DE102012212086A1

DE102012212086A1 - Verfahren zum herstellen einer komponente eines optoelektronischen bauelements und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements

Info

Publication number: DE102012212086A1
Application number: DE102012212086.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Kruppa; Ion Stoll; Sebastian Taeger
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-01-16
Also published as: WO2014009141A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Komponente (208) eines optoelektronischen Bauelements (209), das Verfahren aufweisend Aufbringen einer Leuchtstoffschicht (202) auf einen Träger (201), wobei die Leuchtstoffschicht (202) Leuchtstoffpartikel (204) aufweist, wobei die Leuchtstoffpartikel (204) derart aufgebracht werden, dass zwischen den Leuchtstoffpartikeln (204) Hohlräume (203) gebildet werden; und Gasphasen-Abscheiden eines Matrixstoffes (205) auf der Leuchtstoffschicht (202), so dass zumindest ein Teil des Matrixstoffes (205) die Hohlräume (203) zumindest teilweise füllt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Komponente eines optoelektronischen Bauelements und ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements.
Um weißes oder andersfarbiges Licht mittels einer Leuchtdiode (light emitting diode, LED) zu generieren, wird in der Regel ein Halbleiterchip, der schmalbandiges blaues Licht emittiert, verwendet.
Das Bilden von elektromagnetischer Strahlung einer zweiten Wellenlänge aus elektromagnetischer Strahlung einer ersten Wellenlänge wird Wellenlängenkonversion genannt. Anteile des blauen LED-Lichts werden mittels eines Konverters in grüne bis rote Bestandteile des Lichts konvertiert, so dass z.B. weißes Licht entsteht.
Die Wellenlängenkonversion kann beispielsweise mittels eines Leuchtstoffes realisiert werden, der im Lichtweg des optoelektronischen Bauelementes ausgebildet ist, beispielsweise auf oder über der LED ausgebildet ist. Anders ausgedrückt sollten die Konverter-Partikel sich für die Wellenlängenkonversion oberhalb (im Lichtweg) des Halbleiterchips in der LED befinden.
Als Leuchtstoff kann dabei ein Stoff verstanden werden, der verlustbehaftet elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge in elektromagnetische Strahlung einer anderen (längeren) Wellenlänge umwandelt, beispielsweise mittels Phosphoreszenz oder Fluoreszenz. Die Energiedifferenz aus absorbierter elektromagnetischer Strahlung und emittierter elektromagnetischer Strahlung kann in Phononen, d.h. Wärme, und/oder mittels Emission von elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge proportional zur Energiedifferenz umgewandelt werden.
Elektrophoretisches Abscheiden von Leuchtstoffen stellt ein Verfahren dar, Leuchtstoff-(z.B. Phosphor-)schichten zur Lichtkonversion oberhalb eines Halbleiterchips abzuscheiden. Dabei befindet sich das Substrat (z.B. ein LED-Verpackung (auch bezeichnet als LED-Package) oder ein Panel (bzw. eine Platte) mit Halbleiterchips) in einer Suspension von einem Leuchtstoff, z.B. Phosphor in einem Lösungsmittel und ist elektrisch kontaktiert. Somit stellt das Substrat eine Elektrode dar, an anderer Stelle in der Suspension ist eine Gegenelektrode angebracht. Die Leuchtstoff-(z.B. Phosphor-)partikel in der Suspension tragen Ladungen auf der Oberfläche. Durch Anlegen eines elektrischen Stroms bewegen sich die Phosphorpartikel im elektrischen Feld in Richtung des Substrats und scheiden sich als Phosphorschicht ab.
Somit kann eine Leuchtstoff-(z.B. Phosphor-)schicht auf dem LED-Chip ohne Matrixmaterial erhalten werden. In der Regel wird die Phosphorschicht im Anschluss mit einem Matrixmaterial (z.B. Silikon oder Epoxidharz) vergossen.
Hierbei werden die Leuchtstoffpartikel durch das schlecht wärmeleitfähige Matrixmaterial getrennt und Wärme, die durch die Lichtkonversion entsteht, kann nur wenig effizient aus der Leuchtstoffschicht transportiert werden.
Bei einem anderen herkömmlichen Verfahren zur Herstellung einer LED wird der Leuchtstoff beispielsweise mittels einer Matrix auf das optoelektronische Bauelement aufgebracht, wobei der Leuchtstoff sich in Suspension in der zunächst flüssigen Matrix, beispielsweise in Silikon oder in Epoxidharz, befindet und beim Erstarren der Matrix in dieser verbleibt.
Dies führt dazu, dass die Leuchtstoffpartikel durch das Matrixmaterial getrennt voneinander vorliegen.
Da Silikon lediglich eine geringe Wärmeleitfähigkeit und einen niedrigen Brechungsindex aufweist, kann die durch die Lichtkonversion entstehende Wärme nur wenig effizient aus der Leuchtstoffschicht transportiert bzw. abgeführt werden.
Auch ist anzumerken, dass Leuchtstoffe typischerweise einen relativ hohen Brechungsindex besitzen (ca. 1.8), Silikon-Matrixmaterialien hingegen einen relativ niedrigen Brechungsindex (ca. 1.4–1.5). Durch den hohen Brechungsindexunterschied kommt es an den Materialgrenzen von Leuchtstoff und Matrixmaterial zu einem hohen Maß an Totalreflexion. Dies führt ebenfalls zu einem Helligkeitsverlust in der LED.
