[發明專利]發光二極管封裝件與發光二極管顯示器

有效

• 申請號: 201710041008.6
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN108321149B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 彭澤厚;劉宇光;盛舉作
• 申請（專利權）人: 惠州科銳半導體照明有限公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/48;H01L33/58;H01L33/60
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁麗超;陳鵬

本申請涉及發光二極管封裝件和發光二極管顯示器。該發光二極管封裝件，包括：腔，具有多個發光二極管，該腔反射來自該發光二極管的光以促成該發光二極管封裝件的發射；透鏡，在該腔之上，以與沒有該透鏡的發光二極管的發射相比將該發光二極管的發射成形為更寬的角度；以及引線和/或接合線，至各個該發光二極管，以個別地控制各個發光二極管的發射，該發光二極管封裝件發射來自該發光二極管的發射的不同顏色的組合。該發光二極管顯示器包括多個發光二極管封裝件。每個封裝件包括在每個腔上方的透鏡以與沒有透鏡的發射相比產生具有更廣角的發光二極管發射。發光二極管封裝件安裝在顯示器內以生成廣角圖像。

技術領域

本發明涉及發光二極管(LED或多個LED)并且具體地涉及利用LED的顯示器。

背景技術

發光二極管(一個或多個LED)為將電能轉換為光的固態器件，并且一般包括夾在相對摻雜層之間的半導體材料的一個或多個有源層。當偏壓跨摻雜層而施加時，空穴和電子被注入到有源層中，在此它們重新組合以生成光。光從有源層并且從LED的所有表面而發出。

在過去十年或更久時間內，技術進步已經產生了尺寸更小、發光效率更高和成本更低的LED。相比于其它發射器，LED也具有增加的使用壽命。例如，LED的使用壽命可超過50,000小時，而白熾燈的使用壽命為約2,000小時。LED也能夠比其他光源更耐用(robust)并且可消耗更少的功率。由于這些和其它原因，LED變得更加普及并且現在正用于傳統上為白熾、熒光、鹵素以及其它發射器領域的越來越多的應用中。

LED現在正用于顯示器中，大顯示器和小顯示器兩者?；贚ED的大屏幕顯示器(通常稱為巨型屏幕)在許多室內和室外位置處變得更加常見，諸如體育賽事、賽道、音樂會時和諸如紐約市的時代廣場的大型公共區域中。這些顯示器或屏幕中的許多可大到60英寸高和60英寸寬或更大。這些屏幕可包括安裝在平坦表面上用來生成圖像的數千個“像素”，其中各像素含有多個LED。像素可使用高效率且高亮度的LED，這些LED允許顯示器從相對較遠處可見，甚至在經受陽光照射時的白天。像素可具有少至三或四個LED(一個紅色、一個綠色以及一個藍色)，從而允許像素發射來自紅、綠和/或藍光組合中的許多不同顏色的光。在最大的巨型屏幕中，每個像素模塊可具有多于三個的LED，其中一些像素模塊具有數十個LED。像素可被布置成矩形網格，其中屏幕的大小和密度決定像素的數目。例如，矩形顯示器可為640個像素寬和480個像素高，其中屏幕的最終尺寸取決于像素的實際尺寸。

常規的基于LED的顯示器通過接收輸入信號(例如，TV信號)的計算機系統控制并且基于在像素模塊處所需要的特定顏色，來形成整個顯示圖像，計算機系統決定在各個像素模塊中的哪個LED發射光和多亮的光。也可以包括為各個像素模塊提供電力的電源系統，并且可調制提供給各個LED的電力，使得其以期望亮度發光。導體被設置為將適當的功率信號施加到像素模塊中的各個LED。

一些大的LED顯示器被排列成用于允許視角的橫向范圍寬的廣角或寬傾角發射(wide pitch emission)。用于常規的廣角顯示器的像素可使用橢圓形燈LED，其中的一些針對每個像素使用3個燈。圖1示出了可在顯示器中用來形成像素的常規的紅色LED 12、綠色LED 14以及藍色LED 16的一個實施例，并且圖2示出了包括使用常規通孔技術被安裝到襯底18上的紅色LED 12、綠色LED 14以及藍色LED 16的常規像素10。LED燈12、14、16中的每個具有橢圓形透鏡以與具有圓形透鏡的燈相比產生更寬角度的發射圖案。制造具有每像素三個或更多個單獨LED燈的巨型屏幕可能是昂貴且復雜的。

圖3示出來自LED 12、14、16的紅色LED燈發射圖案20、綠色LED燈發射圖案22以及藍色LED燈發射圖案。如圖2所示的LED燈12、14、16的間距可導致各個發射圖案從像素中心點26偏移。這種偏移可抑制像素顏色混合，特別是在遠場中。圖4為示出表現來自紅色LED32、綠色LED 34以及藍色LED 36的發射的常規像素的發射圖案的一個實例的圖形30。發射未完全重疊，這可導致在遠場中達不到最優顏色混合。

發明內容