CN115803900A - 发光设备及图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的实施例的发光设备(1)包括:具有一个表面(11S1)的支撑构件(11);发光元件(12),在支撑构件(11)的所述一个表面(11S1)上提供;波长转换部(13),与发光元件(12)并列地部署在支撑构件(11)的所述一个表面上(11S1);以及光反射构件(14),隔着波长转换部(13)与发光元件(12)相对部署,并形成相对于支撑构件(11)的所述一个表面(11S1)倾斜的光反射表面(14S3)。
Description
技术领域
本公开涉及具有多个发光元件作为光源的发光设备,以及包括发光设备的图像显示装置。
背景技术
例如,PTL 1公开了在其中依次堆叠N侧层、发光层和P侧层的发光元件上方在光输出侧部署波长转换层。
引文列表
专利文献
PTL 1:日本未经审查的专利申请公开No.2019-204823
发明内容
在此提及,为了提高波长转换效率,要求使用量子点等对从发光元件发射的光执行波长转换并对其提取的发光设备。
期望提供一种使得有可能提高波长转换效率的发光设备以及包括该发光设备的图像显示装置。
本公开的实施例的发光设备包括:具有一个表面的支撑构件;发光元件,设置在支撑构件的所述一个表面上;波长转换部,与发光元件并列地部署在支撑构件的所述一个表面上;以及光反射构件,隔着波长转换部与发光元件相对部署,并形成相对于支撑构件的所述一个表面倾斜的光反射表面。
本公开的实施例的图像显示装置包括实施例的发光设备作为一个或多个发光设备。
在本公开的实施例的发光设备和本公开的实施例的图像显示装置中,发光元件和波长转换部并列布置,并且构成倾斜光反射表面的光反射构件进一步隔着波长转换部与发光元件相对部署。这确保从发光元件发射的光通过波长转换部的光路长度。
附图说明
图1的(A)是根据本公开的实施例的发光设备的构造的示例的示意性横截面视图,并且图1的(B)是其示意性平面图。
图2是图1中所示的发光元件的构造的示例的示意性横截面视图。
图3是本公开的发光设备的构造的另一个示例的示意性平面图。
图4是本公开的发光设备的构造的另一个示例的示意性平面图。
图5是包括本公开的发光设备的显示装置的构造的示例的透视图。
图6是图5中所示的图像显示装置的布线布局的示例的示意性视图。
图7的(A)是根据本公开的修改示例1的发光设备的构造的示例的示意性横截面视图,并且图7的(B)是其示意性平面图。
图8是根据本公开的修改示例2的发光设备的构造的示例的示意性横截面视图。
图9是根据本公开的修改示例3的发光设备的构造的示例的示意性平面图。
图10是根据本公开的修改示例3的发光设备的构造的另一个示例的示意性平面图。
图11是根据本公开的修改示例4的发光设备的构造的示例的示意性平面图。
图12是根据本公开的修改示例4的发光设备的构造的另一个示例的示意性平面图。
图13是根据本公开的修改示例5的发光设备的构造的示例的示意性平面图。
图14是根据本公开的修改示例6的发光设备的构造的示例的示意性横截面视图。
图15的(A)是根据本公开的修改示例7的发光设备的构造的示例的示意横截面视图,并且图15的(B)是其示意性平面图。
图16是根据本公开的修改示例7的发光设备的构造的另一个示例的示意性平面图。
图17是包括本公开的发光设备的显示装置的构造的另一个示例的透视图。
图18是图17中所示的安装基板的构造的透视图。
图19是图18中所示的单位基板的构造的透视图。
具体实施方式
在下文中,参考附图详细给出本公开的实施例的描述。以下描述仅仅是本公开的具体示例,并且本公开不应当限于以下方面。而且,本公开不仅限于附图中所示的每个组件的布置、维度、维度比等。要注意的是,描述是按以下次序给出的。
1.实施例(其中发光元件和波长转换部并列布置并且分隔壁的一个侧表面用作倾斜的光反射表面的发光设备示例)
1-1.发光设备的构造
1-2.图像显示装置的构造
1-3.工作和效果
2.修改示例1(在将发光元件置于中间的两侧设置有波长转换部及光反射表面的示例)
3.修改示例2(使用平面型发光元件的示例)
4.修改示例3(将相邻颜色像素之间的分隔壁形成角度的示例)
5.修改示例4(其中波长转换部的面积响应于量子点的波长转换效率而改变的示例)
6.修改示例5(跨发光元件的整个外周提供波长转换部的示例)
