CN110071100A - 发射辐射的设备 - Google Patents

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Abstract

提出一种发射辐射的设备(1)，所述发射辐射的设备包括：‑像素化的光电子半导体芯片(2)，所述光电子半导体芯片设置用于发射具有第一峰值波长(λ1)的第一辐射(S1)并且具有多个彼此并排设置的半导体区域(20)，‑转换元件(3)或色彩控制机构，所述转换元件或色彩控制机构设置用于将第一辐射(S1)的至少一部分转换成具有第二峰值波长(λ2)的第二辐射(S2)，和‑色彩控制元件(4)，所述色彩控制元件设置用于适应性地调节色温。

Description

发射辐射的设备
技术领域
提出一种发射辐射的设备，所述设备例如适合于对交通工具的内部空间照明。在此，重要的是根据情形照明，例如在内部空间的特定区域中或以特定颜色照明。不同颜色的照明例如能够通过使用不同颜色的多个光源来实现。当然，每个另外的光源增大对此所需的结构空间。
发明内容
要实现的目的在于：提出一种紧凑的发射辐射的设备，所述设备适合于适应性地照明。所述目的还通过具有根据本发明的特征的发射辐射的设备来实现。
发射辐射的设备的有利的改进形式是下面描述的主题。
根据至少一个实施方式，发射辐射的设备包括像素化的光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片具有多个彼此并排设置的半导体区域。在此，每个半导体区域形成刚好一个像素。例如，半导体芯片能够具有4mm的边长并且划分成32×32个半导体区域，使得每个半导体区域具有125μm的边长。半导体区域的边长优选位于40μm和125μm之间的范围中。特别地，半导体芯片具有半导体层序列，所述半导体层序列由在竖直方向上彼此相随的尤其n型传导的第一半导体层、有源区和尤其p型传导的第二半导体层组成。在一个有利的设计方案中，半导体层序列在至少一个横向方向上结构化，使得其在至少一个横向方向上具有多个横向间隔开的半导体区域。横向方向设置在如下平面中，所述平面的法向量平行于竖直方向设置。特别地，如下方向称作竖直方向，第二半导体层在所述方向上随第一半导体层之后。在一个替选的设计方案中，半导体区域无过渡地、即在两个相邻的半导体区域之间没有横向间隔地设置。在此，通过适当的接触结构将半导体层序列划分成多个半导体区域，所述接触结构对于每个半导体区域设置用于电接触的接触机构。
光电子半导体芯片设置用于发射具有第一峰值波长的第一辐射。峰值波长表示辐射的光谱分布的最大值。半导体芯片的半导体层序列的层优选包含至少一种III/V族半导体材料，例如出自材料体系InxGayAl1-x-yN的材料，所述材料适合于产生紫外至蓝色的辐射。优选地，第一辐射为峰值波长在400nm和480nm之间的蓝色辐射。
在一个有利的设计方案中，发射辐射的设备具有转换元件，所述转换元件设置用于将第一辐射的至少一部分转换成具有第二峰值波长的第二辐射。例如，转换元件能够是自承的元件，例如为由转换材料形成的陶瓷薄板或玻璃薄板，所述陶瓷薄板或玻璃薄板包含转换材料或施加在转换材料上。替选地，转换元件能够是囊封件，所述囊封件例如包含透射辐射的材料、如硅树脂和嵌入其中的转换材料。
作为转换元件的替选方案，发射辐射的设备能够具有色彩控制机构。特别地，色彩控制机构包括半导体二极管，所述半导体二极管吸收第一辐射的一部分并且转换成具有第二峰值波长的辐射。特别地，色彩控制机构等同于下面描述的色彩控制元件。
优选地，第二辐射为峰值波长在550nm和580nm之间的绿色至黄色的辐射。
