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本申請(qǐng)要求2016年2月12日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局遞交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)no.10-2016-0016055的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并在此。
本發(fā)明構(gòu)思涉及用于形成光源模塊、顯示面板或顯示裝置中的像素的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體發(fā)光二極管(led)已用作各種電子產(chǎn)品中的光源以及照明設(shè)備中的光源。具體地,半導(dǎo)體led器件正廣泛用作各種顯示設(shè)備(諸如tv、移動(dòng)電話、pc、膝上型pc和pda)中的光源。
顯示設(shè)備通常包括顯示面板(例如液晶顯示(lcd)面板)和背光。然而,近來(lái)不需要使用背光的將led器件用作單個(gè)像素的顯示設(shè)備已經(jīng)變得普及。這種顯示設(shè)備可以制造為緊湊型的,且可以實(shí)現(xiàn)為相較于常規(guī)lcd具有改善的光學(xué)效率的高亮度顯示器。此外,可以設(shè)計(jì)并制造這種顯示設(shè)備,以便方便地改變顯示器的縱橫比,且還可以將這種顯示設(shè)備實(shí)現(xiàn)為較大面積,從而提供具有各種形式的大型顯示器。
然而,問(wèn)題在于由于形成子像素的led芯片的光學(xué)特性(例如,峰值波長(zhǎng)或亮度特性)的變化,難以在這種led顯示面板中實(shí)現(xiàn)目標(biāo)顏色坐標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
示例實(shí)施例提供了led子像素、包括多個(gè)子像素的led像素、具有改善顏色特性的led光源模塊、包括該led光源模塊的顯示面板或其他顯示設(shè)備及其制造方法。
根據(jù)一些示例,半導(dǎo)體器件可以包括第一像素,該第一像素包括:紅色子像素,配置為發(fā)射具有紅光主峰強(qiáng)度的第一光,例如,波長(zhǎng)在630至780nm的第一峰值范圍內(nèi);綠色子像素,配置為發(fā)射具有綠光主峰強(qiáng)度的第二光,例如,波長(zhǎng)在500至600nm的第二峰值范圍內(nèi);以及藍(lán)色子像素,配置為發(fā)射具有藍(lán)光主峰強(qiáng)度的第三光,例如,波長(zhǎng)在420至480nm的第三峰值范圍內(nèi);所述紅色子像素、綠色子像素和藍(lán)色子像素彼此相鄰;所述紅色子像素、綠色子像素和藍(lán)色子像素中的每一個(gè)包括發(fā)光二極管和被布置為接收來(lái)自對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管的光的透射性材料,其中第一子像素是所述紅色子像素、綠色子像素和藍(lán)色子像素之一,且第二子像素是所述紅色子像素綠色子像素和藍(lán)色子像素中的并非第一子像素的其它子像素,其中所述第一子像素包括嵌入在第一子像素的透射性材料中的調(diào)諧磷光體,所述調(diào)諧磷光體的材料特性在于吸收由第一子像素的發(fā)光二極管發(fā)射的光并發(fā)射不具有吸收光的波長(zhǎng)的光,使得由所述第一子像素發(fā)射的光具有次峰強(qiáng)度,所述次峰強(qiáng)度的波長(zhǎng)在所述第二子像素之一的峰值范圍內(nèi)。產(chǎn)生除紅色、綠色和藍(lán)色以外的顏色的子像素也可以用于形成像素,其中這些子像素中的至少一個(gè)包括發(fā)射除了所述子像素發(fā)射的主顏色光之外的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
顯示面板或其他顯示設(shè)備可以由多個(gè)這種像素形成。
根據(jù)一些示例,一種制造方法包括形成像素的一部分,包括形成作為第一、第二和第三子像素的一部分的第一、第二和第三發(fā)光二極管;在第一發(fā)光二極管的電極兩端施加電壓,使得所述第一發(fā)光二極管發(fā)射光;測(cè)量由第一發(fā)光二極管發(fā)射的光的強(qiáng)度;響應(yīng)于對(duì)光強(qiáng)度的測(cè)量,確定調(diào)諧磷光體的量;以及用調(diào)諧磷光體在所述第一子像素上形成第一透射性材料,其中響應(yīng)于對(duì)第一發(fā)光二極管發(fā)射的光的強(qiáng)度的測(cè)量,來(lái)選擇所述透射性材料內(nèi)的調(diào)諧磷光體的量。
所述方法可以包括:在半導(dǎo)體晶片上形成第一發(fā)光二極管、第二發(fā)光二極管和第三發(fā)光二極管;以及從所述半導(dǎo)體晶片分割出半導(dǎo)體芯片,所述半導(dǎo)體芯片包括所述第一發(fā)光二極管、第二發(fā)光二極管和第三發(fā)光二極管,其中在從所述晶片分割出半導(dǎo)體芯片之前,當(dāng)所述半導(dǎo)體芯片作為所述半導(dǎo)體晶片的一部分時(shí)執(zhí)行在所述第一子像素上形成所述第一透射性材料。
第一子像素可以是藍(lán)色子像素,第二子像素可以是綠色子像素,且第三子像素可以是紅色子像素,所述藍(lán)色子像素、綠色子像素和紅色子像素彼此相鄰。第一透射性材料可以嵌入有第一發(fā)光二極管上的第一磷光體,以發(fā)射第一光,所述第一光具有波長(zhǎng)小于500nm的藍(lán)光主峰強(qiáng)度以及波長(zhǎng)在500nm和600nm之間的第一綠光次峰強(qiáng)度,且藍(lán)光主峰強(qiáng)度大于第一綠光次峰強(qiáng)度。
綠色子像素可以包括嵌入有第二發(fā)光二極管上的第二磷光體的第二透射性材料,以發(fā)射第二光,所述第二光具有波長(zhǎng)在500nm和600nm之間的第二綠光峰值強(qiáng)度。紅色子像素可以包括嵌入有第三發(fā)光二極管上的第三磷光體的第三透射性材料,以第三光,所述第三光具有波長(zhǎng)為600nm或更長(zhǎng)的紅光峰值強(qiáng)度。
附圖說(shuō)明
通過(guò)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述,將更清楚地理解本發(fā)明構(gòu)思的上述和其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn),其中:
圖1和2分別是示意性地示出了根據(jù)示例實(shí)施例的光源模塊的俯視圖和仰視圖;
圖3和4是分別沿圖1所示的光源模塊的線i-i’和ii-ii’截取的側(cè)截面圖;
圖5示出了根據(jù)示例實(shí)施例的光源模塊的發(fā)光光譜;
圖6a至6c是示出了根據(jù)圖5所示的發(fā)光光譜中的次峰的強(qiáng)度來(lái)調(diào)諧顏色坐標(biāo)的圖;
圖7是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的調(diào)諧光源模塊的顏色坐標(biāo)的方法的示例的流程圖;
圖8是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的光源模塊的側(cè)截面圖;
圖9是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的光源模塊的側(cè)截面圖;
圖10示出了圖9所示的光源模塊的發(fā)光光譜;
圖11示出了根據(jù)示例實(shí)施例的光源模塊中的第三調(diào)光部(藍(lán)色)的發(fā)光光譜;
圖12a和12b分別是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的光源模塊的平面圖和底部平面圖;
圖13a和13b分別是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的光源模塊的平面圖和底部平面圖;
圖14是根據(jù)示例實(shí)施例的用于示出光源模塊的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的cie1931顏色空間色度圖;
圖15是包括圖1所示的光源模塊的顯示面板的示意性透視圖;
圖16示出了圖15所示的顯示面板的像素區(qū)域的電路配置的示例;
圖17是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的顯示面板的示意性透視圖;
圖18是從圖17所示的顯示面板的像素區(qū)域截取的側(cè)截面圖;
圖19a和19b是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的具有各種結(jié)構(gòu)的led芯片的截面圖;
圖20是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的顯示設(shè)備的配置的框圖;
圖21是可以采用根據(jù)示例實(shí)施例的光源模塊的扁平照明設(shè)備的透視圖;
圖22示出了可以采用根據(jù)示例實(shí)施例的光源模塊的室內(nèi)照明控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);以及
圖23示出了可以采用根據(jù)示例實(shí)施例的光源模塊的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖更全面地描述本公開(kāi),在附圖中示出了各種實(shí)施例。然而,本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)施,且不應(yīng)被解釋為限于本文所闡述的示例實(shí)施例。這些示例實(shí)施例僅是示例,且不需要本文提供的細(xì)節(jié)的許多實(shí)現(xiàn)和變型是可能的。還應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是本公開(kāi)提供了備選示例的細(xì)節(jié),但是這種備選方案的列舉不是窮舉的。此外,各示例之間的細(xì)節(jié)的任何一致性不應(yīng)被解釋為需要這種細(xì)節(jié),列出本文所描述的每個(gè)特征的每個(gè)可能變型是不切實(shí)際的。在確定本發(fā)明的要求時(shí)應(yīng)參考權(quán)利要求的語(yǔ)言。
貫穿說(shuō)明書(shū),將理解,當(dāng)元件(諸如,層、區(qū)域或晶片(襯底))被稱為在另一元件“上”、“連接到”或“耦合到”另一元件時(shí),其可以是直接“在...上”、“連接到”或“耦合到”另一元件或可以存在插入在它們之間的其他元件。相反,當(dāng)元件被稱為“直接在另一元件上”,“直接連接到”或“直接耦合到”另一元件時(shí),可以沒(méi)有任何元件或?qū)咏橛谄溟g。貫穿附圖,類(lèi)似標(biāo)記表示類(lèi)似元件。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“和/或”包括關(guān)聯(lián)列出的一個(gè)或更多個(gè)項(xiàng)目的任意和所有組合。
將理解,雖然本文中可以使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述各元件、組件、區(qū)域、層和/或部,但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部與另一個(gè)區(qū)域、層或部加以區(qū)分。因此,在不脫離示例實(shí)施例的教義的前提下,以下提到的第一元件、組件、區(qū)域、層或部也可以稱作第二元件、組件、區(qū)域、層或部。
在本文中,可以使用堵如“在...上”、“上方”、“在...下”和“下方”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ),以便于描述如圖所示的一個(gè)元件與另一元件的關(guān)系。將被理解的是,空間上的相對(duì)術(shù)語(yǔ)除了包括在附圖中示出的方向之外,還意圖包含設(shè)備在使用中或操作中的不同方向。例如,如果圖中的設(shè)備翻轉(zhuǎn),則被描述為“在其他元件上”或“其他元件上方”的元件將被定向?yàn)椤霸谄渌蚪Y(jié)構(gòu)下”或“其他元件或結(jié)構(gòu)下方”。因此,術(shù)語(yǔ)“在...上”可以包括取決于附圖的特定方向的上方和下方取向。所述設(shè)備可以以其它方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其它方向),且可以相應(yīng)地解釋本文中使用的空間相對(duì)描述符。
