DE102008052751A1 - Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzkonversionselements, Lumineszenzkonversionselement und optoelektronisches Bauteil - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzkonversionselements (4), insbesondere für ein optoelektronisches Bauteil, angegeben. Bei dem Verfahren wird ein Rohmaterial (1) bereitgestellt, das zur Weiterverarbeitung zu dem keramischen Material vorgesehen ist und das Leuchtstoffpartikel und ein Binder-Material enthält. Ein Rohling wird durch Einspritzen des Rohmaterials (1) in eine geschlossene Form (3) geformt. Der Rohling wird aus der Form (3) gelöst. Das Bindermaterial wird aus dem Rohling entfernt. Der Rohling wird zu dem Lumineszenzkonversionselement (4) gesintert, wobei sich die Leuchtstoffpartikel miteinander und/oder mit weiteren Partikeln des Rohmaterials zu dem keramischen Material verbinden. Weiter werden ein Lumineszenzkonversionselement und ein optoelektronisches Bauteil angegeben.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzkonversionselements, ein Lumineszenzkonversionselement und ein optoelektronisches Bauteil.
  • Optoelektronische Bauteile mit Lumineszenzkonversionselement weisen üblicherweise einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip auf. Das Lumineszenzkonversionselement enthält mindestens einen Leuchtstoff. Der strahlungsemittierende Halbleiterchip emittiert im Betrieb des Bauteils elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs. Der Leuchtstoff konvertiert zumindest einen Teil dieser Strahlung in elektromagnetische Strahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs, der von dem ersten Wellenlängenbereich verschieden ist. Derartige Bauteile sind beispielsweise aus der Druckschrift WO 97/50132 bekannt.
  • Das Lumineszenzkonversionselement bei solchen Bauteilen enthält üblicherweise Partikel des Leuchtstoffs in einer Matrix aus Epoxidharz oder aus einem Silikonmaterial. Die Wärmeleitfähigkeit des Epoxidharzes oder Silikonmatrixmaterials ist oft für eine zufriedenstellende Abfuhr der Verlustwärme von dem Halbleiterchip des Bauteils unzureichend.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein Lumineszenzkonversionselement mit einer guten Wärmeleitfähigkeit, ein verbessertes optoelektronisches Bauteil und ein vielsei tig einsetzbares Verfahren zur Herstellung eines Lumineszenzkonversionselements anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzkonversionselements, durch ein Lumineszenzkonversionselement und durch ein optoelektronisches Bauteil gemäß den nebengeordneten Patentansprüchen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens, des Lumineszenzkonversionselements und des Bauteils sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Offenbarungsgehalt der Patentansprüche wird hiermit ausdrücklich durch Rückbezug in die Beschreibung mit aufgenommen.
  • Es wird ein Lumineszenzkonversionselement angegeben, das ein keramisches Material aufweist. Zweckmäßigerweise weist das Lumineszenzkonversionselement zum Großteil das keramische Material auf. ”Zum Großteil” bedeutet, dass das keramische Material einen Volumenanteil von mehr als 50%, insbesondere von mehr als 75%, vorzugsweise von mehr als 90% des Volumens des Lumineszenzkonversionselements einnimmt. Besonders bevorzugt besteht das Lumineszenzkonversionselement aus dem keramischen Material. Das Lumineszenzkonversionselement ist insbesondere für ein optoelektronisches Bauteil vorgesehen.
  • Das keramische Material enthält Leuchtstoffpartikel, die miteinander und/oder mit weiteren Partikeln zu dem keramischen Material verbunden sind. Die Verbindung der Leuchtstoffpartikel untereinander und/oder mit weiteren Partikeln des keramischen Materials ist zumindest teilweise von so genannten Sinterhälsen gebildet. Alternativ oder zusätzlich können auch Korngrenzen zwischen benachbarten – und insbesondere aneinander flächig angrenzenden – Partikeln ausgebildet sein.
