CN109904300A - 一种车灯光源器件和车灯模组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车灯光源器件和车灯模组，包括单颗或多颗发光晶元，和安装晶元的基座，所述晶元通过荧光粉硅胶层封装在所述基座上，所述晶元为发光波长范围380nm～420nm的近紫外NUV氮化镓发光二极管晶元，最终输出至外界的光为近自然光，所述基座为PLCC/陶瓷支架或COB集成光源的基板，所述晶元在所述基座上形成单联、并联、串联或串并联安装方式。本发明采用了NUV氮化镓发光二极管作为光源能够克服现有技术中采用LED蓝光晶元导致近紫外缺失和颜色失真的问题，通过荧光粉硅胶层的配比使最终输出至外界的光成为与为阳光相近的近自然光，大大改变了驾驶员的眼界，提高了安全的可视距离。而且近自然光无瞬间使人眼盲的强烈的蓝白光，比HID车头灯安全系数高。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种能够提高紫外光激发且强化色彩还原性的车灯光源器件，及采用该车灯光源器件的车灯模组。
背景技术
当前车头灯的光源主要采用卤素灯、氙气灯、激光灯或LED蓝光(420nm-470nm)晶元的白光光源。
卤素灯是普通白炽灯上的改进版，它的灯泡腔体里面灌了碘、溴等卤素气体，取代了白炽灯的真空，卤素气体可防止灯丝的挥发细化和熔断，减少了灯腔发黑，使得灯丝能够承受更高温度而产生更多的光。但卤素灯的光偏黄亮度低且消耗功率大，照射距离有限，而且灯具模具体积大，寿命仅几百小时。
氙气灯(HID)：是金卤灯的一种，在灯内充满了氙气、氩气、水银和金属卤化物蒸汽，工作时，正负极间产生高电压电弧，电弧熔化金属蒸汽使之成为等离子体并发出耀眼的蓝白色光，再被车灯反光罩反射到路面上进行照明。氙气灯的光强非常高，可视距离非常远，相较卤素灯的寿命更长。但加热启动慢，导致开灯关灯反应速度慢；过高的光强会干扰会车车辆驾驶员的判断并引起短暂失明，而且其灯具模组体积同样较大。
激光灯(Laser Headlights)：其工作原理是用一蓝色激光束，照射在含有黄色荧光气体且带透镜的小腔体内，使得荧光介质通过透镜发出像曳光弹一样亮的白光。激光灯可用较少的能量产生较大的亮度，并有2公里左右的照射距离，但激光灯的制作成本高昂，且同样存在寿命低且灯具模组体积大的问题。
LED灯(指含蓝光晶元)的发光体是一种固态的半导体器件构成的光源，它通过把电转化为光来实现照明，LED灯的光子能量与光的颜色对应，在可见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带的能量最多，桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。与前几种灯相比，LED的车头灯有安全的可视距离，无瞬间使人眼盲的强烈的蓝白光，有快速的开关响应，制造成本低且使用寿命长达10万小时，灯具模组的体积小，甚至可以和车体结合，把光源镶嵌在车体里面。
当前LED车头灯光源的基本结构是以蓝光晶元加上绿色(或黄色)和红色荧光粉，混合硅胶产生的白光的结构。但根据其光谱特性，存在如下问题：
1)其近紫外波段缺失，导致对含有荧光介质的公路标志牌(荧光介质被激发波段<400nm)因缺少了紫外光激发，少了近一倍的荧光介质额外增亮，降低了夜间行车公路标志牌被驾驶员看清的清晰度，减少了公路标志牌的可视距离，降低了行车安全性。
