CN101076897A - 改进短波长led以用于多色、宽波段或“白光”发射 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种改进的LED，包括短波长LED和再发射半导体结构，其中该再发射半导体结构包括至少一个不位于pn结内的势阱。典型地该势阱是量子阱。该改进的LED可以是白光或接近白光LED。该再发射半导体结构还可包括围绕或靠近或直接相邻于该势阱的吸收层。此外，提供包括根据本发明的改进的LED的图形显示装置和照明装置。

Description

改进短波长LED以用于多色、宽波段或“白光”发射
技术领域
本发明涉及短波长LED的改进以发射多色或宽波段光，其可表现为白光或接近白色的光，通过添加再发射半导体结构将部分发射的光向下转换成较长波长的光。
背景技术
发光二极管(LED)是当阳极和阴极之间通过电流时发光的固态半导体器件。常规的LED包含单一的pn结。pn结可包括中间未掺杂区；这种类型的pn结也可以称为PIN结。类似非发光半导体二极管，常规的LED在一个方向很容易通过电流，即在电子从n区移动到p区的方向。当电流以“正”向通过LED时，来自n区的电子与来自p区的空穴复合，产生光子。由常规LED发出的光看来是单色的；就是说，它是在单一的窄波长带中产生的。发出光的波长对应于与电子-空穴对复合有关的能量。最简单的例子，这个能量近似地是其中发生复合的半导体带隙能量。
常规LED在pn结处可以另外包含一个或多个量子阱，其捕获高浓度的电子和空穴，因此加强光产生复合。一些研究人员已经尝试制造一种发射白光或对于人眼的三色知觉看起来近似白光的LED器件。
一些研究人员报导了在pn结中具有多量子阱的LED的设计或制造，其中意图使多量子阱以不同的波长发光。下面的参考文献与这种技术有关：US专利No.5851905；US专利No.6303404；US专利No.6504171；US专利No.6734467；Damilano等人著， Monolithic White Light Emitting Diodes Based on InGaN/GaN multiple-Quantum Wells，Jpn.J.Appl.Phys.Vol.40(2001)pp.L918-L920；Yamada等人著，Phosphor Free High-Luminous-Efficiency White Light-Emitting Diodes Composed of InGaN Multi-Quantum Well，Jpn.J.Appl.Phys.Vol.41(2002)pp.L246-L248；Dalmasso等人著， Injection Dependence of the Electroluminescence Spectra of Phosphor Free GaN-Based White Light Emitting Diodes，phys.stat.sol.(a)192，No.1，139-143(2003)。
一些研究人员报导了在一个单独的器件中整合两个常规LED欲以不同波长独立地发光的LED器件的假设设计或制造。下面的参考文献与这种技术有关：US专利No.5851905；US专利No.6734467；US专利公开No.2002/0041148A1；US专利公开No.2002/0134989A1；和Luo等人著， Patterned three-color ZnCdSe/ZnCdMgSe quantum-well structures for intergerated full-color and white light emitters，App.Phys.Letters，Vol.77，no.26，pp.4259-4261(2000)。
一些研究人员报导了将常规LED元件同例如为钇铝石榴石(YAG)的化学荧光体结合的LED器件的假设设计或制造，其中该化学荧光体意图来吸收部分由LED元件发出的光并且再发射较长波长的光。US专利No.5998925和US专利No.6734467与这种技术有关。
一些研究人员报导了在n型掺杂I，Al，Cl，Br，Ga或In的ZnSe衬底上生长LED的假设设计或制造，来在衬底中产生荧光中心，其意图来吸收部分由LED元件发出的光并且再发射较长波长的光。US专利申请6337536和日本专利申请公开No.2004-072047与这种技术有关。
发明内容
概括地，本发明提供一种包括短波长LED和再发射半导体结构的改进的LED，其中该再发射半导体结构包括至少一个不位于pn结内的势阱。该势阱典型地为量子阱。在一实施例中，该再发射半导体结构还包括与势阱靠近或直接相邻的吸收层。在一实施例中，该再发射半导体结构还包括至少一个不位于具有pn结内的第二势阱，其具有不等于该第一势阱跃迁能的第二跃迁能。在一实施例中，该短波长LED为UV LED。在一这种实施例中，该再发射半导体结构包括：至少一个不位于pn结内的第一势阱，其具有对应于蓝色波长光的第一跃迁能；至少一个不位于pn结内的第二势阱，其具有对应于绿色波长光的第二跃迁能；和至少一个不位于pn结内的第三势阱，其具有对应于红色波长光的第三跃迁能。在一实施例中，短波长LED为可见光LED，典型地为绿光、蓝光或紫光LED，更典型地为绿光或蓝光LED，并最典型地为蓝光LED。在一这种实施例中，该再发射半导体结构包括：至少一个不位于pn结内的第一势阱，其具有对应于黄或绿色波长光的第一跃迁能，更典型地为对应于绿色波长光；至少一个不位于pn结内的第二势阱，其具有对应于橙或红色波长光的第二跃迁能，更典型地为对应于红色波长光。
另一方面，本发明提供一种包括根据本发明的改进的LED的图形显示装置。
另一方面，本发明提供一种包括根据本发明的改进的LED的照明装置。
在本申请中：
关于半导体器件中的叠层，“直接相邻”表示没有中间层顺次靠近，“靠近相邻”表示存在一个或几个中间层的顺次靠近，“围绕”表示顺次的在前面和在后面；
“势阱”表示具有比围绕的层低的导带能或比围绕的层高的价带能或两者都具有的半导体器件中的半导体层；
“量子阱”表示足够薄以致量子效应可在阱中产生电子-空穴对跃迁能的势阱，典型地具有100nm或小于100nm的厚度；
“跃迁能”表示电子-空穴复合能；
“晶格匹配”表示，关于两种结晶材料，例如衬底上的外延膜，独立使用的每种材料都有晶格常数，并且这些晶格常数基本上是相等的，典型地彼此相差不超过0.2％，更典型地彼此相差不超过0.1％，并最典型地彼此相差不超过0.01％；和
“假晶(pseudomorphic)”表示，关于给定厚度的第一结晶层和第二结晶层，例如外延膜和衬底，独立使用的每层都有晶格常数，并且这些晶格常数非常相似以致于给定厚度的第一层可以在该层的平面中采用第二层的晶格间距而基本上没有位错(misfit)缺陷。
应该理解，对于本发明这里描述的包括n掺杂和p掺杂半导体区的任何实施例，应当认为这里公开了其中n掺杂同p掺杂交换和反之亦然的进一步的实施例。
应该理解，在这里引入每个“势阱”、“第一势阱”、“第二势阱”和“第三势阱”的情形，可以提供单独的势阱或典型地具有相似属性的多个势阱。同样，应该理解，在这里引入每个“量子阱”、“第一量子阱”、“第二量子阱”和“第三量子阱”的情形，可以提供单独的量子阱或典型地具有相似属性的多个量子阱。
本发明某些实施例的优点是提供了一种能发射多色、白光或接近白光的LED器件。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的LED的示意图；
图2是根据本发明一实施例结构中的半导体导带和价带的平带图。层厚没有按比例表示；
图3是显示各种II-VI族二元化合物及其合金的晶格常数和带隙能的曲线图；
图4是表示由根据本发明一实施例的器件中发射出光的光谱的图。
具体实施方式
本发明提供一种包括短波长LED和再发射半导体结构的改进的LED，其中该再发射半导体结构包括至少一个不位于pn结内的势阱。该势阱典型地为量子阱。在典型的操作中，短波长LED响应电流而发射光子，再发射半导体结构响应吸收部分由该短波长LED发射的光子而发射光子。在一实施例中，该再发射半导体结构还包括与势阱靠近或直接相邻的吸收层。典型地，吸收层具有小于等于由该短波长LED发射的光子的能量、并大于该再发射半导体结构势阱的跃迁能的带隙能。在典型的操作中，该吸收层辅助吸收由短波长LED发射的光子。在一实施例中，该再发射半导体结构还包括至少一个不位于pn结内的第二势阱，其具有不等于第一势阱跃迁能的第二跃迁能。在一实施例中，该短波长LED为UV LED。在一这种实施例中，该再发射半导体结构包括：至少一个不位于pn结内的第一势阱，其具有对应于蓝色波长光的第一跃迁能；至少一个不位于pn结内的第二势阱，其具有对应于绿色波长光的第二跃迁能；和至少一个不位于pn结内的第三势阱，其具有对应于红色波长光的第三跃迁能。在一实施例中，短波长LED为可见光LED，典型地为绿光、蓝光或紫光LED，更典型地为绿光或蓝光LED，并最典型地为蓝光LED。在一这种实施例中，该再发射半导体结构包括：至少一个不位于pn结内的第一势阱，其具有对应于黄或绿色波长光的第一跃迁能，更典型地为对应于绿色波长光；至少一个不位于pn结内的第二势阱，其具有对应于橙或红色波长光的第二跃迁能，更典型地为对应于红色波长光。该再发射半导体结构可以包括另外的势阱和另外的吸收层。
根据本发明的改进的LED可以包括任何合适的半导体，包括IV族元素例如Si或Ge(除了在发光层中)，III-V化合物例如InAs、AlAs、GaAs、InP、AlP、GaP、InSb、AlSb、GaSb和它们的合金，II-VI化合物例如ZnSe、CdSe、BeSe、MgSe、ZnTe、CdTe、BeTe、MgTe、ZnS、CdS、BeS、MgS和它们的合金，或上面任何物质的合金。在适当的情况下，可以通过任意适当的方法或通过由包括任意适当的掺杂剂来对半导体进行n掺杂或p掺杂。在一典型的实施例中，该短波长LED是III-V半导体器件，该再发射半导体结构是II-VI半导体器件。
在本发明的一实施例中，改进的LED的诸元件的不同层的成分按照下面的考虑来选择。典型地每层在该层给定的厚度处对于衬底是假晶或对于衬底是晶格匹配的。替换的，每层可以是对于直接相邻的层呈假晶或晶格匹配的。典型地，选择势阱层材料和厚度以便提供希望的跃迁能，它对应于由量子阱发射的光的波长。例如，图3中标记以460nm、540nm和630nm的点表示具有对应于460nm(蓝光)、540nm(绿光)和630nm(红光)波长的带隙能和晶格常数接近于InP衬底(5.8687埃或0.58687nm)晶格常数的Cd(Mg)ZnSe合金。这里势阱层足够薄以至于量子化在阱中的体带隙能(bulk band gap energy)之上产生了跃迁能，该势阱可看作量子阱。每个量子阱层的厚度将决定量子阱中量子化能量的量，将其加到体带隙能来决定量子阱中的跃迁能。因此，与每个量子阱有关的波长可以通过调节量子阱层的厚度而调节。典型地，量子阱层的厚度在1nm和100nm之间，更典型地在2nm和35nm之间。相对于根据单独的底部带隙能所期望的波长，典型地该量子化能量转化为20到50nm的波长减少。在该发光层中的应变也可改变势阱和量子阱的跃迁能，包括源于假晶层之间不完全匹配的晶格常数而导致的应变。
用于计算受应变或未应变的势阱或量子阱的跃迁能的技术是本领域中已知的，例如在Herbert Kroemer， Quantum Mechanics for Engineering，Materials Science and Applied Physics(Prentice Hall，Englewood Cliffs，New Jersey，1994)，pp.54-63；和Zory，ed.， Quantum Well Lasers(Academic Press，San Diego，California，1993)，pp.72-79。
可以选择任何合适的发射波长，包括在红外、可见光和紫外波段中的波长。在本发明的一实施例中，选择发射波长以便由改进的LED发射的光的组合输出生成能够通过两个、三个或更多单色光源的组合产生的任何颜色，包括白色或接近白色的颜色、彩色(pastel color)、品红色(magenta)、青色(cyan)等等。在另一实施例中，根据本发明的改进的LED在不可见的红外或紫外波长发光并在可见波长发光以作为器件在运行的显示。典型地，该短波长LED发射最短波长的光子，以便从该短波长LED发射的光子具有充足的能量来驱动在该再发射半导体结构中的势阱。
图1是根据本发明一实施例的改进的LED的示意图。改进的LED50包括短波长LED 20和再发射半导体结构10。再发射半导体结构10可以通过任何适当的方法，包括使用粘结剂或焊接材料的使用、压力、热或它们的组合，附着于短波长LED 20的发射表面。在所描述的实施例中，改进的LED贴片安装(flip-chip)在管座(header)40上。焊料接触27和28分别保持LED电极25和26与管座迹线42和43之间的电接触。短波长LED 20典型地是UV波长LED或可见光波长LED。短波长LED20是可见光波长LED的情况下，其典型为绿光、蓝光或紫光波长LED，并最典型地为蓝光或紫光波长LED。短波长LED 20可包括任何适当的元件。在所描述的实施例中，短波长LED 20包括电接触25和26、透明基底层21、和功能层22、23和24。功能层22、23和24可表示任何适当的LED结构，但典型地表示pn结，包括p掺杂和n掺杂的半导体22和24及可以包括一个或多个量子阱的发光区。在短波长LED20的发射表面上安装根据本发明的再发射半导体结构10。在所描述的实施例中，再发射半导体结构10包括红光量子阱层12，绿光量子阱层14，和中间层11、13和15。在本发明的一实施例中，如下面所述，中间层11、13和15包括支撑层和吸收层。在一典型的实施例中，短波长LED 20是III-V半导体器件，例如蓝光GaN基LED，而再发射半导体结构10是II-VI半导体器件。
图2是表示根据本发明一实施例的再发射半导体结构中半导体导带和价带的能带图。层厚不按比例表示。表I显示本实施例中层1-9的组分和这种组分的带隙能(Eg)。这种结构可以生长在InP衬底上。
                        表I
  层   组分   带隙能(Eg)
  1   Cd0.24Mg0.43Zn0.33Se   2.9eV
  2   Cd0.35Mg0.27Zn0.38Se   2.6eV
  3   Cd0.70Zn0.30Se   1.9eV
  4   Cd0.35Mg0.27Zn0.38Se   2.6eV
  5   Cd0.24Mg0.43Zn0.33Se   2.9eV
  6   Cd0.35Mg0.27Zn0.38Se   2.6eV
  7   Cd0.33Zn0.67Se   2.3eV
  8   Cd0.35Mg0.27Zn0.38Se   2.6eV
  9   Cd0.24Mg0.43Zn0.33Se   2.9eV
层3表示厚度约为10nm的发红光量子阱的单个势阱。层7表示厚度约为10nm的发绿光量子阱的单个势阱。层2、4、6和8表示吸收层，每层的厚度约为1000nm。层1、5和9表示支撑层。典型地，选择支撑层以使对于从量子阱3和7及从短波长LED 20发射的光基本上是透明的。替换地，器件可以包括由吸收层和/或支撑层隔离的多个发红光或绿光的势阱或量子阱。
不希望受理论约束，相信图1中描述的本发明实施例根据下述原理工作：当电流经过电极25和26之间时，短波长LED 20发射短波长光子。在短波长LED 20的发射表面方向传播的光子进入到再发射半导体结构10。经过再发射半导体结构10的光子可以被吸收，并作为绿色波长光子从该发绿光量子阱7再射出，或者作为红色波长光子从该发红光量子阱3再射出。随着光子的发射，该短波长光子的吸收产生了电子空穴对，其然后可在量子阱中复合。从该器件发出的蓝色、绿色和红色波长光的多色组合可以表现白色或者接近白色的颜色。从该器件发出的蓝色、绿色和红色波长光的强度可以用任何适当的方式平衡，包括控制每种类型的量子阱数目、使用滤光器或者反射层和控制吸收层的厚度和组分。图4表示根据本发明一实施例的器件中发射出光的光谱。
再次参照图2所示的实施例，通过选择在从短波长LED 20射出的光子能量与量子阱3和7的跃迁能之间的吸收层的带隙能，可改变吸收层2、4、5和8来吸收短波长LED 20射出的光子。典型地，通过该吸收层2、4、6和8中吸收光子而产生的电子空穴对在伴随光子发射的复合之前被量子阱3和7俘获。可选地，吸收层在其全部或部分厚度上在组分上具有梯度，以便将电子和/或空穴漏向(funnel)或导向势阱。
在短波长LED 20是可见光波长LED的情况下，再发射半导体结构10的层11-15对于该短波长LED射出的光部分地是透明的。向量B表示经过再发射半导体结构10的蓝色波长光子。向量R表示在吸收从短波长LED 20射出的蓝色波长光子之后，由红光量子阱层12射出的红色波长光子。向量G表示在吸收短波长LED 20射出的蓝色波长光子之后，由绿光量子阱层14射出的绿色波长光子。替换地，在短波长LED20是UV波长LED的情况下，再发射半导体结构10的层11-15可阻挡大部分或基本上全部或整个全部从该短波长LED射出的光，使得由改进的LED 50发射的光的大部分或基本上全部或整个全部是由再发射半导体结构10再发射的光。在短波长LED 20是UV波长LED的情况下，再发射半导体结构10可包括发射红光、绿光和蓝光的量子阱。
根据本发明的该改进的LED可以包含导电、半导体的或者绝缘材料的附加层。可加入电接触层以提供用于供给该短波长LED电流的通路。可设置电接触层，以使电流也通过该再发射半导体结构，或者使电流不通过该再发射半导体结构。可增加光过滤层来改变或者修正从该改进的LED发出的光中的光波长的平衡。为提高亮度和效率，可增加包括镜子或者反射器的层。
在一个实施例中，根据本发明的该改进的LED是白光或者接近白光LED，其以蓝、绿、黄和红频带中的四个主要波长发光。在一实施例中，根据本发明的该改进的LED是白光或者接近白光LED，其以蓝和黄频带中的两个主要波长发光。
根据本发明的该改进的LED可以包含额外的半导体元件，其包括有源或者无源组件例如电阻器、二极管、齐纳二极管、常规LED、电容器、晶体管、双极晶体管、FET晶体管、MOSFET晶体管、绝缘栅双极晶体管、光敏晶体管、光检测器、SCR、闸流晶体管、三端双向可控硅开关元件(triac)、稳压器、及其它电路元件。根据本发明的该改进的LED可以包括集成电路。根据本发明的该改进的LED可以包括显示面板或者照明面板。
构成根据本发明的该改进的LED的短波长LED和再发射半导体结构可通过任何适当的方法制造，其可以包括分子束外延(MBE)、化学气相淀积、液相外延和汽相外延。根据本发明的改进的LED的元件可包括衬底。在本发明的实践中可以使用任何合适的衬底。典型的衬底材料包括Si、Ge、GaAs、InP、蓝宝石、SiC和ZnSe。该衬底可以是n掺杂、p掺杂、或半绝缘的，其可以通过任何合适的方法或通过包含任何合适的掺杂物来获得。替换地，根据本发明的改进的LED的元件可以没有衬底。在一实施例中，根据本发明的改进的LED的元件可在衬底上形成，然后与该衬底分离。根据本发明的改进的LED的元件可以通过任何合适的方法连接在一起，包括使用粘结剂或焊接材料、压力、热或它们的组合。在一实施例中，在衬底上形成该再发射半导体结构，结合到该短波长LED，然后通过物理、化学或高能方法移除它的衬底。典型地，产生的结合是透明的。结合方法可包括界面结合或边缘结合。可选择地，可包括折射率匹配层或填隙隔离(interstitial spacer)。
根据本发明的该改进的LED可以是图形显示装置的一个组件或者关键组件，所述图形显示装置例如大屏幕或小屏幕视频监视器、电脑监视器或显示器、电视、电话机装置或电话机装置显示器、个人数字助理或个人数字助理显示器、传呼机或传呼机显示器、计算器或计算器显示器、游戏机或游戏机显示器、玩具或玩具显示器、大或小的器具或大或小的器具显示器、汽车的仪表板或汽车的仪表板显示器、汽车的内部或汽车的内部显示器、船舶仪表板或船舶仪表板显示器、船舶内部或船舶内部显示器、航空器仪表板或航空器仪表板显示器、航空器内部或航空器内部显示器、交通控制装置或交通控制装置显示器、广告显示器、广告牌、等等。
根据本发明的该改进的LED可以是液晶显示器(LCD)或类似的显示器的一个元件或关键组件，如显示器的背光。在一个实施例中，通过使从根据本发明的该半导体器件发出的颜色匹配到该LCD显示器的彩色滤光器，根据本发明的该半导体器件特别适合用于液晶显示器的背光。
根据本发明的改进的LED可是照明装置的一个组件或关键组件，所述照明装置例如独立或嵌入式照明设备或灯、景观或建筑照明设备、手持或车载灯、汽车的前灯或尾灯、汽车的内部照明设备、汽车的或非机动车的信号设备、道路照明装置、交通控制信号设备、船舶灯或信号设备或室内照明设备、航空灯或信号设备或室内照明设备、大型或小型的器具或大型或小型的器具灯等等；或用作红外线、可见光、或紫外线的光源的任何装置或组件。
对本领域技术人员来讲，不脱离本发明的范围和原理，本发明的各种各样的修改和变化都是显而易见的，并且应当理解，本发明不局限于上文中说明性的实施例。

Claims (42)

1.一种改进的LED，其包括短波长LED和再发射半导体结构，其中所述再发射半导体结构包括不位于pn结内的势阱。
2.根据权利要求1的改进的LED，其中所述再发射半导体结构还包括与所述至少一个势阱中的至少一个靠近相邻的吸收层。
3.根据权利要求1的改进的LED，其中所述再发射半导体结构还包括与所述至少一个势阱中的至少一个直接相邻的吸收层。
4.根据权利要求1的改进的LED，其中所述再发射半导体结构包括：至少一个不位于pn结内的第一势阱，其具有第一跃迁能；和至少一个不位于pn结内的第二势阱，其具有不等于所述第一跃迁能的第二跃迁能。
5.根据权利要求1的改进的LED，其中所述短波长LED是UVLED。
6.根据权利要求1的改进的LED，其中所述短波长LED是绿光、蓝光或紫光LED。
7.根据权利要求1的改进的LED，其中所述短波长LED是蓝光LED。
8.根据权利要求5的改进的LED，其中所述再发射半导体结构包括：至少一个不位于pn结内的第一势阱，其具有对应于蓝色波长光的第一跃迁能；至少一个不位于pn结内的第二势阱，其具有对应于绿色波长光的第二跃迁能；和至少一个不位于pn结内的第三势阱，其具有对应于红色波长光的第三跃迁能。
9.根据权利要求6的改进的LED，其中所述再发射半导体结构包括：至少一个不位于pn结内的第一势阱，其具有对应于黄或绿色波长光的第一跃迁能；和至少一个不位于pn结内的第二势阱，其具有对应于橙或红色波长光的第二跃迁能。
10.根据权利要求7的改进的LED，其中所述再发射半导体结构包括：至少一个不位于pn结内的第一势阱，其具有对应于黄或绿色波长光的第一跃迁能；和至少一个不位于pn结内的第二势阱，其具有对应于橙或红色波长光的第二跃迁能。
11.根据权利要求7的改进的LED，其中所述再发射半导体结构包括：至少一个不位于pn结内的第一势阱，其具有对应于绿色波长光的第一跃迁能；和至少一个不位于pn结内的第二势阱，其具有对应于红色波长光的第二跃迁能。
12.根据权利要求1的改进的LED，其中所述至少一个势阱包括量子阱。
13.根据权利要求2的改进的LED，其中所述至少一个势阱包括量子阱。
14.根据权利要求3的改进的LED，其中所述至少一个势阱包括量子阱。
15.根据权利要求4的改进的LED，其中所述至少一个第一势阱包括第一量子阱，以及其中所述至少一个第二势阱包括第二量子阱。
16.根据权利要求5的改进的LED，其中所述至少一个势阱包括量子阱。
17.根据权利要求6的改进的LED，其中所述至少一个势阱包括量子阱。
18.根据权利要求7的改进的LED，其中所述至少一个势阱包括量子阱。
19.根据权利要求8的改进的LED，其中所述至少一个第一势阱包括第一量子阱，其中所述至少一个第二势阱包括第二量子阱，以及其中所述至少一个第三势阱包括第三量子阱。
20.根据权利要求9的改进的LED，其中所述至少一个第一势阱包括第一量子阱，以及其中所述至少一个第二势阱包括第二量子阱。
21.根据权利要求10的改进的LED，其中所述至少一个第一势阱包括第一量子阱，以及其中所述至少一个第二势阱包括第二量子阱。
22.根据权利要求11的改进的LED，其中所述至少一个第一势阱包括第一量子阱，以及其中所述至少一个第二势阱包括第二量子阱。
23.一种图形显示装置，其包括根据权利要求1所述的改进的LED。
24.一种照明装置，其包括根据权利要求1所述的改进的LED。
25.一种图形显示装置，其包括根据权利要求2所述的改进的LED。
26.一种照明装置，其包括根据权利要求2所述的改进的LED。
27.一种图形显示装置，其包括根据权利要求6所述的改进的LED。
28.一种照明装置，其包括根据权利要求6所述的改进的LED。
29.一种图形显示装置，其包括根据权利要求10所述的改进的LED。
30.一种照明装置，其包括根据权利要求10所述的改进的LED。
31.一种图形显示装置，其包括根据权利要求12所述的改进的LED。
32.一种照明装置，其包括根据权利要求12所述的改进的LED。
33.一种图形显示装置，其包括根据权利要求13所述的改进的LED。
34.一种照明装置，其包括根据权利要求13所述的改进的LED。
35.一种图形显示装置，其包括根据权利要求17所述的改进的LED。
36.一种照明装置，其包括根据权利要求17所述的改进的LED。
37.一种图形显示装置，其包括根据权利要求21所述的改进的LED。
38.一种照明装置，其包括根据权利要求21所述的改进的LED。
39.根据权利要求7的改进的LED，其中所述再发射半导体结构包括至少一个不位于pn结内的第一势阱，其具有对应于黄色波长光的第一跃迁能。
40.根据权利要求5的改进的LED，其中所述再发射半导体结构包括：至少一个不位于pn结内的第一势阱，其具有对应于蓝色波长光的第一跃迁能；和至少一个不位于pn结内的第二势阱，其具有对应于黄色波长光的第二跃迁能。
41.根据权利要求1的改进的LED，其中所述短波长LED包括III-V半导体，所述再发射半导体结构包括II-VI半导体。
42.根据权利要求1的改进的LED，其中所述短波长LED包括GaN半导体，所述再发射半导体结构包括II-VI半导体。
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