DE10261428A1 - Radiation emitting semiconductor element with semiconductor body having number of layers in the radiation direction useful in semiconductor technology - Google Patents

Radiation emitting semiconductor element with semiconductor body having number of layers in the radiation direction useful in semiconductor technology Download PDF

Info

Publication number
DE10261428A1
DE10261428A1 DE10261428A DE10261428A DE10261428A1 DE 10261428 A1 DE10261428 A1 DE 10261428A1 DE 10261428 A DE10261428 A DE 10261428A DE 10261428 A DE10261428 A DE 10261428A DE 10261428 A1 DE10261428 A1 DE 10261428A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
radiation
luminescence conversion
conversion element
wavelength
layer
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.)
Granted
Application number
DE10261428A
Other languages
German (de)
Other versions
DE10261428B4 (en
DE10261428B8 (en
Inventor
Bert Braune
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 DE10261428A priority Critical patent/DE10261428B8/en
Publication of DE10261428A1 publication Critical patent/DE10261428A1/en
Publication of DE10261428B4 publication Critical patent/DE10261428B4/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10261428B8 publication Critical patent/DE10261428B8/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Radiation emitting semiconductor element with a semiconductor body, emitting radiation of wavelength lambdao, where the body has a number of layers in the radiation direction, with at least one luminescence conversion element (LCE), which on excitation at the radiation wavelength emits radiation of different wavelength, and the layers become so oriented that the wavelength of the LCE of one layer is greater than that from the LCE in the radiation direction of the next layer.

Description

Die Erfindung betrifft ein strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement mit mehrfachen Lumineszenz-Konversionselementen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a radiation-emitting Semiconductor component with multiple luminescence conversion elements according to the generic term of claim 1.

Halbleiter-Bauelemente mit einem Lumineszenz-Konversionselement sind beispielsweise aus der Druckschrift W097/50132 bekannt. Hierin ist. ein strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement mit einem Halbleiterkörper gezeigt, der von einem Verguß umhüllt ist, in dem ein Lumineszenz-Konversionselement in Form eines Leuchtstoffs bzw. eines Leuchtstoffpulvers verteilt ist. Beispielsweise kann der Halbleiterkörper in der Ausnehmung eines Gehäuses angeordnet sein, die mit dem das Lumineszenz-Konversionselement enthaltenden Verguß gefüllt ist.Semiconductor devices with one Luminescence conversion element are known for example from the publication W097 / 50132. Here in is. a radiation-emitting semiconductor component with a Semiconductor body shown that is encased in a potting compound, in which a luminescence conversion element distributed in the form of a phosphor or a phosphor powder is. For example, the semiconductor body in the recess of a housing be arranged with which the luminescence conversion element containing potting is filled.

Das Lumineszenz-Konversionselement emittiert bei Anregung mit dem von dem Halbleiterkörper emittierten Licht Licht einer anderen Wellenlänge. Derartige Halbleiter-Bauelemente eignen sich insbesondere zur Erzeugung von mischfarbigem Licht, das sich aus dem von dem Halbleiterkörper abgestrahlten Licht und dem von dem Lumineszenz-Konversionselement emittierten Licht zusammensetzt.The luminescence conversion element emits when excited with the light emitted by the semiconductor body, light another wavelength. Semiconductor components of this type are particularly suitable for production of mixed-colored light that is emitted from the light emitted by the semiconductor body Light and that emitted by the luminescence conversion element Light composed.

Prinzipiell können bei solchen Halbleiter-Bauelementen auch Halbleiterkörper eingesetzt werden, die im ultravioletten Spektralbereich emittieren. Zur Erzeugung von mischfarbig sichtbarem Licht sind dabei eine Mehrzahl verschiedener Lumineszenz-Konversionselemente, also mindestens zwei verschiedene Lumineszenz-Konversionselemente mit unterschiedlicher Emissionswellenlänge nötig, da die ultraviolette Strahlung des Halbleiterkörpers selbst keinen sichtbaren Farbbeitrag leistet. Vorteilhaft wäre insbesondere die Verwendung von drei Lumineszenz-Konversionselementen, wovon eines im roten, eines im grünen und eines im blauen Spektralbereich emittiert. Die gewünschte Mischfarbe des emittierten Lichts kann mittels der Mengenverhältnisse der Lumineszenz-Konversionselemente eingestellt werden.In principle, such semiconductor components can also semiconductor bodies are used that emit in the ultraviolet spectral range. There are a number of them for generating mixed-color visible light different luminescence conversion elements, i.e. at least two different ones Luminescence conversion elements with different emission wavelengths are necessary because the ultraviolet radiation of the semiconductor body itself no visible Color contribution. The use would be particularly advantageous of three luminescence conversion elements, one in red, one in the green and one emitted in the blue spectral range. The desired mixed color of the emitted light can be done by means of the proportions of the luminescence conversion elements can be set.

Allerdings können bei Verwendung mehrerer verschiedener Lumineszenz-Konversionselemente Mehrfachkonversionen auftreten. Beispielweise kann bei der genannten Verwendung von drei Lumineszenz-Konversionselementen das zunächst in Blaue konvertierte Licht von den anderen Lumineszenz-Konversionselementen in längerwelliges rotes oder grünes Licht konvertiert werden. Insgesamt wird hierdurch der Blauanteil des insgesamt emittierten Lichts reduziert bzw. der Farbort des Mischlichts ins Grüne oder Gelbe verschoben.However, when using several different Luminescence conversion elements multiple conversions occur. For example, when using three luminescence conversion elements that first light converted to blue from the other luminescence conversion elements in longer wave red or green Light to be converted. Overall, this makes up the blue component of the total emitted light is reduced or the color location of the Mixed light into the green or yellow shifted.

Um dies zu vermeiden, kann des Anteil des Lumineszenz-Konversionselements mit Emission im Blauen erhöht werden. Dies führt in der Regel insgesamt zu einer geringeren Lichtausbeute. Alternativ könnte zur Anhebung des Blauanteils bei dem emittierten Licht statt des entsprechenden Lumineszenz-Konversionselements ein zusätzlicher Halbleiterkörper mit einer Emission im blauen Spektralbereich eingesetzt werden. Schließlich wäre es auch möglich, zwei ultraviolett emittierende Halbleiterkörper zu verwenden, wovon der eine mit den Lumineszenz-Konversionselementen mit Emission im roten und grünen Spektralbereich und der andere mit dem Lumineszenz-Konversionselement mit Emission im blauen Spektralbereich beschichtet ist, so daß die Konversion unmittelbar am Halbleiterkörper erfolgt und eine nachfolgende Mehrfachkonversion weitgehend vermieden wird.To avoid this, the share of the luminescence conversion element increased with emission in blue become. this leads to generally to a lower light output overall. Alternatively, could Raising the proportion of blue in the emitted light instead of the corresponding one Luminescence conversion element an additional Semiconductor body with an emission in the blue spectral range. Finally would it be also possible, to use two ultraviolet-emitting semiconductor bodies, of which the one with the luminescence conversion elements with emission in the red and green Spectral range and the other with the luminescence conversion element is coated with emission in the blue spectral range, so that the conversion directly on the semiconductor body and a subsequent multiple conversion is largely avoided becomes.

