【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】像素化波长转换层
[0001]优先权要求
[0002]本申请要求(i)以Bohmer等人的名义于2020年12月7日提交的题为“RGB
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phosphor pixel structure for micro
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LED display”的美国临时申请第63/122109号和(ii)以Bohmer等人的名义于2021年12月6日提交的题为“Pixelated wavelength
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conversion layer”的美国非临时申请第17/543285号的优先权;所述申请中的每一个通过引用以其全部内容并入本文。
[0003]本专利技术总体上涉及发光二极管和磷光体转换发光二极管。
技术介绍
[0004]半导体发光二极管和激光二极管(在本文中统称为“LED”)是当前可用的最有效的光源之一。LED的发射光谱通常在由该器件的结构和由其构成的半导体材料的组分所确定的波长处表现出单一的窄峰。通过合适地选择器件结构和材料体系,LED可以被设计为在紫外、可见、或红外波长处来操作。
[0005]LED可以与吸收由LED发射的光并作为响应发射更长波长的光的一种或多种波长转换材料(在本文中一般称为“磷光体”)组合。对于这种磷光体转换LED(“pcLED”),由LED发射的被磷光体吸收的光的份额取决于由LED发射的光的光路上的磷光体材料的量,例如取决于设置在LED上或LED周围的磷光体层中磷光体材料的浓度以及该层的厚度。
[0006]可以将磷光体转换LED设计 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种波长转换层,包括:第一转换层材料的多个区域的集合;第二转换层材料的多个区域的集合;第三转换层材料的多个区域的集合,所述第一转换层材料、所述第二转换层材料和所述第三转换层材料的各区域连续布置在具有第一表面和第二表面的单个波长转换层中,每个区域完全延伸穿过该层,所述第一转换层材料、所述第二转换层材料和所述第三转换层材料中的至少两种是波长转换磷光体材料;和侧壁层的集合,其布置在每对相邻区域之间,抵靠这些区域的相应转换材料,所述侧壁层被布置成以便减少转换层材料的相邻区域之间的光透射,每个侧壁层完全延伸穿过该层。2.根据权利要求1所述的波长转换层,其中:或者(i)所述第一转换层材料、所述第二转换层材料和所述第三转换层材料包括第一波长转换磷光体材料、第二波长转换磷光体材料和第三波长转换磷光体材料,每个波长转换磷光体材料吸收第一波长的光,并进而发射不同的对应下转换波长的对应下转换光,或者(ii)所述第一转换层材料、所述第二转换层材料和所述第三转换层材料包括第一波长转换磷光体材料、第二波长转换磷光体材料和透明材料,每个波长转换磷光体材料吸收第一波长的光,并进而发射不同的对应下转换波长的对应下转换光,所述透明材料在第一波长下是透明的并且不发射下转换光。3.根据权利要求1所述的波长转换层,第一侧壁层或第二侧壁层中的一个或两个被布置为光学反射器,第一侧壁层或第二侧壁层中的一个或两个包括一种或多种光学吸收体,或者第一侧壁层或第二侧壁层中的一个或两个包括一种或多种光学散射体。4.根据权利要求1所述的波长转换层,第一侧壁层和第二侧壁层具有小于2.0μm厚的非零厚度。5.根据权利要求1所述的波长转换层,侧壁层高度与厚度的纵横比大于20∶1。6.根据权利要求1所述的波长转换层,侧壁的第一子集分隔所述第一转换层材料和所述第二转换层材料的相邻区域,侧壁的第二子集分隔所述第一转换层材料和所述第三转换层材料的相邻区域,侧壁的第三子集分隔所述第二转换层材料和所述第三转换层材料的相邻区域,以及所述第一子集和所述第二子集的侧壁具有约等于所述第三子集的侧壁厚度的50%的非零厚度。7.根据权利要求1所述的波长转换层,所述第一转换层材料、所述第二转换层材料和所述第三转换层材料的各区域在所述波长转换层中布置成阵列,所述阵列具有小于0.10mm的非零间隔。8.一种结合了根据权利要求1所述的波长转换层的发光器件,所述发光器件包括:波长转换层;和发射第一波长的光的半导体发光像素阵列,发光像素的间隔基本上匹配第一转换层材料、第二转换层材料和第三转换层材料的各区域的间隔,发光像素阵列被定位成使得由所述发光像素发射的光进入所述波长转换层的第一表面并且至少部分被波长转换磷光体材料吸收,导致从那些磷光体材料发射比所述第一波长更长的一个或多个下转换波长的下转换光,所述发光像素阵列被定位成使得其每个像素基本上与第一转换层材料、第二转换层材料或第三转换层材料的各区域中的对应一个对准。
9.根据权利要求8所述的器件,所述阵列的每个发光像素可独立于所述阵列的至少一个其他发光像素操作,所述器件对从所述波长转换层的相邻区域出射的光表现出大于5:1的对比度。10.根据权利要求8所述的器件,其中:(i)所述阵列的发光像素发射UV光,并且所述第一转换层材料、所述第二转换层材料和所述第三转换层材料包括吸收UV光并发射蓝光的第一波长转换磷光体材料、吸收UV光并发射绿光的第二波长转换磷光体材料、和吸收UV光并发射红光的第三波长转换磷光体材料,或者(ii)所述阵列的发光像素发射蓝光,并且所述第一转换层材料、所述...
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