WO2011018411A1 - Strahlungsemittierendes halbleiterbauteil - Google Patents

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WO2011018411A1
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radiation
emission
emitting semiconductor
semiconductor component
led chip
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PCT/EP2010/061446
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Norwin Von Malm
Ralph Wirth
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • Radiation-emitting Semiconductor Device There is a radiation-emitting semiconductor device
  • conversion elements in the beam path of the primary radiation emitted by the light-emitting diode chip can be used in order to convert part of the short-wave primary radiation into longer-wave secondary radiation.
  • Secondary radiation determines the emission color of the emitted light.
  • the wavelengths of the primary radiation of different light-emitting diode chips differ - even if they are produced together and originate, for example, from a single wafer - and, on the other hand, the optical thicknesses of the conversion elements are such that they become one
  • LED chips with emission colors within certain desired limits LED chips are sorted (so-called binning).
  • One problem to be solved is to
  • Specify radiation-emitting semiconductor device in which the color of the emitted light can be adjusted.
  • Radiation-emitting semiconductor device includes the
  • the LED chip comprises at least two independently operable emission regions.
  • the LED chip is in at least two
  • Emission areas separated which can be operated independently.
  • electromagnetic radiation can be generated at the same or at different times.
  • the emission regions can be energized with different current intensity, so that electromagnetic radiation with mutually different intensities can be generated by the emission regions.
  • Radiation-emitting semiconductor device includes the
  • LED chip at least two differently configured conversion elements. "Differently designed" means that the conversion elements, if they are with
  • Electromagnetic radiation of the same wavelength and the same intensity are irradiated from each other
  • the conversion elements may differ from each other in terms of their geometric dimensions, such as their thickness, and / or their composition.
  • a first conversion element may contain a first phosphor, while the second conversion element contains a second phosphor. Also, the first conversion element may contain a first phosphor, while the second conversion element contains a second phosphor. Also, the first conversion element may contain a first phosphor, while the second conversion element contains a second phosphor. Also, the first conversion element may contain a first phosphor, while the second conversion element contains a second phosphor. Also, the
  • each of the emission regions of the light-emitting diode chip is in
  • the emission regions can each have an active zone in which electromagnetic radiation can be generated during the operation of the light-emitting diode chip.
  • the emission regions can have identically formed active zones, so that the primary radiation generated in the emission regions always has the same wavelength.
  • the emission regions can be generated, for example, by structuring a contact of the LED chip. Preference is given to the contact, the
  • the emission regions may then comprise a common active layer extending through all emission regions
  • the semiconductor body of the light-emitting diode chip to separate the light-emitting diode chip into a plurality of emission regions itself is structured so that, for example, an active layer is severed.
  • each emission region of the light-emitting diode chip has a
  • Primary radiation is coupled out of the LED chip.
  • the emission surfaces are arranged, for example, in a main surface of the LED chip on its upper side.
  • the conversion elements are for absorbing at least part of the primary radiation and for re-emission of
  • the primary radiation is electromagnetic radiation from the wavelength range of blue light.
  • Conversion elements can then be provided for re-emission of yellow light as secondary radiation.
  • Primary radiation and secondary radiation can mix to white light.
  • each emission region of the light-emitting diode chip each have an emission surface, wherein each emission surface is a conversion element
  • the mixed light emitted by the two emission surfaces also differs from each other.
  • Radiation-emitting semiconductor device includes the Radiation-emitting semiconductor device, an electrical resistance element.
  • the electrical resistance element is a component which has a predeterminable, preferably adjustable electrical resistance.
  • the electrical resistance element is connected in series or in parallel with at least one of the emission regions.
  • the semiconductor device can also be several electrical
  • Emission areas can be assigned.
  • LED chips are connected in series or in parallel.
  • electrical resistance elements can be connected in parallel with the emission regions in the case of series connection, and in the case of the parallel connection electrical resistance elements can be connected in series.
  • the parallel connection of the emission regions offers the advantage of a common cathode or anode, which reduces the outlay for the production of the light-emitting diode chip of the
  • a semiconductor component is provided to emit white light, wherein, for example, blue light generated in the emission regions is at least partially wavelength-converted by the conversion elements in such a way that white light results.
  • the emission regions are preferably connected in parallel in this case, the
  • Resistor element is connected in series. It proves to be particularly advantageous if the resistance element is connected in series in front of an emission region whose Emission surface downstream of a conversion element, which converts the light generated by the emission region or the electromagnetic radiation generated by the emission region less than other existing in the semiconductor device conversion elements.
  • the conversion element is thinner or the concentration of a
  • Phosphor is smaller in this conversion element than in other conversion elements. In other words that's it
  • Resistor element connected in series to an emission region, which emits, for example, together with its conversion element, more blue light than other pairs of
  • the LED chip comprises at least two independently operable
  • the electrical resistance element is connected in series or in parallel at least one of the emission regions.
  • the LED chip further comprises at least two differently configured conversion elements. Each of the emission regions of the LED chip is in operation for
  • each emission region has an emission surface through which at least a portion of the primary radiation from the LED chip is coupled out.
  • the conversion elements are provided for absorbing at least part of the primary radiation and for re-emitting secondary radiation, wherein the differently configured conversion elements are arranged downstream of different emission surfaces.
  • LED chip with at least two emission areas, whose emission areas separate from each other
  • Conversion elements for the emission areas can be different
  • Resistive elements are set. Overall, a semiconductor device is specified in this way, in which a total emission of defined color can be set.
  • Conversion element is arranged downstream. From the associated emission surface is then in operation, for example
  • Emission surfaces may then comprise a conversion element or conversion elements that over-convert a little. That is, that radiated from these pairs of emission areas with emission areas and conversion elements
  • the electrical resistance element is a component that is spatially separated from the light-emitting diode chip.
  • the light-emitting diode chip can comprise, for each emission region, at least one contact point at which an external electrical
  • Resistance element can be connected.
  • the electrical resistance element can then, for example, a
  • the electrical resistance element may be mounted on a common carrier of
  • Such a carrier may be arranged.
  • Such a carrier may be arranged.
  • Radiation-emitting semiconductor device is the
  • the resistance element can, for example, in a carrier be integrated for the emission regions of the LED chip. Furthermore, it is possible for the resistance element to be arranged on an outer surface of the light-emitting diode chip. Both cases allow a radiation-emitting semiconductor device, which is designed to be particularly compact.
  • Radiation-emitting semiconductor device is the
  • Resistance element formed as a layer on a
  • the layer may be formed, for example, as a metal layer or as a layer of a doped semiconductor material.
