TWI621283B - 光電半導體元件及閃光燈 - Google Patents

光電半導體元件及閃光燈 Download PDF

Info

Publication number
TWI621283B
TWI621283B TW104128772A TW104128772A TWI621283B TW I621283 B TWI621283 B TW I621283B TW 104128772 A TW104128772 A TW 104128772A TW 104128772 A TW104128772 A TW 104128772A TW I621283 B TWI621283 B TW I621283B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
color
cie
trajectory
trajectories
semiconductor element
Prior art date
Application number
TW104128772A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201624771A (zh
Inventor
伊昂 史拓爾
大衛 拉力
馬克斯 史奇尼德爾
Original Assignee
歐司朗奧托半導體股份有限公司
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 歐司朗奧托半導體股份有限公司 filed Critical 歐司朗奧托半導體股份有限公司
Publication of TW201624771A publication Critical patent/TW201624771A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI621283B publication Critical patent/TWI621283B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor 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
    • H01L33/48—Semiconductor 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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor 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
    • H01L33/48—Semiconductor 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
    • H01L33/50—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 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
    • H01L33/48—Semiconductor 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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/508—Wavelength conversion elements having a non-uniform spatial arrangement or non-uniform concentration, e.g. patterned wavelength conversion layer, wavelength conversion layer with a concentration gradient of the wavelength conversion material
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/21—Combinations with auxiliary equipment, e.g. with clocks or memoranda pads
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/11—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the brightness or colour temperature of ambient light

Abstract

本發明之光電半導體元件(1)包括至少四個不同的光源(11、12、13、14)，各光源都包括光電半導體晶片(10)。在操作期間，該光源(11、12、13、14)發射在CIE標準色度圖中具有相互不同顏色軌跡(A、B、C、D)的輻射。該顏色軌跡(A、B、C、D)的至少兩個係落在CIE標準色度圖中，較佳係落在共同等溫線(I)上或延伸等溫線(I)的共同延伸直線(E)上。該顏色軌跡(A、B、C、D)則以至多一個三階麥克亞當橢圓的公差落在該等溫線(I)或該延長直線(E)上。該半導體元件(1)係另外設計成在操作期間發射白光，其中該白光的色溫是可變且可調的。

Description

光電半導體元件及閃光燈
本發明係具體說明一種光電半導體元件。此外，具體說明一種包括此種半導體元件的閃光燈。
傳統的光電半導體元件需要額外的光源，而且有效率和/或演色性品質不佳的問題。
本發明所要達成的目標是具體說明一種光電半導體元件，尤其是閃光燈的應用，其發射光譜係彈性可調的。
此目標特別是藉由光電半導體元件以及藉由包括申請專利範圍獨立項之特徵的閃光燈而達成。申請專利範圍附屬項係與較佳的發展結果有關。
根據至少一個實施例，該光電半導體元件包括至少一個第一光源、至少一個第二光源、至少一個第三光源和至少一個第四光源。該等光源係就其發射光譜而言係彼此不同。換言之，該光電半導體元件包括四個或四個以上彼此不同的光源。每個光源都有特定的發射光譜。
根據至少一個實施例，半導體元件的每個光源都有一個或複數個光電半導體晶片。舉例而言，該半導體晶片係發光二極體晶片或雷射二極體晶片。
根據至少一個實施例，在各種情況下，至少四個不同的光源在操作期間會發射出具有相互不同之顏色軌跡(colour loci)的輻射。顏色軌跡(亦稱為色度座標(chromaticity coordinate))是在CIE標準色度圖(standard chromaticity diagram)中的顏色軌跡。例如，在CIE xy圖中、在CIE uv圖中或在CIE u'v'圖中可實施所述表示。個別、不同的CIE表示可以彼此轉換，例如可從Y.Ohno的"Calculation of CCT and Duv and practical conversion formula"、CORM會議2011，蓋瑟斯堡(Gaversburg)，馬里蘭州(Maryland)，美國，2011年五月3至5日、以及專利文件US2003/0095138 A1。與CIE標準色度圖有關之這些文件的揭露內容係併入作為參考。
根據至少一個實施例，在操作期間由光源發射之輻射光譜的至少兩個顏色軌跡會落在共同等溫線上的CIE標準色度圖中。所述顏色軌跡同樣也可落在延伸等溫線的共同延伸直線上。在這種情況下，等溫線係落在垂直於黑體曲線的CIE uv圖，也稱為普朗克軌跡(Planckian locus)，請見Ohno文件的第5頁。等溫線離普朗克軌跡至多0.05單位。換句話說，在CIE uv表示法或在CIE xy表示法中，等溫線結束於距離普朗克軌跡0.05單位處。延伸直線係延伸超過相關聯的等溫線，朝遠離普朗克軌跡的兩 個方向。
根據至少一個實施例，至少兩個顏色軌跡以至多一個三階(three-step)麥克亞當(MacAdam)橢圓的公差落在共同的等溫線或共同延伸直線上。在這種情況下，一階麥克亞當橢圓是標準觀察者不能確定CIE標準色度圖中之色差的區域。麥克亞當橢圓的概念請參考M.Wood,"MacAdam Ellipses",ESTA Protocol Magazine,Autumn 2010,15至18頁的公開內容。關於麥克亞當橢圓之文件的公開內容係併入本文作為參考。
根據至少一個實施例，半導體元件係設計成在操作期間可發射具有可變相關色溫(亦簡稱為CCT)的顏色光線或是白光。尤其，白光是指由半導體元件整體發射之輻射的顏色軌跡在CIE uv表示法中離普朗克軌跡至多0.05單位或0.03單位或0.01單位或至多一個五階麥克亞當橢圓或至多一個三階麥克亞當橢圓的距離。換句話說，半導體元件在有可能使用的期間發出顯示白色的光給觀察者。由半導體元件所發射的混合輻射是有針對性且複製性地可調節的。
根據至少一個實施例，該光電半導體元件包括至少四個不同的光源，每個光源具有至少一個光電半導體晶片。在操作期間，該光源發射CIE標準色度圖中相互不同顏色軌跡的輻射。較佳地，至少兩個該顏色軌跡在CIE標準色度圖中落在共同的等溫線上或延伸等溫線的共同延伸直線上。然後，顏色軌跡以至多一個三階麥克亞當 橢圓的公差落在等溫線或延伸直線上。半導體元件另外較佳地被設計成在操作期間發射白光，其中，白光的色溫是可變且可調的(tuneable)。
在閃光燈的應用中，例如在行動電話和便攜式照像機中，閃光燈在實際攝影時經常會和環境光(ambient light)混合。因為有大量不同類型的環境光，如一天中不同時間或不同的人工照明(例如螢光燈或節能燈)，如果閃光燈的光適應於環境光，則白平衡和影像品質會獲得相當大的改進。這通常無法藉由單個光源或單獨的發光二極體(簡稱LED)來實現，而是必須藉由兩個或數個光源或與磷光體相關聯的LED來實現。
用於實現發射不同光的光源的一個可能性係在於導引半導體元件中複數個半導體晶片的光路徑通過不同的磷光體和/或不同的磷光體數量。由於各個光源的光以不同比率混合，故能夠達成以半導體元件整體發射之輻射的多個不同顏色軌跡，而不需額外的光源。這導致影像品質有相當大的改善。
尤其，與包括具有指定磷光體之僅兩個或三個半導體晶片和/或具有不同發射波長的LED元件相比，能夠改善效率和/或演色性品質。就此而言，由於具有再吸收動作的不同磷光體能分佈和放置在不同的半導體晶片上，所以在磷光體中早已被轉換的輻射之再吸收能力會被縮減。由於至少兩個顏色軌跡落在共同等溫線或延伸直線上，所以在只有兩個光源的操作期間，能夠以最佳亮度 但低控制成本的方式實現普朗克軌跡上所精選出來的顏色軌跡。舉例而言，等溫線的色溫範圍是在至少1000K或2300K或3000K和/或到至多20000K或10000K或7500K或5000K。
如上面已經說明，用詞「等溫線」係特別與在CIE 1960色彩空間(colour space)中的紫外線圖有關，其中，此色彩空間可以被轉換成其他的CIE色彩空間。在下文中，除非另外指出，否則所有關於顏色軌跡的指示應當理解為具有至多一個五階麥克亞當橢圓或三階麥克亞當橢圓或一階麥克亞當橢圓的公差。
根據至少一個實施例，兩個、三個、四個或四個以上的光源包括至少一個發射藍光的半導體晶片。舉例而言，藍光的主波長和/或重心波長(centroid wavelength)為至少400nm或420nm或435nm和/或至多500nm或485nm或460nm。
根據至少一個實施例，三個或四個或四個以上的光源在各種情況下包括磷光體混合物(phosphor mixture)。磷光體混合物包含一個或複數個磷光體。磷光體混合物係設置在相關半導體晶片的下游處，特別是只有此半導體晶片時。
根據至少一個實施例，半導體晶片之至少一個部分的磷光體混合物或所有半導體晶片的磷光體混合物在各種情況下係設計成僅用於由相關的半導體晶片所發出之輻射的部分轉換。舉例而言，如果該半導體晶片接著 發出藍光，此藍光會藉由磷光體混合物而僅部分轉換成具有較長波長的光，然後部分該藍光則通過該磷光體混合物而被發射。
根據至少一個實施例，兩個顏色軌跡係位於CIE xy標準色度圖之普朗克軌跡的不同側上的等溫線或延長直線上。特別是，這兩個顏色軌跡因而具有與相關色溫有關的cy座標，其第一個為具有比普朗克軌跡大的數值，然後是具有比普朗克軌跡小的數值。
根據至少一個實施例，四個顏色軌跡成對地落在等溫線或延伸直線上。換言之，有兩個顏色軌跡落在第一等溫線或延長直線上，另外兩個顏色軌跡則落在第二等溫線或延長直線上。第一等溫線或延長直線較佳地具有至少1000K或2300K及/或至多5000K或4500K的溫度，第二等溫線或延長直線較佳的溫度表現在超過4500K或是超過5000K及/或至多20000K或7500K。
根據至少一個實施例，位在等溫線或延長直線上的兩個顏色軌跡係於遠離普朗克軌跡的相等距離，特別是在CIE uv表示法中。如果以此方式配置顏色軌跡，尤其是兩個相關聯的光源在同樣密集的操作期間，能夠在普朗克軌跡上得到混合輻射產生的顏色軌跡，而無需花心思在龐大的控制上。
根據至少一個實施例，特別是在CIE uv表示法中，三個或四個或所有顏色軌跡係與普朗克軌跡相隔在CIE標準色度圖裡至多0.04單位或0.03單位或0.02單 位的距離。換句話說，能夠讓各光源的三個或四個或所有顏色軌跡表示白光。或者，也能夠讓光源的兩個或三個或四個顏色軌跡來表示彩色光，而不表示白光。
根據至少一個實施例，兩個或三個或所有顏色軌跡均未落在普朗克軌跡上。也就是說，特別是，例如，在CIE xy表示法和/或在CIE uv表示法中，這些顏色軌跡和普朗克軌跡之間的距離為至少0.03單位或0.05單位或0.08單位或0.11單位。
根據至少一個實施例，兩個顏色軌跡以在CIE xy標準色度圖中具有0.02單位或0.015單位的公差落在普朗克軌跡上。落在等溫線或延長直線上和/或未落在普朗克軌跡上的兩個顏色軌跡係根據其CIE x座標而位於普朗克軌跡上的兩個顏色軌跡之間。尤其是，這四個顏色軌跡在CIE xy表示法中環繞成四邊形，其縱軸落在普朗克軌跡上方或下方，或相對於普朗克軌跡形成弦(chord)。四邊形的縱軸比四邊形的短軸較長例如至少1.5或2或2.5倍和/或至多6或4或3倍，該短軸可以垂直或大致垂直於該縱軸。縱軸係與短軸相交在具有最小CIE x座標的三分之一處、或在中間三分之一處、或在具有最大CIE x座標的三分之一處。相交點較佳是在落在中間三分之一處。
根據至少一個實施例，落在等溫線或延長直線和/或未落在普朗克軌跡上的兩個顏色軌跡係落在具有最大CIE x座標之顏色軌跡比具有最小CIE x座標之顏色軌跡近至少0.04單位或0.06單位或0.08單位處。換句 話說，其中一個顏色軌跡具有比較小的CIE x座標，而其他三個顏色軌跡具有相似而較大的CIE x座標，例如，相差至多0.08或0.04單位。
根據至少一個實施例，具有最大CIE x座標的兩個顏色軌跡係以至多0.02單位或0.015單位或0.01單位的公差落在普朗克軌跡上。落在等溫線或延長直線上和/或未落在普朗克軌跡上的兩個顏色軌跡係比在普朗克軌跡上的兩個顏色軌跡具有在各種情況下更小或在各種情況下更大的CIE x座標。能夠讓四個顏色軌跡僅環繞成一個三角形，其中，該三角形之頂點係朝向大的CIE x座標或朝向小的CIE x座標。特別是在CIE的xy表示法中，位於所環繞之三角形內的顏色軌跡較佳係以至多0.04單位或0.02單位或0.01單位的公差落在所環繞之三角形的面心(area centroid)。所環繞之三角形沿x方向的最大縱向延伸較佳係超過該三角形沿y方向的最大橫向延伸至少1.2或1.5或1.75倍和/或至多3或4或2倍。
根據至少一個實施例，第一顏色軌跡具有至少0.2和/或至多0.3的CIE x座標以及至少0.15和/或至多0.4的CIE y座標。
根據至少一個實施例，第二顏色軌跡落在至少0.45或0.5的CIE x座標以及至少0.25和/或至多0.38的CIE y座標。
根據至少一個實施例，第三顏色軌跡具有至少0.40和/或至多0.50的CIE y座標。在這種情況下， 該第三顏色軌跡的CIE x座標較佳係建立在第一和第二顏色軌跡的CIE x座標之間。
根據至少一個實施例，第四顏色軌跡具有偏離第三顏色軌跡之CIE x座標至多0.05或0.02的CIE x座標。在這種情況下，第四顏色軌跡的CIE y座標係比第三顏色軌跡的CIE y座標小至少0.04或0.06和/或至多0.15或0.10。
根據至少一個實施例，兩個或三個或四個或所有的光源是彼此獨立電性驅動的。換言之，由相關聯的光源所發射的光之強度是獨立於其他光源之強度而可調整的。
根據至少一個實施例，具有落在等溫線或延長直線上之顏色軌跡的兩個光源係互連在半導體元件中，使得它們以最大功率的至少50%或75%或85%來操作。在這種情況下，最大功率代表光源可以依所需精確操作而不會降低它們的壽命的功率。
根據至少一個實施例，半導體元件在操作期間發出的白光光譜具有範圍在480nm和700nm之間的一個強度最大值，該強度最大值較佳非落在界限值，而是落在這個光譜範圍內。特別是，各個單獨的光源係在半導體元件中以這樣的方式互連，使得在依所需使用期間，無法操作該半導體元件，所以不能滿足此條件。
根據至少一個實施例，至少一個，或較佳地，正好其中一個光源包括在操作期間發出近紅外 (near-infrared)輻射的半導體晶片。此至少一個半導體晶片較佳係具有至少800nm或850nm和/或至多1500nm或1300nm或950nm的最大強度的波長。較佳地，用於將部分近紅外輻射轉換成可見光的至少一個磷光體係設置在發射該紅外輻射的半導體晶片之下游處。在這種情況下，例如，此光源之至少30%或50%或70%的輻射功率(以瓦特為單位測量)是在730nm以上或750nm以上的波長。使用發出近紅外輻射及可見輻射的此種光源(尤其是藉由近紅外部分)能夠三維掃描將被捕捉的物體。
或者，也能夠讓發出近紅外輻射的半導體晶片以沒有磷光體設置在其下游處的方式來使用。也就是說，對應的光源會發射只有近紅外的光，沒有可見光。
根據至少一個實施例，其中一個光源包括發射彩色光的半導體晶片，而在該半導體晶片之下游處係設置有用於產生近紅外輻射的磷光體。舉例而言，相關的半導體晶片發射藍光和/或綠光和/或紅光。由磷光體發射之輻射的最大強度之波長較佳係至少750nm和/或至多850nm或900nm。例如，此光源之至少30%或50%或70%的輻射功率(以瓦特為單位測量)係在至少730nm或750nm的波長。
根據至少一個實施例，光源的兩個或三個或四個或所有的顏色軌跡具有至少10%或20%和/或至多90%或80%或50%的色彩飽和度(colour saturation)。換言之，光源中的至少一個部分具有帶有較低之色彩飽和度的 顏色軌跡。能夠讓具有低色彩飽和度的光源與具有高色彩飽和度(例如，至少60%或80%或85%)的光源結合使用。舉例而言，在這種情況下，三個具有低色彩飽和度的光源和一個具有高色彩飽和度的光源。
根據至少一個實施例，在各種情況下位於共同等溫線或延長直線上的顏色軌跡並未落在普朗克軌跡上。或者，這些顏色軌跡的其中一個也可落在普朗克軌跡上。
此外，具體說明一種閃光燈(flashlight)。該閃光燈包括與上述一個或複數個實施例相關聯的一個或複數個光電半導體元件。該閃光燈之特徵係因此也被揭露用於該光電半導體元件，反之亦然。
根據至少一個實施例，閃光燈被併入可攜式電信裝置中，例如，行動電話或平板電腦。
根據至少一個實施例，閃光燈包括環境光感應器。尤其，環境光的色溫可藉由環境光感應器來確定。在環境光感應器的幫助下，能夠讓閃光燈發出的光調適成關於色溫的環境光，例如以該環境光之至多20%或10%或5%相關色溫的公差。這種調適可以手動或者自動來進行。
這裡所描述的光電半導體元件係基於配合圖式的例示實施例以下列細節詳細說明。在這種情況下，相同的元件符號代表各個附圖中的相同元件。然而，並未說明比例關係；相反地，各個元件可以用誇大的尺寸圖示以便提供更佳的理解。
1‧‧‧光電半導體元件
2‧‧‧載體
3‧‧‧灌膠
4‧‧‧光學單元
10‧‧‧光電半導體晶片
11,12,13,14‧‧‧光源
21,22,23,24,25‧‧‧磷光體混合物
A,B,C,D‧‧‧在CIE標準色度圖中的顏色軌跡
E‧‧‧等溫線的延伸直線
I‧‧‧等溫線
P‧‧‧在CIE標準色度圖中的普朗克軌跡
第1圖顯示在此描述之光電半導體元件的例示性實施例的示意剖面圖，第2至7圖顯示在此描述之光電半導體元件的例示性實施例之輻射的光譜特性的示意圖，第8圖顯示CIE圖中之等溫線，以及第9圖顯示在此描述之例示性實施例的顏色軌跡的列表。
第1圖顯示用於實現包括四個光源11、12、13、14之光電半導體元件1的各種可能性。在圖式中，光源11、12、13、14係在各個情況下僅設有單一半導體晶片10，其可為發光二極體晶片。在一變更中，光源11、12、13、14之每一者也可包括複數個光電半導體晶片10。同樣地，為求簡化圖示，半導體晶片10和光源11、12、13、14係在各個情況下以鍊形線性排列的方式圖示。作為其替代例，也可選擇如平面圖中所看到之矩陣形排列。此外，在各個情況下，電性連接並未描繪在圖式中，這些電性連接是用來電性連接線路與可能的其他電子元件(例如輻射感測器)或保護裝置(用於保護免受靜電放電的傷害)。光源11、12、13、14係可彼此獨立電性驅動，驅動未描繪的電子設備。
根據第1A圖，半導體晶片10係配置在載 體2的槽中，它可以是反射設計(reflective design)。磷光體混合物21、22、23、24係設置在每個光源11、12、13、14的下游處(downstream)。在這種情況下，複數個個光源在各種情況下可具有相同的磷光體混合物，僅有不同的濃度和/或混合比率。
根據第1B圖，載體2形成為具有彼此相對的平坦主側面。半導體晶片10和磷光體混合物21、22、23、24係視需要地藉由灌膠(potting)3而被包圍四周。灌膠3係針對在半導體元件1之操作期間所產生的輻射具有較佳的反射性。例如，灌膠3是加入反射粒子(例如二氧化鈦)的矽樹脂材料。這種灌膠3也可以存在於所有的其它例示實施例。
此外，如第1B圖所示，半導體元件1包括一另外層25。此外，該另外層25係共同地設置在所有的光源11、12、13、14的下游處。作為磷光體混合物之替代例或除磷光體混合物之外，該層25也可包括光散射(light-scattering)粒子，以確保更均勻的顏色印記(colour impression)。該層25同樣能夠在半導體元件1之關閉狀態下讓例如磷光體混合物21、22、23、24的黃色印記被徹底隱藏在白色印記裡。此種另外層25可以存在於所有的其它例示實施例中。
第1C圖顯示磷光體混合物21、23、24不是如第1A圖和第1B圖實施成疊層，而是實施成灌膠體。在這種情況下，其中一個光源12並沒有磷光體混合物。舉例 而言，光源12發出藍色或藍綠色的光。同樣地，能夠讓用於例如藍光之波長轉換的轉換介質在光源12的半導體晶片10內一體成形。
磷光體混合物21以帽狀方式實施並且以固定層厚度的方式包圍光源11的半導體晶片10。光源13、14兩者的半導體晶片10係被共同的磷光體混合物23、24包圍。在這種情況下，光源14的半導體晶片10被較大層厚度的磷光體混合物23、24包圍。
如第1C圖所示，環狀體3係形成在半導體元件1的平坦載體2上。環狀體3可藉由利用黏合所鋪設的環(例如由矽膠構成)而成形，以代替灌膠。視需要地，也如在所有其他例示實施例中，成形為透鏡形狀的光學單元4係坐落在環狀體3內。光學單元4可視需要地包含散射介質(例如光散射粒子)和/或另外的磷光體。
以下用圖表說明藉由光電半導體元件1以及光源11、12、13、14所發出之總輻射的光譜發射特性。可用第1圖所示之所有半導體元件1來實現個別的發射特性。
在第2圖至第6圖中，由光源11、12、13、14所發出之輻射的不同顏色軌跡係以字母A、B、C、D標示。在CIE標準色度圖中係以P來表示普朗克軌跡。如果要用圖說明光譜，則以任意單位(縮寫為a.u.)的強度S對奈米(nm)為單位的波長λ來圖示。與光源相關聯的發射光譜(如果圖示的話)係以與顏色軌跡相關聯的字母A、B、C、D 來表示。
根據第2A圖，顏色軌跡A、B位於等溫線I的延長直線E上。顏色軌跡A、B位於普朗克軌跡P的不同側上。因此，顏色軌跡A的cy座標為大於具有對應色溫之普朗克軌跡P的cy座標，普朗克軌跡P的cy座標又大於顏色軌跡B的cy座標。針對顏色軌跡A、B的相關色溫較佳為至少5000K和至多20000K。
兩個顏色軌跡C、D也位於具有範圍在2000K到8000K(較佳範圍為2300K到5000K)之相關色溫的等溫線I之共同延伸直線E上，並位於普朗克軌跡P的不同側上。顏色軌跡A、B和普朗克軌跡P之間的距離大約相同。顏色軌跡D和普朗克軌跡P之間的距離小於顏色軌跡C和普朗克軌跡P之間的距離，顏色軌跡C有更小的cy座標。在CIE xy的表示法中，係以顏色軌跡A、B、C、D環繞成四邊形。
顏色軌跡A、B、C、D的光源較佳係由具有最大強度為至少380nm到至多480nm範圍的波長之結構相同的半導體晶片激發，也可以用在所有的其他例示實施例中。在一變更中，可以令半導體晶片具有不同波長的最大強度。根據第2B圖，激發波長為約445nm。
在專利文件EP2549330 A1中所指定的磷光體可以被用作磷光體。關於所使用的磷光體，該文件的公開內容可併入本文做為參考。
可藉由在380nm至480nm範圍內(峰值波 長或最大強度之波長)發射的半導體晶片和在相關聯之光路徑中的一個或複數個磷光體而產生顏色軌跡A。結構式為Y3(Alx-1Gax)5O12：Ce3+之磷光體或結構式為Y3(Alx-1Gax)5O12：Ce3+的複數個磷光體之混合物係較佳用於此目的。此磷光體材料的主波長係特別在572nm至575nm的範圍內。
此磷光體材料(未圖示)之顏色軌跡(激發波長約為460nm)較佳是在cx=0.453到0.469和cy=0.532到0.520的範圍。替代地或另外地，結構式為(Luy-1,Yy)3(Alx-1Gax)5O12：Ce3+的磷光體或是複數個此種磷光體之混合物也可用於顏色軌跡A。此磷光體材料的主波長較佳是(約460nm的激發波長)在558nm至562nm的範圍內。該磷光體材料(未圖示)的顏色軌跡是較佳在cx=0.356到0.374和cy=0.561到0.573的範圍(激發波長=460nm)。這些材料也可視需要與下列磷光體之其中一者依比例混合<20%：摻雜Eu2+的氮化物，例如(Ca,Sr)AlSiN3：Eu2+,Sr(Ca,Sr)Si2Al2N6：Eu2+,(Sr,Ca)AlSiN3*Si2N2O：Eu2+,(Ca,Ba,Sr)2Si5N8：Eu2+,(Sr,Ca)[LiAl3N4]：Eu2+。該氮化物磷光體材料的主波長較佳是(激發波長=460nm)在590nm至615nm的範圍內，更佳是在596nm至604nm的範圍內。該氮化物磷光體材料(未圖示)的顏色軌跡是在cx=0.608到0.639和cy=0.360到0.390的範圍(激發波長=460nm)。
例如，藉由在380nm至480nm(峰值波長)範圍內發射的半導體晶片以及在半導體晶片的下游處配置一個或複數個磷光體在光路中而產生顏色軌跡B和C。磷 光體或主波長在580nm至650nm範圍內的磷光體混合物係較佳用於此目的。所述磷光體可以選自例如下列材料系統：摻雜Eu2+的氮化物，例如(Ca,Sr)AlSiN3：Eu2+，Sr(Ca,Sr)Si2Al2N6：Eu2+，(Sr,Ca)AlSiN3*Si2N2O：Eu2+，(Ca,Ba,Sr)2Si5N8：Eu2+，(Sr,Ca)[LiAl3N4]：Eu2+。較佳地，這些磷光體係另外與例如選自下列材料系統的綠色和/或黃色磷光體混合：Lu3(Al1-xGax)5O12：Ce3+，Y3(Al1-xGax)5O12：Ce3+；摻雜Eu2+的硫化物；(Ba,Sr,Ca)Si2O2N2：Eu2+；SiAlONs(賽隆，是由Si-Al-O-N系所構成的多種化合物群的總稱)；含氮矽酸鹽(nitrido-orthosilicates)，例如AE2-x-aRExEuaSi1-yO4-x-2yNx其中RE=稀土類金屬以及AE=鹼土金屬；正矽酸鹽(orthosilicates)，例如(Ba,Sr,Ca)2SiO4：Eu2+；含氯矽酸鹽(chlorosilicates)，例如Ca8Mg(SiO4)4Cl2：Eu2+。
例如，藉由在380nm至480nm(峰值波長)範圍內發射的半導體晶片連同在光路中的一個或複數個磷光體而產生顏色軌跡D。例如，Y3(Alx-1Gax)5O12：Ce3+或複數個此種磷光體之混合物係用於此目的。此種磷光體材料之主波長較佳係在572nm至575nm範圍內(激發波長=460nm)。此磷光體材料(未圖示)之顏色軌跡較佳係在cx=0.453到0.469和cy=0.532到0.520的範圍內(激發波長=460nm)。替代地或另外地，也可使用(Lu1-y,Yy)3(Al1-xGax)5O12：Ce3+或是複數個此種磷光體之混合物。該磷光體材料之主波長較佳係在558nm至562nm範圍內(激發波長=460nm)。該磷光體材料(未圖示)之顏色軌跡較佳係在cx=0.356到0.374 和cy=0.561到0.573的範圍內(激發波長=460nm)。這些材料係例如與選自下列材料類別的一個或複數個磷光體混合：摻雜Eu2+的氮化物，例如(Ca,Sr)AlSiN3：Eu2+，Sr(Ca,Sr)Si2Al2N6：Eu2+，(Sr,Ca)AlSiN3*Si2N2O：Eu2+，(Ca,Ba,Sr)2Si5N8：Eu2+，(Sr,Ca)[LiAl3N4]：Eu2+。較佳地，該氮化物磷光體材料之主波長較佳係在590nm至615nm或596nm至604nm範圍內(激發波長=460nm)。該氮化物磷光體材料(未圖示)之顏色軌跡較佳係在cx=0.608到0.639和cy=0.360到0.390的範圍內(激發波長=460nm)。
在CIE xy表示法中，圖式中的顏色軌跡A、B、C、D可用在CIE x座標和CIE y座標有至多0.05單位或0.03單位的公差的各種情況下，請見第9圖的列表。就此而言，在CIE xy圖中的顏色軌跡A、B、C、D是按比例繪製的，特別是除了關於針對各個圖式所給定的其他光譜特性所做的說明之外。
按照第3A和3B圖，其中三個光源之顏色軌跡A、B、C遠離普朗克軌跡P，而其中一個光源之顏色軌跡D落在普朗克軌跡P。在操作期間，各個光源的光被混合，使得該半導體元件發出混合輻射，其係由這四個光源的光所構成。
顏色軌跡D落在遠離普朗克軌跡P的三個顏色軌跡A、B、C所環繞的三角形內。舉例來說，除了顏色軌跡D落在普朗克軌跡P的情況之外，可以選擇兩個具有較小cy的顏色軌跡和一個具有較大cy的顏色軌跡。或 者，除了顏色軌跡D落在普朗克軌跡P的情況之外，也可讓兩個顏色軌跡落在較大cy。此種組構之顏色軌跡A、B、C、D的一個優點是，即使在只有一個光源的操作期間(特別是具有顏色軌跡D)，能夠達到位於普朗克軌跡P的總輻射之顏色軌跡，因此可以簡單的方式來操作白光的發射。
能夠獲得在顏色軌跡A、B、C所環繞的三角形內的所有顏色軌跡，尤其是普朗克軌跡P上的所有顏色軌跡。普朗克軌跡P上的顏色軌跡D較佳係至少2300K或3000K和/或至多6000K或8500K。與圖式相較之下，未落在普朗克軌跡P的顏色軌跡A、B、C也可位於CIE xy圖中比圖示還遠離顏色軌跡D的區域中。原則上，點A、B、C的顏色軌跡可任意選擇。較佳地，在第3A和3B圖之例示性實施例中，顏色軌跡A、B、C、D中的兩個顏色軌跡位於等溫線的共同延伸直線或共同的等溫線上。
在根據第4圖的例示性實施例中，其中三個顏色軌跡並未落在普朗克軌跡P，而第四個顏色軌跡落在普朗克軌跡P。在操作期間，半導體元件的各光源的光被相互混合。按照第4A和4B圖，其中兩個顏色軌跡落在普朗克軌跡P上方，亦即cy值較大，一個顏色軌跡位於普朗克軌跡P下方。
相較於第4A和4B圖中所示，除了顏色軌跡D在普朗克軌跡P上之外，也可以讓其中兩個顏色軌跡落在較小的cy而一個顏色軌跡落在較大的cy。同樣，相較於圖中所示，未落在普朗克軌跡P的所有三個顏色軌跡也 可落在普朗克軌跡P的上方或下方。按照第4A和4B圖之例示實施例的一個優點是，在普朗克軌跡P上的顏色軌跡可在只有一個光源的操作期間獲得。
在聯合操作時，可在由這四個顏色軌跡所環繞的四邊形內獲得所有的顏色軌跡。普朗克軌跡P上的顏色軌跡較佳係至少2300K或3000K和/或至多6000K或8500K。
各顏色軌跡的典型cx-cy-座標係例如：顏色軌跡A：0.322/0.336；顏色軌跡B：0.55/0.24；顏色軌跡C：0.45/0.47；顏色軌跡D：0.50/0.35。此處典型理解為例如是指偏差+/-小於0.05或0.03或0.01的。顏色軌跡A可實現為例如以磷光體混合物發出藍光的半導體晶片之組合，其中該磷光體混合物(有關波長轉換)較佳為90%以上是以(Lu,Y)3(Al1-xGax)5O12：Ce3+的材料或複數個此種材料的混合物為基礎。
顏色軌跡B、C、D較佳是藉由具有主波長在580nm至650nm範圍內的一個或複數個磷光體之混合物來實現。此種磷光體可選自下列材料系統，例如：摻雜Eu2+的氮化物，如(Ca,Sr)AlSiN3：Eu2+，Sr(Ca,Sr)Si2Al2N6：Eu2+，(Sr,Ca)AlSiN3*Si2N2O：Eu2+，(Ca,Ba,Sr)2Si5N8：Eu2+，(Sr,Ca)[LiAl3N4]：Eu2+。該氮化物磷光體材料的主波長較佳係在590nm至615nm的範圍內，更佳係在596nm至604nm的範圍內(激發波長=460nm)。該氮化物磷光體材料的顏色軌跡(未圖示)是例如在cx=0.608到0.639和cy=0.360到 0.390的範圍(激發波長=460nm)。較佳地，這些磷光體係另外與選自下列材料系統的綠色和/或黃色磷光體混合，例如：(Lu1-y,Yy)3(Al1-xGax)5O12：Ce3+。此磷光體材料的主波長較佳係在572nm至575nm範圍內(激發波長=460nm)。此磷光體材料的顏色軌跡(未圖示)較佳係在cx=0.453到0.469和cy=0.532到0.520的範圍(激發波長=460nm)。
第4C圖示出光源的發射光譜，相對於第4A圖所示的顏色軌跡A、B、C、D。
在第5圖中的例示性實施例中，半導體元件內的四個光源中有兩個具有不同於普朗克軌跡P的顏色軌跡。在操作期間，各個光源的光係相互混合。
舉例而言，除了具有在普朗克軌跡P上之顏色軌跡的一個或兩個之光源之外，一個顏色軌跡位於較小之cy而一個顏色軌跡位於較大之cy。如第5A圖，落在延伸直線上的顏色軌跡A、B二者在這種情況下可具有在普朗克軌跡P上之兩個顏色軌跡之間的cx座標。同樣，如第5B圖所示，落在延伸直線上的顏色軌跡A、B二者可具有較小的cx。或者，如第5C圖所示，未落在普朗克軌跡P上的顏色軌跡A、C也可具有較大的cx。在第5C圖中，顏色軌跡A、C落在延伸直線上，其中顏色軌跡C也落在普朗克軌跡P上。
第5圖中的例示性實施例的一個優點是，能夠在只有一個光源的操作期間，就可以在普朗克軌跡P上獲得兩個不同的顏色軌跡。然後，排列在普朗克軌跡P下 方和/或上方的兩個顏色軌跡可以被用來從具有在普朗克軌跡P上的顏色軌跡的兩個光源之混合，微調出特定的顏色軌跡。聯合操作時，能夠獲得所環繞之四邊形或三角形內的所有顏色軌跡。普朗克軌跡P上的顏色軌跡較佳係至少為2000K且至多為30000K或8500K。舉例而言，其中一個該顏色軌跡可以在8500K至5000K的範圍內(包含8500K和5000K)，而其他顏色軌跡可以是在小於5000K至2000K的範圍內。
較佳地，在第4A、4B和5B圖的例示性實施例中，根據其CIE x座標之兩個中間顏色軌跡A、B落在等溫線的共同延伸直線或共同的等溫線上。較佳地，同樣的條件也相應地適用於第5B圖中具有最小CIE x座標的顏色軌跡A、B。根據第5C圖所示，較佳地，根據其CIE x座標的兩個中間顏色軌跡A、C或具有最大CIE x座標的兩個顏色軌跡A、B落在等溫線的共同延伸直線或共同的等溫線上。
第6A圖所示的例示性實施例係類似於第4A圖的例示性實施例。然而，顏色軌跡C係以具有主波長410nm的半導體晶片來實現。這樣的優點在於，由於發射的是短波光，使得人類在觀測時和用照相機記錄時，白色表面顯得更明亮且減小黃光投射(yellow cast)。原因在於分子和原子是以白色表面材料中的短波長來發光，也就是說，特別是在380nm至550nm的光譜範圍內。Eu2+為主的磷光體同樣可以在這些波長被有效地激發。
作為替代或除了第4圖中在短波激勵的情況下所提到的材料之外，所用之磷光體材料可有利地為下列之混合物：摻雜Eu2+的氮化物，如(Ca,Sr)AlSiN3：Eu2+，Sr(Ca,Sr)Si2Al2N6：Eu2+，(Sr,Ca)AlSiN3*Si2N2O：Eu2+，(Ca,Ba,Sr)2Si5N8：Eu2+，(Sr,Ca)[LiAl3N4]：Eu2+；摻雜Eu2+的硫化物類的磷光體；(Ba,Sr,Ca)Si2O2N2：Eu2+；SiAlONs；含氮矽酸鹽，例如，AE2-x-aRExEuaSi1-yO4-x-2yNx其中RE=稀土類金屬以及AE=鹼土金屬；正矽酸鹽，例如，(Ba,Sr,Ca)2SiO4：Eu2+；含氯矽酸鹽，例如，Ca8Mg(SiO4)4Cl2：Eu2+和/或含氯磷酸鹽(chlorophosphates)。
顏色軌跡A、B、C、D之光源的相關聯之發射光譜係示於第6B圖中。在第6A圖中，根據其CIE x座標之兩個中間顏色軌跡B、D或具有最大CIE x座標的兩個顏色軌跡C、D可以落在等溫線的共同延伸直線或在共同等溫線上。
在根據第7圖的例示性實施例中，請參閱第7A和7B圖中的其中一個光源的發射光譜，半導體元件內的四個光源中有三個光源的顏色軌跡未在普朗克軌跡P上。與第7A圖關聯的CIE圖係示於第7C圖中，而與第7B圖關聯的CIE圖係示於第7D圖中。在操作期間，各個光源的光係相互混合。參見第7A和7B圖，其中一個光源在此情況下發出可見光和紅外光。該紅外光可由半導體晶片的轉換程序產生，該半導體晶片發射380nm至700nm(峰值波長)範圍內的光，隨後藉由磷光體被轉換成紅外光。相 關聯的半導體晶片根據第7A圖發射藍光，並且根據第7B圖發射紅光，其中所述紅外磷光體混合物在850nm附近具有發射最大值。或者，該紅外光可以直接用光源的半導體晶片產生，或存在有另外的紅外光光源。
舉例而言，可以選擇兩個cy比普朗克軌跡P小的顏色軌跡和一個cy比普朗克軌跡P大的顏色軌跡，或是兩個cy比普朗克軌跡P大的顏色軌跡。聯合操作時，能夠獲得所環繞的三角形或四邊形內的所有顏色軌跡。此例示性實施例的一個優點是，照相時的紅外光在發射後可以被物體反射，並且可以被例如相機模組的偵測器偵測到，諸如相機模組，因此能夠獲得關於被照相之物體的三維排列的資訊。
在第7C圖中，根據其CIE x座標之兩個中間顏色軌跡A、C或具有最大CIE x座標的兩個顏色軌跡C、D可以落在等溫線的共同延伸直線或在共同等溫線上。同樣可以相應地適用於第7D圖中的顏色軌跡A、B或顏色軌跡B、D。
第8圖示出CIE圖中的等溫線，在第8A圖的CIE xy表示法和第8B圖的CIE uv表示法。在這裡顯示從2500K到6500K間隔500K的等溫線，及10000K的等溫線。CIE圖可以轉換成彼此具有一對一的對應關係。
這裡所描述的發明並不受例示性實施例的基礎上之描述的限制。相反地，本發明包括任何新穎的特徵以及特徵的任何組合，其特別包括在專利申請範圍的特 徵的任何組合，即使此特徵或此組合本身未詳述於申請專利範圍或例示性實施例中。
本專利申請案主張德國專利10 2014 112 681.5的優先權，其公開內容併入本文做為參考。

Claims (14)

  1. 光電半導體元件(1)，包括：至少四個不同的光源(11)，每個光源包括至少一個光電半導體晶片(10)，其在操作期間發射輻射，該輻射具有在CIE標準色度圖中相互不同的顏色軌跡(A、B、C、D)，其中，該半導體元件(1)被設計成在操作期間發射具有可變相關色溫的白色或彩色光；其中該顏色軌跡之第一者具有在0.20和0.30之間並包含0.20和0.30的CIE x座標以及具有在0.15和0.40之間並包含0.15和0.40的CIEy座標；該顏色軌跡之第二者具有至少為0.45的CIE x座標以及具有在0.25和0.38之間並包含0.25和0.38的CIEy座標；該顏色軌跡之第三者具有至少為0.40和至多為0.50的CIE y座標，其中該第三顏色軌跡之CIE x座標落在該第一和第二顏色軌跡之CIE x座標之間；及該顏色軌跡之第四者具有與該第三顏色軌跡之該CIE x座標偏離至多0.05的CIE x座標，其中該第四顏色軌跡之CIE y座標比該第三顏色軌跡之該CIE y座標小至少0.04。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體元件(1)，其中，在該光源(11、12、13、14)的至少三個的情況下，該半導體晶片(10)發射藍光，其中，包括至少一種磷光體之各磷光體混合物(21、22、23、24)係設置在該四個光源(11、12、13、14)之該半導體晶片(10)的下游處，該磷光體混合物係設計成在各種情況下僅為相關的半導體晶片(10)所發射之輻射做部分轉換，其中，在該CIE標準色度圖中的該顏色軌跡(A、B、C、D)的至少兩個以至多一個三階麥克亞當橢圓的公差落在共同等溫線(I)上或延伸等溫線(I)的共同延伸直線(E)上，以及其中，該半導體元件(1)發射白光。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體元件(1)，其中，位在該等溫線(I)或該延伸直線(E)上的該兩個顏色軌跡(A、B、C、D)係位在CIE xy標準色度圖之普朗克軌跡(P)的不同側。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體元件(1)，其中，該四個顏色軌跡(A、B、C、D)以至多一個三階麥克亞當橢圓的公差成對落在等溫線(I)或延伸直線(E)上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體元件(1)，其中，位在該等溫線(I)或該延伸直線(E)上的該兩個顏色軌跡(A、B、C、D)以至多一個三階麥克亞當橢圓的公差落在距離該普朗克軌跡(P)相同遠處。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體元件(1)，其中，該顏色軌跡(A、B、C、D)的至少三個在CIE標準色度圖中距離該普朗克軌跡(P)至多0.04單位。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體元件(1)，其中，該顏色軌跡(A、B、C、D)的兩個係以在CIE xy標準色度圖中至多0.015單位的公差落在該普朗克軌跡(P)上，而該顏色軌跡(A、B、C、D)的另一個係落在該普朗克軌跡(P)上方，而該顏色軌跡(A、B、C、D)的又另一個係落在該普朗克軌跡(P)下方，而且最後提到的該兩個顏色軌跡(A、B、C、D)是在距該普朗克軌跡(P)至少0.05單位的距離，其中，未落在該普朗克軌跡(P)上的該兩個顏色軌跡(A、B、C、D)之CIE x座標係落在該普朗克軌跡(P)上之該兩個顏色軌跡(A、B、C、D)之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體元件(1)，其中，未落在該普朗克軌跡(P)上的該兩個顏色軌跡(A、B、C、D)落在比具有最小CIE x座標之該顏色軌跡(A、B、C、D)還近至少0.04單位的具有最大CIE x座標之該顏色軌跡(A、B、C、D)。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體元件(1)，其中，具有有最大CIE x座標之該顏色軌跡(A、B、C、D)的兩個以在CIE xy標準色度圖中具有至多0.015單位的公差落在該普朗克軌跡(P)上，其中，該顏色軌跡(A、B、C、D)的另一個係落在CIE xy標準色度圖之該普朗克軌跡(P)上方，而該顏色軌跡(A、B、C、D)的又另一個則係落在CIE xy標準色度圖之該普朗克軌跡(P)下方，而且最後提到的該兩個顏色軌跡(A、B、C、D)是距該普朗克軌跡(P)至少0.05單位的距離，並且另外具有比在該普朗克軌跡(P)上之該兩個顏色軌跡(A、B、C、D)還小的CIE x座標。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體元件(1)，其中，具有最小CIE x座標之該顏色軌跡(A、B、C、D)的兩個以在CIE標準色度圖中至多0.015單位的公差落在該普朗克軌跡(P)上，其中，該顏色軌跡(A、B、C、D)的另一個係落在CIE xy標準色度圖之該普朗克軌跡(P)上方，而該顏色軌跡(A、B、C、D)的又另一個則係落在CIE xy標準色度圖之該普朗克軌跡(P)下方，而且最後提到的該兩個顏色軌跡(A、B、C、D)是距該普朗克軌跡(P)至少0.05單位的距離，並且另外具有比在該普朗克軌跡(P)上之該兩個顏色軌跡(A、B、C、D)還大的CIE x座標。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體元件(1)，其中，該光源(11、12、13、14)的至少三個是彼此獨立可電性驅動的，其中，具有落在該等溫線(I)或該延伸直線(E)上之該顏色軌跡(A、B、C、D)的該兩個光源(11、12、13、14)係互相連接，使得它們在各種情況中以至少75%的最大功率操作，以及其中，在操作期間由該半導體元件(1)所發射之該白色光光譜顯示出光譜範圍在480nm和700nm之間的確切一個強度最大值。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體元件(1)，其中，確切一個該光源(11、12、13、14)之該半導體晶片(1)在操作期間發射近紅外輻射，且此光源具有用於將該近紅外輻射轉換為可見光的磷光體，其中，至少50%之此光源的該輻射功率是在至少730nm的波長，以瓦特為測量單位。
  13. 如申請專利範圍第1至11項中任一項所述的光電半導體元件(1)，其中，其中一個該光源(11、12、13、14)之該半導體晶片(1)在操作期間發射藍光或紅光，且此光源具有用於將部分的該紅光或該藍光轉換成近紅外輻射的磷光體，其中，由該磷光體產生的該輻射光譜具有在750nm和900nm之間並包含750nm和900nm的強度最大值。
  14. 一種併入可攜式電信裝置的閃光燈，其包括如申請專利範圍第1至13項中任一項所述的光電半導體元件(1)。
TW104128772A 2014-09-03 2015-09-01 光電半導體元件及閃光燈 TWI621283B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??102014112681.5 2014-09-03
DE102014112681.5A DE102014112681A1 (de) 2014-09-03 2014-09-03 Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Blitzlicht

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201624771A TW201624771A (zh) 2016-07-01
TWI621283B true TWI621283B (zh) 2018-04-11

Family

ID=54007721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104128772A TWI621283B (zh) 2014-09-03 2015-09-01 光電半導體元件及閃光燈

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10020292B2 (zh)
JP (1) JP6695327B2 (zh)
CN (1) CN106796935B (zh)
DE (2) DE102014112681A1 (zh)
TW (1) TWI621283B (zh)
WO (1) WO2016034480A1 (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4024454B1 (en) * 2014-10-28 2023-08-30 Seoul Semiconductor Co., Ltd. White light source system
DE102016104875A1 (de) * 2016-03-16 2017-09-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement, Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements und Blitzlichtbeleuchtung für ein tragbares Gerät
DE102016107497B4 (de) * 2016-03-24 2020-01-30 Tdk Electronics Ag Multi-LED System und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102016117594A1 (de) * 2016-09-19 2018-03-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Licht emittierende Vorrichtung
DE102017103884A1 (de) 2017-02-24 2018-08-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Beleuchtungseinrichtung, elektronisches Gerät mit einer Beleuchtungseinrichtung und Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung
EP3586379A4 (en) * 2017-02-27 2021-01-06 Juganu Ltd. ADJUSTABLE WHITE LIGHTING SYSTEMS
US10700245B2 (en) 2017-07-04 2020-06-30 Nichia Corporation Light-emitting device
JP6705476B2 (ja) * 2017-09-29 2020-06-03 日亜化学工業株式会社 発光装置
US11257990B2 (en) * 2017-09-29 2022-02-22 Nichia Corporation Light emitting device
DE102017122936A1 (de) 2017-10-04 2019-04-04 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauteil
KR102516217B1 (ko) 2017-11-30 2023-04-03 서울반도체 주식회사 발광 다이오드들을 포함하는 발광 장치
CN111712936B (zh) * 2017-12-22 2023-10-20 亮锐有限责任公司 对光散射进行调谐的多孔微米尺寸颗粒
US10761246B2 (en) 2017-12-22 2020-09-01 Lumileds Llc Light emitting semiconductor device having polymer-filled sub-micron pores in porous structure to tune light scattering
US10349484B1 (en) * 2018-05-31 2019-07-09 Cree, Inc. Solid state lighting devices with reduced melatonin suppression characteristics
DE102018119462A1 (de) * 2018-08-09 2020-02-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Sichtbares licht und ir-strahlung emittierendes optoelektronisches bauelement
TWI675239B (zh) * 2018-08-13 2019-10-21 友達光電股份有限公司 顯示裝置
KR20210045356A (ko) * 2018-09-12 2021-04-26 서울반도체 주식회사 발광 장치
JP6959548B2 (ja) 2018-10-04 2021-11-02 日亜化学工業株式会社 発光装置およびその製造方法
JP7248939B2 (ja) * 2018-10-12 2023-03-30 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP7089181B2 (ja) 2018-10-12 2022-06-22 日亜化学工業株式会社 発光装置
WO2020114463A1 (zh) * 2018-12-07 2020-06-11 海迪科（南通）光电科技有限公司 一种封装体及其制备方法
CN112203377B (zh) * 2019-06-21 2023-04-14 四川联恺照明有限公司 一种色温调节方法、色温调节装置以及光源组件
JP7323787B2 (ja) * 2019-07-31 2023-08-09 日亜化学工業株式会社 照明装置及び赤外線カメラ付き照明装置
DE102019125268A1 (de) * 2019-09-19 2021-03-25 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Betriebsverfahren für ein optoelektronischen halbleiterbauteil und optoelektronisches halbleiterbauteil
CN111766712B (zh) * 2020-07-23 2022-02-01 深圳市锐思华创技术有限公司 一种高亮度宽色域低光斑的激光扫描投影模组

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200625681A (en) * 2004-12-15 2006-07-16 Agilent Technologies Inc Light-emitting diode flash module with enhanced spectral emission
TW201218358A (en) * 2010-10-26 2012-05-01 Ind Tech Res Inst Modulating method for CCT and LED light module and package structure thereof
US20120326627A1 (en) * 2011-06-14 2012-12-27 Luminus Devices, Inc. Systems and methods for controlling white light

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6414426B1 (en) * 1997-02-13 2002-07-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High-efficiency light source
KR100441595B1 (ko) 2001-10-15 2004-07-23 삼성전자주식회사 색온도 변환장치 및 방법
US7679672B2 (en) * 2004-10-14 2010-03-16 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Electronic flash, imaging device and method for producing a flash of light having a wavelength spectrum in the visible range and the infrared range using a fluorescent material
CN101460880B (zh) 2006-05-05 2012-05-23 Prysm公司 用于显示系统和装置的磷光体组合物和其它荧光材料
JP2008218486A (ja) 2007-02-28 2008-09-18 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
JP2008283155A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Sharp Corp 発光装置、照明機器および液晶表示装置
US8339029B2 (en) 2009-02-19 2012-12-25 Cree, Inc. Light emitting devices and systems having tunable chromaticity
DE102009015313B4 (de) 2009-03-27 2022-02-24 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Anzeigeeinrichtung
US8426871B2 (en) 2009-06-19 2013-04-23 Honeywell International Inc. Phosphor converting IR LEDs
FR2956407B1 (fr) * 2010-02-17 2013-03-08 Saint Gobain Composes luminescents
US8411025B2 (en) 2010-04-10 2013-04-02 Lg Innotek Co., Ltd. Lighting apparauts
EP2558776B1 (en) * 2010-04-16 2022-09-14 Azumo, Inc. Front illumination device comprising a film-based lightguide
JP2012199218A (ja) * 2010-09-09 2012-10-18 Mitsubishi Chemicals Corp 発光装置、照明システム及び照明方法
US8870617B2 (en) * 2013-01-03 2014-10-28 Xicato, Inc. Color tuning of a multi-color LED based illumination device
JP6376225B2 (ja) * 2014-12-09 2018-08-22 信越化学工業株式会社 波長変換部材及び発光装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200625681A (en) * 2004-12-15 2006-07-16 Agilent Technologies Inc Light-emitting diode flash module with enhanced spectral emission
TW201218358A (en) * 2010-10-26 2012-05-01 Ind Tech Res Inst Modulating method for CCT and LED light module and package structure thereof
US20120326627A1 (en) * 2011-06-14 2012-12-27 Luminus Devices, Inc. Systems and methods for controlling white light

Also Published As

Publication number Publication date
JP6695327B2 (ja) 2020-05-20
TW201624771A (zh) 2016-07-01
CN106796935B (zh) 2019-09-27
DE112015004033B4 (de) 2020-08-20
US20170278829A1 (en) 2017-09-28
DE112015004033A5 (de) 2017-05-24
DE102014112681A1 (de) 2016-03-03
US10020292B2 (en) 2018-07-10
CN106796935A (zh) 2017-05-31
WO2016034480A1 (de) 2016-03-10
JP2017531315A (ja) 2017-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI621283B (zh) 光電半導體元件及閃光燈
US11064585B2 (en) Systems for providing tunable white light with high color rendering
CN105814699B (zh) 具有高显色性的白光发光装置
US8884508B2 (en) Solid state lighting device including multiple wavelength conversion materials
CN112135643A (zh) 使微生物失活的多光发射器
US11191140B2 (en) Methods for generating tunable white light with high color rendering
KR20060134908A (ko) 혼색 조명 시스템
TWI549320B (zh) 發光裝置
TW201245634A (en) Lighting device, lamp and method for lighting the same
CN106931332A (zh) 一种光源模组及包括该光源模组的照明装置
US10880962B2 (en) Lighting systems having multiple light sources
TWI695875B (zh) 具藍色顏料之藍色發光磷光體轉換發光二極體
JP6045727B2 (ja) 調光可能な発光装置
KR20150143916A (ko) 고연색성 백색 발광 소자
CN103594607A (zh) 照明装置
KR20130041552A (ko) 조명 장치
KR102430098B1 (ko) 조명 모듈
US20190097096A1 (en) Optoelectronic component, method for producing an optoelectronic component and flashlight for a portable device
EP2554018B1 (en) Light emitting diode light source
KR20170002352A (ko) 고연색성 백색 발광 소자
KR20130128516A (ko) 조명 장치
TWM480768U (zh) 具紅外光照明之發光二極體