DE102016114474A1 - Component with a light-emitting component - Google Patents

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Ivar Tangring
Markus Richter
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Abstract

Es wird ein Bauteil (9) mit einem lichtemittierenden Bauelement (1) vorgeschlagen, wobei das Bauelement (1) ausgebildet ist, um elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, mit einer Konversionsschicht (2), wobei die Konversionsschicht (2) ausgebildet ist, um eine Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung des Bauelementes (1) wenigstens teilweise zu konvertieren, wobei die Konversionsschicht (2) über einer lichtemittierenden Seite (3) des Bauelementes (1) angeordnet ist, wobei eine für elektromagnetische Strahlung transparente Platte (7) über der Konversionsschicht (2) angeordnet ist, wobei die Platte (7) eine Einstrahlfläche (16) und eine Ausstrahlfläche (17) für elektromagnetische Strahlung aufweist, wobei die Einstrahlfläche (16) der Platte (7) der Konversionsschicht (2) angeordnet ist.A component (9) with a light-emitting component (1) is proposed, wherein the component (1) is designed to generate electromagnetic radiation with a conversion layer (2), wherein the conversion layer (2) is formed by one wavelength at least partially converting the electromagnetic radiation of the component (1), the conversion layer (2) being arranged above a light-emitting side (3) of the component (1), a plate (7) transparent to electromagnetic radiation being present above the conversion layer (2) is arranged, wherein the plate (7) has a Einstrahlfläche (16) and an emitting surface (17) for electromagnetic radiation, wherein the Einstrahlfläche (16) of the plate (7) of the conversion layer (2) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil mit einem lichtemittierenden Bauelement gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauteils gemäß Patentanspruch 14.The invention relates to a component with a light-emitting component according to patent claim 1 and a method for producing a light-emitting component according to patent claim 14.

Im Stand der Technik ist es bekannt, ein lichtemittierendes Bauelement in Form einer Leuchtdiode bereitzustellen, wobei auf dem Bauelement ein Konversionsmaterial zur teilweisen oder vollständigen Konversion der Wellenlänge des Bauelementes aufgebracht wird, wobei das Konversionsmaterial zum Beispiel durch lumineszierende Partikel in einer Matrix oder als keramische Platte ausgebildet ist.It is known in the state of the art to provide a light emitting device in the form of a light emitting diode, wherein a conversion material for partial or complete conversion of the wavelength of the device is applied to the device, wherein the conversion material, for example, by luminescent particles in a matrix or as a ceramic plate is trained.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Bauteil und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Bauteils bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved component and an improved method for producing a component.

Die Aufgaben der Erfindung werden durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.The objects of the invention are solved by the independent claims.

Ein Vorteil des beschriebenen Bauteils besteht darin, dass das Bauteil eine verbesserte mechanische Stabilität aufweist. Insbesondere wird das Ausbilden von Bruchlinien im Bauteil vermieden. Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, dass über der Konversionsschicht eine transparente Platte vorgesehen ist. Die transparente Platte erhöht die Steifigkeit des Bauteils. Zudem stabilisiert die transparente Platte die Konversionsschicht insbesondere gegen die Ausbildung von Spalten und/oder Brüchen in der Konversionsschicht. Das Ausbilden von Brüchen und Spalten verschlechtert die optischen Eigenschaften, insbesondere können Streubereiche für die elektromagnetische Strahlung des Bauelementes erzeugt werden. Dadurch kann die Abstrahlleistung des Bauteils reduziert werden. Zudem kann eine unerwünschte Verschiebung der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung auftreten, da Streuungen im Konversionsmaterial zu einem erhöhten Grad der Konversion führen können. Die Platte stellt eine feste Unterstützungsstruktur für die Konversionsschicht dar. Durch die erhöhte mechanische Stabilität der Konversionsschicht treten weniger Brüche oder Spalten auf. Zudem wird das Ausbilden von längeren Brüchen insbesondere quer über eine Längserstreckung der Konversionsschicht durch die stabilisierende Wirkung der Platte erschwert oder verhindert. Dazu kann die Platte ganzflächig mit der Konversionsschicht direkt oder indirekt verbunden sein. Bei der Verwendung einer Konversionsschicht, die Matrixmaterial und Konversionsmaterial aufweist, kann durch einfaches Auflegen der Platte auf eine nicht ausgehärtete Konversionsschicht eine flächige Verbindung zwischen der Platte und der Konversionsschicht erreicht werden.An advantage of the described component is that the component has improved mechanical stability. In particular, the formation of break lines in the component is avoided. This advantage is achieved by providing a transparent plate over the conversion layer. The transparent plate increases the rigidity of the component. In addition, the transparent plate stabilizes the conversion layer in particular against the formation of gaps and / or breaks in the conversion layer. The formation of fractures and gaps deteriorates the optical properties, in particular scattering ranges for the electromagnetic radiation of the component can be generated. As a result, the radiation power of the component can be reduced. In addition, an undesirable shift in the wavelength of the electromagnetic radiation may occur since scattering in the conversion material may lead to an increased degree of conversion. The plate provides a solid support structure for the conversion layer. The increased mechanical stability of the conversion layer results in fewer breaks or gaps. In addition, the formation of longer fractures, in particular across a longitudinal extension of the conversion layer, is made more difficult or prevented by the stabilizing effect of the plate. For this purpose, the plate can be connected over the entire surface directly or indirectly with the conversion layer. When using a conversion layer comprising matrix material and conversion material, a flat connection between the plate and the conversion layer can be achieved simply by placing the plate on an uncured conversion layer.

In einer Ausführungsform ist auf der Platte eine transparente Deckschicht angeordnet. Die Deckschicht kann lichtführende Funktionen für die elektromagnetische Strahlung übernehmen und beispielsweise als Linse ausgebildet sein. Durch die Anordnung der Platte zwischen der Konversionsschicht und der Deckschicht wird die Ausbildung eines Risses der Konversionsschicht in Richtung auf die Deckschicht unterbunden. Somit wird die Deckschicht gegenüber mechanischen Spannungen, die in der Konversionsschicht auftreten, geschützt. Zudem werden auch Spannungen in der Linse, die zu Rissen in der Konversionsschicht führen könnten, durch die Platte reduziert. Die Spannungen können beispielsweise durch thermische Ausdehnung zwischen einer Aushärtetemperatur und der Raumtemperatur bei der Linse auftreten.In one embodiment, a transparent cover layer is disposed on the plate. The cover layer can take over light-guiding functions for the electromagnetic radiation and be designed, for example, as a lens. The arrangement of the plate between the conversion layer and the cover layer, the formation of a crack of the conversion layer is prevented in the direction of the cover layer. Thus, the cover layer is protected from mechanical stresses that occur in the conversion layer. In addition, stresses in the lens, which could lead to cracks in the conversion layer, are reduced by the plate. The stresses can occur, for example, due to thermal expansion between a curing temperature and the room temperature in the lens.

In einer Ausführungsform ist die Platte aus Glas und/oder aus Saphir und/oder aus Kunststoff und/oder aus Keramik gebildet. Diese Materialien weisen die für die elektromagnetische Strahlung notwendige transparente Eigenschaft auf und zudem eine ausreichende mechanische Stabilität, um die Konversionsschicht zu stützen und die mechanische Stabilität des Bauelementes zu erhöhen.In one embodiment, the plate is made of glass and / or sapphire and / or plastic and / or ceramic. These materials have the necessary transparent properties for the electromagnetic radiation and also sufficient mechanical stability to support the conversion layer and to increase the mechanical stability of the device.

