Comment les fabricants de LED atteignent un CRI et une cohérence de couleur élevés: à l'intérieur du processus de production

Quand les gens parlent de la qualité des LED, ils se concentrent généralement sur l'efficacité, la durée de vie ou la conception thermique.Il y a une autre mesure qui compte souvent encore plus.rendu des couleursUn CRI élevé est ce qui indique si une ampoule rendra les produits d'un magasin de détail précis, un hall d'hôtel chaleureux et accueillant ou une salle médicale conforme aux normes professionnelles d'éclairage.

Pour les acheteurs en gros et les marques d'éclairage, l'IRC n'est pas un chiffre imprimé sur une boîte.la fiabilité,compétence du fournisseur, etdiscipline de production. L'atteinte d'un CRI élevé à l'échelle n'est pas simple. Elle nécessite une chaîne de processus étroitement contrôlés, de la sélection des puces LED à la formulation du phosphore, de la stabilité du pilote, de l'ingénierie optique,et étalonnage final.

Travailler dans une usine de LED vous donne une compréhension très différente de la difficulté de cet équilibre.dont beaucoup sont invisibles pour les étrangersLa cohérence sur des dizaines de milliers d'unités est encore plus difficile.

Cet article ouvre la porte à ce monde intérieur.comment les usines atteignent un CRI élevé et maintiennent les grands lots de production stables pour les acheteurs commerciaux en Europe, le Moyen-Orient, l'Asie du Sud-Est et les États-Unis

En dehors de l'usine, l'IRC est souvent trop simplifiée.

CRI, ouIndice de rendu des couleurs, est basé sur des échantillons de couleurs d'essai standardisés définis par leCommission internationale de l'éclairage (CIE).
Nom de l'établissement:Le présent règlement est obligatoire dans tous ses éléments.

La valeur commune de Ra (échelle 0?? 100) est calculée à l'aide de huit couleurs pastel.

• R9 (rendu en rouge fort)“critical pour le commerce de détail et l'hôtellerie
• R13 (tons de peau)important pour l'éclairage des hôtels, des bureaux et des logements
• R12 (tons bleus)¢affecte la clarté dans les environnements industriels et médicaux

Le R9 est particulièrement difficile à stabiliser. Beaucoup de fournisseurs à faible coût évitent de le mentionner, car pour obtenir un R9 élevé, des phosphores de meilleure qualité et un emballage LED plus strict sont nécessaires.

Pour la validation technique, les fabricants suivent les lignes directrices de:

• IES TM-30-18(plus avancé que le CRI Ra):Les informations suivantes sont fournies:
• Recherche en science des couleurs du NIST:Les États membres doivent fournir des informations détaillées sur les mesures prises.
• Programme SSL du ministère américain de l'Énergie:Les États membres doivent veiller à ce que les coûts de production et les coûts de production de l'énergie soient pris en compte.

Ces normes façonnent la façon dont les usines contrôlent le rendu des couleurs.

Au moment où vous entrez dans une salle de stockage de puces dans une usine sérieuse de LED, vous verrez des boîtes étiquetées avec des codes extrêmement détaillés.les poubelles, qui classent les puces par:

• Température de couleur
• Voltage avant
• Flux lumineux
• Coordonnées de chromaticité (x, y)

Plus le conditionnement est serré, plus l'IRC et la consistance des couleurs sont stables.

Les principales marques de puces telles queNichia,Cree, etSamsungMais même dans ce cas, les fabricants doivent effectuer une vérification interne car les performances des puces peuvent légèrement changer pendant le transport et le stockage.

Pourquoi les sacs sont importants pour CRI:
Même une minuscule variation des coordonnées x/y peut affecter la façon dont le phosphore convertit la lumière bleue en lumière à spectre complet, ce qui affecte directement R9 et l'IRC global.

Les usines rejettent généralement les poubelles qui tombent en dehors d'une plage très étroite.Cette restriction interne augmente le coût mais protège la cohérence, ce que les grossistes apprécient lorsqu'ils exigent une uniformité sur des milliers de SKU..

Si la puce LED est le moteur, le phosphore est le carburant.

Les usines collaborent avec des fournisseurs de phosphore spécialisés, souvent du Japon ou de la Corée du Sud, parce que leurs formulations présentent une meilleure uniformité spectrale.lorsqu'un revêtement au phosphore est appliqué sur la puce.

Pourquoi la précision du revêtement crée la stabilité de l' IRC:

• Trop épais → couleur plus chaude, flux inférieur
• Trop mince → couleur plus fraîche, rendu rouge plus faible
• Couche irrégulière → chromaticité changeante et variation de l'IRC

Les usines haut de gamme utilisent des équipements de distribution automatisés et des spectromètres pour mesurer plusieurs points sur chaque paquet de LED.

À titre de référence, la recherche sur le phosphore est souvent guidée par:

• Journal de la luminescence (Elsevier):Les résultats de l'étude ont été publiés dans le journal scientifique de l'Université de Toronto.
• Les directives du CIE 13.3-1995sur le rendu des couleurs:Le présent règlement est obligatoire dans tous ses éléments.

L'IRC est sensible à la température. Même les meilleures LED changent de couleur lorsqu'elles sont surchauffées. C'est pourquoi, dans une usine de fabrication, une grande partie de l'effort d'ingénierie est consacrée à la stabilité thermique.

