CN113013309A - 发光器件及显示器件 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及光学技术领域，公开了一种发光器件，包括依次层叠设置的发光层、光转换层和波长选择层；其中，所述发光层被设置为发射第一光；所述光转换层设置于所述发光单元的出光侧，包括层叠设置的第一光转换部和第二光转换部，所述光转换层被设置为基于所述第一光形成至少包含第一波段和第二波段的第二光；所述波长选择层设置于所述光转换层的出光侧，被设置为从所述至少包含第一波段和第二波段的第二光中选择出射特定波段的第三光。本申请提供的发光器件，使光转换层无需图案化处理，简化制作工艺。本申请还公开了显示器件。
Description
技术领域
本申请涉及光学技术领域，例如涉及一种发光器件及显示器件。
背景技术
发光器件可以通过光转换层中不同的光转换材料来得到不同颜色的出射光。
在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
在制作光转换层时需要进行图案化处理，导致光转换层的制作工艺复杂。
发明内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
本公开实施例提供了一种发光器件及显示器件，以解决光转换层的制作工艺复杂的技术问题。
本公开实施例提供了一种发光器件，包括：
包括依次层叠设置的发光层、光转换层和波长选择层；其中，
所述发光层被设置为发射第一光；
所述光转换层设置于所述发光层的出光侧，包括层叠设置的第一光转换部和第二光转换部，所述光转换层被设置为基于所述第一光形成至少包含第一波段和第二波段的第二光；
所述波长选择层设置于所述光转换层的出光侧，被设置为从所述至少包含第一波段和第二波段的第二光中选择出射特定波段的第三光。
在一些实施例中，所述第一波段与所述第二波段的波长不同。
在一些实施例中，所述光转换层被设置为基于所述第一光形成至少包含第一波段和第二波段的第二光，包括：
所述第一光转换部被设置为将所述第一光至少部分转换为第一波段的第二光；
所述第二光转换部被设置为将所述第一光和所述第一波段的第二光中至少之一转换为第二波段的第二光。
在一些实施例中，所述第二光还包括第三波段，所述第三波段为第一光的波段。
在一些实施例中，所述第一光转换部与所述第二光转换部包含的光转换材料不同。
在一些实施例中，所述第一光转换部与所述第二光转换部的厚度相同或不同。
在一些实施例中，所述光转换层还包括：
与所述第一光转换部和所述第二光转换部层叠设置的第三光转换部。
在一些实施例中，所述第一光转换部和所述第二光转换部中至少之一的光转换材料与所述第三光转换部包含的光转换材料相同或不同。
在一些实施例中，所述光转换层还包括光散射材料。
在一些实施例中，所述光散射材料设置于以下位置至少之一：
所述第一光转换部内；
所述第二光转换部内；
所述第一光转换部和所述第二光转换部之间。
在一些实施例中，所述光转换层覆盖所述发光层的出光侧的部分或全部区域。
在一些实施例中，所述波长选择层包括光吸收层和光反射层中至少之一。
在一些实施例中，还包括：
传感器，设置于所述发光层、所述光转换层和所述波长选择层中至少之一。
在一些实施例中，所述发光层包括：至少两个发光单元，所述至少两个发光单元之间设置有光隔离结构。
本公开实施例还提供了一种显示器件，包括上述的发光器件。
本公开实施例提供的一种发光器件及显示器件，可以实现以下技术效果：
将第一光转换部和第二光转换部层叠设置，使发光器件中的光转换层填充的光转换部相同，避免光转换层的图案化处理，简化制作工艺。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
至少一个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
图1是本公开实施例提供的一种发光器件的剖面结构示意图；
图2是本公开实施例提供的一种光转换层的剖面结构示意图；
图3是本公开实施例提供的另一种光转换层的剖面结构示意图；
图4是本公开实施例提供的另一种光转换层的剖面结构示意图；
图5是本公开实施例提供的另一种发光器件的剖面结构示意图；
图6是本公开实施例提供的另一种发光器件的剖面结构示意图；
图7是本公开实施例提供的另一种发光器件的剖面结构示意图；
图8是本公开实施例提供的另一种发光器件的剖面结构示意图；
