DE102017100553A1

DE102017100553A1 - Optoelektronische baugruppe zur erzeugung eines gewebes, gewebe, verfahren zum herstellen einer optoelektronischen baugruppe und verfahren zum herstellen eines gewebes

Info

Publication number: DE102017100553A1
Application number: DE102017100553.6A
Authority: DE
Inventors: Matthias Sperl; Ralph Wirth
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2018-07-12

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine optoelektronische Baugruppe zur Erzeugung eines Gewebes (70) bereitgestellt. Die optoelektronische Baugruppe weist auf: ein optoelektronisches Bauelement (20), das eine erste Seite und eine von der ersten Seite abgewandte zweite Seite aufweist; einen ersten Kontakt (34) zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements (20), wobei der erste Kontakt (34) an der ersten Seite angeordnet ist; einen zweiten Kontakt (36) zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements (20), wobei der zweite Kontakt (36) an der zweiten Seite angeordnet ist; eine elektrisch leitfähige erste Faser (50), die auf der ersten Seite des optoelektronischen Bauelements (20) angeordnet ist und die mit dem ersten Kontakt (34) elektrisch verbunden ist; und eine elektrisch leitfähige zweite Faser (52), die auf der zweiten Seite des optoelektronischen Bauelements (20) angeordnet ist und die mit dem zweiten Kontakt (36) elektrisch verbunden ist. Die erste Faser (50) und die zweite Faser (52) sind so angeordnet, dass die erste Faser (50) in einer Projektion auf eine Ebene, in der die zweite Faser (52) angeordnet ist, die zweite Faser (52) schneidet.

Description

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Baugruppe zur Erzeugung eines Gewebes, ein Gewebe, ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe und ein Verfahren zum Herstellen eines Gewebes.
Heutzutage kommen zunehmend leuchtende Textilien auf den Markt. Für leuchtende Textilien sind derzeit im Wesentlichen zwei verschiedene Konzepte bekannt:

Bei einem ersten Konzept werden die Textilien bildende Gewebe mittels optischer Fasern, beispielsweise Glasfasern oder polymeren optischen Fasern (POF), hergestellt. Dabei erfolgt eine Lichteinkopplung in die entsprechenden Faserbündel mittels herkömmlicher LEDs an den Stirnseiten der Fasern. Das Licht breitet sich dann innerhalb der Fasern aufgrund von mehrfacher Totalreflexion aus. Eine Lichtauskopplung entlang der Fasern erfolgt beispielsweise durch Strukturieren der Oberflächen, beispielsweise durch Oberflächenaufrauhung und/oder partiellem Entfernen des Fasermantels (Cladding). Das Gewebe mit den optischen Lichtleitfasern weist dann eine zentrale Lichterzeugung, insbesondere an den Stirnseiten der Lichtleitfasern auf, wofür die entsprechenden Faserbündel an hochleuchtdichte Lightengines angeschlossen werden müssen.

Bei einem zweiten Konzept werden metallische Fasern, insbesondere Drähte, in textile Gewebe eingewoben. An Kreuzungspunkten dieser Fasern werden herkömmliche LEDs, beispielsweise Premold-LED-Packages, angeordnet und elektrisch kontaktiert, beispielsweise angelötet.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine optoelektronische Baugruppe bereitzustellen, mittels der auf einfache Weise ein lichtemittierendes und/oder stromerzeugendes Gewebe herstellbar ist und/oder mittels der ein Gewebe in einem herkömmlichen Webverfahren herstellbar ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gewebe bereitzustellen, mittels dessen auf einfache Weise Licht und/oder Strom erzeugt werden können und/oder das mittels eines herkömmlichen Webverfahrens herstellbar ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe bereitzustellen, das dazu beiträgt, dass mittels der optoelektronischen Baugruppe auf einfache Weise ein lichtemittierendes und/oder stromerzeugendes Gewebe herstellbar ist und/oder dass das Gewebe in einem herkömmlichen Webverfahren herstellbar ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Gewebes bereitzustellen, das einfach und/oder kostengünstig durchführbar ist und/oder das dazu beiträgt, dass mittels des Gewebes auf einfache Weise Licht und/oder Strom erzeugbar sind.
Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine optoelektronische Baugruppe zur Erzeugung eines Gewebes, mit: einem optoelektronischen Bauelement, das eine erste Seite und eine von der ersten Seite abgewandte zweite Seite aufweist; einem ersten Kontakt zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements, wobei der erste Kontakt an der ersten Seite angeordnet ist; einem zweiten Kontakt zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements, wobei der zweite Kontakt an der zweiten Seite angeordnet ist; einer elektrisch leitfähigen ersten Faser, die auf der ersten Seite des optoelektronischen Bauelements angeordnet ist und die mit dem ersten Kontakt elektrisch verbunden ist; und einer elektrisch leitfähigen zweiten Faser, die auf der zweiten Seite des optoelektronischen Bauelements angeordnet ist und die mit dem zweiten Kontakt elektrisch verbunden ist, wobei die erste Faser und die zweite Faser so angeordnet sind, dass die erste Faser in einer Projektion auf eine Ebene, in der die zweite Faser angeordnet ist, die zweite Faser schneidet.
Die optoelektronische Baugruppe kann weitere Fasern und/oder weitere optoelektronische Bauelemente aufweisen, wobei mit den Fasern jeweils mehrere der optoelektronischen Bauelemente verbunden sein können. Mittels der Fasern der optoelektronischen Baugruppe kann ein Gewebe gebildet werden. Das Gewebe kann mehrere der optoelektronischen Baugruppen aufweisen. Die optoelektronischen Baugruppen stellen dann Knotenpunkte und/oder Kreuzungspunkte des Gewebes dar.
Der erste Kontakt auf der ersten Seite des optoelektronischen Bauelements und der zweite Kontakt auf der zweiten Seite des optoelektronischen Bauelements ermöglichen, dass das optoelektronische Bauelement zwischen den Fasern angeordnet werden kann und gleichzeitig mit den Fasern elektrisch verbunden werden kann. Falls das optoelektronische Bauelement ein lichtemittierendes Bauelement, in anderen Worten eine Lichtquelle, ist, so bildet die optoelektronische Baugruppe einen Knotenpunkt des Gewebes, in den Lichtquelle und elektrische Kontaktierung der Lichtquelle integriert sind. Falls das optoelektronische Bauelement ein lichtabsorbierendes Bauelement, in anderen Worten ein Fotosensor oder eine Solarzelle ist, bildet die optoelektronische Baugruppe einen Knotenpunkt des Gewebes, in den Fotosensor bzw. Solarzelle und elektrische Kontaktierung des Fotosensors bzw. der Solarzelle integriert sind. Insbesondere sind dann die optoelektronischen Bauelemente des Gewebes an den Knotenpunkten zwischen den Fasern des Gewebes angeordnet.
Ein Gewebe mit einer Mehrzahl derartiger Fasern, optoelektronischer Bauelemente und Knotenpunkte kann in einem herkömmlichen Webverfahren hergestellt werden. Die optoelektronische Baugruppe ermöglicht somit, ein leuchtfähiges oder energieerzeugungsfähiges Gewebe auf einfache Weise bereitzustellen. Das Gewebe kann beispielsweise ein textiles Gewebe oder ein technisches Gewebe, beispielsweise ein Kleidungsstück bzw. eine Plane, sein. Die Fasern können beispielsweise Kunststoff und/oder Metall aufweisende Fasern, Naturfasern und/oder Garne sein, insbesondere jeweils mit einem, zwei oder mehr Filamenten.
Somit ist auf einfache Weise ein optisches Gewebe, insbesondere ein leuchtendes und/oder stromerzeugendes Gewebe, herstellbar, wobei ein nachträgliches Anordnen und/oder Kontaktieren weiterer Lichtquellen oder Solarzellen nicht zwingend nötig ist. Ferner kann bei einer Kombination von Lichtquellen und Solarzellen innerhalb eines Gewebes ein leuchtendes Gewebe erzeugt werden, das den für die Lichterzeugung nötigen Strom selbst erzeugt. Ferner ist die optoelektronische Baugruppe einfach, schnell und kostengünstig herstellbar und ermöglicht daher auf einfache Weise, ein zumindest teilweise leuchtendes Gewebe herzustellen, insbesondere in einem herkömmlichen Webverfahren.
In anderen Worten ermöglicht die optoelektronische Baugruppe die Herstellung eines leuchtenden Gewebes unter direkter Verwendung von LED-Bauteilen/Chips bei gleichzeitiger Miniaturisierung. Gegenüber einer Bestückung von konventionellen Premold-Bauteilen auf Geweben ergibt sich eine deutliche Miniaturisierung und Verbesserung des Designfreiheitsgrads. Ferner ist die Nutzung der Fasern in einem etablierten Webprozess möglich, wobei kein zusätzlicher Bestückungsaufwand entsteht.
Gemäß einer Weiterbildung weist das optoelektronische Bauelement einen Halbleiterchip und ein Gehäuse, in dem der Halbleiterchip angeordnet ist, auf. Eine erste Seite des Gehäuses und eine aktive Oberfläche des Halbleiterchips bilden die erste Seite des optoelektronischen Bauelements. Die erste Seite des Gehäuses weist eine Öffnung auf, in der die aktive Oberfläche des Halbleiterchips zumindest teilweise freigelegt ist. Eine zweite Seite des Gehäuses bildet die zweite Seite des optoelektronischen Bauelements. Die aktive Oberfläche des Halbleiterchips ist beispielsweise eine lichtemittierende oder eine Licht absorbierende Oberfläche. Außerdem weist die aktive Oberfläche einen ersten Kontaktbereich zum elektrischen Kontaktieren des Halbleiterchips auf. Die Öffnung des Gehäuses ermöglicht, dass Licht von außen auf die aktive Oberfläche trifft und/oder dass Licht durch die aktive Oberfläche nach außen tritt. Das Gehäuse dient zum Schutz des Halbleiterchips und/oder trägt dazu bei, dass der Halbleiterchip auf einfache Weise mit der entsprechenden Faser verbunden und/oder elektrisch kontaktiert werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung erstreckt sich der erste Kontakt von der aktiven Oberfläche des Halbleiterchips zu der ersten Seite des Gehäuses. Beispielsweise ist der erste Kontakt in direkten körperlichen Kontakt mit dem ersten Kontaktbereich des Halbleiterchips. Die Erstreckung des ersten Kontakts auf die erste Seite des Gehäuses ermöglicht eine elektrische Kontaktierung des Halbleiterchips und damit des optoelektronischen Bauelements außerhalb der aktiven Oberfläche. Außerhalb der aktiven Oberfläche steht relativ viel Platz für die elektrische Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements zur Verfügung. Alternativ oder zusätzlich kann die elektrische Kontaktierung außerhalb der aktiven Oberfläche besonders einfach, schnell und/oder kostengünstig durchgeführt werden.
Gemäß einer Weiterbildung erstreckt sich der zweite Kontakt ausgehend von einer Rückseite des Halbleiterchips, die von der aktiven Oberfläche des Halbleiterchips abgewandt ist, durch eine Ausnehmung des Gehäuses hin zu der zweiten Seite des Gehäuses und ist an der zweiten Seite des Gehäuses freigelegt. Dies ermöglicht die elektrische Kontaktierung der Rückseite des Halbleiterchips mittels des zweiten Kontakts durch das Gehäuse hindurch.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Gehäuse einen Formkörper, der den Halbleiterchip zumindest in lateraler Richtung umgibt, und eine Leiterplatte auf, auf der der Halbleiterchip und der Formkörper angeordnet sind und die die zweite Seite des Gehäuses bildet. Dies trägt dazu bei, dass das Gehäuse auf einfache Weise herstellbar ist und/oder dass der Halbleiterchip auf einfache Weise in dem Gehäuse angeordnet werden kann. Der Formkörper kann beispielsweise in einem Formpressverfahren ausgebildet werden, wobei optional bei dem Formpressverfahren auch der Halbleiterchip in den Formkörper eingebettet werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung weist das optoelektronische Bauelement ein Konversionselement zum Konvertieren elektromagnetischer Strahlung bezüglich seiner Wellenlänge auf und das Konversionselement ist auf der aktiven Oberfläche des Halbleiterchips angeordnet. Das Konversionselement wird im Betrieb des optoelektronischen Bauelements mittels Lichts, das eine vorgegebene Farbe hat und das von dem Halbleiterchip erzeugt wird, zum Emittieren von Licht, das eine andere vorgegebene Farbe hat, angeregt. Das Licht der vorgegebenen Farbe mischt sich mit Licht der anderen vorgegebenen Farbe. Dies ermöglicht, dass mittels des optoelektronischen Bauelements gemischtes Licht einer weiteren Farbe erzeugbar ist. Beispielsweise kann mittels eines blaues Licht emittierenden Halbleiterchips und mittels eines gelbes Licht emittierenden Konversionselements weißes Licht erzeugt werden.
