[发明专利]具有成角度的或竖直的LED的发射器封装

说明书

本申请是于2009年12月11日提交的题为“SideViewSurfaceMount WhiteLED（侧视表面安装白光LED）”的美国专利申请公开No. 2010/0090233的部分继续申请，本申请是于2007年4月24日提交的题为 “SideViewSurfaceMountWhiteLED（侧视表面安装白光LED）”的美国 专利申请No.11/739,307（现为专利No.7,649,209）的继续申请，本申请 要求于2006年4月24日提交的美国临时申请No.60/745,478的权益。

本发明的背景技术

本发明的技术领域

本发明涉及发光二极管封装和使用发光二极管封装作为其光源的显 示器。

现有技术的描述

发光二极管（LED）是将电能转换为光的固态装置，一般包括夹在相 反掺杂层之间的半导体材料的一个或多个活性层。当在掺杂层上施加偏压 时，将空穴和电子注入活性层中，在此它们重新组合，以产生光。光从活 性层和LED的所有表面发出。

过去十多年的技术进步使得LED具有较小的占地面积，发射效率增 加，成本降低。与其他发射器相比，LED还具有延长的使用寿命。例如， LED的使用寿命可为50,000小时以上，而白炽灯泡的使用寿命约为2,000 小时。LED还比其他光源更稳定，消耗较少的能量。由于这些和其他原因， LED变得更加普及，现在用于越来越多的传统上属于白炽灯、荧光灯、卤 素灯和其他发射器领域中的应用。

为了在常规应用中使用LED芯片，已知的是，将LED芯片封在封装 内，以提供环境和/或机械保护、颜色选择、聚光等。LED封装还包括用 于将LED封装与外部电路电连接的电导线、接触件（contact）或迹线 （trace）。在图1所示的典型两脚LED封装/元件10中，单个LED芯片 12通过焊接结合物或导电环氧树脂安装在反射杯（reflectivecup）13上。 一条或多条焊线11将LED芯片12的欧姆接触件与导线15A和/或15B连 接，所述导线可附接至反射杯13或与其成一体。反射杯13可填充有封装 材料16和波长转换材料（例如，荧光体），可包含在LED芯片上方或包 含在封装材料内。LED发出的第一波长的光可由荧光体吸收，该荧光体可 响应地发出第二波长的光。整个组件随后可封装在透明保护树脂14中， 该透明保护树脂可模制成透镜的形状，以对LED芯片12发出的光进行引 导或成形。

图2示出了常规LED封装20的俯视图，其与图1所示的封装10相 似，包括安装在反射杯24的底座处的LED芯片22。包括焊线26a和26b， 以与LED芯片22的欧姆接触件连接，反射杯24填充有封装材料28。在 封装20中，反射杯24为椭圆形，LED芯片22为矩形，LED芯片22与 反射杯24纵向地对准。即，LED芯片的较长边缘与沿反射杯的延伸方向 延伸的反射杯轴线对准。

可使用不同LED封装（例如，图1和图2所示的LED封装）作为大 小显示器的光源。基于大屏幕LED的显示器（通常称为巨幕）在许多室 内和室外场所（例如，运动场、跑道、音乐会和诸如纽约市的时代广场的 大型公共区域）变得越来越常见。在当前技术下，这些显示器或屏幕中的 某些可大到60英尺高和60英尺宽。随着技术进步，期望能研制出更大的 屏幕。

这些屏幕可包括几千个“像素”或“像素模块”，其中的每个都可包 含多个LED。像素模块可使用高效且高亮度LED，这些LED允许从相对 较远的位置看见显示器，即使是在有阳光的白天。像素模块可仅具有三个 或四个LED（一个红色、一个绿色和一个蓝色），这些LED允许像素根据 红光、绿光和/或蓝光的组合发出多种不同颜色的光。在最大的超大屏幕中， 每个像素模块可具有几十个LED。像素模块布置在矩形栅格中。在一种类 型的显示器中，栅格可为640个模块宽480个模块高，屏幕的尺寸取决于 像素模块的实际尺寸。

大多数基于常规LED的显示器都由接收输入信号（例如，电视信号） 的计算机系统控制，基于在像素模块处所需的特定颜色形成整个显示图 像，计算机系统确定每个像素模块中的哪个LED发光，并确定其亮度。 还可包括电力系统，其向每个像素模块提供电力，可调节提供给每个LED 的电力，使其发出期望亮度的光。提供导体以向像素模块中的每个LED 提供适当功率信号。