具有窄视角的LED器件和包括该LED器件的LED显示器制造技术

LED器件包括具有反射杯的引线框，反射杯具有圆形底面和壁面，壁面相对于底面具有可变的倾度并在其上端限定开口。在反射杯的底面上安装LED，并且LED模块包括发出不同颜色的第一和第二LED器件。第一和第二LED器件在第一和第二方向上具有基本上匹配的远场图样，其中，第一方向上的第一视角小于大约99°。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有窄视角的LED器件和包括该LED器件的LED显示器
本公开总体涉及发光二极管(LED)，更具体地，涉及具有窄视角的LED器件以及包括这种器件的LED显示器。
技术介绍
近些年来，LED技术已经得到了显著的改进，使得已经开始出现亮度增加且彩色保真度增加的LED。由于这些改进的LED和改进的图像处理技术的原因，大型且全彩的LED显示屏已经可以获得，并且现在被普遍使用。LED显示器典型地包括各个LED面板的组合，其所提供的图像分辨率由相邻像素之间的距离或“像素间距”决定。旨在从较远距离观看的户外显示器具有相对较大的像素间距，并通常包括不连续的LED阵列。在不连续的LED阵列中，驱动一组单独安装的红色、绿色和蓝色LED，以形成观察者看起来像是全彩像素的样子。另一方面，需要较短的像素间距(例如，3mm或更小)的户内屏幕典型地包括承载安装于单个电子装置上的红色、绿色和蓝色LED的面板，所述电子装置与控制每个电子装置的输出的驱动器印刷电路板(PCB)附接。虽然户内和户外显示器都可在很大的离轴角度范围上观察，但是，随着视角的增加，通常可感觉到彩色保真度的损失。另外，每个LED器件的材料和/或用来安装每个LED的材料可以具有反射特性，其能够通过产生不需要的光反射和/或眩光而进一步降低彩色保真度。通常，LED器件希望具有相对较宽的视角，使得观察者可能能够以不同角度观察所显示的图像和视频。然而，存在这样一些情况，在这些情况中，窄视角是优选的。例如，当高束流强度(highbeamintensity)是优选的时，具有相对较窄的视角的LED器件是优选的。而且，出于安全和隐私的考虑，LED显示器的用户可能更希望：在公共区域中，他周围的其他人看不到他或她的LED显示器上所显示的内容。此外，与宽视角显示器相比，这种用于个人使用的LED显示器可以消耗更少的能量。
技术实现思路
本公开的一个目的是，产生具有窄视角和均匀远场图样的LED器件。可在LED显示器中使用所公开的LED器件，以得到高质量且高性能的视频显示屏。LED器件的一个实施方式包括其中具有反射杯的引线框。反射杯具有圆形底面和壁面，壁面相对于底面具有可变的倾度并在其上端限定开口。在底面上安装LED。反射杯具有大于大约0.25mm的从壁面的上端到底面的深度。另一实施方式公开了一种包括基板的显示器，基板承载一排布置于竖直列和水平行中的发光二极管(LED)器件的阵列。至少一个包括引线框的LED器件具有反射杯。反射杯具有圆形底面，还具有壁面，壁面相对于底面具有可变的倾度并在其上端限定开口。在反射杯的底面上安装LED。反射杯具有大于大约0.25mm的从壁面的上端到底面的深度。该显示器进一步包括电连接的信号处理和LED驱动电路，以选择性地激励LED器件阵列，从而在显示器上产生可视图像。又一实施方式公开了一种包括反射杯的引线框，反射杯具有圆形底面以及壁面，壁面相对于底面具有可变的倾度并在其上端限定开口。反射杯具有大于大约0.25mm的从壁面的上端到底面的深度。第四实施方式公开了一种包括反射杯的LED器件，反射杯具有圆形底面以及壁面。壁面相对于底面具有竖直部分并与底面结合。竖直部分将底面与在反射杯的上端限定开口的倾斜部分分开。在底面上安装LED。第五实施方式公开了一种LED模块，其包括发出不同颜色的第一和第二LED器件。第一和第二LED器件在第一和第二方向上具有匹配的远场图样。第一方向上的第一视角小于大约99°，而第二方向上的第二视角小于大约50°。第六实施方式公开了一种包括基板的显示器，基板承载了布置于竖直列和水平行中的LED模块阵列。LED显示器产生至少大约5000nit的亮度。每个LED模块包括发出不同颜色的第一和第二LED器件。第一和第二LED器件在第一和第二方向上具有基本上匹配的远场图样。第一方向上的第一视角小于大约99°，而第二方向上的第二视角小于大约50°。LED显示器还包括电连接的信号处理和LED驱动电路，以选择性地激励LED模块装置阵列，从而在显示器上产生可视图像。第七实施方式公开了一种包括基板的显示器，基板承载了布置于竖直列和水平行中的LED模块阵列。相邻LED模块之间的间距小于大约44mm。LED显示器产生至少大约5000nit至大约24000nit的亮度。每个LED模块包括发出不同颜色的第一和第二LED器件。第一和第二LED器件在第一和第二方向上具有基本上匹配的远场图样。第一方向上的第一视角小于大约99°，而第二方向上的第二视角小于大约50°。LED显示器还包括电连接的信号处理和LED驱动电路，以选择性地激励LED模块装置阵列，从而在显示器上产生可视图像。第八实施方式公开了一种包括基板的显示器，基板承载了布置于竖直列和水平行中的LED模块阵列。相邻LED模块之间的间距小于大约20mm。显示器还包括电连接的信号处理和LED驱动电路，以选择性地激励LED模块阵列，从而在显示器上产生可视图像。每个LED模块包括发出绿光的第一LED、发出蓝光的第二LED器件，和发出红光的第三LED，其中，显示器具有大约5000nit的亮度。第一和第二LED器件在第一和第二方向上具有基本上匹配的远场图样，第一方向上的第一视角小于大约99°，第二方向上的第二视角小于大约50°。第一LED的工作电流小于大约4.1mA，第二LED的工作电流小于大约2.7mA，第三LED的工作电流小于大约3.1mA。第一LED的电压供应小于大约2.6V，第二LED的电压供应小于大约2.44V，并且第三LED的电压供应小于大约1.81V。对于第一LED器件，灯功率效率是大约161lm/W，对于第二LED器件是大约33lm/W，并且，对于第三LED器件是大约152lm/W。当产生红光时，显示器消耗小于大约14.0W/m2，当产生绿光时，显示器消耗小于大约26.6W/m2，当产生蓝光时，显示器消耗小于大约16.8W/m2，当产生白光时，显示器消耗小于大约57.4W/m2。与使用普通LED器件的其它显示器相比，该显示器节省大约40％或更多的功率。第九实施方式公开了一种LED器件，其被构造为在第一方向上产生小于大约99°的第一视角，并在第二方向上产生小于大约50°的第二视角。第十实施方式公开了一种包括引线框的LED器件，引线框中具有反射杯。反射杯具有圆形底面以及壁面，壁面相对于底面具有可变的倾度并在其上端限定开口。在圆形底面的中心处安装LED。LED在第一方向上具有小于大约99°的第一视角并在第二方向上具有小于第一视角的大约一半的第二视角。第十一实施方式公开了一种LED器件，其被构造为在第一方向上产生第一视角并在第二方向上产生第二视角。第一和第二视角小于大约50°。第一方向与第二方向正交。第十二实施方式公开了一种包括像素阵列的显示器。每个像素具有至少一个发光二极管(LED)器件，发光二极管(LED)器件包括具有反射杯的引线框。反射杯具有圆形底面以及壁面，壁面相对于底面具有可变的倾度并在其上端限定开口。在圆形底面上安装LED。显示器还包括电连接的信号处理和LED驱动电路，以选择性地激励LED器件阵列，从而在显示器上产生可视图像。反射杯具有大于大约0.25mm的从壁面的上端到底面的深度。相邻像素之间的像素间距小于大约44本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种LED器件，包括：引线框，其中具有反射杯，所述反射杯具有圆形底面以及壁面，所述壁面相对于所述底面具有可变的倾度并在其上端处限定开口；以及LED，安装在所述底面上，其中，所述反射杯具有大于0.25mm的从所述壁面的上端到所述底面的深度，其中，所述开口具有椭圆形几何形状，其具有0.8mm至0.9mm的沿着第一轴线的第一尺寸和0.7mm至0.8mm的沿着与所述第一轴线正交的第二轴线的第二尺寸，其中，所述LED器件的水平视角大于竖直视角。2.根据权利要求1所述的LED器件，其中，所述圆形底面具有小于0.7mm的直径。3.根据权利要求2所述的LED器件，其中，所述直径小于0.65mm。4.根据权利要求3所述的LED器件，其中，所述深度是0.25mm至0.40mm。5.根据权利要求1所述的LED器件，其中，所述LED发出绿光或蓝光。6.根据权利要求1所述的LED器件，其中，所述水平视角在63°至99°之间，并且所述竖直视角在35°至50°之间。7.根据权利要求1所述的LED器件，其中，所述开口具有圆形几何形状，并具有0.9mm至1.1mm的直径。8.根据权利要求7所述的LED器件，其中，所述LED发出红光。9.根据权利要求7所述的LED器件，其中，所述水平视角在62°至98°之间，并且所述竖直视角在34°至49°之间。10.根据权利要求1所述的LED器件，其中，所述开口具有椭圆形几何形状，所述壁面限定40°至60°的第一开口角度和20°至40°的与所述第一开口角度正交的第二开口角度。11.根据权利要求10所述的LED器件，其中，所述第一开口角度是45°至55°，并且所述第二开口角度是25°至35°。12.根据权利要求11所述的LED器件，其中，所述第一开口角度和第二开口角度分别与所述LED器件的远场图样中的水平视角和竖直视角相对应。13.根据权利要求1所述的LED器件，其中，所述开口具有圆形几何形状，所述壁面具有与所述底面结合并将所述底面和倾斜部分分开的竖直部分，并且其中，所述倾斜部分限定50°至70°的开口角度。14.根据权利要求13所述的LED器件，其中，所述开口角度是55°至65°。15.根据权利要求1所述的LED器件，其中，所述引线框包含铁。16.根据权利要求1所述的LED器件，进一步包括至少部分地覆盖所述引线框的对称透镜。17.根据权利要求16所述的LED器件，其中，所述透镜具有椭圆形横截面，其具有沿着第一轴线的第一尺寸和沿着第二轴线的第二尺寸，所述第一尺寸比所述第二尺寸更长。18.根据权利要求17所述的LED器件，其中，所述第一尺寸小于4.4mm，并且所述第二尺寸小于3.5mm。19.根据权利要求16所述的LED器件，其中，所述对称透镜具有至少5.3mm的剖面高度。20.一种显示器，包括：基板，承载布置于竖直列和水平行中的LED器件的阵列，所述LED器件中的至少一个LED器件包括具有反射杯的引线框，所述反射杯具有圆形底面和壁面，所述壁面相对于所述底面具有可变的倾度并在其上端限定开口；以及LED，安装于所述底面上，其中，所述反射杯具有大于0.25mm的从所述壁面的上端到所述底面的深度；以及信号处理和LED驱动电路，其被电连接以选择性地激励所述LED器件的阵列，从而在所述显示器上产生可视图像，其中，所述开口具有椭圆形几何形状，其具有0.8mm至0.9mm的沿着第一轴线的第一尺寸和0.7mm至0.8mm的沿着与所述第一轴线正交的第二轴线的第二尺寸。21.根据权利要求20所述的显示器，其中，所述圆形底面具有小于0.7mm的直径。22.根据权利要求21所述的显示器，其中，所述直径小于0.65mm。23.根据权利要求21所述的显示器，其中，所述LED器件中的至少一个LED器件的水平视角大于竖直视角。24.根据权利要求20所述的显示器，其中，所述LED发出绿光或蓝光。25.根据权利要求24所述的显示器，其中，所述水平视角在63°至99°之间，并且所述竖直视角在35°至50°之间。26.根据权利要求23所述的显示器，其中，所述开口具有圆形几何形状，并具有小于1.1mm的直径。27.根据权利要求26所述的显示器，其中，所述LED发出红光。28.根据权利要求27所述的显示器，其中，所述水平视角在62°至98°之间，并且所述竖直视角在34°至49°之间。29.根据权利要求20所述的显示器，其中，所述LED器件包括发出红光、绿光或蓝光的LED，并且其中，具有发出红光的LED的LED器件具有圆形反射杯开口，并且具有发出蓝光或绿光的LED的LED器件具有椭圆形反射杯开口。30.根据权利要求29所述的显示器，其中，所述显示器具有对称的远场图样，所述远场图样的水平视角大于竖直视角。31.根据权利要求30所述的显示器，其中，所述水平视角是90°至110°。32.根据权利要求30所述的显示器，其中，所述竖直视角是40°至60°。33.一种引线框，包括具有圆形底面和壁面的反射杯，所述壁面相对于所述底面具有可变的倾度并在其上端限定开口，其中，所述反射杯具有大于0.25mm的从所述壁面的上端到所述底面的深度，其中，所述开口具有椭圆形几何形状，其具有0.8mm至0.9mm的沿着第一轴线的第一尺寸和0.7mm至0.8mm的沿着与所述第一轴线正交的第二轴线的第二尺寸。34.根据权利要求33所述的引线框，其中，所述圆形底面具有小于0.7mm的直径。35.根据权利要求34所述的引线框，其中，所述直径小于0.62mm。36.根据权利要求33所述的引线框，其中，所述深度是0.28mm至0.36mm。37.根据权利要求33所述的引线框，进一步包括安装于所述反射杯的底面上的LED，使得所述LED器件的水平视角大于竖直视角。38.根据权利要求33所述的引线框，进一步包括安装于所述底面上的发出绿光或蓝光的LED，其中，所述深度是0.25mm至0.31mm。39.根据权利要求33所述的引线框，进一步包括安装于所述底面上的发出红光的LED，其中，所述深度是0.32mm至0.38mm。40.一种LED模块，包括：发出不同颜色的第一LED器件和第二LED器件，其中，所述第一LED器件和第二LED器件在第一方向和第二方向上具有匹配的远场图样，并且其中，所述第一方向上的第一视角小于99°，并且所述第二方向上的第二视角小于50°，其中，所述第一LED器件和第二LED器件均包括引线框，其中具有反射杯，所述反射杯具有圆形底面以及壁面，所述壁面相对于所述底面具有可变的倾度并在其上端处限定开口；其中，所述开口具有椭圆形几何形状，其具有0.8mm至0.9mm的沿着第一轴线的第一尺寸和0.7mm至0.8mm的沿着与所述第一轴线正交的第二轴线的第二尺寸。41.根据权利要求40所述的LED模块，进一步包括发出与由所述第一LED器件和第二LED器件发出的颜色不同的颜色的第三LED器件，其中，所述第三LED器件具有与所述第一LED器件和第二LED器件相同的第一视角和第二视角。42.根据权利要求41所述的LED模块，其中，所述第三LED器件发出红光。43.根据权利要求41所述的LED模块，其中，所述第一LED器件发出绿光，并产生至少5600mcd的峰值发光强度。44.根据权利要求43所述的LED模块，其中，所述第一LED器件发出绿光，并产生至少6000mcd的峰值发光强度。45.根据权利要求44所述的LED模块，其中，所述第一LED器件发出绿光，并产生至少6300mcd的峰值发光强度。46.根据权利要求41所述的LED模块，其中，所述第二LED器件发出蓝光，并以小于20mA的工作电流产生至少1205mcd的峰值发光强度。47.根据权利要求46所述的LED模块，其中，所述第二LED器件发出蓝光，并以小于20mA的工作电流产生至少1605mcd的峰值发光强度。48.根据权利要求47所述的LED模块，其中，所述第二LED器件发出蓝光，并以小于20mA的工作电流产生至少1905mcd的峰值发光强度。49.根据权利要求42所述的LED模块，其中，所述第三LED器件以小于20mA的工作电流产生至少3300mcd的峰值发光强度。50.根据权利要求49所述的LED模块，其中，所述第三LED器件以小于20mA的工作电流产生至少3700mcd的峰值发光强度。51.根据权利要求50所述的LED模块，其中，所述第三LED器件以小于20mA的工作电流产生至少4000mcd的峰值发光强度。52.根据权利要求41所述的LED模块，其中，所述第一LED器件以小于6.1mA的工作电流产生至少1200mcd的峰值发光强度。53.根据权利要求41所述的LED模块，其中，所述第二LED器件以小于4.7mA的工作电流产生至少200mcd的峰值发光强度。54.根据权利要求41所述的LED模块，其中，所述第三LED器件以小于5.1mA的工作电流产生至少600mcd的峰值发光强度。55.根据权利要求40所述的LED模块，进一步包括发出与所述第一LED器件和第二LED器件的颜色不同的颜色的第三LED器件，其中，所述第三LED器件的视角小于所述第一LED器件和第二LED器件的第一视角和第二视角。56.根据权利要求55所述的LED模块，其中，所述第一方向上的第一视角小于95°，并且所述第二方向上的第二视角小于45°。57.根据权利要求55所述的LED模块，其中，所述第一方向上的第一视角小于93°，并且所述第二方向上的第二视角小于40°。58.根据权利要求55所述的LED模块，其中，所述第三LED器件具有小于98°的在所述第一方向上的第一视角以及小于49°的在所述第二方向上的第二视角。59.根据权利要求55所述的LED模块，其中，所述第三LED器件具有小于94°的在所述第一方向上的第一视角以及小于44°的在所述第二方向上的第二视角。60.根据权利要求55所述的LED模块，其中，所述第三LED器件具有小于92°的在所述第一方向上的第一视角以及小于39°的在所述第二方向上的第二视角。61.一种显示器，包括：基板，承载布置于竖直列和水平行中的LED模块的阵列，并且，所述显示器产生至少5000nit的亮度，其中，每个LED模块包括发出不同颜色的第一LED器件和第二LED器件，其中，所述第一LED器件和第二LED器件在第一方向和第二方向上具有匹配的远场图样，并且其中，所述第一方向上的第一视角小于99°，并且所述第二方向上的第二视角小于50°；以及信号处理和LED驱动电路，被电连接以选择性地激励LED模块的阵列，从而在所述显示器上产生可视图像，其中，所述第一LED器件和第二LED器件均包括引线框，其中具有反射杯，所述反射杯具有圆形底面以及壁面，所述壁面相对于所述底面具有可变的倾度并在其上端处限定开口；其中，所述开口具有椭圆形几何形状，其具有0.8mm至0.9mm的沿着第一轴线的第一尺寸和0.7mm至0.8mm的沿着与所述第一轴线正交的第二轴线的第二尺寸。62.根据权利要求61所述的显示器，其中，每个LED模块进一步包括发出与由所述第一LED器件和第二LED器件发出的颜色不同的颜色的第三LED器件，其中，所述第三LED器件具有的视角小于所述第一LED器件与第二LED器件的第一视角和第二视角。63.根据权利要求62所述的显示器，其中，所述显示器产生至少10000nit的亮度。64.根据权利要求62所述的显示器，其中，所述显示器产生至少20000nit的亮度。65.根据权利要求62所述的显示器，其中，所述第一LED器件发出绿光，并以小于6.1mA的工作电流产生至少1200mcd的峰值发光强度。66.根据权利要求62所述的显示器，其中，所述第二LED器件发出绿光，并以小于4.7mA的工作电流产生至少200mcd的峰值发光强度。67.根据权利要求62所述的显示器，其中，所述第三LED器件发出红光，并以小于5.1mA的工作电流产生至少600mcd的峰值发光强度。68.根据权利要求62所述的显示器，其中，所述显示器消耗小于90W/m2。69.根据权利要求62所述的显示器，其中，所述显示器消耗小于73W/m2。70.根据权利要求62所述的显示器，其中，所述显示器消耗小于57.4W/m2。71.根据权利要求62所述的显示器，其中，对于发出红光的装置来说，所述显示器消耗小于30W，对于绿光来说小于40W，对于蓝光来说小于20W。72.根据权利要求62所述的显示器，其中，对于发出红光的装置来说，所述显示器消耗小于25W，对于绿光来说小于30W，对于蓝光来说小于18W。73.根据权利要求62所述的显示器，其中，对于发出红光的装置来说，所述显示器消耗小于14.0W，对于绿光来说小于26.6W，对于蓝光来说小于16.8W。74.一种显示器，包括：基板，承载布置于竖直列和水平行中的LED模块的阵列，相邻LED模块之间的间距小于44mm，其中，每个LED模块包括发出不同颜色的第一LED器件和第二LED器件，其中，所述第一LED器件和第二LED器件在第一方向和第二方向上具有匹配的远场图样，并且其中，所述第一方向上的第一视角小于99°，所述第二方向上的第二视角小于50°；以及信号处理和LED驱动电路，被电连接以选择性地激励LED模块的阵列，从而在所述显示器上产生可视图像，其中，所述第一LED器件和第二LED器件均包括引线框，其中具有反射杯，所述反射杯具有圆形底面以及壁面，所述壁面相对于所述底面具有可变的倾度并在其上端处限定开口；其中，所述开口具有椭圆形几何形状，其具有0.8mm至0.9mm的沿着第一轴线的第一尺寸和0.7mm至0.8mm的沿着与所述第一轴线正交的第二轴线的第二尺寸。75.根据权利要求74所述的显示器，其中，相邻LED模块之间的间距小于35mm。76.根据权利要求74所述的显示器，其中，相邻LED模块之间的间距小于30mm。77.根据权利要求74所述的显示器，其中，相邻LED模块之间的间距小于25mm。78.一种显示器，包括：基板，承载布置于竖直列和水平行中的LED模块的阵列，相邻LED模块之间的间距是20mm；以及信号处理和LED驱动电路，被电连接以选择性地激励LED模块的阵列，从而在所述显示器上产生可视图像，其中，每个LED模块包括发出绿光的第一LED器件、发出蓝光的第二LED器件和发出红光的第三LED器件，其中，所述显示器具有至少5000nit的亮度，其中，所述第一LED器件和第二LED器件在第一方向和第二方向上具有匹配的远场图样，并具有小于99°的在所述第一方向上的第一视角以及小于50°的在所述第二方向上的第二视角，并且其中，所述第一LED器件的工作电流小于4.1mA，所述第二LED器件的工作电流小于2.7mA，并且，所述第三LED器件的工作电流小于3.1mA，其中，所述第一LED器件的电压供应小于2.6V，所述第二LED器件的电压供应小于2.44V，并且，所述第三LED器件的电压供应小于1.81V，其中，对于第一LED器件，灯功率效率是161lm/W，对于所述第二LED器件是33lm/W，并且，对于所述第三LED器件是152lm/W，并且其中，当产生红光时，所述显示器消耗小于14.0W/m2，当产生绿光时，所述显示器消耗小于26.6W/m2，当产生蓝光时，所述显示器消耗小于16.8W/m2，并且，当产生白光时，所述显示器消耗小于57.4W/m2，其中，所述第一LED器件和第二LED器件均包括引线框，其中具有反射杯，所述反射杯具有圆形底面以及壁面，所述壁面相对于所述底面具有可变的倾度并在其上端处限定开口；其中，所述开口具有椭圆形几何形状，其具有0.8mm至0.9mm的沿着第一轴线的第一尺寸和0.7mm至0.8mm的沿着与所述第一轴线正交的第二轴线的第二尺寸。79.一种LED器件，被构造为在第一方向上产生小于99°的第一视角并在第二方向上产生小于50°的第二视角，其中，所述LED器件包括引线框，其中具有反射杯，所述反射杯具有圆形底面以及壁面，所述壁面相对于所述底面具有可变的倾度并在其上端处限定开口；其中，所述开口具有椭圆形几何形状，其具有0.8mm至0.9mm的沿着第一轴线的第一尺寸和0.7mm至0.8mm的沿着与所述第一轴线正交的第二轴线的第二尺寸。80.根据权利要求79所述的LED器件，其中，所述第二视角小于45°。81.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·K·陈，Z·志宽，X·费，H·刘，J·圣，D·埃默森，
申请(专利权)人：惠州科锐半导体照明有限公司，
类型：
国别省市：