DE102011102350A1 - Optisches Element, optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung dieser - Google Patents

Optisches Element, optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung dieser Download PDF

Info

Publication number
DE102011102350A1
DE102011102350A1 DE102011102350A DE102011102350A DE102011102350A1 DE 102011102350 A1 DE102011102350 A1 DE 102011102350A1 DE 102011102350 A DE102011102350 A DE 102011102350A DE 102011102350 A DE102011102350 A DE 102011102350A DE 102011102350 A1 DE102011102350 A1 DE 102011102350A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
light
wavelength conversion
optical element
emitting semiconductor
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.)
Withdrawn
Application number
DE102011102350A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr. Petersen Kirstin
Dr. Preuß Stephan
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.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to DE102011102350A priority Critical patent/DE102011102350A1/de
Priority to US14/119,711 priority patent/US9366395B2/en
Priority to CN201280036828.1A priority patent/CN103688378B/zh
Priority to PCT/EP2012/059627 priority patent/WO2012160107A2/de
Priority to JP2014511859A priority patent/JP5824142B2/ja
Publication of DE102011102350A1 publication Critical patent/DE102011102350A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0073—Optical laminates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • B29D11/00807—Producing lenses combined with electronics, e.g. chips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/20—Making multilayered or multicoloured articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203—Rectifying Diode
    • H01L2924/12036—PN diode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12042—LASER
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H01L2924/1815—Shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058—Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Es wird ein optisches Element (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106) zur Lichtauskopplung und Konversion von Licht aus einem Licht emittierenden Halbleiterchip (5) mit einer Wellenlängenkonversionsschicht (1) und einer Streuschicht (2) angegeben, die aufeinander aufgebracht sind, wobei die Wellenlängenkonversionsschicht (1) und die Streuschicht (2) jeweils einen in einem Formpressverfahren verarbeitbaren Kunststoff aufweisen und die Streuschicht (2) zumindest eine Vertiefung (21) aufweist zur Anordnung des Licht emittierenden Halbleiterchips (5).
Weiterhin werden ein optoelektronisches Bauelement mit einem Träger (4) mit einem Licht emittierenden Halbleiterchip (5) und einem optischen Element (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106) sowie Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements und eines optoelektronischen Bauelements angegeben.

Description

  • Es werden ein optisches Element, ein optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung dieser angegeben.
  • Zumindest eine Aufgabe bestimmter Ausführungsformen ist es, ein optisches Element anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe bestimmter Ausführungsformen ist es, ein optoelektronisches Bauelement mit einem optischen Element anzugeben. Weitere Aufgaben von bestimmten Ausführungsformen liegen darin, Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements und eines optoelektronischen Bauelements anzugeben.
  • Diese Aufgaben werden durch Gegenstände und Verfahren gemäß der folgenden Beschreibung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein optisches Element eine Wellenlängenkonversionsschicht und eine Streuschicht auf. Die Wellenlängenkonversionsschicht und die Streuschicht sind aufeinander angeordnet. Insbesondere können die Wellenlängenkonversionsschicht und die Streuschicht direkt aufeinander oder zumindest in Teilbereichen direkt aufeinander angeordnet sein.
  • Das optische Element kann insbesondere zur Lichtauskopplung und Konversion von Licht geeignet und ausgebildet sein, das von einem Licht emittierenden Halbleiterchip abgestrahlt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Wellenlängenkonversionsschicht und die Streuschicht jeweils einen in einem Formpressverfahren verarbeitbaren Kunststoff auf. Insbesondere sind die Wellenlängenkonversionsschicht und die Streuschicht bevorzugt mittels eines Formpressverfahrens jeweils hergestellbar.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden in einem Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements die Wellenlängenkonversionsschicht und die Streuschicht als erste und zweite Schicht des optischen Elements jeweils mittels eines Formpressverfahrens hergestellt. Dies kann insbesondere bedeuten, dass in einem ersten Formschritt die erste Schicht mittels eines Formpressverfahrens hergestellt wird, wobei die erste Schicht ausgewählt aus der Wellenlängenkonversionsschicht und der Streuschicht sein kann. In einem zweiten Formschritt wird die zweite Schicht, entsprechend ausgewählt aus der Wellenlängenkonversionsschicht und der Streuschicht, an die erste Schicht angeformt. Das kann insbesondere bedeuten, dass beispielsweise in einem ersten Formschritt als erste Schicht die Wellenlängenkonversionsschicht mittels eines Formpressverfahrens hergestellt wird. Im zweiten Formschritt wird als zweite Schicht die Streuschicht ebenfalls mittels eines Formpressverfahrens hergestellt und dabei an die Wellenlängenkonversionsschicht angeformt. Alternativ dazu kann es auch möglich sein, dass im ersten Formschritt die Streuschicht als erste Schicht hergestellt wird, an die dann im zweiten Formschritt als zweite Schicht die Wellenlängenkonversionsschicht angeformt wird.
  • Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten gleichermaßen für das optische Element wie auch für das Verfahren zur Herstellung des optischen Elements.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird für den ersten Formschritt eine Formpress-Vorrichtung mit Formpresswerkzeugen bereitgestellt, in dem die erste Schicht hergestellt wird. Im zweiten Formschritt wird die zweite Schicht in derselben Formpress-Vorrichtung hergestellt, wobei die erste Schicht einen Teil einer Pressform des Formpresswerkzeugs zur Herstellung der zweiten Schicht bildet und gegebenenfalls ein weiteres Formpresswerkzeug zur speziellen Formgebung der zweiten Schicht im Vergleich zur ersten Schicht als weiterer Teil der Pressform verwendet wird. Das kann insbesondere bedeuten, dass beispielsweise im ersten Formschritt in der Formpress-Vorrichtung die Wellenlängenkonversionsschicht hergestellt wird. Im zweiten Formschritt wird die Streuschicht in derselben Formpress-Vorrichtung hergestellt, wobei die Wellenlängenkonversionsschicht einen Teil der Pressform des Formpresswerkzeugs zur Herstellung der Streuschicht bildet. Alternativ dazu kann auch die umgekehrte Herstellungsreihenfolge möglich sein. Durch die Verwendung derselben Formpress-Vorrichtung beziehungsweise der ersten Schicht als Teil der Pressform des Formpress-Vorrichtung kann die zweite Schicht in einem einzigen Schritt hergestellt und durch das Anformen mit der ersten Schicht verbunden werden, so dass ein definierter Schichtaufbau allein durch die Formschritte des Formpressverfahrens möglich ist. Das optische Element kann dabei als funktionale Einheit der Wellenlängenkonversionsschicht und der Streuschicht mittels des Formpressverfahrens hergestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Streuschicht als Reflektorschicht oder als Diffusorschicht ausgeführt. Das kann insbesondere bedeuten, dass die Streuschicht einen in einem Formpressverfahren verarbeiteten Kunststoff aufweist, der Streupartikel aufweist, die als Diffusor- oder Reflektorpartikel ausgeführt sind.
  • Insbesondere können die Streupartikel beispielsweise eine Metall und/oder ein Metalloxid, so etwa Titanoxid (TiO2) oder Aluminiumoxid (Al2O3) wie etwa Korund, und/oder Glaspartikel umfassen. Die Streupartikel können dabei Durchmesser oder Korngrößen von weniger als einem Mikrometer bis zu einer Größenordnung von 10 Mikrometer oder auch bis zu 50 Mikrometer aufweisen. Beispielsweise können die Streupartikel Korngrößen oder Durchmesser von kleiner oder gleich 10 μm und besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 3 μm und weiterhin von größer oder gleich 300 nm aufweisen.
  • Durch das Material, die Größe und Größenverteilung sowie die Menge und Konzentration von Streupartikeln in der Streuschicht können die streuenden und/oder reflektierenden Eigenschaften der Streuschicht gezielt eingestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Wellenlängenkonversionsschicht einen in einem Formpressverfahren verarbeitbaren Kunststoff auf, in dem ein Wellenlängenkonversionsstoff enthalten ist.