Les fabricants contrôlent ce phénomène par:

Les PCB en aluminium ayant une conductivité thermique plus élevée (1 ‰ 2 W / mK ou plus) maintiennent la température de jonction stable, empêchant la dérive de couleur.

Les conducteurs de mauvaise qualité sont plus chauds et accélèrent la désintégration de l'IRC.
Recherche du DOE sur la stabilité thermique des LED:Les coûts de production et les coûts de production sont calculés sur la base des coûts de production et de production.

Pour les ampoules GU10 et MR16, l'espace compact rend la gestion thermique difficile.

Si la gestion thermique est faible, l'uniformité de couleur diminue bien avant que le produit n'atteigne sa durée de vie nominale.

La plupart des acheteurs ne réalisent pas à quel point l'optique affecte la perception des couleurs.

• le matériau de la lentille ne déforme pas le spectre
• les couches de diffusion ne filtrent pas les pics rouges
• Les réflecteurs sont répartis de manière égale.

Les cartes optiques sont générées à l'aide d'équipements similaires àautres appareils de traitement des données, selon les méthodes de mesure IES LM-79.
Référence LM-79:Les États membres doivent veiller à ce que les normes soient conformes aux normes de l'Union.

Un diffuseur mal choisi peut réduire considérablement le R9, même si la puce LED elle-même présente un excellent IRC.

Le conducteur est le héros inconnu de la performance en couleur.

• courant constant
• tension précise
• éblouissement minimal
• faible distorsion harmonique

Pourquoi c' est important:
Le courant fluctuant modifie la température de jonction de la LED, modifiant ainsi l'équilibre spectral.

Les usines qui exploitent des lignes de production à volume élevé utilisent souvent des pilotes à courant constant basés sur des circuits intégrés avec des tolérances serrées.Les ampoules LED construites sur des conducteurs peu coûteux peuvent sembler bien au début, mais dériver après 100 à 200 heures.

ENERGY STAR exige des essais de maintien de la couleur pour valider la stabilité à long terme de l'IRC:
Les coûts de production et les coûts de production doivent être pris en compte.

C'est là que l'expérience de l'usine compte le plus.

• température de couleur
• RIC (Ra, R9)
• distribution spectrale
• puissance lumineuse
• décalage de chromaticité

L'équipement d'étalonnage des couleurs comprend:

• Intégration des sphères(pour les essais spectraux)
• Radiomètres à spectre haute résolution(pour l'IRC, flux)
• Des supports de vieillissement(pour mesurer la couleur stabilisée, généralement après 2 à 3 heures)

Les usines créent des "receptions" de production reliant les compartiments de puces, les spécifications des pilotes, le type de phosphore et les PCB.

Les bons fournisseurs maintiennent égalementLes enregistrements de l'histoire des couleursPour chaque client, s'assurer que les lots futurs correspondent aux envois antérieurs est essentiel pour les grossistes qui récompensent fréquemment les commandes.

Même lorsque tous les composants sont parfaits, les ampoules LED doivent encore être vieillies avant d'être expédiées.

Les conditions typiques du vieillissement comprennent:

• 2 à 4 heures à 100% de charge (standard)
• 12 à 24 heures pour les lots haut de gamme
• vieillissement accéléré à température plus élevée

Au cours de cet essai, les techniciens surveillent attentivement:

• stabilisation des coordonnées de chromaticité
• Maintenance de la lumière
• Stabilité de l'IRC
• distribution de température

Les unités présentant une dérive visible sont rejetées avant l'emballage.

Cette discipline est ce qui sépare la production de qualité d'usine des fournisseurs de "montage" à faible coût.

Les grossistes et les marques d'éclairage ont souvent besoin de milliers ou de dizaines de milliers d'unités identiques.

• listes de fournisseurs fixes pour les puces et les pilotes
• paramètres SMT identiques sur les lignes
• modèles de phosphore verrouillé
• suivi du code-barres pour la traçabilité
• révalidation périodique des courbes spectrales
• échantillonnage aléatoire continu pendant la production

La cohérence est la marque d'une usine qui comprend les acheteurs B2B. Les marques ne peuvent pas se permettre une disparité de couleur entre les étagères, et les entrepreneurs ne peuvent pas accepter des variations dans les projets d'hôtel ou de bureau.

D'un point de vue d'usine, l'atteinte d'un CRI élevé et d'une cohérence n'est pas seulement un objectif technique: elle soutient directement les besoins de:

• moins de plaintes
• taux de rendement des produits plus faibles
• cycles de réorganisation stables
• valeur perçue du produit plus élevée

• couleur cohérente entre les familles de produits
• une différenciation plus forte
• capacité à respecter les normes des détaillants

• lumière uniforme sur l'ensemble des projets
• conformité avec les plans de conception de l'éclairage
• amélioration de la satisfaction des clients

Un CRI élevé améliore également l'expérience de l'utilisateur final dans des secteurs tels que l'hôtellerie, le commerce de détail, les soins de santé et les espaces de travail d'entreprise.

Derrière chaque ampoule LED stable et haute IRC se cache une longue chaîne de décisions de fabrication:et un contrôle de qualité disciplinéCes étapes ne sont pas visibles par les utilisateurs finaux, mais elles déterminent si les marques d'éclairage et les grossistes peuvent faire confiance à leurs fournisseurs.

Les usines qui comprennent profondément l'IRC livrent des produits qui ont la même apparence aujourd'hui, l'année prochaine et à travers plusieurs séries de production.