用于背光的具有荧光体片的白光led的制作方法

专利名称：用于背光的具有荧光体片的白光led的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用发光二极管(LED)的照明装置，尤其涉及用 于背光照明(backlighting)或照射(illuminating)液晶显示器(LCD) 的白光LED的制造技术。
背景技术：
液晶显示器(LCD)通常用于手机、个人数字设备、笔记本电脑、 显示器和电视。本发明的实施例提供了 一种采用白光背光照明的彩色 透射LCD。图l是现有技术的包括采用LED作为背光源(backlight) 12的彩 色透射LCDIO。背光源包括产生合成白光的红、绿和蓝光LED14的阵 列。理想的背光源12为显示器的背面提供各向同性的光。背光源盒具 有反射底面和侧面来混合红、绿、蓝光。内表面涂成白色。混合光学 元件16，例如漫射器，提高光混合。混合光学元件16之上是通常的LCD层18，典型地，包括第一偏振 片(polarizer )、 一薄膜晶体管阵列层、 一液晶层、 一地平面层、第 二偏振片，以及RGB滤光片。白光穿过第二偏振片在子像素区域被相 应的红、绿、蓝滤光片过滤的情况下在LCD屏幕上形成每个R、 G、 B 子像素。图像的单个像素由一组红、绿、蓝子像素构成。每个子像素 处产生的电场，有选择地驱动每个子像素处的薄膜晶体管，使液晶层 改变每个子像素处的白光的极性。通过控制薄膜晶体管，在每个红、 绿、蓝子像素处经过滤的白光幅度被控制以在LCD屏幕上产生图像。 LCD是众所周知的不需要进一步描述。在背光中使用红、绿、蓝组分用于白光，是有好处的，因为RGB 发光波长和RGB颜色滤光片的光镨分布很好地相对应。上述背光源的问题是，由于红、绿和蓝LED是分开的，不容易获得颜色一致的背光源。采用深的背光源盒能改进颜色混合和/或在LED上 应用特殊透镜。但是，这些方案昂贵并且增加了 LCD的尺寸。白光LED众所周知并可以用在一背光源盒内。对于理想的白光LED, 仅需要使LCD屏幕的亮度一致，这相对来说容易达到。一种白光LED是涂覆有YAG荧光体的蓝色LED，当被蓝色LED激发 时YAG荧光体主要发出黄-绿光。YAG荧光体发出包括一些红光的一宽 范围波长的光。部分蓝光透过YAG荧光体并和黄-绿光结合产生白光。 YAG荧光体粉末可以和一液体粘结剂混合并沉积在蓝色LED上。然后粘 结剂固化。这种白光LED存在的问题是，蓝和黄-绿光成分与LCD中 的RGB滤光片不能很好的匹配，导致LCD低色域和低的光透过。例如， 和绿、蓝组分相比，白光中的红组分较少。这种白光LED的另一个问 题是，蓝色LED表面上的YAG荧光体的厚度和密度变化而导致颜色不 均匀。白光LED的另一个问题是，由于生产上的误差，蓝色LED的波长和 亮度有变化。结果，即使荧光体涂覆很均匀时，白光LED的色点仍有 变化。可知，在蓝色LED管芯上粘贴一 YAG荧光体片。但是，由于蓝色 LED光谱分布的变化，所以白色色点变化。因此，任何结合了白光LED 的背光源会使屏幕具有不均勻的颜色。也可知，在蓝色LED上设置红和绿荧光体，其中蓝光透过荧光体产 生白光。但是，难以控制RGB发光组分的幅度。涂覆在蓝色LED上的 红和绿荧光体的厚度和密度可能有变化，以及一个LED与另一个上的 红和绿荧光体的厚度和密度可能有变化，从而导致颜色不均勻。红和 绿荧光体分散在液体粘结剂中沉淀，然后固化，或者用其他方法沉淀， 例如电泳。这就需要一种白光LED能提供具有高重复性色点的RGB组分，并且 发出均匀白光。发明内容在此描述了几种用于LCD背光的白光LED的制造方法。在一实施例 中，白光LED包括其上面粘贴预制的红色荧光体片和预制的绿色荧光体片的蓝色LED。