專利名稱:光電子裝置的制作方法
光電子裝置本專利申請要求德國專利申請10 2008 057 347. 7的優(yōu)先權(quán),其公開內(nèi)容通過引
用結(jié)合于此。提出了一種用于發(fā)射混合光的光電子裝置。為了產(chǎn)生混合光,即非單色光并且在此例如是白色光,在使用發(fā)光二極管(LED) 的情況下通常使用發(fā)射不同顏色的LED和/或多種發(fā)光材料。例如為了產(chǎn)生白色光,由不同LED發(fā)射的在黃綠和紅色波長范圍中的光譜成分可以疊加。然而在此除了滿足光學(xué)要求譬如不同的LED芯片發(fā)射的光的混合之外,還有要求色度坐標(biāo)(譬如在光譜白色點的白色光情況下)相對于溫度的穩(wěn)定性。原因例如在于所涉及的芯片技術(shù)的不同的溫度相關(guān)性。 對單個色度坐標(biāo)的控制通常僅僅通過使用至少三個不同的LED才可能,譬如通過發(fā)射黃綠光、紅光和附加的發(fā)射藍光的LED來產(chǎn)生白色混合光。確定的實施形式的至少一個任務(wù)是,提出一種用于借助第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源來發(fā)射光的光電子裝置。該任務(wù)通過具有獨立權(quán)利要求所述的特征的主題來解決。該主題的有利的實施形式和改進方案在從屬權(quán)利要求中表明并且此外從下面的描述和附圖中得到。根據(jù)至少一個實施形式的用于發(fā)射具有在第一波長范圍和第二波長范圍中的光的混合光的光電子裝置,尤其是包括-帶有第一發(fā)光二極管(LED)的第一半導(dǎo)體光源,其在工作中發(fā)射具有第一強度的在第一波長范圍中的光,-帶有第二LED的第二半導(dǎo)體光源,其在工作中發(fā)射具有第二強度的在第二波長范圍中的光,其中第一波長范圍和第二波長范圍彼此不同,以及-帶有與溫度相關(guān)的電阻的電阻單元,其中-第一半導(dǎo)體光源發(fā)射的光的第一波長范圍和/或第一強度具有第一溫度相關(guān)性,以及-第二半導(dǎo)體光源發(fā)射的光的第二波長范圍和/或第二強度具有第二溫度相關(guān)性,其不同于第一溫度相關(guān)性,-電阻元件和第一半導(dǎo)體光源形成串聯(lián)電路,以及-串聯(lián)電路和第二半導(dǎo)體光源形成并聯(lián)電路。在此并且在下文中,“光”尤其可以表示帶有從紫外至紅外光譜范圍中的一個或者多個波長或者波長范圍的電磁輻射。尤其是,光可以是可見光,并且包括來自大約350nm到大約SOOnm之間的可見光譜范圍的波長或者波長范圍??梢姽庠诖艘约霸谙挛闹欣缈梢酝ㄟ^其具有根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所謂CIE-1931色度表或者CIE標(biāo)準(zhǔn)色度表的χ色度坐標(biāo)和y色度坐標(biāo)的色度坐標(biāo)來表征。作為白色光或者具有白色發(fā)光印象或者色彩印象的光,在此以及在下文中可以表示具有如下色度坐標(biāo)的光該色度坐標(biāo)對應(yīng)于普朗克黑體輻射器的色度坐標(biāo)或者在X色度坐標(biāo)和/或y色度坐標(biāo)中與普朗克黑體輻射器的色度坐標(biāo)偏差小于0. 1并且優(yōu)選小于
40. 05。此外,在此以及在下文中稱為白色發(fā)光印象的發(fā)光印象可以通過如下光來引起該光具有本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的、大于或等于60、優(yōu)選大于或等于70并且特別優(yōu)選大于或等于 80 的顯色指數(shù)("color rendering index”,CRI)。此外,在此以及在下文中可以將具有小于或等于5500K的色溫的發(fā)光印象稱為 “暖白”。在此以及在下文中可以將具有大于5500K的色溫的白色發(fā)光印象稱為“冷白”。在此以及在下文中,術(shù)語“色溫”可以表示普朗克黑體輻射器的色溫,或者本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的、在上面描述的意義中的白色發(fā)光印象情況中的所謂相關(guān)色溫(“correlated color temperature", CCT),其可以通過與普朗克黑體輻射器的色度坐標(biāo)偏差的色度坐標(biāo)來表征。當(dāng)?shù)谝话l(fā)光印象通過具有第一色度坐標(biāo)的光來引起,并且第二發(fā)光印象通過具有第二色度坐標(biāo)的光來引起,并且第一色度坐標(biāo)能夠感知為不同于第二色度坐標(biāo)時,第一發(fā)光印象和第二發(fā)光印象在此以及在下文中可以稱為“不同”。不同的發(fā)光印象尤其可以通過彼此不同的第一波長范圍和第二波長范圍來引起。在此以及在下文中,當(dāng)譬如第一波長范圍具有至少一個并未包含在第二波長范圍中的光譜成分時,第一波長范圍和第二波長范圍可以相應(yīng)地稱為不同。在此要強調(diào)的是,彼此不同的第一波長范圍和第二波長范圍完全也可以具有相同的光譜成分,只要兩個波長范圍的至少之一具有并不包含在另外的波長范圍中或者并不以相同的相對強度包含在另外的波長范圍中的光譜成分,使得第一波長范圍和第二波長范圍分別引起具有在CIE標(biāo)準(zhǔn)色度表中的不同的χ坐標(biāo)和/或不同的y坐標(biāo)的相應(yīng)發(fā)光印象和色彩印象。在此以及在下文中,當(dāng)?shù)谝簧茸鴺?biāo)和第二色度坐標(biāo)或者發(fā)光印象能夠被一般人類觀察者感知為彼此不同時,它們稱為可以彼此不同地感知。尤其是當(dāng)?shù)谝簧茸鴺?biāo)和第二色度坐標(biāo)處于相同的MacAdams橢圓中時,具有第一色度坐標(biāo)和第二色度坐標(biāo)的第一發(fā)光印象和第二發(fā)光印象并不是本申請意義上的不同。關(guān)于色彩不同的可感知性的MacAdams 橢圓的術(shù)語是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,并且在此不進一步介紹。特別優(yōu)選的是,電阻元件可以與第一半導(dǎo)體光源和/或第二半導(dǎo)體光源并且由此與至少一個第一 LED和/或第二 LED熱接觸。由此,可以在電阻元件和至少第一半導(dǎo)體光源和/或第二半導(dǎo)體光源之間進行熱能交換,使得在光電子裝置(即例如半導(dǎo)體光源和/或電阻元件)的部件至少之一的環(huán)境溫度或者工作溫度變化的情況下,電阻元件和至少第一半導(dǎo)體光源和/或第二半導(dǎo)體光源具有相同或者類似的溫度,或者至少類似的溫度變化。 這尤其是也可以表示,在第一半導(dǎo)體光源和/或第二半導(dǎo)體光源溫度改變時,電阻元件的溫度以與第一半導(dǎo)體光源和/或第二半導(dǎo)體光源的溫度相同的程度改變,反之亦然。通過第一強度和第二強度的不同的第一溫度相關(guān)性和第二溫度相關(guān)性和/或第一波長范圍和第二波長范圍,第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源的發(fā)光印象可以根據(jù)環(huán)境溫度和工作溫度彼此不同地改變。在第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源的光的不規(guī)則疊加情況下,由此可以同樣改變疊加的發(fā)光印象,即混合光的發(fā)光印象。通過電阻元件,在當(dāng)前的光電子裝置的情況下可能產(chǎn)生混合光,該混合光關(guān)于其色度坐標(biāo)方面具有盡可能低的溫度相關(guān)性。與當(dāng)前的光電子裝置相比,為了穩(wěn)定色度坐標(biāo),通常將傳感器與調(diào)節(jié)回路一同用于控制多個LED。傳感器在此可以是光學(xué)性質(zhì)或者也可以反映LED的溫度。