Darum wurde bisher Silikon-Matrixmaterial mit einem hohen Brechungsindex verwendet. Dieser ist jedoch durch die Materialeigenschaften auf einen Wert von höchstens ca. 1,54 begrenzt. Darüber hinaus bleibt die geringe Wärmeleitfähigkeit bestehen.
In verschiedenen Ausführungsformen werden ein Verfahren zum Herstellen einer Komponente eines optoelektronischen Bauelements und ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements mit einer Wellenlängen-Konverterschicht bereitgestellt, wobei die Konverterschicht matrixfrei aufgebracht und dann mit einer anorganischen Schicht (bzw. anorganische Matrixschicht, bzw. anorganische Matrix) bedeckt werden kann. In verschiedenen Ausführungsformen kann auch eine höhere Packungsdichte der Konverterschicht erreicht werden.
Durch die durch verschiedene Ausführungsformen möglicherweise erzielte höhere Packungsdichte der Konverterschicht ist es möglich, eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit beispielsweise in der Konverterschicht zu erzielen.
Weiterhin kann in verschiedenen Ausführungsformen eine höhere Lichtausbeute des optoelektronischen Bauelements erzielt werden.
Ferner kann in verschiedenen Ausführungsformen gegenüber einer matrixfrei aufgebrachten und nicht mit einer nachfolgend aufgebrachten Matrixschicht versehenen Konverterschicht eine höhere mechanische Stabilität der Konverterschicht erreicht werden.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organischen Stoff eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung des Kohlenstoffs verstanden werden. Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem anorganischen Stoff eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung ohne Kohlenstoff oder einfacher Kohlenstoffverbindung verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organisch-anorganischen Stoff (hybrider Stoff) eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung mit Verbindungsteilen die Kohlenstoff enthalten und frei von Kohlenstoff sind, verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung umfasst der Begriff „Stoff“ alle oben genannten Stoffe, beispielsweise einen organischen Stoff, einen anorganischen Stoff, und/oder einen hybriden Stoff. Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem Stoffgemisch etwas verstanden werden, was Bestandteile aus zwei oder mehr verschiedenen Stoffen besteht, deren Bestandteile beispielsweise sehr fein verteilt sind. Als eine Stoffklasse ist ein Stoff oder ein Stoffgemisch aus einem oder mehreren organischen Stoff(en), einem oder mehreren anorganischen Stoff(en) oder einem oder mehreren hybrid Stoff(en) zu verstehen. Der Begriff „Material“ kann synonym zum Begriff „Stoff“ verwendet werden.
Um weißes oder andersfarbiges Licht mittels einer Leuchtdiode (light emitting diode, LED) zu generieren, kann ein Halbleiterchip, der schmalbandiges blaues Licht emittiert, verwendet werden.
Das Bilden von elektromagnetischer Strahlung einer zweiten Wellenlänge aus elektromagnetischer Strahlung einer ersten Wellenlänge wird Wellenlängenkonversion genannt. Anteile des blauen LED-Lichts werden mittels eines Konverters in grüne bis rote Bestandteile des Lichts konvertiert, so dass z.B. weißes Licht entsteht.
Die Wellenlängenkonversion kann beispielsweise mittels eines Leuchtstoffes realisiert werden, der im Lichtweg des optoelektronischen Bauelementes ausgebildet ist, beispielsweise auf oder über der LED ausgebildet ist. Anders ausgedrückt sollten die Konverter-Partikel sich für die Wellenlängenkonversion oberhalb (im Lichtweg) des Halbleiterchips in der LED befinden.
Als Leuchtstoff kann dabei ein Stoff verstanden werden, der verlustbehaftet elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge in elektromagnetische Strahlung einer anderen (längeren) Wellenlänge umwandelt, beispielsweise mittels Phosphoreszenz oder Fluoreszenz. Die Energiedifferenz aus absorbierter elektromagnetischer Strahlung und emittierter elektromagnetischer Strahlung kann in Phononen, d.h. Wärme, und/oder mittels Emission von elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge proportional zur Energiedifferenz umgewandelt werden.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen einer Komponente eines optoelektronischen Bauelements mit einer Wellenlängen-Konverterschicht bereitgestellt, das Verfahren aufweisend: Aufbringen einer Leuchtstoffschicht auf einen Träger, wobei die Leuchtstoffschicht Leuchtstoffpartikel aufweist, wobei die Leuchtstoffpartikel derart aufgebracht werden, dass zwischen den Leuchtstoffpartikeln Hohlräume gebildet werden; und Gasphasen-Abscheiden eines Matrixstoffes auf der Leuchtstoffschicht, so dass zumindest ein Teil des Matrixstoffes die Hohlräume zumindest teilweise füllt.
In einer Ausgestaltung kann das Aufbringen der Leuchtstoffschicht auf einen Träger ein elektrophoretisches, beispielsweise matrixfreies Abscheiden der Leuchtstoffschicht aufweisen. Anders ausgedrückt ist es durch das elektrophoretische Abscheiden des Leuchtstoffs möglich, eine Leuchtstoffschicht matrixfrei zu erhalten.
In noch einer Ausgestaltung können die Leuchtstoffpartikel eine Partikelgröße aufweisen in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 50 µm.
In noch einer Ausgestaltung können die Hohlräume eine Größe aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 10 µm.
