[发明专利]以大角度发射光的半导体发光器件灯

说明书

本发明的实施例包括附接至底座的多个半导体发光二极管。多个透镜被布置在多个半导体发光二极管的上方。布置在靠近底座的边缘的半导体发光二极管上方的透镜是旋转非对称的，并且被成形为使得对于该透镜的一部分，以最大强度的一半的强度发射的光是以相对于半导体发光二极管的顶表面的法线至少70°的角度发射的。

技术领域

本发明涉及具有被配置成以大角度发射光的至少一个透镜的多个半导体发光器件。

背景技术

包括发光二极管（LED）、谐振腔发光二极管（RCLED）、例如表面发射激光器的垂直腔激光二极管（VCSEL）和边发射激光器的半导体发光器件是当前可获得的最有效的光源之一。在能够跨可见光谱操作的高亮度发光器件的制造中，当前感兴趣的材料系统包括III V族半导体，尤其是镓、铝、铟和氮的二元、三元和四元合金，其也被称作III氮化物材料。一般地，利用金属有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）或者其它外延技术在蓝宝石、碳化硅、III-氮化物或者其它适当的衬底上外延生长具有不同成分和掺杂物浓度的半导体层的叠层来制造III氮化物发光器件。该叠层通常包括形成在衬底上方的掺杂有例如Si的一个或多个ｎ型层、形成在一个或多个n型层上方的有源区中的一个或多个发光层和形成在有源区上方的掺杂有例如Mg的一个或多个p型层。在n型和p型区上形成电接触。

图1图示了在US 7,461,948中更加详细地描述的器件，通过引用将其并入本文。该器件包括多个发光二极管（LED）管芯102、104和106，每个发光二极管管芯具有不同类型的二次光学元件(secondary optic)。因而，第一类型的透镜103被安装至LED管芯102，第二类型的透镜105被安装至LED管芯104，并且第三类型的透镜107被安装至LED 106。透镜103、105和107被配置成从它们相应的LED 102、104和106产生不同的光分布图案。LED 102、104和106彼此靠近地安装在基座101上，但是以足够区分每个LED管芯的光学中心的距离分隔开。虽然图1中示出了三个LED 102，104和106，但是应当理解，可利用更少的（例如2个）LED，或者附加的（例如4个或者更多）LED。若需要，可利用多个基座。

由不同类型的二次光学元件产生的不同光分布图案组合产生具有期望的照明图案的有效光源。例如，第一LED可包括产生具有中心最大强度的光分布图案的透镜，而第二LED可利用这样的透镜，该透镜产生的光分布图案具有围绕第一LED所产生的图案的最大强度的最大强度。

发明内容

本发明的目标是提供包括以大角度发射光的半导体发光二极管的灯。

本发明的实施例包括附接至底座的多个半导体发光二极管。多个透镜布置在多个半导体发光二极管上方。布置在靠近底座的边缘的半导体发光二极管的上方的透镜是旋转非对称的，并且被成形为使得对于透镜的一部分，以最大强度的一半的强度发射的光是以相对于半导体发光二极管的顶表面的法线至少70°的角度发射的。

根据本发明的实施例的方法包括在附接至底座的多个半导体发光二极管上方形成多个透镜。形成在第一半导体发光二极管上方的第一透镜具有不同于形成在第二半导体发光二极管上方的第二透镜的形状。第一半导体发光二极管定位成比第二半导体发光二极管更靠近于底座的边缘。第一透镜是旋转非对称的，并且被成形为使得对于第一透镜的一部分，以最大强度的一半的强度发射的光是以相对于第一半导体发光二极管的顶表面的法线至少70°的角度发射的。

附图说明

图1图示了具有产生不同光分布图案的二次光学元件的多个发光二极管。

图2图示了来自包括LED的灯的大角度光发射。

图3是包括附接至支座的半导体结构的发光器件的简化截面图。

图4是附接至底座的图3的器件的阵列的平面图。