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TWI476961B - 發光二極體裝置 - Google Patents

發光二極體裝置 Download PDF

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TWI476961B
TWI476961B TW100136843A TW100136843A TWI476961B TW I476961 B TWI476961 B TW I476961B TW 100136843 A TW100136843 A TW 100136843A TW 100136843 A TW100136843 A TW 100136843A TW I476961 B TWI476961 B TW I476961B
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柯韋志
王誌麟
劉育賢
林睿騰
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友達光電股份有限公司
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Description

發光二極體裝置
本發明係與發光二極體有關，特別是關於一種應用於液晶顯示裝置中之發光二極體裝置，係透過藍光晶片搭配螢光粉形成綠色或紅色的單色光源，以減少傳統發光二極體裝置之不同色光晶片間的特性差異，提升其整體效率。
近年來，隨著顯示科技不斷的發展，就量產規模與產品應用普及性而言，液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)無疑地穩居平面顯示技術的主流。在各種液晶顯示器中，色序式液晶顯示器(Color Sequential LCD,CS-LCD)由於能夠提升系統色域及飽和度、降低材料成本，甚至大幅提高顯示面板的電光轉換效能，故可滿足廣色域、高解析度及低耗電的新一代平面顯示技術規格要求。
由於色序式液晶顯示技術不需要彩色濾光片，所以色序式液晶顯示器之液晶模組中的各畫素不需再分割出子畫素，以圖1所示的直下式背光模組為例，其色彩之形成乃是依時序切換發光二極體背光模組(LED Backlight Module)1中之紅色(R)光源10、綠色(G)光源12及藍色(B)光源14，搭配在各色光源顯示時間內同步控制之液晶畫素穿透率，以調配各原色之相對光量，再由視覺系統對光刺激的積分作用而得。由於發光二極體所發出的光具有窄半高寬之頻譜特性，可呈現出高色彩飽和度之顏色並有效擴大系統的色域，故在高色彩飽和度的特性表現上，色序式液晶顯示器較一般使用彩色濾光片的液晶顯示器來得理想。
請參照圖2，圖2係繪示另一傳統之色序式液晶顯示器之背光模組的發光二極體設計。如圖2所示，色序式液晶顯示器之發光二極體20係於特定的時間由設置於杯狀結構21所圍成之容置空間S內的紅光發光二極體晶片(LED Chip)200、綠光發光二極體晶片202及藍光發光二極體晶片204依序分別發出紅光、綠光及藍光，再利用紅光、綠光及藍光進行混色，由於色序切換的速度超過人眼的感知頻率(60Hz)，所以人類大腦會因視覺暫留效應而將畫面效果疊加以感受到全彩的畫面。
一般而言，色序式液晶顯示器具有下列優點：(1)不需使用彩色濾光片，降低成本並提高整體效率；(2)不需RGB子畫素之複雜設計，提高了薄膜電晶體陣列基板(TFT Array Substrate)之製造良率，簡化控制電路之複雜度，降低耗電量；(3)增加畫素開口率(Aperture Ratio)，有利於提高面板畫素的空間，使得面板畫素具有高解析度；(4)呈現出高色彩飽和度之顏色並有效擴大系統的色域。
然而，色序式液晶顯示器之發光二極體背光模組20需同時具備紅光發光二極體晶片200、綠光發光二極體晶片202及藍光發光二極體晶片204，由於紅光發光二極體晶片200、綠光發光二極體晶片202及藍光發光二極體晶片204這三種不同原色的發光二極體晶片分別具有不同的光電及壽命等特性，再加上綠光發光二極體晶片202的效率不佳，且紅光發光二極體晶片200對於溫度過於敏感，易導致熱衰及色偏等現象，嚴重地影響色序式液晶顯示器之整體效率與使用期限。
因此，本發明之一範疇在於提出一種應用於液晶顯示裝置中之發光二極體裝置，以解決先前技術所遭遇到之上述種種問題。
於一實施例中，液晶顯示裝置包含液晶面板及背光模組，並且背光模組係對應於液晶面板設置。背光模組包含框架及發光二極體光條，並且發光二極體光條係配置於框架中。發光二極體光條包含電路板及發光二極體裝置，並且發光二極體裝置係配置於電路板上。
發光二極體裝置包含基板、杯狀結構及分隔結構。其中，杯狀結構係設置於基板上，並圍成容置空間；分隔結構係設置於容置空間中，並將容置空間分隔出第一區塊與第二區塊。第一區塊中設置有第一藍光晶片及第一封裝膠體，其中第一藍光晶片具有第一藍光波段之單色發射光譜，而第一封裝膠體包覆並封裝第一藍光晶片。第二區塊中設置有第二藍光晶片及第二封裝膠體，其中第二藍光晶片具有第二藍光波段之單色發射光譜，並且第二封裝膠體包覆並封裝第二藍光晶片。第二封裝膠體中混合有綠光螢光粉，用以完全轉換第二藍光波段之單色發射光譜為綠光波段之單色發射光譜。綠光螢光粉係選自矽酸鹽、氮氧化物、鎦鋁氧化物與鈣鈧氧化物其中之一。
於一實施例中，上述綠光螢光粉係選用矽酸鹽，並且綠光螢光粉與第二封裝膠體之重量比例範圍介於80%與160%之間。實際上，矽酸鹽可包含(Ca,Sr,Ba)2 SiO4 :Eu。
於一實施例中，上述綠光螢光粉係選用氮氧化物，綠光螢光粉與第二封裝膠體之重量比例範圍介於90%與180%之間。實際上，氮氧化物可包含β-SiAlON:Eu。
於一實施例中，上述綠光螢光粉係選用鎦鋁氧化物，綠光螢光粉與第二封裝膠體之重量比例範圍介於80%與160%之間。實際上，鎦鋁氧化物可包含Lu3 Al5 O12 :Ce。
於一實施例中，上述綠光螢光粉係選用鈣鈧氧化物，綠光螢光粉與第二封裝膠體之重量比例範圍介於90%與180%之間。實際上，鈣鈧氧化物可包含CaSc2 O4 :Ce。
於一實施例中，上述第一區塊中另設置有第一紅光晶片，第一紅光晶片具有第一紅光波段之單色發射光譜，且第一封裝膠體包覆並封裝第一藍光晶片與第一紅光晶片。
於一實施例中，上述分隔結構另將容置空間分隔出第三區塊。實際上，第三區塊中可設置有第二紅光晶片及第三封裝膠體，其中第二紅光晶片具有第二紅光波段之單色發射光譜，第三封裝膠體包覆並封裝該第二紅光晶片。
此外，第三區塊中亦可設置有第三藍光晶片及第四封裝膠體，其中第三藍光晶片具有第三藍光波段之單色發射光譜，第四封裝膠體包覆並封裝第三藍光晶片。第四封裝膠體中混合有紅光螢光粉，紅光螢光粉將第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為紅光波段之單色發射光譜。紅光螢光粉係選用氮化物。
於一實施例中，上述紅光螢光粉係選用氮化物，紅光螢光粉與第三封裝膠體之重量比例範圍係介於24%與120%之間。實際上，氮化物可包含(Ca,Sr)AlSiN3 :Eu或(Ca,Sr,Ba)2 Si5 N8 :Eu。
於另一實施例中，發光二極體裝置包含基板、杯狀結構及分隔結構。其中，杯狀結構係設置於基板上，並圍成容置空間；分隔結構係設置於容置空間中，並將容置空間分隔出第一區塊與第二區塊。第一區塊中設置有第一藍光晶片及第一封裝膠體，其中第一藍光晶片具有第一藍光波段之單色發射光譜，而第一封裝膠體包覆並封裝第一藍光晶片。第二區塊中設置有第二藍光晶片及第二封裝膠體，其中第二藍光晶片具有第二藍光波段之單色發射光譜，並且第二封裝膠體包覆並封裝第二藍光晶片。第二封裝膠體中混合有螢光粉，用以將第二藍光波段之單色發射光譜完全轉換為白光發射光譜。
於一實施例中，螢光粉係選自黃色螢光粉、黃色與紅色螢光粉及綠色與紅色螢光粉其中之一。
於一實施例中，上述分隔結構另將容置空間分隔出第三區塊。實際上，第三區塊中可設置有第三藍光晶片及第三封裝膠體，其中第三藍光晶片具有第三藍光波段之單色發射光譜，第三封裝膠體包覆並封裝第三藍光晶片。
於一實施例中，上述第三封裝膠體中可混合有紅光螢光粉，用以將第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為紅光波段之單色發射光譜。當第一封裝膠體、第二封裝膠體及第三封裝膠體分別發射出藍光、白光及紅光後，白光可透過綠色濾光片而轉換為綠光。
於一實施例中，上述第三封裝膠體中可混合有綠光螢光粉，用以將第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為綠光波段之單色發射光譜。當第一封裝膠體、第二封裝膠體及第三封裝膠體分別發射出藍光、白光及綠光後，白光可透過紅色濾光片而轉換為紅光。
於一實施例中，上述第一封裝膠體中可混合有紅光螢光粉且第三封裝膠體中混合有綠光螢光粉，紅光螢光粉將第一藍光波段之單色發射光譜完全轉換為紅光波段之單色發射光譜，綠光螢光粉將第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為綠光波段之單色發射光譜。當第一封裝膠體、第二封裝膠體及第三封裝膠體分別發射出紅光、白光及綠光後，白光可透過藍色濾光片而轉換為藍光。
於另一實施例中，場序顯示器包含顯示模組及背光模組。其中，顯示模組具有單一顏色之濾光片，背光模組具有複數個發光二極體裝置。發光二極體裝置包含基板、杯狀結構及分隔結構。杯狀結構係設置於基板上，並圍成一容置空間。分隔結構係設置於容置空間中，並將容置空間分隔出複數個區塊。該複數個區塊中之第一區塊係形成白光，且第一區塊係對應於單一顏色之濾光片。
於一實施例中，上述單一顏色之濾光片係局部具有顏色。
於一實施例中，上述單一顏色之濾光片係為綠色濾光片，該複數個區塊中之未對應於單一顏色之濾光片的第二區塊及第三區塊係分別形成藍光及紅光。
於一實施例中，上述單一顏色之濾光片係為紅色濾光片，該複數個區塊中之未對應於單一顏色之濾光片的第二區塊及第三區塊係分別形成藍光及綠光。
於一實施例中，上述單一顏色之濾光片係為藍色濾光片，該複數個區塊中之未對應於單一顏色之濾光片的第二區塊及第三區塊係分別形成紅光及綠光。
相較於先前技術，本發明所揭露的液晶顯示裝置中之發光二極體裝置係透過藍光晶片搭配螢光粉形成綠色單色光源或紅色單色光源，有效地減少傳統發光二極體裝置的三種不同色光晶片之間的特性差異，由於藍光晶片搭配螢光粉所形成之綠色單色光源的效率遠較傳統的綠光晶片來得高，而藍光晶片搭配螢光粉所形成之紅色單色光源的熱穩定性亦較傳統的紅光晶片優異，因此，本發明之發光二極體裝置的整體效率亦明顯地優於傳統具有三種不同色光晶片的發光二極體裝置。此外，本發明亦揭露適用於混合型場色域顯示裝置之發光二極體裝置，其係透過單一藍光晶片搭配螢光粉形成白光源，並搭配紅色、藍色或綠色濾光片將部分的白光源轉換為紅光、藍光或綠光，不需同時驅動三晶片將紅光、藍光及綠光混合成白光，故可大幅提高發光二極體裝置的效率，並藉由產生四種顏色之畫面降低色分離(Color Break-Up,CBU)現象，以改善顯示影像之品質。此外，本發明之發光二極體裝置亦具有白光較為穩定、量產性較高以及成本降低等優點，使得具有上述發光二極體裝置之液晶顯示裝置的市場競爭力能獲得有效的提升。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
本發明係揭露一種應用於液晶顯示裝置的發光二極體裝置。有鑑於先前技術中的發光二極體裝置之綠光發光二極體晶片的效率不佳，並且紅光發光二極體晶片對於溫度過於敏感而導致熱衰及色偏等現象發生，本發明之發光二極體裝置係透過其藍光發光二極體晶片搭配螢光粉形成綠色或紅色的單色光源，減少不同色光發光二極體晶片間的特性差異，以提升液晶顯示裝置之整體效率。
根據本發明之一較佳具體實施例為一種應用於液晶顯示裝置的發光二極體裝置。於此實施例中，液晶顯示裝置係一色序式液晶顯示器。液晶顯示裝置包含液晶面板及背光模組，並且背光模組係對應於液晶面板設置。背光模組包含框架及發光二極體光條，並且發光二極體光條係配置於框架中。發光二極體光條包含電路板及發光二極體裝置，並且發光二極體裝置係配置於電路板上。接下來，將就上述背光模組中之發光二極體裝置進行詳細之介紹。
請參照圖3，圖3係繪示此實施例中之發光二極體裝置的剖面視圖。如圖3所示，發光二極體裝置3包含基板30、杯狀結構31、第一分隔結構32、第二分隔結構33、第一藍光晶片34、第二藍光晶片35、第三藍光晶片36、第一封裝膠體37、第二封裝膠體38、第四封裝膠體39、綠光螢光粉GP及紅光螢光粉RP。
於此實施例中，杯狀結構31係設置於基板30上，並圍成一容置空間；第一分隔結構32及第二分隔結構33係設置於該容置空間中，並且第一分隔結構32及第二分隔結構33將該容置空間分隔出第一區塊S1、第二區塊S2及第三區塊S3。在較佳實施例中，第一分隔結構32及第二分隔結構33係較杯狀結構31之側壁薄，因此可使各區塊較為接近，以得到較佳之混光效果。其中，第一藍光晶片34及第一封裝膠體37係設置於第一區塊S1內；第二藍光晶片35及第二封裝膠體38係設置於第二區塊S2內，並且綠光螢光粉GP係混合於第二封裝膠體38中；第三藍光晶片36及第四封裝膠體39係設置於第三區塊S3內，並且紅光螢光粉RP係混合於第四封裝膠體39中。
