CN1917239A

CN1917239A - 一种具有夜视兼容性的led光源

Info

Publication number: CN1917239A
Application number: CNA2006100624180A
Authority: CN
Inventors: 李明远; 陈盈君; 肖俊; 王亚春
Original assignee: SHENZHEN ZHONGDIAN MIAOHAO SOLID LIGHT SOURCE CO Ltd
Current assignee: CHANGZHI HI-TECH INDUSTRIAL INVESTMENT CO., LTD.
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2007-02-21

Abstract

本发明提供了一种具有夜视兼容性的LED光源的结构，包括至少一个LED芯片，容纳并固定LED芯片的基座，以及安装在基座上用于过滤LED芯片发出的光线的光谱过滤膜，其中LED芯片发出的光经光谱过滤膜发射到外部，其特征在于光谱过滤膜能够吸收610nm至930nm波长范围内的光；光谱过滤膜可以在封装LED器件时就加入，也可以在对LED器件进行二次封装时安装。LED器件可以为单色或多色。光谱过滤膜可以为任何能吸收610nm至930nm波长范围内的光辐射的过滤膜，且在其余的可见光波长范围有较高的透过率。各种类型的LED器件的封装结构，均可安装光谱过滤膜。本发明还提供一种利用该结构来制备LED光源的方法。

Description

一种具有夜视兼容性的LED光源

技术领域

本发明涉及半导体技术，具体涉及光发射二极管(Light-Emitting Diode，LED)光源的封装技术，光过滤技术；本发明还涉及该光源的封装结构。

技术背景

随着超高亮LED的出现，其效率越来越高，且价格逐渐下降。同时LED具有寿命长、耐震动、发光效率高、无干扰、不怕低温、无汞污染问题和性价比高等特点。超高亮度LED大大扩展了LED在各种信号显示和照明光源领域中的应用，主要有汽车内外灯、各种交通信号灯，室内外信息显示屏和背光源。尤其在液晶显示器背光源的应用方面，LED深具成长潜力。

与白炽灯、卤素灯、荧光灯等光源相比之下，LED光源是一种半导体固体光源，具有相当高的机械稳定性。另外，LED的寿命可达数万小时，并且它的驱动控制电路简单的多，工作于低电压。LED还有一个优点是开关时间短，位于几纳秒的范围。由于上述优点，在一些特殊领域，如军用领域，正在逐渐开始广泛使用LED光源。

在现代军事领域，夜视技术具有重要的地位，装备夜视器材的武器装备遍及海陆空作战平台，应用于大中小型武器装备；同时，在具有夜视成象系统(Night Vision Imaging System)的装备上，各发光体必须满足夜视兼容性，所谓夜视兼容性是指发光体不会与夜视成象系统相干涉，并保持裸眼可视。同时，夜视兼容也意味着敌方的夜视成象系统很难或不可能在远处发现具备夜视兼容性能的发光体。普通的白炽光、电致光、显示器和LED等光源会因发射的IR(Infra-Red，红外)光，包括少量红光在其夜视成象系统可接收的范围内干扰夜视成象系统，并导致以下现象的发生：(1)IR会导致夜视仪的目镜产生光晕现象，降低夜视成象系统图像的可读性；(2)超量IR会激励夜视成象系统的自动调光装置，并进一步降低夜视成象系统的敏感度和分辨率；(3)舱内光源通过显示面反射产生的IR会导致夜视成象系统重影。

一个未经夜视兼容性设计或设计不良的发光体，会产生裸视环境下的镁光灯效应，导致飞行员失视，甚至导致夜视成象系统系统不能正常工作或破坏。因此，要确保夜视成象系统系统在飞行器上的成功应用，夜视兼容性的实现至关重要。一个好的夜视兼容性系统，可以保证飞行员在夜间飞行中，既能通过直接目视获取飞机内部信息，又不降低夜视成象系统图像增强能力，保证夜视成象系统的正常工作。

衡量一个发光体是否满足夜视兼容性的两个主要指标是辐亮度(NR)和色度，其标准可参照国军标1394-92《与夜视成像系统兼容的飞机内部照明》以及美国军用标准MIL-STD-3009。针对不同的分类，其夜视兼容要求也不同，具体指标可参照相关标准。