图9是本公开实施例提供的另一种发光器件的剖面结构示意图；
图10是本公开实施例提供的显示器件的剖面结构示意图。
附图标记：
10：发光器件；
100：发光层；101、102、103：发光单元；
200：光转换层；201：第一光转换部；202：第二光转换部；203：第三光转换部；104：
L1：第一光；L2：第二光；
L3、L3a 、L3b 、L3c：第三光；
L2a：第一波段的第二光；L2b、L2c、L2d：第二波段的第二光；
300：波长选择层；
400：传感器；
500：光隔离结构；
20：显示器件；
B：背光侧；S：出光侧。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，至少一个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
如图1所示，本公开实施例提供了一种发光器件10，可以包括依次层叠设置的发光层100、光转换层200和波长选择层300；其中，
发光层100被设置为发射第一光L1；
光转换层200设置于发光层100的出光侧S，包括层叠设置的第一光转换部201和第二光转换部201，光转换层200被设置为基于第一光L1形成至少包含第一波段和第二波段的第二光L2；
波长选择层300设置于光转换层200的出光侧S，被设置为从至少包含第一波段和第二波段的第二光L2中选择出射特定波段的第三光L3。
上述实施例可以通过将第一光转换部201和第二光转换部202层叠设置，使发光器件10中的光转换层200填充的光转换部相同，光转换层200可以基于发光层发射的第一光形成至少包含第一波段和第二波段的第二光，从而避免在制作光转换层时进行图案化处理，简化光转换层的制作工艺。
从而可以避免光转换层200的图案化处理，简化制作工艺。
在一些实施例中，发光层100、光转换层200和波长选择层300可以从背光侧B向出光侧S依次层叠设置。
在一些实施例中，发光层100可以包括一个发光单元101或者至少两个发光单元101。
在一些实施例中，光转换层200中设置的第一光转换部201和第二光转换部201，可以基于第一光L1形成至少包含第一波段和第二波段的第二光L2。如图2所示，其中可以由第一光转换部201基于第一光L1形成至少包含第一波段的第二光L2a，由第二光转换部202基于第一光L1形成至少包含第二波段的第二光L2b。在本实施例中，第一波段的第二光L2a和第二波段的第二光L2b组成第二光L2。
在一些实施例中，第一光转换部201、第二光转换部202中的每个光转换部可以基于光转换部填充的光转换材料，基于该光转换部的入射光转换成包含至少一个波段的出射光。
在一些实施例中，第一波段与第二波段的波长不同。可选地，第一波段可以是红光对应的波段，第二波段可以是绿光对应的波段；或者，第一波段可以是红光对应的波段，第二波段可以是绿光和蓝光混合的波段；或者，第一波段可以是红光和绿光混合的波段，第二波段可以是蓝光对应的波段；或者，第一波段和第二波段是由其他颜色光混合的不同波段。
在一些实施例中，如图3所示，上述光转换层200被设置为基于第一光L1形成至少包含第一波段和第二波段的第二光L2，可以包括：
第一光转换部201被设置为将第一光L1至少部分转换为第一波段的第二光L2a。可选地，第一光转换部201可以将第一光L1的一部分转换为第一波段的第二光L2a（如图3中左起第一路箭头所示）；可选地第一光转换部201还可以将第一光L1的另一部分透传到第二光转换部202（如图3中左起第四路箭头所示）。
第二光转换部202被设置为将第一光L1和第一波段的第二光L2a中至少之一转换为第二波段的第二光L2b。可选地，第二光转换部202可以将第一光L1的一部分转换为第二波段的第二光L2d（如图3中左起第三路箭头所示）；可选地第二光转换部202还可以将第一光L1的另一部分透传出来（如图3中左起第四路箭头所示）；可选地第二光转换部202还可以将第一波段的第二光L2a的一部分转换为第二波段的第二光L2c（如图3中左起第二路箭头所示）；可选地第二光转换部202还可以将第一波段的第二光L2a的另一部分透传出来（如图3中左起第一路箭头所示）。基于上述光转换层200的设置，第二光L2可以包括第一波段的第二光L2a和第二波段的第二光L2b，其中第二波段的第二光L2b可以包括第二波段的第二光L2c和第二波段的第二光L2d中至少之一。第二波段的第二光L2c和第二波段的第二光L2d可以分别代表一种颜色的光或者多种颜色的光，此处不做限定。
在一些实施例中，第二光L2还包括第三波段，该三波段为第一光L1的波段。第一光L1的一部分可以不被光转换部转换，因此第一光L1可以从第一光转换部201和第二光转换部202透射出来，从而形成第二光L2的第三波段。
在一些实施例中，第一光转换部201与第二光转换部202包含的光转换材料不同。例如，第一光转换部201包含的光转换材料可以将蓝光转换为红光，第二光转换部202包含的光转换材料可以蓝光转换为绿光。
在一些实施例中，第一光转换部201与第二光转换部202包含的光转换材料可以包括但不限于量子点、荧光材料。
在一些实施例中，第一光转换部201与第二光转换部202的厚度相同或不同。如图4所示的光转换层剖面，第一光转换部201的厚度为D1，与第二光转换部202的厚度为D2，D1和D2可以相同或不同。
在一些实施例中，如图5所示，光转换层200还包括与第一光转换部201和第二光转换部202层叠设置的第三光转换部203。可选地，第三光转换部203也可以设置在第一光转换部201的下面，或者，设置在第一光转换部201和第二光转换部202之间。
在一些实施例中，第一光转换部201和第二光转换部202中至少之一的光转换材料与第三光转换部203包含的光转换材料相同或不同。
可选地，包含光转换材料不同的光转换部可以相邻设置，包含光转换材料相同的光转换部可以分隔设置。
可选地，第一光转换部201、第二光转换部202、第三光转换部203包含的光转换材料均不同，例如第一光转换部201的光转换材料发射红光，第二光转换部202的光转换材料发射绿光、第三光转换部203的光转换材料发射紫光。
可选地，第一光转换部201与第二光转换部202包含的光转换材料不同，且第一光转换部201与第三光转换部203包含的光转换材料相同，例如第一光转换部201的光转换材料发射红光，第二光转换部202的光转换材料发射绿光、第三光转换部203的光转换材料也发射红光。
在一些实施例中，光转换层200还包括光散射材料。光散射材料可以是纳米颗粒，例如可为二氧化钛、氮化硼、二氧化硅或三氧化二铝等。在光转换层200中添加光散射材料可以增强光转换效率。
在一些实施例中，光散射材料设置于以下位置至少之一：
第一光转换部201内；
第二光转换部202内；
第一光转换部201和第二光转换部202之间。
在一些实施例中，光转换层200覆盖发光层100的出光侧S的部分或全部区域。如图6所示，当光转换层200覆盖发光层100的出光侧S的部分区域时，发光层100发出的第一光L1可以通过光转换层200未覆盖的区域直接传输到波长选择层300；如图1所示，当光转换层200覆盖发光层100的出光侧S的全部区域时，发光层100发出的第一光L1可以通过光转换层200转换或者透传到波长选择层300。当发光层100包括多个发光单元时，每个发光单元对应的光转换层的投影可以部分或全部的覆盖该发光单元。
在一些实施例中，波长选择层300包括光吸收层和光反射层中至少之一。
在一些实施例中，光吸收层可以通过选择性地吸收部分波段的光来实现波长选择。可选地，光吸收层可以包括但不限于CF（Color Filter，彩色滤光片）层、色组层。在一些实施例中，光吸收层可以是使用多种不同的色阻材料实现，例如：在红色像素单元对应的位置使用红光透过色阻，在绿色像素单元对应的位置使用绿光透过色阻。可选地，吸收蓝光的色阻材料可以是金属如钼（Mo）、铬（Cr）等，也可以是金属氧化物如氧化银（AgO）、氧化铬（CrO）等。
在一些实施例中，光反射层可以通过选择性地反射部分波段的光来实现波长选择。可选地，光反射层可以包括但不限于DBR（Distributed Bragg Reflection，分布式布拉格反射镜）层、金属反射层。可选地，金属反射层可以设置有银（Ag）、铝（Al）、铬（Cr）等金属。
在一些实施例中，当发光层100包括多个发光单元时，不同发光单元对应的波长选择层的区域所选择的第三光L3的波长可以相同或不同。举例来讲，如图7所示，发光层100包括发光单元101、发光单元102和发光单元103，其中，发光单元101对应的波长选择层的区域所选择的第三光L3a的波长为红光的波长；发光单元102对应的波长选择层的区域所选择的第三光L3b的波长为绿光的波长；发光单元103对应的波长选择层的区域所选择的第三光L3c的波长为蓝光的波长。
在一些实施例中，发光器件10还包括传感器400。传感器400，包括以下任意一种或多种的组合：
压力传感器、温度传感器、位移传感器、感光传感器、图像传感器、飞行时间传感器、指纹识别传感器、电容传感器。
在一些实施例中，传感器400设置于发光层100、光转换层200和波长选择层300中至少之一。如图8所示，传感器400可以设置于发光层100、光转换层200和波长选择层300中的任意位置。
在一些实施例中，发光层100包括至少两个发光单元，该至少两个发光单元之间设置有光隔离结构。如图9所示，发光层100中包括发光单元101、发光单元102和发光单元103，其中，发光单元101和发光单元102之间设置光隔离结构500；发光单元102和发光单元103之间设置光隔离结构500。光隔离结构500可以尽量防止两个发光单元之间的光串扰。
在一些实施例中，上述光隔离结构中部分或全部的设置有光隔离材料。光隔离材料的组成成分可以根据工艺需求等实际情况确定。无论光隔离材料的成分是什么，只要光隔离材料能够隔离相邻的发光单元发出的光，以尽量避免发光单元发出的光向彼此传导即可。例如，避免某一个发光单元发出的光进入相邻的另一发光单元，引起光串扰。可选地，光隔离材料可以以反射或吸收等方式完全或有比例地隔离发光单元发出的光，例如：以100%、90%、80%等比例隔离发光单元发出的光。可选地，可以根据工艺需求等实际情况确定隔离发光单元发出的光的比例。
本公开实施例提供一种发光器件200，当发光层100包括多个发光单元时，每个发光单元彼此之间可以完全隔离，也可以是部分隔离，例如多个发光单元的P型半导体层和有源层相互隔离，而N型半导体层相连。多个发光单元还可以是其他部分隔离的方式，此处不做限定。
在一些实施例中，上述多个发光单元可以同时控制，例如同时点亮全部发光单元；或者，可以分组控制，例如同时点亮一排发光单元或点亮一列发光单元；又或者，可以单独控制，例如单独点亮每个发光单元。
在一些实施例中，多个发光单元可以来自于同一个晶圆的同一个连续区域，发光单元在发光器件10上的相对位置与发光单元在晶圆上的相对位置可以是一致的。可选地，发光单元是未经过巨量转移的。
在一些实施例中，多个发光单元可以呈阵列排布。
在一些实施例中，发光单元100可以包括：LED、Mini LED、Micro LED中至少之一。可选地，发光单元可以包括至少一个LED。可选地，发光单元可以包括至少一个Mini LED。可选地，发光单元可以包括至少一个Micro LED。可选地，发光单元可以包括至少一个LED、以及至少一个Mini LED。可选地，发光单元可以包括至少一个LED、以及至少一个Micro LED。可选地，发光单元可以包括至少一个Mini LED、以及至少一个Micro LED。可选地，发光单元可以包括至少一个LED、至少一个Mini LED、以及至少一个Micro LED。可选地，发光单元可以包括除了LED、Mini LED、Micro LED以外的其他发光元件。
在一些实施例中，可以根据工艺需求等实际情况确定发光单元的器件类型，例如：LED、Mini LED、Micro LED或其他发光元件。
在一些实施例中，发光器件10还可以包括用于支持发光器件10正常运转的其他构件，例如：通信接口、框架、控制电路等构件中的至少之一。
参见图10，图10是本公开实施例提供的显示器件的剖面图，本公开实施例还提供了一种显示器件20，包括上述的发光器件10。
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开实施例的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。当用于本申请中时，虽然术语“第一”、“第二”等可能会在本申请中使用以描述各元件，但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区别开。比如，在不改变描述的含义的情况下，第一元件可以叫做第二元件，并且同样地，第二元件可以叫做第一元件，只要所有出现的“第一元件”一致重命名并且所有出现的“第二元件”一致重命名即可。第一元件和第二元件都是元件，但可以不是相同的元件。