這里使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例,并且不旨在限制本發(fā)明構(gòu)思。如本文中使用的,單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“所述”意圖還包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文明確地給出相反的指示。還應(yīng)理解,在本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包括了”表明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其群組,而不排除存在或添加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其群組。
圖1和2分別是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的光源模塊的平面圖和底部平面圖;且圖3和4是分別沿圖1所示的光源模塊的線i-i’和ii-ii’截取的側(cè)截面圖。
參考圖3和4以及圖1和2,根據(jù)示例實(shí)施例的發(fā)光二極管(led)光源模塊50可以包括:?jiǎn)卧嚵衏a,包括第一至第三led單元c1、c2和c3;第一至第三光控制部51、52和53,分別布置為與在單元陣列ca的一個(gè)表面上的第一至第三led單元c1、c2和c3相對(duì)應(yīng);以及側(cè)壁45,分隔所述第一至第三光控制部51、52和53。
如圖3和4所示,第一至第三led單元c1、c2和c3中的每一個(gè)可以包括第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層13、有源層15和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層17。第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層13、有源層15和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層17可以由相同的材料形成,諸如,以相同工藝在單個(gè)晶片上外延生長(zhǎng)的外延晶體層。第一至第三led單元c1、c2和c3的有源層15可以形成為發(fā)射相同顏色的光(例如,發(fā)射具有相同波長(zhǎng)和/或相同光譜的光)。例如,有源層15可以發(fā)射藍(lán)光(例如,波長(zhǎng)在440nm至460nm范圍內(nèi)的光)或紫外光(例如,波長(zhǎng)在380nm至440nm范圍內(nèi)的光)。
單元陣列ca可以包括圍繞第一至第三led單元c1、c2和c3的絕緣部21。絕緣部21可以將第一至第三led單元c1、c2和c3彼此電隔離。如圖4所示,絕緣部21可以具有與第一至第三led單元c1、c2和c3的頂表面基本上共面的頂表面,這些頂表面形成單元陣列ca的平面頂表面(相對(duì)圖4,水平的和垂直的),并形成光源模塊50的內(nèi)表面。可以通過(guò)以下步驟獲得頂表面的這種共平面性和單元陣列ca的頂表面的平面性:在隔離第一至第三led單元c1、c2和c3并形成絕緣部21之后,從單元陣列ca的頂表面去除用作生長(zhǎng)基底和支撐結(jié)構(gòu)的晶片。
絕緣部21可以是電絕緣材料。例如,絕緣部21可以是氧化硅、氧氮化硅或氮化硅。根據(jù)示例實(shí)施例的絕緣部21還可以包括具有低的光吸收性的材料、或反射性材料或結(jié)構(gòu)。這種反射性絕緣部21可以阻擋相互的光干涉,以確保第一至第三led單元c1、c2和c3的獨(dú)立操作。在一些示例實(shí)施例中,絕緣部21可以具有分布式布拉格反射器(dbr)結(jié)構(gòu),其中交替堆疊具有不同相應(yīng)折射率的多個(gè)絕緣層。當(dāng)絕緣部21形成為dbr結(jié)構(gòu)時(shí),可以重復(fù)堆疊具有不同折射率的多個(gè)絕緣層,例如,2至100次。這種多個(gè)絕緣層可以選自氧化物或氮化物,例如,sio2、sin、sioxny、tio2、si3n4、al2o3、zro2、tin、aln、tialn和tisin中的兩種或更多種。
反射性絕緣部21和側(cè)壁45可以彼此連接。側(cè)壁45可以形成為從絕緣部21豎直延伸。由于反射性絕緣部21和側(cè)壁45設(shè)置成具有圍繞第一至第三led單元c1、c2和c3中的每一個(gè)以及第一至第三光控制部51、52和53中的每一個(gè)的結(jié)構(gòu),可以有效地阻止第一至第三led單元c1、c2和c3之間的光學(xué)干涉。因此,從第一至第三led單元c1、c2和c3產(chǎn)生的光的整個(gè)光路可以彼此有效地隔離。
led光源模塊50的底表面可以形成為單元陣列ca的另一主表面,且可以包括與第一至第三led單元c1、c2和c3電連接的電極部。電極部可以配置為選擇性地驅(qū)動(dòng)第一至第三led單元c1、c2和c3。
在示例實(shí)施例中,如圖2所示,電極部可以包括分別連接到三個(gè)單元c1、c2和c3的三個(gè)第一電極盤(pán)31a、31b和31c,以及共同連接到三個(gè)單元c1、c2和c3的第二電極盤(pán)32。電極盤(pán)31a、31b、31c和32中的每一個(gè)可以是外部端子,以提供向led光源模塊50的電連接,并相對(duì)于封裝34暴露。
三個(gè)第一電極盤(pán)31a、31b和31c可以通過(guò)三個(gè)第一連接電極27獨(dú)立地連接到第一至第三led單元c1、c2和c3的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層13。第二電極盤(pán)32可以通過(guò)單個(gè)第二連接電極28共同連接到第一至第三led單元c1、c2和c3的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層17。第一連接電極27和第二連接電極28可以經(jīng)由形成在絕緣部21中的第一通孔h1和第二通孔h2分別連接到第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層13和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層17。根據(jù)示例實(shí)施例的電極部還可以包括第一接觸電極23和第二接觸電極24。第一通孔h1和第二通孔h2可以部分地暴露第一接觸電極23和第二接觸電極24,以便與第一連接電極27和第二連接電極28相連。第一連接電極27獨(dú)立地形成在三個(gè)第一通孔h1中,而第二連接電極28可以形成為以下形式:其形成在三個(gè)第二通孔h2中的部分彼此相連。電極部的這種結(jié)構(gòu)可以根據(jù)單元和電極盤(pán)的布置而進(jìn)行各種改變。這將在后面詳細(xì)描述。
led光源模塊50可以包括對(duì)led單元陣列ca進(jìn)行封裝同時(shí)暴露第一電極盤(pán)31a、31b和31c以及第二電極盤(pán)32的封裝34。封裝34可以具有高的楊氏模量,以便牢固地支撐led光源模塊50。此外,封裝34可以包括具有高熱導(dǎo)率的材料,以便從led單元c1、c2和c3有效地散發(fā)熱量。例如,封裝34可以包括環(huán)氧樹(shù)脂或硅樹(shù)脂。此外,封裝34可以包括用于反射光的光反射顆粒。光反射顆??梢园ǘ趸?tio2)或氧化鋁(al2o3),但不限于此。
側(cè)壁45可以在與第一至第三led單元c1、c2和c3相對(duì)應(yīng)的位置處包括第一至第三發(fā)射窗口w1、w2和w3。第一至第三發(fā)射窗口w1、w2和w3可以分別被設(shè)置為用于形成第一至第三光控制部51、52和53的空間。側(cè)壁45可以包括遮光材料(不透明材料),以便防止通過(guò)第一至第三光控制部51、52和53的光的干涉。例如,側(cè)壁45可以包括黑色基體樹(shù)脂。
第一至第三光控制部51、52和53可以控制從第一至第三led單元c1、c2和c3發(fā)出的光,以將光轉(zhuǎn)換為具有不同顏色的光。根據(jù)示例實(shí)施例,第一至第三光控制部51、52和53可以配置為分別提供紅光、綠光和藍(lán)光。
如示例實(shí)施例中所述,當(dāng)?shù)谝恢恋谌齦ed單元c1、c2和c3發(fā)射藍(lán)光時(shí),第一和第二光控制部51和52可以包括分別包含紅色和綠色磷光體p1和p2的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部51a和第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部52a。如圖3和4所示,可以通過(guò)分別向第一發(fā)光窗口w1和第二發(fā)光窗口w2分配包括紅色磷光體p1和綠色磷光體p2的透光(例如,對(duì)于光是透射型的材料(可以是半透明的或透明的))液體樹(shù)脂(其隨后硬化),來(lái)形成第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部51a和第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部52a,但不限于此。透光材料是透射光的材料,其可以是半透明或透明的(當(dāng)提及光控制部時(shí),“透射”是指對(duì)所述光控制部相對(duì)應(yīng)的led單元發(fā)射的光具有透射性,且不需要對(duì)這種光的完全透射)。第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部51a和第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部52a可以各種其它工藝形成。例如,第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部51a和第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部52a可以設(shè)置為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(例如,單獨(dú)形成并附著到led單元ca的上表面)。
在該示例中,第一光控制部51和第二光控制部52還可以包括分別布置在第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部51a和第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部52a上并選擇性地阻擋藍(lán)光的濾光層51b和52b。通過(guò)使用濾光層51b和52b,第一發(fā)光窗w1和第二發(fā)光窗w2可以分別僅提供紅光和綠光。
如圖4所示,根據(jù)示例實(shí)施例的第三光控制部53可以包括調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt。調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt可以是將從第三led單元c3發(fā)射的光用作為激發(fā)光來(lái)發(fā)射顏色與從包括第三led單元c3的子像素發(fā)射的大部分光的顏色不同的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。例如,調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt可以包括綠色和紅色磷光體中的一個(gè)或更多個(gè),以便將從第三led單元發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成第二顏色,諸如,轉(zhuǎn)換成綠光或紅光,其中從子像素b發(fā)射的大部分光是藍(lán)光(例如,波長(zhǎng)小于500nm或小于480nm,例如在420nm和480nm之間或在440nm和460nm之間)。在一些示例中,從子像素b發(fā)射的大部分光可以具有由第三led單元產(chǎn)生的光的波長(zhǎng)(例如,可以由子像素的第三led單元ca產(chǎn)生從子像素發(fā)射的大部分光)。在一些示例中,發(fā)射第一顏色(例如,藍(lán)色或藍(lán)綠色)的光(例如,波長(zhǎng)在480nm至520nm范圍內(nèi)的光)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料也可以包括在調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt中。在該示例中,由于采用調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt來(lái)調(diào)節(jié)由第三光控制部53提供的藍(lán)光的顏色坐標(biāo),調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt中的磷光體的含量可以低于在提供其他顏色的其他波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部51a和52a中用作波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的磷光體的含量。
圖5示出了根據(jù)示例實(shí)施例的光源模塊的發(fā)光光譜的示例。
參考圖5,在發(fā)光光譜中,由子像素r、g、b輸出的包括由第一至第三光控制部51、52和53分別調(diào)節(jié)的光在內(nèi)的光被分別示為r、g和b(如圖5所示,每個(gè)具有歸一化強(qiáng)度)。在第三光控制部53中調(diào)節(jié)的藍(lán)光b可以配置為具有第一峰值①和強(qiáng)度低于第一峰值①的第二峰值②。第一峰值①可以是由藍(lán)色子像素b發(fā)射的最大強(qiáng)度,且第二峰值②可以對(duì)應(yīng)于由藍(lán)色子像素b發(fā)射的局部最大強(qiáng)度。本文提及的“峰值波長(zhǎng)”是指與具體峰值相對(duì)應(yīng)的光波長(zhǎng),具體峰值例如是第一峰值①或第二峰值②。第一峰值①可以是屬于優(yōu)選色域(例如,在本示例中為藍(lán)色)的主峰值,第二峰值②可以是屬于另一波段的次峰值,以便調(diào)諧顏色坐標(biāo)。第二峰值②可以是除了第一峰值①之外的所有局部最大值中具有最大強(qiáng)度的局部強(qiáng)度的最大值,或其它局部最大值可以具有更大強(qiáng)度。附加地或備選地,第二峰值②可以對(duì)應(yīng)于峰值波長(zhǎng)為500nm或更大的局部最大強(qiáng)度、和/或峰值波長(zhǎng)比第一峰值波長(zhǎng)長(zhǎng)大50nm的局部最大強(qiáng)度、和/或峰值波長(zhǎng)比第一峰值波長(zhǎng)大80nm或更大的局部最大強(qiáng)度。這里的強(qiáng)度反映了具有大約50nm的半高全寬的分辨率的光譜儀的強(qiáng)度測(cè)量。如已知地,光譜儀的分辨率反映光譜儀測(cè)量感興趣的波長(zhǎng)的強(qiáng)度并去除(過(guò)濾)感興趣波長(zhǎng)之外的光的能力。然而,應(yīng)當(dāng)理解的是較高分辨率測(cè)量可以揭示強(qiáng)度測(cè)量的其他局部最小值,帶來(lái)附加的局部最大值,這些局部最大值可以在本說(shuō)明書(shū)中被視為較大局部最大值的一部分。因此,在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中所指的光強(qiáng)度峰值(峰值波長(zhǎng))、最小值、谷值等是指與光譜分辨率不低于100nm的半高全寬的強(qiáng)度測(cè)量相對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度峰值/最小值/谷值。
在一些示例實(shí)施例中,第一峰值①的波長(zhǎng)可以在440nm至460nm的范圍內(nèi),且第二峰值②的波長(zhǎng)可以在500nm至600nm的范圍內(nèi),在520nm至600nm之間和/或小于550nm(例如,大于500nm或520nm且小于550nm)。更具體地,根據(jù)示例實(shí)施例,第一峰值①的波長(zhǎng)可以是藍(lán)光的藍(lán)色峰值波長(zhǎng),且可以對(duì)應(yīng)于從第三led單元c3發(fā)射的光,且第二峰值②的波長(zhǎng)可以是綠光的綠色峰值波長(zhǎng)。在一些示例實(shí)施例中,第三光控制部53的調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt可以包括綠色磷光體以產(chǎn)生第二峰值的綠光,且這種綠色磷光體可以與第二光控制部52的綠色磷光體p2相同(例如,具有相同的組成)。在這種情況下,第三光控制部53的調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的綠色磷光體的量可以低于第二光控制部52的綠色磷光體p2的量。從第三led單元c3發(fā)射的綠光的第二峰值②的波長(zhǎng)可以在從第二led單元c2發(fā)射的光的峰值強(qiáng)度的波長(zhǎng)的20nm內(nèi)和/或10nm內(nèi),和/或可以基本上與從第二led單元c2發(fā)射的光的峰值強(qiáng)度的波長(zhǎng)相同。
如上所述,與示例實(shí)施例不同,第二峰值②的波長(zhǎng)可以在另一可見(jiàn)光波段內(nèi),例如藍(lán)綠色波段(例如,480nm至520nm)、黃紅色波段(例如,600nm至630nm)或紅色波段(例如,630nm至780nm)??梢愿鶕?jù)調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的類(lèi)型來(lái)選擇這種波長(zhǎng)。當(dāng)調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的第二峰值②的波長(zhǎng)與第一峰值①的波長(zhǎng)鄰近時(shí),例如,在藍(lán)綠色磷光體的情況下,從第三光控制部53發(fā)射的光的光譜可以僅具有對(duì)應(yīng)于第一峰值①的單個(gè)最大值。
根據(jù)示例實(shí)施例,可以通過(guò)調(diào)節(jié)第二峰值②的強(qiáng)度來(lái)調(diào)諧在cie1931顏色空間色度圖(其在本文中可以簡(jiǎn)稱為cie1931顏色空間色度圖)中的藍(lán)光的顏色坐標(biāo)。例如,可以在設(shè)計(jì)和/或制造led光源模塊50期間,通過(guò)改變調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的類(lèi)型和/或量來(lái)調(diào)諧第二峰值②的強(qiáng)度。作為另一種調(diào)諧方法,可以使用選擇性地吸收具有特定波長(zhǎng)的光的光吸收材料(例如,參考圖8所述),或可以控制不同波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的混合比(例如,參照?qǐng)D9所述),來(lái)調(diào)節(jié)第二峰值②的強(qiáng)度。
調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的含量和/或效果可以由與峰值波長(zhǎng)相關(guān)聯(lián)和/或與具有除藍(lán)色之外的顏色的波長(zhǎng)的光譜范圍(例如,大于480nm,大于500nm或大于520nm)相關(guān)聯(lián)的光譜區(qū)域表示。在圖5的示例中,調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的含量可以通過(guò)對(duì)與峰值波長(zhǎng)相鄰的谷值v之間的光譜積分(由與所述谷值v相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)波長(zhǎng)之間的y軸表示的光強(qiáng)度相對(duì)于x軸(波長(zhǎng))的積分)而獲得的區(qū)域來(lái)描述。本文中,谷值v可以包括零強(qiáng)度點(diǎn)(或在零強(qiáng)度點(diǎn)的預(yù)定閾值內(nèi))以及峰值之間的最低強(qiáng)度點(diǎn)。谷值的識(shí)別可以被限制為在子像素的峰值強(qiáng)度的特定百分比以下,例如,5%以下、2%以下或1%以下。例如在圖5的示例中,區(qū)域s1對(duì)應(yīng)于在大約400nm和大約490nm之間從藍(lán)色子像素b發(fā)射的光的強(qiáng)度的強(qiáng)度波形的積分,而區(qū)域s2對(duì)應(yīng)于在大約490nm和大約600nm之間從藍(lán)色子像素b發(fā)射的光的強(qiáng)度的強(qiáng)度波形的積分。
圖6a、6b和6c的實(shí)線三角形示出了具有不同光控制部53的三個(gè)不同子像素b的led光源模塊50的顏色空間。當(dāng)作為調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的綠色磷光體包括在第三光控制部53中,使得第二峰值②的波長(zhǎng)的光譜區(qū)域s2與第一峰值①的波長(zhǎng)的光譜區(qū)域s1的比值s2/s1為約12.7%時(shí),cie1931顏色空間色度圖中的藍(lán)光的坐標(biāo)為b0(0.159,0.073),如圖6a所示。然而,當(dāng)區(qū)域比值s2/s1減小到約6.5%(t1)(例如,通過(guò)降低調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的含量和/或添加其他光吸收材料)時(shí),藍(lán)光的坐標(biāo)移動(dòng)到b1(0.157,0.055),如圖6b所示。
相反,當(dāng)通過(guò)增加調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的含量將區(qū)域比值s2/s1增加到約20.3%(t2)時(shí),藍(lán)光的坐標(biāo)移動(dòng)到b2(0.163,0.109),如圖6c所示。示出了在與坐標(biāo)b1幾乎相反的方向上進(jìn)行了這種移動(dòng)。
這樣,根據(jù)示例實(shí)施例的第三光控制部53可以提供具有與主峰不同波長(zhǎng)的次峰,即第二峰值②,且可以通過(guò)使用該次峰值來(lái)將顏色坐標(biāo)(例如,cie1931顏色空間色度圖中的坐標(biāo))調(diào)諧到接近目標(biāo)顏色坐標(biāo)。
如圖6c所示,隨著調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的含量增加,色域趨于降低。由于這種趨勢(shì),光源模塊的顏色再現(xiàn)性會(huì)劣化。對(duì)此,當(dāng)使用波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt來(lái)調(diào)諧顏色坐標(biāo)時(shí),期望的是將第二峰值②的波長(zhǎng)的光譜區(qū)域s2保持為第一峰值①的波長(zhǎng)的光譜區(qū)域s1的20%或更少。
在本文所述的示例中,當(dāng)藍(lán)色子像素b包括具有將光轉(zhuǎn)換為除了藍(lán)光之外的波長(zhǎng)的調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的光控制部53時(shí),由藍(lán)色子像素b發(fā)射的光可以在cie1931xyz顏色空間色度圖中具有為.62或更大的z坐標(biāo),且可以為.76或更大。例如,從藍(lán)色子像素b發(fā)射的這種藍(lán)光可以具有波長(zhǎng)小于500nm(例如在420nm和480nm之間)的峰值強(qiáng)度(主峰),且由于使用調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt而得到的藍(lán)色子像素b的光可以具有波長(zhǎng)大于500nm(例如500nm和600nm之間、520nm和600nm之間、和/或小于550nm(例如,大于500nm或520nm且小于550nm))的峰值強(qiáng)度(例如,次峰),或如本文另有描述。與這種藍(lán)色子像素b一起形成(例如,彼此相鄰作為同一led光源模塊或顯示面板的一部分)像素pa的綠色子像素g也可以具有波長(zhǎng)在500nm至600nm之間的峰值強(qiáng)度(主峰)。這些主峰強(qiáng)度和次峰強(qiáng)度的相對(duì)強(qiáng)度以及與這些主峰和次峰相關(guān)聯(lián)的光的光譜可以與本文別處所述的相同。
如本文所述,除了藍(lán)色子像素之外的子像素可以包括調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料,諸如本文所述的紅色和綠色子像素r、g。調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以將從該像素的led單元ca發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為除了該顏色之外的顏色(例如,對(duì)于綠色子像素g而言轉(zhuǎn)換為紅色或藍(lán)色,或?qū)τ诩t色子像素r而言轉(zhuǎn)換為綠色或藍(lán)色)。在本文所述的示例中,當(dāng)綠色子像素g包括具有將光轉(zhuǎn)換為除了綠光之外的波長(zhǎng)的調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的光控制部52時(shí),由綠色子像素g發(fā)射的光可以在cie1931xyz顏色空間色度圖中具有為.65或更大的y坐標(biāo)。例如,從綠色子像素g發(fā)射的這種綠光的峰值強(qiáng)度(主峰)的波長(zhǎng)可以在500nm和600nm之間,諸如在525nm和580nm之間,且由于使用調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt而得到的綠色子像素g的光的峰值強(qiáng)度(例如,次峰)的波長(zhǎng)可以在500nm至600nm范圍之外。例如,由于使用調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt而得到的綠色子像素g的光可以是藍(lán)光,且具有波長(zhǎng)在420nm至480nm范圍內(nèi)的峰值強(qiáng)度(例如,次峰)。在這種情況下,與這種綠色子像素g一起形成(例如,彼此相鄰作為同一led光源模塊或顯示面板的一部分)像素pa的藍(lán)色子像素b也可以具有波長(zhǎng)在420nm至480nm之間的峰值強(qiáng)度(主峰)。備選地,由于使用調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt而得到的綠色子像素g的光可以是紅光,且具有波長(zhǎng)在630nm至780nm范圍內(nèi)的峰值強(qiáng)度(主峰)。在這種情況下,與這種綠色子像素g一起形成(例如,彼此相鄰作為同一led光源模塊或顯示面板的一部分)像素pa的紅色子像素r也可以具有波長(zhǎng)在630nm至780nm范圍內(nèi)的峰值強(qiáng)度(主峰)。這些主峰強(qiáng)度和這種次峰強(qiáng)度的相對(duì)強(qiáng)度以及與這些主峰和次峰相關(guān)聯(lián)的光的光譜可以與本文別處相對(duì)于具有調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的藍(lán)色子像素b而描述的相同。
在本文所述的示例中,當(dāng)紅色子像素r包括具有將光轉(zhuǎn)換為除了紅光之外的波長(zhǎng)的調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt的光控制部51時(shí),由紅色子像素r發(fā)射的光可以在cie1931xyz顏色空間色度圖中具有為.65或更大的x坐標(biāo)。例如,從紅色子像素r發(fā)射的這種紅光可以具有波長(zhǎng)大于600nm(例如在630nm至780nm之間)的峰值強(qiáng)度,且由于使用調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt而得到的光可以具有波長(zhǎng)小于630nm(例如在500nm至600nm范圍內(nèi))的峰值強(qiáng)度。這些主峰強(qiáng)度和這種次峰強(qiáng)度的相對(duì)強(qiáng)度以及與這些主峰和次峰相關(guān)聯(lián)的光的光譜可以與本文別處相對(duì)于具有調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的藍(lán)色子像素b而描述的相同。
在一些示例中,在將第一驅(qū)動(dòng)電壓施加到led單元c3時(shí),藍(lán)色子像素b可以發(fā)射光(例如,led單元的藍(lán)光以及在通過(guò)調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt轉(zhuǎn)換由led單元c3發(fā)射的藍(lán)光的波長(zhǎng)之后而具有不同波長(zhǎng)的光(例如,綠光))。由藍(lán)色子像素b發(fā)射的光可以具有m瓦特的藍(lán)光(例如,波長(zhǎng)小于500nm)的第一峰值強(qiáng)度①,以及具有n瓦特的綠光(例如,波長(zhǎng)在500nm和600nm之間)的第二峰值強(qiáng)度②。第一驅(qū)動(dòng)電壓可以是連接以驅(qū)動(dòng)顯示面板或其他顯示設(shè)備中的led單元c3的驅(qū)動(dòng)電路(例如,顯示驅(qū)動(dòng)器ic)的固定或預(yù)定電壓,例如最大驅(qū)動(dòng)電壓或最大驅(qū)動(dòng)電壓的一半。m和n可以是實(shí)數(shù),其中n大于m的4%。在一些示例中,n可以大于m的4%且小于8%.在一些示例中,當(dāng)施加第一驅(qū)動(dòng)電壓(例如,其幅度與施加到藍(lán)色子像素b的led單元c3的驅(qū)動(dòng)電壓相同)來(lái)驅(qū)動(dòng)綠色子像素g的led單元c2時(shí),由綠色子像素g發(fā)射的光可以具有l(wèi)瓦特的綠光(例如,波長(zhǎng)大于500nm且小于600nm)的峰值強(qiáng)度。l可以是實(shí)數(shù),并且n可以大于l的4%。在一些實(shí)例中,n可以大于l的4%且小于8%.在一些示例實(shí)施例中,考慮到對(duì)顏色坐標(biāo)的調(diào)諧的效果,第二峰值②可以位于具有高可見(jiàn)度的波段中。例如,第二峰值②可以選擇為位于520nm至600nm的范圍內(nèi)或525nm至580nm的范圍內(nèi)。此外,第一峰值①和第二峰值②的波長(zhǎng)的差可以為50nm或更大、或80nm或更大,但不限于此。例如,當(dāng)顏色坐標(biāo)的調(diào)諧范圍較窄時(shí),可以選擇波長(zhǎng)與第一峰值①的波長(zhǎng)鄰近的第二峰值②。
這種調(diào)諧顏色坐標(biāo)的方法可以用作校正由于led的波長(zhǎng)特性而產(chǎn)生的顏色坐標(biāo)的偏差的方法。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的調(diào)諧光源模塊的顏色坐標(biāo)的方法的示例的流程圖。
參考圖7,在連續(xù)的波長(zhǎng)譜上測(cè)量(例如,通過(guò)光譜儀)從led單元(例如,圖4的led單元ca)發(fā)射的光的強(qiáng)度,以獲得如圖5所示的表示發(fā)射光的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的信息。led單元上可以不形成任何光控制部(例如,51、52或53)。確定從led單元發(fā)射的光的峰值波長(zhǎng)(與從led單元發(fā)射的光的最大強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng))(s51)。在該測(cè)量過(guò)程中,可以測(cè)量諸如亮度以及峰值波長(zhǎng)的各種波長(zhǎng)特性。測(cè)量過(guò)程可以是晶片級(jí)過(guò)程,其中在每個(gè)led單元仍然作為晶片的一部分的同時(shí)單獨(dú)測(cè)量在晶片上形成的每個(gè)led單元(隨后,可以從晶片分割所述每個(gè)led單元)。備選地,可以在從晶片分割之后測(cè)量每個(gè)led單元,且可以跟蹤其晶片位置。實(shí)際上,即使在以相同的工藝在相同的晶片上制造led單元的情況下,led單元也可能根據(jù)晶片上的位置或工藝的數(shù)量而具有不同的波長(zhǎng)特性。這種不同的光學(xué)特性可能導(dǎo)致在相同條件(例如,波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部的相同設(shè)計(jì)條件)下制造的光源模塊的顏色坐標(biāo)的偏差。為了解決該問(wèn)題,本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明人提出了作為基本條件的次峰以及調(diào)諧顏色坐標(biāo)以控制次峰的強(qiáng)度(光譜的面積比)的方法。
接下來(lái),將測(cè)量到的峰值波長(zhǎng)與參考峰值波長(zhǎng)進(jìn)行比較(s53)。在比較過(guò)程中,可以計(jì)算測(cè)量到的峰值波長(zhǎng)和參考峰值波長(zhǎng)之間的差(δλ)。本文中,可以將led的目標(biāo)峰值波長(zhǎng)或與在實(shí)際制造工藝中形成的大多數(shù)led單元的峰值波長(zhǎng)(例如,具有最多分布)最緊密匹配的峰值波長(zhǎng)設(shè)置為“參考峰值波長(zhǎng)”。針對(duì)這種參考峰值波長(zhǎng),可以預(yù)先確定用于獲得目標(biāo)顏色坐標(biāo)的參考光控制部的設(shè)計(jì)條件。
本文中,“參考光控制部分的設(shè)計(jì)條件”或“參考設(shè)計(jì)條件”可以是指用于將具有參考峰值波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)換為具有目標(biāo)顏色坐標(biāo)的光的光控制部的配置要求。例如,參考設(shè)計(jì)條件可以包括各種參數(shù),諸如基本波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的類(lèi)型和量、調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的類(lèi)型和量、是否添加光吸收材料和光吸收材料的量、以及兩種或更多種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的混合比。此外,如上所述,可以以如下方式設(shè)置參考光控制部的設(shè)計(jì)條件:如果通過(guò)將參考光控制部與峰值波長(zhǎng)等于參考峰值波長(zhǎng)的led單元組合來(lái)形成led子像素,則從這種led子像素發(fā)射的經(jīng)調(diào)節(jié)的光的光譜包括第一峰值(主峰)波長(zhǎng)和強(qiáng)度低于第一峰值波長(zhǎng)的強(qiáng)度的第二峰值(次峰)波長(zhǎng)(例如,如本文別處所述)。
接下來(lái),可以基于測(cè)量到的峰值波長(zhǎng)和參考峰值波長(zhǎng)之間的差(δλ)來(lái)確定是否改變對(duì)參考光控制部的設(shè)計(jì)(s55)。
在進(jìn)行這種確定時(shí),即使測(cè)量到的峰值波長(zhǎng)和參考峰值波長(zhǎng)之間存在差(δλ)時(shí),仍可以設(shè)置允許偏差(σ)。當(dāng)測(cè)量到的峰值波長(zhǎng)和參考峰值波長(zhǎng)之間的差(δλ)在允許偏差(σ)內(nèi)(也就是說(shuō),|δλ|≤σ)時(shí),要與測(cè)量的led單元組合的光控制部可以是根據(jù)參考光控制部的設(shè)計(jì)條件而形成的(s57a)。然而,當(dāng)測(cè)量到的峰值波長(zhǎng)和參考峰值波長(zhǎng)之間的差(δλ)超過(guò)允許偏差(σ)(也就是說(shuō),|δλ|>σ)時(shí),可以按照改變與次峰相關(guān)聯(lián)的光譜(例如,增加或降低次峰的強(qiáng)度)的方式來(lái)改變(要與測(cè)量的led單元組合的)參考光控制部的設(shè)計(jì)條件(s56),于是光控制部(具體地,波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部)可以是根據(jù)改變的設(shè)計(jì)條件形成的(s57b)并與測(cè)量的led單元或類(lèi)似制造的led單元組合的(例如,以如本文所述的方式)光控制部。
可以通過(guò)使用各種因素來(lái)實(shí)現(xiàn)參考設(shè)計(jì)條件的改變。改變參考設(shè)計(jì)條件的方法可以根據(jù)波長(zhǎng)偏差是正數(shù)還是負(fù)數(shù)而有所不同。例如,當(dāng)藍(lán)色led單元中測(cè)量到的峰值波長(zhǎng)比參考峰值波長(zhǎng)短時(shí),可以以增強(qiáng)與次峰相關(guān)聯(lián)的光強(qiáng)度的方式來(lái)改變參考設(shè)計(jì)條件。例如,可以選擇以下方法中的至少一種方法:1)增加與次峰相關(guān)的調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的含量;2)減少光吸收材料的量;以及3)添加另一調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(提供第二次峰)。相反,當(dāng)藍(lán)色led單元中測(cè)量到的峰值波長(zhǎng)比參考峰值波長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí),可以以減弱與次峰相關(guān)聯(lián)的光的方式來(lái)改變參考設(shè)計(jì)條件。例如,可以選擇以下方法中的至少一種方法:1)減少與次峰相關(guān)的調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的含量;以及2)添加/增加光吸收材料的量。
可以通過(guò)沉積(例如,通過(guò)旋涂或通過(guò)噴墨法)包含諸如磷光體的調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的液體透光樹(shù)脂(其隨后硬化),來(lái)形成光控制部。液體透光樹(shù)脂還可以包括光吸收材料。與次峰相對(duì)應(yīng)的主要調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(例如,磷光體)、次級(jí)調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和/或光吸收材料的量(總量和/或濃度)可以根據(jù)以下因素而改變:(a)其上形成有光控制部的led單元的光強(qiáng)度測(cè)量;和/或(b)晶片上其他led單元的光強(qiáng)度測(cè)量(例如,以允許僅測(cè)量幾個(gè)led單元)和/或在相同批次中制造的其它晶片上的led單元的其它光強(qiáng)度測(cè)量(例如,可以測(cè)量led單元的每第100個(gè)晶片上的led單元,且這種測(cè)量可以用于確定在要制造的led單元的后續(xù)99個(gè)晶片中形成的led單元的晶片上形成的光控制部的主要和/或次級(jí)調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和/或光吸收材料的量)。對(duì)于相同晶片上的相同子像素類(lèi)型(例如,r、b或g),光控制部的主要和/或次要調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和/或光吸收材料的量可以根據(jù)光控制部在晶片上的位置而改變,例如,基于對(duì)在其他晶片內(nèi)的相同相對(duì)位置中的其他led單元的測(cè)量。