根据至少一个实施方式，发射辐射的设备还包括色彩控制元件，所述色彩控制元件设置用于吸收第一和/或第二辐射的一部分。优选地，辐射的未被色彩控制元件或半导体二极管吸收的剩余部分透射穿过色彩控制元件。
优选地，发射辐射的设备在第一运行状态下发射第一色温的辐射，所述辐射绝大部分由第一和第二辐射组成。在此，在半导体二极管中产生的载流子通过施加适当的电压分离，使得色彩控制元件几乎不或基本上不产生辐射。特别地，在第一运行状态下，将反向电压施加到色彩控制元件的半导体二极管处。优选地，反向电压大于-10V且小于0V。还优选地，发射辐射的设备在第二运行状态下发射第二色温的辐射，所述辐射绝大部分由第一和第二辐射和通过吸收的第一和/或第二辐射在半导体二极管中产生的具有第三峰值波长的第三辐射组成。在此，在半导体二极管中通过施加适当的电压发生所产生的载流子的进行辐射的复合。特别地，在第二运行状态下，正向电压施加到色彩控制元件的半导体二极管处。优选地，第三辐射占总辐射的份额在第二运行状态下大于在第一运行状态下。特别地，第三峰值波长大于第一和第二峰值波长。此外，第二峰值波长能够大于第一峰值波长。此外，第二色温尤其小于第一色温。优选地，发射辐射的设备在第一运行状态下发射具有冷白色色温的辐射并且在第二运行状态下发射具有暖白色色温的辐射，所述冷白色色温尤其至少为4500K，所述暖白色色温尤其最高为4000K、优选为2000K。
因此，借助色彩控制元件适应性地调节色温是可行的，其中通过将适当的电压施加到半导体二极管处能够以期望的方式调节色温。色彩控制元件因此替代另一光源，进而能够实现发射辐射的设备的节约空间的紧凑的构造。
在一个有利的设计方案中，当发射辐射的设备的运行状态改变时，施加到半导体芯片上的电压也改变。
在另一设计方案中，色彩控制元件的半导体二极管具有半导体层序列，所述半导体层序列由沿竖直方向彼此相随的n型传导的半导体层、有源区和p型传导的半导体层组成。在此，半导体层序列能够包括量子系统结构，其中在本申请的范围中尤其包括如下结构，在所述结构中，载流子通过封入(“限域，confinement”)经受其能量状态的量子化。尤其地，术语量子系统结构不包含关于量子化的维度的说明。所述量子系统结构因此还包括量子阱、量子线和量子点和所述结构的任意组合。半导体层序列的层优选包含至少一种III-V族化合物半导体材料，例如出自材料体系InxGayAl1-x-yAsmP1-m的材料，其中分别适用0≤x；y≤1，x+y≤1和0≤m≤1。这种III-V族化合物半导体材料适合于产生黄色至红色的辐射。此外，考虑II/VI族半导体材料以及有机半导体材料用于半导体层序列的层。优选地，第三辐射为峰值波长在580nm和620nm之间的黄色至红色的辐射。
根据至少一个实施方式，用于在第二运行状态下运行半导体二极管的正向电压小于半导体二极管的阈值电压。优选地，正向电压大于0V且小于2V。第三辐射在此基本上借助通过吸收的辐射的激发并且少量地通过施加的电压或电流激发来产生，所述电流流过半导体二极管。
根据至少一个实施方式，发射辐射的设备具有滤波元件。特别地，滤波元件设置用于反射第三辐射。例如，滤波元件能够多层地构成并且具有较高和较低折射率的交替设置的介电层。优选地，滤波元件设置在色彩控制元件和转换元件或色彩控制机构之间。来自半导体芯片和转换元件或色彩控制机构的第一和第二辐射在此能够透射穿过滤波元件，而来自色彩控制元件的第三辐射被反射。
根据发射辐射的设备的一个替选的实施方式，所述设备包括色彩控制元件，所述色彩控制元件代替半导体二极管具有用于改变第一和第二辐射的透射的电致变色元件。在此，发射辐射的设备在第一运行状态中发射第一色温的辐射和在第二运行状态下发射第二色温的辐射，其中在第一和第二运行状态下将不同的电压施加到色彩控制元件处。根据上述实施方式，发射辐射的设备包括像素化的光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片设置用于发射具有第一峰值波长的第一辐射并且具有多个彼此并排设置的半导体区域。此外，发射辐射的设备包括如已经在上文描述的转换元件或色彩控制机构，所述转换元件或色彩控制机构设置用于将第一辐射的至少一部分转换成具有至少一个第二峰值波长、尤其多个第二峰值波长的第二辐射。电致变色元件的基本原理或可能的构造例如在Kraft,A.等在Photonik 2/2007，76-78中的“Schaltbare elektrochrome Filter als sepktralselektive Lichtmodulatoren”中描述，其公开内容尤其在电致变色元件的工作方式和构造(参见图1)方面通过参考并入本文。
在该实施方式中，借助色彩控制元件适应性地调节色温也是可行的，其中通过将适当的电压施加到电致变色元件处，能够以期望的方式调节色温。在此，由第一和第二辐射组成的混合辐射具有如下光谱分布，所述光谱分布尤其也包括黄色至红色的光谱范围。通过改变电致变色元件处的电压，对于不同的光谱分量的可透过性进而透射穿过色彩控制元件的辐射的色温也改变。
优选地，至少一个第二峰值波长大于第一峰值波长。例如，第一峰值波长处于蓝色光谱范围中，而至少一个第二峰值波长处于绿色至黄色光谱范围中。
根据至少一个实施方式，能够单独地操控像素化的半导体芯片的半导体区域。换言之，每个半导体区域能够与其他半导体区域独立地通电。由此，半导体芯片能够发射像素化的辐射或像素细化的辐射。在此可行的是：通过操控所选择的半导体区域、尤其结合在主放射方向上设置在发射辐射的设备下游的光学元件，将辐射的发射限制于特定的空间角。
在一个有利的设计方案中，色彩控制元件不具有对应于像素化的半导体芯片的像素结构。这就是说，色彩控制元件尤其不划分成彼此并排设置的或在横向方向上间隔开的区域，所述区域对应于半导体芯片的像素。特别地，色彩控制元件具有均匀的厚度并且在没有中断的情况下在全部半导体区域之上延伸。
此外，色彩控制元件能够薄地构成，使得几乎不发生横向的辐射传播。由此可行的是：尽管色彩控制元件不具有像素结构，发射辐射的设备仍然发射像素化的辐射。特别地，色彩控制元件具有最高30μm、优选最高10μm的厚度。
在另一设计方案中，转换元件或色彩控制机构不具有对应于像素化的半导体芯片的像素结构。这就是说，转换元件或色彩控制机构尤其不划分成彼此并排设置的或横向间隔开的区域，所述区域对应于半导体芯片的像素。特别地，转换元件或色彩控制机构具有均匀的厚度并且在没有中断的情况下在全部半导体区域之上延伸。
转换元件或色彩控制机构能够薄地构成，使得几乎不发生横向的辐射传播。由此可行的是：尽管转换元件或色彩控制机构不具有像素结构，发射辐射的设备仍发射像素化的辐射。特别地，转换元件或色彩控制机构具有最高30μm、优选最高10μm的厚度。替选地，转换元件以覆层的形式像素细化地涂覆到半导体芯片的半导体区域上。
根据至少一个实施方式，转换元件或色彩控制机构设置在半导体芯片上。特别地，转换元件或色彩控制机构在主放射方向上设置在半导体芯片的像素结构下游。例如，转换元件或色彩控制机构能够通过连接机构、例如增附剂固定在半导体芯片处。
此外，色彩控制元件设置在转换元件的或色彩控制机构的背离半导体芯片的一侧上。例如，色彩控制元件通过连接机构、例如增附剂固定在转换元件或色彩控制机构处。
在一个有利的设计方案中，色彩控制元件具有吸收辐射的和透射辐射的区域，其中第一和/或第二辐射的吸收在吸收辐射的区域中比在透射辐射的区域中更大。例如，透射辐射的区域能够通过色彩控制元件中的加深部形成。优选地，加深部完全地穿透色彩控制元件。在此，加深部有利地具有如下直径，所述直径小于半导体芯片的像素的边长并且大于第一、第二和第三辐射的波长。例如，直径能够在1μm和10μm之间。优选地，半导体芯片的每个像素与至少一个加深部相关联。
在一个有利的设计方案中，发射辐射的设备具有用于个体化地操控像素化的半导体芯片的半导体区域的电路元件，尤其硅芯片。特别地，电路元件对于每个半导体区域具有开关，其中开关优选单片地集成在电路元件中。在一个有利的设计方案中，像素化的半导体芯片设置在电路元件上。此外，电路元件也能够设置用于操控色彩控制元件。特别地，半导体芯片的操控和色彩控制元件的操控彼此耦合，使得例如在色彩控制元件处的电压改变时调整半导体芯片处的电压。
附图说明
从图1至6的阐述中得出发射辐射的设备的其他的优点、优选的实施方式和改进形式。
附图示出：
图1示出发射辐射的设备的第一实施例的示意横截面图，
图2示出发射辐射的设备的第二实施例的示意横截面图，和图3示出根据第二实施例的发射辐射的设备的示意立体图(没有色彩控制元件)，
图4示出显示在此描述的色彩控制元件的电流电压特性曲线的视图，
图5示出显示在此处描述的发射辐射的设备的不同的元件中射出的辐射的光谱功率的视图，
图6示出色彩图，所述色彩图示出在此处描述的发射辐射的设备的不同的元件中射出的辐射的色温。
相同的、同类的或起相同作用的元件在附图中设有相同的附图标记。附图和在附图中示出的元件彼此间的大小关系不应视为是合乎比例的。更确切地说，为了更好的可视性和/或为了更好的理解，能够夸大地示出个别元件。
具体实施方式
图1示出发射辐射的设备1的第一实施例。所述设备包括像素化的光电子半导体芯片2，所述半导体芯片具有多个横向间隔开的半导体区域20。在此，每个半导体区域20形成刚好一个像素，即半导体芯片2的受限的发射辐射的区域。特别地，像素化的半导体芯片2的半导体区域20能够单独地操控。换言之，每个半导体区域20能够独立于其他半导体区域20通电。由此，半导体芯片2在运行时能够发射像素化的辐射或像素细化地发射辐射，使得可行的是，辐射的发射尤其结合在主放射方向上设置在发射辐射的设备1下游的光学元件限制于特定的空间角。优选地，半导体区域20根据矩阵的类型设置，所述矩阵具有多个行和列(参见图3)。
半导体芯片2包括半导体层序列21，所述半导体层序列沿两个横向方向L1、L2结构化，即设有中断部，使得所述半导体层序列具有多个横向间隔开的半导体区域20。例如，半导体芯片2能够具有分别4mm的边长A、B(参见图3)并且划分成32×32个半导体区域20，使得每个半导体区域20具有125μm的边长。半导体区域20的边长优选处于40μm和125μm之间的范围中。在此，两个相邻的半导体区域20之间的0和10μm之间的横向间距D能够是大的。
半导体层序列21由优选n型传导的第一半导体层211和优选p型传导的第二半导体层212以及优选发射辐射的有源区213组成，所述有源区在竖直方向V上设置在第一半导体层211和第二半导体层212之间。横向方向L1、L2设置在如下平面中，所述平面的法向量平行于竖直方向V设置。第一和第二半导体层211、212能够除了掺杂的层之外包含一个或多个未掺杂的层。有源区213是pn结区，所述pn结区具有一个或多个层。
半导体层序列21能够借助于外延方法逐层地在生长衬底上制造，其中优选地首先将第一半导体层211施加到生长衬底上并且随后将有源区213和第二半导体层212施加到生长衬底上。生长衬底在制造半导体层序列21之后能够至少部分地移除并且通过替代载体替代或作为半导体芯片2中的载体保留。在图1中示出的载体元件22能够为生长衬底或替代载体或加强半导体层序列21的层。半导体层序列21的层211、212、213优选包含至少一种III/V族半导体材料，例如出自材料体系InxGayAl1-x-yN的材料，所述材料适合于产生紫外至蓝色的辐射。例如考虑蓝宝石、SiC和/或GaN作为用于生长衬底的材料。
有源区213设置用于：在半导体芯片2运行时发射具有在紫外至蓝色光谱范围中的第一峰值波长的第一电磁辐射。在此优选地，由有源区213产生的第一辐射的主要份额沿主放射方向发射，所述主放射方向平行于竖直方向V伸展。
发射辐射的设备1还包括转换元件3，所述转换元件设置用于将第一辐射的至少一部分转换成具有第二峰值波长的第二辐射。
根据第一实施例，转换元件3是自承的元件，例如由转换材料形成的陶瓷薄板或玻璃薄板，所述陶瓷薄板或玻璃薄板包含转换材料或施加在转换材料上。转换元件3以均匀的厚度构成并且在没有中断的情况下在全部半导体区域20之上延伸。因此，转换元件3不具有对应于像素化的半导体芯片2的像素结构。优选地，转换元件3薄地构成，使得几乎不发生横向的辐射传播。由此可行的是：尽管转换元件3不具有像素结构，第二辐射也像素化。特别地，转换元件3具有最高30μm、优选最高10μm的厚度T1。转换元件3设置在半导体芯片2上，其中所述转换元件在主放射方向上设置在像素结构或半导体区域20下游。优选地，第一辐射的大部分进入到转换元件3中并且在那里至少部分地由转换元件3的转换材料吸收。在此，优选第一峰值波长处于转换元件3的吸收最大值的范围中。转换材料随后放射尤其更大波长的第二辐射。优选地，第二辐射为峰值波长在550nm和580nm之间的绿色至黄色的辐射。于是，由转换元件3能够放射混合光，所述混合光由第一和第二辐射组成并且尤其具有冷白色的色温，所述色温高于4500K。
例如，转换元件3能够通过连接机构(未示出)、即例如增附剂固定在半导体芯片2处。
此外，发射辐射的设备1包括色彩控制元件4。所述色彩控制元件设置用于：吸收第一和/或第二辐射的一部分。对此，根据第一实施例的色彩控制元件4具有半导体二极管，所述半导体二极管由于其带隙和适当的厚度具有在第一和/或第二峰值波长的范围中的吸收最大值。在运行中，通过吸收的辐射在半导体二极管中产生载流子。特别地，半导体二极管包括半导体层序列(未示出)，所述半导体层序列由在竖直方向上彼此相随的n型传导的半导体层、有源区和p型传导的半导体层组成。半导体层序列的层优选包含至少一种III-V族半导体材料，例如出自材料体系InxGayAl1-x-yAsmP1-m的材料，其中分别适用0≤x；y≤1，x+y≤1和0≤m≤1。此外，考虑II/VI族半导体材料以及有机半导体材料用于半导体层序列的层。
在第一运行状态下，在半导体二极管中产生的载流子通过施加适合的电压分离，使得色彩控制元件4基本上不产生辐射。在第二运行状态下，通过施加适当的电压发生产生的载流子的进行辐射的复合。在此，色彩控制元件4或半导体二极管产生具有在580nm和620nm之间的峰值波长的在黄色至红色的光谱范围中的第三辐射。色彩控制元件4的工作方式如下结合图4至6详细描述。
根据第一实施例，色彩控制元件4是自承的元件，所述自承的元件设置在转换元件3的背离半导体芯片2的一侧上。色彩控制元件4能够通过连接机构(未示出)、例如增附剂固定在转换元件3处。如转换元件3那样，色彩控制元件4也以均匀的厚度构成并且在没有中断的情况下在全部半导体区域20之上延伸。因此，色彩控制元件4也不具有对应于像素化的半导体芯片2的像素结构。优选地，色彩控制元件4薄地构成，使得几乎不发生横向的辐射传播。由此可行的是：尽管色彩控制元件4不具有像素结构，第三辐射也像素化。特别地，色彩控制元件4具有最高30μm、优选最高10μm的厚度T2。
色彩控制元件4为了操控而具有第一电接触件5和第二电接触件6。在此尤其不设有像素方式的操控。
此外，发射辐射的设备1具有电路元件7，所述电路元件尤其为硅芯片。优选地，像素化的半导体芯片2设置在电路元件7上，其中电路元件7用作为载体。借助电路元件7能够个体化地操控像素化的半导体芯片2的每个半导体区域20，所述电路元件尤其对于每个半导体区域20具有晶体管70或开关70，所述晶体管或开关优选单片地集成在电路元件7中。在此，晶体管或开关70例如设计用于接通、切断和固定用于对相关联的半导体区域20通电的电流强度。半导体区域20在此能够与电路元件7的端子部位8直接接触。
附加地，电路元件7能够设置用于操控色彩控制元件4，其中色彩控制元件4的第一电接触件5和第二电接触件6与电路元件7电连接。特别地，半导体芯片2的操控和色彩控制元件4的操控经由电路元件7的接口9彼此耦联，使得例如在色彩控制元件4处的电压改变时调整半导体芯片2处的电压。
此外，发射辐射的设备1能够具有至少两个焊盘10，以进行外部电接触。
图2示出发射辐射的设备1的第二实施例。如在第一实施例中那样，设备1具有像素化的半导体芯片2、在主放射方向上设置在半导体芯片2下游的转换元件3和在主放射方向上设置在转换元件3下游的色彩控制元件4。此外，发射辐射的设备1包括电路元件7，在所述电路元件上设置有像素化的半导体芯片2。电路元件7设置用于个体化地操控像素化的半导体芯片2的半导体区域20。此外，发射辐射的设备1具有控制装置11，所述控制装置设置用于操控色彩控制元件4。在此，也能够将电路元件7电连接到控制装置11处，其中尤其色彩控制元件4和半导体芯片2不电耦联。
发射辐射的设备1包括端子载体12，在所述端子载体上彼此并排地设置有电路元件7和控制装置11，所述电路元件具有其他设置在其上的元件2、3、4。如从图3得出，在端子载体12上设置有多个焊盘13，所述焊盘分别借助连接机构、尤其接合线14与设置在电路元件7上的焊盘10电连接。
根据在图4中示出的电流(I)-电压(U)特征曲线，详细地描述根据第一和第二实施例的色彩控制元件4的工作方式。
在第一运行状态I下，将反向电压UR施加到色彩控制元件4的半导体二极管处。优选地，反向电压UR大于-10V并且小于0V。在此，将在半导体二极管中通过吸收的辐射产生的载流子分离，使得色彩控制元件4几乎不或基本上不产生辐射。辐射的未被色彩控制元件4或半导体二极管吸收的剩余部分透射穿过色彩控制元件4。在第一运行状态I中发射的辐射的光谱分布或色温结合图5和6详细阐述。
在第二运行状态II中，将正向电压UF施加到色彩控制元件4的半导体二极管处。特别地，用于在第二运行状态II中运行半导体二极管的正向电压UF小于半导体二极管的阈值电压。优选地，正向电压UF大于0V并且小于2V。在此，在半导体二极管中发生所产生的载流子的进行辐射的复合。尤其地，由第一和第二辐射组成的混合光的70％在色彩控制元件4中吸收，而混合光的30％透射穿过色彩控制元件4。在第一运行状态I中发射的辐射的光谱分布或色温结合图5和6详细阐述。
在图5中示出由光电子半导体芯片2(参见图1至3)在运行中发射的第一辐射S1的光谱功率P。第一辐射S1为具有在400nm和480nm之间的第一峰值波长λ1的蓝色辐射(参见图6)。第一辐射S1的辐射功率尤其为952mW。
此外，在图5中示出混合辐射SM的光谱功率P，所述混合辐射由第一辐射S1和在转换元件3中产生的第二辐射S2(参见图6)组成。优选地，第二辐射S2为具有在550nm和580nm之间的峰值波长λ2的绿色至黄色的辐射。由第一和第二辐射S1、S2得出的混合辐射SM具有冷白色色温，所述冷白色色温尤其高于4500K。混合辐射SM的辐射功率尤其为715mW。
此外，在图5中示出由发射辐射的设备1在第二运行状态II(参见图4)中发射的辐射SII的光谱功率P。所述辐射由第一和第二辐射S1、S2以及通过吸收的第一和第二辐射S1、S1在半导体二极管中产生的、具有第三峰值波长λ3的第三辐射组成。第三峰值波长λ3大于第一和第二峰值波长λ1、λ2。优选地，第三辐射为黄色至红色的辐射，其中第三峰值波长λ3在580m和620nm之间。例如，混合辐射Sm的70％能够在色彩控制元件4中吸收并且30％通过色彩控制元件4透射。在色彩控制元件4的转换效率为50％、即第三辐射的能量与吸收的混合辐射Sm的能量的比为50％的情况下，由发射辐射的设备1在第二运行状态II中(参见图4)发射具有大约453mW的功率的辐射SII。
如从图6中得出：在第二运行状态II中由发射辐射的设备1发射的辐射SII具有暖白色色温，所述暖白色色温尤其为最高4000K，优选2000K。此外，发射辐射的设备1在第一运行状态I下发射具有冷白色色温的辐射SI，所述色温尤其为至少4500K，并且优选低于混合辐射SM的色温。
因此，借助色彩控制元件4适应性地调节色温是可行的，其中通过将适当的电压施加到色彩控制元件4处或半导体二极管处、即反向电压UR或正向电压UF，其尤其小于阈值电压，能够相应地调节色温。
本发明不局限于根据实施例进行的描述。更确切地说，本发明包括任意新特征以及特征的任意组合，这尤其包含实施例中的特征的任意组合，即使所述特征或所述组合自身没有明确地在实施例中说明时也如此。
本申请要求德国专利申请102018101582.8的优先权，其公开内容通过参考并入本文。
附图标记列表
1 发射辐射的设备
2 像素化的半导体芯片
3 转换元件
4 色彩控制元件
5 第一电接触件
6 第二电接触件
7 电路元件
8 端子部位
9 接口
10、13 焊盘
11 控制装置
12 端子载体
14 接合线
20 半导体区域
21 半导体层序列
70 开关，晶体管
211 第一半导体层
212 第二半导体层
213 有源区
22 载体元件
A、B 边长
D 间距
L1、L2 横向方向
λ，λ1、λ2、λ3 波长
S1 第一辐射
S2 第二辐射
SI 具有第一色温的辐射
SII 具有第二色温的辐射
SM 混合辐射
T1、T2 厚度
V 竖直方向

Claims (15)

1.一种发射辐射的设备(1)，所述设备包括：
-像素化的光电子半导体芯片(2)，所述光电子半导体芯片设置用于发射具有第一峰值波长(λ1)的第一辐射(S1)并且具有多个彼此并排设置的半导体区域(20)，
-转换元件(3)或色彩控制机构，所述转换元件或色彩控制机构设置用于将所述第一辐射(S1)的至少一部分转换成具有第二峰值波长(λ2)的第二辐射(S2)，和
-色彩控制元件(4)，所述色彩控制元件具有用于吸收所述第一辐射和/或第二辐射(S1，S2)的一部分的半导体二极管，其中
在第一运行状态(I)下将反向电压(UR)施加到所述半导体二极管处，并且由所述设备发射第一色温的辐射(SI)，所述第一色温的辐射绝大部分由所述第一辐射和第二辐射(S1，S2)组成，并且在第二运行状态(II)下将正向电压(UF)施加到所述半导体二极管处并且由所述设备(1)发射第二色温的辐射(SII)，所述第二色温的辐射绝大部分由所述第一辐射和第二辐射(S1，S2)和通过所吸收的所述第一辐射和/或第二辐射(S1，S2)在所述半导体二极管中发射的、具有第三峰值波长(λ3)的第三辐射组成。
2.根据上一项权利要求所述的发射辐射的设备(1)，
其中所述正向电压(UF)小于所述半导体二极管的阈值电压。
3.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备(1)，
其中所述设备具有滤波元件，其中所述滤波元件设置在所述色彩控制元件(4)和所述转换元件(3)或色彩控制机构之间，并且设置用于反射所述第三辐射。
4.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备(1)，
其中所述第三峰值波长(λ3)大于所述第一峰值波长和第二峰值波长(λ1，λ2)。
5.一种发射辐射的设备(1)，所述设备在第一运行状态下发射第一色温的辐射(SI)和在第二运行状态下发射第二色温的辐射(SII)，所述设备包括：
-像素化的光电子半导体芯片(2)，所述光电子半导体芯片设置用于发射具有第一峰值波长(λ1)的第一辐射(S1)并且具有多个彼此并排设置的半导体区域(20)，
-转换元件(3)或色彩控制机构，所述转换元件或色彩控制机构设置用于将所述第一辐射(S1)的至少一部分转换成具有至少一个第二波长的第二辐射(S2)，和
-色彩控制元件(4)，所述色彩控制元件具有用于改变所述第一辐射和第二辐射(S1，S2)的透射的电致变色元件，其中
在所述第一运行状态和第二运行状态中，将不同的电压施加到所述色彩控制元件(4)处，并且
所述转换元件(3)或所述色彩控制机构或所述色彩控制元件(4)不具有对应于像素化的所述半导体芯片(2)的像素结构，并且薄地构成为，使得几乎不发生横向的辐射传播。
6.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备(1)，
其中所述第二峰值波长(λ2)大于所述第一峰值波长(λ1)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备(1)，
其中所述半导体芯片(2)的所述半导体区域(20)能够单独地操控，由此所述半导体芯片(2)适合于像素细化地发射辐射。
8.根据权利要求1或2所述的发射辐射的设备(1)，
其中所述色彩控制元件(4)不具有对应于像素化的所述半导体芯片(2)的像素结构，并且薄地构成为，使得几乎不发生横向的辐射传播。
9.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备(1)，
其中所述色彩控制元件(4)具有最高30μm的厚度。
10.根据权利要求1或2所述的发射辐射的设备(1)，
其中所述转换元件(3)或色彩控制机构不具有对应于像素化的所述半导体芯片(2)的像素结构，并且薄地构成为，使得几乎不发生横向的辐射传播。
11.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备(1)，
其中所述转换元件(3)或色彩控制机构设置在所述半导体芯片(2)上，并且所述色彩控制元件(4)设置在所述转换元件(3)或色彩控制机构的背离所述半导体芯片(3)的一侧上。
12.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备(1)，
其中所述色彩控制元件(4)具有吸收辐射的区域和透射辐射的区域，其中所述第一辐射和/或第二辐射(S1，S2)的吸收在所述吸收辐射的区域中比在所述透射辐射的区域中更大。
13.根据上一项权利要求所述的发射辐射的设备(1)，
其中所述透射辐射的区域通过所述色彩控制元件(4)中的加深部形成。
14.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备(1)，
在所述第一运行状态下，所述设备发射具有冷白色色温的辐射(SI)并且在所述第二运行状态下发射具有暖白色色温的辐射(SII)。
15.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备(1)，
所述设备具有用于操控像素化的所述半导体芯片(2)的所述半导体区域(20)的电路元件(7)，其中像素化的所述半导体芯片(2)设置在所述电路元件(7)上。
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