DE102012102114A1 - Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil, Beleuchtungsvorrichtung und Anzeigevorrichtung - Google Patents

Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil, Beleuchtungsvorrichtung und Anzeigevorrichtung Download PDF

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Abstract

Es wird ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (100) angegeben, mit – einem volumenemittierenden Halbleiterchip (1), der eine erste Hauptfläche (11) und eine der ersten Hauptfläche gegenüberliegende zweite Hauptfläche (12) aufweist, – einem ersten reflektierenden Element (21), das an der ersten Hauptfläche (11) angeordnet ist und durch die erste Hauptfläche (11) im Betrieb des Halbleiterchips (1) austretende elektromagnetische Strahlung zur ersten Hauptfläche (11) zurück reflektiert, – einem zweiten reflektierenden Element (22), das an der zweiten Hauptfläche (12) angeordnet ist und durch die zweite Hauptfläche (12) im Betrieb des Halbleiterchips (1) austretende elektromagnetische Strahlung zur zweiten Hauptfläche (12) zurück reflektiert, und – zumindest einer Strahlungsaustrittsfläche (3), durch die im Betrieb des Halbleiterbauteils (100) erzeugte elektromagnetische Strahlung aus dem Halbleiterbauteil (100) tritt, wobei – die zumindest eine Strahlungsaustrittsfläche (3) quer zu der ersten Hauptfläche (11) und der zweiten Hauptfläche (12) des Halbleiterchips (1) verläuft.

Description

  • Es wird ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil angegeben. Darüber hinaus werden eine Beleuchtungsvorrichtung sowie eine Anzeigevorrichtung mit einem solchen strahlungsemittierenden Halbleiterbauteil angegeben. Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Halbleiterbauteil anzugeben, dessen emittierte elektromagnetische Strahlung besonders effizient genutzt werden kann.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils umfasst das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil einen volumenemittierenden Halbleiterchip. Das heißt, bei dem Halbleiterchip handelt es sich um einen Volumenemitter. Insbesondere verlässt bei einem Volumenemitter, ohne zusätzliche Maßnahmen, wie beispielsweise eine reflektierende Beschichtung, an der Außenfläche ein im Betrieb des Halbleiterchips erzeugter Strahlungsanteil, der beispielsweise mehr als 20 % oder mehr als 40 % einer insgesamt aus dem Halbleiterchip ausgekoppelten Strahlung beträgt, den Halbleiterchip über Seitenflächen. Das heißt, bei einem Volumenemitter wird nicht ein Großteil der den Halbleiterchip verlassenden elektromagnetischen Strahlung über eine Hauptfläche ausgekoppelt, sondern ein nennenswerter Anteil von elektromagnetischer Strahlung tritt auch an Seitenflächen des Halbleiterchips aus, die quer zu der Hauptfläche, zum Beispiel einer Deckfläche und einer Bodenfläche, des Halbleiterchips verlaufen.
  • Der volumenemittierende Halbleiterchip ist beispielsweise mit einem epitaktisch gewachsenen Halbleiterkörper gebildet, der auf einen strahlungsdurchlässigen Träger aufgebracht ist. Bei dem strahlungsdurchlässigen Träger kann es sich beispielsweise um ein Aufwachssubstrat für den Halbleiterkörper handeln, insbesondere kann es sich bei dem Träger um ein Saphir-Aufwachssubstrat handeln. Beispielsweise mehr als 20 % oder mehr als 40 % der insgesamt aus dem Halbleiterchip ausgekoppelten Strahlung verlässt den Halbleiterchip dann durch eine Außenfläche des strahlungsdurchlässigen Trägers.
  • Der Halbleiterchip umfasst eine erste Hauptfläche und eine der ersten Hauptfläche gegenüberliegende zweite Hauptfläche. Beispielsweise handelt es sich bei der ersten Hauptfläche um eine Bodenfläche des Halbleiterchips und bei der zweiten Hauptfläche um eine Deckfläche des Halbleiterchips. Die beiden Hauptflächen des Halbleiterchips sind über wenigstens eine Seitenfläche, die quer zu den Hauptflächen verläuft, miteinander verbunden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils umfasst das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil ein erstes reflektierendes Element, das an der ersten Hauptfläche angeordnet ist und das durch die erste Hauptfläche im Betrieb des Halbleiterchips austretende elektromagnetische Strahlung zur ersten Hauptfläche zurückreflektiert. Das heißt, beispielsweise an der Bodenfläche des Halbleiterchips befindet sich das erste reflektierende Element, welches dafür sorgt, das elektromagnetische Strahlung, die an der Bodenfläche austritt, in Richtung der Bodenfläche zurückreflektiert wird. Die Strahlung muss dann nicht zwangsläufig wieder auf die erste Hauptfläche des Halbleiterchips treffen, sondern kann beispielsweise am Halbleiterchip vorbei reflektiert werden. Die Strahlrichtung der reflektierten Strahlung weist jedoch eine Komponente auf, die von einem reflektierenden Element weg in Richtung der ersten Hauptfläche zeigt.
  • Das erste reflektierende Element kann dabei diffus oder gerichtet reflektieren.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils umfasst das Halbleiterbauteil ein zweites reflektierendes Element, das an der zweiten Hauptfläche des Halbleiterchips angeordnet ist und das durch die zweite Hauptfläche im Betrieb des Halbleiterchips austretende elektromagnetische Strahlung zur zweiten Hauptfläche zurück reflektiert. Vom zweiten reflektierenden Element wird also beispielsweise an einer Deckfläche des Halbleiterchips austretende elektromagnetische Strahlung in Richtung der Deckfläche zurück reflektiert. Das heißt, die Strahlrichtung der reflektierten Strahlung weist eine Komponente auf, die vom zweiten reflektierenden Element in Richtung der Deckfläche zeigt. Auch das zweite reflektierende Element kann gerichtet oder diffus reflektieren.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils umfasst das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil zumindest eine Strahlungsaustrittsfläche, durch die im Betrieb des Halbleiterbauteils erzeugte elektromagnetische Strahlung aus dem Halbleiterbauteil tritt. Das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil kann beispielsweise genau eine Strahlungsaustrittsfläche oder mehrere Strahlungsaustrittsflächen aufweisen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils verläuft zumindest eine der Strahlungsaustrittsflächen des Halbleiterbauteils quer zu der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche des Halbleiterchips. Dabei ist es auch möglich, dass sämtliche Strahlungsaustrittsflächen des Halbleiterbauteils quer zu der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche des Halbleiterchips verlaufen.
