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CN111146230A - 发光二极管模块以及显示装置 - Google Patents

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CN111146230A
CN111146230A CN201911069059.5A CN201911069059A CN111146230A CN 111146230 A CN111146230 A CN 111146230A CN 201911069059 A CN201911069059 A CN 201911069059A CN 111146230 A CN111146230 A CN 111146230A
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CN
China
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light
light emitting
diode module
green
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Withdrawn
Application number
CN201911069059.5A
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李振燮
卢慧锡
成汉珪
崔荣进
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

提供了发光二极管模块和显示装置。所述发光二极管模块包括：单元阵列，包括第一至第四发光二极管单元，每个发光二极管单元具有第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层，所述单元阵列具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面；第一至第四调光部分，位于单元阵列的第二表面上以分别对应于第一至第四发光二极管单元，以分别提供红光、第一绿光、第二绿光和蓝光；光阻挡壁，位于第一至第四调光部分之间以将第一至第四调光部分彼此隔离；以及电极部分，位于单元阵列的第一表面上，并且电连接到第一至第四发光二极管单元以选择性地驱动第一至第四发光二极管单元。

Description

发光二极管模块以及显示装置
于2018年11月5日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0134681号且名称为“发光二极管模块以及显示装置”的韩国专利申请通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种发光二极管模块以及一种显示装置。
背景技术
半导体发光二极管(LED)已经作为光源被用于各种电子产品以及照明装置中。例如，半导体LED已经普遍被用作各种显示装置(诸如TV、移动电话、PC、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)等)的光源。
期待可以提供覆盖各种颜色标准(例如s-RGB、DCI和BT.2020)的宽色域的显示方案。可以通过开发具有改善的颜色再现性的光源来实现这样的显示方案。
发明内容
根据示例实施例，一种发光二极管模块包括：单元阵列，包括第一发光二极管单元至第四发光二极管单元，每个发光二极管单元具有第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层，并且单元阵列具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面；第一调光部分至第四调光部分，位于单元阵列的第二表面上以分别对应于第一发光二极管单元至第四发光二极管单元，以分别提供红光、第一绿色光、第二绿色光和蓝光；光阻挡壁，在第一调光部分至第四调光部分之间，以将第一调光部分至第四调光部分彼此隔离；以及电极部分，在单元阵列的第一表面上，并且电连接到第一发光二极管单元至第四发光二极管单元以选择性地驱动第一发光二极管单元至第四发光二极管单元。
根据示例实施例，一种发光二极管模块包括：单元阵列，包括第一发光二极管单元至第四发光二极管单元，每个发光二极管单元具有第一和第二导电半导体层以及在第一和第二导电半导体层之间的有源层并且发射具有460纳米至470纳米的峰值波长的蓝光，单元阵列具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面；反射绝缘部分，分别围绕第一发光二极管单元至第四发光二极管单元以将第一发光二极管单元至第四发光二极管单元彼此隔离；光阻挡壁，在与反射绝缘部分对应的区域中，并提供分别使第一发光二极管单元至第四发光二极管单元敞开的第一窗至第四窗；第一调光部分至第三调光部分，分别在第一窗至第三窗上，并将蓝光转换成红光、第一绿色光和第二绿色光；以及电极部分，在单元阵列的第一表面上，并且电连接到第一发光二极管单元至第四发光二极管单元以选择性地驱动第一发光二极管单元至第四发光二极管单元。第一绿光具有510纳米至525纳米的峰值波长以及50纳米或更窄的半峰全宽，第二绿光具有530纳米至540纳米的峰值波长以及55纳米或更窄的半峰全宽，红光具有620纳米至640纳米的峰值波长以及30纳米或更窄的半峰全宽。
