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：
本發(fā)明涉及半導(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(guò)濾技術(shù)；本發(fā)明還涉及該光源的封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著超高亮LED的出現(xiàn)，其效率越來(lái)越高，且價(jià)格逐漸下降。同時(shí)LED具有壽命長(zhǎng)、耐震動(dòng)、發(fā)光效率高、無(wú)干擾、不怕低溫、無(wú)汞污染問(wèn)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(zhǎng)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(wàn)小時(shí)，并且它的驅(qū)動(dòng)控制電路簡(jiǎn)單的多，工作于低電壓。LED還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)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(kāi)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)光體必須滿足夜視兼容性，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，并保持裸眼可視。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)具備夜視兼容性能的發(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)艙內(nèi)光源通過(guò)顯示面反射產(chǎn)生的IR會(huì)導(dǎo)致夜視成象系統(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)生裸視環(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(guò)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，保證夜視成象系統(tǒng)的正常工作。
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(guó)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(guó)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(guò)濾了紅色光及紅外光，使LED光源滿足夜視兼容性的專利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有夜視兼容性的LED光源的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供一種利用該結(jié)構(gòu)來(lái)制備LED光源的方法。
如圖1所示，本發(fā)明具有夜視兼容性的LED光源的結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)LED芯片11，容納并固定LED芯片的基座12，以及安裝在基座上用于過(guò)濾LED芯片發(fā)出的光線的光譜過(guò)濾膜2，其中LED芯片發(fā)出的光經(jīng)光譜過(guò)濾膜發(fā)射到外部，其特征在于光譜過(guò)濾膜能夠吸收610nm至930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，使LED光源達(dá)到滿足夜視兼容性的目的；光譜過(guò)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。
光譜過(guò)濾膜可以為任何能吸收610nm至930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光輻射的過(guò)濾膜，且在其余的可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍有較高的透過(guò)率。光譜過(guò)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(zhǎng)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(guò)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(guò)濾膜，來(lái)過(guò)濾610nm至930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光輻射。
本發(fā)明過(guò)濾了紅色光及紅外光的LED光源的制備方法包括提供至少一個(gè)LED芯片；提供一個(gè)容納LED芯片的基座；提供一個(gè)能夠吸收610nm至930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光的過(guò)濾膜；由光譜過(guò)濾膜過(guò)濾掉LED芯片發(fā)出的610nm至930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光輻射，形成滿足夜視兼容性的LED光源。
由于本發(fā)明的LED光源已經(jīng)過(guò)濾了610nm至930nm波長(zhǎng)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(guò)濾紅色及紅外光的裝置來(lái)降低紅光輸出。
下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步詳述本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明具有夜視兼容性的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)中加入光譜過(guò)濾膜的實(shí)施例的剖面示意圖；圖3是本發(fā)明另一實(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(lái)安裝光譜過(guò)濾膜的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖2，一個(gè)LED器件1，在LED基座12里封裝了一個(gè)LED芯片11，一個(gè)光譜過(guò)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(guò)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(zhǎng)范圍內(nèi)的光輻射的吸收劑。該光譜過(guò)濾膜通過(guò)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(guò)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(guò)光譜過(guò)濾膜2后才能發(fā)射到外部，由光譜過(guò)濾膜過(guò)濾掉LED芯片發(fā)出的610nm到930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，使該LED光源滿足夜視兼容性。
光譜過(guò)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(zhǎng)為530nm的綠光；再如主波長(zhǎng)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(guò)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(guò)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(guò)濾膜2。
制作一個(gè)外套3，該外套能夠套住LED器件1和光譜過(guò)濾膜2，并使它們相互之間位置固定。外套的上方開(kāi)孔，使光線透過(guò)光譜過(guò)濾膜后能夠發(fā)射到外部。
