发射辐射的设备和配备该设备的投影仪制造技术

在至少一个实施方式中，发射辐射的设备(100)包括用于发射第一电磁辐射的光电子器件(1)、具有入射面(20)和出射面(21)的转换元件(2)和位于出射面上的介质镜(3)。该设备配置为使得在操作期间由器件发射的第一辐射经由入射面射入转换元件中。转换元件设计用于将第一辐射转换成第二电磁辐射，所述第二电磁辐射然后经由出射面从转换元件射出。介质镜对于以预定义第一角度范围内的入射角入射的第二辐射是透射的并且对于以预定义第二角度范围内的入射角入射的第二辐射是反射的。入射角入射的第二辐射是反射的。入射角入射的第二辐射是反射的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发射辐射的设备和配备该设备的投影仪
[0001]提出一种发射辐射的设备。还提出一种投影仪。
[0002]要实现的目的在于：提出一种具有高亮度的发射辐射的设备。要实现的另一目的在于：提出一种包括这种发射辐射的设备的投影仪。
[0003]除其他外，这些目的尤其通过独立权利要求1和权利要求13的主题来实现。有利的配置和改进形式是其他从属权利要求的主题并且还从以下描述和附图中得出。
[0004]根据至少一个实施方式，发射辐射的设备包括用于发射第一电磁辐射的光电子器件。为此，该器件尤其包括具有有源区域的半导体本体。第一辐射是在有源区域中产生的初级辐射和/或通过对器件中的初级辐射进行转换而产生的次级辐射。
[0005]器件的半导体本体例如基于III
‑
V族化合物半导体材料。该半导体材料例如为氮化物化合物半导体材料如Al
n
In1‑
n
‑
m
Ga
m
N或也为磷化物化合物半导体材料如Al
n
In1‑
n
‑
m
Ga
m
P，或者也为砷化物化合物半导体材料如Al
n
In1‑
n
‑
m
Ga
m
As或Al
n
In1‑
n
‑
m
Ga
m
AsP，其中在每种情况下0≤n≤1，0≤m≤1并且n+m≤1。在此，半导体本体能够具有掺杂物以及附加的组成部分。然而，为了简单性仅说明半导体本体的晶格的主要组成部分，即Al、As、Ga、In、N或P，即使这些主要组成部分能够部分地由少量的其他物质替代和/或补充时也如此。优选地，半导体本体基于AlInGaN。
[0006]半导体本体的有源区域尤其包含至少一个pn结和/或至少一个呈单个量子阱、简称SQW形式或呈多量子阱结构、简称MQW形式的量子阱结构。例如，在正常运行中，有源区域产生在蓝色或绿色或红色光谱范围内或在UV范围或在IR范围内的初级电磁辐射。
[0007]光电子元件例如是半导体芯片或所谓的芯片尺寸封装器件。无论是在半导体芯片的情况下还是在芯片尺寸封装器件的情况下，其横向尺寸(平行于半导体主体的主延伸平面测量)基本上与半导体主体的横向尺寸相对应。特别地，器件的横向尺寸比半导体本体的横向尺寸大至多20％或至多10％或至多5％。器件的横向于主延伸平面伸展的侧面可以具有从晶片复合件中分割产生的分割工艺的痕迹。在芯片尺寸封装器件中，侧面由诸如环氧树脂的灌封材料构成。
[0008]在操作中由器件产生和发射的第一辐射尤其是非相干辐射。该器件尤其是发光二极管(LED)或发光二极管芯片(LED芯片)。
[0009]器件可以没有生长衬底，半导体本体在所述生长衬底上生长。于是，器件尤其是薄膜芯片或具有薄膜芯片的器件。
[0010]器件可以被像素化，使得半导体本体包括多个单独且可独立操控的发射区域(像素)。例如，半导体本体被划分为至少四个或至少十个或至少50个发射区域。
[0011]根据至少一个实施方式，发射辐射的设备包括具有入射面和出射面的转换元件。入射面和出射面优选地彼此相对并且基本上彼此平行。转换元件尤其可以以层状方式实施，其中入射面和出射面则形成层片的主侧。转换元件的厚度，测量为入射面和出射面之间的距离，例如为至少10μm和/或至多1mm。
[0012]转换元件包括一种或多种转换材料或由一种或多种转换材料构成。例如，转换元件是陶瓷转换元件。但是替代地，转换元件也可以包括基体材料，例如由硅树脂或聚硅氧烷
构成的基体材料，由一种或多种转换材料构成的颗粒分布和嵌入其中。转换材料可以例如是石榴石或氮化物或氧化物或氮氧化物。
[0013]根据至少一个实施方式，发射辐射的设备包括位于出射面上的介质镜。介质镜例如是周期性结构，即布拉格镜，或是非周期性结构。
[0014]介质镜可以直接设置在出射面上或间接固定在出射面上。介质镜和出射面之间的距离优选地小于转换元件的厚度。
[0015]介质镜优选包括多个介电层，例如至少两个或至少四个或至少十个或至少50或至少100个介电层，所述介电层相对于出射面彼此上下堆叠。例如，介质镜的介电层交替地具有高折射率和低折射率。在此，高折射率层的折射率与低折射率层的折射率相差至少0.1或至少0.3或至少0.5或至少1.0。例如，低折射率层的折射率最高为2。例如，高折射率层具有至少2.3的折射率。在此，折射率的值针对第一辐射说明。
[0016]例如，在介质镜中，介电层以这样的方式交替，即在每两个高折射率层之间存在一个低折射率层，并且反之亦然。在周期性结构中，所有介电层的厚度在制造公差范围内是相等的。在非周期性结构中，介电层的厚度不同。
[0017]低折射率层例如包括以下材料中的至少一种或由以下材料中的至少一种构成：SiO2、SiN、SiON、MgF2。高折射率层例如包括以下材料中的至少一种或由以下材料中的至少一种构成：Nb2O5、TiO2、ZrO2、HfO2、Al2O3、Ta2O5、ZnO。介电层的厚度例如分别在10nm和300nm之间，包括端值。
[0018]在俯视图中观察，介质镜遮盖转换元件的出射面的绝大部分、例如遮盖至少80％，或完全遮盖。
[0019]根据至少一个实施方式，该设备配置为使得在操作期间由器件发射的第一辐射经由入射面射入转换元件中。例如，该设备配置为，使得由器件发射的第一辐射的大部分、例如至少75％或至少90％射到入射面上。然后，第一辐射经由入射面进入转换元件的内部中。
[0020]根据至少一个实施方式，转换元件配置为将第一辐射转换成第二电磁辐射。然后第二辐射经由出射面从转换元件射出。
[0021]第二辐射相对于第一辐射红移。例如，第二辐射具有全局强度最大值的波长相对于第一辐射具有全局强度最大值的波长红移至少50nm或至少100nm。第二辐射优选地同样是可见光谱范围内的辐射。例如，第一辐射是蓝光，第二辐射是绿光。
[0022]转换元件被配置为将进入的第一辐射进行部分或完全转换。在转换之后，所产生的第二辐射的至少大部分、例如至少75％或至少90％经由出射面从转换元件射出。
[0023]根据至少一个实施方式，介质镜对于以预定义第一角度范围内的入射角入射到介质镜上的第二辐射是透射的，并且对于以预定义第二角度范围内的入射角入射到介质镜上的第二辐射是反射的。介质镜在所有入射角中对于第一辐射可以是反射的或透射的。第一角度范围和第二角度范围优选不叠加。
[0024]入射角在此测量为相对于介质镜的法线的角度。介质镜的法线应理解为介质镜的主延伸平面的法线。
[0025]在此处和下文中，“透射”被理解为：元件传输或通过辐射的至少75％、优选至少90％、特别优选至少99％。“反射”理解为：元件反射超过75％、优选至少90％、特别优选至少99％的辐射。
[0026]术语“预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种发射辐射的设备(100)，包括
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用于发射第一电磁辐射的光电子器件(1)，
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具有入射面(20)和出射面(20)的转换元件(2)，
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位于所述出射面(21)上的介质镜(3)，其中
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所述设备配置为使得在操作期间由所述器件(1)发射的第一辐射经由所述入射面(20)射入到所述转换元件(2)中，
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所述转换元件(2)配置为将所述第一辐射转换成第二电磁辐射，所述第二电磁辐射然后经由所述出射面(21)从所述转换元件(2)射出，
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所述介质镜(3)对于以预定义第一角度范围内的入射角入射的第二辐射是透射的，并且对于以预定义第二角度范围内的入射角入射的第二辐射是反射的。2.根据权利要求1所述的发射辐射的设备(100)，其中
‑
所述第一角度范围包括相对于所述介质镜(3)的法线测量的0
°
和α之间的所有入射角
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含端值，
‑
所述第二角度范围包括相对于所述介质镜(3)的法线测量的至少为β的所有入射角，其中适用β≥α。3.根据权利要求1或2所述的发射辐射的设备(100)，其中所述转换元件(2)配置为将所述第一辐射完全转换成所述第二辐射。4.根据前述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备(100)，还包括光学元件(4)，所述光学元件设置在所述转换元件(2)和所述介质镜(3)的下游并且被配置为偏转所述第二辐射。5.根据前述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备(100)，其中所述转换元件(2)具有散射中心，用于将从所述介质镜(3)反射回来的辐射重新分布到所述转换元件(2)中。6.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳拉，
申请(专利权)人：AMS欧司朗国际有限公司，
类型：发明
国别省市：