傳感器信號隨后在調(diào)節(jié)回路中例如借助微控制器來分析,并且例如也借助表格式數(shù)據(jù)或者其他芯片模塊來處理,以便相應(yīng)地控制LED。LED為此通常連接在不同的調(diào)節(jié)回路或者調(diào)節(jié)線路 (Regelstraengen)中。然而,在這種已知的技術(shù)中可能也在復(fù)雜的并且成本高昂的電路中使用對于外部干擾敏感的電子部件。此外,與傳感器相關(guān)的調(diào)節(jié)回路典型地在全負(fù)荷情況下是最有效的,而在調(diào)光的LED情況下的調(diào)節(jié)(調(diào)節(jié)會伴隨有這種情況)通常并未達到完全的效率。在這里所描述的光電子裝置中,電阻元件設(shè)置在主電流回路中,即設(shè)置在借助其驅(qū)動第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源的電流回路中。通過在這里所描述的光電子裝置中電阻元件至少與第一半導(dǎo)體光源熱接觸并且與其串聯(lián),在第一半導(dǎo)體光源上降落的電壓以及流過第一半導(dǎo)體光源的電流可以直接通過電阻元件來影響。由此,直接連接在主電流回路中的電阻元件同時也是進行調(diào)節(jié)的元件。通過帶有電阻元件和第一半導(dǎo)體光源的串聯(lián)電路與第二半導(dǎo)體光源的并聯(lián)電路,此外也可以影響流過第二半導(dǎo)體光源的電流。換言之,形成光電子裝置的核心元件的并聯(lián)電路中的電流平衡由第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源的溫度特性曲線結(jié)合電阻元件的溫度特性曲線而被影響,該電阻元件具有限定的溫度相關(guān)性。由此,可以引起第一強度和第二強度的與溫度相關(guān)的改變,其例如可以對抗第一波長范圍或第二波長范圍和/或第一強度或第二強度的第一溫度相關(guān)性和第二溫度相關(guān)性。特別會可能的是,由光電子裝置發(fā)射的混合光的色度坐標(biāo)的與溫度相關(guān)的變化具有比通過第一溫度相關(guān)性和第二溫度相關(guān)性預(yù)先給定的更小的溫度相關(guān)性。在當(dāng)前的光電子裝置中,可以省去如通常使用的復(fù)雜并且容易故障的調(diào)節(jié)回路。半導(dǎo)體光源的LED,即譬如第一 LED和/或第二 LED尤其可以具有外延層序列,即外延生長的半導(dǎo)體層序列。在此,LED例如可以基于InGaAIN來實施?;趆GaAIN的LED 和半導(dǎo)體層序列尤其是包括如下的LED和半導(dǎo)體層序列其中外延制造的半導(dǎo)體層序列通常具有不同的單層構(gòu)成的層序列,其包含至少一個具有來自III-V化合物半導(dǎo)體材料系 InxAlyGa1^yN的材料的單層,其中0彡χ彡1,0彡y彡1且x+y彡1。具有基于InGaAlN的至少一個有源層的半導(dǎo)體層序列例如可以優(yōu)選發(fā)射在紫外到綠色波長范圍中的電磁輻射??商孢x地或者附加地,LED也可以基于InGaAlP,也就是說,LED可以具有不同的單層,其中至少一個單層具有來自III-V化合物半導(dǎo)體材料系h/lfamP的材料,其中 0彡χ彡1,0彡y彡1并且x+y彡1。具有基于InGaAlP的至少一個有源層的半導(dǎo)體層序列或者LED例如可以優(yōu)選發(fā)射具有在綠色至紅色波長范圍中的一個或多個光譜成分的電磁輻射??商孢x地或者附加地,半導(dǎo)體層序列或者LED也可以具有其他的III-V化合物半導(dǎo)體材料系,譬如基于AKiaAs的材料或者II-VI化合物半導(dǎo)體材料系。尤其是具有基于 AlGaAs的材料的LED可以適于發(fā)射具有在紅色至紅外波長范圍中的一個或多個光譜成分的電磁輻射。II-VI化合物半導(dǎo)體材料可以具有來自第二主族或者第二副族的至少一種元素,例如Be、Mg、Ca、Sr、Cd、Zn、Sn,以及來自第六主族的元素,例如0、S、Se、Te。尤其是, II-VI化合物半導(dǎo)體材料包括二元、三元或者四元的化合物,其包括來自第二主族或者第二副族的至少一種元素以及來自第六主族的至少一種元素。此外,這種二元、三元或者四元化合物例如可以具有一種或者多種摻雜材料以及附加的組成部分。例如,屬于II-VI化合物半導(dǎo)體材料的為ZnO、ZnMgO、CdS、ZnCdS、MgBeO。此外,第一 LED和/或第二 LED的半導(dǎo)體層序列可以具有襯底,在該襯底上沉積有上述的III-V化合物半導(dǎo)體材料或者II-VI化合物半導(dǎo)體材料。襯底在此可以包括半導(dǎo)體材料,例如上述化合物半導(dǎo)體材料系。尤其是,襯底可以包括藍寶石、GaAs, GaP, GaN, InP, SiC、Si和/或Ge,或者由這種材料構(gòu)成。半導(dǎo)體層序列可以具有例如傳統(tǒng)的pn結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)、單量子阱結(jié)構(gòu)(SQW結(jié)構(gòu))或者多量子阱結(jié)構(gòu)(MQW結(jié)構(gòu))作為有源區(qū)。在本申請的范圍中,術(shù)語量子阱結(jié)構(gòu)尤其是包括其中載流子通過限制(“confinement”)而經(jīng)歷其能量狀態(tài)的量子化的任意結(jié)構(gòu)。尤其是,術(shù)語量子阱結(jié)構(gòu)并不包括關(guān)于量子化的維度的說明。由此,其尤其是包括量子槽、量子線和量子點以及這些結(jié)構(gòu)的任意組合。半導(dǎo)體層序列可以除了有源區(qū)之外還包括其他的功能層和功能區(qū),譬如P摻雜或者η摻雜的載流子傳輸層,即電子或空穴傳輸層,未被摻雜的或者P或η摻雜的限制層、覆蓋層或者波導(dǎo)層、勢壘層、平面化層、緩沖層、保護層和/或電極,以及其組合。涉及有源區(qū)或者其他功能層和區(qū)域的這些結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言尤其是關(guān)于結(jié)構(gòu)、功能和構(gòu)造方面是已知的,并且因此在此不再進一步闡述。第一 LED和/或第二 LED例如也可以實施為薄膜發(fā)光二極管芯片。薄膜發(fā)光二極管芯片的特征尤其是在于以下典型特征中的一個或者多個-在產(chǎn)生輻射的外延層序列的朝向支承元件的第一主面上施加或者構(gòu)建有反射層,其將在外延層序列中產(chǎn)生的電磁輻射的至少一部分向回反射到外延層序列中;-外延層序列具有在20μ m或者更小的范圍、尤其是10 μ m的范圍中的厚度;和/ 或-外延層序列包含至少一個如下半導(dǎo)體層該半導(dǎo)體層帶有至少一個面,該面具有混勻結(jié)構(gòu),其在理想情況下導(dǎo)致光在外延的外延層序列中的近似各態(tài)歷經(jīng)的分布,即其具有盡可能各態(tài)歷經(jīng)的隨機散射特性。薄膜發(fā)光二極管芯片的外延層序列可以在生長在生長襯底上之后通過轉(zhuǎn)接合來轉(zhuǎn)移到構(gòu)建為支承元件的支承襯底上。此外,第一半導(dǎo)體光源和/或第二半導(dǎo)體光源并且由此至少一個第一 LED和/或第二 LED可以引起混色的并且尤其是例如白色的發(fā)光印象。為此,第一 LED和/或第二 LED 可以具有波長轉(zhuǎn)換材料,其能夠以澆注材料或者表面涂層的形式施加到或者施加在第一 LED和/或第二 LED的外延層序列上。波長轉(zhuǎn)換材料可以適于將LED發(fā)射的光的至少一部分(其譬如可以在紫外至藍色光譜范圍中)轉(zhuǎn)換為更長波長的光,即譬如轉(zhuǎn)換為具有在綠色和/或黃色和/或紅色波長范圍中的一個或多個光譜成分的光。通過所發(fā)射的光與轉(zhuǎn)換后的光的疊加,可以產(chǎn)生混色的、例如白色的發(fā)光印象。