发光二极管光源模组及其应用制造技术

一种发光二极管（ＬＥＤ）光源模组及其应用。此发光二极管光源模组至少包括：第一色系的第一发光二极管单元，包括至少一第一发光二极管芯片；以及第一色系的第二发光二极管单元，包括至少一第二发光二极管芯片，其中对第一发光二极管芯片与第二发光二极管芯片施加相同驱动电流时，第一发光二极管芯片与第二发光二极管芯片分别属于一第一规格范围以及一第二规格范围，且第一规格范围与第二规格范围具有不同的光学规格。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种光源模组及其应用，且特别是有关于一种发光二极管(LED) 光源模组及其在背光模组与液晶显示器上的应用。
技术介绍
现行的液晶显示器的背光模组，大都是采用冷阴极管(CCFL)来作为光源。由于冷 阴极管具有已成熟发展以及价格便宜等优点，而广为市场中所采用。然而，冷阴极管却存在 有演色性(Color Rendering)不佳、需高压驱动、含汞(Hg)而不利于环保、发光频谱含紫外 光(UV)波段、启动速度慢、灯管易碎裂、以及色度控制不易等问题。因此，新光源的寻觅已 成为开发新一代液晶显示器背光系统中相当重要的课题之一。 近十年来，由于发光二极管的发光效率有着突破性的进步，再加上发光二极管具 有高演色性、低驱动电压、无汞、发光频谱不含紫外光波段、快速点灯启动、固体封装不易碎 裂、以及可动态调控色度等优势，因而被视为新世代光源的较佳选择之一。 然而，发光二极管芯片的制作是采外延工艺，其工艺相当繁复，因而在同一晶片上 所制作出的发光二极管芯片(chip)无法表现出一致的光电特性，例如亮度或波长等均可 能会有所差异。因此，发光二极管芯片制造商在外延完成后，会将不同光学规格的发光二极 管芯片区分出来，也就是俗称的区分规格范围(bin)，然后再依客户需求将适合的规格范围 的发光二极管芯片提供给客户。因此，发光二极管芯片的单价与购买的规格范围有着很大 的关联。 一般而言，需求规格宽松，涵盖较大的规格范围，价格就会相对便宜；但是若需求规 格仅涵盖独特小规格范围的发光二极管芯片，例如特定亮度或波长，其价格将非常昂贵。此 外，一旦此特定小规格范围的发光二极管的需求量扩大时，则必须以庞大的产能来因应，因 此不仅有成本转嫁的问题，更不具量产性。目前发光二极管的背光模组是选用小规格范围的发光二极管芯片，例如某特定亮度或特定波长等等，如图l所示的规格范围产出分类图中的binl bin 16。其中，图l的规格范围产出分类图是根据发光二极管芯片的亮度与波长所加以制作，其纵轴为亮度，而横轴为波长。由于发光二极管的背光模组中一旦掺杂规格范围外的发光二极管芯片，则该背光模组极易产生亮暗区块或是色彩不均的现象。另一方面，选用小规格范围的发光二极管背光模组的设计，会使发光二极管光源的成本难以下降，而不具量产性。 有鉴于此，产品设计若能应用到晶片上较大的规格范围的发光二极管芯片，既能兼顾显示器的光学特性的均匀度，对于成本效益亦相当有利。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的就是在提供一种发光二极管光源模组，适用于液晶显示器的 背光模组。在此发光二极管光源模组中，利用发光二极管的光电特性，透过调整同色系发光 二极管单元的外部驱动电流，可使光电特性迥异的不同发光二极管单元在近似的光学表现 下作动，藉以使这些发光二极管单元在显示端有一致的光学表现。使之发光二极管光源模组可容许较大规格范围的发光二极管的选用，以有效降低发光元件的采购成本。 本专利技术的另一目的是在提供一种背光模组，其光源模组可采用同批晶片上较广规格范围的发光二极管，如此可大幅提升同一批晶片上的发光二极管芯片的使用率，量产性佳，更可有效降低成本。 本专利技术的又一 目的是在提供一种液晶显示器，其背光模组成本相对低廉，量产性佳。因此，本专利技术的液晶显示装置具有相当大的经济效益，极具市场竞争力。 根据本专利技术之上述目的，提出一种发光二极管光源模组，至少包括第一色系的第一发光二极管单元包括至少一第一发光二极管芯片；以及第一色系的第二发光二极管单元包括至少一第二发光二极管芯片，其中对第一发光二极管芯片与第二发光二极管芯片施加相同驱动电流时，第一发光二极管芯片与第二发光二极管芯片分别属于一第一规格范围以及一第二规格范围，且第一规格范围与第二规格范围具有不同的光学规格。根据本专利技术的目的，提出一种背光模组，至少包括一背板；一发光二极管光源模组，设于背板内，且此发光二极管光源模组至少包括第一色系的第一发光二极管单元包括至少一第一发光二极管芯片；以及第一色系的第二发光二极管单元包括至少一第二发光二极管芯片，其中对第一发光二极管芯片与第二发光二极管芯片施加相同驱动电流时，第一发光二极管芯片与第二发光二极管芯片分别属于一第一规格范围以及一第二规格范围，且第一规格范围与第二规格范围具有不同的光学规格；以及一光学薄膜组，设于发光二极管光源模组之上。 根据本专利技术的另一目的，提出一种液晶显示器，至少包括一背光模组，至少包括 一背板；一发光二极管光源模组，设在该背板内，且此发光二极管光源模组至少包括第一 色系的第一发光二极管单元包括至少一第一发光二极管芯片；以及第一色系的第二发光 二极管单元包括至少一第二发光二极管芯片，其中对第一发光二极管芯片与第二发光二极 管芯片施加相同驱动电流时，第一发光二极管芯片与第二发光二极管芯片分别属于一第一 规格范围以及一第二规格范围，且第一规格范围与第二规格范围具有不同的光学规格；以 及一光学薄膜组，设于发光二极管光源模组之上；以及一液晶显示面板，设在该背光模组之 上。 依照本专利技术一优选实施例，第一规格范围与第二规格范围是以发光二极管芯片的 发光波长与发光亮度来作为区别。附图说明 图1是绘示一般发光二极管芯片的规格范围产出分类图。 图2A是绘示蓝色发光二极管芯片的驱动电流与波长之间的关系曲线图。 图2B是绘示绿色发光二极管芯片的驱动电流与波长之间的关系曲线图。 图2C是绘示红色发光二极管芯片的驱动电流与波长之间的关系曲线图。 图3A是绘示蓝/绿色发光二极管芯片的亮度与不同驱动电流之间的关系曲线图。 图3B是绘示红色发光二极管芯片的亮度与不同驱动电流之间的关系曲线图。 图4A是绘示随着驱动电流的增减，蓝/绿色发光二极管芯片的波长与亮度的趋势示意图。 图4B是绘示随着驱动电流的增减，红色发光二极管芯片的波长与亮度的趋势示意图。 图5A是绘示依照本专利技术一优选实施例的一种发光二极管光源模组的示意图。 图5B是绘示依照本专利技术一优选实施例的一种绿色发光二极管的波长_亮度产出 分布图。 图6是绘示依照本专利技术一优选实施例的一种背光模组的上视示意图。 图7是绘示依照本专利技术另一优选实施例的一种背光模组的上视示意图。 图8是绘示依照本专利技术一优选实施例的一种液晶显示器的装置示意图。 主要元件符号说明200:发光二极管光源模组202:发光二极管单元204:发光二极管单元206:发光二极管芯片208:发光二极管芯片300:背光模组302:背板400:背光模组402:背板404:导光板500:液晶显示器502:液晶显示面板具体实施例方式本专利技术揭露一种发光二极管光源模组及其应用，可采用较广规格范围的发光二极 管芯片，因此可有效降低成本，提高量产性。为了使本专利技术的叙述更加详尽与完备，可参照 下列描述并配合图2A至图8的图示。 请参照图2A至图2C，其中图2A至图2C是分别绘示蓝色发光二极管芯片、绿色发 光二极管芯片与红色发光二极管芯片的驱动电流(IF)与波长之间的关系曲线图。在不同 驱动电流下，蓝、绿、红三色发光二极管芯片的发光波长均会产生变化。如图2A与图2B所 示，蓝、绿色发光二极管芯片在较大的驱动电流下，其发光波长会产生短偏移，亦即发光波 长会随着驱动电流的增加而縮减。但是，如图2C所示，红色发光二极管芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管光源模组，至少包括：一第一色系的一第一发光二极管单元，包括至少一第一发光二极管芯片；以及该第一色系的一第二发光二极管单元，包括至少一第二发光二极管芯片，其中对该第一发光二极管芯片与该第二发光二极管芯片施加相同驱动电流时，该第一发光二极管芯片与该第二发光二极管芯片分别属于一第一规格范围以及一第二规格范围，且该第一规格范围与该第二规格范围具有不同的光学规格。

