DE102016116744A1

DE102016116744A1 - Radiation-emitting component

Info

Publication number: DE102016116744A1
Application number: DE102016116744.4A
Authority: DE
Inventors: Peter Brick; Stefan Groetsch
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2018-03-08
Also published as: WO2018046499A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein strahlungsemittierendes Bauelement (1) mit einer Strahlungsquelle (2) zum Erzeugen einer elektromagnetischen Sltrahlung, mit einer thermisch leitenden Schicht (3), wobei die thermisch leitende Schicht (3) über der Strahlungsquelle (2) angeordnet ist, mit einer Konversionsschicht (4), wobei die Konversionsschicht (4) eine Fläche und eine Dicke (8) aufweist, wobei die Konversionsschicht (4) ausgebildet ist, um eine-Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung zu verschieben, wobei die Konversionsschicht (4) über der thermisch leitenden Schicht (3) angeordnet ist, und wobei die Konversionsschicht (4) ausgebildet ist, um eine über die Fläche variierende wirksame Weglänge zum Verschieben der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung aufzuweisen.The invention relates to a radiation-emitting component (1) having a radiation source (2) for generating an electromagnetic radiation with a thermally conductive layer (3), the thermally conductive layer (3) being arranged above the radiation source (2) with a conversion layer (4), wherein the conversion layer (4) has a surface area and a thickness (8), wherein the conversion layer (4) is adapted to shift a wavelength of the electromagnetic radiation, wherein the conversion layer (4) over the thermally conductive layer (3), and wherein the conversion layer (4) is formed to have an effective path length varying over the area for shifting the wavelength of the electromagnetic radiation.

Description

Die Erfindung betrifft ein strahlungsemittierendes Bauelement gemäß Patentanspruch 1.The invention relates to a radiation-emitting component according to claim 1.

Aus WO 2014/060318 A1 ist ein strahlungsemittierendes Bauelement bekannt, wobei mehrere Halbleiterchips vorgesehen sind, wobei auf den Halbleiterchips ein Konversionselement angeordnet ist, wobei das Konversionselement ausgebildet ist, um eine Wellenlänge der von den Halbleiterchips emittierten elektromagnetischen Strahlung zu verschieben.Out WO 2014/060318 A1 a radiation-emitting component is known, wherein a plurality of semiconductor chips are provided, wherein a conversion element is arranged on the semiconductor chips, wherein the conversion element is designed to shift a wavelength of the electromagnetic radiation emitted by the semiconductor chips.

Eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung besteht darin, ein verbessertes strahlungsemittierendes Bauelement bereitzustellen.An object of the present application is to provide an improved radiation-emitting device.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Bauelement gemäß Patentanspruch 1 gelöst.The object of the invention is achieved by the device according to claim 1.

In den abhängigen Ansprüchen sind Weiterbildungen des Bauelementes angegeben.In the dependent claims developments of the device are given.

Ein Vorteil des beschriebenen Bauelementes besteht darin, dass eine Wärmeabfuhr zwischen der Strahlungsquelle und der Konversionsschicht verbessert ist. Dies wird dadurch erreicht, dass zwischen der Konversionsschicht und der Strahlungsquelle eine thermisch leitende Schicht angeordnet ist. Die Konversionsschicht ist ausgebildet, um eine über die Fläche variierende wirksame Weglänge zum Verschieben der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung bereitzustellen. Dadurch kann bei nicht homogener Bestrahlung der Konversionsschicht die inhomogene Bestrahlungsintensität durch eine angepasste wirksame Weglänge wenigstens teilweise ausgeglichen werden. Dadurch kann eine über die Oberseite der Konversionsschicht abgegebene Wellenlänge in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich begrenzt werden. Beispielsweise ist die Schichtdicke in der Weise unterschiedlich gestaltet, dass die Wellenlänge über die gesamte Oberseite der Konversionsschicht weniger als 5%, insbesondere weniger als 3% variiert. An advantage of the described device is that a heat dissipation between the radiation source and the conversion layer is improved. This is achieved by arranging a thermally conductive layer between the conversion layer and the radiation source. The conversion layer is configured to provide an areal effective path length for translating the wavelength of the electromagnetic radiation. As a result, in the case of non-homogeneous irradiation of the conversion layer, the inhomogeneous irradiation intensity can be at least partially compensated by an adapted effective path length. As a result, a wavelength emitted via the upper side of the conversion layer can be limited in a predetermined wavelength range. For example, the layer thickness is designed differently in such a way that the wavelength varies over the entire upper side of the conversion layer less than 5%, in particular less than 3%.

In einer Ausführung weist die Konversionsschicht in einem Randbereich in einer senkrechten Richtung zur flächigen Erstreckung der Konversionsschicht eine längere wirksame Weglänge zum Verschieben der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung als in einem Mittenbereich auf. Abhängig von der Bestrahlungssituation kann elektromagnetische Strahlung mit einer höheren Intensität in den Randbereich der Konversionsschicht eingestrahlt werden. Beispielsweise kann das zu konvertierende Licht, beispielsweise blaues Licht, mit größerer Intensität in den Randbereich eingestrahlt werden. Für eine entsprechende gewünschte Konversion der eingestrahlten Strahlung ist es vorteilhaft, wenn die wirksame Weglänge für eine Wellenlängenverschiebung im Randbereich größer ist als im Mittenbereich. Somit wird die eingestrahlte Strahlung über die gesamte Fläche der Konversionsschicht gleichmäßig in der Wellenlänge verschoben. In one embodiment, the conversion layer has a longer effective path length for shifting the wavelength of the electromagnetic radiation in an edge region in a direction perpendicular to the flat extent of the conversion layer than in a central region. Depending on the irradiation situation, electromagnetic radiation with a higher intensity can be radiated into the edge region of the conversion layer. For example, the light to be converted, for example blue light, can be irradiated with greater intensity into the edge region. For a corresponding desired conversion of the irradiated radiation, it is advantageous if the effective path length for a wavelength shift in the edge region is greater than in the middle region. Thus, the irradiated radiation is uniformly shifted in wavelength over the entire area of the conversion layer.

In einer Ausführungsform weist die Konversionsschicht in dem Randbereich eine geringere Dicke als in einem Mittenbereich auf. Durch die geringere Dicke im Randbereich wird gleichzeitig die wirksame Weglänge für die Wellenverschiebung im Randbereich reduziert. Abhängig von der Bestrahlungssituation kann die Strahlungsintensität der zu konvertierenden elektromagnetischen Strahlung im Mittenbereich höher sein als im Randbereich. Bei dieser Situation ist es für eine gewünschte Konversion der Strahlung vorteilhaft, wenn die Konversionsschicht im Mittenbereich eine größere Dicke als im Randbereich aufweist. In one embodiment, the conversion layer has a smaller thickness in the edge region than in a central region. Due to the smaller thickness in the edge region, the effective path length for the shaft displacement in the edge region is simultaneously reduced. Depending on the irradiation situation, the radiation intensity of the electromagnetic radiation to be converted may be higher in the middle region than in the edge region. In this situation, it is advantageous for a desired conversion of the radiation if the conversion layer has a greater thickness in the middle region than in the edge region.

