本发明专利技术提供了一种包括具有发射表面的ＬＥＤ部件的光源，所述光源可以包括：ｉ）能够以第一波长发射光的ＬＥＤ；以及ｉｉ）再发光半导体构造，所述再发光半导体构造具有不位于ｐｎ结内的第二势阱，并具有发射表面；或所述再发光半导体构造可以交替具有位于ｐｎ结内的第一势阱和不位于ｐｎ结内的第二势阱；以及所述再发光半导体构造另外具有会聚光学元件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光源。更具体地讲，本专利技术涉及的光源包括发光二极管(LED)、再发光半导体构造和会聚光学元件，如本文所述。
技术介绍
发光二极管(LED)为当电流在阳极和阴极之间通过时发出光的固态半导体装置。常规的LED包括单个pn结。pn结可以包括一个中间无掺杂区域；此类pn结另外可以被称为pin结。像非发光半导体二极管一样，常规的LED更容易按一个方向通过电流，即按电子从负区移动到正区的方向。当电流以向前的方向通过LED时，来自负区的电子与来自正区的空穴重组，生成光子。由常规LED发射的光外观为单色；也就是说，它以单一的窄带波长生成。所发射光的波长对应于与电子空穴对重组相关的能量。在最简单的情况中，该能量约为半导体的能带隙能量，其中重组在该半导体中进行。常规的LED可以在pn结处另外包含一个或多个捕获高浓度电子和空穴的量子阱，从而增强产生光的重组。若干调查者已经试图生产一种发射白光或对于人眼3色觉来说呈现白色的光的LED装置。一些调査者报道了传说的pn结内拥有多个量子阱的LED的设计或制造，其中量子阱旨在发射不同波长的光。以下参考文献可能与这样的技术有关美国专利No. 5,851,905;美国专利No. 6，303，404;美5国专禾U No. 6,504,171;美国专利No. 6,734,467; Damilano等人，Monolithic White Light Emitting Diodes Based on InGaN/GaNMultiple-Quantum Wells (基于InGaN/GaN多量子阱单色白光发光二极管)，Jpn. J. Appl. Phys.(《日本应用物理杂志》)巻40 (2001)第L918-L920页；山田等人，Re-emitting semiconductor construction FreeHigh-Luminous-Efficiency White Light-Emitting Diodes Composed ofInGaN Quantum Well(InGaN量子阱组成的高发光效率白色游离发光二极管的再发光半导体构造)，Jpn. J. Appl. Phys.(《日本应用物理杂志》)巻41 (2002)第L246-L248页；Dalmasso等人，Injection Dependence oftheElectroluminescenceSpectraof Re-emitting semiconductorconstruction Free GaN-Based White Light Emitting Diodes (不含磷的GaN基白色发光二极管的电致发光光谱的注射依赖)，stat. sol.(《固态物理》)(a)192，编号l， 139-143 (2003)。一些调查者报道了传说的将两个常规LED结合起来的设计或制造，旨在独立地在单个装置内发射不同波长光的LED装置。以下参考文献可能与这样的技术有关美国专利No. 5,851,905;美国专利No.6,734,467;美国专利出版No. 2002/0041148 Al;美国专利出版No.2002/0134989 Al;以Luo等人，Patterned three-color ZnCdSe/ZnCdMgSequantum-well structures for integrated full-color and white light emitters(集成有全彩色和白光发射器的图案化的三色ZnCdSe/ZnCdMgSe量子阱结构)，App. Phys丄etters (《应用物理通讯》)，巻77，编号26，第4259-4261页(2000)。一些调査者报道了传说的LED装置的设计或制造，所述LED装置将常规LED部件与诸如钇铝石榴石(YAG)的化学再发光半导体构造结合起来，旨在吸收部分由LED部件发射的光以及较长波长的再发射光。美国专利No. 5,998,925和美国专利No. 6,734,467可能与这样的技术相关。一些调查者报道了传说的LED的设计和制造，所述LED在正掺杂有I、 Al、 Cl、 Br、 Ga或In的ZnSe基板上发展，以便在所述基板上产生荧光中心，旨在吸收部分由LED部件发射的光以及较长波长的再发射光。美国专利申请6,337,536和日本专利申请出版编号2004-072047可能与这样的技术相关。美国专利出版No. 2005/0023545以引用的方式并入本文。
技术实现思路
简而言之，本专利技术提供一种光源，该光源包含具有发射表面的LED部件，该光源可以包括i)能够以第一波长发光的LED;以及ii)包括不位于pn结内的第二势阱并具有发射表面的再发光半导体构造；或可以交替包含位于pn结内的第一势阱和不位于pn结内的第二势阱的再发光半导体构造。在一个实施例中，光源另外包括具有基部、两个会聚侧面和两个发散边的光学元件，其中，基部光学耦合到发射表面。在另一个实施例中，光源另外具有高折射率光学元件，所述高折射率光学元件光学耦合到LED部件并且被成形用于引导由LED部件发射的光，以形成具有两个瓣的侧发光图形。在另一个实施例中，光源另外具有光学元件，该光学元件包括基部、小于基部的顶端以及在基部和顶端之间延伸的会聚侧面，其中，基部光学耦合到发射表面并且尺寸不大于发射表面；其中，光学元件引导由LED部件发射的光，以形成侧发光图形。在另一个实施例中，光源另外具有光学元件，该光学元件包括基部、顶端和连接基部与顶端的会聚侧面，其中基部光学耦合到发射表面；其中，光学元件具有第一部分，该第一部分包括基部并且由第一材料构成；并且其中，光学元件具有第二部分，该第二部分包括顶端由第二材料构成。在另一个实施例中，光源另外具有第一光学元件，该第一光学元件包括基部、顶端、和连接基部与顶端的会聚侧面，其中基部光学耦合到发射表面并且尺寸不大于发射表面，第一光学元件具有第一折射率；而第二光学元件包封LED部件和第一光学元件，第二光学元件具有的第二折射率小于第一折射率。在另一个实施例中，光源另外具有第一光学元件，该第一光学元件包括基部、位 于发射表面上方的顶端和连接基部与顶端的会聚侧面，其中基部光学 耦合到发射表面，第一光学元件具有第一折射率；而第二光学元件包 封LED部件和第一光学元件，第二光学元件具有的第二折射率小于第 一射率。在另一个实施例中，光源另外具有第一光学元件，该第一光 学元件包括基部、顶端、和连接基部与顶端的会聚侧面，其中基部光 学耦合到发射表面；而第二光学元件包封LED部件和第一光学元件， 与由第一光学元件单独提取的功率相比，第二光学元件提供增加的由 LED部件提取的功率。在另一个实施例中，光源另外具有光学元件， 该光学元件包括基部、顶端以及连接基部与顶端的侧面，其中基部光 学耦合到发射表面并且与发射表面机械分离。在另一方面，本专利技术提供一种图形显示装置，所述图形显示装置 包括根据本专利技术的LED装置。在另一方面，本专利技术提供一种照明装置，所述照明装置包括根据 本专利技术的LED装置。在本申请中参照半导体装置中的层叠堆，紧邻是指没有居间层的序列中 的下一个，近邻是指具有一个或几个居间层的序列中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光源，包括： ａ）ＬＥＤ部件，其包括位于ｐｎ结内的第一势阱和不位于ｐｎ结内的第二势阱，所述部件具有发射表面；以及 ｂ）光学元件，其包括基部、顶端、和连接所述基部与所述顶端的侧面，其中所述基部光学耦合到所述发射表面并且与所述发 射表面机械分离。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-6-12 60/804,5441. 一种光源，包括a)LED部件，其包括位于pn结内的第一势阱和不位于pn结内的第二势阱，所述部件具有发射表面；以及b)光学元件，其包括基部、顶端、和连接所述基部与所述顶端的侧面，其中所述基部光学耦合到所述发射表面并且与所述发射表面机械分离。2. —种光源，包括-a) LED部件，其包括位于pn结内的第一势阱和不位于pn结内 的第二势阱，所述部件具有发射表面；以及b) 光学元件，其具有基部、两个会聚侧面、和两个发散侧面， 其中所述基部光学耦合到所述发射表面。3. —种光源，包括a) LED部件，其包括位于pn结内的第一势阱和不位于pn结内 的第二势阱，所述部件具有发射表面；以及b) 高折射率光学元件，其光学耦合到所述LED部件，并且被成 形用于引导由所述LED部件发射的光，以生成具有两个瓣的侧发光图 案。4. 一种光源，包括a) LED部件，其包括位于pn结内的第一势阱和不位于pn结内 的第二势阱，所述部件具有发射表面；以及b) 光学元件，其包括基部、小于所述基部的顶端、和在所述基部与所述顶端之间延伸的会聚侧面，其中所述基部光学耦合到所述发 射表面并且尺寸不大于所述发射表面；其中所述光学元件引导由所述 LED部件发射的光以生成侧发光图案。5. —种光源，包括a) LED部件，其包括位于pn结内的第一势阱和不位于pn结内 的第二势阱，所述部件具有发射表面；以及b) 光学元件，其包括基部、顶端、和连接所述基部与所述顶端 的会聚侧面,其中所述基部光学耦合到所述发射表面；其中所述光学元 件具有包括所述基部并且由第一材料构成的第一部分；并且其中所述 光学元件具有包括所述顶端并且由第二材料构成的第二部分。6. —种光源，包括a)...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔A哈斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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