[发明专利]光学结构和具有光学结构的照明装置

说明书

技术领域

本发明提出一种光学结构。除此之外，提出一种具有光学结构的照明装置。

本专利申请要求德国专利申请10 2012 109 111.0的优先权，所述德国专利申请的内容通过参引并入本文。

发明内容

本申请的一个待实现的目的在于提出一种特别有效的光学结构。此外本申请的一个待实现的目的在于提出一种照明装置，所述照明装置特别有效且简单地构成。

所述目的通过一种根据本发明的光学结构并且通过一种根据本发明的照明装置来实现。

根据一个方面提出一种光学结构，简称结构。光学结构构成为用于发射电磁辐射，优选发射光。光学结构优选发射有色的光。但是对此替选的是，光学结构也能够发射白光。

光学结构具有载体。光学结构此外具有多个半导体芯片。光学结构例如能够具有两个、三个或者还更多个半导体芯片，例如10至200个半导体芯片。

半导体芯片优选是基于III-V族半导体材料的半导体芯片。优选地，半导体芯片是发光二极管（LED）芯片。半导体芯片分别具有用于产生电磁辐射特别是光的有源区。半导体芯片优选发射有色的光，例如蓝光、红光、绿光或者薄荷绿-白光。

所有的半导体芯片能够是构造相同的。作为替选方案，可以提供不同类型的、特别是基于不同的半导体材料的半导体芯片，所述半导体芯片优选构成为用于在不同的光谱范围中辐射。半导体芯片的一部分（例如半导体芯片的三分之一）例如能够构成为用于发射绿光。半导体芯片的另一部分（例如三分之一）能够构成为用于发射蓝光。半导体芯片的另一部分（例如三分之一）能够构成为用于发射红光。但是在不同的光谱范围中辐射的半导体芯片的其它组合也是可能的。

半导体芯片设置在载体上。半导体芯片固定在载体上，例如焊接在载体上。载体用于以机械的方式稳定半导体芯片。

光学结构此外具有至少一个光学元件，例如透镜。优选地，光学元件是初级透镜。光学结构也能够具有两个、三个或者更多个光学元件。光学元件在发射方向上设置在半导体芯片的下游。优选地，光学元件直接地设置在半导体芯片的下游。尤其，在光学元件和半导体芯片之间不存在缝隙，特别是不存在气隙。优选地，将半导体芯片装入到光学元件中并且完全地由这个光学元件包围。为了这个目的，光学元件能够具有凹槽，在所述凹槽中能够装入半导体芯片。但是光学元件也能够放置在或者铸造在半导体芯片上。

光学元件构成为用于使由半导体芯片产生的辐射偏转。尤其，光学元件构成且设置为，使得辐射的大部分以相对于半导体芯片的有源面的垂直线大于或等于70°的立体角，例如75°、80°或者90°的立体角从光学结构发射。辐射的例如至少50%的，优选多于80%，尤其优选多于90%，例如95%以相对于半导体芯片的有源面的垂直线大于或等于70°的立体角从光学结构发射。

半导体芯片设置为，使得实现半导体芯片在载体上的不均匀的分布。因此，半导体芯片在载体上不均匀地分布。尤其，半导体芯片不在载体的整个安装面之上分布并且例如不设置在规则的网格的节点上。尤其，在载体上、也就是说在载体的朝向半导体芯片的表面上存在没有半导体芯片的区域，以及存在以聚集的形式设置有半导体芯片的区域。例如，半导体芯片仅能够设置在载体的边缘区域中或者仅能够设置在载体的中间区域中。优选地，半导体芯片以至少一个相关联的组或簇或群的形式设置在载体上。换句话说，半导体芯片在载体上编组为，使得载体的第一区域没有半导体芯片并且在载体的第二区域上设置半导体芯片的组或者群。因此，在第二区域上以聚集的形式出现半导体芯片。尤其，在第二区域上放置光学结构的所有的半导体芯片。在第一区域上不存在半导体芯片。

在半导体芯片的组或者群之内，各个半导体芯片之间的间距能够是相同的。但替选地，组或者群之内的各个半导体芯片之间的间距也能够改变。光学结构的所有的半导体芯片在至少一个组之内设置在载体上。换句话说，没有半导体芯片设置为与半导体芯片的组或者群分离或者隔开。

但是在载体上也能够设置半导体芯片的多个群或者组或者簇。在这种情况下，不将所有的半导体芯片设置在一个组中，而是将半导体芯片的总数分配给半导体芯片的不同的组。半导体芯片的每个组能够具有相同数量的半导体芯片。但是，半导体芯片的数量对于不同的组而言也能够是不同的。