JP2008235893A - 発光ダイオード - Google Patents

発光ダイオード Download PDF

Info

Publication number
JP2008235893A
JP2008235893A JP2008070328A JP2008070328A JP2008235893A JP 2008235893 A JP2008235893 A JP 2008235893A JP 2008070328 A JP2008070328 A JP 2008070328A JP 2008070328 A JP2008070328 A JP 2008070328A JP 2008235893 A JP2008235893 A JP 2008235893A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelength range
active region
light
radiation
conversion element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008070328A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5166085B2 (ja
Inventor
Eric W B Dias
エリック・ダブリュー・ビー・ディアス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JP2008235893A publication Critical patent/JP2008235893A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5166085B2 publication Critical patent/JP5166085B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/501Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502Wavelength conversion materials
    • H01L33/504Elements with two or more wavelength conversion materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission
    • H01L27/153Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars

Abstract

【課題】所望の色温度を有する白色光を生成する発光ダイオードを提供する。
【解決手段】第1波長範囲に入る放射を生成する活性領域を有する発光ダイオードから白色光を生成する、発光ダイオード及び方法を開示する。活性領域の第1の部分は、第1波長範囲に入る放射を第2波長範囲に入る放射に変換する第1変換要素によって覆われる。活性領域の残りの第2の部分は、第1波長範囲に入る放射を第3波長範囲に入る放射に変換する第2変換要素によって覆われる。発光ダイオードは、第1波長範囲に入る放射の強度を制御して、第2波長範囲及び第3波長範囲に入る放射を混合することにより生成される白色光の色点を制御するように構成される。LED100は、液晶ディスプレイ・デバイスなどのバックライト装置に用いることができ、使用用途に応じてディスプレイ上の読み易さ及び視程を改善するために調節可能な色温度及び高いコントラストを与えることができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、発光ダイオードに関し、具体的には、所望の色温度の白色光を生成する発光ダイオードに関する。
発光ダイオード(LED)は、電気的に順方向にバイアスをかけたときに、狭いスペクトルのインコヒーレント光を放射する半導体デバイスである。この作用は、エレクトロルミネッセンス型である。放射される光の色は、使用される半導体材料の組成及び状態に依存し、赤外、可視又は近紫外とすることができる。通常のダイオードと同様に、LEDは不純物を注入又はドープしてp−n接合を形成する半導体材料のチップで構成されるが、p−n接合では電流はp側又はアノードから、n側又はカソードに容易に流れ、逆方向には流れない。電子及び正孔である電荷担体は、異なる電圧を有する電極から接合内に流入する。電子は正孔と出会うと低エネルギー準位に落ち、光子の形態でエネルギーを放出する。
LEDは、最初にガリウムヒ素から作られた赤外及び赤色デバイスを用いて開発された。しかし、材料科学の進歩は、絶えずより短波長のデバイスの製造を可能にし、様々な色の光を生成している。従来、LEDは、その表面上に堆積したp型層に結合した電極を有するサファイアのようなn型基板の上に作成される。一方、あまり一般的ではないp型基板がなお生ずることもある。放射される波長に対して透明であり、放射が反射層によって戻されるような基板は、LED効率を高める。パッケージ材料の屈折率は半導体の屈折率に適合する必要がある。LEDの欠点は、生成された光が部分的に半導体内に反射して戻り、そこで吸収され、付加的な熱に変化することである。