Die letztgenannten beiden Möglichkeiten mit zwei Halbleiterkörpern erfordern jedoch einen höheren technischen Aufwand, sind hinsichtlich der Einstellung des Farborts weniger flexibel und weisen insgesamt eine niedrigere Effizienz auf. Unter der Effizienz wird hierbei das Verhältnis von erzeugtem Lichtstrom, bezogen auf die elektrische Betriebsleistung verstanden.The latter two options with two semiconductor bodies however require a higher one technical effort, are regarding the setting of the color locus less flexible and generally lower efficiency on. Efficiency is the ratio of the luminous flux generated, understood based on the electrical operating power.

Allgemein tritt bei gleichzeitigem Einsatz von zwei oder mehr Lumineszenz-Konversionselementen das Problem auf, daß die von dem Lumineszenz-Konversionselement mit der kleinsten Emissionswellenlänge emittierte Strahlung von den anderen Lumineszenz-Konversionselementen absorbiert und in längerwellige Strahlung konvertiert wird, so daß insgesamt der Anteil der kurzwelligen Strahlung zugunsten der längerwelligen Strahlung reduziert wird.Generally occurs at the same time Use of two or more luminescence conversion elements Problem on that the emitted by the luminescence conversion element with the smallest emission wavelength Radiation absorbed by the other luminescence conversion elements and in longer wave Radiation is converted so that the total of the proportion short-wave radiation is reduced in favor of longer-wave radiation.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleiter-Bauelement der genannten Art mit mindestens zwei Lumineszenz-Konversionselementen zu entwickeln, bei dem eine mehrfache Konversion und eine damit einhergehende Verringerung der Effizienz vermieden wird. Insbesondere soll ein Halbleiter-Bauelement mit mindestens zwei, vorzugsweise drei Lumineszenz-Konversionselementen geschaffen werden, das mischfarbiges Licht mit einer möglichst hohen Effizienz erzeugt.It is an object of the present invention Semiconductor device of the type mentioned with at least two luminescence conversion elements develop, in which a multiple conversion and a concomitant Reducing efficiency is avoided. In particular, a Semiconductor device with at least two, preferably three luminescence conversion elements be created, the mixed-colored light with a possible high efficiency.

Diese Aufgabe wird durch ein strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This task is done by a radiation emitting Semiconductor component with the features of claim 1 solved. advantageous Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist ein strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement mit einem Halbleiterkörper, der Strahlung mit einer Wellenlänge λ0 generiert, vorgesehen, wobei dem Halbleiterkörper in Abstrahlungsrichtung eine Mehrzahl von Schichten nachgeordnet ist, die jeweils mindestens ein Lumineszenz-Konversionselement enthalten, das bei Anregung mit der Wellenlänge λ0 Strahlung einer anderen Wellenlänge emittiert. Dabei sind die Schichten so nacheinander angeordnet, daß jeweils die Emissionswellenlänge des Lumineszenz-Konversionselements einer Schicht größer ist als die Emissi onswellenlänge des Lumineszenz-Konversionselement der in Abstrahlungsrichtung nachfolgenden Schicht. Unter der Emissionswellenlänge ist jeweils die Wellenlänge der von dem Luminsezenz-Konversionselement emittierten Strahlung, insbesondere die Wellenlänge maximaler Strahlungsintensität im Emissionsspektrum des Lumineszenzkonversionselements, zu verstehen.According to the invention, a radiation-emitting semiconductor component with a semiconductor body which generates radiation with a wavelength λ 0 is provided, the semiconductor body being followed by a plurality of layers in the radiation direction, each of which contains at least one luminescence conversion element which, when excited, has the wavelength λ 0 radiation from another emitted wavelength. The layers are arranged one after the other such that the emission wavelength of the luminescence conversion element of a layer is greater than the emission wavelength of the luminescence conversion element of the layer following in the radiation direction. The emission wavelength is to be understood in each case as the wavelength of the radiation emitted by the luminescence conversion element, in particular the wavelength of maximum radiation intensity in the emission spectrum of the luminescence conversion element.

Durch die genannte Anordnung der Schichten erfolgt in Abstrahlungsrichtung gesehen zunächst die Konversion in langwellige Strahlung und erst in den nachfolgenden Schichten die Konversion in kürzerwellige Strahlung. Da die Konversion von Strahlung in kurzwelligere Strahlung (up-conversion) energetisch wesentlich ungünstiger und damit unwahrscheinlicher ist als die Konversion in längerwellige Strahlung (down-conversion), wird durch die erfindungsgemäße Anordnung der Schichten eine Mehrfachkonversion und damit eine Verminderung des kurzwelligen Strahlungsanteils bei dem emittierten Licht insgesamt vermieden. In der Folge wird eine höhere Effizienz bei einem derartigen erfindungsgemäßen Halbleiter-Bauelement erreicht.By said arrangement of When viewed in the direction of radiation, the layers first occur Conversion to long-wave radiation and only in the subsequent ones Layers the conversion into shorter-wave Radiation. Because the conversion of radiation into shorter-wave radiation (up-conversion) energetically much less favorable and therefore less likely is than converting to longer wave Radiation (down-conversion), is by the arrangement according to the invention of the layers a multiple conversion and thus a reduction in the total short-wave radiation in the emitted light avoided. As a result, higher efficiency is achieved with such semiconductor component according to the invention reached.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können in einer Schicht auch zwei oder mehr Lumineszenz-Konversionselemente enthalten sein, wobei deren Emissionswellenlängen jeweils größer sind als die Emissionswellenlänge des Lumineszenz-Konversionselements der in Abstrahlungsrichtung nachfolgenden Schicht. Sollte die letztgenannte, in Abstrahlungsrichtung nachfolgende Schicht ebenfalls eine Mehrzahl von Lumineszenz-Konversionselementen enthalten, so ist bei dieser bezüglich der Reihenfolge der Schichten die größte Emissionswellenlänge der Lumineszenz-Konversionselemente maßgebend.With an advantageous further education of the invention Two or more luminescence conversion elements can also be contained in one layer, wherein their emission wavelengths are each larger than the emission wavelength of the luminescence conversion element in the direction of radiation subsequent layer. Should the latter, in the direction of radiation subsequent layer also a plurality of luminescence conversion elements included, so with regard to this the order of the layers the largest emission wavelength of the Luminescence conversion elements decisive.

Diese Weiterbildung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn bei den in einer Schicht enthaltenen Lumineszenz-Konversionselementen eine mehrfache Konversion vernachlässigbar oder nicht möglich ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Emissionswellenlänge nahe beieinander liegen und deutlich größer sind als die zur Anregung der Lumineszenz-Konversionselemente erforderliche Wellenlänge. Auf diese Weise wird bei gegebener Anzahl von Lumineszenz-Konversionselementen die Anzahl der hierfür benötigten Schichten reduziert und damit der Aufwand zur Herstellung eines entsprechenden Bauelements gesenkt.This training is special then advantageous if the luminescence conversion elements contained in a layer a multiple conversion is negligible or not possible. This is the case, for example, when the emission wavelength is close lie next to each other and are significantly larger than those for stimulation the wavelength required for the luminescence conversion elements. On this way, given the number of luminescence conversion elements the number of for this required Reduced layers and thus the effort to produce a corresponding component lowered.

