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TWI428668B - A light emitting module and a backlight and a liquid crystal display device using the same - Google Patents

A light emitting module and a backlight and a liquid crystal display device using the same Download PDF

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TWI428668B
TWI428668B TW096102173A TW96102173A TWI428668B TW I428668 B TWI428668 B TW I428668B TW 096102173 A TW096102173 A TW 096102173A TW 96102173 A TW96102173 A TW 96102173A TW I428668 B TWI428668 B TW I428668B
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TW
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light
emitting
metal pattern
emitting module
white
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Application number
TW096102173A
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English (en)
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TW200736758A (en
Inventor
Hajime Takeuchi
Ryo Sakai
Yasumasa Ooya
Tsutomu Ishii
Yasuhiro Shirakawa
Original Assignee
Toshiba Kk
Toshiba Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toshiba Kk, Toshiba Materials Co Ltd filed Critical Toshiba Kk
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Description

發光模組及使用該模組之背光及液晶顯示裝置
本發明是有關一種發光模組及使用該模組之背光及液晶顯示裝置。
以往在液晶顯示裝置等的背光之光源，是採用冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp：CCFL)。但使用作為背光之光源的冷陰極管時，會有色再現性低、使用水銀的緣故環境負荷大等的問題。近年來開出藍色發光和紫外發光的發光二極體(Light Emitting Diode：LED)，增進對採用LED之照明背光等的應用。
LED照明據知有：組合藍色發光之LED晶片與黄色螢光體的方式、混合藍色發光之LED晶片、紅色發光之LED晶片及綠色發光之LED晶片的光之方式、組合紫外發光之LED晶片(UV－LED)及包含紅色、綠色、藍色之三色的螢光體的RGB螢光體之方式。前2者由於色再現性和色控制性等困難，因此對組合UV－LED與RGB螢光體的方式有高度期待。
因LED壽命長且信頼性高，作為光源使用時可減輕更換作業，故較期待作為各種顯示裝置的構成零件。LED晶片為一種將電能轉換為紫外光和可視光等之光所放射的半導體元件，且將晶片以透明樹脂封止，構成LED燈。LED晶片之發光色並不限於LED晶片的發光波長，藉由在LED晶片的表面塗佈螢光體，或者在封止LED晶片的透明樹脂中含有螢光體，就能得到由藍色至紅色，配合使用用途之可視光範圍的光。特別期待白色發光型的LED燈，作為攜帶型通信機器和PC之液晶顯示裝置的背光之光源。
