具有減少反射的LED器件及包括該LED器件的LED顯示器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種具有LED封裝的LED器件，該LED封裝包括LED以及與LED處于光學(xué)接收關(guān)系的光學(xué)元件。所述光學(xué)元件在遠離LED的出口表面處比在鄰近所述LED的底表面處具有更高的光吸收特性。所述光學(xué)元件可以具有不同的環(huán)氧樹脂、染料和不透明顆粒。本發(fā)明專利技術(shù)還披露了一種用于制造所披露的LED器件的方法。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】具有減少反射的LED器件及包括該LED器件的LED顯示器
本披露大致涉及發(fā)光二極管(LED)，并且更具體地說，涉及一種具有減少反射的LED器件及包括該LED器件的LED顯示器。
技術(shù)介紹
近些年來，LED技術(shù)已經(jīng)有極大的改進，使得引入了亮度增強以及顏色保真的LED。由于這些改進的LED以及改進的圖像處理技術(shù)，已經(jīng)可以獲得大幅面、全彩色LED視頻屏幕，并且它們現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用。LED顯示器通常包括提供由相鄰像素之間的距離或“像素間距”確定的圖像分辯率的單個LED面板的組合。用于從較大距離處觀看的戶外顯示器具有較大的像素間距并且通常包括離散的LED陣列。在離散的LED陣列中，各個安裝的紅色、綠色和藍色LED簇被驅(qū)動以便形成向觀看者呈現(xiàn)全彩色像素。在另一方面，需要諸如3mm或更小的較小像素間距的室內(nèi)屏幕通常包括安裝在單個電子器件上的承載紅色、綠色和藍色LED的面板，所述電子器件附接到控制每個電子器件的輸出的驅(qū)動器印刷電路板(PCB)。為了在傳統(tǒng)應(yīng)用中使用LED芯片，已知將LED芯片包圍在封裝中以提供環(huán)境和/或機械保護、顏色選擇、聚光等。LED封裝進一步包括電引線、觸點或者跡線，用于將LED封裝電連接到外部電路。在圖1中示出的典型雙針LED封裝/部件10中，單個LED芯片12通過焊接或者傳導(dǎo)/非傳導(dǎo)環(huán)氧樹脂安裝到反射杯13上。一個或更多焊絲11將LED芯片12的歐姆觸點連接到引線15A和/或15B，這可以附接到反射杯13或者與反射杯整體形成。在圖1中，LED封裝包括豎直定向的LED芯片12以及一個焊絲11，所述豎直定向的LED芯片具有傳導(dǎo)生長基板(conductivegrowthsubstrate)(位于一第III族氮化物L(fēng)ED中的p側(cè)面)或者傳導(dǎo)承載基板(n側(cè)面)。在可替換的實施方式中，LED封裝包括位于絕緣基板上具有兩個焊絲的橫向定位LED芯片。在某些“翻轉(zhuǎn)”芯片的實施方式中，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會理解的，焊絲是不必要的。反射杯13可以填充有透明的密封劑材料16，和/或波長轉(zhuǎn)換材料(諸如磷)可以被包括在LED芯片上方中或者包括在密封劑中。由LED以第一波長發(fā)出的光可以被磷吸收，磷可以響應(yīng)地以第二波長發(fā)出光。然后整個組件都能夠被密封在干凈的保護性樹脂14中，整個組件能被模制成透鏡的形狀以引導(dǎo)或者成型由LED芯片12發(fā)射的光。圖2中示出的傳統(tǒng)LED封裝20可能更適于產(chǎn)生更多熱量的高功率操作。在LED封裝20中，一個或多個LED芯片22被安裝到諸如印刷電路板(PCB)承載器、基板或子安裝件23的基于陶瓷承載器上。一個或多個LED芯片22可以包括：UV、藍色或綠色LED芯片，諸如包括圍繞發(fā)光活動區(qū)域的氮化鎵或其合金的負摻雜(n型)外延層和氮化鎵或其合金的正摻雜(p型)外延層的第III族氮化物L(fēng)ED芯片、紅色LED芯片(諸如基于AIInGaP的紅色LED芯片)、白色LED芯片(例如，具有磷層的藍色LED芯片)、和/或非白色基于磷的LED芯片。安裝于子安裝件23上的金屬反射器24圍繞LED芯片22并且將由LED芯片22發(fā)出的光遠離封裝20反射。反射器24還提供了對LED芯片22的機械保護。一個或多個焊絲連接21形成在LED芯片22上的歐姆觸點與子安裝件23上的電跡線25A、25B之間。安裝的LDE芯片22然后被覆蓋以透明密封劑26，該透明密封劑可向芯片提供環(huán)境和機械保護同時還用作透鏡。金屬反射器24典型地通過焊料或環(huán)氧樹脂粘合劑而附接到承載器。諸如在圖1和圖2中示出的LED封裝的傳統(tǒng)LED封裝具有覆蓋LED芯片的透明密封劑和透明反射杯，以使由LED封裝發(fā)出的光能被有效地利用。