第一藍光晶片34係具有第一藍光波段之單色發射光譜；第二藍光晶片35係具有第二藍光波段之單色發射光譜；第三藍光晶片36係具有第三藍光波段之單色發射光譜。第一封裝膠體37係用以包覆並封裝第一藍光晶片34；第二封裝膠體38係用以包覆並封裝第二藍光晶片35；第四封裝膠體39係用以包覆並封裝第三藍光晶片36。
值得注意的是，混合於第二封裝膠體38中之綠光螢光粉GP能夠將第二藍光晶片35所發射的第二藍光波段之單色發射光譜完全轉換為綠光波段之單色發射光譜；換言之，自第二封裝膠體38射出之光線，其頻譜將集中在綠光波段，完全不會射出原有第二藍光晶片35之單色發射光譜的藍色光線。為達成光譜之完全轉換，在較佳實施例中，可將綠光螢光粉GP之濃度調整至適當範圍；或將綠光螢光粉GP之成份配比做適當調整。
此外，混合於第四封裝膠體39中之紅光螢光粉RP也能夠將第三藍光晶片36所發射的第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為紅光波段之單色發射光譜；換言之，自第四封裝膠體39射出之光線，其頻譜將集中在紅光波段，完全不會射出原有第三藍光晶片36之單色發射光譜的藍色光線。為達成光譜之完全轉換，在較佳實施例中，可將紅光螢光粉RP之濃度調整至適當範圍；或將紅光螢光粉RP之成份配比做適當調整。
圖3所示之發光二極體裝置3係於第二區塊S2內採用第二藍光晶片35搭配綠光螢光粉GP以取代傳統的綠光晶片，並且於第三區塊S3內採用第三藍光晶片36搭配紅光螢光粉RP以取代傳統的紅光晶片。請參照表一，表一係分別列出圖2~圖4所繪示之發光二極體裝置的整體效率之實驗數據。如表一所示，經實驗證明：圖3中之發光二極體裝置3的整體效率lm/W值為67.8，而圖2所示之傳統的發光二極體裝置20的整體效率lm/W值僅為43.2，亦即圖3中之發光二極體裝置3的整體效率較圖2所示之傳統的發光二極體裝置20提高約57%之多，故其效果相當顯著。其中，所謂的整體效率係指輸出光通量/輸入電功率，單位為lm/W，用以比較RGB三種光源組成白光後的白光效率，亦即比較組成的白光強弱。
請參照表二，表二係分別列出圖2中之採用紅光晶片200之傳統的發光二極體裝置20以及圖3中之採用藍光晶片36+紅光螢光粉RP的發光二極體裝置3之熱穩定性的實驗數據。如表二所示，經實驗證明：圖2中之採用紅光晶片200之傳統的發光二極體裝置20的相對強度隨著溫度變化之幅度，也就是熱穩定性約為-0.6%/℃，而圖3中之採用藍光晶片36+紅光螢光粉RP的發光二極體裝置3的相對強度隨著溫度變化之幅度，也就是熱穩定性約為-0.3%/℃。也就是說，圖3中之採用藍光晶片36+紅光螢光粉RP的發光二極體裝置3的熱穩定性明顯地優於圖2中之採用紅光晶片200之傳統的發光二極體裝置20。這是由於發光二極體裝置3在第三區塊S3內採用第三藍光晶片36搭配紅光螢光粉RP取代傳統的紅光晶片，故其熱穩定性能夠較傳統的紅光晶片提高約50%之多，效果相當顯著。其中，所謂的熱穩定性係指相對強度下降量/環境上升溫度，單位為%/℃。對同等的環境溫度增加量而言，若相對強度之減少量較小，則熱穩定性的絕對值亦會較小；也就是說，相對強度隨著溫度的變化會較小，因此，這代表了較佳的熱穩定性，反之亦然。
於此實施例中，色序式液晶顯示器之發光二極體裝置3係於特定的時間由分別設置於第一區塊S1、第二區塊S2及第三區塊S3的第一藍光晶片34、第二藍光晶片35及第三藍光晶片36依序分別發出第一藍光波段、第二藍光波段及第三藍光波段之單色發射光譜，其中第二藍光晶片35所發出的第二藍光波段之單色發射光譜將會被混合於第二封裝膠體38中之綠光螢光粉GP完全轉換為綠光波段之單色發射光譜，而第三藍光晶片36所發出的第三藍光之單色發射光譜將會被混合於第四封裝膠體39中之紅光螢光粉RP完全轉換為紅光波段之單色發射光譜。由於第一藍光波段、綠光波段及紅光波段之單色發射光譜間的色序切換速度超過人眼的感知頻率(60Hz)，所以人類大腦會因視覺暫留效應而將畫面效果疊加以感受到全彩的畫面。
於實際應用中，由於矽酸鹽(silicate)、氮氧化物(oxynitride)、鎦鋁氧化物(lutetium aluminum oxide)及鈣鈧氧化物(calcium scandium oxide)可被用以完全地將第二藍光晶片35之第二藍光波段的單色發射光譜轉換為綠光波段之單色發射光譜，因此，混合於第二封裝膠體38中之綠光螢光粉GP可以是矽酸鹽、氮氧化物、鎦鋁氧化物或鈣鈧氧化物，但本發明不以此為限。
於一實施例中，混合於第二封裝膠體38中之綠光螢光粉GP所選用的是矽酸鹽。若綠光螢光粉GP(矽酸鹽)與第二封裝膠體38之重量比例範圍係小於80%或大於160%，則綠光螢光粉GP(矽酸鹽)將無法完全地將第二藍光晶片35之第二藍光波段的單色發射光譜轉換為綠光波段之單色發射光譜。因此，較佳地，綠光螢光粉GP(矽酸鹽)與第二封裝膠體38之重量比例範圍係介於80%與160%之間。實際上，由於(Ca,Sr,Ba)2 SiO4 :Eu能夠完全地將第二藍光晶片35之第二藍光波段的單色發射光譜轉換為綠光波段之單色發射光譜，所以綠光螢光粉GP所選用之矽酸鹽可包含(Ca,Sr,Ba)2 SiO4 :Eu，但本發明不以此為限。
於另一實施例中，混合於第二封裝膠體38中之綠光螢光粉GP所選用的是氮氧化物。若綠光螢光粉GP(氮氧化物)與第二封裝膠體38之重量比例範圍係小於90%或大於180%，則綠光螢光粉GP(氮氧化物)將無法完全地將第二藍光晶片35之第二藍光波段的單色發射光譜轉換為綠光波段之單色發射光譜。因此，較佳地，綠光螢光粉GP(氮氧化物)與第二封裝膠體38之重量比例範圍係介於90%與180%之間。實際上，由於β-SiAlON:Eu能夠完全地將第二藍光晶片35之第二藍光波段的單色發射光譜轉換為綠光波段之單色發射光譜，所以綠光螢光粉GP所選用之氮氧化物可包含β-SiAlON:Eu，但本發明不以此為限。
於另一實施例中，混合於第二封裝膠體38中之綠光螢光粉GP所選用的是鎦鋁氧化物。若綠光螢光粉GP(鎦鋁氧化物)與第二封裝膠體38之重量比例範圍係小於80%或大於160%，則綠光螢光粉GP(鎦鋁氧化物)將無法完全地將第二藍光晶片35之第二藍光波段的單色發射光譜轉換為綠光波段之單色發射光譜。因此，較佳地，綠光螢光粉GP(鎦鋁氧化物)與第二封裝膠體38之重量比例範圍係介於80%與160%之間。實際上，由於Lu3 Al5 O12 :Ce能夠完全地將第二藍光晶片35之第二藍光波段的單色發射光譜轉換為綠光波段之單色發射光譜，所以綠光螢光粉GP所選用之鎦鋁氧化物可包含Lu3 Al5 O12 :Ce，但本發明不以此為限。
