CN115863506B - 发光器件、显示基板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种发光器件、显示基板及显示装置。其中，发光器件包括第一半导体发光层、第二半导体发光层以及第一遮光层，第二半导体发光层位于第一半导体发光层的背光侧，并与第一半导体发光层错位堆叠设置，第一半导体发光层与第二半导体发光层发出不同颜色的光；第一遮光层设于第一半导体发光层的出光侧，第一遮光层在出光面上的投影与第一半导体发光层在出光面上的部分投影重合。本申请技术方案通过将第一半导体发光层与第二半导体发光层错位堆叠设置，则第一半导体发光层和第二半导体发光层堆叠后所占用的平面面积相较于二者平铺之后所占用的平面面积之和更小，进而可以减小像素单元的面积，以便设置更多的像素单元，提高了解析度。

Description

发光器件、显示基板及显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种发光器件、应用该发光器件的显示基板以及应用该显示基板的显示装置。

背景技术

基于半导体材料的LED显示面板具有亮度高、寿命长、能耗低、响应速度快的特点。但是传统的LED显示面板通常是将多个LED发光芯片阵列贴装到基板上，每一LED发光芯片平铺于基板以形成每一像素单元的子像素。若需要实现较高的解析度，则需要使得每一像素的尺寸减小，即将每一LED发光芯片的尺寸减小，但是这样会使得LED器件性能恶化，且制造难度较大。

发明内容

本申请的主要目的是提出一种发光器件，旨在改善难以实现显示装置高解析度效果的问题。

为实现上述目的，本申请提出的发光器件，包括第一半导体发光层、第二半导体发光层以及第一遮光层，所述第二半导体发光层位于所述第一半导体发光层的背光侧，并与所述第一半导体发光层错位堆叠设置，所述第一半导体发光层与所述第二半导体发光层发出不同颜色的光；所述第一遮光层设于所述第一半导体发光层的出光侧，所述第一遮光层在出光面上的投影与所述第一半导体发光层在所述发光器件的出光面上的部分投影重合。

在一实施例中，所述发光器件还包括设于所述第二半导体发光层的背光侧的第三半导体发光层，所述第一半导体发光层的发光颜色和所述第二半导体发光层的发光颜色均与所述第三半导体发光层的发光颜色不同；且所述第一半导体发光层和所述第二半导体发光层均与所述第三半导体发光层依次错位堆叠设置。

在一实施例中，定义所述第三半导体发光层未被所述第二半导体发光层遮盖的区域的面积为S1，定义所述第二半导体发光层未被所述第一半导体发光层遮盖的区域的面积为S2，定义所述第一半导体发光层未被所述第一遮光层遮盖的区域的面积为S3，S1＝S2＝S3。

在一实施例中，所述第一半导体发光层、所述第二半导体发光层以及所述第三半导体发光层共同形成堆叠组件，所述堆叠组件相对所述出光面倾斜设置。

在一实施例中，所述发光器件还包括第三半导体发光层，所述第一半导体发光层的发光颜色和所述第二半导体发光层的发光颜色均与所述第三半导体发光层的发光颜色不同；且所述第一半导体发光层在所述出光面上的投影和所述第二半导体发光层在所述出光面上的投影均与所述第三半导体发光层在所述出光面上的投影不重合。

在一实施例中，所述第三半导体发光层相对所述出光面倾斜设置；和/或，所述第一半导体发光层和所述第二半导体发光层相对所述出光面倾斜设置。

在一实施例中，所述发光器件还包括第二遮光层，所述第二遮光层位于所述第三半导体发光层的出光侧，且所述第二遮光层在所述出光面上的投影与所述第三半导体发光层在所述出光面上的部分投影重合。