根据示例实施例，一种显示装置包括：显示面板；面板驱动器，用于驱动显示面板；以及控制器，用于控制面板驱动器，其中，显示面板包括设置为多个像素的多个发光二极管模块，其中，多个发光二极管模块各自包括：单元阵列，包括第一发光二极管单元至第四发光二极管单元，每个发光二极管单元具有第一导电半导体层、有源层以及第二导电半导体层，单元阵列具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面；第一调光部分至第四调光部分，位于单元阵列的第二表面上以分别对应于第一发光二极管单元至第四发光二极管单元，从而分别提供红光、第一绿光、第二绿光和蓝光；光阻挡壁，位于第一调光部分至第四调光部分之间以将第一调光部分至第四调光部分彼此隔离；以及电极部分，位于单元阵列的第一表面上，并且电连接到第一发光二极管单元至第四发光二极管单元以选择性地驱动第一发光二极管单元至第四发光二极管单元。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例，对于本领域技术人员而言，特征将变得明显，在附图中：
图1和图2分别示出了根据各个示例实施例的发光二极管(LED)模块的顶部图和底部图；
图3A和图3B分别示出了沿图1和图2的LED模块的线I1-I1'和线I2-I2'截取的侧剖视图；
图4示出了沿图1和图2的LED模块的线II-II'截取的侧剖视图；
图5示出了例示根据示例实施例的LED模块的第一绿光的发光光谱的曲线图；
图6示出了根据示例实施例的LED模块的发光光谱；
图7示出了根据示例实施例的LED模块在CIE 1931坐标系中表示的颜色再现性的曲线图；
图8和图9分别示出了例示根据示例实施例的LED模块的顶部图和底部图；
图10A和图10B分别示出了沿图8和图9的LED模块的线I1-I1'和线I2-I2'截取的侧剖视图；
图11示出了沿图8和图9的LED模块的线II-II'截取的侧剖视图；
图12示出了其中采用图1中所示的LED模块的显示面板的透视图；
图13示出了图12中所示的显示面板的像素区域的电路的示例的图；以及
图14示出了根据示例实施例的显示装置的框图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述示例实施例。
图1和图2分别是示出了根据各个示例实施例的发光二极管(LED)模块的顶部图和底部图。图3A和图3B分别是沿图1和图2的LED模块的线I1-I1'和线I2-I2'截取的侧剖视图。图4是沿图1和图2的LED模块的线II-II'截取的侧剖视图。
参照图3A、3B和图4以及图1和图2，发光二极管模块50可以包括具有第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4的单元阵列CA、在单元阵列CA的第一表面上以与第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4对应的第一至第四调光部分51、52、53和54以及使第一至第四调光部分51、52、53和54彼此隔离的光阻挡壁45。
如图3A和图3B所示，第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4各自可以包括外延层，外延层包括沿堆叠方向堆叠的第一导电半导体层13、有源层15以及第二导电半导体层17。外延层13、15和17可以在单个晶圆中以相同的工艺生长。第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4中的有源层15可发射相同波长的光。例如，有源层15可以发射蓝光(例如，460纳米至470纳米)或紫外光/近紫外光。
单元阵列CA可以包括分别围绕第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4的绝缘部分21。绝缘部分21可以使第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4电隔离。如图3A和图3B所示，绝缘部分21可以在外延层下方并沿着外延层的侧壁延伸。绝缘部分21可以具有与第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4的发光表面(与第一至第四调光部分51、52、53和54接触的表面)基本共面的表面。该共面表面可设置为单元阵列CA的第一表面，并且可在使单元隔离并形成绝缘部分的工艺之后通过移除用作生长基底的晶圆来获得。
第一至第四调光部分51、52、53和54可以将从第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4发射的光转换成不同颜色的光。光阻挡壁45可以从绝缘部分21的表面沿第一至第四调光部分51、52、53和54延伸，并且可以具有与第一至第四调光部分51、52、53和54共面的表面。因此，根据示例实施例，发光二极管模块50发射具有不同颜色的四束光以改善颜色再现性，并且可以被用作显示器的光源。