7.修改示例6(在波长转换部的底表面和与光反射表面接触的其侧表面上提供散热部的示例)
8.修改示例7(对每个颜色像素部署多个发光元件的示例)
9.修改示例8(图像显示装置的另一个示例)
<1.实施例>
图1的(A)示意性地图示了根据本公开的实施例的发光设备(发光设备1)的横截面构造的示例,并且图1的(B)示意性地图示了其平面构造的示例。发光设备1适用于与构成被称为所谓的LED显示器的图像显示装置(例如,图像显示装置100,参见图5)的显示像素的RGB对应的颜色像素中的每一个。在本实施例的发光设备1中,例如,发光元件12和波长转换部13并列布置在支撑基板11的表面11S1上,并且光反射的倾斜表面14S3进一步部署在支撑基板11的表面11S1上,波长转换部13插入其间。
(1-1.发光设备的构造)
如上所述,发光设备1包括例如与构成图像显示装置100的显示像素的RGB对应的相应颜色像素(红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B)。红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B在支撑基板11的表面11S1上各自包括发光元件12和与RGB对应的波长转换部13(红色RGB转换部13R、绿色转换部13G或蓝色转换部13B)。红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B例如通过分隔壁14彼此分离。在分隔壁14中,与其间夹着波长转换部13的发光元件12相对的壁表面用作光反射的倾斜表面14S3。另外,在发光元件12的上方部署有光阻挡构件15。在下文中,对发光设备1的组件中的每一个给出描述。
支撑基板11例如是其中制作发光元件12的元件驱动电路等的硅基板。
发光元件12例如是纳米柱型或纳米线型发光二极管(LED)。图2示意性地图示了纳米柱型发光元件12的横截面构造的示例。发光元件12包括例如n型晶体结构12A、活性层12B、p型半导体层12C、n电极12D和p电极12E。
n型晶体结构12A由例如n型基于GaN的半导体材料形成。n型晶体结构12A例如如图1和2中所示在与支撑基板11的表面11S1垂直的方向(Z轴方向)上竖立成大致六角柱状,并且具有其侧表面的面积大于其顶表面的面积的形状。
活性层12B例如沿着n型晶体结构12A的侧表面和顶表面设置。活性层12B例如具有交替堆叠InGaN和GaN的多量子阱结构,在层内具有发光区域。例如,活性层12B在具有430nm以上且500nm以下的发射波长的蓝色区域中发射光。除此之外,例如,活性层12B可以在具有350nm以上且430nm以下的发射波长的紫外区域中发射光。
p型半导体层12C沿着活性层12B的侧表面和顶表面设置。p型半导体层12C例如由p型基于GaN的半导体材料形成。
n电极12D为多个发光元件12中的每一个独立地提供,并且例如从与支撑基板11的表面11S1相对的表面一侧贯通支撑基板11,以与n型晶体结构12A接触。n电极12D例如可以使用诸如ITO(氧化铟锡)或IZO(氧化铟锌)之类的透明电极材料形成。此外,n电极12D也可以使用诸如钯(Pd)、钛(Ti)、铝(Al)、铂(Pt)、银(Ag)、镍(Ni)或金(Au)之类的金属材料形成。
p电极12E被设置成覆盖p型半导体层12C的周边。p电极12E例如由诸如ITO、IZO、氧化锡(SnO)或氧化钛(TiO)之类的透明电极材料形成。例如,p电极12E可以被设置为多个发光元件12的共有层。
钝化膜12F进一步在p电极12E周围设置。钝化膜12F是为了保护发光元件12的表面而设置的。钝化膜12F例如由氧化硅(SiO)、氮化硅(SiN)等形成。在p电极12E如上所述被设置为多个发光元件12的共有层的情况下,例如,钝化膜12F可以被设置为多个发光元件12的共有层,类似于p电极12E。
波长转换部部(红色转换部13R、绿色转换部13G和蓝色转换部13B)被提供为将从在红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B中的每一个中设置的发光元件12发射的光转换成期望的波长(例如,红色(R)、绿色(G)或蓝色(B))以进行发射。