在一实施例中，所述第一半导体发光层的背光侧、所述第二半导体发光层的背光侧以及所述第三半导体发光层的背光侧均设有反射膜。

本申请还提出一种显示基板，包括基底和上述的发光器件，所述基底划分有多个阵列排布的像素区，每一像素区内安装有所述发光器件。

本申请还提出一种显示装置，其特征在于，包括封装盖板和上述的显示基板，所述封装盖板盖设于所述发光器件背离所述基板的一侧。

本申请技术方案通过使得发光器件包括第一半导体发光层与第二半导体发光层，且两层半导体发光层错位堆叠设置，且发出的光的颜色不同，则使得第一半导体发光层和第二半导体发光层堆叠后所占用的平面面积相较于二者平铺之后所占用的平面面积之和更小，进而可以实现减小像素单元的面积的效果，在同等尺寸的显示装置中，可以设置更多的像素单元，提高显示装置的分辨率，实现高解析度的效果。另外，通过第一半导体发光层与第二半导体发光层错位堆叠设置，其相较于二者完全堆叠设置的方案，整体尺寸更加大一些，进而可以增大发光器件的整体尺寸，保证发光器件良好的发光性能，同时还降低了对加工精度的要求。另外，通过在第一半导体发光层的出光侧设置第一遮光层，且第一遮光层在出光面上的投影与第一半导体发光层在出光面上的部分投影重合，则使得第一半导体发光层的发光区域的面积与第二半导体发光层未被第一半导体发光层遮挡的区域的面积相当，进而可以更好的混光效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请实施例一发光器件中第一半导体发光层、第二半导体发光层及第三半导体发光层错位堆叠设置时的一示例的正面结构示意图；

图2为本申请实施例一发光器件中第一半导体发光层、第二半导体发光层及第三半导体发光层错位堆叠设置时的一示例的立体结构示意图；

图3为本申请实施例一发光器件中第一半导体发光层、第二半导体发光层及第三半导体发光层错位堆叠设置时的另一示例的正面结构示意图；

图4为本申请实施例一发光器件中第一半导体发光层、第二半导体发光层及第三半导体发光层错位堆叠设置时的另一示例的立体结构示意图；

图5为本申请实施例一发光器件中第一半导体发光层和第二半导体发光层均与第三半导体发光层在出光面上的投影不重合的一示例的结构示意图；

图6为图5中第三半导体发光层上设有第二遮光层的结构示意图；

图7为本申请实施例一发光器件中第一半导体发光层和第二半导体发光层均与第三半导体发光层在出光面上的投影不重合的另一示例的结构示意图；

图8为本申请实施例一发光器件中第一半导体发光层和第二半导体发光层均与第三半导体发光层在出光面上的投影不重合的又一示例的正面结构示意图；

图9为本申请实施例一发光器件中第一半导体发光层和第二半导体发光层均与第三半导体发光层在出光面上的投影不重合的再一示例的正面结构示意图；

图10为本申请实施例一发光器件中设有反射膜的结构示意图；

图11为本申请实施例二显示基板的一实施例的正面结构示意图；

图12为本申请实施例二显示基板的一实施例的立体结构示意图；

图13为本申请实施例三显示装置的一实施例的正面结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	第一半导体发光层	200	第二半导体发光层
300	第一遮光层	400	第三半导体发光层
				500	第二遮光层	600	反射膜
800	基底	801	像素区
				900	封装盖板	10	出光面

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

实施例一：

本申请提出一种发光器件。

在本申请实施例中，请结合参照图1至图9，该发光器件包括第一半导体发光层100、第二半导体发光层200以及第一遮光层300，第二半导体发光层200位于第一半导体发光层100的背光侧，并与第一半导体发光层100错位堆叠设置，第一半导体发光层100与第二半导体发光层200发出不同颜色的光；第一遮光层300设于第一半导体发光层100的出光侧，第一遮光层300在出光面10上的投影与第一半导体发光层100在发光器件的出光面10上的部分投影重合。

在显示面板中具有多个像素单元，每一像素单元由多个不同颜色的子像素单元组成，例如一个红像素单元、一个绿像素单元、一个蓝像素单元组成一个像素单元，其中红像素单元、绿像素单元以及蓝像素单元均为一个像素单元中的子像素单元。在发光二极管显示面板中，每一个发光二极管对应形成一个子像素单元。本申请技术方案中的发光器件的第一半导体发光层100和第二半导体发光层200所发出的光的颜色不同，第一半导体发光层100和第二半导体发光层200可以分别看作一个两个不同颜色的子像素单元。第一半导体发光层100和第二半导体发光层200相对错位堆叠设置，即可看作将两个子像素单元相互堆叠设置。

相对于传统的第一半导体发光层100与第二半导体发光层200平铺设置的方案来讲，本申请技术方案中通过将第一半导体发光层100与第二半导体发光层200错位堆叠设置，则使得同样形成两个子像素单元时，发光器件所占用的平面面积较小，因此可以减小一个像素区801中多个子像素面积之和，即减小每一像素单元的面积，增大该发光器件应用于显示装置中时，该显示装置中所设置的像素单元的数量，提高显示装置的分辨率，实现具有高解析度的效果。另外，可以理解的是，由于第一半导体发光层100与第二半导体发光层200堆叠设置，二者具有在垂直于平面方向上具有相互重合的区域，因此本申请技术方案中的第一半导体发光层100的尺寸和第二半导体发光层200的尺寸均可以不用设置得过小，进而可以更好地保证发光器件的整体尺寸可以不用过小，从而保证发光器件具有较佳的发光性能；同时还降低了发光器件制造过程中对加工精度的要求。进一步地，通过将第一半导体发光层100与第二半导体发光层200错位堆叠设置，则可根据需要随意调整第二半导体发光层200未被第一半导体发光层100遮盖的区域的面积，进而调整子像素单元的面积以及调整整个像素单元的面积，如此可以很容易地实现高解析度的效果。

