发光器件及显示装置转让专利
申请号 : CN202111474793.7
文献号 : CN113888994B
文献日 : 2022-03-15
发明人 : 李坤 , 李惠芸 , 刘芳 , 孙雷蒙 , 杨丹
申请人 : 华引芯(武汉)科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种发光器件,其特征在于,所述发光器件包括半导体光源,所述半导体光源包括相对的第一出光面和电连接面以及连接所述第一出光面和所述电连接面之间的若干第二出光面,所述电连接面上设置有两个电连接部件;
波长转换构件,叠设于所述第一出光面上,包括与所述第一出光面抵接的第一抵接面和与所述第一抵接面相对设置的第二抵接面以及连接所述第一抵接面和所述第二抵接面之间的侧壁,用于接收并转换光的波长;
光提取构件,围设所述半导体光源和所述波长转换构件外,所述光提取构件与所述第二出光面间隔设置,且与所述侧壁相抵接,用于提取所述第二出光面的光;
透光层,叠设于所述第二抵接面上,所述透光层沿叠设方向的投影完全覆盖所述第二抵接面;
光抑制层,叠设于所述透光层远离所述波长转换构件的顶面,用于部分抑制所述透光层的顶面出光亮度,所述光抑制层沿叠设方向在所述第二抵接面的投影面积小于所述透光层沿叠设方向在所述第二抵接面的投影面积;
所述发光器件还包括与所述半导体光源的两电连接部件连接的扩展构件,所述扩展构件包括具有相对正反面且间隔设置的两个扩展片以及覆盖两个所述扩展片且具有粘附性的绝缘反射涂层,两个所述扩展片的正面分别与两电连接部件一一对应连接,所述绝缘反射涂层以露出所述扩展片反面和部分露出所述扩展片正面的形式覆盖所述扩展片,所述绝缘反射涂层还填充两个所述扩展片之间的间隔,所述扩展片正面和所述间隔中的绝缘反射涂层还与所述半导体光源连接。
2.如权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述光抑制层开设有贯通的若干圆形通孔,若干所述通孔均匀分布于所述光抑制层。
3.如权利要求2所述的发光器件,其特征在于,所述光抑制层、所述透光层和所述第二抵接面三者的周缘在叠设方向的投影均重合。
4.如权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述透光层和所述第二抵接面两者的周缘在叠设方向的投影重合,所述光抑制层的周缘在叠设方向的投影落于所述第二抵接面内。
5.如权利要求4所述的发光器件,其特征在于,所述透光层设有凹槽,所述凹槽自所述透光层远离所述波长转换构件一侧的表面朝向所述波长转换构件凹陷,所述光抑制层容置于所述凹槽内,所述光抑制层和所述透光层在远离所述波长转换构件一侧齐平。
6.如权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述扩展片的反面开设有台阶,两个所述扩展片的所述台阶之间形成所述间隔;
和/或,所述扩展片正面上的绝缘反射涂层沿远离所述间隔的周缘分布,形状呈U型;
和/或,所述电连接部件和所述扩展片之间通过预制锡层连接。
7.如权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述第二出光面和所述光提取构件的内壁之间填充有透明密封部件,所述波长转换构件包括沿靠近所述半导体光源一侧顺序层叠的第一波长转换薄膜和第二波长转换薄膜,所述第一波长转换薄膜激发红色波段的光,所述第二波长转换薄膜激发绿色波段的光,所述透明密封部件抵接密封所述第一波长转换薄膜。