In einer Ausführungsform weist die Konversionsschicht in dem Randbereich eine geringere Dicke als in einem Mittenbereich auf. Durch die geringere Dicke im Randbereich wird gleichzeitig die wirksame Weglänge für die Wellenverschiebung im Randbereich reduziert. Abhängig von der Bestrahlungssituation kann die Weglänge der elektromagnetischen Strahlung im Randbereich länger sein als im Mittenbereich. Bei dieser Situation ist es für eine relativ konstante Wellenlänge der von der Konversionsschicht abgegebenen elektromagnetischen Strahlung vorteilhaft, wenn die Konversionsschicht im Randbereich eine geringere Dicke aufweist. In one embodiment, the conversion layer has a smaller thickness in the edge region than in a central region. Due to the smaller thickness in the edge region, the effective path length for the shaft displacement in the edge region is simultaneously reduced. Depending on the irradiation situation, the path length of the electromagnetic radiation in the edge region may be longer than in the middle region. In this situation, it is advantageous for a relatively constant wavelength of the electromagnetic radiation emitted by the conversion layer, if the conversion layer in the edge region has a smaller thickness.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Konversionsschicht in einem Randbereich eine höhere Konzentration an lumineszierenden Partikeln auf. Dadurch kann bei gleichbleibender Dicke der Konversionsschicht durch die höhere Konzentration an lumineszierenden Partikeln die wirksame Weglänge für die Wellenlängenverschiebung im Randbereich erhöht werden. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Konversionsschicht eine konstante Dicke aufweist und somit einfacher zu verbauen ist.In a further embodiment, the conversion layer has a higher concentration of luminescent particles in an edge region. As a result, with the same thickness of the conversion layer, the effective path length for the wavelength shift in the edge region can be increased by the higher concentration of luminescent particles. This embodiment offers the advantage that the conversion layer has a constant thickness and is thus easier to install.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Konversionsschicht in einem Randbereich eine geringere Konzentration an lumineszierenden Partikeln auf. Dadurch kann bei gleichbleibender Dicke der Konversionsschicht durch die geringere Konzentration an lumineszierenden Partikeln die wirksame Weglänge für die Wellenlängenverschiebung im Randbereich reduziert werden. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Konversionsschicht eine konstante Dicke aufweist und somit einfacher zu verbauen ist.In a further embodiment, the conversion layer has a lower concentration of luminescent particles in an edge region. As a result, with the thickness of the conversion layer remaining constant, the effective path length for the wavelength shift in the edge region can be reduced by the lower concentration of luminescent particles. This embodiment offers the advantage that the conversion layer has a constant thickness and is thus easier to install.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Konversionsschicht aus Matrixmaterial mit lumineszierenden Partikeln gebildet. Auf diese Weise kann die Konversionsschicht zuverlässig und kostengünstig hergestellt werden. Zudem kann die Konversionsschicht auch aus Keramik mit lumineszierenden Partikeln hergestellt sein.In a further embodiment, the conversion layer of matrix material is formed with luminescent particles. This way you can the conversion layer can be produced reliably and inexpensively. In addition, the conversion layer can also be made of ceramic with luminescent particles.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Konversionsschicht zwei Teilschichten auf. In der ersten Teilschicht sind lumineszierende Partikel enthalten. In der zweiten Teilschicht sind weniger oder keine lumineszierenden Partikel enthalten. Die Dicke der zweiten Teilschicht nimmt im Randbereich ab, während die Dicke der ersten Teilschicht im Randbereich zunimmt. Durch die Verwendung von zwei unterschiedlich aufgebauten Teilschichten kann die Konversionsschicht einfach und zuverlässig mit der gewünschten wirksamen Weglänge hergestellt werden. Zudem kann die Konversionsschicht mit einer konstanten Dicke bereitgestellt werden.In a further embodiment, the conversion layer has two partial layers. In the first sub-layer luminescent particles are included. In the second sub-layer less or no luminescent particles are included. The thickness of the second sub-layer decreases in the edge region, while the thickness of the first sub-layer increases in the edge region. By using two differently structured partial layers, the conversion layer can be produced easily and reliably with the desired effective path length. In addition, the conversion layer can be provided with a constant thickness.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Konversionsschicht zwei Teilschichten auf. In der ersten Teilschicht sind lumineszierende Partikel enthalten. In der zweiten Teilschicht sind weniger oder keine lumineszierenden Partikel enthalten. Die Dicke der zweiten Teilschicht nimmt im Randbereich zu, während die Dicke der ersten Teilschicht im Randbereich abnimmt. Durch die Verwendung von zwei unterschiedlich aufgebauten Teilschichten kann die Konversionsschicht einfach und zuverlässig mit der gewünschten wirksamen Weglänge hergestellt werden. Zudem kann die Konversionsschicht mit einer konstanten Dicke bereitgestellt werden.In a further embodiment, the conversion layer has two partial layers. In the first sub-layer luminescent particles are included. In the second sub-layer less or no luminescent particles are included. The thickness of the second sub-layer increases in the edge region, while the thickness of the first sub-layer decreases in the edge region. By using two differently structured partial layers, the conversion layer can be produced easily and reliably with the desired effective path length. In addition, the conversion layer can be provided with a constant thickness.

In einer Ausführungsform weist die Strahlungsquelle eine größere Fläche als die Konversionsschicht auf. Zudem weist die thermisch leitende Schicht eine größere Fläche als die Konversionsschicht auf. Auf diese Weise kann eine hohe Leuchtdichte und eine hohe thermische Ableitung der Wärme bereitgestellt werden. Dadurch wird insbesondere eine bessere Entwärmung des Konverters erreicht. Die thermisch leitende Schicht ist aus einem für elektromagnetische Strahlung transparenten Material wie zum Beispiel Saphir gebildet.In one embodiment, the radiation source has a larger area than the conversion layer. In addition, the thermally conductive layer has a larger area than the conversion layer. In this way, a high luminance and a high thermal dissipation of the heat can be provided. As a result, a better heat dissipation of the converter is achieved in particular. The thermally conductive layer is formed of an electromagnetic radiation transparent material such as sapphire.

In einer Ausführungsform ist die Konversionsschicht mittig zu der Fläche der Strahlungsquelle angeordnet. Zudem ist die Konversionsschicht mittig zu der Fläche der thermisch leitenden Schicht angeordnet. Auf diese Weise wird eine gute Wärmeverteilung und eine effiziente Ausnutzung der Konversionsschicht erreicht.In one embodiment, the conversion layer is arranged centrally to the surface of the radiation source. In addition, the conversion layer is arranged centrally to the surface of the thermally conductive layer. In this way, a good heat distribution and efficient utilization of the conversion layer is achieved.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Konversionsschicht mit einer Abdeckung versehen, wobei die Abdeckung insbesondere für den Wellenlängenbereich durchlässig ist, in den die Konversionsschicht die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle verschiebt. Zudem ist die Abdeckung für einen zweiten Wellenbereich reflektierend ausgebildet, wobei die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle in dem zweiten Wellenbereich liegt. Auf diese Weise wird erreicht, dass im Wesentlichen elektromagnetische Strahlung mit dem ersten Wellenbereich vom Bauelement abgestrahlt wird. Die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle, die mit unveränderter Wellenlänge durch die Konversionsschicht tritt oder seitlich vorbeistrahlt, wird zurück zur Konversionsschicht reflektiert und kann von der Konversionsschicht in den ersten Wellenbereich verschoben. Damit wird eine Erhöhung der Effizienz der Wellenlängenverschiebung erreicht. Aufgrund der thermisch leitenden Schicht wird insbesondere eine Überhitzung der Konversionsschicht vermieden.In a further embodiment, the conversion layer is provided with a cover, wherein the cover is permeable in particular for the wavelength range in which the conversion layer shifts the electromagnetic radiation of the radiation source. In addition, the cover is designed to be reflective for a second wave range, wherein the electromagnetic radiation of the radiation source lies in the second wave range. In this way it is achieved that substantially electromagnetic radiation is radiated with the first wave range from the component. The electromagnetic radiation of the radiation source, which passes through the conversion layer or passes by at an unchanged wavelength, is reflected back to the conversion layer and can be shifted from the conversion layer into the first wave region. This achieves an increase in the efficiency of the wavelength shift. Due to the thermally conductive layer, in particular overheating of the conversion layer is avoided.

In einer Ausführungsform ist die Abdeckung selbst aus einem für elektromagnetische Strahlung durchlässigen Material gebildet. Auf der Abdeckung ist eine Beschichtung aufgebracht. Die Beschichtung ist für den ersten Wellenbereich durchlässig und für den zweiten Wellenbereich reflektierend ausgebildet.In one embodiment, the cover itself is formed of an electromagnetic radiation transmissive material. On the cover a coating is applied. The coating is permeable to the first wave range and reflective to the second wave range.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Strahlungsquelle in Form von mehreren Halbleiterchips gebildet, die beispielsweise in Reihen und Spalten angeordnet sind.In a further embodiment, the radiation source is formed in the form of a plurality of semiconductor chips, which are arranged, for example, in rows and columns.

In einer weiteren Ausführungsform ist eine zweite Strahlungsquelle vorgesehen, die eine zweite elektromagnetische Strahlung emittiert, wobei zudem ein Mischelement oder ein Überlagerungselement vorgesehen ist, das die elektromagnetische Strahlung des Bauelementes und der zweiten Strahlungsquelle mischt bzw. überlagert.In a further embodiment, a second radiation source is provided, which emits a second electromagnetic radiation, wherein in addition a mixing element or a superposition element is provided, which mixes or superimposes the electromagnetic radiation of the component and the second radiation source.

Zudem kann eine dritte Strahlungsquelle vorgesehen sein, die das erste Bauelement mit elektromagnetischer Pumpstrahlung versorgt.In addition, a third radiation source can be provided which supplies the first component with electromagnetic pump radiation.

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 eine perspektivische Ansicht des strahlungsemittierenden Bauelementes, 1 a perspective view of the radiation-emitting component,

2 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Konversionsschicht, 2 a cross section through a first embodiment of a conversion layer,

3 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Konversionsschicht, 3 a cross section through a second embodiment of a conversion layer,

4 einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Konversionsschicht, 4 a cross section through a third embodiment of a conversion layer,

5 einen Querschnitt durch eine vierte Ausführungsform einer Konversionsschicht, 5 a cross section through a fourth embodiment of a conversion layer,

6 einen Querschnitt durch eine sechste Ausführungsform einer Konversionsschicht, 6 a cross section through a sixth embodiment of a conversion layer,

7 eine perspektivische Darstellung eines Bauelementes mit einer Abdeckung, 7 a perspective view of a device with a cover,

8 eine Seitenansicht der Abdeckung des Bauelementes der 7, 8th a side view of the cover of the device of 7 .

9 eine zweite Seitenansicht der Abdeckung des Bauelementes der 7, 9 a second side view of the cover of the device of 7 .

10 eine Anordnung mit einem Bauelement, einem zweiten Bauelement und einer Mischvorrichtung für die Strahlungen des ersten und des zweiten Bauelementes, 10 an arrangement with a component, a second component and a mixing device for the radiations of the first and the second component,

11 eine weitere Ausführungsform einer Anordnung mit zwei Bauelementen und einer Mischvorrichtung, und 11 a further embodiment of an arrangement with two components and a mixing device, and

12 eine weitere Ausführungsform einer Anordnung mit drei Bauelementen und einer Mischvorrichtung für die elektromagnetischen Strahlen der drei Bauelemente. 12 a further embodiment of an arrangement with three components and a mixing device for the electromagnetic radiation of the three components.

1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein strahlungsemittierendes Bauelement 1 mit einer Strahlungsquelle 2, wobei über der Strahlungsquelle 2 eine thermisch leitende Schicht 3 angeordnet ist. Die thermisch leitende Schicht 3 ist transparent für die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle 2 ausgebildet. Über der thermisch leitenden Schicht 3 ist eine Konversionsschicht 4 vorgesehen. Die Konversionsschicht 4 kann eine rechteckförmige oder quadratische Grundfläche in einer x-y-Ebene aufweisen. Die Konversionsschicht 4 kann beispielsweise aus einem Matrixmaterial 27 wie z.B. Silikon, Epoxid, Kunststoff oder Keramik bestehen, das lumineszierende Partikel 28 aufweist. 1 shows a perspective view of a radiation-emitting device 1 with a radiation source 2 , being above the radiation source 2 a thermally conductive layer 3 is arranged. The thermally conductive layer 3 is transparent to the electromagnetic radiation of the radiation source 2 educated. Over the thermally conductive layer 3 is a conversion layer 4 intended. The conversion layer 4 may have a rectangular or square base in an xy plane. The conversion layer 4 can for example be made of a matrix material 27 such as silicone, epoxy, plastic or ceramic, the luminescent particles 28 having.

Die Strahlungsquelle 2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Form von sechs strahlungsemittierenden Bauteilen 5 ausgebildet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Strahlungsquelle 2 auch in Form von einem strahlungsemittierenden Bauteil 5 oder in Form von mehr als sechs strahlungsemittierenden Bauteilen 5 ausgebildet sein. Die Bauteile 5 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in zwei Reihen mit jeweils drei Bauteilen 5 in einer Reihe angeordnet. Die Bauteile 5 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel identisch ausgebildet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die Bauteile 5, die die Strahlungsquelle 2 bilden, auch unterschiedlich ausgebildet sein. Die Bauteile 5 können beispielsweise in Form von Laserdioden oder lichtemittierenden Dioden ausgebildet sein. Die Bauteile 5 können beispielsweise in Form von Halbleiterchips ausgebildet sein, die elektromagnetische Strahlung als Volumenemitter oder als Oberflächenemitter abgeben. Die Bauteile 5 weisen beispielsweise eine Halbleiterschichtfolge mit einer pn-Grenzschicht auf, die eine aktive Zone darstellt und ausgebildet ist, um eine elektromagnetische Strahlung zu erzeugen.The radiation source 2 is in the illustrated embodiment in the form of six radiation-emitting components 5 educated. Depending on the chosen embodiment, the radiation source 2 also in the form of a radiation-emitting component 5 or in the form of more than six radiation-emitting components 5 be educated. The components 5 are in the illustrated embodiment in two rows, each with three components 5 arranged in a row. The components 5 are identical in the illustrated embodiment. Depending on the chosen embodiment, the components 5 that the radiation source 2 form, also be designed differently. The components 5 For example, they may be in the form of laser diodes or light-emitting diodes. The components 5 For example, they may be in the form of semiconductor chips that emit electromagnetic radiation as a volume emitter or as a surface emitter. The components 5 For example, have a semiconductor layer sequence with a pn boundary layer, which is an active zone and is designed to generate electromagnetic radiation.

Die thermisch leitende Schicht 3 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Fläche auf, die die Strahlungsquelle 2 vollständig abdeckt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Fläche der thermisch leitenden Schicht 3 auch größer oder kleiner als die Fläche der Strahlungsquelle 2 sein, über der die thermisch leitende Schicht 3 angeordnet ist. Die Strahlungsquelle 2 kann in einem Abstand zu der thermisch leitenden Schicht angeordnet sein. Zudem kann die Strahlungsquelle 2 direkt an der thermisch leitenden Schicht 3 anliegen oder über eine Verbindungsschicht beispielsweise eine Klebeschicht mit der thermisch leitenden Schicht 3 verbunden sein. Die Konversionsschicht 4 ist entweder direkt auf der thermisch leitenden Schicht 3 angeordnet oder über eine zweite Verbindungsschicht, beispielsweise eine Klebeschicht, in thermischem Kontakt mit der thermisch leitenden Schicht 3. Die erste und die zweite Verbindungsschicht können beispielsweise Silikon oder Glas aufweisen oder daraus bestehen.The thermally conductive layer 3 has in the illustrated embodiment, a surface that the radiation source 2 completely covers. Depending on the chosen embodiment, the surface of the thermally conductive layer 3 also larger or smaller than the area of the radiation source 2 be above the thermally conductive layer 3 is arranged. The radiation source 2 may be disposed at a distance from the thermally conductive layer. In addition, the radiation source 2 directly on the thermally conductive layer 3 abutment or via a bonding layer, for example, an adhesive layer with the thermally conductive layer 3 be connected. The conversion layer 4 is either directly on the thermally conductive layer 3 arranged or via a second bonding layer, for example an adhesive layer, in thermal contact with the thermally conductive layer 3 , The first and second bonding layers may comprise or consist of silicone or glass, for example.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Konversionsschicht 4 eine gleichgroße Fläche wie die thermisch leitende Schicht 3 aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform weist die Konversionsschicht 4 eine kleinere Fläche als die thermisch leitende Schicht 3 auf. Zudem weist die Konversionsschicht 4 eine kleinere Fläche als die Strahlungsquelle 2 auf. Die thermisch leitende Schicht 3 kann beispielsweise aus Siliziumcarbid, Glas, Saphir oder Silikon mit thermisch leitenden Partikeln bestehen. Die thermisch leitende Schicht 3 kann auch Glas mit oder ohne thermisch leitende Partikel aufweisen.Depending on the chosen embodiment, the conversion layer 4 an area the same size as the thermally conductive layer 3 exhibit. In the illustrated embodiment, the conversion layer 4 a smaller area than the thermally conductive layer 3 on. In addition, the conversion layer indicates 4 a smaller area than the radiation source 2 on. The thermally conductive layer 3 may for example consist of silicon carbide, glass, sapphire or silicone with thermally conductive particles. The thermally conductive layer 3 may also have glass with or without thermally conductive particles.

