專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)模擬器光源及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于特種光源領(lǐng)域，涉及熒光增強(qiáng)LED寬光譜光源，特別是涉及一種太陽(yáng)模擬器光源及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的寬光譜光源主要是氣體放電光源，如氙燈、金屬鹵化物燈、低壓鈉燈、高壓汞燈等，通過(guò)濾光達(dá)到所需要的光譜輻照，普遍存在著壽命短、能耗大、穩(wěn)定性差、成本高，以及發(fā)光光譜與各種自然光輻照匹配不好等缺點(diǎn)。目前已有的標(biāo)準(zhǔn)光源，如各種D65光源，都與真正的太陽(yáng)光有明顯的差距。節(jié)能、小型化、長(zhǎng)壽命，光譜匹配度高的光源是光源技術(shù) 發(fā)展的方向。近年來(lái)，LED技術(shù)迅速發(fā)展、成熟。LED最主要的特點(diǎn)在于其發(fā)光效率高、能耗低、使用壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性強(qiáng)以及光譜可選擇等。其單色性使疊加不同波長(zhǎng)的LED來(lái)模擬各種寬光譜光源成為可能，而且有關(guān)的光學(xué)模擬和實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這種可行性。這種LED組合而成的人工寬光譜光源具有非常廣泛的應(yīng)用。例如，太陽(yáng)模擬器是光伏行業(yè)在現(xiàn)有測(cè)試條件下測(cè)試光伏產(chǎn)品性能最重要的工具。IEC和ASTM基于現(xiàn)有技術(shù)條件提出了光譜匹配度、空間均勻性和時(shí)間穩(wěn)定性三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)，作為衡量太陽(yáng)模擬器各方面性能的標(biāo)準(zhǔn)，由此將太陽(yáng)模擬器的光譜質(zhì)量、空間均勻度和時(shí)間穩(wěn)定性分別分為A、B、C三級(jí)，以AAA級(jí)作為太陽(yáng)模擬器質(zhì)量的最高級(jí)別。太陽(yáng)模擬器的光譜、功率輸出和耐久性主要由采用的光源決定，所以光源是太陽(yáng)模擬器最重要的部件。但是，目前采用的氙燈或者金屬鹵素?zé)舻裙庠吹奶?yáng)模擬器，因?yàn)楣庠匆资軣襞荼旧淼臒崮芎屠匣挠绊?，容易影響測(cè)試精度和一致性；同時(shí)又存在光譜匹配度不可調(diào)，能耗高和結(jié)構(gòu)笨重等問(wèn)題，因此，存在對(duì)穩(wěn)定、高效、便捷、低價(jià)的替代光源的需求。為了解決上述問(wèn)題，LED作為光源的太陽(yáng)模擬器設(shè)計(jì)被提出。中國(guó)專(zhuān)利CN101290340A “LED太陽(yáng)模擬器”運(yùn)用各種具有不同顏色的LED，使總體的混合光譜范圍覆蓋從近紅外到近紫外的太陽(yáng)光譜；并通過(guò)調(diào)節(jié)LED的個(gè)數(shù)和通過(guò)LED的電流強(qiáng)度來(lái)達(dá)到太陽(yáng)光譜各個(gè)波段的光強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)完整的太陽(yáng)光譜的模擬；再通過(guò)調(diào)節(jié)LED的總個(gè)數(shù)的方法，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室模擬AMl. 5標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光(光輻射強(qiáng)度為1000W/m2)的條件。該專(zhuān)利代表了現(xiàn)存LED太陽(yáng)模擬器的基本設(shè)計(jì)思路。美國(guó)專(zhuān)利US2011241719A1“S0LAR CELL MEA SUREM ENTSYSTEM AND SOLAR SMULATOR”和日本專(zhuān)利 JP2010287323A “PROGRAMMABLE LIGHT SOURCEDEVICE”在太陽(yáng)模擬器部分的設(shè)計(jì)上采用了均采用了與專(zhuān)利CN101290340A相類(lèi)似的理念，仍然是把可以發(fā)出不同顏色光的LED排列組合在一起，達(dá)到模擬一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)的效果。它們?cè)O(shè)計(jì)上的差別在于對(duì)集成在一起的LED發(fā)出的光的后續(xù)光學(xué)處理上專(zhuān)利CN101290340A中LED光源系統(tǒng)發(fā)出的光先經(jīng)過(guò)一個(gè)混光系統(tǒng)，對(duì)LED光源發(fā)出的光先分解成單色光進(jìn)行篩選，再將篩選過(guò)后的單色光混合成具有太陽(yáng)光譜性質(zhì)的復(fù)色光；然后經(jīng)過(guò)一個(gè)光譜校正系統(tǒng)，對(duì)復(fù)色光中相比標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光譜過(guò)強(qiáng)或者過(guò)弱的光譜進(jìn)行修正和補(bǔ)償，使復(fù)色光更加接近標(biāo)準(zhǔn)的太陽(yáng)光譜。專(zhuān)利US2011241719A1采用了 7種不同顏色的LED光排成光源陣列，可以發(fā)出300-1 IOOnm范圍的光；每種LED的發(fā)光強(qiáng)度通過(guò)所給激發(fā)電流控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)光譜的模擬。專(zhuān)利JP2010287323A的LED陣列與專(zhuān)利US2011241719A1相似。采用了六種不同顏色的LED，每種LED發(fā)出光后都經(jīng)過(guò)光纖導(dǎo)出到同一位置實(shí)現(xiàn)混光。以上專(zhuān)利都使用了有限種類(lèi)LED混合成的光源，而每種LED發(fā)出的光譜的半高寬(半峰寬)一般都在幾十納米，如中國(guó)專(zhuān)利CN101290340A，其光源設(shè)計(jì)在700_1100nm近紅外范圍內(nèi)只使用了 3種LED，主峰波長(zhǎng)分別是750nm (半高寬30nm)、850nm (半高寬40nm)和940nm(半高寬50nm)，從而導(dǎo)致這樣組成的模擬器光譜實(shí)際上是不連續(xù)的，無(wú)法真正模擬太陽(yáng)的輻照。此外，以上專(zhuān)利涉及的LED作為光源的太陽(yáng)模擬器還存在著LED陣列結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)后續(xù)光學(xué)設(shè)計(jì)要求高等問(wèn)題
