DE102015105893A1 - The optoelectronic device and method for producing an optoelectronic component - Google Patents

The optoelectronic device and method for producing an optoelectronic component

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DE102015105893A1
DE102015105893A1 DE102015105893.6A DE102015105893A DE102015105893A1 DE 102015105893 A1 DE102015105893 A1 DE 102015105893A1 DE 102015105893 A DE102015105893 A DE 102015105893A DE 102015105893 A1 DE102015105893 A1 DE 102015105893A1
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Jörg Frischeisen
Burkhard Hilling
Jutta Thoma
Christian Koch
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OSRAM GmbH
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OSRAM Opto Semiconductors GmbH
OSRAM GmbH
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Abstract

In mindestens einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauteil eine oder mehrere Lichtquellen zur Erzeugung einer Primärstrahlung. In at least one embodiment, the optoelectronic device comprises one or more light sources for generating a primary radiation. Durch ein Konversionselement wird ein Teil der Primärstrahlung in eine langwelligere Sekundärstrahlung umgewandelt, sodass das Bauteil im Betrieb eine Mischstrahlung emittiert, die aus der Primärstrahlung und der Sekundärstrahlung besteht. By a conversion element part of the primary radiation into a longer wavelength secondary radiation is converted so that the component emits mixed radiation during operation, which consists of the primary radiation and the secondary radiation. Ein Filterelement hindert einen kurzwelligen Anteil der Sekundärstrahlung am Verlassen des Bauteils. A filter element prevents a short-wave component of the secondary radiation from leaving the device. Durch das Filterelement wird eine CIE-y-Koordinate eines Farborts der Mischstrahlung verkleinert und eine CIE-z-Koordinate vergrößert. Through the filter element a CIE y coordinate of a chromaticity coordinate of the mixed radiation is reduced and enlarged a CIE-z coordinate. Hierdurch werden die Farbwiedergabeindizes Ra und R9 der Mischstrahlung aufgrund des Filterelements erhöht. Thereby, the color rendering indices Ra and R9 of the mixed radiation to be increased due to the filter element.

Description

  • Es wird ein optoelektronisches Bauteil angegeben. There is provided an optoelectronic device. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils angegeben. Moreover, a method for producing an optoelectronic device is provided.
  • Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Bauteil anzugeben, das kosteneffizient ist und das Strahlung mit einem hohen Farbwiedergabeindex emittiert. A problem to be solved is to provide an optoelectronic device that is cost efficient, and emits radiation with a high color rendering index.
  • Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Bauteil und durch ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. This object is solved inter alia by a component and by a method having the features of the independent claims. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauteil eine oder mehrere Lichtquellen. According to at least one embodiment, the optoelectronic device comprises one or more light sources. Die mindestens eine Lichtquelle ist zur Erzeugung einer Primärstrahlung eingerichtet. The at least one light source is adapted for generating a primary radiation. Die Lichtquelle wird elektrisch betrieben. The light source is electrically powered. Bevorzugt handelt es sich bei der Lichtquelle um eine Leuchtdiode, kurz LED, um eine Laserdiode oder auch um eine organische Leuchtdiode, kurz OLED. It is preferable that the light source is a light emitting diode, short-LED, a laser diode or an organic light-emitting diode, or OLED. Beispielsweise wird von der Lichtquelle farbiges Licht, bevorzugt blaues Licht oder grünes Licht oder gelbes Licht oder rotes Licht, emittiert. For example, from the light source colored light, preferably blue light or green light, or yellow light, or red light emitted.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das optoelektronische Bauteil eines oder mehrere Konversionselemente auf. According to at least one embodiment, the optoelectronic component is one or more conversion elements. Durch das mindestens eine Konversionselement wird im bestimmungsgemäßen Betrieb ein Teil der Primärstrahlung in eine langwelligere Sekundärstrahlung umgewandelt. By the at least one conversion element in normal operation, a part of the primary radiation into a longer wavelength secondary radiation is converted. Dadurch, dass nur ein Teil der Primärstrahlung absorbiert und umgewandelt wird, wird von dem optoelektronischen Bauteil im bestimmungsgemäßen Betrieb eine Mischstrahlung emittiert, die zumindest im sichtbaren Spektralbereich aus der Primärstrahlung und der Sekundärstrahlung besteht. Characterized that only a part of the primary radiation is absorbed and converted is emitted a mixing radiation of the optoelectronic component during normal operation, which consists at least in the visible spectral range of the primary radiation and the secondary radiation.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform hindert das Filterelement zumindest oder ausschließlich einen kurzwelligen Anteil der Sekundärstrahlung zeitweilig oder dauerhaft am Verlassen des Bauteils. According to at least one embodiment of the filter element prevents or at least only a short-wave component of the secondary radiation temporarily or permanently leaving the component. Kurzwelliger Anteil der Sekundärstrahlung bedeutet insbesondere, dass dieser Anteil bei kürzeren Wellenlängen als ein Intensitätsmaximum der Sekundärstrahlung liegt oder die kurzwelligsten zwei Drittel des Spektrums der Sekundärstrahlung abdeckt, wobei nur Wellenlängen mit einer Intensität von mindestens 5 % des Intensitätsmaximums berücksichtigt werden. A short wavelength portion of the secondary radiation means in particular that this percentage is, or at shorter wavelengths than a maximum intensity of the secondary radiation covering the shortest-wave two-thirds of the spectrum of the secondary radiation, wherein only wavelengths at an intensity of at least 5% of the intensity maximum are taken into account. Mit anderen Worten liegt der kurzwellige Anteil an einer blauen Flanke der Sekundärstrahlung. In other words, the short-wave portion is located on a blue edge of the secondary radiation. Es ist möglich, dass sich die Filterwirkung des Filterelements ausschließlich oder im Wesentlichen auf den kurzwelligen Anteil der Sekundärstrahlung beschränkt. It is possible that the filter effect of the filter element is restricted solely or mainly to the short-wave component of the secondary radiation. Bevorzugt werden durch das Filterelement der Mischstrahlung des Bauteils keine zusätzlichen, spektralen Komponenten hinzugefügt. No additional spectral components are preferably added through the filter element of the mixed radiation of the component. Das Filterelement wirkt dann in dem relevanten sichtbaren Spektralbereich, etwa von 400 nm bis 750 nm, nicht als Leuchtstoff. The filter element then acts in the relevant visible spectral range from about 400 nm to 750 nm, not as a phosphor.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird durch das Filterelement eine CIE-y-Koordinate eines Farborts der Mischstrahlung verkleinert. According to at least one embodiment is reduced by the filter element has a CIE-y coordinate of a chromaticity coordinate of the mixed radiation. Das heißt, durch das Filterelement rutscht der Farbort der Mischstrahlung in der CIE-Normfarbtafel hin zur x-Achse. That is, through the filter element of the color point of the mixed radiation slips in the CIE standard color chart toward the x-axis. Hierbei wird insbesondere Bezug genommen auf die CIE-Normfarbtafel von 1931. Here, particular reference is made to the CIE chromaticity diagram of the 1931st
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die CIE-z-Koordinate der Mischstrahlung durch das Filterelement vergrößert. According to at least one embodiment, the CIE-z-coordinate of the mixed radiation is increased by the filter element. Mit anderen Worten nimmt dann eine Wahrnehmung eines Blauanteils in der Mischstrahlung zu. In other words, then increases a perception of a blue component in the mixed radiation.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden durch das Filterelement die Farbwiedergabeindizes Ra und R9 der Mischstrahlung erhöht. According to at least one embodiment, be increased through the filter element, the color rendering indices Ra and R9 of the mixed radiation. Diese Farbwiedergabeindizes sind beispielsweise definiert in der These color rendering indices are defined, for example in the . , Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift hinsichtlich der Bestimmung der Farbwiedergabeindizes wird durch Rückbezug mit aufgenommen. The disclosure of this document with regard to the determination of the color rendering indexes are hereby incorporated by reference. Der Farbwiedergabeindex Ra bezieht sich auf die Farbwiedergabequalität, gemittelt über die ersten acht CIE-Testfarben, der Farbwiedergabeindex R9 dagegen bezieht sich auf die Farbwiedergabequalität nur bei der neunten Testfarbe, welche Tiefrot repräsentiert. The color rendering index Ra refers to the color reproduction quality, averaged over the first eight CIE test colors, the color rendering index R9 on the other hand refers to the color rendering only the ninth test color which Tiefrot represented.
  • In mindestens einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauteil eine oder mehrere Lichtquellen zur Erzeugung einer Primärstrahlung. In at least one embodiment, the optoelectronic device comprises one or more light sources for generating a primary radiation. Durch ein Konversionselement wird ein Teil der Primärstrahlung in eine langwelligere Sekundärstrahlung umgewandelt, sodass das Bauteil im Betrieb eine Mischstrahlung emittiert, die aus der Primärstrahlung und der Sekundärstrahlung besteht. By a conversion element part of the primary radiation into a longer wavelength secondary radiation is converted so that the component emits mixed radiation during operation, which consists of the primary radiation and the secondary radiation. Ein Filterelement hindert einen kurzwelligen Anteil der Sekundärstrahlung am Verlassen des Bauteils. A filter element prevents a short-wave component of the secondary radiation from leaving the device. Durch das Filterelement wird eine CIE-y-Koordinate eines Farborts der Mischstrahlung verkleinert und eine CIE-z-Koordinate vergrößert. Through the filter element a CIE y coordinate of a chromaticity coordinate of the mixed radiation is reduced and enlarged a CIE-z coordinate. Hierdurch werden die Farbwiedergabeindizes Ra und R9 der Mischstrahlung aufgrund des Filterelements erhöht. Thereby, the color rendering indices Ra and R9 of the mixed radiation to be increased due to the filter element.
  • Bei vielen Anwendungen, wie beispielsweise der Beleuchtung von Geschäftsräumen oder von Auslagen, etwa für Lebensmittel oder Kleidung, ist eine künstliche Beleuchtung mit einem hohen Farbwiedergabeindex, englisch Color Rendering Index oder kurz CRI, erforderlich. In many applications, such as the lighting of premises or of expenses, such as food or clothing, is an artificial lighting with a high color rendering index, English color rendering index, or CRI short, is required. Auch in der Allgemeinbeleuchtung, etwa für Wohnräume, ist ein vergleichsweise hoher Farbwiedergabeindex erwünscht. Also, in general lighting, for example for residential rooms, a comparatively high color rendering index is desired. Speziell im Lebensmittelbereich ist eine gute Farbwiedergabe im roten Spektralbereich erwünscht. Especially in the food industry a good color reproduction is desired in the red spectral range. Durch das hier beschriebene Filterelement ist der Farbwiedergabeindex Ra und auch der Farbwiedergabeindex für Tiefrot bei der Testfarbe R9 erhöht. By the method described here filter element of the color rendering index Ra and the color rendering index for deep red color at the test R9 is increased.