Die Konversionsschicht kann als Konversionsmaterial kann insbesondere einen YAG oder LuAG-basierenden Leuchtstoff umfassen oder aus einem keramischen Phosphor bestehen. Beispielsweise kann das Konversionsmaterial ein YAG:Ce3+ oder ein LuAG:Ce3+ sein, wobei diese seltene Erden und insbesondere Gd, Ga oder Sc beinhalten können. Weiter kann das Konversionsmaterial z.B. zumindest eines der folgenden Konversionsmaterialien umfassen oder aus einem dieser Konversionsmaterialien bestehen: SrSiON:Eu2+, (Sr,Ba,Ca)2Si5N8:Eu2+, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+, CaSiAlON:Eu2+.The conversion layer may, in particular, comprise a YAG or LuAG-based phosphor as conversion material or consist of a ceramic phosphor. For example, the conversion material may be a YAG: Ce3 + or a LuAG: Ce3 +, which may include rare earths and especially Gd, Ga or Sc. Further, the conversion material may be e.g. comprise at least one of the following conversion materials or consist of one of these conversion materials: SrSiON: Eu2 +, (Sr, Ba, Ca) 2Si5N8: Eu2 +, (Sr, Ca) AlSiN3: Eu2 +, CaSiAlON: Eu2 +.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Strahlungsquelle 2 auf einem Träger 30 angeordnet sein. Zudem können seitlich angrenzend an die Strahlungsquelle 2 Wärmeabführungselemente 31 vorgesehen sein, die seitlich an die thermisch leitende Schicht 3 angrenzen und die thermisch leitende Schicht 3 mit dem Träger 30 thermisch koppeln. Der Träger 30 kann aus einem thermisch leitenden Material, insbesondere aus Metall bestehen. Das Wärmeabführungselement 31 kann abschnittsweise an Seitenwände der thermisch leitenden Schicht 3 angrenzen oder auch in Form eines Rahmens umlaufend um die thermisch leitende Schicht 3 angeordnet sein. Das Wärmeabführungselement 31 besteht aus einem thermisch gut leitenden Material z.B. aus Metall. Auf das Wärmeabführungselement 31 kann auch verzichtet werden.Depending on the chosen embodiment, the radiation source 2 on a carrier 30 be arranged. In addition, laterally adjacent to the radiation source 2 Heat dissipation elements 31 be provided, the side of the thermally conductive layer 3 adjacent and the thermally conductive layer 3 with the carrier 30 couple thermally. The carrier 30 may consist of a thermally conductive material, in particular of metal. The heat dissipation element 31 may partially on sidewalls of the thermally conductive layer 3 adjacent or in the form of a frame circumferentially around the thermally conductive layer 3 be arranged. The heat dissipation element 31 consists of a thermally highly conductive material such as metal. On the heat dissipation element 31 can also be dispensed with.

Weiterhin kann die Strahlungsquelle 2 auf Seitenwänden eine flächig umlaufende Spiegelungsschicht 32 aufweisen. Weiterhin kann das um die Strahlungsquelle 2 umlaufende Wärmeabführungselement 31 aus einem Material bestehen oder ein Material aufweisen, das die elektromagnetische Strahlung diffus streut. Beispielsweise kann als streuendes Material Silikon mit Partikel aus Titanoxid verwendet werden.Furthermore, the radiation source 2 On sidewalls a flat circumferential mirroring layer 32 exhibit. Furthermore, this can be around the radiation source 2 circulating heat dissipation element 31 consist of a material or have a material that diffusely scatters the electromagnetic radiation. For example, can be used as the scattering material silicone with particles of titanium oxide.

2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Konversionsschicht 4. Die Konversionsschicht 4 weist eine rechteckförmige Grundfläche in einer x-y-Ebene auf, wie anhand von 1 zu erkennen ist. Zudem weist das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Konversionsschicht 4 ausgehend von einem Mittenbereich 6, d.h. von einer Mitte in Richtung auf seitliche Randbereiche 7 eine abnehmende Dicke 8 entlang der z-Achse auf. Die Abnahme der Dicke 8 ist in alle Richtungen ausgehend von dem Mittenbereich 6 zu den Randbereichen 7 vorgesehen. Durch die Abnahme der Dicke ausgehend von dem Mittenbereich 6 in Richtung auf den seitlichen Randbereich 7 werden unterschiedliche effektive Weglängen für in die Konversionsschicht 4 einfallende elektromagnetische Strahlung bereitgestellt. 2 shows a schematic cross section through the conversion layer 4 , The conversion layer 4 has a rectangular base in an xy plane as shown by 1 can be seen. In addition, the in 2 illustrated embodiment of the conversion layer 4 starting from a central area 6 ie from a center towards lateral edge areas 7 a decreasing thickness 8th along the z-axis. The decrease in thickness 8th is in all directions starting from the middle area 6 to the edge areas 7 intended. By decreasing the thickness starting from the central area 6 towards the side edge area 7 be different effective path lengths for in the conversion layer 4 incident electromagnetic radiation is provided.

Abhängig von der Strahlungssituation kann die Strahlungsintensität der elektromagnetischen Strahlung im Randbereich 7 geringer sein als Mittenbereich 6. Durch die Änderung der Dicke der Konversionsschicht 4 kann ein gleicher prozentualer Anteil der elektromagnetischen Strahlung über die gesamte Fläche der Konversionsschicht 4 in der Wellenlänge verschoben werden. Somit ist die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die die Konversionsschicht verlässt, unabhängig davon, ob die Strahlung in einem Mittenbereich oder in einem Randbereich von der Konversionsschicht abgegeben wird, annähernd gleich groß. Die Dicke 8 kann entlang der y-Achse und entlang der x-Achse variieren, insbesondere bei rechteckförmigen Konversionsschichten 4. Zudem kann auch die Dicke 8 entlang der y-Achse und entlang der x-Achse gleich verlaufen. Depending on the radiation situation, the radiation intensity of the electromagnetic radiation in the edge region 7 be less than midrange 6 , By changing the thickness of the conversion layer 4 may be an equal percentage of the electromagnetic radiation over the entire surface of the conversion layer 4 be shifted in wavelength. Thus, the wavelength of the electromagnetic radiation exiting the conversion layer is approximately equal regardless of whether the radiation is emitted from the conversion layer in a central region or in an edge region. The fat 8th may vary along the y-axis and along the x-axis, especially for rectangular conversion layers 4 , In addition, the thickness can also 8th along the y-axis and along the x-axis are the same.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Konversionsschicht 4, bei der die Dicke 8 ausgehend von dem Mittenbereich 6 in Richtung auf die seitlichen Randbereiche 7 zunimmt. Die Zunahme der Dicke ist in alle Richtungen ausgehend vom Mittenbereich 6 zu den seitlichen Randbereichen 7 vorgesehen. Durch die Zunahme der Dicke ausgehend von dem Mittenbereich 6 in Richtung auf den seitlichen Randbereich 7 werden unterschiedliche effektive Weglängen für in die Konversionsschicht 4 einfallende elektromagnetische Strahlung bereitgestellt. 3 shows a further embodiment of a conversion layer 4 in which the thickness 8th starting from the middle area 6 towards the lateral edge areas 7 increases. The increase in thickness is in all directions from the center region 6 to the lateral edge areas 7 intended. By increasing the thickness from the center area 6 towards the side edge area 7 be different effective path lengths for in the conversion layer 4 incident electromagnetic radiation is provided.

