DE102020103433A1 - Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren - Google Patents

Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren Download PDF

Info

Publication number
DE102020103433A1
DE102020103433A1 DE102020103433.4A DE102020103433A DE102020103433A1 DE 102020103433 A1 DE102020103433 A1 DE 102020103433A1 DE 102020103433 A DE102020103433 A DE 102020103433A DE 102020103433 A1 DE102020103433 A1 DE 102020103433A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
optoelectronic device
emitting component
optoelectronic
emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020103433.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Berthold Hahn
Matthias Goldbach
Georg Bogner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to DE102020103433.4A priority Critical patent/DE102020103433A1/de
Priority to PCT/EP2021/053053 priority patent/WO2021160596A1/de
Priority to US17/798,855 priority patent/US20230102780A1/en
Publication of DE102020103433A1 publication Critical patent/DE102020103433A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0095—Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/642—Heat extraction or cooling elements characterized by the shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0016—Processes relating to electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058—Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0066—Processes relating to semiconductor body packages relating to arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0083—Periodic patterns for optical field-shaping in or on the semiconductor body or semiconductor body package, e.g. photonic bandgap structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/382—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Eine Optoelektronische Vorrichtung, die insbesondere für die Verwendung im Automobilbereich eine sehr hohe mechanische Stabilität, sowie eine hohe Effizienz für sehr dünne Lichtleiter bietet umfasst einen Glasträger, wenigstens eine lichtstreuende Schicht, die auf dem Glasträger aufgebracht ist und wenigstens ein oberflächenemittierendes Bauelement in Chip-Size-Package mit einer Emissionsfläche und einer der Emissionsfläche abgewandten Fläche aufweisend ein erstes und ein zweites Kontaktpad. Die Emissionsfläche ist mittels eines Klebers auf der lichtstreuenden Schicht angeordnet und wenigstens eine Kontaktleitung, welche das zweite Kontaktpad des wenigstens einen oberflächenemittierendes Bauelements kontaktiert verläuft entlang einer dem zweiten Kontaktpad benachbarten Seitenfläche des optoelektronischen Bauelements in Richtung des Glasträgers. Weiterhin weist die optoelektronische Vorrichtung eine lichtformende Struktur auf, welche auf der dem optoelektronischen Bauelement abgewandten Oberfläche des Glasträgers angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung mit wenigstens einem oberflächenemittierenden Bauelement, welches auf einem Glasträger angeordnet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.
  • Zur Beleuchtung von Displays werden LED Lichtquellen mit hoher Effizienz, geringer Abmessung und geringen Einkoppelverlusten in schmale Lichtleiter benötigt. Die Dicke eines solchen Lichtleiters kann dabei beispielsweise kleiner 0,8 mm sein.
  • Ferner sind auch Lichtquellen notwendig, die LCD Displays direkt beleuchten und ebenfalls höchst effizient und höchst homogen über den gesamten Displaybereich trotz nur weniger Millimeter Dicke sein sollen.
  • Für die Verwendung solcher Lichtquellen im Automobilbereich müssen diese mit einer sehr hohen mechanischen Stabilität mit einem Display oder einem Lichtleiter gekoppelt werden.
  • In aktuellen Anwendungen werden in der Regel zur Beleuchtung von LCD Displays sogenannte Mikro-LEDs verwendet. Bei künftigen Anwendungen, die auch eine dreidimensionale Darstellung ermöglichen sollen und bei den Effizienzoptimierungen mit beispielsweise Polarisationsfolien nicht mehr möglich sind, reicht die Helligkeit dieser LEDs jedoch nicht mehr aus. Ebenso ist es bislang nicht möglich, solche LEDs mit einem Lichtleiter entsprechend der mechanischen Anforderungen im Automobilbereich zu koppeln, da die Anforderungen im Automobilbereich deutlich höher als die im Consumerbereich sind.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt entsprechend als eine Aufgabe zugrunde, eine verbesserte optoelektronische Vorrichtung bereitzustellen, die insbesondere für die Verwendung im Automobilbereich eine sehr hohe mechanische Stabilität, sowie eine hohe Effizienz für sehr dünne Lichtleiter bietet.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine optoelektronische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und 16. Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Eine erfindungsgemäße optoelektronische Vorrichtung umfasst einen Glasträger, wenigstens eine lichtstreuende Schicht, die auf dem Glasträger angeordnet ist und wenigstens ein oberflächenemittierendes Bauelement in Chip-Size-Package, welches eine Emissionsfläche und eine der Emissionsfläche abgewandten Fläche mit zwei Kontaktpads aufweist. Die Emissionsfläche des wenigstens einen oberflächenemittierenden Bauelements ist mittels eines Klebers auf der lichtstreuenden Schicht angeordnet. Ferner umfasst die optoelektronische Vorrichtung wenigstens eine Kontaktleitung, welche das zweite Kontaktpad des wenigstens einen oberflächenemittierenden Bauelements kontaktiert und entlang einer dem zweiten Kontaktpad benachbarten Seitenflächen des optoelektronische Bauelements in Richtung des Glasträgers verläuft, sowie eine lichtformende Struktur, welche auf der dem optoelektronische Bauelement abgewandten Oberfläche des Glasträgers angeordnet ist.
  • Die wenigstens eine lichtstreuende Schicht kann zusätzlich zu den lichtstreuenden Eigenschaften oder auch Konversionseigenschaften aufweisen. Dazu kann die lichtstreuende Schicht beispielsweise aus einer Polysiloxan Matrix oder aus einem ähnlichen Material mit Konverterpartikeln, insbesondere Farbkonverterpartikeln gebildet sein.
  • Die lichtformende Struktur kann durch einen Polarisationsfilter oder anderer strahlformende Gitter (DBR) mit einer periodischen Strukturierung mit einer Breite von beispielsweise 100 nm bis 300 nm gebildet sein. Die Breite der Strukturierung sollte dabei in Relation zu einer Wellenlänge des von dem oberflächenemittierenden Bauelement emittierte Licht stehen.
  • Das oberflächenemittierende Bauelement ist beispielsweise eine LED (Light-Emitting-Diode), die als Chip-Size-Package ausgeformt ist und weist auf der der Emissionsfläche gegenüberliegenden Fläche ein erstes und ein zweites Kontaktpad auf. Die LED ist dabei in einem Aspekt so ausgebildet, dass sie Licht mit einer Wellenlänge im blauen Bereich emittiert. Ebenso ist es jedoch auch möglich, dass die LED Licht mit einer Wellenlänge im roten, grünen oder einem anderen Bereich emittiert. Das von einer LED emittierte blaue Licht kann je nach Anwendungsfall beispielsweise durch ein zusätzlich auf der LED aufgebrachtes Konvertermaterial in Licht einer anderen Wellenlänge, also z.B. rot oder grün konvertiert werden.
  • Die wenigstens eine Kontaktleitung einer optoelektronischen Vorrichtung kontaktiert das zweite Kontaktpad und verläuft anschließend entlang einer dem zweiten Kontaktpad benachbarten Seitenfläche des oberflächenemittierenden Bauelements in Richtung des Glasträgers. In gespiegelter Weise kann die optoelektronische Vorrichtung eine weitere Kontaktleitung aufweisen, die das erste Kontaktpad kontaktiert und entlang einer dem ersten Kontaktpad benachbarten Seitenfläche des oberflächenemittierenden Bauelements in Richtung des Glasträgers verläuft. Die Kontaktleitungen können weiterhin jeweils von dem oberflächenemittierenden Bauelement aus auf der lichtstreuenden Schicht und/oder dem Glasträger nach außen hin verlaufen, um die optoelektronische Vorrichtung von außen elektrisch kontaktieren zu können.
  • Die Kontaktleitungen werden in einem Aspekt mithilfe eines sog. PICOS-Verfahren(Planar-Interconnect-On-Substrate) auf die Kontaktpads des oberflächenemittierenden Bauelements und mindestens einem aus dem Glasträger und der lichtstreuenden Schicht aufgebracht. Im ersten Schritt wird dazu eine Keimschicht, insbesondere einer Titan-Kupfer-Legierung, auf die der Emissionsfläche abgewandte Seite des oberflächenemittierenden Bauelements und mindestens einem aus dem Glasträger und der lichtstreuenden Schicht aufgebracht. Anschließend wird ein Fotolack auf die Keimschicht aufgebracht und dieser strukturiert, so dass Bereiche der Keimschicht freiliegen. Die freilegenden Bereiche der Keimschicht werden daraufhin galvanisiert und Kupfer-Titan galvanisch auf die freiliegenden Bereiche der Keimschicht abgeschieden. Die durch die Strukturierung verbliebenen Bereiche des Fotolacks und die darunterliegende Keimschicht werden anschließend entfernt. Durch dieses Vorgehen wird das oberflächenemittierende Bauelement durch die Kontaktleitungen „Eingefasst“, sodass es mithilfe dieser PICOS-Kontakte möglich ist die geforderte mechanische Stabilität der optoelektronische Vorrichtung zu gewährleisten.
  • Neben den PICOS Kontaktleitungen zur Erhöhung der mechanischen Stabilität kann die optoelektronische Vorrichtung eine weiße, insbesondere reflektierende, Füllmaterialschicht aufweisen, die das wenigstens eine oberflächenemittierende Bauelement und die wenigstens eine Kontaktleitung auf der der Emissionsfläche abgewandten Seite des oberflächenemittierenden Bauelements einhüllt. Dadurch kann jedoch nicht nur eine zusätzliche mechanische Stabilität der optoelektronische Vorrichtung gewährleistet werden, sondern das vom oberflächenemittierenden Bauelement emittierte Licht verlässt die optoelektronische Vorrichtung nahezu ausschließlich in Richtung der Emissionsfläche und nicht in Richtung der Seitenflächen und der der Emissionsfläche gegenüberliegenden Fläche des oberflächenemittierenden Bauelements.
  • In die Glasschicht der optoelektronischen Vorrichtung kann zusätzlich lichtstreuendes Material beziehungsweise lichtstreuende Partikel eingebracht werden. Dadurch kann im Glasträger zusätzlich zu den lichtstreuenden Eigenschaften der lichtstreuenden Schicht eine Strahlhomogenisierung der von dem oberflächenemittierenden Bauelement emittierten Strahlung in Richtung der Emissionsfläche erreicht werden.
  • Dies hat unter anderem den Vorteil, dass das von dem mindestens einen oberflächenemittierenden Bauelement emittierte Licht von mindestens der lichtstreuenden Schicht und gegebenenfalls der Glasschicht homogenisiert wird und somit die lichtformende Struktur gut ausgeleuchtet wird.
  • An der dem Glasträger abgewandten Seite der lichtformenden Struktur kann zusätzlich ein Lichtleiter angeordnet sein, der das von dem mindestens einen oberflächenemittierenden Bauelement emittierte Licht entlang der Längsausbreitungsrichtung des oberflächenemittierenden Bauelements leitet. Je homogener das emittierte Licht auf die lichtformende Struktur fällt, desto homogener kann dann auch der Lichtleiter ausgeleuchtet werden.
  • Durch das Aufbringen eines solchen Lichtleiters kann in besonderer Weise eine flache Lichtquelle für sogenanntes Backlighting von beispielsweise Displays oder für Tagfahrlichter oder Autorückleuchten erzeugt werden.
  • Für solche Anwendungen sollte einen Lichtleiter in besonderer Weise eine Dicke von 0,8mm nicht überschreiten, weswegen die oberflächenemittierenden Bauteile in einem Aspekt eine Breite von 0,3mm nicht überschreiten sollten. Ferner ist es zweckmäßig, dass das oberflächenemittierende Bauelement eine Höhe von ≤0,5mm und eine Länge ≤1mm aufweist. Dies liegt unter anderem daran, die gesamte optoelektronische Vorrichtung möglichst flach auszugestalten und eine einfache Montage der Vorrichtung zu gewährleiten.
  • In diesem Zusammenhang ist der Glasträger in einem Aspekt ebenfalls dünn ausgeführt, insbesondere nur wenige Zehntel mm dick. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die optoelektronische Vorrichtung möglichst flach ausgestaltet ist.
  • Der Kleber zwischen dem mindestens einen oberflächenemittierenden Bauelement und der lichtstreunenden Schicht kann verschiedene Ausführungen beziehungsweise Formen aufweisen. In einigen Ausführungsbeispielen kann der Kleber auf die Querschnittsfläche des oberflächenemittierenden Bauelements begrenzt sein und in weiteren Ausführungsbeispielen reicht der Kleber über die Querschnittsfläche des oberflächenemittierenden Bauelements hinaus. Dies kann unter anderem daraus resultieren, dass der Kleber beispielsweise beim Aufdrücken des oberflächenemittierenden Bauelements auf die lichtstreuende Schicht nach außen gedrückt wird und sich dadurch eine „Anhäufung“ von Kleber an den Außenrändern des oberflächenemittierenden Bauelements bildet. Dadurch kann sich an den Rändern des oberflächenemittierenden Bauelements beispielsweise eine „Anhäufung“ des Klebers in Form einer Rampe, die von den Seitenflächen des oberflächenemittierenden Bauelements in Richtung der lichtstreuenden Schicht ausgebildet ist, ausbilden. Die Rampe kann dabei sowohl steil als auch weniger steil ausgebildet sein und kann bis hin zur Seitenfläche der optoelektronischen Vorrichtung reichen oder bis hin zur Seitenfläche der optoelektronischen Vorrichtung abflachen. Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung“ kann jedoch beispielsweise auch abgerundet, in Tropfenform oder in Form eines erhöhten, zur lichtstreuenden Schicht parallelen Balkens ausgebildet sein.
  • Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung“ kann dabei beispielsweise mit der Menge des aufgebrachten Klebers und/oder dem Druck beim Aufdrücken des oberflächenemittierenden Bauelements auf die lichtstreuende Schicht und/oder der Viskosität des Klebers und/oder der Oberflächenbeschaffenheit des oberflächenemittierenden Bauelements und/oder der Oberflächenbeschaffenheit der lichtstreuenden Schicht und/oder sonstigen Prozessparametern wie beispielsweise der Raumtemperatur zusammenhängen.
  • Weiterhin kann die optoelektronische Vorrichtung eine Wärmeableitungsschicht, die auf der der Emissionsfläche abgewandten Seite des oberflächenemittierenden Bauelements angeordnet ist aufweisen. Die Wärmeableitungsschicht kann metallisiert sein, um die von dem oberflächenemittierenden Bauelement als Wärme erzeugte Verlustleistungen bestmöglich abzuleiten. Zwischen den Kontaktleitungen und der Wärmeableitungsschicht ist jedoch ein Teil der Füllmaterialschicht angeordnet, sodass die Kontaktleitungen und die Wärmeableitungsschicht elektrisch voneinander getrennt und somit isoliert sind.
  • Wenigstens zwei, aber auch 2 bis 100 und insbesondere 2 bis 2000, der im vorherig beschriebenen optoelektronische Vorrichtungen können zusammen eine Anordnung bilden. Die wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen sind dabei in Längsrichtung benachbart zueinander angeordnet und die wenigstens eine Kontaktleitung der jeweiligen optoelektronischen Vorrichtung verläuft von dem zweiten Kontaktpad eines ersten oberflächenemittieren Bauelements entlang des Glasträgers zwischen den wenigstens zwei benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen zu dem ersten Kontaktpad eines zweiten oberflächenemittierenden Bauelements, sodass diese in Reihe elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Bei einer solchen Anordnung kann sowohl der Glasträger, die lichtstreuende Schicht, die lichtformende Struktur und die Füllmaterialschicht gemeinsam gebildet werden und entsprechend zwischen den Übergängen der wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen ununterbrochen verlaufen.
  • Der Kleber zwischen zwei benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen einer solchen Anordnung kann zumindest teilweise diesen Zwischenraum anfüllen. Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung“ kann dabei beispielsweise in Form eines zur lichtstreuenden Schicht parallelen und erhöhten Balkens, in Form eines U, also mit einer Vertiefung im Kleber zwischen den benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen, oder in Form von zwei von jeweils den benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen ausgehenden Rampen ausgebildet sein. Die wenigstens eine Kontaktleitung der wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen kann dabei zwischen den beiden oberflächenemittierenden Bauelementen auf der Oberseite des Klebers verlaufen.
  • Weiterhin umfasst die vorliegende Anmeldung ein Verfahren zur Herstellung einer im vorherig beschriebenen optoelektronischen Vorrichtung beziehungsweise Anordnung. Das Verfahren umfasst dabei das Bereitstellen eines Glasträgers mit wenigstens einer darauf befindlichen lichtstreuenden Schicht. Weiterhin umfasst das Verfahren das Bereitstellen von wenigstens zwei oberflächenemittierenden Bauelement in Chip-Size-Package mit jeweils einer Emissionsfläche und einer der Emissionsfläche abgewandten Fläche, aufweisend jeweils ein erstes und ein zweites Kontaktpad. Die Emissionsflächen der wenigstens zwei oberflächenemittierenden Bauelemente werden auf die lichtstreuende Schicht aufgeklebt. Anschließend findet das im weiter oben beschriebene PICOS-Verfahren Anwendung.
  • Das Verfahren kann weiterhin das Aufbringen einer lichtformenden Struktur auf die der optoelektronischen Bauelemente abgewandten Oberfläche des Glasträgers, sowie das Vereinzeln der oberflächenemittierenden Bauelemente in Form von Streifen, umfassen. Die Streifen können dabei nur eine Reihe von oberflächenemittierenden Bauelementen, oder einzelne oberflächenemittierenden Bauelementen umfassen.
  • Weiterhin kann das Verfahren das Aufbringen eines Lichtleiters auf die dem Glasträger abgewandte Seite der lichtformenden Struktur umfassen, wobei der Lichtleiter das von dem mindestens einen vereinzelten oberflächenemittierenden Bauelement emittierte Licht entlang der Längsausbreitungsrichtung des oberflächenemittierenden Bauelements leitet.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,
    • 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung;
    • 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der optoelektronischen Vorrichtung bei der dem optoelektronischen Bauelement bereichsweise eine lichtstreuende Schicht zugeordnet ist;
    • 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der optoelektronischen Vorrichtung bei der der Glasträger zusätzlich Partikel aufweist;
    • 4A und 4B weitere Ausführungsbeispiele der optoelektronischen Vorrichtung mit verschiedenen Ausführungen des Klebers;
    • 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der optoelektronischen Vorrichtung mit einem zusätzlich aufgebrachten Lichtleiter;
    • 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der optoelektronischen Vorrichtung mit einer zusätzlich aufgebrachten Wärmeableitungsschicht;
    • 7 eine Anordnung von wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen;
    • 8 eine weitere Anordnung von wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen mit einer weiteren Ausführung des Klebers;
    • 9 eine weitere Anordnung von wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen mit einem zusätzlich aufgebrachten Lichtleiter.
  • 1 zeigt eine optoelektronische Vorrichtung (1) umfassend einen Glasträger (6), eine lichtstreuende Schicht (8) und ein oberflächenemittierendes Bauelement (2) mit einer Emissionsfläche (3) und einer der Emissionsfläche abgewandten Fläche (4). Auf dem Glasträger (6) ist diese lichtstreuende Schicht (8) aufgebracht und auf dieser wiederum ist die Emissionsfläche (3) des oberflächenemittierenden Bauelements (2) mittels eines transparenten Klebers (7) angeordnet. Der Kleber (7) ist dabei zwischen dem oberflächenemittierenden Bauelement (2) und der lichtstreuenden Schicht (8) so angeordnet, dass dieser weitestgehend nicht über die Querschnittsfläche des oberflächenemittierenden Bauelements (2) hinausreicht. Jedoch kann es auch möglich sein, wie in den folgenden Ausführungsbeispielen genauer dargestellt, dass der Kleber (7) über die Querschnittsfläche des oberflächenemittierenden Bauelements (2) hinausreicht. Dies kann unter anderem daraus resultieren, dass der Kleber (7) beispielsweise beim Aufdrücken des oberflächenemittierenden Bauelements (2) auf die lichtstreuende Schicht (8) nach außen gedrückt wird und sich dadurch eine „Anhäufung“ von Kleber an den Außenrändern des oberflächenemittierenden Bauelements (2) bildet.
  • Das oberflächenemittierende Bauelement (2) in 1 ist beispielsweise vom Typ eines Chip-Size-Package und weist auf der Fläche (4) ein erstes (5a) und ein zweites (5b) Kontaktpad auf. Der Aufbau des oberflächenemittierenden Bauelements (2) entspricht in besonderer Weise dem einer konventionellen LED (Light-Emitting-Diode), die als Chip-Size-Package ausgeformt ist. Die LED weist dabei eine obere p-dotierte erste Schicht, eine untere n-dotierte zweite Schicht, sowie eine aktive Zone zwischen den beiden Schichten auf. Die Kontaktierung der ersten Schicht erfolgt dabei beispielsweise über das erste Kontaktpad (5a) und die Kontaktierung der zweiten Schicht über das zweite Kontaktpad (5b) und die damit verbundenen und vom ersten Kontaktpad (5a) isolierten Durchkontaktierungen. Die LED ist dabei in einem Aspekt so ausgebildet, dass sie Licht mit einer Wellenlänge im blauen Bereich emittiert. Jedoch ist es ebenso möglich, dass die LED Licht mit einer Wellenlänge im roten, grünen oder einem anderen Bereich emittiert. Das von einer LED emittierte blaue Licht kann je nach Anwendungsfall beispielsweise durch ein zusätzlich auf der LED aufgebrachtes Konvertermaterial in Licht einer anderen Wellenlänge, also z.B. rot oder grün konvertiert werden.
  • Weiterhin umfasst die optoelektronische Vorrichtung (1) eine Kontaktleitung (9), welche das zweite Kontaktpad (5b) kontaktiert und entlang einer dem zweiten Kontaktpad (5b) benachbarten Seitenfläche (10) des oberflächenemittierenden Bauelements (2) in Richtung des Glasträgers (6) verläuft. Als Seitenfläche (10) wird hier die in der Zeichenebene der 1 senkrecht zur Fläche (4) stehende, beziehungsweise im weitestgehend senkrecht zur Fläche (4) stehende, Außenfläche des oberflächenemittierenden Bauelements (2) angesehen. In gespiegelter Weise kann die optoelektronische Vorrichtung (1) eine weitere Kontaktleitung aufweisen, die das erste Kontaktpad (5a) kontaktiert und entlang einer dem ersten Kontaktpad (5a) benachbarten Seitenfläche des oberflächenemittierenden Bauelements (2) in Richtung des Glasträgers (6) verläuft. Die Kontaktleitung (9) kann wie in 1 dargestellt das zweite Kontaktpad (5b) bereichsweise kontaktieren, oder das gesamte Kontaktpad (5b) überdecken. Ferner ist es auch möglich, dass die Kontaktleitung (9) im Bereich des Kontaktpads (5b) und somit im Bereich der Kontaktfläche Änderungen in der Querschnittsfläche aufweist. Die Kontaktleitungen können weiterhin jeweils von dem oberflächenemittierenden Bauelement aus auf der lichtstreuenden Schicht (8) nach außen hin verlaufen, um die optoelektronische Vorrichtung (1) von außen elektrisch kontaktieren zu können.
  • Die Kontaktleitungen werden in besonderer Weise mithilfe eines sogenannten PICOS-Verfahren(Planar-Interconnect-On-Substrate) auf die Kontaktpads des oberflächenemittierenden Bauelements (2) aufgebracht. Dabei wird zuerst eine Keimschicht, insbesondere einer Titan-Kupfer-Legierung, auf die der Emissionsfläche (3) abgewandte Seite des oberflächenemittierenden Bauelements (2) und mindestens einer aus dem Glasträger (6) und der lichtstreuenden Schicht (8) aufgebracht. Anschließend wird ein Fotolack auf die Keimschicht aufgebracht und dieser strukturiert, so dass Bereiche der Keimschicht freiliegen. Die freilegenden Bereiche der Keimschicht werden daraufhin galvanisiert und das Kupfer der Titan-Kupfer-Legierung kann in diesen Bereichen aufwachsen. Die durch die Strukturierung verbliebenen Bereiche des Fotolacks und die darunterliegende Keimschicht werden anschließend entfernt. Durch dieses Vorgehen wird das oberflächenemittierende Bauelement (2) durch die Kontaktleitungen „Eingefasst“, sodass es mithilfe dieser PICOS-Kontakte möglich ist die geforderte mechanische Stabilität der optoelektronische Vorrichtung (1) zu gewährleisten.
  • Die auf dem Glasträger (6) aufgebrachte lichtstreuende Schicht (8) ist in besonderer Weise eine glatte und harte Phosphorbeschichtung, die beispielsweise aus einer sogenannten PIX (Polysiloxan Matrix) oder einem ähnlichen Material mit eingebrachten Partikeln gebildet ist. Die eingebrachten Partikel können dabei beispielsweise aus Konverterpartikeln beziehungsweise Farbkonverterpartikeln gebildet sein, sodass die lichtstreuende Schicht (8) zusätzlich Konversionseigenschaften aufweist.
  • Auf der der lichtstreuenden Schicht (8) gegenüberliegenden Oberfläche des Glasträger (6) ist zusätzlich eine lichtformende Struktur (11) angeordnet. Diese lichtformende Struktur (11) kann beispielsweise durch Polarisationsfilter oder anderer strahlformende Gitter (DBR) mit einer periodischen Strukturierung mit einer Breite von insbesondere 100 nm bis 300 nm gebildet sein. Durch die lichtformende Struktur (11) kann das von den oberflächenemittierenden Bauelementen emittierte Licht beispielsweise geformt und reflektiv in einen zusätzlichen Lichtleiter eingekoppelt werden.
  • Um zu gewährleisten, dass das vom oberflächenemittierenden Bauelement (2) emittierte Licht nahezu ausschließlich in Richtung der Emissionsfläche (3) die optoelektronische Vorrichtung (1) verlässt, kann es weiterhin von Vorteil sein das oberflächenemittierende Bauelement (2) und die Kontaktleitungen in eine beispielsweise weiße, insbesondere reflektierende, Füllmaterialschicht (12) einzubetten. Dadurch kann gewährleistet werden, dass nahezu kein Licht in Richtung der Seitenflächen und der der Emissionsfläche (3) gegenüberliegenden Fläche (4) des oberflächenemittierenden Bauelements (2) aus der optoelektronischen Vorrichtung (1) austritt. Ein weiterer Vorteil der Füllmaterialschicht (12) kann eine erhöhte mechanische Stabilität der optoelektronischen Vorrichtung (1) sein.
  • 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer optoelektronischen Vorrichtung (1). Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten optoelektronischen Vorrichtung (1) bildet die lichtstreuenden Schicht (8) keine durchgehende Schicht auf dem Glasträger (6), sondern ist lediglich im Bereich der Querschnittsfläche des oberflächenemittierenden Baudelements (2) ausgebildet. Entsprechend ist dem optoelektronischen Bauelement (2) bereichsweise eine lichtstreuende Schicht (8) zugeordnet. Die Kontaktleitung (9) reicht im Gegensatz zu 1 demnach nicht bis zur lichtstreuenden Schicht (8), sondern verläuft entlang der Seitenfläche (10) des oberflächenemittierenden Baudelements (2) bis hin zum Glasträger (6) und auf dem Glasträger (6) entlang in dessen Längsausbreitungsrichtung.
  • Die optoelektronische Vorrichtung (1) in 3 zeigt im Gegensatz zur optoelektronische Vorrichtung (1) in 1 und 2, dass in den Glasträger (6) zusätzlich lichtstreuendes Material beziehungsweise lichtstreuende Partikel (13) eingebracht werden können. Dadurch kann im Glasträger (6) zusätzlich zu den lichtstreuenden Eigenschaften der lichtstreuenden Schicht (8) eine Strahlhomogenisierung der von dem oberflächenemittierenden Bauelement (2) emittierten Strahlung in Richtung der Emissionsfläche (3) erreicht werden.
  • Die 4A und 4B zeigen exemplarisch zwei weitere Ausführungsbeispiele einer optoelektronischen Vorrichtung (1) mit verschiedenen Ausführungen des Klebers (7). In beiden Abbildungen reicht der Kleber (7) über die Querschnittsfläche des oberflächenemittierenden Bauelements (2) hinaus. Dies kann unter anderem daraus resultieren, dass der Kleber (7) beispielsweise beim Aufdrücken des oberflächenemittierenden Bauelements (2) auf die lichtstreuende Schicht (8) nach außen gedrückt wird und sich dadurch eine „Anhäufung“ von Kleber an den Außenrändern des oberflächenemittierenden Bauelements (2) bildet. Im dargestellten Fall ergibt sich dadurch an den Rändern des oberflächenemittierenden Bauelements (2) eine „Anhäufung“ des Klebers (7) in Form einer Rampe, die von den Seitenflächen des oberflächenemittierenden Bauelements (2) in Richtung der lichtstreuenden Schicht (8) ausgebildet ist. Die in 4A dargestellte Rampe ist dabei steiler als die in 4B dargestellte Rampe ausgebildet und reicht nicht bis hin zur Seitenfläche der optoelektronischen Vorrichtung (1) wohingegen die in 4B dargestellte Rampe bis hin zur Seitenfläche der optoelektronischen Vorrichtung (1) reicht.
  • Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung“ ist dabei jedoch nicht zwingendermaßen in Form einer Rampe ausgebildet, sondern kann beispielsweise auch abgerundet, in Tropfenform oder in Form eines erhöhten, zur lichtstreuenden Schicht (8) parallelen Balkens sein.
  • Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung“ kann beispielsweise mit der Menge des aufgebrachten Klebers (7) und/oder dem Druck beim Aufdrücken des oberflächenemittierenden Bauelements (2) auf die lichtstreuende Schicht (8) und/oder der Viskosität des Klebers (7) und/oder der Oberflächenbeschaffenheit des oberflächenemittierenden Bauelements (2) und/oder der Oberflächenbeschaffenheit der lichtstreuenden Schicht (8) und/oder sonstigen Prozessparametern wie beispielsweise der Raumtemperatur zusammenhängen.
  • Die Kontaktleitung (9) verläuft in den 4A und 4B im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen entsprechend von der der Emissionsfläche (3) gegenüberliegenden Fläche (4) des oberflächenemittierenden Bauelements (2), entlang der Seitenfläche (10) des oberflächenemittierenden Bauelements (2), auf der Kleber-„Anhäufung“ in Richtung des Glasträgers (6) und hin zur Außenfläche der optoelektronischen Vorrichtung in Längsausbreitungsrichtung des Glasträgers (6).
  • Die optoelektronische Vorrichtung (1) in 5 zeigt im Gegensatz zur optoelektronische Vorrichtung (1) in 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer optoelektronische Vorrichtung (1), die zusätzlich einen Lichtleiter (14) aufweist. Dieser ist an der dem Glasträger abgewandten Oberfläche der lichtformenden Struktur (11) angeordnet. Der Lichtleiter (14) ist dabei so ausgeführt, dass er in besonderer Weise das von dem oberflächenemittierenden Bauelement (2) emittierte Licht entlang der Längsausbreitungsrichtung des oberflächenemittierenden Bauelements (2) leitet.
  • Durch das Aufbringen eines solchen Lichtleiters kann in besonderer Weise eine flache Lichtquelle für sogenanntes Backlighting von beispielsweise Displays oder für Tagfahrlichter oder Autorückleuchten erzeugt werden.
  • Für solche Anwendungen sollte einen Lichtleiter in besonderer Weise eine Dicke von 2 mm oder insbesondere 1 mm oder ganz besonders 0,8 mm nicht überschreiten, weswegen die oberflächenemittierenden Bauteile (2) eine entsprechende Breite von 0,9 mm oder insbesondere 0,6 mm oder ganz besonders 0,3mm nicht überschreiten sollten. Ferner ist es zweckmäßig, dass das oberflächenemittierende Bauelement (2) eine Höhe von ≤0,5 mm und eine Länge ≤1 mm aufweist. Dies liegt unter anderem daran, die gesamte optoelektronische Vorrichtung (1) möglichst flach auszugestalten und eine einfache Montage der Vorrichtung zu gewährleiten.
  • Der Glasträger (6) ist ebenfalls dünn ausgestaltet, insbesondere nur wenige Zehntel mm dick. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die optoelektronische Vorrichtung (1) möglichst flach ausgestaltet ist.
  • Entsprechend dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel einer optoelektronischen Vorrichtung (1) kann diese zusätzlich zu der in 1 dargestellten optoelektronischen Vorrichtung (1) eine Wärmeableitungsschicht (15) oberhalb der der Emissionsfläche (3) gegenüberliegenden Fläche (4) des oberflächenemittierenden Bauelements (2) aufweisen. Die Wärmeableitungsschicht (15) kann metallisiert beziehungsweise aus einem Metall gebildet sein, um die von dem oberflächenemittierenden Bauelement (2) als Wärme erzeugte Verlustleistungen abzuleiten. Wie in der Figur dargestellt ist zwischen den Kontaktleitungen und der Wärmeableitungsschicht (15) ein Teil der Füllmaterialschicht (15) angeordnet, sodass diese elektrisch voneinander getrennt und somit isoliert sind.
  • 7 zeigt eine Anordnung (0) mit wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen (1a bis 1n) entsprechend der in den 1 bis 6 dargestellten optoelektronischen Vorrichtungen (1). Die wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen (1a bis 1n) sind in Längsrichtung benachbart zueinander angeordnet. Die Kontaktleitung (9) jeweils einer optoelektronischen Vorrichtung (1a bis 1n) verläuft von dem zweiten Kontaktpad (5b) dessen oberflächenemittierenden Bauelementes (2a) auf der lichtstreuenden Schicht (8) entlang des Glasträgers (6) zwischen jeweils zwei benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen (2a und 2b) bis zu dem ersten Kontaktpad (5a) des benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementes (2b), wodurch die wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen (1a und 1b) in Reihe elektrisch miteinander verbunden sind.
  • n ist dabei als eine natürliche Zahl von 2 bis unendlich, insbesondere von 2 bis 100 und besonderer Weise von 2 bis 2000, zu verstehen. Demnach ergibt sich entsprechend der Zahl n eine Anordnung von n in Reihe geschalteten optoelektronischen Vorrichtungen (1a bis 1n) die jeweils über eine Kontaktleitung (9) elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Sowohl der Glasträger (6), die lichtstreuende Schicht (8), die lichtformende Struktur (11) und die Füllmaterialschicht (12) sind dabei in besonderer Weise einstückig und entsprechend ununterbrochen zwischen den Übergängen der wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen (1a bis 1n) ausgebildet.
  • Die Anordnung (0) kann sich dabei nicht nur in Längsausbreitungsrichtung der Zeichenebene der 7, sondern ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene der 7 ausdehnen, sodass sich beispielsweise auf einem Wafer eine Vielzahl von Reihen von in Reihe geschalteter optoelektronischer Vorrichtungen (1a bis 1n) ergibt. Dieser Wafer kann dann in beliebiger Größe in Form von einem Vielfachen der optoelektronischen Vorrichtungen (1a bis 1n) vereinzelt werden, um die optoelektronischen Vorrichtungen (1a bis 1n) beispielsweise als Flächenlichtquelle zu nutzten. Ebenso ist es auch möglich die in Reihe geschalteten optoelektronischen Vorrichtungen (1a bis 1n) in schmale Streifen von jeweils nur einer Reihe von in Reihe geschalteten optoelektronischen Vorrichtungen (1a bis 1n) zu vereinzeln und eine solche Reihe, wie in 9, dargestellt auf einem zusätzlichen Wellenlichtleiter (14) anzuordnen.
  • Der Lichtleiter (14) ist dabei so ausgeführt, dass er in einem Aspekt das von den oberflächenemittierenden Bauelementen (2a bis 2n) emittierte Licht entlang der Längsausbreitungsrichtung der in Reihe geschalteten optoelektronischen Vorrichtungen (1a bis 1n) leitet.
  • Durch das Aufbringen eines solchen Lichtleiters kann in besonderer Weise eine flache Lichtquelle für sogenanntes Backlighting von beispielsweise Displays oder auch für Tagfahrlichter oder Autorückleuchten erzeugt werden.
  • Wie bereits in den Ausführungsbeispielen der optoelektronischen Vorrichtung (1) in 4A und 4B erläutert kann der Kleber (7) über die Querschnittsfläche der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) hinausreichen und im vorliegenden Ausführungsbeispiel der 8 den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen (2a bis 2n) zumindest teilweise anfüllen. Dies kann unter anderem daraus resultieren, dass der Kleber (7) beispielsweise beim Aufdrücken der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) auf die lichtstreuende Schicht (8) nach außen gedrückt wird und sich dadurch eine „Anhäufung“ von Kleber an den Außenrändern der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) bildet.
  • Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung“ ist dabei jedoch nicht zwingendermaßen, wie in 8 dargestellt, in Form eines zur lichtstreuenden Schicht (8) parallelen und erhöhten Balkens, sondern kann auch in Form eines U, also mit einer Vertiefung im Kleber (7) zwischen den benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen (2a bis 2n), oder beispielsweise in Form von zwei von jeweils den benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen (2a bis 2n) ausgehenden Rampen ausgebildet sein.
  • Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung“ kann dabei beispielsweise mit der Menge des aufgebrachten Klebers (7) und/oder dem Druck beim Aufdrücken der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) auf die lichtstreuende Schicht (8) und/oder der Viskosität des Klebers (7) und/oder der Oberflächenbeschaffenheit der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) und/oder der Oberflächenbeschaffenheit der lichtstreuenden Schicht (8) und/oder sonstigen Prozessparametern wie beispielsweise der Raumtemperatur zusammenhängen.
  • Die Kontaktleitung (9) verläuft dabei wie auch in den 4A und 4B von der der Emissionsfläche (3) gegenüberliegenden Fläche (4) der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n), entlang der Seitenfläche (10) der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n), auf der Kleber-„Anhäufung“ in Richtung des Glasträgers (6) und hin zur benachbarten optoelektronischen Vorrichtung (1a bis 1n) in Längsausbreitungsrichtung des Glasträgers (6). In gespiegelter Weise verläuft die Kontaktleitung (9) in der benachbarten optoelektronischen Vorrichtung (1a bis 1n) auf der Kleber-„Anhäufung“, entlang der der Seitenfläche (10) gegenüberliegenden Seitenfläche der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) hoch zu der der Emissionsfläche (3) gegenüberliegenden Fläche (4) der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) zu dem ersten Kontaktpad (5a).
  • Bezugszeichenliste
    • 0
    Anordnung
    1, 1a, 1b, 1..., In
    Optoelektronische Vorrichtung
    2, 2a, 2b, 2..., 2n
    oberflächenemittierendes Bauelement
    3
    Emissionsfläche
    4
    der Emissionsfläche abgewandten Fläche
    5a, 5b
    Kontaktpad
    6
    Glasträgers
    7
    Kleber
    8
    lichtstreuende Schicht
    9
    Kontaktleitung
    10
    Seitenfläche
    11
    lichtformende Struktur
    12
    Füllmaterialschicht
    13
    lichtstreuende Partikel
    14
    Lichtleiter
    15
    Wärmeableitungsschicht

Claims (19)

  1. Optoelektronische Vorrichtung (1), umfassend: einen Glasträger (6), wenigstens eine lichtstreuende Schicht (8), die auf dem Glasträger aufgebracht ist, wenigstens ein oberflächenemittierendes Bauelement (2) in Chip-Size-Package mit einer Emissionsfläche (3) und einer der Emissionsfläche abgewandten Fläche (4) aufweisend ein erstes (5a) und ein zweites (5b) Kontaktpad, wobei die Emissionsfläche (3) mittels eines Klebers (7) auf der lichtstreuenden Schicht (8) angeordnet ist; wenigstens eine Kontaktleitung (9), welche das zweite Kontaktpad (5b) des wenigstens einen oberflächenemittierenden Bauelements (2) kontaktiert und entlang einer dem zweiten Kontaktpad (5b) benachbarten Seitenfläche (10) des optoelektronischen Bauelements (2) in Richtung des Glasträgers (6) verläuft; und eine lichtformende Struktur (11), welche auf der dem optoelektronischen Bauelement (2) abgewandten Oberfläche des Glasträgers (6) angeordnet ist.
  2. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine lichtstreuende Schicht (8) Konversionseigenschaften aufweist.
  3. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine lichtstreuende Schicht (8) aus einer Polysiloxan Matrix mit Farbkonverterpartikeln gebildet ist.
  4. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtformende Struktur (11) ein strahlformendes Gitter, insbesondere ein DBR oder einen Polarisationsfilter, aufweist.
  5. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kontaktleitung (9) durch einen PICOS Kontakt gebildet ist.
  6. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Füllmaterialschicht (12) das wenigstens eine oberflächenemittierende Bauelement (2) und die wenigstens eine Kontaktleitung (9) auf der der Emissionsfläche (3) abgewandten Seite (4) des oberflächenemittierenden Bauelements einhüllt.
  7. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oberflächenemittierende Bauelement (2) zur Abstrahlung von Licht im blauen Wellenlängenbereich ausgeführt ist.
  8. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasschicht (6) lichtstreuende Partikel (13) aufweist.
  9. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine oberflächenemittierende Bauelement (2) eine Höhe von ≤0,5mm, eine Länge ≤1mm und eine Breite von ≤0,3mm aufweist.
  10. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtformende Struktur (11) eine periodische Strukturierung mit einer Breite von 100 nm bis 300 nm aufweist.
  11. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (7) zwischen der Seitenfläche (10) des wenigstens einen oberflächenemittierenden Bauelements (2) und dem Glasträger (6) oder der lichtstreuenden Schicht (8) eine Rampe oder Erhöhung ausbildet, auf der die Kontaktleitung (9) verläuft.
  12. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Emissionsfläche (3) abgewandten Seite (4) des oberflächenemittierenden Bauelements (2) eine zusätzliche Wärmeableitungsschicht (15) angeordnet ist.
  13. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtleiter (14) an der dem Glasträger (6) abgewandten Seite der lichtformenden Struktur (11) angeordnet ist, wobei der Lichtleiter (14) das von dem mindestens einen oberflächenemittierenden Bauelement (2) emittierte Licht entlang der Längsausbreitungsrichtung des oberflächenemittierenden Bauelements (2) leitet.
  14. Anordnung (0) mit wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen (1a, 1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen (1) in Längsrichtung benachbart zueinander angeordnet sind und die wenigstens eine Kontaktleitung (9) der jeweiligen optoelektronischen Vorrichtung (1a, 1b) entlang des Glasträgers zwischen den wenigstens zwei oberflächenemittierenden Bauelementen (2a, 2b) miteinander verbunden ist und die wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen (1a, 1b) in Reihe elektrisch miteinander verbindet.
  15. Anordnung (0) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenraum zwischen den wenigstens zwei oberflächenemittierenden Bauelementen (2a, 2b) teilweise durch den Kleber (7) angefüllt ist, und die wenigstens eine Kontaktleitung (9) auf der Oberseite des Klebers (7) verläuft.
  16. Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung (1) umfassend das Bereitstellen eines Glasträgers (6) mit wenigstens einer darauf befindlichen lichtstreuenden Schicht (8); Bereitstellen von wenigstens zwei oberflächenemittierenden Bauelementen (2) in Chip-Size-Package mit jeweils einer Emissionsfläche (3) und einer der Emissionsfläche abgewandten Fläche (4) aufweisend jeweils ein erstes (5a) und ein zweites (5b) Kontaktpad; Aufkleben der Emissionsflächen (3) der wenigstens zwei oberflächenemittierenden Bauelemente (2) auf die lichtstreuende Schicht (8); Aufbringen einer Keimschicht, insbesondere einer Titan-Kupfer-Legierung, auf die der Emissionsfläche (3) abgewandte Seite der mindestens zwei oberflächenemittierende Bauelemente (2) und mindestens einer aus dem Glasträger (6) und der lichtstreuenden Schicht (8); Aufbringen eines Fotolacks auf die Keimschicht; Strukturieren des aufgebrachten Fotolacks, so dass Bereiche der Keimschicht freiliegen; Galvanisieren der freilegenden Bereiche der Keimschicht; Entfernen der durch das Strukturieren verbliebenen Bereiche des Fotolacks und der darunterliegenden Keimschicht.
  17. Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung (1) nach Anspruch 16, weiter umfassend Aufbringen einer lichtformenden Struktur (11) auf die der optoelektronischen Bauelemente (2) abgewandten Oberfläche des Glasträgers (6).
  18. Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung (1) nach Anspruch 17, weiter umfassend Vereinzeln der oberflächenemittierenden Bauelemente (2) in Form von Streifen, die nur eine Reihe von oberflächenemittierenden Bauelementen (2) umfassen, oder in Form von einzelnen oberflächenemittierenden Bauelementen (2).
  19. Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung (1) nach Anspruch 17 oder 18, weiter umfassend Aufbringen eines Lichtleiters (14) auf die dem Glasträger (6) abgewandte Seite der lichtformenden Struktur (11), wobei der Lichtleiter (14) das von den mindestens zwei oberflächenemittierenden Bauelementen (2) oder das von den vereinzelten einzelnen oberflächenemittierenden Bauelementen (2) emittierte Licht entlang der Längsausbreitungsrichtung des oberflächenemittierenden Bauelements (2) leitet.
DE102020103433.4A 2020-02-11 2020-02-11 Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren Pending DE102020103433A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020103433.4A DE102020103433A1 (de) 2020-02-11 2020-02-11 Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren
PCT/EP2021/053053 WO2021160596A1 (de) 2020-02-11 2021-02-09 Optoelektronische vorrichtung und verfahren
US17/798,855 US20230102780A1 (en) 2020-02-11 2021-02-09 Optoelectronic device and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020103433.4A DE102020103433A1 (de) 2020-02-11 2020-02-11 Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020103433A1 true DE102020103433A1 (de) 2021-08-12

Family

ID=74587035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020103433.4A Pending DE102020103433A1 (de) 2020-02-11 2020-02-11 Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230102780A1 (de)
DE (1) DE102020103433A1 (de)
WO (1) WO2021160596A1 (de)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7072096B2 (en) 2001-12-14 2006-07-04 Digital Optics International, Corporation Uniform illumination system
US20060290253A1 (en) 2005-06-23 2006-12-28 Fusion Optix, Inc. Enhanced Diffusing Plates, Films and Backlights
US20080315228A1 (en) 2006-06-09 2008-12-25 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Low profile side emitting led with window layer and phosphor layer
US20130140592A1 (en) 2011-12-01 2013-06-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Light emitting diode with improved light extraction efficiency and methods of manufacturing same
WO2015011590A1 (en) 2013-07-22 2015-01-29 Koninklijke Philips N.V. Flip-chip side emitting led
CN105280795A (zh) 2014-07-25 2016-01-27 新世纪光电股份有限公司 发光单元与发光模块
US9490398B2 (en) 2012-12-10 2016-11-08 Citizen Holdings Co., Ltd. Manufacturing method of light emitting device in a flip-chip configuration with reduced package size
DE102016118990A1 (de) 2016-10-06 2018-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Sensor
EP2657994B1 (de) 2012-04-27 2019-02-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Lichtemittierendes Halbleiterbauelement

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013107862A1 (de) * 2013-07-23 2015-01-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Oberflächenmontierbares optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung zumindest eines oberflächenmontierbaren optoelektronischen Halbleiterbauteils
DE102013110114A1 (de) * 2013-09-13 2015-04-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
US20170141278A1 (en) * 2015-11-17 2017-05-18 Toshiba Corporation Led assembly for led package with sidewall electrodes
US10782002B2 (en) * 2016-10-28 2020-09-22 X Display Company Technology Limited LED optical components
DE102017109485A1 (de) * 2017-05-03 2018-11-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7072096B2 (en) 2001-12-14 2006-07-04 Digital Optics International, Corporation Uniform illumination system
US20060290253A1 (en) 2005-06-23 2006-12-28 Fusion Optix, Inc. Enhanced Diffusing Plates, Films and Backlights
US20080315228A1 (en) 2006-06-09 2008-12-25 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Low profile side emitting led with window layer and phosphor layer
US20130140592A1 (en) 2011-12-01 2013-06-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Light emitting diode with improved light extraction efficiency and methods of manufacturing same
EP2657994B1 (de) 2012-04-27 2019-02-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Lichtemittierendes Halbleiterbauelement
US9490398B2 (en) 2012-12-10 2016-11-08 Citizen Holdings Co., Ltd. Manufacturing method of light emitting device in a flip-chip configuration with reduced package size
WO2015011590A1 (en) 2013-07-22 2015-01-29 Koninklijke Philips N.V. Flip-chip side emitting led
CN105280795A (zh) 2014-07-25 2016-01-27 新世纪光电股份有限公司 发光单元与发光模块
DE102016118990A1 (de) 2016-10-06 2018-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Sensor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021160596A1 (de) 2021-08-19
US20230102780A1 (en) 2023-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2638575B1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zu dessen herstellung
DE102008021402B4 (de) Oberflächenmontierbares Leuchtdioden-Modul und Verfahren zur Herstellung eines oberflächenmontierbaren Leuchtdioden-Moduls
WO2001080322A2 (de) Lumineszenzdiodenchip und verfahren zu dessen herstellung
DE202013012818U1 (de) Linse und lichtemittierendes Modul zur Flächenbeleuchtung
DE102007021042A1 (de) Leuchtdiodenmodul für Lichtquellenreihe
DE102015112042B4 (de) Optoelektronische Leuchtvorrichtung
DE102016109308B4 (de) Strahlungsemittierendes bauelement
DE202010017509U1 (de) Lichtemittierende Vorrichtung und Beleuchtungssystem
DE212014000254U1 (de) Hintergrundlicht-Modul mit einer Multi-Junction-Technologie LED und Hintergrundlicht-Einheit umfassend dasselbe
DE102017111706A1 (de) Lichtemissionsvorrichtung
DE102006005299A1 (de) Gehäuse für ein Lumineszenzdioden-Bauelement und Lumineszenzdioden-Bauelement
DE102017201882A1 (de) Leuchtvorrichtung und die Leuchtvorrichtung aufweisende Hintergrundbeleuchtung
DE102006046037B4 (de) LED-Halbleiterkörper und Verwendung eines LED-Halbleiterkörpers
EP2238503A1 (de) Beleuchtungseinrichtung zur hinterleuchtung eines displays sowie ein display mit einer solchen beleuchtungseinrichtung
DE102014105839A1 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
WO2013110540A1 (de) Leuchte und verfahren zur herstellung einer leuchte
DE19831607B4 (de) Lineares Beleuchtungsbauelement und Bildlesevorrichtung, welche dieses verwendet
DE102017114011B4 (de) Optoelektronisches bauelement
WO2011080058A1 (de) Strahlungsemittierende lichtleitervorrichtung für die beleuchtung, modul mit einer solchen vorrichtung und verfahren zur herstellung einer solchen
DE102017130764B4 (de) Vorrichtung mit Halbleiterchips auf einem Primärträger und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung
DE102009048856A1 (de) Halbleiter-Leuchtvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer solchen
DE102013222702A1 (de) Optoelektronisches Bauelement, optoelektronische Anordnung, Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
DE102020103433A1 (de) Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren
DE112018001199B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil
DE102007032274A1 (de) Kompakte Lichtquelle mit hoher Intensität auf LED-Basis

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: SCHEELE JAEGER WETZEL PATENTANWAELTE PARTNERSC, DE

Representative=s name: SCHEELE JAEGER PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE

R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: SCHEELE JAEGER PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE