[发明专利]稳定光源

说明书

技术领域

本发明整体涉及半导体发光装置。本发明特别适用于具有稳定输出颜色的半导体发光装置。

背景技术

发光装置用在许多不同的应用中，包括投影显示系统、用于液晶显示器的背光源等。投影系统通常使用一个或多个白光源，例如高压汞灯。白光束通常被分为三基色，红色、绿色和蓝色，然后被引导向各自的成像空间光调制器，以生成各基色的图像。所得基色图像光束被组合并投影到投影屏幕上以便于观看。

最近，发光二极管(LED)已被考虑作为白光源的替代物。LED具有提供能够与传统光源竞争的亮度和可操作寿命的潜能。然而，目前的LED，特别是发射绿光、黄光和琥珀色光的LED效率相对低。另外，传统光源的光谱特征通常随输出光强而变化。常常采用复杂且昂贵的装置来使发射的光的光谱特征(例如，颜色)稳定。

发明内容

总体上，本发明涉及半导体发光装置。在一个实施例中，一种发光系统发射具有第一颜色的输出光。所述发光系统包括响应于第一信号发射第一波长的光的第一电致发光装置。第一波长基本上独立于第一信号。所发射的第一波长光的强度基本上与第一信号成比例。所述发光系统还包括第一发光元件，该第一发光元件包括第二电致发光装置和第一光转换层。第二电致发光装置响应于第二信号发射第二波长的光。第一光转换层包括半导体势阱并将第二波长的光的至少一部分转换为比第二波长长的第三波长的光。所述发光系统将第一波长的光与第三波长的光组合，以形成第一颜色的输出光。当第一和第二信号中的一个从该信号的最大额定值的约50％变化至所述最大额定值的约100％，但是第一信号与第二信号之比基本上保持不变时，输出光的第一颜色基本上保持不变。

在另一个实施例中，一种发光系统发射具有第一颜色的输出光。所述发光系统包括发射第一波长的光的第一电致发光装置和第一发光元件，所述第一发光元件包括发射第二波长的光的第二电致发光装置和第一光转换层，所述第一光转换层包括半导体势阱并将第二波长的光的至少一部分转换为更长的第三波长的光。所述发光系统将第一和第三波长的光组合，以形成第一颜色的输出光。所述发光系统还包括控制器，所述控制器接收输入信号，并响应于控制信号输出用于驱动第一电致发光装置的第一信号，并响应于控制信号输出用于驱动第二电致发光装置的第二信号。当控制信号从该控制信号的最大额定值的约50％变化至约100％，但是第一信号与第二信号之比基本上保持不变时，输出光的第一颜色基本上保持不变。

在另一个实施例中，一种发光系统包括：第一LED，其响应于输入信号发射第一颜色的第一光；第二LED，其响应于输入信号发射第二颜色的第二光；以及光转换层，其包括II-VI半导体势阱，并将第二光的至少一部分转换为第三颜色的第三光。所述发光系统通过将第一和第三光组合来输出具有输出颜色和输出强度的光。所述输入信号的变化使所述输出强度变化，但是不会使所述输出颜色变化。

在另一个实施例中，一种发光系统发射具有输出颜色的输出光。所述发光系统包括发射主颜色的光的主LED以及N个发光元件，N≥1。第i发光元件(i＝1至N)包括：发射第i LED颜色的光的第i LED；以及第i光转换层，其包括半导体势阱并将第i LED颜色的光的至少一部分转换为不同于第iLED颜色的第i中间颜色的光。当i不等于j时，第i中间颜色不同于第j中间颜色。所述发光系统将主颜色的光与第i中间颜色(i＝1至N)的光组合，以形成具有输出颜色的输出光。所述发光系统还包括控制器，其接收输入信号，并响应于所述输入信号输出用于驱动主LED的主信号，并响应于所述输入信号输出用于驱动第i LED的第i信号(i＝1至N)。当输入信号从该输入信号的最大额定值的约50％变化至约100％，但是主信号与第i信号之比基本上保持不变(i＝1至N)时，输出光的输出颜色基本上保持不变。