有关LED光源的专利文献很多，但是未有过滤了红色光及红外光，使LED光源满足夜视兼容性的专利。

发明内容

本发明提供一种具有夜视兼容性的LED光源的结构。

本发明还提供一种利用该结构来制备LED光源的方法。

如图1所示，本发明具有夜视兼容性的LED光源的结构包括至少一个LED芯片11，容纳并固定LED芯片的基座12，以及安装在基座上用于过滤LED芯片发出的光线的光谱过滤膜2，其中LED芯片发出的光经光谱过滤膜发射到外部，其特征在于光谱过滤膜能够吸收610nm至930nm波长范围内的光，使LED光源达到满足夜视兼容性的目的；光谱过滤膜可以在封装LED器件1时就加入，也可以在对LED器件进行二次封装时安装。

LED器件可以为单色或多色，单色是在LED器件中封装某一种颜色的LED芯片，使其发出一种颜色的光，一个LED器件内至少有一个LED芯片；多色则是将多种颜色的LED芯片共同封装在一个LED器件中，如红、蓝、绿三色芯片共同封装或其它颜色芯片组合的共同封装。

光谱过滤膜可以为任何能吸收610nm至930nm波长范围内的光辐射的过滤膜，且在其余的可见光波长范围有较高的透过率。光谱过滤膜可以为一层聚碳酸酯薄片或玻璃薄片等，并在该薄片的表面有一均匀涂层或镀层，其中含有光辐射吸收剂的涂料，该吸收剂能够吸收610nm至930nm波长范围内的光辐射。可用喷涂或真空镀膜等方式形成涂层或镀层。根据光谱过滤的需要，可以在该薄片的一面形成涂层或镀层或者两面均形成涂层或镀层。

各种类型的LED器件的封装结构，包括贴片式或直立式，带光学透镜或不带光学透镜，塑料、陶瓷或金属封装等类型，均可安装光谱过滤膜，来过滤610nm至930nm波长范围内的光辐射。

本发明过滤了红色光及红外光的LED光源的制备方法包括：

提供至少一个LED芯片；

提供一个容纳LED芯片的基座；

提供一个能够吸收610nm至930nm波长范围内的光的过滤膜；

由光谱过滤膜过滤掉LED芯片发出的610nm至930nm波长范围内的光辐射，形成满足夜视兼容性的LED光源。

由于本发明的LED光源已经过滤了610nm至930nm波长范围内的光辐射，满足夜视兼容性，因此，当该LED光源用于夜视兼容光源时，就不需要另外附加过滤红色及红外光的装置来降低红光输出。

下面参照附图结合实施例进一步详述本发明。

附图说明

图1是本发明具有夜视兼容性的LED光源的结构剖面示意图；

图2是在LED器件封装结构中加入光谱过滤膜的实施例的剖面示意图；

图3是本发明另一实施例的剖面示意图；

图4是对LED器件进行二次封装来安装光谱过滤膜的剖面示意图。

具体实施方式

实施例一

请参阅图2，一个LED器件1，在LED基座12里封装了一个LED芯片11，一个光谱过滤膜2位于LED芯片11上方，并固定在LED基座12内。

该光谱过滤膜2为一薄片，至少一个表面涂有一层均匀的涂料，涂料中含有能够吸收610nm到930nm波长范围内的光辐射的吸收剂。该光谱过滤膜通过胶粘接固定在基座12内。

LED芯片11所在的空腔灌封了光学透过率高的胶，以对LED芯片等结构形成保护。

工作时，LED芯片11发出的光必须通过光谱过滤膜2后才能发射到外部，由光谱过滤膜过滤掉LED芯片发出的610nm到930nm波长范围内的光，使该LED光源满足夜视兼容性。

光谱过滤膜2可能为聚碳酸酯薄片或玻璃薄片等，可以在一面涂上涂料，也可以两面都涂。

LED芯片11可以选择任何所需要的发光颜色，举例如主波长为530nm的绿光；再如主波长为470nm的蓝光，并在灌封的胶内混合一定比例的YAG粉，通过LED芯片发出的蓝光激发YAG粉，最后获得色温为8000K的白光。

实施例二

请参阅图3，基本与实施例一相同，不同的是在光谱过滤膜2的上方带有一个光学透镜13，以使LED光源形成需要的光辐射图样。

该透镜的材料为光学塑料或玻璃等。

实施例三

请参阅图4，一个LED器件1，本身不带有光谱过滤膜2。

制作一个外套3，该外套能够套住LED器件1和光谱过滤膜2，并使它们相互之间位置固定。外套的上方开孔，使光线透过光谱过滤膜后能够发射到外部。

把光谱过滤膜放入外套中，然后将外套套住LED器件，并用胶将外套和LED器件之间固定，这样，光谱过滤膜就被固定在外套内，并位于LED芯片11的上方。

为了使光线具有较好的发射角，外套上方的孔可以开成喇叭形。外套可用塑料制成，也可用金属或其他材料加工而成。

该光谱过滤膜2为一薄片，至少一个表面涂有一层均匀的涂料，涂料中含有能够吸收610nm到930nm波长范围内的光辐射的吸收剂。

为了使保护光谱过滤膜，并减少光线在LED光源内部的传送损失，可以在光谱过滤膜的上方，外套形成的凹坑内，以及光谱过滤膜的下方与LED器件之间的间隙处填充入柔性胶4，如图4所示。优选使用光学透过率高的胶。

