CN217181753U - 集成式led结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种集成式LED结构，包括：基板和多个功能模块；其中，所述功能模块包括：照明模块，所述照明模块集成于所述基板；显示模块，所述显示模块集成于所述基板；光能转换模块，所述光能转换模块集成于所述基板；所述照明模块、所述显示模块和所述光能转换模块间隔布置于在所述基板的板面上。解决了现有技术中LED器件集成性较差的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种集成式LED结构。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
三五族是一种重要的半导体材料，三五族基LED器件可广泛应用于照明、显示、温度探测等领域。但是，现有的LED器件功能较为单一，LED器件的集成性能较差，无法同时发挥其多种优势，限制了半导体工业的发展。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种集成式LED结构，以至少部分解决现有技术中LED器件集成性较差的问题。
该目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型提供一种集成式LED结构，包括：
基板和多个功能模块；其中，所述功能模块包括：
照明模块，所述照明模块集成于所述基板；
显示模块，所述显示模块集成于所述基板；
光能转换模块，所述光能转换模块集成于所述基板；
所述照明模块、所述显示模块和所述光能转换模块间隔布置于在所述基板的板面上。
进一步地，所述光能转换模块设置于所述照明模块与所述显示模块之间。
进一步地，所述功能模块还包括：
温度探测模块，所述温度探测模块集成于所述基板上，且所述温度探测模块与所述照明模块和所述显示模块不同时处于工作状态。
进一步地，所述功能模块还包括：
光探测模块，所述温度探测模块集成于所述基板上。
进一步地，所述照明模块、所述显示模块和所述光能转换模块布置于所述基板的同一侧。
进一步地，所述温度探测模块和所述光探测模块布置于所述基板的同一侧。
进一步地，所述温度探测模块和所述照明模块分别布置于所述基板的两侧。
进一步地，所述基板的材料为蓝宝石或碳化硅。
进一步地，各所述功能模块的电极材料为Pt、Al、Ag、Ni、Ti、Au中的一种。
进一步地，各所述功能模块均具有独立的散热驱动板。
本实用新型所提供的集成式LED结构，包括基板，以及分别独立地集成于所述基板上的照明模块、显示模块和光能转换模块，所述照明模块、所述显示模块和所述光能转换模块间隔布置于在所述基板的板面上。通过多个功能模块的合理布局和分布，可实现全集成多功能LED结构，从而解决了现有技术中LED器件集成性较差的问题。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1为本实用新型所提供的集成式LED结构一种具体实施方式的结构布局图；
图2本实用新型所提供的集成式LED结构另一种具体实施方式的结构布局图；
图3-图6为本实用新型所提供的结构的效果分析图。
附图标记如下：
1-基板，2-照明模块，3-显示模块，4-光能转换模块，5-温度探测模块；6-光探测模块。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了解决现有LED结构功能单一，集成性较差的问题，本实用新型提供一种集成式LED结构，充分发挥LED结构多方面的优势，提高集成性能。
本实用新型所提供的集成式LED结构包括基板1和多个功能模块，各所述功能模块均独立地安装于所述基板1，且各所述功能模块间隔布置于在所述基板1的板面上。该基板1具体为驱动芯片，驱动芯片与各功能模块电连接，以便配合各功能模块实现既定的功能。
在一种具体实施方式中，如图1所示，上述功能模块包括照明模块2、显示模块3和光能转换模块4，照明模块2、显示模块3和光能转换模块4均集成于所述基板1，所述照明模块、所述显示模块和所述光能转换模块间隔布置于在所述基板1的板面上。
应当理解的是，各功能模块设置在基板的板面上，是指功能模块分布在基板的功能面上。
具体地，所述基板的材料为蓝宝石或碳化硅，各所述功能模块的电极材料为Pt、Al、Ag、Ni、Ti、Au中的一种。
由于功能模块在工作过程中会产生热量，为了提高散热性能，各所述功能模块均具有独立的散热驱动板。
在实际布局时，可以将照明模块、光能转换模块和显示模块从前至后布置在基板上，也可以从左至右或从右至左布置在基板上。显然地，其中，前后左右为图1所示的方位，仅为了描述方便，并非限定。具体地，在另一个具体实施方式中，如图2所示，所述功能模块包括照明模块2、显示模块3、光能转换模块4、温度探测模块5和光探测模块6，五个所述功能模块间隔布置于所述基板1的板面上。可以理解的是，照明模块2用于利用LED实现照明，显示模块3用于利用LED实现图形显示，光能转换模块4利用LED实现将光能转换为热能输出，温度探测模块5利用LED实现温度探测，光探测模块6利用LED实现光线强度探测，这些功能的实现原理与现有技术相同，在此不做赘述。
