[發(fā)明專利]半導體發(fā)光裝置和帶有這種半導體發(fā)光裝置的發(fā)光屏

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610156629.0
• 申請日: 2006-12-29
• 公開（公告）號: CN101051660A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設計）人: G·迪亞曼蒂迪斯
• 申請（專利權(quán)）人: 諾克特龍控股有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;F21S4/00;F21V29/00;G02F1/13357
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發(fā)明涉及一種半導體發(fā)光裝置和帶有這種半導體發(fā)光裝置的發(fā)光屏(Leuchtpaneel)，所述半導體發(fā)光裝置具有至少一個在加載電壓時發(fā)光的半導體發(fā)光元件和支承所述半導體發(fā)光元件的基體。

背景技術

已知發(fā)光二極管(LED)-發(fā)光裝置形式的半導體發(fā)光裝置，其中包含pn結(jié)的半導體晶體由不透光的底板支承。

半導體發(fā)光晶體向各個方向發(fā)射來自電子和空穴的重組的光線。因此在已知半導體發(fā)光裝置中向后半空間發(fā)射的光線大部分或完全損失。

發(fā)明內(nèi)容

通過本發(fā)明應該這樣來改進具有至少一個在加載電壓時發(fā)光的半導體發(fā)光元件和支承所述半導體發(fā)光元件的基體的半導體發(fā)光裝置，即，增大可用光的量。

按照本發(fā)明這個目的通過具有以下特征的半導體發(fā)光裝置來實現(xiàn)：對于由半導體發(fā)光元件產(chǎn)生的光，基體是可透過的；設有由半導體發(fā)光元件產(chǎn)生的光可透過的殼體，基體由該殼體支承；以及所述殼體內(nèi)側(cè)攜帶有透光的電極。

在按本發(fā)明的半導體發(fā)光裝置中，支承發(fā)光的半導體發(fā)光元件的基體對于由半導體發(fā)光元件產(chǎn)生的光是可透過的，因此向后發(fā)射的光沒有損失而是可以利用的，其中在一些情況下設置在發(fā)光裝置后面的鏡子可以用來使向后發(fā)射的光同樣到達前半空間。

根據(jù)一種有利的改進方案，基體包括玻璃材料或晶體材料。在該改進方案中給出的用于支承半導體發(fā)光元件的基體的材料不僅是透光的而且在體積內(nèi)是清澈的，因此基體不會導致光線散射。

優(yōu)選地，所述玻璃材料或晶體材料是Al₂O₃材料。在該改進方案中給出的基體的特征是特別高的硬度和在大的波長范圍內(nèi)良好的透光度。這種基體還具有特別好的化學(腐蝕)耐抗性，因此可以在平版印刷方法中用作底板/基片(Unterlage)。

根據(jù)一種有利的改進方案，基體具有約0.1mm至1mm的厚度，尤其是約0.1mm至0.5mm，更優(yōu)選為約0.2mm至0.4mm。在該改進方案中給出的基體的厚度特性在基體小的重量和低的成本方面是有利的。

根據(jù)一種有利的改進方案，至少一個發(fā)光元件是三層結(jié)構(gòu)的，其中第一層是半導體層，第二層是MQW層，第三層是半導體層。如果在半導體發(fā)光元件中采用如該改進方案中給出的三層結(jié)構(gòu)作為光源，則輸入發(fā)光元件內(nèi)的電能以特別高的效率轉(zhuǎn)化成光，并可以控制光譜。

優(yōu)選地，至少一個半導體層包括III-V材料。進一步優(yōu)選地，所述半導體層中的一個由GaN形成。另外優(yōu)選地，所述半導體層中的一個由InGaN形成。本發(fā)明的上述改進方案用來使半導體發(fā)光元件中產(chǎn)生高的發(fā)光量。

根據(jù)一種有利的改進方案，所述半導體發(fā)光元件是透明的。在按該改進方案的發(fā)光裝置中還可以將在半導體發(fā)光元件內(nèi)部產(chǎn)生的光輸送到使用部位。也可以通過位于半導體發(fā)光元件后面的鏡將光線反射到前半空間。

根據(jù)一種有利的改進方案，多個半導體發(fā)光元件通過棋盤式布置的電極接通。本發(fā)明的該改進方案允許，也可以實現(xiàn)在空間上延展的發(fā)光元件，特別是還可實現(xiàn)平面形的發(fā)光裝置。

根據(jù)一種有利的改進方案，基體在兩側(cè)設置有半導體發(fā)光元件。本發(fā)明的該改進方案在高的亮度/光密度(Leuchtdichte)上是有利的。

優(yōu)選地，設置在基體兩側(cè)上的半導體發(fā)光元件的組相互錯開。這里，對于半導體發(fā)光元件只是部分透光的或者是不透光的情況，利用按該改進方案的布置結(jié)構(gòu)可得到高的亮度/光密度，其中對于兩組半導體發(fā)光元件，向前和向后發(fā)出的光都得到利用。兩組半導體發(fā)光元件設置在基體不同的側(cè)面上，這在半導體發(fā)光元件良好的散熱上也是有利的。

在按本發(fā)明的發(fā)光裝置中，使基體連同由它支承的半導體元件得到保護，而基本上不受外界的機械影響的作用。

根據(jù)一種有利的改進方案，所述殼體包圍多個基體。這里，本發(fā)明的該改進方案在實現(xiàn)平面的發(fā)光裝置方面也是有利的。

根據(jù)一種有利的改進方案，所述殼體的內(nèi)部包含透明液體。本發(fā)明的該改進方案在對半導體發(fā)光元件進行良好冷卻的方面是有利的。

優(yōu)選地，所述透明液體是硅油。這里，硅油證明特別適合作為透光的冷卻液。其特征還有，在高溫時也具有良好的化學耐抗性。

根據(jù)一種有利的改進方案，所述殼體特別是旋轉(zhuǎn)對稱地具有至少一個拱起的邊界面。在按該改進方案的發(fā)光裝置中，外殼必要時與裝灌在外殼和支承半導體發(fā)光元件的基體之間的冷卻介質(zhì)一起起使光線集束的透鏡的作用。