通过预先制成红色和绿色荧光体层，每个片的厚度、 化学成份、以及密度可以得到很精确地控制，并且在粘贴到LED上之 前，能测试片的波长转换特性。典型地，每个片的厚度介于50-300微 米。在一实施例中，为了形成薄片，将一可控量的荧光体粉末放入模 子，并在一定压力下加热烧结在一起。制成的板所有的表面都很光滑。 一种透明的粘结剂(binder)材料也可以用来控制荧光体的密度。所述片可制成一大片然后切割或折断。所有得到的片是相同的。采用硅树脂、低熔点玻璃、透明粘结剂或由透镜或其他机械固定器 将每个片固定在LED上。在另一实施例中，红色和绿色荧光体混合在一起，含有或没有粘结 剂，然后在压力下加热制成单个片，其然后粘贴在蓝色LED上。制成的红/绿片可能具有多种特性。测试蓝色LED的颜色和亮度然 后根据它们的光输出特性进行区分。红/绿片和蓝色LED的每个面元 (bin)相匹配以致于LED和片结合产生一致的预定的白色点(RGB平 衡)。对用于LCD背光源的白光LED，通过荧光体特性进行适当地选择， LCD的透过RGB滤光片输出的红、绿和蓝组分^:调和形成预定的白色点。在另一实施例中，红色荧光体片和YAG荧光体结合以将蓝色LED 光转换为具有更好RGB平衡(balance)的暖白光。除了蓝色LED，也 能采用UV LED,以及红、绿和蓝荧光体片粘贴在LED上。通过荧光体进行适当地选择，所得的白光LED具有用于LCD的理想 RGB组分，以得到高色域、透过LCD的高光透射以及一致的白色点。完 全或基本上去掉了背光源中颜色混合的要求。白光LED也能用于投射 式显示，其中液晶层和滤光片调节投射的光。


图1是现有技术中的采用分离的红、绿和蓝LED作为白色光源的彩 色透射LCD的截面图。图2是根据本发明的一实施例的采用蓝色LED的白光LED的侧面 图，该蓝色LED可用来替代图1中的每个LED。图3是合适的红色和绿色荧光体的吸收和发射光谱。图4是制作荧光体片的示意图。图5是根据本发明另一实施例的采用蓝色LED的白光LED的侧面 图，该蓝色LED可用来替代图1中的每个LED。图6是根据本发明另一实施例的采用UVLED的白光LED的侧面图， 该UV LED可用来替代图1中的每个LED。图7是红、绿和蓝片与面元式(binned)蓝色LED或UV LED相匹 配的各个步骤流程图。图8是背光源中采用排列成二维阵列的白光LED直接照亮LCD层的 LCD截面图。图9A和9B是LCD的另一实施例，其中具有在狭窄的背光源盒中的 线型阵列的白光LED以及楔形反射镜用于照亮LCD层。图IO是背光源中白光LED阵列的俯视图，其中基于LCD需显示的 图像来调节每个LED的出射光来得到图像中更宽的动态亮度范围。相同或相似的部件使用相同的附图标记。
具体实施方式
图2是根据本发明一实施例形成的白光LED 20的侧面图。 一常用 蓝色LED 22通过使用焊料块25或其他方式焊接在一基台(surmount) 24上。基台24表面具有和LED电直接连接的金属接线盘(contact pad )。接线盘连接到设置在基台边缘或下表面的导体而和电源例如电流源连 接。采用AlInGaN材料制成LED 22,并优选地发射出波峰"O-WOnm的蓝光而和LCD内的常用蓝色滤光片的光谱分布相匹配。也被认为是 蓝色的其他发射波长也是合适的，例如440-480nm。蓝色LED 22的顶 表面可以是任何尺寸，典型尺寸等于或小于lmm2。位于LED 22上的是一红色荧光体片26和一绿色荧光体片28。每 个片的尺寸和LED 22匹配或者根据LED 22的发光模式、容限以及荧 光体片的特性略大或小。所述片可以延伸出LED2Z表面25%。在一实 施例中，所述片(plate)比LED 22小(例如，小到50% )而使白光 中有较大的蓝色组分或者使绿色和红色荧光体片并列放置。对于薄的 LED 22，没有明显的侧发射。在白光背光源盒中任何侧面的发光都被 混合。在一实施例中，每个片26和28的厚度介于50-300微米，取决于所用荧光体的类型、所用蓝色LED的类型(例如，较高功率LED可能 需要更厚的片)、荧光体密度，以及现有技术上能理解的其他因素。
