专利名称：发光二极管封装构造及背光模块的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种发光二极管封装构造及背光模块，特别是有关于一种可进行 单色调控及增进各色光的发光效率的发光二极管封装构造及具有所述发光二极管封装构 造的背光模块。
背景技术：
液晶显示器(liquid crystal display, LCD)已被广泛应用于各种电子产品中， 液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其是由液晶显示面板及背光模块(backlight module)所组成。背光模块可依照光源入射位置的不同分成侧向式入光(side-light type) 与直下式入光(direct-light type)两种，藉以提供背光源至液晶显示面板，其中直下式 入光的背光模块结构的背光源可选用冷阴极萤光管(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)、发光二极管(light emitting diode,LED)及电激发光片(EL)等。虽然目前直下式 入光的背光模块结构大多仍以使用冷阴极灯管来做为背光源，但考虑到节能、广色域与薄 型化等新兴需求，因此有愈来愈多的液晶显示器新产品进一步选用发光二极管来做为背光 源。请参照图IA所示，其揭示一种现有的发光二极管(LED)封装构造，其中一 LED封 装构造10包含一蓝光LED芯片B，可在通电后发出蓝光；以及，一黄色封装体Y，其包含透 明封胶材料与混掺其中的黄色荧光粉，所述黄色封装体Y包覆保护所述蓝光LED芯片B。在 所述蓝光LED芯片B发出的蓝光穿透所述黄色封装体Y的期间，一部分的蓝光激发了黄色 荧光粉而产生黄光。结果，使得剩余的蓝光与激发产生的黄光在共同射出所述黄色封装体 Y之后相互混合成为白光。请参照图IB所示，其揭示另一种现有的发光二极管(LED)封装构造，其中一 LED 封装构造11包含一蓝光LED芯片B，可在通电后发出蓝光；一红色封装体R，其包含透明封 胶材料与混掺其中的红色荧光粉，所述红色封装体R包覆保护所述蓝光LED芯片B ；以及， 一绿色封装体G，其包含透明封胶材料与混掺其中的绿色荧光粉，所述绿色封装体G堆栈在 所述红色封装体R上方。在所述蓝光LED芯片B发出的蓝光穿透所述红色封装体R的期间， 一部分的蓝光激发了红色荧光粉而产生红光，使得剩余的蓝光与激发产生的红光再共同射 入所述绿色封装体G内。此时，又一部分的蓝光激发了绿色荧光粉而产生绿光。结果，使得 剩余的蓝光与激发产生的红光及绿光在共同射出所述绿色封装体G之后相互混合成为白 光。请参照图IC所示，其揭示又一种现有的发光二极管(LED)封装构造，其中一 LED 封装构造12包含一蓝光LED芯片B，可在通电后发出蓝光；一红绿混色封装体R+G，其包含 透明封胶材料与混掺其中的红色及绿色荧光粉，所述红绿混色封装体R+G包覆保护所述蓝 光LED芯片B。在所述蓝光LED芯片B发出的蓝光穿透所述红绿混色封装体R+G的期间， 一部分的蓝光激发了红色荧光粉而产生红光，又一部分的蓝光激发了绿色荧光粉而产生绿 光。结果，使得剩余的蓝光与激发产生的红光及绿光在共同射出所述红绿混色封装体R+G之后相互混合成为白光。然而，图IA的LED封装构造10的缺点在于由蓝光与激发黄光相混产生的白光仅 能呈现出约70%的色域，无法达到更广色域的需求。再者，图IB及IC的LED封装构造11、 12的缺点在于一部分红光会被绿光荧光粉所吸收或散射，而导致红光部分的发光效率不 足。故，有必要提供一种发光二极管封装构造，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容本发明的主要目的在于提供一种发光二极管封装构造及背光模块，其中发光二极 管封装构造提供三个相互邻接但各自独立的LED封装构造，用以分别产生红光、绿光及蓝 光，其可相互混合成为白光，上述设计可确保各种色光不会被其它颜色的荧光粉所吸收或 散射，因此有利于进行单色调控、增进各色光的发光效率与增广白光的色域。