專利名稱：一種具有夜視兼容性的led光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)，具體涉及光發(fā)射二極管(Light-Emitting Diode, LED)光源的封裝技術(shù)，光過濾技術(shù)；本實(shí)用新型還涉及該光源的 封裝結(jié)構(gòu)。技術(shù)背景隨著超高亮LED的出現(xiàn)，其效率越來越高，且價(jià)格逐漸下降。同時(shí)LED 具有壽命長、耐震動(dòng)、發(fā)光效率高、無干擾、不怕低溫、無汞污染問題和性 價(jià)比高等特點(diǎn)。超高亮度LED大大擴(kuò)展了 LED在各種信號(hào)顯示和照明光源 領(lǐng)域中的應(yīng)用，主要有汽車內(nèi)外燈、各種交通信號(hào)燈，室內(nèi)外信息顯示屏和 背光源。尤其在液晶顯示器背光源的應(yīng)用方面，LED深具成長潛力。與白熾燈、鹵素?zé)?、熒光燈等光源相比之下，LED光源是一種半導(dǎo)體固 體光源，具有相當(dāng)高的機(jī)械穩(wěn)定性。另外，LED的壽命可達(dá)數(shù)萬小時(shí)，并且 它的驅(qū)動(dòng)控制電路簡單的多，工作于低電壓。LED還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是開關(guān)時(shí)間 短，位于幾納秒的范圍。由于上述優(yōu)點(diǎn)，在一些特殊領(lǐng)域，如軍用領(lǐng)域，正 在逐漸開始廣泛使用LED光源。在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域，夜視技術(shù)具有重要的地位，裝備夜視器材的武器裝備 遍及海陸空作戰(zhàn)平臺(tái)，應(yīng)用于大中小型武器裝備；同時(shí)，在具有夜視成象系 統(tǒng)(Night Vision Imaging System)的裝備上，各發(fā)光體必須滿足夜^L兼容性， 所謂夜視兼容性是指發(fā)光體不會(huì)與夜視成象系統(tǒng)相干涉，并保持棵眼可視。 同時(shí)，夜視兼容也意味著敵方的夜視成象系統(tǒng)很難或不可能在遠(yuǎn)處發(fā)現(xiàn)具備 夜^f見兼容性能的發(fā)光體。普通的白熾光、電致光、顯示器和LED等光源會(huì) 因發(fā)射的IR(Infra-Red,紅外)光，包括少量紅光在其夜視成象系統(tǒng)可接收 的范圍內(nèi)干擾夜視成象系統(tǒng)，并導(dǎo)致以下現(xiàn)象的發(fā)生:(1)IR會(huì)導(dǎo)致夜視儀的 目鏡產(chǎn)生光暈現(xiàn)象，降低夜視成象系統(tǒng)圖像的可讀性；(2)超量IR會(huì)激勵(lì)夜 視成象系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)光裝置，并進(jìn)一步降低夜視成象系統(tǒng)的敏感度和分辨 率；(3*內(nèi)光源通過顯示面反射產(chǎn)生的IR會(huì)導(dǎo)致夜^L成象系統(tǒng)重影。一個(gè)未經(jīng)夜視兼容性設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)不良的發(fā)光體，會(huì)產(chǎn)生棵視環(huán)境下的鎂 光燈效應(yīng)，導(dǎo)致飛行員失視，甚至導(dǎo)致夜視成象系統(tǒng)系統(tǒng)不能正常工作或破 壞。因此，要確保夜視成象系統(tǒng)系統(tǒng)在飛行器上的成功應(yīng)用，夜視兼容性的 實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。 一個(gè)好的夜視兼容性系統(tǒng)，可以保證飛行員在夜間飛行中， 既能通過直接目視獲取飛機(jī)內(nèi)部信息，又不降低夜視成象系統(tǒng)圖像增強(qiáng)能 力，j呆"i正夜^L成象系統(tǒng)的正常jM乍。衡量一個(gè)發(fā)光體是否滿足夜視兼容性的兩個(gè)主要指標(biāo)是輻亮度(NR) 和色度，其標(biāo)準(zhǔn)可參照國軍標(biāo)1394-92《與夜視成像系統(tǒng)兼容的飛機(jī)內(nèi)部照 明》以及美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-3009。針對(duì)不同的分類，其夜視兼容要求也 不同,具體指標(biāo)可參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)LED光源的專利文獻(xiàn)很多，但是未有過濾了紅色光及紅外光，使 LED光源滿足夜視兼容性的專利。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種具有夜視兼容性的LED光源的結(jié)構(gòu)。 如圖1所示，本實(shí)用新型具有夜視兼容性的LED光源的結(jié)構(gòu)包括由至 少 一個(gè)LED芯片11 ，和容納并固定LED芯片的基座12形成的LED器件1 ， 以及安裝在基座上用于過濾LED芯片發(fā)出的光線的光語過濾膜2，其中LED 芯片發(fā)出的光經(jīng)光譜過濾膜發(fā)射到外部，其特征在于光語過濾膜能夠吸收 610nm至930nm波長范圍內(nèi)的光，使LED光源達(dá)到滿足夜視兼容性的目的； 光語過濾膜可以在封裝LED器件1時(shí)就加入，也可以在對(duì)LED器件進(jìn)行二 次封裝時(shí)安裝。LED器件可以為單色或多色，單色是在LED器件中封裝某一種顏色的 LED芯片，使其發(fā)出一種顏色的光， 一個(gè)LED器件內(nèi)至少有一個(gè)LED芯片； 多色則是將多種顏色的LED芯片共同封裝在一個(gè)LED器件中，如紅、藍(lán)、 綠三色芯片共同封裝或其它顏色芯片組合的共同封裝。光i普過濾膜可以為任何能吸收610nm至930nm波長范圍內(nèi)的光輻射的 過濾膜，且在其余的可見光波長范圍有較高的透過率。光譜過濾膜可以為一 層聚碳酸酯薄片或玻璃薄片等，并在該薄片的表面有一均勻涂層或鍍層，其 中含有光輻射吸收劑的涂料，該吸收劑能夠吸收610nm至930nm波長范圍 內(nèi)的光輻射?？捎脟娡炕蛘婵斟兡さ确绞叫纬赏繉踊蝈儗?。根據(jù)光譜過濾的 需要，可以在該薄片的一面形成涂層或鍍層或者兩面均形成涂層或鍍層。各種類型的LED器件的封裝結(jié)構(gòu)，包括貼片式或直立式，帶光學(xué)透鏡 或不帶光學(xué)透鏡，塑料、陶瓷或金屬封裝等類型，均可安裝光譜過濾膜，來 過濾610nm至930nm波長范圍內(nèi)的光輻射。由于本實(shí)用新型的LED光源已經(jīng)過濾了 610nm至930nm波長范圍內(nèi)的 光輻射，滿足夜視兼容性，因此，當(dāng)該LED光源用于夜視兼容光源時(shí)，就 不需要另外附加過濾紅色及紅外光的裝置來降低紅光輸出。下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一 步詳述本實(shí)用新型。

圖1是本實(shí)用新型具有夜視兼容性的LED光源的結(jié)構(gòu)剖面示意圖； 圖2是在LED器件封裝結(jié)構(gòu)中加入光"^普過濾膜的實(shí)施例的剖面示意圖； 圖3是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的剖面示意圖； 圖4是對(duì)LED器件進(jìn)行二次封裝來安裝光鐠過濾膜的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖2, —個(gè)LED器件1,在LED基座12里封裝了 一個(gè)LED芯 片11， 一個(gè)光鐠過濾膜2位于LED芯片11上方，并固定在LED基座12內(nèi)。該光譜過濾膜2為一薄片，至少一個(gè)表面涂有一層均勻的涂料，涂料中 含有能夠吸收610nrn到930nrn波長范圍內(nèi)的光輻射的吸收劑。該光譜過濾 膜通過膠粘接固定在基座12內(nèi)。LED芯片11所在的空腔灌封了光學(xué)透過率高的膠，以對(duì)LED芯片等結(jié) 構(gòu)形成保護(hù)。工作時(shí)，LED芯片11發(fā)出的光必須通過光譜過濾膜2后才能發(fā)射到外 部，由光i普過濾膜過濾掉LED芯片發(fā)出的610nm到930nm波長范圍內(nèi)的光， 使該LED光源滿足夜視兼容性。光鐠過濾膜2可能為聚碳酸酯薄片或玻璃薄片等，可以在一面涂上涂料， 也可以兩面都涂。LED芯片11可以選擇任何所需要的發(fā)光顏色，舉例如主波長為530nm 的綠光；再如主波長為470nm的藍(lán)光，并在灌封的膠內(nèi)混合一定比例的YAG 粉，通過LED芯片發(fā)出的藍(lán)光激發(fā)YAG粉，最后獲得色溫為8000K的白光。 實(shí)施例二請(qǐng)參閱圖3，基本與實(shí)施例一相同，不同的是在光譜過濾膜2的上方帶 有一個(gè)光學(xué)透鏡13，以使LED光源形成需要的光輻射圖樣。該透鏡的材料為光學(xué)塑料或玻璃等。 實(shí)施例三請(qǐng)參閱圖4， 一個(gè)LED器件1，本身不帶有光譜過濾膜2。 制作一個(gè)外套3,該外套能夠套住LED器件1和光語過濾膜2，并使它們相互之間位置固定。外套的上方開孔，使光線透過光語過濾膜后能夠發(fā)射到外部。把光鐠過濾膜放入外套中，然后將外套套住LED器件，并用膠將外套 和LED器件之間固定，這樣，光鐠過濾膜就被固定在外套內(nèi)，并位于LED
