JP2010539715A - 放射放出コンポーネント - Google Patents

Abstract

本発明は、放射放出コンポーネント（８）であって、電磁放射（Ｒ）を放出するように構成されている活性領域（１２）を有する半導体積層体（１０）と、半導体積層体（１０）または光学要素（１８，２０）の少なくとも１つの面（１４，１５，１６，１７）であって、電磁放射を透過させるように具体化されており、法線ベクトルを有する、少なくとも１つの面（１４，１５，１６，１７）と、を備えており、面（１４，１５，１６，１７）の法線ベクトル（Ｎ）に対する観測角（アルファ）であって、所定の波長の場合に、電磁放射（Ｒ）の輪帯状光束の増大がほぼ最大である観測角（アルファ）、において、放射放出コンポーネントにおける反射が最小であるように、半導体積層体（１０）または光学要素（１８，２０）の少なくとも１つの面（１４，１５，１６，１７）（電磁放射（Ｒ）がこの面を貫く）の上に、反射防止層（３０）が配置および構成されている、放射放出コンポーネント（８）、に関する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁放射を放出するように具体化されている活性領域を備えている放射放出コンポーネントに関する。

本発明の目的は、放射放出コンポーネントの高い放射放出効率を単純な方法において可能にする放射放出コンポーネントを提供することである。さらに、本発明は、所望の放射スペクトルを、単純な方法において高い精度にて達成することを目的とする。

この目的は、独立請求項による特徴によって達成される。本発明の有利な構造形態は、従属請求項に記載されている。

第１の態様は、放射放出コンポーネントであって、電磁放射を放出するように具体化されている活性領域を有する半導体積層体と、半導体積層体または光学要素の少なくとも１つの面であって、電磁放射を透過させるように具体化されており、法線ベクトルを有する、少なくとも１つの面と、を備えており、所定の波長の場合に、電磁放射の輪帯状光束（zonal luminous flux）の増大がほぼ最大である、面の法線ベクトルに対する視角、において、放射放出コンポーネントにおける反射が最小であるように、半導体積層体または光学要素の少なくとも１つの面（電磁放射がこの面を通過する）、の上に、反射防止層が配置および具体化されている、放射放出コンポーネント、を提供する。輪帯状光束とは、電磁放射を透過させるように具体化されている、半導体積層体の面、または光学要素の面、の上の、各面の法線ベクトルを基点とする立体角範囲、内の光束である。

電磁放射を透過させるように具体化されている、半導体積層体の面、または光学要素の面、の上の立体角範囲内の輪帯状光束から、放射放出コンポーネントの総放出量が角度に依存すると言うことができる。したがって、所定の波長の場合に、電磁放射の輪帯状光束の増大がほぼ最大である、面の法線ベクトルに対する視角、において放射放出コンポーネントにおける反射が最小であるように、反射防止層を具体化することの利点として、視角に応じて電磁放射の輪帯状光束のプロファイルを考慮して、放射放出コンポーネントの総放出量を最大にすることが可能である。

一実施形態においては、反射防止層は、所定の波長の場合に、法線ベクトルに対する、３０゜〜６０゜の間の視角、において放射放出コンポーネントにおける反射が最小であるように、具体化されている。したがって、３０゜〜６０゜の間の視角において電磁放射の輪帯状光束の増大が最大である放射放出コンポーネントの総放出量を最大にすることが可能である。

さらなる好ましい実施形態においては、反射防止層は、所定の波長の場合に、４０゜〜５０゜の間の、法線ベクトルに対する視角、において放射放出コンポーネントにおける反射が最小であるように、具体化されている。これにより、約４５゜の視角において電磁放射の輪帯状光束の増大が最大である放射放出コンポーネントの総放出量を最大にすることが可能である。

さらなる実施形態においては、放射放出コンポーネントは、半導体層が上に配置されている基板を有する。この基板は、半導体積層体とは反対側の面を有する。この面の上に、反射防止層が配置されている。この実施形態の利点として、放射放出コンポーネントの既存の基板に反射防止層を簡単に形成することができる。

さらなる実施形態においては、放射放出コンポーネントは、半導体積層体から隔置されているカバープレートを有し、このカバープレートは、半導体積層体に面している面と、半導体積層体とは反対側の面とを有し、カバープレートの面の少なくとも一方の上に反射防止層が配置されている。このことは、半導体積層体の製造とは独立して有利な方法において、反射防止層を形成できることを意味する。すでに完成している放射放出コンポーネントに、最終的に反射層を形成することもできる。

さらなる実施形態においては、反射防止層は、金属フッ化物または金属酸化物を含んでおり、この金属は、ハフニウム、ジルコニウム、アルミニウム、チタン、マグネシウムから成る群から選択される。この実施形態は、この種類の金属を含んでいる金属フッ化物および金属酸化物が、反射防止層に極めて適しているという利点を有する。

さらなる実施形態においては、基板は、ガラス、石英、プラスチックから成る群から選択される材料を含んでいる。これにより、製造が容易であり費用効率の高い安定的な基板が可能である。

第２の態様は、放射放出コンポーネントであって、一次電磁放射を放出するように具体化されている活性領域を有する半導体積層体と、半導体積層体に機械的に結合されている変換層であって、一次電磁放射の一部を二次電磁放射に変換するように具体化されている蛍光体を含んでいる、変換層と、を備えており、一次電磁放射の一部が二次電磁放射の一部と重ね合わされて、色空間における出力色の点（resultant point）（色度座標）を有する混合放射が形成され、隣接して配置されている少なくとも２つの層を有する色補正層が、電磁混合放射が通過する面の少なくとも１つの上に配置されており、第１の層が、第１の屈折率を有する材料から成り、第２の層が、第２の屈折率を有する材料から成り、第１の屈折率が第２の屈折率とは異なっており、これらの層は、色空間における出力色の点が視角に応じて設定されるように具体化されている、放射放出コンポーネント、を提供する。

この態様の利点として、電磁混合放射の組成を考慮して、放射放出コンポーネントにおける一次放射と二次放射の混合比を、視角に応じて大幅に変化させることが可能である。さらに、この態様の利点として、放出されるように意図されていない波長を有する電磁放射を変換層に反射して戻すことができ、変換層において、その電磁放射を二次電磁放射に変換してさらに利用することができる。

第２の態様の一実施形態においては、色補正層は、複数の層を有する積層体として具体化されており、これらの層は、層のうちの各１つの層に隣接する２つの層の両方が、その各１つの層の屈折率よりも小さい、または大きい屈折率を有するように、配置されている。これは、高い屈折率を有する層と低い屈折率を有する層とが交互に並んでいる積層体の配置編成に一致する。複数の層のこのような配置編成によって、広帯域かつ極めて有効な色補正が可能になる。

第２の態様のさらなる実施形態においては、色補正層が変換層の上に配置されている。したがって、色補正層を、この層が機械的に特に良好に保護されているように配置することができる。

第２の態様のさらなる実施形態においては、放射放出コンポーネントは、変換層の上に配置されているカバープレートを有し、このカバープレートは、変換層とは反対側の面を有し、この面の上に色補正層が配置されている。このことは、積層体および変換層の形成とは独立して色補正層を形成できることを意味する。すでに完成している放射放出コンポーネントのカバープレートに、最終的に反射層を形成することもできる。

第２の態様のさらなる実施形態においては、放射放出コンポーネントは、変換層から隔置されているカバープレートを有し、このカバープレートは、半導体積層体に面している面と、半導体積層体とは反対側の面とを有し、カバープレートのこれらの面の少なくとも一方の上に、色補正層が配置されている。この実施形態の利点として、積層体および変換層の形成とは独立して色補正層を形成することができる。すでに完成している放射放出コンポーネントの個別のカバープレートに、最終的に反射層を形成することもできる。

第２の態様のさらなる実施形態においては、色補正層は、金属フッ化物または金属酸化物を含んでおり、この金属は、マグネシウム、ハフニウム、ジルコニウム、アルミニウム、チタンから成る群から選択される。色補正層の層は、異なる金属フッ化物および金属酸化物から形成することができる。この種類の金属を含んでいる金属フッ化物および金属酸化物は、色補正のための層に極めて適している。

第３の態様は、放射放出コンポーネントであって、電磁放射を放出するように具体化されている活性領域を有する半導体積層体と、面を有するカバー要素と、を備えており、カバー要素の第１のセクションには、面の上に吸収層または反射層が配置されており、カバー要素の第２のセクションには、面の上に吸収層または反射層が存在しない、放射放出コンポーネント、を提供する。この態様の利点として、半導体積層体を備えている放射放出コンポーネントが、カバー要素の第２のセクション（窓領域として具体化されている）の形状によって定義される断面形状を有する光線を放出することができる。

第３の態様の一実施形態においては、所定の波長の場合に、電磁放射の輪帯状光束の増大がほぼ最大である、面の法線ベクトルに対する視角、において放射放出コンポーネントにおける反射が最小であるように、カバー要素の第２のセクションの面の一方の上に反射防止層が配置および具体化されている。したがって、視角に応じて電磁放射の輪帯状光束のプロファイルを考慮し、カバー要素の第２のセクション（窓領域として具体化されている）における放射放出コンポーネントの総放出量を最大にすることが可能である。

第３の態様のさらなる実施形態においては、反射防止層は、所定の波長の場合に、４０゜〜５０゜の間の視角において放射放出コンポーネントにおける反射が最小であるように、具体化されている。この実施形態の利点として、約４５゜の視角において電磁放射の輪帯状光束の増大が最大である放射放出コンポーネントの総放出量を最大にすることができる。

第３の態様のさらなる実施形態においては、反射防止層は金属フッ化物または金属酸化物を含んでおり、この金属は、ハフニウム、ジルコニウム、アルミニウム、チタン、マグネシウムから成る群から選択される。この実施形態は特に有利であり、なぜなら、この種類の金属を含んでいる金属フッ化物および金属酸化物が、反射防止層に極めて適するという利点を有する。

第３の態様のさらなる実施形態においては、電磁放射が一次電磁放射であり、放射放出コンポーネントは変換層を備えており、この変換層は、積層体に機械的に結合されており、一次電磁放射の一部を二次電磁放射に変換するように具体化されている蛍光体を有し、一次電磁放射の一部が二次電磁放射の一部と重ね合わされて、色空間における出力色の点を有する混合放射が形成され、隣接して配置されている少なくとも２つの層を有する色補正層が、カバー要素の第２のセクションの上に配置されており、第１の層が、第１の屈折率を有する材料から成り、第２の層が、第２の屈折率を有する材料から成り、第１の屈折率が第２の屈折率とは異なっており、これらの層は、色空間における出力色の点が視角に応じて設定されるように具体化されている。この実施形態の利点として、電磁混合放射の組成を考慮して、放射放出コンポーネントにおける一次放射と二次放射との混合比を、視角に応じて大幅に変化させることが可能である。

第３の態様のさらなる実施形態においては、色補正層は、金属フッ化物または金属酸化物を含んでおり、この金属は、マグネシウム、ハフニウム、ジルコニウム、アルミニウム、チタンから成る群から選択される。この実施形態は有利であり、なぜなら、この種類の金属を含んでいる金属フッ化物および金属酸化物は、色補正のための層に極めて適しているためである。

第３の態様のさらなる実施形態においては、色補正層は、複数の層を有する積層体として具体化されており、これらの層は、層のうちの各１つの層に隣接する２つの層の両方が、その各１つの層の屈折率よりも小さい、または大きい屈折率を有するように、配置されている。この実施形態は有利であり、なぜなら、高い屈折率と低い屈折率とが交互に並んでいる積層体においては、広帯域かつ極めて有効な色補正が可能であるためである。

第３の態様のさらなる実施形態においては、反射防止層と色補正層とが、カバー要素の第２のセクションの互いに反対向きに位置する２つの面の上に配置されている。この実施形態の利点として、カバー要素が、反射防止層と色補正層の両方のキャリアとしての役割を果たすことができる。さらに、この実施形態の利点として、反射防止層を、色補正層とは独立してカバー要素に形成することができる。

さらなる実施形態においては、放射放出コンポーネントは発光ダイオードである。したがって、発光ダイオードのための反射層もしくは色補正層、またはその両方を使用することが可能である。

さらなる実施形態においては、放射放出コンポーネントは、平面状に（in areal fashion）具体化されている。この場合、「平面状に具体化されている」とは、放射放出コンポーネントが、少なくとも１平方ミリメートル以上、好ましくは１平方センチメートル以上、特に好ましくは、少なくとも１平方デシメートル以上の面積を有する領域にわたり連続的に延在していることを意味する。この実施形態の利点として、反射層もしくは色補正層、またはその両方を、平面状に具体化されている放射放出コンポーネント用として、したがって、極めて平坦な放射放出コンポーネント用としても、具体化することができる。

以下では、本発明の有利な構造形態について、概略的な図面を参照しながらさらに詳しく説明する。

反射防止層を備えている放射放出デバイスの第１の実施形態の断面図を示している。 反射防止層を備えている放射放出デバイスのさらなる実施形態の断面図を示している。 反射防止層を備えている放射放出デバイスのさらなる実施形態の断面図を示している。 色補正層を備えている放射放出デバイスの第１の実施形態の断面図を示している。 色補正層を備えている放射放出デバイスのさらなる実施形態の断面図を示している。 色補正層を備えている放射放出デバイスのさらなる実施形態の断面図を示している。 放射放出デバイスの一実施形態の断面図を示している。 放射放出デバイスの一実施形態の断面図を示している。 図７における線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ‘に沿った、放射放出デバイスのさらなる実施形態の平面図を示している。 放射放出デバイスの色補正層の断面図を示している。 ＣＩＥ色度図による、放射放出デバイスの色度座標を、視角の関数として示している。 ＣＩＥ色度図と、色空間における選択された点とを示してる。 発光ダイオードの輪帯状光束のプロファイルを正規化表現において示している。

構造または機能が同じである要素は、すべての図を通じて同じ参照数字・記号によって表してある。

図示した要素と、これら要素間の互いの大きさの関係は、原則として正しい縮尺ではないものとみなされたい。個々の要素、例えば、層、構造的部分、コンポーネント、領域などは、わかりやすい図となるように、もしくは正しく理解できるように、またはその両方を目的として、厚さあるいはサイズの寸法を誇張して描いてある場合がある。

図１は、放射放出コンポーネント８の第１の例示的な実施形態を示している。

放射放出コンポーネント８は、半導体積層体１０を有する。この半導体積層体１０は、電磁放射Ｒを放出するように具体化されている活性領域１２を有する。

このタイプの放射放出コンポーネント８は、発光ダイオードまたは発光ダイオードアレイであるように具体化されていることが好ましい。

放射放出コンポーネント８は、例えば、ＡｌＩｎＧａＮをベースとする半導体発光ダイオードであることが好ましい。

接続領域１３は、活性領域１２に隣接して配置されており、放射放出コンポーネント８に電流を供給するための接続線に結合されている。

半導体積層体１０は基板１８の上に配置されている。基板１８はガラスを含んでいることが特に好ましい。これに代えて、またはこれに加えて、基板１８は、石英、プラスチックフィルム、金属、金属膜、シリコンウェハ、またはその他の任意の好適な基板材料を含んでいることもできる。これに代えて、またはこれに加えて、基板１８は、複数の層から成る積層（laminate）または積層体を含んでいることもできる。この場合、層のうちの少なくとも１層は、ガラスを含んでいる、またはガラスから成ることができる。特に、積層体から形成されている基板１８の場合、少なくとも、半導体積層体１０が上に配置されている層は、ガラスを含んでいることができる。さらに、基板１８は、プラスチックを含んでいることもできる。

活性領域１２において放出される電磁放射Ｒが基板１８を通って放射されるように、放射放出コンポーネント８が具体化されている場合（図２）、基板１８は、活性領域１２において発生する電磁放射の少なくとも一部に対する透過性を有することが有利である。この構造形態においては、活性領域１２と基板１８との間に形成されている接続領域１３も、活性領域１２において発生する電磁放射の少なくとも一部に対する透過性を有することが有利である。

半導体積層体１０は、法線ベクトルＮを有する面１４を有し、この面の上に反射防止層３０が形成されている（図１）。この反射防止層３０は、所定の波長の場合に、電磁放射Ｒの輪帯状光束の増大がほぼ最大である、半導体積層体１０の面１４の法線ベクトルＮに対する視角アルファ（ALPHA）、において放射放出コンポーネントにおける反射が最小であるように、具体化されている。

図１２は、発光ダイオードの場合の輪帯状光束のプロファイルを、正規化形式において一例として示している。

このプロファイルは、０゜と視角アルファとの間の立体角範囲の関数として示してある。立体角範囲は、各場合において、法線ベクトルＮに基づいており、視角アルファは、０゜〜９０゜の間の値をとることができる。この場合、輪帯状光束は、０゜〜９０゜の間の立体角範囲内の輪帯状光束に正規化されている。本文書中に図示してある、発光ダイオードとしての放射放出コンポーネント８の実施形態においては、輪帯状光束の最大の上昇は、視角アルファの値が４５゜に等しい場合に達成されている。言い換えれば、このことは、視角アルファが４５゜に等しい立体角であるとき、発光ダイオードの総放出量における微分寄与（differential contribution）が最大であることを意味する。

反射防止層３０は、所定の波長の場合に、面１４の法線ベクトルＮに対する正確な視角アルファにおいて反射が最小であるように具体化する必要はなく、なぜなら、電磁放射Ｒの輪帯状光束の増大は、電磁放射Ｒの輪帯状光束の増大の最大値付近の広い範囲において一般にほぼ一定であるためである。したがって、所定の波長の場合に、電磁放射Ｒの輪帯状光束の増大が最大である、面１４の法線ベクトルＮに対する視角アルファ、の近傍において反射が最小であるように反射防止層３０を具体化すれば、十分である。

所定の波長の場合に、法線ベクトルＮに対する、３０゜〜６０゜の間の視角アルファにおいて、反射防止層３０の反射が最小であるならば、特に好ましい。したがって、３０゜〜６０゜の間の視角アルファにおいて電磁放射Ｒの輪帯状光束の増大が最大である放射放出コンポーネント８における総放出量の最大化を達成することが可能である。

特に、所定の波長の場合に、４０゜〜５０゜の間の視角アルファの範囲内において反射防止層３０の反射が最小であるならば、特に好ましい。

さらなる実施形態においては、基板１８は、半導体積層体１０とは反対側の面１５を有する（図２）。半導体積層体１０とは反対側の基板１８のこの面１５の上には、反射防止層３０が配置されている。図２の実施形態の反射防止層３０の機能は、図１の実施形態の反射防止層３０の機能と同じである。

図３は、半導体積層体１０と、この半導体積層体１０から隔置されているカバープレート２０とを備えている放射放出コンポーネントを示しており、このカバープレートは、半導体積層体１０に面している面１６と、半導体積層体１０とは反対側の面１７とを有する。電磁放射Ｒを透過させるのに適切な光学要素として具体化されているカバープレート２０における反射の低減を達成する目的で、半導体積層体１０に面している、カバープレート２０の面１６と、半導体積層体１０とは反対側の面１７の両方の上に、反射防止層３０が配置されている。このようにして達成できることとして、所定の波長の場合に、面１６，１７の法線ベクトルＮに対する視角アルファであって、電磁放射Ｒの輪帯状光束の増大が最大である視角アルファ、において最小の反射が達成される。この実施形態は特に有利であり、なぜなら、カバープレートの面１６，１７の両方において反射の最小化を達成することが可能であるためである。

面１４，１５，１６，１７のうちの１つ以上における反射防止層３０は、材料、特に、金属フッ化物または金属酸化物の１つまたは複数の薄い層を蒸着することによって実施される。金属フッ化物もしくは金属酸化物、またはその両方の金属は、ハフニウム、ジルコニウム、アルミニウム、チタン、マグネシウムから成る群から選択されることが好ましい。好適な材料は、特に、フッ化マグネシウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、または二酸化ジルコニウムである。

反射防止層３０が複数の層を有するならば、特に好ましい。この形態は、これによって反射を最小にすることができるという利点を有する。さらに、反射防止層３０が複数の層から具体化されている結果として、複数の波長について反射の低減を達成することが可能である。

さらなる実施形態においては、放射放出コンポーネント８は、混合光、すなわち、少なくとも２つの波長範囲からの電磁放射を放出する発光ダイオードとして具体化されていることが好ましい（図４〜図６）。このような放射放出コンポーネント８は、白色光発光ダイオードとして具体化されていることが特に好ましい。

図４〜図６は、半導体積層体１０と、一次電磁放射Ｐを放出するように具体化されている活性領域１２とを備えている、放射放出コンポーネント８を示している。この放射放出コンポーネント８は変換層４０を有し、この変換層４０は半導体積層体１０に機械的に結合されている。

放射放出コンポーネント８の活性領域１２に順方向に電流を印加したときに発生する一次電磁放射Ｐは、特に、紫外線スペクトル範囲〜赤外線スペクトル範囲の波長を持つスペクトルを有することができる。特に、スペクトルが、観察者から可視である少なくとも１つの波長を含んでいることが有利である。さらに、観察者に発光を混合色として知覚させることができるように、電磁放射のスペクトルが複数の波長を含んでいることもでき、これは有利である。この目的のため、放射放出コンポーネント８自体が、複数の波長を有する一次電磁放射Ｐを発生させる、または、第１の波長（例えば、青色もしくは緑色、またはその両方のスペクトル範囲の波長）を有する、放射放出コンポーネント８によって発生する一次電磁放射Ｐの一部、あるいは放射放出コンポーネント８によって発生する一次電磁放射Ｐ全体を、第２の波長（例えば、黄色もしくは赤色、またはその両方のスペクトル範囲の波長）を有する二次電磁放射Ｓに、波長変換物質によって変換することが可能である。この目的のため、波長変換物質を含んでいる変換層４０が、活性領域１２の下流に配置されている。好適な波長変換物質と、波長変換物質を含んでいる好適な層については、その構造および機能に関して当業者には公知であり、ここではこれ以上詳しく説明しない。一次電磁放射Ｐの一部が二次電磁放射Ｓの一部と重ね合わされて、色空間における出力色の点を有する電磁混合放射Ｍが形成される。白色光発光ダイオードの場合、電磁混合放射Ｍは実質的に白色光である。このタイプの白色光発光ダイオードは、領域全体にわたりできる限り一様な色印象を伝えることが望ましい。

図１０に示したように、電磁混合放射Ｍの色度座標Ｃ_ｘおよびＣ_ｙは、視角アルファが増大するにつれて大きくなる。このことは、電磁混合放射Ｍにおける、黄色もしくは赤色、またはその両方のスペクトル範囲の第２の波長を有する二次電磁放射Ｓの割合が、視角アルファが増大するにつれて大きくなることを意味する。

図１１は、電磁混合放射Ｍの、色空間または色度座標Ｃ_ｘおよびＣ_ｙにおける点がプロットされた、ＣＩＥ色度図を示している。視角アルファが９０゜の場合の電磁混合放射Ｍの色空間内の点Ｇと、視角アルファが０゜に等しい場合の色空間内の点Ｏとが入力されている。さらに、図１１のＣＩＥ色度図には、純粋な白色光に対応する白色点Ｅが示してある。

図４および図６に示した実施形態においては、カバープレート２０が変換層４０の上に配置されている。カバープレート２０は、変換層４０とは反対側の面１７を有し、この面の上に色補正層４８が配置されている。

色補正層４８は、隣接して配置されている少なくとも２つの層５０，５１を有する。第１の層５０は、第１の屈折率Ｎ＿１を有する材料から成り、第２の層５１は、第２の屈折率Ｎ＿２を有する材料から成る。第１の屈折率Ｎ＿１は、第２の屈折率Ｎ＿２とは異なる。層５０，５１は、色空間における出力色の点が視角アルファに応じて設定されるように、その屈折率Ｎ＿１，Ｎ＿２および厚さに関して具体化されている。層５０，５１の屈折率Ｎ＿１，Ｎ＿２および厚さを適切に選択することによって達成できることは、特に、図１１のＣＩＥ色度図における矢印によって示したように、視角アルファが９０゜である場合の色空間内の点Ｇと、視角アルファが０゜に等しい場合の色空間内の点Ｏとが、色空間内の点Ｅに近づくように移動することである。

色補正層４８が、図９に概略的に示したように、複数の層５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６を有する積層体として具体化されており、ある１層に隣接する２つの層の両方が、その１層の屈折率よりも小さい、または大きい屈折率を有するように、層５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６が配置されているならば（言い換えれば、このことは、色補正層４８の複数の層の各層の両側の層が、いずれも、より大きい屈折率またはより小さい屈折率を有することを意味する）、これによって、特に良好な色補正、したがって、色空間内の点Ｇ，Ｏが色空間内の点Ｅの方向に特に大きく移動することを達成することが可能である。

図５は、色補正層４８が変換層４０の面４２の上に直接的に形成されている放射放出コンポーネント８の実施形態を示している。

図６は、カバープレート２０が変換層４０から隔置されている放射放出コンポーネント８の実施形態を示している。色補正層４８は、半導体積層体１０とは反対側の面１７の上に配置されている。この実施形態の利点として、色補正層４８をカバープレート２０に続けて形成することもできる。しかしながら、これに加えて、またはこれに代えて、半導体積層体１０に面するカバープレート２０の面１６の上に色補正層４８を配置することもできる。

図７ａおよび図７ｂは、活性領域１２を有する半導体積層体１０を備えている放射放出コンポーネント８の実施形態を示している。半導体積層体１０は、一次電磁放射Ｐを放出するように具体化されている。放射放出コンポーネント８は変換層４０を有し、この変換層４０は半導体積層体１０に機械的に結合されている。蛍光体を含んでいる変換層４０は、一次電磁放射Ｐの一部を二次電磁放射Ｓに変換するように具体化されている。一次電磁放射Ｐの一部および二次電磁放射Ｓの一部が重ね合わされて、色空間内の出力色の点を有する混合放射Ｍが形成される。

放射放出コンポーネント８は、第１のセクション６４および第２のセクション６６を有するカバー要素６２を備えている。このカバー要素６２は、外面６８および内面７０を有する。カバー要素６２の第１のセクション６４の外面６８の上には、吸収層または反射層７２が配置されている。カバー要素６２の第２のセクション６６の面６８，７０には、吸収層または反射層７２が存在しない。

反射層または吸収層７２は、特に、カバー要素６２の側面セクション７４にも配置することができる。したがって、カバー要素６２の側面セクション７４と、カバー要素６２の第１のセクション６４のうちカバー要素６２の第２のセクション６６（図８を参照）に近い前面領域の部分とにおいて、光の透過を回避することが可能である。

カバー要素６２の第２のセクション６６（このセクションには吸収層及び／または反射層７２が存在しない）は、図８に示したような適切な形状を有することができる。放射放出コンポーネント８が、例えば、自動車のヘッドライトに使用される目的である場合、光円錐は、第１のセクション６４から第２のセクション６６への移行部分において、程度の差はあるが暗から明に急激に遷移する。特に、カバー要素６２の第２のセクション６６は、２つの部分セクション６６ａ，６６ｂを有することができ、これらのセクション６６ａ，６６ｂの主延在方向は、互いに約１５０゜〜１７０゜の角度を形成するように相互に傾いている。この形態は、特に、カバー要素６２の第２のセクション６６が自動車のヘッドライト用のシャッター（shutter）要素として使用される目的である場合に有利であり、シャッター要素は非対称のロービームヘッドライトとして使用される目的であることが好ましい。

図７ｂは、放射放出コンポーネント８を示しており、カバー要素６２の第２のセクション６６の面６８の上に反射防止層５８が配置されている。この反射防止層５８は、所定の波長の場合に、電磁混合放射Ｍの輪帯状光束の増大がほぼ最大である、面６８，７０の法線ベクトルＮに対する視角アルファ、において放射放出コンポーネント８における反射が最小であるように、具体化されている。反射防止層５８は、所定の波長の場合に、４０゜〜５０゜の間の視角アルファにおいて放射放出コンポーネント８における反射が最小であるように、具体化されていることが好ましい。反射防止層５８が金属フッ化物または金属酸化物から形成されているならば、特に好ましい。この金属は、ハフニウム、ジルコニウム、アルミニウム、チタン、マグネシウムから成る群から選択されることが好ましい。

カバー要素６２の第２のセクション６６の面７０の上には、色補正層４８が配置されている。この色補正層４８は、隣接して配置されている少なくとも２つの層５０，５１を有する。第１の層５０は、第１の屈折率Ｎ＿１を有する材料から成り、第２の層５１は、第２の屈折率Ｎ＿２を有する材料から成る。第１の屈折率Ｎ＿１は、第２の屈折率Ｎ＿２とは異なる。したがって、色空間における出力色の点が視角アルファに応じて設定されるように、これらの層を具体化することが可能である。特に、色補正層４８は、複数の層５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６を有する積層体として具体化することができる（図９）。

カバー要素６２の第２のセクション６６の、互いに反対向きに位置する２つの面６８，７０の上には、反射防止層５８および色補正層４８が配置されている。したがって、カバー要素６２の第２のセクション６６は、反射防止層５８および色補正層４８の両方を保持する役割を果たすことができる。

ここまで、例示的な実施形態に基づいて本発明について説明したが、本発明はこれらの例示的な実施形態に制限されない。本発明は、任意の新規の特徴と、特徴の任意の組合せ（特に、請求項における特徴の任意の組合せを含む）を包含し、このことは、これらの特徴あるいは組合せ自体が請求項または例示的な実施形態に明示的に記載されていない場合であっても、あてはまるものとする。

本特許出願は、独国特許出願第１０２００７０４５０８７．９号および独国特許出願第１０２００８００５３４４．９号の優先権を主張し、これらの文書の開示内容は、参照によって本出願に組み込まれるものとする。

Claims (15)

1. 放射放出コンポーネント（８）であって、
   − 電磁放射（Ｒ）を放出するように具体化されている活性領域（１２）を有する半導体積層体（１０）と、
   − 半導体積層体（１０）または光学要素（１８，２０）の少なくとも１つの面（１４，１５，１６，１７）であって、電磁放射（Ｒ）を透過させるように具体化されており、法線ベクトル（Ｎ）を有する、前記少なくとも１つの面（１４，１５，１６，１７）と、
   を備えており、
   所定の波長の場合に、前記電磁放射（Ｒ）の輪帯状光束の増大がほぼ最大である、前記面（１４，１５，１６，１７）の前記法線ベクトル（Ｎ）に対する視角（アルファ）、において前記放射放出コンポーネント（８）における反射が最小であるように、前記電磁放射（Ｒ）が通過する前記半導体積層体（１０）または前記光学要素（１８，２０）の前記少なくとも１つの面（１４，１５，１６，１７）の上に、反射防止層（３０）が配置および具体化されている、
   放射放出コンポーネント（８）。
2. 前記反射防止層（３０）が、
   前記所定の波長の場合に、前記法線ベクトル（Ｎ）に対する、３０゜〜６０゜の間、特に４０゜〜５０゜の間の前記視角（アルファ）、において前記放射放出コンポーネント（８）における反射が最小であるように、
   具体化されている、
   請求項１に記載の放射放出コンポーネント（８）。
3. 前記半導体積層体（１０）が上に配置されている基板（１８）であって、前記半導体積層体（１０）とは反対側の面（１５）を有し、前記面（１５）の上に前記反射防止層（３０）が配置されている、前記基板（１８）、
   を備えている、請求項１または請求項２に記載の放射放出コンポーネント（８）。
4. 前記半導体積層体（１０）から隔置されているカバープレート（２０）であって、前記半導体積層体（１０）に面している面（１６）と、前記半導体積層体（１０）とは反対側の面（１７）とを有し、前記面（１６，１７）の少なくとも一方の上に前記反射防止層（３０）が配置されている、前記カバープレート（２０）、
   を備えている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の放射放出コンポーネント（８）。
5. 前記基板（１８）が、ガラス、石英、プラスチックから成る群から選択される材料を含んでいる、請求項３または請求項４に記載の放射放出コンポーネント（８）。
6. 放射放出コンポーネント（８）であって、
   − 一次電磁放射（Ｐ）を放出するように具体化されている活性領域（１２）を有する半導体積層体（１０）と、
   − 前記半導体積層体（１０）に機械的に結合されている変換層（４０）であって、前記一次電磁放射（Ｐ）の一部を二次電磁放射（Ｓ）に変換するように具体化されている蛍光体を含んでいる、前記変換層（４０）と、
   を備えており、
   − 前記一次電磁放射（Ｐ）の一部が前記二次電磁放射（Ｓ）の一部と重ね合わされて、色空間における出力色の点を有する混合放射（Ｍ）が形成され、
   − 隣接して配置されている少なくとも２つの層（５０，５１）を有する色補正層（４８）が、前記電磁混合放射（Ｍ）が通過する前記面（１６，１７，４２）の少なくとも１つの上に配置されており、第１の層（５０）が、第１の屈折率（Ｎ＿１）を有する材料から成り、第２の層（５１）が、第２の屈折率（Ｎ＿２）を有する材料から成り、前記第１の屈折率（Ｎ＿１）が前記第２の屈折率（Ｎ＿２）とは異なっており、前記層（５０，５１）が、色空間における前記出力色の点が視角（アルファ）に応じて設定されるように、具体化されている、
   放射放出コンポーネント（８）。
7. 前記色補正層（４８）が、複数の層（５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６）を有する積層体として具体化されており、前記層（５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６）が、前記層のうちの各１つの層（５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６）に隣接する２つの層（５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６）の両方が、前記各１つの層（５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６）の屈折率よりも小さい、または大きい屈折率を有するように、配置されている、請求項６に記載の放射放出コンポーネント（８）。
8. 前記色補正層（４８）が前記変換層（４０）の上に配置されている、請求項６または請求項７に記載の放射放出コンポーネント（８）。
9. 前記変換層（４０）の上に配置されているカバープレート（２０）であって、前記変換層（４０）とは反対側の面（１７）を有し、前記面（１７）の上に前記色補正層（４８）が配置されている、前記カバープレート（２０）、
   を備えている、請求項６または請求項７に記載の放射放出コンポーネント（８）。
10. 前記変換層（４０）から隔置されているカバープレート（２０）、
    を備えており、
    前記カバープレート（２０）が、前記半導体積層体（１０）に面している面（１６）と、前記半導体積層体（１０）とは反対側の面（１７）とを有し、カバープレート（２０）の前記面（１６，１７）の少なくとも一方の上に前記色補正層（４８）が配置されている、
    請求項６または請求項７に記載の放射放出コンポーネント（８）。
11. 放射放出コンポーネント（８）であって、
    − 電磁放射（Ｒ）を放出するように具体化されている活性領域（１２）を有する半導体積層体（１０）と、
    − 面（６８，７０）を有するカバー要素（６２）と、
    を備えており、
    前記カバー要素（６２）の第１のセクション（６４）には、前記面（６８，７０）の上に吸収層または反射層（７２）が配置されており、前記カバー要素（６２）の第２のセクション（６６）には、前記面（６８，７０）の上に吸収層または反射層（７２）が存在しない、
    放射放出コンポーネント（８）。
12. 所定の波長の場合に、前記電磁放射（Ｒ）の輪帯状光束の増大がほぼ最大である、前記面（６８，７０）の法線ベクトル（Ｎ）に対する視角（アルファ）、特に、４０゜〜５０゜の間の範囲内の視角（アルファ）、において前記放射放出コンポーネント（８）における反射が最小であるように、前記カバー要素（６２）の前記第２のセクション（６６）の前記面（６８，７０）の一方の上に反射防止層（５８）が配置および具体化されている、請求項１１に記載の放射放出コンポーネント（８）。
13. 前記電磁放射が一次電磁放射（Ｐ）であり、前記放射放出コンポーネント（８）が、前記積層体（１０）に機械的に結合されている変換層（４０）を備えており、前記変換層（４０）が、前記一次電磁放射（Ｐ）の一部を二次電磁放射（Ｓ）に変換するように具体化されている蛍光体を有し、
    前記一次電磁放射（Ｐ）の一部が前記二次電磁放射（Ｓ）の一部と重ね合わされて、色空間における出力色の点を有する混合放射（Ｍ）が形成され、隣接して配置されている少なくとも２つの層を有する色補正層（４８）が、前記カバー要素（６２）の前記第２のセクション（６６）の上に配置されており、第１の層（５０）が、第１の屈折率（Ｎ＿１）を有する材料から成り、第２の層（５１）が、第２の屈折率（Ｎ＿２）を有する材料から成り、前記第１の屈折率（Ｎ＿１）が前記第２の屈折率（Ｎ＿２）とは異なっており、前記層（５０，５１）が、色空間における前記出力色の点が前記面（６８，７０）の前記法線ベクトル（Ｎ）に対する前記視角（アルファ）に応じて設定されるように、具体化されている、
    請求項１１または請求項１２に記載の放射放出コンポーネント（８）。
14. 前記色補正層（４８）が、複数の層（５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６）を有する積層体として具体化されており、前記層（５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６）が、前記層のうちの各１つの層（５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６）に隣接する２つの層（５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６）の両方が、前記各１つの層（５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６）の屈折率よりも小さい、または大きい屈折率を有するように、配置されている、請求項１３に記載の放射放出コンポーネント（８）。
15. 前記反射防止層（５８）と前記色補正層（４８）とが、前記カバー要素（６２）の前記第２のセクション（６６）の互いに反対向きに位置する２つの面（６８，７０）の上に配置されている、請求項１３または請求項１４に記載の放射放出コンポーネント（８）。
    

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