[發明專利]穩定光源

有效

• 申請號: 200980135300.8
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN102150289A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 邁克爾·A·哈斯;詹姆斯·A·蒂倫;凱瑟琳·A·萊瑟達勒;比利·L·韋弗;特里·L·史密斯
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 梁曉廣;關兆輝

技術領域

本發明整體涉及半導體發光裝置。本發明特別適用于具有穩定輸出顏色的半導體發光裝置。

背景技術

發光裝置用在許多不同的應用中，包括投影顯示系統、用于液晶顯示器的背光源等。投影系統通常使用一個或多個白光源，例如高壓汞燈。白光束通常被分為三基色，紅色、綠色和藍色，然后被引導向各自的成像空間光調制器，以生成各基色的圖像。所得基色圖像光束被組合并投影到投影屏幕上以便于觀看。

最近，發光二極管(LED)已被考慮作為白光源的替代物。LED具有提供能夠與傳統光源競爭的亮度和可操作壽命的潛能。然而，目前的LED，特別是發射綠光、黃光和琥珀色光的LED效率相對低。另外，傳統光源的光譜特征通常隨輸出光強而變化。常常采用復雜且昂貴的裝置來使發射的光的光譜特征(例如，顏色)穩定。

發明內容

總體上，本發明涉及半導體發光裝置。在一個實施例中，一種發光系統發射具有第一顏色的輸出光。所述發光系統包括響應于第一信號發射第一波長的光的第一電致發光裝置。第一波長基本上獨立于第一信號。所發射的第一波長光的強度基本上與第一信號成比例。所述發光系統還包括第一發光元件，該第一發光元件包括第二電致發光裝置和第一光轉換層。第二電致發光裝置響應于第二信號發射第二波長的光。第一光轉換層包括半導體勢阱并將第二波長的光的至少一部分轉換為比第二波長長的第三波長的光。所述發光系統將第一波長的光與第三波長的光組合，以形成第一顏色的輸出光。當第一和第二信號中的一個從該信號的最大額定值的約50％變化至所述最大額定值的約100％，但是第一信號與第二信號之比基本上保持不變時，輸出光的第一顏色基本上保持不變。

在另一個實施例中，一種發光系統發射具有第一顏色的輸出光。所述發光系統包括發射第一波長的光的第一電致發光裝置和第一發光元件，所述第一發光元件包括發射第二波長的光的第二電致發光裝置和第一光轉換層，所述第一光轉換層包括半導體勢阱并將第二波長的光的至少一部分轉換為更長的第三波長的光。所述發光系統將第一和第三波長的光組合，以形成第一顏色的輸出光。所述發光系統還包括控制器，所述控制器接收輸入信號，并響應于控制信號輸出用于驅動第一電致發光裝置的第一信號，并響應于控制信號輸出用于驅動第二電致發光裝置的第二信號。當控制信號從該控制信號的最大額定值的約50％變化至約100％，但是第一信號與第二信號之比基本上保持不變時，輸出光的第一顏色基本上保持不變。

在另一個實施例中，一種發光系統包括：第一LED，其響應于輸入信號發射第一顏色的第一光；第二LED，其響應于輸入信號發射第二顏色的第二光；以及光轉換層，其包括II-VI半導體勢阱，并將第二光的至少一部分轉換為第三顏色的第三光。所述發光系統通過將第一和第三光組合來輸出具有輸出顏色和輸出強度的光。所述輸入信號的變化使所述輸出強度變化，但是不會使所述輸出顏色變化。

在另一個實施例中，一種發光系統發射具有輸出顏色的輸出光。所述發光系統包括發射主顏色的光的主LED以及N個發光元件，N≥1。第i發光元件(i＝1至N)包括：發射第i?LED顏色的光的第i?LED；以及第i光轉換層，其包括半導體勢阱并將第i?LED顏色的光的至少一部分轉換為不同于第iLED顏色的第i中間顏色的光。當i不等于j時，第i中間顏色不同于第j中間顏色。所述發光系統將主顏色的光與第i中間顏色(i＝1至N)的光組合，以形成具有輸出顏色的輸出光。所述發光系統還包括控制器，其接收輸入信號，并響應于所述輸入信號輸出用于驅動主LED的主信號，并響應于所述輸入信號輸出用于驅動第i?LED的第i信號(i＝1至N)。當輸入信號從該輸入信號的最大額定值的約50％變化至約100％，但是主信號與第i信號之比基本上保持不變(i＝1至N)時，輸出光的輸出顏色基本上保持不變。