DE102017124155A1

DE102017124155A1 - Light-emitting device and method for producing a light-emitting device

Info

Publication number: DE102017124155A1
Application number: DE102017124155.8A
Authority: DE
Inventors: Peter Nagel; Stefan Gruber
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2019-04-18

Abstract

Es wird ein Licht emittierendes Bauelement (100) angegeben, das zumindest einen Licht emittierenden Halbleiterchip (1), mit einer Lichtauskoppelfläche (10), ein Wellenlängenkonversionselement (2) auf der Lichtauskoppelfläche und ein erstes reflektierendes Material (3) aufweist, das das Wellenlängenkonversionselement und den Halbleiterchip jeweils lateral umgibt, wobei das erste reflektierende Material lateral unmittelbar an den Halbleiterchip angrenzt und in einer dem Halbleiterchip abgewandten Oberseite (30) ein Grabensystem (4) mit zumindest einem geradlinig verlaufenden Graben (40) aufweist, der entlang einer Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements verläuft.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements angegeben.

The invention relates to a light-emitting component (100) comprising at least one light-emitting semiconductor chip (1) with a light outcoupling surface (10), a wavelength conversion element (2) on the light outcoupling surface and a first reflective material (3) comprising the wavelength conversion element and the semiconductor chip laterally surrounds each, wherein the first reflective material laterally adjacent to the semiconductor chip and in a semiconductor chip facing away from top (30) has a trench system (4) with at least one rectilinear trench (40) extending along a side surface of the wavelength conversion element ,
Furthermore, a method for producing a light-emitting component is specified.

Description

Es werden ein Licht emittierendes Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements angegeben.A light-emitting component and a method for producing a light-emitting component are specified.

Bei üblichen Lichtquellen, bei denen ein Leuchtdiodenchip mit einem Leuchtstoff seitlich mit einem reflektierenden Material, beispielsweise ein reflektierendes Kunststoff-, Keramik- oder Kompositmaterial, umformt ist, fällt im Betrieb die Helligkeit im reflektierenden Material in lateraler Richtung kontinuierlich mit einer gewissen Halbwertsbreite ab, da derartige reflektierende Materialien üblicherweise nicht optisch vollkommen dicht sind. Daher kann im Betrieb Licht vom Leuchtdiodenchip und vom Leuchtstoff in das umgebende Material eindringen. Entsprechend leuchtet dann die durch das reflektierende Material gebildete Umgebung des Leuchtdiodenchips und des Leuchtstoffs mit. Dies kann jedoch zu Problemen bei abbildenden Beleuchtungsanwendungen wie beispielsweise Scheinwerferanwendungen führen, bei denen die Leuchtfläche des Leuchtdiodenchips beziehungsweise des Leuchtstoffs mittels eines Linsen- oder Reflektorsystems auf ein Beleuchtungsobjekt wie etwa eine Straße abgebildet wird. Denn hierbei werden dann nicht nur die eigentliche Leuchtfläche sondern auch die mitleuchtenden umgebenden Bereiche projiziert. Da somit keine scharfen Hell-Dunkel-Kanten mehr vorhanden sind, können auf dem Beleuchtungsobjekt auch keine scharfen Hell-Dunkel-Übergänge realisiert werden. In conventional light sources, in which a light-emitting diode chip with a phosphor laterally with a reflective material, such as a reflective plastic, ceramic or composite material is formed, falls in operation, the brightness in the reflective material in the lateral direction continuously with a certain half-width from Such reflective materials are usually not optically completely dense. Therefore, during operation, light from the LED chip and from the phosphor can penetrate into the surrounding material. Accordingly, the environment of the light-emitting diode chip and the phosphor formed by the reflective material then lights up. However, this can lead to problems in imaging lighting applications such as headlamp applications, where the luminous area of the LED chip or the phosphor is imaged by means of a lens or reflector system on a lighting object such as a street. Because in this case not only the actual luminous area but also the luminous surrounding areas are projected. Since there are no sharp light-dark edges, no sharp light-dark transitions can be realized on the lighting object.

Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Licht emittierendes Bauelement anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements anzugeben.At least one object of certain embodiments is to provide a light emitting device. At least another object of certain embodiments is to provide a method of manufacturing a light-emitting device.

Diese Aufgaben werden durch einen Gegenstand und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.These objects are achieved by an article and a method according to the independent patent claims. Advantageous embodiments and further developments of the subject matter and of the method are characterized in the dependent claims and furthermore emerge from the following description and the drawings.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein Licht emittierendes Bauelement einen Licht emittierenden Halbleiterchip auf. Der Licht emittierende Halbleiterchip weist insbesondere eine Halbleiterschichtenfolge mit einem aktiven Bereich zur Erzeugung von Licht auf. Der aktive Bereich kann insbesondere eine aktive Schicht aufweisen, in der im Betrieb das Licht erzeugt wird. Besonders bevorzugt kann die Halbleiterschichtenfolge mittels eines Epitaxieverfahrens, beispielsweise mittels metallorganischer Gasphasenepitaxie (MOVPE) oder Molekularstrahlepitaxie (MBE), hergestellt werden. Die Halbleiterschichtenfolge weist hierdurch Halbleiterschichten auf, die entlang einer Anordnungsrichtung in einer vertikalen Richtung, die durch die Aufwachsrichtung gegeben ist, übereinander angeordnet sind. Senkrecht zur vertikalen Richtung weisen die Schichten der Halbleiterschichtenfolge jeweils eine Haupterstreckungsebene auf. Richtungen parallel zur Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichten werden im Folgenden als laterale Richtungen bezeichnet.In accordance with at least one embodiment, a light-emitting component has a light-emitting semiconductor chip. In particular, the light-emitting semiconductor chip has a semiconductor layer sequence with an active region for generating light. In particular, the active region can have an active layer in which the light is generated during operation. Particularly preferably, the semiconductor layer sequence can be produced by means of an epitaxial process, for example by means of metalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE) or molecular beam epitaxy (MBE). The semiconductor layer sequence thereby has semiconductor layers stacked along an arrangement direction in a vertical direction given by the growth direction. Perpendicular to the vertical direction, the layers of the semiconductor layer sequence each have a main extension plane. Directions parallel to the main extension plane of the semiconductor layers will be referred to as lateral directions hereinafter.

Der Licht emittierende Halbleiterchip weist eine Lichtauskoppelfläche auf, über die das im Betrieb erzeugte Licht abgestrahlt wird. Insbesondere kann es sich bei der Lichtauskoppelfläche um eine Hauptoberfläche des Halbleiterchips handeln, die senkrecht zur Aufwachsrichtung der Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist. Weiterhin weist der Halbleiterchip eine der Lichtauskoppelfläche gegenüber liegende Rückseite auf, die eine Montagefläche bilden kann, mit der der Halbleiterchip beispielsweise auf einem Träger angeordnet werden kann. Die Lichtauskoppelfläche und die Rückseite sind über Chipseitenflächen miteinander verbunden, die den Halbleiterchip in lateraler Richtung begrenzen. Zusätzlich zur Abstrahlung von Licht durch die Lichtauskoppelfläche kann das im Betrieb in der aktiven Schicht erzeugte Licht beispielsweise auch zumindest teilweise über die Chipseitenflächen abgestrahlt werden.The light-emitting semiconductor chip has a light output surface via which the light generated in operation is radiated. In particular, the light outcoupling surface may be a main surface of the semiconductor chip, which is arranged perpendicular to the growth direction of the semiconductor layer sequence. Furthermore, the semiconductor chip has a rear side opposite the light outcoupling surface, which can form a mounting surface with which the semiconductor chip can be arranged, for example, on a carrier. The light output surface and the rear side are connected to each other via chip side surfaces which bound the semiconductor chip in the lateral direction. In addition to the emission of light by the light outcoupling surface, the light generated during operation in the active layer can also be emitted, for example, at least partially over the chip side surfaces.

Der Licht emittierende Halbleiterchip kann je nach zu erzeugendem Licht eine Halbleiterschichtenfolge auf der Basis von verschiedenen Halbleitermaterialsystemen aufweisen. Für eine langwellige, infrarote bis rote Strahlung ist beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge auf Basis von In_xGa_yAl_1-x-yAs geeignet, für rote bis grüne Strahlung ist beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge auf Basis von In_xGa_yAl_1-x-yP geeignet und für kurzwelligere sichtbare Strahlung, also insbesondere für grüne bis blaue Strahlung, und/oder für UV-Strahlung ist beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge auf Basis von In_xGa_yAl_1-x-yN geeignet, wobei jeweils 0 ≤ x ≤ 1 und 0 ≤ y ≤ 1 gilt. Zur elektrischen Kontaktierung kann der Licht emittierende Halbleiterchip Kontaktschichten aufweisen, mittels derer im Betrieb ein elektrischer Strom zur Lichterzeugung in die Halbleiterschichtenfolge eingeprägt werden kann. Darüber hinaus können weitere Schichten und Elemente vorhanden sein, beispielsweise ein Substrat, auf dem die Halbleiterschichtenfolge aufgebracht ist, Passivierungsschichten und/oder Spiegelschichten. Der Licht emittierende Halbleiterchip kann beispielsweise als so genannter Volumenemitter, als Dünnfilmhalbleiterchip oder als Flip-Chip ausgebildet sein. Aufbau, Struktur und Funktionsweise von Licht emittierenden Halbleiterchips sind dem Fachmann bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.Depending on the light to be generated, the light-emitting semiconductor chip may have a semiconductor layer sequence based on different semiconductor material systems. For a long-wave, infrared to red radiation, for example, a semiconductor layer sequence based on In _x Ga _y Al _1-xy As suitable for red to green radiation, for example, a semiconductor layer sequence based on In _x Ga _y Al _1-xy P suitable and Short-wave visible radiation, ie in particular for green to blue radiation, and / or for UV radiation, for example, a semiconductor layer sequence based on In _x Ga _y Al _1-xy N is suitable, wherein each 0 ≤ x ≤ 1 and 0 ≤ y ≤ 1 applies. For electrical contacting, the light-emitting semiconductor chip can have contact layers, by means of which, during operation, an electric current for light generation can be impressed into the semiconductor layer sequence. In addition, further layers and elements may be present, for example a substrate on which the semiconductor layer sequence is applied, passivation layers and / or mirror layers. The light-emitting semiconductor chip may be formed, for example, as a so-called volume emitter, as a thin-film semiconductor chip or as a flip-chip. The structure, structure and mode of operation of light-emitting semiconductor chips are known to the person skilled in the art and are therefore not explained in greater detail here.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements zumindest ein Licht emittierender Halbleiterchip bereitgestellt. Die vorab und im Folgenden beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen gelten gleichermaßen für das Licht emittierende Bauelement wie auch für das Verfahren zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements. In accordance with at least one further embodiment, in a method for producing a light-emitting component, at least one light-emitting semiconductor chip is provided. The features and embodiments described above and below apply equally to the light-emitting component as well as to the method for producing the light-emitting component.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Licht emittierende Bauelement ein Wellenlängenkonversionselement auf, das auf der Lichtauskoppelfläche des Licht emittierenden Halbleiterchips angeordnet ist. Das Wellenlängenkonversionselement weist eine der Lichtauskoppelfläche des Licht emittierenden Halbleiterchips zugewandte erste Hauptoberfläche, eine der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegende zweite Hauptoberfläche sowie die Hauptoberflächen verbindende Seitenflächen auf. Das Wellenlängenkonversionselement ist somit dem Licht emittierenden Halbleiterchip in vertikaler Richtung im Strahlengang des Licht emittierenden Halbleiterchips nachgeordnet und ist in lateraler Richtung durch die Seitenflächen begrenzt.According to a further embodiment, the light-emitting component has a wavelength conversion element which is arranged on the light output surface of the light-emitting semiconductor chip. The wavelength conversion element has a first main surface facing the light outcoupling surface of the light emitting semiconductor chip, a second main surface opposite the first main surface, and side surfaces connecting the main surfaces. The wavelength conversion element is thus arranged downstream of the light-emitting semiconductor chip in the vertical direction in the beam path of the light-emitting semiconductor chip and is bounded by the side surfaces in the lateral direction.

