最近，CSC與CSP技術(shù)的爭(zhēng)鋒論斷讓LED照明市場(chǎng)重新泛起不小的漣漪，COB產(chǎn)品不同封裝方案的前景再次被推到臺(tái)前。針對(duì)商照、車燈等細(xì)分市場(chǎng)的挖掘，光源廠家在滿足客戶對(duì)光品質(zhì)不斷提升的需求下，也發(fā)展出各有不同的技術(shù)路線，單是根據(jù)不同結(jié)構(gòu)、材料就定義了不同廠家各自產(chǎn)品特色。也就有人質(zhì)疑，COB技術(shù)路線的演進(jìn)，是不是僅只一場(chǎng)柏拉圖式的創(chuàng)新，又或是細(xì)分市場(chǎng)爆發(fā)的鯰魚?

　　很多大廠也不斷推出各具特色的可調(diào)色COB光源產(chǎn)品，引起市場(chǎng)矚目，為向燈具應(yīng)用廠家提供部分參考，此次評(píng)測(cè)阿拉丁評(píng)測(cè)室特意選取四款具有代表性調(diào)色 COB 光源進(jìn)行測(cè)試對(duì)比，從基本光電參數(shù)、光色品質(zhì)、混光均勻性等多方面角度一一評(píng)析。該四款樣品品牌分別為TOYONIA(東洋)、TYANSHINE(添鑫)、SHARP(夏普)、RAYBEN(樂健)。

　　本期評(píng)測(cè)特別邀請(qǐng)廣東火炬光電研究所檢測(cè)中心對(duì)樣本進(jìn)行檢測(cè)，提供數(shù)據(jù)支持。此外，阿拉丁評(píng)測(cè)室也邀請(qǐng)了業(yè)內(nèi)資深工程師Vision對(duì)幾款樣品進(jìn)行了更多維度的體驗(yàn)。

　　正文

　　1、產(chǎn)品規(guī)格

　　1.1產(chǎn)品基本信息

　　1.2產(chǎn)品基本結(jié)構(gòu)

　　從產(chǎn)品尺寸方面來看，RAYBEN、TYANSHINE、SHARP 三款樣品發(fā)光面尺寸 在φ15mm 左右，TOYONIA 發(fā)光面是φ9mm。Y5KS在4款樣品中發(fā)光面積最小，對(duì)照基板面積，其發(fā)光密度也最高，至于光功率密度我們后文會(huì)再提到。

　　從封裝結(jié)構(gòu)來看，四款樣品均應(yīng)用雙色混光調(diào)色原理，但結(jié)構(gòu)各不相同。再看雙色芯片陳列排布，SHARP 雙色芯片排布均勻上差于其他三款。

　　RAYBEN 和 TOYONIA 兩款樣品內(nèi)部無金線，這樣在產(chǎn)品運(yùn)輸和加工流程中，可以盡量避免人為因素對(duì)產(chǎn)品的破壞，杜絕了因金線斷裂導(dǎo)致產(chǎn)品失效，從產(chǎn)品物理強(qiáng)度方面來看，這兩款相對(duì)更有優(yōu)勢(shì)。

　　2.產(chǎn)品基本光電參數(shù)

　　2.1、光通量及顯色指數(shù)(在 4000K 條件下熱態(tài)測(cè)試)

　　注：SHARP 產(chǎn)品顯色指數(shù) Ra>90，推算在 Ra>80 狀態(tài)下，光通量及光效有 10%~12%的提升。

　　拿到一款COB產(chǎn)品，我們一般首先關(guān)注產(chǎn)品的基本光色電性能參數(shù)，4款COB樣品均屬可調(diào)色溫光源，不同通電條件下，可獲得不同色溫，光效也會(huì)隨工作電流改變，當(dāng)不同光源需要做光效以及其他參數(shù)方面的比對(duì)時(shí)，應(yīng)保證各自功率及相關(guān)色溫處于相一致水平。

　　如圖表所示，我們將功率調(diào)至接近28W，色溫均在4000K左右。從光效上看，考慮 SHARP 產(chǎn)品顯指(Ra>90)因素，四款產(chǎn)品光效相 差在 2~7%范圍內(nèi)，TOYONIA Y5KS 略低。

　　2.2、光功率密度(P=28.5W,CCT=4000K)

　　注：SHARP 產(chǎn)品顯色指數(shù) Ra>90，推算在 Ra>80 狀態(tài)下，光功率密度有2%~3%的提升。

　　假如用光通量除以發(fā)光面積來表示光功率密度，從圖表來看，RAYBEN、TYANSHINE、SHARP 三家產(chǎn)品數(shù)據(jù)比較接近，TOYONIA Y5KS光功率密度相比其余三家高出近 160%，優(yōu)勢(shì)較為明顯。

　　在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，光功率密度的與匹配二次光學(xué)效果關(guān)聯(lián)明顯。某種程度上，光功率密度可以直接體現(xiàn)封裝工藝難度及成本的高低。

　　2.3、照度及中心光強(qiáng)度

　　注：SHARP 產(chǎn)品顯色指數(shù) Ra>90，推算在 Ra>80 狀態(tài)下，中心照度有 9%~11%的提升。

　　從中心照度上看，測(cè)試數(shù)據(jù)與光效率密度方向一致， RAYBEN、 TYANSHINE、SHARP 三家產(chǎn)品數(shù)據(jù)接近，TOYONIA Y5KS 比其余三家高出近 68%~77%，領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)明顯。

　　從另一角度來看，匹配同一款透鏡測(cè)試時(shí)，光通量高的COB樣品，其中心照度不一定強(qiáng)，在重點(diǎn)照明上，用光效來衡量照度并不準(zhǔn)確，高光效并不完全代表高照度，這是廣大應(yīng)用廠家需要明白的。

　　綜合分析

　　本次評(píng)測(cè)，檢測(cè)樣品光電參數(shù)基于相對(duì)同向誤差測(cè)量模式，所測(cè)數(shù)據(jù)非絕對(duì)值，只可客觀反映同組對(duì)比值。

　　從基本光電參數(shù)測(cè)試結(jié)果分析，各個(gè)測(cè)試項(xiàng)目幾款品牌樣品表現(xiàn)各有優(yōu)劣，光通量、光效方面RAYBEN、TYANSHINE表現(xiàn)較優(yōu)，但在光功率密度、中心照度方面，TOYONIA Y5KS 表現(xiàn)突出。

　　以上測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比分析可以看出，采用高密度封裝結(jié)構(gòu)，雖然會(huì)降低出光效率，但在匹配光學(xué)器件時(shí)，可以大幅減少光的漫射與損失，提升中心光強(qiáng)。

　　3、光色參數(shù)

　　3.1光譜分布(CCT=4000K)：

　　從相對(duì)光譜能量值上看，RAYBEN、TYANSHINE、TOYONIA 三家產(chǎn)品數(shù)據(jù)接近， SHARP 是高顯指(Ra>90)型號(hào)，比其余三家相對(duì)更趨飽滿。

　　3.2 CIE1931 色品圖(CCT=4000K)：

　　從 CIE1931 色品圖看，RAYBEN、TYANSHINE 產(chǎn)品在 4000K 時(shí)光色坐標(biāo) 偏黑體線下方，SHARP、TOYONIA 產(chǎn)品光色坐標(biāo)在黑體線上。

　　3.3 色容差(CCT=4000K)

　　從色容差(CCT=4000K)數(shù)據(jù)看，RAYBEN、TYANSHINE 產(chǎn)品 SDCM 值 大于 6，接近或超出標(biāo)準(zhǔn)范圍;SHARP 產(chǎn)品 SDCM 值小于 4，在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi);TOYONIA 產(chǎn)品 SDCM 值小于 2，反映 TOYONIA 產(chǎn)品在色品準(zhǔn)確度控制上相對(duì)更有優(yōu)勢(shì)。

　　3.4 白光軌跡(ANSL-C78.377)

　　以 ANLS-C78.377 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行白光分級(jí)，將四款產(chǎn)品在 3000K、3500K、4000K、5000K 四種色溫下的光色坐標(biāo)重疊在同一個(gè)分級(jí)圖上，可以看到各款產(chǎn)品在調(diào)色時(shí)的白光運(yùn)動(dòng)軌跡。

　　從白光軌跡圖表可以看出，RAYBEN、TYANSHINE 四款產(chǎn)品在 3000K、3500K、4000K、5000K 色溫時(shí)光色坐標(biāo)整體偏下，接近 ANSC-C78.377 白光分 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的臨界值。

　　SHARP 產(chǎn)品未能錄得 5000K 數(shù)據(jù)，但從其他 3000K、3500K、 4000K 色溫時(shí)光色坐標(biāo)來看，色品準(zhǔn)確度明顯優(yōu)于前面兩家。白光軌跡表現(xiàn)最優(yōu)秀的是 TOYONIA 產(chǎn)品，2700K、3000K、3500K、4000K、5000K 色溫時(shí)光 色坐標(biāo)基本與黑體線軌跡重疊。

　　3.5 顯色指數(shù)(CCT=4000K)

　　從顯色指數(shù)值(CCT=4000K)上看，RAYBEN樣品 Ra=85.4，TYANSHINE樣品 Ra=86.4，TOYONIA 樣品 Ra=85.4，三款樣品顯指接近，R1~R15 數(shù)據(jù)分布也相似。SHARP 樣品 Ra=93.6，是高顯指(Ra>90)型號(hào)，R1~R15 數(shù)據(jù)比其余三家相對(duì)更趨飽和。

　　4、混光均勻度(CCT=4000K)

　　此次評(píng)測(cè)的四款樣品均采用雙路混色來實(shí)現(xiàn)光色調(diào)整，就調(diào)色光源產(chǎn)品 而言，混光均勻性是衡量其照射效果非常重要的一個(gè)指標(biāo)。

　　本次混光均勻度測(cè)試是四款產(chǎn)品統(tǒng)一采用同一型號(hào)的通用光學(xué)透鏡，即DARKOO、DK6912-JC-5S在同一功率(15W)同一色溫(4000K)同一距離下，通過各產(chǎn)品呈現(xiàn)的光形光斑來進(jìn)行對(duì)比分析。

　　受拍攝器件限制，圖片無法完全還原人眼視覺的感觀效果。見下圖。

　　從光形上來看，RAYBEN、TYANSHINE、SHARP 產(chǎn)品由于發(fā)光面較大，光 束角相對(duì)度大，照度降低，其中 SHARP 由于芯片陳列原因，光形呈不規(guī)則的 橢圓形。TOYONIA 產(chǎn)品由于發(fā)光面小，相對(duì)光形較小較好。

　　從光斑上看，SHARP 產(chǎn)品黃白相間較為嚴(yán)重，有明顯異色光斑。RAYBEN 產(chǎn)品次之，TYANSHINE 產(chǎn)品有較輕微異色光斑，較前兩者好。TOYONIA 產(chǎn)品 無明顯異色光斑，過渡均勻。

　　以上數(shù)據(jù)由廣東火炬光電研究所檢測(cè)中心提供

　　綜合分析，從混光均勻性來看，SHARP 產(chǎn)品表現(xiàn)欠佳，TOYONIA 產(chǎn)品效 果最好?；旃馐欠窬鶆蚺c COB 芯片陳列方式及密度相關(guān)聯(lián)，提高流明密度有 利于改善光源的光學(xué)匹配效果。

從發(fā)光均勻性視角探討幾款可調(diào)色溫COB

　　—Vision

　　相比傳統(tǒng)光源，LED光源最大的優(yōu)勢(shì)除了節(jié)能，還有它的“光譜可變性”。說“光譜可變”，是LED的本質(zhì)，業(yè)界朋友耳熟能詳?shù)氖恰吧珳乜烧{(diào)”。本人第一次接觸色溫可調(diào)LED大概是在2011年，是一盞臺(tái)燈，臺(tái)燈的光源是利用兩路不同色溫的2835燈珠組成，通過調(diào)節(jié)兩路燈珠的工作電流，從而改變冷白光與暖白光的比例，最終混合成可從2700K到5700K色溫區(qū)間變化的白光。這種配備不同LED陣列的方法也是比較常見的實(shí)現(xiàn)色溫可調(diào)的方法。但是這種利用不同陣列的例子有個(gè)缺點(diǎn)，就是冷暖白分界明顯，出光顏色空間分布不夠均勻，那有什么比較好的方法可以讓陣列重新排布，使其分布更加均勻呢?

　　剛好受到阿拉丁的邀請(qǐng)，收到幾款COB樣品也就來體驗(yàn)了下，或許能夠釋疑我上面提到的幾點(diǎn)問題。

　　首先，我們先觀察下選取的4款COB的外觀結(jié)構(gòu)(以下產(chǎn)品名稱使用廠商名字簡(jiǎn)稱)，見圖1外觀圖。

圖1　4款COB產(chǎn)品外觀圖

　　從外觀上看，我們不難發(fā)現(xiàn)這4款COB在結(jié)構(gòu)上有所不同，對(duì)比如表1。

表1　4款COB結(jié)構(gòu)比對(duì)

　　好了，那么它們的均勻性誰比較好呢?請(qǐng)看圖2~圖5，這是以上提到的4款COB分別在2700K和5700K情況下的光強(qiáng)空間分布以及色溫空間分布，可供大家參考。其中，發(fā)光強(qiáng)度空間分布以樣品正上方位置作歸一化處理，色溫空間分布以樣品正上方位置為基準(zhǔn)取其空間不同角度的色溫偏差。

圖2　2700K情況下，4款COB的光強(qiáng)空間分布

圖3　5700K情況下，4款COB的光強(qiáng)空間分布

　　從圖2~圖3，我們可以看到，不管是2700K還是5700K，夏普的光束角要大于另外3款，而另外3款的光束角基本可視為一致。

圖4　2700K情況下，4款COB的色溫空間分布

圖5　5700K情況下，4款COB的色溫空間分布

　　從圖4~圖5，我們可以看出，在2700K情況下，添鑫及東洋的色溫空間分布均勻性較佳;夏普的在發(fā)光角度140°范圍內(nèi)均勻性也不差，但是在140°范圍外色溫則出現(xiàn)較大偏差;樂健的在整個(gè)空間的色溫分布均勻性則較差。在5700K情況下，4款COB的色溫空間分布均勻性優(yōu)劣則有明顯區(qū)別，東洋的最佳，夏普的最差。

　　好了，為什么東洋的均勻性比較好呢?請(qǐng)看圖6~圖7，這是以上提到的4款COB分別在2700K和5700K情況下的近場(chǎng)真彩圖，可供大家參考。

圖6　2700K情況下，4款COB的近場(chǎng)真彩圖

圖7　5000K情況下，4款COB的近場(chǎng)真彩圖

　　從圖6、圖7的近場(chǎng)真彩圖可以清晰看到4款COB的內(nèi)部芯片排列方式及出光面積大小(此圖未按實(shí)際比例，請(qǐng)參考各圖網(wǎng)格尺寸)，我們可以從這兩個(gè)方面來分析它們與出光均勻性的關(guān)聯(lián)。

　　從芯片排列方式來分析，夏普采用了較為簡(jiǎn)單的區(qū)域交叉排列方式，兩種顏色的出光呈條形狀，直接影響了它的出光均勻性及混光均勻性。添鑫采用了不規(guī)則交叉的排列方式，兩種顏色的芯片混合程度較夏普有了很大的提升，所以它的出光均勻性及混光均勻性較夏普有了很大的改善。東洋與樂健采用了完全等距交叉排列方式，實(shí)現(xiàn)了兩種顏色的每一顆芯片完全交錯(cuò)，且芯片間的間距完全相等，對(duì)要追求充分均勻混光的調(diào)色COB來講，這是最佳的一種排列方式。東洋與樂健COB內(nèi)部沒有用金線做電連接，能采用這種完全交錯(cuò)排列方式，前提是必須解決了高難度的線路問題，高精度的復(fù)雜基板線路工藝才是這種排列的技術(shù)門檻。

　　從出光面積大小來分析，夏普、添鑫、樂健等3款COB的出光面積接近，東洋COB的出光面積約為前者的三分之一，這是東洋一個(gè)較大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，這意味著東洋COB的芯片間隔遠(yuǎn)小于其它3款產(chǎn)品，芯片越密集，它的出光均勻性及混光均勻性就會(huì)越好，而且匹配二次光學(xué)時(shí)的效果也會(huì)更好。

　　綜上所述，東洋COB通過密集芯片完全等距交叉排列方式，實(shí)現(xiàn)了4款COB產(chǎn)品中最佳的出光均勻性及混光均勻性，也論證了東洋COB應(yīng)用的CSC封裝工藝及高精度基板線路工藝在行業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

　　阿拉丁評(píng)測(cè)室總結(jié)：

　　根據(jù)上述測(cè)試數(shù)據(jù)的對(duì)比差異程度，我們以“★”號(hào)數(shù)量示意。

　　綜上，幾款COB樣品檢測(cè)數(shù)據(jù)各有優(yōu)勢(shì)，單從某一項(xiàng)結(jié)果來看并不能簡(jiǎn)單判定各個(gè)樣品的優(yōu)劣。當(dāng)然，如果結(jié)合產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，各個(gè)場(chǎng)景對(duì)COB光源提出了更特殊的要求，則更能依據(jù)需求對(duì)光源進(jìn)行選擇。如果單純追求光通量、光效來看，RAYBEN、TYANSHINE數(shù)據(jù)表現(xiàn)較好，從混光后的光色品質(zhì)來看，SHARP、 TOYONIA數(shù)據(jù)表現(xiàn)較好，但從中心照度、混光的均勻性和產(chǎn)品二次光學(xué)的通配性來看，TOYONIA則表現(xiàn)出強(qiáng)勢(shì)的一面。

　　當(dāng)前商照等細(xì)分領(lǐng)域突飛猛進(jìn)，而這也是COB產(chǎn)品的主戰(zhàn)場(chǎng)，選擇適合的光源不單要從其表面的發(fā)光屬性來看，更要依據(jù)被照物體的特殊性來選擇，這也是各大COB光源的價(jià)值所在。