Vorzugsweise liegt bei der Erfindung die Wellenlänge der von dem Halbleiterkörper emittierten Strahlung im ultravioletten Spektralbereich. Hierfür eignen sich insbesondere Halbleiterkörper auf der Basis von Nitridverbindungshalbleitern. Unter Nitridverbindungshalbleitern sind insbesondere Halbleiter zu verstehen, die eine Nitridverbindung von Elementen der dritten und/oder fünften Hauptgruppe des Periodensystems der chemischen Elemente wie beispielsweise GaN, AlN,InN, InGaN, AlGaN oder AlInGaN enthalten.Preferably lies with the invention the wavelength that of the semiconductor body emitted radiation in the ultraviolet spectral range. purpose are semiconductor body in particular based on nitride compound semiconductors. Among nitride compound semiconductors are to be understood in particular semiconductors which are a nitride compound of elements of the third and / or fifth main group of the periodic table chemical elements such as GaN, AlN, InN, InGaN, AlGaN or AlInGaN included.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, die sich vor allem zur Erzeugung von mischfarbigem Licht eignet, liegt die Emissionswellenlänge des Lumineszenz-Konversionselements in einer der Schichten im gelben oder roten Spektralbereich.In a preferred embodiment of the invention, which is mainly for the production of mixed-colored Suitable light is the emission wavelength of the luminescence conversion element in one of the layers in the yellow or red spectral range.

Vorzugsweise ist der Schicht, die ein Lumineszenz-Konversionselement mit einer Emissionswellenlänge im gelben oder roten Spektralbereich enthält, in Abstrahlungsrichtung eine Schicht mit einem Lumineszenz-Konversionselement mit einer Emissionswellenlänge im grünen Spektralbereich nachgeordnet. Durch die genannte Reihenfolge der Schichten wird eine unerwünschte Mehrfachkonversion der vom Halbleiterkörper erzeugten Strahlung in den grünen und nachfolgenden den roten Spektralbereich vermieden.Preferably the layer is that a luminescence conversion element with an emission wavelength in the yellow or red spectral range, in the direction of radiation a layer with a luminescence conversion element with an emission wavelength in the green spectral range. The order of the layers mentioned results in an undesired multiple conversion that of the semiconductor body generated radiation in the green and subsequent avoided the red spectral range.

Bevorzugt ist der Schicht, die ein Lumineszenz-Konversionselement mit einer Emissionswellenlänge im grünen Spektralbereich enthält, in Abstrahlungsrichtung eine Schicht mit einem Lumineszenz-Konversionselement mit einer Emissions wellenlänge im blauen Spektralbereich nachgeordnet. Wiederum wird durch die genannte Anordnung eine Mehrfachkonversion der von dem Halbleiterkörper emittierten Strahlung ins Blaue und nachfolgend in einen längerwelligen Spektralbereich vermieden.The layer that is preferred Luminescence conversion element with an emission wavelength Out in the open Spectral range contains in the radiation direction, a layer with a luminescence conversion element with an emission wavelength subordinate in the blue spectral range. Again, through the called arrangement a multiple conversion of the emitted by the semiconductor body Radiation into the blue and subsequently into a longer-wave spectral range avoided.

Die genannte Weiterbildung der Erfindung mit drei Lumineszenz-Konversionselementen, deren Emissionswellenlängen im roten, grünen und blauen Spektralbereich liegen, eignet sich insbesondere zur Erzeugung von mischfarbigem Licht, wobei durch die Farben rot, grün und blau im Farbraum ein Farbdreieck aufgespannt wird, das den Farbraum zu großen Teilen abdeckt. Die gewünschte Mischfarbe kann dabei in weiten Grenzen durch die Mengenverhältnisse der Lumineszenz-Konversionselemente eingestellt werden. Eine Überschußzugabe der Lumineszenz-Konversionselemente mit den kürzeren Emissionswellenlängen ist nicht erforderlich, da Mehrfachkonversionen vorteilhaft unterdrückt werden.The mentioned development of the invention with three luminescence conversion elements, whose emission wavelengths in the red, green and blue spectral range are particularly suitable for generation of mixed-colored light, with the colors red, green and blue a color triangle is spanned in the color space, which closes the color space large parts covers. The desired Mixed color can vary widely due to the proportions of the Luminescence conversion elements can be set. A surplus allowance of the luminescence conversion elements with the shorter emission wavelengths not necessary because multiple conversions are suppressed.

Bei einer Variante der Erfindung mit drei Lumineszenz-Konversionselementen mit Emissionswellenlängen im roten, grünen und blauen Spektralbereich sind die beiden erstgenannten Lumineszenz-Konversionselemente mit den längeren Emissionswellenlängen in einer gemeinsamen Schicht angeordnet. Es hat sich gezeigt, daß bei gewissen Lumineszenz-Konversionselementen mit Emissionswellenlängen vom roten bis zum grünen Spektralbereich Mehrfachkonversionen nur geringfügig auftreten und in Kauf genommen werden können. Dies gilt in der Regel nicht für Lumineszenz-Konversionselemente mit Emissionswellenlängen im blauen Spektralbereich.In a variant of the invention with three luminescence conversion elements with emission wavelengths in red, green and the blue spectral range are the first two luminescence conversion elements with the longer ones Emission wavelengths arranged in a common layer. It has been shown that with certain Luminescence conversion elements with emission wavelengths from red to green Spectral range Multiple conversions occur only slightly and are accepted can be. As a rule, this does not apply to Luminescence conversion elements with emission wavelengths in the blue spectral range.

Vorzugsweise sind bei der Erfindung die Schichten mittels einer Einbettungsmasse gebildet, in der das betreffende Lumineszenz-Konversionselement bzw. die Lumineszenz-Konversionselemente verteilt sind. Als Einbettungsmasse eignet sich insbesondere ein Reaktionsharz wie beispielsweise ein Epoxidharz, ein Acrylharz oder ein Silikonharz oder einer Mischung dieser Harze. Dabei kann die dem Halbleiterkörper nächstliegende Schicht so ausgebildet sein, daß sie an den Halbleiterkörper angrenzt und diesen teilweise umhüllt. Damit wird ein besonders kompakter Aufbau erreicht, wobei durch die Schichten mit Lumineszenz-Konversionselementen zugleich ein Schutz für den Halbleiterkörper gebildet ist.In the invention, the layers are preferably formed by means of an embedding compound, in which the luminescence conversion element or the luminescence conversion elements in question are distributed. A reaction resin such as an epoxy resin, an acrylic resin or a silicone resin or a mixture of these resins is particularly suitable as an embedding compound. The layer closest to the semiconductor body can be designed such that it adjoins the semiconductor body and partially surrounds it. A particularly compact structure is thus achieved, with protection for the semiconductor body being simultaneously formed by the layers with luminescence conversion elements.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Halbleiter-Bauelement ein Gehäuse mit einer Ausnehmung auf, deren Wände als Reflektor für die erzeugte Strahlung dienen können. Der Halbleiterkörper sowie die nachgeordneten Schichten mit Lumineszenz-Konversionselementen sind dabei innerhalb der Ausnehmung angeordnet.In a preferred embodiment According to the invention, the semiconductor component has a housing a recess on whose walls as a reflector for the radiation generated can serve. The semiconductor body as well as the subordinate layers with luminescence conversion elements are arranged within the recess.

Alternativ kann der Halbleiterkörper auch auf einem Leiterrahmen montiert sein, wobei die Schichten den Halbleiterkörper umhüllen und somit gleichzeitig ein Gehäuse für den Halbleiterkörper bilden.Alternatively, the semiconductor body can also be mounted on a lead frame, the layers enveloping the semiconductor body and thus a housing at the same time for the Semiconductor body form.