Bei der Ausbildung der Konversionsschicht aus einem Matrixmaterial und einem Konversionsmaterial kann eine mechanische Verbindung zwischen der Platte und der Konversionsschicht mithilfe des Matrixmaterials vollflächig erreicht werden. Dadurch wird die mechanische Stabilität der Konversionsschicht auf einfache Weise erreicht. Zudem wird das Herstellungsverfahren vereinfacht, da keine separate Verbindungsschicht beispielsweise in Form einer Klebeschicht zwischen der Konversionsschicht und der Platte erforderlich ist.In the formation of the conversion layer of a matrix material and a conversion material, a mechanical connection between the plate and the conversion layer can be achieved over the entire area with the aid of the matrix material. As a result, the mechanical stability of the conversion layer is achieved in a simple manner. In addition, the manufacturing process is simplified, since no separate bonding layer, for example in the form of an adhesive layer between the conversion layer and the plate is required.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Platte eine höhere mechanische Festigkeit als die Konversionsschicht und/oder als die Deckschicht auf. Dadurch wird eine erhöhte mechanische Stabilität des Bauelementes erreicht.In a further embodiment, the plate has a higher mechanical strength than the conversion layer and / or as the cover layer. As a result, an increased mechanical stability of the component is achieved.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Platte über eine Klebeschicht mit der Konversionsschicht verbunden. Dadurch kann die Platte beispielsweise nach dem Aushärten der Konversionsschicht mit der Konversionsschicht mithilfe der Klebeschicht verbunden werden. Zudem können auch nicht-adhäsive Matrixmaterialien für die Herstellung der Konversionsschicht eingesetzt werden. Weiterhin kann auch eine plattenförmige Konversionsschicht verwendet werden, die keine klebenden Eigenschaften aufweist.In a further embodiment, the plate is connected to the conversion layer via an adhesive layer. As a result, for example, after the conversion layer has cured, the plate can be connected to the conversion layer with the aid of the adhesive layer. In addition, non-adhesive matrix materials can also be used for the production of the conversion layer. Furthermore, a plate-shaped conversion layer can be used which has no adhesive properties.

In einer Ausführungsform weist die Konversionsschicht angrenzend an die Platte eine plane Fläche auf. Dadurch wird ein verbesserter mechanischer Kontakt und eine definierte Oberfläche der Konversionsschicht bereitgestellt.In one embodiment, the conversion layer has a planar surface adjacent to the plate. This will be an improved mechanical Contact and a defined surface of the conversion layer provided.

In einer Ausführungsform weist eine Einstrahlfläche und/oder eine Ausstrahlfläche der Platte eine raue Oberfläche auf. Insbesondere kann die Oberfläche als mechanisch, chemisch oder physikalisch aufgeraute Oberfläche ausgebildet sein.In one embodiment, an irradiation surface and / or an irradiation surface of the plate has a rough surface. In particular, the surface may be formed as a mechanically, chemically or physically roughened surface.

In einer Ausführungsform ist die Platte aus einem Saphirsubstrat gebildet, wobei wenigstens die Einstrahlfläche und/oder die Ausstrahlfläche des Saphirsubstrates als strukturierte Substratfläche ausgebildet ist. Die strukturierte Saphirsubstratfläche weist die Grundstruktur der kristallinen Struktur des Saphirs mit Ausnehmungen auf.In one embodiment, the plate is formed from a sapphire substrate, wherein at least the irradiation surface and / or the radiating surface of the sapphire substrate is formed as a structured substrate surface. The structured sapphire substrate surface has the basic structure of the crystalline structure of the sapphire with recesses.

In einer Ausführung weist die Platte eine höhere thermische Leitfähigkeit als die Konversionsschicht und/oder als die Deckschicht auf. Dadurch können punktuell auftretende Wärmezentren schnell flächig ausgeglichen werden. In one embodiment, the plate has a higher thermal conductivity than the conversion layer and / or as the cover layer. As a result, occasionally occurring heat centers can be compensated quickly and flatly.

In einer Ausführungsform ist das Bauelement auf einem Träger angeordnet, wobei ein Verbindungselement zwischen der Platte und dem Träger angeordnet ist. Das Verbindungselement weist eine größere Wärmeleitfähigkeit als die Konversionsschicht auf. Auf diese Weise wird eine gute thermische Wirkverbindung zwischen der Platte und dem Träger bereitgestellt. Dadurch kann Wärme schnell und effizient von der Platte über das Verbindungselement auf den Träger abgeführt werden. Der Träger kann beispielsweise aus einem thermisch gut leitenden Material, insbesondere Metall oder einer Keramik bestehen.In one embodiment, the component is arranged on a carrier, wherein a connecting element between the plate and the carrier is arranged. The connecting element has a greater thermal conductivity than the conversion layer. In this way, a good thermal operative connection between the plate and the carrier is provided. This allows heat to be dissipated quickly and efficiently from the plate to the carrier via the connector. The carrier may for example consist of a thermally highly conductive material, in particular metal or a ceramic.

In einer Ausführungsform weist die Platte einen optischen Brechungsindex auf, der höchstens um 15 %, bevorzugt um 10 % von dem optischen Brechungsindex der Konversionsschicht abweicht. Auf diese Weise werden Streuverluste an der Grenzfläche zwischen der Platte und der Konversionsschicht reduziert.In one embodiment, the plate has an optical refractive index which differs at most by 15%, preferably by 10%, from the optical refractive index of the conversion layer. In this way, scattering losses at the interface between the plate and the conversion layer are reduced.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Platte einen optischen Brechungsindex auf, der höchstens um 15 %, bevorzugt um 10 % von dem optischen Brechungsindex der Deckschicht abweicht. Dadurch kann ein optischer Streuverlust beim Übergang von der Platte auf die Deckschicht reduziert werden.In a further embodiment, the plate has an optical refractive index which differs at most by 15%, preferably by 10%, from the optical refractive index of the cover layer. As a result, an optical scattering loss during the transition from the plate to the cover layer can be reduced.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Einstrahlfläche und/oder die Ausstrahlfläche der Platte eine Antireflexionsschicht auf. Auch dadurch können Streuverluste beim Abstrahlen elektromagnetischer Strahlung durch die Platte reduziert werden.In a further embodiment, the irradiation surface and / or the radiating surface of the plate has an antireflection coating. Also, this can reduce leakage losses when emitting electromagnetic radiation through the plate.

Das lichtemittierende Bauteil wird hergestellt, indem auf ein lichtemittierendes Bauelement eine Konversionsschicht aufgebracht wird, wobei auf die Konversionsschicht eine für die elektromagnetische Strahlung des Bauelementes transparente Platte aufgebracht wird. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann auf die Platte eine Deckschicht aufgebracht werden, die beispielsweise eine Führungsfunktion für die elektromagnetische Strahlung aufweist und insbesondere als Linse ausgebildet ist. Die Platte kann eine höhere mechanische Festigkeit als die Deckschicht aufweisen.The light-emitting component is produced by applying a conversion layer to a light-emitting component, with a plate transparent to the electromagnetic radiation of the component being applied to the conversion layer. Depending on the selected embodiment, a cover layer can be applied to the plate, which, for example, has a guiding function for the electromagnetic radiation and is designed in particular as a lens. The plate may have a higher mechanical strength than the cover layer.

In einer Ausführungsform wird die Platte auf das weiche Konversionsmaterial aufgelegt. Dadurch kann eine flächige Verbindung zwischen der Platte und dem weichen Konversionsmaterial während des Aushärtens der Konversionsschicht erreicht werden. In one embodiment, the plate is placed on top of the soft conversion material. As a result, a flat connection between the plate and the soft conversion material can be achieved during the curing of the conversion layer.

Eine weitere Verbesserung kann dadurch erreicht werden, dass die Platte mit einen vorgegebenen Druck auf das Konversionsmaterial während einer Verfestigung des Matrixmaterials gedrückt wird. Dadurch kann eine ebene Fläche zwischen der Konversionsschicht und der Platte ausgebildet werden, wobei ein über die Ebene der Konversionsschicht herausragendes Konversionsmaterial beispielsweise in Form von Partikeln oder in Form von Partikelgruppen vermieden wird. Durch das Aufdrücken der Platte wird das Konversionsmaterial in das Matrixmaterial geschoben. Dadurch wird ein Übereinanderstapeln und Herausragen von Partikeln, insbesondere lumineszierenden Partikeln, vermieden.A further improvement can be achieved by pressing the plate with a predetermined pressure on the conversion material during solidification of the matrix material. As a result, a flat surface can be formed between the conversion layer and the plate, wherein a conversion material projecting beyond the plane of the conversion layer, for example in the form of particles or in the form of particle groups, is avoided. By pressing the plate, the conversion material is pushed into the matrix material. This avoids stacking and protruding of particles, in particular luminescent particles.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter DarstellungThe above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in detail in conjunction with the drawings. In each case show in a schematic representation

1 einen Querschnitt durch ein Bauelement mit einer Konversionsschicht, 1 a cross section through a device with a conversion layer,

2 einen Querschnitt durch ein Bauelement mit einer Konversionsschicht und einer Platte, 2 a cross section through a device with a conversion layer and a plate,

3 einen Querschnitt durch das Bauelement mit Konversionsschicht und einer planen Konversionsschicht, auf der eine Platte aufliegt, 3 a cross section through the device with conversion layer and a plane conversion layer on which rests a plate,

4 einen Querschnitt durch ein Bauelement mit Konversionsschicht, mit Platte und mit einer Deckschicht, 4 a cross section through a device with conversion layer, with plate and with a cover layer,

5 eine weitere Ausführungsform eines Bauteils, 5 another embodiment of a component,

6 einen Querschnitt durch ein Bauteil mit einer Platte mit einer aufgerauten Oberfläche, 6 a cross section through a component with a plate with a roughened surface,

7 einen Querschnitt durch ein Bauteil mit einer Platte, deren Unterseite aufgeraut ist, 7 a cross section through a component with a plate whose underside is roughened,

8 einen Querschnitt durch ein Bauteil mit einer Platte mit einer aufgerauten Oberseite und einer aufgerauten Unterseite, 8th a cross-section through a component with a plate with a roughened top and a roughened bottom,

9 einen Querschnitt durch ein Bauteil mit einem Bauelement und einer strukturierten Platte, 9 a cross section through a component with a component and a structured plate,

10 einen Querschnitt durch ein Bauteil mit einem strukturierten Saphirsubstrat und mit einer Deckschicht in Form einer Linse, 10 a cross section through a component with a structured sapphire substrate and with a cover layer in the form of a lens,

11 einen Querschnitt durch ein Bauteil mit einer wärmeleitenden Brücke zwischen einem Träger und der Platte, 11 a cross-section through a component with a heat-conducting bridge between a support and the plate,

12 einen Querschnitt durch das Bauteil in einer Ebene parallel zum Träger, und 12 a cross section through the component in a plane parallel to the carrier, and

13 einen Querschnitt durch ein Bauteil mit einer Platte, wobei die Platte über ein Verbindungselement thermisch an einen Träger gekoppelt ist. 13 a cross section through a component with a plate, wherein the plate is thermally coupled via a connecting element to a carrier.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein lichtemittierendes Bauelement 1, auf das eine Konversionsschicht 2 aufgebracht ist. Das lichtemittierende Bauelement 1 kann beispielsweise in Form einer Leuchtdiode ausgebildet sein. Die Konversionsschicht 2 ist auf einer lichtemittierenden Seite 3 des Bauelementes 1 aufgebracht. Das Bauelement 1 kann als Volumenstrahler ausgebildet sein, der in verschiedene Richtungen Licht abstrahlen kann. Zudem kann das Bauelement 1 auch als Flächenstrahler ausgebildet sein, der beispielsweise nur über die lichtemittierende Seite 3 Licht abstrahlt. 1 shows a schematic cross section through a light emitting device 1 to which a conversion layer 2 is applied. The light emitting device 1 may be formed, for example in the form of a light emitting diode. The conversion layer 2 is on a light-emitting side 3 of the component 1 applied. The component 1 can be designed as a volume radiator, which can emit light in different directions. In addition, the device can 1 be designed as a surface radiator, for example, only on the light emitting side 3 Light radiates.

Die Konversionsschicht 2 ist ausgebildet, um eine Wellenlänge einer elektromagnetischen Strahlung des Bauelementes 1 teilweise oder vollständig zu konvertieren. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Konversionsschicht 2 in Form eines flüssigen oder pastösen Materials auf das Bauelement 1 aufgebracht werden. Dabei weist die Konversionsschicht 2 ein Matrixmaterial 4 wie zum Beispiel Silikon auf, in das lumineszierende Partikel 5 eingebracht sind. Als lumineszierende Partikel 5 können Leuchtstoffe verwendet werde, die zum Beispiel auf Yttrium-Aluminium-Granat (YAG), Lutetium-Aluminium-Granat (LuAG), (Sr, Ca)AlSiN3 (CASN oder SCASN), M2Si5N8 (M = Ca, Sr und/oder Ba), KSF und Abkömmlinge, α-SiAlON, β-SiAlON oder Erdalkali-Ortho-Silikat (BOSE) basieren. Die weiche Konversionsschicht 2 kann beispielsweise mithilfe eines Sprühverfahrens auf das Bauelement 1 aufgebracht werden. Lumineszierende Partikel 5 können unterschiedliche Größen aufweisen und Cluster von Partikeln bilden, die in dem Matrixmaterial 4 angeordnet sind. Die Dicke der Konversionsschicht 2 kann beispielsweise im Bereich von 20 bis 100 µm liegen. Die Konversionsschicht 2 kann jedoch auch andere Dicken aufweisen. The conversion layer 2 is formed to a wavelength of electromagnetic radiation of the device 1 partially or completely convert. Depending on the chosen embodiment, the conversion layer 2 in the form of a liquid or pasty material on the device 1 be applied. In this case, the conversion layer 2 a matrix material 4 such as silicone, into the luminescent particle 5 are introduced. As luminescent particles 5 For example, phosphors which are based on yttrium aluminum garnet (YAG), lutetium aluminum garnet (LuAG), (Sr, Ca) AlSiN 3 (CASN or SCASN), M 2 Si 5 N 8 (M = Ca, Sr and / or Ba), KSF and derivatives, α-SiAlON, β-SiAlON or alkaline earth ortho-silicate (BOSE). The soft conversion layer 2 For example, it can be sprayed on the device 1 be applied. Luminescent particles 5 can have different sizes and form clusters of particles that are in the matrix material 4 are arranged. The thickness of the conversion layer 2 may for example be in the range of 20 to 100 microns. The conversion layer 2 However, it can also have other thicknesses.

Durch die zufällige Verteilung der lumineszierenden Partikel 5 im Matrixmaterial 4 kann, wie in 1 schematisch dargestellt ist, eine unebene Oberfläche 6 der Konversionsschicht 2 entstehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich die Dicke der Konversionsschicht 2 von einer größten Dicke bis zu einer geringsten Dicke um bis zu 20 %. Dabei kann es auch vorkommen, dass lumineszierende Partikel 5 über das Matrixmaterial 4 in Form von Spitzen herausragen. Durch die unebene Struktur der Konversionsschicht 2 auf der Oberfläche 6 können im Betrieb des Bauelementes 1 thermisch hoch belastete Bereiche entstehen.Due to the random distribution of the luminescent particles 5 in the matrix material 4 can, as in 1 is shown schematically, an uneven surface 6 the conversion layer 2 arise. In the illustrated embodiment, the thickness of the conversion layer differs 2 from a maximum thickness to a minimum thickness of up to 20%. It can also happen that luminescent particles 5 over the matrix material 4 sticking out in the form of lace. Due to the uneven structure of the conversion layer 2 on the surface 6 can during operation of the device 1 thermally highly stressed areas arise.

2 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung der 1, wobei eine Platte 7 mithilfe einer Klebeschicht 8 auf die Oberseite 6 der Konversionsschicht 2 aufgeklebt wurde. Das Bauelement 1 und die Konversionsschicht 2 bilden mit der Platte 7 ein Bauteil 9. Die Klebeschicht 8 kann beispielsweise Silikonkleber aufweisen. Die weiche Konversionsschicht 2 härtet mit der Zeit zu einer festen Konversionsschicht 2 aus. Das Matrixmaterial 4 ist entsprechend ausgebildet. 2 shows a cross section through the arrangement of 1 , being a plate 7 using an adhesive layer 8th on top 6 the conversion layer 2 was glued on. The component 1 and the conversion layer 2 make up with the plate 7 a component 9 , The adhesive layer 8th may for example have silicone adhesive. The soft conversion layer 2 hardens over time to a solid conversion layer 2 out. The matrix material 4 is trained accordingly.

Durch die Klebeschicht 8 wird eine ebene Fläche zum flächigen Verbinden der Platte 7 mit der Konversionsschicht 2 geschaffen. Dadurch werden Hohlräume zwischen der Platte 7 und der Konversionsschicht 2 vermieden. Diese Art der Verbindungstechnik zwischen der Platte 7 und der Konversionsschicht 2 kann auch bei einer festen Konversionsschicht 2 beispielsweise aus Keramik angewendet werden. Insbesondere kann mithilfe der Klebeschicht 8 auch eine keramische Konversionsschicht 2 mit der Platte 7 verbunden werden.Through the adhesive layer 8th becomes a flat surface for surface connection of the plate 7 with the conversion layer 2 created. This will create cavities between the plate 7 and the conversion layer 2 avoided. This type of connection technology between the plate 7 and the conversion layer 2 can also work with a fixed conversion layer 2 be applied for example of ceramic. In particular, using the adhesive layer 8th also a ceramic conversion layer 2 with the plate 7 get connected.