  • Es ist beispielsweise möglich, dass die Strahlungsaustrittsflächen zumindest stellenweise senkrecht zu den Hauptflächen des Halbleiterchips verlaufen. Während der im strahlungsemittierenden Halbleiterbauteil verwendete Halbleiterchip also volumenemittierend ist und elektromagnetische Strahlung durch seine Seitenflächen und zumindest eine Hauptfläche auskoppelt, strahlt das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil die vom Halbleiterchip erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest überwiegend oder vollständig durch Strahlungsaustrittsflächen ab, die quer zu den Hauptflächen verlaufen. Das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil ist daher zum Beispiel nicht volumenemittierend, sondern strahlt nur zur Seite oder in Richtung seiner Seiten ab. Es resultiert also ein seitlich emittierendes strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils umfasst das Halbleiterbauteil einen volumenemittierenden Halbleiterchip, der eine erste Hauptfläche und eine der ersten Hauptfläche gegenüberliegende zweite Hauptfläche aufweist, ein erstes reflektierendes Element, das an der ersten Hauptfläche angeordnet ist und durch die erste Hauptfläche im Betrieb des Halbleiterchips austretende elektromagnetische Strahlung zur ersten Hauptfläche zurück reflektiert, ein zweites reflektierendes Element, das an der zweiten Hauptfläche angeordnet ist und durch die zweite Hauptfläche im Betrieb des Halbleiterchips austretende elektromagnetische Strahlung zur zweiten Hauptfläche zurück reflektiert und zumindest eine Strahlungsaustrittsfläche, durch die im Betrieb des Halbleiterbauteils erzeugte elektromagnetische Strahlung aus dem Halbleiterbauteil tritt. Dabei verläuft die zumindest eine Strahlungsaustrittsfläche oder verlaufen sämtliche Strahlungsaustrittsflächen des Halbleiterbauteils quer zu der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche des Halbleiterchips.
  • Dem strahlungsemittierenden Halbleiterbauteil liegt dabei unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass mit Hilfe eines volumenemittierenden Halbleiterchips, bei dem ein Strahlungsaustritt durch die Hauptflächen mittels reflektierender Elemente zur Seite hin abgelenkt wird, ein sehr flaches, seitlich emittierendes Halbleiterbauteil erzeugt werden kann. Licht eines solchen Halbleiterbauteils kann beispielsweise sehr effizient in flächige Lichtleiter eingekoppelt werden. Ferner kann die Abstrahlcharakteristik der vom Halbleiterbauteil im Betrieb abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung beispielsweise durch die Gestaltung der reflektierenden Elemente beeinflusst werden, sodass zur Formung der Abstrahlcharakteristik auf sekundäre optische Elemente verzichtet werden kann.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils überdeckt das zweite reflektierende Element die zweite Hauptfläche des volumenemittierenden Halbleiterchips vollständig. Das zweite reflektierende Element kann dabei direkt an die zweite Hauptfläche grenzen oder ist in einem Abstand zur zweiten Hauptfläche angeordnet. In einer Ebene parallel oder deckungsgleich zur zweiten Hauptfläche ist das zweite reflektierende Element lückenlos ausgebildet, sodass das zweite reflektierende Element die zweite Hauptfläche vollständig abdeckt. An der zweiten Hauptfläche austretende elektromagnetische Strahlung kann das zweite reflektierende Element insbesondere nicht oder nur in geringem Umfang in Richtungen senkrecht zur zweiten Hauptfläche durchdringen. Die elektromagnetische Strahlung wird vom zweiten reflektierenden Element zumindest überwiegend in Richtungen quer zur Oberflächennormalen auf der zweiten Hauptfläche gelenkt oder geführt, das heißt zu der oder den seitlichen Strahlungsaustrittsflächen des Halbleiterbauteils.
  • Es ist insbesondere auch möglich, dass das zweite reflektierende Element mit seiner dem Halbleiterchip abgewandten Seite eine Hauptfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils ausbildet. Das heißt, das zweite reflektierende Element kann zum Beispiel an eine Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils grenzen und bildet mit seiner Außenfläche die Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils. Das erste reflektierende Element kann mit seiner dem Halbleiterchip abgewandten Außenfläche die Bodenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils bilden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils ist das zweite reflektierende Element teilweise strahlungsdurchlässig ausgebildet. Das heißt, ein Teil der im Halbleiterchip erzeugten elektromagnetischen Strahlung tritt durch das zweite reflektierende Element, was zu einem Austritt von Strahlung an der dem Träger abgewandten Oberseite des Halbleiterbauteils führt. Zum Beispiel treten wenigstens 5 % und höchstens 15 % der vom Halbleiterbauteil im Betrieb emittierten Strahlung durch das zweite reflektierende Element aus. Beim Einsatz des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils in einem Lichtleiter kann sich dies als besonders vorteilhaft erweisen, da bei eingeschaltetem Halbleiterbauteil und Strahlungsaustrittsfläche des Lichtleiters an der dem Halbleiterchip abgewandten Außenfläche des zweiten reflektierenden Elements das Halbleiterbauteil im Lichtleiter nicht mehr oder nur kaum als dunkle Stelle zu erkennen ist. Auf diese Weise werden durch das Halbleiterbauteil in der Abstrahlfläche des Lichtleiters keine dunklen Punkte oder Flächen erzeugt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils sind das zweite und/oder das erste reflektierende Element als reflektierende und elektrisch isolierende Schicht ausgebildet, wobei die Schicht ein Matrixmaterial umfasst, in das streuende oder reflektierende Partikel eingebracht sind. Eine solche Schicht weist dann nicht zwangsläufig eine regelmäßige Dicke auf, sondern die Schicht kann in ihrer Dicke strukturiert sein. Die Schicht kann beispielsweise durch ein Dispens-Verfahren oder ein Mold-Verfahren oder ein Beschichtungsverfahren wie beispielsweise Spray Coating erzeugt sein. Das Matrixmaterial der reflektierenden Schicht kann strahlungsdurchlässig, beispielsweise transparent, sein. Die reflektierende Wirkung erhält das reflektierende Element dann durch die in das Matrixmaterial der Schicht eingebrachten Partikel. Die Schicht selbst kann dann weiß oder metallisch erscheinen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils bestehen die Partikel zumindest aus einem der Materialien TiO2, BaSO4, ZnO, AlxOy, ZrO2 oder enthalten eines der genannten Materialien. Ferner ist die Verwendung von Metallfluoriden wie Kalziumfluorid oder Siliziumoxid zur Bildung der Partikel möglich.