Weitere Merkmale, Vorzüge und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den 1 bis 5.Further features, advantages and expediencies of the invention result from the exemplary embodiments described below in connection with the 1 to 5 ,

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Halbleiter-Bauelements, 1 2 shows a schematic sectional view of a first exemplary embodiment of a semiconductor component according to the invention,

2 eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Halbleiter-Bauelements, 2 2 shows a schematic sectional view of a second exemplary embodiment of a semiconductor component according to the invention,

3 eine schematische Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Halbleiter-Bauelements, 3 2 shows a schematic sectional view of a third exemplary embodiment of a semiconductor component according to the invention,

4 eine schematische Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Halbleiter-Bauelements, 4 2 shows a schematic sectional view of a fourth exemplary embodiment of a semiconductor component according to the invention,

5 eine schematische Darstellung von Emissionsspektren von Leuchtstoffen, die sich für die Erfindung besonders eignen und 5 is a schematic representation of emission spectra of phosphors that are particularly suitable for the invention and

6 die schematische Darstellung eines Emissionsspektrums eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindurgsgemäßen Halbleiter-Bauelements. 6 the schematic representation of an emission spectrum of a fifth embodiment of a semiconductor device according to the invention.

Gleiche oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements that are the same or have the same effect are provided with the same reference symbols in the figures.

Das in 1 gezeigte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiter-Bauelements weist einen Träger 1 auf, auf dem ein Halbleiterkörper 2 angeordnet ist. Dem Halbleiterkörper sind in Abstrahlungsrichtung mehrere Schichten 3 – dargestellt sind drei Schichten 3a, 3b, 3c – nachgeordnet, in denen jeweils ein Lumineszenz-Konversionselement 4a, 4b, 4c mit jeweils unterschiedlicher Emissionswellenlängen verteilt ist.This in 1 The first exemplary embodiment of a semiconductor component according to the invention shown has a carrier 1 on which a semiconductor body 2 is arranged. The semiconductor body has several layers in the direction of radiation 3 - Three layers are shown 3a . 3b . 3c - Subordinate, each in which a luminescence conversion element 4a . 4b . 4c is distributed with different emission wavelengths.

Die Lumineszenz-Konversionselemente werden jeweils durch die von dem Halbleiterkörper emittierte Strahlung der Wellenlänge λ0 angeregt und emittieren Strahlung einer anderen Wellenlänge λ1, λ2, λ3. Die Schichten 3a, 3b, 3c mit den darin enthaltenen Lumineszenz-Konversionselementen 4a, 4b, 4c sind dabei so angeordnet, daß die Wellenlänge der von den Lumineszenz-Konversionselementen 4a, 4b, 4c emittierte Strahlung λ1, λ2, λ3 in Abstrahlungsrichtung gesehen mit zunehmendem Abstand vom Halbleiterkörper abnimmt. Es wird also in der dem Halbleiterkörper am nächsten liegenden Schicht 3a, die den Halbleiterkörper auch teilweise umhüllt, mittels des Lumineszenz-Konversionselements 4a die Strahlung mit der längsten Wellenlänge λ1 erzeugt. Die der Schicht 3a in Abstrahlungsrichtung nachgeordnete Schicht 3b enthält ein Lumineszenz-Konversionselement 4b, das Strahlung mit der Wellenlänge λ2 emittiert, die kleiner als die Wellenlänge λ1 ist.The luminescence conversion elements are each excited by the radiation of the wavelength λ 0 emitted by the semiconductor body and emit radiation of a different wavelength λ 1 , λ 2 , λ 3 . The layers 3a . 3b . 3c with the luminescence conversion elements contained therein 4a . 4b . 4c are arranged so that the wavelength of the luminescence conversion elements 4a . 4b . 4c emitted radiation λ 1 , λ 2 , λ 3 in the direction of radiation decreases with increasing distance from the semiconductor body. So it is in the layer closest to the semiconductor body 3a , which also partially envelops the semiconductor body, by means of the luminescence conversion element 4a generates the radiation with the longest wavelength λ 1 . That of the shift 3a layer downstream in the direction of radiation 3b contains a luminescence conversion element 4b , which emits radiation with the wavelength λ 2 , which is smaller than the wavelength λ 1 .

Beispielsweise kann in der Schicht 3a ein Lumineszenz-Konversionselement mit einer Emissionswellenlänge im roten Spektralbereich und in der nachfolgenden Schicht 3b ein Lumineszenz-Konversionselement mit einer Emissionswellenlänge im kürzerwelligen grünen Spektralbereich enthalten sein.For example, in the layer 3a a luminescence conversion element with an emission wavelength in the red spectral range and in the subsequent layer 3b a luminescence conversion element with an emission wavelength can be contained in the shorter-wave green spectral range.

Weitergehend ist in Abstrahlungsrichtung bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf die zweite Schicht 3b eine dritte Schicht 3c aufgebracht, in der ein Lumineszenz-Konversionselement enthalten ist, das bei einer noch kürzeren Wellenlänge λ3 emittiert. Dies kann beispielsweise ein Lumineszenz-Konversionselement mit einer Emissionswellenlänge im blauen Spektralbereich sein.Further in the radiation direction in the embodiment shown is the second layer 3b a third layer 3c applied, in which a luminescence conversion element is contained, which emits at an even shorter wavelength λ 3 . This can be, for example, a luminescence conversion element with an emission wavelength in the blue spectral range.

Ein derartiges Halbleiterbauelement erzeugt mischfarbiges Licht mit den Farbkomponenten Rot, Grün und Blau entsprechend den Wellenlängen λ1, λ2, λ3. Der Farbort des emittierten mischfarbigen Lichts kann durch die Mengenverhältnisse der Lumineszenz-Konversionselemente festgelegt werden, wobei vorteilhafterweise eine Änderung der Wellenlänge λ0 der von dem Halbleiterkörper emittierten Strahlung sowie dessen sonstige optische Parameter hierzu nicht geändert werden müssen. Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung auch nur zwei Schichten oder mehr als drei Schichten vorgesehen sein.Such a semiconductor component generates mixed-color light with the color components red, green and blue corresponding to the wavelengths λ 1 , λ 2 , λ 3 . The color location of the mixed-color light emitted can be determined by the quantity ratios of the luminescence conversion elements, it advantageously not having to change a change in the wavelength λ 0 of the radiation emitted by the semiconductor body or its other optical parameters. Of course, only two layers or more than three layers can also be provided within the scope of the invention.

In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt schematisch dargestellt. Im Gegensatz zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Halbleiter-Bauelement hier ein Gehäuse 5 mit einer Ausnehmung 6 auf, in der der Halbleiterkörper 2 sowie eine den Halbleiterkörper umgebende Schicht 3a und eine in Abstrahlungsrichtung nachgeordnete Schicht 3b angeordnet sind. Der Halbleiterkörper 2 weist einen Sockel 8, beispielsweise in Form einer Fenster schicht, auf, mit der der Halbleiterkörper 2 auf den Grund der Ausnehmung, z. B. einen entsprechend eingebetteten Leiterrahmen (nicht dargestellt), montiert ist. Auf den Sockel bzw. die Fensterschicht sind mehrere Halbleiterschichten, insbesondere eine oder mehrere aktive Schichten zur Strahlungserzeugung 9 aufgebracht. Oberseitig ist der Halbleiterkörper mittels eines Bond-Drahts 7 kontaktiert.In 2 a further embodiment of the invention is shown schematically in section. In contrast to the one in 1 In the exemplary embodiment shown, the semiconductor component here has a housing 5 with a recess 6 on in which the semiconductor body 2 and a layer surrounding the semiconductor body 3a and a layer downstream in the direction of radiation 3b are arranged. The semiconductor body 2 has a base 8th , for example se in the form of a window layer with which the semiconductor body 2 to the bottom of the recess, e.g. B. a correspondingly embedded lead frame (not shown) is mounted. There are several semiconductor layers, in particular one or more active layers for generating radiation, on the base or the window layer 9 applied. The semiconductor body is on the top by means of a bond wire 7 contacted.