發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽(yáng)模擬器光源及其實(shí)現(xiàn)方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中LED作為太陽(yáng)模擬器光源時(shí)光譜不連續(xù)無(wú)法真正模擬連續(xù)光譜的太陽(yáng)模擬器光源的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)模擬器光源的實(shí)現(xiàn)方法，采用第一種LED芯片發(fā)光激發(fā)熒光粉，由熒光粉發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，然后對(duì)光的光譜進(jìn)行篩選，將篩選后的光合成并輸出?？蛇x地，采用多組不同的第一種LED芯片激發(fā)熒光粉?？蛇x地,米用第一種LED芯片發(fā)出的光與突光粉發(fā)出的光共同合成太陽(yáng)模擬器光源?？蛇x地,包括用第一種LED芯片激發(fā)突光粉得到的光和/或未激發(fā)突光粉的第二種LED芯片發(fā)出的光進(jìn)行篩選合成并輸出。本發(fā)明還提供一種采用所述的太陽(yáng)模擬器光源的實(shí)現(xiàn)方法形成的太陽(yáng)模擬器光源，所述太陽(yáng)模擬器光源至少包括基板；第一發(fā)光組件，每組第一發(fā)光組件至少包括布設(shè)在所述基板上的第一種LED芯片、封裝所述第一種LED芯片的第一種封裝體、以及填充在所述第一種封裝體內(nèi)的與第一種LED芯片相對(duì)應(yīng)的熒光粉；濾光片，設(shè)置于所述第一發(fā)光組件的第一種封裝體上方，對(duì)所述第一發(fā)光組件所輸出光的光譜進(jìn)行篩選?？蛇x地，所述熒光粉至少包括第一類(lèi)熒光粉，所述第一類(lèi)熒光粉為紅外熒光粉?？蛇x地，所述濾光片將所述紅外熒光粉激發(fā)產(chǎn)生的70(Tll00nm近紅外光為主的光進(jìn)行光譜篩選，以獲得寬光譜近紅外光源。可選地，所述第一發(fā)光組件為一組或多組；多組所述第一發(fā)光組件提供多種不同波長(zhǎng)的光；所述濾光片為一個(gè)或多個(gè)?？蛇x地，所述太陽(yáng)模擬器光源還包括第二發(fā)光組件，包括布設(shè)在所述基板上的第二種LED芯片以及封裝所述第二種LED芯片的第二種封裝體，所述第二種LED芯片不激發(fā)熒光粉?？蛇x地，所述第二發(fā)光組件通過(guò)所述濾光片輸出特定波長(zhǎng)的光?？蛇x地，所述第二發(fā)光組件為一組或多組；多組所述第二發(fā)光組件提供多種不同波長(zhǎng)的光；所述濾光片為一個(gè)或多個(gè)?？蛇x地，所述第一種封裝體為覆蓋于所述第一種LED芯片表面且填充有其對(duì)應(yīng)的熒光粉的透明封裝材料。可選地，所述第一種封裝體包括覆蓋于所述第一種LED芯片表面的第一透明封裝材料，以及設(shè)置于所述第一透明封裝材料表面的填充有其對(duì)應(yīng)的熒光粉的第二透明封裝材料。如上所述，本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器光源及其實(shí)現(xiàn)方法，具有以下有益效果本發(fā)明以 LED芯片電致發(fā)光結(jié)合熒光粉光致發(fā)光技術(shù)，選擇合適的LED芯片類(lèi)型與寬光譜熒光粉進(jìn)行合理的搭配，使LED芯片發(fā)出的光在激發(fā)熒光粉的同時(shí)與之組合起來(lái)形成連續(xù)的寬光譜光源，而后經(jīng)過(guò)濾光片進(jìn)行光譜篩選，獲得與所需應(yīng)用匹配良好的連續(xù)的太陽(yáng)模擬器光源，使其在太陽(yáng)連續(xù)光譜的準(zhǔn)確模擬、以及寬光譜近紅外光源的實(shí)現(xiàn)等方面都有廣泛的應(yīng)用。


圖1和圖2顯示為本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器光源及其實(shí)現(xiàn)方法在實(shí)施例一中的示意圖。圖3顯示為本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器光源及其實(shí)現(xiàn)方法在實(shí)施例二中的示意圖。圖4顯示為本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器光源及其實(shí)現(xiàn)方法實(shí)施例二中太陽(yáng)模擬器光源的光譜與AMl. 5太陽(yáng)光光譜的對(duì)比圖。圖5顯示為本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器光源及其實(shí)現(xiàn)方法在實(shí)施例三中的示意圖。圖6顯示為本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器光源實(shí)現(xiàn)方法在實(shí)施例一中的的原理框圖。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明I基板201 第一發(fā)光組件202 第二發(fā)光組件211 第一類(lèi) LED 芯片212 第二類(lèi) LED 芯片213 第三類(lèi)LED芯片22 封裝體22’ 第一類(lèi)LED芯片封裝體22’’第二類(lèi)LED芯片封裝體22”’第三類(lèi)LED芯片封裝體221 第一透明封裝材料222 第二透明封裝材料31 濾光片
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式
加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。請(qǐng)參閱圖1至圖6。須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇?，F(xiàn)有技術(shù)中的LED光源的光譜不連續(xù)無(wú)法真正模擬連續(xù)光譜的太陽(yáng)輻照，同時(shí)，所述LED光源的結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致后續(xù)光學(xué)設(shè)計(jì)要求高。有鑒于此,本發(fā)明以LED電致發(fā)光結(jié)合突光粉光致發(fā)光技術(shù),選擇合適的LED芯片類(lèi)型和寬光譜熒光粉，使LED芯片發(fā)出的光在激發(fā)熒光粉的同時(shí)與之組合起來(lái)形成連續(xù)的寬光譜光源，而后經(jīng)過(guò)濾光片進(jìn)行光譜篩選，獲得與所需應(yīng)用匹配良好的連續(xù)的太陽(yáng)模擬器光源，使其在太陽(yáng)連續(xù)光譜的準(zhǔn)確模擬、以及寬光譜近紅外光源的實(shí)現(xiàn)等方面都有廣泛的應(yīng)用。實(shí)施例一如圖6所示，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)模擬器光源的實(shí)現(xiàn)方法，所述實(shí)現(xiàn)方法采用第一種LED芯片發(fā)光激發(fā)突光粉，由突光粉發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，然后對(duì)光的光譜進(jìn)行篩選，將篩選后的光合成并輸出；其中，第一種LED芯片發(fā)光激發(fā)熒光粉時(shí)采用多組不同的第一種LED芯片激發(fā)熒光粉；所述實(shí)現(xiàn)方法采用第一種LED芯片發(fā)出的光與熒光粉發(fā)出的光共同合成太陽(yáng)模擬器光源。需要說(shuō)明的是，所述實(shí)現(xiàn)方法并不局限于只有第一種LED芯片的情況，在另一實(shí) 施例中，所述實(shí)現(xiàn)方法包括用第一種LED芯片激發(fā)熒光粉得到的光和/或未激發(fā)熒光粉的第二種LED芯片發(fā)出的光進(jìn)行篩選合成并輸出。如圖1所示，本發(fā)明還提供一種采用所述太陽(yáng)模擬器光源的實(shí)現(xiàn)方法形成的太陽(yáng)模擬器光源，所述太陽(yáng)模擬器光源至少包括基板1、第一發(fā)光組件201及濾光片31，其中，所述第一發(fā)光組件201為一組或多組，多組所述第一發(fā)光組件201提供多種不同波長(zhǎng)的光，所述濾光片31為一個(gè)或多個(gè)，多個(gè)濾光片31對(duì)多組所述第一發(fā)光組件201所輸出光的光譜進(jìn)行篩選，將篩選后的光合成作為太陽(yáng)模擬器光源的輸出。所述基板I至少包括半導(dǎo)體或金屬，所述半導(dǎo)體至少包括硅或陶瓷，所述金屬至少包括招或銅。在本實(shí)施例一中，所述基板I為娃。