WO2014166778A1 - Verfahren zum herstellen eines konversionselements und konversionselement - Google Patents

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WO2014166778A1
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conversion
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electromagnetic radiation
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Stefan GRÖTSCH
Michael Brandl
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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    • H10H20/858—Means for heat extraction or cooling
    • H10H20/8583—Means for heat extraction or cooling not being in contact with the bodies

Definitions

  • the invention relates to methods for producing a
  • German priority application DE 10 2013 206 133.1 which expressly forms part of the disclosure of the present application
  • Application forms also describes a conversion element and a method for producing a conversion element.
  • LEDs Light Emitting Diode
  • lasers usually in the form of laser diodes.
  • these light sources emit light in a narrow spectral range, so that their light is almost monochrome or exactly monochrome.
  • One possibility is to develop further spectral ranges
  • Phosphors are irradiated by LEDs and / or laser diodes and in turn emit light of a different wavelength.
  • LEDs and / or laser diodes emit light of a different wavelength.
  • remote phosphor a phosphor located at a distance from a light source
  • Laser diodes illuminate and in turn emit light of a different color, i. another wavelength, off.
  • a different color i. another wavelength
  • Phosphor layer is disposed directly on the light source.
  • these techniques can be used to convert light from blue LEDs by admixing yellow light by exciting a light
  • Luminescent layer is generated to convert to white light.
  • the layer may be in the form of a Solid, for example in the form of a small plate
  • Phosphors are usually excited by LEDs and / or laser diodes with high light output for emission.
  • the resulting thermal losses are, for example, on the carrier dissipate, overheating and thus
  • the phosphors which are mostly in powder form, form without an additional use of binders,
  • binders are also generally used to treat the
  • Conductivity of the binder is often a limiting factor in the removal of heat generated in the conversion element.
  • conversion elements are known which are formed from a ceramic comprising the phosphor or from a crystal comprising the phosphor.
  • the phosphor can form the ceramic or the crystal.
  • Such conversion elements can be applied to heat sinks
  • the LED chip can be arranged. Furthermore, it is good for a good heat dissipation, if the
  • Conversion elements are designed to be particularly thin.
  • the phosphor used is embedded in the ceramic or incorporated in the crystal structure and can in
  • various embodiments may be a luminous mixture, which has a mixture of different phosphors, which for example light can be generated, which combines several different colors.
  • Suitable phosphors are known in the art.
  • light emitting assembly comprising a light emitting device and a conversion element, and / or for increasing a luminance of the light generated by the light emitting assembly to embed the conversion element in silicone, so that side walls of the conversion element, for example, substantially parallel to a
  • Main emission of the radiated light are in physical contact with the silicone, and sides of the conversion element, which are perpendicular to the
  • Main emission direction are substantially free of silicone.
  • the conversion element can be encapsulated with the silicone.
  • the silicone can be encapsulated with the silicone.
  • the silicone is relatively sensitive and can be easily damaged and is therefore regularly made particularly large and / or thick, so that the size of the conversion element with the silicone compared to the same conversion element without the silicone significantly increased, for example doubled.
  • a method for producing a conversion element which allows in a simple manner that the conversion element has a high efficiency in the light conversion and / or that provided by means of the conversion element electromagnetic radiation has a high luminance and / or that the conversion element is stable and / or that the conversion element is relatively small, for example smaller than a conventional conversion element with high efficiency.
  • a method for producing a conversion element is provided.
  • a conversion body is to convert
  • Conversion body becomes an inorganic material
  • the inorganic material is a reflective layer for reflecting the light
  • the reflective layer with the inorganic material may be relatively hard, for example, harder than the silicone used in a conventional conversion element. This can help that
  • Conversion element is particularly stable. At the same time, due to the reflective nature of the layer, the conversion element has a high efficiency and enables
  • electromagnetic radiation emitting device unconverted electromagnetic radiation can be provided, which then by means of the conversion element entirely or partially converted into converted electromagnetic radiation.
  • the conversion element and the electromagnetic radiation emitting component may form an electromagnetic radiation emitting assembly.
  • the reflective layer can be, for example, an inorganic, for example metal-free, material
  • the inorganic one has or be formed from it.
  • the inorganic one has or be formed from it.
  • Material of the conversion body may include, for example, ceramic, crystal, enamel or glass or be formed therefrom.
  • the conversion body may comprise, for example, an inorganic, for example metal-free, material.
  • inorganic material of the conversion body can be any inorganic material of the conversion body.
  • the conversion body can be any suitable material for example, ceramic, crystal or glass or be formed from it.
  • the conversion body can be any suitable material for example, ceramic, crystal or glass or be formed from it.
  • the conversion body can be any suitable material for example, ceramic, crystal or glass or be formed from it.
  • the conversion body can be any suitable material for example, ceramic, crystal or glass or be formed from it.
  • the conversion body can be any suitable material for example, ceramic, crystal or glass or be formed from it.
  • the conversion body may for example consist entirely or only partially of ceramic, crystal or glass. Further, for example, the crystal conversion body
  • the conversion body may comprise a matrix material which may, for example, comprise diamond or Al 2 O 3 . That the conversion body
  • the conversion body has at least one phosphor which is embedded in the conversion body or through which the conversion body is formed.
  • the phosphor may be part of a luminous substance mixture which comprises a mixture of different phosphors, whereby, for example, light can be generated which combines several different colors.
  • the fact that the conversion body enters into a cohesive connection with the inorganic material may mean, for example, that the conversion body and the inorganic material have atomic and / or molecular forces get connected.
  • the cohesive connection may be a non-destructive releasable connection.
  • Wavelength converts, for example, longer wavelength (Stokes shift) or shorter wavelength (anti-Stokes shift), for example by means of phosphorescence or fluorescence.
  • Stokes shift longer wavelength
  • anti-Stokes shift for example by means of phosphorescence or fluorescence.
  • Electromagnetic radiation can occur in phonons, i. Heat, be converted and / or by emission of
  • the inorganic material is applied to the conversion body by applying to at least the portion of the conversion body a liquid comprising the inorganic material.
  • the conversion body with the liquid adhering to it is heated, so that the inorganic material melts and forms a cohesive connection with the conversion body.
  • the conversion body with the inorganic material is cooled, whereby the inorganic material solidifies on cooling and forms a reflective layer for reflecting the electromagnetic radiation.
  • the liquid can, for example, have a ceramic slip, a glass melt or enamel sipes.
  • Ceramic silt may include, for example, ceramic powder and water.
  • the liquid may be for example a
  • the Enamelschlicke can, for example, an enamel frit and water. If the conversion body has ceramic and as
  • Green body is formed, then the green (unfired) conversion body is first subjected to a forced firing become.
  • the firing temperature is lower in the biscuit firing than in the smooth firing after applying the Enameleschlicke.
  • the conversion body is doused, dipped or brushed with the liquid comprising the inorganic material.
  • the inorganic material melts and its constituents fuse together with each other and with the material
  • the enamel is a mass of inorganic composition, usually consisting of silicates and oxides, which is produced by melting or frying, which means a shortly before completion broken off melting process, usually glassy solidified form. This mass, sometimes with additives, usually in one or more layers on the
  • the liquid is dried after application to the conversion body and before heating.
  • the conversion body with the liquid can be dried, for example, by moderate heating.
  • the powder layer can also be referred to as an enamel pebble.
  • Conversion body on a first side and facing away from the first side second side.
  • the conversion body has between the first side and the second side
  • Electromagnetic radiation the electromagnetic radiation can be coupled, for example, in the first page and the converted electromagnetic radiation can be coupled out at the second side.
  • the with the inorganic material coated sidewalls may then reflect the electromagnetic radiation and / or the converted electromagnetic radiation.
  • the inorganic material can be applied to the
  • Side wall is coated with the liquid.
  • the side wall to be coated may be dipped in the liquid.
  • the inorganic material can
  • the sidewall to which the inorganic material is applied may be completely covered by the inorganic material. This helps to ensure that as much as possible of the corresponding side wall
  • converted and / or unconverted electromagnetic radiation may be emitted out of the direction
  • unconverted electromagnetic radiation can be reflected back into the conversion body and converted there, whereby the efficiency of the conversion element and the
  • the electromagnetic radiation emitting assembly is increased.
  • the senor assembly is increased.
  • Conversion body between a first holding body and a second holding body is clamped so that the first side of the conversion body is in physical contact with the first holding body and the second side of the conversion body is in physical contact with the second holding body.
  • the liquid is introduced between the two holding bodies.
  • the holding body may be formed deformable, for example, at their contact surfaces at which they come into direct physical contact with the conversion body. That can for example
  • Conversion body on the contact surfaces at least slightly deform. This can contribute to the fact that no liquid reaches the first side and / or second side of the conversion body. This allows, when using the conversion element in an electromagnetic radiation emitting assembly to be converted
  • the holding body may have, for example, rubber, wax or silicone at their contact surfaces. Furthermore, several conversion elements can simultaneously from the holding bodies
  • the or the conversion body can also be held during the subsequent firing or sintering of the holding bodies.
  • the inorganic material is applied to the entire conversion body.
  • the inorganic material is after the cohesive
  • the inorganic material can be applied to the entire conversion body by the conversion body in the
  • Liquid is dipped.
  • inorganic material are partially or completely removed from the first and / or second side of the conversion body.
  • the inorganic material may be removed, for example, by means of milling, scraping, grinding, laser, sand blasting, water jet or dry etching.
  • the inorganic material is at least partially from the first side of the inorganic material
  • Conversion body and at least partially removed from the second side of the conversion body. This allows, when using the conversion element in a
  • Electromagnetic radiation emitting assembly to couple the to be converted electromagnetic radiation on the second side in the conversion body and the unconverted and / or converted
  • the first side and the second side of the conversion body are each at least partially coated with a masking material.
  • Masking material may, for example, cover the entire first and / or the entire second side of the conversion body.
  • the masking material may comprise, for example, wax, photoresist and / or an adhesive, for example adhesive.
  • the inorganic material is applied to the conversion body and the
  • the masking material may be under the
  • the masking material when the inorganic material is applied, the masking material remains free of inorganic material. Upon heating of the conversion body, the masking material is removed.
  • the masking material can be chosen such that the
  • Wettability is the associated property. Depending on which liquid it is, what material the surface consists of and what its nature is, for example in relation to the
  • the liquid wets the Surface more or less strong.
  • the wettability depends on the ratios of the surface tensions involved, which are related to the contact angle via the Young's equation and thus make it the measure for the
  • Coupling layer which has metal on the
  • the coupling layer may, for example, a metal layer and / or a
  • the coupling layer can, for example, for thermal and / or mechanical coupling of the
  • Housing or a circuit board serve.
  • a circuit board In various embodiments, a
  • the conversion element has the conversion body for converting
  • the reflective layer is applied to at least a part of the conversion body.
  • the inorganic material is metal-free. In other words, the inorganic material has no metal.
  • the inorganic material comprises ceramic, glass and / or enamel.
  • Conversion body on the first side and facing away from the first side second side.
  • the conversion body has between the first side and the second side, the side walls connecting the first side and the second side.
  • the inorganic material is applied to at least a portion of the sidewalls.
  • the sidewalls are covered with the inorganic material.
  • the coupling layer comprising metal is on the reflective layer
  • Figure 1 is a sectional view of an embodiment of a conversion element
  • Figure 2 is a plan view of an embodiment of a
  • Figure 3 shows an embodiment of a conversion body
  • Figure 4 shows an embodiment of a conversion body with a BeSchichtung
  • Figure 5 shows the conversion body according to Figure 4 and a
  • FIG. 6 shows the conversion body according to FIG. 4 and FIG.
