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Light emitting device for e.g. traffic signal application, has LED, and partially transparent material e.g. silicon and organic polymer e.g. polymethyl methacrylate or polyimide, surrounding LED in direction of light emitted by LED

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Publication number
DE102008021658A1
DE102008021658A1 DE200810021658 DE102008021658A DE102008021658A1 DE 102008021658 A1 DE102008021658 A1 DE 102008021658A1 DE 200810021658 DE200810021658 DE 200810021658 DE 102008021658 A DE102008021658 A DE 102008021658A DE 102008021658 A1 DE102008021658 A1 DE 102008021658A1
Authority
DE
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
led
material
transparent
partially
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE200810021658
Other languages
German (de)
Inventor
Ladislav Kuna
Christian Sommer
Franz-Peter Wenzl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tridonic Jennersdorf GmbH
Original Assignee
LEDON LIGHTING JENNERSDORF GmbH
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Filing date
Publication date

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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements

Abstract

The device has an LED e.g. blue LED, and partially transparent material e.g. silicon and organic polymer e.g. polymethyl methacrylate or polyimide, photo-sensitive glass and ceramic material, surrounding the LED in a direction of light emitted by the LED. Chemical and/or physical characteristic of a part of the partially transparent material is volume-modulated by reciprocal effect with laser beam while the characteristic does not influence surface of the partially transparent material.

Description

  • Gebiet der Erfindung Field of the Invention
  • [0001] [0001]
    Die Erfindung betrifft lichtemittierende Vorrichtungen und auch verwandte Komponenten, Systeme und Verfahren und insbesondere lichtemittierende Dioden (LEDs) mit strukturierten transparenten Materialien und Verfahren zur Strukturierung der transparenten Materialien in LEDs. The invention relates to light emitting devices and related components, systems and methods and more particularly to light emitting diodes (LEDs) structured with transparent materials and methods for patterning the transparent materials in LEDs. Weiterhin betrifft sie Verfahren und Konfigurationen für die Volumenstrukturierung des Verkapselungsmittels für Starkstrom-LED-Systeme, die zur Bereitstellung einer gewünschten optischen Funktion bestimmt sind. Furthermore, it relates to methods and configurations for the volume of the encapsulant structure for power LED systems that are intended to provide a desired optical function.
  • Hintergrund der Erfindung Background of the Invention
  • [0002] [0002]
    Es gibt zwei verschiedene Typen von weißen Lichtquellen unter Anwendung von mindestens einer lichtemittierenden Diode LED. There are two different types of white light sources using at least one light emitting diode LED.
  • [0003] [0003]
    Bei einem ersten Typ für weiße Lichtquellen wird das weiße Licht durch Mischen der direkten Emission von verschiedenenfarbigen LEDs, beispielsweise durch Kombination von Emissionen von einer roten LED, einer grünen LED und einer blauen LED, erzeugt. In a first type of white light sources, the white light is generated by mixing the direct emission of different colored LEDs, for example, by a combination of emissions from a red LED, a green LED and a blue LED.
  • [0004] [0004]
    Bei dem zweiten Typ von weißen Lichtquellen erzeugt zumindest eine LED ein erstes Spektrum, das teilweise in ein zweites, unterschiedliches Spektrum durch ein Leuchtstoffmaterial umgewandelt wird, worin die Mischung aus dem ersten und dem zweiten Spektrum zu dem weißen Licht führt. In the second type of white light source at least one LED generating a first spectrum which is partially converted in a second, different spectrum of a phosphor material, wherein the mixture of the first and second spectrum leads to the white light. Ein Beispiel für diese weiße Lichtquelle ist eine Quelle, die eine blaue LED anwendet, die ein Material beleuchtet, das Leuchtstoff umfasst, der blaues Licht in gelbes Licht umwandelt und wobei ein Anteil des blauen Anregungslichts nicht durch den Leuchtstoff absorbiert wird, und das restliche blaue Anregungslicht wird mit dem vom Leuchtstoff emittierten gelben Licht kombiniert, wobei das weiße Licht erzeugt wird. An example of this white light source is a source that applies a blue LED, which illuminates a material, the phosphor includes, which converts blue light into yellow light, and wherein a portion of the blue excitation light is not absorbed by the phosphor, and the residual blue wherein the white light is generated excitation light is combined with the yellow light emitted by the phosphor.
  • [0005] [0005]
    Die Anwendung dieser lichtemittierenden Quellen vom zweiten Typ mit Dioden (LEDs) für Beleuchtungsanwendungen im Festzustand ist wohl bekannt. The application of these light emitting sources of the second type with diodes (LEDs) for illumination applications in the solid state is well known. Verschiedene LED-Vorrichtungen weisen Anwendungen auf, wie Verkehrssignale, Flüssigkristalldisplay(LCD)-Rücklichteinheiten, Außenbeleuchtung etc.. Eine GaN-LED ist ein Beispiel für eine LED, die üblicherweise in diesen Anwendungen verwendet wird. Various LED devices have applications such as traffic signals, liquid crystal display (LCD) -Rücklichteinheiten, outdoor lighting etc .. A GaN LED is an example of an LED that is commonly used in these applications.
  • [0006] [0006]
    Leuchtstoff umwandelte weiße lichtemittierende Hochleistungsdioden (LEDs) haben eine schnelle Entwicklung aufgrund ihrer viel versprechenden Anwendbarkeit bei der Festzustandbeleuchtung realisiert. Fluorescent converted white light-emitting high-power diodes (LEDs) have a rapid development due to their promising applicability realized in solid state lighting. Um den steigenden Anforderungen für einen hohen Lichtfluss zu genügen, wurde die Stromdichte von LEDs erhöht, und das führte zu einem hohen Hitzefluss, der im LED-Chip erzeugt wird. In order to satisfy the increasing demands for a high light flux, the current density of LEDs has increased, and this led to a high heat flux generated in the LED chip. Mit der Verbesserung der Qualität von Halbleitermaterialien und Prozesstechnologien, haben die LEDs ein hohes Effizienzquantum ermöglicht, selbst wenn die Betriebssperrschichttemperatur höher als 125°C beträgt. With the improvement of the quality of semiconductor materials and process technology, the LEDs have a high efficiency Quantum allows, even when the operating junction temperature is higher than 125 ° C. Das Problem liegt darin, dass die erhöhte Sperrschichttemperatur in der Regel zu vielen Problemen führt, die mit der Vorrichtungsverlässlichkeit und den Eigenschaften des weißen Lichts zusammenhängen. The problem is that the increased junction temperature usually leads to many problems associated with the device reliability and the characteristics of the white light.
  • [0007] [0007]
    Deswegen ist die Energieeffizienz von kommerziellen GaN-LEDs unzureichend, um die Bedürfnisse des Verbrauchers zufriedenzustellen. Therefore, the energy efficiency of commercial GaN LEDs is insufficient to satisfy the needs of the consumer. Weitere Probleme ergeben sich aus den Photonen, die aus der aktiven Schicht der LED emittiert werden. Further problems result from the photons emitted from the active layer of the LED. Sie werden vielen Reflexionen an den verschiedenen Grenzschichten der LED-Struktur unterworfen, wenn sie von der aktiven Schicht zur oberen Schicht der LED-Chips wandern. They are subjected to many reflections at the various boundary layers of the LED structure, as they travel from the active layer to the top layer of the LED chips. Dieses Problem ist insbesondere schwerwiegend an der Grenzfläche zwischen Medien mit signifikant unterschiedlichen Brechungsindizes. This problem is particularly severe at the interface between media with significantly different refractive indices. Als Ergebnis wird die Mehrzahl der Photonen innerhalb der aktiven Schicht absorbiert. As a result, the majority of the photons is absorbed within the active layer.
  • [0008] [0008]
    Eine Vielzahl von Techniken sind angewendet worden, mit dem Ziel, die Energieeffizienz einer LED zu verbessern, wie die Erhöhung der internen Quanteneffizienz der LED, die Verbesserung der Lichtextraktionseffizienz (LEE) der LED, wobei solche Methoden, wie die Oberflächentexturmodifikation oder die Chipformbildung, angewendet wurden. A variety of techniques have been employed with the aim to improve the energy efficiency of an LED, such as increasing the internal quantum efficiency of the LED, the improvement of the light extraction efficiency (LEE) of the LED, wherein such methods as the surface texture modification or chip shaping applied, were.
  • [0009] [0009]
    Da die Photonen, die von der aktiven Schicht der LED emittiert werden, vielen Reflexionen an den verschiedenen Grenzflächenschichten der LED-Struktur unterworfen werden, wenn sie von der aktiven Schicht zur oberen Schicht des LED-Chips wandern, ist es erwünscht, so wenig wie mögliche Oberflächen der Reflexion vorliegen zu haben, deswegen könnte eine Verringerung der Anzahl der verschiedenen Schichten, durch die die Photonen gehen müssen, eine Lösung für das Problem der Optimierung der Lichtextraktionseffizienz (LEE) der LED sein. Since the photon emitted from the active layer of the LED, many reflections are subjected to the different interfacial layers of the LED structure, as they travel from the active layer to the top layer of the LED chip, it is desired to as little as possible to have available surfaces of the reflection, so could reduce the number of different layers, by the need to go the photons, a solution to the problem of optimizing the light extraction efficiency (LEE) be the LED.
  • [0010] [0010]
    Da dieses Problem insbesondere schwerwiegend an der Grenze zwischen Medien mit signifikant unterschiedlichen Brechungsindices ist und im Ergebnis die Mehrzahl der Photonen innerhalb der aktiven Schicht absorbiert wird, sind Strukturen vom Sandwichtyp mit einer Vielzahl von Medien, die jeweils aufeinander geschichtet sind, um das Verkapselungsmittel für die LED zu bilden, nicht erwünscht. Since this problem is particularly serious at the boundary between media with significantly different indices of refraction and as a result the majority of the photons is absorbed within the active layer structures of the sandwich type having a plurality of media that are stacked are each to the encapsulant for the to form LED, not desired. Da allerdings das blaue Licht mindestens das teilweise transparente Material, das den Emissionschip und die Linse umgibt, durchqueren muss und manchmal zusätzliche Schichten, wie eine thermisch isolierende dünne Schicht, können die Reflexionen, die durch die Photonen verursacht werden, insbesondere schwerwiegend sein. However, since the blue light must at least pass through the partially transparent material surrounding the emission chip and the lens, and sometimes additional layers such as a thermally insulating thin layer, the reflections caused by the photons can be particularly severe.
  • [0011] [0011]
    Außerdem wird bei der herkömmlichen Leuchtstoff umwandelnden weißen LED-Kapselkonfiguration der Leuchtstoff üblicherweise innerhalb eines transparenten Epoxids vermischt und dann direkt auf den LED-Chip ohne thermische Isolation aufgetragen. In addition, converting white LED encapsulant configuration of the phosphor is usually mixed within a transparent epoxy and then applied directly to the LED chip without thermal insulation, in the conventional phosphor. Die Erhöhung der zugeführten Energiedichte im Chip lässt den LED-Chip Wärme erzeugen und die Wärme wird gleichzeitig zur Leuchtstoffbeschichtungsschicht übertragen. The increase of the supplied energy density in the chip can generate heat and the heat is transmitted simultaneously to the phosphor coating layer the LED chip. Die Leuchtstoffmaterialien, die in Leuchtstoff umwandelnden weißen LEDs verwendet werden, sind thermisch empfindlich, und die Überhitzung der Leuchtstoffbeschichtungsschicht kann zu einem verschlechterten ausgehenden Licht und zu einer verringerten Langzeitbetriebsverlässlichkeit der LEDs führen. The fluorescent materials used in converting phosphor white LEDs are thermally sensitive, and the overheating of the phosphor coating layer may lead to a deterioration in the outgoing light and reduced long-term operation reliability of the LEDs.
  • [0012] [0012]
    Neue Kapseltechnologien für Leuchtstoff umwandelnde weiße Hochleistungs-LEDs werden daher benötigt, wobei Lösungen für ein besseres Photonenmanagement verwirklicht werden können. New capsule technologies for converting fluorescent white high-power LEDs are therefore needed, and solutions for a better management photons can be realized.
  • [0013] [0013]
    Verschiedene Technologien haben ihre Aufmerksamkeit auf die Entwicklung von LED-Kapselkonfigurationen und Materialien, die den Photonenverkehr innerhalb der LED optimieren, gerichtet. Various technologies have turned their attention to the development of LED capsule configurations and materials that optimize the photon transport within the LED.
  • [0014] [0014]
    Eine Kapselkonfiguration mit einer thermisch isolierten Trennschicht zwischen dem LED-Chip und der Leuchtstoffbeschichtungsschicht hat günstige Eigenschaften gezeigt, wie Hochleistungssättigungseigenschaften und eine gute Farbeigenschaftstabilität. One capsule configuration with a thermally isolated interface between the LED chip and the phosphor coating layer has shown favorable properties, such as high power saturation characteristics and good color property stability.
  • [0015] [0015]
    Die Volumenstrukturierung von transparenten Materialien ist zu einer Sache verstärkten Interesses geworden. The volume structuring of transparent materials has become a cause heightened interest. Gitter und andere optische Elemente sind insbesondere im Volumen von (lichtempfindlichen) Gläsern verarbeitet worden, und die Beugungseffizienz dieser Elemente ist unter Verwendung von Lasern bestimmt worden. Grating and other optical elements have been processed, in particular with a volume of (photosensitive) glasses, and the diffraction efficiency of these elements has been determined using lasers. Diese Elemente verlassen sich auf die Modifikation des Absorptions- oder Brechungsindex und auf die Bildung von Hohlräumen, die durch die Wechselwirkung des Lichts mit dem Material in der Brennpunktfläche eines Laserstrahls verursacht werden. These elements rely on the modification of absorption or refractive index and the formation of cavities, which are caused by the interaction of the light with the material in the focal area of ​​a laser beam. Da der Laserstrahlfokus im Volumen eines Materials positioniert werden kann, ist es möglich, Strukturen von modifizierten Absorptions- und/oder Brechungsindices in das Volumen eines Materials zu schreiben, während die Materialoberfläche im Wesentlichen nicht beeinträchtigt wird. Since the laser beam focus in the volume of material can be positioned, it is possible to write structures of modified absorption and / or refractive indices in the volume of the material while the material surface is substantially not affected.
  • [0016] [0016]
    C. Wochnowski et al. Wochnowski C. et al. haben gezeigt, dass diese optischen Elemente ebenfalls in das Volumen von Polymersubstraten eingearbeitet werden können. have shown that these optical elements can also be incorporated into the volume of polymer substrates. Es wurden Gitter in das Volumen von Dünnfilmen aus PMMA, Polyimid und Polysiloxan eingearbeitet, und die Beugungseffizienz dieser Strukturen wurde von den Autoren mit Hilfe eines HeNe-Lasers bestimmt. There have been incorporated in the lattice volume of thin films of PMMA, polyimide, and polysiloxane, and the diffraction efficiency of these structures was determined by the authors using a HeNe laser.
  • [0017] [0017]
    Weiterhin ist eine Konfiguration, wobei die LED eine lichtemittierende Komponente mit einem transparenten Verkapselungsmittel und in das Verkapselungsmittel hinzugefügten optischen Streumedien umfasst, wobei die optischen Streumedien entweder Luftblasen, N2-Blasen und Edelgasblasen sind, vorgeschlagen worden. Furthermore, a configuration wherein the LED comprises a light emitting component with a transparent encapsulant and the encapsulating agent added optical scattering media, the scattering optical media either air bubbles, N2 bubbles and rare gas bubbles have been proposed.
  • [0018] [0018]
    Andere Technologien mit dem Versuch, die oben erwähnten Nachteile anzugehen, sind beispielsweise beschrieben in: Other technologies in an attempt to address the above mentioned disadvantages are, for example, described in: US 6,987,613 US 6,987,613 , das jedoch die Bildung eines optischen Elements auf der Oberfläche einer lichtemittierenden Vorrichtung für eine verbesserte Lichtextraktion diskutiert, berichtet über eine lichtemittierende Vorrichtung, die eine Fresnel-Linse und/oder einen holographischen Diffuser, die/der auf einer Oberfläche eines Lichtemitters für eine verbesserte Lichtextraktion gebildet ist/sind, aufweist. Which, however, discuss the formation of an optical element on the surface of a light emitting device for improved light extraction, reported a light emitting device comprising a Fresnel lens and / or a holographic diffuser, the / on a surface of a light emitter for improved light extraction is / are formed, comprising. Es ist ebenfalls eine lichtemittierende Vorrichtung zur Verfügung gestellt, die ein optisches Element aufweist, das auf einer Oberfläche für eine verbesserte Lichtextraktion geprägt ist und ebenfalls die Prägemethode, die zur Bildung dieser Vorrichtung verwendet wird. There is also provided a light emitting apparatus, comprising an optical element, which is embossed on one surface for improved light extraction and which is used for forming this device also, the embossing method. Eine Fresnel-Linse oder ein holographischer Diffuser können auf der Oberfläche durch chemisches Nassätzen oder durch Trockenätztechniken gebildet werden. A Fresnel lens or a holographic diffuser can be formed on the surface by wet chemical etching or by dry etching.
  • [0019] [0019]
    US 2005/0269582A1 US 2005 / 0269582A1 , die allerdings lumineszente Keramiken für lichtemittierende Vorrichtungen, in denen eine lumineszente Keramik als Farbumwandlungselement in LEDs verwendet wird, diskutiert, berichtet, dass die Keramik derart gebildet sein kann, dass sie die Form einer Fresnel-Linse aufweist. Which, however, luminescent ceramics for light emitting devices in which a luminescent ceramic is used as a color conversion member in LEDs, discussed reported that ceramic may be formed such that it has the form of a Fresnel lens.
  • [0020] [0020]
    US 6,756,186 US 6,756,186 , die allerdings die Herstellung von selbstausgerichteten und selbstbelichteten Photoresistmustern auf einer lichtemittierenden Vorrichtung diskutiert, diskutiert eine LED, in der ein Anteil des Photoresists durch Licht belichtet wird, das auf die Grenzfläche der lichtemittierenden Vorrichtung und des Photoresists vom Innern der lichtemittierenden Vorrichtung trifft, dass der Photoresist entwickelt wird, wobei entweder der belichtete Photoresist oder der nicht-belichtete Photoresist entfernt wird. Which, however, discusses the production of self-aligned and self exposed photoresist patterns on a light emitting device, discusses an LED, in which a portion of the photoresist is exposed by light incident on the interface of the light emitting device and the photoresist from the interior of the light emitting device, that the photoresist is developed, using either the exposed photoresist or the unexposed photoresist is removed.
  • [0021] [0021]
    WO 2006/087651 WO 2006/087651 , die allerdings eine lichtemittierende Vorrichtung, die (eine) anorganisches Licht emittierende Diode(n) umfasst, in der eine lumineszente Platte auf der ersten Seite der (die) LED(s) getragen wird, diskutiert, diskutiert, dass die Platte derart angepasst ist, dass die Wellenlänge von zumindest einem Teil des Lichts von der (die) LED(s) umgewandelt wird und ein Lichtstreumittel zum Auskoppeln von Licht von der lumineszenten Platte. Comprising, however, a light emitting device comprising (a) inorganic light emitting diode (s) in which a luminescent plate on the first side of (the) LED (s) is supported, discussed discussed in that the plate is adapted to that the wavelength of at least a portion of light from (the) LED (s) is converted, and a light scattering agent for extracting light from the luminescent plate.
  • [0022] [0022]
    US 2006/0279955 US 2006/0279955 , das allerdings eine lichtemittierende Vorrichtung diskutiert, die aus einem elektrolumineszenten Element besteht, das in einem Gehäuse und/oder Substrat, das an ein optisches Beugungselement gekoppelt ist, angeordnet ist, berichtet, dass das elektrolumineszente Element mit mindestens einem teilweise transparenten Material umgeben ist. Which, however, discusses a light-emitting device consisting of an electroluminescent element, which is arranged in a housing and / or substrate that is coupled to a diffractive optical element, reported that the electroluminescent element is surrounded with at least a partially transparent material. Ein optisches Beugungselement ist auf der Oberfläche des teilweise transparenten Materials gebildet oder auf einer separaten Schicht, die auf dem mindestens teilweise transparenten Material geklebt ist. A diffractive optical element is formed on the surface of the partially transparent material or on a separate layer which is adhered to the at least partially transparent material. Das mindestens teilweise transparente Material kann mit Wellenlängenumwandlungsteilchen gefüllt sein. The at least partially transparent material may be filled with Wellenlängenumwandlungsteilchen.
  • [0023] [0023]
    US 7,160,744 US 7,160,744 , das allerdings das Herstellungsverfahren einer lichtemittierenden Diode beschreibt, welches eine Substratoberflächenbehandlung mit einem Laser umfasst und eine damit hergestellte lichtemittierende Diode diskutiert, berichtet Which, however, describes the manufacturing method of a light emitting diode comprising a substrate surface treatment with a laser and a light emitting diode manufactured therewith discussed reported
    über ein Herstellungsverfahren von LEDs, das eine Stufe der Oberflächenbehandlung eines Substrats mit einem Laser umfasst und eine LED, die nach diesem Herstellungsverfahren hergestellt ist. a manufacturing method of LEDs, which comprises a step of surface treatment of a substrate with a laser and an LED that is produced by this production method.
  • [0024] [0024]
    JP 63283174 JP 63283174 , die allerdings eine lichtemittierende Diode unter Verwendung eines mit Ultraviolett härtbaren Harzes und einer Form zur Bildung einer Fresnel-Linse auf einer lichtemittierenden Diode diskutiert, berichtet über eine alternative Behandlung eines transparenten wärmehärtbaren Harzes, das zur Bildung einer Linse, die verwendet werden kann, erhitzt wird. Which, however, discusses a light emitting diode using a curable with ultraviolet resin and a mold to form a Fresnel lens on a light emitting diode, reported an alternative treatment of a transparent thermosetting resin heated to form a lens, which can be used becomes.
  • [0025] [0,025]
    US 5,301,063 US 5,301,063 , die allerdings ein Verfahren zur Herstellung von LED-Linsenanordnungen diskutiert, wobei eine Linse gebildet wird, indem zunächst ein Polymerharz abgeschieden wird und bei Anlegung einer Durchlassvorspannung an die Elektroden das Licht photopolymerisiert, das an der pn-Übergangszone emittiert wird, beschreibt das Harz in der Weise, dass seine Aushärtung im Einklang mit dem Intensitätsverteilungsprofil des Lichts, das von der Diode emittiert wird, bewirkt wird. Which, however, discusses a method of manufacturing LED lens assemblies, wherein a lens is formed by a polymeric resin is deposited first and photopolymerized upon application of a forward bias to the electrodes of the light emitted at the pn-junction, the resin described in such that its curing in accordance with the intensity distribution profile of the light emitted by the diode of the light, is effected.
  • [0026] [0026]
    US 6,635,363 US 6,635,363 , die allerdings eine Leuchtstoffbeschichtung mit selbsteinstellender Entfernung von einem LED-Chip diskutiert, wobei eine Schicht aus einem Leuchtstoffmaterial mit Zwischenraum von der lichtemittierenden Komponente durch eine Schicht aus einem Material angeordnet ist, das das Licht, das von der lichtemittierenden Komponente emittiert wird, durchlässt, berichtet, dass das Leuchtstoffmaterial einen Anteil des Lichts, das von der lichtemittierenden Komponente emittiert wird, in Licht mit einer längeren Wellenlänge, wie gelbes Licht, umwandelt. Which, however, discusses a phosphor coating with self-adjusting distance from an LED chip, wherein a layer of a phosphor material spaced from the light emitting component is disposed by a layer of a material which transmits the light emitted from the light emitting component, reported that the phosphor material a proportion that is emitted from the light emitting component of the light into light having a longer wavelength, such as yellow light, converts. In einer bevorzugten Ausführungsform ändert sich die Dicke der Lichtdurchlässigkeitsschicht über die lichtemittierende Komponente, so dass der Leuchtstoff weiter von der Diode in Bereichen, wo die Emission höher ist, entfernt ist. In a preferred embodiment, the thickness of the light transmission layer over the light emitting component is changed, so that the phosphor, is further away from the diode in areas where the emission is higher. Dieses erhöht die Oberfläche des Leuchtstoffs in diesen Bereichen und minimiert die Wirkungen des Übererhitzens und des Sättigens der Leuchtstoffemission. This increases the surface area of ​​the phosphor in these areas and minimizes the effects of over heating and saturating the phosphor emission.
