WO2014076019A1 - Optoelektronisches halbleiterbauelement - Google Patents

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WO2014076019A1
WO2014076019A1 PCT/EP2013/073445 EP2013073445W WO2014076019A1 WO 2014076019 A1 WO2014076019 A1 WO 2014076019A1 EP 2013073445 W EP2013073445 W EP 2013073445W WO 2014076019 A1 WO2014076019 A1 WO 2014076019A1
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phosphor
optoelectronic semiconductor
glass
glass matrix
semiconductor component
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PCT/EP2013/073445
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English (en)
French (fr)
Inventor
Angela Eberhardt
Christina Wille
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Osram Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
    • C03C14/006—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of microcrystallites, e.g. of optically or electrically active material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/22—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions containing two or more distinct frits having different compositions

Definitions

  • the invention relates to an optoelectronic semiconductor device according to the preamble of claim 1, in particular ⁇ sondere a conversion LED.
  • US 5 998 925 discloses a white LED.
  • a phosphor is suspended in silicone and then applied to a chip.
  • the layers are about 30 ym thick.
  • Silicone has poor thermal conductivity, which results in that the phosphor in use is heated more strongly and since ⁇ is inefficient.
  • the conversion element is attached to the chip with an organic adhesive.
  • WO 2006/122524 describes a luminescence conversion
  • DE 10 2010 042217 describes a glass matrix in which a phosphor is introduced, which is applied as a layer on a ceramic or glass ceramic or introduced into a ceramic. Here, scattering can occur through the ceramic or glass ceramic.
  • WO2010038097 Al describes an LED with a Konversi ⁇ onselement that is shed with silicone.
  • Silikonmat ⁇ rix white particles are suspended, which, inter alia, result in a specific content to an improved light outcoupling. Presentation of the invention
  • An object of the present invention is to provide an improved solution to the problem of heat dissipation in the conversion element in an optoelectronic semiconductor device according to the preamble of claim 1. Another object is to simultaneously increase the efficiency of a luminescence conversion LED and to improve its color locus reproduction over the angle.
  • the present invention features improved efficiency and lifetime of the LED as a result of improved
  • Conversion element off This is done by replacing an organic material (plastic) for the matrix with an inorganic glass, which has better thermal conductivity, temperature and UV resistance, and the use of scatterers in this glass.
  • the aim of the invention is an improved efficiency of the LED by increased heat dissipation of the inorganic matrix material containing the converting phosphor and the scattering particles. This ultimately leads to an increased service life through improved thermal and UV resistance. In addition, there is an improved light extraction and better, hardly any angle-dependent color reproduction. In addition, a saving in the amount of phosphor required by the use of scattering particles is observed, especially with expensive LED phosphors and rare earth-containing
  • Phosphors is an important aspect.
  • the phosphor has been suspended in silicone and then screen printed.
  • the layers are about 30 ym thick.
  • silicone has a poor thermal conductivity (about 0.1 W / mK), which causes the phosphor in the
  • Organic matrices have the disadvantage that they are usually low-refractive, that is have a refractive index n D in the region of 1.5.
  • the phosphors to be embedded generally have a significantly higher refractive index n D , which is around 1.85 in the case of garnets and around 2 in the case of nitrides. This results in a lower variability than in a glassy inorganic matrix, since glasses can cover a much wider range of refractive indices (n D about 1.5 to> 2) and thus for example offer the possibility of a glass with a similar refractive index than
  • Matrix for the phosphor to use The same applies in connection with the scattering particles according to the invention, for their selection thereby a greater latitude is given.
  • glasses made of the lead-free systems B203-ZnO, ZnO-B203-SiO2, B203-ZnO-SiO2, Bi203-B203, Bi203-B203-ZnO, Bi203-B203-SiO2, Bi203-B203-ZnO-SiO2 can also be used.
  • other can also Containing glass components such as Al 2 O 3, alkaline earth oxides, alkali oxides, ZrO 2, TiO 2, HfO 2, Nb 2 O 5, Ta 2 O 5, TeO 2, WO 3, M 3 O, Sb 2 O 3, Ag 2O, SnO 2 and rare earth oxides.
  • Phosphate glasses e.g. Alkali phosphate, aluminum phosphate, ZnO-phosphate, SnO-phosphate and SnO-ZnO-phosphate as well
  • Telluride glasses as matrix possible. Important for the selection of the suitable glass matrix is its high transmission in the VIS and its largely lacking reaction with the phosphor, in order to reduce the quantum efficiency of the phosphor not or as little as possible.
  • Properties of the gritter can be changed specifically.
  • the glass matrix contains scattering centers
  • the primary light emitted by the chip is additionally scattered in the conversion element towards the embedded phosphor. This results in improved color rendering over the angle, better light extraction, and more effective conversion through the phosphor. This is sufficient when using scattering particles less phosphor to achieve the same color location than without scattering particles. That is, by the use of cluster centering ⁇ ren can be redu ⁇ decorates the amount of expensive conversion phosphor. As a result, a considerable cost advantage can be realized.
  • Suitable scattering particles are inorganic compounds which can not be excited optically, for example TiO 2, CeO 2, Bi 2 O 3, Y 2 O 3, ZrO 2, ZrSiO 4, SiO 2, Al 2 O 3, mullite, ZnO, SnO 2, CaO, CaSO 4, BaSO 4, CaCO 3, lime or chalk or else glass particles which are different Have refractive index as the glass matrix and a higher softening temperature than the glass matrix.
  • the added scattering particles also act as a filler material in ⁇ Kompositloten.
  • Another possibility is the ge ⁇ aimed separation of the glass matrix in two immiscible glass phases.
  • the mean particle size d50 of the scattering particles should preferably be in a range of about 0.05 ⁇ m to about 3 ⁇ m.
  • the d50 value refers to the number of particles.
  • a difference in refractive index DELTA n of scattering angles Parti ⁇ and matrix should be present (DELTA n> 0), preferably DELTA n> 0.01, more preferably is DELTA n> 0.1.
