[發明專利]側邊發射半導體發光器件、背光模組及面發光光源

無效

• 申請號: 201310375613.9
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103557445A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 梁秉文;張濤;金忠良
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V8/00;F21V19/00
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

技術領域

本發明涉及一種半導體發光器件，特別涉及到一種側邊發射半導體發光器件及背光模組。

背景技術

目前在組裝面發光器件時，通常是將半導體發光元件與導光元件、擴散板等組成背光模組，通過將由半導體發光元件，如LED、LD等發射的光輸入導光元件(如，導光板)中，再經光擴散板或棱鏡板進行擴散，達成面發光效果。參閱圖1所示系一種典型背光模組，該背光模組中的若千半導體發光元件系排布在與導光板入光面(通常是其側面)相應的區域內，并以該入光面接收由各發光元件的正面或背面出射的光，其中，發光元件與導光板耦合效率較為低下。并且，出于增大半導體發光元件的輸出功率和增加能源利用效率等方面的考慮，業界已經越來越傾向于發展和利用大功率的大面積發光元件，其尺寸已經超過lmm。與此同時，為了使面發光器件更為輕薄，必須盡可能縮減導光板等組件的厚度，特別是小于lmm。這樣，若依然采用前述結構設計將大面積發光器件與輕薄導光板組裝形成背光模組，則發光器件發射的光將有很大一部分流散在導光板之外，而無法被高效導入導光板。

發明內容

本發明的士要目的在于提供一種側邊發射半導體發光器件，其通過對半導體發光元件與導光元件的布置位置以及半導體發光元件的結構進行調整，從而克服現有技術中的不足。

本發明的另一目的在于提供一種背光模組。

本發明的又一目的在于提供一種面發光光源。

為實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案:

一種側邊發射半導體發光器件，包括至少一半導體發光元件，所述發光元件至少具有發光層，所述發光層與一導光元件平行設置，其特征在于，所述發光元件還包括:

用以使所述發光層產生的光線僅從發光元件的出光面出射的導向性反射結構，所述出光面分布在發光元件的一側面上;

所述發光元件的出光面與所述導光元件的入光面對應設置，且至少所述發光層分布在所述導光元件頂、底端面之間的平面上，所述入光面分布在導光元件的一側面上。

作為較為優選的實施方案之一，所述導向性反射結構覆設在所述發光元件表面。

作為較為優選的實施方案之一，所述半導體發光元件還包括分別設置在所述發光層上、下方的第一半導體層和第二半導體層，該第一半導體層與第二半導體層組合形成雙異質PN結;

并且，對于所述發光層產生的光線而言，組成所述第一半導體層和第二半導體層的材料的折射率低于組成所述發光層的材料的折射率。

作為較為優選的具體應用方案之一，對于所述發光層產生的光線而言，組成所述第一半導體層和第二半導體層的材料的折射率與組成所述發光層的材料的折射率分別為1.5-2.2和2.5-3.5。

作為較為優選的實施方案之一，所述發光元件的出光面還具有減反和/或增透結構。

所述半導體發光元件還可包括襯底。

所述導光元件包括導光板或棱鏡板。

一種背光模組，包含導光板以及前述的任一種側邊發射半導體發光器件。

一種面發光光源，包含前述的背光模組。

進一步的，所述面發光光源還包括與前述導光板配合的擴散板或棱鏡板。

與現有技術相比，本發明的優點至少在于:通過對半導體發光元件的結構進行調整，包括在半導體發光元件中設置導向性反射結構與波導結構，從而形成了新型的側邊發射半導體發光器件，利用該種側邊發射半導體發光器件與導光板配合，能有效提升兩者的耦合效率，同時還可提升半導體發光元件的出光效率和能源利用效率，體積小、省電，對散熱要求低，優選的，通過在半導體發光元件的出光面上設置減反和/或增透結構，還可進一步提升其出光率。本發明適于在各類背光模組、面發光光源中廣泛應用。

附圖說明

圖1是現有背光模組的結構示意圖，圖中:01-半導體發光元件，011-PN結，012-有源層，02-導光板。

圖2是本發明一較為優選的實施例中半導體發光元件的立體圖;

圖3是圖2中所示半導體發光元件的剖視圖;

圖4是本發明一較為優選的實施例中側邊發射半導體發光器件的工作狀態示意圖;

圖中:1-InGaN/GaN量子阱，2-p-AlGaN層，3-n-AlGaN層，4-n-GaN層，5-頂電極，6-導光板。

具體實施方式