DE102008033394B4 - Component with a first and a second substrate - Google Patents
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Abstract
Bauteil, das ein erstes Substrat (1) und ein zweites Substrat (2) aufweist, bei dem
– auf dem ersten Substrat (1) mindestens ein strahlungsemittierendes Bauelement (3) angeordnet ist, das mindestens ein organisches Material enthält,
– das erste Substrat (1) und das zweite Substrat (2) relativ zueinander derart angeordnet sind, dass das strahlungsemittierende Bauelement (3) zwischen dem ersten Substrat (1) und dem zweiten Substrat (2) angeordnet ist,
– ein glashaltiges Verbindungsmaterial (4), zwischen dem ersten Substrat (1) und dem zweiten Substrat (2) angeordnet ist, wobei das Verbindungsmaterial (4) das Bauelement (3) rahmenförmig umschließt und erstes (1) und zweites Substrat (2) mechanisch miteinander verbindet,
wobei
– dem strahlungsemittierenden Bauelement (3) ein Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) nachgeordnet ist, so dass das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) zumindest einen Teil der vom Bauelement (3) im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung absorbiert, und
– das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) in das erste (1) und/oder das zweite Substrat (2) eingebracht ist.A component comprising a first substrate (1) and a second substrate (2), wherein
- on the first substrate (1) at least one radiation-emitting component (3) is arranged, which contains at least one organic material,
The first substrate (1) and the second substrate (2) are arranged relative to each other such that the radiation-emitting component (3) is arranged between the first substrate (1) and the second substrate (2),
- A glass-containing compound material (4), between the first substrate (1) and the second substrate (2) is arranged, wherein the connecting material (4) surrounds the component (3) frame-shaped and mechanically first (1) and second substrate (2) connecting with each other,
in which
A luminescence conversion material (5) is arranged downstream of the radiation-emitting component (3) so that the luminescence conversion material (5) absorbs at least part of the electromagnetic radiation generated by the component (3) during operation, and
- The luminescence conversion material (5) in the first (1) and / or the second substrate (2) is introduced.
Description
Es wird ein Bauteil angegeben.A component is specified.
Die Druckschrift
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Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauteil anzugeben, das besonders vielseitig einsetzbar ist.An object to be solved is to specify a component which is particularly versatile.
Die Erfindung betrifft ein Bauteil gemäß Anspruch 1.The invention relates to a component according to
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil ein erstes Substrat und ein zweites Substrat. Bei erstem und zweitem Substrat handelt es sich beispielsweise um Platten oder Scheiben, die im Wesentlichen eben ausgebildet sind. „Im Wesentlichen eben” heißt dabei, dass die Substrate bis auf herstellungsbedingte Rauigkeitsschwankungen glatt ausgebildet sind und insbesondere keine Kavitäten oder dergleichen aufweisen.In accordance with at least one embodiment of the component, the component comprises a first substrate and a second substrate. The first and second substrates are, for example, plates or disks which are substantially planar. "Essentially flat" means that the substrates are smooth except for production-related roughness fluctuations and in particular have no cavities or the like.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist auf dem ersten Substrat mindestens ein strahlungsemittierendes Bauelement angeordnet. Das strahlungsemittierende Bauelement enthält zumindest ein organisches Material. Vorzugsweise umfasst das strahlungsemittierende Bauelement eine zur Strahlungserzeugung vorgesehene aktive Zone, wobei die aktive Zone zumindest ein organisches Material umfasst, das zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. Bei dem strahlungsemittierenden Bauelement handelt es sich beispielsweise um eine organische Leuchtdiode (OLED).In accordance with at least one embodiment of the component, at least one radiation-emitting component is arranged on the first substrate. The radiation-emitting component contains at least one organic material. Preferably, the radiation-emitting component comprises an active zone provided for the generation of radiation, wherein the active zone comprises at least one organic material which is provided for generating electromagnetic radiation. The radiation-emitting component is, for example, an organic light-emitting diode (OLED).
