DE102022102090A1

DE102022102090A1 - Optoelektronische vorrichtung und verfahren zur herstellung einer optoelektronischen vorrichtung

Info

Publication number: DE102022102090A1
Application number: DE102022102090.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dobner; Bernd Barchmann; Thomas Schwarz; Sebastian Wittmann
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2022-01-28
Filing date: 2022-01-28
Publication date: 2023-08-03
Also published as: WO2023144346A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wenigstens einer optoelektronischen Vorrichtung umfassend die Schritte: Bereitstellen eines ersten Trägers; Bereitstellen einer ersten strukturierten Fotolackschicht mit wenigstens zwei ersten Öffnungen; Bereitstellen einer zweiten strukturierten Fotolackschicht mit wenigstens einer zweiten Öffnung; Bereitstellen wenigstens einer optoelektronischen Komponente mit wenigstens zwei elektrischen Anschlussflächen auf einer Unterseite der wenigstens einen optoelektronischen Komponente; Auffüllen der wenigstens zwei ersten Öffnungen mit einem elektrisch leitfähigen Material; Auffüllen der wenigstens einen zweiten Öffnung mit einem lichtkonvertierenden Material; und Umschmelzen des elektrisch leitfähigen Materials, sodass dieses insbesondere kalottenförmig ausgebildet ist. Die wenigstens zwei ersten Öffnungen und die wenigsten eine zweite Öffnung liegen sich dabei gegenüber und die wenigstens zwei ersten Öffnungen liegen jeweils einer der wenigstens zwei elektrischen Anschlussflächen der wenigstens einen optoelektronischen Komponente gegenüber.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung.
Hintergrund
Bei der Herstellung von optoelektronischen Vorrichtungen, insbesondere in Form von Mini- oder µ-LEDs sind zum gegenwärtigen Zeitpunkt kaum bzw. keine Lösungen bekannt, mittels derer eine einfache und kostengünstige Kontaktierung der optoelektronischen Vorrichtungen möglich ist. Insbesondere sind keine Lösungen bekannt, mittels derer die elektrischen Anschlussflächen solch kleiner optoelektronischer Vorrichtungen kostengünstig und dennoch äußerst präzise belotet werden können. Vielmehr besteht bei gegenwärtig bekannten bzw. verwendeten Verfahren die Gefahr einer Materialverschleppung eines aufgebrachten Lotmaterials.
Zudem sind zum gegenwärtigen Zeitpunkt kaum bzw. keine Lösungen bekannt, um für optoelektronischen Vorrichtungen, insbesondere in Form von Mini- oder µ-LEDs, eine Lichtkonversion durch ein auf die optoelektronischen Vorrichtungen aufgebrachtes Konversionsmaterial bereitzustellen. Insbesondere sind keine Lösungen bekannt, mittels derer ein Konversionsmaterial auf solch kleine optoelektronische Vorrichtungen kostengünstig und reproduzierbar aufgebracht werden kann.
Es besteht daher das Bedürfnis, eine optoelektronische Vorrichtung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung anzugeben, welches zumindest einem der vorgenannten Probleme entgegenwirkt.
Zusammenfassung der Erfindung
Diesem Bedürfnis wird durch ein in Anspruch 1 genanntes Verfahren zur Herstellung einer optoelektronische Vorrichtung, sowie durch die in Anspruch 17 genannte optoelektronische Vorrichtung Rechnung getragen. Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Kern der Erfindung ist es sowohl eine Belotung von elektrischen Anschlussflächen einer optoelektronischen Vorrichtung, insbesondere µ-LED, und das Erzeugen einer Konversionsschicht auf einer Lichtemissionsfläche der optoelektronischen Vorrichtung in einem Prozessablauf mittels zwei separaten Fotoebenen auf einem Träger zu Erzeugen. Dazu werden Lot-Depots für die µ-LEDs in einem ersten Fotolack bzw. Stufenlack erzeugt und eine Konversionsmatrix in einen weiteren strukturierten Fotolack eingebracht, um eine Lichtkonversionsschicht auf einer Lichtemissionsfläche der optoelektronischen Vorrichtungen zu erzeugen. Durch Umschmelzen der Lot-Depots bilden sich diese tropfenförmig bzw. kalottenförmig aus und sind als diese an den elektrischen Anschlussflächen der optoelektronischen Vorrichtungen vorhanden bzw. erkennbar.
Die Reihenfolge der Schritte des Erzeugens der Lot-Depots und der Konversionsschicht kann dabei variieren. Beispielsweise können zuerst die Lot-Depots für die µ-LEDs in einem ersten Fotolack bzw. Stufenlack auf einem Träger erstellt werden, anschließend können die µ-LEDs auf die Lot-Depots platziert werden, und in einem nachfolgenden Schritt kann eine Konversionsmatrix in einen zweiten strukturierten Fotolack appliziert werden, um eine Konversionsschicht auf den µ-LEDs zu erzeugen. Alternativ kann jedoch auch zuerst die Konversionsschicht mittels eines strukturierten Fotolacks auf einem Träger erzeugt werden, anschließend können die µ-LEDs mit ihrer Lichtemissionsfläche auf die Konversionsschicht platziert werden, und in einem nachfolgenden Schritt können mittels einer weiteren strukturierten Fotolackschicht Lot-Depots auf elektrischen Anschlussflächen der µ-LEDs erzeugt werden.
Mögliche Vorteile eines solchen Verfahrens liegen darin, dass keine Belotung mehr auf einem Zielsubstrat, auf das die optoelektronischen Vorrichtungen aufgebracht werden können, notwendig ist. Außerdem kann eine Belotung mittels einem in der Anmeldung beschriebenen Verfahren, und insbesondere durch das Erzeugen der Lot-Depots mittels einer strukturierten Fotolackschicht, kostengünstig und präzise stattfinden. Das Material der Konversionsschicht und der Lot-Depots kann zudem mit einer hohen Packungsdichte aufgebracht werden, wodurch weniger des jeweiligen Materials in der Herstellung benötigt wird. Durch die Konversionsschicht können lichtkonvertierende µ-LEDs als zusammenhängende Einzelkomponente bereitgestellt werden, die aufgrund deren Herstellung eine hohe Stabilität aufweisen, sodass sie mit einfachen, bereits bekannten Diebondern auf ein Zielsubstrat aufgebracht werden können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Herstellung wenigstens einer optoelektronischen Vorrichtung die Schritte:

Bereitstellen eines ersten Trägers mit einer insbesondere darauf angeordneten Trennschicht;
Bereitstellen einer ersten strukturierten Fotolackschicht mit wenigstens zwei ersten Öffnungen;
Bereitstellen einer zweiten strukturierten Fotolackschicht mit wenigstens einer zweiten Öffnung;
Bereitstellen wenigstens einer optoelektronischen Komponente mit wenigstens zwei elektrischen Anschlussflächen auf einer Unterseite der wenigstens einen optoelektronischen Komponente;
Auffüllen der wenigstens zwei ersten Öffnungen mit einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere mittels Rakeln;
Auffüllen der wenigstens einen zweiten Öffnung mit einem lichtkonvertierenden Material, insbesondere mittels Rakeln; und
Umschmelzen des elektrisch leitfähigen Materials, sodass dieses tropfen- bzw. kalottenförmig ausgebildet ist; wobei sich die wenigstens zwei ersten Öffnungen und die wenigsten eine zweite Öffnung gegenüberliegen; und wobei die wenigstens zwei ersten Öffnungen jeweils einer der wenigstens zwei elektrischen Anschlussflächen der wenigstens einen optoelektronischen Komponente gegenüberliegen.

Durch das Umschmelzen des elektrisch leitfähigen Materials in den wenigstens zwei ersten Öffnungen schmilzt dieses auf und zieht sich zu einer geometrisch ausgeformten „Lotkugel“ zusammen. Die Lotkugel kann dabei in Form einer Kugel oder eines jeden anderen Ellipsoids ausgebildet sein und kann in einem Kontaktbereich mit beispielsweise den elektrischen Anschlussflächen der wenigstens einen optoelektronischen Komponente eingedrückt bzw. abgeschnitten sein. Das dadurch entstehende Segment eines Ellipsoids bzw. Kugelsegment des elektrisch leitfähigen Materials wird im nachfolgenden als Kalotte bezeichnet, ist also kalottenförmig ausgebildet.
Der Schritt des Auffüllens der wenigstens zwei ersten Öffnungen mit dem elektrisch leitfähigen Material und/oder der Schritt des Auffüllens der wenigstens einen zweiten Öffnung mit dem lichtkonvertierenden Material kann insbesondere mittels Rakeln erfolgen. Dazu wird auf die erste bzw. zweite strukturierte Fotolackschicht das elektrisch leitfähige bzw. lichtkonvertierende Material aufgebracht und die ersten bzw. die zweite Öffnung werden durch Abschaben des Materials von der Oberfläche der ersten bzw. zweiten strukturierten Fotolackschicht mittels einer Rakel gefüllt.