Gemäß einer Weiterbildung weist die erste Faser einen elektrisch leitfähigen ersten Kern auf, der in radialer Richtung von einem elektrisch isolierenden ersten Mantel umschlossen ist, wobei der erste Kern in einem ersten Bereich freigelegt ist, in dem der erste Kern mit dem ersten Kontakt elektrisch verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich weist die zweite Faser einen elektrisch leitfähigen zweiten Kern auf, der in radialer Richtung von einem elektrisch isolierenden zweiten Mantel umschlossen ist, wobei der zweite Kern in einem zweiten Bereich freigelegt ist, in dem der zweite Kern mit dem zweiten Kontakt elektrisch verbunden ist. Die Fasern sind somit nach außen im Wesentlichen elektrisch isoliert, wobei jeweils lediglich in den Bereichen der Mantel entfernt ist, in denen der entsprechende Kern zum elektrischen Kontaktieren der Kontakte der optoelektronischen Bauelemente dienen soll.
Gemäß einer Weiterbildung ist der erste Kern von einem elektrisch leitfähigen Material gebildet oder weist eine erste Isolator-Faser auf, auf der eine erste elektrisch leitfähige Leiterbahn ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist der zweite Kern von einem elektrisch leitfähigen Material gebildet oder weist eine Isolator-Faser auf, auf der eine zweite elektrisch leitfähige Leiterbahn ausgebildet ist. Beispielsweise können der erste und/oder zweite Kern jeweils ein Metalldraht sein und/oder der entsprechende Mantel kann eine Kunststoffummantelung des entsprechenden Metalldrahts sein. Alternativ dazu können der erste und/oder der zweite Kern jeweils eine Naturfaser, eine Kunstfaser, ein Naturgaren oder ein Kunstgaren sein, auf der bzw. dem jeweils eine oder mehrere elektrisch leitfähige Leiterbahnen, beispielsweise in Form von metallischen Leiterbahnen, aufgebracht sind.
Die beiden Fasern können grundsätzlich gleich oder grundsätzlich verschieden ausgebildet sein. Beispielsweise können beide Fasern den von dem elektrisch leitfähigen Material gebildeten Kern aufweisen oder beide Fasern können den Kern aufweisen, der von der Isolator-Faser mit der elektrisch leitfähigen Leiterbahn gebildet ist. Alternativ dazu kann eine der Fasern den von dem elektrisch leitfähigen Material gebildeten Kern aufweisen und die andere Faser kann den Kern aufweisen, der von der Isolator-Faser mit der elektrisch leitfähigen Leiterbahn gebildet ist.
Gemäß einer Weiterbildung sind der erste Mantel, der zweite Mantel, die erste Isolator-Faser und/oder die zweite Isolator-Faser als Lichtleiter ausgebildet. Dies ermöglicht im Falle, dass das optoelektronische Bauelement eine Lichtquelle ist, das Einkoppeln von mittels des optoelektronischen Bauelements erzeugten Lichts in die entsprechenden Fasern, und dadurch ein Leuchten der gesamten optoelektronischen Baugruppe, wobei beim Verwenden mehrerer entsprechender optoelektronischer Baugruppen innerhalb eines Gewebes auf diese Weise das gesamte Gewebe zum Leuchten gebracht werden kann. Ferner ermöglicht dies im Falle, dass das optoelektronische Bauelement ein Lichtsensor oder eine Solarzelle ist, das Auffangen externen Lichts mittels der Fasern und das Leiten des externen Lichts hin zu dem Lichtsensor bzw. der Solarzelle, wodurch eine Sensitivität und/oder Effektivität der optoelektronischen Baugruppe besonders hoch sein kann, da besonders viel Licht erfasst werden kann.
Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Gewebe, das mehrere der optoelektronischen Baugruppen aufweist, wobei die Fasern der optoelektronischen Baugruppen derart miteinander verwoben sind, dass die ersten Fasern und/oder die zweiten Fasern jeweils mit den Kontakten mehrerer der optoelektronischen Bauelemente verbunden sind. In anderen Worten können entlang der länglichen Erstreckung der Fasern mehrere optoelektronische Bauelemente angeordnet sein und die Fasern können an den Positionen, an denen die optoelektronischen Bauelemente angeordnet sind, von anderen der Fasern gekreuzt werden. Somit können nebeneinander mehrere der Fasern angeordnet sein, auf denen entsprechend mehrere der optoelektronischen Bauelemente angeordnet sein können. Insgesamt kann so das Gewebe mit sich kreuzenden Fasern gebildet sein, wobei zumindest an einigen der Kreuzungspunkte des Gewebes optoelektronische Bauelemente zwischen den Fasern angeordnet elektrisch kontaktiert und sind.
Die im Vorhergehenden erläuterten Vorteile und Weiterbildungen der optoelektronischen Baugruppe können ohne weiteres auf das Gewebe, das mehrere der optoelektronischen Baugruppen aufweist, übertragen werden.
Das Gewebe kann als Anzeigevorrichtung, insbesondere als Display, verwendet werden, insbesondere durch gezieltes, elektrisches Ansteuern der optoelektronischen Bauelemente an den Kreuzungspunkten. Gegenüber einem Gewebe mit optischen Lichtleitfasern und zentraler Lichterzeugung, beispielsweise an den Stirnseiten der Lichtleiter Fasern, stellt das Gewebe mit den optoelektronischen Bauelementen an den Knotenpunkten zwischen den Fasern eine dezentrale Lichterzeugung dar und ermöglicht damit flexible Einsatzmöglichkeiten und einen hohen Designfreiheitsgrad.
Gemäß einer Weiterbildung sind die Fasern der optoelektronischen Baugruppen derart miteinander verwoben, dass die erste Faser einer der optoelektronischen Baugruppen die zweite Faser einer anderen der optoelektronischen Baugruppen bildet und/oder die zweite Faser einer der optoelektronischen Baugruppen die erste Faser einer anderen der optoelektronischen Baugruppen bildet. In anderen Worten kann beispielsweise die erste Faser mit dem ersten Kontakt eines ersten der optoelektronischen Bauelemente und mit dem zweiten Kontakt eines zweiten der optoelektronischen Bauelemente verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise die zweite Faser mit dem zweiten Kontakt eines ersten der optoelektronischen Bauelemente und mit dem ersten Kontakt eines zweiten der optoelektronischen Bauelemente verbunden sein.
Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe zur Erzeugung eines Gewebes, bei dem: ein optoelektronisches Bauelement, das eine erste Seite und eine von der ersten Seite abgewandte zweite Seite aufweist, bereitgestellt wird; ein erster Kontakt zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements an der ersten Seite ausgebildet wird; ein zweiter Kontakt zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements an der zweiten Seite ausgebildet wird; eine elektrisch leitfähige erste Faser auf der ersten Seite des optoelektronischen Bauelements angeordnet wird und mit dem ersten Kontakt elektrisch verbunden wird; und eine elektrisch leitfähige zweite Faser auf der zweiten Seite des optoelektronischen Bauelements angeordnet wird und mit dem zweiten Kontakt elektrisch verbunden wird, wobei die erste Faser und die zweite Faser so angeordnet werden, dass die erste Faser in einer Projektion auf eine Ebene, in der die zweite Faser angeordnet ist, die zweite Faser schneidet.
