專利名稱：具有覆蓋的發(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)光裝置，特別涉及具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的覆蓋層的發(fā)光二級(jí)管(LED)顯示器。
背景技術(shù)：
發(fā)光二級(jí)管顯示裝置被用于不同的顯示應(yīng)用中。已知的顯示裝置使用LED以激發(fā)波長(zhǎng)或色彩轉(zhuǎn)化材料，如熒光或發(fā)光材料，然后將熒光或發(fā)光材料的發(fā)射與未轉(zhuǎn)換的來(lái)自LED的第一發(fā)射結(jié)合。但是，雖然這些已知的LED顯示裝置與單LED(single-LED)裝置工作良好，但是已知多LED(multi-LED)裝置在保持色彩一致性上有困難。由此，需要一種解決關(guān)于多LED顯示器的現(xiàn)有缺陷的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，揭示了一種發(fā)光二級(jí)管顯示裝置。該裝置包括基體，多個(gè)布置在所述基體上的壁，所述多個(gè)壁形成穴，所述穴被填充有密封劑，所述密封劑不包括熒光材料，布置于所述基體的第一部分在所述穴中的LED，在所述LED與所述基體的第二部分之間的電連接，及處于所述穴的頂端的熒光材料覆蓋。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，揭示了一種發(fā)光二級(jí)管顯示裝置。該裝置包括基體，多個(gè)布置在所述基體上的壁，所述多個(gè)壁形成穴，布置于所述基體的第一部分在所述穴中的LED，在所述LED與所述基體的第二部分之間的電連接，及處于所述穴的頂端的熒光材料覆蓋，所述熒光材料覆蓋包括塑料層及熒光材料層。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，揭示了一種發(fā)光二級(jí)管顯示裝置。該裝置包括基體，多個(gè)穴，所述多個(gè)穴的每一個(gè)形成在布置在所述基體上的多個(gè)壁中，多個(gè)LED，所述多個(gè)LED的每一個(gè)布置于單獨(dú)的所述多個(gè)穴之中，所述多個(gè)LED的每一個(gè)布置于所述基體的第一部分，多個(gè)電連接，所述多個(gè)電連接的每一個(gè)連接所述多個(gè)LED的其中之一到所述基體的一個(gè)或更多各個(gè)第二部分，及處于所述多個(gè)穴的頂端的熒光材料覆蓋。


圖1是現(xiàn)有裝置的剖視圖，示出了結(jié)合LED使用的熒光或發(fā)光材料。
圖2是使用多LED的現(xiàn)有顯示器。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的LED裝置的剖視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的LED裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，現(xiàn)有裝置的剖視圖示出了結(jié)合LED 100使用的熒光或發(fā)光材料。LED 100被置于基體的第一部分110上。由LED 100到基體的第二部分130建立了電連接120。LED 100大體上被放置在具有反射壁的穴或杯140中。密封劑150添滿穴以保護(hù)LED 100，電連接120及基體。熒光或發(fā)光材料的微粒分散在密封劑中。一種已知的使用在LED顯示裝置中的熒光或發(fā)光材料是磷光體。
當(dāng)電流通過(guò)LED 100時(shí)，LED發(fā)光。在密封劑中的磷光體微粒吸收來(lái)自LED 100的光輻射的一部分并發(fā)出不同色彩的光輻射。從穴中出來(lái)的所得到的顏色是LED發(fā)射光及磷光體發(fā)射光的結(jié)合。一種在現(xiàn)有技術(shù)中已知的結(jié)合是使用藍(lán)LED及黃磷光體以發(fā)出白光。
圖2示出了一種使用多LED的現(xiàn)有顯示器。在圖2中，LED 200a-200n被安裝或布置于基體上?；w被置于具有相應(yīng)于每個(gè)LED的多個(gè)穴的反射器220的內(nèi)部。嵌有磷光體(未示出)的密封劑(未示出)添滿每個(gè)穴。在這種布置中，每個(gè)穴可以不具有相同的尺寸。由此，磷光體微粒的量及其在每個(gè)穴中的分散可以不同并造成穴之間的色彩的變化。
參考圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的LED裝置的剖視圖。LED300被安裝或布置于基體的第一部分310上。由LED到基體的第二部分330建立了電連接320。LED 300被示出朝向穴或杯340的底部定位。穴340形成在多個(gè)布置于基體上或基體上方的壁之中。穴340可以包括反射壁。穴可以添滿密封劑350以保護(hù)LED 300。熒光材料覆蓋層360被定位處于或接近穴340的頂端，處于穴的相對(duì)于LED 300的一端。
在圖3說(shuō)明的實(shí)施例中，當(dāng)電流通過(guò)LED 300時(shí)，LED 300發(fā)出輻射。熒光材料覆蓋層360吸收LED輻射的一部分并發(fā)出熒光材料輻射。所得到的被感知的顏色是熒光材料輻射與LED輻射的未被吸收部分的結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，LED 300發(fā)出藍(lán)輻射且熒光材料覆蓋層360發(fā)出黃輻射。藍(lán)與黃輻射的結(jié)合可以產(chǎn)生白光。熒光材料覆蓋層360的厚度可以改變以產(chǎn)生希望的LED輻射與熒光材料輻射的比率，由此產(chǎn)生不同色度的白色，例如藍(lán)白到黃白。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，LED 300發(fā)出藍(lán)輻射且熒光材料覆蓋360發(fā)出綠輻射。藍(lán)與綠輻射的結(jié)合可以產(chǎn)生青色光。熒光材料覆蓋360的厚度可以改變以產(chǎn)生希望的LED輻射到熒光材料輻射的比率，由此產(chǎn)生范圍由藍(lán)到綠的色彩。
上述色彩結(jié)合是用于說(shuō)明的目的被給出。任何合適的LED輻射與熒光材料輻射的色彩結(jié)合都可以被使用以達(dá)成希望的目的及效果。例如，可以使用紫外(UV)或綠LED。而且，可以使用發(fā)出綠色及紅色的熒光材料。任何合適的色彩結(jié)合都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，LED輻射大體上被完全轉(zhuǎn)換為熒光材料輻射。由此，很少有或沒(méi)有LED輻射光與熒光材料輻射光的結(jié)合，且由LED裝置發(fā)出的光基本上是熒光材料發(fā)出的光。例如，在LED顯示裝置中使用紫外(UV)LED時(shí)，希望不會(huì)由顯示器發(fā)出可能有害的UV輻射。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，兩個(gè)或多個(gè)熒光材料類的混合可以在熒光材料覆蓋層360中被使用。此種多個(gè)熒光材料類的結(jié)合可以被使用以產(chǎn)生新的耀眼的色彩。兩個(gè)或多個(gè)熒光材料類的混合可以在熒光材料覆蓋層中被均勻混合，以像素形式鋪設(shè)，或以任何合適的形式結(jié)合。在以像素形式結(jié)合中，熒光材料覆蓋層可以包括每個(gè)熒光材料類的以可重復(fù)形式結(jié)合不同的像素。例如，覆蓋層可以包括重復(fù)紅、綠及藍(lán)熒光材料的重復(fù)像素。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了多LED顯示器的制作。在具有多個(gè)穴的多LED顯示裝置中，多LED裝置的各個(gè)穴之間的色彩不一致性可以被減少，減至最小或消除。一種多LED顯示裝置包括基體，多個(gè)穴，多個(gè)穴中的每個(gè)都形成在布置于基體上的多個(gè)壁中，多個(gè)LED，多個(gè)LED中的每個(gè)都布置在多個(gè)穴的單獨(dú)一個(gè)中，多個(gè)LED中的每個(gè)布置于基體的第一部分上，多個(gè)電連接，多個(gè)電連接中的每個(gè)將多個(gè)LED的其中之一連接到基體的一個(gè)或更多的不同的第二部分，以及處于多個(gè)穴的上面的熒光材料覆蓋層?？梢越㈦娺B接以提供對(duì)LED的希望的控制。例如，可以建立電連接使每個(gè)LED被單獨(dú)控制，或使多個(gè)LED的一個(gè)或更多子集被一同控制。
熒光材料覆蓋層360可以在相應(yīng)于顯示裝置的單獨(dú)的穴的位置具有不同類的熒光材料。由此，根據(jù)在特定穴位置的熒光材料的類型，不同穴將產(chǎn)生不同的色彩。在多LED實(shí)施例中，可以使用一個(gè)或更多熒光材料覆蓋層。例如，每個(gè)穴，或多個(gè)穴中的一個(gè)或更多子集可以每個(gè)都具有單獨(dú)的熒光材料覆蓋層。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，熒光材料覆蓋層360具有大體一致的厚度及大體均勻的熒光材料或熒光微粒的基質(zhì)。通過(guò)具有大體一致的厚度，轉(zhuǎn)化到熒光材料輻射的LED輻射的比例被大體保持恒定，而且，為了每個(gè)LED 300及關(guān)聯(lián)的穴340，即使穴340的大小不同，被熒光材料覆蓋層360吸收的LED輻射的量也將大體相同。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，熒光材料覆蓋層360可以具有穴340的形狀的開口。而且，在覆蓋層360中熒光材料的區(qū)域可以被定形使得只有覆蓋層的一部分具有熒光材料。而且，LED裝置也可以具有微特征或微結(jié)構(gòu)，例如點(diǎn)、縮進(jìn)或透鏡布置于覆蓋層360上或布置于穴340的頂端。