白色LEDの一実施形態は特許文献1に開示されている。白色発光ダイオード(LED)は、青色又は紫外LEDダイの発光経路上に適切な角度で配置された反射鏡を含む。蛍光体を反射鏡面、LEDの発光面、又はその両方にコーティングし、その結果、LEDダイにより放射される青色又は紫外光により蛍光体が励起され、白色光を生成する。白色LEDは長い寿命を有し、そして、LEDダイから蛍光体を離してLEDから放射される光が蛍光体に幾つかの励起過程を行わせることを可能にすることによって、均一な光色を有する。
典型的には、単一のLEDからの光が不十分である用途において、照明をもたらすためには数個のLEDを寄せ集める必要がある。これは例えば、ディスプレイを照明するために白色LEDの個数に頼るディスプレイのような、バックライト装置の場合である。種々異なる作業を実施するためのあらゆる種類のデバイスにおいて、LEDが都合よく使用されることは、当業者には明らかであろう。特に、それらは、デジタル・クロック上の数字を形成し、リモート・コントロールから情報を伝達し、時計を照らし出し、そして電気器具が使用するのにいつ作動するかを表示する。一緒に集まると、それらは、ラップトップ・コンピュータ、電子手帳、携帯電話、テレビジョン・スクリーンなどのディスプレイ上に画像を形成し、或いは、交通信号灯を明るくすることさえできる。そのため、このようなデバイス及び/又はディスプレイは、均一な色温度を示すことが好ましい。しかし、白色光を発生する蛍光体でコーティングされた特定の型のLED、いわゆる白色LEDは、原材料源、結晶成長、取扱い、原材料の保管状態、及び製造プロセス内の他の変数における違いのために色温度の変動を示す。そのため、製造されるLEDは、ディスプレイのバックライト装置内にアセンブルする前にビン貯蔵する必要がある。ビン貯蔵する方法は、典型的には、カラー座標又は相関色温度(CCT)を用いてLEDを分類するが、同じCCTを有するLEDがなお異なる色彩を有する可能性がある。製造者は、それぞれのビン内のLEDのバラツキを低減するための新たなビン貯蔵方式を用いてきた。このようなビン貯蔵プロセスは、LEDの製造コストを著しく増加させる。
米国特許出願公開公報第20070024191号
従って、1つ又は複数の上述の欠点を改善した白色光を与えることのできる改良されたLEDを提供する必要がある。所望の色温度の白色光を生成することのできる改良されたLEDを提供する方法、及び、改良されたLEDを用いて所望の色点の白色光を生成する方法がなければ、この技術の有望性は、決して完全に達成することはできない。
従って、本発明は、第1の波長範囲に入る放射を生成する活性領域を有する発光ダイオードを提供する。活性領域の第1の部分は、第1波長範囲に入る放射を第2の波長範囲に入る放射に変換する第1の変換要素によって覆われる。活性領域の残りの第2の部分は、第1波長範囲に入る放射を第3の波長範囲に入る放射に変換する第2の変換要素によって覆われる。発光ダイオードは、第1波長範囲に入る放射の強度を制御して、第2波長範囲及び第3波長範囲に入る放射を混合することによって生成される白色光の色点を制御するように構成される。LED100は、液晶ディスプレイ・デバイスのようなディスプレイ・デバイスを照らし出すためのバックライト装置内にアセンブルするのに都合よく用いることができ、ディスプレイ・パネルを照明するが、そこでは使用用途に応じてディスプレイ上の読み易さ及び視程を改善するために調節可能な色温度及び高いコントラストを与えることができる。LEDは、所望の色点を有する白色光を必要とするランプ内にアセンブルするのに都合よく用いることができる。
本発明のさらなる態様によると、発光ダイオードから白色光を生成する方法であって、活性領域によって生成された第1波長範囲に入る放射を、第1変換要素によって第2波長範囲に入る放射に実質的に変換し、活性領域によって生成された第1波長範囲に入る放射を、第2変換要素によって第3波長範囲に入る放射に実質的に変換し、次いで、第2波長範囲に入る放射と第3波長範囲に入る放射を混合して白色光を生成することによって、白色光を生成する方法が提供される。その結果、発光ダイオードの活性領域に供給されるバイアスを制御装置により適切に調整して、第1波長範囲に入る放射の強度を制御し、所望の色点を有する白色光を生成することができる。
本発明のこれらの及びさらなる態様は、添付の図面を参照しながら以下に説明する実施形態から明らかとなり、この実施形態に関連して明らかにすることになる。図面は、本発明の実施形態を示し、記述とともに、本発明の原理をさらに説明するために役立つ。
