TWI274209B - Light emitting diode and backlight module having light emitting diode - Google Patents

Description

1274209 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種發光二極體及具有發光二極體之背光 模組’特別是一種可改善色彩飽和度之發光二極體及其背 光模組。 【先前技術】 參考圖1，顯示習用直下式背光模組之立體示意圖。該習 用背光模組1包括複數個燈管n、一擴散板12、一反射板u 及一殼體（housing) 14。該背光模組1位於液晶顯示器中液晶 板之下方。該等燈管丨丨係用以提供光源。該擴散板12設置 於該等燈管1 1之上方，用以將該等燈管丨丨所發散之光線， 均勻擴散至液晶板。該反射板13係設置於該等燈管丨丨之下 方，用以將該燈管11發散至該背光模組丨底部的光線反射至 該擴散板12。該殼體14係一矩形框體，用以容置該等燈管 1 1、该擴散板12及該反射板13。該等燈管u係為冷陰極螢 光燈官（cold cathode flU0rescent lamp，CCFL)，其缺點為綠 色光強度不足，當該背光模組丨應用於液晶顯示器時，會影 響忒顯不為之色彩表現。因此，便有以發光二極體取代該 冷陰極螢光燈管以作為該背光模組丨之光源之趨勢。 ，苓考圖2，顯不習用發光二極體之結構示意圖。該習用發 光二極體2包括一藍光晶粒2丨、一碗座22(reflect〇r cup卜以 frame)、二接腳（lead)23, 24、一螢光粉層25及一封膠樹脂 26 〇 該藍光晶粒21係為一氮化鎵（GaN)晶粒，其用以於被激發 93403.doc 1274209 (aCtlVated)時產生藍色光。該碗座22係用以承接該藍光晶粒 21及該螢光粉層25。該等接腳23, 24係電氣連接該藍光晶粒 2 1及外界電源’以提供該藍光晶粒2 1所需電源。該螢光 粉層25係包括釔鋁石榴石（Yttmim Alummum Garnet，YAG) 螢光粉，其覆蓋該藍光晶粒2丨上，用以於被激發時產生黃 色光。該封膠樹脂26係用以封蓋住該藍光晶粒21及該螢光 粉層25，其係為一透明之樹脂。此種習用發光二極體2所發 出之光為白色光，其缺點為該白色光之紅色光譜不足而會 有色彩不均勻之現象。 餐考圖3，顯示習用發光二極體之光譜分布圖，其量測條 件為提供400 mA直流電至該藍光晶粒21。如圖所示，該發 光二極體2之光譜分布包括二個尖峰（peak)31，32，其中該尖 峰31係由該藍光晶粒21所導致，該尖峰32係由該螢光粉層 25所導致。由圖中可看出，該發光二極體2之光譜分布在紅 色可見光之範圍（約為647至700 rnn)較為不足，因此應用於 液晶顯示器之背光模組之光源時，會影響該顯示器之色彩 表現。 為了改善上述缺點，美國專利第us. Pat· N〇. 6,35丨〇的 B1號揭示一種可補償紅光之發光二極體，其係添加紅色螢 光粉於該螢光粉層中，以補強發光二極體所發出之光中紅 色光譜之不足，然而此一做法會造成亮度之損失，因此應 用於液晶顯示器之背光模組之先源時，會降低該顯示器之 亮度。 ° 因此，有必要提供一創新且富進步性之發光二極體及背 93403.doc 1274209 光模組之結構，以解決上述問題。 【發明内容】 本毛明之主要目的係改善液晶顯示器或液晶電視之色彩 飽和度不佳之情況。 本I明之另-目的係、提供—具有—藍光晶粒及—紅光晶 :之發光-極體以補足紅色光之不足，當其應用於直下式 月光模組之光源時，可增加色彩飽和度。 本發明之另-目的係、提供—具有冷陰極螢光燈管及綠光 一極體之直下式背光模組以補足綠色光之不足，當其應用 於液晶顯示H或液晶電視時，可增加色彩飽和度。 本發明之另一目的係提供一具有白光二極體及紅光晶粒 之直下式背光模組以補足紅色光之不足，當其應用於液晶 顯示器或液晶電視時，可增加色彩飽和度。 【實施方式】 芩考圖4，顯示本發明採用圖2之發光二極體之直下式背 光模組之立體示意圖。該背光模組4包括複數個燈管41、一 擴散板42、一反射板43、一殼體44及複數個綠光二極體45。 該背光模組4可位於液晶顯示器中液晶板之下方。該等燈管 41係係為冷陰極螢光燈管，用以提供主要光源。該擴散板 42設置於該等燈管41之上方，用以將該等燈管々丨所發散之 光線’均勻擴散至液晶板。該反射板43係設置於該等燈管 41之下方’用以將該等燈管41發散至該背光模組4底部的光 線反射至該擴散板42。該殼體44係一矩形框體，用以容置 該等燈管41、該擴散板42及該反射板43。該等綠光二極體 93403.doc 1274209 45係為習用之綠光二極體，帛以補強該等燈管“之綠色光 強度不足，以增加該背光模組4應用於液晶顯示器或液晶電 視守之色彩飽和度。在本實施例中，該等綠光二極體“係 為顆粒狀，然而在其他應用中，該等綠光二極體45可以是 木狀或’、他3適之形態。在本實施例中，該等綠光二極體 45與該等燈管41係、交錯排列，然而在其他應时，該等綠 光二極體45亦可以是位於所有該等燈管41之外圍。 芩考圖5，顯不本發明之發光二極體之示意圖。該發光二 極體5包括一藍光晶粒51、一碗座52、二藍光晶粒接腳53, 54、一螢光粉層55、一封膠樹脂％、一紅光晶粒57及二紅 光晶粒接腳58, 59。 该監光晶粒5 1係為一氮化鎵（GaN)晶粒，其用以於被激發 日π產生監色光。該紅光晶粒5 7係用以於被激發時產生波長 範圍介615 nm〜640疆之紅色光，其材質包括但不限於四元 磷化鋁鎵銦（InGaAlP)。該碗座52係用以承接該藍光晶粒 51、該紅光晶粒57及該螢光粉層55。該等藍光晶粒接腳53, 5 4係電氣連接該藍光晶粒5 1及一外界電源，以提供該藍光 晶粒51所需電源。該等紅光晶粒接腳58, 59係電氣連接該紅 光曰b粒5 7及一外界電源’以提供該紅光晶粒5 7所需電源。 該螢光粉層5 5係包括釔鋁石榴石（Yttrium Almniiumi Gamet YAG)螢光粉，其覆蓋該藍光晶粒5 1及該紅光晶粒57，用以 於被激發時產生黃色光。該封膠樹脂56係用以封蓋住該藍 光晶粒51、該紅光晶粒57及該螢光粉層55，其係為一透明 之樹脂。 93403.doc 1274209 蒼考圖6 ’顯示圖5之發光二極體之光譜分布圖，其量測 條件為提供4〇〇mA直流電至該藍光晶粒5丨，且提供1〇〇mA 直流電至5亥紅光晶粒5 7。如圖所示，該發光二極體5之光譜 分布包括三個尖峰61，62, 63，其中該尖峰61係由該藍光晶 粒51所導致，該尖峰62係由該螢光粉層55所導致。與圖3 相比，本圖中多了尖峰63，其波長約為64〇 nm，而落在紅 色可見光之範圍，因此可彌補習用發光二極體中紅色光之 不足。 、 參考圖7，顯示本發明採用圖5發光二極體之直下式背光 杈組之立體不意圖。該背光模組7包括複數個發光二極體 5、一擴散板72、一反射板73及一殼體74。該背光模組7可 位於液晶顯不器中液晶板之下方。該等發 二實施例之發光二極體5,用以提供光源。該擴散板= 射板73及殼體74係與習料光模組i(圖丨）中擴散㈣、反射 板13及殼體14相同。由於該發光二極體5具有補足紅色光之 優點，因此該背光模組7應用於液晶顯示器或液晶電視時， 可使該液晶顯示器或液晶電視具有較佳之色彩飽和度。 參考圖8，顯示本發明另一直下式昝 且广式月先杈組之立體示意 圖。該背光模組8包括複數個白光—榀w 尤一極體81、一擴散板82、 一反射板83、一殼體84及複數個红# &叫 取口、·、工九―極體85。該背光模 組8可位於液晶顯示器中液晶板之 y 卜方。该等白光二極體81 係為習用之白光二極體，用以提供 捉仏主要光源。該等紅光二 極體8 5係為習用之紅光二極體，用 用以彌補該等白光二極體 8 1所發出之白色光中紅色光之不屈。 ^ 该擴散板82、反射板 93403.doc 1274209 83及殼體84係與習用背光模組丨（圖丨）中擴散板以、反射板13 及殼體14相同。由於本實施例中添加了該等紅光二極體85 以補足紅色光，因此該背光模組8應用於液晶顯示器或液晶 電視時，可使該液晶顯示器或液晶電視具有較佳之色彩飽 和度。在本實施例中，該等紅光二極體85與該等白光二極 體8 1係父錯排列，然而在其他應用中，該等紅光二極體 可以位於所有該等白光二極體81之外圍，或是混合排列。 上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制 本毛月，因此習於此技術之人士對上述實施例進行修改及 變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之 申請專利範圍所列。 【圖式簡單說明】 圖1顯示習用直下式背光模組之立體示意圖； 圖2顯示習用發光二極體之結構示意圖； 圖3顯示習用發光二極體之光譜分布圖； 圖4顯示本發明採用圖2之發光二極體之直下式背光模組 之立體示意圖； 圖5顯示本發明發光二極體之示意圖； 圖6顯示圖5發光二極體之光譜分布圖； 圖7顯示本發明採用圖5發光二極體之直下式背光模組之 立體示意圖；及 圖8顯示本發明另一直下式背光模組之立體示意圖。 【圖式元件符號說明】 1 習用背光模組 93403.doc 10 1274209 2 習用發光二極體 4 背光模組 5 發光二極體 7 背光模組 8 背光模組 11 燈管 12 擴散板 13 反射板 14 殼體 21 監光晶粒 22 碗座 23, 24 接腳 25 螢光粉層 26 封膠樹脂 31，32 尖峰 41 燈管 42 擴散板 43 反射板 44 殼體 45 綠光二極體 51 監光晶粒 52 碗座 53, 54 藍光晶粒接腳 55 螢光粉層 93403.doc -11 - 1274209 56 封膠樹脂 57 紅光晶粒 58, 59 紅光晶粒接腳 61， 62, 63 尖峰 72 擴散板 73 反射板 74 殼體 81 白光二極體 82 擴散板 83 反射板 84 殼體 85 紅光二極體 93403.doc - 12-

Claims (1)

1274209 十、申請專利範圍： 1 · 一種發光二極體，其包括一藍光晶粒及一螢光粉層，覆蓋 该監光晶粒上，該監光晶粒係用以於被激發時產生藍色 光，該螢光粉層係用以於被激發時產生黃色光；其特徵 在於，該發光二極體更包括一紅光晶粒，亦由該螢光粉 層所覆蓋，用以於被激發時產生補強之紅色光。 2· —種背光模組，其包括如申請專利範圍第1項之發光二極 體。 3· —種液晶顯示器，其包括如申請專利範圍第2項之背光模 組。 4· 一種液晶電視，其包括如申請專利範圍第2項之背光模組。 5 · —種直下式背光模組，包括： 一殼體； 一光源，設於該殼體中； 一反射板，設於該光源下方，用以反射該光源所產生 之光線；及 擴政板’ 5又於δ亥光源上方’用以均勻擴散該光源所 產生之光線及自該反射板反射而來之光線； 其特徵在於：該光源包括複數個燈管及複數個綠光二 極體。 6·如申請專利範圍第5項之直下式背光模組，其中該等燈管 係為冷陰極螢光燈管。 7·如申請專利範圍第5項之直下式背光模組，其中該等燈管 及該等綠光二極體係交錯排列。 8 ·如申請專利範圍第5項之直下式背光模組，其中該等綠光 93403.doc 1274209 二極體係為條狀。 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 如申請專利範圍第5 Jg > t τ ^ , ^ 乐 >項之直下式背光模組，其中該等綠光 二極體係位於所有該等燈管之外圍。 種液日曰、、員不杰’其包括如申請專利範圍第5項之直下式 背光模組。 一種液晶電視’其包括如申請專利範圍第5項之直下式背 光模組。 一種直下式背光模組，包括： ' 一殼體； 一光源，設於該殼體中； 一反射板，設於該光源下方，用以反射該光源所產生 之光線；及 一擴散板，設於該光源上方，用以均勻擴散該光源所 產生之光線及自该反射板反射而來之光線； 其特徵在於：該光源包括複數個白光二極體及複數個 紅光二極體。 如申請專利範圍第12項之直下式背光模組，其中該等白光 二極體及該等紅光二極體係交錯排列。 如申凊專利範圍第12項之直下式背光模組，其中該等紅光 二極體係位於所有該等白光二極體之外圍。 一種液晶顯示器，其包括如申請專利範圍第12項之直下式 背光模組。 一種液晶電視，其包括如申請專利範圍第12項之直下式 背光模組。 93403.doc