发光装置及显示装置的制作方法-j9九游会真人

文档序号:35500583发布日期:2023-09-20 07:26阅读:177来源:国知局


1.本公开涉及发光装置和显示装置。


背景技术:

2.具有包括发光元件的多个发光装置的显示器是已知的。例如,包括led作为发光元件并且包括多个led的多个封装(也称为表面安装装置(smd)等)的发光二极管(led)显示器是已知的。已经公开了改善这种led显示器的图像质量的技术(例如,参见以下描述的专利文献1和专利文献2)。
3.引用列表
4.专利文献
5.专利文献1:日本专利申请公开号2006-109932
6.专利文献2:日本专利申请公开号2013-254651


技术实现要素:

7.本发明要解决的问题
8.在该领域中,期望尽可能地抑制图像质量劣化。
9.本公开的目的是提供尽可能抑制图像质量劣化的发光装置和显示装置。
10.问题的j9九游会真人的解决方案
11.本公开包括例如发光装置,包括:
12.设置在基板上的至少两个发光元件;以及
13.透明树脂部,被设置为覆盖所述发光元件,其中,
14.在截面图中,当位于端部的发光元件的宽度的尺寸是a(μm),发光元件与透明树脂部的表面之间的表面距离是x(μm),发光元件与最靠近发光元件的透明树脂部的端面之间的端面距离是y(μm),并且透明树脂部的折射率是λm时,满足以下公式(1)或以下公式(2)和公式(3)。
15.(公式1)
16.y《(1.44λm-0.76)
×
x (0.08λm-0.04)
×
a-0.02λm-0.47
17.(公式2)
18.y≥(1.44λm-0.76)
×
x (0.08λm-0.04)
×
a-0.02λm-0.47
19.(公式3)
20.y《(1.44λm-0.76)
×
x (0.15λm-0.08)
×
a-0.06λm-0.61
21.本公开可包括显示装置,该显示装置包括上述发光装置。
附图说明
22.图1a和图1b是当描述在本公开中要考虑的问题时参考的示图。
23.图2是当描述在本公开中要考虑的问题时参考的示图。
24.图3是示出了根据本公开的实施方式的显示装置的示图。
25.图4是示出了根据本公开的实施方式的发光装置的示图。
26.图5是示出沿图3中的线aa-aa取得的截面的示图。
27.图6是当描述led封装件条件时参考的示图。
28.图7是当描述led封装件条件时参考的示图。
29.图8为当描述led封装件条件时参考的示图。
具体实施方式
30.下面将参考附图描述本公开的实施方式等。要注意的是,将按照以下顺序给出描述。
31.《实施方式中要考虑的问题》
32.《实施方式》
33.《变形例》
34.以下描述的实施方式等是本公开的优选具体示例,并且本公开的内容不限于这些实施方式等。
35.《本公开中要考虑的问题》
36.首先,下面将描述在本公开中要考虑的问题,以便于理解本公开。在典型的led显示器中,安装三种颜色(红色、绿色和蓝色)的led芯片,并且使用其中封装led芯片的led封装。最近,led显示器的间距和成本已经降低。因而,包括在led显示器中的led封装件的尺寸和成本已经根据该需求减小。
37.随着led封装的尺寸减小,出现以下问题:来自三种颜色的led芯片中的特定颜色的led芯片的光的渐晕出现在led封装的端面处,并且该特定颜色的光量减少。这种问题也被称为单色渐晕、端面渐晕等(在以下描述中适当地被称为端面渐晕)。
38.以下将参考图1a和图1b描述端面渐晕。图1a中由参考标号1表示的构造是led封装件(led封装件1),并且在图1a中示出了led封装件1的截面。要注意的是,多个led封装件1包括在实际的led显示器中,但是为了便于描述,仅示出了一个led封装件1。
39.led封装1包括基板2。在基板2上设置有三个led芯片,具体地,红色的led芯片3r、绿色的led芯片3g、以及蓝色的led芯片3b。led芯片3r是发出红色光的第一发光元件的示例。led芯片3g是被配置为发射绿色光的第二发光元件的示例。led芯片3b是被配置为发射蓝色光的第三发光元件的示例。要注意的是,在不需要单独区分led芯片的情况下,适当地将它们称为led芯片3。每个led芯片3被透明树脂部4覆盖(模制)。被透明树脂部4覆盖的led封装1整体具有大致长方体形状。当led芯片3r、3g和3b根据视频信号适当地发射光时,所发射的光被用户视觉识别。
