光电子半导体器件和显示装置转让专利

申请号 : CN201080015254.0

文献号 : CN102365739B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : P.布里克M.维特曼S.韦伯-拉布西尔伯

申请人 : 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司

摘要 :

在光电子半导体器件(1)的至少一个实施形式中,该光电子半导体器件(1)包括至少两个光电子半导体芯片(2),所述至少两个光电子半导体芯片(2)被设立来在工作时在彼此不同的波长范围中发射电磁辐射。所述半导体芯片(2)被安置在共同的支承体(4)的安装面(40)上。此外,该光电子半导体器件(1)包含至少两个非旋转对称地构成的透镜体(3),所述透镜体(3)被设立来沿着两个彼此正交的方向(H,V)平行于安装面(40)地以彼此不同的辐射角(α)使辐射成形。在辐射方向(z)上,在半导体芯片(2)中的每个的下游设置有或者与半导体芯片(2)中的每个都相关联有所述透镜体(3)之一。

权利要求 :

1.一种光电子半导体器件(1),其具有:

- 至少两个光电子半导体芯片(2),所述至少两个光电子半导体芯片(2)被设立来在工作时在彼此不同的波长范围中发射电磁辐射,并且所述至少两个光电子半导体芯片(2)被安置在共同的支承体(4)的安装面(40)上,- 至少两个非旋转对称构成的透镜体(3),所述透镜体(3)被设立来沿着两个彼此正交的方向(H,V)平行于安装面(40)且垂直于光电子半导体器件(1)的主辐射方向地以彼此不同的辐射角(α)使辐射成形,其中在辐射方向(z)上,在半导体芯片(2)中的每个的下游设置有所述透镜体(3)之一,其特征在于:

在为相应的透镜体的高度(T)的最多10%的z值偏差之内,透镜体(3)中的至少一个或者所有透镜体的表面形状遵循如下等式:

2 2 4 2 2 4 6

z(x,y)=-0.33866x-0.93234y-0.54136x-1.25032xy+1.78606y+0.50057x+1.2717

4 2 2 4 6 8 6 2 4 4 2 6

0xy+0.06042xy-4.44960y-0.10344x+1.56205xy+6.38833xy+2.05268xy-18.7818y

8 10 8 2 6 4 4 6 2 8 10

-0.158501x -2.955774xy-10.73336xy-26.66134xy-2.344646xy+0.127770y 。

2.根据权利要求1所述的光电子半导体器件(1),其中,与观察角度有关地,由半导体器件(1)所发射的总辐射的色度坐标在光学远场中在为至少30°的角度范围上改变了最多CIELUV标准比色图表的0.02个单位。

3.根据权利要求2所述的光电子半导体器件(1),其中,与观察角度有关地,由半导体器件(1)所发射的总辐射的色度坐标在第一方向(H)上在为110°的角度范围之内并且在第二方向(V)上在为40°的角度范围之内改变了小于CIELUV标准比色图表的0.04个单位。

4.根据上述权利要求1-3之一所述的光电子半导体器件(1),其中,透镜体(3)关于彼此正交的方向(H,V)的纵横比在0.3到0.9之间,其中包括端值在内。

5.根据上述权利要求1-3之一所述的光电子半导体器件(1),其中,透镜体(3)沿着彼此正交的方向(H,V)的最大伸展(L1,L2)为半导体芯片(2)沿着相对应的方向(H,V)的最大尺寸(C1,C2)的最多九倍。

6.根据上述权利要求1-3之一所述的光电子半导体器件(1),其中,透镜体(3)的高度(T)在透镜体(3)沿着彼此正交的方向(H,V)的最大伸展(L2)的0.25倍到0.95倍之间,其中包括端值在内。

7.根据上述权利要求1-3之一所述的光电子半导体器件(1),其中,相邻的透镜体(3)关于由半导体芯片(2)所发射的辐射在光学上彼此隔离。

8.根据上述权利要求1-3之一所述的光电子半导体器件(1),其中,透镜体(3)相对于由相关联的半导体芯片(2)所发射的辐射的光会聚角度(β)沿着水平方向(H)为至少

145°而沿着垂直方向(V)为至少130°。

9.根据上述权利要求1-3之一所述的光电子半导体器件,其中,透镜体(3)分别不同地被成形。

10.根据上述权利要求1-3之一所述的光电子半导体器件(1),其中,透镜体(3)在安装面(40)的俯视图中以三角形布局、以四边形布局或者以包括另一中央透镜体(3)的四边形布局而存在。

11.根据上述权利要求1-3之一所述的光电子半导体器件(1),其中,浇注体(5)处于透镜体(3)与半导体芯片(2)之间,其中在辐射方向上看来,透镜体(3)处于浇注体(5)上。

12.根据上述权利要求1-3之一所述的光电子半导体器件(1),其中,所有透镜体(3)、或者所有透镜体(3)和浇注体(5)一体式地被构成并且由相同的材料制成。

13.根据上述权利要求1-3之一所述的光电子半导体器件(1),该光电子半导体器件(1)包括至少一个对外来辐射的屏蔽部(6)。

14.一种显示装置(10),其具有多个像点,其中

- 所述像点中的至少一个通过根据上述权利要求1-13之一所述的光电子半导体器件(1)形成,以及- 在相邻的像点之间的距离(D)为4mm到75mm之间,其中包括端值在内。

说明书 :

光电子半导体器件和显示装置

技术领域

[0001] 说明了一种光电子半导体器件。此外,说明了一种具有这种光电子半导体器件的显示装置。

背景技术

[0002] 出版文献DE 10 2004 057 499 A1涉及一种用于产生光的设备。 发明内容
[0003] 要解决的任务在于说明一种光电子半导体器件,该光电子半导体器件在大的角度范围上具有关于色度坐标均匀的辐射特征。此外,要解决的任务在于,说明一种具有这种光电子半导体器件的显示装置。
[0004] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,该光电子半导体器件包括至少两个光电子半导体芯片。例如,半导体芯片被构建为发光二极管(缩写为LED),被构建为激光二极管或者被构建为超辐射二极管。优选地,光电子半导体器件包括恰好三个或者恰好四个光电子半导体芯片。
[0005] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,至少两个光电子半导体芯片被设立来在工作时在彼此不同的波长范围中发射电磁辐射。光电子半导体芯片在这种情况下可以不同地被构成,使得在半导体芯片的有源层中产生具有不同波长的辐射。可替换地或者附加地,可能的是,光电子半导体芯片分别发射具有相同波长的初级辐射,并且在半导体芯片中的至少一个的下游设置有转换装置,该转换装置将该半导体芯片所发射的辐射至少部分地转换成另一波长的辐射。
[0006] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,该光电子半导体器件包含带有安装面的支承体(Traeger)。该支承体例如利用塑性材料构成并且包括用于电接触半导体芯片的连接装置。此外,支承体是以机械方式支承半导体器件的单元。
[0007] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,半导体芯片被安置在支承体的安装面上。该支承体接着为所有半导体芯片的共同支承体。
[0008] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,该光电子半导体器件包括至少两个透镜体。在透镜体的至少一个边界面上,尤其是在背离半导体芯片的边界面上,进行由半导体芯片所发射的辐射的折射。优选地,透镜体非旋转对称地被成形。换言之,透镜体优选地具有最多两个对称平面,透镜体相对于所述对称平面镜像对称地被成形。 [0009] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,透镜体被设立来沿着两个彼此正交的方向平行于安装面地以彼此不同的辐射角使辐射成形。换言之,通过透镜体沿着两个彼此正交的方向进行不同的射束展宽或者射束聚束。“平行于安装面”在这种情况下意味着:通过两个彼此正交的方向撑开一个平面,该平面垂直于半导体器件的主辐射方向地被定向和/或该平面是安装面的正切平面。平行于安装面因此不一定暗示安装面平面地被成形。 [0010] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,在辐射方向上,在半导体芯片中的每个的下游都设置有透镜体之一。尤其是,半导体芯片中的每个都与透镜体中的恰好一个明确地相关联。辐射方向尤其是是如下方向:在该方向上,由半导体器件所辐射的功率表明最大值。优选地,辐射方向垂直于两个彼此正交的方向被定向。
[0011] 在光电子半导体器件的至少一个实施形式中,该光电子半导体器件包括至少两个光电子半导体芯片,所述至少两个光电子半导体芯片被设立来在工作时在彼此不同的波长范围中发射电磁辐射。半导体芯片被安置在共同的支承体的安装面上。此外,光电子半导体器件包含至少两个非旋转对称地构成的透镜体,所述透镜体被设立来沿着两个彼此正交的方向平行于安装面地以彼此不同的辐射角使辐射成形。在这种情况下,在辐射方向上,在半导体芯片中的每个的下游都设置有透镜体之一,或者与半导体芯片中的每个都相关联有透镜体之一。
[0012] 在辐射方向上,在优选地以不同颜色进行发射的半导体芯片中的每个的下游因此都设置有自己的透镜。通过因此每种颜色都通过自己的透镜体相对于其辐射特征被成形并且通过透镜体非旋转对称地被成形,可以实现由光电子半导体器件所发射的总辐射在宽的观察角度上的高的色彩均匀性。在水平方向和在垂直方向上的辐射特征可以被不同地调节。由此,半导体器件可以被使用在显示装置或者显示器中,其中希望在垂直方向和水平方向上的辐射角不同。
[0013] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,该光电子半导体器件被构成为所谓的RGB单元。换言之,半导体芯片之一在红色光谱范围中进行发射,半导体芯片中的至少一个在绿色光谱范围中进行发射而另一半导体芯片在蓝色光谱范围中进行发射。以相同颜色发射辐射的半导体芯片优选地是一个色彩通道。此外,优选地半导体芯片中的每个和/或色彩通道中的每个都可单个地以电子方式被激励。通过色彩通道的可激励性,因此尤其是可随时间变化地调节要由半导体器件发射的总辐射的色度坐标。
[0014] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,由半导体器件所发射的总辐射的色度坐标在光学远场中(与观察角度有关地)在为至少30°的角度范围上改变了最多CIELUV标准比色图表的0.02个单位,优选地改变了最多0.005个单位。换言之,总辐射的颜色在(相对于观察角度)为至少30°的角度范围上对于人眼均匀地和/或保持不变地显现。 [0015] “在光学远场中”在这种情况下意味着:色度坐标以与半导体器件或者透镜体的横向尺寸相比大的距离被测量。“大的距离”在这种情况下可以意味着:该距离对应于半导体器件或者透镜体的横向尺寸的至少十倍、优选地至少百倍。如果半导体器件的透镜体沿着安装面例如在为3mm的路段上延伸,则优选地在为至少300mm的距离确定色度坐标。 [0016] “色度坐标在角度范围上改变了最多0.02个单位、优选地最多0.005个单位”可以意味着:在该角度范围中的所有色度坐标处于CIELUV标准比色图表中的通过半径为0.02个单位的圆来限定的区域中。换言之,在该角度范围中的辐射的两个色度坐标之间的在CIELUV标准比色图表中的距离为最多0.04个单位。
[0017] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,由半导体器件所发射的总辐射的色度坐标(与观察角度有关地)沿着所述两个彼此正交的方向中的第一、尤其是水平的方向在为110°的角度范围之内改变了小于标准比色图表的0.04个单位、尤其是小于0.01个单位。在这种情况下,优选地,在辐射方向上(即尤其是在垂直于支承体的方向上)由半导体器件所发射的辐射的色度坐标在所有情况下用作色度坐标的参考。换言之,参照辐射沿着辐射方向的色度坐标,超过所说明的角度范围的辐射的色度坐标偏差小于0.02个单位,尤其是小于0.005个单位。
[0018] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,色度坐标沿着所述两个彼此正交的方向中的第二、尤其是垂直的方向在为40°的角度范围之内改变了小于标准比色图表的0.04个单位、优选地小于0.01个单位。色度坐标变化优选地在所有情况下参照辐射沿着辐射方向的色度坐标。换言之,参照辐射沿着辐射方向的色度坐标,超过所说明的角度范围的辐射的色度坐标偏差小于0.02个单位,尤其是小于0.005个单位。