8.如权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述第二出光面和所述光提取构件的内壁之间的间隔填充有透明密封部件,所述波长转换构件包括同时激发红色波段的光和绿色波段的光的第三波长转换薄膜、沿垂直叠设方向分设于所述第三波长转换薄膜两端的反射层以及沿叠设方向分设于所述第三波长转换薄膜两侧的透明层,所述透明层和所述反射层包裹所述第三波长转换薄膜,所述透明密封部件抵接密封所述透明层。
9.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括基板、排列于所述基板的若干发光器件、至少围设于一个所述发光器件周围的反射罩、层叠于若干所述发光器件上的扩散片和增光片,所述发光器件包括权利要求1‑8任一所述发光器件的结构,所述发光器件在平行所述基板方向的投影落于所述反射罩内,所述扩散片与所述反射罩抵接,所述增光片叠设于所述扩散片远离所述反射罩一侧。
说明书 :
发光器件及显示装置
技术领域
背景技术
distance,OD),目前有直接遮挡芯片顶部出光,使顶部发光减少,但此方案会造成芯片顶部
产生发光暗区。
发明内容
置,并且不会造成显示装置的暗区或亮点。
的若干第二出光面,所述电连接面上设置有两个电连接部件;
接面之间的侧壁,用于接收并转换光的波长;
透光层沿叠设方向在所述第二抵接面的投影面积。
所述透光层在远离所述波长转换构件一侧齐平。
且具有粘附性的绝缘反射涂层,两个所述扩展片的正面分别与两电连接部件一一对应连
接,所述绝缘反射涂层以露出所述扩展片背面和部分露出所述扩展片正面的形式覆盖所述
扩展片,所述绝缘反射涂层还填充两个所述扩展片之间的间隔,所述扩展片正面和所述间
隔中的绝缘反射涂层还与所述半导体光源连接。
二波长转换薄膜,所述第一波长转换薄膜激发红色波段的光,所述第二波长转换薄膜激发
绿色波段的光,所述透明密封部件抵接密封所述第一波长转换薄膜;
沿垂直叠设方向分设于所述第三波长转换薄膜两端的反射层以及沿叠设方向分设于所述
第三波长转换薄膜两侧的透明层,所述透明层和所述反射层包裹所述第三波长转换薄膜,
所述透明密封部件抵接密封所述透明层。
散片和增光片,所述发光器件包括以上所述发光器件的结构,所述发光器件在平行所述基
板方向的投影落于所述反射罩内,所述扩散片与所述反射罩抵接,所述增光片叠设于所述
扩散片远离所述反射罩一侧。
一同出射至波长转换构件,从波长转换构件的顶部(第二抵接面)出射白光,经过透光层后
通过透光层的厚度方向以及设有光抑制层的顶部出射白光,顶部白光会被光抑制层部分抑
制。本发明的发光器件,能提升整体出光强度,部分抑制顶部出光,避免现有技术中顶部直
接被全抑制,造成顶部出现暗区且整体亮度损失过大的情况,另外在用于显示装置中,混光
距离可以很小,显示装置也更薄且整体亮度高。
附图说明
波长转换薄膜;26‑第三波长转换薄膜;27‑密封体;271‑透明层;272‑反射层;3‑光提取构
件;4‑透光层;5‑光抑制层;51‑通孔;52‑粗糙面;6‑扩展构件;61‑扩展片;611‑正面;612‑反
面;613‑台阶;614‑遮挡;62‑绝缘反射涂层;7‑预制锡层;8‑透明密封部件;200‑显示装置;
210‑基板;220‑反射罩;230‑扩散片;240‑增光片。
具体实施方式
描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻
全面。
到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
器件产生白光,原理为出射蓝光的半导体光源1,激发波长转换构件2中发红光和绿光的磷
光体以产生白光。当然其他颜色或者其他产生白光的组合也适用本发明实施例的结构。另
外,本发明的发光器件整体尺寸可以做到很小,发光半导体为蓝光芯片时,发光器件整体尺
寸不超过芯片的1.2倍,为芯片级大小。
