DE102005019832A1 - Illumination device for LCD-display device, has auxiliary component designed as optical component and inserted into recess in optical unit, where component is connected with optical unit in connection region in mechanically stable manner - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem optischen Element, das zur Strahlformung einer von einer Strahlungsquelle der Beleuchtungsvorrichtung erzeugten Strahlung vorgesehen ist.The The invention relates to a lighting device with an optical Element used for beam shaping of a radiation source the radiation generated radiation device is provided.
Ein optisches Element, insbesondere eine Linse, für eine derartige Beleuchtungsvorrichtung wird oftmals so geformt, dass eine vorgegebene Abstrahlcharakteristik für die Beleuchtungsvorrichtung zumindest näherungsweise erreicht wird. Als Grundlage für die Formgebung des optischen Elements wird meist eine Punktstrahlungsquelle angenommen. Reale Strahlungsquellen jedoch sind in der Regel nicht punktförmig, sodass das optische Element von der Strahlungsquelle erzeugte Strahlung häufig nicht nur gemäß der vorgegebenen Abstrahlcharakteristik formt, sondern auch Reststrahlungsanteile, die nicht gemäß der vorgegebenen Abstrahlcharakteristik verlaufen, im Betrieb von der Beleuchtungsvorrichtung emittiert werden. Derartige Reststrahlungsanteile können einen unerwünschten Einfluss auf die Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungsvorrichtung haben. Reststrahlungsanteile können z.B. durch Herstellungsfehler bei der Fertigung des optischen Elements verursacht sein.One optical element, in particular a lens, for such a lighting device is often shaped so that a given radiation characteristics for the Lighting device is achieved at least approximately. As a basis for the shape of the optical element usually becomes a point radiation source accepted. However, real sources of radiation are usually not point-like, so that the optical element radiation generated by the radiation source often not only according to the given Radiation characteristic forms, but also residual radiation components, not according to the given Abstrahlcharakteristik run, emitted during operation of the lighting device become. Such residual radiation components can be undesirable Influence on the emission characteristics of the lighting device to have. Residual radiation components can e.g. due to manufacturing defects in the manufacture of the optical element be caused.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Beleuchtungsvorrichtung der oben genannten Art anzugeben, die insbesondere klein und kompakt ausbildbar ist.A The object of the present invention is an improved lighting device specify the above type, in particular, small and compact can be trained.
Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.These Task is by a lighting device with the features of claim 1. Advantageous developments and refinements are the subject the dependent claims.
Gemäß wenigstens einer Ausführungsform umfasst die Beleuchtungsvorrichtung ein optisches Element, das eine Ausnehmung aufweist, die für das Einsetzen einer Zusatzkomponente in die Ausnehmung vorgesehen ist. Die Zusatzkomponente kann für verschiedenste Funktionen vorgesehen sein, wobei mit Vorteil Abstrahleigenschaften der Beleuchtungsvorrichtung verbessert, insbesondere anwendungsspezifisch beeinflusst, oder deren Handhabbarkeit, etwa beim Einbau in eine Anwendung, wie zur Hinterleuchtung einer Anzeigevorrichtung, insbesondere einer LCD-Anzeigevorrichtung, erleichtert.At least an embodiment the lighting device is an optical element that has a recess that has for the insertion of an additional component provided in the recess is. The additional component can be used for be provided a variety of functions, with advantage beam characteristics the lighting device improves, in particular application-specific influenced, or their handling, such as when installed in a Application, as for the backlighting of a display device, in particular an LCD display device, facilitated.
Weiterhin können gleichartige optische Elemente in hoher Stückzahl gefertigt werden und nach der Fertigung mit verschiedenen Zusatzkomponenten versehen werden.Farther can similar optical elements are manufactured in large quantities and provided with various additional components after production become.
Es sei angemerkt, dass die Zusatzkomponente gegebenenfalls auch außerhalb der Ausnehmung, etwa durch Auflegen auf das optische Element, mit dem optischen Element eingesetzt werden kann. Ein Einsetzen der Zusatzkomponente in die Ausnehmung ist jedoch hinsichtlich einer kleinen und kompakten Beleuchtungsvorrichtung von besonderem Vorteil.It It should be noted that the additional component may also be outside the recess, such as by laying on the optical element with the optical element can be used. An insertion of the However, additional component in the recess is in terms of a small and compact lighting device of particular advantage.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist das optische Element zur Strahlformung für eine von einer Strahlungsquelle, insbesondere einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der Beleuchtungsvorrichtung erzeugte Strahlung vorgesehen. Ein strahlungsemittierender Halbleiterchip als Strahlungsquelle erleichtert eine besonders kleine und kompakte Ausführung der Beleuchtungsvorrichtung.At least a further embodiment is the optical element for beam shaping for one of a radiation source, in particular a radiation-emitting semiconductor chip, the illumination device provided radiation generated. A radiation-emitting semiconductor chip as Radiation source facilitates a particularly small and compact execution the lighting device.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform lenkt das optische Element die vom Halbleiterchip erzeugte Strahlung zumindest teilweise an der Zusatzkomponente vorbei. Die Zusatzkomponente kann somit beispielsweise absorbierend ausgebildet sein, ohne die Effizienz der Beleuchtungsvorrichtung maßgeblich zu verringern.At least a further embodiment The optical element deflects the radiation generated by the semiconductor chip at least partially past the additional component. The additional component Thus, for example, can be designed absorbent, without the Significantly reduce the efficiency of the lighting device.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform weist das optische Element eine optische Achse auf. Das optische Element ist mit Vorzug rotationssymmetrisch um die optische Achse ausgebildet. Hierdurch kann eine besonders symmetrische Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungsvorrichtung erzielt werden. Dazu sei angemerkt, dass unter einer rotationssymmetrischen Ausbildung hierbei eine dementsprechende Ausbildung der optischen Funktionsbereiche des optischen Elements verstanden wird. Bereiche des optischen Elements, die keine optische Funktion erfüllen und beispielsweise der Befestigung dienen, können durchaus von der rotationssymmetrischen Ausbildung abweichen.At least a further embodiment The optical element has an optical axis. The optical Element is preferably rotationally symmetric about the optical axis educated. As a result, a particularly symmetrical emission characteristic the lighting device can be achieved. It should be noted that under a rotationally symmetrical training in this case a corresponding Forming the optical functional areas of the optical element is understood. Areas of the optical element that are not optical Fulfill function and, for example, the attachment, can be quite from the rotationally symmetric Deviate training.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform verläuft die optische Achse durch die Ausnehmung und/oder den Halbleiterchip. Ist der Halbleiterchip auf der optischen Achse angeordnet, so kann vom Halbleiterchip erzeugte Strahlung dem optischen Element zur Strahlformung besonders homogen oder symmetrisch zugeführt werden. Weiterhin kann die optische Achse durch die Zusatzkomponente verlaufen.At least a further embodiment extends the optical axis through the recess and / or the semiconductor chip. If the semiconductor chip is arranged on the optical axis, then radiation generated by the semiconductor chip to the optical element for Beam shaping are supplied particularly homogeneous or symmetrical. Furthermore, the optical axis can pass through the additional component.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzkomponente rotationssymmetrisch, insbesondere zur optischen Achse, ausgebildet. Das Einsetzen der Zusatzkomponente in die Ausnehmung kann so, insbesondere bei einer rotationssymmetrischen Ausführung des optischen Elements, erleichtert werden.In accordance with at least one further embodiment, the additional component is rotationally symmetrical, in particular with respect to the optical axis. The insertion of the additional component in the recess can thus, in particular in a rotationally symmetrical design of the optical Ele be relieved.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform weist das optische Element eine reflektierende Oberfläche und/oder eine brechende Oberfläche auf. Die brechende Oberfläche kann die reflektierende Oberfläche umschließen und/oder zwischen dem Halbleiterchip bzw. einer der Strahlungseinkopplung dienenden Fläche, etwa einer Bodenfläche, des optischen Elements und der reflektierenden Oberfläche angeordnet sein.At least a further embodiment the optical element has a reflective surface and / or a breaking surface on. The breaking surface can be the reflective surface enclose and / or between the semiconductor chip or one of the radiation coupling serving surface, about a floor area, the arranged optical element and the reflective surface be.
