具有波长转换的侧发射器件制造技术

提供了一种侧发射发光器件（１００），包括：衬底（１０１）；与所述衬底（１０１）隔开布置并且沿所述衬底的延伸部分延伸的反射体（１０２）；以及布置在所述衬底上并且面向所述反射体的至少一个发光二极管（１０３），所述衬底（１０１）和反射体（１０２）限定用于所述至少一个发光二极管（１０３）所发射的光的波引导区域（１０４）的界限。另外，波长转换材料（１０５）布置在所述波引导区域（１０４）的横向边缘。本发明专利技术提供了一种具有受控颜色发射的紧凑侧发射器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及侧发射发光器件，包括衬底；与所述衬底隔开布置并且沿所述衬底 的延伸部分延伸的反射体；以及布置在所述衬底上并且面向所述反射体的至少一个发光二 极管，所述衬底和反射体限定用于所述至少一个发光二极管所发射的光的波引导区域的界 限。
技术介绍
高亮度LED被弓丨入到越来越多的照明应用中。LED发展在效率、亮度和颜色控制方 面的稳步进展使得其能够渗透到诸如汽车前灯照明或者普通照明的新的发光市场中。传统的高亮度LED从管芯表面的、通常Ixlmm的面积中进行发射。由于LED发射 非常窄带的波长范围，所以其存在诸如蓝色、绿色、琥珀色、红色等不同的颜色。例如，对于 发射白光的产品，可以应用磷成分将蓝色LED发射的部分转换至较高的波长，使得其能够 在各种色温下发射白光。高亮度LED也是一种对于背光应用(诸如显示设备等的背光)来 说具有吸引力的选择。对于背光照的目的来说，侧发射器件是优选的。对于诸如手持设备、移动电话、PDA 等的多种应用，还期望较薄、较小尺寸的背光布置。适合与顶部发射LED—起使用的一种侧 发射配置在AvagoTechnologies的GB 2 428 859A中进行了描述。此处描述了用于显示设 备的背光布置。弯曲的反射体交叠在LED上以在与其上布置有LED的衬底基本平行的方向 上重新定向所发射的光。将重新定向的光引入光导管，该光导管包括位于底表面的特征， 所述特征将在光导管中的光朝向其前表面而进行重新定向，使其离开光导管并进入光转换 层。然而，GB 2 428 859中的布置的问题包括其需要显著的厚度和表面面积以便在侧面发 射光。弯曲的反射体比LED本身具有更大的占用面积。另外，将颜色转换为所期望的颜色 需要与实际侧发射器分离的额外的大面积光转换层。因此，本领域需要更加紧凑的侧发射 器件。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分克服这些问题，并且提供一种侧发射发光器件，其能够 发射所期望颜色的光，同时尺寸紧凑。因此，在第一方面，本专利技术提供了一种侧发射发光器件，包括衬底；与所述衬底 隔开布置并且沿所述衬底的延伸部分延伸的反射体；以及布置在所述衬底上并且面向所述 反射体 的至少一个发光二极管，所述衬底和反射体限定用于所述至少一个发光二极管所发 射的光的波引导区域的界限。在本专利技术的器件中，波长转换材料布置在所述波引导区域的 横向边缘。由于布置在波引导区域的横向边缘的波长转换材料，可以控制离开本专利技术的器件 的光的颜色而不使用位于外部的转换板。发光二极管通常发射非常窄的波长带的光。通过 在波引导区域外部横向地布置波长转换材料，直到光离开波引导区域才发生波长转换。在波引导区域内，被向上引导和向下引导的光是窄带宽的，其使得优化所呈现的反射层的反射特性相对容易。而且，同样由于波引导区域内光的窄带宽，选择波引导区域的合适材料是 容易的，因为其优选地应当对于所发射的光的至少一个波长是透明的。另外，通过在波引导 区域的横向边缘布置波长转换材料，通过波长转换材料的光将具有相对较短的路径长度， 并且还将以相对一致的角度通过，导致较低的光损失和一致的波长转换。波引导区域的占用面积不必超过二极管的占用面积，因此，器件可以制造得非常 紧凑。在本专利技术的实施方式中，波长转换材料可以布置在所述反射体与所述衬底之间。当波长转换材料布置在反射体与衬底之间时，光将仅通过波长转换材料的横向外 表面离开波长转换材料，使得光具有高方向性。在本专利技术的实施方式中，第一分色镜可以布置在波引导区域与波长转换材料之 间。第一分色镜位于波引导区域与波长转换材料之间，该第一分色镜可以透射来自波 引导区域的光(即未转换的光)，但是反射来自波长转换材料的光(即经波长转换的光)， 防止转换过的光重新进入波引导区域。相反，其将通过波长转换材料而被反射出器件。这 将会提高输出效率，因为较高百分比的转换过的光将通过预期的表面离开器件。在本专利技术的实施方式中，波长转换材料将布置在第二分色镜与波引导区域之间。通过在波引导区域与横向位于波长转换材料外部的第二分色镜之间夹入波长转 换材料，可以防止未转换的光以及以较高角度入射到第二分色镜的转换过的光离开器件。 这样的光将被反射回器件中。在本专利技术的实施方式中，波长转换材料可以存在于所述波引导区域的两个彼此相 对的侧上。波长转换材料可以存在于波引导区域的两个彼此相对的侧上。由此，实现了双向 发光器件。另外，例如在方形器件中，光可以从器件的所有四个横向侧发射。在本专利技术的实施方式中，衬底可以包括反射层。当衬底包括反射层时，光在波引导区域中有效地被引导，最终朝向波长转换材料。在本专利技术的实施方式中，波引导区域的厚度可以沿朝向波长转换材料的方向逐渐 增加。当波引导区域的厚度逐渐增加时，将形成楔形波引导区域，其促进朝向波长转换 材料的光反射。楔形对于波引导区域中的光还将具有准直作用。在本专利技术的实施方式中，所述波长转换材料的厚度将随着其与波引导区域的距离 而逐渐增加。楔形波长转换区域对于转换过的光将具有准直作用，以对离开器件的光进行准直。在本专利技术的实施方式中，波长转换材料可以布置在发光二极管的横向边缘外部。在波长转换材料中对光进行波长转换时会产生热量。当材料在LED外部横向布置 时，其与衬底直接接触，这通常有利于热传递。因此，衬底将充当波长转换材料的散热器。由 此来自波长转换材料的热量不会使LED变热，LED在较高温度时通常效率降低，并且可能随 着温度变化具有轻微的颜色偏移。在本专利技术的实施方式中，波长转换材料的至少一部分可以布置在至少一个发光二 极管的一部分上。当波长转换材料布置在LED的一部分上时，可以实现更紧凑的设计。另外，光利 用效率较高，因为来自LED的光的一部分没有通过波引导区域而直接发射到波长转换材料 中。在本专利技术的实施方式中，在第一区域中的波长转换材料可以包括将发光二极管发射的光转换到第一转换波长范围内的第一波长转换成分，并且可以在第二区域中的波长转 换材料包括将所述发光二极管发射的光转换到第二转换波长范围内的第二波长转换成分。这给出了从单个LED或者全部发射相同颜色的光的一组LED提供两个单独颜色的 光的可能性。不同的域可以彼此邻近安置，以提供混合的颜色发射，或者可以例如安置在波 引导区域的彼此相对的侧上，以在第一方向获得第一颜色输出并且在相对的方向获得第二 颜色输出。在本专利技术的实施方式中，波引导区域可以包括固态透明材料。固态波引导区域可以使得更高效地从LED提取光，因为从高折射率LED材料反射 到更高折射率的固态层的光比反射到空气中的光要少。另外，固体增加了总的内部反射的 临界角。附图说明现在将参考附图更加详细地描述本专利技术的这些和其他方面，附图示出了本专利技术的 当前优选实施方式。附图不必按比例绘制。图1示出了本专利技术的发光器件的一个实施方式的横截面图；图2示出了本专利技术的发光器件的另一实施方式的横截面图；图3示出了本专利技术的发光器件的又一实施方式的横截面图；图4示出了本专利技术的发光器件的又一实施方式的横截面图。具体实施例方式图1中示意性地示出的侧发射发光器件的一个实施方式包括衬底101和距离衬 底101 —定距离布置的反射体102。在衬底101上并且面向反射体102布置了发光二极管 103。该图中没有示出，但是本领域传统的器件中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种侧发射发光器件，包括：衬底（１０１），与所述衬底（１０１）隔开布置并且沿所述衬底的延伸部分延伸的反射体（１０２），以及布置在所述衬底上并且面向所述反射体的至少一个发光二极管（１０３），所述衬底（１０１）和反射体（１０２）限定用于所述至少一个发光二极管（１０３）所发射的光的波引导区域（１０４）的界限，在该器件中，波长转换材料（１０５）布置在所述波引导区域（１０４）的横向边缘。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-11-20 07121079.3一种侧发射发光器件，包括衬底(101)，与所述衬底(101)隔开布置并且沿所述衬底的延伸部分延伸的反射体(102)，以及布置在所述衬底上并且面向所述反射体的至少一个发光二极管(103)，所述衬底(101)和反射体(102)限定用于所述至少一个发光二极管(103)所发射的光的波引导区域(104)的界限，在该器件中，波长转换材料(105)布置在所述波引导区域(104)的横向边缘。2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述波长转换材料(105)布置在所述反射体 (102)与所述衬底(101)之间。3.根据权利要求1或者2所述的发光器件，其中第一分色镜(107)布置在所述波引导 区域(104)与所述波长转换材料(105)之间。4.根据前述任一项权利要求所述的发光器件，其中所述波长转换材料(105)布置在第 二分色镜(108)与所述波引导区域之间。5.根据前述任一项权利要求所述的发光器件，其中所述波长转换材料(105)存在于所 述波引导区域(104)的两个彼此相对的...

【专利技术属性】
技术研发人员：HJB雅特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]