提供了可用于采用和制造光源装置的方法和系统。第一发光二极管发射具有第一波长的光，以及第二发光二极管以用于发射具有第二波长的光。所述第一和第二发光二极管中的每一个可包括成角小平面以便在朝向所述第一发光二极管顶端的方向上反射入射光。包括成角小平面的第二发光二极管可在朝向所述第二发光二极管顶端的方向上反射入射光。第一分布式布拉格反射器布置在所述第一发光二极管的顶端和所述第二发光二极管底端之间以便允许来自所述第一发光二极管的光通过并且反射来自所述第二发光二极管的光。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光二极管(LED)器件。
技术介绍
LED是光电器件，其通过再结合注入的电子和空穴辐射发光。依赖于特定光电器件中活性物质的带隙，LED可发射从紫外到红外的宽范围波长的光。然而，主要关注的光波长在可见光区域。在可见光谱段(典型地从 400nm(紫色)到 700nm(红色))发光的LED 对于人眼是可见的，并因此对照明用途有用。为了发射可见波长的光，经常使用的III族和 V族元素(即分别在周期表中第三列和第五列中的元素)是镓(( )、铟(In)和氮(N)。经常用来自周期表中其他列的杂质对这样的材料进行掺杂以赋予电活性，再通过电子从导电态到价态的再结合而产生光。上述器件被称作an，Ga)N材料族。已经采用由这种材料体系制作的LED。LED典型地包括单色光源，该单色光源发射单光谱峰值和窄线宽(例如 30nm)的光。通过改变材料系中的铟成份可使得使用an，Ga)N材料体系制作的LED发射范围从 380nm(近UV) 到 MOnm(即绿色)的单色光。具有其单色特性的LED在其中仅要求单色的、例如光指示器的应用中是有用的。另一方面，白光是无法利用单个LED直接产生的宽带多色光。然而，如果可使得 LED在许多离散的或连续的波长上产生光，则由此得到的光谱可为多色的并且来自这样的 LED的发射可显示为白色。这可能是有用的，因为对于照明用途来说，白光通常是理想的。 就发光效率、寿命以及光谱纯度而言，作为照明光源的LED要优于例如白炽灯和荧光管等以前的照明技术。有两种主要的制作宽带LED光源的常规方法。第一种方法使用磷光体以用于颜色向下转换。传统上使用暴露于某些波长的辐射时发光的磷光材料以用于发光二极管(LED) 中的颜色转换。器件可发射高能光子，磷光体可吸收之，然后重发射较低能量且因此为不同颜色的光子。这种磷光体吸收较短波长的光子并且重发射更长波长的光子。对于白光发射，可使用绿色和红色发光磷光体。应该注意的是任何形式的颜色转换会带来能量损失。虽然绿色磷光体可具有高达90%的量子效率，但是红色磷光体的量子效率典型地被限制到40% 左右。这又解释了低墙装插头(wall-plug)效率。在这种颜色向下转换方案中，可将例如发射460nm (蓝色)光的InGaN LED的较短波长单色LED用作激励光源。这种光可用于激励发射例如绿色和红色的较长波长的磷光体的发光。产生的光由可见光谱的不同部分的成分组成，并因此被认为是宽带光。因为磷光体粒子小(例如在纳米量级)并且裸眼不能分辨，如果不同颜色的比例合适，发出的光显示为白色。这种白光产生的形式类似于荧光灯管采用的形式。但是，存在与磷光体关联的许多缺点，包括有限的寿命、斯托克斯波 (Stokes-wave)能量损失、低可靠性和低发光效率。另一种制作宽带LED光源的方法是将分立的LED芯片安装在单个封装之上。这经常被称作多芯片LED，其中将发射基色光(即蓝、绿和红)的LED安装到单个封装之上。然而，使用这种技术无法获得白光发射。每个LED芯片的尺寸典型地在100微米以上，而LED 芯片的间隔具有相同的量级。结果颜色不均勻并因此对于裸眼呈现分立的颜色，除非将其放置在很远的距离，但此时LED的强度已极大下降。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了半导体颜色可调谐宽带光源和全色微显示器，以及制造半导体颜色可调谐宽带光源和全色微显示器的方法。按照本专利技术的第一方面，提供了一种光源装置，包括第一发光二极管，用于发射具有第一波长的光，所述第一发光二极管包括成角小平面以便在朝向所述第一发光二极管顶端的方向上反射入射光；第二发光二极管，用于发射具有第二波长的光，所述第二发光二极管布置在所述第一发光二极管的顶端之上，并且所述第二发光二极管包括成角小平面以便在朝向所述第二发光二极管顶端的方向上反射入射光；以及第一分布式布拉格反射器， 布置在所述第一发光二极管的顶端和所述第二发光二极管底端之间以便允许来自所述第一发光二极管的光通过并且反射来自所述第二发光二极管的光。按照本专利技术的第二方面，提供了一种光电器件，包括单色微显示器的堆叠，所述单色微显示器的堆叠包括发射具有第一波长的光的第一微显示器；发射具有第二波长的光的至少第二微显示器，所述第一波长不同于所述第二波长；以及分布式布拉格反射器，布置在所述第一微显示器和所述至少第二微显示器之间以便允许来自所述第一微显示器的光通过并且反射来自所述至少第二微显示器的光。按照本专利技术的第三方面，提供了一种电子和光电器件的晶片切割过程，所述晶片切割过程基于激光微机械加工以便形成具有成角小平面的切割芯片，所述晶片切割过程包括提供在上表面上具有多个制造器件的加工过的晶片；在晶片表面引导激光束以用于晶片切割；将激光束反射离开激光反射镜，其中所述激光束以与垂直轴倾斜的角度入射到加工过的晶片上，通过去除半导体、金属或绝缘材料，入射光束在入射点形成槽；平移所述加工过的晶片使得所述激光束在所述加工过的晶片上的器件的外围附近形成槽。附图说明参考下列附图描述了本专利技术的非限制性和非穷尽的方面。除非另外说明，在各附图中，相同的附图标记指相同的部件。图1示出了根据本专利技术的LED堆叠；图2示出了根据本专利技术的、通过对红色LED器件、绿色LED器件和蓝色LED器件进行选择性供电可产生不同颜色的光的一些示例；图3示出了根据本专利技术的、光束可在红色LED器件、绿色LED器件和蓝色LED器件6内传播的不同角度；图4示出了根据本专利技术的三LED堆叠的示意图；图5示出了根据本专利技术已装配的三LED堆叠的扫描电子显微镜(SEM)图像；图6示出了根据本专利技术的第一分布式布拉格反射器(DBR)层和第二 DBR层的层的反射光谱；图7示出了根据本专利技术的、来自LED堆叠的单色蓝光发射以及相应的光谱；图8示出了根据本专利技术的、通过混合蓝色和红色发射的、来自LED堆叠的多色粉红色光发射连同相应的光谱；图9示出了根据本专利技术的、由LED堆叠发射的不同颜色范围连同其相应的光谱；图10示出了根据本专利技术的红色、绿色、蓝色三个微显示器的示意图；图11示出了根据本专利技术制作的蓝色单色微显示器的显微照片；图12示出了根据本专利技术已装配的堆叠的微显示器的正交视图；图13示出了根据本专利技术已装配的堆叠的微显示器的顶视图；图14示出了根据本专利技术的激光微机械加工系统和X-Y-Z平移系统，所述激光微机械加工系统可包括若干主要部件，包括高功率紫外(UV)激光器、光束扩展器、激光线反射镜、聚焦透镜、宽带UV反射镜、晶片；图15示出了根据本专利技术的LED堆叠。具体实施例方式这里描述的某些示范方法和系统可用于采用和制造包括发光二极管(LED)堆叠的固态光源。还提供了制造这种固态光源的工艺。这种固态光源能够发射分立的基色光 (即红色、蓝色和绿色)，或包括白色的混合色。这种LED堆叠可由堆叠在绿色LED上的蓝色LED组成，该绿色LED可随后堆叠在红色LED之上。这样的堆叠策略可确保最佳的颜色混合。该三个LED器件可以是单独可控的。如果点亮所有三个LED，则光学混合的输出可产生白光。可通过仅开启LED堆叠的单个LED器件来获得单色光。可通过同时开启两个或三个LED器件并通过调节适当的偏压来调谐其他颜色。器件中分立的蓝色、绿色、红色LED可以被单独驱动，并且可以改变本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种光源装置，包括：第一发光二极管，用于发射具有第一波长的光，所述第一发光二极管包括成角小平面以便在朝向所述第一发光二极管顶端的方向上反射入射光；第二发光二极管，用于发射具有第二波长的光，所述第二发光二极管布置在所述第一发光二极管的顶端之上，并且所述第二发光二极管包括成角小平面以便在朝向所述第二发光二极管顶端的方向上反射入射光；以及第一分布式布拉格反射器，布置在所述第一发光二极管的顶端和所述第二发光二极管底端之间以便允许来自所述第一发光二极管的光通过并且反射来自所述第二发光二极管的光。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡凯威，
申请(专利权)人：港大科桥有限公司，
类型：发明
国别省市：HK
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