根據(jù)另一實(shí)施例，熒光材料覆蓋層360是獨(dú)立于密封劑350并緊靠密封劑350的層。熒光材料覆蓋層360可以占據(jù)穴340的頂端的層。熒光材料覆蓋層360也可以大體位于穴340之外。由此，在熒光材料覆蓋層360中的熒光材料的量可以大體獨(dú)立于穴340的容積。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，密封劑不包括熒光材料，或密封劑大體沒(méi)有磷光體或熒光材料，由此密封劑不影響LED顯示器的最終色彩。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，顯示裝置的穴可以不一定添滿密封劑，而可以使用其它合適的保護(hù)LED的方法。
熒光材料覆蓋層360可以使用任何合適的方法制造。一種示例制造工藝是塑料片成形工藝，例如，噴射造型、軋滾、鑄造、層壓及其它合適工藝。在塑料片成形的情況下，熒光材料被混合在塑料材料中?？梢允褂玫乃芰喜牧系氖纠ň厶妓狨?、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅樹脂及其它合適的熱塑性或熱固性聚合物。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，也可以使用無(wú)機(jī)玻璃膜。
現(xiàn)在參考圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的LED裝置的剖視圖。LED 400被安裝或布置在基體的第一部分410上。由LED到基體的第二部分430建立了電連接420。LED 400被示出朝向穴或杯440的底部定位。穴440布置于基體或于基體之上。穴440可以包括反射壁。穴可以添滿密封劑450以保護(hù)LED 400。熒光材料覆蓋層460被定位處于或接近穴440的頂端，處于穴的相對(duì)于LED 400的一端。在第二實(shí)施例中，熒光材料覆蓋層460包括使用粘合劑或其它將熒光材料470或磷光體微粒層結(jié)合到塑料層480的方法被布置在塑料層480的一側(cè)的密封材料470或磷光體微粒層。熒光材料470或磷光體微粒層可以被布置在塑料層480任何一側(cè)或兩側(cè)。塑料層480可以是任何合適的塑料材料，玻璃膜或其它合適的材料。
在可替換的實(shí)施例中，熒光材料層在第一塑料層與第二塑料層之間被層壓，由此熒光微粒層被夾在第一塑料層與第二塑料層之間。
在一實(shí)施例中，熒光材料包括無(wú)機(jī)磷光體，且無(wú)機(jī)磷光體可以包括無(wú)機(jī)磷光體微粒。示例無(wú)機(jī)磷光體材料包括，但不限于鈰激活的釔鋁石榴石(YAG:Ce)及銪鍶硫代鎵酸鹽(SrTg:Eu)。納米磷光體的一個(gè)示例是鎘化鋅(ZnCd)?？梢允褂玫钠渌线m的熒光或發(fā)光材料包括有機(jī)染料，例如，DCM(4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(對(duì)-二甲基氨基苯乙烯)-4H-吡喃)，化學(xué)式表達(dá)為C19H17N3。此有機(jī)材料可從佛羅里達(dá)州的FortLauderdale的Lambda Physik公司獲得。其它合適的無(wú)機(jī)和有機(jī)材料是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的。
可以使用任何合適尺寸的熒光微粒。使用的熒光微粒的尺寸可以基于熒光材料覆蓋層的厚度而變化。在一實(shí)施例中，熒光微粒具有范圍從約10納米到100納米的平均直徑d50。在另一實(shí)施例中，熒光微粒具有范圍從1微米到50微米的平均直徑d50。在另一實(shí)施例中，可以使用納米大小的微粒。在一實(shí)施例中，納米大小的微粒具有范圍從約10納米到100納米的平均直徑d50。
已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，需要了解的是，在不脫離所附權(quán)利要求界定的本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到修改及改變這些實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，包括基體；多個(gè)布置在所述基體上的壁，所述多個(gè)壁形成穴，所述穴被填充有密封劑，所述密封劑不包含熒光材料；布置于所述基體的第一部分在所述穴中的發(fā)光二級(jí)管；在所述發(fā)光二級(jí)管與所述基體的第二部分之間的電連接；及處于所述穴的頂端的熒光材料覆蓋層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括磷光體微粒層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層具有大體一致的厚度，且包括大體均勻的磷光體微?；|(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括兩個(gè)或更多熒光材料類的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括具有從1微米到50微米范圍內(nèi)的平均直徑的磷光體微粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括具有從10納米到100納米范圍內(nèi)的平均直徑的磷光體微粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括有機(jī)染料。