  • [0027] [0027]
    US 6,791,259 US 6,791,259 , die allerdings ein Festzustand-Beleuchtungssystem, das eine lichtemittierende Diode, ein Lichtstreumaterial und ein lumineszentes Material umwandelt, diskutiert, berichtet über ein zur Verfügung gestelltes Strahlungstreumaterial, das sich zwischen der Strahlenquelle und dem lumineszenten Material befindet. Which, however, a solid state lighting system that converts a light emitting diode, a light scattering material and a luminescent material, discussed reports on a placed at the disposal radiation scattering material which is located between the radiation source and the luminescent material.
  • [0028] [0028]
    US 6,066,861 US 6,066,861 , die allerdings eine Wellenlängenumwandlungsgießzusammensetzung und ihre Verwendung diskutiert, berichtet über eine Wellenlängenumwandlungsgießzusammensetzung, die aus einer Lichtsubstanz und Diffuserteilchen, die in einem Epoxidharz eingebettet sind, besteht. Which, however, discusses a Wellenlängenumwandlungsgießzusammensetzung and their use, reports a Wellenlängenumwandlungsgießzusammensetzung, which consists of a light and substance Diffuserteilchen which are embedded in an epoxy resin.
  • [0029] [0029]
    US 6,069,440 US 6,069,440 , die allerdings eine lichtemittierende Vorrichtung mit einem Halbleiter aus einer Nitridverbindung und einem Leuchtstoff, der ein fluoreszentes Granatmaterial enthält, diskutiert, berichtet über die LED, die das Beschichtungselement, das ein Dispersionsmittel enthält, aufweist. Which, however, a light emitting device comprising a semiconductor of a nitride compound and a phosphor which contains a fluorescent garnet material discussed, reports on the LED having the coating member containing a dispersing agent.
  • [0030] [0030]
    US 2006/043398 US 2006/043398 , die allerdings eine lichtemittierende Diode mit einem Beugungsgitter diskutiert, berichtet über das Verfahren zur Herstellung von lichtemittierenden Dioden (LED) mit einem Farbreinigungsbeugungsgitter (CPDL) für die Farbreinigung des Lichts, das von der LED emittiert wird und die Erhöhung ihrer Extraktionseffizienz, wobei das CPDL ein hexagonales zweidimensionales periodisches Muster auf der Oberfläche der LED-Struktur oder eine interne Grenzfläche, die zur periodischen Änderung des Brechungsindex mit der Periode d führt, ist. Which, however, discusses a light emitting diode with a diffraction grating, reports on the method for the production of light emitting diodes (LED) with a color cleaning diffraction grating (CPDL) for ink cleaning emitted from the LED and the light, increasing its extraction efficiency, the CPDL a hexagonal two-dimensional periodic pattern on the surface of the LED structure or an internal interface, which leads to the periodic change in refractive index with the period d.
  • [0031] [0031]
    C. Wochnowski et al. Wochnowski C. et al. diskutieren in Journal of Optics A 7, 493, (2005) eine Femtosecond-Laser-Herstellung von Gitterstrukturen in planaren Polymersubstraten, und C. Wochnowski et al. discuss in Journal of Optics A 7, 493, (2005) a femtosecond laser producing lattice structures in planar polymeric substrates, and C. Wochnowski et al. diskutieren in Journal of Laser Micro/Nanoengineering 1, 195, (2006) eine Femtosecond-Laser induzierte Herstellung von polymeren optischen und fluidischen Mikrostrukturenherstellungen von Gitterstrukturen in verschiedenen Polymersubstraten, einschließlich PMMA, Polyimid und Polysiloxan. discuss in the Journal of Laser Micro / Nano Engineering 1, 195, (2006), a femtosecond laser-induced production of polymeric optical and fluidic microstructures preparations of lattice structures in various polymer substrates, including PMMA, polyimide and polysiloxane. Die Beugungseffizienz der Gitterstrukturen wird mit einem HeNe-Laser gemessen. The diffraction efficiency of the grating structures is measured by a HeNe laser.
  • [0032] [0032]
    S. Takeshima et al. S. Takeshima et al. diskutieren in Optics Express 12, 4019, (2004) die Herstellung einer periodischen Struktur mit einem hohen Brechungsindexunterschied mit Femtosecond-Laserimpulsen, wobei mit ZnS- oder PbS-dotierte Gläser mit Femtosecond-Laserimpulsen bestrahlt wurden, was zu periodischen Strukturen mit einem hohen Brechungsindexunterschied führte. discuss in Optics Express 12, 4019, (2004) which resulted in the production of a periodic structure having a high refractive index difference with femtosecond laser pulses, were irradiated with ZnS or PbS-doped glasses with femtosecond laser pulses to periodic structures having a high refractive index difference ,
  • [0033] [0033]
    W. Watanabe et al. W. Watanabe et al. diskutieren in Optics Express 10 die Herstellung einer Fresnel-Zonenplatte, die in Siliciumoxidglas eingebettet ist, mit Femtosecond-Laserimpulsen. discuss in Optics Express 10, the production of a Fresnel zone plate, which is embedded in silica glass with femtosecond laser pulses. Es werden Femtosecond-Laserimpulse verwendet, um eine Fresnel-Zonenplatte durch Einbetten von Hohlräumen in Siliciumoxidglas herzustellen. Are used femtosecond laser pulses to produce a Fresnel zone plate by embedding of voids in silica glass.
  • [0034] [0034]
    Y. Cheng et al. Y. Cheng et al. diskutieren in Optics Express 11, 1809, (2003) optische Gitter, die in einem lichtempfindlichen Glas durch eine photochemische Reaktion eingebettet sind, wobei ein Femtosecondlaser verwendet wird, und beschreibt die Bildung von Brechungsindexmodifikationen eines lichtempfindlichen Glases, Foturan, durch Femtosecond-Laserimpulse. discuss in Optics Express 11, 1809 (2003) optical gratings which are embedded in a photosensitive glass through a photochemical reaction, wherein a Femtosecondlaser is used, and describes the formation of refractive index modifications of a photosensitive glass Foturan by femtosecond laser pulses.
  • [0035] [0035]
    Obwohl alle diese Lösungen vorgeschlagen worden sind, um die Wirkungen von Photonenverlusten an den Grenzflächen zwischen verschiedenen aufeinanderfolgenden Medien innerhalb des Verkapselungsmittels der LED, so dass die Photonen umgeleitet werden müssen, um unter Bildung des weißen Lichts zu vereint zu werden, abzumildern, kann immer noch beobachtet werden, dass die signifikanten Nachteile, wie der Einfluss der chemischen und strukturellen Eigenschaften der Leuchtstoffbeschichtungsschicht, was zu einem verschlechterten Ausgangslicht führt, immer noch nicht durch die oben diskutierten Techniken beseitigt worden sind. Although all of these solutions have been proposed to mitigate the effects of photon losses at the interfaces between different successive media within the encapsulant of the LED so that the photons must be redirected to be united to form the white light to, can still be observed that the significant disadvantages, such as the influence of the chemical and structural properties of the phosphor coating layer, resulting in a deteriorated light output, are still not been eliminated by the techniques discussed above.
  • [0036] [0036]
    Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine lichtemittierende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren und System mit verbesserter Feinabstimmung der chemischen und optischen Eigenschaften der Leuchtstoff enthaltenden Schicht oder der Deckschicht der LED zur Verfügung zu stellen, um auf diese Weise weiterhin die Strahleneigenschaften der lichtemittierenden Diode zu verbessern. It is an object of the present invention, a light emitting device and a corresponding method and system with improved fine tuning of the chemical and optical properties of the phosphor containing layer or the top layer of the LED to provide to continue to improve in this way the radiation characteristics of the light emitting diode ,
  • [0037] [0037]
    Die vorliegende Erfindung schlägt eine Lösung vor, die darauf abzielt, mindestens Konfigurationen, Materialzusammensetzungen und Techniken für das effizientere Management der optischen Funktionen einer Leuchtstoff umgewandelten lichtemittierenden Diode durch Volumenstrukturierung der mindestens teilweise transparenten Materialien, die im Allgemeinen als Verkapselungsschichten oder als Matrices für die lumineszenten Pigmente in farbumgewandelten LEDs agieren, zur Verfügung zu stellen. The present invention proposes a solution which aims at least configurations, compositions and techniques for more efficient management of the optical functions of a phosphor converted light-emitting diode by volume structuring of the at least partially transparent materials, generally referred to as encapsulation layers or as matrices for luminescent pigments operate in color-converted LEDs to provide.
  • [0038] [0038]
    Diese Aufgabe wird nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. This object is achieved according to the independent claims. Die abhängigen Ansprüche entwickeln weiterhin die zentrale Idee der vorliegenden Erfindung. The dependent claims further develop the central idea of ​​the present invention.
  • [0039] [0039]
    Im Allgemeinen ist erfindungsgemäß ein mindestens teilweise transparentes Material, das eine lichtemittierende Diode umgibt, volumenstrukturiert. In general, according to the invention an at least partially transparent material surrounding a light emitting diode volume structured. Das mindestens teilweise transparente Material agiert im Allgemeinen als Verkapselungsschicht oder als Matrix für lumineszente Pigmente. The at least partially transparent material acts generally as encapsulation or as a matrix for luminescent pigments. Die Volumenstrukturierung modifiziert lokal die chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften, wie den Brechungsindex des mindestens teilweise transparenten Materials. The volume structuring locally modified chemical and / or physical properties, such as the refractive index of at least partially transparent material. Deswegen können die Strahleneigenschaften der LED modifiziert sein. Therefore, the radiation characteristics of the LED can be modified. Da diese Strukturen direkt in der lichtemittierenden Vorrichtung integriert sind, kann die Zugabe von weiteren optischen Elementen vermieden werden, oder ihre Anzahl kann verringert werden. Since these structures are directly integrated in the light emitting device, the addition of further optical elements can be avoided or their number can be reduced. Da außerdem die Dimensionen und das Layout der strukturierten Flächen genau festgelegt werden können, ist eine räumliche Steuerung und eine lokal gesteuerte Homogenisierung der Strahlung möglich. In addition, since the dimensions and the layout of the structured surfaces can be accurately determined, a spatial control and a locally controlled homogenization of the radiation is possible. Im Allgemeinen werden für die Lichthomogenisierung Streuteilchen angewendet. In general, scattering particles are applied to the light homogenization. Diese Teilchen werden oftmals in die Aufschlämmung eines transparenten Harzes und von Farbumwandlungspigmenten, die schließlich das Farbumwandlungselement bilden, eingemischt. These particles are often mixed into the slurry of a transparent resin and of color conversion pigments that eventually form the color conversion member. Allerdings ist in diesem Fall die Positions- und/oder Größensteuerung dieser Streuteilchen schwierig. However, in this case, the position and / or size control of these scattering particles is difficult.
  • Zusammenfassung der Erfindung Summary of the Invention
  • [0040] [0040]
    Im Licht des obigen werden mindestens eine lichtemittierende Vorrichtung nach dem unabhängigen Anspruch 1, ein lichtemittierendes System und ein Verfahren zur Bereitstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung mit einer lokalen Volumenstrukturierung für das Verkapselungsmaterial zur Verfügung gestellt. In light of the above, at least one light emitting device according to independent claim 1, a light-emitting system and a method of providing a light emitting device having a local volume for structuring the encapsulating material are provided.
  • [0041] [0041]
    Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine lichtemittierende Vorrichtung, die eine lichtemittierende Diode (LED) und ein mindestens teilweise transparentes Material, das die LED mindestens in Richtung des Lichts, das von der LED emittiert wird, umgibt, offenbart. According to one embodiment of the present invention, a light emitting device comprising a light emitting diode (LED) and an at least partially transparent material at least in the direction of the light emitted from the LED of the light, surrounding the LED is disclosed. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung, die ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist mindestens eine chemische und/oder physikalische Eigenschaft von mindestens einem Teil des mindestens teilweise transparenten Materials durch die Wechselwirkung mit einem Laserstrahl volumenmoduliert, während die eine chemische und/oder physikalische Eigenschaft nicht wesentlich an der Oberfläche des mindestens teilweise transparenten Materials beeinträchtigt ist. In the light emitting device, which is an object of the present invention is at least one chemical and / or physical property of at least a portion of the at least partially transparent material volume modulated by interaction with a laser beam, while the chemical and / or physical property is not significantly is impaired at the surface of the at least partially transparent material.
