[發明專利]具有可調諧發射光譜的光源

在審

• 申請號: 201580065416.4
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN107112320A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: O.B.施徹金;H-H.蔡;K·范保拉;F.金
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 陳俊,陳嵐

技術領域

本發明涉及具有能夠被調諧的發射光譜的光源。

背景技術

半導體發光設備（包括發光二極管（LED）、諧振腔發光二極管（RCLED）、垂直腔激光二極管（VCSEL）和邊緣發射激光器）是當前可用的最高效的光源之一。當前在能夠跨可見光譜操作的高亮度發光設備的制造中感興趣的材料系統包括III-V族半導體，特別是鎵、鋁、銦和氮的二元、三元和四元合金，其也被稱作III族氮化物材料。典型地，III族氮化物發光設備通過下述來制作：借由金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）、分子束外延（MBE）或其它外延技術，在藍寶石、碳化硅、III族氮化物或其它合適的襯底上外延生長不同組分和摻雜劑濃度的半導體層的疊層。疊層通常包括在襯底之上形成的摻雜有例如Si的一個或多個n型層、在該一個或多個n型層之上形成的有源區中的一個或多個發光層、和在該有源區之上形成的摻雜有例如Mg的一個或多個p型層。電氣接觸在n型和p型區上形成。

在發射藍光的高效的III族氮化物LED的開發之后，開發基于LED的白光源變得實際。白色LED包括諸如磷光體之類的一種或多種光致發光材料，其吸收由LED發射的輻射的部分并且重發射不同顏色（波長）的輻射。典型地，LED芯片或管芯生成藍光，并且（多個）磷光體吸收一百分比的藍光并且重發射黃光，或者綠光與紅光的組合、綠光與黃光的組合、或者綠光與橙光的組合、或者黃光與紅光的組合。沒有被磷光體吸收的由LED生成的藍光的部分與由磷光體發射的光組合，提供了人眼看起來為白色的光。

將由LED直接發射的初級光與由磷光體發射的次級光組合起來的此過程也經常被應用于多個LED共享同一磷光體元件的配置。這可以在多個藍色LED與磷光體直接接觸的組件級上完成，或者在多個LED光照單個遠程的磷光體元件的模塊級上完成。

為了保持高的顯色性，各種磷光體材料被混合在LED上或遠程板（remote plate）中，或者引入具有紅色初級發射顏色的LED，以形成所謂的“混合”系統。

圖1圖示在US 2012/0155076中更詳細地描述的混合照明系統的示例。圖4的白光發射系統40包括發光設備20，該發光設備20包括藍色發射LED 26和紅色發射LED 28。發光系統40包括至少一個藍光可激發磷光體材料42，其被配置成使得在操作中發光設備20以藍光30輻照磷光體材料42。磷光體材料42吸收藍光30的部分，并且作為響應發射不同顏色（典型為黃綠色）的光44。系統40的發射產物46包括經組合的由LED 26、28發射的藍光30和紅光32及由磷光體材料42生成的光44。

提供焊接墊34、36用于向藍色和紅色LED芯片提供電力。可操作以控制藍色和紅色LED的正向驅動電流i_FB、i_FR的驅動器48電氣連接到焊接墊34、36。驅動器48允許獨立地控制藍色和紅色LED芯片。驅動器48可以響應于發射產物46中的藍光和紅光貢獻的所測量的強度I_B和I_R而可操作。借助反饋裝置，驅動器48使用所測量的強度I_B、I_R來調節藍色和/或紅色LED的正向驅動電流i_B、iR以補償出現在LED和/或磷光體材料的發射特性的顏色中的改變。替代地和/或另外地，驅動器可以可操作以響應于LED的操作溫度T而控制一個/或兩個LED驅動電流。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有多個LED的照明系統，該照明系統可以具有改進的效率、改進的靈活性或改進的性能。

根據本發明實施例的照明系統包括第一和第二發光二極管。該第一和第二發光二極管具有不同的峰值波長并發射相同顏色的光。該系統還包括第三發光二極管，該第三發光二極管發射與該第一和第二發光二極管的顏色不同的光。波長轉換元件設置在由該第一和第二發光二極管發射的光的路徑中。

附圖說明

圖1圖示了現有技術的混合照明系統。

圖2是具有至少三個LED和與該LED間隔開的波長轉換元件的照明系統的部分的截面視圖。

圖3是具有至少三個LED和設置在該LED之上的波長轉換元件的照明系統的部分的截面視圖。

圖4圖示了圖2和3中圖示的波長轉換元件的吸收光譜和LED中的兩個的發射光譜的峰值。

圖5是具有至少三個LED和設置在該LED之上的波長轉換材料的混合物的照明系統的部分的截面視圖。