專利名稱：Led顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，尤其涉及一種發(fā)光二極管LED顯示裝置(LED display)。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)光二極管(Light Emitting Diode， LED)因具光質(zhì)佳(也即LED光源射出的光譜 )及發(fā)光效率高等特性得到廣泛的應(yīng)用，具體可參閱Michael S. Shur等人在文獻(xiàn) Proceedings of the IEEE， Vol. 93， No. 10 (2005年10月)中發(fā)表的"Solid-State Lighting: Toward Superior Illumination" ^^文。
通常，為了使采用發(fā)光二極管作為發(fā)光元件的顯示裝置具較佳的色彩表現(xiàn)能力，現(xiàn)有技 術(shù)利用紅、綠、藍(lán)三色發(fā)光二極管芯片相搭配組成一全彩發(fā)光二極管顯示器(full color light emitting diode display),該全彩發(fā)光二極管顯示器可通過紅、綠、藍(lán)三色發(fā)光二 極管芯片發(fā)出的紅、綠、藍(lán)三種顏色并經(jīng)混光后形成一全彩色光(full color),以進(jìn)行顯示 ，且其具有高亮度、高對比度等優(yōu)點(diǎn)，使用前景十分廣闊。
然而，利用上述紅、綠、藍(lán)三色發(fā)光二極管芯片相搭配組成該全彩發(fā)光二極管顯示器存 在以下問題 一方面，由于該紅、綠、藍(lán)三色發(fā)光二極管芯片的輸入電壓彼此不同，因此， 該全彩發(fā)光二極管顯示器的電路設(shè)計(jì)較為困難；另一方面，當(dāng)溫度上升時(shí)，該紅、綠、藍(lán)三 色發(fā)光二極管芯片的光衰減(decay)程度不同，其中，紅色發(fā)光二極管芯片的光衰減程度較 大，從而容易造成全彩發(fā)光二極管顯示器的色溫偏藍(lán)(blue-shift),進(jìn)而導(dǎo)致全彩發(fā)光二極 管顯示器的顯示色彩失真。
有鑒于此，提供一種電路設(shè)計(jì)簡便、顯示效果較佳的的LED顯示裝置實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容
下面將以實(shí)施例說明一種LED顯示裝置，其具有電路設(shè)計(jì)簡便、顯示效果較佳的的優(yōu)點(diǎn)
一種LED顯示裝置，包括多個(gè)像素單元，每個(gè)像素單元包括多個(gè)發(fā)光二極管芯片，以及 與該多個(gè)發(fā)光二極管芯片相對應(yīng)且分別用于封裝該多個(gè)發(fā)光二極管芯片的多個(gè)填充層；該多 個(gè)發(fā)光二極管芯片受激發(fā)出同色光，該多個(gè)填充層包括至少一個(gè)第一填充層、至少一個(gè)第二 填充層及至少一個(gè)第三填充層，該第一填充層、第二填充層及第三填充層中至少兩者含有各 自不同的熒光粉，經(jīng)由該第一填充層、第二填充層及第三填充層出射的光各不相同且為紅、綠、藍(lán)三色光之一。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，該LED顯示裝置通過設(shè)置多個(gè)發(fā)出同色光的發(fā)光二極管芯片，以及設(shè) 置第一填充層、第二填充層及第三填充層分別將該多個(gè)發(fā)光二極管芯片封裝，使得經(jīng)由該第 一散射層、第二填充層及第三填充層出射的光各為紅、綠、藍(lán)三色光之一，從而可混合該紅 、綠、藍(lán)三色光形成一全彩色光。由于該具全彩色光的LED顯示裝置所包含的多個(gè)發(fā)光二極 管芯片受激發(fā)出同色光，即該多個(gè)發(fā)光二極管芯片具有相同的發(fā)光特性，其光衰減程度相同 ，因此，可避免LED顯示裝置發(fā)生色溫偏藍(lán)(blue-shift)現(xiàn)象，使得該LED顯示裝置獲得較佳 的顯示效果，另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可較簡便地配置電路對該多個(gè)發(fā)光二極管芯片進(jìn)行供 電，從而可有效地節(jié)省制造該LED顯示裝置的人力及成本。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的LED顯示裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1所示LED顯示裝置的像素單元沿II-II方向的剖面示意圖。 圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的LED顯示裝置的像素單元的剖面示意圖。 圖4是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的LED顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是圖4所示LED顯示裝置的像素單元沿V-V方向的剖面示意圖。 圖6是圖4所示LED顯示裝置的像素單元經(jīng)變更后沿V-V方向的剖面示意圖。 圖7是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的LED顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請參閱圖l，本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種LED顯示裝置IO，其包括多個(gè)像素單元ll。 請一起參閱圖2，每個(gè)像素單元11包括一個(gè)基板110、多個(gè)發(fā)光二極管芯片112，及對應(yīng) 于該多個(gè)發(fā)光二極管芯片112的多個(gè)填充層114。其中，該多個(gè)發(fā)光二極管芯片112設(shè)置在該 基板110上，該多個(gè)填充層114分別封裝該多個(gè)發(fā)光二極管芯片112。
該基板110用于支撐該多個(gè)發(fā)光二極管芯片112及該多個(gè)填充層114，其也可用于導(dǎo)熱， 且可優(yōu)選地以絕緣性良好的陶瓷材料制成。該陶瓷材料可選擇性地采用氧化鋁(Al203)、氧 化鎂(MgO)、氮化鋁(A1N)、氮化硼(BN)、氧化硅(Si02)、氧化鈹(BeO)等作為材質(zhì)。進(jìn)一步 地，該LED顯示裝置10還設(shè)置一電路板113以對該多個(gè)發(fā)光二極管芯片112進(jìn)行供電，該基板 110設(shè)置在該電路板l 13上，該電路板l 13具體可為玻璃纖維電路板(FR4)或金屬電路板(Metal Core PCB， MCPCB)。
本實(shí)施例中，每個(gè)像素單元11包括九個(gè)發(fā)光二極管芯片112，對應(yīng)地，該每個(gè)像素單元11設(shè)置九個(gè)填充層114封裝該九個(gè)發(fā)光二極管芯片112。該九個(gè)發(fā)光二極管芯片112為藍(lán)色發(fā) 光二極管芯片。
該九個(gè)填充層114包括三個(gè)第一填充層1140、三個(gè)第二填充層1142，及三個(gè)第三填充層 1144，該第一、第二、第三填充層1140、 1142、 1144可分別采用環(huán)氧樹脂(印oxy)或硅樹脂 (silicone)等絕緣材料制成。其中，該第一填充層1140為一填充有紅色熒光粉114a和紅色染 色劑的封裝體，該第二填充層1142為一填充有綠色熒光粉114b和綠色染色劑的封裝體，第三 填充層為一透明封裝體。具體且優(yōu)選地，上述紅色熒光粉114a、綠色熒光粉114b可分別分布 在封裝體的接近與其對應(yīng)的藍(lán)色發(fā)光二極管芯片112的一側(cè)，而紅色染色劑、綠色染色劑可 分別分布在封裝體遠(yuǎn)離與其對應(yīng)的藍(lán)色發(fā)光二極管芯片112的一側(cè)。該第一填充層1140中的 紅色熒光粉114a可使與其對應(yīng)的藍(lán)色發(fā)光二極管芯片112受激發(fā)出的藍(lán)色光轉(zhuǎn)換為紅色光； 該第二填充層1142中的綠色熒光粉114b可使與其對應(yīng)的藍(lán)色發(fā)光二極管芯片112受激發(fā)出的 藍(lán)色光轉(zhuǎn)換為綠色光；另外，對應(yīng)于第三填充層1144并為第三填充層1144所封裝的藍(lán)色發(fā)光 二極管芯片112，其受激發(fā)出的藍(lán)色光可透過第三填充層1144直接出射。當(dāng)?shù)谝?、第二填?層1140、 1142中的紅色熒光粉114a及綠色熒光粉114b分別未能充分將藍(lán)色發(fā)光二極管芯片 112發(fā)出的藍(lán)色光轉(zhuǎn)換為紅色光及綠色光時(shí)，該第一、第二填充層1140、 1142中的紅色染色 劑、綠色染色劑可吸收該藍(lán)色光，以保證由第一填充層1140出射的光為純紅色光，由第二填 充層1142出射的光為純綠色光。
上述紅、綠、藍(lán)三色光分別經(jīng)第一、第二、第三填充層1140、 1142、 1144出射后，即可 混光并形成全彩(full color)色光，從而進(jìn)行顯示。
由于該具全彩色光的LED顯示裝置10所包含的多個(gè)發(fā)光二極管芯片112發(fā)出同色光，即該 多個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管芯片112具有相同的發(fā)光特性，其光衰減程度相同，因此，可避免LED顯 示裝置10發(fā)生色溫偏藍(lán)(blue-shift)現(xiàn)象，使得該LED顯示裝置10獲得較佳的顯示效果；另 外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可較簡便地配置電路對該多個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管芯片112進(jìn)行供電，從 而可有效地節(jié)省制造該LED顯示裝置10的人力及成本。
進(jìn)一步地，該像素單元11可進(jìn)一步包括多個(gè)擋墻116。該多個(gè)擋墻116由該基板110延伸 出來且分別垂直于該基板110。進(jìn)一步地，該多個(gè)擋墻116位于多個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管芯片112 之間以分隔該多個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管芯片112。另外，該多個(gè)擋墻116還進(jìn)一步與該基板110相 配合形成多個(gè)收容空間1160，以分別收容多個(gè)填充層114及封裝在該填充層114內(nèi)的藍(lán)色發(fā)光 二極管芯片112，從而保證每個(gè)填充層114對其所封裝的藍(lán)色發(fā)光二極管芯片112發(fā)出的光進(jìn) 行轉(zhuǎn)換。進(jìn)一步地，每個(gè)像素單元11還可包括一個(gè)設(shè)置在多個(gè)填充層114上的散射層17，且該散 射層17中可填充多個(gè)擴(kuò)散顆粒(diffuser)。其中該散射層17可采用環(huán)氧樹脂或硅樹脂等絕緣 材料制成，該擴(kuò)散顆?？蛇x用二氧化鈦(Ti02)、聚碳酸脂(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、 熔融石英(Fused Silica)、氧化鋁"1203)、氧化鎂(Mg0)或硅鋁氧氮聚合材料(sialon)制成 ，當(dāng)然，該擴(kuò)散顆粒也可選用其它有別于硅鋁氧氮聚合材料的透明氫氮化物(Oxynitride)制 成。該多個(gè)擴(kuò)散顆粒與該散射層17具有不同的折射率，優(yōu)選地，該擴(kuò)散顆粒的折射率大于 1. l而小于2.4，當(dāng)藍(lán)色發(fā)光二極管芯片112發(fā)出的光經(jīng)由多個(gè)填充層114轉(zhuǎn)換后到達(dá)該散射層 17上時(shí)，填充在該散射層17內(nèi)的多個(gè)擴(kuò)散顆粒可將其擴(kuò)散后出射，從而使紅、綠、藍(lán)三色光 獲得較佳的混光效果?？梢岳斫獾氖?，該擴(kuò)散顆粒可為無規(guī)則形狀的微小顆粒，優(yōu)選地，該 擴(kuò)散顆粒設(shè)置為圓形顆粒，其粒徑小于3um。
本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步可以理解的是，上述像素單元ll所包含的多個(gè)發(fā)光二極管芯片 112，其數(shù)目可設(shè)置為六個(gè)、十二個(gè)或其它大于兩個(gè)的數(shù)目，只要藍(lán)色發(fā)光二極管芯片112發(fā) 出的光可經(jīng)填充層114轉(zhuǎn)換為紅、綠藍(lán)三色光并可混光成為均勻的全彩色光即可，并不局限 于具體實(shí)施例。
請參閱圖3，本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種LED顯示裝置30，其與本發(fā)明第一實(shí)施例提供 的LED顯示裝置10大致相同，差異僅在于像素單元31中的九個(gè)發(fā)光二極管芯片312分別為紫 外發(fā)光二極管芯片，即該九個(gè)發(fā)光二極管芯片312分別發(fā)出紫外光，對應(yīng)地，該第一填充層 3140為填充有紅色熒光粉314a的封裝體，該第二填充層3142為填充有綠色熒光粉314b的封裝 體，該第三填充層3144為填充有藍(lán)色熒光粉的封裝體。
該第一填充層3140中的紅色熒光粉314a可使與其對應(yīng)的紫外發(fā)光二極管芯片312發(fā)出的 紫外光轉(zhuǎn)換為紅色光；該第二填充層3142中的綠色熒光粉314b可使與其對應(yīng)的紫外發(fā)光二極 管芯片312發(fā)出的紫外光轉(zhuǎn)換為綠色光；該第三填充層3144中的藍(lán)色熒光粉314c可使與其對 應(yīng)的紫外發(fā)光二極管芯片112發(fā)出的紫外光轉(zhuǎn)換為藍(lán)色光。
當(dāng)然，該第一、第二、第三填充層3140、 3142、 3144也可分別進(jìn)一步填充紅色染色劑、 綠色染色劑及藍(lán)色染色劑，以利用其吸收未經(jīng)紅色熒光粉及綠色熒光粉轉(zhuǎn)換的紫外光，從而 保證由第一、第二、第三填充層3140、 3142、 3144出射的光為純紅色光、純綠色光、純藍(lán)色 光。
另外，可以理解的是，該第一、第二、第三填充層3140、 3142、 3144內(nèi)分別填充的紅色 、綠色、藍(lán)色熒光粉314al、 314b、 314c，其并不一定需要分布在封裝體接近與其對應(yīng)的紫 外發(fā)光二極管芯片312的一側(cè)，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可根據(jù)制造工藝的需要將其均勻分布在與其對應(yīng)的封裝體中。
請參閱圖4及圖5，本發(fā)明第三實(shí)施例提供的一種LED顯示裝置50，其與本發(fā)明第一實(shí)施 例提供的LED顯示裝置30大致相同，差異僅在于散射層57遠(yuǎn)離多個(gè)填充層514的一側(cè)配置多 個(gè)微結(jié)構(gòu)570。
該微結(jié)構(gòu)570相互平行設(shè)置，且其為沿Y方向延伸的條狀結(jié)構(gòu)。具體地，該條狀結(jié)構(gòu)沿垂 直于Y方向的截面形狀為圖5所示的三角形，即該條狀結(jié)構(gòu)為一個(gè)三角錐形條狀凸起。該多個(gè) 微結(jié)構(gòu)570可縮小LED顯示裝置50在X方向上的發(fā)光范圍，從而更加適應(yīng)于實(shí)際要求。
當(dāng)然，可以理解的是，該微結(jié)構(gòu)570也可設(shè)置為其它形狀，如圖6所示出的平凸柱狀凸起 ，只要其可達(dá)到縮小LED顯示裝置50在X方向上的發(fā)光范圍即可。
請參閱圖7，本發(fā)明第四實(shí)施例提供的一種LED顯示裝置70，其與本發(fā)明第一實(shí)施例提供 的LED顯示裝置10大致相同，差異僅在于像素單元71進(jìn)一步包括一個(gè)平凸柱面透鏡78，該 平凸柱面透鏡78包括相對的一個(gè)平面780及一個(gè)凸柱面782，且該平凸柱面透鏡78通過該平面 780設(shè)置在散射層上77上。
經(jīng)由設(shè)置該多個(gè)平凸柱面透鏡78，同樣達(dá)到縮小LED顯示裝置70在X方向上的發(fā)光范圍的 目的，以更加適應(yīng)于實(shí)際要求。
可以理解的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它 各種對應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種LED顯示裝置，包括多個(gè)像素單元，每個(gè)像素單元包括多個(gè)發(fā)光二極管芯片，以及與該多個(gè)發(fā)光二極管芯片相對應(yīng)且分別用于封裝該多個(gè)發(fā)光二極管芯片的多個(gè)填充層；該多個(gè)發(fā)光二極管芯片受激發(fā)出同色光，該多個(gè)填充層包括至少一個(gè)第一填充層、至少一個(gè)第二填充層及至少一個(gè)第三填充層，該第一填充層、第二填充層及第三填充層中至少兩者含有各自不同的熒光粉，經(jīng)由該第一填充層、第二填充層及第三填充層出射的光各不相同且為紅、綠、藍(lán)三色光之一。
2 如權(quán)利要求1所述的LED顯示裝置，其特征在于，該發(fā)光二極管芯 片為藍(lán)光發(fā)光二極管芯片。
3 如權(quán)利要求2所述的LED顯示裝置，其特征在于，該第一填充層為 一填充有紅色熒光粉和紅色染色劑的封裝體，該第二填充層為一填充有綠色熒光粉和綠色染 色劑的封裝體，該第三填充層為一透明封裝體，且該紅色熒光粉及綠色熒光粉分別填充在封 裝體的鄰近與其對應(yīng)的發(fā)光二極管芯片的一側(cè)，該紅色染色劑及綠色染色劑分別填充在封裝 體的遠(yuǎn)離與其對應(yīng)的發(fā)光二極管芯片的一側(cè)。
4 如權(quán)利要求1所述的LED顯示裝置，其特征在于，該發(fā)光二極管芯 片為紫外光發(fā)光二極管芯片。
5 如權(quán)利要求4所述的LED顯示裝置，其特征在于，該第一填充層為 一填充有紅色熒光粉的封裝體，該第二填充層為一填充有綠色熒光粉的封裝體，該第三填充 層為一填充有藍(lán)色熒光粉的封裝體。
6 如權(quán)利要求5所述的LED顯示裝置，其特征在于，該第一填充層內(nèi) 進(jìn)一步填充有紅色染色劑，該第二填充層內(nèi)進(jìn)一步填充有綠色染色劑，該第三填充層內(nèi)進(jìn)一 步填充有藍(lán)色染色劑。
7 如權(quán)利要求1所述的LED顯示裝置，其特征在于，該像素單元進(jìn)一 步包括一個(gè)基板及由該基板延伸出來且分別垂直于該基板的多個(gè)擋墻，該多個(gè)擋墻位于多個(gè) 發(fā)光二極管芯片之間以分隔該多個(gè)發(fā)光二極管芯片，且該多個(gè)擋墻與該基板相配合形成多個(gè)收容空間，以分別收容多個(gè)填充層及封裝在該填充層內(nèi)的發(fā)光二極管芯片。
8.如權(quán)利要求1所述的LED顯示裝置，其特征在于，該像素單元進(jìn)一 步包括一個(gè)散射層，該散射層設(shè)置在該多個(gè)填充層上，且該散射層內(nèi)填充多個(gè)擴(kuò)散顆粒。
9.如權(quán)利要求8所述的LED顯示裝置，其特征在于，該散射層的遠(yuǎn)離 第一、第二、第三填充層的一側(cè)配置平行設(shè)置的多個(gè)條狀微結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求8所述的LED顯示裝置，其特征在于，該像素單元進(jìn) 一步包括一個(gè)平凸柱面透鏡，該平凸柱面透鏡包括相對的一個(gè)平面及一個(gè)凸柱面，且該平凸 柱面透鏡通過其平面設(shè)置在該散射層上。
11.如權(quán)利要求9所述的LED顯示裝置，其特征在于，該條狀微結(jié)構(gòu) 為三角錐形條狀凸起或平凸柱狀凸起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED顯示裝置，包括多個(gè)像素單元，每個(gè)像素單元包括多個(gè)發(fā)光二極管芯片，以及與該多個(gè)發(fā)光二極管芯片相對應(yīng)且分別用于封裝該多個(gè)發(fā)光二極管芯片的多個(gè)填充層；該多個(gè)發(fā)光二極管芯片受激發(fā)出同色光，該多個(gè)填充層包括至少一個(gè)第一填充層、至少一個(gè)第二填充層及至少一個(gè)第三填充層，該第一填充層、第二填充層及第三填充層中至少兩者含有各自不同的熒光粉，經(jīng)由該第一填充層、第二填充層及第三填充層出射的光各不相同且為紅、綠、藍(lán)三色光之一。該LED顯示裝置可獲得較佳的顯示效果，另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可較簡便地配置電路對該多個(gè)發(fā)光二極管芯片進(jìn)行供電，從而可有效地節(jié)省制造該LED顯示裝置的人力及成本。
文檔編號G09F9/33GK101515422SQ20081030034
公開日2009年8月26日 申請日期2008年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月18日
發(fā)明者徐弘光, 王君偉 申請人:富士邁半導(dǎo)體精密工業(yè)(上海)有限公司;沛鑫半導(dǎo)體工業(yè)股份有限公司