將LED燈應用於背光之光源時，將複數LED燈以線狀或矩陣將配置在基板上，構成發光模組。應用具備複數LED燈之發光模組的背光，是根據配置光源的位置，主要分為：直下型背光與側光型背光，且這些會配合用途區分使用。側光型背光，是藉由以發光模組為光源，配置在導光板之入射面的側面所構成(參照專利文獻1。)。
在採用發光模組之背光方面，組合UV－LED與RGB螢光體的方式，在配置發光效率的LED燈的部分與未配置的部分亮度不同，整體會有亮度不均勻等的課題。進而，儘管從構成發光模組的各LED燈，可得到所希望的光束，但亦有發光面之亮度不足的課題。解決這樣的亮度不足和不均勻的方法，雖然可考慮增加搭載在發光模組的LED燈之個數，來提高配置密度，但此形情避免不了耗電量的増加。
〔專利文獻1〕日本特開第2000－258749號公報
本發明之目的在於提供一種提高發光面之亮度，且抑制亮度不均勻的發光模組。本發明之其他目的在於提供一種，藉由使用此種發光模組，讓發光面和顯示面之亮度提升的同時，抑制亮度不均勻的背光及液晶顯示裝置。
有關本發明之形態的發光模組，其特徵為：具備：具有金屬圖案的基板；和線狀排列在前述基板上的複數白色發光裝置，而複數白色發光裝置具備，半導體發光元件與藉由來自前述半導體發光元件的光所激勵而發出白色光的發光部，前述金屬圖案被形成在前述基板之面積60%以上的部分。
有關本發明之形態的背光，其特徵為具備：以有關本發明之形態的發光模組作為光源。有關本發明之形態的液晶顯示裝置，其特徵為具備：有關本發明之形態的背光；和利用從前述背光被發出的白色光所照明的液晶顯示部。
 〔用以實施發明的最佳形態〕
以下，針對用以實施本發明的形態做說明。藉由本發明之實施形態的發光模組具備，線狀排列在具有金屬圖案的基板上的複數白色發光裝置。白色發光裝置具有半導體發光元件。半導體發光元件可採用發光二極體(LED)元件和雷射發光二極體元件等。白色發光裝置為一種將從半導體發光元件所放射的光，以螢光體等變換為白色而取出的裝置。白色發光裝置採用具有LED元件之白色發光型LED燈為佳。
在搭載複數白色發光裝置的基板方面，金屬圖案被形成在基板之面積60%以上的部分。藉由在基板之面積60%以上的廣大部分形成金屬圖案，可將金屬圖案成為反射層，而有效的利用。例如，沿著導光板的入射面，配置在發光模組，構成側光型背光時，從白色發光裝置被發出的光的部分，會在導光板被反射，返回到發光模組。藉由在基板之面積60%以上的廣大部分形成金屬圖案，可將在導光板被反射的光，利用金屬圖案有效的再反射。
因而，作為發光模組之亮度提升的同時，還可抑制在搭載有白色發光裝置的部分與未搭載的部分的光亮不同，讓整體成為均勻的亮度。進而，儘管從白色發光裝置產生特定的光束，但亦可抑制亮度不足。藉此，就可提供具有充分且均勻之亮度的發光模組。此實施形態的發光模組，對由小型應用到中型的液晶顯示裝置之背光的光源是很有用的。具體上作為顯示畫面尺寸為15吋以下的液晶顯示裝置之背光的光源是很有用的。
第1圖為表示藉由本發明之第1實施形態的發光模組之構成的平面圖。第2圖為第1圖所示的發光模組的剖面圖。第3圖為放大表示第1圖所示的發光模組的白色發光裝置之部分的剖面圖。這些圖所示的發光模組具備，線狀排列在絕緣性基板2上的複數白色發光裝置3。在基板2的表面形成有金屬圖案4。金屬圖案4具有複數四角形圖案。複數白色發光裝置3，分別被搭載在四角形的金屬圖案4上。金屬圖案4被形成在基板2之面積60%以上的部分。
在第1實施形態方面，複數四角形之金屬圖案4的面積，全部合計的面積為，基板2的主表面(搭載複數白色發光裝置3的表面)之面積的60%以上。金屬圖案4的合計面積，也包含搭載白色發光裝置3之部分的面積。金屬圖案4至少被形成在複數白色發光裝置3之間為佳。例如，以發光模組作為背光之光源使用時，被形成在白色發光裝置3彼此之間的金屬圖案4，會發揮有效作為反射層的功能。
金屬圖案4被形成在基板2之面積80%以上的範圍更佳。藉由對金屬圖案4之基板面積的佔有面積為80%以上，就能更有效的提高金屬圖案4作為反射層的功能。雖然也因白色發光裝置3的排列個數和連接方法而異，但對金屬圖案4之基板面的佔有面積可設定到達99%左右。若金屬圖案4的佔有面積率超過99%，即有損作為金屬配線層的原本功能。金屬圖案4雖亦可為不具作為配線層的功能，但此時必需各別形成，作為反射層的金屬層和作為配線層的金屬層，因此製造成本增加。因而，金屬圖案4屬於對白色發光裝置3供給電力的配線層為佳。
如上述，白色發光裝置3具備半導體發光元件5。在此，應用LED燈作為半導體發光元件5，且白色發光裝置3為白色LED燈。LED晶片5係如第2圖及第3圖所示，分別在上部與下部形成有電極。LED晶片5的下部電極被導電連接在金屬圖案4，上部電極則透過導電性金屬線6被導電連接到所鄰接的其他金屬圖案4。下部電極係接合於被部分設置在金屬圖案4的金凸塊上為佳。
第1實施形態的發光模組1，係藉由依序導電連接，一個金屬圖案4與鄰接於此的其他金屬圖案4，讓整體導電連接成一體。金屬圖案4係作為配線層的功能。基板2為具有與LED晶片5同程度之熱膨脹係數的陶瓷基板為佳。氮化鋁(AlN)基板，熱傳導性良好，很適合基板2。金屬圖案4係藉由接合基板2與金屬板和金屬板等所形成。金屬圖案4亦可為應用蒸鍍法、濺鍍法、電鍍法等之薄膜形成法的金屬膜。
發光模組1係如第1圖所示，在白色LED燈3彼此之間，形成比較大的金屬圖案4為佳。於第1圖中，複數白色LED燈3，分別被搭載在金屬圖案4上。金屬圖案4兼具白色LED燈3的搭載部與配線部，在其上具有存在於白色LED燈3彼此之間的圖案形狀。藉由利用這樣部分的金屬圖案4而有效的反射光，就能提升作為發光模組1之亮度的同時，還能讓模組整體的亮度均勻化。
複數白色LED燈3，以LED晶片5的線密度為0.5個/cm以上、9個/cm以下的方式來排列為佳。LED晶片5的線密度為相當於單位長度被配置的LED晶片5的個數。LED晶片5的線密度若不滿0.5個/cm，LED晶片5彼此的間隔會太開。因而，在像那樣的間隔部分設置金屬圖案4，亦無法充分提升亮度，甚至整體的亮度也很容易不均勻。LED晶片5的線密度若超過9個/cm，LED晶片5之個數過多的緣故，耗電量增加。
白色LED燈3(LED晶片5)，分別被搭載在四角形的金屬圖案4的同一處為佳。具體上，在對四角形之金屬圖案4的排列方向之端部附近，搭載白色LED燈3為佳。如第1圖所示，白色LED燈3被橫向排列時，在四角形的金屬圖案4的橫向之一方的端部(在第1圖的右側端部)附近，搭載白色LED燈3為佳。
像這樣藉由搭載白色LED燈3，透過導電性金屬線6就能輕易的將LED晶片5的上部電極，與鄰接的其他金屬圖案4連接。
由提升導電性金屬線6之連接性的觀點來看，金屬圖案4彼此的間隔(DMM)較窄為佳。由擴大金屬圖案4之面積來增加光之反射部分的觀點來看，亦以金屬圖案4彼此的間隔較窄為佳。金屬圖案4彼此的間隔(DMM)，係3mm以下為佳。間隔DMM若超過3mm，利用金屬圖案4之光的反射效果降低的同時，打線結合的距離增長，製造性降低。金屬圖案4彼此，以不接觸的方式來配置為佳。如第1實施形態，以在金屬圖案4上搭載發光二極體3的形態，可讓間隔DMM靠近到0.03mm左右。
直交於金屬圖案4之排列方向的方向之長度(金屬圖案4的寬W)，由亮度提升和均勻化等的觀點來看，以擴大金屬圖案4整體之面積的方式來設定為佳。金屬圖案4的寬W，係0.5mm以上為佳。寬W的上限不必限定。金屬圖案4的寬W，在達成如上述之目的上，只要3mm左右就夠充分。進而，金屬圖案4的寬W若超過4mm，例如側光型背光就很難薄型化。
金屬圖案4具有作為反射層之作用的同時，由應用於對白色LED燈3供給電力來看，以反射率及導電性優的金屬材料來形成為佳。由此類觀點來看，金屬圖案4係以從Al、Ag、Pt、Ti及Ni所選出的一種作為主成份的金屬材料所形成為佳。進而，為了提高對基板2的密著性，在基板2上設置Ti層，且在其上設置以Al、Ag、Pt等之金屬層所形成的金屬圖案4更佳。在相當於LED晶片5之下部電極的位置，事先設置金凸塊為佳。
金屬圖案4係在算術平均粗度Ra(JIS BO601－1994)具有0.01 μm以上、0.3 μm以下的表面粗度為佳。金屬圖案4的表面粗度Ra若超過0.3 μm，LED晶片5與金屬圖案4的接合強度下降的同時，光的反射率也會下降。表面粗度Ra若未滿0.01 μm，後述的白色LED燈3的發光部(螢光體層)與金屬圖案4的接著力會降低。
金屬圖案4的表面粗度，例如可應用粗面化加工和鏡面加工來調整。金屬圖案4的表面進行粗面化時，例如可應用噴沙加工。藉由適當選擇噴沙加工所使用的媒介材料和粒度，就能得到所希望的表面粗度。讓金屬圖案4之表面粗度減小的情形下，應用鏡面加工為佳。粗面化加工和鏡面加工，係作為對形成金屬圖案4的基板2之表面加工來實施為佳。
進而，因發光模組1需要有效的反射可視光，故以當照射可視光之代表性波長550nm之光時的反射率為40%以上的為佳。波長550nm的光之反射率若不滿40%，可視光的反射就不夠充分，作為發光模組1的亮度就不夠充分。像這樣的光之反射率，係藉由對基板2之佔有面積為60%以上的金屬圖案4來實現。由於發光模組1的反射率不光是會影響到金屬圖案4的形成面積，也會影響到金屬圖案4的構成材料和表面粗度等，因此適當調整這些就能提升。
應用於發光模組1的白色LED燈3，可採用組合藍色發光的LED燈與黃色發光螢光體(YAG等)、組合紫外發光的LED晶片(UV－LED)與包含紅色、綠色及藍色之各螢光體的RGB螢光體。這些之中，組合後者的UV－LED晶片與RGB螢光體的白色LED燈3，色再現性和色控制性比前者優，且在其上應用發光模組1時，易產生亮度不足和亮度不均勻等。因而，該實施形態的發光模組1，應用這樣的白色LED燈3時很適合。
第3圖為表示組合UV－LED晶片與RGB螢光體的白色LED燈3。如第3圖所示的白色LED燈3具備，在上部與下部具有電極的UV－LED晶片5。UV－LED晶片5被搭載在金屬圖案4上，藉由下部電極就會與金屬圖案4導電連接。UV－LED晶片5的上部電極是透過導電性金屬線6與鄰接的其他金屬圖案4導電連接。再者，在上部具有兩個電極的LED晶片5，也可略同樣的安裝在於第1圖所示構造的基板2。
UV－LED晶片5為例如用來放射波長360nm以上、440nm以下之範圍的紫外光或紫色光。UV－LED晶片5舉例有：例如具有作為發光層的氮化物系化合物半導體層。UV－LED晶片5通常具有面積為0.09mm2 (0.3mm×0.3mm角)以上、0.36mm2 (0.6mm×0.6mm角)以下的發光面。白色LED燈3係具備，具有像這樣之發光面積的UV－LED晶片5。
在UV－LED晶片5的周圍，設置周邊構件7。周邊構件7為例如以樹脂所製成的圓筒構件和杯型構件，在其內壁面形成反射層8。
由於周邊構件7等具有因場合而令亮度均勻性降低的主要因素之虞，因此可配合需要取下來。在周邊構件7的內部填充作為發光部9的螢光體層，UV－LED晶片5為埋入到發光部9內的狀態。
發光部(螢光體層)9具有，被填充在周邊構件7之內部的透明樹脂10。透明樹脂10可使用例如矽樹脂和環氧樹脂。透明樹脂10含有：包括紅色螢光體、綠色螢光體及藍色螢光體的RGB螢光體11。換句話就是，發光部9具有被分散在透明樹脂10中的RGB螢光體11。發光部9為利用從UV－LED晶片5被放射的紫外光或紫色光，來激勵RGB螢光體11，發出白色光者。
構成RGB螢光體11之紅色、綠色、藍色之各螢光體，可採用公知之各色發光的螢光體。紅色螢光體、綠色螢光體及藍色螢光體，最好分別使用以效率良好的吸收從UV－LED晶片5被放射之波長360nm~440nm之範圍的紫外光或紫色光的螢光體。
紅色發光螢光體可採用Eu賦活酸硫化釔螢光體、Eu及Sm賦活酸硫化鑭螢光體、Cu及Mn賦活硫化鋅螢光體等。綠色發光螢光體可採用Cu及Al賦活硫化鋅螢光體、Eu及Mn賦活鋁酸鹽螢光體等。藍色發光螢光體可採用Eu賦活多色暈圈磷酸鹽螢光體、Eu賦活鋁酸鹽螢光體。這些係考慮演色性、發光均勻性、亮度特性加以適當選擇使用為佳。
具有如上述構成的白色LED燈3，光束為1流明〔1m〕以上、20流明〔1m〕以下為佳。光束不滿1〔1m〕時，由於白色LED燈3的光束不足，因此作為背光等使用時，有發光面之亮度不足之虞。光束超過20〔1m〕時，作為背光等使用時，有發光面之亮度不均勻之虞。。
其次，針對藉由本發明之第2實施形態的發光模組做說明。第4圖為表示藉由第2實施形態的發光模組之構成的平面圖。第5圖為第2圖所示的發光模組之剖面圖。第6圖為放大表示第1圖所示的發光模組之白色發光裝置(白色LED燈)之部分的剖面圖。這些圖所示的發光模組12具備，線狀排列在基板2上的複數白色發光裝置(白色LED燈)3。於基板2，係在其面積60%以上的部分形成有金屬圖案4。
在第2實施形態的發光模組12方面，白色LED燈3未被搭載在四角形的金屬圖案4上，只在白色LED燈3彼此之間形成有四角形的金屬圖案4。在發光模組12方面，也以複數四角形的金屬圖案4的面積，全部合計的面積為基板2之面積60%以上的方式，在基板2形成有金屬圖案4。金屬圖案4與第1實施形態同樣的，被形成在基板2之面積80%以上、99%以下的範圍更佳。
應用在發光模組12的白色LED燈3具備，在上部具有兩個電極的LED晶片5A。有關除此之外的構成為與第1實施形態相同，取代LED晶片5A，可應用雷射二極體晶片等。LED晶片5A係如第5圖及第6圖所示，上部兩個電極分別藉由導電性金屬線6被連接到兩相鄰配置的金屬圖案4。像這樣，依序鄰接的金屬圖案4彼此，係藉由白色LED燈3導電連接。白色LED燈3與金屬圖案4，係作為整個模組而導電連接成一體。
由於第2實施形態的白色LED燈3，如第5圖及第6圖所示，被配置在鄰接的金屬圖案4之間，因此需要依序導電連接白色LED燈3與金屬圖案4。因而，如第1實施形態所使用的LED晶片5，與具有上部電極和下部電極者相異，可使用在上部具有兩個電極的LED晶片5A。有關除此之外的構成就能為同樣的。
在第2實施形態的發光模組12方面，也與第1實施形態同樣的，以LED晶片5A的線密度為0.5個/cm以上、9個/cm以下的方式，來排列複數白色LED燈3為佳。
進而，從導電性金屬線6之連接性的觀點、亮度提升和均勻化等的觀點來看，白色LED燈3與金屬圖案4的間隔，儘可能的窄為佳。間隔DML係3mm以下為佳。間隔DML若超過3mm，利用金屬圖案4之光的反射效果就會降低。
進而，直交於金屬圖案4之排列方向的方向之長度(寬W)，與第1實施形態同樣的，從亮度提升和均勻化等的觀點來看，以擴中金屬圖案4之面積的方式來設定為佳。金屬圖案4的寬W係0.5mm以上為佳。寬W的上限不必限定。金屬圖案4的寬W，在達成如上述之目的上，只要3mm左右就夠充分。進而，金屬圖案4的寬W若超過4mm，例如側光型背光就很難薄型化。
第2實施形態的發光模組12，係被形成在白色LED燈3之間的金屬圖案4作為反射層的功能。在將金屬圖案4只形成在白色LED燈3之間的情形下，亦可將金屬圖案4有效的作為反射層的功能。因而，可提高發光模組12的亮度及其均勻性。第2實施形態的發光模組12，也由於金屬圖案4係作為反射層及配線層的功能，因此金屬圖案4的構成材料和表面粗度係與第1實施形態同樣為佳。當發光模組12照射波長550nm之光時的反射率亦同。
本發明之發光模組並不限於第1及第2實施形態的構成，在不違反本發明之主旨的範圍，可將其構成配合需要做適當變更。
例如，第1及第2實施形態雖具備複數四角形的金屬圖案4，但金屬圖案4的形狀並不限於此。金屬圖案4的形狀亦可為圓形和橢圓形等。金屬圖案4只要其面積所合計的面積為基板之面積60%以上即可。進而，白色LED燈3(LED晶片5)也可以不必完全排列成線狀，若干為Z字狀亦可。
其次，針對本發明之背光與液晶顯示裝置的實施形態做說明。藉由本發明之實施形態的背光具備，以藉由第1及第2實施形態的發光模組1(12)作為光源。雖然具備發光模組1(12)的背光，為直下型背光及側光型背光之任一型都可，但尤以側光型背光最佳。將發光模組1(12)應用於側光型背光的光源，就能更進一步提升其特性。
第7圖為表示藉由本發明之實施形態的側光型背光之構成。同圖所示的側光型背光20具備，發光模組1(12)與導光板21。在導光板21設有反射層22。在導光板21之一方的側面設有入射面23。導光板21為從入射面23側的側面向著他方的側面，緩緩地減少厚度的略板狀者。發光模組1(12)係沿著導光板21的入射面23被配置。
第8圖為表示藉由本發明之實施形態的液晶顯示裝置之構成。同圖所示的液晶顯示裝置30具備，作為顯示手段的平板狀之液晶面板31；和從背面以白色光來照明液晶面板31的側光型背光20。液晶面板31係為在例如兩片偏光板之間，分別與形成透明電極之玻璃板的陣列基板與彩色濾光基板對向而配置，且在這些基板之間注入液晶而構成液晶層者。在彩色濾光基板係配合各畫素而形成紅(R)、綠(G)、藍(B)的彩色濾光器。
藉由本發明之實施形態的側光型背光20，由於具備作為光源的發光模組1(12)，因此提升發光面(導光板21的上面)之亮度的同時，還可抑制亮度的不均勻。具備像這樣的側光型背光20的液晶顯示裝置30，係顯示面之亮度特性優。因而，能提供令顯示品質和顯示性能等提升的液晶顯示裝置30。
其次，針對本發明之具體實施例及其評估結果做描述。
(實施例1~11、比較例1~2)
在此製作第1圖所示的發光模組1。首先在長度177mm的基板2上形成複數四角形的金屬圖案4。複數四角形的金屬圖案4係在搭載LED晶片5時，以特定的線密度之方式所形成。金屬圖案4係以合計這些的面積，以對基板2之面積形成特定之面積率的方式調整大小。進而，金屬圖案4的表面粗度(算術平均粗度Ra)，在特定的範圍被調整。金屬圖案4的形狀係如表1所示。
其次，在金屬圖案4上接合LED晶片5與周邊構件7，進而利用打線6來連接LED晶片5的上部電極與所鄰接的金屬圖案4。於LED晶片5使用放射激勵波長為390nm之紫外線的UV－LED。LED晶片5的線密度和光束係如表1所示。
準備作為藍色螢光體的Eu賦活鹼性土類氯磷酸鹽螢光體((Sr0.99 Eu0.01 )10 (PO4 )6 ．Cl2 )、作為綠色螢光體的Eu及Mn賦活鋁酸鹽螢光體(Ba0.726 Eu0.274 )(Mg0.55 Mn0.45 )Al10 O17 )、作為紅色螢光體的Eu賦活酸硫化鑭螢光體((La0.883 Sb0.002 Eu0.115 )2 O2 S)。將這些分別以矽樹脂為30質量%之濃度來混合，製作各色的研磨劑。將這些研磨劑以20.1質量%、19.5質量%、60.4質量%的比例來混合之後，滴到各周邊構件7內，且以140℃的溫度進行熱處理，令其硬化。像這樣來製作具有複數白色LED燈3的發光模組1。
在實施例1~11及比較例1~2方面，排列在基板2上的白色LED燈3的線密度〔個/cm〕、個數〔個〕及相當一個的光束〔1m〕、對金屬圖案4之基板面積的面積比((金屬圖案4的面積/基板2的面積)×100〔%〕)、構成元素及表面粗度、對發光模組1之波長550nm的光之反射率，分別如表1所示。發光模組1的反射率之測定，係藉由使用積分球的全反射成份之測定(正反射成份與擴散反射成份的測定)來進行。
其次，將根據實施例1~11及比較例1~2的各發光模組1，如第7圖所示，藉由沿著導光板21的入射面23來配置，分別構成側光型背光20。在此所製作的側光型背光20為最適合8吋的液晶顯示裝置使用。測定這些側光型背光20之發光面的中心亮度與亮度不均。
中心亮度與亮度不均的測定係如下進行。亮度的測定係如第9圖所示，對背光20的發光面，在縱向與橫向的中心拉出中心線，更在其兩側拉出等分線。以縱線與橫線的交點(9處)作為測定點。中心亮度係測定以縱向及橫向之中心線彼此的交點。亮度不均係比較剩下的8處之亮度與中心亮度，以差別最大的亮度差為亮度不均〔%〕來表示。各亮度係利用亮度計來測定。將這些結果標示於表2。進而，於第10圖標示發光模組1中之金屬圖案4的基板面積之面積比與背光20之中心亮度的關係。
由表2即可明白，得知應用對基板面積的金屬圖案之面積比為60%以上的發光模組的背光，不論任一者都可得到良好的中心亮度之同時，亦可大致抑制亮度不均。金屬圖案的面積比為80%以上為佳。進而，除了金屬圖案的面積比，能形成LED燈的線密度為0.5~9個/cm的範圍、LED發的光束為1~20〔1m〕的範圍、金屬圖案的表面粗度Ra為0.01~0.3μm的範圍，中心亮度更充分之值的同時，可更進一步抑制亮度不均。
〔產生上的可用性〕
若藉由有關本發明之發光模組，由於可將金屬圖案有效作為反射層利用，故可提高發光面的亮度及其均勻性。像這樣的發光模組可有效的利用於背光及應用該背光的液晶顯示裝置。
1、12．．．發光模組
2．．．基板
3．．．白色發光裝置(白色LED燈)
4．．．金屬圖案
5．．．半導體發光元件(LED晶片)
6．．．導電性金屬線
7．．．周邊構件
8．．．反射層
9．．．發光部(螢光體層)
10．．．透明樹脂
11．．．RGB螢光體
20．．．側光型背光
21．．．導光板
22．．．反射層
23．．．入射面
30．．．液晶顯示裝置
31．．．液晶面板
第1圖為表示藉由本發明之第1實施形態的發光模組之構成的平面圖。
第2圖為第1圖所示的發光模組的剖面圖。
第3圖為放大表示第1圖所示的發光模組的白色發光裝置之部分的剖面圖。
第4圖為表示藉由本發明之第2實施形態的發光模組之構成的平面圖。
第5圖為第4圖所示的發光模組的剖面圖。
第6圖為放大表示第4圖所示的發光模組的白色發光裝置之部分的剖面圖。
第7圖為表示藉由本發明之實施形態的背光之構成的剖面圖。
第8圖為表示藉由本發明之實施形態的液晶顯示裝置之構成的剖面圖。
第9圖為表示實施例中之亮度測定點的平面圖。
第10圖為表示對本發明之實施例及比較例中之金屬圖案的基板面積之面積比與背光之中心亮度的關係之圖。
1．．．發光模組
2．．．基板
3．．．白色發光裝置(白色LED燈)
4．．．金屬圖案
5．．．半導體發光元件(LED晶片)
6．．．導電性金屬線

Claims (13)

  1. 一種發光模組，其特徵為具備：具有金屬圖案的陶瓷基板、放射紫外光或紫色光的半導體發光元件、以及包含紅色螢光體、綠色螢光體及藍色螢光體，具有藉由來自前述半導體發光元件的光所激勵而發出白色光的發光部之複數的白色發光裝置；前述複數之白色發光裝置，係以線密度為0.5個/cm以上、9個/cm以下之範圍的方式被排列，於前述陶瓷基板上被排列為線狀，前述金屬圖案至少形成於前述複數白色發光裝置之間，同時前述金屬圖案與前述白色發光裝置之間隔為3mm以下，前述金屬圖案，具備設於前述陶瓷基板上的Ti層、及直接設於前述Ti層上，以由Al、Ag及Pt所選擇的1種為主成分的金屬材料所構成之層；且前述金屬圖案被形成於前述陶瓷基板的面積的60%以上之部分；對前述發光模組照射波長550nm的光時之反射率為56%以上。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的發光模組，其中，前述半導體發光元件具有360nm以上、440nm以下的發光波長。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載的發光模組，其 中，前述半導體發光元件為發光二極體或雷射二極體。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載的發光模組，其中，前述白色發光裝置被搭載在前述金屬圖案上，且與前述金屬圖案導電連接。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載的發光模組，其中，前述半導體發光元件具有，0.09mm2 以上、0.36mm2 以下之範圍的發光面積。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載的發光模組，其中，前述白色發光裝置具有，1流明以上、20流明以下之範圍的光束。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載的發光模組，其中，前述金屬圖案，係在算術平均粗度Ra具有0.01μm以上、0.3μm以下之範圍的表面粗度。
  8. 一種背光裝置，其特徵為：具備申請專利範圍第1項所記載的發光模組。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載的背光裝置，其中，更具備：具有設置在一方之側面的入射面之導光板，且前述發光模組係沿著前述導光板的前述入射面而配置。
  10. 一種液晶顯示裝置，其特徵為具備：申請專利範圍第8項所記載的背光裝置；和從前述背光裝置所發出的白色光來照明的液晶顯示部。
  11. 如申請專利範圍第10項所記載的液晶顯示裝置，其中，前述液晶顯示部被配置在導光板上，且前述發光模組係沿著設置在前述導光板之一方的側面的入射面而配置。
  12. 如申請專利範圍第10項所記載的液晶顯示裝置，其中，前述液晶顯示部係顯示尺寸為15吋以下。
  13. 如申請專利範圍第1項所記載的發光模組，其中前述陶瓷基板為氮化鋁基板。
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