把光譜過(guò)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，光譜過(guò)濾膜就被固定在外套內(nèi)，并位于LED芯片11的上方。
為了使光線具有較好的發(fā)射角，外套上方的孔可以開(kāi)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(guò)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(zhǎng)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(guò)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)光譜過(guò)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(guò)濾膜的上方，外套形成的凹坑內(nèi)，以及光譜過(guò)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(guò)率高的膠。
工作時(shí)，LED芯片11發(fā)出的光必須通過(guò)光譜過(guò)濾膜2后才能發(fā)射到外部，由光譜過(guò)濾膜過(guò)濾掉LED芯片發(fā)出的610nm到930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，使該LED光源滿足夜視兼容性。
光譜過(guò)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(guò)光譜過(guò)濾膜后才能發(fā)射到外部，由光譜過(guò)濾膜過(guò)濾掉LED芯片發(fā)出的610nm到930nm波長(zhǎng)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。
本發(fā)明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(lái)制備LED光源的方法。上述的描述和附圖只是用于舉例說(shuō)明發(fā)明而沒(méi)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，均落入本發(fā)明的精神范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有夜視兼容性的LED光源結(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(guò)濾LED芯片發(fā)出的光線的光譜過(guò)濾膜，其中LED芯片發(fā)出的光經(jīng)光譜過(guò)濾膜發(fā)射到外部，其特征在于光譜過(guò)濾膜能夠吸收610nm至930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述LED光源的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述光譜過(guò)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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述所述LED光源的結(jié)構(gòu)，其特征在于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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜過(guò)濾膜，其特征在于光譜過(guò)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(zhǎng)范圍內(nèi)的光輻射，可用噴涂或真空鍍膜等方式形成涂層或鍍層。根據(jù)光譜過(guò)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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述LED光源的結(jié)構(gòu)，其特征在于各種類型的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(guò)濾膜，來(lái)過(guò)濾610nm至930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光輻射。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述LED光源的結(jié)構(gòu)，其特征在于LED芯片所在的空腔灌封了光學(xué)透過(guò)率高的膠，以對(duì)LED芯片等結(jié)構(gòu)形成保護(hù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述LED光源的結(jié)構(gòu)，其特征在于制作一個(gè)外套，該外套能夠套住LED器件和光譜過(guò)濾膜，并使它們相互之間位置固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述LED光源的結(jié)構(gòu)，其特征在于把光譜過(guò)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，使光譜過(guò)濾膜被固定在外套內(nèi)，并位于LED芯片的上方。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的外套，其特征在于外套的上方開(kāi)孔，使光線透過(guò)光譜過(guò)濾膜后能夠發(fā)射到外部，外套上方的孔可以開(kāi)成喇叭形。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的外套，其特征在于外套可用塑料制成，也可用金屬或其他材料加工而成。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述LED光源的結(jié)構(gòu)，還包括在光譜過(guò)濾膜的上方，外套形成的凹坑內(nèi)，以及光譜過(guò)濾膜的下方與LED器件之間的間隙處填充入柔性膠。
12.一種制備過(guò)濾了紅色光及紅外光的LED光源的方法，包括提供至少一個(gè)LED芯片；提供一個(gè)容納LED芯片的基座；提供一個(gè)能夠吸收610nm至930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光的過(guò)濾膜；由光譜過(guò)濾膜過(guò)濾掉LED芯片發(fā)出的610nm至930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光輻射。
全文摘要
本發(fā)明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(guò)濾LED芯片發(fā)出的光線的光譜過(guò)濾膜，其中LED芯片發(fā)出的光經(jīng)光譜過(guò)濾膜發(fā)射到外部，其特征在于光譜過(guò)濾膜能夠吸收610nm至930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光；光譜過(guò)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(guò)濾膜可以為任何能吸收610nm至930nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光輻射的過(guò)濾膜，且在其余的可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍有較高的透過(guò)率。各種類型的LED器件的封裝結(jié)構(gòu)，均可安裝光譜過(guò)濾膜。本發(fā)明還提供一種利用該結(jié)構(gòu)來(lái)制備LED光源的方法。
文檔編號(hào)H01L25/00GK1917239SQ200610062418
公開(kāi)日2007年2月21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), 陳盈君, 肖俊, 王亞春 申請(qǐng)人:深圳市中電淼浩固體光源有限公司