當(dāng)單獨(dú)地分配透光液體樹(shù)脂(例如,通過(guò)噴墨)來(lái)形成光控制部時(shí),可以通過(guò)控制所沉積的具有相同濃度的添加材料的透光液體樹(shù)脂(隨后可能是進(jìn)一步沉積沒(méi)有添加材料的透光液體樹(shù)脂)的總量或通過(guò)控制在透光液體樹(shù)脂中的添加材料的濃度,來(lái)控制向透光液體樹(shù)脂添加的材料的量(例如,主要調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和/或次級(jí)調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和/或光吸收材料)。
圖8和9示出了根據(jù)這樣的各種方法調(diào)諧顏色坐標(biāo)的led光源模塊。圖8和圖9可以理解為led光源模塊的側(cè)截面圖,類(lèi)似于圖4所示的側(cè)截面圖。
除了將光吸收材料la添加到第三光控制部53’之外,可以將圖8所示的led光源模塊50’理解為與圖4所示的led光源模塊50類(lèi)似。除非另有規(guī)定,否則可以參考對(duì)與圖1到4所示的led光源模塊50的組件類(lèi)似或相同的組件的描述,來(lái)理解根據(jù)示例實(shí)施例的led光源模塊50′的組件,。
光吸收材料la可以是吸收具有第二峰值(次峰)波長(zhǎng)的光的材料。例如,光吸收材料la可以是光吸收顏料(pigment)或染料。當(dāng)根據(jù)示例實(shí)施例添加光吸收材料la時(shí),可以將第二峰值②的強(qiáng)度調(diào)節(jié)為被減小(t2)(請(qǐng)參考圖5),且可以稍微移動(dòng)藍(lán)光的顏色坐標(biāo)以便接近零點(diǎn),類(lèi)似于圖6b。
圖9所示的led光源模塊50”可以被理解為類(lèi)似于圖4所示的led光源模塊50,除了第一至第三led單元c1、c2和c3是紫外led并發(fā)射紫外光之外,且除了第一至第三led控制部51”、52”和53”的配置之外。除非另有規(guī)定,否則可以參考對(duì)圖1到4所示的led光源模塊50的類(lèi)似或相同組件的描述,來(lái)理解根據(jù)示例實(shí)施例的led光源模塊50′的組件。
第一至第三led單元c1、c2和c3可以包括發(fā)射紫外光的外延層13’、15’和17’。例如,外延層13’、15’和17’可以包括具有成分alxga1-xn(0<x<1)的有源層15’。第一和第三光控制部51”、52”和53”可以分別包括紅色、綠色和藍(lán)色磷光體p1、p2和p3。
第一光控制部51”可以包括用于將紫外光轉(zhuǎn)換為紅光的紅色磷光體p1以及用于提供不同于紅色波段的次峰波長(zhǎng)的第一調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt1。例如,第一調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt1可以包括黃色(例如,波長(zhǎng)在570nm至600nm范圍內(nèi))、黃紅色(例如,波長(zhǎng)在600nm至630nm范圍內(nèi))或另一紅色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料,而不是藍(lán)色或綠色磷光體。如圖10所示,由第一光控制部51”發(fā)射的紅光可以具有第一峰值
盡管不限于此,在第一光控制部51”的發(fā)光光譜中,第一峰值
根據(jù)示例實(shí)施例的第三光控制部53”還可以包括將紫外光轉(zhuǎn)換成藍(lán)光(即,主峰)的藍(lán)色磷光體p3以及提供與藍(lán)光不同的在可見(jiàn)光波段內(nèi)(即,次峰)的光的第二調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt2。例如,第二調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt2可以是藍(lán)綠色、綠色、黃色、黃紅色或紅色磷光體。從第三光控制部53”發(fā)射的光的發(fā)光光譜可以包括位于藍(lán)色波段中的主峰和位于另一可見(jiàn)光波段內(nèi)的次峰(例如,紅色或綠色波段,諸如次峰波長(zhǎng)大于600nm或在500nm或600nm之間)。
即使在從第三光控制部53”發(fā)射的光b的光譜不具有兩個(gè)峰值的情況下,仍可以通過(guò)使用調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt2來(lái)改變它的一部分輪廓。如圖11所示,藍(lán)色磷光體p3的主峰①’可以位于440nm至460nm的范圍內(nèi),且第二調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt2的次峰②′可以是約480nm的藍(lán)綠色波長(zhǎng),不同于主峰波長(zhǎng)。在這種條件下,與圖5所示的藍(lán)色子像素的光譜不同,從第三光控制部53”發(fā)射的光的光譜(圖11中示出為b)可以僅具有主峰。這樣,僅與第二調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt2相關(guān)聯(lián)的光強(qiáng)度的次峰②’可以改變所述光譜的一部分的輪廓,以調(diào)節(jié)顏色坐標(biāo)。
換言之,可以以如下方式調(diào)諧從第三光控制部53”發(fā)射的光的顏色坐標(biāo):通過(guò)調(diào)節(jié)第二調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt2的含量來(lái)改變所述光譜的一部分的輪廓。
上述調(diào)諧顏色坐標(biāo)的方法可以包括:添加或減去用于吸收第二峰值波長(zhǎng)的光的光吸收材料,以及調(diào)節(jié)第一調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt1和第二調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt2的含量,可以降低或增加次峰(即,第二峰值②’),且可以有效地調(diào)諧顏色坐標(biāo)。
根據(jù)示例實(shí)施例,與先前實(shí)施例不同,在led光源模塊50”的制造過(guò)程中不僅可以單獨(dú)地調(diào)諧藍(lán)色坐標(biāo),而且還可以單獨(dú)地調(diào)諧紅色坐標(biāo)。此外,也可以通過(guò)添加調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料來(lái)調(diào)諧第二光控制部52”的顏色坐標(biāo)。此外,類(lèi)似于根據(jù)示例實(shí)施例的第一光控制部51”,可以通過(guò)改變圖4所示的光源模塊50的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部51a來(lái)單獨(dú)地調(diào)諧紅色坐標(biāo)以及藍(lán)色坐標(biāo)。
根據(jù)示例實(shí)施例,第一至第三光控制部51”、52”和53”被示出為僅包括有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部。然而,類(lèi)似于圖4和8所示的第一和第二光控制部51和52,可以在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部上附加地設(shè)置濾光層。濾光層不僅可以用于阻擋紫外光,而且可以通過(guò)吸收轉(zhuǎn)換后的光的波段的一部分來(lái)使發(fā)射光的半高全寬(fwhm)變窄。
根據(jù)示例實(shí)施例的led光源模塊可以實(shí)現(xiàn)為具有各種布局。在圖12a和12b以及圖13a和13b中示出了各種布局。
首先,參照?qǐng)D12a和12b,led光源模塊350可以被理解為具有與圖1和圖2所示的led光源模塊50類(lèi)似的結(jié)構(gòu),除了第一至第三led單元c1′、c2′和c3′以及電極盤(pán)的布置不同之外。除非另有規(guī)定,否則可以參考對(duì)圖1到4所示的led光源模塊50的類(lèi)似或相同組件的描述,來(lái)理解根據(jù)示例實(shí)施例的led光源模塊350的組件。
參考圖12a和12b,根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的led光源模塊350可以包括具有不同布置的第一至第三led單元c1′、c2′和c3′??梢匝刂鴏ed光源模塊350的整個(gè)一邊來(lái)布置第三led單元c3’,且第一led單元c1′和第二led單元c2′可以并列布置以面對(duì)第三led單元c3’的長(zhǎng)邊。
與上述示例實(shí)施例類(lèi)似,圖12b所示的led光源模塊350可以包括分別連接到三個(gè)單元c1′、c2′和c3′的三個(gè)第一電極盤(pán)331a、331b和331c,以及共同連接到三個(gè)單元c1′、c2′和c3′的第二電極盤(pán)332。
三個(gè)第一電極盤(pán)331a、331b和331c可以通過(guò)三個(gè)第一連接電極327分別連接到第一至第三led單元c1′、c2′和c3′的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層。第二電極盤(pán)332可以通過(guò)單個(gè)第二連接電極328共同連接到第一至第三led單元c1、c2和c3的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層。第一連接電極327和第二連接電極328可以分別通過(guò)第一通孔h1和第二通孔h2連接到導(dǎo)電型半導(dǎo)體層。由于根據(jù)示例實(shí)施例的三個(gè)led單元c1′、c2′和c3′被布置為彼此相鄰,因此作為公共電極的第二連接電極328可以形成為相較于圖2所示的示例實(shí)施例具有相對(duì)較小的長(zhǎng)度。
與上述實(shí)施例相似,根據(jù)示例實(shí)施例的第一至第三光控制部351、352和353中的至少一個(gè)可以包括調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料,用于提供次峰波長(zhǎng)不同于調(diào)節(jié)后的光的主峰波長(zhǎng)的光,如本文所述。
如圖13a和13b所述,根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的led光源模塊450可以被理解為具有與圖1和2所示的led光源模塊50類(lèi)似的結(jié)構(gòu),除了led光源模塊450包括四個(gè)led單元c1”、c2”、c3”和c4”之外。除非另有規(guī)定,否則可以參考對(duì)圖1到4所示的led光源模塊50的類(lèi)似或相同組件的描述,來(lái)理解根據(jù)示例實(shí)施例的led光源模塊450的組件。
如圖13b所示,第一至第四led單元c1”、c2”、c3”和c4”可以并排布置。此外,led光源模塊450可以包括分別連接到四個(gè)led單元c1”、c2”、c3”和c4”的四個(gè)第一電極盤(pán)431a、431b、431c和431d,以及共同連接到四個(gè)led單元c1”、c2”、c3”和c4”的第二電極盤(pán)432。
四個(gè)第一電極盤(pán)431a、431b、431c和431d可以通過(guò)四個(gè)第一連接電極427分別連接到第一至第四led單元c1”、c2”、c3”和c4”的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層。第二電極盤(pán)432可以通過(guò)單個(gè)第二連接電極428共同連接到第一至第四led單元c1”、c2”、c3”和c4”的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層。第一連接電極427和第二連接電極428可以經(jīng)由第一通孔h1和第二通孔h2分別連接到第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層。類(lèi)似于上述實(shí)施例,根據(jù)示例實(shí)施例的第一至第四光控制部451、452、453和454中的至少一個(gè)可以包括調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料,該調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料提供次峰波長(zhǎng)不同于調(diào)節(jié)后的光的主峰波長(zhǎng)的光。
圖14是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的用于示出光源模塊的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的cie1931顏色空間色度圖。將認(rèn)識(shí)到,x坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于紅光,y坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于綠光,且z值(未示出)對(duì)應(yīng)于藍(lán)光,其中x+y+z=1。
參考圖14,通過(guò)將黃色、綠色和紅色磷光體與藍(lán)色led組合或?qū)⒕G色led和紅色led與藍(lán)色led組合而產(chǎn)生的白光可以具有兩個(gè)或更多個(gè)峰值波長(zhǎng),且白光的坐標(biāo)可以位于cie1931顏色空間色度圖中連接(0.4476,0.4074)、(0.3484,0.3516)、(0.3101,0.3162)、(0.3128,0.3292)、(0.3333,0.33333)的線上。此外,白光可以位于由上述線和黑體輻射光譜圍繞的區(qū)域中。白光的色溫可以對(duì)應(yīng)于2,000k至20,000k。在圖14中,位于黑體輻射光譜下方的坐標(biāo)e(0.3333,0.33333)周?chē)陌坠饪梢允腔邳S色分量的光相對(duì)較弱的光,且可以用作照明光源,從而給出對(duì)于裸眼更鮮明或清新的感覺(jué)。因此,使用位于黑體輻射光譜下方的坐標(biāo)e(0.3333,0.3333)周?chē)陌坠獾恼彰鳟a(chǎn)品可以有效地應(yīng)用于針對(duì)銷(xiāo)售雜貨、服裝等的商店的照明裝置。使用本文所述的像素(包括使用調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料)可以用于提供期望的白光,如上所述。
可以將各種材料(例如磷光體和/或量子點(diǎn))用作根據(jù)示例實(shí)施例的用于轉(zhuǎn)換從led單元發(fā)射的光的波長(zhǎng)的材料。
磷光體可以具有如下的組成式和顏色。
*氧化物組:黃色和綠色y3al5o12:ce,tb3al5o12:ce,lu3al5o12:ce
*硅酸鹽組:黃色和綠色(ba,sr)2sio4:eu;黃色和橙色(ba,sr)3sio5:ce
*氮化物組:綠色β-sialon:eu;黃色la3si6n11:ce;橙色α-sialon:eu;紅色caalsin3:eu、sr2si5n8:eu、srsial4n7:eu、srlial3n4:eu、ln4-x(euzm1-z)xsi12-yalyo3+x+yn18-x-y(0.5≤x≤3,0<z<0.3,0<y≤4)
(其中,ln是選自iiia族元素和稀土元素組成的組中的至少一種元素,m是選自ca、ba、sr和mg組成的組中的至少一種元素)
*氟化物組:基于ksf的紅色k2sif6:mn4+、k2tif6:mn4+、nayf4:mn4+、nagdf4:mn4+、k3sif7:mn4+。
磷光體的組成可以與化學(xué)計(jì)量一致,且每個(gè)元素可以由元素周期表上的相應(yīng)族內(nèi)的另一元素取代。例如,鍶(sr)可以被堿土(ii)族的ba、ca、mg等取代,且y可以被鑭系中的tb、lu、sc、gd等取代。此外,以根據(jù)期望的能級(jí)用ce、tb、pr、er、yb等替代作為活化劑的eu??梢詥为?dú)使用活化劑,或還可以包含共活化劑以便改變特性。
具體地,每個(gè)基于氟化物的紅色磷光體可以涂覆有不含mn的氟化物,或還可以用有機(jī)材料涂覆不含mn的紅色磷光體的表面或氟化物的表面,以改善在高溫/高濕環(huán)境下的可靠性。與其它磷光體不同,這種基于氟化物的紅色磷光體可以實(shí)現(xiàn)40nm或更小的窄的半高全寬(fwhm),因此可以用于諸如uhdtv的高清電視。
下表1示出了可以用于光控制部的的各種類(lèi)型的磷光體,其中l(wèi)ed芯片具有發(fā)射主波長(zhǎng)在440nm至460nm范圍內(nèi)的藍(lán)光的led單元,uvled芯片具有發(fā)射主波長(zhǎng)在380nm至440nm范圍內(nèi)的uv光的led單元,按照應(yīng)用而列出。
【表1】
波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部的磷光體可以是量子點(diǎn)(qd)的一部分(即,本文中對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部的磷光體的引述包括單獨(dú)的這種磷光體或包含這種磷光體的量子點(diǎn)(qd))。量子點(diǎn)可以具有包括ii-vi族或iii-v族化合物半導(dǎo)體的核-殼結(jié)構(gòu)。例如,量子點(diǎn)可以具有諸如cdse或inp的核和諸如zns或znse的殼。此外,量子點(diǎn)可以包括用于穩(wěn)定核和殼的配體。例如,核的直徑可以在從約1nm至30nm的范圍內(nèi),在一個(gè)示例實(shí)施例中,優(yōu)選地,約3nm至10nm。例如,殼的厚度可以在從約0.1nm至20nm的范圍內(nèi),在一個(gè)示例實(shí)施例中,優(yōu)選地,約0.5nm至2nm。量子點(diǎn)可以根據(jù)其尺寸實(shí)現(xiàn)各種顏色。使用量子點(diǎn)可以有助于針對(duì)子像素的光轉(zhuǎn)換部的轉(zhuǎn)換后的光實(shí)現(xiàn)窄的fwhm(例如,35nm或更小)。
根據(jù)示例實(shí)施例的led光源模塊可以有效地應(yīng)用于顯示面板。
圖15是包括圖1所示的光源模塊50的顯示面板的示意性透視圖,以及圖16示出了圖15所示的顯示面板的像素區(qū)域pa的電路配置的示例。
圖15所示的顯示面板200可以包括電路板201和位于電路板201上的多個(gè)led光源模塊50。顯示面板200還可以包括位于電路板201上的基體210?;w210可以用作限定多個(gè)led光源模塊50的安裝區(qū)域的引導(dǎo)線?;w210可以是不透明且吸收光的黑色基體。根據(jù)產(chǎn)品的目的或用途,可以使用其它有色基體,例如,白色基體或綠色基體,根據(jù)需要,透明材料形成的基體也可以用作基體210。白色基體還可以包括反射性材料或光散射材料?;w210可以包括含有樹(shù)脂、陶瓷、半導(dǎo)體和金屬的至少一種材料,例如聚合物。
多個(gè)led光源模塊50可以提供包括紅色(r)、綠色(g)和藍(lán)色(b)子像素的像素pa??梢赃B續(xù)布置這種像素pa。每個(gè)子像素可以包括led單元和光控制部的組合,如圖1至4所示。根據(jù)示例實(shí)施例,三個(gè)子像素r、g和b可以在單個(gè)像素pa中在單個(gè)方向上并排布置。三個(gè)子像素r、g和b可以根據(jù)需要進(jìn)行各種布置。
這種布置可以通過(guò)改變led光源模塊50中的led單元的布置而多樣化地改變,如圖12a和12b以及圖13a和13b所示的示例實(shí)施例。電路板201可以包括配置為獨(dú)立驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素的r、g和b子像素的電路。例如,電路板201可以是包括tft矩陣的薄膜晶體管(tft)基板,每個(gè)tft由連接到其柵極的行線激活,以選擇性地從數(shù)據(jù)線(例如,與tft的第一s/d(源/漏極)相連)向像素pa(與tft的第二s/d(源/漏極)相連)提供電壓。
圖16示出了圖15所示的顯示面板200的像素區(qū)域pa的電路配置的示例。本文中,r、g和b可以理解為配置圖14中的led光源模塊50的子像素的每個(gè)led單元。
配置子像素的每個(gè)ledr、g和b可以具有用于電路連接的各種配置,以便被單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。例如,如圖16所示,包括led子像素r、g和b的像素pa的正電極p0可以連接到p-mosfet(未示出)的漏極。正電極p0可以是例如本文所述的與第二電極盤(pán)32相連的第二連接電極28。多個(gè)像素pa可以以這種方式經(jīng)由其他對(duì)應(yīng)的p-mosfet與同一行線相連,且多個(gè)行線可以沿列方向并排布置,與其他p-mosfet晶體管和像素pa具有類(lèi)似連接。led子像素r、g和b的負(fù)電極n1、n2和n3中的每一個(gè)可以具有連接到不同列線(例如,在與行線垂直的方向上在像素陣列上延伸)的對(duì)應(yīng)電流輸入端子。每個(gè)負(fù)電極n1、n2和n3可以是不同的第一連接電極27,每個(gè)連接到電極盤(pán)31a、31b和31c中的不同電極盤(pán)(如本文所述),用作子像素的電流輸入端子,進(jìn)而與不同的列線相連。在一些示例中,每個(gè)電流輸入端子可以包括恒流輸入端子,以從led驅(qū)動(dòng)電路接收恒定電流。p-mosfet的源極可以連接到提供恒定正電壓的電源端子,且p-mosfet的柵極可以連接到行電源(例如,如本文所述的行線)的控制輸入。控制器可以通過(guò)向p-mosfet提供適當(dāng)?shù)恼龞艠O電壓(經(jīng)由控制輸入)來(lái)選擇性地接通p-mosfet,以向該行的每個(gè)像素的每個(gè)ledr、g和b的正電極供電,同時(shí),來(lái)自控制器的恒流控制信號(hào)的輸出可以控制連接到列線的相應(yīng)led驅(qū)動(dòng)電路,使得在每個(gè)列線上獲得所選的恒定電流。因此,可以接通向其供應(yīng)電力的led。
盡管上述示例性led光源模塊由安裝在電路板上的多個(gè)像素pa形成,其中每個(gè)像素pa(包括多個(gè)子像素)形成為封裝在單個(gè)芯片尺寸封裝(csp)中并且安裝在電路板上的單個(gè)半導(dǎo)體芯片,備選地,每個(gè)單個(gè)半導(dǎo)體芯片可以包括多個(gè)像素pa(每個(gè)像素pa包括多個(gè)子像素,例如本文所述的r、g、b),或可以針對(duì)每個(gè)子像素使用單獨(dú)的led芯片,并隨后被安裝在電路板上(請(qǐng)參考圖17和18)。
圖17是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的顯示面板的示意性透視圖。
圖17所示的顯示面板200’可以包括電路板201’和位于電路板201’上的多個(gè)led芯片c。顯示面板200′可以包括布置在電路板201′上的基體210′(例如,黑色基體、白色基體、有色基體或透明基體)。盡管不限于此,但是基體210′可以預(yù)先形成在電路板201′上,以便在led芯片c的安裝過(guò)程期間用作將led芯片c引導(dǎo)到精確位置的引導(dǎo)件。此外,基體210′可以是黑色基體并用于防止光從配置子像素r、g和b的led芯片c泄漏,且可以包括諸如cro的金屬化合物或諸如cr的金屬。
圖18是從圖17所示的顯示面板的像素區(qū)域沿iii-iii’線截取的側(cè)截面圖。本文中,圖17所示的led芯片c可以各自僅形成單個(gè)子像素r、g或b,且可以包括與led單元c1、c2和c3類(lèi)似的結(jié)構(gòu)(例如,相同的材料層),并如上所述地配置有光控制部51、52和53中的對(duì)應(yīng)光控制部。
參考圖18,第一至第三led單元c1、c2和c3可以安裝在電路板201′上,且第一電極117和第二電極118可以分別連接到第一連接盤(pán)207和第二連接盤(pán)208。
安裝在電路板201′上的led單元c1、c2和c3可以包括透光基板111和布置在透光基板111上的半導(dǎo)體疊層115。第一至第三led單元c1、c2和c3可以具有與如圖19a所示的led芯片相同的結(jié)構(gòu),或可以具有與如圖19b所示的led芯片相同的結(jié)構(gòu)。
第一至第三led單元c1、c2和c3的第一至第三光控制部151、152和153可以與透光基板111和半導(dǎo)體疊層115一起配置包括r、g和b的多個(gè)子像素。
當(dāng)?shù)谝恢恋谌齦ed單元c1、c2和c3發(fā)射藍(lán)光時(shí),第一和第二光控制部151和152可以包括分別包含紅色和綠色磷光體p1和p2的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部151a和第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部152a。第一光控制部151和第二光控制部152可以包括與本文其他地方描述的光控制部51和52相同的材料。第一光控制部151和第二光控制部152還可以包括分別布置在第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部151a和第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部152a上并選擇性地阻擋藍(lán)光的濾光層151b和152b(濾光片)。
根據(jù)示例實(shí)施例的第三光控制部153可以包括調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt。第三光控制部153可以包括與本文其他地方描述的光控制部53相同的材料。調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt可以是提供具有與藍(lán)光不同顏色的光的磷光體。例如,調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料pt可以是紅色或綠色磷光體。
根據(jù)示例實(shí)施例,三個(gè)子像素r、g和b沿一個(gè)方向并排布置在圖18所示的像素區(qū)域中,且不限于此。子像素r、g和b可以根據(jù)需要進(jìn)行各種布置。例如,子像素r、g和b可以布置在三角形的各個(gè)頂點(diǎn)處。盡管為了便于描述將12個(gè)子像素r、g和b(即,四個(gè)像素)示出為布置在垂直方向和水平方向二者上,然而要布置的像素?cái)?shù)量可以取決于所需的分辨率(例如,1,024×768)。電路板201’可以包括配置為單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素的子像素r、g和b的電路(參見(jiàn)圖16)。
可以在制造led單元時(shí),將第一、第二和第三光控制部151、152和153形成在對(duì)應(yīng)led單元上,且晶片的一部分包括多個(gè)led單元(例如,如本文所述)。備選地,可以在led單元已經(jīng)安裝在電路板201’上之后,將第一、第二和第三光控制部151、152和153中的每一個(gè)形成在顯示面板的相應(yīng)led單元上。具體地,在顯示面板的組裝期間,第一至第三led單元可以安裝在電路板201’上并由電路板201’配線(例如,結(jié)合圖15和16所述)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以便發(fā)光??梢詼y(cè)量這種光并將其用于確定第一、第二和第三光控制部151、152和153中的一個(gè)或更多個(gè)的含量(例如,調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料lt的量、光吸收材料la的量和/或主調(diào)諧波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的量)(例如,本文結(jié)合光控制部51、52和53所述)。然后,在合適的led單元c1、c2或c3上,可以將具有這種所確定的含量的液體樹(shù)脂沉積在由基體210’形成的腔內(nèi)。除了上述示例實(shí)施例的led芯片之外,根據(jù)示例實(shí)施例的led芯片實(shí)施例還可以具有各種結(jié)構(gòu)。圖19a和19b是示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的具有各種結(jié)構(gòu)的led芯片的截面圖。
圖19a所示的led芯片120可以包括透光基板121和布置在透光基板121上的半導(dǎo)體疊層125。
透光基板121可以是諸如藍(lán)寶石的絕緣基板,但不限于此。透光基板121可以是確保透光特性的導(dǎo)電或半導(dǎo)電基板,而不是絕緣基板。不平坦圖案d可以形成在透光基板121的上表面上。不平坦圖案d可以提高光提取效率,且可以改善在透光基板121上生長(zhǎng)的單晶的質(zhì)量。
半導(dǎo)體疊層125可以包括第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層125a、有源層125b和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層125c。緩沖層122可以布置在透光基板121和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層125a之間。
緩沖層122可以包括inxalyga1-x-y(0≤x≤1,0≤y≤1)。例如,緩沖層122可以包括gan、aln、algan或ingan。根據(jù)需要,可以通過(guò)組合多個(gè)層或逐漸改變其組成來(lái)形成緩沖層122。
第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層125a可以是滿足n型inxalyga1-x-yn(0≤x<1,0≤y<1,0≤x+y<1)的組成的氮化物半導(dǎo)體層,其n型雜質(zhì)可以是si。例如,第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層125a可以包括n型gan。第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層125c可以是滿足p型inxalyga1-x-yn(0≤x<1,0≤y<1,0≤x+y<1)的組成的氮化物半導(dǎo)體層,其p型雜質(zhì)可以是mg。例如,第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層125c可以實(shí)現(xiàn)為單層結(jié)構(gòu),如在示例實(shí)施例中,可以具有包括不同組成的多層結(jié)構(gòu)。有源層125b可以具有交替堆疊量子阱層和量子勢(shì)壘層的多量子阱(mqw)結(jié)構(gòu)。例如,量子阱層和量子勢(shì)壘層可以分別包括不同組層的inxalyga1-x-yn(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)。在一些示例實(shí)施例中,量子阱層可以包括inxga1-xn(0<x≤1)的組成,且量子勢(shì)壘層可以包括gan或algan。有源層125b不限于mqw結(jié)構(gòu),且可以具有單量子阱(sqw)結(jié)構(gòu)。
第一電極127和第二電極128可以分別布置在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層125a和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層125c的臺(tái)面蝕刻區(qū)域上,以便位于同一側(cè)(第一表面)。例如,第一電極127可以包含al、au、cr、ni、ti和sn中的至少一種。第二電極128可以由反射性金屬形成。例如,第二電極128可以包含諸如ag、ni、al、cr、rh、pd、ir、ru、mg、zn、pt或au的材料,且可以具有單層或者兩層或更多層的結(jié)構(gòu)。
圖19b所示的led芯片130可以包括布置在透光基板131的表面上的半導(dǎo)體疊層135。半導(dǎo)體疊層135可以包括第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層135a、有源層135b和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層135c。
led芯片130可以包括分別連接到第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層135a和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層135c的第一電極137和第二電極138。第一電極137可以包括穿過(guò)第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層135c和有源層135b以連接到第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層135a的連接電極137a(例如,導(dǎo)電通孔)、以及連接到連接電極137a的第一電極盤(pán)137b。
連接電極137a可以由絕緣層133圍繞,以便與有源層135b和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層135c電隔離。連接電極137a可以布置在蝕刻了半導(dǎo)體疊層135的區(qū)域上。可以在數(shù)量、形狀、間距或與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層135a的接觸面積上適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)連接電極137a,以減小接觸電阻。此外,連接電極137a可以布置為在半導(dǎo)體疊層135上形成行和列,以改善電流流動(dòng)。第二電極138可以包括布置在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層135c上的歐姆接觸層138a和布置在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層135c上的第二電極盤(pán)138b。
連接電極137a和歐姆接觸層138a可以包括具有單層或多層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電材料,以分別形成與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層135a和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層135b的歐姆接觸。例如,可以通過(guò)使用沉積或?yàn)R射諸如ag、al、ni、cr或透明導(dǎo)電氧化物(tco)中的至少一種的工藝,來(lái)形成連接電極137a和歐姆接觸層138a。第一電極盤(pán)137b和第二電極盤(pán)138b可以分別連接到連接電極137a和歐姆接觸層138a,以用作led芯片130的外部端子。例如,第一電極盤(pán)137b和第二電極盤(pán)138b可以包括au、ag、al、ti、w、cu、sn、ni、pt、cr、nisn、tiw、ausn或其共晶金屬。絕緣層133可以包括例如氧化硅和氮化硅,諸如sio2、sioxny且sixny。可以通過(guò)將光反射性填料分散在透光材料中或者引入dbr結(jié)構(gòu)以確保高等級(jí)的反射率,來(lái)形成絕緣層133。
圖20是示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的顯示設(shè)備的配置的框圖。
參考圖20,圖15和17所示的顯示面板200或200’以及面板驅(qū)動(dòng)電路220和控制器250可以是顯示設(shè)備的一部分。本文中,可以將顯示設(shè)備實(shí)現(xiàn)為各種電子裝置的顯示器,諸如tv、電子公告板、電子表格、大型顯示器(lfd)、智能電話、平板pc、臺(tái)式pc、膝上型pc等。
面板驅(qū)動(dòng)電路220可以驅(qū)動(dòng)顯示面板200或200′,且控制器250可以控制面板驅(qū)動(dòng)電路220。由控制器250控制的面板驅(qū)動(dòng)電路220可以包括一個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體芯片(例如,顯示驅(qū)動(dòng)器芯片),所述半導(dǎo)體芯片具有用于從控制器接收控制信息的控制輸入,并具有(響應(yīng)于所述控制信息)用于提供電壓以單獨(dú)地接通或關(guān)閉包括紅色(r)、綠色(g)和藍(lán)色(b)的多個(gè)子像素中的每一個(gè)的輸出。
例如,面板驅(qū)動(dòng)電路220可以向多個(gè)子像素中的每一個(gè)發(fā)送具有特定驅(qū)動(dòng)頻率的時(shí)鐘信號(hào),以接通或關(guān)閉多個(gè)子像素中的每一個(gè)??刂破?50可以控制面板驅(qū)動(dòng)電路220以響應(yīng)于輸入圖像信號(hào)來(lái)成組地接通多個(gè)子像素(例如,在視頻圖像的一幀上依次激活和驅(qū)動(dòng)的預(yù)定組,例如,逐行子像素或逐行像素),從而在顯示面板200或200′上顯示所需圖像。
圖21是可以采用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的光源模塊的扁平照明設(shè)備的透視圖。
參照?qǐng)D21,扁平照明裝置1000可以包括光源模塊1010、電源1020和殼體1130。根據(jù)示例實(shí)施例,光源模塊1010可以是根據(jù)上述示例實(shí)施例的led光源模塊之一。電源1020可以包括光源模塊驅(qū)動(dòng)器。
光源模塊1010可以具有總體平坦的形狀。根據(jù)示例實(shí)施例,光源模塊1010可以包括多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光器件和存儲(chǔ)半導(dǎo)體發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)信息的控制器。
電源1020可以配置為向光源模塊1010供電。殼體1030可以具有空間,使得將光源模塊1010和電源1020容納在其中。殼體1030可以具有帶有開(kāi)口側(cè)的六面體形狀,但不限于此。光源模塊1010可以布置為向殼體1030的開(kāi)口側(cè)發(fā)光。
圖22示出了可以采用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的光源模塊的室內(nèi)照明控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