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員常規(guī)地制造透光的并且不吸收由LED產(chǎn)生的或者從外源照射封裝的任何光的封裝部件。然而當用于LED顯示器時，傳統(tǒng)LED封裝中的透明密封劑和透明反射杯可能反射太多的背景光。當觀看包括傳統(tǒng)LED封裝的顯示器時，如果顯示器反射太多背景光，那么用戶難以看到顯示的內(nèi)容。例如，在太陽下如果顯示器反射大部分陽光，則用戶可能發(fā)現(xiàn)很難閱讀顯示的文本。因此，需要一種用于反射較少背光的顯示器和LE封裝。顯示器用戶優(yōu)選具有低反射的高對比度的顯示器。此外，當顯示器暴露于強背景光照射時，用戶優(yōu)選具有最小反射的顯示器。由此，提供了一種具有改進的屏幕對比度以及減小的背光反射的新型LED器件。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本披露的一個目的是提供具有對環(huán)境光的減少的反射的LED器件。披露的LED器件可以用在用于高質(zhì)量和高性能的視頻屏幕的LED顯示器中。第一實施方式披露了一種LED封裝，該LED封裝包括LED以及與LED處于光學(xué)接收關(guān)系的光學(xué)元件。光學(xué)元件在遠離LED的出口表面處比在鄰近LED的底表面處具有更高的光吸收特性。第二實施方式披露了一種LED封裝，該LED封裝包括LED以及與LED處于光學(xué)接收關(guān)系的光學(xué)元件。光學(xué)元件包括透明部分和半透明部分。半透明部分具有比透明部分更高的光吸收特性。第三實施方式披露了一種顯示器，該顯示器包括承載以豎直列和水平行布置的LED封裝的陣列的基板。LED封裝中的至少一個包括LED以及與LED處于光學(xué)接收關(guān)系的光學(xué)元件。光學(xué)元件在遠離LED的出口表面處比在鄰近LED的底表面處具有更高的光吸收特性。顯示器進一步包括信號處理和LED驅(qū)動電路，所述信號處理和LED驅(qū)動電路被電連接以使LED封裝的陣列選擇性地通電以用于在顯示器上產(chǎn)生視覺圖像。第四實施方式披露了一種顯示器，該顯示器包括承載以豎直列和水平行的LED模塊的陣列的基板。LED封裝中的至少一個包括LED以及與LED處于光學(xué)接收關(guān)系的光學(xué)元件。光學(xué)元件包括透明部分和半透明部分。半透明部分具有比透明部分更高的光吸收特性。LED顯示器進一步包括信號處理和LED驅(qū)動電路，，所述信號處理和LED驅(qū)動電路被電連接以使LED封裝的陣列選擇性地通電以用于在顯示器上產(chǎn)生視覺圖像。第五實施方式披露了一種用于制造LED封裝的方法。該方法包括將環(huán)氧樹脂A、環(huán)氧樹脂B、染料、和不透明顆粒混合成混合物，并且將混合物填裝到封裝模具中。封裝模具相對于LED封裝具有直立構(gòu)造。在模具中固化混合物以形成LED封裝。在固化的至少一部分過程中，將封裝模具相對于直立構(gòu)造倒置定位。LED封裝包括LED以及與LED處于光學(xué)接收關(guān)系的光學(xué)元件。光學(xué)元件在遠離LED的出口表面處比在鄰近LED的底表面處具有更高的光吸收特性。第六實施方式披露了一種用于制造LED封裝的方法。該方法包括將環(huán)氧樹脂A和環(huán)氧樹脂B、以及染料混合以形成混合物。攪動混合物并且從混合物去除氣泡。將混合物引入到封裝模具中，并且在第一溫度下在封裝模具中將混合物固化第一時間段。向固化混合物添加不透明顆粒，并且在第二溫度下在封裝中將混合物固化在第二時間段。封裝模具相對于LED封裝具有直立構(gòu)造，并且在固化的至少一部分過程中將封裝模具相對于直立構(gòu)造倒置定位。附圖說明圖1是傳統(tǒng)發(fā)光二極管的封裝的側(cè)視圖；圖2是另一傳統(tǒng)發(fā)光二極管的封裝的立體圖；圖3示出了根據(jù)本披露的實施方式的LED封裝的局部剖視側(cè)面圖；圖4示出了圖1中所示的實施方式的俯視圖；圖5示出了圖1的光學(xué)元件的第一實施方式；圖6示出了圖1的光學(xué)元件的第二實施方式；圖7示出了圖1的光學(xué)元件的第三實施方式；圖8示出了LED封裝的另一本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.一種LED封裝，包括：LED；以及光學(xué)元件，與所述LED處于光學(xué)接收關(guān)系，其中，所述光學(xué)元件在遠離所述LED的出口表面處比在鄰近所述LED的底表面處具有更高的光吸收特性，其中，所述光學(xué)元件包括包含不透明顆粒的半透明部分，所述不透明顆粒包括熔合的硅石、二氧化硅、碳酸鈣、黑色劑、或光反射顆粒中的至少一種，其中所述不透明顆粒配置用來使來自所述LED的發(fā)光強度減少，所述半透明部分具有的光吸收特性沿著從所述LED發(fā)出的光路增加。