波長轉(zhuǎn)換材料可以具有以下材料中的一種或者多種稀土和堿土金屬的石榴石 (例如YAG:Ce3+)、氮化物、氮基硅酸鹽(Nitridosilikate)、Sione, Sialone、鋁酸鹽、氧化物、鹵化磷酸鹽、正硅酸鹽、硫化物、釩酸鹽、二萘嵌苯、香豆素和氯硅酸鹽。此外,波長轉(zhuǎn)換材料也可以包括其合適的混合物和/或組合物。此外,波長轉(zhuǎn)換材料可以嵌入在透明的基質(zhì)材料中,該基質(zhì)材料包圍或者包含波長轉(zhuǎn)換材料。透明的基質(zhì)材料例如可以具有單體、 作為混合物、共聚物或者與其的化合物的低聚體或者聚合體形式的硅酮、環(huán)氧化物、丙烯酸酯、酰亞胺、碳酸鹽、烯烴或者其衍生物。例如,基質(zhì)材料可以是環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或者硅樹脂。此外,由第一半導(dǎo)體光源和/或第二半導(dǎo)體光源或者第一 LED和/或第二 LED產(chǎn)生的光可以僅僅通過選擇外延層序列的材料而并不使用波長轉(zhuǎn)換材料來確定。例如,第一半導(dǎo)體光源可以結(jié)合波長轉(zhuǎn)換材料來引起白色的發(fā)光印象,而第二半導(dǎo)體光源可以引起彩色的發(fā)光印象。于是,第一半導(dǎo)體光源例如可以具有基于InGaN的第一 LED,其發(fā)射在藍色波長范圍中的光。此外,第一 LED可以具有波長轉(zhuǎn)換材料,其將藍色初級光的一部分轉(zhuǎn)換為綠色、黃色或者黃綠色的次級光,使得第一波長范圍包括藍色和綠色、黃色或者黃綠色的光譜成分,并且引起綠白色至冷白色的色彩印象。第二半導(dǎo)體光源可以具有基于InGaAlP的第二 LED,其發(fā)射在紅色的第二波長范圍中的光。通過帶有第一波長范圍和第二波長范圍的光的疊加,可以根據(jù)所希望的權(quán)重來通過光電子裝置的混合光引起暖白色的發(fā)光印象。對此可替選地,第二半導(dǎo)體光源也可以具有基于InGaAlP的第二 LED,其產(chǎn)生在黃色的第二波長范圍中的光,使得光電子裝置可以發(fā)射具有冷白色的發(fā)光印象的混合光。在這種光電子裝置中,在預(yù)先給定的環(huán)境溫度和工作溫度情況下,通過第一半導(dǎo)體光源對所希望的色度坐標(biāo)的粗略預(yù)先選擇會是可能的,而通過第二半導(dǎo)體光源,對色度坐標(biāo)的精細(xì)調(diào)節(jié)或者“精細(xì)調(diào)整”是可能的。可替選地,第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源可以關(guān)于前面描述的波長范圍和色彩印象相反地實施。此外,第一半導(dǎo)體光源和/或第二半導(dǎo)體光源可以分別具有多個第一 LED或第二 LED,它們分別相同地實施。發(fā)光二極管通常在-40°C至125°C的范圍中的典型環(huán)境溫度和工作溫度中具有強度的負(fù)溫度相關(guān)性。這意味著,所發(fā)射的光的強度在保持相同的電學(xué)條件下隨著升高的環(huán)境溫度和工作溫度而降低。根據(jù)LED的實施形式和材料選擇,在此,在0°C的溫度情況下LED 發(fā)射的光的100%的強度可以下降到在100°C的溫度情況下的小于或等于90%直到大于或等于10%的強度。根據(jù)實施形式和材料選擇,第一溫度相關(guān)性可以小于第二溫度相關(guān)性,這意味著, 隨著升高的溫度,例如第一半導(dǎo)體光源的第一強度比第二半導(dǎo)體光源的第二強度改變得更少。在該情況中,電阻元件是具有正溫度系數(shù)的電阻元件,這意味著,電阻元件的電阻隨著升高的溫度而增大,并且電阻元件實施為所謂的冷導(dǎo)體或者PTC( "positive temperature coefficient,正溫度系數(shù)”)元件。如果第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源的溫度例如由于環(huán)境溫度的升高而升高,則在前述情況中第二強度比第一強度更強烈地減小。這意味著, 混合光的色度坐標(biāo)會朝著第一半導(dǎo)體光源的色度坐標(biāo)推移。而通過實施為PTC元件的電阻元件,同時溫度升高并且由此電阻也增大,使得流過串聯(lián)電路并且由此流過第一半導(dǎo)體光源的電流相比于流過第二半導(dǎo)體光源的電流減小,使得可以對抗純粹由于溫度引起的第一強度和第二強度的變化。對此可替選地,第一溫度相關(guān)性可以大于第二溫度相關(guān)性。在該情況中,電阻元件是具有負(fù)溫度系數(shù)的電阻元件,也就是說,電阻元件的電阻隨著升高的溫度而降低,并且該電阻元件實施為所謂的熱導(dǎo)體或者NTC ( "negative temperature coefficient,負(fù)溫度系數(shù)”)元件。由此,可以如在前面的情況中那樣,同樣可以對抗純粹溫度引起的第一強度和第二強度的變化,其方式是在溫度升高時流過串聯(lián)電路并且由此流過第一半導(dǎo)體光源的電流相比于流過第二半導(dǎo)體光源的電流被增大。特別地,電阻元件可以具有與溫度相關(guān)的電阻,其與第一半導(dǎo)體光源或者第二半導(dǎo)體光源的第一溫度相關(guān)性和第二溫度相關(guān)性匹配。這尤其可以表示,電阻元件并不具有開關(guān)特性并且電阻并不跳躍式地在-40°C至125°C的溫度范圍中改變。優(yōu)選的是,電阻元件的電阻在大于或等于-40°C并且小于或等于125°C的溫度范圍中連續(xù)地改變,這意味著,電阻根據(jù)電阻元件的實施作為冷導(dǎo)體或者熱導(dǎo)體地以基本上保持相同的溫度相關(guān)性而增大或者減小。優(yōu)選的是,電阻元件具有線性的或者近似線性的電阻-溫度相關(guān)性。例如,實施為冷導(dǎo)體的電阻元件可以具有鉬或者合適地?fù)诫s的硅。實施為熱導(dǎo)體的電阻元件例如可以具有一種或者多種氧化物,譬如氧化陶瓷形式的氧化物,其具有錳、 鎳、鈷、鐵、銅和/或鈦。此外,光電子裝置可以具有第三半導(dǎo)體光源,其與所述并聯(lián)電路串聯(lián)并且具有至少一個另外的LED。優(yōu)選的是,所述至少一個另外的LED是至少一個第一 LED。第三半導(dǎo)體光源可以適于在預(yù)先選擇的工作和環(huán)境溫度情況下將光電子裝置的混合光的色度坐標(biāo)調(diào)節(jié)到所希望的值。為此,第三半導(dǎo)體光源也可以附加地或者可替選地具有至少一個第三 LED,其適于在工作中發(fā)射在第三波長范圍中的光,該第三波長范圍不同于第一波長范圍和第二波長范圍。通過所述并聯(lián)電路與第三半導(dǎo)體光源的串聯(lián)連接,后者基本上不受通過串聯(lián)電路中的電阻元件的調(diào)節(jié)的影響。由此,在當(dāng)前的光電子裝置中,對第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源的有針對性的與溫度相關(guān)的調(diào)節(jié)會是可能的,而第三半導(dǎo)體光源并不主動地被調(diào)節(jié),而是“空轉(zhuǎn)地”工作。此外,光電子裝置可以具有至少一個電子器件,其適于在光電子裝置的預(yù)先選擇的環(huán)境溫度和工作溫度情況下調(diào)節(jié)混合光。該電子器件為此可以集成到并聯(lián)電路中,即與并聯(lián)電路串聯(lián)或者并聯(lián),或者也是第三半導(dǎo)體光源的元件。電子器件在此可以具有一個或多個元件,其適于針對預(yù)先選擇的工作溫度和環(huán)境溫度來調(diào)節(jié)饋送給第一第三半導(dǎo)體光源、第二第三半導(dǎo)體光源和/或必要時第三半導(dǎo)體光源的電流。電子器件可以選自一個或多個固定電阻、一個或多個可調(diào)節(jié)的電阻譬如電位計、一個或多個晶體管譬如MOSFET以及其組合和電路連接。通過所述至少一個電子器件和/或第三半導(dǎo)體光源,可以針對確定的環(huán)境溫度和工作溫度來調(diào)節(jié)混合光,而該電子器件或者第三半導(dǎo)體光源并不參與通過電阻元件的實際的與溫度相關(guān)的調(diào)節(jié)。