CN110459140A - 发光元件和显示面板 - Google Patents

发光元件和显示面板 Download PDF

Info

Publication number
CN110459140A
CN110459140A CN201910758569.7A CN201910758569A CN110459140A CN 110459140 A CN110459140 A CN 110459140A CN 201910758569 A CN201910758569 A CN 201910758569A CN 110459140 A CN110459140 A CN 110459140A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
micro
emitting component
microballoon
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910758569.7A
Other languages
English (en)
Inventor
翟峰
王雪丹
李庆
杨婷慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Vistar Optoelectronics Co Ltd
Original Assignee
Yungu Guan Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yungu Guan Technology Co Ltd filed Critical Yungu Guan Technology Co Ltd
Priority to CN201910758569.7A priority Critical patent/CN110459140A/zh
Publication of CN110459140A publication Critical patent/CN110459140A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明公开了一种发光元件和显示面板。其中，发光元件包括：发光元件本体，所述发光元件本体包括出光层，所述出光层的一表面为所述发光元件本体的出光面；微球结构层，位于所述出光面上，所述微球结构层包括相对设置的第一面和第二面，所述第一面与所述出光面接触，所述微球结构层的折射率大于与所述第二面接触的介质的折射率，且小于所述出光层的折射率；其中，所述微球结构层包括至少一层微球层，每层所述微球层包括多个微球，所述微球的直径不等于所述发光元件本体的出光波长的整数倍。本发明解决了发光元件及显示面板的出光效率低的问题。

Description

发光元件和显示面板
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及发光元件和显示面板。
背景技术
硅基LED显示技术具有亮度高、功耗低、色域宽和寿命长等优势，并且可基于半导体技术实现制备高PPI显示器件，但是，LED芯片存在出光效率低的问题，造成LED显示器件的出光效率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出了发光元件和显示面板，以提高发光元件及显示面板的出光效率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了发光元件，包括：
发光元件本体，所述发光元件本体包括出光层，所述出光层的一表面为所述发光元件本体的出光面；
微球结构层，位于所述出光面上，所述微球结构层包括相对设置的第一面和第二面，所述第一面与所述出光面接触，所述微球结构层的折射率大于与所述第二面接触的介质的折射率，且小于所述出光层的折射率；
其中，所述微球结构层包括至少一层微球层，每层所述微球层包括多个微球，所述微球的直径不等于所述发光元件本体的出光波长的整数倍。
可选地，所述微球的直径为100nm～1μm。由此，提高发光元件的出光效率的情况下，既便于微球的制备，降低了微球的制备难度，又可使微球满足胶体微球的直径要求，即可通过制备胶体微球形成该微球，工艺技术成熟，形成的微球有规则的排布，进而使得微球结构层的折射率分布均匀，使得发光元件均匀发光。
可选地，所述微球的直径大于所述发光元件本体的出光波长。由此，减少了微球结构层对出射光的反射，即更多的光可从微球结构层透过，进一步提高了发光元件的出光效率。
可选地，所述微球结构层包括三维胶体晶体结构，所述三维胶体晶体结构包括多个胶体微球和所述胶体微球之间的空隙，所述胶体微球为所述微球；