Mit Vorteil kann vom Halbleiterchip erzeugte Strahlung, insbesondere ein zentraler erster Strahlungsanteil eines in das optische Element eingekoppelten Strahlungskegels, über Reflexion an der reflektierenden Oberfläche der brechenden Oberfläche zur Strahlformung zugeführt werden.With Advantage can radiation generated by the semiconductor chip, in particular a central first radiation portion of a in the optical element coupled radiation cone, above reflection at the reflecting surface the breaking surface to the Beam forming supplied become.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform bildet eine Wand der Ausnehmung die reflektierende Oberfläche oder umfasst die reflektierende Oberfläche. Die Form der Ausnehmung kann so die Ausgestaltung der reflektierenden Oberfläche bestimmen.At least a further embodiment a wall of the recess forms the reflective surface or includes the reflective surface. The shape of the recess can thus determine the design of the reflective surface.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die reflektierende Oberfläche zur Totalreflexion eines Anteils der vom Halbleiterchip aus auf die reflektierende Oberfläche treffenden Strahlung angeordnet und ausgebildet. Auf zusätzliche Maßnahmen, etwa eine Reflexionsbeschichtung, zur Steigerung der Reflektivität der reflektierenden Oberfläche kann so verzichtet werden und das optische Element kann in der Folge kostengünstig hergestellt werden.At least a further embodiment is the reflective surface for total reflection of a portion of the semiconductor chip on the reflective surface arranged and arranged radiation. On additional Activities, such as a reflection coating, to increase the reflectivity of the reflective surface can thus be dispensed with and the optical element can in the sequence economical getting produced.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die reflektierende Oberfläche derart angeordnet und ausgebildet, dass die reflektierende Oberfläche einen Anteil der vom Halbleiterchip erzeugten Strahlung zur brechenden Oberfläche hin lenkt, wobei die brechende Oberfläche mit Vorzug als Hauptaustrittsfläche von Strahlung aus dem optischen Element beziehungsweise der Beleuchtungsvorrichtung dient. Durch Reflexion an der reflektierenden Oberfläche kann der brechenden Oberfläche ein zusätzlicher Strahlungsanteil zur Strahlformung zugeführt werden, so dass Strahlung zur Strahlformung im optischen Element auch indirekt auf die brechende Oberfläche treffen kann. Eine kleine und kompakte Ausführung der Beleuchtungsvorrichtung wird so erleichtert.At least a further embodiment is the reflective surface arranged and formed such that the reflective surface a Proportion of the radiation generated by the semiconductor chip to the refractive index surface deflects, with the refractive surface with preference as the main exit surface of Radiation from the optical element or the lighting device serves. By reflection on the reflective surface can the breaking surface additional Radiation fraction are fed to the beam shaping, so that radiation for beam shaping in the optical element also indirectly on the refractive surface can meet. A small and compact design of the lighting device will so relieved.
Die brechende Oberfläche verarbeitet demnach mit Vorzug beide Lichtbündel, das heißt sowohl dasjenige, welches von der reflektierenden Oberfläche stammt, als auch dasjenige, welches direkt, das heißt ohne dazwischen liegende gezielte Umlenkung an einer Oberfläche des optischen Elements, von der Strahlungsquelle stammt. Die Auftreffbereiche der beiden Lichtbündel auf der brechenden Oberfläche sind schwerpunktmäßig voneinander getrennt. Das von der reflektierenden Oberfläche umgelenkte Lichtbündel trifft auf einen einer Strahlungseintrittsfläche des optischen Elements benachbarten bzw. dem Halbleiterchip zugewandten Bereich der brechenden Oberfläche auf und wird von diesem gebrochen und gebündelt. Das direkt von der Strahlungsquelle stammende Lichtbündel trifft auf einen der reflektierenden Oberfläche benachbarten oder dem Halbleiterchip abgewandten Bereich der brechenden Oberfläche auf und wird von diesem gebrochen und gebündelt.The breaking surface processes with preference both light bundles, that is, both the one, which comes from the reflective surface, as well as the one which directly, that is without interposed targeted deflection on a surface of the optical element originating from the radiation source. The impact areas the two light bundles are on the breaking surface focus on each other separated. The deflected by the reflective surface light beam strikes to one of a radiation entrance surface of the optical element adjacent or the semiconductor chip facing portion of the refractive surface and is broken and bundled by this. That directly from the radiation source originating light bundles meets one of the reflective surface adjacent or facing away from the semiconductor chip Area of refractive surface and is broken and bundled by this.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform koppelt vom Halbleiterchip erzeugte Strahlung über die brechende Oberfläche seitlich von der optischen Achse oder quer zur optischen Achse, insbesondere unter einem von 0° verschiedenen Winkel zur optischen Achse, aus dem optischen Element aus. Insbesondere kann die Strahlung beabstandet von der optischen Achse oder gewinkelt, etwa schräg, zur optischen Achse ausgekoppelt werden. Hierdurch kann ein Hauptabstrahlbereich der aus dem optischen Element austretenden Strahlung realisiert werden, der durch zwei verschiedene Winkel und zur optischen Achse begrenzt ist. Diese Winkel werden im Wesentlichen durch die Anordnung und Ausgestaltung der brechenden Oberfläche bestimmt. Bevorzugt ist wenigstens einer, besonders bevorzugt sind beide, dieser Winkel kleiner als 90°. Bevorzugt liegt der Hauptabstrahlbereich im Winkelbereich zwischen einschließlich 80° und 90° zur optischen Achse. Bevorzugt liegt im Hauptabstrahlbereich, z.B. bei einem Winkel von ungefähr 80° zur optischen Achse, ein Maximum der aus dem optischen Element ausgekoppelten Strahlungsleistung.In accordance with at least one further embodiment, radiation generated by the semiconductor chip is coupled out of the optical element via the refractive surface laterally from the optical axis or transversely to the optical axis, in particular at an angle other than 0 ° to the optical axis. In particular, the radiation can be coupled away from the optical axis or at an angle, approximately obliquely, to the optical axis. In this way, a main radiation region of the radiation emerging from the optical element can be realized, which passes through two different angles and is limited to the optical axis. These angles are essentially determined by the arrangement and design of the refractive surface. Preferably, at least one, more preferably both, this angle is less than 90 °. Preferably, the main emission range is in the angular range between 80 ° and 90 ° to the optical axis. Preferably, in the main emission region, for example at an angle of approximately 80 ° to the optical axis, there is a maximum of the radiation output coupled out of the optical element.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist der Abstand des Halbleiterchips zur Strahlungseintrittsfläche des optischen Elements kleiner oder gleich 2 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 1 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,6 mm. Ein Abstand zwischen einschließlich 0,5 mm und 0,6 mm hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Eine kompakte und kleine Ausbildung der Beleuchtungsvorrichtung wird so vereinfacht.At least a further embodiment is the distance of the semiconductor chip to the radiation entrance surface of optical element less than or equal to 2 mm, preferably smaller or equal 1 mm, more preferably less than or equal to 0.6 mm. A distance between inclusive 0.5 mm and 0.6 mm has proven to be particularly advantageous. A compact and small design of the lighting device is so simplified.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform trifft ein Anteil der vom Halbleiterchip erzeugten Strahlung nach dem Eintritt in das optische Element direkt auf die brechende Oberfläche und ein weiterer Anteil der vom Halbleiterchip erzeugten Strahlung trifft nach Reflexion an der reflektierenden Oberfläche, vorzugsweise unmittelbar, auf die brechende Oberfläche. Mit Vorteil kann so zumindest ein Großteil der vom Halbleiterchip erzeugten Strahlung der brechenden Oberfläche auf besonders kurzem Wege zur Strahlformung zugeführt werden.At least a further embodiment a proportion of the radiation generated by the semiconductor chip is detected entering the optical element directly on the refracting surface and a further portion of the radiation generated by the semiconductor chip strikes after reflection at the reflecting surface, preferably immediately, on the breaking surface. Advantageously, at least a majority of the semiconductor chip can thus be used generated radiation of the refractive surface in a particularly short ways fed to the beam shaping become.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die brechende Oberfläche zur Bündelung des direkt auf diese treffenden und des unter Reflexion an der reflektierenden Oberfläche auf die brechende Oberfläche treffenden Strahlungsanteils ausgebildet. Seitens der brechenden Oberfläche aus dem optischen Element tretende Strahlung kann so gebündelt und gegebenenfalls gemäß einer vorgegebenen Charakteristik geformt sein. Auf diese Weise kann eine homogene Beleuchtung einer mittels der Beleuchtungsvorrichtung zu beleuchtenden Fläche, insbesondere einer seitlich zur optischen Achse versetzt angeordneten und/oder die optische Achse, insbesondere im wesentlichen senkrecht, kreuzenden Fläche erreicht werden.At least a further embodiment is the breaking surface for bundling of the directly on this and the under reflection on the reflecting surface on the breaking surface formed appropriate radiation component. On the part of the breaking one surface From the optical element passing radiation can be bundled and optionally according to a be formed predetermined characteristic. This way a can homogeneous illumination of one by means of the lighting device to illuminating surface, in particular one arranged laterally offset to the optical axis and / or reaches the optical axis, in particular substantially perpendicular, intersecting surface become.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die brechende Oberfläche, insbesondere von außerhalb des optischen Elements betrachtet, zumindest in einem Teilbereich konvex gekrümmt. Mit Vorzug weist die brechende Oberfläche einen Zentralbereich mit einem ersten Krümmungsradius auf, an den ein Bereich mit einem zweiten, größeren Krümmungsradius angrenzt. Besonders bevorzugt weist ein seitens der reflektierenden Oberfläche an den Zentralbereich der brechenden Oberfläche angrenzende Bereich einen größeren Krümmungsradius als der Zentralbereich auf. Weiterhin kann ein vom Zentralbereich aus gesehen weiter als dieser von der reflektierenden Oberfläche und/oder der optischen Achse entfernter Bereich der brechenden Oberfläche einen verglichen mit dem Zentralbereich größeren Krümmungsradius aufweisen. Dieser Bereich kann seitens der Strahlungseintrittsfläche des optischen Elements angeordnet sein.At least a further embodiment is the breaking surface, especially from outside considered the optical element, at least in a partial area convexly curved. With The refracting surface preferably has a central area a first radius of curvature, adjacent to an area having a second, larger radius of curvature. Especially Preferably, one side of the reflective surface to the Central area of the refracting surface adjacent area larger radius of curvature as the central area. Furthermore, one from the central area seen further than this of the reflective surface and / or a portion of the refractive surface remote from the optical axis have greater radius of curvature compared to the central region. This Area can be on the part of the radiation entrance surface of the optical element be arranged.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die brechende Oberfläche, insbesondere von außerhalb des optischen Elements betrachtet, zumindest in einem Teilbereich konkav gekrümmt. Mit Vorzug ist dieser konkav gekrümmte Bereich in einem an die reflektierende Oberfläche angrenzenden Oberflächenbereich ausgebildet. Eine örtlich homogene Verteilung der Strahlungsleistung, insbesondere der Beleuchtungsstärke, auf einer mittels der Beleuchtungsvorrichtung zu beleuchtenden, insbesondere ebenen, Fläche kann so unter Strahlformung an dem konkaven Oberflächenbereich vereinfacht erzielt werden. Insbesondere kann so eine Komponente der von der Beleuchtungsvorrichtung emittierten Strahlung in einer Richtung parallel zur optischen Achse erhöht werden.At least a further embodiment is the breaking surface, especially from outside considered the optical element, at least in a partial area concave curved. With Preference is this concave curved Area in a surface area adjacent to the reflective surface educated. A local homogeneous distribution of the radiation power, in particular the illuminance, on a to be illuminated by means of the lighting device, in particular levels, area can thus beam forming at the concave surface area be achieved in a simplified manner. In particular, such a component the radiation emitted by the illumination device in a Direction to be increased parallel to the optical axis.