3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Bauteils 9, wobei bei dieser Ausführungsform die Platte 7 direkt auf die noch weiche Konversionsschicht 2 aufgelegt wurde. Bei dieser Ausführungsform ist die Platte 7 direkt und flächig mit der Oberfläche 6 der Konversionsschicht 2 verbunden. Durch das Eigengewicht der Platte 7 oder durch einen zusätzlichen Druck beim Auflegen der Platte 7 und beim Aushärten der Konversionsschicht 2 wird eine Planarisierung der Oberseite 6 der Konversionsschicht 2 erreicht. Dabei werden lumineszierende Partikel 5, die aus dem Matrixmaterial 4 herausragen (siehe 1), in das Matrixmaterial 4 hineingedrückt. Auf diese Weise wird eine ebene Oberseite 6 der Konversionsschicht 2 erhalten, wobei die Ausbildung von thermisch hoch belasteten Bereiche an der Oberfläche 6 reduziert wird. Auf diese Weise wird eine homogenere Verteilung der lumineszierenden Partikel 5 im Bereich der Oberfläche 6 der Konversionsschicht 2 erreicht. Die Kraft, mit der die Platte 7 während einer Verfestigungszeit der Konversionsschicht 2 in Richtung auf die Konversionsschicht 2 gedrückt wird, hängt von der Zusammensetzung der Konversionsschicht 2 ab und wird beispielsweise experimentell bestimmt. 3 shows a schematic cross section through a further embodiment of a component 9 In this embodiment, the plate 7 directly on the still soft conversion layer 2 was hung up. In this embodiment, the plate 7 direct and flat with the surface 6 the conversion layer 2 connected. By the weight of the plate 7 or by an additional pressure when placing the plate 7 and during curing of the conversion layer 2 becomes a planarization of the top 6 the conversion layer 2 reached. This luminescent particles 5 made from the matrix material 4 stick out (see 1 ), into the matrix material 4 pushed. In this way, will be a flat top 6 the conversion layer 2 obtained, the formation of thermally highly stressed areas on the surface 6 is reduced. In this way, a more homogeneous distribution of the luminescent particles 5 in the area of the surface 6 the conversion layer 2 reached. The force with which the plate 7 during a solidification time of the conversion layer 2 towards the conversion layer 2 depends on the composition of the conversion layer 2 and is determined experimentally, for example.

Die Platte 7 ist aus einem für die elektromagnetische Strahlung des lichtemittierenden Bauelementes 1 transparenten Material hergestellt. Zudem weist die Platte 7 in einer Ausführung eine höhere mechanische Festigkeit als die Konversionsschicht 2 auf. Beispielsweise ist die Platte 7 aus Glas und/oder Saphir und/oder Kunststoff und/oder Keramik hergestellt. Die Dicke der Platte 7 kann im Bereich der Dicke der Konversionsschicht 2 liegen. Zudem kann die Platte 7 auch dicker oder dünner als die Konversionsschicht 2 ausgebildet sein. Die Platte 7 kann beispielsweise eine Dicke aufweisen, die zwischen 30 µm und 1000 µm liegen kann. Die Platte 7 kann z.B. eine Dicke im Bereich zwischen 150 µm und 400 µm für eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen. Weiterhin kann die Platte 7 aus einem Material bestehen, das eine höhere thermische Leitfähigkeit als die Konversionsschicht 2 aufweist. Dadurch wird Wärme durch die gute thermische Leitfähigkeit der Platte 7 besser verteilt. Somit werden Temperaturunterschiede an der Oberfläche 6 der Konversionsschicht 2 ausgeglichen. Zudem kann die Platte 7 einen größeren oder gleichgroßen Brechungsindex wie die Konversionsschicht 2 aufweisen. The plate 7 is one for the electromagnetic radiation of the light emitting device 1 made of transparent material. In addition, the plate has 7 in one embodiment, a higher mechanical strength than the conversion layer 2 on. For example, the plate 7 made of glass and / or sapphire and / or plastic and / or ceramic. The thickness of the plate 7 may be in the thickness range of the conversion layer 2 lie. In addition, the plate can 7 also thicker or thinner than the conversion layer 2 be educated. The plate 7 For example, it may have a thickness that may be between 30 .mu.m and 1000 .mu.m. The plate 7 For example, may have a thickness in the range between 150 microns and 400 microns for a high mechanical strength. Furthermore, the plate can 7 consist of a material that has a higher thermal conductivity than the conversion layer 2 having. This will heat due to the good thermal conductivity of the plate 7 better distributed. Thus, temperature differences on the surface 6 the conversion layer 2 balanced. In addition, the plate can 7 a larger or the same refractive index as the conversion layer 2 exhibit.

Beispielsweise weist die Platte 7 einen optischen Brechungsindex n auf, der weniger als 15%, bevorzugt weniger als 10 % von dem optischen Brechungsindex der Konversionsschicht abweicht.For example, the plate has 7 an optical refractive index n which deviates less than 15%, preferably less than 10% from the optical refractive index of the conversion layer.

4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Bauteils 9, das gemäß 3 ausgebildet ist, wobei jedoch zusätzlich auf einer Oberseite der Platte 7 gegenüber liegend zur Konversionsschicht 2 eine Deckschicht 10 aufgebracht ist. Die Deckschicht 10 weist beispielsweise eine Führungsfunktion für die elektromagnetische Strahlung des Bauelementes 1 auf. Beispielsweise kann die Deckschicht 10 als Linse ausgebildet sein. Die Deckschicht 10 kann aus einem weichen Material bestehen. Beispielsweise kann die Deckschicht Silikon, Kunststoff oder Epoxidharz aufweisen oder daraus bestehen. Die Deckschicht 10 kann eine geringere mechanische Festigkeit als die Platte 7 aufweisen. 4 shows a schematic cross section through a further embodiment of a component 9 , according to 3 is formed, but in addition on an upper side of the plate 7 opposite to the conversion layer 2 a cover layer 10 is applied. The cover layer 10 has, for example, a guiding function for the electromagnetic radiation of the component 1 on. For example, the cover layer 10 be designed as a lens. The cover layer 10 can be made of a soft material. For example, the cover layer may comprise or consist of silicone, plastic or epoxy resin. The cover layer 10 may have lower mechanical strength than the plate 7 exhibit.

Durch die Platte 7 werden Brüche, die in der Konversionsschicht 2 während des Betriebes des Bauteils 9 auftreten können, daran gehindert, sich in die Deckschicht 10 fortzupflanzen. Zudem wird durch die Platte 7 die Ausbildung und Ausbreitung von Rissen oder Spalten in der Konversionsschicht 2 reduziert. Die Ausbildung von größeren Spalten wird durch die flächige mechanische Verbindung der Platte 7 mit der Konversionsschicht 2 vermieden. Weiterhin wird eine mechanische Entkopplung zwischen der Deckschicht 10 und der Konversionsschicht 2 durch die Platte 7 realisiert. Dadurch wird eine Stressentkopplung der Deckschicht 10 von der Konversionsschicht 2 erreicht. Versuche haben deutlich gezeigt, dass mithilfe der Platte 7 Risse in der Deckschicht 10 vermieden oder sogar unterbunden werden können. Zudem haben Langzeitversuche gezeigt, dass Bauteile 9 mit der Platte 7 im Betrieb eine geringere Farbverschiebung aufweisen. Zudem wird mithilfe der Platte 7 auch eine zeitlich stabilere Lichtleistung des Bauteils 9 ermöglicht.Through the plate 7 will be breaks in the conversion layer 2 during operation of the component 9 can occur from getting into the topcoat 10 procreate. In addition, through the plate 7 the formation and propagation of cracks or columns in the conversion layer 2 reduced. The formation of larger gaps is due to the planar mechanical connection of the plate 7 with the conversion layer 2 avoided. Furthermore, a mechanical decoupling between the cover layer 10 and the conversion layer 2 through the plate 7 realized. As a result, a stress decoupling of the top layer 10 from the conversion layer 2 reached. Experiments have clearly shown that using the plate 7 Cracks in the topcoat 10 avoided or even prevented. In addition, long-term tests have shown that components 9 with the plate 7 have a lower color shift during operation. In addition, using the plate 7 also a temporally stable light output of the component 9 allows.