或者，所述微球结构层包括三维胶体晶体反相结构，三维胶体晶体反相结构包括多个空心微球和所述空心微球之间的填充物，所述空心微球为所述微球。由此，实现了微球结构层的制备且制备工艺成熟，降低了制备微球结构层工艺难度。
可选地，所述微球结构层的厚度为1μm～5μm。由此，保证微球结构层包括至少三层微球层，即保证胶体晶体结构和胶体晶体反相结构为三维结构，使得到的微球结构层的折射率满足设计要求；同时，在提高发光元件的出光效率的情况下，保证发光元件的整体厚度不会过大。
可选地，所述发光元件为LED芯片，所述出光层为n型氮化镓层或p型氮化镓层，与所述第二面接触的介质为空气。由此，可提高LED芯片的出光效率。
可选地，所述微球结构层包括三维胶体晶体结构，所述胶体微球的折射率大于1且小于2.4；由此，可保证微球结构层的折射率介于出光层的折射率和与第二面接触的介质的折射率之间，缩小发光元件与外界介质交界面的折射率差，进而提高发光元件的出光效率。
优选地，所述胶体微球的材料包括二氧化硅、聚苯乙烯、聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸甲酯。
可选地，所述微球结构层包括三维胶体晶体反相结构，所述填充物的折射率大于1且小于2.4；由此，可保证微球结构层的折射率介于出光层的折射率和与第二面接触的介质的折射率之间，缩小发光元件与外界介质交界面的折射率差，进而提高发光元件的出光效率。
优选地，所述填充物的材料包括可溶性的化合物或混合物；
优选地，所述填充物的材料包括氯化钠或氯化钾。
可选地，所述微球的总体积占所述微球结构层的体积之比为60％-75％。相邻微球间的距离越近，光耦合作用越好，进一步增加了从发光元件本体出射的光，提高了发光元件的出光效率。
另一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括基板和多个本发明实施例提供的发光元件，所述发光元件位于所述基板上。
本发明的有益效果是：本发明提供的发光元件和显示面板，通过在发光元件本体出光层的出光面设置微球结构层，微球结构层包括相对设置的第一面和第二面，微球结构层的折射率大于与第二面接触的介质的折射率，且小于出光层的折射率，使得微球结构层起到出光层与上述介质的折射率过渡作用，降低了出光界面处的折射率差，从而增大了发光元件本体的出射光在出光面发生全反射时的临界角，增大了出光角度，进而使得更多的光可从发光元件出射；同时，微球结构层中的微球的直径不等于发光元件本体的出光波长的整数倍，从而避免发光元件本体的出射光在出光层与微球结构层的交界面处发生布拉格反射，进而避免出射光被微球结构层反射回发光元件本体，防止出光效率降低，保证了发光元件的出光效率。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其他特征和优点，附图中：
图1是本发明实施例提供的发光单元的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种发光单元的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的显示面板的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
正如背景技术中提到的LED芯片存在出光效率较低的问题，发明人经过研究发现，通常应用于显示的LED芯片大多采用n型氮化镓的一表面作为出光面，但由于氮化镓与出光面相邻的外界介质(比如空气等)的折射率差比较大，如氮化镓的折射率为2.4，可知的，n型氮化镓层或p型氮化镓层的折射率均为2.4，空气的折射率约为1，从而导致出射光在出光面发生全反射的临界角较小，如在n型氮化镓的出光面发生全反射的临界角约为24.6°。因此，LED芯片的出射光仅在很小的角度范围内才能出射，使得LED芯片的实际出光量很小，造成LED芯片的出光效率低。
基于上述技术问题，本实施例提供了以下解决方案：
图1是本发明实施例提供的发光单元的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的发光元件包括：发光元件本体1，发光元件本体1包括出光层10，出光层10的一表面为发光元件本体1的出光面；
微球结构层2，位于出光面上，微球结构层2包括相对设置的第一面和第二面，第一面与出光面接触，微球结构层2的折射率大于与第二面接触的介质的折射率，且小于出光层10的折射率；其中，微球结构层2包括至少一层微球层20，每层微球层20包括多个微球201，微球201的直径不等于发光元件本体1的出光波长的整数倍。