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind das erste und das zweite Substrat relativ zueinander derart angeordnet, dass das strahlungsemittierende Bauelement zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist. Das bedeutet, das erste Substrat kann als Träger für das strahlungsemittierende Bauelement dienen. Das zweite Substrat dient dann als Abdeckung für das strahlungsemittierende Bauelement, wobei das strahlungsemittierende Bauelement zwischen erstem und zweitem Substrat angeordnet ist. Vorzugsweise berühren sich das strahlungsemittierende Bauelement und das zweite Substrat dabei nicht, sondern zwischen erstem und zweitem Substrat ist eine Kavität gebildet, in welcher sich das strahlungsemittierende Bauelement befindet.In accordance with at least one embodiment, the first and the second substrate are arranged relative to each other such that the radiation-emitting component is arranged between the first substrate and the second substrate. This means that the first substrate can serve as a carrier for the radiation-emitting component. The second substrate then serves as a cover for the radiation-emitting component, wherein the radiation-emitting component is arranged between the first and the second substrate. Preferably, the radiation-emitting component and the second substrate do not touch each other, but between the first and the second substrate, a cavity is formed, in which the radiation-emitting component is located.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils befindet sich ein glashaltiges Verbindungsmaterial zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat. Bei dem glashaltigen Verbindungsmaterial handelt es sich beispielsweise um ein Glaslot oder um ein Glasfritten-Material, das zur Verbindung von erstem und zweitem Substrat vorzugsweise über eine lokale Erwärmung aufgeschmolzen wurde. Das Verbindungsmaterial umschließt das Bauelement vorzugsweise rahmenförmig. „Rahmenförmig” ist dabei kein Hinweis auf die Geometrie des Verlaufs des Verbindungsmaterials. Das heißt, „rahmenförmig” heißt nicht, dass das Verbindungsmaterial in Form eines rechteckigen Rahmens angeordnet sein muss. Vielmehr ist eine Bahn des Verbindungsmaterials derart um das strahlungsemittierende Bauelement geführt, dass es das strahlungsemittierende Bauelement von seinen Seiten her umgibt. Die Bahn des Verbindungsmaterials ist dabei vorzugsweise geschlossen, das heißt, das Verbindungsmaterial ist als eine geschlossene Bahn um das strahlungsemittierende Bauelement geführt.According to at least one embodiment of the component, a glass-containing connecting material is located between the first and the second substrate. The glass-containing compound material is, for example, a glass solder or a glass frit material, which has been melted to connect the first and second substrate, preferably via local heating. The connecting material preferably surrounds the component in the shape of a frame. "Frame-shaped" is not an indication of the geometry of the course of the connecting material. That is, "frame-shaped" does not mean that the connection material must be arranged in the form of a rectangular frame. Rather, a path of the bonding material is guided around the radiation-emitting component such that it surrounds the radiation-emitting component from its sides. The path of the connecting material is preferably closed, that is, the connecting material is guided as a closed path around the radiation-emitting component.
Das glashaltige Verbindungsmaterial verbindet das erste und das zweite Substrat mechanisch miteinander. Insbesondere ist durch das glashaltige Verbindungsmaterial auch eine luft- und feuchtigkeitsdichte und damit hermetische Versiegelung des Bauteils gegeben.The glass-containing bonding material mechanically interconnects the first and second substrates. In particular, the glass-containing connecting material also provides an air-tight and moisture-proof and therefore hermetic seal of the component.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist dem strahlungsemittierenden Bauelement ein Lumineszenz-Konversionsmaterial nachgeordnet. Unter einem Lumineszenz-Konversionsmaterial ist hierbei ein Material verstanden, das zumindest einen Lumineszenz-Konversionsstoff enthält, welcher geeignet ist, vom strahlungsemittierenden Bauelement im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise zu absorbieren.In accordance with at least one embodiment of the component, a luminescence conversion material is arranged downstream of the radiation-emitting component. In this case, a luminescence conversion material is understood as meaning a material which contains at least one luminescence conversion substance which is suitable for at least partially absorbing electromagnetic radiation generated by the radiation-emitting component during operation.
Dass das Lumineszenz-Konversionsmaterial dem strahlungsemittierenden Bauelement „nachgeordnet” ist, heißt, dass das Lumineszenz-Konversionsmaterial relativ zum strahlungsemittierenden Bauelement derart angeordnet ist, dass vom strahlungsemittierenden Bauelement im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung zum Lumineszenz-Konversionsmaterial gelangen kann, um dort zumindest teilweise absorbiert zu werden.The fact that the luminescence conversion material is "arranged downstream" of the radiation-emitting component means that the luminescence conversion material is arranged relative to the radiation-emitting component such that electromagnetic radiation generated by the radiation-emitting component during operation can reach the luminescence conversion material in order to at least partially absorb it become.
Die vom elektromagnetischen Bauelement erzeugte und vom Lumineszenz-Konversionsstoff absorbierte elektromagnetische Strahlung liegt in einem ersten Wellenlängenbereich. Der Lumineszenz-Konversionsstoff ist vorzugsweise geeignet, elektromagnetische Strahlung aus einem zweiten Wellenlängenbereich zu emittieren, wobei der erste und der zweite Wellenlängenbereich voneinander verschieden sind. Beispielsweise emittiert das strahlungsemittierende Bauelement elektromagnetische Strahlung aus dem Wellenlängenbereich für blaues Licht. Ein Lumineszenz-Konversionsstoff im Lumineszenz-Konversionsmaterial absorbiert dann einen Teil dieser Strahlung und emittiert elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich, welcher größere Wellenlängen als der erste Wellenlängenbereich umfasst. Beispielsweise emittiert der Lumineszenz-Konversionsstoff dann elektromagnetische Strahlung aus dem grünen, gelben oder roten Spektralbereich.The electromagnetic radiation generated by the electromagnetic component and absorbed by the luminescence conversion substance lies in a first wavelength range. The luminescence Conversion substance is preferably suitable for emitting electromagnetic radiation from a second wavelength range, wherein the first and the second wavelength range are different from one another. For example, the radiation-emitting component emits electromagnetic radiation from the wavelength range for blue light. A luminescence conversion substance in the luminescence conversion material then absorbs part of this radiation and emits electromagnetic radiation in a wavelength range which comprises longer wavelengths than the first wavelength range. For example, the luminescence conversion substance then emits electromagnetic radiation from the green, yellow or red spectral range.
Das Lumineszenz-Konversionsmaterial kann dabei einen oder mehrere Lumineszenz-Konversionsstoffe enthalten. Enthält das Lumineszenz-Konversionsmaterial verschiedene Lumineszenz-Konversionsstoffe, so sind diese vorzugsweise geeignet, Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge zu absorbieren und/oder zu emittieren. Beispielsweise können beide Lumineszenz-Konversionsstoffe geeignet sein, elektromagnetische Strahlung aus dem Wellenlängenbereich für blaues Licht zu absorbieren. Einer der Lumineszenz-Konversionsstoffe kann dann geeignet sein, elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von rotem Licht zu emittieren, der andere Lumineszenz-Konversionsstoff ist dann geeignet, elektromagnetische Strahlung aus dem Wellenlängenbereich für grünes Licht zu emittieren. Auf diese Weise ist es möglich, dass vom Bauteil weißes Mischlicht mit besonders hohem Farbwiedergabeindex emittiert wird.The luminescence conversion material may contain one or more luminescence conversion substances. If the luminescence conversion material contains various luminescence conversion substances, these are preferably suitable for absorbing and / or emitting radiation of different wavelengths. For example, both luminescence conversion materials may be capable of absorbing electromagnetic radiation from the blue light wavelength range. One of the luminescence conversion substances may then be suitable for emitting electromagnetic radiation in the wavelength range of red light, the other luminescence conversion substance is then suitable for emitting electromagnetic radiation from the wavelength range for green light. In this way, it is possible that the component white mixed light with a particularly high color rendering index is emitted.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil ein erstes und ein zweites Substrat, wobei auf dem ersten Substrat mindestens ein strahlungsemittierendes Bauelement angeordnet ist, das mindestens ein organisches Material enthält. Das erste Substrat und das zweite Substrat sind relativ zueinander derart angeordnet, dass das strahlungsemittierende Bauelement zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist. Ein glashaltiges Verbindungsmaterial zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat verbindet das erste und das zweite Substrat mechanisch miteinander, wobei das glashaltige Verbindungsmaterial das Bauelement rahmenförmig umschließt. Dem strahlungsemittierenden Bauelement ist dabei ein Lumineszenz-Konversionsmaterial nachgeordnet, das zumindest einen Teil der vom Bauelement im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung absorbiert.In accordance with at least one embodiment of the component, the component comprises a first and a second substrate, wherein at least one radiation-emitting component which contains at least one organic material is arranged on the first substrate. The first substrate and the second substrate are arranged relative to each other such that the radiation-emitting component is arranged between the first substrate and the second substrate. A glass-containing bonding material between the first substrate and the second substrate mechanically interconnects the first and second substrates, wherein the glass-containing bonding material encloses the device in a frame shape. The radiation-emitting component is followed by a luminescence conversion material which absorbs at least part of the electromagnetic radiation generated by the component during operation.
Erfindungsgemäß ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial in das erste und/oder das zweite Substrat eingebracht. Das bedeutet, das erste und/oder das zweite Substrat bilden ein Matrixmaterial für das Lumineszenz-Konversionsmaterial. Dabei ist es möglich, dass erstes und zweites Substrat gleiche oder unterschiedliche Lumineszenz-Konversionsstoffe des Lumineszenz-Konversionsmaterials enthalten. Mit anderen Worten ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial in das erste und/oder das zweite Substrat eingebettet. Das erste und/oder zweite Substrat bilden dann ein Matrixmaterial, in welchem das Lumineszenz-Konversionsmaterial gelöst ist.According to the invention, the luminescence conversion material is introduced into the first and / or the second substrate. This means that the first and / or the second substrate form a matrix material for the luminescence conversion material. In this case, it is possible for the first and second substrates to contain the same or different luminescence conversion substances of the luminescence conversion material. In other words, the luminescence conversion material is embedded in the first and / or the second substrate. The first and / or second substrate then form a matrix material in which the luminescence conversion material is dissolved.
Wenn beim Bauteil beispielsweise nur durch das erste Substrat elektromagnetische Strahlung emittiert wird, so enthält vorzugsweise nur das erste Substrat das Lumineszenz-Konversionsmaterial. Wird nur durch das zweite Substrat elektromagnetische Strahlung emittiert, so enthält vorzugsweise nur das zweite Substrat das Lumineszenz-Konversionsmaterial. Ist es möglich, dass durch beide Substrate elektromagnetische Strahlung emittiert wird, so können das erste und das zweite Substrat gleiche oder voneinander verschiedene Lumineszenz-Konversionsstoffe enthalten. Beispielsweise kann das Bauteil dann von seiner ersten Seite her elektromagnetische Strahlung einer ersten Farbe und von seiner zweiten Seite her elektromagnetische Strahlung einer zweiten Farbe emittieren. In erstes und zweites Substrat sind dann Lumineszenz-Konversionsstoffe des Lumineszenz-Konversionsmaterials eingebracht.If electromagnetic radiation is emitted, for example, only by the first substrate in the component, preferably only the first substrate contains the luminescence conversion material. If electromagnetic radiation is emitted only by the second substrate, preferably only the second substrate contains the luminescence conversion material. If it is possible for electromagnetic radiation to be emitted by both substrates, the first and the second substrate may contain the same or different luminescence conversion substances. By way of example, the component can then emit electromagnetic radiation of a first color from its first side and electromagnetic radiation of a second color from its second side. In the first and second substrate then luminescence conversion substances of the luminescence conversion material are introduced.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial auf eine Oberfläche des ersten und/oder des zweiten Substrats aufgebracht, wobei das Lumineszenz-Konversionsmaterial in ein Matrixmaterial eingebracht ist. Das Matrixmaterial kann dabei wie folgt gebildet sein: Das Matrixmaterial kann härtbare organische Materialien wie etwa Siloxane, Epoxide, Acrylate, Methylmethacrylate, Imide, Carbonate, Olefine, Styrole, Urethane oder Derivate davon in Form von Monomeren, Oligomeren oder Polymeren und weiterhin auch Mischungen, Copolymere oder Verbindungen damit aufweisen. Beispielsweise kann das Matrixmaterial ein Epoxidharz, Polymethylmethacrylat (PMMA), Polystyrol, Polycarbonat, Polyacrylat, Polyurethan oder ein Silikonharz wie etwa Polysiloxan oder Mischungen daraus umfassen oder sein.In accordance with at least one embodiment of the component, the luminescence conversion material is applied to a surface of the first and / or the second substrate, wherein the luminescence conversion material is introduced into a matrix material. The matrix material may be formed as follows: The matrix material may include curable organic materials, such as siloxanes, epoxides, acrylates, methyl methacrylates, imides, carbonates, olefins, styrenes, urethanes or derivatives thereof in the form of monomers, oligomers or polymers and also mixtures, Have copolymers or compounds therewith. For example, the matrix material may comprise or be an epoxy resin, polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene, polycarbonate, polyacrylate, polyurethane or a silicone resin such as polysiloxane or mixtures thereof.
Das heißt, Lumineszenz-Konversionsstoffe des Lumineszenz-Konversionsmaterials sind in das Matrixmaterial eingebracht und auf einer Oberfläche des Substrats befestigt. Bei dieser Oberfläche kann es sich um eine dem strahlungsemittierenden Bauelement abgewandte Fläche des ersten und/oder des zweiten Substrats handeln. Es ist jedoch auch möglich, dass das Lumineszenz-Konversionsmaterial mit dem Matrixmaterial auf eine dem strahlungsemittierenden Bauelement zugewandte Innenfläche des ersten und/oder zweiten Substrats aufgebracht ist. In diesem Fall ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial mit dem strahlungsemittierenden Bauelement durch das glashaltige Verbindungsmaterial im Bauteil versiegelt. Das Lumineszenz-Konversionsmaterial ist damit ebenso wie das strahlungsemittierende Bauelement vor äußeren Einflüssen wie oxidierenden Gasen oder Feuchtigkeit geschützt.That is, luminescence conversion substances of the luminescence conversion material are introduced into the matrix material and fixed on a surface of the substrate. This surface may be a surface of the first and / or the second substrate facing away from the radiation-emitting component. However, it is also possible that the luminescence conversion material with the matrix material on an inner surface of the radiation-emitting component facing the first and / or second substrate is applied. In this case, the luminescence conversion material with the radiation-emitting component is sealed by the glass-containing bonding material in the component. The luminescence conversion material is thus protected, as well as the radiation-emitting component from external influences such as oxidizing gases or moisture.
Das Lumineszenz-Konversionsmaterial kann mittels des Matrixmaterials ausschließlich auf eine Oberfläche des ersten Substrats oder ausschließlich auf eine Oberfläche des zweiten Substrats aufgebracht werden, je nachdem, durch welches Substrat das Bauteil elektromagnetische Strahlung abstrahlt. Ferner ist es möglich, dass das Lumineszenz-Konversionsmaterial auf Oberflächen beider Substrate aufgebracht ist, insbesondere wenn durch erstes und zweites Substrat des Bauteils elektromagnetische Strahlung nach außen tritt. Auf erstem und zweitem Substrat können dann voneinander verschiedene Lumineszenz-Konversionsstoffe aufgebracht sein.The luminescence conversion material can be applied by means of the matrix material exclusively to a surface of the first substrate or exclusively to a surface of the second substrate, depending on which substrate the component radiates electromagnetic radiation. Furthermore, it is possible for the luminescence conversion material to be applied to surfaces of both substrates, in particular if electromagnetic radiation passes through the first and second substrate of the component to the outside. On the first and second substrate then mutually different luminescence conversion materials can be applied.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial dem Bauelement strukturiert nachgeordnet, derart, dass erstes und zweites Substrat im Bereich des Verbindungsmaterials zumindest stellenweise frei vom Lumineszenz-Konversionsmaterial sind. Das heißt, dort, wo sich das Verbindungsmaterial befindet, sind das erste und/oder das zweite Substrat frei vom Lumineszenz-Konversionsmaterial. Das bedeutet beispielsweise, dass in diesem Bereich, in dem das Verbindungsmaterial an die Oberfläche des Substrats grenzt, kein Lumineszenz-Konversionsmaterial aufgebracht ist. Ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial in das erste und/oder das zweite Substrat eingebracht, so können erstes und/oder zweites Substrat im Bereich des Verbindungsmaterials frei vom Lumineszenz-Konversionsmaterial sein. Dies erweist sich als vorteilhaft, wenn zum Verbinden von erstem und zweitem Substrat das Verbindungsmaterial mittels eines Laserstrahls durch eines der Substrate hindurch erwärmt wird. Auf diese Weise wird möglichst wenig Leistung des Laserstrahls im Substrat absorbiert.In accordance with at least one embodiment of the component, the luminescence conversion material is structured downstream of the component such that the first and second substrates are at least locally free