专利名称：针对极小投影面的投影器和彩色led在投影器中的应用的制作方法
针对极小投影面的投影器和彩色LED在投影器中的应用本发明涉及投影器的一种紧凑的构型，这些投影器尤其是可以用于移动电话，并 且本发明还涉及为此所设计的彩色LED (发光二极管)的应用。本发明的任务是，提出一种特别紧凑的投影器，其在极小屏幕的情况下具有尽可 能良好的效率。在针对小的屏幕的投影系统的情况下，可以使用不同颜色地发光的LED，它们并排 布置并且它们的光通过合适的光学装置对准显像装置(Bildgeber)。显像装置通过电子激 励装置来驱动并且在显示屏上产生分别要投影的图示。对于色彩组成通常使用的颜色红、 绿和蓝可以在显像装置中通过并排设置的元件来产生。当由于显像装置的设计的光学扩展 量而只能使用较小的面积时，出现损失，这些损失不利地影响投影器的效率。正是在特别小 的投影器的情况下(这些投影器例如要在移动电话上工作)，在特别小的屏幕的情况下高 的效率是重要的。所描述的问题在原理上可以通过如下方式来消除使用三种单独的光源 例如LED，并且这些光源借助二色性的滤光器来叠加。由此，可以构建一种有效的光学系统。 然而在此的一个缺点是两个或者三个所需的堇青石(Dichroiten)和关联的准直光学系统 的位置需求。因此，借助这种方法也不可能构建非常紧凑的、可以集成到移动电话中的投影
ο根据投影器的至少一个实施形式，该投影器包括光源和显像装置，其中光源是彩 色LED，其中用于产生不同颜色的光的层相叠设置。特别地，在此可能的是，光源是唯一的彩 色LED。也就是说，投影器在该情况中包括唯一的彩色LED作为光源。投影器在此可以没有 光学元件。也就是说，投影器于是尤其是没有透镜和二色性的镜或者滤光器。根据投影器的至少一个实施形式，所述层的至少之一通过无机发光二极管形成。 例如，于是所有层各通过无机发光二极管形成。根据投影器的至少一个实施形式，所述层的至少之一通过有机发光二极管形成。根据投影器的至少一个实施形式，彩色LED是RGB-LED，其中用于产生红色、绿色 和蓝色光的层相叠设置。在此，尤其是可能的是，这些层并不外延地相叠沉积。于是，这些 层可以是单个的发光二极管，生长衬底可以分别被从这些发光二极管去除。单个的发光二 极管于是例如可以分别具有最大20 μ m的厚度，优选最大10 μ m的厚度。然而也可能的是， 生长衬底仅仅从两个上部的发光二极管(发射绿光和蓝光的发光二极管)去除，并且生长 衬底保留在最下部的发光二极管(例如发射红光的发光二极管)上。例如，在所述层之间分别设置有化合物材料例如硅树脂和/或环氧树脂，其将所 述层机械地彼此连接。此外，在两个层之间可以分别设置有透射辐射的接触层，其例如由 TCO(透明导电氧化物)材料构成并且用于电接触所述层的至少之一。根据投影器的至少一个实施形式，彩色LED具有唯一的发光面，在投影器的工作 中，红色、绿色和蓝色的光可以穿过该发光面。发光面在此优选具有最大4mm2的面积，优选 最大2. 5mm2的面积，例如最大Imm2的面积。在投影器中使用了 LED，其中不同颜色的光、优选红色、绿色和蓝色的光从相同的 面发射。针对不同的颜色设计的半导体层在LED的层堆叠中彼此相叠。在此预先给定的光源(在下面称为堆叠Epi-LED (Stacked-Epi-LED))借助显像装置和针对投影设计的显示屏 来结合。尤其是，红色、绿色和蓝色光的组合允许产生对于任意颜色的图像的投影所需的色 彩组成。由于发光层的堆叠的布置，光源的面积并不大于仅仅针对一种颜色设计的光源的 面积。由此，得到一种非常紧凑的布置，其中很大程度上可以省去附加的光学装置。
下面借助附图更准确地描述投影器的例子。