2)同时由于多段光波的功率分布缺失，如青色和红色，导致了被照物体色彩还原性的逊色，减弱了驾驶员对路上行人，地形，物体的正确判断。
3.此外，目前车灯的寿命受热量影响非常大，如何快速扩散光源的发光体晶元的发热量也是一个需要考虑的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够提供紫外光激发且强化色彩还原性的车灯光源器件，及采用该车灯光源器件的车灯模组。
特别地，本发明提供一种车灯光源器件，包括单颗或多颗发光晶元，和安装晶元的基座，所述晶元通过荧光粉硅胶层封装在所述基座上，所述晶元为发光波长范围380nm～420nm的近紫外NUV氮化镓发光二极管晶元，最终输出至外界的光为近自然光，所述基座为PLCC/陶瓷支架或COB集成光源的基板，所述晶元在所述基座上形成单联、并联、串联或串并联安装方式。
在本发明的一个实施方式中，所述晶元上安装有由铜柱形成的分别与所述基座上正负极连接的正负电极柱，所述铜柱与安装端相对的另一端由焊锡帽覆盖，所述铜柱高度为10um～100um。
在本发明的一个实施方式中，所述荧光粉硅胶层内包含有可被激发出可见光不同光波段的荧光粉，不同光色对应的颜色的所述荧光粉在所述荧光粉硅胶层内混合后覆在所述晶元上；或
不同颜色的所述荧光粉在所述荧光粉硅胶层内按能带和波长大小依次分层叠加在所述晶元上，其中，长波长低能带并具有高导热率的所述荧光粉靠近所述晶元一侧，而短波长高能带的所述荧光粉位于远离所述晶元一侧。
在本发明的一个实施方式中，所述荧光粉硅胶层分层中的每一层硅胶的性质与该层中荧光粉的性质相配合，其中，根据荧光粉本身易光衰和色坐标漂移性能，以离所述晶元的远近，由近至远硅胶性质按气密性和防水性的性能由大到小排列。
在本发明的一个实施方式中，所述荧光粉包括蓝粉，青粉，黄绿粉，红粉；所述蓝粉的分子结构为：BaMgAl10O17:Eu或(SrBa)10(PO4)6Cl2:Eu；所述青粉的分子结构为：(BaCaSr)10(PO4)6Cl2:Eu或BaMg2Al16O27:Eu,Mn，所述黄绿粉的分子结构为：Ba2SiO4:Eu、β-Sialon:Eu或ZnSiO4:Mn；所述红粉的分子结构为Sr2Si5N8:Eu、CaAlSi(NO)3:Eu或Y2O3:Eu；所述蓝粉，青粉，黄绿粉，红粉的构成100％的配比为：蓝粉30％-40％，青粉20％-30％，黄绿粉20％-40％，红粉5％-15％。
在本发明的一个实施方式中，所述荧光粉的分层方式包括每种颜色的荧光粉独立构成一层、蓝色荧光粉单独构成一层而其余颜色的荧光粉构成一层、或根据能带和波长的范围将各颜色的荧光粉划分为两层。
在本发明的一个实施方式中，所述的近自然光为与自然阳光近似的光，所述近自然光和自然阳光光谱近似度的评估方法如下：
其中：a:光谱的最佳吻合度系数；YR：自然阳光的相对光谱功率分布函数；YT：被测试的光源的光的相对光谱功率分布函数；λ：可见光波的波长值；
Amin:不吻合的面积，0为光谱不吻合面积为零，Amin大于等于零；
Cmatch：光谱图吻合度，0～100％，0为光谱完全不吻合，100％为光谱最吻合；
Ced：光谱能量密度近似度，0为某波长下光谱能量密度不近似；100％为某波长下光谱能量密度相等；
近自然光定义为在与太阳光同等色温的前提下：所述光源发的光的CIE显色指数Ra>95,IES TM-30-15保真度Rf>90，色域指数Rg＝100+/-3,光谱图从400nm至650nm的面积吻合度必须Cmatch>80％，光谱从400nm至650nm的能量密度近似度必须Ced>30％。
