光學(xué)設(shè)計(jì)和黑體封裝LED的潛力發(fā)展分析

 歐司朗光電半導(dǎo)體(Osram Opto)的LED中國(guó)區(qū)可見(jiàn)光LED市場(chǎng)經(jīng)理梁澤春表示：“歐司朗的優(yōu)異光學(xué)設(shè)計(jì)和光對(duì)比技術(shù)有朝一日可能會(huì)成為次世代LED科技中的重要角色。”

梁澤春在2016年9月30日媒體行業(yè)大會(huì)上提及光學(xué)設(shè)計(jì)的重要性，他強(qiáng)調(diào)，光學(xué)設(shè)計(jì)在數(shù)個(gè)方面都扮演相當(dāng)重要的角色。

要改變?nèi)庋鬯?jiàn)的效果，光學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于光的分配，另一個(gè)核心技術(shù)則是消除反射的光線。在戶外自然光線或者環(huán)境光狀態(tài)下，人眼也會(huì)接收到反射光線，這也是顯示屏廠商強(qiáng)調(diào)戶外用的LED大屏亮度要求超過(guò)5，000nit甚至7000nit的原因。

然而，藉由過(guò)濾屏幕上的反射光線來(lái)消除干擾光線其實(shí)相當(dāng)困難。這時(shí)光學(xué)設(shè)計(jì)就能派上用場(chǎng)，在各種裝置應(yīng)用上，利用直接導(dǎo)引光線到所需角度的方式，降低光輸出的耗損以及反射光所造成的沖擊。

舉例而言， LED也許就能藉由微型透鏡和光學(xué)設(shè)計(jì)幫助修正一些顯示的問(wèn)題。

梁澤春也說(shuō)明，歐司朗的橢圓光學(xué)設(shè)計(jì)(Oval Optic designs)能夠有效克服這個(gè)問(wèn)題，且不需要在SMD LED上增加二次光學(xué)。

他表示：“主要原因在于水平角度需要達(dá)到120度，但是實(shí)際應(yīng)用上不需要達(dá)到相同120度的垂直角度，也表示在光學(xué)上會(huì)造成浪費(fèi)。”

藉由橢圓光學(xué)設(shè)計(jì)，例如Displix 光學(xué)設(shè)計(jì)封裝，將水平角度控制在110度以內(nèi)，垂直角度則為60度，將光線收聚到特定區(qū)域并且減少光輸出耗費(fèi)。在搭配垂直60度、水平110度的情況下，使用oval光學(xué)設(shè)計(jì)的紅光的誤差范圍不管在水平或者垂直方向上都很低，且保持其穩(wěn)定性和一致性。

他指出，對(duì)不同顯示應(yīng)用，應(yīng)該調(diào)整使用相異的透鏡角度，舉例而言，公路上常見(jiàn)的道路信息顯示 需要較小的30度透鏡角度，但是公交車車體信息等顯示則需要較寬的60度透鏡角度，公交站牌及商業(yè)廣告屏則需要120度的視角。

梁澤春經(jīng)理解釋：“基本上，在表貼器件上加透鏡，影響光分布的參數(shù)共有11個(gè);而光學(xué)設(shè)計(jì)的成果也受制造過(guò)程之精準(zhǔn)度和透鏡配置所影響”，但并未在會(huì)中詳細(xì)說(shuō)明各參數(shù)。

黑體光照對(duì)比技術(shù)應(yīng)用將納入次世代LEDs的未來(lái)藍(lán)圖中?

針對(duì)這項(xiàng)新科技趨勢(shì)，歐司朗也在研發(fā)黑體LED中，藉由LED的深色基板可以將反射周圍光的區(qū)域減至最少并提高光照對(duì)比等特性，達(dá)到改善顯示屏的光色對(duì)比和增加可讀性的效果。

這項(xiàng)技術(shù)可應(yīng)用于LED室內(nèi)小間距和LED戶外大屏幕。其吸收漫射光、降低反射太陽(yáng)直射光的優(yōu)點(diǎn)能提供顯示屏高對(duì)比度度和良好的視覺(jué)色彩一致性，改善圖像、影片的播放效果。

舉例來(lái)說(shuō)，同時(shí)將iPhone 6和iPhone 5置于陽(yáng)光下，采用近似黑體SMD LED低反射顯示技術(shù)的iPhone 6，比起采用傳統(tǒng)顯示技術(shù)的對(duì)照機(jī)，更能提供較佳的影像分辨率和顯示效果，這就是黑體SMD LED的差異。

相較之下，傳統(tǒng)顯示技術(shù)若非在日光下光強(qiáng)度不足，就是其強(qiáng)光在夜晚會(huì)造成光害。當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)，顯示屏也顯得斑斑駁駁，播放圖像影片的時(shí)候畫(huà)質(zhì)也不盡人意。

此項(xiàng)黑體背光概念可應(yīng)用于不需反射杯的LED上并制作成白光LED，將白光LED縮小至6微米即等同于一顆LED的大小了。

LED適用于室內(nèi)大、中、小顯示屏;而黑體LED則適用時(shí)較大型顯示光源和顯示屏。

梁經(jīng)理表示，身為全球LED照明科技先驅(qū)，歐司朗在1999年推出三原色合一LED顯示應(yīng)用;在2008就推出當(dāng)時(shí)最小體積的封裝R.G，B 三合一LED。

然而，未來(lái)可能在1010和0808 LED封裝全面布局之后，將重心由封裝微型化移至將LED轉(zhuǎn)換至黑體磊晶圓基板的作業(yè)上，讓大型顯示屏呈現(xiàn)高對(duì)比度度。

最后，將來(lái)的室內(nèi)LED大屏幕所用燈珠將會(huì)是使用新型LED構(gòu)成16x3合一，64x3合一等封裝，制造ppi更小、光學(xué)設(shè)計(jì)更好且更加可靠的產(chǎn)品。