具体地，第一半导体发光层100和第二半导体发光层200在出光面10上的投影面积可以相等，也可以不相等。第一半导体发光层100和第二发光层可以仅在一个方向上错位设置，也可以同时在两个方向上错位设置。本申请技术方案中的发光器件可以仅包括第一半导体发光层100和第二半导体发光层200，也可以还包括第一半导体发光层100和第二半导体发光层200以外的其他半导体发光层，其他半导体发光层可以继续与第一半导体发光层100和第二半导体发光层200堆叠设置，也可以与第一半导体发光层100和第二半导体发光层200不堆叠设置。

可以理解的是，当第二半导体发光层200设于第一半导体发光层100的背光侧时，第一半导体发光层100会遮挡第二半导体发光层200发出的一部分光线，即遮挡第二半导体发光层200在出光面10上的投影与第一半导体发光层100在出光面10上的投影相重合的区域所发出的光线，因此，使得第一半导体发光层100采用与第二半导体发光层200相同的电流时，则在显示时会出现第一半导体发光层100发出的光的亮度大于第二半导体发光层200发出的光的亮度。本申请技术方案通过在第一半导体发光层100的出光侧设置第一遮光层300，则第一遮光层300可以遮挡第一半导体发光层100发出的光的亮度，进而使得应用该发光器件的显示装置在进行显示时，使得第一半导体发光层100发出的光的亮度与第二半导体发光层200发出的光的亮度相差较小。当然，为了实现各种颜色的光显示均匀的效果，也可以在不增加第一遮光层300的前提下，降低通过第一半导体发光层100的电流值，或者提高通过第二半导体发光层200的电流值。

本申请技术方案通过使得发光器件包括第一半导体发光层100与第二半导体发光层200，且两层半导体发光层错位堆叠设置，且发出的光的颜色不同，则使得第一半导体发光层100和第二半导体发光层200堆叠后所占用的平面面积相较于二者平铺之后所占用的平面面积之和更小，进而可以实现减小像素单元的面积的效果，在同等尺寸的显示装置中，可以设置更多的像素单元，提高显示装置的分辨率，实现高解析度的效果。另外，通过第一半导体发光层100与第二半导体发光层200错位堆叠设置，其相较于二者完全堆叠设置的方案，整体尺寸更加大一些，进而可以增大发光器件的整体尺寸，保证发光器件良好的发光性能，同时还降低了对加工精度的要求。另外，通过在第一半导体发光层100的出光侧设置第一遮光层300，且第一遮光层300在出光面10上的投影与第一半导体发光层100在出光面10上的部分投影重合，则使得第一半导体发光层100的发光区域的面积与第二半导体发光层200未被第一半导体发光层100遮挡的区域的面积相当，进而可以更好的混光效果。

作为一种示例，请结合参照图1至图4，发光器件还包括设于第二半导体发光层200的背光侧的第三半导体发光层400，第一半导体发光层100的发光颜色和第二半导体发光层200的发光颜色均与第三半导体发光层400的发光颜色不同；且第一半导体发光层100和第二半导体发光层200均与第三半导体发光层400错位堆叠设置。

具体地，第三半导体发光层400、第二半导体发光层200以及第一半导体发光层100发出的光的颜色可分别为红色、绿色以及蓝色，从而使得三个半导体发光层发出的光可以混合成多种颜色的光。在该示例中，通过将第一半导体发光层100和第二半导体发光层200均与第三半导体发光层400错位堆叠设置，则进一步使得三个半导体发光层整体所占的平面面积相较于传统的三个半导体发光层平铺时所占的平面面积较小，从而可以进一步减小单个像素单元的面积，进一步使得同等面积下的显示装置能够设置更多的像素单元，提高显示装置的分辨率，实现高解析度的效果。