於另一實施例中，混合於第二封裝膠體38中之綠光螢光粉GP所選用的是鈣鈧氧化物。若綠光螢光粉GP(鈣鈧氧化物)與第二封裝膠體38之重量比例範圍係小於90%或大於180%，則綠光螢光粉GP(鈣鈧氧化物)將無法完全地將第二藍光晶片35之第二藍光波段的單色發射光譜轉換為綠光波段之單色發射光譜。因此，較佳地，綠光螢光粉GP(鈣鈧氧化物)與第二封裝膠體38之重量比例範圍係介於90%與180%之間。實際上，由於CaSc2 O4 :Ce能夠完全地將第二藍光晶片35之第二藍光波段的單色發射光譜轉換為綠光波段之單色發射光譜，所以綠光螢光粉GP所選用之鎦鋁氧化物可包含CaSc2 O4 :Ce，但本發明不以此為限。
於實際應用中，由於氮化物(nitride)能夠完全地將第三藍光晶片36之第三藍光波段的單色發射光譜轉換為紅光波段之單色發射光譜，所以混合於第四封裝膠體39中之紅光螢光粉RP可以是氮化物，但本發明不以此為限。
於一實施例中，混合於第四封裝膠體39中之紅光螢光粉RP所選用的是氮化物。若紅光螢光粉RP(氮化物)與第四封裝膠體39之重量比例範圍係小於24%或大於120%，則紅光螢光粉RP(氮化物)將無法完全地將第三藍光晶片36之第三藍光波段的單色發射光譜轉換為紅光波段之單色發射光譜。因此，較佳地，紅光螢光粉RP(氮化物)與第四封裝膠體39之重量比例範圍係介於24%與120%之間。實際上，由於(Ca,Sr)AlSiN3 :Eu及(Ca,Sr,Ba)2 Si5 N8 :Eu能夠分別將第三藍光晶片36之第三藍光波段的單色發射光譜完全地轉換為紅光波段之單色發射光譜，所以紅光螢光粉RP所選用之氮化物可以是(Ca,Sr)AlSiN3 :Eu或(Ca,Sr,Ba)2 Si5 N8 :Eu，但本發明不以此為限。
根據本發明之另一較佳具體實施例亦為一種應用於液晶顯示裝置的發光二極體裝置。於此實施例中，液晶顯示裝置係一色序式液晶顯示器或一直下式液晶顯示器。液晶顯示裝置包含液晶面板及背光模組，並且背光模組係對應於液晶面板設置。背光模組包含框架及發光二極體光條，並且發光二極體光條係配置於框架中。發光二極體光條包含電路板及發光二極體裝置，並且發光二極體裝置係配置於電路板上。接下來，將就上述背光模組中之發光二極體裝置進行詳細之介紹。
請參照圖4，圖4係繪示此實施例中之發光二極體裝置的剖面視圖。如圖4所示，發光二極體裝置4包含基板40、杯狀結構41、第一分隔結構42、第二分隔結構43、第一藍光晶片44、第二藍光晶片45、紅光晶片46、第一封裝膠體47、第二封裝膠體48、第三封裝膠體49及綠光螢光粉GP。杯狀結構41係設置於基板40上，並圍成一容置空間；第一分隔結構42及第二分隔結構43係設置於該容置空間中，並且第一分隔結構42及第二分隔結構43將該容置空間分隔出第一區塊S1、第二區塊S2及第三區塊S3。其中，第一藍光晶片44及第一封裝膠體47係設置於第一區塊S1內；第二藍光晶片45及第二封裝膠體48係設置於第二區塊S2內，並且綠光螢光粉GP係混合於第二封裝膠體48中；紅光晶片46及第三封裝膠體49係設置於第三區塊S3內。
比較圖4與圖3可知，圖4中之發光二極體裝置4與圖3中之發光二極體裝置3最大的不同之處在於：設置於第三區塊S3內的第三封裝膠體49並未混合有紅光螢光粉，並且設置於第三區塊S3內的是紅光晶片46，而非藍色晶片，因此，紅光晶片46所發射的紅光波段之單色發射光譜即會維持不變。
如表一所示，經實驗證明：圖4中之發光二極體裝置4的整體效率lm/W值為69.9，而圖2所示之傳統的發光二極體裝置20的整體效率lm/W值僅為43.2，亦即圖4中之發光二極體裝置4的整體效率較圖2所示之傳統的發光二極體裝置20提高約62%之多，故其效果相當顯著。這是由於發光二極體裝置4的第二區塊S2內採用第二藍光晶片45搭配綠光螢光粉GP取代了傳統的綠光晶片所致。
於本發明之另一較佳具體實施例中，如圖5所示，發光二極體裝置5包含基板50、杯狀結構51、分隔結構52、第一藍光晶片54、第二藍光晶片55、紅光晶片56、第一封裝膠體57、第二封裝膠體58及綠光螢光粉GP。杯狀結構51係設置於基板50上，並圍成一容置空間；分隔結構52係設置於該容置空間中，並且分隔結構52將該容置空間分隔出第一區塊S1及第二區塊S2。其中，第一藍光晶片54、紅光晶片56及第一封裝膠體57係設置於第一區塊S1內；第二藍光晶片55及第二封裝膠體58係設置於第二區塊S2內，並且綠光螢光粉GP係混合於第二封裝膠體58中。
比較圖5與圖4可知，圖5中之發光二極體裝置5與圖4中之發光二極體裝置4最大的不同之處在於：杯狀結構51所圍成的容置空間僅被分隔成第一區塊S1及第二區塊S2，而第一藍光晶片54及紅光晶片56均設置於第一區塊S1內，並且第一區塊S1內的第一封裝膠體57並未混合有紅光螢光粉，亦即仍第一區塊S1內採用藍光與紅光進行混光之機制，但第二區塊S2內則是採用第二藍光晶片55搭配綠光螢光粉GP取代傳統的綠光晶片之方式，由表一可知，經實驗證明，其整體效率能夠較傳統的綠光晶片提高約62%之多，其效果相當顯著。
同理，亦可將上述實施例中之紅光晶片56置換為綠光晶片，並把混合於第二封裝膠體58中的則換為紅光螢光粉RP。藉此，第一區塊S1內採用藍光與綠光進行混光之機制，但第二區塊S2內則是採用第二藍光晶片55搭配紅光螢光粉RP取代傳統的紅光晶片之方式，由表二可知，經實驗證明，其熱穩定性能夠較傳統的紅光晶片提高約50%之多。
本發明之發光二極體裝置亦適用於混合型場色域顯示器。當混合型場色域顯示器搭配不同顏色的濾光片時，發光二極體裝置將會相對應地發出包含白光在內的三種光源。舉例而言，當混合型場色域顯示器所搭配的是綠色濾光片時，發光二極體裝置將會發出白光、紅光及藍光；當混合型場色域顯示器所搭配的是紅色濾光片時，發光二極體裝置將會發出白光、綠光及藍光；當混合型場色域顯示器所搭配的是藍色濾光片時，發光二極體裝置將會發出白光、綠光及紅光。接下來，將分別透過圖6至圖8來說明上述三種不同的情形。
請參照圖6，圖6係繪示搭配綠色濾光片之發光二極體裝置的剖面視圖。如圖6所示，發光二極體裝置6包含基板60、杯狀結構61、第一分隔結構62、第二分隔結構63、第一藍光晶片64、第二藍光晶片65、第三藍光晶片66、第一封裝膠體67、第二封裝膠體68、第三封裝膠體69、黃光螢光粉YP及紅光螢光粉RP。
於此實施例中，杯狀結構61係設置於基板60上，並圍成一容置空間；第一分隔結構62及第二分隔結構63係設置於該容置空間中，並且第一分隔結構62及第二分隔結構63將該容置空間分隔出第一區塊S1、第二區塊S2及第三區塊S3。其中，第一藍光晶片64及第一封裝膠體67係設置於第一區塊S1內；第二藍光晶片65及第二封裝膠體68係設置於第二區塊S2內，並且黃光螢光粉YP係混合於第二封裝膠體68中；第三藍光晶片66及第三封裝膠體69係設置於第三區塊S3內，並且紅光螢光粉RP係混合於第三封裝膠體69中。於本實施例中，第一區塊S1可形成藍光，第二區塊S2可形成白光，而第三區塊S3可形成紅光。藉由第二區塊S2之白光搭配綠色濾光片GF，以形成綠光。因此，將本實施例之發光二極體裝置搭配局部綠色濾光片GF，可應用於混合型場色域顯示器。
需說明的是，混合於第二封裝膠體68中之黃光螢光粉YP亦可採用黃色與紅色螢光粉或是綠色與紅色螢光粉取代之，換言之，螢光粉與藍色晶片搭配可形成白光即可。於實際應用中，黃光螢光粉YP可以是矽酸鹽、氮化物或釔鋁石榴石(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)，其中氮化物可包含La3 Si6 N11 :Ce，但本發明不以此為限；至於紅光螢光粉RP則可以是氮化物，例如(Ca,Sr)AlSiN3 :Eu或(Ca,Sr,Ba)2 Si5 N8 :Eu，但本發明不以此為限。
第一藍光晶片64係具有第一藍光波段之單色發射光譜；第二藍光晶片65係具有第二藍光波段之單色發射光譜；第三藍光晶片66係具有第三藍光波段之單色發射光譜。第一封裝膠體67係用以包覆並封裝第一藍光晶片64；第二封裝膠體68係用以包覆並封裝第二藍光晶片65；第三封裝膠體69係用以包覆並封裝第三藍光晶片66。
值得注意的是，混合於第二封裝膠體68中之黃光螢光粉YP能夠將第二藍光晶片65所發射之部分的第二藍光波段之單色發射光譜轉換為黃光波段之單色發射光譜後，再與另一部分的第二藍光波段之單色發射光譜混合產生白光。由於發光二極體裝置6搭配的是綠色濾光片GF，因此，自第二封裝膠體68射出的白光將會透過綠色濾光片GF而轉換為一綠光。
此外，混合於第三封裝膠體69中之紅光螢光粉RP也能夠將第三藍光晶片66所發射的第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為紅光波段之單色發射光譜；換言之，自第三封裝膠體69射出之光線，其頻譜將集中在紅光波段，完全不會射出原有第三藍光晶片66之單色發射光譜的藍色光線。為達成光譜之完全轉換，在較佳實施例中，可將紅光螢光粉RP之濃度調整至適當範圍；或將紅光螢光粉RP之成份配比做適當調整。此外，第三藍光晶片66亦可用一紅光晶片取代，產生一紅光波段之單色發射光譜。
於此實施例中，適用於混合型場色域顯示器之發光二極體裝置6係於特定的時間由分別設置於第一區塊S1、第二區塊S2及第三區塊S3的第一藍光晶片64、第二藍光晶片65及第三藍光晶片66依序分別發出第一藍光波段、第二藍光波段及第三藍光波段之單色發射光譜，其中第二藍光晶片65所發出的第二藍光波段之單色發射光譜將會被混合於第二封裝膠體68中之黃光螢光粉YP(或是黃色與紅色螢光粉、綠色與紅色螢光粉)轉換為黃光波段之單色發射光譜後，再與另一部分的第二藍光波段之單色發射光譜混合產生白光。接著，部分的白光將會透過綠色濾光片GF而轉換為綠光波段之單色發射光譜。至於第三藍光晶片66所發出的第三藍光之單色發射光譜將會被混合於第三封裝膠體69中之紅光螢光粉RP完全轉換為紅光波段之單色發射光譜。此外，第三藍光晶片66亦可用一紅光晶片取代，產生一紅光波段之單色發射光譜。由於第一藍光波段、白光、綠光波段及紅光波段之發射光譜間的色序切換速度超過人眼的感知頻率(60Hz)，所以人類大腦會因視覺暫留效應而將畫面效果疊加以感受到全彩的畫面，並可藉由產生四種顏色之畫面降低色分離(Color Break-Up,CBU)現象，以改善顯示影像之品質。
由上述可知：適用於混合型場色域顯示器之發光二極體裝置6係透過單一藍光晶片搭配黃色螢光粉(或是黃色與紅色螢光粉、綠色與紅色螢光粉)形成白色光源，並搭配綠色濾光片將白色光源轉換為綠光，不需同時驅動三晶片將紅光、藍光及綠光混合成白光，使得發光二極體裝置6的lm/W值提高為80.8~86.9，亦即其整體效率較圖3之發光二極體裝置6的整體效率高出約23%~32%。除了整體效率大幅提高之外，發光二極體裝置6還具有白光較為穩定、量產性較高以及成本降低等優點，故具有發光二極體裝置6之混合型場色域顯示器的市場競爭力能獲得有效的提升。
需說明的是，此實施例之適用於混合型場色域顯示器的發光二極體裝置6需搭配一種濾光片方能正常運作。於本實施例中，混合型場色域顯示器的濾光片為綠色濾光片，即具有單一顏色之濾光片，並且綠色濾光片並非全面地呈現於濾光片上，僅局部地呈現於濾光片上，換言之，綠色濾光片對應於發光二極體裝置6之具有白光的區域。因此，經由單一顏色之濾光片搭配具有白光之發光二極體裝置6，能夠形成藍、綠、紅的畫面。然，本發明人不限於此，可依不同設計的顏色之濾光片搭配具有分隔結構之發光二極體裝置6，以形成不同顏色組合的畫面。若本發明之發光二極體裝置欲應用於色序式液晶顯示器時，仍須採用圖3至圖5所繪示之發光二極體裝置3~5的架構。同時，相較傳統不同顏色晶片(R/G/B或W/R/B等)分開設置的發光二極體裝置，此實施例之利用三個區間的發光二極體裝置可減小發光二極體的尺寸，於有限空間下可增加發光二極體的顆數，以提高發光二極體的發光亮度。
接著，請參照圖7，圖7係繪示搭配紅色濾光片之發光二極體裝置的剖面視圖。如圖7所示，發光二極體裝置7包含基板70、杯狀結構71、第一分隔結構72、第二分隔結構73、第一藍光晶片74、第二藍光晶片75、第三藍光晶片76、第一封裝膠體77、第二封裝膠體78、第三封裝膠體79、黃光螢光粉YP及綠光螢光粉GP。
於此實施例中，杯狀結構71係設置於基板70上，並圍成一容置空間；第一分隔結構72及第二分隔結構73係設置於該容置空間中，並且第一分隔結構72及第二分隔結構73將該容置空間分隔出第一區塊S1、第二區塊S2及第三區塊S3。在較佳實施例中，第一分隔結構72及第二分隔結構73係較杯狀結構71之側壁薄，因此可使各區塊較為接近，以得到較佳之混光效果。其中，第一藍光晶片74及第一封裝膠體77係設置於第一區塊S1內；第二藍光晶片75及第二封裝膠體78係設置於第二區塊S2內，並且黃光螢光粉YP係混合於第二封裝膠體78中；第三藍光晶片76及第三封裝膠體79係設置於第三區塊S3內，並且綠光螢光粉GP係混合於第三封裝膠體79中。於本實施例中，第一區塊S1可形成藍光，第二區塊S2可形成白光，而第三區塊S3可形成綠光。藉由第二區塊S2之白光搭配紅色濾光片RF，以形成紅光。因此，將本實施例之發光二極體裝置搭配局部綠色濾光片GF，可應用於混合型場色域顯示器。需說明的是，混合於第二封裝膠體78中之黃光螢光粉YP亦可採用黃色與紅色螢光粉或是綠色與紅色螢光粉取代之，換言之，藍色晶片搭配螢光粉可形成白光即可。
值得注意的是，混合於第二封裝膠體78中之黃光螢光粉YP能夠將第二藍光晶片75所發射之部分的第二藍光波段之單色發射光譜轉換為黃光波段之單色發射光譜後，再與另一部分的第二藍光波段之單色發射光譜混合產生白光。由於發光二極體裝置7搭配的是紅色濾光片RF，因此，自第二封裝膠體78射出的白光將會透過紅色濾光片RF而轉換為一紅光。
此外，混合於第三封裝膠體79中之綠光螢光粉GP也能夠將第三藍光晶片76所發射的第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為綠光波段之單色發射光譜；換言之，自第三封裝膠體79射出之光線，其頻譜將集中在綠光波段，完全不會射出原有第三藍光晶片76之單色發射光譜的藍色光線。為達成光譜之完全轉換，在較佳實施例中，可將綠光螢光粉GP之濃度調整至適當範圍；或將綠光螢光粉GP之成份配比做適當調整。
實際上，綠光螢光粉GP可以是矽酸鹽(silicate)、氮氧化物(oxynitride)、鎦鋁氧化物(lutetium aluminum oxide)、硫化物(Sulfide)或鈣鈧氧化物(calcium scandium oxide)，但本發明不以此為限。其中，矽酸鹽可包含(Ca,Sr,Ba)2 SiO4 :Eu；氮氧化物可包含β-SiAlON:Eu；鎦鋁氧化物可包含Lu3 Al5 O12 :Ce；硫化物可包含(Ca,Sr,Ba)Ga2 S4 :Eu；鈣鈧氧化物可包含CaSc2 O4 :Ce。
於此實施例中，適用於混合型場色域顯示器之發光二極體裝置7係於特定的時間由分別設置於第一區塊S1、第二區塊S2及第三區塊S3的第一藍光晶片74、第二藍光晶片75及第三藍光晶片76依序分別發出第一藍光波段、第二藍光波段及第三藍光波段之單色發射光譜，其中第二藍光晶片75所發出的第二藍光波段之單色發射光譜將會被混合於第二封裝膠體78中之黃光螢光粉YP(或是黃色與紅色螢光粉、綠色與紅色螢光粉)轉換為白光發射光譜後，部分的白光將會透過紅色濾光片RF而轉換為紅光波段之單色發射光譜。至於第三藍光晶片76所發出的第三藍光之單色發射光譜將會被混合於第三封裝膠體79中之綠光螢光粉GP完全轉換為綠光波段之單色發射光譜。由於第一藍光波段、白光、紅光波段及綠光波段之發射光譜間的色序切換速度超過人眼的感知頻率(60Hz)，所以人類大腦會因視覺暫留效應而將畫面效果疊加以感受到全彩的畫面，並可藉由產生四種顏色之畫面降低色分離(Color Break-Up,CBU)現象，以改善顯示影像之品質。
於本實施例中，混合型場色域顯示器的濾光片為紅色濾光片，即具有單一顏色之濾光片，並且紅色濾光片並非全面地呈現於濾光片上，僅局部地呈現於濾光片上，換言之，紅色濾光片對應於發光二極體裝置6之具有白光的區域。因此，經由單一顏色之濾光片搭配具有白光之發光二極體裝置6，能夠形成藍、綠、紅的畫面。然，本發明不限於此，可依不同設計的顏色之濾光片搭配具有分隔結構之發光二極體裝置6，以形成不同顏色組合的畫面。
亦請參照圖8，圖8係繪示搭配藍色濾光片之發光二極體裝置的剖面視圖。如圖8所示，發光二極體裝置8包含基板80、杯狀結構81、第一分隔結構82、第二分隔結構83、第一藍光晶片84、第二藍光晶片85、第三藍光晶片86、第一封裝膠體87、第二封裝膠體88、第三封裝膠體89、黃光螢光粉YP及綠光螢光粉GP。
於此實施例中，杯狀結構81係設置於基板80上，並圍成一容置空間；第一分隔結構82及第二分隔結構83係設置於該容置空間中，並且第一分隔結構82及第二分隔結構83將該容置空間分隔出第一區塊S1、第二區塊S2及第三區塊S3。在較佳實施例中，第一分隔結構82及第二分隔結構83係較杯狀結構81之側壁薄，因此可使各區塊較為接近，以得到較佳之混光效果。其中，第一藍光晶片84及第一封裝膠體87係設置於第一區塊S1內，並且紅色螢光粉RP係混合於第一封裝膠體87中；第二藍光晶片85及第二封裝膠體88係設置於第二區塊S2內，並且黃光螢光粉YP係混合於第二封裝膠體88中；第三藍光晶片86及第三封裝膠體89係設置於第三區塊S3內，並且綠光螢光粉GP係混合於第三封裝膠體89中。於本實施例中，第一區塊S1可形成紅光，第二區塊S2可形成白光，而第三區塊S3可形成綠光。藉由第二區塊S2之白光搭配藍色濾光片BF，以形成藍光。因此，將本實施例之發光二極體裝置搭配局部藍色濾光片BF，可應用於混合型場色域顯示器。需說明的是，混合於第二封裝膠體88中之黃光螢光粉YP亦可採用黃色與紅色螢光粉或是綠色與紅色螢光粉取代之。
值得注意的是，混合於第二封裝膠體88中之黃光螢光粉YP能夠將第二藍光晶片85所發射之部分的第二藍光波段之單色發射光譜轉換為黃光波段之單色發射光譜後，再與另一部分的第二藍光波段之單色發射光譜混合產生白光。由於發光二極體裝置8搭配的是藍色濾光片BF，因此，自第二封裝膠體88射出的白光將會透過藍色濾光片BF而轉換為一藍光。
此外，混合於第一封裝膠體87中之紅色螢光粉RP能夠將第一藍光晶片84所發射的第一藍光波段之單色發射光譜完全轉換為紅光波段之單色發射光譜，且混合於第三封裝膠體89中之綠光螢光粉GP也能夠將第三藍光晶片86所發射的第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為綠光波段之單色發射光譜。換言之，自第一封裝膠體87射出之光線，其頻譜將集中在紅光波段，完全不會射出原有第一藍光晶片84之單色發射光譜的藍色光線，且自第三封裝膠體89射出之光線，其頻譜將集中在綠光波段，完全不會射出原有第三藍光晶片86之單色發射光譜的藍色光線。為達成光譜之完全轉換，在較佳實施例中，可將紅色螢光粉RP及綠光螢光粉GP之濃度調整至適當範圍；或將紅色螢光粉RP及綠光螢光粉GP之成份配比做適當調整。此外，第一藍光晶片84亦可用一紅光晶片取代，產生一紅光波段之單色發射光譜。
於此實施例中，適用於混合型場色域顯示器之發光二極體裝置8係於特定的時間由分別設置於第一區塊S1、第二區塊S2及第三區塊S3的第一藍光晶片84、第二藍光晶片85及第三藍光晶片86依序分別發出第一藍光波段、第二藍光波段及第三藍光波段之單色發射光譜，其中第二藍光晶片85所發出之部分的第二藍光波段之單色發射光譜將會被混合於第二封裝膠體88中之黃光螢光粉YP(或是黃色與紅色螢光粉、綠色與紅色螢光粉)轉換為黃光波段之單色發射光譜後，再與另一部分的第二藍光波段之單色發射光譜混合產生白光。接著，部分的白光將會透過藍色濾光片BF而轉換為藍光波段之單色發射光譜。至於第一藍光晶片84所發出的第一藍光之單色發射光譜將會被混合於第一封裝膠體87中之紅光螢光粉RP完全轉換為紅光波段之單色發射光譜，且第三藍光晶片86所發出的第三藍光之單色發射光譜將會被混合於第三封裝膠體89中之綠光螢光粉GP完全轉換為綠光波段之單色發射光譜。此外，第一藍光晶片84亦可用一紅光晶片取代，產生一紅光波段之單色發射光譜。由於紅光波段、藍光波段及綠光波段之單色發射光譜間的色序切換速度超過人眼的感知頻率(60Hz)，所以人類大腦會因視覺暫留效應而將畫面效果疊加以感受到全彩的畫面，並可藉由產生四種顏色之畫面降低色分離現象，以改善顯示影像之品質。
於本實施例中，混合型場色域顯示器的濾光片為藍色濾光片，即具有單一顏色之濾光片，並且藍色濾光片並非全面地呈現於濾光片上，僅局部地呈現於濾光片上，換言之，藍色濾光片對應於發光二極體裝置6之具有白光的區域。因此，經由單一顏色之濾光片搭配具有白光之發光二極體裝置6，能夠形成藍、綠、紅的畫面。然，本發明人不限於此，可依不同設計的顏色之濾光片搭配具有分隔結構之發光二極體裝置6，以形成不同顏色組合的畫面。
需說明的是，雖然圖6至圖8所繪示之發光二極體裝置6~8均為位於中間的第二區塊S2形成白光，然而，於實際應用中，本發明之發光二極體裝置亦可由第一區塊S1或第三區塊S3形成白光，並不以此例為限。
相較於先前技術，本發明所揭露的液晶顯示裝置中之發光二極體裝置係透過藍光晶片搭配螢光粉形成綠色單色光源或紅色單色光源，有效地減少傳統發光二極體裝置的三種不同色光晶片之間的特性差異，由於藍光晶片搭配螢光粉所形成之綠色單色光源的效率遠較傳統的綠光晶片來得高，而藍光晶片搭配螢光粉所形成之紅色單色光源的熱穩定性亦較傳統的紅光晶片優異，因此，本發明之發光二極體裝置的整體效率亦明顯地優於傳統具有三種不同色光晶片的發光二極體裝置。此外，本發明亦揭露適用於混合型場色域顯示裝置之發光二極體裝置，其係透過單一藍光晶片搭配螢光粉形成白光源，並搭配紅色、藍色或綠色濾光片將部分的白光源轉換為紅光、藍光或綠光，不需同時驅動三晶片將紅光、藍光及綠光混合成白光，故可大幅提高發光二極體裝置的效率，並藉由產生四種顏色之畫面降低色分離(Color Break-Up,CBU)現象，以改善顯示影像之品質。此外，本發明之發光二極體裝置亦具有白光較為穩定、量產性較高以及成本降低等優點，使得具有上述發光二極體裝置之液晶顯示裝置的市場競爭力能獲得有效的提升。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
1、20．．．發光二極體背光模組
10．．．紅色光源
12．．．綠色光源
14．．．藍色光源
21．．．杯狀結構
23．．．封裝膠體
200．．．紅光發光二極體晶片
202．．．綠光發光二極體晶片
204．．．藍光發光二極體晶片
3~8．．．發光二極體裝置
30、40、50、60、70、80．．．基板
31、41、51、61、71、81．．．杯狀結構
32、42、62、72、82．．．第一分隔結構
33、43、63、73、83．．．第二分隔結構
34、44、54、64、74、84．．．第一藍光晶片
35、45、55、65、75、85．．．第二藍光晶片
36、66、76、86．．．第三藍光晶片
37、47、57、67、77、87．．．第一封裝膠體
38、48、58、68、78、88．．．第二封裝膠體
49、69、79、89．．．第三封裝膠體
GP．．．綠光螢光粉
RP．．．紅光螢光粉
YP．．．黃光螢光粉
GF．．．綠色濾光片
RF．．．紅色濾光片
BF．．．藍色濾光片
S1．．．第一區塊
S2．．．第二區塊
S3．．．第三區塊
S．．．容置空間
46、56‧‧‧紅光晶片
52‧‧‧分隔結構
39‧‧‧第四封裝膠體
圖1係繪示傳統之色序式液晶顯示器依時序切換發光二極體背光模組中之紅色光源、綠色光源及藍色光源的示意圖。
圖2係繪示傳統之色序式液晶顯示器之發光二極體背光模組的設計。
圖3係繪示根據本發明之一具體實施例之發光二極體裝置的剖面視圖。
圖4係繪示根據本發明之另一具體實施例之發光二極體裝置的剖面視圖。
圖5係繪示根據本發明之另一具體實施例之發光二極體裝置的剖面視圖。
圖6係繪示根據本發明之另一具體實施例之搭配綠色濾光片之發光二極體裝置的剖面視圖。
圖7係繪示根據本發明之另一具體實施例之搭配紅色濾光片之發光二極體裝置的剖面視圖。
圖8係繪示根據本發明之另一具體實施例之搭配藍色濾光片之發光二極體裝置的剖面視圖。
3．．．發光二極體裝置
30．．．基板
31．．．杯狀結構
32．．．第一分隔結構
33．．．第二分隔結構
34．．．第一藍光晶片
35．．．第二藍光晶片
36．．．第三藍光晶片
37．．．第一封裝膠體
38．．．第二封裝膠體
39．．．第四封裝膠體
GP．．．綠光螢光粉
RP．．．紅光螢光粉
S1．．．第一區塊
S2．．．第二區塊
S3．．．第三區塊

Claims (23)

  1. 一種發光二極體裝置，包含：一基板；一杯狀結構，設置於該基板上，並圍成一容置空間；以及一分隔結構，設置於該容置空間中，並將該容置空間分隔出一第一區塊與一第二區塊；其中，該第一區塊中設置有：一第一藍光晶片，該第一藍光晶片具有一第一藍光波段之單色發射光譜；以及一第一封裝膠體，包覆並封裝該第一藍光晶片；該第二區塊中設置有：一第二藍光晶片，該第二藍光晶片具有一第二藍光波段之單色發射光譜；以及一第二封裝膠體，包覆並封裝該第二藍光晶片，該第二封裝膠體中混合有一綠光螢光粉，該綠光螢光粉將該第二藍光波段之單色發射光譜完全轉換為一綠光波段之單色發射光譜；其中，該綠光螢光粉係選自一矽酸鹽、一氮氧化物、一鎦鋁氧化物與一鈣鈧氧化物其中之一，當該綠光螢光粉選用該矽酸鹽時，該綠光螢光粉與該第二封裝膠體之重量比例範圍介於80%與160%之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該第一藍光波段係與該第二藍光波段不同。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該矽酸鹽包含(Ca,Sr,Ba)2 SiO4 ：Eu。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該綠光螢光粉選用該氮氧化物時，該綠光螢光粉與該第二封裝膠體之重量比例範圍介於90%與180%之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該氮氧化物包含β-SiAlON：Eu。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該綠光螢光粉選用該鎦鋁氧化物時，該綠光螢光粉與該第二封裝膠體之重量比例範圍介於80%與160%之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該鎦鋁氧化物包含Lu3 Al5 O12 ：Ce。