TW201110408A - Light emitting diode circuit for ambient light - Google Patents

Description

201110408 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種包括具有一頂部發射式發光二極體的 、曰曰粒以用於提供環境光線之發光二極體電路。本發明亦 係關於-種包括此類發光二極體電路的器件，且係關於〆 種用於提供環境光線的方法。 此類器件之實例為電視接收器及監測器。 【先前技術】 us 7,414,270揭示一側面發射式發光二極體封裝，直中 -頂部發射式發光二極體晶片透過其頂部表面發射光。發 光二極體晶片之-底部表面經由一子基板而安裝於一基板 上。頂部表面與底部表面之平面係平行於該子基板與該基 板之平面而定位。發伞-拉触七 七尤一極體封裝内的一反射表面以使得 經反射之光線往側面離開發光二極體封裝之一方式反射光 線。以此方式’已建立—側面發射式發光二極體封裝。 當同時使料同色料發光二極料，由於在—反射表 面處之反射將取決於一波長的事實，因此每個不同色彩的 發光二極體將需要-不同的反射表面。換言之，在一反射 表面處之一反射係色彩相關的。 Μ 1 251 568 A揭示-發光器件及使用該發光器件的一 顯示裝置。該發光器件由—第—電極層、-摻雜區❹、 -接面層、-基板層及一第二電極層組成，使得光線透過 基板的兩個表面發射。 JP 2001 358367 A揭示_•晶片類型發光元件，且在其_ 148835.doc 201110408 及圖2中揭示具有安裝在電極上之—底部的_側面發射式 發光二極體（如其段落〇〇13中所描述），且在其圖3及圖钟 揭示具有安裝在電極上之一底部（與其頂部相對）的一頂部 發射式發光二極體。 【發明内容】 本發明之一目的在於提供一改良發光二極體電路，其中 頂邓發射式發光二極體被用於建立一多側面發射式發光 二極體電路，其中反射起到相對不重要之作用。進一步目 的在於提供一改良器件及一改良方法。 根據本發明之一第一態樣，定義一發光二極體電路，其 包括具有一頂部發射式發光二極體的一晶粒以用於提供第 一及第二環境光線以在一顯示器/螢幕周圍產生光線效 果’忒弟一環境光線源自該晶粒之一頂側且該第二環境光 線源自該晶粒之一底側。 本發明使用自其頂部表面發射光線及自其底部表面發射 光線的一頂部發射式發光二極體。當使用自晶粒的頂側發 射之光線作為第一環境光線且當使用自晶粒之底側發射之 光線作為第二環境光線時’可避免US 7,414,270的反射表 面。因此，已建立一多側面發射式發光二極體電路，其中 與來自US 7,414,270的側面發射式發光二極體封裝相比 較，反射起到至少較不重要的作用。與來自US 7,414,270 之元全忽略自其底部表面離開發光二極體的光線之側面發 射式發光二極體封裝相比較，本發明更有效地使用一發光 二極體。 148835.doc 201110408 頂部發射式發光二極體自其頂部表面發射光線及自其底 部表面發射光線之事實不排除該發光二極體可進一步從其 側表面之一者或多者發射光線之一可能性。在一晶粒之一 側自其頂部表面發射主光線且在該晶粒之另—側自其底部 表面發射其他光線的一發光二極體通常稱為一「頂部發射 式」發光一極體。一晶粒亦稱為裸露晶片或無外殼晶片。 根據一實施例，該發光二極體電路係由放置於一基板上. 的晶粒定義，該晶粒之一平面及該基板之一平面係大體上 垂直之平面。與來自US 7,414,270的側面發射式發光二極 體封裝（其中頂部表面及底部表面之平面與子基板及基板 之平面為全部平行之平面）相反，在該發光二極體電路 中，晶粒已被翻轉45度與135度之間，較佳6〇度與12〇度之 間，更佳80度與1 〇〇度之間，最佳為約9〇度。