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”（a）、“一个”（an）和“所述”（the）旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”（comprise）及其变型“包括”（comprises）和/或包括（comprising）等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以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可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品（包括但不限于装置、设备等），可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
在附图中，考虑到清楚性和描述性，可以夸大元件或层等结构的宽度、长度、厚度等。当元件或层等结构被称为“设置在”（或“安装在”、“铺设在”、“贴合在”、“涂布在”等类似描述）另一元件或层“上方”或“上”时，该元件或层等结构可以直接“设置在”上述的另一元件或层“上方”或“上”，或者可以存在与上述的另一元件或层之间的中间元件或层等结构，甚至有一部分嵌入上述的另一元件或层。
Claims (15)
1.一种发光器件，其特征在于，包括依次层叠设置的发光层、光转换层和波长选择层；其中，
所述发光层被设置为发射第一光；
所述光转换层设置于所述发光层的出光侧，包括层叠设置的第一光转换部和第二光转换部，所述光转换层被设置为基于所述第一光形成至少包含第一波段和第二波段的第二光；
所述波长选择层设置于所述光转换层的出光侧，被设置为从所述至少包含第一波段和第二波段的第二光中选择出射特定波段的第三光。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述第一波段与所述第二波段的波长不同。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述光转换层被设置为基于所述第一光形成至少包含第一波段和第二波段的第二光，包括：
所述第一光转换部被设置为将所述第一光至少部分转换为第一波段的第二光；
所述第二光转换部被设置为将所述第一光和所述第一波段的第二光中至少之一转换为第二波段的第二光。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述第二光还包括第三波段，所述第三波段为第一光的波段。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述第一光转换部与所述第二光转换部包含的光转换材料不同。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述第一光转换部与所述第二光转换部的厚度相同或不同。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述光转换层还包括：
与所述第一光转换部和所述第二光转换部层叠设置的第三光转换部。
8.根据权利要求7所述的发光器件，其特征在于，
所述第一光转换部和所述第二光转换部中至少之一的光转换材料与所述第三光转换部包含的光转换材料相同或不同。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述光转换层还包括光散射材料。
10.根据权利要求9所述的发光器件，其特征在于，所述光散射材料设置于以下位置至少之一：
所述第一光转换部内；
所述第二光转换部内；
所述第一光转换部和所述第二光转换部之间。
11.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述光转换层覆盖所述发光层的出光侧的部分或全部区域。
12.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，
所述波长选择层包括光吸收层和光反射层中至少之一。
13.根据权利要求1至12任一项所述的发光器件，其特征在于，还包括：
传感器，设置于所述发光层、所述光转换层和所述波长选择层中至少之一。
14.根据权利要求1至12任一项所述的发光器件，其特征在于，
所述发光层包括：至少两个发光单元，所述至少两个发光单元之间设置有光隔离结构。
15.一种显示器件，其特征在于，包括如权利要求1至14任一项所述的发光器件。
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