在本发明的一个实施方式中，公开一种车灯光源器件的车灯模组，包括改变光源发出的光的光路特性并聚焦的具有高反射内壁的反光罩，和用于使输出至外界的光聚焦的透镜，用于遮挡所述光源发出光通量及调整出光角度的遮光板。
在本发明的一个实施方式中，所述光源通过正装/倒装的NUV晶元安装在基座上，正装晶元采用固晶胶固定并通过金属导线连接PLCC/陶瓷支架的正负极或集成光源正负极线路，倒装晶元或含铜柱的倒装晶元采用焊锡固定并通过焊锡连接PLCC/陶瓷支架的正负极或集成光源正负极线路，所述荧光粉层填充满所述PLCC/陶瓷支架空腔或集成光源基板，在所述基板靠近所述荧光粉硅胶层一面有金属镀层或涂覆有白胶反射层或所述基板本身为具备光反射性能的白色氧化铝陶瓷。
在本发明的一个实施方式中，所述PLCC/陶瓷支架为陶瓷多碗杯支架或PLCC多碗杯支架，其中多碗杯≥1。
本发明采用了NUV氮化镓发光二极管作为光源能够克服现有技术中采用LED蓝光晶元导致近紫外缺失和颜色失真的问题，通过荧光粉硅胶层的配合使最终输出至外界的光成为与为阳光相近的近自然光，大大改变了驾驶员的眼界，提高了安全的可视距离。而且近自然光无瞬间使人眼盲的强烈的蓝白光，比HID车头灯安全系数高。
此外，还采用铜柱作为晶元正负板的连接件，通过铜的导热性能可快速将晶元的热量导至基座的散热底座上，降低晶元的发热量，从而提高光源的寿命，提升光源亮度。
另外，通过对荧光粉硅胶层中不同颜色的荧光粉的配比，可以达到近自然光的光谱。
附图说明
图1是本发明一个实施方式的车灯光源器件中荧光粉硅胶层设置结构示意图；
图2是本发明另一实施方式的车灯光源器件中荧光粉硅胶层设置结构示意图；
图3是本发明又一实施方式的车灯光源器件中荧光粉硅胶层设置结构示意图；
图4是本发明一个实施方式的倒装晶元安装铜柱正负极的结构示意图；
图5是本发明一个实施方式的倒装晶元采用铜柱正负极时的散热方式示意图；
图6是图5的热阻示意图；
图7是本发明一个实施方式的车灯模组安装示意图；
图8是本发明一个实施方式的车灯光源器件安装方式示意图；
图9是本发明另一实施方式的车灯光源器件安装方式示意图；
图10是本发明另一实施方式的车灯光源器件安装方式示意图；
图11是本发明另一实施方式的车灯光源器件安装方式示意图；
图12是本发明另一实施方式的车灯光源器件安装方式示意图；
图13是本发明另一实施方式的车灯光源器件安装方式示意图；
图14是本发明另一实施方式的车灯光源器件安装方式示意图；
图15是本发明另一实施方式的车灯光源器件安装方式示意图；
图16是本发明另一实施方式的车灯光源器件安装方式示意图。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明一个实施方式公开一种车灯光源器件，包括单颗或多颗发光的晶元1，和安装晶元1的基座2，晶元1通过荧光粉硅胶层3封装在基座2上，该晶元1采用近此紫外的光波长范围380nm～420nm的NUV(Near Ultra Violet)氮化镓(GaN)发光二极管。
本实施方式中的荧光粉硅胶层指所有利用硅胶且在硅胶中混合有荧光粉的材料，如荧光粉硅胶层，荧光粉硅胶膜等，在以下的描述中，用荧光粉硅胶层来代指荧光粉硅胶层和荧光粉硅胶膜。
晶元1可以是正装晶元结构或倒装晶元结构，其安装方式可以是正装安装或倒装安装。电极连接可以通过金属线11或焊锡与电路板连接。
基座2为PLCC/陶瓷支架或PLCC/陶瓷多碗杯支架或COB集成光源的基板的统称，以下在涉及到相关内容时，全部以标号2进行标示。COB基板2的衬底的材质可以是导热系数为300～400w/mk的铜板，150～200w/mk的铝板，20～30w/mk的氧化铝陶瓷板，100～300w/mk的氮化铝AlN陶瓷板，或60～100w/mk的氮化硅陶瓷板。当然也可以是其他的高导热材料。
具体光源的数量根据车灯光源器件的亮度和空间位置要求安装，可以安装单颗光源也可以安装多碗杯光源，或集成光源。
NUV氮化镓发光二极管本身的特性能够克服近紫外缺失的问题，在输出的光谱上不会出现某光色缺失的现象，使外界图像能够准确在驾驶员的眼光中自然还原。
本发明采用了NUV氮化镓发光二极管来克服现有技术中采用LED蓝光晶元导致近紫外缺失和颜色失真的问题，通过荧光粉硅胶层的配合使最终输出至外界的光成为与为阳光相近的近自然光，大大改变了驾驶员的眼界，提高了安全的可视距离。而且近自然光无瞬间使人眼盲的强烈的蓝白光，比HID车头灯安全系数高。
如图4、5、6所示，在本发明的一个实施方式中，晶元1可以利用铜柱12作为正负极连接件，即晶元1的正负极分别安装一根铜柱12，然后分别与基座2上的正负极21连接，铜柱12与晶元1的安装端相对的另一端由焊锡帽121覆盖，铜柱12的高度为10um～100um。
上述铜柱技术(Copper Pillar)的应用，是为了降低晶元1工作时的二极管的结温，提升晶元的发光效率，并延长晶元的寿命。其制作过程如下：在完成圆片(wafer)制作后，增加了一步晶元焊盘上长铜柱的电镀。铜柱12的高度为10um-100um，高度越高，铜柱12的表面积越大。完成铜柱12电镀后，在铜柱12终端电镀覆盖小于20um厚的焊锡帽(SolderCap)121，焊锡可以是锡银合金SnAg，或金锡合金AuSn，或其他成分的焊锡。
当晶元1通电工作时，其PN结发出的热，主要经过和正负管脚连接的焊锡，传导到导热底座(支架底座，或COB的底板)。一般焊锡的导热率为40-60w/mk，厚度为50-75um。如果焊锡改用铜柱管脚，那么所需的焊锡量大大减少至20um以下。所以铜柱热阻加上薄焊锡的热阻，比原先的焊锡的热阻要小很多。因此有效的降低晶元垂直向下的热阻R铜柱。
同时，一定高度的铜柱12，增加了铜柱12的外表面散热面积。这样部分铜柱12的热能量，可以横向扩散到的荧光粉硅胶层3中。而在荧光粉硅胶中具有高导热率的长波长低能带荧光粉，如红粉Y2O3:Eu具有27w/m.k的导热率。相应的荧光粉硅胶层，也具有较高的导热率，如上述Y2O3:Eu荧光粉硅胶层具有1-5w/m.k导热率。因此，热量在高导热的荧光粉硅胶层中横向扩散，在此过程中热量也垂直向下经过正负极21导到导热基座。而由增加铜柱12的高度导致铜柱12热阻R铜柱的增加值可以忽略。原因如下：因为铜是一个高导热的金属材料，近400w/m.k，当铜柱12水平方向的最小边尺寸是铜柱12高度的两倍以上时，铜柱12的热阻R铜柱的增值非常小，温度增加可以忽略不记。而由铜柱12和荧光粉硅胶层3带来的横向导热，降低了荧光粉硅胶层热阻R荧光粉硅胶层，所以整体热阻R＝R铜柱x R荧光粉硅胶层/(R铜柱+R荧光粉硅胶层)值降低。所以，采用了铜柱晶元结构，配合最靠近晶元的高导热荧光粉层，可以降低晶元1工作时的二极管的结温，提升晶元的发光效率，延长晶元的寿命。
在晶元1发光时，光会先经过荧光粉硅胶层3后再发出，使晶元1发射至外界的光更接近自然光(阳光)，荧光粉硅胶层3内包含不同颜色的荧光粉31、32、33、34，不同颜色的荧光粉31、32、33、34在荧光粉硅胶层3内按其特性分层设置，即不同颜色荧光粉31、32、33、34按其能带和波长大小排列在荧光粉硅胶层3内，其中，长波长低能带的荧光粉靠近晶元1一侧，而短波长高能带的荧光粉位于远离晶元1一侧。
荧光粉按颜色一般可分为蓝粉31、青粉32、黄绿粉33、红粉34；本实施方式中的蓝粉31的分子结构为：BaMgAl10O17:Eu或(SrBa)10(PO4)6Cl2:Eu；青粉32的分子结构为：(BaCaSr)10(PO4)6Cl2:Eu或BaMg2Al16O27:Eu,Mn，黄绿粉33的分子结构为：Ba2SiO4:Eu、β-Sialon:Eu或ZnSiO4:Mn；红粉34的分子结构为Sr2Si5N8:Eu、CaAlSi(NO)3:Eu或Y2O3:Eu。蓝粉，青粉，黄绿粉，红粉的构成100％的配比为：蓝粉30％-40％，青粉20％-30％，黄绿粉20％-40％，红粉5％-15％。
这里虽然仅给出了上述四色，但在其它的实施方式中，也可以有其它颜色的荧光粉，只需要按本实施方式中给出的能带和波长要求划分即可。
为了更好的提升光源的寿命，荧光粉硅胶层3分层中的每一层硅胶的性质与该层中荧光粉的性质相配合，其中，根据荧光粉本身易光衰和色坐标漂移性能，以离晶元1的远近，由近至远硅胶性质按气密性和防水性的性能由大到小排列。即靠近NUV晶元一侧的荧光粉硅胶层3的硅胶，采用气密性好和防水性好的苯环类硅胶(Methylphenyl silicone)，或其他气密性相当或者气密性更佳的硅胶。因为当前的长波长低能带荧光粉如红粉(Sr2Si5N8:Eu、CaAlSi(NO)3:Eu或Y2O3:Eu)在高温高湿下稳定性不好，容易发生光衰和色坐标漂移。用了苯环类硅胶(Methylphenyl silicone)，或其他气密性相当或者气密性更佳的硅胶后，可以有效减缓光衰和色坐标漂移。
采用按能带和波长特性分层后，可以避免短波长荧光粉产生的光(如主波长为420-470nm的蓝光)还没有射出荧光粉硅胶层3的上表面，就被紧邻的长波长的荧光粉(如主波长为650nm的红粉)吸收，从而导致相应荧光粉的出光效率下降；此外，还能够减少短波长光能被长波长的光能吸收后转化成的热能，进而降低整个LED灯的发热量。
具体的不同颜色的荧光粉31、32、33、34的分层方式可以是每种颜色的荧光粉31、32、33、34独立构成一层，即层层叠加，如蓝粉31一层、青粉32一层、黄绿粉33一层、红粉一层；也可以是将波长最短的蓝粉31单独构成一层，而其余颜色的荧光粉构成一层，即只要波长最短的蓝粉31层位于距离晶元1最远的层即可；还可以是按能带和波长的范围将各颜色的荧光粉大至划分为两层，即蓝粉31和青粉32合并成一层，而黄绿粉33和红粉34合并成一层，同样是波长短的荧光粉颜色层位于远离晶元1一侧。
而且对比太阳自然光还能够避免现有的车灯光源器件的光谱波段在紫外光、青色光和红色光缺失的问题，能够提高对行人、地形和物体的颜色还原度，增强对夜晚或昏暗的天气下的行人、地形和物体的辨识度。
本实施方式中的近自然光是指光源发的光和其激发荧光粉后荧光粉发的光的混光，其光谱图近似自然阳光的光谱。符合近自然光的产品定义为：在同自然阳光同等色温的前提下，光源35发的光的CIE显色指数Ra>95,，IESTM-30-15保真度Rf>90，色域指数Rg＝100+/-3,光谱图从400nm至650nm的吻合度Cmatch>80％，光谱从400nm至650nm的近似度Ced>30％。
其中：a:光谱的最佳吻合度系数；YR：自然阳光的相对光谱功率分布函数；YT：被测试的光源的光的相对光谱功率分布函数；λ：可见光波的波长值；
Amin:不吻合的面积，0为光谱不吻合面积为零，Amin大于等于零；
Cmatch：光谱图吻合度，0～100％，0为光谱完全不吻合，100％为光谱最吻合；
Ced：光谱能量密度近似度，0为某波长下光谱能量密度不近似；100％为某波长下光谱能量密度相等。
如图7所示，在本发明的一个实施方式中，提供一种安装有前述车灯光源器件的车灯模组，该车灯模组中的光源35发出的光是经过反光罩4反射后发出的，反光罩4反射后的光通过有聚焦功能的透镜5后再发射至外界，在反光罩4和透镜5之间还安装有遮挡并调整出光角度的遮光板6。在光源35的底部设置有外置线路板36。
反光罩4能增强光的反射效果，而透镜5可以减少光的散射，使射出的光束聚集在一起，遮光板6通过在高度方向上的升降来控制反光罩4至透镜5的光的通过量和出光角度，本实施方式的车灯模组能够控制车灯射出的光量及出光角度。
光源35通过正装/倒装的NUV晶元1安装在基座2上，正装晶元采用固晶胶固定并通过金属导线11连接PLCC/陶瓷支架的正负极21或集成光源正负极线路，倒装晶元或含铜柱12的倒装晶元采用焊锡固定并通过焊锡连接PLCC/陶瓷支架2的正负极或集成光源正负极线路，荧光粉层填充满PLCC/陶瓷支架空腔或集成光源基板2，在基板2靠近荧光粉硅胶层一面有金属镀层或涂覆有白胶反射层8或基板2本身为具备光反射性能的白色氧化铝陶瓷。
其中PLCC/陶瓷支架2为陶瓷多碗杯支架或PLCC，其中多碗杯≥1。
下面以光源安装在基座上的不同方式以具体实施例说明：
实施例一
光源采用正装NUV晶元1放置在PLCC/陶瓷多碗杯支架2内，NUV晶元1通过固晶胶固定在PLCC/陶瓷多碗杯支架2底部的正负电极上，并通过金属导线11分别连接NUV晶元1和PLCC/陶瓷多碗杯支架2内部电极的正负端21，荧光粉硅胶层3填充满PLCC/陶瓷多碗杯支架2，不同颜色荧光粉的分层方式按前述说明设置。其安装结构如图8，图11所示。
实施例二
光源采用倒装NUV晶元1放置在PLCC/陶瓷多碗杯支架2内，NUV晶元1通过焊锡分别连接PLCC/陶瓷多碗杯支架2电极的内部正负极21，荧光粉硅胶层3填充满PLCC/陶瓷多碗杯支架2，在荧光粉硅胶层3与PLCC/陶瓷多碗杯支架2的底部之间涂覆有白胶反射层(可选择)8。其安装结构如图9，图12所示。
实施例三
光源采用倒装NUV晶元1放置在PLCC/陶瓷多碗杯支架2内，NUV晶元1通过铜柱12的焊锡帽121分别连接PLCC/陶瓷多碗杯支架2电极的内部正负极21，荧光粉硅胶层3充满PLCC/陶瓷多碗杯支架2，在PLCC/陶瓷多碗杯支架2底部的金属表面镀有高反射的金属镀层，如银层，或者在荧光粉硅胶层3与PLCC/陶瓷多碗杯支架2底部之间涂覆有白胶反射层。其安装结构如图10，图13所示。
实施例四光源采用多颗正装NUV晶元1以阵列方式通过固晶胶安装在具备线路层的正负极21上，NUV晶元1的正负极通过金属导线11与正负极21的线路层连接，荧光粉硅胶层3覆盖在NUV晶元1上，在线路层的表面镀有高反射的金属镀层，如银层，或者线路层本身就是具有光反射性能的白色氧化铝陶瓷，或者线路层与荧光粉硅胶层3接触一面涂覆有白胶反射层，在线路层的四周粘附有限制荧光粉硅胶层3的围坝胶9，NUV晶元1相互之间的连接方式为并联、串联或串并联。其安装结构如图14所示。
上述实施例中基板2的衬底材料10可以是导热系数为300～400w/mk的铜板，或导热系数为150～200w/mk的铝板，或导热系数为20～30w/mk的氧化铝Al2O3陶瓷板，或导热系数为100～300w/mk的氮化铝AlN陶瓷板，或导热系数为60～100w/mk的氮化硅SiN陶瓷板，或其他高导热材料。
实施例五
光源采用多颗倒装NUV晶元1以阵列方式放置在具备线路层的基板2上，NUV晶元1的正负极通过焊锡分别与线路层的正负极连线21连接，荧光粉硅胶层3覆盖在NUV晶元1上，基板本身是具有光反射性能的白色氧化铝陶瓷，或者基板与荧光粉硅胶层3接触一面涂覆有白胶反射层，在线路层的四周粘附有限制荧光粉硅胶层3的围坝胶9，NUV晶元1相互之间的连接方式为并联、串联或串并联。其安装结构如图15所示。
实施例六
光源采用多颗倒装NUV晶元1以阵列方式放置在具备线路层的基板2上，NUV晶元1的正负极通过铜柱12焊锡帽12分别与基板的线路层正负极连线21连接，荧光粉硅胶层覆盖在NUV晶元上，基板本身是具有光反射性能的白色氧化铝陶瓷，或者基板与荧光粉硅胶层接触一面涂覆有白胶反射层，在基板的四周粘附有限制荧光粉硅胶层的围坝胶，NUV晶元相互之间的连接方式为并联、串联或串并联。其安装结构如图16所示。
上述实施例中基板2的衬底材料10可以是导热系数为20～30w/mk的氧化铝Al2O3陶瓷板，或导热系数为100～300w/mk的氮化铝AlN陶瓷板，或导热系数为60～100w/mk的氮化硅SiN陶瓷板，或其他高导热材料。
实施例七
车头灯芯片模组：采用前述车灯光源器件和反光罩、遮光板、透镜、线路板、焊锡，TIM胶、金属散热片、温度传感器、电缆、光源驱动器，其结构如图7所示。
实施例八
在前述各实施例中，光源可以具有不同晶元衬底材料如Al2O3蓝宝石衬底，或SiC碳化硅衬底，或Si硅衬底(用于垂直结构晶元)，或GaN氮化镓衬底，或其他衬底。
各实施例中的荧光粉硅胶层3，即是指混合了硅胶的多色荧光粉。在本发明中即为一层胶水或多层胶水和不同组合的荧光粉混合构成。根据荧光粉的种类数量，还可以衍生不同的组合的结构，以达到被激发的荧光粉所需的量子效率。
其中PLCC/陶瓷支架2的主体反射面22是采用白光反射材料与环氧树脂结构的有机材料组成的EMC(Epoxy Molding Compound)材料混合后涂覆形成；或白光反射材料粉末与混合硅胶结构的有机材料组成的SMC(Silicone Molding Compound)材料进行混合后涂覆形成，其中的白光反射材料为二氧化硅SiO2、氧化钙CaO、氧化钠Na2O，二氧化钛TiO2、氧化钡BaO任意之一或两种及以上组合构成的微米级或纳米级的粉末。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种车灯光源器件，包括单颗或多颗发光晶元，和安装晶元的基座，所述晶元通过荧光粉硅胶层封装在所述基座上，其特征在于，
所述晶元为发光波长范围380nm～420nm的近紫外NUV氮化镓发光二极管晶元，最终输出至外界的光为近自然光，所述基座为PLCC/陶瓷支架或COB集成光源的基板，所述晶元在所述基座上形成单联、并联、串联或串并联安装方式。
2.根据权利要求1所示的车灯光源器件，其特征在于，
所述晶元上安装有由铜柱形成的分别与所述基座上正负极连接的正负电极柱，所述铜柱与安装端相对的另一端由焊锡帽覆盖，所述铜柱高度为10um～100um。
3.根据权利要求1所述的车灯光源器件，其特征在于，
所述荧光粉硅胶层内包含有可被激发出可见光不同光波段的荧光粉，不同光色对应的颜色的所述荧光粉在所述荧光粉硅胶层内混合后覆在所述晶元上；或