  • Weiterhin kann die Wellenlängenkonversionsschicht einen oder mehrere Wellenlängenkonversionsstoffe aufweisen, die geeignet sind, Licht mit einem bestimmtem Spektrum, insbesondere Licht, das von einem Licht emittierenden Halbleiterchip abgestrahlt wird, zumindest teilweise zu absorbieren und als mit einem zumindest davon zumindest teilweise verschiedenen Wellenlängenbereich zu emittieren. Der
  • Wellenlängenkonversionsstoff kann dabei beispielsweise einen oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen: Materialien mit Seltenen Erden und/oder Erdalkalimetallen, beispielsweise Granate der Seltenen Erden und der Erdalkalimetalle, etwa YAG:Ce3 +, Nitride, Nitridosilikate, Sione, Sialone, Aluminate, Oxide, Halophosphate, Orthosilikate, Sulfide, Vanadate, Chlorosilikate, Oxinitride und Molybdate. Weiterhin kann der Wellenlängenkonversionsstoff zusätzlich oder alternativ ein organisches Material umfassen, das aus einer Gruppe ausgewählt sein kann, die Perylene, Benzopyrene, Coumarine, Rhodamine und Azo-Farbstoffe umfasst. Die Wellenlängenkonversionsschicht kann geeignete Mischungen und/oder Kombinationen der genannten Wellenlängenkonversionsstoffe aufweisen. Dadurch kann es beispielsweise möglich sein, dass die Wellenlängenkonversionsschicht in einem ultravioletten bis blauen Wellenlängenbereich absorbiert und in einem davon verschiedenen Wellenlängenbereich emittiert, der blaue bis rote Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche aufweist, beispielsweise grüne und rote Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche oder gelbe Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche oder eine Kombination daraus oder auch blaue, grüne, gelbe und rote Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche. Durch eine Wellenlängenkonversionsschicht mit einem derartigen Wellenlängenkonversionsstoff, der einen Teil eines von einem Halbleiterchip abgestrahlten blauen Halbleiterchips in gelbes und/oder grünes und rotes Licht umwandelt, kann insbesondere durch Überlagerung von unkonvertiertem Licht mit konvertiertem Licht weißes Licht erzeugt werden. Alternativ dazu sind auch andere Kombinationen von absorbierten und emittierten Licht für den Wellenlängenkonversionsstoff möglich. Es kann beispielsweise auch möglich sein, dass das gesamte oder nahezu gesamte in die Wellenlängenkonversionsschicht eingestrahlte Licht konvertiert wird. In diesem Fall spricht man auch von einer so genannten Vollkonversion.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Streuschicht und/oder die Wellenlängenkonversionsschicht als in einem Formpressverfahren verarbeitbaren Kunststoff Silikon oder ein Silikon-Epoxid-Hybridmaterial auf. Diese Materialien lassen sich nicht nur in Formpressverfahren leicht verarbeiten, sondern bieten auch eine hohe Beständigkeit hinsichtlich strahlungs- und umgebungsbedingter Alterung. Silikon und Silikon-Epoxid-Hybridmaterialien können insbesondere besonders strahlungsbeständig in Bezug auf von Licht emittierenden Halbleiterchips abgestrahltes Licht sein. Bei einem Formpressverfahren gibt es im Vergleich zu anderen Umformungsverfahren keinen Anguss, so dass in Vergleich zu diesen eine Materialersparnis erreicht werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Streuschicht zumindest eine Vertiefung auf, in der ein Licht emittierender Halbleiterchip angeordnet werden kann. Die Vertiefung wird insbesondere bei der Herstellung der Streuschicht mittels des Formpressverfahrens hergestellt. Nach der Herstellung des optischen Elements ist die Vertiefung an einer der Wellenlängenkonversionsschicht abgewandten Seite der Streuschicht angeordnet. Auf diese Weise kann das optische Element mit der Vertiefung auf beziehungsweise über einem Licht emittierenden Halbleiterchip angeordnet werden, so dass sich dieser innerhalb der Vertiefung befindet. Licht, das vom Licht emittierenden Halbleiterchip abgestrahlt wird, kann dabei von der Streuschicht gestreut und/oder reflektiert werden und insbesondere auch in Richtung der Wellenlängenkonversionsschicht gelenkt werden. Von der Wellenlängenkonversionsschicht konvertiertes Licht, das in Richtung des Licht emittierenden Halbleiterchips abgestrahlt wird und somit entgegen der gewünschten Abstrahlrichtung, kann durch die zwischen dem Licht emittierenden Halbleiterchip und der Wellenlängenkonversionsschicht befindlichen Streuschicht gestreut und/oder reflektiert werden und so in Richtung der gewünschten Abstrahlrichtung gelenkt werden. Dadurch können Lichtverluste durch Rückstreuung von der Konversionsschicht in Richtung des Licht emittierenden Halbleiterchips oder auf einen Träger, auf dem der Licht emittierende Halbleiterchip angeordnet ist, vermieden werden. Weiterhin kann das Licht, das vom Licht emittierenden Halbleiterchip abgestrahlt wird, durch die Streuschicht hinsichtlich seiner Abstrahlcharakteristik homogenisiert werden, so dass eine inhomogene Lichtverteilung des von dem Licht emittierenden Halbleiterchip abgestrahlten Lichts in der Wellenlängenkonversionsschicht vermieden werden kann.
  • Die zumindest eine Vertiefung kann hinsichtlich ihrer lateralen Abmessungen, also hinsichtlich ihres Querschnitts, an die lateralen Abmessungen beziehungsweise den Querschnitt des Licht emittierenden Halbleiterchips angepasst sein, der in der Vertiefung angeordnet wird. Das kann insbesondere bedeuten, dass die Vertiefung nur wenig breiter als der Halbleiterchip ist und dieselbe Querschnittsform wie der Halbleiterchip aufweist. Dadurch kann der Licht emittierende Halbleiterchip an seinen Seitenflächen gleichmäßig von der Streuschicht umgeben sein.