所述至少一個電子器件尤其也可以適于在預(yù)先選擇的溫度情況下調(diào)節(jié)并聯(lián)電路發(fā)射的光和第三半導(dǎo)體光源發(fā)射的光的相對強度關(guān)系??商孢x地或者附加地, 通過在第三半導(dǎo)體光源中的電子器件,必要時在預(yù)先確定的溫度情況下調(diào)節(jié)第三半導(dǎo)體光源中的第三發(fā)光二極管和第一發(fā)光二極管的相對強度關(guān)系會是可能的。光電子裝置可以具有殼體或者電路板,在其中或者其上設(shè)置有第一半導(dǎo)體光源和電阻元件。殼體可以具有塑料,尤其是熱塑性塑料或者熱固性塑料。例如,殼體可以通過成型工藝譬如壓力塑造成型、注射成型、擠壓成型、切割、鋸割、銑削或者其組合來制造。塑料在此可以具有硅氧烷和/或環(huán)氧化物族,并且譬如構(gòu)建為硅酮、環(huán)氧樹脂,或者硅酮和環(huán)氧化物構(gòu)成的混合物或者共聚物構(gòu)成的混合材料??商孢x地或者附加地,塑料也可以具有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯和/或亞胺族amidgruppen)。殼體可以具有凹處,至少第一半導(dǎo)體光源設(shè)置在凹處中并且第一波長范圍中的光可以通過該凹處發(fā)射。電阻元件同樣可以設(shè)置在凹處中或者對此替選地也可以由殼體材料環(huán)繞。此外,殼體可以具有引線框架,用于電接觸第一半導(dǎo)體光源和電阻元件。引線框架在此可以集成到殼體中,其中引線框架由殼體本體成型、圍繞和/或由其圍繞澆注(umgossen)。引線框架具有一個或多個安裝區(qū)域,第一半導(dǎo)體光源和電阻元件可以施加在其上。引線框架在此可以具有多個電連接可能性用于電接觸第一半導(dǎo)體光源和電阻元件, 這些連接可能性譬如構(gòu)建為接合墊或者安裝面。借助安裝區(qū)域,在此尤其是第一半導(dǎo)體光源和電阻元件至外部電流供給和電壓供給的串聯(lián)連接以及電連接會是可能的。安裝區(qū)域例如可以構(gòu)建為引線框架上的安裝面。此外,第二半導(dǎo)體光源也可以與第一半導(dǎo)體光源以及電阻元件一同設(shè)置在相同的殼體中。對此可替選地,光電子裝置可以具有帶有第一半導(dǎo)體光源和電阻元件的第一殼體以及附加地具有第二殼體,其中設(shè)置有第二半導(dǎo)體光源。尤其是,第一殼體和第二殼體于是可以彼此熱接觸,使得在第一 LED和第二 LED以及電阻元件之間可以存在熱耦合。如果光電子裝置具有第三半導(dǎo)體光源和/或至少一個電子器件,則它們同樣可以設(shè)置在與第一半導(dǎo)體光源和電阻元件相同的殼體中,對此可替選地,可以設(shè)置在該殼體之外或者也設(shè)置在另一殼體中。第一半導(dǎo)體光源可以與電阻元件通過熱導(dǎo)體而熱接觸。例如,熱導(dǎo)體可以具有良好導(dǎo)熱的材料譬如銅。熱導(dǎo)體例如也可以通過殼體的引線框架來形成。通過熱導(dǎo)體,此外也可以在第一半導(dǎo)體光源和電阻元件之間實現(xiàn)電連接。電阻元件在此可以實施為離散的電子部件。通過熱導(dǎo)體,可以將電阻元件中的自熱效應(yīng)最小化,并且電阻元件可以優(yōu)選具有與第一半導(dǎo)體光源相同的溫度。此外,第二半導(dǎo)體光源也可以通過相同的熱導(dǎo)體或者另外的熱導(dǎo)體來熱耦合到第一半導(dǎo)體光源和電阻元件上,使得特別優(yōu)選的是,第一半導(dǎo)體光源、第二半導(dǎo)體光源和電阻元件具有相同的溫度。第一半導(dǎo)體光源也可以直接施加在電阻元件上。為此,電阻元件例如可以構(gòu)建為支承元件,譬如構(gòu)建為所謂的“底座(Submoimt)。針對串聯(lián)電路的電接觸由此可以直接通過電阻元件和第一半導(dǎo)體光源之間的連接面來構(gòu)建。此外,電阻元件也可以構(gòu)建為用于第一半導(dǎo)體光源的一個或多個第一 LED的支承襯底。由此,電阻元件可以直接集成到第一半導(dǎo)體光源中,使得能夠?qū)崿F(xiàn)在第一 LED和電阻元件之間的最優(yōu)的熱接觸。對此特別合適的可以是關(guān)于溫度相關(guān)的導(dǎo)電性方面合適地?fù)诫s的硅支承襯底,其同時實施為PTC電阻元件。這里所描述的光電子裝置尤其是可以實施為使得可以發(fā)射混合光,該混合光在大于或等于0°C并且小于或等于100°C的溫度范圍中,并且優(yōu)選大于或等于-40°c并且小于或等于125°C的溫度范圍中具有圍繞平均的色度坐標(biāo)的與溫度相關(guān)的色度坐標(biāo)推移,該色度坐標(biāo)推移沿著MacAdams橢圓的主軸圍繞平均的色度坐標(biāo)走向。在此,色度坐標(biāo)推移和平均的色度坐標(biāo)可以通過在光電子裝置的例如0°C的溫度情況下發(fā)射的混合光的第一色度坐標(biāo)以及通過在例如100°C的溫度情況下發(fā)射的混合光的第二色度坐標(biāo)來表征。與溫度相關(guān)的色度坐標(biāo)推移于是可以在第一近似中通過第一色度坐標(biāo)和第二色度坐標(biāo)之間的連接線來表征。在這種情況中,“沿著主軸”表示該連接線至MacAdams橢圓的主軸上的幾何投影長于連接線至同一MacAdams橢圓的副軸的投影。特別優(yōu)選地,連接線并且由此混合光的色度坐標(biāo)推移與關(guān)聯(lián)的MacAdams橢圓的主軸平行或者至少近似平行地走向。沿著MacAdams橢圓的主軸走向的色度坐標(biāo)推移與沿著MacAdams橢圓的副軸具有數(shù)值上相同的色度坐標(biāo)差的推移相比更難被感知。本發(fā)明的其他優(yōu)點和有利的實施形式以及改進方案從下面結(jié)合
圖1至17所描述的實施形式中得出。其中圖IA至2示出了 CIE標(biāo)準(zhǔn)色度表的示意圖,圖3A和;3B示出根據(jù)一個實施例的第一 LED和第二 LED的溫度相關(guān)性的曲線圖,圖4至11示出了根據(jù)其他實施例的光電子裝置的示意圖,圖12至14示出了對根據(jù)其他實施例的光電子裝置的調(diào)節(jié)特性的仿真的曲線圖, 以及圖15至17示出了根據(jù)其他實施例的光電子裝置的示意圖。在這些實施例和附圖中,相同的或者作用相同的組成部分可以分別設(shè)置有相同的附圖標(biāo)記。所示出的元件及其彼此間的大小關(guān)系基本上不應(yīng)被視為合乎比例的,更確切地說,各個元件、譬如層、構(gòu)件、器件和區(qū)域為了更好的可視性和/或為了更好的理解而在尺寸方面被過度厚或者大地示出。在下列實施例中描述了具有至少一個第一 LED 11的半導(dǎo)體光源1,第一半導(dǎo)體光源1引起冷白色至黃綠色的發(fā)光印象。至少一個第一LED 11為此如在背景技術(shù)部分純粹示例性描述的那樣具有基于InGaN的發(fā)射藍光的外延層序列,在其上施加發(fā)射黃綠光的波長轉(zhuǎn)換材料。在背景技術(shù)部分所介紹的CCT大致處于4000開爾文至5500開爾文的范圍中。 為了產(chǎn)生由光電子裝置發(fā)射的暖白色的混合光,構(gòu)建下文描述的具有至少一個第二 LED 21 的第二半導(dǎo)體光源2,至少一個第二 LED 21在紅色的第二波長范圍中發(fā)射光。但是,由于發(fā)射紅光的波長轉(zhuǎn)換材料的通常寬的發(fā)射帶,許多功率處于眼睛靈敏度非常小的波長范圍中,亦即處于大于或等于約640納米的范圍中。優(yōu)選地,對于下文描述的光電子裝置的實施例,因此不使用附加的、例如發(fā)射紅光的波長轉(zhuǎn)換材料。尤其是,具有第二波長范圍的光通過基于InGaAlP的至少一個第二 LED 21的外延層序列的材料在沒有使用附加的發(fā)射紅光的波長轉(zhuǎn)換材料的情況下被產(chǎn)生。通過使用第二半導(dǎo)體光源2和可直接產(chǎn)生紅色光的第二 LED 21,第二波長范圍更好地在640納米以下的可良好察覺的紅色波長范圍中被選擇。由此,對于在下文描述的光電子裝置,通過組合所示出的發(fā)射白光的第一半導(dǎo)體光源1和發(fā)射紅光的第二半導(dǎo)體光源 2可以實現(xiàn)在同時高的顯色值的情況下的高效率。對此處純粹示例性描述的發(fā)射白光的第一半導(dǎo)體光源1和直接發(fā)射紅光的第二半導(dǎo)體光源2的組合可替選地,但在期望混合光的其他色彩印象和發(fā)光印象時,也可以使用發(fā)射光譜在其他第一波長范圍和第二波長范圍中的第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源的任意其他組合。在圖IA中示出了本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的具有在水平軸上的色度坐標(biāo)χ和在垂直軸上的色度坐標(biāo)1的CIE標(biāo)準(zhǔn)色度表。在此,線900表示本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的普朗克黑體輻射器在不同溫度情況下的所謂的白色曲線。這些溫度也稱為色溫。十字形E標(biāo)明色度坐標(biāo)為X = y = 1/3的(數(shù)學(xué))光譜白色點,該光譜白色點大致對應(yīng)于5500開爾文的色溫。此外,在圖IA中,色度坐標(biāo)901表示針對從0°C至50°C的不同環(huán)境溫度的發(fā)射光譜在綠白色的第一波長范圍中的上述第一 LED 11。通過箭頭表示針對在0°C到50°C之間的升高的環(huán)境溫度的色度坐標(biāo)變化。對于發(fā)射光譜在紅色的第二波長范圍中的上述第二 LED 21,在0°C至50°C的同樣溫度范圍中繪出色度坐標(biāo)902,其中此處也通過相關(guān)的箭頭表示在升高的環(huán)境溫度的情況下的色度坐標(biāo)變化。除了圖IA以外,此外在圖3A中還借助曲線931示出了與以攝氏度為單位的環(huán)境溫度T的變化伴隨而來的第一 LED 11的第一強度的變化,并且借助曲線932以相對單位示出了第二 LED 21的第二強度的變化,其中此處分別針對LED采用保持相同的工作電流。第一波長范圍和第二波長范圍的分別占主導(dǎo)的波長λ (以納米為單位)的變化此外也在圖:3Β 中針對第一 LED 11通過曲線941并且針對第二 LED 21通過曲線942根據(jù)以攝氏度為單位的環(huán)境溫度T來示出。從圖3A和;3B可看到的是,發(fā)射紅光的第二 LED 21的第二波長范圍針對升高的環(huán)境溫度朝向更大的波長范圍推移,并且所發(fā)射的光同時損失約40%的強度。與此相比,第一LED 11的第一波長范圍朝向大致更短的波長推移,這原因在于第一LED 11的波長轉(zhuǎn)換材料在更高的溫度情況下變得更為缺乏效率。由此,第一 LED可以發(fā)射更多未轉(zhuǎn)換的藍光。 同時,第一 LED 11的所發(fā)射的第一強度降低了小于20%。在所示的實施例中,第一 LED 11 與第二 LED 21相比因此被證明為溫度更穩(wěn)定,并且與第二波長范圍和第二強度的第二溫度相關(guān)性相比具有更小的第一波長范圍和第一強度的第一溫度相關(guān)性。在分別保持相同的工作電流和不規(guī)律地疊加具有所示出的第一溫度相關(guān)性和第二溫度相關(guān)性的由第一 LED 11和第二 LED 21發(fā)射的光的情況下,得到色度坐標(biāo)903在圖 IA中在借助線901和902表示的區(qū)域中的得到的混合光的溫度相關(guān)性。在此可以看到的是,混合光的發(fā)光印象從環(huán)境溫度為0°C的情況下的暖白色推移到環(huán)境溫度為50°C的情況下的冷白色。在圖2中示出了圖IA中的色度坐標(biāo)χ在0. 40到0. 48之間的范圍中以及色度坐標(biāo)y在0. 37到0. 43之間的范圍中的CIE標(biāo)準(zhǔn)色度表的片段,其中可以更為清楚地看到未調(diào)節(jié)的混合光的色度坐標(biāo)903的溫度相關(guān)性。由此出發(fā),下列實施例基于以下考慮通過調(diào)節(jié)第一 LED 11的第一強度與第二 LED 21的第二強度的比例(其中此處以及在下文假設(shè)對于所有LED溫度相同),由于第一波長范圍和第二波長區(qū)域的相應(yīng)的溫度相關(guān)性,所以也可以實現(xiàn)不調(diào)節(jié)到唯一的色度坐標(biāo)903上。但是,在下文描述的光電子裝置中,當(dāng)調(diào)節(jié)例如引起色度坐標(biāo)沿著環(huán)境溫度為0°C的情況下的色度坐標(biāo)921與環(huán)境溫度為50°C的情況下的色度坐標(biāo)922之間的連接線920推移時,色度坐標(biāo)903的溫度相關(guān)性被最小化。在此,連接線 920被選擇為使得該連接線沿著MacAdams橢圓的主軸而圍繞連接線920的中點923。數(shù)個被增大大約十倍的MacAdams橢圓為了進行說明而在圖IB中的CIE標(biāo)準(zhǔn)色度表中繪出。通過沿著MacAdams橢圓的主軸進行調(diào)節(jié),如在背景技術(shù)部分中被介紹的那樣,混合光的色度坐標(biāo)903的色度坐標(biāo)變化的可察覺性進一步被最小化。圖2中示出的連接線902在此純粹示例性地示出。對此可替選地,也可考慮在線911上的第一點與線912上的第二點之間的其他連接線,以便通過相對應(yīng)地調(diào)節(jié)和補償?shù)谝粡姸群偷诙姸鹊呐c溫度相關(guān)的變化來實現(xiàn)混合光的期望的色度坐標(biāo)相關(guān)性。在圖4中示出了根據(jù)一個實施例的光電子裝置100。光電子裝置100根據(jù)在前的描述具有帶有第一 LED 11的第一半導(dǎo)體光源1和帶有第二 LED 21的第二半導(dǎo)體光源2。 第一半導(dǎo)體光源1與具有與溫度有關(guān)的電阻的電阻元件3—起形成串聯(lián)電路4。串聯(lián)電路 4與第二半導(dǎo)體光源2 —起形成并聯(lián)電路5,該并聯(lián)電路5通過電端子6和7可以被連接到外部電流供給和電壓供給。根據(jù)前面的描述,第一半導(dǎo)體光源1具有第一強度的第一溫度相關(guān)性,其小于第二強度的第二溫度相關(guān)性。電阻元件因而被構(gòu)建為由硅或者鉬構(gòu)成的PTC 元件。針對所示出的實施例,第二半導(dǎo)體光源2與被構(gòu)建為PTC元件的電阻元件3的并聯(lián)電路使得第二 LED 21發(fā)射的光的強度穩(wěn)定。在環(huán)境溫度和工作溫度低的情況下,更多電流流經(jīng)電阻元件2,而更少電流流經(jīng)第二半導(dǎo)體光源2,在高溫度的情況下,在電端子6和7 之間的總電流恒定或者電壓恒定時,電流平衡朝向第二半導(dǎo)體光源2推移,因為通過由溫度引起的電阻元件3的電阻的提高而有更多電流流經(jīng)第二半導(dǎo)體光源2。但是,在第二半導(dǎo)體光源2僅與電阻元件3單獨的并聯(lián)連接時,在第二半導(dǎo)體光源 2上降落的全部電壓也降落在電阻元件3上,這會導(dǎo)致電阻元件3中的高歐姆損耗并且由此會導(dǎo)致低效的裝置。通過電阻元件3與第一半導(dǎo)體光源1的附加的串聯(lián)電路4,電阻元件3 上的損耗功率可以被減小,由此得到光電子裝置100的效率顯著提高。與提高第二半導(dǎo)體光源2中的電流同時地,通過電阻元件3在環(huán)境溫度升高時減小流經(jīng)第一半導(dǎo)體光源1的電流,使得與第一半導(dǎo)體光源1的恒定的工作電流相比通過第二半導(dǎo)體光源2中的相對更小的電流提高來實現(xiàn)第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源1、2之間的電流平衡。這也再次導(dǎo)致第二半導(dǎo)體光源2中的電流引起的自熱效應(yīng)可以被保持得相對更低,由此得到第二 LED 21所發(fā)射的光的與在單獨調(diào)節(jié)第二半導(dǎo)體光源2的工作電流的情況下可能的波長推移相比更小的波長推移。對所示出的實施例可替選地并且也對下列實施例可替選地,當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源1、2被實施為使得第一強度的第一溫度相關(guān)性大于第二強度的第二溫度相關(guān)性時,電阻元件3也可以被構(gòu)建為NTC元件。這例如當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體光源1為此具有如上所述的第二 LED 21而第二半導(dǎo)體光源2具有如上所述的第一 LED 11時情況如此。在圖5至9中示出了基于光電子裝置100的光電子裝置的實施例。圖5中的光電子裝置101具有殼體8,該殼體8純粹示例性地被實施為可表面安裝的殼體。該殼體具有塑料、如環(huán)氧化物和/或硅樹脂,并且例如可以借助成型工藝如在背景技術(shù)部分中所描述的那樣來制造。此外,殼體具有用于電連接光電子裝置101的引線框架81,該引線框架81包括電端子6和7。引線框架81通過殼體8的塑料材料來成型并且具有合適的連接構(gòu)型,以便能夠?qū)崿F(xiàn)串聯(lián)電路4和并聯(lián)電路5 (未示出)。第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源1、2以及被實施為分立器件的電阻元件3被設(shè)置在殼體8的凹處82中。此外,在凹處82中,例如可以設(shè)置有用于保護半導(dǎo)體光源1、2和電阻元件3的透明塑料澆注體(未示出)。對此可替選地,電阻元件3也可以與引線框架 81 一起在制造殼體8時用殼體8的塑料材料來圍繞澆注,而半導(dǎo)體光源1、2在制成殼體8 之后被安裝在凹處82中。對此可替選地,也可以在引線框架81上安裝半導(dǎo)體光源1、2和電阻元件3,并且緊接著利用殼體8的塑料材料來成型,其中殼體8接著也可以透明地并且沒有凹處82地來實施。在所示出的實施例中,第一半導(dǎo)體光源1和電阻元件3并且此外還有第二半導(dǎo)體元件2通過殼體8和引線框架81形成熱學(xué)接觸。殼體8和尤其是引線框架81在此用作如下散熱器其允許半導(dǎo)體光源1、2和電阻元件3的均勻的溫度分布。這是必需的,以便使自熱效應(yīng)最小化并且使電阻元件3盡可能受到與半導(dǎo)體光源1、2相同的溫度。光電子裝置101具有極其緊湊的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)使得能夠在沒有其他如通常用于調(diào)節(jié)回路中的電子調(diào)節(jié)部件的情況下以上述和下述方式使光電子裝置10所發(fā)射的混合光的色度坐標(biāo)穩(wěn)定。在圖6中示出了根據(jù)另一實施例的光電子裝置102,該光電子裝置102可以具有前述實施例的特征,但是與該前述實施例相比還包括熱導(dǎo)體13,在該熱導(dǎo)體13上設(shè)置有第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源1、2以及電阻元件3。熱導(dǎo)體13在此由銅實施并且通過適當(dāng)?shù)目臻g結(jié)構(gòu)化允許半導(dǎo)體光源1、2和電阻元件3的必要的串聯(lián)電路4和并聯(lián)電路5。對此可替選地,熱導(dǎo)體13也可以具有帶有高導(dǎo)熱能力的其他材料并且例如也被集成在殼體8 中。在圖7中示出了根據(jù)另一實施例的另一光電子裝置103,其中與圖5的實施例相比,第一半導(dǎo)體光源1被直接設(shè)置在電阻元件3上。電阻元件3在此被實施為所謂的“底座”,該“底座”使得在引線框架81與第一半導(dǎo)體光源1之間能夠電連接。由此可以以簡單的方式實現(xiàn)第一半導(dǎo)體光源1與電阻元件3之間的串聯(lián)電路4并且同時實現(xiàn)其間的良好熱接觸。在圖8中示出了根據(jù)另一實施例的另一光電子裝置104,其中第一半導(dǎo)體光源1的至少一個第一 LED 11被實施為根據(jù)背景技術(shù)部分中的描述的薄膜半導(dǎo)體芯片。作為支承襯底,例如由Ge、高摻雜的Si或者GaAs構(gòu)成的第一 LED 11而不是通常使用的高導(dǎo)熱的薄膜支承體具有電阻元件3。電阻元件3因此被集成到第一半導(dǎo)體光源1中并且具有電阻元件3至第一半導(dǎo)體光源1的理想的、因此(weil)本征的熱耦合。由于集成的結(jié)構(gòu)方式,電阻元件3的自熱效應(yīng)在此可被忽略。此外,不必使用附加的分立器件作為電阻元件3,這也可以降低生產(chǎn)成本。尤其是,被實施為支承襯底的電阻元件3具有適當(dāng)摻雜的硅,該適當(dāng)摻雜的硅具有此處期望的電阻的溫度相關(guān)性,而不是通常對于薄膜支承體所期望的盡可能高的導(dǎo)電能力。對此可替選地,但鉬也可以用作PTC材料或者必要時在背景技術(shù)部分中所提及的NTC材料之一可以用作支承襯底。在圖9中示出了根據(jù)另一實施例的光電子裝置105,該光電子裝置105與前述實施例相比具有帶有電阻元件3和第一半導(dǎo)體光源1的第一殼體8以及帶有第二半導(dǎo)體光源2 的第二殼體8'。第一殼體和第二殼體8和8'在此可以具有如結(jié)合前述實施例以及在背景技術(shù)部分中所介紹的特征。殼體8和8'被設(shè)置在虛線繪出的電路板80上并且通過該電路板80彼此熱耦合。通過作為散熱器起作用的電路板80,第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源1、2以及電阻元件3可以具有相同的或者至少相似的溫度。此外,殼體8和8'例如也可以通過附加的熱導(dǎo)體彼此熱耦合。通過所示出的光電子裝置105的多殼體實施方案能夠?qū)崿F(xiàn)在第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源1、2的組合和空間布置方面的高靈活性。在所有所示出的光電子裝置的結(jié)構(gòu)變型方案中,例如也可以將第一 LED和第二 LED 11、21在其單獨的色度坐標(biāo)和強度方面劃分成所謂的“容器(bin)”。這樣分類的LED 接著有針對性地與適當(dāng)選擇的電阻元件3組合,以便獲得如下產(chǎn)品系列,其具有帶有在色度坐標(biāo)、強度和溫度相關(guān)性方面盡可能統(tǒng)一的混合光的光電子裝置。在下列圖中示出了根據(jù)其他實施例的光電子裝置,這些實施例是光電子裝置100 的修改方案和變型方案。下列實施例的描述因而主要限于與前面的描述相比的區(qū)別和改進。在圖10中示出了另一實施例的光電子裝置200,該光電子裝置200具有第三半導(dǎo)體光源9,該第三半導(dǎo)體光源9與根據(jù)圖4的并聯(lián)電路5串聯(lián)連接。第三半導(dǎo)體光源9在所示的實施例中具有多個另外的第一 LED11,純粹示例性地示出在這些另外的第一 LED 11中的兩個。通過第三半導(dǎo)體光源9,光電子裝置200的混合光的色度坐標(biāo)可以被調(diào)節(jié)到在預(yù)選選擇的環(huán)境和工作穩(wěn)定情況下的所期望的值上。通過并聯(lián)電路5與第三半導(dǎo)體光源9的串聯(lián)連接,例如在將恒流源連接到電端子6和7時,流經(jīng)第三半導(dǎo)體光源9的電流不受通過并聯(lián)電路5中的電阻元件3的調(diào)節(jié)影響。因此,在光電子裝置200中,可以有針對性地與穩(wěn)定相關(guān)地補償?shù)谝话雽?dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源1、2的溫度相關(guān)性,而第三半導(dǎo)體光源9“空轉(zhuǎn)”運行。在圖11中示出了光電子裝置300,該光電子裝置300與前述實施例相比在第二半導(dǎo)體光源2中具有多個第二 LED 12,純粹示例性地示出了這些第二 LED 12中的兩個。由此,對于光電子裝置300的混合光的期望的色彩印象減小第二 LED 21所需的工作電流,使得第二 LED 21中的自熱效應(yīng)與前述實施例相比也更不強烈地顯示出來。電阻元件3在所示出的實施例中由摻雜硅構(gòu)成,該摻雜硅由于其隨著更高的溫度而降低的載流子移動性所以具有必要的PTC特性,該PTC特性能通過與環(huán)境溫度T相關(guān)的具有以下特征的電阻R(T)來表示R(T) =R0. (1+α · (T-T0) + β · (T-T0)2)其中常數(shù)α = 7. 88 · 10_3/Κ,β = 1. 937 · 10_3/K2 并且室溫 Ttl = 25°C,其中 R0 是在室溫Ttl下可通過摻雜調(diào)節(jié)的電阻值。在0°C與100°C之間,電阻R(T)以近似線性的變化過程變化大約兩倍。硅的摻雜物被選擇使得在室溫、即25°C的情況下得到約3至5歐姆的電阻,該電阻尤其是還可以在光電子裝置的混合光的期望色溫和第一 LED以及第二 LED 11、21的特性曲線方面適配。為了說明電阻元件3在光電子裝置300所發(fā)射的混合光的色度坐標(biāo)的溫度相關(guān)性方面的補償特性和調(diào)節(jié)特性,執(zhí)行如下仿真,該仿真的結(jié)果在下列圖12至14中以CIE標(biāo)準(zhǔn)色度表的片段示出。在0°C至50°C的環(huán)境溫度范圍中檢驗色度坐標(biāo)推移。對于所有仿真,假設(shè)具有電阻R(T)的上述溫度相關(guān)性的由硅構(gòu)成的電阻元件3。 作為具有以安培為單位的電流I、以伏特為單位的電壓U、以攝氏度為單位的環(huán)境溫度T以及以歐姆為單位的電阻R11和I^21的與溫度相關(guān)的電流電壓特性曲線的模型,對于第一 LED 11取U11 = R11 · 1+2. 902-(T-25) · 0. 004而對于第二 LED 21取U21 = 2 · (-0. 07 · I2+R21 · 1+1. 85)-(Τ_25) · 0. 0025。此外,考慮第一波長范圍和第二波長范圍以及第一強度和第二強度的上述溫度相關(guān)性及其與所施加的工作電流I的相關(guān)性。在圖12中,對于電阻元件3取Rtl = 4歐姆,而對于第一 LED或第二 LED 11、21取 R11 = 0. 879歐姆和R21 = 1. 76歐姆。點951 (未填充的圓)表示比較裝置的根據(jù)在0°C到 50°C之間的溫度范圍的三個點沿著通過箭頭表征的方向的色度坐標(biāo)推移,該比較裝置與光電子裝置300相比不具有電阻元件3,其中但是對于第一 LED和第二 LED 11、21取同樣的參數(shù)值。色度坐標(biāo)推移951除了被觀察的較小的溫度范圍之外對應(yīng)于在圖IA和2中示出的色度坐標(biāo)903的在圖IA和2中示出的色度坐標(biāo)變化。點952 (填滿的點)相反沿著所示的前頭對應(yīng)于光電子裝置300所發(fā)射的混合光的色色度坐標(biāo)推移。電阻元件3對所發(fā)射的混合光的調(diào)節(jié)和補償作用是可容易地看到的。尤其是,通過參閱光電子裝置300的圖IB和2 能夠?qū)崿F(xiàn)沿著MacAdams橢圓的主軸的色度坐標(biāo)推移。在圖13中,電阻元件3的電阻Rtl變化,并且對于點961 (未填充的圓)為3歐姆, 對于點962(填滿的點)根據(jù)圖12的點952為4歐姆,而對于點963(未填充的四邊形)為 5歐姆。在這種情況下可看到的是,通過選擇電阻元件3的電阻Rtl可以改變色度坐標(biāo)區(qū)域或被穩(wěn)定到其上的平均光譜白色點,但是調(diào)節(jié)特性和補償特性保持不受其影響。在圖14中再次取Rtl = 4歐姆,由此改變第一 LED和第二 LED 11,21的電阻R11和 R21。點972(填滿的點)再次對應(yīng)于圖12的點952,即R11 = 0. 879歐姆和R21 = 1. 76歐姆。對于點971(未填充的圓)對于第二 LED 21取被提高了 1歐姆的電阻、即Ii21 = 2. 76 歐姆,而對于點973(未填充的四邊形)對于第一 LED 11取被提高了 1歐姆的電阻、即R11 =1. 879歐姆。在350毫安培的工作電流的情況下,由此在點971的情況下,第二 LED在室溫下的工作電壓從2. 1伏特已被提高到2. 28伏特,而在點973的情況下第一 LED在室溫下的工作電壓從3. 21伏特已被提高到3. 56伏特。從圖14又可看到的是,通過適配LED的電阻雖然可以改變色度坐標(biāo)區(qū)域或混合光的被穩(wěn)定到其上的平均光譜白色點,但是電阻元件 3引起的調(diào)節(jié)特性和補償特性保持不受器影響。因此,光電子裝置300例如可以附加地也具有電器件,譬如可調(diào)節(jié)的電阻、固定電阻的電器件,或者有源元件,譬如晶體管,通過電器件或者有源元件可以固定調(diào)節(jié)混合光的平均色度坐標(biāo),而不影響并聯(lián)電路5中的電阻元件3的調(diào)節(jié)特性和補償特性。在光電子裝置300中以及在另外的實施例的光電子裝置中,通過疊加第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源1、2的光引起的發(fā)光印象的色度坐標(biāo)此外事先在沒有電阻元件3的情況下被表征。隨后可以在其與溫度有關(guān)的電阻方面適當(dāng)?shù)碾娮柙?有針對性地關(guān)于所期望的混合光被添加。在針對具有在大約3000開爾文的色溫情況下的光譜白色點的混合光所示出的仿真中,通過使用電阻元件3在所有有意義的工作條件下得到與沒有電阻元件3的裝置相比小于約6%并且通常甚至小于4%的效率損失。盡管通過電阻元件3引入歐姆損耗源,但對于此處描述的光電子裝置而言由此令人驚奇地發(fā)現(xiàn)損耗可以保持為小到可接受并且可以以簡單技術(shù)開銷實現(xiàn)顯著的色度坐標(biāo)穩(wěn)定。在圖15至17中示出了表示前述實施例的進一步的修改方案和擴展方案的其他實施例。根據(jù)圖15的光電子裝置400與光電子裝置300相比在第三半導(dǎo)體光源9中具有光電子器件10,該光電子器件10適于在光電子裝置400的預(yù)先選擇的環(huán)境和工作溫度的情況下調(diào)節(jié)混合光。光電子器件10在所示的實施例中具有可調(diào)節(jié)的電阻,該可調(diào)節(jié)的電阻與第三半導(dǎo)體光源9的第一 LED 11并聯(lián)連接??商孢x地或者附加地,光電子器件10也可以具有一個或多個另外的固定電阻、可調(diào)節(jié)的電阻或者晶體管譬如M0SFET,這些器件適于針對預(yù)選選擇的工作和環(huán)境溫度調(diào)節(jié)饋送到第一半導(dǎo)體光源、第二半導(dǎo)體光源和/或必要時第三半導(dǎo)體光源的電流,并且這樣調(diào)節(jié)具有第一波長范圍和第二波長范圍在混合光上的比例的均衡。在圖16中示出了另一光電子裝置500,其中具有第一 LED 11的第三半導(dǎo)體光源9獨立于并聯(lián)電路5通過電端子6'和7'來連接。由此,利用不同的電路支路可能實現(xiàn)混合光的色度坐標(biāo)均衡。在圖17中示出了光電子裝置600,該光電子裝置600具有帶有第一 LED 11和第三 LED 91的并聯(lián)電路的第三半導(dǎo)體光源9。第三LED 91產(chǎn)生具有不同于第一波長范圍和第二波長范圍的第三波長范圍的光。例如,第三LED 91與第一 LED 11相比具有同樣的外延層序列結(jié)合較少的波長轉(zhuǎn)換材料,使得第三波長范圍與第一波長反相比引起具有更高色溫或更高藍色分量的白色色彩印象。對于第一 LED和第三LED 11,91分別設(shè)置有電器件10,用于調(diào)節(jié)第三半導(dǎo)體光源 9的并聯(lián)電路的兩個分支中的電流。由此,可以實現(xiàn)在調(diào)節(jié)由光電子裝置600所發(fā)射的混合光的平均色度坐標(biāo)方面的提高的自由度。在所示的具有前面所描述的第一 LED、第二 LED和第三LED 11、21、91的實施例中,并聯(lián)電路5因此能夠鑒于溫度變化而實現(xiàn)色度坐標(biāo)穩(wěn)定, 而第三半導(dǎo)體光源9能夠?qū)崿F(xiàn)混合光的平均光譜白色點的可固定選擇的精細(xì)調(diào)節(jié)。在具有 LED和電阻元件3的上述電學(xué)規(guī)范的所示的實施例中,對于光電子裝置600在總電流為約 500毫安培的情況下得到約11伏特的總電壓,其中對于示例性的混合光調(diào)節(jié)在室溫下在并聯(lián)電路中的第一 LED 11上為約3. 15伏特,在第二 LED上為約4. 2伏特,在第三半導(dǎo)體光源 9的電器件上為約0. 5伏特,而在第三半導(dǎo)體光源9的第一 LED和第三LED上為約3. 15伏特。本發(fā)明并不通過參照實施例的描述而被限于此。更確切地說,本發(fā)明包括任意新特征以及任意特征組合,這尤其是包含權(quán)利要求中的任意特征組合,即使該特征或者這些特征本身沒有明確在權(quán)利要求書或者實施例中予以說明。
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)射具有在第一波長范圍和第二波長范圍中的光的混合光的光電子裝置, 包括-帶有第一發(fā)光二極管(11)的第一半導(dǎo)體光源(1),其在工作中發(fā)射具有第一強度的在第一波長范圍中的光,-帶有第二發(fā)光二極管的第二半導(dǎo)體光源O),其在工作中發(fā)射具有第二強度的在第二波長范圍中的光,其中第一波長范圍和第二波長范圍彼此不同,以及 -帶有與溫度相關(guān)的電阻的電阻元件(3), 其中-第一半導(dǎo)體光源(1)發(fā)射的光的第一波長范圍和/或第一強度具有第一溫度相關(guān)性,以及-第二半導(dǎo)體光源( 發(fā)射的光的第二波長范圍和/或第二強度具有第二溫度相關(guān)性, 所述第二溫度相關(guān)性不同于第一溫度相關(guān)性,-電阻元件(3)和第一半導(dǎo)體光源(1)形成串聯(lián)電路(4),以及 -串聯(lián)電路⑷和第二半導(dǎo)體光源⑵形成并聯(lián)電路(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中-第一溫度相關(guān)性小于第二溫度相關(guān)性,以及 -電阻元件(3)是具有正溫度系數(shù)的電阻元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其中 -電阻元件(3)具有鉬或者硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中-第一溫度相關(guān)性大于第二溫度相關(guān)性,以及 -電阻元件(3)是具有負(fù)溫度系數(shù)的電阻元件。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置,其中-電阻元件(3)的電阻在大于或等于-40°C并且小于或等于125°C的溫度范圍中連續(xù)地變化。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置,還包括-在并聯(lián)電路中的至少一個電子器件(10),用于在預(yù)先確定的溫度情況下調(diào)節(jié)混合光, 其中-所述至少一個電子器件(10)選自固定電阻、可調(diào)節(jié)電阻和晶體管。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置,其中-并聯(lián)電路(4)與至少一個第三半導(dǎo)體光源(9)串聯(lián),以及 -所述第三半導(dǎo)體光源(9)具有至少一個另外的第一發(fā)光二極管(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其中-第三半導(dǎo)體光源(9)具有至少一個電子器件(10),用于在預(yù)先確定的溫度情況下調(diào)節(jié)所述第三半導(dǎo)體光源(9)和并聯(lián)電路的相對強度關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置,其中-所述第三半導(dǎo)體光源(9)具有至少一個第三發(fā)光二極管(91),其在工作中發(fā)射第三波長范圍中的光,該第三波長范圍不同于第一波長范圍,以及-借助所述至少一個電子器件(10)在預(yù)先確定的溫度情況下能夠調(diào)節(jié)所述第三半導(dǎo)體光源(9)中的第一發(fā)光二極管(11)和第三發(fā)光二極管(91)的相對強度關(guān)系。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的裝置,其中-電阻元件(3)至少與第一半導(dǎo)體光源(1)通過熱導(dǎo)體(13)熱接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的裝置,其中 -第一半導(dǎo)體光源(1)直接施加在電阻元件C3)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的裝置,其中-電阻元件(3)構(gòu)建為用于第一發(fā)光二極管(11)的支承襯底。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的裝置,其中-光電子裝置還具有殼體(8),在殼體中設(shè)置有第一半導(dǎo)體光源和第二半導(dǎo)體光源(1, 2)以及電阻元件(3)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的裝置,還包括-帶有第一半導(dǎo)體光源(1)和電阻元件C3)的第一殼體(8),以及帶有第二半導(dǎo)體光源 (2)的第二殼體(8,), 其中-第一殼體和第二殼體(8,8’ )熱接觸。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置,其中-混合光在大于或等于0°C并且小于或等于100°C的溫度范圍中具有圍繞平均的色度坐標(biāo)的與溫度相關(guān)的色度坐標(biāo)推移,該色度坐標(biāo)推移沿著MacAdams橢圓的主軸圍繞平均的色度坐標(biāo)走向。
全文摘要
一種用于發(fā)射具有在第一波長范圍和第二波長范圍中的光的混合光的光電子裝置尤其是包括帶有第一發(fā)光二極管(11)的第一半導(dǎo)體光源(1),其在工作中發(fā)射具有第一強度的在第一波長范圍中的光;帶有第二發(fā)光二極管(21)的第二半導(dǎo)體光源(2),其在工作中發(fā)射具有第二強度的在第二波長范圍中的光,其中第一波長范圍和第二波長范圍彼此不同;以及帶有與溫度相關(guān)的電阻的電阻元件(3),其中第一半導(dǎo)體光源(1)發(fā)射的光的第一波長范圍和/或第一強度具有第一溫度相關(guān)性,以及第二半導(dǎo)體光源(2)發(fā)射的光的第二波長范圍和/或第二強度具有第二溫度相關(guān)性,所述第二溫度相關(guān)性不同于第一溫度相關(guān)性,電阻元件(3)和第一半導(dǎo)體光源(1)形成串聯(lián)電路(4),以及串聯(lián)電路(4)和第二半導(dǎo)體光源(2)形成并聯(lián)電路(5)。
文檔編號H05B33/08GK102217416SQ200980146076
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者拉爾夫·維爾特 申請人:歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司