WO2013056895A1 - Keramisches konversionselement, optoelektronisches bauelement mit einem keramischen konversionselement und verfahren zur herstellung eines keramischen konversionselements - Google Patents

Keramisches konversionselement, optoelektronisches bauelement mit einem keramischen konversionselement und verfahren zur herstellung eines keramischen konversionselements Download PDF

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wavelength range
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ceramic
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Ute Liepold
Carsten Schuh
Khanh Pham-Gia
Mikael Ahlstedt
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil

Definitions

  • Ceramic conversion element optoelectronic component with a ceramic conversion element and method for producing a ceramic conversion element
  • the conversion element disclosed in US Pat. No. 7,858,408 is formed of a YAG: Ce ceramic plate and a wavelength-converting phosphor particle resin layer disposed over the ceramic wavelength-converting plate. This arrangement has the disadvantage that in particular the resin layer can be relatively poorly cooled.
  • Object of the present invention is a
  • a ceramic conversion element particularly comprises
  • first regions are glass-like, preferably ceramic or monocrystalline.
  • ceramic or monocrystalline first regions are particularly useful for cooling the conversion element
  • first or the second regions are preferably formed like a column.
  • the columnar regions in this case form at least in sections
  • the columnar regions are composed of a plurality of cylindrical sections, the axes of rotation of which are each arranged offset from one another.
  • Assign cylinder Particularly preferred may be at least two different columnar areas are each assigned an envelope, wherein the envelopes do not overlap.
  • the columnar-shaped areas preferably have a preferred direction, which forms an angle with a normal of a main surface of the conversion element, which
  • the preferred direction with the normal of the main surface of the conversion element encloses on average an angle which is at most 30 °, particularly preferably at most 20 °.
  • the first regions and / or the second regions penetrate the conversion element into one
  • the second regions are formed like a column and preferably have a corresponding preferred direction or only the second regions are formed like a column and a corresponding
  • first and the second regions are of columnar design and have a corresponding preferred direction.
  • the first and second types of regions are columnar formed, they may in particular be arranged alternately.
  • first or the second regions may be of columnar design and embedded in a matrix, wherein the surrounding matrix forms the other type of regions.
  • the first regions are then preferably suitable for electromagnetic
  • electromagnetic radiation of a second different from the first wavelength range.
  • the first areas are off
  • the second regions are then suitable for transmitting electromagnetic radiation of the first wavelength range into electromagnetic radiation of one of the first and second wavelength ranges
  • the first, the second and / or the third wavelength range are formed differently from each other, this does not exclude that the wavelength ranges partially overlapping
  • the first regions and / or the second regions are preferably columnar formed and have a preferred direction, which forms an angle with a normal of a major surface of the conversion element, which is at most 45 °. In this way, a conversion element is provided in which of the first areas and the second areas
  • Heat can be dissipated particularly well.
  • the heat is dissipated particularly well via first columnar regions with the described preferred direction, which are ceramic or monocrystalline.
  • the second regions are formed by a resin in which phosphor particles are embedded.
  • the phosphor particles are suitable here,
  • a silicone resin for example, a silicone resin, an epoxy resin, an acrylate resin or a mixture of at least two of these materials may be used.
  • the wavelength-converting first regions and / or the wavelength-converting phosphor particles can be formed, for example, by one of the following materials or comprise one of the following materials:
  • this has a support on which the first regions and the second regions are arranged.
  • the main surface of the carrier is particularly preferably arranged parallel to the main surface of the conversion element.
  • the carrier can also be configured to be wavelength-converting itself.
  • the carrier is designed as a ceramic or monocrystalline carrier plate.
  • a ceramic material for the support plate is, for example
  • YAG YAG suitable. If the support plate itself should also be designed to be wavelength-converting, YAG: Ce, for example, is suitable as a ceramic or monocrystalline material. As a single crystalline material
  • the support plate preferably has a thickness between
  • the thickness of the carrier plate is between 30 ym and including 500 ym on.
  • the thickness of the carrier plate is between
  • the carrier plate may also comprise one of the following materials or one of the following
  • a carrier plate is used in a
  • the carrier plate is preferably likewise ceramic or monocrystalline.
  • Fibers that form the first series are preferably sintered onto the carrier plate.
  • the ceramic conversion element is in particular provided for, in conjunction with a semiconductor body
  • Conversion element converts at least a portion of the radiation emitted by the semiconductor body radiation of the first
  • the ceramic conversion element with a main surface in direct contact with the
  • the ceramic conversion element comprises a carrier on which the first and the second regions are arranged, then the ceramic conversion element is preferably arranged above the semiconductor body in such a way that the carrier to the
  • Radiation exit surface of the semiconductor body has. This is particularly the case when the carrier has a material with a good thermal conductivity, such as a ceramic material or a monocrystalline material. In particular, when the carrier is a material with a
  • the conversion element is preferably arranged above the semiconductor body, that the carrier is remote from the radiation exit surface.
  • the semiconductor body preferably emits electromagnetic radiation which comprises radiation from the ultraviolet, blue and / or green spectral range. Particularly preferably, the semiconductor body emits blue light.
  • the first wavelength range comprises blue light, the second wavelength range yellow light and the third wavelength range red light.
  • the conversion element is suitable for converting only a part of the blue light into yellow light and a further part of the blue light into red light, so that the ceramic conversion element is suitable for To form from primary blue radiation warm white light with radiation components from the blue spectral range, from the yellow spectral range and from the red spectral range.
  • the first regions are such
  • the first regions preferably contain YAG: Ce or are formed from this material.
  • the second regions are particularly preferably suitable for converting blue light into red light.
  • the second regions preferably contain a nitride material, such as
  • Me2Si5 g Eu or MeSiAl 3: Eu, where Me stands for one or more alkaline earth metals, or are from one
  • Nitride material formed is formed.
  • the second regions are formed from a resin, are embedded in the phosphor particles, wherein the phosphor particles a
  • Nitride material or are formed from a nitride material.
  • the ultraviolet light of the semiconductor body is preferably converted as completely as possible into visible light by the ceramic conversion element in order to produce a particularly high level of light emission
  • part of the ultraviolet radiation emitted by the semiconductor body into yellow light another part of the ultraviolet radiation of the
  • the first regions may be formed to convert ultraviolet radiation into yellow light and the second regions may be formed by a resin in which two different types of phosphor particles are embedded.
  • the first phosphor particles convert the ultraviolet light into blue light
  • the second type phosphor particles convert the ultraviolet light into blue light
  • a bundle of ceramic or monocrystalline fibers is preferably provided, which are suitable for electromagnetic radiation of a first wavelength range
  • a densely pressed and / or densely arranged long fiber bundle is particularly preferably used.
  • Long fibers preferably have a length of several centimeters. Long fibers can advantageously be particularly well along a
  • Phosphor particles are introduced between the fibers of the fiber bundle, for example by soaking.
  • Phosphor particles are suitable for this purpose
  • Phosphor particles may further contain a solvent to reduce the viscosity of the resin.
  • a solvent to reduce the viscosity of the resin.
  • the use of a solvent can be dispensed with, as a rule, if the viscosity of the resin itself is already comparatively low.
  • a resin having a comparatively low viscosity is usually, for example, an acrylate resin or a
  • the composite of fiber bundle and resin is cured, for example, by crosslinking the resin so that the fibers form a plurality of first regions and the resin forms a plurality of second regions.
  • the resin may be, for example, by means of vacuum or overpressure between the fibers of the bundle
  • the ceramic conversion element can continue
  • the fibers are not yet present as bundles.
  • short or Long fibers are used.
  • long fibers which preferably have a length of several centimeters
  • short fibers preferably have a length of some
  • the fibers preferably have one
  • the fibers are coated with a resin in which phosphor particles are introduced, the phosphor particles being suitable for
  • the fibers can be any fibers to convert wavelength range.
  • the fibers can be any fibers to convert wavelength range.
  • the fibers can be any fibers to convert wavelength range.
  • the coated fibers are bundled.
  • Areas and the resin forms a plurality of second areas.
  • the curing of the fiber bundle can be carried out, for example under pressure and vacuum, to advantageously the
  • the resin is partially cured before bundling the fibers.
  • a drying step of the fibers can also be carried out.