需要指出的是，所述太陽(yáng)模擬器光源還包括與所述基板相連接的散熱裝置(包括散熱片、水冷系統(tǒng)等)、供電電源等組件，即所述基板I具有散熱功能的同時(shí)適于電連接，由于所述各該組件為本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員所熟練掌握的，因此均未在圖1中給出相應(yīng)圖示。所述第一發(fā)光組件21中，每組第一發(fā)光組件201至少包括布設(shè)在所述基板I上的第一種LED芯片、封裝所述第一種LED芯片的第一種封裝體、以及填充在所述第一種封裝體內(nèi)的與第一種LED芯片相對(duì)應(yīng)的突光粉；所述第一發(fā)光組件201中,第一種LED芯片發(fā)光激發(fā)突光粉，由突光粉發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，然后對(duì)該光的光譜進(jìn)行篩選，將篩選后的光合成并輸出。需要說(shuō)明的是，所述第一種LED芯片包括第一類(lèi)LED芯片211和第二類(lèi)LED芯片212;所述熒光粉(未圖示)包括第一類(lèi)熒光粉和第二類(lèi)熒光粉，其中，第一類(lèi)熒光粉與第一類(lèi)LED芯片211相對(duì)應(yīng)，二者配合產(chǎn)生70(TlIOOnm近紅外光為主的光，第二類(lèi)熒光粉與第二類(lèi)LED芯片212對(duì)應(yīng)相配合激發(fā)產(chǎn)生40(T700nm白光。需要指出的是，所述第一類(lèi)LED芯片211包括紫光LED芯片、藍(lán)光LED芯片、綠光LED芯片、黃光LED芯片、橙光LED芯片、紅光LED芯片、及紅外LED芯片中的至少一種，所述第一類(lèi)熒光粉包括紅外熒光粉，即每種所述第一類(lèi)LED芯片分別與第一類(lèi)熒光粉相對(duì)應(yīng)。需要進(jìn)一步指出的是，所述的第二類(lèi)LED芯片212與第二類(lèi)熒光粉(未圖示)的搭配為藍(lán)光LED芯片與黃色熒光粉組合，或者近紫外LED芯片與紅色、綠色、及藍(lán)色熒光粉的組合，且所述第二類(lèi)LED芯片與第二類(lèi)熒光粉相搭配激發(fā)產(chǎn)生白光；進(jìn)一步，所述藍(lán)光LED 芯片與黃色熒光粉的組合還包括橙色熒光粉或紅色熒光粉，以使所述第二類(lèi)LED芯片與第二類(lèi)熒光粉相搭配激發(fā)產(chǎn)生白光的光譜與相應(yīng)波段的太陽(yáng)光光譜相匹配。在本實(shí)施例一中，如圖1所示，所述第一發(fā)光組件201為一組，且其僅包含第一類(lèi)LED芯片211搭配第一類(lèi)熒光粉(未圖示)，其中，所述第一類(lèi)LED芯片211為一個(gè)紫光LED芯片，所述第一類(lèi)熒光粉為紅外熒光粉，即用紫光LED芯片激發(fā)紅外熒光粉輻射出以700-1 IOOnm近紅外光為主的光，其中，由于采用了紫光LED芯片，因此紫光LED芯片激發(fā)紅外熒光粉產(chǎn)生的光中除了包括70(Tll00nm近紅外光，還包括部分的以補(bǔ)充短波長(zhǎng)的可見(jiàn)光(紫光)。需要說(shuō)明的是，所述第一種封裝體包括第一類(lèi)LED芯片封裝體和第二類(lèi)LED芯片封裝體，其中，第一類(lèi)LED芯片封裝體用于封裝第一類(lèi)LED芯片211，第二類(lèi)LED芯片封裝體用于封裝第二類(lèi)LED芯片212 ;所述第一種封裝體為覆蓋于所述第一種LED芯片表面且填充有其對(duì)應(yīng)的熒光粉的透明封裝材料；所述第一種封裝體包括覆蓋于所述第一種LED芯片表面的第一透明封裝材料221，以及設(shè)置于所述第一透明封裝材料221表面的填充有其對(duì)應(yīng)的熒光粉的第二透明封裝材料222。在本實(shí)施例一中，圖1中的封裝體22即為第一類(lèi)LED芯片封裝體，所述封裝體22為覆蓋于所述第一類(lèi)LED芯片211表面且按一定比例填充有所述第一類(lèi)熒光粉的透明封裝材料，其中，所述透明封裝材料至少包括環(huán)氧樹(shù)脂、聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、玻璃、或有機(jī)娃材料。在本實(shí)施例一中，所述透明封裝材料為環(huán)氧樹(shù)脂；所述的第一類(lèi)突光粉按一定比例與透明封裝材料經(jīng)調(diào)勻、攪拌脫泡后形成第一類(lèi)熒光粉均勻分布的封裝體22 (即本實(shí)施例一中的第一類(lèi)LED芯片封裝體)；所述第一類(lèi)LED芯片211 (紫光LED芯片)位于封裝體的中心位置，以使所述第一類(lèi)LED芯片211 (紫光LED芯片)的發(fā)光中心位于所述封裝體22 (即本實(shí)施例一中的第一類(lèi)LED芯片封裝體)的中心。需要說(shuō)明的是，在另一實(shí)施例中，如圖2所示，所述第一發(fā)光組件201為一組，且其僅包含第一類(lèi)LED芯片211搭配第一類(lèi)熒光粉(未圖示)，但是，所述第一發(fā)光組件201中的封裝體22 (即第一類(lèi)LED芯片封裝體)包括覆蓋于所述第一類(lèi)LED芯片211表面的第一透明封裝材料221，以及設(shè)置于所述第一透明封裝材料221表面的填充有所述第一類(lèi)熒光粉的第二透明封裝材料222，其中，至少保證所述第二透明封裝材料222設(shè)置于所述第一透明封裝材料221的表面的區(qū)域與所述第一類(lèi)LED芯片211的發(fā)光中心的區(qū)域相對(duì)應(yīng)，優(yōu)選的，當(dāng)所述第一類(lèi)LED芯片211的發(fā)光中心位于所述封裝體22的中心時(shí)，所述第二透明封裝材料222至少設(shè)置于所述第一透明封裝材料221的表面的中心位置，以利于所述的第一類(lèi)LED芯片211激發(fā)第一類(lèi)熒光粉，圖2中所示的第二透明封裝材料222覆蓋于所述第一透明封裝材料221表面；所述第二透明封裝材料222中所述第一類(lèi)熒光粉為均勻分布的。所述包括第一透明封裝材料221和第二透明封裝材料222的封裝體22的制作方法請(qǐng)參閱實(shí)施例
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所述濾光片31為一個(gè)或多個(gè)，設(shè)置于所述第一發(fā)光組件201的第一種封裝體上方，對(duì)所述第一發(fā)光組件201所輸出光的光譜進(jìn)行篩選。在本實(shí)施例一中，如圖1所示，所述濾光片31為一個(gè)，設(shè)置于所述封裝體22 (即第一種封裝體的第一類(lèi)LED芯片封裝體)上方，將所述紅外熒光粉激發(fā)產(chǎn)生的70(Tll00nm近紅外光為主的光進(jìn)行光譜篩選，以獲得寬光譜近紅外光源。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例一中，所述第一發(fā)光組件201為一個(gè)所述第一類(lèi)LED芯片211封裝于所述體封裝22 (即第一類(lèi)LED芯片封裝體)中，則所述基板I中供布設(shè)在所述基板上的第一類(lèi)LED芯片211電連接的引線，可采用現(xiàn)有的適用于一個(gè)LED芯片的引線框架(未圖示)，其中，所述引線框架的類(lèi)型取決于所述第一類(lèi)LED芯片的功率、散熱要求、及尺寸。因此，在本實(shí)施例一中，所述太陽(yáng)模擬器光源還包括引線框架(未圖示)。具體地，本實(shí)施例一的所述太陽(yáng)模擬器光源的封裝方法為步驟I)選擇引線框架，根據(jù)第一類(lèi)LED芯片211 (紫光LED芯片)的功率、尺寸以及散熱要求，選擇合適的引線框架；步驟2)固晶，采用常用的固晶方法，把一個(gè)第一類(lèi)LED芯片211 (紫光LED芯片)通過(guò)固晶材料固定在與其匹配的一個(gè)所述引線框架上；步驟3)填充封裝材料，將所述第一類(lèi)熒光粉和透明封裝材料調(diào)勻、攪拌脫泡形成封裝體22，用所述封裝體22封裝第一類(lèi)LED芯片；步驟4)將覆蓋有所述封裝體22且固定有所述引線框架的所述第一類(lèi)LED芯片211 (紫光LED芯片)布設(shè)在具有散熱功能的基板I上；步驟5)安裝濾光片31，將濾光片31設(shè)置于所述封裝體22上方。需要說(shuō)明的是，所述太陽(yáng)模擬器光源的封裝方式可以是炮彈型的，也可以是表面貼裝型的；所述第一類(lèi)LED芯片可以是正裝的、倒裝的或垂直結(jié)構(gòu)的；所述固晶材料至少包括導(dǎo)電聚合物或合金焊料，其中，所述導(dǎo)電聚合物至少包括銀漿，合金焊料可以采用事先電鍍?cè)谒龅谝活?lèi)LED芯片的方式，也可以在封裝過(guò)程中滴、涂，或印刷在引線框架上。具體地，在本實(shí)施例一中所述封裝方式為表面貼裝型，所述第一類(lèi)LED芯片211為正裝的，所述固晶材料為銀漿。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，所述太陽(yáng)模擬器光源封裝方法還包括散熱片安裝、水冷系統(tǒng)管理、供電電源配置，其中，所述散熱片、水冷系統(tǒng)、電源與所述基板I相連接，以使所述基板I具有散熱功能的同時(shí)以供電連接。需要特別指出的是，位于所述第一類(lèi)LED芯片封裝體中的所述第一類(lèi)LED芯片的個(gè)數(shù)并不局限本實(shí)施例一中為一個(gè)的情況，換言之，在其他實(shí)施例中，位于第一類(lèi)LED芯片封裝體中的第一類(lèi)LED芯片可為多個(gè)，以提供足夠的光強(qiáng)，不過(guò)所述多個(gè)第一類(lèi)LED芯片存在一體封裝和分開(kāi)封裝的兩種情況。一體封裝多個(gè)第一類(lèi)LED芯片均位于一個(gè)第一類(lèi)LED芯片封裝體中(如圖1或如圖2所述的封裝體均適用)，優(yōu)選的，經(jīng)過(guò)合理的布設(shè)第一類(lèi)LED芯片，使多個(gè)所述第一類(lèi)LED芯片的發(fā)光中心位于所述第一類(lèi)LED芯片封裝體的中心區(qū)域；分開(kāi)封裝封裝所述多個(gè)第一類(lèi)LED芯片的第一類(lèi)LED芯片封裝體(如圖1或如圖2所述的封裝體均適用)至少為兩個(gè)(即為多組第一發(fā)光組件的情況)，且每個(gè)所述第一類(lèi)LED芯片封裝體中至少封裝一個(gè)所述第一類(lèi)LED芯片，優(yōu)選的，經(jīng)過(guò)合理的布設(shè)第一類(lèi)LED芯片的相對(duì)位置，使各該第一類(lèi)LED芯片封裝體的中心區(qū)域?qū)?yīng)第一類(lèi)LED芯片的發(fā)光中心。需要進(jìn)一步指出的是，無(wú)論是一體封裝還是分開(kāi)封裝，當(dāng)一個(gè)第一類(lèi)L ED芯片封裝體中封裝的第一類(lèi)LED芯片的個(gè)數(shù)只為一個(gè)時(shí)，則可采用現(xiàn)有的適用于一個(gè)LED芯片的引線框架，將所述一個(gè)第一類(lèi)LED芯片通過(guò)固晶材料固定于一個(gè)所述引線框架上，而后再將覆蓋有所述第一類(lèi)LED芯片封裝體且固定有所述引線框架的所述第一類(lèi)LED芯片布設(shè)在所述基板上，最后安裝濾光片；當(dāng)一個(gè)第一類(lèi)LED芯片封裝體中封裝的第一類(lèi)LED芯片的個(gè)數(shù)超過(guò)一個(gè)時(shí)，則所述基板需要對(duì)應(yīng)所述第一類(lèi)LED芯片封裝體重新設(shè)計(jì)、布置引線，即所述基板設(shè)置有與多個(gè)所述第一類(lèi)LED芯片相連接的電極及相應(yīng)引線以供其電連接，而后再通過(guò)固晶材料將多個(gè)所述第一類(lèi)LED芯片對(duì)應(yīng)所述電極及相應(yīng)引線固定于所述基板上，然后借助第一類(lèi)LED芯片封裝體對(duì)經(jīng)過(guò)固定加工的多個(gè)所述第一類(lèi)LED芯片的進(jìn)行封裝，其中，所述基板的厚度和結(jié)構(gòu)取決于LED芯片的功率、散熱要求、及尺寸。為了更好的理解在本實(shí)施例一中的寬光譜近紅外光源，以下介紹所述寬光譜近紅外光源的發(fā)光過(guò)程如圖1所示，電源(未圖示)供電給紫光LED芯片(第一類(lèi)LED芯片211)發(fā)出紫光；所述紫光經(jīng)過(guò)所述封裝體22 (即第一類(lèi)LED芯片封裝體)的同時(shí)，激發(fā)均勻分布于其內(nèi)部的紅外突光粉產(chǎn)生700"!IOOnm的近紅外光,兩種不同的光(紫光和近紅外光)一起透過(guò)所述封裝體22，形成具有一定強(qiáng)度的、以70(Tll00nm紅外光為主的、且存在部分紫光的混合光；所述混合光經(jīng)過(guò)濾光片31的光譜篩選，形成寬光譜的近紅外光源，成為新型的近紅外發(fā)光器件。由于采用了寬光譜的熒光粉，本實(shí)施例一的寬光譜近紅外光源的光譜分布在近紅外光譜范圍內(nèi)連續(xù)，更接近于太陽(yáng)輻照在紅外的光譜。本實(shí)施例一以LED芯片電致發(fā)光結(jié)合突光粉光致發(fā)光技術(shù),選擇合適的LED芯片類(lèi)型和寬光譜熒光粉，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和組合，使第一類(lèi)LED芯片發(fā)出的光在激發(fā)第一類(lèi)熒光粉(紅外熒光粉)的同時(shí)，與之組合起來(lái)形成以連續(xù)光譜的近紅光為主的混合光，而后經(jīng)過(guò)濾光片進(jìn)行光譜篩選，獲得連續(xù)光譜的寬光譜近紅外光源，使其在太陽(yáng)連續(xù)光譜的近紅外波段進(jìn)行準(zhǔn)確模擬，實(shí)現(xiàn)寬光譜紅外光源，成為新型的近紅外發(fā)光器件。實(shí)施例二本實(shí)施例二與實(shí)施例一的技術(shù)方案存在相同之處，不同之處在于1)本實(shí)施例二的發(fā)光組件中不僅包含實(shí)施例一中的第一類(lèi)LED芯片搭配第一類(lèi)熒光粉，還包括第二類(lèi)LED芯片搭配第二類(lèi)熒光粉，以使本實(shí)施例二產(chǎn)生的光為光譜范圍在40(TlIOOnm寬光譜的混合光；2)不同于實(shí)施例一中的第一種封裝體只為第一類(lèi)LED芯片封裝體，且其僅為覆蓋于所述第一類(lèi)LED芯片表面且按一定比例填充有所述第一類(lèi)熒光粉的透明封裝材料，在本實(shí)施例二中，所述第一種封裝體為包括第一類(lèi)LED芯片封裝體和第二類(lèi)LED芯片封裝體為一體的第一種封裝體，而且該第一種封裝體包括第一透明封裝材料和第二透明封裝材料。在本實(shí)施例二中，僅對(duì)與實(shí)施例一的不同之處進(jìn)行闡述，與實(shí)施例一相同的部分不再一一贅述。
如圖3所示，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)模擬器光源，所述太陽(yáng)模擬器光源至少包括基板1、第一發(fā)光組件201及濾光片31。所述基板I為具有散熱功能的基板，具體的相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參閱實(shí)施例一。在本實(shí)施例二中，所述基板I為陶瓷。在本實(shí)施例二中，如圖3所示，所述第一類(lèi)LED芯片211為一個(gè)紫光LED芯片，所述第一類(lèi)熒光粉為紅外熒光粉，即用紫光LED芯片激發(fā)紅外熒光粉輻射出以70(Tll00nm近紅外光為主的光，所述第一類(lèi)LED芯片211與第一類(lèi)熒光粉的其他內(nèi)容請(qǐng)參閱實(shí)施例一的相關(guān)描述；所述第二類(lèi)LED芯片212與第二類(lèi)熒光粉的組合為一個(gè)藍(lán)光LED芯片、及黃色熒光粉和紅色熒光粉，以使所述第二類(lèi)LED芯片212與第二類(lèi)熒光粉相搭配激發(fā)產(chǎn)生白光的光譜與相應(yīng)波段的太陽(yáng)光光譜相匹配。需要說(shuō)明的是，所述第一類(lèi)LED芯片211或第二類(lèi)LED芯片212個(gè)數(shù)并不局限于本實(shí)施例二中的一個(gè)，其可為多個(gè)。
如圖3所示，本實(shí)施例二中，所述封裝體22為一體封裝形成的封裝體，其中，一體封裝為所述第一類(lèi)LED芯片211 (紫光LED芯片)和第二類(lèi)LED芯片212 (藍(lán)光LED芯片)均位于一個(gè)封裝體22中，且經(jīng)過(guò)合理的布設(shè)第一類(lèi)LED芯片211和第二類(lèi)LED芯片212，使所述第一類(lèi)LED芯片211和第二類(lèi)LED芯片212的發(fā)光中心位于所述封裝體的中心區(qū)域，其中，圖3中的封裝體22即為包括第一類(lèi)LED芯片封裝體和第二類(lèi)LED芯片封裝體為一體的第一種封裝體；同時(shí)，所述封裝體22包括覆蓋于所述第一類(lèi)LED芯片211和第二類(lèi)LED芯片212的表面的第一透明封裝材料221，以及設(shè)置于所述第一透明封裝材料221表面的、且按一定比例均勻填充有所述第一類(lèi)熒光粉和第二類(lèi)熒光粉的第二透明封裝材料222，其中，所述第二透明封裝材料222設(shè)置于所述第一透明封裝材料221的表面的區(qū)域與所述第一類(lèi)LED芯片211及第二類(lèi)LED芯片212的發(fā)光中心的區(qū)域相對(duì)應(yīng)，具體地，本實(shí)施例二中，所述第一類(lèi)LED芯片211和第二類(lèi)LED芯片212的發(fā)光中心位于所述封裝體22的中心，所述第二透明封裝材料222至少設(shè)置于所述第一透明封裝材料221的表面的中心位置，以利于所述的第一類(lèi)LED芯片211和第二類(lèi)LED芯片212激發(fā)第一類(lèi)熒光粉和第二類(lèi)熒光粉，其中，本實(shí)施例二具體為所述第二透明封裝材料222覆蓋于所述第一透明封裝材料221的表面；所述第二透明封裝材料222及第一透明封裝材料212為環(huán)氧樹(shù)脂，但并不局限與此，所述第二透明封裝材料及第一透明封裝材料還可為聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、玻璃、或有機(jī)硅材料。在本實(shí)施例二中，由于一體封裝,則所述第一類(lèi)LED芯片211和第二類(lèi)LED芯片212通過(guò)固晶材料(未圖示)固定于所述基板I的上方，其中，所述基板I設(shè)置有與所述第一類(lèi)LED芯片211和第二類(lèi)LED芯片212相連接的電極及相應(yīng)布線，所述基板I的厚度和結(jié)構(gòu)取決于所述第一類(lèi)LED芯片和第二類(lèi)LED芯片的功率、散熱要求、及尺寸，所述固晶材料至少包括導(dǎo)電聚合物或合金焊料，其中，所述導(dǎo)電聚合物至少包括銀漿，本實(shí)施例二優(yōu)選的固晶材料為銀漿。在本實(shí)施例二中，所述濾光片31設(shè)置于所述封裝體22上方，對(duì)所述第一發(fā)光組件201中所述第一類(lèi)LED芯片211與第一類(lèi)熒光粉相搭配激發(fā)產(chǎn)生的近紅外光為主的混合光、及所述第二類(lèi)LED芯片212與第二類(lèi)熒光粉相搭配激發(fā)產(chǎn)生的白光進(jìn)行光譜篩選，獲得400^1 IOOnm太陽(yáng)模擬器光源，用于提供類(lèi)太陽(yáng)輻射AMl. 5的混合光。具體地，本實(shí)施例二的所述太陽(yáng)模擬器光源的封裝方法為步驟I)制作基板1，具體地，根據(jù)第一類(lèi)LED芯片211 (紫光LED芯片)和第二類(lèi)LED芯片212 (藍(lán)光LED芯片)功率、尺寸以及散熱要求，設(shè)計(jì)基板I的厚度、及布設(shè)與所述第一類(lèi)LED芯片211和第二類(lèi)LED芯片212相連接的電極及相應(yīng)引線，即設(shè)計(jì)陶瓷的基板I對(duì)應(yīng)LED芯片封裝所應(yīng)有的基板結(jié)構(gòu)；步驟2)固晶，具體地，采用常用的固晶方法，把一個(gè)第一類(lèi)LED芯片211 (紫光LED芯片)和一個(gè)第二類(lèi)LED芯片212 (藍(lán)光LED芯片)通過(guò)固晶材料固定在基板I上；步驟3)填充封裝材料，具體地，將所述第一透明封裝材料221封裝第一類(lèi)LED芯片211 (紫光LED芯片)和第二類(lèi)LED芯片212 (藍(lán)光LED芯片);步驟4)制備第二透明封裝材料222并覆膜，具體地，將填充有所述第一類(lèi)熒光粉和第二類(lèi)熒光粉的透明封裝材料調(diào)勻、攪拌脫泡、并注入模具內(nèi)，而后烘烤、脫模以形成第二透明封裝材料222，而后將所述第二透明封裝材料222覆蓋在第一透明封裝材料221的上，并使二者緊密結(jié)合避免產(chǎn)生氣泡以形成包括第一透明封裝材料221和第二透明封裝材料222的封裝體22 ;步驟5)安裝濾光片31，將濾光片31設(shè)置于所述封裝體22上方。
需要說(shuō)明的是，所述太陽(yáng)模擬器光源的封裝方式可以是炮彈型的，也可以是表面貼裝型的；所述第一類(lèi)、第二類(lèi)LED芯片可以是正裝的、倒裝的或垂直結(jié)構(gòu)的；所述固晶材 料至少包括導(dǎo)電聚合物或合金焊料，其中，所述導(dǎo)電聚合物至少包括銀漿，合金焊料可以采用事先電鍍?cè)谒龅谝活?lèi)LED芯片的方式，也可以在封裝過(guò)程中滴、涂，或印刷在引線框架上。具體地，在本實(shí)施例二中所述封裝方式為表面貼裝型，且第一類(lèi)LED芯片211和第二類(lèi)LED芯片212為正裝的，所述固晶材料為銀漿。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，所述太陽(yáng)模擬器光源封裝方法還包括散熱片安裝、水冷系統(tǒng)管理、供電電源配置，其中，所述散熱片、水冷系統(tǒng)、電源與所述基板I相連接，以使所述基板I具有散熱功能的同時(shí)以供電連接。更進(jìn)一步，對(duì)于所述封裝體而言，并不局限于本實(shí)施例二的情況需要說(shuō)明的是，在其他實(shí)施例中，當(dāng)一體封裝時(shí)，所述封裝體為覆蓋于所述第一類(lèi)LED芯片和第二類(lèi)LED芯片的表面且填充有所述第一類(lèi)熒光粉和第二類(lèi)熒光粉的透明封裝材料，優(yōu)選地，所述第一類(lèi)熒光粉和第二類(lèi)熒光粉按一定比例與透明封裝材料經(jīng)調(diào)勻、攪拌脫泡后，形成第一類(lèi)熒光粉和第二類(lèi)熒光粉均勻分布的封裝體。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，所述封裝體還存在分開(kāi)封裝的情況，形成封裝所述第一類(lèi)LED芯片的第一類(lèi)LED芯片封裝體和封裝所述第二類(lèi)LED芯片的第二類(lèi)LED芯片封裝體，其中，第一類(lèi)LED芯片封裝體中至少對(duì)應(yīng)填充有第一類(lèi)熒光粉，第二類(lèi)LED芯片封裝體中至少對(duì)應(yīng)填充有第二類(lèi)熒光粉。在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述第一類(lèi)LED芯片封裝體為覆蓋于所述第一類(lèi)LED芯片表面且填充有所述第一類(lèi)熒光粉的透明封裝材料；所述第二類(lèi)LED芯片封裝體為覆蓋于所述第二類(lèi)LED芯片表面且填充有所述第二類(lèi)熒光粉的透明封裝材料。在另一具體實(shí)施例中，所述第一類(lèi)LED芯片封裝體包括覆蓋于所述第一類(lèi)LED芯片表面的第一透明封裝材料，以及設(shè)置于所述第一透明封裝材料表面的填充有所述第一類(lèi)熒光粉的第二透明封裝材料；所述第二類(lèi)LED芯片封封裝體包括覆蓋于所述第二類(lèi)LED芯片表面的第一透明封裝材料，以及設(shè)置于所述第一透明封裝材料表面的填充有所述第二類(lèi)熒光粉的第二透明封裝材料。