Die Schritte des Bereitstellens der ersten und der zweiten strukturierten Fotolackschicht können insbesondere gängige Fotolithographie-Prozesse, sowie Nanoimprint-, Laser- und Ätzprozesse zur Erzeugung der jeweilig gewünschten Strukturierung umfassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Bereitstellens der ersten strukturierten Fotolackschicht ein Bereitstellen der ersten strukturierte Fotolackschicht auf dem ersten Träger oder einer auf dem Träger optional befindlichen Trennschicht. Die wenigstens zwei ersten Öffnungen erstrecken sich entsprechend von dem ersten Träger bzw. der optionalen Trennschicht durch die erste strukturierte Fotolackschicht hindurch, sodass der erste Träger bzw. die optionale Trennschicht jeweils eine Bodenfläche für die wenigstens zwei ersten Öffnungen bildet.
Bei dem ersten Träger kann es sich um einen transparenten Träger, oder eine transparente Folie handeln, die insbesondere zumindest für Laser- und/oder UV-Licht durchlässig ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Träger um einen Glasträger oder eine Kunststofffolie handeln. Die Trennschicht, bzw. auch Ablöseschicht genannt, kann dazu ausgebildet sein, zu einem späteren Zeitpunkt des Verfahrens ein Ablösen des ersten Trägers zu erleichtern. Die Trennschicht kann zudem eine gute chemische Beständigkeit gegen Photolithographie-Chemikalien aufweisen. Darüber hinaus kann die Trennschicht dazu ausgebildet sein, einer Hochtemperaturverarbeitung während möglichen nachfolgenden Aushärteschritten über einen längeren Zeitraum standzuhalten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt der Schritt des Auffüllens der wenigstens zwei ersten Öffnungen unmittelbar nach dem Schritt des Bereitstellens der ersten strukturierten Fotolackschicht. Dazu kann insbesondere ein elektrisch leitfähiges Material auf die erste strukturierte Fotolackschicht aufgebracht werden, und dieses dann mittels einer Rakel in die wenigstens einen zwei ersten Öffnungen gerakelt werden, sodass diese mit dem elektrisch leitfähigen Material gefüllt sind.
Der erste Träger bzw. die optionale Trennschicht, die eine Bodenfläche für die wenigstens zwei ersten Öffnungen bilden können, können insbesondere ein Material oder eine Oberflächenbeschichtung zumindest im Bereich der Öffnungen aufweisen, welches nicht oder nur kaum benetzbar ist. Dadurch kann gewährleistet werden, dass bei einem späteren Umschmelzen des elektrisch leitfähigen Materials dieses nicht an dem ersten Träger oder der optionalen Trennschicht haftet, sondern sich das elektrisch leitfähige Material auf dem ersten Träger oder der optionalen Trennschicht innerhalb der Öffnungen zu einer einzelnen, geometrisch sauber ausgeformten Lotkugel zusammenzieht und sich neben der Hauptkugel insbesondere keine weiteren Kugeln befinden. Im übertragenen Sinne können der erste Träger bzw. die optionale Trennschicht zumindest im Bereich der Öffnungen gegenüber dem elektrisch leitfähigen Material „hydrophobe“ Eigenschaften aufweisen, also abweisend gegenüber dem elektrisch leitfähigen Material sind. Dadurch kann sich dieses bei einem späteren Umschmelzen, ohne sich mit dem ersten Träger bzw. der optionalen Trennschicht zu verbinden, zu einer Lotkugel zusammenziehen.
Bei dem elektrisch leitfähigen Material kann es sich beispielsweise um eine Lotpaste handeln, die in die wenigstens zwei ersten Öffnungen eingebracht wird. Das elektrisch Leitfähige Material kann beispielsweise zumindest eines der folgenden Materialsysteme umfassen: SnAgCu, SnBi, SnBiAg, und InAu. Beispielsweise kann es sich bei dem elektrisch leitfähigen Material auch um Typ 8+ Lote.
Durch das Erzeugen von Lot-Depots mittels einer strukturierten Fotolackschicht, Rakeln des elektrisch leitfähigen Materials in die Öffnungen, und anschließendem Umschmelzen des elektrisch leitfähigen Materials in den Öffnungen kann eine hohe Justagegenauigkeit der Lot-Depots erzielt werden. Dies führt dazu, dass sich ein derartiges Verfahren besonders gut für kleine optoelektronische Vorrichtungen wie µ-LEDs eignet.
Die erste strukturierte Schicht umfasst gemäß zumindest einer Ausführungsform zwei oder mehrere Ebenen oder Stufen, sodass die darin eingebrachten wenigstens zwei ersten Öffnungen bzw. das in die Öffnungen eingebrachte elektrisch leitfähige Material Hinterschneidungen und somit Verankerungsstrukturen aufweisen kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt der Schritt des Bereitstellens der wenigstens einen optoelektronischen Komponente nach dem Schritt des Auffüllens der wenigstens zwei ersten Öffnungen mit dem elektrisch leitfähigen Material. Die wenigstens eine optoelektronische Komponente wird dabei derart auf der ersten strukturierten Fotolackschicht bzw. dem elektrisch leitfähigen Material in den wenigstens zwei ersten Öffnungen angeordnet, dass die wenigstens zwei elektrischen Anschlussflächen der optoelektronische Komponente in Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Material stehen. Die wenigstens zwei elektrischen Anschlussflächen der optoelektronische Komponente sind entsprechend der ersten strukturierten Fotolackschicht bzw. dem elektrisch leitfähigen Material in den wenigstens zwei ersten Öffnungen zugewandt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die wenigstens eine optoelektronische Komponente bzw. werden die wenigstens zwei elektrischen Anschlussflächen der optoelektronische Komponente mittels einem Heftstoff auf der ersten strukturierten Fotolackschicht bzw. dem elektrisch leitfähigen Material in den wenigstens zwei ersten Öffnungen zumindest temporär befestigt. Der Heftstoff kann sich dabei insbesondere zwischen den elektrischen Anschlussflächen und dem elektrisch leitfähigen Material in den wenigstens zwei ersten Öffnungen befinden. Der Heftstoff kann entweder elektrisch leitfähig sein und in der optoelektronischen Vorrichtung zwischen den elektrischen Anschlussflächen und dem elektrisch leitfähigen Material in den wenigstens zwei ersten Öffnungen verbleiben, oder er kann beispielsweise beim Umschmelzen des elektrisch leitfähigen Materials oder bei einem anderweitigen Erhitzen der optoelektronischen Vorrichtung verdampfen und sich somit lediglich temporär zwischen den elektrischen Anschlussflächen und dem elektrisch leitfähigen Material in den wenigstens zwei ersten Öffnungen befinden. Beispielsweise kann es sich bei dem Heftstoff um einen temporären Heftstoff wie Glycerin handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt der Schritt des Bereitstellens der zweiten strukturierten Fotolackschicht nach dem Schritt des Bereitstellens der wenigstens einen optoelektronischen Komponente. Beispielsweise kann die zweite strukturierte Fotolackschicht auf der ersten strukturierten Fotolackschicht bereitgestellt werden, nachdem die wenigstens eine optoelektronische Komponente auf der ersten strukturierten Fotolackschicht bzw. dem elektrisch leitfähigen Material in den wenigstens zwei ersten Öffnungen angeordnet worden ist. Die zweite strukturierte Fotolackschicht kann dabei insbesondere derart bereitgestellt werden, dass die wenigstens eine optoelektronischen Komponente in der wenigstens einen zweiten Öffnung angeordnet ist. Die zweite strukturierte Fotolackschicht kann entsprechend die wenigstens eine optoelektronische Komponente in laterale Richtung umgeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt der Schritt des Auffüllens der wenigstens einen zweiten Öffnung mit einem lichtkonvertierenden Material unmittelbar nach dem Schritt des Bereitstellens der zweiten strukturierten Fotolackschicht. Dazu kann insbesondere ein lichtkonvertierendes Material auf die zweite strukturierte Fotolackschicht aufgebracht werden, und dieses dann mittels einer Rakel in die wenigstens eine zweite Öffnung gerakelt werden, sodass diese mit dem lichtkonvertierenden Material gefüllt ist. Dadurch kann eine Konversionsschicht bereitgestellt werden, die zumindest in Kontakt mit einer Lichtemissionsfläche der wenigstens einen optoelektronischen Komponente und insbesondere auch mit Seitenflächen der wenigstens einen optoelektronischen Komponente steht.
Bei dem lichtkonvertierenden Material kann es sich beispielsweise um ein Matrixmaterial mit darin befindlichen Lichtkonversionspartikeln handeln, die dazu ausgebildet sind, Licht einer ersten Wellenlänge, welches auf die Lichtkonversionspartikel auftrifft, in Licht einer zur ersten unterschiedlichen zweiten Wellenlänge zu konvertieren. Bei den Lichtkonversionspartikeln kann es sich beispielweise um sogenannte Leuchtstoffe oder Phosphore handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zudem ein Aushärten bzw. Ausheizen des lichtkonvertierenden Matrix-Materials, sodass dieses zum einen in sich selbst stabil ist, und zum anderen eine feste Verbindung mit der wenigstens einen optoelektronischen Komponente eingeht. Die dadurch entstehende Konversionsschicht kann entsprechend eine feste Verbindung mit der wenigstens einen optoelektronischen Komponente aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner ein Bereitstellen eines zweiten Trägers auf der zweiten strukturierten Fotolackschicht bzw. dem in der wenigstens einen zweiten Öffnung befindlichen lichtkonvertierenden Material. Der Schritt des Bereitstellens des zweiten Trägers kann dabei insbesondere nach dem Schritt des Auffüllens der wenigstens einen zweiten Öffnung mit dem lichtkonvertierenden Material erfolgen. Insbesondere kann der zweite Träger derart auf der zweiten strukturierten Fotolackschicht bzw. dem in der wenigstens einen zweiten Öffnung befindlichen lichtkonvertierenden Material aufgebracht werden, dass er zumindest das in der wenigstens einen zweiten Öffnung befindliche lichtkonvertierende Material berührt.