5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Bauteils 9, bei dem das Bauelement 1 auf einem Träger 11 angeordnet ist. Das Bauelement 1 weist auf einer lichtemittierenden Seite 3 eine Konversionsschicht 2 auf. Auf der Konversionsschicht 2 ist eine Platte 7 angeordnet. Die Platte 7 deckt die gesamte Oberfläche 6 der Konversionsschicht 2 ab. Die Platte 7 und das Bauelement 1 sind mit einer Deckschicht 10 bedeckt, wobei die Deckschicht 10 auch den Träger 11 seitlich des Bauelementes 1 bedeckt. Die Deckschicht 10 ist oberhalb der Platte 7, das heißt in Abstrahlungsrichtung des Bauteils 9 in Form einer Linse 12 ausgebildet. Der Träger 11 kann aus einem thermisch leitenden Material, insbesondere aus Metall oder Keramik hergestellt sein. Sowohl das Bauelement 1 als auch der Träger 11 können im Querschnitt eine quadratische oder rechteckförmige Fläche aufweisen. Die Linse 12 ist symmetrisch zu einer Mittenachse 13 angeordnet. Die Mittenachse 13 ist als gestrichelte Linie dargestellt und senkrecht über einem Mittelpunkt der lichtemittierenden Seite 3 des Bauelementes 1 angeordnet. 5 shows a schematic cross section through a further embodiment of a component 9 in which the component 1 on a carrier 11 is arranged. The component 1 points to a light-emitting side 3 a conversion layer 2 on. On the conversion layer 2 is a plate 7 arranged. The plate 7 covers the entire surface 6 the conversion layer 2 from. The plate 7 and the device 1 are with a topcoat 10 covered, with the cover layer 10 also the carrier 11 side of the component 1 covered. The cover layer 10 is above the plate 7 that is in the direction of radiation of the component 9 in the form of a lens 12 educated. The carrier 11 may be made of a thermally conductive material, in particular of metal or ceramic. Both the component 1 as well as the carrier 11 can have a square or rectangular area in cross-section. The Lens 12 is symmetrical to a center axis 13 arranged. The center axis 13 is shown as a dashed line and perpendicular over a center of the light emitting side 3 of the component 1 arranged.

6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Bauteils 9, das im Wesentlichen gemäß 4 ausgebildet ist, wobei das Bauelement 1 auf einem Träger 11 angeordnet ist. Zudem ist auch in dieser Ausführungsform die Deckschicht 10 als Linse 12 ausgebildet. Weiterhin ist die Konversionsschicht 2 nicht nur auf einer lichtemittierenden Seite 3, sondern auch an Seitenflächen 14, 15 des Bauelementes 1 angeordnet und grenzt an den Träger 11 an. Diese Ausführungsform ist von Vorteil, wenn das Bauelement 1 als Volumenemitter ausgebildet ist und wenigstens teilweise auch über die Seitenflächen 14, 15 elektromagnetische Strahlung abgibt. Zudem kann über die Konversionsschicht Wärme auf den Träger, der aus einem thermisch gut leitenden Material bestehen kann, abgeleitet werden. Die Deckschicht 10 bedeckt in dieser Ausführung die Platte 7, die Konversionsschicht 2 und Teile des Trägers 11 angrenzend an die Konversionsschicht, so dass das Bauelement 1 mit der Konversionsschicht 2 in die Deckschicht 10 eingebettet ist. Abhängig von der gewählten Ausführung kann das Konversionselement zu mindestens 50%, bevorzugt zu mindestens 70% mit der Platte 7 bedeckt sein. 6 shows a schematic cross section through a further embodiment of a component 9 which is essentially according to 4 is formed, wherein the component 1 on a carrier 11 is arranged. In addition, also in this embodiment, the cover layer 10 as a lens 12 educated. Furthermore, the conversion layer 2 not just on a light-emitting side 3 but also on side surfaces 14 . 15 of the component 1 arranged and adjacent to the carrier 11 at. This embodiment is advantageous when the component 1 is designed as a volume emitter and at least partially over the side surfaces 14 . 15 emits electromagnetic radiation. In addition, heat can be dissipated via the conversion layer onto the carrier, which can consist of a material that is a good thermal conductor. The cover layer 10 covered in this version the plate 7 , the conversion layer 2 and parts of the carrier 11 adjacent to the conversion layer, leaving the device 1 with the conversion layer 2 in the topcoat 10 is embedded. Depending on the chosen design, the conversion element may be at least 50%, preferably at least 70%, with the plate 7 be covered.

Die Anordnung der 6 kann mit einem der anhand der 1 bis 4 erläuterten Verfahren hergestellt werden. Die Platte 7 liegt mit einer Einstrahlfläche 16 auf der Oberfläche 6 der Konversionsschicht 2 auf. Zudem weist die Platte 7 gegenüberliegend zur Einstrahlseite 16 eine Ausstrahlseite 17 für die elektromagnetische Strahlung des Bauelementes 1 auf. Die Ausstrahlseite 17 grenzt an die Deckschicht 10. In der dargestellten Ausführungsform ist die Ausstrahlseite 17 als raue Fläche ausgebildet. Die Struktur der rauen Ausstrahlseite 17 kann zufällig oder in Form von einem sich wiederholenden, in einem Raster angeordneten Muster ausgebildet sein. Die raue Oberfläche der Ausstrahlseite 17 kann zum Beispiel mithilfe von mechanischen Polierverfahren, chemischmechanischen Polierverfahren oder mithilfe von Ätzverfahren erzeugt werden. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführungsform zusätzlich auf der Ausstrahlseite 17 eine Antireflexionsschicht 18 angeordnet sein. Die Antireflexionsschicht 18 kann beispielsweise eine Abfolge von dielektrischen Schichten aufweisen, die einen Reflexionsgrad am Materialübergang zwischen der Platte 7 und der Deckschicht 10 reduzieren. Mithilfe der rauen Oberfläche der Ausstrahlseite 17 kann eine Reflexion der vom Bauelement 1 abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung am Grenzübergang zwischen der Platte 7 und der Deckschicht 10 reduziert werden. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der optische Brechungsindex der Deckschicht 10 kleiner ist als der optische Brechungsindex der Platte 7. Der optische Brechungsindex der Platte 7 kann im Wesentlichen dem optischen Brechungsindex der Konversionsschicht 2 entsprechen. Der optische Brechungsindex der Platte 7 kann auch von dem optischen Brechungsindex der Konversionsschicht 2 abweichen. Zudem können auch bei den Ausführungsformen der 1 bis 5 Antireflexionsschichten 18 an Oberflächen der Platte 7 vorgesehen sein, um eine Rückreflexion in Richtung Bauelement 1 zu reduzieren. The arrangement of 6 can with one of the basis of the 1 to 4 explained methods are produced. The plate 7 lies with a Einstrahlfläche 16 on the surface 6 the conversion layer 2 on. In addition, the plate has 7 opposite to the Einstrahlseite 16 a broadcast page 17 for the electromagnetic radiation of the component 1 on. The broadcast side 17 adjoins the top layer 10 , In the illustrated embodiment, the Ausstrahlseite 17 designed as a rough surface. The structure of the rough radiant side 17 may be random or in the form of a repeating pattern arranged in a grid. The rough surface of the radiant side 17 For example, it may be produced by mechanical polishing, chemical mechanical polishing, or by etching. In addition, depending on the selected embodiment in addition to the broadcast side 17 an antireflection coating 18 be arranged. The antireflection coating 18 For example, it may include a sequence of dielectric layers that provide a reflectance at the material transition between the plate 7 and the topcoat 10 to reduce. Using the rough surface of the radiating side 17 can be a reflection of the component 1 radiated electromagnetic radiation at the border crossing between the plate 7 and the topcoat 10 be reduced. This is particularly advantageous if the optical refractive index of the cover layer 10 smaller than the optical refractive index of the plate 7 , The optical refractive index of the plate 7 may be substantially the optical refractive index of the conversion layer 2 correspond. The optical refractive index of the plate 7 may also be of the optical refractive index of the conversion layer 2 differ. In addition, in the embodiments of the 1 to 5 Antireflective coatings 18 on surfaces of the plate 7 be provided to provide a return reflection towards the device 1 to reduce.

7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Bauteils 9, das im Wesentlichen gemäß der Ausführungsform der 6 ausgebildet ist, wobei jedoch bei dieser Ausführung die Einstrahlseite 16 eine raue Oberfläche aufweist. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der optische Brechungsindex der Konversionsschicht 2 nicht an den optischen Brechungsindex der Platte 7 angepasst ist. Ist beispielsweise der optische Brechungsindex der Platte 7 kleiner als der optische Brechungsindex der Konversionsschicht, so tritt ohne die Ausbildung einer rauen Oberfläche der Einstrahlseite 16 eine erhöhte Reflexion der elektromagnetischen Strahlung am Übergang von der Konversionsschicht 2 in die Platte 7 auf. Mithilfe der rauen Oberfläche der Einstrahlseite 16 kann die Reflexion jedoch reduziert werden. Die Rauigkeit der Einstrahlseite 16 kann entsprechend der Rauigkeit der Ausstrahlseite 17 der 6 ausgebildet sein. 7 shows a further embodiment of a component 9 , which is essentially according to the embodiment of the 6 is formed, but in this embodiment, the Einstrahlseite 16 has a rough surface. This is particularly advantageous if the optical refractive index of the conversion layer 2 not to the optical refractive index of the plate 7 is adjusted. For example, is the optical refractive index of the plate 7 smaller than the optical refractive index of the conversion layer, so occurs without the formation of a rough surface of the Einstrahlseite 16 an increased reflection of the electromagnetic radiation at the transition from the conversion layer 2 in the plate 7 on. Using the rough surface of the Einstrahlseite 16 however, the reflection can be reduced. The roughness of the Einstrahlseite 16 can according to the roughness of the Ausstrahlseite 17 of the 6 be educated.

Auch bei dieser Ausführungsform kann die Einstrahlseite 16 eine Antireflexionsschicht 18 aufweisen. Der optische Brechungsindex der Platte 7 kann bei dieser Ausführungsform im Bereich des optischen Brechungsindex der Deckschicht 10 liegen kleiner oder auch größer sein. Bei einem Übergang von einem optisch weniger dichten Medium in ein optisch dichteres Medium tritt an glatten Grenzflächen wenig oder keine Totalreflexion auf.Also in this embodiment, the Einstrahlseite 16 an antireflection coating 18 exhibit. The optical refractive index of the plate 7 can in this embodiment in the range of the optical refractive index of the cover layer 10 be smaller or larger. In a transition from an optically less dense medium into a more dense optical medium occurs at smooth interfaces little or no total reflection.

8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Bauteils 9, das im Wesentlichen gemäß der Ausführungsform der 7 ausgebildet ist, wobei jedoch zusätzlich wie bei der Ausführungsform der 6 die Ausstrahlseite 17 eine raue Oberfläche aufweist. Zudem können sowohl die Einstrahlseite 16 als auch die Ausstrahlseite 17 eine Antireflexionsschicht 18 aufweisen. Diese Ausführungsform ist von Vorteil, wenn der optische Brechungsindex der Konversionsschicht größer ist als der optische Brechungsindex der Platte 7 und der optische Brechungsindex der Deckschicht 10 kleiner ist als der optische Brechungsindex der Platte 7. Mithilfe der rauen Einstrahlseite 16 und der rauen Ausstrahlseite 17 und eventuell durch das Vorsehen von Antireflexionsschichten 18 auf der Einstrahlseite 16 und/oder auf der Ausstrahlseite 17 kann die Fehlanpassung der optischen Brechungsindizes der Konversionsschicht, der Platte 7 und der Deckschicht 10 wenigstens teilweise ausgeglichen werden. 8th shows a further embodiment of a component 9 , which is essentially according to the embodiment of the 7 is formed, however, in addition to the embodiment of the 6 the broadcast side 17 has a rough surface. In addition, both the Einstrahlseite 16 as well as the broadcast side 17 an antireflection coating 18 exhibit. This embodiment is advantageous if the optical refractive index of the conversion layer is greater than the optical refractive index of the plate 7 and the optical refractive index of the cover layer 10 smaller than the optical refractive index of the plate 7 , Using the rough Einstrahlseite 16 and the rough broadcast side 17 and possibly by the provision of antireflection layers 18 on the Einstrahlseite 16 and / or on the radiant side 17 may be the mismatch of the optical refractive indices of the conversion layer, the plate 7 and the topcoat 10 be at least partially offset.

9 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Bauelementes 1, bei dem keine Deckschicht 10 vorgesehen ist, wobei jedoch die Platte 7 auf der Ausstrahlseite 17 eine raue Oberfläche aufweist. Die Platte 7 kann insbesondere als Substrat oder als Wafer oder als Saphirplatte ausgebildet sein, wobei die Platte 7 eine strukturierte Ausstrahlseite 17 aufweist. Abhängig von der gewählten Ausführung könnte auch eine Einstrahlseite 16 des Substrates in Form einer strukturierten Oberfläche ausgebildet sein. Die Platte 7 kann z.B. als Saphirsubstrat ausgebildet sein, das eine strukturierte Ausstrahlseite 17 aufweist. Dabei ist die Ausstrahlseite 17 beispielsweise mithilfe eines chemischen Verfahrens in der Weise aufgeraut, dass eine hexagonale Kegelstruktur des Kristallgitters des Saphirsubstrates die Ausstrahlseite 17 im Wesentlichen darstellt. Die Konversionsschicht 2 kann beispielsweise einen optischen Brechungsindex zwischen n = 1,5 bis 1,54 aufweisen. Luft weist einen optischen Brechungsindex n von ungefähr 1,0 auf. Der optische Brechungsindex von Saphir weist einen Wert von ungefähr 1.7 auf. Obwohl der optische Brechungsindex von Saphir in dieser Anordnung nicht optimal für eine geringere Reflexion an Grenzflächen geeignet ist, kann mithilfe der strukturierten Ausstrahlfläche 17 die Rückreflexion in Grenzen gehalten werden. 9 shows a schematic cross section through a further embodiment of a component 1 in which no topcoat 10 is provided, but the plate 7 on the radiant side 17 has a rough surface. The plate 7 may be formed in particular as a substrate or as a wafer or as a sapphire plate, wherein the plate 7 a structured broadcast page 17 having. Depending on the chosen design could also be a Einstrahlseite 16 be formed of the substrate in the form of a structured surface. The plate 7 For example, it may be formed as a sapphire substrate, which is a structured Ausstrahlseite 17 having. Here is the broadcast side 17 for example, roughened using a chemical process in such a way that a hexagonal cone structure of the crystal lattice of the sapphire substrate, the Ausstrahlseite 17 essentially represents. The conversion layer 2 can, for example, an optical Have refractive index between n = 1.5 to 1.54. Air has an optical refractive index n of about 1.0. The optical refractive index of sapphire has a value of about 1.7. Although the optical refractive index of sapphire in this arrangement is not optimally suited for a lower reflection at interfaces, the structured radiating surface can be used 17 the return reflection is kept within limits.

10 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Bauteils 9, das im Wesentlichen gemäß der Ausführungsform der 9 ausgebildet ist, wobei zusätzlich eine Deckschicht 10 die Ausstrahlseite 17 des strukturierten Substrates, insbesondere des strukturierten Saphirsubstrates 7 bedeckt. Die Deckschicht 10 weist beispielsweise einen optischen Brechungsindex im Bereich von n = 1.4 bis 1.42 auf. Die Konversionsschicht 2 kann beispielsweise einen optischen Brechungsindex zwischen n = 1,5 bis 1,54 aufweisen. Luft weist einen optischen Brechungsindex n von ungefähr 1,0 auf. Der optische Brechungsindex von Saphir weist einen Wert von ungefähr 1.7 auf. Mithilfe der strukturierten Ausstrahlseite 17 des Substrates, das als Platte 7 angeordnet ist, werden trotz der Fehlanpassung der optischen Brechungsindizes Reflexionsverluste am Grenzübergang zwischen der Platte 7 und der Deckschicht 10 gering gehalten. 10 shows a schematic cross section through an embodiment of a component 9 , which is essentially according to the embodiment of the 9 is formed, wherein additionally a cover layer 10 the broadcast side 17 the structured substrate, in particular the structured sapphire substrate 7 covered. The cover layer 10 has, for example, an optical refractive index in the range of n = 1.4 to 1.42. The conversion layer 2 For example, it may have an optical refractive index between n = 1.5 to 1.54. Air has an optical refractive index n of about 1.0. The optical refractive index of sapphire has a value of about 1.7. Using the structured broadcast side 17 of the substrate, as a plate 7 is arranged, despite the mismatch of the optical refractive indices reflection losses at the boundary transition between the plate 7 and the topcoat 10 kept low.