在示例实施例中的第一至第四调光部分51、52、53和54可以分别提供红光R、第一绿光G1、第二绿光G2和蓝光B。用于显示器的普通光源具有三原色，红、绿和蓝，然而，在示例实施例中，从发光二极管模块50发射的绿光可以再现为第一绿光G1和第二绿光G2，使得可以加宽色域。
在示例实施例中，第一绿光G1可以具有510纳米至525纳米的峰值波长，第二绿光G2可以具有530纳米至540纳米的峰值波长。第一绿光G1和第二绿光G2各自也可以具有55纳米或更窄(例如，50纳米或更窄)的半峰全宽(full width at half maximum)。例如，第一绿光G1可以具有50纳米或更窄的半峰全宽，第二绿光G2可以具有55纳米或更窄的半峰全宽。蓝光B可以具有460纳米至470纳米的峰值波长，红光R可以具有620纳米至640纳米的峰值波长。蓝光B和红光R各自可以具有30纳米或更窄的半峰全宽。
通过构造从发光二极管模块50发射的四种颜色的光以具有上述的峰值波长和半峰全宽，可以实现改善的颜色再现性。在示例实施例中，发光二极管模块50的色域可以覆盖在CIE 1931坐标系中的BT.2020区域的90％或更高，这将稍后被更加详细的描述(见图7)。
参照图3A、图3B和图4，第四调光部分54可以包括透明树脂层，透明树脂层不包括波长转换材料，然而，第一至第三调光部分51、52和53可以分别包括第一至第三波长转换部分51a、52a和53a。第一至第三波长转换部分51a、52a和53a各自可以包括用于使从第一至第三发光二极管单元C1、C2和C3发射的蓝光B分别转换成红光R、第一绿光G1和第二绿光G2的波长转换材料。波长转换材料可以包括用于将光转换成在期望条件下(例如，峰值波长和半峰全宽)的光的磷光体和/或量子点。稍后将更详细地描述示例实施例中采用的波长转换材料(见图12)。
在示例实施例中，第一至第三波长转换部分51a、52a和53a可以被设置为膜。例如，第一至第三波长转换部分51a、52a和53a可以被设置为陶瓷磷光体膜，或者包含磷光体或量子点的树脂层，但是其示例实施例不限于此。第一至第三波长转换部分51a、52a和53a可以通过不同的工艺形成。例如，第一至第三波长转换部分51a、52a和53a可以通过向第一至第三窗W1、W2和W3分配含有一定量的波长转换材料的可透光液体树脂来形成。
在示例实施例中，第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4可以具有发射蓝光的有源层15，并且如图3A和图3B中所示，第一调光部分51可以包括发射红光的第一波长转换部分51a。此外，第二调光部分52和第三调光部分53可以包括分别发射具有不同波长的第一绿光和第二绿光的第二波长转换部分52a和第三波长转换部分53a。
在示例实施例中，第一至第三调光部分51、52和53还可以分别包括在第一至第三波长转换部分51a、52a和53a上的第一至第三滤光层(或称为滤波器)51b、52b和53b。第一至第三滤光层51b、52b和53b可以只允许红光、第一绿光和第二绿光分别从第一至第三窗W1、W2和W3发射。第一至第三滤光层51b、52b和53b可以选择性地阻挡未被第一至第三波长转换部分51a、52a和53a转换的蓝光。在以下的描述中，将参照图5描述过滤第一绿光G1的工艺作为示例。图5示出了发光二极管模块的第一绿光G1的发光光谱的曲线图。
参照图5，从第二波长转换部分52a中输出未被第二波长转换部分52a转换的蓝光B0以及第一绿光G1。可以使用第二滤光层52b阻挡未被转换的蓝光B0，从而提高第一绿光G1的纯度。例如，第一至第三滤光层51b、52b和53b可以包括具有480纳米至500纳米的峰值波长以及80纳米至100纳米的半峰全宽的滤波范围。
绝缘部分21可以是具有电绝缘性能的材料。例如，绝缘部分21可以是氧化硅、氮氧化硅、氮化硅等。在示例实施例中的绝缘部分21(或称为“反射绝缘部分”)还可以包括具有低光吸收率或低反射率的材料或反射结构。例如，绝缘部分21各自可以包括分别围绕第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4的绝缘层和位于绝缘层上的金属反射层(未示出)。绝缘部分21可以阻止相互作用的光干涉，使得第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4可以独立操作。
在示例实施例中，绝缘部分21可以包括分布式布拉格反射器(DBR)结构，在分布式布拉格反射器结构中具有不同折射率的多层绝缘膜交替堆叠。DBR结构可以通过反复层叠具有不同折射率的多层绝缘膜两次至几百次来形成。多层绝缘膜可以选自氧化物、氮化物或氮氧化物，诸如SiO2、SiN、SiOxNy、TiO2、Si3N4、Al2O3、ZrO2、TiN、AlN、TiAlN、TiSiN等。