Das optoelektronische Bauelement kann beispielsweise mit den Fasern mechanisch und/oder elektrisch verbunden werden, indem auf die Kontakte jeweils ein Verbindungsmittel, beispielsweise ein Haftvermittler, aufgebracht wird, beispielsweise ein Lot oder ein elektrisch leitfähiger Klebstoff. Dann kann das optoelektronische Bauelement auf einer der Fasern angeordnet werden und mittels dieser verbunden werden, beispielsweise mithilfe von Wärme und/oder elektromagnetischer Strahlung. Dann kann die andere der Fasern über dem optoelektronischen Bauelement angeordnet werden und mit diesem verbunden werden, beispielsweise mithilfe von Wärme und/oder elektromagnetischer Strahlung.
Gemäß einer Weiterbildung wird: ein Halbleiterchip, der eine aktive Oberfläche, eine von der aktiven Oberfläche abgewandte Rückseite, einen ersten Kontaktbereich auf der aktiven Oberfläche und einen zweiten Kontaktbereich auf der Rückseite aufweist, derart in einen Formkörper eingebettet, dass die aktive Oberfläche, der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich zumindest teilweise frei von dem Formkörper bleiben; der Halbleiterchip mit dem Formkörper auf einer Leiterplatte so angeordnet, dass die Rückseite des Halbleiterchips der Leiterplatte zugewandt ist; und der zweite Kontaktbereich über eine Ausnehmung in der Leiterplatte mit dem zweiten Kontakt elektrisch verbunden, wobei der Formkörper und die Leiterplatte ein Gehäuse des optoelektronischen Bauelements bilden und wobei der Halbleiterchip und das Gehäuse das optoelektronische Bauelement bilden.
Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Gewebes, bei dem die optoelektronischen Bauelemente der optoelektronischen Baugruppen mit den ersten Fasern und/oder den zweiten Fasern so verbunden werden und die ersten Fasern und die zweiten Fasern miteinander so verwoben werden, dass die Fasern jeweils mit den Kontakten mehrerer der optoelektronischen Bauelemente verbunden sind. Beim Verweben der Fasern kann beispielsweise ein herkömmliches Webverfahren verwendet werden. Eine oder mehrere der Fasern können schon vor dem Weben mit den optoelektronischen Bauelementen bestückt werden. Die erste Faser und/oder die zweite Faser können bei dem Webverfahren jeweils in Schussrichtung oder in Kettrichtung in das Gewebe eingearbeitet werden.
Gemäß einer Weiterbildung werden die Fasern so miteinander verwoben, dass die erste Faser einer der optoelektronischen Baugruppen die zweite Faser einer anderen der optoelektronischen Baugruppen bildet und/oder die zweite Faser einer der optoelektronischen Baugruppen die erste Faser einer anderen der optoelektronischen Baugruppen bildet.
Gemäß einer Weiterbildung wird zuerst jeweils nur einer der Kontakte mehrerer der optoelektronischen Bauelemente mit einer der Fasern verbunden, dann werden die Fasern verwoben und dann werden die anderen Kontakte der optoelektronischen Bauelemente mit entsprechenden anderen der Fasern verbunden. In anderen Worten werden die Fasern erst mit den optoelektronischen Bauelementen bestückt und dann werden die Fasern miteinander verwoben, wobei ein finales elektrisches Verbinden der optoelektronischen Bauelemente mit einigen der Fasern nach dem Webprozess erfolgen kann. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements;
2 eine perspektivische Ansicht einer Faser;
3 eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe;
4 eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe;
5 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Gewebes;
6 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Gewebes.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert. In den Figuren sind identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Eine optoelektronische Baugruppe kann ein, zwei oder mehr optoelektronische Bauelemente aufweisen. Optional kann eine optoelektronische Baugruppe auch ein, zwei oder mehr elektronische Bauelemente aufweisen. Ein elektronisches Bauelement kann beispielsweise ein aktives und/oder ein passives Bauelement aufweisen. Ein aktives elektronisches Bauelement kann beispielsweise eine Rechen-, Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder einen Transistor aufweisen. Ein passives elektronisches Bauelement kann beispielsweise einen Kondensator, einen Widerstand, eine Diode oder eine Spule aufweisen.
Ein optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein. Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise eine Solarzelle sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter-Bauelement sein und/oder als eine elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. In diesem Zusammenhang kann das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement beispielsweise als Licht emittierende Diode (light emitting diode, LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED), als Licht emittierender Transistor oder als organischer Licht emittierender Transistor ausgebildet sein. Das Licht emittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
Die 1 bis 4 veranschaulichen neben den darin gezeigten Vorrichtungen auch ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe, da die 1 bis 4 nacheinander auftretende Zustände der optoelektronischen Baugruppe während des Verfahrens zum Herstellen der optoelektronischen Baugruppe repräsentieren können.
1 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements 20. Das optoelektronische Bauelement 20 weist einen Halbleiterchip 22 und ein Gehäuse 24 auf. Der Halbleiterchip 22 ist in dem Gehäuse 24 angeordnet.
Der Halbleiterchip 22 ist eine LED und dient zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung, insbesondere zum Erzeugen sichtbaren Lichts. Der Halbleiterchip 22 weist eine aktive Oberfläche 30 und eine von der aktiven Oberfläche abgewandte Rückseite 32 auf. Der Halbleiterchip 22 emittiert durch die aktive Oberfläche 30 die von ihm erzeugte elektromagnetische Strahlung. Außerdem ist an der aktiven Oberfläche 30 ein erster Kontaktbereich (nicht in den Figuren dargestellt) ausgebildet, welcher zum elektrischen Kontaktieren des Halbleiterchips 22 dient. An der Rückseite 32 ist ein zweiter Kontaktbereich (nicht in den Figuren dargestellt) ausgebildet, welcher ebenfalls zum elektrischen Kontaktieren des Halbleiterchips 22 dient.
Das Gehäuse 24 weist einen Formkörper 26 und eine Leiterplatte 28 auf. Der Formkörper 26 umgibt den Halbleiterchip 22 in lateraler Richtung. Der Formkörper 26 und der Halbleiterchip 22 sind auf der Leiterplatte 28 angeordnet. Das Gehäuse 24 weist an einer ersten Seite eine Öffnung auf, in der die aktive Oberfläche 30 des Halbleiterchips 22 und der erste Kontaktbereich zumindest teilweise freigelegt sind.