可以理解的是，发光元件本体1可以为现有的可适用于本发明实施例的任一发光光源，如发光二极管LED、有机发光二极管OLED和微LED等，发光元件本体1的出光层10为发光元件本体1的最顶层膜层，且折射率应大于本实施例中的与第二面接触的介质的折射率，本实施例对出光层的构造不作限制，具体视实际情况而定。为实现发光元件发光，上述微球结构层2为透光层。另外，图中的微球结构层2为放大示意图，微观上微球结构层2由一个个微球组成，宏观上微球结构层2是一个很薄的薄膜，具有相对设置的第一面和第二面。此外，微球结构层2的折射率为上述至少一层微球层20的微球201与微球201之间填充物(可为空气)的平均折射率。与第二面接触的介质根据实际情况进行设置，可以为空气，如针对传统发光(日常照明)的发光元件，也可以为水，如针对水下照明的发光元件，也可以为其他膜层，本实施例对该介质不作限制，相应地，应根据发光元件的实际用途确定该介质及其折射率，进而结合出光层10的折射率制备具有合适折射率的微球结构层2。
本实施例中，一方面，微球结构层2的折射率介于与第二面接触的介质的折射率和出光层10的折射率之间，由于微球结构层2的折射率大于与微球结构层2的第二面接触的介质的折射率，因此，相对于出光层10与上述介质之间的折射率差，出光层10与微球结构层2之间的折射率差减小，根据光的折射定律，出射光在出光面发生全反射的临界角增大；而且由于微球结构层2的折射率小于出光层10的折射率，因此，相对于出光层10与上述介质之间的折射率差，微球结构层2与上述介质之间的折射率差减小，根据光的折射定律，出射光在微球结构层2的第二面发生全反射的临界角增大；由于出射光在出光面发生全反射的临界角，以及出射光在微球结构层2的第二面发生全反射的临界角均增大，进而可知，微球结构层起到出光层与上述介质的折射率过渡作用，降低了出光界面处的折射率差，出射光经微球结构层2出射时的出光角度变大，进而使得更多的光可从发光元件出射，提高了发光元件的出光效率。
另一方面，微球结构层2中的微球201相当于透镜，可起到光耦合作用，从而可引导光向前(垂直于出光面的方向)传播，引导更多的光从发光元件本体1出射，从而进一步提高了发光元件的出光效率。可选地，相邻的两个微球201紧密接触，使得来自发光元件本体1通过微球201的光的耦合越好，进一步增加了从发光元件本体1出射的光，提高了发光元件的出光效率。
更重要的是，本实施例中，微球201的直径不等于发光元件本体1的出光波长的整数倍。发明人发现，当制备的微球结构层2中的微球201的直径不同时，发光元件的出光效率可能会发生改变，而且当微球201的直径在某些范围内时，发光元件的出光效率非但没有提高，反而大大降低，甚至出现发光元件几乎不发光。发明人经过研究发现，当微球201的直径等于发光元件的出光波长(实际为一波段)或出光波长的倍数(大于1)时，会在出光层10和微球结构层2的交界面上形成周期性的反射点，对发光元件本体1的出射光产生周期性的反射，即形成布拉格反射，导致很大部分的出射光被反射回发光元件本体1，从而使得较少的光经微球结构层2出射，造成发光元件的出光效率大大降低。基于此，本实施例形成的微球201的直径不等于发光元件本体1的出光波长的整数倍，以保证提高发光元件的出光效率。
示例性地，蓝光的波长λ1一般为440nm～460nm，绿光的波长λ2一般为520nm～560nm，红光的波长λ3一般为610nm～630nm。因此，对于蓝光发光元件，微球201的直径不等于n*λ1；对于绿光发光元件，微球201的直径不等于n*λ2；对于红光发光元件，微球201的直径不等于n*λ3；其中，n为正整数。而对于白光发光元件，由于白光为蓝光、绿光和红光的混合光，因此可设置微球201的直径既不等于n*λ1，又不等于n*λ2，也不等于n*λ3。
需要说明的是，图1仅示意性地示出了一种可实施的发光元件的结构，如图1所示，该发光元件中的微球结构层2包括三层微球层20，每层微球层20包括多个微球201，三层微球层20由微球堆积形成，每层微球层20中每三个微球201可相互接触，每三个相互接触的微球201之间存在一个三角状的空隙，该空隙可填充填充物，也可以不填充(或者填充物为空气)，此时微球结构层2的折射率为三层微球层20的微球201与微球201之间的填充物的平均折射率，该平均折射率大于与微球结构层2的第二面接触的介质的折射率，且小于出光层10的折射率。另外，微球结构层2还可以包括单层微球层20、两层微球层20或者更多层微球层20，本实施例对此不作限制。