8.一種發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，包括基體；多個(gè)布置在所述基體上的壁，所述多個(gè)壁形成穴；布置于所述基體的第一部分在所述穴中的發(fā)光二級(jí)管；在所述發(fā)光二級(jí)管與所述基體的第二部分之間的電連接；及處于所述穴的頂端的熒光材料覆蓋層，所述熒光材料覆蓋層包括塑料層及熒光材料層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層具有大體一致的厚度，且包括均勻的磷光體微粒基質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括兩個(gè)或更多熒光材料類的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括具有從1微米到50微米范圍內(nèi)的平均直徑的磷光體微粒。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括具有從10納米到100納米范圍內(nèi)的平均直徑的磷光體微粒。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括有機(jī)染料。
14.一種發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，包括基體；多個(gè)穴，所述多個(gè)穴中的每一個(gè)形成在布置于所述基體上的多個(gè)壁中；多個(gè)發(fā)光二級(jí)管，所述多個(gè)發(fā)光二級(jí)管中的每一個(gè)布置于所述多個(gè)穴中的單獨(dú)的一個(gè)中，所述多個(gè)發(fā)光二級(jí)管中的每一個(gè)布置于所述基體的第一部分；多個(gè)電連接，所述多個(gè)電連接中的每一個(gè)將所述多個(gè)發(fā)光二級(jí)管的其中之一連接到所述基體的一個(gè)或更多各個(gè)第二部分；及處于所述多個(gè)穴的頂端的熒光材料覆蓋層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括磷光體微粒層。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層具有大體一致的厚度，且包括大體均勻的磷光體微?；|(zhì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括具有從1微米到50微米范圍內(nèi)的平均直徑的磷光體微粒。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括具有從10納米到100納米范圍內(nèi)的平均直徑的磷光體微粒。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括有機(jī)染料。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光二級(jí)管顯示裝置，其中所述熒光材料覆蓋層包括多個(gè)熒光材料類，且所述多個(gè)熒光材料類中的每一個(gè)都對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)穴中的一個(gè)部分或多個(gè)部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管(LED)顯示裝置，包括基體及多個(gè)布置于基體上的壁，該多個(gè)壁形成穴，穴被添充有不含熒光材料的密封劑。LED被布置在于穴中的基體的第一部分上。在LED及基體的第二部分之間存在電連接，且熒光材料覆蓋層定位在穴的頂端。此LED顯示裝置或者包括多個(gè)LED，其中每個(gè)LED被布置在單獨(dú)的穴之中。
文檔編號(hào)G09F9/33GK1667671SQ2005100018
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2005年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者伍啟元, 鄭馨曜, 賈池韋 申請(qǐng)人:安捷倫科技有限公司