  • Ein mittlerer Durchmesser der Partikel, beispielsweise ein Mediandurchmesser d50 in Q0, liegt bevorzugt zwischen 0,3 μm und 5 μm. Ein Gewichtsanteil der Partikel an dem Material der reflektierenden Schicht beträgt bevorzugt zwischen einschließlich 5 % und 50 %, insbesondere zwischen einschließlich 10 % und 30 %. Die Partikel können reflektierend und/oder streuend wirken.
  • Die optische Wirkung der Partikel beruht beispielsweise auf ihrer weißen Farbe und/oder auf einem Brechungsindexunterschied zum Matrixmaterial der Schicht.
  • Bei dem Matrixmaterial handelt es sich beispielsweise um ein Silikon, ein Epoxid oder ein Silikon-Epoxid-Hybridmaterial. Allerdings ist auch die Verwendung anderer strahlungsdurchlässiger Kunststoffe zur Bildung des Matrixmaterials möglich.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils stehen das zweite und/oder das erste reflektierende Element zumindest stellenweise in direktem Kontakt mit der zugeordneten zweiten oder ersten Hauptfläche des Halbleiterchips. Das heißt, in dieser Ausführungsform ist es möglich, dass beispielsweise beide reflektierenden Elemente die zugeordnete Hauptfläche berühren und in direktem Kontakt mit ihr stehen. Auf diese Weise kann ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil realisiert werden, das lediglich den Halbleiterchip und die auf den Halbleiterchip aufgebrachten reflektierenden Elemente umfasst. Es resultiert ein sehr kompaktes strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils ist der Halbleiterchip mit seiner ersten Hauptfläche auf einem Träger befestigt. Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um eine Leiterplatte, wie etwa eine bedruckte Leiterplatte, handeln. Ferner kann es sich bei dem Träger um einen metallischen Leiterrahmen, einen so genannten Leadframe, handeln. Darüber hinaus ist es möglich, dass der Träger mit einem elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise einem keramischen Material, gebildet ist, auf das und/oder in das elektrische Anschlussstellen und Leiterbahnen strukturiert sind. Das heißt, der Träger kann insbesondere zum elektrischen Anschließen des Halbleiterchips dienen.
  • Der Träger kann ferner zumindest einen Teil des ersten reflektierenden Elements bilden. Der Halbleiterchip ist mit seiner ersten Hauptfläche als Montagefläche am Träger befestigt. Der Träger kann beispielsweise für die im Halbleiterchip im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung reflektierend ausgebildet sein, sodass der Halbleiterchip dann das erste reflektierende Element an der ersten Hauptfläche des Halbleiterchips bildet. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass zwischen dem Träger und der ersten Hauptfläche ein zusätzliches Material, wie beispielsweise eine elektrisch isolierende, reflektierende Schicht, wie sie oben beschrieben ist, angeordnet ist, welche dann das reflektierende Element bildet. Dabei ist es möglich, dass das erste reflektierende Element ausschließlich durch eine solche Schicht gebildet ist oder dass der Träger zusätzlich reflektierend ausgebildet ist, sodass eine Reflexion an der Schicht und dem Träger stattfindet. Schließlich ist es auch möglich, dass der Halbleiterchip an seiner ersten, dem Träger zugewandten Hauptfläche, reflektierend beschichtet ist. Dies kann beispielsweise über eine Metallschicht erfolgen, die auf die erste Hauptfläche des Halbleiterchips aufgedampft sein kann.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils umfasst der Halbleiterchip zumindest eine Seitenfläche, die quer zu den Hauptflächen des Halbleiterchips verläuft, wobei der Halbleiterchip zumindest an der Seitenfläche von einer strahlungsdurchlässigen Umhüllung umgeben ist. Beispielsweise kann der Halbleiterchip durch ein Dispens-Verfahren oder ein Mold-Verfahren mit der Umhüllung umgeben sein. Dabei ist es möglich, dass die Umhüllung sämtliche Seitenflächen und die zweite Hauptfläche des Halbleiterchips bedeckt. Darüber hinaus ist es möglich, dass die zweite Hauptfläche frei von der strahlungsdurchlässigen Umhüllung ist und lediglich sämtliche Seitenflächen des Halbleiterchips von der strahlungsdurchlässigen Umhüllung bedeckt sind. Beispielsweise ist die strahlungsdurchlässige Umhüllung mit einem strahlungsdurchlässigen Kunststoffmaterial gebildet, wie es weiter oben für das Matrixmaterial beschrieben ist.
  • Umfasst das Halbleiterbauteil die oben beschriebene elektrisch isolierende, reflektierende Schicht, so ist es insbesondere möglich, dass das Matrixmaterial und die strahlungsdurchlässige Umhüllung mit dem gleichen Material gebildet sind. In diesem Fall haftet die reflektierende Schicht, also das erste und/oder das zweite reflektierende Element, besonders gut an der strahlungsdurchlässigen Umhüllung.
  • Die strahlungsdurchlässige Umhüllung kann mit strahlungsstreuenden und/oder strahlungsabsorbierenden Partikeln gefüllt sein. Dabei ist es insbesondere auch möglich, dass die strahlungsdurchlässige Umhüllung mit Partikeln eines Lumineszenzkonversionsmaterials gefüllt ist. Im Halbleiterchip kann dann im Betrieb beispielsweise UV-Strahlung und/oder blaues Licht erzeugt werden. Das Lumineszenzkonversionsmaterial in der strahlungsdurchlässigen Umhüllung sorgt dann für eine vollständige oder teilweise Konversion, sodass das Halbleiterbauteil im Betrieb farbiges Licht, Mischstrahlung und/oder weißes Licht emittiert.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils begrenzt die strahlungsdurchlässige Umhüllung zumindest stellenweise eine Kavität, die mit dem zweiten reflektierenden Material gefüllt ist. Beispielsweise umhüllt die strahlungsdurchlässige Umhüllung den Halbleiterchip an sämtlichen Seitenflächen und der zweiten Hauptfläche. An der zweiten Hauptfläche kann dann in die strahlungsdurchlässige Umhüllung eine Ausnehmung eingebracht sein, die vom Material der strahlungsdurchlässigen Umhüllung und/oder der zweiten Hauptfläche des Halbleiterchips begrenzt ist. Auf diese Weise begrenzt die strahlungsdurchlässige Umhüllung zumindest stellenweise eine Kavität. Die Kavität kann mit dem zweiten reflektierenden Element befüllt sein. Das heißt, das zweite reflektierende Element ist zumindest teilweise in der Kavität angeordnet. Dabei ist es insbesondere möglich, dass die Außenfläche der strahlungsdurchlässigen Umhüllung, die mit dem zweiten reflektierenden Element in direktem Kontakt steht, in vorgebbarer Weise geformt ist. Beispielsweise kann die strahlungsdurchlässige Umhüllung in diesem Bereich konkav gekrümmt sein. Mit Hilfe der Ausgestaltung der Außenfläche der strahlungsdurchlässigen Umhüllung ist dann eine Strahlformung der austretenden Strahlung möglich.
  • Es ist ferner möglich, dass sich die strahlungsdurchlässige Umhüllung von der Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils zum Halbleiterchip hin bezüglich ihrer Dicke verjüngt. Die Dicke wird dabei in einer Richtung senkrecht zu den beiden Hauptflächen des Halbleiterchips gemessen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils weist der Halbleiterchip an seiner zweiten Hauptfläche Ausnehmungen auf, die mit dem zweiten reflektierenden Element befüllt sind. Beispielsweise kann der Halbleiterchip an seiner zweiten Hauptfläche eine Aufrauung aufweisen, durch die eine Vielzahl von Ausnehmungen in der Hauptfläche geschaffen sind. Diese Aufrauungen können zufällig oder regelmäßig sein. Die derart strukturierte zweite Hauptfläche kann eine Änderung des Auskoppelwinkels der aus dem strahlungsemittierenden Halbleiterbauteil austretenden Strahlung bewirken. Darüber hinaus ist die Wahrscheinlichkeit für einen Austritt von Strahlung aus dem Halbleiterchip erhöht. Die durch die Strukturierung gebildeten Ausnehmungen können mit dem Material des reflektierenden Elements verfüllt sein, sodass eine effiziente Reflexion von im Halbleiterchip erzeugter elektromagnetischer Strahlung stattfindet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils umfasst das Halbleiterbauteil eine reflektierende Beschichtung, die eine Anschlussstelle an einer der Hauptflächen des Halbleiterchips zumindest stellenweise bedeckt. Die Anschlussstellen und/oder gegebenenfalls Stromverteilungsbahnen an der Außenfläche des Halbleiterchips können von der reflektierenden Beschichtung bedeckt sein, welche eventuell strahlungsabsorbierende Bereiche der Anschlussstellen und/oder der Stromverteilungsbahnen abdeckt. Die reflektierende Beschichtung kann mit dem gleichen Material wie das zweite reflektierende Element gebildet sein.
  • Das hier beschriebene strahlungsemittierende Halbleiterbauteil kann zur direkten Hinterleuchtung eines Bild gebenden Elements, zum Beispiel eines LCD-Panels, Verwendung finden. Dazu kann zum Beispiel eine Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterbauteile auf einem gemeinsamen Träger, zum Beispiel einer Platine, angeordnet werden. Die den Halbleiterbauteilen zugewandte Außenfläche der Platine kann das erste reflektierende Element ausbilden oder zumindest zum Teil ausbilden.
  • Es wird weiter eine Beleuchtungsvorrichtung angegeben. Die Beleuchtungsvorrichtung kann insbesondere ein hier beschriebenes strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil als Lichtquelle umfassen. Das heißt, sämtliche für das Halbleiterbauteil beschriebenen Merkmale sind auch für die Beleuchtungsvorrichtung offenbart.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst gemäß einer Ausführungsform einen Lichtleiter und ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil, wie es hier beschrieben ist. Der Lichtleiter weist eine Ausnehmung auf, in der das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil angeordnet ist. Der Lichtleiter umgibt das Halbleiterbauteil an sämtlichen seiner seitlichen Strahlungsaustrittsflächen, die quer zu den Hauptflächen des Halbleiterchips verlaufen. Das heißt, die aus den Strahlungsaustrittsflächen austretende Strahlung des Halbleiterbauteils wird im Bereich der Ausnehmung im Lichtleiter in diesen eingekoppelt. Der Lichtleiter kann dazu mit einem strahlungsdurchlässigen, zum Beispiel transparenten Material gebildet. Beispielsweise ist ein Reflektor an einer Bodenfläche des Lichtleiters angeordnet. Das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil ist vorzugsweise derart in der Ausnehmung des Lichtleiters befestigt, dass die erste Hauptfläche des Halbleiterchips zum Reflektor zeigt und die zweite Hauptfläche vom Reflektor weg gerichtet ist. Dabei ist es auch möglich, dass der Reflektor durch den Träger des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils gebildet ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung ist die Ausnehmung im Lichtleiter ein Durchbruch. Das heißt, die Ausnehmung erstreckt sich durch den gesamten Lichtleiter, der Lichtleiter weist im Bereich der Ausnehmung ein Loch auf. In diesem Fall ist es beispielsweise möglich, dass der Lichtleiter mit der Ausnehmung auf die Beleuchtungsvorrichtung aufgesetzt wird und die Beleuchtungsvorrichtung in dieser Weise in der Ausnehmung des Lichtleiters angeordnet werden kann. Der Lichtleiter kann dann beispielsweise am Reflektor, also zum Beispiel am Träger der Beleuchtungsvorrichtung, befestigt werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung umfasst die Beleuchtungsvorrichtung zumindest zwei der hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterbauelemente, wobei jedes strahlungsemittierende Halbleiterbauteil in einer Ausnehmung des Lichtleiters angeordnet ist. Insbesondere ist es möglich, dass der Lichtleiter eine Vielzahl von Ausnehmungen aufweist, wobei in jede Ausnehmung ein hier beschriebenes strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil eingebracht ist. Auf diese Weise kann ein großflächiger Lichtleiter besonders homogen ausgeleuchtet werden. Durch die besonders flach ausbildbaren strahlungsemittierenden Halbleiterbauteile und die Einkopplung der elektromagnetischen Strahlung dieser Halbleiterbauteile über die gesamte Fläche des Lichtleiters kann ein sehr flacher Lichtleiter und damit eine sehr flache Beleuchtungsvorrichtung realisiert werden. Die strahlungsemittierenden Halbleiterbauteile können dabei getrennt voneinander ansteuerbar sein, sodass beispielsweise ein Dimmen der Halbleiterbauteile lokal durchgeführt werden kann. Auf diese Weise kann die Leuchtstärke des aus dem Lichtleiter austretenden Lichts lokal eingestellt werden. Die Beleuchtungsvorrichtung kombiniert damit die Vorteile eines so genannten "edge lights", da sie sehr dünn ist, mit den Vorteilen einer Direktbeleuchtung, aufgrund der effizienten Nutzung der elektromagnetischen Strahlung der strahlungsemittierenden Halbleiterbauteile.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung wird die dem Halbleiterchip abgewandte Außenfläche des zweiten reflektierenden Elements von einer Strahlungsaustrittsfläche des Lichtleiters überragt oder schließt bündig mit dieser ab. Das heißt, die Strahlungsaustrittsfläche des Lichtleiters verläuft quer, beispielsweise senkrecht, zu den seitlichen Strahlungsaustrittsflächen der strahlungsemittierenden Halbleiterbauteile. Der Lichtleiter weist eine Dicke auf, die im Wesentlichen der Dicke des Halbleiterbauteils entspricht.
  • Es wird weiter eine Anzeigevorrichtung angegeben. Die Anzeigevorrichtung umfasst wenigstens eine hier beschriebene Beleuchtungsvorrichtung als Hinterleuchtungsvorrichtung. Sämtliche für das hier beschriebene Halbleiterbauteil sowie sämtliche für die hier beschriebene Beleuchtungsvorrichtung offenbarten Merkmale sind daher auch für die Anzeigevorrichtung offenbart. Die Anzeigevorrichtung umfasst weiter ein bildgebendes Element, bei dem es sich beispielsweise um ein Flüssigkristall-Display handeln kann. Die Beleuchtungsvorrichtung hinterleuchtet das bildgebende Element, wobei die Strahlungsaustrittsfläche des Lichtleiters dem bildgebenden Element zugewandt ist. Mit der hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung ist aufgrund ihrer geringen Dicke eine besonders dünne Anzeigevorrichtung realisierbar, bei der aufgrund der Anordnung der seitlich emittierenden Halbleiterbauteile in Aussparungen oder Ausnehmungen des Lichtleiters und verteilt über die gesamte Fläche des Lichtleiters ein lokales Dimmen erfolgen kann.
  • Im Folgenden werden die hier beschriebenen Halbleiterbauteile, die Beleuchtungsvorrichtung sowie die Anzeigevorrichtung anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
  • Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der 1A bis 1C ist ein erstes Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Halbleiterbauteils näher erläutert.
  • Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der 2A bis 2C ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Halbleiterbauteils näher erläutert.
  • Anhand der schematischen Darstellung der 3, 4, 5, 6, 7A, 7B, 7C sind weitere Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen Halbleiterbauteilen und Beleuchtungsvorrichtungen näher erläutert.
  • In Verbindung mit 8 ist anhand einer schematischen Schnittdarstellung eine hier beschriebene Anzeigevorrichtung näher erläutert.
  • Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
  • In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der 1A ist ein Verfahrensschritt zur Herstellung eines hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils 100 näher erläutert. Im ersten Verfahrensschritt werden eine Vielzahl von volumenemittierenden Halbleiterchips 1 auf einem Träger 4 angeordnet. Bei dem volumenemittierenden Halbleiterchip 1 handelt es sich beispielsweise um so genannte Saphir-Chips, die neben einem epitaktisch gewachsenen Halbleiterkörper ein strahlungsdurchlässiges Saphir-Aufwachssubstrat umfassen. Die volumenemittierenden Halbleiterchips 1 emittieren elektromagnetische Strahlung durch ihre erste Hauptfläche 11, ihre zweite Hauptfläche 12 sowie die Seitenflächen 13.
  • Die Halbleiterchips 1 sind auf einem Träger 4 angeordnet. Bei dem Träger 4 handelt es sich beispielsweise um eine bedruckte Leiterplatte, die reflektierend ausgebildet sein kann. Die Halbleiterchips 1 sind vorliegend mit ihren Anschlussstellen 15 am Träger 4 aufgelötet oder elektrisch leitend aufgeklebt. Zwischen der ersten Hauptfläche 11 und dem Träger 4 ist ein erstes reflektierendes Element 21 angeordnet. Vorliegend ist das erste reflektierende Element 21 durch eine wie oben beschrieben elektrisch isolierende und reflektierend ausgebildete Schicht gebildet. Das elektrisch isolierende Element 21 umfasst daher ein elektrisch isolierendes Matrixmaterial, zum Beispiel Silikon, in das strahlungsstreuende und/oder strahlungsreflektierende Partikel eingebracht sind. Alternativ ist es möglich, dass die erste Hauptfläche 11 auf andere Weise reflektierend ausgebildet ist, beispielsweise durch Beschichtung mit einem reflektierenden Material.
  • An sämtlichen freiliegenden Außenflächen der Halbleiterchips 1 wird die strahlungsdurchlässige Umhüllung 5 durch ein Mold-Verfahren aufgebracht. Das heißt, die strahlungsdurchlässige Umhüllung 5 grenzt an die Seitenflächen 13 und die der ersten Hauptfläche 11 gegenüberliegende zweite Hauptfläche 12 der Halbleiterchips 1. Beispielsweise können die Halbleiterchips 1 dazu eingerichtet sein, im Betrieb blaues Licht zu erzeugen, die strahlungsdurchlässige Umhüllung 5 umfasst dann Partikel von Lumineszenzkonversionsstoffen, die einen Teil des blauen Lichts absorbieren und Licht höherer Wellenlänge re-emittieren, sodass insgesamt weißes Mischlicht abgestrahlt werden kann. Alternativ ist es möglich, dass die Halbleiterchips 1 farbiges Licht erzeugen, welches die strahlungsdurchlässige Umhüllung 5 ohne konvertiert zu werden durchdringt.
  • Eine Kavität 6 kann durch Formung des Mold-Werkzeugs, das heißt durch entsprechende Ausgestaltung der strahlungsdurchlässigen Umhüllung 5, derart gestaltet werden, dass die seitliche Auskopplung zu den Strahlungsaustrittsflächen 3 hin optimiert wird. Bei Verwendung von Folienverfahren kann die zweite Hauptfläche 12 des Halbleiterchips auch frei vom Material der strahlungsdurchlässigen Umhüllung 5 bleiben. Auf diese Weise kann ein besonders dünnes Halbleiterbauteil realisiert werden.
  • In einem nachfolgenden Verfahrensschritt, 1B, erfolgt ein zweites Mold-Verfahren, bei dem das zweite reflektierende Element 22 aufgebracht wird. Das zweite reflektierende Element 22 wird dabei in die Kavität 6 eingebracht, die durch Material der strahlungsdurchlässigen Umhüllung 5 begrenzt ist. Ferner können Zwischenräume zwischen den einzelnen Halbleiterchips 1, in denen die strahlungsdurchlässige Umhüllung 5 nicht vorhanden ist, mit dem Material des zweiten reflektierenden Elements 22 gefüllt werden. Das zweite reflektierende Material 22 kann beispielsweise als elektrisch isolierende, reflektierende Schicht ausgebildet sein. Das zweite reflektierende Material 22 ist dann zum Beispiel mit einem Matrixmaterial gebildet, in das, wie oben beschrieben, reflektierende oder streuende Partikel eingebracht sind.
  • In einem nachfolgenden Verfahrensschritt erfolgt ein Zersägen oder Lasertrennen der derart hergestellten Anordnung, vergleiche 1C. Es resultieren einzelne, hier beschriebene strahlungsemittierende Halbleiterbauteile 100. Die strahlungsemittierenden Halbleiterbauteile weisen jeweils Strahlungsaustrittsflächen 3 auf, die quer, vorliegend senkrecht, zu den beiden Hauptflächen 11, 12 des Halbleiterchips 1 verlaufen. Das heißt, aus dem volumenemittierenden Halbleiterchip 1 wird aufgrund der Anordnung der reflektierenden Elemente 21, 22 ein seitenemittierendes Halbleiterbauteil, das sich insbesondere durch seine geringe Dicke auszeichnet, die im Wesentlichen durch die Dicke des Halbleiterchips 1 bestimmt ist. Die strahlungsdurchlässige Umhüllung 5 weist von den Strahlungsaustrittsflächen 3 in Richtung des Halbleiterchips 1 eine abnehmende Dicke auf. Durch diese Ausgestaltung und die angrenzenden reflektierenden Elemente wird die elektromagnetische Strahlung zur Seite hin, das heißt zu den Strahlungsaustrittsflächen 3 hin, aus dem Halbleiterbauteil hinaus geführt.
  • In Verbindung mit der 2A ist ein erster Verfahrensschritt eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils näher erläutert. Bei diesem Verfahren werden die volumenemittierenden Halbleiterchips 1 ähnlich zum Verfahrensschritt der 1A auf einem Träger 4 angeordnet. Zwischen den Halbleiterchips 1 befinden sich Barrieren 8, welche die herzustellenden Halbleiterbauteile voneinander abgrenzen. Zusätzlich dienen diese Barrieren 8 dazu, dass im Verfahrensschritt der 2B mittels beispielsweise Dispensen eingebrachtes Material der strahlungsdurchlässigen Umhüllung 5 durch Adhäsionskräfte an die obere, dem Träger 4 abgewandte Kante der Barrieren 8 gezogen wird. Die Dosierung des Materials der strahlungsdurchlässigen Umhüllung 5 kann dabei derart erfolgen, dass die strahlungsdurchlässige Umhüllung 5 an ihrer der Barriere 8 abgewandten Seite bündig mit der dem Träger 4 abgewandten Oberseite, das heißt zweiten Hauptfläche 12, des Halbleiterchips 1 abschließt. Dadurch kann sich ein konkav gewölbter Meniskus der strahlungsdurchlässigen Umhüllung 5 zwischen Halbleiterchip 1 und Barriere 8 ausbilden.
  • Nachfolgend, 2C, wird das zweite reflektierende Element 22 beispielsweise wieder als reflektierende Schicht bis zur Oberkante der Barriere 8 in die Kavität 6, die durch die strahlungsdurchlässige Umhüllung 5 sowie die zweite Hauptfläche 12 des Halbleiterchips 1 begrenzt ist, gefüllt. In einem letzten Verfahrensschritt erfolgt ein Trennen in einzelne strahlungsemittierende Halbleiterbauteile, wobei die Barriere 8 beispielsweise mittels Sägen entfernt wird.
  • In Verbindung mit 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils anhand einer schematischen Schnittdarstellung näher erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Anschlussstellen 15 des Halbleiterchips 1 an der dem Träger 4 abgewandten Seite des Halbleiterchips 1 angeordnet. Die Anschlussstellen 15 sind beispielsweise mit Gold gebildet, was für sichtbares Licht teilweise absorbierend ist. Die Anschlussstellen und/oder gegebenenfalls Stromverteilungsbahnen an der Außenfläche des Halbleiterchips können von einer reflektierenden Beschichtung 23 bedeckt sein, welche eventuell strahlungsabsorbierende Bereiche der Anschlussstellen und/oder der Stromverteilungsbahnen abdeckt. Die reflektierende Beschichtung 23 kann mit dem gleichen Material wie das zweite reflektierende Element 22 gebildet sein.
  • Der Halbleiterchip 1 ist mittels eines Verbindungsmittels 9, zum Beispiel eines Klebstoffs, auf den Träger 4 geklebt, der vorliegend auch das erste reflektierende Element 21 an der ersten Hauptfläche 11 des Halbleiterchips 1 ausbildet. Alternativ oder zusätzlich kann der Halbleiterchip 1 als erstes reflektierendes Element eine Verspiegelung der ersten Hauptfläche 11 aufweisen, die beispielsweise als Bragg-Reflektor ausgebildet sein kann und/oder durch eine metallische Beschichtung gegeben ist. Das zweite reflektierende Element 22 kann beispielsweise komplett reflektierend ausgebildet sein, sodass es nicht von Strahlung des Halbleiterchips 1 durchdrungen wird. In diesem Fall stellt das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil einen idealen Seiten-Emitter dar. Es ist jedoch auch möglich, dass das zweite reflektierende Element nur teilweise reflektierend ausgebildet ist und ein, wenn auch geringer Anteil der im Chip erzeugten elektromagnetischen Strahlung durch das zweite reflektierende Element tritt. In diesem Fall wird die dem Träger 4 abgewandte Oberseite des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils homogen ausgeleuchtet.
  • Das heißt, das zweite reflektierende Element kann teilweise strahlungsdurchlässig ausgebildet sein. Das heißt, ein Teil der im Halbleiterchip 1 erzeugten elektromagnetischen Strahlung tritt durch das zweite reflektierende Element, was zu einer Ausleuchtung der dem Träger abgewandten Oberseite des Halbleiterbauteils führt. Beim Einsatz des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils in einem Lichtleiter kann sich dies als besonders vorteilhaft erweisen, da bei eingeschaltetem Halbleiterbauteil und Strahlungsaustrittsfläche des Lichtleiters an der dem Halbleiterchip abgewandten Außenfläche des zweiten reflektierenden Elements das Halbleiterbauteil im Lichtleiter nicht mehr oder nur kaum zu erkennen ist. Auf diese Weise werden durch das Halbleiterbauteil in der Abstrahlfläche des Lichtleiters keine dunklen Punkte oder Flecken erzeugt.
  • Der Halbleiterchip 1 ist mittels Kontaktdrähten 16 elektrisch leitend am Träger 4 angeschlossen. Die Kontaktdrähte 16 sind vollständig innerhalb der strahlungsdurchlässigen Umhüllung 5 angeordnet und aufgrund des zweiten reflektierenden Elements 22 von außen nicht zu erkennen.
  • Ein Großteil der vom Halbleiterchip 2 im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung wird durch die seitlichen Strahlungsaustrittsflächen 3 ausgekoppelt.
  • In Verbindung mit 4 ist anhand einer schematischen Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Halbleiterchip 1 eine zweite Hauptfläche 12 auf, welche Ausnehmungen 14 aufweist, die mit dem zweiten reflektierenden Element 22 befüllt sind. Die strukturierte Oberseite des Halbleiterchips 1, die beispielsweise als Aufrauung ausgeführt sein kann, führt zur Änderung des Auskoppelwinkels der vom Halbleiterbauteil im Betrieb emittierten elektromagnetischen Strahlung. Auf diese Weise kann ein besonders flacher Aufbau des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils erfolgen.
  • Beim in Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der 5 gezeigten Ausführungsbeispiel des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils ist auf den direkten Kontakt zwischen dem zweiten reflektierenden Element 22 und dem Halbleiterchip 1 verzichtet. Das Halbleiterbauteil ist aber vorteilhaft mittels eines einfachen Mold-Verfahrens herstellbar (vergleiche dazu auch die 1A bis 1C).
  • In Verbindung mit den schematischen Schnittdarstellungen der 6 ist ein Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung näher erläutert.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst einen Lichtleiter 7, in den eine Ausnehmung 71 eingebracht ist. Die Ausnehmung 71 ist mit einem hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterbauteil gefüllt. An der Unterseite des Lichtleiters 7 ist ein Reflektor 72 angeordnet.
  • Die dem Reflektor 72 abgewandte Oberseite des Lichtleiters 7 bildet die Strahlungsaustrittsfläche 74 der Beleuchtungsvorrichtung. Für den Fall, dass auch das zweite reflektierende Element 22 des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils 100 teilweise strahlungsdurchlässig ausgebildet ist, kann sich im Blick auf die Beleuchtungsvorrichtung, wie in 6 dargestellt, eine homogene Leuchtfläche ergeben.
  • Der Graben 30 zwischen Halbleiterbauteil 100 und den Strahlungseintrittsflächen 73 des Lichtleiters 7 kann nach dem Einbringen des Halbleiterbauteils mit einem strahlungsdurchlässigen Material, zum Beispiel einem Index-Matching-Gel, befüllt werden. Dieses Material kann auch zur mechanischen Befestigung des Halbleiterbauteils 100 im Lichtleiter 7 dienen.
  • Alternativ zum in der 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dass der Reflektor 7 durch den Träger des Halbleiterbauteils 4 gebildet ist. In diesem Fall kann der Lichtleiter mit als Durchbrüchen ausgebildeten Ausnehmungen 71 auf das Halbleiterbauteil 1 gestülpt werden.
  • In Verbindung mit den schematischen Darstellungen der 7A, 7B und 7C ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils näher erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Halbleiterchip 1 an seiner ersten Hauptfläche 11 und seiner zweiten Hauptfläche 12 mit dem Material des ersten reflektierenden Elements 21 und des zweiten reflektierenden Elements 22 beschichtet. Beispielsweise kann das erste reflektierende Material 21 durch eine Rückseitenverspiegelung des Halbleiterchips 1 gebildet sein, die metallisch und/oder dielektrisch ausgebildet ist. Zum Beispiel kann die Schicht aus Aluminium bestehen oder Aluminium enthalten.
  • Das zweite reflektierende Element 22 kann beispielsweise als eine wie oben beschriebene reflektierende Schicht ausgebildet sein, die zum Beispiel ein Silikon als Matrixmaterial enthält, in das Partikel aus Titandioxid eingebracht sind. Das zweite reflektierende Element 22 kann dabei zum Beispiel mittels Spray Coating als Schicht gleichmäßiger Dicke auf die zweite Hauptfläche 12 des Halbleiterchips 1 aufgebracht sein.
  • Das zweite reflektierende Element 22 kann dabei auch Stromverteilungsbahnen des Halbleiterchips 1 abdecken.
  • Anschlussstellen 15 bleiben vom reflektierenden Element 22 frei oder werden nach dem Aufbringen des reflektierenden Elements 22 freigelegt.
  • Es resultiert ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil, bei dem die Seitenflächen 13 des Halbleiterchips 1 die seitliche Strahlungsaustrittsfläche 3 des Halbleiterbauteils bildet. Ein solches Halbleiterbauteil zeichnet sich insbesondere durch seine sehr kompakte Bauweise aus.
  • In Verbindung mit 8 ist anhand einer schematischen Schnittdarstellung eine hier beschriebene Anzeigevorrichtung näher erläutert. Die Anzeigevorrichtung umfasst eine hier beschriebene Beleuchtungsvorrichtung 101 mit einer Vielzahl hier beschriebener strahlungsemittierender Halbleiterbauteile, denen an der Strahlungsaustrittsfläche 74 der Beleuchtungsvorrichtung 101 das bildgebende Element 102 nachgeordnet ist, bei dem es sich beispielsweise um ein LCD-Panel handelt.
  • 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 (16)

  1. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (100) mit – einem volumenemittierenden Halbleiterchip (1), der eine erste Hauptfläche (11) und eine der ersten Hauptfläche gegenüberliegende zweite Hauptfläche (12) aufweist, – einem ersten reflektierenden Element (21), das an der ersten Hauptfläche (11) angeordnet ist und durch die erste Hauptfläche (11) im Betrieb des Halbleiterchips (1) austretende elektromagnetische Strahlung zur ersten Hauptfläche (11) zurück reflektiert, – einem zweiten reflektierenden Element (22), das an der zweiten Hauptfläche (12) angeordnet ist und durch die zweite Hauptfläche (12) im Betrieb des Halbleiterchips (1) austretende elektromagnetische Strahlung zur zweiten Hauptfläche (12) zurück reflektiert, und – zumindest einer Strahlungsaustrittsfläche (3), durch die im Betrieb des Halbleiterbauteils (100) erzeugte elektromagnetische Strahlung aus dem Halbleiterbauteil (100) tritt, wobei – die zumindest eine Strahlungsaustrittsfläche (3) quer zu der ersten Hauptfläche (11) und der zweiten Hauptfläche (12) des Halbleiterchips (1) verläuft.
  2. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (100) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem das zweite reflektierende Element (22) die zweite Hauptfläche (12) vollständig überdeckt.
  3. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das zweite reflektierende Element (22) teilweise strahlungsdurchlässig ausgebildet ist und die dem Halbleiterchip (1) abgewandte Seite des zweiten reflektierenden Elements (22) eine Strahlungsaustrittsfläche (3) des strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils bildet
  4. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das zweite (22) und/oder das erste reflektierende Element (21) als reflektierende und elektrisch isolierende Schicht ausgebildet sind, wobei die Schicht ein Matrixmaterial umfasst, in das streuende oder reflektierende Partikel eingebracht sind.
  5. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (100) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die Partikel zumindest aus einem der Materialien TiO2, BaSO4, ZnO, AlxOy, ZrO2, Metallfluorid, Siliziumoxid bestehen oder eines der genannten Materialien enthalten.
  6. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das zweite (22) und/oder das erste reflektierende Element (21) zumindest stellenweise in direktem Kontakt mit der zugeordneten Hauptfläche (12, 11) des Halbleiterchips (1) stehen.
  7. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Halbleiterchip (1) mit seiner ersten Hauptfläche (11) auf einem Träger (4) befestigt ist, wobei der Träger (4) zumindest einen Teil des ersten reflektierenden Elements (21) bildet und/oder das erste reflektierende Element (21) zumindest zum Teil zwischen dem Träger (4) und der ersten Hauptfläche (11) angeordnet ist.
  8. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Halbleiterchip (1) zumindest eine Seitenfläche (13) umfasst, die quer zu den Hauptflächen (11, 12) verläuft, wobei der Halbleiterchip (1) zumindest an der Seitenfläche (13) von einer strahlungsdurchlässigen Umhüllung (5) umgeben ist.
  9. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (100) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die strahlungsdurchlässige Umhüllung (5) zumindest stellenweise eine Kavität (6) begrenzt, die mit dem zweiten reflektierenden Element (22) befüllt ist.
  10. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Halbleiterchip (1) an seiner zweiten Hauptfläche (12) Ausnehmungen (14) aufweist, die die mit dem zweiten reflektierenden Element (22) befüllt sind.
  11. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche mit – einer reflektierenden Beschichtung (23), die eine Anschlussstelle (15) an einer der Hauptflächen (11, 12) des Halbleiterchips zumindest stellenweise bedeckt.
  12. Beleuchtungsvorrichtung (101) mit – einem Lichtleiter (7), und – einem strahlungsemittierenden Halbleiterbauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – der Lichtleiter (7) eine Ausnehmung (71) aufweist, – das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil (100) in der Ausnehmung (71) angeordnet ist, und – der Lichtleiter (7) das Halbleiterbauteil (100) an zumindest einer der Strahlungsaustrittsflächen (3) umgibt.
  13. Beleuchtungsvorrichtung (101) nach dem vorherigen Anspruch, bei der die Ausnehmung (71) ein Durchbruch ist.
  14. Beleuchtungsvorrichtung (101) nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, mit zumindest zwei strahlungsemittierenden Halbleiterbauteilen (100), wobei jedes strahlungsemittierende Halbleiterbauteil in einer Ausnehmung (71) des Lichtleiters (7) angeordnet ist.
  15. Beleuchtungsvorrichtung (101) nach einem der drei vorherigen Ansprüche, bei der die dem Halbleiterchip (1) abgewandte Außenfläche (221) des zweiten reflektierenden Elements (22) vom einer Strahlungsaustrittsfläche (74) des Lichtleiters (7) überragt wird oder bündig mit der Strahlungsaustrittsfläche (74) des Lichtleiters (7) abschließt.
  16. Anzeigevorrichtung mit – einer Beleuchtungsvorrichtung (101) nach einem der vier vorherigen Ansprüche, und – einem bildgebenden Element (102), wobei – die Beleuchtungsvorrichtung (101) das bildgebende Element (102) hinterleuchtet, und – die Strahlungsaustrittsfläche (74) des Lichtleiters (7) dem bildgebenden Element (102) zugewandt ist.
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