  • the conversion element can also continue with the im
  • Phosphor particles are introduced, which are suitable for converting radiation of the first wavelength range into radiation of a different from the first and second wavelength range, the third wavelength range, in the
  • the resin is cured, for example by thermal or by ultraviolet
  • the plate may be, for example, by a method
  • the fibers become a slip
  • the slip is then in a green sheet pulled, wherein the fibers are aligned in a preferred direction parallel to a major surface of the green sheet along the drawing direction.
  • a slot nozzle is preferably used. The opening of the
  • Slit nozzle in this case preferably has a dimension of at least 150 ym, more preferably of at least 500 ym.
  • the use of a slot nozzle preferably contributes to alignment of the fibers.
  • Slip is aligned in the green sheet by applying a magnetic field parallel to the main surface of the green sheet in the direction of the preferred direction.
  • the magnetic field particularly preferably has a field strength of at least 5 Tesla. With the aid of the magnetic field, it is advantageously possible to align the fibers more strongly in the direction of the preferred direction.
  • ceramic or monocrystalline short fibers are particularly preferably used. These short fibers particularly preferably have such an average length that very deep cavities are formed in the forming fiber board. Particularly preferably, the fibers have a Length up, at least the thickness of the later
  • the ceramic or monocrystalline fibers are applied to a carrier, for example by sintering.
  • the sintering takes place expediently before filling the plate with the resin.
  • the thickness of the conversion element is preferably between 50 ym inclusive and 500 ym inclusive.
  • the ceramic or glassy plate may be made by the method described below.
  • the base material for the ceramic or glassy plate.
  • the base material is suitable for radiation of a first wavelength range into radiation of a second, different from the first
  • Green film greater alignment of the fibers and / or the platelets along the preferred direction can be achieved.
  • the resulting composite is then cut transversely to the preferred direction into plates of suitable thickness to produce the final conversion platelets.
  • semiconductor device and the method can be used. Furthermore, embodiments which are described only in connection with the methods may find use in the conversion element as well as in the semiconductor device. Also, embodiments described only in connection with the semiconductor device may be formed in the methods and the conversion element. Also, embodiments that are explicitly mentioned only in connection with a particular method may be implemented in the other methods.
  • FIGS. 1 and 2 show a schematic
  • FIGS. 3 and 4 show a schematic
  • Figures 5 and 6 show schematic sectional views, based on which a first embodiment of a
  • FIGS. 7 to 9 show schematic sectional views, on the basis of which a further exemplary embodiment of a
  • FIGS. 10 to 16 show schematic representations
  • FIG. 17 to 21 show schematic
  • Embodiment of Figure 1 has a plurality of first regions 2, which are glass-like, ceramic or monocrystalline.
  • the first regions 2 are further suitable for electromagnetic radiation of a first
  • Wavelength range in electromagnetic radiation of a second different from the first wavelength range.
  • the ceramic conversion element 1 according to FIG. 1 comprises a multiplicity of second regions 3, which in the present case are of columnar design and have a preferred direction 4 which encloses an angle 5 of a main surface 6 of the conversion element 1 which is at most 45 °.
  • the second regions 3 are further formed in the present case by a resin 7, are embedded in the phosphor particles.
  • the phosphor particles are suitable
  • the first regions are adapted to blue light of the first wavelength range in the yellow light of the second
  • the first regions 2 are preferably formed from a ceramic YAG: Ce material.
  • the second columnar regions 3 are still.
  • the phosphor particles particularly preferably comprise a doped nitride material or are formed from a doped nitride material.
  • Nitride material is particularly preferably doped with europium.
  • Main surfaces 6 continue to be provided as a radiation exit surface, while the other major surface 8, the
  • Radiation entrance surface is provided.
  • the ceramic conversion element 1 according to the
  • the first regions 2 and the second regions 3 are arranged on the carrier 9, wherein a main surface of the carrier 9 is arranged parallel to the main surface 6 of the conversion element 1.
  • the first regions 2 and the second regions 3 are arranged in direct contact on the carrier 9.
  • the first regions 2 are further formed like a columnar in contrast to the embodiment of Figure 1.
  • the first regions 2 are formed from monocrystalline or ceramic wavelength-converting fibers.
  • the second regions 3 are presently made of a resin
  • Phosphor particles are introduced.
  • the carrier 9 may be, for example, a
  • Sections 3 particularly preferably sintered.
  • Embodiment of Figure 3 has a semiconductor body 10 with an active zone 11, which is suitable, in operation, electromagnetic radiation of a first
  • the active zone 11 preferably comprises a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well or more preferably a multiple quantum well structure for generating radiation.
  • the semiconductor body 10 transmits electromagnetic radiation of a first wavelength range from it
  • Radiation exit surface 12 made of blue light or is formed of blue light.
  • Radiation exit surface 12 of the semiconductor body 10 is a ceramic conversion element 1 is applied, as has already been described with reference to FIG 2.
  • Conversion element 1 is adapted to a portion of the radiation emitted by the semiconductor body 10 radiation of the first wavelength range in radiation of the first
  • Conversion element 1 a part of the blue radiation of the semiconductor body in yellow light, while the second regions 3 of the conversion element 1 convert a portion of the emitted from the semiconductor body 10 blue radiation into red light. Part of the blue radiation of the
  • Semiconductor body 10 passes through the present
  • Radiation exit surface of the conversion element is therefore emitted mixed light, which is composed of blue unconverted radiation of the semiconductor body 10 and by the first regions 2 converted yellow light and the second regions 3 converted red light.
  • the conversion element 1 is present by means of a
  • the joining layer 13 is formed of a silicone resin.
  • the mixed radiation emitted by the optoelectronic component according to FIG. 3 preferably has a color locus which lies in the warm white region of the CIE standard color chart.
  • Embodiment of Figure 4 has a semiconductor body 10, as has already been described with reference to FIG 3.
  • a conversion element 1 is applied by means of a bonding layer 13, as has already been described with reference to FIG.
  • the semiconductor body 10 is furthermore arranged on a circuit board 15 with its rear side 14, which lies opposite its radiation exit surface.
  • a bonding pad 16 is arranged on the semiconductor body 10 and is electrically conductively connected to a connection point 18 on the circuit board 15 by means of a bonding wire 17.
  • the optoelectronic component according to FIG. 4 comprises a heat sink 19, on which in turn the circuit board 15 is arranged.
  • the heat sink 19 is used to heat the
  • a bundle 20 of ceramic or monocrystalline fibers 21 is provided, which are suitable for
  • wavelength range are particularly preferably monocrystalline YAG: Ce fibers 21, which are suitable for converting radiation of a first wavelength range which comprises blue light or is formed of blue light into a second wavelength range which comprises yellow light or of yellow light is formed.
  • Fiber bundle 20 is shown schematically in FIG.
  • a resin 7 is included
  • Phosphor particles are introduced between the fibers 21 of the fiber bundle 20.
  • the resin 7, for example, by means of vacuum or pressure between the fibers 21 of the bundle 20th
  • the phosphor particles are suitable
  • a phosphor is used particularly preferably based on a europium ⁇ doped nitride material or is formed on doped from a europium nitride and is adapted to convert radiation of a first wavelength region including blue light in radiation of a third wavelength range, the red light comprises or is formed of red light.
  • the resin 7 may be, for example, a silicone resin, an epoxy resin or an acrylic resin.
  • a fiberboard is formed, which is separated transversely to the fibers into corresponding conversion elements (not shown).
  • ceramic or monocrystalline fibers 21 are provided which are suitable for introducing electromagnetic radiation of a first wavelength range into
  • Wavelength range to convert ( Figure 7).
  • the fibers 21 are located not in the form of a bundle 20 at the beginning of the process. Rather, the fibers are disordered.
  • the fibers 21 are coated with a resin 7 into which phosphor particles are introduced (FIG. 8).
  • the phosphor particles are suitable for electromagnetic radiation of the first wavelength range in electromagnetic radiation of a third different from the first and second wavelength range
  • the coated fibers are bundled ( Figure 9).
  • the bundle 21 of coated fibers 21 is cured so that the fibers 21 form a plurality of first regions 2 and the resin 7 form a plurality of second regions 3.
  • Fibers 21 to a fiber bundle 20 at least partially
  • ceramic or monocrystalline fibers 21 are provided which are suitable for converting electromagnetic radiation of a first wavelength range into radiation of a first, different second wavelength range (FIG. 10).
  • the fibers 21 become one
  • Concentration to a slurry 22 are processed.