本实施例提供的发光元件，通过在发光元件本体出光层的出光面设置一层微球结构层，微球结构层的折射率大于与第二面接触的介质的折射率，且小于出光层的折射率，使得微球结构层起到出光层与上述介质的折射率过渡作用，降低了出光界面处的折射率差，从而增大了发光元件本体的出射光在出光面发生全反射时的临界角，增大了出光角度，进而使得更多的光可从发光元件出射；同时，微球结构层中的微球的直径不等于发光元件本体的出光波长的整数倍，从而避免发光元件本体的出射光在出光层与微球结构层的交界面处发生布拉格反射，进而避免出射光被微球结构层反射回发光元件本体，防止出光效率降低，保证了发光元件的出光效率。
可选地，微球的直径为100nm～1μm。本实施例在可提高发光元件的出光效率的情况下，通过设置微球的直径大于或等于100nm，便于微球的制备，降低了微球的制备难度，且通过设置微球的直径小于或等于1μm，可使微球满足胶体微球的直径要求，即可通过制备胶体微球形成该微球，工艺技术成熟，形成的微球有规则的排布，进而使得微球结构层的折射率分布均匀，使得发光元件均匀发光。
可选地，微球的直径大于发光元件本体的出光波长。本实施例中，当微球的直径大于发光元件本体的出光波长时，从发光元件本体出射的光在微球结构层中发生米氏散射，使向前传播的光比向后传播的光更强，从而减少了微球结构层对出射光的反射，即更多的光可从微球结构层透过，进一步提高了发光元件的出光效率。
基于上述实施例，在本发明一具体实施例中，可继续参考图1，微球结构层2包括三维胶体晶体结构，三维胶体晶体结构包括多个胶体微球30和胶体微球30之间的空隙202，胶体微球30为微球201。
本实施例可由三维胶体晶体结构构成微球结构层2，该三维胶体晶体结构包括至少三层堆积的胶体微球30，即微球结构层2包括至少三层微球层20，且在微球结构层2包括三维胶体晶体结构时，微球结构层2的折射率可满足以下关系：
其中，n为微球结构层2的折射率，φ为胶体微球30占微球结构层2的体积百分比，n1为空气的折射率，n2为胶体微球30的折射率。
对于三维胶体晶体结构，胶体微球30占微球结构层2的体积百分比φ可以为74％，本实施中胶体微球30之间的空隙以空气为例，空气的折射率可近似为1，即n1等于1，因此，可根据所需的微球结构层2的折射率n，计算得到胶体微球30的折射率n2，从而可选择满足该折射率条件的胶体微球30来制备三维胶体晶体结构，形成本实施例的微球结构层2，便于微球结构层2的设计与制备。
可选地，本实施例包括微球结构层、发光元件，其中发光元件为LED芯片，发光元件的出光层为n型氮化镓层，与微球结构层的第二面接触的介质为空气。现有技术中因为LED芯片的出光效率相对较低，尤其是以n型氮化镓层的一面作为出光面的LED芯片，其出光效率在70％左右，而本实施例中通过设置微球结构层，能显著提高LED芯片的出光效率，有很好的效果。
可选地，本发明一实施例中，发光元件可为LED芯片，出光层为n型氮化镓层，发光元件可以为倒装结构的LED芯片，发光元件本体可包括阳极、阴极和LED外延层，LED外延层至少包括层叠的p型氮化镓层、量子阱层和n型氮化镓层，阳极位于p型氮化镓层远离量子阱层的一侧且与p型氮化镓层电接触，阴极位于n型氮化镓层靠近量子阱层的一侧且与n型氮化镓层电接触。另外，LED芯片的p型氮化镓层的一面也可以作为出光面，具体可根据LED芯片的实际结构设置微球结构层，本实施例对此不作限制，本发明中均以LED芯片的出光面为n型氮化镓层为实施例进行介绍。
可选地，在发光元件为LED芯片，出光层为n型氮化镓层，当与微球结构层的第二面接触的介质为空气时，胶体微球的折射率大于1且小于2.4，以保证微球结构层2的折射率介于出光层的折射率和外界介质的折射率之间，缩小发光元件与空气交界面的折射率差，进而提高发光元件的出光效率。
可选地，LED芯片为微LED芯片，将本发明中的微球结构层应用于微显示技术领域中，可有效提高其出光效率。
可选地，当与第二面接触的介质为空气时，胶体微球的材料包括二氧化硅、聚苯乙烯、聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸甲酯等。其中，当胶体微球的材料为二氧化硅时，形成的微球结构层2的折射率为1.467，此时，出射光在微球结构层2与空气的交界面发生全反射的临界角为42.974°；当胶体微球的材料为聚苯乙烯时，形成的微球结构层2的折射率为1.459，此时，出射光在微球结构层2与空气的交界面发生全反射的临界角为43.267°；当胶体微球的材料为聚丙烯酸时，形成的微球结构层2的折射率为1.1449，此时，出射光在微球结构层2与空气的交界面发生全反射的临界角为60.86°；当胶体微球的材料为聚甲基丙烯酸甲酯时，形成的微球结构层2的折射率为1.1673，此时，出射光在微球结构层2与空气的交界面发生全反射的临界角为58.945°。由此可知，相对于现有的24.6°的全反射临界角，本实施例使得出射光在微球结构层2与空气的交界面发生全反射的临界角大大增加，即有效增大了出射光的出光角度，增加了出光量，从而提高了发光元件(LED芯片)的出光效率。
本实施例可以采用多种方法，例如：提拉法、共沉积法、电场组装法、旋涂法和气液界面自组装法等，将三维胶体晶体结构组装在n型氮化镓层表面，本实施例对此不作限制，只要可以制备得到三维胶体晶体结构即可。示例性地，以共沉积法为例，可以将n型氮化镓层浸入在含胶体微球的水或者乙醇体系(可从市面购得)中，自然挥发溶剂即可组装得到三维胶体晶体结构。
基于上述实施例，在本发明另一具体实施例中，如图2所示，微球结构层2包括三维胶体晶体反相结构，三维胶体晶体反相结构包括多个空心微球40和空心微球40之间的填充物203，空心微球40为微球201。
本实施例可由三维胶体晶体反相结构构成微球结构层2，该三维胶体晶体反相结构包括至少三层空心微球40，即微球结构层2包括至少三层微球层20，且在微球结构层2包括三维胶体晶体反相结构时，微球结构层2的折射率仍满足上述关系式(1)。与上述三维胶体晶体结构不同的是，本实施例中，φ为填充物203占微球结构层2的体积百分比，φ可以为26％,n2为填充物203的折射率。由此，可根据所需的微球结构层2的折射率n，计算得到填充物203的折射率n2，从而可选择满足该折射率条件的填充物203来制备三维胶体晶体结构，形成本实施例的微球结构层2，便于微球结构层2的设计与制备。
可选地，所有微球201的总体积占所述微球结构层2的体积之比为60％-75％。由于微球201相当于透镜，可起到光耦合作用，从而可引导光向前传播，可引导更多的光从发光元件本体1出射，从而进一步提高了发光元件的出光效率。如果相邻的两个微球201紧密越接触，使得来自发光元件本体1通过微球201的光的耦合越好，进一步增加了从发光元件本体1出射的光，提高了发光元件的出光效率。
可选地，发光元件为LED芯片，出光层为n型氮化镓层，与微球结构层的第二面接触的介质为空气，以提高LED芯片的出光效率。
可选地，在发光元件为LED芯片，出光层为n型氮化镓层，与微球结构层的第二面接触的介质为空气时，填充物的折射率大于1且小于2.4，以保证微球结构层2的折射率介于出光层的折射率和外界空气的折射率之间，缩小发光元件与空气交界面的折射率差，进而提高发光元件的出光效率。
可选地，填充物的材料包括可溶性的化合物或混合物。示例性地，当填充物的材料为可溶性的化合物时，填充物的材料包括氯化钠或氯化钾；当填充物的材料为可溶性的混合物时，填充物的材料包括氯化钠和氯化钾。其中，当填充物的材料为氯化钠时，形成的微球结构层2的折射率为1.1661，此时，出射光在微球结构层2与空气的交界面发生全反射的临界角为59.044°。由此可知，相对于现有的24.6°的全反射临界角，本实施例使得出射光在微球结构层2与空气的交界面发生全反射的临界角大大增加，即有效增大了出射光的出光角度，增加了出光量，从而提高了发光元件(LED芯片)的出光效率。
本实施例可以采用已知的方法(如共沉积结合湿法腐蚀法和模板填充法等)将三维胶体晶体反相结构组装在n型氮化镓层表面，本实施例对此不作限制，只要可以制备得到三维胶体晶体反相结构即可。示例性地，可采用上述实施例中的共沉积法得到三维胶体晶体结构，之后在三维胶体晶体结构的胶体微球之间的空隙中填充可溶性的化合物(如氯化钠)，使用氢氟酸腐蚀胶体微球(如二氧化硅胶体微球)，使三维胶体晶体结构的胶体微球变为空隙微球，原胶体微球之间的空隙变为可溶性化合物的填充物，由此得到三维胶体晶体反相结构。
可选地，在上述三维胶体晶体结构和三维胶体晶体反相结构的实施例中，微球结构层的厚度为1μm～5μm，以保证微球结构层包括至少三层微球层，即保证胶体晶体结构和胶体晶体反相结构为三维结构，使得到的微球结构层的折射率满足设计要求；微球结构层的厚度过大不会进一步提高发光元件的出光效率，且会增大发光元件的整体厚度，因此，本实施例中的微球结构层的厚度小于或等于5μm。
另外，本发明实施例还提供了一种显示面板，该显示面板包括基板和多个本发明任一实施例提供的发光元件，发光元件位于基板上，本实施例提供的显示面板可以为OLED显示面板或微LED显示面板等。对于OLED显示面板，上述基板可以为刚性基板，如玻璃基板，也可以为柔性基板，如PI基板；对于微LED显示面板，上述基板可以为硅基CMOS驱动背板。
本发明实施例提供的显示面板可应用于AR、VR、车载显示器、手机、电脑以及智能可穿戴设备等具有显示功能的显示设备，本发明实施例对此不作限定。本实施例提供的显示面板包括本发明任一实施例提供的发光元件，具备相应的功能和有益效果。
