CN102652369A - 光电子半导体构件 - Google Patents
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Abstract
提出一种光电子半导体构件（100），其具有：具有辐射退耦面（6）的至少一个发射辐射的半导体芯片（3），在半导体芯片（3）中产生的电磁辐射的至少一部分穿过所述辐射退耦面离开半导体芯片（3）；至少一个转换元件（4），所述转换元件设置在半导体芯片（3）的下游，在所述半导体芯片的辐射退耦面（6）上，用于转换由半导体芯片（3）发射的电磁辐射，并且具有背离辐射退耦面（6）的第一表面（7）；反射的包封物（5），其中反射的包封物（5）包围半导体芯片（3），并且至少局部地在侧面（33、44）上形状接合地包围转换元件，并且转换元件（4）的第一表面（7）没有反射的包封物（5）。
Description
技术领域
提出一种光电子半导体构件。
本申请要求德国专利申请10 2009 058 006.9的优先权，其公开内容通过参引并入本文。
背景技术
所要实现的目的在于，提出一种光电子半导体构件，其中辐射损失是尤其低的并且所述光电子半导体构件的辐射出射面显得尤其亮。
根据光电子半导体构件的至少一个实施形式，构件具有带有辐射退耦面的至少一个发射辐射的半导体芯片。在半导体芯片中所产生的电磁辐射的至少一部分穿过辐射退耦面离开半导体芯片。发射辐射的半导体芯片例如能够为辐射发光二极管芯片。辐射发光二极管芯片能够为发射在紫外光至红外光的范围中的辐射的发光二极管芯片或者激光二极管芯片。优选地，辐射发光二极管芯片发射在电磁辐射的光谱的可见或者紫外范围中的光。
根据半导体构件的至少一个实施形式，构件具有至少一个转换元件，所述转换元件设置在半导体芯片的下游，在所述半导体芯片的辐射退耦面上，用于转换由半导体芯片所发射的电磁辐射。至少一个转换元件具有背离辐射退耦面的第一表面。此外，至少一个转换元件设置在半导体芯片的下游，使得在半导体芯片的运行中所产生的电磁辐射的至少一部分到达转换元件中。例如，转换元件将由半导体芯片所发射的电磁辐射的转换成更大波长的辐射。例如，至少一个转换元件安装到至少一个半导体芯片的辐射退耦面上并且能够借助于粘合剂与所述辐射退耦面连接。
根据至少一个实施形式，光电子半导体构件具有反射的包封物。“反射的”在上下文中表示，包封物对于至少到80%，优选到多于90%的从半导体芯片和/或转换元件中射出到所述包封物上的电磁辐射是反射的。反射的包封物能够为施加到半导体芯片的和转换元件的外面上的层。同样能够考虑的是，包封物为例如通过浇注半导体芯片和浇注转换元件来施加的浇注件。
根据至少一个实施形式，反射的包封物在侧面上形状接合地包围半导体芯片并且至少局部地包围转换元件。例如，半导体芯片的和转换元件的侧面在竖直方向上延伸，因此垂直于或者横向于发射辐射的半导体芯片的外延生长的半导体层序列延伸。“形状接合地包围”在上下文中表示，反射的包封物在侧面上包围半导体芯片并且局部包围转换元件并且与其直接接触。换而言之，优选在反射的包封物和侧面之间既不构成间隙也不构成中断。“至少局部地”在此可表示，例如为浇注件的反射的包封物形状接合地包围转换元件的侧面，仅包围到一定的填充高度。由此可能的是，半导体芯片本身在其侧面上通过反射的包封物完全地覆盖，其中转换元件还从反射的包封物中伸出。因此，转换元件的侧面完全地或者直到可预设的高度地部分地由反射的包封物覆盖。
根据至少一个实施形式，转换元件的第一表面没有包封物。“没有”表示，第一表面既不被反射的包封物覆盖，反射的包封物也不沿着半导体构件的辐射出射路径而设置在转换元件的下游。因此，辐射能够未无阻碍地从转换元件中射出。最可能的是，根据制造所决定地，还有反射的包封物的其余材料处在第一表面上，然而，所述其余材料将第一表面覆盖最多10%，优选最多5%。
根据光电子半导体构件的至少一个实施形式，所述光电子半导体构件具有带有辐射退耦面的至少一个发射辐射的半导体芯片，在半导体芯片中产生的电磁辐射的至少一部分穿过所述辐射退耦面离开半导体芯片。此外，在半导体芯片的下游在所述半导体芯片的辐射退耦面上设置有转换元件，以用于转换由半导体芯片所发射的电磁辐射。转换元件具有背离辐射退耦面的表面。此外，光电子半导体构件具有反射的包封物，其中反射的包封物在侧面上形状接合地包围半导体芯片并且至少局部地包围转换元件，并且转换元件的第一表面没有反射的包封物。
在此，这里描述的光电子半导体构件另外还基于下述知识，最初在半导体构件中产生的电磁辐射通过半导体芯片的侧面和设置在半导体芯片的下游的转换元件的侧面的射出导致辐射损失。可导致半导体构件的辐射效率的损失，因为侧向射出的电磁辐射主要可造成物理的和/或技术上的应用不可用。换而言之，这能够导致辐射效率的降低。“辐射效率”在上下文中表示在分别从半导体构件中退耦的、可用的照明能量与最初在半导体芯片之内产生的照明能量之间的比值。
现在，为了避免这种不期望的辐射损失并且同时提高辐射效率，在此所描述的光电子半导体构件另外使用下述思想，提供反射的包封物，所述反射的包封物在侧面上形状接合地包围半导体芯片，并且至少局部地包围转换元件，其中转换元件的第一表面没有反射的包封物。
通过反射的包封物，将在半导体芯片之内所产生的电磁辐射反射回到半导体芯片中并且例如朝着转换元件的方向进行反射，其中所述电磁辐射部分地穿过半导体芯片的侧面射出。因此有利的是，朝着转换元件的方向引导在半导体芯片中产生的辐射的尽可能大的份额。
通过辐射退耦面从半导体芯片中退耦的并且接下来耦合到转换元件中的、来自半导体芯片的辐射的至少一部分然后首先在转换元件之内，例如通过包含在转换元件中的转换辐射的颗粒而与方向无关地进行辐射转换，并且然后由所述颗粒再发射。“方向无关地”表示，在转换元件中转换的电磁辐射在转换元件之内由转换辐射的颗粒不按照优选方向地再发射。
在转换元件之内转换电磁辐射之后，所转换的辐射的一部分朝着转换元件的侧面的方向再发射，并且然后通过转换元件的侧面从转换元件中射出。接下来，所述辐射部分至少部分地到达反射的包封物上并且部分地由所述包封物反射回到转换元件中。反射回到转换元件中的辐射的至少一部分沿着远离半导体芯片的方向引导并且然后能够从转换元件中进而还从半导体构件中退耦。如果反射回转换元件中的辐射的一部分例如朝着半导体芯片的方向反射回来，那么能够多次地重复反射过程。能够考虑的是，重复反射过程直到相应的辐射部分从转换元件中退耦。换而言之，从半导体构件中退耦的、可用的辐射由直接的辐射部分和通过在包封物上的至少一次（回）反射而离开半导体构件的辐射份额组成，并且通过第一表面从半导体构件中退耦，其中所述直接的辐射份额即在之前没有在反射的包封物上反射的情况下从半导体构件中退耦的辐射份额。
因此，半导体芯片的所产生的辐射的尽可能大的份额朝着转换元件的方向引导并且通过转换元件的第一表面从半导体构件中退耦。有利地，借助于在此所描述的包封物既提高了半导体构件的辐射效率还提高了在第一表面上的亮度，由此转换元件的第一表面对于外界观察者而言例如显得明显更亮。在此，“亮度”表示与第一表面的面积相比从第一表面中退耦的照明能量。
根据至少一个实施形式，发射辐射的半导体芯片发射在电磁辐射光谱的蓝色至紫外范围中的光。
根据至少一个实施形式，反射的包封物借助引入有反射辐射的颗粒的硅树脂或者由硅树脂或者环氧化物构成的混合物制成，其中反射辐射的颗粒至少由ZrO2构成或者至少包含ZrO2。如果发射辐射的半导体芯片发射蓝色的或者紫外的光，那么ZrO2在这种波长范围中具有尤其微弱的吸收特性。换而言之，在所述情况下，大部分的电磁辐射被反射的包封物反射。
根据至少一个实施形式，反射的包封物为浇注件，反射的包封物在垂直于侧面的方向上的伸展沿着侧面至少局部是不同的。换而言之，在这种情况下，反射的包封物沿着侧面不具有均匀的厚度。已知的是，在反射的包封物的这种形式中，所述反射的包封物反射射出到其上的电磁辐射的尽可能大的份额。
根据至少一个实施形式，转换元件没有侧向地伸出超过包封物。能够考虑的是，包封物在横向方向中齐平地终止于转换元件的第一表面。那么，反射的包封物例如完全地包围转换元件的侧面，由此由反射的包封物反射回转换元件中的辐射份额是尽可能大的。因此，除了包封物的可能的吸收效果之外，在半导体芯片中所产生的电磁辐射能够仅在为此设置的部位上离开半导体芯片，这就是说仅穿过第一表面进而穿过转换元件离开。因此，反射的包封物有助于由半导体芯片发出的辐射的尤其有效的转换。
此外，在上下文中能够考虑的是，将例如透镜的光学元件安装到转换元件的第一表面上，所述透镜在其最大的横向扩展中侧向地伸出超过半导体芯片。
根据至少一个实施形式，转换元件以陶瓷材料制成。那么，转换元件能够具有发光转换材料，所述发光转换材料嵌入到例如玻璃陶瓷或者陶瓷的基体材料中。那么，转换元件例如为薄片。同样可行的是，转换元件完全地由陶瓷的发光转换材料制成。那么，转换元件能够为由这种陶瓷发光转换材料制成的薄片。
根据半导体构件的至少一个实施形式，转换元件具有至少双倍于半导体芯片在垂直方向上的厚度的在垂直方向上的厚度。因此有利地，转换元件的侧面在转换元件的整个表面积上的面积份额变得尽可能地大。由此提高由反射的包封物反射回转换元件中的辐射份额，由此进一步显著地提高辐射效率和半导体构件的亮度。
根据至少一个实施形式，转换元件具有最小50μm至最大500μm的在垂直方向上的厚度。优选地，转换元件具有最少50至最多150μm的在垂直方向中的厚度。转换元件的这种厚度范围在辐射损失的降低方面证实为是尤其有利的。
根据至少一个实施形式，从转换元件中射出的电磁辐射的至少10%在转换元件的所述侧面上射出并且通过反射的包封物反射。如果例如转换元件的侧面的面积与转换元件的整个表面积的比总计为至30%，那么由半导体芯片所发射的电磁辐射的直到30%能够从转换元件中射出，并且通过反射的包封物例如反射回转换元件中。
根据至少一个实施形式，转换元件的第一表面至少局部地结构化。“结构化”在上下文中表示，在第一表面上至少局部地存在凸起部和下沉部。至少局部地结构化的表面例如能够借助预制的、规则的结构形成，所述结构受控制地引入到第一表面中。结构能够凸形地（浮雕式）或者凹形地（凿刻式）构成。例如，金字塔形地结构化第一表面。这就是说，第一表面具有多个金字塔状构成的凸起部。同样能够考虑的是，第一表面通过至少两个不同的、周期地沿着第一表面交替的结构化轮廓来结构化。例如，一种结构化的轮廓为金字塔形的凸起部并且另一种结构化的凸起部为圆柱形的凸起部或者为随机的粗糙部。能够显示出的是，这种结构化的表面提高了半导体构件的辐射效率。
根据半导体构件的至少一个实施形式，在半导体芯片和转换元件之间设有辐射可穿透的粘附层。折射系数例如能够处在半导体芯片的直接邻接于粘附层的材料的折射系数和转换元件的折射系数之间。“辐射可穿透的”表示，至少到80%，优选至少到90%的粘附层对于电磁辐射是可穿透的。例如，粘附层直接地施加到半导体芯片的辐射退耦面上并且与辐射退耦面直接接触，并且在将转换元件施加到粘附层上之后，还与反置于转换元件的第一表面的表面接触。换而言之，因此，粘附层将半导体芯片和转换元件彼此隔开。粘附层避免了转换元件从半导体芯片中脱落（也是脱层）。因此，半导体芯片和转换元件通过粘附层机械地彼此固定地连接。最初在半导体芯片中产生的电磁辐射能够通过辐射退耦面穿过粘附层从半导体芯片中射出，并且耦合到转换元件中。有利地，针对粘附层设置的折射系数范围提供下述可能性，在半导体芯片中避免干扰的回反射，由此将尽可能多的辐射耦合到转换元件中。同样可能的是，辐射可穿透的粘附层的折射系数小于半导体芯片的直接邻接于粘附层的材料的折射系数。在上下文中能够考虑的是，辐射可穿透的粘附层的折射系数额外地小于转换元件的折射系数。例如，辐射可穿透的粘附层的折射系数处于1.3至1.7的范围内，优选处于1.4至1.56的范围中。那么例如，粘附层以硅树脂、环氧化物或者以两种材料的混合物制成。所述的材料既在半导体芯片的材料上也在转换元件的材料上显示出尤其好的粘附特性。
根据至少一个实施形式，反射的包封物完全地覆盖半导体芯片的侧面和粘附层的侧面。因此有利的是，将在半导体芯片中所产生的电磁辐射的尽可能大的通过半导体芯片的侧面并且通过粘附层的侧面射出的份额通过反射的包封物例如朝着转换元件的方向反射回半导体芯片中和粘附层中。
根据至少一个实施形式，半导体芯片借助其反置于转换元件的面固定在承载件上。承载件能够为不同于生长衬底的承载衬底。
根据至少一个实施形式，承载件借助其反置于半导体芯片的面设置在构件承载件上。构件承载件能够以塑料、陶瓷或者金属制成。构件承载件构成为电路板，或者如果构架承载件是金属的，那么构造成承载件框架（引线框）。
根据至少一个实施形式，反射的包封物借助于喷射工艺来施加。同样能够考虑，反射的包封物借助于模制工艺、选择性的沉积（例如等离子喷涂工艺）、丝网印刷、溅镀或者喷涂来施加。
根据至少一个实施形式，反射的包封物借助引入有反射辐射的颗粒的硅树脂或者由硅树脂或者环氧化物构成的混合物制成，其中反射辐射的颗粒至少由TiO2、BaSO4、ZnO、AlxOy、ZrO2之一组成或者包含前述材料之一。
根据至少一个实施形式，反射的包封物在垂直于侧面的方向上的伸展大于1000μm。例如，垂直于侧面的方向为横向方向。
反射的包封物所根据的借助于喷射工艺、模制工艺、选择性的沉积、丝网印刷、溅镀或者喷涂来施加的特征分别为具体的特征，因为施加方法能够直接在光电子半导体构件中检测出。
附图说明
下面，根据实施例和所属的参考附图详细地阐明在此所描述的半导体构件。
图1示出在此所描述的光电子半导体构件的实施例的示意剖面图。
图2示出在此所描述的光电子半导体构件的另一实施例的示意剖面图。
在实施例和附图中相同的或者起相同作用的组件分别设有相同的附图标记。所示出的元件不视为是按照比例的，相反地，为了更好的理解能够夸大地示出各个元件。
具体实施方式
在图1中按照示意的剖面图根据在此所描述的半导体构件100的实施例详细阐明在此所描述的光电子半导体构件100，所述光电子半导体构件具有承载件10、固定到承载件10的面11上的光电子半导体芯片3、粘附层8和转换元件4。在实施例中，半导体芯片3为薄层发光二极管，其中承载件10为不同于生长衬底的承载衬底。例如，承载件10以锗或者硅制成。那么，半导体芯片3例如包括外延生长的半导体层序列，所述半导体层序列从生长衬底中脱落。
在半导体芯片3的辐射退耦面6上施加有粘附层8。在粘附层8的反置于半导体芯片3的面81上施加有转换元件4，所述转换元件以例如引入有如颗粒和/或纤维的辐射转换材料的陶瓷材料制成。转换元件4具有200μm的厚度D2，其中半导体芯片3的厚度D1为100μm。
在当前的实施例中，粘附层8和转换元件4直接接触，使得在转换元件4和粘附层8之间既不构成间隙也不构成中断。为了避免转换元件4从半导体芯片3中脱落，粘附层8实现将转换元件4和半导体芯片3机械固定地通过粘附层8相互连接。粘附层8以硅树脂制成。反射的包封物5完全地覆盖半导体芯片3的侧面33、粘附层的侧面88和承载件10的侧面111以及局部地覆盖转换元件4的侧面44。
当前，反射的包封物5构成为浇注件。能够看出，对于外界的观察者而言，半导体芯片3完全由反射的包封物5遮盖，其中转换元件4还从反射的包封物中伸出。反射的包封物在垂直于侧面的方向上，例如在横向方向上的伸展尤其能够大于1000μm。
反射的包封物5能够以例如引入有如颗粒和/或纤维的反射辐射的材料的硅树脂制成。以这种材料制成的反射的包封物5特别尤其是老化稳定的。例如，硅树脂具有下述优点，与例如树脂的其他包封料相比，在电磁辐射入射时明显更少地老化。此外，硅树脂与例如环氧化物相比具有明显上升的耐热性。环氧化物例如能够加热至最高大约150°C而不出现损坏，而这在硅树脂中可至大约200°C。同样能够考虑的是，反射的包封物5借助例如用由硅树脂和环氧化物构成的混合材料制成。
例如，反射辐射的颗粒为至少由材料TiO2、BaSO4、ZnO、AlxOy、ZrO2之一组成或者包含前述材料之一。如果光电子半导体构件3能够发射蓝色的光和/或发射在电磁辐射光谱的紫外光谱范围中的电磁辐射，那么尤其ZrO2可用作反射辐射的颗粒的材料，因为在这种波长范围中，ZrO2尤其具有微弱的吸收特性。换而言之，在所述情况下，大份额的电磁辐射由反射的包封物5反射。
优选地，在反射的包封物5中的辐射散射的颗粒的浓度为10至40重量百分比。优选地，浓度为15至30重量百分比。例如，反射的包封物5的反射能力能够根据辐射散射的颗粒的浓度来单独地进行调整。对于外界的观察者而言，反射的包封物5由于反射特性而显出白色调，因为优选整个所射出的颜色光谱由反射的包封物反射。包封物的白色调能够降低在从转换元件4的第一表面7中退耦的电磁辐射和反射的包封物5之间的颜色对比度，使得对于外界的观察者而言，整个半导体构件100在所述半导体构件的整个横向伸展之上显示为尽可能相同的色彩。
耦合到转换元件4中的辐射20在转换元件4中至少部分地转换并且然后与方向无关地在转换元件4之内再发射。在实施例中，从转换元件4中射出的电磁辐射的30%从转换元件4的侧面44中射出。在从转换元件4中射出之后，电磁辐射部分地通过反射的包封物5朝着第一表面7的方向，即远离半导体芯片3的方向反射回转换元件4中。
因此，通过第一表面7从转换元件4中退耦的辐射20由反射的辐射份额22和没有被反射的包封物5反射而从半导体构件100中射出的辐射份额21组成。
因为在当前的实施例中，反射的包封物5同样完全覆盖承载件10的侧面111，而避免了已经离开光电子半导体构件100的辐射例如通过承载件10的侧面111而再重新吸收。
此外，转换元件4的第一表面7至少局部地被结构化。换而言之，第一表面7至少局部地具有退耦结构12。由半导体芯片3所产生的电磁辐射通过至少局部地结构化的第一表面7从半导体构件100中退耦。能够显示出的是，这种退耦结构12显著地提高了辐射效率。
这就是说，在图1中示出的实施例一方面通过在此描述的反射的包封物5并且另一方面通过退耦结构12提高了辐射效率，其中两种效果能够相互补充。
在图2中，承载件10借助其反置于半导体芯片3的面设置在构件承载件1000上。当前，构件承载件1000为金属的承载件框架，在所述金属的承载件框架的表面上至少局部地施加有金层。反射的包封物5完全地覆盖半导体芯片3的侧面33、粘附层8的侧面88和承载件10的侧面111以及局部地覆盖转换元件4的侧面44。此外，反射的包封物5至少局部地覆盖构件承载件1000的面1111的没有由承载件10覆盖的部位。
如果已经离开光电子半导体构件100的电磁辐射例如通过光学半导体构件朝着构件承载件1000的方向偏转回来，那么尽可能大的辐射份额由反射的包封物5在远离构件承载件1000的方向上再次反射回来，其中所述光学元件在半导体构件100的放射方向上设置在光电子半导体构件100的下游。换而言之，通过反射的包封物5提高构件承载件1000的金表面的反射能力。
同样地，在以银制成的或者以银覆层的构件承载件1000中，显示出通过反射的包层5引起的、提高的反射性。附加地，反射的包封物5提供免于受环境影响的保护，由此例如避免例如银的构件承载件1000被腐蚀。
本发明不由根据实施例的描述来限制。相反地，本发明包括每个新的特征以及特征的组合，这尤其是包含在权利要求中的特征的任意组合，即使这些特征或者这些组合本身没有明确地在权利要求中或者实施例中说明。
Claims (14)
1.光电子半导体构件（100），所述光电子半导体构件具有
-具有辐射退耦面（6）的至少一个发射辐射的半导体芯片（3），在所述半导体芯片（3）中产生的电磁辐射的至少一部分通过所述辐射退耦面离开所述半导体芯片（3）；
-至少一个转换元件（4），所述转换元件设置在所述半导体芯片（3）的下游，在所述半导体芯片的所述辐射退耦面（6）上，用于转换由所述半导体芯片（3）发射的电磁辐射，并且所述转换元件具有背离所述辐射退耦面（6）的第一表面（7）；
-反射的包封物（5），其中
-所述反射的包封物（5）包围所述半导体芯片（3），并且至少局部地在侧面（33、44）上形状接合地包围所述转换元件，并且
-所述转换元件（4）的所述第一表面（7）没有所述反射的包封物（5）。
2.根据上一项权利要求所述的光电子半导体构件（100），其中
-发射辐射的所述半导体芯片（3）发射在电磁辐射的光谱的蓝色至紫外范围中的光，
-所述反射的包封物（5）以硅树脂或者由硅树脂或者环氧化物组成的混合物制成，在硅树脂中引入有反射辐射的颗粒，其中所述反射辐射的颗粒至少由ZrO2组成或者至少包含ZrO2，并且
-所述反射的包封物（5）是浇注件，所述反射的包封物在垂直于所述侧面（33、44）的方向上的伸展沿着所述侧面（33、44）至少局部地不同。
3.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体构件（100），其中所述包封物（5）在侧向上不伸出超过所述转换元件（4）。
4.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体构件（100），其中所述转换元件（4）以陶瓷材料制成。
5.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体构件（100），其中所述转换元件（4）具有的在垂直方向上的厚度至少双倍于所述半导体芯片（3）在垂直方向上的厚度。
6.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体构件（100），其中所述转换元件（4）具有最小50μm至最大500μm的在垂直方向上的厚度。
7.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体构件（100），其中从所述转换元件（4）中射出的电磁辐射的至少10%在所述转换元件（4）的所述侧面（44）上射出并且通过所述反射的包封物（5）反射。
8.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体构件（100），其中所述转换元件（4）的所述第一表面（7）至少局部地结构化。
9.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体构件（100），其中在所述半导体芯片（3）和所述转换元件（4）之间设置有辐射能穿透的粘附层（8）。
10.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体构件（100），其中所述反射的包封物（5）完全地覆盖所述半导体芯片（3）的侧面（33）和所述粘附层（8）的侧面（88）。
11.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体构件（100），其中所述反射的包封物（5）借助于喷射工艺来施加。
12.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体构件（100），其中所述反射的包封物（5）以硅树脂或者由硅树脂或者环氧化物组成的混合物制成，在所述硅树脂中引入有反射辐射的颗粒，其中所述反射辐射的颗粒至少由材料TiO2、BaSO4、ZnO、AlxOy、ZrO2组成或者包含前述材料之一。
13.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体构件（100），其中所述反射的包封物（5）在垂直于所述侧面（33、44）的方向上的伸展大于1000μm。
14.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体构件（100），其中所述反射的包封物（5）为浇注件，所述反射的包封物在垂直于所述侧面（33、44）的方向上的伸展沿着所述侧面（33、44）至少局部地不同。
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| JP2015109337A (ja) * | 2013-12-04 | 2015-06-11 | 日東電工株式会社 | 光半導体装置用熱硬化性樹脂組成物およびそれを用いて得られる光半導体装置用リードフレーム、ならびに光半導体装置 |
| WO2015104648A1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-07-16 | Koninklijke Philips N.V. | Light emitting device with reflective sidewall |
| DE102014114914A1 (de) * | 2014-10-14 | 2016-04-14 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Herstellung eines optoelektronischen Bauelements |
| DE102016105988A1 (de) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Konverter zur teilweisen Konversion einer Primärstrahlung und lichtemittierendes Bauelement |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002151743A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 発光装置とその製造方法 |
| JP2007019096A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Toyoda Gosei Co Ltd | 発光装置及びその製造方法 |
| WO2009048704A2 (en) * | 2007-10-08 | 2009-04-16 | 3M Innovative Properties Company | Light emitting diode with bonded semiconductor wavelength converter |
| WO2009069671A1 (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-04 | Nichia Corporation | 発光装置及びその製造方法 |
| US20090166657A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-02 | Nichia Corporation | Light emitting device |
| WO2009115998A2 (en) * | 2008-03-21 | 2009-09-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A luminous device |
| DE102008025923A1 (de) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierende Vorrichtung |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006173271A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光装置、照明装置、携帯通信機器、及びカメラ |
| US7341878B2 (en) | 2005-03-14 | 2008-03-11 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Wavelength-converted semiconductor light emitting device |
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-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002151743A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 発光装置とその製造方法 |
| JP2007019096A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Toyoda Gosei Co Ltd | 発光装置及びその製造方法 |
| WO2009048704A2 (en) * | 2007-10-08 | 2009-04-16 | 3M Innovative Properties Company | Light emitting diode with bonded semiconductor wavelength converter |
| WO2009069671A1 (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-04 | Nichia Corporation | 発光装置及びその製造方法 |
| US20090166657A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-02 | Nichia Corporation | Light emitting device |
| WO2009115998A2 (en) * | 2008-03-21 | 2009-09-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A luminous device |
| DE102008025923A1 (de) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierende Vorrichtung |
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