已经发现，将红色荧光体片26放置在绿色荧光体片28下面是有利 的，因为红色荧光体通常吸收绿光，而绿色荧光体不能明显影响红光， 如图3所示。图3是红色和绿色荧光体的发射光语，以及绿色荧光体 的红色光吸收和红色焚光体的绿色光吸收。
图3还用虚线示出了常用LCD的RGB滤光片的光谱分布。LCD中 的RGB滤光片在大约467nm (蓝色)、535nm (绿色)和625nm (红色) 处具有最高透过率(大约80-90 %)。通常地，红色滤光片对于更长波 长不具有任何显著的下降(falloff )，对于波长大于625nm的光其最 大透过率是相对稳定的。只有介于425nm和660nm之间的滤光片的透 过率是相关的。
输入LCD的图像信号通常是稳定的，因此，为了精确地重现彩色图 像，红、绿和蓝像素的视频信息必须和LCD产生的红、绿和蓝颜色的 预定波长对应。LED发出的白光的红、绿和蓝组份的最大光谱能量密 度应大约和LCD的理想红、绿和蓝波长相匹配。这将在通过LCD滤光 片(filter)的衰减最小的情况下，忠实地再现原始图像。
上述特性的另一种描述方式是，在相关波长范围内，白光LED发出 的红、绿和蓝组份的峰值波长应当大约和LCD红、绿和蓝子像素(或 者其他像素调节器模式)的最大光输出条件(例如最大透射率)相匹 配。为了与子像素的最大光输出条件大约相匹配，峰值波长应当在大 约在理想峰值的10%的范围内，或者可替换地在观察者感觉不到明显 变化的理想峰值百分比范围内。
在一实施例中，白光LED发射的红、绿和蓝组份的最大光谱密度范 围如下590頭-600nm之间的红色，510 - 570nm之间的绿色，和430nm -480nm之间的蓝色。(590nm - 600nm范围的较短波长部分的光被j人为 是红-橙色光，而510nm- 570nm范围的较长波长部分光被认为是黄-绿光。)。更优选地，最大光谱能量密度的范围是610nm- 635nm之间 的红色，525 - 550nm之间的绿色，以及450nm - 475nm之间的蓝色。 YAG焚光体在大约566nm具有最大地光谱密度。
所述片26和28采用粘结剂或机械固定器附着在LED 22上并互相附着。粘结剂包括任何一种如下材料硅树脂、低熔点玻璃、透明粘 结剂或其他材料。例如，硅树脂层设置在LED 22上，接着放置红色荧 光体片26，接着是另一硅树脂层，接着是绿色荧光体片28。然后该结 构加热或在紫外线(UV)下固化硅树脂。可选择地，可以在层之间提 供小玻璃球(bead)或者薄玻璃片，然后加热该结构融化玻璃。粘结 剂应该薄以减少光吸收，但是厚度不是用来得到合成的颜色发射的关 键。
选择荧光体的类型、荧光体颗粒密度以及片26和28的厚度和尺寸 (相对于LED的顶面积)来获得LCD的所需白光点(色温)以及使得 红、绿、蓝光组份与LCD所用的滤光片适当地匹配。本申请中已知适 合的荧光体的例子包括SrSION:Eu, SrBaSiO:Eu, TG， SrSiN:Eu， BaSrSiN:Eu, SrS: Eu， CaS以及YAG。
在一实施例中，红色荧光体片和绿色荧光体片相邻放置在蓝色LED 上的同一平面内以生成白光。所述片的相对尺寸决定白色点。
在另一实施例中，图2中的绿色荧光体片28被YAG荧光体片(加 入黄-绿光组份)替代来生成白光。红色荧光体片26使白光变暖，因 此通过控制YAG和红色荧光体的特性来调节红、绿、蓝平衡。YAG和红
色荧光体能够以此处所述所有方式相组合而生成白光。另外，以常用 方式将YAG焚光体均匀地设置在LED上，其中根据设置在LED上之后 的YAG实际特性选择红色荧光体片特性。