红色转换部13R、绿色转换部13G、蓝色转换部13B例如包括与R、G、B相应颜色对应的量子点。具体而言,在获得红光的情况下,量子点可以选自例如InP、GaInP、InAsP、CdSe、CdZnSe、CdTeSe、或CdTe等。在获得绿光的情况下,量子点可以选自例如InP、GaInP、ZnSeTe、ZnTe、CdSe、CdZnSe、CdS或CdSeS等。在获得蓝光的情况下,量子点可以选自ZnSe、ZnTe、ZnSeTe、CdSe、CdZnSe、CdS、CdZnS、及CdSeS等。在上述那些当中,优选地使用不含镉(Cd)的材料。
量子点转换效率具有入射光强度依赖性和温度依赖性。一般而言,量子点转换效率对于它们中的任何一个都有简单降低的趋势。因此,在相同的总光量入射在量子点上的情况下,当光量不均匀时,在高强度范围内的效率会大大降低,从而使得总效率也低于在高平均入射时的效率。为此,如图1中所示,波长转换部13优选地在与发光元件12接近并面对其的侧表面的下部以及与分隔壁14的倾斜表面14S3接触的上部和下部具有弯曲表面。这允许减少每单位面积的入射光量以及抑制转换效率的降低。这种形状可以通过使用例如各向同性蚀刻、阴影掩模光刻等形成。
要注意的是,例如,在从发光元件12发射蓝光的情况下,可以不设置蓝色像素B的蓝色转换部13B如图3中所示。此外,例如,可以调整生长基板的角度,从而将发光元件12形成为大致六角柱状竖立,以允许大致六角柱形的发光元件12的一个表面(例如,表面12S)和波长转换部13的靠近发光元件12的侧表面彼此面对,例如,如图4中所示。
另外,也可以在发光元件12与波长转换部13之间存在空气层;可替代地,可以嵌入透光的SiO膜或树脂层。在嵌入树脂层的情况下,可以将诸如二氧化钛(TiO2)之类的纳米颗粒作为散射材料分散在树脂层中。
分隔壁14分隔红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B,并且防止相邻颜色像素之间的颜色混合。对于红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B中的每一个,分隔壁14在内部形成例如大致矩形形状的空间,并且发光元件12和波长转换部13(红色颜色转换部13R、绿色转换部13G或蓝色转换部13B)设置在内部空间中。在构成分隔壁14内的空间的四个壁表面中,隔着波长转换部13与发光元件12相对的一个壁表面用作相对于分隔壁14的底表面14S2成90°以下的角度的倾斜表面14S3。这个倾斜表面14S3与本公开的“光反射表面”的具体示例对应,并且其上形成有倾斜表面14S3的分隔壁14部分与本公开的“光反射构件”的具体示例对应。另一个壁表面大致垂直于支撑基板11的表面11S1竖立。
分隔壁14例如使用诸如铝(Al)、银(Ag)和铑(Rh)之类的光反射金属材料形成。除此之外,分隔壁14也可以例如通过蚀刻硅基板而形成为具有图1中所示的分隔壁14的形状,并且其表面可以涂覆诸如Al之类的金属膜以供形成。这使得分隔壁14能够形成为与大直径硅台阶具有良好的兼容性。
光阻挡构件15被设置为防止从发光元件12发射的零阶光从发光设备1中被提取,并部署在发光元件12的上方。光阻挡构件15例如由分隔壁14的上表面14S1支撑,并延伸到波长转换部13的一部分。例如,除了光阻挡特性之外,光阻挡构件15优选地还具有与分隔壁14类似的光反射性,并且可以例如使用诸如Al、Ag和Rh之类的金属材料来形成。这允许从发光元件12向上发射的光被光阻挡构件15反射,从而提高从发光元件12出射的导光效率。这个光阻挡构件15与本公开的“光反射膜”的具体示例对应。
要注意的是,在光阻挡构件15的下表面(与发光元件12相对的表面)上设置光反射膜也使得能够实现类似的效果。除此之外,也可以使用例如选择性地反射从发光元件12发射的波长的光的二向色镜来形成光阻挡构件15。
如图1的(A)和(B)中所示,通过上述构造,从发光元件12发射的光L直接入射到分隔壁14的壁表面上或由其反射,以入射到波长转换部13,被转换成期望的波长,然后从波长转换部13的没有形成光阻挡构件15的顶表面发射。
(1-2.图像显示装置的构造)
图5是本公开的图像显示装置(图像显示装置100)的概要构造的示例的透视图。图像显示装置100被称为所谓的LED显示器,并将本实施例的发光设备1用于显示像素。如图5中所示,例如,图像显示装置100包括显示面板110和驱动显示面板110的控制电路140。
显示面板110包括彼此重叠的安装基板120和对置基板130。对置基板130具有用作图像显示表面的表面,并且在其中央部分处具有显示区域100A,以及作为显示区域100A周围的非显示区域的框架区域100B。