  • Alternative Möglichkeiten, den Farbwiedergabeindex zu erhöhen, bestehen darin, aufwändige Leuchtstoffmischungen zu verwenden oder eine Vielzahl von LED-Chips, die bei verschiedenen Farben emittieren, miteinander zu kombinieren. Alternative ways to increase the color rendering index, are to use costly phosphor mixtures or to combine a plurality of LED chips that emit at different colors together. Diese Lösungen sind jedoch vergleichsweise technisch aufwändig und teuer. However, these solutions are relatively technically complex and expensive. Mit dem hier beschriebenen Filterelement steht eine technisch einfachere und kostengünstigere Lösung zur Verfügung. With the described filter element is a technically simpler and less expensive solution.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei der Lichtquelle um eine Leuchtdiode, kurz LED. According to at least one embodiment, the light source is a light emitting diode, LED for short. Die Leuchtdiode umfasst eine Halbleiterschichtenfolge. The light emitting diode includes a semiconductor layer sequence. Die Halbleiterschichtenfolge basiert bevorzugt auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial. The semiconductor layer sequence is preferably based on a III-V compound semiconductor material. Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial wie Al n In 1-nm Ga m N oder um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie Al n In 1-nm Ga m P oder auch um ein Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial wie Al n In 1-nm Ga m As, wobei jeweils 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n + m ≤ 1 ist. In the semiconductor material is, for example, a nitride compound semiconductor material such as Al n In 1-nm Ga m N or a phosphide compound semiconductor material such as Al n In 1-nm Ga m P or an arsenide compound semiconductor material such as Al n In 1-nm Ga m As, where in each case 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 and n + m ≤. 1 Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Here, the semiconductor layer sequence dopants and additional constituents have. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also Al, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können. For simplicity, however, only the essential elements of the crystal lattice of the semiconductor layer sequence, ie Al, As, Ga, In, N and P are shown, although these can be replaced in part by small quantities of other substances and / or supplemented.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei der Lichtquelle um eine Leuchtdiode, die blaues Licht emittiert. According to at least one embodiment, the light source is a light emitting diode that emits blue light. Die Leuchtdiode basiert auf dem Materialsystem AlInGaN. The LED is based on the material system AlInGaN. Die Primärstrahlung weist bevorzugt ein absolutes Intensitätsmaximum bei einer Intensitätsmaximumswellenlänge Imax auf, die bei mindestens 420 nm oder 430 nm oder 440 nm liegt. The primary radiation preferably has an absolute intensity maximum at a wavelength intensity maximum Imax which is at least 420 nm or 430 nm or 440 nm. Alternativ oder zusätzlich liegt die Intensitätsmaximumswellenlänge Imax bei höchstens 480 nm oder 470 nm oder 460 nm. Alternatively or additionally, the intensity peak wavelength Imax is a maximum of 480 nm or 470 nm or 460 nm.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Sekundärstrahlung ein relatives oder absolutes Intensitätsmaximum Isek auf, das bei mindestens 570 nm oder 580 nm oder 590 nm liegt. According to at least one embodiment, the secondary radiation on a relative or absolute intensity maximum Isec, which is at least 570 nm or 580 nm or 590 nm. Alternativ oder zusätzlich liegt das Intensitätsmaximum Isek der Sekundärstrahlung bei höchstens 625 nm oder 615 nm oder 607 nm. Es ist möglich, dass eine Intensität der Sekundärstrahlung, ausgehend von dem Intensitätsmaximum Isek, hin zu größeren Wellenlängen und/oder hin zu kleineren Wellenlängen monoton abfällt, so dass dann keine Zwischenmaxima oder Zwischenminima im Spektrum der Sekundärstrahlung vorliegen. Alternatively or additionally, the intensity maximum is Isec of the secondary radiation is at most 625 nm or 615 nm or 607 nm. It is possible that an intensity of the secondary radiation, starting from the intensity maximum Isec, to larger wavelengths and / or to smaller wavelengths decreases monotonically, so then there are no intermediate maximum or Zwischenminima in the spectrum of the secondary radiation.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Mischstrahlung ein Intensitätsminimum Imin auf, das bei mindestens 455 nm oder 465 nm oder 470 nm oder 480 nm liegt und/oder bei höchstens 500 nm oder 490 nm oder 480 nm. Insbesondere liegt das Intensitätsminimum Imin mindestens 15 nm oder 20 nm oberhalb der Intensitätsmaximumswellenlänge Imax der Primärstrahlung. According to at least one embodiment, the mixed radiation an intensity minimum Imin on which is at least 455 nm or 465 nm or 470 nm or 480 nm and / or at most 500 nm or 490 nm or 480 nm. In particular is the intensity minimum Imin at least 15 nm, or 20 nm above the maximum intensity Imax wavelength of the primary radiation. Bei dem Intensitätsmaximum Imin handelt es sich insbesondere um ein relatives Intensitätsminimum, bevorzugt um das einzige relative Intensitätsminimum zwischen der Intensitätsmaximumswellenlänge Imax der Primärstrahlung und dem Intensitätsmaximum Isek der Sekundärstrahlung. The maximum intensity Imin it, in particular, a relative intensity minimum, preferably the only relative intensity minimum between the maximum intensity wavelength Imax of the primary radiation and the intensity maximum Isec the secondary radiation.
  • Diese und alle anderen Angaben gelten, sofern nicht anders kenntlich gemacht, insbesondere bei einer Temperatur von 300 K, also ungefähr bei Raumtemperatur. These and all other information are made, unless otherwise indicated, in particular at a temperature of 300 K, or about room temperature.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Primärstrahlung durch das Filterelement nicht oder nicht signifikant verändert. According to at least one embodiment, the primary radiation is not or not significantly altered by the filter element. Beispielsweise erfolgt eine Abschwächung der Intensität der Primärstrahlung durch das Filterelement zu höchstens 20 % oder 10 % oder 5 %. For example, occurs a weakening of the intensity of the primary radiation by the filter element to more than 20% or 10% or 5%. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Intensitätsmaximumswellenlänge Imax der Primärstrahlung durch das Filterelement um höchstens 5 nm oder 3 nm oder 1,5 nm verschoben wird. Alternatively or additionally, it is possible that the intensity peak wavelength of the primary radiation Imax is displaced through the filter element by not more than 5 nm or 3 nm or 1.5 nm.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Sekundärstrahlung vor Durchlaufen des Filterelements eine spektrale Halbwertbreite, insbesondere volle Breite auf halber Höhe des Maximums oder kurz FWHM, auf, die mindestens 100 nm oder 120 nm oder 140 nm beträgt. According to at least one embodiment, the secondary radiation before passing through the filter element, a spectral half-width, in particular full width at half height of the maximum, or FWHM short, on which is at least 100 nm or 120 nm or 140 nm. Alternativ oder zusätzlich liegt die spektrale Halbwertbreite der Sekundärstrahlung bei höchstens 230 nm oder 200 nm oder 170 nm. Alternatively or additionally, the spectral half width of the secondary radiation is a maximum of 230 nm or 200 nm or 170 nm.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Sekundärstrahlung vor und/oder nach Durchlaufen des Filterelements im Intensitätsmaximum Isek um mindestens einen Faktor 1,25 oder 1,5 oder 2,5 oder 4 intensiver als die Primärstrahlung bei der Intensitätsmaximumswellenlänge Imax. According to at least one embodiment, the secondary radiation before and / or after passing through the filter element in the intensity maximum Isec by at least a factor of 1.25 or 1.5 or 2.5 or 4-intensive than the primary radiation at the intensity maximum wavelength Imax. Dieser Faktor beträgt alternativ oder zusätzlich höchstens 5 oder 2,5 oder 2 oder 1,75. This factor is alternatively or additionally at most 5 or 2,5 or 2, or 1.75.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform entsteht durch das Filterelement im Spektrum der Sekundärstrahlung ein Nebenintensitätsmaximum Nsek. According to at least one embodiment, is created by the filter element in the spectrum of the secondary radiation, a secondary maximum intensity Nsec. Das Nebenintensitätsmaximum Nsek befindet sich bevorzugt zwischen einem Intensitätsminimum Imin der Mischstrahlung und dem Intensitätsmaximum Isek der Sekundärstrahlung vor Durchlaufen des Filterelements. The by-intensity maximum Nsec is preferably located between a minimum intensity Imin of the mixed radiation and the intensity maximum Isec the secondary radiation before passing through the filter element. Es ist möglich, dass durch das Filterelement genau ein ausgeprägtes Nebenintensitätsmaximum Nsek entsteht. It is possible that just a distinct addition to maximum intensity Nsec caused by the filter element. Alternativ können auch mehrere Nebenintensitätsmaxima auftreten, hervorgerufen durch das Filterelement. Alternatively, a plurality of secondary intensity maxima may occur caused by the filter element.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Filterelement um einen Bandpassfilter. According to at least one embodiment, when the filter element is a band pass filter. Das heißt, das Filterelement weist in einem Spektralbereich eine geringere Durchlassfähigkeit auf, wobei die Durchlassfähigkeit sowohl zu kürzeren als auch zu größeren Wellenlängen hin zunimmt. That is, the filter element has a spectral region in a lower flow capacity, with the ability to passage shorter than both increases to larger wavelengths. Bevorzugt weist das Filterelement im relevanten Spektralbereich genau eine Hauptfilterbande oder insgesamt nur eine Filterbande auf. Preferably, the filter element in the relevant spectral exactly to a main filter band or a total of only one filter band. Alternativ kann das Filterelement auch mehrere Filterbanden aufweisen und als Multibandpassfilter gestaltet sein. Alternatively, the filter element can also have a plurality of filter bands and be designed as a multi-band-pass filter. Der relevante Spektralbereich ist insbesondere der sichtbare Spektralbereich, also etwa der Spektralbereich zwischen einschließlich 400 nm und 750 nm oder zwischen einschließlich 420 nm und 710 nm. The relevant spectral range is in particular the visible spectral range, ie about the spectral range of between 400 nm and 750 nm, or of between 420 nm and 710 nm.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt eine mittlere Filterwellenlänge Lfil der Hauptfilterbande oder der Filterbande bei mindestens 560 nm oder 570 nm oder 575 nm. Alternativ oder zusätzlich liegt die mittlere Filterwellenlänge bei höchstens 610 nm oder 590 nm oder 585 nm. Die Lage der mittleren Filterwellenlänge Lfil ergibt sich dabei insbesondere aus einem Mittelwert derjenigen Wellenlängen, bei denen eine Intensität der Filterbande oder der Hauptfilterbande auf 50 % abgefallen ist. According to at least one embodiment, an average filter wavelength Lfil the main filter band or the filter band at least 560 nm or 570 nm or 575 nm. Alternatively, or in addition, the average filter wavelength is at most 610 nm or 590 nm or 585 nm. The location of the central filter wave length Lfil results are, in particular from a mean of those wavelengths where an intensity of the band filter or main filter band has dropped to 50%. Anders ausgedrückt ist die mittlere Filterwellenlänge der Mittelwert der Wellenlängen der Filterbande bei halber Höhe der vollen Intensität, FWHM. In other words, the center filtering wavelength of the mean of the wavelengths of the filter band at half height of the full intensity, FWHM.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform gilt für die mittlere Filterwellenlänge Lfil in Bezug auf das Intensitätsmaximum Isek der Sekundärstrahlung vor Durchlaufen des Filterelements und mit Blick auf das Intensitätsminimum Imin: According to at least one embodiment applies to the middle filter wavelength Lfil with respect to the maximum intensity of the secondary radiation Isec before passing through the filter element and facing the intensity minimum Imin: Imin + 0,4(Isek-Imin) ≤ Lfil ≤ Isek oder Imin + 0.4 (Isec imine) ≤ Lfil ≤ Isec or Imin + 0,5(Isek-Imin) ≤ Lfil ≤ Isek – 0,1(Isek-Imin) oder Imin + 0.5 (Isec imine) ≤ Lfil ≤ Isec - 0.1 (Isec-Imin) or Imin + 0,6(Isek-Imin) ≤ Lfil ≤ Isek – 0,1(Isek-Imin) oder Imin + 0.6 (Isec imine) ≤ Lfil ≤ Isec - 0.1 (Isec-Imin) or Imin + 0,6(Isek-Imin) ≤ Lfil ≤ Isek – 0,15(Isek-Imin). Imin + 0.6 (Isec imine) ≤ Lfil ≤ Isec - 0.15 (Isec-Imin).