图1示出了示意性示出的堆叠Epi-LED的倾斜俯视图。图2示出了带有堆叠Epi-LED的投影系统的一个实施例。图3示出了带有堆叠Epi-LED的投影系统的另一实施例。在附图中，相同或者作用相同的元件设置有相同的参考标记。附图和在附图中示 出的元件的大小关系不能视为合乎比例。更确切地说，各元件为了更清楚和/或为了更好 的理解可以夸大地示出。图1在倾斜的俯视图中示出了堆叠Epi-LED 1作为所使用的彩色LED的例子，其 可以通过已知的方法通过外延生长半导体层堆叠到半导体衬底上并且随后去除衬底来制 造。堆叠Epi-LED 1在所示的实施例中构建为RGB LED，使得其适于发射红色、绿色和蓝色 光。在底座(Submoimt) 2上有半导体层的层堆叠3，这些半导体层设计用于产生不同颜色的光。在图1的示意图中绘出了接合线4，其设计用于将半导体层电连接到集成在底座2 中的激励电路上。电端子替代地也可以以通常已知的方式来构建。在投影器中使用的LED 就此而言原则上可以任意地构建，并且尤其是可以以传统方式接触和电连接。图2示出了一种将堆叠Epi-LED 1使用在投影器的系统中的可能性。堆叠Epi-LED 1在此设计为使得光对准LCoS反射器(硅基液晶反射器)、DLP反射器(数字光处理反射 器)或者其他适于作为显像装置5的反射器。光被显像装置5反射到显示屏6上，在该显 示屏上将要产生的图像成像。DLP反射器由多个可翻转的镜构建，它们可以以光栅式的布置 来单独激励。LED被驱动为使得通过顺序点亮针对不同颜色所设计的层来在非常短的时间 间隔中产生不同的颜色，使得总体上形成混色的印象。该技术本身已知并且仅仅是根据本 发明的投影器的一个实施形式。图3示出了投影系统的另一实施例，其中堆叠Epi-LED 1用作光源。在此设计了 LCD显像装置作为显像装置7，其将穿过的光在单个像点中或多或少地过滤，使得在显示屏 6上显现对应于要产生的图像的色彩结构。IXD显像装置以已知的方式来激励。在此也是 重要的是，通过使用堆叠Epi-LED实现一种非常紧凑的装置，该装置带有侧向窄地受限的 光发射面。对于本发明重要的是，针对发光而设计的面相叠设置，使得光发射面的侧面尺寸 可以保持较小，虽然提供了所有所设计的颜色来使用。本发明并未由于参照实施例的描述而局限于此。更确切地说，本发明包括任何新 的特征以及特征的任意组合，尤其是包含在权利要求中的特征的任意组合，即使该特征或 者组合本身并未明确地在权利要求或者实施例中予以说明。本专利申请要求德国专利申请102008025160. 7的优先权，其公开内容通过引用
结合于此。
权利要求
一种投影器，具有 光源(1)， 显像装置(5，7)，并且其中 光源(1)是唯一的彩色发光二极管，其中用于产生不同颜色的光的层(31，32，33)相叠设置。
2.根据权利要求1所述的投影器，其中投影器包括显示屏(6)，在投影器的工作中在显 示屏上显示图像。
3.根据上述权利要求之一所述的投影器，其中彩色发光二极管是RGB发光二极管，其 中用于产生红色、绿色和蓝色光的层(31，32，33)相叠设置。
4.根据上述权利要求之一所述的投影器，其中所述层(31，32，33)的每个是单个的发 光二极管，该发光二极管没有生长衬底。
5.根据上述权利要求之一所述的投影器，其中彩色发光二极管具有唯一的发光面 (30)，在投影器的工作中红色、绿色和蓝色光交替地穿过该发光面。
6.根据上述权利要求之一所述的投影器，其中发光面(30)具有最大2.5mm2的面积。
7.根据上述权利要求之一所述的投影器，其中显像装置(5)是硅基液晶反射器。
8.根据上述权利要求之一所述的投影器，其中显像装置(5)是带有能够翻转的镜的数 字光处理反射器。
9.根据上述权利要求之一所述的投影器，其中显像装置(7)是液晶显示器显像装置。
10.根据上述权利要求之一所述的投影器，其设计用于安装在移动电话中。
11.一种彩色发光二极管在投影器中的应用，其中用于产生不同颜色的光的层相叠设置。
12.根据上一权利要求所述的应用，其中彩色发光二极管是RGB发光二极管，其中用于 产生红色、绿色和蓝色光的层相叠设置。
13.根据上述权利要求之一所述的应用，其中彩色发光二极管是堆叠Epi-LED。
14.根据上述权利要求之一所述的应用，其中投影器设置在移动电话中。
全文摘要
使用彩色LED作为投影器中的光源，其中用于产生不同颜色的光的层相叠设置。
文档编号G03B21/14GK101971089SQ200980109047
公开日2011年2月9日 申请日期2009年5月4日 优先权日2008年5月26日
发明者亚历山大·维尔姆, 埃瓦尔德·卡尔·米夏埃尔·京特, 斯特凡·格勒奇, 西格弗里德·赫尔曼 申请人:欧司朗光电半导体有限公司