具有超宽色域的全色模块的制作方法-ag尊龙凯时

文档序号:31310209发布日期:2022-08-30 23:10来源:国知局


1.本发明涉及一种基于能够使用于显示器的特定形态的像素(像素)的全色模块,尤其涉及一种利用led阵列(array)的全色模块。


背景技术:

2.近来,高质量的薄膜生长技术和器件工艺技术得到提高,从而可以制作多种大小的发光器件。尤其,通过利用100μm以下的蓝光(b)、绿光(g)和红光(r)的微型led来直接组合光的三原色而在没有lcd的情况下呈现全色图像的微型led显示装置正在被人们积极开发。
3.传统上,基于微型led的显示器制造技术根据构成rgb像素的方式而大致被区分两种。第一种是通过结合独立的每个蓝光、绿光以及红光的微型led来构成rgb像素的方法,第二种是通过结合蓝光微型led和包围蓝光微型led的绿光和红光荧光体来构成rgb像素的方法。类似于后一种情况,可以以用蓝光、绿光以及红光荧光体包围uv光微型led的形态制作rgb像素。
4.在前一种情况下,由于为了构成rgb像素而将独立的红光、绿光以及蓝光微型led转射至显示基板并进行组装的过程的难度,生产性和良率均不高。此外,在绿光微型led的情况下,与蓝光和红光微型led相比,发光效率非常低,因而降低rgb像素的整体效率,而在红光微型led的情况下,由于是非氮化物半导体,由氮化物半导体制成,因此,与蓝光和绿光微型led相比,具有热不稳定性,其发光波长在周边温度的影响下容易发生变化,因而难以确保所呈现的颜色稳定性。
5.在后一种情况下,根据单块芯片工艺基本上基于蓝光微型led阵列,且用绿光和红光荧光体包围特定位置的蓝光微型led来构成rgb像素,因而生产性优于前一种情况。但是,由于难以使构成阵列的微型led的性能均匀,且荧光体的转换效率彼此不同且不高,因而显示效率低于前一种情况。
6.因此,在为了降低微型led显示器的性能和制作费用而提高微型led的性能的同时,有必要开发基于能够呈现bt.2020的wcg(wide color gamut,光色域)以上的颜色的新的像素的全色模块及其制造方法。
7.现有技术文献
8.非专利文献
9.非专利文献1:具有p型zno空穴注入层的gan发光二极管的输出功率的增强,b.j.kim等人,《应用物理通讯》94(2009),第103506页;
10.非专利文献2:p-zno插入层对gainn发光二极管的外量子效率的影响,guan-bo lin等人,《应用物理学快报》8(2015),第092102页。


技术实现要素:

11.技术问题
12.用于解决前述现有技术的问题的本发明的目的在于,提供一种基于新的像素的全彩色模块,其能够显示bt 2020wcg级以上的uwcg(ultra wide color gamut,超宽色域)的色域中的丰富的色调。本发明的另一目的在于,将这种全色模块的像素实现为led阵列,且构成每个像素的led具有优秀的发光效率,并且因低漏电流而具有优秀的耐久性,此外,因led阵列自身的集成度被改进而有利于分辨率的全色模块。
13.技术方案
14.为了解决前述课题,经过潜心专研完成了本发明,本发明的要旨是与权利要求书中记载的内容相同的如下内容。
15.本发明提供一种基于rgcb像素的全色模块,其由红色(r)、绿色(g)、青色(c)及蓝色(b)的四种颜色光源构成,所述基于rgcb像素的全色模块可以包括:630~655nm峰值波长的红色光源;515~555nm峰值波长的绿色光源;490~505nm峰值波长的青色光源;以及455~470nm峰值波长的蓝色光源。
16.可以是,所述绿色光源包括一个峰值波长为520~535nm的第一绿色光源。
17.可以是,所述绿色光源包括一个峰值波长为515~530nm的第二绿色光源和一个峰值波长为540~555nm的第三绿色光源。
18.可以是,所述蓝色光源是由gan制成的蓝光led,或者是p型层由zno和g an制成的蓝光混合led。
19.可以是,所述青色光源是由gan制成的青光led,或者是p型层由zno和g an制成的青光混合led。