在所得的结构上形成透镜30，以得到荧光体的高光输出并优化发 射模式(emission pattern )。发射模式可包括朗伯(Lambertian)模 式、和波导具有良好耦入效率的模式，或者提供背光照明LCD的均匀 照射分布的模式。透镜30可以是硅树脂、玻璃或者其他材料。
代替适当粘贴所述片26和28的粘合剂，透镜30本身可包括固定 装置适当地固定所述的片。或者也可采用其他机械固定装置。
可以采用图4所示方法制作所述片26和28。在一实施例中， 一控 制的量的荧光体粉末摊在模子36中。平面38施加压力，该平面38例 如金属或玻璃制成的，同时荧光体粉末34被加热，例如通过采用电阻 加热的模子34和/或表面38。透明粘结剂也可以和荧光体粉末混合而 得到所需荧光体密度。通过加热和压力烧结荧光体/粘结剂材料。所述片是100%陶瓷的。所得的片的两面可以做的都很光滑，使得整个片的 厚度是均勻的。在一实施例中，均匀度是±5微米并且更好的是±2微 米。
模子34或表面38可以包括影响荧光体片输出模式的形状特征。这 种形状特征可以很小以至于LED上的所述片的厚度仍然保持基本均勻， 从而不影响整个LED的颜色均匀性。
从模子36取出的片可以是大片的，通过切割或划片或者折裂分离 出用于LED的单独的片。每个单独的片几乎相同。为了得到所需的红 色和绿色组份，红色荧光体片的厚度和密度可以不同于绿色荧光体片 的厚度和密度，这取决于材料和其他因素。通常，所述片是矩形的。
这种采用已制成的焚光体片而不是在LED上制作荧光体层的工艺， 能获得整个LED的均匀颜色转换，每个LED上有同样的片，以及由于 不用考虑荧光体制作工艺对LED的不利影响而比在LED上制作荧光体 层更加简单。
图5是白光LED的侧面图，其中红色和绿色荧光体层混合制成单块 片42。用于形成所述片42的工艺和图4所示相同。红色和绿色荧光体 的相对量决定红色和绿色组分。
红色荧光体片和绿色荧光体片彼此相邻粘贴成共平面(coplanar )。 这种相邻的两片由图5中的虚线切成两分的片42，红色荧光体片可以 在左侧，绿色荧光体片可以在右侧。所述片的相对尺寸决定红光和绿 光组分。
图6示出白光LED采用UV LED43， UV LED的峰值波长4氐于440nm。 红色荧光体片44、绿色荧光体片45蓝色荧光体片46粘贴在UVLED43 上形成白光。这些片可以在一个平面上彼此相邻或者所述荧光体混合 成一个片。所述片由可以图4所示工艺制成。可以改变所述片的任何 特征来获得所需白色点。
通过与LED分离地制作荧光体片，调整荧光体片来匹配单个LED 的特性。由于生产误差，即使采用相同步骤制作的LED, LED的峰值和 在某驱动电流下的亮度都有变化。图7的流程图示出使用荧光体片的 基本工艺从而尽管LED有变化仍获得稳定白色点。
图7中的步骤50，采用光学传感器测定蓝色或UVLED的颜色和亮度(通量)。
步骤52， LED和其他具有相近颜色和亮度的LED组成单个面元 (bin)。每一单个面元的颜色范围可以是2nm。选择每一单个面元 (single bin)的亮度范围，使得该面元(bin)范围中的最大和最小 值之间的变化对于肉眼几乎不能感觉得到。在一实施例中，关于颜色 有5个面元，在每个颜色面元(bin)中关于亮度有5个(bin),尽管 面元(bin)的数目可以是任意的。
步骤54，红/绿/蓝荧光体片(独立或混合)被制造成具有多个颜 色转换和漏过特性。这些片在成分、荧光体密度、尺寸和厚度上可以 不同。可以设定所述片的特性，使得所述片与每一面元(bin)中的LED 相匹配而产生具有相同白色点的白光。
步骤56，所述片和不同面元(bin)中的相应的LED相匹配，并被 粘贴到所述LED上。
所得的白光LED每个具有相同的白色点。例如，如果第一蓝色LED 的峰值波长略短于第二蓝色LED的峰值波长，每个白光LED的红色和 绿色荧光体片的选定厚度、密度或组分在每个白光LED中产生RGB成 分，进而产生相同色点。如果第一蓝色LED比第二蓝色LED的亮度高， 白光LED仍然产生相同白色点。可以采用亮度反馈来控制光输出。
如果白光LED用于LCD背光源，其中LCD使用具有具有一定的光谱 分布的RGB滤光片，选择红/绿/蓝荧光片特性，来最佳匹配滤光片的
特性，同时获得一致的色点。
图8示出具有覆盖在亮度平滑光学层64上的传统液晶显示(LCD) 层62和采用上述任意一种白光LED 68的背光源66的液晶显示器60。 此处，背光源也称为发光才莫块(illumination module )。 LCD层62上 的层是RGB滤光片69。白光LED 68排列成二维阵列，LED的数量和间 距取决于LCD的尺寸和所采用的LED的类型。由于不需要混合颜色仅 需要平滑亮度，亮度平滑光学层64比图1中使用的混合光学元件16 简单。并且，因为不需要混合颜色，背光源盒比图1中的背光源盒 (backlight box)小。图8的整体背光技术被称为直接背光。LCD层 62调节屏幕上的红、绿、蓝子像素区域，从而产生彩色图像。
图9A和9B示出更紧凑的LCD 70，其中上述白光LED 72以线型排列在浅的背光源盒74中。图9A是侧面图，图9B是正视图。楔形反射 器76向上改变背光源盒74发射的光的方向，使其射入常用的LCD层 上62。反射器76可以是镜子、漫射镜(例如表面粗糙的镜子)、小棱 镜阵列、采用TIR的塑料波导、印有适当白色涂料的屏幕、或者其他 合适的反射器。所示LCD62和背光源分开仅仅是为了说明的目的。在 背光源和液晶显示层62之间可以加入附加的混合层。本发明的白光LED也被用作投射显示器的照明模块，例如用于在远 程屏幕上投射图像。投射的图像由液晶层调节。对于大致地将白光LED 的红、绿和蓝色组份的波长与精确图像再现和有效工作的理想波长大 致匹配的条件，同样地适用于背光源和透射器的照明模块。显示器的液晶层此处也称为像素化光调节器，其除了液晶层还包括 调节器。像素化光调节器可以采用反射或透射调节。图IO是排列成二维阵列(9x 16)的白光LED 78板的仰视图，其 形成LCD的背光源。所述LED 78的间距是15mm量级，但是根据每个 LED的光输出。间距的范围可以从7mm到25mm。在典型的LCD中，当 LCD工作时，背光源中的LED的光输出不变，并且LCD层完全控制像素 亮度的范围。在这些典型LCD中，尽管图像需要是黑色仍然有部分光 通过LCD层泄漏。通过动态地改变发光二极管78的电流，调节发光二极管68的光输 出，使得LCD输出的亮度和对比度的动态范围增加。这称为空间地调 节背光。Philips和Sunnybrook Technologies已经研究了这种不采 用此处上述的光源的调节技术。图10中，根据液晶显示器要显示的图 像，LED78被LED控制器80调节。每个LED78照亮一部分LCD层。对 于具有黑区的图像，黑区后面的LED 78以低于亮区的电流被控制器80 驱动。用来把视频信号转化为用于LED阵列的调节信号的电路和方法 是本领域技术人员所能理解的。例如分析视频图像的一帧或多帧来检 测暗、亮区域，并且这些检测结果用于调节LED 78。控制LCD层的信 号也通过背光源LED78的调节得到补偿。另外，通过调节背光源LED178，使背光源具有低功耗。除了红、绿、蓝之外，其他颜色的LED也能用于LCD中来产生白光。 虽然详细描述了本发明，本领域技术人员应理解，对于公开的内容，可以在不脱离本发明精神的基础上对本发明进行改变。因此，本发明 的实施例是解释性的，而不构成对本发明的范围的限制。
权利要求
1、一种用于显示装置的发光装置包括白光LED(发光二极管)，其包括LED管芯，它发射峰值波长低于大约480nm的光；荧光体层，在被LED管芯发射的光激励时发射峰值波长介于510和570nm之间的绿光或黄-绿光；以及至少一个基本上平的荧光体片，在被LED管芯发射的光激励时发射峰值波长介于590和660nm之间的至少橙-红光或红光，所述荧光体片附着在LED管芯上，该至少一个荧光体片在附着到LED元件上之前已经制成，所述白光LED通过组合橙-红光或红光、绿光或黄-绿光以及峰值波长介于430和480nm之间的蓝光来发射白光；和照明模块，包括至少一个所述白光LED，该模块照射一个像素化光调节器，该调节器控制至少红、绿和蓝子像素，所述白光LED发射的橙-红光或红光、绿光或黄-绿光和蓝光组份的峰值波长与红、绿和蓝色子像素的最大光输出条件在一定波长范围内大致匹配。
2、 根据权利要求l的装置，其中所述LED发射UV光，所述装置还 包括一被UV光激励时发出蓝光的平的荧光体片，发出蓝光的荧光体片 附着到LED管芯上，发射蓝光的荧光体片在附着到LED管芯上之前已 经制成。
3、 根据权利要求2的装置，其中所述发出蓝光的荧光体片和发出 至少橙-红光或红光的荧光体片是同一个片，其中发出至少橙-红光 或红光的荧光体片包含蓝光发射荧光体。
4、 根据权利要求l的装置，其中所述当被LED管芯发射的光激励 时发出绿光或黄-绿光的荧光体层是YAG荧光体。
5、 根据权利要求l的装置，其中所述被LED管芯发射的光激励时 发出绿光或黄-绿光的荧光体层包含一附着在LED管芯上的平的荧光 体片，所述发出绿光或黄-绿光的荧光体片在安装到LED管芯上之前 已经制成。
6、 根据权利要求5的装置，其中所述发出绿光或黄-绿光的荧光体片和发出至少橙-红光或红光的荧光体片是同一块片，其中所述发 出至少橙-红光或红光的荧光体片包含绿色或黄-绿色发射的荧光体。
7、 根据权利要求l的装置，其中所述LED管芯发射蓝光，所述至 少 一个荧光体片使得LED管芯发射的光渗透过该至少 一个荧光体片。
8、 根据权利要求l的装置，其中所述至少一个荧光体片底面尺寸 与LED管芯的顶面大致匹配。
9、 根据权利要求1的装置，其中所述白光LED的橙-红光或红光、 绿光或黄-绿光和蓝光组份的峰值波长范围是对于橙-红或红色光 为610 - 660nm之间、对于绿色或黄-绿色光为520 - 570nm之间、对 于蓝色光为430 - 480nm之间。
10、 根据权利要求1的装置，其中所述LED发出蓝光，其中所述至 少一个荧光体片包括平的预制成的发出橙-红光或红光的第一荧光体 片，其粘附在蓝光LED之上，以及其中所述发出绿光或黄-绿光的荧 光体层包括平的预制成的发出绿光或黄-绿光的第二荧光体片，其粘 附在蓝光LED上。
11、 根据权利要求10的装置，其中所述第二荧光体片附着在所述第一荧光体片之上。
12、 根据权利要求10的装置，其中所述第一荧光体片和所述第二 焚光体片在LED之上共面。
13、 根据权利要求1的装置，其中所述至少一个荧光体片通过粘结 剂粘附在LED管芯上。
14、 根据权利要求13的装置，其中所述粘结剂包括硅树脂和玻璃 之一。
15、 根据权利要求1的装置，其中所述至少一荧光体片包括绿光荧 光体和红光荧光体的混合物，其中所述至少一个荧光体片包括发出绿 光或黄-绿光的荧光体层。
16、 根据权利要求1的装置，其中所述至少一个荧光体片基本上呈 矩形。
17、 根据权利要求1的装置，其中所述至少一荧光体片包括在加热 和压力下烧结在一起的荧光体颗粒。
18、 根据权利要求1的装置，其中所述照明模块具有多个和该白光 LED基本上相同的其他白光LED。
19、 根据权利要求18的装置，其中所述照明模块包括混合光学元 件，其混合来自多个白光LED的光而在背光源光输出生成基本上均匀 的光。
20、 根据权利要求1的装置，其中所述光调节器调节来自照明模块 的光，以在光调节器的输出生成由红、绿和蓝光组分形成的图像。
21、 根据权利要求20的装置，还包括LED控制器，其用于调整照 明模块中白光LED的亮度，以使照明模块的部分白光LED的光输出和 背光源中其他白光LED的光输出不同。
22、 根据权利要求21的装置，其中所述LED控制器根据像素化光 调节器显示的图像调整白光LED的亮度。
23、 根据权利要求l的装置，其中所述至少一个荧光体片具有延伸 出LED管芯外边缘的底面。
24、 根据权利要求1的装置，其中所述至少一个荧光体片的底面没 有延伸出LED管芯的外边缘。
25、 根据权利要求1的装置，其中所述至少一个荧光体片通过机械 装置粘附到所述LED管芯上。
26、 根据权利要求1的装置，还包括封装所述至少一个荧光体片和 LED管芯的透镜。
27、 根据权利要求26的装置，其中所述透镜支撑所述LED管芯上 的所述至少一个荧光体片。
28、 根据权利要求1的装置，还包括一其上设置所述白光LED的基座。
29、 根据权利要求l的装置，其中所述照明模块是背光源，并且所 述像素化光调节器是液晶显示器(LCD)的液晶层。
30、 根据权利要求1的装置，其中所述峰值波长与所述红、绿和蓝 色子像素的最大光输出条件大约相匹配包括所述白光LED发射的橙 -红光或红光、绿光或黄-绿光和蓝光组份的峰值波长在对应红、绿 和蓝子像素的最大光输出条件的波长的大约10%范围内。
31、 一种用于显示装置的发光装置，包括白光LED (发光二极管)，其包括LED管芯，其发射的光的波长峰值低于大约480nm;YAG荧光体层，在被LED管芯发射的光激励时发出峰值波长介于510 和570nm之间的绿或黄-绿光；以及至少一个平的焚光体片，在被LED管芯发射的光激励时发出峰值波 长大于590nm的至少橙-红光或红光，所述荧光体片附着在所述LED 管芯上，所述至少一个荧光体片在附着到LED管芯上之前已经制成，所述白光LED通过组合橙-红光或红光、绿光或黄-绿光以及峰值 波长介于430和480nm之间的蓝光来发射白光；并且照明模块，包括至少一个所述白光LED，该模块照亮一个像素化光 调节器，该调节器控制至少红、绿和蓝色子像素，所述白光LED发射 的橙-红光或红光、绿光或黄-绿光和蓝光组份的峰值波长与红、绿 和蓝子像素的最大光输出条件在一定波长范围内大约相匹配。
32、 根据权利要求31的装置，其中所述YAG荧光体层包括粘贴在 LED管芯上的平的荧光体片。
33、 根据权利要求31的装置，其中所述照明模块是背光源，并且 所述像素化光调节器是液晶显示器(LCD)的液晶层。
34、 根据权利要求31的装置，其中所述LED管芯发射蓝光，所述 YAG荧光体层和所述至少一个荧光体片使得LED管芯发射的光渗透过该 YAG荧光体层和该至少一个荧光体片。
35、 根据权利要求31的装置，其中所述峰值波长与所述红和蓝色 子像素的最大光输出条件大约相匹配包括所述白光LED发射的橙-红光或红光和蓝光组份的峰值波长在对应红和蓝子像素的最大光输出 条件的波长的大约10%范围内。
36、 一种制造发光装置的方法，包括测试LED管芯，其发射的光的峰值波长低于大约480nm，并且确定 所述LED管芯的发光特性；根据LED管芯的发光特性将它们进行面元分组；形成多个荧光体片，其被LED管芯发射的光激励时发出峰值波长大 于590nm的至少橙-红光或红光，所述的片和LED管芯分别形成，所 述片具有与不同面元的LED管芯有关的不同特性；将具有特定特性的片与面元化的LED管芯相匹配，以产生具有目标 白色点的白光；并且在LED元件上粘贴相匹配的片，从而制成白光LED，其发出橙-红 或红光、绿或黄-绿光、以及蓝光组份，其中橙-红或红光、绿或黄 -绿光、以及蓝光组份的混合产生具有目标白色点的白光。
37、 根据权利要求36的方法，还包括将用于像素化光调节器的照明模块中至少设置一个所述白光LED， 所述调节器控制至少红、绿和蓝子像素，其中所述片和该分类的LED 管芯相匹配，以产生橙-红或红光和蓝光组分，在一定波长范围内该 组分的峰值波长在对应红、绿和蓝子像素的最大光输出条件的波长的 大约10%范围内。
38、 根据权利要求36的方法，其中所述LED管芯发射蓝光。
39、 根据权利要求36的方法，其中所述LED管芯发射UV光。
40、 根据权利要求36的方法，其中将LED管芯面元分组包括基于 峰值波长输出分隔所述LED管芯。
41、 根据权利要求36的方法，其中制造多个荧光体片，该片在被 LED管芯发射的光激励时发出峰值波长大于590nm的至少橙-红光或红 光，包括形成多个荧光体片，其被LED管芯发射的光激励时发出至少 橙 - 红光或红光以及绿光或黄-绿光。
42、 根据权利要求36的方法，其中形成多个在被LED管芯发射的 光激励时发出至少橙-红光或红光的荧光体片包括形成多个荧光体 片，其被LED管芯发射的光激励时发出至少橙-红光或红光、绿光或 黄-绿光以及蓝光。
43、 根据权利要求36的方法，其中制造该个荧光体片包括 形成平的发出红光的第一荧光体片；以及 形成平的发出绿光的第二荧光体片。
44、 根据权利要求43的方法，其中在LED管芯上附着匹配的荧光 体片包括在所述第一荧光体片上放置所述第二荧光体片。
45、 根据权利要求36的方法，其中所述匹配的荧光体片通过粘结 剂粘贴在LED管芯上。
46、 根据权利要求45的方法，其中所述粘结剂包括硅树脂和玻璃之一。
47、 根据权利要求36的方法，其中形成多个发出至少橙-红光或 红光的荧光体片包括混合绿色和红色荧光体在一起制成单个荧光体片。
48、 根据权利要求36的方法，其中所述片基本呈矩形棱柱状。
49、 根据权利要求36的方法，其中形成多个发出至少橙-红光或 红光的荧光体片包括在加热和压力下烧结荧光体颗粒。
50、 根据权利要求36的方法，还包括在液晶显示器(LCD)的背光 源中，沿多个和该白光LED基本上相同的其他白光LED，提供白光LED。
51、 根据权利要求50的方法，还包括操作LCD来产生由红、绿和蓝色像素构成的图像。
52、 根据权利要求51的方法，还包括调整背光源中白光LED的亮度，以使背光源盒中的部分白光LED的光输出不同于背光源中其他白 光LED的光输出。
53、 根据权利要求36的方法，其中所述匹配的片具有延伸出LED 管芯外边缘的底面。
54、 根据权利要求36的方法，其中所述匹配的片底面没有延伸出LED管芯外边缘。
55、 根据权利要求36的方法，其中所述匹配的片通过机械装置附 着到LED管芯上。
全文摘要
描述了一种用于背光照射或相反地照亮LCD(10)的白光LED(20)，其包括一上面粘贴一预制成的红色荧光体片(26)和一预制成的绿色荧光体片(28)的蓝光LED(22)。在一实施例中，为了形成薄片，将一可控量的荧光体粉末(34)放入模子，并在一定压力下加热烧结在一起。所述片的所有的表面都可以做的很光滑。UV LED(43)也能和红(44)、绿(45)和蓝(46)荧光体片结合使用。所述LED管芯的颜色和亮度变化，并根据光输出特性进行面元分组。具有不同特性的荧光体片和面元分组的LED管芯匹配以生成具有一致白点的用于液晶显示器的背光源的白光LED。
文档编号G02F1/1335GK101405646SQ200780009571
公开日2009年4月8日 申请日期2007年3月6日 优先权日2006年3月17日
发明者G·哈伯斯, M·普格, S·J·A·比尔休詹 申请人:飞利浦拉米尔德斯照明设备有限责任公司