Das optische Element kann in seiner Form näherungsweise als eine in einem Winkel > 0° zur optischen Achse bzw. einer Hauptabstrahlrichtung der Strahlungsquelle nach außen gekippte brechende Konvexlinse mit einer reflektierenden Rückseite ausgeführt sein, die Strahlung der Strahlungsquelle, die nach Eintritt in das optische Element, insbesondere durch dessen Strahlungseintrittsfläche, nicht unmittelbar auf die brechende Oberfläche des optischen Elements gerichtet ist, zur Seite auf die brechende Oberfläche hin umlenkt und dort unter gleichzeitiger Bündelung ausgekoppelt wird. Hierfür ist mit Vorzug ein erster brechender Oberflächenbereich vorgesehen.The optical element may be approximated in shape as one in one Angle> 0 ° to the optical Axis or a main emission of the radiation source after Outside Tilted refractive convex lens with a reflective back accomplished be the radiation of the radiation source after entering the optical element, in particular by the radiation entrance surface, not directly on the refractive surface of the optical element is directed, to the side of the breaking surface redirected and coupled there with simultaneous bundling. Therefor A first breaking surface area is preferably provided.
Eine direkt von der Strahlungsquelle auf einen vom ersten getrennten zweiten brechenden Oberflächenbereich treffende Strahlung wird von letzterem unter gleichzeitiger Bündelung unmittelbar zur Seite des optischen Elements hin umgelenkt bzw. seitlich zur optischen Achse ausgekoppelt.A directly from the radiation source to one separate from the first second refractive surface area The incident radiation is absorbed by the latter while concurrently directly deflected towards the side of the optical element or laterally coupled to the optical axis.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die brechende Oberfläche symmetrisch oder unsymmetrisch ausgebildet. Weiterhin kann die brechende Oberfläche als Freiformlinse ausgebildet sein.At least a further embodiment is the breaking surface symmetrical or asymmetrical. Furthermore, the breaking surface be designed as freeform lens.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform weist die reflektierende Oberfläche einen V-artig geformten Querschnitt auf. Eine derartige Formgebung eignet sich besonders für die Reflexion, insbesondere eine Totalreflexion, von Strahlung an der reflektierenden Oberfläche, insbesondere in Richtung der brechenden Oberfläche. Weiterhin kann die Ausnehmung derart ausgebildet sein, dass die reflektierende Oberfläche einen V-artig geformten Querschnitt aufweist.At least a further embodiment has the reflective surface a V-shaped cross-section. Such a design is particularly suitable for the reflection, in particular a total reflection of radiation at the reflective surface, especially in the direction of the refractive surface. Furthermore, the recess be formed such that the reflective surface a V-shaped cross-section having.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein Schenkel der V-artig geformten Oberfläche, insbesondere von außerhalb des optischen Elements betrachtet, konvex gekrümmt. Auf diese Weise kann der Anteil an totalreflektierter Strahlung erhöht und/oder gleichzeitig mit der Reflexion an der reflektierenden Oberfläche eine erste Strahlbündelung an der reflektierenden Oberfläche erreicht werden.At least a further embodiment is at least one leg of the V-like shaped surface, in particular from outside the considered optical element, convex curved. In this way, the Increases the proportion of total reflected radiation and / or simultaneously with the Reflection on the reflective surface a first beam on the reflective surface be achieved.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein Schenkel der im Wesentlichen V-artig geformten reflektierenden Oberfläche derart S-artig gekrümmt, dass ein vorderseitiger, insbesondere dem Halbleiterchip abgewandter, Randbereich der brechenden und/oder der reflektierenden Oberfläche gegen direkte Strahlung des Halbleiterchips abgeschattet ist. Bevorzugt ist hierzu ein an der optischen Achse benachbarter Teil des Schenkels, insbesondere von außerhalb betrachtet, konvex gekrümmt und ein weiterer, insbesondere an die brechende Oberfläche grenzender und/oder weiter vom Halbleiterchip entfernter, Teil des Schenkels konkav gekrümmt. Durch eine Abschattung kann die Rückreflexion von Strahlungsanteilen in Richtung des Halbleiterchips verringert werden.At least a further embodiment is at least one leg of the substantially V-shaped reflective surface so curved S-like, that a front side, in particular the semiconductor chip facing away, edge region the refractive and / or reflective surface against direct radiation of the semiconductor chip is shadowed. Prefers for this purpose, a part of the leg adjacent to the optical axis, especially from outside considered, convex curved and another, in particular bordering on the refractive surface and / or farther from the semiconductor chip, part of the leg is concave curved. By shading, the return reflection of radiation components be reduced in the direction of the semiconductor chip.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform weist das optische Element eine Strahlungseintrittsfläche auf. Die Strahlungseintrittsfläche kann eben oder gekrümmt ausgeführt sein. Eine ebene Ausführung ist verglichen mit einer gekrümmten Eintrittsfläche in der Regel kostengünstiger verwirklichbar. Mittels einer gekrümmten Strahlungseintrittsfläche allerdings kann Strahlung bereits beim Eintritt in das optische Element weitergehend geformt werden. Auf diese Weise kann mittels geeigneter Ausbildung der Krümmung gezielt das Verhältnis der, insbesondere direkt, auf die brechenden Oberfläche treffenden Strahlungsleistung bzw. des entsprechenden Strahlungsanteils zu der, insbesondere unmittelbar, auf die reflektierende Oberfläche treffenden Strahlungsleistung bzw. dem entsprechenden Strahlungsanteil eingestellt werden. Bevorzugt ist die Strahlungseintrittsfläche, insbesondere von außerhalb des optischen Elements betrachtet, zumindest in einem Teilbereich konvex oder konkav gekrümmt. Mittels einer konkaven Krümmung beispielsweise kann der Anteil an unmittelbar auf die reflektierende Oberfläche treffender Strahlungsleistung erhöht werden, während eine konvexe Krümmung eher den direkt auf die brechende Oberfläche treffenden Strahlungsanteil erhöht. Das Erzielen einer vorgegebenen Abstrahlcharakteristik kann so erleichtert werden. Besonders bevorzugt kreuzt ein gekrümmter Bereich der Strahlungseintrittsfläche die optische Achse und/oder überspannt den Halbleiterchip.According to at least one further embodiment The optical element has a radiation entrance surface. The radiation entrance surface can be flat or curved. A planar design is compared to a curved entrance surface usually less expensive feasible. By means of a curved radiation entrance surface, however, radiation can be further formed already upon entry into the optical element. In this way, by means of a suitable design of the curvature, it is possible to set the ratio of the radiant power or the corresponding radiation component, in particular directly, impinging on the refracting surface, to the radiation power or the corresponding radiation component striking the reflective surface, in particular directly. Preferably, the radiation entrance surface, in particular viewed from outside the optical element, is curved convexly or concavely, at least in a partial region. By means of a concave curvature, for example, the proportion of radiant power impinging directly on the reflecting surface can be increased, while a convex curvature tends to increase the proportion of radiation directly striking the refractive surface. The achievement of a predetermined radiation characteristic can be facilitated. Particularly preferably, a curved region of the radiation entrance surface crosses the optical axis and / or spans the semiconductor chip.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform tritt ein Anteil der vom Halbleiterchip erzeugten und auf die reflektierende Oberfläche treffenden Strahlung durch die reflektierende Oberfläche hindurch bzw. es tritt ein Strahlungsanteil in die Ausnehmung ein. Dieser Strahlungsanteil kann insbesondere die eingangs erwähnte Reststrahlung umfassen, die beispielsweise durch die Verwendung einer nicht punktförmigen Strahlungsquelle bedingt ist. Der durch die reflektierende Oberfläche hindurchtretende Anteil der Strahlung kann auf die Zusatzkomponente treffen.At least a further embodiment occurs a proportion of the semiconductor chip generated and the reflective surface incident radiation through the reflective surface or a radiation component enters the recess. This Radiation component can in particular the initially mentioned residual radiation For example, by the use of a non-point radiation source is conditional. The passing through the reflective surface portion The radiation can affect the additional component.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzkomponente als optische Komponente ausgeführt. Die optische Komponente ist bevorzugt für den Eintritt von, insbesondere im Bereich der Ausnehmung, aus dem optischen Element tretender Strahlung in die optische Komponente oder zur Reflexion dieser Strahlung ausgebildet oder vorgesehen. Diese Strahlung kann so mit Vorteil mittels der Zusatzkomponente optisch verarbeitet werden.At least a further embodiment the additional component is designed as an optical component. The optical component is preferred for the entry of, in particular in the region of the recess, radiation emerging from the optical element formed in the optical component or for reflection of this radiation or provided. This radiation can thus advantageously by means of Additional component to be processed optically.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzkomponente als Absorptions-, Diffusions-, Refraktions-, Diffraktions- oder Reflexionskomponente ausgeführt. Mittels der Reflexionskomponente kann der Anteil an in Richtung der brechenden Oberfläche reflektierter Strahlung um einen durch die reflektierende Oberfläche hindurchtretenden Anteil erhöht werden. Bevorzugt enthält die Reflexionskomponente ein Metall oder ist seitens ihrer der Ausnehmung zugewandten Oberfläche mit einem reflexionssteigernden Material versehen. Bei einer Refraktionskomponente, etwa einer Linse, erfolgt eine Strahlformung durch Brechung, bei einer Diffraktionskomponente durch Beugung. Eine Absorptionskomponente absorbiert, vorzugsweise im wesentlichen die gesamte in sie eintretende Strahlung, sodass eine vorgegebene Abstrahlcharakteristik ohne reststrahlende Anteile vereinfacht realisierbar ist. Über eine Diffusionskomponente kann seitens einer Strahlungsaustrittsseite der Zusatzkomponente über diffusive Strahlformung vereinfacht eine örtlich homogene Verteilung der Strahlungsleistung, insbesondere der Beleuchtungsstärke, auf einer mittels der Beleuchtungsvorrichtung zu beleuchtenden, insbesondere ebenen, Fläche erreicht werden. Eine Strahlformung kann gegebenenfalls auch mittels einer Zusatzkomponente mit einem ortsabhängigen Brechungsindex (GRIN: GRaded INdex) erzielt werden.At least a further embodiment is the additional component as absorption, diffusion, refraction, Diffraction or reflection component executed. By means of the reflection component the proportion of reflected in the direction of the refractive surface Radiation around a passing through the reflective surface Share increased become. Preferably contains the reflection component is a metal or is part of the recess facing surface provided with a reflection-enhancing material. For a refractive component, about a lens, a beam forming by refraction occurs at a diffraction component by diffraction. An absorption component absorbs, preferably substantially all of them entering Radiation, so that a predetermined emission without residual radiation Shares can be realized in a simplified manner. Via a diffusion component can on the part of a radiation exit side of the additional component via diffusive Beam shaping simplifies a local homogeneous distribution of the radiation power, in particular the illuminance, on a to be illuminated by means of the lighting device, in particular levels, area be achieved. If necessary, beam shaping can also take place by means of an additional component with a location-dependent refractive index (GRIN: GRaded INdex).