Die Verwendung von strukturiertem Saphir hat gegenüber der Verwendung einer Platte 7 aus Glas mehrere Vorteile. Wenn elektromagnetische Strahlung von der Konversionsschicht in die strukturierte Saphirschicht eingestrahlt wird, erfolgt ein Übergang von einem optisch weniger dichten Medium in ein optisch dichteres Medium. Dabei treten keine Reflexionsverluste auf. Durch das Vorsehen einer Antireflexionsschicht und/oder einer strukturierten Ausstrahlseite 17 wird eine Rückreflexion beim Übergang von der Saphirschicht in die Deckschicht oder in Luft reduziert. Da Saphir einen größeren optischen Brechungsindex als die Konversionsschicht 2 aufweist, wird elektromagnetische Strahlung, die zurück in Richtung auf die Konversionsschicht reflektiert wird, an einer Grenzfläche zwischen der Saphirschicht und der Konversionsschicht zurückreflektiert. Dadurch wird weniger Licht zurück in die Konversionsschicht 2 gestreut. Dadurch wird weniger Reabsorption oder zusätzliche blaue Absorption von zurückgestreutem Licht in der Konversionsschicht 2 erzeugt. Somit wird weniger Hitze insbesondere im Bereich der Oberfläche 6 der Konversionsschicht 2 erzeugt.The use of textured sapphire has over the use of a plate 7 made of glass several advantages. When electromagnetic radiation from the conversion layer is irradiated into the structured sapphire layer, a transition from an optically less dense medium into a more optically denser medium occurs. There are no reflection losses. By providing an antireflection layer and / or a structured Ausstrahlseite 17 A back reflection is reduced at the transition from the sapphire layer to the cover layer or in air. Because sapphire has a higher optical refractive index than the conversion layer 2 Electromagnetic radiation which is reflected back towards the conversion layer is reflected back at an interface between the sapphire layer and the conversion layer. As a result, less light is returned to the conversion layer 2 scattered. This results in less reabsorption or additional blue absorption of backscattered light in the conversion layer 2 generated. Thus, less heat, especially in the area of the surface 6 the conversion layer 2 generated.

11 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Bauteils 9, das gemäß der Ausführungsform der 10 ausgebildet ist, wobei zusätzlich ein Verbindungselement 19 zwischen der Platte 7 und dem Träger 11 angeordnet ist. Das Verbindungselement 19 ist aus einem Material gebildet, das beispielsweise eine höhere thermische Leitfähigkeit als die Deckschicht 10 aufweist. Das Verbindungselement 19 ist seitlich neben dem Bauelement 1 zwischen dem Träger 11 und der Platte 7 ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform ist auf gegenüberliegenden Seiten 14, 15 des Bauelementes 1 jeweils ein Verbindungselement 19 vorgesehen. Das Verbindungselement 19 kann einteilig oder mehrschichtig ausgebildet sein. 11 shows a schematic cross section through a further embodiment of a component 9 , which according to the embodiment of the 10 is formed, wherein additionally a connecting element 19 between the plate 7 and the carrier 11 is arranged. The connecting element 19 is formed of a material having, for example, a higher thermal conductivity than the cover layer 10 having. The connecting element 19 is laterally next to the device 1 between the carrier 11 and the plate 7 educated. In the illustrated embodiment is on opposite sides 14 . 15 of the component 1 each a connecting element 19 intended. The connecting element 19 can be formed in one piece or multi-layered.

12 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung der 11 parallel zum Träger 11 auf der Ebene des Bauelementes 1. In dieser Ausführung ist das Verbindungselement 19 umlaufend um das Bauelement 1 ausgebildet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform ist es nicht erforderlich, dass das Verbindungselement 19 ringförmig umlaufend um das Bauelement 1 ausgebildet ist, sondern es kann auch nur ein einzelnes stiftförmiges Verbindungselement 19 vorgesehen sein. Zudem können auch mehrere seitlich beabstandete Verbindungselemente 19 vorgesehen sein, die die Platte 7 thermisch leitend mit dem Träger 11 an verschiedenen Stellen koppeln. 12 shows a cross section through the arrangement of 11 parallel to the carrier 11 at the level of the component 1 , In this embodiment, the connecting element 19 encircling the component 1 educated. Depending on the chosen embodiment, it is not necessary that the connecting element 19 annularly encircling the component 1 is formed, but it can also only a single pin-shaped connecting element 19 be provided. In addition, also several laterally spaced fasteners 19 be provided, which is the plate 7 thermally conductive with the carrier 11 couple in different places.

Das Verbindungselement 19 kann eine höhere thermische Leitfähigkeit als die Konversionsschicht 2 aufweisen. Das Verbindungselement 19 kann beispielsweise aus Glas, Saphir, Aluminiumnitrid usw. bestehen. Die Anordnung von Verbindungselementen 19 kann auch bei allen anderen beschriebenen Ausführungsformen des Bauteils 9 eingesetzt werden, um eine thermische Kopplung zwischen der Platte 7 und dem Träger 11 zu verbessern. Der Träger 11 kann beispielsweise in Form eines Halbleitersubstrates oder eines Leiterrahmenabschnittes ausgebildet sein und beispielsweise aus Metall oder Keramik bestehen.The connecting element 19 can have a higher thermal conductivity than the conversion layer 2 exhibit. The connecting element 19 may for example consist of glass, sapphire, aluminum nitride, etc. The arrangement of fasteners 19 can also be used in all other described embodiments of the component 9 be used to provide a thermal coupling between the plate 7 and the carrier 11 to improve. The carrier 11 For example, it may be formed in the form of a semiconductor substrate or a leadframe portion and may be made of metal or ceramic, for example.

13 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Querschnitt durch ein Bauteil 9, das im Wesentlichen gemäß 3 ausgebildet ist, wobei jedoch das Bauelement 1 auf einem Träger 11 angeordnet ist. Zudem ist ein Verbindungselement 19 vorgesehen, das mit dem Träger 11 und mit der Platte 7 thermisch gekoppelt ist, insbesondere direkt miteinander verbunden ist. Das Verbindungselement 19 kann umlaufend um das Bauelement 1 ausgebildet sein oder in Form von einzelnen Verbindungsstreben als thermische Brücke zwischen der Platte 7 und dem Träger 11 vorgesehen sein. 13 shows a schematic representation of a cross section through a component 9 which is essentially according to 3 is formed, but wherein the device 1 on a carrier 11 is arranged. There is also a connecting element 19 provided that with the carrier 11 and with the plate 7 is thermally coupled, in particular directly connected to each other. The connecting element 19 can wrap around the device 1 be formed or in the form of individual connecting struts as a thermal bridge between the plate 7 and the carrier 11 be provided.

Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.The invention has been further illustrated and described with reference to the preferred embodiments. However, the invention is not limited to the disclosed examples. Rather, other variations may be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bauelement module
22
Konversionsschicht conversion layer
33
lichtemittierende Seite light-emitting side
44
Matrixmaterial matrix material
55
lumineszierendes Partikel luminescent particle
66
Oberseite top
77
Platte plate
88th
Klebeschicht adhesive layer
99
Bauteil component
1010
Deckschicht topcoat
1111
Träger carrier
1212
Linse lens
1313
Mittenachse mid-axis
1414
erste Seitenfläche first side surface
1515
zweite Seitenfläche second side surface
1616
Einstrahlseite Einstrahlseite
1717
Ausstrahlseite jetting side
1818
Antireflexionsschicht Antireflection coating
1919
Verbindungselement connecting member

Claims (15)