Auf dem zweiten Träger bzw. zwischen dem zweiten Träger und der zweiten strukturierten Fotolackschicht bzw. dem in der wenigstens einen zweiten Öffnung befindlichen lichtkonvertierenden Material kann sich zudem eine weitere Trennschicht befinden. Die weitere Trennschicht, bzw. auch Ablöseschicht genannt, kann dazu ausgebildet sein, zu einem späteren Zeitpunkt des Verfahrens ein mögliches Ablösen der wenigstens einen optoelektronischen Vorrichtung von dem zweiten Träger zu erleichtern.
Das Aufbringen bzw. Bereitstellen des zweiten Trägers kann dabei in einem ersten Schritt dazu dienen, die wenigstens eine optoelektronische Vorrichtung umzubonden, um diese dann von dem ersten Träger lösen zu können und freizulegen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren dazu ferner ein Entfernen des ersten Trägers und/oder ein Entfernen der ersten und der zweiten strukturierten Fotolackschicht. Dadurch kann die wenigstens eine optoelektronische Vorrichtung mit jeweils auf den elektrischen Anschlussflächen angeordneten Lot-Depots bzw. Lotkugeln freiliegen bzw. lediglich in Kontakt zu dem zweiten Träger oder der optional darauf befindlichen weiteren Trennschicht stehen. Die belotete wenigstens eine optoelektronische Komponente kann entsprechend „Pads-Up“ auf dem zweiten Träger vorliegen und kann anschließend mittels beispielsweise einem LIFT-Prozess auf ein Zielsubstrat transferiert werden.
Für ein erleichtertes Entfernen des ersten Trägers und/oder der ersten und der zweiten strukturierten Fotolackschicht kann es sich bei der ersten und der zweiten strukturierten Fotolackschicht um ein orthogonales Lacksystem handeln. Die erste und die zweite strukturierte Lackschicht können dazu beispielsweise derart gewählt bzw. ausgebildet sein, dass sie mit zwei unterschiedlichen Lösungsmitteln / Strippern aufgelöst bzw. entfernt werden können. Der erste Träger kann zudem beispielsweise als temporärer Träger ausgelegt sein, der mittels einem Laser-, thermo-, oder UV-release Verfahren entfernt werden kann, oder kann als Liner ausgelegt sein, der abgezogen werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt der Schritt des Umschmelzens des elektrisch leitfähigen Materials nach dem Schritt des Auffüllens der wenigstens einen zweiten Öffnung. Der Schritt des Umschmelzens kann dabei nicht nur dazu dienen das elektrisch leitfähige Material in den wenigstens zwei ersten Öffnungen umzuschmelzen, sondern kann gleichzeitig auch dazu dienen das lichtkonvertierende Material in der wenigstens einen zweiten Öffnung auszuhärten.
Insbesondere kann der Schritt des Umschmelzens erfolgen, nachdem die wenigstens eine optoelektronische Komponente auf dem elektrisch leitfähigen Material in den wenigstens zwei ersten Öffnungen angeordnet worden ist. Das Umschmelzen kann entsprechend nicht nur das Bilden einer Lotkugel in den wenigstens zwei ersten Öffnungen bewirken, sondern auch ein Verbinden der Lotkugeln mit den elektrischen Anschlussflächen der wenigstens einen optoelektronischen Komponente. Die Anschlussflächen können dazu gut benetzbar sein, sodass diese beim Umschmelzen mit dem elektrisch leitfähigen Material benetzt werden. In Kombination mit einer schlecht benetzbaren Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Öffnungen, beispielsweise in Form des ersten Trägers oder der Trennschicht, können sich somit kalottenförmige Lotpads auf den elektrischen Anschlussflächen der wenigstens einen optoelektronischen Komponente ausbilden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt der Schritt des Umschmelzens jedoch vor dem Schritt des Bereitstellens der wenigstens einen optoelektronischen Komponente. Insbesondere kann der Schritt des Umschmelzens erfolgen, bevor eine weitere Schicht oder Komponente auf den ersten Öffnungen aufgebracht worden ist. Durch das Umschmelzen kann sich das elektrisch leitfähige Material in den ersten Öffnungen zu einer Lotkugel zusammenziehen und zumindest bereichsweise die ersten Öffnungen bzw. die erste strukturierte Lackschicht überragen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner ein Planarisieren eines umgeschmolzenen elektrisch leitfähigen Materials, welches über die wenigstens zwei ersten Öffnungen bzw. die erste strukturierte Lackschicht hinausragt. Dadurch kann erreicht werden, dass überschüssiges elektrisch leitfähiges Material, welches über die ersten Öffnungen hinausragt, entfernt wird, und die erste strukturierte Fotolackschicht mit dem elektrisch leitfähigen Material eine gemeinsame ebene Oberfläche aufweist. Ebenso können durch das Umschmelzen in den ersten Öffnungen entstandene Lotkugeln, die über die ersten Öffnungen hinausragen, dadurch „abgeschnitten“ werden, sodass diese anschließend kalottenförmig in den ersten Öffnungen vorliegen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zudem ein Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Zwischenschicht zwischen dem elektrisch leitfähigen Material in den ersten Öffnungen und den elektrischen Anschlussflächen der wenigstens einen optoelektronischen Komponente. Die elektrisch leitfähige Zwischenschicht kann sich dabei nicht nur auf Bereiche zwischen dem elektrisch leitfähigen Material in den ersten Öffnungen und den elektrischen Anschlussflächen der wenigstens einen optoelektronischen Komponente beschränken, sondern kann auf der gesamten ersten strukturierten Fotolackschicht ausgebildet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Bereitstellens der zweiten strukturierten Fotolackschicht ein Bereitstellen der zweiten strukturierten Fotolackschicht auf dem ersten Träger oder einer optional auf dem Träger befindlichen Trennschicht. Anstelle der ersten strukturierten Fotolackschicht kann also auch zuerst die zweite strukturierte Fotolackschicht auf dem ersten Träger bereitgestellt werden. Die wenigstens eine zweite Öffnung erstreckt sich entsprechend von dem ersten Träger bzw. der optionalen Trennschicht durch die zweite strukturierte Fotolackschicht hindurch, sodass der erste Träger bzw. die optionale Trennschicht eine Bodenfläche für die wenigstens eine zweite Öffnung bildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt der Schritt des Auffüllens der wenigstens einen zweiten Öffnung mit einem lichtkonvertierenden Material unmittelbar nach dem Schritt des Bereitstellens der zweiten strukturierten Fotolackschicht. Dazu kann insbesondere ein lichtkonvertierendes Material auf die zweite strukturierte Fotolackschicht aufgebracht werden, und dieses dann mittels einer Rakel in die wenigstens eine zweite Öffnung gerakelt werden, sodass diese mit dem lichtkonvertierenden Material gefüllt ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt der Schritt des Bereitstellens der wenigstens einen optoelektronischen Komponente nach dem Schritt des Auffüllens der wenigstens einen zweiten Öffnung mit dem lichtkonvertierenden Material. Die wenigstens eine optoelektronische Komponente kann dabei derart auf der zweiten strukturierten Fotolackschicht bzw. dem lichtkonvertierenden Material in der wenigstens einen zweiten Öffnung angeordnet werden, dass wenigstens die Oberseite der wenigstens einen optoelektronischen Komponente in Kontakt mit dem lichtkonvertierenden Material steht. Die wenigstens eine optoelektronische Komponente ist insbesondere derart angeordnet, dass die Oberseite der wenigstens einen optoelektronischen Komponente in Richtung des ersten Trägers weist. Beispielsweise kann die wenigstens eine optoelektronische Komponente leicht in das vorgehärtete oder nicht vorgehärtete, lichtkonvertierende Material eingedrückt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt der Schritt des Bereitstellens der ersten strukturierten Fotolackschicht nach dem Schritt des Bereitstellens der wenigstens einen optoelektronischen Komponente. Die erste strukturierte Fotolackschicht kann insbesondere auf der zweiten strukturierten Fotolackschicht bzw. der wenigstens einen optoelektronischen Komponente derart bereitgestellt werden, dass die wenigstens zwei ersten Öffnungen jeweils gegenüber einer der wenigstens zwei elektrischen Anschlussflächen der wenigstens einen optoelektronischen Komponente angeordnet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt der Schritt des Umschmelzens des elektrisch leitfähigen Materials nachdem die wenigstens eine optoelektronische Komponente auf dem lichtkonvertierenden Material in der wenigstens einen zweiten Öffnung angeordnet worden ist, und nachdem die wenigstens zwei ersten Öffnungen mit dem elektrisch leitfähigen Material aufgefüllt worden sind. Der Schritt des Umschmelzens kann dabei nicht nur dazu dienen das elektrisch leitfähige Material in den wenigstens zwei ersten Öffnungen umzuschmelzen, sondern kann gleichzeitig auch dazu dienen das lichtkonvertierende Material in der wenigstens einen zweiten Öffnung auszuhärten. Das Umschmelzen kann zudem nicht nur das Bilden einer Lotkugel in den wenigstens zwei ersten Öffnungen bewirken, sondern auch ein Verbinden der Lotkugeln mit den elektrischen Anschlussflächen der wenigstens einen optoelektronischen Komponente. Die Anschlussflächen können dazu gut benetzbar sein, sodass diese beim Umschmelzen mit dem elektrisch leitfähigen Material benetzt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner ein anschließendes Entfernen der ersten und der zweiten strukturierten Fotolackschicht. Dadurch kann die wenigstens eine optoelektronische Vorrichtung mit jeweils auf den elektrischen Anschlussflächen angeordneten Lot-Depots bzw. Lotkugeln freiliegen bzw. lediglich in Kontakt zu dem ersten Träger oder der optional darauf befindlichen Trennschicht stehen. Die belotete wenigstens eine optoelektronische Komponente liegt entsprechend „Pads-Up“ auf dem ersten Träger vor und kann anschließend mittels beispielsweise einem LIFT-Prozess auf ein Zielsubstrat transferiert werden.
Es wird zudem eine optoelektronische Vorrichtung vorgeschlagen. Die optoelektronische Vorrichtung umfasst wenigstens eine µ-LED mit einer ersten und einer davon beabstandeten zweiten elektrischen Anschlussflächen auf einer Unterseite der wenigstens einen µ-LED, sowie ein erstes Lotpad auf der ersten elektrischen Anschlussfläche und ein zweites Lotpad auf der zweiten elektrischen Anschlussfläche. Die wenigstens eine µ-LED ist dazu ausgebildet, während einer bestimmungsgemäßen Verwendung der µ-LED, Licht durch eine der Unterseite gegenüberliegende Oberseite zu emittieren. Zudem sind das erste und das zweite Lotpad jeweils kalottenförmig ausgebildet und umfassen jeweils zumindest eines der folgenden Materialsysteme:

SnAgCu;
SnBi;
SnBiAg;
SnAg;
SnCu;
SnCuBiAg;
In;
InAg;
SnZn;
InGa;
AuSn; und
InAu.

Eine µ-LED ist eine kleine LED, z. B. mit Kantenlängen von weniger als 80 um, insbesondere bis unter 20 um, insbesondere im Bereich von 1 um bis 10 um. Daraus kann sich eine Lichtemissionsfläche von einigen hundert µm bis zu einigen zehn µm ergeben. Typische Höhen solcher µ-LEDs liegen z. B. im Bereich von 1,5 um bis 10 um.
Bei der µ-LED kann es sich insbesondere um einen Flip-Chip handeln, das heißt, dass eine elektrische Kontaktierung der µ-LED von einer Seite der µ-LED, insbesondere der Unterseite der µ-LED erfolgen kann. Die µ-LED weist entsprechend wenigstens zwei elektrische Anschlussflächen auf der Unterseite der µ-LED auf, die gemäß zumindest einer Ausführungsform mit einem Abstand von kleiner oder gleich 15µm, insbesondere mit einem Abstand bis hin zu 5µm, zueinander angeordnet sind. Andere Werte für den Abstand können beispielsweise Werte kleiner 60µm, kleiner 40µm oder kleiner 25µm sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform überragen das erste und/oder das zweite Lotpad die erste bzw. zweite elektrische Anschlussfläche in laterale Richtung. Der Lotkugeldurchmesser des ersten und/oder des zweiten Lotpads kann entsprechend größer als der Paddurchmesser der elektrischen Anschlussflächen der wenigstens einen µ-LED sein. Durch die Größe des ersten und/oder des zweiten Lotpads und dem damit verbundenen Mehrmaterial kann eine verbesserte Selbstzentrierung der wenigstens einen µ-LED auf möglichen elektrischen Kontaktflächen eines Zielsubstrat erreicht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das erste Lotpad ein größeres Volumen als das zweit Lotpad auf. Durch die unterschiedlichen Volumina der Lotpads bzw. durch die unterschiedlichen Größen der Lotkugeln kann die wenigstens einen µ-LED auf möglichen elektrischen Kontaktflächen eines Zielsubstrates schräg angeordnet werden. Durch die Schrägstellung und dem damit einhergehenden Winkel gegenüber dem Zielsubstrat kann insbesondere eine gerichtete Abstrahlung des von der optoelektronischen Vorrichtung emittierten Lichts eingestellt werden, indem die Volumina bzw. Größen der Lotpads entsprechend variiert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die optoelektronische Vorrichtung ferner umfassend eine Lichtkonversionsschicht, die zumindest auf der Oberseite der wenigstens einen µ-LED angeordnet ist. Zusätzlich kann die Lichtkonversionsschicht die wenigstens eine µ-LED auch in laterale Richtung umgeben. Das von der wenigstens einen µ-LED emittierte Licht einer ersten Wellenlänge kann mittels der Lichtkonversionsschicht in Licht einer zweiten, zur ersten unterschiedlichen Wellenlänge, konvertiert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die optoelektronische Vorrichtung zudem eine Spiegelschicht, die zumindest auf der Unterseite der wenigstens einen µ-LED und insbesondere auch auf die Ober- und Unterseite verbindende Seitenflächen der wenigstens einen µ-LED angeordnet ist. Die Spiegelschicht kann insbesondere dazu ausgebildet sein, Licht, welches seitlich oder in Richtung der Unterseite aus der µ-LED emittiert wird zu reflektieren und in Richtung der Oberseite der µ-LED zu lenken. Dadurch kann erreicht werden, dass es sich bei der optoelektronischen Vorrichtung im Wesentlichen um ein oberflächenemittierendes Bauteil handelt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Oberseite und/oder die Unterseite der wenigstens einen µ-LED eine konkave oder konvexe Krümmung auf. Dadurch kann das von der wenigstens einen µ-LED emittierte Licht beispielsweise vorteilhaft geformt und abgebildet werden. Eine auf der Unterseite der µ-LED angeordnete Spiegelschicht kann beispielsweise einen Konkav-Spiegel bilden und das von der wenigstens einen µ-LED emittierte Licht in gewünschter weise formen. Eine konvexe Krümmung einer auf der Unterseite der µ-LED angeordneten Spiegelschicht kann hingegen dazu führen, dass das von der wenigstens einen µ-LED emittierte Licht in die Umgebung gestreut wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die optoelektronische Vorrichtung ferner ein Trägersubstrat mit einer ersten und einer davon beabstandeten zweiten elektrischen Kontaktfläche, wobei das erste Lotpad auf der ersten Kontaktfläche und das zweite Lotpad auf der zweiten Kontaktfläche angeordnet ist.
Die Lotpads sind dabei jeweils mechanisch und elektrisch mit den elektrischen Kontaktflächen verbunden. Bei dem Trägersubstrat kann es sich beispielsweise um ein PCB-Board, Keramik, oder eine Leiterplatte handeln, jedoch kann das Trägersubstrat auch Bestandteil eines integrierten Schaltkreises oder beispielsweise eines Displays sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein Mittelpunktabstand zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Anschlussfläche unterschiedlich und insbesondere größer als ein Mittelpunktabstand zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Kontaktfläche auf einem Trägersubstrat, auf dem die µ-LED montiert ist. Ein derartiger Zusammenhang kann beispielsweise dazu führen, dass sich die µ-LED beim Aufbringen auf die elektrischen Kontaktflächen und Verlöten mit denselben krümmt. Dies liegt daran, dass das Lot der Lotpads die elektrischen Kontaktflächen und die elektrischen Anschlussflächen benetzt und bei unterschiedlichem Mittelpunktabstand derselben eine Spannung in der optoelektronischen Vorrichtung erzeugt wird. Ein Mittelpunktabstand zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Anschlussfläche, der größer als der Mittelpunktabstand zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Kontaktfläche ist, führt dabei zu einer konvexen Krümmung der µ-LED. Es ist jedoch auch möglich den Mittelpunktabstand zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Anschlussfläche kleiner als den Mittelpunktabstand zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Kontaktfläche zu wählen, was zu einer konkaven Krümmung der µ-LED führt. Neben einer gewünschten Krümmung der µ-LED kann dadurch auch eine gezielte Verspannung der µ-LED erreicht werden, um Eigenschaften des µ-LED anzupassen oder zu verändern.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die optoelektronische Vorrichtung ferner ein Unterfüllungsmaterial, das zwischen dem Trägersubstrat und der wenigstens einen µ-LED angeordnet ist. Das Unterfüllungsmaterial kann zum einen dazu dienen eine zusätzliche mechanische Stabilität der optoelektronischen Vorrichtung bereitzustellen, und kann zum anderen auch dazu dienen eine Krümmung der µ-LED zu bewirken. Beispielsweise kann das Unterfüllungsmaterial derart gewählt sein, dass es beim Erkalten oder Erwärmen desselben schrumpft und die µ-LED durch das Schrumpfen des Materials konkav gekrümmt wird. Ebenso ist auch eine konvexe Krümmung der µ-LED durch ein sich ausdehnendes Unterfüllungsmaterial denkbar.