在一些实施例中，所述光能转换模块4设置于所述照明模块2与所述显示模块3之间，以使照明模块2和显示模块3所产生的光，能够被光能转换模块吸收和重复利用，从而提高光能利用率。并且，在实际的使用场景中，温度模块和光探测模块6不能与显示和照明功能同时使用，以免照明和显示的光线及结温影响到温度模块和光探测模块6的准确性。
当功能模块包括照明模块2、显示模块3、光能转换模块4、温度探测模块5和光探测模块6五个时，五个模块的布局可以为多种方式。例如，如图2所示，可将照明模块2、显示模块3和光能转换模块4布局在基板1的左侧，温度探测模块5和光探测模块6设置在基板1的右侧，且在基板1的左侧，由前至后依次布置照明模块2、光能转换模块4和显示模块3，在基板1的右侧，由前至后依次布置温度探测模块5和光探测模块6。
从理论上来讲，功能模块不局限于上述五种的集成，其也可以设置其中的两种、三种或者四种进行集成。例如，在一些实施例中，可以仅将照明模块2、显示模块3、光能转换模块4三个功能模块集成在基板1上，此时，光能转换模块4优选设置在照明模块2和显示模块3之间。再例如，也可以将照明模块2、显示模块3和温度探测模块5进行集成等。
功能模块也可以为更多个，也就是说，将大于五个的功能模块集成在基板1上。例如，功能模块可以设置六个，这六个功能模块可以为两个照明模块2，以及显示模块3、光能转换模块4、温度探测模块5和光探测模块6各一个；也可以为两个显示模块3，照明模块2、光能转换模块4、温度探测模块5和光探测模块6各一个，显然也可以为其他组合形式，不做一一列举。
在上述具体实施方式中，通过多个功能模块的集成和布局，实现了LED结构的集成，从而实现了LED结构的功能拓展。
下面通过仿真实验，对上述具体实施方式提供的LED结构进行功能验证，以确认其技术效果。
如图3所示，上述具体实施方式所提供的LED结构(即Micro-LED)在到达开启电压之后(3V),电子与空穴在量子阱区发生辐射复合，从而发出光子，形成出光。如图3所示，蓝光+黄色荧光粉可实现白光照明，红绿蓝三色LED可形成彩色显示。故照明功能和显示功能验证成功。
如图4所示，为Micro-LED的I-V特性曲线中的Slope区域，会随温度变化而变化，提取该区间斜率参数，可得到温度-电压特性曲线。从而通过电压示数变化推理温度的变化。故温度传感器验证成功。
如图5所示，当额外光能量照射在Micro-LED器件上时，会产生光致漏电流，及压降，从而转化成电流(原理与太阳能类似)。如图5所示，不同能量密度的光线照射在Micro-LED器件上，产生不同的激发电流和电压区间。由于Micro-LED照明和显示经常采用蓝光Micro-LED作为基础，蓝光的光能量较高，比自然光更适合用于光能量转换为电能，故Micro-LED光能量转换功能验证成功。
如图6所示，当一定频率的光线照射在Micro-LED器件上，即会有相应的光之漏电流产生或消失。以电流的变化频率反应光的频率即为光探测器。如果所示脉冲光源照在器件上，产生相应的脉冲电流，延迟时间较高，需进一步研究提高，但光探测器的功能验证成功。
由此可知，在该具体实施方式中，本实用新型所提供的集成式LED结构，包括基板，以及分别独立地集成于所述基板上的照明模块、显示模块和光能转换模块，所述照明模块、所述显示模块和所述光能转换模块间隔布置于在所述基板的板面上。通过多个模块的布局分布，可实现全集成多功能LED结构，从而解决了现有技术中LED器件集成性较差的问题。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种集成式LED结构，其特征在于，包括：
基板和多个功能模块；其中，所述功能模块包括：
照明模块、所述照明模块集成于所述基板；
显示模块、所述显示模块集成于所述基板；
光能转换模块，所述光能转换模块集成于所述基板；
所述照明模块、显示模块和光能转换模块集成于所述基板；
所述照明模块、所述显示模块和所述光能转换模块间隔布置于在所述基板的板面上。
2.根据权利要求1所述的集成式LED结构，其特征在于，所述光能转换模块设置于所述照明模块与所述显示模块之间。
3.根据权利要求2所述的集成式LED结构，其特征在于，所述功能模块还包括：
温度探测模块，所述温度探测模块集成于所述基板上，且所述温度探测模块与所述照明模块和所述显示模块不同时处于工作状态。
4.根据权利要求3所述的集成式LED结构，其特征在于，所述功能模块还包括：
光探测模块，所述温度探测模块集成于所述基板上。
5.根据权利要求4所述的集成式LED结构，其特征在于，所述照明模块、所述显示模块和所述光能转换模块布置于所述基板的同一侧。
6.根据权利要求4所述的集成式LED结构，其特征在于，所述温度探测模块和所述光探测模块布置于所述基板的同一侧。
7.根据权利要求4所述的集成式LED结构，其特征在于，所述温度探测模块和所述照明模块分别布置于所述基板的两侧。
8.根据权利要求1-7任一项所述的集成式LED结构，其特征在于，所述基板的材料包括蓝宝石或碳化硅。
9.根据权利要求8所述的集成式LED结构，其特征在于，各所述功能模块的电极材料包括Pt、Al、Ag、Ni、Ti、Au中的一种。
10.根据权利要求1所述的集成式LED结构，其特征在于，各所述功能模块均具有独立的散热驱动板。
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