LED芯片11可以选择任何所需要的发光颜色。

实施例四

基本与实施例一相同，不同的是一个LED器件中，封装了多色LED芯片，举例如红、蓝、绿三色LED芯片共同封装；再如蓝、绿二色LED芯片共同封装。工作时，多色LED芯片发出的光必须通过光谱过滤膜后才能发射到外部，由光谱过滤膜过滤掉LED芯片发出的610nm到930nm波长范围内的光，使该LED光源满足夜视兼容性。

另外，上述实施例一～三，其中LED器件中的LED芯片均可根据实际需要而改成单色多颗和多色多颗。

本发明提供了一种具有夜视兼容性的LED光源的结构，并且提供了一种利用该结构来制备LED光源的方法。上述的描述和附图只是用于举例说明发明而没有任何限制的目的。显然，本领域技术人员可作许多改良和变换，均落入本发明的精神范围。

Claims

1.一种具有夜视兼容性的LED光源结构，包括至少一个LED芯片，容纳并固定LED芯片的基座，以及安装在基座上用于过滤LED芯片发出的光线的光谱过滤膜，其中LED芯片发出的光经光谱过滤膜发射到外部，其特征在于光谱过滤膜能够吸收610nm至930nm波长范围内的光。

2.根据权利要求1所述LED光源的结构，其特征在于所述光谱过滤膜可以在封装LED器件时就加入，也可以在对LED器件进行二次封装时安装。

3.根据权利要求1所述所述LED光源的结构，其特征在于LED器件可以为单色或多色，单色是在LED器件中封装某一种颜色的LED芯片，使其发出一种颜色的光，一个LED器件内至少有一个LED芯片；多色则是将多种颜色的LED芯片共同封装在一个LED器件中。

4.根据权利要求1所述的光谱过滤膜，其特征在于光谱过滤膜可以为一层聚碳酸酯薄片或玻璃薄片等，并在该薄片的表面有一均匀涂层或镀层，其中含有光辐射吸收剂的涂料，该吸收剂能够吸收610nm至930nm波长范围内的光辐射，可用喷涂或真空镀膜等方式形成涂层或镀层。根据光谱过滤的需要，可以在该薄片的一面形成涂层或镀层或者两面均形成涂层或镀层。

5.根据权利要求1所述LED光源的结构，其特征在于各种类型的LED器件的封装结构，包括贴片式或直立式，带光学透镜或不带光学透镜，塑料、陶瓷或金属封装等类型，均可安装光谱过滤膜，来过滤610nm至930nm波长范围内的光辐射。

6.根据权利要求1所述LED光源的结构，其特征在于LED芯片所在的空腔灌封了光学透过率高的胶，以对LED芯片等结构形成保护。

7.根据权利要求1所述LED光源的结构，其特征在于制作一个外套，该外套能够套住LED器件和光谱过滤膜，并使它们相互之间位置固定。

8.根据权利要求7所述LED光源的结构，其特征在于把光谱过滤膜放入外套中，然后将外套套住LED器件，并用胶将外套和LED器件之间固定，使光谱过滤膜被固定在外套内，并位于LED芯片的上方。

9.根据权利要求7所述的外套，其特征在于外套的上方开孔，使光线透过光谱过滤膜后能够发射到外部，外套上方的孔可以开成喇叭形。

10.根据权利要求7所述的外套，其特征在于外套可用塑料制成，也可用金属或其他材料加工而成。

11.根据权利要求7所述LED光源的结构，还包括在光谱过滤膜的上方，外套形成的凹坑内，以及光谱过滤膜的下方与LED器件之间的间隙处填充入柔性胶。

12.一种制备过滤了红色光及红外光的LED光源的方法，包括：

提供至少一个LED芯片；

提供一个容纳LED芯片的基座；

提供一个能够吸收610nm至930nm波长范围内的光的过滤膜；

由光谱过滤膜过滤掉LED芯片发出的610nm至930nm波长范围内的光辐射。