  • the layer can for example be applied directly to the semiconductor body of the
  • the layer is applied to the main surface of the light-emitting diode chip, which also includes the emission surfaces of the individual emission regions. That means the layer is
  • the resistance element is arranged below the emission surfaces.
  • the resistance element can be arranged, for example, between the light-emitting diode chip and a carrier.
  • Radiation-emitting semiconductor device the layer forming the resistive element, a plurality of
  • the electrically conductive portions are for example strip-shaped and connected at least in places.
  • the portions of the layer may form a grid-like grid. At least one of the sections can be used for adjustment be severed by the resistance of the resistive element.
  • connection points of the resistive element reduced, so that the electrical resistance of the resistive element can be increased by the cutting.
  • the resistance can also be changed by providing predetermined electrically conductive partial structures
  • Conductive compounds can be applied, for example, by conductive adhesive materials or by electroplating.
  • the mixed light of the individual emission surfaces mixes for the viewer in turn to a total light.
  • the mixed light of different emission surfaces may be in terms of its color location and / or its
  • Color temperature and / or its brightness differ.
  • Radiation-emitting semiconductor device differ differently configured conversion elements with respect to their thicknesses.
  • the thickness of the conversion element is measured, for example, in a direction perpendicular to the first main surface of the LED chip runs, in which also the emission surfaces of the LED chip are.
  • conversion elements can be applied to all
  • Material removal over an emission surface - for example by grinding or sawing with stepped tools or by location-selective removal by means of etching or ablation - is adjustable.
  • Emission surfaces has different thicknesses of its layers. Alternatively, it is possible to differentiate each other on different emission surfaces
  • Conversion elements set up which are present for example in the form of ceramic plates, which may consist of a ceramic phosphor. According to at least one embodiment of the
  • At least one of the emission surfaces in the lateral direction is enclosed by at least one other emission surface of the radiation-emitting semiconductor component.
  • the lateral direction is that direction which is parallel to the first main surface of the light-emitting diode chip and which faces the emission surfaces
  • the light-emitting diode chip comprises a
  • Emission surface which is arranged centrally on the first main surface. Further emission surfaces or a further emission surface are arranged around this first emission surface. Such an arrangement of emission surfaces can contribute to a mixed light mixture of the total light of the LED chip already taking place at the chip level, so that in the far field the LED chip is uniform
  • Emission surface in the lateral direction is thus a
  • Radiation-emitting semiconductor device lead in which the total light is emitted particularly homogeneous. According to at least one embodiment of the
  • Radiation-emitting semiconductor device is at least one conductor for contacting at least one of
  • Emission regions of the LED chip disposed below at least one emission surface.
  • One of the advantages of this embodiment is that the first main surface of the light-emitting diode chip can be used particularly efficiently for coupling out electromagnetic radiation, since the emission surfaces are not covered by conductor tracks on the first
  • Light-emitting diode chips can then also be made from only one side, for example from the bottom or the top side.
  • the radiation-emitting semiconductor component described here will be explained in more detail on the basis of exemplary embodiments and the associated figures.
  • the radiation-emitting semiconductor component comprises a light-emitting diode chip 1.
  • the light-emitting diode chip 1 has two emission surfaces 21, 22.
  • the first emission surface 21 is central in a first
  • Main surface Ia arranged at the top of the LED chip 1.
  • the first emission surface 21 is at least in places in the lateral direction of the second
  • Each emission surface is a conversion element 31, 32 arranged downstream, wherein the two conversion elements differ from each other.
  • the two conversion elements differ from each other.
  • Operation of the LED chip 1 can be emitted from the emission surfaces 21, 22 forth at the same times mixed light that is made of the respective primary radiation and the
  • the radiation-emitting semiconductor device further comprises an electrical resistance element 4.
  • the electrical resistance element 4 is integrated into the LED chip by being applied to an outer surface of the light-emitting diode chip
  • the resistance element 4 is formed as a metal layer having a plurality of electrically conductive portions 41 which are arranged like a grid.
  • the metal layer consists for example of gold, nickel or
  • the resistance element 4 also has Through openings 42, which cut through some of the electrically conductive portions 41 such that in the operation of the
  • the severing of the sections 41 can be carried out, for example, by melting or thermal decomposition of the section 41. This is possible, for example, by impressing a high current or by bombardment with a laser beam.
  • the setting of the resistance of the resistance element can furthermore be carried out as follows: First, the light-emitting diode chip 1 is still in the wafer composite after a first measurement of the
  • Photoresist coated This is followed by chip-selective, ie individually for each LED chip 1, an exposure of the photoresist to the parts to be separated or connected, for example, the electrically conductive portions 41,
  • the resistance elements defined in this way are separated by etching or bonding by galvanic growth of metals or by surface coating, for example by evaporation with metals and subsequent lifting of the photoresist.
  • a film with a metallic coating can be placed over the wafer, this metallic coating is then transferred to the points to be joined of the resistive element by a laser pulse or by laser pulses to the wafer. That is, the compounds are made by laser-induced metal transfer.
  • a metal for forming the portions of the resistive element may also be a semiconductor material
  • Resistance element which is formed with a semiconductor material, can then also be done by appropriate doping - for example by ion bombardment - of the semiconductor material.
  • a resistance element can, for example, also in a carrier for the emission regions of
  • the emission regions 2a, 2b are contacted via the contact points 5a, 5b.
  • the emission regions are connected in parallel, the resistive element is connected in series with one of the emission regions. It is also possible that the other emission region is also a resistor element 4 connected in series.
  • the emission regions 2a, 2b are connected in series and a resistive element 4 is connected in parallel to one of the emission regions 2a.
  • FIGS. 2A to 2D show, in schematic plan views, further exemplary embodiments of what is described here
  • Conversion element 32 surrounded by four further emission surfaces 22, 23, 24, 25, which corresponding conversion elements 32, 33, 34, 35 are arranged downstream.
  • Radiation-emitting semiconductor device thus includes five different emission regions with different
  • an emission surface 21 with the associated conversion element 31 is of a further emission surface 22 with the associated one
  • the light-emitting diode chip 1 of the radiation-emitting semiconductor component has three
  • the light-emitting diode chip 1 of the radiation-emitting semiconductor component has two
  • the light-emitting diode chips of the radiation-emitting semiconductor component described here can be made very flexible with regard to their emission regions, the associated emission surfaces and the associated conversion elements. Several different emission surfaces can be accommodated in a relatively small space, so that even without further optical element in the far field a uniform color impression of the radiated total light, the one
  • Emission regions 2a, 2b of the LED chip 1 below the emission surfaces 21, 22 are arranged.
  • the light-emitting diode chip 1 in this exemplary embodiment comprises two emission regions 2a, 2b.