  • Beispielsweise liegt das Intensitätsmaximum Isek der Sekundärstrahlung bei 605 nm, mit einer Toleranz von höchstens 30 nm oder 20 nm oder 10 nm oder 5 nm und/oder die mittlere Filterwellenlänge Lfil liegt bei 580 nm, mit einer Toleranz von höchstens 30 nm oder 20 nm oder 10 nm oder 5 nm, jeweils bei Raumtemperatur, also 296 K. For example, the intensity maximum Isec of the secondary radiation is 605 nm, with a tolerance of at most 30 nm or 20 nm or 10 nm or 5 nm and / or the middle filter wavelength Lfil is 580 nm, with a tolerance of at most 30 nm or 20 nm or 10 nm or 5 nm, respectively at room temperature, that is 296 K.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform gilt für eine Halbwertsbreite Bfil der Filterbande oder der Hauptfilterbande: 0,02(Isek-Imin) ≤ Bfil ≤ 0,4(Isek-Imin) oder 0,05(Isek-Imin) ≤ Bfil ≤ 0,3(Isek-Imin) oder 0,1(Isek-Imin) ≤ Bfil ≤ 0,3(Isek-Imin) oder 0,15(Isek-Imin) ≤ Bfil ≤ 0,25(Isek-Imin). According to at least one embodiment applies to a half-value width Bfil the filter band of the main filter or band: 0.02 (Isec imine) ≤ Bfil ≤ 0.4 (Isec-Imin) or 0.05 (Isec imine) ≤ Bfil ≤ 0.3 ( Isec-Imin) or 0.1 (Isec imine) ≤ Bfil ≤ 0.3 (Isec-Imin) or 0.15 (Isec imine) ≤ Bfil ≤ 0.25 (Isec-Imin). Bei der Halbwertsbreite Bfil handelt es sich insbesondere um einen FWHM-Wert. In the half-width Bfil is in particular a FWHM.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Nebenintensitätsmaximum Nsek mindestens 50 % oder 60 % oder 70 % und/oder höchstens 90 % oder 80 % oder 75 % der Intensität der Sekundärstrahlung in dem Intensitätsmaximum Isek auf. According to at least one embodiment, the secondary maximum intensity Nsec at least 50% or 60% or 70% and / or at most 90%, or 80% or 75% of the intensity of the secondary radiation in the intensity maximum at Isec. Hierbei wird auf das Intensitätsmaximum Isek der Sekundärstrahlung vor Durchlaufen des Filterelements Bezug genommen. Here, the secondary radiation is referred before passing through the filter element to the intensity maximum Isec. Die entsprechenden Werte können für ein durch das Filterelement modifiziertes Intensitätsmaximum Isek der Sekundärstrahlung ebenso gelten. The corresponding values ​​can also apply for a modified through the filter element intensity maximum Isec the secondary radiation. Dieses durch das Filterelement hervorgerufene Intensitätsmaximum Isek der Sekundärstrahlung liegt insbesondere bei größeren Wellenlängen als das Intensitätsmaximum Isek vor Durchlaufen des Filterelements. This caused by the filter element Isec intensity maximum of the secondary radiation is in particular at longer wavelengths than the maximum intensity Isec before passing through the filter element. Eine Verschiebung liegt dabei zum Beispiel bei mindestens 5 nm oder 10 nm oder 15 nm und/oder bei höchstens 30 nm oder 25 nm oder 20 nm. Mit anderen Worten handelt es sich dann bei dem Nebenintensitätsmaximum Nsek um ein relatives und nicht um ein absolutes Intensitätsmaximum. A displacement lies, for example at least 5 nm or 10 nm or 15 nm and / or a maximum of 30 nm or 25 nm or 20 nm. Then In other words, it is at the secondary maximum intensity Nsec to a relative and not an absolute maximum intensity ,
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist durch das Filterelement ein Farbkontrastindex der Mischstrahlung erhöht. According to at least one embodiment is increased through the filter element, a color contrast index of the mixed radiation. Der Farbkontrastindex wird auch als Feeling of Contrast Index, kurz FCI, bezeichnet. The color contrast index is also called Feeling of Contrast index briefly FCI. Der FCI ist beispielsweise in der Druckschrift The FCI is, for example, in the publication US 2013/0155647 A1 US 2013/0155647 A1 definiert, insbesondere in den Absätzen 29 bis 36. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift hinsichtlich des FCI wird durch Rückbezug mit aufgenommen. defined, in particular in paragraphs 29 to 36. The disclosure of this publication with respect to the FCI is incorporated by reference.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Filterelement hinsichtlich der räumlichen Abstrahlcharakteristik der Mischstrahlung um ein optisch passives Element. According to at least one embodiment, when the filter element with respect to the spatial radiation pattern of the mixed radiation to produce an optically passive element. Mit anderen Worten wird dann die räumliche Abstrahlcharakteristik durch das Filterelement nicht oder nicht signifikant beeinflusst. In other words, the spatial radiation is then not or not significantly affected by the filter element. Insbesondere handelt es sich bei dem Filterelement dann, im Rahmen der Herstellungstoleranzen, um eine planparallele, ebene Platte, die klarsichtig und nicht lichtstreuend ist. In particular, when the filter element then, within the manufacturing tolerances, by a plane-parallel, planar plate which is clear-sighted and non-light scattering. Es erfolgt dann durch das Filterelement beispielsweise ein geringfügiger Parallelversatz von Strahlung, jedoch keine Aufweitung oder Einengung der räumlichen Abstrahlcharakteristik. It is then carried through the filter element, for example a slight parallel shift of radiation but no widening or narrowing of the spatial radiation pattern. Das heißt, dass dann die einzige optische Funktion des Filterelements die Filterung der Primärstrahlung und/oder der Sekundärstrahlung ist. That is, then the only function of the optical filter element is the filtering of the primary radiation and / or the secondary radiation.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Filtermittel eine über die Lichtquelle hinweg variierende Dicke und/oder optische Dichte auf. According to at least one embodiment, a via the light source of time varying thickness and / or optical density on the filter means. Bevorzugt ist das Filtermittel über einer Mitte der Lichtquelle dicker oder optisch dichter als an einem Rand der Lichtquelle. Preferably, the filter means on a center of the light source is thick or optically dense than on an edge of the light source. Hierdurch ist erzielbar, dass eine mittlere Weglänge von Strahlung, insbesondere von Primärstrahlung, durch das Filtermittel hindurch entlang aller Raumrichtungen gleich oder näherungsweise gleich ist. Hereby is achieved that a mean free path of radiation, in particular of primary radiation by the filter means passing along all spatial directions is equal to or approximately equal. Somit ist ein winkelabhängiger Farbeindruck der von dem optoelektronischen Bauteil emittierten Mischstrahlung homogener gestaltbar. Thus, an angle-dependent color impression of the light emitted by the optoelectronic component is a homogeneous mixed radiation Artwork.
  • Beispielsweise ist das Filtermittel ähnlich einer Konvexlinse oder einer Bikonvexlinse geformt oder es sind Ränder der Lichtquelle, in Draufsicht gesehen, frei von dem Filtermittel. For example, the filter medium is similar to a convex lens or a biconvex lens formed or there are edges of the light source, seen in plan view, free of the filtering means. Alternativ ist es möglich, dass das Filtermittel eine konstante geometrische Dicke aufweist, aber eine über die Lichtquelle hinweg variierende optische Dichte. Alternatively, it is possible that the filter means has a constant geometrical thickness, but on the light source of time-varying optical density. Somit ist es möglich, dass wegen der konstanten Dicke durch das Filtermittel die räumliche Abstrahlcharakteristik der Mischstrahlung nicht beeinflusst wird, aufgrund der variierenden optischen Dichte aber winkelabhängig das Absorptionsverhalten einstellbar ist. Thus, it is possible that because of the constant thickness by the filter means, the spatial radiation pattern of the mixed radiation is not affected, due to the varying optical density, however, the absorption behavior is dependent on the angle adjustable. Dies ist etwa dadurch erreichbar, dass das Filtermittel einen Gradienten in einer Konzentration eines Filterstoffs aufweist. This is achievable by some that the filter medium has a gradient in a concentration of a filter cloth.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Konversionselement einen Leuchtstoff oder eine Leuchtstoffmischung auf. According to at least one embodiment, the conversion element to a phosphor or a phosphor mixture. Der Leuchtstoff oder die Leuchtstoffmischung beinhaltet einen oder mehrere Leuchtstoffe, insbesondere anorganische Leuchtstoffe. The phosphor or phosphor mixture includes one or more luminescent materials, particularly inorganic phosphors. Der Leuchtstoff oder die Leuchtstoffmischung ist bevorzugt ausgewählt aus zumindest einem der folgenden Leuchtstoffe: Eu 2+ -dotierte Nitride wie (Ca, Sr)AlSiN 3 :Eu 2+ , Sr(Ca, Sr)Si 2 Al 2 N 6 :Eu 2+ , (Sr, Ca)AlSiN 3 ·Si 2 N 2 O:Eu 2+ , (Ca, Ba, Sr) 2 Si 5 N 8 :Eu 2+ , (Sr, Ca)[LiA1 3 N 4 ]:Eu 2+ ; The phosphor or the phosphor mixture is preferably selected from at least one of the following phosphors: Eu 2+ -doped nitrides such as (Ca, Sr) AlSiN 3: Eu 2+, Sr (Ca, Sr) Si 2 Al 2 N 6: Eu 2+ , (Sr, Ca) AlSiN 3 · Si 2 N 2 O: Eu 2+, (Ca, Ba, Sr) 2 Si 5 N 8: Eu 2+, (Sr, Ca) [LIA1 3 N 4]: Eu 2 +; Granate aus dem allgemeinen System (Gd, Lu, Tb, Y) 3 (Al, Ga, D) 5 (O, X) 12 :RE mit X = Halogenid, N oder zweiwertiges Element, D = drei- oder vierwertiges Element und RE = Seltenerdmetalle wie Lu 3 (Al lx Ga x ) 5 O 12 :Ce 3+ , Y 3 (Al 1-x Ga x ) 5 O 12 :Ce 3+ ; Grenade from the general system (Gd, Lu, Tb, Y) 3 (Al, Ga, D) 5 (O, X) 12: RE where X = halide, N or divalent element D = trivalent or tetravalent element and RE = rare earth elements such as Lu 3 (Al lx Ga x) 5 O 12: Ce 3+, Y 3 (Al 1-x Ga x) 5 O 12: Ce 3+; Eu 2+ -dotierte Sulfide wie (Ca, Sr, Ba)S:Eu 2+ ; Eu 2+ -doped sulfides such as (Ca, Sr, Ba) S: Eu 2+; Eu 2+ -dotierte SiONe wie (Ba, Sr, Ca)Si 2 O 2 N 2 :Eu 2+ ; Eu 2+ -doped sions such as (Ba, Sr, Ca) Si 2 O 2 N 2: Eu 2+; SiAlONe etwa aus dem System Li x M y Ln z Si 12-(m+n) Al (m+n) O n N 16-n ; SiAlONs about from the system Li x M y Ln z Si 12- (m + n) Al (m + n) O n N 16-n; beta-SiAlONe aus dem System Si 6-x Al z O y N 8-y :RE z ; beta sialons from the system Si 6-x Al z O y N 8-y: RE z; Nitrido-Orthosilikate wie AE 2-xa RE x Eu a SiO 4-x N x , AE 2-xa RE x Eu a Si 1-y O 4-x-2y N x mit RE = Seltenerdmetall und AE = Erdalkalimetall; Nitrido orthosilicates such as AE 2-x Eu x a RE a SiO 4-x N x, AE 2-xa RE x Eu a Si 1-y O 4-x-2y N x RE = rare earth metal and AE = alkaline earth metal; Orthosilikate wie (Ba, Sr, Ca, Mg) 2 SiO 4 :Eu 2+ ; Ortho silicates such as (Ba, Sr, Ca, Mg) 2 SiO 4: Eu 2+; Chlorosilikate wie Ca 8 Mg(SiO 4 ) 4 Cl 2 :Eu 2+ ; Chlorosilicates such as Ca 8 Mg (SiO 4) 4 Cl 2: Eu 2+; Chlorophosphate wie (Sr, Ba, Ca, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 :Eu 2+ ; Chlorophosphate such as (Sr, Ba, Ca, Mg) 10 (PO 4) 6 Cl 2: Eu 2+; BAM-Leuchtstoffe aus dem BaO-MgO-Al 2 O 3 -System wie BaMgAl 10 O 17 :Eu 2+ ; BAM phosphors from the BaO-MgO-Al 2 O 3 system, such as BaMgAl 10 O 17: Eu 2+; Halophosphate wie M 5 (PO 4 ) 3 (Cl, F):(Eu 2+ , Sb 3+ , Mn 2+ ); Halophosphates such as M 5 (PO 4) 3 (Cl, F) :( Eu 2+, Sb 3+, Mn 2+); SCAP-Leuchtstoffe wie (Sr, Ba, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl:Eu 2+ . SCAP phosphors such as (Sr, Ba, Ca) 5 (PO 4) 3 Cl: Eu 2+. Als Leuchtstoffe sind auch die in der Druckschrift As phosphors are also in the publication EP 2 549 330 A1 EP 2549330 A1 angegebenen Leuchtstoffe einsetzbar. specified phosphors used. Hinsichtlich der verwendeten Leuchtstoffe wird der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift durch Rückbezug mit aufgenommen. With respect to the used phosphors of the disclosure content of this publication is hereby incorporated by reference. Außerdem können auch sogenannte Quantenpunkte als Konvertermaterial eingebracht werden. In addition, so-called quantum dots can be introduced as a converter material. Quantenpunkte in der Form nanokristalliner Materialien, welche eine Gruppe II-VI-Verbindung und/oder eine Gruppe III-V-Verbindung und/oder eine Gruppe IV-VI-Verbindung und/oder Metall-Nanokristalle beinhalten, sind hierbei bevorzugt. Quantum dots in the form of nanocrystalline materials, which include a Group II-VI compound and / or a group III-V compound and / or a Group IV-VI compound and / or metal nano-crystals are preferred in this context. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Leuchtstoffmischung um eine Mischung aus (Lu, Ce) 3 (Al, Ga) 5 O 12 und (Ca, Sr, Ba, Eu) 2 Si 5 N 8 . Particularly preferably, in the phosphor mixture is a mixture of (Lu, Ce) 3 (Al, Ga) 5 O 12 and (Ca, Sr, Ba, Eu) 2 Si 5 N. 8