Abhängig von der Strahlungssituation kann die Strahlungsintensität der elektromagnetischen Strahlung im Randbereich 7 größer sein als Mittenbereich 6. Durch die Zunahme der Dicke der Konversionsschicht 4 in Richtung auf den Randbereich kann ein gleicher prozentualer Anteil der elektromagnetischen Strahlung über die gesamte Fläche der Konversionsschicht 4 in der Wellenlänge verschoben werden. Somit ist die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die die Konversionsschicht verlässt, unabhängig davon, ob die Strahlung in einem Mittenbereich oder in einem Randbereich von der Konversionsschicht abgegeben wird, annähernd gleich groß. Die Dicke 8 kann entlang der y-Achse und entlang der x-Achse variieren, insbesondere bei rechteckförmigen Konversionsschichten 4. Zudem kann auch die Dicke 8 entlang der y-Achse und entlang der x-Achse gleich verlaufen.Depending on the radiation situation, the radiation intensity of the electromagnetic radiation in the edge region 7 be larger than midrange 6 , By increasing the thickness of the conversion layer 4 in the direction of the edge region, an equal percentage of the electromagnetic radiation over the entire surface of the conversion layer 4 be shifted in wavelength. Thus, the wavelength of the electromagnetic radiation exiting the conversion layer is approximately equal regardless of whether the radiation is emitted from the conversion layer in a central region or in an edge region. The fat 8th may vary along the y-axis and along the x-axis, especially for rectangular conversion layers 4 , In addition, the thickness can also 8th along the y-axis and along the x-axis are the same.

Die Konversionsschicht 4 weist beispielsweise eine rechteckförmige Fläche auf, wobei sich die Konversionsschicht 4 in einer y-Achse 1 mm erstreckt und in einer x-Achse 1 mm erstreckt. Die y-Achse stellt eine Längsseite und die x-Achse stellt eine Querseite der Konversionsschicht 4 dar. Somit weist die Konversionsschicht eine Fläche von 1mm × 1mm auf. Die Konversionsschicht 4 weist im äußeren Randbereich eine Dicke entlang der z-Achse von z.B. 115 µm auf. Die y-Achse, die x-Achse und die z-Achse stehen senkrecht aufeinander. The conversion layer 4 has, for example, a rectangular area, wherein the conversion layer 4 1 mm in a y-axis and 1 mm in an x-axis. The y-axis represents a longitudinal side and the x-axis represents a lateral side of the conversion layer 4 Thus, the conversion layer has an area of 1 mm × 1 mm. The conversion layer 4 has in the outer edge region on a thickness along the z-axis, for example, 115 microns. The y-axis, the x-axis and the z-axis are perpendicular to each other.

In einem Ausführungsbeispiel kann die Dicke 8 der Konversionsschicht 4 im Mittenbereich 6 beispielsweise bis zu 30 µm geringer sein als im Randbereich 7. Die Dicke der Konversionsschicht 4 entlang der z-Achse kann beispielsweise mit folgender Formel festgelegt werden: z = a·x² + b·y² + c·x²·y². Zur Berechnung dieser Formel liegt der Nullpunkt der x-Achse und der y-Achse in der Mitte der Fläche der Konversionsschicht 4, d.h. im Mittenbereich 6. Die Parameter a, b, c sind beispielsweise als konstante Werte ausgebildet. Beispielsweise kann der Parameter a den gleichen Wert wie der Parameter b aufweisen. Zudem kann der Parameter c größer als die Kontante a sein. Diese Art der Dickenstruktur der Konversionsschicht 4 kann insbesondere von Vorteil sein, wenn zusätzliches Pumplicht seitlich von oben auf eine Seitenwand der Konversionsschicht 4 einfällt. Mit der beschriebenen Schichtdickenstruktur kann eine annähernd konstante Wellenlänge über die gesamte Oberseite der Konversionsschicht 4 erreicht werden. Die von der Konversionsschicht 4 über die Oberseite abgegebene Wellenlänge variiert beispielsweise weniger als 5%, insbesondere weniger als 3%. Somit kann eine nahezu gleiche Farbe der abgestrahlten Strahlung über den gesamten Abstrahlbereich der Konversionsschicht 4 erreicht werden. Abhängig von der gewählten Ausführung können auch andere Formen von Schichtdicken für die Konversionsschicht 4 vorgesehen sein, um eine nahezu gleiche Wellenlängen der abgestrahlten Strahlung über die gesamte Abstrahlfläche der Konversionsschicht 4, insbesondere über die Oberseite der Konversionsschicht 4 zu erreichen.In one embodiment, the thickness 8th the conversion layer 4 in the middle area 6 for example, be up to 30 microns less than in the edge region 7 , The thickness of the conversion layer 4 along the z-axis can be defined, for example, with the following formula: z = a * x ² + b * y ² + c * x ² * y ² . To calculate this formula, the zero point of the x-axis and the y-axis lies in the middle of the surface of the conversion layer 4 , ie in the middle area 6 , The parameters a, b, c are designed, for example, as constant values. For example, the parameter a may have the same value as the parameter b. In addition, the parameter c may be larger than the constant a. This type of thickness structure of conversion layer 4 may be particularly advantageous if additional pump light from the side of the top of a side wall of the conversion layer 4 incident. With the layer thickness structure described, an approximately constant wavelength over the entire top of the conversion layer 4 be achieved. The of the conversion layer 4 For example, wavelength emitted over the top varies less than 5%, especially less than 3%. Thus, a nearly equal color of the radiated radiation over the entire radiation range of the conversion layer 4 be achieved. Depending on the embodiment chosen, other forms of layer thicknesses may also be used for the conversion layer 4 be provided to a nearly equal wavelengths of the radiated radiation over the entire radiating surface of the conversion layer 4 , in particular over the top of the conversion layer 4 to reach.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Konversionsschicht 4, die eine erste und eine zweite Teilschicht 9, 10 aufweist. Die Konversionsschicht 4 weist eine konstante Dicke 8 auf. Jedoch nimmt die Dicke der ersten Teilschicht 9 ausgehend von einem Mittenbereich 6 in Richtung auf die seitlichen Randbereiche 7 zu, während die Dicke 8 der zweiten Teilschicht 10 ausgehend von dem Mittenbereich 6 in Richtung auf die seitlichen Randbereiche 7 in entsprechender Weise abnimmt. Die Zunahme und Abnahme erfolgt in alle Richtungen ausgehend vom Mittenbereich 6 zu den Randbereichen 7. Die erste Teilschicht 9 kann die gleiche Dickenstruktur wie die Konversionsschicht 4 der 3 aufweisen. Die erste Teilschicht 9 weist beispielsweise eine rechteckförmige Fläche auf, wobei sich die erste Teilschicht 9 entlang einer y-Achse 1 mm erstreckt und entlang einer x-Achse 1 mm erstreckt. Die y-Achse stellt eine Längsseite und die x-Achse stellt eine Querseite der ersten Teilschicht 9 dar. Somit weist die erste Teilschicht 9 eine Fläche von 1mm × 1mm auf. Die erste Teilschicht 9 weist im äußeren Randbereich eine Dicke entlang der z-Achse von z.B. 115 µm auf. Im Mittenbereich 6 kann die Dicke um beispielsweise bis zu 30 µm geringer sein. Die Dicke der ersten Teilschicht 9 entlang der z-Achse kann beispielsweise mit folgender Formel festgelegt werden: z = a·x² + b·y² + c·x²·y². 4 shows a further embodiment of a conversion layer 4 containing a first and a second sublayer 9 . 10 having. The conversion layer 4 has a constant thickness 8th on. However, the thickness of the first sublayer decreases 9 starting from a central area 6 towards the lateral edge areas 7 too, while the thickness 8th the second sub-layer 10 starting from the middle area 6 towards the lateral edge areas 7 decreases in a corresponding manner. The increase and decrease takes place in all directions starting from the middle region 6 to the edge areas 7 , The first sub-layer 9 can have the same thickness structure as the conversion layer 4 of the 3 exhibit. The first sub-layer 9 For example, has a rectangular area, wherein the first sub-layer 9 extends 1 mm along a y-axis and extends 1 mm along an x-axis. The y-axis represents a longitudinal side and the x-axis represents a lateral side of the first partial layer 9 Thus, the first sub-layer 9 an area of 1mm × 1mm. The first sub-layer 9 has in the outer edge region on a thickness along the z-axis, for example, 115 microns. In the middle area 6 For example, the thickness may be smaller by up to 30 μm. The thickness of the first part layer 9 along the z-axis can be defined, for example, with the following formula: z = a * x ² + b * y ² + c * x ² * y ² .