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzkomponente als mechanische Komponente ausgeführt, welcher eine mechanische Funktion zukommt. Bevorzugt ist die Zusatzkomponente als Führungs-, Justage- oder Beabstandungskomponente ausgeführt. Eine Führungs- oder eine Justagekomponente kann den Einbau beziehungsweise die Platzierung der Beleuchtungseinrichtung in einer Anwendung, insbesondere an einem vorgegebenen_ Ort, erleichtern. Eine Beabstandungskomponente kann das Einhalten eines, insbesondere vorgegebenen, Abstands zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dieser nachgeordneten Strukturen, etwa der Anzeigevorrichtung, z.B. einem LCD, oder einer Diffusorfolie, gewährleisten.At least a further embodiment the additional component is designed as a mechanical component, which a mechanical function. The additional component is preferred as a leader, Adjustment or spacing component executed. A guiding or adjusting component can the installation or the placement of the lighting device in an application, especially at a given location. A spacing component may be compliance with one, in particular predetermined, distance between the lighting device and these downstream structures, such as the display device, e.g. an LCD, or a diffuser film, ensure.
Die Zusatzkomponente kann gegebenenfalls auch als mechanische und optische Komponente ausgeführt sein, wobei die optische Funktion durch die zusätzliche mechanische Funktion bevorzugt nicht oder nicht signifikant beeinträchtigt wird und/oder umgekehrt.The Additional component may optionally also be used as mechanical and optical Component executed be, with the optical function by the additional mechanical function preferably not or not significantly affected and / or vice versa.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzkomponente zumindest in einem Teilbereich an dem optischen Element angeordnet, an dem optischen Element befestigt oder mit dem optischen Element verbunden. Eine kleine, kompakte Ausbildung der Beleuchtungsvorrichtung wird durch eine derartige Anordnung erleichtert.At least a further embodiment is the additional component at least in a partial area on the optical Element arranged attached to the optical element or with the connected optical element. A small, compact training of Lighting device is facilitated by such an arrangement.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzkomponente in einem Verbindungsbereich des optischen Elements mechanisch stabil mit dem optischen Element verbunden oder an diesem befestigt. Hierbei ist bevorzugt ein Bereich der Oberfläche, insbesondere der reflektierenden Oberfläche, des optischen Elements als Verbindungsbereich vorgesehen, der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass er bezüglich vom Halbleiterchip direkt in Richtung des Verbindungsbereichs emittierter Strahlung abgeschattet ist. Mit Vorteil kann so ein Bereich der Oberfläche des optischen Elements als Verbindungsbereich genutzt werden, dem im wesentlichen keine optische Funktion zukommt. Die Effizienz der Beleuchtungsvorrichtung wird somit durch eine mechanisch stabile Befestigung der Zusatzkomponente im Verbindungsbereich nicht beeinträchtigt.In accordance with at least one further embodiment, the additional component is mechanically stably connected to or attached to the optical element in a connection region of the optical element. In this case, an area of the surface, in particular of the reflective surface, of the optical element is preferably Ver provided connection area, which is designed and arranged such that it is shadowed with respect to the semiconductor chip directly emitted in the direction of the connection region radiation. Advantageously, such a region of the surface of the optical element can be used as a connection region, which has essentially no optical function. The efficiency of the lighting device is thus not affected by a mechanically stable attachment of the additional component in the connection area.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzkomponente in die Ausnehmung eingelegt. Eine Befestigung beziehungsweise Verbindung der Zusatzkomponente mit dem optischen Element ist hierbei nicht unbedingt nötig. Gegebenenfalls kann die Zusatzkomponente mittels eines außerhalb der Beleuchtungsvorrichtung und/oder des optischen Elements angeordneten Stabilisationselements in der Ausnehmung gehalten sein. Das Stabilisationselement kann beispielsweise durch ein auf der Zusatzkomponente angeordnetes oder aus der Zusatzkomponente ausgeformtes Beabstandungselement gegeben sein. Vorzugsweise wird die Zusatzkomponente hierbei durch mittels des Beabstandungselements ausgeübten Drucks in der Ausnehmung gehalten. Der Druck kann beispielsweise mittels Strukturen ausgeübt werden, die über das Beabstandungselement von der Beleuchtungsvorrichtung beabstandet sind. Weiterhin wird die Zusatzkomponente mittels des Stabilisationselements mit Vorzug lagestabil in der Ausnehmung gehalten, sodass die optische Funktion einer optischen Zusatzkomponente nicht lageveränderungsbedingt variiert.At least a further embodiment the additional component is inserted in the recess. An attachment or compound of the additional component with the optical Element is not necessary here. If necessary, the Additional component by means of an outside of the lighting device and / or of the optical element arranged stabilizing element in the Be held recess. The stabilization element can, for example, by one arranged on the additional component or from the additional component be given shaped spacer element. Preferably the additional component in this case by means of the spacer element exerted Pressure held in the recess. The pressure can be, for example exercised by means of structures be over spaced the spacer element from the illumination device are. Furthermore, the additional component by means of the stabilizing element with preference held in a stable position in the recess, so that the optical Function of an additional optical component not due to change in position varied.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzkomponente mittels Presspassung, Heißpresspassung, Verstemmen, Heißverstemmen oder einer Klebeverbindung mit dem optischen Element verbunden oder an diesem befestigt.At least a further embodiment is the additional component by means of press fit, hot press fit, Caulking, hot caulking or an adhesive bond with the optical element or attached to this.
Bei einer Presspassung wird die Zusatzkomponente mittels des vom optischen Element und der Zusatzkomponente aufeinander ausgeübten Drucks am optischen Element befestigt. Bevorzugt wirkt dieser Druck im wesentlichen entlang der Oberflächennormalen der Oberfläche der Zusatzkomponente beziehungsweise der Ausnehmung des optischen Elements.at a press fit, the additional component by means of the optical Element and the additional component of pressure exerted on each other attached to optical element. Preferably, this pressure acts essentially along the surface normal the surface the additional component or the recess of the optical Element.
Bei der Heißpresspassung wird die Zusatzkomponente derart erwärmt, dass sie zwar nicht fließfähig aber dennoch plastisch formbar ist. Bei der Heißpresspassung formt sich die erwärmte Zusatzkomponente demnach unter Krafteinwirkung, insbesondere einem presspassenden Druck, an das optische Element an.at the hot press fit the additional component is heated in such a way that it is not flowable though nevertheless plastically malleable. In the hot press fit forms the heated Additional component accordingly under the action of force, in particular a press-fitting pressure to the optical element.
Beim Verstemmen erfährt die Zusatzkomponente und/oder das optische Element, gegebenenfalls zusätzlich zu einem presspassenden Druck, eine mechanisch erzeugte Deformation. Hierzu wird die Zusatzkomponente und/oder das optische Element beispielsweise mit einem Deformationswerkzeug, etwa einer Nadel, derart deformiert, dass die Zusatzkomponente mechanisch stabil am optischen Element befestigt ist. Die Deformation kann insbesondere punktuell oder bereichsweise erfolgen. Beim Heißverstemmen ist das Deformationswerkzeug zusätzlich erwärmt, so dass die Zusatzkomponente und/oder das optische Element im Kontaktbereich mit dem Werkzeug plastisch formbar und/oder fließfähig wird. Der Kraftaufwand kann beim Heißverstemmen gegenüber dem Verstemmen verringert sein.At the Calking learns the additional component and / or the optical element, if appropriate additionally to a press-fitting pressure, a mechanically generated deformation. For this purpose, the additional component and / or the optical element, for example with a deformation tool, such as a needle, so deformed, that the additional component is mechanically stable on the optical element is attached. The deformation can in particular punctually or in some areas. When hot caulking is the deformation tool additionally heated so that the additional component and / or the optical element in the contact area with The tool is plastically moldable and / or flowable. The effort can when stewing across from reduced caulking.
Bei einer Klebeverbindung erfolgt die Befestigung mittels eines Haftvermittlungsmaterials, über das zwischen der Zusatzkomponente und dem optischen Element eine Klebeverbindung ausgebildet ist.at an adhesive bond is the attachment by means of an adhesive material over the between the additional component and the optical element an adhesive bond is trained.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzkomponente gemäß der Form der Ausnehmung geformt. Das Einsetzen der Zusatzkomponente beziehungsweise das Befestigen, insbesondere mittels oben stehender Befestigungsverfahren, wird so erleichtert. Vorzugsweise ist die Zusatzkomponente passgenau ausgebildet, sodass sie, etwa reibschlüssig, in die Ausnehmung eingesetzt werden kann.At least a further embodiment is the additional component according to the form shaped the recess. The insertion of the additional component or fixing, in particular by means of the above fastening methods, is so relieved. Preferably, the additional component is accurate formed so that they, for example, frictionally engaged in the recess can be.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzkomponente mittels einer an der Zusatzkomponente angeordneten, aus der Zusatzkomponente ausgeformten oder in der Zusatzkomponente vorgeformten Befestigungsvorrichtung mechanisch stabil am optischen Element, insbesondere im Verbindungsbereich, befestigt.At least a further embodiment if the additional component is arranged by means of an additional component, formed from the additional component or in the additional component preformed fastening device mechanically stable on the optical Element, in particular in the connection area attached.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist eine Halterungsvorrichtung, insbesondere als Gegenstück zur Befestigungsvorrichtung, an dem optischen Element angeordnet, aus dem optischen Element ausgeformt oder in dem optischen Element vorgeformt. Vorzugsweise ist die Halterungsvorrichtung im Verbindungsbereich angeordnet.At least a further embodiment is a holding device, in particular as a counterpart to the fastening device, arranged on the optical element, formed from the optical element or preformed in the optical element. Preferably, the mounting device arranged in the connection area.
Zur Befestigung der Zusatzkomponente am optischen Element kann die Halterungsvorrichtung in die Befestigungsvorrichtung eingreifen und/oder umgekehrt. Die Befestigungsvorrichtung und/oder die Halterungsvorrichtung kann als Schnapp- oder Schraubvorrichtung ausgeführt sein. Bevorzugt ist die Zusatzkomponente in die Ausnehmung einschraubbar bzw. einschnappbar ausgebildet. Am optischen Element und an der Zusatzkomponente sind hierzu besonders bevorzugt umlaufende, aufeinander abgestimmte Schraubvorrichtungen vorgesehen. Auch eine Schnappvorrichtung für eine Schnappverbindung kann dementsprechend ausgeführt sein. Die Zusatzkomponente kann jedoch auch an einzelnen, räumlich voneinander getrennten Schraub- bzw. Schnappstellen, die am optischen Element bzw. der Zusatzkomponente ausgebildet sind, mit dem optischen Element verschraubt bzw. verschnappt werden.For fixing the additional component on the optical element, the holding device can engage in the fastening device and / or vice versa. The fastening device and / or the holding device can be designed as a snap or screw device. Preferably, the additional component is screwed or snapped into the recess. On the optical element and on the additional component, rotating, coordinated screwing devices are particularly preferably provided for this purpose. Also, a snap device for a snap connection can be carried out accordingly. However, the additional component can also be screwed or snapped onto individual, spatially separated screw or snap locations, which are formed on the optical element or the additional component, with the optical element.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich die Ausnehmung von einer dem Halbleiterchip gegenüberliegenden Seite des optischen Elements in das optische Element hinein. Mit Vorzug ist die Ausnehmung auf der dem Halbleiterchip gegenüberliegenden Seite von einem Rand des optischen Elements begrenzt. Der Rand kann hierbei die Ausnehmung umlaufen und/oder eben verlaufen.At least a further embodiment the recess extends from a semiconductor chip opposite Side of the optical element into the optical element. With Preference is the recess on the semiconductor chip opposite Side bounded by an edge of the optical element. The edge can be here circulate the recess and / or run flat.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform grenzt der Verbindungsbereich an den Rand an oder ist im Bereich des Randes angeordnet. Aufgrund der vergleichsweise großen Entfernung des Randbereichs vom Halbleiterchip ist eine Anordnung des Verbindungsbereichs in diesem Bereich vorteilhaft, da der Randbereich mit Vorzug nur in geringem Maße oder sogar keine optische Funktion übernimmt.At least a further embodiment the connection area adjoins the edge or is in the range of the edge. Due to the comparatively large distance of the Edge area of the semiconductor chip is an arrangement of the connection area advantageous in this area, since the edge area with preference only at low level or even no optical function takes over.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzkomponente in der Ausnehmung von dem Rand beabstandet oder schließt mit dem Rand ab. Die Ausbildung kleiner und kompakter Beleuchtungsvorrichtungen wird so erleichtert, da die Zusatzkomponente nicht über den Rand hinaus ragt.At least a further embodiment is the additional component in the recess spaced from the edge or closes off with the edge. The formation of small and compact lighting devices is facilitated because the additional component does not have the Edge protrudes.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist vom Halbleiterchip aus gesehen zwischen dem optischen Element und der Zusatzkomponente ein Freiraum, insbesondere ein Hohlraum, gebildet. Mit Vorteil kann der Freiraum weitergehend genutzt werden. Beispielsweise kann ein Brechungsindexanpassungsmaterial, das einen Brechungsindexsprung zwischen dem Brechungsindex des optischen Elements und dem der Zusatzkomponente mindert, etwa in fester oder flüssiger Form, in dem Freiraum angeordnet werden. Ein dichter Hohlraum ist für das Einbringen einer in diesem verbleibenden Flüssigkeit besonders geeignet.At least a further embodiment is seen from the semiconductor chip between the optical element and the additional component a free space, in particular a cavity formed. Advantageously, the free space can be used further. For example For example, a refractive index matching material having a refractive index jump between the refractive index of the optical element and that of the additional component decreases, about in solid or liquid Form in which free space is arranged. A dense cavity is for the Introducing a particularly suitable in this remaining liquid.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist das optische Element als Aufsatzoptik auf ein Bauelementgehäuse vorgesehen. Dies kann mit oder ohne zusätzliche Brechungsindexanpassung erfolgen.At least a further embodiment the optical element is provided as an attachment optics on a component housing. This can be done with or without additional Refractive index adjustment done.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist das optische Element zur Montage an einem optoelektronischen Bauteil, das den Halbleiterchip umfasst, vorgesehen und/oder ausgebildet.At least a further embodiment is the optical element for mounting on an optoelectronic Component, which includes the semiconductor chip, provided and / or formed.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist an dem optischen Element mindestens ein Montageelement zur Montage des optischen Elements an dem optoelektronischen Bauteil angeordnet, aus dem optischen Element ausgeformt oder in dem optischen Element vorgeformt.At least a further embodiment is at the optical element at least one mounting member for mounting the optical element is arranged on the optoelectronic component, formed from the optical element or in the optical element preformed.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform weist das optoelektronische Bauteil einen Gehäusekörper auf, der mindestens ein Befestigungselement, insbesondere als Gegenstück zu dem Montageelement aufweist.At least a further embodiment the optoelectronic component has a housing body which has at least one Has fastening element, in particular as a counterpart to the mounting element.
Zur Befestigung des optischen Elements an dem optoelektronischen Bauteil kann das Montageelement in eine Ausnehmung des Gehäusekörpers, die als Befestigungselement ausgeführt ist, eingreifen und/oder umgekehrt. Bevorzugt wird das optische Element mittels Presspassung, Heißpresspassung, einer Klebeverbindung oder einer thermischen Nietverbindung an dem optoelektronischen Bauteil, insbesondere an dem Gehäusekörper, befestigt. Im Gegensatz zu den ersteren, weiter oben näher beschriebenen Befestigungsmethoden wird beim thermischen Nieten das Montageelement derart erwärmt, dass es fließfähig wird und an das optoelektronische Bauteil, insbesondere den Gehäusekörper oder das Befestigungselement des Gehäusekörpers, anfließt und beim Abkühlen nachfolgend aushärtet. Aufgrund der Verformung ist eine thermische Nietverbindung zur Befestigung der Zusatzkomponente am optischen Element eher ungeeignet, da eine derart starke Erwärmung des optischen Elements bzw. der Zusatzkomponente sich schädlich auf einen optischen Funktionsbereich des optischen Elements auswirken kann.for Attachment of the optical element to the optoelectronic component can the mounting element in a recess of the housing body, the designed as a fastener is, intervene and / or vice versa. Preference is given to the optical Element by means of press fit, hot press fit, an adhesive bond or a thermal rivet connection to the optoelectronic Component, in particular attached to the housing body. In contrast to the former, fastening methods described in more detail above During thermal riveting, the mounting element is heated in such a way that it becomes fluid and to the optoelectronic component, in particular the housing body or the fastener of the housing body, flows into and at cooling down subsequently cured. Due to the deformation is a thermal rivet connection for attachment the additional component on the optical element rather unsuitable, as a such a strong warming of the optical element or the additional component is harmful can affect an optical functional area of the optical element.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das optoelektronische Bauteil ein erstes elektrisches Anschlussteil und ein zweites elektrisches Anschlussteil sowie ein, insbesondere separat von den elektrischen Anschlussteilen ausgeführtes, thermisches Anschlussteil auf. Über das thermische Anschlussteil kann am Halbleiterchip anfallende Wärme, etwa aufgrund einer hohen erzeugten Strahlungsleistung, unabhängig von der elektrischen Kontaktierung des Bauteils über die elektrischen Anschlussteile, vereinfacht vom Halbleiterchip abgeführt werden. Hierdurch wird ein stabiler Betrieb des Bauteils, insbesondere eines Hochleistungsbauteils, erleichtert. Das thermische Anschlussteil kann beispielsweise mit einer externen Wärmeleitvorrichtung, z.B. einer Wärmesenke, verbunden werden. Diese Verbindung kann bei der Montage des Bauteils auf einer Trägerplatte, z.B. einer Leiterplatte, wie einer Metallkernplatine, mittels einer thermisch leitenden Verbindung, etwa einer Lotverbindung, zur Wärmeleitvorrichtung erfolgen.At least a further embodiment According to the invention, the optoelectronic component has a first electrical Connecting part and a second electrical connection part and a, in particular, executed separately from the electrical connection parts, thermal Connection part on. about the thermal connection part can accumulate heat on the semiconductor chip, for example due to a high generated radiation power, regardless of the electrical contacting of the component via the electrical connection parts, be easily removed from the semiconductor chip. This will a stable operation of the component, in particular of a high-performance component, facilitated. The thermal connection part can, for example, with an external heat conducting device, e.g. a heat sink, get connected. This connection can be during the assembly of the component on a carrier plate, e.g. a circuit board, such as a metal core board, by means of a thermally conductive compound, such as a solder joint, the heat conducting device respectively.
Das optische Element kann gegebenenfalls vor oder nach der Montage des optoelektronischen Bauteils auf der Trägerplatte an diesem befestigt werden. Entsprechendes gilt für eine Anordnung der Zusatzkomponente in der Ausnehmung und/oder eine Befestigung der Zusatzkomponente am optischen Element.The optical element may optionally be attached before or after the assembly of the optoelectronic component on the support plate to this. The same applies to an arrangement of the additional component in the recess and / or attachment of the additional component to the optical element.
Das Bauteil mit dem optischen Element kann mit Vorteil eingesetzt werden zum seitlichen Abstrahlen von Strahlung eines Top-Emitter-Bauteils, zum seitlichen Einkoppeln von Strahlung eines Top-Emitters in einen Lichtleiter, zum großflächigen Hinterleuchten von Anzeigen und Symbolen und von LCD-Displays, für Signalleuchten, zum homogenen Ausleuchten von Reflektoren und zur Ambientbeleuchtung. Das optische Element kann gegebenenfalls in angepasster Form auch in einen Lichtleiter integriert werden.The Component with the optical element can be used with advantage for the lateral emission of radiation of a top emitter component, for the lateral coupling of radiation of a top emitter into one Optical fiber, for large-area rear lights of displays and symbols and of LCD displays, for signal lights, for homogeneous illumination of reflectors and for ambient lighting. Optionally, the optical element may also be in an adapted form be integrated into a light guide.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist das optische Element und/oder die Zusatzkomponente einstückig ausgebildet. Ein derartiges Element beziehungsweise eine derartige Komponente kann mit Vorteil besonders kostengünstig hergestellt werden.At least a further embodiment the optical element and / or the additional component is integrally formed. Such an element or such a component can be made particularly cost-effective with advantage.
Zur Herstellung des optischen Elements und/oder der Zusatzkomponente kann beispielsweise ein Guss- oder Pressverfahren, etwa ein Spritzguss-, Spritzpressguss- oder Pressgussverfahren beziehungsweise ein Spritzpressverfahren angewandt werden. Mit Vorzug enthält das optische Element einen Kunststoff, etwa PMMA (Polymethylmethacrylat). Insbesondere kann das optische Element direkt an den Halbleiterchip, etwa einen Leuchtdiodenchip, angeformt, z.B. angegossen, werden. Reststrahlungsanteile können beispielsweise durch einen Formfehler der Gussform verursacht sein.for Production of the optical element and / or the additional component For example, a casting or pressing process, such as an injection molding, Injection molding or compression molding or a transfer molding process be applied. With preference, the optical element contains a Plastic, such as PMMA (polymethyl methacrylate). In particular, can the optical element directly to the semiconductor chip, such as a light-emitting diode chip, molded, e.g. be poured. Residual radiation components, for example caused by a dimensional error of the mold.
Zur Herstellung des optischen Elements bzw. zum Anformen des optischen Elements an den Halbleiterchip ist beispielsweise ein Gussverfahren, etwa Spritzguss, Spritzpressguss oder Pressguss, oder ein Pressverfahren, etwa Spritzpressen, besonders geeignet. Die Formgebung des optischen Elements wird durch das hierbei eingesetzte Werkzeug bestimmt.for Production of the optical element or for molding of the optical Elements to the semiconductor chip, for example, a casting process, such as Injection molding, transfer molding or compression molding, or a pressing process, about transfer molding, especially suitable. The shape of the optical Elements is determined by the tool used here.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist das optische Element frei von Hinterschneidungen ausgeführt. Auf den kostenintensiven Einsatz eines Schiebers im Gusswerkzeug bei der Herstellung des optischen Elements kann so verzichtet werden.At least a further embodiment the optical element is free from undercuts. On the cost-intensive use of a slider in the casting tool at the production of the optical element can be dispensed with.
Gemäß wenigstens einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzkomponente separat von dem optischen Element gefertigt.At least a further embodiment the additional component is manufactured separately from the optical element.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Beleuchtungsvorrichtung ein optischen Element, das eine Ausnehmung aufweist, wobei das optische Element zur Strahlformung für eine von einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip der Beleuchtungsvorrichtung erzeugte Strahlung vorgesehen ist, die Ausnehmung für das Einsetzen einer Zusatzkomponente in die Ausnehmung vorgesehen ist und das optische Element die vom Halbleiterchip erzeugte Strahlung zumindest teilweise an der Zusatzkomponente vorbei lenkt.In In a particularly advantageous embodiment, the lighting device comprises an optical element having a recess, wherein the optical Element for beam forming for a from a radiation-emitting semiconductor chip of the illumination device generated radiation is provided, the recess for insertion an additional component is provided in the recess and the optical element, the radiation generated by the semiconductor chip at least partially deflects past the additional component.
Das optische Element kann hierbei je nach gewünschter Funktion mit verschiedenen Zusatzkomponenten versehen werden, so dass die Beleuchtungsvorrichtung variabel einsetzbar ist. Die Zusatzkomponente ist weitestgehend frei wählbar und kann insbesondere absorbierend ausgeführt werden, da das optische Element Strahlung an der Zusatzkomponente vorbei lenkt.The optical element can in this case depending on the desired function with different Additional components are provided so that the lighting device can be used variably. The additional component is as far as possible freely selectable and can be carried out in particular absorbent, since the optical Element deflects radiation past the additive component.
Weiterhin kann die Beleuchtungsvorrichtung aufgrund des Einsetzens der Zusatzkomponente in die Ausnehmung besonders klein und kompakt ausgeführt werden.Farther For example, the lighting device may be due to the onset of the additional component be made particularly small and compact in the recess.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.Further Advantages, advantageous embodiments and expediencies The invention will become apparent from the following description of the embodiments in conjunction with the figures.
Es zeigen:It demonstrate:
Gleiche, gleichartige und gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.Same, similar and equally acting elements are in the figures with provided the same reference numerals.
In
Die
Beleuchtungsvorrichtung
Eine
optische Achse
Das
optische Element
Bevorzugt
ist die reflektierende Oberfläche
Vom
Halbleiterchip
Bevorzugt
trifft ein Anteil der vom Halbleiterchip erzeugten Strahlung nach
dem Eintritt in das optische Element
Der Abstand des Halbleiterchips zur Strahlungseintrittsfläche beträgt beispielsweise 0,5 mm. Ein Maximum der aus dem optischen Element ausgekoppelten Strahlungsleistung liegt beispielsweise bei einem Winkel von 80° zur optischen Achse.Of the Distance of the semiconductor chip to the radiation entrance surface is, for example 0.5 mm. A maximum of the decoupled from the optical element Radiation power is for example at an angle of 80 ° to the optical Axis.
Die
brechende Oberfläche
Ferner ist die brechende Oberfläche in vertikaler Richtung vom Halbleiterchip aus gesehen teilweise zwischen der reflektierenden Oberfläche und der Strahlungseintrittsfläche bzw. dem Halbleiterchip angeordnet.Further is the breaking surface partially seen in the vertical direction from the semiconductor chip between the reflective surface and the radiation entrance surface or the semiconductor chip arranged.
Vom
Halbleiterchip erzeugte Strahlung kann jedoch nicht nur seitens
der brechenden Oberfläche aus
dem optischen Element auskoppeln. Vielmehr kann vom Halbleiterchip
erzeugte Strahlung teilweise auch durch die reflektierende Oberfläche
In
den
In
die Ausnehmung
Die
in den
So
weist die konvex gekrümmte
reflektierende Oberfläche
Weiterhin
ist im Ausführungsbeispiel
nach
Im
Unterschied hierzu ist im Ausführungsbeispiel
gemäß
Der
vorderseitige Randbereich
Im
Unterschied zum in
In
Im
Unterschied zu den in
Über eine
gekrümmte
Ausbildung der Strahlungseintrittsfläche
Die
gekrümmten
Teilbereiche
In
Das
optische Element kann insbesondere an den Halbleiterchip angeformt,
etwa angegossen sein. Hierzu ist der Halbleiterchip bevorzugt auf
einer Trägerschicht
In
Die
Zusatzkomponente
Die
Zusatzkomponente
Die Reflexionskomponente kann beispielsweise ein Metall enthalten oder eine Grundkomponente aufweisen, die mit einer Metallschicht versehen ist, wobei das Metall für eine vom Halbleiterchip erzeugte Strahlung zweckmäßigerweise eine geeignet hohe Reflektivität aufweist.The Reflection component may for example contain a metal or have a basic component provided with a metal layer is, the metal being for a radiation generated by the semiconductor chip expediently a suitably high reflectivity having.
Bei
der Variante in
Zwischen
der Zusatzkomponente und dem optischen Element ist hierbei ein Freiraum
Bevorzugt ist die optische Zusatzkomponente von dem Halbleiterchip aus gesehen konvex gekrümmt.Prefers is the additional optical component seen from the semiconductor chip convexly curved.
In
der in
Weiterhin kann die Zusatzkomponente auch als diffraktive optische Zusatzkomponente oder als Diffusionskomponente, welche strahlungsaustrittsseitig eine homogene Strahlungsverteilung erzeugt, ausgebildet sein. Auch eine Ausführung als GRIN-Komponente ist möglich.Farther The additional component can also be used as a diffractive optical additive component or as a diffusion component, which radiation exit side generates a homogeneous radiation distribution, be formed. Also an execution as a GRIN component is possible.
Das
optische Element
In
Das
optische Element
In
Die
in
Zu
den
Weiterhin sei angemerkt, dass mit Vorteil verschieden ausgebildete Zusatzkomponenten für gleichartig vorgeformte optische Elemente zum Einsatz kommen können. Optische Elemente können somit mit Vorteil in hoher Stückzahl gleichartig gefertigt werden und nachfolgend mit einer für den jeweiligen Zweck geeigneten Zusatzkomponente bestückt werden.Farther It should be noted that with advantage differently designed additional components for like preformed optical elements can be used. optical Elements can thus with advantage in high quantity be made similar and subsequently with one for each Purpose suitable additional component can be fitted.
Ferner
muss eine mechanische Zusatzkomponente, insbesondere das Element
In
den verschiedenen Varianten ist die Zusatzkomponente jeweils in
einem Verbindungsbereich
In
der ersten, in
Hierzu
ist die Zusatzkomponente bevorzugt derart ausgebildet, dass im Verbindungsbereich
zwischen dem optischen Element und der Zusatzkomponente ein Zwischenraum
In
den Varianten gemäß
In
der in
Die
in
Es sei angemerkt, dass anstatt einer Ausbildung der Befestigungsvorrichtung als umlaufende Befestigungsvorrichtung auch punktuell separate Befestigungsvorrichtungen vorgesehen sein können, die zur Verschnappung bzw. zur Verschraubung der Zusatzkomponente mit dem optischen Element ausgebildet sind. Entsprechendes gilt für die Halterungsvorrichtung.It It should be noted that instead of a training of the fastening device as a peripheral fastening device also selectively separate fastening devices can be provided, the for snapping or screwing the additional component with formed the optical element. The same applies to the mounting device.
In
Die
Zusatzkomponente
In
Die
Montageelemente
In
Die
Beleuchtungsvorrichtung
Zur
Befestigung sind in dem optoelektronischen Bauteil Befestigungselemente
Die
Befestigungselemente
Die
laterale Ausdehnung des Befestigungselements
Hierfür ist das Befestigungselement beispielsweise im Bereich angrenzend an die zweite Hauptfläche des Gehäusekörpers vorzugsweise mit einem sich in Richtung der ersten Hauptfläche verjüngenden, etwa trapezförmigen, Querschnitt ausgebildet. Nach der Verjüngung kann sich das Befestigungselement im Wesentlichen zylinderförmig in Richtung der ersten Hauptfläche erstrecken.This is it Fastener for example in the area adjacent to the second main surface the housing body preferably with a tapering in the direction of the first major surface, such as trapezoidal, Cross section formed. After rejuvenation, the fastener may become essentially cylindrical in the direction of the first main surface extend.
Zur
Erhöhung
der mechanischen Stabilität der
Befestigung des optischen Elements am optoelektronischen Bauteil
ist das optische Element bzw. das Montageelement bevorzugt derart
ausgebildet, dass das optische Element seitens der ersten Hauptfläche des
Gehäusekörpers auf
diesem aufliegt. Besonders bevorzugt sind das optische Element und der
Gehäusekörper derart
aneinander angepasst, dass nach der thermischen Vernietung seitens
der zweiten Hauptfläche
Es
sei angemerkt, dass sich zur Befestigung des optischen Elements
am optoelektronischen Bauteil nicht nur ein thermisches Vernieten
eignet. Auch die weiter oben in Verbindung mit dem Befestigen der Zusatzkomponente
erläuterten
Methoden können hierbei
angewandt werden. Hierbei sind insbesondere Heißpressen, Presspassen oder
Kleben zu nennen, bei denen das Ausbilden einer durch den gesamten
Gehäusekörper reichenden
Aussparung als Befestigungselement nicht unbedingt notwendig ist. Ein
Befestigungselement für
diese Befestigungsmethoden kann etwa als Ausnehmung im Gehäusekörper ausgeführt und/oder
seitens der zweiten Hauptfläche
Für eine Presspassung
verjüngen
sich die Montageelemente bevorzugt in eine Richtung von der Strahlungseintrittsfläche
Das
optoelektronische Bauteil
Das
optoelektronische Bauteil
Bevorzugt
weist der Gehäusekörper
Das
optoelektronische Bauteil kann zur Erzeugung mischfarbigen, insbesondere
weißen Lichts,
ausgebildet sein. Hierzu regt ein Teil der vom Halbleiterchip erzeugten
Strahlung beispielsweise ein in der Umhüllungsmasse
Der
Gehäusekörper
Das
optoelektronische Bauteil ist weiterhin bevorzugt oberflächenmontierbar
(SMD: Surface mountable Device) ausgebildet. Bei der Oberflächenmontage
werden beispielsweise die Anschlussleiter
Wird
das optische Element
In
Ein derartiges optoelektronische Bauteil ist beispielsweise in der WO 02/084749 näher beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit explizit durch Referenz in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Als optoelektronisches Bauteil ist ein Bauteil mit der Typenbezeichnung LW W5SG (Hersteller: Osram Opto Semiconductors GmbH), ein damit verwandtes Bauteil des gleichen Herstellers oder ein ähnliches Bauteil besonders geeignet.One Such optoelectronic component is for example in WO 02/084749 closer whose disclosure content is hereby explicitly by reference is incorporated in the present application. As optoelectronic Component is a component with the type designation LW W5SG (manufacturer: Osram Opto Semiconductors GmbH), a related component of the same Manufacturer or similar Component particularly suitable.
Das
optoelektronische Bauteil
Der
Gehäusekörper
Der
Halbleiterchip
Das
thermische Anschlussteil ist beispielsweise in eine Lasche des ersten
Anschlussleiters
Ein
Leiterrahmen mit den beiden Anschlussleitern
Seitens
der ersten Hauptfläche
In
In
Der
Halbleiterchip
In
einer bevorzugten Ausgestaltung enthält die Halbleiterschichtenfolge
III-V-Halbleitermaterialien sind zur Strahlungserzeugung im ultravioletten (Inx Gay Al1-x-y N) über den sichtbaren (Inx Gay Al1-x-y N oder Inx Gay Al1-x-y P) bis in den infraroten (Inx Gay Al1-x-y As) Spektralbereich besonders geeignet. III-V-Halbleitermaterialien, insbesondere aus den genannten Materialsystemen, zeichnen sich weiterhin durch hohe interne Quanteneffizienzen bei der Strahlungserzeugung aus.III-V semiconductor materials are used for generating radiation in the ultraviolet (In x Ga y Al 1-xy N) over the visible (In x Ga y Al 1-xy N or In x Ga y Al 1-xy P) to the infrared ( In x Ga y Al 1-xy As) spectral range particularly suitable. III-V semiconductor materials, in particular from the mentioned material systems, are further characterized by high internal quantum efficiencies in the generation of radiation.
In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die aktive Zone
Die Bezeichnung Quantentopfstruktur umfasst im Rahmen der Anmeldung jegliche Struktur, bei der Ladungsträger durch Einschluss ("confinement") eine Quantisierung ihrer Energiezustände erfahren. Insbesondere beinhaltet die Bezeichnung Quantentopfstruktur keine Angabe über die Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit u.a. Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen.The term quantum well structure in the context of the application includes any structure, in the charge carriers by confinement undergo a quantization of their energy states. In particular, the term quantum well structure does not include information about the dimensionality of the quantization. It thus includes quantum wells, quantum wires and quantum dots and any combination of these structures.
In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist zwischen der Halbleiterschichtenfolge
und dem Träger
eine Spiegelschicht
In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist zwischen dem Träger und
der Spiegelschicht eine Verbindungsschicht
Der
in
Die
aktive Zone
Zur
Herstellung eines Dünnfilm-Halbleiterchips
wird beispielsweise zunächst
die Halbleiterschichtenfolge auf dem Substrat hergestellt. Nachfolgend
wird auf die dem Substrat abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge
die Spiegelschicht, etwa mittels Aufdampfen, insbesondere Sputtern,
aufgebracht. Seitens der Spiegelschicht wird der Verbund mit Halbleiterschichtenfolge
und Substrat hierauf über
die Verbindungsschicht
Dünnfilm-Chips zeichnen sich, insbesondere mit einer Spiegelschicht, durch eine vorteilhaft hohe Effizienz aus. Weiterhin kann ein Dünnfilm-Chip eine im Wesentlichen einem Lambertschen Strahler entsprechende kosinusförmige Abstrahlcharakteristik aufweisen. Mittels eines Dünnfilm-Chips, insbesondere mit metallhaltiger Spiegelschicht, kann vereinfacht ein als Oberflächenstrahler ausgeführter Halbleiterchip realisiert werden.Thin-film chips are characterized, in particular with a mirror layer, by a advantageous high efficiency. Furthermore, a thin-film chip have a cosinusoidal radiation characteristic corresponding essentially to a Lambertian radiator. By means of a thin-film chip, in particular with metal-containing mirror layer, can be simplified as a surface radiator engineered Semiconductor chip can be realized.
Ein Dünnfilm-Chip, etwa ein Dünnfilm-Leuchtdioden-Chip, kann sich insbesondere durch folgende charakteristische Merkmale auszeichnen:
- – an einer zu einem Trägerelement,
z.B. dem Träger
301 , hin gewandten ersten Hauptfläche einer Halbleiterschichtenfolge, die ein aktive Zone umfasst, insbesondere einer Epitaxieschichtenfolge, ist eine Spiegelschicht aufgebracht oder, etwa als Braggspiegel in der Halbleiterschichtenfolge integriert, ausgebildet, die zumindest einen Teil der in der Halbleiterschichtenfolge erzeugten Strahlung in diese zurückreflektiert; - – die Halbleiterschichtenfolge weist eine Dicke im Bereich von 20 μm oder weniger, insbesondere im Bereich von 10 μm auf; und
- – die Halbleiterschichtenfolge enthält mindestens eine Halbleiterschicht mit zumindest einer Fläche, die eine Durchmischungsstruktur aufweist, die im Idealfall zu einer annähernd ergodischen Verteilung des Lichtes in der Halbleiterschichtenfolge führt, d.h. sie weist ein möglichst ergodisch stochastisches Streuverhalten auf.
- - At one to a support element, eg the carrier
301 , turned first first surface of a semiconductor layer sequence comprising an active zone, in particular an epitaxial layer sequence, a mirror layer is applied or, for example integrated as a Bragg mirror integrated in the semiconductor layer sequence, which reflects back at least a part of the radiation generated in the semiconductor layer sequence; - The semiconductor layer sequence has a thickness in the range of 20 μm or less, in particular in the range of 10 μm; and
- The semiconductor layer sequence contains at least one semiconductor layer with at least one surface which has a mixed-through structure which, in the ideal case, leads to an approximately ergodic distribution of the light in the semiconductor layer sequence, ie it has as ergodically stochastic scattering behavior as possible.
Ein Grundprinzip eines Dünnfilm-Leuchtdiodenchips ist beispielsweise in I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174 – 2176 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern hiermit durch Rückbezug in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.One Basic principle of a thin-film LED chip For example, see I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16), 18 October 1993, 2174 - 2176, their disclosure content insofar hereby by reference is incorporated in the present application.
Es sei angemerkt, dass die Beleuchtungsvorrichtung selbstverständlich nicht nur mit einem Dünnfilm-Chip realisiert werden kann. Auch andere Halbleiterchips etwa ein Halbleiterchip, bei dem das Substrat nicht abgelöst ist, können für eine Beleuchtungsvorrichtung geeignet sein. Aufgrund der hohen Effizienz und einer vereinfacht erzielbaren, mit Vorzug vermehrt direkt in Richtung des optischen Elements gerichteten, Oberflächenemission ist ein Dünnfilm-Chip jedoch besonders geeignet.It It should be noted that the lighting device of course not only with a thin-film chip can be realized. Also other semiconductor chips such as a semiconductor chip, in which the substrate is not detached is, can for one Lighting device to be suitable. Due to the high efficiency and a simplified achievable, with preference increased directly in Direction of the optical element directed, surface emission is a thin film chip but especially suitable.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not by the description Limited exercise using the embodiments. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the claims or exemplary embodiments.
Claims (43)
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Applications Claiming Priority (3)
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DE102005009068 | 2005-02-28 | ||
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Publications (1)
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ID=36914828
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DE (1) | DE102005019832A1 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006053020A1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Lens for vehicle headlight, has lens body with light input face for feeding light emitted by light source, where arc-shaped light output face is provided for decoupling of light |
WO2010035194A1 (en) * | 2008-09-25 | 2010-04-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Illumination system, luminaire, collimator, and display device |
EP2497996A1 (en) * | 2009-11-04 | 2012-09-12 | Nalux Co. Ltd. | Lighting device |
US20140061699A1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Kwang Ho Kim | Optical lens, light emitting device, and lighting device having the same |
EP2821836A1 (en) * | 2013-07-05 | 2015-01-07 | LG Innotek Co., Ltd. | Optical lens, light emitting device, and display |
US20150036347A1 (en) * | 2013-08-05 | 2015-02-05 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Compound lens and led light source device incorporating the same |
KR20150049534A (en) * | 2013-10-30 | 2015-05-08 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device package |
US9995461B2 (en) | 2013-03-28 | 2018-06-12 | Lg Innotek Co., Ltd. | Optical lens, light emitting device, and lighting device |
US11320117B2 (en) * | 2020-04-13 | 2022-05-03 | Electronic Theatre Controls, Inc. | Zoom mechanism for a light fixture |
DE102021118354A1 (en) | 2021-07-15 | 2023-01-19 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | ENCAPSULATION OF SIDE EMISSION LASER PACKAGES USING VACUUM INJECTION MOLDING |
-
2005
- 2005-04-28 DE DE102005019832A patent/DE102005019832A1/en not_active Withdrawn
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006053020A1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Lens for vehicle headlight, has lens body with light input face for feeding light emitted by light source, where arc-shaped light output face is provided for decoupling of light |
US8752994B2 (en) | 2008-09-25 | 2014-06-17 | Koninklijke Philips N.V. | Illumination system, luminaire and display device |
WO2010035194A1 (en) * | 2008-09-25 | 2010-04-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Illumination system, luminaire, collimator, and display device |
US9562670B2 (en) | 2008-09-25 | 2017-02-07 | Philips Lighting Holding B.V. | Illumination system, luminaire, collimator, and display device |
EP2497996A1 (en) * | 2009-11-04 | 2012-09-12 | Nalux Co. Ltd. | Lighting device |
EP2497996A4 (en) * | 2009-11-04 | 2017-04-05 | Nalux Co. Ltd. | Lighting device |
US9625118B2 (en) | 2012-08-30 | 2017-04-18 | Lg Innotek Co., Ltd. | Optical lens, light emitting device, and lighting device having the same |
JP2014049440A (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-17 | Lg Innotek Co Ltd | Optical lens, light emitting device, and lighting device having the same |
KR101996264B1 (en) * | 2012-08-30 | 2019-07-04 | 엘지이노텍 주식회사 | Optical lens, light emitting device and light apparatus having thereof |
US20140061699A1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Kwang Ho Kim | Optical lens, light emitting device, and lighting device having the same |
KR20140028793A (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-10 | 엘지이노텍 주식회사 | Optical lens, light emitting device and light apparatus having thereof |
EP2704222A3 (en) * | 2012-08-30 | 2015-12-02 | LG Innotek Co., Ltd. | Light emitting device |
US9236543B2 (en) | 2012-08-30 | 2016-01-12 | Lg Innotek Co., Ltd. | Optical lens, light emitting device, and lighting device having the same |
US9995461B2 (en) | 2013-03-28 | 2018-06-12 | Lg Innotek Co., Ltd. | Optical lens, light emitting device, and lighting device |
US9010951B2 (en) | 2013-07-05 | 2015-04-21 | Lg Innotek Co., Ltd. | Optical lens, light emitting device, and display |
EP2821836A1 (en) * | 2013-07-05 | 2015-01-07 | LG Innotek Co., Ltd. | Optical lens, light emitting device, and display |
US20150036347A1 (en) * | 2013-08-05 | 2015-02-05 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Compound lens and led light source device incorporating the same |
KR20150049534A (en) * | 2013-10-30 | 2015-05-08 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device package |
KR102087946B1 (en) | 2013-10-30 | 2020-03-11 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device package |
US11320117B2 (en) * | 2020-04-13 | 2022-05-03 | Electronic Theatre Controls, Inc. | Zoom mechanism for a light fixture |
DE102021118354A1 (en) | 2021-07-15 | 2023-01-19 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | ENCAPSULATION OF SIDE EMISSION LASER PACKAGES USING VACUUM INJECTION MOLDING |
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