但不僅限于上述兩種具體實(shí)施例的情況，所述第一種封裝體只要滿足下述條件即可所述第一類(lèi)LED芯片封裝體或/及第二類(lèi)LED芯片封裝體為一層填充有相應(yīng)熒光粉的透明封裝材料，或者所述第一類(lèi)LED芯片封裝體或/及第二類(lèi)LED芯片封裝體包括覆蓋相應(yīng)LED芯片的第一透明封裝材料、及設(shè)置于所述第一透明封裝材料表面的填充有對(duì)應(yīng)的熒光粉的第二透明封裝材料，其中，所述第二透明封裝材料設(shè)置于所述第一透明封裝材料的表面的區(qū)域與所述第一類(lèi)LED芯片的發(fā)光中心的區(qū)域相對(duì)應(yīng)。需要指出的是，無(wú)論是一體封裝還是分開(kāi)封裝，只要為一個(gè)所述第一種封裝體中對(duì)應(yīng)的LED芯片的個(gè)數(shù)多于一個(gè)時(shí)，則所述基板需要對(duì)應(yīng)所述第一種封裝體重新設(shè)計(jì)、布置引線，即所述基板設(shè)置有與其對(duì)應(yīng)的LED芯片相連接的電極及相應(yīng)引線以供其電連接，而后再通過(guò)固晶材料將LED芯片對(duì)應(yīng)所述電極及相應(yīng)引線固定于所述基板上，然后借助該第一種封裝體對(duì)經(jīng)過(guò)固定加工的LED芯片的進(jìn)行封裝，其中，所述基板的厚度和結(jié)構(gòu)取決于其對(duì)應(yīng)的LED芯片的功率、散熱要求、及尺寸。 需要特別指出的是，當(dāng)分開(kāi)封裝時(shí)，第一類(lèi)LED芯片封裝體或/及第二類(lèi)LED芯片封裝體內(nèi)對(duì)應(yīng)的LED芯片的個(gè)數(shù)為一個(gè)時(shí)，則可采用現(xiàn)有的適用于一個(gè)LED芯片的引線框 架，先將該對(duì)應(yīng)的LED芯片通過(guò)固晶材料固定于一個(gè)所述引線框架上，而后再將固定有所述引線框架的、且覆蓋有第一類(lèi)LED芯片封裝體的所述的第一類(lèi)LED芯片或/及覆蓋有第二類(lèi)LED芯片封裝體的第二類(lèi)LED芯片布設(shè)在所述基板上，最后安裝濾光片，其中，所述引線框架的類(lèi)型取決于該對(duì)應(yīng)的LED芯片的功率、散熱要求、及尺寸。為了進(jìn)一步理解本實(shí)施例二提供的太陽(yáng)模擬器光源，以下介紹所述太陽(yáng)模擬器光源的發(fā)光過(guò)程如圖3所示，首先，電源(未圖示)供電給紫光LED芯片(第一類(lèi)LED芯片211)和藍(lán)光LED芯片(第二類(lèi)LED芯片212)分別發(fā)出紫光和藍(lán)光；而后，所述紫光和藍(lán)光經(jīng)過(guò)所述封裝體22 (即包括第一類(lèi)LED芯片封裝體和第二類(lèi)LED芯片封裝體為一體的第一種封裝體)的同時(shí)，激發(fā)均勻分布于所述封裝體22內(nèi)部的紅外熒光粉、黃色熒光粉和紅色熒光粉，其中，紫光激發(fā)紅外熒光粉產(chǎn)生70(Tll00nm的近紅外光，藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉和紅色熒光粉產(chǎn)生白光，則五種不同的光(紫光、近紅外光、藍(lán)光、黃光、紅光)一起透過(guò)所述封裝體22,形成具有一定強(qiáng)度的40(Tll00nm的混合光(紫光補(bǔ)充了短波長(zhǎng)可見(jiàn)光譜);最后所述混合光經(jīng)過(guò)濾光片31的光譜篩選，形成太陽(yáng)模擬器光源，用于提供類(lèi)太陽(yáng)輻射AMl. 5的光，成為新型的更接近AMl. 5的太陽(yáng)模擬器。請(qǐng)參閱圖4，圖4為本實(shí)施例二的太陽(yáng)模擬器光源的光譜與AMl. 5太陽(yáng)光光譜的對(duì)比圖，其中，長(zhǎng)虛線為本實(shí)施例二的太陽(yáng)模擬器光源的光譜，短虛線為AMl. 5太陽(yáng)光光譜。由于采用了寬光譜的熒光粉(紅外熒光粉、黃色熒光粉和紅色熒光粉)，本實(shí)施例二的太陽(yáng)模擬器光源的光譜分布在40(Tll00nm光譜范圍內(nèi)連續(xù)，不僅符合標(biāo)準(zhǔn)，而且更接近于AMl. 5太陽(yáng)輻照的光譜，實(shí)現(xiàn)了 AAA級(jí)AMl. 5的連續(xù)光譜的太陽(yáng)模擬器，以利于為后續(xù)太陽(yáng)電池或其他方面的光譜檢測(cè)提供精確度高的太陽(yáng)模擬器。本實(shí)施例二以LED芯片電致發(fā)光結(jié)合突光粉光致發(fā)光技術(shù),選擇合適的LED芯片類(lèi)型和寬光譜熒光粉，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和組合，使第一類(lèi)LED芯片發(fā)出的光在激發(fā)第一類(lèi)熒光粉(紅外熒光粉)的同時(shí)，與之組合起來(lái)形成以連續(xù)光譜的近紅光為主的混合光，并且使第二類(lèi)LED芯片發(fā)出的光激發(fā)第二類(lèi)熒光粉形成連續(xù)光譜的白光，而后經(jīng)過(guò)濾光片進(jìn)行光譜篩選，獲得40(Tll00nm連續(xù)光譜的太陽(yáng)模擬器光源，實(shí)現(xiàn)了 AAA級(jí)AMl. 5的連續(xù)光譜的太陽(yáng)模擬器，以利于為后續(xù)太陽(yáng)電池或其他方面的光譜檢測(cè)提供精確度高的太陽(yáng)模擬器。實(shí)施例三本實(shí)施例三與實(shí)施例二的技術(shù)方案存在相同之處，不同之處在于1)本實(shí)施例三的發(fā)光組件中不僅包含實(shí)施例二中的第一發(fā)光組件(即第一類(lèi)LED芯片搭配第一類(lèi)熒光粉、及第二類(lèi)LED芯片搭配第二類(lèi)熒光粉)，還包括第二發(fā)光組件(即第三類(lèi)LED芯片)，以使本實(shí)施例三產(chǎn)生的光為光譜范圍在30(Tll00nm寬光譜的混合光；2)本實(shí)施例三的封裝體包括第一種封裝體和第二種封裝體，且均為一層透明封裝材料，并同時(shí)為分開(kāi)封裝三類(lèi)LED芯片的情況。在本實(shí)施例三中，僅對(duì)與實(shí)施例二的不同之處進(jìn)行闡述，與實(shí)施例二相同的部分不再一一贅述。如圖5所示，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)模擬器光源，所述太陽(yáng)模擬器光源至少包括基板1、第一發(fā)光組件201及濾光片31 ;所述太陽(yáng)模擬器光源還包括第二發(fā)光組件202，該第 二發(fā)光組件202包括布設(shè)在所述基板I上的第二種LED芯片以及封裝所述第二種LED芯片的第二種封裝體，所述第二種LED芯片不激發(fā)熒光粉。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，所述第二發(fā)光組件202可以采用濾光模式，即所述第二發(fā)光組件202也通過(guò)所述濾光片31輸出特定波長(zhǎng)的光，此時(shí)，所述第一發(fā)光組件201及第二發(fā)光組件202共用濾光片31進(jìn)行濾光篩選，且所述濾光片31并未對(duì)所述第二發(fā)光組件發(fā)出的主要的光進(jìn)行濾除。但并不局限于采用濾光模式的情況，在另一實(shí)施例中，所述第二發(fā)光組件202也可以不采用濾光模式，即所述第二發(fā)光組件202并不通過(guò)濾光片31進(jìn)行濾光，而是第二發(fā)光組件202發(fā)出的光直接輸出。進(jìn)一步，所述第二發(fā)光組件202為一組或多組；多組所述第二發(fā)光組件202提供多種不同波長(zhǎng)的光；所述濾光片31為一個(gè)或多個(gè)，所述多個(gè)濾光片31對(duì)多組所述第二發(fā)光組件202所輸出光的光譜進(jìn)行篩選,將篩選后的光合成作為太陽(yáng)模擬器光源的輸出。需要特別指出的是，所述第二種LED芯片為第三類(lèi)LED芯片213，所述第三類(lèi)LED芯片213包括紫外LED芯片；所述第二種封裝體包括第三類(lèi)LED芯片封裝體22”’。所述基板I為具有散熱功能的基板，具體的相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參閱實(shí)施例一及實(shí)施例二，其中，所述基板I為陶瓷。在本實(shí)施例三中，如圖5所不，關(guān)于第一類(lèi)LED芯片211、第一類(lèi)突光粉、及第二類(lèi)LED芯片212與第二類(lèi)熒光粉的組合的相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參閱實(shí)施例二 ；所述第三類(lèi)LED芯片213(即第二種LED芯片)為一個(gè)紫外LED芯片。需要說(shuō)明的是，所述第一類(lèi)LED芯片211、第二類(lèi)LED芯片212、或第三類(lèi)LED芯片213的個(gè)數(shù)并不局限于本實(shí)施例三中的一個(gè)，其可為多個(gè)。如圖5所示，本實(shí)施例三中，所述封裝體包括第一種封裝體和第二種封裝體，且為分別封裝形成的封裝體，即包括封裝所述第一類(lèi)LED芯片211的第一類(lèi)LED芯片封裝體22’、封裝所述第二類(lèi)LED芯片212的第二類(lèi)LED芯片封裝體22’ ’、及封裝所述第三類(lèi)LED芯片213的第三類(lèi)LED芯片封裝體22”’，其中，第一類(lèi)LED芯片封裝體22’中至少對(duì)應(yīng)填充有第一類(lèi)熒光粉，第二類(lèi)LED芯片封裝體22’ ’中至少對(duì)應(yīng)填充有第二類(lèi)熒光粉，且所述的第一類(lèi)LED芯片封裝體22’和第二類(lèi)LED芯片封裝體22”為第一種封裝體，所述第三類(lèi)LED芯片封裝體22”’為第二種封裝體，進(jìn)一步，在本實(shí)施例中，所述第一、第二種封裝體均為一層透明封裝材料。具體地，所述第一類(lèi)LED芯片封裝體22’為覆蓋于所述第一類(lèi)LED芯片211表面、且按一定比例均勻填充有所述第一類(lèi)熒光粉的透明封裝材料，所述第一類(lèi)LED芯片211(紫光LED芯片)的發(fā)光中心位于所述第一類(lèi)LED芯片封裝體22’的中心；所述第二類(lèi)LED芯片封裝體22’ ’為覆蓋于所述第二類(lèi)LED芯片212表面且按一定比例均勻填充有所述第二類(lèi)熒光粉的透明封裝材料，所述第二類(lèi)LED芯片212 (藍(lán)光LED芯片)的發(fā)光中心位于所述第二類(lèi)LED芯片封裝體22’ ’的中心；所述第三類(lèi)LED芯片封裝體22”’為覆蓋于所述第三類(lèi)LED芯片213表面的透明封裝材料，所述第三類(lèi)LED芯片213 (紫外LED芯片)的發(fā)光中心位于所述第三類(lèi)LED芯片封裝體22”’的中心。其中，所述透明封裝材料均為環(huán)氧樹(shù)脂，但不局限于此，所述第一類(lèi)LED芯片封裝體22 ’第二類(lèi)LED芯片封裝體22’ ’、第三類(lèi)LED芯片封裝體22”’的透明封裝材料可以相同也可以不同，所述透明封裝材料還包括聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、玻璃、或有機(jī)硅材料。在本實(shí)施例三中濾光片僅為一個(gè)濾光片31,且其設(shè)置于封裝體(第一類(lèi)LED芯片封裝體22’第二類(lèi)LED芯片封裝體22’ ’、第三類(lèi)LED芯片封裝體22”’)上方，將所述第一類(lèi)LED芯片211與第一類(lèi)熒光粉相搭配激發(fā)產(chǎn)生的以近紅外光為主的混合光、所述第二類(lèi)LED芯片212與第二類(lèi)熒光粉相搭配激發(fā)產(chǎn)生的白光、及所述第三類(lèi)LED芯片213產(chǎn)生的紫外光進(jìn)行光譜篩選，獲得30(Tll(K)nm太陽(yáng)模擬器光源。在本實(shí)施例三中，由于是分開(kāi)封裝，且每個(gè)封裝體中的LED芯片個(gè)數(shù)為一個(gè)，則所述基板I中供布設(shè)在所述基板I上的第一類(lèi)LED芯片211、第二類(lèi)LED芯片212、第三類(lèi)LED芯片213電連接的引線，可采用現(xiàn)有的適用于一個(gè)LED芯片的引線框架(未圖示)，其中，所述引線框架的類(lèi)型取決于與其對(duì)應(yīng)的LED芯片的功率、散熱要求、及尺寸。因此，在本實(shí)施例三中，所述太陽(yáng)模擬器光源還包括引線框架(未圖示)。其中，每個(gè)封裝體的封裝方法可參閱實(shí)施例一的相關(guān)內(nèi)容，只需調(diào)整每個(gè)封裝體、LED芯片、及熒光粉的類(lèi)別相對(duì)應(yīng)即可。具體地，在本實(shí)施例三中所述封裝方式為表面貼裝型，且第一類(lèi)LED芯片211 (紫光LED芯片)、第二類(lèi)LED芯片212 (藍(lán)光LED芯片)、及第三類(lèi)LED芯片213 (紫外LED芯片)為正裝的，所述固晶材料為銀漿。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，所述太陽(yáng)模擬器光源封裝方法還包括散熱片安裝、水冷系統(tǒng)管理、供電電源配置，其中，所述散熱片、水冷系統(tǒng)、電源與所述基板I相連接，以使所述基板I具有散熱功能的同時(shí)以供電連接。更進(jìn)一步，對(duì)于所述第一種、第二種封裝體而言，并不局限于本實(shí)施例三的情況，還包括第一中封裝體為一體封裝、或第一種、第二種封裝體均包括第一透明封裝材料及填充有相應(yīng)熒光粉的第二透明封裝材料的情況，其中，所述封裝體無(wú)論是一體封裝還是分開(kāi)封裝，都可以任意搭配封裝體為一層填充有相應(yīng)熒光粉的透明封裝材料、或封裝體包括第一透明封裝材料及填充有相應(yīng)熒光粉的第二透明封裝材料的情況，具體內(nèi)容請(qǐng)參閱實(shí)施例一及實(shí)施例二，在此不再--贅述。另外，對(duì)于采用現(xiàn)有的引線框架還是在所述基板I上另行設(shè)計(jì)、布置相應(yīng)的引線，取決于所述每個(gè)封裝體中LED芯片的個(gè)數(shù)，具體請(qǐng)單元實(shí)施例二的相關(guān)描述，不過(guò)，本實(shí)施例三與實(shí)施例二存在區(qū)別，其在于存在第三類(lèi)LED芯片封裝體22”’(即第二種封裝體)，則關(guān)于第三類(lèi)LED芯片封裝體22”’可參閱第一類(lèi)LED芯片封裝體22’或第二類(lèi)LED芯片封裝體22’，(即第一種封裝體)的具體描述。為了進(jìn)一步理解本實(shí)施例三提供的太陽(yáng)模擬器光源，以下介紹所述太陽(yáng)模擬器光源的發(fā)光過(guò)程如圖5所示，首先，電源(未圖示)供電給紫光LED芯片(第一類(lèi)LED芯片211)、藍(lán)光LED芯片(第二類(lèi)LED芯片212)和紫外LED芯片(第三類(lèi)LED芯片213)分別發(fā)出紫光、藍(lán)光和紫外光；而后，所述紫光、藍(lán)光和紫外光分別經(jīng)過(guò)各自的第一類(lèi)LED芯片封裝體22’、第二類(lèi)LED芯片封裝體22”的同時(shí)，激發(fā)均勻分布于各該封裝體內(nèi)部的紅外熒光粉、黃色熒光粉和紅色熒光粉，其中，紫光激發(fā)紅外熒光粉產(chǎn)生70(Tll00nm的近紅外光，藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉和紅色熒光粉產(chǎn)生白光，則六種不同的光(紫光、近紅外光、藍(lán)光、黃光、紅光、紫外光)透過(guò)各該封裝體，形成具有一定強(qiáng)度的30(Tll00nm的混合光(紫光補(bǔ)充了短波長(zhǎng)可見(jiàn)光譜)；最后所述混合光經(jīng)過(guò)濾光片31的光譜篩選，形成太陽(yáng)模擬器光源，用于提供類(lèi)太陽(yáng)輻射AMO的光，成為新型的更接近AMO的太陽(yáng)模擬器。
本實(shí)施例三以LED芯片電致發(fā)光結(jié)合突光粉光致發(fā)光技術(shù),選擇合適的LED芯片類(lèi)型和寬光譜熒光粉，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和組合，使第一類(lèi)LED芯片發(fā)出的光在激發(fā)第一類(lèi)熒光粉(紅外熒光粉)的同時(shí)，與之組合起來(lái)形成以連續(xù)光譜的近紅光為主的混合光，并且使第二類(lèi)LED芯片發(fā)出的光激發(fā)第二類(lèi)熒光粉形成連續(xù)光譜的白光，同時(shí)，第三類(lèi)LED芯片(紫外LED芯片)補(bǔ)充了紫外光，而后多種光的混合光經(jīng)過(guò)濾光片進(jìn)行光譜篩選，獲得30(Tll00nm連續(xù)光譜的太陽(yáng)模擬器光源。由于采用了寬光譜的熒光粉(紅外熒光粉、黃色熒光粉和紅色熒光粉)，本實(shí)施例三的太陽(yáng)模擬器光源的光譜分布在30(TlIOOnm光譜范圍內(nèi)連續(xù)，不僅符合標(biāo)準(zhǔn)，而且更接近于AMO太陽(yáng)輻照的光譜，實(shí)現(xiàn)了 AAA級(jí)AMO的連續(xù)光譜的太陽(yáng)模擬器，以利于為后續(xù)太陽(yáng)電池或其他方面的光譜檢測(cè)提供精確度高的太陽(yáng)模擬器。綜上所述，本發(fā)明以LED芯片電致發(fā)光結(jié)合熒光粉光致發(fā)光技術(shù)，選擇合適的LED芯片類(lèi)型與寬光譜熒光粉進(jìn)行合理的搭配，使LED芯片發(fā)出的光在激發(fā)熒光粉的同時(shí)與之組合起來(lái)形成連續(xù)的寬光譜光源，而后經(jīng)過(guò)濾光片進(jìn)行光譜篩選，獲得與所需應(yīng)用匹配良好的連續(xù)的太陽(yáng)模擬器光源，使其在太陽(yáng)連續(xù)光譜的準(zhǔn)確模擬、以及寬光譜近紅外光源的實(shí)現(xiàn)等方面都有廣泛的應(yīng)用。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)模擬器光源的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，采用第一種LED芯片發(fā)光激發(fā)熒光粉，由突光粉發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，然后對(duì)光的光譜進(jìn)行篩選，將篩選后的光合成并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)模擬器光源的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，采用多組不同的第一種LED芯片激發(fā)熒光粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)模擬器光源的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，采用第一種LED芯片發(fā)出的光與突光粉發(fā)出的光共同合成太陽(yáng)模擬器光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)模擬器光源的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括用第一種LED芯片激發(fā)熒光粉得到的光和/或未激發(fā)熒光粉的第二種LED芯片發(fā)出的光進(jìn)行篩選合成并輸出。
5.一種采用如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的太陽(yáng)模擬器光源的實(shí)現(xiàn)方法形成的太陽(yáng)模擬器光源，其特征在于，所述太陽(yáng)模擬器光源至少包括 基板； 第一發(fā)光組件，每組第一發(fā)光組件至少包括布設(shè)在所述基板上的第一種LED芯片、封裝所述第一種LED芯片的第一種封裝體、以及填充在所述第一種封裝體內(nèi)的與第一種LED芯片相對(duì)應(yīng)的熒光粉； 濾光片，設(shè)置于所述第一發(fā)光組件的第一種封裝體上方，對(duì)所述第一發(fā)光組件所輸出光的光譜進(jìn)行篩選。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)模擬器光源，其特征在于，所述熒光粉至少包括第一類(lèi)熒光粉，所述第一類(lèi)熒光粉為紅外熒光粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)模擬器光源，其特征在于，所述濾光片將所述紅外熒光粉激發(fā)產(chǎn)生的70(Tll00nm近紅外光為主的光進(jìn)行光譜篩選，以獲得寬光譜近紅外光源。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)模擬器光源，其特征在于，所述第一發(fā)光組件為一組或多組；多組所述第一發(fā)光組件提供多種不同波長(zhǎng)的光；所述濾光片為一個(gè)或多個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)模擬器光源，其特征在于，所述太陽(yáng)模擬器光源還包括第二發(fā)光組件，包括布設(shè)在所述基板上的第二種LED芯片以及封裝所述第二種LED芯片的第二種封裝體，所述第二種LED芯片不激發(fā)熒光粉。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)模擬器光源，其特征在于，所述第二發(fā)光組件通過(guò)所述濾光片輸出特定波長(zhǎng)的光。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的太陽(yáng)模擬器光源，其特征在于，所述第二發(fā)光組件為一組或多組；多組所述第二發(fā)光組件提供多種不同波長(zhǎng)的光；所述濾光片為一個(gè)或多個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求5-11任意一項(xiàng)所述的太陽(yáng)模擬器光源，其特征在于，所述第一種封裝體為覆蓋于所述第一種LED芯片表面且填充有其對(duì)應(yīng)的熒光粉的透明封裝材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求5-11任意一項(xiàng)所述的太陽(yáng)模擬器光源，其特征在于，所述第一種封裝體包括覆蓋于所述第一種LED芯片表面的第一透明封裝材料，以及設(shè)置于所述第一透明封裝材料表面的填充有其對(duì)應(yīng)的熒光粉的第二透明封裝材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽(yáng)模擬器光源及其實(shí)現(xiàn)方法，至少包括基板、第一發(fā)光組件及濾光片，其中，所述第一發(fā)光組件包括第一種LED芯片、第一種封裝體及填充在所述第一種封裝體內(nèi)的與所述第一種LED芯片相對(duì)應(yīng)的熒光粉。本發(fā)明以LED芯片電致發(fā)光結(jié)合熒光粉光致發(fā)光技術(shù)，選擇合適的LED芯片類(lèi)型與寬光譜熒光粉進(jìn)行合理的搭配，使LED芯片發(fā)出的光在激發(fā)熒光粉的同時(shí)與之組合起來(lái)形成連續(xù)的寬光譜光源，而后經(jīng)過(guò)濾光片進(jìn)行光譜篩選，獲得與所需應(yīng)用匹配良好的連續(xù)的太陽(yáng)模擬器光源，使其在太陽(yáng)連續(xù)光譜的準(zhǔn)確模擬、以及寬光譜近紅外光源的實(shí)現(xiàn)等方面都有廣泛的應(yīng)用。
文檔編號(hào)H01L33/58GK103022328SQ20131001797
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者王旭洪, 楊康, 李中麗, 付苓, 陳小源 申請(qǐng)人:上海中科高等研究院