[发明专利]具有波长转换的侧发射器件

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

高亮度LED被引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1x1mm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一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。

发明内容

本发明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，本发明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。在本发明的器件中，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，可以控制离开本发明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。

在本发明的实施方式中，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。

在本发明的实施方式中，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。

在本发明的实施方式中，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。

在本发明的实施方式中，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。

在本发明的实施方式中，衬底可以包括反射层。