LED Binning ist ein Prozess zur Qualitätssicherung bei Leuchtdioden.
Was ist LED Binning?
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Um einen einheitlichen Charakter des Lichts zu garantieren, werden Leuchtdioden beim LED Binning sortiert.
Denn bei jedem Produktionsprozess kann es zu Abweichungen kommen – so auch bei der Herstellung von Leuchtdioden. Auch wenn die hergestellten Produkte derselben Charge angehören, gibt es zwischen ihnen winzige Unterschiede.
Diesen Prozess nennt man LED Binning. Die Leuchtdioden werden dabei in verschiedene Bins (englisch = Behälter) sortiert, deren Eigenschaften je nach gewünschter Qualität weiter oder enger gefasst sind.
Insbesondere bei LEDs mit einem weißen Lichtspektrum ist das Binning zwingend notwendig, da die Helligkeitswerte und Farbtemperaturen sonst stark variieren können.
Dabei gilt:
Je größer der Bin, desto stärker können die Werte der einzelnen LEDs voneinander abweichen und desto günstiger ist die Charge auf dem Markt.
Je enger das Binning gefasst ist, desto teurer ist der Sortierprozess. Es lässt sich eine hochwertige Lichtqualität erreichen, wodurch letztlich auch der Preis steigt.
Diesen Prozess nennt man LED Binning. Die Leuchtdioden werden dabei in verschiedene Bins (englisch = Behälter) sortiert, deren Eigenschaften je nach gewünschter Qualität weiter oder enger gefasst sind.
Insbesondere bei LEDs mit einem weißen Lichtspektrum ist das Binning zwingend notwendig, da die Helligkeitswerte und Farbtemperaturen sonst stark variieren können.
Dabei gilt:
Je größer der Bin, desto stärker können die Werte der einzelnen LEDs voneinander abweichen und desto günstiger ist die Charge auf dem Markt.
Je enger das Binning gefasst ist, desto teurer ist der Sortierprozess. Es lässt sich eine hochwertige Lichtqualität erreichen, wodurch letztlich auch der Preis steigt.
Welche Abweichungen gibt es beim LED Binning?
Innerhalb einer Fertigungscharge können verschiedene Eigenschaften der Leuchtdioden voneinander abweichen. So zum Beispiel die Farbtemperatur (in Kelvin) oder der Lichtstrom (in Lumen).
Das hat zur Folge, dass LEDs die beispielsweise in einer Fertigungscharge für 3000K (warmweiß) hergestellt werden, in der Farbtemperatur und dem Lumen-Output optisch voneinander abweichen.
Je stärker diese Abweichung ist, desto störender wirkt sie bei der Beleuchtung mit einzelnen LEDs. Das kann besonders bei LED Leuchtmitteln oder LED Stripes der Fall sein.
Werden mehrere LEDs in einer Leuchte verbaut, mischt sich das Licht in den meisten Fällen wieder zu einer homogenen Lichtfarbe. Die Farbunterschiede sind dann zumeist weniger sichtbar.
Welche Kennzahlen sind bei LED Binning relevant?
Beim LED Binning ist die Einteilung nach den folgenden Kriterien üblich:
Voltage Binning
Das Binning nach Spannung ist besonders für die technische Seite relevant.
Die LED Chips werden einzeln vermessen und gemäß ihrer Durchlassspannung (in Volt) sortiert.
Flux Binning
Die Bezeichnung Flux bezieht sich auf den Lichtstrom, der in Lumen gemessen wird. Einfach ausgedrückt geht es darum, LEDs nach der gleichen ausgestrahlten Helligkeit zu sortieren. Andernfalls würden einzelne Leuchtdioden durch ein grelleres Licht auffallen.
Color Binning
Das Binning nach Lichtfarbe und Farbwert ist für den Endverbraucher das wichtigste Kriterium. Dadurch wird sichergestellt, dass die LEDs ein farblich einheitliches Licht abgeben und keine Farbunterschiede erkennbar sind.
Voltage Binning
Das Binning nach Spannung ist besonders für die technische Seite relevant.
Die LED Chips werden einzeln vermessen und gemäß ihrer Durchlassspannung (in Volt) sortiert.
Flux Binning
Die Bezeichnung Flux bezieht sich auf den Lichtstrom, der in Lumen gemessen wird. Einfach ausgedrückt geht es darum, LEDs nach der gleichen ausgestrahlten Helligkeit zu sortieren. Andernfalls würden einzelne Leuchtdioden durch ein grelleres Licht auffallen.
Color Binning
Das Binning nach Lichtfarbe und Farbwert ist für den Endverbraucher das wichtigste Kriterium. Dadurch wird sichergestellt, dass die LEDs ein farblich einheitliches Licht abgeben und keine Farbunterschiede erkennbar sind.
Wie funktioniert LED Binning?
Um die LEDs nach ihren Eigenschaften sortieren zu können, kommen in der Praxis verschiedene Messgeräte zum Einsatz. Ein Voltmeter misst beispielsweise die Spannung, ein Photometer die Wellenlänge des Lichts.
Aber welche LED kommt in welchen Bin?
Dafür gibt es den weltweit einheitlichen Binning-Standard nach ANSI-Norm (American National Standard Institute).
Der Standard definiert chromatische Abweichungen mithilfe der McAdam Ellipsen, die auch als SDCM-Abweichung bezeichnet werden. SDCM steht für „Standard Deviation of Colour Matching“, oder zu Deutsch: Standardabweichung des Farbabgleichs.
Mit steigender Zahl (McAdam1, McAdam2, McAdam3 usw.) werden die Ellipsen und die Farbunterschiede darin größer.
Eine Abweichung von 1-SDCM kann das menschliche Auge nahezu nicht unterscheiden. Für das LED Binning nutzen die meisten Hersteller eine maximale Toleranz von 2-SDCM bis 3-SDCM.
Wichtig dabei:
Die EU-Ökodesignverordnung schreibt Herstellern und Inverkehrverbringern von LED Leuchten und Leuchtmitteln einen SDCM-Wert vor.
Die maximale Abweichung der Farbwerte innerhalb einer McAdam-Ellipse darf 6-SDCM nicht überschreiten.
Mit steigender Zahl (McAdam1, McAdam2, McAdam3 usw.) werden die Ellipsen und die Farbunterschiede darin größer.
Eine Abweichung von 1-SDCM kann das menschliche Auge nahezu nicht unterscheiden. Für das LED Binning nutzen die meisten Hersteller eine maximale Toleranz von 2-SDCM bis 3-SDCM.
Wichtig dabei:
Die EU-Ökodesignverordnung schreibt Herstellern und Inverkehrverbringern von LED Leuchten und Leuchtmitteln einen SDCM-Wert vor. Die maximale Abweichung der Farbwerte innerhalb einer McAdam-Ellipse darf 6-SDCM nicht überschreiten.
Warum ist das LED Binning notwendig?
Stellen Sie sich vor, Sie montieren zwei Exemplare des gleichen LED Leuchtmittels in eine doppelflammige Leuchte – und was sehen Sie nach dem Einschalten? Die Beiden leuchten nicht identisch.
Ein Leuchtmittel ist vielleicht etwas heller als der andere oder das wirkt möglicherweise etwas wärmer.
Trotz der gleichen Wattangabe, Farbtemperatur und Farbwiedergabe auf der Verpackung.
Und jetzt stellen Sie sich dieses Szenario bei einem Ausstellungsraum in einem Museum mit weißen Wänden vor.
Es wäre eine Katastrophe.
Trotz der gleichen Wattangabe, Farbtemperatur und Farbwiedergabe auf der Verpackung.
Und jetzt stellen Sie sich dieses Szenario bei einem Ausstellungsraum in einem Museum mit weißen Wänden vor.
Es wäre eine Katastrophe.
Um eben solche Situationen zu vermeiden, werden Leuchtdioden dem LED Binning unterzogen.
Das Binning gewährleistet Lichtqualität von LEDs. Damit wird sichergestellt, dass die gleichen LEDs auch die gleichen Eigenschaften liefern – und Enttäuschungen über das Produkt vermieden werden.
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