CN115917772A - 多色光源及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本文描述了方法、装置和系统。一种光源包括被配置成发射第一管芯颜色的第一发光二极管(LED)管芯和被配置成发射第二管芯颜色的第二LED管芯。第一填充物设置在第一LED管芯之上。第一填充物具有凸表面并且包括第一磷光体，使得第一管芯颜色被转换成第一发光颜色。第二填充物设置在第二LED管芯之上。第二填充物包括第二磷光体，使得第二管芯颜色被转换成第二发光颜色，该第二发光颜色具有比第一发光颜色的照明能量更高的吸收能量。

Description

多色光源及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年5月15日提交的美国临时专利申请号63/025645和2020年7月20日提交的欧洲专利申请号20186732.2的权益，其内容在此通过引用并入本文。
背景技术
日间行车灯(DRL)可以是当车辆正在道路上行驶时可以自动打开的强制性照明设备。例如，根据欧盟(EU)法规，DRL灯在驾驶期间必须保持开启，这可能需要开发装备在车辆上的多功能照明模块。例如，照明功能的常见组合包括DRL/转向组合和备用/转向组合。为了实现这样的组合，可以采用多色光源。例如，对于DRL/转向模块，可能需要双色光源。
发明内容
本文描述了方法、装置和系统。一种光源包括被配置成发射第一管芯颜色的第一发光二极管(LED)管芯和被配置成发射第二管芯颜色的第二LED管芯。第一填充物设置在第一LED管芯之上。第一填充物具有凸表面并且包括第一磷光体，使得第一管芯颜色被转换成第一发光颜色。第二填充物设置在第二LED管芯之上。第二填充物包括第二磷光体，使得第二管芯颜色被转换成第二发光颜色，该第二发光颜色具有比第一发光颜色的照明能量更高的吸收能量。
附图说明
可从以下描述中获得更详细的理解，以下描述通过示例的方式结合所附附图给出，其中：
图1是一个示意图，其示出了对于双色光源的各种颜色组合，由观察者所感知的发光颜色；
图2是可见光谱的颜色空间的示意图；
图3为具有两种不同磷光体布置的两种多色光源的截面图；
图4为示出多色光源的三个实施例的示意图；
图5是将用于制造多个光源的光源工件的示意图；
图6是制造光源工件的方法的流程图；
图7为一个示例车辆头灯系统的示意图；以及
图8为另一示例车辆头灯系统的示意图。
具体实施方式
下文将参考所附附图更全面地描述不同光照明系统和/或发光二极管实施方式的示例。这些示例不相互排斥，并且在一个示例中发现的特征可以与在一个或多个其他示例中发现的特征相组合，以实现另外的实施方式。因此，将被理解，所附附图中所示的示例仅为了说明的目的而提供，并且它们不旨在以任何方式限制本公开。类似的数字始终指代类似的元件。
将被理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语可以用于区分一个元件与另一个元件。例如，第一元件可以被称为第二元件并且第二元件可以被称为第一元件，而不脱离本发明的范围。如本文所使用的，术语“和/或”可以包括一个或多个相关联列出项目的任何和所有组合。
将被理解，当诸如层、区域或衬底的元件被称为“在”或“延伸到”另一个元件上时，它可以直接在或直接延伸到另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”或“直接延伸到”另一个元件上时，可能没有中间元件的存在。还将被理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件和/或经由一个或多个中间元件连接或耦合到另一个元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，在该元件和另一个元件之间没有中间元件的存在。将被理解，除了图中描绘的任何取向之外，这些术语旨在涵盖元件的不同取向。
诸如“下面”、“上面”、“上边”、“下边”、“水平”或“垂直”的相对术语在本文可以用于描述一个元件、层或区域与图中所图示的另一个元件、层或区域的关系。将被理解，除了图中描绘的取向之外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。