  • the slip 22 is pulled into a green sheet 23, wherein the fibers 21 in a preferred direction 4 parallel to a
  • Main surface of the green sheet 23 along the drawing direction 24 are aligned.
  • a slot nozzle is particularly preferably used, which contributes to the alignment of the fibers 21. This is schematically illustrated in the sectional view of FIG. 12 and the plan view of FIG.
  • the orientation of the fibers 21 may be advantageously enhanced by a high magnetic field preferably applied during the pulling of the slurry 22 into the green sheet 23.
  • the green sheet 23 or a green sheet formed of a plurality of laminated green sheets 23 becomes one
  • the fibers 21 particularly preferably have an average length such that in the
  • fiberboard 25 very deep, preferably continuous air-filled cavities arise.
  • the fibreboard 25 is separated transversely to the drawing direction 24 to produce individual conversion elements 1.
  • An emerging conversion element 1 is, for example, in the schematic sectional representation of FIG. 15
  • the short fibers 21 form columnar wavelength converting first regions 2 in the ceramic or glassy plate 26.
  • Phosphor particles are introduced, introduced into the air-filled second regions 3 of the plate 26 ( Figure 16).
  • a slip 22 is again generated in a first step (not shown).
  • organic fibers 21 and / or platelets are introduced into the base material.
  • Green film 23 drawn, wherein the fibers 21 and / or platelets are aligned in a preferred direction 4 parallel to a main surface of the green sheet 23 in the direction of pulling direction 24 ( Figures 17 and 18). This can in turn by
  • the orientation of the fibers 21 along the preferred direction 4 are amplified.
  • the green sheet 23 is sintered, wherein from the base material, a plurality of first
  • a conversion element 1 is shown for example in the schematic sectional view of FIG.
  • the conversion element 1 has a multiplicity of air-filled columnar second regions 3.

Abstract

Es wird ein keramisches Konversionselement (1) mit einer Vielzahl erster Bereiche (2) und einer Vielzahl zweiter Bereiche (3) angegeben, wobei die ersten Bereiche (2) glasartig, keramisch oder einkristallin ausgebildet sind, zumindest entweder die ersten Bereiche (2) oder die zweiten Bereiche (3) säulenartig ausgebildet sind und eine Vorzugsrichtung (4) aufweisen, die mit einer Normalen einer Hauptfläche (6, 8) des Konversionselements (1) einen Winkel einschließt, der höchstens 45° beträgt, die ersten Bereiche (2) dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines zweiten, vom ersten verschiedenen Wellenlängenbereichs umzuwandeln, und die zweiten Bereiche (3) dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten und zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen, dritten Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Weiterhin werden ein optoelektronisches Bauelement mit einem Konversionselement sowie mehrere Verfahren zur Herstellung eines Konversionselements angegeben.

Description

Beschreibung
Keramisches Konversionselement, optoelektronisches Bauelement mit einem keramischen Konversionselement und Verfahren zur Herstellung eines keramischen Konversionselements
Es wird ein keramisches Konversionselement, ein
optoelektronisches Bauelement mit einem keramischen
Konversionselement und mehrere Verfahren zur Herstellung eines keramischen Konversionselements angegeben.
In der Druckschrift US 7,858,408 wird ein Konversionselement angegeben, das dazu geeignet ist, primäre blaue Strahlung sowohl teilweise in gelbes Licht als auch in rotes Licht umzuwandeln. Mittels eines solchen Konversionselements ist es möglich, aus blauer Strahlung eines Halbleiterkörpers
Mischlicht mit einem Farbort im warmweißen Bereich der CIE- Normfarbtafel zu erzeugen. Das Konversionselement gemäß der Druckschrift US 7,858,408 ist aus einer keramischen YAG:Ce- Platte und einer Harzschicht mit wellenlängenkonvertierenden LeuchtstoffPartikeln gebildet, die über der keramischen wellenlängenkonvertierenden Platte angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass insbesondere die Harzschicht vergleichsweise schlecht entwärmt werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Konversionselement anzugeben, das dazu geeignet ist, primäre elektromagnetische Strahlung in zwei verschiedene
Wellenlängenbereiche umzuwandeln, beispielsweise zur
Erzeugung von warmweißem Mischlicht. Insbesondere soll die Wärmeabfuhr von dem Konversionselement im Betrieb verbessert sein . Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optoelektronisches Bauelement mit einem solchen keramischen Konversionselement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Konversionselements anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch ein keramisches
Konversionselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen des Patentanspruches 6 sowie durch die Verfahren mit den
Schritten der Patentansprüche 9, 11 und 13 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des keramischen Konversionselements, des optoelektronischen
Bauelements sowie der verschiedenen Verfahren sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein keramisches Konversionselement umfasst besonders
bevorzugt eine Vielzahl erster Bereiche und eine Vielzahl zweiter Bereiche, wobei die ersten Bereiche glasartig, vorzugsweise keramisch oder einkristallin ausgebildet sind. Insbesondere keramische oder einkristalline erste Bereiche sind besonders zur Entwärmung des Konversionselements
geeignet . Weiterhin sind zumindest entweder die ersten oder die zweiten Bereiche bevorzugt säulenartig ausgebildet. Die säulenartigen Bereiche bilden hierbei zumindest abschnittsweise einen
Zylinder aus. Beispielsweise sind die säulenartigen Bereiche aus mehreren zylinderförmigen Abschnitten zusammengesetzt, deren Rotationsachsen jeweils versetzt zueinander angeordnet sind. Insbesondere ist es bevorzugt möglich, einem
säulenartigen Bereich eine Einhüllende in Form eines
Zylinders zuzuordnen. Besonders bevorzugt kann zumindest zwei verschiedenen säulenartigen Bereichen jeweils eine Einhüllende zugeordnet werden, wobei sich die Einhüllenden nicht überschneiden. Die säulenartig ausgebildeten Bereiche weisen bevorzugt eine Vorzugsrichtung auf, die mit einer Normalen einer Hauptfläche des Konversionselements einen Winkel einschließt, der
höchstens 45° beträgt. Hiermit ist gemeint, dass die
Rotationsachsen der zylinderförmigen Einhüllenden der
säulenartigen Bereiche im Mittel einen Winkel mit der
Normalen der Hauptfläche des Konversionselements
einschließen, der höchstens 45° beträgt.
Besonders bevorzugt schließt die Vorzugsrichtung mit der Normalen der Hauptfläche des Konversionselements im Mittel einen Winkel ein, der höchstens 30°, besonders bevorzugt höchstens 20° beträgt.
Besonders bevorzugt durchdringen die ersten Bereiche und/oder die zweiten Bereiche das Konversionselement zu einem
überwiegenden Teil vollständig. Besonders bevorzugt
durchdringen die ersten Bereiche und die zweiten Bereiche das Konversionselement zu einem überwiegenden Teil vollständig. Es sei an dieser Stelle explizit darauf hingewiesen, dass es möglich ist, dass entweder nur die ersten Bereiche
säulenartig ausgebildet sind und bevorzugt eine entsprechende Vorzugsrichtung aufweisen oder nur die zweiten Bereiche säulenartig ausgebildet sind und eine entsprechende
Vorzugsrichtung aufweisen. Es ist auch möglich, dass die ersten und die zweiten Bereiche säulenartig ausgebildet sind und eine entsprechende Vorzugsrichtung aufweisen. Sind die ersten und die zweiten Arten von Bereichen säulenartig ausgebildet, so können diese insbesondere auch alternierend angeordnet sein.
Beispielsweise ist es auch möglich, dass die ersten oder die zweiten Bereiche säulenartig ausgebildet sind und in einer Matrix eingebettet sind, wobei die umgebende Matrix die andere Art Bereiche ausbildet.
Weiterhin sind die ersten Bereiche bevorzugt
wellenlängenkonvertierend ausgebildet. Die ersten Bereiche sind dann bevorzugt dazu geeignet, elektromagnetische
Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in
elektromagnetische Strahlung eines zweiten, vom ersten verschiedenen Wellenlängenbereichs umzuwandeln.
Beispielsweise sind die ersten Bereiche aus
wellenlängenkonvertierenden einkristallinen oder keramischen Fasern gebildet.
Weiterhin sind auch die zweiten Bereiche bevorzugt
wellenlängenkonvertierend ausgebildet. Die zweiten Bereiche sind dann dazu geeignet, elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten und zweiten Wellenlängenbereich
verschiedenen, dritten Wellenlängenbereichs umzuwandeln.
