包括不可见的发光二极管光源的透明的物体制造技术

技术编号:7167457 阅读:311 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
由透明材料构成的物体(1),其中,至少一不可见地设置在物体(1)中或物体上的产生光的装置(2),所述装置具有至少一个无机的半导体芯片(4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种由透明材料构成的物体。
技术介绍
例如由WO 2006/130887 A2得知这样的物体。该文件从事的目的是,设置一种由透明材料构成的包括标记的物体,该标记只在确定的条件下才影响物体的光学外观形象。为此建议,给物体设置大量微孔,这些微孔充满嵌入基体中的发光的纳米粒子。这样实现只有在用其波长优选在不可见光谱范围之内的电磁射线照射物体时标记才是可见的。电磁射线由设置在物体之外的装置、例如UV-A辐射器提供。该解决方案关于在WO 2006/130887 A2中描述的主要应用领域(标记作为防伪保护)是完全令人满意的。但如已在WO 2006/1038877 A2中记住的,这样的标记也可以具有艺术目的,其中标记例如构成为吸引人的图像的形式。很普遍地,可以值得期待的是,通过适合的光入射来突出由透明材料构成的物体的确定的特性。为了与环境光无关,已知在这样的物体的空腔中设置产生光的装置,但该装置本身干扰物体的光学外观形象。迄今为止的、将这种产生光的装置隐藏地安置在物体上的措施按照物体的不同或者是仅有条件地成功的,或者与可观的结构上的费用关联。近几年来已知所谓的TOLED(它是透明有机发光二极管)。其具有大量的缺点。例如这样的TOLED由于其小的光密度只可面状地使用。其寿命到今天的时刻是较小的。其具有差的着色质量并且其对湿度和氧是比较敏感的。
技术实现思路
本专利技术的目的是,提供一种由透明材料构成的物体,在该物体中可与环境照明无关地达到想要的光学外观形象。该目的通过一种具有权利要求1的特征的物体达到。通过使用无机的半导体芯片可以实现产生光的装置,所述装置不可见地设置在物体中或物体上并且具有一个或多个准点状的光源。在全部公开内容中,“光”被理解为其波长在可见光谱范围之内的电磁射线。在本公开内容中,“不可见的”被理解为这样的对象,该对象至少在用扩散的非极化的白光照射时——但也优选在用直接的非极化的白光照射时、在白色的背景下、但优选也在黑色的背景下——以500LUX (勒克斯)(在对象的位置处测得)的照度——优选也在约 IOOOLux时——在测量功能的观察距离(例如在装饰的调节对象时为0. 2m,在吊挂的照明对象时为Im)——对于视力正常的观察者来说与观察方向无关地在没有技术辅助手段(裸眼)的情况下是不可见的。无机的半导体芯片(该半导体芯片总是具有至少一个适合于发射电磁射线、例如光的二极管)本身已可以发射光。但或者也可以规定,半导体芯片构造成用于发射在可见光谱范围之外的电磁射线。在这种情况下,在大多数情况下变成必需的是,所述装置具有波长转换器用于将由半导体芯片发射的射线的至少一部分至少部分地转换成光。波长转换器可以例如由大量在纳米范围内大的发射光的粒子形成,其中,粒子尺寸应该优选小于光的波长的约1/20,以便避免在可见光谱范围之内的光散射。为了增大装置的效率可以规定,所述装置具有至少部分透明的反射镜,通过该反射镜能将由半导体芯片发射的射线的至少一部分反射进物体中。该反射镜可以例如以UV 反射器的形式构成,该UV反射器虽然反射UV-A射线、但可以使光无阻碍地通过。这样的反射器可以例如借助多层系统和/或光子晶体实现。优选规定,在物体中为了至少部分地容纳半导体芯片而构成有微孔。对此有利的是,半导体芯片至少基本上与围绕微孔的表面齐平地终止。微孔可以具有在从几百ym到几十μπι的数量级内的直径。这样的、横截面不同且质量高的微孔可以例如借助激光无接触地且有效地实现。为了简单地保证半导体芯片与透明材料表面的齐平性以及——如果必需——厚度确定的相应的波长转换器,可以在微孔中设置适合的间隔保持件。这可以例如在制造微孔时实现。微孔基本上可以或者在物体中设置在表面下方或者位于物体的表面上。有利地经由不可见地设置在物体中或物体上的供电线和触点实现所述装置的能量供应。为此目的,可以例如将相应的导电层、例如由透明的导电的氧化物(英语 Transparent Contacting Oxide或TC0)构成的层以适合的方式施加到物体的表面上。对于适合的TCO的实例是ITO (铟锡氧化物)。可以将这样的透明的导电的ITO涂层例如溅射或蒸镀到物体的表面上。同样可以使用施加电接触介质、如例如透明的导电的聚合物的其他可能性(例如通过借助丝网印刷或喷墨打印机的印制)。特别优选地规定,所述装置构造成用于发出白光。这可以或者这样实现,即,半导体芯片构造成仅用于发射一种唯一波长的电磁射线,并且提供这样的波长转换器,这些波长转换器将由半导体芯片发射的射线转变成那些对于总体上提供相应质量的白光(亦即例如具有需要的光谱线分配、显色指数和色温的光)所需的光分量。例如也可以规定,在一个唯一的半导体芯片中提供用于产生具有两个不同波长的光(例如蓝光和绿光)的器件并且经由一波长转换器提供缺少的波长(例如红光)。也可想到在一个整体的附件中、亦即在一个唯一的半导体芯片中产生具有三种和更多不同波长的光。特别优选的是,所述装置发出白光,该白光具有很多光谱线并且按照可能性能与太阳光谱相比拟,因为在这种情况下特别在至少部分地磨成平面(facettiert)而构成的物体中在观察和转动物体时可看到许多不同的颜色。作为物体的透明材料可以例如考虑无色的玻璃。自然,物体也可以由彩色的玻璃、 宝石、次等宝石/半宝石、陶瓷、塑料或结晶的透明材料制成。透明材料自然由于不同的原因可以在某些部位处是不透明的封闭的,例如通过镜面化、色效应涂层、粘贴等。特别是如果物体要具有装饰功能,则可以规定,物体构造成至少部分地磨成平面的。所述装置在物体中不可见的设置基本上可以通过两种不同的方法实现,不过这两种方法并不相互排斥,而是完全也可以组合。这样例如可以规定,所述装置构造成小于100 μ m、优选小于50 μ m。这将会在采取的约0. 2m的观察距离时符合约50弧秒的角度大小并因此符合人眼的点清晰度(眼睛能够4仍然区分开地觉察到的两个像点之间的那个距离)。在这种情况下不一定必需将所述装置本身构造成完全透明的,但必需考虑由装置的各个元件的可见度的加权的和得出合成的可见度。这就是说,相应元件的“灰度值”按照其数额和其需要的面积分配到最小可分辨的点的面积上。附加地或替代地可以规定,至少半导体芯片构造成透明的。在这种情况下,半导体芯片也可以完全大于50μπι或ΙΟΟμπι(例如几百μπι)。为了达到所述装置的提高的不可见度,可以将其嵌入光学的浸没介质中,该浸没介质的折射率匹配于物体的透明材料的折射率。对此不一定必需将所述装置的全部部件构造成透明的,因为的确半导体芯片本身具有最大的尺寸,并且完全可能是,例如电流触点或类似物本就是如此之小,以致它们对于人眼来说是不可见的。但自然完全在本专利技术的范围内的是,将所述装置的全部部件构造成透明的。为了排出在装置中产生的热量,如果需要,可以提供相应的散热器件。例如可以设置包括碳纳米小管的透明的软膏或也可设置设有微结晶或纳米结晶的金刚石的透明的软膏,借其将在装置的周围材料中的热量引导到透明的物体中。透明的倒装芯片(Flip-Chip)附件是另一种优选的实施形式。倒装芯片组件是对于至今讨论的常规组件(Epi侧组件,以下也称为“上触点附件”)的已知的替代方案。该替代方案一般来说在大功率的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.由透明材料构成的物体,其特征在于,设有至少一个不可见地设置在物体(1)中或物体上的产生光的装置(2),所述装置具有至少一个无机的半导体芯片(4)。

【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:C·泰斯尔
申请(专利权)人:D施华洛世奇两合公司
类型:发明
国别省市:AT

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