20.可以是,所述第一绿色光源是通过将第一绿光荧光体结合于蓝光led来构成的,所述蓝光led是由gan制成的led,或者是p型层由zno和gan制成的混合led,所述第一绿光荧光体将蓝光转换为对应峰值波长的绿光。
21.可以是,所述第二绿色光源及所述第三绿色光源分别是通过将第二绿光荧光体及第三绿光荧光体结合于蓝光led来构成的,所述蓝光led是由gan制成的led,或者是p型层由zno和gan制成的混合led,所述第一绿光荧光体及所述第二绿光荧光体分别将蓝光转换为各自的对应峰值波长的绿光。
22.可以是,所述红色光源是通过将红光荧光体结合于青光led来构成的,所述青光led是由gan制成的led,或者是p型层由zno和gan制成的混合led,所述红光荧光体将青光转换为对应峰值波长的红光。
23.或者,可以是,所述红色光源是通过将红光荧光体结合于蓝光led来构成的,所述蓝光led是由gan制成的led,或者是p型层由zno和gan制成的混合led,所述红光荧光体将蓝光转换为对应峰值波长的红光。
24.可以是,所述颜色光源由led阵列构成,所述led阵列层是层叠于tft层而连接电极的结构。
25.可以是,所述led阵列的单位像素包括两个蓝光led和两个青光led,在两个蓝光led中的某一个结合有用于将蓝光转换为520~535nm峰值波长的绿光的第一绿光荧光体,在两个青光led中的某一个结合有用于将青光转换为对应峰值波长的红光的红光荧光体。
26.可以是,所述led阵列的单位像素包括三个蓝光led和两个青光led,在三个蓝光led中两个分别结合有用于将蓝光转换为515~530nm峰值波长的绿光的第二绿光荧光体和
用于将蓝光转换为540~555nm峰值波长的绿光的第三绿光荧光体,在两个青光led中的某一个结合有用于将青光转换为对应峰值波长的红光的红光荧光体。
27.可以是,所述led阵列的单位像素包括三个蓝光led和两个青光led,在三个蓝光led中两个分别结合有用于将蓝光转换为520~535nm峰值波长的绿光的第一绿光荧光体和用于将蓝光转换为对应峰值波长的红光的红光荧光体,在两个青光led中的某一个结合有用于将青光转换为对应峰值波长的红光的另一红光荧光体。
28.可以是,所述基于rgcb像素的全色模块是上下层叠有多个由所述led阵列层及tft层组成的层对的结构,并且所述rgcb像素图案是将整列层叠的多个led阵列层中的每一个的像素图案进行正投影并组合的图案。
29.可以是,所述多个led阵列层包括:根据bg像素图案或bgr像素图案排列led的蓝光led阵列层;以及根据rc像素图案排列led的青光led阵列层。
30.可以是,所述基于rgcb像素的全色模块还包括:光学膜,其设置于所述led阵列层的发光面侧,在所述光学膜中,除了对应于相关led阵列层的像素的像素图案外,可见光是不透明的。
31.可以是,在所述光学膜的像素图案的一部分形成有用于将蓝光转换为绿光的荧光体,或者用于将蓝光或青光转换为红光的荧光体。
32.发明的效果
33.利用本发明的利用特定波长范围的红色(r)、绿色(g)、青色(c)及蓝色(b)的四种颜色光源的基于rgcb像素的全色模块构成显示面板可以呈现比bt.2020wcg的色域更宽的uwcg色域的丰富的颜色。此外,这样的全色模块利用以单片方式制作的一个以上的led阵列,从而可以以较高的生产速度制作多种尺寸的uwcg级led显示面板。在这种情况下,当应用混合led时,可以提高发光效率,且减少漏电流导致的发热现象,从而能够提高耐久性,此外,当上下垂直地层叠多个led阵列时,可以提高集成度,因而不但可以改善亮度和色感,还可以提高分辨率。
附图说明
34.图1是示出本发明的实施例的uwcg色域的实现所需的光源的波长范围的色彩图形(color chromatic diagram)。
35.图2是利用本发明的实施例的led阵列来制作led显示面板的过程的示意图。
36.图3是本发明的实施例的混合led的外延层的垂直截面结构图。
37.图4是用于根据本发明的实施例呈现图1的uwcg-1及uwcg-2色域中的每一个的rgcb像素的平面图案图。
38.图5(a)、图5(b)和图6是在为了根据本发明的实施例呈现图1的uwcg-1色域及uwcg-2色域中的每一个而将多个led结构图及各层中的出射光图案的平面示意图。
39.附图标记:
40.10:led阵列,11:混合微型led,15:钝化层,25-1:p电极,25-2:n电极,35:蓝宝石透明基板,40:n型层,50:有源层,60-1:p型氮化物半导体层,60-2:p型氧化物半导体层,100、100a、100a'、100b、100b':全色模块,111-1:rgcb像素,111-2:rggcb像素,105、205:tft层,110c阵列,210:b阵列,115、215:钝化层,125-1、225-1:p电极,125-2、225-2:n电极,135、
235:透明基板,145、145a:用于c阵列像素的光学膜,245、245a:用于b阵列像素的光学膜,227:n电极金属排除区,305、405:基于tft的底板,310:c阵列,410:b阵列,315、415:钝化层,325-1、425-1:p电极,325-2、425-2:n电极,335、435:透明基板,345、345a:用于c阵列像素的光学膜,445、445a:用于b阵列像素的光学膜,427:n电极金属排除区。
具体实施方式
41.下面,参照附图详细说明本发明的优选实施例进行详细说明。在对本发明进行说明时,当对相关公知技术的具体描述可能使本发明的要旨不清楚时,省略了其详细说明。图中省略了与本发明的说明无关的部分,贯穿整个说明书,对相似的部分附以相似的附图标记进行说明。在其他说明书全文中,当提及某一部分“包括”某一构成要素时,除非另有相反的记载,意指还可以包括其他构成要素,而不是排除其他构成要素。
42.首先,本发明的全色模块基于由红色(r)(red)、绿色(g)(green)、青色(c)(cyan)及蓝色(b)(blue)的四种颜色光源构成的rgcb像素,通过将这样的四种颜色光源选择为特定波长范围,呈现超出以往wcg色域的uwcg色域的颜色。
43.图1是示出根据本发明的优选实施例呈现uwcg色域和该区域的颜色时所需的光源的色彩图形(color chromatic diagram),并且,作为关于uwcg色域的实施例,例示出uwcg-1色域和uwcg-2色域。
44.参照图1,关于用于实现所述uwcg色域的红色(r)、绿色(g)、青色(c)及蓝色(b)的四种颜色光源的波长范围,包括:630~655nm峰值波长的红色光源;515~555nm峰值波长的绿色光源;490~505nm峰值波长的青色光源;以及455~470nm峰值波长的蓝色光源。在这种情况下,更优选地,所述红色光源的峰值波长为645~655nm,所述青色光源的峰值波长为495~500nm,所述蓝色光源的峰值波长为460~465nm。
45.这里,绿色光源的波长带可以根据uwcg-1色域和uwcg-2色域而不同地构成。具体地,所述uwcg-1色域包括一个第一绿色光源组成,并且第一绿色光源的峰值波长为520~535nm,更优选为530~535nm。在这种情况下,以光源的数量为基准,实现全色所需的像素单位的像素是rgcb像素。相对于此,所述uwcg-2色域包括一个第二绿色光源和一个第三绿色光源,第二绿色光源的峰值波长为515~530nm,更优选为520~525nm,第三绿色光源的峰值波长为540~555nm,更优选为545~550nm。在这种情况下,以光源的数量为基准,实现全色所需的像素单位的像素是rggcb像素。另一方面,在本发明中,当提及实现全色所需的像素单位的像素时,通常,以颜色的种类为基准,在uwcg-1色域和uwcg-2色域中均统称为rgcb像素,并且,根据情况,以光源的数量为基准,如上所述地区分而称为rgcb像素或rggcb像素。
46.根据本发明的优选实施例,所述颜色光源由led阵列10构成,图2示出利用这样的led阵列10依次制作全色模块100和led显示面板1000的过程的示意图。假定所述led阵列10作为驱动开关元件接合于tft,如图2所示,基于led阵列10,可以制作全色模块100和利用其的多种大小的显示面板1000。根据实施例,作为构成led阵列10的发光元件,led11采用蓝光led和青光led两种,为了制作uwcg级全色模块100,如后所述,优选尤其构成为“混合led”。此外,从分辨率的角度而言,led11应使其大小尽量形成得小,优选为1~50μm,更优选为5~30μm的“微型led”。若简要说明通过采用led阵列10的发光元件作为这样的“混合微型led”11来制作基于能够呈现uwcg色域的颜色的rgcb像素111的全色模块100的过程,首先,可以
