פיזור אור הופך קרינה חדה של LED להארה אחידה, ומקטין את העכירות ב-40–60% בהשוואה ל-LEDים עטופים (Society of Illuminating Engineering, 2023). אפקט הפיזור משפר את הנוחות החזותית בסביבות עבודה ובמרחבים מגורים, תוך שימור 85–92% מפליטת הלומן המקורית, מה שהופך את ההארה המפוזרת לשימושית ולעומס עין מינימלי.
צינורות סיליקון שקופים מעבירים 92–95% מהאור עם שבירה מינימלית, ויוצרים קרן ממוקדת. לעומת זאת, גרסאות אטומות משתמשות במיקרו-חלקיקים מוטמעים כדי לפזר פוטונים בזווית רחבה של 120–160°. ההבדל המבני הזה קובע את יישומם השונים:
| תכונה | סיליקון שקופה | סיליקון אטומה |
|---|---|---|
| 透過率 של אור | 93% | 68% |
| זווית פיזור | 15° | 140° |
| בהירות נתפסת | ניגודיות גבוהה | מדים |
הבחירה בין חומרים תלויה בעדיפות לבהירות או לעקימות.
לפי Hospitality Design Magazine משנת שעברה, כשלושה רבעים מהמקצועיים בתחום התאורה שעובדים על בתי מלון ובתים בוחרים בצינורות סיליקון מקוטלים כשעוסקים בהגדרת האווירה. הצינורות הללו ממש מצמצמים את נקודות האור המolestות של דיודות פולטות אור (LED), לפעמים עד 90%. כלומר, אין זיהום אור חזק – רק תאורה אחידה ורך במרחבים. רוב היצרנים מציעים טמפרטורות צבע שמתפרסות מאור כתום חם בגוון 2700K ועד לאור לבן קריסטי בגוון 4000K. תאורה חמה יוצרת אווירה נעימה ומתחמת, אידיאלית לחדרי שינה או סלונים שבהם אנשים רוצים להירגע. אופציות קרות יותר מתאימות למתקני שירותים או מטבחים עכשוויים, שבהם חשובים קווי עיצוב ברורים ואור חד.
מרחבים מסחריים בדרך כלל שואפים לדיפוזיה של 70–80% כדי להבטיח נוחות עין במהלך חשיפה ממושכת. התקנות ארכיטקטוניות לרוב משלבות קטעים שקופים ועכורים – טכניקה שהייתה הראשונה מסוגה על ידי יצרנים מובילים – כדי להבליט תכונות מבניות תוך כדי ספק אור סביבתי אחיד. גישה היברידית זו מאוזנת בין דיוק אסתטי לבין 웬-being חזותי.
צינורות LED מסיליקון שקוף פולטים למעשה כ-30 אחוז אור יותר בהשוואה לאלה שאינם שקופה, ומגיעים לרמות מרשים של עד 150 למן לואט, לפי בדיקות חדשות מ-2024 של חברת Neon Materials. מאחר שהם מעבירים כמות גדולה כל כך של אור, צינורות שקופים אלו מתאימים במיוחד למקומות כמו חלונות חנויות ורצפות מפעליים, שבהם חשוב להשיג את רמת ההארה הגבוהה ביותר האפשרית. לעומת זאת, סיליקון מקומט אינו בהיר באותה מידה, ונופל בכ-25 עד 40 אחוז מבחינת יעילות, אך מה שחסר לו בפליטה גולמית מתקזז על ידי הפצה אחידה יותר של האור. מסיבה זו, מרבית offices והגלריות של מוזיאונים מעדיפים את הגרסה הזו, שכן היא יוצרת פחות צללים חריפים ומרגישה נעימה יותר לעין לאורך תקופות ארוכות של חשיפה.
הבהירות האופטית של הסיליקון השקוף נובעת מה 1.41 מקדם שבירה , שמגביל פיזור פנימי. צינורות אטומים מצוידים במשטחים מיקרו-מטושטשים (אינדקס שבירה: 1.38) שפוגרים את האור בצורה יעילה אך מקטינים את תפוקת האור הגולמית. ההבדלים המרכזיים סוכמו להלן:
| תכונה | סיליקון שקופה | סיליקון מקומט |
|---|---|---|
| מדריך השבירה | 1.41 ±0.02 | 1.38 ±0.03 |
| טקטור פני השטח | נקיון | מיקרו-מחוספס |
| העברת לומן | 92–96% | 55–68% |
| דפוס פיזור | קרן כיוונית | פיזור רחב של 140° |
בחירת החומר משפיעה ישירות על הביצועים ועל כוונת העיצוב.
ב-2023, פיתחו קONSורציומים מחקריים משטחים ננויים של סיליקון שחותכים את ההשתקפויות הפנימיות ב-18%, ומשיגים בהירות אופטית של 93%. תערובות אלו שומרות על גמישות ועומדות בפני עיבוי הנגרם מקרינת UV – ובכך פותרות בעיה מרכזית בסימון ניאון חיצוני. עיצובים היברידיים חדשים משולבים חלקיקים המפנים את האור כדי לשפר את היעילות מבלי לפגוע בחוסר השקיפות, ומציעים פתרונות בהירים וארוכי טווח.
מהנדסים מצאו דרכים להתמודד עם הנקודות המהירות המטרידות בצינורות שקופים באמצעות עדשות מיקרו-מנסרות מיוחדות אלו. התרגיל האופטי הקטן הזה בעצם מצליח לקחת כ-22 אחוז מעוצמת האור המרכזי ופזר אותו לאזורים חשוכים יותר. בדיקות בשטח במפעלים חזרו על תוצאות מרשים למדי גם כן בשנת 2023. התאורה נראתה אחידה בהרבה לאנשים שהלכו סביב, ש Verbally improved appearance of uniformity by about 40%, while still maintaining most of the original brightness at around 85%. When we need something that does two jobs at once, there's another approach worth considering. Systems that layer clear tubes with an extra diffusing layer actually perform better than completely opaque solutions. Tests published in Optical Materials Review last year showed these hybrid systems give us somewhere between 15 and 18 percent better efficiency overall.
לדים לא משוחרים במרחבים מסחריים לרוב פולטים זוהר העולה על 2,500 cd/m² — כמעט פי שלושה מהגבול המומלץ לנוחות חזותית (IESNA 2023). זה גורם לבעיות משמעותיות: 58% מעובדי משרד מציינים עייפות עיניים תכופה, ויש ירידה ממוצעת של 12% בפרודוקטיביות בסיטונייה בתנאי תאורה לא מפוזרת.
מפזרים מסיליקון אטום משולבים טקסטורות מיקרוסקופיות בשטח הפנים וחומר מוטבע שמשתתף בתפזרות אור אחידה. תהליך דו-שלבי זה מפחית את הזוהר ב-87% בהשוואה לצינורות שקופים, תוך שמירה על 92% מלומן ההתחלתיים. דגמים מתקדמים מגיעים לדרגת זוהר מאוחדת (UGR) מתחת ל-16 — מדד בסיסי לסביבות חסרות זוהר — באמצעות דפוסי הפניה של אור מהונדסים במדויק.
מחקר בן 18 חודשים ב-23 שדרוגי משרדים חשף שיפורים משמעותיים לאחר התקנת כיסויי סיליקון מפוזרים:
| מטרי | לפני מפזרים | אחרי מפזרים |
|---|---|---|
| תלונות על נצנוץ | 41% מהעובדים | 6% מהעובדים |
| בהירות מסך | 2.8/5 | 4.3/5 |
| צריכת אנרגיה של מיזוג אויר | 100% בסיס | 87% מהבסיס |
הפחתת פליטת חום הפחיתה את עומס הקירור, בעוד בהירות חזותית משופרת הגבירה את ביצועי המשימות.
מעצבים שוקלים הפסדים צנועים בתמסורת (8–15%) לעומת היתרונות הארגונומיים המשמעותיים. בתחום הבריאות ובתאורה ארכיטקטונית, תאורה מפזרת של 300–400 לוקס מספקת וضوح חזותי טוב יותר מאשר 500+ לוקס ממוקורות לא מפזרים, שכן היא מונעת עייפות רשתתית הנגרמת משוני בהירים ותומכת בריכוז ממושך.
צינורות סיליקון שקופים יכולים לאבד עד 40% מהבהירות האופטית שלהם תוך שנתיים של שימוש בחוץ עקב חמצון, לפי מחקר משנת 2022 על התדרדרות פולימרים. ללא תוספי חסימת UV, אור השמש מפעיל תגובות כימיות שיוצרות צבע כתום-צהוב, מעוותות את נאמנות הצבע של ה-LED ומפחיתות את האיכות האסתטית.
סיליקון ש투ף סופג 85% יותר קרינה אולטרה סגולה בהשוואה לחלופות אטומות, מה שמזרז את פירוק המולקולות מעל 104° פרנהייט (40 מעלות צלזיוס). כדי לבלום תופעה זו, יצרנים מובילים הכניסו חלקיקים ננו-סקאלריים של סיליקה לתרכובות בעלות מעבר גבוה, ושיפרו בכך את היציבות התרמית ומימשכו את משך החיים בשימוש בחוץ ב-18–24 חודשים.
בדיקת ביצועים עצמאית של שלטאות LED מסיליקון שקופה באקלימים סובטרופיים גילתה עיבוי (⊗HAZE ≥ 30%) לאחר שלוש שנים. יחידות שנחשפו לשמש ישירות גם הציגו סדקים מיקרוסקופיים על פני השטח, מה שהפחית את היעילות הלומינסצית ב-22% בהשוואה להתקנות חדשות.
פולימרים סיליקוניים משוננים בפניל מקטינים כיום את קצב ההתרוקנות ב-65% תוך שמירה על 92% העברת אור. ציפויים היברידיים הכוללים ננו-חלקיקים של תחמוצת סריום ומחסומים אורגנוסילניים מגינים הן מפני קרינת UV-A והן מפני קרינת UV-B, ובכך יוצרים יעד לגורמים העיקריים של התדרדרות בצינורות סיליקון שקופים לאורות ניאון. חדשנות זו משפרת משמעותית את אורך החיים ללא פגיעה ברווחה.
EN