TWI285449B - Light emitting unit - Google Patents

Description

1285449 成為不良品，無法使用。如此一办 、 & I —入4 S 及，晶圓上所有的晶粒則 無法凡全使用，晶粒利用率不哀 袓之生產忐太&古^巧，使得發光二極體封裝模 、、且之生產成本居冋不下，進而使 昂貴。 炅许背光模組之成本也相當 有鑑於上述課題，本案發明 上之發光二極體晶粒利用率不高，亟W、種可以解決晶圓 本居高不下之問題的「發光單元並k成月光板組生產成 u J 0 【發明内容】 有鐘於上述課題，本發明夕 ^甘4人π , Α之目的為提供一種發光單 π，其包含至少一發光二極體封 ^ ^ ^ X y 7展私組，發光二極體封裝 模組係包含兩個發光二極體晶教 @曰U, 9位从發出一目標波峰波長。 緣疋，為達上述目的，依太 m 本發明之背光模組包含-發 先一極體封裝模組以及一光學蓮 心人名番触 子4嗅。發光二極體封裝模組 係包含一承載體、一第一晶粒以 «始 ^ 及一第二晶粒’第一晶粒 置於承載體，發光二極體封裝模組係用以 ^出-目W峰波長，第一晶板係具有—第一波峰波長， 第-波峰波㈣大於目標糾波長，第二錄係具有一第 二波峰波長H峰波長係小於目標波峰波長，第一波 峰波長與第二波峰波長係屬於同—色系，其中第—晶粒與 第二晶粒係相距一第一距離。光學薄膜係鄰設於發光二極 體封裝模組，光學薄膜係具有一可視區，發光二極體封裝 模組與可視區或與可視區之邊緣係具有最短的一第二距 離，第一距離係小於第二距離。 8 1285449 承上所述，因依本發明之一 二/ . 發光二極體封裝模組以及一：先::係包含至少- 長。鱼極體絲以發出—目標波學波 食“知技*相比，發光二極 粒及第二晶粒，曰筮一、士也、丄 衣稹、、且係具有弟日曰 一"M —波峰波長與第二波峰波長係屬於同 晶粒與第二晶粒係相距-第-距離，而發光 封裝模組與可視區或與可視區之邊緣係具有最短 忠-距離’其中第一距離係小於第二距離。如此一 叙曰去發月之發光單疋可藉由挑選具有適當匹配波長之複 日日’立’也就是可組合出目標波峰波長之複數晶粒 ，將兩 個以上之複數晶粒封裝在—起而形成發光二極體封裝模 組。因此’各個發光二極體之封裝模組可使人眼在目標波 峰波長處，感受到宛如二顆具有目標波峰波長之發光二極 體之發光強度。另外’藉由挑選匹配晶粒的過程，封裝業 者即可放寬良品晶粒的波峰波長的範圍，義能提昇同一 晶圓或同一批次晶圓之晶粒利用率，並降低發光單元之 料及減少原物料的浪費。 Μ 【實施方式】 以下將參照相關圖式，說明依本發明之發光單元之、 數實施例。 複 首先，請參考圖4至圖U以說明本發明第一實施 之發光單元。 如圖4所示，發光單元30主要包含一發光二極體封 1285449 裝模組40以及一光學薄膜50。本實施例中，發光單元3〇 係以一直下式發光單元30為例。

請參照圖5所示，其係為沿圖4中之直線B-B，之發光 一極體封裝模組40之剖面示意圖。發光二極體封裝模組 4〇係包含一承載體41、一第一晶粒42以及一第二晶粒 43 °其中’發光二極體封裝模組40係用以發出一目標波 峰波長；11 (target peak wavelength)，目標波峰波長可例如 是介於615nm至650nm之間的紅光、介於515nm至555nm 之間的綠光、或波峰波長約介於455nm至485nm之間的 二光。也就是說’目標波峰波長可由業者自行訂定規格， 為發光二極體封裝模組40最後讓人眼接受到之波峰波 長。而發光二極體封裝模組4〇可利用人眼之視覺暫留現 象’使第一晶粒42及第二晶粒43不論是同時發光或不同 時發光，均能得到目標波峰波長。 八當然’發光二極體封裝模組40之目標波峰波長也可 刀別定義為介於620.5nm至645.0nm之間的第一紅光 L波長約介於612 5nm至62〇 5腿之間的第二 :，（R2)、波峰波長約介於52〇nm至55〇nm之間的第一 光（Gl)、波峰波長約介於490nm至520nm之間的第二 二光（G2)、波峰波長約介於460nm至490nm之間的第一 二“（1)或波峰波長約介於44〇nm至460nm之間的第 二藍光（B2)。 、μ參照圖5，第一晶粒42及第二晶粒43係分別設置 於承载體41。其中，承載體41可以為_基板或一導線架。 1285449 本貫施例中，發光二極體之封裝形態及基板之材質並不加 艮制。舉例而言，當承載體41為基板時，可為透明基 板（例如為玻璃基板），也可為不透明的基板。而封裝的 ^式可以如圖5中為表面封裝（Surface Mounting Device, SMD)之形態，第一晶粒42及第二晶粒43也可藉由於基 板上之内導線（interconnection) 44而與外界電性進行訊 號之/冓通’而不需要打引線（wire bonding )，再利用封膠

材料45保濩第一晶粒42與第二晶粒43。其中，第一晶粒 42及第二晶粒43也可利用覆晶的形式而安裝 於承载體41。 、朴如圖6所示，當然，第一晶粒42及第二晶粒43也可 以藉由複數引線（wiring) 46而與承載體41電性連接，再 利用^膠材料45保護第—晶粒42與第二晶粒43。 = 7,當承賴41，為導線架時，則封裝的型式 貝、二、線架封裝（leadframe package)之形態。另外， 二:配:其Γ粒42及第二晶粒43也可以堆疊的方式來 e又置再配&基板及導_來作為承載體41，。 再請參照圖5及圖9所示 第 一波峰波長；U，第一、皮峰涂 . 係八有一弟 。波峰波長1係於目標波峰波長入 t 一日日 係具有一第二波峰波長λ2，第-波峰波| 入2係小於目標波峰波d甘士 # 弟-/皮蜂波長 又Τ疫長久t。其中，第一晶粒42及第一日 粒43係屬於同一色李的本〜雄 42及弟一曰日 η都料“从先弟曰粒42及第二晶粒 λ、、八/、々光，例如為綠色、青綠色，且第一晶+ 42及第二晶粒43可為回一曰问L匕女 且笫日日粒 為冋一日日SJ上所產出之晶粒。當然， 11 1285449 第日日粒42及第—日日粒43也可以是由不同晶圓但是為同 -批次所生產出之晶粒，本實施例中，第—晶粒42及第 二晶粒4 3係關-晶顧產出之絲為例。 於挑選晶粒時’需先量測各個晶粒之波峰波長，以挑 選出適合封裝在-起，波峰波長可互相匹配的複數晶粒。 其中’只要第-晶粒42之第一波峰波長^與第二晶粒43 之第二波峰;皮長几2之差值（△ λ)小於5Gnm，即可互相 匹配，放置於同一發光二極體封裝模組4〇中。 > 本實施例中，係以發出目標波峰波長、為”如^^之 發光二極體封裝模組40為例。當第一晶粒42與目標波峰 波長之差值等於第二晶粒43與目標波峰波長；^之差值， 例如：第一波峰波長係約為535nm，第二波峰波長入2 係約為525nm，並假設第一晶粒42與第二晶粒43之發光 效率相同時，提供相同之電流給第一晶粒42及第二晶粒 43，不論是第一晶粒42及第二晶粒43同時發光或快速輪 , "il發光時，人眼感受到目標波峰波長值MOnm所呈現之發 光強度，係為第一晶粒42及第二晶粒43於目標波峰波長 ' 值530nm處之光強度之加總（如虛線之波長頻譜所示）。 ' 也就是說，藉由波長的匹配，將第一晶粒42及第二晶粒 43封裝在一起後，第一晶粒42與第二晶粒43可組合出目 標波峰波長λ t，使得人眼無法分辨複數晶粒之間有波長差 值，宛如拿二顆可發出目標波峰光波長;^之晶粒封襞一起 一樣。 請參照圖5及圖10，本實施例中，係以發出目標波峰 12 1285449 波長又1為53〇nm之發光二極體封裝模組忉為例。當第一 晶粒42與目標波峰波長之差值為第二晶粒杓與目標波峰 波長之差值的一半時，例如··第一波峰波長“係約為 535nm ’弟一波峰波長a 2係約為520nm，假設第一晶粒 、 42與第二晶粒43之發光效率也相同之情形下，可提昇第 • 一晶粒42之電流或電壓值至二倍，以使第一晶粒42之發 光強度為第二晶粒43之二倍。如圖1〇所示，當第一晶粒 42及第二晶粒43同時發光或快速輪流發光時，人眼感受 • 到目標波峰波長值λ t處所呈現之光強度，係為第一晶粒 42及第二晶粒43於目標波峰波長值；^處之光強度之加總 (如虚線之波長頻譜所示）。 較佳的狀況下，第一波峰波長;^與第二波峰波長入^ 之差值係小於30nm之内，組合出之目標波峰波長之發光2 強度較強，且可形成一主要波峰（main peak)。另外f就 鼻疋第一日日粒42與弟一晶粒43之波長加總後，無法形成 單一主要波峰，但由於發光二極體之發光純度較高，人眼 馨 依舊無法辨識出色彩飽和度（Color Saturation)上的損失。 ' 再請參考圖4所示，發光單元30更可包含—殼體6〇 __ 及一固定板70，發光二極體封裝模組40係容置於殼體6〇 且設置於固定板70。本實施例中，發光單元3〇係以包含 複數發光二極體封裝模組40為例，當然，發光二極體封 裝模組40之數量，可依實際產品設計需求而定，於此不 作限制。另外，殼體60之材質可為金屬或為塑膠，殼體 60之大小及形狀可依發光單元30實際所需之大小及形式 13 1285449 來設計，例如：殼體60可為一框體、一平板狀或其他形 狀。而固定板70係用以承載發光二極體封裝模組4〇，材 質可為金屬或塑膠或者固定板70可為一印刷電路板，另 外’固定板70也可為兼具散熱功能的散熱板。 光學薄膜50可包含一擴散片、一導光板、一稜鏡片 或其組合。本實施例中，發光單元30係以直下式為例， 因此，光學薄膜50係為一擴散片，用以協助光線能均勻 擴散。

請參考圖11，發光二極體封裝模紕40中，第一晶粒 42與第二晶粒43係相距一第一距離dl，光學薄膜5〇係 具有一可視區V，發光二極體封裝模組4〇與可視區v係 具有最短的-第二距離d2 ’第—距離dl係;;、於第二距離 d2。本實施例中，由於發光單元3〇係為直下式，因此， 可視區V與發光二極體封裝模組4〇之距離係可以光學薄 膜50之-表面與發光二極體封裝模組4〇之距離來管二 第-距離CU小於第二距離d2，係表示第—晶粒4^第二 晶粒43之間距離相當近’可先進行發光二極體封歸： 40内之混光，因此即使是第—晶粒42與第二晶粒4^之主 要波長不大相同，但仍可由發光二極體封裝模組發 目標波長。而複數個發光二極體封裝模組4〇 線經過光學賴50擴散混合後，以形成 出之先 提供給液晶面板用。 之月先源， 之發=。參考圖12及圖13以說明本發明第二實施例 1285449 放寬良品晶粒的波峰波長的範圍，進而能提昇同一晶圓或 同一批次晶圓之晶粒利用率，並降低發光單元之材料及減 少原物料的浪費。 以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離 本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均 應包含於後附之申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 > 圖1係為習知技術中以發光二極體作為背光模組之一 不意圖， 圖2係為習知技術中背光模組中之發光二極體封裝模 組之一示意圖； 圖3係為沿圖2直線A-A’之發光二極體之封裝模組之 剖面示意圖； 圖4係為本發明之發光單元之一示意圖； > 圖5係為沿圖4中之直線B-B’之發光二極體封裝模組 之剖面示意圖； 圖6係為本發明之發光二極體封裝模組之另一示意 圖； 圖7係為本發明之發光二極體封裝模組之另一示意 圖； 圖8係為本發明之發光二極體封裝模組之另一示意 圖； 圖9係為本發明之發光二極體封裝模組中，第一晶粒 17 1285449 及第二晶粒所發出波長頻譜之一示意圖其中，第 一晶粒與目標波長之差值等於第二晶粒與目標 波長之差值； 圖ίο係為本發明之發光二極體封裝模組中，第一晶 粒及第二晶粒所發出波長頻譜之另一示意圖，其 . 中，第一晶粒與目標波長之差值不等於第二晶粒 與目標波長之差值； 圖11係為本發明之發光單元之另一示意圖，其中發光 ® 單元係為直下式之背光模組； 圖12係為本發明之發光單元之另一示意圖，其中發 光單元係為侧光式之背光模組；以及 圖13係為本發明之發光二極體封裝模組之另一示意 圖，其中發光二極體封裝模組係具有三個發光二 極體晶粒。 I 元件符號說明： 1 背光模組 ' 11 殼體 12 光學薄膜 13 承載板 20 發光二極體封裝模組 21 發光二極體元件 211基板 212散熱座 18 1285449 213晶粒 214導線架 30,30’發光單元 40,40’發光二極體封裝模組

41，41’承載體 42 第一晶粒 43 第二晶粒 44 内導線 45 封膠材料 46 引線 47 第二晶粒 50,50’光學薄膜 60 殼體 70 固定板 dl 第一距離 d2 第二距離 d3 第三距離 D 晶粒 V 可視區 At 目標波峰波長 λΐ 第一波峰波長 λ 2 第二波峰波長 λ 3 第三波峰波長 Α-Α’直線 19 1285449 B-B’直線

Claims (1)

1285449 十、申請專利範圍： ' 1. 一種發光單元，包含： 一發光一極體封裝模纟且，包含一承載體、一第一晶粒 以及一第二晶粒，該第一晶粒及該第二晶粒係設置 於該承載體，該發光二極體封裝模組係用以發出一 目標波峰波長，該第一晶粒係具有一第一波峰波 長，該第一波峰波長係大於該目標波峰波長，該第 • 二晶粒係具有一第二波峰波長，該第二波峰波長係 小於該目標波峰波長，該第一波峰波長與該第二波 峰波長係屬於同一色系，其中該第一晶粒與該第二 晶粒係相距一第一距離；以及 一光學薄膜，係鄰設於該發光二極體封裝模組，該光 學薄膜係具有一可視區’該發光二極體封裝模組與 該可視區或與該可視區之邊緣係具有最短的一第二 距離，該第一距離係小於該第二距離。 2·如申請專利範圍第1項所述之發光單元，其中該承載體 係為一基板或一導線架。 3·如申請專利範圍第1項所述之發光單元，其中該第一晶 糙與該第二晶粒係同時或不同時發光。 4·如申請專利範圍第1項所述之發光單元，其中該第一波 峰波長與該第二波峰波長之差值係小於50nm。 21 1285449 5·如申請專利範圍第1項所述之發光單元，其中該第一波 峰波長與該第二波峰波長之差值係小於30nm。 6·如申請專利範圍第1項所述之發光單元，其中該目標波 長與該第一波峰波長之差值，係不等於該目標波長與該 第二波峰波長之差值。 7·如申請專利範圍第1項所述之發光單元，其中該目標波 > 長與該第一波峰波長之差值，係等於該目標波長與該第 二波峰波長之差值。 8·如申請專利範圍第1項所述之發光單元，其中該第一晶 粒與該第二晶粒之發光強度不同。 9·如申請專利範圍第1項所述之發光單元，其中該目標波 k 峰波長約介於615nm至650nm之間。 i 10.如申請專利範圍第1項所述之發光單元，其中該目標 波峰波長約介於515nm至555nm之間。 11.如申請專利範圍第1項所述之發光單元，其中該目標 波峰波長約介於455nm至485nm之間。 12.如申請專利範圍第1項所述之發光單元，其中該發光 22 1285449 二極體封裝模組更包含一第三晶粒，其係具有一第三 波峰波長，該第一波峰波長、該第二波峰波長以及該 第三波峰波長係屬於該色系。 13·如申請專利範圍第12項所述之發光單元，其中該第三 波峰波長係大於該第一波峰波長，該第三波峰波長與 該第二波峰波長之差值係小於50nm。 14·如申請專利範圍第12項所述之發光單元，其中該第三 波峰波長係小於該第二波峰波長，該第一波峰波長與 該第三波峰波長之差值係小於50nm。 15·如申請專利範圍第12項所述之發光單元，其中該第三 晶粒與該第一晶粒係相距一第三距離，該第三距離係 小於該第二距離。 16.如申請專利範圍第1項所述之發光單元，其中該光學 薄膜係為一導光板或一擴散板。 17·如申請專利範圍第1項所述之發光單元，更包含： 一固定板，該發光二極體封裝模組係設置於該固定板。 18·如申請專利範圍第1項所述之發光單元，更包含： 一殼體，該發光二極體封裝模組係容置於該殼體。 23 1285449 19.如申請專利範圍第17項所述之發光單元，更包含： 另一發光二極體封裝模組，係鄰設於該發光二極體封 裝模組。