为达成本发明的前述目的，本发明提供一种发光二极管(LED)封装构造，其中所 述LED封装构造包含一第一 LED封装构造，具有一蓝光LED芯片及一红色封装体，所述蓝 光LED芯片产生的蓝光的一部分激发所述红色封装体混掺有的红色荧光粉而发出红光；一 第二 LED封装构造，具有一蓝光LED芯片及一绿色封装体，所述蓝光LED芯片产生的蓝光的 一部分激发所述绿色封装体混掺有的绿色荧光粉而发出绿光；以及，一第三LED封装构造， 具有一蓝光LED芯片及一无色封装体，所述蓝光LED芯片产生蓝光，其中上述红光、绿光及 蓝光相互混合成为白光。再者，本发明提供另一种发光二极管(LED)封装构造，其中所述LED封装构造包 含一第一 LED封装构造，具有一紫外光LED芯片及一红色封装体，所述紫外光LED芯片产 生的紫外光的一部分激发所述红色封装体混掺有的红色荧光粉而发出红光；一第二 LED封 装构造，具有一紫外光LED芯片及一绿色封装体，所述紫外光LED芯片产生的紫外光的一部 分激发所述绿色封装体混掺有的绿色荧光粉而发出绿光；以及，一第三LED封装构造，具有 一紫外光LED芯片及一蓝色封装体，所述紫外光LED芯片产生的紫外光的一部分激发所述 蓝色封装体混掺有的蓝色荧光粉而发出蓝光；其中上述红光、绿光及蓝光相互混合成为白 光。另外，本发明提供另一种发光二极管(LED)封装构造，其中所述LED封装构造包 含一第一 LED封装构造，具有一紫外光LED芯片及一红色封装体，所述紫外光LED芯片产 生的紫外光的一部分激发所述红色封装体混掺有的红色荧光粉而发出红光；一第二 LED封 装构造，具有一紫外光LED芯片及一绿色封装体，所述紫外光LED芯片产生的紫外光的一部 分激发所述绿色封装体混掺有的绿色荧光粉而发出绿光；以及，一第三LED封装构造，具有 一蓝光LED芯片及一无色封装体，所述蓝光LED芯片产生蓝光，其中上述红光、绿光及蓝光 相互混合成为白光。在本发明的一实施例中，所述LED封装构造组装在一背光模块内，以作为所述背 光模块的背光源。在本发明的一实施例中，所述红色封装体、绿色封装体、无色封装体或蓝色封装体 的材料为透明的硅胶或环氧树脂。在本发明的一实施例中，所述蓝光的波长介于440至460纳米(nm)之间；所述红
5光的波长介于620至660nm之间；以及，所述绿光的波长介于520至570nm之间。在本发明的一实施例中，所述第三LED封装构造位于所述第一及第二 LED封装构 造之间。在本发明的一实施例中，所述第三LED封装构造位于所述第一或第二 LED封装构 造的一侧。在本发明的一实施例中，所述第一、第二及第三LED封装构造的相邻接壁面上分 别涂布有一反射层。
图IA是一现有的发光二极管封装构造的示意图；图IB是另一现有的发光二极管封装构造的示意图；图IC是又一现有的发光二极管封装构造的示意图；图2是本发明第一实施例发光二极管封装构造的示意图；图3是本发明第二实施例发光二极管封装构造的示意图；图4是本发明第三实施例发光二极管封装构造的示意图。
具体实施方式为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配 合附图，作详细说明如下。再者，本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、 「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用 以辅助说明及理解本发明，而非用以限制本发明。请参照图2所示，其揭示本发明第一实施例的发光二极管(LED)封装构造的示意 图，其中一LED封装构造20主要应用于组装在一背光模块(未绘示)内，以做为所述背光模 块的背光源，所述背光模块特别是指液晶显示器的背光模块。再者，本发明的LED封装构造 20在所述背光模块内的排列方式及数量则不加以限制。在本发明第一实施例中，所述LED 封装构造20包含一第一 LED封装构造21、一第二 LED封装构造22及一第三LED封装构造 23，其中所述第三LED封装构造23可位于所述第一或第二 LED封装构造21、22的一侧，但 根据本发明，所述第三LED封装构造23亦可以位于所述第一及第二 LED封装构造21、22之 间。