因此，此處 的大體上垂直對應於在45度與135度之間’較佳在6〇度與 120度之間，更佳在80度與100度之間，最佳為約9〇度的一 角度。此類經翻轉之發光二極體電路之優點在於該發光二 極體電路與該基板之組合的一尺寸在至少一個方向中減 〇 根據一貫施例，s亥發光一極體電路係由具有比第二環境 光線更高之一強度的第一環境光線定義。通常，自晶粒的 頂側（發光二極體之頂部表面）發射之光線將具有比自晶粒 之底側（發光二極體之底部表面）發射之光線更高的一強 度。 根據一實施例，該發光二極體電路係由在第一方向中提 148835.doc 201110408 供的弟-環境光線及在第二方向中提供的第二環境光線定 義。通常，自頂側發射的光線將在與自底側發射之光線不 同的方向中發射。 - ^據—實施例’該發光二㈣電路係由呈相反方向的該 、 彳第方向之至〉、-方向及該等第二方向之至少一方向定 義。當獨立使用時該發光二極體電路較佳將呈現一種全向 輻射場型。 根據-實施例’該發光二極體電路係由垂直於晶粒之方 向的至少一方向定義。再者，當獨立使用時該發光二極體 %路較佳將呈現一種全向輕射場型。 根據一實施例，該發光二極體電路係由藉由一至少部分 透明之外殼至少部分地圍繞之該晶粒而定義。此類透明外 殼之優點在於其可相對薄，藉此減小該發光二極體電路與 外殼之組合的一尺寸。一至少部分透明之外殼係整體上為 至少部分透明的一外殼，或者其係包括若干部分（一或多 個部分比-或多個其他部分更為透明）的一外殼。於是此 等一或多個其他部分各者較不透明或完全不透明。該外殼 可具有任何種類之形狀。 根據一實施例，該發光二極體電路係藉由進一步包括具 - 有用於提供進一步第一環境光線及進一步第二環境光線之 進一步頂部發射式發光二極體的一進一步晶粒而定義， 忒進一步第一環境光線源自該進一步晶粒之一頂側，且該 進一步弟一環+兄光線源自該進一步晶粒之一底側。 根據一實施例，該發光二極體電路係藉由進一步包括具 148835.doc 201110408 有用於提供更進一步第一環境光線及更進一步第二環境光 線之一更進一步頂部發射式發光二極體的一更進一步晶粒 而定義’該更進一步第一環境光線源自該更進一步晶粒之 頂侧，且δ玄更進一步第二環境光線源自該更進一步晶粒 之一底側。 根據一實施例，該發光二極體電路係由具有一第一色彩 的第一環境光線及第二環境光線、具有一第二色彩的進— 步第一 ％境光線及進一步第二環境光線以及具有一第三色 彩的更進一步第一環境光線及更進一步第二環境光線而定 義。該等第一、第二及第三色彩較佳為不同色彩，諸如 (例如）紅色、綠色及藍色。 根據本發明之—第二態樣，定義-器件，其包括如上定 義之發光一極體電路，該器件進一步包括顯示器/螢幕。 環境光線可藉由增加提供資訊給一觀看者的一表面/環境 而支援顯示器/螢幕。

AmblightWi兄光線）（其係入㈣咖以咖㈣T_n〇1〇gy (環境照明技術）之縮寫）係由荷蘭Philips Electronics發明的 用於在一顯示器/螢幕周圍產生光線效果的一特徵，該等 光線效果對應於經由顯示器/螢幕呈現的視訊内容。此等 所產生的光線效果為（例如）-較大的虛擬顯示器/登幕、一 較為身臨其境之觀看體驗、減少觀看者視覺疲勞及減少一 典型液晶顯示器問題（背光渗漏，其中黑色轉變為灰色）之 一可見性等等。 根據-實施例’該器件係由具有一第一功能的第一環境 I48835.doc 201110408 光線及具有一第二功能的第二環境光線而定義。通常，第 一功能及第二功能係至少部分不同之功能。例如，一第— (第二）功能包括用在一第一（第二）位置之光線及/或用具有 一第一（第二）強度之光線及/或用具有第一（第二）方向之光 線及/或用具有一第一（第二）形狀之光線及/或用已按一第 一（第二）方式濾光的光線等等支援一顯示器/螢幕。 