[发明专利]发光二极管、背光模块及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管、背光模块及液晶显示装置，且特别是涉及一种电极为光栅的发光二极管、背光模块及液晶显示装置。

背景技术

随着现代半导体科技的进步，发光二极管已被大量使用，以提供电子装置所需的光源，例如：交通号志、大型看板、扫描器、液晶显示装置等。

一般常见的发光二极管属于一种半导体元件，其材料通常是使用III-V族元素如磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)等。发光二极管的发光原理是将电能转换为光，也就是对上述的化合物半导体施加电流，通过电子、空穴的结合而将能量以光的型态释放出来，进而达到发光的效果。由于发光二极管具有反应速度快(约为10^-9秒)、体积小、用电省、污染低(不含水银)、可靠度高、适合量产等优点，因此有以发光二极管取代传统的日光灯与白炽灯泡的趋势。

然而，当发光二极管应用于需要极化光源的光学系统中(例如液晶显示装置)，则必须在光学系统中加入极化转换构件，使得发光二极管所产生的光源通过极化转换构件产生具有特定极化方向的光。图1为已知的一种液晶显示装置的示意图。液晶显示装置100包括背光模块110、多个偏振片120以及液晶显示面板130。背光模块110所产生的光，并不具有特别的极化态，而是包含P极化与S极化所结合的光，因此需要藉助偏振片120以得到极化光源。

但是，偏振片120不仅使整体液晶显示装置100的成本增加，且在经极化转换时，极化方向平行偏振片120穿透轴的光能穿透偏振片120，而极化方向垂直偏振片120的穿透轴的光则会被偏振片120所吸收，故仅会有部分的光通过偏振片120而挡住大部分的光。因此，使得背光模块110的光源利用率偏低，也因而造成液晶显示装置100的能源使用效率不高。

发明内容

本发明提供一种发光二极管，用以产生具有单一偏振方向的光源。

本发明另提供一种背光模块，用以提供单一偏振的光源。

本发明又提供一种液晶显示装置，具有优选的光利用率。

本发明提出一种发光二极管，包括半导体层、第一电极以及第二电极。半导体层包括第一型掺杂半导体层、发光层以及第二型掺杂半导体层，其中发光层位于第一型掺杂半导体层与第二型掺杂半导体层之间。第一电极电性连接于第一型掺杂半导体层，第二电极电性连接于第二型掺杂半导体层。第二电极为光栅，适于让具有第一偏振方向的光通过，且适于反射具有第二偏振方向的光。其中，第一偏振方向垂直于第二偏振方向。

在本发明的实施例中，发光二极管还包括基板。第一型掺杂半导体层位于基板上，发光层位于第一型掺杂半导体层的部分区域上，第二型掺杂半导体层位于发光层上。第一电极位于第一型掺杂半导体层未配置发光层的区域上，而第二电极位于第二型掺杂半导体层上。此外，上述的基板的材料例如包括蓝宝石。另外，上述的基板例如具有表面粗化结构。

在本发明的实施例中，上述的发光层具有表面粗化结构。

在本发明的实施例中，上述的半导体层的材料包括氮化铟镓(InGaN)，适于发出波长为625～630纳米(nanometer，nm)的红光，此时该第二电极的光栅间距小于390纳米。

在本发明的实施例中，上述的半导体层的材料包括氮化铟镓，适于发出波长为530～535纳米的绿光，此时该第二电极的光栅间距小于290纳米。

在本发明的实施例中，上述的半导体层的材料包括氮化镓(GaN)，适于发出波长为450～470纳米的蓝光，此时该第二电极的光栅间距小于255纳米。

在本发明的实施例中，上述的第一电极与第二电极的材料包括金属。

在本发明的实施例中，发光二极管还包括封装标示，用以显示第一偏振方向或第二偏振方向。

本发明另提出一种背光模块，包括光学板以及多个上述的发光二极管。光学板具有入光面及出光面，这些发光二极管配置在入光面旁。

在本发明的实施例的背光模块中，上述的光学板为导光板，且入光面邻接于出光面。

在本发明的实施例的背光模块中，上述的光学板为扩散板，且入光面与出光面相对。

本发明又提供一种液晶显示装置，包括上述的背光模块以及液晶显示面板。液晶显示面板配置于出光面上。

在本发明的实施例的液晶显示装置中，还包括第一偏振片，配置在液晶显示面板上，且远离背光模块。

在本发明的实施例的液晶显示装置中，还包括第二偏振片，配置在该液晶显示面板及该背光模块之间。