背光模块的制作方法
【专利摘要】一种背光模块，包括一第一发光元件，该第一发光元件包括一第一蓝光晶粒以及一第一颜色发光层，且第一颜色发光层具有一第一颜色发光频谱，其中第一颜色发光频谱具有一第一颜色发光频谱面积，且至少70%的第一颜色发光频谱面积是介于500nm至580nm之间；以及一第二发光元件，包括一第二蓝光晶粒以及一第二颜色发光层，且第二颜色发光层具有一第二颜色发光频谱，其中第二颜色发光频谱具有一第二颜色发光频谱面积，且至少60%的第二颜色发光频谱面积是介于600nm至680nm之间，其中第一颜色发光频谱中超出590nm的区域具有一第一面积，且第一面积小于等于第二颜色发光频谱面积的10%。
【专利说明】背光模块
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种背光模块，且特别是有关于一种具有发光二极管(LED)的背光模块。
【背景技术】
[0002]请参阅图1所示的国际照明协会(CIE)制定的CIE 1931色度图，图上所示的区域A为CIE协会所制定的色域范围。在此色域坐标上由R、G、B三原色所围成的三角形区域为液晶显示器所能呈现的颜色变化范围，也就是表示该液晶显示器的色域。另外，在显示器领域中亦常会以一显示器三原色的色点围出的面积与NTSC制定三原色的色点所围出面积的比值(定义为CIE 1931色度图上显示器三色点围出的面积相对于NTSC规范区域面积的比例)作为色域的参考标准，通常以可围出NTSC 80%以上面积者称为高色域。
[0003]目前而言，以传统的蓝色发光晶粒配上红色、绿色荧光层的混光型LED(B+RG)作为背光源的显示器，由于其具有绿色与红色色光无法独立分开的问题，因此不易达到显示器的高色域要求。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种背光模块，能够使其混光型LED产生的色光可被独立分出，进而可满足更高色域显示器的要求。
[0005]本发明的一实施例提供一种背光模块，包括一第一发光元件，第一发光元件包括一第一蓝光晶粒以及一第一颜色发光层，且第一颜色发光层具有一第一颜色发光频谱，该第一颜色发光频谱具有一第一颜色发光频谱面积，其中至少70%的第一颜色发光频谱面积是介于500nm至580nm之间；以及一第二发光兀件,包括一第二蓝光晶粒以及一第二颜色发光层，且第二颜色发光层具有一第二颜色发光频谱，该第二颜色发光频谱具有一第二颜色发光频谱面积，其中至少60%的第二颜色发光频谱面积是介于600nm至680nm之间,其中第一颜色发光频谱中超出590nm的区域具有一第一面积，且第一面积小于等于第二颜色发光频谱面积的10%。
[0006]本发明的另一实施例提供一种背光模块，包括一第一发光元件，第一发光元件包括一第一蓝光晶粒以及一第一颜色发光层，且第一颜色发光层具有一第一颜色发光频谱，该第一颜色发光频谱具有一第一颜色发光频谱面积，其中至少70%的第一颜色发光频谱面积是介于500nm至580nm之间；以及一第二发光兀件,包括一第二蓝光晶粒以及一第二颜色发光层，且第二颜色发光层具有一第二颜色发光频谱，该第二颜色发光频谱具有一第二颜色发光频谱面积，其中至少60%的第二颜色发光频谱面积是介于600nm至680nm之间,其中第二颜色发光频谱中低于590nm的区域具有一第二面积，且第二面积小于等于第一颜色发光频谱面积的5%。
[0007]于一实施例中，前述第一颜色发光频谱所表现的颜色为绿色，且第二颜色发光频谱所表现的颜色为红色。[0008]于一实施例中，前述背光模块还包括多个封装体，且第一颜色发光层与第二颜色发光层是设置于相同的该些封装体中。
[0009]于一实施例中，前述封装体分别具有两个凹槽，且第一颜色发光层与第二颜色发光层是分别设置于该些凹槽中。
[0010]于一实施例中，前述背光模块还包括多个封装体，且第一颜色发光层与第二颜色发光层是分别设置于不同的该些封装体中。
[0011]为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合所附图式做详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是绘示CIE 1931色度图以及传统B+RG LED的色域表现；
[0013]图2表不本发明一实施例的背光模块剖视图；
[0014]图3A表示图2中第一发光元件的发光频谱示意图；
[0015]图3B表示图2中第二发光元件的发光频谱示意图；
[0016]图3C表示由图3A、3B组成的混色发光频谱示意图；
[0017]图4A表示第一颜色发光频谱往短波范围移动的示意图；
[0018]图4B表示第二颜色发光频谱往长波范围移动的示意图；以及
[0019]图5表示本发明另一实施例的背光模块剖视图。
[0020][主要元件标号说明]
[0021]第一发光兀件100 ；第一蓝光晶粒101 ；
[0022]第一颜色发光层102 ；第一蓝光频谱IOla ；
[0023]第一颜色发光频谱102a、102a’ ； 第二发光兀件200 ;
[0024]第二蓝光晶粒201 ；第二颜色发光层202 ；
[0025]第二蓝光频谱201a;第二颜色发光频谱202a、202a’ ；
[0026]载板300 ；第一面积Al ；
[0027]第二面积A2;第一颜色发光频谱面积AG ;
[0028]第二颜色发光频谱面积AR ；凹槽El、E2 ;
[0029]封装体P ；混色发光频谱S ；
[0030]第一发光频谱SI;第二发光频谱S2。
【具体实施方式】
[0031]图2是表示本发明一实施例的背光模块剖面示意图，如图中所示，此背光模块包括多个第一发光元件100、多个第二发光元件200、多个封装体P以及一载板300。封装体P是设置于载板300之上，且每一封装体P包括两个具有碗杯型结构的凹槽El与E2，用以分别容置一第一发光元件100以及一第二发光元件200。其中，第一发光元件100包括一第一蓝光晶粒101以及一第一颜色发光层102,且第一颜色发光层102是至少部分覆盖在第一蓝光晶粒101上方；同理,第二发光兀件200包括一第二蓝光晶粒201以及一第二颜色发光层202，且第二颜色发光层202是至少部分覆盖在第二蓝光晶粒201上方。应了解的是，在本实施例中，第一颜色发光层102为具有绿色荧光粉的荧光层，且第二颜色发光层202为具有红色荧光粉的荧光层。
[0032]需要说明的是，前述凹槽El与凹槽E2的内缘壁面可具有反射光线的结构，以加强出光效率。且凹槽El与凹槽E2可设计为相同也可设计为不同的形状，例如凹槽El为方形，凹槽E2为圆形。凹槽El与E2可为相同大小，亦可设计为不同大小，视所需光源特性而设计。凹槽El与E2可分别独立控制是否发光。第一颜色发光层102与第二颜色发光层202可填充不同的份量，端视设计的需求。
[0033]请参阅图3A,前述第一发光兀件100具有一第一发光频谱SI,该第一发光频谱SI是由一第一蓝光频谱IOla及一第一颜色发光频谱102a所组成，其中第一蓝光频谱IOla主要是由第一蓝光晶粒101所产生，而第一颜色发光频谱102a则是由第一颜色发光层102在受到第一蓝光晶粒101的蓝光激发后所产生,第一颜色发光频谱102a于可见光波长范围(380nm?780nm)具有一第一颜色发光频谱面积AG，其中至少70%的第一颜色发光频谱面积AG是介于500nm至580nm之间；同理，请参阅图3B，前述第二发光元件200具有一第二发光频谱S2，且该第二发光频谱S2是由一第二蓝光频谱201a及一第二颜色发光频谱202a所组成，其中第二蓝光频谱201a主要是由第二蓝光晶粒201所产生，而第二颜色发光频谱202a则是由第二颜色发光层202在受到第二蓝光晶粒201的蓝光激发后所产生，第二颜色发光频谱202a于可见光波长范围(380nm?780nm)具有一第二颜色发光频谱面积AR，其中至少60%的第二颜色发光频谱面积是AR介于600nm至680nm之间。
[0034]请参阅图3C所示的频谱图，大致可以波长590nm区分第一颜色发光频谱102a与第二颜色发光频谱202a的颜色交界。当第一颜色发光频谱面积AG集中于590nm以下的短波范围且该第一颜色发光频谱102a中超出590nm以上的长波范围的面积越小时，其与第二颜色发光频谱202a交迭混色的比例越小，也就是第二颜色受到影响的比例越低。而当第二颜色发光频谱面积AR集中于波长590nm以上的长波范围且该第二颜色发光频谱202a中低于590nm以下的短波范围的面积越小时，其与第一颜色发光频谱102a交迭混色的比例越小，也就是第一颜色受到影响的比例越低。当第一颜色与第二颜色相互影响的比例越低时，表示第一颜色与第二颜色所能表现出的色纯度越高，可达NTSC 90%以上，越接近NTSC三角形的边界越好，也就可以符合高色域的要求。
[0035]在本实施例中，第一发光元件100与第二发光元件200可分别控制并个别发光，且第一发光兀件100与第二发光兀件200亦可同时发光。通过迭加第一发光频谱SI与第二发光频谱S2可得混色发光频谱S (如图3C所示)，本实施例的背光模块能够涵盖可见光波长范围(380nm?780nm)，且于混色发光频谱S中所定义的最大发光强度值为1.0。应了解的是，前述第一发光频谱SI的第一颜色发光频谱102a所表现的颜色为绿色，而第二发光频谱S2的第二颜色发光频谱202a所表现的颜色为红色。
[0036]请同时参阅图3A?3C，当第一发光元件100启动点亮时，前述第一颜色发光频谱102a中超出590nm的区域具有一第一面积Al。为符合高色域设计需求时，该第一面积Al与第二颜色发光频谱面积AR重迭混光的比例是越小越好，较佳的条件为第一面积Al可小于或等于第二颜色发光频谱面积AR的10% ;当第二发光元件200启动点亮时，前述第二颜色发光频谱202a中低于590nm的区域具有一第二面积A2。为符合高色域设计需求时，该第二面积A2与第一颜色发光频谱面积AG重迭混光的比例要越小越好，较佳的条件为第二面积A2可小于或等于第一颜色发光频谱面积AR的5%。上述条件可分别成立，也可同时成立，并不限定。而不论上述条件同时成立或分别成立时，均可达NTSC 90%以上。
[0037]在本发明一具体实施例中，例如第一颜色发光频谱102a表现为绿色时，可采用氮化物类或硫化物类或硅酸盐类的荧光粉作为第一颜色发光层102，其中以选用硫化物类的表现较佳。通过调整硫化物类中的Ca、Sr、Ba等离子成分,或是调整娃酸盐类中的Ca、Sr、Ba等离子成分，例如增加Ba或者降低Ca或Sr的比例，可使得第一颜色发光频谱102a往短波范围移动(如图4A所示的102a’波形)。此时第一颜色发光频谱102a’中超出590nm区域的第一面积Al会相对较小，且第一面积Al相对于第二颜色发光频谱面积AR的比例可小于或等于10%。
[0038]在本发明另一具体实施例中，例如第二颜色发光频谱202a表现为红色时，可采用氮化物类或硫化物类的荧光粉作为第二颜色发光层202，其中以选用硫化物类的表现较佳。通过调整氮化物类中的N离子成分例如增加N的比例，或是调整硫化物类中的Ca、Sr、Ba等离子成分例如降低Ba或者增加Ca或Sr的比例，可使得第二颜色发光频谱202a往长波范围移动(如图4B所示的202a’波形)。此时第二颜色发光频谱202a’中低于590nm区域的第二面积A2会相对较小，且第二面积A2相对于第一颜色发光频谱面积AG的比例可小于或等于5%。
[0039]请再参阅到图5，本发明的另一实施例亦可以将第一发光元件100及第二发光元件200分别设置于不同的封装体P中，并且呈彼此交错的型式排列于载板300上。应了解的是，本发明中所提供的背光模块均可以侧边式或者直下式入光的型式应用于一液晶显示器。
[0040]综合所述，本发明提供一种背光模块，其包括一第一发光元件，该第一发光元件包括一第一蓝光晶粒以及一第一颜色发光层，且第一颜色发光层具有一第一颜色发光频谱，其中第一颜色发光频谱于可见光波长范围(380nm?780nm)具有一第一颜色发光频谱面积，且至少70%的第一颜色发光频谱面积是介于500nm至580nm之间；以及一第二发光元件，包括一第二蓝光晶粒以及一第二颜色发光层，且第二颜色发光层具有一第二颜色发光频谱，其中第二颜色发光频谱于可见光波长范围(380nm?780nm)具有一第二颜色发光频谱面积，且至少60%的第二颜色发光频谱面积是介于600nm至680nm之间,通过设计第一颜色发光频谱中超出590nm的区域具有一第一面积，且第一面积小于等于第二颜色发光频谱面积的10% ;抑或是设计第二颜色发光频谱中低于590nm的区域具有一第二面积，且第二面积小于等于第一颜色发光频谱面积的5%，使得本发明的LED型背光模块可解决传统混光型LED的色光频谱相互影响的问题，并进而提供显示器的高色彩饱和度的表现。
[0041]虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属【技术领域】中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。
【权利要求】
1.一种背光模块，包括: 一第一发光兀件，包括一第一蓝光晶粒以及一第一颜色发光层，该第一颜色发光层具有一第一颜色发光频谱，该第一颜色发光频谱具有一第一颜色发光频谱面积，其中至少70%的该第一颜色发光频谱面积是介于500nm至580nm之间；以及 一第二发光兀件，包括一第二蓝光晶粒以及一第二颜色发光层，该第二颜色发光层具有一第二颜色发光频谱，该第二颜色发光频谱具有一第二颜色发光频谱面积，其中至少60%的该第二颜色发光频谱面积是介于600nm至680nm之间，其中该第一颜色发光频谱中超出590nm的区域具有一第一面积，且该第一面积小于等于该第二颜色发光频谱面积的10%。
2.根据权利要求1所述的背光模块，其中该第一颜色发光频谱所表现的颜色为绿色，且该第二颜色发光频谱所表现的颜色为红色。
3.根据权利要求1所述的背光模块，其中该背光模块还包括多个封装体，且该第一颜色发光层与该第二颜色发光层是设置于相同的该多个封装体中。
4.根据权利要求3所述的背光模块，其中该多个封装体分别具有两个凹槽，且该第一颜色发光层与该第二颜色发光层是分别设置于该些凹槽中。
5.根据权利要求1所述的背光模块，其中该背光模块还包括多个封装体，且该第一颜色发光层与该第二颜色发光层是分别设置于不同的该多个封装体中。
6.一种背光模块，包括: 一第一发光兀件，包括一第一蓝光晶粒以及一第一颜色发光层，该第一颜色发光层具有一第一颜色发光频谱，该第一颜色发光频谱具有一第一颜色发光频谱面积，其中至少70%的该第一颜色发光频谱面积是介于500nm至580nm之间；以及 一第二发光兀件，包括一第二蓝光晶粒以及一第二颜色发光层，该第二颜色发光层具有一第二颜色发光频谱，该第二颜色发光频谱具有一第二颜色发光频谱面积，其中至少60%的该第二颜色发光频谱面积是介于600nm至680nm之间，其中该第二颜色发光频谱中低于590nm的区域具有一第二面积，且该第二面积小于等于该第一颜色发光频谱面积的5%。
7.根据权利要求6所述的背光模块，其中该第一颜色发光频谱所表现的颜色为绿色，且该第二颜色发光频谱所表现的颜色为红色。
8.根据权利要求6所述的背光模块，其中该背光模块还包括多个封装体，且该第一颜色发光层与该第二颜色发光层是设置于相同的该多个封装体中。
9.根据权利要求8所述的背光模块，其中该多个封装体分别具有两个凹槽，且该第一颜色发光层与该第二颜色发光层是分别设置于该些凹槽中。
10.根据权利要求6所述的背光模块，其中该背光模块还包括多个封装体，且该第一颜色发光层与该第二颜色发光层是分别设置于不同的该多个封装体中。
【文档编号】F21V9/10GK103791318SQ201210434928
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年11月5日 优先权日:2012年11月5日
【发明者】谢明峰, 黄士展 申请人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美电子股份有限公司