Das Wellenlängenkonversionselement kann zumindest einen oder mehrere Wellenlängenkonversionsstoffe aufweisen, die geeignet sind, das vom Licht emittierenden Halbleiterchip im Betrieb emittierte Licht zumindest teilweise in ein Licht mit einer anderen Wellenlänge umzuwandeln, sodass das Licht emittierende Bauelement ein Mischlicht aus dem primär von dem Halbleiterchip emittierten Licht und dem umgewandelten sekundären Licht oder, bei einem vollständigen Konversion des vom Halbleiterchip abgestrahlten Lichts, im Wesentlichen das umgewandelte Licht abstrahlen kann. Der oder die Wellenlängenkonversionsstoffe können beispielsweise einen oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen: Granate der Seltenen Erden und der Erdalkalimetalle, Nitride, Nitridosilikate, Sione, Sialone, Aluminate, Oxide, Halophosphate, Orthosilikate, Sulfide, Vanadate und Chlorosilikate. Weiterhin können der oder die Wellenlängenkonversionsstoffe zusätzlich oder alternativ ein organisches Material umfassen, das aus einer Gruppe ausgewählt sein kann, die Perylene, Benzopyrene, Coumarine, Rhodamine und Azo-Farbstoffe umfasst. Der oder die Wellenlängenkonversionsstoffe können beispielsweise in einem transparenten Matrixmaterial enthalten sein, das durch einen Kunststoff wie etwa Silikon, ein Glas, ein Keramikmaterial oder eine Kombination daraus gebildet sein kann. Hierdurch kann ein sogenanntes Leuchtstoff-Platelet gebildet sein. Weiterhin können der oder die Wellenlängenkonversionsstoffe auf einem transparenten Substrat aufgebracht sein, etwa einem Glas- oder Keramiksubstrat. Darüber hinaus ist es bei einem keramischen Wellenlängenkonversionsstoff auch möglich, dass dieser ein selbsttragendes Keramikbauteil bildet.The wavelength conversion element may comprise at least one or more wavelength conversion substances which are suitable for at least partially converting the light emitted by the light-emitting semiconductor chip into light having a different wavelength, such that the light-emitting component produces a mixed light from the light emitted primarily by the semiconductor chip the converted secondary light or, in a complete conversion of the light emitted from the semiconductor chip, can substantially radiate the converted light. The wavelength conversion substance (s) may comprise, for example, one or more of the following materials: rare earth and alkaline earth metal garnets, nitrides, nitridosilicates, sions, sialons, aluminates, oxides, halophosphates, orthosilicates, sulfides, vanadates and chlorosilicates. Furthermore, the wavelength conversion substance (s) may additionally or alternatively comprise an organic material which may be selected from a group comprising perylenes, benzopyrene, coumarins, rhodamines and azo dyes. For example, the wavelength conversion material (s) may be contained in a transparent matrix material that may be formed by a plastic such as silicone, a glass, a ceramic material, or a combination thereof. As a result, a so-called phosphor platelet can be formed. Furthermore, the wavelength conversion substance (s) may be applied to a transparent substrate, such as a glass or ceramic substrate. Moreover, in the case of a ceramic wavelength conversion substance, it is also possible for it to form a self-supporting ceramic component.

Das Wellenlängenkonversionselement kann beispielsweise mittels einer geeigneten Verbindungsschicht, etwa einer Klebstoffschicht, auf der Lichtauskoppelfläche des Licht emittierenden Halbleiterchips befestigt sein. Weist der Licht emittierende Halbleiterchip an der Lichtauskoppelfläche eine Elektrodenschicht auf, die beispielsweise mittels einer Bonddrahtverbindung elektrisch kontaktiert wird, kann das Wellenlängenkonversionselement an dieser Stelle eine Aussparung aufweisen.By way of example, the wavelength conversion element can be fastened to the light outcoupling surface of the light-emitting semiconductor chip by means of a suitable connection layer, for example an adhesive layer. If the light-emitting semiconductor chip has an electrode layer on the light outcoupling surface which is electrically contacted, for example, by means of a bonding wire connection, the wavelength conversion element can have a cutout at this point.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Licht emittierende Bauelement ein erstes reflektierendes Material auf, das das Wellenlängenkonversionselement und den Halbleiterchip jeweils lateral umgibt. Das bedeutet mit anderen Worten, dass das erste reflektierende Material auf einer selben Höhe wie der Halbleiterchip oder zumindest ein Teil davon und auf einer selben Höhe wie das Wellenlängenkonversionselement oder zumindest ein Teil davon angeordnet ist. Die zweite Hauptoberfläche des Wellenlängenkonversionselements ist besonders bevorzugt frei vom ersten reflektierenden Material. Insbesondere kann das erste reflektierende Material lateral unmittelbar an den Halbleiterchip angrenzen. Das kann bedeuten, dass zumindest ein Teil der Chipseitenflächen oder auch die gesamten Chipseitenflächen in unmittelbarem Kontakt mit dem ersten reflektierenden Material stehen. Besonders bevorzugt kann das erste reflektierende Material eine maximale Dicke aufweisen, die der Gesamtdicke des Licht emittierenden Halbleiterchips und des Wellenlängenkonversionselements entspricht. Mit anderen Worten kann das erste reflektierende Material eine Dicke aufweisen, die dem Abstand der Montagefläche des Licht emittierenden Halbleiterchips zur zweiten Hauptoberfläche des Wellenlängenkonversionselements entspricht.According to a further embodiment, the light-emitting component has a first reflective material which laterally surrounds the wavelength conversion element and the semiconductor chip in each case. In other words, this means that the first reflective material is arranged at the same height as the semiconductor chip or at least a part thereof and at the same height as the wavelength conversion element or at least a part thereof. The second main surface of the wavelength conversion element is particularly preferably free of the first reflective material. In particular, the first reflective material can adjoin the semiconductor chip laterally directly. This may mean that at least part of the chip side surfaces or also the entire chip side surfaces are in direct contact with the first reflective material. Particularly preferably, the first reflective material may have a maximum thickness which corresponds to the total thickness of the light-emitting semiconductor chip and of the wavelength conversion element. In other words, the first reflective material may have a thickness that corresponds to the distance of the mounting surface of the light-emitting semiconductor chip to the second main surface of the wavelength conversion element.

Das erste reflektierende Material kann insbesondere durch einen Formkörper gebildet sein, der mittels eines Formverfahrens an den Licht emittierenden Halbleiterchip und das Wellenlängenkonversionselement lateral angeformt ist. Hierzu kann insbesondere im Rahmen eines Verfahrens zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements eine Vielzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips bereitgestellt werden, auf denen jeweils ein Wellenlängenkonversionselement angeordnet ist. Die Licht emittierenden Halbleiterchips können insbesondere matrixartig angeordnet sein. Hierzu kann die Vielzahl der Licht emittierenden Halbleiterchips beispielsweise auf einem Substrat bereitgestellt werden. Bei dem Substrat kann es sich um einen temporären Träger handeln, der in einem späteren Verfahrensschritt wieder entfernt wird. Alternativ hierzu kann es sich beim dem Substrat auch um einen Anschlussträger handeln, auf dem die Licht emittierenden Halbleiterchips montiert und elektrisch angeschlossen sind. Ein derartiges Substrat verbleibt im späteren Licht emittierenden Bauelement und bildet somit einen Teil dieses. Mittels des Formverfahrens kann das erste reflektierende Material lateral an die Licht emittierenden Halbleiterchips und die Wellenlängenkonversionselemente angeordnet werden. Insbesondere kann das erste reflektierende Material so angeformt werden, dass das erste reflektierende Material lateral unmittelbar an die Wellenlängenkonversionselemente und die Licht emittierenden Halbleiterchips angrenzt und diese formschlüssig umgibt. Mit anderen Worten weist das erste reflektierende Material nach dem Anordnen einen unmittelbaren Kontakt zu den Chipseitenflächen und zu den Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements auf. Die zweite Hauptoberfläche der Wellenlängenkonversionselemente bleibt bevorzugt frei vom ersten reflektierenden Material. Das erste reflektierende Material kann insbesondere in einem Formprozess („molding process“) hergestellt werden, wobei hier und im Folgenden unter den Begriff Formprozess Verfahren wie beispielsweise Vergießen („casting“), Spritzen, Drücken, Auflaminieren einer Folie und ähnliches fallen können. Beispielsweise kann der Formkörper durch einen Spritzguss-Prozess („injection molding“), durch einen Spritzpress-Prozess („transfer molding“) oder durch einen Formpress-Prozess („compression molding“) oder durch Vergießen („casting“) gebildet werden. Besonders bevorzugt kann der Formprozess ein Folien-unterstütztes Verfahren („foil-assisted molding“, FAM) sein.The first reflective material may in particular be formed by a shaped body, which is laterally integrally formed by means of a molding process on the light-emitting semiconductor chip and the wavelength conversion element. For this purpose, in particular in the context of a method for producing the light-emitting component, a plurality of light-emitting semiconductor chips can be provided, on each of which a wavelength conversion element is arranged. The light-emitting semiconductor chips can in particular be arranged like a matrix. For this purpose, the plurality of light-emitting semiconductor chips can be provided, for example, on a substrate. The substrate may be a temporary carrier which is removed in a later process step. Alternatively, the substrate may also be a connection carrier act, on which the light-emitting semiconductor chips are mounted and electrically connected. Such a substrate remains in the later light-emitting component and thus forms part of it. By means of the molding method, the first reflective material can be arranged laterally on the light-emitting semiconductor chips and the wavelength conversion elements. In particular, the first reflective material can be formed such that the first reflective material laterally adjoins directly the wavelength conversion elements and the light-emitting semiconductor chips and surrounds them in a form-fitting manner. In other words, after the arrangement, the first reflective material has a direct contact with the chip side surfaces and with the side surfaces of the wavelength conversion element. The second major surface of the wavelength conversion elements preferably remains free of the first reflective material. The first reflective material can be produced in particular in a molding process, wherein here and below the term molding process may include processes such as casting, spraying, pressing, laminating a film and the like. For example, the molded article may be formed by injection molding, transfer molding, compression molding or casting. Most preferably, the molding process may be a foil-assisted molding (FAM) process.

