[发明专利]包括半导体发光装置的背光

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光装置，其包括设置在透明部件内的开口中的光源。可以使用这样的发光装置作为例如显示器的背光。

背景技术

诸如发光二极管(LED)的半导体发光装置是目前可获得的最有效光源之一。目前在能够跨越可见光谱操作的高亮度LED的制造中受关注的材料系统包括III-V族半导体，尤其是镓、铝、铟和氮的二元、三元和四元合金，也称作III-氮化物材料；以及镓、铝、铟、砷和磷的二元、三元和四元合金。通常III-氮化物装置是外延生长在蓝宝石、碳化硅或者III-氮化物衬底上，且III-磷化物装置是通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)、分子束外延(MBE)或其他外延技术外延生长在砷化镓上。通常，n型区域沉积在衬底上，然后发光或作用区域沉积在n型区域上，然后p型区域沉积在该作用区域上。层的顺序可以相反使得p型区域临近该衬底。

半导体发光装置的一个有前途的用途是用于液晶显示器(LCD)中的背光。LCD通常用于手机、个人数字助理(PDA)、便携式音乐播放器、膝上型计算机、桌上型监视器和电视应用。本发明的一个实施例涉及需要背光的彩色或单色、透射LCD，其中背光可以使用一个或多个LED发射白光或彩色光。使用蓝光LED和远端磷光体层以产生白光的实施例也是可能的。LED与激光二极管的区别在于LED发射非相干光。

在美国公开申请2009-0045420中描述的一个背光，在这里作为参考引用并且示于图1中：“安装在底座22上的侧发光式LED10设置在固体的、透明波导材料36的区段的开口中…波导区段36设置在较大波导40的狭槽42中。”。

发明内容

本发明的实施例涉及可用于显示器的背光的发光装置。本发明的一个目的是提供具有开口以用于实光源和虚光源的透明部件。诸如半导体发光二极管的光源设置在可用作显示器中波导的透明部件的第一开口内。透明部件围绕光源。在发光装置的实施例中，可以使用顶部发光式LED而非侧发光式LED。没有光源设置在透明部件的第二开口中。第二开口可充当虚光源。

在一些实施例中，反射器设置在光源上方。反射器包括平坦部分和成形部分。该成形部分从平坦部分向光源延伸。本发明的实施例可以减少发光装置产生具有足够均匀度和光混合的期望光数量所需的光源数量。

附图说明

图1是设置在波导内的波导区段的透视图。

图2是具有翻模(overmolded)圆顶透镜的薄膜倒装芯片LED的横截面图。

图3是设置在一部分波导中的开口内的LED的顶视图。

图4是设置在波导开口内的LED的横截面图。

图5是具有实和虚光源的一部分波导的顶视图。

图6是包括用于反射光的特征部分的一部分波导的顶视图。

图7示出了具有成形透镜的LED。

图8是一部分波导的顶视图。

具体实施方式

LED设置在波导内部的背光，诸如US2009-0045420中描述的背光是有利的，这是因为波导以及因此背光可以保持较薄。还期望的是减少用于背光的LED数量，以降低背光的成本。从LED顶表面发射大部分光的LED可以比US2009-0045420中所述侧发光式LED具有稍微高的通量。本发明的实施例是涉及诸如顶部发光式LED设置在波导内部的背光的装置。

适当的顶部发光的一个例子是具有翻模圆顶透镜的LED。具有圆顶透镜的适当的LED的例子描述在例如美国专利7,344,902中，其在这里参考引入。图2是具有圆顶透镜的LED的简化特写图，其在美国专利7,344,902中描述，在这里参考引入。单一的倒装芯片LED管芯10安装在由诸如陶瓷或硅的任意适合材料形成的底座24上。图2的LED管芯10具有p金属接触27、p型层28、发光有源层30、n型层32和接触n型层32的n金属接触31。底座24上的金属衬垫是直接金属结合至接触27和31。通过基座24的通孔终止在基座24的底表面上的金属衬垫中，其结合至电路板45上的金属引线40和44。金属引线40和44连接到其他LED或电源供应器。电路板45可以是具有金属引线40和44覆盖在绝缘层上的金属板(例如，铝)。模制透镜22封装LED管芯10。