5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Konversionsschicht 4, bei der die Dicke 8 der ersten Teilschicht 9 ausgehend von einem Mittenbereich 6 in Richtung auf die seitlichen Randbereiche 7 abnimmt. In analoger Weise nimmt die Dicke der zweiten Teilschicht 10 ausgehend vom Mittenbereich 6 in Richtung auf den seitlichen Randbereich 7 zu. Die Zunahme und Abnahme erfolgt in alle Richtungen ausgehend vom Mittenbereich 6 zu den Randbereichen 7. Die Bestrahlungssituation entspricht der Situation der 2. Durch die Änderung der Dicke der ersten Teilschicht 9 kann unabhängig von der Intensität der elektromagnetischen Strahlung eine gleichmäßige prozentuale Verschiebung der Wellenlänge über die gesamte Fläche der Konversionsschicht 4 erreicht werden. Somit ist die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die die Konversionsschicht verlässt, unabhängig von der Ortsposition, von der aus die Strahlung die Konversionsschicht 4 verlässt, annähernd gleich groß. Damit ist die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die die Konversionsschicht verlässt, unabhängig davon, ob die Strahlung in einem Mittenbereich oder in einem Randbereich von der Konversionsschicht abgegeben wird, annähernd gleich groß. Die Dicke 8 kann entlang der y-Achse und entlang der x-Achse variieren, insbesondere bei rechteckförmigen ersten Teilschichten 9 bzw. bei rechteckförmigen Konversionsschichten 4. Zudem kann auch die Dicke 8 der ersten Teilschicht 9 entlang der y-Achse und entlang der x-Achse gleich verlaufen. 5 shows a schematic cross section through a further embodiment of a conversion layer 4 in which the thickness 8th the first sub-layer 9 starting from a central area 6 towards the lateral edge areas 7 decreases. The thickness of the second partial layer increases in an analogous manner 10 starting from the middle area 6 towards the side edge area 7 to. The increase and decrease takes place in all directions starting from the middle region 6 to the edge areas 7 , The irradiation situation corresponds to the situation of 2 , By changing the thickness of the first sub-layer 9 regardless of the intensity of the electromagnetic radiation, a uniform percentage shift of the wavelength over the entire surface of the conversion layer 4 be achieved. Thus, the wavelength of the electromagnetic radiation exiting the conversion layer is independent of the spatial position from which the radiation is the conversion layer 4 leaves, approximately the same size. Thus, the wavelength of the electromagnetic radiation leaving the conversion layer, regardless of whether the radiation is emitted in a central region or in an edge region of the conversion layer, approximately the same size. The fat 8th can vary along the y-axis and along the x-axis, especially in rectangular first sub-layers 9 or in the case of rectangular conversion layers 4 , In addition, the thickness can also 8th the first sub-layer 9 along the y-axis and along the x-axis are the same.

6 zeigt in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Konversionsschicht 4, die nur aus einer Schicht gebildet ist, wobei jedoch eine Konzentration der lumineszierenden Partikel in der Konversionsschicht 4 ausgehend von einem Mittenbereich 6 in Richtung auf die seitlichen Randbereiche 7 zunimmt. Die Konzentration 11 ist schematisch in Form einer Linie dargestellt. Die Höhe der Linie gibt die Höhe der Konzentration der lumineszierenden Partikel wieder. Die Bestrahlungssituation entspricht der Situation der Fig. 3. Durch die Änderung der Konzentration 11 der lumineszierenden Partikel 28 entlang der y- und der x-Achse in der Konversionsschicht 4 kann unabhängig von der Strahlungsintensität der elektromagnetischen Strahlung eine prozentual gleichmäßige Verschiebung der Wellenlänge über die gesamte Fläche der Konversionsschicht 4 erreicht werden. Somit ist die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die die Konversionsschicht verlässt, unabhängig vom Ausfallort annähernd gleich. Zudem ist die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die die Konversionsschicht verlässt, unabhängig davon, ob die Strahlung in einem Mittenbereich oder in einem Randbereich von der Konversionsschicht abgegeben wird, annähernd gleich. Die Konzentration 11 der lumineszierenden Partikel 28 kann entlang der y-Achse und entlang der x-Achse variieren, insbesondere bei rechteckförmigen Konversionsschichten 4. Zudem kann auch die Konzentration 11 der lumineszierenden Partikel 28 der ersten Teilschicht 9 entlang der y-Achse und entlang der x-Achse gleich verlaufen. 6 shows a schematic representation of another embodiment of a conversion layer 4 which is formed of only one layer but wherein a concentration of the luminescent particles in the conversion layer 4 starting from a central area 6 towards the lateral edge areas 7 increases. The concentration 11 is shown schematically in the form of a line. The height of the line represents the height of the concentration of the luminescent particles. The irradiation situation corresponds to the situation of FIG. 3 , By changing the concentration 11 the luminescent particle 28 along the y and x axes in the conversion layer 4 regardless of the radiation intensity of the electromagnetic radiation, a percentage uniform displacement of the wavelength over the entire surface of the conversion layer 4 be achieved. Thus, the wavelength of the electromagnetic radiation exiting the conversion layer is approximately the same regardless of the location of the failure. In addition, the wavelength of the electromagnetic radiation exiting the conversion layer is approximately equal regardless of whether the radiation is emitted from the conversion layer in a central region or in an edge region. The concentration 11 the luminescent particle 28 may vary along the y-axis and along the x-axis, especially for rectangular conversion layers 4 , In addition, the concentration can 11 the luminescent particle 28 the first sub-layer 9 along the y-axis and along the x-axis are the same.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Konzentration der lumineszierenden Partikel ausgehend von dem Mittenbereich 6 in Richtung auf die seitlichen Randbereiche 7 auch zunehmen und dadurch auf eine Bestrahlungssituation wie in 2 angepasst sein.Depending on the embodiment chosen, the concentration of the luminescent particles may be from the center region 6 towards the lateral edge areas 7 also increase and thereby on an irradiation situation as in 2 be adjusted.

7 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Bauelement 1, das gemäß 1 ausgebildet ist und mit einer Abdeckung 12 bedeckt ist. Die Abdeckung 12 weist eine angenäherte Halbkugelform auf, wobei auf der Oberfläche 13 der Abdeckung 12 eine Beschichtung 14 aufgebracht ist. Die Beschichtung 14 bedeckt die gesamte Oberfläche der Abdeckung 12. Die Beschichtung 14 ist ausgebildet, um einen ersten Wellenbereich im Wesentlichen durchzulassen. Die Abdeckung 12 besteht aus einem transparenten Material wie z.B. Silikon. Die Beschichtung 14 ist weiterhin ausgebildet, um einen zweiten Wellenbereich im Wesentlichen zu reflektieren. Die Beschichtung 14 kann z.B. als dielektrische Spiegelschicht bzw. als Interferenzfilter ausgebildet sein. Der zweite Wellenbereich entspricht im Wesentlichen der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die von der Strahlungsquelle 2 erzeugt wird. Der erste Wellenlängenbereich entspricht im Wesentlichen der Wellenlänge, in die die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle 2 von der Konversionsschicht 4 verschoben wird. Somit wird konvertierte elektromagnetische Strahlung im ersten Wellenbereich von der Beschichtung 14 durchgelassen, während nicht konvertierte elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle 2 zurück in Richtung auf die Konversionsschicht 4 reflektiert wird. Somit wird nicht-konvertierte elektromagnetische Strahlung mit einer größeren Wahrscheinlichkeit erneut in Richtung auf die Konversionsschicht 4 reflektiert und anschließend wieder über die Abdeckung 12 abgestrahlt. 7 shows a schematic representation of a device 1 , according to 1 is formed and with a cover 12 is covered. The cover 12 has an approximate hemispherical shape, wherein on the surface 13 the cover 12 a coating 14 is applied. The coating 14 covers the entire surface of the cover 12 , The coating 14 is configured to substantially pass a first waveband. The cover 12 consists of a transparent material such as silicone. The coating 14 is further configured to substantially reflect a second waveband. The coating 14 may be formed, for example, as a dielectric mirror layer or as an interference filter. The second wavelength range substantially corresponds to the wavelength of the electromagnetic radiation emitted by the radiation source 2 is produced. The first wavelength range substantially corresponds to the wavelength in which the electromagnetic radiation of the radiation source 2 from the conversion layer 4 is moved. Thus, converted electromagnetic radiation in the first wavelength range of the coating 14 transmitted while unconverted electromagnetic radiation from the radiation source 2 back towards the conversion layer 4 is reflected. Thus, unconverted electromagnetic radiation is more likely to revert to the conversion layer 4 reflected and then again on the cover 12 radiated.

Wird beispielsweise eine Strahlungsquelle 2 mit blauem Licht und einen Konversionsschicht 4 mit einer Verschiebung von blauem Licht zu gelben Licht verwendet, dann ist die Beschichtung 14 reflektiv für blaues Licht und z.B. transmissiv für gelbes Licht. Die Konversionsschicht 4 ist in dieser Ausführungsform ausgebildet, um blaues Licht der Strahlungsquelle 2 in gelbes Licht zu verschieben. Es können jedoch auch andere Wellenlängenbereiche vorgesehen sein. Zudem sind z-y-x-Achsen schematisch dargestellt, jeweils senkrecht aufeinander stehen und ein kartesisches Koordinatensystem bilden.For example, a radiation source 2 with blue light and a conversion layer 4 used with a shift from blue light to yellow light, then the coating is 14 reflective for blue light and eg transmissive for yellow light. The conversion layer 4 is formed in this embodiment to blue light of the radiation source 2 to move in the yellow light. However, other wavelength ranges may be provided. In addition, zyx axes are shown schematically, each perpendicular to each other and form a Cartesian coordinate system.

8 zeigt eine schematische Seitendarstellung der Abdeckung 12 mit der Beschichtung 14 in einer y-z-Ebene. 8th shows a schematic side view of the cover 12 with the coating 14 in a yz plane.

9 zeigt eine schematische Seitendarstellung der Abdeckung 12 mit der Beschichtung 14 in einer x-z-Ebene. 9 shows a schematic side view of the cover 12 with the coating 14 in an xz plane.

10 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Bauelement 1 mit einer Abdeckung 12, das gemäß 1 und 7 aufgebaut ist. Über der Abdeckung 12 ist eine erste Linse 15 vorgesehen, die die erste elektromagnetische Strahlung 20 des Bauelementes 1 in Richtung auf ein Mischelement 16 in Form eines dichroitischen Spiegels abgibt. Weiterhin ist eine zweite Strahlungsquelle 17 vorgesehen, die eine zweite elektromagnetische Strahlung 18 über eine zweite Linse 19 auf das Mischelement 16 abgibt. Die erste und die zweite elektromagnetische Strahlung 18, 20 werden mithilfe des Mischelementes 16 zu einer gemeinsamen Strahlung 21 gemischt und abgegeben. Die zweite Strahlungsquelle 17 kann beispielsweise als lichtemittierende Diode ausgebildet sein, die als zweite elektromagnetische Strahlung 18 blaues Licht abgibt. Die erste elektromagnetische Strahlung 20 kann beispielsweise gelbes Licht darstellen. Mithilfe des dichroitischen Spiegels 16, der die erste elektromagnetische Strahlung 20 durchlässt und die zweite elektromagnetische Strahlung 18 in die Durchlassrichtung der ersten elektromagnetischen Strahlung 20 reflektiert, werden das gelbe Licht und das blaue Licht zu der gemischten elektromagnetische Strahlung 21 zusammengeführt, d.h. weißes Licht erzeugt. 10 shows a schematic representation of a device 1 with a cover 12 , according to 1 and 7 is constructed. Over the cover 12 is a first lens 15 provided the first electromagnetic radiation 20 of the component 1 towards a mixing element 16 in the form of a dichroic mirror. Furthermore, a second radiation source 17 provided a second electromagnetic radiation 18 over a second lens 19 on the mixing element 16 emits. The first and the second electromagnetic radiation 18 . 20 be using the mixing element 16 to a common radiation 21 mixed and dispensed. The second radiation source 17 may be formed, for example, as a light-emitting diode, as the second electromagnetic radiation 18 gives off blue light. The first electromagnetic radiation 20 can, for example, represent yellow light. Using the dichroic mirror 16 , the first electromagnetic radiation 20 lets through and the second electromagnetic radiation 18 in the forward direction of the first electromagnetic radiation 20 reflected, the yellow light and the blue light become the mixed electromagnetic radiation 21 merged, ie generated white light.

11 zeigt eine weitere Anordnung zum Mischen von zwei elektromagnetischen Strahlungen, die im Wesentlichen gemäß der Ausführungsform der 10 aufgebaut ist, wobei jedoch nach der ersten Linse 15 ein erstes Polarisationsfilter 22 und nach der zweiten Linse 19 ein zweites Polarisationsfilter 23 angeordnet ist. Das erste und das zweite Polarisationsfilter 22, 23 sind ausgebildet, um elektromagnetische Strahlung in einer vorgegebenen ersten Polarisationsrichtung und in einer vorgegebenen zweiten Polarisationsrichtung durchzulassen und andere Polarisationsrichtungen zu reflektieren. Das erste und das zweite Polarisationsfilter 22, 23 weisen orthogonale Polarisationsrichtungen auf. Bei dieser Anordnung ist das Mischelement 16 als Polarisationsfilter ausgebildet. Das Mischelement 16 reflektiert die zweite elektromagnetische Strahlung 18, die vom zweiten Polarisationsfilter 23 durchgelassen wurde. Zudem lässt das Mischelement 16 die erste elektromagnetische Strahlung 20 durch, die vom ersten Polarisationsfilter 22 durchgelassen wurde. Auf diese Weise wird die gemischte elektromagnetische Strahlung 21 erhalten, die sowohl die erste als auch die zweite elektromagnetische Strahlung 20, 18 aufweist. 11 shows a further arrangement for mixing two electromagnetic radiations, which substantially according to the embodiment of the 10 is constructed, but after the first lens 15 a first polarizing filter 22 and after the second lens 19 a second polarizing filter 23 is arranged. The first and second polarizing filters 22 . 23 are configured to transmit electromagnetic radiation in a predetermined first polarization direction and in a predetermined second polarization direction and to reflect other polarization directions. The first and second polarizing filters 22 . 23 have orthogonal polarization directions. In this arrangement, the mixing element 16 designed as a polarizing filter. The mixing element 16 reflects the second electromagnetic radiation 18 that of the second polarizing filter 23 was allowed through. In addition, the mixing element leaves 16 the first electromagnetic radiation 20 through, that of the first polarizing filter 22 was allowed through. In this way, the mixed electromagnetic radiation 21 receive both the first and the second electromagnetic radiation 20 . 18 having.

12 zeigt eine weitere Anordnung, die im Wesentlichen gemäß der Anordnung der 10 aufgebaut ist, wobei jedoch eine dritte Strahlungsquelle 24 vorgesehen ist, die eine dritte elektromagnetische Strahlung 25 über eine dritte Linse 26 auf den dichroitischen Spiegel 16 abgibt. Der dichroitische Spiegel ist ausgebildet, um die dritte elektromagnetische Strahlung 25 in Richtung auf das erste Bauelement 1 zu reflektieren. Die dritte elektromagnetische Strahlung 25 ist beispielsweise als blaues Licht ausgebildet. Die Beschichtung 14 ist ausgebildet, um die dritte elektromagnetische Strahlung 25 durchzulassen. Somit wird die dritte elektromagnetische Strahlung 25 in Richtung auf die Konversionsschicht 4 gelenkt. Damit liefert die dritte Strahlungsquelle 24 Pumplicht für eine zusätzliche Anregung der Konversionsschicht 4 des Bauelementes 1. 12 shows a further arrangement, which essentially according to the arrangement of 10 is constructed, but with a third radiation source 24 is provided, which is a third electromagnetic radiation 25 over a third lens 26 on the dichroic mirror 16 emits. The dichroic mirror is adapted to the third electromagnetic radiation 25 towards the first component 1 to reflect. The third electromagnetic radiation 25 is designed, for example, as blue light. The coating 14 is designed to receive the third electromagnetic radiation 25 pass. Thus, the third electromagnetic radiation 25 towards the conversion layer 4 directed. This provides the third radiation source 24 Pump light for an additional excitation of the conversion layer 4 of the component 1 ,

Die Beschichtung 14 ist jedoch weiterhin reflektierend für die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle 2 des Bauelementes 1. Die Beschichtung 14 kann z.B. aus dielektrischen Schichten und/oder aus metallischen Schichten gebildet sein.The coating 14 However, it is still reflective of the electromagnetic radiation of the radiation source 2 of the component 1 , The coating 14 may be formed, for example, of dielectric layers and / or of metallic layers.

Die Bauelemente 1 der Ausführungsformen der 7 bis 12 können auch Konversionsschichten 4 gemäß den Ausführungsformen der 2 bis 4 aufweisen.The components 1 the embodiments of the 7 to 12 can also conversion layers 4 according to the embodiments of 2 to 4 exhibit.

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: Strahlungsquelle radiation source
33: thermisch leitende Schicht thermally conductive layer
44: Konversionsschicht conversion layer
55: Bauteil component
66: Mittenbereich mid-range
77: seitlicher Randbereich lateral edge area
88th: Dicke thickness
99: erste Teilschicht first sub-layer
1010: zweite Teilschicht second sub-layer
1111: Konzentration concentration
1212: Abdeckung cover
1313: Oberfläche surface
1414: Beschichtung coating
1515: erste Linse first lens
1616: Mischelement mixing element
1717: zweite Strahlungsquelle second radiation source
1818: zweite elektromagnetische Strahlung second electromagnetic radiation
1919: zweite Linse second lens
2020: erste elektromagnetische Strahlung first electromagnetic radiation
2121: gemischte elektromagnetische Strahlung mixed electromagnetic radiation
2222: erstes Polarisationsfilter first polarization filter
2323: zweites Polarisationsfilter second polarization filter
2424: dritte Strahlungsquelle third radiation source
2525: dritte elektromagnetische Strahlung third electromagnetic radiation
2626: dritte Linse third lens
2727: Matrixmaterial matrix material
2828: lumineszierende Partikel luminescent particles
3030: Träger carrier
3131: Wärmeabführungselement Heat dissipation element
3232: Spiegelschicht mirror layer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2014/060318 A1 [0002]

Claims

Radiation-emitting component ( 1 ) with a radiation source ( 2 ) for generating an electromagnetic radiation, with a thermally conductive layer ( 3 ), wherein the thermally conductive layer ( 3 ) above the radiation source ( 2 ), with a conversion layer ( 4 ), where the conversion layer ( 4 ) an area and a thickness ( 8th ), wherein the conversion layer ( 4 ) is adapted to shift a wavelength of the electromagnetic radiation, wherein the conversion layer ( 4 ) over the thermally conductive layer ( 3 ), and wherein the conversion layer ( 4 ) is formed to have an effective path length varying over the area for shifting the wavelength of the electromagnetic radiation.

Component according to claim 1, wherein the conversion layer ( 4 ) is designed to be in an edge region ( 7 ) a shorter effective path length for shifting the wavelength than in a central region ( 6 ).

Component according to claim 1, wherein the conversion layer ( 4 ) is designed to be in an edge region ( 7 ) a longer effective path length for shifting the wavelength than in a central region ( 6 ).

Component according to one of the preceding claims, wherein the conversion layer ( 4 ) in the border area ( 7 ) a smaller thickness ( 8th ) than in the middle area ( 6 ) having.

Component according to one of claims 1 to 3, wherein the conversion layer ( 4 ) in the border area ( 7 ) a greater thickness ( 8th ) than in the middle area ( 6 ) having.

Component according to one of the preceding claims, wherein the conversion layer ( 4 ) a matrix material ( 27 ) with luminescent particles ( 28 ), wherein in an edge region ( 7 ) a lower concentration ( 11 ) of luminescent particles ( 28 ) than in the middle area ( 6 ) is present.

Component according to one of claims 1 to 5, wherein the conversion layer ( 4 ) a matrix material ( 27 ) with luminescent particles ( 28 ), wherein in an edge region ( 7 ) a higher concentration of luminescent particles ( 28 ) than in the middle area ( 6 ) is present.

Component according to one of the preceding claims, wherein the conversion layer ( 4 ) two sublayers ( 9 . 10 ), wherein in the first sub-layer ( 9 ) luminescent particles ( 28 ), wherein in the second sublayer ( 10 ) less luminescent particles ( 28 ) than in the first sub-layer ( 9 ) or no luminescent particles ( 28 ) are included.

Component according to claim 8, wherein a layer thickness of the first partial layer ( 9 ) starting from the middle region ( 6 ) towards a lateral edge area ( 7 ), while a layer thickness ( 8th ) of the second sublayer ( 10 ) starting from the middle region ( 6 ) in the direction of the lateral edge area ( 7 ) increases.

Component according to claim 8, wherein a layer thickness ( 8th ) of the first sublayer ( 9 ) starting from the middle region ( 6 ) in the direction of the lateral edge area ( 7 ), while a layer thickness of the second partial layer ( 10 ) starting from the middle region ( 6 ) in the direction of the lateral edge area ( 7 ) decreases.

Component according to one of the preceding claims, wherein the radiation source ( 2 ) a larger area than the conversion layer ( 4 ), and wherein the thermally conductive layer ( 3 ) a larger area than the conversion layer ( 4 ) having.

Component according to one of the preceding claims, wherein the conversion layer ( 4 ) in the middle of the surface of the radiation source ( 2 ), and wherein the conversion layer ( 4 ) in the middle of the surface of the thermally conductive layer ( 3 ) is arranged.

Component according to one of the preceding claims, wherein the conversion layer ( 4 ) with a cover ( 12 ), wherein the cover is transmissive for a predetermined first wavelength range, wherein the wavelength range corresponds to a wavelength range in which the conversion layer ( 4 ) the electromagnetic radiation of the radiation source ( 2 ) and wherein the cover for a second wavelength range with which the radiation source ( 2 ) emits electromagnetic radiation, is reflective.

Component according to claim 13, wherein the cover ( 12 ) consists of a radiation-transmissive material, wherein on the cover a coating ( 14 ), wherein the coating ( 14 ) is permeable to the first wavelength range, and wherein the coating ( 14 ) is designed to be reflective for the second wavelength range.

Component according to one of the preceding claims, wherein a second radiation source ( 17 ), the second radiation source ( 17 ) a second electromagnetic radiation ( 18 ), wherein a mixing element ( 16 ) is provided, wherein the mixing element ( 16 ) is designed to the first electromagnetic radiation ( 20 ) of the component ( 1 ) with the second electromagnetic radiation ( 18 ) to mix.

Component according to Claim 15, in which a polarizing filter ( 22 ) in the beam path of the radiation source ( 2 ), wherein a second polarization filter ( 23 ) in the beam path of the second radiation source ( 17 ), the first and second polarizing filters ( 22 . 23 ) have an orthogonal polarization.

Component according to one of claims 15 or 16, wherein a third radiation source ( 24 ), the third radiation source ( 24 ) a third electromagnetic radiation ( 25 ), wherein the mixing element ( 16 ) is adapted to the third electromagnetic radiation ( 25 ) in the direction of the component ( 1 ) to steer.