Figurenliste
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,

1A bis 8 Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
9 bis 16 Verfahrensschritte eines weiteren Verfahrens zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
17 bis 22 Verfahrensschritte eines weiteren Verfahrens zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
23 bis 27 Verfahrensschritte eines weiteren Verfahrens zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung; und
28A bis 30B Schnittansichten optoelektronischer Vorrichtungen nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips.

Detaillierte Beschreibung
Die folgenden Ausführungsformen und Beispiele zeigen verschiedene Aspekte und ihre Kombinationen nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Ausführungsformen und Beispiele sind nicht immer maßstabsgetreu. Ebenso können verschiedene Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt werden, um einzelne Aspekte hervorzuheben. Es versteht sich von selbst, dass die einzelnen Aspekte und Merkmale der in den Abbildungen gezeigten Ausführungsformen und Beispiele ohne weiteres miteinander kombiniert werden können, ohne dass dadurch das erfindungsgemäße Prinzip beeinträchtigt wird. Einige Aspekte weisen eine regelmäßige Struktur oder Form auf. Es ist zu beachten, dass in der Praxis geringfügige Abweichungen von der idealen Form auftreten können, ohne jedoch der erfinderischen Idee zu widersprechen.
Außerdem sind die einzelnen Figuren, Merkmale und Aspekte nicht unbedingt in der richtigen Größe dargestellt, und auch die Proportionen zwischen den einzelnen Elementen müssen nicht grundsätzlich richtig sein. Einige Aspekte und Merkmale werden hervorgehoben, indem sie vergrößert dargestellt werden. Begriffe wie „oben“, „oberhalb“, „unten“, „unterhalb“, „größer“, „kleiner“ und dergleichen werden jedoch in Bezug auf die Elemente in den Figuren korrekt dargestellt. So ist es möglich, solche Beziehungen zwischen den Elementen anhand der Abbildungen abzuleiten.
1A bis 8 zeigen Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung. In einem ersten Schritt, wie in 1A dargestellt, wird eine erste strukturierte Fotolackschicht 3 auf einem ersten Träger 2 bereitgestellt. Optional kann zudem auf dem Träger 2 bzw. zwischen dem ersten Träger 2 und der ersten strukturierten Fotolackschicht 3 eine Trennschicht (nicht dargestellt) angeordnet sein. Die erste strukturierte Fotolackschicht 3 weist eine Vielzahl von ersten Öffnungen 4 auf, die sich von dem ersten Träger 2 durch die erste strukturierte Fotolackschicht 3 hindurch erstrecken. Im dargestellten Fall weist die strukturierte Fotolackschicht 3 vier erste Öffnungen 4 auf, jeweils zwei erste Öffnungen 4 für eine im weiteren Verlauf darüber angeordnete optoelektronische Komponente 6.
1B zeigt einen optionalen Schritt, bei dem die erste strukturierte Schicht 3, die auf dem ersten Träger 2 bereitgestellt wird, zwei Ebenen (durch die gestrichelte Line gekennzeichnet) aufweist, sodass die darin eingebrachten ersten Öffnungen 4 Hinterschneidungen aufweisen, die in einem späteren aufgefüllten Zustand Verankerungsstrukturen bilden können.
2A und 2B zeigen jeweils einen nachfolgenden Schritt, bei dem die ersten Öffnungen 4 mit einem elektrisch leitfähigen Material 5₀ aufgefüllt werden. Das Auffüllen der ersten Öffnungen 4 mit dem elektrisch leitfähigen Material kann beispielsweise mittels Rakeln erfolgen. Dazu wird auf die erste strukturierte Fotolackschicht 3 das elektrisch leitfähige Material 5₀ aufgebracht und die ersten Öffnungen 4 werden durch Abschaben des Materials von der Oberfläche der ersten strukturierten Fotolackschicht mittels einer Rakel gefüllt.
In einem weiteren Schritt werden, wie in 3 dargestellt, optoelektronische Komponenten 6 mit jeweils zwei elektrischen Anschlussflächen 7 auf einer Unterseite 6a der optoelektronischen Komponenten 6 auf der ersten strukturierten Fotolackschicht 3 bzw. auf den ersten Öffnungen 4 mit dem elektrisch leitfähigen Material 5₀ angeordnet. Die optoelektronischen Komponenten 6 werden jeweils derart auf der ersten strukturierten Fotolackschicht 3 bzw. dem elektrisch leitfähigen Material 5₀ in den ersten Öffnungen 4 angeordnet, dass die zwei elektrischen Anschlussflächen 7 der optoelektronische Komponenten 6 jeweils in Kontakt mit elektrisch leitfähigem Material 5₀ in einer der ersten Öffnungen 4 stehen.
Die elektrischen Anschlussflächen 7 der optoelektronischen Komponenten 6 können temporär beispielweise mittels einem Heftstoff (nicht dargestellt) auf der ersten strukturierten Fotolackschicht 3 bzw. dem elektrisch leitfähigen Material 5o in den ersten Öffnungen 4 befestigt werden. Der Heftstoff kann beispielsweise bei einem späteren Umschmelzen des elektrisch leitfähigen Materials 5₀ oder bei einem anderweitigen Erhitzen der optoelektronischen Vorrichtung verdampfen und sich somit lediglich temporär zwischen den elektrischen Anschlussflächen 7 und dem elektrisch leitfähigen Material 5o befinden. Beispielsweise kann es sich bei dem Heftstoff um einen temporären Heftstoff wie Glycerin handeln.
Auf die erste strukturierte Fotolackschicht 3 wird in einem weiteren Schritt, wie in 4 dargestellt, eine zweite strukturierten Fotolackschicht 8 bereitgestellt. Die zweite strukturierte Fotolackschicht 8 wird insbesondere derart auf der ersten strukturierten Fotolackschicht 3 bereitgestellt, dass die optoelektronischen Komponenten 6 jeweils in einer zweiten Öffnung 9 angeordnet sind. Die zweite strukturierte Fotolackschicht 8 umgibt die optoelektronischen Komponenten 6 entsprechend jeweils in laterale Richtung und überragt die optoelektronischen Komponenten 6 jeweils in eine Richtung senkrecht zu einer der Unterseite 6a gegenüberliegenden Oberseite 6b der optoelektronischen Komponenten 6.
Wie in 5 dargestellt werden die zweiten Öffnungen 8 in einem nachfolgenden Schritt mit einem lichtkonvertierenden Material 10 gefüllt. Dazu kann ein lichtkonvertierendes Material 10 auf die zweite strukturierte Fotolackschicht 8 aufgebracht werden, und dieses dann mittels einer Rakel in die zweiten Öffnungen 9 gerakelt werden, sodass diese mit dem lichtkonvertierenden Material 10 gefüllt sind. Dadurch kann eine Konversionsschicht auf den optoelektronischen Komponenten 6 bereitgestellt werden, die in Kontakt der Oberseite 6b der optoelektronischen Komponenten 6 und in Kontakt mit Seitenflächen der optoelektronischen Komponenten 6 steht.
In einem anschließenden Schritt wird, wie in 6 dargestellt, das in den ersten Öffnungen 4 angeordnete elektrisch leitfähige Material 5₀ umgeschmolzen. Durch das Umschmelzen schmilzt das elektrisch leitfähige Material 5₀ auf und zieht sich jeweils zu einer geometrisch ausgeformten „Lotkugel“ bzw. einem Lotpad 5₁ zusammen. Die Lotkugel weist dabei die Form eines Ellipsoids bzw. einer Kugel auf und ist in einem Kontaktbereich mit den elektrischen Anschlussflächen 7 der optoelektronischen Komponenten 6 eingedrückt bzw. abgeschnitten. Dies liegt daran, dass die elektrischen Anschlussflächen 7 gegenüber dem ersten Träger 2 eine benetzbare Oberfläche aufweisen, und das elektrisch leitfähige Material 5₀ nach dem Umschmelzen dadurch an den elektrischen Anschlussflächen 7 haftet nicht jedoch auf dem ersten Träger 2. Die dadurch entstehenden Segmente eines Ellipsoids bzw. Kugelsegmente des elektrisch leitfähigen Materials werden im nachfolgenden als Kalotte bzw. als kalottenförmige Lotpads 5₁ bezeichnet.
Durch das Umschmelzen kann gleichzeitig auch das lichtkonvertierende Material 10 ausgehärtet werden, sodass dieses zum einen in sich selbst stabil ist, und zum anderen eine feste Verbindung mit den optoelektronischen Komponenten 6 eingeht. Die dadurch entstehende Konversionsschicht kann entsprechend eine feste Verbindung mit den optoelektronischen Komponenten 6 aufweisen.
Wie in 7 dargestellt wird in einem weiteren Schritt ein zweiter Träger 12 auf der zweiten strukturierten Fotolackschicht 8 bzw. dem in den zweiten Öffnungen 9 befindlichen lichtkonvertierenden Material 10 angeordnet. Auf dem zweiten Träger 12 bzw. zwischen dem zweiten Träger 12 und der zweiten strukturierten Fotolackschicht 8 ist zudem eine Trennschicht 11 angeordnet. Der zweite Träger 12 bzw. die Trennschicht 11 sind dabei derart auf der zweiten strukturierten Fotolackschicht 8 bzw. dem in den zweiten Öffnungen 9 befindlichen lichtkonvertierenden Material 10 aufgebracht, dass der zweite Träger 12 bzw. die Trennschicht 11 zumindest das in den zweiten Öffnungen 9 befindliche lichtkonvertierende Material 10 berührt. Die Trennschicht 11, bzw. auch Ablöseschicht genannt, kann dazu ausgebildet sein, zu einem späteren Zeitpunkt des Verfahrens ein mögliches Ablösen der optoelektronischen Vorrichtungen von dem zweiten Träger 12, insbesondere mittels eines LIFT-Off Verfahrens, zu erleichtern.