图6图示了在对置基板130侧上安装基板120的表面中与显示区域100A对应的区域的布线布局的示例。在安装基板120的表面中与显示区域100A对应的区域中,例如,如图6中所示,形成多个数据布线线121以在预定的方向延伸,并以预定的节距并行布置。在安装基板120的表面中与显示区域100A对应的区域中,例如进一步形成多个扫描布线线122以在与数据布线线121相交(例如,正交)的方向上延伸,并以预定的节距并行布置。数据布线线121和扫描布线线122各自包括例如导电材料,诸如Cu(铜)。
扫描布线线122在例如最上层上形成,并在例如基底材料的表面上形成的绝缘层(未示出)上形成。要注意的是,安装基板120的基底材料包括例如硅基板、或树脂基板等,并且基底材料上的绝缘层包括例如氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO)、氧化铝(AlO)或树脂材料。同时,数据布线线121在与包括扫描布线线122的最上层不同的层(例如,最上层下方的层)中形成,并且例如在基底材料上的绝缘层内形成。
数据布线线121与扫描布线线122的交叉部分的周边与显示像素123对应,并且多个显示像素123在显示区域100A内以矩阵形状布置。每个显示像素123安装有例如包括与RGB对应的颜色像素(红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B)的发光设备1。要注意的是,图6例示了三个颜色像素(红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B)构成一个显示像素123以使得红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B分别输出红光、绿光和蓝光的情况。
发光设备1设有例如针对红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B中的每一个部署的一对端子电极,或者设有端子电极,其中一个由红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B共享,并且另一个为红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B中的每一个而设置。此外,端子电极中的一个电耦合到数据布线线121,并且端子电极中的另一个电耦合到扫描布线线122。例如,端子电极中的一个电耦合到在数据布线线121中提供的分支121A的尖端处的衬垫电极121B。另外,例如,端子电极中的另一个电耦合到在扫描布线线122中提供的分支122A的尖端处的衬垫电极122B。
例如,在最上层中形成衬垫电极121b和122b中的每一个,并且例如在安装每个发光设备1的位置处提供,如图6中所示。在此,衬垫电极121B和122B各自包括例如导电材料,诸如Au(金)。
安装基板120还设有例如多个支撑柱(未示出)来调节安装基板120与对置基板130之间的间隔。可以在面向显示区域100A的区域内提供支撑柱,或者可以在面向框架区域100B的区域内提供。
对置基板130包括例如玻璃基板、或树脂基板等。在发光设备1侧上的对置基板130的表面可以是平坦的,但优选地是粗糙表面。可以跨面向显示区域100a的整个区域提供粗糙表面,或者可以只在面向显示像素123的区域中提供。粗糙表面具有从红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B发射的光束入射在粗糙表面上的精细不均匀性。粗糙表面的不均匀性可以通过例如喷砂、干法蚀刻等来制备。
控制电路140基于图像信号驱动每个显示像素123(每个发光设备1)。控制电路140由例如耦合到显示像素123的驱动数据布线线121的数据驱动器和驱动耦合到显示像素123的扫描布线线122的扫描驱动器配置。例如,如图5中所示,控制电路140可以与显示面板110分开提供并经由布线线耦合到安装基板120,或者可以安装在安装基板上120上。
(1-3.工作和效果)
在本实施例的发光设备1中,发光元件12和波长转换部13在支撑基板11的表面11S1上并列布置,并且光反射的倾斜表面14S3进一步部署在支撑基板11的表面11S1上,波长转换部13插入其间。这确保从发光元件12发射的光通过波长转换部13的光路的长度。这将在下文中描述。
如上所述,在使用所谓的微型LED作为光源的图像显示装置中,包括例如量子点的波长转换层部署在每个微型LED上方,并且使用提取通过波长转换层转换成期望波长的光作为RGB的每种颜色光束的图像显示元件。
但是,在具有这种结构的图像显示元件中,一般难以在波长转换层中高效地对从微型LED发射的光(激发光)进行波长转换,从而造成诸如色移、亮度降低和发热等问题。顺便提及,例如,色移是由例如作为激发光从微型LED发射的蓝光的泄漏而没有被波长转换层转换造成的。此外,色移是由于分别与红色和绿色对应的量子点的低波长转换效率引起的缺少红光分量和绿光分量而造成的。降低的亮度是由具有不同波长转换效率的颜色像素之间的白平衡的调整以及与之相关联的不同光提取效率以及由发光系数等造成的。发热是由例如为了调整白平衡而不必要的蓝光分量的处理造成的。
该问题能够例如通过增加波长转换层的厚度以确保有助于转换效率的光路的长度来解决。但是,增加波长转换层的厚度造成诸如形成波长转换层的步骤的难度级别增加以及由于将相邻的波长转换层彼此分开的像素分离层的纵横比增加而引起的工作难度级别增加之类的问题。此外,波长转换层的增加的厚度不利于显示像素的小型化。这些问题在使用微型LED的自发光型微型显示器中尤为重要。
相对于此,在本实施例的发光设备1中,发光元件12和波长转换部13并列布置,并且光反射性倾斜表面14S3在波长转换部13的后表面(与面对发光元件12的侧表面相对的表面)的一侧提供。这允许从发光元件12发射并被波长转换部13波长转换的光从发光设备1被提取。这使得有可能确保从发光元件12发射并通过波长转换部分13的光(激发光)的光路的长度。
如上所述,与将波长转换层部署在发光元件12上方的情况相比,在本实施例的发光设备1中,有可能充分且容易地确保从发光元件12发射并通过波长转换部分13的光(激发光)的光路的长度,从而使得有可能提高波长转换部13中的波长转换效率。
此外,在本实施例的发光设备1中,发光元件12和波长变换部13并列布置,从而使得有可能减小发光设备1的高度。
特别地,将本实施例的发光设备1用作自发光型微型显示器的显示像素使得有可能实现具有优异显示质量的微型显示器,其中色移、亮度降低、发热等得到改善。
接下来,给出本公开的修改示例(修改示例1至8)的描述。在下文中,与上述第一实施例相似的组件由相同的附图标记表示,并适当地省略其描述。
<2.修改示例1>
图7的(A)示意性地图示了根据本公开的修改示例1的发光设备(发光设备1A)的横截面构造的示例,并且图1的(B)示意性地图示了其平面构造的示例。本修改示例的发光设备1A与前述实施例的不同之处在于,例如,发光元件12例如部署在具有大致矩形形状的分隔壁14内的空间的中央,并且波长转换部13和光反射的倾斜表面14S3隔着发光元件12在两侧提供。
以这种方式,在本修改示例中,在发光元件12的两侧都提供波长转换部13和倾斜表面14S3,从而使得有可能减少从发光元件12发射的光(激发光)直到光入射在波长转换部13上之前在分隔壁14的壁表面处反射的次数。因此,与前述实施例相比,有可能提高从发光元件12发射的光的使用效率。
<3.修改示例2>
图8示意性地图示了根据本公开的修改示例2的发光设备(发光设备1B)的横截面构造的示例。前述实施例等已经给出了使用纳米柱型或纳米线型发光二极管(LED)作为发光元件12的示例。但是,例如,如图8中所示,本技术在例如仅在与支撑基板11的表面11S1平行的表面上具有活性层的平面型LED用于发光元件12的情况下也是有效的;有可能获得与前述实施例类似的效果。
<4.修改示例3>
图9和10各自示意性地图示了根据本公开的修改示例3的发光设备(发光设备1C)的平面构造的示例。前述实施例给出了其中将相邻的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B彼此隔开的分隔壁14的相对的壁表面14S4大致彼此平行的示例;但这不是限制性的。
例如,如图9中所示,分隔壁14的壁表面14S4在平面图中可以具有大致梯形形状,以允许例如相对的壁表面14S4之间的宽度从部署发光元件12的一侧朝着倾斜表面14S3的一侧逐渐变宽。此外,在如上述修改示例1中所述波长转换部13和倾斜表面14S3隔着发光元件12在两侧提供的情况下,如图10中所示,分隔壁14的壁表面14S4可以在平面图中具有大致六边形形状,以允许例如相对的壁表面14S4之间的宽度从部署有发光元件12的壁表面14C4的中央朝着倾斜表面14S3的一侧逐渐变窄。
以这种方式,使隔壁14的对置的壁面14S4形成角度允许将由壁表面14S4反射的光向波长转换部13高效地反射。因此,除了前述实施例的效果等之外,有可能进一步提高从发光元件12发射的光的利用效率。
<5.修改示例4>
图11示意性地图示了根据本公开的修改示例4的发光设备(发光设备1D)的平面构造的示例。前述实施例已经给出了红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B具有大致相同面积的情况的示例;但这不是限制性的。例如,红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B的面积可以是与相应波长转换部13(红色转换部13R、绿色转换部13G和蓝色转换部13B)的波长转换效率对应的面积。
具体而言,如上所述,在使用发射蓝光的发光元件12的情况下,从发光元件12发射的光可以在蓝色像素B中原样使用,因此蓝色颜色转换部13B可以被省略。在那种情况下,例如,如图11中所示,可以使蓝色像素B的面积小于红色像素R和绿色像素G的面积,因此例如电路16等可以设置在空阔空间中。
此外,一般而言,与绿色对应的量子点的波长转换效率低于与红色对应的量子点的波长转换效率。因此,例如,如图12中所示,绿色像素G可以在蓝色像素B的缩小的空间中延伸,以确保通过绿色转换部13G内部的光的光路的长度。这使得有可能提高绿色像素G中的波长转换效率。因此,有可能提高红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B中的光束的使用效率并提高亮度。
<6.修改示例5>
图13示意性地图示了根据本公开的修改示例5的发光设备(发光设备1E)的平面构造的示例。本修改示例与上述实施例的不同之处在于,例如,波长转换部13设置在纳米柱型发光元件12的整个外周。
以这种方式,在发光元件12的整个外周提供波长转换部13使得有可能进一步确保通过波长转换部13内部的光的光路的长度。这使得与前述实施例相比有可能进一步提高波长转换效率。
<7.修改示例6>
图14示意性地图示了根据本公开的修改示例6的发光设备(发光设备1F)的横截面构造的示例。本修改示例与前述实施例的不同之处在于,跨波长转换部13的底表面和与倾斜表面14S3接触的其侧表面提供散热部17。
散热部17使波长转换时生成的热量散发以降低波长转换部13中的温度升高。散热部17优选地由例如光反射金属膜(诸如Al)形成以确保倾斜表面14S3的光反射性。这个散热部17与本公开的“散热构件”的具体示例对应。
以这种方式,在本修改示例中,跨波长转换部13的底表面和与倾斜表面14S3接触的侧表面设置散热部17。由此,这允许降低由于波长转换时生成的热量而引起的波长转换部13的温度上升,并且抑制构成波长转换部13的量子点的波长转换效率的降低。因此,与前述实施例相比,有可能进一步提高波长转换效率。
<8.修改示例7>
图15的(A)示意性地图示了根据本公开的修改示例7的发光设备(发光设备1G)的横截面构造的示例,并且图15的(B)示意性地图示了其平面构造的示例。本修改示例与前述实施例的不同之处在于,为红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B中的每一个提供多个(在本例中为四4个)发光元件12。
要注意的是,虽然图15图示了将四个发光元件12布置为两行两列的示例,但是多个发光元件12的布置示例不限于此。例如,如图16中所示,例如,三个发光元件12可以交替布置。
以这种方式,可以为每个颜色像素(红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B)提供多个发光元件12。与提供一个发光元件12的情况相比,这使得有可能进一步降低发光元件12的高度。此外,与提供一个发光元件12的情况相比,入射到波长转换部13的光线被均匀化,从而使得有可能进一步提高波长转换效率。此外,有可能减少波长转换部13中的热生成。
<9.修改示例8>
图17是使用本公开的发光设备(例如,发光设备1)的显示图像装置的另一个构造示例(图像显示装置200)的透视图。图像显示装置200被称为所谓的平铺显示器,其中LED被用作光源、并且本实施例的发光设备1被用作显示像素。例如,如图17中所示,图像显示装置200包括显示面板210和驱动显示面板210的控制电路240。
显示面板210包括彼此重叠的安装基板220和对置基板230。对置基板230具有用作图像显示表面的表面,并且在其中央部分具有显示区域,并且在显示区域周围具有作为非显示区域的框架区域(均未示出)。例如,对置基板230隔着预定间隙部署在面对安装基板220的位置。要注意的是,对置基板230可以与安装基板220的顶表面接触。
图18示意性地图示了安装基板220的构造的示例。例如,如图18中所示,安装基板220由以图块形状铺设的多个单位基板250构成。要注意的是,图18图示了其中安装基板220由九个单位基板250构成的示例;但是,单位基板250的数量可以是十个或更多,或者可以是八个或更少。
图19图示了单位基板250的构造的示例。单位基板250包括例如发光设备1,该发光设备1包括铺设成图块形状的多个红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B,以及支撑相应发光设备1的支撑基板260。每个单位基板250还包括控制基板(未示出)。支撑基板260例如由金属框架(金属板)、布线基板等构成。在支撑基板260由布线基板构成的情况下,支撑基板260也有可能用作控制基板。此时,支撑基板260或控制基板中的至少一个电耦合到每个发光设备1。
以上已经参考实施例和修改示例1至8给出了描述;但是,本公开不限于前述实施例,并且可以以多种方式进行修改。例如,在前述实施例等中例示的发光元件12的构成要素、布置、数量等仅仅是示例性的。不需要包括所有构成要素,并且还可以包括其它构成要素。
此外,关于前述修改示例1至8,可以将相应的构造彼此组合。例如,修改示例1、3至7已经给出了其中使用纳米柱型发光元件12的示例;但是,在使用修改示例2中所示的平面型发光元件12的情况下,也有可能获得相似的效果。
另外,前述实施例等已经给出了其中将发光设备1等应用于图像显示装置100、200等的示例;但是,本公开的发光设备1等也可以用作照明装置。
要注意的是,本文描述的效果仅仅是示例性的并且不限于此,并且还可以包括其它效果。
本技术还可以具有以下构造。根据以下构造的本技术,发光元件和波长转换部并列布置,并且构成倾斜光反射表面的光反射构件进一步被部署为与发光元件相对,具有插入其间的波长转换部。这确保从发光元件发射的光通过波长转换部的光的光路的长度。因此,有可能提高波长转换效率。
(1)
一种发光设备,包括:
具有一个表面的支撑构件;
发光元件,提供在所述支撑构件的所述一个表面上;
波长转换部,与所述发光元件并列地部署在所述支撑构件的所述一个表面上;以及
光反射构件,隔着所述波长转换部与发光元件相对部署,所述光反射构件形成相对于所述支撑构件的所述一个表面倾斜的光反射表面。
(2)
根据(1)所述的发光设备,还包括在所述发光元件的上方的光反射膜。
(3)
根据(2)所述的发光设备,其中所述光反射膜从所述发光元件的上方延伸到所述波长转换部的一部分。
(4)
根据(1)至(3)中的任一项所述的发光设备,其中所述波长转换部和所述光反射构件隔着所述发光元件各自部署在两侧。
(5)
根据(1)至(4)中的任一项所述的发光设备,还包括分隔壁,该分隔壁部署在所述支撑构件的所述一个表面上并且包围所述发光元件的外围。
(6)
根据(5)所述的发光设备,其中所述分隔壁的壁表面的至少一部分构成所述光反射构件。
(7)
根据(5)或(6)所述的发光设备,其中
所述发光元件包括多个发光元件,所述多个发光元件设置在所述支撑构件的所述一个表面上,以及
所述多个发光元件由所述分隔壁彼此隔开。
(8)
根据(7)所述的发光设备,其中所述分隔壁的在所述多个发光元件之间设置的壁表面设置成与所述支撑构件的所述一个表面垂直。
(9)
根据(1)至(8)中的任一项所述的发光设备,包括与红色、绿色和蓝色对应的多个颜色像素,其中
为所述多个颜色像素中的每个颜色像素设置所述发光元件。
(10)
根据(9)所述的发光设备,其中
在与所述红色对应的颜色像素和与所述绿色对应的颜色像素中,分别提取经由所述波长转换部发射的红光和绿光,以及
在与所述蓝色对应的颜色像素中,从所述发光元件发射的光不经过所述波长转换部而直接被提取为蓝光。
(11)
根据(1)至(10)中的任一项所述的发光设备,其中所述波长转换部在平面图中跨所述发光元件的整个外周设置。
(12)
根据(1)至(11)中的任一项所述的发光设备,还包括散热构件,该散热构件设置在所述波长转换部与所述支撑构件之间以及所述波长转换部与所述光反射构件之间。
(13)
根据(1)至(12)中的任一项所述的发光设备,其中所述发光元件包括具有纳米柱结构或纳米线结构的发光二极管。
(14)
根据(1)至(13)中的任一项所述的发光设备,其中所述波长转换部包括量子点。
(15)
根据(14)所述的发光设备,其中所述量子点包括无镉量子点。
(16)
根据(2)至(15)中的任一项所述的发光设备,其中所述光反射膜使用金属膜或二向色镜形成。
(17)
一种包括一个或多个发光设备的图像显示装置,
每个所述发光设备包括:
具有一个表面的支撑构件;
发光元件,设置在所述支撑构件的所述一个表面上;
波长转换部,与所述发光元件并列地部署在所述支撑构件的所述一个表面上;以及
,隔着所述波长转换部与所述发光元件相对部署,所述光反射构件形成相对于所述支撑构件的所述一个表面倾斜的光反射表面。
本申请要求于2020年7月17日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2020-123307的权益,其全部内容通过引用并入本文。
本领域技术人员应当理解的是,可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和更改,这些都在所附权利要求书及其等同物的范围内。
Claims (17)
1.一种发光设备,包括:
具有一个表面的支撑构件;
发光元件,设置在所述支撑构件的所述一个表面上;
波长转换部,与所述发光元件并列地部署在所述支撑构件的所述一个表面上;以及
光反射构件,隔着所述波长转换部与所述发光元件相对部署,所述光反射构件形成相对于所述支撑构件的所述一个表面倾斜的光反射表面。
2.根据权利要求1所述的发光设备,还包括在所述发光元件上方的光反射膜。
3.根据权利要求2所述的发光设备,其中所述光反射膜从所述发光元件的上方延伸到所述波长转换部的一部分。
4.根据权利要求1所述的发光设备,其中所述波长转换部和所述光反射构件隔着所述发光元件各自部署在两侧。
5.根据权利要求1所述的发光设备,还包括分隔壁,该分隔壁部署在所述支撑构件的所述一个表面上并且包围所述发光元件的外围。
6.根据权利要求5所述的发光设备,其中所述分隔壁的壁表面的至少一部分构成所述光反射构件。
7.根据权利要求5所述的发光设备,其中
所述发光元件包括多个发光元件,所述多个发光元件设置在所述支撑构件的所述一个表面上,以及
所述多个发光元件由所述分隔壁彼此隔开。
8.根据权利要求7所述的发光设备,其中所述分隔壁的在所述多个发光元件之间设置的壁表面设置成与所述支撑构件的所述一个表面垂直。
9.根据权利要求1所述的发光设备,包括与红色、绿色和蓝色对应的多个颜色像素,其中
为所述多个颜色像素中的每个颜色像素设置所述发光元件。
10.根据权利要求9所述的发光设备,其中
在与所述红色对应的颜色像素和与所述绿色对应的颜色像素中,分别提取经由所述波长转换部发射的红光和绿光,以及
在与所述蓝色对应的颜色像素中,从所述发光元件发射的光不经过所述波长转换部而直接被提取为蓝光。
11.根据权利要求1所述的发光设备,其中所述波长转换部在平面图中跨所述发光元件的整个外周设置。
12.根据权利要求1所述的发光设备,还包括散热构件,该散热构件设置在所述波长转换部与所述支撑构件之间以及所述波长转换部与所述光反射构件之间。
13.根据权利要求1所述的发光设备,其中所述发光元件包括具有纳米柱结构或纳米线结构的发光二极管。
14.根据权利要求1所述的发光设备,其中所述波长转换部包括量子点。
15.根据权利要求14所述的发光设备,其中所述量子点包括无镉量子点。
16.根据权利要求2所述的发光设备,其中所述光反射膜使用金属膜或二向色镜形成。
17.一种图像显示装置,包括一个或多个发光设备,
每个所述发光设备包括:
具有一个表面的支撑构件;
发光元件,设置在所述支撑构件的所述一个表面上;
波长转换部,与所述发光元件并列地部署在所述支撑构件的所述一个表面上;以及
光反射构件,隔着所述波长转换部与所述发光元件相对部署,所述光反射构件形成相对于所述支撑构件的所述一个表面倾斜的光反射表面。
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