40.在与led封装1同样地搭载有多个(三种颜色的)led芯片的情况下,从led封装件1的端面5到各led芯片的距离不同。在包括rgb光源的典型led显示器中,调节rgb光量使得当在正面观看时的亮度与期望的白色色度点对准。rgb光量的强度分别被设定为100。如图1a所示,在从前方观看led封装1的情况下,光强度大致在100处彼此相等,因此色度与白色色度点对准。然而,在如图1b所示倾斜地观察led封装1的情况下,来自靠近端面5的led芯片(换言之,本示例中的led芯片3b)的光被端面5减少。具体地,在视觉识别位置处的光量由于
端面5的折射而减小。通过这种端面渐晕,led芯片3b的光量的强度变得低于100。因而,如在图2中示意性地示出的,当倾斜地观看led封装1时的光之间的平衡消失并且发生从白色色度点的偏移,并且因此,由于当倾斜地观看led封装1时蓝色的减少,视觉上识别品红色而不是白色,这导致图像质量劣化。
41.图2是以放大的方式示出led封装1的右端部分附近的示图。如图2所示,当将led封装1放置在空气中的情况下的x和y之间的关系满足以下公式(1)时,端面渐晕出现,其中,透明树脂部4的折射率为λm,led芯片3b的表面与led封装1的表面之间的表面距离为x,并且led芯片3b的端面与led封装1的端面5之间的端面距离为y。
42.arctan(y/x)》arcsin(1/λm)...式(1)
43.由于led封装1的小型化,容易产生端面的渐晕。然而,上述专利文献没有考虑端面渐晕并且不适合作为抑制图像质量劣化的技术。例如,在上述专利文献1中,光分布调节层形成在发光表面侧上,以提供具有有利视角的发光装置。然而,没有考虑端面渐晕,并且发生由于端面渐晕引起的图像质量劣化。此外,公开了其中在发光表面上形成反射抑制层以提高对比度的显示器,但是利用该配置不能抑制由于端面渐晕引起的图像质量劣化,并且此外,当减小led封装的尺寸时,出现发光效率的不可忽略的降低。
44.为了解决上述问题,下面将参照本公开的实施方式详细描述可以抑制由于端面渐晕引起的图像质量劣化的发光装置和显示装置。
45.《实施方式》
46.[显示装置和发光装置的配置示例]
[0047]
下面将参照图3、图4和图5描述根据本公开的实施方式的发光装置和显示装置。图3是其中从显示表面观察根据本实施方式的显示装置(显示装置10)的正视图。图4是其中从显示表面观察作为根据本实施方式的发光装置的led封装件100的正视图。图5是沿着图3中的线aa-aa截取的显示设备10的截面图。要注意的是,在以下描述中,在一些情况下,显示装置10的显示表面的水平和竖直方向分别被称为x轴方向和y轴方向,并且显示装置10的厚度方向被称为z轴方向。
[0048]
如图3所示,根据本实施方式的显示装置10具有其中多个led封装件100以行和列的矩阵以相等间隔二维地布置的配置。如图5所示,多个led封装件100均通过诸如焊料或者导电粘合膜的连接层t连接至显示装置10的共用基板11。要注意的是,在本实施方式中,一个led封装100对应于一个像素,但是可应用多个led封装100的组件对应于一个像素的配置。此外,led封装100可以以二维布置(称为三角形类型)设置。包括在显示装置10中的led封装100的数量和led封装100之间的间隔可以是适当的值。
[0049]
如图4所示,每个led封装件100例如包括设置在y轴方向上的三个led芯片。例如,在y轴方向上设置红色(r)led芯片101r、绿色(g)led芯片101g和蓝色(b)led芯片101b。要注意的是,在不需要单独地区分led芯片的情况下,适当地将led芯片称为led芯片101。
[0050]
led封装件100的厚度(z轴方向的长度)例如为30μm以下,led芯片101的厚度为10μm以下。
[0051]
每个led封装100包括基板102。基板102包括聚氯化联苯(pcb)蓝宝石、玻璃等。在基板102上设置有上述的红色led芯片101r、绿色led芯片101g以及蓝色led芯片101b。
[0052]