Es sei darauf hingewiesen, dass der erste, der zweite und/oder der dritte Wellenlängenbereich zwar voneinander verschieden ausgebildet sind, dies jedoch nicht ausschließt, dass die Wellenlängenbereiche teilweise überlappend
ausgebildet sind.
Bei dem vorliegenden Konversionselement sind die ersten Bereiche und/oder die zweiten Bereiche bevorzugt säulenartig ausgebildet und weisen eine Vorzugsrichtung auf, die mit einer Normalen einer Hauptfläche des Konversionselements einen Winkel einschließt, der höchstens 45° beträgt. Auf diese Art und Weise wird ein Konversionselement geschaffen, bei dem von den ersten Bereichen und den zweiten Bereichen
Wärme besonders gut abgeleitet werden kann. Insbesondere wird die Wärme besonders gut über erste säulenartige Bereiche mit der beschriebenen Vorzugsrichtung abgeleitet, die keramisch oder einkristallin ausgebildet sind.
Besonders bevorzugt sind die zweiten Bereiche durch ein Harz gebildet, in das Leuchtstoffpartikel eingebettet sind. Die Leuchtstoffpartikel sind hierbei dazu geeignet,
elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung des dritten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln .
Als Harz kann beispielsweise ein Silikonharz, ein Epoxidharz, ein Acrylatharz oder eine Mischung zumindest zweier dieser Materialien verwendet sein.
Die wellenlängenkonvertierenden ersten Bereiche und/oder die wellenlängenkonvertierenden Leuchtstoffpartikel können beispielsweise durch eines der folgenden Materialien gebildet sein oder eines der folgenden Materialien umfassen: mit
Metallen der seltenen Erden dotierte Granate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Silikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Orthosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisiliziumnitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Oxynitride und mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminiumoxinitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Siliziumnitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Sialone.
Gemäß einer Ausführungsform des Konversionselements weist dieses einen Träger auf, auf dem die ersten Bereiche und die zweiten Bereiche angeordnet sind. Hierbei ist die Hauptfläche des Trägers besonders bevorzugt parallel zu der Hauptfläche des Konversionselements angeordnet. Der Träger kann weiterhin selber auch wellenlängenkonvertierend ausgebildet sein.
Besonders bevorzugt ist der Träger als eine keramische oder einkristalline Trägerplatte ausgebildet. Als keramisches Material für die Trägerplatte ist beispielsweise
Aluminiumoxid oder YAG geeignet. Soll die Trägerplatte selber ebenfalls wellenlängenkonvertierend ausgebildet sein, so ist beispielsweise YAG:Ce als keramisches oder einkristallines Material geeignet. Als einkristallines Material ist
beispielsweise Saphir oder einkristallines YAG oder YAG:Ce geeignet. Mit Hilfe einer keramischen oder einkristallinen Trägerplatte, auf der die ersten und die zweiten Bereiche aufgebracht sind, kann die Wärmeabfuhr von dem
Konversionselement im Betrieb vorteilhafterweise weiter verbessert werden.
Die Trägerplatte weist bevorzugt eine Dicke zwischen
einschließlich 30 ym und einschließlich 500 ym auf. Besonders bevorzugt liegt die Dicke der Trägerplatte zwischen
einschließlich 50 ym und einschließlich 300 ym. Weiterhin kann die Trägerplatte auch eines der folgenden Materialien aufweisen oder aus einem der folgenden
Materialien gebildet sein: Glas, Polymer. Bevorzugt findet eine Trägerplatte Verwendung bei einem
Konversionselement, dessen erste Bereiche durch
wellenlängenkonvertierende einkristalline oder keramische Fasern gebildet sind. Die Trägerplatte ist hierbei bevorzugt ebenfalls keramisch oder einkristallin ausgebildet. Die
Fasern, die die ersten Bereihe ausgebildet, sind bevorzugt auf die Trägerplatte aufgesintert .
Das keramische Konversionselement ist insbesondere dafür vorgesehen, in Verbindung mit einem Halbleiterkörper
verwendet zu werden, der im Betrieb elektromagnetische
Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs von seiner
Strahlungsaustrittsfläche aussendet. Das keramische
Konversionselement wandelt zumindest einen Teil der von dem Halbleiterkörper ausgesandten Strahlung des ersten
Wellenlängenbereichs in Strahlung eines vom ersten
verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs und in Strahlung eines vom ersten und zweiten verschiedenen dritten
Wellenlängenbereichs um. Besonders bevorzugt ist das keramische Konversionselement mit einer Hauptfläche in direktem Kontakt auf die
Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers aufgebracht. Hierdurch kann insbesondere im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterbauelements eine bessere Wärmeableitung von dem Konversionselement erzielt werden. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass mit dem Begriff "dass das
Konversionselement in direktem Kontakt auf die
Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers aufgebracht ist", auch verstanden wird, dass das Konversionselement mittels einer Fügeschicht auf der Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers befestigt ist. Umfasst das keramische Konversionselement einen Träger, auf dem die ersten und die zweiten Bereiche angeordnet sind, so ist das keramische Konversionselement bevorzugt derart über dem Halbleiterkörper angeordnet, dass der Träger zu der
Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers weist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Träger ein Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise ein keramisches Material oder ein einkristallines Material aufweist . Insbesondere, wenn der Träger ein Material mit einer
vergleichsweise geringen Wärmeleitfähigkeit, wie
beispielsweise ein Glas oder ein Polymer aufweist, so ist das Konversionselement bevorzugt derart über dem Halbleiterkörper angeordnet, dass der Träger von der Strahlungsaustrittfläche abgewandt ist.
Bevorzugt sendet der Halbleiterkörper elektromagnetische Strahlung aus, die Strahlung aus dem ultravioletten, blauen und/oder grünen Spektralbereich umfasst. Besonders bevorzugt sendet der Halbleiterkörper blaues Licht aus.
Besonders bevorzugt weist der erste Wellenlängenbereich blaues Licht, der zweite Wellenlängenbereich gelbes Licht und der dritte Wellenlängenbereich rotes Licht auf. Besonders bevorzugt ist das Konversionselement dazu geeignet, lediglich einen Teil des blauen Lichtes in gelbes Licht und einen weiteren Teil des blauen Lichtes in rotes Licht umzuwandeln, sodass das keramische Konversionselement dazu geeignet ist, aus primärer blauer Strahlung warmweißes Licht mit Strahlungsanteilen aus dem blauen Spektralbereich, aus dem gelben Spektralbereich und aus dem roten Spektralbereich zu bilden .
Besonders bevorzugt sind die ersten Bereiche derart
ausgebildet, dass diese blaues Licht in gelbes Licht
umwandeln. Hierzu enthalten die erste Bereiche bevorzugt YAG:Ce oder sind aus diesem Material gebildet.
Die zweiten Bereiche sind besonders bevorzugt dazu geeignet, blaues Licht in rotes Licht umzuwandeln. Hierzu enthalten die zweiten Bereiche bevorzugt ein Nitridmaterial, wie
beispielsweise Me2Si5 g:Eu oder MeSiAl 3:Eu, wobei Me für ein oder mehrere Erdalkalimetalle steht, oder sind aus einem
Nitridmaterial gebildet. Besonders bevorzugt sind die zweiten Bereiche aus einem Harz gebildet, in das Leuchtstoffpartikel eingebettet sind, wobei die Leuchtstoffpartikel ein
Nitridmaterial aufweisen oder aus einem Nitridmaterial gebildet sind.
Sendet der Halbleiterkörper ultraviolettes Licht aus, so wird das ultraviolette Licht des Halbleiterkörpers durch das keramische Konversionselement bevorzugt möglichst vollständig in sichtbares Licht umgewandelt, um eine besonders hohe
Effizienz des Halbleiterbauelements zu erzielen. Besonders bevorzugt wird hierbei ein Teil der von dem Halbleiterkörper ausgesandten ultravioletten Strahlung in gelbes Licht, ein weiterer Teil der ultravioletten Strahlung des
Halbleiterkörpers in blaues Licht und wiederum ein weiterer
Teil der ultravioletten Strahlung in rotes Licht umgewandelt, sodass das Halbleiterbauelement warmweißes Licht aussendet. Bei dieser Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements können beispielsweise die ersten Bereiche derart ausgebildet sein, dass diese ultraviolette Strahlung in gelbes Licht umwandelt und die zweiten Bereiche durch ein Harz gebildet sind, in das zwei verschiedene Sorten an LeuchtstoffPartikeln eingebettet sind. Die ersten Leuchtstoffpartikel wandeln das ultraviolette Licht beispielsweise in blaues Licht um, während die zweite Sorte Leuchtstoffpartikel das
ultraviolette Licht in rote Strahlung umwandeln.