of the luminescence conversion material in the region of the bonding material. That is, where the bonding material is located, the first and / or the second substrate are free of the luminescence conversion material. This means, for example, that in this area, in which the bonding material adjoins the surface of the substrate, no luminescence conversion material is applied. If the luminescence conversion material is introduced into the first and / or the second substrate, the first and / or second substrate may be free of the luminescence conversion material in the region of the bonding material. This proves to be advantageous if, to connect the first and second substrates, the bonding material is heated by means of a laser beam through one of the substrates. In this way, the least possible power of the laser beam is absorbed in the substrate.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial in das Verbindungsmaterial eingebracht. Das heißt, das Lumineszenz-Konversionsmaterial ist in dem Verbindungsmaterial eingebettet, das Verbindungsmaterial bildet eine Matrix für das Lumineszenz-Konversionsmaterial. Dies ist auf besonders einfache Weise möglich, wenn es sich bei dem Verbindungsmaterial um ein Glaslot oder um eine Glasfritte handelt. In diesem Fall kann beispielsweise ein anorganisches Lumineszenz-Konversionsmaterial mit dem Glaslot oder der Glasfritte vor dem Aufbringen auf das erste und/oder das zweite Substrat vermischt werden.In accordance with at least one embodiment of the component, the luminescence conversion material is introduced into the connecting material. That is, the luminescence conversion material is embedded in the compound material, the compound material forms a matrix for the luminescence conversion material. This is possible in a particularly simple manner if the connecting material is a glass solder or a glass frit. In this case, for example, an inorganic luminescence conversion material may be mixed with the glass solder or the glass frit prior to application to the first and / or the second substrate.
Anschließend wird das Verbindungsmaterial zum Verbinden von erstem und zweitem Substrat erhitzt. Das Lumineszenz-Konversionsmaterial ist schließlich im Verbindungsmaterial gelöst. Dabei ist es insbesondere möglich, das erstes und zweites Substrat sowie das Verbindungsmaterial das Lumineszenz-Konversionsmaterial enthalten. Elektromagnetische Strahlung, welche im Betrieb des Bauteils vom strahlungsemittierenden Bauelement erzeugt wird, wird dann auch beim Austritt durch die Seitenflächen des Bauteils, das heißt durch das Verbindungsmaterial, zumindest teilweise absorbiert und gegebenenfalls in seiner Wellenlänge konvertiert.Subsequently, the bonding material for bonding the first and second substrates is heated. The luminescence conversion material is finally dissolved in the compound material. In this case, it is possible, in particular, for the first and second substrates as well as the bonding material to contain the luminescence conversion material. Electromagnetic radiation, which is generated by the radiation-emitting component during operation of the component, is then at least partially absorbed, and optionally converted in its wavelength, when it exits through the side surfaces of the component, that is, through the connecting material.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind das erste und/oder das zweite Substrat durch ein Glassubstrat gebildet. Das heißt, erstes und zweites Substrat sind mit einem Glas gebildet. Bei dem Glas kann es sich beispielsweise um eines der folgenden Gläser handeln oder das Glas ist mit einem der folgenden Materialien gebildet: Bor-Silikat-Glas, Kalk-Natron-Glas, Barytflint, Borkron, Lanthankronglas, wismuthaltiges Boratglas, Phosphatglas.In accordance with at least one embodiment of the component, the first and / or the second substrate are formed by a glass substrate. That is, first and second substrates are formed with a glass. The glass may, for example, be one of the following glasses or the glass is formed with one of the following materials: borosilicate glass, soda-lime glass, barite flint, boronron, lanthanum glass, bismuth-containing borate glass, phosphate glass.
Vorzugsweise sind erstes und zweites Substrat dabei aus dem gleichen Glas gebildet, sodass erstes und zweites Substrat den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.Preferably, the first and second substrates are formed from the same glass, so that the first and second substrates have the same coefficient of thermal expansion.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils handelt es sich bei dem Glas, aus dem erstes und/oder, vorzugsweise erstes und zweites Substrat gebildet sind, um ein Fensterglas. Bei einem Fensterglas handelt es sich um ein Kalk-Natron-Glas (soda lime glass). Fensterglas zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es besonders kostengünstig ist. Es weist den Nachteil auf, dass es einen relativ geringen optischen Brechungsindex von ungefähr 1,5 aufweist. Bei Verwendung von Lumineszenz-Konversionsstoffen im Lumineszenz-Konversionsmaterial, welche selbst einen hohen Brechungsindex aufweisen, kann es daher aufgrund des Brechungsindexsprungs zwischen dem Fensterglas und dem Lumineszenz-Konversionsstoff zu Streuverlusten am Konversionsstoff kommen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn als Lumineszenz-Konversionsstoff YAG:Ce genutzt wird, das einen Brechungsindex von zirka 1,8 aufweist.In accordance with at least one embodiment of the component, the glass, from which the first and / or, preferably first and second, substrate are formed, is a window glass. A window glass is a soda-lime glass (soda lime glass). Window glass is characterized in particular by the fact that it is particularly cost-effective. It has the disadvantage of having a relatively low optical refractive index of about 1.5. When using luminescence conversion materials in the luminescence conversion material, which themselves have a high refractive index, it may therefore come due to the refractive index jump between the window glass and the luminescence conversion substance to scattering losses of the conversion material. This is the case, for example, if YAG: Ce is used as the luminescence conversion substance, which has a refractive index of approximately 1.8.
Dem kann beispielsweise dadurch begegnet werden, dass Lumineszenz-Konversionsstoffe mit einem an das Fensterglas angepassten Brechungsindex in das Fensterglas eingebracht werden. Beispielsweise bieten sich dazu organische Lumineszenz-Konversionsstoffe an.This can be counteracted, for example, by introducing luminescence conversion substances into the window glass with a refractive index adapted to the window glass. For example, organic luminescence conversion substances are suitable for this purpose.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Lumineszenz-Konversionsmaterial zumindest zwei unterschiedliche Lumineszenz-Konversionsstoffe. Beispielsweise kann das Lumineszenz-Konversionsmaterial dabei wenigstens einen organischen und wenigstens einen anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoff umfassen. In accordance with at least one embodiment of the component, the luminescence conversion material comprises at least two different luminescence conversion substances. By way of example, the luminescence conversion material may comprise at least one organic and at least one inorganic luminescence conversion substance.
Beispielsweise sind die folgenden anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoffe für die Bildung des Lumineszenz-Konversionsmaterials geeignet: Granatleuchtstoffe, Nitridosilikate und Nitride. Granatleuchtstoffe können beispielsweise dotierte Granate wie mit Cer oder Terbium aktivierter Yttrium-Aluminium-Granat (YAG:Ce) Terbium-Aluminium-Granat (TAG:Ce) oder Terbium-Yttrium-Aluminum-Granat (TbYAG:Ce) sein. Weitere Beispiele für Granatleuchtstoffe sind in den Patentanmeldungen
Beispielsweise sind die folgenden organischen Lumineszenz-Konversionsstoffe für die Bildung des Lumineszenz-Konversionsmaterials geeignet: Perylene, Benzopyrene, Coumarine, Rhodamine sowie Azo-, Terrylen-, Quaterrylen-, Naphthalimid-, Cyanin-, Xanthen-, Oxazin-, Anthracen-, Naphthacen-, Anthrachinon- und Thiazin-Farbstoffe.For example, the following organic luminescence conversion materials are suitable for the formation of the luminescence conversion material: perylenes, benzopyrene, coumarins, rhodamines and azo, terrylene, quaterrylene, naphthalimide, cyanine, xanthene, oxazine, anthracene, naphthacene , Anthraquinone and thiazine dyes.
Die Kombination aus anorganischen und organischen Lumineszenz-Konversionsstoffen kann bewirken, dass die Streuwirkung des anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoffs zu einer gesteigerten Absorptionswahrscheinlichkeit des organischen Lumineszenz-Konversionsstoffs führt. Daher können Brechungsindexunterschiede zwischen dem Matrixmaterial, in dem das Lumineszenzkonversionsmaterial enthalten ist, und dem anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoff vorteilhaft sein, da die Streuwirkung des anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoffs dadurch erhöht ist. Bei der Verwendung von Kalk-Natron-Glas als Matrixmaterial oder Substratmaterial ist der Brechungsindexunterschied zum anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoff besonders groß.The combination of inorganic and organic luminescence conversion substances can cause the scattering effect of the inorganic luminescence conversion substance to lead to an increased absorption probability of the organic luminescence conversion substance. Therefore, refractive index differences between the matrix material in which the luminescence conversion material is contained and the inorganic luminescence conversion substance may be advantageous because the scattering effect of the inorganic luminescence conversion substance is thereby increased. When using soda lime glass as a matrix material or substrate material, the refractive index difference to the inorganic luminescence conversion substance is particularly large.
Dabei können die Lumineszenz-Konversionsstoffe derart ausgewählt werden, dass beide Lumineszenz-Konversionsstoffe elektromagnetische Strahlung, welche vom strahlungsemittierenden Bauelement erzeugt wird, absorbieren und elektromagnetische Strahlung jeweils einer voneinander unterschiedlichen Farbe reemittieren. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass ein zweiter Lumineszenz-Konversionsstoff elektromagnetische Strahlung, die von einem ersten Lumineszenz-Konversionsstoff emittiert wird, absorbiert und elektromagnetische Strahlung einer Farbe reemittiert, welche in einem anderen Wellenlängenbereich liegt als die vom optoelektronischen Bauelement oder vom ersten Lumineszenz-Konversionsstoff emittierte elektromagnetische Strahlung.In this case, the luminescence conversion substances can be selected such that both luminescence conversion substances absorb electromagnetic radiation which is generated by the radiation-emitting component and re-emit electromagnetic radiation of a color different from one another. In addition, it is also possible that a second luminescence conversion substance absorbs electromagnetic radiation emitted by a first luminescence conversion substance and re-emits electromagnetic radiation of a color which lies in a different wavelength range than that of the optoelectronic component or of the first luminescent substance. Conversion substance emitted electromagnetic radiation.
Im Folgenden wird das hier beschriebene Bauteil anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.In the following, the component described here is explained in more detail by means of exemplary embodiments and the associated figures.
Die
Die
In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.In the exemplary embodiments and figures, identical or identically acting components are each provided with the same reference numerals. The illustrated elements are not to be considered as true to scale, but individual elements may be exaggerated to better understand.
Die
Erstes und zweites Substrat sind durch ein Verbindungsmaterial
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in das erste Substrat
Im Ausführungsbeispiel, wie es in Verbindung mit der
Die reflektierende Schicht kann jedoch auch auf die dem ersten Substrat abgewandte Oberfläche des optoelektronischen Bauelements
Beim Durchtritt durch das erste Substrat wird dann ein Teil der durchtretenden Strahlung vom Lumineszenz-Konversionsmaterial
In Verbindung mit
In Verbindung mit der
Dabei ist es insbesondere auch möglich, dass sich auf den Außenflächen von erstem und zweitem Substrat Schichten aus Lumineszenz-Konversionsmaterial
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der
Im in Verbindung mit der
Das in Verbindung mit der
Dabei ist es auch möglich, dass sämtliche Komponenten gleiches Lumineszenz-Konversionsmaterial aufweisen. Dies ermöglicht ein Bauteil, das Licht einer besonders gleichmäßigen Farbe abstrahlt.It is also possible that all components have the same luminescence conversion material. This allows a component that emits light of a particularly uniform color.
Darüber hinaus ist es auch möglich, dass bei wenigstens einer der Komponenten der Lumineszenz-Konversionsstoff im Verbindungsmaterial, die vom strahlungsemittierenden Bauelement emittierte Strahlung absorbiert und kein sichtbares Licht reemittiert. Beispielsweise kann es sich bei dem Lumineszenz-Konversionsstoff dann um Ruß handeln. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass durch die Seitenflächen des Bauteils keine Streustrahlung nach außen treten kann.In addition, it is also possible for at least one of the components of the luminescence conversion substance in the bonding material that absorbs the radiation emitted by the radiation-emitting component radiation and reemit no visible light. For example, the luminescence conversion substance may then be carbon black. In this way it is ensured that no stray radiation can escape through the side surfaces of the component.
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