図1は、本開示による発光ダイオード100の内部の例示的な実施形態を示す。発光ダイオード100(以後、LEDとも呼ぶ)は、例えばサファイア又は基板を形成するのに用いられる任意の他の適切な材料の基板110を含み、この基板に共通のカソード115が結合し、カソード115はさらに制御装置160に結合する。活性領域120、例えばGaAs、AlGaAs、GaP、GaAsPなどの半導体合金は、第1波長範囲150、典型的には赤色波長範囲に入る放射を与えるが、基板110の上に形成される。赤色波長範囲内の放射を与えるこのようなLEDは、比較的低コストで製造することが容易である。アノード117は活性領域120に結合し、そしてアノード117は制御装置160に結合し、典型的には、電子/電気回路がLEDを駆動する電流を供給する。制御装置160、及びカソード115とアノード117を接続するコネクタ(図示せず)は、随意の要素である。コネクタにより設けられるカソード及びアノードと制御装置との接続は、当業者にはよく知られている。LED110は、典型的には制御装置160及びコネクタなしに、製造され販売される。
活性領域120は、p−n接合を形成するドープ半導体であり、LEDを駆動するために必要な電流を供給するアノード117を介して共通の制御装置160に接続される。電流は、アノード117(p側)からカソード115(n側)へ流れる。電荷担体、即ち電子及び正孔は、異なる電圧を有する電極115、117から接合内に流入する。電子が正孔に出会うとき、電子は、典型的には低エネルギー準位に落ち、その結果、光子の形態でエネルギーを放出する。活性領域120は、エピタキシ、エッチング又は類似の方法を用いて、単一の基板110の上、又は独立したそれぞれの基板の上に同様に形成することができる。順方向バイアスが印加されるとき、電位差は活性領域に可視スペクトルの赤色及び/又は近赤外の波長範囲内の放射を生じさせることが好ましい。
活性領域120は、バイアスを印加されるとき第1波長範囲150に入る放射(可視スペクトルの赤色又は近赤外波長範囲内にピークを有し、600nm又はそれ以上のピーク波長を有し、以後、赤色光と呼ぶ)を与える。活性領域120の第1の部分121は、第1変換要素130で覆われ、この第1変換要素は、アップ・コンバートする蛍光体又はアップ・コンバートする量子ドットであり、第1波長範囲150に入る放射を、第2波長範囲152に入る放射に完全に変換することができる。第2波長範囲152に入る変換された放射は、可視スペクトルの青色の波長範囲(以後、青色光と呼ぶ)に入る。活性領域120の残りの第2の部分122は、第2変換要素140で覆われ、典型的には、アップ・コンバートする蛍光体又はアップ・コンバートする量子ドットであり、第1波長範囲150に入る放射を、可視スペクトルの黄色の波長範囲に入る第3波長範囲154に入る放射に(以後、黄色光と呼ぶ)完全に変換することができる。従って、第1変換要素130は、赤色光150を青色光152に完全に変換し、第2変換要素140は、赤色光150を黄色光154に完全に変換する。1つより多くの組合せの蛍光体を用いて異なる色の光を生成できることは、当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態において、活性領域120の一部分は露出したままにすることができ、活性領域の一部分は赤色光を青色光に変換する蛍光体で覆うことができ、活性領域の残りの部分は赤色光を緑色光(黄緑色光)に変換する蛍光体で覆うことができるので、赤色光、青色光及び緑色光を混合して、赤色光の放射強度を制御することにより所望の色点の白色光を生成することができる。
蛍光体130、140及び/又は量子ドットは、それらが活性領域からの放射である赤色光150を、それぞれの青色波長範囲152(青色光)及びそれぞれの黄色波長範囲154(黄色光)に完全にアップ・コンバートするように選択される。赤色光を青色光及び黄色光に完全に変換するために、第1変換要素130及び第2変換要素140の厚さは、赤色光150である活性領域からの全放射が青色光152及び黄色光154に変換されるように選択される。例えば、一実施形態において、Er、Ybドープ・イットリウムをベースとするナノサイズ蛍光体が、赤色光を青色光及び/又は黄色光にアップ・コンバートするためのアップ・コンバート蛍光体として有利に使用される。活性領域120から放射された赤色光150を、変換要素130、140を用いて完全に変換するためには、変換要素の厚さは、特に変換要素が蛍光体であるとき重要な要素である。量子ドットを蛍光体の代わりに用いるときは、量子ドットの薄いコーティング膜は、ある波長から別の波長に光を完全に変換することが可能でなければならない。蛍光体又は量子ドットのいずれかを用いるとき、その厚さは、赤色光を青色光及び黄色光に完全に変換するのに実質的に十分でなければならない。しかし、量子ドットの出力効率は蛍光体に比べて低く、そのため蛍光体が好ましいことは、当業者には明らかであろう。蛍光体の厚さは、全赤色光が第1変換要素130によって青色光に変換され、また全赤色光が第2変換要素140によって黄色光に変換されるように、最適に選択する必要がある。次に、青色光152及び黄色光154は適切に混合して白色光を生成することができ、その際、白色光の色点は、活性領域に供給される電流を制御し、それゆえ赤色光150の強度を制御することによって調整することができる。