Zur Herstellung des keramischen Konversionselements wird bevorzugt ein Bündel keramischer oder einkristalliner Fasern bereitgestellt, die dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in
elektromagnetische Strahlung eines vom ersten
Wellenlängenbereich verschiedenen zweiten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Hierbei wird besonders bevorzugt ein dicht gepresstes und/oder dicht geordnetes Langfaserbündel verwendet. Langfasern weisen bevorzugt eine Länge von mehreren Zentimetern auf. Langfasern können in der Regel vorteilhafterweise besonders gut entlang einer
Vorzugsrichtung ausgerichtet werden.
In einem nächsten Schritt wird ein Harz mit
LeuchtstoffPartikeln zwischen die Fasern des Faserbündels eingebracht, beispielsweise durch Tränken. Die
Leuchtstoffpartikel sind hierbei dazu geeignet,
elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten und zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen, dritten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Das Harz mit den
LeuchtstoffPartikeln kann hierbei weiterhin ein Lösungsmittel enthalten, um die Viskosität des Harzes zu verringern. Auf diese Art und Weise kann das Harz leichter in das Faserbündel eingebracht werden. Auf die Verwendung eines Lösungsmittels kann in der Regel verzichtet werden, wenn die Viskosität des Harzes selber bereits vergleichsweise gering ausgebildet ist. Ein Harz mit einer vergleichsweise geringen Viskosität ist in der Regel beispielsweise ein Acrylatharz oder ein
Silikonharz .
In einem nächsten Schritt wird der Verbund aus Faserbündel und Harz ausgehärtet, beispielsweise indem das Harz vernetzt wird, sodass die Fasern eine Vielzahl an ersten Bereichen und das Harz eine Vielzahl an zweiten Bereichen bildet. Das
Aushärten des Verbundes aus Faserbündel und Harz kann
beispielsweise durch Beaufschlagung mit erhöhter Temperatur erfolgen .
Bei diesem Verfahren kann das Harz beispielsweise mittels Vakuum oder Überdruck zwischen die Fasern des Bündels
eingebracht werden. Besonders bevorzugt wird das Harz
zwischen die Fasern des Bündels durch Tränken unter Vakuum oder Überdruck eingebracht.
Das keramische Konversionselement kann weiterhin
beispielsweise auch mit einem Verfahren hergestellt werden, wie im Folgenden beschrieben.
Es werden keramische oder einkristalline Fasern
bereitgestellt, die dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in
elektromagnetische Strahlung eines vom ersten
Wellenlängenbereich verschiedenen, zweiten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Die Fasern liegen hierbei im Unterschied zu dem oben beschriebenen Verfahren noch nicht als Bündel vor. Hierbei können beispielsweise Kurz- oder Langfasern verwendet werden. Im Unterschied zu Langfasern, die bevorzugt eine Länge von mehreren Zentimetern aufweisen, weisen Kurzfasern bevorzugt eine Länge von einigen
Millimetern auf. Die Fasern weisen bevorzugt einen
Durchmesser auf, der 100 ym nicht übersteigt.
In einem nächsten Schritt werden die Fasern mit einem Harz beschichtet, in das Leuchtstoffpartikel eingebracht sind, wobei die Leuchtstoffpartikel dazu geeignet sind,
elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten und zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen, dritten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Die Fasern können
beispielsweise mit dem Harz beschichtet werden, indem sie durch das Harz hindurchgezogen werden.
Anschließend werden die beschichteten Fasern gebündelt.
Schließlich wird das Bündel aus beschichteten Fasern
ausgehärtet, sodass die Fasern eine Vielzahl an ersten
Bereichen und das Harz eine Vielzahl an zweiten Bereichen ausbildet .
Das Aushärtung des Faserbündels kann beispielsweise unter Druck und Vakuum erfolgen, um vorteilhafterweise die
Packungsdichte der Fasern zu erhöhen und Lufteinschlüsse in dem Konversionselement zu vermeiden.
Gemäß einer bevorzugt Ausführungsform dieses Verfahrens wird das Harz vor dem Bündeln der Fasern teilweise ausgehärtet.
Weiterhin kann vor dem Teilaushärten und/oder vor dem Bündeln der Fasern auch ein Trocknungsschritt der Fasern durchgeführt werden . Das Konversionselement kann weiterhin auch mit dem im
Folgenden beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Es wird eine keramische oder glasartige Platte mit einer
Vielzahl an luftgefüllten zweiten Bereichen bereitgestellt, wobei das Material der Platte dazu geeignet ist,
elektromagnetische Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs in Strahlung eines vom ersten
verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Das Material der Platte bildet bei dem fertigen
Konversionselement die ersten Bereiche aus.
In einem weiteren Schritt wird ein Harz, in das
Leuchtstoffpartikel eingebracht sind, die dazu geeignet sind, Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in Strahlung eines vom ersten und zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen, dritten Wellenlängenbereichs umzuwandeln, in die
luftgefüllten zweiten Bereiche der Platte eingebracht.
Anschließend wird das Harz ausgehärtet, beispielsweise durch thermische Beaufschlagung oder auch durch ultraviolette
Strahlung . Die Platte kann beispielsweise durch ein Verfahren
hergestellt werden, wie im Folgenden beschrieben.
Es werden keramische oder einkristalline Fasern
bereitgestellt, die dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in Strahlung eines vom ersten verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Die Fasern werden zu einem Schlicker
verarbeitet. Der Schlicker wird dann in eine Grünfolie gezogen, wobei die Fasern in einer Vorzugsrichtung parallel zu einer Hauptfläche der Grünfolie entlang der Ziehrichtung ausgerichtet werden. Beim Ziehen in einen Schlicker wird bevorzugt eine Schlitzdüse verwendet. Die Öffnung der
Schlitzdüse weist hierbei bevorzugt eine Abmessung von mindestens 150 ym, besonders bevorzugt von mindestens 500 ym auf. Die Verwendung einer Schlitzdüse trägt bevorzugt zur Ausrichtung der Fasern bei. Die Grünfolie wird dann zu einer keramischen oder glasartigen Platte weiterverarbeitet. Die Weiterverarbeitung der Grünfolie zu einer Platte kann beispielsweise mit einem Verfahren erfolgen, wie in der Druckschrift DE 10 2010 050 832 beschrieben, deren
Offenbarungsgehalt diesbezüglich hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Besonders bevorzugt werden bei dem
vorliegenden Verfahren einzelne Grünfolien zu einer
Grünplatte laminiert, bevor diese wie angegeben
weiterverarbeitet werden, um eine gewisse Dicke der Platte zu erzielen . Besonders bevorzugt werden die Fasern beim Ziehen des
Schlickers in die Grünfolie durch Anlegen eines Magnetfelds parallel zu der Hauptfläche der Grünfolie in Richtung der Vorzugsrichtung ausgerichtet. Das Magnetfeld weist besonders bevorzugt eine Feldstärke von mindestens 5 Tesla auf. Mit Hilfe des Magnetfelds ist es vorteilhafterweise möglich, die Fasern stärker in Richtung der Vorzugsrichtung auszurichten.
Bei diesem Verfahren werden besonders bevorzugt keramische oder einkristalline Kurzfasern verwendet. Diese Kurzfasern weisen besonders bevorzugt eine derart mittlere Länge auf, dass in der sich bildenden Faserplatte sehr tiefe Kavitäten entstehen. Besonders bevorzugt weisen die Fasern hierzu eine Länge auf, die zumindest der Dicke des späteren
Konversionselements entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform dieses Verfahrens werden die keramischen oder einkristallinen Fasern auf einen Träger aufgebracht, beispielsweise durch Sintern. Das Sintern erfolgt hierbei zweckmäßigerweise vor dem Befüllen der Platte mit dem Harz. Die Dicke des Konversionselements liegt bevorzugt zwischen einschließlich 50 ym und einschließlich 500 ym.