不同颜色的所述荧光粉在所述荧光粉硅胶层内按能带和波长大小依次分层叠加在所述晶元上，其中，长波长低能带并具有高导热率的所述荧光粉靠近所述晶元一侧，而短波长高能带的所述荧光粉位于远离所述晶元一侧。
4.根据权利要求3所述的车灯光源器件，其特征在于，
所述荧光粉硅胶层分层中的每一层硅胶的性质与该层中荧光粉的性质相配合，其中，根据荧光粉本身易光衰和色坐标漂移性能，以离所述晶元的远近，由近至远硅胶性质按气密性和防水性的性能由大到小排列。
5.根据权利要求2所述的车灯光源器件，其特征在于，
所述荧光粉包括蓝粉，青粉，黄绿粉，红粉；所述蓝粉的分子结构为：BaMgAl10O17:Eu或(SrBa)10(PO4)6Cl2:Eu；所述青粉的分子结构为：(BaCaSr)10(PO4)6Cl2:Eu或BaMg2Al16O27:Eu,Mn，所述黄绿粉的分子结构为：Ba2SiO4:Eu、β-Sialon:Eu或ZnSiO4:Mn；所述红粉的分子结构为Sr2Si5N8:Eu、CaAlSi(NO)3:Eu或Y2O3:Eu；所述蓝粉，青粉，黄绿粉，红粉的构成100％的配比为：蓝粉30％-40％，青粉20％-30％，黄绿粉20％-40％，红粉5％-15％。
6.根据权利要求5所述的车灯光源器件，其特征在于，
所述荧光粉的分层方式包括每种颜色的荧光粉独立构成一层、蓝色荧光粉单独构成一层而其余颜色的荧光粉构成一层、或根据能带和波长的范围将各颜色的荧光粉划分为两层。
7.根据权利要求2所述的车灯光源器件，其特征在于，
所述的近自然光为与自然阳光近似的光，所述近自然光和自然阳光光谱近似度的评估方法如下：
其中：a:光谱的最佳吻合度系数；YR：自然阳光的相对光谱功率分布函数；YT：被测试的光源的光的相对光谱功率分布函数；λ：可见光波的波长值；
Amin:不吻合的面积，0为光谱不吻合面积为零，Amin大于等于零；
Cmatch：光谱图吻合度，0～100％，0为光谱完全不吻合，100％为光谱最吻合；
Ced：光谱能量密度近似度，0为某波长下光谱能量密度不近似；100％为某波长下光谱能量密度相等；
近自然光定义为在与太阳光同等色温的前提下：所述光源发的光的CIE显色指数Ra>95,IES TM-30-15保真度Rf>90，色域指数Rg＝100+/-3,光谱图从400nm至650nm的面积吻合度必须Cmatch>80％，光谱从400nm至650nm的能量密度近似度必须Ced>30％。
8.一种采用权利要求1-7任意一种车灯光源器件的车灯模组，其特征在于，
包括改变光源发出的光的光路特性并聚焦的具有高反射内壁的反光罩，和用于使输出至外界的光聚焦的透镜，用于遮挡所述光源发出光通量及调整出光角度的遮光板。
9.根据权利要求8所述的车灯光源器件，其特征在于，所述晶元安装在所述基座上的结构如下：
所述光源通过正装/倒装的NUV晶元安装在基座上，正装晶元采用固晶胶固定并通过金属导线连接PLCC/陶瓷支架的正负极或集成光源正负极线路，倒装晶元或含铜柱的倒装晶元采用焊锡固定并通过焊锡连接PLCC/陶瓷支架的正负极或集成光源正负极线路，所述荧光粉层填充满所述PLCC/陶瓷支架空腔或集成光源基板，在所述基板靠近所述荧光粉硅胶层一面有金属镀层或涂覆有白胶反射层或所述基板本身为具备光反射性能的白色氧化铝陶瓷。
10.根据权利要求9所述的车灯光源器件，其特征在于，
所述PLCC/陶瓷支架为陶瓷多碗杯支架或PLCC多碗杯支架，其中多碗杯≥1。
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