CN101599520B - 发光二极管的封装结构及使用该封装结构的背光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光二极管的封装结构及使用该封装结构的背光模块，其中该发光二极管的封装结构包含：封装载体、绿光发光二极管、具有开窗的壳体及绿色滤光片。该绿光发光二极管固定于该封装载体上，并设于该壳体的开窗内。该绿色滤光片设于该壳体的开窗上，可使该绿光发光二极管发出光线的频谱范围窄化。本发明能够提升液晶显示装置的色彩饱和度，降低制造成本。
Description
技术领域
本发明是关于发光二极管的封装结构及使用该封装结构的背光模块，尤其有关于一种用于提高液晶显示装置的色彩饱和度的发光二极管的封装结构及使用该发光二极管的封装结构的背光模块。
背景技术
一般液晶显示装置中，由于液晶显示面板(liquid crystal display panel)无法主动发光，因此在液晶显示面板下方需配置背光模块以提供面光源，如此使得液晶显示面板能达到显示的目的。
目前背光模块多采亮度较高的冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescentlamp；CCFL)为光源，然而相较于传统的阴极线显示屏幕(CRT)仍有亮度不足的问题。为了提升液晶显示装置的亮度，因此会将红、绿、蓝的滤光片的可通过光线频谱分别放宽，亦即通过的红、绿、蓝光会有部分频谱重迭，如图1所示。此种频谱重迭会造成液晶显示装置色纯度不高的缺点，同时也造成色彩饱和度不足。
近来背光模块逐渐采用发光二极管组件以取代冷阴极荧光灯管为光源，红、绿、蓝光发光二极管组件和原先红、绿、蓝的滤光片的组合仍有部分频谱重迭的问题。甚至因为红、绿、蓝光发光二极管组件的固有发光特性，使用相同的红、绿、蓝的滤光片却会造成色彩饱和度更多的损失。
综上所述，市场上亟需要一种兼顾绿色节能色及彩饱和度的背光模块，从而能改善上述公知技术的各种缺点。
发明内容
本发明的主要目的在于提供发光二极管的封装结构及使用该封装结构的背光模块，可以提升液晶显示装置的色彩饱和度。
本发明的另一目的在于提供一种发光二极管的封装结构，其可以成功取代冷阴极荧光灯管为光源，其兼容于既有的滤光片，因此能降低制造成本。
为达到上述目的，本发明实施例揭示一种发光二极管的封装结构，包含封装载体、绿光发光二极管、具有开窗的壳体及绿色滤光片。该绿光发光二极管固定于该封装载体上，并设于该壳体的开窗内。该绿色滤光片设于该壳体的开窗上。
该绿色滤光片可窄化该绿光发光二极管发出光线的频谱范围。通过该绿色滤光片的光线频谱的半高全宽介于10～20nm。
该封装载体为基板或导线架。
该封装结构还包含透明胶材，填充于该开窗内。
本发明实施例还揭示一种背光模块，包含：发光二极管光源，包含多个红、绿、蓝光发光二极管组件，并可分别产生红、绿、蓝的光线，其中该绿光发光二极管组件发出光线的频谱范围的半高全宽介于10～25nm；棱镜装置；以及导光板，与该棱镜装置迭置，并将该发光二极管光源产生的光线转换成平面光线且朝向该棱镜装置射出。
该绿光发光二极管组件包含绿色滤光片。
该绿光发光二极管组件包含共振腔发光二极管。
该绿光发光二极管组件发出光线的峰值波长介于520～526nm之间。
该背光模块还包含设于该导光板相对于该棱镜装置的表面的反射片。
本发明能够提升液晶显示装置的色彩饱和度，降低制造成本。
附图说明
图1为公知背光模块产生红、绿、蓝光线的频谱分布图；
图2为本发明背光模块产生红、绿、蓝光线的频谱分布图；
图3为本发明发光二极管的封装结构的剖面图；
图4为绿光共振腔发光二极管与传统发光二极管的频谱分布图；以及
图5为应用图3中发光二极管封装组件或图4中绿光共振腔发光二极管的液晶显示装置示意图。
其中，附图标记说明如下：
30 封装结构 31 封装载体
32 绿光发光二极管 33 壳体
34 透明胶材 35 绿色滤光片
41、42 光线频谱 50 液晶显示装置
51 发光二极管光源 52 反射片
53 导光板 54 棱镜装置
5a 背光模块 5b 液晶显示面板
具体实施方式
为更好的理解本发明的精神，以下结合本发明的实施例对其作进一步说明。