电连接部件(例如电极),电连接面12与第一出光面11相对设置,若干第二出光面13连接于
电连接面12和第一出光面11之间,本发明实施例的半导体光源1为长方体的蓝光芯片,具有
四个第一出光面11,当然其他形式或形状的半导体光源1这里也不局限于本发明实施例中。
第一抵接面21与第一出光面11接触,在本发明实施例中,波长转换构件2为荧光体薄膜,其
是荧光粉或量子点荧光粉混合硅胶,后均匀喷涂到钢网组成,其他实施例中波长转换构件2
为荧光胶体,其为荧光粉直接混合透明硅树脂后密封于胶体内。
置,同时,围壁还与波长转换构件2的侧壁23抵接,以密封半导体光源1,围壁的顶部与波长
转换构件2的第二抵接面22齐平,使得半导体光源1的出射光经过波长转换构件2后从第二
抵接面22出射。可选的,本发明实施例的光提取构件3包括但不限于采用反射率≥92%的白
墙制备,后面实施例中的光提取构件3都以白墙制备为举例说明。可选的,围壁上还设有与
第二出光面13相对的反射面,本发明实施例中的反射面是与第二出光面13之间呈现<90°
的夹角的倾斜平面,其他实施例中反射面可以是呈现一定弧度的弧面。
2出射产生白光,保证尽可能多的白光进入到透光层4,以上半导体光源1、波长转换构件2以
及光提取构件3的设置,可以避免半导体光源1的蓝光漏出同时提升出光亮度。
方便发光器件的制备。半导体光源1和光提取构件3之间的间隔填充有透明密封部件8,透明
密封体27、光提取构件3以及透光层4抵接密封波长转换构件2。通过设置适当厚度的透光层
4,能够避免发光器件整体厚度过厚,同时还能保证尽可能多的光从透光层4中出射。
后面实施例中的光抑制层5都以白墙制备为举例说明。现有的封装结构中,一般是直接用白
墙或者DBR全覆盖芯片顶部或者全覆盖顶部出光面实现顶部光抑制,这样会导致整个结构
光亮度损失大,顶部出光抑制过大也会在顶部形成暗区同时大大降低了出光亮度。本发明
实施例一中光抑制层5沿叠设方向在第二抵接面22的投影面积小于透光层4沿叠设方向在
第二抵接面22的投影面积,在实施例一中,透光层4的顶面覆设光抑制层5,光抑制层5、透光
层4和第二抵接面22三者的周缘在叠设方向的投影均重合,只在光抑制层5上开设若干贯穿
的开孔,即光抑制层5的周缘与透光层4的周缘齐平,但是在光抑制层5上开设开孔,使得光
抑制层5的面积小于透光层4的顶面面积,可选的,若干开孔均匀分布在光抑制层5上,通过
控制若干开孔的总面积在光抑制层5面积的占比,以调整对顶部光的抑制情况,继而控制顶
部出光。可选的,通过激光束在光抑制层5上进行开孔,可以在光抑制层5上形成等距且致密
的开孔,以均匀抑制发光器件顶部出光。
取构件3和透光层4的结构和位置关系与实施例一相同,具体参阅实施例一中的描述,这里
不再赘述。实施例二与实施例一的区别在于光抑制层5的结构设置不同。实施例二中的光抑
制层5叠设于透光层4远离波长转换构件2的顶面,用于部分抑制透光层4的顶面出光亮度。
本发明实施例二中的光抑制层5沿叠设方向在第二抵接面22的投影面积小于透光层4沿叠
设方向在第二抵接面22的投影面积,在实施例二中,透光层4的顶面覆设光抑制层5,透光层
4和第二抵接面22两者的周缘在叠设方向的投影重合,光抑制层5的周缘在叠设方向的投影
落于透光层4内,即光抑制层5只覆盖透光层4顶面的中央而露出透光层4顶面的四周。可选
的,为了使光抑制层5与透光层4之间的结合更紧密,透光层4上开设有凹槽(图未示),凹槽
自透光层4顶面朝向波长转换层凹陷,光抑制层5容设于凹槽内。可选的,在光抑制层5和凹
槽连接的侧面分别可以设置配合的凹凸纹路(图未示),能够牢固光抑制层5和凹槽之间的
连接。
构件3和透光层4的结构和位置关系与实施例一和实施例二中的相同,具体参阅实施例一中
