[發(fā)明專(zhuān)利]面光源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380014419.6
• 申請(qǐng)日: 2013-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104169633B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯特凡·伊萊克;馬蒂亞斯·扎巴蒂爾;亞歷山大·林科夫;托馬斯·布萊謝爾;諾溫·文馬爾姆;沃爾夫?qū)らT(mén)希
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F21K99/00
• 分類(lèi)號(hào): F21K99/00;G02F1/1335;H01L33/58;H01L33/54;H01L33/44
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 丁永凡,張春水

技術(shù)領(lǐng)域

提出一種面光源。

發(fā)明內(nèi)容

待實(shí)現(xiàn)的目的在于：提出一種面光源，所述面光源在幾何尺寸相對(duì)小的情況下具有高的效率。

此外，該目的通過(guò)具有本發(fā)明的特征的面光源來(lái)實(shí)現(xiàn)。面光源的優(yōu)選的改進(jìn)方案是下面描述的主題。

根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，面光源包括一個(gè)或多個(gè)光電子半導(dǎo)體芯片。半導(dǎo)體芯片能夠是發(fā)光二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)為L(zhǎng)ED。半導(dǎo)體芯片構(gòu)建為用于產(chǎn)生初級(jí)輻射。半導(dǎo)體芯片具有輻射主側(cè)。輻射主側(cè)優(yōu)選垂直于半導(dǎo)體芯片的外延地產(chǎn)生的半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)方向取向。如果面光源包括多個(gè)半導(dǎo)體芯片，那么所有的半導(dǎo)體芯片能夠是結(jié)構(gòu)相同的并且構(gòu)建為用于產(chǎn)生相同波長(zhǎng)的輻射。同樣可能的是，存在彼此不同地構(gòu)造的半導(dǎo)體芯片，例如用于產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的輻射。

在此，面光源是具有延展的發(fā)光面的光源。與此相反，點(diǎn)光源僅具有非常小的發(fā)光面。面光源通常應(yīng)用在一般照明中，例如應(yīng)用在嵌入式天花板燈具中，并且應(yīng)用在液晶顯示器的背光照明中。

根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，面光源包括一個(gè)或多個(gè)散射體。至少一個(gè)散射體構(gòu)建為用于散射初級(jí)輻射。散射體沿著至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片的主放射方向設(shè)置在輻射主側(cè)的下游。換句話(huà)說(shuō)，散射體位于半導(dǎo)體芯片的輻射主側(cè)之上。可能的是，在輻射主側(cè)和散射體之間不存在任何其它的有光學(xué)作用的部件，如透鏡、濾光器和/或用于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換劑。優(yōu)選地，在俯視圖中來(lái)看，散射體完全地覆蓋半導(dǎo)體芯片。在俯視圖中來(lái)看，散射體能夠與半導(dǎo)體芯片齊平或者在側(cè)向高出半導(dǎo)體芯片。

根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，散射體具有一個(gè)或多個(gè)主發(fā)射方向。主發(fā)射方向是下述方向，沿所述方向，散射體在每空間角度發(fā)射最大的輻射功率。特別地，主發(fā)射方向與散射體的每個(gè)主側(cè)相關(guān)聯(lián)。優(yōu)選地，散射體具有恰好兩個(gè)主發(fā)射方向和恰好兩個(gè)主發(fā)射側(cè)。如果存在多個(gè)主發(fā)射方向，那么這些主發(fā)射方向能夠通過(guò)與角度相關(guān)的輻射強(qiáng)度的局部最大值形成。

根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，散射體的主發(fā)射方向或者所述主發(fā)射方向中的至少一個(gè)或者所有的主發(fā)射方向傾斜于半導(dǎo)體芯片的主放射方向取向。主發(fā)射方向和主放射方向之間的角度例如為至少45°或者至少60°或者至少70°或者至少75°。替選地或者附加地，該角度為至多92°或者至多90°或者至多85°或者至多80°。

在至少一個(gè)實(shí)施方式中，面光源包括一個(gè)或多個(gè)具有輻射主側(cè)的用于產(chǎn)生初級(jí)輻射的光電子半導(dǎo)體芯片。面光源的散射體沿著半導(dǎo)體芯片的主放射方向設(shè)置在輻射主側(cè)的下游。散射體構(gòu)建為用于散射初級(jí)輻射。散射體的主發(fā)射方向傾斜于半導(dǎo)體芯片的主放射方向取向。

在這樣的面光源中，半導(dǎo)體芯片的尤其垂直于輻射主側(cè)的主放射方向通過(guò)散射體轉(zhuǎn)向到與此不同的主發(fā)射方向中。也就是說(shuō)，散射體具有與半導(dǎo)體芯片不同的放射特性。通過(guò)這樣的具有高的光學(xué)效率的散射體，特別是在使用多個(gè)具有不同的發(fā)射波長(zhǎng)的半導(dǎo)體芯片的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊的并且均勻地發(fā)射輻射的面光源。

通過(guò)這樣的面光源，也能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)小的結(jié)構(gòu)高度和高的效率以及充分的顏色混合，以便均勻地照射工作平面。同樣能夠?qū)崿F(xiàn)高效的面光源，所述面光源的光具有優(yōu)選偏振。借助這樣的面光源，在用作為液晶顯示器的背光照明裝置的情況下能夠提高系統(tǒng)效率。在此，術(shù)語(yǔ)結(jié)構(gòu)高度表示沿著垂直于延展的發(fā)光面的方向的尺寸。

根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，在俯視圖中來(lái)看，面光源具有為至少50mm或者至少100mm或者至少150mm的平均橫向尺寸。也就是說(shuō)，術(shù)語(yǔ)面光源能夠表示：面光源的放射側(cè)具有至少0.01qm的面積。優(yōu)選地，面光源在光出射側(cè)上均勻地發(fā)射。均勻地能夠表示：局部的輻射功率以至多40％偏離輻射功率的關(guān)于整個(gè)放射側(cè)進(jìn)行平均的平均值。局部發(fā)射的輻射的色度坐標(biāo)優(yōu)選以CIE標(biāo)準(zhǔn)色彩表中的至多0.02個(gè)單位或者至多0.01個(gè)單位偏離關(guān)于放射側(cè)進(jìn)行平均的色度坐標(biāo)。

根據(jù)面光源的至少一個(gè)實(shí)施方式，散射體具有旋轉(zhuǎn)體的形狀。因此，散射體例如成形為圓柱體或者圓錐體或者截錐體。

根據(jù)面光源的至少一個(gè)實(shí)施方式，散射體具有多面體的形狀。散射體因此例如成形為棱柱體或者棱錐體或者截棱錐體。

根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，散射體具有帶有三角形的基本形狀的橫截面。基本形狀在此表示：散射體的外部的輪廓在橫截面中來(lái)看具有三角形的形狀。可能的是，在確定基本形狀的情況下，不考慮在散射體的側(cè)部上的、特別是在散射體的朝向半導(dǎo)體芯片的下側(cè)上的相對(duì)小的凹部或者凹痕。橫截面尤其在平行于半導(dǎo)體芯片的主放射方向的剖面中并且優(yōu)選也垂直于散射體的主延伸方向、例如縱軸線(xiàn)來(lái)確定。替選于三角形的基本形狀，也可能的是，散射體具有梯形的基本形狀。