对于多色光源的制造，使用板上芯片(CoB)技术可能最具成本效益。对于CoB技术，不是分别封装包括各个发光二极管(LED)的单个半导体器件，而是可以将多个LED芯片(或管芯)直接结合到诸如印刷电路板(PCB)的衬底，使得形成包含多个LED芯片的单个模块。这可以减少器件的空间和重量以及制造工艺期间的成本。更具体地，对于双色光源的制造，多个LED管芯串可以安装在衬底上，随后LED管芯串的一部分可以被包含某种类型的颜色转换磷光体的一种填充物覆盖，而LED管芯串的另一部分被包含另一种类型的颜色转换磷光体的另一种填充物覆盖。LED管芯串的两个部分可以采用蓝色LED管芯，使得在被它们各自的填充物转换之后，观察者对于LED管芯串的两个部分感知的各自的发光颜色彼此不同(例如，白色和红色)。然而，LED管芯串的两个部分的接近可能增加光混合的可能性，使得观察者可能感觉到混合的颜色。
图1是一个示意图，其示出了对于双色光源的各种颜色组合，由观察者所感知的发光颜色。如图1A中所示，没有磷光体的蓝色LED管芯颜色对于观察者来说可能看起来是蓝色发光的颜色。如图1B中所示，白色磷光体可以将蓝色LED管芯颜色转换成白色，并且红色磷光体可以将蓝色LED管芯颜色转换成红色。如上所述，为了呈现两种不同的颜色，可能需要两种不同的磷光体。然而，如果LED管芯发射的蓝色首先穿过白色磷光体，并且然后穿过红色磷光体，则可能发生一定程度的颜色混合。例如，如图1C所示，呈现的是白色和红色的混合(因此是粉红色)，并且不是两种不同的颜色。这是由于例如白色的蓝色部分被红色磷光体转换。因此，对于不同的颜色，磷光体可能需要彼此相邻放置。通常，这是通过在两种磷光体之间放置挡板(dam)来实现的。
因此，有效避免多色光源产品中的颜色混合可以是合期望的。附加地，还可以合期望的是多色光源产品更紧凑且成本更低，并且通过更高效的制造工艺来制造。
返回参考图1C，由于颜色空间中的红色色点与白色色点相比距离蓝色色点更远，因此可能出现发光颜色的颜色混合。在这点上，参考图2。图2是可见光谱的颜色空间的示意图，其中示出了红色、琥珀色、绿色、青色、蓝色和白色的色点。在图2中，示出了蓝色色点和红色色点之间的距离大于蓝色色点和白色色点之间的距离。因此，如图1D所示，如果蓝色首先遇到红色磷光体，并且然后遇到白色磷光体，则从白色磷光体发出的照明光仍然是红色。其原因是当转换的红色穿过白色磷光体时，它可能不再经历任何转换。
图3为具有两种不同磷光体布置的两种多色光源的截面图。参考图3A，LED管芯10可以被包含白色磷光体的填充物50覆盖，并且另一个LED管芯30可以被包含红色磷光体的另一个填充物70覆盖。类似于填充物70，也可以有包含红色磷光体并覆盖另一个LED管芯(图3A中未示出)的填充物71。因此，通过穿过相应的磷光体，第一管芯颜色和第二管芯颜色可以各自转换成相应的发光颜色。如图3A中所示，从白色磷光体发出的白色发光颜色15仍可能被填充物71中的红色磷光体转换，这可能导致白色发光颜色和红色发光颜色的不期望的混合。
在图3所示的两个示例中，蓝色LED管芯用作示例，其无意限制本发明。如上所述，白色可以是至少两种波长(例如，蓝色(～450nm)和黄色(～560nm))的混合。因此，根据图2中所示的颜色区域，由于白色包含具有更高能量(更短波长)的光，因此红色磷光体中白色的再吸收可能发生不期望的混合。因此，当遇到红色磷光体时，白色发光颜色15仍然可以被转换成红色发光颜色。
相比之下，图3B图示了根据本文所述的实施例可以避免这种不期望的混合。在图3B中所示的示例中，第一LED管芯20被包含第一磷光体的第一填充物60覆盖，第一磷光体可以是红色磷光体，并且第二LED管芯40被包含第二磷光体的第二填充物80、81覆盖，第二磷光体可以是白色磷光体。在实施例中，光源可以包括多于一个的第一LED管芯20和多于一个的第二LED管芯40。在实施例中，第一LED管芯和第二LED管芯可以分开一段距离。该距离可以例如小于50mm、小于20mm或者甚至小于10mm。
第一管芯颜色和第二管芯颜色可以各自通过穿过相应的磷光体转换成相应的发光颜色。此外，第二填充物80在图3B中布置在第一填充物60的左侧，而第二填充物(81)的另一部分布置在第一填充物60的右侧。然而，在一些实施例中，填充物81可以覆盖另一个LED管芯(图3B中未示出)。在图3B中所示的示例中，由于第一管芯颜色是蓝色，并且已经被第一磷光体转换成第一红色发光颜色26，因此第一发光颜色26与第二填充物81的进一步相遇不会再引起任何颜色转换。因此，第一LED管芯与第一填充物以及第二LED管芯与第二填充物的布置可以确保即使第一发光颜色遇到第二磷光体，第一发光颜色也不被转换。
第一管芯颜色和第二管芯颜色可以指可以由第一LED管芯和第二LED管芯直接发射的相应颜色。在本文描述的示例中，第一管芯颜色和第二管芯颜色都是蓝色。蓝色可能是第一管芯颜色和第二管芯颜色的理想选择，因为蓝色提供足够的能量来转移到几乎任何其他色点。然而，显然，技术人员理解LED管芯的颜色可以相同或不同，并且还可以是其他颜色(例如但不限于红色、绿色和青色)。第二管芯颜色可以等于或几乎等于第一管芯颜色。因此，以第一管芯颜色和第二管芯颜色是蓝色的情况为例，当第二发光颜色是白色时，第一发光颜色也可以是琥珀色。此外，第一发光颜色可以是白色、红色和琥珀色中的任何一种，而第二发光颜色可以是青色。本领域技术人员理解，他可以根据图2中所示的颜色区域在其专业知识范围内选择不同的颜色组合。
仍参照图3B，图中示出第一填充物60为水滴形并且具有凸表面。这可能是有利的，因为第二发光颜色48沿着其三维传播路径仍会遇到第一填充物60，使得第二发光颜色48的部分进一步被第一磷光体转换成第一发光颜色红色。因此，通过配置第一填充物60的凸表面，否则将被转换的第二发光颜色48的光线可以主要越过第一填充物60的凸表面、并且因而不穿过第一填充物60。如上所述，从第二LED管芯40的右侧向第一填充物60的表面的左下部分透射的第二发光颜色48的部分(第二发光颜色48的该部分未在图3B中示出)——尽管该部分可能透射穿过第一填充物60，但是——可忽略不计。观察眼睛感知到的是截然不同的颜色分离。
明显的是，第一填充物60的凸表面曲率或水滴形状的特定半径可以由本领域技术人员根据第一LED管芯20和第二LED管芯40之间的距离以及由第一填充物60形成的球体的直径来选择，这也可能与第一填充物60中应用的材料的特性(例如填充物和/或磷光体材料的厚度)有关。例如，施加的填充物的表面张力可以适于控制凸表面的形状。该描述不旨在限制技术人员在其特定制造工艺期间对填充物材料以及与LED管芯相关的特定参数的选择，而是可以根据不同的制造和照明要求进行适配。
总之，如图3B中所示，第一LED管芯、第二LED管芯、第一填充物以及第二填充物的配置可以确保第一发光颜色不被第二填充物中所含的第二磷光体转换。此外，具有比第二磷光体的吸收能量更低的能量的第一发光颜色的布置可以确保即使第一发光颜色必须物理地穿过第二磷光体，也不会再发生颜色转换，使得第一发光颜色和第二发光颜色是分离的，这可以意味着观察者的观察眼睛可以感知不同的多色光图案，其中颜色被区分为彼此分离或空间分离。例如，在不同的位置，可以看到有差异的、截然不同的颜色。因为第二发光颜色可以越过第一填充物，所以第二发光颜色可以不透射穿过第一填充物，使得在第一填充物中不会发生或者几乎不会发生颜色转换。特别地，从光源外部或者主要从光源上方观察的眼睛可以辨别双色光图案。可能从例如第二LED管芯的下侧透射的第二发光颜色的一部分可能透射穿过第一填充物，与非侧透射的量相比，这种侧透射的量可以是可忽略的，使得眼睛区分两种分离的且不同的颜色不会受到干扰。换句话说，因为第二发光颜色主要越过第一填充物，所以可以改善第一发光颜色和第二发光颜色的分离。
考虑到第一发光颜色的照明能量低于第二磷光体的吸收能量，波长λ(其在图2中颜色图的边缘指示)通过E＝(hc)/λ与能量E相关，其中h为普朗克常数并且c为光速。如图2中所示，从一个色点到另一个色点的颜色转换需要一定水平的能量消耗。因此，第一发光颜色的能量低于第二填充物的吸收能量可以确保，即使第一发光颜色穿过第二填充物，第一发光颜色也不被包含在第二填充物中的第二磷光体转换。换句话说，当第一发光颜色穿过第二磷光体时，在第二磷光体中不再发生颜色转换。通过这种方式，可以进一步增强第一发光颜色和第二发光颜色之间的分离。
此外，水滴形第一填充物的凸表面可以确保第二发光颜色的光线——例如，通过在第一填充物的凸表面上形成切线——可以主要越过其凸表面，而不穿过第一填充物，以便避免转换为第二发光颜色。由此，减少或者甚至消除了第一发光颜色和第二发光颜色的不期望的颜色混合。
图4为示出多色光源的三个实施例的示意图。图4A示出了多色光源的所谓的单面煎蛋(sunny side up)配置。在图4A中所示的示例中，光源包括被包含红色磷光体的第一填充物60覆盖的第一LED管芯20，以及分别被都包含白色磷光体的两个第二填充物80、81覆盖的两个第二LED管芯40、41。由于圆形辐射图案，图4A中所示的俯视图以单面煎蛋的形式呈现，其中红色的第一发光颜色26是中心中的完整圆，并且白色的第二发光颜色48存在于围绕第一发光颜色26的外部区域。附加地，涵盖感知的第一发光颜色26的区域的半径可以不同于第二填充物60的半径，因为侧面透射的第二发光颜色48的一部分可以透射穿过第一填充物60并因此被转换。特别地，与观察者感知的单面煎蛋区域的半径相比，第一发光颜色26的区域的半径可以取决于例如第一填充物60的凸表面的特定参数。
图4B示出了与图4A相似的示例。在图4B中所示的示例中，光源包括两个第一LED管芯20、21，它们可以分别位于第二LED管芯40的左侧和右侧。第一LED管芯20、21以及第二LED管芯40可以被它们各自的填充物覆盖，该填充物可以包括两个第一填充物60、61和第二填充物80。第一填充物60、61可以各自包括红色磷光体，而第二填充物80可以包括白色磷光体。在该实施例的俯视图中，第二发光颜色48现在呈现在所谓的倒置单面煎蛋(invertedsunny side up)配置的中心中，而第一发光颜色26可以存在于外部区域中。因此，根据图4A和图4B，提供了不同的颜色图案，其可以包含两种单独的颜色，并且可以满足机动车上要满足的多种要求。
还应注意，在图4A和图4B中，两个实施例的两端分别设有两个挡板90。为了进一步避免相邻光源之间的干扰，可以配置这些挡板90。在图4A和图4B的情况下，仅示出了总共包含三个LED管芯的一个光源。然而，如稍后将在说明书中解释的，制造工艺可能发生在可能涵盖多个光源的衬底上，这因此可能需要使用配置在相邻光源之间的挡板以避免干扰。
然而，参考图4C，其示出了另一个实施例，也可以避免使用挡板90。图4C示出了与图4B类似的实施例，其中在图4C中没有使用挡板90，因为两个第一LED管芯20、21是完整半球(水滴)的形状。更具体地，图4C示出了第一填充物60、61的完整半球，而在图4B中，第一填充物60、61的形状仅为半个半球。因此，在图4C的情况下，第一填充物60、61的凸表面可以自动减少甚至排除相邻光源之间的干扰，因为从相邻光源向第一填充物60、61的表面传播的任何光线在凸表面上形成切线，并且因此仅仅越过表面而不穿过第一填充物60、61。因此，除了提供具有减少的不同发光颜色混合的各种多色照明之外，本文描述的实施例还可以取决于例如用于填充物的材料和在满足机动车上预期照明的要求的特定制造工艺中引入的特定参数来提供特定配置的灵活方式。
图4D示出了另一实施例，其中与图4A-图4C相比，除了第一LED管芯(未示出)和第二LED管芯(未示出)之外，还包括由第三填充物83覆盖的第三LED管芯42。在图4D所示的俯视图中，呈现了第一填充物60和多个第二填充物80、81和82。第一填充物60和第二填充物80-82的布置可以类似于如上所述的布置，除了在图4D中，代替仅仅一个完整的第二填充物，可以提供多个第二填充物，每个第二填充物覆盖相应的第二LED管芯。当然，取决于所需的特定多色图案，包括在多个第二填充物中的相应磷光体的颜色可以相同或不同。第二LED管芯的分离可以通过使用多个挡板来实现。特别地，根据图4D，在光透射穿过第三填充物83之后，可以提供第三发光颜色。类似于第二发光颜色，第三发光颜色越过第一填充物60，使得第三发光颜色可以至少在物理上/空间上与第一发光颜色分离。
附加地，第三发光颜色也可以越过第三填充物80和/或82，以便它进一步与相应的第三填充物分离。因此，水滴形状可以用于第一填充物60和/或第二填充物80-82。可以在第一填充物60、第二填充物80-82和/或第三填充物83之间施加多个挡板。此外，通过例如第一发光颜色是红色(或琥珀色)及(多个)第二发光颜色是白色，而第三发光颜色是蓝色或青色，可能不发生不期望的颜色转换。因此，通过确保第一发光颜色和/或(多个)第二发光颜色的能量低于第三填充物83(其必要时包括第三磷光体)的吸收能量，可以实现颜色分离的进一步改善。此外，如果使用蓝色第三LED管芯42，则第三填充物83可以是透明的。在青色第三管芯颜色的情况下，可以在第三LED管芯42中采用UV加磷光体来实现青色。因此，本发明可以实现提供三色分离。替代地，由能量高于任何其他一种或多种磷光体的吸收能量的磷光体发射的任何光可以被布置成使得它不穿过其他一种或多种磷光体，例如通过用一个或多个挡板状物分离填充物。
如上所述，第三发光颜色可以是蓝色。在这样的或类似的实施例中，第三发光颜色可以与第三管芯颜色相同。其中，第三填充物可以是透明的，并且可以不包含磷光体，使得当第三管芯颜色穿过第三填充物时，不发生颜色转换。因此也可以确保第一发光颜色和第二发光颜色不被第三填充物转换。因此，由本文描述的实施例提供的多色分离不仅可以提供两种颜色的分离，还可以避免三种不同颜色之间的混合。替代地，第三填充物可以包括第三磷光体，以将第三管芯颜色转换成不同于第一发光颜色和/或第二发光颜色的第三发光颜色。
在实施例中，第三管芯颜色可以与第一管芯颜色和/或第二管芯颜色相同或不同。例如，第一管芯颜色和第二管芯颜色可以是蓝色，而第三管芯颜色可以是蓝色或青色。当第三管芯颜色是青色时，青色的第三发光颜色可以直接通过管芯颜色(在第三填充物是透明的场合不通过磷光体材料转换)或者通过由第三填充物中的磷光体转换的管芯颜色来实现。在实施例中，第一、第二和第三填充物中的一个或多个可以是硅树脂。
图5为将用于制造多个光源的光源工件100的示意图。在实施例中，光源工件可以是CoB光源工件。在图5中所示的示例中，多个第一LED管芯201-208和211-214布置在衬底1000上。图5还示出了有三串第一LED管芯，即包含第一LED管芯201-204的一个串、包含第一LED管芯205-208的另一串和包含第一LED管芯211-214的第三串，其中这三串LED管芯可以彼此并联布置。此外，多个第二LED管芯401-408可以布置在衬底1000上，其中包含第二LED管芯401-404的第一串第二LED管芯可以与包含第二LED管芯405-408的第二串第二LED管芯并联布置。此外，在图5中呈现的是，每行LED管芯也可以彼此并联。该实施例的这种并联配置可以用于简化制造工艺，使得例如填充物材料的沉积以及分离光源的切割可以以降低的复杂性和成本变得容易。因此，如图5中所示，提供了多个光源1001-1008。其中，光源1001-1004可以各自包括第一LED管芯和第二LED管芯，而光源1005-1008可以各自包括两个第一LED管芯和一个第二LED管芯。此外，为了避免相邻光源之间(光源1001和光源1005之间)的干扰，也可以在衬底1000上布置挡板90。
在实施例中，工件还可以包括多个第三LED管芯。多个第三LED管芯可以布置在衬底上并被第三填充物覆盖。在这种情况下，每个光源可以进一步包括至少一个第三LED管芯，使得可以提供三种颜色之间没有干扰的多色照明。
在实施例中，可以在相邻光源之间的衬底上布置多个挡板，使得每个光源发射的多色光不会与其相邻光源发生干扰。
使用CoB技术可以在包含多个LED管芯的衬底上配置多个光源。因此，第一填充物和第二填充物的沉积可以应用于该批光源，这可以极大地提高制造效率并降低成本。换句话说，可能不再需要在单个LED上单独布置填充物，也不再需要独立封装LED。因此，有利的是，可以通过采用CoB技术高效地制造占用更少空间和需要更低成本并且同时表现出至少两种颜色的有效颜色分离的光源。
图6为制造光源工件的示例方法的流程图。在图6所示的示例中，该方法包括提供衬底(602)。多个LED管芯可以安装在衬底上(604)。如上所述，多个LED管芯可以以这样的方式安装，使得每行LED管芯可以彼此并联，并且每列LED管芯也可以彼此并联。此后，在本领域技术人员的专业知识范围内，根据要制造的照明的具体要求，可以布置多个光源。例如，根据图5，LED管芯201-204可以均匀地布置在一列中，该列可以在多个第二LED管芯401-404的右侧，使得可以形成具有相同配置的四个光源1001-1004。另外多个光源1005-1008可以以类似的方式形成，其中多个第二LED管芯405-408可以布置在中间列中，而第一LED管芯205-208可以布置在其右侧，并且第一LED管芯211-214可以布置在其左侧。
可以配置多个LED管芯内的电连接(606)。填充物可以沉积在衬底上相应的多个LED管芯上。特别地，第一填充物可以沉积在第一多个LED管芯之上(608)。在实施例中，第一多个LED管芯可以是例如图5中所示的多个第一LED管芯201-204、205-208和211-214。因此清楚的是，图5中所示的配置可以简化第一填充物的沉积。类似地，第二填充物可以沉积在第二多个LED管芯之上(610)。
在实施例中，第二多个LED管芯可以为例如图5中所示的多个第二LED管芯401-404和405-408。附加地，在衬底上存在多个第三LED管芯以形成三色光的情况下，也可以以与上述类似的方式沉积第三填充物(图6中未示出)。如果必要，则可以布置所有多个LED管芯和衬底之间的电连接。
在实施例中，可以在沉积填充物(608/610)的同时，或在沉积填充物(608/610)之前或之后，配置多个LED管芯内的电连接(606)。
在实践中，可能还有必要对相应的填充物进行固化。更具体地，可以对第一填充物、第二填充物和第三填充物进行相应的固化。决定技术人员是否需要对每个、一些或甚至所有填充物进行固化也在该技术人员的专业知识范围内。此外，固化材料和相关技术对于本领域技术人员来说是已知的，因此，本文描述的实施例可以不限于所应用的任何特定材料或技术。举例来说，在一些实施例中，可以使用烘箱或通过紫外线(UV)辐射来进行固化。
此外，在一些实施例中，多个挡板90可以沉积在相邻光源之间。以图5为例，假设光源1001-1004都表现出相同的单面煎蛋的红色-白色光，而光源1005-1008都表现出倒置单面煎蛋的红色-白色光，则可以在光源1001-1004和光源1005-1008之间设置挡板90(请参考图4B的类似图示)。通过这种方式，相邻光源之间的干扰也可以以具有较低复杂度和较低成本的方式避免。
总之，多个LED管芯可以以这样的方式布置，使得可以在光源工件上形成多个光源。其中，每个光源可以包括至少一个第一LED管芯和至少一个第二LED管芯，使得可以实现有效分离多种颜色的至少一种双色图案。每个光源还可以包括至少一个第三LED管芯，使得可以实现三色照明。因此，可以容易地制造多个多色光源，其中可以显著减少方法步骤的数量、复杂性以及制造工艺的成本。同时，每个光源可以在不同的发光颜色之间表现出明显的颜色分离，并且可以在不增加制造复杂性和成本的情况下避免制造工艺期间相邻光源之间的干扰。因此，可以提供用于制造多个通用多色光源的高效制造工艺，并且可以容易地制造多个多色光源，其中可以显著减少方法步骤的数量、复杂性以及制造工艺的成本。同时，每个光源可以在不同的发光颜色之间表现出明显的颜色分离，并且可以在不增加制造复杂性和成本的情况下避免制造工艺期间相邻光源之间的干扰。
图7为一个示例车辆头灯系统700的示意图，该示例车辆头灯系统700可以结合本文所描述的实施例和示例中的一个或多个。图7中所示的示例车辆头灯系统700包括电力线702、数据总线704、输入滤波器和保护模块706、总线收发器708、传感器模块710、LED直流到直流(DC/DC)模块712、逻辑低压差(LDO)模块714、微控制器716、和主动式头灯718。在实施例中，主动式头灯718可以是信号灯，其可以——潜在地与车辆头灯系统700的其他部件和/或车辆头灯系统700外部的机动车部件相结合——被配置为在同一时间或在不同时间实现多种照明功能，并且在一些实施例中可以用于确保可以满足各种安全规定。
电力线702可以具有从车辆接收电力的输入，并且数据总线704可以具有输入/输出，通过该输入/输出可以在车辆和车辆头灯系统700之间交换数据。例如，车辆头灯系统700可以从车辆中的其他位置接收指令、诸如打开转向信号或打开头灯的指令，并且如果合期望，则可以向车辆中的其他位置发送反馈。在实施例中，主动式头灯718可以包括一个或多个多色光源，例如，如上文关于图1-图4所述。该指令可以相应地包括，例如，打开将由信号灯的多色光源实现的多种功能之一的指令，诸如打开日间行车灯(DRL)的指令、转向信号指令或备用指令。在这样的实施例中，至少微控制器716、LED DC/DC模块712和传感器模块710可以被激活以控制和驱动多色光源中的某些发射器，使得一个多色光源可以用于实现多种功能之一。在实施例中，信号灯、多色光源、或其他车辆光源可以被配置成实现两种或更多种功能，例如DRL和转向灯、示廓灯和转向灯，或者DRL、转向灯和示廓灯。该指令可以指令车辆照明系统700中的模块实现灯和/或光源被配置为实现的两个或更多个功能中的一个。
传感器模块710可以通信地耦合到数据总线704，并且可以向车辆头灯系统700或车辆中的其他位置提供附加数据，该附加数据例如与环境条件(例如，一天中的时间、雨、雾、或周围环境光水平)、车辆状态(例如，已停放、运动中、运动速度、或运动方向)、以及其他物体(例如，车辆或行人)的存在/定位有关。与通信耦合到车辆数据总线的任何车辆控制器分离的头灯控制器也可以被包括在车辆头灯系统700中。在图7中，头灯控制器可以是微控制器，诸如微控制器(μc)716。微控制器716可以通信地耦合到数据总线704。
输入滤波器和保护模块706可以电耦合到电力线702，并且例如可以支持各种滤波器，以减少传导的发射并提供电力抗扰度(power immunity)。附加地，输入滤波器和保护模块706可以提供静电放电(ESD)保护、负载转储保护、交流发电机磁场衰减保护、和/或反极性保护。
LED DC/DC模块712可以在输入滤波器和保护模块706与主动式头灯718之间耦合，以接收滤波后的功率并提供驱动电流，从而为主动式头灯718中的LED阵列中的LED供电。LED DC/DC模块712可以具有在7伏和18伏之间的输入电压，其标称电压大约为13.2伏，并且输出电压可以略高(例如，0.3伏)于LED阵列的最大电压(例如，如由因素或局部校准以及由于负载、温度或其他因素引起的操作条件调整来确定)。
逻辑LDO模块714可以耦合至输入滤波器和保护模块706，以接收滤波后的功率。逻辑LDO模块714也可以耦合到微控制器716和主动式头灯718，以向微控制器716和/或主动式头灯718中的电子器件(诸如CMOS逻辑)提供电力。
总线收发器708可以例如具有通用异步收发器(UART)或串行外设接口(SPI)接口，并可以耦合到微控制器716。微控制器716可以基于或包括来自传感器模块710的数据来转换车辆输入。转换后的车辆输入可以包括可传输到主动式头灯718中的图像缓冲器的视频信号。此外，微控制器716可以在启动期间加载默认图像帧并测试开路/短路像素。在实施例中，SPI接口可以加载CMOS中的图像缓冲器。图像帧可以是全帧、差分或部分帧。微控制器716的其他特征可以包括CMOS状态的控制接口监控，包括管芯温度以及逻辑LDO输出。在实施例中，可以动态控制LED DC/DC输出以最小化净空(headroom)。除了提供图像帧数据之外，还可以控制其他头灯功能，诸如与侧标志灯或转向信号灯结合互补使用，和/或日间行车灯的激活。
图8为另一示例车辆头灯系统800的示意图。图8中示出的示例车辆头灯系统800包括应用平台802、两个LED照明系统806和808、以及次级光学器件810和812。
LED照明系统808可以发射光束814(图8中箭头814a和814b之间所示)。LED照明系统806可以发射光束816(图8中箭头816a和816b之间所示)。在图8中所示的实施例中，次级光学器件810邻近LED照明系统808，并且从LED照明系统808发射的光穿过次级光学器件810。类似地，次级光学器件812邻近LED照明系统806，并且从LED照明系统806发射的光穿过次级光学器件812。在替代实施例中，在车辆头灯系统中没有提供次级光学器件810/812。
在被包括的场合，次级光学器件810/812可以是或包括一个或多个光导或反射器，其可以使得由光源发射的多色图案能够被反射，使得驾驶员和行人即使在低光强度下也可以更好地识别车辆，和/或提供灵活和特定的具有多色的照明。一个或多个光导可以是边缘照亮式的，或者可以具有限定光导内部边缘的内部开口。LED照明系统808和806可以插入一个或多个光导的内部开口中，使得它们将光注入一个或多个光导的内部边缘(内部开口光导)或外部边缘(边缘照亮式光导)。在实施例中，一个或多个光导可以以期望的方式——诸如例如，具有梯度、倒角分布、窄分布、宽分布、或角分布——对由LED照明系统808和806发射的光进行整形。
应用平台802可以经由线路804向LED照明系统806和/或808提供电力和/或数据，该线路804可以包括图7的电力线702和数据总线704中的一条或多条或一部分。一个或多个传感器(其可以是车辆头灯系统800中的传感器或其他附加传感器)可以在应用平台802的壳体内部或外部。替代地或另外，如图7的示例车辆头灯系统700中所示，每个LED照明系统808和806可以包括其自己的传感器模块、连接和控制模块、电源模块、和/或LED阵列。
在实施例中，车辆头灯系统800可以代表具有可操纵光束的机动车，其中可以选择性激活LED以提供可操纵光。例如，LED或发射器的阵列可以用于限定或投射形状或图案，或者仅照亮道路的选定部分。在示例实施例中，LED照明系统806和808内的红外相机或检测器像素可以是识别场景中需要光照的部分(例如，道路或行人交叉路口)的传感器(例如，类似于图7的传感器模块710中的传感器)。
已经详细描述了实施例，本领域技术人员将领会，给定本描述，可以对本文描述的实施例进行修改而不脱离本发明构思的精神。因此，意图是本发明的范围不限于图示的和描述的具体实施例。

Claims (19)

1.一种光源，包括：
第一发光二极管(LED)管芯，被配置为发射第一管芯颜色；
在所述第一LED管芯上的第一填充物，所述第一填充物具有凸表面并且包括第一磷光体，使得所述第一管芯颜色被转换成第一发光颜色；
第二LED管芯，被配置为发射第二管芯颜色；和
在所述第二LED管芯上的第二填充物，所述第二填充物包括第二磷光体，使得所述第二管芯颜色被转换成第二发光颜色，所述第二发光颜色具有比所述第一发光颜色的照明能量更高的吸收能量。
2.根据权利要求1所述的光源，其中所述第一管芯颜色中的至少一种是蓝色，或者所述第二管芯颜色是蓝色。
3.根据权利要求2所述的光源，其中所述第一发光颜色是红色或琥珀色之一，并且所述第二发光颜色是白色。
4.根据权利要求2所述的光源，其中所述第一发光颜色是白色、红色或琥珀色之一，并且所述第二发光颜色是青色。
5.根据权利要求1所述的光源，进一步包括：
第三LED管芯，其被配置为发射第三管芯颜色；和
在所述第三LED管芯之上的第三填充物，使得提供第三发光颜色。
6.根据权利要求5所述的光源，其中所述第三发光颜色中的至少一种越过第一填充物或第二填充物，使得所述第三发光颜色中的至少一种与所述第一发光颜色或所述第二发光颜色分离。
7.根据权利要求5所述的光源，其中所述第一发光颜色是红色或琥珀色之一，所述第二发光颜色是白色，并且所述第三发光颜色是蓝色或青色之一。
8.根据权利要求5所述的光源，其中所述第一填充物、所述第二填充物和所述第三填充物还包括硅树脂。
9.一种多功能信号灯，包括：
多色光源，包括：
被配置成发射第一管芯颜色的多个第一发光二极管(LED)管芯，
在所述多个第一LED管芯上的第一填充物，所述第一填充物具有凸表面并且包括第一磷光体，使得所述第一管芯颜色被转换成第一发光颜色，
多个第二LED管芯，被配置为发射第二管芯颜色，和
在所述多个第二LED管芯上的第二填充物，所述第二填充物包括第二磷光体，使得所述第二管芯颜色被转换成第二发光颜色，所述第二发光颜色具有比所述第一发光颜色的照明能量更高的吸收能量；以及
控制器，被配置为接收指令以激活用于所述多色光源的多个照明功能之一，并且响应于所述指令，控制所述多色光源以预定模式接通所述多个第一LED管芯中的至少两个或者所述多个第二LED管芯中的至少两个。
10.根据权利要求9所述的多功能信号灯，其中所述多个照明功能包括日间行车灯、转向灯和示廓灯中的至少两个。
11.一种用于制造多个光源的光源工件，所述光源工件包括：
衬底；
多个第一LED管芯，被配置成发射第一管芯颜色，布置在衬底上并被第一填充物覆盖，第一填充物在多个第一LED管芯中的每一个之上具有凸表面并包括第一磷光体，使得第一管芯颜色被转换成第一发光颜色；和
多个第二LED管芯，被配置成发射第二管芯颜色，布置在衬底上并被第二填充物覆盖，第二填充物包括第二磷光体，使得第二管芯颜色被转换成第二发光颜色，第二发光颜色具有比第一发光颜色的照明能量更高的吸收能量，
所述光源工件的每个光源包括所述多个第一LED管芯中的至少一个和所述多个第二LED管芯中的至少一个。
12.根据权利要求11所述的光源工件，进一步包括：
布置在所述衬底上并被第三填充物覆盖的多个第三LED管芯，所述光源工件的每个光源还包括所述多个第三LED管芯中的至少一个。
13.根据权利要求12所述的光源工件，其中所述多个第一LED管芯、所述多个第二LED管芯或所述多个第三LED管芯中的至少一者并联布置。
14.根据权利要求11所述的光源工件，进一步包括：
布置在相邻光源之间的所述衬底上的多个挡板，使得由每个光源发射的多色照明不干扰其相邻的光源。
15.一种制造光源工件的方法，包括：
提供衬底；
将多个LED管芯安装在衬底上，所述多个LED管芯被分成至少多个第一LED管芯和多个第二LED管芯，所述多个第一LED管芯被配置成发射第一管芯颜色，并且所述多个第二LED管芯被配置成发射第二管芯颜色；
配置多个LED管芯内的电连接；
在所述多个第一LED管芯上沉积第一填充物，使得所述第一填充物具有凸表面，所述第一填充物包括第一磷光体，使得所述第一管芯颜色被转换成第一发光颜色；和
在所述多个第二LED管芯上沉积第二填充物，所述第二填充物包括第二磷光体，使得所述第二管芯颜色被转换成第二发光颜色，所述第二发光颜色具有比所述第一发光颜色的照明能量更高的吸收能量。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个LED管芯进一步包括多个第三LED管芯，所述方法进一步包括：
在所述多个第三LED管芯之上沉积第三填充物。
17.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
固化第一填充物和第二填充物。
18.根据权利要求15所述的方法，其中将所述多个LED管芯安装在所述衬底上还包括以这样的方式布置所述多个LED管芯，使得形成多个光源，所述多个光源中的每一个包括至少一个第一LED管芯和至少一个第二LED管芯，所述方法还包括：
在相邻光源之间沉积多个挡板，使得由每个光源发射的多色照明不干扰其相邻的光源。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个第一LED管芯、所述多个第二LED管芯或所述多个第三LED管芯中的至少一者并联布置。
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