[发明专利]投影LED模组及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一个发光二极管模组，特别涉及一个发出偏振光(polarized light)的投影用发光二极管模组。

发明背景

高亮度发光二极管(LED)的进步已经为在不同照明技术包括微型投影仪里使用LED创造了机会。来自LED的光被投影到微型显示器上，如液晶显示器(LCD)、硅基液晶(LCoS)或数字微镜装置(DMD)。微型投影技术的一个挑战是在LCD或LCoS应用里需要利用偏振光。但是，普通的LED发出的并非偏振态光，如果将其应用于LCD或LCoS作为光源，大部分光源将会被浪费掉。因为只有一种偏振态(polarization state)能通过LCD或LCoS，而垂直于该偏振态的另一种偏振态则会被吸收、发散或被阻塞。另外，要做到偏振光输出和光回收利用来增加亮度，现有的微型投影仪需添加独立的偏振和光回收光学组件，从而导致较高的成本，同时亦难以进一步缩小微型投影仪的外形尺寸。

鉴于现有用于投影的LED模组有这样和那样的限制。因此，需要一个能够解决这些缺陷的LED模组。

发明概述

依照本发明一个实施例，披露了一个用于投影的发光二极管(LED)模组，其用于将LED光转换成偏振光，直接为投影模组提供偏振态光源。该LED模组包括一个反射偏振器，其用来将原LED光极化，并投射第一偏振态光，同时反射第二偏振态光；和一个偏振转换元件，其被连接到反射偏振器，偏振转换元件位于LED光和反射偏振器之间，其中偏振转换元件将第二偏振态光转换成期望的偏振态光。

依照本发明的另一个实施例，披露了一个用于投影的发光二极管(LED)模组，其用于将LED光转换成偏振光，直接为投影模组提供偏振态光源。该LED模组包括一个基板，基板的一个表面定义了一个反射形面(reflecting cup)；一个LED芯片被固定于基板上，LED芯片用来发出光束；一个反射偏振器，其位于光束的发光路径上，其中反射偏振器偏振光束，并射出第一偏振态光，以及反射第二偏振态光；以及一个偏振转换元件，其位于基板上，偏振转换元件位于LED芯片和反射偏振器之间，其中偏振转换元件被设置以将第二偏振态光转换成期望的偏振态光，并且其中偏振转换元件与LED芯片之间有一空气间隙，其中空气间隙被设置以将光束缩窄。

依照本发明的另一个实施例，披露了一个制作投影用发光二极管(LED)模组的方法。方法包括的步骤有：提供一个基板，基板的一个表面定义了一个反射形面；将一个或多个LED芯片阵列固定于基板，LED芯片用来发出光束；放置一个反射偏振器在光束的光发射路径上，其中反射偏振器偏振光束，并射出第一偏振态光，以及反射第二偏振态光；以及放置一个偏振转换元件在的基板上，位于LED芯片和反射偏振器之间，其中偏振转换元件将第二偏振态光转换成期望的偏振态光，并且其中偏振转换元件与LED芯片之间预留空气间隙。

从以下的详细描述，其中本发明实施例通过附图进行叙述，本领域技术人员将更加容易理解本发明的其它实施例。将会认识到，本发明能够使用于其它和不同的实施例，并能够以各种方式对其一些细节作出改变，所有这些都不会脱离本发明的精神和范围。

附图说明

图1是本发明一个实施例的一个发光二极管(LED)模组的透视截面图；

图2是本发明一个实施例的显示光透射及反射路径的LED模组的侧视截面图；

图3A是本发明一个实施例的显示一个球面形状反射器的LED模组的侧视截面图；

图3B是本发明一个实施例的描述球面形状反射器的LED位置和反射路径的示意图；

图4A是本发明一个实施例的显示一个抛物面形状反射器的LED模组的侧视截面图；

图4B是本发明一个实施例的描述抛物面形状反射器的LED位置和反射路径的示意图；

图5A是本发明一个实施例的显示一个椭球面形状反射器的LED模组的侧视截面图；

图5B是本发明一个实施例的描述椭球面形状反射器的LED位置和反射路径的示意图；

图6是本发明一个实施例的一个LED模组生产流程图。

图7A是本发明一个实施例的包括一个复合框架的第一示范LED模组的分解透视图；

图7B是本发明一个实施例的图7A所示的第一示范LED模组的侧视截面图；

图8A是本发明一个实施例的包括一个LED芯片在MCPCB上的第二示范LED模组的分解透视图；

图8B是本发明一个实施例的图8A所示的第二示范LED模组的侧视截面图；

图9A是本发明一个实施例的包括一个商用LED封装的第三示范LED模组的分解透视图；