專利名稱：改善led光源的方法及其led光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于LED光源領(lǐng)域，特別涉及改善LED光源的方法及其LED光源。
背景技術(shù)：
目前，由于LED制備工藝的限制，生產(chǎn)的LED燈珠規(guī)格參數(shù)有一定的離散性，而人眼對(duì)于顏色和亮度較為敏感，直接采用沒有分選過的LED就容易產(chǎn)生不均勻的現(xiàn)象，從而影響到被照射物的視覺效果。例如，在液晶顯示裝置中，一般將LED用于液晶顯示裝置中背光模組的背光源。此外，一般采用分選過的相同規(guī)格LED等間距均勻排列，由于中間區(qū)域的亮度是周圍其它區(qū)域亮度的疊加，而LED是點(diǎn)光源，亮度分布隨距離的增加衰減較快，故邊緣區(qū)域疊加的亮度分量較小，從而使LED背光源邊緣的亮度顯著小于中間區(qū)域的亮度，導(dǎo)致背光模組中背光源的均勻性較差。而為了改善背光源的光線的均勻性，目前側(cè)光式LED背光源中普遍通過優(yōu)化導(dǎo)光板上散射網(wǎng)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。一般情況下，散射網(wǎng)點(diǎn)面積越大，分布越密，相對(duì)應(yīng)區(qū)域的照度越強(qiáng)。基于上述原理，為了使背光模組獲得均勻的出光，散射網(wǎng)點(diǎn)的面積和密度隨著其距離光源的遠(yuǎn)近不同而變化?？拷庠吹牡胤焦鈴?qiáng)度較高，故散射網(wǎng)點(diǎn)的面積較小，分布較?。欢h(yuǎn)離光源的地方光強(qiáng)度較低，故散射網(wǎng)點(diǎn)面積較大，分布較密。但是實(shí)際運(yùn)用時(shí)由于光線經(jīng)過網(wǎng)點(diǎn)的折射、反射，能量會(huì)降低，同時(shí)由于油墨會(huì)吸收藍(lán)光，容易出現(xiàn)色偏的現(xiàn)象，因此實(shí)際光學(xué)設(shè)計(jì)的難度較大。題為“包含非均勻光源的側(cè)光式IXD背光模組”(公開號(hào):CN101655638B)的中國專利公開了一種IXD背光模組，其通過在線光源上設(shè)置若干并聯(lián)的出光單元，并使各出光單元的亮度關(guān)于線光源的對(duì)稱軸對(duì)稱，而偏離對(duì)稱軸位置越遠(yuǎn)對(duì)應(yīng)的出光單元的亮度越高，即通過改變不同位置的出光單元的亮度來提升線光源的出射光線的均勻性。然而就其具體實(shí)施而言，其主要是通過設(shè)置LED信號(hào)的占空比來定義各組LED燈的亮度，其需要采用復(fù)雜的電路控制，造成整體的成本較高，難以獲得廣泛的實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有LED光源存在的LED燈珠利用率低、光源均勻性差等不足，提出改善LED光源的方法及其LED光源，以提高LED燈珠的利用率以及改善LED光源的均勻性。本發(fā)明提供的改善LED光源的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的:改善LED光源的方法，在基板上混合設(shè)置至少兩種規(guī)格參數(shù)不同的LED燈珠。具體地，所述規(guī)格參數(shù)包括LED燈珠正常工作時(shí)的亮度和/或色度。具體地，將所述基板劃分為若干不同的發(fā)光區(qū)域，在同一發(fā)光區(qū)域上設(shè)置規(guī)格參數(shù)相同的LED燈珠，并使設(shè)有不同規(guī)格參數(shù)LED燈珠的各發(fā)光區(qū)域依次交替循環(huán)設(shè)置。具體地，設(shè)定各所述發(fā)光區(qū)域上LED光源亮度和 色度坐標(biāo)分別為L和(X，y)，不同規(guī)格的LED燈珠亮度分別為U、Iv..Ln，色坐標(biāo)分別為(Xl，Y1)、(x2, y2)…(xn，yn)，根據(jù)下述表達(dá)式計(jì)算混合后LED光源的亮度和色度
L=al^Ll+a2^L2+'"' +an氺Ln ；(x, y) = (a1*x1+a2*x2+...+an*xn, a1*y1+a2*y2+...+an*yn)；其中an為每一規(guī)格的LED燈珠的混合比例，η為大于或等于2的自然數(shù)，an=Ln/(L1+!^+...+Ln)。具體地，將所述基板劃分為若干發(fā)光區(qū)域，在同一發(fā)光區(qū)域上設(shè)有亮度相同的LED燈珠，并使設(shè)各發(fā)光區(qū)域按其各發(fā)光區(qū)域上各LED燈珠的亮度由位于基板中央向位于基板周邊遞增或遞減。本發(fā)明提供的LED光源是這樣實(shí)現(xiàn)的:采用上述改善LED光源方法設(shè)計(jì)的LED光源。具體地，各所述發(fā)光區(qū)域上至少設(shè)有一個(gè)LED燈珠。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的改善LED光源的方法突破性的提出在同一基板上設(shè)置不同規(guī)格參數(shù)的LED燈珠，用以提高LED燈珠利用率，以及改善整個(gè)LED光源發(fā)光的均勻性。