每个led芯片101被透明的树脂部103覆盖(模制)。透明树脂部103具有例如大约等
于或大于1.2且等于或小于1.8的折射率,并且不包含散射光的散射器。被透明树脂部103覆盖的led封装100整体上具有大致长方体形状。当led芯片101r、101g以及101b根据视频信号适当地发射光时,通过透明树脂部103由用户视觉地识别发射的光。要注意的是,上述折射率是通过临界角法测量的。测量波长是从led芯片101r、101g以及101b发射的光的波长。
[0053]
如图5所示,led芯片101r通过连接层tr(诸如焊料或导电粘合膜)连接。同样地,led芯片101g通过焊料或导电粘合膜等连接层tg连接,led芯片101b通过焊料或导电粘合膜等连接层tb连接。
[0054]
连接层tr通过未示出的配线和导电层以及连接层t连接至包含在共用基板11等中的驱动电路(未示出)。因而,对led芯片101r执行驱动电路的驱动控制,并且led芯片101r根据驱动控制发光或者关闭。同样地,连接层tg经由未图示的配线和导电层以及连接层t而与包含在共用基板11等中的驱动电路(未图示)连接。因而,对led芯片101g执行驱动电路的驱动控制,并且led芯片101g根据驱动控制发光或关闭。此外,连接层tb通过未示出的配线和导电层以及连接层t连接至包含在共用基板11等中的驱动电路(未示出)。因而,通过所述驱动电路的驱动控制在所述led芯片101b上执行,并且所述led芯片101b根据所述驱动控制发光或者关闭。
[0055]
每个led芯片101通过使用例如如下所述的转移技术来形成。首先,在生长基板上依次外延生长构成led芯片101的半导体层,将各半导体层成形为期望的尺寸。接着,将成形的半导体层从生长用基板(包含蓝宝石、玻璃等的基板)剥离,转移到其他基板(本实施方式中的基板102)上,形成led芯片101。例如,通过使用物理拾取方案、激光剥离方法等进行转移。例如,led芯片101r、101g、101b以预定的间距配置在转移后的基板2上。因而,led芯片101的厚度较薄。
[0056]
[抑制端面渐晕的结构]
[0057]
接下来,下面将描述抑制由于每个led封装件100的端面104(参考图5)引起的端面渐晕的配置。当感观上识别出由于端面渐晕引起的图像质量劣化时,显示装置10的图像质量劣化。因此,在本实施方式中,感观上评估由于端面渐晕引起的色移量,渐晕量被转换成δu'v',并且针对每个值设定标准。标准如下。
[0058]-几乎感测不到色移:δu'v'《0.005
[0059]-感测到但可允许色移:δu'v'=0.005至0.010
[0060]-感测图像状态的劣化(图像质量):δu'v'=0.010至0.020
[0061]-图像状态是不允许的:δu'v'》0.020
[0062]
此外,对色度点标准的rgb强度进行量化。具体地,仅通过对应颜色的rgb偏移量化引起每个δu'v'的范围需要渐晕的%。
[0063]
在本实施方式中,如下所述设定rgb各自的色度。
[0064]
红色:(x,y)=(0.7103,0.2896),(u'v')=(0.5621,0.5156)
[0065]
绿色:(x,y)=(0.1939,0.7262),(u'v')=(0.0685,0.5770)
[0066]
蓝色:(x,y)=(0.1403,0.0439),(u'v')=(0.1729,0.1217)
[0067]
此外,如下所述,设置作为调整目标的白色色度点。这对应于色温的d93。
[0068]
白色:(x,y)=(0.283,0.297),(u'v')=(0.1887,0.4456)
[0069]
要注意的是,(x,y)基于xy色度图(cie1931)并且(u'v')基于ucs色度图
(cie1976)。通过下面的式(2)将值x转换成u'并且通过下面的式(3)将值y转换成v'。
[0070]
u'=4x/(-2x 12y 3)...式(2)
[0071]
v'=9y/(-2x 12y 3)...式(3)
[0072]
利用上述设置,量化当获得上述色度差时rgb中的每个颜色中存在什么程度的渐晕。
[0073]-对应于δu'v'=0.005
[0074]
r=7.0%/g=5.2%/b=5.9%
[0075]-对应于δu'v'=0.010
[0076]
r=14.3%/g=10.8%/b=12.0%
[0077]-对应于δu'v'=0.020
[0078]
r=29.5%/g=23.0%/b=24.9%
[0079]
要注意的是,三个led芯片中的哪个被设置在最靠近端面104的位置取决于led封装件100的设计。由此,在本实施方式中,针对由于渐晕引起的光量减小的情况最严重的绿色的渐晕进行量化。
[0080]
由于渐晕引起的色度点的改变量取决于相对于整个led芯片的光量的比率。因此,在图6中示出的三个参数被限定为用于每个上述标准的不渐晕结构的尺寸比。
[0081]
具体地,
[0082]
透明树脂部103的折射率:λm
[0083]
led芯片101g的尺寸(与端面104大致正交的方向上的长度):a(μm)
[0084]
从led芯片101g的表面到led封装件100的表面105的表面距离:x(μm)
[0085]
从led芯片101g的端面104侧的端面至led封装件100的端面104的端面距离:y(μm)
[0086]
调整各变量的值以确定可允许由于端面渐晕引起的光量减小的范围。
[0087]
例如,在满足折射率λm=1.5和a=100μm的情况下,具有在图7所示的条件下的x和y之间的关系的渐晕在60
°
的视角范围内是感观上可允许的。要注意的是,在图7中,线l11是对应于δu'v'=0.005的近似直线,线l12是对应于δu'v'=0.010的近似直线,并且线l13是对应于δu'v'=0.020的近似直线。
[0088]
例如,在满足折射率λm=1.5和a=20μm的情况下,具有图8所示的条件下的x和y之间的关系的渐晕在60
°
的视角范围内是感观上可允许的。要注意的是,在图8中,线l21是与δu'v'=0.005对应的近似直线,线l22是与δu'v'=0.010对应的近似直线,并且线l23是与δu'v'=0.020对应的近似直线。
[0089]
满足相应标准的条件概括如下:
[0090]
(1)当满足以下式(4)的关系时,获得δu'v'《0.005,并且几乎感测不到色移。
[0091]
y《(1.44λm-0.76)
×
x (0.08λm-0.04)
×
a-0.02λm-0.47...式(4)
[0092]
(2)当满足以下式(5)和式(6)的关系时,获得0.005≤δu'v'<0.010,并且感测但是处于感观上可允许的水平的色移。
[0093]
y≥(1.44λm-0.76)
×
x (0.08λm-0.04)
×
a-0.02λm-0.47...式(5)
[0094]
y《(1.44λm-0.76)
×
x (0.15λm-0.08)
×
a-0.06λm-0.61...式(6)
[0095]
(3)当满足以下式(7)和式(8)的关系时,获得0.010≤δu'v'<0.020,并且以感观上可以感测图像状态劣化的水平感测色移。
[0096]
y≥(1.44λm-0.76)
×
x (0.15λm-0.08)
×
a-0.06λm-0.61...式(7)
[0097]
y《(1.44λm-0.76)
×
x (0.33λm-0.18)
×
a-0.03λm-0.45...式(8)
[0098]
(4)当满足以下式(9)的关系时,获得0.020≤δu'v'并且图像状态劣化处于非允许水平。
[0099]
y≥(1.44λm-0.76)
×
x (0.33λm-0.18)
×
a-0.03λm-0.45...式(9)
[0100]
如上所述,当led封装件100被配置为满足式(4)或式(5)和式(6)时,可以抑制由于端面渐晕引起的图像质量劣化。从图像质量的观点来看,优选满足式(4)的关系,但是不满足式(4)而满足式(5)和式(6)的配置是适用的。
[0101]
[通过本实施方式获得的效果]
[0102]
根据本实施方式,如上所述,通过将满足预定条件的配置应用于每个led封装100,可以抑制由于端面渐晕引起的图像质量的劣化。
[0103]
当散射光的散射器包含在透明树脂部中时,不需要考虑端面渐晕。然而,散射器的使用导致制造成本增加等。根据本实施方式,可以在不使用散射体的情况下抑制由于端面渐晕引起的图像质量的劣化,因此可以简化led封装的制造过程并且可以降低制造成本。
[0104]
《变形例》
[0105]
虽然上面已经描述了本公开的实施方式,但是本公开不限于上述实施方式,并且在不背离本公开的主旨的情况下可以做出各种修改。
[0106]
此外,在本实施方式中,说明了由led封装件构成3个led芯片的结构,但也可以由2个或4个以上的led芯片构成。此外,led芯片的配置位置可适当地改变。例如,绿色led芯片或红色led芯片可以设置在靠近端面的位置处。另外,在上述实施方式中,说明了led芯片与一端部侧的端面的关系,但是,优选在另一端部侧也进行满足上述实施方式的条件的设定。
[0107]
此外,在每个实施方式和变形例中描述的项可以适当地组合。此外,本公开的内容并不被解释为受本说明书中示例的效果的限制。而且,在上述实施方式及其修改例中描述的配置、方法、步骤、形状、材料、数值等仅仅是示例,并且根据需要,可使用不同的配置、方法、步骤、形状、材料、数值等。
[0108]
此外,本公开还可采用以下配置。
[0109]
(1)
[0110]
一种发光装置,包括:
[0111]
设置在基板上的至少两个发光元件;以及
[0112]
透明树脂部,被设置为覆盖发光元件,其中,
[0113]
在截面图中,当位于端部的发光元件的宽度的尺寸是a(μm),发光元件与透明树脂部的表面之间的表面距离是x(μm),发光元件与最靠近发光元件的透明树脂部的端面之间的端面距离是y(μm),并且透明树脂部的折射率是λm时,满足以下公式(1)或以下公式(2)和公式(3)。
[0114]
(公式1)
[0115]
y《(1.44λm-0.76)
×
x (0.08λm-0.04)
×
a-0.02λm-0.47
[0116]
(公式2)
[0117]
y≥(1.44λm-0.76)
×
x (0.08λm-0.04)
×
a-0.02λm-0.47
[0118]
(公式3)
[0119]
y《(1.44λm-0.76)
×
x (0.15λm-0.08)
×
a-0.06λm-0.61
[0120]
(2)
[0121]
根据(1)所述的发光装置,其中,
[0122]
满足公式(1)并且不满足公式(2)和公式(3)。
[0123]
(3)
[0124]
根据(1)所述的发光装置,其中,
[0125]
不满足所述(1),并且满足公式(2)和公式(3)。
[0126]
(4)
[0127]
根据(1)至(3)中任一项所述的发光装置,其中,
[0128]
折射率λm等于或大于1.2并且等于或小于1.8。
[0129]
(5)
[0130]
根据(1)至(4)中任一项所述的发光装置,其中,
[0131]
在截面图中发光装置的厚度是30μm或更小。
[0132]
(6)
[0133]
根据(5)所述的发光装置,其中,
[0134]
在截面图中每个发光元件的厚度是10μm或更小。
[0135]
(7)
[0136]
根据(1)至(6)中任一项所述的发光装置,其中,
[0137]
位于所述端部的所述发光元件是被配置为发射绿色光的发光元件。
[0138]
(8)
[0139]
根据(1)至(7)中任一项所述的发光装置,其中,
[0140]
所述发光元件包括三个发光元件。
[0141]
(9)
[0142]
根据(8)所述的发光装置,其中,
[0143]
所述三个发光元件是被配置为发射红光的第一发光元件、发射绿光的第二发光元件以及发射蓝光的第三发光元件。
[0144]
(10)
[0145]
根据(1)至(9)中任一项所述的发光装置,其中,
[0146]
所述发光元件是从生长基板剥离的元件。
[0147]
(11)
[0148]
根据(1)至(10)中任一项所述的发光装置,其中,
[0149]
所述透明树脂部不包含散射光的散射器。
[0150]
(12)
[0151]
一种显示装置,包括根据(1)至(11)中任一项所述的发光装置。
[0152]
参考标号列表
[0153]
10显示装置
[0154]
100led封装
[0155]
101r、101g、101b led芯片
[0156]
102基板
[0157]
103透明树脂部
[0158]
104端面
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