  • the emission regions 2a, 2b are provided by electrically insulating separation layers 61
  • the contact point 5a is electrically conductively connected to the conductor track 65, which extends below the emission surface 21 of the emission region 2a.
  • the contact point 5b is electrically conductively connected to the conductor track 65, which runs below the emission surface 22 of the emission region 2b.
  • the electric current is over, for example
  • the emission surfaces 21, 22 may include roughenings 63 that increase the likelihood of leakage of electromagnetic radiation.
  • the emission regions may each comprise mirrors 68, which are provided for the reflection of electromagnetic radiation toward the emission surfaces 21, 22.
  • the light-emitting diode chip 1 further comprises a carrier 67, which is connected by means of a connecting material 66 to the
  • the carrier may be formed electrically insulating. Similar contacting schemes, in which printed conductors run below emission surfaces, are explained in more detail, for example, in the document DE 10 2007 022 947 A1, the disclosure content of which is hereby expressly incorporated by reference.
  • a resistance element 4 is arranged below the emission surfaces 21, 22.
  • the resistance element 4 is arranged between the light-emitting diode chip 1 and the carrier 67.
  • the resistance element 4 is formed as a metal layer having a plurality of electrically conductive portions 41
  • the resistance element 4 has, which are arranged like a grid (see also the figure IA).
  • the resistance element 4 it is also possible for the resistance element 4 to be integrated below the light-emitting diode chip 1 in the carrier 67. In any case, the resistance element 4 is then from
  • LED chip covers and does not lead to a
  • Emission surfaces 21, 22 of the LED chip 1 is arranged.

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Abstract

Es wird ein Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil angegeben, umfassend: einen Leuchtdiodenchip (1) mit zumindest zwei unabhängig voneinander betreibbaren Emissionsbereichen (2a, 2b), zumindest zwei unterschiedlich ausgestalteten Konversionselementen (31, 32), wobei jeder der Emissionsbereiche (2a, 2b) im Betrieb des Leuchtdiodenchips (1) zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung vorgesehen ist, jeder Emissionsbereich (2a, 2b) eine Emissionsfläche (21, 22) aufweist, durch welche zumindest ein Teil der Primärstrahlung aus dem Leuchtdiodenchips (1) ausgekoppelt wird, die Konversionselemente (31, 32) zur Absorption zumindest eines Teils der Primärstrahlung und zur Re-Emission von Sekundärstrahlung vorgesehen sind, die unterschiedlich ausgestalteten Konversionselemente (31, 32) unterschiedlichen Emissionsflächen nachgeordnet sind, einem elektrischen Widerstandselement (4), das zu zumindest einem der Emissionsbereiche (2a, 2b) in Reihe oder parallel geschaltet ist.

Description

Beschreibung
Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil Es wird ein Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil
angegeben .
Die Druckschrift US 2007/0252512 Al beschreibt ein
Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil .
Um mit Leuchtdiodenchips mischfarbiges, insbesondere weißes Licht, zu erzeugen, können Konversionselemente im Strahlengang der vom Leuchtdiodenchip emittierten Primärstrahlung genutzt werden, um einen Teil der kurzwelligen Primärstrahlung in längerwellige Sekundärstrahlung zu konvertieren.
Das Intensitätsverhältnis von Primärstrahlung zu
Sekundärstrahlung bestimmt die Emissionsfarbe des emittierten Lichts. In der Praxis differieren zum einen die Wellenlängen der Primärstrahlung unterschiedlicher Leuchtdiodenchips - auch wenn diese gemeinsam hergestellt sind und zum Beispiel aus einem einzigen Wafer stammen - und zum anderen die optischen Dicken der Konversionselemente, so dass es zu einer
unerwünschten Verteilung der resultierenden Emissionsfarbe kommt.
Dieses Problem könnte dadurch gelöst werden, dass aus einem genügend großen Produktionsvolumen durch Messung von
Leuchtdiodenchips mit Emissionsfarben innerhalb bestimmter gewünschter Grenzen Leuchtdiodenchips sortiert werden (so genanntes Binning) . Der dabei resultierende Ausschuss, der nicht verwertbar ist, führt dazu, dass dieses Verfahren nur eingeschränkt wirtschaftlich betrieben werden kann. Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein
Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil anzugeben, bei dem die Farbe des emittierten Lichts eingestellt werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils umfasst das
Halbleiterbauteil einen Leuchtdiodenchip. Der Leuchtdiodenchip umfasst zumindest zwei unabhängig voneinander betreibbare Emissionsbereiche.
Das heißt, der Leuchtdiodenchip ist in zumindest zwei
Emissionsbereiche separiert, die unabhängig voneinander betrieben werden können. In den Emissionsbereichen kann zu gleichen oder zu unterschiedlichen Zeiten elektromagnetische Strahlung erzeugt werden. Ferner können die Emissionsbereiche mit unterschiedlicher Stromstärke bestromt werden, so dass von den Emissionsbereichen elektromagnetische Strahlung mit voneinander unterschiedlicher Intensität erzeugt werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils umfasst der
Leuchtdiodenchip zumindest zwei unterschiedlich ausgestaltete Konversionselemente. „Unterschiedlich ausgestaltet" bedeutet dabei, dass die Konversionselemente, wenn sie mit
elektromagnetischer Strahlung derselben Wellenlänge und derselben Intensität durchstrahlt werden, voneinander
unterschiedliche Sekundärstrahlung emittieren. Beispielsweise können sich die Konversionselemente hinsichtlich ihrer geometrischen Abmessungen, wie beispielsweise ihrer Dicke, und/oder ihrer Zusammensetzung voneinander unterscheiden.
Beispielsweise kann ein erstes Konversionselement einen ersten Leuchtstoff enthalten, während das zweite Konversionselement einen zweiten Leuchtstoff enthält. Auch kann sich die
Konzentration der Leuchtstoffe unterschiedlicher
Konversionselemente unterscheiden . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist jeder der Emissionsbereiche des Leuchtdiodenchips im
Betrieb zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung vorgesehen. Die Emissionsbereiche können beispielsweise jeweils eine aktive Zone aufweisen, in der im Betrieb des Leuchtdiodenchips elektromagnetische Strahlung erzeugt werden kann. Die Emissionsbereiche können gleichartig gebildete aktive Zonen aufweisen, so dass die in den Emissionsbereichen erzeugte Primärstrahlung jeweils die gleiche Wellenlänge aufweist .
