CN109461754A - 发光装置 - Google Patents
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Abstract
一种发光装置，包括第一发光元件层、第二发光元件层以及第三发光元件层。第一发光元件层具有多个红色发光元件。第二发光元件层位于第一发光元件层的发光面上，且具有多个绿色发光元件。第三发光元件层位于第二发光元件层的发光面上，且具有多个蓝色发光元件。绿色发光元件对应设置于红色发光元件上。蓝色发光元件对应设置于绿色发光元件上。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光装置，且特别涉及一种包括第一发光元件层、第二发光元件层以及第三发光元件层的发光装置。
背景技术
发光二极管是一种电致发光的半导体元件，具有效率高、寿命长、不易破损、反应速度快、可靠性高等优点。随着大量的时间与金钱的投入，发光二极管的尺寸逐年缩小，然而，要将发光二极管使用于发光装置的像素结构中仍有困难，尤其是在单个像素就具有红色子像素、绿色子像素及蓝色子像素的发光装置中，单个子像素的尺寸很小，不论是在制造符合小尺寸子像素的发光二极管或是在转置所述发光二极管时都有工艺良率低的问题，因此，目前亟需一种能解决前述问题的方法。
发明内容
本发明提供一种具有发光二极管的发光装置，能改善生产良率不足的问题。
本发明的一种发光装置，包括第一发光元件层、第二发光元件层以及第三发光元件层。第一发光元件层具有多个红色发光元件。第二发光元件层位于第一发光元件层的发光面上，且具有多个绿色发光元件。第三发光元件层位于第二发光元件层的发光面上，且具有多个蓝色发光元件。绿色发光元件对应设置于红色发光元件上，且蓝色发光元件对应设置于绿色发光元件上。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例的一种发光装置的分解示意图。
图2是图1剖面线11’的剖面示意图。
图3是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。
图4是依照本发明的一实施例的一种发光装置的分解示意图。
图5是图4剖面线22’的剖面示意图。
图6是图4的液晶显示面板中部分构件的俯视图。
附图标记说明：
11’、22’：剖面线
10、20、30：发光装置
100：第一发光元件层
110：第一基板
122：第一发光二极管
124、224、324：封装材料
124A、224A、324A：高分子层
124B：红色量子点材料
200：第二发光元件层
210：第二基板
222：第二发光二极管
224B：绿色量子点材料
300：第三发光元件层
310：第三基板
322：第三发光二极管
324B：蓝色量子点材料
400：液晶显示面板
410：基板
420：扫描线
430：数据线
440：子像素
442：开关元件
444：像素电极
450：液晶层
460：对向基板
470：覆盖层
480：配向层
490：配向层
B：蓝色发光元件
B1、B2、B3：背面
DC1、DC2：驱动电路
F1、F2、F3：发光面
G：绿色发光元件
P1、P2：偏光片
R：红色发光元件
具体实施方式
图1是依照本发明的一实施例的一种发光装置的分解示意图。图2是图1剖面线11’的剖面示意图。
请参考图1与图2，发光装置10包括第一发光元件层100、第二发光元件层200以及第三发光元件层300。
第一发光元件层100具有背面B1以及相对于背面B1的发光面F1。第一发光元件层100具有第一基板110以及位于第一基板110上的多个红色发光元件R。红色发光元件R发出具有指向性的光，且红色发光元件R所发出的光会自发光面F1离开第一发光元件层100。
在本实施例中，红色发光元件R包括第一发光二极管122以及环绕第一发光二极管122的封装材料124。封装材料124例如为红色荧光材料或红色磷光材料。在本实施例中，第一发光二极管122为无机发光二极管(例如无机蓝色发光二极管或无机白色发光二极管)，但本发明不以此为限。在其他实施例中，红色发光元件R是有机红色发光二极管。
在本实施例中，每个红色发光元件R都有对应的驱动电路(未绘出)，换句话说，第一发光元件层100上的每个红色发光元件R都可以单独开关。
第二发光元件层200具有背面B2以及相对于背面B2的发光面F2。第二发光元件层200位于第一发光元件层100的发光面F1上，也可以说第二发光元件层200的背面B2面对第一发光元件层100的发光面F1。第二发光元件层200具有第二基板210以及位于第二基板210上的多个绿色发光元件G。绿色发光元件G发出具有指向性的光，绿色发光元件G所发出的光会自发光面F2离开第二发光元件层200。
在本实施例中，每个绿色发光元件G都有对应的驱动电路(未绘出)，换句话说，第二发光元件层200上的每个绿色发光元件G都可以单独开关。
在本实施例中，绿色发光元件G包括第二发光二极管222以及环绕第二发光二极管222的封装材料224。封装材料224例如为绿色荧光材料或绿色磷光材料。在本实施例中，第二发光二极管222为无机发光二极管(例如无机蓝色发光二极管或无机白色发光二极管)，但本发明不以此为限。在其他实施例中，绿色发光元件G是有机绿色发光二极管。
第三发光元件层300具有背面B3以及相对于背面B3的发光面F3。第三发光元件层300位于第二发光元件层200的发光面F2上，也可以说第三发光元件层300的背面B3面对第二发光元件层200的发光面F2。第三发光元件层300具有第三基板310以及位于第三基板310上的多个蓝色发光元件B。蓝色发光元件B发出具有指向性的光，蓝色发光元件B所发出的光会自发光面F3离开第三发光元件层300。
在本实施例中，蓝色发光元件B包括第三发光二极管322以及环绕第三发光二极管322的封装材料324。封装材料324例如为透明封装材料、蓝色荧光材料或蓝色磷光材料。在本实施例中，第三发光二极管322为无机发光二极管(例如无机蓝色发光二极管或无机白色发光二极管)，但本发明不以此为限。在其他实施例中，蓝色发光元件B是有机蓝色发光二极管。
在本实施例中，每个蓝色发光元件B都有对应的驱动电路(未绘出)，换句话说，第三发光元件层300上的每个蓝色发光元件B都可以单独开关。
在本实施例中，绿色发光元件G对应设置于红色发光元件R上，且蓝色发光元件B对应设置于绿色发光元件G上。红色发光元件R发出的红光RL可以穿过第二发光元件层200以及第三发光元件层300，并与绿色发光元件G发出的绿光GL及/或蓝色发光元件B发出的蓝光BL混合。绿色发光元件G发出的绿光GL可以穿过第三发光元件层300并与蓝色发光元件B发出的蓝光BL混合。
在本实施例中，一个红色发光元件R、所述红色发光元件R所对应的绿色发光元件G以及所述红色发光元件R所对应的蓝色发光元件B共同组成一个发光单元U。在本实施例中，红色发光元件R至少部分重叠于对应的绿色发光元件G，且红色发光元件R至少部分重叠于对应的蓝色发光元件B。在本实施例中，红色发光元件R、绿色发光元件G以及蓝色发光元件的尺寸相等。在一些实施例中，红色发光元件R、绿色发光元件G以及蓝色发光元件的尺寸小于200微米，举例来说，红色发光元件R、绿色发光元件G以及蓝色发光元件可以是尺寸为100微米～200微米的次毫米发光二极管(Mini LED)，也可以是尺寸小于100微米或小于30微米的微发光二极管(Micro LED)。
欲使发光装置10其中一个发光单元U发出红光RL时，开启其中一个红色发光元件R，并关闭所述红色发光元件R所对应的绿色发光元件G以及所述红色发光元件R所对应的蓝色发光元件B，如发光单元U1所示。
欲使发光装置10其中一个发光单元U发出绿光GL时，开启其中一个绿色发光元件G，并关闭所述绿色发光元件G所对应的红色发光元件R以及所述绿色发光元件G所对应的蓝色发光元件B，如发光单元U2所示。
欲使发光装置10其中一个发光单元U发出蓝光GL时，开启其中一个蓝色发光元件B，并关闭所述蓝色发光元件B所对应的红色发光元件R以及所述蓝色发光元件B所对应的绿色发光元件G，如发光单元U3所示。
欲使发光装置10其中一个发光单元U发出青色光时，开启其中一个绿色发光元件G以及所述绿色发光元件G所对应的蓝色发光元件B，并关闭所述绿色发光元件G所对应的红色发光元件R。如发光单元U4所示，所述绿色发光元件G发出的绿光GL会与所述对应的蓝色发光元件B发出的蓝光BL混合成青色光。
欲使发光装置10其中一个发光单元U发出洋红色光(紫光)时，开启其中一个红色发光元件R以及所述红色发光元件R所对应的蓝色发光元件B，并关闭所述红色发光元件R所对应的绿色发光元件G。如发光单元U5所示，所述红色发光元件R发出的红光RL会与所述对应的蓝色发光元件B发出的蓝光BL混合成洋红色光。
欲使发光装置10其中一个发光单元U发出黄光时，开启其中一个红色发光元件R以及所述红色发光元件R所对应的绿色发光元件G，并关闭所述红色发光元件R所对应的蓝色发光元件B。如发光单元U6所示，所述红色发光元件R发出的红光RL会与所述对应的绿色发光元件G发出的绿光GL混合成黄光。
欲使发光装置10其中一个发光单元U发出白光时，开启其中一个红色发光元件R、所述红色发光元件R所对应的绿色发光元件G以及所述红色发光元件R所对应的蓝色发光元件B。如发光单元U7所示，所述红色发光元件R发出的红光RL会与所述对应的绿色发光元件G发出的绿光GL以及所述对应的蓝色发光元件B发出的蓝光BL混合成白光。
欲使发光装置10其中一个发光单元U不发光时，关闭其中一个红色发光元件R、所述红色发光元件R所对应的绿色发光元件G以及所述红色发光元件R所对应的蓝色发光元件B。如发光单元U8所示。
通过将红色发光元件R、绿色发光元件G以及蓝色发光元件B设置于不同的发光元件层，可以提高发光装置10的分辨率并降低发光装置10的工艺难度，借此改善显示装置10生产良率不足。
在本实施例中，由于红光RL的波长<绿光GL的波长<蓝光BL的波长，因此，红光RL较不容易激发绿色发光元件G以及蓝色发光元件B，且绿色发光元件G较不易激发蓝色发光元件B。
基于上述，将绿色发光元件G设置于红色发光元件R上，且将蓝色发光元件B设置于绿色发光元件G上，可以避免第一发光元件层100、第二发光元件层200以及第三发光元件层300之间互相干扰。举例来说，当开启其中一个红色发光元件R，且关闭所述红色发光元件R所对应的绿色发光元件G及/或蓝色发光元件B时，所述红色发光元件R发出的红光RL不容易激发所述对应的绿色发光元件G及/或蓝色发光元件B；当开启其中一个绿色发光元件G，且关闭所述绿色发光元件G所对应的蓝色发光元件B时，所述绿色发光元件G发出的绿光GL不容易激发所述对应的蓝色发光元件B。
图3是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。在此必须说明的是，图3的实施例沿用图1、图2的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
请参考图3，发光装置20中的每个红色发光元件R包括第一发光二极管122(例如是蓝色发光二极管)以及环绕第一发光二极管122的封装材料124。封装材料124例如包括高分子层124A以及分散于高分子层124A中的红色量子点材料124B，红色量子点材料124B环绕第一发光二极管122。
发光装置20中的每个绿色发光元件G包括第二发光二极管222(例如是蓝色发光二极管)以及环绕第二发光二极管222的封装材料224。封装材料224例如包括高分子层224A以及分散于高分子层224A中的绿色量子点材料224B，绿色量子点材料224B环绕第二发光二极管222。
发光装置20中的每个蓝色发光元件B包括第三发光二极管322(例如是蓝色发光二极管)以及环绕第三发光二极管322的封装材料324。封装材料324例如为透明封装材料，或者，封装材料324例如为包括高分子层324A以及分散于高分子层324A中的蓝色量子点材料324B，蓝色量子点材料324B环绕第三发光二极管322。
图4是依照本发明的一实施例的一种发光装置的分解示意图。图5是图4剖面线22’的剖面示意图。图6是图4的液晶显示面板中部分构件的俯视图。在此必须说明的是，图4、图5和图6的实施例沿用图1、图2的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
请参考图4、图5和图6，发光装置30还包括液晶显示面板400。液晶显示面板400位于第三发光元件层300的发光面F3上。
液晶显示面板400包括基板410、多条扫描线420、多条数据线430、多个子像素440、液晶层450以及对向基板460。在一些实施例中，液晶显示面板400还包括覆盖层470、配向层480、配向层490、偏光片P1、偏光片P2、驱动电路DC1以及驱动电路DC2。
基板410例如为透明基板。扫描线420与数据线430位于基板410上。驱动电路DC1以及驱动电路DC2位于基板410上，且分别电性连接至扫描线420与数据线430。