In noch einer Ausgestaltung kann die Leuchtstoffschicht eine geschlossene Schicht ausbilden (anschaulich als eine geschlossene Oberfläche des Leuchtstoffes oder als geschlossene Leuchtstoffschicht auf dem Träger).
In noch einer Ausgestaltung können die Hohlräume sich bis zum Träger erstrecken, anschaulich können ein oder mehrere Hohlräume einen Teil einer Oberfläche des Trägers freilegen oder sich auch entlang des gesamten Schichtquerschnitts der Leuchtstoffschicht erstrecken.
Im Anschluss an das Aufbringen der Leuchtstoffschicht kann die Leuchtstoffschicht durch einen physikalischen oder chemischen Gasphasenprozess mit einer geschlossenen Schicht eines anorganischen Materials bedeckt werden.
In noch einer Ausgestaltung kann das Gasphasen-Abscheiden ein physikalisches Gasphasen-Abscheiden aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann das Gasphasen-Abscheiden ein chemisches Gasphasen-Abscheiden (Chemical Vapor Deposition (CVD)) aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann das chemische Gasphasen-Abscheiden ein Atomlagenabscheiden (Atomic Layer Deposition (ALD)) oder ein Moleküllagenabscheiden (Molecular Layer Deposition (MLD)) aufweisen.
Anders ausgedrückt kann die anorganische Schicht mittels Atomlagenabscheidens abgeschieden werden, um eine homogene Bedeckung der gesamten Leuchtstoffpartikel-Oberfläche (z.B. Phosphorpartikel-Oberfläche) zu erzielen. Ein Atomlagenabscheiden ermöglicht auch eine homogene Abscheidung zwischen den Leuchtstoffpartikeln. So kann eine geschlossene ALD-Schicht auf den Leuchtstoffpartikeln erhalten werden.
Auf diese Weise kann beispielsweise die Benetzung (anders ausgedrückt der körperliche Kontakt) des Leuchtstoffs mit Silikon in einem weiteren Verarbeitungsschritt verhindert werden.
Auch kann der Leuchtstoff mit einem hoch brechenden Matrixmaterial umgeben werden, was die Lichtauskopplung verbessern kann.
In noch einer Ausgestaltung kann der Matrixstoff einen organischen Matrixstoff und/oder einen anorganischen Matrixstoff aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann eine Schichtdicke des Matrixstoffes in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 700 nm liegen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 400 nm. Dadurch kann die Auskopplung des Lichts verbessert werden.
Anders ausgedrückt sollte zur Auskopplung die Schichtdicke mindestens 100 nm bis zu 700 nm betragen.
In noch einer Ausgestaltung kann eine Schichtdicke des Matrixstoffes zwischen den Leuchtstoffpartikeln in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 1 µm liegen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 50 nm. Dadurch können die mechanischen Eigenschaften verbessert werden.
Anders ausgedrückt kann für die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm zwischen den Leuchtstoffpartikeln vorgesehen sein bei an sich herkömmlichen ALD-Materialien.
In noch einer Ausgestaltung kann der Matrixstoff derart in die Hohlräume gefüllt werden, dass die Leuchtstoffpartikel mittels des Matrixstoffes zumindest teilweise miteinander vernetzt (stoffschlüssig verbunden) werden, anders ausgedrückt, in körperlichen Kontakt miteinander gebracht werden.
In noch einer Ausgestaltung kann der Matrixstoff derart in die Hohlräume gefüllt werden, dass er eine Oberfläche des Trägers stoffschlüssig mit der Leuchtstoffschicht verbindet.
In noch einer Ausgestaltung kann der Matrixstoff derart auf die Leuchtstoffschicht aufgebracht werden, dass die Leuchtstoffpartikel der Leuchtstoffschicht so vernetzt und/oder mit der Matrixschicht verbunden und/oder mit dem Träger verbunden sind, dass durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Matrixstoffes die durch die Lichtkonversion in der Leuchtstoffschicht entstehende Wärme gut verteilt, bzw. abgeführt werden kann.
Darüber hinaus kann durch die Vernetzung, bzw. Verbindung die mechanische Stabilität der Leuchtstoffschicht verbessert werden.
Anders ausgedrückt kann die Leuchtstoff-(bzw. Phosphor-)schicht eine verbesserte mechanische Stabilität erhalten, was die weitere Verarbeitung des LED-Bauteils erleichtern kann.
Ferner kann der Matrixstoff gemäß verschiedenen Ausgestaltungen eine hohe Lichtdurchlässigkeit im optisch sichtbaren Wellenlängenbereich aufweisen, beispielsweise im Wellenlängenbereich von ungefähr 380 nm bis zu ungefähr 780 nm.
Das Matrixmaterial im sichtbaren Wellenlängenbereich kann zumindest teilweise optisch transparent sein. In verschiedenen Ausgestaltungen kann ein Metalloxid, z.B. Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, HfO₂, Y₃Al₆O₁₂ und MgO, vorgesehen sein.
Darüber hinaus kann der Matrixstoff gemäß verschiedenen Ausführungsformen einen hohen Brechungsindex aufweisen, beispielsweise einen Brechungsindex von mehr als 1,0, beispielsweise von mehr als 1,4, beispielsweise einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 1,5 bis ungefähr 2,6, beispielsweise einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 1,5 bis ungefähr 1,9.
Anders ausgedrückt sollte das Matrixmaterial einen höheren Brechungsindex als Silikon aufweisen. So kann der Brechungsindex des Matrixmaterials zwischen dem Brechungsindex von Silikon und dem Brechungsindex des Konverters, also beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1,5 bis ungefähr 1,9. Durch den höheren Brechungsindex des Matrixmaterials kann die Lichtauskopplung verbessert werden.
In noch einer Ausgestaltung kann die Leuchtstoffschicht, bzw. können die Leuchtstoffpartikel von dem Matrixstoff bedeckt bzw. eingehüllt werden oder sein, der einen Brechungsindex aufweist, welcher ungefähr zwischen dem Brechungsindex des Leuchtstoffs und dem von Silikon liegt, so dass eine verbessere Lichtauskopplung bewirkt werden kann, indem Totalreflexionen vermindert werden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen einer Komponente eines optoelektronischen Bauelements mit einer Wellenlängen-Konverterschicht bereitgestellt, das Verfahren aufweisend: Bilden einer Komponente des optoelektronischen Bauelements gemäß einem der vorgenannten Verfahren, wobei der Träger ein lichtemittierendes Bauelement aufweist, wobei die Komponente im Lichtweg des lichtemittierenden Bauelements angeordnet wird.
In einer Ausgestaltung können mehrere Träger in gemeinsamen Verfahrensschritten einem der vorgenannten Verfahren unterzogen werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen
1 ein Ablaufdiagramm, in dem ein Verfahren zum Herstellen einer Komponente eines optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt ist;
2a und 2b schematische Querschnittsansichten eines Bauelementes zu verschiedenen Zeitpunkten während des Herstellens einer Komponente eines optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
3a bis 3c in einer schematischen Draufsicht (3a) und in zwei schematischen Querschnittsansichten (3b und 3c) ein Panel mit Chips als Träger im Verfahren zum Herstellen einer Komponente eines optoelektronischen Bauelementes, welche mit einer Leuchtstoffschicht bedeckt sind und gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen mit einem Matrixmaterial bedeckt werden;
4a und 4b schematische Querschnittsansichten von Bauelementen im Verfahren zum Herstellen einer Komponente eines optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen mit unterschiedlichen Partikel- und Hohlraumgrößen, bzw. Schichtdicken; und
5 eine schematische Querschnittsansicht eines Bauelementes, welches ein lichtemittierendes Bauteil aufweist, im Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispielen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
1 zeigt in einem Ablaufdiagramm ein Verfahren 100 zum Herstellen einer Komponente eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
In 102 kann eine Leuchtstoffschicht auf einen Träger aufgebracht werden, wobei die Leuchtstoffschicht Leuchtstoffpartikel aufweist, wobei die Leuchtstoffpartikel derart aufgebracht werden, dass zwischen den Leuchtstoffpartikeln Hohlräume gebildet werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Leuchtstoffschicht mittels elektrophoretischen Abscheidens aufgebracht werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Leuchtstoffschicht mittels anderer Verfahren aufgebracht werden, welche geeignet sind, auf dem Träger eine matrixfreie Leuchtstoffschicht so auszubilden, dass zwischen den Leuchtstoffpartikeln Hohlräume gebildet werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Leuchtstoffschicht beispielsweise Ce3+ dotierte Granate wie YAG:Ce und LuAG, beispielsweise (Y, Lu)3(Al, Ga)5O12:Ce3+; Eu2+ dotierte Nitride, beispielsweise CaAlSiN3:Eu2+, (Ba, Sr)2Si5N8:Eu2+; Eu2+ dotierte Sulfdide, SIONe, SiAlON, Orthosilicate, beispielsweise (Ba, Sr)2SiO4:Eu2+; Chlorosilicate, Chlorophosphate, BAM (Bariummagnesiumaluminat:Eu) und/oder SCAP, Halophosphat aufweisen oder daraus gebildet sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Leuchtstoffpartikel eine Partikelgröße aufweisen in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 50 µm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 30 µm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 5 µm bis ungefähr 25 µm.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Hohlräume eine Größe aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 10 µm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 5 µm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 2 µm.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Leuchtstoffschicht eine geschlossene Schicht ausbilden.
Die Hohlräume können sich bis zum Träger erstrecken. Der Träger kann mindestens einen Chip aufweisen.
Der Träger kann einen oder mehrere drahtgebondete (bzw. drahtverbundene) Chips auf einem LED-Panel aufweisen.
Ferner kann der Träger einen Chip-Wafer aufweisen. Weiterhin kann der Träger vereinzelte Chip-Wafer aufweisen, die auf einer Folie angeordnet werden oder sind, beispielsweise nach einem vorgegebenen Sortierkriterium sortiert sind.
In 104 kann ein Matrixstoff mittels Gasphasen-Abscheidens auf der Leuchtstoffschicht abgeschieden werden, so dass zumindest ein Teil des Matrixstoffes die Hohlräume zumindest teilweise füllt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Gasphasen-Abscheiden mittels eines physikalischen Gasphasen-Abscheide-Prozesses erfolgen.
Der physikalische Gasphasen-Abscheide-Prozess kann beispielsweise einen der folgenden Prozesse aufweisen: Thermisches Verdampfen, Elektronenstrahlverdampfen, Laserstrahlverdampfen, Lichtbogenverdampfen, Molekularstrahlepitaxie, Sputtern („Sputtern“ stammt aus dem Englischen, auf Deutsch „Kathodenzerstäubung“), Ionenstrahlgestützte Deposition, Ionenplattieren.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Gasphasen-Abscheiden mittels eines chemischen Gasphasen-Abscheide-Prozesses erfolgen.
Das chemische Gasphasen-Abscheiden kann mittels Atomlagenabscheidens (Atomic Layer Deposition (ALD)) oder mittels Moleküllagenabscheidens (Molecular Layer Deposition (MLD)) erfolgen.
Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann das chemische Gasphasen-Abscheiden beispielsweise gemäß einem der folgenden Prozesse erfolgen: plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD), HFCVD-Verfahren (abgeleitet vom englischen Begriff „hot filament CVD“, auf Deutsch »heißdraht-aktivierte Gasphasenabscheidung«), Niederdruck-CVD (LPCVD), APCVD (abgeleitet vom englischen Begrff „atmospheric pressure chemical vapour deposition“, auf Deutsch »chemische Gasphasenabscheidung bei Atmosphärendruck«), metallorganische chemische Gasphasenabscheidung (MOCVD), chemische Gasphaseninfiltration (CVID).
Der Matrixstoff kann ein Metalloxid aufweisen, beispielsweise Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, HfO₂, Z₃Al₆O₁₂ oder MgO.
Alternativ kann der Matrixstoff einen anderen anorganischen Stoff aufweisen, welcher eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, beispielsweise eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 5 W/(m·K), beispielsweise von mehr als 10 W/(m·K).
Der Matrixstoff kann einen organischen Stoff aufweisen.
Der Matrixstoff kann eine geschlossene Schicht ausbilden. Demzufolge kann eine Benetzung des Leuchtstoffs mit Silikon in einem weiteren Verarbeitungsschritt vermieden werden.
Eine Schichtdicke des Matrixstoffes 205 kann in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 700 nm liegen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 400 nm. Dadurch kann die Auskopplung des Lichts verbessert werden.
Anders ausgedrückt sollte zur Auskopplung die Schichtdicke mindestens 100 nm bis zu 700 nm betragen.
In noch einer Ausgestaltung kann eine Schichtdicke des Matrixstoffes 205 zwischen den Leuchtstoffpartikeln in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 1 µm liegen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 50 nm. Dadurch können die mechanischen Eigenschaften verbessert werden.
Anders ausgedrückt kann für die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm zwischen den Leuchtstoffpartikeln vorgesehen sein bei an sich herkömmlichen ALD-Materialien.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Matrixstoff derart in die Hohlräume gefüllt werden, dass die Leuchtstoffpartikel mittels des Matrixstoffes zumindest teilweise miteinander vernetzt werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Matrixstoff derart in die Hohlräume gefüllt werden, dass er die Oberfläche des Trägers stoffschlüssig mit der Leuchtstoffschicht verbindet.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Matrixstoff folglich derart auf die Leuchtstoffschicht aufgebracht werden, dass die Leuchtstoffpartikel der Leuchtstoffschicht so vernetzt und/oder mit der Matrixschicht verbunden und/oder mit dem Träger verbunden sind, dass durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Matrixstoffes die durch die Lichtkonversion in der Leuchtstoffschicht entstehende Wärme gut verteilt, bzw. abgeführt werden kann.
Darüber hinaus kann durch ebendiese Vernetzung, bzw. Verbindung die mechanische Stabilität der Leuchtstoffschicht verbessert werden.
Ferner kann der Matrixstoff gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen eine hohe Lichtdurchlässigkeit im optisch sichtbaren Wellenlängenbereich aufweisen, beispielsweise im Wellenlängenbereich von ungefähr 380 nm bis zu ungefähr 780 nm.
Darüber hinaus kann der Matrixstoff gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen einen hohen Brechungsindex aufweisen, beispielsweise einen Brechungsindex von mehr als 1,0, beispielsweise von mehr als 1,4, beispielsweise einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 1,5 bis ungefähr 2,6, beispielsweise einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 1,5 bis ungefähr 1,9.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen wird somit die Leuchtstoffschicht, bzw. werden die Leuchtstoffpartikel von dem Matrixstoff bedeckt bzw. eingehüllt, der einen Brechungsindex aufweist, welcher ungefähr zwischen dem Brechungsindex des Leuchtstoffs und dem von Silikon liegt, so dass eine verbessere Lichtauskopplung bewirkt werden kann, indem Totalreflexionen vermindert werden.
2a und 2b zeigen schematische Querschnittsansichten eines Bauelementes 209 zu verschiedenen Zeitpunkten während des Herstellens einer Komponente 208 eines optoelektronischen Bauelementes 209 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
2a zeigt in einer Ansicht 200, dass eine Leuchtstoffschicht 202 auf einem Träger 201 aufgebracht werden kann, wobei die Leuchtstoffschicht 202 Leuchtstoffpartikel 204 aufweist, wobei die Leuchtstoffpartikel 204 derart aufgebracht werden, dass zwischen den Leuchtstoffpartikeln 204 Hohlräume 203 gebildet werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Leuchtstoffschicht 202 mittels elektrophoretischen Abscheidens aufgebracht werden.
Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann die Leuchtstoffschicht 202 mittels anderer Verfahren aufgebracht werden, welche geeignet sind, auf dem Träger 201 eine matrixfreie Leuchtstoffschicht 202 so auszubilden, dass zwischen den Leuchtstoffpartikeln 204 Hohlräume 203 gebildet werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Leuchtstoffschicht 202 beispielsweise Ce3+ dotierte Granate wie YAG:Ce und LuAG, beispielsweise (Y, Lu)3(Al, Ga)5O12:Ce3+; Eu2+ dotierte Nitride, beispielsweise CaAlSiN3:Eu2+, (Ba, Sr)2Si5N8:Eu2+; Eu2+ dotierte Sulfdide, SIONe, SiAlON, Orthosilicate, beispielsweise (Ba, Sr)2SiO4:Eu2+; Chlorosilicate, Chlorophosphate, BAM (Bariummagnesiumaluminat:Eu) und/oder SCAP, Halophosphat aufweisen oder daraus gebildet sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Leuchtstoffpartikel 204 beispielsweise eine Partikelgröße aufweisen in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 50 µm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 30 µm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 5 µm bis ungefähr 25 µm.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Hohlräume 203 beispielsweise eine Größe aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 10 µm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 5 µm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 2 µm.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Leuchtstoffschicht 202 eine geschlossene Schicht ausbilden.
Gemäß anderen Ausführungsbeispielen können die Hohlräume 203 sich bis zum Träger 201 erstrecken.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Träger 201 mindestens einen Chip aufweisen.
Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann der Träger 201 drahtgebondete Chips aufweisen, mit denen ein LED-Panel bestückt ist.
Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann der Träger 201 einen Chip-Wafer aufweisen.
Weiterhin kann der Träger 201 vereinzelte Chip-Wafer aufweisen, die auf einer Folie angeordnet werden oder sind, beispielsweise nach einem vorgegebenen Sortierkriterium sortiert sind.
2b zeigt in einer Ansicht 210, dass ein Matrixstoff 205 auf der Leuchtstoffschicht 202 abgeschieden werden kann, so dass zumindest ein Teil des Matrixstoffes 205 die Hohlräume 203 zumindest teilweise auffüllt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Gasphasen-Abscheiden mittels eines physikalischen Gasphasen-Abscheide-Prozesses erfolgen.
Der physikalische Gasphasen-Abscheide-Prozess kann beispielsweise einen der folgenden Prozesse aufweisen: Thermisches Verdampfen, Elektronenstrahlverdampfen, Laserstrahlverdampfen, Lichtbogenverdampfen, Molekularstrahlepitaxie, Sputtern („Sputtern“ stammt aus dem Englischen, auf Deutsch „Kathodenzerstäubung“), Ionenstrahlgestützte Deposition, Ionenplattieren.
Gemäß verschiedenen anderen Ausführungsbeispielen kann das Gasphasen-Abscheiden mittels eines chemischen Gasphasen-Abscheide-Prozesses erfolgen.
Das chemische Gasphasen-Abscheiden kann beispielsweise mittels Atomlagenabscheiden (Atomic Layer Deposition (ALD)) oder mittels Moleküllagenabscheiden (Molecular Layer Deposition (MLD)) erfolgen.
Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann das chemische Gasphasen-Abscheiden beispielsweise gemäß einem der folgenden Prozesse erfolgen: plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD), HFCVD-Verfahren (abgeleitet vom englischen Begriff „hot filament CVD“, auf Deutsch »heißdraht-aktivierte Gasphasenabscheidung«), Niederdruck-CVD (LPCVD), APCVD (abgeleitet vom englischen Begrff „atmospheric pressure chemical vapour deposition“, auf Deutsch »chemische Gasphasenabscheidung bei Atmosphärendruck«), metallorganische chemische Gasphasenabscheidung (MOCVD), chemische Gasphaseninfiltration (CVID).
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Matrixstoff 205 ein Metalloxid aufweisen, beispielsweise Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, HfO₂, Z₃Al₆O₁₂ oder MgO.
Alternativ kann der Matrixstoff 205 einen anderen anorganischen Stoff aufweisen, welcher eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, beispielsweise eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 5 W/(m·K), beispielsweise von mehr als 10 W/(m·K).
Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann der Matrixstoff 205 einen organischen Stoff aufweisen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Matrixstoff 205 eine geschlossene Schicht ausbilden. Demzufolge kann eine Benetzung des Leuchtstoffs 202 mit Silikon in einem weiteren Verarbeitungsschritt vermieden werden.
Eine Schichtdicke des Matrixstoffes 205 kann in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 700 nm liegen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 400 nm.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Schichtdicke des Matrixstoffes 205 zwischen den Leuchtstoffpartikeln in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 1 µm liegen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 50 nm.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Matrixstoff 205 derart in die Hohlräume 203 gefüllt werden, dass die Leuchtstoffpartikel 204 mittels des Matrixstoffes 205 zumindest teilweise miteinander vernetzt werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Matrixstoff 205 derart in die Hohlräume 203 gefüllt werden, dass er die Oberfläche des Trägers 201 stoffschlüssig mit der Leuchtstoffschicht 202 verbindet.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Matrixstoff 205 folglich derart auf die Leuchtstoffschicht 202 aufgebracht werden, dass die Leuchtstoffpartikel 204 der Leuchtstoffschicht 202 so vernetzt und/oder mit der Matrixschicht 205 verbunden und/oder mit dem Träger 201 verbunden sind, dass durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Matrixstoffes 205 die durch die Lichtkonversion in der Leuchtstoffschicht 202 entstehende Wärme gut verteilt, bzw. abgeführt werden kann.
Darüber hinaus kann durch ebendiese Vernetzung, bzw. Verbindung die mechanische Stabilität der Leuchtstoffschicht 202 verbessert werden.
Ferner kann der Matrixstoff 205 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen eine hohe Lichtdurchlässigkeit im optisch sichtbaren Wellenlängenbereich aufweisen, beispielsweise im Wellenlängenbereich von ungefähr 380 nm bis zu ungefähr 780 nm.
Darüber hinaus kann der Matrixstoff gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen einen hohen Brechungsindex aufweisen, beispielsweise einen Brechungsindex von mehr als 1,0, beispielsweise von mehr als 1,4, beispielsweise einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 1,5 bis ungefähr 2,6, beispielsweise einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 1,5 bis ungefähr 1,9.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen können somit die Leuchtstoffschicht 202, bzw. die Leuchtstoffpartikel 204 von dem Matrixstoff 205 bedeckt bzw. eingehüllt werden, der einen Brechungsindex aufweist, welcher ungefähr zwischen dem Brechungsindex des Leuchtstoffs und dem des Silikons liegt, so dass eine verbessere Lichtauskopplung bewirkt werden kann, indem Totalreflexionen vermindert werden.
3a bis 3c zeigen in einer Draufsicht (3a) und in zwei Querschnittsansichten (3b und 3c) ein Panel 207 mit Chips 201 als Träger 201 im Verfahren zum Herstellen einer Komponente 208 eines Bauelementes 209, wobei die Chips 201 mit einer Leuchtstoffschicht 202 bedeckt sind und gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen mit einem Matrixmaterial 205 bedeckt werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen können mehrere Träger 201, beispielsweise Chips 201 in gemeinsamen Verfahrensschritten dem im Zusammenhang mit den 1 und 2 erläuterten Verfahren unterzogen werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann dabei nur auf die Chips 201 eine Leuchtstoffschicht 202 aufgebracht werden (in den Darstellungen 300, 310 und 320 in 3 sind die Chips 201 unter der bereits aufgebrachten Leuchtstoffschicht 202 nicht sichtbar), wohingegen auf ein Basiselement 207, beispielsweise ein LED-Panel 207, kein Leuchtstoff aufgebracht wird.
Gemäß anderen Ausführungsbeispielen (nicht dargestellt) kann auch auf das Basiselement 207 zumindest teilweise oder aber vollständig eine Leuchtstoffschicht 202 aufgebracht werden.
Gasphasen-Abscheiden des Matrixstoffes 205 kann in Schritt 104 auf der Leuchtstoffschicht erfolgen, wobei bei einer Anordnung gemäß der in 3a bis 3c dargestellten Bauelemente auch eine zwischen den und um die Chips 201 angeordnete Oberfläche des Basiselements 207 von dem Matrixstoff 205 bedeckt werden kann, wie in Ansicht 220 in 3c dargestellt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein LED-Panel 207 mit drahtgebondeten Chips 201 bestückt werden. Anschließend kann der Phosphor (bzw. die Phosphorpartikel 204) elektrophoretisch abgeschieden werden. Im Anschluss daran kann das Panel 207 mit einer Gasphasenabscheidung von einem anorganischen Schichtmaterial 205 bedeckt werden. Die Schicht 205 kann dabei in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 5 µm liegen. Darauf kann eine Silikon-Linse (nicht dargestellt) gemoldet und nach dem Vereinzeln das fertige LED-Bauteil erhalten werden.
Die Phosphorschicht 202 kann auch auf einem Chip-Wafer 201 aufgebracht werden und anschließend die anorganische Schicht 205.
Es ist auch möglich, einen Chip-Wafer zu vereinzeln und auf eine Folie zu sortieren. Anschließend kann der Phosphor 204 elektrophoretisch auf den Chips 201 abgeschieden und mit der anorganischen Matrix 205 belegt werden.
4a und 4b zeigen schematische Querschnittsansichten von Bauelementen im Verfahren zum Herstellen einer Komponente 208 eines Bauelementes 209 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen mit unterschiedlichen Leuchtstoffpartikel- und Hohlraumgrößen, bzw. Schichtdicken.
Bei dem im Zusammenhang mit den 1 und 2 erläuterten Verfahren können die Leuchtstoffpartikel 204 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen verschiedene Größen aufweisen, beispielsweise eine Partikelgröße in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 50 µm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 30 µm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 5 µm bis ungefähr 25 µm.
Darüber hinaus können gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen die Hohlräume 203 verschiedene Größen aufweisen, beispielsweise eine Größe in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 10 µm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 5 µm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 2 µm.
Eine Schichtdicke des Matrixstoffes 205 kann in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 700 nm liegen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 400 nm.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Schichtdicke des Matrixstoffes 205 zwischen den Leuchtstoffpartikeln in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 1 µm liegen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 50 nm.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann folglich ein Schichtaufbau von durch das Verfahren hergestellten Komponenten 208 verschieden sein, beispielsweise abhängig davon, wie Leuchtstoffpartikelgröße, Hohlraumgröße und Schichtdicke der Matrixschicht 205 miteinander kombiniert sind.
In der Ansicht 400 in 4a und in der Ansicht 410 in 4b sind beispielhafte Kombinationen von Leuchtstoffpartikelgröße, Hohlraumgröße und Schichtdicke der Matrixschicht 205 dargestellt. Dabei ist zu verstehen, dass diese lediglich der Veranschaulichung dienen und andere Kombinationen der genannten Parameter ebenso möglich sind.
In 4a zeigt die Ansicht 400 ein Bauelement, bei welchem die Leuchtstoffpartikel 204 der Leuchtstoffschicht 202 und die Größe der Hohlräume 203 groß sind im Vergleich zur Dicke der Matrixschicht 205. Dies bedeutet, dass die Matrixschicht 205 die Leuchtstoffpartikel 204 umhüllt und die Leuchtstoffpartikel 204 miteinander und mit dem Träger 201 vernetzt, bzw. verbindet, jedoch nur einen Teil der Hohlräume 203 vollständig bzw. teilweise füllt. Anders ausgedrückt liegen bei diesem Ausführungsbeispiel Hohlräume vor, die nicht vollständig mit Matrixstoff 205 gefüllt sind.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann folglich der Matrixstoff 205 derart in die Hohlräume 203 gefüllt werden, dass die Leuchtstoffpartikel 204 mittels des Matrixstoffes 205 zumindest teilweise miteinander vernetzt werden.
In 4b zeigt die Ansicht 410 ein Bauelement, bei welchem die Leuchtstoffpartikel 204 der Leuchtstoffschicht 202 und die Größe der Hohlräume 203 der Dicke der Matrixschicht 205 vergleichbar sind. Dies bedeutet, dass die Matrixschicht 205 die Leuchtstoffpartikel 204 umhüllt und die Leuchtstoffpartikel 204 miteinander und mit dem Träger 201 vernetzt, bzw. verbindet und dabei die Hohlräume 203 vollständig füllt. Anders ausgedrückt liegen bei diesem Ausführungsbeispielen im Wesentlichen nur Hohlräume vor, die vollständig mit Matrixstoff 205 gefüllt sind.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann folglich der Matrixstoff 205 derart in die Hohlräume 203 gefüllt werden, dass er die Oberfläche des Trägers 201 stoffschlüssig mit der Leuchtstoffschicht 202 verbindet.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Matrixstoff 205 folglich in solcher Weise auf die Leuchtstoffschicht 202 aufgebracht werden, dass die Leuchtstoffpartikel 204 der Leuchtstoffschicht 202 so vernetzt und/oder mit der Matrixschicht 205 verbunden und/oder mit dem Träger 201 verbunden sind, dass durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Matrixstoffes 205 die durch die Lichtkonversion in der Leuchtstoffschicht 202 entstehende Wärme gut verteilt, bzw. abgeführt werden kann.
Darüber hinaus kann durch ebendiese Vernetzung, bzw. Verbindung die mechanische Stabilität der Leuchtstoffschicht 202 verbessert werden.
5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Bauelementes, welches ein lichtemittierendes Bauteil 501 aufweist, im Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes 209 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes können die in Verbindung mit einer der vorgenannten Figuren erläuterten Verfahrensschritte zum Herstellen einer Komponente 208 eines optoelektronischen Bauelements 209 ausgeführt werden, wobei der Träger 201 ein lichtemittierendes Bauteil 501 aufweisen kann, beispielsweise eine LED 501. Dabei kann die Komponente des optoelektronischen Bauelements 209 in einem Lichtweg des lichtemittierenden Bauelements 501 angeordnet werden.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Komponente (208) eines optoelektronischen Bauelements (209), das Verfahren aufweisend: • Aufbringen einer Leuchtstoffschicht (202) auf einen Träger (201), wobei die Leuchtstoffschicht (202) Leuchtstoffpartikel (204) aufweist, wobei die Leuchtstoffpartikel (204) derart aufgebracht werden, dass zwischen den Leuchtstoffpartikeln (204) Hohlräume (203) gebildet werden; und • Gasphasen-Abscheiden eines Matrixstoffes (205) auf der Leuchtstoffschicht (202), so dass zumindest ein Teil des Matrixstoffes (205) die Hohlräume (203) zumindest teilweise füllt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Gasphasen-Abscheiden ein physikalisches Gasphasen-Abscheiden aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Gasphasen-Abscheiden ein chemisches Gasphasen-Abscheiden aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei das chemische Gasphasen-Abscheiden ein Atomlagenabscheiden oder ein Moleküllagenabscheiden aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Leuchtstoffpartikel (204) eine Partikelgröße aufweisen in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 50 µm.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Hohlräume (203) eine Größe aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 10 µm.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Matrixstoff (205) einen organischen Matrixstoff und/oder einen anorganischen Matrixstoff aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Matrixstoff (205) derart in die Hohlräume gefüllt wird, dass die Leuchtstoffpartikel (204) mittels des Matrixstoffes (205) zumindest teilweise miteinander vernetzt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Matrixstoff (205) derart in die Hohlräume (203) gefüllt wird, dass er eine Oberfläche des Trägers (201) stoffschlüssig mit der Leuchtstoffschicht (202) verbindet.
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements, das Verfahren aufweisend: • Bilden einer Komponente des optoelektronischen Bauelements gemäß einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 auf einem Träger (201), wobei der Träger ein lichtemittierendes Bauelement (501) aufweist; • wobei die Komponente (208) in einem Lichtweg des lichtemittierenden Bauelements (501) angeordnet wird.