利用p型层由基于zno(氧化锌)的氧化物半导体和基于gan(氮化镓)的氮化物半导体构成的发光元件结构的外延片采用通常的半导体单片集成化工艺制作发出490~505nm峰值波长的青光以及455~470nm峰值波长的蓝光的1~50μm,优选地5~30μm的大小的混合微型led阵列10。
47.另一方面,在作为构成led阵列10的发光元件使led11采用蓝光led和青光led两种的情况下,所述蓝色光源由蓝光led自身构成,所述绿色光源由蓝光led和绿光荧光体构成,所述青色光源由青光led自身构成,所述红色光源由青光led和红光荧光体构成。在这种情况下,所述蓝光led和青光led分别发出上述实现全色所需的峰值波长的蓝光和青光,所述绿光荧光体将蓝光转换为上述实现全色所需的峰值波长的绿光,所述红光荧光体将青光转换为上述实现全色所需的峰值波长的红光。
48.在这种情况下,当为了实现uwcg级全色而基于上述蓝光led、青光led、绿光荧光体以及红光荧光体实现全色像素时,可以克服在制作由独立的每个蓝光、青光、绿光和红光led构成的全色像素是发生的技术上的困难,并且可以克服在作为根据以往的方式通过结合蓝光led和特定颜色的荧光体来实现颜色的情况下的技术局限性之一的不存在能够将蓝光转换为青光的青光荧光体的问题。
49.虽然所述蓝光led和青光led可以由gan基氮化物半导体构成,当基于这样的通常的gan如上述“微型led”以较小的芯片大小制作led时,存在元件性能显著下降的倾向,为了补充这一点,优选尤其由“混合led”构成。混合led是p型层由gan基氮化物半导体和zno基氧化物半导体构成的结构,其被认为能够提高内部发光效率(iqe)并减少表面漏电流导致的发热现象而提高耐久性(具有p型zno空穴注入层的gan发光二极管的输出功率的增强,作者:bj kim等,《应用物理通讯》94(2009),第103506页//p-zno插入层对gainn发光二极管的外量子效率的影响,作者:guan-bo lin等,应用物理学快报8(2015),第092102页)。将这样的混合led用作用于构成像素的微型led可以解决与以往发光元件效率相关的问题,并且上述引用文献中记载的事项可以作为本发明的一部分被一体地参照。
50.图3示出本发明的优选实施例的混合微型led11的外延层的垂直截面结构图。如上所述,图3的混合微型led11可以被制作为1~50μm,优选地5~30μm的芯片尺寸并发出455~470nm峰值波长的蓝光或490~505nm峰值波长的青光,并且通过通常的半导体工艺来制造由gan基氮化物半导体和zno基氧化物半导体构成的发光元件结构的外延片。
51.具体地,所述混合微型led11构成为包括:外延层叠于基板35的上方以提供电子(electron)的n型氮化物半导体层40、外延层叠于所述n型氮化物半导体层40上方以生成光的有源层50、外延层叠于所述有源层50的上方以提供空穴(hole)的p型氮化物半导体层60-1、以及外延层叠于所述p型氮化物半导体层60-1的上方的p型氧化物半导体层60-2。在这种情况下,外延层叠于所述p型氮化物半导体层60-1上方的p型氧化物半导体层60-2可以形成为沉积有掺杂as的p型zno层的薄膜结构。所述p型zno层60-2发挥向所述有源层50提供相较于电子粒子相对不足的空穴粒子以提高光输出的作用。
52.所述混合微型led11的p型层的特征在于,由通过外延单晶生成方法使所述p型zno层60-2沉积于所述p型氮化物半导体层60-1上方的结构的p型异质半导体层构成。如前文中的引用文献中所述,混合微型led11的光效率高于仅由氮化物半导体层构成的通常的微型led,因此,将这样的混合微型led11用作光源,可以开发高效率的显示面板。
53.所述混合微型led11芯片工艺通过形成有反射度良好的金属制成的p电极25-1和n电极25-2,并形成绝缘性钝化层15来完成。
54.接下来对能够根据本发明的优选实施例呈现uwcg色域的全色模块100和尤其这样的全色模块100的rgcb像素(图2的111)的制作方法按照种类区分而进行更详细的说明。在这种情况下,如上所述,当提及实现全色所需的像素单位的像素时,通常,以颜色的种类为基准,在uwcg-1色域和uwcg-2色域中均统称为rgcb像素,并且,根据情况,以光源的数量为基准,区分而称为rgcb像素或rggcb像素。
55.图4是用于根据本发明的实施例重现uwcg色域中的每一个的不同种类的rgcb像素111(111-1、111-2))的平面图案图。图4的(a)示出用于呈现图1的uwcg-1色域的全色模块100中由四个颜色光源构成的rgcb像素111-1,图4的(b)示出用于呈现图1的uwcg-2色域的全色模块100中由五个颜色光源构成的rgcb像素111-2。如上所述,在led阵列10采用蓝光led和青光led两种,蓝色光源和青色光源由led自身构成光源且红色光源和绿色光源通过组合led和荧光体来构成的情况下,构成用于uwcg-1及uwcg-2色域的全色模块100中的每一个的rgcb像素111(111-1、111-2)的形态更具体而言如下所示。
56.在图4的(a)的rgcb像素111-1的情况下,将两个455~470nm峰值波长的蓝光led和两个490~505nm峰值波长的青光led如实施例排列为平面四边形形态来构成单位led阵列10,并在两个蓝光led中的某一个结合用于将蓝光转换为520~535nm峰值波长的绿光的第一绿光荧光体,在两个青光led中的某一个结合用于将青光转换为对应峰值波长的红光的红光荧光体,由此实现由r、g1、c、b四个光源构成的rgcb像素111-1。
57.在图4的(b)的rggcb像素111-2的情况下,将三个455~470nm峰值波长的蓝光led和两个490~505nm峰值波长的青光led如实施例排列为平面五边形形态来构成单位led阵列10,并在三个蓝光led中两个分别结合用于转换为515~530nm峰值波长的绿光的第二绿光荧光体和用于转换为540~555nm峰值波长的绿光的第三绿光荧光体,并在两个青光led中的某一个结合用于将青光转换为对应峰值波长的红光的红光荧光体,由此实现由r、g2、g3、c、b五个光源构成的rggcb像素111-2。
58.在实际制作所述全色模块100的情况下,如上所述,利用于全色模块100的led阵列10层为驱动开关元件,优选被设置为层叠于tft层而连接电极的结构。此外,全色模块100可以可选地进一步包括设置在led阵列层的发光面侧的光学膜,这样的光学膜基本上起到抑制除对应于相关led阵列层的像素的像素图案之外的可见光透射的作用。因此,虽然假定光学膜的像素图案透射可见光,但可以在其一部分选择性地形成用于将led的蓝光或青光转换成绿光或红光的荧光体以兼任彩色滤波功能。另一方面,在所述led阵列10层中,虽然也可以使所有相关的led设于同一层,但是,如下面的图5(a)、图5(b)和图6的实施例所示,从大量生产全色模块的制造工艺、集成化导致的技术困难、以及制造费用的观点而言,优选led元件按种类区分而设于彼此不同的层以相互层叠的结构。在这种情况下,优选tft层和光学膜也与个led阵列10层成对地单独设置。
59.图5(a)、图5(b)和图6示出为了根据本发明的实施例分别呈现图1的uwcg-1色域和uwcg-2色域而将多个led阵列层沿上下方向层叠的形态的全色模块的截面结构图和各层中的出射光图案的平面示意图。在图5(a)、图5(b)和图6中,每个全色模块中led阵列层的数量可以由所使用的led种类数而决定,在图5(a)、图5(b)和图6的实施例中,假定采用蓝光led
和青光led两种的情况而将led阵列层的总数例示为2个。即,在上层配置蓝光led按照构成本发明的rgcb像素111(111-1、111-2)的bg像素或bgg像素图案(以下统称为bg像素)排列的蓝光led阵列层(以下统称为“b阵列”),在下层配置青光led按照构成本发明的rgcb像素111(111-1、111-2)的rc像素图案排列的青光led阵列层(以下简称“c阵列”)。在下面的说明中,bg像素用b阵列像素表示,rc像素用c阵列像素表示。从而,全色模块的最终rgcb像素图案对应于对作为整列层叠的多个led阵列层的b阵列和c阵列中的每一个的像素图案进行正投影并组合的图案。在这种情况下,b阵列和c阵列的上下排列可以是相反的。此外,tft层和光学膜也可以与各led阵列层成对地单独设置。
60.参照图5(a)、图5(b),为了制作本发明的一实施例的能够呈现uwcg-1色域的基于rgcb像素111-1的全色模块100a、100a’,在下层的c阵列110的情况下,以由两个490~505nm峰值波长的青光混合微型led构成的c阵列像素为基本形态采用单片工艺方式制作,在b阵列210的情况下,以由两个455~470nm峰值波长的蓝光混合微型led构成的b阵列像素为基本形态采用单片工艺方式制作。在这种情况下,c阵列像素和b阵列像素的大小相似,当将其中的每一个以上层和下层层叠为两层时混合微型led的发光面以在垂直方向上相互不重叠的方式排列,从而通过全色模块100a、100a’的最终rgcb像素111-1成为对b阵列和c阵列中的每一个的像素图案进行正投影并组合的图案。
61.在构成所述c阵列110和所述b阵列210的混合微型led11中,为了采用通常的倒装芯片键合,p-电极125-1、225-1沉积于台面表面,n电极125-2、225-2沉积于被蚀刻而露出的n型氮化物半导体的表面。在这种情况下,为了防止两层层叠时上层的b阵列像素的n电极金属妨碍由下层的c阵列像素发光而行进的光,在与c阵列像素的微型led11的中心轴一致的规定大小的区域,优选地以与c阵列像素的混合微型led11相似的形状在区域227不沉积n电极金属225-2。
62.在所述混合微型led11中,为了对除待利用倒装芯片键合连接的电极的部分表面外的表面进行绝缘,沉积钝化层115、215。
63.为了对构成所述c阵列110和所述b阵列210的混合微型led11中的每一个进行电调节,采用倒装芯片键合技术在通常的tft-底板105、205连接电极。在这种情况下,与上层的b阵列210连接的tft-底板205由透明的材质构成,以使由下层的c阵列像素发出的光顺畅地通过。
64.在所述全色模块100a、100a’,层叠于透明基板135、235而设置光学膜145、245、145a、245a,该光学膜145、245、145a、245a发挥针对由所述混合微型led11发光的光仅使向垂直方向行进的光通过的功能。在这种情况下,可以采用层压工艺技术对完成的光学膜145、245、145a、245a进行整列并层叠,也可以通过微细工艺直接加工制作并层叠于蓝宝石基板135、235的表面。下层光学膜145、145a是像素化为c阵列像素用的光学膜,上层光学膜245、245a是像素化为b阵列像素用的光学膜。在这种情况下,每个光学膜具有对应于“相关led阵列层”的像素的像素图案。例如,与下层光学膜145、145a的像素图案的形成相关的led阵列层唯独有位于其下侧的c阵列,而下层光学膜145、145a的像素与c阵列像素相同的图案对应地有2个,但与上层光学膜245、245a的像素图案的形成相关的led阵列层有位移其下方的b阵列和c阵列两个,因此,就上层光学膜245、245a的像素像素而言,在b阵列像素上组合在其下方正投影的c阵列像素,从而共有4个。假定具备于上层及下层光学膜的像素在与b阵
列及c阵列像素的混合微型led11中心轴一致的区域以相似的大小和形状形成。在光学膜中,像素形成得透明,或者形成为红光荧光体或绿光荧光体,除此之外被分配为可见光不透明区域。
65.具体地,在对应于图5(a)的全色模块100a的下层光学膜145的情况下,共形成两个像素,其中一个像素形成得透明,以使从c阵列像素发出的490~505nm峰值波长的青光不被吸收地通过,另一个像素形成为能够将490~505nm峰值波长的青光转换为630~655nm峰值波长的红光的红光荧光体。相对于此,在对应于图5(b)的全色模块100a’的下层光学膜145a的情况下,同样成,共形成两个像素,两个像素均形成得透明,以使从c阵列像素发出的490~505nm峰值波长的青光不被吸收地直接通过。
66.另一方面,上层光学膜245、245a的形态根据下层光学膜145、145a的形态而决定。即,若下层光学膜为145的形态,则上层光学膜被决定为245的形态;若下层光学膜为145a的形态,则上层光学膜被决定为245a的形态。
67.具体地,在对应于图5(a)的全色模块100a的上层光学膜245的情况下,形成共四个像素,其中三个像素形成得透明,以使从下层c阵列像素传递的490~505nm峰值波长的青光、被红光荧光体转换并从下层c阵列像素传递的630~655nm峰值波长的红光、以及从b阵列像素发出的455~470nm峰值波长的蓝光不被吸收地通过,其余一个像素形成为能够将455~470nm峰值波长的蓝光转化为520~535nm峰值波长的绿光的第一绿光荧光体。相对于此,在对应于图5(b)的全色模块100a’的上层光学膜245a的情况下,同样地,共形成四个像素,其中两个像素形成得透明,以使从下层c阵列像素传递的490~505nm峰值波长的青光和由上层b阵列像素发出的455~470nm峰值波长的蓝光不被吸收地通过,另一个像素形成为将从下层c阵列像素传递的490~505nm峰值波长的青光转换为630~655nm峰值波长的红光的红光荧光体,其余一个像素形成为将由上层b阵列像素发出的455~470nm峰值波长的蓝光转换为520~535nm峰值波长的绿光的第一绿光荧光体。
68.参照图6,为了制作本发明的另一实施例的能够呈现uwcg-2色域的基于rggcb像素111-2的全色模块100b、100b’,在下层的c阵列310的情况下,以由两个490~505nm峰值波长的青光混合微型led构成的c阵列像素为基本形态采用单片工艺方式制作;在b阵列410的情况下,以有三个455~470nm峰值波长的蓝光混合微型led构成的b阵列像素为基本形态采用单片工艺方式制作。在这种情况下,c阵列像素与b阵列像素的大小相似,当将其中的每一个以上层和下层层叠为两层时混合微型led的发光面以在垂直方向上相互不重叠的方式排列,从而通过全色模块100b、100b’的最终rggcb像素111-2成为对b阵列和c阵列中的每一个的像素图案进行正投影并组合的图案。
69.另一发明,图6的实施例的全色模块100b、100b’中的p-电极325-1、425-1、n电极325-2、425-2、n电极金属排除区427、钝化层315、415及tft-底板405与在图5(a)、图5(b)前述的相同。此外,关于图6的实施例的全色模块100b、100b’中的光学膜345、445、345a、445a及基板335、435的构造也基本上相同。即,在下层光学膜345、345a是像素化为c阵列像素用的光学膜且上层光学膜445、445a是像素化为b阵列像素用的光学膜的方面基本上相同。此外,在图6的下层光学膜345、345a中的对两个像素的像素化方式和上层光学膜445、445a的形态依赖于下层光学膜345、345a的形态的方面也与图5(a)、图5(b)的实施例相同,但是,就图6的上层光学膜445、445a的五个像素的像素化的详细方式而言,随着其数量发生变化,如
下所示略有不同。
70.在对应于图6的(a)的全色模块100b的上层光学膜445的情况下,共形成五个像素,其中三个像素形成得透明,以使从下层c阵列像素传递的490~505nm峰值波长的青光、被红光荧光体转换并从下层c阵列像素传递的630~655nm峰值波长的红光、以及从b阵列像素发出的455~470nm峰值波长的蓝光不被吸收地通过,其余两个像素形成为将455~470nm峰值波长的蓝光分别转换为515~530nm峰值波长的绿光和540~555nm峰值波长的绿光的两个种类的第二绿光荧光体和第三绿光荧光体。相对于此,在对应于图6的(b)的全色模块100b'的上层光学膜445a的情况下,同样地,共形成五个像素,其中两个像素形成得透明,以使从下层c阵列像素传递的490~505nm峰值波长的青光和由上层b阵列像素发出的455~470nm峰值波长的蓝光不被吸收地通过,另一个像素形成为将从下层c阵列像素传递的490~505nm峰值波长的青光转换为630~655nm峰值波长的红光的红光荧光体,其余两个像素如同前述图6的(a)形成为将455~470nm峰值波长的蓝光分别形成为515~530nm峰值波长的绿光和540~555nm峰值波长的绿光的两个种类的第二绿光荧光体和第三绿光荧光体。
71.根据上述图5(a)、图5(b)和图6的实施例制作利用混合微型led阵列110、210、310、410制作的基于rgcb像素111-1或rggcb像素111-2的全色模块100,并将这样的模块整列并扩充,由此完成大小和形态的uwcg级微型led显示面板1000。
72.如上所述,利用本发明的利用特定波长范围的红色(r)、绿色(g)、青色(c)及蓝色(b)四种颜色光源的基于rgcb像素的全色模块100构成显示面板可以呈现比bt.2020wcg的色域更宽的uwcg色域的丰富的颜色。此外,这样的全色模块利用以单片方式制作的一个以上的led阵列,从而可以以较高的生产速度来制作多种尺寸的uwcg级led显示面板。在这种情况下,当应用混合led时,发光效率较高,且减少漏电流导致的发热现象,从而提高耐久性,此外,通过上下垂直地层叠多个led阵列,可以提高集成度,因而不但可以改善亮度和色感,还可以提高分辨率。
73.以上描述涉及本发明的具体的实施例。本发明的所述实施例是以说明的目的公开的事项,但不被理解为限制本发明的范围,而是应理解为本领域中的一般的技术人员可以在不脱离本发明的本质的情况下实施多样的变更和修改。
74.具体地,除了图4至图6的实施例的方式外,利用能够实现uwcg(ultra wide color gamut,超宽色域)的色域的led阵列的rgcb像素还可以以多种多样的方式实现,进而,根据情况,也可以出于增强对相同波长范围的颜色光源的光亮等其他目的更改rgcb像素中特定颜色光源的数量乃至像素的形态。
75.例如,如上述图4的(a)和图5(a)、图5(b)所示,作为在实现uwcg-1色域的同时增加不足的红光的光亮的示例,可以将具有如下特征的基于rgcb像素的全色模块提示为可以在本发明的范围内实施变形的一例,即,led阵列的单位像素由三个蓝光led和两个青光led构成,在三个蓝光led中两个分别结合有用于将蓝光转换为520~535nm峰值波长的绿光的第一绿光荧光体和用于将蓝光转换为对应峰值波长的红光的红光荧光体,在两个青光led中的某一个结合有用于将青光转换为对应峰值波长的红光的另一红光荧光体。
76.此外,当将这样的变形例构成为b阵列和c阵列的多级led阵列层时,如同图5(a)、图5(b)的实施例,可以认为将对各颜色光源的波长范围设为uwcg-1色域,而光源的数量和像素的平面形态被实现为类似于图4的(b)和图6。在这种情况下,以光源数量为基准,像素
是rrgcb像素结构,不同于图5(a)、图5(b)的bg像素图案或图6的bgg像素图案,b阵列中的led沿bgr像素图案排列。
77.在这样的变形例中,就对b阵列和c阵列中的每一个提供的光学膜而言,下层光学膜的构成可以采用与图6的情况相同的方式,在上层光学膜的情况下,共形成五个像素,并且如同图6会依赖于下层光学膜的形态。具体地,(i)对于如图6的(a)的下层光学膜,上层光学膜的三个像素形成得透明,其余两个像素形成为用于将455~470nm峰值波长的蓝光分别转换为520~535nm峰值波长的绿光的第一绿光荧光体和转换为630~655nm峰值波长的红光的红光荧光体;(ii)对于如图6的(b)的下层光学膜,上层光学膜的两个像素形成得透明,两个像素形成为用于将455~470nm峰值波长的蓝光分别转换为520~535nm峰值波长的绿光的第一绿光荧光体和转换为630~655nm峰值波长的红光的红光荧光体,其余一个像素形成为将从下层c阵列传递的490~505nm峰值波长的青光转换为630~655nm峰值波长的红光的另一红光荧光体。
78.因此,所有这样的修改和变更均可以被理解为属于权利要求书中公开的发明的范围或这些的等同物。
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