[0019] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,透镜体相对于彼此正交的方向的纵横比在0.3到0.9之间(包括端值在内)。优选地,纵横比在0.35到0.6之间(包括端值在内)的范围中。纵横比在这种情况下为透镜体沿着第二方向的最大伸展和透镜体沿着第一方向的最大伸展构成的商。第二方向在这种情况下尤其是两个彼此正交的方向中的如下方向:在该方向上,辐射角小于相对于第一方向的辐射角。优选地,与角度有关的强度分布的纵横比处于相对应的取值范围中。
[0020] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,透镜体沿着彼此正交的方向的最大伸展最高为半导体芯片沿着相对应的方向的最大尺寸的九倍。优选地,透镜体的最大伸展为半导体芯片的相关最大尺寸的最多八倍、尤其是最多七倍。如果半导体芯片例如沿着第一方向具有300μm的长度,则透镜体沿着第一方向的最大伸展为最多2.7mm、优选地最多2.4mm、尤其是最多2.1mm。
[0021] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,透镜体的高度、尤其是在平行于辐射方向的方向上的高度在透镜体沿着两个彼此正交的方向的最大伸展的0.25倍到0.95倍之间(包括端值在内)。优选地,该高度在透镜体的最大伸展的0.5倍到0.8倍之间(包括端值在内)。例如如果透镜体沿着第一方向的最大伸展为1mm,则透镜体的高度优选地在0.25mm到0.95mm之间(包括端值在内)、尤其是在0.5mm到0.8mm之间(包括端值在内)。 [0022] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,相邻的透镜体关于由半导体芯片所发射的辐射在光学上彼此隔离。换言之,没有显著的由半导体芯片之一产生的辐射成分或者没有由半导体芯片之一产生的辐射成分到达所述透镜体中的不与该半导体芯片相关联的透镜体中。“没有显著的”例如意味着:所述半导体芯片之一的辐射功率中的小于5%、尤其是小于1%到达相邻的透镜体中。
[0023] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,在相邻的透镜体之间的光学隔离通过在浇注体(Vergusskoerper)上和/或在透镜体中的至少一个上的涂层来实现。可替换地或者附加地,光学隔离通过束流收集器(Strahlfalle)来实现,该束流收集器被安置在支承体上或者被集成在浇注体中和/或被集成在透镜体中的至少一个中。
[0024] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,在相邻的透镜体之间的距离为至少75μm、尤其是至少100μm。优选地,在相邻的透镜体之间的距离为透镜体尤其是沿着辐射方向的高度的至少5%、优选地至少10%。可替换地或者附加地,该距离为透镜体沿着两个彼此正交的方向之一的最大伸展的至少4%、尤其是至少8%。
[0025] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,透镜体关于由相关联的半导体芯片所发射的辐射的光会聚角度(Lichteinsammelwinkel)沿着第一方向为至少145°、优选地至少160°,而沿着垂直方向为至少130°、优选地至少145°。通过这种光会聚角度能够实现由半导体芯片所发射的辐射功率中的至少80%、优选地至少90%到达相关的透镜体中。 [0026] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,透镜体分别不同地被成形。换言之,光电子半导体器件没有包括两个在制造公差的范围中具有相同的几何形状的透镜体。 [0027] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,光电子半导体器件的透镜体中的至少两个具有最多一个、尤其是恰好一个对称平面。该对称平面在这种情况下优选地是镜像对称平面。
[0028] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,透镜体在支承体的安装面的俯视图中被布置成三角形的或者四边形的布局。优选地,根据等边三角形,这些透镜体处于一个布局中,或者这些透镜体处于方形的布局中。换言之,透镜体并且优选地接着半导体器件被布置在这种三角形或者四边形的角点上。同样可能的是,附加地,另一半导体芯片以及相关的透镜体中央地被布置,即尤其是被布置在由其他半导体芯片所撑开的三角形或者四边形的面重心中。
[0029] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,浇注体位于透镜体与半导体芯片之间。此外,透镜体优选地与浇注体至少间接接触并且在辐射方向上被设置在浇注体的下游。尤其是,除了半导体芯片的朝着支承体的那侧之外,浇注体完全围绕半导体芯片。换言之,半导体芯片接着被支承体和浇注体完全包围。
[0030] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,透镜体被粘贴在、被灌注在或者被熔化在浇注体上。透镜体和浇注体因此例如不同地并且彼此无关地被制造,而及在后来才被合并。
[0031] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,所有透镜体或(只要存在浇注体就是)所有透镜体和浇注体一体式地被构成并且由同样的材料制成。例如,浇注体和所有透镜体通过浇注、通过挤压或者通过挤压造型(Formpressen)而在同一方法步骤中被产生。 [0032] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,浇注体和透镜体包括硅树脂、环氧化物或者硅树脂-环氧化物混合材料或由这些材料制成。
[0033] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,所述光电子半导体器件包括至少一个对外来辐射的屏蔽部(Abschirmung)。外来辐射在这种情况下是如下这种辐射:所述辐射并非由光电子半导体器件自己产生。例如,外来辐射由阳光给出。屏蔽部因此尤其是阻止直接入射的阳光例如射到半导体芯片上或者射到转换装置上。
[0034] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,在为相应的透镜体的高度T的最多10%的z值偏差之内,透镜体中的至少一个或者所有的表面形状遵循如下等式: [0035] z(x,y)=-0.33866x2-0.93234y2-0.54136x4-1.25032x2y2+1.78606y4+0.50057x6+1.
4 2 2 4 6 8 6 2 4 4 2 6
27170xy+0.06042xy-4.44960y-0.10344x+1.56205xy+6.38833xy+2.05268xy-18.7
8 10 8 2 6 4 4 6 2 8 10
818y-0.158501x -2.955774xy-10.73336xy-26.66134xy-2.344646xy+0.127770y 。
[0036] 换言之,表面形状、即透镜体的背离支承体的相界面近似可以通过所说明的等式来描述。“近似”在这种情况下意味着:透镜体的表面形状的实际z'值(分别针对给出的x和y)在z-0.1T到z+0.1T的区间之内、优选地在z-0.05T至z+0.05T的区间之内,其中分别包括区间边界在内。实际z'值与来自所说明的等式的z值因此偏差透镜体的高度T的最多10%、优选地偏差高度T的最多5%。高度T在此是透镜体的最大高度。通过选择坐标x和y的单位长度可以进行透镜体的缩放。优选地,坐标x和y的单位长度一样大,例如分别为1mm。
[0037] 根据光电子半导体器件的至少一个实施形式,在两个相邻的透镜体之间的距离为相邻的透镜体之一在同样的方向上的最大伸展的至少10%或者至少15%。 [0038] 此外,给出了一种显示装置。该显示装置包括光电子半导体器件中的至少一个,如结合上述实施形式中的一个或多个所描述的那样。光电子半导体器件的特征因而也针对在此所描述的显示装置被公开,反之亦然。
[0039] 根据显示装置的至少一个实施形式,该显示装置包括多个像点。显示装置例如为显示器。
[0040] 根据显示装置的至少一个实施形式,像点中的每个都通过根据前述实施形式之一的光电子半导体器件来形成。
[0041] 根据显示装置的至少一个实施形式,在相邻的像点之间的距离为在4mm到75mm之间(包括端值在内)、优选地在8mm到50mm之间(包括端值在内)、尤其是在12mm到23mm之间(包括端值在内)。
[0042] 根据显示装置的至少一个实施形式,像点矩阵状地被布置成行和列。此外,优选地可单个激励像点中的每个。
[0043] 根据显示装置的至少一个实施形式,该显示装置没有面罩。面罩在这种情况下尤其是被设立来在时间上相关地实现在像点中产生的辐射的色彩过滤的设备。尤其是,该显示装置没有液晶面罩(缩写LCD面罩)。

附图说明

[0044] 以下参照附图依据实施例更为详细地阐述了这里所描述的光电子半导体器件以及这里所描述的显示装置。相同的附图标记在此说明了各个附图中的相同的元件。然而,在此并未示出按比例的参照,更确切地说,为了更好的理解可以夸大地示出各个元件。 [0045] 其中:
[0046] 图1示出了这里所描述的光电子半导体器件的实施例的示意图,[0047] 图2示出了这里所描述的半导体器件的实施例的与角度有关的强度分布(A)和与角度有关的色度坐标分布(B)的示意图,
[0048] 图3至8示出了这里所描述的半导体器件的其他实施例的示意图,以及[0049] 图9示出了这里所描述的显示装置的实施例的示意图。

具体实施方式

[0050] 在图1中示出了光电子半导体器件1的实施例,参见图1A中的三维图示、图1B中的正视图、图1C中的侧视图和图1D中的俯视图。半导体器件1包括带有安装面40的支承体4。在安装面40上施加有三个半导体芯片2a-c。半导体芯片2a-c的电接触通过支承体4的在图1中未示出的电连接装置进行。半导体芯片2a-c中的每个都在不同的光谱范围中进行发射。例如,半导体芯片2a发射红光,半导体芯片2b发射绿光而半导体芯片2c发射蓝光。此外,半导体芯片2a-c可分开地被电激励,使得由半导体器件1产生的辐射的色度坐标是可调节的。
[0051] 半导体芯片2a-c和安装面7所处的支承体4的凹进部7由浇注体5填充和覆盖。浇注体5与支承体4一起完全围绕半导体芯片2a-c。不同于图1中所示,半导体器件1也可以没有浇注体。在这种情况下,半导体芯片2a-c优选地被透镜体3a-c和支承体4完全包封。浇注体5是一类针对透镜体3a-c的平台(Podest)。
[0052] 支承体4的凹进部7可以配备有至少一个进行反射的、进行吸收的或者有色的层。通过在凹进部7上的层或者也在整个支承体4上的层或者仅在安装面40上的层可有针对性地调节半导体器件1的外观和/或光学特性。
[0053] 三个透镜体3a-c处于浇注体5的背离支承体4的上侧50上。透镜体3a-c和浇注体5一体式地被实施并且由同一材料、例如硅树脂、环氧化物或者硅树脂-环氧化物混合材料制成。与半导体芯片2a-c中的每个都明确地相关联有透镜体3a-c中的恰好一个。透镜体3a-c沿着水平方向H和沿着垂直方向V具有不同的尺寸和曲率。通过水平方向H和垂直方向V尤其是撑开安装面40的正切平面,该正切平面优选地垂直于辐射方向z被定向。辐射方向z尤其是半导体器件1的主辐射方向,在该主辐射方向上发射最大辐射功率。 [0054] 透镜体3a-c尤其是关于辐方向z非旋转对称地被构成。沿着水平方向H的辐射特征由此可以不同于沿着垂直方向V的辐射特征被调节。例如,透镜体3a-c的表面形状遵循如下等式:
[0055] z(x,y)=-0.33866x2-0.93234y2-0.54136x4-1.25032x2y2+1.78606y4+0.50057x6+1.4 2 2 4 6 8 6 2 4 4 2 6
27170xy+0.06042xy-4.44960y-0.10344x+1.56205xy+6.38833xy+2.05268xy-18.7
8 10 8 2 6 4 4 6 2 8 10
818y-0.158501x -2.955774xy-10.73336xy-26.66134xy-2.344646xy+0.127770y 。
[0056] x、y和z在这种情况下为无单位的数。x轴线平行于水平方向H被定向,而y轴线平行于垂直方向V被定向。x轴线和y轴线(相对于相应的透镜体)在xy平面中尤其是在z对于相应的透镜体3a-c为最大的位置处相交。
[0057] 在图2A中以轮廓线的形式图解说明了与沿着水平方向H的辐射角αH和沿着垂直方向V的辐射角αV相关的例如由根据图1的光电子半导体器件1所发射的总辐射的强度分布。
[0058] 最大辐射功率在辐射方向z上被发射,即针对αH=αV=0被发射。沿着辐射方向z的辐射功率被归一化为一。根据图2A,总辐射关于垂直方向V和水平方向H被不同地发射。沿着垂直方向V,在大约-40°到+40°的角度范围中、即在总共大约80°的角度范围上发射为沿着辐射方向z的辐射功率的至少6%的与角度有关的辐射功率。沿着水平方向H,这针对在大约-80°到+80°之间的角度进行,即在大约160°的总角度范围上进行。 [0059] 在图2B中示出了关于在光学远场中的由半导体器件1所发射的总辐射的色度坐标的相对应图示。远场在这种情况下意味着:在色度坐标与角度有关地被确定的距离明显大于透镜体2a-c的横向尺寸。在轮廓之内,参照沿着辐射方向或者主辐射方向的辐射,以不同角度发射的辐射的色度坐标的最大偏差为最多CIELUV标准比色图表中的0.020个单位。根据图2B的色度坐标偏差因此参照针对αH=αV=0的辐射的色度坐标,针对αH=αV=0,因而偏差是0.000。换言之,总辐射的所有色度坐标在图2B中所示的轮廓之内因此彼此间具有在CIELUV标准比色图表中的最多0.040个单位的距离。在以轮廓绘制的(umrissen)角度范围中,辐射因此与观察角度无关地对于人眼在颜色上相同地显现。换言之,半导体器件1的总辐射的色度坐标在轮廓内部的角度范围中近似与观察角度无关。 [0060] 关于沿着垂直方向V的辐射角αV,色度坐标在大约-40°到大约+40°的角度范围中(即超过大约80°的角度范围)近似恒定。沿着水平方向H,关于辐射角αH实现了在近似整个半平面上、即从近似-85°到近似+85°的整个半平面上的均匀性。 [0061] 在半导体器件1的根据图3的实施例中,在相邻的透镜体3b、3c之间安置有束流收集器8。该束流收集器8例如由吸收辐射的不透光的材料制成。束流收集器8可以是支承体4的部分或者作为分开的部件被引入到浇注物5中。不同于图3A中所示,束流收集器
8可选地可以伸到直至浇注体5的上侧50。由半导体芯片2b所产生的辐射的射束路径R1、R2通过箭头线象征性地表示。在浇注体5的上侧50上可以进行全反射,并且由半导体芯片
2b所产生的辐射由此到达相邻的透镜体3c。
[0062] 根据图3B,在浇注体5的上侧50上,在未被透镜体3b、3c遮盖的区域中安置有涂层9。涂层9优选地对于由半导体芯片2b所产生的辐射吸收性地起作用。如果涂层9已被施加在上侧50上,则可选地可以省去束流收集器8。
[0063] 不同于图3B中所示地,多个涂层9也可以相叠地被施加在浇注体5的上侧50上。朝着半导体芯片2b的第一涂层例如吸收性地被构成,并且在上侧50上的背离半导体芯片
2b的第二涂层可以有色地、白色地或者黑色地被实施。
[0064] 根据图4,相邻的透镜体3彼此间具有距离w,该距离w例如为至少100μm。距离w优选地大得被选择来使得没有由半导体芯片2a所产生的到达相关联的透镜体3a的辐射射到相邻的透镜体3b上。因此,没有或者几乎没有由半导体芯片2a所产生的辐射受到透镜体3b例如通过反射或者折射的影响。
[0065] 在根据图5的实施例中,透镜体3沿着垂直方向V具有为大约150°的光会聚角度β。沿着水平方向H的光会聚角度优选地在至少160°。由此,由半导体芯片2所发射的辐射功率的大部分到达透镜体3,例如多于90%到达透镜体3。因此,几乎整体由半导体芯片2a所发射的辐射被透镜体3a映射(abbilden)或根据透镜体3a的构型以辐射轮廓被成形。
[0066] 在图6中示出了光电子器件1的实施例,其中三个透镜体3a-c分别在几何形状上彼此不同地被成形,参见图6A中的示意性截面图和图6B中的俯视图。尤其是,三个透镜体3a-c沿着辐射方向z具有不同的高度T1-3。透镜体3b具有两个对称平面,这两个对称平面通过辐射方向z和垂直方向V以及通过辐射方向z和水平方向H来限定。透镜体3a、3c分别仅具有唯一的对称平面,所述对称平面通过垂直方向V和辐射方向z被限定。 [0067] 三个半导体芯片2a-c沿着辐射方向z分别具有不同的高度。这可以通过透镜体
3a-c的同样不同的高度T1-3来补偿,使得由半导体芯片2a-c所发射的辐射中的每个都以同样的方式或者可比较的方式被辐射。
[0068] 在相邻的透镜体3a-c之间的距离w例如为透镜体3b的沿着垂直方向V的最大伸展L1的至少10%。相应的透镜体3a-c的高度T1-3分别优选地在透镜体3b沿着水平方向H的相关的最大尺寸L2的0.25倍到0.95倍之间(包括端值在内)。通过最大尺寸L1、L2的商限定的纵横比优选地在0.3到0.95之间(包括端值在内)。此外,透镜体3a-c的最大伸展L1、L2尤其是最多为半导体芯片2a-c的相关的最大尺寸C1、C2的六倍。 [0069] 沿着水平方向H的最大伸展L2例如在1mm到2mm之间(包括端值在内),透镜体3沿着垂直方向的最大尺寸L1例如在0.5mm到1.5mm之间(包括端值在内)。高度T2优选地小于或等于1mm。整个半导体器件1的横向尺寸例如为在1.5mm×1.5mm到6mm×6mm之间、尤其是大约3mm×3mm。
[0070] 根据图7A、7B和7C,在支承体4的俯视图中看来,透镜体3a-c以及半导体芯片2a-c以三角形布局或以方形布局被布置。根据图7B,半导体器件1具有四个半导体芯片
2a-c以及四个透镜体3a-c。半导体芯片2b例如在绿色光谱范围中进行发射,半导体芯片
2a在红色光谱范围中进行发射,而半导体芯片2c在蓝色光谱范围中进行发射。根据图7B的半导体器件1因此是所谓的RGGB单元。根据图7C,附加地将半导体芯片2d以及透镜体
3d布置在通过半导体芯片2a-c和通过透镜体2a-c撑开的四边形的面重心中。 [0071] 在根据图8的实施例中,光电子半导体器件1分别包括至少一个对外来辐射的屏蔽部6。外来辐射例如通过直接的阳光入射来给出。
[0072] 根据图8A,半导体器件1包括恰好一个屏蔽部6,所述恰好一个屏蔽部6与透镜体3分开地被施加在支承体4上。根据图8B,与透镜体3a、3b中的每个都相关联有一个屏蔽部6a、6b。在根据图8C的半导体器件1中,屏蔽部6a、6b与透镜体3a、3b适配或者被成形在透镜体3a、3b上。同样可能的是,屏蔽部6a、6b被透镜体3a、3b围着或者被集成到这些透镜体3a、3b中。根据图8D中的俯视图,屏蔽部6具有稍带长形的、弯曲的平面设计。 [0073] 在图9中示出了显示装置10的实施例。多个(例如根据图1和3至8之一构成的)光电子半导体器件1以矩形状的二维布局被安装。通过半导体器件1实现了显示装置10的像点。在相邻的像点之间并且因此在相邻的半导体器件1之间的距离D例如为在(包括)
12mm(在内)到23mm之间。尤其是,显示装置10被设立来显示有色的图像和/或影片。 [0074] 在常规的显示装置中,例如使用了如下半导体器件:其中在共同的安装支承体上的多个芯片的下游设置有唯一的透镜。由此,由芯片产生的、尤其是不同颜色的辐射被透镜不同地折射,因为芯片例如关于透镜的光学轴线处于不同的位置上。在多个芯片被唯一的透镜覆盖的这种布局中,可实现的色彩均匀性在辐射角方面受限。与观察角度有关地,由此形成不同的色觉。
[0075] 此外,常规的显示装置可以具有如下发光二极管:在辐射方向上在所述发光二极管的下游没有设置或者设置有仅仅一个径向对称的透镜。接着,同样通常旋转对称地以具有大约120°的张角的光锥体进行辐射。对于显示装置,该辐射角(特定地在垂直方向上)过大。在所希望的角度范围、例如在水平方向上为110°而在垂直方向上为40°的角度范围中的辐射强度由此被降低。
[0076] 此外,常规的显示装置具有所谓的径向LED。在安装径向LED时,关于径向LED对于安装支承体的角度方面出现比较大的公差。由此,会出现一类斜视、即所谓的抖动(Dithering)效应。尤其是针对视频显示,这种效应是不希望的。
[0077] 此处所描述的本发明并不通过依据实施例的描述被限制。更确切地说,本发明包括任意新特征以及特征的任意组合,这尤其是包含权利要求中的特征的任意组合,即使该特征或者该组合本身并未清楚地在权利要求书或者实施例中予以说明。 [0078] 本专利申请要求德国专利申请10 2009 015 313.6的优先权,该德国专利申请的公开内容通过引用结合于此。