WO2014166948A1 - Optoelektronisches bauelement - Google Patents

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WO2014166948A1
WO2014166948A1 PCT/EP2014/057057 EP2014057057W WO2014166948A1 WO 2014166948 A1 WO2014166948 A1 WO 2014166948A1 EP 2014057057 W EP2014057057 W EP 2014057057W WO 2014166948 A1 WO2014166948 A1 WO 2014166948A1
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WO
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light
wavelength conversion
conversion element
material layer
optoelectronic component
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PCT/EP2014/057057
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Stefan GRÖTSCH
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Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink

Definitions

  • the invention relates to an optoelectronic component.
  • Optoelectronic semiconductor component usually has a carrier with at least two contact surfaces, wherein on a first electrical contact surface, a light
  • the light-emitting element with a first side, for example, the underside, placed and thereby electrically conductively connected to the first contact surface.
  • the light-emitting element is via an electrically conductive connection structure
  • Connecting structure is attached with a first end to the second electrical contact surface and a second end to the second side, for example, the upper side of the light-emitting element. Furthermore, a wavelength conversion element is usually arranged on the second side of the light-emitting element.
  • Connection structure is fixed, so that the
  • Wavelength conversion element can not cover the entire surface of the light-emitting element. To this missing area, at which the second side of the light-emitting element not from the
  • Wavelength conversion element is covered, too
  • Compensate is the optoelectronic optics Component to be interpreted according to good
  • Various embodiments provide an optoelectronic device which is characterized by improved emission characteristics.
  • Optoelectronic component comprising: a carrier, which has a first electrical contact surface and a second electrical contact surface, a light-emitting element, which is electrically conductively connected with its first side to the first electrical contact surface, an electrically conductive connection structure, via which one of the first side opposite second side of the light-emitting element is electrically conductively connected to the second electrical contact surface, and a
  • Wavelength conversion element having a second side and a first side, wherein the
  • Wavelength conversion element rests with its first side on the second side of the light-emitting element, wherein the wavelength conversion element on its first side in the region of attachment of the electrically conductive connection structure on the second side of the light
  • emitting element has a recess, wherein the recess from the second side of the
  • Wavelength conversion element is surmounted.
  • Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.
  • a light-emitting element may comprise one or more light-emitting chips connected to one another, for example one above the other and / or next to each other,
  • a light emitting element may be one or more inorganic light emitting diodes (LED) and / or one or more have organic light-emitting diodes (OLED).
  • the light-emitting element may comprise one or more laser diodes.
  • the electrically conductive connection structure may comprise one or more bonding wires or others electrically
  • conductive interconnect structures such as one or more wires of a metal or other electrically conductive material, such as an electrically conductive carbon.
  • the light-emitting element of the light-emitting element emitted light can be distributed over the wavelength conversion element and thus emitted.
  • Connection structure to the light-emitting element can be avoided thereby, whereby the radiation properties of the optoelectronic component can be improved overall. This is achieved by the fact that despite a recess on the first side, for example the underside, of the wavelength conversion element for receiving the electrically conductive connection structure attached to the light-emitting element
  • Wavelength conversion element also extends beyond the region of attachment of the electrically conductive connection structure to the light-emitting element and thus the
  • the light emitted from the element can also in the Be introduced above the attachment of the electrically conductive connection structure and further radiated from there.
  • the wavelength conversion element has in the region of its second side, for example, the same area as the light-emitting element, so that, for example, a rectangular surface or second side of the light-emitting element and the
  • Wavelength conversion element has a rectangular surface as a second side, which in the dimensions of the
  • the visible luminous surface of the optoelectronic component is characterized by the
  • Attachment of the electrically conductive connection structure on the second side of the light-emitting element is not affected or limited, this being without a
  • Wavelength conversion element can be umgössen with a plastic molding compound such that the optoelectronic
  • Component has a defined shaped luminous surface.
  • the formed by the plastic molding compound luminous surface of the optoelectronic component may have any shape, for example, a rectangular,
  • Element and the wavelength conversion element surrounds may also have the function of another, second
  • This second wavelength conversion element is then in the emission direction of the light-emitting element to the first, d. H. the wavelength conversion element arranged directly on the second side of the light-emitting element,
  • the first conversion light then generated by the first wavelength conversion element then does not emerge directly from the optoelectronic component but is first introduced into the plastic molding compound and thus into the second
  • Wavelength conversion element irradiated, where it is in a second conversion light is converted.
  • Conversion light may have a shorter wavelength than the first conversion light.
  • the plastic molding compound may be, for example, a titanium dioxide-filled silicone material. This has a very good electrical conductivity as well as a good resistance to chemicals and a good resistance to high
  • the wavelength conversion element arranged on the second side of the light-emitting element can also consist of a plurality of material layers, for example two
  • Wavelength conversion element a first, the first side of the wavelength conversion element forming
  • the recess for receiving the electrically conductive element attached to the light-emitting element Have properties.
  • the recess for receiving the electrically conductive element attached to the light-emitting element Have properties.
  • Connection structure be formed and the second
  • Material layer may be formed according to the outer dimensions of the light-emitting element, so that the second material layer, the electrically conductive
  • the second material layer has the same outer contour as the light-emitting element. Due to the different optical properties of the two material layers can an optimal light extraction, for example, to achieve a homogeneous luminous surface can be achieved.
  • the first material layer may have a higher transparency than the second material layer.
  • Wavelength conversion element to the light-emitting element to be higher than to the second side of the
  • Optoelectronic component so that a homogeneous luminous second side or surface, also called luminous surface, of the optoelectronic component can be achieved.
  • the second material layer may be formed such that it converts less light than the second material layer, which in the emission direction of the light-emitting element on the first material layer
  • Wavelength conversion element above the attachment of the electrically conductive connection structure on the light-emitting element sufficiently distributed light and emitted from there to the second side of the optoelectronic component, the second material layer, which is formed, inter alia, above the attachment of the electrically conductive connection structure to the light-emitting element , have a greater degree of light scattering than the first material layer.
  • Wavelength conversion element which in the emission of the light-emitting element closer to the light
  • Wavelength conversion element may, for example, sequentially, d. H. successively, so that first the first material layer of the
  • Wavelength conversion element applied to the light-emitting element and then the second
  • Material layer of the wavelength conversion element applied to the first material layer is.
  • the two material layers of the wavelength conversion element are connected to one another prior to application to the light-emitting element and then applied together, in the already connected state, to the light-emitting element.
  • transparent ceramic material and the second material layer may be formed of a second transparent ceramic material, wherein the first transparent ceramic material and the second transparent ceramic material different
  • Ceramic material formed second material layer can be laminated together in the unfired state and then fired together before they are applied to the light-emitting element.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a
  • Optoelectronic component according to a
  • Figure 2 is a schematic representation of a
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of the optoelectronic component shown in FIG. 1 without a carrier in a perspective plan view of the second side of the optoelectronic component
  • Figure 4 is a schematic representation of a
  • Figure 5 is a schematic representation of a
  • Optoelectronic component having a wavelength conversion element as shown in Fig. 4 in a side view.
  • Fig. 1 an optoelectronic device 1 is shown, which is a carrier 2 with a first electrical
  • Wavelength conversion element 9 has.
  • Wavelength conversion element 9 has a second side 10, which forms, for example, an upper side, and a first side 11, which forms, for example, a lower side, wherein the wavelength conversion element 9 rests with its first side 11 on the second side 8 of the light-emitting element 5.
  • the wavelength conversion element 9 On its first side 11, the wavelength conversion element 9 in the region of the attachment the electrically conductive connection structure 7, the
  • a bonding wire may be on the second side
  • the recess 12 does not extend over the entire height of the wavelength conversion element 9, but the recess 12 is formed only in the region of the first side 11 of the wavelength conversion element 9, so that the second side 10 of the wavelength conversion element 9 projects beyond the recess 12.
  • the size of the surface of the second side 10 of the wavelength conversion element 9 corresponds to the size of the surface of the first side 8 of the light-emitting element 5, so that the recess 12 is not the light-emitting surface of the wavelength conversion element
  • emitting element 5 are of a transparent
  • Plastic molding compound 13 which is formed for example of a titanium dioxide-filled silicone material, surrounded.
  • the plastic molding compound 13 fills the carrier 2, so that the plastic molding compound 13 is flush with the upper edge region 17 of the carrier 2.
  • plastic molding compound 13 can also project beyond the carrier 2 at its upper edge region 17.
  • the plastic molding compound 13 may have the function of a second wavelength conversion element.
  • Layer thicknesses, concentrations and material compositions of the wavelength conversion element 9, which is then to be designated as the first wavelength conversion element 9, and the plastic molding compound 13 can then be selected such that the superposition of the first
  • Wavelength conversion element 9 delivered first Conversion light and emitted by the plastic molding compound 13 second conversion light white light results that from the second side 14 of the optoelectronic
  • Component 1 which forms the luminous surface of the optoelectronic component 1, is emitted.
  • FIG. 2 shows a detail of the optoelectronic component 1 shown in FIG. 1 in the region of the attachment of the electrically conductive component
  • Fig. 3 is a plan view of the second side 14 of the optoleketronischen component 1 shown in Fig. 1 without the carrier 2 is shown, it being appreciated that the
  • Fig. 4 shows an embodiment in which the
  • Wavelength conversion element 9 is formed of two material layers 15, 16, so that the
  • Wavelength conversion element 9 a first side 11 of the wavelength conversion element 9 forming
  • Material layer 16 has. Forming in the first side 11 of the wavelength conversion element 9
  • Wavelength conversion element 9 forming
  • Elements 5 is rectangular and thus the Surface of the light-emitting element 5 corresponds.
  • the two material layers 15, 16 may have different optical properties, for example with respect to
  • the first material layer 15 is made more transparent than the second material layer 16, and the first material layer 15 may be less light
  • FIG. 5 shows an optoelectronic component 1 which essentially corresponds to the optoelectronic component 1 shown in FIG. 5
  • Wavelength conversion element 9 corresponds to the wavelength conversion element 9 shown in Fig. 4 and having two different optical properties

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  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Es wird ein optoelektronisches Bauelement (1) bereitgestellt mit einem Träger (2), welcher eine erste elektrische Kontaktfläche (3) und eine zweite elektrische Kontaktfläche (4) aufweist, einem Licht emittierenden Element (5), welches mit seiner ersten Seite (6) mit der ersten elektrischen Kontaktfläche (3) elektrisch verbunden ist, einer elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur (7), über welchen eine der ersten Seite (6) gegenüberliegende zweite Seite (8) des Licht emittierenden Elements (5) mit der zweiten elektrischen Kontaktfläche (4) elektrisch verbunden ist, und einem Wellenlängenkonversionselement (9), welches eine zweite Seite (10) und eine erste Seite (11) aufweist, wobei das Wellenlängenkonversionselement (9) mit seiner ersten Seite (11) auf der zweiten Seite (8) des Licht emittierenden Elements (5) aufliegt, wobei das Wellenlängenkonversionselement (9) an seiner ersten Seite (11) im Bereich der Befestigung der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur (7) an der zweiten Seite (8) des Licht emittierenden Elements (5) eine Aussparung (12) aufweist, wobei die Aussparung (12) von der zweiten Seite (10) des Wellenlängenkonversionselementes (9) überragt ist.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Bauelement
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2013 206 139.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Ein optoelektronisches Bauelement in Form eines
optoelektronischen Halbleiterbauelementes weist üblicherweise einen Träger mit mindestens zwei Kontaktflächen auf, wobei auf einer ersten elektrischen Kontaktfläche ein Licht
emittierendes Element mit einer ersten Seite, beispielsweise der Unterseite, aufgesetzt und dadurch elektrisch leitend mit der ersten Kontaktfläche verbunden ist. Mit der zweiten elektrischen Kontaktfläche ist das Licht emittierende Element über eine elektrisch leitfähige Verbindungsstruktur
verbunden, indem die elektrisch leitfähige
Verbindungsstruktur mit einem ersten Ende an der zweiten elektrischen Kontaktfläche und mit einem zweiten Ende an der zweiten Seite, beispielsweise der Oberseite, des Licht emittierenden Elements befestigt ist. Auf der zweiten Seite des Licht emittierenden Elements ist ferner üblicherweise ein Wellenlängenkonversionselement angeordnet. Durch die
Befestigung der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur an der zweiten Seite des Licht emittierenden Elements kann sich das Wellenlängenkonversionselement jedoch nur über die Fläche der zweiten Seite des Licht emittierenden Elements
erstrecken, an welcher nicht die elektrisch leitfähige
Verbindungsstruktur befestigt ist, so dass das
Wellenlängenkonversionselement nicht die gesamte Fläche des Licht emittierenden Elements überdecken kann. Um diesen fehlenden Bereich, an welchem die zweite Seite des Licht emittierenden Elements nicht von dem
Wellenlängenkonversionselement überdeckt ist, zu
kompensieren, ist die Optik des optoelektronischen Bauelementes entsprechend auszulegen, um gute
Abstrahleigenschaften des optoelektronischen Bauelementes zu erreichen. Dies erfordert einen hohen Aufwand. Verschiedene Ausführungsformen stellen ein optoelektronisches Bauelement zur Verfügung, welches sich durch verbesserte Abstrahleigenschaften auszeichnet .
In verschiedenen Ausführungsformen kann ein
optoelektronisches Bauelement aufweisen: einem Träger, welcher eine erste elektrische Kontaktfläche und eine zweite elektrische Kontaktfläche aufweist, ein Licht emittierendes Element, welches mit seiner ersten Seite mit der ersten elektrischen Kontaktfläche elektrisch leitend verbunden ist, eine elektrisch leitfähige Verbindungsstruktur, über welche eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite des Licht emittierenden Elements mit der zweiten elektrischen Kontaktfläche elektrisch leitend verbunden ist, und ein
Wellenlängenkonversionselement, welches eine zweite Seite und eine erste Seite aufweist, wobei das
Wellenlängenkonversionselement mit seiner ersten Seite auf der zweiten Seite des Licht emittierenden Elements aufliegt, wobei das Wellenlängenkonversionselement an seiner ersten Seite im Bereich der Befestigung der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur an der zweiten Seite des Licht
emittierenden Elements eine Aussparung aufweist, wobei die Aussparung von der zweiten Seite des
Wellenlängenkonversionselementes überragt ist. Vorteilhafte Ausführungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Licht emittierendes Element kann einen oder mehrere miteinander verbundene, beispielsweise übereinander und/oder nebeneinander angeordnete, Licht emittierende Chips,
beispielsweise Licht emittierende Halbleiterchips, aufweisen. Ein Licht emittierendes Element kann eine oder mehrere anorganische Leuchtdioden (LED) und/oder eine oder mehrere organische Leuchtdioden (OLED) aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Licht emittierende Element eine oder mehrere Laserdioden aufweisen.
Die elektrisch leitfähige Verbindungsstruktur kann einen oder mehrere Bonddrähte aufweisen oder andere elektrisch
leitfähige Verbindungsstrukturen, wie beispielsweise einen oder mehrere Drähte aus einem Metall oder einem anderen elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise einem elektrisch leitfähigen Kohlenstoff.
Ein derartiges optoelektronisches Bauelement zeichnet sich dadurch aus, dass nunmehr auch über dem Bereich der
Befestigung der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur an der zweiten Seite, beispielsweise der Oberseite, des Licht emittierenden Elements von dem Licht emittierenden Element emittiertes Licht über das Wellenlängenkonversionselement verteilt und damit abgestrahlt werden kann. Eine Veränderung der Abstrahleigenschaften, insbesondere eine Verringerung der Abstrahlfläche, des optoelektronischen Halbleiterelementes durch die Befestigung der elektrisch leitfähigen
Verbindungsstruktur an dem Licht emittierenden Element kann dadurch vermieden werden, wodurch die Abstrahleigenschaften des optoelektronischen Bauelementes insgesamt verbessert werden können. Dies wird dadurch erreicht, dass sich trotz einer Aussparung an der ersten Seite, beispielsweise der Unterseite, des Wellenlängenkonversionselementes zur Aufnahme der an dem Licht emittierenden Element befestigten elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur das
Wellenlängenkonversionselement auch über den Bereich der Befestigung der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur an dem Licht emittierenden Element erstreckt und damit den
Bereich der Befestigung der elektrisch leitfähigen
Verbindungsstruktur abdeckt. Dadurch, dass damit ein Teil des Wellenlängenkonversionselementes in Lichtabstrahlrichtung des Licht emittierenden Elements gesehen auch oberhalb der
Befestigung der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur ist, kann das von dem Element abgegebene Licht auch in den Bereich oberhalb der Befestigung der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur eingebracht und von dort aus weiter abgestrahlt werden. Das Wellenlängenkonversionselement weist im Bereich seiner zweiten Seite beispielsweise die gleiche Fläche auf wie das Licht emittierende Element, so dass bei einer beispielsweise rechteckförmigen Fläche bzw. zweiten Seite des Licht emittierenden Elements auch das
Wellenlängenkonversionselement eine rechteckförmige Fläche als zweite Seite aufweist, welche in den Abmaßen an die
Abmaße der zweiten Seite des Licht emittierenden Elements angepasst sein kann. Die sichtbare leuchtende Oberfläche des optoelektronischen Bauelements wird dadurch durch die
Befestigung der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur an der zweiten Seite des Licht emittierenden Elements nicht beeinflusst oder eingeschränkt, wobei dies ohne eine
aufwändige Auslegung der Optik erreichbar ist.
Das Licht emittierende Element und das
Wellenlängenkonversionselement können mit einer Kunststoff- Formmasse derart umgössen sein, dass das optoelektronische
Bauelement eine definiert geformte Leuchtfläche aufweist. Die durch die Kunststoff-Formmasse ausgebildete Leuchtfläche des optoelektronischen Bauelementes kann eine beliebige Form aufweisen, wobei beispielsweise eine rechteckförmige,
quadratische oder runde Leuchtfläche ausgebildet werden kann. Die Kunststoff-Formmasse, welche das Licht emittierende
Element und das Wellenlängenkonversionselement umgibt, kann ferner die Funktion eines weiteren, zweiten
Wellenlängenkonversionselementes aufweisen. Dieses zweite Wellenlängenkonversionselement ist dann in Abstrahlrichtung des Licht emittierenden Elements dem ersten, d. h. dem unmittelbar auf der zweiten Seite des Licht emittierenden Elements angeordneten Wellenlängenkonversionselement,
nachgeordnet. Vom dann ersten Wellenlängenkonversionselement erzeugtes erstes Konversionslicht tritt dann nicht direkt aus dem optoelektronischen Bauelement aus, sondern wird zunächst in die Kunststoff-Formmasse und damit in das zweite
Wellenlängenkonversionselement eingestrahlt, wo es in ein zweites Konversionslicht umgewandelt wird. Das zweite
Konversionslicht kann eine kürzere Wellenlänge aufweisen als das erste Konversionslicht. Die Kunststoff-Formmasse kann beispielsweise ein Titandioxid- gefülltes Silikonmaterial sein. Dies weist eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit sowie eine gute Beständigkeit gegen Chemikalien und eine gute Beständigkeit gegen hohe
Temperaturen auf. Zudem weist ein derartiges Silikonmaterial, welches mit Titandioxid gefüllt ist, einen hohen
Brechungsindex auf, so dass sich das Silikonmaterial und damit die Kunststoff-Formmasse durch eine sehr gute
Lichtauskopplung auszeichnen. Das auf der zweiten Seite des Licht emittierenden Elements angeordnete Wellenlängenkonversionselement kann auch aus mehreren Materialschichten, beispielsweise aus zwei
Materialschichten, welche übereinander angeordnet sind, ausgebildet sein. Dabei kann das
Wellenlängenkonversionselement eine erste, die erste Seite des Wellenlängenkonversionselementes ausbildende
Materialschicht und eine zweite, die zweite Seite des
Wellenlängenkonversionselementes ausbildende Materialschicht aufweisen, wobei die erste Materialschicht und die zweite Materialschicht voneinander unterschiedliche optische
Eigenschaften aufweisen. In der ersten Materialschicht kann die Aussparung zur Aufnahme der an dem Licht emittierenden Element befestigten elektrisch leitfähigen
Verbindungsstruktur ausgebildet sein und die zweite
Materialschicht kann entsprechend der Außenabmessungen des Licht emittierenden Elements ausgebildet sein, so dass die zweite Materialschicht die elektrisch leitfähige
Verbindungsstruktur an ihrer Befestigung an dem Licht
emittierenden Element überlappt und damit abdeckt und die zweite Materialschicht die gleiche Außenkontur aufweist wie das Licht emittierende Element. Durch die unterschiedlichen optischen Eigenschaften der beiden Materialschichten kann eine optimale Lichtauskopplung, beispielsweise zum Erreichen einer homogenen Leuchtfläche, erreicht werden.
Beispielsweise kann die erste Materialschicht eine höhere Transparenz aufweisen als die zweite Materialschicht.
Hierdurch kann die Transparenz des
Wellenlängenkonversionselementes zum Licht emittierenden Element hin höher sein als zu der zweiten Seite des
optoelektronischen Bauelementes, so dass eine homogener leuchtende zweite Seite bzw. Oberfläche, auch Leuchtfläche genannt, des optoelektronischen Bauelementes erreicht werden kann .
Die erste Materialschicht, die näher zu dem Licht
emittierenden Element angeordnet ist, kann auch derart ausgebildet sein, dass sie weniger Licht konvertiert als die zweite Materialschicht, welche in Abstrahlrichtung des Licht emittierenden Elements auf der ersten Materialschicht
angeordnet ist, so dass die beiden Materialschichten sich im Konversionswirkungsgrad voneinander unterscheiden.
Um zu erreichen, dass auch in dem Bereich des
Wellenlängenkonversionselementes oberhalb der Befestigung der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur an dem Licht emittierenden Element ausreichend Licht verteilt und von dort zur zweiten Seite des optoelektronischen Bauelementes abgestrahlt wird, kann die zweite Materialschicht, die unter anderem oberhalb der Befestigung der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur an dem Licht emittierenden Element ausgebildet ist, einen größeren Lichtstreuungsgrad aufweisen als die erste Materialschicht.
Die erste Materialschicht des
Wellenlängenkonversionselementes, welche in Abstrahlrichtung des Licht emittierenden Elements näher an dem Licht
emittierenden Element angeordnet ist, kann beispielsweise Silikon, Glas oder ein Keramikmaterial sein. Die beiden Materialschichten des
Wellenlängenkonversionselementes können beispielsweise sequenziell, d. h. nacheinander, aufgebracht werden, so dass zunächst die erste Materialschicht des
Wellenlängenkonversionselementes auf das Licht emittierende Element aufgebracht und anschließend die zweite
Materialschicht des Wellenlängenkonversionselementes auf die erste Materialschicht aufgebracht, beispielsweise aufgeklebt, wird. Beispielsweise können dabei die erste Materialschicht aus Glas, Saphir oder einem transparenten Keramikmaterial und die zweite Materialschicht aus einem transparenten
Keramikmaterial ausgebildet sein.
Es ist aber auch möglich, dass die beiden Materialschichten des Wellenlängenkonversionselementes vor dem Aufbringen auf das Licht emittierende Element miteinander verbunden werden und dann gemeinsam, im bereits verbundenen Zustand, auf das Licht emittierende Element aufgebracht werden. Beispielsweise können die erste Materialschicht aus einem ersten
transparenten Keramikmaterial und die zweite Materialschicht aus einem zweiten transparenten Keramikmaterial ausgebildet sein, wobei das erste transparente Keramikmaterial und das zweite transparente Keramikmaterial unterschiedliche
Eigenschaften, insbesondere unterschiedliche optische
Eigenschaften, aufweisen können. Die aus dem ersten
transparenten Keramikmaterial ausgebildete erste
Materialschicht und die aus dem zweiten transparenten
Keramikmaterial ausgebildete zweite Materialschicht können im noch ungebrannten Zustand miteinander laminiert werden und anschließend zusammen gebrannt werden, bevor sie auf das Licht emittierende Element aufgebracht werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung eines
optoelektronischen Bauelementes gemäß einer
Ausführungsform in einer Seitenansicht; Figur 2 eine schematische Darstellung eines
Detailausschnittes des in Fig. 1 gezeigten
optoelektronischen Bauelementes in einer
perspektivischen Ansicht; Figur 3 eine schematische Darstellung des in Fig. 1 gezeigten optoelektronischen Bauelementes ohne einen Träger in einer perspektivischen Draufsicht auf die zweite Seite des optoelektronischen Bauelementes; Figur 4 eine schematische Darstellung eines
Wellenlängenkonversionselementes eines
optoelektronischen Bauelementes gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer perspektivischen Draufsicht auf die erste Seite des
Wellenlängenkonversionselementes; und
Figur 5 eine schematische Darstellung eines
optoelektronischen Bauelementes mit einem wie in Fig. 4 gezeigten Wellenlängenkonversionselement in einer Seitenansicht.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische
Ausführungsformen 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 Ausführungsformen in einer Anzahl
verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen 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 beispielhaften Ausführungsformen 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. In Fig. 1 ist ein optoelektronisches Bauelement 1 gezeigt, welches einen Träger 2 mit einer ersten elektrischen
Kontaktfläche 3 und einer zweiten elektrischen Kontaktfläche 4, ein Licht emittierendes Element 5, welches mit seiner ersten Seite 6, die beispielsweise eine Unterseite ausbildet, mit der ersten elektrischen Kontaktfläche 3 verbunden ist, eine elektrisch leitfähige Verbindungsstruktur 7, über welche eine der ersten Seite 6 gegenüberliegende zweite Seite 8, die beispielsweise eine Oberseite ausbildet, des Licht
emittierenden Elements 5 mit der zweiten elektrischen
Kontaktfläche 4 elektrisch verbunden ist, und ein
Wellenlängenkonversionselement 9 aufweist. Das
Wellenlängenkonversionselement 9 weist eine zweite Seite 10, die beispielsweise eine Oberseite ausbildet, und eine erste Seite 11, die beispielsweise eine Unterseite ausbildet, auf, wobei das Wellenlängenkonversionselement 9 mit seiner ersten Seite 11 auf der zweiten Seite 8 des Licht emittierenden Elements 5 aufliegt. An seiner ersten Seite 11 weist das Wellenlängenkonversionselement 9 im Bereich der Befestigung der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur 7, die
beispielsweise ein Bonddraht sein kann, an der zweiten Seite
8 des Licht emittierenden Elements 5 eine Aussparung 12 auf, so dass die Befestigung der elektrisch leitfähigen
Verbindungsstruktur 7 an dem Licht emittierenden Element 5 nicht durch das Wellenlängenkonversionselement 9 gestört wird. Die Aussparung 12 erstreckt sich dabei nicht über die gesamte Höhe des Wellenlängenkonversionselementes 9, sondern die Aussparung 12 ist nur im Bereich der ersten Seite 11 des Wellenlängenkonversionselementes 9 ausgebildet, so dass die zweite Seite 10 des Wellenlängenkonversionselementes 9 die Aussparung 12 überragt. Die Größe der Fläche der zweiten Seite 10 des Wellenlängenkonversionselementes 9 entspricht dabei der Größe der Fläche der ersten Seite 8 des Licht emittierenden Elements 5, so dass die Aussparung 12 nicht die lichtemittierende Fläche des Wellenlängenkonversionselementes
9 beeinflusst und damit auch nicht die Leuchtfläche des optoelektronischen Bauelementes 1 beeinflusst, insbesondere reduziert .
Das Wellenlängenkonversionselement 9 und das Licht
emittierende Element 5 sind von einer transparenten
Kunststoff-Formmasse 13, welche beispielsweise aus einem Titandioxid-gefüllten Silikonmaterial ausgebildet ist, umgössen. Die Kunststoff-Formmasse 13 füllt hier den Träger 2 aus, so dass die Kunststoff-Formmasse 13 bündig mit dem oberen Kantenbereich 17 des Trägers 2 abschließt. Die
Kunststoff-Formmasse 13 kann aber auch den Träger 2 an seinem oberen Kantenbereich 17 überragen.
Die Kunststoff-Formmasse 13 kann die Funktion eines zweiten Wellenlängenkonversionselementes aufweisen. Die
Schichtdicken, Konzentrationen und Materialzusammensetzungen des Wellenlängenkonversionselementes 9, welches dann als erstes Wellenlängenkonversionselement 9 zu bezeichnen ist, und der Kunststoff-Formmasse 13 können dann derart gewählt werden, dass die Überlagerung des von dem ersten
Wellenlängenkonversionselement 9 abgegebenen ersten Konversionslichtes und des von der Kunststoff-Formmasse 13 abgegebenen zweiten Konversionslichtes weißes Licht ergibt, dass von der zweiten Seite 14 des optoelektronisches
Bauelementes 1, die die Leuchtfläche des optoelektronischen Bauelementes 1 ausbildet, abgestrahlt wird.
Fig. 2 zeigt eine Ausschnittsdarstellung des in Fig. 1 gezeigten optoelektronisches Bauelementes 1 in dem Bereich der Befestigung der elektrisch leitfähigen
Verbindungsstruktur 7 an dem Licht emittierenden Element 5 und der in der ersten Seite 11 des
Wellenlängenkonversionselementes 9 ausgebildeten Aussparung 12. In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die zweite Seite 14 des in Fig. 1 gezeigten optoleketronischen Bauelementes 1 ohne den Träger 2 gezeigt, wobei hier zu erkennen ist, dass das
Wellenlängenkonversionselement 9 in der Draufsicht auf die zweite Seite 14 des optoelektronischen Bauelementes 1, welche die Leuchtfläche des optoelektronischen Bauelementes 1 ausbildet, eine rechteckförmige bzw. quadratische Form ausbildet, die gleich zu der Form bzw. Außenkontur des Licht emittierenden Elements 5 ist. Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das
Wellenlängenkonversionselement 9 aus zwei Materialschichten 15, 16 ausgebildet ist, so dass das
Wellenlängenkonversionselement 9 eine erste Seite 11 des Wellenlängenkonversionselementes 9 ausbildende
Materialschicht 15 und eine zweite, die zweite Seite 10 des Wellenlängenkonversionselementes 9 ausbildende
Materialschicht 16 aufweist. In der ersten Seite 11 des Wellenlängenkonversionselementes 9 ausbildenden
Materialschicht 15 ist die Aussparung 12 ausgebildet, wohingegen die zweite, die zweite Seite 10 des
Wellenlängenkonversionselementes 9 ausbildende
Materialschicht 16 entsprechend des Licht emittierenden
Elements 5 rechteckförmig ausgebildet ist und damit der Fläche des Licht emittierenden Elements 5 entspricht. Die beiden Materialschichten 15, 16 können unterschiedliche optische Eigenschaften, beispielsweise in Bezug auf
Transparenz, Streuwirkung und Konversionswirkungsgrad, aufweisen. Beispielsweise ist die erste Materialschicht 15 transparenter ausgebildet als die zweite Materialschicht 16 und die erste Materialschicht 15 kann weniger Licht
konvertieren, wodurch eine besonders homogen leuchtende zweite Seite 14 des optoelektronischen Bauelementes 1 erreicht werden kann.
Fig. 5 zeigt ein optoelektronisches Bauelement 1, welches im Wesentlichen dem in Fig. 1 gezeigten optoelektronischen Bauelement 1 entspricht, jedoch das
Wellenlängenkonversionselement 9 dem in Fig. 4 gezeigten Wellenlängenkonversionselement 9 entspricht und aus zwei, unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisenden
Materialschichten 15, 16 ausgebildet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Bauelement (1), mit
• einem Träger
(2), welcher eine erste elektrische
Kontaktfläche
(3) und eine zweite elektrische Kontaktfläche
(4) aufweist,
• einem Licht emittierenden Element
(5) , welches mit einer ersten Seite
(6) mit der ersten elektrischen Kontaktfläche (3) elektrisch leitend verbunden ist,
• einer elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur
(7), über welche eine der ersten Seite (6) gegenüberliegende zweite Seite (8) des Licht emittierenden Elements (5) mit der zweiten elektrischen Kontaktfläche (4) elektrisch leitend verbunden ist, und
• einem Wellenlängenkonversionselement (9), welches eine zweite Seite (10) und eine erste Seite (11) aufweist,
• wobei das Wellenlängenkonversionselement (9) mit
seiner ersten Seite (11) auf der zweiten Seite (8) des Licht emittierenden Elements (5) aufliegt,
• wobei das Wellenlängenkonversionselement (9) an
seiner ersten Seite (11) im Bereich der Befestigung der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur (7) an der zweiten Seite (8) des Licht emittierenden Elements (5) eine Aussparung (12) aufweist,
• wobei die Aussparung (12) von der zweiten Seite (10) des Wellenlängenkonversionselementes (9) überragt ist .
Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Licht emittierende Element (5) einen Licht emittierenden Chip (5) aufweist. 3. Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß Anspruch 2,
wobei das Licht emittierende Element (5) einen Licht emittierenden Halbleiterchip (5) aufweist. Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 3,
wobei die elektrisch leitfähige Verbindungsstruktur (7) einen Bonddraht aufweist.
Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 4,
wobei das Licht emittierende Element (5) und das
Wellenlängenkonversionselement (9) mit einer Kunststoff- Formmasse (13) derart umgössen sind, dass das
optoelektronische Bauelement (1) eine definiert geformte Leuchtfläche aufweist.
Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß Anspruch 5, wobei die Kunststoff-Formmasse (13) ein Titandioxid- gefülltes Silikonmaterial ist.
Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 6,
wobei das Wellenlängenkonversionselement (9) eine erste, die erste Seite (11) des
Wellenlängenkonversionselementes (9) ausbildende
Materialschicht (15) und eine zweite, die zweite Seite (10) des Wellenlängenkonversionselementes (9)
ausbildende Materialschicht (16) aufweist, wobei die erste Materialschicht (15) und die zweite
Materialschicht (16) voneinander unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen und wobei die erste Materialschicht (15) derart ausgebildet ist, dass die erste Materialschicht (15) weniger Licht konvertiert als die zweite Materialschicht (16).
8. Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß Anspruch 7,
wobei die erste Materialschicht (15) eine höhere
Transparenz aufweist als die zweite Materialschicht
9. Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß Anspruch 7 ode 8,
wobei die zweite Materialschicht (16) einen größeren Lichtstreuungsgrad aufweist als die erste
Materialschicht (15).
10. Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 9,
wobei die erste Materialschicht (15) Silikon, Glas ode ein Keramikmaterial ist.
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