发光二极管阵列及背光模组的制作方法

文档序号:2928324阅读:105来源:国知局

专利名称::发光二极管阵列及背光模组的制作方法
技术领域
:本发明是关于一种发光二极管阵列、光源模组及背光模组,尤指禾中《用两种不同亮度规格的发光元件的发光二极管阵列、員有此发光二极管阵列的光源模组及具有此光源模组的背光模组,以提高发光二极管的使用率并降低整体成本。
背景技术
:近年来,由于显不器在人们生活中的重要性日益辨J"曰加,除了使用计算机或网际网络外,电视机、手机、个人数字助理PDA)、数字相机等,均须通过显示器控制来传递信息相较于传统映像管显示器,新世代的平面显不器具有重量轻、体积小、及符合人体健康的优占■/"、,但其亮度、功率消耗等问题仍有改善的空间。在众多新兴的平面显示器技术中,目前是以液晶显不器为主要使用潮流。由于液晶显示器为非自发光的显示器,须由外加光源方式方可产生显示功能,因此北冃光模组在液晶显示器中即扮演光源的角色,且为液曰曰曰显示器重要的零元件之一传统的显示器背光源中,大多采用冷阴极灯管CoIdCathodeFluorescentLamp,CCFL)以提供平面显示器照明光源。然而冷阴极灯管具有寿命短、耗电量大、色彩表现不佳、以及灯管含有汞金属对环境造成污染等问题。相较于冷阴极灯管,发光极管ghtEmittingDiode,LED)具有低功率消耗、高亮度输出、色彩饱和度高且无汞的优点。因此,巨.》目U正极力发展以发光二极管作为平面显示器的背光源,来克服上述的问题。一般发光二极管应用于背光模组时,为了使色彩饱和度能扩大,大多会搭配彩色滤光片(ColorFiIter,CF)进行规格的制定。目前,发光二极管在规格上的设计是波长范围为5nm,亮度都取相同的范围然而,在生产线上实际生产发光二极管时每次所生产出的发光二极管规格都不尽相同。举例来说,请参阅图1,其为生产线上所生产出的发光二极管的规格分布图。图l将生产线上所生产出的发光极管依亮度分为l0组,并由亮度小至大依序标示为第1至10组。请参阅图2,为己知的发光二极管背光模组20的不思图,主要包括一电路板201与多数发光极管202己知发光二极管背光模组200是以该些发光极管202以阵列(Array)的方式排列而成,作为背光4*斗丰旲组的背光源。考量背光源的亮度以及均匀度已知北冃光源所采用的发光二极管亮度会订在同亮度规格,且采用亮度规格最大的举例来说,也就是以图1中第10组发光二极管作为背光模组的背光源表1为第0组(亮度最亮)的发光—极管的规格及苴z、良率表1组别种类红光发光二极管绿光发光二极管蓝光发光二极管良率第10组亮度(烛光(Cd))520-600900_1100160_21029(%)波长(纳米(nm))619.5-625.5525.5-530.5455-460.5然而,由丁冗度规格最高的发光极管的良率有限(例如29%)。所以,依昭"、、巨刖实作上的规格,发光二极管应用于背光源时,只有单种规格的发光二极管可以使用。由于同一批生产的发光二极管良率分布不均,故该些发光二极管用于同背光模组的使用不咼,导致成本居高不下因此,如何降低发光二可符合其整体的亮度均匀度为巨-、,-刖亟魂决的课题。
发明内容本发明的目的是在于增加发光二极管应用于背光极管的成本,以利于发光面板的应用。本发明的另一目的是在可加发光二极管的使用率成本因此,本发明提供一种两种不同亮度规格的发光二发光极管的排版设计,使度与色彩均匀度符合要求。本发明提供一种发光二发光元件,亮度相同;苴z、亮度相同;中,该些第光元件呈阵列排列,且亮度在本发明的发光二极管极管北冃光模组的成本,并与色彩均匀度的要求,实提供种背光模组可源的使用率,且降低发光极管背光源于液曰曰曰显不于提供种光源模组,,有利于降低光源模组的发光_极管阵列,将至少极管混合使用,同时搭配整体的亮度、亮度均匀极管阵列包括多个第以及多个第发光元件,发光元件与该些第发不同阵列中,该些第发光元件与该些第二发光元件的排列设计不限定,只要可使该发光二极管阵列符合整体亮度、亮度均匀度与色彩均匀度的要求即可。一较佳实施方式为,该胜第一发光元件与该些笛一发光元件口王-、*父错排列。另较佳实施方式为,该些第一发光元件与该些第发光元件所排列成的阵列中,同一行的亮度相同且相邻两行的亮度不同。每一该第一发光元件可由单一个发光极管或不同色光的多数发光二极管,所组成,4得到所需的色光。同样的,每一该第二发光元件可由单个发光极管或不同色光的多数发光二极管所组成,以得到所需的色光。在本发明的发光二极管阵列中,该胜第发光元件与该些第二发光元件的发光光色不限定较佳为白光一较佳实施方式为该些第一发光元件与该些第二发光元件均为白光发光元件,且每该些白光发光元件包含一红光发光二极管、光发光极管与一绿光发光二极管组成。另一较佳实施方式为该些第发光元件与该胜第发光元件均为白光发光元件,且每该些白光发光元件为一白光发光二极管一更佳实施方式为,每该第发光元件是由一亮度介于520烛光至600烛光(Cd)的红光发光二极管、亮度介于900烛光至1100烛光的绿光发光极管和一亮度介于160烛光至210烛光的蓝光发光极管所组成,且每一该第二发光元件是由一亮度介于450烛光至520烛光的红光发光极管、壳度介于900烛光至1100烛光的绿光发光极管和亮度介于160烛光至210烛光的蓝发光极管所组成但不限于此,另外,该发光二极管阵歹lj可应用于光源模组因此,本发明又提供一种光源模组,包括电路板多个第发光元件,设且于该电路板上,且该些第发光元件的焭度相同;以及多个第一发光元件,设置于该电路板上,且该些第发光元件的亮度相同苴z、中,该些第发光元件与该jfc匕g一发光元件,呈阵列排列,且壳度不同。同样的,在本发明的光源模组中,该些第发光元件与该匙第发光元件的排列设计不限定,只要可使该发光极管阵列符合整体亮度、亮度均匀度与色彩均匀度的要求即可。较佳实施方式为,该胜第发光元件与该些第二发光元件呈交错排列另较佳实施方式为,该止匕~*发光元件与该些第发光元件所排列成的阵列中,同行的亮度相同,且相邻两行的亮度不同。每一该第一发光元件可由单一个发光—极管或不同色光的多数发光二极管所组成,以得到所需的色光。每该第二发光元件可由单一个发光二极管或不同色光的多数发光二极管所组成,以得到所需的色光。在本发明的光源模组中,该些第一发光元件与该些第发光元件的发光光色不限定,较佳为白光,一较佳实施方式为该些第一发光元件与该些第发光元件均为白光发光元件,且每一该些白光发光元件包含一红光发光二极管、一蓝光发光二极管与绿光发光二极管组成。另一较佳实施方式为该些第一发光元件与该些第发光元件均为白光发光元件,且每一该些白光发光元件为一白光发光二极管。一更佳实施方式为,每一该第一发光元件是由亮度介于520烛光至60O烛光的红光发光极管、一亮度介于900烛光至1100烛光的绿光发光一极管和一亮度介于l60烛光至210烛光的光发光二极管所组成,且每一该第二发光元件是由亮度介于450烛光至520烛光的红光发光极管、一亮度介于900烛光至1100烛光的绿光发光一极管和一亮度介于l60烛光至210烛光的光发光极管所组成。但不又该光源模组亦可应提供种背光模组,包括元件,设置于该电路板上,度相同多个-■发光元件该些第发光元件的亮度相配置于该电路板的上方;其该些第发光元件,呈阵列本发明的该背光模组可器或般平面工t明设备,置的;4匕冃光模组在本发明的该背光模组不限定,较佳为棱镜片、扩同样的,在本发明的背元件与该匙第二发光元件的使该发光极管阵列符合整彩均匀度的要求即可。一较发光元件与该些第—发光元实施方式为该些第一发光所排列成的阵列中,同一行的壳度不同每该第一发光元件可限于此。用于背光模组。故本发明电路板;多个第一发光且该些第一发光元件的亮,设置于该电路板上,且同以及一光学膜片组,中,该些第一发光元件与排列,且亮度不同c适用于任何非白发光显示较佳为应用于液曰昍显示装中,该光学膜片组的种类散片或其组合(光模组中,该匙第发光排列设计不限定,只要可体亮度、亮度均匀度与色佳实施方式为,该胜第件呈交错排列。另一较佳元件与该些第一发光元件的亮度相同,且相邻两行由单一个发光一极管或不同色光的多数发光二极管所组成,以得到所需的色光。每一该第二发光元件可由单一个发光二极管或不同色光的多数发光一极管所组成,以得到所需的色光。在本发明的背光模组中,该些第一发光元件与该些第发光元件的发光光色不限定,较佳为白光。较佳实施方式为该些第一发光元件与该些第一发光元件均为白光发光元件,且每一该些白光发光元件包含红光发光二极管、一蓝光发光二极管与一绿光发光极管组成。另较佳实施方式为该些第一发光元件与该些第二发光元件均为白光发光元件,且每一该些白光发光元件为白光发光二极管。更佳实施方式为,每一该第一发光元件是由亮度介于520烛光至600烛光的红光发光二极管、亮度介于900烛光至1100烛光的绿光发光二极管和一亮度介于l60烛光至210烛光的蓝光发光极管所组成,且每一该第二发光元件是由亮度介于450烛光至520烛光的红光发光二极管、亮度介于900烛光至1100烛光的绿光发光二极管和一亮度介于l60烛光至210烛光的路.光发光一极管所组成。但不限于此。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合附图,作详细说明如下,其中图1是生产线上所生产出的发光二极管的规格分布图。图2是己知背光模组的示意图。图3是本发明一较佳实施例背光模组的示意图。图4本发明一较佳实施例第一发光元件的示意图。图5本发明一较佳实施例背光模组的示意图。图6是已知背光模组与实施例背光模组的壳度均匀度与色彩均匀度分析结果具体实施例方式本发明的实施例中该各附图均为简化的示辰、图惟该等图标仅显示与本发明有关的元件,其所显不的元件非为实际实施时的态样,实际实施时的元件卞L数目、形状等比例为一选择性的设计,且其元件布局型态可能更复杂。实施例一请参阅图1,其为生产线上所生产出的发光二极管(LED)的规格分布图。图l是将生产线上所生产出的发光二极管依亮度分为lo组,并由亮度小至大依序标示为第i至io组。同一组中的发光二极管具有相同的亮度规格,而不同组发光二极管的亮度规格则不相同。表2为第10组(亮度最亮)以及第9组(亮度次亮)的发光二极管的规格及其良率。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>请参阅图3,为本实施例背光模组300的示意图。如图3所示,该背光模组300包括一电路板301、多数第一发光元件302以及多数第二发光元件303。该些第一发光元件302以及该些第二发光元件303是以表面粘着技术(SMT)设置于该电路板30l上。在本实施例中,该些第一发光元件302采用第l0组的发光二极管,该些第二发光元件303采用第9组的发光二极管。换句话说,本实施例采用壳度最亮与亮度次亮此两种不同规格的发光二极管混合使用作为背光模组300的光源。在本实施例中,每一个第一发光元件302以及第光二极管303均可由单一色光发光二极管(例如白光发光二极管)或不同色光的多数发光二极管所组成图4为本实施例第一发光元件302的示意图。如图4所示,本实施例采用的第一发光元件302,是由红光(R)发光二极管401、一绿光(G)发光极管402与一蓝光(B)发光二极管403所组成,其规格分别如表2中第10组所示。本实施例第光一极管303的结构与第一发光元件302相同,也是由一红光发光二极管、一绿光发光二极管与光发光二极管所组成,其规格分别如表2中第9组所不。请参阅图3,该些第一发光元件302与该匙第发光元件303排列成一(10X10)阵列。该发光一极管阵列以二行为一循环,其中一行上的该些发光二极管均为第一发光元件302,相邻行上的该些发光二极管均为第二发光元件303。因此,在该(10XI0)阵列中,同一行的亮度规格相同,且任何相邻两行的亮度规格不相同。本实施例采用亮度最亮与亮度次亮此两种格的发光二极管混合使用作为背光模组30源。因此,参阅图1,本实施例可采用的发光良率高达50%(第10组加第9组的良率)。相对于已知的背光模组,即使同一批生产的发管良率分布不均,本实施例背光模组的发光二用率大幅提升,进而降低成本。而且,由本实光二极管阵列的设计,将不同亮度规格的发光交错排列,可使整体亮度均匀度与色彩均匀度求。实施例二本实施例的背光模组500与实施例1大致相同,且采用的第一发光元件302以及第一发光元件303的规格也与实施例1相同,只有发光二极管阵列的设计不同。请参阅图5,为本实施例背光模组500的示意图。在本实施例中,该些第一发光元件302与该些不同规0的光二极管因此,光二极极管使施例发二极管达到要第二发光元件303排列成-一(10X10阵列在本实施例中,该发光二极管阵列以二行为循环,苴Z、中一行上的该胜发光二极管依序是以第发光元件302与第二发光元件303的顺序排列,相邻行的该胜发光二极管则依序是以第二发光元件303与第发光元件302的顺序排列。也就是说,本实施例的发光二极管阵列中,任何10X1的矩阵与1X10的矩阵是由该些第一发光元件302与该些第二发光元件303父错排列所组成,且任二该第发光元件302不相邻,任二该第发光元件30不相邻。同样的,本实施例采用亮度最亮与亮度次亮此两种不同规格的发光二极管混合使用作为背光模组500的光源。因此,相对于已知的背光模组,本实施例的发光二极管使用率大幅提升,而可大幅降低成本而且,由本实施例发光二极管阵列的设计,将不同亮度规格的发光极管交错排列,可使整体壳度均匀度与色彩均匀度达到要求。测试结果将已知背光模组200(参阅图2)、实施例1背光模组300参阅图3)以及实施例—背光模组500(参阅图5)放置于扩散板下进行九点量测,针对其亮度均匀度与色彩均匀度进行分析。在本实施例中,上述三个背光模组的发光二极管阵列均为ioXI0的阵列。图6为已知背光模组200、实施例13匕冃光模组300以及实施例2背光模组500的亮度均匀度与色彩均匀度分析结果。由图6可得知,已知3匕冃光模组200与实施例1背光模组3Q0的平均亮度差异为1.70%,已知背光模组200与实施例2背光模组500的平均亮度差异为1.57%。已知背光模组200与实施例1背光模组300的平均色差为X二0.0071与y=0.0013,已知背光模组200与实施例2背光模组500的平均色差为x=0.0028与y=0.0046。由此测试结果可知,实施例1背光模组300以及实施例2背光模组500确实可符合整体的亮度均匀度与色彩均匀度的要求。上述实施例仅是为了方便说明而举例而已,本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准,而非仅限于上述实施例。权利要求1.一种光源模组,其特征在于,包括一电路板;多个第一发光元件,设置于该电路板上,且该些第一发光元件的亮度相同;以及多个第二发光元件,设置于该电路板上,且该些第二发光元件的亮度相同;其中,该些第一发光元件与该些第二发光元件,呈阵列排列,且亮度不同。全文摘要本发明是有关于一种发光二极管阵列、光源模组及背光模组。该发光二极管阵列包括多个第一发光元件,其亮度相同;以及多个第二发光元件,其亮度相同;其中该些第一发光元件与该些第二发光元件呈阵列排列,且亮度不同。本发明由将至少两种不同亮度规格的发光元件,搭配发光元件的阵列设计,使其符合整体的亮度、亮度均匀度与色彩均匀度的要求,且达到降低成本的目的。文档编号F21V19/00GK101338877SQ20071012758公开日2009年1月7日申请日期2007年7月3日优先权日2007年7月3日发明者吴世民,江美昭,莫启能,陈宏纬申请人:中华映管股份有限公司
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