本发明实施例的显示面板中，微球结构层在形成多个发光元件的发光元件本体后，一次性制备微球结构层，该微球结构层中的微球直径与各个发光元件的波长的整数倍均不相同，使得微球在各发光元件本体表面均匀分布，且微球尺寸的一致性较好，使各发光元件的出光效率相同，保证显示的均匀性，防止出现色偏或mura等现象。
示例性地，发光元件为LED芯片，出光层为n型氮化镓层，各LED芯片的n型氮化镓层相连形成整面的公共n型氮化镓层，微球结构层设置于公共n型氮化镓层远离基板一侧的表面，优选地，微球结构层可整面设置于公共n型氮化镓层远离基板一侧的表面，可有效提高其出光效率。
示例性地，在本发明一实施例中，如图3所示，显示面板包括背板21以及邦定于背板21上的多个LED芯片。其中，背板上设置有多个独立的CMOS驱动、多个相互绝缘的驱动电极22和公共电极23，CMOS驱动与驱动电极22一一对应电连接。LED芯片包括层叠设置的阳极15、ITO层14、p型氮化镓层13、量子阱层12、n型氮化镓层以及微球结构层2，其中阳极15位于ITO层14靠近背板21的一侧，可由金属叠层形成，阳极15通过焊料24与驱动电极22焊接；ITO层14作为欧姆接触层，以使阳极15与p型氮化镓层13形成良好的欧姆接触；量子阱层12可以为单量子阱层或多量子阱层，量子阱层12的材料可以为InxGa1-xN(0＜X小于1)；各LED芯片的n型氮化镓层相连形成整面的公共n型氮化镓层11，微球结构层2整面设置于公共n型氮化镓层11远离背板21一侧的表面。另外，显示面板还包括位于公共n型氮化镓层11靠近背板21一侧，且至少位于全部LED芯片一侧的凸台结构50，该凸台结构50包括多层膜层，可与LED芯片的阳极15、p型氮化镓层13、量子阱层12和n型氮化镓层采用同一工艺制备，且凸台结构50中对应阳极15的导电层与公共n型氮化镓层11电接触，该导电层通过焊料与公共电极23电连接，以实现各LED芯片共用阴极，同时该导电层分布于各LED芯片之间，形成网格结构，以使公共n型氮化镓层11各处的电压一致，避免因产生电压降而导致显示面板发光亮度不均匀。此外，显示面板还包括位于LED芯片的阳极15以及凸台结构50的导电层靠近背板一侧的整面覆盖的绝缘层100，以保证各LED芯片相隔离，其中，绝缘层100位于LED芯片的阳极15以及凸台结构50的导电层的部分形成开口，以使阳极15通过焊料24与驱动电极22电连接，凸台结构50的导电层通过焊料与公共电极23电连接。特别地，本实施例中的微球结构层2可以由三维胶体晶体结构构成。由此，在保证提高显示面板的出光效率的情况下，便于微球结构层2的设计与制备。
图4是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。本实施例提供的显示面板与图3所示显示面板不同的是，本实施例中的微球结构层2可以由三维胶体晶体反相结构构成。由此，在保证提高显示面板的出光效率的情况下，便于微球结构层2的设计与制备。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种发光元件，其特征在于，包括：
发光元件本体，所述发光元件本体包括出光层，所述出光层的一表面为所述发光元件本体的出光面；
微球结构层，位于所述出光面上，所述微球结构层包括相对设置的第一面和第二面，所述第一面与所述出光面接触，所述微球结构层的折射率大于与所述第二面接触的介质的折射率，且小于所述出光层的折射率；
其中，所述微球结构层包括至少一层微球层，每层所述微球层包括多个微球，所述微球的直径不等于所述发光元件本体的出光波长的整数倍。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，所述微球的直径为100nm～1μm。
3.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于，所述微球的直径大于所述发光元件本体的出光波长。
4.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，所述微球结构层包括三维胶体晶体结构，所述三维胶体晶体结构包括多个胶体微球和所述胶体微球之间的空隙，所述胶体微球为所述微球；
或者，所述微球结构层包括三维胶体晶体反相结构，三维胶体晶体反相结构包括多个空心微球和所述空心微球之间的填充物，所述空心微球为所述微球。
5.根据权利要求4所述的发光元件，其特征在于，所述微球结构层的厚度为1μm～5μm。
6.根据权利要求4所述的发光元件，其特征在于，所述发光元件为LED芯片，所述出光层为n型氮化镓层或p型氮化镓层，与所述第二面接触的介质为空气。