根據(jù)示例實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000可以是復(fù)雜的智能照明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其中使用諸如led的半導(dǎo)體發(fā)光器件的照明技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)(iot)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)等相結(jié)合??梢允褂酶鞣N照明設(shè)備和有線/無(wú)線通信設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000,且可以通過(guò)傳感器、控制器、通信設(shè)備、用于網(wǎng)絡(luò)控制和維護(hù)的軟件等來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000。
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000可以在諸如公園或街道的開(kāi)放空間中使用,并且可以應(yīng)用于在諸如家庭或辦公室的建筑物內(nèi)限定的封閉空間中。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000可以基于iot環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn),以便收集和處理各種信息并將所收集和處理的信息提供給用戶。在這種情況下,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000中包括的led燈2200可以包括圖1所示的光源模塊。led燈2200不僅可以用于通過(guò)從網(wǎng)關(guān)2100接收關(guān)于周?chē)h(huán)境的信息來(lái)控制其照明,還可以用于基于led燈2200的功能(諸如,可見(jiàn)光通信)來(lái)檢查和控制屬于iot環(huán)境的其他設(shè)備2300至2800的操作狀態(tài)。
參考圖22,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000可以包括用于處理通過(guò)不同通信協(xié)議發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)的網(wǎng)關(guān)2100、與網(wǎng)關(guān)2100相連以便與其通信并包括作為光源的led的led燈2200、以及與網(wǎng)關(guān)2100相連以根據(jù)各種無(wú)線通信方案與其通信的多個(gè)設(shè)備2300至2800。為了在iot環(huán)境的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000,led燈2200和各個(gè)設(shè)備2300至2800可以包括至少一個(gè)通信模塊。在一些示例實(shí)施例中,led燈2200可以連接到網(wǎng)關(guān)2100,以便通過(guò)無(wú)線通信協(xié)議(諸如,wi-fi、
如上所述,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000可以在諸如公園或街道的開(kāi)放空間中使用,并且可以應(yīng)用于在諸如家庭或辦公室的建筑物內(nèi)限定的封閉空間中。當(dāng)在家庭中使用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000時(shí),屬于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000并連接到網(wǎng)關(guān)2100以便基于iot技術(shù)與其進(jìn)行通信的多個(gè)設(shè)備2300至2800可以包括家用電器2300、數(shù)字門(mén)鎖2400、車(chē)庫(kù)門(mén)鎖2500、安裝在墻壁等上的照明開(kāi)關(guān)2600、用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中繼的路由器2700以及諸如智能電話、平板pc或膝上型pc的移動(dòng)設(shè)備2800。
在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000中,通過(guò)使用家中安裝的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)(例如,
首先,led燈2200可以基于從網(wǎng)關(guān)2100通過(guò)燈通信模塊2210發(fā)送的關(guān)于周?chē)男畔?,或基于安裝在led燈2200中的傳感器收集的關(guān)于環(huán)境的信息,來(lái)自動(dòng)控制其強(qiáng)度。例如,可以根據(jù)正在電視2310上廣播的節(jié)目的類(lèi)型或屏幕的亮度,來(lái)自動(dòng)控制led燈2200的亮度。對(duì)此,led燈2200可以從與網(wǎng)關(guān)2100相連的燈通信模塊2210接收電視2310的操作信息。燈通信模塊2210可以與包括在led燈2200中的傳感器和/或控制器整體模塊化。
例如,當(dāng)正向電視2310廣播的節(jié)目是戲劇時(shí),根據(jù)預(yù)設(shè)值,可以將led燈2200的色溫降低到12,000k或更小(例如6,000k),且可以調(diào)節(jié)led燈2200的色調(diào)以便產(chǎn)生舒適的氣氛。相反,當(dāng)節(jié)目是喜劇時(shí),網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000可以配置為根據(jù)預(yù)設(shè)值將led燈2200的色溫增加到6,000k或更高,并調(diào)節(jié)led燈2200以便發(fā)射基于藍(lán)色的白光。
此外,當(dāng)在無(wú)人在家時(shí)數(shù)字門(mén)鎖2400被鎖定之后經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間時(shí),可以關(guān)閉所有接通的led燈2200以防浪費(fèi)電力。此外,當(dāng)在通過(guò)移動(dòng)裝置2800設(shè)置了安全模式之后,數(shù)字門(mén)鎖2400在無(wú)人在家時(shí)被鎖定時(shí),led燈2200可以保持在打開(kāi)狀態(tài)。
還可以根據(jù)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000相連的各種類(lèi)型的傳感器所收集的關(guān)于環(huán)境的信息來(lái)控制led燈2200的操作。例如,當(dāng)在建筑物中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000時(shí),可以在建筑物中組合燈、位置傳感器和通信模塊,以便通過(guò)收集關(guān)于人在建筑物中的位置的信息來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉燈,或者可以實(shí)時(shí)提供所收集的信息以便支持設(shè)施管理或?qū)臻e空間的有效使用。通常,由于諸如led燈2200的照明裝置可以放置在建筑物的每層樓的每個(gè)空間中,所以可以通過(guò)與led燈2200一體設(shè)置的傳感器來(lái)收集各種信息,且可以將所收集的信息用于設(shè)施管理或?qū)臻e空間的使用。
此外,led燈2200可以與圖像傳感器、存儲(chǔ)裝置、燈通信模塊2210等組合,以用作用于維持建筑物安全性或檢測(cè)緊急情況并對(duì)其進(jìn)行響應(yīng)的裝置。例如,當(dāng)將煙霧或溫度傳感器附接到led燈2200時(shí),可以快速檢測(cè)火災(zāi)的發(fā)生以使損失最小化。此外,可以考慮外部天氣或陽(yáng)光來(lái)控制照明的亮度,以便節(jié)省能量并提供舒適的照明環(huán)境。
圖23示出了可以采用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的光源模塊的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
參考圖23,根據(jù)示例實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2000’可以包括通信連接設(shè)備2100’、以預(yù)定間隔安裝并連接到通信連接設(shè)備2100’以便與其通信的多個(gè)照明設(shè)備2200’和2300’、服務(wù)器2400’、管理服務(wù)器2400’的計(jì)算機(jī)2500’、通信基站2600’、連接上述可通信設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)2700’、移動(dòng)設(shè)備2800’等。
安裝在諸如街道或公園的外部開(kāi)放空間中的多個(gè)照明設(shè)備2200′和2300′可以分別包括智能引擎2210′和2310′以及圖1所示的光源模塊。除了用于發(fā)光的半導(dǎo)體發(fā)光器件和用于驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)器之外,智能引擎2210′和2310′中的每一個(gè)還可以包括用于收集關(guān)于周?chē)男畔⒌膫鞲衅鳌⑼ㄐ拍K等。通信模塊可以允許智能引擎2210′和2310′通過(guò)通信協(xié)議(諸如wi-fi、
例如,一個(gè)智能引擎2210′可以與另一個(gè)智能引擎2310’相連以與其通信。這樣,可以將wi-fi擴(kuò)展技術(shù)(wi-fi網(wǎng)格)用于智能引擎2210′和2310′之間的相互通信。至少一個(gè)智能引擎2210′可以通過(guò)有線/無(wú)線通信與鏈接到通信網(wǎng)絡(luò)2700′的通信連接設(shè)備2100’相連。為了提高通信效率,若干個(gè)智能引擎2210′和2310′可以被分為一組并連接到單個(gè)通信連接設(shè)備2100′。
通信連接設(shè)備2100′可以是支持有線/無(wú)線通信的接入點(diǎn)(ap),且可以調(diào)解通信網(wǎng)絡(luò)2700′與另一裝置之間的通信。通信連接設(shè)備2100′可以通過(guò)有線和無(wú)線方式中的至少一種方式連接到通信網(wǎng)絡(luò)2700′。例如,通信連接設(shè)備2100′可以機(jī)械地容納在照明裝置2200′和2300’之一中。
通信連接設(shè)備2100′可以通過(guò)諸如wi-fi的通信協(xié)議連接到移動(dòng)設(shè)備2800′。移動(dòng)設(shè)備2800′的用戶可以使用與照明設(shè)備2200′的智能引擎2210’相連的通信連接設(shè)備2100’來(lái)接收由多個(gè)智能引擎2210′和2310′收集的環(huán)境信息。環(huán)境信息可以包括附近交通信息、天氣信息等。移動(dòng)設(shè)備2800′可以使用諸如3g或4g的無(wú)線蜂窩通信系統(tǒng),來(lái)經(jīng)由通信基站2600′連接到通信網(wǎng)絡(luò)2700′。
此外,連接到通信網(wǎng)絡(luò)2700′的服務(wù)器2400′可以在接收由分別安裝在照明設(shè)備2200′和2300′中的智能引擎2210′和2310′收集的信息的同時(shí),監(jiān)控相應(yīng)照明設(shè)備2200′和2300′的操作狀態(tài)等。為了基于各照明設(shè)備2200′和2300′的操作狀態(tài)的監(jiān)控結(jié)果來(lái)管理相應(yīng)照明設(shè)備2200′和2300′,服務(wù)器2400′可以連接到提供管理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)2500′。計(jì)算機(jī)2500′可以執(zhí)行能夠監(jiān)控和管理各照明設(shè)備2200′和2300′的操作狀態(tài)的軟件等,具體地是智能引擎2210′和2310′。
如上所述,根據(jù)本文所述的示例實(shí)施例,可以通過(guò)提供例如除了第一波長(zhǎng)的主峰之外的第二波長(zhǎng)的次峰以及增加或降低次峰的強(qiáng)度,來(lái)有效地調(diào)諧光源模塊的每個(gè)顏色源(例如紅色、綠色和藍(lán)色)的顏色坐標(biāo)。
盡管以上示出和描述了示例實(shí)施例,但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是,在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下,可以進(jìn)行各種修改和變型。