面光源制造技术

本发明专利技术提出一种具有发光面（6）的面光源，所述面光源包括至少一个半导体本体（2），所述半导体本体在工作时从其前侧（3）发射电磁辐射，并且所述面光源还具有耦合输出结构（7），所述耦合输出结构适用于在发光面（6）上产生光密度的局部变化，使得相对于背景区域（9）提高在至少一个发光区域（8）中的光密度（6）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种面光源。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种面光源，其适用于一般照明并且具有闪光效果。所述目的通过具有权利要求I的特征的面光源实现。这样的面光源尤其包括-至少ー个半导体本体，其在工作时从其前侧中发射电磁辐射，和 -稱合输出结构,其适用于在面光源的发光面上产生光密度的局部变化，使得相对于背景区域在至少ー个发光区域中提高光密度。在面光源的发光面上的光密度的局部变化优选产生对于人眼而言闪光的效果。ー个意图是，从半导体本体中发出的光借助于耦合输出结构逐点地耦合输出，使得发光面具有发光区域，在所述发光区域中光密度局部地以及优选也与观察角度相关地相对强烈地变化。为此，耦合输出结构适当地沿着发光面不对称地分布。特别优选地，耦合输出结构在发光区域中具有特别高的浓度，而耦合输出结构的浓度在背景区域中更确切地说是低的。特别优选地，背景区域不是完全黑暗的，而是同样具有优选尽可能均匀构成的光密度。优选地，背景区域具有大于或等于10cd/m2的光密度。在背景区域中，光密度的局部最大值与光密度的局部最小值的比例Lmax/Lmin优选不大于2。根据面光源的一个实施形式，其他耦合输出结构设置用于使在发光面的背景区域之内的放射特性均一。根据面光源的一个实施形式，半导体本体的发射辐射的前侧平行于面光源的发光面设置。所述实施形式也称为“直接的背后照明”。根据ー个实施形式，在具有直接的背后照明的面光源中，散射盘设置在半导体本体的发射辐射的前侧和发光面之间，其中耦合输出结构被引入到散射盘中。散射盘的任务是，使在背景区域中出现到散射盘上的半导体本体的光均匀化。在将耦合输出结构引入到散射盘中的区域中，相反地，加强地耦合输出光，使得形成至少ー个发光区域。在此，耦合输出结构优选具有在散射盘厚度的范围内的数量级。耦合输出结构例如能够通过在散射盘中的孔形成。所述孔尤其优选设置在半导体本体的区域中。例如，将孔设置在半导体本体的发射辐射的前侧之上，使得由半导体本体发射的光能够穿过孔直接射向观察者。优选地，孔设置在围绕半导体本体的同心圆上。此外，孔也能够有规律地或随机地分布在散射盘上。在散射盘中的孔例如能够构成圆柱形、锥形或截锥形。此外，孔尤其优选设置在散射盘中，使得相应孔的旋转轴线与半导体本体的中轴线相交。尤其优选地，多个孔设置在散射盘上，使得它们的旋转轴线相交于中轴线的一点上。在所述实施形式中，孔以相对于半导体本体中轴线的不同角度设置。由此优选地，能够与观察角度相关地产生光密度的强烈变化。根据具有直接的背后照明的面光源的另ー实施形式，半导体本体嵌入光导体中，其中在半导体本体的发射辐射的前侧的区域中，耦合输出结构设置在光导体的指向发光面的ー侧上。通常，由于制造方面的原因，在半导体本体和光导体之间存在气隙。通常，所述气隙的宽度为5iim和IOOOiim之间，优选为5 iim和100 y m之间，其中分别包含边界值。此外，半导体本体和光导体之间的间隙也借助胶粘剂、硅树脂材料或环氧化物材料填充。在此，耦合输出结构例如能够通过下述元件中的ー个形成圆柱形凹进部、棱锥形凹进部、锥形或截锥形凹进部、圆柱形孔、棱锥形孔、锥形或截锥形孔、粗化部、成像结构，例如菲涅尔(Fresnel)结构。在此，耦合输出结构优选具有在光导体厚度的范围内的数量级。如果在面光源中将具有旋转轴线的元件用作耦合输出结构，例如圆柱形的、锥形的或截锥形的光或凹进部，其例如设置在光导体或散射盘中，那么元件的旋转轴线优选是倾斜的，也就是说设置成相对于面光源的发光面不等于90°的角度。以该方式和方法，尤其能够在具有直接的背后照明的面光源中实现发光区域，所述发光区域的光密度随着观察角 度強烈地变化。根据面光源的另ー实施形式，半导体本体设置在发光面的侧向，并且耦合输入到光导体中。所述实施形式也称为“间接的背后照明”。在具有间接的背后照明的面光源中，耦合输出结构例如能够通过在光导体之内的散射部位，例如扩散颗粒、空位、空气填充的颗粒、缺陷或散射几何结构来形成。在此，耦合输出结构例如能够在光导体中通过高浓度散射部位的线状区域构成，所述散射部位例如是扩散颗粒或还有空位、空气填充的颗粒、缺陷或散射几何结构。所述线状区域尤其优选稍微错位于半导体本体的主辐射轴线设置，以便提高在背景区域中的面光源的放射特性的均一性。在使用具有电的和/或磁的偶极矩的颗粒时，例如能够通过在光导体上施加电磁场产生在光导体之内的不对称的扩散颗粒浓度。用于这种扩散颗粒的适合的材料例如是钛酸锶钡。在光导体之内的具有限定形状和大小的散射几何结构例如能够借助于激光器在光导体中产生。这种散射几何结构能够构造为，使得其在面光源断开的状态下对于观察者而言是可见的，并且因此为附加的设计方案。此外，在具有间接的背后照明的面光源中也可能的是，耦合输出结构通过在光导体主侧中的一个中的凹部形成。优选地，凹部被引入光导体的指向发光面的主面中。尤其优选地，光密度随位置的变化为大于或等于lOOcd/m2的值，尤其优选为大于或等于1000cd/m2的值。尤其优选地，光密度的值随位置从背景区域到发光区域的相对变化为大于或等于倍数2，尤其优选为大于或等于倍数5。此外，发光区域尤其优选大于或等于300 Pm。尤其优选地，发光区域大于或等于丄臟0尤其优选地，在面光源中的光密度变化不只与位置相关地出现，而且也与观察角度相关地出现。尤其优选地，光密度随角度的变化为大于或等于lOOcd/m2的值，尤其优选为大于或等于1000cd/m2的值。尤其优选地，光密度随角度从背景区域到发光区域的相对变化为大于或等于因数2的值，尤其优选为大于或等于因数5的值。尤其优选地，光密度随着观察角度的变化在不大于10°的角度上发生，尤其优选在不大于5°的角度上发生。在此，面光源能够具有一个或多个半导体本体。出于简单性的原因当前仅仅结合一个半导体本体描述的特征同样能够与多个半导体本体相应地组合。附图说明本专利技术其他有利的实施形式和改进形式从下面结合附图描述的实施例中得出。图IA示出根据第一实施例的面光源的示意剖面图。 图IC示出根据图IA和IB的面光源的两个相邻的发光区域的光密度L相关于两个不同观察角度G1和G2的位置X的示意图。图IB示出根据图IA的面光源的发光面的断面的俯视图。图2和3分别示出根据两个其他实施例的面光源的示意剖面图。图4A示出根据第四实施例的面光源的示意剖面图。图4B示出根据图4A的面光源的耦合输出结构的示意立体图。图5示出根据另ー实施例的面光源的示意俯视图。图6示出根据另ー实施例的面光源的示意剖面图。图7示出光密度L相关于在面光源的发光面上的位置X的示意图。在实施例和附图中，相同的或起相同作用的组成部分分别设有相同的附图标记。所示出的元件和其彼此间的大小比例不能够视为是合乎比例的。相反地，为了更好的理解，能够夸大地示出各个元件，尤其是层厚度。具体实施例方式根据图IA的实施例的面光源具有承载体I，在所述承载体上施加两个半导体本体2，所述两个半导体本体在面光源工作时从其前侧3发出优选为可见的光的电磁辐射。接下来，散射盘4在放射方向上设置到半导体本体2上，例如由玻璃或透明塑料制成的明净的盘5作为防尘罩施加到所述散射盘上。当前，明净的盘5的前侧构成面光源的发光面6。在根据图IA的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·布里克，约阿希姆·弗兰克，乌利·希勒，斯特凡·凯泽，格哈德·库恩，阿莱斯·马尔基坦，朱利叶斯·穆沙韦克，克里斯蒂安·诺厄尔格，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：
国别省市：