Die keramische oder glasartige Platte kann alternativ auch mit dem im Folgenden beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Es wird ein Grundmaterial für die keramische oder glasartige Platte bereitgestellt. Das Grundmaterial ist hierbei dazu geeignet, Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in Strahlung eines vom ersten verschiedenen zweiten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln. In das Grundmaterial werden organische Fasern und/oder Plättchen eingebracht, sodass ein Schlicker entsteht. Der Schlicker wird in eine Grünfolie gezogen, wobei die Fasern und/oder die Plättchen in einer Vorzugsrichtung parallel zu einer Hauptfläche der Grünfolie in Richtung der Ziehrichtung ausgerichtet werden. Nun wird die Grünfolie gesintert, wobei aus dem Grundmaterial eine Vielzahl an ersten Bereichen entsteht und die organischen Fasern und/oder Plättchen veraschen, sodass diese eine
Vielzahl an luftgefüllten säulenartigen, zweiten Bereichen in der Platte bilden. Auch bei diesem Verfahren kann durch Anlegen eines Magnetfeldes während des Ziehens des Schlickers in eine
Grünfolie eine stärkere Ausrichtung der Fasern und/oder der Plättchen entlang der Vorzugsrichtung erzielt werden.
Bei allen hier beschriebenen Verfahren entsteht ein
Verbundmaterial, das die ersten und die zweiten
wellenlängenkonvertierenden Bereiche umfasst. Das entstandene Verbundmaterial wird anschließend quer zur Vorzugsrichtung in Platten mit geeigneter Dicke geschnitten, um die endgültigen Konversionsplättchen herzustellen.
Es versteht sich von selber, dass Ausführungsformen, die vorliegend lediglich in Verbindung mit dem Konversionselement beschrieben sind, ebenfalls in Verbindung mit dem
Halbleiterbauelement und den Verfahren verwendet sein können. Weiterhin können auch Ausführungsformen, die lediglich in Verbindung mit den Verfahren beschrieben sind, Verwendung bei dem Konversionselement sowie bei dem Halbleiterbauelement finden. Ebenfalls können Ausführungsformen, die lediglich in Verbindung mit dem Halbleiterbauelement beschrieben sind, bei den Verfahren und dem Konversionselement ausgebildet werden. Auch Ausführungsformen, die lediglich in Verbindung mit einem bestimmten Verfahren explizit erwähnt sind, können bei den anderen Verfahren verwirklicht werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine schematische
Schnittdarstellung eines keramischen Konversionselements gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel .
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine schematische
Schnittdarstellung eines optoelektronischen
Bauelements gemäß jeweils einem
Ausführungsbeispiel .
Die Figuren 5 und 6 zeigen schematische Schnittdarstellungen, anhand derer ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Verfahrens zur Herstellung eines keramischen
Konversionselements beschrieben wird.
Die Figuren 7 bis 9 zeigen schematische Schnittdarstellungen, anhand derer ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Verfahrens zur Herstellung eines keramischen
Konversionselements beschrieben wird.
Die Figuren 10 bis 16 zeigen schematische Darstellungen,
anhand derer ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Verfahrens zur Herstellung eines keramischen
Konversionselements beschrieben wird.
Die Figuren 17 bis 21 zeigen schematische
Schnittdarstellungen, anhand derer ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines keramischen Konversionselements beschrieben wird. 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, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. Das keramische Konversionselement 1 gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 1 weist eine Vielzahl erster Bereiche 2 auf, die glasartig, keramisch oder einkristallin ausgebildet sind. Die ersten Bereiche 2 sind weiterhin dazu geeignet, elektromagnetische Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines zweiten, vom ersten verschiedenen Wellenlängenbereichs umzuwandeln .
Weiterhin umfasst das keramische Konversionselement 1 gemäß der Figur 1 eine Vielzahl zweiter Bereiche 3, die vorliegend säulenartig ausgebildet sind und eine Vorzugsrichtung 4 aufweisen, die mit einer Normalen 5 einer Hauptfläche 6 des Konversionselements 1 einen Winkel einschließt, der höchstens 45° beträgt.
Die zweiten Bereiche 3 sind weiterhin vorliegend durch ein Harz 7 gebildet, in das Leuchtstoffpartikel eingebettet sind. Die Leuchtstoffpartikel sind dazu geeignet,
elektromagnetische Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten und zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen, dritten Wellenlängenbereichs umzuwandeln.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das
Konversionselement 1 insbesondere dazu geeignet,
elektromagnetische Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln, der blaues Licht aufweist oder aus blauem Licht gebildet ist. Besonders bevorzugt sind die ersten Bereiche dazu geeignet, blaues Licht des ersten Wellenlängenbereichs in gelbes Licht des zweiten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Hierzu sind die ersten Bereiche 2 bevorzugt aus einem keramischen YAG : Ce-Material gebildet.
Die zweiten säulenartigen Bereiche 3 sind weiterhin
vorliegend dazu geeignet, blaues Licht des ersten
Wellenlängenbereichs in einen dritten Wellenbereich
umzuwandeln, der rotes Licht aufweist oder aus rotem Licht gebildet ist. Hierzu umfassen die Leuchtstoffpartikel besonders bevorzugt ein dotiertes Nitridmaterial oder sind aus einem dotierten Nitridmaterial gebildet. Das
Nitridmaterial ist besonders bevorzugt mit Europium dotiert.
Bei dem Konversionselement 1 der Figur 1 ist eine der
Hauptflächen 6 weiterhin als Strahlungsaustrittsfläche vorgesehen, während die andere Hauptfläche 8, die der
Strahlungsaustrittsfläche gegenüberliegt, als
Strahlungseintrittsfläche vorgesehen ist.
Das keramische Konversionselement 1 gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 2 weist im Unterschied zu dem keramischen Konversionselement 1 gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 1 einen Träger 9 auf. Die ersten Bereiche 2 und die zweiten Bereiche 3 sind auf dem Träger 9 angeordnet, wobei eine Hauptfläche des Trägers 9 parallel zu der Hauptfläche 6 des Konversionselements 1 angeordnet ist. Vorliegend sind die ersten Bereiche 2 und die zweiten Bereiche 3 in direktem Kontakt auf dem Träger 9 angeordnet . Die ersten Bereiche 2 sind weiterhin im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 säulenartig ausgebildet.
Beispielsweise sind die ersten Bereiche 2 aus einkristallinen oder keramischen wellenlängenkonvertierenden Fasern gebildet. Die zweiten Bereiche 3 sind vorliegend aus einem Harz
gebildet, in das wellenlängenkonvertierende
Leuchtstoffpartikel eingebracht sind.
Bei dem Träger 9 kann es sich beispielsweise um eine
keramische Trägerplatte handeln. Auf eine solche keramische Trägerplatte sind die ersten Bereiche 2 und die zweiten
Bereiche 3 besonders bevorzugt aufgesintert .
Das optoelektronische Bauelement gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 3 weist einen Halbleiterkörper 10 mit einer aktiven Zone 11 auf, die dazu geeignet ist, im Betrieb elektromagnetische Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs auszusenden. Die aktive Zone 11 umfasst bevorzugt einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, einen Einfach-Quantentopf oder besonders bevorzugt eine Mehrfach- Quantentopfstruktur zur Strahlungserzeugung.
Der Halbleiterkörper 10 sendet vorliegend elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs von seiner
Strahlungsaustrittsfläche 12 aus, der blaues Licht aufweist oder aus blauem Licht gebildet ist. Auf die
Strahlungsaustrittsfläche 12 des Halbleiterkörpers 10 ist ein keramisches Konversionselement 1 aufgebracht, wie es bereits anhand von Figur 2 beschrieben wurde. Das keramische
Konversionselement 1 ist dazu geeignet, einen Teil der von dem Halbleiterkörper 10 ausgesandten Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in Strahlung eines vom ersten
verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs und in einen vom ersten und zweiten verschiedenen dritten Wellenlängenbereich umzuwandeln .
Vorliegend wandeln die ersten Bereiche 2 des
Konversionselements 1 einen Teil der blauen Strahlung des Halbleiterkörpers in gelbes Licht um, während die zweiten Bereiche 3 des Konversionselements 1 einen Teil der von dem Halbleiterkörper 10 ausgesandten blauen Strahlung in rotes Licht umwandeln. Ein Teil der blauen Strahlung des
Halbleiterkörpers 10 durchläuft vorliegend das
Konversionselement 1 unkonvertiert . Von der
Strahlungsaustrittsfläche des Konversionselements wird daher Mischlicht ausgesandt, das sich aus blauer unkonvertierter Strahlung des Halbleiterkörpers 10 sowie durch die ersten Bereiche 2 konvertiertes gelbes Licht und durch die zweiten Bereiche 3 konvertiertes rotes Licht zusammensetzt.
Das Konversionselement 1 ist vorliegend mittels einer
Fügeschicht 13 auf der Strahlungsaustrittsfläche 12 des
Halbleiterkörpers 10 angeordnet. Die Fügeschicht 13 ist aus einem Silikonharz gebildet.
Die Mischstrahlung, die das optoelektronische Bauelement gemäß Figur 3 aussendet, weist bevorzugt einen Farbort auf, der im warmweißen Bereich der CIE-Normfarbtafel liegt.
Das optoelektronische Bauelement gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 4 weist einen Halbleiterkörper 10 auf, wie er anhand von Figur 3 bereits beschrieben wurde. Auf die Strahlungsaustrittsfläche 12 des Halbleiterkörpers 10 ist mittels einer Fügeschicht 13 ein Konversionselement 1 aufgebracht, wie es bereits anhand von Figur 1 beschrieben wurde . Der Halbleiterkörper 10 ist weiterhin mit seiner Rückseite 14, die seiner Strahlungsaustrittsfläche gegenüberliegt, auf einer Platine 15 angeordnet. Seitlich des Konversionselements 1 ist auf dem Halbleiterkörper 10 ein Bondpad 16 angeordnet, das mittels eines Bonddrahtes 17 mit einer Anschlussstelle 18 auf der Platine 15 elektrisch leitend verbunden ist.
Weiterhin umfasst das optoelektronische Bauelement gemäß der Figur 4 einen Kühlkörper 19, auf dem wiederum die Platine 15 angeordnet ist. Der Kühlkörper 19 dient zur Entwärmung des
Halbleiterkörpers 10 und des Konversionselements 1 im Betrieb des optoelektronischen Bauelements.
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 wird ein Bündel 20 keramischer oder einkristalliner Fasern 21 bereitgestellt, die dazu geeignet sind,
elektromagnetische Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten Wellenlängenbereichs verschiedenen zweiten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Besonders bevorzugt handelt es sich hierbei um einkristalline YAG : Ce-Fasern 21, die dazu geeignet sind, Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs, der blaues Licht umfasst oder aus blauem Licht gebildet ist, in einen zweiten Wellenlängenbereich umzuwandeln, der gelbes Licht umfasst oder aus gelbem Licht gebildet ist. Das
Faserbündel 20 ist in Figur 5 schematisch dargestellt.
Wie beispielsweise schematisch anhand von Figur 6 gezeigt, wird in einem nächsten Schritt ein Harz 7 mit
LeuchtstoffPartikeln zwischen die Fasern 21 des Fasernbündels 20 eingebracht. Das Harz 7 kann beispielsweise mittels Vakuum oder Überdruck zwischen die Fasern 21 des Bündels 20
eingebracht werden. Die Leuchtstoffpartikel sind dazu geeignet,
elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten und zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen dritten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Vorliegend wird besonders bevorzugt ein Leuchtstoff verwendet, der auf einem Europium¬ dotierten Nitridmaterial basiert oder auf aus einem Europium dotierten Nitridmaterial gebildet ist und dazu geeignet ist, Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs, der blaues Licht umfasst, in Strahlung eines dritten Wellenlängenbereichs umzuwandeln, der rotes Licht umfasst oder aus rotem Licht gebildet ist. Bei dem Harz 7 kann es sich beispielsweise um ein Silikonharz, ein Epoxydharz oder ein Acrylharz handeln.
In einem nächsten Schritt, der vorliegend nicht dargestellt ist, wird der Verbund aus Faserbündel 21 und Harz 7
ausgehärtet, so dass die Fasern 21 eine Vielzahl an ersten Bereichen 2 und das Harz eine Vielzahl an zweiten Bereichen 3 bildet.
Bei dem vorliegenden Verfahren entsteht eine Faserplatte, die quer zu den Fasern in entsprechende Konversionselemente getrennt wird (nicht dargestellt) .
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 7 bis 9 werden keramische oder einkristalline Fasern 21 bereitgestellt, die dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in
elektromagnetische Strahlung eines vom ersten
Wellenlängenbereich verschiedenen zweiten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln (Figur 7). Im Unterschied zu den Verfahren gemäß der Figuren 5 und 6 liegen die Fasern 21 zu Beginn des Verfahrens nicht in Form eines Bündels 20 vor. Vielmehr liegen die Fasern ungeordnet vor.
In einem nächsten Schritt werden die Fasern 21 mit einem Harz 7 beschichtet, in das Leuchtstoffpartikel eingebracht sind (Figur 8). Die Leuchtstoffpartikel sind dazu geeignet, elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten und zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen dritten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln.
Nach dem Beschichten der Fasern 21 mit dem Harz 7 werden die beschichteten Fasern gebündelt (Figur 9) . Das Bündel 21 aus beschichteten Fasern 21 wird ausgehärtet, so dass die Fasern 21 eine Vielzahl an ersten Bereichen 2 und das Harz 7 eine Vielzahl an zweiten Bereichen 3 ausbilden.
Besonders bevorzugt wird das Harz 7 vor dem Bündeln der
Fasern 21 zu einem Faserbündel 20 zumindest teilweise
ausgehärtet .
Bei einem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 10 bis 16 werden keramische oder einkristalline Fasern 21 bereitgestellt, die dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in Strahlung eines vom ersten verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs umzuwandeln (Figur 10) . Die Fasern 21 werden zu einem
Schlicker 22 verarbeitet (Figur 11). Besonders bevorzugt werden hierbei Kurzfasern 21 verwendet, die in hoher
Konzentration zu einem Schlicker 22 verarbeitet werden. Der Schlicker 22 wird in eine Grünfolie 23 gezogen, wobei die Fasern 21 in einer Vorzugsrichtung 4 parallel zu einer
Hauptfläche der Grünfolie 23 entlang der Ziehrichtung 24 ausgerichtet werden. Hierzu wird besonders bevorzugt eine Schlitzdüse verwendet, die zur Ausrichtung der Fasern 21 beiträgt. Dies ist schematisch in der Schnittdarstellung der Figur 12 und der Draufsicht der Figur 13 dargestellt.
Die Ausrichtung der Fasern 21 kann durch ein bevorzugt während des Ziehens des Schlickers 22 in die Grünfolie 23 angelegtes hohes Magnetfeld vorteilhafterweise verstärkt werden .
Die Grünfolie 23 oder eine Grünplatte, die aus mehreren laminierten Grünfolien 23 gebildet ist, wird zu einer
hochporösen Faserplatte weiterverarbeitet. Die entstehende Faserplatte, wie beispielsweise in der schematischen
Draufsicht der Figur 14 dargestellt, umfasst die keramischen oder kristallinen Fasern 21 sowie Lufteinschlüsse zwischen diesen Fasern 21.
Bei diesem Verfahren weisen die Fasern 21 besonders bevorzugt eine derart mittlere Länge auf, dass sich in der sich
bildenden Faserplatte 25 sehr tiefe, bevorzugt durchgehende luftgefüllte Kavitäten entstehen.
In einem nächsten Schritt wird die Faserplatte 25 quer zur Ziehrichtung 24 vereinzelt, um einzelne Konversionselemente 1 zu erzeugen.
Ein entstehendes Konversionselement 1 ist beispielsweise in der schematischen Schnittdarstellung der Figur 15
dargestellt. Durch das Vereinzeln entsteht eine keramische oder glasartige Platte 26 mit einer Vielzahl an luftgefüllten zweiten Bereichen 3, wobei das Material der Platte 26 dazu geeignet ist, elektromagnetische Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs
umzuwandeln. Die Kurzfasern 21 bilden in der keramischen oder glasartigen Platte 26 säulenartige wellenlängenkonvertierende erste Bereiche 2 aus. In einem weiteren Schritt wird ein Harz 7, in das
Leuchtstoffpartikel eingebracht sind, in die luftgefüllten zweiten Bereiche 3 der Platte 26 eingebracht (Figur 16) .
Anschließend wird das Harz 7 ausgehärtet. Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren
17 bis 21 wird wiederum in einem ersten Schritt ein Schlicker 22 erzeugt (nicht dargestellt) . Hierzu wird ein Grundmaterial 27 für die keramische oder glasartige Platte 26
bereitgestellt, das dazu geeignet ist, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in
elektromagnetische Strahlung eines zum ersten verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Zur Erzeugung des Schlickers 22 werden in das Grundmaterial organische Fasern 21 und/oder Plättchen eingebracht.
In einem nächsten Schritt wird der Schlicker 22 in eine
Grünfolie 23 gezogen, wobei die Fasern 21 und/oder Plättchen in einer Vorzugsrichtung 4 parallel zu einer Hauptfläche der Grünfolie 23 in Richtung der Ziehrichtung 24 ausgerichtet werden (Figuren 17 und 18) . Hierbei kann wiederum durch
Anlegen eines Magnetfeldes die Ausrichtung der Fasern 21 entlang der Vorzugsrichtung 4 verstärkt werden. In einem nächsten Schritt wird die Grünfolie 23 gesintert, wobei aus dem Grundmaterial eine Vielzahl an ersten
keramischen wellenlängenkonvertierenden Bereichen 2 entsteht und die organischen Fasern 21 und/oder Plättchen veraschen, so dass eine Vielzahl an luftgefüllten säulenartigen zweiten Bereichen 3 in der Platte 26 gebildet wird (Figur 19) .
In einem nächsten Schritt wird die Platte 26 senkrecht zur Ziehrichtung 24 vereinzelt, um Konversionselemente 1 zu erzeugen. Ein Konversionselement 1 ist beispielsweise in der schematischen Schnittdarstellung der Figur 20 dargestellt. Das Konversionselement 1 weist eine Vielzahl an luftgefüllten säulenartigen zweiten Bereichen 3 auf. In die luftgefüllten säulenartigen Bereiche 3 wird ein Harz 7 mit
wellenlängenkonvertierenden LeuchtstoffPartikeln eingebracht.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Anmeldung DE 10 2011 116 229.5, 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. Keramisches Konversionselement (1) mit einer Vielzahl erster Bereiche (2) und einer Vielzahl zweiter Bereiche (3), wobei
- die ersten Bereiche (2) glasartig, keramisch oder
einkristallin ausgebildet sind,
- zumindest entweder die ersten Bereiche (2) oder die zweiten Bereiche (3) säulenartig ausgebildet sind und eine
Vorzugsrichtung (4) aufweisen, die mit einer Normalen einer Hauptfläche (6, 8) des Konversionselements (1) einen Winkel einschließt, der höchstens 45° beträgt,
- die ersten Bereiche (2) dazu geeignet sind,
elektromagnetische Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines zweiten, vom ersten verschiedenen Wellenlängenbereichs umzuwandeln, und
- die zweiten Bereiche (3) dazu geeignet sind,
elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten und zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen, dritten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln .
2. Keramisches Konversionselement (1) nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die zweiten Bereiche (3) durch ein Harz (7) gebildet sind, in das Leuchtstoffpartikel eingebettet sind.
3. Keramisches Konversionselement (1) nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem der erste Wellenlängenbereich blaues Licht, der zweite Wellenlängenbereich gelbes Licht und der dritte
Wellenlängenbereich rotes Licht aufweist.
4. Keramisches Konversionselement (1) nach einem der obigen Ansprüche,
das einen Träger (9) aufweist, auf dem die ersten Bereiche und die zweiten Bereiche angeordnet sind, wobei eine
Hauptfläche des Trägers (9) parallel zu der Hauptfläche des Konversionselements (1) angeordnet ist.
5. Keramisches Konversionselement (1) nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem der Träger (9) eine keramische oder einkristalline Trägerplatte ist.
6. Optoelektronisches Bauelement mit einem Halbleiterkörper (10), der im Betrieb elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereiches von seiner
Strahlungsaustrittsfläche (12) aussendet und einem
keramischen Konversionselement (1) nach einem der obigen Ansprüche, das zumindest einen Teil der von dem
Halbleiterkörper (10) ausgesandten Strahlung des ersten Wellenlängenbereiches in Strahlung eines vom ersten
verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs und in einen vom ersten und zweiten verschiedenen, dritten
Wellenlängenbereichs umwandelt.
7. Optoelektronisches Bauelement nach dem vorherigen
Anspruch,
bei dem das Konversionselement (1) mit einer Hauptfläche (6, 8) auf der Strahlungsaustrittsfläche (12) des
Halbleiterkörpers (10) angeordnet ist.
8. Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 7 , das warmweißes Licht aussendet.
9. Verfahren zur Herstellung eines keramischen
Konversionselements (1) mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Bündels (20) keramischer oder
einkristalliner Fasern (21), die dazu geeignet sind,
elektromagnetische Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten Wellenlängenbereich verschiedenen, zweiten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln,
- Einbringen eines Harzes (7) mit Leuchtstoffpartikel
zwischen die Fasern (21) des Faserbündels (20), wobei die Leuchtstoffpartikel dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in
elektromagnetische Strahlung eines vom ersten und zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen, dritten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln,
- Aushärten des Verbundes aus Faserbündel (20) und Harz (7), so dass die Fasern (21) eine Vielzahl an ersten Bereichen (2) und das Harz (7) eine Vielzahl an zweiten Bereichen (3) bildet .
10. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem das Harz (7) mittels Vakuum oder Überdruck zwischen die Fasern (21) des Bündels (20) eingebracht wird.
11. Verfahren zur Herstellung eines keramischen
Konversionselements (1) mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen keramischer oder einkristalliner Fasern (21), die dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten Wellenlängenbereich verschiedenen, zweiten Wellenlängenbereichs umzuwandeln, - Beschichten der Fasern (21) mit einem Harz (7), in das Leuchtstoffpartikel eingebracht sind, wobei die
Leuchtstoffpartikel dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in
elektromagnetische Strahlung eines vom ersten und zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen, dritten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln,
- Bündeln der beschichteten Fasern (21) zu einem Faserbündel (20), und
- Aushärten des Bündels (20) aus beschichteten Fasern (21), so dass die Fasern (21) eine Vielzahl an ersten Bereichen (2) und das Harz (7) eine Vielzahl an zweiten Bereichen (3) ausbildet .
12. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem das Harz (7) vor dem Bündeln der Fasern (21)
teilweise ausgehärtet wird.
13. Verfahren zur Herstellung eines keramischen
Konversionselements (1) mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen einer keramischen oder glasartigen Platte (26) mit einer Vielzahl an luftgefüllten zweiten Bereichen (3), wobei das Material der Platte (26) dazu geeignet ist, elektromagnetische Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs
umzuwandeln,
- Einbringen eines Harzes (7), in das Leuchtstoffpartikel eingebracht sind, die dazu geeignet sind, Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in Strahlung eines vom ersten und zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen dritten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln, in luftgefüllten zweiten Bereiche (3) der Platte (26), - Aushärten des Harzes.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
bei dem die Platte (26) durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten hergestellt wird:
- Bereitstellen von keramischen oder einkristallinen Fasern (21), die dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in Strahlung eines vom ersten verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs
umzuwandeln,
- Verarbeitung der Fasern (21) zu einem Schlicker (22),
- Ziehen des Schlickers (22) in eine Grünfolie (23), wobei die Fasern (21) in einer Vorzugsrichtung (4) parallel zu einer Hauptfläche der Grünfolie (23) entlang der Ziehrichtung (24) ausgerichtet werden,
- Weiterverarbeiten der Grünfolie (23) zu einer keramischen oder glasartigen Platte (26).
15. Verfahren nach Anspruch 13,
bei dem die Platte (26) durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten hergestellt wird:
- Bereitstellen eines Grundmaterials für die keramische oder glasartige Platte (26), das dazu geeignet ist,
elektromagnetische Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs umzuwandeln,
- Einbringen von organischen Fasern (21) und/oder Plättchen in das Grundmaterial, so dass ein Schlicker (22) entsteht, - Ziehen des Schlickers (22) in eine Grünfolie (23), wobei die Fasern (23) und/oder die Plättchen in einer
Vorzugsrichtung (4) parallel zu einer Hauptfläche der Grünfolie (23) in Richtung der Ziehrichtung (24) ausgerichtet werden, und
- Sintern der Grünfolie (23) , wobei aus dem Grundmaterial eine Vielzahl an ersten Bereichen (2) entsteht und die organischen Fasern (21) und/oder Plättchen veraschen, so dass diese eine Vielzahl an luftgefüllten säulenartigen, zweiten Bereichen (3) in der Platte (26) bilden.
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