[發(fā)明專(zhuān)利]發(fā)光二極管投影器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980119334.8
• 申請(qǐng)日: 2009-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102047177A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯特凡·格勒奇;埃瓦爾德·卡爾·邁克爾·古恩特;亞歷山大·威爾姆;西格弗里德·赫爾曼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G03B21/20
• 分類(lèi)號(hào): G03B21/20;H01L27/15
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 郭放

本發(fā)明涉及一種投影系統(tǒng)，該投影系統(tǒng)的成像裝置具有LED(發(fā)光二極管)構(gòu)成的陣列。

投影系統(tǒng)大部分通過(guò)使用放電燈來(lái)實(shí)現(xiàn)，放電燈功耗高并且使用壽命短。也已知了具有明顯更長(zhǎng)的使用壽命和更高效的工作方式的LED投影器。然而，這種LED投影器的缺點(diǎn)是由于在此所使用的光源和光學(xué)系統(tǒng)中的損耗造成的較低的光效率。在傳統(tǒng)的投影系統(tǒng)中，來(lái)自光源的光被混合、均勻化并且借助色輪分成紅色、綠色和藍(lán)色。各種顏色的光被投影到成像元件上。典型的成像裝置是由LCD(液晶顯示器)、LCoS(硅上液晶)或者帶有小型可翻轉(zhuǎn)的鏡的裝置的DLP(數(shù)字光處理)構(gòu)成的裝置。在基于偏振的具有LCD或者LCoS的系統(tǒng)的情況下，只能利用一個(gè)偏振方向。在具有DLP的系統(tǒng)中圖像順序地疊加，使得相關(guān)的顏色的每個(gè)光源僅僅以中斷來(lái)接通。因此，在此情況下光源的光功率也未被完全利用。

例如在DE?102008013030和DE?102008014094中描述了色彩混合的基本原理和無(wú)襯底二極管的層堆疊的接觸。在DE?102008008599、DE?102008006757和DE?102007062042中描述了在介電中間層上或在介電中間層之間的無(wú)襯底二極管的接觸。

DE?19925318C1描述了一種具有時(shí)間控制的LED光源的彩色圖像投影器。WO?03/056876A2描述了一種具有由LED光源構(gòu)成的平面多層布置的照明系統(tǒng)。US?2008/0211413A1描述了一種由LED構(gòu)成的顯示裝置。DE10063200A1描述了一種具有LCD入射光調(diào)制器的裝置和方法。EP?1609835A1描述了一種用于LED的澆鑄材料。

本發(fā)明的任務(wù)是提出一種盡管結(jié)構(gòu)高度小但具有長(zhǎng)使用壽命且高效率的投影系統(tǒng)。

該任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的LED投影器來(lái)解決。由從屬權(quán)利要求中得到擴(kuò)展方案。

使用LED芯片構(gòu)成的陣列作為光源，這些LED芯片安裝在支承體上并且連接。支承體優(yōu)選可以是硅，因?yàn)樵诠柚С畜w中不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)線路而且能夠?qū)崿F(xiàn)功率線路。硅在電路板上的各種接觸方法也已經(jīng)公開(kāi)。像素(圖像點(diǎn))在色彩再現(xiàn)時(shí)優(yōu)選由紅色、綠色和藍(lán)色的LED光源的布置形成。在LED投影器中，LED是堆疊外延LED(Stacked-Epi-LED)，其具有針對(duì)不同顏色的相疊設(shè)置的層，或者LED投影器的每個(gè)圖像點(diǎn)具有發(fā)射面，在發(fā)射面中并排地分別設(shè)置有至少兩個(gè)發(fā)光二極管，接觸可以根據(jù)芯片技術(shù)僅僅從支承體的下側(cè)來(lái)進(jìn)行，或者例如也可以部分從硅支承體的下側(cè)和部分從上側(cè)借助具有導(dǎo)電的且光學(xué)上透明的涂層、譬如ITO(銦錫氧化物)的透明玻璃板來(lái)進(jìn)行。像素的數(shù)目并且因此LED的數(shù)目通過(guò)投影器的所希望的分辨率來(lái)確定。在同時(shí)尺寸小的情況下的特別高的分辨率通過(guò)堆疊外延LED實(shí)現(xiàn)，其中針對(duì)不同顏色設(shè)計(jì)的層外延生長(zhǎng)地相疊設(shè)置。一個(gè)像素在此對(duì)應(yīng)于單個(gè)LED的層堆疊，使得相應(yīng)的像素的所有顏色由相關(guān)的LED芯片的同樣的發(fā)射面發(fā)射。

下面參照所附的附圖更為詳細(xì)地描述了LED投影器的例子。

圖1示出了LED陣列的俯視圖。

圖2以透視圖示出了堆疊外延LED在支承體上的布置。

圖3示出了根據(jù)圖2的用于具有接合線的實(shí)施形式的示意圖。

圖4示出了具有下側(cè)的連接接觸面的實(shí)施形式的下側(cè)。

圖5以透視的俯視圖示出了具有用于行尋址的印制導(dǎo)線的支承體。

圖6以透視的俯視圖示出了具有用于行尋址和列尋址的印制導(dǎo)線的玻璃膜。

圖7以透視的底視圖示出了具有用于列尋址的印制導(dǎo)線的玻璃膜。

圖8示出了通過(guò)在透明的中間層之間的LED層的多層布置的橫截面。

圖9以俯視圖示出了根據(jù)圖8的實(shí)施形式的LED芯片的布置。

圖1示出了具有由圖像點(diǎn)1構(gòu)成的格柵狀布置的實(shí)施例的俯視圖，其中每個(gè)圖像點(diǎn)具有發(fā)射面，在發(fā)射面中分別并排地設(shè)置有多個(gè)LED，在該例子中分別設(shè)置有四個(gè)LED?2。每個(gè)LED?2可以設(shè)置在各自的芯片上，為了任意的色彩混合，紅色光、綠色光和藍(lán)色光的LED就足夠了。在圖1所示的例子中，在每個(gè)圖像點(diǎn)中存在四個(gè)以方形布置的LED，其中兩個(gè)設(shè)置用于綠色光。LED投影器可以通過(guò)在圖像點(diǎn)中的適當(dāng)選擇的LED來(lái)與不同的應(yīng)用、例如針對(duì)單色圖像或者多色圖像相匹配。對(duì)圖像點(diǎn)尋址以驅(qū)動(dòng)設(shè)置在其中的LED通過(guò)電激勵(lì)相關(guān)的如下交點(diǎn)來(lái)進(jìn)行：該交點(diǎn)是多個(gè)用于行尋址的印制導(dǎo)線中的一個(gè)印制導(dǎo)線和多個(gè)用于列尋址中的一個(gè)印制導(dǎo)線的交點(diǎn)。在圖1中，針對(duì)一個(gè)交點(diǎn)通過(guò)虛線示意性地表示了行尋址的印制導(dǎo)線3和列尋址的印制導(dǎo)線4。印制導(dǎo)線的布置和由此設(shè)置的產(chǎn)生光的層的接觸并非基本上被確定，而是可以根據(jù)技術(shù)而不同地構(gòu)建。