  • DELTA n> 0 preferably DELTA n> 0.01, more preferably is DELTA n> 0.1.
  • the conversion element can for example be Herge ⁇ provides as follows:
  • the conversion element can be glued to the chip surface (CLC technique) or spaced therefrom (remote phosphor technology).
  • the glassy layer with phosphor and scattering particles faces the chip. This applies to both full and partial conversion.
  • the thickness DG of the glass layer is typically DG ⁇ 1 ym and DG ⁇ 200 ym, preferably DG ⁇ 5 ym and DG ⁇ 100 ym, especially DG ⁇ 10 ym and DG ⁇ 50 ym.
  • the thickness of the glass ⁇ layer is at least as high as the largest phosphor Parti ⁇ angle of the phosphor powder used, in particular Minim ⁇ least twice as thick.
  • a material for the glass layer is preferably a low-melting glass with a Erwei ⁇ monitoring temperature ⁇ 500 ° C, preferably in the range 350 to 480 ° C, such as in DE 10 2010 009 456 or DE-Az
  • the conversion element can be attached to the chip either with an inorganic adhesive such as a low melting glass or an inorganic sol-gel as well as with organic adhesive such as silicone or also an organic sol-gel. Likewise, it can be used as a "remote phosphor", that is to say with a distance from the chip.
  • the glass is of high refractive index (preferably n> 1.8), in particular the refractive index of the glass is selected to be similar to the refractive index of the embedded phosphor component and differs therefrom by not more than 0.15, preferably not more than 0.1.
  • the refractive index of the glass matrix is preferably adapted to the phosphor main component. The Diffe ⁇ ence of these two refractive indexes is then at ⁇ 0.15, preferably at most 0.1.
  • Suitable glass matrix are, for example, phosphate glasses and borate glasses, in particular lead borate glasses, alkali phosphate glasses, aluminum phosphate glasses, zinc phosphate glasses, tin phosphate glasses, tin-zinc phosphate glasses, phosphorothyrones, bismuth borate glasses, zinc borate glasses and zinc bismuth borate glasses, as well as alkali silicate glasses, germanate glasses and tellurite glasses.
  • ⁇ - ⁇ 2 ⁇ 3- ⁇ 2 ⁇ 3 also in conjunction with S1O 2 and / or alkali metal oxide and / or alkaline earth metal oxide and / or Al 2 O 3 such as ⁇ - ⁇ 2 ⁇ 3- ⁇ 2 ⁇ 3-Si0 2 or ZnO-Bi 2 03-B 2 03-BaO-SrO-SiO 2;
  • the Bi 2 0 3 -containing systems may also include other glass components, such as Al 2 O 3, alkaline earth metal oxides, alkali ⁇ oxide, Zr0 2, Ti0 2, Hf0 2, Nb 2 0 5, Ta 2 0 5, Te0 2, W0 3 , PbO, M0 3 , Sb 2 Ü3, Ag 2 O, SnÜ 2 , as well as rare earth oxides.
  • other glass components such as Al 2 O 3, alkaline earth metal oxides, alkali ⁇ oxide, Zr0 2, Ti0 2, Hf0 2, Nb 2 0 5, Ta 2 0 5, Te0 2, W0 3 , PbO, M0 3 , Sb 2 Ü3, Ag 2 O, SnÜ 2 , as well as rare earth oxides.
  • Lead-containing systems such as PbO-B 2 0 3 , PbO-Si0 2 , PbO-B 2 0 3 -Si0 2 , PbO-B 2 0 3 -Zn0 2 , PbO-B 2 03-Al 2 03.
  • the conversion element has a glass matrix with scatterers, in which a phosphor is embedded.
  • the glass matrix can u. U. simultaneously serve as an adhesive for the composite of chip and conversion element.
  • the glass used should preferably be chosen compact, ie melted and low in bubbles.
  • the spreader should be homogeneously distributed in the glass.
  • the optoelectronic Halbleiterbau ⁇ element may be in particular an LED or a laser or laser diode.
  • the novel conversion element based on low-melting glass with phosphor and scattering particles is suitable for direct application on the chip (CLC) or for mounting at a certain distance (remote phosphor). Through the use of scattering particles, the color reproduction, in particular the angle dependence, improved, also results in a better light extraction and a more effective conversion by the phosphor; As a result, a saving of phosphor is possible.
  • Optoelectronic semiconductor component having a light ⁇ source, a housing and electrical connections, wherein the light source has a chip emitting primary radiation whose peak wavelength is in particular in the range 300 to 490 nm, wherein the primary radiation teilwei ⁇ se or completely by a before Konversi ⁇ onselement is converted into radiation of different wavelengths, characterized in that the conversion element has a glass matrix, are embedded in the scattering particles, which are not excited optically or are not optically excitable, the mean grain diameter d50 in the range 0, 05 ym to 3 ym and in addition at least particles of a type of phosphor are embedded, wherein the refractive indices of the glass matrix and scattering ⁇ particles differ by at least 0.1.
  • Optoelectronic semiconductor component according to claim 1 characterized in that the refractive indices of glass matrix and phosphor differ by a maximum of 0.15.
  • the optoelectronic semiconductor device characterized in that the glass matrix contains more than one first phosphor component and the Bre ⁇ monitoring indices of the first and further phosphors differ by more than 0.1.
  • the difference in refractive indices of the glass matrix and the main phosphor component (ie first phosphor component) is then at most 0.15, preferably at most 0.1.
  • the optoelectronic semiconductor device according to claim 1, 2 or 3 characterized in that the glass matrix is ⁇ rigschmelzend nied and has a softening temperature ⁇ 500 ° C.
  • Optoelectronic semiconductor component characterized in that the material of Streuparti ⁇ angle is selected from at least one of the following group: optically non-stimulable inorganic compounds such as scattering centers forming oxides or glass particles with or without cavities.
  • the optoelectronic semiconductor device characterized in that the material of the scattering angle Parti ⁇ are glass particles having a softening temperature which is higher than that of the material of the glass matrix.
  • Optoelectronic semiconductor component characterized in that the scattering particles contain at least one compound selected from the following group: TiO 2, CeO 2, Bi 2 O 3, Y 2 O 3, ZrO 2, ZrSiO 4, SiO 2, Al 2 O 3, Mulitol, ZnO, SnO 2, CaO, BaSO 4, CaSO 4, CaC03, lime, chalk.
  • Optoelectronic semiconductor component according to claim 1-7 characterized in that the glass matrix is low in bubbles or substantially free of bubbles.
  • Optoelectronic semiconductor component according to claim 1-8 characterized in that the conversion element is fixed with ⁇ means of an adhesive on the chip or spaced from the chip is mounted.
  • FIG. 1 a conversion LED with a novel converter element for CLC
  • Figure 2 shows a conversion LED with a novel converter element for remote phosphor applications
  • FIG. 1 shows, as a semiconductor component, a conversion LED 1 which uses a chip 2 of the type In-GaN as the primary radiation source. It has a housing 3 with a board 4, on which the chip sits, and a reflector 5.
  • the chip is preceded by a conversion element 6 directly by CLC technology, which partially the blue radiation by means of a phosphor, for example YAG: Ce, in longer-wave radiation , here yellow, converted.
  • the conversion element 6 is in principle Plöt ⁇ chenförmig and has a glass matrix, is dispersed in the phosphor powder ⁇ and scattering material.
  • the electrical connections are not shown, they correspond to conventional technology.
  • FIG. 1 Further embodiments of a converter material for the conversion to blue light are z.
  • An embodiment of a converter for the conversion in yellow light is z. B. (S ri_ x _ y Ce x Li y ) 2 Si 5 N 8 .
  • x and y are each in the range of 0.1 to 0.01.
  • grenades such as LuAG are also possible for conversion to yellow light.
  • Embodiments of a converter for the conversion in red light are z.
  • a conversion in green light with the corresponding phosphors is also possible.
  • FIG. 2 shows a comparable structure in which the conversion element is spaced apart from the chip (remote phosphor concept).
  • the glassy layer with the conversion element is spaced apart from the chip (remote phosphor concept).
  • Phosphor and scattering particles preferably the chip supplied ⁇ .
  • the conversion element can be used in principle for both full and partial conversion.
  • An embodiment of a glass matrix is integrally ⁇ be as follows: 96 g glass powder from the system PbO-B203-Si02 with 4g is Ti02 (rutile) with a grain size d50 of 0.20 ym, based on the number, mixed homogeneously.
  • the refractive index n D of the glass matrix is about 1.8 and the refractive index n D of rutile is about 2.7. This results in a refractive index difference of 0.9.
  • To the powder mixture is prepared by the addition of a medium with binder a screen or stencil printable paste.
  • a screen ⁇ printable phosphor paste consisting for example of a Gra ⁇ natleuchtstoff YAG: Ce with a refractive index of about 1.85 and a d50 of 10.0 - 14.0 ⁇ , in a medium with binder, applied by screen printing.
  • Phosphor layer is dried.
  • a further Tempe ⁇ treatment temperature between 400-800 ° C, preferably 500-700 ° C, ideally at ⁇ 600 ° C for 10-60 minutes, preferably for 20-40 minutes in air, the phosphor drops completely in the glassy layer with the Ti02 scattering particles. This gives an intense yellow, uniformly semitransparent conversion element, see Figure 3a.
  • the sinking is preferably carried out at lower temperatures than the vitrification todesignset ⁇ the phosphor as low as possible temperatures.
  • FIG. 4 shows the same structure with the conversion element described in the example with the scattering particles according to the invention.
  • the edges 80 of the substrate glass of the conversion element do not light up, since the light is transmitted in vertical direction. ler direction is significantly better coupled.
  • no regions 81 are visible with blue primary radiation, which is due to a better mixing of light.
  • the range is comparable to white light
  • Luminance over the figure 5 significantly widened. So ⁇ with shows that by the scattering particles in the crybre ⁇ sponding glass matrix light extraction and the color location can be significantly improved as a function of viewing angle.
  • Another positive effect of the conversion element with the scattering particles according to the invention is that less phosphor is needed to achieve the same color location, since the scattering particles deflect the primary radiation to the phosphor ⁇ particles, whereby they are utilized more effectively. Due to the lower proportion of phosphor or the smaller number of phosphor particles per volume of the glass matrix, the losses due to remission are also correspondingly reduced, and accordingly the efficiency of the conversion element is correspondingly increased again.
  • the distribution width can also be an interesting parameter. It is characterized by the values d90 and d10.
  • a d90 with max. twice as large value preferably with a maximum value of 1.7 times the value of the particle size of d50 and a d10, which corresponds to at least a quarter of the value, preferably at least half of the value of d50.

Abstract

Das optoelektronische Halbleiterbauelement verwendet einen Leuchtstoff, der einem Konversionselement zugeordnet ist. Das Konversionselement weist außerdem eine Glasmatrix auf sowie Streupartikel mit einem spezifischen mittleren Korngrößendurchmesser d50 im Bereich 0,05 bis 3,0 μm.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Halbleiterbauelement
Technisches Gebiet Die Erfindung geht aus von einem optoelektronischen Halbleiterbauelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbe¬ sondere eine Konversions-LED.
Stand der Technik
Die US 5 998 925 offenbart eine weiße LED. Dabei wird typisch ein Leuchtstoff in Silikon suspendiert und dann auf einem Chip aufgebracht. Die Schichten sind ca. 30 ym dick. Silikon besitzt eine schlechte Wärmeleitfähigkeit, die dazu führt, dass sich der Leuchtstoff im Betrieb stärker erwärmt und da¬ durch ineffizienter wird. Derzeit wird das Konversionselement mit einem organischen Kleber auf dem Chip befestigt.
Die WO 2006/122524 beschreibt eine Lumineszenzkonversions-
LED, die einen Leuchtstoff verwendet, der in Glas eingebettet ist. Die DE 10 2010 042217 beschreibt eine Glasmatrix, in die ein Leuchtstoff eingebracht ist, welche als Schicht auf eine Keramik oder Glaskeramik aufgebracht oder in eine Keramik eingebracht wird. Hier kann Streuung durch die Keramik oder Glaskeramik erfolgen.
Aus der WO 2007/107917 A2 ist eine Konversionskeramik bekannt, die u.a. die Lichtauskopplung durch den gezielten Einbau von Poren steuert.
Die WO2010038097 AI beschreibt eine LED mit einem Konversi¬ onselement, das mit Silikon vergossen ist. In der Silikonmat¬ rix sind weiße Partikel suspendiert, die bei einem bestimmten Gehalt u.a. zu einer verbesserten Lichtauskopplung führen. Darstellung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem optoelektronischen Halbleiterbauelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine verbesserte Lösung für das Problem der Wärmeabfuhr beim Konversionselement anzugeben. Eine weitere Aufgabe ist es, gleichzeitig die Effizienz einer Lumineszenz- konversions-LED zu erhöhen und deren Farbortwiedergabe über den Winkel zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch verbesserte Effizienz und Lebensdauer der LED infolge verbesserter
Lichtauskopplung und stärkerer Wärmeabfuhr des
Konversionselements aus. Dies geschieht durch Ersatz eines organischen Materials (Kunststoff) für die Matrix durch ein anorganisches Glas, das eine bessere Wärmeleitfähigkeit, Temperatur- und UV-Beständigkeit besitzt, sowie den Einsatz von Streuern in diesem Glas.
Ziel der Erfindung ist eine verbesserte Effizienz der LED durch stärkere Wärmeabfuhr des anorganischen Matrixmaterials, das den konvertierenden Leuchtstoff und die Streupartikel enthält. Dies führt letztlich zu einer erhöhten Lebensdauer durch verbesserte thermische und UV-Beständigkeit. Hinzu kommt eine verbesserte Lichtauskopplung und bessere, kaum noch winkelabhängige Farbortwiedergabe. Außerdem ist eine Einsparung der Menge des benötigten Leuchtstoffs durch die Verwendung von Streupartikeln zu beobachten, was gerade bei teuren LED-Leuchtstoffen sowie bei Seltenerd-haltigen
Leuchtstoffen ein wichtiger Aspekt ist.
Häufig wurde bisher der Leuchtstoff in Silikon suspendiert und dann siebgedruckt. Die Schichten sind ca. 30 ym dick. Silikon besitzt aber eine schlechte Wärmeleitfähigkeit (ca. 0,1 W/mK) , die dazu führt, dass sich der Leuchtstoff im
Betrieb stärker erwärmt und dadurch ineffizienter wird. Zudem ist der Einsatz von Silikon bei Hochleistungs-LEDs
grenzwertig, da es dauerhaft nur einer Temperatur von ca.
160°C standhält und bei ca. 300°C nur kurzfristig (wenige Se¬ kunden) belastbar ist.
Organische Matrizes haben den Nachteil, dass sie meist niederbrechend sind, also einen Brechungsindex nD in der Gegend von 1,5 besitzen. Die einzubettenden Leuchtstoffe besitzen in der Regel einen deutlich höheren Brechungsindex nD, der bei Granaten bei ca. 1,85 und bei Nitriden um 2 liegt. Dadurch ergibt sich eine geringere Variabilität als bei einer glasigen anorganischen Matrix, da Gläser einen deutlich größeren Bereich an Brechungsindizies abdecken können (nD ca. 1,5 bis > 2) und so z.B. die Möglichkeit bieten, ein Glas mit einem ähnlichen Brechungsindex als
Matrix für den Leuchtstoff einzusetzen. Gleiches gilt auch in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Streupartikeln, für deren Auswahl dadurch auch ein größerer Spielraum gegeben ist .
Bereits bekannt ist die Einbettung von Leuchtstoff in Glas, beispielsweise mit Verfahren wie in DE102005023134 angegeben. Glas besitzt eine bessere Wärmeleitfähigkeit (ca. 1 W/mK) und eine bessere Temperatur- und Wärmestabilität als Silikon. Als bevorzugte Glasmatrix haben sich niederschmelzende Gläser mit einer Erweichungstemperatur von max . 600 °C bewährt. Dies sind z. B. bleihaltige Gläser aus den Systemen PbO-B203, PbO-Si02, PbO-B203-Si02, sowie PbO-B203-Zn02 , PbO-B203-A1203 , auch eine Kombination mit Bi203 ist möglich. Ferner können auch Gläser aus den bleifreien Systemen B203-ZnO, ZnO-B203-Si02 , B203- ZnO-Si02, Bi203-B203, Bi203-B203-ZnO, Bi203-B203-Si02 , Bi203- B203-ZnO-Si02 verwendet werden. Außerdem können auch weitere Glaskomponenten wie A1203, Erdalkalioxide, Alkalioxide, Zr02, Ti02, Hf02, Nb205, Ta205, Te02, W03, M03, Sb203, Ag20, Sn02 sowie Seltenerdoxide enthalten sein. Ferner sind auch
Phosphatgläser wie z.B. Alkaliphosphat, Aluminiumphosphat, ZnO-Phosphat , SnO-Phosphat und SnO-ZnO-Phosphat sowie
Tellurid-Gläser als Matrix möglich. Wichtig für die Auswahl der geeigneten Glasmatrix ist ihre hohe Transmission im VIS und ihre weitgehend fehlende Reaktion mit dem Leuchtstoff, um die Quanteneffizienz des Leuchtstoffs nicht oder so gering wie möglich zu reduzieren.
Besonders effektiv ist der Einsatz von Streupartikeln in der Glasmatrix, wenn Glasmatrix und Leuchtstoff möglichst wenig Unterschied im Brechungsindex aufweisen. Damit ist das
Streuverhalten des Systems Konversionsmaterial von den
Eigenschaften des verwendeten Leuchtstoffs entkoppelt, wodurch auch Leuchtstoffe mit einem Feinanteil eingesetzt werden, der normalerweise bei der Einbettung in organische Matrizes abgetrennt wird, um eine zu starke Rückstreuung im Konversionselement zu vermeiden. Nachteilig ist bei einem geringen Unterschied der Brechungsindizies, dass das Licht aufgrund von Totalreflektion schlechter ausgekoppelt wird. Die Auskopplung kann durch Streumittel, deren Zugabe an sich bereits bekannt ist, deutlich verbessert werden. Jedoch ist bisher nicht darauf geachtet worden, dass die Eigenschaften des Konversionselements durch sorgfältige Wahl der
Eigenschaften des Streumittels gezielt verändert werden können .
Enthält die Glasmatrix Streuzentren, so wird das vom Chip emittierte primäre Licht zusätzlich im Konversionselement zum eingebetteten Leuchtstoff hin gestreut. Dadurch erfolgt eine verbesserte Farbwiedergabe über den Winkel, eine bessere Lichtauskopplung und eine effektivere Konversion durch den Leuchtstoff. Dadurch reicht beim Einsatz von Streupartikeln weniger Leuchtstoff zur Erzielung des gleichen Farborts aus als ohne Streupartikel. D.h. durch den Einsatz von Streuzent¬ ren kann die Menge an teurem Konversions-Leuchtstoff redu¬ ziert werden. Dadurch lässt sich ein erheblicher Kostenvor- teil realisieren.
Wenn der Unterschied der Brechzahl der Glasmatrix und des Leuchtstoffs > 0,1 ist, erfolgt bereits eine Lichtstreuung aufgrund der unterschiedlichen Brechungsindizes. Diese Streu¬ ung wird umso größer, je größer der Unterschied der Bre- chungsindizes ist und wird zudem von der Korngrößenverteilung des Leuchtstoffs beeinflusst. Trotzdem führen auch hier zu¬ sätzliche Streupartikel in der Glasmatrix zu einer verbesserten Farbwiedergabe über den Winkel sowie zu einer Leucht¬ stoffeinsparung aufgrund der Streuung der Primärstrahlung. Als Streupartikel sind optisch nicht anregbare anorganische Verbindungen z.B. Ti02, Ce02, Bi203, Y203, Zr02, ZrSi04, Si02, A1203, Mullit, ZnO, Sn02, CaO, CaS04, BaS04, CaC03, Kalk oder Kreide geeignet oder auch Glaspartikel, die eine andere Brechzahl als die Glasmatrix aufweisen und eine höhere Erweichungstemperatur aufweisen als die Glasmatrix. In diesem Fall wirken die zugesetzten Streupartikel auch wie ein Füll¬ stoff bei Kompositloten. Eine andere Möglichkeit ist die ge¬ zielte Entmischung der Glasmatrix in zwei nicht mischbare Glasphasen. Die mittlere Partikelgröße d50 der Streupartikel sollte bevorzugt in einem Bereich von ungefähr 0,05 ym bis ungefähr 3 ym liegen. Der d50-Wert bezieht sich auf die Partikelanzahl. Ein Brechzahlunterschied DELTA n von Streuparti¬ keln und Matrix sollte vorhanden sein (DELTA n > 0), vorzugsweise ist DELTA n > 0,01, besonders bevorzugt ist DELTA n > 0,1. Prinzipiell wäre es auch möglich, eine Streuung durch den gezielten Einbau von Blasen in die Glasmatrix zu erzielen, jedoch ist dies prozesstechnisch nur schwer reproduzier- bar herzustellen. Besser kontrollierbar ist dies durch Einsatz von Glaskügelchen, die gefüllt oder hohl sein können. Die Art der Streupartikel, ihre Korngröße, die Anzahl im Glasvolumen sowie der Brechzahlunterschied von Streuer und Glasmatrix beeinflussen die Streuwirkung und Intensität. Da die Rückstreuung durch die Streupartikel die Effizienz der Lichtauskopplung negativ beeinflussen kann, muss ein Optimum zwischen Streuung und Rückstreuung gefunden werden, wohingegen eine stärkere Streuung den Farbort über Winkel verbes- sert.
Das Konversionselement kann beispielsweise wie folgt herge¬ stellt werden:
Auftragen einer Glaslotpulverschicht mit Streupartikeln auf ein Substrat, Verglasen der Pulverschicht durch Temperaturbe- handlung, Auftragen der Leuchtstoffpartikel , Einsinken des Leuchtstoffs in die Glaslotschicht durch Temperaturbehand¬ lung. Eine andere Möglichkeit der Herstellung der glasigen Matrix ist das Sol-Gel-Verfahren .
Das Konversionselement kann mit der Chipoberfläche verklebt sein (CLC-Technik) oder davon beabstandet sein (remote- phosphor-Technik) . Vorzugsweise ist die glasige Schicht mit Leuchtstoff und Streupartikeln dem Chip zugewandt. Dies gilt sowohl für Voll- als auch Teilkonversion.
Die Dicke DG der Glasschicht ist typisch DG ^ 1 ym und DG < 200 ym, vorzugsweise DG ^ 5 ym und DG < 100 ym, insbesondere DG ^ 10 ym und DG < 50 ym. Bevorzugt ist die Dicke der Glas¬ schicht mindestens so hoch wie die größten LeuchtstoffParti¬ kel des verwendeten Leuchtstoffpulvers , insbesondere mindes¬ tens doppelt so dick. Als Material für die Glasschicht eignet sich bevorzugt ein niedrigschmelzendes Glas mit einer Erwei¬ chungstemperatur < 500°C, bevorzugt im Bereich 350 bis 480°C, wie beispielsweise in DE 10 2010 009 456 oder in DE-Az
102011078689.9 beschrieben. Das Konversionselement kann entweder mit einem anorganischen Kleber wie einem niedrigschmelzenden Glas oder einem anorganischen Sol-Gel als auch mit organischem Kleber wie Silikon oder auch einem organischen Sol-Gel auf dem Chip befestigt werden. Ebenfalls kann es als „remote phosphor", also mit Ab¬ stand zum Chip, eingesetzt werden.
Insbesondere ist das Glas hochbrechend (vorzugsweise n>1.8), insbesondere ist der Brechungsindex des Glases ähnlich dem Brechungsindex der eingebetteten Leuchtstoffkomponente ge- wählt und unterscheidet sich davon um nicht mehr als 0,15, bevorzugt maximal um 0,1. Für den Fall, dass mehr als eine Leuchtstoffkomponente im Glas eingebettet wird und sich zudem die Brechungsindizes der Leuchtstoffe um mehr als 0,1 unter¬ scheiden, wird der Brechungsindex der Glasmatrix vorzugsweise an den der Leuchtstoffhauptkomponente angepasst. Die Diffe¬ renz dieser beiden Brechungsindizes liegt dann bei < 0,15, bevorzugt maximal 0,1.
Als Glasmatrix eignen sich beispielsweise Phosphatgläser und Boratgläser, insbesondere Bleiboratgläser, Alkaliphosphatgläser, Aluminiumphosphatgläser, Zinkphosphatgläser, Zinnphosphatgläser, Zinn-Zinkphosphatgläser, Phosphotelluritgläser, Bismuth-boratgläser, Zinkboratgläser und Zink-Bismuth-Boratgläser sowie Alkalisilicatgläser, Germanatgläser und Telluritgläser . Darunter fallen Zusammensetzungen aus den Systemen:
R20-ZnO-Al203-B203-P205 und R20-Si02 und R20-A1203-Si02 (R20 = Alkalioxid) ;
R20-Te02-P205 (R20 = Alkali- und/oder Silberoxid), auch in Verbindung mit ZnO und/oder Nb205 wie z.B. Ag20-Te02-P205- ZnO- Nb205; B12O3-B2O3, auch in Verbindung mit S1O2 und/oder Alkakli- und/oder Erdalkalioxid und/oder AI2O3 wie z.B. Bi203-B203-Si02 ;
ΖηΟ-Βΐ2θ3-Β2θ3, auch in Verbindung mit S1O2 und/oder Alkali- und/oder Erdalkalioxid und/oder AI2O3 wie z.B. ΖηΟ-Βΐ2θ3-Β2θ3- Si02 oder ZnO-Bi203-B203-BaO-SrO-Si02 ;
Die Bi203-haltigen Systeme können auch weitere Glaskomponenten aufweisen, beispielsweise AI2O3, Erdalkalioxide, Alkali¬ oxide, Zr02, Ti02, Hf02, Nb205, Ta205, Te02, W03, PbO, M03, Sb2Ü3, Ag20, SnÜ2, sowie Seltenerdoxide.
ΖηΟ-Β2θ3, auch in Verbindung mit S1O2 und/oder Alkali- und/oder Erdalkalioxid und/oder AI2O3 wie z.B. ZnO-B203-Si02 ;
Bleihaltige Systeme wie PbO-B203, PbO-Si02, PbO-B203-Si02, PbO- B203-Zn02, PbO-B203-Al203.
Tellurit- und Germanatgläser mit der Hauptkomponente eÜ2 bzw. GeÜ2.
Wesentlich ist, daß das Konversionselement eine Glasmatrix mit Streuern aufweist, in die ein Leuchtstoff eingebettet ist. Die Glasmatrix kann u. U. gleichzeitig als Kleber für den Verbund von Chip und Konversionselement dienen. Das verwendete Glas sollte bevorzugt kompakt gewählt sein, d.h. aufgeschmolzen und blasenarm. Der Streuer sollte im Glas homogen verteilt sein. Das optoelektronische Halbleiterbau¬ element kann insbesondere eine LED oder auch ein Laser bzw. Laserdiode sein. Das neuartige Konversionselement auf Basis von niederschmelzendem Glas mit Leuchtstoff und Streupartikeln eignet sich für die direkte Aufbringung auf dem Chip (CLC) oder auch für die Anbringung in gewissem Abstand (remote phosphor) . Durch den Einsatz von Streupartikeln wird die Farbwiedergabe, insbesondere die Winkelabhängigkeit, verbessert, außerdem ergibt sich eine bessere Lichtauskopplung und eine effektivere Konversion durch den Leuchtstoff; dadurch ist eine Einsparung an Leuchtstoff möglich .
Wesentliche Merkmale der Erfindung in Form einer numerierten Aufzählung sind:
1. Optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einer Licht¬ quelle, einem Gehäuse und elektrischen Anschlüssen, wobei die Lichtquelle einen Chip aufweist, der primäre Strahlung emittiert, deren Peakwellenlänge insbesondere im Bereich 300 bis 490 nm liegt, wobei die primäre Strahlung teilwei¬ se oder vollständig durch ein davor angebrachtes Konversi¬ onselement in Strahlung anderer Wellenlänge umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Konversionselement eine Glasmatrix aufweist, in die Streupartikel, die selbst optisch nicht angeregt werden bzw. nicht optisch anregbar sind, eingebettet sind, deren mittlerer Korndurchmesser d50 im Bereich 0,05 ym bis 3 ym liegt und außerdem zumindest Partikel einer Sorte Leuchtstoff eingebettet sind, wobei sich die Brechungsindizes von Glasmatrix und Streu¬ partikeln mindestens um 0,1 unterscheiden.
2. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Brechungsindizes von Glasmatrix und Leuchtstoff um maximal 0,15 unterscheiden.
3. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasmatrix mehr als eine erste Leuchtstoffkomponente enthält und sich die Bre¬ chungsindizes des ersten und der weiteren Leuchtstoffe um mehr als 0,1 unterscheiden. Die Differenz der Brechungsindizes der Glasmatrix und der Leuchtstoffhauptkomponente (also erste Leuchtstoffkomponente) liegt dann bei maximal 0,15, bevorzugt maximal 0,1.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Glasmatrix nied¬ rigschmelzend ist und eine Erweichungstemperatur < 500°C besitzt .
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Streuparti¬ kel ausgewählt ist aus mindestens einem der folgenden Gruppe: optisch nicht anregbare anorganische Verbindungen wie Streuzentren bildende Oxide oder Glaspartikel mit oder ohne Hohlräume.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Streuparti¬ kel Glaspartikel sind mit einer Erweichungstemperatur, die höher liegt als die des Materials der Glasmatrix.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Streupartikel mindestens eine Verbindung ausgewählt aus folgender Gruppe enthalten: Ti02, Ce02, Bi203, Y203, Zr02, ZrSi04, Si02, A1203, Mul- lit, ZnO, Sn02, CaO, BaS04, CaS04, CaC03, Kalk, Kreide.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasmatrix blasenarm oder im wesentlichen frei von Blasen ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Konversionselement mit¬ tels eines Klebers auf dem Chip befestigt ist oder beabstandet vom Chip angebracht ist. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen: Figur 1 eine Konversions-LED mit neuartigem Konverterelement für CLC;
Figur 2 eine Konversions-LED mit neuartigem Konverterelement für remote-phosphor-Anwendungen;
Figur 3 bis 5 verschiedene Darstellungen des Streuverhaltens eines Konversionselements.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt als Halbleiterbauelement eine Konversions-LED 1, die als primäre Strahlungsquelle einen Chip 2 vom Typ In- GaN verwendet. Sie hat ein Gehäuse 3 mit einem Board 4, auf dem der Chip sitzt, und einem Reflektor 5. Dem Chip ist ein Konversionselement 6 direkt per CLC Technik vorgeschaltet, das teilweise die blaue Strahlung mittels eines Leuchtstoffs, beispielweise YAG:Ce, in längerwellige Strahlung, hier gelb, konvertiert. Das Konversionselement 6 ist prinzipiell plätt¬ chenförmig und weist eine Glasmatrix auf, in der Leuchtstoff¬ pulver und Streumaterial dispergiert ist. Die elektrischen Anschlüsse sind nicht dargestellt, sie entsprechen üblicher Technik.
Weitere Ausführungsbeispiele eines Konvertermaterials für die Konversion in blaues Licht sind z. B. hocheffiziente Leucht¬ stoffe vom Typ (Bao.4Eu0.6) MgAl10O17, ( Sr0, 9eEu0, 04 ) 10 ( P04 ) eCl2. Ein Ausführungsbeispiel eines Konverters für die Konversion in gelbes Licht ist z. B. ( S ri_x_yCexLiy) 2Si5N8. Insbesondere liegt hier x und y jeweils im Bereich 0,1 bis 0,01. Besonders ge¬ eignet ist ein Leuchtstoff ( S ri_x_yCexLiy) 2Si5N8, bei dem x=y. Ferner sind auch Granate wie z.B. LuAG für eine Konversion in gelbes Licht möglich. Ausführungsbeispiele eines Konverters für die Konversion in rotes Licht sind z. B. Nitridosilikate, Calsine oder Sione des Typs MSi202N2:Eu, die für sich genom¬ men gut bekannt sind. Eine Konversion in grünes Licht mit den entsprechenden Leuchtstoffen ist ebenfalls möglich.
Die Figur 2 zeigt einen vergleichbaren Aufbau, bei dem das Konversionselement zum Chip beabstandet ist (remote-phosphor- Konzept) . In beiden Figuren ist die glasige Schicht mit
Leuchtstoff und Streupartikeln vorzugsweise dem Chip zuge¬ wandt. Das Konversionselement kann prinzipiell sowohl für Voll- als auch Teilkonversion eingesetzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel einer Glasmatrix ist wie folgt ange¬ geben: 96 g Glaspulver aus dem System PbO-B203-Si02 wird mit 4g Ti02 (Rutil) mit einer Korngröße d50 von 0,20 ym, bezogen auf die Anzahl, homogen gemischt. Der Brechungsindex nD der Glasmatrix liegt bei ca. 1,8 und der Brechungsindex nD von Rutil bei ca. 2,7. Daraus ergibt sich ein Brechzahlunterschied von 0,9. Zu der Pulvermischung wird durch den Zusatz eines Mediums mit Binder eine sieb- oder schablonendruckfähige Paste hergestellt. Ein dünnes 0,7 mm dickes Glasplättchen, das einen Brechungsindex nD von ca. 1,5 besitzt, wird mit dieser Paste durch Sieb- oder Schablonendruck mit einer etwa 30 ym dicken Schicht beschichtet und im Anschluss an die Trocknung bei Temperaturen zwischen 400-800°C, vorzugsweise zwischen 500-700°C für 10-60 Minuten, vorzugsweise für 20-40 Minuten an Luft zu einer möglichst blasenarmen Schicht ver- glast. Auf die glasige Kompositschicht wird dann eine sieb¬ druckfähige Leuchtstoffpaste, bestehend z.B. aus einem Gra¬ natleuchtstoff YAG:Ce mit einen Brechungsindex von ca. 1,85 und einem d50 von 10,0 - 14,0 μιτι, in einem Medium mit Binder, durch Siebdruck aufgebracht. Die nasse, ca. 30 ym dicke
LeuchtstoffSchicht wird getrocknet. Bei einer weiteren Tempe¬ raturbehandlung zwischen 400-800°C, vorzugsweise 500-700°C, idealerweise bei < 600°C für 10-60 Minuten, vorzugsweise für 20-40 Minuten in Luft sinkt der Leuchtstoff komplett in die glasige Schicht mit den Ti02-Streupartikeln ein. Dadurch erhält man ein intensiv gelbes, gleichmäßig semitransparentes Konversionselement, siehe Figur 3a. Das Einsinken erfolgt vorzugsweise bei geringeren Temperaturen als das Verglasen, um den Leuchtstoff möglichst geringen Temperaturen auszuset¬ zen .
Stellt man ein vergleichbares Konversionselement ohne Streu¬ partikel her, so erhält man ein gelbes transparentes Konver¬ sionselement, da die Brechzahldifferenz von Leuchtstoff und Glasmatrix ca. 0,05 beträgt, s. Figur 3b.
Durch die geringe Brechzahldifferenz von Glasmatrix und eingebettetem Leuchtstoff gibt es kaum Streuung am Leuchtstoff. Dies hat zwar den Vorteil, dass der Leuchtstoff ein breites Korngrößenspektrum haben darf. Nachteilig ist aber, dass da- durch die Primär- und Sekundärstrahlung sehr wenig durchmischt werden. Dies hat zur Folge, dass sich der Farbort als Funktion des Betrachtungswinkels deutlich ändert. Aufgrund des hohen Brechungsindex der Glasmatrix ergibt sich zusätzlich das Problem, dass das Licht aus dem Konversionselement schlecht ausgekoppelt wird und vielfach im Substratglas hin- und her reflektiert wird. Dies wird deutlich, wenn man das im Beispiel beschriebene Konversionselement ohne Streupartikel (Figur 3b) über der blauen Strahlung einer LED mit Peak- Wellenlänge von ca. 460 nm positioniert. Figur 5 zeigt einen derartigen Aufbau. Hier leuchten die Kanten 80 des Substratglases des Konversionselementes gelb, da das Licht in verti¬ kaler Richtung schlecht ausgekoppelt wird. Ferner sind Berei¬ che 81 mit blauer Primärstrahlung erkennbar, was auf eine schlechte Lichtdurchmischung zurückzuführen ist.
Figur 4 zeigt den gleichen Aufbau mit dem im Beispiel be¬ schriebenen Konversionselement mit den erfindungsgemäßen Streupartikeln. Hier leuchten die Kanten 80 des Substratglases des Konversionselementes nicht, da das Licht in vertika- ler Richtung deutlich besser ausgekoppelt wird. Ferner sind keine Bereiche 81 mit blauer Primärstrahlung erkennbar, was auf eine bessere Lichtdurchmischung zurückzuführen ist. Ferner ist der Bereich mit weißem Licht in vergleichbarer
Leuchtdichte gegenüber der Figur 5 deutlich aufgeweitet. So¬ mit zeigt sich, dass durch die Streupartikel in der hochbre¬ chenden Glasmatrix die Lichtauskopplung und der Farbort als Funktion des Betrachtungswinkels deutlich verbessert werden kann. Ein weiterer positiver Effekt des Konversionselementes mit den erfindungsgemäßen Streupartikeln ist, dass zur Erzielung des gleichen Farborts weniger Leuchtstoff benötigt wird, da die Streupartikel die Primärstrahlung zu den Leuchtstoff¬ partikeln ablenken, wodurch diese effektiver ausgenutzt werden. Durch den geringeren Anteil an Leuchtstoff bzw. die ge- ringere Anzahl an LeuchtstoffPartikeln pro Volumen der Glasmatrix, reduzieren sich auch entsprechend die Verluste durch Remission und erhöhen dadurch dementsprechend nochmals die Effizienz des Konversionselementes.
Die beiden Konversionselemente der Figuren 4 und 5 wurden mit einer Wellenlänge von 440-460 nm angeregt und lichttechnisch in der Kugel vermessen. Hier zeigte sich, dass die Quantenef¬ fizienz des Konversionselementes mit Streupartikeln im Mittel um mindestens 4% höher ist als bei dem ohne Streupartikel. Neben dem mittleren Korndurchmesser d50 des Glaspulvers kann auch die Verteilungsbreite ein interessanter Parameter sein. Sie wird charakterisiert durch die Werte d90 und dlO. Vor¬ teilhaft hier sind enge Verteilungsbreiten, insbesondere ein d90 mit max . doppelt so großem Wert, bevorzugt mit maximal 1,7 mal so großem Wert, des Wertes der Korngröße von d50 und ein dlO, das mindestens einem Viertel des Wertes, bevorzugt mindestens der Hälfte des Wertes, von d50 entspricht.

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einer Licht¬ quelle, einem Gehäuse und elektrischen Anschlüssen, wo- bei die Lichtquelle einen Chip aufweist, der primäre
Strahlung emittiert, deren Peakwellenlänge insbesondere im Bereich 300 bis 490 nm liegt, wobei die primäre Strahlung teilweise oder vollständig durch ein davor angebrachtes Konversionselement in Strahlung anderer Wel- lenlänge umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Konversionselement eine Glasmatrix aufweist, in die Streupartikel, die selbst optisch nicht angeregt werden, eingebettet sind, deren mittlerer Korndurchmesser d50 im Bereich 0,05 ym bis 3 ym liegt und außerdem zumindest Partikel einer ersten Sorte Leuchtstoff eingebettet sind, wobei sich die Brechungsindizes von Glasmatrix und Streupartikeln mindestens um 0,1 unterscheiden.
2. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Brechungsindizes von Glasmatrix und Leuchtstoff um maximal 0,15 unter¬ scheiden .
3. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasmatrix mindestens eine zweite Sorte Leuchtstoff enthält und sich die Bre- chungsindizes der Leuchtstoffe der ersten und zweiten
Sorte, ggf. auch weiterer Sorten, um mehr als 0,1 unter¬ scheiden, wobei insbesondere die Differenz der Bre¬ chungsindizes der Glasmatrix und der ersten Sorte Leuchtstoff bei maximal 0,15, bevorzugt maximal 0,1 liegt. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasmatrix niedrigschmelzend ist und eine Erweichungstemperatur < 500°C besitzt.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1-
4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Streu¬ partikel ausgewählt ist aus mindestens einem der folgen¬ den Gruppe: optisch nicht anregbare anorganische Verbin¬ dungen wie Streuzentren bildende Oxide oder Glaspartikel mit oder ohne Hohlräume.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Streupar¬ tikel Glaspartikel sind mit einer Erweichungstemperatur, die höher liegt als die des Materials der Glasmatrix.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch
5, 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Streupartikel min¬ destens eine Verbindung ausgewählt aus folgender Gruppe enthalten: Ti02, Ce02, Bi203, Y203, Zr02, ZrSi04, Si02, A1203, Mullit, ZnO, Sn02, CaO, BaS04, CaS04, CaC03, Kalk, Kreide.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1-
7, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasmatrix blasenarm oder im wesentlichen frei von Blasen ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1-
8, dadurch gekennzeichnet, dass das Konversionselement mittels eines Klebers auf dem Chip befestigt ist oder beabstandet vom Chip angebracht ist.
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