Ein erster Kontakt 34 des optoelektronischen Bauelements 20 erstreckt sich von der aktiven Oberfläche 30 des Halbleiterchips 22, insbesondere von dem ersten Kontaktbereich, zumindest teilweise über eine erste Seite des Gehäuses 24, insbesondere des Formkörper 26. Der erste Kontakt 34 dient zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements 20, insbesondere des Halbleiterchips 22. Auf dem ersten Kontakt 34 kann ein erstes Verbindungsmittel 40, beispielsweise ein Haftvermittler, beispielsweise ein Lot oder ein elektrisch leitfähiger Klebstoff, ausgebildet sein. Die erste Seite des Gehäuses 24, der erste Kontakt 34 und die aktive Oberfläche 30 des Halbleiterchips 22 bilden eine erste Seite des optoelektronischen Bauelements 20.
Ein zweiter Kontakt 36 erstreckt sich von der Rückseite 32 des Halbleiterchips 22 durch eine Ausnehmung 38 in der Leiterplatte 28 hin zu einer von der ersten Seite des Gehäuses 24 abgewandten zweiten Seite des Gehäuses 24. Der zweite Kontakt 36 kann einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein. Die zweite Seite des Gehäuses 24 und der zweite Kontakt 36 bilden eine zweite Seite des optoelektronischen Bauelements 20. Der erste Kontakt 34 und/oder der zweite Kontakt 36 können beispielsweise Kupfer, Kupfer/Gold oder Kupfer/Nickel/Gold aufweisen oder davon gebildet sein.
Optional ist ein Konversionselement 42 auf der aktiven Oberfläche 30 angeordnet. Das Konversionselement 42 dient zum Konvertieren der mittels des Halbleiterchips 22 erzeugten elektromagnetischen Strahlung bezüglich seiner Wellenlänge. Beispielsweise erzeugt der Halbleiterchip 22 blaues Licht, welches zumindest teilweise mittels des Konversionselements 42 in gelbes Licht konvertiert wird. Das blaue Licht kann sich mit dem gelben Licht mischen, so dass mittels des optoelektronischen Bauelements 20 weißes Licht erzeugt werden kann.
Beim Herstellen des optoelektronischen Bauelements 20 kann der Halbleiterchip 22 in den Formkörper 26 eingebettet werden. Bei der Leiterplatte 28 kann zuerst die Ausnehmung 38 ausgebildet werden und dann kann der zweite Kontakt 36 ausgebildet werden, der sich durch die Ausnehmung 38 hindurch erstreckt. Der zweite Kontakt 36 kann in einem Arbeitsschritt oder in mehreren Arbeitsschritten ausgebildet werden. Der Halbleiterchip 22 und/oder der Formkörper 26 können auf der Leiterplatte 28 angeordnet und befestigt werden, beispielsweise mittels Lot oder Klebstoff. Beim Anordnen des Halbleiterchips 22 auf der Leiterplatte 28 wird der elektrische Kontakt zwischen der Rückseite 32 des Halbleiterchips 22 und dem zweiten Kontakt 36 hergestellt. Der erste Kontakt 34 wird nach dem Ausbilden des Formkörpers 26 und dem Einbetten des Halbleiterchips 22 in den Formkörper 26 auf der ersten Seite des Gehäuses 24, insbesondere auf dem Formkörper 26, ausgebildet. Der erste Kontakt 34 und/oder der zweite Kontakt 36 können elektrogalvanisch oder mittels PVD-Verfahren ausgebildet werden. Anschließend kann das Verbindungsmittel 40 auf dem ersten Kontakt 34 ausgebildet werden. Gegebenenfalls kann das Konversionselement 42 vor oder nach dem Einbetten des Halbleiterchips 22 in den Formkörper 26 und/oder vor oder nach dem Ausbilden des ersten Kontakts 34 auf der aktiven Oberfläche 30 des Halbleiterchips 22 angeordnet werden.
Bei einer alternativen, in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsform kann das Gehäuse 24 einstückig ausgebildet sein. Beispielsweise kann das gesamte Gehäuse 24 von einem Formkörper gebildet sein, der in einem Formpressverfahren hergestellt werden kann, in dem optional auch der Halbleiterchip 22 in das Gehäuse 24 eingebettet werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Halbleiterchip 42 eine Laserdiode sein. Alternativ oder zusätzlich kann auf das Konversionselement 42 verzichtet werden. Ferner können zwei oder mehr Halbleiterchips 22 in dem Gehäuse 24 angeordnet sein, beispielsweise Halbleiterchips 22 die Licht unterschiedlicher Farbe emittieren. Alternativ oder zusätzlich kann der Halbleiterchip 42 eine Solarzelle oder ein Fotosensor sein. Alternativ oder zusätzlich kann mittels des Halbleiterchips 22 Licht einer anderen Farbe als blau erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann gegebenenfalls mittels des Konversionselements 42 Licht einer anderen Farbe als Gelb erzeugt werden.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Faser, insbesondere einer ersten Faser 50 oder einer zweiten Faser 52. Die Faser weist einen elektrisch leitfähigen Kern auf, insbesondere im Falle der ersten Faser 50 einen ersten Kern 54 und im Falle der zweiten Faser 52 einen zweiten Kern 55. Die Faser weist einen Mantel auf, der den Kern in radialer Richtung umgibt und elektrisch isoliert, insbesondere im Falle der ersten Faser 50 einen ersten Mantel 56 und im Falle der zweiten Faser 52 einen zweiten Mantel 57. Der Kern ist in einem Bereich freigelegt, insbesondere im Falle der ersten Faser 50 in einem ersten Bereich 58 und im Falle der zweiten Faser 52 in einem zweiten Bereich 59.
Im Folgenden werden mögliche Ausführungsformen der Faser beschrieben, wobei sich die beschriebenen Ausführungsformen ganz oder teilweise auf die erste Faser 50 und/oder die zweite Faser 52 beziehen können.
Der Kern 54, 55 kann von einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sein. Beispielsweise kann der Kern 54, 55 Metall aufweisen oder daraus gebildet sein. Beispielsweise kann der Kern 54, 55 ein Draht, insbesondere ein Metalldraht, sein. Alternativ dazu kann der Kern 54, 55 einen elektrisch nicht leitfähigen Träger aufweisen, beispielsweise eine Kunstfaser, eine Naturfaser, ein Garn oder einen Faden, die bzw. der ein, zwei oder mehr Filamente aufweisen kann. Auf diesen elektrisch nicht leitfähigen Träger können dann ein, zwei oder mehr elektrische leitfähige Leiterbahnen aufgebracht sein, die die elektrische Leitfähigkeit des Kerns 54, 55 ermöglichen.
Als Material für den Träger kann zunächst beispielsweise eine Polyimidfaser, eine Metallfaser oder eine Glasfaser hergestellt werden. Auf dem Träger können der Reihe nach funktionale Schichten, beispielsweise keramische oder polymere Isolatoren oder Metalle, aufgebracht und entsprechend des benötigten Designs mittels Laserablation lokal strukturiert werden. Beispielsweise kann eine elektrisch isolierte Leiterbahn auf dem Träger erzeugt werden, um anschließen das Montieren des Halbleiterchips 22 auf der Faser 50, 52 zu ermöglichen. Die Leiterbahn kann beispielsweise Kupfer, Kupfer/Gold oder Kupfer/Silber, insbesondere wenn das optoelektronische Bauelemente 20 mittels Lötens mit der entsprechenden Faser 50, 52 verbunden werden soll, oder Aluminium, insbesondere wenn das optoelektronische Bauelement 20 mittels Klebens mit der entsprechenden Faser 50, 52 verbunden werden soll, aufweisen oder davon gebildet sein.
Der Mantel 56, 57 kann von einem elektrisch isolierenden Material gebildet sein. Beispielsweise kann der Mantel 56, 57 einen Kunststoff, beispielsweise ein Polymer, aufweisen oder davon gebildet sein.
Der Durchmesser der Faser 50, 52 kann je nach Anwendungsgebiet beispielsweise zwischen 100 µm und 5 mm, beispielsweise zwischen 500 µm und 1 mm betragen, beispielsweise im Falle von Kleidung ca. 600 µm oder im Falle von technischen Geweben, wie etwa Planen, 5mm.
Die Faser 50, 52 dient grundsätzlich der Ausbildung eines Gewebes und der elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements 20, kann aber auch zum Abführen von im Betrieb entstehender Wärme weg von dem optoelektronischen Bauelement 20 beitragen.
3 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe. Die optoelektronische Baugruppe weist ein optoelektronisches Bauelement und eine elektrisch leitfähige Faser, insbesondere das im Vorhergehenden erläuterte optoelektronische Bauelement 20 und die im Vorhergehenden erläuterte zweite Faser 52 auf. 3 zeigt lediglich einen kleinen Ausschnitt der zweiten Faser 52. Bei den meisten Anwendungen der optoelektronischen Baugruppe, insbesondere bei der Verwendung der optoelektronischen Baugruppe innerhalb eines Gewebes, ist die axiale Erstreckung der zweiten Faser 52 deutlich länger, insbesondere so lang, dass mehrere optoelektronische Bauelemente 20 entlang der axialen Erstreckung der zweiten Faser 52 auf der zweiten Faser 52 angeordnet werden können.
Das optoelektronische Bauelement 20 ist mittels des zweiten Kontakts 36 und mittels eines zweiten Verbindungsmittels 60, insbesondere mittels eines zweiten Haftvermittlers, an der zweiten Faser 52, insbesondere an dem zweiten Kern 55, befestigt und elektrisch mit dieser verbunden. Das zweite Verbindungsmittel 60 kann beispielsweise ein Lot oder ein elektrisch leitfähiger Klebstoff sein. Gegebenenfalls kann das Lot in einem Tauchverfahren in dem zweiten Bereich 59 und gegebenenfalls weiteren zweiten Bereichen 59 entlang der zweiten Faser 52 auf den zweiten Kern 55 der zweiten Faser 52 aufgebracht werden. Diese Vorgehensweise kann besonders vorteilhaft, insbesondere schnell und einfach, sein, wenn für den zweiten Mantel 57 ein Material verwendet wird, das von dem Lot nicht benetzt wird, beispielsweise ein geeigneter Kunststoff. Alternativ dazu kann das Lot in Form einer oder mehrerer Lotkugeln ausgebildet werden und/oder mittels Drucks und/oder Jettings lokal appliziert werden. Die Montage des optoelektronischen Bauelements 20 auf der zweiten Faser 52 kann beispielsweise mittels eines Bestückungsautomats und/oder einem nachfolgendem Reflow-Prozess erfolgen.
Falls das erste Verbindungsmittel 40 noch nicht auf dem ersten Kontakt 34 ausgebildet ist, kann im Folgenden das erste Verbindungsmittel 40 auf dem ersten Kontakt ausgebildet werden. Beispielsweise kann das erste Verbindungsmittel 40 in Form von Lot auf den ersten Kontakt 34 aufgebracht, beispielsweise gedruckt und/oder gejettet, werden. Nachfolgend kann die zweite Faser 52 mit dem optoelektronischen Bauelement 20 in einem Gewebe, beispielsweise einer Textilie, verarbeitet werden. Insbesondere kann mittels der zweiten Faser 52, auf der das optoelektronische Bauelemente 20 und gegebenenfalls weitere optoelektronische Bauelemente 20 ausgebildet sind, das Gewebe bzw. die Textilie hergestellt werden.
4 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe, beispielsweise der mit Bezug zu 3 erläuterten optoelektronischen Baugruppe. 4 zeigt die erste Faser 50, insbesondere einen Querschnitt durch den ersten Kern 54 der ersten Faser 50, wobei die erste Faser 50 mittels des ersten Verbindungsmittels 40 mit dem optoelektronischen Bauelement 20 mechanisch und elektrisch verbunden ist.
In 4 ist die zweite Faser 57 in einer Ebene angeordnet, die horizontal verläuft und sich in die Zeichenebene hinein erstreckt. Bei einer Draufsicht auf diese Ebene und/oder einer Projektion der ersten Faser 50 auf diese Ebene kreuzt die erste Faser 50 die zweite Faser 52, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel die erste Faser 50 die zweite Faser 52 in einem rechten Winkel oder zumindest näherungsweise in einem rechten Winkel kreuzt. In anderen Worten bilden die erste Faser 50 und die zweite Faser 52 einen Kreuzungspunkt, der auch als Knotenpunkt bezeichnet werden kann.
Falls nebeneinander mehrere der ersten Fasern 50 und der zweiten Fasern 52 angeordnet sind und die ersten Fasern 50 und/oder die zweiten Faser 52 mit einer Mehrzahl weiterer optoelektronischer Bauelemente 20 verbunden sind, so ist ein die optoelektronischen Baugruppen aufweisendes Gewebe gebildet.
5 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Gewebes 70. Das Gewebe 70 weist mehrere optoelektronische Baugruppen auf, beispielsweise mehrere der im Vorhergehenden erläuterten optoelektronischen Baugruppen. Insbesondere weist das Gewebe 70 mehrere erste Fasern 50, mehrere zweite Fasern 52 und mehrere optoelektronische Bauelemente 20 auf. Die ersten Fasern 50 und die zweiten Fasern 52 kreuzen sich an mehreren Kreuzungspunkten, wobei in Draufsicht auf 5 an den Kreuzungspunkten Mal die ersten Fasern 50 und Mal die zweiten Fasern 52 oben liegen. Die optoelektronischen Bauelemente 20 sind an ausgewählten Kreuzungspunkten des Gewebes 70 angeordnet. Alternativ dazu können die optoelektronischen Bauelemente 20 an allen Kreuzungspunkten oder an anderen ausgewählten Kreuzungspunkten des Gewebes 70 angeordnet sein.
Beim Herstellen des Gewebes 70 müssen die freiliegenden Bereiche 58, 59 der Fasern 50, 52 auf den entsprechenden Kontakten 34, 36 positioniert werden. Beispielsweise muss bei einem Webverfahren darauf geachtet werden, dass die freiliegenden Kerne 54, 55 entsprechend zu den Kontakten 34, 36 positioniert sind. Beispielsweise können zunächst, wie mit Bezug zu 3 erläutert, die optoelektronischen Bauelemente 20 auf den zweiten Fasern 52 angeordnet und mit diesen mechanisch und elektrisch verbunden werden. Nachfolgend können die die optoelektronischen Bauelemente 20 aufweisenden zweiten Fasern 52 mit den ersten Fasern 50 so verwoben werden, dass die ersten Bereiche 58 auf den entsprechenden ersten Kontakten 34 positioniert sind. Dies kann beispielsweise durch den Einsatz von Greifern in Schussrichtung realisiert werden, was aus der herkömmlichen Gewebeherstellung bekannt ist. Alternativ dazu können die Bereiche 58, 59, in denen die Kerne 54, 55 der Fasern 50, 52 freiliegen, erst nach dem Verweben und/oder Verknüpfen der Fasern 50, 52 erzeugt werden, beispielsweise mittels Laserablation. Die elektrischen Kontakte zwischen den optoelektronischen Bauelementen 20 und den Fasern 50, 52 können beispielsweise mittels lokaler Lötprozesse oder in einem Reflow-Ofen hergestellt werden. Die mit den optoelektronischen Bauelementen 20 bestückten Fasern 50, 52 können bei dem Webverfahren in Schussrichtung oder Kettrichtung in das Gewebe 70 eingearbeitet werden.
6 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Gewebes 70. Das Gewebe 70 kann im Wesentlichen wie das mit Bezug zu 5 erläuterte Gewebe 70 ausgebildet sein und/oder werden. Bei dem Gewebe 70 sind die Fasern 50, die bei den in 6 oben gezeigten optoelektronischen Bauelementen 20 als erste Fasern dienen, bei den in 6 unten gezeigten optoelektronischen Bauelementen 20 die zweiten Fasern. In anderen Worten können die Fasern 50, 52 so verwoben sein und so bezüglich der optoelektronischen Bauelemente 20 angeordnet sein, dass jeweils eine der Fasern 50, 52 auf der ersten Seite eines der optoelektronischen Bauelemente 20 und auf der zweiten Seite eines anderen der optoelektronischen Bauelemente 20 angeordnet ist.
Die 6 und 7 zeigen aus Gründen der besseren Darstellbarkeit und Übersichtlichkeit relativ kleine Gewebe 70 mit relativ wenigen optoelektronischen Bauelementen 20. In der Realität können die Gewebe 70 jedoch weitaus größer sein, weitaus mehr Kreuzungspunkte und dementsprechend weitaus mehr optoelektronische Bauelemente 20 aufweisen. Die optoelektronischen Bauelemente 20 können über die entsprechenden Fasern 50, 52 selektiv und/oder unabhängig von den anderen optoelektronischen Bauelementen 20 angesteuert werden. Dies ermöglicht, mittels der Gewebe 70 Informationen, Bilder und/oder Schriftzüge anzuzeigen und/oder die Gewebe 70 als Anzeigevorrichtungen oder Displays zu verwenden. Falls einige der optoelektronischen Bauelemente 20 als Solarzellen ausgebildet sind, so kann mittels des Gewebes 70 Strom erzeugt werden, beispielsweise zum Betreiben anderer optoelektronischer Bauelemente 20 des Gewebes 70, die beispielsweise als lichtemittierende Bauelemente ausgebildet sind. Gegebenenfalls kann der erzeugte Strom in einem Energiespeicher zwischengespeichert werden. Falls einige der optoelektronischen Bauelemente 20 als Lichtsensoren ausgebildet sind, so kann mittels der entsprechenden Lichtsensoren Umgebungslicht und/oder Licht anderer optoelektronischer Bauelemente 20 des Gewebes 70, die beispielsweise als lichtemittierende Bauelemente ausgebildet sind, erfasst werden, wodurch beispielsweise eine automatische Steuerung und/oder Regelung der entsprechenden lichtemittierenden Bauelemente möglich ist.
Bezugszeichenliste

optoelektronisches Bauelement	20
Halbleiterchip	22
Gehäuse	24
Formkörper	26
Leiterplatte	28
aktive Oberfläche	30
Rückseite	32
erster Kontakt	34
zweiter Kontakt	36
Ausnehmung	38
erstes Verbindungsmittel	40
Konversionselement	42
erste Faser	50
zweite Faser	52
Kern	54
Kern	55
Mantel	56
Mantel	57
Bereich	58
Bereich	59
zweites Verbindungsmittel	60
Gewebe	70

Claims

Optoelektronische Baugruppe zur Erzeugung eines Gewebes (70), mit einem optoelektronischen Bauelement (20), das eine erste Seite und eine von der ersten Seite abgewandte zweite Seite aufweist, einem ersten Kontakt (34) zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements (20), wobei der erste Kontakt (34) an der ersten Seite angeordnet ist, einem zweiten Kontakt (36) zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements (20), wobei der zweite Kontakt (36) an der zweiten Seite angeordnet ist, einer elektrisch leitfähigen ersten Faser (50), die auf der ersten Seite des optoelektronischen Bauelements (20) angeordnet ist und die mit dem ersten Kontakt (34) elektrisch verbunden ist, und einer elektrisch leitfähigen zweiten Faser (52), die auf der zweiten Seite des optoelektronischen Bauelements (20) angeordnet ist und die mit dem zweiten Kontakt (36) elektrisch verbunden ist, wobei die erste Faser (50) und die zweite Faser (52) so angeordnet sind, dass die erste Faser (50) in einer Projektion auf eine Ebene, in der die zweite Faser (52) angeordnet ist, die zweite Faser (52) schneidet.
Optoelektronische Baugruppe nach Anspruch 1, bei der das optoelektronische Bauelement (20) einen Halbleiterchip (22) und ein Gehäuse (24), in dem der Halbleiterchip (22) angeordnet ist, aufweist, wobei eine erste Seite des Gehäuses (24) eine Öffnung aufweist, in der eine aktive Oberfläche (30) des Halbleiterchips (22) zumindest teilweise freigelegt ist, wobei die erste Seite des Gehäuses (24) und die aktive Oberfläche (30) des Halbleiterchips (22) die erste Seite des optoelektronischen Bauelements (20) bilden, und wobei eine zweite Seite des Gehäuses (24) die zweite Seite des optoelektronischen Bauelements (20) bildet.