芯片11的上方。為了使光線具有傘支好的發(fā)射角，外套上方的孔可以開成喇叭形。外套可 用塑料制成，也可用金屬或其他材料加工而成。該光譜過濾膜2為一薄片，至少一個(gè)表面涂有一層均勻的涂料，涂料中 含有能夠吸收610nm到930nm波長范圍內(nèi)的光輻射的吸收劑。LED芯片11所在的空腔灌封了光學(xué)透過率高的膠，以對(duì)LED芯片等結(jié) 構(gòu)形成保護(hù)。為了使保護(hù)光語過濾膜，并減少光線在LED光源內(nèi)部的傳送損失，可 以在光譜過濾膜的上方，外套形成的凹坑內(nèi)，以及光語過濾膜的下方與LED 器件之間的間隙處填充入柔性膠4，如圖4所示。優(yōu)選使用光學(xué)透過率高的 膠。工作時(shí)，LED芯片11發(fā)出的光必須通過光傳過濾膜2后才能發(fā)射到外 部，由光譜過濾膜過濾掉LED芯片發(fā)出的610nm到930nm波長范圍內(nèi)的光， 使該LED光源滿足夜視兼容性。光譜過濾膜2可能為聚碳酸酯薄片或玻璃薄片等,可以在一 面涂上涂料， 也可以兩面都涂。LED芯片11可以選擇任何所需要的發(fā)光顏色。 實(shí)施例四基本與實(shí)施例一相同，不同的是一個(gè)LED器件中，封裝了多色LED芯 片，舉例如紅、藍(lán)、綠三色LED芯片共同封裝；再如藍(lán)、綠二色LED芯片 共同封裝。工作時(shí)，多色LED芯片發(fā)出的光必須通過光語過濾膜后才能發(fā) 射到外部，由光語過濾膜過濾掉LED芯片發(fā)出的610nrn到930nrn波長范圍 內(nèi)的光，使該LED光源滿足夜視兼容性。另外，上述實(shí)施例一 三，其中LED器件中的LED芯片均可根據(jù)實(shí)際 需要而改成單色多顆和多色多顆。本實(shí)用新型提供了一種具有夜視兼容性的LED光源的結(jié)構(gòu)，并且提供 了一種利用該結(jié)構(gòu)來制備LED光源的方法。上述的描述和附圖只是用于舉 例說明實(shí)用新型而沒有任何限制的目的。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可作許多改 良和變換，均落入本實(shí)用新型的精神范圍。
權(quán)利要求1.一種具有夜視兼容性的LED光源，其特征在于其包括由LED芯片和容納并固定LED芯片的基座形成的LED器件，以及安裝在基座上的光譜過濾膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光源，其特征在于光譜過濾膜為一層聚 碳酸酯薄片或玻璃薄片，在該薄片的表面有一均勻涂層或鍍層，其中含有 光輻射吸收劑。
3. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光源，其特征在于具有一個(gè)使光譜過濾 膜被固定在LED芯片的上方的外套。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED光源，其特征在于外套的上方開孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED光源，其特征在于在光譜過濾膜的上方， 外套形成的凹坑內(nèi)，以及光譜過濾膜的下方與LED器件之間的間隙處填充 入柔性膠。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種具有夜視兼容性的LED光源的結(jié)構(gòu)，包括至少一個(gè)LED芯片，容納并固定LED芯片的基座，以及安裝在基座上用于過濾LED芯片發(fā)出的光線的光譜過濾膜，其中LED芯片發(fā)出的光經(jīng)光譜過濾膜發(fā)射到外部，其特征在于光譜過濾膜能夠吸收610nm至930nm波長范圍內(nèi)的光；光譜過濾膜可以在封裝LED器件時(shí)就加入，也可以在對(duì)LED器件進(jìn)行二次封裝時(shí)安裝。LED器件可以為單色或多色。光譜過濾膜可以為任何能吸收610nm至930nm波長范圍內(nèi)的光輻射的過濾膜，且在其余的可見光波長范圍有較高的透過率。各種類型的LED器件的封裝結(jié)構(gòu)，均可安裝光譜過濾膜。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK201028409SQ20062001449
公開日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2006年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月5日
發(fā)明者李明遠(yuǎn), 王亞春, 俊 肖, 陳盈君 申請(qǐng)人:深圳市中電淼浩固體光源有限公司