照明装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种照明装置（１），具有：带有至少一个凹部（５）的芯片壳体（２），该凹部通过反射性的内表面（４）形成边界。此外，该照明装置包括：至少一个发射辐射的半导体芯片（３），该半导体芯片带有设置在凹部（５）中的芯片面（９）；以及远离芯片的角过滤元件（６），其集成到芯片壳体（２）中并且在优先方向（ｖ）上设置在半导体芯片（３）之后，其中反射性的内表面（４）至少为芯片面（９）的十倍大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】照明装置本专利技术涉及一种照明装置，其尤其适于一般照明。本专利申请要求德国专利申请10 2007 057 671. 6的优先权，其公开内容通过引用结合于此。在一般照明中，通常希望辐射强度在照明装置的辐射出射侧上横向分布均勻。特 别地，每个出射面的辐射强度应当在辐射出射侧尽可能均勻地分布。由于辐射源的通常受限的空间延伸(该辐射源可以由一个或多个发射辐射的半 导体芯片组成)，在大面积的辐射出射面的情况下(其面积大于被辐射源横向覆盖的面 积)，实现均勻的辐射强度分布通常是困难的。特别地，会形成具有相对于邻接的区域提高 的辐射强度的辐射出射侧区域、所谓的热点(Hot Spots)，这些区域源于直接以光源照明的 区域。这在辐射出射侧需要均勻辐射强度的应用中通常是不希望的。此外，在一般照明中会希望受限的发射角，以便能够清晰受限地对面进行照明。目 前为了射束成形优先适用如透镜的光学元件，其必需精确地针对辐射源来调整并且决定性 地影响照明装置的结构高度。一个要解决的任务是，提出一种带有紧凑结构的照明装置，其使得在横向方向上 在照明装置的辐射出射侧上构建均勻的辐射强度分布变得容易。该任务通过根据权利要求1的照明装置来解决。照明装置的有利的改进方案在从属权利要求中说明。根据本专利技术的一个有利的实施形式，照明装置包括带有至少一个凹部的芯片壳 体，该凹部通过反射性的内表面形成边界；以及至少一个发射辐射的半导体芯片，该半导体 芯片带有设置在凹部中的芯片面；以及远离芯片的角过滤元件(Winkelfilterelement)， 其集成到芯片壳体中并且在优先方向上设置在半导体芯片之后，其中反射性的内表面至少 为芯片面的十倍大。芯片面由半导体芯片的辐射可以投射在其上的部分面组成。特别地，其为半导体 芯片的侧面以及半导体芯片的朝向角过滤元件的表面。如果半导体芯片具有平的构型，即 当长度和宽度明显大于半导体芯片的高度时，表面的芯片面被设为相同。在多个半导体芯 片的情况下，由各半导体芯片的芯片面之和得到整个芯片面。根据本专利技术的另一优选的实施形式，反射性的内表面比芯片面大一百倍。有利的是，在反射性的内表面和芯片面之间的面积比例大于10 1、尤其是大于 100 1的情况下，降低了借助该角过滤元件被反射回到芯片壳体中的光束被半导体芯片 吸收的可能性。由于半导体芯片的反射率通常仅仅在20%到80%之间，而通过反射性的内 表面可以实现更高的反射率，因此这是有利的。优选的是，反射性的内表面的反射率为90% 或者更高，优选为95%或者更高，特别优选为98%或者更高。借助这种反射率，可以有利地 提高照明装置的效率，因为在芯片壳体中仅仅由于吸收而损失了较小的辐射部分。如开头已经描述的那样，在辐射出射侧上会出现具有相对于邻接的区域提高的辐 射强度的区域，或者在混色辐射的情况下会形成与相邻的区域相比具有明显不同的光谱组 分的区域。为了在辐射出射侧上实现对抗的并且均勻的辐射强度分布和/或色彩分布，在此 使用了角过滤元件。根据一个有利的实施形式，由半导体芯片发射的、投射到角过滤元件上的辐射在 第一入射角范围中比在第二入射角范围中更强地被反射，其中第一入射角范围包括比第二 入射角范围小的入射角。该实施形式尤其是在间接的、平面的照明情况下是适合的。根据一个替选的实施形式，由半导体芯片发出的、投射到角过滤元件上的辐射在 第二入射角范围内比在第一入射角范围内更强地被反射。该实施形式尤其是在点照明的情 况中是适合的。此外，角过滤元件可以根据辐射源的辐射特性以及所希望的发射特征将第一入射 角范围内的辐射比第二入射角范围内的辐射更强地反射，或者相反。在角过滤元件上反射的光束向回反射到芯片壳体中，在那里这些光束理想地循 环，直到它们以非临界的入射角投射到角过滤元件上并且可以从照明装置耦合输出。此外，优选可以借助角过滤元件将从照明装置发出的总辐射的发射角减小。在这 方面，角过滤元件负责进行射束成形的光学元件的功能。然而，角过滤元件尤其是具有比传 统的光学元件小的厚度，使得照明装置的结构厚度被有利地减小。在照明装置的一个优选的变形方案中，角过滤元件具有结构元件。这些结构元件 可以圆锥式地、棱锥式地、棱柱式地或者相同反转的(gleichinverserOCPC式地被构造。结 构元件可以相同大小、相同形状并且有规律地设置。然而也可能的是，结构元件大小不同、 形状不同，并且以不规则的距离设置。结构元件可以具有几微米至几厘米的延伸。在极端 情况下，角过滤元件可以仅仅具有一种结构元件，该结构元件在照明装置的整个辐射出射 面上延伸。根据另一实施形式，角过滤元件是介电过滤器。介电过滤器具有至少两个具有不 同折射率的介电层。对于介电过滤器，含硅的材料是合适的。例如，第一层可以包含氧化硅，而第二层 可以包含氮化硅。此外可以将含钛的材料用于介电过滤器。例如，第一层可以包含氧化硅， 而第二层包含氧化钛。特别地，这些层具有入/如的层厚，其中入^是要反射的辐射的真空 波长，而n是在相应的介电层中的折射率。随后将进一步描述反射性的内表面。反射性的内表面例如可以通过将反射层施加 到芯片壳体的内表面上来构造，例如通过气相淀积金属层例如铝层或者施加金属膜到芯片 壳体上来构造。在这种情况中，芯片壳体不必由反射性的材料来制造。其例如可以包含塑 料材料和/或陶瓷材料。然而也可能的是，芯片壳体由反射性的材料构成。例如芯片可以由唯一的金属部 分构成，例如由深拉的铝部分构成。在这种情况中，在芯片壳体的内表面上不必设置反射 层，因为芯片壳体的反射率已经足够。在一个优选的改进方案中，内表面是平滑的，即其仅仅具有相对于波长、而言小 的粗糙结构。通过这种方式，可以进行镜面反射，也即投射光束的入射角和反射角相对于垂 直线大小相同。然而也可能的是，内表面具有相对于波长\而言大的不平坦部。特别地，内表面 借助不平坦部来粗糙化，使得形成朝向彼此倾斜地走向的平滑的部分面，这些部分面像镜面那样起作用。特别地，在混色辐射的情况下，这种构型是有利的，因为由此在内表面上反 射的情况下可以实现不同颜色部分的更好的混勻。反射性的内表面可以包括至少一个侧面。该侧面在此相对于角过滤元件在其中延 伸的主平面倾斜地被设置。优选的是，该侧面直接与角过滤元件邻接。根据照明装置的一个有利的变形方案，至少一个侧面凹形地被弯曲。借助该侧面 的弯曲，可以有利地影响芯片壳体中的反射。此外，内表面可以具有底面，该底面平行于角过滤元件的主平面地被设置并且由 此倾斜于该侧面地延伸。特别地，照明装置具有平坦的底面以及多个平坦的与底面邻接的 侧面。有利的是，侧面以及底面都具有90%或者更大的反射率，优选95%或者更大的反 射率，特别优选为98%或者更大的反射率。根据一个优选的扩展方案，角过滤元件构成用于芯片壳体的覆盖物。该角过滤元 件可以置于芯片壳体上或者可以恰好匹配地设置在凹部中。在此，角过滤元件可以保护半 导体芯片免受外部影响。通过将角过滤元件设置在芯片壳体上以及通过设置在凹部中，角 过滤元件都被集成到芯片壳体中。角过滤元件集成到芯片壳体中的另一可能性是，芯片壳体的侧壁由与角过滤元 件相同的材料来制造。在该情况中，侧壁和角过滤元件可以被制造为一件式的、自支承的 (selbs本文档来自技高网...

【技术保护点】
照明装置（１），具有：－带有至少一个凹部（５）的芯片壳体（２），该凹部通过反射性的内表面（４）形成边界；－至少一个发射辐射的半导体芯片（３），该半导体芯片（３）带有设置在凹部（５）中的芯片面（９）；－远离芯片的角过滤元件（６），该角过滤元件（６）被集成到该芯片壳体（２）中并且在优先方向（Ｖ）上设置在该半导体芯片（３）之后，其中所述反射性的内表面（４）至少为芯片面（９）的十倍大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R沃思，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]