CN105206728A - 发光二极管芯片、发光二极管、背光源和显示装置 - Google Patents

发光二极管芯片、发光二极管、背光源和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种发光二极管芯片，包括发光层、P极、N极、正极和负极，所述发光层的厚度方向的一侧设置有所述P极，所述发光层的厚度方向的另一侧设置有所述N极，所述P极与所述正极电连接，所述N极与所述负极电连接，所述发光层包括至少两种颜色互不相同的彩色发光层，多个所述彩色发光层同层设置，多个所述彩色发光层通过同一个所述P极与同一个所述正极电连接，多个所述彩色发光层通过同一个所述N极与同一个所述负极电连接。本发明还提供一种发光二极管、一种背光源和一种显示装置。当包括所述发光二极管芯片的发光二极管用作液晶显示装置的背光源时，会增加显示装置显示图像时对多种颜色表现能力，进而更加有效的提高液晶显示装置的色域。

Description

发光二极管芯片、发光二极管、背光源和显示装置
技术领域
本发明涉及发光二极管领域，具体地，涉及一种发光二极管芯片、一种包括该发光二极管芯片的发光二极管、一种包括该发光二极管的背光源和一种包括该背光源的显示装置。
背景技术
液晶显示装置的背光源是发白光的，为了实现白光，背光源通常是在蓝色发光二极管中添加黄色荧光粉。但是，在显示红色以及绿色时，包括上述背光源的显示装置表现并不是很好。
因此，如何提高显示装置对多种颜色的表现能力成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发光二极管芯片、一种包括该发光二极管芯片的发光二极管、一种包括该发光二极管的背光源和一种包括该背光源的显示装置。所述显示装置对多种颜色的表现能力成为本领域亟待解决的技术问题。
作为本发明的一个方面，提供一种发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括发光层、P极、N极、正极和负极，所述发光层的厚度方向的一侧设置有所述P极，所述发光层的厚度方向的另一侧设置有所述N极，所述P极与所述正极电连接，所述N极与所述负极电连接，其中，所述发光层包括至少两种颜色互不相同的彩色发光层，多个所述彩色发光层同层设置，多个所述彩色发光层通过同一个所述P极与同一个所述正极电连接，多个所述彩色发光层通过同一个所述N极与同一个所述负极电连接。
优选地，相邻两个所述彩色发光层之间设置有绝缘间隔件。
优选地，所述发光二极管芯片包括衬底，所述N极覆盖所述衬底，所述发光层设置在所述N极上，所述负极位于所述发光层的垂直于多个所述彩色发光层的排列方向的方向的一侧且与所述N极接触。
优选地，多个所述彩色发光层并排设置，所述P极位于所述发光层上，并且位于所述发光层的与所述负极相对的一侧，所述正极设置在所述P极上方。
所述P极沿多个所述彩色发光层的排列方向的尺寸不小于所述发光层沿多个所述彩色发光层的排列方向的尺寸。
优选地，所述发光层包括红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层中的至少两种。
优选地，所述发光层包括两个所述彩色发光层，所述P极沿多个所述彩色发光层的排列方向的尺寸小于所述发光层沿所述彩色发光层排列方向的尺寸。
优选地，所述P极关于两个所述彩色发光层之间的间隔对称。
优选地，所述发光层包括四个彩色发光层，四个所述彩色发光层排列为两行两列，所述P极位于所述发光层的中部。
优选地，所述发光层包括红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层和黄色发光层。
作为本发明的另一个方面，提供一种发光二极管，所述发光二极管包括发光二极管芯片、封装壳体和金线，所述发光二极管芯片设置在所述封装壳体内，其特征在于，所述发光二极管芯片为本发明所提供的上述发光二极管芯片，所述金线与所述正极电连接
作为本发明的还一个方面，提供一种背光源，所述背光源包括发光二极管，其中，所述发光二极管为本发明所提供的上述发光二极管。