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該綠光螢光粉選用該鈣鈧氧化物時，該綠光螢光粉與該第二封裝膠體之重量比例範圍介於90%與180%之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該鈣鈧氧化物包含CaSc2 O4 ：Ce。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該第一區塊中另設置有一第一紅光晶片，該第一紅光晶片具有一第一紅光波段之單色發射光譜，且該第一封裝膠體包覆並封裝該第一藍光晶片與該第一紅光晶片。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該分隔結 構另將該容置空間分隔出一第三區塊。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之發光二極體裝置，其中該第三區塊中設置有：一第二紅光晶片，該第二紅光晶片具有一第二紅光波段之單色發射光譜；以及一第三封裝膠體，用以包覆並封裝該第二紅光晶片。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之發光二極體裝置，其中該第三區塊中設置有：一第三藍光晶片，該第三藍光晶片具有一第三藍光波段之單色發射光譜；以及一第四封裝膠體，用以包覆並封裝該第三藍光晶片，該第四封裝膠體中混合有一紅光螢光粉，該紅光螢光粉將該第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為一紅光波段之單色發射光譜；其中，該紅光螢光粉係選用氮化物。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之發光二極體裝置，其中該紅光螢光粉選用該氮化物時，該紅光螢光粉與該第三封裝膠體之重量比例範圍介於24%與120%之間。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之發光二極體裝置，其中該氮化物包含(Ca,Sr)AlSiN3 ：Eu或(Ca,Sr,Ba)2 Si5 N8 ：Eu。
  16. 一種發光二極體裝置，包含：一基板；一杯狀結構，設置於該基板上，並圍成一容置空間；以及 一分隔結構，設置於該容置空間中，並將該容置空間分隔出一第一區塊、一第二區塊與一第三區塊；其中，該第一區塊中設置有：一第一藍光晶片，該第一藍光晶片具有一第一藍光波段之單色發射光譜；以及一第一封裝膠體，包覆並封裝該第一藍光晶片；該第二區塊中設置有：一第二藍光晶片，該第二藍光晶片具有一第二藍光波段之單色發射光譜；以及一第二封裝膠體，包覆並封裝該第二藍光晶片，該第二封裝膠體中混合有一螢光粉，該螢光粉將該第二藍光波段之單色發射光譜轉換為一白光發射光譜；該第三區塊中設置有：一第三藍光晶片，該第三藍光晶片具有一第三藍光波段之單色發射光譜；一第三封裝膠體，用以包覆並封裝該第三藍光晶片；以及一紅色或綠色螢光粉，設置於該第三封裝膠體內，且該紅色螢光粉將該第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為一紅光波段之單色發射光譜或該綠色螢光粉將該第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為一綠光波段之單色發射光譜；其中，該容置空間之該第一區塊、該第二區塊與該第三區塊中僅有該第二區塊形成一白光，而該第一區塊係形成一 藍光且該第三區塊係形成一紅光或一綠光。
  17. 一種發光二極體裝置，包含：一基板；一杯狀結構，設置於該基板上，並圍成一容置空間；以及一分隔結構，設置於該容置空間中，並將該容置空間分隔出一第一區塊、一第二區塊與一第三區塊；其中，該第一區塊中設置有：一第一藍光晶片，該第一藍光晶片具有一第一藍光波段之單色發射光譜；以及一第一封裝膠體，包覆並封裝該第一藍光晶片；該第二區塊中設置有：一第二藍光晶片，該第二藍光晶片具有一第二藍光波段之單色發射光譜；以及一第二封裝膠體，包覆並封裝該第二藍光晶片，該第二封裝膠體中混合有一螢光粉，該螢光粉將該第二藍光波段之單色發射光譜轉換為一白光發射光譜；該第三區塊中設置有：一第三藍光晶片，該第三藍光晶片具有一第三藍光波段之單色發射光譜；一第三封裝膠體，用以包覆並封裝該第三藍光晶片；一紅色螢光粉，設置於該第三封裝膠體內，且該紅色螢光粉將該第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為一紅光波段之單色發射光譜；以及一綠色螢光粉，設置於該第一封裝膠體內，且該綠色螢光粉 綠光螢光粉將該第三藍光波段之單色發射光譜完全轉換為一綠光波段之單色發射光譜；其中，該容置空間之該第一區塊、該第二區塊與該第三區塊中僅有該第二區塊形成一白光，而該第一區塊係形成一綠光且該第三區塊係形成一紅光。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之發光二極體裝置，其中該螢光粉係選自一黃色螢光粉、一黃色與紅色螢光粉及一綠色與紅色螢光粉其中之一。
  19. 一種場序顯示器，包含：一顯示模組，具有單一顏色之濾光片；以及一背光模組，具有複數個發光二極體裝置，其中該發光二極體裝置包含：一基板；一杯狀結構，設置於該基板上，並圍成一容置空間；以及一分隔結構，設置於該容置空間中，並將該容置空間分隔出複數個區塊，該複數個區塊中僅有對應於該單一顏色之濾光片的一第一區塊形成一白光。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之場序顯示器，其中該單一顏色之濾光片係局部具有顏色。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之場序顯示器，其中該單一顏色之濾光片係為一綠色濾光片，該複數個區塊中之未對應於該單一顏色之濾光片的一第二區塊及一第三區塊係分別形成一藍光及一紅光。
  22. 如申請專利範圍第19項所述之場序顯示器，其中該單一顏色之濾光片係為一紅色濾光片，該複數個區塊中之未對應於該單一顏色之濾光片的一第二區塊及一第三區塊係分別形成一藍光及一綠光。
  23. 如申請專利範圍第19項所述之場序顯示器，其中該單一顏色之濾光片係為一藍色濾光片，該複數個區塊中之未對應於該單一顏色之濾光片的一第二區塊及一第三區塊係分別形成一紅光及一綠光。
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