  • Das keramische Material kann beispielsweise aus den Leuchtstoffpartikeln bestehen. Alternativ kann es neben den Leuchtstoffpartikeln weitere Partikel enthalten, die insbesondere keine wellenlängenkonvertierenden Eigenschaften aufweisen. Die weiteren Partikeln weisen zum Beispiel mindestens eines der folgenden Materialien auf oder bestehen aus mindestens einem der folgenden Materialien: Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Titandioxid, Zirkondioxid, Siliziumdioxid.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung haben die Leuchtstoffpartikel einen mittleren Korndurchmesser von kleiner oder gleich 10 μm. Bei einer anderen Ausgestaltung haben sie einen mittleren Korndurchmesser von kleiner oder gleich 5 μm, insbesondere von kleiner oder gleich 1 μm. Derartige Leuchtstoffpartikel sind für die Wellenlängenkonversion der von einem Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung besonders vorteilhaft.
  • Die weiteren Partikel haben bei einer Ausgestaltung einen mittleren Korndurchmesser von kleiner oder gleich 1 μm, insbesondere von kleiner oder gleich 500 nm. Vorzugsweise ist der mittlere Korndurchmesser der weiteren Partikel größer oder gleich 300 nm. Mit weiteren Partikeln, die einen solchen Korndurchmesser aufweisen, können beispielsweise in dem Lumineszenzkonversionselement besonders gute Diffusionseigenschaften erzielt werden.
  • Als ”Korndurchmesser” wird vorliegend der Durchmesser der kleinsten Kugel bezeichnet, welche das Leuchtstoffpartikel bzw. das weitere Partikel vollständig enthält. Unter dem ”mittleren Korndurchmesser” wird vorliegend der Median der so definierten Korndurchmesser – bezogen auf die Anzahl der Partikel – verstanden. Anders ausgedrückt haben die Hälfte der Leuchtstoffpartikel/der weiteren Partikel einen Korndurchmesser, der größer ist als der mittlere Korndurchmesser und eine Hälfte der Leuchtstoffpartikel/der weiteren Partikel haben einen Korndurchmesser, der kleiner ist als der mittlere Korndurchmesser. Der mittlere Korndurchmesser kann beispielsweise anhand eines Schliffbildes eines Schnitts durch das Lumineszenzkonversionselement bestimmt werden. Der mittlere Korndurchmesser wird auch als ”d50” bezeichnet.
  • Bei einer Ausgestaltung weist die Außenfläche des Lumineszenzkonversionselements einen konkav gekrümmten Teilbereich und/oder eine konvex gekrümmten Teilbereich auf. Insbesondere ist zumindest ein Teilbereich des Lumineszenzkonversionselements als Linse, beispielsweise als Konvexlinse oder Konkavlinse, insbesondere als Plankonvexlinse oder Plankonkavlinse ausgebildet.
  • Bei einer anderen Ausgestaltung hat das Lumineszenzkonversionselement die Form einer Kuppel oder einer Kappe mit einem Deckelabschnitt und mindestens einer Seitenwand. Die Seitenwand oder mehrere Seitenwände umgeben den Deckelabschnitt oder einen Mittelbereich des Deckelabschnitts lateral, so dass der Deckelabschnitt und die Seitenwand/Seitenwände einen Innenraum definieren. Insbesondere verläuft die Haupterstreckungsebene des Deckelabschnitts schräg oder senkrecht zu der/den Haupterstreckungsebene(n) der Seitenwand beziehungsweise der Seitenwände. Der Deckelabschnitt und die mindestens eine Seitenwand sind bei einer Ausgestaltung einstückig ausgebildet. Der Innenraum ist insbesondere auf der dem Deckelabschnitt gegenüberliegenden Seite offen.
  • Weiter wird ein optoelektronisches Bauteil angegeben. Das Bauteil weist ein Lumineszenzkonversionselement auf, das aus einem keramischen Material besteht. Das Lumineszenzkonversionselement ist insbesondere gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet. Weiter weist das optoelektronische Bauteil einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip auf.
  • Der Halbleiterchip ist dazu vorgesehen, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs zu emittieren. Das Lumineszenzkonversionselement ist dazu vorgesehen, zumindest einen Teil der von dem Halbleiterchip im ersten Wellenlängenbereich emittierten elektromagnetischen Strahlung in einen zweiten, vom ersten zumindest teilweise verschiedenen Wellenlängenbereich zu konvertieren.
  • Hat das Lumineszenzkonversionselement die Form einer Kappe mit einem Deckelabschnitt und mindestens einer Seitenwand, ist der Halbleiterchip bei einer Ausgestaltung des Bauteils zumindest teilweise in der Kappe angeordnet. Insbesondere ist der strahlungsemittierende Halbleiterchip ganz oder teilweise in dem Innenraum der Kappe angeordnet. Die Abmessungen des Innenraums sind beispielsweise derart gewählt, dass dieser lediglich zur Aufnahme des Halbleiterchips geeignet ist. Der Innenraum ist in diesem Fall höchstens geringfügig größer als der Halbleiterchip. Bei einer alternativen Ausgestaltung ist das Lumineszenzkonversionselement von dem Halbleiterchip beabstandet. Beispielsweise ist es an einem Gehäuse des Bauteils befestigt.
  • Weiter wird ein Verfahren zum Herstellen des Lumineszenzkonversionselements angegeben. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte, vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge:
    • a) Bereitstellen eines Rohmaterials, das zur Weiterverarbeitung zu einem keramischen Material vorgesehen ist, und das Leuchtstoffpartikel und ein Bindermaterial enthält,
    • b) Formen eines Rohlings mittels Einspritzen des Rohmaterials in eine geschlossene Form,
    • c) Lösen des Rohlings aus der Form,
    • d) Entfernen des Bindermaterials aus dem Rohling, und
    • e) Sintern des Rohlings zu dem Lumineszenzkonversionselement, wobei sich die Leuchtstoffpartikel miteinander und/oder mit weiteren Partikeln des Rohmaterials zu den keramischen Materialien verbinden.
  • Unter einer geschlossenen Form wird im vorliegenden Zusammenhang insbesondere eine Form verstanden, die abgesehen von einer Einspritzöffnung und gegebenenfalls von Entlüftungsöffnungen vollständig geschlossen ist. Vorzugsweise besteht die Form aus mindestens zwei Abschnitten, welche zu der Form zusammensetzbar sind. Das Einspritzen des Rohmaterials erfolgt zweckmäßigerweise im zusammengesetzten Zustand der Abschnitte. Das Lösen des Rohlings aus der Form beinhaltet zweckmäßigerweise das Öffnen der Form, welches beispielsweise ein Entfernen mindestens eines ersten Abschnitts umfasst. Insbesondere wird der Rohling nach dem Entfernen zumindest des ersten Abschnitts aus dem anderen oder einem der anderen Abschnitte entnommen.
  • Die Form umschließt zweckmäßigerweise einen Innenraum, der die Form des herzustellenden Lumineszenzkonversionselements hat. Die Formgebung des Rohlings erfolgt mit Vorteil durch Einspritzen in die Form, die einen entsprechend gestalteten Innenraum hat. So sind mit dem Verfahren auf einfache Weise Lumineszenzkonversionselemente unterschiedlichster Formen herstellbar.
  • Beispielsweise wird durch das Einspritzen des Rohmaterials in den entsprechend geformten Innenraum der Form ein Rohling geformt, der die Gestalt einer Kuppel oder einer Kappe mit einem Deckelabschnitt und mindestens einer Seitenwand hat. Bei einer anderen Ausgestaltung ist die Form derart ausgebildet, dass mittels des Einspritzens des Rohmaterials ein Rohlings geformt wird, dessen Außenfläche einen konvex gekrümmten Teilbereich und/oder einen konkav gekrümmten Teilbereich aufweist. So wird ein Lumineszenzkonversionselement hergestellt, das eine konvexe oder konkave Linse, zum Beispiel eine plankonvexe oder plankonkave Linse aufweist.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung wird ein Rohmaterial bereitgestellt, das neben den Leuchtstoffpartikeln zusätzliche Partikel ohne wellenlängenkonvertierende Eigenschaften enthält. Beispielsweise handelt es sich bei den zusätzlichen Partikeln um Aluminiumoxid-Partikel, Aluminiumnitrid-Partikel und/oder Bornitrid-Partikel. Die zusätzlichen Partikel verbleiben zweckmäßigerweise als Bestandteil des keramischen Materials in dem fertiggestellten Lumineszenzkonversionselement. Insbesondere verbinden sie sich miteinander und/oder mit den Leuchtstoffpartikeln zur Bildung des keramischen Materials.
  • Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens weist das Rohmaterial Leuchtstoffpartikel auf, die einen mittleren Korndurchmesser von kleiner oder gleich 5 μm und insbesondere von kleiner oder gleich 1 μm aufweisen. Der mittlere Korndurchmesser ist bei einer Weiterbildung größer oder gleich 500 nm. Bei einer anderen Weiterbildung verbinden sich die Leuchtstoffpartikel miteinander und/oder mit weiteren Partikeln des Rohmaterials beim Sintern zu Partikeln mit einem mittleren Korndurchmesser von größer oder gleich 1 μm, insbesondere von größer oder gleich 5 μm.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung weisen die zusätzlichen Partikel einen mittleren Korndurchmesser von kleiner oder gleich 1 μm, insbesondere von kleiner oder gleich 500 nm auf. Bei einer Weiterbildung ist der mittlere Korndurchmesser der zusätzlichen Partikel, die keine Wellenlängen konvertierenden Eigenschaften haben, größer oder gleich 200 nm.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens enthält das Bindermaterial ein Acrylat, ein Polyolefin, ein Polyol und/oder Silikon oder besteht aus mindestens einem dieser Materialien. Derartige Bindermaterialien sind dazu geeignet, mittels eines Lösungsmittels, mittels katalytischer Zersetzung und/oder mittels thermischer Zersetzung aus dem Rohling entfernt zu werden. Beim Entfernen des Bindermaterials aus dem Rohling wird das Bindermaterial vorzugsweise vollständig aus dem Rohling entfernt. Es ist aber auch möglich, dass Rückstände des Bindermaterials in dem Rohling verbleiben.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens, des Lumineszenzkonversionselements und des Bauteils ergeben sich aus den folgenden, in Verbindung mit den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzkonversionselements gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer schematische Schnittdarstellung bei einem Stadium des Verfahrens,
  • 2 eine schematische perspektivische Darstellung des mit dem Verfahren der 1 hergestellten Lumineszenzkonversionselements,
  • 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Lumineszenzkonversionselements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, und
  • 4 eine schematische perspektivische Darstellung eines optoelektronischen Bauteils mit dem Lumineszenzkonversionselement gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2.
  • In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind ähnliche oder ähnlich wirkende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die in den Figuren dargestellten Elemente sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
  • 1 zeigt ein Stadium eines Verfahrens zur Herstellung eines Lumineszenzkonversionselements in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • Bei dem Verfahren wird ein Rohmaterial 1 bereitgestellt. Das Rohmaterial besteht vorliegend aus Leuchtstoffpartikeln, die mit einem Bindermaterial wie einem Acrylat oder Silikon vermischt sind. Das Rohmaterial wird beispielsweise in Form eines Granulats bereitgestellt.
  • Ein Anteil der Leuchtstoffpartikel am Volumen des Rohmaterials 1 beträgt beispielsweise 50% oder mehr. Enthält das Rohmaterial zusätzliche Partikel, beispielsweise Aluminium oxid-Partikel oder Aluminiumnitrid-Partikel, beträgt beispielsweise der Anteil der Leuchtstoffpartikel und der zusätzlichen Partikel gemeinsam 50% oder mehr, insbesondere 70% oder mehr des Volumens des Rohmaterials 1.
  • Das bereitgestellte Rohmaterial 1 wird mittels eines Werkzeugs 2, zu einer Form 3 transportiert. Dabei wird das Rohmaterial 1 erhitzt, sodass das Bindermaterial schmilzt und das Rohmaterial in einen fließfähigen Zustand übergeht. Das Werkzeug 2 weist zum Beispiel einen Vorratsbehälter für das Rohmaterial, ein beheiztes Rohr mit einer Förderschnecke und eine der Form 3 zugewandte Düse auf. Das Rohmaterial 1 wird von dem Vorratsbehälter durch das beheizte Rohr, wo das Bindermaterial geschmolzen wird, zur Düse transportiert. Das Rohmaterial wird beispielsweise auf eine Temperatur zwischen 100°C und 200°C erhitzt. Vorzugsweise wird die Form 3 ebenfalls auf eine Temperatur zwischen 100°C und 200°C erhitzt.
  • Mittels der Düse wird das fließfähige Rohmaterial 1 durch einen Einspritzkanal 300 der Form 3 in einen Innenraum 30 der erhitzten Form 3 eingespritzt. Der Einspritzdruck, mit dem das Rohmaterial 1 von dem Werkzeug 2 in die Form 3 eingespritzt wird, beträgt beispielsweise zwischen 500 bar und 1000 bar.
  • Die Form 3 ist vorliegend bis auf den Einspritzkanal 300 vollständig geschlossen. Mit anderen Worten ist der Innenraum 30 der Form lediglich durch den Einspritzkanal 300 mit der Umgebung der Form 3 verbunden.
  • Beispielsweise um die Gefahr von Lufteinschlüssen im Innenraum 30 der Form 3 beim Einspritzen des Rohmaterials 1 zu verringern, kann der Innenraum vor dem Einspritzen bei einer Ausgestaltung des Verfahrens evakuiert werden. Bei einer alternativen Variante (in 1 nicht dargestellt) weist die Form 3 mindestens einen Entlüftungskanal auf, durch den während des Einspritzens des Rohmaterials 1 in den Innenraum 30 Luft oder ein anderes in dem Innenraum 30 vor dem Einspritzen enthaltenes Gas entweichen kann.
  • Durch das Einspritzen des Rohmaterials wird ein Rohling hergestellt, welcher die Form des Innenraums 30 der Form 3 aufweist. Der Rohling wird nachfolgend aus der Form 3 gelöst. Hierzu werden die Abschnitte 31 und 32, aus welchen die Form 3 zusammengesetzt ist, voneinander getrennt, sodass der Rohling freigelegt wird und aus einem der Abschnitte 31 oder 32 entnommen werden kann. Vor dem Lösen des Rohlings aus der Form 3 kann eine Abkühlung der Form 3 mit dem Rohling auf eine niedrigere als die zum Einspritzen vorgesehene Temperatur zweckmäßig sein, beispielsweise um die Stabilität des Rohlings zu erhöhen.
  • Nachfolgend wird das Bindermaterial des Rohmaterials 1 aus dem Rohling entfernt. Beispielsweise wird es mit einem Lösungsmittelprozess aus dem Rohling ausgewaschen.
  • Nachfolgend wird der Rohling bei einer hohen Temperatur, beispielsweise von 1000°C oder mehr, gesintert, wobei sich die Leuchtstoffpartikel miteinander und/oder mit den zusätzlichen Partikeln des Rohmaterials zu dem keramischen Material verbinden.
  • 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des mit dem Verfahren anhand des exemplarischen Ausführungsbeispiels der 1 hergestellten Lumineszenzkonversionselements 4.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das Lumineszenzkonversionselement 4 die Form einer Kappe. Die Kappe weist einen Deckelabschnitt 41 mit einem Mittelbereich 400 auf, der von vier Außenwänden 42 lateral umgeben ist. Der Deckelabschnitt 41 und die senkrecht zum Deckelabschnitt 41 verlaufenden Seitenwänden 42 definieren einen Innenraum der Kappe 4.
  • Vorliegend weist die Kappe 4 eine Aussparung 43 auf. Beispielsweise fehlt in Draufsicht auf den Deckelabschnitt 41 der abgesehen von der Aussparung 43 rechteckigen oder quadratischen Kappe ein Eck.
  • Das Lumineszenzkonversionselement 4 kann beispielsweise einen umlaufenden Grat 44 oder mehrere Grate aufweisen, der/die durch die Herstellung in der zweiteiligen Form 3 bedingt ist. An der Verbindungsstelle zwischen dem ersten Abschnitt 31 und dem zweiten Abschnitt 32 der Form 3 kann beispielsweise das Rohmaterial 1 beim Einspritzen in den Innenraum 30 in geringfügiger Menge zwischen die Abschnitte 31 und 32 gelangen, wodurch am fertigen Lumineszenzkonversionselement 4 ein oder – je nach Zusammensetzung der Form – mehrere Grate 44 verbleiben können. Alternativ oder zusätzlich kann auch – wie in 3 gezeigt – ein Vorsprung oder eine Vertiefung 45 an der Stelle des Lumineszenzkonversionselements 4 verbleiben, wo das Einspritzen des Rohmaterials durch den Einspritzkanal 300 der Form erfolgt ist. Eventuell vorhandene Grate 44 oder Rückstände 45 vom Einspritzkanal können bei dem fertigen Lumineszenzkonversionselement 4 aber auch entfernt sein.
  • Die 3 zeigt ein weiteres exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Lumineszenzkonversionselements 4 in einem schematischen Querschnitt. Das Lumineszenzkonversionselement 4 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3 im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der 2 nicht als Kappe sondern als Platte geformt. Ein Mittelbereich 400 – in Draufsicht auf die Haupterstreckungsebene der Platte gesehen – ist als plankonvexe Linse 5 ausgebildet.
  • 4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines optoelektronischen Bauteils mit dem Lumineszenzkonversionselement 4 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2.
  • Das optoelektronische Bauteil weist einen Leiterrahmen 7 auf. Auf einem ersten Teilbereich des Leiterrahmens 7 ist ein strahlungsemittierender Halbleiterchip 6 befestigt. Das Lumineszenzkonversionselement 4 ist als Kappe über den Halbleiterchip 6 gestülpt. Vorliegend ist der Halbleiterchip bis auf einen Eckbereich, der von dem Lumineszenzkonversionselement 4 mittels der Aussparung 43 freigelassen ist, vollständig im Innenraum des kappenförmigen Lumineszenzkonversionselements 4 angeordnet. Insbesondere überdeckt der Deckelabschnitt 41 der Kappe 4 – abgesehen von dem Eckbereich – die von dem Leiterrahmen 7 abgewandte Hauptfläche des Halbleiterchips 6. Die Seitenwände 42 der Kappe 4 verlaufen seitlich um den Halbleiterchip 6 herum und überdecken dessen Seitenflanken.
  • Der freiliegende Eckbereich des Halbleiterchips 6 weist auf seiner von dem Leiterrahmen 7 abgewandten Fläche eine elektrische Anschlussfläche 60, insbesondere eine Bondpad, auf. Ein Bonddraht 8 verbindet das Bondpad 60 mit einem zweiten Teilbereich des elektrischen Leiterrahmens 7, der von dem ersten Teilbereich elektrisch isoliert ist. Vorteilhafterweise kann die Montage des mit der Aussparung 43 versehenen Lumineszenzkonversionselements 4 vor oder nach dem elektri schen Kontaktieren des Halbleiterchips 6 mittels des Bonddrahts 8 erfolgen.
  • Das optoelektronische Bauteil, bei dem es sich beispielsweise um ein Leuchtdiodenbauelement handelt, weist bei einer Ausgestaltung eine Reflektorwanne auf, die beispielsweise aus einem Plastikmaterial geformt ist, mit welchem der Leiterrahmen umspritzt ist. Die Reflektorwanne ist vorliegend zur vereinfachten Darstellung weggelassen.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst sie jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination in den Ausführungsbeispielen oder Patentansprüchen nicht explizit angegeben ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 97/50132 [0002]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzkonversionselements (4), insbesondere für ein optoelektronisches Bauteil, mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Rohmaterials (1), das zur Weiterverarbeitung zu einem keramischen Material vorgesehen ist und das Leuchtstoffpartikel und ein Binder-Material enthält, b) Formen eines Rohlings mittels Einspritzen des Rohmaterials (1) in eine geschlossene Form (3), c) Lösen des Rohlings aus der Form (3), d) Entfernen des Bindermaterials aus dem Rohling, und e) Sintern des Rohlings zu dem Lumineszenzkonversionselement (4), wobei sich die Leuchtstoffpartikel miteinander und/oder mit weiteren Partikeln des Rohmaterials zu dem keramischen Material verbinden.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Form derart ausgebildet ist, dass mittels des Einspritzens des Rohmaterials (1) ein Rohling geformt wird, dessen Außenfläche einen konvex gekrümmten Teilbereich und/oder einen konkav gekrümmten Teilbereich aufweist.
  3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem ein Rohling geformt wird, der die Gestalt einer Kuppel oder die Gestalt einer Kappe mit einem Deckelabschnitt und mindestens einer Seitenwand hat.
  4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Rohmaterial bereitgestellt wird, das zusätzlich Partikel ohne wellenlängenkonvertierende Eigenschaften enthält.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem die Partikel ohne wellenlängenkonvertierende Eigenschaften Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Titandioxid, Zirkondioxid und/oder Siliziumdioxid aufweisen.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem die Partikel ohne wellenlängenkonvertierende Eigenschaften einen mittleren Korndurchmesser von kleiner oder gleich 1 μm, insbesondere von kleiner oder gleich 500 nm aufweisen.
  7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leuchstoffpartikel in dem Rohmaterial einen mittleren Korndurchmesser von kleiner oder gleich 5 μm, insbesondere von kleiner oder gleich 1 μm aufweisen.
  8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bindermaterial ein Acrylat, ein Polyolefin, ein Polyol und/oder Silikon enthält.
  9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Entfernen des Bindermaterials mittels eines Lösungsmittels, mittels katalytischer Zersetzung und/oder mittels thermischer Zersetzung erfolgt.
  10. Lumineszenzkonversionselement (4), insbesondere für ein optoelektronisches Bauteil, wobei das Lumineszenzkonversionselement ein keramisches Material aufweist welches Leuchtstoffpartikel enthält, die miteinander und/oder mit weiteren Partikeln zu dem keramischen Material verbunden sind.
  11. Lumineszenzkonversionselement (4) gemäß Anspruch 10, das Leuchstoffpartikel und weitere Partikel enthält, die zu dem keramischen Material verbunden sind, wobei die weiteren Partikel Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Titandioxid, Zirkondioxid und/oder Siliziumdioxid aufweisen.
  12. Lumineszenzkonversionselement (4) gemäß Anspruch 11, wobei die weiteren Partikel einen mittleren Korndurchmesser von kleiner oder gleich 1 μm, insbesondere von kleiner oder gleich 500 nm, aufweisen und die Leuchstoffpartikel einen mittleren Korndurchmesser von kleiner oder gleich 5 μm, insbesondere von kleiner oder gleich 1 μm, aufweisen.
  13. Lumineszenzkonversionselement (4) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem zumindest ein Teilbereich (400) als Linse (5) ausgebildet ist und/oder das die Form einer Kappe mit einem Deckelabschnitt (41) und mindestens einer Seitenwand (42) oder die Form einer Kuppel hat.
  14. Optoelektronisches Bauteil mit einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (6) und einem Lumineszenzkonversionselement (4) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 das zur Wellenlängenkonversion zumindest eines Teils der von dem Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung vorgesehen ist.
  15. Optoelektronisches Bauteil mit einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (6) und einem Lumineszenzkonversionselement (4) gemäß Anspruch 13 das die Form einer Kappe hat und zur Wellenlängenkonversion zumindest eines Teils der von dem Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung vorgesehen ist, wobei der Halbleiterchip (6) zumindest teilweise in der Kappe angeordnet ist.
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