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝，其中，所述不透明顆粒具有分級顆粒密度，使得鄰近所述出口表面的顆粒密度大于鄰近所述LED的顆粒密度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝，其中，所述出口表面具有粗糙外表面。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED封裝，其中，所述粗糙外表面具有不規(guī)則圖案，所述不規(guī)則圖案使源自于所述LED封裝的外部的光散射并且自由地傳輸從所述LED發(fā)出的光。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED封裝，其中，所述不規(guī)則圖案的最大高度小于2.0μm。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED封裝，其中，所述不規(guī)則圖案的最大高度小于1.5μm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝，其中，所述不透明顆粒的直徑小于0.03mm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED封裝，其中，所述半透明部分進一步包括環(huán)氧樹脂A和環(huán)氧樹脂B。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED封裝，其中，所述環(huán)氧樹脂A和所述環(huán)氧樹脂B具有類似的組分重量，并且所述不透明顆粒的重量小于所述環(huán)氧樹脂A和所述環(huán)氧樹脂B的總重量的0.03％。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED封裝，其中，所述環(huán)氧樹脂A和所述環(huán)氧樹脂B具有類似的組分重量，并且所述不透明顆粒的重量小于所述環(huán)氧樹脂A和所述環(huán)氧樹脂B的總重量的0.007％。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED封裝，其中，所述環(huán)氧樹脂A和所述環(huán)氧樹脂B具有類似的組分重量，并且所述不透明顆粒的重量小于所述環(huán)氧樹脂A和所述環(huán)氧樹脂B的總重量的0.003％。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED封裝，其中，所述不透明顆粒使來自所述LED的發(fā)光強度減小小于10.0％。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的LED封裝，其中，所述不透明顆粒使來自所述LED的發(fā)光強度減小小于5.0％。14.一種LED封裝，包括：LED；以及光學(xué)元件，與所述LED處于光學(xué)接收關(guān)系，其中，所述光學(xué)元件包括透明部分和半透明部分，其中，所述半透明部分包含不透明顆粒，所述不透明顆粒包括熔合的硅石、二氧化硅、碳酸鈣、黑色劑、或光反射顆粒中的至少一種，其中所述不透明顆粒配置用來使來自所述LED的發(fā)光強度減少，并且其中，所述半透明部分具有比所述透明部分更高的光吸收特性，所述半透明部分具有的光吸收特性沿著從所述LED發(fā)出的光路增加。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的LED封裝，其中，所述不透明顆粒直徑小于0.03mm。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的LED封裝，其中，所述半透明部分的輪廓厚度小于0.4mm。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的LED封裝，其中，所述半透明部分具有比所述透明部分更薄的輪廓厚度。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的LED封裝，其中，所述半透明部分具有遠離所述LED的粗糙外表面。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的LED封裝，其中，所述粗糙外表面具有不規(guī)則圖案，所述不規(guī)則圖案使來自于外部的光散射并且自由地傳輸從所述LED發(fā)出的光。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的LED封裝，其中，所述不規(guī)則圖案的最大高度小于2.0μm。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的LED封裝，其中，所述不規(guī)則圖案的最大高度小于1.5μm。22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的LED封裝，其中，所述半透明部分進一步包括環(huán)氧樹脂A和環(huán)氧樹脂B，所述不透明顆粒的重量小于所述環(huán)氧樹脂A和所述環(huán)氧樹脂B的總重量的0.03％。23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的LED封裝，其中，所述半透明部分進一步包括環(huán)氧樹脂A和環(huán)氧樹脂B，所述不透明顆粒的重量小于所述環(huán)氧樹脂A和所述環(huán)氧樹脂B的總重量的0.007％。24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的LED封裝，其中，所述半透明部分進一步包括環(huán)氧樹脂A和環(huán)氧樹脂B，所述不透明顆粒的重量小于所述環(huán)氧樹脂A和所述環(huán)氧樹脂B的總重量的0.003％。25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的LED封裝，其中，所述不透明顆粒使來自所述LED的發(fā)光強度減小小于10.0％。26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的LED封裝，其中，所述不透明顆粒使來自所述LED的發(fā)光強度減小小于5.0％。27.一種顯示器，包括：基板，承載以豎直列和水平行布置的LED封裝的陣列；所述LED封裝中的至少一個包括LED以及與所述LED處于光學(xué)接收關(guān)系的光學(xué)元件，其中，所述光學(xué)元件在遠離所述LED的出口表面處比在鄰近所述LED的底表面處具有更高的光吸收特性，所述光學(xué)元件包括包含不透明顆粒的半透明部分，所述不透明顆粒包括熔合的硅石、二氧化硅、碳酸鈣、黑色劑、或光反射顆粒中的至少一種，其中所述不透明顆粒配置用來使來自所述LED的發(fā)光強度減少，所述半透明部分具有的光吸收特性沿著從所述LED發(fā)出的光路增加；以及信號處理和LED驅(qū)動電路，被電連接以使所述LED封裝的陣列選擇性地通電以用于在所述顯示器上產(chǎn)生視覺圖像。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的顯示器，其中，所述不透明顆粒具有分級顆粒密度，使得鄰近所述出口表面的顆粒密度大于鄰近所述LED的顆粒密度。29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的顯示器，其中，所述出口表面具有粗糙外表面。30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的顯示器，其中，所述粗糙外表面具有不規(guī)則圖案，所述不規(guī)則圖案使源自于所述LED封裝外部的光散射并且自由地傳輸從所述LED發(fā)出的光。31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的顯示器，其中，所述不規(guī)則圖案的最大高度小于2.0μm。32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的顯示器，其中，所述不規(guī)則圖案的最大高度小于1.5μm。33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的顯示器，其中，所述半透明部分進一步包括環(huán)氧樹脂A和環(huán)氧樹脂B，環(huán)氧樹脂A與環(huán)氧樹脂B之間的重量比小于10:13。34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的顯示器，其中，所述半透明部分進一步包括環(huán)氧樹脂A和環(huán)氧樹脂B，環(huán)氧樹脂A與環(huán)氧樹脂B之間的重量比為10:10到10:13。35.根據(jù)權(quán)利要求27所述的顯示器，其中，所述不透明顆粒的直徑小于0.03mm。36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的顯示器，其中，所述半透明部分進一步包括環(huán)氧樹脂A和環(huán)氧樹脂B，并且其中，所述不透明顆粒的重量小于環(huán)氧樹脂A和環(huán)氧樹脂B的總重量的0.03％。37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：C·K·陳，X·費，
申請(專利權(quán))人：惠州科銳半導(dǎo)體照明有限公司，
類型：
國別省市：