Die Erzeugung der Emissionsbereiche kann beispielsweise durch die Strukturierung eines Kontaktes des Leuchtdiodenchips erfolgen. Bevorzugt wird dabei der Kontakt, der die
schlechtere Querleitfähigkeit aufweist, strukturiert. Die Emissionsbereiche können dann eine gemeinsame aktive Schicht umfassen, die sich durch sämtliche Emissionsbereiche
erstreckt, so dass die aktiven Zonen der Emissionsbereiche gleichartig aufgebaut sind. Die Strukturierung des Kontakts kann durch vollständige
Abwesenheit des Kontaktes an den Stellen zwischen den
Emissionsbereichen realisiert sein. Ferner ist es möglich, dass zwischen den Emissionsbereichen Stellen mit hohem
Kontaktwiderstand vorhanden sind, die zu einer elektrischen Entkoppelung der Emissionsbereiche führen. Ferner ist es möglich, dass zur Separierung des Leuchtdiodenchips in mehrere Emissionsbereiche der Halbleiterkörper des Leuchtdiodenchips selbst strukturiert ist, so dass beispielsweise eine aktive Schicht durchtrennt ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils weist jeder Emissionsbereich des Leuchtdiodenchips eine
Emissionsfläche auf, durch welche zumindest ein Teil der
Primärstrahlung aus dem Leuchtdiodenchip ausgekoppelt wird. Die Emissionsflächen sind beispielsweise in einer Hauptfläche des Leuchtdiodenchips an seiner Oberseite angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils sind die Konversionselemente zur Absorption zumindest eines Teils der Primärstrahlung und zur Re-Emission von
Sekundärstrahlung vorgesehen. Beispielsweise handelt es sich bei der Primärstrahlung um elektromagnetische Strahlung aus dem Wellenlängenbereich von blauem Licht. Die
Konversionselemente können dann zur Re-Emission von gelbem Licht als Sekundärstrahlung vorgesehen sein. Primärstrahlung und Sekundärstrahlung können sich zu weißem Licht mischen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils sind unterschiedlich ausgestaltete Konversionselemente
unterschiedlichen Emissionsflächen des Leuchtdiodenchips nachgeordnet. Das heißt, zumindest zwei der Emissionsbereiche des Leuchtdiodenchips weisen jeweils eine Emissionsfläche auf, wobei jeder Emissionsfläche ein Konversionselement
nachgeordnet ist und sich die Konversionselemente in ihrer Ausgestaltung voneinander unterscheiden. Auf diese Weise unterscheidet sich auch das von den beiden Emissionsflächen her emittierte Mischlicht voneinander.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils umfasst das Strahlungsemittierende Halbleiterbauteil ein elektrisches Widerstandselement. Bei dem elektrischen Widerstandselement handelt es sich um ein Bauelement, das einen vorgebbaren, bevorzugt einstellbaren elektrischen Widerstand aufweist. Das elektrische Widerstandselement ist zumindest zu einem der Emissionsbereiche in Reihe oder parallel geschaltet. Das Halbleiterbauteil kann dabei auch mehrere elektrische
Widerstandselemente aufweisen, welche unterschiedlichen
Emissionsbereichen zugeordnet sein können.
Beispielsweise können die Emissionsbereiche des
Leuchtdiodenchips in Reihe oder parallel verschaltet werden. Um das Intensitätsverhältnis der von den Emissionsbereichen emittierten Primärstrahlung einstellen zu können, können im Falle der Reihenschaltung elektrische Widerstandselemente parallel zu den Emissionsbereichen geschaltet werden und im Falle der Parallelschaltung können den Emissionsbereichen elektrische Widerstandselemente in Reihe geschaltet werden. Die Parallelschaltung der Emissionsbereiche bietet dabei den Vorteil einer gemeinsamen Kathode oder Anode, was den Aufwand für die Herstellung des Leuchtdiodenchips des
Halbleiterbauteils reduzieren kann.
Beispielsweise ist das Strahlungsemittierende
Halbleiterbauteil im Betrieb dazu vorgesehen, weißes Licht abzustrahlen, wobei in den Emissionsbereichen erzeugtes, beispielsweise blaues Licht von den Konversionselementen zumindest teilweise derart wellenlängenkonvertiert wird, dass weißes Licht resultiert. Die Emissionsbereiche werden in diesem Fall bevorzugt parallel zueinander geschaltet, das
Widerstandselement wird in Reihe geschaltet. Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn das Widerstandselement vor einen Emissionsbereich in Reihe geschaltet ist, dessen Emissionsfläche ein Konversionselement nachgeordnet ist, welches das vom Emissionsbereich erzeugte Licht oder die vom Emissionsbereich erzeugte elektromagnetische Strahlung weniger stark konvertiert als andere im Halbleiterbauteil vorhandene Konversionselemente. Beispielsweise ist das Konversionselement dazu dünner ausgebildet oder die Konzentration eines
Leuchtstoffs ist in diesem Konversionselement kleiner als in anderen Konversionselementen. Mit anderen Worten ist das
Widerstandselement einem Emissionsbereich in Reihe geschaltet, der zusammen mit seinem Konversionselement zum Beispiel blaueres Licht emittiert als andere Paare von
Emissionsbereichen und Konversionselementen oder als alle anderen Paare von Emissionsbereichen und Konversionselementen des Halbleiterbauteils. Es hat sich nun gezeigt, dass durch diese Maßnahme wenigstens zum Teil die Effizienzänderung des Konversionselements mit steigender Temperatur kompensiert werden kann. Ferner führt diese Maßnahme beim Dimmen des
Bauteils zu einer Verschiebung der Farbtemperatur in Richtung Warmweiß, was vom Benutzer des Halbleiterbauteils als angenehm empfunden wird.
Es wird ein Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil
angegeben, das einen Leuchtdiodenchip und ein elektrisches Widerstandselement aufweist. Der Leuchtdiodenchip umfasst zumindest zwei unabhängig voneinander betreibbare
Emissionsbereiche, das elektrische Widerstandselement ist zumindest einem der Emissionsbereiche in Reihe oder parallel geschaltet. Der Leuchtdiodenchip umfasst ferner zumindest zwei unterschiedlich ausgestaltete Konversionselemente. Jeder der Emissionsbereiche des Leuchtdiodenchips ist im Betrieb zur
Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung vorgesehen und jeder Emissionsbereich weist eine Emissionsfläche auf, durch welche zumindest ein Teil der Primärstrahlung aus dem Leuchtdiodenchip ausgekoppelt wird. Die Konversionselemente sind zur Absorption zumindest eines Teils der Primärstrahlung und zur Re-Emission von Sekundärstrahlung vorgesehen, wobei die unterschiedlich ausgestalteten Konversionselemente unterschiedlichen Emissionsflächen nachgeordnet sind.
Es wird also gemäß zumindest einer Ausführungsform ein
Halbleiterbauteil angegeben, das einen segmentierten
Leuchtdiodenchip mit zumindest zwei Emissionsbereichen umfasst, dessen Emissionsbereiche separat voneinander
elektrisch ansteuerbar sind. Konversionselemente für die Emissionsbereiche können unterschiedliche
Emissionswellenlängen und/oder unterschiedliche
Emissionsintensitäten aufweisen. Entsprechend einer ersten Messung können die Intensitäten der in den Emissionsbereichen erzeugten Primärstrahlung mittels des elektrischen
Widerstandselements eingestellt werden. Insgesamt ist auf diese Weise ein Halbleiterbauteil angegeben, bei dem eine Gesamtemission definierter Farbe eingestellt werden kann.
Dabei ist es insbesondere auch möglich, dass zumindest einer Emissionsfläche eines Emissionsbereichs kein
Konversionselement nachgeordnet ist. Von der zugeordneten Emissionsfläche wird im Betrieb dann beispielsweise
unkonvertiertes, zum Beispiel blaues Licht abgestrahlt. Die verbleibende Emissionsfläche oder die verbleibenden
Emissionsflächen können dann ein Konversionselement oder Konversionselemente umfassen, die ein wenig überkonvertieren. Das heißt, das von diesen Paaren von Emissionsbereichen mit Emissionsflächen und Konversionselementen abgestrahlte
Mischlicht ist leicht in Richtung der Farbe des vom
Konversionselement abgestrahlten Lichts verschoben. Auf diese Weise kann einerseits mit einer kleinen Widerstandsänderung eine große Farbänderung erreicht werden und andererseits kann mit hohen Widerstandswerten für den Serienwiderstand
gearbeitet werden, was zu einer verbesserten Effizienz des Halbleiterbauteils führt.
Beim vorliegenden Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteil ist es gemäß zumindest einer Ausführungsform möglich, dass das elektrische Widerstandselement ein Bauelement ist, das vom Leuchtdiodenchip räumlich getrennt ist. Beispielsweise kann der Leuchtdiodenchip für jeden Emissionsbereich zumindest eine Kontaktstelle umfassen, an der ein externes elektrisches
Widerstandselement angeschlossen werden kann. Das elektrische Widerstandselement kann dann beispielsweise einen
einstellbaren Widerstand aufweisen, so dass das
Strahlungsemittierende Halbleiterbauteil eine farblich
durchstimmbare Lichtquelle darstellt.
Beispielsweise kann das elektrische Widerstandselement in dieser Ausführungsform auf einem gemeinsamen Träger von
Leuchtdiodenchip und elektrischem Widerstandselement
angeordnet sein. Bei einem solchen Träger kann es sich
beispielsweise um eine Leiterplatte handeln, auf der auch weitere elektronische Bauelemente, wie zum Beispiel eine elektronische Speichereinheit, angeordnet sind. Mittels der Speichereinheit können verschiedene Ansteuerungsmuster und Intensitätsverhältnisse für die von den Emissionsbereichen erzeugte Primärstrahlung gespeichert und für den Betrieb des Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils abrufbar sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils ist das
Widerstandselement in den Leuchtdiodenchip integriert. Das Widerstandselement kann dazu beispielsweise in einen Träger für die Emissionsbereiche des Leuchtdiodenchips integriert sein. Ferner ist es möglich, dass das Widerstandselement auf einer Außenfläche des Leuchtdiodenchips angeordnet ist. Beide Fälle erlauben ein Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil, das besonders kompakt aufgebaut ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils ist das
Widerstandselement als Schicht ausgebildet, die auf eine
Außenfläche des Leuchtdiodenchips aufgebracht ist. Die Schicht kann zum Beispiel als Metallschicht oder als Schicht aus einem dotierten Halbleitermaterial ausgebildet sein. Die Schicht kann beispielsweise direkt auf den Halbleiterkörper des
Leuchtdiodenchips aufgebracht sein. Beispielsweise ist die Schicht auf diejenige Hauptfläche des Leuchtdiodenchips aufgebracht, welche auch die Emissionsflächen der einzelnen Emissionsbereiche umfasst. Das heißt die Schicht ist
beispielsweise an der Oberseite des Leuchtdiodenchips auf diesem angeordnet.
Ferner ist es möglich, dass das Widerstandselement unterhalb den Emissionsflächen angeordnet ist. Das Widerstandselement kann zum Beispiel zwischen dem Leuchtdiodenchip und einem Träger angeordnet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils weist die Schicht, die das Widerstandselement bildet, eine Vielzahl von
elektrisch leitenden Abschnitten auf. Die elektrisch leitenden Abschnitte sind beispielsweise streifenförmig ausgebildet und zumindest stellenweise miteinander verbunden. Beispielsweise können die Abschnitte der Schicht ein netzartiges Gitter bilden. Zumindest einer der Abschnitte kann zur Einstellung des Widerstands des Widerstandselements durchtrennt sein.
Durch diesen Abschnitt kann im Betrieb des Leuchtdiodenchips dann kein Strom fließen. Durch die Durchtrennung zumindest eines der elektrisch leitenden Abschnitte wird die Anzahl der elektrisch leitenden Verbindungen zwischen zwei
Anschlussstellen des Widerstandselements reduziert, so dass sich der elektrische Widerstand des Widerstandselements durch das Durchtrennen vergrößern lässt. Alternativ kann der Widerstand auch dadurch verändert werden, dass vorgegebene elektrisch leitfähige Teilstrukturen
zumindest teilweise miteinander verbunden werden. Die
leitfähigen Verbindungen können zum Beispiel durch leitfähige Klebematerialien oder galvanisch aufgebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils ist jeder
Emissionsfläche des Leuchtdiodenchips ein Konversionselement nachgeordnet, wobei sich die Primärstrahlung und die
Sekundärstrahlung jeweils zu weißem Mischlicht mischen. Das heißt, in dieser Ausführungsform emittiert der
Leuchtdiodenchip von jeder Emissionsfläche her weißes
Mischlicht. Das Mischlicht der einzelnen Emissionsflächen mischt sich für den Betrachter wiederum zu einem Gesamtlicht. Das Mischlicht unterschiedlicher Emissionsflächen kann sich dabei hinsichtlich seines Farbortes und/oder seiner
Farbtemperatur und/oder seiner Helligkeit unterscheiden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils unterscheiden sich unterschiedlich ausgestaltete Konversionselemente hinsichtlich ihrer Dicken. Die Dicke des Konversionselements wird dabei beispielsweise in einer Richtung gemessen, die senkrecht zur ersten Hauptfläche des Leuchtdiodenchips verläuft, in welcher sich auch die Emissionsflächen des Leuchtdiodenchips befinden. Zur Herstellung der unterschiedlich ausgestalteten
Konversionselemente kann beispielsweise auf alle
Emissionsflächen dasselbe Konversionselement aufgebracht werden, wobei die Dicke des Konversionselements zum Beispiel durch Spritzgießen in gestuften Formen oder durch
Materialabtrag über einer Emissionsfläche - zum Beispiel durch Schleifen oder Sägen mit gestuften Werkzeugen oder durch ortsselektives Abtragen mittels Ätzen oder Ablatieren - einstellbar ist.
Alternativ oder zusätzlich zur Verwendung von
Konversionselementen mit unterschiedlichen Dicken ist es auch möglich, dass Konversionselemente unterschiedlicher
Materialzusammensetzung zum Einsatz kommen. Ferner ist die Verwendung von mehrlagigen Konversionselementen möglich, wobei zum Beispiel unterschiedliche Lagen des Konversionselements unterschiedliche Leuchtstoffe umfassen können. Auch bei solchen Konversionselementen kann eine Einstellung des
Farborts des resultierenden Mischlichts durch die Einstellung der Dicke der einzelnen Lagen des Konversionselements
erfolgen. Beispielsweise kann es sich dann bei dem
Konversionselement um ein zusammenlaminiertes, mehrschichtiges Konversionselement handeln, das über unterschiedlichen
Emissionsflächen unterschiedliche Dicken seiner Schichten aufweist. Alternativ ist es möglich, auf unterschiedliche Emissionsflächen voneinander unterschiedliche
Konversionselemente aufzusetzen, die beispielsweise in Form von Keramik-Plättchen vorliegen, die aus einem keramischen Leuchtstoff bestehen können. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils ist zumindest eine der Emissionsflächen in lateraler Richtung von zumindest einer anderen Emissionsfläche umschlossen. Die laterale Richtung ist dabei diejenige Richtung, die parallel zur ersten Hauptfläche des Leuchtdiodenchips, welche auf die Emissionsflächen
umfasst, verläuft.
Beispielsweise umfasst der Leuchtdiodenchip eine
Emissionsfläche, die zentral auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist. Weitere Emissionsflächen oder eine weitere Emissionsfläche sind um diese erste Emissionsfläche herum angeordnet. Eine solche Anordnung von Emissionsflächen kann dazu beitragen, dass eine Mischlichtmischung des Gesamtlichtes des Leuchtdiodenchips bereits auf Chipebene stattfindet, so dass im Fernfeld der Leuchtdiodenchip als einheitlich
emittierend erscheint. Auf zusätzliche optische Elemente zur Lichtmischung wie beispielsweise diffus streuende Scheiben kann dann verzichtet werden. Durch das Umschließen zumindest einer Emissionsfläche durch wenigstens eine andere
Emissionsfläche in lateraler Richtung ist also ein
Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil realisiert, bei dem das Gesamtlicht homogener abgestrahlt wird, als dies
beispielsweise bei der Anordnung von Emissionsflächen entlang einer geraden Linie der Fall wäre.
Auch eine streifenförmige Anordnung der einzelnen
Emissionsflächen, bei der die Emissionsflächen jeweils als Streifen ausgebildet sind, die zum Beispiel parallel
zueinander angeordnet sind, kann zu einem
Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteil führen, bei dem das Gesamtlicht besonders homogen abgestrahlt wird. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils ist zumindest eine Leiterbahn zur Kontaktierung zumindest eines der
Emissionsbereiche des Leuchtdiodenchips unterhalb zumindest einer Emissionsfläche angeordnet. Diese Ausführungsform hat unter anderem den Vorteil, dass die erste Hauptfläche des Leuchtdiodenchips besonders effizient zur Auskopplung von elektromagnetischer Strahlung genutzt werden kann, da die Emissionsflächen nicht durch Leiterbahnen auf der ersten
Hauptfläche reduziert werden. Eine Kontaktierung des
Leuchtdiodenchips kann dann auch von nur einer Seite her, beispielsweise von der Unterseite oder der Oberseite her, erfolgen . Im Folgenden wird das hier beschriebene Strahlungsemittierende Halbleiterbauteil anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
Anhand der schematischen Darstellung der Figuren IA, IB, IC, 2A, 2B, 2C, 2D und 3 sind verschiedene Ausführungsbeispiele des hier beschriebenen Strahlungsemittierenden
Halbleiterbauteils näher beschrieben.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu
betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. Die Figur IA zeigt ein hier beschriebenes
Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil in einer
schematischen Draufsicht. Das Strahlungsemittierende Halbleiterbauteil umfasst einen Leuchtdiodenchip 1. Der Leuchtdiodenchip 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei Emissionsflächen 21, 22 auf. Die erste Emissionsfläche 21 ist zentral in einer ersten
Hauptfläche Ia an der Oberseite des Leuchtdiodenchips 1 angeordnet. Die erste Emissionsfläche 21 wird in lateraler Richtung zumindest stellenweise von der zweiten
Emissionsfläche 22 umschlossen.
Jeder Emissionsfläche ist ein Konversionselement 31, 32 nachgeordnet, wobei sich die beiden Konversionselemente voneinander unterscheiden. Beispielsweise sind die
Konversionselemente unterschiedlich dick ausgebildet. Im
Betrieb des Leuchtdiodenchips 1 kann von den Emissionsflächen 21, 22 her zu gleichen Zeiten Mischlicht emittiert werden, dass sich aus der jeweiligen Primärstrahlung und der
jeweiligen Sekundärstrahlung zusammensetzt.
Das Strahlungsemittierende Halbleiterbauteil umfasst ferner ein elektrisches Widerstandselement 4. Vorliegend ist das elektrische Widerstandselement 4 in den Leuchtdiodenchip integriert, indem es auf eine Außenfläche des
Leuchtdiodenchips, nämlich der ersten Hauptfläche Ia,
angeordnet ist. Das Widerstandselement 4 ist als Metallschicht ausgebildet, welche eine Vielzahl von elektrisch leitenden Abschnitten 41 aufweist, die gitterartig angeordnet sind. Die Metallschicht besteht zum Beispiel aus Gold, Nickel oder
Platin, das auf den Halbleiterkörper des Leuchtdiodenchips 1 abgeschieden ist. Das Widerstandselement 4 weist ferner Durchtrennungen 42 auf, welche manche der elektrisch leitenden Abschnitte 41 derart durchtrennen, dass im Betrieb des
Leuchtdiodenchips durch diese Abschnitte kein Strom fließt. Das Durchtrennen der Abschnitte 41 kann beispielsweise durch Aufschmelzen oder thermische Zersetzung des Abschnittes 41 erfolgen. Dies ist zum Beispiel durch das Einprägen eines hohen Stroms oder durch Beschuss mit Laserstrahl möglich.
Das Einstellen des Widerstands des Widerstandselements kann ferner wie folgt erfolgen: Zunächst wird der Leuchtdiodenchip 1 noch im Waferverbund nach einer ersten Messung des
Halbleiterchips mit Fotolack beschichtet. Bevorzugt werden dabei sämtliche Leuchtdiodenchips 1 im Waferverbund mit
Fotolack beschichtet. Danach erfolgt chipselektiv, also individuell für jeden Leuchtdiodenchip 1, eine Belichtung des Fotolacks an den zu trennenden oder verbindenden Stellen zum Beispiel der elektrisch leitenden Abschnitte 41,
beispielsweise mittels Laserdirektschreibens. Nachfolgend erfolgt ein Trennen der derart definierten Widerstandselemente durch Ätzen oder ein Verbinden durch galvanisches Aufwachsen von Metallen oder durch flächiges Beschichten beispielsweise mittels Verdampfen mit Metallen und anschließendes Abheben des Fotolacks . In einem alternativen Verfahren kann über den Wafer eine Folie mit einer metallischen Beschichtung gelegt werden, diese metallische Beschichtung wird dann an den zu verbindenden Stellen des Widerstandselements durch einen Laserpuls oder durch Laserpulse auf den Wafer übertragen. Das heißt, die Verbindungen werden mittels Laser-induzierten Metalltransfers hergestellt . Alternativ zu einem Metall zur Bildung der Abschnitte des Widerstandselements kann auch ein Halbleitermaterial
Verwendung finden. Der elektrische Widerstand eines
Widerstandselements, das mit einem Halbleitermaterial gebildet ist, kann dann auch durch entsprechende Dotierung - beispielsweise durch Ionenbeschuss - des Halbleitermaterials erfolgen. Ein solches Widerstandselement kann beispielsweise auch in einen Träger für die Emissionsbereiche des
Leuchtdiodenchips integriert sein.
Anhand der schematischen Schaltungsanordnungen der Figuren IB und IC sind verschiedene Möglichkeiten zur Verschaltung der Emissionsbereiche 2a, 2b des Leuchtdiodenchips 1 mit dem
Widerstandselement 4 gezeigt. In beiden Fällen werden die Emissionsbereiche 2a, 2b über die Kontaktstellen 5a, 5b kontaktiert. Im Ausführungsbeispiel der Figur IB sind die Emissionsbereiche parallel geschaltet, das Widerstandselement ist einem der Emissionsbereiche in Reihe geschaltet. Dabei ist es auch möglich, dass dem anderen Emissionsbereich ebenfalls ein Widerstandselement 4 in Reihe geschaltet ist.
Im Ausführungsbeispiel der Figur IC sind die Emissionsbereiche 2a, 2b in Reihe geschaltet und ein Widerstandselement 4 ist einem der Emissionsbereiche 2a parallel geschaltet.
Die Figuren 2A bis 2D zeigen in schematischen Draufsichten weitere Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen
Strahlungsemittierenden HaIbleiterbauteilen. Im Ausführungsbeispiel der Figur 2A ist eine zentral
angeordnete Emissionsfläche 21 mit dem zugeordneten
Konversionselement 32 von vier weiteren Emissionsflächen 22, 23, 24, 25 umgeben, denen entsprechende Konversionselemente 32, 33, 34, 35 nachgeordnet sind. Ein solches
Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil umfasst also fünf unterschiedliche Emissionsbereiche mit unterschiedlichen
Konversionselementen. Von jedem der Emissionsflächen her kann weißes Mischlicht abgestrahlt werden, wobei sich das
Mischlicht der unterschiedlichen Emissionsflächen hinsichtlich des Farbortes, der Farbtemperatur und/oder der Helligkeit unterscheiden kann. Im Ausführungsbeispiel der Figur 2B ist eine Emissionsfläche 21 mit dem zugeordneten Konversionselement 31 von einer weiteren Emissionsfläche 22 mit dem zugeordneten
Konversionselement 32 lateral umschlossen. Im Ausführungsbeispiel der Figur 2C weist der Leuchtdiodenchip 1 des Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils drei
unterschiedliche Emissionsflächen mit zugeordneten
Konversionselementen auf. Im Ausführungsbeispiel der Figur 2C weist der Leuchtdiodenchip 1 des Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils zwei
unterschiedliche Emissionsflächen 21, 22 mit zugeordneten Konversionselementen 31, 32 die jeweils streifenförmig
ausgebildet sind, auf. Die einzelnen Streifen verlaufen dabei parallel zueinander und sind abwechselnd angeordnet. Von jedem der Emissionsflächen 21, 22 her kann weißes Mischlicht
abgestrahlt werden, wobei sich das Mischlicht der
unterschiedlichen Emissionsflächen hinsichtlich des Farbortes, der Farbtemperatur und/oder der Helligkeit unterscheiden kann. Die streifenartige Anordnung erlaubt dabei eine besonders gute Mischung des abgestrahlten Lichts. Insgesamt können die Leuchtdiodenchips des hier beschriebenen Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils hinsichtlich ihrer Emissionsbereiche, der zugeordneten Emissionsflächen und der zugeordneten Konversionselemente sehr flexibel ausgebildet werden. Mehrere unterschiedliche Emissionsflächen können auf relativ kleinem Raum untergebracht werden, so dass sich auch ohne weiteres optisches Element im Fernfeld ein einheitlicher Farbeindruck des abgestrahlten Gesamtlichtes, das eine
Überlagerung der Mischlichte von den einzelnen
Emissionsflächen her darstellt, ergibt.
In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Strahlungsemittierenden Halbleiterbauteils näher erläutert, bei dem Leiterbahnen 65 zur Kontaktierung der
Emissionsbereiche 2a, 2b des Leuchtdiodenchips 1 unterhalb der Emissionsflächen 21, 22 angeordnet sind.
Der Leuchtdiodenchip 1 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zwei Emissionsbereiche 2a, 2b. Die Emissionsbereiche 2a, 2b sind durch elektrisch isolierende Trennschichten 61
voneinander elektrisch entkoppelt.
Die Kontaktstelle 5a ist mit der Leiterbahn 65 elektrisch leitend verbunden ist, welche unterhalb der Emissionsfläche 21 des Emissionsbereiches 2a verläuft. Die Kontaktstelle 5b ist mit der Leiterbahn 65 elektrisch leitend verbunden ist, welche unterhalb der Emissionsfläche 22 des Emissionsbereiches 2b verläuft .
Der elektrische Strom wird beispielsweise über
StromaufWeitungsschichten 62 von der Leiterbahn 65 in die aktiven Zonen 64 der Emissionsbereiche 2a, 2b eingeprägt. Die Emissionsflächen 21, 22 können beispielsweise Aufrauungen 63 umfassen, welche die Wahrscheinlichkeit für einen Austritt von elektromagnetischer Strahlung erhöhen.
Ferner können die Emissionsbereiche jeweils Spiegel 68 umfassen, die zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung hin zu den Emissionsflächen 21, 22 vorgesehen sind. Der Leuchtdiodenchip 1 umfasst vorliegend ferner einen Träger 67, der mittels eines Verbindungsmaterials 66, mit den
weiteren Bereichen des Leuchtdiodenchips 1 verbunden ist. Der Träger kann elektrisch isolierend ausgebildet sein. Ähnliche Kontaktierungsschemata, bei denen Leiterbahnen unterhalb von Emissionsflächen verlaufen, sind beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2007 022 947 Al näher erläutert, deren Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich unter Rückbezug aufgenommen wird.
Ein Widerstandselement 4 ist unterhalb den Emissionsflächen 21, 22 angeordnet. Das Widerstandselement 4 ist zwischen dem Leuchtdiodenchip 1 und dem Träger 67 angeordnet. Vorliegend ist das elektrische Widerstandselement 4 in den
Leuchtdiodenchip integriert, in dem es auf eine Außenfläche des Leuchtdiodenchips, nämlich der zweiten Hauptfläche Ib an der Unterseite des Leuchtdiodenchips 1, angeordnet ist. Das Widerstandselement 4 ist als Metallschicht ausgebildet, welche eine Vielzahl von elektrisch leitenden Abschnitten 41
aufweist, die gitterartig angeordnet sind (siehe dazu auch die Figur IA) . Alternativ ist es auch möglich, dass das Widerstandselement 4 unterhalb des Leuchtdiodenchips 1 in den Träger 67 integriert ist. In jedem Fall ist das Widerstandelement 4 dann vom
Leuchtdiodenchip überdeckt und führt nicht zu einer
Verringerung der Emissionsfläche des Leuchtdiodenchips 1. Das Widerstandselement 4 ist dann also unterhalb der
Emissionsflächen 21, 22 des Leuchtdiodenchips 1 angeordnet.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2009 037 186.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von
Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Patentansprüche
1. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil umfassend
- einen Leuchtdiodenchip (1) mit
- zumindest zwei unabhängig voneinander betreibbaren
Emissionsbereichen (2a, 2b) ,
- zumindest zwei unterschiedlich ausgestalteten
Konversionselementen (31, 32), wobei
- jeder der Emissionsbereiche (2a, 2b) im Betrieb des Leuchtdiodenchips (1) zur Erzeugung von
elektromagnetischer Primärstrahlung vorgesehen ist,
- jeder Emissionsbereich (2a, 2b) eine Emissionsfläche (21, 22) aufweist, durch welche zumindest ein Teil der Primärstrahlung aus dem Leuchtdiodenchips (1) ausgekoppelt wird,
- die Konversionselemente (31, 32) zur Absorption
zumindest eines Teils der Primärstrahlung und zur ReEmission von Sekundärstrahlung vorgesehen sind,
- die unterschiedlich ausgestalteten Konversionselemente (31, 32) unterschiedlichen Emissionsflächen nachgeordnet sind,
- einem elektrischen Widerstandselement (4), das zu zumindest einem der Emissionsbereiche (2a, 2b) in Reihe oder parallel geschaltet ist.
2. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach dem
vorherigen Anspruch,
- bei dem das Widerstandselement (4) in den Leuchtdiodenchip (1) integriert ist.
3. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, - bei dem das Widerstandselement (4) auf eine Außenfläche des Leuchtdiodenchips (1) aufgebracht ist.
4. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
- bei dem das Widerstandselement (4) unterhalb der
Emissionsflächen (21, 22) des Leuchtdiodenchips (1) angeordnet ist .
5. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
- bei dem das Widerstandselement (4) als Schicht ausgebildet ist, die auf eine Außenfläche des Leuchtdiodenchips
aufgebracht ist.
6. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach dem vorherigen Anspruch,
- bei dem die Schicht eine Vielzahl von elektrisch leitenden Abschnitten (41) aufweist, wobei zumindest einer der
Abschnitte zur Einstellung des Widerstands des
Widerstandselements (4) durchtrennt ist, so dass im Betrieb des Leuchtdiodenchips (1) durch diesen Abschnitt kein Strom fließt.
7. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
- bei dem die Schicht auf derjenigen Hauptfläche (Ia) des Leuchtdiodenchips (1) angeordnet ist, die auch die
Emissionsflächen (21, 22) umfasst.
8. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, - bei dem die Schicht auf derjenigen Hauptfläche (Ib) des Leuchtdiodenchips (1) angeordnet ist, die den Emissionsflächen
(21, 22) gegenüber liegt.
9. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
- bei dem die Schicht aus einem Metall besteht.
10. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
- bei dem die Schicht aus einem dotierten Halbleitermaterial besteht, wobei der Widerstand des Widerstandselements (4) zusätzlich oder alternativ zu Durchtrennungen (42) der
Abschnitte (41) mittels der Dotierung eingestellt ist.
11. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
- bei dem jeder Emissionsfläche (21, 22) ein
Konversionselement (31, 32) nachgeordnet ist, wobei sich die Primärstrahlung und die Sekundärstrahlung jeweils zu weißem Mischlicht mischt.
12. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
- bei dem sich die unterschiedlich ausgestalteten
Konversionselemente (31, 32) hinsichtlich ihrer Dicke (D) unterscheiden .
13. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
- bei dem im Betrieb des Leuchtdiodenchips (1) von jeder
Emissionsfläche (21, 22) her weißes Mischlicht emittiert wird, wobei sich das Mischlicht von zumindest zwei unterschiedlichen Emissionsbereiche (2a, 2b) hinsichtlich Farbort und/oder Farbtemperatur und/oder Helligkeit unterscheidet.
14. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
- bei dem zumindest eine Emissionsfläche (21) in lateraler Richtung von zumindest einer anderen Emissionsfläche (22, 23, 24, 25) umschlossen ist.
15. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
- bei dem zumindest eine Leiterbahn (65) zur Kontaktierung zumindest eines Emissionsbereichs (2a, 2b) des
Leuchtdiodenchips (1) unterhalb zumindest einer
Emissionsfläche (21, 22) angeordnet ist.
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