Anschließend werden, wie in 8 dargestellt, der erste Träger 2, die erste strukturierte Fotolackschicht und die zweite strukturierte Fotolackschicht entfernt, sodass die zwei exemplarisch dargestellten optoelektronischen Vorrichtungen 1 mit jeweils auf den elektrischen Anschlussflächen 7 angeordneten Lotpads 5₁ freiliegen bzw. lediglich in Kontakt zu dem zweiten Träger 12 bzw. der Trennschicht 11 stehen. Die beloteten optoelektronischen Vorrichtungen 1 liegen entsprechend „Pads-Up“ auf dem zweiten Träger 12 bzw. der Trennschicht 11 vor und können anschließend mittels beispielsweise einem LIFT-Off Verfahren auf ein Zielsubstrat transferiert werden.
9 bis 16 zeigen Verfahrensschritte eines weiteren Verfahrens zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung. Im Gegensatz zu dem in den 1 bis 8 gezeigten Verfahrene erfolgt der Schritt des Umschmelzens des elektrisch leitfähigen Materials 5₀ jedoch vor dem Schritt des Anordnens der optoelektronischen Komponenten 6 auf dem elektrisch leitfähigen Material.
Dieser Schritt des Umschmelzens ist in 11 dargestellt. Durch das Umschmelzen zieht sich das elektrisch leitfähige Material in den ersten Öffnungen 4 zu einer Lotkugel bzw. zu einem Lotpad 5₁ zusammen und überragt bereichsweise die ersten Öffnungen 4 bzw. die erste strukturierte Lackschicht 3. Dieses überstehende elektrisch leitfähige Material kann in einem weiteren optionalen Schritt, wie in 11.1 dargestellt, entfernt werden, und die Lotpads 5₁ können entsprechend planarisiert werden, sodass diese anschließend kalottenförmig in den ersten Öffnungen 4 vorliegen.
In einem weiteren optionalen Schritt kann zudem, wie in 11.2 dargestellt, eine elektrisch leitfähige Zwischenschicht 13 auf die Lotpads 5₁ bzw. auf die erste strukturierte Fotolackschicht 3 aufgebracht werden. Durch die elektrisch leitfähige Zwischenschicht 13 kann beispielsweise ein anschließendes Anordnen bzw. Befestigen der optoelektronischen Komponenten 6 auf den Lotpads 5₁ erleichtert werden.
Die optoelektronischen Komponenten 6 können jedoch auch ohne die optionalen, in den 11.1 und 11.2 dargestellten Zwischenschritte, auf die Lotpads 5₁ aufgedrückt werden, sodass diese durch das Aufdrücken, wie in 12 dargesttelt, wiederum kalottenförmig in den ersten Öffnungen 4 vorliegen.
Die in den 13 bis 16 dargestellten Schritte entsprechen wiederum den in den 4, 5, 7 und 8 dargestellten Schritten mit dem Unterschied, dass das Umschmelzen des elektrisch leitfähigen Materials bereits durchgeführt wurde. Das Verfahren kann zusätzlich einen nicht dargestellten weiteren Schritt umfassen, bei dem das lichtkonvertierende Material ausgehärtet wird, wobei durch ein Aushärten des lichtkonvertierenden Materials zusätzlich auch die mechanische als auch elektrische Verbindung zwischen den Lotpads 5₁ und den elektrischen Anschlussflächen 7 der optoelektronischen Komponenten 6 verbessert werden kann.
Die 17 bis 22 zeigen Verfahrensschritte eines weiteren Verfahrens zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung. Im Gegensatz zu den in den 1 bis 16 beschriebenen Verfahrensschritten wird dabei in einem ersten Schritt, wie in 17 dargestellt, zuerst die zweite strukturierte Fotolackschicht 8 auf dem ersten Träger 2 bzw. auf einer auf dem ersten Träger 2 befindlichen Trennschicht 11 angeordnet. Zweite Öffnungen 9 erstrecken sich entsprechend von dem ersten Träger 2 bzw. der Trennschicht 11 durch die zweite strukturierte Fotolackschicht 8 hindurch, sodass der erste Träger 2 bzw. die Trennschicht 11 jeweils eine Bodenfläche für die zweiten Öffnungen 9 bildet.
Wie in 18 dargestellt, werden in einem weiteren Schritt die zweiten Öffnungen 9 mit einem lichtkonvertierenden Material 10 aufgefüllt. Dazu kann das lichtkonvertierende Material 10 auf die zweite strukturierte Fotolackschicht 8 aufgebracht werden, und dieses dann mittels einer Rakel in die zweiten Öffnungen gerakelt werden, sodass diese mit dem lichtkonvertierenden Material gefüllt sind.
Anschließend werden, wie in 19 dargestellt, optoelektronische Komponenten 6 auf der zweiten strukturierten Fotolackschicht 8 bzw. dem lichtkonvertierenden Material 10 in den zweiten Öffnungen derart angeordnet, dass die Oberseite 6b der optoelektronischen Komponenten 6 jeweils in Kontakt mit dem lichtkonvertierenden Material 10 steht. Die optoelektronischen Komponenten sind insbesondere derart angeordnet, dass die Oberseiten 6b der optoelektronischen Komponenten 6 jeweils in Richtung des ersten Trägers 2 weisen, dass die optoelektronischen Komponenten 6 jeweils mittig gegenüber einer zweiten Öffnung 9 angeordnet sind, und das elektrisch Anschlussflächen 7 auf jeweils einer Unterseite 6a der optoelektronischen Komponenten 6 von dem ersten Träger 2 weg weisen. Beispielsweise können die optoelektronischen Komponenten 6 auch leicht in das lichtkonvertierende Material 10 eingedrückt werden.
Auf der zweiten strukturierten Fotolackschicht 8 bzw. auf den optoelektronischen Komponenten wird anschließend, wie in 20 dargestellt, die erste strukturierte Fotolackschicht 4 bereitgestellt. Die erste strukturierte Fotolackschicht wird insbesondere derart auf der zweiten strukturierten Fotolackschicht 8 bzw. auf den optoelektronischen Komponenten bereitgestellt, dass die ersten Öffnungen 4 jeweils gegenüber einer der elektrischen Anschlussflächen 7 der optoelektronischen Komponenten 6 angeordnet sind. Die ersten Öffnungen 4 können dabei im Wesentlichen dieselbe Größe bzw. denselben Durchmesser wie die elektrischen Anschlussflächen 7 aufweisen, können jedoch auch je nach gewünschter Menge an elektrisch leitfähigem Material, das auf den Anschlussflächen 7 angeordnet sein soll in der Größe bzw. im Durchmesser variieren.
Die ersten Öffnungen 4 werden anschließend, wie in 21 dargestellt, mit dem elektrisch leitfähigen Material 5₀ aufgefüllt. Das Auffüllen der ersten Öffnungen 4 mit dem elektrisch leitfähigen Material kann beispielsweise mittels Rakeln erfolgen. Dazu wird auf die erste strukturierte Fotolackschicht 3 das elektrisch leitfähige Material 5₀ aufgebracht und die ersten Öffnungen 4 werden durch Abschaben des Materials von der Oberfläche der ersten strukturierten Fotolackschicht mittels einer Rakel gefüllt.
Wie in 22 dargestellt wird das elektrisch leitfähige Material 5₀ anschließend umgeschmolzen, und die erste und die zweite strukturierte Fotolackschicht 3, 8 werden entfernt. Dadurch liegen die drei exemplarisch dargestellten optoelektronischen Vorrichtungen 1 mit jeweils auf den elektrischen Anschlussflächen 7 angeordneten Lotpads 5₁ frei bzw. stehen lediglich noch in Kontakt zu dem ersten Träger 2 bzw. der darauf befindlichen Trennschicht 11. Der Schritt des Umschmelzens kann dabei nicht nur dazu dienen das elektrisch leitfähige Material 5o in den ersten Öffnungen 4 umzuschmelzen, sondern kann gleichzeitig auch dazu dienen das lichtkonvertierende Material 10 in den zweiten Öffnungen 9 auszuhärten. Das Umschmelzen kann zudem nicht nur das Bilden der Lotpads 5₁ in den ersten Öffnungen bewirken, sondern auch ein Verbinden der Lotpads 5₁ mit den elektrischen Anschlussflächen 7 der optoelektronischen Komponenten 6. Die Anschlussflächen 7 können dazu gut benetzbar sein, sodass diese beim Umschmelzen mit dem elektrisch leitfähigen Material 5o benetzt werden und das elektrisch leitfähige Material 5₀ sich auf den Anschlussflächen 7 klaottenförmig ausbildet.
Die beloteten optoelektronischen Vorrichtungen 1 liegen entsprechend „Pads-Up“ auf dem ersten Träger 2 vor und können anschließend mittels beispielsweise einem LIFT-Off Verfahren auf ein Zielsubstrat transferiert werden.
Die 23 bis 27 zeigen Verfahrensschritte eines weiteren Verfahrens zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung. Die in den 23 und 24 dargestellten Schritte entsprechen dabei im Wesentlichen den in den 17 und 18 dargestellten Schritten. Gemäß 25 wird die zweite strukturierte Fotolackschicht jedoch bereits entfernt, bevor die optoelektronischen Komponenten 6 auf dem lichtkonvertierenden Material 10 angeordnet worden sind.
Das lichtkonvertierende Material 10 bzw. Anhäufungen des lichtkonvertierenden Materials werden in einem anschließenden Schritt, wie in 26 dargestellt, ohne die zweite strukturierte Fotolackschicht 8 ausgehärtet, wodurch sich die Form der vorher durch die zweite strukturierte Fotolackschicht 8 in Form gehaltenen Anhäufungen verändern kann, beispielsweise ähnlich einem Hügel, einem Pyramidenstumpf, oder einem Kegelstumpf.
Auf das lichtkonvertierende Material 10 bzw. auf die Anhäufungen des lichtkonvertierenden Materials werden dann in einem weiteren Schritt, wie in 27 dargestellt, optoelektronische Komponenten 6 derart angeordnet, dass die Oberseite 6b der optoelektronischen Komponenten 6 jeweils in Kontakt mit dem lichtkonvertierenden Material 10 steht. Die optoelektronischen Komponenten 6 sind insbesondere derart angeordnet, dass die Oberseiten 6b der optoelektronischen Komponenten 6 jeweils in Richtung des ersten Trägers 2 weisen, und das elektrisch Anschlussflächen 7 auf jeweils einer Unterseite 6a der optoelektronischen Komponenten 6 von dem ersten Träger 2 weg weisen. Beispielsweise können die optoelektronischen Komponenten 6 auch leicht in das lichtkonvertierende Material 10 eingedrückt werden.
Die 28A bis 30B zeigen jeweils Schnittansichten optoelektronischer Vorrichtungen nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips.
28A zeigt eine optoelektronische Vorrichtung 1 umfassend eine µ-LED 6 mit einer ersten 7a und einer davon beabstandeten zweiten 7b elektrischen Anschlussflächen auf einer Unterseite 6a der µ-LED 6. Die beiden Anschlussflächen 7a, 7b weisen dabei einen Mittelpunktabstand a₁ zueinander auf. Die optoelektronische Vorrichtung 1 umfasst zudem ein erstes Lotpad 5a auf der ersten elektrischen Anschlussfläche 7a und ein zweites Lotpad 5b auf der zweiten elektrischen Anschlussfläche 7b. Das erste und das zweite Lotpad 5a, 5b sind dabei jeweils kalottenförmig ausgebildet und bedecken im Wesentlichen vollständig die jeweilige elektrische Anschlussfläche 7a, 7b.
Die optoelektronische Vorrichtung umfasst ferner eine Lichtkonversionsschicht 10, die auf der Oberseite 6a der µ-LED 6 angeordnet ist und die µ-LED 6 in laterale Richtung umgibt. Durch die Lichtkonversionsschicht 10 kann wird von der µ-LED emittiertes Licht einer ersten Wellenlänge in Licht einer zweiten, zur ersten unterschiedlichen Wellenlänge, konvertiert.
Die µ-LED 6 bzw. ist dazu ausgebildet, während einer bestimmungsgemäßen Verwendung der µ-LED 6, Licht L durch eine der Unterseite 6a gegenüberliegende Oberseite 6b zu emittieren. Um dies zu unterstützen, weist die optoelektronische Vorrichtung 1 zudem eine Spiegelschicht 13 auf, die auf der Unterseite 6a und auf Seitenflächen der µ-LED 6 angeordnet ist. Die Spiegelschicht 13 ist dabei insbesondere dazu ausgebildet, Licht L, welches seitlich oder in Richtung der Unterseite 6a aus der µ-LED emittiert wird zu reflektieren und in Richtung der Oberseite 6b der µ-LED 6 zu lenken. Dadurch kann erreicht werden, dass es sich bei der µ-LED 6 bzw. der optoelektronischen Vorrichtung 1 im Wesentlichen um ein oberflächenemittierendes Bauteil handelt.
Eine µ-LED 6 ist eine kleine LED, z. B. mit einer Kantenlänge b von weniger als 80 um, insbesondere bis unter 20 um, insbesondere im Bereich von 1 um bis 10 um. Daraus kann sich eine Lichtemissionsfläche von einigen hundert µm² bis zu einigen zehn µm² ergeben. Typische Höhen h solcher µ-LEDs liegen z. B. im Bereich von 1,5 um bis 10 um.
28B zeigt eine weitere Ausführungsform einer optoelektronischen Vorrichtung 1. Gemäß dieser Ausführungsform überragen das erste und das zweite Lotpad 5a, 5b die erste bzw. zweite elektrische Anschlussfläche 7a, 7b in laterale Richtung. Der Lotkugeldurchmesser des ersten und des zweiten Lotpads 5a, 5b ist entsprechend größer als der Paddurchmesser der elektrischen Anschlussflächen 7a, 7b der µ-LED 6. Durch die Größe des ersten und des zweiten Lotpads 5a, 5b und dem damit verbundenen Mehrmaterial kann eine verbesserte Selbstzentrierung der µ-LED auf möglichen elektrischen Kontaktflächen eines Zielsubstrat erreicht werden.
Gemäß der Ausführungsform, dargestellt in 28 C, weist das erste Lotpad 5a ein größeres Volumen als das zweit Lotpad 5b auf. Durch die unterschiedlichen Volumina der Lotpads bzw. durch die unterschiedlichen Größen der Lotkugeln kann die µ-LED 6 auf möglichen elektrischen Kontaktflächen 14a, 14b eines Zielsubstrates schräg angeordnet werden. Ein solches Szenario ist in 29A dargestellt. Durch die Schrägstellung und den damit einhergehenden Winkel α gegenüber dem Zielsubstrat bzw. Trägersubstrat 15 kann insbesondere eine gerichtete Abstrahlung des von der optoelektronischen Vorrichtung 1 emittierten Lichts L eingestellt werden, indem die Volumina bzw. Größen der Lotpads 5a, 5b entsprechend variiert werden.
29B zeigt eine weitere Ausführungsform einer optoelektronischen Vorrichtung 1. Die optoelektronische Vorrichtung umfasst Zielsubstrat bzw. Trägersubstrat 15 mit einer ersten und einer davon beabstandeten zweiten elektrischen Kontaktfläche 14a, 14b, wobei das erste Lotpad 5a auf der ersten Kontaktfläche 14a und das zweite Lotpad 5b auf der zweiten Kontaktfläche 14b angeordnet ist. Die Lotpads 5a, 5b sind dabei jeweils mechanisch und elektrisch mit den elektrischen Kontaktflächen 14a, 14b verbunden.
Die ober und die Unterseite 6a, 6b der µ-LED bzw. auch die Konversionsschicht 10 weisen im dargestellten Fall eine konkave Krümmung auf. Dadurch kann das von der µ-LED 6 emittierte Licht L beispielsweise vorteilhaft geformt werden. Eine auf der Unterseite 6a der µ-LED angeordnete Spiegelschicht 13 kann dadurch beispielsweise einen Konkav-Spiegel bilden und das von der µ-LED 6 emittierte Licht L in gewünschter weise formen.
Dies kann zum einen dadurch erzeugt werden, dass der Mittelpunktabstand a₁ zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Anschlussfläche 7a, 7b kleiner ist als ein Mittelpunktabstand a₂ zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Kontaktfläche 14a, 14b auf dem Trägersubstrat 15. Durch das Aufbringen der µ-LED 6 auf die elektrischen Kontaktflächen 14a, 14b und durch das Verlöten der elektrischen Anschlussflächen 7a, 7b mit den elektrischen Kontaktflächen 14a, 14b entsteht bei unterschiedlichem Mittelpunktabstand eine Spannung in der optoelektronischen Vorrichtung 1, was zu einer Krümmung derselben führt.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann die konkave Krümmung auch dadurch erzeugt werden, dass zwischen dem Trägersubstrat 15 und der µ-LED 6 ein Unterfüllungsmaterial 16 angeordnet ist, welches beim Erkalten oder Erwärmen desselben schrumpft und die µ-LED 6 bzw. die Konversionsschicht 10 durch das Schrumpfen des Materials konkav gekrümmt wird. Das Unterfüllungsmaterial kann zusätzlich dazu dienen eine zusätzliche mechanische Stabilität der optoelektronischen Vorrichtung 1 bereitzustellen.
Die 30A und 30B zeigen weitere Ausführungsformen einer optoelektronischen Vorrichtung 1 ohne eine Konversionsschicht. 30A zeigt dabei eine wie in 29A dargestellte optoelektronische Vorrichtung 1 ohne die Konversionsschicht 10 jedoch mit einem Unterfüllungsmaterial 16, das zwischen dem Trägersubstrat 15 und der µ-LED 6 angeordnet ist und dazu dient eine zusätzliche mechanische Stabilität der optoelektronischen Vorrichtung 1 bereitzustellen.
30B zeit eine optoelektronische Vorrichtung 1, bei der die µ-LED 6 bzw. die Ober- und Unterseite 6a, 6b der µ-LED eine konvexe Krümmung aufweisen. Die konvexe Krümmung kann dabei dadurch erzeugt werden, dass der Mittelpunktabstand a₁ zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Anschlussfläche 7a, 7b größer als der Mittelpunktabstand a2 zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Kontaktfläche 14a, 14b gewählt worden ist. Eine konvexe Krümmung einer auf der Unterseite 6a der µ-LED angeordneten Spiegelschicht kann beispielsweise dazu führen, dass ein von der µ-LED 6 emittiertes Licht L in die Umgebung gestreut wird.
Ebenso ist auch eine konvexe Krümmung der µ-LED 6 durch ein sich ausdehnendes Unterfüllungsmaterial 16 denkbar.
Bezugszeichenliste

1: optoelektronische Vorrichtung
2: erster Träger
3: erste strukturierte Fotolackschicht
4: erste Öffnung
50: elektrisch leitfähiges Material
51: Lotpad
5a: erstes Lotpad
5b: zweites Lotpad
6: optoelektronische Komponente, µ-LED
6a: Unterseite
6b: Oberseite
7: elektrische Anschlussfläche
7a: erste elektrische Anschlussfläche
7b: zweite elektrische Anschlussfläche
8: zweite strukturierte Fotolackschicht
9: zweite Öffnung
10: lichtkonvertierendes Material, Konversionsschicht
11: Trennschicht
12: zweiter Träger
13: Spiegelschicht
14a: erste elektrische Kontaktfläche
14b: zweite elektrische Kontaktfläche
15: Trägersubstrat, Zielsubstrat
16: Unterfüllungsmaterial
L: Licht
a1, a2: Mittelpunktabstand
h: Höhe
b: Kantenlänge
α: Winkel

Claims

Verfahren zur Herstellung wenigstens einer optoelektronischen Vorrichtung (1) umfassend die Schritte: Bereitstellen eines ersten Trägers (2) mit einer insbesondere darauf angeordneten Trennschicht (11); Bereitstellen einer ersten strukturierten Fotolackschicht (3) mit wenigstens zwei ersten Öffnungen (4); Bereitstellen einer zweiten strukturierten Fotolackschicht (8) mit wenigstens einer zweiten Öffnung (9); Bereitstellen wenigstens einer optoelektronischen Komponente (6) mit wenigstens zwei elektrischen Anschlussflächen (7) auf einer Unterseite (6a) der wenigstens einen optoelektronischen Komponente (6); Auffüllen der wenigstens zwei ersten Öffnungen (4) mit einem elektrisch leitfähigen Material (5₀), insbesondere mittels Rakeln; Auffüllen der wenigstens einen zweiten Öffnung (9) mit einem lichtkonvertierenden Material (10), insbesondere mittels Rakeln; und Umschmelzen des elektrisch leitfähigen Materials (5₀), sodass dieses insbesondere kalottenförmig ausgebildet ist; wobei sich die wenigstens zwei ersten Öffnungen (4) und die wenigsten eine zweite Öffnung (9) gegenüberliegen; und wobei die wenigstens zwei ersten Öffnungen (4) jeweils einer der wenigstens zwei elektrischen Anschlussflächen (7) der wenigstens einen optoelektronischen Komponente (6) gegenüberliegen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Auffüllens der wenigstens zwei ersten Öffnungen (4) nach dem Schritt des Bereitstellens der ersten strukturierten Fotolackschicht (3) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Auffüllens der wenigstens einen zweiten Öffnung (9) nach dem Schritt des Bereitstellens der zweiten strukturierten Fotolackschicht (8) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend ein Aushärten des lichtkonvertierenden Materials (10).
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des Bereitstellens der ersten strukturierten Fotolackschicht (3) ein Bereitstellen der ersten strukturierten Fotolackschicht (3) auf dem ersten Träger (2) oder einer auf dem ersten Träger (2) befindlichen Trennschicht (11) umfasst.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des Bereitstellens der wenigstens einen optoelektronischen Komponente (6) nach dem Schritt des Auffüllens der wenigstens zwei ersten Öffnungen (4) mit dem elektrisch leitfähigen Material (5₀) erfolgt, derart, dass die wenigstens zwei elektrischen Anschlussflächen (7) in Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Material (5₀) stehen
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des Bereitstellens der zweiten strukturierten Fotolackschicht (8) nach dem Schritt des Bereitstellens der wenigstens einen optoelektronischen Komponente (6) erfolgt, derart, dass die wenigstens eine optoelektronische Komponente (6) in der wenigstens einen zweiten Öffnung (9) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend ein Bereitstellen eines zweiten Trägers (12) auf der zweiten strukturierten Fotolackschicht (8).
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend ein Entfernen des ersten Trägers (2).
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend ein Entfernen der ersten und der zweiten Fotolackschicht (3, 8).
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des Umschmelzens nach dem Schritt des Auffüllens der wenigstens einen zweiten Öffnung (9) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des Umschmelzens vor dem Schritt des Bereitstellens der wenigstens einen optoelektronischen Komponente (6) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend ein Planarisieren eines umgeschmolzenen elektrisch leitfähigen Materials (5₀), welches über die wenigstens zwei ersten Öffnungen (4) hinausragt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des Bereitstellens der zweiten strukturierten Fotolackschicht (8) ein Bereitstellen der zweiten strukturierten Fotolackschicht (8) auf dem ersten Träger (2) oder einer auf dem ersten Träger (2) befindlichen Trennschicht (11) umfasst.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des Bereitstellens der wenigstens einen optoelektronischen Komponente (6) nach dem Schritt des Auffüllens der wenigstens einen zweiten Öffnung (9) mit dem lichtkonvertierenden Material (10) erfolgt, derart, dass wenigstens eine der Unterseite (6a) gegenüberliegende Oberseite (6b) der wenigstens einen optoelektronischen Komponente (6) in Kontakt mit dem lichtkonvertierenden Material (10) steht.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des Bereitstellens der ersten strukturierten Fotolackschicht (3) nach dem Schritt des Bereitstellens der wenigstens einen optoelektronischen Komponente (6) erfolgt, derart, dass die wenigstens zwei ersten Öffnungen (4) jeweils gegenüber einer der wenigstens zwei elektrischen Anschlussflächen (7) angeordnet sind.
Optoelektronische Vorrichtung (1) umfassend wenigstens eine µ-LED (6) mit einer ersten und einer davon beabstandeten zweiten elektrischen Anschlussflächen (7a, 7b) auf einer Unterseite (6a) der wenigstens einen µ-LED (6); und ein erstes Lotpad (5a) auf der ersten elektrischen Anschlussfläche (7a) und ein zweites Lotpad (5b) auf der zweiten elektrischen Anschlussfläche (7b); wobei die wenigstens eine µ-LED (6) dazu ausgebildet ist, während einer bestimmungsgemäßen Verwendung der µ-LED, Licht (L) durch eine der Unterseite (6a) gegenüberliegende Oberseite (6b) der wenigstens einen µ-LED (6) zu emittieren; wobei das erste und das zweite Lotpad (5a, 5b) jeweils kalottenförmig ausgebildet sind; und wobei das erste und das zweite Lotpad (5a, 5b) jeweils zumindest eines der folgenden Materialsysteme umfassen: SnAgCu; SnBi; SnBiAg; SnAg; SnCu; SnCuBiAg; In; InAg; SnZn; InGa; AuSn; und InAu.
Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die wenigstens eine µ-LED (6) eine Höhe (h) von kleiner oder gleich 10µm aufweist.
Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei ein Abstand zwischen der ersten und der zweiten elektrischen elektrische Anschlussfläche (7a, 7b) zwischen 5 und 60µm liegt.
Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Oberseite (6b) und/oder die Unterseite (6a) der wenigstens einen µ-LED (6) eine konkave oder konvexe Krümmung aufweist.
Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei das erste und/oder das zweite Lotpad (5a, 5b) die erste bzw. zweite elektrische Anschlussfläche (7a, 7b) in laterale Richtung überragen.
Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei das erste Lotpad (5a) ein größeres Volumen als das zweit Lotpad (5b) aufweist.
Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, ferner umfassend eine Lichtkonversionsschicht (10), die zumindest auf der Oberseite (6b) der wenigstens einen µ-LED (6) angeordnet ist, und die die wenigstens einen µ-LED (6) insbesondere in laterale Richtung umgibt.
Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, ferner umfassend eine Spiegelschicht (13), die zumindest auf der Unterseite (6a) der wenigstens einen µ-LED (6) und insbesondere auch auf die Ober- und Unterseite verbindende Seitenflächen der wenigstens einen µ-LED angeordnet ist.
Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, ferner umfassend ein Trägersubstrat (15) mit einer ersten und einer davon beabstandeten zweiten elektrischen Kontaktfläche (14a, 14b), wobei das erste Lotpad (5a) auf der ersten elektrischen Kontaktfläche (14a) und das zweite Lotpad (5b) auf der zweiten elektrischen Kontaktfläche (14b) angeordnet ist.
Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei ein Mittelpunktabstand (a₁) zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Anschlussfläche (7a, 7b) unterschiedlich und insbesondere kleiner als ein Mittelpunktabstand (a₂) zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Kontaktfläche 14a, 14b) ist.
Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 26, ferner umfassend ein Unterfüllungsmaterial (16), das zwischen dem Trägersubstrat (15) und der wenigstens einen µ-LED (6) angeordnet ist.