DE102018113363A1

DE102018113363A1 - Optoelektronisches bauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils

Info

Publication number: DE102018113363A1
Application number: DE102018113363.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dobner; Peter Brick; Frank Singer; Thomas Schwarz
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2018-06-05
Filing date: 2018-06-05
Publication date: 2019-12-05
Also published as: WO2019233731A1

Abstract

Es wird ein optoelektronisches Bauteil (1) angegeben mit:- einem strahlungsemittierenden Pixel (2), das zwei strahlungsemittierende Sub-Pixel (3) umfasst, die jeweils elektromagnetische Primärstrahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche (4) aussenden, wobei- ein Konversionselement (8) auf der Strahlungsaustrittsfläche (4) von einem der zwei Sub-Pixel (2) angeordnet ist, das einen Teil der Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung konvertiert, und- eine Filterschicht (9) auf dem Konversionselement (8) angeordnet ist, die Primärstrahlung streut und/oder absorbiert.Zudem wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils (1) angegeben.

Description

Es wird ein optoelektronisches Bauteil angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Bauteil anzugeben, das eine besonders gute Farbsättigung aufweist. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optoelektronischen Bauteils angegeben werden.
Diese Aufgaben werden durch ein optoelektronisches Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein optoelektronisches Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 und durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruchs 12 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen des optoelektronischen Bauteils und des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauteil ein strahlungsemittierendes Pixel, das zumindest zwei strahlungsemittierende Sub-Pixel umfasst, die jeweils elektromagnetische Primärstrahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche aussenden. Die Strahlungsaustrittfläche der strahlungsemittierenden Sub-Pixel ist bevorzugt durch eine Deckfläche der Sub-Pixel gebildet. Bevorzugt treten wenigstens 70 % der von den Sub-Pixeln emittierten Primärstrahlung durch die Strahlungsaustrittsfläche aus. Weiterhin ist es möglich, dass die von den Sub-Pixeln emittierte Primärstrahlung aus einer quer zu der Deckfläche verlaufenden Seitenfläche austritt. Bevorzugt tritt durch die Seitenfläche höchstens 30 % der von den Sub-Pixeln emittierten Primärstrahlung aus.
Bevorzugt umfasst das strahlungsemittierende Pixel einen pixelierten Leuchtdiodenchip. Beispielsweise sind die Sub-Pixel auf einem Aufwachssubstrat angeordnet. Alternativ ist es möglich, dass die Sub-Pixel jeweils aus einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip gebildet sind. Beispielsweise sind die Halbleiterchips auf einen Träger, wie zum Beispiel einer Leiterplatte oder einem Leiterrahmen (englisch „leadframe“), aufgebracht. Das optoelektronische Bauteil ist zum Beispiel oberflächenmontierbar.
Weiterhin sind die Sub-Pixel gemäß einer Ausführungsform dazu ausgebildet, im Betrieb elektromagnetische Primärstrahlung im blauen Spektralbereich zu erzeugen, insbesondere blaues Licht. Die Peakwellenlänge der blauen Primärstrahlung liegt bevorzugt zwischen einschließlich 400 Nanometern und einschließlich 490 Nanometern.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein Konversionselement auf der Strahlungsaustrittsfläche von einem der zumindest zwei Sub-Pixel angeordnet, das die Primärstrahlung ganz oder teilweise in eine Sekundärstrahlung konvertiert. Die elektromagnetische Sekundärstrahlung kann grünes, gelbes oder rotes Licht sein. In diesem Fall ist das Konversionselement bevorzugt dazu eingerichtet, die Primärstrahlung möglichst vollständig in Sekundärstrahlung zu konvertieren. Alternativ ist es möglich, dass das Konversionselement die blaue Primärstrahlung teilweise in gelbe Sekundärstrahlung umwandelt, die sich zusammen mit der blauen Primärstrahlung zu weißem Licht vermischen kann. In diesem Fall ist das Konversionselement bevorzugt dazu eingerichtet, die Primärstrahlung teilweise in Sekundärstrahlung zu konvertieren. Weiterhin ist es möglich, dass das Konversionselement, das auf dem einen der zumindest zwei Sub-Pixel angeordnet ist, die blaue Primärstrahlung teilweise in gelbes Licht umwandelt. Dieses Licht vermischt sich zusammen mit dem blauen Licht des Sub-Pixels, das frei von dem Konversionselement ist, zu weißem Licht. Auch in diesem Fall ist das Konversionselement bevorzugt dazu eingerichtet, die Primärstrahlung teilweise in Sekundärstrahlung zu konvertieren.
Das Konversionselement umfasst bevorzugt ein Matrixmaterial, in das Leuchtstoffpartikel eingebracht sind. Bei dem Matrixmaterial kann es sich um ein Harz, wie etwa um ein Epoxid, oder um ein Silikon, oder um ein Polysiloxan oder um eine Mischung dieser Materialien handeln. Bevorzugt verleihen die Leuchtstoffpartikel dabei dem Konversionselement die wellenlängenkonvertierenden Eigenschaften.
Mit dem Begriff „wellenlängenkonvertierend“ ist vorliegend insbesondere gemeint, dass eingestrahlte elektromagnetische Primärstrahlung eines bestimmten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Sekundärstrahlung eines anderen, bevorzugt längerwelligen, Wellenlängenbereichs umgewandelt wird. In der Regel absorbiert ein wellenlängenkonvertierendes Element Primärstrahlung eines gewissen Wellenlängenbereiches, wandelt diese durch elektronische Vorgänge auf atomarer und/oder molekularer Ebene in elektromagnetische Sekundärstrahlung eines anderen Wellenlängenbereiches um und sendet die umgewandelte elektromagnetische Sekundärstrahlung wieder aus. Insbesondere wird reine Streuung oder reine Absorption nicht als „wellenlängenkonvertierend“ verstanden.
Für die Leuchtstoffpartikel ist beispielsweise eines der folgenden Materialien geeignet: mit seltenen Erden dotierte Granate, mit seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit seltenen Erden dotierte Aluminate, mit seltenen Erden dotierte Silikate, mit seltenen Erden dotierte Orthosilikate, mit seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit seltenen Erden dotierte Erdalkalisiliziumnitride, mit seltenen Erden dotierte Oxynitride, mit seltenen Erden dotierte Aluminiumoxinitride, mit seltenen Erden dotierte Siliziumnitride, mit seltenen Erden dotierte Sialone, Quantum dots. Diese Materialien können auch ohne Matrixmaterial Verwendung finden und direkt aufgebracht werden. Weiterhin kann das Konversionselement aus einem der genannten Materialien bestehen.
Das Konversionselement bettet bevorzugt eines der zumindest zwei Sub-Pixel ein. Bevorzugt umgibt das Konversionselement das Sub-Pixel. Das heißt, dass das Konversionselement auf der Strahlungsaustrittsfläche und auf der quer zur Deckfläche verlaufenden Seitenfläche des Sub-Pixels angeordnet ist. Weiterhin steht das Konversionselement bevorzugt mit der Strahlungsaustrittsfläche und der Seitenfläche des Sub-Pixels in direktem Kontakt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine Filterschicht auf dem Konversionselement angeordnet, die Primärstrahlung streut und/oder absorbiert. Die Filterschicht umfasst Filterpartikel oder ist aus diesen gebildet. Die Filterpartikel streuen und/oder absorbieren zumindest einen vorgegebenen Wellenlängenbereich der von den Sub-Pixeln emittierten elektromagnetischen Primärstrahlung stärker als ein von dem vorgegebenen Wellenlängenbereich verschiedenen Wellenlängenbereich. Die Filterpartikel können wellenlängenselektiv die von dem Sub-Pixel emittierte blaue Primärstrahlung streuen und/oder absorbieren. Weiterhin können die Filterpartikel wellenlängenselektiv die von dem Konversionselement nicht-konvertierte Strahlung streuen und/oder absorbieren. Insbesondere wird die gestreute und/oder absorbierte Strahlung von der Filterschicht und/oder den Filterpartikeln nicht in eine Sekundärstrahlung konvertiert.
Bei den Filterpartikeln kann es sich beispielsweise um in einem Matrixmaterial löslichen Farbstoffe oder in einem Matrixmaterial unlöslichen Pigmenten handeln. Die Pigmente oder Farbstoffe können anorganisch oder organisch sein. Die Filterpartikel können Halbleitermaterialien, dielektrische Materialien oder Metalle aufweisen oder aus einem dieser Materialien gebildet sein. Die Metalle sind hierbei bevorzugt nach ihrer für die Streu- und/oder die Absorptionseigenschaften relevanten Plasmonenresonanz ausgewählt. Beispielsweise sind die Filterpartikel aus einem der folgenden Materialien gebildet oder weisen eines der folgenden Materialien auf: Cd, Td, Si, Ag, Au, Fe, Pt, Ni, Se, S, SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, Fe₃O₄, ZnO.
Ist das Konversionselement dazu ausgebildet, blaue Primärstrahlung ganz oder teilweise in rote Sekundärstrahlung zu konvertieren, sind die Filterpartikel beispielsweise streuend und/oder absorbierend für einen Wellenlängenbereich von höchstens 550 Nanometer ausgebildet. Ist das Konversionselement zur Konversion von blauer Primärstrahlung zu ganz oder teilweise grüner Sekundärstrahlung ausgebildet, sind die Filterpartikel bevorzugt streuend und/oder absorbierend für einen Wellenlängenbereich von höchstens 450 Nanometer und wenigstens 650 Nanometer ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauteil ein strahlungsemittierendes Pixel, das zumindest zwei strahlungsemittierende Sub-Pixel umfasst, die jeweils elektromagnetische Primärstrahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche aussenden, wobei ein Konversionselement auf der Strahlungsaustrittsfläche von einem der zumindest zwei Sub-Pixel angeordnet ist, das einen Teil der Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung konvertiert, und eine Filterschicht auf dem Konversionselement angeordnet ist, die Primärstrahlung streut und/oder absorbiert.
Eine Idee des hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils ist unter anderem, dass über einem Konversionselement, das über einem Sub-Pixel angeordnet ist, eine Filterschicht angeordnet ist. Das Konversionselement ist beispielsweise dazu ausgebildet, blaues Licht, das von dem Sub-Pixel erzeugt wird, in rotes oder grünes Licht zu konvertieren. Die Filterschicht ist bevorzugt dazu ausgebildet, entsprechend das vom Konversionselement konvertierte Licht zu transmittieren und die blaue Primärstrahlung zu absorbieren und/oder zu streuen. Ist neben dem Sub-Pixel ein weiteres Sub-Pixel angeordnet, das ebenfalls blaues Licht als Primärstrahlung emittiert, wird das blaue Licht ebenfalls bevorzugt von der Filterschicht absorbiert und/oder gestreut. Vorteilhafterweise kann so das blaue Licht des Sub-Pixels, das kein Konversionselement aufweist, nicht zur Anregung eines benachbarten Konversionselements verwendet werden. Ein Übersprechen des blauen Lichts auf benachbarte Sub-Pixel wird damit also verhindert. Eine hohe Farbsättigung des konvertierten roten und/oder des konvertieren grünen Lichts wird so mit Vorteil erreicht. Weiterhin kann durch Anordnung einer Vielzahl solcher Pixel, die jeweils Sub-Pixel aufweisen, die zur Erzeugung von rotem, grünem und blauem Licht ausgebildet sind, ein Display erzeugt werden, das einen großen Farbgamut aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Strahlungsaustrittsfläche eines der Sub-Pixel frei von einem Konversionselement. In diesem Fall sind die Strahlungsaustrittsfläche und bevorzugt auch die Seitenfläche des Sub-Pixels frei zugänglich.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Sub-Pixel, das frei von dem Konversionselement ist, eine größere Höhe auf als das Sub-Pixel, auf dessen Strahlungsaustrittsfläche ein Konversionselement angeordnet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt die Strahlungsaustrittsfläche des Sub-Pixels, die frei ist von einem Konversionselement, mit einer Außenfläche des Konversionselements in einer gemeinsamen Ebene. Die Deckfläche des Sub-Pixels, die frei ist von einem Konversionselement, spannt die gemeinsame Ebene auf. Alternativ ist es möglich, dass die Deckfläche des Sub-Pixels, die frei ist von einem Konversionselement, die Außenfläche des Konversionselements überragt. In diesem Falle schneidet eine Ebene, die durch die Deckfläche des Sub-Pixels, die frei ist von einem Konversionselement, aufgespannt wird, das Konversionselements nicht. Bevorzugt ist der Abstand der Deckfläche des Sub-Pixels, die frei ist von einem Konversionselement, zu einer Deckfläche des Konversionselements, höchstens 10 Mikrometer. Die Außenfläche des Konversionselements ist dabei der Strahlungsaustrittsfläche abgewandt. Die emittierte elektromagnetische Primärstrahlung des Sub-Pixels, das frei ist von einem Konversionselement, tritt größtenteils durch die Strahlungsaustrittsfläche aus. Demzufolge kann ein Großteil der emittierten Primärstrahlung nicht auf das Konversionselement des benachbarten Sub-Pixels treffen, da die Strahlungsaustrittsfläche in einer Hauptabstrahlrichtung die Außenfläche des Konversionselements überragt. Die Hauptabstrahlrichtung verläuft dabei senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Sub-Pixel. Vorteilhafterweise wird so eine Anregung des Konversionselements durch die elektromagnetische Primärstrahlung des Sub-Pixels, das frei ist von einem Konversionselement, unterdrückt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Filterschicht eine Ausnehmung an einer Emissionsfläche auf, wobei eine Außenwand der Filterschicht Primärstrahlung eines benachbarten Sub-Pixels abschirmt. Die Emissionsfläche der Filterschicht ist der Strahlungsaustrittsfläche des Sub-Pixels in der Hauptabstrahlrichtung nachgeordnet. Bevorzugt weist die Filterschicht über der Strahlungsaustrittsfläche des Sub-Pixels eine geringere Dicke auf, als über der Seitenfläche des Sub-Pixels. Die über der Seitenfläche angeordnete Filterschicht bildet dabei die Außenwand der Filterschicht. Vorteilhafterweise schirmt die dickere Außenwand der Filterschicht die Primärstrahlung des benachbarten Sub-Pixels besonders gut ab. Die Außenwand der Filterschicht überragt dabei die Emissionsfläche in Richtung der Hauptabstrahlrichtung.
Insbesondere bevorzugt ist die Ausnehmung in der Filterschicht über einem Konversionselement angeordnet, das dazu ausgebildet ist, blaues Licht in weißes Licht zu konvertieren. In diesem Fall absorbiert und/oder streut die Filterschicht bevorzugt blaues Licht. Das blaue Licht weist aber in der Regel einen großen spektralen Anteil an dem weißen Licht auf. Vorteilhafterweise wird das blaue Licht durch die geringere Dicke der Filterschicht, die über der Strahlungsaustrittsfläche des Sub-Pixels angeordnet ist, nur teilweise absorbiert und/oder gestreut, sodass die spektrale Zusammensetzung der weißen Farbe nicht beziehungsweise nur geringfügig verändert wird.
Es wird darüber hinaus ein weiteres optoelektronisches Bauteil angegeben. Sämtliche in Verbindung mit dem bereits beschriebenen optoelektronischen Bauteil offenbarten Merkmale und Ausführungsformen sind auch in Verbindung mit dem weiteren optoelektronischen Bauteil anwendbar und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauteil ein strahlungsemittierendes Pixel, das zumindest zwei strahlungsemittierende Sub-Pixel umfasst, die jeweils elektromagnetische Primärstrahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche aussenden. Außerdem umfasst das optoelektronische Bauteil bevorzugt ein Konversionselement auf der Strahlungsaustrittsfläche eines der Sub-Pixel, das die Primärstrahlung des Sub-Pixels in eine Sekundärstrahlung konvertiert, wobei die elektromagnetische Primärstrahlung der Sub-Pixel eine voneinander verschiedene Peakwellenlänge aufweist. Die Peakwellenlänge liegt jeweils bevorzugt zwischen einschließlich 400 Nanometern und einschließlich 490 Nanometern.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein Sub-Pixel frei von einem Konversionselement und die Peakwellenlänge der von dem Sub-Pixel emittierten Primärstrahlung, das frei ist von einem Konversionselement, liegt außerhalb eines Absorptionsmaximums des Konversionselements. Bei dem Absorptionsmaximum des Konversionselements handelt es sich um ein Maximum eines Absorptionsspektrums des Konversionselements. Das Absorptionsspektrum ist ein Diagramm, bei dem eine spektrale Intensität oder der spektrale Lichtstrom der von den Leuchtstoffpartikeln absorbierten Primärstrahlung in Abhängigkeit der Wellenlänge A dargestellt ist. Mit anderen Worten stellt das Absorptionsspektrum eine Kurve dar, bei der auf der X-Achse die Wellenlänge und auf der Y-Achse die absorbierte spektrale Intensität oder der spektrale Lichtstrom aufgetragen ist. Das Absorptionsspektrum des Konversionselements weist in der Regel ein Maximum bei einer Peakwellenlänge auf, nämlich das Absorptionsmaximum.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt die Peakwellenlänge des Sub-Pixels, auf dessen Strahlungsaustrittsfläche das Konversionselement angeordnet ist, innerhalb des Absorptionsmaximums des Konversionselements. Die vom Sub-Pixel emittierte Primärstrahlung weist in der Regel ein Emissionsspektrum auf. Das Emissionsspektrum ist ein Diagramm, bei dem eine spektrale Intensität oder der spektrale Lichtstrom der von dem Sub-Pixel ausgesandten Primärstrahlung in Abhängigkeit der Wellenlänge A dargestellt ist. Mit anderen Worten stellt das Emissionsspektrum eine Kurve dar, bei der auf der X-Achse die Wellenlänge und auf der Y-Achse die spektrale Intensität oder der spektrale Lichtstrom aufgetragen ist. Das Emissionsspektrum weist in der Regel ein Maximum bei einer Peakwellenlänge auf, nämlich das Emissionsmaximum.
Um die von dem Sub-Pixel ausgesandte Primärstrahlung möglichst effizient in Sekundärstrahlung zu konvertieren, liegt die Peakwellenlänge der Primärstrahlung des Sub-Pixels bevorzugt innerhalb des Absorptionsmaximums des Konversionselements.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt ein Unterschied der Peakwellenlängen der zumindest zwei Sub-Pixel zwischen einschließlich 10 Nanometer und einschließlich 50 Nanometer. Insbesondere bevorzugt liegt der Unterschied der Peakwellenlängen der zumindest zwei Sub-Pixel zwischen einschließlich 20 Nanometer und einschließlich 30 Nanometer.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Absorptionsspektrum des Konversionselements eine Halbwertsbreite kleiner oder gleich 50 Nanometer auf. Der Begriff Halbwertsbreite bezieht sich dabei auf eine Kurve mit einem Maximum, wie etwa das Absorptionsspektrum mit dem Absorptionsmaximum oder das Emissionsspektrum mit dem Emissionsmaximum, wobei die Halbwertsbreite derjenige Bereich auf der X-Achse ist, der zu den beiden Y-Werten korrespondiert, die der Hälfte des Absorptionsmaximums entsprechen.
Beispielsweise wird die von dem Sub-Pixel emittierte Primärstrahlung von dem Konversionselement auf dem Sub-Pixel möglichst vollständig in Sekundärstrahlung konvertiert. Dagegen wird die emittierte Primärstrahlung des Sub-Pixels, der kein Konversionselement aufweist und eine größere oder kleinere Peakwellenlänge aufweist, nicht von den Leuchtstoffpartikeln absorbiert und damit größtenteils nicht in Sekundärstrahlung konvertiert. Vorteilhafterweise ist so ein Übersprechen zwischen zwei benachbarten Sub-Pixeln unterbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Konversionselement einen Quantenpunkt-Leuchtstoff auf. Quantenpunkt-Leuchtstoffe sind sehr kleine halbleitende Partikel mit einer Größe im Nanometer-Bereich, deren konvertierende Eigenschaften aufgrund ihrer begrenzten Dimension entstehen.
Quantenpunkt-Leuchtstoffe können einen Kern und eine Schale umfassen (englisch „core shell quantum dot“), wobei sowohl der Kern als auch die Schale ein Halbleitermaterial umfassen oder aus einem Halbleitermaterial gebildet sind. Die Bandlücke der Schale ist über das Material und die Größe in der Regel so eingestellt, dass die Schale die elektromagnetische Primärstrahlung absorbiert. Der Kern des Quantenpunkt-Leuchtstoffs ist über das Material und die Größe in der Regel so eingestellt, dass er zumindest einen Teil der mit der elektromagnetischen Primärstrahlung absorbierten Energie als elektromagnetische Strahlung des Emissionsspektrums wieder aussendet.
Kern oder Kern und Schale eines Partikels des Quantenpunkt-Leuchtstoffs weist beispielsweise einen Durchmesser zwischen einschließlich 2 Nanometer und einschließlich 20 Nanometer auf.
Außerdem kann der Quantenpunkt-Leuchtstoff noch eine oder mehrere Hüllen aufweisen. Die Hülle ist bevorzugt dazu vorgesehen, die Materialien von Kern und/oder Schale vor dem Einfluss äußerer Stoffe, wie Sauerstoff oder Wasser zu schützen, die zu einer Oxidation der Materialien dieser Elemente führen können. Außerdem kann die Hülle geeignet sein, eine Agglomeration der Quantenpunkt-Leuchtstoffe zumindest zu verhindern. Die Hülle kann ein Harz oder ein Glas enthalten oder aus einem Harz oder einem Glas bestehen. Ein Korn eines Quantenpunkt-Leuchtstoffs mit einer Hülle kann beispielsweise einen Durchmesser zwischen einschließlich 50 Nanometer und einschließlich 20 Mikrometer aufweisen. Hierbei ist es auch möglich, dass die Hülle eines Korns mehrere Partikel eines Quantenpunkt-Leuchtstoffs umfasst.
In der Regel weisen Quantenpunkt-Leuchtstoffe ein Emissionsspektrum mit einer sehr kleinen Halbwertsbreite auf.
Weiterhin wird ein optoelektronisches Bauteil mit zumindest vier strahlungsemittierenden Pixeln angegeben, die jeweils drei strahlungsemittierende Sub-Pixel umfassen. Beispielsweise kann das optoelektronische Bauteil für Anzeigevorrichtungen verwendet werden und das optoelektronische Bauteil beispielsweise 1980x1080 Pixel umfassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eines der Sub-Pixel ein Konversionselement auf, das rote Sekundärstrahlung von seiner Lichtauskoppelfläche aussendet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eines der Sub-Pixel ein Konversionselement auf, das grüne Sekundärstrahlung von der Lichtauskoppelfläche aussendet. Die Lichtauskoppelfläche ist dabei durch eine der Sub-Pixel abgewandte Außenfläche der Konversionselemente gebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eines der Sub-Pixel frei von einem Konversionselement und sendet blaue Primärstrahlung von seiner Strahlungsaustrittsfläche aus.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Sub-Pixel, dessen Konversionselement rote Sekundärstrahlung erzeugt, zwischen dem Sub-Pixel, das frei ist von einem Konversionselement und blaue Primärstrahlung aussendet, und dem Sub-Pixel, dessen Konversionselement grüne Sekundärstrahlung erzeugt, angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen direkt benachbarten Pixeln eine Trennwand angeordnet, die undurchlässig für blaue Primärstrahlung ist. Bevorzugt ist die Trennwand aus einem Metall gebildet. Weiterhin ist es möglich, dass die Trennwand aus Titanoxid gebildet ist oder aus einer schwarzen Vergussmasse.
Alternativ ist es möglich, dass die Außenwand der Filterschicht eine metallische Beschichtung aufweist, die undurchlässig für blaue Primärstrahlung ist.
Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils angegeben, mit dem ein hier beschriebenes optoelektronisches Bauteil hergestellt werden kann. Sämtliche in Verbindung mit dem optoelektronischen Bauteil offenbarten Merkmale und Ausführungsformen sind daher auch in Verbindung mit dem Verfahren anwendbar und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein strahlungsemittierendes Pixel bereitgestellt, das zumindest zwei strahlungsemittierende Sub-Pixel aufweist. Bevorzugt sind die zumindest zwei Sub-Pixel ein Teil eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips. Die Sub-Pixel sind bevorzugt auf ein strukturiertes Aufwachssubstrat aufgebracht. Alternativ ist es möglich, dass die zumindest zwei Sub-Pixel zumindest zwei strahlungsemittierende Halbleiterchips sind und auf einem Träger aufgebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Konversionselement auf eines der zumindest zwei Sub-Pixel aufgebracht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Konversionselement ein Matrixmaterial, das Leuchtstoffpartikel aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind Filterpartikel in das Matrixmaterial eingebracht. Das Matrixmaterial umfasst bevorzugt die Leuchtstoffpartikel und die Filterpartikel.
Ein Material des Konversionselements liegt beim Aufbringen bevorzugt in einer fließfähigen Form vor. Beispielsweise weist das Material des Konversionselements ein zunächst flüssiges Harz oder Silikon als Matrixmaterial auf, in das Leuchtstoffpartikel eingebracht sind. Liegt das Material des Konversionselements beim Aufbringen in einer fließfähigen oder flüssigen Form vor, so wird es in der Regel nach dem Aufbringen zu dem Konversionselement ausgehärtet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Filterschicht auf dem Konversionselement aufgebracht. Ein Material der Filterschicht liegt beim Aufbringen bevorzugt ebenfalls in einer fließfähigen Form vor. Beispielsweise weist das Material der Filterschicht ein zunächst flüssiges Harz oder Silikon als Matrixmaterial auf, in das Filterpartikel eingebracht sind. Liegt das Material der Filterschicht beim Aufbringen in einer fließfähigen oder flüssigen Form vor, so wird es in der Regel nach dem Aufbringen zu der Filterschicht ausgehärtet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Aufbringen des Konversionselements und der Filterschicht ein Aufbringen eines Matrixmaterials, das Leuchtstoffpartikel und Filterpartikel umfasst. Die Filterpartikel oder die Leuchtstoffpartikel werden in dem Matrixmaterial sedimentiert. Bevorzugt weisen die Leuchtstoffpartikel ein größeres spezifisches Gewicht auf als die Filterpartikel. Die bei der Sedimentation wirkende Kraft zeigt dabei entgegen der Hauptabstrahlrichtung. Durch das größere spezifische Gewicht werden die Leuchtstoffpartikel durch die Sedimentation in dem Matrixmaterial an einer dem Sub-Pixel zugewandten Seite agglomeriert. Die Leuchtstoffpartikel und die Filterpartikel werden durch den Sedimentationsvorgang räumlich getrennt. In diesem Fall werden das Material des Konversionselements und das Material der Filterschicht nach der Sedimentation zu dem Konversionselement und der Filterschicht ausgehärtet.
Weiterhin ist es möglich, dass die Filterpartikel ein größeres spezifisches Gewicht auf als die Leuchtstoffpartikel aufweisen. Die bei der Sedimentation wirkende Kraft zeigt dabei in Hauptabstrahlrichtung. Die Sedimentation wird hier mittels einer Zentrifuge erzeugt oder mittels einem kopfüber hängenden Bauteil. In diesem Fall wird die Sedimentation inverse-Sedimentation genannt. Durch das größere spezifische Gewicht werden die Filterpartikel durch die inverse Sedimentation in dem Matrixmaterial an einer dem Sub-Pixel abgewandten Seite agglomeriert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weisen das Konversionselement und die Filterschicht eine Form einer Linse auf, die aufgrund der Oberflächenspannung des flüssigen Matrixmaterials während der Sedimentation erzeugt wird. Zusätzlich erfährt das flüssige Matrixmaterial mit den Leuchtstoffpartikeln und den Filterpartikeln durch die auftretenden Kräfte während der Sedimentation eine Kraft in Richtung der Hauptabstrahlrichtung. Die sich ausbildende Form entspricht bevorzugt einer konvexen Linse.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden eine ebene Seitenfläche und eine ebene Deckfläche des Konversionselements und der Filterschicht mittels eines Formgebungselements bei der Sedimentation erzeugt. Das Formgebungselement wird dabei bevorzugt nach dem Aufbringen des Matrixmaterials, das die Filterpartikel und die Leuchtstoffpartikel umfasst, über dem Matrixmaterial angeordnet. Das Formgebungselement weist dabei Innenflächen auf, die dem Matrixmaterial zugewandt sind und mit diesem in direktem Kontakt stehen. Die Innenfläche über dem strahlungsemittierenden Pixel ist bevorzugt eben ausgebildet und verläuft bevorzugt parallel zu der Strahlungsaustrittsfläche des Sub-Pixels. Die seitlichen Innenflächen des Formgebungselements sind bevorzugt schräg zu der Strahlungsaustrittsfläche angeordnet.
Im Folgenden werden die hier beschriebenen optoelektronischen Bauteile sowie das hier beschriebene Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils anhand von Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Figuren näher erläutert.
Es zeigen:

1 bis 3 schematische Schnittdarstellungen von Verfahrensstadien bei der Herstellung eines optoelektronischen Bauteils gemäß einem Ausführungsbeispiel,
4 und 5 schematische Schnittdarstellungen eines optoelektronischen Bauteils gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel,
6 bis 8 schematische Schnittdarstellungen von Verfahrensstadien bei der Herstellung eines optoelektronischen Bauteils gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel,
9 und 10 schematische Schnittdarstellungen eines optoelektronischen Bauteils gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel,
11 schematische Draufsicht auf ein optoelektronisches Bauteil gemäß einem Ausführungsbeispiel,
12 schematische Draufsicht auf ein optoelektronisches Bauteil gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1, 2 und 3 wird in einem ersten Verfahrensschritt ein strahlungsemittierendes Pixel 2 bereitgestellt, das zwei Sub-Pixel 3 umfasst. Die Sub-Pixel 3 weisen jeweils eine Strahlungsaustrittsfläche 4 auf. Die zwei Sub-Pixel 3 sind auf einem Träger 7 angeordnet und umfassen eine Halbleiterschichtenfolge 6. Die Halbleiterschichtenfolge 6 ist dazu eingerichtet, elektromagnetische Primärstrahlung im blauen Spektralbereich von der Strahlungsaustrittsfläche 4 auszusenden.
In einem weiteren Schritt wird ein Konversionselement 8 auf einem der zwei Sub-Pixel 3 aufgebracht, wie in 2 gezeigt. Das Konversionselement 8 bedeckt die Strahlungsaustrittsfläche 4 und die quer zur Deckfläche verlaufende Seitenfläche des Sub-Pixels 3.
Nach dem Aufbringen des Konversionselements 8 wird in einem weiteren Schritt gemäß 3 eine Filterschicht 9 auf das Konversionselement 8 aufgebracht. Die Filterschicht 9 bedeckt das Konversionselement 8 vollständig.
Das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel stellt ein optoelektronisches Bauteil 1 dar, das im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel der 3 eine Ausnehmung 10 an einer Emissionsfläche 12 in der Filterschicht 9 aufweist. Die Filterschicht 9, die über der Strahlungsaustrittsfläche 4 des Sub-Pixels 3 angeordnet ist, weist aufgrund der Ausnehmung 12 eine geringere Dicke auf, als die Filterschicht, die über der Seitenfläche des Sub-Pixels 3 angeordnet ist. Die über der Seitenfläche angeordnete Filterschicht 9 bildet dabei die Außenwand 11 der Filterschicht. Vorteilhafterweise schirmt die dickere Außenwand 11 der Filterschicht 9 die Primärstrahlung des benachbarten Sub-Pixels 3 besonders gut ab. Die Außenwand 11 der Filterschicht 3 überragt dabei die Emissionsfläche 12. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Konversionselement 8 dazu ausgebildet, die vom Sub-Pixel 3 emittierte Primärstrahlung teilweise in gelb-grünes Licht zu konvertieren, so dass das Sub-Pixel 3 weißes Licht emittiert, das sich aus blauer Primärstrahlung und grün-gelber Sekundärstrahlung zusammensetzt.
Gemäß 5 ist ein optoelektronisches Bauteil 1 gezeigt, bei dem im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß 4 das Konversionselement 8 dazu ausgebildet ist, die vom Sub-Pixel 3 emittierte blaue Primärstrahlung b ganz oder teilweise in grüne Sekundärstrahlung g oder rote Sekundärstrahlung r zu konvertieren.
Die vom Sub-Pixel 3 emittierte blaue Primärstrahlung b tritt teilweise aus dessen Seitenfläche aus. Mit Vorteil wird eine Anregung der Leuchtstoffpartikel des benachbarten Konversionselements 8 durch die Filterschicht 11 verhindert. Weiterhin ist es möglich, dass die blaue Primärstrahlung b über der Emissionsfläche 12 gestreut wird und auf die Emissionsfläche 12 trifft. Die Filterschicht 11 absorbiert oder streut die blaue Primärstrahlung b und verhindert so mit Vorteil eine Anregung der Leuchtstoffpartikel des Konversionselements 8. Die konvertierte grüne Sekundärstrahlung g oder rote Sekundärstrahlung r wird von der Filterschicht 11 nicht absorbiert oder gestreut.
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 6 wird nach dem Bereitstellen eines strahlungsemittierenden Pixels 2, wie in 1 gezeigt, ein Matrixmaterial aufgebracht, das Filterpartikel und Leuchtstoffpartikel enthält. Durch Sedimentation der Filterpartikel und der Leuchtstoffpartikel werden die Filterschicht 9 und das Konversionselement 8 erzeugt. Durch die aufgrund der Oberflächenspannung auftretenden Kräfte während der Sedimentation erfährt das Matrixmaterial mit den Leuchtstoffpartikeln und den Filterpartikeln eine Kraft von den Sub-Pixeln weg. Die sich ausbildende Form des Matrixmaterials entspricht einer konvexen Linse.
Alternativ ist bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 7 ein Formgebungselement nach dem Aufbringen des Matrixmaterials über dem Matrixmaterial angeordnet (nicht gezeigt). Das Formgebungselement weist dabei Innenflächen auf, die dem Matrixmaterial zugewandt sind und mit diesem in direktem Kontakt stehen. Die Innenfläche des Formgebungselements über dem strahlungsemittierenden Sub-Pixel ist eben ausgebildet und verläuft parallel zu der Strahlungsaustrittsfläche des Sub-Pixels. Die seitlichen Innenflächen des Formgebungselements sind senkrecht zu der Strahlungsaustrittsfläche angeordnet. Durch die Sedimentation der Filterpartikel und der Leuchtstoffpartikel in dem flüssigen Matrixmaterial bilden sich die Filterschicht 9 und das Konversionselement 8, die aufgrund des Formgebungselements nach der Sedimentation eine ebene Deckfläche und ebene Seitenflächen aufweisen.
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 8 wird im Unterschied zu dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 7 ein Formgebungselement verwendet, das seitliche Innenflächen aufweist, die schräg zu der Strahlungsaustrittsfläche angeordnet sind (nicht gezeigt). Die resultierende Filterschicht 9 und das resultierende Konversionselement 8 weisen dabei ebenfalls schräge Seitenflächen auf.
Das in 9 gezeigte Ausführungsbeispiel stellt ein optoelektronisches Bauteil 1 dar, das im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel der 3 keine Filterschicht 9 aufweist. Weiterhin weist die elektromagnetische Primärstrahlung der Sub-Pixel 3 eine voneinander verschiedene Peakwellenlänge auf. Die Peakwellenlänge des Sub-Pixels 3, das frei ist von einem Konversionselement 8, liegt dabei außerhalb eines Absorptionsmaximums des Konversionselements und regt somit nicht das Konversionselement 8 an. Die Peakwellenlänge des Sub-Pixels 3, auf dessen Strahlungsaustrittsfläche 4 das Konversionselement 8 angeordnet ist, liegt dagegen innerhalb des Absorptionsmaximums des Konversionselements 8. Lediglich die emittierte Primärstrahlung des Sub-Pixels 3, auf dessen Strahlungsaustrittsfläche 4 das Konversionselement 8 angeordnet ist, wird demzufolge vom Konversionselement 8 in Sekundärstrahlung konvertiert.
Gemäß 10 ist ein optoelektronisches Bauteil 1 gezeigt, bei dem im Unterschied zu 9 das Sub-Pixel 3, das frei ist von dem Konversionselement 8, eine größere Höhe 13 aufweist als das Sub-Pixel 3, auf dessen Strahlungsaustrittsfläche 4 ein Konversionselement 8 angeordnet ist. Weiterhin liegt die Strahlungsaustrittsfläche 4 des Sub-Pixels 3, die frei ist von einem Konversionselement 8, mit einer Außenfläche des Konversionselements 8 in einer gemeinsamen Ebene.
Das in 11 gezeigte Ausführungsbeispiel stellt ein optoelektronisches Bauteil 1 dar, das zwölf strahlungsemittierende Pixel 1 umfasst, die jeweils drei strahlungsemittierende Sub-Pixel r, g, b umfassen. Eines der drei Sub-Pixel 3 weist ein Konversionselement 8 auf, das rote Sekundärstrahlung r von seiner Lichtauskoppelfläche aussendet. Ein anderes der drei Sub-Pixel 3 weist ein Konversionselement 8 auf, das grüne Sekundärstrahlung g von der Lichtauskoppelfläche aussendet, und das weitere der drei Sub-Pixel 3 ist frei von einem Konversionselement 8. Dieses Sub-Pixel 3 emittiert blaue Primärstrahlung b von seiner Strahlungsaustrittsfläche. Das Sub-Pixel 3, dessen Konversionselement 8 rote Sekundärstrahlung r erzeugt, ist zwischen dem Sub-Pixel 3, das frei ist von einem Konversionselement 8, und dem Sub-Pixel 3, dessen Konversionselement 8 grüne Sekundärstrahlung g erzeugt, angeordnet. Absorptionsspektren von grünen und roten Filterschichten zeigen in der Regel eine hohe Absorption von blauem Licht lediglich für die rote und nicht für die grünen Absorptionsspektren der grünen Filterschicht. Demzufolge ist es vorteilhaft die grüne Filterschicht nicht direkt neben dem blauen Sub-Pixel anzuordnen.
Gemäß 12 ist ein optoelektronisches Bauteil 1 gezeigt, bei dem im Unterschied zu 11 zwischen direkt benachbarten Pixeln 2 eine Trennwand 14 angeordnet ist, die undurchlässig für blaue Primärstrahlung b ist.
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.
Bezugszeichenliste

1: optoelektronisches Bauteil
2: strahlungsemittierender Pixel
3: Sub-Pixel
4: Strahlungsaustrittsfläche
6: Halbleiterschichtenfolge
7: Träger
8: Konversionselement
9: Filterschicht
10: Ausnehmung
11: Außenwand Filterschicht
12: Emissionsfläche
13: Höhe
14: Trennwand
r: Rot
g: Grün
b: Blau

Claims

Optoelektronisches Bauteil (1) mit: - einem strahlungsemittierenden Pixel (2), das zumindest zwei strahlungsemittierende Sub-Pixel (3) umfasst, die jeweils elektromagnetische Primärstrahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche (4) aussenden, wobei - ein Konversionselement (8) auf der Strahlungsaustrittsfläche (4) von einem der zumindest zwei Sub-Pixel (2) angeordnet ist, das Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung konvertiert, und - einer Filterschicht (9), die auf dem Konversionselement (8) angeordnet ist, die Primärstrahlung streut und/oder absorbiert.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach dem obigen Anspruch, bei dem - die Strahlungsaustrittsfläche (4) eines der Sub-Pixel (3) frei ist von einem Konversionselement (8), und - das Sub-Pixel (3), das frei ist von dem Konversionselement (8), eine größere Höhe (13) aufweist als das Sub-Pixel (3), auf dessen Strahlungsaustrittsfläche (4) ein Konversionselement (8) angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die Strahlungsaustrittsfläche (4) des Sub-Pixels (3), die frei ist von einem Konversionselement (8), mit einer Außenfläche des Konversionselements (8) in einer gemeinsamen Ebene liegt.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Filterschicht (8) eine Ausnehmung (10) an einer Emissionsfläche (12) aufweist, wobei eine Außenwand der Filterschicht (11) Primärstrahlung eines benachbarten Sub-Pixels (3) abschirmt.
Optoelektronisches Bauteil (1) mit: - einem strahlungsemittierenden Pixel (2), das zumindest zwei strahlungsemittierende Sub-Pixel (3) umfasst, die jeweils elektromagnetische Primärstrahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche (4) aussenden, und - einem Konversionselement (8) auf der Strahlungsaustrittsfläche (4) eines der Sub-Pixel (3), das einen Teil der Primärstrahlung des Sub-Pixels (3) in eine Sekundärstrahlung konvertiert, wobei - die elektromagnetische Primärstrahlung der Sub-Pixel (3) eine voneinander verschiedene Peakwellenlänge aufweist.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 5, bei dem - ein Sub-Pixel (3) frei ist von einem Konversionselement (8), - die Peakwellenlänge des Sub-Pixels (3), das frei ist von einem Konversionselement (8), außerhalb eines Absorptionsmaximums des Konversionselements (8) liegt, und - die Peakwellenlänge des Sub-Pixels (3), auf dessen Strahlungsaustrittsfläche (4) das Konversionselement (8) angeordnet ist, innerhalb des Absorptionsmaximums des Konversionselements (8) liegt.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 6, bei dem ein Unterschied der Peakwellenlängen der zumindest zwei Sub-Pixel (3) zwischen einschließlich 10 Nanometer und einschließlich 50 Nanometer liegt.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 7, bei dem das Absorptionsspektrum des Konversionselements (8) eine Halbwertsbreite kleiner oder gleich 50 Nanometer aufweist.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Konversionselement (8) einen Quantenpunkt-Leuchtstoff aufweist.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche mit: - zumindest vier strahlungsemittierenden Pixeln (2), die jeweils drei strahlungsemittierende Sub-Pixel (3) umfassen, wobei - eines der Sub-Pixel (3) ein Konversionselement (8) aufweist, das rote Sekundärstrahlung (r) von seiner Lichtauskoppelfläche aussendet, - eines der Sub-Pixel (3) ein Konversionselement (8) aufweist, das grüne Sekundärstrahlung (g) von der Lichtauskoppelfläche aussendet, - eines der Sub-Pixel (3) frei ist von einem Konversionselement (8) und blaue Primärstrahlung (b) von seiner Strahlungsaustrittsfläche (4) aussendet, - das Sub-Pixel (3), dessen Konversionselement (8) rote Sekundärstrahlung (r) erzeugt, zwischen dem Sub-Pixel (3), das frei ist von einem Konversionselement (8) und blaue (b) Primärstrahlung (b) aussendet, und dem Sub-Pixel (3), dessen Konversionselement (8) grüne Sekundärstrahlung (g) erzeugt, angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem zwischen direkt benachbarter Pixel (2) eine Trennwand (14) angeordnet ist, die undurchlässig für blaue Primärstrahlung (b) ist.
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils (1) mit den Schritten, - Bereitstellen von einem strahlungsemittierenden Pixel (2), das zumindest zwei strahlungsemittierende Sub-Pixel (3) aufweist, - Aufbringen eines Konversionselements (8) auf eines der zumindest zwei Sub-Pixel (3), und - Aufbringen einer Filterschicht (9) auf dem Konversionselement (8).
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei zum Aufbringen des Konversionselements (8) und der Filterschicht (9) ein Matrixmaterial aufgebracht wird, das Leuchtstoffpartikel und Filterpartikel aufweist, und die Filterpartikel oder die Leuchtstoffpartikel in dem Matrixmaterial sedimentieren.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Konversionselement (8) und die Filterschicht (9) eine Form einer Linse aufweist, die bei der Sedimentation erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei eine ebene Seitenfläche und eine ebene Deckfläche des Konversionselements (8) und der Filterschicht (9) mittels eines Formgebungselements bei der Sedimentation erzeugt werden.