  • FIG. 7 shows the conversion body according to FIG
  • Figure 8 shows the conversion body according to Figure 7 with a
  • FIG. 9 shows the conversion body according to FIG. 3 and two
  • Figure 10 shows the conversion body and the holding body according to
  • Figure 12 shows an embodiment of a conversion body and a housing
  • FIG. 14 is a flowchart of an embodiment of a
  • Figure 15 is a flowchart of an embodiment of a
  • An electromagnetic radiation emitting assembly may, for example, one, two or more electromagnetic signals
  • electromagnetic radiation emitting semiconductor device and / or as an electromagnetic
  • electromagnetic radiation emitting diode as a laser emitting laser diode, as a
  • electromagnetic radiation emitting transistor or as an organic electromagnetic radiation
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • electromagnetic radiation emitting device for example, as a light emitting diode (light emitting diode, LED) as an organic light emitting diode (organic light emitting diode, OLED), as light emitting
  • LED light emitting diode
  • OLED organic light emitting diode
  • Component may be part of an integrated circuit in various embodiments. Furthermore, a
  • emitting device to be a laser and the
  • electromagnetic radiation may be laser radiation.
  • the one or more conversion elements for example, one, two or more phosphors, such as a
  • Luminous substance mixture and / or in each case have a carrier body, in which the phosphors are embedded, wherein the carrier body may comprise ceramic, glass or crystal.
  • Conventional phosphors are, for example, garnets or nitrides, silicates, nitrides, oxides, phosphates, borates, oxynitrides, sulfides, selenides, aluminates, tungstates, and halides of aluminum, silicon, magnesium, calcium, barium, strontium, zinc, cadmium, manganese, indium, Tungsten and others
  • Transition metals or rare earth metals such as yttrium,
  • Gadolinium or lanthanum doped with an activator such as copper, silver, aluminum, manganese, zinc, tin, lead, cerium, terbium, titanium, antimony or europium.
  • an activator such as copper, silver, aluminum, manganese, zinc, tin, lead, cerium, terbium, titanium, antimony or europium.
  • Phosphorus an oxidic or (oxi-) nitridic
  • Phosphor like a garnet, orthosilicate
  • Nitrido (alumo) silicate nitride or nitrido orthosilicate, or a halide or halophosphate.
  • suitable phosphors are strontium chloroapatite: Eu
  • particles with light be present scattering properties and / or auxiliaries.
  • adjuvants include surfactants and organic solvents.
  • light scattering particles are gold, silver and metal oxide particles.
  • Fig.l shows a sectional view of a
  • Embodiment of a conversion element 10 The
  • Conversion element 10 has a conversion body 12 and a reflective layer 14.
  • the conversion body 12 may be, for example, ceramics,
  • the conversion body 12 has one, two or more phosphors embedded in the material of the conversion body 12.
  • the conversion body 12 is suitable for converting
  • the conversion body 12 has a first side 16 and a second side 18, which faces away from the first side 16 on.
  • the conversion body 12 further has side walls 20 disposed between the first side 16 and the second side 18 and connecting the first side 16 and the second side 18.
  • Conversion body 12 and the first side 16 for coupling out the converted electromagnetic radiation and / or the non-converted electromagnetic radiation are used.
  • the conversion body 12 is rectangular.
  • the conversion body 12 is further formed flat, that is, the surfaces of the first side 16 and the second side 18 are each significantly larger than the surfaces of the
  • the side walls 20 and the two sides 16, 18 are flat.
  • the conversion body 12 is formed, for example, as platelets.
  • the conversion body 12 may be substantially cube-shaped, trapezoidal, wedge-shaped and / or have rounded, for example convex or concave, side walls 20 and / or smaller recesses on one or more outer edges, for example
  • recesses can be used to attach a
  • the light emitting device under the conversion body 12 and / or be formed polygonal and / or round.
  • the light emitting device under the conversion body 12 and / or be formed polygonal and / or round.
  • Conversion body 12 be exposed in the recess.
  • the reflective layer 14 has an inorganic
  • the reflective layer 14 may be the
  • the reflective layer 14 is shown relatively thick for reasons of better representability. However, the reflective layer 14 may also be made significantly thinner.
  • reflective layer 14 may be relatively hard, stable and / or resistant, for example, shockproof. That the reflective layer 14 is reflective, for example, mean that, for example, 70% to 100%, for example 90% to 99%, for example 95% to 98% of the electromagnetic radiation to be converted or converted is reflected by it.
  • the inorganic material may, for example, be metal-free and / or have ceramic, for example ceramic frit, glass, for example glass solder, enamel, for example enamel frit, and / or titanium oxide. That the
  • Conversion body 12 cohesively with the reflective Layer 14, in particular with the inorganic material may mean, for example, that the
  • Conversion body 12 and the inorganic material are connected by means of atomic and / or molecular forces.
  • the cohesive connection may be a non-destructive releasable connection.
  • FIG. 2 shows a plan view of an exemplary embodiment of a conversion element 10 which, for example, can largely correspond to the conversion element 10 explained above.
  • the conversion element 10 has the reflective layer 14 on all four side walls 20.
  • the first side 16 of the conversion body 12 is free of the reflective layer 14.
  • only part of the side walls 20 may be coated with the reflective layer 14.
  • the side walls 20 may be coated with the reflective layer 14.
  • a part of the first side 16 of the conversion body 12 may be coated with the reflective layer 14.
  • the conversion element 10 has a plan view
  • Conversion element 10 in plan view triangular, pentagonal or polygonal, in particular polygonal or roundish,
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a conversion body 12 which, for example, can largely correspond to one of the conversion bodies 12 explained above.
  • FIG. 3 shows the conversion body 12 during a method for producing a conversion element 10, for example the conversion element 10 explained above. In this state, the conversion body 12 is finished
  • the conversion body 12 may for example be stamped from a blank.
  • the conversion body 12 comprises or is formed of ceramic, the conversion body 12 may be provided as a green body or already baked or ready
  • a green body in ceramic is an unfired blank which can still be worked on. For example, it is pressed ceramic powder, pasted slip with binders powder or plastic resins that burn to carbon
  • FIG. 4 shows the conversion body 12 according to FIG. 3 in a state during the method for producing the
  • Conversion element 10 in which the entire conversion body 12 is coated with a coating 21.
  • Coating 21 comprises a liquid, for example a viscous liquid and / or suspension, which comprises the inorganic material.
  • a liquid for example a viscous liquid and / or suspension, which comprises the inorganic material.
  • the inorganic material for example, the
  • Liquid have a ceramic silt, a glass melt or enamel sipes.
  • the ceramic silt can be any ceramic silt, a glass melt or enamel sipes.
  • the ceramic silt can be any ceramic silt, a glass melt or enamel sipes.
  • ceramic powder for example, ceramic powder and water.
  • liquid can be a suspension of
  • inorganic material for example the frits
  • the coating 21 serves as the basis for forming the reflective layer 14.
  • the coating 21 on the conversion body 12 may be, for example, non-reflective.
  • the coating 21 may, for example, on the
  • Conversion body 12 are applied by the
  • Conversion body 12 is immersed in the liquid, which then adheres to the conversion body 12.
  • the entire conversion body 12 can be immersed in a bath of liquid, so that the coating the entire
  • Conversion body 12 covered.
  • only a part of the conversion body 12 can be immersed in the bath, so that only a corresponding portion of the conversion body 12 is covered with the coating 21.
  • the coating 21 by means of
  • Conversion body 12 are applied with the liquid.
  • the coating 21 is for better reasons
  • the coating 21 may also be made significantly thinner.
  • the liquid may optionally be moderate
  • Temperatures are dried, for example at a temperature in a range between 50 ° and 150 °,
  • liquid and the inorganic material arranged therein can then be fired and / or sintered at high temperatures, for example at a temperature in a range between 350 ° and 1200 °,
  • the reflective layer 14 becomes with the
  • the inorganic material on the conversion body 12 forms the reflective layer 14.
  • the firing may be split into a biscuit firing and a smooth firing.
  • the conversion body 12 may be formed as a green body and the uncoated green body may first be subjected to the biscuit firing. The firing temperature is lower than in the case of smooth firing after application of the enamel sipes. After the biscuit firing the conversion body 12 with the
  • Liquid comprising the inorganic material
  • FIG. 5 shows the conversion body 12 according to FIG. 4 with the reflective layer 14 after firing, for example after burnt fire.
  • Figure 5 shows a
  • the tool 22 is for example a rotating grinding or polishing disc, by means of which the reflective layer 14 on the first side 16 can be removed , Alternatively, however, the tool 22 may be another tool for mechanically removing the reflective layer, such as a linearly moving abrasive tool, a scraping tool, or a scraping tool. Furthermore, the reflective layer 14 is for example a rotating grinding or polishing disc, by means of which the reflective layer 14 on the first side 16 can be removed , Alternatively, however, the tool 22 may be another tool for mechanically removing the reflective layer, such as a linearly moving abrasive tool, a scraping tool, or a scraping tool. Furthermore, the reflective
  • Layer 14 on the first and / or second side 16, 18 are removed by means of sand blasting and / or water jet.
  • FIG. 6 shows the conversion body 12 according to FIG. 4 after firing with the reflective layer 14 and schematically indicated electromagnetic machining radiation 25, FIG.
  • a laser beam by means of the
  • the laser for generating the electromagnetic processing radiation 25 may, for example, be a CC> 2 laser that generates relatively long-wavelength laser radiation.
  • FIG. 7 shows the conversion body 12 according to FIG. 3 before the application of the coating 21.
  • a masking material 26 is applied on the first side 16 and on the second side 18 .
  • a first masking layer is applied to the first side 16, and a second masking layer 18 is applied to the second side 18.
  • the first masking layer completely covers the first side 16 and / or the second masking layer completely covers the second side 18.
  • the masking layers may only partially cover the corresponding side 16, 18.
  • the masking material 26 can be, for example, wax,
  • Photoresist or an adhesive, such as adhesive have.
  • the masking material 26 may be formed so that it is not wetted by the liquid and / or that the liquid does not adhere thereto and / or that it melts and / or vaporizes during the firing and / or sintering of the conversion body 12 and the liquid.
  • Conversion body 12 are simply immersed in the liquid. The liquid then adheres exclusively to the side walls 20 and forms the coating 21 exclusively on the side walls. The conversion body 12 can then be fired in such a partially coated manner.
  • Masking material 26 melts and / or evaporates when
  • Fig. 8 shows the conversion body 12 with the
  • Masking material 26 according to FIG. 7 in a case in which the liquid also wets and / or adheres to the masking material 26.
  • the coating 21 is made of
  • the coating 21 may also be made significantly thinner.
  • the masking material 26 burns and / or vaporizes below the coating
  • FIG. 9 shows the conversion element 12 according to FIG. 3, wherein the conversion body 12 is clamped between a first holding body 30 and a second holding body 40.
  • the first holding body 30 has a first holding plate 32 and a flexible first layer 34.
  • the second holding body 40 has a second holding plate 42 and a second flexible layer 44.
  • the first page 16 is in direct
  • the flexible layers 34, 44 may include or be formed from, for example, wax, rubber, and / or adhesive films.
  • Conversion body 12 at least slightly the two
  • the coating 21 may also be made significantly thinner. Subsequently, the
  • Conversion body 12 are fired with the coating 21, whereby the conversion element 10 is formed.
  • Burning the conversion body 12 can be removed from the holding bodies 30, 40.
  • the holding bodies 30, 40 can be removed from the holding bodies 30, 40.
  • Conversion body 12 are held by the holding bodies 30, 40 burned. Further, two or more
  • Holding bodies 30, 40 are arranged and held by these. When introducing the liquid then all the conversion body 12 can be coated simultaneously and / or subsequently all conversion elements 10 can be fired simultaneously.
  • Fig. 11 shows an embodiment of a
  • electromagnetic radiation emitting assembly comprising the conversion element 10 and an electromagnetic radiation emitting device 50.
  • the electromagnetic radiation emitting device 50 is in direct
  • emitting device 50 may be spaced from the conversion body 12 at a predetermined positive distance greater than zero. For example, between the
  • the electromagnetic radiation emitting device 50 emits electromagnetic radiation, for example
  • Excitation radiation 52 excites the phosphors in the conversion body 12 to emit converted electromagnetic radiation 54.
  • the conversion element 12 may be configured to pass a portion of unconverted excitation radiation 52 through it so that the
  • Mix excitation radiation 52 This can be targeted
  • the excitation radiation 52 can have blue light and the
  • converted electromagnetic radiation 54 may have yellow light. Depending on the color mixture can then be emitted by the electromagnetic radiation
  • Electromagnetic radiation 54 may be at least partially reflected at the reflective layer 14 before moving the conversion element 10 away from
  • the reflective layer 14 may contribute to the
  • Conversion element 10 has a high conversion rate and thus a high efficiency. Furthermore, the reflective
  • electromagnetic radiation is radiated in a main emission direction.
  • Fig. 12 shows an embodiment of a
  • the conversion element 10 which is largely one of the Previous explained conversion elements 10 may correspond.
  • the conversion element 10 has the reflective layer 14 on the side walls 20 of the conversion body 12 and partially also on the second side 18 of the conversion body 12.
  • the reflective layer 14 on the second side 18 of the conversion body 12 is a
  • electromagnetic radiation 52 can be coupled into the conversion body 12.
  • a coupling layer 62 is formed on the reflective layer 14.
  • Coupling layer 62 may cover the reflective layer 14 in whole or in part.
  • the coupling layer 62 is used for thermal and / or mechanical coupling of the
  • Conversion element 10 to a support body, for example to a holding body 60.
  • the holding body 60 can be
  • the coupling layer 62 comprises metal.
  • the coupling layer 62 is formed by a metal layer and / or by a solder layer.
  • Fig. 13 shows an embodiment of a
  • the conversion element 10 has the reflective layer 14 on the side walls 20 of the conversion body 12. On one of the side walls 20 with the reflective layer 14, the coupling layer 62 is formed.
  • Coupling layer 62 may completely or partially cover the corresponding reflective layer 14.
  • the coupling layer 62 is used for thermal and / or mechanical coupling of the conversion element 10 to a carrier body, for example to a printed circuit board 64.
  • the printed circuit board 64 can be
  • the electromagnetic radiation emitting device 50 may be arranged.
  • the electromagnetic radiation emitting device 50 may be electrically contacted via the printed circuit board 64.
  • the Coupling layer 62 comprises metal.
  • the coupling layer 62 is formed by a metal layer and / or by a solder layer.
  • FIG. 14 shows a flow diagram of an embodiment of a method for producing a conversion element, for example the one explained above
  • a step S2 is a conversion body
  • the conversion body 12 is provided, for example, mean that the conversion body 12 is formed.
  • the conversion body 12 can be provided, for example, as a finished ceramic, glass and / or crystal body.
  • the conversion body 12 has phosphor which is embedded in the conversion body 12.
  • a reflective layer 14, with an inorganic material is applied to the conversion body 12, for example the reflective layer 14 explained above, for example with the one shown in FIG
  • the inorganic material by means of the liquid in the form of the coating 21 on the
  • Conversion body 12 applied.
  • the inorganic material may be applied to the conversion body 12 in powder form.
  • the liquid, in particular the inorganic material for example, by pouring, spraying, brushing or immersing the
  • Conversion body 12 are applied.
  • the inorganic material is applied in such a way that at least to the
  • the coating 21 is formed, which is subsequently used as the basis for the reflective layer 14 is used.
  • the reflective layer 14 is materially connected to the conversion body 12.
  • step S4 shows a flow chart of an embodiment of a method for applying the reflective layer 14 to the conversion body 12, which can be processed, for example, in the course of step S4 of the method for producing the conversion element 10 explained above.
  • a liquid for example, the liquid explained above, which becomes the liquid
  • the conversion body 12 can be completely or partially immersed in a bath of liquid, which can also be referred to as a dip coating.
  • the conversion body 12 may be contacted with the non-reflective layer 14 at locations
  • Masking material 26 are coated.
  • the liquid can be applied to the conversion body 12, for example by means of a brush.
  • the liquid can be clamped and the liquid can be applied between the holding body 30, 40 and on the exposed side walls 20.
  • the liquid can be applied between the holding body 30, 40 and on the exposed side walls 20.
  • Temperature for example in a range of 50 ° to 150 °, for example from 80 ° to 120 ° degrees, for example at about 100 degrees. If the inorganic material is a
  • the conversion body 12 is heated with the coating 21, for example to a temperature in a range of 350 ° to 1200 °, for example from 700 ° to 1000 °, for example from 800 ° to 950 °.
  • the cohesive connection between the inorganic material and the conversion body 12 and thus the reflective layer 14 forms.
  • the inorganic material with the conversion body 12 is baked so that the reflective layer 14 is formed.
  • the conversion body 12 is cooled with the reflective layer 14 comprising the inorganic material.
  • the cooling may be done actively in a cooling chamber or passively in a normal room at room temperature. Alternatively or additionally, cooling may take place in a warmed room at a
  • step S14 the reflective
  • the reflective layer 14 is applied to the entire conversion body 12.
  • the first side 16 and / or the second side 18 can be completely or at least partially exposed.
  • the coupling layer 62 may be formed on the reflective layer 14. Furthermore, the coupling layer 62 may be formed on the reflective layer 14. Furthermore, the
  • the conversion body 12 may be shaped differently. Further, in all embodiments, more or less sides of the conversion body 12 may include the reflective layer 14. Furthermore, the shown methods have additional or fewer steps.

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Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines Konversionselements (10) bereitgestellt. Dabei wird ein Konversionskörper (12) zum Konvertieren elektromagnetischer Strahlung (52) bezüglich ihrer Wellenlänge bereitgestellt. Auf mindestens einen Teil des Konversionskörpers (12) wird ein anorganisches Material so aufgebracht. Mittels des anorganischen Materials wird eine reflektierende Schicht (14) zum Reflektieren der elektromagnetischen Strahlung und/oder von konvertierter elektromagnetischer Strahlung (52, 54) derart gebildet, dass das anorganische Material der reflektierenden Schicht (14) eine Stoffschlüssige Verbindung mit dem Konversionskörper (12) eingeht.

Description

Besehreibung
Verfahren zum Herstellen eines Konversionselements und
Konversionselement
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen eines
Konversionselements und ein Konversionselement.
Die deutsche Prioritätsanmeldung DE 10 2013 206 133.1, die ausdrücklich einen Teil der Offenbarung der vorliegenden
Anmeldung bildet, beschreibt ebenfalls ein Konversionselement und ein Verfahren zum Herstellen eines Konversionselements.
Heutzutage kommen bei modernen Beleuchtungseinrichtungen vermehrt energieeffiziente und intensitätsstarke Lichtquellen wie LEDs (Light Emitting Diode - Licht emittierende Diode) bzw. Laser, meist in Form von Laserdioden, zum Einsatz.
Anders als Glühbirnen, bei denen es sich um thermische
Strahler handelt, emittieren diese Lichtquellen Licht in einem eng begrenzten Spektralbereich, so dass ihr Licht nahezu monochrom bzw. exakt monochrom ist. Eine Möglichkeit, weitere Spektralbereiche zu erschließen, besteht
beispielsweise in der Lichtkonversion, bei welcher
Leuchtstoffe mittels LEDs und/oder Laserdioden bestrahlt werden und ihrerseits Licht einer anderen Wellenlänge emittieren. Bei sogenannten „Remote-Phosphor" (Fern- Phosphor ) -Anwendungen beispielsweise wird eine sich in einem Abstand zu einer Lichtquelle befindende Leuchtstoff
aufweisende Schicht üblicherweise mittels LEDs oder
Laserdioden beleuchtet und strahlt ihrerseits Licht einer anderen Farbe, d.h. einer anderen Wellenlänge, ab. Es sind jedoch auch Anwendungen bekannt, bei denen die den
Leuchtstoff aufweisende Schicht direkt auf der Lichtquelle angeordnet ist. Beispielsweise können diese Techniken verwendet werden, um Licht blauer LEDs durch Beimischung von gelbem Licht, welches durch Anregung einer
leuchtStoffhaltigen Schicht erzeugt wird, in weißes Licht umzuwandeln. Die Schicht kann beispielsweise in Form eines Festkörpers, beispielsweise in Form eines Plättchens
ausgebildet sein.
Bei den vorstehend genannten Anwendungen werden die
Leuchtstoffe für gewöhnlich mittels LEDs und/oder Laserdioden mit hohen Lichtleistungen zur Emission angeregt. Die dabei entstehenden thermischen Verluste sind, beispielsweise über den Träger, abzuführen, um eine Überhitzung und damit
thermisch bedingte Änderungen der optischen Eigenschaften oder auch die Zerstörung des Leuchtstoffes zu vermeiden.
Die Leuchtstoffe, die zumeist pulverförmig vorliegen, bilden ohne eine zusätzliche Verwendung von Bindemitteln,
beispielsweise Silikonen, keine mechanisch stabilen
Schichten, d.h. keine abrieb- und/oder kratzfesten Schichten. Bindemittel werden aber auch generell verwendet, um die
LeuchtStoffteilchen zu einer Phase zusammenzubringen, welche dann auf entsprechende Oberflächen aufgetragen werden kann. Bei Verwendung von Bindemitteln zur Schichtstabilisierung können jedoch diese Binder selbst mit den Leuchtstoffen in Wechselwirkung treten und damit ihre optischen und
thermischen Eigenschaften, sowie ihre Lebensdauer, negativ beeinflussen. Darüber hinaus stellt die thermische
Leitfähigkeit der Bindemittel häufig eine begrenzende Größe bei der Abfuhr von im Konversionselement entstehender Wärme dar .
Als Alternativen sind Konversionselemente bekannt, die aus einer den Leuchtstoff umfassenden Keramik oder aus einem den Leuchtstoff umfassenden Kristall gebildet sind. Insbesondere kann der Leuchtstoff die Keramik bzw. das Kristall bilden. Derartige Konversionselemente können an Kühlkörpern
festgeklebt werden, damit die darin entstehende Wärme
abgeführt werden kann. Eine begrenzende Größe für die
Abführung der Wärme ist dabei die thermische Leitfähigkeit des verwendeten Klebstoffs. Daher können die
Konversionselemente auch direkt, insbesondere ohne Klebstoff dazwischen, auf dem lichtemittierenden Bauelement, beispielsweise den LED-Chip, angeordnet werden. Des Weiteren ist es einer guten Wärmeabfuhr zuträglich, wenn die
Konversionselemente besonders dünn ausgebildet werden. Der verwendete Leuchtstoff ist in der Keramik eingebettet bzw. in der Kristallstruktur eingebaut und kann in
verschiedenen Ausführungsbeispielen ein LeuchtStoffgemisch sein, welches eine Mischung aus verschiedenen Leuchtstoffen aufweist, wodurch beispielsweise Licht erzeugt werden kann, welches mehrere unterschiedliche Farben vereint. Geeignete Leuchtstoffe sind im Stand der Technik bekannt.
Es ist bekannt, zum Erhöhen einer Effizienz einer
lichtemittierenden Baugruppe, die ein lichtemittierendes Bauelement und ein Konversionselement aufweist, und/oder zum Erhöhen einer Leuchtdichte des von der lichtemittierenden Baugruppe erzeugten Lichts das Konversionselement in Silikon einzubetten, so dass Seitenwände des Konversionselements, die beispielsweise im Wesentlichen parallel zu einer
Hauptabstrahlrichtung des abgestrahlten Lichts verlaufen, in körperlichem Kontakt mit dem Silikon sind, und Seiten des Konversionselements, die senkrecht zu der
Hauptabstrahlrichtung verlaufen, im Wesentlichen frei von Silikon sind. Beispielsweise kann das Konversionselement mit dem Silikon umgössen werden. In das Silikon kann
beispielsweise Titanoxid eingebettet sein, das das Licht reflektiert. Das Silikon ist relativ empfindlich und kann leicht beschädigt werden und wird daher regelmäßig besonders groß und/oder dick ausgebildet, so dass sich die Größe des Konversionselements mit dem Silikon verglichen mit dem gleichen Konversionselement ohne das Silikon wesentlich vergrößert, beispielsweise verdoppelt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines Konversionselements bereitgestellt, das auf einfache Weise ermöglicht, dass das Konversionselement eine hohe Effizienz bei der Lichtkonversion hat und/oder dass die mittels des Konversionselements bereitgestellte elektromagnetische Strahlung eine hohe Leuchtdichte hat und/oder dass das Konversionselement stabil ist und/oder dass das Konversionselement relativ klein ist, beispielsweise kleiner als ein herkömmliches Konversionselement mit hoher Effizienz .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein
Konversionselement bereitgestellt, das eine hohe Effizienz bei der Lichtkonversion hat und/oder mittels dessen
bereitgestellte elektromagnetische Strahlung eine hohe
Leuchtdichte hat und/oder das relativ klein ist,
beispielsweise kleiner als ein herkömmliches
Konversionselement mit hoher Effizienz. In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines Konversionselements bereitgestellt. Dabei wird ein Konversionskörper zum Konvertieren
elektromagnetischer Strahlung bezüglich ihrer Wellenlänge bereitgestellt. Auf mindestens einen Teil des
Konversionskörpers wird ein anorganisches Material
aufgebracht. Mittels des anorganischen Materials wird eine reflektierende Schicht zum Reflektieren der
elektromagnetischen Strahlung derart gebildet, dass das anorganische Material der reflektierenden Schicht eine
Stoffschlüssige Verbindung mit dem Konversionskörper eingeht.
Die reflektierende Schicht mit dem anorganischen Material kann beispielsweise relativ hart sein, beispielsweise härter als das bei einem herkömmlichen Konversionselement verwendete Silikon. Dies kann dazu beitragen, dass das
Konversionselement besonders stabil ist. Gleichzeitig hat das Konversionselement aufgrund der reflektierenden Eigenschaft der Schicht eine hohe Effizienz und ermöglicht,
elektromagnetische Strahlung mit einer hohen Leuchtdichte bereitzustellen, wobei zunächst mittels eines
elektromagnetische Strahlung emittierenden Bauelements nicht- konvertierte elektromagnetische Strahlung bereitgestellt werden kann, die dann mittels des Konversionselements ganz oder teilweise in konvertierte elektromagnetische Strahlung umgewandelt werden kann. Das Konversionselement und das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement können eine elektromagnetische Strahlung emittierende Baugruppe bilden. Die reflektierende Schicht kann beispielsweise ein anorganisches, beispielsweise metallfreies, Material
aufweisen oder daraus gebildet sein. Das anorganische
Material des Konversionskörpers kann beispielsweise Keramik, Kristall, Emaille oder Glas aufweisen oder daraus gebildet sein.
Der Konversionskörper kann beispielsweise ein anorganisches, beispielsweise metallfreies, Material aufweisen. Das
anorganische Material des Konversionskörpers kann
beispielsweise Keramik, Kristall oder Glas aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Konversionskörper kann
beispielsweise als Grünkörper bereitgestellt werden. Der Konversionskörper kann beispielsweise vollständig oder nur teilweise aus Keramik, Kristall bzw. Glas bestehen. Ferner kann beispielsweise der Kristall-Konversionskörper ein
Einkristall sein. Unabhängig davon kann der Konversionskörper ein Matrixmaterial aufweisen, das beispielsweise Diamant oder AI2O3 aufweisen kann. Dass der Konversionskörper
bereitgestellt wird, kann beispielsweise bedeuten, dass der Konversionskörper ausgebildet wird.
Der Konversionskörper weist mindestens einen Leuchtstoff auf, der in den Konversionskörper eingebettet ist oder durch den der Konversionskörper gebildet ist. Der Leuchtstoff kann Teil eines LeuchtStoffgemischs sein, welches eine Mischung aus verschiedenen Leuchtstoffen aufweist, wodurch beispielsweise Licht erzeugt werden kann, welches mehrere unterschiedliche Farben vereint. Dass der Konversionskörper eine Stoffschlüssige Verbindung mit dem anorganischen Material eingeht, kann beispielsweise bedeuten, dass der Konversionsköper und das anorganische Material mittels atomarer und/oder molekularer Kräfte verbunden werden. Die Stoffschlüssige Verbindung kann eine nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung sein.
Als Leuchtstoff kann ein Stoff verstanden werden, der
verlustbehaftet elektromagnetische Strahlung einer
Wellenlänge in elektromagnetische Strahlung anderer
Wellenlänge umwandelt, beispielsweise längerer Wellenlänge ( Stokes-Verschiebung) oder kürzerer Wellenlänge (Anti-Stokes Verschiebung) , beispielsweise mittels Phosphoreszenz oder Fluoreszenz. Die Energiedifferenz aus absorbierter
elektromagnetischer Strahlung und emittierter
elektromagnetischer Strahlung kann in Phononen, d.h. Wärme, umgewandelt werden und/oder mittels Emission von
elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge als
Funktion der Energiedifferenz.
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird das anorganische Material auf den Konversionskörper aufgebracht, indem auf mindestens den Teil des Konversionskörpers eine Flüssigkeit, die das anorganische Material aufweist, aufgebracht wird. Der Konversionskörper mit der an ihm haftenden Flüssigkeit wird erhitzt, so dass das anorganische Material schmilzt und eine Stoffschlüssige Verbindung mit dem Konversionskörper eingeht. Der Konversionskörper mit dem anorganischen Material wird abgekühlt, wobei sich das anorganische Material beim Abkühlen verfestigt und eine reflektierende Schicht zum Reflektieren der elektromagnetischen Strahlung bildet.
Die Flüssigkeit kann beispielsweise eine Keramikschlicke, eine Glasschmelze oder eine Emailleschlicke aufweisen. Die
Keramikschlicke kann beispielsweise Keramikpulver und Wasser aufweisen. Die Flüssigkeit kann beispielsweise eine
Suspension des anorganischen Materials (Fritten, in Wasser gelöstes Pulver) in Wasser aufweisen. Die Emailleschlicke kann beispielsweise eine Emaillefritte und Wasser aufweisen. Falls der Konversionskörper Keramik aufweist und als
Grünkörper ausgebildet ist, so kann der grüne (ungebrannte) Konversionskörper zunächst einem Schrühbrand unterzogen werden. Die Brenntemperatur ist beim Schrühbrand niedriger als beim Glattbrand nach Aufbringen der Emailleschlicke. Nach dem Schrühen wird der Konversionskörper mit der Flüssigkeit, die das anorganische Material aufweist, begossen, in diese getaucht oder mit dieser bepinselt. Beim Glattbrand schmilzt das anorganische Material und seine Bestandteile vereinigen sich stoffschlüssig miteinander und mit dem
Konversionskörper . Die Emaille ist eine Masse anorganischer Zusammensetzung, meist aus Silikaten und Oxiden bestehend, die durch Schmelzen oder Fritten, was einen kurz vor der Vollendung abgebrochenen Schmelzvorgang bedeutet, in meist glasig erstarrter Form hergestellt wird. Diese Masse wird, manchmal mit Zusätzen, in der Regel in einer oder mehreren Schichten auf den
Konversionskörper aufgebracht und bei hohen Temperaturen und kurzer Brenndauer geschmolzen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird die Flüssigkeit nach dem Aufbringen auf den Konversionskörper und vor dem Erhitzen getrocknet. Der Konversionskörper mit der Flüssigkeit kann beispielsweise durch mäßiges Erwärmen getrocknet werden.
Dabei kann das anorganische Material auf dem
Konversionskörper in einen pulverartigen Zustand übergehen. Bei Verwendung einer Emaillefritte kann die Pulverschicht auch als Emaillebisquite bezeichnet werden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist der
Konversionskörper eine erste Seite und eine von der ersten Seite abgewandte zweite Seite auf. Der Konversionskörper weist zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite
Seitenwände auf, die die erste Seite und die zweite Seite verbinden. Das anorganische Material wird auf mindestens eine der Seitenwände aufgebracht. Zum Konvertieren der
elektromagnetischen Strahlung kann die elektromagnetische Strahlung beispielsweise in die erste Seite eingekoppelt werden und die konvertierte elektromagnetische Strahlung kann an der zweiten Seite ausgekoppelt werden. Die mit dem anorganischen Material beschichteten Seitenwände können dann die elektromagnetische Strahlung und/oder die konvertierte elektromagnetische Strahlung reflektieren. Das anorganische Material kann beispielsweise auf die
Seitenwand aufgebracht werden, indem die entsprechende
Seitenwand mit der Flüssigkeit bestrichen wird. Alternativ dazu kann die zu beschichtende Seitenwand in die Flüssigkeit getaucht werden. Das anorganische Material kann
beispielsweise auf alle Seitenwände aufgebracht werden. Die Seitenwand, auf die das anorganische Material aufgebracht wird, kann beispielsweise vollständig von dem anorganischen Material bedeckt sein. Dies trägt dazu bei, dass möglichst viel der auf die entsprechende Seitenwand treffenden
elektromagnetischen Strahlung reflektiert wird.
Beispielsweise kann konvertierte und/oder nicht-konvertierte elektromagnetische Strahlung in Richtung heraus aus dem
Konversionselement reflektiert werden. Ferner kann
nicht-konvertierte elektromagnetische Strahlung zurück in den Konversionskörper reflektiert und dort konvertiert werden, wodurch die Effizienz des Konversionselements und der
elektromagnetische Strahlung emittierenden Baugruppe erhöht wird . Bei verschiedenen Ausführungsformen wird der
Konversionskörper zwischen einen ersten Haltekörper und einen zweiten Haltekörper so eingespannt, dass die erste Seite des Konversionskörpers in körperlichem Kontakt mit dem ersten Haltekörper ist und die zweite Seite des Konversionskörpers in körperlichen Kontakt mit dem zweiten Haltekörper ist. Zum Aufbringen des anorganischen Materials auf die Seitenwände des Konversionskörpers wird die Flüssigkeit zwischen die beiden Haltekörper eingebracht. Die Haltekörper können beispielsweise an ihren Kontaktflächen, an denen sie mit dem Konversionskörper in direkten körperlichen Kontakt kommen, verformbar ausgebildet sein. Das kann beispielsweise
bedeuten, dass sich die Haltekörper beim Halten des
Konversionskörpers an den Kontaktflächen zumindest geringfügig verformen. Dies kann dazu beitragen, dass keine Flüssigkeit an die erste Seite und/oder zweite Seite des Konversionskörpers gelangt. Dies ermöglicht, bei Verwendung des Konversionselements in einer elektromagnetische Strahlung emittierenden Baugruppe die zu konvertierende
elektromagnetische Strahlung auf der zweiten Seite in den Konversionskörper einzukoppeln und die nicht konvertierte und/oder die konvertierte elektromagnetische Strahlung auf der ersten Seite aus dem Konversionskörper auszukoppeln. Die Haltekörper können an ihren Kontaktflächen beispielsweise Gummi, Wachs oder Silikon aufweisen. Ferner können mehrere Konversionselemente gleichzeitig von den Haltekörpern
gehalten und mit der Flüssigkeit versehen werden. Ferner können der bzw. die Konversionskörper auch beim nachfolgenden Brennen bzw. Sintern von den Haltekörpern gehalten werden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird das anorganische Material auf den gesamten Konversionskörper aufgebracht. Das anorganische Material wird nach dem stoffschlüssigen
Verbinden mit dem Konversionskörper zumindest teilweise von dem Konversionskörper entfernt. Beispielsweise kann das anorganische Material auf den gesamten Konversionskörper aufgebracht werden, indem der Konversionskörper in die
Flüssigkeit getaucht wird. Beispielsweise kann das
anorganische Material von der ersten und/oder zweiten Seite des Konversionskörpers teilweise oder vollständig entfernt werden. Das anorganische Material kann beispielsweise mittels Fräsens, Kratzens, Schleifens, eines Lasers, Sandstrahlens, Wasserstrahlens oder Trockenätzens entfernt werden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird das anorganische Material zumindest teilweise von der ersten Seite des
Konversionskörpers und zumindest teilweise von der zweiten Seite des Konversionskörpers entfernt. Dies ermöglicht, bei Verwendung des Konversionselements in einer
elektromagnetische Strahlung emittierenden Baugruppe die zu konvertierende elektromagnetische Strahlung auf der zweiten Seite in den Konversionskörper einzukoppeln und die nicht-konvertierte und/oder die konvertierte
elektromagnetische Strahlung auf der ersten Seite aus dem Konversionskörper auszukoppeln. Bei verschiedenen Ausführungsformen werden vor dem Aufbringen des anorganischen Materials die erste Seite und die zweite Seite des Konversionskörpers jeweils zumindest teilweise mit einem Maskierungsmaterial beschichtet. Das
Maskierungsmaterial kann beispielsweise die gesamte erste und/oder die gesamte zweite Seite des Konversionskörpers bedecken. Das Maskierungsmaterial kann beispielsweise Wachs, Photolack und/oder ein Haftmittel, beispielsweise Klebstoff, aufweisen . Bei verschiedenen Ausführungsformen wird das anorganische Material auf den Konversionskörper und das
Maskierungsmaterial aufgebracht. Beim Erhitzen des
Konversionskörpers werden das Maskierungsmaterial und das darauf aufgebrachte anorganische Material entfernt.
Beispielsweise kann das Maskierungsmaterial unter dem
anorganischen Material verdampfen und dann aufgrund des entstehenden Drucks das anorganische Material über dem
Maskierungsmaterial wegsprengen. Bei verschiedenen Ausführungsformen bleibt beim Aufbringen des anorganischen Materials das Maskierungsmaterial frei von anorganischem Material. Beim Erhitzen des Konversionskörpers wird das Maskierungsmaterial entfernt. Beispielsweise kann das Maskierungsmaterial so gewählt werden, dass das
anorganische Material und/oder die Flüssigkeit nicht an dem Maskierungsmaterial haften und/oder das die Flüssigkeit das Maskierungsmaterial nicht benetzt. Allgemein ist die
Benetzung ein Verhalten von Flüssigkeiten bei Kontakt mit der Oberfläche von Festkörpern. Benetzbarkeit ist die zugehörige Eigenschaft. Je nachdem, um welche Flüssigkeit es sich handelt, aus welchem Material die Oberfläche besteht und wie deren Beschaffenheit ist, zum Beispiel in Bezug auf die
Rauigkeit und/oder das Material, benetzt die Flüssigkeit die Oberfläche mehr oder weniger stark. Die Benetzbarkeit hängt von den Verhältnissen der beteiligten Oberflächenspannungen ab, die über die Young'sche Gleichung mit dem Kontaktwinkel in Beziehung stehen und diesen damit zum Maß für die
Benetzbarkeit machen. Je größer dabei der Kontaktwinkel ist, desto geringer ist die Benetzbarkeit. Im Speziellen spielen vor allem die Oberflächenspannungen zwischen der Flüssigkeit und dem Maskierungsmaterial eine Rolle für das Maß der
Benetzbarkeit .
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird eine
Kopplungsschicht, die Metall aufweist, auf der
reflektierenden Schicht ausgebildet. Die Kopplungsschicht kann beispielsweise eine Metallschicht und/oder eine
Lotschicht sein. Die Kopplungsschicht kann beispielsweise zum thermischen und/oder mechanischen Ankoppeln des
Konversionselements an einen Träger, beispielsweise ein
Gehäuse oder eine Leiterplatte, dienen. In verschiedenen Ausführungsformen wird ein
Konversionselement bereitgestellt. Das Konversionselement weist den Konversionskörper zum Konvertieren
elektromagnetischer Strahlung bezüglich ihrer Wellenlänge auf. Die reflektierende Schicht ist auf mindestens einen Teil des Konversionskörpers aufgebracht. Die reflektierende
Schicht ist Stoffschlüssig mit dem Konversionskörper
verbunden und weist das anorganische Material auf.
Bei verschiedenen Ausführungsformen ist das anorganische Material metallfrei. In anderen Worten weist das anorganische Material kein Metall auf.
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist das anorganische Material Keramik, Glas und/oder Emaille auf.
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist der
Konversionskörper die erste Seite und die von der ersten Seite abgewandte zweite Seite auf. Der Konversionskörper weist zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite die Seitenwände auf, die die erste Seite und die zweite Seite verbinden. Das anorganische Material ist auf mindestens einen Teil der Seitenwände aufgebracht.
Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Seitenwände mit dem anorganischen Material bedeckt.
Bei verschiedenen Ausführungsformen ist die Kopplungsschicht, die Metall aufweist, auf der reflektierenden Schicht
ausgebildet .
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Konversionselements;
Figur 2 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines
Konversionselements ;
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel eines Konversionskörpers;
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel eines Konversionskörpers mit einer BeSchichtung;
Figur 5 den Konversionskörper gemäß Figur 4 und ein
mechanisches Bearbeitungswerkzeug;
Figur 6 den Konversionskörper gemäß Figur 4 und
elektromagnetische Strahlung; Figur 7 den Konversionskörper gemäß Figur 3 mit
Maskierungsmaterial ; Figur 8 den Konversionskörper gemäß Figur 7 mit einer
BeSchichtung;
Figur 9 den Konversionskörper gemäß Figur 3 und zwei
Haltekörper;
Figur 10 den Konversionskörper und die Haltekörper gemäß
Figur 9, mit einer Beschichtung auf dem
Konversionskörper ;
Figur 11 eine elektromagnetische Strahlung emittierende
Baugruppe ;
Figur 12 ein Ausführungsbeispiel eines Konversionskörper und eines Gehäuses;
Figur 13 ein Ausführungsbeispiel eines Konversionskörpers und einer Leiterplatte; Figur 14 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines
Verfahrens zum Herstellen eines
Konversionselements ;
Figur 15 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines
Verfahrens zum Aufbringen einer reflektierenden
Schicht auf einen Konversionskörper.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird
Richtungsterminologie wie etwa „oben", „unten", „vorne", „hinten", „vorderes", „hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet. Da
Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert .
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Eine elektromagnetische Strahlung emittierende Baugruppe kann beispielsweise ein, zwei oder mehr elektromagnetische
Strahlung emittierende Bauelemente und ein, zwei oder mehr Konversionselemente aufweisen.
Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein
elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter- Bauelement sein und/oder als eine elektromagnetische
Strahlung emittierende Diode, als eine organische
elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als eine Laserstrahlung emittierende Laserdiode, als ein
elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung
emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. In diesem Zusammenhang kann das
elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement beispielsweise als Licht emittierende Diode (light emitting diode, LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED) , als Licht emittierender
Transistor oder als organischer Licht emittierender
Transistor ausgebildet sein. Das Licht emittierende
Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine
Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen
Gehäuse. Ferner kann das elektromagnetische Strahlung
emittierende Bauelement ein Laser sein und die
elektromagnetische Strahlung kann Laserstrahlung sein.
Das bzw. die Konversionselemente können beispielsweise einen, zwei oder mehr Leuchtstoffe, beispielsweise ein
LeuchtStoffgemisch, und/oder jeweils einen Trägerkörper aufweisen, in den die Leuchtstoffe eingebettet sind, wobei der Trägerkörper Keramik, Glas oder Kristall aufweisen kann. Übliche Leuchtstoffe sind beispielsweise Granate oder Nitride Silikate, Nitride, Oxide, Phosphate, Borate, Oxynitride, Sulfide, Selenide, Aluminate, Wolframate, und Halide von Aluminium, Silizium, Magnesium, Calcium, Barium, Strontium, Zink, Cadmium, Mangan, Indium, Wolfram und anderen
Übergangsmetallen, oder Seltenerdmetallen wie Yttrium,
Gadolinium oder Lanthan, die mit einem Aktivator, wie zum Beispiel Kupfer, Silber, Aluminium, Mangan, Zink, Zinn, Blei, Cer, Terbium, Titan, Antimon oder Europium dotiert sind. In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung ist der
Leuchtstoff ein oxidischer oder ( oxi- ) nitridischer
Leuchtstoff, wie ein Granat, Orthosilikat ,
Nitrido ( alumo ) silikat , Nitrid oder Nitridoorthosilikat , oder ein Halogenid oder Halophosphat . Konkrete Beispiele für geeignete Leuchtstoffe sind Strontiumchloroapatit : Eu
( (Sr, Ca) 5 (PO4) 3CI :Eu; SCAP) , Yttrium-Aluminium-Grant : Cer
(YAG:Ce) oder CaAlSiNßiEu. Ferner können im Leuchtstoff bzw. Leuchtstoffgemisch beispielsweise Partikel mit Licht streuenden Eigenschaften und/oder Hilfsstoffe enthalten sein. Beispiele für Hilfsstoffe schließen Tenside und organische Lösungsmittel ein. Beispiele für Licht streuende Partikel sind Gold-, Silber- und Metalloxidpartikel.
Fig.l zeigt eine Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels eines Konversionselements 10. Das
Konversionselement 10 weist einen Konversionskörper 12 und eine reflektierende Schicht 14 auf.
Der Konversionskörper 12 kann beispielsweise Keramik,
Kristall und/oder Glas aufweisen. Der Konversionskörper 12 weist einen, zwei oder mehr Leuchtstoffe auf, die in dem Material des Konversionskörpers 12 eingebettet sind. Der Konversionskörper 12 eignet sich zum Konvertieren
elektromagnetischer Strahlung bezüglich ihrer Wellenlänge mittels der in ihn eingebetteten Leuchtstoffe.
Der Konversionskörper 12 weist eine erste Seite 16 und eine zweite Seite 18, die von der ersten Seite 16 abgewandt ist, auf. Der Konversionskörper 12 weist weiter Seitenwände 20 auf, die zwischen der ersten Seite 16 und der zweiten Seite 18 angeordnet sind und die die erste Seite 16 und die zweite Seite 18 verbinden. Bei Verwendung des Konversionskörpers 12 zum Konvertieren elektromagnetischer Strahlung können
beispielsweise die zweite Seite 18 des Konversionskörpers 12 zum Einkoppeln der elektromagnetischen Strahlung in den
Konversionskörper 12 und die erste Seite 16 zum Auskoppeln der konvertierten elektromagnetischen Strahlung und/oder der nicht-konvert ierten elektromagnetischen Strahlung dienen.
Der Konversionskörper 12 ist rechteckig ausgebildet. Der Konversionskörper 12 ist des Weiteren flach ausgebildet, das heißt, dass die Flächen der ersten Seite 16 und der zweiten Seite 18 jeweils deutlich größer sind als die Flächen der
Seitenwände 20. Die Seitenwände 20 und die beiden Seiten 16, 18 sind eben ausgebildet. Der Konversionskörper 12 ist beispielsweise als Plättchen ausgebildet. Alternativ dazu kann der Konversionskörper 12 im Wesentlichen beispielsweise würfelförmig, trapezförmig, keilförmig ausgebildet sein und/oder rundliche, beispielweise konvexe oder konkave, Seitenwände 20 aufweisen und/oder kleinere Ausnehmungen an einer oder mehreren Außenkanten, beispielsweise zur
elektrischen Kontaktierung, aufweisen. Die kleineren
Ausnehmungen können beispielsweise zum Anbringen eines
Bonddrahtes an dem lichtemittierenden Bauelement
beispielsweise unter dem Konversionskörper 12 dienen und/oder polygonal und/oder rundlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann das lichtemittierende Bauelement unter dem
Konversionskörper 12 in der Ausnehmung freigelegt sein.
Die reflektierende Schicht 14 weist ein anorganisches
Material auf und ist Stoffschlüssig mit dem Konversionskörper 12 verbunden. Die reflektierende Schicht 14 kann die
Seitenwände 20 beispielsweise vollständig bedecken. Die erste Seite 16 und die zweite Seite 18 sind frei von der
reflektierenden Schicht 14. Alternativ dazu kann die
reflektierende Schicht 14 jedoch lediglich einen Teil der
Seitenwände 20 bedecken und/oder teilweise die erste Seite 16 und/oder die zweite Seite 18 bedecken. Die reflektierende Schicht 14 ist aus Gründen der besseren Darstellbarkeit relativ dick dargestellt. Die reflektierende Schicht 14 kann jedoch auch deutlich dünner ausgebildet sein. Die
reflektierende Schicht 14 kann relativ hart, stabil und/oder beständig, beispielsweise stoßfest ausgebildet sein. Dass die reflektierende Schicht 14 reflektierend ausgebildet ist, kann beispielsweise bedeuten, dass beispielsweise 70% bis 100%, beispielsweise 90% bis 99%, beispielsweise 95% bis 98% der auf sie treffenden zu konvertierenden oder konvertierten elektromagnetischen Strahlung von ihr reflektiert werden.
Das anorganische Material kann beispielsweise metallfrei sein und/oder Keramik, beispielsweise Keramik-Fritte, Glas, beispielsweise Glaslot, Emaille, beispielsweise Emaille- Fritte, und/oder Titanoxid aufweisen. Dass der
Konversionskörper 12 stoffschlüssig mit der reflektierenden Schicht 14, insbesondere mit dem anorganischen Material, verbunden ist, kann beispielsweise bedeuten, dass der
Konversionsköper 12 und das anorganische Material mittels atomarer und/oder molekularer Kräfte verbunden sind. Die Stoffschlüssige Verbindung kann eine nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung sein. Beispielsweise kann die
reflektierende Schicht 14 mit dem Konversionskörper 12 verbacken sein, was beispielsweise bedeuten kann, dass das anorganische Material und der Konversionskörper 12 bei hohen Temperaturen gebacken wurden und dabei die Stoffschlüssige Verbindung eingegangen sind.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Konversionselements 10, das beispielsweise weitgehend den im Vorhergehenden erläuterten Konversionselement 10 entsprechen kann. Das Konversionselement 10 weist an allen vier Seitenwänden 20 die reflektierende Schicht 14 auf. Die erste Seite 16 des Konversionskörpers 12 ist frei von der reflektierenden Schicht 14.
Alternativ dazu kann lediglich ein Teil der Seitenwände 20 mit der reflektierenden Schicht 14 beschichtet sein.
Beispielsweise können lediglich eine, zwei oder drei der Seitenwände 20 mit der reflektierenden Schicht 14 beschichtet sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Teil der ersten Seite 16 des Konversionskörpers 12 mit der reflektierenden Schicht 14 beschichtet sein.
Das Konversionselement 10 weist in Draufsicht eine
rechteckige Struktur auf. Alternativ dazu kann das
Konversionselement 10 in Draufsicht dreieckig, fünfeckig oder mehreckig, insbesondere polygonal, oder rundlich,
beispielsweise kreisrund oder oval, ausgebildet sein. Ferner kann das Konversionselement 10 beispielsweise im Wesentlichen polygonal ausgebildet sein, jedoch abgerundete und/oder angefaste Ecken aufweisen. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Konversionskörpers 12, der beispielsweise weitgehend einem der im Vorhergehenden erläuterten Konversionskörper 12 entsprechen kann. Figur 3 zeigt den Konversionskörper 12 während eines Verfahrens zum Herstellen eines Konversionselements 10, beispielsweise des im Vorhergehenden erläuterten Konversionselements 10. In diesem Zustand ist der Konversionskörper 12 fertig
ausgebildet und wird so als Grundlage für das
Konversionselement 10 bereitgestellt. Der Konversionskörper 12 kann beispielsweise aus einem Rohling gestanzt werden.
Falls der Konversionskörper 12 Keramik aufweist oder daraus gebildet ist, kann der Konversionskörper 12 als Grünkörper bereitgestellt sein oder bereits fertig gebacken oder
gebrannt sein. Als Grünkörper bezeichnet man in der Keramik einen ungebrannten Rohling, der sich noch bearbeiten lässt. Beispielsweise handelt es sich um gepresstes Keramikpulver, über Schlickerguss mit Bindemitteln verklebtes Pulver oder um Kunststoffharze, die beim Brennen zu Kohlenstoff
karbonisieren.
Fig. 4 zeigt den Konversionskörper 12 gemäß Figur 3 in einem Zustand während des Verfahrens zum Herstellen des
Konversionselements 10, in dem der gesamte Konversionskörper 12 mit einer Beschichtung 21 beschichtet ist. Die
Beschichtung 21 weist eine Flüssigkeit, beispielsweise eine zähflüssige Flüssigkeit und/oder Suspension, auf, die das anorganische Material aufweist. Beispielsweise kann die
Flüssigkeit eine Keramikschlicke, eine Glasschmelze oder eine Emailleschlicke aufweisen. Die Keramikschlicke kann
beispielsweise Keramikpulver und Wasser aufweisen. Die
Flüssigkeit kann beispielsweise eine Suspension des
anorganischen Materials, beispielsweise der Fritten,
insbesondere der Glasfritten oder der Emaille-Fritten oder in Wasser gelöstes Pulver und Wasser aufweisen. Die Beschichtung 21 dient als Grundlage zum Ausbilden der reflektierenden Schicht 14. Die Beschichtung 21 auf dem Konversionskörper 12 kann beispielsweise nicht reflektierend sein. Die Beschichtung 21 kann beispielsweise auf den
Konversionskörper 12 aufgebracht werden, indem der
Konversionskörper 12 in die Flüssigkeit getaucht wird, die dann an dem Konversionskörper 12 haftet. Beispielsweise kann der gesamte Konversionskörper 12 in ein Bad der Flüssigkeit getaucht werden, so dass die Beschichtung den gesamten
Konversionskörper 12 bedeckt. Alternativ dazu kann lediglich ein Teil des Konversionskörpers 12 in das Bad getaucht werden, so dass lediglich ein entsprechender Teilbereich des Konversionskörpers 12 mit der Beschichtung 21 bedeckt ist. Ferner kann alternativ die Beschichtung 21 mittels
vollständigen oder teilweisen Bestreichens des
Konversionskörpers 12 mit der Flüssigkeit aufgebracht werden. Die Beschichtung 21 ist aus Gründen der besseren
Darstellbarkeit relativ dick dargestellt. Die Beschichtung 21 kann jedoch auch deutlich dünner ausgebildet sein.
Die Beschichtung 21 auf dem Konversionskörper 12 und
insbesondere die Flüssigkeit kann optional bei mäßigen
Temperaturen getrocknet werden, beispielsweise bei einer Temperatur in einem Bereich zwischen 50° und 150°,
beispielsweise zwischen 80° und 120°, beispielsweis bei ungefähr 100°.
Der Konversionskörper 12 mit der Beschichtung 21,
insbesondere der Flüssigkeit und dem darin angeordneten anorganischen Material, kann dann bei hohen Temperaturen gebrannt und/oder gesintert werden, beispielsweise bei einer Temperatur in einem Bereich zwischen 350° und 1200°,
beispielsweise zwischen 700° und 1000° Grad, beispielsweise zwischen 800° und 950°. Beim Brennen schmilzt das
anorganische Material und geht die Stoffschlüssige Verbindung mit dem Material des Konversionskörpers 12 ein. In anderen Worten wird die reflektierende Schicht 14 mit dem
Konversionskörper 12 verbacken. Nach dem Brennen bildet das anorganische Material auf dem Konversionskörper 12 die reflektierende Schicht 14. Alternativ dazu kann das Brennen auch in einen Schrühbrand und einen Glattbrand aufgeteilt werden. Beispielsweise kann der Konversionskörper 12 als Grünkörper ausgebildet sein und der unbeschichtete Grünkörper kann zunächst dem Schrühbrand unterzogen werden. Die Brenntemperatur ist niedriger als beim Glattbrand nach Aufbringen der Emailleschlicke. Nach dem Schrühbrand wird der Konversionskörper 12 mit der
Flüssigkeit, die das anorganische Material aufweist,
beschichtet, beispielsweise mit dieser begossen, in diese getaucht oder mit dieser bepinselt. Beim nachfolgenden
Glattbrand schmilzt das anorganische Material und seine
Bestandteile vereinigen sich stoffschlüssig miteinander und mit dem Konversionskörper 12 und bilden die stoffschlüssig mit dem Konversionskörper 12 verbundene reflektierende
Schicht 14.
Fig. 5 zeigt den Konversionskörper 12 gemäß Figur 4 mit der reflektierenden Schicht 14 nach dem Brennen, beispielsweise nach dem Glattbrand. Außerdem zeigt Figur 5 ein
Ausführungsbeispiel eines mechanischen Werkzeugs zum
mechanischen Entfernen der reflektierenden Schicht 14, beispielweise von der ersten Seite 16 und/oder der zweiten Seite 18 des Konversionskörpers 12. Das Werkzeug 22 ist beispielsweise eine rotierende Schleif- oder Polierscheibe, mittels der die reflektierende Schicht 14 auf der ersten Seite 16 abgetragen werden kann. Alternativ dazu kann das Werkzeug 22 jedoch auch ein anderes Werkzeug zum mechanischen Entfernen der reflektierenden Schicht sein, beispielsweise ein sich linear bewegendes Schleifwerkzeug, ein Kratzwerkzeug oder ein Schabwerkzeug. Ferner kann die reflektierende
Schicht 14 auf der ersten und/oder zweiten Seite 16, 18 mittels Sandstrahlens und/oder Wasserstrahlens abgetragen werden .
Fig. 6 zeigt den Konversionskörper 12 gemäß Figur 4 nach dem Brennen mit der reflektierenden Schicht 14 und schematisch angedeutet elektromagnetische Bearbeitungsstrahlung 25, beispielsweise einen Laserstrahl, mittels der die
reflektierende Schicht 14 von der ersten Seite 16 und/oder der zweiten Seite 18 des Konversionskörpers 12 entfernt werden kann. Der Laser zum Erzeugen der elektromagnetischen Bearbeitungsstrahlung 25 kann beispielswiese ein CC>2-Laser sein, der relativ langwellige Laserstrahlung erzeugt.
Fig. 7 zeigt den Konversionskörper 12 gemäß Figur 3 vor dem Aufbringen der Beschichtung 21. Auf der ersten Seite 16 und auf der zweiten Seite 18 ist ein Maskierungsmaterial 26 aufgebracht. Insbesondere ist auf der ersten Seite 16 eine erste Maskierungsschicht aufgebracht und auf der zweiten Seite 18 ist eine zweite Maskierungsschicht 18 aufgebracht. Die erste Maskierungsschicht bedeckt die erste Seite 16 vollständig und/oder die zweite Maskierungsschicht bedeckt die zweite Seite 18 vollständig. Alternativ dazu können die Maskierungsschichten die entsprechende Seite 16, 18 lediglich teilweise bedecken. Das Maskierungsmaterial 26 kann beispielsweise Wachs,
Photolack oder ein Haftmittel, beispielsweise Klebstoff, aufweisen. Das Maskierungsmaterial 26 kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass es von der Flüssigkeit nicht benetzt wird und/oder dass die Flüssigkeit nicht daran haftet und/oder dass es während des Brennens und/oder Sinterns des Konversionskörpers 12 und der Flüssigkeit schmilzt und/oder verdampft .
Falls die Flüssigkeit nicht das Maskierungsmaterial benetzt und/oder nicht an diesem haftet, so kann der
Konversionskörper 12 einfach in die Flüssigkeit getaucht werden. Die Flüssigkeit bleibt dann ausschließlich an den Seitenwänden 20 haften und bildet ausschließlich an den Seitenwänden die Beschichtung 21. Der Konversionskörper 12 kann dann derart teilbeschichtet gebrannt werden. Das
Maskierungsmaterial 26 schmilzt und/oder verdampft beim
Brennen, so dass die erste Seite 16 und die zweite Seite 18 freigelegt werden und die Beschichtung 21 an den Seitenwänden
20 die reflektierende Schicht 14 bildet.
Fig. 8 zeigt den Konversionskörper 12 mit dem
Maskierungsmaterial 26 gemäß Figur 7 in einem Fall, in dem die Flüssigkeit auch das Maskierungsmaterial 26 benetzt und/oder an diesem haftet. Die Beschichtung 21 ist aus
Gründen der besseren Darstellbarkeit relativ dick
dargestellt. Die Beschichtung 21 kann jedoch auch deutlich dünner ausgebildet sein. Beim Brennen verbrennt und/oder verdampft das Maskierungsmaterial 26 unter der Beschichtung
21 beziehungsweise der reflektierenden Schicht 14, wodurch die reflektierende Schicht 14 über dem Maskierungsmaterial 26 zerstört wird, beispielsweise weggesprengt wird, wodurch die erste Seite 16 und die zweite Seite 18 freigelegt werden.
Fig. 9 zeigt das Konversionselement 12 gemäß Figur 3, wobei der Konversionskörper 12 zwischen einen ersten Haltekörper 30 und einen zweiten Haltekörper 40 eingespannt ist. Der erste Haltekörper 30 weist eine erste Halteplatte 32 und eine flexible erste Schicht 34 auf. Der zweite Haltekörper 40 weist eine zweite Halteplatte 42 und eine zweite flexible Schicht 44 auf. Die erste Seite 16 ist in direkten
körperlichen Kontakt mit der ersten flexiblen Schicht 34. Die zweite Seite 18 ist in direktem körperlichem Kontakt mit der zweiten flexiblen Schicht 44. Die flexiblen Schichten 34, 44 können beispielsweise Wachs, Gummi und/oder adhäsive Folien aufweisen oder daraus gebildet sein. Die beiden Haltekörper 30, 40 sind derart zusammengepresst , dass der
Konversionskörper 12 zumindest geringfügig die beiden
flexiblen Schichten 34, 44 verformt. Dies bewirkt, dass zumindest die erste Seite 16 und die zweite Seite 18 des Konversionskörpers 12 vollständig mit dem Material der flexiblen Schichten 34, 44 bedeckt sind und flüssigkeitsdicht abgeschlossen sind. Alternativ dazu kann auf die flexiblen
Schichten 34, 44 verzichtet werden und der Konversionskörper 12 kann direkt mit den Halteplatten 32, 42 gekoppelt werden. Fig. 10 zeigt den Konversionskörper 12 und die beiden
Haltekörper 30, 40 gemäß Figur 9, nach einem Einbringen der Flüssigkeit zwischen die beiden Haltekörper 30, 40, wobei die Flüssigkeit 14 in Form der Beschichtung 21 an den
Seitenwänden 20 des Konversionskörpers 12 haftet. Die erste Seite 16 und die zweite Seite 18 des Konversionskörpers 12 bleiben frei von Flüssigkeit. Die Beschichtung 21 ist aus Gründen der besseren Darstellbarkeit relativ dick
dargestellt. Die Beschichtung 21 kann jedoch auch deutlich dünner ausgebildet sein. Nachfolgend kann der
Konversionskörper 12 mit der Beschichtung 21 gebrannt werden, wodurch das Konversionselement 10 ausgebildet wird. Zum
Brennen kann der Konversionskörper 12 aus den Haltekörpern 30, 40 entfernt werden. Alternativ dazu kann der
Konversionskörper 12 von den Haltekörpern 30, 40 gehalten gebrannt werden. Ferner können zwei oder mehr
Konversionskörper 12 gleichzeitig zwischen den beiden
Haltekörpern 30, 40 angeordnet und von diesen gehalten werden. Beim Einbringen der Flüssigkeit können dann alle Konversionskörper 12 gleichzeitig beschichtet werden und/oder nachfolgend können alle Konversionselemente 10 gleichzeitig gebrannt werden.
Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
elektromagnetische Strahlung emittierenden Baugruppe, die das Konversionselement 10 und ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement 50 aufweist. Das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement 50 ist in direkten
körperlichen Kontakt mit dem Konversionskörper 12 gekoppelt. Alternativ dazu kann das elektromagnetische Strahlung
emittierende Bauelement 50 mit einem vorgegebenen positiven Abstand größer null von dem Konversionskörper 12 beabstandet angeordnet sein. Beispielweise kann zwischen dem
Konversionskörper 12 und dem elektromagnetische Strahlung emittierenden Bauelement 50 Silikon, ein organischer
transparenter oder transluzenter Körper, ein Gel, eine
Flüssigkeit, ein Immersionsmedium und/oder Luft angeordnet sein . Das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement 50 emittiert elektromagnetische Strahlung, beispielsweise
Anregungsstrahlung 52. Die Anregungsstrahlung 52 regt die Leuchtstoffe in dem Konversionskörper 12 zum Emittieren konvertierter elektromagnetischer Strahlung 54 an. Das
Konversionselement 10 kann die Anregungsstrahlung 52
vollständig in konvertierte elektromagnetische Strahlung 54 konvertieren. Alternativ dazu kann das Konversionselement 12 so ausgebildet sein, dass es einen Teil nicht-konvertierter Anregungsstrahlung 52 durchläset, so dass sich die
konvertierte elektromagnetische Strahlung 54 und die
Anregungsstrahlung 52 mischen. Dies kann zur gezielten
Farbmischung und somit zum Erzeugen von Licht einer
gewünschten Farbe genutzt werden. Beispielsweise kann die Anregungsstrahlung 52 blaues Licht aufweisen und die
konvertierte elektromagnetische Strahlung 54 kann gelbes Licht aufweisen. Abhängig von der Farbmischung kann dann mittels der elektromagnetische Strahlung emittierenden
Baugruppe weißes oder gelbes Licht bereitgestellt werden.
Die Anregungsstrahlung 52 und/oder die konvertierte
elektromagnetische Strahlung 54 können zumindest teilweise an der reflektierenden Schicht 14 reflektiert werden, bevor sie das Konversionselement 10 in Richtung weg von dem
elektromagnetische Strahlung emittierenden Bauelement 50 verlassen. Wird die Anregungsstrahlung 52 von der
reflektierenden Schicht 14 zurück in den Konversionskörper 12 reflektiert, so kann sie dort konvertiert werden. Somit kann die reflektierende Schicht 14 dazu beitragen, dass das
Konversionselement 10 eine hohe Konversionsrate und damit eine hohe Effizienz hat. Ferner kann die reflektierende
Schicht 14 dazu beitragen, dass möglichst viel
elektromagnetische Strahlung in einer Hauptabstrahlrichtung abgestrahlt wird.
Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines
Konversionselements 10, das weitgehend einem der im Vorhergehenden erläuterten Konversionselemente 10 entsprechen kann. Das Konversionselement 10 weist an den Seitenwänden 20 des Konversionskörpers 12 und teilweise auch an der zweiten Seite 18 des Konversionskörpers 12 die reflektierende Schicht 14 auf. Insbesondere ist in der reflektierenden Schicht 14 auf der zweiten Seite 18 des Konversionskörpers 12 eine
Ausnehmung gebildet, durch die die zu konvertierende
elektromagnetische Strahlung 52 in den Konversionskörper 12 eingekoppelt werden kann. Auf der reflektierenden Schicht 14 ist eine Kopplungsschicht 62 ausgebildet. Die
Kopplungsschicht 62 kann die reflektierende Schicht 14 ganz oder teilweise bedecken. Die Kopplungsschicht 62 dient zum thermischen und/oder mechanischen Ankoppeln des
Konversionselements 10 an einen Trägerkörper, beispielsweise an einen Haltekörper 60. Der Haltekörper 60 kann
beispielsweise als Wärmesenke und/oder als Halterung für das Konversionselement 10 dienen. Die Kopplungsschicht 62 weist Metall auf. Beispielsweise ist die Kopplungsschicht 62 von einer Metallschicht und/oder von einer Lotschicht gebildet.
Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines
Konversionselements 10, das weitgehend einem der im
Vorhergehenden erläuterten Konversionselemente 10 entsprechen kann. Das Konversionselement 10 weist an den Seitenwänden 20 des Konversionskörpers 12 die reflektierende Schicht 14 auf. Auf einer der Seitenwände 20 mit der reflektierenden Schicht 14 ist die Kopplungsschicht 62 ausgebildet. Die
Kopplungsschicht 62 kann die entsprechende reflektierende Schicht 14 ganz oder teilweise bedecken. Die Kopplungsschicht 62 dient zum thermischen und/oder mechanischen Ankoppeln des Konversionselements 10 an einen Trägerkörper, beispielsweise an eine Leiterplatte 64. Die Leiterplatte 64 kann
beispielsweise als Wärmesenke und/oder als Halterung für das Konversionselement 10 dienen. Ferner kann auf der
Leiterplatte 64 das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement 50 angeordnet sein. Gegebenenfalls kann das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement 50 über die Leiterplatte 64 elektrisch kontaktiert sein. Die Kopplungsschicht 62 weist Metall auf. Beispielsweise ist die Kopplungsschicht 62 von einer Metallschicht und/oder von einer Lotschicht gebildet. Fig. 14 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines Konversionselements, beispielsweise des im Vorhergehenden erläuterten
Konversionselements 10. In einem Schritt S2 wird ein Konversionskörper
bereitgestellt, beispielweise der im Vorhergehenden
erläuterte Konversionskörper 12. Dass der Konversionskörper 12 bereitgestellt wird, kann beispielweise bedeuten, dass der Konversionskörper 12 ausgebildet wird. Der Konversionskörper 12 kann beispielsweise als fertiger Keramik-, Glas- und/oder Kristallkörper bereitgestellt werden. Alternativ dazu kann der Konversionskörper 12 beispielsweise als keramischer
Grünkörper bereitgestellt werden. Der Konversionskörper 12 weist Leuchtstoff auf, der in den Konversionskörper 12 eingebettet ist.
In einem Schritt S4 wird eine reflektierende Schicht 14, mit einem anorganischen Material, auf den Konversionskörper 12 aufgebracht, beispielsweise die im Vorhergehenden erläuterte reflektierende Schicht 14, beispielsweise mit dem im
Vorhergehenden erläuterten anorganischen Material.
Beispielsweise wird das anorganische Material mittels der Flüssigkeit in Form der Beschichtung 21 auf den
Konversionskörper 12 aufgebracht. Alternativ dazu kann das anorganische Material in Pulverform auf den Konversionskörper 12 aufgebracht werden. Die Flüssigkeit, insbesondere das anorganische Material, kann beispielsweise mittels Begießens, Besprühens, Bestreichens oder Eintauchens des
Konversionskörpers 12 aufgebracht werden. Das anorganische Material wird derart aufgebracht, dass zumindest an den
Seitenwänden 20 des Konversionselements 12 die Beschichtung 21 gebildet ist, die nachfolgend als Grundlage für die reflektierende Schicht 14 dient. Die reflektierende Schicht 14 ist stoffschlüssig mit dem Konversionskörper 12 verbunden.
Fig. 15 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Aufbringen der reflektierenden Schicht 14 auf den Konversionskörper 12, das beispielsweise im Zuge des Schritts S4 des im Vorhergehenden erläuterten Verfahrens zum Herstellen des Konversionselements 10 abgearbeitet werden kann .
In einem Schritt S6 wird eine Flüssigkeit, beispielsweise die im Vorhergehenden erläuterte Flüssigkeit, die das
anorganische Material aufweist, auf den Konversionskörper 12 aufgebracht, beispielsweise in Form der Beschichtung 21.
Beispielsweise kann dazu der Konversionskörper 12 ganz oder teilweise in ein Bad der Flüssigkeit getaucht werden, was auch als Tauchbeschichtung bezeichnet werden kann. Zusätzlich kann der Konversionskörper 12 vor dem Eintauchen in das Bad der Flüssigkeit an Stellen, die nicht mit der reflektierenden Schicht 14 versehen werden sollen, mit dem
Maskierungsmaterial 26 beschichtet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Flüssigkeit beispielsweise mittels eines Pinsels auf den Konversionskörper 12 aufgebracht werden.
Alternativ dazu kann gemäß den Figuren 9 und 10 der
Konversionskörper 12 zwischen die Haltekörper 30, 40
eingespannt werden und die Flüssigkeit kann zwischen die Haltekörper 30, 40 und auf die freiliegenden Seitenwände 20 aufgebracht werden. In einem optionalen Schritt S8 kann die Flüssigkeit
getrocknet werden, beispielsweise bei einer mäßigen
Temperatur beispielsweise in einem Bereich von 50° bis 150°, beispielsweise von 80° bis 120° Grad, beispielweise bei ungefähr 100 Grad. Falls das anorganische Material eine
Emaille-Fritte ist, so kann sich beim Trocknen der
Flüssigkeit ein Emaillebisquit auf dem Konversionskörper 12 bilden . In einem Schritt S10 wird der Konversionskörper 12 mit der Beschichtung 21 erhitzt, beispielsweise auf eine Temperatur im einem Bereich von 350° bis 1200°, beispielsweise von 700° bis 1000°, beispielsweise von 800° bis 950°. Beim Erhitzen bildet sich die Stoffschlüssige Verbindung zwischen dem anorganischen Material und dem Konversionskörper 12 und somit die reflektierende Schicht 14. Beispielsweise wird das anorganische Material mit dem Konversionskörper 12 derart verbacken, dass sich die reflektierende Schicht 14 bildet.
In einem Schritt S12 wird der Konversionskörper 12 mit der reflektierenden Schicht 14, die das anorganische Material aufweist, abgekühlt. Das Abkühlen kann beispielsweise aktiv in einer Kühlkammer oder lediglich passiv in einem normalen Raum bei Raumtemperatur erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann das Abkühlen in einem aufgewärmten Raum bei einer
Temperatur über Raumtemperatur erfolgen, damit die Abkühlung langsam erfolgt. In einem optionalen Schritt S14 kann die reflektierende
Schicht 14 zumindest teilweise entfernt werden,
beispielsweise falls entsprechend den Figuren 4 und 5 die reflektierende Schicht 14 auf dem gesamten Konversionskörper 12 aufgebracht ist. In dem Schritt S14 können die erste Seite 16 und/oder die zweite Seite 18 ganz oder zumindest teilweise freigelegt werden.
Optional kann die Kopplungsschicht 62 auf der reflektierenden Schicht 14 ausgebildet werden. Ferner kann das
Konversionselement 10 mittels der Kopplungsschicht 62 an dem Gehäuse 60 oder der Leiterplatte 64 befestigt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten
Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann bei allen Ausführungsbeispielen der Konversionskörper 12 anders geformt sein. Ferner können bei allen Ausführungsbeispielen mehr oder weniger Seiten des Konversionskörpers 12 die reflektierende Schicht 14 aufweisen. Ferner können die gezeigten Verfahren zusätzliche oder weniger Schritte aufweisen .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines Konversionselements (10), bei dem
- ein Konversionskörper (12) zum Konvertieren
elektromagnetischer Strahlung (52) bezüglich ihrer
Wellenlänge bereitgestellt wird,
- auf mindestens einen Teil des Konversionskörpers (12) ein anorganisches Material aufgebracht wird und
- mittels des anorganischen Materials eine
reflektierende Schicht (14) zum Reflektieren der
elektromagnetischen Strahlung und/oder von konvertierter elektromagnetischer Strahlung (52, 54) derart gebildet wird, dass das anorganische Material der reflektierenden Schicht (14) eine Stoffschlüssige Verbindung mit dem
Konversionskörper (12) eingeht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
- das anorganische Material auf den Konversionskörper (12) aufgebracht wird, indem auf mindestens den Teil des
Konversionskörpers (12) eine Flüssigkeit, die das
anorganisches Material aufweist, aufgebracht wird,
- der Konversionskörper (12) mit der an ihm haftenden Flüssigkeit erhitzt wird, so dass das anorganische Material schmilzt und eine Stoffschlüssige Verbindung mit dem
Konversionskörper (12) eingeht,
- der Konversionskörper (12) mit dem anorganischen
Material abgekühlt wird, wobei sich das anorganische Material beim Abkühlen verfestigt und die reflektierende Schicht (14) bildet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Flüssigkeit nach dem Aufbringen auf den Konversionskörper (12) und vor dem Erhitzen getrocknet wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Konversionskörper (12) eine erste Seite (16) und eine von der ersten Seite (16) abgewandte zweite Seite (18) aufweist und bei dem der Konversionskörper (12) zwischen der ersten Seite (16) und der zweiten Seite (18) Seitenwände (20) aufweist, die die erste Seite (16) und die zweite Seite (18) verbinden, und bei dem die reflektierende Schicht (14) auf mindestens einer der Seitenwände (20) gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Konversionskörper (12) zwischen einen ersten Haltekörper (30) und einen zweiten Haltekörper (40) so eingespannt wird, dass die erste Seite (16) des Konversionskörpers (12) in körperlichem Kontakt mit dem ersten Haltekörper (30) ist und die zweite Seite (18) des Konversionskörpers (12) in körperlichen Kontakt mit dem zweiten Haltekörper (40) ist, und bei dem zum Aufbringen des anorganischen Materials auf die Seitenwände (20) des
Konversionskörpers (12) die Flüssigkeit zwischen die beiden Haltekörper (30, 40) eingebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das anorganische Material auf den gesamten Konversionskörper (12) aufgebracht wird und bei dem die reflektierende Schicht (14) nach dem stoffschlüssigen Verbinden des anorganischen
Materials der reflektierenden Schicht (14) mit dem
Konversionskörper (12) zumindest teilweise von dem
Konversionskörper (12) entfernt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das anorganische Material zumindest teilweise von der ersten Seite (16) des Konversionskörpers (12) und zumindest teilweise von der zweiten Seite (18) des Konversionskörpers (12) entfernt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem vor dem Aufbringen des anorganischen Materials die erste Seite (16) und die zweite Seite (18) des Konversionskörpers (12) jeweils
zumindest teilweise mittels eines Maskierungsmaterials (26) beschichtet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das anorganische Material auf den Konversionskörper (12) und das Maskierungsmaterial (26) aufgebracht wird und bei dem beim Erhitzen des Konversionskörpers (12) das Maskierungsmaterial (26) und das darauf aufgebrachte anorganische Material entfernt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem beim Aufbringen des anorganischen Materials das Maskierungsmaterial (26) frei von anorganischem Material bleibt und bei dem beim Erhitzen des Konversionskörpers (12) das Maskierungsmaterial (26) entfernt wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Kopplungsschicht (62), die Metall aufweist, auf der reflektierenden Schicht (14) ausgebildet wird.
12. Konversionselement (10), aufweisend:
- einen Konversionskörper (12) zum Konvertieren
elektromagnetischer Strahlung (52) bezüglich ihrer
Wellenlänge,
- eine reflektierende Schicht (14), die auf mindestens einen Teil des Konversionskörpers (12) aufgebracht ist, die Stoffschlüssig mit dem Konversionskörper (12) verbunden ist und die ein anorganisches Material aufweist.
13. Konversionselement (10) nach Anspruch 12, bei dem das anorganische Material metallfrei ist.
14. Konversionselement (10) nach einem der Ansprühe 12 oder
13. bei dem das anorganische Material Keramik, Glas und/oder Emaille aufweist.
15. Konversionselement (10) nach einem der Ansprüche 12 bis
14. bei dem der Konversionskörper (12) eine erste Seite (16) und eine von der ersten Seite (16) abgewandte zweite Seite (18) aufweist und bei dem der Konversionskörper (12) zwischen der ersten Seite (16) und der zweiten Seite (18) Seitenwände (20) aufweist, die die erste Seite (16) und die zweite Seite (18) verbinden, und bei dem das anorganische Material auf mindestens einen Teil der Seitenwände (20) aufgebracht ist.
16. Konversionselement (10) nach Anspruch 15, bei dem die Seitenwände (20) mit dem anorganischen Material bedeckt sind.
17. Konversionselement (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem eine Kopplungsschicht (62), die Metall aufweist, auf der reflektierenden Schicht (14) ausgebildet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020078809A1 (de) * 2018-10-15 2020-04-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische vorrichtung und verfahren zur herstellung von optoelektronischen vorrichtungen

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015103571A1 (de) * 2015-03-11 2016-09-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl an Konversionselementen, Konversionselement und optoelektronisches Bauelement
CN108367968B (zh) 2015-09-25 2021-05-07 美题隆公司 利用通过焊接附着的磷光体元件的高光功率的光转换装置
DE102018200023A1 (de) * 2018-01-02 2019-07-04 Osram Gmbh Konversionsvorrichtung mit geschichteter leiterstruktur
US11069841B2 (en) * 2019-05-08 2021-07-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Multilayer ceramic converter with stratified scattering
DE102022101910A1 (de) 2022-01-27 2023-07-27 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches halbleiterbauteil, konversionselement und herstellungsverfahren

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010136920A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination device with an envelope enclosing a light source
US20110309388A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 Ito Kosaburo Semiconductor light-emitting device and manufacturing method
US20120235169A1 (en) * 2010-09-09 2012-09-20 Toshihiro Seko Semiconductor light-emitting device and manufacturing method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008078235A2 (en) * 2006-12-21 2008-07-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light-emitting apparatus with shaped wavelength converter
US8269235B2 (en) * 2010-04-26 2012-09-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting system including collimators aligned with light emitting segments

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010136920A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination device with an envelope enclosing a light source
US20110309388A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 Ito Kosaburo Semiconductor light-emitting device and manufacturing method
US20120235169A1 (en) * 2010-09-09 2012-09-20 Toshihiro Seko Semiconductor light-emitting device and manufacturing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020078809A1 (de) * 2018-10-15 2020-04-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische vorrichtung und verfahren zur herstellung von optoelektronischen vorrichtungen

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