图2为本发明背光模块产生红、绿、蓝光线的频谱分布图。相较于图1，本图的红、绿、蓝光线中绿光频谱明显窄化，因此解决频谱重迭的问题，而且对亮度的影响为最小，从而提升液晶显示装置的色彩饱和度。一般的绿光发光二极管所发出绿光的峰值波长(peak wavelength)为520～526nm之间，其半高全宽(Full Width at Half Maximum；FWHM)约介于31～35nm之间。然而本发明绿光频谱的FWHM约介于10～25nm之间。
要得到图2中背光模块的光输出效果，可以采下列两个方式达成：改变绿光发光二极管的封装结构；以及选择合适的绿光发光二极管组件。
图3为本发明发光二极管的封装结构的剖面图。绿光发光二极管的封装结构30包含封装载体31、绿光发光二极管32、具有开窗的壳体33及绿色滤光片35。绿光发光二极管32固定于该封装载体31上，例如：基板及导线架，并设于壳体33的开窗内，亦即壳体33环绕绿光发光二极管32。绿色滤光片35设于该壳体33的开窗上，可使该绿光发光二极管32发出光线的频谱范围窄化。壳体33的开窗内可填充透明胶材34。
一般而言共振腔发光二极管是由两上下布拉格反射镜(Distributed BraggReflector；DBR)夹着活性层共振腔(Active Region Cavity)所组成，当光子由量子阱(Quantum Well)产生时便于共振腔内来回产生共振，最后光子便由具有较低反射率的反射镜一方输出，比起一般发光二极管，具有共振腔的发光二极管能将光集中在约100度的发散角内，光外部量子效率(ExternalQuantum Efficiency)也高出三倍以上之多。另外，共振腔发光二极管的发光频谱范围集中，因此可以作为本发明背光模块中绿光的合适光源。
图4为绿光共振腔发光二极管与传统发光二极管的频谱分布图。绿光共振腔发光二极管的光线频谱41的强度较高且频谱集中；反观，传统发光二极管的光线频谱42的强度较低且频谱分散。因此，绿光共振腔发光二极管非常适合作为本发明背光模块中绿光的光源。
图5为应用图3中发光二极管封装组件或图4中绿色共振腔发光二极管的液晶显示装置示意图。液晶显示装置50包含背光模块5a及液晶显示面板5b。背光模块5a包含发光二极管光源51、反射片52、导光板53及一组棱镜装置54。该背光模块5a发出的光投射于液晶显示面板5b并透射出，从而达到显示图像的目的。发光二极管光源51发出的光束传输至导光板53，反射片52与导光板53相配合将光束由点光源转换成面光源，光束转折朝向垂直于液晶显示面板5b的方向射出；再经由棱镜装置54收集与混合光束，使其在一定角度内进入液晶显示面板5b。该发光二极管光源51包含多个红、绿、蓝光发光二极管组件，其中绿光发光二极管组件为应用图3中发光二极管封装组件或图4中绿光共振腔发光二极管。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本领域技术人员仍可以基于本发明的教导及揭示而作出种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的范围，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并被所附权利要求书的范围涵盖。
Claims (7)
1.一种发光二极管的封装结构，包含：
封装载体；
绿光发光二极管，该绿光发光二极管固定于该封装载体上；
壳体，具有开窗，其中该绿光发光二极管设于该壳体的开窗内；以及
绿色滤光片，设于该壳体的开窗上，该封装载体为基板或导线架，其中该绿色滤光片可窄化该绿光发光二极管发出光线的频谱范围，且通过该绿色滤光片的光线频谱的半高全宽介于10～20nm。
2.根据权利要求1所述的发光二极管的封装结构，其还包含透明胶材，填充于该开窗内。
3.一种背光模块，包含：
发光二极管光源，包含多个红、绿、蓝光发光二极管组件，并可分别产生红、绿、蓝的光线，其中该绿色发光二极管组件发出光线的频谱范围的半高全宽介于10～25nm；
棱镜装置；以及
导光板，与该棱镜装置迭置，并将该发光二极管光源产生的光线转换成平面光线且朝向该棱镜装置射出。
4.根据权利要求3所述的背光模块，其中该绿光发光二极管组件包含绿色滤光片。
5.根据权利要求3所述的背光模块，其中该绿光发光二极管组件包含共振腔发光二极管。
6.根据权利要求3所述的背光模块，其中该绿光发光二极管组件发出光线的峰值波长为520～526nm之间。
7.根据权利要求3所述的背光模块，其还包含设于该导光板相对于该棱镜装置的表面的反射片。
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