子像素440位于基板410上，且每个子像素440电性连接至对应的至少一条扫描线420以及对应的至少一条数据线430。在一些实施例中，子像素440包括开关元件442以及像素电极444，开关元件442电性连接至像素电极444、对应的至少一条扫描线420以及对应的至少一条数据线430。在一些实施例中，子像素440还包括其他驱动元件，但本发明不以此为限。在本实施例中，一个子像素440的范围是由相邻的两条扫描线420以及相邻的两条数据线430所定义出来。每个子像素440重叠于一个对应的红色发光元件R、一个对应的绿色发光元件G以及一个对应的蓝色发光元件B。
液晶层450位于对向基板460与基板410之间。液晶层450位于子像素440上。在本实施例中，液晶层450与子像素440之间还具有配向层480，且液晶层450与对向基板460之间还具有配向层490。在一些实施例中，配向层490与对向基板460之间还具有覆盖层470。
偏光片P1与偏光片P2分别设置于基板410以及对向基板460上。
在本实施例中，第一发光元件层100、第二发光元件层200以及第三发光元件层300可作为背光模块BU使用。由于背光模块BU即可发出彩色的光，因此不需于液晶显示面板400设置彩色滤光元件。在本实施例中，液晶显示面板400可以用来调整发光装置30所发出的光线的灰阶。
综上所述，本发明通过将红色发光元件、绿色发光元件以及蓝色发光元件设置于不同的发光元件层，可以提高发光装置的分辨率并降低发光装置的工艺难度，借此改善显示装置生产良率不足。此外，将绿色发光元件设置于红色发光元件上，且将蓝色发光元件设置于绿色发光元件上，可以避免第一发光元件层、第二发光元件层以及第三发光元件层之间互相干扰。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (9)
1.一种发光装置，包括：
一第一发光元件层，具有多个红色发光元件；
一第二发光元件层，位于该第一发光元件层的发光面上，且具有多个绿色发光元件；以及
一第三发光元件层，位于该第二发光元件层的发光面上，且具有多个蓝色发光元件，其中所述多个绿色发光元件对应设置于所述多个红色发光元件上，且所述多个蓝色发光元件对应设置于所述多个绿色发光元件上。
2.如权利要求1所述的发光装置，其中
每个所述多个红色发光元件包括一第一蓝色发光二极管以及环绕该第一蓝色发光二极管的一红色荧光材料或一红色磷光材料；
每个所述多个绿色发光元件包括一第二蓝色发光二极管以及环绕该第二蓝色发光二极管的一绿色荧光材料或一绿色磷光材料；以及
每个所述多个蓝色发光元件包括一第三蓝色发光二极管以及环绕该第三蓝色发光二极管的一透明封装材料、一蓝色荧光材料或一蓝色磷光材料。
3.如权利要求1所述的发光装置，其中
每个所述多个红色发光元件包括一第一蓝色发光二极管以及环绕该第一蓝色发光二极管的一红色量子点材料；
每个所述多个绿色发光元件包括一第二蓝色发光二极管以及环绕该第二蓝色发光二极管的一绿色量子点材料；以及
每个所述多个蓝色发光元件包括一第三蓝色发光二极管以及环绕该第三蓝色发光二极管的一透明封装材料或一蓝色量子点材料。
4.如权利要求1所述的发光装置，还包括：
一液晶显示面板，位于该第三发光元件层的发光面上。
5.如权利要求4所述的发光装置，其中该液晶显示面板包括：
一基板；
多条扫描线与多条数据线，位于该基板上；
多个子像素，位于该基板上；
一液晶层，位于所述多个子像素上；以及
一对向基板，该液晶层位于该对向基板与该基板之间。
6.如权利要求5所述的发光装置，其中每个该子像素重叠于一个对应的该红色发光元件、一个对应的该绿色发光元件以及一个对应的该蓝色发光元件。
7.如权利要求1所述的发光装置，其中所述多个红色发光元件、所述多个绿色发光元件以及所述多个蓝色发光元件的尺寸小于200微米。
8.如权利要求1所述的发光装置，其中
该第一发光元件层包括一第一基板，所述多个红色发光元件位于该第一基板上；
该第二发光元件层包括一第二基板，所述多个绿色发光元件位于该第二基板上；以及
该第三发光元件层包括一第三基板，所述多个蓝色发光元件位于该第三基板上。
9.如权利要求1所述的发光装置，其中每个所述多个红色发光元件包括一有机红色发光二极管，每个所述多个绿色发光元件包括一有机绿色发光二极管，每个所述多个蓝色发光元件包括一有机蓝色发光二极管。
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