Durch die Verwendung einer matrixartig angeordneten Vielzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips mit Wellenlängenkonversionselementen und durch die Durchführung des Formprozesses kann ein Verbund hergestellt werden, in dem die Licht emittierenden Halbleiterchips und die Wellenlängenkonversionselemente durch das zusammenhängende erste reflektierende Material miteinander verbunden sind. Durch ein späteres Vereinzeln des Verbunds können Licht emittierende Bauelemente mit einem oder mehreren Licht emittierenden Halbleiterchips sowie entsprechend einem oder mehreren Wellenlängenkonversionselementen erzeugt werden, die mit dem ersten reflektierenden Material umformt sind.By using a matrix-like arranged plurality of light-emitting semiconductor chips with wavelength conversion elements and by carrying out the molding process, a composite can be produced in which the light-emitting semiconductor chips and the wavelength conversion elements are interconnected by the continuous first reflective material. By later separating the composite, light-emitting components can be produced with one or more light-emitting semiconductor chips and correspondingly one or more wavelength conversion elements which are formed with the first reflective material.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das erste reflektierende Material ein Kunststoffmaterial auf, das Füllpartikel enthält. Das Kunststoffmaterial kann beispielsweise Siloxane, Epoxide, Acrylate, Methylmethacrylate, Imide, Carbonate, Olefine, Styrole, Urethane oder Derivate davon in Form von Monomeren, Oligomeren oder Polymeren und weiterhin auch Mischungen, Copolymere oder Verbindungen damit aufweisen. Beispielsweise kann das Matrixmaterial ein Epoxidharz, Polymethylmethacrylat (PMMA), Polystyrol, Polycarbonat, Polyacrylat, Polyurethan oder bevorzugt ein Silikonharz wie etwa Polysiloxan oder Mischungen aus den genannten Materialien aufweisen oder sein.According to a further embodiment, the first reflective material comprises a plastic material containing filler particles. The plastic material may comprise, for example, siloxanes, epoxides, acrylates, methyl methacrylates, imides, carbonates, olefins, styrenes, urethanes or derivatives thereof in the form of monomers, oligomers or polymers and furthermore also mixtures, copolymers or compounds therewith. For example, the matrix material may comprise or be an epoxy resin, polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene, polycarbonate, polyacrylate, polyurethane or, preferably, a silicone resin such as polysiloxane or mixtures of said materials.

Bei den Füllpartikeln kann es sich insbesondere um anorganische Partikel handeln, die einen Brechungsindex aufweisen, der sich vom Brechungsindex des Kunststoffmaterials unterscheidet. Alternativ oder zusätzlich können die Füllpartikel einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das Kunststoffmaterial aufweisen, so dass der thermische Ausdehnungskoeffizient des Kunststoffmaterials verringert und somit kompensiert werden kann. Besonders bevorzugt können die Füllpartikel Glaspartikel sein, also Partikel mit oder aus SiO₂, die im Kunststoffmaterial eingebettet sind. Der Brechungsindex von Glas kann typischerweise bei etwa 1,4 liegen, während beispielsweise der Brechungsindex von Silikon bei etwa 1,45 liegt. Man kann insbesondere auch davon sprechen, dass das Kunststoffmaterial mit den Füllpartikeln gefüllt ist. Der Füllgrad kann bevorzugt mindestens 50% oder mindestens 70% oder mindestens 80% und höchstens 95% oder höchstens 90% betragen. Das bedeutet, dass die Füllpartikel beispielsweise bei einem Füllgrad von 90% einen Volumenanteil etwa 90% am ersten reflektierenden Material ausmachen. Hierdurch kann eine Reflektivität und gleichzeitig auch, selbst bei elastischen Kunststoffmaterialien, eine große Härte und damit eine gute spätere Verarbeitbarkeit des ersten reflektierenden Materials erreicht werden. Alternativ hierzu sind auch andere Füllpartikelmaterialien sowie auch geringere Füllgrade möglich. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das erste reflektierende Material als Kunststoffmaterial Silikon auf, das mit Glas-Partikeln mit einer Größe von kleiner oder gleich 50 µm bei einem Füllgrad von etwa 90% gefüllt ist.The filler particles may in particular be inorganic particles which have a refractive index which differs from the refractive index of the plastic material. Alternatively or additionally, the filler particles may have a lower coefficient of thermal expansion than the plastic material, so that the thermal expansion coefficient of the plastic material can be reduced and thus compensated. Particularly preferably, the filler particles may be glass particles, ie particles with or made of SiO ₂ , which are embedded in the plastic material. The refractive index of glass may typically be about 1.4, while, for example, the refractive index of silicone is about 1.45. In particular, one can also speak of the fact that the plastic material is filled with the filler particles. The degree of filling may preferably be at least 50% or at least 70% or at least 80% and at most 95% or at most 90%. This means that, for example, at a filling level of 90%, the filler particles account for about 90% by volume of the first reflective material. In this way, a reflectivity and at the same time, even with elastic plastic materials, a high hardness and thus a good later processability of the first reflective material can be achieved. Alternatively, other Füllpartikelmaterialien and lower fill levels are possible. In a particularly preferred embodiment, the first reflective material comprises, as the plastic material, silicone which is filled with glass particles having a size of less than or equal to 50 μm at a filling level of approximately 90%.

Nach dem Anordnen des ersten reflektierenden Materials weist dieses bevorzugt eine Oberseite und eine Unterseite auf, wobei die Oberseite die den Licht emittierenden Halbleiterchips abgewandte Oberfläche und die Unterseite die den Wellenlängenkonversionselementen abgewandte Oberfläche des ersten reflektierenden Materials ist. Besonders bevorzugt kann die Oberseite des ersten reflektierenden Materials zusammen mit den zweiten Hauptoberflächen der Wellenlängenkonversionselemente eine plane oder im Wesentlichen plane Oberfläche bilden. Entsprechendes kann auch für die Unterseite des ersten reflektierenden Materials und die Montageflächen der Licht emittierenden Halbleiterchips gelten. Die Oberseite des ersten reflektierenden Materials kann aber zumindest in einem Teilbereich in vertikaler Richtung auch über der zweiten Hauptoberfläche eines Wellenlängenkonversionselements angeordnet sein und somit dieses bereichsweise in Bezug auf die in vertikaler Richtung gemessene Höhe überragen. Dadurch kann die zweite Hauptoberfläche des Wellenlängenkonversionselements in einer Vertiefung angeordnet sein, so dass durch die Oberseite des ersten reflektierenden Materials Reflektor- und/oder geometrische Aperturelemente erzeugt werden können.After arranging the first reflective material, the latter preferably has an upper side and a lower side, the upper side being the surface facing away from the light-emitting semiconductor chips and the lower side being the surface of the first reflective material facing away from the wavelength conversion elements. Particularly preferably, the upper side of the first reflective material can form a plane or substantially planar surface together with the second main surfaces of the wavelength conversion elements. The same can also apply to the underside of the first reflective material and the mounting surfaces of the light-emitting semiconductor chips. The upper side of the first reflective material can, however, also be arranged above the second main surface of a wavelength conversion element, at least in a partial region in the vertical direction, and thus project beyond it in regions with respect to the height measured in the vertical direction. Thereby, the second main surface of the wavelength conversion element in a recess may be arranged so that reflector and / or geometric aperture elements can be generated by the top of the first reflective material.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Licht emittierende Bauelement in der dem Halbleiterchip abgewandten Oberseite des ersten reflektierenden Materials ein Grabensystem auf. Das Grabensystem kann zumindest einen oder auch eine Mehrzahl von Gräben aufweisen, die von der Oberseite in vertikaler Richtung in das reflektierende Material hineinreichen und die sich in einer lateralen Richtung erstrecken. Insbesondere kann das Grabensystem einen oder mehrere Gräben aufweisen, die sich in lateraler Richtung geradlinig erstrecken. Mit anderen Worten kann das Grabensystem zumindest einen geradlinig verlaufenden Graben aufweisen. Besonders bevorzugt wird das Grabensystem ausschließlich aus einem oder mehreren geradlinig verlaufenden Gräben gebildet.According to a further embodiment, the light-emitting component has a trench system in the upper side of the first reflective material facing away from the semiconductor chip. The trench system may include at least one or a plurality of trenches extending from the top in the vertical direction into the reflective material and extending in a lateral direction. In particular, the trench system may have one or more trenches that extend in a straight line in a lateral direction. In other words, the trench system can have at least one rectilinear trench. Particularly preferably, the trench system is formed exclusively from one or more rectilinear trenches.

Die Ausbildung des Grabensystems kann insbesondere im Verbund erfolgen, wobei in die Oberseite des ersten reflektierenden Materials geradlinig verlaufende Gräben eingebracht werden. Die vorab beschriebene Vereinzelung des Verbunds mit der Mehrzahl der Licht emittierenden Halbleiterchips und Wellenlängenkonversionselementen kann insbesondere nach der Ausbildung des Grabensystems erfolgen.The formation of the trench system can take place, in particular, in a composite, with straight trenches being introduced into the upper side of the first reflective material. The singling of the composite described above with the plurality of light-emitting semiconductor chips and wavelength conversion elements can be carried out in particular after the formation of the trench system.

Das Einbringen der Gräben kann durch ein abtragendes Verfahren, insbesondere durch Sägen, erfolgen. Hierzu kann es vorteilhaft sein, wenn das erste reflektierende Material eine für das abtragende Verfahren, besonders bevorzugt für das Sägen, ausreichende Härte aufweist, was beispielsweise durch einen vorab beschriebenen Füllgrad des ersten reflektierenden Materials erreicht werden kann. Ist das erste reflektierende Material für das abtragende Verfahren zu elastisch, kann dieses heruntergekühlt werden, insbesondere beispielsweise auf die Glastemperatur, und in einem solchen heruntergekühlten Zustand bearbeitet werden. Durch das abtragende Verfahren kann insbesondere erstes reflektierendes Material entfernt werden. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass durch das abtragende Verfahren jeweils Material von den Wellenlängenkonversionselementen abgetragen wird. Hierdurch können zumindest teilweise neue Seitenflächen der Wellenlängenkonversionselemente gebildet werden. Alternativ zum vorab konkret genannten Sägen können auch andere abtragende Verfahren verwendet werden, die geeignet sind, das erste reflektierende Material sowie gegebenenfalls auch einen Teil des Materials der Wellenlängenkonversionselemente unter Ausbildung von geradlinig verlaufenden Gräben zu entfernen. Beispielsweise kann ein Laserablationsverfahren oder ein Ätzverfahren verwendet werden.The introduction of the trenches can be done by an erosive method, in particular by sawing. For this purpose, it may be advantageous if the first reflective material has sufficient hardness for the abrading process, particularly preferably for sawing, which can be achieved, for example, by a previously described degree of filling of the first reflective material. If the first reflective material is too elastic for the ablation process, it can be cooled down, in particular, for example, to the glass transition temperature, and processed in such a cooled-down state. In particular, first reflecting material can be removed by the ablative method. Furthermore, it may also be possible that in each case material is removed from the wavelength conversion elements by the ablative method. As a result, at least partially new side surfaces of the wavelength conversion elements can be formed. As an alternative to sawing in advance, it is also possible to use other removal methods which are suitable for removing the first reflective material and, if appropriate, also a part of the material of the wavelength conversion elements to form straight trenches. For example, a laser ablation method or an etching method may be used.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform verläuft im Licht emittierenden Bauelement der zumindest eine geradlinig verlaufende Graben entlang einer Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements. Das bedeutet mit anderen Worten, dass sich der zumindest eine Graben auf einer selben Höhe wie zumindest ein Teil des Wellenlängenkonversionselements befindet. Das bedeutet auch, dass während der Herstellung des Licht emittierenden Bauelements im Rahmen des vorab beschriebenen Verbunds entlang zumindest einer Seitenfläche jedes der Wellenlängenkonversionselemente ein Graben verläuft.According to a further embodiment, in the light-emitting component, the at least one rectilinear trench runs along a side surface of the wavelength conversion element. In other words, this means that the at least one trench is at the same height as at least part of the wavelength conversion element. This also means that, during the production of the light-emitting component in the context of the previously described composite, along at least one side face of each of the wavelength conversion elements, a trench runs.

Weiterhin kann es auch möglich sein, dass im Licht emittierenden Bauelement das Grabensystem zumindest zwei Gräben aufweist, die entlang verschiedener Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements verlaufen. Hierbei können sich die Gräben auch kreuzen. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass das Grabensystem eine Mehrzahl von Gräben aufweist und jeder der Gräben entlang einer Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements verläuft, so dass das Wellenlängenkonversionselement des Licht emittierenden Bauelements lateral vom Grabensystem umschlossen ist. Weist das Grabensystem mehr als einen Graben auf, so kann jeder der Gräben vorab und im Folgenden beschriebene Merkmale aufweisen. Insbesondere können die Gräben alle ähnlich zueinander ausgebildet sein, also insbesondere ähnliche oder gleiche Querschnittsformen und Tiefen aufweisen.Furthermore, it may also be possible for the trench system to have at least two trenches in the light-emitting component that run along different side surfaces of the wavelength conversion element. Here, the trenches can also intersect. Moreover, it may also be possible that the trench system has a plurality of trenches and each of the trenches extends along a side surface of the wavelength conversion element, so that the wavelength conversion element of the light-emitting component is laterally enclosed by the trench system. If the trench system has more than one trench, then each of the trenches may have characteristics described in advance and below. In particular, the trenches can all be designed to be similar to one another, ie in particular have similar or identical cross-sectional shapes and depths.

Wird ein Licht emittierendes Bauelement hergestellt, bei dem eine Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips mit jeweils einem Wellenlängenkonversionselement vorhanden ist, die alle vom ersten reflektierenden Material lateral umgeben sind, kann insbesondere zumindest ein Graben entlang zumindest einer Seitenfläche jedes der Wellenlängenkonversionselemente verlaufen. Besonders bevorzugt kann das Licht emittierende Bauelement einen Graben aufweisen, der entlang einer Seitenfläche jedes der Wellenlängenkonversionselemente verläuft.If a light-emitting component is produced in which a plurality of light-emitting semiconductor chips each having a wavelength conversion element is present, which are laterally surrounded by the first reflective material, in particular at least one trench can run along at least one side surface of each of the wavelength conversion elements. Particularly preferably, the light-emitting component may have a trench extending along a side surface of each of the wavelength conversion elements.

Dass ein Graben geradlinig verläuft, kann insbesondere bedeuten, dass dieser bei einer Draufsicht auf die Oberseite des ersten reflektierenden Materials keine Biegungen oder Knicke aufweist, sondern sich nur entlang ein und derselben Richtung über die Oberseite des ersten reflektierenden Materials erstreckt. Dass ein Graben entlang einer Seitenfläche eines Wellenlängenkonversionselements verläuft, kann insbesondere auch bedeuten, dass der Graben eine Haupterstreckungsrichtung in lateraler Richtung aufweist, die parallel oder im Wesentlichen parallel zur entsprechenden Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements ist. Im Wesentlichen parallel kann hierbei eine Winkelabweichung von kleiner oder gleich 3° oder kleiner oder gleich 2° oder bevorzugt kleiner oder gleich 1° bedeuten. Wird der zumindest eine Graben derart ausgebildet, dass auch Material des Wellenlängenkonversionselements entfernt wird, kann mit Vorteil sichergestellt werden, dass der Graben eine Haupterstreckungsrichtung aufweist, die parallel zur Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements verläuft. In diesem Fall grenzt der Graben außerdem unmittelbar an die zumindest eine Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements an, wobei der Graben Grabenseitenflächen aufweist und ein Teil der Grabenseitenflächen durch die Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements gebildet wird. Die übrigen Grabenseitenflächen werden durch Material des ersten reflektierenden Materials gebildet.In particular, the fact that a trench runs in a straight line can mean that it has no bends or bends in a top view of the top side of the first reflective material, but only extends over the top side of the first reflective material along one and the same direction. In particular, the fact that a trench runs along a side surface of a wavelength conversion element may also mean that the trench has a main extension direction in the lateral direction which is parallel or substantially parallel to the corresponding side surface of the wavelength conversion element. Essentially parallel here can be an angular deviation of less than or equal to 3 ° or smaller or equal 2 ° or preferably less than or equal to 1 °. If the at least one trench is formed such that material of the wavelength conversion element is also removed, it can be advantageously ensured that the trench has a main extension direction that runs parallel to the side surface of the wavelength conversion element. In this case, the trench also directly adjoins the at least one side surface of the wavelength conversion element, wherein the trench has trench side surfaces and a part of the trench side surfaces is formed by the side surface of the wavelength conversion element. The remaining trench side surfaces are formed by material of the first reflective material.

Grenzt der zumindest eine Graben nicht unmittelbar an die Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements an, so kann der Graben bevorzugt einen Abstand von kleiner oder gleich 1000 µm zur Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements aufweisen. Der Abstand kann hierbei insbesondere den Abstand
der durch die den Wellenlängenkonversionselement nähere Grabenseitenfläche an der Oberseite des ersten reflektierenden Materials zum Wellenlängenkonversionselement bezeichnen. Weiterhin kann der zumindest eine Graben an der Oberseite des ersten reflektierenden Materials eine Breite von größer oder gleich 30 µm und kleiner oder gleich 1000 µm aufweisen. Die Breite bezeichnet hierbei den Abstand der sich gegenüberliegenden Grabenseitenflächen.If the at least one trench does not directly adjoin the side surface of the wavelength conversion element, the trench may preferably have a distance of less than or equal to 1000 μm to the side surface of the wavelength conversion element. The distance can here in particular the distance
which designate the trench side surface closer to the wavelength conversion element at the top side of the first reflective material to the wavelength conversion element. Furthermore, the at least one trench on the upper side of the first reflective material may have a width of greater than or equal to 30 μm and less than or equal to 1000 μm. The width here denotes the distance between the opposing trench side surfaces.

Durch eine geeignete Wahl des Herstellungsverfahrens zur Ausbildung des Grabensystems kann der zumindest eine Graben des Grabensystems mit einer gewünschten Querschnittsform hergestellt werden. Insbesondere beim Sägen kann bevorzugt ein Sägeblatt verwendet werden, durch das eine gewünschte Querschnittsform hergestellt werden kann. Beispielsweise kann der zumindest eine Graben einen rechteckigen, einen dreieckigen oder einen U-förmigen Querschnitt aufweisen. Somit kann der Graben Grabenseitenflächen aufweisen, die parallel zur vertikalen Richtung von der Oberseite her nach unten verlaufen oder die geneigt zur vertikalen Richtung sein können. Beispielsweise können die Grabenseitenflächen bei einer geneigten Ausbildung einen Winkel von 45° zur vertikalen Richtung aufweisen.By a suitable choice of the manufacturing method for forming the trench system, the at least one trench of the trench system can be produced with a desired cross-sectional shape. In particular, when sawing a saw blade can preferably be used, through which a desired cross-sectional shape can be produced. For example, the at least one trench may have a rectangular, a triangular or a U-shaped cross section. Thus, the trench may have trench side surfaces that are parallel to the vertical direction from the top down or may be inclined to the vertical direction. For example, the trench side surfaces may have an angle of 45 ° to the vertical direction when inclined.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der zumindest eine Graben von der Oberseite des ersten reflektierenden Materials aus eine Tiefe von größer oder gleich 10 µm und kleiner oder gleich 400 µm auf, mit der der Graben in vertikaler Richtung in das erste reflektierende Material hineinreicht. Insbesondere kann der Graben eine Tiefe aufweisen, die zumindest einer Dicke des Wellenlängenkonversionselements entspricht. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass der Graben eine Tiefe aufweist, die größer als die Dicke des Wellenlängenkonversionselements ist, sodass der Graben lateral zu zumindest einem Teil einer Chipseitenfläche benachbart angeordnet sein kann.According to a further embodiment, the at least one trench has a depth of greater than or equal to 10 μm and less than or equal to 400 μm from the upper side of the first reflective material, with which the trench extends in a vertical direction into the first reflective material. In particular, the trench may have a depth that corresponds to at least one thickness of the wavelength conversion element. Furthermore, it may also be possible for the trench to have a depth which is greater than the thickness of the wavelength conversion element, so that the trench can be arranged laterally adjacent to at least part of a chip side surface.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der zumindest eine Graben mit einem Gas gefüllt. Das kann insbesondere bedeuten, dass der Graben kein festes Material enthält, sondern beispielsweise mit Luft gefüllt ist. Alternativ hierzu kann es auch sein, dass der Graben mit einem zweiten reflektierenden Material gefüllt ist. Hierzu kann das zweite reflektierende Material bevorzugt vor der Vereinzelung des oben beschriebenen Verbunds in das Grabensystem eingefüllt werden. Das zweite reflektierende Material kann bevorzugt ausschließlich im Grabensystem und damit ausschließlich im zumindest einen Graben angeordnet sein.According to a further embodiment, the at least one trench is filled with a gas. This may mean, in particular, that the trench contains no solid material, but is filled with air, for example. Alternatively, it may be that the trench is filled with a second reflective material. For this purpose, the second reflective material may preferably be introduced into the trench system prior to the singulation of the composite described above. The second reflective material may preferably be arranged exclusively in the trench system and thus exclusively in the at least one trench.

Besonders bevorzugt kann das zweite reflektierende Material wie auch das erste reflektierende Material ein Kunststoffmaterial aufweisen, in dem Füllpartikel enthalten sind. Das Kunststoffmaterial kann insbesondere ein in Verbindung mit dem ersten reflektierenden Material beschriebenes Kunststoffmaterial sein, beispielsweise ein Silikon. Als Füllpartikel kann das zweite reflektierende Material bevorzugt TiO₂-Partikel aufweisen, die typischerweise einen Brechungsindex von etwa 2,3 aufweisen und die beispielsweise mit einer Größe von größer oder gleich 100 nm und kleiner oder gleich 500 nm und einem Füllgrad, wie er in Verbindung mit dem ersten reflektierenden Material beschrieben ist, im Kunststoffmaterial enthalten sind. Insbesondere können das Kunststoffmaterial und die Füllpartikel hinsichtlich der Materialauswahl und der Anteile am zweiten reflektierenden Material derart gewählt sein, dass die Reflektivität des zweiten reflektierenden Materials größer als die Reflektivität des ersten reflektierenden Materials ist.Particularly preferably, the second reflective material as well as the first reflective material may comprise a plastic material in which filler particles are contained. In particular, the plastic material may be a plastic material described in connection with the first reflective material, for example a silicone. As filler particles, the second reflective material may preferably comprise TiO ₂ particles, which typically have a refractive index of about 2.3 and which, for example, have a size of greater than or equal to 100 nm and less than or equal to 500 nm and a degree of filling, as in connection is described with the first reflective material contained in the plastic material. In particular, the plastic material and the filler particles may be selected with regard to the material selection and the proportions of the second reflective material such that the reflectivity of the second reflective material is greater than the reflectivity of the first reflective material.

Bei der Herstellung des hier beschriebenen Licht emittierenden Bauelements kann beispielsweise eine Trennsäge verwendet werden, die üblicherweise zur Vereinzelung des Verbunds verwendet wird. Diese kann zur Ausbildung des Grabensystems mit einer geringeren Tiefe als dies zur Vereinzelung nötig wäre durch das erste reflektierende Material gefahren werden. Damit oder mit einem anderen abtragenden Verfahren kann es wie beschrieben auch möglich sein, dass auch ein geringer Teil des Wellenlängenkonversionselements abgetragen wird, sodass im Licht emittierenden Bauelement der zumindest eine Graben genau an der Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements verläuft.For example, in the manufacture of the light emitting device described herein, a dicing saw commonly used to singulate the composite may be used. This can be driven to form the trench system with a smaller depth than would be necessary for separation by the first reflective material. As described or with another erosive method, it may also be possible for a small part of the wavelength conversion element to be removed, so that the at least one trench runs exactly on the side face of the wavelength conversion element in the light-emitting component.

Im Betrieb des Licht emittierenden Bauelements muss Licht durch den Graben einen Brechzahlsprung überwinden, der bei einem Übergang vom Wellenlängenkonversionselement direkt in den Graben bei einem luftgefüllten Graben einen Brechzahlsprung von typischerweise 1,8 auf 1 entspricht. An der dem Wellenlängenkonversionselement gegenüberliegenden Grabenseitenfläche muss dann ein Brechzahlunterschied von 1 auf typischerweise 1,4 bis 1,45 überwunden werden. Licht, das ohne einen vorhandenen Graben durch das erste reflektierende Material weitergeleitet würde, wird somit aufgrund der zu überwindenden Brechzahlunterschiede entweder nach unten geleitet, wo es reflektiert wird, und nach oben im entsprechenden Winkel durch die Grabenseitenfläche ausgekoppelt wird, oder es verlässt das Wellenlängenkonversionselement und wird von der gegenüberliegenden Grabenseitenfläche nach oben reflektiert. Auch wenn möglicherweise nicht verhindert werden kann, dass dennoch Licht auch in das erste reflektierende Material eindringt, wird dies wesentlich dunkler sein als bei Abwesenheit des Grabens, sodass der Kontrast zwischen der beabsichtigten Leuchtfläche und der Umgebung erheblich verstärkt werden kann. Wird nun um eine beispielsweise rechteckige Leuchtfläche an einer, mehreren oder allen Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements ein Graben gezogen, kann eine stark kontrastierte Leuchtfläche erzeugt werden. Wird auch das Wellenlängenkonversionselement wie vorab beschrieben mit angesägt, kann die reale Lichtemissionsfläche weiter auf die eigentlich beabsichtigte Leuchtfläche eingeengt werden, was die Leuchtdichte erhöhen kann. Der übliche Abstand der Hell-Dunkel-Grenzen bei Nichtvorhandensein des Grabensystems liegt bei etwa 100 bis 300 µm. Durch das Unterbrechen der Lichtleitung durch den zumindest einen Graben kann die Lichtauskopplung wie beschrieben erzwungen werden und somit dieser Abstand verringert werden. Durch eine Einstellung der Grabenform, Grabentiefe, Grabenbreite und des Abstands zur Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements kann dies in gewünschter Weise eingestellt werden.During operation of the light-emitting component, light has to overcome a refractive index jump through the trench, which, in the case of a transition from the wavelength conversion element, directly into the light-emitting device Digging in an air-filled trench corresponds to a refractive index jump of typically 1.8 to 1. At the trench side surface opposite the wavelength conversion element, a refractive index difference of 1 to typically 1.4 to 1.45 must then be overcome. Light which would be passed through the first reflective material without an existing trench is thus either directed downwards where it is reflected due to the refractive index differences to be overcome and coupled out upward at the appropriate angle through the trench side surface, or leaves the wavelength conversion element and is reflected upward from the opposite trench side surface. Although it may not be possible to prevent light from still penetrating into the first reflective material, it will be much darker than in the absence of the trench so that the contrast between the intended luminous area and the surroundings can be greatly enhanced. If, for example, a trench is drawn around a, for example, rectangular luminous area on one, several or all side faces of the wavelength conversion element, a strongly contrasted luminous area can be produced. If the wavelength conversion element is also sawed as described above, the real light emission area can be further narrowed down to the actually intended luminous area, which can increase the luminance. The usual distance of the cut-off limits in the absence of the trench system is approximately 100 to 300 μm. By interrupting the light pipe through the at least one trench, the light extraction can be forced as described and thus this distance can be reduced. By adjusting the trench shape, trench depth, trench width and the distance to the side surface of the wavelength conversion element, this can be adjusted in the desired manner.

Des Weiteren kann durch das Grabensystem die Position der Leuchtflächenkante(n) unabhängig von einer vorherigen Ablagegenauigkeit des Licht emittierenden Halbleiterchips und/oder des Wellenlängenkonversionselements eingestellt werden. Insbesondere kann der negative Einfluss von Verkippungen, die abhängig von der Positionierungsgenauigkeit des Wellenlängenkonversionselements sind, reduziert werden. Die Position der realen Leuchtfläche sowie die Verkippungen, die in Bezug auf Kundenspezifikationen sehr wichtige Produktparameter sein können, sind besonders bevorzugt nur noch von der Winkel- und Lagegenauigkeit der Grabenherstellung abhängig.Furthermore, the position of the luminous area edge (s) can be set by the trench system independently of a previous placement accuracy of the light-emitting semiconductor chip and / or of the wavelength conversion element. In particular, the negative influence of tilting, which are dependent on the positioning accuracy of the wavelength conversion element, can be reduced. The position of the real luminous area and the tilting, which can be very important product parameters with respect to customer specifications, are particularly preferably dependent on the angular accuracy and positional accuracy of the trenching.

Wie vorab beschrieben, kann der zumindest eine Graben mit dem zweiten reflektierenden Material gefüllt werden. Dies kann beispielsweise durch Rakeln („doctor blade coating“), Sprühen („spraying“), Aufstäuben („Dusten“), Tintenstrahldrucken („inkjet printing“), Dispensen, Gießen („casting“), Formprozesse und andere Verfahren erfolgen, mit denen das zweite reflektierende Material in den zumindest einen Graben eingefüllt werden kann. Gegebenenfalls wird anschließend ein abrasiver Reinigungsprozess durchgeführt, mit dem zweites reflektierendes Material insbesondere von der zweiten Hauptoberfläche der Wellenlängenkonversionselemente entfernt werden kann, um im Licht emittierenden Bauelement eine hohe Emissionseffizienz zu erhalten. Die vorab beschriebene Kontraststeigerung durch das Grabensystem kann durch das zweite reflektierende Material noch weiter erhöht werden, da dieses eine Eindringtiefe für Licht in die das Wellenlängenkonversionselement umgebende Umgebung weiter verringern kann.As previously described, the at least one trench may be filled with the second reflective material. This can be done, for example, by doctor blade coating, spraying, dustering, inkjet printing, dispensing, casting, molding, and other processes. with which the second reflective material can be filled into the at least one trench. Optionally, an abrasive cleaning process is then carried out, with the second reflective material can be removed in particular from the second main surface of the wavelength conversion elements in order to obtain a high emission efficiency in the light-emitting device. The above-described increase in contrast by the trench system can be further increased by the second reflective material, since this can further reduce a penetration depth for light in the environment surrounding the wavelength conversion element.

Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.Further advantages, advantageous embodiments and developments emerge from the embodiments described below in conjunction with the figures.

Es zeigen:

1A bis 1F schematische Darstellungen von Verfahrensschritten eines Verfahrens zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel,
2A bis 3B schematische Darstellungen von Verfahrensschritten von Verfahren zur Herstellung Licht emittierender Bauelemente gemäß weiteren Ausführungsbeispielen,
4A bis 7C schematische Darstellungen von Verfahrensschritten von Verfahren zur Herstellung Licht emittierender Bauelemente gemäß weiteren Ausführungsbeispielen und
8 eine schematische Darstellung eines Licht emittierenden Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Show it:

1A to 1F schematic representations of method steps of a method for producing a light-emitting component according to an embodiment,
2A to 3B schematic representations of method steps of methods for producing light-emitting components according to further embodiments,
4A to 7C schematic representations of method steps of methods for producing light-emitting components according to further embodiments and
8th a schematic representation of a light emitting device according to another embodiment.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.In the exemplary embodiments and figures, identical, identical or identically acting elements can each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are not to be regarded as true to scale, but individual elements, such as layers, components, components and areas, for better presentation and / or better understanding may be exaggerated.

In den 1A bis 1F ist ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements 100 gezeigt. Die 1A, 1C und 1E sind dabei jeweils Ausschnitte von Schnittdarstellungen, während die 1B, 1D und 1F jeweils Ansichten auf die Oberseite entlang einer vertikalen Richtung sind.In the 1A to 1F is an exemplary embodiment of a method for producing a light-emitting component 100 shown. The 1A . 1C and 1E are each sections of sectional representations, while the 1B . 1D and 1F each views on the top along a vertical direction.

Die Herstellung des Licht emittierenden Bauelements 100, das im fertiggestellten Zustand in den 1E und 1F gezeigt ist, erfolgt im Verbund 80, für den, wie in 1A gezeigt ist, ein Substrat 9 bereitgestellt wird, auf dem eine Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips 1 mit darauf aufgebrachten Wellenlängenkonversionselementen 2 matrixartig angeordnet werden, wie in 1B zu erkennen ist. Die in 1B gezeigte Matrix aus 4×4 Licht emittierenden Halbleiterchips mit zugehörigen Wellenlängenkonversionselementen 2 ist rein beispielhaft. Alternativ kann der Verbund 80 auch mehr oder weniger Halbleiterchips 1 und Wellenlängenkonversionselemente 2 auf dem Substrat 9 aufweisen. Entlang von in der 1B angedeuteten ebenfalls rein beispielhaften Vereinzelungslinien 81 kann der Verbund 80 in einem späteren Verfahrensschritt in eine Mehrzahl Licht emittierender Bauelemente 100 vereinzelt werden. The production of the light-emitting component 100 in the finished state in the 1E and 1F is shown in the composite 80 for which, as in 1A shown is a substrate 9 is provided on which a plurality of light-emitting semiconductor chips 1 with wavelength conversion elements applied thereto 2 arranged in a matrix, as in 1B can be seen. In the 1B shown matrix of 4 × 4 light-emitting semiconductor chips with associated wavelength conversion elements 2 is purely exemplary. Alternatively, the composite can 80 also more or less semiconductor chips 1 and wavelength conversion elements 2 on the substrate 9 respectively. Along in the 1B also indicated purely exemplary singulation lines 81 can the composite 80 in a later process step into a plurality of light-emitting components 100 to be isolated.

Das Substrat 9 wird im gezeigten Ausführungsbeispiel insbesondere durch einen Anschlussträger gebildet, beispielsweise einen keramischen Anschlussträger mit elektrischen Kontakten oder eine Leiterplatte, auf dem die Licht emittierenden Halbleiterchips 1 mit einer einer Lichtauskoppelfläche 10 gegenüberliegenden Montagefläche 12 montiert und elektrisch angeschlossen werden. Lateral sind die Halbleiterchips 1 durch Chipseitenflächen 11 begrenzt.The substrate 9 is formed in the embodiment shown in particular by a connection carrier, for example, a ceramic connection carrier with electrical contacts or a printed circuit board on which the light-emitting semiconductor chips 1 with a light output surface 10 opposite mounting surface 12 mounted and connected electrically. Lateral are the semiconductor chips 1 through chip side surfaces 11 limited.

In einer vertikalen Richtung 91 ist auf der Lichtauskoppelfläche 10 jedes der Licht emittierenden Halbleiterchips 1 ein Wellenlängenkonversionselement 2 mit einer dem jeweiligen Halbleiterchip 1 zugewandten ersten Hauptoberfläche 21 aufgebracht. Beispielsweise können die Wellenlängenkonversionselemente 2 auf den Licht emittierenden Halbleiterchips 1 aufgeklebt sein. Der ersten Hauptoberfläche 21 gegenüberliegend weisen die Wellenlängenkonversionselemente 2 jeweils eine zweite Hauptoberfläche 22 auf, die über Seitenflächen 23 mit der ersten Hauptoberfläche 21 verbunden ist und die im Wesentlichen die gewünschte Leuchtfläche im fertiggestellten Licht emittierenden Bauelement 100 darstellt. In lateraler Richtung 92 werden die Halbleiterchips 1 somit durch die Chipseitenflächen 11 und die Wellenlängenkonversionselemente 2 durch die Seitenflächen 23 begrenzt.In a vertical direction 91 is on the light output surface 10 each of the light-emitting semiconductor chips 1 a wavelength conversion element 2 with a respective semiconductor chip 1 facing first main surface 21 applied. For example, the wavelength conversion elements 2 on the light-emitting semiconductor chips 1 be glued on. The first main surface 21 opposite are the wavelength conversion elements 2 each a second main surface 22 on that over side surfaces 23 with the first main surface 21 is connected and the substantially the desired luminous area in the finished light-emitting device 100 represents. In lateral direction 92 become the semiconductor chips 1 thus by the chip side surfaces 11 and the wavelength conversion elements 2 through the side surfaces 23 limited.

Die Licht emittierenden Halbleiterchips 1 und die Wellenlängenkonversionselemente 2 sind entsprechend der Beschreibung im allgemeinen Teil ausgebildet.The light-emitting semiconductor chips 1 and the wavelength conversion elements 2 are formed as described in the general part.

Die Halbleiterchips 1 und die Wellenlängenkonversionselemente 2 werden mit einem ersten reflektierenden Material 3 lateral umformt, sodass dieses an alle Licht emittierenden Halbleiterchips 1 und alle Wellenlängenkonversionselemente 2 lateral unmittelbar und formschlüssig angrenzt. Zur Anordnung des ersten reflektierenden Materials 3 lateral unmittelbar und formschlüssig angrenzend an die Chipseitenflächen 11 und die Seitenflächen 23 der Wellenlängenkonversionselemente kann insbesondere ein Formverfahren wie etwa Spritzgießen oder Formpressen, insbesondere in einem Folien-unterstützten Formverfahren, verwendet werden. Das erste reflektierende Material 3 weist nach dem Anordnen, wie in 1A gezeigt ist, eine den Licht emittierenden Halbleiterchips 1 abgewandte Oberseite 30 auf, die bevorzugt mit den zweiten Hauptoberflächen 22 der Wellenlängenkonversionselemente eine plane oder im Wesentlichen plane Oberfläche bildet. Die zweite Hauptoberfläche 22 der Wellenlängenkonversionselemente 2 ist frei vom ersten reflektierenden Material 3. Mit einer der Oberseite 30 gegenüberliegenden Unterseite 31 ist das erste reflektierende Material 3 an das Substrat 9 angeformt.The semiconductor chips 1 and the wavelength conversion elements 2 be with a first reflective material 3 laterally transformed so that this to all light-emitting semiconductor chips 1 and all wavelength conversion elements 2 lateral immediately and positively adjacent. For the arrangement of the first reflective material 3 lateral directly and positively adjacent to the chip side surfaces 11 and the side surfaces 23 The wavelength conversion elements can be used in particular a molding process such as injection molding or compression molding, in particular in a film-assisted molding process. The first reflective material 3 indicates after arranging, as in 1A is shown a light-emitting semiconductor chip 1 opposite top 30 on, preferred with the second major surfaces 22 the wavelength conversion elements forms a plane or substantially planar surface. The second main surface 22 the wavelength conversion elements 2 is free from the first reflective material 3 , With one of the top 30 opposite bottom 31 is the first reflective material 3 to the substrate 9 formed.

Das erste reflektierende Material 3 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein mit Füllpartikeln hochgefülltes Kunststoffmaterial auf. Insbesondere kann es sich dabei um ein Silikon handeln, das mit etwa 90% Glaspartikel, also im Wesentlichen durch SiO₂ gebildete Partikel, gefüllt ist, die eine Partikelgröße von kleiner oder gleich 50 µm aufweisen. Ein derartiges Material weist eine typische mittlere Brechzahl im Bereich von 1,4 bis 1,45 auf, während das Wellenlängenkonversionselement eine typische Brechzahl im Bereich von 1,8 aufweist, sodass Licht, das im Betrieb vom Wellenlängenkonversionselement 2 über die Seitenflächen 23 in laterale Richtung abgestrahlt würde, beim Eindringen in das erste reflektierende Material 3 einen Brechzahlsprung von 1,8 auf 1,45 bis 1,4 überwinden müsste. Dadurch könnte zwar ein Großteil des lateral vom Wellenlängenkonversionselement 2 abgestrahlten Lichts in dieses zurückreflektiert werden, jedoch ließe es sich nicht verhindern, dass nicht ein gewisser Teil des derart abgestrahlten Lichts in das erste reflektierende Material 3 eindringen könnte, wodurch sich im Betrieb um das Wellenlängenkonversionselement 2 in lateraler Richtung herum ein leuchtender Bereich ausbilden würde, dessen Helligkeit mit größer werdendem Abstand zum Wellenlängenkonversionselement 2 kontinuierlich abnehmen würde.The first reflective material 3 has in the embodiment shown on a highly filled up with filler particles plastic material. In particular, it may be a silicone, which is filled with about 90% glass particles, that is essentially formed by SiO ₂ particles having a particle size of less than or equal to 50 microns. Such a material has a typical average refractive index in the range of 1.4 to 1.45, while the wavelength conversion element has a typical refractive index in the range of 1.8, so that light that is in operation by the wavelength conversion element 2 over the side surfaces 23 emitted in the lateral direction, when penetrating into the first reflective material 3 would have to overcome a refractive index jump from 1.8 to 1.45 to 1.4. Although this could be a major part of the lateral of the wavelength conversion element 2 emitted light can be reflected back into this, but it could not be prevented that some of the thus emitted light in the first reflective material 3 could penetrate, resulting in the operation of the wavelength conversion element 2 a luminous area would form in the lateral direction, the brightness of which increases with increasing distance to the wavelength conversion element 2 would steadily decrease.

Um den Kontrast zwischen der beabsichtigten Leuchtfläche in Form der zweiten Hauptoberfläche 22 des Wellenlängenkonversionselements 2 und dem umgebenden Material zu erhöhen, wird, wie in den 1C und 1D angedeutet ist, ein Grabensystem 4 ausgebildet, das durch geradlinig verlaufende Gräben 40 gebildet werden, die in der Oberseite 30 des ersten reflektierenden Materials hergestellt werden. Dies erfolgt im gezeigten Ausführungsbeispiel, wie in 1C angedeutet ist, mit einem abtragenden Verfahren, beispielsweise mittels einer Säge 5, mit der von der Oberseite 30 her in das erste reflektierende Material 3 gesägt wird. Auch wenn hier und im Folgenden das abtragende Verfahren mithilfe einer Säge erläutert ist, kann die Ausbildung des Grabensystems 4 hier und im Folgenden auch mit einem anderen abtragenden Verfahren entsprechend durchgeführt werden, beispielsweise mittels eines Laserablationsverfahrens oder eines Ätzverfahrens. Bei der Durchführung des abtragenden Verfahrens kann, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt ist, auch ein Teil des Materials der Wellenlängenkonversionselemente 2 abgetragen werden. Das gleichzeitige Abtragen von Material der Wellenlängenkonversionselemente 2 kann insbesondere dann möglich sein, wenn diese durch einen festen Körper gebildet werden. In 1D ist der Verlauf der Gräben 40 durch die gepunkteten Linien angedeutet.To the contrast between the intended luminous area in the form of the second main surface 22 the wavelength conversion element 2 and to increase the surrounding material, as in the 1C and 1D is indicated, a ditch system 4 formed by straight trenches 40 which are formed in the top 30 of the first reflective material. This is done in the embodiment shown, as in 1C is indicated with a removing method, for example by means of a saw 5 with that from the top 30 in here the first reflective material 3 is sawed. Although here and below the abrasive method using a saw is explained, the formation of the trench system 4 here and in the following also be carried out according to another erosive method, for example by means of a laser ablation process or an etching process. In carrying out the ablating method, as shown in the present embodiment, also a part of the material of the wavelength conversion elements 2 be removed. The simultaneous removal of material of the wavelength conversion elements 2 may be possible in particular if they are formed by a solid body. In 1D is the course of the trenches 40 indicated by the dotted lines.

Das Durchsägen eines oberen Schichtbereichs des ersten reflektierenden Materials 3 kann entsprechend dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit gegen die vertikale Richtung geneigten Sägekanten erfolgen, wodurch Gräben 40 mit geneigten Grabenseitenflächen 41 erzeugt werden können, wie in 1E gezeigt ist. Beispielsweise können die Sägekanten einen Winkel von 45° zur vertikalen Richtung aufweisen, was im späteren Betrieb die Abstrahlung des Lichts in eine Vorzugsrichtung begünstigen kann. Die Gräben 40 können an der Oberseite 30 bevorzugt eine Breite von größer oder gleich 30 µm und kleiner oder gleich 200 µm aufweisen. Die Tiefe der Gräben 40 von der Oberseite 30 in vertikaler Richtung kann bevorzugt größer oder gleich 10 µm und kleiner oder gleich 400 µm sein. Insbesondere können die Gräben 40, wie in 1E ersichtlich ist, eine Tiefe aufweisen, die zumindest der Dicke der Wellenlängenkonversionselemente 2 entspricht. Alternativ hierzu können die Gräben 40 auch eine größere Tiefe aufweisen.The sawing of an upper layer region of the first reflective material 3 can be done according to the embodiment shown with inclined to the vertical direction saw edges, which trenches 40 with inclined trench side surfaces 41 can be generated as in 1E is shown. For example, the saw edges can have an angle of 45 ° to the vertical direction, which in later operation can promote the emission of light in a preferred direction. The trenches 40 can at the top 30 preferably have a width of greater than or equal to 30 microns and less than or equal to 200 microns. The depth of the trenches 40 from the top 30 in the vertical direction may preferably be greater than or equal to 10 microns and less than or equal to 400 microns. In particular, the trenches 40 , as in 1E can be seen, have a depth which is at least the thickness of the wavelength conversion elements 2 equivalent. Alternatively, the trenches 40 also have a greater depth.

Das Grabensystem 4 weist somit eine Mehrzahl von Gräben 40 auf, wobei jeder der Gräben entlang einer Seitenfläche 23 der Wellenlängenkonversionselemente 2 verläuft, sodass jedes der Wellenlängenkonversionselemente 2 lateral vom Grabensystem 4 umschlossen ist. Die einzelnen Gräben 40 können dabei, wie in 1D angedeutet ist, vollständig durchgezogene Gräben sein. Alternativ hierzu kann es auch möglich sein, dass die Gräben 40 durch ein geeignetes Anheben und Absenken der Sägen 5 nur in den Bereichen der Seitenflächen der Wellenlängenkonversionselemente 2 eingebracht werden.The ditch system 4 thus has a plurality of trenches 40 on, each of the trenches along a side surface 23 the wavelength conversion elements 2 runs so that each of the wavelength conversion elements 2 lateral to the trench system 4 is enclosed. The individual trenches 40 can, as in 1D is indicated to be completely solid trenches. Alternatively, it may also be possible for the trenches 40 by a suitable lifting and lowering of the saws 5 only in the areas of the side surfaces of the wavelength conversion elements 2 be introduced.

Durch die Gräben 40, die im gezeigten Ausführungsbeispiel gasgefüllt und insbesondere luftgefüllt sind, kann erreicht werden, dass Licht, das, wie vorab beschrieben, lateral über die Seitenflächen 23 eines Wellenlängenkonversionselements 2 abgestrahlt wird, anstelle des vorab beschriebenen Brechzahlunterschieds einen Brechzahlunterschied von der Brechzahl des Wellenlängenkonversionselements zu der Brechzahl von Luft, also 1, an den durch die Seitenflächen 23 gebildeten Grabenseitenflächen 41 und wiederum einen Brechzahlunterschied von 1 zur Brechzahl des ersten reflektierenden Materials 3 an den dem Wellenlängenkonversionselement 2 gegenüberliegenden, durch das erste reflektierende Material 3 gebildeten Grabenseitenflächen 41 überwinden muss. Dadurch wird eine Unterbrechung der Lichtleitung zwischen dem Wellenlängenkonversionselement 2 und dem ersten reflektierenden Material 3 erreicht. Durch diese Unterbrechung sowie begünstigt durch die geneigten Grabenseitenflächen 41 kann erreicht werden, dass lateral aus dem Wellenlängenkonversionselement 2 austretendes Licht entweder durch die Seitenflächen 23 nach oben ausgekoppelt oder durch die dem Wellenlängenkonversionselement 2 gegenüberliegenden Grabenseitenflächen 41 nach oben reflektiert wird. Der Anteil von Licht, der in lateraler Richtung immer noch in das erste reflektierende Material 3 eindringt, kann somit erheblich reduziert werden, wodurch der Hell-Dunkel-Kontrast in das Wellenlängenkonversionselement 2 lateral umgebenden Bereich erheblich verbessert werden kann.Through the trenches 40 , which are gas-filled in the embodiment shown and in particular air-filled, can be achieved that light, which, as described above, laterally over the side surfaces 23 a wavelength conversion element 2 is emitted, instead of the refractive index difference described above, a difference in refractive index of the refractive index of the wavelength conversion element to the refractive index of air, ie 1, to the through the side surfaces 23 trench side surfaces formed 41 and again a refractive index difference of 1 to the refractive index of the first reflective material 3 at the wavelength conversion element 2 opposite, through the first reflective material 3 trench side surfaces formed 41 must overcome. This will interrupt the light pipe between the wavelength conversion element 2 and the first reflective material 3 reached. Due to this interruption and favored by the inclined trench side surfaces 41 can be achieved that laterally from the wavelength conversion element 2 Exiting light either through the side surfaces 23 coupled out upward or through the wavelength conversion element 2 opposite trench side surfaces 41 is reflected upward. The proportion of light remaining in the lateral direction is still in the first reflective material 3 can thus be significantly reduced, whereby the light-dark contrast in the wavelength conversion element 2 lateral surrounding area can be significantly improved.

Dadurch, dass das Grabensystem 4 des gezeigten Ausführungsbeispiels im vereinzelten fertiggestellten Licht emittierenden Bauelement 100 das Wellenlängenkonversionselement 2 lateral umschließt, kann eine allseitig genau begrenzte und somit allseitig gut definierte Leuchtfläche erreicht werden.By doing that the trench system 4 of the embodiment shown in the isolated finished light-emitting device 100 the wavelength conversion element 2 encloses laterally, a well-defined on all sides precisely and thus well-defined lighting surface can be achieved.

Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel kann es auch möglich sein, dass das Grabensystem 4 das Wellenlängenkonversionselement 2 nicht lateral allseitig umschließt. Wie in den 2A und 2B gezeigt ist, können zur Herstellung des Grabensystems 4 im Verbund 80 Gräben 40 erzeugt werden, die nur an einer Seite der Wellenlängenkonversionselemente 2 entlang der jeweiligen einen Seitenfläche verlaufen, sodass im fertiggestellten Licht emittierenden Bauelement 100 der beschriebene Effekt mit einem Graben 40 an einer Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements 2 erzielt wird. Dadurch kann eine Leuchtfläche mit einer einseitig genau definierten Kante mit hohem Hell-Dunkel-Kontrast erreicht werden.As an alternative to the embodiment shown, it may also be possible for the trench system 4 the wavelength conversion element 2 does not surround laterally on all sides. As in the 2A and 2 B shown can be used to make the trench system 4 networked 80 trenches 40 can be generated on only one side of the wavelength conversion elements 2 run along the respective one side surface, so that in the finished light-emitting device 100 the described effect with a trench 40 on a side surface of the wavelength conversion element 2 is achieved. As a result, a luminous surface with a one-sided precisely defined edge can be achieved with a high light-dark contrast.

Wie in den 3A und 3B gezeigt ist, kann das Grabensystem 4 beispielsweise auch Gräben 40 aufweisen, die entlang von zwei Seitenflächen der Wellenlängenkonversionselemente 2 verlaufen, sodass entsprechend zwei Kanten mit hohem Hell-Dunkel-Kontrast erzeugt werden können. Eine entsprechende Ausgestaltung mit an drei Seitenflächen verlaufenden Gräben 40 ist entsprechend auch möglich.As in the 3A and 3B shown is the trench system 4 for example, trenches 40 along two side faces of the wavelength conversion elements 2 run so that two edges can be generated with high light-dark contrast accordingly. A corresponding embodiment with trenches running on three side surfaces 40 is also possible accordingly.

Alternativ zur im Ausführungsbeispiel der 1A bis 1F gezeigten dreieckigen Grabenquerschnittsform kann, wie in Verbindung mit den 4A und 4B gezeigt ist, durch eine geeignete Wahl der Säge 5 auch eine Grabenquerschnittsform erzeugt werden, die im Wesentlichen rechteckig oder U-förmig ist und entsprechend Grabenseitenflächen 41 aufweist, die im Wesentlichen parallel zur vertikalen Richtung verlaufen. Weiterhin ist, wie in den 5A und 5B gezeigt ist, eine entsprechende Kombination der Sägekanten möglich, sodass beispielsweise die durch die Seitenflächen 23 des Wellenlängenkonversionselements 2 gebildeten Grabenseitenflächen 41 im Wesentlichen parallel zur vertikalen Richtung verlaufen, während die dem Wellenlängenkonversionselement 2 gegenüberliegenden Grabenseitenflächen 41, die durch das erste reflektierende Material 3 gebildet werden, geneigt zur vertikalen Richtung sind. Alternatively to the embodiment of the 1A to 1F shown triangular trench cross-sectional shape, as in connection with the 4A and 4B shown by a suitable choice of the saw 5 Also, a trench cross-sectional shape may be generated which is substantially rectangular or U-shaped and corresponding trench side surfaces 41 has substantially parallel to the vertical direction. Furthermore, as in the 5A and 5B is shown, a corresponding combination of the saw edges possible, so that, for example, by the side surfaces 23 the wavelength conversion element 2 trench side surfaces formed 41 extend substantially parallel to the vertical direction while the wavelength conversion element 2 opposite trench side surfaces 41 passing through the first reflective material 3 are inclined to the vertical direction.

Alternativ zu den bisherigen Ausführungsbeispielen, bei denen die Gräben 40 unmittelbar an die Wellenlängenkonversionselemente 2 angrenzen und Seitenflächen 23 der Wellenlängenkonversionselemente 2 zumindest Teile von Grabenseitenflächen 41 bilden, ist es auch möglich, dass die Gräben 40 beabstandet von den Wellenlängenkonversionselementen 2 angeordnet werden. Der Abstand der Gräben 40 zu den Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements 2 kann bevorzugt kleiner oder gleich 1000 µm sein.Alternatively to the previous embodiments, in which the trenches 40 directly to the wavelength conversion elements 2 adjoin and side surfaces 23 the wavelength conversion elements 2 at least parts of trench side surfaces 41 it is also possible that the trenches 40 spaced from the wavelength conversion elements 2 to be ordered. The distance of the trenches 40 to the side surfaces of the wavelength conversion element 2 may preferably be less than or equal to 1000 microns.

Um eine weitere Kontraststeigerung zu erreichen, kann, wie in Verbindung mit den 7A bis 7C gezeigt ist, ein zweites reflektierendes Material 6 verwendet werden, das im Verbund 80 in die Gräben 40 eingefüllt wird. Das zweite reflektierende Material 6 kann beispielsweise ein mit TiO₂-Partikeln gefülltes Silikon sein, das eine höhere Reflektivität als das erste reflektierende Material 3 aufweist. Wie in 7A angedeutet ist, kann das zweite reflektierende Material 6 beispielsweise mit Hilfe eines Rakels 60 in die Gräben 40 eingefüllt werden. Alternativ hierzu sind auch andere Aufbringverfahren, wie beispielsweise Streichen, Casten, Sprayen, Suspensen oder Jetten oder einem anderen oben im allgemeinen Teil beschriebenen Verfahren, möglich. Wird wie im gezeigten Ausführungsbeispiel über den Wellenlängenkonversionselementen 2 ebenfalls zweites reflektierendes Material 6 aufgebracht, so kann dieses, wie in 7B gezeigt ist, in einem weiteren Verfahrensschritt mittels eines Reinigungsverfahrens 61 wieder entfernt werden. Beispielsweise kann hierzu eine abrasive Oberflächenreinigung durchgeführt werden. Das fertiggestellte Licht emittierende Bauelement 100 weist dann, wie in 7C gezeigt ist, ausschließlich oder zumindest hauptsächlich nur in den Gräben 40 das zweite reflektierende Material 6 auf.To achieve a further contrast enhancement, as in connection with the 7A to 7C shown is a second reflective material 6 used in the composite 80 in the trenches 40 is filled. The second reflective material 6 For example, it may be a silicone filled with TiO ₂ particles, which has a higher reflectivity than the first reflective material 3 having. As in 7A is indicated, the second reflective material 6 for example with the help of a squeegee 60 in the trenches 40 be filled. Alternatively, other application methods, such as brushing, brushing, spraying, suspending or jetting, or any other method described in the general part above, are possible. As in the embodiment shown above the wavelength conversion elements 2 also second reflective material 6 applied, this may, as in 7B is shown in a further process step by means of a cleaning process 61 be removed again. For example, this can be carried out an abrasive surface cleaning. The finished light-emitting device 100 then points, as in 7C is shown exclusively or at least mainly only in the trenches 40 the second reflective material 6 on.

Alternativ zu den bisher gezeigten Ausführungsbeispielen, bei denen das fertiggestellte Licht emittierende Bauelement 100 jeweils genau einen Halbleiterchip 1 mit darauf angeordnetem Wellenlängenkonversionselement 2 aufweist, ist es auch möglich, dass, wie in 8 gezeigt ist, das Licht emittierende Bauelement 100 mehrere Licht emittierende Halbleiterchips mit entsprechend aufgebrachten Wellenlängenkonversionselementen 2 aufweist. In 8 sind exemplarisch 5 Halbleiterchips 1 direkt nebeneinander angeordnet gezeigt, die im Betrieb ein Leuchtband erzeugen können. Durch ein geeignet gewähltes Grabensystem 4 können an den Seitenflächen der Wellenlängenkonversionselemente 2 gezielt gewünschte Kanten mit hohem Hell-Dunkel-Kontrast erzeugt werden.Alternatively to the embodiments shown so far, in which the finished light-emitting component 100 exactly one semiconductor chip each 1 with wavelength conversion element arranged thereon 2 it is also possible that, as in 8th shown is the light-emitting device 100 a plurality of light-emitting semiconductor chips with correspondingly applied wavelength conversion elements 2 having. In 8th are exemplary 5 Semiconductor chips 1 shown directly juxtaposed, which can produce a light strip in operation. By a suitably chosen trench system 4 may be on the side surfaces of the wavelength conversion elements 2 specifically desired edges are generated with high light-dark contrast.

Die in den in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Ausführungsbeispiele können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen explizit beschrieben sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen.The features and embodiments described in connection with the figures can be combined with each other according to further embodiments, even if not all combinations are explicitly described. Furthermore, the embodiments described in conjunction with the figures may alternatively or additionally comprise further features as described in the general part.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Licht emittierender HalbleiterchipLight-emitting semiconductor chip
22: WellenlängenkonversionselementWavelength conversion element
33: erstes reflektierendes Materialfirst reflective material
44: Grabensystemgrave system
55: Sägesaw
66: zweites reflektierendes Materialsecond reflective material
99: Substratsubstratum
1010: Lichtauskoppelflächelight coupling
1111: ChipseitenflächeChip side face
1212: Montageflächemounting surface
2121: erste Hauptoberflächefirst main surface
2222: zweite Hauptoberflächesecond main surface
2323: Seitenflächeside surface
3030: Oberseitetop
3131: Unterseitebottom
4040: Grabendig
4141: GrabenseitenflächeGrave side face
6060: Rakeldoctor
6161: Reinigungsverfahrencleaning process
8080: Verbundcomposite
8181: Vereinzelungsliniendicing lines
9191: vertikale Richtungvertical direction
9292: laterale Richtunglateral direction
100100: Licht emittierendes BauelementLight-emitting component

Claims

A light emitting device (100) comprising at least one light-emitting semiconductor chip (1) which is set up to emit light during operation via a light output surface (10), at least one wavelength conversion element (2) having a first main surface (21) facing the light outcoupling surface, a second main surface (22) opposite the first main surface, and side surfaces (23) connecting the main surface, which face the light emitting semiconductor chip in a vertical direction (91). is arranged downstream in the beam path of the light-emitting semiconductor chip, and - A first reflective material (3) laterally surrounding the wavelength conversion element and the semiconductor chip, wherein the first reflective material laterally adjacent to the semiconductor chip and in a semiconductor chip facing away from top (30) a trench system (4) with at least one rectilinear Trench (40) extending along a side surface of the wavelength conversion element.

Component according to the preceding claim, wherein the trench system has at least two trenches extending along different side surfaces of the wavelength conversion element.

The device of any one of the preceding claims, wherein the trench system has a plurality of trenches and each of the trenches extends along a side surface of the wavelength conversion element such that the wavelength conversion element is laterally enclosed by the trench system.

The device of claim 1, wherein there are a plurality of light emitting semiconductor chips each having a wavelength conversion element all laterally surrounded by the first reflective material, and wherein the at least one trench extends along a side surface of each of the wavelength conversion elements.

Component according to one of the preceding claims, wherein the at least one trench has trench side surfaces and the at least one side surface of the wavelength conversion element is at least part of one of the trench side surfaces.

Component according to one of Claims 1 to 4 wherein the trench has a distance of less than or equal to 1000 microns to the side surface of the wavelength conversion element.

Component according to one of the preceding claims, wherein the trench at the top of the first reflective material has a width of greater than or equal to 30 microns and less than or equal to 1000 microns.

Component according to one of the preceding claims, wherein the trench has a rectangular, a triangular or a U-shaped cross-section.

Component according to one of the preceding claims, wherein the trench from the top of the first reflective material has a depth of greater than or equal to 10 microns and less than or equal to 400 microns.

Component according to one of the preceding claims, wherein the trench has a depth which corresponds to at least one thickness of the wavelength conversion element.

Component according to one of the preceding claims, wherein the trench is filled with a gas.

Component according to one of Claims 1 to 10 wherein the trench is filled with a second reflective material (6).

A device according to the preceding claim, wherein the second reflective material has a higher reflectance compared to the first reflective material.

Component according to one of the two preceding claims, wherein the second reflective material is present exclusively in the trench.

Method for producing a light-emitting component (100) according to one of the preceding claims, comprising the following steps: - providing a matrix-like plurality of light-emitting semiconductor chips (1), on each of which a wavelength conversion element (2) is arranged, Arranging a first reflective material (3) on the light-emitting semiconductor chips and the wavelength conversion elements by means of a molding process, such that the first reflective material laterally adjoins directly the wavelength conversion elements and the light-emitting semiconductor chips and the second main surface (22) of the wavelength conversion elements is free from the first reflective Forming a trench system (4) of rectilinear trenches (40) in an upper side (30) of the first reflective material facing away from the semiconductor chips, wherein along each at least one side surface (23) of each of the wavelength conversion elements extends a trench.

Method according to the preceding claim, wherein the formation of the trenches is effected by a removing method.

Method according to one of the two preceding claims, wherein each material is removed from the wavelength conversion elements by the erosive method.

Method according to one of Claims 15 to 17 in which the trenches are filled with a second reflective material (6).

Method according to one of Claims 15 to 18 in which after the formation of the trenches a separation into a plurality of components takes place.