Osram Opto:光学设计和黑体封装LED的潜力发展

欧司朗光电半导体 (Osram Opto)的LED中国区可见光LED市场经理梁泽春表示:“欧司朗的优异光学设计和光对比技术有朝一日可能会成为次世代LED科技中的重要角色。”

梁泽春在2016年9月30日LEDinside于台北举行的LEDforum 2016上提及光学设计的重要性,他强调,光学设计在数个方面都扮演相当重要的角色。


欧司朗光电半导体(Osram Opto)的LED中国区可见光LED市场经理梁泽春(图片来源:LEDinside)

要改变肉眼所见的效果,光学设计的关键在于光的分配,另一个核心技术则是消除反射的光线。在户外自然光线或者环境光状态下,人眼也会接收到反射光线,这也是显示屏厂商强调户外用的LED大屏亮度要求超过5,000nit甚至7000nit的原因。

然而,藉由过滤屏幕上的反射光线来消除干扰光线其实相当困难。这时光学设计就能派上用场,在各种装置应用上,利用直接导引光线到所需角度的方式,降低光输出的耗损以及反射光所造成的冲击。

举例而言, LED也许就能藉由微型透镜和光学设计帮助修正一些显示的问题。

梁泽春也说明,欧司朗的椭圆光学设计(Oval Optic designs)能够有效克服这个问题,且不需要在SMD LED上增加二次光学。

他表示:“主要原因在于水平角度需要达到120度,但是实际应用上不需要达到相同120度的垂直角度,也表示在光学上会造成浪费。”

藉由椭圆光学设计,例如Displix 光学设计封装,将水平角度控制在110度以内,垂直角度则为60度,将光线收聚到特定区域并且减少光输出耗费。在搭配垂直60度、水平110度的情况下,使用oval光学设计的红光的误差范围不管在水平或者垂直方向上都很低,且保持其稳定性和一致性。
 
他指出,对不同显示应用,应该调整使用相异的透镜角度,举例而言,公路上常见的道路信息显示 需要较小的30度透镜角度,但是公交车车体信息等显示则需要较宽的60度透镜角度,公交站牌及商业广告屏则需要120度的视角。

梁泽春经理解释:“基本上,在表贴器件上加透镜,影响光分布的参数共有11个;而光学设计的成果也受制造过程之精准度和透镜配置所影响”,但并未在会中详细说明各参数。

黑体光照对比技术应用将纳入次世代LEDs的未来蓝图中?

针对这项新科技趋势,欧司朗也在研发黑体LED中,藉由LED的深色基板可以将反射周围光的区域减至最少并提高光照对比等特性,达到改善显示屏的光色对比和增加可读性的效果。

这项技术可应用于LED室内小间距和LED户外大屏幕。其吸收漫射光、降低反射太阳直射光的优点能提供显示屏高对比度度和良好的视觉色彩一致性,改善图像、影片的播放效果。

举例来说,同时将iPhone 6和iPhone 5置于阳光下,采用近似黑体SMD LED低反射显示技术的iPhone 6,比起采用传统显示技术的对照机,更能提供较佳的影像分辨率和显示效果,这就是黑体SMD LED的差异。

相较之下,传统显示技术若非在日光下光强度不足,就是其强光在夜晚会造成光害。当电源关闭时,显示屏也显得斑斑驳驳,播放图像影片的时候画质也不尽人意。

此项黑体背光概念可应用于不需反射杯的LED上并制作成白光LED,将白光LED缩小至6微米即等同于一颗LED的大小了。

LED适用于室内大、中、小显示屏;而黑体LED则适用时较大型显示光源和显示屏。

梁经理表示,身为全球LED照明科技先驱,欧司朗在1999年推出三原色合一LED显示应用;在2008就推出当时最小体积的封装R.G,B 三合一LED。

然而,未来可能在1010和0808 LED封装全面布局之后,将重心由封装微型化移至将LED转换至黑体磊晶圆基板的作业上,让大型显示屏呈现高对比度度。

最后,将来的室内LED大屏幕所用灯珠将会是使用新型LED构成16x3合一,64x3合一等封装,制造ppi更小、光学设计更好且更加可靠的产品。(作者:LEDinside主编,林芝;编译:黄奕璇、张雅涵)




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