的描述,这里不再赘述。实施例三与实施例一和实施例二的区别在于光抑制层5的结构设置
不同。光抑制层5,光抑制层5和透光层4沿叠设方向在第二抵接面22的投影面积均等于第二
抵接面22的面积,即光抑制层5全覆盖透光层4远离波长转换构件2一侧,另外在光抑制层5
背离透光层4一侧的表面为粗糙面52,由于光抑制层5全覆盖透光层4顶部出光一侧,为了让
光抑制层5能够抑制出光的同时部分透光,因此,将光抑制层5背离透光层4一侧表面粗化,
形成雾面,使顶部透过部分光。
同出射至波长转换构件2,从波长转换构件2的第二抵接面22出射白光,经过透光层4后通过
透光层4的厚度方向以及设有光抑制层5的顶部出射白光,顶部白光会被光抑制层5部分抑
制,或通过均匀且致密的若干开孔部分透光;或通过光抑制层5仅对透光层4顶部中央区域
的光进行抑制,透光层4顶部的外周可以正常透过光;或通过光抑制层5出光一侧粗化增加
透光。以上实施例的发光器件,能提升整体出光强度,部分抑制顶部出光,避免现有技术中
顶部直接被全抑制,造成顶部出现暗区且整体亮度损失过大的情况,另外在用于背光装置
中,混光距离小,背光装置也更薄且整体亮度高。
波长转换构件2、光提取构件3和透光层4的结构和位置关系可以与实施例一至实施例三中
的至少一种相同,具体参阅实施例一至实施例三中的描述,这里不再赘述。实施例四在实施
例一至实施例三结构的基础上设置了用于扩展半导体光源1的电连接部件面积的扩展构件
6。前文记载的发光器件在实际应用中,需要将其电连接结构(电极)固接到对应连接部件
(如载板上的焊盘),由于发光器件本身尺寸很小,其对应的电连接结构更小,固接难度会更
大,因此,往往会在发光器件的电连接结构制备扩展焊盘,以此扩大电连接结构的焊接面
积,但是目前的扩展焊盘都是在一块絶縁基板,在基板正反面均设置导电的扩展焊盘,絶縁
基板中间开设通孔,通孔连通正反面的扩展焊盘,通孔内填充导电材料。这种扩展焊盘整体
厚度如果做的太薄,通孔内填充的金属层很容易发生断裂,通常整体厚度大于100μm,厚度
较大,会增加发光器件整体厚度。本发明实施例四的扩展构件6能够做得更薄,厚度能做到
小于50μm。
源1的两个电连接部件一一对应连接,各扩展片61具有相对设置的正面611和反面612,各扩
展片61的正面611和电连接部件焊接,绝缘反射涂层62以完全露出扩展片61反面612和部分
露出扩展片61正面611的形式覆盖所述扩展片61,同时绝缘反射涂层62还填充两个扩展片
61的间隔,间隔内的绝缘反射涂层62既可以起到连接两个扩展片61的作用,还可以用于连
接扩展片61和半导体光源1,而扩展片61正面611部分覆盖的绝缘反射涂层62可以用于连接
半导体光源1和扩展片61,由于在制备过程中,需要多次在粘附膜(例如UV膜)上转移,因此
要保证扩展片61和半导体光源1之间连接的牢固性,否则会出现扩展片61脱落的问题。可选
的,扩展片61可以选用铜材、金材等导电性能好的金属;可选的,两个扩展片61为厚度均匀
且体积大小相同。可选的,绝缘反射涂层62可以选用常规的白油。绝缘反射层272还可以起
到反射半导体光源1出射的光线和/或光抑制层5反射的光线。
例三的基础上,在扩展片61的反面612设有台阶613,台阶613由扩展片61的反面612朝向正
面611凹陷形成,两个扩展片61的台阶613相对,朝向间隔设置,形成的间隔在叠设方向截面
为等腰梯形,以上两个扩展片61的设置,可以使得两个扩展片61的正面611之间的间隔距离
S1比较小,而两个扩展片61反面612之间的间隔距离S2大于S1,正面611满足两个电连接部
件距离比较近的条件,反面612满足贴装时两个焊盘离得远的条件,同时由于两个扩展片61
之间的间隔为等腰梯形,则间隔内填充的绝缘反射涂层62也为等腰梯形,间隔内呈等腰梯
形的绝缘反射涂层62不论是连接两个扩展片61还是连接扩展片61和半导体光源1的牢固度
都得到了提升。
不够,可选的,由于扩展片61正面611上的绝缘反射涂层62需要给电连接部件预留连接空
间,则绝缘反射涂层62只能部分覆盖扩展片61正面611,又由于两个电连接部件之间的距离
比较近且两个电连接部件分别对应连接两个扩展片61,则电连接部件与扩展片61正面611
连接处应该是靠近间隔处,优选的,扩展片61正面611上的绝缘反射涂层62沿扩展片61正面
611远离间隔的周缘分布,形状呈U型,在制备U型绝缘反射涂层62时,在扩展片61正面611形
成T型遮挡614,形成U型的开口对准间隔处,这种设置使得绝缘反射涂层62均匀分布于扩展
片61正面611,起到很好的粘附扩展片61和半导体光源1的作用,同时,又不会影响电连接部
件与扩展片61正面611的连接。
与电连接部件焊接固定一起,如果扩展片61和电连接部件之间的焊接(一次回流焊)采用常
规锡膏固化连接,二次回流焊时,为了不影响一次回流焊的牢固度,二次回流焊过程使用低
温锡膏焊接扩展片61的反面612,这样影响了焊接强度。因此,为了保证二次回流焊的焊接
强度且又不熔化一次回流焊的焊接,扩展片61正面611和电连接部件之间通过预制锡层7连
接,预制锡层7和锡膏不同,预制锡层7内部不含有助焊剂,预制锡层7的金属锡和扩展片61
或者电连接部件中的金属共晶,进而使扩展片61和电连接部件之间连接处的熔点更高且牢
固度更强。可选的,预制锡层7蒸镀于电连接部件上,或预制锡层7电镀于扩展片61上。
一、二、三和四的结构基础上,本发明实施例五的发光器件可以包括半导体光源1、波长转换
构件2、光提取构件3、透光层4、光抑制层5,光抑制层5和/或扩展构件6,并对其中的波长转
换结构进行改进,其他结构描述可以参阅实施例一、二、三和四。请参阅图14‑图16,本发明
实施例五提供了两种不同的波长转换结构,以提高红色荧光粉的密封性。第一种波长转换
构件2的结构包括沿靠近半导体光源1一侧顺序层叠的第一波长转换薄膜24和第二波长转
换薄膜25,第一波长转换薄膜24激发红色波段的光,第二波长转换薄膜25激发绿色波段的
光,透明密封部件8抵接密封第一波长转换薄膜24,通过将第一波长转换薄膜24密封在第二
波长转换薄膜25、光提取构件3以及透明密封部件8之内以提升红色荧光粉的密封性。第二
种波长转换构件2的结构包括同时激发红色波段的光和绿色波段的光的第三波长转换薄膜
26以及包裹第三波长转换薄膜26的密封体27,密封体27包括沿垂直叠设方向分设于第三波
长转换薄膜26两端的反射层272以及沿叠设方向分设于第三波长转换薄膜26两侧的透明层
271,透明层271和反射层272包裹第三波长转换薄膜26,透明密封部件8抵接密封透明层
271,通过外围的密封体27提升红色荧光粉的密封性。
件结构,若干发光器件均匀排列于基板210上,反射罩220至少围设于一个发光器件周围,例
如,一个反射罩220可以罩设9个(3*3)均匀排列的发光器件,或者4个(2*2)均匀排列的发光
器件等等,扩散片230和增光片240沿靠近发光器件一侧顺序层叠于若干发光器件上,发光
器件在平行基板210方向的投影落于反射罩220内,即发光器件相对于基板210的高度低于
反射罩220相对于基板210的高度,扩散片230可以直接盖设在反射罩220上,扩散片230几乎
直接贴设于发光器件,混光距离趋近于零,形成超薄显示装置200,且不会出现亮点或暗区,
整体亮度也强。
盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范
围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。