  • Mit Vorteil kann durch das hier beschriebene optische Element erreicht werden, dass im Vergleich zu bekannten Maßnahmen, die eine Rückstreuung in Richtung des Licht emittierenden Halbleiterchips und/oder eine inhomogene Lichtverteilung in der Wellenlängenkonversionsschicht zu verhindern versuchen, Streupartikelbeimischungen in der Wellenlängenkonversionsschicht sowie auch ein reflektierender Verguss vermieden werden können, in den der Licht emittierende Halbleiterchip üblicherweise bis zur Chipoberkante vergossen wird und auf den dann die Konversionsschicht aufgebracht wird. Herstellungsbedingte Schwankungen derartiger bekannter Maßnahmen können durch das hier beschriebene Verfahren vermieden werden, insbesondere kann eine definierte Schichtdicke und -struktur sowohl der Streuschicht als auch der Wellenlängenkonversionsschicht erreicht werden. Weiterhin kann eine homogenere Strahlungsdichte in der Wellenlängenkonversionsschicht und daraus resultierend eine bessere Helligkeits- und Farbortverteilung im Vergleich zu bekannten Maßnahmen erreicht werden. Lokale Strahlenschädigungen der Wellenlängenkonversionsschicht aufgrund einer hohen Strahlungsdichte über dem Chip, wie sie bei bekannten Aufbauten passieren können, können vermieden werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Streuschicht nach der Herstellung eine Mehrzahl von Vertiefungen auf, in denen eine Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips angeordnet werden können. Mit anderen Worten kann mit dem hier beschriebenen Verfahren ein Verbund von zusammenhängenden optischen Elementen mit der Wellenlängenkonversionsschicht und der Streuschicht mit zumindest einer Vertiefung hergestellt werden. Durch Vereinzeln von Bereichen mit zumindest einer oder mehreren Vertiefungen in der Streuschicht eine Mehrzahl von optischen Elementen herzustellen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die zumindest Vertiefung in der Streuschicht durch die Streuschicht hindurchragen. Die Vertiefung kann somit als durchgehendes Loch oder als durchgehende Öffnung durch die Streuschicht ausgebildet sein, die von der der Wellenlängenkonversionsschicht abgewandten Seite der Streuschicht bis zur Wellenlängenkonversionsschicht reicht. Wird ein Licht emittierender Halbleiterchip in der Vertiefung angeordnet, so kann dieser entlang des Verlaufs der Vertiefung Licht direkt auf die Wellenlängenkonversionsschicht abstrahlen. Besonders bevorzugt ist die Vertiefung als nicht durchgängiges Loch beziehungsweise nicht durchgängige Öffnung, beispielsweise also als Sackloch, in der Streuschicht ausgebildet. Die Vertiefung reicht dabei von der der Wellenlängenkonversionsschicht abgewandten Seite der Streuschicht durch einen Teil der Streuschicht in Richtung der Wellenlängenkonversionsschicht. Durch die Ausbildung der zumindest einen Vertiefung als nicht durchgängiges Loch kann eine direkte Abstrahlung von Licht von einem in der Vertiefung angeordneten Licht emittierenden Halbleiterchip auf die Wellenlängenkonversionsschicht vermieden werden. Die Streuschicht kann im Bereich des Bodens der Vertiefung, der an die Wellenlängenkonversionsschicht angrenzt, eine derart dünne Dicke aufweisen, dass nur wenig oder nahezu kein Licht von der Streuschicht zum Licht emittierenden Halbleiterchip zurückreflektiert wird, aber dass in Richtung der Wellenlängenkonversionsschicht abgestrahlte Licht hinsichtlich seiner Abstrahlrichtung homogenisiert werden kann, bevor es auf die Wellenlängenkonversionsschicht trifft. Dadurch kann vermieden werden, dass an einzelnen Stellen der Wellenlängenkonversionsschicht eine zu hohe Strahlungsdichte erreicht wird, während die Strahlungsdichte an anderen Stellen der Wellenlängenkonversionsschicht geringer ist, was möglicherweise eine inhomogene Strahlungsdichte des von der Wellenlängenkonversionsschicht und damit vom optischen Element abgestrahlten Lichtleistung hätte.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische Element auf einer der Streuschicht abgewandten Seite der Wellenlängenkonversionsschicht zumindest eine Oberflächenstruktur, insbesondere eine dreidimensionale Oberflächenstruktur, auf. Die Oberflächenstruktur kann insbesondere geeignet sein, die Lichtauskopplung aus der Wellenlängenkonversionsschicht oder dem optischen Element zu erhöhen. Beispielsweise kann die Oberflächenstruktur linsen- und/oder prismenförmige Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Oberflächenstruktur durch eine Oberfläche der Wellenlängenkonversionsschicht gebildet. Das kann insbesondere bedeuten, dass die Wellenlängenkonversionsschicht durch das Formpressverfahren mit der Oberflächenstruktur auf der der Streuschicht abgewandten Seite hergestellt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Oberflächenstruktur durch eine Lichtauskoppelschicht gebildet, die auf der der Streuschicht abgewandten Seite der Wellenlängenkonversionsschicht angeordnet ist. Die Lichtauskoppelschicht kann insbesondere einen Kunststoff aufweisen, der mittels eines Formpressverfahrens verarbeitbar ist. Weiterhin kann die Lichtauskoppelschicht bevorzugt transparent sein. Insbesondere kann die Lichtauskoppelschicht dasselbe Kunststoffmaterial wie die Streuschicht und/oder die Wellenlängenkonversionsschicht aufweisen.
  • Zur Herstellung eines optischen Elements mit der Wellenlängenkonversionsschicht, der Streuschicht und zusätzlich einer Lichtauskoppelschicht als erste, zweite und dritte Schicht des optischen Elements, die jeweils mittels eines Formpressverfahrens hergestellt werden, kann in einem ersten Formschritt als erste Schicht die Wellenlängenkonversionsschicht, die Streuschicht oder die Lichtauskoppelschicht hergestellt werden. Beispielsweise kann die Wellenlängenkonversionsschicht als erste Schicht hergestellt werden. In einem zweiten Formschritt kann eine zweite Schicht an die erste Schicht angeformt werden. Im Falle, dass die Wellenlängenkonversionsschicht als erste Schicht hergestellt wird, kann im zweiten Formschritt als zweite Schicht die Lichtauskoppelschicht oder die Streuschicht an die erste Schicht angeformt werden. In einem dritten Formschritt kann als dritte Schicht die verbleibende der drei genannten Schichten an die erste oder zweite Schicht angeformt werden. Im Falle dass als erste Schicht die Wellenlängenkonversionsschicht und als zweite Schicht die Lichtauskoppelschicht hergestellt wurden, kann als dritte Schicht im dritten Formschritt die Streuschicht an die Wellenlängenkonversionsschicht auf der der Lichtauskoppelschicht abgewandten Seite angeformt werden. Alternativ dazu sind auch andere Reihenfolgen zur Herstellung der drei Schichten möglich.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die drei Schichten in derselben Formpress-Vorrichtung hergestellt, wobei die erste Schicht einen Teil der Pressform eines Formpresswerkzeugs der Formpress-Vorrichtung zur Herstellung der zweiten Schicht bildet und die erste und die zweite Schicht einen Teil der Pressform eines Formpresswerkzeugs der Formpress-Vorrichtung zur Herstellung der dritten Schicht bilden. Dadurch ist es möglich, nacheinander die drei Schichten in jeweils einem Verfahrensschritt herzustellen und an eine bereits hergestellte Schicht anzufügen. Die funktionale Einheit aus Streuschicht, Wellenlängenkonversionsschicht und Lichtauskoppelschicht kann somit mit einem definierten Schichtaufbau durch das Formpressverfahren in einfacher und wirtschaftlicher Weise hergestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zumindest in einem Teilbereich zwischen der Streuschicht und der Wellenlängenkonversionsschicht ein transparentes Material angeordnet. Das transparente Material kann insbesondere ein in einem Formpressverfahren verarbeitbarer Kunststoff sein, beispielsweise dasselbe Material wie für die Wellenlängenkonversionsschicht und/oder die Streuschicht. Dadurch kann es möglich sein, die Streuschicht und die Wellenlängenkonversionsschicht mit jeweils einer gewünschten Oberflächenstruktur auf den zueinander gewandten Oberflächen auszubilden, wobei Zwischenräume zwischen der Streuschicht und der Wellenlängenkonversionsschicht durch das dazwischen angeordnete transparente Material gefüllt sind. Beispielsweise kann die Streuschicht dabei auf der der Wellenlängenkonversionsschicht zugewandten Seite in Form eines Reflektortrichters ausgebildet sein, der zumindest teilweise mit dem transparenten Material gefüllt ist, so dass über der Streuschicht unabhängig von der Oberflächenform der Streuschicht die Wellenlängenkonversionsschicht beispielsweise in Form einer ebenen oder einer gebogenen Schicht angeordnet werden kann, Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein optoelektronisches Bauelement ein optisches Element gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Ausführungsformen auf. Weiterhin weist das optoelektronische Bauelement einen Träger auf. Der Träger kann beispielsweise ein Kunststoff- oder Keramikträger mit elektrischen Leiterbahnen sein. Beispielsweise kann der Träger als Leiterplatte, beispielsweise in Form eines so genannten Printed Circuit Board (PCB) oder eines so genannten Metal Core Printed Circuit Board (MCPCB) ausgeführt sein. Weiterhin kann der Träger beispielsweise als so genannte FR4-Leiterplatte ausgeführt sein. Weiterhin kann der Träger auch als Keramiksubstrat mit Leiterbahnen und/oder elektrischen Durchkontaktierungen ausgebildet sein. Darüber hinaus kann das Trägermaterial auch Verbundmaterialien, beispielsweise aus Kupfer und Epoxid, aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf dem Träger zumindest ein Licht emittierender Halbleiterchip angeordnet. Der Träger ist insbesondere geeignet, einen Montagebereich für den zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip bereitzustellen, sodass der Licht emittierende Halbleiterchip auf dem Träger montiert und elektrisch angeschlossen sein kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Licht emittierende Halbleiterchip ausgebildet, im Betrieb Licht mit einer Wellenlänge vom ultravioletten bis infraroten Wellenlängenbereich und besonders bevorzugt in einem sichtbaren Wellenlängenbereich abzustrahlen. Dazu kann der Licht emittierende Halbleiterchip beispielsweise auf einem Arsenid-, einem Phosphid- oder einem Nitrid-Verbindungs-Halbleitermaterial basieren und als epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtenfolge mit einem aktiven Bereich, beispielsweise einem pn-Übergang oder einer Quantentopfstruktur, ausgebildet sein. Ausgestaltungen von Licht emittierenden Halbleiterchips sind dem Fachmann bekannt und werden daher hier nicht weiter ausgeführt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der zumindest eine Licht emittierende Chip in der zumindest einen Licht emittierenden Vertiefung der Streuschicht angeordnet. Insbesondere kann dazu die Streuschicht direkt auf dem Träger neben dem Licht emittierenden Halbleiterchip angeordnet sein. Damit kann der Licht emittierende Halbleiterchip derart von der Streuschicht des optischen Elements umgeben sein, dass möglichst alles Licht, das vom Licht emittierenden Halbleiterchip abgestrahlt wird, auf die Streuschicht und/oder in Richtung der Wellenlängenkonversionsschicht abgestrahlt wird. Durch die in der Streuschicht enthaltenen Streupartikel kann so eine Homogenisierung der vom Licht emittierenden Halbleiterchip abgestrahlten Lichtleistung erreicht werden. Weiterhin kann ein direktes Austreten von unkonvertiertem, vom Licht emittierenden Halbleiterchip direkt abgestrahltem Licht aus dem optoelektronischen Bauelement vermieden werden. Ein solcher Effekt ist bei bekannten Leuchtdioden mit Wellenlängenkonversionsschicht bekannt, bei dem die Wellenlängenkonversionsschicht direkt auf dem Leuchtdiodenchip aufgebracht ist. Oft handelt es sich bei solchen bekannten Leuchtdioden um blaues Licht emittierende Leuchtdiodenchips mit einer Wellenlängenkonversionsschicht, die zumindest einen Teil des blauen Lichts in gelbes Licht konvertieren. Dadurch dass bei solchen bekannten Leuchtdiodenchips das blaue Licht an Seitenrändern direkt aus dem Chip unkonvertiert austreten kann, weißt das von solchen bekannten Leuchtdiodenchips abgestrahlte Licht oft einen blauen Rand oder Außenbereich auf, was auch als so genanntes „blue piping” oder „blue ring” bekannt ist. Dieser Effekt kann durch das hier beschriebene optische Element beim hier beschriebenen optoelektronischen Bauelement mit Vorteil vermieden werden.
