具有电介质间隔物的磷光体转换发光二极管、用于操作这种磷光体转换发光二极管的阵列的方法、以及用于制造具有电介质间隔物的磷光体转换发光二极管的方法技术

技术编号:42242938 阅读:28 留言:0更新日期:2024-08-02 13:54
一种发光器件包括:半导体二极管结构(102)、反射器(600)、波长转换层(106)、以及在二极管结构和波长转换层之间的中间间隔物(700)。二极管结构发射处于真空波长λ<subgt;0</subgt;的二极管输出光,以在二极管结构内传播。反射器在二极管结构的后面上,并且内反射二极管内部入射的输出光。波长转换层(106)被定位成其后表面面向二极管结构(102)的前表面(即,图中的上表面)并与二极管结构(102)的前表面间隔开,并且吸收处于λ<subgt;0</subgt;的二极管输出光并发射处于真空波长λ<subgt;1</subgt;的下转换光,λ<subgt;1</subgt;>λ<subgt;0</subgt;,该下转换光通过其前表面离开波长转换层。中间间隔物(700)包括一个或多个透明电介质层,并且具有小于波长转换层(106)的有效折射率n<subgt;C</subgt;的有效折射率n<subgt;S</subgt;,使得波长转换层充当支持在λ<subgt;0</subgt;和λ<subgt;1</subgt;下的一个或多个横向传播光学模式的光波导。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

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

1、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成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。

2、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。

3、可以将磷光体转换led设计为使得由led发射的所有光都被一种或多种磷光体吸收,在该情况下,来自pcled的发射完全来自磷光体。在这种情况下,例如,可以选择磷光体以在狭窄的光谱区域内发射光,该光不由led直接有效地生成。

4、替代地,可以将pcled设计为使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体发光器件,包括:

2.根据权利要求1所述的器件,由所述波长转换层在真空波长λ0下表现出的单程吸收大于约5%、或小于约50%。

3.根据权利要求1所述的器件,所述波长转换层(i)小于约5μm厚,或(ii)被布置成以便在真空波长λ0和λ1中的每一个下支持最多十个横向传播光学模式。

4.根据权利要求1所述的器件,所述波长转换层包括布置在层或矩阵结构中或者分散在透明固体介质中的大量量子点,所述量子点吸收处于真空波长λ0的二极管输出光并发射处于真空波长λ1的下转换光。

5.根据权利要求1所述的器件,所述波长转换层和所述二极管结构之间的分...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种半导体发光器件,包括:

2.根据权利要求1所述的器件,由所述波长转换层在真空波长λ0下表现出的单程吸收大于约5%、或小于约50%。

3.根据权利要求1所述的器件,所述波长转换层(i)小于约5μm厚,或(ii)被布置成以便在真空波长λ0和λ1中的每一个下支持最多十个横向传播光学模式。

4.根据权利要求1所述的器件,所述波长转换层包括布置在层或矩阵结构中或者分散在透明固体介质中的大量量子点,所述量子点吸收处于真空波长λ0的二极管输出光并发射处于真空波长λ1的下转换光。

5.根据权利要求1所述的器件,所述波长转换层和所述二极管结构之间的分隔足够大,以便防止所述一个或多个横向传播模式与所述二极管结构的相当大的空间重叠。

6.根据权利要求1所述的器件,所述中间间隔物包括一种或多种电介质材料的多层,所述多层被布置为以便呈现出(i)在真空波长λ1下的反射率大于在真空波长λ0下的反射率,或(ii)在真空波长λ0下的透射率大于在真空波长λ1下的透射率。

7.根据权利要求1所述的器件,所述中间间隔物仅包括单层电介质材料,所述单层电介质材料在真空波长λ0下是透明的,其折射率小于所述波长转换层的折射率。

8.根据权利要求1所述的器件,还包括在所述中间间隔物内或在所述中间间隔物和所述波长转换层之间的金属层。

9.根据权利要求1所述的器件,还包括在所述波长转换层的前表面处的微米或纳米结构化散射元件的前阵列,所述前阵列的散射元件被共同布置成以便重定向在所述波长转换层中传播或传播通过所述波长转换层的下转换光的至少一部分,以通过所述波长转换层的前表面离开。

10.根据权利要求1所述的器件,还包括位于所述波长转换层的前表面上的输出光学结构,所述输出光学结构的有效折射率小于所述波长转换层的折射率。

11.根据权利要求10所述的器件,所述输出光学结构的有效折射率大约等于所述中间间隔物的有效折射率。

12.根据权利要求10所述的器件,...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·帕尔A·F·科恩德林克A·罗佩斯茱莉亚M·S·阿卜杜勒哈利克J·戈麦斯里瓦斯A·瓦斯金
申请(专利权)人:亮锐有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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