Der Sockel des Halbleiterkörpers 8 weist Schrägflächen 16 auf, die schräg zur Schichtebene der Halbleiterschichten angeordnet sind und die in einem gewissen Abstand in zu den Halbleiterschichten senkrechte Seitenflächen übergehen. Durch diese Gestaltung des strahlungsdurchlässigen Sockels wird eine vorteilhaft hohe Strahlungsauskopplung aus der aktiven Schicht erzielt, da durch die Schrägstellung der Seitenflächen in der Nähe der aktiven Schichten eine die Strahlungsauskopplung aus dem Sockel verhindernde Totalreflexion vermieden wird.The base of the semiconductor body 8th has inclined surfaces 16 on, which are arranged obliquely to the layer plane of the semiconductor layers and which at a certain distance merge into side surfaces perpendicular to the semiconductor layers. This design of the radiation-transmissive base achieves an advantageously high coupling-out of radiation from the active layer, since the inclination of the side surfaces in the vicinity of the active layers avoids total reflection preventing the coupling-out of radiation from the base.

In der den Halbleiterkörper umgebenden ersten Schicht 3a ist ein Lumineszenz-Konversionselement 4a verteilt, das bei Anregung mit der von dem Halbleiterkörper emittierten Strahlung mit der Wellenlänge λ0 Strahlung einer größeren Wellenlänge λ1 emittiert. Auf diese erste Schicht 3a ist eine zweite Schicht 3b aufgebracht, in der ein weiteres Lumineszenz-Konversionselement 4b enthalten ist, das bei Anregung mit der von dem Halbleiterkörper emittierten Strahlung der Wellenlänge λ0 Strahlung einer anderen Wellenlänge λ2 emittiert, wobei erfindungsgemäß die Wellenlänge λ2 kleiner als die Wellenlänge λ1 ist.In the first layer surrounding the semiconductor body 3a is a luminescence conversion element 4a distributed, which when excited with the radiation emitted by the semiconductor body with the wavelength λ 0 emits radiation of a larger wavelength λ 1 . On this first layer 3a is a second layer 3b applied in the another luminescence conversion element 4b is included which, when excited with the radiation of the wavelength λ 0 emitted by the semiconductor body, emits radiation of a different wavelength λ 2 , wherein according to the invention the wavelength λ 2 is smaller than the wavelength λ1.

Wiederum wird dadurch, daß die Schicht mit dem Lumineszenz-Konversionselement mit der kürzeren Wellenlänge der Schicht mit dem längerwellig emittierenden Lumineszenz-Konversionselement nachgeordnet ist, vermieden, daß eine Mehrfachkonversion von der Wellenlänge λ0 über die Wellenlänge λ2 in die längere Wellenlänge λ1 stattfindet.Again, the fact that the layer with the luminescence conversion element with the shorter wavelength is arranged downstream of the layer with the longer-wave emitting luminescence conversion element prevents a multiple conversion from the wavelength λ 0 via the wavelength λ 2 into the longer wavelength λ 1 ,

In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt schematisch dargestellt. Gegenüber dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind in der ersten Schicht 3a, die an den Halbleiterkörper 2 angrenzt und diesen teilweise umhüllt, zwei Lumineszenz-Konversionselemente 4a und 4a' enthalten, die verschiedene Emissionswellenlängen λ1 und λ1' aufweisen. Beispielsweise kann das eine Lumineszenz-Konversionselement 4a eine Emissionswellenlänge λ1 im roten Spektralbereich und das andere Lumineszenz-Konversionselement 4a' eine Emissionswellenlänge λ1' im grünen Spektralbereich aufweisen. Es hat sich gezeigt, daß bei derartigen Lumineszenz-Konversionselementen eine mehrfache Konversion der von dem Halbleiterkörper emittierten Strahlung über die Wellenlänge λ1' zur Wellenlänge λ1 sich in tolerablen Grenzen hält.In 3 a third embodiment of the invention is shown schematically in section. Opposite the in 2 Embodiment shown are in the first layer 3a that to the semiconductor body 2 adjacent and partially enveloping it, two luminescence conversion elements 4a and 4a ' included, which have different emission wavelengths λ 1 and λ 1 '. For example, this can be a luminescence conversion element 4a an emission wavelength λ 1 in the red spectral range and the other luminescence conversion element 4a ' have an emission wavelength λ 1 'in the green spectral range. It has been shown that with such luminescence conversion elements, a multiple conversion of the radiation emitted by the semiconductor body via the wavelength λ 1 'to the wavelength λ 1 is kept within tolerable limits.

In der in Abstrahlungsrichtung nachgeordneten zweiten Schicht 3b ist ein weiteres Lumineszenz-Konversionselement 4b enthalten, dessen Emissionswellenlänge λ2 deutlich kürzer ist als die Emissionswellenlängen λ1 bzw. λ1' und beispielsweise im blauen Spektralbereich liegen kann.In the second layer downstream in the direction of radiation 3b is another luminescence conversion element 4b contain, whose emission wavelength λ 2 is significantly shorter than the emission wavelengths λ 1 or λ 1 'and can be, for example, in the blue spectral range.

Als Farbstoff eignet sich beispielsweise für das im roten Spektralbereich emittierende Lumineszenz-Konversionselement Nitridosilikat TF55/02, für das im grünen Spektralbereich emittierende Lumineszenz-Konversionselement Thiogallat LL470s und für das im blauen Spektralbereich emittierende Lumineszenz-Konversionselement SCAP OSI 247.Suitable as a dye, for example for the Luminescence conversion element emitting in the red spectral range Nitridosilicate TF55 / 02, for that Out in the open Spectral range-emitting luminescence conversion element thiogallate LL470s and for the luminescence conversion element emitting in the blue spectral range SCAP OSI 247.

Durch die Nachordnung der zweiten Schicht 3b mit dem Lumineszenz-Konversionselement mit der kürzesten Emissionswellenlänge wird insbesondere vermieden, daß bei einem ultravioletten emittierenden Halbleiterkörper die Strahlung zweifach, nämlich zunächst in den blauen und nachfolgend in den roten Spektralbereich konvertiert wird, wobei der Blauanteil der insgesamt emittierten Strahlung vermindert und die Effizienz des Bauelements verringert wird.By rearranging the second layer 3b With the luminescence conversion element with the shortest emission wavelength, it is particularly avoided that in the case of an ultraviolet-emitting semiconductor body, the radiation is converted twice, namely first into the blue and subsequently into the red spectral range, the blue component of the total emitted radiation being reduced and the efficiency of the component is reduced.

Das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel darin, daß die einzelnen Schichten 3a, 3b, 3c nach Art einer Beschichtung auf den Halbleiterkörper 2 aufgebracht sind. Dabei hüllt die an den Halbleiterkörper grenzende Schicht den Halbleiterkörper 2 ein, die in Ausstrahlungsrichtung nachfolgenden Schichten umhüllen jeweils die darunterliegende Schicht. Diese Ausgestaltung besitzt den Vorteil, daß die optischen Weglängen in den einzelnen Schichten für verschiedene Ausstrahlungsrichtungen annähernd gleich sind. Damit wird für für verschiedene Ausstrahlungsrichtungen in etwa derselbe Konversionsgrad erreicht und in der Folge ein räumlich besonders homogener Farbeindruck hervorgerufen.This in 4 Embodiment shown differs from that in 1 Embodiment shown in that the individual layers 3a . 3b . 3c like a coating on the semiconductor body 2 are upset. The layer adjacent to the semiconductor body envelops the semiconductor body 2 one, the layers following in the radiation direction each envelop the layer below. This configuration has the advantage that the optical path lengths in the individual layers are approximately the same for different emission directions. In this way, approximately the same degree of conversion is achieved for different radiation directions and a spatially particularly homogeneous color impression is subsequently produced.

In 5 sind die Emissionsspektren verschiedener Leuchtstoffe, die sich insbesondere für die jeweiligen Lumineszenz-Konversionselemente bei der Erfindung, etwa bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, eignen. Aufgetragen ist jeweils die Intensität der emittierten Strahlung in Abhängigkeit der Wellenlänge bei Anregung mit einer Wellenlänge λ0 von 405 nm.In 5 are the emission spectra of various phosphors, which are particularly suitable for the respective luminescence conversion elements in the invention, for example in the case of the 3 shown embodiment, are suitable. The intensity of the emitted radiation is plotted as a function of the wavelength when excited with a wavelength λ 0 of 405 nm.

Das Spektrum des Leuchtstoffs SCAP OSI 247 für ein blau emittierendes Lumineszenz-Konversionselement mit einer Emissionswellenlänge von etwa 440 nm ist durch die Kurve 10 dargestellt. Das Maximum bei der Wellenlänge λ0 ist dabei auf Streuprozesse zurückzuführen und nicht dem eigentlichen Emissionsspektrum des Leuchtstoffs zuzurechnen, da diesem Intensitätsmaximum kein Konversionsprozeß zugrunde liegt.The spectrum of the phosphor SCAP OSI 247 for a blue-emitting luminescence conversion element with an emission wavelength of approximately 440 nm is through the curve 10 shown. The maximum at the wavelength λ 0 is due to scattering processes and not to be attributed to the actual emission spectrum of the phosphor, since this intensity maximum is not based on a conversion process.

In entsprechender Weise gibt die Kurve 11 das Emissionsspektrum des Leuchtstoffs Thiogallat LL470S mit einem Emissionsmaximum im grünen Spektralbereich bei etwa 550 nm wieder. Die Kurve 12 zeigt ein Spektrum des Leuchtstoffs Nitridosilikat TF55/02 mit einem Emissionsmaximum λ1 im roten Spektralbereich bei etwa 620 nm.The curve gives in a corresponding manner 11 the emission spectrum of the phosphor thiogallate LL470S with an emission maximum in the green spectral range at about 550 nm. The curve 12 shows a spectrum of the fluorescent nitridosilicate TF55 / 02 with an emission maximum λ 1 in the red spectral range at about 620 nm.

Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel können insbesondere die beiden letztgenannten Leuchtstoffe mit den Emissionsspektren 11 und 12 in der den Halbleiterkörper 2 umgebenden Schicht 3a eingebracht sein, während der im Blauen emittierende Leuchtstoff SCAP OSI 247 für das Lumineszenz-Konversionselement 4b in der nachgeordneten Schicht 3b verteilt wird.At the in 3 shown execution In particular, the latter two phosphors can play with the emission spectra 11 and 12 in the the semiconductor body 2 surrounding layer 3a be introduced while the blue-emitting phosphor SCAP OSI 247 for the luminescence conversion element 4b in the subordinate layer 3b is distributed.

Insbesondere kann mit einem derartigen Bauelement bei entsprechender Gewichtung der Mengenverhältnisse der einzelnen Leuchtstoffe ein Bauelement hergestellt werden, das weißes Licht emittiert. Das Spektrum der von einem solchen Bauelement insgesamt erzeugten Strahlung ist schematisch in 6 dargestellt. Aufgetragen ist die Intensität der erzeugten Strahlung in Abhängigkeit von der Wellenlänge λ. Das kurzwelligste Maximum 13 des Spektrum tritt bei der Wellenlänge λ0 der von dem Halbleiterkörper emittierten Strahlung auf und beruht auf Streuprozessen an den einzelnen Lumineszenz-Konversionselementen sowie dem Anteil der Strahlung des Halbleiterkörpers, die unkonvertiert durch die einzelnen Schichten propagiert. Dieser Anteil des Spektrums liegt im ultravioletten Spektralbereich und leistet keinen Beitrag zur Farbmischung des abgestrahlten Lichts.In particular, with a component of this type and with a corresponding weighting of the quantitative ratios of the individual phosphors, a component can be produced that emits white light. The spectrum of the radiation generated overall by such a component is shown schematically in 6 shown. The intensity of the radiation generated is plotted as a function of the wavelength λ. The short-wave maximum 13 of the spectrum occurs at the wavelength λ 0 of the radiation emitted by the semiconductor body and is based on scattering processes on the individual luminescence conversion elements and the proportion of the radiation in the semiconductor body which propagates through the individual layers in an unconverted manner. This part of the spectrum lies in the ultraviolet spectral range and makes no contribution to the color mixing of the emitted light.

Das in Richtung größer werdender Wellenlängen folgende Maximum 14 ist dem blauen Leuchtstoff SCAP OSI 247 mit einem Maximum bei etwa 440 nm zuzuordnen, das dritte Maximum 15 mit der größten Wellenlänge ergibt sich aus einer Überlagerung der Spektren der genannten anderen beiden Leuchtstoffe Nitridosilikat TF55/02 und Thiogallat LL470s, die zu einem gemeinsamen Maximum 15 verschmelzen.The maximum following in the direction of increasing wavelengths 14 can be assigned to the blue phosphor SCAP OSI 247 with a maximum at about 440 nm, the third maximum 15 With the largest wavelength, the spectra of the other two phosphors Nitridosilicate TF55 / 02 and Thiogallate LL470s are superimposed, resulting in a common maximum 15 merge.

Die Mengenverhältnisse der Leuchtstoffe sind so gewählt, daß das mischfarbige Licht den Farbeindruck weißen Lichts hervorruft. Weiß wird hierbei auch als Farbe betrachtet. Der Farbort des gezeigten Ausführungsbeispiels liegt bei x = 0,337, y = 0,37. Mit einem derartigen Bauelement wird eine vergleichsweise hohe Effizienz bis zu 20 lm/W erreicht.The proportions of the phosphors are chosen so that this mixed-colored light creates the color impression of white light. White also becomes considered as color. The color location of the embodiment shown is x = 0.337, y = 0.37. With such a component a comparatively high efficiency of up to 20 lm / W is achieved.

Die Erläuterung der Erfindung anhand der gezeigten Ausführungsbeispiels ist selbstverständlich nicht als Beschränkung der Erfindung hierauf zu verstehen. Vielmehr können einzelne Aspekte der gezeigten Ausführungsbeispiele im Rahmen der Erfindung weitgehend frei kombiniert werden.The explanation of the invention based on of the embodiment shown is self-evident not as a limitation to understand the invention thereon. Rather, individual aspects of the shown embodiments can be freely combined within the scope of the invention.

Claims (12)

Strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement mit einem Halbleiterkörper (2), der Strahlung mit einer Wellenlänge λ0 emittiert, dadurch gekennzeichnet , daß dem Halbleiterkörper (2) in Abstrahlungsrichtung eine Mehrzahl von Schichten (3) nachgeordnet ist, die jeweils mindestens ein Lumineszenz-Konversionselement (4) enthalten, das bei Anregung mit der Wellenlänge λ0 Strahlung einer anderen Wellenlänge emittiert, wobei die Schichten so nacheinander angeordnet sind, daß jeweils die Wellenlänge der von dem Lumineszenz-Konversionselement (4) einer Schicht (3) emittierten Strahlung größer ist als die Wellenlänge der Strahlung, die von dem Lumineszenz-Konversionselement (4) der in Abstrahlungsrichtung nachfolgenden Schicht (3) emittiert wird.Radiation-emitting semiconductor component with a semiconductor body ( 2 ), which emits radiation with a wavelength λ 0 , characterized in that the semiconductor body ( 2 ) a plurality of layers in the direction of radiation ( 3 ), each of which has at least one luminescence conversion element ( 4 ) contain, which emits radiation of a different wavelength upon excitation with the wavelength λ 0 , the layers being arranged one after the other in such a way that in each case the wavelength of the luminescence conversion element ( 4 ) one layer ( 3 ) emitted radiation is greater than the wavelength of the radiation emitted by the luminescence conversion element ( 4 ) of the layer following in the direction of radiation ( 3 ) is emitted. Strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schicht (3) zwei oder mehr Lumineszenz-Konversionselemente (4a, 4a') enthält, deren Emissionswellenlängen jeweils größer sind als die Emissionswellenlängen des Lumineszenz-Konversionselements (4b) der in Abstrahlungsrichtung folgenden Schicht (3b).Radiation-emitting semiconductor component according to Claim 1, characterized in that at least one layer ( 3 ) two or more luminescence conversion elements ( 4a . 4a ' ), the emission wavelengths of which are each greater than the emission wavelengths of the luminescence conversion element ( 4b ) of the layer following in the direction of radiation ( 3b ). Strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge λ0 der von dem Halbleiterkörper (2) emittierten Strahlung im ultravioletten oder blauen Spektralbereich liegt.Radiation-emitting semiconductor component according to Claim 1 or 2, characterized in that the wavelength λ 0 of that of the semiconductor body ( 2 ) emitted radiation is in the ultraviolet or blue spectral range. Strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Emissionswellenlänge des Lumineszenz-Konversionselements (4a) in einer der Schichten (3a) im gelben oder roten Spektralbereich liegt.Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the emission wavelength of the luminescence conversion element ( 4a ) in one of the layers ( 3a ) is in the yellow or red spectral range. Strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (3a), die ein Lumineszenz-Konversionselement (4a) mit einer Emissionswellenlänge im gelben oder roten Spektralbereich enthält, ein weiteres Lumineszenz-Konversionselement (4a') mit einer Emissionswellenlänge im grünen Spektralbereich enthält.Radiation-emitting semiconductor component according to Claim 4, characterized in that the layer ( 3a ), which is a luminescence conversion element ( 4a ) with an emission wavelength in the yellow or red spectral range contains another luminescence conversion element ( 4a ' ) with an emission wavelength in the green spectral range. Strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß derjenigen Schicht (3a), die ein Lumineszenz-Konversionselement (4a) mit einer Emissionswellenlänge im gelben oder roten Spektralbereich enthält, in Abstrahlungsrichtung eine Schicht (3b) mit einem Lumineszenz-Konversionselement (4b) mit einer Emissionswellenlänge im grünen Spektralbereich nachgeordnet ist.Radiation-emitting semiconductor component according to Claim 4, characterized in that that layer ( 3a ), which is a luminescence conversion element ( 4a ) with an emission wavelength in the yellow or red spectral range contains a layer in the radiation direction ( 3b ) with a luminescence conversion element ( 4b ) with an emission wavelength in the green spectral range. Strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß derjenigen Schicht (3a, 3a'), die ein Lumineszenz-Konversionselement (4a, 4a') mit einer Emissionswellenlänge im grünen Spektralbereich enthält, in Abstrahlungsrichtung eine Schicht (3b) mit einem Lumineszenz-Konversionselement (4b) mit einer Emissionswellenlänge im blauen Spektralbereich nachgeordnet ist.Radiation-emitting semiconductor component according to Claim 5 or 6, characterized in that that layer ( 3a . 3a ' ), which is a luminescence conversion element ( 4a . 4a ' ) with an emission wavelength in the green spectral range contains a layer in the radiation direction ( 3b ) with a luminescence conversion element ( 4b ) with an emission wavelength in the blue spectral range. Strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper einen Nitridverbindungshalbleiter enthält.Radiation-emitting semiconductor component according to one of claims 1 to 7, characterized ge indicates that the semiconductor body contains a nitride compound semiconductor. Strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiter-Bauelement einen Reflektor aufweist, wobei der Halbleiterkörper (2) und die nachgeordneten Schichten (3) zumindest teilweise innerhalb des Reflektors angeordnet sind.Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the semiconductor component has a reflector, the semiconductor body ( 2 ) and the subordinate layers ( 3 ) are arranged at least partially within the reflector. Strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Schichten (3) als Einbettungsmasse für das Lumineszenz-Konversionselement bzw. die Lumineszenz-Konversionselemente (4) ein Epoxydharz, ein Silikonharz, ein Acrylharz oder eine Mischung dieser Harze enthält.Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 1 to 9, characterized in that at least one of the layers ( 3 ) as an embedding compound for the luminescence conversion element or the luminescence conversion elements ( 4 ) contains an epoxy resin, a silicone resin, an acrylic resin or a mixture of these resins. Strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper (2) von der am nächsten liegenden Schicht (3a) zumindest teilweise umhüllt wird und vorzugsweise unmittelbar an diese Schicht (3a) angrenzt.Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the semiconductor body ( 2 ) from the closest layer ( 3a ) is at least partially encased and preferably directly on this layer ( 3a ) adjoins. Strahlungsemittierendes Halbleiter-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es im Betrieb mischfarbiges Licht abstrahlt, das insbesondere den Farbeindruck weißen Lichts hervorruft.Radiation-emitting semiconductor component according to one of the claims 1 to 11, characterized in that it is mixed-colored light during operation emits, which in particular creates the color impression of white light.
DE10261428A 2002-12-30 2002-12-30 Radiation-emitting semiconductor component with multiple luminescence conversion elements Expired - Fee Related DE10261428B8 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10261428A DE10261428B8 (en) 2002-12-30 2002-12-30 Radiation-emitting semiconductor component with multiple luminescence conversion elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10261428A DE10261428B8 (en) 2002-12-30 2002-12-30 Radiation-emitting semiconductor component with multiple luminescence conversion elements

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE10261428A1 true DE10261428A1 (en) 2004-07-22
DE10261428B4 DE10261428B4 (en) 2011-05-12
DE10261428B8 DE10261428B8 (en) 2012-09-20

Family

ID=32519455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10261428A Expired - Fee Related DE10261428B8 (en) 2002-12-30 2002-12-30 Radiation-emitting semiconductor component with multiple luminescence conversion elements

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10261428B8 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006006544A1 (en) * 2004-07-09 2006-01-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light-emitting device
DE102004047640A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component and housing for an optoelectronic component
DE102005045106A1 (en) * 2004-12-10 2006-06-29 Agilent Technologies, Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Palo Alto Flash module for e.g. camera, has wavelength-converting overlay disposed on the LED chip, the overlay comprising quantum dots dispersed in a matrix material
WO2007002234A1 (en) * 2005-06-23 2007-01-04 Rensselaer Polytechnic Institute Package design for producing white light with short-wavelength leds and down-conversion materials
EP1929548A1 (en) * 2005-09-28 2008-06-11 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Radiation-emitting optoelectronic component
WO2009039801A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Radiation-emitting component with conversion element
US7522211B2 (en) 2005-02-10 2009-04-21 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Studio light
US7667766B2 (en) 2003-12-18 2010-02-23 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Adjustable spectrum flash lighting for image acquisition
JP2012036265A (en) * 2010-08-05 2012-02-23 Sharp Corp Illuminating device
WO2012025377A1 (en) * 2010-08-26 2012-03-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Radiation-emitting component and method for producing a radiation-emitting component
DE102010053362A1 (en) * 2010-12-03 2012-06-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing a radiation-emitting semiconductor chip, radiation-emitting semiconductor chip and radiation-emitting component

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997050132A1 (en) * 1996-06-26 1997-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Light-emitting semiconductor component with luminescence conversion element
JP2000031521A (en) * 1998-07-07 2000-01-28 Chudenko Corp Lighting method in solar battery, and lighting device
DE19963805A1 (en) * 1999-12-30 2001-07-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh White light source based on non-linear optical processes
US20020003233A1 (en) * 1999-09-27 2002-01-10 Mueller-Mach Regina B. Light emitting diode (LED) device that produces white light by performing phosphor conversion on all of the primary radiation emitted by the light emitting structure of the LED device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3645422B2 (en) * 1998-07-14 2005-05-11 東芝電子エンジニアリング株式会社 Light emitting device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997050132A1 (en) * 1996-06-26 1997-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Light-emitting semiconductor component with luminescence conversion element
JP2000031521A (en) * 1998-07-07 2000-01-28 Chudenko Corp Lighting method in solar battery, and lighting device
US20020003233A1 (en) * 1999-09-27 2002-01-10 Mueller-Mach Regina B. Light emitting diode (LED) device that produces white light by performing phosphor conversion on all of the primary radiation emitted by the light emitting structure of the LED device
DE19963805A1 (en) * 1999-12-30 2001-07-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh White light source based on non-linear optical processes

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 2000031521 A (abstract), JPO, 2000 *
JP 2000-31521 A (abstract), JPO, 2000

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7318651B2 (en) 2003-12-18 2008-01-15 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Flash module with quantum dot light conversion
US7667766B2 (en) 2003-12-18 2010-02-23 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Adjustable spectrum flash lighting for image acquisition
WO2006006544A1 (en) * 2004-07-09 2006-01-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light-emitting device
US8304799B2 (en) 2004-09-30 2012-11-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component and package for an optoelectronic component
US7893452B2 (en) 2004-09-30 2011-02-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component and package for an optoelectronic component
DE102004047640A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component and housing for an optoelectronic component
DE102005045106A1 (en) * 2004-12-10 2006-06-29 Agilent Technologies, Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Palo Alto Flash module for e.g. camera, has wavelength-converting overlay disposed on the LED chip, the overlay comprising quantum dots dispersed in a matrix material
US7522211B2 (en) 2005-02-10 2009-04-21 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Studio light
WO2007002234A1 (en) * 2005-06-23 2007-01-04 Rensselaer Polytechnic Institute Package design for producing white light with short-wavelength leds and down-conversion materials
US7750359B2 (en) 2005-06-23 2010-07-06 Rensselaer Polytechnic Institute Package design for producing white light with short-wavelength LEDS and down-conversion materials
US8598604B2 (en) 2005-09-28 2013-12-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component
EP1929548A1 (en) * 2005-09-28 2008-06-11 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Radiation-emitting optoelectronic component
WO2009039801A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Radiation-emitting component with conversion element
JP2012036265A (en) * 2010-08-05 2012-02-23 Sharp Corp Illuminating device
WO2012025377A1 (en) * 2010-08-26 2012-03-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Radiation-emitting component and method for producing a radiation-emitting component
US9012951B2 (en) 2010-08-26 2015-04-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Radiation-emitting component and method for producing a radiation-emitting component
DE102010053362A1 (en) * 2010-12-03 2012-06-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing a radiation-emitting semiconductor chip, radiation-emitting semiconductor chip and radiation-emitting component
WO2012072471A1 (en) 2010-12-03 2012-06-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing a semiconductor chip emitting radiation, semiconductor chip emitting radiation, and component emitting radiation
US8962361B2 (en) 2010-12-03 2015-02-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing a semiconductor chip emitting radiation, semiconductor chip emitting radiation, and component emitting radiation
DE102010053362B4 (en) 2010-12-03 2021-09-30 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for producing a radiation-emitting semiconductor chip, radiation-emitting semiconductor chip and radiation-emitting component

Also Published As

Publication number Publication date
DE10261428B4 (en) 2011-05-12
DE10261428B8 (en) 2012-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004016232B4 (en) White light emitting device
DE19952932C1 (en) LED white light source with broadband excitation
DE60209964T2 (en) Potting compound for a light emitting diode
DE102004047727B4 (en) Luminescence diode chip with a converter layer and method for producing a luminescence diode chip with a converter layer
DE102010053362B4 (en) Method for producing a radiation-emitting semiconductor chip, radiation-emitting semiconductor chip and radiation-emitting component
DE10157447B4 (en) Method for producing a white light source
EP1875518B1 (en) Luminescence conversion led
DE102007057710B4 (en) Radiation-emitting component with conversion element
DE29724847U1 (en) Light-emitting semiconductor component with luminescence conversion element
WO2002011214A1 (en) Illumination device with at least one led as the light source
DE10233050A1 (en) Light emitting diode source especially for white light has blue LED and gallium nitride uv diode irradiating a fluorescent material
DE10154287A1 (en) White light source manufacturing method, involves providing ultra-violet light as radiation source and preparing two kinds of phosphors, each receiving ultra-violet light and emitting light of different wavelength
DE102005062514A1 (en) Multi-purpose light emitting diode incorporates selective wavelength trap
DE102013215382A1 (en) Fluorescent LED
DE102015107580A1 (en) Radiation-emitting optoelectronic component
DE10261428B4 (en) Radiation-emitting semiconductor component with multiple luminescence conversion elements
WO2019233731A1 (en) Optoelectronic component and method for producing an optoelectronic component
WO2002052615A2 (en) Radiation-emitting semiconductor component with a luminescence conversion element
DE102004047763A1 (en) Multiple LED array
WO2014060318A1 (en) Radiation-emitting component
DE102007020782A1 (en) Radiation emitting device comprises a radiation-emitting functional layer emitting primary radiation in blue region, radiation conversion material arranged in beam path of the functional layer, and radiation conversion luminescent material
DE102008022542A1 (en) Radiation-emitting component for use in illumination device, has conversion layers including conversion elements for converting portions of primary radiation sent by LED chip into secondary radiation, respectively
DE102018101428A1 (en) Optoelectronic component
DE102004052245A1 (en) Radiation emitting semiconductor chip e.g. luminescent diode chip, has reemission structure, and reemission layer formed for widening spectrums of chip against respective spectrum of radiation of peak wavelength
WO2018215268A1 (en) Radiation-emitting component and method for producing a radiation-emitting component

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R020 Patent grant now final

Effective date: 20110813

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee