[发明专利]偏振发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及发光器件，包括LED管芯，其具有第一表面、第二表面以及连接第一表面和第二表面的至少一个侧刻面。进一步地，该LED管芯包括光偏振层、光阻挡层和光反射层。本发明还涉及用于从这种LED管芯提供偏振光的方法。

背景技术

对于在各种发光应用中替代传统光源而言，固态发光二极管(LED)具有光明的未来。更具体地，高亮度无机LED正进入市场，诸如汽车照明、相机闪光灯、显示器投影和显示器背光。

使用这些LED来替代传统光源的优势是由其小体积、高亮度和高色彩饱和度带来的。

然而，作为传统光源，LED发射非偏振光，即，针对特定偏振状态不具有显著偏好的光。因此，在需要偏振光的应用中，此光必须利用其他装置进行偏振。

使用偏振光的应用范围包括LCD背光和LCD投影，以及用于LC波束控制器件的选择中，在这些LC波束控制器件中，LED点源发射的光束利用LC单元进行操纵。

而且，偏振光在室内照明和室外照明中都能产生优势，因为线性偏振光影响在表面上的反射，其能够抑制眩光并且随即影响在视敏度、观察到的对比度和色彩饱和度这些方面对光照环境的观察。由于此影响，存在荧光发光体的偏振，以作为在视觉感知方面具有所要求益处的商业产品。

可以通过在LED制造中使用外来晶体定向方向来实现LED的偏振光发射。然而，这种LED难以制造，并且难于获得高效的光输出。而且，所报告的偏振对比度很小。

用于对光进行偏振的普通方法涉及吸收不需要的偏振状态的步骤。此方法的效率约为45％。

US 2006/0066192A1公开了一种照明系统，其并入了LED和反射偏振器。反射偏振器对从LED发射的光的第一部分进行传输，并反射从LED发射的光的第二部分。反射的光入射在LED上，并由该LED反射。此外，光的第二部分被散射，使得反射光的偏振状态是混合的。由此，部分散射光可以由反射偏振器来传输，使得照明系统的总效率增加。

即使在US 2006/0066192A1中公开的系统给出了提高的偏振效率，但是对于很多应用而言这也是不够的。

发明内容

本发明的目的在于针对上述技术和现有技术提供改进。更具体地，本发明的目的在于提供具有提高效率的偏振LED。

根据本发明的第一方面，提供了发光器件，包括LED管芯，其具有第一表面、第二表面以及连接第一表面和第二表面的至少一个侧刻面，以此提供了上述目的。发光器件进一步包括光偏振层、光阻挡层和光反射层，其中光偏振层布置在LED管芯的第一表面上，光阻挡层布置在至少一个侧刻面上，以及光反射层布置在第二表面上。发光器件的优势在于其提供了具有高效率的偏振光。

光偏振层可以完全覆盖第一表面，光阻挡层可以完整覆盖侧刻面，以及光反射层可以完全覆盖第二表面。这是有益的，因为实现了高偏振对比度。

光阻挡层可以是光偏振层，这是有益的，因为该阻挡层和光偏振层是整块制造的。

光阻挡层可以是光反射层，这是有益的，因为该阻挡层和光反射层是整块制造的。

光偏振层可以是反射偏振层，其可以经受来自LED管芯的高温和光通量。

光偏振层可以是线栅光栅。由此，可以使用已知的传统光栅本身。

发光器件可以进一步包括回收利用层，其改变光的偏振状态，其中该光回收利用层被布置在光偏振层和光反射层之间。这是有益的，因为发射出更大量的偏振光。

回收利用层可以是滞后层或去偏振层，这是有益的，因为使用的是传统技术和材料。

波长转换层可以布置在光偏振层和LED管芯之间，这是有益的，因为例如绿、黄或红光的效率提高了。

波长转换层可以是荧光层，其是公知材料。

根据本发明的第二方面，提供了一种光源，其包括至少一个根据本发明第一方面的发光器件。本发明第一方面的优势也适用于本发明的此第二方面。

发光器件可以包括穹顶形的透镜，其覆盖管芯。这是有益的，因为从LED提取出了增大量的光。