專利名稱：具有傾斜峰值發(fā)射圖樣的發(fā)光二極管顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(LED)，且具體涉及采用LED的顯示器。
技術(shù)背景
發(fā)光二極管(LED)是將電能轉(zhuǎn)化成光的固態(tài)器件，且通常包括一個(gè)或多個(gè)夾在相 反摻雜層之間的半導(dǎo)體材料的有源層。當(dāng)跨過(guò)摻雜層施加偏壓時(shí)，空穴和電子注入進(jìn)有源 層，它們?cè)谟性磳又袕?fù)合，從而產(chǎn)生光。光從有源層以及從LED的所有表面發(fā)射出來(lái)。
過(guò)去的十年或更長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致LED具有更小的占地面積、增加的發(fā)射效 率以及降低的成本。相比其他發(fā)射器，LED還具有增加了的工作壽命。例如，LED的工作壽 命可超過(guò)50000小時(shí)，而白熾燈泡的工作壽命約為2000小時(shí)。LED還比其他光源更耐用，且 可消耗更少的功率?；谶@些和其他原因，LED變得更受歡迎且如今已經(jīng)應(yīng)用于越來(lái)越多 的應(yīng)用中，這些應(yīng)用傳統(tǒng)上是白熾、熒光、鹵素及其它發(fā)射器的領(lǐng)域。
LED還用于大型和小型顯示器中?；贚ED的大屏幕顯示器(通常稱為巨屏)在 許多室內(nèi)和室外場(chǎng)所(例如體育比賽、賽道、音樂(lè)會(huì)以及諸如紐約時(shí)代廣場(chǎng)這樣的大型公 共區(qū)域)變得越來(lái)越普遍。許多這樣的顯示器或屏幕可達(dá)到60英尺高乘60英尺寬。這些 屏幕可包括成千上萬(wàn)個(gè)“像素”或“像素模塊”，其中每一個(gè)“像素”或“像素模塊”可包含多 個(gè)LED。像素模塊可使用高效率和高亮度的LED，這樣的LED使得即使在白天的陽(yáng)光照射的 情況下，也能從相對(duì)較遠(yuǎn)的地方清晰地看到該顯示器。像素模塊中的LED可少至三或四個(gè) LED (—個(gè)紅色、一個(gè)綠色以及一個(gè)藍(lán)色)，這些LED允許像素發(fā)射由紅、綠和/或藍(lán)色光組 合而成的多種不同顏色的光。在最大的巨型屏幕中，每個(gè)像素模塊都可具有許多LED。像素 模塊排列成矩形網(wǎng)格。例如，網(wǎng)格可以是640個(gè)模塊寬乘以480個(gè)模塊高，而屏幕的最終尺 寸則取決于像素模塊的實(shí)際尺寸。
基于LED的常規(guī)顯示器由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接收輸入信號(hào)(例如TV 信號(hào))，且根據(jù)像素模塊所需的特定顏色形成整體顯示圖像，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)決定每個(gè)像素模塊 中的哪個(gè)LED發(fā)光以及發(fā)射多亮的光。還可包括電源系統(tǒng)，其將電能提供給每個(gè)像素模塊， 以及提供給每個(gè)LED的電能可被調(diào)制，從而使其以所需亮度發(fā)射光。提供導(dǎo)體，從而將適當(dāng) 的電源信號(hào)提供給像素模塊中的每個(gè)LED。
LED顯示器很少安裝于觀眾的視高度處，而更普遍地安裝于視高度以上的高度，例 如安裝于建筑物的側(cè)面上或體育場(chǎng)的看臺(tái)頂上?，F(xiàn)在參考圖1和2，其示出安裝于觀眾12 的視高度以上的高處的常規(guī)LED顯示器10。觀眾12通常位于顯示器10下，并向上看顯示 器，使得觀眾觀看顯示器10的視線14與垂直于顯示器表面的顯示器發(fā)射方向16成θ角。 現(xiàn)在參考圖2，如圖1中所示的LED顯示器通常包括多個(gè)諸如LED封裝體20的發(fā)射器，而該 封裝體20通常包括安裝于反射杯24中的LED 22，上述反射杯M封閉在通常為子彈形的密 封劑沈中。LED封裝體20的峰值發(fā)射通常沿著封裝體縱軸觀。圖3是LED封裝體20的 極坐標(biāo)iso-坎德拉(candelar)圖30，其示出典型峰值發(fā)射沿著發(fā)射器縱軸。
再次參考圖1，示出一種顯示器，其包括多個(gè)LED封裝體20，LED封裝體20以圖306中示出的特性發(fā)射，導(dǎo)致在垂直方向16上的顯示器峰值發(fā)射特性垂線，如圖所示。LED顯 示器10的Iv和遠(yuǎn)場(chǎng)圖(FFP)峰值發(fā)射特性也沿著垂直軸16垂直于顯示器。觀眾的視線 14在顯示器10安裝在高處時(shí)位于垂線之下，顯示器發(fā)射的許多光沒(méi)有被觀眾看到并浪費(fèi) 掉。一種減少被浪費(fèi)的光的數(shù)量的方法是以與觀眾的視線14更匹配的角度來(lái)安裝顯示器， 但這可能需要難以使用的復(fù)雜且昂貴的安裝硬件，特別是對(duì)于位于高處的非常巨大的顯示 器而言。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及LED封裝體以及采用該LED封裝體的LED顯示器，其中LED的峰值發(fā) 射是傾斜的或偏移的，從而將其峰值發(fā)射定制為與LED顯示器的安裝高度或位置相匹配。 根據(jù)本發(fā)明的LED顯示器的一個(gè)實(shí)施例包括多個(gè)LED封裝體，其中至少一些LED封裝體的 峰值發(fā)射從封裝體中心線傾斜。以這種方式將LED封裝體安裝在顯示器中，以便產(chǎn)生具有 從顯示器平面的垂線傾斜的峰值發(fā)射的圖像。公開(kāi)了可用于根據(jù)本發(fā)明的LED顯示器中的 LED封裝體實(shí)施例的多種不同類型和設(shè)置?？梢岳斫獾氖牵€可應(yīng)用許多其他實(shí)施例。
LED封裝體的一個(gè)實(shí)施例包括位于反射杯中的LED，該LED偏離反射杯的中心。另 一實(shí)施例包括安裝于反射杯內(nèi)的LED以及覆蓋反射杯的至少一部分的密封劑。反射杯可偏 離LED封裝體的垂直中心線。LED封裝體的另一實(shí)施例包括安裝于反射杯內(nèi)的LED以及覆 蓋反射杯的至少一部分的密封劑。反射杯可偏離密封劑的中心線。
LED封裝體的其他實(shí)施例可包括安裝于反射杯中的LED以及覆蓋所述反射杯的至 少一部分的密封劑，且反射杯在密封劑中旋轉(zhuǎn)。其他實(shí)施例包括可不對(duì)稱的反射杯或密封 劑。LED封裝體還可包括安裝在反射杯內(nèi)的LED、導(dǎo)線引線框架以及圍繞反射杯以及所述導(dǎo) 線引線框架的至少一部分的密封劑。在這些實(shí)施例中，密封劑可圍繞反射杯和引線框架旋 轉(zhuǎn)。
通過(guò)下文詳細(xì)說(shuō)明和以示例方式示出本發(fā)明特征的附圖，本發(fā)明的這些和其他方 面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。


圖1是安裝在觀眾上方的常規(guī)LED顯示器的示意圖2是可用于圖1中的LED顯示器的LED封裝體的側(cè)視圖3是示出圖2中的LED封裝體的光發(fā)射特性的極坐標(biāo)iso-坎德拉圖4是根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖5是沿著剖面線5-5的圖4中示出的LED封裝體的截面圖6的表格示出由于反射杯中LED的偏移而導(dǎo)致的LED封裝體的峰值發(fā)射的偏 移；
圖7是矩形坎德拉分布圖，其示出由于反射器中LED的偏移而導(dǎo)致的LED封裝體 的峰值發(fā)射的偏移；
圖8是根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體的另一實(shí)施例的側(cè)視圖9是沿著剖面線9-9的圖8中示出的LED封裝體的截面圖10是極坐標(biāo)iso-坎德拉圖，其示出通過(guò)偏移LED封裝體中的反射杯而導(dǎo)致的發(fā)射圖樣的偏移；
圖11是矩形坎德拉分布圖，其示出通過(guò)偏移LED封裝體中的反射杯而導(dǎo)致的發(fā)射 圖樣的偏移；