  • [0042] [0042]
    Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine lichtemittierende Vorrichtung offenbart, die aus einer anorganischen lichtemittierenden Diode (LED) und einem mindestens teilweise transparenten Material, das die LED mindestens in Richtung des Lichts, das von der lichtemittierenden Diode emittiert wird, umgibt, besteht. According to a further embodiment of the present invention, a light emitting device is disclosed consisting of an inorganic light-emitting diode (LED) and an at least partially transparent material at least in the direction of the light emitted from the light emitting diode of the light, surrounding the LED is. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung, die ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, enthält das transparente Material lumineszente Pigmente für die Farbumwandlung und die chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften von mindestes einem Teil dieses Anteils des mindestens teilweise transparenten Materials, das nicht lumineszente Pigmente enthält, ist durch die Wechselwirkung mit einem Laserstrahl volumenmodifiziert, während die chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften an der äußeren Oberfläche des mindestens teilweise transparenten Materials nicht wesentlich durch diese Modifikation beeinträchtigt sind. In the light emitting device, which is an object of the present invention includes the transparent material luminescent pigments for the color conversion and the chemical and / or physical properties status of at least a part of this portion of the at least partially transparent material that does not contain luminescent pigments is by volume modifies the interaction with a laser beam while the chemical and / or physical properties to the outer surface of the at least partially transparent material are not substantially affected by this modification.
  • [0043] [0043]
    Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine lichtemittierende Vorrichtung zur Verfügung gestellt, die aus einer lichtemittierenden Diode (LED) und einem mindestens teilweise transparenten Material, das die LED mindestens in Richtung des Lichts, das von der lichtemittierenden Diode emittiert wird, umgibt und einer mindestens teilweise transparenten dünnen Schicht eines Materials, das auf dem mindestens teilweise transparenten Material angeordnet ist, besteht. According to a further embodiment of the present invention, a light emitting device is provided, consisting of a light emitting diode (LED) and an at least partially transparent material at least in the direction of the light emitted from the light emitting diode of the light that surrounds the LED and a at least partially transparent thin layer of a material, which is arranged on the at least partially transparent material is composed. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung ist mindestens eine chemische und/oder physikalische Eigenschaft von mindestens einem Teil der mindestens teilweise transparenten dünnen Schicht mit einem Laser volumenmoduliert, während sich diese Eigenschaft nicht wesentlich an der Oberfläche davon auswirkt. In the light emitting device, a chemical and / or physical property of at least a portion of the at least partially transparent thin layer is at least volume modulated with a laser, while this property affects not essential on the surface thereof.
  • [0044] [0044]
    Weitere Vorteile, Merkmale, Aspekte und Einzelheiten, die mit hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, werden aus den unabhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich. Further advantages, features, aspects and details that can be combined with embodiments described herein, will be apparent from the independent claims, the description and the drawings.
  • [0045] [0045]
    Bei der oben erwähnten lichtemittierenden Vorrichtung kann die lichtemittierende Diode ein blaues Licht emittierende Diode sein. In the above-mentioned light emitting device, the light emitting diode may be a blue light emitting diode. Das transparente Material oder das teilweise transparente Material umfasst Silikon. The transparent material or the partially transparent material comprises silicone. Das transparente Material oder das teilweise transparente Material kann ein organisches Polymer, beispielsweise PMMA oder Polyamid oder ein organisch-anorganisches Hybridmaterial umfassen. The transparent material or the partially transparent material may comprise an organic polymer such as PMMA or polyamide, or an organic-inorganic hybrid material. Das transparente Material kann aus einem (lichtempfindlichen) Material vom Glastyp, einem Material vom Keramiktyp, einem Material vom Geltyp oder einem Sol-Gel-Glas bestehen. The transparent material can consist of a (photosensitive) material from the glass type, a ceramic type material, a material of the gel type or a sol-gel glass. Das transparente Material kann zusätzlich dotiert oder mit Ionen, Metallteilchen, Nanokristallen, chemischen Einheiten funktionalisiert sein, um die Materialmodifikation durch die Wechselwirkung mit dem Laserstrahl zu verstärken. The transparent material may be additionally doped with ions or, metal particles, nanocrystals, chemical units functionalized to strengthen the material modified by the interaction with the laser beam.
  • [0046] [0046]
    Bei der oben erwähnten lichtemittierenden Vorrichtung bilden die chemisch und/oder physikalisch modifizierten Bereiche eine periodische Struktur, und ihr Volumen kann dasjenige von Strukturen überschreiten, die nur aus einem Laserimpuls hergestellt sind. In the above-mentioned light emitting device, the chemically and / or physically modified regions form a periodic structure and its volume can exceed that of structures that are made only of a laser pulse. Die Länge einer modifizierten Fläche in einer Richtung kann im großen Umfang die Länge in der anderen Richtung überschreiten. The length of a modified surface in a direction may exceed the length in the other direction on a large scale.
  • [0047] [0047]
    Die chemisch und/oder physikalisch modifizierten Bereiche bilden ein optisches Element, wie beispielsweise eine Fresnel-Zonenplatte. The chemically and / or physically modified regions form an optical element such as a Fresnel zone plate. Es sind ebenfalls Hohlräume in der lichtemittierenden Vorrichtung durch Wechselwirkung mit dem Laserstrahl im Volumen des transparenten Materials gebildet. There are also cavities in the light emitting device formed by interaction with the laser beam in the volume of the transparent material. In einer anderen Ausführungsform kann der modifizierte Bereich ebenfalls die Oberfläche des mindestens teilweise transparenten Materials erreichen. In another embodiment, the modified region can also reach the surface of the at least partially transparent material.
  • [0048] [0048]
    Der Anteil des mindestens teilweise transparenten Materials, das die lumineszenten Pigmente enthält und der Anteil, der nicht die lumineszenten Pigmente enthält, können die gleiche oder eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen. The proportion of the at least partially transparent material, which contains the luminescent pigments, and the portion that does not contain the luminescent pigments, which may have the same or a different composition.
  • [0049] [0049]
    Die chemischen und/oder die physikalischen Eigenschaften von mindestens einem Teil des mindestens teilweise transparenten Materials, das die lumineszenten Pigmente enthält und/oder mindestens einem Teil des mindestens teilweise transparenten Materials, das nicht die lumineszenten Pigmente enthält, sind mit einem Laser volumenmodifiziert, während die chemischen und/oder die physikalischen Eigenschaften an der äußersten Oberfläche der lichtemittierenden Vorrichtung nicht wesentlich durch diese Modifikation beeinträchtigt sind. The chemical and / or physical properties of at least a portion of the at least partially transparent material, which contains the luminescent pigments and / or at least a portion of the at least partially transparent material that does not contain the luminescent pigments that are volume-modified with a laser, while the chemical and / or physical properties of the outermost surface of the light emitting device are not significantly affected by this modification.
  • [0050] [0050]
    Das mindestens teilweise transparente Material kann lumineszente Pigmente von mindestens zwei verschiedenen chemischen Zusammensetzungen enthalten. The at least partially transparent material may include luminescent pigments of at least two different chemical compositions.
  • [0051] [0051]
    Die Oberfläche der mindestens teilweise transparenten dünnen Materialschicht kann eine im Wesentlichen flache Topographie aufweisen. The surface of the at least partially transparent thin layer of material may comprise a substantially flat topography. Es ist eine Farbumwandlungsschicht zwischen der It is a color conversion layer between the
    dünnen Schicht aus einem mindestens teilweise transparenten Material und einer zweiten dünnen Schicht aus einem mindestens teilweise transparenten Material angeordnet. thin layer of an at least partially transparent material and a second thin layer of an at least partially transparent material arranged.
  • [0052] [0052]
    Deswegen wird erfindungsgemäß eine lichtemittierende Vorrichtung mit Volumenstrukturierung hergestellt. Therefore, a light emitting device having volume structuring is produced according to the invention. Das mindestens teilweise transparente Material, das eine lichtemittierende Diode umgibt, ist volumenstrukturiert. The at least partially transparent material surrounding a light emitting diode, is structured volume. Das mindestens teilweise transparente Material agiert im Allgemeinen als Verkapselungsschicht oder als Matrix für lumineszente Pigmente. The at least partially transparent material acts generally as encapsulation or as a matrix for luminescent pigments. Die Volumenstrukturierung modifiziert lokal die chemische und/oder physikalische des mindestens teilweise transparenten Materials. The volume structure locally modifies the chemical and / or physical of the at least partially transparent material.
  • [0053] [0053]
    Durch Änderung der chemischen oder der physikalischen Eigenschaften des mindestens transparenten Materials können die Strahlungseigenschaften der LED modifiziert werden. By altering the chemical or physical properties of at least the transparent material, the radiation properties of the LED can be modified. Da in vorteilhafter Weise diese Strukturen direkt in der lichtemittierenden Vorrichtung integriert sind, kann die Zugabe von weiteren optischen Elementen vermieden werden oder ihre Anzahl kann verringert werden. Advantageously, since these structures are directly integrated in the light emitting device, the addition of further optical elements can be avoided or their number can be reduced. Da weiterhin in vorteilhafter Weise die Dimensionen und das Layout der strukturierten Flächen genau bestimmt werden können, ist eine räumliche Steuerung und eine lokal gesteuerte Homogenisierung der Strahlung möglich. Further, since the dimensions and the layout of the structured surfaces can be accurately determined in an advantageous manner, a spatial control and a locally controlled homogenization of the radiation is possible. Im Allgemeinen werden für die Lichthomogenisierung Streuteilchen angewendet. In general, scattering particles are applied to the light homogenization. Diese Teilchen werden oftmals in die Aufschlämmmung aus einem transparenten Harz und Farbumwandlungspigmenten gemischt, die schließlich das Farbumwandlungselement bildet. These particles are often mixed into the Aufschlämmmung of a transparent resin and color conversion pigments that eventually forms the color conversion member.
  • [0054] [0054]
    Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind ebenfalls auf Vorrichtungen zur Durchführung der offenbarten Verfahren einschließlich Vorrichtungsteile zur Durchführung jeder beschriebenen Verfahrensstufe gerichtet. Embodiments of the present invention are also directed to apparatuses for carrying out the disclosed methods, including apparatus parts for performing each described method step. Diese Verfahren können mit Hardwarekomponenten, einem Computer, der mit einer geeigneten Software programmiert ist oder durch jede Kombination aus beiden oder auf irgendeine andere Weise durchgeführt werden. These methods can be carried out with hardware components, a computer programmed with appropriate software, or by any combination thereof or in any other way. Weiterhin sind erfindungsgemäße Ausführungsformen ebenfalls auf Verfahren, mit denen die beschriebene Vorrichtung arbeitet, gerichtet. Further embodiments of the invention are also directed to methods by which the described apparatus operates directed. Sie schließt Verfahrensstufen zur Ausführung jeder Funktion der Vorrichtung ein. It includes method steps for carrying out one of each function of the device.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief Description of Drawings
  • [0055] [0055]
    Weitere Vorteile, Merkmale und Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden für die Fachperson beim Lesen der folgenden detaillierten Erklärung der Ausführungsformen und bei der Betrachtung dieser im Zusammenhang mit den Figuren der anliegenden Zeichnungen ersichtlich werden. Further advantages, features and objects of the present invention will be apparent that for the skilled person when reading the following detailed explanation of the embodiments and when viewed in conjunction with the figures of the accompanying drawings.
  • [0056] [0056]
    1 1 ist eine Erläuterung für eine schematische Darstellung des Herstellungsverfahrens eines volumenstrukturierten veränderten Verkapselungsmittels einer lichtemittierenden Diode. is an explanation of a schematic representation of the production process of a volume-changing structured encapsulant a light emitting diode.
  • [0057] [0057]
    2 2 erläutert exemplarisch Ergebnisse bei der Anwendung eines Lasers auf einem Silikondünnfilm. explained by way of example results in the application of a laser on a silicon thin film.
  • [0058] [0058]
    3 3 zeigt die Anwendbarkeit der Strukturen als Beugungselemente im Einklang mit den Konzepten der vorliegenden Erfindung. shows the applicability of the structures as diffraction elements in accordance with the concepts of the present invention.
  • [0059] [0059]
    4 4 zeigt die Anwendbarkeit der Strukturen als Beugungselemente im Einklang mit den Konzepten der vorliegenden Erfindung in lichtemittierenden Dioden. shows the applicability of the structures as diffraction elements in accordance with the concepts of the present invention in the light-emitting diodes.
  • [0060] [0060]
    5 5 erläutert eine lichterzeugende Diode, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwirklicht ist. illustrates a light-generating diode, which is implemented in accordance with the present invention.
  • [0061] [0061]
    6 6 zeigt eine schematische Darstellung einer LED, die gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung verwirklicht ist. shows a schematic representation of a LED, which is implemented in accordance with another aspect of the present invention.
  • [0062] [0062]
    7 7 zeigt eine schematische Darstellung einer LED, die gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung verwirklicht ist. shows a schematic representation of a LED, which is realized according to a further aspect of the present invention.
  • [0063] [0063]
    8 8th ist eine schematische Darstellung einer LED, die gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung verwirklicht ist. is a schematic representation of a LED, which is realized according to a further aspect of the present invention.
  • [0064] [0064]
    9 9 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. shows another embodiment of the present invention.
  • [0065] [0065]
    10 10 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. shows another embodiment of the present invention.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung Detailed Description of the Invention
  • [0066] [0066]
    Im Folgenden wird nun im Einzelnen auf die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, ein oder mehrere Beispiele, die in den Figuren erläutert sind. In the following, one or more examples, which are explained in the figures Reference will now be made in detail to the various embodiments of the invention. Jedes Beispiel ist als Erklärung der Erfindung zur Verfügung gestellt und ist nicht als Einschränkung auf die Erfindung zu verstehen. Each example is provided as an explanation of the invention only and is not intended to limit the invention. Beispielsweise können Merkmale, die als Teil einer Ausführungsform erläutert oder beschrieben sind, in oder im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen verwendet werden, um eine weitere Ausführungsform zu ergeben. For example, features described as part of one embodiment, or described, are used in or in connection with other embodiments to yield a still further embodiment. Es wird beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung diese Modifikationen und Änderungen umfasst. It is intended that the present invention covers such modifications and changes.
  • [0067] [0067]
    Innerhalb der folgenden Beschreibung der Zeichnungen beziehen sich die gleichen Bezugszahlen auf die gleichen Komponenten. Within the following description of the drawings, the same reference numerals refer to the same components. Im Allgemeinen sind nur die Unterschiede in Beziehung zu den einzelnen Ausführungsformen beschrieben. Generally, only the differences in relation to the individual described embodiments.
  • [0068] [0068]
    Es sollte zu verstehen sein, dass nicht alle in den Figuren gezeigten Merkmale in allen Ausführungsformen der Erfindung vorhanden sein müssen und dass die erläuterten Merkmale anderweitig innerhalb der lichtemittierenden Vorrichtung positioniert sein können. It should be understood that not all features shown in the figures must be present in all embodiments of the invention and that the features discussed may be otherwise positioned within the light-emitting device. Ebenfalls können weitere Merkmale in anderen Ausführungsformen vorhanden sein. other features in other embodiments may also be present. Weitere Ausführungsformen sind in den anderen Figuren gezeigt und/oder unten weiterhin beschrieben. Further embodiments are shown in the other figures and / or described further below.
  • [0069] [0069]
    Wenn ein Merkmal (z. B. eine Schicht, ein Bereich, ein Substrat, eine transparente Dünnschicht, eine Farbumwandlungsschicht, Hitzesenke) als „auf”, „über” oder „überlagernd” einem anderen Merkmal liegend bezeichnet wird, kann es direkt auf dem Merkmal sein, oder es kann ebenfalls ein dazwischen liegendes Merkmal (z. B. eine Schicht) vorhanden sein. If a characteristic (e.g., as a layer, region, substrate, a transparent film, a color conversion layer, heat sink) is referred to as being "on", "over" or "overlying" another feature lying, it can be directly on the its feature, or it may also be an intermediate feature (eg., a layer) may be present. Ein Merkmal, das „direkt auf” oder „in Kontakt mit” einem anderen Merkmal ist, bedeutet, dass kein dazwischen liegendes Merkmal vorhanden ist. A feature that is "directly on" or "in contact with" another feature, means that no intervening feature is present. Es sollte ebenfalls selbstverständlich sein, dass, wenn ein Merkmal als „auf”, „über”, „darüberliegend” oder „in Kontakt mit” einem anderen Merkmal bezeichnet wird, kann es das ganze Merkmal oder einen Anteil des Merkmals bedecken. It should also be understood that when a feature is referred to as being "on", "over", "overlying" or "in contact with" another feature, it can cover the entire feature or a portion of the feature. Ein Merkmal, das „benachbart” zu einem anderen Merkmal ist, kann direkt auf, direkt unter oder direkt neben einem anderen Merkmal liegen. One feature that is "adjacent" to another feature can be applied to directly, directly under or lie close to another feature.
  • [0070] [0070]
    Der lichterzeugende Bereich kann eine LED oder ein Anteil einer LED sein. The light-generating region can be a LED or a portion of an LED. Beispielsweise kann der mit For example, the with 1 1 bezeichnete lichterzeugende Bereich in den aufeinanderfolgenden Marked light-generating region in the successive 5 5 bis to 10 10 ein aktiver Bereich (z. B. ein Halbleiterbereich) einer LED sein, obwohl es selbstverständlich sein sollte, dass die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist. an active region (for. example, a semiconductor region) may be a LED, although it should be understood that the invention is not limited thereto. Wenn der lichterzeugende Bereich ein aktiver Bereich einer LED ist, sollte es selbstverständlich sein, dass die LED jede geeignete Diode, die Licht emittiert, sein kann. When the light-generating region is an active region of a LED, it should be understood that the LED may be any suitable diode, which emits light. Im Allgemeinen umfassen die LEDs einen aktiven Bereich, der ein oder mehrere Halbleitermaterialien umfasst, einschließlich III-V-Halbleiter (z. B. Galliumarsenid, Aluminiumgalliumarsenid, Galliumaluminiumphosphat, Galliumphosphat, Galliumarsenidphosphat, Indiumgalliumarsenid, Indiumarsenid, Indiumphosphat, Galliumnitrid, Indiumgalliumnitrid, Indiumgalliumaluminiumphosphat, Aluminiumgalliumnitrid als auch Kombinationen und Legierungen davon), II-VI-Halbleiter (z. B. Zinkselenid, Cadmiumselenid, Zinkcadmiumselenid, Zinktellurid, Zinktelluridselenid, Zinksulfid, Zinksulfidselenid als auch Kombinationen und Legierungen davon) und/oder andere Halbleiter. In general, the LEDs comprise an active region comprising one or more semiconductor materials, including III-V semiconductors (e.g., gallium arsenide, aluminum gallium arsenide, Galliumaluminiumphosphat, gallium phosphate, Galliumarsenidphosphat, indium gallium arsenide, indium arsenide, indium phosphate, gallium nitride, indium gallium nitride, Indiumgalliumaluminiumphosphat, aluminum gallium nitride as well as combinations and alloys thereof), II-VI semiconductors (for. example, zinc selenide, cadmium selenide, zinc cadmium selenide, zinc telluride, Zinktelluridselenid, zinc sulphide, zinc sulphide selenide as well as combinations and alloys thereof) and / or other semiconductors.
  • [0071] [0071]
    Wenn im Allgemeinen auf lichtemittierende Dioden Bezug genommen wird, sollten sie als elektrolumineszente Dioden, Photodioden, monochromatisches Licht emittierende Dioden, hochhelles Licht emittierende Dioden, Licht emittierende Hochleistungsdioden, Semileds vom Hochleistungstyp zu verstehen sein, und sie können als einzelne LED vorliegen oder als Anordnung von einigen LEDs in einer vorbestimmten Konfiguration. generally when referring to light emitting diodes, they should be understood emitting as electroluminescent diodes, photodiodes, monochromatic light diodes, high-bright light-emitting diodes, light emitting high-power diodes, Semileds high performance type, and they may be present as a single LED or as an array of some LEDs in a predetermined configuration.
  • [0072] [0072]
    Hierbei können in der vorliegenden Erfindung verschiedene Typen von LEDs verwendet werden, beispielsweise eine dünne GaN-oberflächenemittierende LED oder eine Flip-Chip-LED, die ein Saphirsubstrat verwendet (oder ein ähnliches transparentes Material mit einem im Wesentlichen gleichen Brechungsindex) und die ihre Emissionsschicht (GaN oder ähnlich) auf dem Boden der LED hat. Here, various types, for example, a thin GaN surface emitting LED or a flip-chip LED that uses a sapphire substrate can be used by LEDs in the present invention (or a similar transparent material having a substantially same refractive index) and the (their emission layer GaN or similar) has on the bottom of the LED. Es ist zu bemerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erwähnten LED-Typen eingeschränkt ist, sondern dass sie auf jeden LED-Typ anzuwenden ist. It should be noted that the present invention is not limited to the above LED types, but that it be applied to each type of LED.
  • [0073] [0073]
    Es sollte selbstverständlich sein, dass der lichterzeugende Bereich eine Anordnung, die mehr als eine LED oder Bereiche davon einschließt, sein kann. It should be understood that the light-generating region can be a device that includes more than one LED or portions thereof.
  • [0074] [0074]
    Wenn im Allgemeinen auf ein transparentes Material, das die LED umgibt, Bezug genommen wird, sollte dieses verstanden werden als, allerdings ohne Einschränkung darauf, ein insgesamt oder teilweise lichttransparentes Material, das ein Komposit aus Materialien mit verschiedenen chemischen Zusammensetzungen ist, wie GaP oder GaAsP oder AlGaAs und das mindestens ein solches aus einem Silikon, einem organischen Polymer, einem organisch-anorganischen Hybridmaterial, Material vom Glastyp, Material vom Keramiktyp und Sol-Gel-Glas umfasst. If in general, reference is made to a transparent material surrounding the LED, this should be understood as, but not limited to, a whole or partially light transparent material which is a composite of materials with different chemical compositions, such as GaP or GaAsP or AlGaAs and the at least such comprises a of a silicone, an organic polymer, an organic-inorganic hybrid material, material type of glass, ceramic type material and the sol-gel glass.
  • [0075] [0075]
    Wenn im Allgemeinen auf ein mindestens teilweise transparentes Material, das die LED in Richtung des von der LED emittierten Lichts umgibt, Bezug genommen wird, ist dieses zu verstehen als mindestens, allerdings ohne Einschränkung darauf, das Material, das in einer flachen oder gekrümmten Orientierung gegen das einfallende Licht angeordnet ist und das lichtemittierende Element vollständig oder teilweise verkapselt. In general, when an at least partially transparent material surrounding the LED in the direction of light emitted from the LED light, is referred to, this is to be understood as at least, but not limited to, the material to a flat or curved orientation the incident light is disposed and the light emitting element is encapsulated fully or partially.
  • [0076] [0076]
    Wenn im Allgemeinen auf lumineszente Pigmente für die Farbumwandlung Bezug genommen wird, die in diesem Dokument austauschbar als lumineszente Materialien für die Farbumwandlung bezeichnet werden, sollten diese zu verstehen sein als, allerdings ohne Einschränkung darauf, eine Leuchtstoffgruppe der allgemeinen Formel A3B5X12:M, die Teilchengrößen von < 20 μm und einen Korndurchmesser d50 < 5 μm aufweisen. generally to luminescent pigments for color conversion when reference is made, which are interchangeably referred to herein as luminescent materials for color conversion, this should be understood as, but not limited to, a fluorescent group of the formula A3B5X12: M, the particle sizes of <20 microns and a particle diameter having d50 <5 microns. Die lumineszenten Pigmente sind kugelförmig oder liegen in Form von Flocken oder Pigmentpulver vor. The luminescent pigments are spherical or are in the form of flakes or pigment powder.
  • [0077] [0077]
    Sie sind aus mindestens einem Material vom Leuchtstofftyp, organischen Molekülen oder Polymeren oder Nanokristallen gebildet. They are formed from at least one material from the phosphor type, organic molecules or polymers or nanocrystals. Das Material vom Leuchtstofftyp ist eines der Klassen Leuchtstoff vom YAG-Typ, Leuchtstoff vom BOSE-Typ und Leuchtstoff vom Nitrid-Typ mit spezifischer stöchiometrischer Zusammensetzung. The material of the fluorescent type is one of the classes from the fluorescent YAG type phosphor of BOSE type and phosphor by the nitride type having a specific stoichiometric composition.
  • [0078] [0078]
    Wenn im Allgemeinen auf die chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften, die im Volumen von einem mindestens transparenten Materialvolumen einer LED moduliert sind, Bezug genommen wird, sollten sie verstanden werden, allerdings ohne Einschränkung darauf, als Modulation des Absorptionsindex, Modulation des Brechungsindex, strukturelle Veränderungen des Materials. If in general, reference is made to the chemical and / or physical properties which are modulated with a volume of an at least transparent material volume of a LED, it should be understood, however, not limited to, as a modulation of the absorption index, the refractive index modulation, structural changes of the material.
  • [0079] [0079]
    Die chemische und/oder physikalische Modifikation der Eigenschaften durch Wechselwirkung mit dem Laserstrahl wird weiterhin durch Nachbehandlungsprozesse, wie Erhitzen, verstärkt. The chemical and / or physical modification of the properties by interaction with the laser beam is further enhanced by post-treatment processes, such as heating.
  • [0080] [0080]
    Die Oberfläche des mindestens teilweise transparenten Materials kann eine im Wesentlichen flache Topographie, eine rauhe Topographie, eine strukturierte Topographie aufweisen, sie ist absichtlich geformt, um das Licht zu richten, oder es ist ein weiteres optisches Element auf der Oberfläche in Richtung des von der LED emittierten Lichts angeordnet. The surface of the at least partially transparent material may comprise a substantially flat topography, a rough topography, a structured topography, it is intentionally shaped to direct the light, or it is a further optical element on the surface in the direction of the LED arranged emitted light.
  • [0081] [0081]
    Gitter und andere optische Elemente können im Volumen der lichtempfindlichen Gläser eingearbeitet sein, und die Beugungseffizienz dieser Elemente kann unter Verwendung von Lasern bestimmt werden. Grating and other optical elements can be incorporated in the volume of the photosensitive glasses, and the diffraction efficiency of these elements can be determined using lasers. Gitter verlassen sich auf die Modifikation der Absorption oder des Brechungsindex, als auch auf die Bildung von Hohlräumen, die durch die Wechselwirkung des Lichts mit dem Material in der Fokusfläche eines Laserstrahls verursacht worden sind. Grids rely on the modification of absorption or refractive index, as well as the formation of cavities, which are caused by the interaction of the light with the material in the focus area of ​​a laser beam.
  • [0082] [0082]
    Da der Laserstrahlfokus im Volumen eines Materials positioniert werden kann, ist es möglich, Strukturen mit modifizierten Absorptions- und/oder Brechungsindices in das Volumen eines Materials zu schreiben, während die Materialoberfläche im Wesentlichen nicht beeinträchtigt wird. Since the laser beam focus in the volume of material can be positioned, it is possible to write structures with modified absorption and / or refractive indices in the volume of the material while the material surface is substantially not affected.
  • [0083] [0083]
    Diese optischen Elemente können im Volumen der Polymersubstrate ebenfalls, nicht nur im Volumen der lichtempfindlichen Gläser, eingearbeitet sein. These optical elements may be not only in the volume of photosensitive glasses, incorporated in the volume of polymer substrates also.
  • [0084] [0084]
    Die Gitter können im Volumen von Dünnfilmen aus PMMA, Polyimid und Polysiloxan eingearbeitet sein und die Beugungseffizienz dieser Strukturen kann unter Verwendung eines HeNe-Lasers bestimmt werden. The gratings may be incorporated in the volume of thin films of PMMA, polyimide, and polysiloxane and the diffraction efficiency of these structures can be determined using a HeNe laser.
  • [0085] [0085]
    In der vorliegenden Erfindung zeigen wir, dass die Verwendung von Gittern oder die Verwendung von anderen volumenstrukturierten Materialien ebenfalls auf die lichtemittierenden Dioden angewendet werden kann. In the present invention, we show that the use of grids or the use of other volume-structured materials can also be applied to the light emitting diodes. Eine Gitterstruktur wurde in das Volumen eines Silikons, ein Material, das typischerweise für die Verkapselung von lichtemittierenden Dioden oder als Matrixmaterial für lumineszente Pigmente in farbumgewandelten LEDs verwendet wird, eingearbeitet. A grid structure has been incorporated into the volume of a silicone, which is typically used for the encapsulation of light-emitting diodes or as matrix material for luminescent pigments in color converted LEDs a material. Unter Verwendung eines Femtosecond- Lasers können genau definierte Strukturen im Volumen von Silikon gebildet werden. Using a laser Femtosecond- well-defined structures can be formed in the volume of silicone.
  • [0086] [0086]
    1 1 ist eine Erläuterung einer schematischen Darstellung eines Herstellungsverfahrens eines volumenstrukturiert veränderten Verkapselungsmittels einer lichtemittierenden Diode. is an explanation of a schematic representation of a manufacturing method of a volume-changing structured encapsulant a light emitting diode.
  • [0087] [0087]
    Das Herstellungsverfahren The manufacturing process 100 100 wendet exemplarisch eine Laservorrichtung an, wie ein Femtosecond-Laser turns example a laser device how a femtosecond laser 116 116 , der einen 1 kHz Ti:Saphir-Laserverstärker (Spitfire, Spectra Physics) aufweist. Having a 1 kHz Ti: sapphire laser having amplifier (Spitfire, Spectra Physics). Der Fokus The focus 120 120 des Lasers of the laser 116 116 , der bei einer Wellenlänge von 800 nm arbeitet und eine Impulsbreite von ~150 fs liefert, wird in dem Volumen eines Dünnfilms aus Silikon Operating at a wavelength of 800 nm and a pulse width of 150 fs ~ supplies, in the volume of a thin film of silicone 102 102 positioniert. positioned. Die Probe The sample 102 102 , ein Dünnfilm aus Silikon auf einem Glasssubstrat, das durch eine Länge von , A thin film of silicon on a glass substrate by a length of 104 104 , eine Breite , Width 110 110 und eine Höhe and a height 108 108 gekennzeichnet ist, ist auf einem XY-Objekttisch is characterized, is on an XY stage 106 106 angeordnet, während die fokussierende Optik arranged, while the focusing optics 120 120 auf einem vertikalen Z-Objekttisch on a vertical Z stage 114 114 angeordnet ist. is arranged. Der Dünnfilm aus Silikon The thin film of silicone 102 102 kann entlang der XY-Richtungen und der Fokus can along the XY directions and the focus 120 120 entlang der Richtung Z along the direction Z 114 114 bewegt werden. be moved. Die Möglichkeiten der Bewegung der Probe The possibilities of movement of the sample 120 120 in die XY-Richtung in the XY direction 106 106 , um den Femtosecond-Laserstrahl To the femtosecond laser beam 120 120 an der gewünschten Tiefe im Materialvolumen 104 × 110 × 108 zu fokussieren, ermöglicht die Herstellung von Strukturen mit individuellen Formen an willkürlichen Positionen innerhalb der Masse des Silikonfilms at the desired depth in the material volume of 104 × 110 × 108 to focus enables the production of structures with individual shapes at arbitrary positions within the mass of the silicone film 120 120 . , Zur Bestimmung der Fokusposition des Femtosecond-Laserstrahls in einer axialen Richtung und um damit die gewünschte Tiefe in der Probe To determine the focal position of the femtosecond laser beam in an axial direction and so that the desired depth in the specimen 102 102 zu steuern, kann ein Verfahren auf der Basis einer optischen Confokalmikroskopie im optischen Aufbau verwirklicht werden. to control, a method can be realized on the basis of an optical Confokalmikroskopie in optical design.
  • [0088] [0088]
    2 2 zeigt exemplarisch die Ergebnisse der Verwendung des Lasers shows an example of the results of the use of the laser 116 116 auf einem Dünnfilm aus Silikon on a thin film of silicone 102 102 . ,
  • [0089] [0089]
    2 2 zeigt eine Serie von Linien shows a series of lines 122 122 , die mit verschiedenen Laserstärken in das Volumen eines Silikonfilms That with different laser powers in the volume of a silicone film 102 102 unter Verwendung des Femtosecond-Lasers geschrieben worden sind. have been written using the femtosecond laser. Wie in As in 2 2 erläutert ist, ermöglicht die geeignete Auswahl der Laserstärke die Steuerung der Größe der innerhalb des Volumens is explained, the proper selection of the laser power makes it possible to control the size of the volume within the 102 102 eingedruckten Strukturen. imprinted structures. Deswegen können verschiedene Strukturen unterschiedlicher Merkmale, die individuelle Größen und Periodizitäten aufweisen, im Volumen des Silikondünnfilms Therefore, various structures of different characteristics that have individual sizes and periodicities in the volume of the silicon thin film 102 102 hergestellt werden. getting produced. Da darüber hinaus der Abtastalgorithmus auf einfache Weise gesteuert werden kann, kann man ebenso Strukturen mit willkürlichen Formen an vordefinierten Positionen herstellen. Moreover, since the scanning algorithm can be controlled in a simple manner, can be produced as structures with arbitrary forms at predefined positions.
  • [0090] [0090]
    3 3 zeigt die Anwendbarkeit dieser Strukturen als Beugungselemente. shows the applicability of these structures as diffractive elements.
  • [0091] [0091]
    Ein Gitter a grid 122 122 wurde in den Silikonfilm was in the silicone film 102 102 geschrieben, und seine Beugungseigenschaften wurden unter Verwendung eines HeNe-Lasers bestimmt. written, and its diffraction properties were determined using a HeNe laser. Wie allerdings in However, as in 4 4 gezeigt ist, kann für eine Flip-Chip-LED diese Volumenstrukturierung ebenfalls für lichtemittierende Dioden angewendet werden. is shown, this volume structuring can also be applied to light-emitting diodes for a flip-chip LED. In diesem Fall wurde ein Rahmen um die LED angeordnet und mit dem Silikon gefüllt, das als Verkapselungsmittel agiert. In this case, a frame is placed around the LED and filled with the silicone, which acts as an encapsulant. Danach wurden Gitter in das Volumen eines Teils des Silikonverkapselungsmittels geschrieben. Thereafter gratings were written to the volume of a part of the Silikonverkapselungsmittels.
  • [0092] [0092]
    In In 4 4 erläutert die mit A gekennzeichnete Struktur, dass die 1D-Gitterstruktur aus zwei Gitterschichten (mit einer Gitterperiode von 5 μm und einer Vertikalentfernung von 5 μm) besteht, wobei die beiden Gitterstrukturen um 2,5 μm voneinander entfernt angeordnet sind. explains the marked A structure that the 1D lattice structure consisting of two mesh layers (having a grating period of 5 microns and a vertical distance of 5 microns), wherein the two grating structures are arranged around 2.5 microns apart. In In 4 4 erläutert die mit B gekennzeichnete Struktur, dass die 1D-Gitterstruktur aus zwei Gitterschichten (mit einer Gitterperiode von 10 μm und einer Vertikalentfernung von 10 μm) besteht, wobei die beiden Gitterstrukturen 5 μm eine gegen die andere versetzt sind. explains the marked B structure that the 1D lattice structure consisting of two mesh layers (having a grating period of 10 microns and a vertical distance of 10 microns), wherein the two grating structures 5 .mu.m an offset from the other.
  • [0093] [0093]
    Die weißen Linien sind virtuelle Linien und sie werden als Skizze für das Auge verwendet, um die Flächen mit Volumenstrukturierung des Silikons zu erkennen und sie sind auf keine Weise einschränkend. The white lines are virtual lines and used as a sketch for the eye to detect the areas with volume structuring of silicon and they are in no way limiting.
  • [0094] [0094]
    Es kann aus It can be made 4 4 beobachtet werden, insbesondere bezüglich der Flächen, die durch die Strukturen A und B begrenzt sind, dass das Licht homogenisiert werden kann und dass die Lichtverteilung modifiziert ist, wie man durch Vergleich der strukturierten (weißen Flächen) und nicht strukturierten Flächen sehen kann. observed, in particular with respect to the surfaces, which are limited by the structures A and B, that the light can be homogenized, and that the light distribution is modified, as can be seen by comparing the structured (white areas) and non-structured surfaces.
  • [0095] [0095]
    Die lichtemittierenden Dioden, die im Zusammenhang mit den The light-emitting diodes in conjunction with the 3 3 und and 4 4 konstruiert sind, können mindestens ein Substrat, einen lichterzeugenden Bereich, der das Substrat überlappt und eine obere transparente Schicht, die den Lichterzeugungsbereich überlappt, umfassen. are designed to at least a substrate, a light-generating area overlapping the substrate and an upper transparent layer which overlaps the light-generating region, include.
  • [0096] [0096]
    5 5 erläutert eine lichterzeugende Diode, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwirklicht ist. illustrates a light-generating diode, which is implemented in accordance with the present invention.
  • [0097] [0097]
    Die obere transparente Schicht, die über den Lichterzeugungsbereich in den lichtemittierenden Vorrichtungen liegt, kann einen Wellenlängenumwandlungsbereich (z. B. einen Leuchtstoffbereich) umfassen, der in Richtung des Lichts, das vom lichterzeugenden Bereich emittiert wird (z. B. der Halbleiterbereich innerhalb einer LED), angeordnet ist und Licht mit einer verschiedenen Wellenlänge emittiert. The upper transparent layer overlying the light-generating region in the light emitting devices may be a wavelength conversion portion include (z. B. a phosphor area) in the direction of the light emitted from the light-generating area of ​​the light (for. Example, the semiconductor region within a LED ), is arranged and emits light having a different wavelength. Im Ergebnis kann die lichtemittierende Vorrichtung, die einen Wellenlängenumwandlungsbereich aufweist, Licht mit (einer) Wellenlänge(n) emittieren, was unter Verwendung einer LED ohne diese Bereiche nicht möglich sein kann. As a result, the light emitting device having a wavelength conversion portion may, light having (a) wavelength (s) emit, which may not be possible using a LED without these areas.
  • [0098] [0098]
    Eine herkömmliche Leuchtstoff umwandelnde weiße LED kann weiterhin mindestens einen Frontkontakt, der auf der Ohmschen Kontaktfläche gebildet ist, und einen Rückseitenkontakt, der auf der Rückseite eines Substrats gebildet ist, umfassen. A conventional phosphor converting white LED may further comprise at least one front contact which is formed on the ohmic contact surface, and a rear-side contact that is formed on the backside of a substrate.
  • [0099] [0099]
    Eine lichtemittierende Vorrichtung A light emitting device 500 500 von from 5 5 entspricht hiermit dem zweiten Typ von weißen Lichtquellen, die bereits zuvor erklärt worden sind. hereby corresponds to the second type of white light sources that have already been explained above. Hiermit wird im Allgemeinen eine Lichtquelle mit einem engen Emissionswellenlängenbereich zur Verfügung gestellt, das von der Lichtquelle emittierte Licht stößt auf ein Wellenlängenumwandlungselement, so dass mit der gesamten lichtemittierenden Vorrichtung Hereby a light source is generally provided with a narrow emission wavelength range available, the light emitted from the light source abuts on a wavelength conversion element so that the entire light-emitting device 100 100 eine weiße Lichtquelle zur Verfügung gestellt wird. a white light source is provided.
  • [0100] [0100]
    In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mindestens ein Teil des Volumens (weiterhin ebenfalls als Struktur bezeichnet) eines mindestens teilweise transparenten Materials In a preferred embodiment of the present invention, at least a part of the volume (further also referred to as a structure) of an at least partially transparent material 2 2 , das einen LED-Chip That an LED chip 1 1 umgibt, wie in surrounds, as shown in 5 5 erläutert ist, durch die Anwendung eines Lasers modifiziert (weiterhin in diesem Dokument als „strukturiert” bezeichnet). is explained, by the application of a laser modified (further "structured" in this document as referred to). Aufgrund der Wechselwirkung des Laserstrahls in der Fokusfläche, die im Volumen des mindestens teilweise transparenten Materials angeordnet ist, ist die Absorption und/oder der Beugungsindex des mindestens teilweise transparenten Materials lokal modifiziert. Due to the interaction of the laser beam in the focal surface, which is arranged in the volume of the at least partially transparent material, the absorption and / or refractive index of the at least partially transparent material is modified locally.
  • [0101] [0101]
    6 6 zeigt eine andere lichtemittierende Diode gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. shows another light emitting diode in accordance with another embodiment of the present invention.
  • [0102] [0102]
    Die LED the LED 600 600 , die in , in the 6 6 erläutert ist, umfasst ein mindestens teilweise transparentes Material is described, comprising an at least partially transparent material 2 2 , das einen LED-Chip That an LED chip 1 1 umgibt und ein Farbumwandlungselement surrounds and a color conversion member 3 3 , das lumineszente Teilchen umfasst, die in einem mindestens teilweise transparenten Matrixmaterial eingebettet sind. Which comprises luminescent particles which are embedded in an at least partially transparent matrix material. Das mindestens teilweise transparente Material The at least partially transparent material 2 2 kann als Verkapselungsschicht agieren. can act as encapsulation. Das Material The material 2 2 und das Farbumwandlungselement and the color conversion element 3 3 können die gleiche oder eine unterschiedliche chemische Zusammensetzung aufweisen. can have the same or a different chemical composition.
  • [0103] [0103]
    Beispielsweise kann eine auf GaN-basierende LED blaues Licht emittieren, das in gelbes Licht mit einer (Y, Gd)(Al, Ga)-G:Ce.sup.3+- oder „YAG”-(Yttrium, Aluminium, Granat)Leuchtstoffschicht umgewandelt werden kann. For example, a blue GaN-based LED emitting light, the yellow light in a (Y, Gd) (Al, Ga) G: Ce.sup.3 + - or "YAG" - (yttrium, aluminum, garnet) can be converted phosphor layer. In einem anderen Beispiel kann die kombinierte Emission von einer LED auf GaN-Basis und einem YAG-Leuchtstoff weißes Licht als Ergebnis der Kombination aus von der LED emittiertem blauen Licht und gelbem Licht, das vom Leuchtstoff aufgrund der Umwandlung eines Teils des blauen Lichts erzeugten Lichts erzeugt wird, erzeugen. In another example, the combined emission of an LED based on GaN and a YAG phosphor white light as a result of combination of light emitted from the LED blue light and yellow light, the light generated by the phosphor due to the conversion of a portion of the blue light is generated, generate.
  • [0104] [0104]
    Eine Struktur wird in das Volumen des mindestens teilweise transparenten Materials A structure in the volume of the at least partially transparent material 2 2 und/oder in das Farbumwandlungselement and / or in the color conversion element 3 3 geschrieben, wie dieses in den written like this in the 6 6 und and 7 7 erläutert ist. is explained. Das (die) mindestens teilweise transparenten) Material(en) The (s) at least partially transparent) material (s) 2 2 kann die gleiche chemische Zusammensetzung wie das Matrixmaterial des Farbumwandlungselements may have the same chemical composition as the matrix material of the color conversion member 3 3 aufweisen, oder die chemische Zusammensetzung kann unterschiedlich sein. comprise, or chemical composition may be different. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das LED-Farbumwandlungselement kein Matrixmaterial. In another embodiment of the present invention, the LED color conversion element does not contain a matrix material.
  • [0105] [0105]
    8 8th zeigt eine andere LED, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwirklicht ist. shows another LED, which is implemented in accordance with the present invention. Die LED umfasst zusätzliche Bereiche The LED includes additional areas 4 4 und and 5 5 , die aus mindestens teilweise transparenten Materialien hergestellt sind, die jenseits oder über dem Farbumwandlungselement angeordnet sind. That are prepared from at least partially transparent materials which are located beyond or above the color conversion member. Diese zusätzlichen Bereiche aus mindestens teilweise transparenten Materialien können die gleichen chemischen Zusammensetzungen wie die mindestens teilweise transparenten Materialien, die die Elemente These additional areas of at least partially transparent materials can comprise the same chemical compositions as the at least partially transparent materials, the elements 2 2 und and 3 3 bilden, aufweisen oder können eine unterschiedliche Zusammensetzung als diese Materialien aufweisen. form, have or can have a different composition than these materials. Eine Struktur ist in das Volumen von mindestens einem der Bereiche A structure is in the volume of at least one of the regions 2 2 bis to 5 5 beschrieben. described.
  • [0106] [0106]
    9 9 zeigt eine andere LED, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwirklicht ist. shows another LED, which is implemented in accordance with the present invention. Die LED umfasst eine dünne Schicht aus einem mindestens teilweise transparenten Material The LED comprises a thin layer of an at least partially transparent material 6 6 , das in Richtung des Lichts, das von einer lichtemittierenden Diode emittiert wird, angeordnet ist. Which is arranged in the direction of the light emitted from a light emitting diode of the light. Die dünne Schicht aus einem mindestens teilweise transparenten Material und/oder eine Farbumwandlungsschicht The thin layer of an at least partially transparent material and / or a color conversion layer 3 3 , eingebettet zwischen oder über, der lichtemittierenden Diode und der dünnen Schicht aus einem mindestens teilweise transparentem Material können volumenstrukturiert sein. Embedded between or above, the light emitting diode and the thin layer of an at least partially transparent material may be structured volume.
  • [0107] [0107]
    In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist die mindestens teilweise transparente dünne Schicht In a further embodiment of the present invention, the at least partially transparent thin layer 6 6 direkt auf der lichtemittierenden Diode befestigt. mounted directly on the light emitting diode. Mindestens ein Anteil der mindestens teilweise transparenten dünnen Schicht ist volumenstrukturiert nach der Anordnung der dünnen Schicht auf der LED, beispielsweise durch Anbringen derselben durch Kleben. At least a portion of the at least partially transparent thin layer is patterned by volume of the arrangement of the thin layer on the LED, for example, by attaching it by gluing.
  • [0108] [0108]
    In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der mindestens eine Anteil einer mindestens teilweise transparenten Schicht volumenstrukturiert, bevor sie auf der lichtemittierenden Diode angeordnet wird. In another embodiment of the present invention, the at least a portion of an at least partially transparent layer is structured in volume before it is arranged on the light emitting diode. In diesem Fall können die Strukturen in Schichten größerer Größe gebildet sein. In this case, the structures may be formed in layers of greater size. Diese Schichten können danach gewürfelt werden und schließlich auf der lichtemittierenden Vorrichtung angebracht werden. These layers can be diced thereafter and finally mounted on the light emitting device.
  • [0109] [0109]
    In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mindestens ein Anteil dieser dünnen Schicht aus transparentem Material mit lumineszenten Pigmenten gefüllt, oder eine Farbumwandlungsschicht ist auf der mindestens teilweise transparenten Materialschicht angeordnet, bevor die Schicht auf der LED angeordnet wird. In a further embodiment of the present invention, at least a portion of this thin layer of transparent material is filled with luminescent pigments, or a color conversion layer is disposed on the at least partially transparent layer of material before the layer is placed on the LED.
  • [0110] [0110]
    In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mindestens ein Anteil des mindestens teilweise transparenten Materials, das die lichtemittierende Diode umgibt, mit lumineszenten Teilchen für die Farbumwandlung gefüllt. In a further embodiment of the present invention, a portion of the at least partially transparent material surrounding the light emitting diode is at least filled with luminescent particles for the color conversion. Der Anteil des mindestens teilweise transparenten Materials, der keine lumineszenten Pigmente enthält und der Anteil, der lumineszente Pigmente enthält, können die gleiche chemische Zusammensetzung aufweisen oder die chemischen Zusammensetzungen können unterschiedlich sein. The proportion of the at least partially transparent material that does not contain luminescent pigments and contains the portion of the luminescent pigments may have the same chemical composition or chemical compositions may be different. Außerdem können einige andere Anteile der mindestens teilweise transparenten Materialien mit den gleichen oder unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen ebenfalls in der Anordnung enthalten sein. In addition, some other portions of the at least partially transparent materials with the same or different chemical compositions may also be included in the arrangement. Eine dünne Schicht aus einem mindestens teilweise transparenten Materials ist in Richtung des von der lichtemittierenden Diode emittierten Lichts angeordnet. A thin layer of an at least partially transparent material is arranged in the direction of the light emitted from the light emitting diode. Mindestens ein Anteil des mindestens teilweise transparenten Materials und/oder der mindestens teilweise transparenten dünnen Schicht kann volumenstrukturiert sein. At least a portion of the at least partially transparent material and / or the at least partially transparent thin layer may be structured volume.
  • [0111] [0111]
    In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mindestens ein Anteil des Volumens einer dünnen Schicht aus einem mindestens teilweise transparenten Materials strukturiert und wird vor oder nach dem Strukturierungsprozess auf de LED angeordnet. In another embodiment of the present invention, at least a portion of the volume of a structured thin layer of an at least partially transparent material and is disposed before or after the patterning process to de LED. Mindestens ein Anteil dieser dünnen Schicht kann lumineszente Teilchen enthalten. At least a portion of this thin layer may include luminescent particles.
  • [0112] [0112]
    In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Farbumwandlungsschicht auf einer dünnen Schicht aus einem mindestens teilweise transparenten Material angeordnet. In another embodiment of the present invention, a color conversion layer is disposed on a thin layer of an at least partially transparent material. Mindestens ein Teil des Volumens der dünnen Schicht des mindestens teilweise transparenten Materials wird volumenstrukturiert bevor oder nachdem diese dünne Schicht auf einer LED angeordnet wird. At least a portion of the volume of the thin layer of the at least partially transparent material is structured volume before or after this thin layer is disposed on an LED.
  • [0113] [0113]
    In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Ausführungsformen der Erfindung, die im Zusammenhang mit den In another embodiment of the present invention, the embodiments of the invention, which in relation to the can 5 5 bis to 9 9 diskutiert wurden, aus Strukturen bestehen, worin die Wechselwirkung des Laserstrahls mit dem mindestens teilweise transparenten Material keinen Anlass zu Veränderungen des Absorptions- oder Brechungsindex des mindestens teilweise transparenten Materials gibt, allerdings können einige andere Arten von Materialveränderungen, beispielsweise Hohlräume in dem mindestens teilweise transparenten Material als Folge der Wechselwirkung mit dem Laserstrahl gebildet sein. were discussed, consist of structures wherein the interaction of the laser beam gives to the at least partially transparent material not give rise to changes in absorption or refractive index of the at least partially transparent material, however, some other types of material changes, such as voids in the at least partially transparent material may be formed as a result of interaction with the laser beam.
  • [0114] [0114]
    Während das Vorangegangene auf Ausführungsformen der Erfindung gerichtet ist, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung ausgestaltet werden, ohne sich vom Basisumfang davon zu entfernen, und der Umfang davon ist durch die nun folgenden Ansprüche bestimmt. While the foregoing is directed to embodiments of the invention, other and further embodiments of the invention can be embodied without departing from the basic scope thereof, and the scope thereof is determined by the following claims.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • [0115] [0115]
    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
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Claims (20)

  1. Lichtemittierende Vorrichtung, die eine lichtemittierende Diode (LED) und ein mindestens teilweise transparentes Material, das die LED mindestens in Richtung des von der LED emittierten Lichts umgibt, aufweist, worin mindestens eine chemische und/oder physikalische Eigenschaft von mindestens einem Teil des mindestens teilweise transparenten Materials durch Wechselwirkung mit einem Laserstrahl volumenmoduliert ist, während sich die Eigenschaft nicht wesentlich an der Oberfläche des wenigstens teilweise transparenten Materials auswirkt. Light emitting device comprising a light emitting diode (LED) and an at least partially transparent material surrounding the LED at least in the direction of light emitted from the LED light, having wherein at least one chemical and / or physical property of at least a portion of the at least partially transparent is volume-modulated material by interaction with a laser beam, while the property does not significantly impact on the surface of the at least partially transparent material.
  2. Lichtemittierende Vorrichtung von Anspruch 1, worin die lichtemittierende Vorrichtung Diode eine blaues Licht emittierende Diode ist. The light emitting device of claim 1, wherein the light emitting device is a blue light emitting diode emitting diode.
  3. Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das transparente Material Silikon umfasst. The light emitting device according to any preceding claim, wherein the transparent material comprises silicone.
  4. Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das transparente Material ein organisches Polymer, z. The light emitting device according to any preceding claim, wherein the transparent material is an organic polymer, eg. B. PMMA oder Polyimid, oder ein organisch-anorganisches Hybridmaterial umfasst. includes as PMMA or polyimide, or an organic-inorganic hybrid material.
  5. Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das transparente Material aus einem Material vom Typ lichtempfindliches Glas, einem Material vom Keramiktyp, einem Material vom Geltyp oder einem Sol-Gel-Glas besteht. The light emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the transparent material consists of a material of the type photosensitive glass, a ceramic type material, a material of the gel type or a sol-gel glass.
  6. Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das transparente Material zusätzlich dotiert ist oder mit Ionen, Metallteilchen, Nanokristallen, chemischen Einheiten funktionalisiert ist, um die Materialienmodifikation durch die Wechselwirkung mit dem Laserstrahl zu verstärken. The light emitting device is functionalized according to any one of the preceding claims, wherein the transparent material is additionally doped with ions or, metal particles, nanocrystals, chemical entities in order to enhance the materials modification by the interaction with the laser beam.
  7. Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die chemisch und/oder physikalisch modifizierten Bereiche eine periodische Struktur bilden. The light emitting device according to any preceding claim, wherein the chemically and / or physically modified regions form a periodic structure.
  8. Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das Volumen der chemisch und/oder physikalisch modifizierten Bereiche dasjenige von Strukturen, die nur aus einem Laserimpuls hergestellt worden sind, überschreitet. The light emitting device according to any one of the preceding claims, wherein the volume of the chemically and / or physically modified regions exceeds that of structures that have been prepared from only one laser pulse.
  9. Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Länge einer modifizierten Fläche in einer Richtung die Länge in der anderen Richtung in großem Ausmaß überschreitet. The light emitting device according to any one of the preceding claims, wherein the length of a modified surface in a direction exceeds the length in the other direction to a large extent.
  10. Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die chemisch und/oder physikalisch modifizierten Bereiche ein optisches Element bilden, z. The light emitting device according to any preceding claim, wherein the chemically and / or physically modified regions form an optical element, eg. B. eine Fresnel-Zonenplatte. As a Fresnel zone plate.
  11. Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin Hohlräume durch die Wechselwirkung mit dem Laserstrahl im Volumen des transparenten Materials gebildet sind. The light emitting device according to any one of the preceding claims, wherein the cavities are formed by the interaction with the laser beam in the volume of the transparent material.
  12. Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der modifizierte Bereich zusätzlich ebenfalls die Oberfläche des mindestens teilweise transparenten Materials erreicht. The light emitting device according to any preceding claim, wherein the modified region in addition also reaches the surface of the at least partially transparent material.
  13. Lichtemittierende Vorrichtung, die aus einer anorganischen lichtemittierenden Diode (LED) und einem mindestens teilweise transparenten Material, das die LED mindestens in Richtung des von der lichtemittierenden Diode emittierten Lichts umgibt, besteht, worin mindestens ein Teil des transparenten Materials lumineszente Pigmente für die Farbumwandlung enthält und worin die chemischen und/oder die physikalischen Eigenschaften von mindestens einem Teil dieses Bereichs des mindestens teilweise transparenten Materials, das nicht lumineszente Pigmente enthält, durch die Wechselwirkung mit einem Laserstrahl volumenmodifiziert sind, während die chemischen und/oder die physikalischen Eigenschaften an der äußeren Oberfläche des mindestens teilweise transparenten Materials nicht wesentlich durch diese Modifikation beeinträchtigt sind. A light-emitting device composed of an inorganic light-emitting diode (LED) and an at least partially transparent material surrounding the LED at least in the direction of light emitted from the light emitting diode light is, wherein at least part of the transparent material containing luminescent pigments for the color conversion and wherein the chemical and / or physical properties of at least part of this range of the at least partially transparent material that does not contain luminescent pigments, by interaction with a laser beam are volume modified while the chemical and / or physical properties to the outer surface of the at least partially transparent material are not substantially affected by this modification.
  14. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 14, worin der Anteil des mindestens teilweise transparenten Materials, das die lumineszenten Pigmente enthält und der Anteil, der nicht die lumineszenten Pigmente enthält, die gleiche chemische Zusammensetzung aufweisen. The light emitting device according to claim 14, wherein the proportion of the at least partially transparent material, which contains the luminescent pigments and having the portion that does not contain the luminescent pigments of the same chemical composition.
  15. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 14, worin der Anteil des mindestens teilweise transparenten Materials, das die lumineszenten Pigmente enthält und der Anteil, der nicht die lumineszenten Pigmente enthält, verschiedene chemische Zusammensetzungen aufweisen. The light emitting device according to claim 14, wherein the proportion of the at least partially transparent material, which contains the luminescent pigments and having the portion that does not contain the luminescent pigments of various chemical compositions.
  16. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 14, worin die chemischen und/oder die physikalischen Eigenschaften von mindestens einem Teil des mindestens teilweise transparenten Materials, das die lumineszenten Pigmente enthält und/oder von mindestens einem Teil des mindestens teilweise transparenten Materials, das nicht die lumineszenten Pigmente enthält, mit einem Laser volumenmodifiziert sind, während die chemischen und/oder die physikalischen Eigenschaften an der äußersten Oberfläche der lichtemittierenden Vorrichtung nicht wesentlich durch diese Modifikation beeinträchtigt sind. The light emitting device according to claim 14, wherein the chemical and / or physical properties of at least a portion of the at least partially transparent material, which contains the luminescent pigments and / or at least a portion of the at least partially transparent material that does not contain the luminescent pigments, volume are modified with a laser, while the chemical and / or physical properties of the outermost surface of the light emitting device are not significantly affected by this modification.
  17. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 14, die lumineszente Pigmente von mindestens zwei verschiedenen chemischen Zusammensetzungen enthält. contains light-emitting device according to claim 14, the luminescent pigments of at least two different chemical compositions.
  18. Lichtemittierende Vorrichtung, die aus einer lichtemittierenden Diode (LED) und einem mindestens teilweise transparenten Material, das die LED mindestens in Richtung des von der lichtemittierenden Diode emittierten Lichts umgibt, besteht, worin mindestens ein Anteil der mindestens teilweise transparenten dünnen Schicht aus einem Material, die auf dem mindestens teilweise transparenten Material angeordnet ist, aus einer dünnen Schicht aus einem mindestens teilweise transparenten Material besteht, wobei mindestens eine chemische und/oder physikalische Eigenschaft von mindestens einem Teil der mindestens teilweise transparenten dünnen Schicht mit einem Laser volumenmoduliert ist, während diese Eigenschaft sich nicht wesentlich an der Oberfläche davon auswirkt. Light-emitting device of a light emitting diode (LED) and an at least partially transparent material surrounding the LED at least in the direction of light emitted from the light emitting diode light is, wherein at least a portion of the at least partially transparent thin layer of a material which is disposed on the at least partially transparent material consists of a thin layer of an at least partially transparent material, wherein at least one chemical and / or physical property of at least a portion of the at least partially transparent thin layer is volume-modulated with a laser, while this property is not have a material impact on the surface thereof.
  19. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 19, worin die Oberfläche der mindestens teilweise transparenten dünnen Schicht des Materials eine im Wesentlichen flache Topographie aufweist, und die dünne Schicht aus einem mindestens teilweise transparenten Material vorgefertigt ist. The light emitting device according to claim 19, wherein the surface of at least partially transparent thin layer of material having a substantially flat topography, and the thin layer is prefabricated from an at least partially transparent material.
  20. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 19, worin mindestens ein Anteil des mindestens teilweise transparenten Materials lumineszente Pigmente für die Farbumwandlung enthält. The light emitting device according to claim 19, wherein at least a portion of the at least partially transparent material comprises luminescent pigments for the color conversion.
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