所述第一 LED封装构造21主要用以产生红光(及部分蓝光)，所述第二 LED封装构造 22主要用以产生绿光(及部分蓝光)，及所述第三LED封装构造23主要用以产生蓝光，上 述红光、绿光及蓝光可相互混合成为白光。请再参照图2所示，本发明第一实施例的第一 LED封装构造21具有一蓝光LED芯 片B及一红色封装体R，其中所述蓝光LED芯片B可在通入电流后产生蓝光，所述红色封装 体R的材料优选为透明的硅胶或环氧树脂，且其均勻的混掺有红色荧光粉，所述蓝光LED芯 片B产生的蓝光的一部分激发所述红色荧光粉而产生红光。再者，所述第二 LED封装构造 22具有一蓝光LED芯片B及一绿色封装体G，其中所述蓝光LED芯片B可在通入电流后产 生蓝光，所述绿色封装体G的材料优选为透明的硅胶或环氧树脂，且其均勻的混掺有绿色 荧光粉，所述蓝光LED芯片产生的蓝光的一部分激发所述绿色荧光粉而产生绿光。另外，所 述第三LED封装构造23具有一蓝光LED芯片B及一无色封装体X，所述蓝光LED芯片B可
6在通入电流后产生蓝光，所述无色封装体X的材料优选为透明的硅胶或环氧树脂，且其内 部基本上不具有任何荧光粉。在本发明中，上述第一、第二及第三LED封装构造21、22、23 通常可以选择建构在一导线架(Ieadframe)或一电路基板(substrate)上，且所述蓝光LED 芯片B可以是正规型或倒装芯片(flip-chip)型的LED设置型态。再者，本发明并不限制 三个所述蓝光LED芯片B的种类，只要LED芯片能发出波长介于440至460纳米(nm)之间 的蓝光，其皆可做为本发明的蓝光LED芯片B。另外，本发明也不限制所述红色荧光粉或绿 色荧光粉的种类，只要荧光粉能发明波长介于620至660nm之间的红光或介于520至570nm 之间的绿光，其皆可做为本发明的红色荧光粉或绿色荧光粉。请参照图2所示，当本发明第一实施例的LED封装构造20的三个所述蓝光LED芯 片B分别通入电流而产生蓝光时，所述第一 LED封装构造21的所述蓝光LED芯片B产生的 蓝光的一部分激发所述红色封装体R的红色荧光粉而产生红光，及剩余部分蓝光；所述第 二 LED封装构造22的所述蓝光LED芯片B产生的蓝光的一部分激发所述绿色封装体G的 绿色荧光粉而产生绿光，及剩余部分蓝光；而所述第三LED封装构造23的蓝光LED芯片B 主要用以产生蓝光，上述红光、绿光及蓝光即可相互混合成为白光。特别是，由于发出三种 原色的第一、第二及第三LED封装构造21、22、23是彼此独立的邻接设置，因此各自产生的 红光、绿光及蓝光的发光效率不会相互影响。也就是，所述第一 LED封装构造21产生的红 光不会受到绿光荧光粉或其它荧光粉的吸收或散射，所述第二 LED封装构造22产生的绿光 也不会受到红光荧光粉或其它荧光粉的吸收或散射，同时所述第三LED封装构造23的蓝光 也不会受到红光、绿光荧光粉或其它荧光粉的吸收或散射。因此不但有利于增进各色光的 发光效率，而且也方便进行各原色的单色调控，并能增广白光的色域。另外，本发明也可以 在所述第一、第二及第三LED封装构造21、22、23的相邻接壁面上分别预先涂布一反射层， 以确实避免各封装构造自身的色光射入邻接的封装构造中而被相邻封装构造的荧光粉所 吸收或散射。请参照图3所示，本发明第二实施例的发光二极管封装构造相似于本发明第一实 施例，但第二实施例的差异特征在于所述第二实施例的发光二极管封装构造30包含一 第一 LED封装构造31、一第二 LED封装构造32及一第三LED封装构造33，其中所述第一 LED封装构造31具有一紫外光LED芯片UV及一红色封装体R，所述红色封装体R混掺有红 色荧光粉，所述紫外光LED芯片产生的紫外光的一部分可以激发所述红色荧光粉而产生红 光。所述第二 LED封装构造32具有一紫外光LED芯片UV及一绿色封装体G，所述绿色封 装体G混掺有绿色荧光粉，所述紫外光LED芯片UV产生的紫外光的一部分可以激发所述绿 色荧光粉而产生绿光。所述第三LED封装构造33具有一紫外光LED芯片UV及一蓝色封装 体B，所述蓝色封装体B混掺有蓝色荧光粉，所述紫外光LED芯片UV产生的紫外光的一部分 可以激发所述蓝色荧光粉而产生蓝光，其中上述红光、绿光及蓝光相互混合成为白光。同样 的，由于发出三种原色的第一、第二及第三LED封装构造31、32、33是彼此独立的邻接设置， 因此各自产生的红光、绿光及蓝光的发光效率不会相互影响。也就是，所述第一 LED封装构 造31的红光不会受到绿光、蓝光荧光粉或其它荧光粉的吸收或散射，所述第二 LED封装构 造32的绿光也不会受到红光、蓝光荧光粉或其它荧光粉的吸收或散射，同时所述第三LED 封装构造33的蓝光也不会受到红光、绿光荧光粉或其它荧光粉的吸收或散射。因此不但有 利于增进各色光的发光效率，而且也方便进行各原色的单色调控，并能增广白光的色域。在本实施例中，所述第三LED封装构造33可位于所述第一或第二 LED封装构造31、32的一侧， 但根据本发明，所述第三LED封装构造33也可以位于所述第一及第二 LED封装构造31、32 之间。请参照图4所示，本发明第三实施例的发光二极管封装构造相似于本发明第一及 第二实施例，但第三实施例的差异特征在于所述第三实施例的发光二极管封装构造40包 含一第一 LED封装构造41、一第二 LED封装构造42及一第三LED封装构造43，其中所述 第一 LED封装构造41具有一紫外光LED芯片UV及一红色封装体R，所述红色封装体R混 掺有红色荧光粉，所述紫外光LED芯片产生的紫外光的一部分可以激发所述红色荧光粉产 生红光。所述第二 LED封装构造42具有一紫外光LED芯片UV及一绿色封装体G，所述绿 色封装体G混掺有绿色荧光粉，所述紫外光LED芯片UV产生的紫外光的一部分可以激发所 述绿色荧光粉产生绿光。所述第三LED封装构造43具有一蓝光LED芯片B及一无色封装 体X，所述蓝光LED芯片B用以产生蓝光，其中上述红光、绿光及蓝光相互混合成为白光。同 样的，由于发出三种原色的第一、第二及第三LED封装构造41、42、43是彼此独立的邻接设 置，因此各自产生的红光、绿光及蓝光的发光效率不会相互影响。也就是，所述第一 LED封 装构造41的红光不会受到绿光荧光粉或其它荧光粉的吸收或散射，所述第二 LED封装构造 42的绿光也不会受到红光荧光粉或其它荧光粉的吸收或散射，同时所述第三LED封装构造 43的蓝光也不会受到红光、绿光荧光粉或其它荧光粉的吸收或散射。因此不但有利于增进 各色光的发光效率，而且也方便进行各原色的单色调控，并能增广白光的色域。在本实施例 中，所述第三LED封装构造43可位于所述第一及第二 LED封装构造41、42之间，但根据本 发明，所述第三LED封装构造43也可以位于所述第一或第二 LED封装构造41、42的一侧。如上所述，相较于现有白光发光二极管封装构造无法达到更广色域的需求或其部 分色光的发光效率不足等缺点，图2至4的本发明发光二极管封装构造20、30、40皆可提供 三个相互邻接但各自独立的LED封装构造21-23、31-33、41-43，用以分别产生红光、绿光及 蓝光，其可相互混合成为白光，且可确保各种色光不会被其它颜色的荧光粉所吸收或散射， 因此确实有利于进行单色调控、增进各色光的发光效率与增广白光的色域。本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。 必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神 及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。
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权利要求
一种发光二极管封装构造，其包含一第一LED封装构造、一第二LED封装构造及一第三LED封装构造，其特征在于所述第一LED封装构造具有一蓝光LED芯片及一红色封装体，所述蓝光LED芯片产生的蓝光的一部分激发所述红色封装体混掺有的红色荧光粉而产生红光；所述第二LED封装构造具有一蓝光LED芯片及一绿色封装体，所述蓝光LED芯片产生的蓝光的一部分激发所述绿色封装体混掺有的绿色荧光粉而产生绿光；以及所述第三LED封装构造具有一蓝光LED芯片及一无色封装体，所述蓝光LED芯片产生蓝光；其中上述红光、绿光及蓝光相互混合成为白光。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述第三LED封装构造位 于所述第一或第二 LED封装构造的一侧；或是，所述第三LED封装构造位于所述第一及第二 LED封装构造之间。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述第一、第二及第三LED 封装构造的相邻接壁面上分别涂布有一反射层。
4.一种发光二极管封装构造，其包含一第一 LED封装构造、一第二 LED封装构造及一第 三LED封装构造，其特征在于所述第一 LED封装构造具有一紫外光LED芯片及一红色封装体，所述紫外光LED芯片 产生的紫外光的一部分激发所述红色封装体混掺有的红色荧光粉而产生红光；所述第二 LED封装构造具有一紫外光LED芯片及一绿色封装体，所述紫外光LED芯片 产生的紫外光的一部分激发所述绿色封装体混掺有的绿色荧光粉而产生绿光；以及所述第三LED封装构造具有一紫外光LED芯片及一蓝色封装体，所述紫外光LED芯片 产生的紫外光的一部分激发所述蓝色封装体混掺有的蓝色荧光粉而产生蓝光； 其中上述红光、绿光及蓝光相互混合成为白光。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述第三LED封装构造位 于所述第一或第二LED封装构造的一侧；或是，所述第三LED封装构造位于所述第一及第二 LED封装构造之间。
6.如权利要求4所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述第一、第二及第三LED 封装构造的相邻接壁面上分别涂布有一反射层。
7.一种发光二极管封装构造，其包含一第一 LED封装构造、一第二 LED封装构造及一第 三LED封装构造，其特征在于所述第一 LED封装构造具有一紫外光LED芯片及一红色封装体，所述紫外光LED芯片 产生的紫外光的一部分激发所述红色封装体混掺有的红色荧光粉而产生红光；所述第二 LED封装构造具有一紫外光LED芯片及一绿色封装体，所述紫外光LED芯片 产生的紫外光的一部分激发所述绿色封装体混掺有的绿色荧光粉而产生绿光；以及所述第三LED封装构造具有一蓝光LED芯片及一无色封装体，所述蓝光LED芯片产生.监.J (λ ；其中上述红光、绿光及蓝光相互混合成为白光。
8.如权利要求7所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述第三LED封装构造位 于所述第一或第二LED封装构造的一侧；或是，所述第三LED封装构造位于所述第一及第二LED封装构造之间。
9.如权利要求7所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述第一、第二及第三LED 封装构造的相邻接壁面上分别涂布有一反射层。
10.一种背光模块，其特征在于所述背光模块是以如权利要求1至9任一权利要求所 述的发光二极管封装构造作为所述背光模块的背光源。
全文摘要
本发明公开一种发光二极管封装构造及背光模块，所述发光二极管封装构造提供三个相互邻接但各自独立的LED封装构造，用以分别产生红光、绿光及蓝光，其可相互混合成为白光。上述设计可确保各种色光不会被其它颜色的荧光粉所吸收或散射，因此有利于进行单色调控、增进各色光的发光效率与增广白光的色域。
文档编号H01L33/50GK101937911SQ20101023082
公开日2011年1月5日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者任杰, 林博瑛, 贺成明 申请人:深圳市华星光电技术有限公司