[发明专利]半导体发光装置和带有这种半导体发光装置的发光屏

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体发光装置和带有这种半导体发光装置的发光屏(Leuchtpaneel)，所述半导体发光装置具有至少一个在加载电压时发光的半导体发光元件和支承所述半导体发光元件的基体。

背景技术

已知发光二极管(LED)-发光装置形式的半导体发光装置，其中包含pn结的半导体晶体由不透光的底板支承。

半导体发光晶体向各个方向发射来自电子和空穴的重组的光线。因此在已知半导体发光装置中向后半空间发射的光线大部分或完全损失。

发明内容

通过本发明应该这样来改进具有至少一个在加载电压时发光的半导体发光元件和支承所述半导体发光元件的基体的半导体发光装置，即，增大可用光的量。

按照本发明这个目的通过具有以下特征的半导体发光装置来实现：对于由半导体发光元件产生的光，基体是可透过的；设有由半导体发光元件产生的光可透过的壳体，基体由该壳体支承；以及所述壳体内侧携带有透光的电极。

在按本发明的半导体发光装置中，支承发光的半导体发光元件的基体对于由半导体发光元件产生的光是可透过的，因此向后发射的光没有损失而是可以利用的，其中在一些情况下设置在发光装置后面的镜子可以用来使向后发射的光同样到达前半空间。

根据一种有利的改进方案，基体包括玻璃材料或晶体材料。在该改进方案中给出的用于支承半导体发光元件的基体的材料不仅是透光的而且在体积内是清澈的，因此基体不会导致光线散射。

优选地，所述玻璃材料或晶体材料是Al₂O₃材料。在该改进方案中给出的基体的特征是特别高的硬度和在大的波长范围内良好的透光度。这种基体还具有特别好的化学(腐蚀)耐抗性，因此可以在平版印刷方法中用作底板/基片(Unterlage)。

根据一种有利的改进方案，基体具有约0.1mm至1mm的厚度，尤其是约0.1mm至0.5mm，更优选为约0.2mm至0.4mm。在该改进方案中给出的基体的厚度特性在基体小的重量和低的成本方面是有利的。

根据一种有利的改进方案，至少一个发光元件是三层结构的，其中第一层是半导体层，第二层是MQW层，第三层是半导体层。如果在半导体发光元件中采用如该改进方案中给出的三层结构作为光源，则输入发光元件内的电能以特别高的效率转化成光，并可以控制光谱。

优选地，至少一个半导体层包括III-V材料。进一步优选地，所述半导体层中的一个由GaN形成。另外优选地，所述半导体层中的一个由InGaN形成。本发明的上述改进方案用来使半导体发光元件中产生高的发光量。

根据一种有利的改进方案，所述半导体发光元件是透明的。在按该改进方案的发光装置中还可以将在半导体发光元件内部产生的光输送到使用部位。也可以通过位于半导体发光元件后面的镜将光线反射到前半空间。

根据一种有利的改进方案，多个半导体发光元件通过棋盘式布置的电极接通。本发明的该改进方案允许，也可以实现在空间上延展的发光元件，特别是还可实现平面形的发光装置。

根据一种有利的改进方案，基体在两侧设置有半导体发光元件。本发明的该改进方案在高的亮度/光密度(Leuchtdichte)上是有利的。

优选地，设置在基体两侧上的半导体发光元件的组相互错开。这里，对于半导体发光元件只是部分透光的或者是不透光的情况，利用按该改进方案的布置结构可得到高的亮度/光密度，其中对于两组半导体发光元件，向前和向后发出的光都得到利用。两组半导体发光元件设置在基体不同的侧面上，这在半导体发光元件良好的散热上也是有利的。

在按本发明的发光装置中，使基体连同由它支承的半导体元件得到保护，而基本上不受外界的机械影响的作用。

根据一种有利的改进方案，所述壳体包围多个基体。这里，本发明的该改进方案在实现平面的发光装置方面也是有利的。

根据一种有利的改进方案，所述壳体的内部包含透明液体。本发明的该改进方案在对半导体发光元件进行良好冷却的方面是有利的。

优选地，所述透明液体是硅油。这里，硅油证明特别适合作为透光的冷却液。其特征还有，在高温时也具有良好的化学耐抗性。

根据一种有利的改进方案，所述壳体特别是旋转对称地具有至少一个拱起的边界面。在按该改进方案的发光装置中，外壳必要时与装灌在外壳和支承半导体发光元件的基体之间的冷却介质一起起使光线集束的透镜的作用。