根據一實施例’該器件係由包括在該器件之一左/右側 或一後側產生光線效果之第一功能及包括在該器件之一左 /右側或一前側產生光線效果之第二功能而定義。因此， 該第一功能包括在該器件之一左/右/後側支援該顯示器/螢 幕’且該第二功能包括在該器件之一左/右/前側支援該顯 示器/螢幕。此刻，不排除將來的改變，該第一環境光線 通常可用於在該器件後面及在該器件側面之（後端）部分產 生光線效果，且該第二環境光線通常可用於主要在該器件 之一前端產生光線效果且可用於辅助地在該器件側面之前 端部分產生光線效果等等。 根據一實施例，該器件係由對應於經由該顯示器/螢幕 呈現的一視訊内容之光線效果而定義。 根據本發明之一第三態樣，用於提供第一及第二環境光 線以在一顯示器/螢幕周圍產生光線效果的一方法係由包 括使用一發光二極體電路之一步驟的方法定義，該發光二 極體電路包括具有-頂部發射式發光二極體的一晶粒，該 第一％境光線源自該晶粒之—頂側且該第二環境光線源自 5亥晶粒之一底側。 «Β. 148835.doc -9- 201110408 該器件及該方法的實施例對應於該發光二極體電路之實 施例。 us 7,254,309揭示一側面發射式發光二極體及透鏡，其 八有不利之複雜結構且忽略從發光二極體之底部表面離 開該發光二極體的光線。 US 6,908,219揭示用於具有一發光二極體光源之一高位 刹車燈的一光學元件，該光學元件具有一不利的複雜結構 且忽略自發光二極體之底部表面離開該發光二極體的光 線。 一見解可為（某些）發光二極體透過其等之頂部表面及透 過其等之底部表面發射光線。 ，一，本思想可為第—環境光線可源自—晶粒的-頂側且 第二環境光線可源自該晶粒之一底側。 已解決提供-改良的發光二極體電路之一問題，直中使 用-頂部發射式發光二極體以建立一多側面發射式發光二 極體電路，其中反射起到一相對不重要的作用。 一進一步優點可為： 更有效地使用一發光二極體（的光 線），可避免複雜的及/戋务4 及色矽相關的反射表面；可減少反 射體及/或擴散體之數晉. 里，了減少反射體及/或擴散體 複雜性；發光二極體恭攸e 6 _ 、狀m 體电路及反射體及/或擴散體之尺寸及 位置可變得較不關鍵；_ X光一極體电路及/或一 之 -製程之成本減少；以及〗5件之 心忐二極體電路與另一 方面一基板及/或一外句 又的—組合之一尺寸減少。 此外，發光二極體雷故 體電路之另_應用可為基於一發光二極 148835.doc 201110408 體的背光。 參考下文中描述的（若干）實施例而瞭解及闡明本發明之 此等及其他態樣。 【實施方式】 在圖1中’繪示具有一先前技術發光二極體電路3的一先 前技術器件1 (俯視圖）。器件1進一步包括一顯示器/螢幕2 及一基板4 ’發光二極體電路3已安裝於該基板*上。發光 二極體電路3包括具有一發光二極體的一晶粒，該晶粒由 發光二極體電路3内的虛線方塊指示。該發光二極體從其 頂部表面發射光線，換言之該晶粒從其頂側發射光線。由 發光二極體從其底部表面發射的任何光線（換言之由晶粒 從其底側發射的任何光線）皆進入基板4且被損耗。 來自發光二極體電路3的一些光線將穿過一擴散體5並到 達左壁及/或後壁且產生一光暈(或多於一個），且來自發光 一極體電路3的其他光線將由一反射體6反射且接著轉至器 件1之一前側。過去，以此方式藉由僅使用一發光二極體 之一頂部表面及/或藉由僅使用一晶粒之一頂側產生環境 光線。 在此先前技術情形中，發光二極體電路3與器件丨及/或 ”’員：态/螢幕2之一部分之間的一角度相當關鍵，擴散體$ 與器件1及/或顯示器/螢幕2之一部分之間的一角度相當關 鍵且反射體6與器件…或顯示器/螢幕2之一部分之間的 角j相田關鍵。