作为本发明的再一个方面，提供一种显示装置，所述显示装置包括背光源，其中，所述背光源为本发明所提供的上述背光源。
对所述发光二极管芯片进行封装后，可以获得发光二极管。由于发光二极管中包括多种颜色的发光层，并且，多种颜色的彩色发光层共用正极和负极，因此，当在发光二极管的正极和负极分别施加电压时，发光二极管芯片中的彩色发光层会发光。由于发光层包括两种颜色互不相同的彩色发光层，因此，发光二极管发出的光是彩色自发光层各自发光后的混合光。当包括所述发光二极管芯片的发光二极管用作液晶显示装置的背光源时，会增加显示装置显示图像时对多种颜色表现能力，进而更加有效的提高液晶显示装置的色域。
由于不同颜色的彩色发光层共用正极和负极，设置一根金线即可，从而可以简化的发光二极管的封装工艺。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明所提供的发光二极管芯片的第一种实施方式的俯视示意图；
图2是图1的a-a剖视图；
图3是图1的b-b剖视图；
图4是本发明所提供的发光二极管的第二种实施方式的俯视示意图；
图5是本发明所提供的发光二极管的第三种实施方式的俯视示意图；
图6是本发明所提供的发光二极管的第四种实施方式的俯视示意图；
图7是图6的c-c剖视图。
附图标记说明
100：P极200：N极
300：正极400：负极
500：绝缘间隔件600：衬底
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1所示，作为本发明的一个方面，提供一种发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括发光层、P极100、N极200、正极300和负极400，所述发光层的厚度方向(图2、图3和图7中的上下方向)的一侧设置有P极100，所述发光层的厚度方向的另一侧设置有N极200，P极100与正极300电连接，N极200与负极400电连接，其中，所述发光层包括至少两种颜色互不相同的彩色发光层，多个所述彩色发光层同层设置，多个所述彩色发光层通过同一个P极100与同一个正极300电连接，多个所述彩色发光层通过同一个N极200与同一个负极400电连接。
对所述发光二极管芯片进行封装后，可以获得发光二极管。由于发光二极管中包括多种颜色的发光层，并且，多种颜色的彩色发光层共用正极300和负极400，因此，当在发光二极管的正极300和负极400分别施加电压时，发光二极管芯片中的彩色发光层会发光。由于发光层包括多种颜色互不相同的彩色发光层，因此，发光二极管发出的光是彩色自发光层各自发光后的混合光。当包括所述发光二极管芯片的发光二极管用作液晶显示装置的背光源时，会增加显示装置显示图像时对多种颜色表现能力，进而更加有效的提高液晶显示装置的色域。
由于不同颜色的彩色发光层共用正极300，因此，只需要一根金线即可将正极300与外部的管脚电连接即可，从而可以简化的发光二极管的封装工艺。
在本发明中，对彩色发光层的具体排列方式并不做特殊的限定，例如，多个彩色发光层可以并排设置，也可以排列为多行多列。
如上文中所述，由于所述发光二极管芯片包括两种颜色的芯片，在图1中所示的第一种实施方式中，发光二极管芯片的彩色发光层包括红色发光层R和蓝色发光层B。如图2中所示，红色发光层R和蓝色发光层B共用P极100，P极100上方设置有红色发光层R和蓝色发光层B的正极300。红色发光层R和蓝色发光层B共用N极200，负极400设置在N极200上。
由于图1中所示的发光二极管的发光层包括红色发光层R和蓝色发光层B，因此所述发光二极管发出的光为红光和蓝光的混合光。
当包括图1中所示的所述发光二极管芯片的发光二极管用作液晶显示装置的背光源时，会增加液晶显示装置显示图像时对红光和蓝光的表现能力，进而有效的提高液晶显示装置的色域。
在图4中所示的第二种实施方式的发光二极管芯片中，发光层包括红色发光层R、绿色发光层G和蓝色发光层B。因此，包括图4中所示的发光二极管芯片的发光二极管发出的光为白光。
当包括图4中所示的所述发光二极管芯片的发光二极管用作液晶显示装置的背光源时，会增加显示装置显示图像时对红光、蓝光和绿光的表现能力，进而更加有效的提高液晶显示装置的色域。