Optoelektronische Baugruppe nach Anspruch 2, bei der sich der erste Kontakt (34) zumindest teilweise über die aktive Oberfläche des Halbleiterchips (22) und die erste Seite des Gehäuses (24) erstreckt.
Optoelektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei der sich der zweite Kontakt (36) ausgehend von einer Rückseite (32) des Halbleiterchips (22), die von der aktiven Oberfläche (30) des Halbleiterchips (22) abgewandt ist, durch eine Ausnehmung (38) des Gehäuses (24) hin zu der zweiten Seite des Gehäuses (24) erstreckt und an der zweiten Seite des Gehäuses (24) freigelegt ist.
Optoelektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der das Gehäuse (24) einen Formkörper (26), der den Halbleiterchip (22) zumindest in lateraler Richtung umgibt, und eine Leiterplatte (28) aufweist, auf der der Halbleiterchip (22) und der Formkörper (26) angeordnet sind und die die zweite Seite des Gehäuses (24) bildet.
Optoelektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der das optoelektronische Bauelement (20) ein Konversionselement (42) zum Konvertieren elektromagnetischer Strahlung bezüglich seiner Wellenlänge aufweist und bei der das Konversionselement (42) auf der aktiven Oberfläche (30) des Halbleiterchips (22) angeordnet ist.
Optoelektronische Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die erste Faser (50) einen elektrisch leitfähigen ersten Kern (54) aufweist, der in radialer Richtung von einem elektrisch isolierenden ersten Mantel (56) umschlossen ist, wobei der erste Kern (54) in einem ersten Bereich (58) freigelegt ist, in dem der erste Kern (54) mit dem ersten Kontakt (34) elektrisch verbunden ist, und/oder die zweite Faser (52) einen elektrisch leitfähigen zweiten Kern (55) aufweist, der in radialer Richtung von einem elektrisch isolierenden zweiten Mantel (57) umschlossen ist, wobei der zweite Kern (55) in einem zweiten Bereich (59) freigelegt ist, in dem der zweite Kern (55) mit dem zweiten Kontakt (36) elektrisch verbunden ist.
Optoelektronische Baugruppe nach Anspruch 7, bei der der erste Kern (54) von einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist oder eine erste Isolator-Faser aufweist, auf der eine erste elektrisch leitfähige Leiterbahn ausgebildet ist, und/oder der zweite Kern (54) von einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist oder eine zweite Isolator-Faser aufweist, auf der eine zweite elektrisch leitfähige Leiterbahn ausgebildet ist.
Optoelektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei der der erste Mantel (56), der zweite Mantel (57), die erste Isolator-Faser und/oder die zweite Isolator-Faser als Lichtleiter ausgebildet sind.
Gewebe (70), das mehrere optoelektronische Baugruppen nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist, wobei die Fasern (50, 52) der optoelektronischen Baugruppen derart miteinander verwoben sind, dass die ersten Fasern (50) und/oder die zweiten Fasern (52) jeweils mit den Kontakten (34, 36) mehrerer der optoelektronischen Bauelemente (20) verbunden sind.
Gewebe (70) nach Anspruch 10, wobei die Fasern (50, 52) der optoelektronischen Baugruppen derart miteinander verwoben sind, dass die erste Faser (50) einer der optoelektronischen Baugruppen die zweite Faser (52) einer anderen der optoelektronischen Baugruppen bildet und/oder die zweite Faser (52) einer der optoelektronischen Baugruppen die erste Faser (50) einer anderen der optoelektronischen Baugruppen bildet.
Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe zur Erzeugung eines Gewebes (70), bei dem ein optoelektronisches Bauelement (20), das eine erste Seite und eine von der ersten Seite abgewandte zweite Seite aufweist, bereitgestellt wird, ein erster Kontakt (34) zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements (20) an der ersten Seite ausgebildet wird, ein zweiter Kontakt (36) zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements (20) an der zweiten Seite ausgebildet wird, eine elektrisch leitfähige erste Faser (50) auf der ersten Seite des optoelektronischen Bauelements (20) angeordnet wird und mit dem ersten Kontakt (34) elektrisch verbunden wird, und eine elektrisch leitfähige zweite Faser (52) auf der zweiten Seite des optoelektronischen Bauelements (20) angeordnet wird und mit dem zweiten Kontakt (36) elektrisch verbunden wird, wobei die erste Faser (50) und die zweite Faser (52) so angeordnet werden, dass die erste Faser (50) in einer Projektion auf eine Ebene, in der die zweite Faser (52) angeordnet ist, die zweite Faser (52) schneidet.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem ein Halbleiterchip (22), der eine aktive Oberfläche (30), eine von der aktiven Oberfläche (30) abgewandte Rückseite (32), einen ersten Kontaktbereich auf der aktiven Oberfläche (30) und einen zweiten Kontaktbereich auf der Rückseite (32) aufweist, derart in einen Formkörper (26) eingebettet wird, dass die aktive Oberfläche (30), der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich zumindest teilweise frei von dem Formkörper (26) bleiben, der Halbleiterchip (22) mit dem Formkörper (26) auf einer Leiterplatte (28) so angeordnet wird, dass die Rückseite (32) des Halbleiterchips (22) der Leiterplatte (28) zugewandt ist, und der zweite Kontaktbereich über eine Ausnehmung (38) in der Leiterplatte (28) mit dem zweiten Kontakt (36) elektrisch verbunden wird, wobei der Formkörper (26) und die Leiterplatte (28) ein Gehäuse (24) des optoelektronischen Bauelements (20) bilden und wobei der Halbleiterchip (22) und das Gehäuse (24) das optoelektronische Bauelement (20) bilden.
Verfahren zum Herstellen eines Gewebes (70), bei dem die optoelektronischen Bauelemente (20) der optoelektronischen Baugruppen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit den ersten Fasern (50) und/oder den zweiten Fasern (52) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 so verbunden werden und die ersten Fasern (50) und die zweiten Fasern (52) miteinander so verwoben werden, dass die Fasern (50, 52) jeweils mit den Kontakten (34, 36) mehrerer der optoelektronischen Bauelemente (20) verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Fasern (50, 52) so miteinander verwoben werden, dass die erste Faser (50) einer der optoelektronischen Baugruppen die zweite Faser (52) einer anderen der optoelektronischen Baugruppen bildet und/oder die zweite Faser (52) einer der optoelektronischen Baugruppen die erste Faser (50) einer anderen der optoelektronischen Baugruppen bildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, bei dem zuerst jeweils nur einer der Kontakte (34, 36) mehrerer der optoelektronischen Bauelemente (20) mit einer der Fasern (50, 52) verbunden wird, dann die Fasern (50, 52) verwoben werden und dann die anderen Kontakte (34, 36) der optoelektronischen Bauelemente (20) mit entsprechenden anderen der Fasern (50, 52) mechanisch und/oder elektrisch verbunden werden.