[发明专利]一种LED多芯片模组的光、色性能预测方法

说明书

本发明公开了半导体照明技术领域的一种LED多芯片模组的光、色性能预测方法，旨在解决现有技术中预测LED多芯片模组的光、色性能模型复杂，公式繁琐的技术问题。采集LED多芯片模组中某一颗LED的结温以及光谱；使用光谱模型对采集到的单颗LED光谱进行拆解，得到对应的光谱特征参数，对各个光谱特征参数进行拟合，得出各特征参数关于电流、LED的结温的表达式，建立单颗LED的电‑热‑光‑色耦合模型；使用温度仿真软件求出每颗LED的结温；求出每颗LED对应的光谱；使用光学仿真软件求得LED多芯片模组的光、色参数。本发明所述预测方法流程简单，操作简便，减少了测量时间以及计算时间，提高了LED多芯片模组的输出光质量，节约了LED多芯片模组的生产成本。

技术领域

本发明属于半导体照明技术领域，具体涉及一种LED多芯片模组的光、色性能预测方法。

背景技术

在LED中同时存在电-光耦合、热-光耦合与电-热耦合。电流升高，更多的能量转化为热能，也会造成结温的上升。电流和LED结温的升高会使得LED的光性能下降，颜色漂移等。LED的光性能下降又会使更多的能量转化为热。LED的光度学、电学和热学特性彼此高度依赖，对LED系统进行优化设计就需要综合考虑这些因素。

LED的电-光转换效率较高，但是单颗LED的光功率较小，很多时候单颗LED无法满足实际光通量的需求。LED多芯片模组不仅可以打破单颗LED的功率限制以提供足够的光输出，而且还可以实现对LED工作状态进行精准的控制。但是，在实际应用中，通常会对模组中不同LED施加不同的电流，以获得合适的出光效果。不同的电流以及由不同电流导致的不同的LED结温会使得模组中每颗LED的光、色性能也会有所不同，因此难以评判LED多芯片模组输出光的特性。

目前对于LED的光、色特性的预测，多集中于对单颗LED的性能预测，且预测模型复杂，计算公式繁琐。为了解决上述问题，本发明基于光谱功率分布，提出一种可以预测LED多芯片模组光、色性能的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED多芯片模组的光、色性能预测方法，以解决现有技术中预测LED多芯片模组的光、色性能的方法模型复杂，计算公式繁琐的技术问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种LED多芯片模组的光、色性能预测方法，包括如下步骤：采用变温变电流实验采集LED多芯片模组中某一颗LED的结温以及光谱；使用光谱模型对采集到的单颗LED光谱进行拆解，得到对应的光谱特征参数，对各个光谱特征参数进行拟合，得出各特征参数关于电流、LED的结温的表达式，建立单颗LED的电-热-光-色耦合模型；根据LED多芯片模组中每颗LED的输入功率以及环境温度，使用温度仿真软件可求出每颗LED的结温；根据每颗LED的电流、结温，结合单颗LED的电-热-光-色耦合模型，求出每颗LED对应的光谱；使用光学仿真软件求得LED多芯片模组的光、色参数。

所述变温变电流实验包括变温变电流LED结温测量实验和变温变电流LED光谱测量实验。

所述变温变电流LED结温测量实验采用结温测试仪或者红外照相机测量LED结温。

所述变温变电流LED光谱测量实验采用积分球测量LED光谱。

所述变温变电流实验设置多种不同的电流和多种不同的LED壳温，相邻电流之间的差值相同，相邻两壳温之间的差值相同。

所述光谱模型是高斯模型、洛仑兹模型、不对称双S模型中的任一种。

所述光学仿真软件为LightTools。

所述LED多芯片模组采用同一型号的LED芯片。

设定LED的光谱为一组具有不同峰值波长的单峰光谱曲线的叠加，采用公式(1)对LED产品的初始光谱进行光谱拟合：