[0001] 本发明属于灯具照明设备技术领域，具体涉及一种基于非线性颜色空间的多通道LED混光方法和COB灯带。

[0002] 传统COB(Chip on Board)LED灯带技术是将多个LED芯片直接安装在基板上，并使用封装材料将其覆盖，以实现高密度的光源排布。这种技术的优点包括高光效、良好的散热性能和较低的成本。然而，传统COB LED灯带在实际应用中也存在一些问题：发光不均匀：由于芯片排列的密度和封装材料的不均匀，容易出现亮暗不均的现象。混光效果差：在多通道LED应用中，传统COB LED灯带的混光效果较差，难以实现精确的颜色控制。光源失效：焊线和支架结构容易在使用过程中损坏，导致光源失效。

[0003] 在多通道LED应用中，为了实现精确的颜色控制，通常需要使用混光算法。常见的混光算法包括线性插值法、加权平均法和拉格朗日法等。这些算法通过调整各通道LED的占空比，实现不同颜色光的混合。然而，现有的混光算法在应用于传统COB LED灯带时，存在以下问题：算法精度不足：传统COB LED灯带的发光不均匀性和混光效果差，影响了混光算法的精度。难以实现动态调节：在实际应用中，LED的电流和电压变化会影响光色，现有算法难以实时调整和校准。

[0032] 下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

[0033] 本发明提出了一种基于非线性颜色空间的多通道LED混光方法，图1示出了根据本发明的一个实施例的一种基于非线性颜色空间的多通道LED混光方法的流程图，如图1所示，该基于非线性颜色空间的多通道LED混光方法包括：

[0034] S1：确定目标色坐标(xc,yc)，并通过光电设备获取光源各通道色坐标(xi,yi)和光通量Y。具体的，光电设备可以为积分球。

[0035] S2：基于目标色坐标(xc,yc)与光源各通道色坐标(xi,yi)的关系：计算各通道的权重pi，响应于求解的权重存在负数，将求解后
的负数的权重置为0并重新求解，确定最终各通道的权重pi。

[0036] 在具体的实施例中，xc，yc为目标色坐标，i为通道数目，x1～i，y1～i为各通道色坐标，pi是每个通道的权重，且 当通道数为2时，若目标色点在色域范围内，则该方程可以化为最简形式： 当通道数为3时，该方程形式为：当通道数为4或以上时，该方程可以改写为以
下形式：

[0037] 在具体的实施例中，可以通过拉格朗日法或序列二次规划法等求解该矩阵方程，如用拉格朗日法可以求解权重pi：其中，L()表示拉格朗日函数，λ表示拉格
朗日乘数。

[0038] 在具体的实施例中，求解的权重存在负数，将求解后的负数的权重置为0并重新求解，该步骤可以理解为要达到目标色坐标，需要使用解为负数对应通道颜色的补色参与混光。

[0039] S3：归一化后获取各通道的占空比 得到满足条件的参数解p1～i后，为了补偿不同通道的不同光通量Y，同时进行归一化得到各通道占空比。

[0040] 图2示出了根据本发明的一个具体的实施例的基于非线性颜色空间的多通道LED混光方法的流程图，如图2所示，具体包括以下步骤：

[0041] 获取每个通道的基本光电参数，包括CIE1931 xy色度坐标201和Y(光通量)202；

[0042] 203：结合每个通道的基本光电参数进行相对于温度的非线性校准

[0043] 204：确定目标色度坐标(xc,yc)；

[0044] 205：计算每个通道的贡献率(即权重)

[0045] 206：判断所有参数f≥0，若是则进入步骤208：补偿三色刺激值并归一化，若否，进入步骤207：令小于0的f等于0并重新计算，返回步骤205；

[0046] 209：输出每个通道的占空比；

[0047] 210：进行相对于电流的非线性校准；

[0048] 211：输出至LED驱动器

[0049] 212：积分球测量验证；

[0050] 213：判断色容差SDCM是否≥5，若否则结束，若是，进入步骤214进行相对于色度坐标的非线性校准后重新计算占空比。

[0051] 该混光方法的输入的基础参数主要包括：目标色坐标，可通过RGB到xy的颜色空间转换计算得到；灯具基础参数：不同通道LED色坐标，光通量，灯具基础参数与温度存在非线性依赖关系；使用拉格朗日法求解最小范数的方法进行多通道LED混色占空比计算；最后针对LED的电流非线性效应进行混色占空比的校准。

[0052] 在一个具体的示例中，以4路同时混光为例，基础光源参数如下表：

[0053]

[0054] 利用上述的混光算法进行计算后的结果如下表：

[0055]Color R G B W 色容差
6500K 100％ 98.81％ 39.59％ 9.06％ 3.2
5700K 100％ 89.90％ 31.87％ 8.78％ 2.7
5000K 100％ 82.25％ 25.90％ 8.53％ 3.1
4500K 100％ 74.95％ 20.85％ 8.29％ 1.5
4000K 100％ 66.78％ 15.93％ 8.02％ 0.7
3500K 100％ 57.45％ 11.18％ 7.71％ 4.6
3000K 100％ 48.99％ 7.63％ 7.43％ 2.1
2700K 100％ 41.87％ 5.16％ 7.19％ 0.3
2500K 100％ 35.48％ 3.35％ 6.97％ 0.2
2200K 100％ 29.74％ 2.06％ 6.77％ 2.9

[0056] 可以看出，通过上述的混光算法，可以通过RGBW四路的占空比控制获得目标色温，且色容差满足小于5的要求。

[0057] 本发明的另一方面提出了一种COB灯带，图3示出了根据本发明的一个实施例的COB灯带的爆炸图，如图3所示，该COB灯带包括柔性基板1、LED芯片2、COB荧光胶3、白色封装扩散胶4和背胶5，其中，该COB灯带的LED芯片2采用COB/CSP倒装小芯片，COB/CSP倒装小芯片的电极直接与柔性基板1的焊盘焊接在一起，芯片直接柔性基板1的焊盘焊接省去了常规LED光源金线焊接和支架，不仅具有良好导热性能，同时能有效避免因焊线断裂和支架破损导致光源失效问题，提升了抗拉扯能力抗挤压能力。背胶5设置于柔性基板1的背面。经过本申请发明人的实际测试，使用COB/CSP倒装小芯片的电极直接与柔性基板1的焊接工艺，同等条件下，这种工艺温升会降低5‑10度，有效提高白色COB灯带使用寿命，降低光源失效比率。同样实际使用时，因使用COB/CSP倒装小芯片的电极直接与柔性基板工艺，在灯带安装和使用过程中拉扯和挤压灯带，容易因金线断裂和支架破损导致光源失效，特别是RGB彩光，本申请的白色COB能完全避免上述情况。

[0058] 在具体的实施例中，图4示出了根据本发明的一个具体的实施例的倒装小芯片的截面图，如图4所示，LED芯片2表面覆盖白色封装扩散胶4，若使用COB倒装小芯片时先涂了一层COB荧光胶3，再覆了一层白色封装扩散胶4。白色封装扩散胶4的二次光学作用，不仅提升了光学均匀度，结合前述的混光算法，提升了彩光混光效果，并且因白色封装扩散胶4固化后，对COB/CSP倒装小芯片起到保护效果，提高灯带抗氧化能力，抗酸碱度能力，抗挤压能力，保护因光源失效导致产品品质问题。

[0059] 在具体的实施例中，白色封装扩散胶4包括有机硅胶和扩散剂，其中，有机硅胶为柔性灯带专用硅胶，具体的，分A、B两组分包装，A组分为半透明粘稠液体，B组分为雾状液体，硅胶以硅～氧(Si～O)键为主链结构，因此不易被紫外光和臭氧所分解，在高温(辐射或照射)下分子的化学键不易断裂。按重量比为A:B＝10:1的比例配胶，混合后需充分搅拌均匀，以避免固化不完全。在注胶之前，支架在150℃下预热60分钟以上除潮，先用80℃烤1小时，基本凝胶，然后升温到170℃烤4小时，达到最佳固化效果，分段固化有助改善硅胶粘接性和有效解决气泡问题，提高良品率。扩散剂为经过特殊加工和表面处理的有机类化学产品，其为粒径大致分布1‑8μm之间的微珠、微观结构类似球形的一种化学产品，其表面有经过一定的特殊处理，自身有很好的流动性，与光学树脂基材相容性也较好，添加比例为0.5％～1％。添加扩散剂，可增加光的扩散性和漫射性，遮住点光源变成面光源，使整个光源发出更加柔和、美观，达到透光不透明的舒适效果。

[0060] 在具体的实施例中，白色封装扩散胶4通过点胶机进行上胶操作，具体的操作流程如下：抽真空时同时开启隧道炉让其升温，隧道炉参数为75‑80‑85‑90‑95‑100‑120‑140‑165‑180‑185‑185‑185‑185‑185℃，升温完成后确认炉温是否正常，确认温度正常后，开起排胶，观察排胶是否顺畅，无断胶无气泡，方可完成排胶，完成排胶后通知设备调试，点胶机的点胶速度固定，隧道炉传送带实际速度为0.9m/min，设备需按照实际规格调试胶体参数，点胶机排胶速度与出胶速度需一致。点胶机运行速度(X轴运行速度)对应实际点胶速度
0.87m/min，运行速度固定不可改动。常规胶宽3.3mm±0.15mm，胶高1.3mm±0.15mm，过炉时间为14min材料出炉后将材料固定到收料架上，胶体向上冷却固化。白色封装扩散胶4固化后的硬度为40‑50度，既可以包含COB/CSP倒装小芯片，同时可以提升灯带柔韧性，提升灯带抗拉扯、抗挤压、抗撕裂性能。

[0061] 图5a‑5b是根据本发明的一个具体的实施例的倒装芯片的发光示意图，如图5a和5b所示，除与基板连接面之外，倒装小芯片的其余五面均可实现发光。封装工艺采用CSP/COB倒装小芯片，而非传统有支架光源，倒装小芯片是五面发光，覆盖白色封装扩散胶后，经过扩散胶遮光和满反射作用，COB灯带光束角由原来108度提高到165度，出光柔和均匀。

[0062] 图6是根据本发明的一个具体的实施例的RGB灯带的结构示意图，如图6所示，对于彩光RGB灯带，传统SMD光源柔性灯带使用三合一光源，常规灯带使用光源数从每米15颗光源到60颗光源不等，因SMD光源尺寸比较大，每米无法排列超出72颗光源，混光后，间隔较大，是一颗颗亮点，点亮颗粒感明显，混光效果不佳。而本申请中的白色COB灯带是将红，绿，蓝色COB/CSP倒装小芯片，分别均匀间隔排列在FPCB柔性基板1上，因尺寸较小，常规每米使用芯片数为576颗芯片到840颗芯片，排布间隔较小。同时表面覆盖白色封装扩散胶，由于白色封装扩散胶添加了扩散剂，增加了光扩散效果，点亮混光时各色光源均匀分布在灯带上，结合前述的混光算法，灯带混光颜色融为一体，达到逼真的效果，加上出光均匀，完全达到混成不同颜色出光的效果。

[0063] 图7示出了根据本发明的一个具体的实施例的覆盖扩散胶的倒装芯片的示意图，如图7所示，白色扩散胶的弧形结构是经过特殊设计的，白色封装扩散胶4通过设备重力滴胶成一定的弧度，CSP或COB倒装小芯片位于圆弧形结构的中部最大厚度处，整体的出光效果和疏水效果更佳。具体的，涂胶宽度B和高度A的比例为(2～4)：1，该比例下滴胶出来的弧度更加具有疏水性。

[0064] 以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。