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform beinhaltet das Konversionselement eine Vielzahl von Leuchtstoffpartikeln. According to at least one embodiment, the conversion element includes a plurality of phosphor particles. Die Leuchtstoffpartikel sind beispielsweise in ein Matrixmaterial eingebettet oder auch dicht gepackt. The phosphor particles are for example embedded in a matrix material or densely packed. Alternativ kann das Konversionselement eine Leuchtstoffkeramik mit einem Keramikplättchen sein. Alternatively, the conversion element can be a phosphor ceramic with a ceramic tile. Ist ein Matrixmaterial vorhanden, so handelt es sich bei dem Matrixmaterial bevorzugt um ein Silikon, ein Silikon-Epoxid-Hybridmaterial, um ein Glas oder um eine Keramik. If a matrix material is present, it is in the matrix material preferably is a silicone, a silicone-epoxy hybrid material to a glass or a ceramic.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Filterelement um einen Glasfilter. According to at least one embodiment, when the filter element is a glass filter. Das Filterelement liegt dann zum Beispiel als Glasplatte vor, die auf das Konversionselement aufgebracht ist. The filter element is then for example as a glass plate in front of which is applied to the conversion element. Alternativ können Filterpartikel aus dem Filtermaterial vorliegen, die ebenfalls in ein Matrixmaterial eingebettet sein können. Alternatively, the filter particles can be present from the filter material, which can also be embedded in a matrix material.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Filterelement eine mittlere geometrische Dicke von höchstens 0,5 mm oder 0,3 mm oder 0,15 mm oder 0,1 mm auf. According to at least one embodiment, the filter element has an average geometric thickness of at most 0.5 mm or 0.3 mm or 0.15 mm or 0.1 mm. Mit anderen Worten ist das Filterelement dünn geformt. In other words, the filter element is formed thin. Eine Dicke des Filterelements kann kleiner sein als eine Dicke der Lichtquelle und/oder des Konversionselements. A thickness of the filter element may be smaller than a thickness of the light source and / or of the conversion element.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt ein mittlerer Brechungsindex des Filterelements bei einer Wellenlänge von 550 nm und bei einer Temperatur von 300 K höchstens 1,7 oder 1,62 oder 1,55. According to at least one embodiment, is an average refractive index of the filter element at a wavelength of 550 nm and at a temperature of 300 K at most 1.7 or 1.62 or 1.55. Beispielsweise liegt dieser Brechungsindex des Filterelements um höchstens 0,2 oder 0,15 über oder unter einem mittleren Brechungsindex des Konversionselements. For example, this index of refraction of the filter element is at most 0.2 or 0.15 above or below a mean refractive index of the conversion element. Solche vergleichsweise niedrigen Brechungsindices sind erzielbar, wenn es sich bei dem Filterelement um einen Glasfilter handelt oder wenn Filterpartikel in ein Matrixmaterial etwa aus einem Silikon eingebettet sind. Such relatively low refractive indices are obtained when it is in the filter element by a glass filter or when the filter particles are embedded in a matrix material such as a silicone. Ein Brechungsindexunterschied zwischen dem Matrixmaterial und den Filterpartikeln liegt bei Raumtemperatur bevorzugt bei höchstens 0,1 oder 0,05 oder 0,02 oder 0,01. A refractive index difference between the matrix material and the filter particles at room temperature is preferably at most 0.1 or 0.05 or 0.02 or 0.01.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Filterelement dem Konversionselement optisch nachgeordnet. According to at least one embodiment, the filter element is arranged downstream of the conversion element optically. Dies bedeutet, entlang einer Hauptabstrahlrichtung innerhalb des optoelektronischen Bauteils folgt das Filterelement dem Konversionselement vollständig oder mindestens teilweise nach. This means along a main emission direction inside of the optoelectronic device, the filter element follows the conversion element to completely or at least partially. Es ist möglich, dass das Konversionselement vollständig und unmittelbar von dem Filterelement bedeckt ist. It is possible that the conversion element is fully and directly covered by the filter element. Besonders bevorzugt sind das Filterelement, das Konversionselement sowie die Lichtquelle innig miteinander verbunden, so dass sich diese Komponenten im bestimmungsgemäßen Gebrauch des optoelektronischen Bauteils nicht voneinander lösen. More preferably, the filter element, the conversion element and the light source are intimately associated with each other, so that these components do not dissolve in the intended use of the optoelectronic device from each other. Ferner bevorzugt sind das Filterelement, das Konversionselement und die Lichtquelle zusammen als eine einzige Einheit handhabbar, beispielsweise mit einer Pinzette oder einer Bestückungsmaschine, englisch Pick and Place-Machine. Further, preferably the filter element, the conversion element and the light source are combined as a single unit to handle, for example with a forceps or a placement machine, English pick and place machine.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich zwischen der Lichtquelle und dem Filterelement kein Zwischenraum und kein Spalt. According to at least one embodiment is located between the light source and the filter element is no gap and no gap. Das bedeutet, zwischen dem Filterelement und der Lichtquelle befindet sich dann kein Bereich, der evakuiert, gasgefüllt oder mit einer Flüssigkeit ausgefüllt ist. This means is then located between the filter element and the light source there is no area which is evacuated, gas filled or is filled with a liquid. Somit befinden sich dann zwischen der Lichtquelle und dem Filterelement lediglich Feststoffe. Thus then located between the light source and the filter element only solids. Alternativ ist ein Spalt zwischen dem Filterelement und der Lichtquelle, insbesondere zwischen dem Filterelement und dem Konversionselement, vorhanden. Alternatively, a gap between the filter element and the light source, particularly between the filter element and the conversion element present.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich das Filterelement nahe an der Lichtquelle. According to at least one embodiment, the filter element is located close to the light source. Dies kann bedeuten, dass ein mittlerer Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Filterelement höchstens 0,2 mm oder 0,1 mm oder 0,075 mm beträgt. This may mean that an average distance between the light source and the filter element is at most 0.2 mm or 0.1 mm or 0.075 mm. Alternativ kann sich das Filterelement weiter von der Lichtquelle entfernt befinden, zum Beispiel an einer Seite eines Volumenvergusses, die der Lichtquelle abgewandt ist. Alternatively, the filter element can be further located remotely from the light source, for example on one side of a Volumenvergusses which faces away from the light source. Ein mittlerer Abstand liegt dann bevorzugt bei höchstens 2 mm oder 1 mm und/oder bei mindestens 0,15 mm oder 0,3 mm. An average distance is then preferably at most 2 mm or 1 mm and / or at least 0.15 mm or 0.3 mm.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wirkt das Filterelement nicht streuend. According to at least one embodiment, does not affect the filter element scattering. Hierbei ist es aber möglich, dass das Filterelement insbesondere zu einer Verbesserung einer Lichtauskoppeleffizienz oder zu einer Einstellung einer richtungsabhängigen Emission an einer Oberfläche eine Aufrauung, etwa durch Sandbestrahlung oder durch Ätzen oder durch Schleifen, aufweist. Here, however, it is possible that the filter element, comprising in particular to an improvement of a light outcoupling efficiency or to an adjustment of a direction-dependent emission to a surface roughening, such as sand blasting or by etching or grinding.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Filterelement weitere optisch aktive Komponenten auf. According to at least one embodiment, the filter element further optically active components. Beispielsweise sind dem Filterelement lichtstreuende Partikel etwa aus Aluminiumoxid oder Titandioxid beigesetzt. For example, the filter element light-scattering particles are buried as alumina or titanium dioxide.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Filterelement auf die Lichtquelle und/oder das Konversionselement aufgeklebt. According to at least one embodiment, the filter element is glued to the light source and / or the conversion element. Alternativ kann das Filterelement durch eine Schichtabscheidetechnik wie Drucken oder Aufsprühen erzeugt sein. Alternatively, the filter element may be produced by a Schichtabscheidetechnik such as printing or spraying. Zu einem Schutz des Filterelements ist es möglich, dass das Filterelement vollständig von einem weiteren Material, etwa einem Kleber oder einer Glasschicht, umgeben ist. To a protection of the filter element, it is possible that the filter element is completely surrounded by another material such as an adhesive or a glass layer.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform emittiert das optoelektronische Bauteil im bestimmungsgemäßen Gebrauch weißes Licht. According to at least one embodiment, the optoelectronic device emits in the intended use of white light. Weißes Licht kann bedeuten, dass ein Farbort der emittierten Mischstrahlung einen Abstand zur Schwarzkörperkurve in der CIE-Normfarbtafel von höchstens 0,05 oder 0,03 Einheiten aufweist. White light can mean that a color point of the emitted radiation has a mixing distance to the black body curve in the CIE standard chromaticity diagram of not more than 0.05 or 0.03 units. Eine korrelierte Farbtemperatur des weißen Mischlichts liegt bevorzugt bei mindestens 2500 K oder 2800 K und/oder bei höchstens 5000 K oder 4500 K oder 4000 K, beispielsweise zwischen einschließlich 2500 K und 4000 K, insbesondere um 3000 K. Mit anderen Worten kann es sich bei dem weißen Licht um warmweißes Licht handeln. A correlated color temperature of the white mixed light is preferably at least 2500 K or 2800 K and / or at most 5000 K or 4500 K or 4000 K, for example of between 2500 K and 4000 K, in particular around 3000 K. In other words, it may be, for the white light, be warm white light.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das hier beschriebene optoelektronische Bauteil zur Beleuchtung von Geschäftsräumen und/oder Warenauslagen, in Displays oder in der Allgemeinbeleuchtung eingesetzt. According to at least one embodiment, the herein described optoelectronic device for the illumination of premises and / or merchandise display, used in displays or for general illumination.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das optoelektronische Bauteil mehr als eine Lichtquelle auf. According to at least one embodiment, the optoelectronic device on more than one light source. Insbesondere beinhaltet das Bauteil mehrere Leuchtdiodenchips. In particular, the component includes a plurality of light emitting diode chips. Diese Leuchtdiodenchips können die gleiche Emissionscharakteristik aufweisen oder auch in unterschiedlichen Farben emittieren. These LED chips may have the same emission characteristics or emit in different colors. Das Filterelement kann allen Leuchtdiodenchips gemeinsam nachgeordnet sein oder es können Gruppen von Leuchtdiodenchips einem einzigen Filterelement zugeordnet sein oder auch jedem Filterelement ist eineindeutig genau ein Leuchtdiodenchip zugeordnet. The filter element may be arranged downstream all the LED chips jointly or it may groups of light emitting diode chips to be associated with a single filter element or each filter element is uniquely assigned to exactly one LED chip.