Bauteil (9) mit einem lichtemittierenden Bauelement (1), wobei das Bauelement (1) ausgebildet ist, um elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, mit einer Konversionsschicht (2), wobei die Konversionsschicht (2) ausgebildet ist, um eine Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung des Bauelementes (1) wenigstens teilweise zu konvertieren, wobei die Konversionsschicht (2) über einer lichtemittierenden Seite (3) des Bauelementes (1) angeordnet ist, wobei eine für elektromagnetische Strahlung transparente Platte (7) über der Konversionsschicht (2) angeordnet ist, wobei die Platte (7) eine Einstrahlfläche (16) und eine Ausstrahlfläche (17) für elektromagnetische Strahlung aufweist, wobei die Einstrahlfläche (16) der Platte (7) der Konversionsschicht (2) angeordnet ist.Component ( 9 ) with a light-emitting component ( 1 ), wherein the component ( 1 ) is designed to generate electromagnetic radiation, with a conversion layer ( 2 ), where the conversion layer ( 2 ) is adapted to a wavelength of the electromagnetic radiation of the component ( 1 ) at least partially converting the conversion layer ( 2 ) over a light-emitting side ( 3 ) of the component ( 1 ), wherein a transparent to electromagnetic radiation plate ( 7 ) above the conversion layer ( 2 ) is arranged, wherein the plate ( 7 ) a Einstrahlfläche ( 16 ) and a radiating surface ( 17 ) for electromagnetic radiation, wherein the Einstrahlfläche ( 16 ) of the plate ( 7 ) the conversion layer ( 2 ) is arranged. Bauteil (9) nach Anspruch 1, wobei auf der Ausstrahlfläche (17) der Platte (7) eine für elektromagnetische Strahlung des Bauelementes (1) transparente Deckschicht (10) angeordnet ist, und wobei die Platte (7) insbesondere eine höhere mechanische Festigkeit als die Deckschicht (10) aufweist.Component ( 9 ) according to claim 1, wherein on the radiating surface ( 17 ) of the plate ( 7 ) one for electromagnetic radiation of the component ( 1 ) transparent cover layer ( 10 ), and wherein the plate ( 7 ) in particular a higher mechanical strength than the cover layer ( 10 ) having. Bauteil (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platte (7) eine höhere mechanische Festigkeit als die Konversionsschicht (2) aufweist.Component ( 9 ) according to any one of the preceding claims, wherein the plate ( 7 ) a higher mechanical strength than the conversion layer ( 2 ) having. Bauteil (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platte (7) aus Glas und/oder aus Saphir und/oder Kunststoff und/oder Keramik gebildet ist.Component ( 9 ) according to any one of the preceding claims, wherein the plate ( 7 ) is formed of glass and / or sapphire and / or plastic and / or ceramic. Bauteil (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konversionsschicht (2) Matrixmaterial (4) und lumineszierende Partikel (5) aufweist. Component ( 9 ) according to one of the preceding claims, wherein the conversion layer ( 2 ) Matrix material ( 4 ) and luminescent particles ( 5 ) having. Bauteil (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platte (7) über eine Klebeschicht (8) mit der Konversionsschicht (2) verbunden ist.Component ( 9 ) according to any one of the preceding claims, wherein the plate ( 7 ) via an adhesive layer ( 8th ) with the conversion layer ( 2 ) connected is. Bauteil (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konversionsschicht (2) angrenzend an die Platte (7) eine plane Oberfläche (6) aufweist.Component ( 9 ) according to one of the preceding claims, wherein the conversion layer ( 2 ) adjacent to the plate ( 7 ) a flat surface ( 6 ) having. Bauteil (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einstrahlfläche (16) und/oder die Ausstrahlfläche (17) der Platte (7) eine raue Fläche, insbesondere eine strukturierte Fläche aufweist.Component ( 9 ) according to one of the preceding claims, wherein the irradiation surface ( 16 ) and / or the radiating surface ( 17 ) of the plate ( 7 ) has a rough surface, in particular a structured surface. Bauteil (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platte (7) aus einem Saphirsubstrat gebildet ist, wobei wenigstens die Einstrahlfläche (16) und/oder die Ausstrahlfläche (17) des Saphirsubstrates als strukturierte Fläche ausgebildet sind.Component ( 9 ) according to any one of the preceding claims, wherein the plate ( 7 ) is formed from a sapphire substrate, wherein at least the Einstrahlfläche ( 16 ) and / or the radiating surface ( 17 ) of the sapphire substrate are formed as a structured surface. Bauteil (9) nach einem der vorherhergehenden Ansprüche, wobei das Bauelement (1) auf einem Träger (11) angeordnet ist, wobei ein Verbindungselement (19) zwischen der Platte (7) und dem Träger (11) angeordnet ist, wobei das Verbindungselement (19) eine größere Wärmeleitfähigkeit als die Konversionsschicht (2) aufweist.Component ( 9 ) according to one of the preceding claims, wherein the component ( 1 ) on a support ( 11 ) is arranged, wherein a connecting element ( 19 ) between the plate ( 7 ) and the carrier ( 11 ) is arranged, wherein the connecting element ( 19 ) a greater thermal conductivity than the conversion layer ( 2 ) having. Bauteil (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platte (7) einen optischen Brechungsindex aufweist, der einem optischen Brechungsindex der Konversionsschicht (2) entspricht oder höchstens um 15%, bevorzugt um 10% abweicht, und wobei insbesondere die Ausstrahlfläche (17) der Platte (7) aufgeraut ist.Component ( 9 ) according to any one of the preceding claims, wherein the plate ( 7 ) has an optical refractive index which corresponds to an optical refractive index of the conversion layer ( 2 ) or at most by 15%, preferably deviates by 10%, and wherein in particular the radiating surface ( 17 ) of the plate ( 7 ) is roughened. Bauteil (9) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei die Platte (7) einen optischen Brechungsindex aufweist, der einem optischen Brechungsindex der Deckschicht (10) entspricht oder höchstens um 15%, bevorzugt um 10% abweicht, und wobei insbesondere die Einstrahlfläche (16) der Platte (7) aufgeraut ist.Component ( 9 ) according to one of claims 2 to 11, wherein the plate ( 7 ) has an optical refractive index which corresponds to an optical refractive index of the outer layer ( 10 ) or at most by 15%, preferably deviates by 10%, and wherein in particular the Einstrahlfläche ( 16 ) of the plate ( 7 ) is roughened. Bauteil (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einstrahlfläche (16) und/oder die Ausstrahlfläche (17) der Platte (7) eine Antireflexionsschicht (18) aufweist.Component ( 9 ) according to one of the preceding claims, wherein the irradiation surface ( 16 ) and / or the radiating surface ( 17 ) of the plate ( 7 ) an antireflection coating ( 18 ) having. Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauteils (9), wobei ein lichtemittierendes Bauelement (1) bereitgestellt wird, wobei das Bauelement (1) ausgebildet ist, um elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, wobei das Bauelement (1) eine Konversionsschicht (2) aufweist, wobei die Konversionsschicht (2) ausgebildet ist, um eine Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung des Bauelementes (1) wenigstens teilweise zu konvertieren, wobei die Konversionsschicht (2) auf einer lichtemittierenden Seite (3) des Bauelementes (1) angeordnet ist, wobei eine für elektromagnetische Strahlung transparente Platte (7) bereitgestellt wird, wobei die Platte (7) eine Einstrahlfläche (16) und eine Ausstrahlfläche (17) aufweist, wobei die Platte (7) mit der Einstrahlfläche (16) über oder auf der Konversionsschicht (2) angeordnet wird.Method for producing a light-emitting component ( 9 ), wherein a light-emitting component ( 1 ) is provided, wherein the component ( 1 ) is adapted to generate electromagnetic radiation, wherein the device ( 1 ) a conversion layer ( 2 ), wherein the Conversion layer ( 2 ) is adapted to a wavelength of the electromagnetic radiation of the component ( 1 ) at least partially converting the conversion layer ( 2 ) on a light-emitting side ( 3 ) of the component ( 1 ), wherein a transparent to electromagnetic radiation plate ( 7 ) is provided, wherein the plate ( 7 ) a Einstrahlfläche ( 16 ) and a radiating surface ( 17 ), wherein the plate ( 7 ) with the irradiation surface ( 16 ) above or at the conversion layer ( 2 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Konversionsschicht (2) in Form einer weichen Konversionsschicht (2) auf das Bauelement (1) aufgebracht wird, wobei die Platte (7) auf die weiche Konversionsschicht (2) aufgelegt wird, und wobei insbesondere die Platte (7) mit einem vorgegebenen Druck auf die Konversionsschicht (2) während einer Verfestigung der Konversionsschicht (2) gedrückt wird.The method of claim 14, wherein the conversion layer ( 2 ) in the form of a soft conversion layer ( 2 ) on the device ( 1 ) is applied, wherein the plate ( 7 ) to the soft conversion layer ( 2 ) and in particular the plate ( 7 ) with a predetermined pressure on the conversion layer ( 2 ) during solidification of the conversion layer ( 2 ) is pressed.
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