此處，所綠示的所有角度大約相同，但 實際If形令，该等角度可能需要獲取不同值。擴散體 I48835.doc 201110408 5及/或反射體ό可此需要獲取複雜的性質且可能需要至少 部分彎曲。通常將需要存在更複雜的元件。最終，來自發 光二極體的一些光線完全未被用到。 在圖2中，繪不具有根據本發明之一發光二極體電路⑺ 的根據本發明之一器件1(俯視圖）。器件丨進一步包括—顯 示器/螢幕2及一基板14，該發光二極體電路1〇已安裝於該 基板14上。該發光二極體電路1〇包括具有一發光二極體的 一晶粒，該晶粒由發光二極體電路1〇内的虛線方塊指示。 該發光二極體從其頂部表面發射光線’換言之該晶粒從其 頂側發射第一環境光線11。該發光二極體亦從其底部表面 發射光線，換言之該晶粒亦從其底側發射第二環境光線 12。此外，可從該晶粒之一「側面」側發射第三環境光線 13 » 因此，已建立一多側面發射式發光二極體電路，其令— 發光一極體被更有效地使用。與圖丨中繪示的先前技術情 形（其中晶粒及基板之平面為平行平面）相反，在該發光二 極體電路10中晶粒之平面不平行於基板14之平面。在發光 二極體電路10中，晶粒已被翻轉（例如）45度與135度之間， 較佳60度與120度之間，更佳80度與100度之間，最佳約9〇 度。此類經翻轉的發光二極體電路1〇之優點在於：發光二 極體電路10與基板14之組合的一尺寸在至少_方向中= 少。晶粒可由一至少部分透明的外殼至少部分圍繞❹此類 透明外殼優點在於：由於其不需要阻擋光線而相反讓光線 穿過之事實，因此其可相對薄。此類透明且薄的外殼優點 H8835.doc 12 201110408 在於發光二極體電路與外殼之組合的一尺寸減少。當如圖 2中所繪示而定位時，發光二極體電路10產生約27〇度的一 非常有利之輻射場型，藉此不需要相對多及/或相對複雜 的結構。 ” 較佳地及/或通常’發光二極體電路10可為每個色彩包 括一個晶粒’各個晶粒包括具有相同色彩的一或多個發光 二極體，或者發光二極體電路10可包括一或多個晶粒，各 個晶粒包括具有兩或多個色彩等等的一或多個發光二極 體。 右第二環境光線12之一強度太低，則第一環境光線11之 一部分可經部分反射以支援第二環境光線12等等。因此， 一或多個反射體可能仍需存在且不應被排除。類似地，一 或多個擴散體可能仍需存在且不應被排除。發光二極體電 路10相對於器件1之其他位置亦不應被排除。 概括而言，一發光二極體電路10包括具有一發光二極體 之一晶粒以用於提供源自該晶粒之一頂側的第一環境光線 11以及用於提供源自該晶粒之一底側的第二環境光線12， 以避免複雜且色彩相關的反射表面以及更有效地使用光 線。該晶粒可放置於一基板上，該晶粒及該基板之平面為 非平行平面，且該晶粒可由一至少部分透明之外殼至少部 分圍繞。一器件1包括發光二極體電路1〇以及一顯示器/螢 幕2，該顯示器/螢幕2係由具有諸如在器件丨之一左/右/後 側支援的一第一功能之第一環境光線丨丨支援，且由具有諸 如在器件1之一左/右/前側支援的一第二功能之第二環境光

S 148835.doc 201110408 線12支援》 雖然在圖式及先前描述中已詳細繪示及描述本發明，但 應認為此類繪示及描述為繪示性或例示性且不具限制性； 本發明不限於所揭示之實施例.例如，可在一實施例申操 作本發明，其申所揭示的不同實施例之不同部分組合為— 新實施例。 熟悉此項技術者在實踐所主張之發明中、從圖式、揭示 内容及隨附申請專利範圍之一研究中，可理解及實現揭示 之實施例之其他變化案。在申請專利範圍中，用詞「包 括」不排除其他元件或步驟，且不定冠詞「一」或「: 個」不排除複數個。一單一處理器或其他單元可滿足敘述 於申請專利範圍中之若干項的功能。某些措施被敘述在互 不相同之附屬請求射，此—純粹事實不指㈣可有利地 利用該等措施之-組合。可在―適當媒體上儲存/散佈— 電腦程式，諸如連同其他硬體或作為其他硬體之一邙八一 起供應之-光儲存媒體或—固態媒體，但亦用其他=散 佈’諸如經由網際網路或其他有線或無線電信系統。在申 請專利範圍中之任何參考符號不應被解釋為限制該 【圖式簡單說明】 ^會示具有-先前技術發光二極體電路的—先前技術 益件，且 圖2繪示具有根據本發明之一 發明之一器件。 發光二極體電路 的根據本 【主要元件符號說明】 148835.doc •14- 器件 顯示器/螢幕 發光二極體電路 基板 擴散體 反射體 發光二極體電路 第一環境光線 第二環境光線 第三環境光線 基板 -15-

Claims (1)

1. 201110408 七、申請專利範圍： 1· 一種發光二極體電路（10)，其包括具有一頂部發射式發 光二極體的一晶粒以用於提供第一及第二環境光線（1工、 12)以在一顯示器/螢幕（2)周圍產生光線效果，該第一環 境光線（11)源自該晶粒之一頂側，且該第二環境光線 源自該晶粒之一底側。 2. 如請求項1之發光二極體電路（1〇)，該晶粒放置於一基板 (14)上，該晶粒之一平面與該基板（14)之一平面為大體 上垂直之平面。 3. 如請求項1之發光二極體電路（1〇)，該第一環境光線（ιι) 具有高於該第二環境光線（12)的一強度。 4. 如請求項1之發光二極體電路（1〇)，該第一環境光線（ιι) 係提供於第一方向中，且該第二環境光線（12)係提供於 第二方向中。 5·如請求項4之發光二極體電路（10)，該等第一方向之至少 一者及該等第二方向之至少一者為相反方向。 6·如請求項4之發光二極體電路（10)，該等方向之至少一者 垂直於該晶粒。 7. 如請求項1之發光二極體電路（1〇) ’該晶粒由一至少部分 透明之外殼至少部分圍繞。 8. 如凊求項1之發光二極體電路（10)，其進一步包括具有一 進一步頂部發射式發光二極體之一進一步晶粒以用於提 供進一步第一環境光線及進一步第二環境光線，該進一 步第—環境光線源自該進一步晶粒之一頂側，且該進一 148835.doc 201110408 步第二環境光線源自該進一步晶粒之一底側。 9. 如凊求項8之發光二極體電路（10)，其進一步包括具有一 更進步頂部發射式發光二極體的一更進一步晶粒以用 於提供更進一步第一環境光線及更進一步第二環境光 線’ δ亥更進一步第一環境光線源自該更進一步晶粒之一 頂側’且該更進一步第二環境光線源自該更進一步晶粒 之一底側。 10. 如請求項9之發光二極體電路（10)，該第一環境光線及該 苐 晨i兄光線具有一第一色彩，該進一步第一環境光線 及該進一步第二環境光線具有一第二色彩，且該更進一 步第—環境光線及該更進一步第二環境光線具有一第三 色彩。 u. 一種包括如請求項1之發光二極體電路（10)的器件（1)， 該器件進一步包括該顯示器/螢幕（2)。 12. 如請求項U之器件（1) ’該第一環境光線（11)具有一第一 功能且該第二環境光線（12)具有一第二功能。 13. 如凊求項12之器件（1)，該第一功能包括在該器件（丨）之 一左/右側或一後侧產生該等光線效果，且該第二功能包 括在該器件（1)之一左/右側或一前側產生該等光線效 果。 14. 如請求項丨3之器件（丨）’該等光線效果對應於經由該顯示 器/螢幕（2)呈現的一視訊内容。 15. —種用於提供第一及第二環境光線（u、ι2)以在一顯示 器/螢幕（2)周圍產生光線效果的方法，該方法包括使用 148835.doc •2· 201110408 一頂部發射式發光二極體電路的一步驟， 發光二極體電路包括具有一發光二極體的 一環境光線（11)源自該晶粒之一頂側，且 線（12)源自該晶粒之· 底側。 該頂部發射式 一晶粒，該第 該第二環境光 148835.doc