  • Abweichend von den obigen Ausführungsformen ist es alternativ möglich, dass die Primärstrahlung vollständig von dem Konversionselement in eine Sekundärstrahlung umgewandelt wird. Notwithstanding the above embodiments, it is alternatively possible that the primary radiation is completely converted by the conversion element into a secondary radiation. Zu einer Farbortstabilisierung ist es in diesem Fall möglich, dass sich das Filterelement zwischen der Lichtquelle und dem Konversionselement befindet. To a Farbortstabilisierung it is possible in this case, that the filter element between the light source and the conversion element is located.
  • Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils angegeben. Moreover, a method for producing an optoelectronic device is provided. Insbesondere wird ein Bauteil hergestellt, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen angegeben. Specifically, a component is produced, as indicated in connection with one or more of the above embodiments. Merkmale des Verfahrens sind daher auch für das Bauteil offenbart und umgekehrt. Features of the method are, therefore, also disclosed for the component and vice versa.
  • In mindestens einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zumindest die folgenden Schritte, bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge: In at least one embodiment, the method comprises at least the following steps, preferably in the order specified:
    • A) Bereitstellen der Lichtquelle, A) providing the light source,
    • B) Aufbringen des Konversionselements auf die Lichtquelle, B) applying the conversion element on the light source,
    • C) Ermitteln des Farborts der Mischstrahlung, und C) determining the color location of the mixed radiation, and
    • D) Aufbringen des Filterelements auf die Konversionsschicht. D) applying the filter element to the conversion layer.
  • Das Aufbringen des Filterelements erfolgt beispielsweise durch ein Auflegen eines Filterplättchens. The application of the filter element takes place for example by placing a filter plate. Alternativ kann das Filterelement durch ein Abscheideverfahren wie ein Aufsprühen oder ein Aufdrucken aufgebracht werden. Alternatively, the filter element can be applied by a deposition method such as spraying or printing. Es ist möglich, dass das Filterelement aufgeklebt wird. It is possible that the filter element is glued.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Vielzahl von optoelektronischen Bauteilen im Waferverbund hergestellt. According to at least one embodiment, a plurality of opto-electronic components in the wafer composite prepared. Hierbei befinden sich die Lichtquellen, insbesondere die blaues Licht emittierenden Leuchtdioden, noch auf einem Wafer, beispielsweise auf einem Wachstumssubstrat oder auf einem Zwischenträger. Here, there are the light sources, particularly the blue light-emitting diodes, still on a wafer, for example, on a growth substrate or on an intermediate carrier. Eine Halbleiterschichtenfolge kann bereits in die einzelnen Lichtquellen vereinzelt sein. A semiconductor layer sequence can be isolated already in the individual light sources. Ferner sind bevorzugt Passivierungsschichten sowie elektrische Kontaktschichten vorhanden. Further, passivation layers, as well as electrical contact layers are preferably present. Alternativ erfolgt die Herstellung mittels eines Kunstwafers, der von einem Wachstumssubstrat verschieden ist und auf dem die Lichtquellen hinsichtlich ihrer spektralen Eigenschaften bereits vorsortiert sind, oder mittels eines sogenannten Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Alternatively, the preparation means of a synthetic wafer, which is different from a growth substrate and on which the light sources are presorted with respect to their spectral properties, or by means of a so-called roll-to-roll processing.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der Farbort der Mischstrahlung dadurch ermittelt, dass die Lichtquellen kurzzeitig elektrisch betrieben werden, nachdem das Konversionselement aufgebracht wurde. According to at least one embodiment is determined by the chromaticity coordinates of the mixed radiation, that the light sources are briefly operated electrically, after the conversion element is applied. Das beim Betrieb der Lichtquellen erzeugte Mischlicht wird detektiert und der Farbort der Mischstrahlung wird bestimmt. The mixing light generated in the operation of the light sources is detected and the color point of the mixed radiation is determined. Alternativ kann das Konversionselement über Fotolumineszenz angeregt werden, wobei ebenfalls die emittierte Strahlung detektiert wird. Alternatively, the conversion element can be excited by photoluminescence, wherein also the emitted radiation is detected. Über die detektierte Fotolumineszenzstrahlung ist der Farbort der Mischstrahlung extrapolierbar oder bestimmbar. About the detected Fotolumineszenzstrahlung the color location of the mixed radiation can be extrapolated or determined.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Vielzahl von Filterelementen bereitgestellt, die eine gleiche Materialzusammensetzung aufweisen, die aber unterschiedliche geometrische Dicken und damit ein unterschiedliches Strahlungsrückhaltevermögen aufzeigen. According to at least one embodiment, there is provided a plurality of filter elements that have a same material composition, but exhibit different geometrical thickness and thus a different radiation retention. Beispielsweise handelt es sich bei den Filterelementen um Glasfilter, die unterschiedliche Dicken aufweisen. For example, it is when the filter elements are glass filters having different thicknesses. Eine Dickenstaffelung beträgt beispielsweise 0,05 mm oder 0,1 mm oder 0,15 mm. A thickness graduation is, for example, 0.05 mm or 0.1 mm or 0.15 mm. Alternativ oder zusätzlich können mehrere verschiedene Filterelemente, also Filter unterschiedlicher Materialzusammensetzung, bereitgestellt werden, in gleichen oder in voneinander verschiedenen Dicken. Alternatively or additionally, several different filter elements, that filters of different material composition are provided in the same or mutually different thicknesses. Dabei können unterschiedliche Filtermaterialien einzeln oder in Kombination oder auch in unterschiedlichen Konzentrationen vorliegen. Here may be different filter materials individually or in combination or in different concentrations.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird aus der Vielzahl der bereitgestellten Filterelemente ein passendes Filterelement ermittelt und anschließend auf das entsprechende Konversionselement aufgebracht, sodass das Bauteil insgesamt Strahlung mit dem gewünschten Farbort emittiert. According to at least one embodiment, is determined from the plurality of filter elements provided a suitable filter element and then applied to the corresponding conversion element so that the component emits a total radiation at the desired color point.
  • Nachfolgend wird ein hier beschriebenes optoelektronisches Bauteil unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Subsequently, a process described herein optoelectronic device with reference to the drawings based on exemplary embodiments will be explained. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. The same reference numerals thereby indicate the same elements in the various figures. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. There are, however, shown to scale covers, rather, individual elements for better understanding may be exaggerated.
  • Es zeigen: Show it:
  • 1 1 schematische Schnittdarstellungen von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen optoelektronischen Bauteilen, schematic cross-sectional views of embodiments of optoelectronic devices described herein,
  • 2 2 schematische Schnittdarstellungen von Verfahrensschritten eine hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von hier beschriebenen optoelektronischen Bauteilen, und show schematic sectional views of steps of a method described herein for the production of optoelectronic components described herein, and
  • 3 3 bis to 9 9 schematische Darstellungen von spektralen Eigenschaften von hier beschriebenen optoelektronischen Bauteilen. schematic representations of the spectral properties described herein of optoelectronic components.
  • In In 1 1 sind verschiedene Ausführungsbeispiele des optoelektronischen Bauteils Various exemplary embodiments of the optoelectronic device 1 1 gezeigt. shown. Gemäß According to 1A 1A ist die Lichtquelle the light source 3 3 ein Leuchtdiodenchip, der auf einen Träger a light emitting diode chip carrier to a 2 2 aufgebracht ist. is applied. Unmittelbar über dem Leuchtdiodenchip Directly above the LED chip 3 3 befindet sich das Konversionselement is the conversion element 4 4 , auf dem direkt das Filterelement , Directly on the filter element 5 5 aufgebracht ist. is applied. Direkt aufgebracht schließt nicht aus, dass sich ein Verbindungsmittel wie ein Klebstoff zwischen den jeweiligen Komponenten befindet. Directly applied does not exclude that a connecting means is as an adhesive between the respective components. Optional sind die Lichtquelle Optionally, the light source 3 3 , das Filterelement , The filter element 5 5 sowie das Konversionselement and the conversion element 4 4 lateral von einem Reflektorverguss laterally by a Reflektorverguss 6 6 umgeben. surround.
  • Beim Ausführungsbeispiel, wie in In the embodiment, as in 1B 1B gezeigt, weist das Filterelement shown, the filter element 5 5 eine variierende Dicke auf und ist konvex geformt. a varying thickness is on and convex. Über einer Mitte der Lichtquelle About a center of the light source 3 3 weist das Filterelement , the filter element 5 5 eine größere Dicke auf als an einem Rand. a greater thickness than at an edge.
  • In In 1C 1C ist zu sehen, dass sich das Filterelement is to see that the filter element 5 5 nicht auf die gesamte Lichtquelle not the entire light source 3 3 erstreckt. extends. An einem Rand ist somit die Lichtquelle At an edge is thus the light source 3 3 frei von dem Filterelement free of the filter element 5 5 , in Draufsicht gesehen. , Seen in plan view. Hierdurch ist, in Abhängigkeit von einem Emissionswinkel, eine homogenere Abstrahlung hinsichtlich des Farborts erzielbar. Hereby is achieved in response to an emission angle, a more homogeneous radiation with respect to the color locus.
  • Beim Ausführungsbeispiel, wie in In the embodiment, as in 1D 1D gezeigt, sind das Konversionselement shown, the conversion element are 4 4 sowie das Filterelement and the filter element 5 5 kappenartig in einer Schicht mit einer konstanten Dicke rings um die Lichtquelle cap-like manner in a layer with a constant thickness around the light source 3 3 herum geformt. molded around.
  • Gemäß According to 1E 1E ist das Filterelement the filter element 5 5 als Glasplättchen auf das Konversionselement as a glass plate on the conversion element 4 4 aufgebracht. applied. Das Konversionselement The conversion element 4 4 ist beispielsweise als Volumenverguss um die Lichtquelle For example, as Volumenverguss around the light source 3 3 herum gestaltet und befindet sich in einer Ausnehmung des Trägers designed around and is located in a recess of the carrier 2 2 . , Abweichend von Deviating from 1E 1E ist es möglich, dass die Ausnehmung in dem Träger it is possible that the recess in the carrier 2 2 passgenau für das Filterelement perfect fit for the filter element 5 5 gestaltet ist und dass sich dann das Filterelement is formed and that then the filter element 5 5 innerhalb der Ausnehmung befindet. is located within the recess.
  • In In 1F 1F ist dargestellt, dass das Konversionselement it is shown that the conversion element 4 4 den Halbleiterchip the semiconductor chip 3 3 kappenartig umgibt, wodurch das Filterelement cap-like surrounds, whereby the filter element 4 4 als dünne, gleichmäßig dicke Schicht geformt ist. is shaped as a thin, uniformly thick layer. Das Filterelement The filter element 5 5 ist als Volumenverguss ausgebildet. is formed as Volumenverguss. Beispielsweise befinden sich Glaspartikel eines Filtermaterials in einer Matrix etwa aus einem Silikon oder einem Glas. For example, there are glass particles a filter material in a matrix such as a silicone, or a glass. Dabei weist das Matrixmaterial und die Filterpartikel den gleichen oder ähnliche Brechungsindices auf, so dass das Filterelement In this case, the matrix material and the particle filter the same or similar refractive indices, so that the filter element 5 5 , wie bevorzugt auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, klarsichtig ist und nicht streuend wirkt. , As preferred, is lucid in all other embodiments and will not affect scattering.
  • Im Ausführungsbeispiel der In the embodiment of 1G 1G sind das Konversionselement are the conversion element 4 4 und das Filterelement and the filter element 5 5 zu einem einzigen Element zusammengefasst. combined into a single element. Beispielsweise sind Leuchtstoffpartikel und gleichzeitig Filterpartikel in einem Matrixmaterial untergebracht. For example, fluorescent particles and simultaneously filter particles are housed in a matrix material.
  • Im Ausführungsbeispiel der In the embodiment of 1H 1H sind ein erster Klarverguss are a first Klarverguss 7a 7a um die Lichtquelle around the light source 3 3 , das Konversionselement , The conversion element 4 4 und das Filterelement and the filter element 5 5 vorhanden. available. Ferner ist optional ein zweiter Klarverguss Further optional second Klarverguss 7b 7b aufgebracht, der linsenförmig gestaltet sein kann. applied, which may be lens-shaped. Entsprechende Klarvergüsse corresponding Klarvergüsse 7a 7a und/oder and or 7b 7b können auch in allen anderen Ausführungsbeispielen vorhanden sein, ebenso wie optische Elemente wie Linsen. may be present, as well as optical elements such as lenses in all other embodiments. Abweichend von Deviating from 1H 1H ist es möglich, dass sich das Filterelement zwischen den beiden Klarvergüssen it is possible that the filter element between the two Klarvergüssen 7a 7a , . 7b 7b befindet. located.
  • Bevorzugt ist das Filterelement Preferably, the filter element is 5 5 jeweils klarsichtig und damit nicht streuend gestaltet. each clear-sighted and therefore not designed scattering. Alternativ ist es möglich, dass das Filterelement Alternatively, it is possible that the filter element 5 5 zusätzlich Lichtstreupartikel oder Diffusoren aufweist. additionally comprises light scattering particles or diffusers. Ebenfalls abweichend von der Darstellung kann das Filterelement Also differing from the representation, the filter element 5 5 an einer der Lichtquelle on one of the light source 3 3 abgewandten Seite mit einer Strukturierung, etwa zu einer Verbesserung einer Lichtauskoppeleffizienz, versehen sein. Side away with a structure may be provided as an improvement of a light outcoupling.
  • In In 2 2 sind schematisch Verfahrensschritte zur Herstellung von Ausführungsbeispielen von optoelektronischen Bauteilen are schematically process steps for the preparation of embodiments of optoelectronic devices 1 1 gezeigt. shown. Gemäß According to 2A 2A wird auf der Lichtquelle is on the light source 3 3 , bei denen es sich bevorzugt um blaues Licht emittierende Leuchtdioden handelt, jeweils ein Konversionselement , Which are preferably light-emitting diodes emitting around blue light is, in each case a conversion element 4 4 aufgebracht. applied. Das Aufbringen der Konversionselemente The application of the conversion elements 4 4 auf der Lichtquelle on the light source 3 3 erfolgt bevorzugt im Waferverbund, sodass mehrere der Lichtquellen is preferably carried out in the wafer composite, so that a plurality of light sources 3 3 auf dem Träger on the substrate 2 2 angebracht sind. are attached. Anschließend werden die Lichtquellen Then, the light sources 3 3 betrieben oder es werden die Konversionselemente operate or will the conversion elements 4 4 zur Fotolumineszenz angeregt, sodass eine Mischstrahlung M' erzeugt wird. stimulated to photoluminescence, so that a mixed radiation M 'is generated. In diesem Verfahrensschritt sind die Filterelemente In this step, the filter elements are 5 5 noch nicht vorhanden. not yet exist.
  • Anhand der Messung der Mischstrahlung M' wird bestimmt, welche Art von Filterelement Based on the measurement of the mixed radiation M 'is determined which type of filter element 5 5 auf die Konversionselemente the conversion elements 4 4 aufzubringen ist, um den gewünschten Farbort der Mischstrahlung M zu erzielen. is applied to achieve the desired color point of the mixed radiation M. Insbesondere unterscheiden sich die verschiedenen Filterelemente In particular, the different filter elements differ 5 5 hinsichtlich ihrer Dicke und/oder ihrer Materialzusammensetzung, wie in with respect to their thickness and / or their material composition, as shown in 2B 2 B illustriert. illustrated.
  • In In 3 3 sind die spektralen Eigenschaften eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauteils are the spectral characteristics of an embodiment of an optoelectronic device 1 1 gezeigt. shown. In In 3A 3A ist ein Spektrum der Mischstrahlung M des Bauteils is a spectrum of the mixed radiation M of the component 1 1 gezeigt. shown. Ebenso gezeigt ist das Emissionsspektrum M' eines Bauteils Also shown is the emission spectrum M 'of a component 9 9 ohne das Filterelement. without the filter element. In In 3B 3B ist die entsprechende Farbortverschiebung der Mischstrahlung illustriert. is the corresponding color locus of the mixed radiation is illustrated. Schließlich sind in Finally, in 3C 3C die fotometrischen Daten zusammengefasst, wobei die Werte für das Bauteil the photometric data summarized, wherein the values ​​for the component 1 1 mit Filterelement relativ zu den Werten des Bauteils with filter element relative to the values ​​of the component 9 9 ohne Filterelement angegeben sind. are shown without a filter element. Angegeben sind dabei jeweils die Farbortkoordinaten CIE x und CIE y sowie die Lichtleistung Phie in Watt und der Lichtstrom Phiv in Lumen. Respectively indicated the chromaticity coordinates CIE x and CIE y and the light output in watts Phie and the luminous flux phi lumens are. Weiterhin sind die Farbwiedergabeindizes Ra8, auch als CRI oder Ra bezeichnet, und R9 angegeben. Further, the color rendering indices Ra8 are also referred to as CRI or Ra, and R9 specified.
  • Das Referenzbauteil The reference component 9 9 ohne Filterelement umfasst eine blaues Licht emittierende Leuchtdiode mit einer Dominanzwellenlänge von 445 nm. Das Bauteil without filter element comprises a blue light emitting LED with a dominant wavelength of 445 nm. The component 9 9 emittiert weißes Licht mit einer Farbtemperatur von 3000 K und einem Farbwiedergabeindex Ra von 81. Als Leuchtstoff wird eine Mischung aus einem Cer-dotierten (Y, Lu) 3 (Al, Ga) 5 O 12 und einem Europium-dotierten Nitrid verwendet. emits white light with a color temperature of 3000 K and a color rendering index Ra of 81. As the phosphor is a mixture of a cerium-doped (Y, Lu) 3 (Al, Ga) 5 O 12 and a europium doped nitride used.
  • Beim Bauteil when component 1 1 , das im Übrigen dem Referenzbauteil Which incidentally the reference component 9 9 entspricht, wird als Filterelement ein Glasfilter der Firma Schott, Typ BG20, verwendet. corresponds, as a filter element is a glass filter from Schott, type BG20 used. Das Filterelement The filter element 5 5 wurde dabei von einer ursprünglichen Dicke von 2 mm gedünnt auf eine Dicke von nur 0,45 mm. was thereby thinned from an initial thickness of 2 mm to a thickness of only 0.45 mm. Die resultierenden fotometrischen Veränderungen sind der The resulting photometric changes are the 3C 3C , untere Zeile, zu entnehmen. To remove lower line.
  • Aus Out 3A 3A ist zu sehen, dass durch das Filterelement is to see that through the filter element 5 5 das Intensitätsmaximum Imax einer Primärstrahlung P nicht oder nicht signifikant beeinflusst ist. the intensity maximum Imax a primary radiation P is not or not significantly affected. Im Wesentlichen verändert sich nur die Sekundärstrahlung S, in einem kurzwelligen Anteil B, der bei kürzeren Wellenlängen liegt als das Intensitätsmaximum Isek des Bauteils Essentially, only the secondary radiation changes S in a short-wave component B which is at shorter wavelengths than the maximum intensity of the component Isec 9 9 ohne Filterelement. without a filter element. Durch das Filterelement Through the filter element 5 5 sind kleinere Abweichungen von der Mischstrahlung des Bauteils are minor deviations from the mixed radiation of the component 9 9 ohne Filterelement in weiteren Spektralbereichen gegeben, diese kleineren Abweichungen beeinflussen jedoch die fotometrischen Eigenschaften der resultierenden Mischstrahlung M nicht oder nicht signifikant. optionally without a filter element in other spectral regions, these minor deviations, however, do not influence the photometric properties of the resulting mixed radiation M or significantly. Daher wird auf diese weiteren, kleineren Abweichungen im Folgenden nicht näher eingegangen. Therefore, no further details on these other, smaller deviations below.
  • Eine mittlere Filterwellenlänge Lfil des Filterelements A mean filter wavelength of the filter element Lfil 5 5 liegt bei zirka 580 nm und damit zirka 20 nm unterhalb des Intensitätsmaximums Isek des Bauteils is around 580 nm and about 20 nm below the maximum intensity of the component Isec 9 9 ohne Filterelement. without a filter element. Die Mischstrahlung M weist im Bereich dieser Filterbande des Filterelements The mixed radiation M has in the region of this filter band of the filter element 5 5 ein relatives Intensitätsminimum auf, das bei größeren Wellenlängen liegt als das Minimum Imin zwischen der Primärstrahlung P und der Sekundärstrahlung S. Dies gilt bevorzugt auch für alle anderen Ausführungsbeispiele. a relative intensity minimum at which is located at longer wavelengths than the minimum Imin between the primary radiation and the secondary radiation P S. This is also preferred for all other embodiments.
  • Durch das Filterelement Through the filter element 5 5 werden der Mischstrahlung M des Bauteils be of the mixed radiation of the component M 1 1 keine zusätzlichen, spektralen Komponenten hinzugefügt. no additional spectral components added. Das Filterelement wirkt also in dem relevanten Spektralbereich nicht als Leuchtstoff. Thus, the filter element acts in the relevant spectral region not as a phosphor. Ferner sind, siehe Furthermore, see 3C 3C , der Farbwiedergabeindex Ra als auch der Farbwiedergabeindex R9 aufgrund des Filterelements deutlich erhöht. , The color rendering index Ra and the color rendering index R9 significantly increased due to the filter element.
  • In In 4 4 ist eine der is one of the 3 3 entsprechende Darstellung zu sehen. representation corresponding to see. Als Filterelement As a filter element 5 5 wird hierbei ein Glasfilter der Firma Schott, Typ BG20, verwendet, der von der ursprünglichen Dicke von 2 mm auf 0,22 mm gedünnt wurde. is in this case a glass filter from Schott, type BG20 used, which has been thinned from the original thickness of 2 mm to 0.22 mm. Das durch das Filterelement The through the filter element 5 5 verursachte, relative Intensitätsminimum der Sekundärstrahlung S liegt bei zirka 590 nm. Eine Intensität in diesem Intensitätsminimum liegt, mit einer Toleranz von 20 Prozentpunkten, je bei 60 % der Intensitäten im Intensitätsmaximum Imax der Primärstrahlung P und der von dem Filterelement unbeeinflussten Intensität im Intensitätsmaximum Isek der Sekundärstrahlung S, wie dies bevorzugt auch in allen anderen Ausführungsbeispielen gilt. caused, relative intensity minimum of the secondary radiation S is around 590 nm. An intensity in the intensity minimum is located, with a tolerance of 20 percentage points, each at 60% of the intensities in the maximum intensity Imax of the primary radiation P and unaffected by the filter element intensity in the intensity maximum Isec the secondary radiation S, as preferred in all other embodiments applies. Durch ein solches Filterelement ist der Farbwiedergabeindex R9 erheblich steigerbar, bei nur moderaten Verlusten in der Lichtintensität. Through such a filter element of the color rendering index R9 is considerably be increased, with only moderate losses in light intensity.
  • Bei den Ausführungsbeispielen der In the embodiments of 5 5 bis to 8 8th handelt es sich um Simulationen. is it simulated. Beim Ausführungsbeispiel der In the embodiment of 5 5 wurde das gleiche Filterelement, Typ BG20, verwendet, wie im Zusammenhang mit The same filter element, type BG20, used in connection with such 4 4 , allerdings wurde eine Leuchtdiode mit einer Dominanzwellenlänge von 448 nm eingesetzt. , However, a light emitting diode having a dominant wavelength of 448 nm was used. Hierdurch ist eine höhere Intensität des abgestrahlten Mischlichts erzielbar. In this way, a higher intensity of the emitted mixed light can be achieved. Alternativ zu einem Filter des Typs BG20 kann auch ein Filter der Firma Schott, Typ BG36, verwendet werden. As an alternative to a filter of the type BG20 can also be a filter from Schott, type BG36 be used.
  • Beim Ausführungsbeispiel der In the embodiment of 6 6 wurde ein Filter der Firma Hoya, Typ V10, verwendet. A filter of Hoya, type V10 used. Die Dominanzwellenlänge der Primärstrahlung liegt bei 448 nm. Durch einen solchen Filter ist ein guter Kompromiss aus Gewinn an Farbwiedergabeindex und Leistungsverlust erzielbar. The dominant wavelength of the primary radiation is 448 nm. With such a filter is a good compromise between gain in color rendering index and power loss can be achieved. Die ursprüngliche Dicke des kommerziell erhältlichen Filters The original thickness of the commercially available filter 5' 5 ' liegt bei 2,5 mm, verwendet wurde für was is 2.5 mm, is used for 6 6 eine Filterdicke von 0,35 mm. a filter thickness of 0.35 mm.
  • Beim Ausführungsbeispiel der In the embodiment of 7 7 wurde ein Interferenzbandpassfilter verwendet, Firma Thorlabs, Typ NF561-18. an interference bandpass filter was used Thorlabs, type NF561-18. Durch einen solchen Filter wird ein Spektralbereich mit einer Breite von zirka 15 nm nahezu vollständig aus der Mischstrahlung M herausgeschnitten. By such a filter, a spectral region with a width of about 15 nm is almost completely cut out of the mixed radiation M.
  • Gemäß According to 8 8th wird ein Bandpassfilter verwendet, ähnlich dem Filter aus a band-pass filter is used, similar to the filter from 7 7 . , Jedoch wird ein Spektralband nicht vollständig herausgeschnitten, sondern nur zum Teil. However, a spectral band is not cut out completely, but only partially. Das Minimum in dem Filterband liegt daher in einem Bereich hinsichtlich der Intensität zwischen dem Intensitätsminimum Imin und dem zweifachen der Intensität in diesem Intensitätsminimum Imin. Therefore, the minimum in the filter belt is in a range in intensity between the intensity minimum Imin and twice the intensity in the intensity minimum Imin. Mit einem solchen Filter ist eine Verringerung der Lichtleistung verkleinerbar. With such a filter, a reduction in the light output is reduced in size.
  • In In 9 9 ist ein Spektrum der Mischstrahlung M' vor Durchgang durch einen Filter gezeigt, welches auch in allen anderen Ausführungsbeispielen vorliegen kann. is shown by a filter which may be present also in all other embodiments, a range of the mixed radiation M 'prior to passage. Anders als die Spektren der Unlike the spectra of 3 3 bis to 8 8th weist die Sekundärstrahlung S' der , the secondary radiation S 'of the 9 9 bereits vor Durchgang durch den nicht gezeichneten Filter mehrere Maxima auf. before passing through the filter, not shown, several maxima. Eine solche Sekundärstrahlung S' ist beispielsweise durch die Verwendung mehrerer verschiedener, spektral schmalbandig emittierender Leuchtstoffe, insbesondere Quantenpunkten, erzielbar. Such secondary radiation S 'is, for example, by the use of several different, spectrally narrow-band emitting phosphor materials, in particular quantum dots obtainable. Bei einer solchen Sekundärstrahlung S' mit mehreren Maxima kann als Bezugsgröße Isek, abweichend von den In such secondary radiation S 'with multiple peaks can be used as a reference Isec, unlike the 3 3 bis to 8 8th , ein arithmetischer Mittelwert aller Maxima herangezogen werden. , An arithmetic average of all peaks are used. Alternativ kann als Bezugsgröße Isek ein Mittelwert der Sekundärstrahlung S' herangezogen werden, wobei links und rechts von dem Mittelwert dann gleich große Flächen des Spektrums der Sekundärstrahlung S' liegen und wobei nur Spektralanteile mit einer Intensität von mindestens 5 % einer maximalen Intensität der Sekundärstrahlung S' berücksichtigt werden. Alternatively, as a reference Isec an average value of the secondary radiation S 'are used, wherein the left and right then equal areas of the spectrum of the secondary radiation S from the mean' are and wherein only spectral components with an intensity of at least 5% of a maximum intensity of the secondary radiation S ' be considered.
  • Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. The invention described herein is not limited by the description using the exemplary embodiments. 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. Rather, the invention encompasses any new feature and any combination of features, which in particular includes any combination of features in the patent claims, even if this feature or this combination itself is not explicitly specified in the patent claims or exemplary embodiments.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    optoelektronisches Bauteil optoelectronic component
    2 2
    Träger carrier
    3 3
    Lichtquelle / LED Light source / LED
    4 4
    Konversionselement conversion element
    5 5
    Filterelement filter element
    6 6
    Reflektorverguss Reflektorverguss
    7 7
    Klarverguss Klarverguss
    9 9
    Bauteil ohne Filterelement Component without filter element
    B B
    kurzwelliger Anteil der Sekundärstrahlung short-wave portion of the secondary radiation
    Bfil Bfil
    Wellenlänge der Hauptfilterbande des Filterelements Wavelength of the main filter band of the filter element
    I I
    Intensität in willkürlichen Einheiten (au) Intensity in arbitrary units (au)
    Imax Imax
    Intensitätsmaximuswellenlänge der Primärstrahlung Intensitätsmaximuswellenlänge the primary radiation
    Imin Imin
    Intensitätsminimumswellenlänge der Mischstrahlung Intensity minimum wavelength of the mixed radiation
    Isek isek
    Intensitätsmaximumswellenlänge der Sekundärstrahlung Intensity maximum wavelength of the secondary radiation
    λ λ
    Wellenlänge in nm Wavelength in nm
    Lfil Lfil
    mittlere Filterwellenlänge des Filterelements center filter wavelength of the filter element
    M M
    Mischstrahlung mixed radiation
    P P
    Primärstrahlung primary radiation
    S S
    Sekundärstrahlung secondary radiation
    T T
    Transmission des Filterelements Transmission of the filter element
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
    • US 2013/0155647 A1 [0028] US 2013/0155647 A1 [0028]
    • EP 2549330 A1 [0032] EP 2549330 A1 [0032]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur Cited non-patent literature
    • Druckschrift CIE Technical Report-Method of Measuring and Specifying Colour Rendering Properties of Light Sources aus dem Jahr 1995, ISBN 3 900 734 57 7 [0009] Publication CIE Technical Report Method of Measuring and Specifying Color Rendering Properties of Light Sources from 1995, ISBN 3900734 57 7 [0009]

Claims (13)

  1. Optoelektronisches Bauteil ( The optoelectronic device ( 1 1 ) mit – mindestens einer Lichtquelle ( ) With - at least one light source ( 3 3 ) zur Erzeugung einer Primärstrahlung (P), – einem Konversionselement ( ) For generating a primary radiation (P), - (a conversion element 4 4 ), durch das ein Teil der Primärstrahlung (S) in eine langwelligere Sekundärstrahlung (S) umgewandelt wird, sodass das Bauteil ( ), Through which a part of the primary radiation (S) in a longer-wavelength secondary radiation (S) is converted, so that the component ( 1 1 ) im Betrieb eine Mischstrahlung (M) emittiert, die aus der Primärstrahlung (P) und der Sekundärstrahlung (S) besteht, und – einem Filterelement ( ) Emits in operation a mixed radiation (M), consisting (from the primary radiation P) and the secondary radiation (S), and - (a filter element 5 5 ), das einen kurzwelligen Anteil (B) der Sekundärstrahlung (P) am Verlassen des Bauteils ( ) Having a short-wave component (B) of the secondary radiation (P) at the exit of the component ( 1 1 ) hindert, wobei durch das Filterelement ( ) Prevents, in which (through the filter element 5 5 ) eine CIE-y-Koordinate eines Farborts der Mischstrahlung (M) verkleinert und eine CIE-z-Koordinate vergrößert ist, sodass die Farbwiedergabeindices Ra und R9 der Mischstrahlung (M) aufgrund des Filterelements ( ) Reduced a CIE y coordinate of a chromaticity coordinate of the mixed radiation (M) and a CIE-z-coordinate is increased, so that the color rendering indices Ra and R9 of the mixed radiation (M) due to the filter element ( 5 5 ) erhöht sind. ) Are elevated.
  2. Optoelektronisches Bauteil ( The optoelectronic device ( 1 1 ) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem – durch das Filterelement ( ) According to the preceding claim, wherein the - (through the filter element 5 5 ) ein Farbkontrastindex der Mischstrahlung (M) erhöht ist, – das Filterelement ( ) A color contrast index of the mixed radiation is increased (M), - the filter element ( 5 5 ) dem Konversionselement ( ) (The conversion element 4 4 ) optisch nachgeordnet ist, – die Lichtquelle ( ) Is optically downstream, - the light source ( 3 3 ) eine blaues Licht emittierende AlInGaN-Leuchtdiode ist und die Primärstrahlung (P) eine Intensitätsmaximuswellenlänge Imax zwischen einschließlich 420 nm und 470 nm aufweist, – die Lage der Intensitätsmaximuswellenlänge Imax durch das Filterelement ( ) A blue light emitting AlInGaN LED, and the primary radiation (P) has a Intensitätsmaximuswellenlänge Imax is between 420 nm and 470 nm, - the position of the Intensitätsmaximuswellenlänge Imax through the filter element ( 5 5 ) um höchstens 3 nm verändert ist, – die Sekundärstrahlung (S) vor Durchlaufen des Filterelements ( ) Is changed by at most 3 nm, - the secondary radiation (S) before passing through the filter element ( 5 5 ) genau ein Intensitätsmaximum Isek aufweist, das zwischen einschließlich 590 nm und 615 nm liegt, – die Sekundärstrahlung (S) vor Durchlaufen des Filterelements ( ) Has precisely one intensity maximum Isec, which lies between and including 590 nm and 615 nm, - the secondary radiation (S) before passing through the filter element ( 5 5 ) eine spektrale Halbwertbreite zwischen einschließlich 120 nm und 200 nm aufweist, – die Mischstrahlung (M) ein Intensitätsminimum Imin zwischen einschließlich 455 nm und 490 nm aufweist, und – durch das Filterelement ( ) Has a spectral half-value width of between 120 nm and 200 nm, - the mixed radiation (M) having an intensity minimum Imin of between 455 nm and 490 nm, and - (through the filter element 5 5 ) im Spektrum der Sekundärstrahlung (S) ein Nebenintensitätsmaximum Nsek entsteht, das sich zwischen dem Intensitätsminimum Imin und dem Intensitätsmaximum Isek befindet. ) (In the spectrum of the secondary radiation S) a by-intensity maximum Nsec arises, which is located between the intensity minimum Imin and the maximum intensity Isec.
  3. Optoelektronisches Bauteil ( The optoelectronic device ( 1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Filterelement ( ) According to one of the preceding claims, in which (the filter element 5 5 ) ein Bandpassfilter ist, dessen Filterbande oder dessen Hauptfilterbande eine mittlere Filterwellenlänge Lfil zwischen einschließlich 560 nm und 610 nm aufweist, wobei gilt: ) Is a bandpass filter whose filter band, or the main filter band having a central wavelength filter Lfil between and including 560 nm and 610 nm, where: Imin + 0,5(Isek-Imin) ≤ Lfil ≤ Isek – 0,1(Isek-Imin). Imin + 0.5 (Isec imine) ≤ Lfil ≤ Isec - 0.1 (Isec-Imin).
  4. Optoelektronisches Bauteil ( The optoelectronic device ( 1 1 ) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem für eine Halbwertbreite Bfil der Filterbande oder der Hauptfilterbande gilt: ) According to the preceding claim, in which is for a half-value width Bfil the filter band or main band filter: 0,05(Isek-Imin) ≤ Bfil ≤ 0,3(Isek-Imin), 0.05 (Isec imine) ≤ Bfil ≤ 0.3 (Isec-Imin), wobei das Nebenintensitätsmaximum Nsek mindestens 60 % und höchstens 90 % der Intensität der Sekundärstrahlung (S) in dem Intensitätsmaximum Isek aufzeigt. wherein the secondary maximum intensity Nsec at least 60% and at most 90% of the intensity of the secondary radiation (S) showing the maximum intensity in Isec.
  5. Optoelektronisches Bauteil ( The optoelectronic device ( 1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem durch das Filterelement ( ) According to one of the preceding claims, in which (through the filter element 5 5 ) ein Farbkontrastindex der Mischstrahlung (M) erhöht ist. ) A color contrast index of the mixed radiation is increased (M).
  6. Optoelektronisches Bauteil ( The optoelectronic device ( 1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – die Sekundärstrahlung (S) vor Durchlaufen des Filterelements ( ) According to one of the preceding claims, wherein - (the secondary radiation (S) before passing through the filter element 5 5 ) im Intensitätsmaximum Isek um mindestens einen Faktor 1,5 und um höchstens einen Faktor 2,5 intensiver ist als die Primärstrahlung (P) bei der Intensitätsmaximuswellenlänge Imax, – das Bauteil ( ) In the maximum intensity Isec by at least a factor of 1.5 and at most a factor of 2.5 is more intense than the primary radiation (P) in the Intensitätsmaximuswellenlänge Imax, - the component ( 1 1 ) weißes Licht emittiert mit einer korrelierten Farbtemperatur zwischen einschließlich 2500 K und 4500 K, – sich durch das Filterelement ( ) Emits white light with a correlated color temperature between 2500 K and 4500 K, - itself (through the filter element 5 5 ) die CIE-x-Koordinate und die CIE-y-Koordinate der Mischstrahlung (M) je um mindestens 0,005 und um höchstens 0,03 verringern, und – durch das Filterelement ( ), The CIE x-coordinate and the CIE-y coordinate of the mixed radiation (M) depending reduce by at least 0.005 and at most 0.03, and - through the filter element ( 5 5 ) im Spektralbereich zwischen 400 nm und 750 nm der Mischstrahlung (M) keine Spektralkomponenten hinzugefügt werden. ) Are added in the spectral range between 400 nm and 750 nm of the mixed radiation (M) There are no spectral components.
  7. Optoelektronisches Bauteil ( The optoelectronic device ( 1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – das Konversionselement ( ) According to one of the preceding claims, wherein - (the conversion element 4 4 ) eine Leuchtstoffmischung aus (Lu, Ce) 3 (Al, Ga) 5 O 12 und (Ca, Sr, Ba, Eu) 2 Si 5 N 8 ist, – das Konversionselement ( ) A phosphor mixture of (Lu, Ce) 3 (Al, Ga) 5 O 12 and (Ca, Sr, Ba, Eu) 2 Si 5 N 8, - the conversion element ( 4 4 ) eine Vielzahl von Leuchtstoffpartikeln aufweist, die in ein Matrixmaterial eingebettet sind, das ein Silikon oder ein Silikon-Epoxid-Hybridmaterial ist, und – das Filterelement ( ) Having a plurality of phosphor particles, which are embedded in a matrix material which is a silicone or a silicone-epoxy hybrid material, and - the filter element ( 5 5 ) ein Glasfilter ist. ) Is a glass filter.
  8. Optoelektronisches Bauteil ( The optoelectronic device ( 1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Filterelement ( ) According to one of the preceding claims, in which (the filter element 5 5 ) eine mittlere geometrische Dicke von höchstens 0,3 mm aufweist, wobei ein mittlerer Brechungsindex des Filterelements ( ) Has an average geometric thickness of at most 0.3 mm, wherein an average refractive index of the filter element ( 5 5 ) bei einer Wellenlänge von 550 nm und bei einer Temperatur von 300 K höchstens 1,62 beträgt. ) At a wavelength of 550 nm and at a temperature of 300 K at most 1.62.
  9. Optoelektronisches Bauteil ( The optoelectronic device ( 1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Filterelement ( ) According to one of the preceding claims, in which (the filter element 5 5 ) hinsichtlich der räumlichen Abstrahlcharakteristik der Mischstrahlung (M) optisch passiv ist, sodass durch das Filterelement ( ) With respect to the spatial radiation pattern of the mixed radiation (M) is optically passive, so that (through the filter element 5 5 ) keine Veränderung der räumlichen Abstrahlcharakteristik der Mischstrahlung (M) erfolgt. ) There is no change in the spatial radiation characteristics of the mixed radiation (M).
  10. Optoelektronisches Bauteil ( The optoelectronic device ( 1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Filtermittel ( ) According to one of the preceding claims, in which (the filter means 5 5 ) eine über die Lichtquelle ( ) One (on the light source 3 3 ) hinweg variierende optische Dichte aufweist, sodass in einer Mitte der Lichtquelle ( ) Across having varying optical density, so that (in a center of the light source 3 3 ) das Filtermittel ( ), The filter means ( 5 5 ) eine größere optische Dichte aufweist als an einem Rand der Lichtquelle ( ) Has a greater optical density than (at an edge of the light source 3 3 ). ).
  11. Optoelektronisches Bauteil ( The optoelectronic device ( 1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Zwischenraum zwischen der Lichtquelle ( ) According to one of the preceding claims, wherein a space between the light source ( 3 3 ) und dem Filterelement ( ) And the filter element ( 5 5 ) vollständig mit mindestens einem Feststoff ausgefüllt ist, sodass sich zwischen der Lichtquelle ( ) Is completely filled with at least one solid, so that (between the light source 3 3 ) und dem Filterelement ( ) And the filter element ( 5 5 ) kein Spalt befindet, wobei ein mittlerer Abstand zwischen der Lichtquelle ( ) Is no gap, wherein an average distance between the light source ( 3 3 ) und dem Filterelement ( ) And the filter element ( 5 5 ) höchstens 0,2 mm beträgt. is) not more than 0.2 mm.
  12. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils ( A method for producing an optoelectronic component ( 1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den folgenden Schritten in der angegebenen Reihenfolge: A) Bereitstellen der Lichtquelle ( ) According to one of the preceding claims comprising the following steps in the given order: (A) providing the light source 3 3 ), B) Aufbringen des Konversionselements ( ), B) applying the conversion element ( 4 4 ) auf die Lichtquelle ( ) (On the light source 3 3 ), C) Ermitteln des Farborts der Mischstrahlung (M), und D) Aufbringen des Filterelements ( ), C) determining the color point of the mixed radiation (M), and D) applying the filter element ( 5 5 ) auf die Konversionsschicht ( ) (On the conversion layer 5 5 ). ).
  13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, mit dem ein Bauteil ( Method according to the preceding claim, with the (a component 1 1 ) mit zumindest den Merkmalen des Anspruchs 2 hergestellt wird, wobei das Verfahren hinsichtlich der Lichtquellen ( ) Is prepared with at least the features of claim 2, wherein the process (in terms of light sources 3 3 ) im Waferverbund durchgeführt wird, und wobei auf unterschiedliche Lichtquellen ( ) Is carried out in the wafer composite, and wherein (on different light sources 3 3 ) Filterelemente ( ) Filter elements ( 5 5 ) mit gleicher Materialzusammensetzung, aber unterschiedlichen geometrischen Dicken aufgebracht werden. ) Are applied with the same material composition, but different geometric thicknesses.
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