  • Durch die Streuschicht kann in der beschriebenen Weise das von dem zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip abgestrahlte Licht mit Vorteil homogenisiert werden, so dass durch die Wellenlängenkonversionsschicht gezielt der Anteil des vom Licht emittierenden Halbleiterchips abgestrahlten Lichts eingestellt werden kann, der konvertiert werden soll. Dadurch ist es beim hier beschriebenen Verfahren zur Herstellung des optischen Elements auf einfache Weise möglich, bereits bei der Herstellung des optischen Elements die gewünschte Abstrahlcharakteristik des optoelektronischen Bauelements einzustellen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf dem Träger eine Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips angeordnet. Weiterhin weist das optische Element in diesem Fall eine Mehrzahl von Vertiefungen in der Streuschicht auf, so dass die Mehrzahl der Licht emittierenden Halbleiterchips in der Mehrzahl der Vertiefungen angeordnet werden kann. Dadurch kann das optoelektronische Bauelement beispielsweise als Lichtkachel ausgeführt sein, das beispielsweise in einer matrixartigen Anordnung die Licht emittierenden Halbleiterchips aufweist. Über die Fläche des Trägers verteilt strahlen die Licht emittierenden Halbleiterchips damit punktuell und somit in inhomogener Weise Licht ab, das durch die Streuschicht des optischen Elements homogenisiert werden kann. Das aus der Wellenlängenkonversionsschicht des optischen Elements oder gegebenenfalls aus der Lichtauskoppelschicht des optischen Elements austretende konvertierte und gegebenenfalls auch noch teilweise unkonvertierte Licht weist hingegen aufgrund der Homogenisierung durch die Streuschicht eine gleichmäßige und homogene Intensitätsverteilung auf. Dadurch kann eine gleichmäßig leuchtende Lichtkachel erreicht werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in einem Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Bauelements das optische Element auf die oben beschriebene Weise hergestellt und mit einem Träger mit zumindest einem Licht emittierenden Halbleiterchip derart zusammengefügt, dass der zumindest eine Licht emittierende Halbleiterchip in der zumindest einen Vertiefung des optischen Elements angeordnet ist. Beispielsweise kann dazu das optische Element auf die oben beschriebene Weise vor dem Zusammenfügen mit dem Träger hergestellt werden und bereits fertig gestellt sein. Das optische Element kann dann anschließend auf den Träger mit dem zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip aufgebracht werden und mit dem Träger beispielsweise durch Kleben verbunden werden.
  • Alternativ dazu kann es auch möglich sein, dass beim Herstellen der Streuschicht des optischen Elements der Träger mit dem zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip einen Teil einer Pressform eines Formpresswerkzeugs der Formpress-Vorrichtung zur Herstellung der Streuschicht bildet. Dadurch kann es möglich sein, dass die Streuschicht an dem Träger mit dem zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip angeformt wird. Dadurch weist die Streuschicht nach der Anformung an den Träger mit dem zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip zumindest eine Vertiefung auf, in der der Licht emittierende Halbleiterchip angeordnet ist und die in ihrer Form an den zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip angepasst ist. Die Streuschicht kann dabei als erste Schicht des optischen Elements im ersten Formschritt an den Träger angeformt werden, während die Wellenlängenkonversionsschicht in einem daran anschließenden zweiten Formschritt an die Streuschicht angeformt wird. Alternativ dazu kann es auch möglich sein, dass zuerst in der Formpress-Vorrichtung die Wellenlängenkonversionsschicht in einem ersten Formschritt hergestellt wird und für einen zweiten Formschritt zur Herstellung der Streuschicht einen Teil der Pressform der Formpress-Vorrichtung bildet. Einen anderen Teil der Pressform der Formpress-Vorrichtung bildet dann der Träger mit dem zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip, zwischen denen dann die Streuschicht ausgeformt wird und an die die Streuschicht jeweils angeformt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Träger eine Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips auf. Der Träger mit dem zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip, der mit dem optischen Element zusammengefügt ist, kann in einem weiteren Verfahrensschritt nach dem zusammenfügen in einzelne optoelektronische Bauelemente mit jeweils zumindest einem Licht emittierenden Halbleiterchip vereinzelt werden. Das Vereinzeln kann beispielsweise durch ein Verfahren wie etwa Sägen, Ritzen, Brechen, Stanzen und/oder Lasertrennen oder eine Kombination daraus erfolgen.
  • Alternativ dazu kann es auch möglich sein, dass das optische Element vor dem Zusammenfügen mit dem Träger vereinzelt wird.
  • Durch die hier beschriebenen Verfahren ist eine direkte Verarbeitung der hergestellten Schichten des optischen Elements in einer Matrixform möglich. So kann eine große Anzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips in einem Prozessschritt beispielsweise beschichtet werden mit dem optischen Element. Dadurch ist die Herstellung einer Lichtkachel möglich. Alternativ dazu kann durch eine Vereinzelung eine Trennung in einzelne optoelektronische Bauelemente möglich sein.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsformen.
  • Es zeigen:
  • 1A bis 1E schematische Darstellungen von Verfahrensschritten zur Herstellung eines optischen Elements gemäß einem Ausführungsbeispiel,
  • 2A bis 2C schematische Darstellungen von Verfahrensschritten eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 3A bis 3C schematische Darstellungen eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 4A und 4B schematische Darstellungen von Verfahrensschritten eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und
  • 5A bis 5D schematische Darstellungen von optoelektronischen Bauelementen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.
  • In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.
  • In den 1A bis 1E ist ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt.
  • In einem ersten Verfahrensschritt gemäß 1A wird eine Formpress-Vorrichtung 80 bereitgestellt, die ein unteres Formpresswerkzeug 81 und ein oberes Formpresswerkzeug 82 aufweist. Im unteren Formpresswerkzeug 81 ist eine Formmasse 91 mit einem in einem Formpressverfahren verarbeitbaren Kunststoff, insbesondere im gezeigten Ausführungsbeispiel Silikon, angeordnet. Zur späteren leichteren Entformung ist weiterhin eine Entformfolie 85 auf dem unteren Formpresswerkzeug 81 vorhanden.
  • Das obere Formpresswerkzeug 82 weist einen Trägerrahmen 83 auf, der eine Trägerfolie 84 hält. Das mittels des hier gezeigten Verfahrens hergestellte optische Element 100 ist nach der Herstellung auf der Trägerfolie 84 angeordnet und kann dadurch leicht weiter verarbeitet werden.
  • Die Formmasse 91 enthält neben dem Kunststoff einen Wellenlängenkonversionsstoff gemäß einer im allgemeinen Teil beschriebenen Ausführungsform.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt gemäß 1B wird als erste Schicht des optischen Elements 100 aus der Formmasse 91 durch Formpressen, also Zusammenfügen und Zusammenpressen des unteren und des oberen Formpresswerkzeugs 81, 82, die Wellenlängenkonversionsschicht 1 hergestellt. Das Formpressen kann bei gleichzeitiger Wärmezufuhr durchgeführt werden.
  • Aufgrund der Entformfolie 85 im unteren Formpresswerkzeug 81 kann die fertig gestellte Wellenlängenkonversionsschicht 1 leicht vom unteren Formpresswerkzeug entformt werden und bleibt weiter auf der Trennfolie 84 und damit am oberen Formpresswerkzeug 82 angeordnet.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt gemäß 1C wird das untere Formpresswerkzeug 81 hinsichtlich seiner Form ausgewechselt und es wird eine weitere Formmasse 92 darin angeordnet. Die Formmasse 92 enthält ebenfalls ein durch ein Formpressverfahren verformbaren Kunststoff, im gezeigten Ausführungsbeispiel Silikon oder ein Silikon-Epoxid-Hybridmaterial, der Streupartikel, also Diffusor- und/oder Reflektorpartikel gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil, enthält. Weiterhin ist im unteren Formpresswerkzeug 81 wiederum eine Entformfolie 85 angeordnet.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt gemäß 1D werden das untere Formpresswerkzeug 81 und das obere Formpresswerkzeug 82 wiederum zusammengefügt, wobei nun die Wellenlängenkonversionsschicht 1, die bereits als erste Schicht des optischen Elements 100 hergestellt wurde, einen Teil der Pressform des oberen Formpresswerkzeugs 82 der Formpress-Vorrichtung 80 bildet. Die zweite Formmasse 92 wird zur Streuschicht 2 als zweite Schicht des optischen Elements 100 ausgeformt, wobei diese mittels des gezeigten Formpressverfahrensschritts an die Wellenlängenkonversionsschicht 1 angeformt wird.
  • Durch im unteren Formpresswerkzeug 81 vorhandene Erhebungen werden Vertiefungen 21 in der Streuschicht 2 ausgebildet, wie in 1E gezeigt ist. Nach dem Entfernen des unteren und des oberen Formwerkzeugs 81, 82 ist das optische Element 100 auf der Trennfolie 84 und dem Trägerrahmen 83 angeordnet und weist eine Mehrzahl von Vertiefungen 21 in der Streuschicht 2 auf.
  • Zur Herstellung des optischen Elements 100 sind somit lediglich zwei Formpressverfahrensschritte in derselben Formpress-Vorrichtung 80 nötig. Das optische Element 100 kann wie weiter unten beschrieben ist, direkt auf einem Träger mit einer Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips angeordnet werden. Alternativ dazu kann das optische Element 100 auch in einzelne optische Elemente durch Trennen vereinzelt werden, die beispielsweise jeweils eine oder mehrere Vertiefungen 21 aufweisen.
  • Insbesondere weist das optische Element 100 die Vertiefungen 21 in einer matrixartigen Anordnung auf, wodurch eine große Anzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips mit dem optischen Element oder gegebenenfalls entsprechend vereinzelten Teilen des optischen Elements 100 beschichtet werden können.
  • In den 2A bis 2C sind Verfahrensschritte eines weiteren Verfahrens zur Herstellung einer Wellenlängenkonversionsschicht für ein optisches Element gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt.
  • In einem ersten Verfahrensschritt gemäß 2A werden wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel ein unteres Formpresswerkzeug 81 und ein oberes Formpresswerkzeug 82 als Formpress-Vorrichtung 80 bereitgestellt. Im Vergleich zum vorherigen Ausführungsbeispiel weist das obere Formpresswerkzeug 82 ein Formsubstrat 821 auf, beispielsweise in Form einer Teflonplatte, die eine Negativstruktur 86 in Form von linsenförmigen Kavitäten aufweist.
  • Wie in 2B gezeigt ist, kann dadurch eine Wellenlängenkonversionsschicht 1 hergestellt werden, die eine dreidimensionale Oberflächenstruktur 11 in Form von linsenartigen Erhebungen aufweist, Das Formsubstrat 821 mit der Wellenlängenkonversionsschicht 1 mit der Oberflächenstruktur 11 kann aus der Formpress-Vorrichtung 80 entnommen beziehungsweise wie im vorherigen Ausführungsbeispiel als Teil der Pressform zur Herstellung einer Streuschicht weiter verwendet werden. Die Streuschicht kann insbesondere im vorherigen Ausführungsbeispiel an die Wellenlängenkonversionsschicht 1 angeformt werden.
  • In den 3A bis 3C ist ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements 200 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt.
  • In 3A sind schematisch die Wellenlängenkonversionsschicht 1 und die Streuschicht 2 mit den Vertiefungen 21 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1A bis 1E gezeigt. Weiterhin ist eine Lichtauskoppelschicht 3 aus einem transparenten, durch ein Formpressverfahren verarbeitbaren Kunststoff wie etwa Silikon vorgesehen, die eine Oberflächenstruktur 11 in Form von linsenförmigen Erhebungen aufweist.
  • Die in 3A in einer Explosionsdarstellung gezeigten Schichten 1, 2 und 3 werden wie in den 1A bis 1E gezeigt durch aufeinanderfolgende Formpressverfahren hergestellt und aneinander angeformt. Die Lichtauskoppelschicht 3 kann beispielsweise wie in den 2A bis 2C für die Wellenlängenkonversionsschicht 1 gezeigt ausgebildet werden. Insbesondere werden beispielsweise die Wellenlängenkonversionsschicht und die Streuschicht 2 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1A bis 1E hergestellt und aneinander angeformt. In einem weiteren Verfahrensschritt kann die Lichtauskoppelschicht 3 durch Bereitstellen einer weiteren, transparenten Formmasse in demselben Formwerkzeug wie die Wellenlängenkonversionsschicht 1 und die Streuschicht 2 hergestellt werden, wobei die Wellenlängenkonversionsschicht 1 und die Streuschicht 2 einen Teil der Pressform des Formwerkzeugs bilden. Dadurch kann die Lichtauskoppelschicht 3 auf der der Streuschicht 2 abgewandten Seite der Wellenlängenkonversionsschicht 1 ausgebildet und an die Wellenlängenkonversionsschicht 1 angeformt werden.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt gemäß der 3B wird das derartig hergestellte optische Element 101 auf einem Träger 4 mit einer Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips 5 angeordnet und mit diesem zusammengefügt. Der Träger 4 kann beispielsweise eine Leiterplatte oder ein Keramikträger sein, auf dem Leiterbahnen und/oder elektrische Durchkontaktierungen vorhanden sind. Mittels dieser sind die Licht emittierenden Halbleiterchips 5 auf dem Träger montiert und elektrisch angeschlossen.
  • Die Licht emittierenden Halbleiterchips 5 können gleich oder verschieden ausgeführt sein und eines der oben im allgemeinen Teil genannten Verbindungshalbleitermaterialien aufweisen. Beispielsweise können die Licht emittierenden Halbleiterchips im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial aufweisen und können dazu vorgesehen sein, im Betrieb blaues Licht abzustrahlen. Anstelle der hier im gezeigten Ausführungsbeispiel sowie auch in den folgenden Ausführungsbeispielen jeweils dargestellten einzelnen Halbleiterchips 5 können jeweils auch zwei oder mehr Halbleiterchips als Leuchteinheiten angeordnet sein, die beispielsweise verschiedenfarbiges Licht abstrahlen, etwa rotes und blaues Licht. Der Wellenlängenkonversionsstoff der Wellenlängenkonversionsschicht 1 kann dann bevorzugt einen Teil beispielsweise des blauen Lichts in gelbes Licht umwandeln.
  • Die Wellenlängenkonversionsschicht 1 kann einen Wellenlängenkonversionsstoff aufweisen, der einen Teil des von den Licht emittierenden Halbleiterchips 5 abgestrahlten Lichts in Licht mit einer anderen Wellenlänge, beispielsweise gelbes und/oder grünes und rotes Licht umwandelt. Dadurch kann es möglich sein, dass durch das optische Element 101 durch eine Überlagerung des konvertierten Lichts mit unkonvertierten Licht weißes Licht abgestrahlt werden kann. Alternativ dazu sind auch andere Kombinationen von Licht emittierenden Halbleiterchips und Wellenlängenkonversionsstoffen möglich.
  • Das Zusammenfügen des Trägers 4 mit dem optischen Element 100 erfolgt im gezeigten Ausführungsbeispiel durch Aufkleben. Dadurch wird, wie in 3C gezeigt ist, das optoelektronische Bauelement 200 hergestellt, bei dem die Licht emittierenden Halbleiterchips 5 jeweils in einer Vertiefung 21 der Streuschicht 2 des optischen Elements 101 angeordnet sind. Licht, das von den Licht emittierenden Halbleiterchips 5 abgestrahlt wird, wird an der Streuschicht 2 gestreut und in Richtung der Wellenlängenkonversionsschicht homogenisiert. Dadurch kann eine gleichmäßige und homogene Strahlungsdichte in der Wellenlängenkonversionsschicht 1 erreicht werden, wodurch beispielsweise lokale Strahlenschädigungen durch zu hohe Strahlungsdichten in der Wellenlängenkonversionsschicht 1 vermieden werden können. Weiterhin kann eine gleichmäßige Konversion des von den Licht emittierenden Halbleiterchips 5 abgestrahlten Lichts erreicht werden.
  • In der Wellenlängenkonversionsschicht 1 konvertiertes Licht, das in Richtung des Trägers 4 abgestrahlt wird, und das möglicherweise vom Träger 4 absorbiert werden könnte, wird durch die Streuschicht 2 gestreut und/oder reflektiert, und kann dadurch in Richtung der Lichtauskoppelschicht 3 gelenkt werden. Dadurch kann ein Lichtverlust durch Rückstreuung zum Träger 4 vermieden werden. Weiterhin kann dadurch eine zusätzliche Homogenisierung der Lichtverteilung in der Wellenlängenkonversionsschicht und insbesondere auch in der Lichtauskoppelschicht 3 erreicht werden.
  • Durch die Oberflächenstruktur 11 der Lichtauskoppelschicht 3 kann die Abstrahlung des konvertierten und des unkonvertierten Lichts zusätzlich hinsichtlich der gewünschten Abstrahlcharakteristik modifiziert und beispielsweise weiter homogenisiert werden.
  • Das optoelektronische Bauelement 200 im gezeigten Ausführungsbeispiel ist als Lichtkachel ausgeführt, die beispielsweise weißes Licht mit einer homogenen Leuchtfläche abstrahlen kann.
  • In Verbindung mit den 4A und 4B sind weitere Verfahrensschritte gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, mittels derer der Träger 4 mit der Mehrzahl vom Licht emittierenden Halbleiterchips 5 und dem optischen Element 101 des vorherigen Ausführungsbeispiels in einzelne optoelektronische Bauelement 201 weiterverarbeitet werden kann.
  • Dazu wird in 4A der Träger 4 mit dem darauf angeordneten optischen Element 101 entlang von Trennlinien 99 vereinzelt. Das Vereinzeln kann beispielsweise durch Sägen, Ritzen, Brechen, Stanzen, Lasertrennen oder eine Kombination daraus erfolgen. Wie in 4B gezeigt ist, können dadurch einzelne optoelektronische Bauelemente 201 hergestellt werden, die beispielsweise jeweils einen Licht emittierenden Halbleiterchip 5 in einer Vertiefung 21 eines durch das Vereinzeln gebildeten optischen Elements 102 aufweisen.
  • Durch das Zusammenfügen des Trägers 4 mit einer Vielzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips 5 mit dem optischen Element mit einer entsprechenden Vielzahl von Vertiefungen 21 und das anschließende Vereinzeln entlang der Trennlinien 99 kann eine große Anzahl von optoelektronischen Bauelementen 201 mit nur wenigen Prozessschritten möglich sein.
  • In Verbindung mit den 5A bis 5D sind weitere Ausführungsbeispiele für optoelektronische Bauelemente 202 bis 205 gezeigt. Bei diesen Ausführungsbeispielen wird im Vergleich zum Verfahren gemäß der 3A bis 3C der Träger 4 mit der Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips 5 als Teil der Pressform des Formpresswerkzeugs verwendet, mit dem die Streuschicht 2 hergestellt wird. Dadurch kann die Streuschicht 2 direkt mittels des Formpressverfahrens an den Träger 4 angeformt werden, wodurch in den Bereichen des Trägers 4, in denen ein Licht emittierender Halbleiterchip 5 angeordnet ist, jeweils eine Vertiefung 21 ausgeformt wird, die an die Form des jeweiligen Licht emittierenden Halbleiterchips 5 angepasst ist. Die weiteren Schichten der gezeigten optischen Elemente 103 bis 106 können in vorausgehenden oder nachfolgenden Formpressverfahrensschritten hergestellt oder angeformt werden.
  • Die optoelektronischen Bauelemente 202 bis 205 sind dabei jeweils als Lichtkacheln gezeigt. Diese können jedoch, wie in Verbindung mit den 4A und 4B beschrieben ist, auch in optoelektronische Bauelemente mit beispielsweise jeweils nur einem Licht emittierenden Halbleiterchip 5 vereinzelt werden.
  • Das optoelektronische Bauelement 202 gemäß 5A weist ein optisches Element 103 mit einer Streuschicht 2 auf, die reflektorartige Vertiefungen aufweist. Über der Streuschicht 2 und den reflektorartigen Vertiefungen dieser ist eine Wellenlängenkonversionsschicht 1 ausgeformt, die auf der der Streuschicht 2 abgewandten Oberseite eine Oberflächenstruktur 11 zur Erhöhung der Lichtauskopplung in Form von linsenartigen Erhebungen aufweist.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 5B ist ein optoelektronisches Bauelement 203 gezeigt, das ein optisches Element 104 aufweist, das im Vergleich zum vorherigen Ausführungsbeispiel eine Lichtauskoppelschicht 3 mit der Oberflächenstruktur auf der der Streuschicht 2 abgewandten Oberseite der Wellenlängenkonversionsschicht 1 aufweist.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß 5C ist ein optoelektronisches Bauelement 204 gezeigt, das ein optisches Element 105 mit einer Streuschicht 2 und einer Wellenlängenkonversionsschicht 1 aufweist, wobei die Wellenlängenkonversionsschicht eine Struktur 11 in Form von linsenartigen Erhebungen aufweist. Jeweils eine linsenartige Erhebung ist dabei über einer reflektorartigen Vertiefung der Streuschicht 2 angeordnet.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß 5D ist ein optoelektronisches Bauelement 205 mit einem optischen Element 106 gezeigt, das zwischen der Wellenlängenkonversionsschicht 1 und der Streuschicht 2 ein transparentes Material 6 aufweist. Das transparente Material 6 ist dabei ebenfalls mittels eines Formpressverfahrens hergestellt und weist dieselbe Form wie die Wellenlängenkonversionsschicht 1 im Ausführungsbeispiel gemäß der 5C auf. Die Wellenlängenkonversionsschicht 1 im Ausführungsbeispiel gemäß der 5D ist hingegen lediglich als dünne Schicht auf dem transparenten Material 6 ausgeführt. Dadurch ist es möglich, hinsichtlich der Menge des von der Wellenlängenkonversionsschicht 1 konvertierten Lichts die Wellenlängenkonversionsschicht 1 exakt einzustellen. Weiterhin kann die Wellenlängenkonversionsschicht 1 auf diese Weise gleichmäßig beabstandet von dem jeweiligen Licht emittierenden Halbleiterchip 5 positioniert werden, über dem sie unmittelbar angeordnet ist.
  • Mittels der hier gezeigten Verfahren sind die Herstellung definierter Schichtdicken und -strukturen der Wellenlängenkonversionsschicht 1, der Streuschicht 2 und gegebenenfalls der Lichtauskoppelschicht 3 möglich, so dass optoelektronische Bauelemente hergestellt werden können, die eine homogene Strahlungsdichte hinsichtlich des abgestrahlten Lichts aufweisen. Dadurch, dass die Licht emittierenden Halbleiterchips 5 von der Streuschicht 2 durch die Vertiefungen 21 umschlossen sind, kann die direkte Abstrahlung von unkonvertiertem Licht beispielsweise in seitlichen Richtungen aus den optoelektronischen Bauelementen heraus vermieden werden, wodurch der bekannte Effekt des „blue piping” vermieden werden kann. Die funktionale Einheit der Schichten der optischen Elemente in Form der Streuschicht, der Wellenlängenkonversionsschicht und gegebenenfalls auch der Lichtauskoppelschicht können durch das hier beschriebene mehrschrittige Formpressverfahren in derselben Formpress-Vorrichtung in einfacher Weise und mit wenigen Verfahrensschritten mit einer hohen Zuverlässigkeit hergestellt werden.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims (15)

  1. Optisches Element (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106) zur Lichtauskopplung und Konversion von Licht aus einem Licht emittierenden Halbleiterchip (5) mit einer Wellenlängenkonversionsschicht (1) und einer Streuschicht (2), die aufeinander aufgebracht sind, wobei die Wellenlängenkonversionsschicht (1) und die Streuschicht (2) jeweils einen in einem Formpressverfahren verarbeitbaren Kunststoff aufweisen und die Streuschicht (2) zumindest eine Vertiefung (21) aufweist zur Anordnung des Licht emittierenden Halbleiterchips (5).
  2. Optisches Element nach Anspruch 1, wobei auf einer der Streuschicht (2) abgewandten Seite der Wellenlängenkonversionsschicht (1) zumindest eine Oberflächenstruktur (11) angeordnet ist.
  3. Optisches Element nach Anspruch 2, wobei die Oberflächenstruktur (11) durch eine Oberfläche der Wellenlängenkonversionsschicht (1) gebildet wird.
  4. Optisches Element nach Anspruch 2, wobei die Oberflächenstruktur (11) durch eine Lichtauskoppelschicht (3) gebildet wird.
  5. Optisches Element nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Oberflächenstruktur (11) linsen- und/oder prismenförmige Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweist.
  6. Optisches Element nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest in einem Teilbereich zwischen der Streuschicht (2) und der Wellenlängenkonversionsschicht (1) ein transparentes Material (6) angeordnet ist.
  7. Optoelektronisches Bauelement (200, 201, 202, 203, 204, 205) aufweisend einen Träger (4) mit zumindest einem Licht emittierenden Halbleiterchip (5) und einem optischen Element (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der zumindest eine Licht emittierende Halbleiterchip (5) in der zumindest einen Vertiefung (21) der Streuschicht (2) angeordnet ist.
  8. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 7, wobei eine Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips (5) auf dem Träger (4) angeordnet ist und jeder der Mehrzahl der Licht emittierenden Halbleiterchips (5) jeweils in einer Vertiefung (21) der Streuschicht (2) des optischen Elements (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106) angeordnet ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Wellenlängenkonversionsschicht (1) und die Streuschicht (2) als erste und zweite Schicht jeweils mittels eines Formpressverfahrens hergestellt werden, wobei – in einem ersten Formschritt die erste Schicht ausgewählt aus der Wellenlängenkonversionsschicht (1) und der Streuschicht (2) hergestellt wird und – in einem zweiten Formschritt die zweite Schicht an die erste Schicht angeformt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Wellenlängenkonversionsschicht (1) in einer Formpress-Vorrichtung (80) im ersten Formschritt hergestellt wird und die Streuschicht (2) in derselben Formpress-Vorrichtung (80) im zweiten Formschritt hergestellt wird, wobei die Wellenlängenkonversionsschicht (1) einen Teil einer Pressform zur Herstellung der Streuschicht (2) bildet.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Wellenlängenkonversionsschicht (1), die Streuschicht (2) und eine Lichtauskoppelschicht (3) als erste, zweite und dritte Schicht jeweils mittels eines Formpressverfahrens hergestellt werden, wobei – in einem ersten Formschritt die erste Schicht ausgewählt aus der Wellenlängenkonversionsschicht (1), der Streuschicht (2) und der Lichtauskoppelschicht (3) hergestellt wird, – in einem zweiten Formschritt die zweite Schicht an die erste Schicht angeformt wird und – in einem dritten Formschritt die dritte Schicht an die erste oder zweite Schicht angeformt wird.
  12. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements (200, 201, 202, 203, 204, 205) mit einem optischen Element (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, das mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 hergestellt wird, und mit einem Träger (4) mit zumindest einem Licht emittierenden Halbleiterchip (5), der mit dem optischen Element (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106) zusammengefügt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das optische Element (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106) nach der Herstellung auf dem Träger (4) mit dem zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip (5) aufgebracht wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem beim Herstellen der Streuschicht (2) der Träger (4) mit dem zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip (5) einen Teil einer Pressform einer Formpress-Vorrichtung (80) zur Herstellung der Streuschicht (2) bildet und die Streuschicht (2) an den Träger (4) mit dem zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip (5) in der Formpress-Vorrichtung (80) angeformt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem der Träger (4) eine Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips (5) aufweist und der Träger (4) mit dem optischen Element (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106) nach dem Zusammenfügen in einzelne optoelektronische Bauelemente (201) mit jeweils zumindest einem Licht emittierenden Halbleiterchip (5) vereinzelt wird.
