[发明专利]包括全氮化物发光二极管的发光二极管光源

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年5月27日申请的美国临时申请号61/349,165的权益，通过引用将其全文并入本文。

技术领域

本发明涉及发光二极管（LED）光源，更特别地涉及包括全氮化物发光二极管的LED光源。

背景技术

已知取决于LED的材料组成，LED芯片产生特定的光色输出，例如蓝色、红色或绿色。在需要构造所产生颜色不同于LED输出颜色的LED光源时，已知在LED芯片上提供含磷光体的元件，例如罩（dome）、板或其他覆盖物。含磷光体的元件可以包括被LED输出激发时产生其他波长/颜色的光的磷光体或磷光体混合物。这种方法通常可以称作“磷光体转换”，与含磷光体的元件相结合以产生与LED输出光不同的光或者除LED输出光之外的光的LED可以称作“磷光体转换LED”或“pc LED”。

在一种已知的构造中，例如，可以将发蓝光的LED（例如InGaN LED）与包含具有式Y₃Al₅O₁₂:Ce的铯激活的钇铝石榴石磷光体（YAG:Ge）的含磷光体元件（例如置于发蓝光的LED之上的板或罩）相结合。LED的蓝光输出激发YAG:Ge使得从含YAG:Ge的元件中产生黄光输出。LED的蓝光输出和含磷光体元件的黄色（和其他波长的）光输出结合产生冷白光发射。这是“磷光体转换”或“pc”白色LED的一个实例。这种类型的磷光体转换LED可以产生较低的显色指数（CRI）。

可以通过将磷光体转换（pc）白色LED与发红光的LED（无磷光体转换）相结合的已知构造提高CRI。pc白色LED可以包括发蓝光的LED（InGaN），发红光的LED可以是InGaAlP LED。与单独的pc白色LED相比，这种构造可以得到更高的CRI，并产生更暖的白光发射，但由于有随时间工作方式不同的多种不同LED类型（在此实例中为蓝色和红色），因此可能需要多个激励电路。

已知的可选方案包括将发黄光和发红光的磷光体混合到与单一LED结合的含磷光体元件中。例如，可以将发蓝光的LED（InGaN）与包括发黄光和发红光的磷光体的含磷光体元件相结合。然而，这种构造可能产生混合的不可调谐的颜色。而且，这种构造中的磷光体可能彼此干扰，例如一种磷光体可能吸收另一磷光体发射的光。

附图简述

应当参考以下详细描述，其应当结合以下附图阅读，其中类似的编号表示类似的部件：

图1图示了依照本发明的多通道（多电路）发光二极管（LED）阵列光源的一种实施方案。

图2示意性地图示了依照本发明的磷光体转换LED的一种实施方案。

图3示意性地图示了依照本发明的磷光体转换LED的另一实施方案。

图4示意性地图示了依照本发明的磷光体转换LED的另一实施方案。

图5示意性地图示了依照本发明的磷光体转换LED的另一实施方案。

图6示意性地图示了依照本发明的磷光体转换LED的另一实施方案。

图6A-6I示意性地图示了依照本发明的磷光体转换LED的芯片级罩构造的实施方案。

图7示意性地图示了依照本发明的光源的一种实施例。

图8示意性地图示了依照本发明的光源的另一实施例。

图9示意性地图示了依照本发明的光源的另一实施例。

图10示意性地图示了依照本发明的光源的一种实施例。

发明详述

依照本发明，提供了多通道（多电路）LED阵列光源，经构造以产生多色的可调谐光，其中所有发光LED芯片或封装（packages）都是III-氮化物LED（例如InGaN）。对于用于产生非蓝光的通道，使用含磷光体元件（例如磷光体浸渍（infused）的硅罩、单片陶瓷板等）将芯片发出的蓝光经磷光体转换为不同颜色（例如红色、黄色和/或绿色）。各通道可以单独和独立地控制，使得能够由各种颜色混合策略得到全光谱范围。这种系统能够潜在地消除用于产生照明的可调谐照明系统目前的问题，例如（a）绿光和黄光的低效能、（b）颜色稳定性、（c）复杂的电子设备和（d）芯片波长分级（binning），下面将对此进行论述。尽管依照本发明的实施方案可以结合多通道可调谐构造进行描述，但应当理解依照本发明的构造可以配置为具有产生不可调谐的光输出的单通道或多通道。