在图5中所示的第三种实施方式的发光二极管芯片中，发光层包括红色发光层R、绿色发光层B、蓝色发光层B和黄色发光层Y。因此，包括图5中所示的发光二极管芯片的发光二极管发出的光为白光。虽然本发明的具体实施方式中仅示出了包括红色发光层R、绿色发光层B、蓝色发光层B和黄色发光层Y四种彩色发光层，但是，本领域技术人员应当理解的是，还可以将黄色发光层Y替换为白色发光层或者其他颜色的发光层。
当包括图5中所示的发光二极管芯片的发光二极管用作液晶显示装置的背光源时，会增加显示装置显示图像时对红光、蓝光、绿光和黄光的表现能力，进而更加有效的提高液晶显示装置的色域。
为了提升发光二极管发出光线的颜色纯度，优选地，在本发明所提供的发光二极管芯片中，不同颜色的彩色发光层是绝缘间隔的。在本发明中，对如何将发光二极管芯片中不同颜色的彩色发光层绝缘间隔开并没有特殊的限定。例如，可以在不同颜色的彩色发光层之间设置沟槽，从而将不同颜色的彩色发光层绝缘间隔开。
为了确保不同颜色的彩色发光层互相绝缘，优选地，如图6和图7中所示，相邻两个所述彩色发光层之间设置有绝缘间隔件500。
在本发明中，对绝缘间隔件500的材料并没有特殊的限制，例如，可以利用陶瓷材料或者硅氧化物或者硅氮化物制成绝缘间隔件500。
容易理解的是，所述发光二极管芯片包括衬底600，N极200覆盖衬底600，所述发光层设置在N极200上，负极400位于所述发光层的垂直于多个彩色发光层的排列方向的一侧且与N极200接触。
N极200覆盖衬底600，并且N极200的边缘超过发光层的边缘，在设置负极400后，该负极400搭接在N极200上。
在本发明中，对正极300、P极100和发光层的具体设置方式并没有特殊的要求，如图1、图2、图4和图6中所示，P极100位于所述发光层上，并且位于所述发光层的与所述负极相对的一侧，正极300设置在P极100上方，也就是说，如图2中所示，发光层、P极100和正极300从下至上依次层叠。
在图4和图6中所示的两种实施方式中，P极100沿多个所述彩色发光层的排列方向的尺寸不小于所述发光层沿多个所述彩色发光层的排列方向的尺寸。在图4和图6所示的两种实施方式中，多个彩色发光层分别为红色发光层R、蓝色发光层B和绿色发光层G，彩色发光层的排列方向为左右方向，因此，P极100沿左右方向的尺寸大于发光层沿左右方向的尺寸。在上述两种实施方式中，P极100的形状为矩形。
在图1中所示的实施方式中，所述发光层包括两个所述彩色发光层，P极100沿多个所述彩色发光层的排列方向的尺寸小于所述发光层沿所述彩色发光层排列方向的尺寸。在图1中所示的实施方式中，多个彩色发光层分别为红色发光层R和蓝色发光层B，彩色发光层的排列方向为左右方向，因此，P极100沿左右方向的尺寸小于发光层沿左右方向的尺寸。
作为本发明的一种优选实施方式，发光层包括并排设置的红色发光层R和蓝色发光层B，如图1所示，P极100关于两个所述彩色发光层之间的间隔对称。
在图5中所示的实施方式中，所述发光层包括四个彩色发光层，四个所述彩色发光层排列为两行两列，P极100位于所述发光层的中部。在图5中所示的实施方式中，红色发光层R、蓝色发光层B、黄色发光层Y和绿色发光层G排列为两行两列，P极100位于发光层的上表面的中部位置，从而可以同时与红色发光层R、蓝色发光层B、绿色发光层G和黄色发光层Y接触。
作为本发明的另一个方面，提供一种发光二极管，所述发光二极管包括发光二极管芯片、封装壳体和金线，所述发光二极管芯片设置在所述封装壳体内，其中，所述发光二极管芯片为本发明所提供的上述发光二极管芯片，所述金线与所述正极电连接
如上文中所述，对所述发光二极管芯片进行封装后，可以获得发光二极管。由于发光二极管中包括多种颜色的发光层，并且，多种颜色的彩色发光层共用正极300和负极400，因此，当在发光二极管的正极300和负极400分别施加电压时，发光二极管芯片中的彩色发光层会发光。由于发光层包括多种颜色互不相同的彩色发光层，因此，发光二极管发出的光是彩色自发光层各自发光后的混合光。
当包括所述发光二极管芯片的发光二极管用作液晶显示装置的背光源时，会增加显示装置显示图像时对多种颜色表现能力，进而更加有效的提高液晶显示装置的色域。