圖1是本發(fā)明提供的LED光源實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的LED光源實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明提供的 LED光源實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。改善LED光源的方法，在基板上混合設(shè)置至少兩種規(guī)格參數(shù)不同的LED燈珠。具體地，所述規(guī)格參數(shù)包括LED燈珠正常工作時(shí)的亮度和色度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供改善LED光源的方法突破性的提出在同一基板上設(shè)置不同規(guī)格參數(shù)的LED燈珠，用以提高LED燈珠利用率，以及改善整個(gè)LED光源發(fā)光的均勻性。實(shí)施例一在液晶顯示背光模組設(shè)計(jì)中，通常依據(jù)背光模組要求的最低亮度及中心色度要求，考慮光學(xué)膜片增亮因子及導(dǎo)光板的光損耗等因素可很容易估算出所需LED光源的最低總亮度及中心色度，然后除以理想情況下，LED燈排布的總顆數(shù)，即可估算出每顆LED燈珠的最低亮度及中心色度要求，假定要求LED燈珠的最低亮度為L=36LM、中心色坐標(biāo)(X，y) = (0.26，0.22)。目前，背光模組普遍的做法是采用符合最低亮度為L=36LM、中心色坐標(biāo)(X，y) = (0.26，0.22)的相同規(guī)格的LED燈珠等間距排列，從而造成LED燈珠利用率低、背光模組均勻性差等問題。請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例提供采用本發(fā)明改善LED光源的方法制作而成的一種LED光源，其包括基板1，所述基板I上設(shè)有兩種不同規(guī)格參數(shù)的LED燈珠，在本實(shí)施例中，兩種不同規(guī)格參數(shù)的LED燈珠分別采用亮度Li=35LM、色坐標(biāo)(Xl，Y1) = (0.27，0.23)的LED燈珠21和亮度L2=37LM、色坐標(biāo)(x2，y2) = (0.25，0.21)的LED燈珠22。將所述基板I劃分為8個(gè)相互并聯(lián)的發(fā)光區(qū)域，且同一發(fā)光區(qū)域上設(shè)有規(guī)格參數(shù)相同的LED燈珠；設(shè)有不同規(guī)格參數(shù)LED燈珠的各發(fā)光區(qū)域依次交替循環(huán)設(shè)置。記所述LED燈珠21放置的發(fā)光區(qū)域?yàn)锳，所述LED燈珠22放置的發(fā)光區(qū)域?yàn)锽。若在所述發(fā)光區(qū)域A和B上分別設(shè)置有一個(gè)LED燈珠21和一個(gè)LED燈珠22，根據(jù):混合后亮度LzafLJa2*!^混合后色坐標(biāo)(X,y)KafxAa^x2,其中，al=Ll/(L1+L2);a2=L2/(L1+L2);則混合后所得LED光源的亮度L=36LM、色坐標(biāo)(x，y) = (0.26，0.22)。由于在本實(shí)施例中，整個(gè)LED光源包含有兩種不同規(guī)格參數(shù)的LED燈珠,不同規(guī)格參數(shù)的LED燈珠交替的設(shè)置不同的發(fā)光區(qū)域上，使得原本不符合規(guī)格的LED燈珠得以應(yīng)用，從而提高了 LED燈珠的利用率。應(yīng)當(dāng)指出的是，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，每個(gè)發(fā)光區(qū)域上相同規(guī)格LED燈珠的數(shù)量可隨實(shí)質(zhì)設(shè)計(jì)需求作出適應(yīng)性的調(diào)整。當(dāng)然，基于本發(fā)明的構(gòu)思，不同規(guī)格數(shù)量的LED燈珠數(shù)量也可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，如為了進(jìn)一步提高LED燈珠的利用率，可以適當(dāng)?shù)奶砑痈嗖煌?guī)格參數(shù)LED燈珠的規(guī)格種類，通過不同規(guī)格的LED燈珠之間良好的光線混合效果，達(dá)到更為理想的混合效果。其計(jì)算方式如下:記欲獲取的LED光源的亮度和色坐標(biāo)分別為:L和(x，y)，不同規(guī)格的LED燈珠亮度分別為Lplv..Ln，色坐標(biāo)分別為(Xl，Y1)、(x2, y2)…(xn，yn)，則混合后總亮度 L=BdLJa2*]^+...+an*Ln,混合后色坐標(biāo)(x,y) = (BfxJadxA-Aa1^xn, a1*y1+a2*y2+...+an*yn)，其中an為每一規(guī)格的LED燈珠的混合比例，η為大于或等于2的自然數(shù)，an=Ln/類似地，各所述發(fā)光區(qū)域上設(shè)有至少一種LED燈珠。另外，需要指出的是，所采的不同規(guī)格參數(shù)的LED燈珠至少有一種亮度高于欲獲取的LED光源的亮度，至少有一種亮度低于欲獲取的LED光源的亮度，同時(shí)，至少有一種色度高于欲獲取的LED光源的色度，至少有一種色度低于欲獲取的LED光源的色度。實(shí)施例二請(qǐng)參照?qǐng)D2，本實(shí)施例相對(duì)于實(shí)施例一的不同點(diǎn)在于:為了改善背光模組的光線均勻性，將所述基板I上各LED燈珠正常工作時(shí)的亮度由位于基板中央的發(fā)光區(qū)域向位于基板周延的發(fā)光區(qū)域依次遞增。在本實(shí)施例中，兩種規(guī)格參數(shù)的LED燈珠分別采用亮度LF35LM、色坐標(biāo)(X1, Y1) = (0.27，0.23)的LED燈珠23和亮度L2=37LM、色坐標(biāo)(x2,12) = (0.25，0.21)的LED燈珠24。將所述基板I劃分為8個(gè)相互并聯(lián)的發(fā)光區(qū)域，且同一發(fā)光區(qū)域上設(shè)有規(guī)格參數(shù)相同的LED燈珠；位于中央的四個(gè)發(fā)光區(qū)域上設(shè)有正常工作時(shí)發(fā)光亮度比較低的LED燈珠23，且將上述發(fā)光區(qū)域記為中央發(fā)光區(qū)域C，且每個(gè)發(fā)光區(qū)域C上設(shè)有一個(gè)LED燈珠23 ;其余的四個(gè)發(fā)光區(qū)域上設(shè)有正常工作時(shí)發(fā)光亮度比較高的LED燈珠24，且將上述發(fā)光區(qū)域記為側(cè)邊發(fā)光區(qū)域D，且每個(gè)發(fā)光區(qū)域D上設(shè)有一個(gè)LED燈珠24，則混合后所得LED光源同樣滿足亮度L=36LM、色坐標(biāo)(x，y) = (0.26，0.22)。同時(shí)，由于中央發(fā)光區(qū)域C的光線疊加量較大，而側(cè)邊發(fā)光區(qū)域D的光線疊加量較小，因此經(jīng)疊加后，中央發(fā)光區(qū)域C的發(fā)光亮度與兩所述側(cè)邊發(fā)光區(qū)域D的發(fā)光亮度差異較小，從而提高了整個(gè)LED光源的均勻性，也大大減小了光學(xué)設(shè)計(jì)的難度，避免了導(dǎo)光板差異造成的光學(xué)不良，并提高了 L ED燈珠的利用率。本方案對(duì)于提高背光模組均勻性有較大的改善，而且易于廣泛實(shí)施。實(shí)施例三請(qǐng)參照?qǐng)D3，本實(shí)施例相對(duì)于實(shí)施例二的不同點(diǎn)在于:為了改善背光模組的中心亮度，將所述基板I上各LED燈珠正常工作時(shí)的亮度由位于基板中央的發(fā)光區(qū)域向位于基板周延的發(fā)光區(qū)域依次遞減。在本實(shí)施例中，兩種規(guī)格參數(shù)的LED燈珠分別采用亮度LF35LM、色坐標(biāo)(X1, Y1) = (0.27，0.23)的LED燈珠25和亮度L2=37LM、色坐標(biāo)(x2,12) = (0.25，0.21)的LED燈珠26。將所述基板I劃分為8個(gè)相互并聯(lián)的發(fā)光區(qū)域，且同一發(fā)光區(qū)域上設(shè)有規(guī)格參數(shù)相同的LED燈珠；位于中央的四個(gè)發(fā)光區(qū)域上設(shè)有正常工作時(shí)發(fā)光亮度比較高的LED燈珠26，且將上述發(fā)光區(qū)域記為中央發(fā)光區(qū)域E，且每個(gè)發(fā)光區(qū)域E上設(shè)有一個(gè)LED燈珠26 ;其余的四個(gè)發(fā)光區(qū)域上設(shè)有正常工作時(shí)發(fā)光亮度比較低的LED燈珠25，且將上述發(fā)光區(qū)域記為側(cè)邊發(fā)光區(qū)域F，且每個(gè)發(fā)光區(qū)域F上設(shè)有一個(gè)LED燈珠25，則混合后所得LED光源同樣滿足亮度L=36LM、色坐標(biāo)(x，y) = (0.26，0.22)。同時(shí)，由于中央發(fā)光區(qū)域E的LED燈珠亮度較高，而且光線疊加量較大，而側(cè)邊發(fā)光區(qū)域F的LED燈珠亮度較低，并且光線疊加量較小，因此經(jīng)疊加后，中央發(fā)光區(qū)域E的發(fā)光亮度將顯著增加，從而提高了整個(gè)LED背光模組的中心亮度，并提高了 LED燈珠的利用率。本方案對(duì)于提高背光模組中心亮度有較大的改善，而且易于廣泛實(shí)施。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作 的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.改善LED光源的方法，其特征在于:在基板上混合設(shè)置至少兩種規(guī)格參數(shù)不同的LED燈珠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善LED光源的方法，其特征在于:所述規(guī)格參數(shù)包括LED燈珠正常工作時(shí)的亮度和/或色度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善LED光源的方法，其特征在于:將所述基板劃分為若干不同的發(fā)光區(qū)域，在同一發(fā)光區(qū)域上設(shè)置規(guī)格參數(shù)相同的LED燈珠，并使設(shè)有不同規(guī)格參數(shù)LED燈珠的各發(fā)光區(qū)域依次交替循環(huán)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改善LED光源的方法，其特征在于:設(shè)定各所述發(fā)光區(qū)域上LED光源亮度和色度坐標(biāo)分別為L和(X，y)，不同規(guī)格的LED燈珠亮度分別為!^山…Ln，色坐標(biāo)分別為(Xl，yi)、(x2,12)…(xn，yn)，根據(jù)下述表達(dá)式計(jì)算混合后該LED光源的亮度和色度 1,=0,^^+0,2^2+''' +an*Ln ； (X, y) = (a^xi+a^x；,+...+an*xn, a^Yi+a^y；,+...+an*yn)； 其中an為每一規(guī)格的LED燈珠的混合比例，n為大于或等于2的自然數(shù)，an=Ln/(L1+!^+...+Ln)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善LED光源的方法，其特征在于:將所述基板劃分為若干發(fā)光區(qū)域，在同一發(fā)光區(qū)域上設(shè)有亮度相同的LED燈珠，并使設(shè)各發(fā)光區(qū)域按其各發(fā)光區(qū)域上各LED燈珠的亮度由位于基板中央向位于基板周邊遞增或遞減。
6.—種根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述方法設(shè)計(jì)的LED光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED光源，其特征在于:各所述發(fā)光區(qū)域上至少設(shè)有一個(gè)LED燈珠。
全文摘要
本發(fā)明提供了改善LED光源的方法，在基板上混合設(shè)置至少兩種規(guī)格參數(shù)不同的LED燈珠。本發(fā)明提供的改善LED光源的方法突破性的提出在同一基板上設(shè)置不同規(guī)格參數(shù)的LED燈珠，用以提高LED燈珠利用率，以及改善整個(gè)LED光源發(fā)光的均勻性。同時(shí)，本發(fā)明提供的改善LED光源的方法通過將現(xiàn)有至少兩種不同規(guī)格參數(shù)的LED燈珠通過不同方式加以混合，從而使混合后整個(gè)LED光源符合使用要求的規(guī)格參數(shù)，且整個(gè)LED光源發(fā)光的均勻性更佳，有效的解決了現(xiàn)有LED制備技術(shù)中LED燈珠規(guī)格參數(shù)離散性的問題及LED光源發(fā)光不勻的問題。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK103225788SQ201310154149
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者周忠偉, 彭俊彪 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué), 創(chuàng)維液晶器件(深圳)有限公司