[實用新型]多芯片封裝LED光源及液晶投影裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820092297.9
• 申請日: 2008-02-22
• 公開（公告）號: CN201190964Y
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲魯杰;張權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 紅蝶科技(深圳)有限公司
• 主分類號: F21V19/00
• 分類號: F21V19/00;F21V5/04;G03B21/20;G02F1/13;F21Y101/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及照明光源和投影顯示技術(shù)，特別涉及一種含有多個發(fā)光二極管芯片的單個LED光源及采用該LED光源的液晶投影裝置。

背景技術(shù)

LED(發(fā)光二極管)目前在液晶顯示領(lǐng)域作為照明光源的應(yīng)用非常廣泛，但含有單個發(fā)光芯片的單個發(fā)光二極管元件的光功率在實際應(yīng)用過程中并不能滿足需求。因此通常的解決方案是將多個已封裝好的發(fā)光二極管組成陣列，已獲得大發(fā)光功率、高亮度的面光源，然而這種方法無疑會較大程度地增加光源的體積和成本，光學(xué)設(shè)計復(fù)雜。

雖然已經(jīng)存在將多個發(fā)光芯片封裝的發(fā)光二極管元件作為光源的現(xiàn)有投影技術(shù)專利，但通過觀察其光源結(jié)構(gòu)，以LED光源和聚光透鏡組形成的光源組件仍占據(jù)較大的空間，無法滿足投影裝置微型化。而且有的LED光源需要眾多聚焦整形透鏡，這增加了成本；有的LED光源存在發(fā)光不均勻、光效低等缺點，不能發(fā)射出投影裝置中液晶顯示芯片所需要品質(zhì)的光斑。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本實用新型光源中僅使用一個發(fā)光二極管元件，其含有方形布置的多個發(fā)光芯片，以及僅使用一個聚光鏡將發(fā)散光轉(zhuǎn)換成平行光，且該聚光鏡與發(fā)光二極管元件固定成一體，這樣便可提供一種發(fā)光均勻亮度好、結(jié)構(gòu)緊湊體積小的多芯片封裝LED光源，采用該多芯片封裝LED光源的液晶投影裝置光利用率高、成本低。

所述多芯片封裝LED光源通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種多芯片封裝LED光源，包括單個發(fā)光二極管元件和聚光元件，該發(fā)光二極管元件主要由基板、二極管發(fā)光芯片和封裝透鏡組成，該發(fā)光二極管元件含方形布置的多個發(fā)光芯片，聚光元件為一個將該多個發(fā)光芯片發(fā)出的全散射光壓縮成小角度發(fā)散光的聚光鏡。

在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，其中：

所述發(fā)光芯片數(shù)目至少為四個。

所述發(fā)光芯片為白光發(fā)光芯片；或者所述發(fā)光芯片為兩個綠光發(fā)光芯片、一個紅光發(fā)光芯片和一個藍光發(fā)光芯片，其中該兩個綠光發(fā)光芯片對角設(shè)置，且發(fā)光二極管元件還連接有用來控制紅光發(fā)光芯片、綠光發(fā)光芯片、藍光發(fā)光芯片進行時序發(fā)光的控制器。

該光源的另一種設(shè)計方案可以為：所述方形布置的多個發(fā)光芯片分成四個區(qū)域，每個區(qū)域均至少含有一個紅光發(fā)光芯片、一個綠光發(fā)光芯片和一個藍光發(fā)光芯片。其中所述每個區(qū)域的紅光發(fā)光芯片、綠光發(fā)光芯片和藍光發(fā)光芯片構(gòu)成線性排列或三角形布置或方形布置。

所述聚光鏡為二次曲面反射聚光鏡，其設(shè)置在發(fā)光二極管元件前端，且與該發(fā)光二極管元件固定成一體。

所述聚光鏡是通過先將其套入到一個殼體內(nèi)，然后將該殼體與發(fā)光二極管的基板進行螺釘連接或卡扣連接或點焊的方式與發(fā)光二極管元件相固定的。

本實用新型提供的液晶投影裝置通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種液晶投影裝置，包含偏振分光器件、微液晶顯示單元、投影透鏡，該液晶投影裝置還含有上述的多芯片封裝LED光源。

所述微液晶顯示單元為單片或兩片LCOS液晶面板。

更進一步的，所述多芯片封裝LED光源內(nèi)的多個發(fā)光芯片形成的方形陣列的長寬尺寸比例與所述LCOS液晶面板的顯示區(qū)域的長寬比相匹配。

本實用新型采用以上技術(shù)方案后產(chǎn)生的有益效果為：

(1)發(fā)光二極管元件中含方形布置的多個發(fā)光芯片，其數(shù)目可以為四個或十二個等等，這樣可以提供微液晶顯示芯片所需要的均勻性好的方形光斑。

(2)聚光鏡將多個發(fā)光芯片發(fā)出的全散射光壓縮成小角度發(fā)散光，滿足投影系統(tǒng)中偏振分光器和投影透鏡的小角度入射光要求，提高光的利用率。

(3)本實用新型僅使用一個發(fā)光二極管元件和一個二次曲面反射聚光鏡組成光源，在投影系統(tǒng)中除了偏振分光器件、微液晶顯示面板、投影透鏡外，不再需要其他光學(xué)器件，這樣本實用新型的液晶投影裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，光學(xué)設(shè)計過程也被簡化。

(4)多個發(fā)光芯片可以為紅光發(fā)光芯片、綠光發(fā)光芯片、藍光發(fā)光芯片的組合，可以按液晶顯示面板所需要的最佳顏色比例進行搭配，以提供色域豐富亮度好的照明光源。

(5)將聚光鏡和發(fā)光二極管元件固定成一體，可以得到體積很小的LED光源，結(jié)構(gòu)緊湊可靠性好，以滿足投影裝置微型化。

附圖說明

圖1a為本實用新型中發(fā)光二極管元件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1b為本實用新型所述多芯片封裝LED光源的簡化結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1c為該發(fā)光二極管元件中透視發(fā)光芯片的正面示意圖。

圖2為發(fā)光二極管元件內(nèi)多個發(fā)光芯片的第二種實施方式的正面示意圖。

圖3為發(fā)光二極管元件內(nèi)多個發(fā)光芯片的第三種實施方式的正面示意圖。