A fényeloszlás a kemény LED-kibocsátást egyenletes megvilágítássá alakítja, csökkentve a tükröződést 40–60%-kal a nyers LED-ekhez képest (Illuminating Engineering Society, 2023). Ez a szórási hatás javítja a vizuális komfortot munkaterületeken és életterekben, miközben megtartja az eredeti lumen kimenet 85–92%-át, így a diffúz világítás hatékony és felhasználóbarát.
Az átlátszó szilikoncsövek 92–95% fényt engednek át minimális töréssel, így fókuszált sugarat hoznak létre. Ezzel szemben az átlátszatlan változatok beágyazott mikrorészecskéket használnak, hogy a fotonokat széles, 120–160°-os szögben szórják szét. Ez a szerkezeti különbség határozza meg eltérő alkalmazásaikat:
| Ingatlan | Átlátszó szilikon | Átlátszatlan szilikon |
|---|---|---|
| VILÁGOSÁGI ÁTJÁRATÓSÁG | 93% | 68% |
| Elhajlási szög | 15° | 140° |
| Érzékelt fényerősség | Magas kontraszt | Egyenruha |
Az anyagok kiválasztása attól függ, hogy a fényességet vagy a puhaságot részesítjük előnyben.
A Hospitality Design Magazine tavalyi adatai szerint a szállodákban és lakóhelyeken dolgozó világítástechnikai szakemberek körülbelül háromnegyede jelenetbeállításkor matt szilikoncsöveket használ. Ezek jelentősen csökkentik az LED-ek zavaró fényfoltjait, akár 90 százalékkal is. Ez azt jelenti, hogy nincs erős tükröződés, hanem kellemes, egyenletes megvilágítás teremhető így létre. A legtöbb gyártó színhőmérsékleti skálát kínál, amely a meleg sárga 2700 K-tól egészen a tiszta fehér 4000 K-ig terjed. A meleg fény barátságos hangulatot teremt, ami tökéletes például hálószobákban vagy pihenőhelyiségekben, ahol az emberek pihenni szeretnének. A hidegebb változatokat pedig modern fürdőszobákban és konyhákban érdemes alkalmazni, ahol a tiszta vonalvezetés és intenzív megvilágítás a legfontosabb.
A kereskedelmi terek általában 70–80%-os diffúziót céloznak meg, hogy biztosítsák a szemkomfortot hosszabb idejű expozíció esetén. Az építészeti berendezések gyakran ötvözik az átlátszó és áttetsző szegmenseket – ezt a technikát vezető gyártók dolgozták ki – így hangsúlyozva a szerkezeti elemeket, miközben egyenletes környezeti fényt biztosítanak. Ez a hibrid megközelítés összhangba hozza az esztétikai pontosságot és a vizuális jóléttel kapcsolatos igényeket.
A átlátszó szilikon LED-csövek valójában körülbelül 30 százalékkal több fényt bocsátanak ki, mint az áttetsző társaik, és néhány 2024-es Neon Materials teszt szerint elérhetik a lenyűgöző 150 lumen/watt értéket. Mivel ezek a tiszta csövek nagyon sok fényt engednek át, kiválóan használhatók olyan helyeken, mint üzleti kirakatok vagy gyári padlók, ahol nagyon fontos a maximális megvilágítás. A matt (frostolt) szilikon ugyan nem annyira fényes, hatékonyságban körülbelül 25–40 százalékkal marad el, de amit alacsonyabb kimeneti teljesítménye miatt elveszít, azt kompenzálja azzal, hogy egyenletesen osztja el a fényt. Ezért részesítik előnyben ezt a változatot sok irodai térben és múzeumi galériákban, mivel kevesebb erős árnyékot hoz létre, és általánosságban kellemesebb a szemnek hosszabb ideig tartó expozíció során.
Az optikai átlátszóságot a tiszta szilikon 1,41-es törésmutatója , ami korlátozza a belső szóródást. Az áttetszőtlen csövek mikroszkóposan érdesített felülettel rendelkeznek (törésmutató: 1,38), amelyek hatékonyan szórják a fényt, de csökkentik a nyers kimenetet. Az alábbiakban összefoglaljuk a főbb különbségeket:
| Ingatlan | Átlátszó szilikon | Matt szilikon |
|---|---|---|
| Törésmutató | 1,41 ±0,02 | 1,38 ±0,03 |
| Felszíni szöveget | Sima | Mikro-érdesített |
| Lumenátvitel | 92–96% | 55–68% |
| Szórási mintázat | Irányított nyaláb | 140°-os széles szórás |
Az anyag kiválasztása közvetlenül befolyásolja a teljesítményt és a tervezési célt.
2023-ban kutatási konzorciumok nanoszerkezetű szilikonfelületeket fejlesztettek ki, amelyek 18%-kal csökkentik a belső visszaverődést, és 93%-os optikai áttetszőséget érnek el. Ezek a formulák megtartják hajlékonyságukat, és ellenállnak az UV okozta zavarosságnak – ezzel orvosolva a kültéri neonreklámok egyik fő gyenge pontját. A hibrid tervezésű megoldások mostantól fényirányító részecskéket is integrálnak, így növelve a hatékonyságot anélkül, hogy áttetszőségüket rontanák, így világosabb, hosszabb élettartamú megoldásokat kínálva.
A mérnökök olyan megoldásokat találtak, amelyekkel kezelni lehet azokat a zavaró fényfoltokat az átlátszó csövekben, mikroprizmás lencsék segítségével. Ezek a kis optikai trükkök kb. a központi fényerősség 22%-át képesek elosztani a sötétebb területek felé. A 2023-ban végzett gyakorlati tesztek egy raktárban is igen lenyűgöző eredményeket mutattak. Az ott járkáló emberek számára a világítás sokkal egyenletesebbnek tűnt, megjelenésében körülbelül 40%-kal jobb lett az egységesség, miközben a fény eredeti erősségének nagy része megmaradt, kb. 85%-on. Amikor olyan megoldásra van szükségünk, ami egyszerre képes két feladatot ellátni, érdemes figyelembe venni egy másik módszert. Azok a rendszerek, amelyek az átlátszó csövekhez további szóróréteget adnak, valójában jobban teljesítenek, mint a teljesen áttetszőtlen megoldások. A tavaly megjelent Optical Materials Review című folyóiratban közzétett tesztek kimutatták, hogy ezek a hibrid rendszerek összességében 15 és 18 százalékkal jobb hatásfokot nyújtanak.
Az árnyékolatlan LED-ek a kereskedelmi terekben gyakran olyan fényárnyékot bocsátanak ki, amely meghaladja a 2500 cd/m²-t – majdnem háromszorosa a látáskomforthoz ajánlott határértéknek (IESNA 2023). Ennek jelentős következményei vannak: az irodai dolgozók 58%-a gyakori szemfáradtságról számol be, és a diffúz világítás hiányában a kiskereskedelmi termelékenység átlagosan 12%-kal csökken.
Az áttetszőtlen szilikon diffúzorok mikroszkopikus felületi textúrákat és beágyazott részecskéket kombinálnak, hogy egyenletesen szórják a fényt. Ez a kétfázisú folyamat 87%-kal csökkenti az árnyékot a tiszta csövekhez képest, miközben megtartja a kezdeti lumenek 92%-át. A fejlett változatok pontosan tervezett fényirányítási minták segítségével elérhetik az egységes árnyékelméleti érték (UGR) 16 alatti szintjét – a fényárnyékmentes környezetek mércéje.
Egy 18 hónapos tanulmány, mely 23 irodai felújításon keresztül történt, jelentős javulást mutatott a diffúz szilikon takarók felszerelése után:
| A metrikus | Diffúzorok előtt | Diffúzorok után |
|---|---|---|
| Pókháló panaszok | a dolgozók 41%-a | a dolgozók 6%-a |
| Képernyő olvashatósága | 2.8/5 | 4.3/5 |
| Áramfogyasztás hűtésnél | 100% alapvonal | 87% alapvonal |
Alacsonyabb hőkibocsátás csökkentette a hűtési terhelést, miközben a javult látvány növelte a feladatellátási teljesítményt.
A tervezők a mérsékelt áteresztési veszteségeket (8–15%) az ergonomikus előnyökkel mérlegelik. Az egészségügyi és építészeti világításban a 300–400 lux szórt fény jobb vizuális tisztaságot biztosít, mint az 500+ lux diffúzió nélküli forrásokból, mivel megelőzi a kontraszt okozta retinális fáradtságot, és támogatja a hosszan tartó koncentrációt.
A tiszta szilikoncsövek akár 40%-át is elveszíthetik optikai áttetszőségüknek két év kültéri használat után az oxidáció miatt, ezt állítja egy 2022-es polimer degradációs tanulmány. UV-szűrő adalékanyagok hiányában a napfény kémiai reakciókat indít, amelyek sárga elszíneződést okoznak, torzítják az LED-szín hitelességét, és csökkentik az esztétikai minőséget.
Az átlátszó szilikon 85%-kal több UV-sugárzást nyel el, mint az áttetsző alternatívák, ami 104°F (40°C) felett felgyorsítja a molekuláris lebomlást. Ezzel szemben a vezető gyártók nano méretű szilikarészecskéket vezettek be a magas áteresztésű összetételekbe, javítva ezzel a hőstabilitást és 18–24 hónappal meghosszabbítva a kültéri élettartamot.
Független vizsgálatok alapján a tiszta szilikonból készült LED-táblák homályossági szintje (⊗HAZE ≥ 30%) három év után alakult ki trópusi klímán. A közvetlen napsugárzásnak kitett egységeknél mikroszakadások is megjelentek a felületen, amelyek 22%-kal csökkentették a fényhatékonyságot az új telepítésekhez képest.
A fenil-módosított szilikonpolimerek mára 65%-kal csökkentették a sárgulás mértékét, miközben megtartják a 92%-os fényáteresztést. A cérium-oxid nanorészecskéket és organoszilán határrétegeket tartalmazó hibrid bevonatok mind az UV-A, mind az UV-B sugárzás ellen védenek, így hatékonyan támadják a tiszta neonfényű szilikoncsövek degradációjának fő okait. Ezek az újdonságok jelentősen növelik az élettartamot anélkül, hogy a áttetszőségből áldoznának.
EN