第一半导体发光层100和第二半导体发光层200均与第三半导体发光层400错位堆叠设置时，可以包括：第一半导体发光层100与第二半导体发光层200的错位方向以及第二半导体发光层200与第三半导体发光层400错位方向相同；或者，第一半导体发光层100与第二半导体发光层200的错位方向以及第二半导体发光层200与第三半导体发光层400错位方向相反；或者，第一半导体发光层100与第二半导体发光层200的错位方向以及第二半导体发光层200与第三半导体发光层400错位方向相垂直等。

进一步地，如图2所示，定义第三半导体发光层400未被第二半导体发光层200遮盖的区域的面积为S1，定义第二半导体发光层200未被第一半导体发光层100遮盖的区域的面积为S2，定义第一半导体发光层100未被第一遮光层300遮盖的区域的面积为S3，S1＝S2＝S3。

如此设置，则在显示时，从出光侧所看到的第一半导体发光层100所发出的光的亮度、第二半导体发光层200所发出的光的亮度以及第三半导体发光层400所发出的光的亮度相等，从而可以实现较好的混光效果。

进一步地，如图3和图4所示，第一半导体发光层100、第二半导体发光层200以及第三半导体发光层400共同形成堆叠组件，堆叠组件相对出光面10倾斜设置。

通过将第一半导体发光层100、第二半导体发光层200以及第三半导体发光层400共同形成堆叠组件相对于出光面10倾斜设置，则使得该堆叠组件在出光面10上的投影进一步减小，从而实现增加显示装置中像素单元的设置数量，进一步实现高分辨率、高解析度的效果。

作为另一种示例，请结合参照图5至图9，发光器件还包括第三半导体发光层400，第一半导体发光层100的发光颜色和第二半导体发光层200的发光颜色均与第三半导体发光层400的发光颜色不同；且第一半导体发光层100在出光面10上的投影和第二半导体发光层200在出光面10上的投影均与第三半导体发光层400在出光面10上的投影不重合。

具体地，第三半导体发光层400、第二半导体发光层200以及第一半导体发光层100发出的光的颜色可分别为红色、绿色以及蓝色，从而使得三个半导体发光层发出的光可以混合成多种颜色的光。在该示例中，通过将第一半导体发光层100在出光面10上的投影和第二半导体发光层200在出光面10上的投影均与第三半导体发光层400在出光面10上的投影不重合设置，则在能够相较于传统的三个半导体发光层平铺时所占的平面面积较小，使得同等面积下的显示装置能够设置更多的像素单元，提高显示装置的分辨率，实现高解析度的效果；而且还可以相较于三个半导体发光层堆叠设置时整体尺寸较大一些，从而可以提高发光器件的发光性能，同时降低对发光器件的制作精度的要求。

第三半导体发光层400可以与第一半导体发光层100同层设置，或者可以与第二半导体发光层200同层设置，亦或者与位于第一半导体发光层100与第二半导体发光层200之间的区域同层设置。

进一步地，请结合参照图7至图9，第三半导体发光层400相对出光面10倾斜设置；和/或，第一半导体发光层100和第二半导体发光层200相对出光面10倾斜设置。

通过将第三半导体发光层400相对出光面10倾斜设置，则减小了第三半导体发光层400在出光面10上的投影所占的面积，因此可以减小发光器件的尺寸，增加发光器件的数量，即增加像素单元的数量，实现高分辨率、高解析度的效果。同样的，通过将第一半导体发光层100和第二半导体发光层200也均相对出光面10倾斜设置，则减小了第一半导体发光层100和第二半导体发光层200在出光面10上的总的投影面积，因此可以减小发光器件的尺寸，增加发光器件的数量，即增加像素单元的数量，实现高分辨率、高解析度的效果。

具体地，当第三半导体发光层400以及第一半导体发光层100和第二半导体发光层200均相对出光面10倾斜设置时，第三半导体发光层400的倾斜方向可以与第一半导体发光层100和第二半导体发光层200的倾斜方向相同，也可以与第一半导体发光层100和第二半导体发光层200的倾斜方向不同。

进一步地，如图6所示，发光器件还包括第二遮光层500，第二遮光层500位于第三半导体发光层400的出光侧，且第二遮光层500在出光面10上的投影与第三半导体发光层400在出光面10上的部分投影重合。

在设置第一半导体发光层100、第二半导体发光层200以及第三半导体发光层400时，第一半导体发光层100、第二半导体发光层200以及第三半导体发光层400各自在出光面10上的投影尺寸可以相同。当基于第三半导体发光层400在出光面10上的投影与第一半导体发光层100在出光面10上的投影和第二半导体发光层200在出光面10上的投影均不重合，且三者电流值相等时，第三半导体发光层400发出的光的亮度也比较大，因此通过在第三半导体发光层400的出光侧设置第二遮光层500，且第二遮光层500在出光面10上的投影与第三半导体发光层400在出光面10上的部分投影重合，则可以平衡各半导体发光层显示的光线亮度，从而实现更佳的混光效果。