光阻挡壁45可以连接到绝缘部分21。因此，光阻挡壁45和绝缘部分21可以被设置为从第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4中的部分延伸到第一至第四调光部分51、52、53和54中的部分的光阻挡结构，并且通过光阻挡结构可以有效地防止整个光路中的光干涉。因此，发光二极管模块50可以被设置为显示器的单个像素，并且第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4可以作为子像素被选择性地驱动以提供期望颜色的光。
在示例实施例中的发光二极管模块50可以包括各种形式的电极部分以选择性地驱动第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4。
参照图1至图4，发光二极管模块50可以包括在单元阵列CA的第二表面上电连接到第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4的电极部分。电极部分可以选择性地驱动第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4。在示例实施例中的电极部分可以包括分别连接到四个发光二极管单元C1、C2、C3和C4的四个第一电极垫(pad，或称为焊盘或焊垫)31a、31b、31c和31d，以及共同连接到四个发光二极管单元C1、C2、C3和C4的第二电极垫32。
电极部分还可以包括四个第一连接电极27(或称为“第一至第四个体电极”)和第二连接电极28(或称为“第一共电极”)。例如，参照图3A、图3B和图4，四个第一电极垫31a、31b、31c和31d可以分别通过四个第一连接电极27独立地连接到第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4的第一导电半导体层13。例如，第一连接电极27可以沿外延层的部分延伸以接触第一导电半导体层13并且可以具有被绝缘部分21围绕的侧壁。第二电极垫32可以通过单个第二连接电极28共同地连接到第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4的第二导电半导体层17。第一连接电极27和第二连接电极28可以通过穿过绝缘部分21形成的第一通孔H1和第二通孔H2分别连接到第一导电半导体层13和第二导电半导体层17。
在示例实施例中的电极部分还可以包括第一接触电极23和第二接触电极24。第一接触电极23可以接触第一导电半导体层13。第二接触电极24可以在第二导电半导体层17上，并且被绝缘部分21覆盖。
第一通孔H1和第二通孔H2可以暴露第一接触电极23和第二接触电极24的部分，以将第一接触电极23和第二接触电极24连接到第一连接电极27和第二连接电极28。第一连接电极27可以分别在四个第一通孔H1中并且通过绝缘部分21彼此隔离。第二连接电极28可以具有电极的在四个第二通孔H2中形成的彼此连接的部分。电极部分可以根据单元和电极垫的布置而不同。稍后将更详细地描述以上的构造(参见图8和图9)。
发光二极管模块50还可以包括封装单元阵列CA并且暴露第一电极垫31a、31b、31c和31d以及第二电极垫32的封装层34。封装层34可以沿着发光二极管模块50的外侧壁延伸。封装层34可以具有相对高的杨氏模量以牢固地支撑发光二极管模块50。封装层34还可以包括具有高热导率的材料，以从第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4有效地散发热。例如，封装层34可以是环氧树脂或者硅树脂。封装层34还可以包括用于反射光的光反射颗粒，例如，二氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)等。
光阻挡壁45可以具有在与第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4对应部分中的第一至第四窗W1、W2、W3和W4。第一至第四窗W1、W2、W3和W4提供为用于第一至第四调光部分51、52、53和54的空间。光阻挡壁45可以包括用于阻挡光的材料以防止透射第一至第四调光部分51、52、53和54的光束之间的干涉。例如，光阻挡壁45可以包括包含黑色矩阵树脂的反射材料或者光散射颗粒。
图6是根据示例实施例的LED模块的发光光谱。图6示出了从根据示例实施例的发光二极管模块(实施例)得到的发光光谱。可以由上述的第一至第四调光部分提供红光、第一绿光、第二绿光和蓝光。红光、第一绿光、第二绿光和蓝光的各自的光谱可以分别表示为光R”、“G1”、“G2”和“B”。
图6中示出的发光光谱的颜色可以分别具有如下表1中示出的峰值波长和半峰全宽。
【表1】
B G1 G2 R
峰值波长(纳米) 463 520 535 630
半峰全宽(纳米) 20 43.6 50 12
相比之下，普通发光二极管模块(对比示例)可以包括用于红光、单一绿光和蓝光的三个单元，并且颜色或者光可以具有如下表2中所示的峰值波长和半峰全宽，从而可以确保光的颜色关于DCI的相对高水平的覆盖率(比如97％)。
【表2】
B G R
峰值波长(纳米) 455 525 650
半峰全宽(纳米) 16 62 75
发光二极管模块(实施例和对比示例)在表1和表2中的条件下的色域可以表示在图7中示出的CIE 1931坐标系中。下面的表3和表4示出了实施例和对比示例中色域的各个坐标。
【表3】
B G1 G2 R
X 0.1371 0.1510 0.3177 0.6899
Y 0.0517 0.7043 0.6523 0.3020
【表4】
B G R
X 0.1530 0.2465 0.6744
Y 0.0657 0.6933 0.3217
如表5和图7所示，实施例中的发光二极管模块可以具有比对比示例中的发光二极管模块的颜色再现性高的颜色再现性，并且实施例中的发光二极管模块的色域可以覆盖CIE 1931坐标系中的BT.2020区域的90％或更高。
【表5】
色域的检查 实施例 对比示例
s-RGB 99.9％ 99.9％
DCI 98.9％ 97.4％
BT.2020 92.4％ 72.2％
因此，通过构造发光二极管模块使得提供绿光作为第一绿光和第二绿光，蓝光具有比普通发光二极管模块的蓝光的峰值波长高的峰值波长，可以确保相对高的颜色再现性。
关于示例实施例中的每种颜色的波长条件，蓝光B可以具有460纳米至470纳米的峰值波长。第一绿光可以具有510纳米至525纳米的峰值波长以及50纳米或更窄的半峰全宽，第二绿光可以具有530纳米至540纳米的峰值波长以及55纳米或更窄的半峰全宽。红光可以具有620纳米至640纳米的峰值波长以及30纳米或更窄的半峰全宽。
第一至第三波长转换部分中的至少一个可以包括转换蓝光的量子点。例如，量子点可以包括CdSe/CdS、CdSeZnS、CdSe/ZnS、PbS/ZnS、InP/GaP/ZnS等中的至少一种。量子点可以具有10纳米或更窄的相对窄的半峰全宽。
在示例实施例中，第一波长转换部分可以包括由组成式AxMFy:Mn4+表示的氟化物颗粒，其中，A是选自Li、Na、K、Rb和Cs中的一种材料，M是选自Si、Ti、Zr、Hf、Ge和Sn中的一种材料，并且组成式可以满足2≤x≤3和4≤y≤7。例如，红色磷光体可以包括表示为K2SiF6:Mn4+的氟化物磷光体。
示例实施例中的发光二极管模块可以具有各种布局。各种布局结构在图8至图11中示出。图8和图9分别是示出了根据示例实施例的LED模块的顶部图和底部图。图10A和10B分别是沿图8和图9的LED模块的线I1-I1'和线I2-I2'截取的侧剖视图。图11是沿图8和图9的LED模块的线II-II'截取的侧剖视图。
参照图8至图11，发光二极管模块50A可以具有与图1至图4中所示的发光二极管模块50的除了第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4以及电极垫不同的布置以外的结构相似的结构。除非另有说明，否则示例实施例中的其他元件的描述可以与图1至图4中示出的发光二极管模块50的相同或相似的元件的描述相同。
如图8和图9中所示，发光二极管模块50A可以包括在水平方向上平行布置(例如，沿行方向延伸并且沿列方向分隔开)的第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4。与上述的示例性实施例类似，发光二极管模块50A还可以包括分别连接到四个发光二极管单元C1、C2、C3和C4的四个第一电极垫31a、31b、31c和31d以及共同连接到四个发光二极管单元C1、C2、C3和C4的第二电极垫32。
参照图10A和图11，四个发光二极管单元C1、C2、C3和C4的四个第一电极垫31a、31b、31c和31d可以分别通过四个第一连接电极27独立地连接到第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4的第一导电半导体层13。第二电极垫32可以通过单个第二连接电极28共同连接到第一至第四发光二极管单元C1、C2、C3和C4的第二导电半导体层17。第一连接电极27和第二连接电极28可以通过形成在绝缘部分21上的第一通孔H1和第二通孔H2分别连接到第一导电半导体层13和第二导电半导体层17。电极垫的位置可以根据发光二极管单元的布置而改变，使得电极垫可以与其他发光二极管单元叠置，而不是与相关的发光二极管单元叠置。例如，如图9和图10B中所示，第三发光二极管单元C3的第一连接电极27'可以延伸到绝缘部分21的位于第四发光二极管单元C4上的区域，并且第一电极垫31c可以形成在第一连接电极27'的延伸区域上。
与上述的示例实施例相似，示例实施例中的第一至第四调光部分51、52、53和54可以被构造为提供红光R、第一绿光G1、第二绿光G2和蓝光B。与上述示例实施例不同的是，第四调光部分54可以包括包含光吸收材料55的透明树脂层来减少光学输出。由于第一至第三调光部分51、52和53包括波长转换材料，所以第一至第三调光部分51、52和53可以具有降低的光学输出。因此，从第一至第三调光部分51、52和53发射的光可以具有比从第四调光部分54发射的光的输出低的输出。因此，为了缓解每个子像素中包括的四个单元的输出的差异，第四调光部分54还可以包括部分吸收蓝光的光吸收材料55。光吸收材料55可以包括用于吸收光的颜料或染料。由于第一至第三波长转换部分51a、52a和53a包括不同的波长转换材料，所以第一至第三波长转换部分51a、52a和53a可以包括根据波长转换材料的效率的不同水平的光学输出。为了降低光学输出的差异，第一至第三调光部分51、52和53中的至少一个还可以包括光吸收材料。
作为示例实施例中用于转换从发光二极管单元发射的光的波长的材料，可以使用诸如磷光体和/或量子点的各种材料。磷光体可以具有如下的组成式和颜色。
氧化物：绿色Y3Al5O12:Ce、Tb3Al5O12:Ce以及Lu3Al5O12:Ce。
硅化物：绿色(Ba,Sr)2SiO4:Eu,以及黄色和橙色(Ba,Sr)3SiO5:Ce。
氮化物：绿色β-SiAlON:Eu,黄色La3Si6N11:Ce,橙色α-SiAlON:Eu,以及红色CaAlSiN3:Eu、Sr2Si5N8:Eu、SrSiAl4N7:Eu、SrLiAl3N4:Eu和Ln4-x(EuzM1-z)xSi12-yAlyO3+x+yN18-x-y(0.5≤x≤3,0<z<0.3,0<y≤4,其中，Ln可以是选自III族元素和稀土元素中的至少一种元素，M可以是Ca、Ba、Sr和Mg中的至少一种)。
氟化物：KSF-型红色K2SiF6:Mn4+、K2TiF6:Mn4+、NaYF4:Mn4+、NaGdF4:Mn4+、K3SiF7:Mn4 +。
磷光体的组分可以需要符合化学计量比，元素周期表中的族的不同元素可以取代上述元素。例如，II族碱土元素中的Ba、Ca、Mg等可以取代Sr，镧系元素中的Tb、Lu、Sc、Gd等可以取代Y。此外，Ce、Tb、Pr、Er和Yb可以根据期望的能级取代Eu、活性剂等，并且可以应用活性剂单独、联合活性剂等来改变性质。
可以用不包括Mn的氟化物来涂覆氟化物红色磷光体，或者氟化物红色磷光体还可以包括涂覆在磷光体表面上或者涂覆在不包括Mn的氟化物涂层的表面上的有机材料，以提高在高温、高湿度下的可靠性。关于上述氟化物红色磷光体，氟化物红色磷光体可以不同于其他磷光体而实现窄的半峰全宽(窄FWHM)。因此，氟化物红色磷光体可以用于高分辨率TV，例如，UHDTV。
此外，作为波长转换部分的材料，诸如量子点(QD)的上述波长转换材料可以被使用，其可以代替磷光体或者可以与磷光体混合使用。
图12是示出了其中采用图1中所示的LED模块的显示面板的透视图。
图13是示出了图12中所示的显示面板的像素区域的电路的示例的图。
参照图12，显示面板100可以包括电路基板201以及布置在电路基板201上的多个发光二极管模块50。显示面板100还包括在电路基板201上的黑色矩阵210。黑色矩阵210可以用作限定多个发光二极管模块50的安装区域的导引线。
黑色矩阵210的颜色可以不限于黑色。可以使用白色矩阵，也可以根据产品的使用或者使用产品的实体而使用绿色矩阵等。如果需要，也可以使用透明矩阵。白色矩阵还可以包括反射材料或者散射材料。黑色矩阵210可以包括包含树脂的聚合物、陶瓷、半导体和金属中的至少一种材料。
多个发光二极管模块50可以包括分别提供红光R、第一绿光G1、第二绿光G2和蓝光B的四个子像素。可以连续地布置像素PA。子像素可以包括LED单元以及如图1至图4中所示的调光部分。可以实施其他布置。例如，如在图8至图11中所示的发光二极管模块50A中，单个像素PA可以包括在同一方向上布置的子像素R、G1、G2和B。
根据布置，如图2和图9中所示可以实施用于独立驱动发光二极管模块50和50A中的每个中的发光二极管单元的电极布置，并且每个电极布置可以连接到电路基板201的电路，并且电路可以独立驱动每个像素PA中的子像素R、G1、G2和B。例如，电路基板201可以是具有薄膜晶体管(TFT)电路的TFT基板。
图13示出了图12中所示的显示面板100的单个像素的电路的示例配置。在该图中，“R”、“G1”、“G2”和“B”可以指的是图12中的发光二极管模块50的子像素中包括的相应的发光二极管单元C1、C2、C3和C4。
子像素中包括的发光二极管单元R、G1、G2和B可以具有要被独立驱动的电路连接的各种配置。例如，第一至第四发光二极管单元R、G1、G2和B的阳极可以与同行的第一至第四发光二极管单元R、G1、G2和B的阳极一起连接到P-MOSFET(P0)的漏极，第一至第四发光二极管单元R、G1、G2和B的阴极N1、N2、N3和N4可以连接到同列的每个子像素中的发光二极管驱动电路的恒定电流输入端子。P-MOSFET的源极可以连接到电源端子并且栅极可以连接到用于向行中的发光二极管供电的控制端口。单个P-MOSFET的漏极可以通过控制器导通，可以向各个行中的发光二极管的阳极供电，同时，用于输出恒定电流控制信号的输出端口可以控制发光二极管驱动电路，从而点亮被供电的发光二极管。在示例实施例中，发光二极管电路可以被配置为使得第二发光二极管单元C2和第三发光二极管单元C3可以被驱动以作为单个绿色子像素操作。例如，通过调整从第二发光二极管单元C2和第三发光二极管单元C3发射的第一绿光G1和第二绿光G2的强度之间的比，可以在保持一定水平的强度的绿光时提供具有期望色度的绿光。
图14是示出根据示例实施例的显示装置的框图。
参照图14，图13中所示的显示面板100可以与面板驱动器120和控制器250一起被设置在显示装置200中。显示装置可以被实现为各种电子装置，诸如TV、电子黑板、电子桌、大型显示器(LFD)、智能电话、平板电脑、台式PC、膝上型计算机等。
面板驱动器120可以驱动显示面板100，控制器150可以控制面板驱动器120。通过控制器150控制的面板驱动器120可以被配置为使得包括R、G1、G2和B的多个子像素可以各自独立地导通和截止。
