[发明专利]一种可见光通信阵列式芯片LED灯珠

说明书

本发明公开了一种可见光通信阵列式芯片LED灯珠，包括N个发光波长不同、面积不同的单波长LED芯片和Y个白光LED芯片以有序的排列方式封装在同一灯珠之内，N≥2，Y≥1，单波长芯片之间的发光波长根据CIE色度图进行组合，最终组合为白光；所有单波长芯片为起通信作用的芯片，设有独立的引脚与电极，均可被独立控制，在通信过程中每个单波长芯片可独立作为一个LED通道以传送信息；所有白光LED芯片为串联或并联，起照明作用，不作为信道传输信息。最终整颗灯珠在保持高通信速率的同时具备高光效、高功率的优异照明性能。

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，具体涉及一种可见光通信阵列式芯片LED灯珠。

背景技术

过去30年，移动通信的发展深刻地改变了人类的生活方式。可见光通信(VLC)通过照明与通信技术的有机结合，依靠其绿色环保，于人体无害，且无需频谱资源，又保密性很高的优点，可以有效解决传统无线网络在覆盖，电磁干扰，信息安全等方面的问题，正逐渐成为下一代移动通信的备选技术之一。

在可见光通信中，LED由于响应时间短，可以高速调制而成为理想的光源。但可见光通信技术对光源具备较高的要求：不仅需要足够大的调制带宽以满足高速通信，也需要足够的功率和光效来满足其照明需求。因此，阵列式芯片的设计以及波分复用技术的使用具有相当重要的意义。

波分复用原理是指将携带有不同信息的，波长不同的光信号调制后在发射端汇集，通过无线信道进行传输，最后在接收端利用解复用器分离各个波长的光载波信号。而阵列式芯片的采用，一方面解决了可见光通信中单颗芯片光效功率低下的问题，又提供了各个波长不同的信号通道，有效提升了单个LED灯珠的调制带宽，同时满足了其照明与通信需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可见光通信阵列式芯片LED灯珠，满足可见光通信技术的要求。

本发明的具体技术方案如下：

一种可见光通信阵列式芯片LED灯珠，包括N个发光波长不同、面积不同的单波长LED芯片和Y个白光LED芯片以有序的排列方式封装在同一灯珠之内，N≥2，Y≥1，单波长LED芯片之间的发光波长根据CIE色度图进行组合，最终组合为白光；所有单波长LED芯片为起通信作用的芯片，设有独立的引脚与电极，均可被独立控制，在通信过程中每个单波长LED芯片可独立作为一个LED通道以传送信息；所有白光LED芯片为串联或并联，起照明作用，不作为信道传输信息；最终整颗灯珠在保持高通信速率的同时具备高光效、高功率的优异照明性能。

进一步地，所述单波长LED芯片为小尺寸芯片，边长≤100μm；所述白光LED芯片为大尺寸芯片，边长≥500μm。

进一步地，LED芯片的排列方式为白光LED芯片居中、单波长LED芯片围绕白光LED芯片的排列方式。

进一步地，所述可见光通信阵列式芯片LED灯珠还包括基板和置于基板上方的透明透镜，N+Y个LED芯片封装在基板与透明透镜之间。

进一步地，LED芯片为正方形。

进一步地，LED芯片为平行结构、倒装结构或垂直结构中的任意一种或多种。

进一步地，不同LED芯片之间保持一定距离。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

本发明采用的单波长芯片均为小尺寸芯片，由于高电流注入密度以及小RC时间常数而具备较高的调制带宽；

本发明中采用多波长复合白光的阵列单波长芯片进行通信，通过波分复用技术的采用，进一步拓展了单颗芯片的调制带宽；

本发明中设置有专门的通信芯片以及照明芯片，在保持具备高速通信能力的同时可以保持高光效、高功率的高照明性能，可广泛应用于各种对照明性能需求高的场景进行可见光通信。

附图说明