TWI472056B - 包含波長轉換半導體發光裝置及濾光器之光源 - Google Patents

包含波長轉換半導體發光裝置及濾光器之光源 Download PDF

Info

Publication number
TWI472056B
TWI472056B TW98128690A TW98128690A TWI472056B TW I472056 B TWI472056 B TW I472056B TW 98128690 A TW98128690 A TW 98128690A TW 98128690 A TW98128690 A TW 98128690A TW I472056 B TWI472056 B TW I472056B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
filter
wavelength
peak wavelength
converting material
Prior art date
Application number
TW98128690A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201017934A (en
Inventor
Michael R Krames
Original Assignee
Philips Lumileds Lighting Co
Koninkl Philips Electronics Nv
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 Philips Lumileds Lighting Co, Koninkl Philips Electronics Nv filed Critical Philips Lumileds Lighting Co
Publication of TW201017934A publication Critical patent/TW201017934A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI472056B publication Critical patent/TWI472056B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers 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 coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Description

包含波長轉換半導體發光裝置及濾光器之光源
諸如發光二極體(LED)之半導體發光裝置係當前可用之最有效的光源之一。在製造可跨越可見光譜而操作之高亮度LED時，當前所關注之材料系統包含III-V族半導體，特定地為鎵、鋁、銦及氮之二元、三元及四元合金(亦稱為III族氮化物材料)及鎵、鋁、銦、砷及磷之二元、三元及四元合金。通常III族氮化物裝置係藉由金屬有機化學汽相沈積(MOCVD)、分子束磊晶(MBE)或其他磊晶技術而在藍寶石、碳化矽或III族氮化物基板上磊晶地生長，而III族磷化物裝置則藉由以上技術在砷化鎵上磊晶地生長。通常，在基板上沈積一n型區域，其後在該n型區域上沈積一發光或作用區域，其後在該作用區域上沈積一P型區域。可改變該等層之順序使得p型區域更加接近基板。
半導體發光裝置之一具前途之用途係用於液晶顯示器(LCD)中之背光。LCD通常係用於蜂巢式電話、個人數位助理(PDA)、攜帶式音樂播放器、膝上型電腦、桌上型電腦及電視應用。本發明之一實施例係需要背後發光之一彩色或單色透射LCD，其中背光可使用發射白光或彩光之一個或多個LED。
本發明之實施例包含一種半導體發光裝置，該半導體發光裝置包括安置在一n型區域與一p型區域之間的一發光層。該發光層經調適用以發射具有一第一峰值波長之第一光。諸如磷光體之一第一波長轉換材料經調適用以吸收該第一光及發射具有一第二峰值波長之第二光。諸如磷光體之一第二波長轉換材料經調適用以吸收該第一光或該第二光，及發射具有一第三峰值波長之第三光。一濾光器經調適用以發射具有一第四峰值波長之第四光。該第四光係該第二光之一部分或該第三光之一部分。該濾光器經組態以透射具有長於或短於該第四波長之一峰值波長的光。該濾光器係安置於該發光裝置上且在該第一光、該第二光及該第三光之至少一部分之路徑中。
本發明之實施例可用於一液晶顯示器中。該顯示器包含：至少一個光源，該至少一個光源包含一半導體發光裝置；一液晶層；及一第一濾光層，該第一濾光層係安置於該至少一個光源與該液晶層之間。該第一濾光層包含複數個紅色像素位置、綠色像素位置及藍色像素位置。各個像素位置經調適用以透射所希望之色彩的光，及吸收其他兩種色彩的光。該顯示器包含安置在第一濾光層與該光源之間的一第二濾光層。該第二濾光層經調適用以透射由該第一濾光層透射之紅光、綠光及藍光，及反射在由該第一濾光層吸收之一波長上的光。
習知的發白光之LED通常包含具有一磷光體塗層(通常為Y3 Al5 O12 :Ce3+ )之一發藍光的LED，該磷光體層吸收有些藍光及發射黃光。藍光與黃光之組合看起來呈白光。此等經磷光體轉換之LED係有效的，但是歸因於該光譜中缺乏紅光，因此對LCD背後發光具有一較差之色域(gamut)。
一裝置之「色域」係藉由該裝置可產製之色彩空間的部分。圖1說明一經磷光體轉換之LED的色域及NTSC標準。圖1之區域10係CIE 1931色度圖，該色度圖係全部色彩之一數學表示。三角形12係電視之一色彩標準NTSC的色域。灰色區域14係如前描述之一經藍色與黃色磷光體轉換之LED的色域。圖1中顯示之經磷光體轉換的LED可產製大小僅為NTSC色域69%之一色域。
根據本發明之實施例，用於背後發光之經磷光體轉換的LED可包含黃色/綠色磷光體、紅色磷光體及一個或多個濾光器，以改良背光之色域。
圖2說明一LCD之一部分。在具有反射內表面22之一盒子中，安置形成顯示器之背光之一個或多個經磷光體轉換的LED 20。可在盒子上方安置一頂部漫射片23(例如一粗糙化之塑膠片)及一個或多個亮度增強薄膜(BEF)24。漫射片23改良跨越背光之表面的亮度均勻性。BEF 24可藉由一塑膠片中之一微稜鏡圖案而形成，該塑膠片將光重定向一狹小角度而朝向觀看者。安置於背光上方之一液晶層28在各個紅色、綠色及藍色像素位置處基本上具有一可控之快門，用於顯示一彩色影像。安置在BEF 24與液晶層28之間的濾光層26在對應之RGB像素位置處具有一紅色、綠色或藍色濾光器。濾光層26僅使經強度調變之紅色、綠色或藍色分量通過，在各個像素位置處吸收不必要的分量。圖9中說明濾光層26之紅色、綠色或藍色分量的透射光譜。
圖3說明用於背後發光之一經磷光體轉換之LED之一實施例。裝置20包含一半導體結構34，該半導體結構34包含夾於一n型區域與一p型區域之間的一或多個發光層。在一些實施例中，該半導體結構係一III族氮化物結構，且該等發光層經組態以發射藍光，然而可使用任何適合之半導體結構。一III族氮化物結構通常係藉由生長n型區域、緊接著發光區域、緊接著p型區域而在一藍寶石或SiC生長基板上生長。生長完成後可將該生長基板從該半導體結構移除。
n型區域可包含具有不同組合物及摻雜物濃度的多個層，舉例而言，該多個層包含：諸如緩衝層或成核層之製備層，該等製備層可為n型或未經有意摻雜；釋放層，該等釋放層經設計以促進隨後釋放生長基板，或在移除基板後薄化半導體結構；及n型或甚至p型裝置層，該等n型或p型裝置層經設計用於發光區域所希望之特定光學或電學性質，以有效地發射光。
發光區域係生長在n型區域上方。適合之發光區域包含一單一的厚或薄發光層及一多重量子井發光區域，該多重量子井發光區域包含由障壁層隔開的多個薄或厚量子井發光層。例如，一多重量子井發光區域可包含由GaN或InGaN障壁隔開的多個InGaN發光層。裝置中之一個或多個發光層可摻雜有(例如)Si，或該或該等發光層可未經有意摻雜。
p型區域係生長在發光區域上方。與n型區域類似，p型區域可包含具有不同組合物、厚度及摻雜物濃度的多個層，該多個層包含未經有意摻雜的層或n型層。
電接觸件係形成在n型區域及p型區域上。p型區域及發光區域之一部分可經蝕刻以暴露在其上形成電接觸件之n型區域之一表面。互連結構32藉由(例如)焊料、一熱壓縮接合、一內擴散接合或由一超音波焊縫接合之一Au柱形凸塊，將半導體結構34連接至一基座30。
基座30可由諸如AlN之一電絕緣材料形成，其中使用導電通孔及/或金屬跡線而將該基座之底部上的諸如金墊之導電接觸墊連接至該基座之頂部上的可焊接電極。基座可由經鈍化以預防短路之一導電材料形成，諸如陽極化之AlSiC。基座30可為熱傳導以充當一散熱器或將熱量傳導給一更大的散熱器。
將半導體結構34連接至基座30後，可移除生長基板。
一個或多個波長轉換層36與38係安置在半導體結構34之頂面上方。在一些實施例中，與半導體結構34相鄰之波長轉換層36包含在一透明材料中安置之一粉末狀磷光體。該透明材料充當一黏合劑以將一第二波長轉換層38黏著至半導體結構34。如美國專利第7,361,938號中更加詳細之描述，波長轉換層38可為(例如)一陶瓷磷光體，該案以引用的方式併入本文中。在一些實施例中，波長轉換層36可為一陶瓷磷光體。在一些裝置中，波長轉換層36包含發射紅光之一個或多個磷光體，而波長轉換層38包含發射黃光或綠光之一個或多個磷光體。在一些實施例中，將多個磷光體混合在一起並安置在一單一層中之半導體結構上方。例如，可將一發紅光之磷光體與一發黃/綠光之磷光體混合在一起，並安置在諸如矽酮之一透明材料漿中，而該漿係放置於在半導體結構上方安置的一模具中。該模具可經塑形(例如)為一透鏡。其後加熱該結構以固化矽酮，其後移除模具，在形成於半導體結構上方之一矽酮層中留下磷光體的混合物。
可使用任何適合之波長轉換材料。適合之發黃/綠光之磷光體包含：Lu3-x-y My Al5-z Az O12 :Cex ，其中M=Y、Gd、Tb、Pr、Sm、Dy，A=Ga、Sc，且()；Ca3-x-y My Sc2-z Az Si3 O12 :Cex ，其中M=Y、Lu，A=Mg、Ga，且()；Ba2-x-y My SiO4 :Eux ，其中M=Sr、Ca、Mg且()；Ba2-x-y-z My Kz Si1-z Pz O4 :Eux ，其中M=Sr、Ca、Mg且()；Sr1-x-y My Al2-z Siz O4-z Nz :Eux ，其中M=Ba、Ca、Mg且()；M1-x Si2 O2 N2 :Eux ，其中M=Sr、Ba、Ca、Mg且()；M3-x Si6 O9 N4 :Eux ，其中M=Sr、Ba、Ca、Mg且()；M3-x Si6 O12 N2 :Eux ，其中M=Sr、Ba、Ca、Mg且()；Sr1-x-y My Ga2-z Alz S4 :Eux ，其中M=Ba、Ca、Mg且()；Ca1-x-y-z Mz S:Cex Ay ，其中M=Ba、Sr、Mg；A=K、Na、Li；且()；Sr1-x-z Mz Al1+y Si4.2-y N7-y O0.4+y :Eux ，其中M=Ba、Ca、Mg且()；Ca1-x-y-z My Sc2 O4 :Cex Az ，其中M=Ba、Sr、Mg；A=K、Na、Li；且()；Mx-z Si6-y-2x Aly+2x Oy N8-y :Euz ，其中M=Ca、Sr、Mg且()；及Ca8-x-y My MgSiO4 Cl2 :Eux ，其中M=Sr、Ba且()。適合之發紅光磷光體包含：Ca1-x-z Mz S:Eux ，其中M=Ba、Sr、Mg、Mn且()；Ca1-x-y My Si1-z Al1+z N3-z Oz :Eux ，其中M=Sr、Mg、Ce、Mn且()；Mg4 Ge1-x O5 F:Mnx ，其中()；M2-x Si5-y Aly N8-y Oy :Eux ，其中M=Ba、Sr、Ca、Mg、Mn且()；Sr1-x-y My Si4-z Al1+z N7-z Oz :Eux ，其中M=Ba、Ca、Mg、Mn且()；及Ca1-x-y My SiN2 :Eux ，其中M=Ba、Sr、Mg、Mn且()。
在本發明之一些實施例中，一濾光層40係形成在波長轉換層38上方。濾光層40經設計以循環利用由波長轉換層發射且由RGB綠光層26吸收之光譜部分。例如，具有兩種波長轉換材料之一裝置可發射具有一藍光峰值波長、一綠光峰值波長及一紅光峰值波長之光。濾光器40可反射具有介於綠光與藍光峰值波長之間、介於綠光與紅光峰值波長之間或兩者之一峰值波長的光。濾光器40可為(例如)形成一分佈式布拉格(Bragg)反射體(DBR)之介電層的一堆疊。可將一DBR以一晶圓級沈積於一陶瓷磷光體38上，其後將該DBR與陶瓷磷光體同時切割為個別裝置。
圖4係強度隨波長而改變之一圖式。線42表示一理想光源之光譜，該理想光源具有位於圖2及圖9之RGB濾光層26之透射頻帶中的很狹窄的峰值42。光譜44表示一發藍光之LED與一發黃光之磷光體組合的光譜。RGB濾光層26吸收峰值42之間的光譜44的部分。圖3之濾光器40經設計以透射在通過RGB濾光層26之波長上的光，且循環利用在由RGB濾光層26吸收之波長上的光的一部分。經循環利用的光經被反射回到波長轉換層36與38中，其中該經循環利用的光可由磷光體吸收，且發射為在由濾光器40透射之一波長上的光。在一些實施例中，濾光器40反射由波長轉換層36與38之一者或兩者發射之光。
在一些實施例中，為有效地循環利用回到波長轉換層36與38中之光，儘量接近波長轉換層38而定位濾光器40。在圖3中說明之裝置中，濾光器40之底面(例如)在波長轉換層38之頂面的10微米內且在半導體結構34之頂面的500微米內。
如圖7及圖8中說明，在一些實施例中，濾光器40係與半導體結構間隔開。在圖7中說明之裝置中，波長轉換層36與38係安置在由基座30支撐之半導體結構34的上方。一透明覆層46係安置在波長轉換層上方。覆層46可經塑形為一透鏡。一選用之黏著層可安置在覆層46與波長轉換層38之間。濾光器40可形成在覆層46上方。在一些實施例中，由可經受濾光層40之製造過程的材料形成基座30、半導體結構34、波長轉換層36與38及選用之覆層46。可在一晶圓中將多個基座30連接在一起，其中將個別半導體結構與波長轉換層連接至各個基座。可將整個晶圓放置於一沈積腔室中，而同時可以一批量製程在裝置之整個晶圓上方形成濾光器40。
在圖8說明之裝置中，濾光器40及波長轉換材料48兩者係與半導體結構間隔開。圖8顯示一液晶顯示器之一替代實施例。上文已參考圖2描述液晶層28、RGB濾光層26、BEF 24及散射體23。光源20(可為一經磷光體轉換之LED或發藍光或UV光之LED)將光發射至一光導50(例如，可為一塑膠片)中。濾光器40係安置在光導50與RGB濾光層26之間。例如，濾光器40可形成為一薄片或形成於一片透明材料上。可視需要將在結構中使用以製成白光的任何波長轉換材料48(諸如上文描述之發黃/綠光及紅光的磷光體)連接至濾光器40。例如，波長轉換材料48可形成為連接至濾光器40之一薄片，或形成於在其上形成濾光器40之一片透明材料之上或之中。在其上或其中可形成波長轉換材料及/或濾光材料之適合的透明材料的實例為玻璃、諸如PET及PC之塑膠及其他任何適合的材料。可藉由(例如)狹縫晶粒塗敷、棒式塗敷、噴墨印刷、噴覆塗敷、塗漆或其他任何適合之技術，在一透明片上形成波長轉換材料。
圖5係強度隨波長而改變之一繪圖，用於模擬圖3說明之一裝置之一第一實例。在圖5顯示之裝置中，組合一發黃/綠光之Y3 Al5 O12 :Ce3+ 陶瓷磷光體(圖3中之波長轉換層38)與由以下通式給出之一磷光體：(Ca1-x-y-z Srx Bay Mgz )1-n (Al1-a+b Ba )Si1-b N3-b Ob :REn ，其中 ，且RE係選自銪(II)及鈰(III)。第二磷光體通常為發射紅光之CaAlSiN3 :Eu2+ 。發紅光之磷光體可安置在諸如矽酮之一透明材料(圖3中之波長轉換層36)中。濾光器40係HfO2 與SiO2 之交替層之十週期的DBR堆疊。
在圖5中，實線說明經波長轉換之LED的光譜。點線說明圖3中顯示之濾光器40的光譜。虛線說明來自經波長轉換之LED的光在行進穿過濾光器40後的光譜。如圖5中說明，濾光器40經組態以透射在由兩種磷光體發射之峰值處(在540奈米及660奈米處)的光，且反射介於兩個峰值之間(在約600奈米處)的琥珀光。改良光譜中黃光/綠光峰值與紅光峰值之間的分離可改良色域。對相同之色彩溫度9000K，將濾光器40添加至圖5中說明之裝置中可將色彩之色域從僅適用於經波長轉換之LED之NTSC的70%改良為適用於經波長轉換之LED及濾光器之NTSC的79%。
圖6係強度隨波長而改變之一繪圖，用於模擬圖3說明之一裝置之一第二實例。在圖6顯示之裝置中，組合一第一磷光體與一第二磷光體，該第一磷光體係由以下通式給出：(Sr1-a-b Cab Bac )Six Ny Oz :Eua 2+ (a=0.002-0.2，b=0.0-0.25，c=0.0-0.25，x=1.5-2.5，y=1.5-2.5，z=1.5-2.5)，該第二磷光體係由以下通式給出：(Ca1-x-y-z Srx Bay Mgz )1-n (Al1-a+b Ba )Si1-b N3-b Ob ：REn ，其中 ，且RE係選自銪(II)及鈰(III)。該第一磷光體可為諸如形成於一陶瓷(圖3中之波長轉換層38)中之SrSi2 N2 O2 :Eu2+ 之一發綠光的磷光體，而該第二磷光體可為諸如安置在諸如矽酮一透明材料(圖3中之波長轉換層36)中之一發紅光的磷光體CaAlSiN3 :Eu2+ 。濾光器40係HfO2 與SiO2 之交替層之十週期的DBR堆疊。
如同圖5，在圖6中，實線說明經波長轉換之LED之光譜，點線說明濾光器40之光譜，虛線說明來自經波長轉換之LED之光在行進穿過濾光器40後的光譜。如圖6中說明的，濾光器40經組態以透射在由兩種磷光體發射之峰值處(在530奈米及660奈米處)的光，且反射介於兩個峰值之間(在約600奈米上)的琥珀光。對相同之色彩溫度9000K，將濾光器40添加至圖6中說明之裝置中可將色彩之色域從僅適用於經波長轉換之LED之NTSC的77%改良為經波長轉換之LED及濾光器之NTSC的87%。
以上描述之實施例之許多變動係在本發明之範疇內。可使用其他任何適合之磷光體或磷光體組合。可將兩種或多種磷光體在一單一層中混合。可使用諸如染料之其他螢光材料以取代磷光體。除了以上描述之陶瓷及粉末狀磷光體外，可使用其他形式之磷光體及其他磷光體沈積技術。例如，磷光體可藉由電泳沈積、網板印刷或模板印刷而形成，或以薄膜形式沈積。一發藍光之LED可包含除一發黃/綠光之磷光體及一發紅光之磷光體之外的磷光體。或者，一發UV光之LED可與一發藍光之磷光體、一發黃/綠光之磷光體及一發紅光之磷光體及與任何額外的磷光體組合。可組合不同實施例或實例之要素。
已詳細描述本發明，熟習此項技術者應瞭解鑑於本發明，在不脫離本文描述之發明概念的精神下，可對本發明作出修改。因此，(吾人)並不意欲將本發明之範疇限於所說明及描述之特定實施例。
10．．．區域
12．．．三角形
14．．．灰色區域
20．．．經磷光體轉換之LED/裝置
22．．．反射內表面
23．．．漫射片
24．．．亮度增強薄膜
26．．．RGB濾光層
28．．．液晶層
30．．．基座
32．．．互連結構
34．．．半導體結構
36．．．波長轉換層
38．．．波長轉換層/陶瓷磷光體
40．．．濾光層/濾光器
42．．．直線/峰值
44．．．光譜
46．．．透明覆層
48．．．波長轉換材料
50．．．光導
圖1說明一經波長轉換之LED及NTSC標準在一CIE 1931色度圖上之色域。
圖2係一液晶顯示器之一部分的一橫截面圖。
圖3係根據本發明之一經磷光體轉換之LED的一橫截面圖。
圖4說明具有一發黃光之磷光體的一發藍光之LED的光譜及使用RGB濾光器之一顯示裝置之一理想光源的光譜。
圖5及圖6說明包含一發藍光之LED及發黃光與紅光之磷光體的兩個裝置在穿過一濾光器前及後之光譜。
圖7係根據本發明之替代實施例之一經磷光體轉換之LED的一橫截面圖。
圖8係一液晶顯示器之一替代實施例之一部分的一橫截面圖。
圖9說明用於一液晶顯示裝置中之紅色、綠色及藍色濾光器之透射光譜。
30．．．基座
34．．．半導體結構
36．．．波長轉換層
38．．．波長轉換層/陶瓷磷光體
40．．．濾光層/濾光器
46．．．透明覆層

Claims (15)

  1. 一種發光結構，其包括：一半導體發光裝置，其包含安置在一n型區域與一p型區域之間之一發光層，其中該發光層經調適以發射具有一第一峰值波長之第一光；一第一波長轉換材料，其經調適以吸收該第一光及發射具有一第二峰值波長之第二光；一第二波長轉換材料，其經調適以吸收該第一光及該第二光之一者，及發射具有一第三峰值波長之第三光；其中該第一波長轉換材料及該第二波長轉換材料係安置於由該半導體發光裝置發射之光之一路徑中；及一濾光器，其經調適以反射具有一第四峰值波長之第四光，及透射(transmit)具有長於或短於該第四峰值波長之一峰值波長的光，其中該第四光包括該第二光之一部分與該第三光之一部分之一者，且其中該濾光器係安置於該第一光、該第二光及該第三光之至少一部分的路徑中。
  2. 如請求項1之結構，其中：該第一波長轉換材料係安置於一陶瓷層中；且該第二波長轉換材料係安置於一透明材料層中之一粉末。
  3. 如請求項1之結構，其中該第一波長轉換材料及該第二波長轉換材料係諸粉末，該等粉末經混合及經安置於安置在該半導體發光裝置上方之一透明材料中。
  4. 如請求項1之結構，其中：該第一波長轉換材料及該第二波長轉換材料之至少一者係安置於該半導體發光裝置上，且該濾光器係與該第一波長轉換材料及該第二波長轉換材料之一者直接接觸。
  5. 如請求項1之結構，其中該濾光器係一分佈式布拉格反射體。
  6. 如請求項1之結構，其中該濾光器之一表面係在該半導體發光裝置之一表面的500微米內。
  7. 如請求項1之結構，其中該濾光器包括諸介電層之一堆疊。
  8. 如請求項1之結構，其中該濾光器係一第一濾光器，該結構進一步包括一第二濾光層，該第二濾光層包括：複數個第一像素位置，其中在各個第一像素位置處，該第二濾光器經調適以透射紅光及吸收綠光與藍光；複數個第二像素位置，其中在各個第二像素位置處，該第二濾光器經調適以透射綠光及吸收紅光與藍光；及複數個第三像素位置，其中在各個第三像素位置處，該第二濾光器經調適以透射藍光及吸收紅光與綠光。
  9. 如請求項1之結構，其中該濾光器係安置於一透鏡上。
  10. 如請求項1之結構，其中該第一波長轉換材料及該第二波長轉換材料之至少一者係與該半導體發光裝置間隔開。
  11. 如請求項1之結構，其中該第四峰值波長係介於該第一 峰值波長與該第二峰值波長之間。
  12. 如請求項1之結構，其中該第四峰值波長係介於該第二峰值波長與該第三峰值波長之間。
  13. 一種發光結構，其包括：至少一個光源，其包括一半導體發光裝置；一第一濾光層，其係安置於該至少一個光源上方，其中該第一濾光層包括：複數個第一像素位置，其中在各個第一像素位置處，該第一濾光器經調適以透射在一第一峰值波長上之光，及吸收在第二峰值波長及第三峰值波長上之光；複數個第二像素位置，其中在各個第二像素位置處，該第一濾光器經調適以透射在該第二峰值波長上之光，及吸收在該第一峰值波長及該第三峰值波長上之光；及複數個第三像素位置，其中在各個第三像素位置處，該第一濾光器經調適以透射在該第三峰值波長上之光，及吸收在該第一峰值波長及該第二峰值波長上之光；一液晶層，其係安置於該第一濾光層上；及一第二濾光層，其係安置於該至少一個光源與該第一濾光層之間，其中該第二濾光層經調適以透射在該第一峰值波長、該第二峰值波長及該第三峰值波長上之光，及反射在一第四峰值波長上之光。
  14. 如請求項13之結構，其中該第一濾光層經調適以吸收該第四峰值波長之光。
  15. 如請求項13之結構，其中：該半導體發光裝置經組態以發射具有一藍光峰值波長之光；該光源進一步包括經調適以發射具有一綠光或黃光峰值波長之光之一第一波長轉換材料及經調適以發射具有一紅光峰值波長之光之一第二波長轉換材料；且該第二濾光層係安置成與該第一波長轉換材料及該第二波長轉換材料直接接觸。
TW98128690A 2008-08-29 2009-08-26 包含波長轉換半導體發光裝置及濾光器之光源 TWI472056B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/201,428 US7888691B2 (en) 2008-08-29 2008-08-29 Light source including a wavelength-converted semiconductor light emitting device and a filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201017934A TW201017934A (en) 2010-05-01
TWI472056B true TWI472056B (zh) 2015-02-01

Family

ID=41264208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW98128690A TWI472056B (zh) 2008-08-29 2009-08-26 包含波長轉換半導體發光裝置及濾光器之光源

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7888691B2 (zh)
EP (1) EP2329537B1 (zh)
JP (1) JP5938213B2 (zh)
KR (1) KR101622424B1 (zh)
CN (1) CN102138228B (zh)
TW (1) TWI472056B (zh)
WO (1) WO2010023624A1 (zh)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140175377A1 (en) * 2009-04-07 2014-06-26 Soraa, Inc. Polarized white light devices using non-polar or semipolar gallium containing materials and transparent phosphors
US9547119B2 (en) * 2009-07-14 2017-01-17 Philips Lighting Holding B.V. Color temperature variable light emitter
DE102009037730A1 (de) 2009-08-17 2011-02-24 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Konversions-LED mit hoher Farbwiedergabe
US9293644B2 (en) 2009-09-18 2016-03-22 Soraa, Inc. Power light emitting diode and method with uniform current density operation
US8933644B2 (en) 2009-09-18 2015-01-13 Soraa, Inc. LED lamps with improved quality of light
CN101697367B (zh) * 2009-09-30 2014-04-02 烁光特晶科技有限公司 一种利用透明陶瓷制备led的方法
JP5066204B2 (ja) * 2010-03-03 2012-11-07 株式会社東芝 蛍光体、および発光装置
JP2011233650A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Toshiba Corp 半導体発光装置
JP5421205B2 (ja) * 2010-08-20 2014-02-19 株式会社東芝 発光装置
US20140022761A1 (en) * 2011-01-21 2014-01-23 Osram Sylvania Inc. Luminescent Converter and LED Light Source Containing Same
TWI452116B (zh) * 2011-07-05 2014-09-11 Formosa Epitaxy Inc Nitrogen oxide phosphor and a method for producing the same
US20130056749A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-07 Michael Tischler Broad-area lighting systems
JP5906433B2 (ja) 2011-12-19 2016-04-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置
CN102437275B (zh) * 2011-12-27 2014-12-24 杭州浙大三色仪器有限公司 一种半导体发光器件
KR101907390B1 (ko) 2012-04-23 2018-10-12 삼성전자주식회사 백색 발광 장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치
US9761763B2 (en) 2012-12-21 2017-09-12 Soraa, Inc. Dense-luminescent-materials-coated violet LEDs
US10288227B2 (en) * 2013-03-11 2019-05-14 Signify Holding B.V. Dimable light emitting arrangement
JP7068771B2 (ja) * 2013-07-08 2022-05-17 ルミレッズ ホールディング ベーフェー 波長変換式半導体発光デバイス
US9410664B2 (en) 2013-08-29 2016-08-09 Soraa, Inc. Circadian friendly LED light source
TW201526301A (zh) * 2013-12-30 2015-07-01 Cheng Wen 非可見光發射裝置
US10439111B2 (en) 2014-05-14 2019-10-08 Genesis Photonics Inc. Light emitting device and manufacturing method thereof
US9997676B2 (en) 2014-05-14 2018-06-12 Genesis Photonics Inc. Light emitting device and manufacturing method thereof
TWI557952B (zh) 2014-06-12 2016-11-11 新世紀光電股份有限公司 發光元件
DE102014212054A1 (de) * 2014-06-24 2015-12-24 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum optoelektronischen Erfassen einer Wählhebelposition, Wählhebelvorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung und Verfahren zum optoelektronischen Erfassen einer Wählhebelposition
JP2016046266A (ja) * 2014-08-19 2016-04-04 デクセリアルズ株式会社 波長変換デバイス、照明ユニット、液晶モジュール及び照明方法
TWI657597B (zh) 2015-03-18 2019-04-21 新世紀光電股份有限公司 側照式發光二極體結構及其製造方法
TWI614918B (zh) * 2015-06-08 2018-02-11 歐司朗光電半導體公司 複合氮氧化物陶瓷轉換器及具有該轉換器的光源
KR102415331B1 (ko) 2015-08-26 2022-06-30 삼성전자주식회사 발광 소자 패키지, 및 이를 포함하는 장치
CN111223975A (zh) 2015-09-18 2020-06-02 新世纪光电股份有限公司 发光装置及其制造方法
KR102528015B1 (ko) * 2015-12-18 2023-05-10 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템
KR102533820B1 (ko) * 2015-12-18 2023-05-18 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 형광체 및 이를 구비한 발광 소자
KR102494856B1 (ko) * 2015-12-18 2023-02-17 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 형광체, 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛
TWI651870B (zh) * 2016-10-19 2019-02-21 新世紀光電股份有限公司 發光裝置及其製造方法
TW201919261A (zh) 2017-11-05 2019-05-16 新世紀光電股份有限公司 發光裝置
US10854794B2 (en) * 2017-12-20 2020-12-01 Lumileds Llc Monolithic LED array structure
TWI688805B (zh) * 2018-12-14 2020-03-21 友達光電股份有限公司 背光模組
US10903398B2 (en) * 2019-02-06 2021-01-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh Dielectric film coating for full conversion ceramic platelets
DE102020103070A1 (de) 2020-02-06 2021-08-12 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur herstellung optoelektronischer bauelemente und optoelektronisches bauelement
WO2024068205A1 (en) * 2022-09-29 2024-04-04 Ams-Osram International Gmbh Conversion element, method for producing a conversion element, and light emitting component

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6155699A (en) * 1999-03-15 2000-12-05 Agilent Technologies, Inc. Efficient phosphor-conversion led structure
US7026663B2 (en) * 2002-09-27 2006-04-11 Lumileds Lighting U.S., Llc Selective filtering of wavelength-converted semiconductor light emitting devices
WO2007036214A1 (de) * 2005-09-28 2007-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes optoelektronisches bauelement
US20080179609A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-31 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Light emitting device including a filter

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6204899B1 (en) * 1996-04-16 2001-03-20 Dennis R. Hall High efficiency, color coding light pipe methods for display applications, utilizing chiral liquid crystal materials
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
US5813752A (en) 1997-05-27 1998-09-29 Philips Electronics North America Corporation UV/blue LED-phosphor device with short wave pass, long wave pass band pass and peroit filters
US5962971A (en) 1997-08-29 1999-10-05 Chen; Hsing LED structure with ultraviolet-light emission chip and multilayered resins to generate various colored lights
US6340824B1 (en) 1997-09-01 2002-01-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device including a fluorescent material
US5952681A (en) 1997-11-24 1999-09-14 Chen; Hsing Light emitting diode emitting red, green and blue light
JP2002190622A (ja) 2000-12-22 2002-07-05 Sanken Electric Co Ltd 発光ダイオード用透光性蛍光カバー
JP2002076434A (ja) 2000-08-28 2002-03-15 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置
US6870311B2 (en) 2002-06-07 2005-03-22 Lumileds Lighting U.S., Llc Light-emitting devices utilizing nanoparticles
US7023543B2 (en) 2002-08-01 2006-04-04 Cunningham David W Method for controlling the luminous flux spectrum of a lighting fixture
JP4388360B2 (ja) * 2003-12-18 2009-12-24 セイコーインスツル株式会社 照明装置及び液晶表示装置
JP2005251649A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Sony Corp 照明装置及びカラー液晶表示装置
WO2005090515A1 (ja) * 2004-03-24 2005-09-29 Meijo University 蛍光体および発光ダイオード
US7361938B2 (en) * 2004-06-03 2008-04-22 Philips Lumileds Lighting Company Llc Luminescent ceramic for a light emitting device
DE102005045589A1 (de) * 2004-09-24 2006-04-06 Epistar Corp. Flüssigkristalldisplay
WO2006035388A2 (en) 2004-09-30 2006-04-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Phosphor-converted led with luminance enhancement through light recycling
JP4898332B2 (ja) * 2005-09-15 2012-03-14 セイコーインスツル株式会社 表示装置
US7682850B2 (en) * 2006-03-17 2010-03-23 Philips Lumileds Lighting Company, Llc White LED for backlight with phosphor plates
DE102006028409A1 (de) * 2006-06-19 2007-12-20 Polytec Gmbh Rastermikroskop zur optischen Vermessung eines Objekts
WO2008025723A1 (en) 2006-08-29 2008-03-06 Osram Sylvania Inc. Enhanced emission from phosphor-converted leds using interferometric filters
JP5103849B2 (ja) 2006-09-28 2012-12-19 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6155699A (en) * 1999-03-15 2000-12-05 Agilent Technologies, Inc. Efficient phosphor-conversion led structure
US7026663B2 (en) * 2002-09-27 2006-04-11 Lumileds Lighting U.S., Llc Selective filtering of wavelength-converted semiconductor light emitting devices
WO2007036214A1 (de) * 2005-09-28 2007-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes optoelektronisches bauelement
US20080179609A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-31 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Light emitting device including a filter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012501090A (ja) 2012-01-12
CN102138228B (zh) 2013-08-14
US20110097833A1 (en) 2011-04-28
US7888691B2 (en) 2011-02-15
EP2329537A1 (en) 2011-06-08
CN102138228A (zh) 2011-07-27
EP2329537B1 (en) 2018-08-15
US8114692B2 (en) 2012-02-14
US20100051974A1 (en) 2010-03-04
KR101622424B1 (ko) 2016-05-18
JP5938213B2 (ja) 2016-06-22
TW201017934A (en) 2010-05-01
KR20110042126A (ko) 2011-04-22
WO2010023624A1 (en) 2010-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI472056B (zh) 包含波長轉換半導體發光裝置及濾光器之光源
US7250715B2 (en) Wavelength converted semiconductor light emitting devices
US8039866B2 (en) Mount for a semiconductor light emitting device
KR20170066257A (ko) 파장 변환 물질 및 이의 응용
JP6435258B2 (ja) 波長変換側面被覆を具備する発光装置
TWI537526B (zh) 包含定位於接近波導管下表面的光源之照明裝置
TWI598429B (zh) 波長轉換材料及其應用
JP2012525674A (ja) 照明のためのリモート波長変換材料の構成
US7999274B2 (en) White light emitting device
US20160181484A1 (en) Oxynitride-based phosphor and white light emitting device including the same
KR101877423B1 (ko) 산질화물 형광체 및 그를 포함한 발광소자 패키지
JP2022553664A (ja) 高色域フォトルミネッセンス波長変換白色発光デバイス
KR101886714B1 (ko) 산질화물 형광체 및 그를 포함한 발광소자 패키지
KR101920210B1 (ko) 산질화물 형광체 및 그를 포함한 발광소자 패키지
CN118448535A (zh) Led光源、背光模组、显示装置及照明装置
KR101877416B1 (ko) 산질화물 형광체 및 그를 포함한 발광소자 패키지
KR101907617B1 (ko) 산질화물 형광체 및 그를 포함한 발광소자 패키지
KR20180047387A (ko) 반도체 소자 패키지 어레이