[实用新型]高出光率的单色LED封装结构及使用其的投影光学引擎

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED封装结构及投影显示技术，尤其涉及一种高出光率的单色LED封装结构及使用其的投影光学引擎。 

背景技术

近年来，由于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)发光效率高、寿命长、反应灵敏、不含有毒物质等特点，使得其的应用越来越广泛，被认为是继白炽灯、荧光灯以后的第三代照明光源，被广泛应用在液晶投影装置、手机背光源、显示屏幕等。随着科技的发展，LED也朝着高亮度、低损耗的方向发展。然而，要提高LED的亮度，降低其光损失，除了从LED本身结构改进以外，LED芯片的封装方式更是影响其发光亮度、发光均匀度的关键。 

通常，LED的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯，当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光，紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此，并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料。传统的单色LED封装结构是直接把LED芯片固定在基板上，之后再通过金线连接LED芯片上的电极和基板上的导电层。然而，由于光线由光密介质(芯片出光层)进入光疏介质(空气)，光线会发生偏离法线方向的折射现象，且，当折射率差越大时，折射现象越厉害，一方面使光线在出射界面由于折射率差引起反射损失，出光效率较低；另一方面，当入射角大于临界角时，会产生全反射，使很多光线由于全反射而损耗掉，无法从芯片中出射到外部，进一步降低出光效率；此外，传统的单色LED封装 结构使LED芯片和金线均裸露在空气中，可靠性较差。 

中国实用新型专利申请说明书中申请号“200920205772.3”名称为“高出光率的单色LED封装结构及使用其的投影光学引擎”公开了一种高出光率的单色LED封装结构，其通过在单色LED芯片上设置球状封装胶体，虽然缩小临界物质的折射率差异，减小全反射损耗，提高出光效率，然而，这种球状封装胶体的封装工艺较复杂，往往需要特定的模具辅助进行，生产的良品率低。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种封装工艺简单、生产的良品率高的高出光率的单色LED封装结构。 

另外，还需提供一种成本较低、投影显示效果好的投影光学引擎。 

本实用新型的发明目的是通过以下技术方案来实现的： 

一种高出光率的单色LED封装结构，包括基板，至少一个设置于所述基板表面的LED芯片，以及包覆所述LED芯片的玻璃光学透镜，所述玻璃光学透镜与基板之间还填充有覆盖所述LED芯片的透明封装胶体，所述封装胶体的折射率小于或等于玻璃光学透镜的折射率，同时小于LED芯片的折射率。 

一种投影光学引擎，包括微显示面板，投影镜头以及照明装置。其中，微显示面板对入射光进行调制，并调制出携有图像信息的图像光。投影镜头用于将所述微显示面板上的图像信息投影成像到屏幕上。照明装置照射所述微显示面板。该照明装置包括多个上述所述的高出光率的单色LED封装结构。 

一种投影光学引擎，包括照明装置，数字微镜器件，全内反射棱镜以及投影镜头。其中，照明装置用于提供入射光线，其包括多个上述所述的高出光率的单色LED封装结构。数字微镜器件选择性的反射所述入射光线以产生影像 光线。全内反射棱镜设置于所述照明装置与数字微镜器件之间，将入射光线导入所述数字微镜器件并反射所述数字微镜器件出射的影像光线。投影镜头用于接收该数字微镜器件所出射的影像光线，并将该影像光线投影成影像画面。 

本实用新型的封装结构，通过设置加工工艺简单的玻璃光学透镜，以及在该玻璃光学透镜与基板之间填充折射率较小的封装胶体，减小全反射角，提高出光效率，同时，简化了整个封装工艺，提升了生产良率。而使用这种封装结构的投影光学引擎，封装工艺简单、良品率高的单色LED封装结构出射的高出光率的光照射微显示面板/数字微镜器件，之后，由微显示面板/数字微镜器件调制出图像光，从投影镜头输出到外部屏幕，结构简单，光能利用率高，生产成本较低，投影显示效果好。 

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。 

图1为本实用新型第一实施方式的高出光率的单色LED封装结构的剖视结构示意图。 

图2为本实用新型第二实施方式的高出光率的单色LED封装结构的剖视结构示意图。 

图3为本实用新型第三实施方式的高出光率的单色LED封装结构的剖视结构示意图。