【技术特征摘要】
一种发光二极管光源模组，至少包括一第一色系的一第一发光二极管单元，包括至少一第一发光二极管芯片；以及该第一色系的一第二发光二极管单元，包括至少一第二发光二极管芯片，其中对该第一发光二极管芯片与该第二发光二极管芯片施加相同驱动电流时，该第一发光二极管芯片与该第二发光二极管芯片分别属于一第一规格范围以及一第二规格范围，且该第一规格范围与该第二规格范围具有不同的光学规格。2. 如权利要求1的发光二极管光源模组，其中该第一规格范围与该第二规格范围是以 发光二极管芯片的发光波长与发光亮度来作为区别。3. 如权利要求l的发光二极管光源模组，其中该第一色系为蓝色或绿色。4. 如权利要求3的发光二极管光源模组，其中当对该第一发光二极管芯片与该第二发 光二极管芯片施加相同驱动电流时，该第二发光二极管芯片较该第一发光二极管芯片具有 较长的发光波长与较低的亮度。5. 如权利要求3的发光二极管光源模组，其中当对该第一发光二极管芯片与该第二发 光二极管芯片施加相同驱动电流时，该第二发光二极管芯片较该第一发光二极管芯片具有 较短的发光波长与较高的亮度。6. 如权利要求3的发光二极管光源模组，其中当对该第一发光二极管芯片与该第二发 光二极管芯片施加不同的驱动电流，且对该第二发光二极管芯片的驱动电流进行脉宽调变 时，该第二发光二极管芯片与该第一发光二极管芯片的波长与亮度均落在该第一规格范围 内。7. 如权利要求1的发光二极管光源模组，其中该第一色系为红色。8. 如权利要求7的发光二极管光源模组，其中当对该第一发光二极管芯片与该第二发 光二极管芯片施加相同驱动电流时，该第二发光二极管芯片较该第一发光二极管芯片具有 较长的发光波长与较高的亮度。9. 如权利要求7的发光二极管光源模组，其中当对该第一发光二极管芯片与该第二发 光二极管芯片施加相同驱动电流时，该第二发光二极管芯片较该第一发光二极管芯片具有 较短的发光波长与较低的亮度。10. 如权利要求7的发光二极管光源模组，其中当对该第一发光二极管芯片与该第二 发光二极管芯片施加不同的驱动电流，且对该第二发光二极管芯片的驱动电流进行脉宽调 变时，该第二发光二极管芯片与该第一发光二极管芯片的波长与亮度均落在该第一规格范 围内。11. 一种背光模组，至少包括 一背板；一发光二极管光源模组，设在该背板内，且该发光二极管光源模组至少包括 一第一色系的一第一发光二极管单元，包括至少一第一发光二极管芯片；以及 该第一色系之一第二发光二极管单元，包括至少一第二发光二极管芯片，其中对该第 一发光二极管芯片与该第二发光二极管芯片施加相同驱动电流时，该第一发光二极管芯片 与该第二发光二极管芯片分别属于一第一规格范围以及一第二规格范围，且该第一规格范 围与该第二规格范围具有不同的光学规格；以及一光学薄膜组，设在该发光二极管光源模组之上。12. 如权利要求11的背光模组，其中该第一规格范围与该第二规格范围是以发光二极 管芯片的发光波长与发光亮度来作为区别。13. 如权利要求ll的背光模组，其中该第一色系为蓝色或绿色。14. 如权利要求13的背光模组，其中当对该第一发光二极管芯片与该第二发光二极管 芯片施加相同驱动电流时，该第二发光二极管芯片较该第一发光二极管芯片具有较长的发 光波长与较低的亮度。15. 如权利要求13的背光模组，其中当对该第一发光二极管芯片与该第二发光二极管 芯片施加相同驱动电流时，该第二发光二极管芯片较该第一发光二极管芯片具有较短的发 光波长与较高的亮度。16. 如权利要求13的背光模组，其中当对该第一发光二极管芯片与该第二发光二极管 芯片施加不同的驱动电流，且对该第二发光二极管芯片的驱动电流进行脉宽调变时，该第 二发光二极管芯片与该第一发光二极管芯片的波长与亮度均落在该第一规格范围内。17. 如权利要求ll的背光模组，其中该第一色系为红色。18...

【专利技术属性】
技术研发人员：白维铭，
申请(专利权)人：奇美电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]