DE102011102350A 2011-05-24 2011-05-24 Optisches Element, optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung dieser Withdrawn DE102011102350A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011102350A DE102011102350A1 (de) 2011-05-24 2011-05-24 Optisches Element, optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung dieser
US14/119,711 US9366395B2 (en) 2011-05-24 2012-05-23 Optical element, optoelectronic component and method for the production thereof
CN201280036828.1A CN103688378B (zh) 2011-05-24 2012-05-23 光学元件、光电子器件和它们的制造方法
PCT/EP2012/059627 WO2012160107A2 (de) 2011-05-24 2012-05-23 Optisches element, optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung dieser
JP2014511859A JP5824142B2 (ja) 2011-05-24 2012-05-23 光学要素、オプトエレクトロニクス部品、およびこれらの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011102350A DE102011102350A1 (de) 2011-05-24 2011-05-24 Optisches Element, optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung dieser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011102350A1 true DE102011102350A1 (de) 2012-11-29

Family

ID=46262080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011102350A Withdrawn DE102011102350A1 (de) 2011-05-24 2011-05-24 Optisches Element, optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung dieser

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9366395B2 (de)
JP (1) JP5824142B2 (de)
CN (1) CN103688378B (de)
DE (1) DE102011102350A1 (de)
WO (1) WO2012160107A2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3093894A1 (de) * 2015-05-15 2016-11-16 OSRAM GmbH Verfahren zur herstellung von beleuchtungseinrichtungen sowie entsprechende beleuchtungseinrichtung
DE102016224811A1 (de) * 2016-12-13 2018-06-14 Osram Gmbh Konversionsmodul, verfahren zum herstellen eines konversionsmoduls, laser activated remote phospor (larp) system und fahrzeugscheinwerfer
DE102018119314A1 (de) * 2018-08-08 2020-02-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung von Auskoppelelementen, Auskoppelelement und lichtemittierendes Halbleiterbauteil

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103474423A (zh) * 2013-03-28 2013-12-25 深圳信息职业技术学院 高光效led集成光源及led灯
DE102013112886A1 (de) * 2013-11-21 2015-05-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen und optoelektronisches Halbleiterbauelement
DE102014106074A1 (de) 2014-04-30 2015-11-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung
US9373761B2 (en) * 2014-09-23 2016-06-21 Osram Sylvania Inc. Patterned thin-film wavelength converter and method of making same
CN104916760A (zh) * 2015-05-08 2015-09-16 李峰 一种胶膜模腔式制作方法及其制成的胶膜
US10177127B2 (en) 2015-09-04 2019-01-08 Hong Kong Beida Jade Bird Display Limited Semiconductor apparatus and method of manufacturing the same
US10304811B2 (en) 2015-09-04 2019-05-28 Hong Kong Beida Jade Bird Display Limited Light-emitting diode display panel with micro lens array
US10032757B2 (en) 2015-09-04 2018-07-24 Hong Kong Beida Jade Bird Display Limited Projection display system
US9793450B2 (en) * 2015-11-24 2017-10-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting apparatus having one or more ridge structures defining at least one circle around a common center
KR102572819B1 (ko) * 2016-02-23 2023-08-30 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광모듈 제조방법 및 표시장치
FR3075466B1 (fr) * 2017-12-15 2020-05-29 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Couvercle de boitier de circuit electronique
DE102017131110A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum einbetten von optoelektronischen bauelementen in eine schicht
DE102018101786A1 (de) * 2018-01-26 2019-08-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lichtemittierendes Halbleiterbauteil
WO2019179630A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic device and method for producing an optoelectronic device
CN110797448B (zh) * 2018-08-02 2021-09-21 深圳光峰科技股份有限公司 波长转换元件及其制备方法
KR102664913B1 (ko) * 2018-09-11 2024-05-14 엘지이노텍 주식회사 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 어셈블리
KR20200037509A (ko) 2018-10-01 2020-04-09 엘지이노텍 주식회사 조명 장치
NL2022297B1 (en) * 2018-12-24 2020-07-23 Schreder Sa Luminaire system with movable modules
JP2023147651A (ja) * 2022-03-30 2023-10-13 シャープ株式会社 照明装置、及び表示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080169480A1 (en) * 2007-01-11 2008-07-17 Visera Technologies Company Limited Optoelectronic device package and packaging method thereof
US20090173957A1 (en) * 2005-06-23 2009-07-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Wavelength-converting converter material, light-emitting optical component, and method for the production thereof
DE102008025756A1 (de) * 2008-05-29 2009-12-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiteranordnung

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6309580B1 (en) * 1995-11-15 2001-10-30 Regents Of The University Of Minnesota Release surfaces, particularly for use in nanoimprint lithography
JPH11123771A (ja) 1997-10-22 1999-05-11 Micro Opt:Kk 平板型マイクロレンズアレイ製造用スタンパ及び平板型マイクロレンズアレイの製造方法
US7858408B2 (en) * 2004-11-15 2010-12-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED with phosphor tile and overmolded phosphor in lens
KR100665219B1 (ko) * 2005-07-14 2007-01-09 삼성전기주식회사 파장변환형 발광다이오드 패키지
JP2007080879A (ja) * 2005-09-09 2007-03-29 Matsushita Electric Works Ltd Ｌｅｄユニット
JP2007266356A (ja) 2006-03-29 2007-10-11 Kyocera Corp 発光装置およびそれを用いた照明装置
US9061450B2 (en) * 2007-02-12 2015-06-23 Cree, Inc. Methods of forming packaged semiconductor light emitting devices having front contacts by compression molding
CN101459163B (zh) * 2007-12-12 2011-07-06 富士迈半导体精密工业（上海）有限公司 发光二极管
WO2010023992A1 (ja) 2008-08-27 2010-03-04 富士高分子工業株式会社 発光装置及びその製造方法
US7858409B2 (en) * 2008-09-18 2010-12-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. White point compensated LEDs for LCD displays
US20100109025A1 (en) 2008-11-05 2010-05-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Over the mold phosphor lens for an led
JP5327042B2 (ja) * 2009-03-26 2013-10-30 豊田合成株式会社 Ｌｅｄランプの製造方法
US20110031516A1 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Led with silicone layer and laminated remote phosphor layer
JP5744386B2 (ja) 2009-10-07 2015-07-08 日東電工株式会社 光半導体封止材
CN102052578A (zh) 2009-10-28 2011-05-11 和椿科技股份有限公司 发光装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090173957A1 (en) * 2005-06-23 2009-07-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Wavelength-converting converter material, light-emitting optical component, and method for the production thereof
US20080169480A1 (en) * 2007-01-11 2008-07-17 Visera Technologies Company Limited Optoelectronic device package and packaging method thereof
DE102008025756A1 (de) * 2008-05-29 2009-12-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiteranordnung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3093894A1 (de) * 2015-05-15 2016-11-16 OSRAM GmbH Verfahren zur herstellung von beleuchtungseinrichtungen sowie entsprechende beleuchtungseinrichtung
DE102016224811A1 (de) * 2016-12-13 2018-06-14 Osram Gmbh Konversionsmodul, verfahren zum herstellen eines konversionsmoduls, laser activated remote phospor (larp) system und fahrzeugscheinwerfer
DE102018119314A1 (de) * 2018-08-08 2020-02-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung von Auskoppelelementen, Auskoppelelement und lichtemittierendes Halbleiterbauteil

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014524136A (ja) 2014-09-18
JP5824142B2 (ja) 2015-11-25
CN103688378B (zh) 2017-09-26
WO2012160107A3 (de) 2013-05-16
CN103688378A (zh) 2014-03-26
US9366395B2 (en) 2016-06-14
WO2012160107A2 (de) 2012-11-29
US20140168988A1 (en) 2014-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011102350A1 (de) Optisches Element, optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung dieser
DE102005046418B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiterleuchtvorrichtung
EP3251156B1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauelements
DE102010053362B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips, strahlungsemittierender Halbleiterchip und strahlungsemittierendes Bauelement
EP2638575B1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zu dessen herstellung
EP1982360B1 (de) Lumineszenzdioden-bauelement mit gehäuse
EP2605895B1 (de) Verfahren zur herstellung eines schichtverbunds aus einer lumineszenzkonversionsschicht und einer streuschicht
DE112014004933T5 (de) Wellenlängenumwandlungselement, Verfahren zur Herstellung und Licht emittierender Halbleiterbauteil, welcher dasselbe aufweist
DE112011103157T5 (de) Lichtemittierende Halbleitervorrichtungen mit optischen Beschichtungen und Verfahren zur Herstellung derselben
DE112011103158T5 (de) Lichtemittiernde Halbleitervorrichtung mit dicht gepackter Phosphorschicht an lichtemittiernder Oberfläche
DE102013207308B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe und optoelektronische Baugruppe
DE102010009456A1 (de) Strahlungsemittierendes Bauelement mit einem Halbleiterchip und einem Konversionselement und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102017125413A1 (de) Lichtemitierende Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
WO2014048830A1 (de) Optoelektronisches bauelement
WO2011151156A1 (de) Wellenlängenkonversionselement, optoelektronisches bauelement mit einem wellenlängenkonversionselement und verfahren zur herstellung eines wellenlängenkonversionselements
DE102018111637A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip, verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement
DE102018129068A1 (de) Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102014215939A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer solchen
DE102010046257A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
DE102011115083A1 (de) Konverterplättchen, strahlungsemittierendes Bauelement mit einem derartigen Konverterplättchen und Verfahren zum Herstellen eines derartigen Konverterplättchens
DE102017130764B4 (de) Vorrichtung mit Halbleiterchips auf einem Primärträger und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung
DE102018125506A1 (de) Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Vorrichtungen
WO2018215268A1 (de) Strahlungsemittierendes bauelement und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauelements
WO2018172354A1 (de) Verfahren zur herstellung eines wellenlängenkonversionselements sowie eines licht emittierenden bauelements, wellenlängenkonversionselement und licht emittierendes bauelement
WO2018177807A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil und herstellungsverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee