[发明专利]具有改善的单色性的光源

说明书

技术领域

本发明整体涉及半导体发光设备。本发明尤其适用于单色半导体发光设备。

背景技术

单色发光二极管(LED)在例如照明之类的光学应用中正变得日益重要。此类应用的一个实例是用在显示器的背向照明中，例如计算机显示器和电视机的液晶显示器(LCD)。波长转换型发光二极管越来越多地用于需要单色光的应用中，所述单色光通常并非由LED产生、或并非由LED有效地产生。一些已知的发光设备包括发射(例如)蓝光的光源(例如LED)以及将蓝光转换为(例如)红光的光转换层。然而，在这些已知设备中，未转换的蓝光中的一些漏出并且与红光混合，从而导致非单色光。此外，这些已知发光设备的光谱特性随方向而变化。

发明内容

本发明整体涉及半导体发光设备。在一个实施例中，发光系统包括发射第一波长的光的LED。所发射的第一波长的光的主要部分从LED中最小横向尺寸为W_min的顶部表面离开LED。所发射的第一波长的光的剩余部分从LED中最大边缘厚度为T_max的一个或多个侧面离开LED。W_min/T_max之比为至少30。发光系统还包括含有半导体势阱的再发射半导体构造。再发射半导体构造接收从顶部表面离开LED的第一波长的光，并且将所接收光的至少一部分转换为第二波长的光。离开发光系统的第二波长的所有光的整体发光强度为离开发光系统的第一波长的所有光的整体发光强度的至少4倍。在一些情况下，由发光系统沿第一方向发射的光具有第一组颜色坐标，并且由发光系统沿第二方向发射的光具有与第一组颜色坐标基本上相同的第二组颜色坐标。第一方向和第二方向之间的角度为不小于20度。在一些情况下，第一组颜色坐标为u₁’和v₁’且第二组颜色坐标为u₂’和v₂’，并且u₁’和u₂’之间以及v₁’和v₂’之间的差值中的每一个的绝对值为不超过0.01。在一些情况下，顶部表面为长度为L、宽度为W的矩形，其中宽度为顶部表面的最小横向尺寸。在一些情况下，再发射半导体构造将所接收光的至少20％转换为第二波长的光。

在另一个实施例中，发光系统包括LED，所述LED发射第一波长的光，并且包括下述图案，所述图案增强从所述LED的顶部表面发射光，并且抑制从所述LED的一个或多个侧面发射光。发光系统还包括再发射半导体构造，所述再发射半导体构造包括II-VI势阱，并且接收离开LED的第一波长的光，并将所接收光的至少一部分转换为第二波长的光。离开发光系统的第二波长的所有光的整体发光强度为离开发光系统的第一波长的所有光的整体发光强度的至少4倍。在一些情况下，图案为周期性图案。在一些情况下，图案为非周期性图案。在一些情况下，图案为准周期性图案。在一些情况下，LED具有一层或多层，并且图案包括位于一些层中的厚度图案。在一些情况下，LED内的势阱具有图案。在一些情况下，离开LED并且由再发射半导体构造接收的第一波长的光的大部分通过LED的顶部表面离开LED。在一些情况下，由发光系统沿第一方向发射的光具有第一组颜色坐标，并且由发光系统沿第二方向发射的光具有与第一组颜色坐标基本上相同的第二组颜色坐标。在这种情况下，第一方向和第二方向之间的角度为不小于20度。在一些情况下，第一组颜色坐标为u₁’和v₁’且第二组颜色坐标为u₂’和v₂’，其中u₁’和u₂’之间以及v₁’和v₂’之间的差值中的每一个的绝对值为不超过0.01。