圖12是根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體的另一實(shí)施例的側(cè)視圖13是沿著剖面線13-13的圖12中示出的LED封裝體的截面圖14的表格示出由反射杯的旋轉(zhuǎn)程度導(dǎo)致的LED封裝體的峰值發(fā)射的偏移；
圖15是矩形坎德拉分布圖，其示出由反射杯的旋轉(zhuǎn)程度導(dǎo)致的峰值發(fā)射圖樣的 偏移；
圖16是根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體的另一實(shí)施例的側(cè)視圖17是可用于根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體的反射杯的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖18是極坐標(biāo)iso-坎德拉圖，其示出通過(guò)將圖17中的反射杯應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明 的LED封裝體中而導(dǎo)致的峰值發(fā)射圖樣的偏移；
圖19是可用于根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體中的反射杯的另一實(shí)施例的俯視圖20是具有不對(duì)稱密封劑的根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體的另一實(shí)施例；
圖21是極坐標(biāo)iso-坎德拉圖，其示出由于具有圖20中所示的非對(duì)稱密封劑而導(dǎo) 致的LED封裝體的峰值發(fā)射圖樣的偏移；
圖22是根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體的另一實(shí)施例的側(cè)視圖23是矩形坎德拉分布圖，其示出由于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射器封裝體中的密封劑 的旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的峰值發(fā)射圖樣的偏移；
圖M是極坐標(biāo)iso-坎德拉圖，其示出由于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射器封裝體中的密封 劑的旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的峰值發(fā)射圖樣的偏移；
圖25是示出采用根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體的LED顯示器的示意圖沈是根據(jù)本發(fā)明的表面安裝LED封裝體的俯視圖27是根據(jù)本發(fā)明的表面安裝LED封裝體的另一實(shí)施例的側(cè)視圖觀是根據(jù)本發(fā)明的表面安裝LED封裝體的另一實(shí)施例的側(cè)視圖四是根據(jù)本發(fā)明的表面安裝LED封裝體的又一實(shí)施例的側(cè)視圖30是根據(jù)本發(fā)明的表面安裝LED封裝體的另一實(shí)施例的俯視圖31是根據(jù)本發(fā)明的表面安裝LED封裝體的又一實(shí)施例的側(cè)視圖32是根據(jù)本發(fā)明的表面安裝LED封裝體的另一實(shí)施例的截面圖33是根據(jù)本發(fā)明的表面安裝LED封裝體的另一實(shí)施例的截面圖34是根據(jù)本發(fā)明的表面安裝LED封裝體的又一實(shí)施例；以及
圖35是根據(jù)本發(fā)明的具有標(biāo)明發(fā)射傾斜方向的標(biāo)記的LED封裝體的一個(gè)實(shí)施例 的俯視圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及LED封裝體的各種實(shí)施例，所述LED封裝體的特征在于峰值Iv和FFP 發(fā)射特性從采用了該LED封裝體的LED顯示器的垂直中心線偏移一角度或傾斜一角度。根 據(jù)本發(fā)明的LED顯示器可利用LED封裝體作為它們的發(fā)射器，且通過(guò)將LED封裝體設(shè)置為 具有基本上類似的峰值發(fā)射偏移或傾斜，所述LED顯示器可提供具有相同或相似偏移或傾斜的峰值發(fā)射。
在一些實(shí)施例中，相對(duì)于顯示器平面來(lái)說(shuō)明LED顯示器的發(fā)射偏移的傾斜，且更 具體地，相對(duì)于顯示器平面的垂線來(lái)說(shuō)明LED顯示器的發(fā)射偏移的傾斜。對(duì)于平板顯示器 來(lái)說(shuō)，顯示器平面是顯示器的表面，且當(dāng)顯示器安裝到平坦表面時(shí)，顯示器平面通常平行于 顯示器的安裝表面。對(duì)于曲面顯示器來(lái)說(shuō)，顯示器平面是顯示器表面的切面，且在一些實(shí)施 例中，該切面可平行于顯示器的安裝表面。在本實(shí)施例中，顯示器平面(即，切面)的垂線 也垂直于安裝表面。
在一些實(shí)施例中，LED封裝體和LED顯示器的峰值發(fā)射特性相對(duì)于顯示器平面垂 線向下傾斜。這種設(shè)置特別適用于顯示器安裝于可能的觀眾的視高度上方的應(yīng)用。這些 LED顯示器的峰值發(fā)射特性更接近與觀眾看顯示器的視線匹配。這增加了射向觀眾的有用 光的數(shù)量，且減少了浪費(fèi)光的數(shù)量。這還允許顯示器平坦地安裝到其高位置處，消除了以一 角度安裝顯示器的成本和復(fù)雜性，同時(shí)仍允許更多的LED光沿著觀眾的視線定向。通過(guò)使 更多的LED光沿著觀眾的視線定向，相比于具有垂直于顯示器的峰值Iv和FFP特性的顯示 器，處于高處的顯示器可顯得更亮且具有更多的鮮艷色彩。
以下將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的具備所需的峰值發(fā)射偏移或傾斜的多個(gè)不同實(shí)施例，但 可以理解的是，除了本文說(shuō)明的那些方式之外，可以不同方式提供傾斜。正如上文所提及的 那樣，一些實(shí)施例說(shuō)明的是向下傾斜峰值發(fā)射，這使得位于高處的顯示器可被顯示器之下 的觀眾更有效地觀看。但是可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例還可用于將峰值發(fā)射向上 偏移，或?qū)⒎逯蛋l(fā)射向左或向右偏移。雖然參考LED來(lái)說(shuō)明顯示器的實(shí)施例，但是還可以理 解的是，可以使用多種不同類型的發(fā)射器。LED也可具有不同的安裝設(shè)置用于安裝于顯示器 中，例如引線或表面安裝設(shè)置。
根據(jù)不同因素(例如顯示器尺寸、顯示器高度和一般的觀眾與顯示器之間的距 離)，可在不同實(shí)施例中提供峰值發(fā)射的不同偏移或傾斜。峰值發(fā)射傾斜的適當(dāng)范圍是 5-20度范圍的傾斜，用以最佳地適應(yīng)室外應(yīng)用，然而可以理解的是，可使用其他的傾斜角度 范圍。例如，該峰值發(fā)射傾斜的范圍適于距離顯示器25-40米的觀眾觀看的10米高的顯示ο
本文參考特定實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但可以理解的是，本發(fā)明可以許多不同形式實(shí) 施，且不應(yīng)將本發(fā)明理解為限制于本文公開(kāi)的這些實(shí)施例。特別是，可提供除上文說(shuō)明的那 些以外的許多不同的LED、反射杯和引線框架設(shè)置，且密封劑可以提供其他特征，以改變來(lái) 自LED封裝體和應(yīng)用了該LED封裝體的LED顯示器的峰值發(fā)射的方向。雖然下文討論的LED 封裝體的不同實(shí)施例都涉及在LED顯示器中的使用，但是它們可獨(dú)立或與具有相同或不同 峰值發(fā)射傾斜的其他LED封裝體一起用于多種其他應(yīng)用中。
還可以理解的是，當(dāng)諸如層、區(qū)域或襯底的元件被稱為位于另一元件“上”時(shí)，其可 直接位于該另一元件上，或還可存在插入元件。而且，諸如“內(nèi)部”、“外部”、“上部”、“之上”、“下部”、“在......下方”和“之下”的相對(duì)術(shù)語(yǔ)以及類似術(shù)語(yǔ)都可用于本文中，用以說(shuō)明一層或另一區(qū)域的關(guān)系?？梢岳斫獾氖?，這些術(shù)語(yǔ)旨在涵蓋除描述于附圖中的取向之外的器 件的不同取向。
雖然第一、第二等術(shù)語(yǔ)可用于在本文中說(shuō)明各種的元件、部件、區(qū)域、層和/或部 分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)9元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分區(qū)分開(kāi)來(lái)。因此，在不脫離本發(fā)明所教導(dǎo) 的內(nèi)容的情況下，下文討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可被稱為第二元件、部件、區(qū) 域、層或部分。
參考截面圖說(shuō)明(這些截面圖是本發(fā)明實(shí)施例的示意性說(shuō)明)描述本發(fā)明的實(shí)施 例。因此，例如，由于制造技術(shù)和/或容差的原因，預(yù)期的是，層的實(shí)際厚度可以不同，且所 示出的形狀可以變化。本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)解釋為限定于本文說(shuō)明的區(qū)域的特定形狀，而 是當(dāng)包括例如由制造導(dǎo)致的形狀偏差。因?yàn)檎５闹圃烊莶?，所說(shuō)明或描述為方形或矩形 的區(qū)域?qū)⑼ǔ＞哂袌A形或曲形特征。因此，附圖中示出的區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上是示意性的，且不意圖 示出器件的區(qū)域的精確形狀，且不意圖限制本發(fā)明的范圍。
圖4和5示出根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體40的一個(gè)實(shí)施例，其具有偏移的或傾斜的 峰值發(fā)射?？梢岳斫獾氖?，LED顯示器中每個(gè)或大多數(shù)像素模塊都具有多個(gè)類似于LED封 裝體10的LED，且每一個(gè)的峰值發(fā)射都具有類似的偏移。這種偏移的積累導(dǎo)致通過(guò)顯示器 投影的圖像的傾斜。
LED封裝體40包括LED 42，其利用公知的安裝方法安裝在反射杯44中，反射杯44 具有有角度的側(cè)表面，從而將LED 42的側(cè)面發(fā)射的光反射到有助于LED封裝體40的所需 發(fā)射的方向上。反射杯44具有大致橢圓形形狀，但可以理解的是，其可具有許多不同的形 狀和尺寸。包含引線接合用于將電信號(hào)施加到LED 42，且LED封裝體40可封閉在透明材料 (未示出)上，所述透明材料例如是環(huán)氧樹脂，其保護(hù)LED、反射杯和任何電連接，且可對(duì)封 裝體40發(fā)射的光進(jìn)行整形。
常規(guī)LED的制造通常是公知的，且在本文中僅簡(jiǎn)要說(shuō)明?？衫霉墓に囍圃?LED，其中一種合適的工藝是利用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)來(lái)制造。LED的層通常 包括夾在第一和第二相反的摻雜的外延層之間的有源層/區(qū)域，所有這些層在生長(zhǎng)襯底上 依次形成。LED可形成在晶圓上，且隨后被單個(gè)化，從而安裝在封裝體中?？梢岳斫獾氖巧?長(zhǎng)襯底可保留作為最終被單個(gè)化的LED的一部分或可完全或部分地除去生長(zhǎng)襯底。
還可以理解的是，LED 42中也可包括其他層和元件，包括但不限于緩沖層、成核 層、接觸層和電流擴(kuò)展層以及光提取層和元件。有源區(qū)域可包括單量子阱(SQW)、多量子 阱(MQW)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)或超晶格結(jié)構(gòu)。有源區(qū)域和摻雜層可由不同材料系統(tǒng)來(lái)制造，優(yōu)選的 材料系統(tǒng)是III族氮化物基材料系統(tǒng)。III族氮化物是指氮和周期表的III族元素(通常為鋁 (Al)、鎵(Ga)和銦(In))之間形成的那些半導(dǎo)體化合物。該術(shù)語(yǔ)還指三元和四元化合物， 例如氮化鋁鎵(AWaN)和氮化鋁銦鎵(AlInGaN)。在優(yōu)選實(shí)施例中，摻雜層是氮化鎵(GaN) 且有源區(qū)域是hGaN。在替換實(shí)施例中，摻雜層可以是AlGaN，砷化鋁鎵(AWaAs)或磷砷化 鋁鎵銦(AlGaInAsP)。
生長(zhǎng)襯底可由多種材料制成，例如藍(lán)寶石、碳化硅、氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)， 合適的襯底是碳化硅的4H多形體，雖然也可應(yīng)用其他碳化硅多形體，包括3C、6H和15R多 形體。碳化硅具有某些優(yōu)點(diǎn)，例如與藍(lán)寶石相比，其與III族氮化物的晶格更為匹配，且得到 具有更高質(zhì)量的III族氮化物薄膜。碳化硅還具有非常高的熱導(dǎo)率，使得碳化硅上的III族氮 化物器件的總輸出功率不受襯底的散熱限制(對(duì)于形成在藍(lán)寶石上的一些器件，總輸出功 率受襯底的散熱限制)?？蓮腘orth Carolina的Durham的Cree Research, Inc.獲得SiC 襯底，且制造它們的方法詳細(xì)描述于科學(xué)文獻(xiàn)以及美國(guó)專利34861、4946547和5200022中。
LED還可包括導(dǎo)電電流擴(kuò)展結(jié)構(gòu)以及頂面上的引線接合焊盤，上述兩者都可由可 利用公知方法沉積的導(dǎo)電材料制成?？捎糜谶@些元件的一些材料包括Au、Cu、Ni Un、Al、Ag 或其組合，以及導(dǎo)電氧化物和透明導(dǎo)電氧化物。電流擴(kuò)展結(jié)構(gòu)可包括以網(wǎng)格狀排列在LED 42上的導(dǎo)電指狀物，所述導(dǎo)電指狀物間隔開(kāi)以增強(qiáng)從焊盤進(jìn)入到LED頂面的電流擴(kuò)展。在 操作中，通過(guò)上述引線接合將電信號(hào)施加到焊盤，且電信號(hào)通過(guò)電流擴(kuò)展結(jié)構(gòu)的指狀物和 頂面擴(kuò)展進(jìn)LED中。電流擴(kuò)展結(jié)構(gòu)通常用于頂面是ρ型的LED中，但是也可用于η型材料。
本文說(shuō)明的一些或所有LED可涂覆一種或多種熒光物質(zhì)，所述熒光物質(zhì)吸收至少 一些LED的光，并發(fā)射不同波長(zhǎng)的光，使得LED發(fā)射來(lái)自LED和熒光物質(zhì)的光的組合。在 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，白光發(fā)射LED具有發(fā)射藍(lán)色波長(zhǎng)光譜內(nèi)的光的LED，熒光物質(zhì) 吸收一些藍(lán)光并再發(fā)射黃光。LED發(fā)射藍(lán)光和黃光的白光組合。在其他實(shí)施例中，LED芯 片發(fā)射藍(lán)光和黃光的非白光組合，如美國(guó)專利No. 7213940中所描述的。在一些實(shí)施例中， 熒光物質(zhì)包括市場(chǎng)上可買到的YAG:Ce，當(dāng)然也能利用由基于(Gd，Y)3(Al, Ga)5012:Ce系統(tǒng) (例如，Y3Al5012:Ce，YAG)的熒光物質(zhì)制成的轉(zhuǎn)換顆粒獲得全范圍的寬黃色光譜發(fā)射。其他 可用于白光發(fā)射LED芯片的黃色熒光物質(zhì)包括Tb3_xREx012:Ce(TAG) ；RE = Y、Gd、La、Lu ；或 Sr2_x_yBaxCaySi O4 Eu。
發(fā)射紅光的LED可包括允許直接從有源區(qū)域發(fā)射紅光的LED結(jié)構(gòu)和材料?？商鎿Q 地，在其他實(shí)施例中，紅光發(fā)射LED可包括被吸收LED的光并發(fā)射紅光的熒光物質(zhì)覆蓋的 LED。適于這種結(jié)構(gòu)的一些熒光物質(zhì)可包括Lu203:Eu3+ ； (Sr2_xLax) (Ce1^xEux) O4 ；Sr2^xEuxCeO4 ； SrTiO3:Pr3+，Ga3+ ；CaAlSiN3:Eu2+ ；以及 Sr2Si5N8:Eu2+。
可利用多種不同的方法來(lái)涂覆被涂覆的LED，其中一種合適的方法描述于美國(guó)專 利申請(qǐng)序列號(hào)No. 11/656759和No. 11/899790中，上述兩個(gè)申請(qǐng)的標(biāo)題都為“晶圓級(jí)熒光物 質(zhì)涂覆方法和利用該方法制造的器件”，且將上述兩個(gè)申請(qǐng)都通過(guò)引用的方式并入本文中。 可替換地，可以利用其他方法來(lái)涂覆LED，例如電泳沉積(EPD)，合適的EPD方法描述于美國(guó) 專利申請(qǐng)No. 11/473089中，標(biāo)題為“半導(dǎo)體器件的閉環(huán)電泳沉積”，也將其通過(guò)引用并入本 文。可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體還可具有不同顏色的多個(gè)LED，其中的一個(gè)或 多個(gè)可以發(fā)射白光。
本文所述的次基座(submoimt)可由多種不同材料形成，優(yōu)選的材料是電絕緣的， 例如介電元件，次基座位于LED陣列和部件背面之間。次基座可包括例如氧化鋁的陶瓷、 氮化鋁、碳化硅或例如聚酰亞胺(polymide)和聚酯的聚合材料等等。在一個(gè)實(shí)施例中，介 電材料具有高熱導(dǎo)率，例如氮化鋁和碳化硅。在其他實(shí)施例中，次基座可包括高反射性材 料，例如反射陶瓷或例如銀的金屬層，以增強(qiáng)從部件的光提取。在其他實(shí)施例中，次基座42 可包括印刷電路板(PCB)、氧化鋁、藍(lán)寶石或硅或任何其他合適的材料，例如T-Clad熱覆 (thermal clad)絕緣襯底材料，其可從Chanhassen，Minn的Bergquist公司獲得。對(duì)于PCB 實(shí)施例來(lái)說(shuō)，可利用不同類型的PCB，例如標(biāo)準(zhǔn)FR-4PCB、金屬芯PCB或任何其他類型的印刷 電路板。
再次參考圖4和5，在常規(guī)LED封裝體中，LED安裝在反射杯底部表面的中心或其 附近。來(lái)自典型LED封裝體的峰值發(fā)射通常沿著封裝體中心線49，其是垂直于反射杯44在 密封劑的端部或頂部外的路徑。示出反射杯的底部表面的中心，該中心處，水平中間線46 和垂直中間線48相交。在常規(guī)LED封裝體中，LED芯片盡可能靠近這樣的位置安裝，在該位置處，LED占地面積的一半位于水平中間線46之上且一半位于其下。類似地，對(duì)于垂直 中間線48來(lái)說(shuō)，LED 42盡可能靠近這樣的位置安裝，在該位置處，LED占地面積的一半位于 垂直中間線48的一側(cè)且一半位于另一側(cè)。但是對(duì)于LED封裝體40來(lái)說(shuō)，LED 42從反射杯 44的底部的中心點(diǎn)處偏移，這種偏移導(dǎo)致峰值發(fā)射特性的相反偏移。在所示實(shí)施例中，LED 42在反射杯44中向上偏移，使得LED 42的大部分或全部位于水平中間線46之上。這導(dǎo)致 峰值發(fā)射特性向下偏移。
現(xiàn)在參考圖6，表格50示出反射杯中的LED向上偏移的不同距離和相應(yīng)的峰值發(fā) 射的偏移或傾斜以及垂直視角(V-V)和水平視角(H-H)的變化的采樣。這些測(cè)量采用常規(guī) 尺寸的LED和反射杯，當(dāng)然，可以理解的是，對(duì)于相同偏移距離，具有不同尺寸的LED或反射 杯的封裝體可能經(jīng)歷不同的峰值發(fā)射傾斜。對(duì)于小至0.01毫米(mm)的偏移來(lái)說(shuō)，發(fā)射圖 樣經(jīng)歷0.5度偏移。在LED向上偏移0.05mm時(shí)，峰值發(fā)射的偏移是7. 7度。這種偏移可 能由許多因素導(dǎo)致，其中一個(gè)就是隨著LED的偏移，變化至不對(duì)稱的場(chǎng)圖。超過(guò)0. 05mm的 LED偏移可進(jìn)一步增加峰值傾斜，但是可以理解，根據(jù)反射杯和密封劑的尺寸，通常到達(dá)一 個(gè)點(diǎn)，在這種情況下，傾斜的變化將隨著LED進(jìn)一步偏移而減小。
如圖6中進(jìn)一步示出，隨著向上偏移的增加，垂直視角V-V經(jīng)歷最小的變化。水平 視角H-H也隨著向上偏移的增加而經(jīng)歷最小的變化，直至偏移到達(dá)約0. 05mm，在該點(diǎn)處，視 角可能減小。水平視角的減小的點(diǎn)可取決于不同的因素，例如LED的尺寸相對(duì)于反射杯尺 寸。圖7是矩形坎德拉分布圖55，其示出晶片偏移0. 05mm的情況下峰值發(fā)射偏移7. 7度。
可以理解的是，LED可在其他方向上偏移，從而導(dǎo)致峰值發(fā)射在其他方向上偏移。 例如，水平中間線之下的LED的向下偏移會(huì)導(dǎo)致峰值發(fā)射向上偏移，而向左或向右偏移會(huì) 導(dǎo)致峰值發(fā)射分別向右和向左偏移。如上所述，典型的顯示器可包括成百上千或成千上萬(wàn) 個(gè)LED，且如果每個(gè)LED都呈現(xiàn)出類似的峰值發(fā)射偏移或傾斜，則顯示器發(fā)射的圖像將經(jīng)歷 相應(yīng)偏移。
如上所述，這種LED封裝體的峰值發(fā)射偏移或傾斜還可通過(guò)其他封裝體設(shè)置來(lái)實(shí) 現(xiàn)。常規(guī)LED封裝體通常具備LED、反射杯以及至少一些密封在透明材料中的引線接合，所 述透明材料用于提供保護(hù)和/或用于射束成形。圖8和9示出根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體60 的另一實(shí)施例，其包括LED 62、反射杯64以及用于將電信號(hào)施加到LED62的導(dǎo)線引線框架 66。密封劑68包圍LED、反射杯以及大部分引線接合，且通常為子彈形狀。密封劑68可被 成形為增強(qiáng)從芯片的光提取，并還保護(hù)芯片和相關(guān)的接觸結(jié)構(gòu)(例如引線接合)免受物理 損壞或環(huán)境因素(其可能導(dǎo)致腐蝕或退化)的影響。密封劑68的端發(fā)射部分通常具有半 球形透鏡形狀，其可增強(qiáng)從封裝體的光提取，且在一些情況下，可以提供輸出光束成形。
如在圖9中最佳地所示，密封劑68具有水平中間線70和垂直中間線72，密封劑中 心線73沿著密封劑的縱軸。在常規(guī)LED封裝體中，安裝在密封劑68中的反射杯盡可能靠近 水平和垂直中間線的交點(diǎn)，即，密封劑的中央。在LED封裝體60中，反射杯64偏離密封劑 的中央，且在所示實(shí)施例中，向上偏移，以致反射杯64整個(gè)或大部分都位于水平中間線70 之上。這可導(dǎo)致LED 62和導(dǎo)線引線框架(未示出)隨著反射杯64—起偏移。這種向上的 偏移導(dǎo)致LED封裝體60的峰值發(fā)射相應(yīng)的向下偏移。
圖10包括LED封裝體60的iso_坎德拉圖80，且圖11包括LED封裝體60的矩 形坎德拉分布圖85，LED封裝體60具有常規(guī)尺寸的LED 62，其安裝在常規(guī)尺寸的反射杯64的中心附近。這些圖示出LED封裝體60的發(fā)射特性，LED封裝體60的反射杯64偏離密封 劑68的中心0. 4mm安裝。這導(dǎo)致LED 62的相應(yīng)偏移，且導(dǎo)致峰值發(fā)射的約15度的偏移。 如果反射杯64安裝在密封劑68中的上部，則封裝體60的峰值發(fā)射會(huì)經(jīng)歷向下偏移或傾斜 15度。
如上文實(shí)施例所述，這種偏移可由許多因素導(dǎo)致，其中一個(gè)因素就是由于反射杯 64的偏移導(dǎo)致封裝體60產(chǎn)生非對(duì)稱場(chǎng)圖。反射杯進(jìn)一步偏離密封劑中心線可導(dǎo)致峰值發(fā) 射的偏移增加，但可能會(huì)到達(dá)一個(gè)點(diǎn)，在該點(diǎn)處峰值發(fā)射偏移不是那么顯著，這是因?yàn)槭艿?反射杯和密封劑的限制。同樣與上述實(shí)施例相似，反射杯在不同方向上的偏移會(huì)導(dǎo)致峰值 發(fā)射的不同偏移或傾斜，且其多數(shù)LED封裝體具有相同偏移或傾斜的顯示器的顯示器圖像 也會(huì)發(fā)生偏移或傾斜。
圖12和13示出LED封裝體的另一實(shí)施例90，其與圖8和9中的LED封裝體60類 似，并包括LED 92、反射杯94和用于將電信號(hào)施加到LED 92的導(dǎo)線引線框架96。子彈形 密封劑98包圍LED 92、反射杯94和引線框架96的大部分。如圖13中最佳地所示，在本 實(shí)施例中，反射杯94及其LED 92位于密封劑的中心或縱軸100處或位于所述中心或縱軸 100附近，或位于水平和垂直中間線102、104的交點(diǎn)處或位于該交點(diǎn)附近(如圖13中最佳 地所示)。如圖12中最佳地所示，反射杯94和引線框架96在密封劑98中傾斜。S卩，將它 們安裝為偏離封裝體90的縱軸100 —角度，這導(dǎo)致來(lái)自LED 92的反射杯94的LED 92的 主要發(fā)射也偏離縱軸一角度，該角度大小通常對(duì)應(yīng)于傾斜角度。
圖14和15示出在LED封裝體90的不同旋轉(zhuǎn)度情況下的峰值發(fā)射的偏移。圖14 示出表格110，該表格110示出在反射杯和弓I線框架旋轉(zhuǎn)0、3、5、10和15度的情況下LED封 裝體90的輸出特性。0度傾斜，峰值輸出發(fā)射處于0度，或沿著密封劑的縱軸。峰值發(fā)射隨 著反射杯和引線框架的每個(gè)傾斜程度而發(fā)生偏移。也分別示出了不同的垂直視角V-V和水 平視角H-H。圖15是矩形坎德拉分布圖120，其示出在反射杯和引線框架的不同旋轉(zhuǎn)度下 的峰值發(fā)射波形。這些波形對(duì)應(yīng)于圖14的表格中示出的峰值偏移。
圖16示出根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體的另一實(shí)施例130，其與圖12和13中的LED 封裝體90類似。LED封裝體130包括LED 132、反射杯134和引線框架136，它們都位于密 封劑138中。但是在本實(shí)施例中，反射杯134是傾斜的，但引線框架并未傾斜，而是沿著密封 劑的縱軸設(shè)置。反射杯134的不同傾斜角度可導(dǎo)致峰值輸出發(fā)射發(fā)生基本上相同的偏移， 如圖14和15中所示。可以理解的是，LED、反射杯和引線框架可以多種不同方式來(lái)安裝，以 提供根據(jù)本發(fā)明的峰值發(fā)射傾斜。
LED封裝體16中的反射杯的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)可導(dǎo)致峰值發(fā)射進(jìn)一步傾斜，實(shí)際的限制 由密封劑的約束呈現(xiàn)。不同尺寸的密封劑可對(duì)偏移產(chǎn)生不同約束。例如，在一些實(shí)施例中， 反射杯旋轉(zhuǎn)局限的極限可達(dá)到90度，而優(yōu)選的范圍是10-30度。所包含的LED具有旋轉(zhuǎn)相 同量的反射杯的LED顯示器可提供對(duì)應(yīng)偏移或傾斜的顯示發(fā)射。
根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體的峰值發(fā)射的偏移也能通過(guò)利用非對(duì)稱的LED封裝體特 征來(lái)產(chǎn)生。圖17示出根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體反射杯的一個(gè)實(shí)施例150，該反射杯是非對(duì) 稱的，并包括底面152和有角度的反射表面154。該反射杯可以類似于上文描述地設(shè)置在 LED封裝體中，LED安裝在反射杯150的底面152。還可包括上文所述的導(dǎo)線引線框架和密 封劑。有角度的反射表面1 設(shè)置為反射LED向側(cè)面發(fā)出的光，使其對(duì)LED封裝體的期望發(fā)射方向有貢獻(xiàn)。
在常規(guī)LED封裝體中，反射杯的有角度的反射表面圍繞底面具有大致相同的角 度。但是對(duì)于反射杯150來(lái)說(shuō)，有角度的反射表面IM具有非對(duì)稱特性，表現(xiàn)為至少一部分 相比于反射表面的其他部分具有不同的角度。在所示實(shí)施例中，頂部156的反射角度與有 角度的表面154的剩余部分的反射角度不同，這導(dǎo)致從頂部156反射的LED的光與從有角 度的表面154的剩余部分反射的光相比，以不同的角度被反射。光以更陡的角度反射離開(kāi) 頂部156，這導(dǎo)致峰值發(fā)射向下偏移，這種向下偏移在與頂部156相反的方向上。在其他實(shí) 施例中，峰值發(fā)射的偏移可朝向非對(duì)稱部分。
圖18示出常規(guī)LED封裝體的極坐標(biāo)iso_坎德拉圖160，該常規(guī)封裝體使用反射杯 150，且LED安裝在底面152的中心附近。對(duì)于使用反射杯150的發(fā)射器封裝體來(lái)說(shuō)，LED封 裝體呈現(xiàn)出大約8度的向下的峰值發(fā)射偏移或傾斜。
可以理解的是，反射杯中的不同的非對(duì)稱特征可產(chǎn)生峰值發(fā)射的不同偏移。圖19 示出根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體反射杯的另一實(shí)施例170，其也是非對(duì)稱的并包括底面172和 有角度的反射表面174。在本實(shí)施例中，反射表面174的左側(cè)部分176比反射表面的剩余 部分的角度更陡。這可以使得左側(cè)部分176比反射表面174的剩余部分以更陡的角度反射 LED的光，這會(huì)導(dǎo)致峰值發(fā)射向右偏移?？梢岳斫獾氖?，反射表面174的不同部分可具有不 同的角度，而這又導(dǎo)致LED封裝體峰值發(fā)射的不同偏移。
密封劑也可具有非對(duì)稱形狀，以偏移峰值發(fā)射。圖20示出根據(jù)本發(fā)明的LED封裝 體180的一個(gè)實(shí)施例，其包括密封劑182，其內(nèi)具有反射杯、位于反射杯中的LED以及引線框 架(未示出)。在所示實(shí)施例中，密封劑具有第一透鏡部分186和第二透鏡部分188，第一 透鏡部分186的曲率半徑不同于第二透鏡部分188的曲率半徑。透鏡部分186、188的非對(duì) 稱性導(dǎo)致封裝體180的峰值發(fā)射的偏移或傾斜。這種偏移可由不同因素導(dǎo)致，例如LED的 光在密封劑中經(jīng)歷非對(duì)稱反射。該非對(duì)稱反射導(dǎo)致峰值發(fā)射的相應(yīng)偏移。圖21是極坐標(biāo) iso-坎德拉圖190，其示出由非對(duì)稱透鏡導(dǎo)致的峰值發(fā)射的偏移，且峰值偏移約為8度。
圖22示出根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體的又一實(shí)施例200，其包括位于反射杯204中 的LED 202、引線框架206和密封劑208。在該實(shí)施例中，密封劑208形成為圍繞反射杯204 和引線框架206旋轉(zhuǎn)。LED封裝體200可以常規(guī)方式安裝在顯示器中，且引線框架206垂直 于顯示器，使得密封劑208與垂直方向成一角度。密封劑208可根據(jù)本發(fā)明處于多種不同 角度，且在一個(gè)實(shí)施例中，所述角度可以選擇成與可能的顯示器觀眾視線相匹配。在一個(gè)實(shí) 施例中，觀眾的視線可從垂直于顯示器的方向偏離約15度，且密封劑208的旋轉(zhuǎn)可偏離垂 直于顯示器的方向15度，從而與該可能的視線相匹配。
圖23是矩形坎德拉分布圖210，其示出在密封劑旋轉(zhuǎn)約15度的情況下，峰值發(fā)射 偏移約15度。圖M是極坐標(biāo)iso-坎德拉圖220，其示出密封劑旋轉(zhuǎn)15度的情況下，峰值 發(fā)射的類似偏移。偏移可由多種因素導(dǎo)致，例如透鏡光垂直地或非對(duì)稱地被密封劑反射并 從密封劑出射，且密封劑的旋轉(zhuǎn)通?？刂拼怪狈瓷浜桶l(fā)射的量。密封劑的不同形狀和尺寸 可導(dǎo)致與密封劑的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的不同傾斜度，且密封劑的形狀和體積也可對(duì)旋轉(zhuǎn)量產(chǎn)生實(shí)際 限制。
可以理解的是，除了上文說(shuō)明的那些之外，還可提供許多其他設(shè)置來(lái)提供偏移或 傾斜的峰值發(fā)射。一種這樣的設(shè)置可包括在顯示器中以一角度安裝LED封裝體，從而提供14所需的LED顯示器峰值發(fā)射的傾斜。其他實(shí)施例可包括上述實(shí)施例的組合。例如，反射杯 可隨密封劑的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。LED可隨著其他實(shí)施例中所述的設(shè)置(例如非對(duì)稱反射杯、非對(duì) 稱密封劑、反射杯旋轉(zhuǎn)等等)一起在反射杯中偏移。這些僅是可用于實(shí)現(xiàn)所需峰值發(fā)射傾 斜的多種組合中的一些。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體的實(shí)施例可用于多種不同應(yīng)用，但特別適用 于LED顯示器中，以提供傾斜的峰值發(fā)射圖樣。圖25示出LED顯示器的一個(gè)實(shí)施例M0，該 顯示器安裝在觀眾244之上，且顯示器240具有與觀眾M4的視角或視線248更接近匹配 的峰值發(fā)射圖樣對(duì)6。
如上所述，多種不同的發(fā)射器類型和封裝體可用于根據(jù)本發(fā)明的傾斜顯示器中。 在一些實(shí)施例中，可以使用表面安裝器件，且圖沈示出根據(jù)本發(fā)明的常規(guī)表面安裝LED封 裝體300的一個(gè)實(shí)施例。其包括安裝到次基座304的LED302，且反射杯306安裝到次基座 304，用以提供圍繞LED 302的反射表面。反射杯306典型地設(shè)置為反射從LED側(cè)面發(fā)射的 光。可通過(guò)次基座上的導(dǎo)電跡線或通過(guò)引線接合(未示出)與LED進(jìn)行電接觸。典型地在 LED上包含密封劑(未示出)或透鏡。與上述偏移的LED封裝體40 (示出在圖4和5中) 類似，在封裝體300中，LED302在反射杯306中向上偏移，而這又導(dǎo)致峰值發(fā)射向下偏移或 傾斜。同樣與上述實(shí)施例相同，LED的更大偏移會(huì)導(dǎo)致峰值發(fā)射的更大傾斜，且存在由反射 杯的約束呈現(xiàn)的實(shí)際限制。
圖27示出表面安裝LED封裝體310的又一實(shí)施例，其可用于顯示器中以發(fā)射偏 移或傾斜的峰值發(fā)射。該封裝體310包括安裝到次基座314的LED 312，且反射杯316圍 繞LED 312。LED 312可被在LED 312之上安裝到反射杯的密封劑或透鏡318覆蓋。在本 實(shí)施例中，次基座314可具有楔形形狀，從而在將其安裝在顯示器中時(shí)，其將會(huì)傾斜所需角 度，從而產(chǎn)生來(lái)自顯示器的峰值發(fā)射的偏移。可利用次基座上的常規(guī)導(dǎo)電跡線或常規(guī)引線 接合與LED進(jìn)行電接觸。
圖觀示出另一表面安裝LED封裝體320，其可用于顯示器中以發(fā)射偏移或傾斜的 峰值發(fā)射，該封裝體還包括LED 322、次基座3M和反射杯326，密封劑或透鏡3 位于LED 322之上。在本實(shí)施例中，LED 322以一角度安裝在反射杯326中。在本實(shí)施例中，LED 322 可位于反射杯326的基部，該基部以一角度形成。由于LED 322和反射器基部的角度，這導(dǎo) 致LED封裝體320的峰值發(fā)射發(fā)生偏移。
圖四示出根據(jù)本發(fā)明的表面安裝LED封裝體330的又一實(shí)施例，該實(shí)施例沒(méi)有反 射杯。而是，LED 332安裝到次基座334，且圓頂形密封劑或透鏡336位于LED之上。在本 實(shí)施例中，LED安裝在次基座334的中心線338上，且透鏡336從中心線338向上偏移。這 種密封劑的偏移導(dǎo)致的峰值發(fā)射偏移類似于參考上述在圖8和9示出的LED封裝體60在 上面討論的偏移?？梢岳斫獾氖牵渌砻姘惭bLED封裝體的實(shí)施例可具有反射杯，且反射 杯和LED芯片圍繞LED封裝體的中心線安裝，且透鏡從中心線向上偏移。
如上述的實(shí)施例，LED封裝體峰值發(fā)射的偏移還可通過(guò)使用非對(duì)稱反射杯、封裝或 密封劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖30示出表面安裝LED封裝體350的一個(gè)實(shí)施例，其具有反射杯352，其頂 部反射面354的反射角度與剩余反射面356的反射角度不同。這種反射面的差異導(dǎo)致LED 封裝體350的峰值發(fā)射向下偏移。圖31示出根據(jù)本發(fā)明的表面安裝LED封裝體370的另 一實(shí)施例，其具有非對(duì)稱密封劑或透鏡372，透鏡372具有第一和第二透鏡部分374、376，且第一部分374的曲率半徑與第二部分的曲率半徑不同。這種非對(duì)稱性導(dǎo)致LED封裝體370 的峰值發(fā)射發(fā)生偏移。
圖32示出根據(jù)本發(fā)明的表面安裝LED封裝體390的另一實(shí)施例，其具有安裝到 反射杯394的基部的LED 392，反射杯394具有反射側(cè)壁396。在本實(shí)施例中，反射杯側(cè)壁 396的各部分可具有不同高度，例如第一反射杯側(cè)壁部分398具有高度X，且第二反射杯部 分340具有高度y。在本實(shí)施例中，χ大于y，這導(dǎo)致LED封裝體的峰值發(fā)射在第二反射杯 部分340的方向上傾斜?？梢岳斫獾氖?，反射杯部分的高度的不同變化可導(dǎo)致峰值發(fā)射的 不同的傾斜角度，且反射杯可具有兩個(gè)以上的具有不同高度的側(cè)壁部分。例如，在不同的實(shí) 施例中，反射杯可具有三個(gè)或更多個(gè)具有不同高度的側(cè)壁部分。
圖33示出根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體410的另一實(shí)施例，其也具有安裝到反射杯 414的基部的LED 412。在該實(shí)施例中，反射杯414具有反射杯側(cè)壁416，該側(cè)壁416包含具 有不同反射角的部分。第一反射部分418的反射表面與對(duì)應(yīng)于反射杯的基部的平面成角度 X0，且第二反射部分420的反射表面也與對(duì)應(yīng)于反射杯414的基部的平面成角度y°。在 本實(shí)施例中，X°大于y°，這導(dǎo)致在第二反射部分420的方向上的傾斜。可以理解的是，各 反射杯部分的反射角的不同變化可導(dǎo)致峰值發(fā)射的不同傾斜角度，且反射杯可具有兩個(gè)以 上的具有不同反射角的反射部分。例如，在不同的實(shí)施例中，反射杯可具有三個(gè)或更多個(gè)具 有不同反射角的側(cè)壁部分。
圖34示出根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體430的又一實(shí)施例，其也具有安裝到反射杯 434的基部的LED 432。在本實(shí)施例中，反射杯434具有反射杯側(cè)壁436，該側(cè)壁包含具有 不同的非對(duì)稱形狀的部分。在所示實(shí)施例中，反射杯434可包含具有彎曲反射表面的第一 反射部分438以及具有垂直反射表面的第二反射部分440。根據(jù)所需的峰值發(fā)射角度的傾 斜，反射杯側(cè)壁可包含具有不同非對(duì)稱性的不同部分。在所示實(shí)施例中，這種非對(duì)稱性導(dǎo)致 峰值發(fā)射在第一反射部分438的方向上傾斜。在不同的實(shí)施例中，反射杯可包含具有不同 非對(duì)稱性的三個(gè)或更多個(gè)側(cè)壁部分，從而產(chǎn)生所需峰值發(fā)射傾斜。
圖35示出根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體450的另一實(shí)施例，其與圖沈中所示的LED封 裝體300類似。其包括安裝到次基座454的LED 452，且反射杯456安裝到次基座454，從 而在LED 452周圍提供反射表面。在本實(shí)施例中，在次基座上包括發(fā)射方向標(biāo)記458，其示 出封裝體450的發(fā)射傾斜的方向。這種標(biāo)記參與制造利用LED封裝體450的LED顯示器， 使得容易識(shí)別傾斜方向。這提供了所需朝向的一致且可靠的定位，從而提供顯示器的所需 發(fā)射傾斜?？梢岳斫獾氖?，這些標(biāo)記可具有多種不同的形式且可位于封裝體上的多個(gè)不同 位置，包括但不限于反射杯、密封劑或LED。重要的是，所述標(biāo)記傳達(dá)特定LED封裝體的發(fā)射 傾斜的方向。
可以理解的是，除了上述實(shí)施例之外，也可采用許多其他的表面安裝設(shè)置來(lái)提供 所需的峰值發(fā)射的偏移或傾斜。還可以理解的是，可以將不同封裝體實(shí)施例的特征組合，從 而實(shí)現(xiàn)所需的峰值發(fā)射偏移。例如，導(dǎo)致某種偏移的非對(duì)稱密封劑可與具有導(dǎo)致發(fā)射傾斜 的不同形狀的反射杯的任一實(shí)施例組合。根據(jù)本發(fā)明存在可用的許多不同的組合，且可以 理解的是，本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容涵蓋這些組合中的每一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的顯示器還可包括LED封裝體的不同組合。即，不同顯示器中的LED 封裝體不必都具有導(dǎo)致發(fā)射傾斜的相同特征。在一些實(shí)施例中，不是所有的封裝體都具有峰值發(fā)射傾斜，且一些封裝體沿著封裝體中心線或封裝體或顯示器的垂線來(lái)發(fā)光。在其他 實(shí)施例中，顯示器中不同的LED封裝體可具有不同方向上的峰值發(fā)射傾斜，且在一些實(shí)施 例中，LED顯示器像素中的不同顏色可沿不同方向發(fā)射。
根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體可用于除LED顯示器之外的多種不同的照明應(yīng)用中，且 特別是那些使用從小尺寸高輸出光源偏離垂直軸發(fā)射的應(yīng)用。這些應(yīng)用中的一些應(yīng)用包括 但不限于，路燈、建筑燈、家用和辦公室照明、顯示器照明和背光照明。
雖然已經(jīng)參考某些優(yōu)選構(gòu)造說(shuō)明了本發(fā)明，但是也可能存在其他形式。因此，本發(fā) 明的精神和范圍不應(yīng)局限于上述形式。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管(LED)顯示器，包括多個(gè)LED封裝體，至少一些LED封裝體具有從封裝體的中心線傾斜的峰值發(fā)射，所述 LED封裝體安裝在所述顯示器中，用以產(chǎn)生具有從所述顯示器的平面的垂線傾斜的峰值發(fā) 射的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中所述顯示器是平板顯示器，且所述顯示器的 平面包括所述顯示器的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中所述顯示器是曲面顯示器，且所述顯示器的 平面包括所述顯示器的表面的切面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中大多數(shù)所述LED封裝體都具有從它們的中 心線傾斜的峰值發(fā)射，其中每一個(gè)的傾斜量基本相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中大多數(shù)所述LED封裝體都具有從它們的中 心線傾斜的峰值發(fā)射，其中一些的傾斜量與其他的傾斜量不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括反射杯，LED 位于所述反射杯中，所述LED偏離所述反射杯的中心。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括安裝在反射 杯中的LED，以及覆蓋所述反射杯的至少一部分的密封劑，所述反射杯偏離所述LED封裝體 的垂直中心線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括安裝在反射 杯中的LED，以及覆蓋所述反射杯的至少一部分的密封劑，所述反射杯偏離所述密封劑的中 心線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括安裝在反 射杯中的LED，以及覆蓋所述反射杯的至少一部分的密封劑，所述反射杯在所述密封劑中旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED顯示器，進(jìn)一步包括至少部分地位于所述密封劑中的導(dǎo) 線引線框架，其中所述引線框架是傾斜的。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED顯示器，進(jìn)一步包括至少部分地位于所述密封劑中的導(dǎo) 線引線框架，其中所述反射杯和所述引線框架大致設(shè)置在所述密封劑的中心線上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括安裝在反射 杯中的LED，其中所述反射杯是非對(duì)稱的。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括安裝在反射 杯中的LED以及圍繞所述反射杯的密封劑，其中所述密封劑是非對(duì)稱的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括安裝在反射 杯中的LED、導(dǎo)線引線框架和圍繞所述反射杯以及所述導(dǎo)線引線框架的至少一部分的密封 劑，所述密封劑圍繞所述反射杯和弓I線框架旋轉(zhuǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中所述LED封裝體包括表面安裝器件。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顯示器，其中所述顯示器能夠安裝在預(yù)期觀眾上方，其 中所述顯示器的所述峰值發(fā)射的所述傾斜包括向下傾斜。
17.一種發(fā)光二極管(LED)封裝體，包括反射杯中的LED，其中所述LED偏離所述反射杯的中心放置，使得所述封裝體的峰值發(fā)射從封裝體中心線傾斜。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED封裝體，進(jìn)一步包括至少部分地覆蓋所述反射杯的密 封劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的LED封裝體，進(jìn)一步包括至少部分地覆蓋所述反射杯的透鏡。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的LED封裝體，其中將所述LED偏離所述反射杯的中心放置， 使得所述峰值發(fā)射在與所述LED偏離中心的方向相反的方向上傾斜。
21.一種發(fā)光二極管(LED)封裝體，包括安裝在反射杯中的LED，以及至少部分地覆蓋所述反射杯的密封劑，所述反射杯偏離所 述封裝體的封裝體中心線放置，使得所述封裝體的峰值發(fā)射從封裝體中心線傾斜。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的LED封裝體，其中將所述反射杯偏離封裝體中心線定位，使 得所述峰值發(fā)射在與所述反射杯偏離中心的方向相反的方向上傾斜。
23.一種發(fā)光二極管(LED)封裝體，包括安裝在反射杯中的LED，以及至少部分地覆蓋所述反射杯的密封劑，所述密封劑偏離封 裝體中心線放置，使得所述封裝體的峰值發(fā)射從封裝體中心線傾斜。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的LED封裝體，其中將所述密封劑偏離封裝體中心線放置，使 得所述峰值發(fā)射在與所述密封劑偏離中心的方向相同的方向上傾斜。
25.一種發(fā)光二極管(LED)封裝體，包括安裝在反射杯中的LED，以及至少部分地覆蓋所述反射杯的密封劑，所述反射杯相對(duì)于 封裝體中心線旋轉(zhuǎn)，使得所述封裝體的峰值發(fā)射從封裝體中心線傾斜。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的LED封裝體，其中所述密封劑包括透鏡。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的LED封裝體，其中所述峰值發(fā)射的所述傾斜與所述反射杯 的所述旋轉(zhuǎn)在相同的方向上。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的LED封裝體，進(jìn)一步包括至少部分地位于所述密封劑中的 導(dǎo)線引線框架，其中所述引線框架是傾斜的。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的LED封裝體，進(jìn)一步包括至少部分地位于所述密封劑中的 導(dǎo)線引線框架，其中所述密封劑和所述引線框架大致設(shè)置于所述封裝體中心線上。
30.一種發(fā)光二極管(LED)封裝體，包括安裝在反射杯中的LED，其中所述反射杯是非對(duì)稱的，使得所述封裝體的峰值發(fā)射從封 裝體中心線傾斜。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的LED封裝體，其中所述反射杯包括有角度的反射表面，該反 射表面的至少一部分具有不同的角度以使得所述峰值發(fā)射傾斜。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的LED封裝體，其中所述峰值發(fā)射傾斜與所述反射杯的非對(duì) 稱性相反。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的LED封裝體，其中所述峰值發(fā)射傾斜與所述反射杯的非對(duì) 稱性在相同的方向上。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的LED封裝體，其中所述反射杯的至少一個(gè)反射杯側(cè)壁部分 具有不同于所述反射杯側(cè)壁的剩余部分的高度。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的LED封裝體，其中所述反射杯的至少一個(gè)反射表面具有反射角度不同的部分。
36.根據(jù)權(quán)利要求30所述的LED封裝體，其中所述反射杯的至少一個(gè)反射表面具有曲 率不同的部分。
37.一種發(fā)光二極管(LED)封裝體，包括安裝在反射杯中的LED，以及至少部分地覆蓋所述反射杯的密封劑，其中所述密封劑是 非對(duì)稱的，使得所述封裝體的峰值發(fā)射從封裝體中心線傾斜。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的LED封裝體，其中所述密封劑的非對(duì)稱包括具有不同曲率 的部分。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的LED封裝體，其中所述峰值發(fā)射的傾斜與所述密封劑的非 對(duì)稱性相反。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的LED封裝體，其中所述峰值發(fā)射的傾斜與所述密封劑的非 對(duì)稱性在相同的方向上。
41.一種發(fā)光二極管(LED)封裝體，包括 安裝在反射杯中的LED;以及至少部分地覆蓋所述反射杯的密封劑，所述密封劑相對(duì)于所述封裝體的中心線旋轉(zhuǎn)使 得所述發(fā)射傾斜。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的LED封裝體，其中所述反射杯位于所述封裝體的中心線上 并基本上垂直于所述封裝體的中心線。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的LED封裝體，進(jìn)一步包括位于所述封裝體的中心線上的導(dǎo) 線引線框架。
44.一種顯示器，包括多個(gè)發(fā)射器，至少一些發(fā)射器的峰值發(fā)射從發(fā)射器中心線傾斜，所述顯示器能夠安裝 在偏離觀眾直視線的位置處，所述發(fā)射器安裝在所述顯示器中以產(chǎn)生具有在所述觀眾的方 向上傾斜的峰值發(fā)射的圖像。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的顯示器，其中至少一些所述發(fā)射器包括LED封裝體。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的顯示器，其中每個(gè)所述發(fā)射器的峰值發(fā)射的傾斜量都基本 相同。
47.根據(jù)權(quán)利要求44所述的顯示器，其中對(duì)于至少一些所述發(fā)射器，傾斜量與其他發(fā) 射器的傾斜量不同。
48.根據(jù)權(quán)利要求44所述的顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括反射杯，LED位 于所述反射杯內(nèi)，所述LED從所述反射杯的中心偏離。
49.根據(jù)權(quán)利要求44所述的顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括安裝在反射杯 中的LED以及覆蓋所述反射杯的至少一部分的密封劑，所述反射杯從所述LED封裝體的垂直中心線偏離。
50.根據(jù)權(quán)利要求44所述的顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括安裝在反射杯 中的LED以及覆蓋所述反射杯的至少一部分的密封劑，所述反射杯從所述密封劑的中心線偏離。
51.根據(jù)權(quán)利要求44所述的顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括安裝在反射杯 中的LED以及覆蓋所述反射杯的至少一部分的密封劑，所述反射杯在所述密封劑中旋轉(zhuǎn)。
52.根據(jù)權(quán)利要求44所述的顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括安裝在反射杯 中的LED，其中所述反射杯是非對(duì)稱的。
53.根據(jù)權(quán)利要求44所述的顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括安裝在反射杯 中的LED以及圍繞所述反射杯的密封劑，其中所述密封劑是非對(duì)稱的。
54.根據(jù)權(quán)利要求44所述的顯示器，其中至少一些所述LED封裝體包括安裝在反射杯 中的LED、導(dǎo)線引線框架以及圍繞所述反射杯和所述導(dǎo)線引線框架的至少一部分的密封劑， 所述密封劑圍繞所述反射杯和弓I線框架旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
公開(kāi)了LED封裝體和應(yīng)用該LED封裝體的LED顯示器，其中LED顯示器的峰值發(fā)射可傾斜或偏移，從而根據(jù)LED顯示器的安裝高度或位置定制其峰值發(fā)射。LED顯示器的一個(gè)實(shí)施例包括多個(gè)LED封裝體，其中至少一些LED封裝體的峰值發(fā)射從封裝體中心線傾斜。以這種方式將LED封裝體安裝到顯示器中，從而產(chǎn)生峰值發(fā)射從顯示器的垂直發(fā)射方向傾斜的圖像。
文檔編號(hào)H01L33/60GK102037504SQ201080001659
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者C·K·陳, H·劉, X·費(fèi), X·顏, Y·K·劉, Z·張 申請(qǐng)人:惠州科銳光電有限公司