CN107924962A - 发光元件和具有该发光元件的显示装置 - Google Patents

Abstract

一个实施例中公开的发光元件包括：支撑基板，具有多个焊盘以及在所述多个焊盘之外的黑色矩阵层；多个发光芯片，其中至少一个发光芯片设置在所述多个焊盘中的至少一个上；以及设置在所述支撑基板上并覆盖所述焊盘、所述黑色矩阵层和所述发光芯片的透光树脂层。

Description

发光元件和具有该发光元件的显示装置

技术领域

本发明涉及发光器件和包括该发光器件的显示装置

背景技术

诸如发光二极管(LED)等发光器件是一种将电能转换为光的半导体器件，并且作为替代传统的荧光灯和白炽灯的下一代光源而普及。

由于LED使用半导体器件产生光，所以与通过加热钨而产生光的白炽灯相比，或者与撞击通过在荧光体上进行高压放电所产生的紫外光而产生光的荧光灯相比，发光二极管消耗非常低的功率。

通常，户外电子显示装置被广泛地用作使用一种媒体向未指定的个人通知字符和图像的手段。通过对户外电子显示装置的每个像素使用LED，户外电子显示装置用作操场的大引导板，道路交通信息引导板或户外广告牌。

发明内容

【技术问题】

实施例提供具有新型光吸收结构的发光器件。

实施例提供了一种具有设置在发光芯片周围的黑色矩阵层的发光器件以及包括该发光器件的显示装置。

实施例提供了一种在发光芯片下方具有包括炭黑材料的焊盘的发光器件以及包括该发光器件的显示装置。

实施例提供了一种具有布置在具有黑色矩阵层的支撑基板上的焊盘和发光芯片的发光器件以及包括该发光器件的显示装置。

实施例提供了一种具有布置在包括导电碳黑材料的焊盘上的一个或多个发光芯片的发光器件，以及包括该发光器件的显示装置。

实施例提供了一种具有黑色矩阵层和由发光芯片周围的导电碳黑材料形成的焊盘的发光器件以及包括该发光器件的显示装置。

实施例提供了一种向支撑基板提供具有高对比度的黑色层的发光器件以及包括该发光器件的显示装置。

实施例提供了一种户外电子显示装置，其具有在支撑基板的顶表面的整个区域或部分区域上形成的黑色层。

【技术方案】

根据一个实施例，一种发光器件包括：支撑基板，在所述支撑基板的顶表面具有多个焊盘，并且在所述焊盘的外侧具有黑色矩阵层；多个发光芯片，电连接到所述焊盘；至少一个发光芯片，设置在至少一个所述焊盘上；以及透射树脂层，设置在支撑基板上以覆盖焊盘、黑色矩阵层和发光芯片。

根据一个实施例，一种发光器件包括：支撑基板，在所述支撑基板的顶表面具有多个焊盘，在所述焊盘的外侧具有黑色矩阵层；多个发光芯片，电连接到所述焊盘；至少一个发光芯片，设置在至少一个焊盘上；以及透射树脂层，设置在支撑基板上以覆盖焊盘、黑色矩阵层和发光芯片。焊盘中的至少一个包括导电碳黑材料并且电连接到至少一个发光芯片。

【有益效果】

实施例可以改善发光器件的对比度。

实施例可以提供一种发光器件，通过在发光芯片周围提供呈现较低反射率或较高吸收的层来改善其呈现的对比度比率。

实施例可以提供具有呈现较高对比度比率的发光器件的户外电子显示装置。

实施例可以提高发光器件和包括该发光器件的显示装置的可靠性。

附图说明

图1是示出根据实施例的户外电子显示装置的示例的立体图。

图2是示出根据第一实施例的显示装置的发光器件的视图。

图3是沿着图2的发光器件的A-A线截取的截面图。

图4是沿着图2的发光器件的B-B线截取的截面图。

图5是示出了图2的发光器件的仰视图。

图6是示出根据第二实施例的显示装置的发光器件的视图。

图7是沿着图6的发光器件的C-C线截取的截面图。

图8是沿着图6的发光器件的D-D线截取的截面图。

图9是示出根据第三实施例的显示装置的发光器件的平面图。

图10是沿着图9的发光器件的E-E线截取的截面图。

图11是沿着图9的发光器件的F-F线截取的截面图。

图12是图10的发光器件的另一个示例。

图13是示出根据第四实施例的显示装置的发光器件的平面图。

图15是示出根据实施例的发光器件的支撑基板的示例的视图。

图16是示出根据实施例的发光器件的支撑基板的另一示例的视图。

图17是示出根据实施例的发光器件中提供的粗糙部的视图。

图18是示出根据实施例的发光器件的另一示例的视图。

图19是示出根据实施例的发光器件的又一示例的视图。

图20示出了具有根据实施例的发光器件的显示模块或显示装置的示例。

具体实施方式

发明的实施例

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例，以允许本领域技术人员容易地再现本发明。然而，本发明可以以各种形式实现，但不限于以下实施例。

在以下描述中，当预定部分“包括”预定部件时，预定部分不排除其他部件，但是除非另有说明，否则可以进一步包括其他部件。在实施例的描述中，应当理解的是，当层、膜、区域或板被称为“在”另一层、另一膜、另一区域或另一板上时，其可以“直接”或“间接地”在另一层、膜、区域、板上或存在一个或多个中间层。同时，当层、膜、区域或板被称为“直接”在另一层、另一膜、另一区域或另一板上时，不存在中间层。

在下文中，将参考图1至4描述根据本发明实施例的显示装置和发光器件。

图1是示出根据实施例的户外电子显示装置的示例的立体图。图2是示出根据第一实施例的显示装置的发光器件的视图。图3是沿着图2的发光器件的A-A线截取的截面图。图4是沿着图2的发光器件的B-B线截取的截面图。图5是示出了图2的发光器件的仰视图。

参考图1，显示装置包括在电路板1上以矩阵形式或格子形式布置的多个发光器件2。

电路板1电连接到发光器件2并可以控制发光器件2的接通/断开。电路板1可以包括驱动电路，但是本发明对此不做限制。电路板1可以包括含有树脂材料的印刷电路板(PCB)、金属芯PCB(MCPCB)、柔性PCB(FPCB)，但是本发明不限于此。

发光器件2在水平和竖直方向上以特定距离布置，并且可以通过选择性地接通/断开发光器件2来显示字符和图像。每个发光器件2可以包括多个发光芯片并可以发出多种颜色的光。多种颜色可以包括例如蓝色、绿色和红色。发光芯片可以用发光二极管(LED)芯片来实现。发光器件2可以用作一个发光单元。

这样的显示装置可以是户外电子显示装置，并且可以设置有用于防潮的外壳，或者可以为户外电子显示装置安装用于屏蔽光的遮光膜，但是本发明不限于此。

由于显示装置暴露在距用户P几十米或更远的距离D1处，所以需要每个发光器件2的亮度和发光器件2之间的更高的对比度比率。如稍后所述，根据本实施例，可以降低发光器件2中的彼此不同的发光芯片之间的光干扰，并且可以改善彼此不同的发光芯片之间的对比度比率。

图2是示出根据第一实施例的显示装置的发光器件的视图。

参考图2至图4，发光器件120包括支撑基板110，设置在支撑基板110上的发光芯片131、133和135以及覆盖支撑基板上的发光芯片131、133和135的透射树脂层130。支撑基板110可以在其顶表面上包括多个焊盘121、123、125和127。支撑基板110可以在其顶表面上包括黑色矩阵层113。发光芯片131、133和135可以是多个LED芯片。

支撑基板110包括基底层111。基底层111可以包括绝缘材料，例如，诸如双马来酰亚胺三嗪(BT)、复合环氧材料(CEM)基树脂、阻燃(FR)基树脂或陶瓷材料之类的至少一种热固性树脂。

基底层111的厚度可以比发光芯片131、133和135中的任一个的厚度厚，或者可以比最厚的发光芯片的厚度厚。基底层111的厚度可以在100μm以上的范围中，例如100μm至500μm，例如100μm至400μm。如果基底层111的厚度比上述范围厚，则在加工通孔电极161时可能会有困难。如果基底层111的厚度比上述范围薄，则在处理基底层111时可能会有困难并且基底层111可能具有裂纹或划痕问题。基底层111可以设置有上述厚度，由此支撑发光芯片131、133和135并且防止散热效率降低。

焊盘121、123、125和127设置在基底层111的顶表面上并且彼此间隔开。焊盘121、123、125和127可以在物理上彼此分离。

焊盘121、123、125和127可以由诸如钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、铬(Cr)、钽(Ta)、铂(Pt)、锡(Sn)、银(Ag)、磷(P)或钨(W)或其合金之类的金属形成。焊盘121、123、125和127可以形成为单层或多层。如果焊盘121、123、125和127形成为多层，则焊盘121、123、125和127可以包括例如粘合剂层、防扩散层和结合层。粘合剂层可以设置在基底层111上并且可以包括Ti和Cr中的至少一种。防扩散层可以设置在粘合剂层上并且可以包括Ti、W和Ni中的至少一个。结合层可以设置在防扩散层上，并且可以包括Au或Ag。焊盘121、123、125和127的厚度可以根据结合层、防扩散层和结合层的厚度而变化。

焊盘121、123、125和127的数量可以大于发光芯片131、133和135的数量。例如，焊盘121、123、125和127的数量可以比发光芯片131、133和135多一个。焊盘121、123、125和127包括第一至第四焊盘121、123、125和127。发光芯片131、133和135可以被定义为第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135。发光芯片131、133和135可以是以相同颜色或不同颜色发光的LED芯片。

一个或多个发光芯片131、133和135可以设置在第一焊盘121和第二焊盘123中的至少一个上。第一发光芯片131设置在第一焊盘121上，并且第二和第三发光芯片133和135设置在第二焊盘123上。第一发光芯片131可以通过使用绝缘粘合剂或导电粘合剂结合到第一焊盘121上。第二发光芯片133可以通过使用绝缘粘合剂或导电粘合剂结合到第二焊盘123。第三发光芯片135可以通过使用导电粘合剂结合到第二焊盘123上。

第一焊盘121和第二焊盘123可以分别具有比第三焊盘125和第四焊盘127更宽的面积，并且可以有效地散发从发光芯片131、133和135发出的热。焊盘121、123、125和127的面积可以是顶表面面积或顶表面体积。

发光芯片131、133和135可以发射具有彼此不同的峰值波长的光。第一发光芯片131发出第一光，第二发光芯片133发出第二光，第三发光芯片135发出第三光。第一光至第三光可以具有蓝色、绿色和红色波长。例如，第一光可以具有蓝色波长，第二光可以具有绿色波长，并且第三光可以具有红色波长。又例如，第一至第三光可以分别具有红色、绿色和蓝色波长，可以分别具有绿色、红色和蓝色波长，或者可以具有绿色、蓝色和红色波长，但是本发明不限于此。又例如，发光芯片131、133和135可以发射紫外光。在这种情况下，可以在相关的发光芯片上设置附加的滤色器(蓝色/绿色/红色滤色器)。

第二发光芯片133可以设置在第一发光芯片131和第三发光芯片131和135之间。第二发光芯片133可以设置在中心区域中。第二发光芯片133可以是发射绿波长的芯片，或者可以发射蓝光或红光波长。但是，本发明不限于此。因为绿色波长的可见度高于其他蓝色或红色波长的可见度，所以当第二发光芯片133发射绿色波长时，发光器件120的中心区域的视觉灵敏度得到改善。

第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135可以彼此对齐成线。例如，第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135的中心可以彼此对齐成线。因此，从彼此不同的芯片131、133和135发射的光之间的干扰可以被最小化。又例如，发光芯片131、133和135的中心中的至少一个可以从直线偏移。又例如，连接第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135的中心的形状可以是沿竖直方向延伸的三角形或直线形状，或者可以是其他形状，但是本发明不限于此。当第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135布置成三角形时，可以改善蓝/绿/红光的混色。

发光芯片是具有LED芯片的半导体器件，并且可以包括光接收器件和保护器件，并且可以包括第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层。LED芯片可以由II族和VI族元素的化合物半导体或III族和V族元素的化合物半导体形成。例如，LED芯片可以选择性地包括使用诸如AlInGaN、InGaN、AlGaN、GaN、GaAs、InGaP、AlInGaP、InP和InGaAs的化合物半导体制造的半导体器件。LED芯片可以包括n型半导体层、p型半导体层和有源层。有源层可以由诸如InGaN/GaN、InGaN/AlGaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/InAlGaN、AlGaAs/GaAs、InGaAs/GaAs、InGaP/GaP、AlInGaP/InGaP、或InP/GaAs的对形成。LED芯片可以是侧向型芯片、竖直型芯片或覆晶芯片，但是本发明不限于此。

第一焊盘121可以连接到第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135。第一焊盘121可以用作第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135的公共电极。第一焊盘121可以设置在与支撑基板111的彼此不同的侧面相邻的区域。第一焊盘121可以具有比第三或第四焊盘125或127的面积大两倍或更多(例如三倍)的面积。

第二焊盘123的一部分可以延伸到支撑基板111的中心。第二焊盘123可以具有比第一焊盘121的面积更宽的面积。第二焊盘123可以设置成更靠近第四焊盘127而不是第三焊盘125。第二焊盘123可以电连接到第一发光芯片131和第二发光芯片133，并且可以电连接到第三发光芯片135。

第三焊盘125可以从发光芯片131、133和135电开路，并且可以电连接到第一发光芯片131。第四焊盘127可以从发光芯片133、133和135电开路，并且可以电连接到第二发光芯片133。

第一发光芯片131可以通过连接构件141和142连接到第一焊盘121和第三焊盘125。第二发光芯片133可以通过连接构件143和144连接到第一焊盘121和第四焊盘127，并且第三发光芯片135可以电连接到第二焊盘123，并且可以通过连接构件145连接到第一焊盘121。第一焊盘121可以用作连接到第一到第三发光芯片131、133和135的公共电极。连接构件141、142、143、144和145可以包括导线，但是本发明不限于此。第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135可以被单独驱动，但是本发明不限于此。

本实施例中公开的发光芯片可以是两个电极彼此相邻的侧向型LED芯片，或者可以是两个电极设置在相对侧的竖直型LED芯片。侧向型LED芯片可以采用多个连接构件，并且竖直型LED芯片可以通过采用一个或多个LED芯片来连接。发光芯片131、133和135可以具有各种芯片类型或者可以被不同地布置，但是本发明不限于此。

第一至第四焊盘121、123、125和127的至少一部分可以在支撑基板110的侧面S1、S2、S3和S4中的角落区域中彼此相邻地布置。

每个焊盘121、123、125和127的厚度可以是1μm或更厚。具体地，焊盘121、123、125和127中的每一个的厚度可以在1μm到100μm的范围内。如果厚度小于上述范围的值，则电阻增加以增加工作电压并发热。如果厚度大于上述范围内的值，则可能会增加制造成本。设置在支撑基板110上的焊盘121、123、125和127的面积小于支撑基板110的顶表面面积的50％，由此降低了来自支撑基板110的顶表面的光反射率。焊盘121、123、125和127可以与透射树脂层130的侧面或支撑基板110的边缘间隔开。

黑色矩阵(BM)层113可以设置在焊盘121、123、125和127当中。黑色矩阵层113可以设置在焊盘121、123、125和127中的每一个周围。因此，在支撑基板111上，设置有焊盘121、123、125和127的区域被暴露，并且除了焊盘121、123、125和127的区域之外的其余区域可以是黑色矩阵层113的区域。由于黑色矩阵层113，可以改善支撑基板110上的对比度比率。

黑色矩阵层113可以由诸如黑色树脂的绝缘材料形成。黑色矩阵层113可以用炭黑、石墨或聚吡咯来实现。黑色矩阵层113可以由Cr以单层结构或多层结构来形成，但是本发明不限于此。黑色矩阵层113可以由添加有碳粒子的树脂组合物形成。

黑色矩阵层113可以是光吸收层，并且可以由呈现出比焊盘121、123、125和127的反射率低的折射率的材料形成。黑色矩阵层113的光吸收系数可以高于焊盘121、123、125和127的光吸收系数。根据实施例，黑色矩阵层113可以形成为单层结构或多层结构。

黑色矩阵层113的厚度可以比发光芯片131、133和135中的至少一个的厚度或所有发光芯片131、133和135的厚度薄。黑色矩阵层113的厚度可以是100μm或更小，详细地说，在5μm到100μm的范围内。如果黑色矩阵层113的厚度小于上述范围内的值，则黑色矩阵层113可能不执行黑体辐射，并且可能无法确保黑色矩阵层113的均匀厚度。由于黑色矩阵层113的颜料以粉末形式提供，所以如果厚度小于上述范围内的值，则由于粉末的润湿性，颜料可能不能均匀地涂布。

