Чому є лише RGB та RGBW-світлодіоди, але жоден із більшою кількістю мікросхем всередині одного корпусу?

В іншій нитці постало питання, де світлодіоди з 5 і більше плашками різних кольорів. (Кудо до Брайана Драммонда) Фон такий:

RGB світлодіоди дуже популярні для створення барвистих світлових ефектів. Насправді, завдяки трьом типам рецепторів для людського ока практично кожен можливий колір, який ми можемо сприймати, може утворюватися з червоним, зеленим та синім світлодіодом, хоча світлодіоди можуть виробляти лише дуже обмежену ділянку видимого спектру. За допомогою трьох кольорів навіть за умови ідеального співвідношення суміші можна отримати світло, сприйняте як чистий білий. Людський зір не може розпізнати різні джерела світла, якщо вони збуджують три кольорових чутливих конуси в оці на однакових рівнях. Цей ефект називається метамеризмом.

Однак людина може дуже добре сприймати якість джерел світла, коли світло відбивається кольоровими поверхнями або предметами. Оскільки відбиття світла на кольорових поверхнях фактично є множенням спектру світла на спектр ремісії пігментів. Переданий спектр сильно відрізняється для різних джерел білого світла.

Якщо коротко сказати: Біле світло від RGB-світлодіодів - це безлад. Якщо ви спробуєте використовувати його для загальних цілей освітлення, кольори мистецтва зводяться до сіруватого меланжу, а шкіра людини схожа на те, що за тиждень блукає на плаву в ставку кар’єру.

Білий світлодіод із синьою мікросхемою та конверсійним шаром випускає значно кращі світла для освітлення, але не може бути налаштований на світло із різними кольоровими температурами, не кажучи вже про чисті кольори.

Хоча в одному корпусі є кілька світлодіодів з білою мікросхемою та трьома кольоровими мікросхемами, вони, як правило, не вирішують кращого кольорового відтворення, а мають більший світловий потік при білому світлі.

Тож питання з додатковими словами:

Чому немає світлодіодних мультичипів (5 і більше мікросхем) для виробництва світла з більш високим кольоровим відтворенням?

Відповідь на це запитання складається з двох частин. Перше - це саме питання.

Яке використання світлодіодного мультичипа в загальному корпусі?

Метою включення червоного, зеленого та синього чіпів у загальний світлодіодний корпус є генерування джерела світла, здатного створювати будь-який колір із, мабуть, одного пікселя. Це необхідно у двох випадках:

1. Для генерування пікселів, як у світлодіодних смуг або світлодіодних екранів з високою роздільною здатністю.
2. Для виготовлення регульованого джерела світла для оптичної оптики.

Для останньої мети зазвичай виробляють COB легкі двигуни, оскільки корпус SMT, який використовується для більшості світлодіодних RGB, має лише обмежені можливості для відведення теплової потужності.

Більша кольорова візуалізація на контрасті потрібна при освітленні більшої поверхні. Тільки тоді, коли значний потік використовується для більш-менш однорідного освітлення предметів чи поверхонь різними та різними кольорами. Різні кольори, що відбивають біле світло, вимагають відображення джерела світла з високим показником кольоропередачі, наприклад, денного або розжареного світла.

Що потрібно для отримання білого світла з посиленим кольоровим відтворенням?

Для отримання світла, корисного для загального освітлення, все одно потрібен більш високий етенду, оскільки зазвичай хочеться однорідного освітлення без жорстких тіней. Тобто світло для GI у будь-якому разі має бути змішаним та розсіяним, тож можна використовувати і корпуси з одним мікросхемою. Це відкриває можливість для OEM-виробника вибирати потрібні йому фішки індивідуально.

Але чому не можна знайти найбільш корисну комбінацію чіпів, щоб помістити їх у загальний корпус?

Ступінь свободи зростає експоненціально зі збільшенням кількості світлодіодів. Для кожної доданої мікросхеми вам потрібно вибрати бінінг з домінуючою довжиною хвилі та потоком потоку. Крім того, існує безліч інших параметрів, пов'язаних з кожною штампом, для вибору для загального корпусу, багато з яких залежать від температури.

Тепер давайте уявимо, що компанія, що виробляє світлодіоди, витратила чимало часу на побудову 6-ти матричного корпусу, який може видавати біле світло при 4000 К зі всіма значеннями R (1-14) вище 90. Перша скарга, яку виробник почує є: "Чому я не можу отримати той самий φ для чистого червоного, як і для білого? Неможливо пройти повну гаму з корисним потоком!" Друге, можливо: "Мені потрібен лише білий при 2700 К і деякі інші кольори. Чому я повинен платити за додатковий синій чіп, який мені дійсно не потрібен?"

Світлодіодний корпус, в якому розміщено більше однотонних штампів, ніж необхідний для отримання незалежних значень тристимулу, - це як швейцарський армійський ніж з інструментами. Але ви не носите цей світлодіод у кишені, щоб вільно синтезувати спектр у будь-якому місці. Світлодіод завжди буде встановлений на друкованій платі для виконання певної мети. У вас би не було швейцарського армійського ножа на кухні в ящику, щоб порізати шинку. $8^n$

То що ж вони використовують тоді для отримання світла з більш високим кольоровим відтворенням?

Економічним способом отримання світла з більш високим кольоровим відображенням є використання білого світлодіодного мікросхеми (по суті, синього або ультрафіолетового світлодіодного мікросхеми, покритого хімікатами для перетворення синього світла в континууму суміш зеленого, жовтого і червоного світла). Через невелику кількість фосфорних речовин, необхідних для побудови білих світлодіодів, економічно можливо використовувати високоякісні речовини, які виробляють біле світло із ІРР 90 (R1-R8) з самого початку. Дві мікросхеми з різною CCT (корельованою кольоровою температурою) можуть бути використані для створення довільних кольорових температур для так званого "настроюваного білого" при збереженні високої кольоропередачі.

Щоб досягти ще більш високих світлових якостей, можна було б додати кольорові світлодіодні мікросхеми, але не всюдисущі червоні, зелені та сині, оскільки їх спектр вже є частиною спектру білих. Щоб досягти більш високої кольоропередачі, необхідно закрити прогалини в спектрі, залишеному білими світлодіодами. Ці прогалини - синя вм’ятина та далекий червоний схил. Для їх заповнення потрібні сині світлодіоди та далеко червоні світлодіоди. Незважаючи на те, що далеко червоні світлодіоди поставляються з різною довжиною хвилі, блакитні світлодіоди набагато складніше придбати через проблеми з епітаксією. Тож більшість рішень з високим кольоровим відтворенням використовують комбінацію синього низької енергії та зеленого з високою енергією, щоб звузити синій проміжок.

Мабуть, досить складно вибрати пару штампів для однієї мети. Більш проблематичним є побудова "універсального" 6 або 7-ти штатного житла, не роблячи його непридатним або надто дорогим для 70% усіх можливих клієнтів - не кажучи вже про тепловими проблемами, з якими ви стикаєтесь, накопичивши стільки електрично незалежних компонентів в одному корпусі.

Альтернативна думка - яка жодним чином не суперечить відповіді Ariser - полягає в тому, що граничні витрати над RGB або RGBW або просто білі світлодіоди на основі фосфору є досить високими, що масовий ринок віддає перевагу більш дешевим рішенням ... сьогодні.

Спеціалізований ринок - можливо, ті, хто вважає ІСЦ 90 як мінімум або наполягають на тому, щоб виносити речі на вулицю, щоб побачити, як вони насправді виглядають - може прийняти спеціальні рішення, незалежно від вартості.

Але якщо ціни на блакитні світлодіоди падають (спосіб, коли сині світлодіоди більше не мають 10 фунтів), або інші технології знижують граничні витрати, це може статися просто тому, що від нижчого рішення не можна економити.

Пристрої RGBWA існують. Вони широко доступні для світлодіодного освітлення сцени саме тому, що це вирішує проблему отримання "теплого білого".

Звичайно, той факт, що пакети менш популярні та дорожчі, ніж RGB або RGBW, означає, що світильники, які використовують їх, дорожчі. Як і в більшості речей, ви платите за якість! Ще і все, вони точно там.