进一步地，如图10所示，第一半导体发光层100的背光侧、第二半导体发光层200的背光侧以及第三半导体发光层400的背光侧均设有反射膜600。

如此设置，则使得第一半导体发光层100发出的光被其背光侧的反射膜600反射，从而提高了第一半导体发光层100的发光亮度，同时第二半导体发光层200发出的光被其背光侧的反射膜600反射，从而提高了第二半导体发光层200的发光亮度；第三半导体发光层400发出的光被其背光侧的反射膜600反射，从而提高了第三半导体发光层400的发光亮度。

实施例二：

本申请还提出一种显示基板，请结合参照图11和图12，该显示基板包括基底800和发光器件，该发光器件的具体结构参照上述实施例，由于本显示基板采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，基底800划分有多个阵列排布的像素区801，每一像素区801内安装有发光器件。

通过每一像素区801安装有上述的发光器件，则相较于传统的每一像素区801设置三个平铺设置的发光器件的方案所占的平面面积更小，进而使得每一像素区801可以设置的更小，增加显示基板上像素区801的数量，提高显示基板的分辨率和解析度。

实施例三：

本申请还提出一种显示装置，如图13所示，该显示装置包括封装盖板900和显示基板，该显示基板的具体结构参照上述实施例，由于本显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，封装盖板900盖设于发光器件背离基板的一侧。通过将封装盖板900设于发光器件背离基板的一侧，则可以对发光器件进行封装保护。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种发光器件，其特征在于，包括：

第一半导体发光层；

第二半导体发光层，所述第二半导体发光层位于所述第一半导体发光层的背光侧，并与所述第一半导体发光层错位堆叠设置，所述第一半导体发光层与所述第二半导体发光层发出不同颜色的光；以及

第一遮光层，所述第一遮光层设于所述第一半导体发光层的出光侧，所述第一遮光层在出光面上的投影与所述第一半导体发光层在所述发光器件的出光面上的部分投影重合；所述第一遮光层遮挡所述第一半导体发光层未与所述第二半导体发光层相对的区域，且遮挡所述第一半导体发光层与第二半导体发光层相对的部分区域。

2.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件还包括设于所述第二半导体发光层的背光侧的第三半导体发光层，所述第一半导体发光层的发光颜色和所述第二半导体发光层的发光颜色均与所述第三半导体发光层的发光颜色不同；且所述第一半导体发光层和所述第二半导体发光层均与所述第三半导体发光层依次错位堆叠设置。

3.如权利要求2所述的发光器件，其特征在于，定义所述第三半导体发光层未被所述第二半导体发光层遮盖的区域的面积为S1，定义所述第二半导体发光层未被所述第一半导体发光层遮盖的区域的面积为S2，定义所述第一半导体发光层未被所述第一遮光层遮盖的区域的面积为S3，S1＝S2＝S3。

4.如权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述第一半导体发光层、所述第二半导体发光层以及所述第三半导体发光层共同形成堆叠组件，所述堆叠组件相对所述出光面倾斜设置。

5.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件还包括第三半导体发光层，所述第一半导体发光层的发光颜色和所述第二半导体发光层的发光颜色均与所述第三半导体发光层的发光颜色不同；且所述第一半导体发光层在所述出光面上的投影和所述第二半导体发光层在所述出光面上的投影均与所述第三半导体发光层在所述出光面上的投影不重合。

6.如权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述第三半导体发光层相对所述出光面倾斜设置；和/或，所述第一半导体发光层和所述第二半导体发光层相对所述出光面倾斜设置。

7.如权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件还包括第二遮光层，所述第二遮光层位于所述第三半导体发光层的出光侧，且所述第二遮光层在所述出光面上的投影与所述第三半导体发光层在所述出光面上的部分投影重合。

8.如权利要求2至7中任意一项所述的发光器件，其特征在于，所述第一半导体发光层的背光侧、所述第二半导体发光层的背光侧以及所述第三半导体发光层的背光侧均设有反射膜。

9.一种显示基板，其特征在于，包括基底和如权利要求1至8中任意一项所述的发光器件，所述基底划分有多个阵列排布的像素区，每一像素区内安装有所述发光器件。

10.一种显示装置，其特征在于，包括封装盖板和如权利要求9所述的显示基板，所述封装盖板盖设于所述发光器件背离所述基板的一侧。