さらに進んだ実施形態において、発光ダイオード100の電極115、117は、制御装置160に結合されるが、この装置は、第1波長範囲に入る放射の強度を制御するように構成され、可変抵抗器により活性領域120に供給される電流を調節して放射される赤色光の強度を調節することができる。活性領域に供給される電流を制御することによって、第2波長範囲152及び第3波長範囲154に入る放射を混合して生成した白色光の色点は、デバイスと使用用途に応じて適切に制御することができる。
アノード、カソードなどのコネクタ及び、LED内に用いられる全てのワイヤ・ボンドは、同じ導電性金属で形成して同じ電気的及び熱的特性を有するようにし、異なる材料を用いた状態に比べて改善された導電性をもたらすことが好ましい。さらに進んだ実施形態においては、活性領域に供給する電圧を独立に制御することができて、所望の色温度の混合白色光が得られることが好ましい。活性領域に供給する電流を調節することによって、第1波長範囲に入る放射の強度又はエネルギーは、容易に調節することができ、従って白色点の色温度を適切に調整することができる。その結果、可変の色温度を有する光源を、この単純な構造体を用いて実現することができる。これは、黄色発光蛍光体の光度が、本質的に青色発光蛍光体の光度と相関するためである。従って、活性領域の光度を適切に制御することによって、LEDに任意の色温度の白色光を生成させることができる。
図2は、単一の基板110の上に形成されたLED101の例示的な実施形態を示す。第1活性領域122が基板の第1の部分の上に形成され、第2活性領域124が基板110の第2の部分の上に形成される。活性領域122、124の両方は、外部制御装置(図示せず)に結合し、活性領域のそれぞれに供給する電流は、独立に適切に調整することができる。第1活性領域122は、第1波長範囲150内の放射(赤色光)を第2波長範囲152に入る放射(青色光)に完全に変換する第1変換要素130によって覆われる。第2活性領域124は、第1波長範囲150内の放射(赤色光)を第3波長範囲154に入る放射(黄色光)に完全に変換する第2変換要素によって覆われる。青色光152及び黄色光154は混合されて白色光を生成する。白色光の色点は、第1活性領域122及び第2活性領域124のそれぞれに独立に供給する電流を独立に制御することによって適切に調整することができる。活性領域及び変換要素(蛍光体)の全ての他の機能の詳細は、図1に関して前述したのと同じである。
図3は、分離した基板の上に形成されたLED102の例示的な実施形態を示す。第1活性領域122が第1基板112の上に形成され、第2活性領域124が第2基板114の上に形成される。第1基板112及び第2基板114は、共通の電極115の上に取り付けられる。活性領域122、124の両方は、外部制御装置(図示せず)に結合し、活性領域のそれぞれに供給する電流は、独立に適切に調整することができる。第1活性領域122は、第1波長範囲150内の放射(赤色光)を第2波長範囲152に入る放射(青色光)に完全に変換する第1変換要素130によって覆われる。第2活性領域124は、第1波長範囲150内の放射(赤色光)を第3波長範囲154に入る放射(黄色光)に完全に変換する第2変換要素によって覆われる。青色光152及び黄色光154は混合されて白色光を生成する。白色光の色点は、第1活性領域122及び第2活性領域124のそれぞれに独立に供給する電流を独立に制御することによって適切に調整することができる。活性領域及び変換要素(蛍光体)の全ての他の機能の詳細は、図1に関して前述したのと同じである。
図4は、本明細書に開示される白色LEDの実施形態100に関するスペクトル200の例示的な実施形態を示す。x軸は、LEDの活性領域によって生成された発光スペクトル及びLEDの変換されたスペクトルの波長を表し、y軸は発光強度を表す。白色LEDは、第1波長範囲250に入る発光を与え、これは約600nm又はそれ以上の波長にピークを有し、可視スペクトルの赤色/近赤外部分に入る。発光250のピークにおける両方向の矢印は、図1の前述された制御装置によって発光強度を制御できることを示している。活性領域から放射された赤色光250は、第1変換要素により青色光252に、また第2変換要素により黄色光254に、それぞれ完全に変換される。青色光252及び黄色光254は混合して白色光を生成することができる。青色光及び黄色光を混合して白色光を生成することは、当業者には周知のことである。白色光の色点は、赤色光の発光強度を制御することによって適切に調整することができる。
