Á sviði lýsingartækni eru LED (ljós-díóðir) og COB (chip on board) ljósgjafar tvær almennar lausnir, hver með sína einstöku kosti og taka upp mismunandi notkunarsvið. Þrátt fyrir að báðir séu byggðir á meginreglunni um losun hálfleiðara ljóss, þá er verulegur munur á burðarvirki, birtuskilvirkni og notkunarleiðbeiningum. Eftirfarandi er ítarleg-greining á tæknilegum meginreglum, samanburði á frammistöðu og viðeigandi sviðsmyndum.
I. Tæknilegar meginreglur og uppbyggingarmunur
1. LED ljósgjafi: Modular Independent Lighting Element
Hefðbundin ljósdíóða eru staktæki, þar sem hver eining sem gefur frá sér ljós- samanstendur af sjálfstæðri flís, festingu, gullvír og hjúpunarefni (eins og epoxýplastefni). Algengar SMD (yfirborðs-festingar) LED eru festar við undirlag með endurflæðislóðun og mynda fylkisljósgjafa. Þessi uppbygging gerir kleift að stjórna einstökum ljósdíóðum sjálfstætt, sem auðveldar kraftmiklum litabreytingum (eins og RGB full-ljósaljósastrimlum), en hún sýnir einnig vandamál eins og fjölmargar lóðmálmur og uppsafnaða hitaþol. Dæmigert LED lampar krefjast samþættingar tugum til hundruða stakra íhluta til að ná æskilegri birtu. Til dæmis notuðu snemma ljósaperur oft blöndu af 5-8 1W háum-aflstídídíóðum.
2. COB ljósgjafi: A High-Density Integration Solution
COB tæknin tengir marga beina flís (venjulega tugi til hundruða) beint á keramik eða málm undirlag og hylur þær með einsleitu fosfórlagi til að búa til yfirborðsljósgjafa. Þessi „af-hjúpun“ hönnun útilokar þörfina á einstökum LED-festingum og gullvírabyggingum. Til dæmis gæti 20W COB eining frá einni tegund samþætt 40 0.5W flís. Þessi háa-þéttleikafyrirkomulag minnkar bilið á milli ljósgjafanna niður í míkrómetra og útilokar í raun kornleika sem oft tengist hefðbundnum ljósdíóðum. Notkun COB fyrir sviðsljós safnsins getur bætt einsleitni ljósblettanna um meira en 60%. Hins vegar þýðir samþætt uppbygging einnig að allar skemmdir á einni flís krefjast algjörrar endurnýjunar, sem leiðir til mikils viðgerðarkostnaðar.
II. Samanburður á kjarnaárangri færibreytum
1. Ljósvirkni og hitastjórnun
- Ljósnýtni: Núverandi almennir COB ljósgjafar (eins og Cree CXA serían) geta náð 160-180 lm/W, umfram 120-150 lm/W staðlaðra SMD LED. Þetta stafar af beinni snertingu milli flísarinnar og undirlagsins, sem styttir hitaflutningsleiðina. Hver 10 gráðu lækkun á hitastigi tengisins getur bætt birtuskilvirkni um 3%-5%. - hitaleiðni: Varmaleiðni málmundirlags COB (eins og ál) nær 2-8W/mK, sem er verulega betri en FR4 undirlagið (0,3W/mK) sem notað er í SMD LED. Raunverulegar mælingar sýna að við sama 30W afl er tengihitastig COB eininga 15-20 gráðum lægra en SMD eininga, sem lengir líftíma þeirra um það bil 20.000 klukkustundir.
2. Sjóngæði og litaflutningur
- Glampastjórnun: Yfirborðsþvermál sem gefur frá sér COB ljósgjafa er venjulega á bilinu 10-30 mm. Með auka sjónhönnun er hægt að stjórna glampavísitölunni (UGR) undir 16, sem uppfyllir lýsingarstaðla kennslustofunnar. Multi-SMD lampar þurfa aftur á móti viðbótardreifara, sem leiðir til um það bil 8%-12% ljósstaps.
- Litabirtingarvísitala: Hágæða COB vörur (eins og Lumileds 3030 serían) geta náð CRI sem er stærra en eða jafnt og 95 og R9 (mettað rautt) gildi > 90, langt umfram CRI staðalinn 80 fyrir staðlaða LED. Þetta skiptir sköpum fyrir forrit eins og skuggalausa lampa í skurðaðgerð og lýsingu í listasafni.
3. Kerfiskostnaðargreining
Þó að verð á einni COB-einingu sé 2-3 sinnum hærra en SMD-eining (til dæmis kostar 30W COB-eining um það bil 45 ¥ samanborið við SMD-einingu sem kostar ¥18), þá er hægt að minnka heildarkostnaðarmuninn fyrir allan lampann niður í innan við 15% með því að taka tillit til þátta eins og einfaldaðan drif (minnka fjölda stöðugra varmaeininga um 30%) Í fjöldaframleiðslu er sjálfvirk staðsetning COB 40% meiri en SMD, sem dregur enn frekar úr framleiðslukostnaði.
