[发明专利]旨在由电压源供电的电致发光光源

说明书

本发明涉及一种旨在由电压源供电的光源。该光源包括至少两个支路的并联组件，每个支路均包括至少一个基本光源，所述至少一个基本光源具有电致发光半导体元件，以及每个基本光源均具有高内部串联电阻。本发明还涉及根据本发明的光源的制造方法。

技术领域

本发明涉及具有电致发光半导体元件的光源，特别是用于机动车辆。本发明尤其涉及这样一种源，该源涉及具有电致发光半导体元件的多个基本光源。

背景技术

发光二极管(LED)是当电流流过时能够发光的电子构件。由LED发射的光强度通常取决于流过它的电流强度。换句话说，LED的特征在于电流强度阈值。该正向电流的强度阈值通常随着温度的升高而降低。同样，当LED发光时，在其端子间观察到等于其正向电压的电压降。正向电压的值主要取决于所发射的光的波长，该波长限定了所发射的光子的能量(单位为eV)。一般而言，可以估算λ＝1240/E，其中λ为纳米，E为电子伏特。因此，发射460nm的蓝光的LED的正向电压为至少2.7V，或者对于650nm的红光，为1.9V。换句话说，如果源电压接近电压E＝1240/λ，这意味着没有调节源增加额外的电压降，并且组件的效率与没有任何其他驱动系统的单个LED相同。

由于存在多个不发光半导体层，该不发光半导体层仅用于传输电子或传输电子空穴，或者由于存在允许各层之间的竖直连接的过孔(via)连接，所以每个LED的附加特征在于具有内部串联电阻。这些因素有助于LED构件的电阻。众所周知，生产具有零点几欧姆的量级的低内部串联电阻的LED构件要小心，以便接近理想二极管的各构件的性能，该理想二极管的电压主要取决于半导体的间隙的电压。在汽车领域，LED技术越来越多地用于众多的照明信号指示的解决方案。LED用于提供照明功能，例如日间行车灯、信号指示灯等。然而，由相同的生产方法中的一个产生的LED构件可能表现出不同的特征(发射能力、正向电压、串联电阻等)。为了将具有相似特征的构件组合在一起，将生产的LED分成组(也称为箱)，每个箱将具有相似特征的LED组合在一起。在每个组或箱内，通常接受相对于箱的平均特征高达20％的变化。

为了使LED能够发光，必须在构件的阳极和阴极之间施加至少等于其正向电压的电压。对于多个LED的串联组件，在该组件的第一LED的阳极和该组件的最后一个LED的阴极之间施加的电压必须至少等于每个LED的端子间的电压降之和。对于多个LED的并联组件，施加在每个支路的端子间的电压必须至少等于在组件的所有支路中包含最大数量的LED的支路的每个LED的端子间的电压降之和。由于这种并联组件中的LED的特征可能不同(即使LED形成相同箱的一部分)，流过LED的电流的强度以已知的方式从这种并联组件的一个支路到另一个支路变化。电流在组件的支路之间的分布是不均匀的。这不仅意味着由各支路的LED发出的光强度变化，而且这种情况可能会降低LED构件的寿命。当支路中的一个支路由高电流流过时，该支路的半导体构件的温度升高，这再次导致流过它们的半导体结的电流增加，直到这些半导体结失效。为了缓解这些问题，为多个LED的并联组件的每个支路或甚至为每个LED提供电流源是已知的。电流源确保流过LED的电流的预定强度。然而，电流源的效率较低，该电流源的效率表示为由光源发射的光学功率(optical power)与提供给光源以发射所述光学功率的电能之间的比率。

随着组件的LED的数量和并联连接的支路的数量的增加，这种情况变得更加明显。然而，在许多应用中，使用电致发光光源的矩阵是有益的。这种矩阵包括多个并联支路的组件，并且每个支路均包括串联连接的大量电致发光光源。因此，所需的电流源的数量大，并且因此降低了矩阵的效率。

然而，使用包括大量基本电致发光光源的LED矩阵在许多应用领域中是有益的，并且特别是在用于机动车辆的照明和信号指示领域中是有益的。LED矩阵例如可以用于产生有益于照明功能的光束形式，例如前照灯或日间行车灯。另外，可以使用单个矩阵产生多个不同的照明功能，从而减小机动车辆前照灯的受限空间中的物理体积。

发明内容

本发明的目的是克服由现有技术提出的问题中的至少一个。更确切地说，本发明的目的是提出一种具有改进的能量效率的光源。