図5は、白色LED102に関するスペクトル200の例示的な実施形態を示す。x軸は放射の波長を表し、y軸は発光スペクトルの強度を表す。第1活性領域は赤色波長範囲250A内の放射を生成し、第2活性領域は赤色波長範囲250B内の放射を生成する。説明のために、2つのピークは互いに並んで示されている。第1変換要素は赤色光250Aを青色光252に完全に変換し、第2変換要素は赤色光250Bを黄色光254に完全に変換する。青色光252及び黄色光254は適切に混合して白色光を生成することができる。白色光の色温度は、赤色光250A及び/又は250Bの発光強度を適切に変化させることによって選択することができる。説明のために、青色光252の放射は、黄色光254の放射よりもやや強く示している。青色光252の強度が高いほど、相関色温度、従って色点が高くなることは利点である。
前述したように、第1活性領域122及び第2活性領域124への電流は独立に制御することができ、そのためこれらの活性領域からの発光強度を独立に調節することができる。青色光のスペクトルのピーク及び黄色光のスペクトルのピークにある両方向の矢印は、第1活性領域122及び第2活性領域124に供給する電流を制御することによって、青色及び黄色光の強度を調節できることを示す。第1活性領域及び第2活性領域のそれぞれ(又は一般に単一の活性領域)に供給する電流を制御装置によって調節する結果、強度を適切に調整し、生成された白色光の相関色温度を調整して、例えば、昼光色、昼白色、温白色又は白熱電球によって生成されるスペクトル内の光が得られる。
図6は、図1に示した少なくとも1つのLEDをアセンブルして組み立てたランプ300の例示的な実施形態を示す。典型的には、数個のLED100を組み合せてランプ300を形成する。このランプは、ランプから発生した光を反射するように高度に研磨された表面であるリフレクタ365、LED100に電力を供給するための電源装置380、及びベース390を含む。さらに、ランプ300は、ランプ300の色及び輝度を調節するのに使用できる色調節ダイヤル(図示せず)及び輝度調節ダイヤル(図示せず)を備えることができる。
さらに進んだ実施形態においては、アレイを形成する少なくとも1つ又は複数のLED100は、液晶ディスプレイ・デバイスのようなディスプレイ・デバイスを照らし出すためのバックライト装置内にアセンブルするのに都合よく用いることができて、ディスプレイ・パネルを照明するが、そこでは、使用用途に応じてディスプレイ上の読み易さ及び視程を改善するために調節可能な色温度及び高いコントラストを好都合に与えることができる。
添付の図面及びその説明により、本発明の実施形態、及びそれらの特徴と構成要素について図示し説明した。当業者は、この説明に用いられたいずれの用語及び/又は図も単に便宜のためであり、従って本発明はこうした用語によって特定及び/又は含意されるいずれの特定の用途にだけ用いるように限定されるべきでないことを理解するであろう。従って、本明細書に説明された実施形態は、あらゆる点で例証的なものであり、限定するものではないと考えられたい。また、本発明の範囲を判断するには添付の特許請求の範囲を参照されたい。
本発明は、上述の実施形態に関して説明されたが、同じ目的を達成するために、他の実施形態を代りに用いることができることは明白であろう。本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されず、一般にソフトウェア・プログラム及びコンピュータ・プログラムの製品に適用することも可能である。上述の実施形態は本発明を限定するのではなく例証するものであること、及び、当業者は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく代替的な実施形態を設計できるであろうことに留意されたい。特許請求の範囲において、いずれの参照記号も特許請求の範囲を限定するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を含むハードウェアを用いて実施することができる。
本発明による発光ダイオード100の例示的な実施形態を示す。 本発明による発光ダイオード100の例示的な実施形態を示す。 本発明による発光ダイオード100の例示的な実施形態を示す。 白色LEDの実施形態100に関するスペクトル200の例示的な実施形態を示す。 白色LED102に関するスペクトル200の例示的な実施形態を示す。 図1に示す少なくとも1つのLEDをアセンブルして構築したランプ300の例示的な実施形態を示す。
符号の説明
100、101,102:発光ダイオード
110:基板
112:第1基板
114:第2基板
115:電極(カソード)
117:電極(アノード)
120:活性領域
121:活性領域の第1領域
122:活性領域の第2領域(第1活性領域)
124:第2活性領域
130:第1変換要素
140:第2変換要素
150、250、250A、250B:赤色光
152、252:青色光
154、254:黄色光
160:制御装置
200:スペクトル
300:ランプ
365:リフレクタ
380:電源装置
390:ベース

Claims (24)

  1. 発光ダイオードであって、
    第1波長範囲に入る放射を生成する活性領域と、
    前記第1波長範囲内に生成された前記放射を第2波長範囲に変換する第1変換要素により覆われた前記活性領域の第1の部分と、
    前記第1波長範囲内に生成された前記放射を第3波長範囲に変換する第2変換要素により覆われた前記活性領域の残りの第2の部分と
    を備える発光ダイオード。
  2. 前記第1波長範囲内の前記放射は赤色光を含む、請求項1に記載の発光ダイオード。
  3. 前記第1変換要素及び前記第2変換要素はそれぞれの蛍光体を含む、請求項1に記載の発光ダイオード。
  4. 前記第1変換要素及び前記第2変換要素はそれぞれの量子ドットを含む、請求項1に記載の発光ダイオード。
  5. 前記活性領域は、単一の共通基板の上に形成された第1活性領域及び第2活性領域を含み、前記第1変換要素は前記第1活性領域を覆い、前記第2変換要素は前記第2活性領域を覆う、請求項1に記載の発光ダイオード。
  6. 前記第2波長範囲は青色光を含む、請求項1に記載の発光ダイオード。
  7. 前記第3波長範囲は黄色光を含む、請求項1に記載の発光ダイオード。
  8. 前記第2波長範囲及び前記第3波長範囲を混合して白色光を生成するように構成される、請求項1に記載の発光ダイオード。
  9. 前記第1活性領域は第1基板の上に形成され、前記第2活性領域は第2基板の上に形成され、前記第1活性領域は前記第1変換要素によって覆われ、前記第2活性領域は前記第2変換要素によって覆われる、請求項1に記載の発光ダイオード。
  10. 前記第1波長範囲内の発光強度を制御する制御装置をさらに備える、請求項1に記載の発光ダイオード。
  11. 前記制御装置は、前記活性領域に結合して前記第1波長範囲の光強度を制御するように構成された可変抵抗器を備え、それによって白色点を動的に制御する、請求項10に記載の発光ダイオード。
  12. 白色光を生成する方法であって、
    活性領域によって生成された第1波長範囲内の放射を、第1変換要素により第2波長範囲内の放射に実質的に変換するステップと、
    前記活性領域によって生成された前記第1波長範囲内の前記放射を、第2変換要素により第3波長範囲内の放射に実質的に変換するステップと
    を含む方法。
  13. 前記第2波長範囲内の放射及び前記第3波長範囲内の放射を混合して白色光を生成するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記活性領域に対するバイアスを調整して前記第1波長範囲内の発光強度を制御し、所望の色点を有する白色光を生成するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
  15. 前記第1波長範囲内の前記放射は赤色光を含む、請求項12に記載の方法。
  16. 前記第2波長範囲内の前記放射は青色光を含む、請求項12に記載の方法。
  17. 前記第3波長範囲内の前記放射は黄色光を含む、請求項12に記載の方法。
  18. ランプ装置であって
    少なくとも1つの発光ダイオードを備え、前記少なくとも1つの発光ダイオードは、
    赤色光を含む第1波長範囲に入る放射を生成する活性領域と、
    前記第1波長範囲内に生成された前記放射を、青色光を含む第2波長範囲に変換する第1変換要素によって覆われる前記活性領域の第1の部分と、
    前記第1波長範囲内に生成された前記放射を、黄色光を含む第3波長範囲に変換する第2変換要素によって覆われる前記活性領域の残りの第2の部分と、
    前記ランプに電力を供給する電源と
    を備える、
    ランプ装置。
  19. 前記第1変換要素及び前記第2変換要素は、それぞれの蛍光体及び量子ドットから成る群から選択される、請求項18に記載のランプ。
  20. 前記第2波長範囲内の前記放射、及び前記第3波長範囲内の前記放射を混合して白色光を生成するように構成される、請求項18に記載のランプ。
  21. 前記ランプから生成される光を反射するためのリフレクタをさらに備える、請求項18に記載のランプ。
  22. ディスプレイ用のバックライト装置であって
    少なくとも1つの発光ダイオードを備え、該発光ダイオードは、
    赤色光を含む第1波長範囲に入る放射を生成する活性領域と、
    前記第1波長範囲内に生成された前記放射を、青色光を含む第2波長範囲に変換する第1変換要素によって覆われる前記活性領域の第1の部分と、
    前記第1波長範囲内に生成された前記放射を、黄色光を含む第3波長範囲に変換する第2変換要素によって覆われる前記活性領域の残りの第2の部分と、
    前記発光ダイオードに電力を供給する電源と
    を備える、
    バックライト装置。
  23. 前記第1変換要素及び前記第2変換要素は、それぞれの蛍光体及び量子ドットを含む、請求項22に記載のバックライト装置。
  24. 前記第2波長範囲内の前記放射、及び前記第3波長範囲内の前記放射を混合して白色光を生成するように構成される、請求項22に記載のバックライト装置。
JP2008070328A 2007-03-20 2008-03-18 発光ダイオード Expired - Fee Related JP5166085B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/688,512 US7687816B2 (en) 2007-03-20 2007-03-20 Light emitting diode
US11/688512 2007-03-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008235893A true JP2008235893A (ja) 2008-10-02
JP5166085B2 JP5166085B2 (ja) 2013-03-21

Family

ID=39773791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008070328A Expired - Fee Related JP5166085B2 (ja) 2007-03-20 2008-03-18 発光ダイオード

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7687816B2 (ja)
JP (1) JP5166085B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8487331B2 (en) 2010-03-31 2013-07-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display device including white light emitting diode
US8702277B2 (en) 2010-07-12 2014-04-22 Samsung Electronics Co., Ltd. White light emitting diode and liquid crystal display including the same
JP2016520438A (ja) * 2013-04-05 2016-07-14 ノキア テクノロジーズ オーユー 携帯デバイス用透明光検出素子

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7419839B2 (en) * 2004-11-12 2008-09-02 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Bonding an optical element to a light emitting device
US7976948B2 (en) * 2005-10-06 2011-07-12 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Nanosized phosphor
US20100044675A1 (en) * 2008-08-21 2010-02-25 Seagate Technology Llc Photovoltaic Device With an Up-Converting Quantum Dot Layer
US8927852B2 (en) * 2008-08-21 2015-01-06 Seagate Technology Llc Photovoltaic device with an up-converting quantum dot layer and absorber
DE102008057347A1 (de) * 2008-11-14 2010-05-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische Vorrichtung
US20100214282A1 (en) 2009-02-24 2010-08-26 Dolby Laboratories Licensing Corporation Apparatus for providing light source modulation in dual modulator displays
US8994071B2 (en) 2009-05-05 2015-03-31 3M Innovative Properties Company Semiconductor devices grown on indium-containing substrates utilizing indium depletion mechanisms
EP2427924A1 (en) 2009-05-05 2012-03-14 3M Innovative Properties Company Re-emitting semiconductor carrier devices for use with leds and methods of manufacture
JP2012532454A (ja) 2009-06-30 2012-12-13 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー カドミウム非含有の再発光半導体構成体
US10066164B2 (en) 2009-06-30 2018-09-04 Tiecheng Qiao Semiconductor nanocrystals used with LED sources
WO2011008474A1 (en) * 2009-06-30 2011-01-20 3M Innovative Properties Company Electroluminescent devices with color adjustment based on current crowding
CN102474932B (zh) 2009-06-30 2015-12-16 3M创新有限公司 具有可调节色温的白光电致发光器件
TWI384654B (zh) * 2009-07-31 2013-02-01 Univ Nat Taiwan Science Tech 色溫可調之白光發光裝置
US9196785B2 (en) * 2010-08-14 2015-11-24 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device having surface-modified quantum dot luminophores
US9234129B2 (en) 2010-08-14 2016-01-12 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Surface-modified quantum dot luminophores
PL2466994T3 (pl) 2010-12-17 2020-07-27 Dolby Laboratories Licensing Corporation Modulacja kropek kwantowych dla wyświetlaczy
KR102118309B1 (ko) 2012-09-19 2020-06-03 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션 양자점/리모트 인광 디스플레이 시스템 개선
BR112015020571B1 (pt) 2013-03-08 2022-04-12 Dolby Laboratories Licensing Corporation Método para acionamento de um monitor de escurecimento local, meio de armazenamento não transitório legível por computador e aparelho
JP6441956B2 (ja) 2014-03-26 2018-12-19 ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション 各種ディスプレイにおけるグローバル光補償
US9911907B2 (en) 2014-07-28 2018-03-06 Epistar Corporation Light-emitting apparatus
EP3614437B1 (en) * 2018-08-22 2021-05-05 Lumileds LLC Semiconductor die
US11417806B2 (en) * 2018-07-30 2022-08-16 Lumileds Llc Dielectric mirror for broadband IR LEDs
KR102085275B1 (ko) * 2019-01-28 2020-03-05 삼성전자주식회사 백색 발광 다이오드, 백라이트 유닛, 및 이를 포함한 디스플레이 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006332663A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Avago Technologies General Ip (Singapore) Private Ltd 燐光体変換光源