7.根据权利要求6所述的发光元件，其特征在于，所述微球结构层包括三维胶体晶体结构，所述胶体微球的折射率大于1且小于2.4；
优选地，所述胶体微球的材料包括二氧化硅、聚苯乙烯、聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸甲酯。
8.根据权利要求6所述的发光元件，其特征在于，所述微球结构层包括三维胶体晶体反相结构，所述填充物的折射率大于1且小于2.4；
优选地，所述填充物的材料包括可溶性的化合物或混合物；
优选地，所述填充物的材料包括氯化钠或氯化钾。
9.根据权利要求4-8任一所述的发光元件，其特征在于，所述微球的总体积占所述微球结构层的体积之比为60％-75％。
10.一种显示面板，其特征在于，包括基板和多个如权利要求1-9任一所述的发光元件，所述发光元件位于所述基板上。
CN201910758569.7A 2019-08-16 2019-08-16 发光元件和显示面板 Pending CN110459140A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910758569.7A CN110459140A (zh) 2019-08-16 2019-08-16 发光元件和显示面板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910758569.7A CN110459140A (zh) 2019-08-16 2019-08-16 发光元件和显示面板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110459140A true CN110459140A (zh) 2019-11-15

Family

ID=68487197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910758569.7A Pending CN110459140A (zh) 2019-08-16 2019-08-16 发光元件和显示面板

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110459140A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022000219A1 (zh) * 2020-06-29 2022-01-06 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种光转换层及制备方法、led显示面板及制备方法
WO2023272704A1 (zh) * 2021-07-01 2023-01-05 重庆康佳光电技术研究院有限公司 检测膜及制作方法、芯片键合检测方法及装置、分类方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090315013A1 (en) * 2006-12-24 2009-12-24 Lehigh University Efficient light extraction method and device
CN101814562A (zh) * 2010-04-21 2010-08-25 哈尔滨工业大学 一种具有二维光子晶体的发光二极管
CN102800818A (zh) * 2012-07-26 2012-11-28 华南理工大学 一种提高底发射有机电致发光器件出光率的方法及其结构
CN103178168A (zh) * 2013-03-19 2013-06-26 中国科学院半导体研究所 植入空气隙光子晶体的氮化镓基发光二极管的制备方法
CN103472516A (zh) * 2013-09-17 2013-12-25 京东方科技集团股份有限公司 反射式滤光片及其制备方法、显示装置
CN103925559A (zh) * 2007-10-24 2014-07-16 开关电灯公司 用于发光二极管光源的散射器
CN105546364A (zh) * 2007-05-10 2016-05-04 皇家飞利浦电子股份有限公司 Led阵列系统
CN105845791A (zh) * 2016-05-30 2016-08-10 广东技术师范学院 一种高效率纳米结构led及其设计和制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090315013A1 (en) * 2006-12-24 2009-12-24 Lehigh University Efficient light extraction method and device
CN105546364A (zh) * 2007-05-10 2016-05-04 皇家飞利浦电子股份有限公司 Led阵列系统
CN103925559A (zh) * 2007-10-24 2014-07-16 开关电灯公司 用于发光二极管光源的散射器
CN101814562A (zh) * 2010-04-21 2010-08-25 哈尔滨工业大学 一种具有二维光子晶体的发光二极管
CN102800818A (zh) * 2012-07-26 2012-11-28 华南理工大学 一种提高底发射有机电致发光器件出光率的方法及其结构
CN103178168A (zh) * 2013-03-19 2013-06-26 中国科学院半导体研究所 植入空气隙光子晶体的氮化镓基发光二极管的制备方法
CN103472516A (zh) * 2013-09-17 2013-12-25 京东方科技集团股份有限公司 反射式滤光片及其制备方法、显示装置
CN105845791A (zh) * 2016-05-30 2016-08-10 广东技术师范学院 一种高效率纳米结构led及其设计和制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022000219A1 (zh) * 2020-06-29 2022-01-06 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种光转换层及制备方法、led显示面板及制备方法
WO2023272704A1 (zh) * 2021-07-01 2023-01-05 重庆康佳光电技术研究院有限公司 检测膜及制作方法、芯片键合检测方法及装置、分类方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5463901B2 (ja) 発光装置
CN104040382B (zh) 光学片以及具有该光学片的显示装置和发光装置
CN103456728B (zh) 发光组件及其发光装置
CN101013734B (zh) 发光二极管模块
US6856087B2 (en) Full-color display device
JP7174216B2 (ja) 発光モジュールおよび集積型発光モジュール
JP5967269B2 (ja) 発光装置
TW200814364A (en) Light emitting apparatus and screen
WO2002054503A1 (fr) Dispositif electroluminescent
CN110444560A (zh) 显示面板和显示面板的制备方法
CN100552945C (zh) 具硅质基板的白光发光二极管封装结构与其制作方法
WO2020015353A1 (zh) 微发光装置及其显示器
KR20160007854A (ko) Led 면광원 및 그 제조방법
CN110459140A (zh) 发光元件和显示面板
KR20190090332A (ko) 백라이트 유닛
CN110140081A (zh) 背光单元
CN108803142A (zh) 光源及其制备方法、背光模组、显示面板
JP5761391B2 (ja) 発光装置
TWI447969B (zh) 發光二極體封裝結構
JP6680302B2 (ja) 発光装置
CN113451350A (zh) 一种显示面板和显示装置
JP2013239712A (ja) 発光装置
CN203165931U (zh) 发光二极管芯片
WO2022156265A1 (zh) 一种光源件、显示装置及移动终端
JP2016189488A (ja) 発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20201215

Address after: No.146 Tianying Road, high tech Zone, Chengdu, Sichuan Province

Applicant after: Chengdu CHENXIAN photoelectric Co.,Ltd.

Address before: 065500 new industrial demonstration area of Guan County, Langfang, Hebei

Applicant before: Yungu (Gu'an) Technology Co.,Ltd.