如果黑色矩阵层113的厚度比以上述范围中的值厚，则支撑基板110的散热特性可能降低，并且通过发光芯片131、133和135的侧面发射的光的光通量可能受到影响。黑色矩阵层113的厚度可以等于或者大于焊盘121、123、125和127的厚度，但是本发明不限于此。如果黑色矩阵层113的厚度比焊盘121、123、125和127的厚度厚，则可以减小从相邻的发光芯片131、133和135发射的光之间的干扰。

黑色矩阵层113的顶表面面积可以是比焊盘121、123、125和127的顶表面面积的总和更宽的面积。黑色矩阵层113可以具有呈现出反射率低于焊盘121、123、125和127的反射率的材料，并且可以形成在支撑基板110的顶表面区域的50％或更多的区域中。因此，可以改善在发光芯片131、133和135周围的对比度比率。黑色矩阵层113可以在其表面上形成有诸如凹凸图案的粗糙部以控制光的漫射。

黑色矩阵层113的外边缘可以设置在透射树脂层130的侧面下方。黑色矩阵层113的外侧面以及支撑基板110的侧面S1、S2、S3和S4可以设置在相同的竖直平面上。换句话说，黑色矩阵层113的外部区域可以延伸到支撑基板110的顶表面的边缘，从而防止基底层111的表面暴露。因此，可以改善支撑基板110的边缘区域中的对比度比率。

如图4和图5所示，支撑基板110包括形成在其底表面上的多个引线电极171、173、175和177。引线电极171、173、175和177可以分别连接到焊盘121、123、125和127。支撑基板110的内侧或侧面中的至少一个包括多个通孔电极161。通孔电极161可以电连接到焊盘121、123、125和127以及引线电极171、173、175和177。通孔电极161可以与焊盘121、123、125和127以及引线电极171、173、175和177竖直重叠。一个或多个通孔电极161可以设置在第一以及第二焊盘121和123下方。多个通孔电极161可以将焊盘121、123、125和127产生的热量分别传导到引线电极171、173、175和177，从而提高散热效率。如图3所示，通孔电极161可以设置在不与发光芯片131、133和135竖直重叠的区域中。

引线电极171、173、175和177可以分别设置在支撑基板110的角落区域附近。可以在基底层111的底表面上设置下部黑色矩阵层。下部黑色矩阵层可以设置在除了引线电极171、173、175和177之外的其余区域中，但是本发明不受限制于此。又例如，在引线电极171、173、175和175当中，连接到第一焊盘121和第二焊盘123的引线电极171和173可具有比其余引线电极的面积更宽的面积。在这种情况下，可以提高第一焊盘121和第二焊盘123的散热效率。

透射树脂层130设置在支撑基板110上。透射树脂层130覆盖焊盘121、123、125和127、发光芯片131、133和135以及黑色矩阵层113。透射树脂层130的顶表面可以设置在比连接构件141、142、143、144、145的最高点高的位置处，但是本发明不限于此。透射树脂层130的表面可以包括诸如凹凸图案的粗糙部，并且该粗糙部可以减少外部不规则反射。透射树脂层130可以由诸如硅或环氧树脂的材料形成，但是本发明不限于此。透射树脂层130可以是不含杂质的透明树脂。杂质可以是折射率高于透明树脂的折射率的颗粒。

根据实施例，当从透射树脂层130向支撑基板111观看时，具有大面积的黑色矩阵层113设置在除了焊盘121、123、125和127的区域之外的其余区域中。因此，黑色矩阵层113通过透射树脂层130吸收入射到其上的外部光而不反射这些光。因此，可以改善发光器件120的对比度比率。

图6至图8是示出根据第二实施例的显示装置的发光器件的视图。在第二实施例的以下描述中，将参照第一实施例的描述来理解与第一实施例相同的部分。

参考图6至图8，发光器件包括具有多个焊盘122、124、125和127以及黑色矩阵层113的支撑基板110、多个发光芯片131、133和135、以及支撑基板110上的透射树脂层130，发光芯片131、133和135中的至少一个设置在焊盘122、124、125和127中的至少一个上。

焊盘122、124、125和127可以包括设置在基底层111上的第一至第四焊盘122、124、125和127，并且第一至第四焊盘122、124、125和127可以是彼此间隔开。

发光芯片131、133和135可以包括第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135，第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135中的任何一个可以设置在焊盘124上，并且其余的发光芯片131和133可以设置在黑色矩阵层113上。例如，第三发光芯片135可以设置在第二焊盘124上。在发光芯片131、133和135当中，第三发光芯片135可以呈现最高的热量值。

至少一个发光芯片135可以设置在第一至第四焊盘122、124、125和127中的任何一个124上，并且其余的焊盘122、125和127可以与发光芯片131、133和135间隔开。第一、第三和第四焊盘122、125和127可以通过连接构件141、14、143、144和145连接到发光芯片131、133和135。例如，第三发光芯片135可以设置在第一至第四焊盘122、124、125和127中的第二焊盘124上，并且第一、第三和第四焊盘122、125和127可以与发光芯片131、133和135间隔开。连接构件141、142、143、144和145可以将发光芯片131、133和135连接到第一、第三和第四焊盘122、125和127。

发光芯片131、133和135的至少两个发光芯片131和133可以与焊盘122、124、125和127间隔开，并且可以不与焊盘122、124、125和127在竖直方向上重叠。至少两个发光芯片131和133可以是蓝色LED芯片和绿色LED芯片。发光芯片131、133和135的中心处的第二发光芯片133可以设置在黑色矩阵层113上。因此，可以提高发光器件的中心区域上的对比度比率。第二发光芯片133可以是发射绿色波长的芯片、或者可以发射蓝色或红色波长。但是，本发明不限于此。当第二发光芯片133发射具有绿色波长的光时，绿色波长的视觉灵敏度高于蓝色或红色波长的视觉灵敏度，因此可以在发光器件的中心区域改善视觉灵敏度。

第一发光芯片131设置在设置在基底层111上的黑色矩阵层113上，并且第二发光芯片133设置在设置在基底层111上的黑色矩阵层113上。例如，第三发光芯片135可以设置在第二焊盘124上。第一发光芯片131可以用绝缘或导电粘合剂结合到黑色矩阵层113。第二发光芯片131可以是蓝色LED芯片。

第二发光芯片133可以通过使用绝缘或导电粘合剂结合到黑色矩阵层113上，并且可以设置在第一发光芯片和第三发光芯片之间。第二发光芯片133可以是绿色LED芯片。当第二发光芯片133发射具有绿色波长的光时，绿色波长的视觉灵敏度高于蓝色或红色波长的视觉灵敏度，因此可以在发光器件的中心区域改善视觉灵敏度。

第三发光芯片135可以是发射具有红色波长的光的红色LED芯片。第三发光芯片135可以设置在第二焊盘124上以解决散热问题。第二焊盘124的面积可以比第一焊盘122、第三焊盘125和第四焊盘127的面积更宽。

又例如，第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135可以分别发射具有红色、绿色和蓝色波长的光，可以发射具有绿色、红色或蓝色波长的光，或者可以发射具有绿色、蓝色或红色波长的光。本发明不限于此。又例如，发光芯片131、133和135可以发射紫外光。在这种情况下，可以在相关的发光芯片上设置附加的滤色器(蓝色/绿色/红色滤色器)。

第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135可以彼此对齐成线。例如，第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135的中心可以布置在相同的直线上。又例如，发光芯片131、133和135的中心中的至少一个可以从直线偏移。又例如，连接第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135的中心的形状可以是沿竖直方向延伸的三角形或直线形状，或者可以是其他形状，但是本发明不限于此。当第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135布置成三角形时，可以改善蓝/绿/红光的混色。

根据第二实施例，设置在发光芯片131、133和135的至少两个发光芯片(图2的131和133)下方的焊盘(图2的焊盘121和123的部分)被去除，所以可以增加黑色矩阵层113的面积。换句话说，黑色矩阵层113的面积可以是焊盘122、124、125和127的面积的总和的150％或更多。与第一实施例相比，黑色矩阵层113的面积增大以进一步改善对比度比率。

图9至图11是示出根据第三实施例的显示装置的发光器件的视图。在以下对第三实施例的描述中，将通过参考第一和第二实施例的描述来理解与第一和第二实施例相同的部分。

参考图9至图11，发光器件包括具有多个焊盘151、152、153和154以及黑色矩阵层113的支撑基板110、多个发光芯片131、133和135、以及支撑基板110上的透射树脂层130，至少一个发光芯片131、133和135设置在焊盘151、152、153和154中的至少一个上。

焊盘151、152、153和154可以包括设置在基底层111上的第一至第四焊盘151、152、153和154，并且第一至第四焊盘151、152、153和154可以彼此间隔开。

第一至第四焊盘151、152、153和154中的至少一个、两个或更多个或全部可以由炭黑材料形成。炭黑可以包括灯黑、槽黑、热炭黑、乙炔黑和炉黑中的至少一种。由炭黑材料形成的焊盘151、152、153和154可以具有导电性并且可以电连接到发光芯片131、133和135或者连接构件141、142、143、144和145。

如图10所示，第一发光芯片131设置在第一焊盘151上，并且第二发光芯片133和第三发光芯片135设置在第二焊盘152上。第一发光芯片131可以通过绝缘或导电粘合剂结合到第一焊盘151上。第二发光芯片133可以用绝缘或导电粘合剂结合到第二焊盘152上。第三发光芯片135可以通过使用导电粘合剂结合到第二焊盘152上。

第一发光芯片131可以通过连接构件141和142连接到第一焊盘151和第三焊盘153。第二发光芯片133和135可以通过连接构件143和144连接到第一焊盘151和第四焊盘154。第三发光芯片133可以电连接到第二焊盘152，并且可以通过连接构件145连接到第一焊盘151。由于第一到第四焊盘151、152、153和154由导电碳黑材料形成，除了第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135之外，支撑基板110的顶表面区域被处理为黑色区域。本实施例中公开的发光芯片可以是两个电极彼此相邻的侧向型LED芯片，或者可以是两个电极设置在相对侧的竖直型LED芯片。侧向型LED芯片可以采用多个连接构件，并且可以通过使用一个或多个LED芯片来连接竖直型LED芯片。发光芯片131、133和135可以具有各种芯片类型或者可以被不同地布置，但是本发明不限于此。

由炭黑材料形成的焊盘151、152、153和154的厚度可以比发光芯片131、133和135中的至少一个的厚度或者全部的发光芯片131、133和135的厚度薄。由炭黑材料形成的焊盘151、152、153和154的厚度可以与黑色矩阵层113的厚度相同。由炭黑材料形成的焊盘152、152、153和154的厚度可以是100μm或更小，详细地说，在5μm到100μm的范围内。如果焊盘151、152、153和154的厚度小于上述范围内的值，则黑色矩阵层113可能不执行黑体辐射，并且可能无法确保黑色矩阵层113的均匀厚度。由于黑色矩阵层151、152、153和154的颜料以粉末形式提供，所以如果厚度小于上述范围内的值，则由于粉末的润湿性，颜料可能不能均匀地涂覆。

如果由炭黑材料形成的焊盘151、152、153和154的厚度大于上述范围内的值，则支撑基板110的散热特性可能降低，并且可能影响通过发光芯片131、133和135的侧面发射的光的光通量。由炭黑材料形成的焊盘151、152、153和154的厚度可以等于或者大于焊盘121、123、125和127的厚度，但是本发明不限于此。如果由炭黑材料形成的焊盘151、152、153和154的厚度比焊盘121、123、125和127的厚度厚，则从相邻的发光芯片131、133、135发射的光之间的干扰可能会降低。

由于焊盘151、152、153和154被形成为黑色，所以即使焊盘151、152、153和154的面积的总和与第一实施例相比是增加的，但是焊盘151、152、153和154不会降低对比度比率。支撑基板110上的焊盘151、152、153和154的面积的总和可以在支撑基板110的顶表面面积的50％至65％的范围内。黑色矩阵层113的面积可以在支撑基板110的顶表面面积的35％至50％的范围内。焊盘151、152、153和154的面积可以更宽以提高散热效率并防止对比度比率下降。

虽然已经描述了所有的焊盘151、152、153和154是用导电炭黑形成的，但是焊盘151、152、153和154中的至少一个或两个形成为炭黑，并且其余的焊盘可以是金属焊盘。例如，第一焊盘151和第二焊盘152可以形成为导电碳黑，并且第三焊盘153和第四焊盘154可以以金属焊盘的形式而不是碳黑焊盘形成。相反，第一焊盘151和第二焊盘152可以以金属焊盘的形式形成，第三焊盘153和第四焊盘154可以形成为导电碳黑焊盘。

支撑基板110中的通孔电极161可以连接到由炭黑材料形成的焊盘151、152、153和154，或者可以将焊盘151、152、153和154连接到引线电极，如图5所示。

如图9和图12所示，在焊盘151、152、153和154中的至少一个、两个或全部的情况下，金属层155和156可以设置在焊盘151和152下方。换句话说，金属层可以是第一实施例中公开的金属焊盘。由于第一发光芯片至第三发光芯片131、133和135可以设置在由炭黑和金属层155和156形成的第一焊盘151和第二焊盘152的层叠结构上，所以可以提高散热效率。金属层甚至可以设置在第三和第四焊盘153和154的下方，但是本发明不限于此。

一个、至少两个或全部焊盘151、152、153和154可以位于碳黑焊盘/金属焊盘的层压结构中。另外，如第一实施例所述，金属焊盘可以形成为单层或多层，但是本发明不限于此。

图13是示出根据第四实施例的显示装置的发光器件的平面图。在下面对第四实施例的描述中，将基于参考图2至图4所进行的描述来理解第一实施例中如图2至图4所示的相同的元件。

如图13所示，发光器件包括：支撑基板110，支撑基板110具有在支撑基板110上的多个焊盘121、123、125和127以及在多个焊盘121、123、125和127周围的黑色矩阵层113；多个发光芯片131A、133A和135A、发光芯片131A、133A和135A中的至少一个设置在焊盘121、123、125和127中的至少一个上；荧光体层P1、P2、P3，布置在发光芯片131A、133A和135A上；或透射树脂层(参见图3中的参考数字130)，位于支撑基板110上。

发光芯片131A、133A和135A包括发射具有紫外波长的光的第一发光芯片至第三发光芯片131A、133A和135A，并且荧光体层P1、P2和P3包括发出峰值波长互不相同的光的第一至第三荧光体层P1、P2、P3。第一荧光体层P1设置在第一发光芯片131A上，第二荧光体层P2设置在第二发光芯片133A上，第三荧光体层P3设置在第三荧光体层P3上。第一荧光体层P1将紫外线转换成具有蓝色波长的光并发射转换后的光。第二荧光体层P2将紫外光转换成具有绿色波长的光。第三荧光体层P3将紫外光转换成具有红色波长的光并发射转换后的光。因此，发光器件可以发出多色光，发光芯片131A、133A和135A可以被单独驱动。

荧光体层P1、P2和P3可以分别形成在发光芯片131A、133A和135A的顶表面或顶表面/侧面上，但是本发明不限于此。

又例如，第一发光芯片至第三发光芯片131A、133A和135A的第一和第二发光芯片131A和133A分别是蓝色和绿色LED芯片。第三发光芯片135A是紫外LED芯片，并且荧光体层P3可以形成在其表面上。这是指第一发光芯片至第三发光芯片131A、133A和135A中的至少一个或两个可以是不具有荧光体层的着色LED芯片(例如，蓝色、绿色或红色)、或者可以是其上形成有荧光体层的紫外LED芯片。

又例如，发光芯片131A、133A和135A发射具有相同峰值波长(例如，蓝色峰值波长)的光，并且荧光体层P1、P2和P3可以包括黄色荧光体。在发光器件上设置绿色、蓝色和红色滤色器，从而调节发光器件以相对于白色的期望的颜色进行发光，该期望的颜色是通过使用滤色器来混合从发光器件发射的蓝色光和黄色光而获得的。

图14是示出根据实施例的发光器件的支撑基板的视图。

参考图14，设置在支撑基板10上的黑色矩阵层13与焊盘12的侧面接触，以包围焊盘12。黑色矩阵层13的厚度可以比焊盘12的厚度厚。

透射树脂层130可以设置在发光芯片21、焊盘12和黑色矩阵层13上。焊盘12可以由金属材料或者炭黑材料形成，但是本发明不限于此。

黑色矩阵层13的外表面可以设置在与支撑基板10的外表面相同的竖直平面上，从而防止水分渗入黑色矩阵层13与透明树脂130之间的界面表面中。

连接到焊盘12的通孔电极161(参见图4)可以连接到支撑基板10的基底层11的内部或外部。如图4和图5所示，通孔电极161可以电连接到设置在基底层11下方的引线电极171、173、175和177，但是本发明不限于此。

图15是示出根据实施例的发光器件的支撑基板的另一示例的视图。

参考图15，在发光器件中，黑色矩阵层14可以设置在支撑基板10上的焊盘15周围。焊盘15可以由导电碳黑材料形成。焊盘15的宽度D2可以比发光芯片21的宽度D3宽，从而有效地散发从发光芯片21发出的热量。焊盘15的厚度可以与黑色矩阵层13的厚度相同或不同。

由于焊盘15和黑色矩阵层14具有相同的黑色，所以可以在发光器件的表面上改善发光器件的表面上的对比度比率。

连接到焊盘12的通孔电极161(参见图4)可连接到支撑基板10的基底层11的内部或外部。如图4和图5所示，通孔电极161可以电连接到设置在基底层11下方的引线电极171、173、175和177，但是本发明不限于此。

参考图16，发光器件是图12的发光器件的另一个示例。参考图16，可以在发光器件的支撑基板110上的黑色矩阵层13上形成诸如凹凸图案的粗糙部R1。

黑色矩阵层13可以由具有碳颗粒的树脂组合物形成，并且可以根据碳颗粒的量由绝缘材料形成。可以在黑色矩阵层13的顶表面上形成粗糙部R1。粗糙部R1的尺寸(例如粗糙部R1的高度或宽度)是10nm或更多，例如在10nm至50nm的范围内，更具体地，在10nm至30nm的范围内。如果粗糙部R1的尺寸小于10nm，则遮光性可能降低，并且光的扩散性可能增加。如果粗糙部R1的尺寸超过50nm，则遮光性可能降低，并且可能容易引起吸收(sinking)。

参考图17，在发光器件中，粗糙部R2和粗糙部R3形成在由炭黑材料形成的焊盘15的表面和透射树脂层30的表面上。设置在焊盘15的表面上的粗糙部R2可以改善遮光性并防止光的扩散。设置在透射树脂层30的表面上的粗糙部R3可以防止光的漫反射。

图18是示出根据实施例的发光器件的另一示例的视图。在以下参考图18进行的描述中，将参照上面描述的内容理解与上述相同的部分。

参考18，发光器件包括设置在基底层11的顶表面下方的焊盘12，设置在焊盘12上的发光芯片21以及设置在黑色矩阵层13周围的黑色矩阵层13。透射树脂层30可以设置在黑色矩阵层13和发光芯片21上。

从发光芯片21发射的光可以通过透射树脂层30发射，并且发射到发光芯片21侧的光中发射到黑色矩阵层13的光可以被吸收。发射到透射树脂层30的光可以被发射到外部。

发光芯片21可以是大部分光从其顶表面发射的竖直型LED芯片结构。在竖直型LED芯片结构的情况下，在半导体层下方设置由金属材料形成的反射层，以将光反射到半导体层的顶表面。因此，由于黑色矩阵层13，光损失可能会降低。

又如，可以在发光芯片21和黑色矩阵层13之间的区域13B中进一步设置由树脂材料形成的反射层。由树脂材料形成的反射层可以反射发射到发光芯片21的侧面的光，从而减少光损失。

图19是示出根据实施例的发光器件的又一示例的视图。在以下参考图19进行的描述中，将参考上面描述的内容理解与上述相同的部分。

参考图19，发光器件具有设置在基底层11上的焊盘15中的凹部15A，并且发光芯片21设置在凹部15A中。黑色矩阵层14可以设置在焊盘15周围。焊盘15可以由炭黑材料形成，可以形成为炭黑层/金属层的层压结构，或者可以由金属焊盘形成。

由于发光芯片21设置在凹部15A中，所以发射到发光芯片21的侧面的光可以被凹部15A的周面反射。因此，光损失可能降低，并且光的扩散可能降低。

根据实施例的发光器件可以发射蓝色、绿色和红色的光。因此，发光器件可以用作单位像素。当这样的单位像素排列成多个时，单位像素可以被实现为显示装置的显示模块。

图20是示出根据实施例的布置有发光器件的显示模块的透视图。

参考图20，显示模块可以在支撑基板110A上具有单元像素区域120A，该单元像素区域120A具有以矩阵形式布置的发光区域。每个像素区域120A可以通过根据实施例的发光器件(参见图2的附图标记120)来实现，并且可以是能够发射不同颜色的光的区域。彼此不同的颜色包括红色、绿色和蓝色。在像素区域120A的尺寸中，一侧的长度可以是0.8mm或更长，例如可以在0.8mm到10mm的范围内。另外，由于LED芯片，侧面的长度可以在0.8mm至1.6mm的范围内。在这种情况下，像素区域120A被布置在支撑基板110A上，并且像素区域120A的整个区域可以被透射树脂层130A保护。黑色矩阵层113A设置在透明树脂层130A与支撑基板110A之间并且可以暴露于外部，但是本发明不限于此。黑色矩阵可以设置在像素区域120A之间的边界处，但是本发明不限于此。多个驱动器IC可以布置在支撑基板110A的后表面上，并且驱动器IC可以控制发光器件的驱动和电流。

显示模块可以被实现为单元显示面板。该实施例利用在单位像素区域120A中具有LED芯片的发光器件来实现，由此使像素之间的间距最小化。例如，显示模块可以实现为标准清晰度(SD)分辨率(760480)、高清(HD)分辨率1180720、全高清(FHD)分辨率(19201080)、超高清(UH)分辨率(34802160)、或UHD分辨率或更高(例如，4K(K＝1000)、8K等)。由于这种显示模块由具有LED的像素实现，所以可以降低功耗，可以以低维护成本提供长使用寿命，并且可以提供为高亮度和自发射显示器。

根据实施例，多个发光器件可以被布置在基板上，并且可以在发光器件的光路上设置诸如透镜、导光板、棱镜片、扩散片等的光学构件。发光元件、基板和光学构件可以应用于照明装置或照明单元。发光器件可以以顶视光单元、侧视光单元或发光模块的形式实现，并且可以设置在诸如便携式终端和笔记本电脑的显示装置中。发光器件可以被不同地应用于各种照明装置或指示装置。

根据另一个实施例，可以实现含有上述实施例中所公开的发光器件的照明装置。例如，照明装置可以包括灯、路灯、电子广告牌和头灯。此外，根据本实施例的照明装置可以应用于尾灯以及车辆前照灯。

上述实施例中描述的特征、结构、效果等包括在本发明的至少一个实施例中，但不限于仅一个实施例。此外，各个实施例中所示的特征、结构或效果可以由实施例所属领域的技术人员相对于其他实施例进行组合或修改。因此，这样的组合和修改应该被解释为落入本发明的范围内。

虽然出于说明的目的已经集中在实施例上进行了上述描述，但是本发明不限于此，并且应该理解的是，本领域技术人员可以设计出许多其他修改和应用。例如，详细描述的每个元素都可以被修改和应用。然而，元件的修改和应用应当被解释为落入本发明的范围内。

【工业实用性】

实施例可以提供呈现出较高对比度比率的发光器件。

实施例可以提高具有多个发光器件的显示装置的对比度比率。

实施例可以提供具有呈现出较高对比度比率的发光器件的户外电显示装置。

实施例可以提高发光器件和包括发光器件的显示装置的可靠性。

根据实施例，发光器件可以应用于诸如照明灯、指示灯、车辆灯或背光单元的照明装置。

Claims (20)

1.一种发光器件，包括：

支撑基板，在所述支撑基板的顶表面具有多个焊盘，并且在所述焊盘的外侧具有黑色矩阵层；

多个发光芯片，电连接到所述焊盘，其中至少一个所述发光芯片设置在至少一个所述焊盘上；以及

透射树脂层，设置在所述支撑基板上以覆盖所述焊盘、所述黑色矩阵层和所述发光芯片。

2.一种发光器件，包括：

支撑基板，在所述支撑基板的顶表面具有多个焊盘，在所述焊盘的外侧具有黑色矩阵层；

多个发光芯片，与所述焊盘电连接，其中至少一个所述发光芯片设置在至少一个所述焊盘上；以及

透射树脂层，设置在所述支撑基板上以覆盖所述焊盘，所述黑色矩阵层和所述发光芯片，

其中至少一个所述焊盘包括导电碳黑材料并且电连接到所述发光芯片中的至少一个。

3.根据权利要求1或2所述的发光器件，其中上面设置有所述发光芯片的焊盘的面积大于所述多个焊盘中的其他焊盘的面积。

4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述焊盘由金属材料形成，并且

其中至少两个发光芯片设置在所述黑色矩阵层上。

5.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述黑色矩阵层的面积等于或大于所述焊盘的面积之和的150％。

6.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述焊盘由导电碳材料形成，并且

其中所述焊盘电连接到所述发光芯片。

7.根据权利要求2或6所述的发光器件，其中在所述支撑基板的顶表面上设置有金属层，并且

其中所述金属层设置在所述多个焊盘当中设置有所述发光芯片的焊盘的下方。

8.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述发光芯片包括发射蓝光的第一发光芯片、发射绿光的第二发光芯片以及发射红光的第三发光芯片，

其中所述第二发光芯片设置在所述第一发光芯片与所述第二发光芯片之间，

其中所述第一发光芯片至第三发光芯片被单独驱动，并且

其中所述焊盘包括连接到所述第一发光芯片至第三发光芯片的第一焊盘。

9.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述焊盘包括上面设置有所述第一发光芯片和所述第二发光芯片的所述第一焊盘，上面设置有所述第三发光芯片的第二焊盘，通过连接构件连接到所述第一发光芯片的第三焊盘，以及通过连接构件连接到所述第二发光芯片的第四焊盘，并且

其中所述第一焊盘的面积至少是所述第三焊盘或所述第四焊盘的面积的三倍。

10.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述黑色矩阵层的外边缘设置在所述透射树脂层的侧面下方。

11.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述黑色矩阵层的面积大于所述焊盘的面积的总和。

12.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述焊盘包括连接到第一发光芯片至第三发光芯片的第一焊盘，

其中所述发光芯片包括发射蓝光的第一发光芯片、发射绿光的第二发光芯片以及发射红光的第三发光芯片，

其中所述第一发光芯片和所述第二发光芯片设置在所述黑色矩阵层上，并且

其中所述第三发光芯片设置在所述多个焊盘中的第二焊盘上。

13.根据权利要求12所述的发光器件，其中所述焊盘包括上面设置有所述第一发光芯片和所述第二发光芯片的所述第一焊盘，上面设置有所述第三发光芯片的所述第二焊盘，通过连接构件连接到所述第一发光芯片的第三焊盘，以及通过连接构件连接到所述第二发光芯片的第四焊盘，并且

其中所述焊盘的面积等于所述第三焊盘或所述第四焊盘的面积的三倍或比所述第三焊盘或所述第四焊盘的面积大三倍。

14.根据权利要求13所述的发光器件，其中所述黑色矩阵层的外边缘设置在所述透射树脂层的侧面下方。

15.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述黑色矩阵层的面积小于所述焊盘的面积的总和。

16.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述焊盘的数量大于所述发光芯片的数量。

17.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述发光芯片的中心设置在相同的直线上。

18.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述发光芯片中的至少一个发射紫外光并且具有蓝色、绿色和红色荧光体层中的至少一个。

19.根据权利要求3所述的发光器件，还包括：

多个引线电极，在所述支撑基板下方；以及

多个通孔电极，设置在所述支撑基板上，以便分别将所述引线电极连接到所述焊盘。

20.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述黑色矩阵层、所述透射树脂层和所述焊盘中的至少一个包括具有凹凸形状的粗糙部。