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW383508B (en) 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
US5813753A (en) 1997-05-27 1998-09-29 Philips Electronics North America Corporation UV/blue led-phosphor device with efficient conversion of UV/blues light to visible light
DE19963805B4 (de) 1999-12-30 2005-01-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Weißlichtquelle auf der Basis nichtlinear-optischer Prozesse
US6737801B2 (en) * 2000-06-28 2004-05-18 The Fox Group, Inc. Integrated color LED chip
US7088040B1 (en) 2002-06-27 2006-08-08 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Light source using emitting particles to provide visible light
KR100691143B1 (ko) * 2003-04-30 2007-03-09 삼성전기주식회사 다층 형광층을 가진 발광 다이오드 소자
US7318651B2 (en) * 2003-12-18 2008-01-15 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Flash module with quantum dot light conversion
US7083302B2 (en) 2004-03-24 2006-08-01 J. S. Technology Co., Ltd. White light LED assembly
US7267787B2 (en) 2004-08-04 2007-09-11 Intematix Corporation Phosphor systems for a white light emitting diode (LED)
US7535028B2 (en) * 2005-02-03 2009-05-19 Ac Led Lighting, L.Lc. Micro-LED based high voltage AC/DC indicator lamp
JP4574417B2 (ja) * 2005-03-31 2010-11-04 シャープ株式会社 光源モジュール、バックライトユニット、液晶表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006332663A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Avago Technologies General Ip (Singapore) Private Ltd 燐光体変換光源

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8487331B2 (en) 2010-03-31 2013-07-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display device including white light emitting diode
US8702277B2 (en) 2010-07-12 2014-04-22 Samsung Electronics Co., Ltd. White light emitting diode and liquid crystal display including the same
US8919998B2 (en) 2010-07-12 2014-12-30 Samsung Electronics Co., Ltd. White light emitting diode and liquid crystal display including the same
US8919997B2 (en) 2010-07-12 2014-12-30 Samsung Electronics Co., Ltd. White light emitting diode and liquid crystal display including the same
JP2016520438A (ja) * 2013-04-05 2016-07-14 ノキア テクノロジーズ オーユー 携帯デバイス用透明光検出素子

Also Published As

Publication number Publication date
US20080230795A1 (en) 2008-09-25
US7687816B2 (en) 2010-03-30
JP5166085B2 (ja) 2013-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5166085B2 (ja) 発光ダイオード
US8963168B1 (en) LED lamp using blue and cyan LEDs and a phosphor
TW594828B (en) LED lamp
US7005667B2 (en) Broad-spectrum A1(1-x-y)InyGaxN light emitting diodes and solid state white light emitting devices
US20080315217A1 (en) Semiconductor Light Source and Method of Producing Light of a Desired Color Point
KR20090103960A (ko) 고출력 3족-질화물 발광 다이오드
US8178888B2 (en) Semiconductor light emitting devices with high color rendering
JP2010129583A (ja) 照明装置
JP2013504876A (ja) 混合光を含む固体照明素子
TW201106460A (en) White light-emitting diode packages with tunable color temperature
KR20040062374A (ko) 혼색 발광 다이오드
JP2002057376A (ja) Ledランプ
JP2003505857A (ja) フラットパネル固体光源
RU2691638C2 (ru) Осветительное устройство, светодиодная полоска, светильник и способ изготовления осветительного устройства
JP2005136006A (ja) 発光装置及びそれを用いた演出装置
JP4106615B2 (ja) 発光素子及びそれを用いた照明装置
US20060243995A1 (en) White light emitting diode device
TWI245440B (en) Light emitting diode
US20040089864A1 (en) Light emitting diode and method of making the same
JP5828100B2 (ja) 発光装置及びそれを用いる照明装置
CN207134360U (zh) 单一晶圆上产生不同发光颜色的发光二极管发光层结构
US20130134898A1 (en) Light Emitting Diode Producing Any Desired Color
US20070075346A1 (en) Light emitting diode and the package structure thereof
Sparavigna Light-emitting diodes in the solid-state lighting systems
JP2002158376A (ja) 発光ダイオード照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101028

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120731

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121016

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121220

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151228

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5166085

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees