[发明专利]发光设备

说明书

本发明描述了一种发光设备(100)。所述发光设备(100)包括至少一个发光结构(110)、至少一个处理层(120)以及至少一个光学结构(130)。所述光学结构(130)包括借助于处理光(150)而被处理的至少一种材料。所述至少一个处理层(120)被布置为在借助于所述处理光(150)对所述材料进行处理期间将所述处理光(150)沿所述光学结构(130)的方向的反射减少至少50％、优选地至少80％、更优选地至少95％并且最优选地至少99％。本发明的基本想法是在发光结构(110)(如VCSEL阵列)的上方并入不反射的或低反射的处理层(120)，以便实现对如微透镜阵列的发光结构(130)的晶片处理。本发明还描述了制造这样的发光设备(100)的方法。

技术领域

本发明涉及发光设备和制造这样的发光设备的方法。

背景技术

发光设备，例如，如发光二极管(LED)的阵列或垂直腔表面发射激光器(VCSEL)，经常与微透镜阵列一起用来改善整个阵列的亮度和/或改善射束成形。微透镜阵列被单独制造，并且在组装的VCSEL阵列上方利用专用机器被主动对齐。过程是相对缓慢且昂贵的。

US 2007/0194337 A1公开了一种光电复合基底包括基底、被定位在所述基底上的发光元件以及被定位在发光元件上并且接触所述基底的至少一部分的透镜模具。

发明内容

本发明的目的是提供改善的发光设备和制造这种发光设备的改善的方法。

根据第一方面，提供了一种发光设备。所述发光设备包括至少一个发光结构、至少一个处理层能让至少一个光学结构。所述光学结构包括借助于处理光而被处理的至少一种材料。所述至少一个处理层被布置为在借助于所述处理光对所述材料进行处理期间将所述处理光沿所述光学结构的方向的反射减少至少50％、优选地至少80％、更优选地至少95％并且最优选地至少99％。

所述发光结构可以是基于半导体的发光结构，如发光二极管或激光二极管。优选地，多个发光设备在阵列布置中被布置为靠近彼此。激光二极管可以是边缘发射激光二极管或优选地垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。VCSEL可以具有如下优点：它们能够在晶片上被并行地产生和测试。因此在阵列布置中组合多个VCSEL是容易的。单个发光结构(如发光二极管)或阵列(例如，如VCSEL阵列)经常与光学结构(如微透镜阵列)进行组合，以便改善阵列的亮度和/或射束成形(增加阵列的填充因子或发射图样的形状)。在处理的VCSEL晶片的上方使用标准UV-或蓝光可固化聚合物用于处理晶片的上方的微透镜阵列也导致应当保持不被覆盖的位置处的固化的聚合物，即使固化光借助于例如遮蔽掩膜来结构化也如此。虽然这样的遮蔽掩膜在例如玻璃基板上的聚合物阵列的情况下很好地工作，但是特别是发光结构的最上层的横向结构(例如VCSEL的金层)可以在光学结构的凝固期间引起反射光，其很可能是将聚合物固化在焊盘上或锯线上的原因。特别是，用于丝焊的焊盘和锯线可以被固化的聚合物覆盖，固化的聚合物在不想要的凝固之后难以去除。固化的聚合物可以例如污染晶片锯的锯开刀片和/或阻止丝焊。改善从顶部屏蔽UV光和应用将聚合物从焊盘/锯开线道推开的间隔物的许多方法不是成功的。由于许多实验，处理层已经被使用，所述处理层是发光设备的集成部分，并且实现微透镜阵列在例如全VCSEL晶片上的复制，并且允许消除要保持无聚合物的区域中的不想要的凝固。避免了微透镜阵列的单独产生和随后的与发光结构的对准。处理层可以适合于吸收用来对光学结构进行凝固或固化的处理光的大部分。处理层适于借助于随后的层来实现关于处理光的发射方向的吸收来避免发光结构的横向结构化的表面处的反射。所述处理层包括抗反射涂层，所述抗反射涂层实现处理光在它可能被吸收处到随后的一层或多层的透射。处理层可以包括一层或一系列两个、三个、四个或更多个子层的序列。多个子层尤其在宽带抗反射涂层或抗反射涂层与吸收层的组合的情况下可以是有用的。关于由发光结构发射的光，处理层可以是透明的或不透明的。处理层必须在发光结构的发光区域上方被移除，从而在该层不对发射的光透明的情况下实现光的发射。