由于不同颜色的彩色发光层共用正极300和负极400，设置一根金线即可，从而可以简化的发光二极管的封装工艺。
在本发明中，正极和负极为导电材料制成，例如，可以利用金属制造正极和负极，此时，可以采用物理气相沉积的方法分别形成正极和负极。可以利用化学气相沉积的方法形成P极和N极。
作为本发明的还一个方面，提供一种背光源，所述背光源包括发光二极管，其中，所述发光二极管为本发明所提供的上述发光二极管。
作为很发明的再一个方面，提供一种显示装置，所述显示装置包括背光源，其中，所述背光源为本发明所提供的上述的背光源。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括发光层、P极、N极、正极和负极，所述发光层的厚度方向的一侧设置有所述P极，所述发光层的厚度方向的另一侧设置有所述N极，所述P极与所述正极电连接，所述N极与所述负极电连接，其特征在于，所述发光层包括至少两种颜色互不相同的彩色发光层，多个所述彩色发光层同层设置，多个所述彩色发光层通过同一个所述P极与同一个所述正极电连接，多个所述彩色发光层通过同一个所述N极与同一个所述负极电连接。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，相邻两个所述彩色发光层之间设置有绝缘间隔件。
3.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光二极管芯片包括衬底，所述N极覆盖所述衬底，所述发光层设置在所述N极上，所述负极位于所述发光层的垂直于多个所述彩色发光层的排列方向的方向的一侧且与所述N极接触。
4.根据权利要求3所述的发光二极管芯片，其特征在于，多个所述彩色发光层并排设置，所述P极位于所述发光层上，并且位于所述发光层的与所述负极相对的一侧，所述正极设置在所述P极上方。
5.根据权利要求4所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述P极沿多个所述彩色发光层的排列方向的尺寸不小于所述发光层沿多个所述彩色发光层的排列方向的尺寸。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光层包括红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层中的至少两种。
7.根据权利要求4所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光层包括两个所述彩色发光层，所述P极沿多个所述彩色发光层的排列方向的尺寸小于所述发光层沿所述彩色发光层排列方向的尺寸。
8.根据权利要求7所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述P极关于两个所述彩色发光层之间的间隔对称。
9.根据权利要求3所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光层包括四个彩色发光层，四个所述彩色发光层排列为两行两列，所述P极位于所述发光层的中部。
10.根据权利要求1至5和9中任意一项所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光层包括红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层和黄色发光层。
11.一种发光二极管，所述发光二极管包括发光二极管芯片、封装壳体和金线，所述发光二极管芯片设置在所述封装壳体内，其特征在于，所述发光二极管芯片为权利要求1至10中任意一项所述的发光二极管芯片，所述金线与所述正极电连接。
12.一种背光源，所述背光源包括发光二极管，其特征在于，所述发光二极管为权利要求11所述的发光二极管。
13.一种显示装置，所述显示装置包括背光源，其特征在于，所述背光源为权利要求12所述的背光源。
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