例如，面板驱动器120可以向多个子像素中的每个传送具有特定驱动频率的时钟信号，并且可以使多个子像素导通和截止。控制器150可以控制面板驱动器120使得多个子像素可以响应于输入图像信号以预定的组单元导通，从而在显示面板100上显示期望的图像。
根据上述的示例实施例，通过将发光二极管模块构造为包括分别发射红光、蓝光、第一绿光和第二绿光的彼此不同的四个子像素，可以实现改善的颜色再现性。发光二极管模块的色域可以覆盖CIE 1931坐标系中的BT.2020区域的90％或更高(理想的，95％或更高)。
这里已经公开了示例实施例，尽管采用了特定术语，但是仅以一般的和描述性的含义来使用和解释它们，而不是出于限制的目的。在某些情况下，如本领域普通技术人员将清楚的，自提交本申请之时起，结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用，或者可与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非另有具体说明。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的由所附权利要求中阐述的精神和范围的情况下，可以做出形式和细节上的各种改变。

Claims (22)

1.一种发光二极管模块，所述发光二极管模块包括：
单元阵列，包括第一发光二极管单元至第四发光二极管单元，每个发光二极管单元具有第一导电半导体层、有源层以及第二导电半导体层，所述单元阵列具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；
第一调光部分至第四调光部分，位于所述单元阵列的所述第二表面上以分别对应于所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元，从而分别提供红光、第一绿光、第二绿光和蓝光；
光阻挡壁，位于所述第一调光部分至所述第四调光部分之间以将所述第一调光部分至所述第四调光部分彼此隔离；以及
电极部分，位于所述单元阵列的所述第一表面上，并且电连接到所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元以选择性地驱动所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元。
2.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其中：
所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元发射蓝光，并且
所述第一调光部分包括将蓝光转换成所述红光的第一波长转换部分，所述第二调光部分包括将蓝光转换成所述第一绿光的第二波长转换部分，并且所述第三调光部分包括将蓝光转换成所述第二绿光的第三波长转换部分。
3.根据权利要求2所述的发光二极管模块，其中，所述第一绿光具有510纳米至525纳米的峰值波长，所述第二绿光具有530纳米至540纳米的峰值波长。
4.根据权利要求3所述的发光二极管模块，其中，所述第一绿光和所述第二绿光各自具有55纳米或更窄的半峰全宽。
5.根据权利要求3所述的发光二极管模块，其中，所述蓝光具有460纳米至470纳米的峰值波长，所述红光具有620纳米至640纳米的峰值波长。
6.根据权利要求5所述的发光二极管模块，其中，所述红光和所述蓝光各自具有30纳米或更窄的半峰全宽。
7.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其中，所述发光二极管模块的色域覆盖CIE1931坐标系中的BT.2020区域的90％或更高。
8.根据权利要求2所述的发光二极管模块，其中，所述第一调光部分至所述第三调光部分还包括分别位于所述第一波长转换部分至所述第三波长转换部分上的滤波器，所述滤波器阻挡所述蓝光。
9.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其中，所述第四调光部分包括包含用于降低光学输出的光吸收材料的透明树脂层。
10.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其中：
所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元发射紫外光，并且
所述第一调光部分至所述第四调光部分分别包括第一波长转换部分至第四波长转换部分，所述第一波长转换部分至所述第四波长转换部分分别将所述紫外光转换成所述红光、所述第一绿光、所述第二绿光和所述蓝光。
11.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其中，所述单元阵列还包括分别围绕所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元以将所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元彼此隔离的反射绝缘部分，并且所述光阻挡壁连接到所述反射绝缘部分。
12.根据权利要求11所述的发光二极管单元，其中，所述反射绝缘部分包括其中具有不同折射率的多个绝缘膜交替堆叠的分布式布拉格反射器结构。
13.根据权利要求11所述的发光二极管模块，其中，所述反射绝缘部分各自包括分别围绕所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元的绝缘层和位于所述绝缘层上的金属反射层。
14.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其中，所述电极部分包括共同连接到所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元的所述第一导电半导体层的第一共电极以及分别连接到所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元的所述第二导电半导体层的第一个体电极至第四个体电极。
15.一种发光二极管模块，所述发光二极管模块包括：
单元阵列，包括第一发光二极管单元至第四发光二极管单元，每个发光二极管单元具有第一导电半导体层和第二导电半导体层以及在所述第一导电半导体层与所述第二导电半导体层之间的有源层，并且发射具有460纳米至470纳米的峰值波长的蓝光，所述单元阵列具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；
反射绝缘部分，分别围绕所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元以将所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元彼此隔离；
光阻挡壁，位于与所述反射绝缘部分对应的区域中，并且针对所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元分别提供第一窗至第四窗；
第一调光部分至第三调光部分，分别位于所述第一窗至所述第三窗上，并且将所述蓝光转换成红光、第一绿光和第二绿光；以及
电极部分，位于所述单元阵列的所述第一表面上，并且电连接到所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元以选择性地驱动所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元，
其中，所述第一绿光具有510纳米至525纳米的峰值波长以及50纳米或更窄的半峰全宽，所述第二绿光具有530纳米至540纳米的峰值波长以及55纳米或更窄的半峰全宽，并且所述红光具有620纳米至640纳米的峰值波长以及30纳米或更窄的半峰全宽。
16.根据权利要求15所述的发光二极管模块，其中，所述发光二极管模块的色域覆盖CIE 1931坐标系中的BT.2020区域的90％或更高。
17.根据权利要求15所述的发光二极管模块，其中，所述第一调光部分包括将所述蓝光转换成所述红光的第一波长转换部分，所述第二调光部分包括将所述蓝光转换成所述第一绿光的第二波长转换部分，所述第三调光部分包括将所述蓝光转换成所述第二绿光的第三波长转换部分。
18.根据权利要求17所述的发光二极管模块，其中，所述第一波长转换部分至所述第三波长转换部分中的至少一个包括转换所述蓝光的量子点。
19.根据权利要求17所述的发光二极管模块，其中，所述第一波长转换部分包括由组成式AxMFy:Mn4+表示的氟化物颗粒，其中，A是选自Li、Na、K、Rb和Cs中的至少一种元素，M是选自Si、Ti、Zr、Hf、Ge和Sn中的至少一种元素，并且组成式满足2≤x≤3和4≤y≤7。
20.根据权利要求17所述的发光二极管模块，其中，所述第一调光部分至所述第三调光部分还包括阻挡所述蓝光的滤波器。
21.根据权利要求15所述的发光二极管模块，所述发光二极管模块还包括在所述第四窗上的透明树脂。
22.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示面板；
面板驱动器，用于驱动所述显示面板；以及
控制器，用于控制所述面板驱动器，
其中，所述显示面板包括设置为多个像素的多个发光二极管模块，
其中，所述多个发光二极管模块各自包括：
单元阵列，包括第一发光二极管单元至第四发光二极管单元，每个发光二极管单元具有第一导电半导体层、有源层以及第二导电半导体层，所述单元阵列具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；
第一调光部分至第四调光部分，位于所述单元阵列的所述第二表面上以分别对应于所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元，从而分别提供红光、第一绿光、第二绿光和蓝光；
光阻挡壁，位于所述第一调光部分至所述第四调光部分之间以将所述第一调光部分至所述第四调光部分彼此隔离；以及
电极部分，位于所述单元阵列的所述第一表面上，并且电连接到所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元以选择性地驱动所述第一发光二极管单元至所述第四发光二极管单元。
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