WO2015091393A1 - Konversionselement, bauelement und verfahren zur herstellung eines bauelements - Google Patents

Konversionselement, bauelement und verfahren zur herstellung eines bauelements Download PDF

Info

Publication number
WO2015091393A1
WO2015091393A1 PCT/EP2014/077824 EP2014077824W WO2015091393A1 WO 2015091393 A1 WO2015091393 A1 WO 2015091393A1 EP 2014077824 W EP2014077824 W EP 2014077824W WO 2015091393 A1 WO2015091393 A1 WO 2015091393A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mol
conversion element
glass composition
phosphor
semiconductor chip
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/077824
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Angela Eberhardt
Christina Wille
Original Assignee
Osram Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Gmbh filed Critical Osram Gmbh
Priority to DE112014005897.1T priority Critical patent/DE112014005897B4/de
Priority to US15/102,892 priority patent/US9688910B2/en
Priority to JP2016541428A priority patent/JP6347393B2/ja
Publication of WO2015091393A1 publication Critical patent/WO2015091393A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
    • C03C14/006—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of microcrystallites, e.g. of optically or electrically active material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/122—Silica-free oxide glass compositions containing oxides of As, Sb, Bi, Mo, W, V, Te as glass formers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/125—Silica-free oxide glass compositions containing aluminium as glass former
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/12—Compositions for glass with special properties for luminescent glass; for fluorescent glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2204/00—Glasses, glazes or enamels with special properties
    • C03C2204/02—Antibacterial glass, glaze or enamel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
    • C03C2214/16—Microcrystallites, e.g. of optically or electrically active material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
    • C03C2214/30—Methods of making the composites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials

Definitions

  • a conversion element is specified.
  • a device and a method for producing such a device are specified.
  • a conventional conversion element usually has silicon as the matrix material, in which the phosphor
  • Conversion element have a refractive index, which is adapted to the refractive index of a phosphor embedded in the conversion element.
  • Matrix material embedded phosphor can be any suitable material.
  • Glass composition has a glass transition temperature of less than 320 ° C and a dilatometric
  • Tellurium oxide matrix material having a content of at least 65 mole% and at most 90 mole% inclusive, RO between 0.1 mole% and 15 mole% inclusive, and R 2 2Ü3, in the range of 1 mole inclusive -% and including 3 mol%.
  • Consists of may mean here that no other components are included in the composition. Alternatively, “consists of” mean that other components only in small
  • a glass composition can be produced as a matrix material.
  • the proportion of the weight of the components corresponds to the proportion of the components in the glass composition with a maximum deviation of 5 ⁇ 6.
  • this consists
  • Matrix material in particular the glass composition of:
  • composition of the matrix material does not necessarily have to be added as starting materials, but the glass components can also be used hydroxides, carbonates, nitrates, etc., if they exist, and therefore present in the mixture. According to at least one embodiment is in the
  • Matrix material embedded at least one phosphor or combinations of multiple phosphor may, for example, in powder form in
  • TeC> 2 is used as tellurium oxide. TeC> 2 has a share of at least
  • R 1 -O 2 is zinc oxide and / or barium oxide.
  • the glass composition as matrix material has alkali oxide ( ⁇ 1 2 ⁇ ).
  • the proportion is at least 4 mol%, 6 mol%, 8 mol%, 10 mol% or 12 mol% and / or at most 14 mol%, 16 mol%, 18 mol%, 20 mol -%, 22 mol% or 24 mol%.
  • the content of M ⁇ O is 10 mol% to 12 mol% (including limits).
  • Potassium oxide (K 2 0) and combinations of the three mentioned oxides for the preparation of the glass composition or in the glass composition can be used.
  • the alkali oxides have the main task of reducing the viscosity of the matrix material, which in turn is advantageous to temperature-sensitive materials at low
  • trivalent metals such as aluminum, gallium, indium,
  • R 2 203 Combinations thereof (R 2 203).
  • oxides of aluminum, lanthanum, bismuth, yttrium and / or rare earths are preferred.
  • Rare earths here refers to the chemical elements of the 3rd subgroup of the periodic table (with the exception of the actinium) and the lanthanides.
  • the proportion of R 2 2Ü 3 is at least 1.2 mol%, 1.4 mol%, 1.5 mol% or 1.75 mol% and / or at most 1.9 mol%, 2 mol%, 2.4 mol% or 2.6 mol%, for example, 1.7 mol%.
  • the proportion of R 2 2Ü3 should not exceed 3 mol% in the
  • Conversion element can be provided, which in a broad spectral range of 380 nm to 800 nm none
  • the glass composition Alternatively or additionally, the glass composition
  • TaC> 2 tantalum (V) oxide
  • Ta20s tantalum (V) oxide
  • Matrix material in particular the glass composition reduce the tendency to crystallize, without simultaneously increasing the glass transition and softening temperature significantly.
  • alumina, lanthanum oxide, bismuth oxide, yttria and / or rare earths are examples of the glass composition.
  • TMA thermomechanical analysis
  • DSC differential scanning calorimetry
  • DTA differential thermal analysis
  • Softening temperature (T e ) is the temperature at which the glass or the glass composition begins to deform markedly and is therefore under the influence of
  • the softening temperature is an essential parameter when embedding materials, such as a phosphor, in glass. In these
  • DSC Differential calorimetry
  • TMA dilatometry
  • the crystallization of the glass composition or a lack of crystallization of the glass composition can be determined by X-ray diffraction (XRD).
  • the glass composition for example, has a content of at most 10 ppm by weight of the compounds mentioned in the glass composition.
  • the dilatometric softening temperature of the matrix material has a value of less than 400 ° C., in particular less than 350 ° C. or less than 325 ° C.
  • the matrix material is radiation-permeable and / or and free from scattering. This means in particular that 90%, minus the
  • the matrix material in particular the glass composition, has the property of having high transmission and low absorption. In particular, that absorbs
  • Matrix material ⁇ 10%, preferably ⁇ 5%, particularly preferably ⁇ 1% of the incident electromagnetic radiation from a wavelength range of 380 nm to 800 nm
  • Fresnel losses can vary by refractive index at 8-11 ⁇ 6 per
  • the matrix material is colorless. As colorless is here and below referred to that the matrix material, in particular the glass composition no electromagnetic radiation, ie at most 5% of the incident electromagnetic radiation from a
  • this includes
  • the matrix material can additionally serve as a UV filter.
  • the matrix material in particular the glass composition, is ultra-low-melting.
  • ultra-low melting point material is considered in the context of the present application, a material which softens at a temperature of at most 350 ° C. This makes it possible with advantage that the matrix material can be connected directly to the semiconductor chip at low temperatures of at most 350 ° C, at such temperatures, the semiconductor chip undergoes no damage.
  • a substance is referred to as "phosphor", which at least partially absorbs electromagnetic primary radiation and as electromagnetic secondary radiation in an at least partially from the electromagnetic primary radiation emitted different wavelength range.
  • monochrome wavelength range can have.
  • the spectrum of the electromagnetic primary radiation and / or the spectrum of the electromagnetic secondary radiation can also be broadband, that is to say that the
  • Wavelength range wherein the mixed-color wavelength range can each have a continuous spectrum or a plurality of discrete spectral components at different wavelengths.
  • the phosphor used may be a garnet phosphor, for example a yellow garnet phosphor. Alternatively or additionally, a nitridic phosphor,
  • the matrix material has a higher thermal conductivity than conventionally used silicone, whereby the
  • the phosphor can be embedded in the matrix material and shaped as a potting compound, layer or film.
  • the potting can, for example
  • the matrix material may additionally comprise a filler, such as a
  • Metal oxide such as titanium dioxide, silicon dioxide,
  • the filler may e.g. serve for targeted light scattering and inhomogeneous or homogeneous in the
  • the component comprises the conversion element.
  • the same definitions and explanations apply to the method or to the component, as stated above for the conversion element, and vice versa.
  • the component comprises a semiconductor chip.
  • the semiconductor chip is set up to generate electromagnetic primary radiation at least from the blue spectral range.
  • the conversion element can be arranged directly on the semiconductor chip. Between semiconductor chip and conversion element thus no distance is provided.
  • the conversion element is mounted on the radiation exit surface of the semiconductor chip. The conversion element is thus directly on the
  • the semiconductor chip comprises according to at least one
  • Embodiment a semiconductor layer sequence.
  • the semiconductor material is preferably a Nitride compound semiconductor material such as Al n In] __ n _ m Ga m N or to a phosphide compound semiconductor material such as
  • the semiconductor chip may be an active layer having at least one pn junction and / or one or more
  • Quantum well structures include. In operation of the
  • a wavelength of the electromagnetic primary radiation is preferably in the ultraviolet and / or visible spectral range
  • wavelengths between 420 nm and 680 nm inclusive for example between 440 nm and 480 nm inclusive.
  • the component comprises a semiconductor chip.
  • the semiconductor chip is set up to generate electromagnetic primary radiation at least from the blue spectral range.
  • the conversion element may be arranged spatially spaced from the semiconductor chip.
  • Radiation exit surface formed a gap.
  • Conversion element and semiconductor chip of greater than or equal to 200 ym, preferably greater than or equal to 750 ym, more preferably greater than or equal to 900 ym (so-called "Remote Phosphor Conversion").
  • the component comprises a semiconductor chip which is used to generate
  • electromagnetic primary radiation is set up at least from the blue spectral range.
  • the electromagnetic primary radiation is set up at least from the blue spectral range.
  • Component comprise a substrate.
  • the conversion element may connect an additional layer to the semiconductor chip or the substrate, wherein the additional layer is a
  • the method for producing a component comprises the method steps a) providing at least one semiconductor chip having or having a radiation exit surface
  • the matrix material is ground after the melt and sieved to a specific particle size fraction. Subsequently, the phosphor, which is present for example as a powder, can be embedded in the matrix material.
  • the phosphor which is present for example as a powder
  • Radiation exit surface can be generated.
  • the connection can be increased by a weight application or thereby also take place at a lower temperature.
  • oxides of R 2 2 Ü3 such as aluminum, the crystallization of the matrix material during the production of positive, so that the conversion element in step c) does not crystallize.
  • Process step b) applied the conversion element as a powder or as a preformed body on the radiation exit surface.
  • Prefabricated body means in this
  • Body can be made by first melting the glass from the batch.
  • the phosphor preferably a temperaturuntube.
  • the solid may also be a raw or preform from which the prefabricated Body with the appropriate dimensions can be obtained, for example, by sawing, grinding, polishing, etching or laser machining.
  • the prefabricated Body with the appropriate dimensions can be obtained, for example, by sawing, grinding, polishing, etching or laser machining.
  • Glass powder are produced a compact, which is then sintered at elevated temperature or "melted", whereby the phosphor is enclosed by the glass and then present as a prefabricated conversion element.
  • the prefabricated body can initially without
  • the resulting melt can be poured or formed and then cooled to form a solid.
  • the solid may also be a green or preform from which the prefabricated body of the appropriate dimensions may subsequently be obtained, for example by sawing, grinding, polishing, etching or laser machining. Then the
  • prefabricated bodies are applied to the radiation exit surface or on a substrate and coated with the phosphor.
  • the coating can take place, for example, by printing, screen printing, spraying, knife coating, dispensing or spincoating. Subsequently, the device at a temperature of ⁇ 350 ° C for
  • Conversion element, z. Example a ceramic conversion element of the same or different color or a conversion element embedded in glass phosphor or a lens
  • Conversion element or the lens with the conversion element can be connected via the matrix material.
  • Color information in relation to the conversion element designates here and below the respective spectral range of the electromagnetic radiation, for example the
  • the phosphor is introduced into the glass composition prior to sintering.
  • a mixture of phosphor and powder of the glass composition is sintered, in particular pressed, in order to minimize air pockets.
  • temperatures near the softening point of the glass composition may be found under reduced pressure and / or
  • a liquid melt of the glass composition is prepared with phosphor suspended therein, wherein then the liquid Melt is sprayed or dropped so that the conversion element is applied to the radiation exit surface of the semiconductor chip or the substrate.
  • a layer of defined layer thickness of phosphor and optionally further elements may be applied to a layer of the glass composition, followed by sintering at a temperature close to the softening point of the glass composition. This can cause the phosphor to sink into the
  • Gas composition is deposited in the interstices between the phosphor particles.
  • Weight is softened and flows into the spaces between the phosphor particles (sinking of the
  • Radiation exit surface of the semiconductor connects.
  • Substrate eg thin flat glass, transparent ceramic or glass ceramic
  • a glassy layer of the glass composition generated.
  • a phosphor layer is applied, which then sinks under temperature increase in the glassy layer. This can additionally with a
  • Weighting carried out in order to bring more phosphor into the matrix material and / or thereby let this phosphor sink in at a lower temperature and / or to shorten the process time.
  • glass powder and phosphor powder can be mixed and then applied as a layer on the substrate.
  • scattering particles can be added which homogenize the emission characteristic and / or increase the light extraction.
  • Conversion element as a prefabricated body a separate platelets.
  • the tile will be on the
  • the matrix material is produced as a thin layer directly on the semiconductor chip or as a separate platelet at higher temperatures of over 350 ° C.
  • the matrix material can be applied as a thin layer directly on a substrate, a further conversion element or a lens.
  • the glass preferably has a viscosity n with 10 7 ' 6 dPas * s ⁇ > 10 " 2 dPas * s, in particular of 10 4 dPas * s ⁇ > 10 " 2 dPas * s, ideally of 10 2 dPas * s ⁇ > 10 "2 dPas * s
  • phosphor for example YAG: Ce
  • the phosphor particles sink, for example within 1, 5, 10 or 30 minutes, at a temperature of less than or equal to 350 ° C in the glass layer.
  • Glass composition is then heated so far that the glass softens only slightly and the phosphor sinks into the glass layer and is enclosed by it. This can also be done by applying weight to bring more phosphor into the matrix material or glass and / or the
  • Radiation exit surface and the side surfaces are coated with the same phosphor as well as with other types of phosphor. Alternatively, both can
  • Radiation exit surfaces are coated with phosphor, wherein the same and different phosphors can be used on the two surfaces. In the latter (separation of the phosphors) so the
  • the phosphor-containing radiation exit surface is preferably close to the chip.
  • Replace scattered particles to the primary radiation reflect as usual for a color wheel for laser applications. It is also possible to apply different phosphors separately or mixed together. In the case of a color wheel for laser applications, these are usually present separately from one another on a substrate. In a particular embodiment, a reflective and converting layer can also be present on top of one another on a substrate, so that both unconverted primary radiation and secondary radiation are reflected by it. For remote applications, the reflective layer is
  • the reflectivity of the reflective layer in this case is> 80%, preferably> 90%, in particular ⁇ 95% of
  • FIG. 2 shows a transmission spectrum of a
  • FIG. 3 shows an X-ray diffraction diagram of a
  • FIG. 4 shows a transmission spectrum of a
  • FIG. 5 shows a transmission spectrum of a
  • Figure 6 is a comparison of X-ray diffraction patterns of three embodiments.
  • curve 2 shows the transmission of the matrix material after the weathering test. The transmission changes due to influence of temperature, more relative
  • Glass composition 2a can be removed and the
  • Conversion element 2 advantageously covers at least 80% of the radiation exit area 11 of the semiconductor chip 1.
  • a vitreous, ceramic or metallic substrate can be used, on which the conversion element 2 is applied and, e.g. for transmissive or reflective
  • the embedding of the phosphor 2b in the glass composition 2a is preferably carried out by means of a softening, sinking, sinking, smelting and / or sintering process.
  • FIG. 8 shows a schematic side view of a
  • Conversion element 2 has a convex lens shape.
  • Conversion element 2 is thus already formed as an integrated lens, wherein the lens may arise, for example, by a targeted shaping or by the surface tension of the glass during the heating of the conversion element 2.
  • the primary radiation emitted by the semiconductor chip 1 can be guided in a targeted manner.
  • the emission angle of the primary radiation emitted by the semiconductor chip 1 can thus be targeted
  • the conversion element 2 influences, among other things, the emission characteristic and the directionality as well as the color locus of the
  • the additional element 2c is homogeneously distributed in the glass composition 2a.
  • the additional element 2c increases the refractive index of the glass composition 2a.
  • An index-increasing additional element 2c is, for example, 1 ⁇ 203.
  • the exemplary embodiment of FIG. 8 corresponds to the exemplary embodiment of FIG. 7. This additional element 2c can additionally or alternatively influence the light scattering in a targeted manner and thus for better coupling out and
  • the additional element 2c may be for example a scattering particles T1O 2, Al 2 O 3, S1O. 2
  • the additional element 2c may be for example a scattering particles T1O 2, Al 2 O 3, S1O. 2
  • Scattering particles may be inhomogeneously distributed in the glass composition 2a or formed as a separate layer.
  • the separate layer can be above or below the
  • FIG. 9 shows a schematic side view of a
  • the component 10 has two conversion layers, preferably with different ones
  • the semiconductor chip 1 is advantageously completely of the
  • the conversion element 2 comprises a phosphor 2b, the glass composition 2a and an additional element 2c.
  • the components embedded in the glass composition 2a such as phosphor 2b and
  • FIG. 11 shows a schematic side view of a component 10 according to one embodiment.
  • the semiconductor chip 1 is arranged on a carrier 5. Subsequently, a conversion layer 2 is arranged. The conversion layer 2 is followed by an additional layer 3.
  • the additional layer 3 may in turn comprise a phosphor.
  • the additional layer 3 is in particular made of a ceramic, preferably an oxidic garnet ceramic (YAG: Ce, LuAG: Ce, etc.).
  • the device 10 may be provided by providing a
  • the conversion element 2 can be applied as a prefabricated body, for example as platelets, or as a powder.
  • the prefabricated body comprises in particular at least one phosphor 2a, which is itself
  • the color location of the prefabricated additional layer 3 is selectively changed by the conversion layer 2, preferably a red-emitting phosphor is introduced.
  • Conversion element 2 and / or the additional layer 3 as platelets can take place in a so-called pick-and-place process on the radiation exit surface 11 of the semiconductor layer sequence 1.
  • a metallic, glassy or ceramic substrate may also be used.
  • the substrate is for e.g.
  • the substrate may also have functional oxide coatings which act, for example, as a passivation, as a protective layer or as an optical element.
  • the invention is not limited by the description based on the embodiments of these, but includes each feature and any combination of features, which in particular any combination of features in the
  • German Patent Application DE 10 2013 226 630.8 is claimed, the disclosure of which is expressly incorporated by reference.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Konversionselement (2) umfassend einen Leuchtstoff (2b), der zur Konversion von elektromagnetischer Primärstrahlung in elektromagnetische Sekundärstrahlung eingerichtet ist, eine Glaszusammensetzung (2a) als Matrixmaterial, in die der Leuchtstoff (2b) eingebettet ist, wobei die Glaszusammensetzung (2a) zumindest ein Telluroxid, R1O mit R1 ausgewählt aus einer Gruppe, die Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Mn und Kombinationen davon umfasst, M1 2O mit M1 ausgewählt aus einer Gruppe, die Li, Na, K und Kombinationen davon umfasst, R2 2O3 mit R2 ausgewählt aus einer Gruppe, die Al, Ga, In, Bi, Sc, Y, La, Seltene Erden und Kombinationen davon umfasst, M2O2 mit M2 ausgewählt aus einer Gruppe, die Ti, Zr, Hf und Kombinationen davon umfasst, und R3 2O5 mit R3 Nb und/oder Ta umfasst. Die Erfindung betrifft ferner ein Bauelement (10) und ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements (10).

Description

Beschreibung
Konversionselement, Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
Es wird ein Konversionselement angegeben. Darüber hinaus werden ein Bauelement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauelements angegeben. Ein herkömmliches Konversionselement weist üblicherweise als Matrixmaterial Silikon auf, in dem der Leuchtstoff
eingebettet vorliegt. Allerdings besitzt Silikon eine
schlechte Wärmeleitfähigkeit, was dazu führt, dass der
Leuchtstoff im Betrieb stärker erwärmt und dadurch
ineffizienter wird. Zudem liegt der Brechungsindex von
Silikon bei ca. 1,4 und ist deutlich unterschiedlich zu dem von z.B. Granat-Leuchtstoffen, deren Brechungsindex bei ca. 1,8 liegt. Dieser Unterschied führt zu einer stärkeren
Streuung, insbesondere wenn sehr kleine Leuchtstoffpartikel eingebettet werden. Deshalb wird dieser Feinanteil bisher durch Fraktionierung aus dem Pulver vorher entfernt.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Konversionselement anzugeben, das verbesserte Eigenschaften aufweist.
Insbesondere soll das Konversionselement eine hohe
Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Insbesondere soll das
Konversionselement einen Brechungsindex aufweisen, der an den Brechungsindex eines in dem Konversionselement eingebetteten Leuchtstoffs angepasst ist.
Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauelement anzugeben, das besonders stabil ist und insbesondere bei Temperaturen unter 400 °C hergestellt werden kann. Insbesondere soll bei der Herstellung des Bauelements ein in dem Konversionselement eingebetteter temperaturempfindlicher Leuchtstoff nicht geschädigt werden.
Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, in einem
Matrixmaterial eines Konversionselements möglichst alle bekannten verschiedenartigen Leuchtstofftypen einzubetten, um so jede gewünschte Lichtfarbe einstellen zu können. Das ist ein Vorteil gegenüber einer aus dem Stand der Technik bekannten Konversionskeramik, welche nur in bestimmten
Lichtfarben herstellbar ist. Durch eine Kombination von
Konversionskeramik oder eines Konversionselements und in einer Glaszusammensetzung bzw. eines Glases als
Matrixmaterials eingebetteten Leuchtstoff kann
vorteilhafterweise auch das Farbspektrum der
Konversionskeramik oder des Konversionselements erweitert werden. Dies erfordert ein Matrixmaterial in dem
Konversionselement, das während dem Einbetten mit keinem der Leuchtstoffe chemische Reaktionen eingeht, welche eine
Degradation des Leuchtstoffs mit sich bringen könnte. Diese Eigenschaft hängt stark von der Zusammensetzung des
Matrixmaterials ab, weshalb nur ausgesuchte Matrixmaterialien dafür geeignet sind.
Diese Aufgaben werden durch ein Konversionselement gemäß Anspruch 1, durch ein Bauelement gemäß Anspruch 10, sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 14 gelöst. Weitere Ausgestaltungen des Konversionselements, des Bauelements und des Verfahrens sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
Konversionselement einen Leuchtstoff, der zur Konversion von elektromagnetischer Primärstrahlung in elektromagnetische Sekundärstrahlung eingerichtet ist, und eine
Glaszusammensetzung als Matrixmaterial, in die der
Leuchtstoff eingebettet ist, wobei die Glaszusammensetzung folgende chemische Zusammensetzung aufweist:
- zumindest ein Telluroxid mit einem Anteil von
mindestens 65 mol-% und höchstens 90 mol-%,
- RxO mit einem Anteil zwischen 0 mol-% und 20 mol-%, wobei R1 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Mn und Kombinationen davon umfasst, - zumindest ein M^O mit einem Anteil zwischen 5 mol-% und 25 mol-%, wobei M1 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Li, Na, K und Kombinationen davon umfasst,
zumindest ein R22Ü3 mit einem Anteil zwischen 1 mol-% und 3 mol-%, wobei R2 ausgewählt ist aus einer
Gruppe, die AI, Ga, In, Bi, Sc, Y, La, Seltene Erden und Kombinationen davon umfasst,
- M2Ü2 mit einem Anteil zwischen 0 mol-% und 2 mol-%, wobei M2 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Ti, Zr, Hf und Kombinationen davon umfasst, und
- R32Ü5 mit einem Anteil zwischen 0 mol-% und 6 mol-%, wobei R3 Nb und/oder Ta ist.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass sich das oben beschriebene Glas bzw. die Glaszusammensetzung sehr gut als Matrixmaterial für zumindest einen Leuchtstoff eignet, da beim Einbetten keine chemischen Reaktionen stattfinden, die zu einer Degradation des Leuchtstoffs führen. Dies ist insbesondere bei temperatursensiblen nichtoxidischen
Leuchtstoffen eine Herausforderung.
Die Erfinder haben erkannt, dass das hier beschriebene
Konversionselement, insbesondere das Matrixmaterial sehr niedrig sinternd ist und daher sehr gut für
temperatursensible Leuchtstoffe geeignet ist. Ferner weist das Matrixmaterial eine niedrige Erweichungstemperatur auf. Das Matrixmaterial ist hochtransparent und/oder hochbrechend. Das Matrixmaterial weist zudem eine geringe
Kristallisationsneigung auf. Zusätzlich ist es
korrosionsstabil, insbesondere in warmer feuchter Atmosphäre wie zum Beispiel einem Feuchtetest bei 85°C und 85% rel.
Feuchte über 1000h. Daher ist das Matrixmaterial in dem
Konversionselement sehr gut für optische Anwendungen
geeignet. Eine geringere Streuung aufgrund des geringen
Brechungszahlunterschiedes von Matrixmaterial und Leuchtstoff resultiert. Ferner kann bei Verwendung des
Konversionselements in einem Bauelement die Effizienz
gesteigert werden, da die Wärme besser vom Leuchtstoff über das Matrixmaterial abgeführt werden kann und der Leuchtstoff weniger geschädigt wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die
Glaszusammensetzung frei von Bortrioxid, Germaniumoxid,
Phosphaten, Halogeniden, P2O5 und S1O2 und die
Glaszusammensetzung weist eine Glastransformationstemperatur von kleiner 320 °C und eine dilatometrische
Erweichungstemperatur von kleiner als 400°C auf. Insbesondere eine solche Glaszusammensetzung hat sich überraschender Weise als besonders feuchtestabil erwiesen. Das heißt, auch bei einem besonders harten Feuchtetest, bei dem die
Glaszusammensetzung bei wenigstens 80°C, insbesondere bei 85°C, für mehr als 900 Stunden, insbesondere für 1000
Stunden, einer relativen Feuchte von wenigstens 80%,
insbesondere 85%, ausgesetzt wird, ist die
Glaszusammensetzung stabil.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Summe aller Anteile an Telluroxid, M^O, R22Ü3 und gegebenenfalls M2C>2, R!O und R32Ü5 in dem Matrixmaterial 100 % oder 100 mol-%, wenn keine weiteren Elemente oder Komponenten enthalten sind, oder weniger als 100 % oder 100 mol-%, wenn neben den oben genannten Komponenten wie Telluroxid, M^O, R22Ü3 und
gegebenenfalls M2C>2, R^-O und R32C>5 weitere Komponenten enthalten sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform besteht das
Matrixmaterial aus Telluroxid mit einem Anteil von mindestens einschließlich 65 mol-% und höchstens einschließlich 90 mol- %, R-O mit einem Anteil zwischen einschließlich 0,1 mol-% und einschließlich 15 mol-% und R22Ü3 mit einem Anteil zwischen einschließlich 1 mol-% und einschließlich 3 mol-%. "Besteht aus" kann hier bedeuten, dass keine weiteren Komponenten in der Zusammensetzung enthalten sind. Alternativ kann "besteht aus" bedeuten, dass weitere Komponenten nur im geringen
Anteil aus dem ppm-Bereich (parts per million) in der
Glaszusammensetzung enthalten sind und im Wesentlichen unvermeidbare Verunreinigungen der Glasausgangsmaterialien darstellen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform besteht das
Matrixmaterial, insbesondere die Glaszusammensetzung aus TeÜ2, ZnO, Na2<0 und R22Ü3 mit R2 ausgewählt aus der Gruppe Aluminium, Lanthan, Bismut und Yttrium und Seltenen Erden.
Die Summe aller Anteile in der Glaszusammensetzung ist 100 % oder 100 mol-%.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Matrixmaterial, insbesondere die Glaszusammensetzung erhältlich aus:
zumindest einem Telluroxid mit einem Anteil von mindestens 65 mol-% und höchstens 90 mol-%, - RxO mit einem Anteil zwischen 0 mol-% und 20 mol-%, wobei R1 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Mn und Kombinationen davon umfasst, zumindest einem M^O mit einem Anteil zwischen 5 mol-% und 25 mol-%, wobei M1 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Li, Na, K und Kombinationen davon umfasst,
zumindest einem R22Ü3 mit einem Anteil zwischen 1 mol- % und 3 mol%, wobei R2 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die AI, Ga, In, Bi, Sc, Y, La, Seltene Erden und Kombinationen davon umfasst,
- M2Ü2 mit einem Anteil zwischen 0 mol-% und 2 mol-%, wobei M2 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Ti, Zr, Hf und Kombinationen davon umfasst, und
- R32Ü5 mit einem Anteil zwischen 0 mol-% und 6 mol-%, wobei R3 Nb und/oder Ta ist.
Dies bedeutet, dass durch Einwiegen der oben genannten
Komponenten mit den entsprechenden Anteilen und ggf. weiteren Prozessschritten eine Glaszusammensetzung als Matrixmaterial erzeugt werden kann. Insbesondere entspricht der Anteil der Einwaage der Komponenten dem Anteil der Komponenten in der Glaszusammensetzung mit einer maximalen Abweichung von 5~6.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform besteht das
Matrixmaterial, insbesondere die Glaszusammensetzung aus:
zumindest einem Telluroxid mit einem Anteil von mindestens 65 mol-% und höchstens 90 mol-%,
- RxO mit einem Anteil zwischen 0 mol-% und 20 mol-%, wobei R1 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Mn und Kombinationen davon umfasst, zumindest einem M^O mit einem Anteil zwischen 5 mol-% und 25 mol-%, wobei M1 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Li, Na, K und Kombinationen davon
umfasst ,
zumindest einem R22Ü3 mit einem Anteil zwischen 1 mo o
o und 3 mol% wobei R2 ausgewählt ist aus einer
Gruppe, die AI, Ga, In, Bi, Sc, Y, La, Seltene Erden und Kombinationen davon umfasst,
M202 mit einem Anteil zwischen 0 mol-% und 2 mo wobei M2 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die
Hf und Kombinationen davon umfasst,
- R32Ü5 mit einem Anteil zwischen 0 mol-% und 6 mol-% wobei R3 Nb und/oder Ta ist.
Die oben genannten Anteile geben die oxidische
Zusammensetzung des Matrixmaterials an. Es müssen jedoch nicht zwangsläufig Oxide als Ausgangsstoffe zugegeben werden, sondern die Glaskomponenten können auch Hydroxide, Carbonate, Nitrate usw. sofern existent, eingesetzt werden und daher im Gemenge vorliegen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist in dem
Matrixmaterial zumindest ein Leuchtstoff oder Kombinationen mehrerer Leuchtstoff eingebettet. Der Leuchtstoff oder die Leuchtstoffe können zum Beispiel in Pulverform im
Matrixmaterial eingebettet sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann Telluroxid die chemischen Zusammensetzungen Tellur ( IV) -Oxid (Te02),
Tellur (IV, VI) -Oxid (Te205) und/oder Tellur (VI ) -Oxid (Te03) aufweisen. Insbesondere ist das Telluroxid 4- oder 6-wertig.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Anteil an
Telluroxid mindestens 67 mol-%, 68 mol-%, 70 mol-%, 72 mol-% oder 75 mol-%, 77 mol-% und/oder höchstens 80 mol-%, 82 mol-, 85 mol-% oder 87 mol-%.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist als Telluroxid TeC>2 eingesetzt. TeC>2 weist einen Anteil von mindestens
einschließlich 67 mol-% und höchstens einschließlich 69 mol-% auf. Insbesondere ist der Anteil an Telluroxid 68,5 mol-%. Die Erfinder haben erkannt, dass eine Glaszusammensetzung als Matrixmaterial aufweisend einen derartigen Anteil an
Telluroxid besonders vorteilhafte Eigenschaften, wie
Kristallisationsstabilität, Sinterfähigkeit bei Temperaturen von kleiner 400 °C und niedrige Erweichungs- und
Glasübergangstemperaturen, eine hohe Transmission sowie einen hohen Brechungsindex aufweist. Das Matrixmaterial ist daher zum Einsatz in optoelektronischen Bauelementen besonders gut geeignet. Jedoch ist der Anteil von mindestens einschließlich 67 mol-% und höchstens einschließlich 69 mol-% für Telluroxid nicht zwingend auszuwählen. Es kann auch ein Anteil an
Telluroxid im Bereich von 65 mol-% bis 90 mol-% eingesetzt werden.
Die Glaszusammensetzung kann alternativ oder zusätzlich zumindest ein Erdalkalioxid und/oder Zinkoxid und/oder
Manganoxid als R^-O aufweisen. Insbesondere ist der Anteil an R^-O mindestens 10 mol-%, 12 mol-% oder 14 mol-% und/oder höchstens 16 mol-%, 18 mol-% oder 18,5 mol-%.
Kombinationen vom Magnesium, Kalzium, Strontium, Barium, Mangan und Zink in Bezug auf R^-O meint hier und im Folgenden, dass zumindest zwei Komponenten, beispielsweise Magnesium und Kalzium oder Zink und Barium, oder auch drei Komponenten in der Glaszusammensetzung als Oxid nebeneinander vorliegen können . Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist R^-O Zinkoxid und/oder Bariumoxid. Die Glaszusammensetzung als Matrixmaterial weist Alkalioxid (Μ12θ) auf. Insbesondere ist der Anteil mindestens 4 mol-%, 6 mol-%, 8 mol-%, 10 mol-% oder 12 mol-% und/oder höchstens 14 mol-%, 16 mol-%, 18 mol-%, 20 mol-%, 22 mol-% oder 24 mol-%. Beispielsweise ist der Anteil an M^O 10 mol-% bis 12 mol-% (Grenzen einschließend) .
Es können Lithiumoxid (Li20) , Natriumoxid (Na2<0) oder
Kaliumoxid (K20) sowie Kombinationen aus den drei genannten Oxiden zur Herstellung der Glaszusammensetzung oder in der Glaszusammensetzung verwendet werden.
Die Alkalioxide haben vor allem die Aufgabe, die Viskosität des Matrixmaterials herabzusetzen, was wiederum vorteilhaft ist, um temperatursensible Materialien bei niedrigen
Temperaturen in das Matrixmaterial einzubetten. Insbesondere wird Lithiumoxid und/oder Natriumoxid (L12O und Na20) verwendet, da diese die Erweichungstemperatur am weitesten absenken, aber die chemische Beständigkeit in geringerem Maße erniedrigen als beispielsweise Kaliumoxid (K2O) .
Die Glaszusammensetzung weist weiterhin Oxide von
dreiwertigen Metallen, wie Aluminium, Gallium, Indium,
Bismut, Scandium, Yttrium, Lanthan, Seltene Erden und
Kombinationen davon (R2203) auf. Insbesondere werden Oxide von Aluminium, Lanthan, Bismut, Yttrium und/oder Seltene Erden bevorzugt. Seltene Erden bezeichnet hier die chemischen Elemente der 3. Nebengruppe des Periodensystems (mit Ausnahme des Actiniums) und die Lanthanoide. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Anteil an R22Ü3 mindestens 1,2 mol-%, 1,4 mol-%, 1,5 mol-% oder 1,75 mol-% und/oder höchstens 1,9 mol-%, 2 mol-%, 2,4 mol-% oder 2,6 mol-%, beispielsweise 1,7 mol-%. Insbesondere sollte der Anteil an R22Ü3 nicht größer als 3 mol-% in der
Glaszusammensetzung sein, da sich dies nachteilig auf die
Eigenschaften der Glaszusammensetzung auswirkt. Ein Anteil an R22C>3 von größer als 3 mol-% kann die Transformations-,
Sinter- und/oder Erweichungstemperatur erhöhen. Die Komponente für die Glaszusammensetzung kann aus den
Oxiden dreiwertiger Metalle oder aber aus Hydoxiden,
Carbonaten, Nitraten etc. sofern existent von dreiwertigen Metallen ausgewählt werden. Bevorzugt werden jedoch nicht färbende oder gezielt färbende ("Filter") Verbindungen, wie Aluminiumoxid, Lanthanoxid, Bismutoxid, Yttriumoxid und/oder Oxide von Seltenen Erden gewählt.
Das Vorhandensein von R2203 in dem Matrixmaterial,
insbesondere in der Glaszusammensetzung wirkt sich
überraschender Weise erheblich auf die Kristallisations¬ neigung aus. So kann durch Zusatz von R22C>3 die
Kristallisation der Glaszusammensetzung während der
Anwendung, beispielsweise in optoelektronischen Bauelementen, verhindert werden. Damit kann Matrixmaterial für ein
Konversionselement bereitgestellt werden, welche in einem breiten Spektralbereich von 380 nm bis 800 nm keine
LichtStreuung aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Glaszusammensetzung zumindest ein Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Hafniumdioxid oder Kombinationen aus diesen Oxiden als M2C>2 aufweisen.
Insbesondere ist der Anteil an M2C>2 zwischen 1 und 1,5 mol-%, beispielsweise 1,3 mol-%.
Alternativ oder zusätzlich kann die Glaszusammensetzung
Nioboxid und/oder Tantaloxid (R32C>5) aufweisen. Nioboxid kann in Form von Niob ( II ) -oxid (NbO) , Niob ( IV) -oxid (Nb02)
und/oder Niob (V) -oxid (M^Os) verwendet werden. Tantaloxid kann in Form von Tantal ( I I ) -oxid (TaO) , Tantal ( IV) -oxid
(TaC>2) und/oder Tantal (V) -oxid (Ta20s) verwendet werden.
Nioboxid oder Tantaloxid können die chemische Beständigkeit der Glaszusammensetzung aber auch in geringem Umfang die Viskosität erhöhen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Anteil an
Nioboxid und/oder Tantaloxid mindestens 1 mol-%, 2 mol-% oder 3 mol-% und/oder höchstens 4 mol-% oder 5 mol-%.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform besteht die
Glaszusammensetzung aus Telluroxid, M^O, RxO und R22Ü3, wobei R22Ü3 einen Anteil zwischen 1,5 mol-% und 2 mol-% aufweist.
Die Erfinder haben erkannt, dass die Komponenten des
Matrixmaterials, insbesondere der Glaszusammensetzung die Neigung zur Kristallisation herabsetzen, ohne gleichzeitig die Glastransformations- und Erweichungstemperatur wesentlich zu erhöhen. Insbesondere sind Aluminiumoxid, Lanthanoxid, Bismutoxid, Yttriumoxid und/oder Seltene Erden dafür
verantwortlich, die Neigung zur Kristallisation
herabzusetzen. Glastransformationstemperatur oder Glasübergangstemperatur (Tg) ist die Temperatur, bei der ein Glas oder die
Glaszusammensetzung vom sprödelastischen in den
viskoelastischen Bereich umgewandelt wird. Die Messung der Glasübergangstemperatur kann unter anderem mit Hilfe eines Dilatometers (TMA= Thermomechanical Analysis) oder der dynamischen Differenzkalorimetrie (DSC) oder der Differenz- Thermoanalyse (DTA) erfolgen.
Erweichungstemperatur (Te) ist die Temperatur bei der das Glas bzw. die Glaszusammensetzung merklich zu deformieren beginnt und sich dadurch unter dem Einfluss des
Eigengewichtes verformt. Die Erweichungstemperatur ist ein wesentlicher Parameter beim Einbetten von Materialien, beispielsweise eines Leuchtstoffs, in Glas. Bei diesen
Prozessen muss das Glas auf eine Temperatur größer der Erweichungstemperatur erwärmt werden und signifikant fließen um einen festen Verbund zwischen den einzubettenden
Materialien zu schaffen. Sind diese Materialien
temperaturempfindlich, so ist für eine Einbettung eine möglichst geringe Erweichungstemperatur erforderlich. Die Erweichungstemperatur kann mittels dynamischer
Differenzkalorimetrie (DSC) oder Dilatometrie (TMA) oder einer Viskositätsmessung bestimmt werden.
Die Kristallisation der Glaszusammensetzung beziehungsweise eine fehlende Kristallisation der Glaszusammensetzung kann mittels Röntgenbeugung (XRD) bestimmt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Glaszusammensetzung frei von Bortrioxid, Germaniumoxid, Phosphaten, Halogeniden, P2O5/ Silikaten und/oder Si02- „Frei von" bedeutet hier und im Folgenden, dass die Glaszusammensetzung kein oder nur sehr geringe Anteile im ppm-Bereich,
beispielsweise einen Anteil von höchstens lO-^ ppm, an den genannten Verbindungen in der Glaszusammensetzung aufweist.
Der Nachteil an Bortrioxid und beispielsweise
Phosphorpentoxid ist, dass sie nur eine geringe chemische Beständigkeit aufweisen. Daher sind sie für viele Anwendungen aufgrund der mangelnden Korrosionsstabilität nicht geeignet.
Ein Matrixmaterial mit darin enthaltenem Bortrioxid und/oder Germaniumoxid tendiert nachteilig zur Kristallisation
aufgrund eines Entmischungsverhaltens, wodurch das
Matrixmaterial streuende oder absorbierende Eigenschaften aufweisen kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die
Glaszusammensetzung RoHS-konform (Restriction of certain Hazardous Substances) und frei von Blei, Arsen, Kadmium, Uran und Th. Insbesondere ist das Konversionselement RoHS-konform und frei von Blei, Arsen, Kadmium, Uran und Th.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die
Glastransformationstemperatur des Matrixmaterials,
insbesondere der Glaszusammensetzung einen Wert kleiner
320°C, insbesondere kleiner oder gleich 295 °C auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die dilato- metrische Erweichungstemperatur des Matrixmaterials einen Wert von kleiner als 400 °C, insbesondere kleiner 350 °C oder kleiner 325 °C auf. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Matrixmaterial strahlungsdurchlässig und/oder und frei von Streuung. Dies bedeutet insbesondere, dass 90 %, abzüglich der
Fresnelverluste > 95%, idealerweise > 99%, der einfallenden elektromagnetischen Strahlung aus einem Wellenlängenbereich von 380 nm bis 800 nm transmittiert wird. Das Matrixmaterial, insbesondere die Glaszusammensetzung weist insbesondere die Eigenschaft auf, eine hohe Transmission und eine geringe Absorption zu haben. Insbesondere absorbiert das
Matrixmaterial < 10 %, bevorzugt < 5%, besonders bevorzugt < 1% der einfallenden elektromagnetischen Strahlung aus einem Wellenlängenbereich von 380 nm bis 800 nm. Die
Fresnelverluste können je nach Brechzahl bei 8-11 ~6 pro
Grenzfläche liegen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Matrixmaterial farblos. Als farblos wird hier und im Folgenden bezeichnet, dass das Matrixmaterial, insbesondere die Glaszusammensetzung keine elektromagnetische Strahlung, also höchstens 5 % der einfallenden elektromagnetischen Strahlung aus einem
Wellenlängenbereich von 380 nm bis 800 nm absorbiert.
Ausnahme ist hier ein Bestandteil in dem Matrixmaterial, der einen Filtereffekt bewirkt oder wodurch nach Anregung mit Primärstrahlung eine Sekundärstrahlung emittiert wird.
Letzteres gilt insbesondere für Seltene Erden, die zu
fluoreszierenden Gläsern führen.
Zudem weist das Matrixmaterial vorteilhafterweise eine hochbrechende Eigenschaft auf. Beispielsweise ist der
Brechungsindex vom Gehalt des Telluroxids in der
Glaszusammensetzung bzw. im Glas abhängig. Insbesondere weist das Matrixmaterial einen Brechungsindex n > 1,8, insbesondere n > 2 auf. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Matrixmaterial eine weitere Komponente, die den
Brechungsindex des Matrixmaterials erhöht. Dem Matrixmaterial können beispielsweise dem Fachmann bekannte
brechungsindexerhöhende Verbindungen, beispielsweise La2Ü3, zugesetzt sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
Matrixmaterial eine weitere zusätzliche Komponente, die strahlungsabsorbierende Eigenschaften aufweist. Vorzugsweise absorbiert die weitere zusätzliche Komponente Strahlung im Wellenlängenbereich von < 380 nm. Bevorzugt in einem
Wellenlängenbereich von < 400 nm. Insbesondere absorbiert die weitere zusätzliche Komponente > 20 %, bevorzugt > 40 %, besonders bevorzugt > 60 % der Strahlung im genannten
Wellenlängenbereich. Damit kann das Matrixmaterial zusätzlich als UV-Filter dienen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Matrixmaterial, insbesondere die Glaszusammensetzung ultraniedrigschmelzend. Als ultraniedrigschmelzendes Material wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ein Material angesehen, das bei einer Temperatur von maximal 350 °C erweicht. Dadurch ermöglicht sich mit Vorteil, dass das Matrixmaterial direkt mit dem Halbleiterchip bei tiefen Temperaturen von maximal 350 °C verbunden werden kann, wobei bei derartigen Temperaturen der Halbleiterchip keinen Schaden erfährt. Hier und im Folgenden wird als "Leuchtstoff" ein Stoff bezeichnet, welcher elektromagnetische Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und als elektromagnetische Sekundärstrahlung in einem zumindest teilweise von der elektromagnetischen Primärstrahlung verschiedenen Wellenlängenbereich emittiert.
Elektromagnetische Primärstrahlung und/oder
elektromagnetische Sekundärstrahlung können eine oder mehrere Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche in einem
infraroten bis ultravioletten Wellenlängenbereich umfassen, insbesondere in einem Wellenlängenbereich zwischen etwa 185 nm und 800 nm, bevorzugt etwa 350 nm und 800 nm. Dabei können das Spektrum der elektromagnetischen Primärstrahlung und/oder das Spektrum der elektromagnetischen Sekundärstrahlung schmalbandig sein, das heißt dass die elektromagnetische Primärstrahlung und/oder die elektromagnetische
Sekundärstrahlung einen einfarbigen oder annähernd
einfarbigen Wellenlängenbereich aufweisen können. Das
Spektrum der elektromagnetischen Primärstrahlung und/oder das Spektrum der elektromagnetischen Sekundärstrahlung können alternativ auch breitbandig sein, das heißt, dass die
elektromagnetische Primärstrahlung und/oder die
elektromagnetische Sekundärstrahlung einen mischfarbigen
Wellenlängenbereich aufweisen können, wobei der mischfarbige Wellenlängenbereich jeweils ein kontinuierliches Spektrum oder mehrere diskrete spektrale Komponenten bei verschiedenen Wellenlängen aufweisen kann.
Als Leuchtstoff kann ein Granatleuchtstoff, beispielsweise ein gelber Granatleuchtstoff, verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein nitridischer Leuchtstoff,
beispielsweise ein rot emittierender nitridischer Leuchtstoff verwendet werden. Im Prinzip sind aber alle Leuchtstoffe geeignet, zum Beispiel auch Aluminate, Orthosilikate, Sulfide oder Calsine. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Einbettung des Leuchtstoffs in dem Matrixmaterial homogen sein. Alternativ kann der Leuchtstoff in dem Matrixmaterial mit einem
Konzentrationsgradienten verteilt sein.
Das Matrixmaterial weist eine höhere Wärmeleitfähigkeit als herkömmlich verwendetes Silikon auf, wodurch sich die
Wärmeabfuhr der im Betrieb entstehenden Wärme mittels des Matrixmaterials vorteilhafterweise verbessert. Dadurch kann die im Betrieb entstehende Wärme, insbesondere die im Betrieb durch die Stokes-Verschiebung entstehende Erwärmung des Leuchtstoffs, im Konversionselement effizient über das
Matrixmaterial abgeführt werden, wodurch sich
vorteilhafterweise die Effizienz des Leuchtstoffs und dadurch bedingt die Effizienz des Bauelements erhöht. Dies gilt vor allem auch für Laseranwendungen, bei denen das
Konversionselement auf einem glasigen, keramischen oder metallischem Substrat aufgebracht und zum Halbleiterchip beabstandet ist als auch für Hochleistungs-Chips.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Leuchtstoff in dem Matrixmaterial eingebettet und als Verguss, Schicht oder Folie ausgeformt sein. Der Verguss kann beispielsweise
Stoffschlüssig mit einem Halbleiterchip verbunden sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Matrixmaterial zusätzlich einen Füllstoff, wie beispielsweise ein
Metalloxid, so etwa Titandioxid, Siliziumdioxid,
Zirkoniumdioxid, Zinkoxid, Aluminiumoxid, und/oder
Glaspartikel umfassen. Der Füllstoff kann z.B. zur gezielten Lichtstreuung dienen und inhomogen oder homogen in dem
Matrixmaterial verteilt sein. Es wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines
Bauelements sowie ein Bauelement angegeben. Das Bauelement umfasst dabei das Konversionselement. Dabei gelten die gleichen Definitionen und Ausführungen für das Verfahren beziehungsweise für das Bauelement, wie sie vorstehend für das Konversionselement angegeben wurden und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Bauelement einen Halbleiterchip. Der Halbleiterchip ist zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung zumindest aus dem blauen Spektralbereich eingerichtet. Das Konversionselement kann direkt auf dem Halbleiterchip angeordnet sein. Zwischen Halbleiterchip und Konversionselement ist somit kein Abstand vorgesehen. Bevorzugt ist das Konversionselement auf der Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips befestigt. Das Konversionselement ist somit direkt auf der
Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips befestigt, wobei kein Abstand und/oder andere Schichten oder Materialien zwischen dem Konversionselement und dem Halbleiterchip angeordnet sind. So kann die Konversion der
elektromagnetischen Primärstrahlung in die elektromagnetische Sekundärstrahlung zumindest teilweise nahe der
Strahlungsquelle, also nahe dem Halbleiterchip,
beispielsweise in einem Abstand Konversionselement und
Halbleiterchip von kleiner oder gleich 200 ym, bevorzugt kleiner oder gleich 50 ym erfolgen (so genannte "Chip Level Conversion" ) .
Der Halbleiterchip umfasst gemäß zumindest einer
Ausführungsform eine Halbleiterschichtenfolge. Die
Halbleiterschichtenfolge des Halbleiterchips basiert
bevorzugt auf einem V-IV-Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich bevorzugt um ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn]__n_mGamN oder auch um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie
AlnIn]__n_mGamP, wobei jeweils 0 ^ n 1, 0 ^ m 1 und n + m < 1 ist. Ebenso kann es sich bei dem Halbleitermaterial um AlxGa]__xAs handeln mit 0 < x < 1. Dabei kann die
Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche
Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also AI, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.
Der Halbleiterchip kann eine aktive Schicht mit mindestens einem pn-Übergang und/oder mit einer oder mit mehreren
Quantentopfstrukturen beinhalten. Im Betrieb des
Halbleiterchips wird in der aktiven Schicht eine
elektromagnetische Primärstrahlung erzeugt. Eine Wellenlänge der elektromagnetischen Primärstrahlung liegt bevorzugt im ultravioletten und/oder sichtbaren Spektralbereich,
insbesondere bei Wellenlängen zwischen einschließlich 420 nm und 680 nm, zum Beispiel zwischen einschließlich 440 nm und 480 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform kann als Halbleiterchip ein Hochleistungschip und/oder Laser verwendet werden. Der
Hochleistungschip und/oder Laser kann eine optische Leistung von mindestens 3 Watt, insbesondere größer oder gleich 15 Watt und/oder höchstens 30 Watt aufweisen. Alternativ kann es sich bei dem Halbleiterchip auch um ein keramisches, glasiges oder metallisches Substrat handeln auf das das Konversionselement aufgebracht oder mit diesem verbunden wird, z.B. für Laseranwendungen oder Remote Phosphor. Der Halbleiterchip und/oder das Substrat können auch funktionale oxidische Beschichtungen aufweisen, die beispielsweise als Passivierung, als Schutzschicht oder als optisches Element wirken. Diese Beschichtungen können als Schichten und/oder Schichtstapel ausgeführt sein. Sie können amorph, kristallin oder teilkristallin sein und mit dem glasigen Konversionselement verbunden sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Bauelement einen Halbleiterchip. Der Halbleiterchip ist zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung zumindest aus dem blauen Spektralbereich eingerichtet. Das Konversionselement kann räumlich beabstandet zum Halbleiterchip angeordnet sein.
Bevorzugt ist zwischen dem Konversionselement und der
Strahlungsaustrittsfläche ein Zwischenraum gebildet. Der
Zwischenraum kann ein Gas aufweisen, beispielsweise Luft.
So kann zumindest teilweise die Konversion der
elektromagnetischen Primärstrahlung in die elektromagnetische Sekundärstrahlung in einem großen Abstand zum Halbleiterchip erfolgen. Beispielsweise in einem Abstand zwischen
Konversionselement und Halbleiterchip von größer oder gleich 200 ym, bevorzugt größer oder gleich 750 ym, besonders bevorzugt größer oder gleich 900 ym (so genannte "Remote Phosphor Conversion" ) .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Bauelement einen Halbleiterchip, der zur Erzeugung von
elektromagnetischer Primärstrahlung zumindest aus dem blauen Spektralbereich eingerichtet ist. Alternativ kann das
Bauelement ein Substrat umfassen. Das Konversionselement kann eine zusätzliche Schicht mit dem Halbleiterchip oder dem Substrat verbinden, wobei die zusätzliche Schicht ein
keramisches Konversionselement ist. Das Verfahren zur Herstellung eines Bauelements umfasst die Verfahrensschritte a) Bereitstellen zumindest eines Halbleiterchips, das eine Strahlungsaustrittsfläche aufweist oder
Bereitstellen eines Substrats,
b) Aufbringen eines Konversionselements, wie es
vorstehend beschrieben wurde, auf die
Strahlungsaustrittsfläche oder auf das Substrat, und
c) Erhitzen des Bauelements auf maximal 400 °C, ggf.
unter Gewichtbeaufschlagung, so dass ein Verbund zwischen der Strahlungsaustrittsfläche oder dem Substrat und dem Konversionselement entsteht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform kann vor dem
Verfahrensschritt b) das Matrixmaterial nach der Schmelze gemahlen und auf eine bestimmte Korngrößenfraktion gesiebt werden. Anschließend kann der Leuchtstoff, der zum Beispiel als Pulver vorliegt, in dem Matrixmaterial eingebettet werden. In dem weiteren Verfahrensschritt c) kann das
Bauelement ggf. unter Vakuum und/oder Gewichtsbeaufschlagung auf maximal 400 °C, beispielsweise 350 °C erhitzt werden. Dies führt zu einem Versintern des Konversionselements, insbesondere der Glaszusammensetzung bzw. der
Glaspulverpartikel und der eingebetteten Leuchtstoffpartikel . Zusätzlich kann das Konversionselement an die
Strahlungsaustrittsfläche angebunden werden und damit eine starke Anbindung des Konversionselements an die
Strahlungsaustrittsfläche erzeugt werden. Die Anbindung kann durch eine Gewichtsbeaufschlagung erhöht werden oder dadurch auch bei niedrigerer Temperatur erfolgen. Insbesondere beeinflussen die Oxide des R2 2Ü3 wie z.B. des Aluminiums die Kristallisation des Matrixmaterials während der Herstellung positiv, so dass das Konversionselement im Verfahrensschritt c) nicht kristallisiert.
Für viele Anwendungen ist es von Nachteil, insbesondere in der optischen Technologie, wenn eine Kristallisation während der Verdichtung des Konversionselements einsetzt, da dann an den Kristallen Lichtstreuung zu beobachten ist bzw.
stattfinden kann. Zwar kann eine gewisse Streuung die
Lichtauskopplung verbessern, jedoch ist diese Eigenschaft hier Undefiniert, weil die Kristallisation von den
Verfahrensparametern abhängt und weitestgehend schwer
reproduzierbar und kontrollierbar ist. Das Matrixmaterial weist gemäß einer Ausführungsform keine Kristallisation nach der Verdichtung auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im
Verfahrensschritt b) das Konversionselement als Pulver oder als vorgeformter Körper auf die Strahlungsaustrittsfläche aufgebracht. Vorgefertigter Körper bedeutet in diesem
Zusammenhang, dass das Konversionselement in einem Pick-and- Place-Prozess auf die Strahlungsaustrittsfläche des
Halbleiterchips montiert werden kann. Der vorgefertigte
Körper kann hergestellt werden, indem zunächst das Glas aus dem Gemenge erschmolzen wird. In dieser Glasschmelze kann der Leuchtstoff, vorzugsweise ein temperaturunempfindlicher
Leuchtstoff, wie z.B. ein Granat eingebettet werden. Die Glasschmelze wird ausgegossen oder geformt und dann
abgekühlt, so dass ein Festkörper entsteht, wobei der
vorgefertigte Körper mit eingebettetem Leuchtstoff
resultiert. Alternativ kann der Festkörper auch eine Rohoder Vorform sein, aus der im Anschluss der vorgefertigte Körper mit den passenden Dimensionen erhalten werden kann, zum Beispiel durch Sägen, Schleifen, Polieren, Ätzen oder Laserbearbeitung. Alternativ kann aus Leuchtstoff- und
Glaspulver ein Pressling hergestellt werden, der dann bei erhöhter Temperatur gesintert oder „aufgeschmolzen" wird, wodurch der Leuchtstoff von dem Glas umschlossen wird und dann als vorgefertigtes Konversionselement vorliegt.
Alternativ kann der vorgefertigte Körper zunächst ohne
Leuchtstoff hergestellt werden. Dazu kann zunächst eine
Glasschmelze hergestellt werden. Die entstandene Schmelze kann ausgegossen oder geformt und dann abgekühlt werden, so dass ein Festkörper entsteht. Alternativ kann der Festkörper auch eine Roh- oder Vorform sein, aus der im Anschluss der vorgefertigte Körper mit den passenden Dimensionen erhalten werden kann, zum Beispiel durch Sägen, Schleifen, Polieren, Ätzen oder Laserbearbeitung. Anschließend kann der
vorgefertigte Körper auf die Strahlungsaustrittsfläche oder auf ein Substrat aufgebracht werden und mit dem Leuchtstoff beschichtet werden. Die Beschichtung kann beispielsweise durch Druckverfahren, Siebdruck, Aufsprühen, Aufrakeln, Dispensen oder Spincoaten erfolgen. Anschließend kann das Bauelement bei einer Temperatur von < 350 °C für
beispielsweise 30 Minuten behandelt werden. Dadurch sinkt der Leuchtstoff in die Glaszusammensetzung ein und das
Konversionselement wird über das Matrixmaterial fest mit dem Halbleiterchip verbunden. Dies kann zusätzlich mit einer Gewichtsbeaufschlagung erfolgen, um mehr Leuchtstoff in das Matrixmaterial einbringen zu können und/oder dadurch bei einer niedrigeren Temperatur arbeiten zu können und/oder die Prozesszeit zu verkürzen und/oder das Konversionselement gezielt zu formen. Der Leuchtstoff befindet sich vorzugsweise auf der chipnahen Seite. Damit kann ein vorstehend beschriebenes Konversionselement erzeugt werden. Zusätzlich kann auf das Konversionselement ein weiteres
Konversionselement, z. B. ein keramisches Konversionselement gleicher oder verschiedener Farbe oder ein Konversionselement mit in Glas eingebettetem Leuchtstoff oder eine Linse
aufgebracht werden, wobei bei Behandlung des Bauelements bei einer Temperatur von < 350 °C auch das weitere
Konversionselement oder die Linse mit dem Konversionselement über das Matrixmaterial verbunden werden kann.
Farbangaben in Bezug auf das Konversionselement bezeichnet hier und im Folgenden den jeweiligen Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise der
elektromagnetischen SekundärStrahlung .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der Leuchtstoff vor dem Sintern in die Glaszusammensetzung eingebracht.
Einbringen kann beispielsweise durch Mischen von
LeuchtstoffPartikeln und Pulver der Glaszusammensetzung bedeuten .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das
Konversionselement mittels eines Sinterverfahrens
hergestellt, wobei hierbei eine Mischung von Leuchtstoff u Pulver der Glaszusammensetzung gesintert, insbesondere gepresst wird, um Lufteinschlüsse zu minimieren. Hierbei finden Temperaturen in der Nähe des Erweichungspunktes der Glaszusammensetzung ggf. unter Unterdruck und/oder
Gewichtsbeaufschlagung Anwendung .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine flüssige Schmelze der Glaszusammensetzung mit darin suspendiertem Leuchtstoff hergestellt, wobei anschließend die flüssige Schmelze derart versprüht oder aufgetropft wird, dass das Konversionselement auf der Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips oder des Substrats aufgebracht wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform kann eine Schicht definierter Schichtdicke aus Leuchtstoff und optional weiteren Elementen auf einer Schicht der Glaszusammensetzung aufgebracht werden, wobei anschließend bei einer Temperatur nahe dem Erweichungspunkt der Glaszusammensetzung gesintert wird. Dies kann zum Einsinken des Leuchtstoffs in die
Glaszusammensetzung führen und damit das Konversionselement erzeugen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine
LeuchtstoffSchicht aus LeuchtstoffPartikeln auf der
Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips oder dem
Substrat aufgebracht, wobei anschließend die
Glaszusammensetzung aus der Gasphase in die Zwischenräume zwischen den LeuchtstoffPartikeln abgeschieden wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine
LeuchtstoffSchicht aus LeuchtstoffPartikeln auf der
Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiters aufgebracht, wobei anschließend das vorgeformte Glasplättchen aufgebracht wird und während einer Temperaturbehandlung ggf. unter
Gewichtsbeaufschlagung erweicht und in die Zwischenräume zwischen die Leuchtstoffpartikel fließt (Aufsinken des
Glases) und so das Konversionselement fest mit der
Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiters verbindet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird auf einem
Substrat, z.B. dünnes Flachglas, transparente Keramik oder Glaskeramik eine glasige Schicht der Glaszusammensetzung erzeugt. Im Anschluss wird eine LeuchtstoffSchicht aufgebracht, die dann unter Temperaturerhöhung in die glasige Schicht einsinkt. Dies kann zusätzlich mit einer
Gewichtsbeaufschlagung erfolgen, um mehr Leuchtstoff in das Matrixmaterial einbringen zu können und/oder dadurch diesen Leuchtstoff bei einer niedrigeren Temperatur einsinken lassen zu können und/oder die Prozesszeit zu verkürzen. Alternativ kann auch Glaspulver und Leuchtstoffpulver gemischt werden und dann als Schicht auf das Substrat aufgebracht werden. Ferner können in beiden Fällen Streupartikel zugesetzt sein, die die Abstrahlcharakteristik homogenisieren und /oder die Lichtauskopplung erhöhen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das
Konversionselement als vorgefertigter Körper ein separates Plättchen. Das Plättchen wird auf die
Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips aufgebracht. Insbesondere wird das Matrixmaterial als dünne Schicht direkt auf dem Halbleiterchip oder als separates Plättchen bei höheren Temperaturen von über 350 °C hergestellt. Alternativ oder zusätzlich kann das Matrixmaterial als dünne Schicht direkt auf einem Substrat, einem weiteren Konversionselement oder einer Linse aufgebracht werden. Bei dieser Temperatur oberhalb des dilatometrischen Erweichungspunktes besitzt das Glas vorzugsweise eine Viskosität n mit 107 ' 6 dPas*s η > 10" 2 dPas*s, insbesondere von 104 dPas*s η > 10"2 dPas*s, idealerweise von 102 dPas*s η > 10"2 dPas*s. Dadurch wird eine sehr kompakte und blasenarme Glasschicht erzeugt. Diese wird anschließend mit Leuchtstoff, beispielsweise YAG:Ce, mit den dem Fachmann bekannten Verfahren beschichtet.
Anschließend sinken die Leuchtstoffpartikel , beispielsweise innerhalb von 1, 5, 10 oder 30 Minuten, bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 350°C in die Glasschicht ein. Das heißt, dass die mit Leuchtstoff beschichtete
Glaszusammensetzung dann soweit erwärmt wird, dass das Glas nur leicht erweicht und der Leuchtstoff in die Glasschicht einsinkt und davon umschlossen wird. Dies kann auch unter Gewichtsbeaufschlagung erfolgen, um mehr Leuchtstoff in das Matrixmaterial bzw. Glas einzubringen und/oder die
Prozesstemperatur zu erniedrigen und/oder die Prozesszeit zu verkürzen .
Im Falle eines separaten Plättchens ist es möglich, dass das Plättchen vor dem Einsinken auf dem Halbleiterchip
positioniert wird und so während des Einsinkvorgangs
gleichzeitig mit dem Chip verklebt. Hierbei kann die
Strahlungsaustrittsfläche sowie die Seitenflächen mit dem gleichen Leuchtstoff als auch mit anderen Leuchtstofftypen beschichtet werden. Alternativ können auch beide
Strahlungsaustrittsflächen mit Leuchtstoff beschichtet werden, wobei auf den beiden Flächen die gleichen als auch unterschiedliche Leuchtstoffe verwendet werden können. Bei Letzterem (Trennung der Leuchtstoffe) können so die
Remissionsverluste verringert werden (im Vergleich zur
Mischung innerhalb einer Schicht) .
Für das Einsinkverfahren kann der Leuchtstoff auch gezielt inhomogen aufgebracht werden, um zum Beispiel die
Farborthomogenität des Bauelements über den Abstrahlwinkel zu verbessern. Alternativ können auch Streupartikel mit
eingebracht werden. Diese können auch als separate Schicht ausgebildet sein und zum Beispiel auf der gegenüberliegenden Strahlungsaustrittsfläche vorliegen. Die leuchtstoffhaltige Strahlungsaustrittsfläche ist vorzugsweise chipnah.
Alternativ kann der Leuchtstoff auch komplett durch
Streupartikel ersetzt sein, um die Primärstrahlung zu reflektieren wie z.B. bei einem Farbrad für Laseranwendungen üblich. Ebenfalls ist es möglich verschiedene Leuchtstoffe getrennt oder miteinander vermischt aufzubringen. Diese liegen bei einem Farbrad für Laseranwendungen in der Regel getrennt voneinander nebeneinander auf einem Substrat vor. In einer besonderen Ausgestaltung können eine reflektierende und konvertierende Schicht auch übereinander auf einem Substrat vorliegen, so dass sowohl nicht konvertierte Primärstrahlung als auch Sekundärstrahlung von dieser reflektiert werden. Bei Remote-Anwendungen ist die reflektierende Schicht
vorzugsweise substratnah und die konvertierende substratfern. Die Reflektivität der reflektierenden Schicht liegt in diesem Fall bei >80%, bevorzugt >90%, insbesondere ^95% der
auftreffenden Strahlung, d.h. der Summe aus Sekundär- und ggf. Primärstrahlung.
Nachfolgend werden eine hier beschriebene Glaszusammen¬ setzung, ein Bauelement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche
Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt. Vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:
Figur 1 Ausführungsbeispiele AI bis A7 eines
Matrixmaterials sowie Vergleichsbeispiele VI bis V4,
Figur 2 ein Transmissionsspektrum eines
Ausführungsbeispiels , Figur 3 ein Röntgenbeugungsdiagramm eines
Ausführungsbeispiels , Figur 4 ein Transmissionsspektrum eines
Ausführungsbeispiels ,
Figur 5 ein Transmissionsspektrum eines
Ausführungsbeispiels ,
Figur 6 ein Vergleich von Röntgenbeugungsdiagrammen von drei Ausführungsbeispielen, und
Figuren 7 bis 12 jeweils eine schematische Seitenansicht
eines Bauelements gemäß einer Ausführungsform.
Die Figur 1 zeigt tabellarisch Ausführungsformen AI bis A7 des Matrixmaterials. Ferner zeigt die Tabelle
Vergleichsbeispiele VI bis V4 von herkömmlichen
Matrixmaterialien. Die in der Tabelle angegebenen Werte weisen einen maximalen Fehler θΠ 5 "6 auf. In dieses
Matrixmaterial ist kein Leuchtstoff eingebettet. Das
Matrixmaterial der Ausführungsbeispiele AI bis A7 weisen Telluroxid auf. Insbesondere ist Telluroxid TeC>2 · Der Anteil an Telluroxid in AI bis A7 beträgt zwischen 67 mol-% und 69 mol-%. Insbesondere ist der Anteil an Telluroxid zwischen einschließlich 67,5 mol-% und 68,5 mol-%.
Das Matrixmaterial weist ferner R^-O als Zinkoxid auf. Der Anteil an Zinkoxid beträgt zwischen einschließlich 18 mol-% und 20 mol-%. Das Matrixmaterial weist ferner M^O in Form von
Dinatriumoxid auf. Der Anteil von Dinatriumoxid in dem
Matrixmaterial beträgt zwischen einschließlich 10 mol-% und 12 mol-%.
Ferner weist das Matrixmaterial ein Oxid eines dreiwertigen Metalls, wie beispielsweise Aluminiumtrioxid, Lanthantrioxid, Bismuttrioxid und/oder Yttriumtrioxid auf. Der Anteil des Oxides des dreiwertigen Metalls beträgt zwischen 1,5 mol-% und 2,5 mol-% .
Ferner zeigt die Figur 1 die zu den Ausführungsbeispielen AI bis A7 mittels Dilatometrie bestimmten Glastransformations¬ temperaturen Tg in °C. Die Glastransformationstemperaturen betragen zwischen 283 °C und 294 °C. Insbesondere sind die
Glastransformationstemperaturen des Matrixmaterials < 295 °C.
Ferner zeigt die Figur 1 die zugehörigen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten und die Erweichungstemperaturen Te in °C der Ausführungsbeispiele AI bis A7. Te beträgt zwischen 308 °C und 323 °C und wurde mittels Dilatometrie bestimmt.
Ferner zeigt die Figur 1 einen Brechungsindex n für die
Ausführungsbeispiele A2, A5 und A6 von ca. 2, welcher bei einer Wellenlänge von 546,06 nm bestimmt wurde.
Im Vergleich dazu sind die Vergleichsbeispiele VI bis V4 dargestellt. Die Vergleichsbeispiele VI bis V4 unterscheiden sich von den Ausführungsbeispielen AI bis A7 insbesondere dadurch, dass das Matrixmaterial der VI bis V4 keine Oxide von dreiwertigen Metallen aufweist. Dementsprechend zeigen die Vergleichsbeispiele höhere Erweichungstemperaturen Te von > 329 °C (V2, V4) und/oder eine hohe Kristallisationsneigung (VI, V3) , insbesondere während der Herstellung. Daher sind die Vergleichsbeispiele nicht so gut geeignet in einem
Konversionselement, indem beispielsweise auch
temperatursensible Leuchtstoffe eingebettet sind.
Die Figur 2 zeigt ein Transmissionsspektrum für das
Ausführungsbeispiel A2, welches in der Tabelle der Figur 1 gezeigt ist. Es ist die Transmission T in % in Abhängigkeit von der Wellenlänge λ in nm dargestellt. Die Kurve 1 zeigt das Matrixmaterial vor einem Verwitterungstest, wobei die Wanddicke WD der Probe WD = 0,89 mm ist. Die Kurve 2 zeigt die Transmissionskurve des Matrixmaterials von A2 nach
Durchführen des Verwitterungstests. Der Verwitterungstest erfolgte derart, dass das Matrixmaterial einer Temperatur von 85 C bei einer relativen Feuchtigkeit von 85 "6 und über 1000 Stunden ausgesetzt wurde. Ein Vergleich des Matrixmaterials vor (Kurve 1) und nach (Kurve 2) dem Verwitterungstest zeigen im Wesentlichen keinen Unterschied in der Transmission.
Daraus kann geschlossen werden, dass sich das Matrixmaterial während des Tests nicht verändert hat. Daher ist das
Matrixmaterial des Ausführungsbeispiels A2 besonders
witterungsbeständig und korrosionsbeständig und sehr gut für ein Konversionselement geeignet. Die Figur 3 zeigt ein Röntgenbeugungsdiagramm des
Ausführungsbeispiels A2 gemäß der Tabelle in Figur 1. Es ist die Intensität I in a.U. (arbitary units) in Abhängigkeit von 2Θ in ° dargestellt. Aus der Graphik ist zu erkennen, dass das Matrixmaterial rein amorph ist und nicht kristallisiert vorliegt. Dies ist von Vorteil, da das Matrixmaterial
insbesondere dadurch keine elektromagnetische Strahlung aus dem sichtbaren Bereich streut. Die Figur 4 zeigt ein Transmissionsspektrum des
Ausführungsbeispiels A6 der Tabelle in Figur 1. Es ist die Transmission T in % in Abhängigkeit von der Wellenlänge λ in nm dargestellt. Die Kurve 1 zeigt die Transmission des
Matrixmaterials mit einer Wanddicke von 0,98 mm vor dem
Verwitterungstest, die Kurve 2 zeigt die Transmission des Matrixmaterials nach dem Verwitterungstest. Die Transmission verändert sich durch Einfluss von Temperatur, relativer
Feuchtigkeit und über die Zeit (1000 Stunden) im gesamten Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1000 nm nicht.
Die Figur 5 zeigt ein Transmissionsspektrum mit T in % in Abhängigkeit der Wellenlänge λ in nm des Ausführungsbeispiels A7 aus der Tabelle in Figur 1 und gemessen bei einer
Wanddicke von 0,96 mm. Es sind die Transmissionskurven vor (Kurve 1) und nach (Kurve 2) dem Verwitterungstest
dargestellt. Ein Vergleich des Matrixmaterials vor (Kurve 1) und nach (Kurve 2) dem Verwitterungstest zeigen im
Wesentlichen keinen Unterschied in der Transmission. Daraus kann geschlossen werden, dass sich das Matrixmaterial während des Tests nicht verändert hat. Auch das Ausführungsbeispiel A7 ist verwitterungsstabil.
Die Figur 6 zeigt ein Röntgenbeugungsdiagramm des
Ausführungsbeispiels A2, A5 und A6 gemäß der Tabelle in Figur 1. Es ist die Intensität I in a.U. (arbitary units) in
Abhängigkeit von 2Θ in ° dargestellt. Aus der Graphik ist zu erkennen, dass das Matrixmaterial von A2, A5 und A6 rein amorph ist und keine Kristalle enthalten sind. Dies ist von Vorteil, da das Matrixmaterial insbesondere keine
elektromagnetische Strahlung aus dem sichtbaren Bereich streut . Die Figur 7 zeigt ein Bauelement 10 gemäß einer
Ausführungsform. Insbesondere ist das Bauelement 10 ein optoelektronisches Bauelement. Mit anderen Worten ist das Bauelement 10 dazu eingerichtet, elektromagnetische
Strahlung, insbesondere im sichtbaren Bereich zu emittieren. Das Bauelement 10 weist einen Halbleiterchip 1 auf. Auf diesem Halbleiterchip 1 ist in direktem Kontakt ein
Konversionselement 2 angeordnet. Das Konversionselement 2 umfasst eine Glaszusammensetzung 2a als Matrixmaterial und zumindest einen Leuchtstoff 2b. Der Leuchtstoff 2b ist zur Absorption der von dem Halbleiterchip 1 emittierten
Primärstrahlung eingerichtet, wobei diese zumindest teilweise in elektromagnetische Sekundärstrahlung konvertiert wird. Das Konversionselement 2 ist dabei direkt auf die
Strahlungsaustrittsfläche 11 des Halbleiterchips 1
aufgebracht. Die Glaszusammensetzung 2a dient hier zum
Einbetten des Leuchtstoffs 2b. Ferner weist die
Glaszusammensetzung 2a als Matrixmaterial im Vergleich zu Silikon eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf, so dass die im Konversionselement 2 entstehende Wärme leichter von der
Glaszusammensetzung 2a abgeführt werden kann und der
Leuchtstoff weniger geschädigt wird. Dies erhöht die
Effizienz des optoelektronischen Bauelements. Gleichzeitig wird durch den direkten Verbund von Konversionselement und Strahlungsaustrittsfläche die Effizienz des Halbleiterchips erhöht, da durch den höheren Brechungsindex und die höhere Wärmeleitung der Glaszusammensetzung sowohl die
Lichtauskopplung als auch die Effizienz verbessert wird. Als Leuchtstoff kann ein Granatleuchtstoff, beispielsweise ein gelber Granatleuchtstoff, ein nitridischer Leuchtstoff, beispielsweise ein rot emittierender nitridischer
Leuchtstoff, Aluminate, Orthosilikate, Sulfide oder Calsine verwendet werden. Im Prinzip können jedoch alle Leuchtstoffe verwendet werden, die zur Konversion von elektromagnetischer Primärstrahlung in elektromagnetischer Sekundärstrahlung eingerichtet sind.
Das Konversionselement 2 der Figur 7 ist plättchenförmig ausgebildet. Vorzugsweise weist das Konversionselement 2 eine Dicke von 1 ym bis 200 ym, insbesondere zwischen 5 ym und 100 ym, beispielsweise 30 ym, auf. Das plättchenförmige
Konversionselement 2 verdeckt mit Vorteil zumindest 80 % der Strahlungsaustrittsfläche 11 des Halbleiterchips 1.
Vorzugsweise ist die Grundfläche des Konversionselements 2 mit der Grundfläche des Halbleiterchips 1 deckungsgleich beziehungsweise nahezu deckungsgleich in Draufsicht auf das Bauelement 10. In einer besonderen Ausgestaltung kann die Grundfläche des Konversionselements 2 auch größer als die Grundfläche des Halbleiterchips 1 sein.
Alternativ kann anstelle des Halbleiterchips 1 auch ein glasiges, keramisches oder metallisches Substrat eingesetzt werden, auf dem das Konversionselement 2 aufgebracht wird und z.B. für transmittierende oder reflektierende
Laseranwendungen eingesetzt wird. Der Laser kann eine
optische Leistung von mindestens 1 Watt und/oder höchstens 20 Watt aufweisen. Das Substrat kann auch funktionale oxidische Beschichtungen aufweisen, die beispielsweise als
Passivierung, als Schutzschicht oder als optisches Element wirken. Diese Schichten als auch Schichtstapel können amorph, kristallin oder teilkristallin sein und mit dem glasigen Konversionselement 2 verbunden sein. In einer besonderen Ausgestaltung kann das Konversionselement 2 auf einem
transmittierenden Substrat hergestellt werden und dann auf einem Halbleiterchip 1 befestigt werden. In diesem Fall ist das Substrat vorzugsweise dem Halbleiterchip 1 abgewandt.
Die Einbettung des Leuchtstoffs 2b in die Glaszusammensetzung 2a erfolgt vorzugsweise mittels eines Erweichnungs- , Einsink- , Aufsink-, Einschmelz- und/oder eines Sinterprozesses.
Beispielsweise wird der Leuchtstoff 2b mit dem pulverisiertem Glas der Glaszusammensetzung 2a vermischt und daraus eine Paste hergestellt, die anschließend auf einem Substrat siebgedruckt oder dispenst und dann verglast wird. Dies kann ggf. auch im Unterdruck und/oder mit Gewichtsbeaufschlagung erfolgen .
Alternativ kann die Oberfläche des vorgefertigten Körpers der Glaszusammensetzung 2a mit einem Leuchtstoff 2b beschichtet werden. Die Beschichtung kann beispielsweise durch
Druckverfahren, Siebdruck, Aufsprühen, Aufrakeln, Dispensen oder Spincoaten erfolgen. Anschließend kann das Bauelement 10 bei einer Temperatur von < 350 °C für beispielsweise 30
Minuten behandelt werden. Dadurch sinkt der Leuchtstoff 2b in die Glaszusammensetzung 2a ein. Dies kann ggf. mit
Gewichtsbeaufschlagung erfolgen. Damit kann ein
Konversionselement 2 erzeugt werden, welches die
Glaszusammensetzung 2a als Matrixmaterial und einen
Leuchtstoff 2b aufweist. Das Konversionselement 2 zeigt eine hohe Quanteneffizienz (QE) von mindestens 90 % im Vergleich zu einem herkömmlichen Konversionselement, das Silikon als Matrixmaterial mit dem gleichen Leuchtstoff aufweist. Die folgende Tabelle zeigt die relative Quanteneffizienz bei Verwendung der Glaszusammensetzung des Ausführungsbeispiels A8 in Verbindung mit einem Leuchtstoff, beispielweise einem gelben Granatleuchtstoff oder einem roten nitridischen Leuchtstoff oder einer Warmweißmischung. Als Referenz wurde ein Konversionselement mit dem gleichen Leuchtstoffpulver in Silikonmatrix verwendet.
Figure imgf000038_0001
Die Figur 8 zeigt eine schematische Seitenansicht eines
Bauelements gemäß einer Ausführungsform. Die Figur 8
unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Figur 7 dadurch, dass das Konversionselement 2 als strahlformendes Element ausgebildet ist. Insbesondere weist das
Konversionselement 2 eine konvexe Linsenform auf. Das
Konversionselement 2 ist somit bereits als integrierte Linse ausgebildet, wobei die Linse beispielsweise durch eine gezielte Formgebung oder durch die Oberflächenspannung des Glases bei der Erwärmung des Konversionselements 2 entstehen kann .
Durch ein derart ausgeformtes Konversionselement 2 als Linse beziehungsweise als strahlformendes Element kann die von dem Halbleiterchip 1 emittierte Primärstrahlung gezielt geführt werden. Insbesondere kann so der Abstrahlwinkel der von dem Halbleiterchip 1 emittierten Primärstrahlung gezielt
verändert und/oder korrigiert werden. So beeinflusst das Konversionselement 2 unter anderem die Abstrahlcharakteristik und die Direktionalität sowie den Farbort der von dem
Bauelement emittierten Strahlung. Weiter weist das Ausführungsbeispiel der Figur 8 im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Figur 7 ein zusätzliches Element 2c auf. Das zusätzliche Element 2c ist ebenfalls in der
Glaszusammensetzung 2a eingebettet. Insbesondere ist das zusätzliche Element 2c homogen in der Glaszusammensetzung 2a verteilt. Vorzugsweise erhöht das zusätzliche Element 2c den Brechungsindex der Glaszusammensetzung 2a. Ein Brechungsindex erhöhendes zusätzliches Element 2c ist zum Beispiel 1^203. Das Ausführungsbeispiel der Figur 8 entspricht im Übrigen dem Ausführungsbeispiel der Figur 7. Dieses zusätzliche Element 2c kann zusätzlich oder alternativ die Lichtstreuung gezielt beeinflussen und damit zur besseren Auskopplung und
Homogenisierung des Lichtes dienen. Das zusätzliche Element 2c kann ein Streupartikel z.B. T1O2, AI2O3, S1O2 sein. Die
Streupartikel können inhomogen in der Glaszusammensetzung 2a verteilt oder als separate Schicht ausgebildet sein. Die separate Schicht kann ober- oder unterhalb des
Matrixmaterials bzw. der Glaszusammensetzung 2a angeordnet sein. Alternativ kann die gezielte Streuung auch durch
Aufrauen der Oberfläche erfolgen.
Die Figur 9 zeigt eine schematische Seitenansicht eines
Bauelements 10 gemäß einer Ausführungsform. Das Bauelement 10 weist einen Halbleiterchip 1 auf, der auf der
Strahlungsaustrittsfläche 11 und an seinen Seitenflächen vollständig von einem Konversionselement 2 umschlossen ist. Das Konversionselement 2 umfasst einen Leuchtstoff 2b und die Glaszusammensetzung 2a als Matrixmaterial. Direkt auf dem Konversionselement 2 ist eine zusätzliche Schicht 3
aufgebracht. Die zusätzliche Schicht 3 kann wiederum einen Leuchtstoff umfassen. Der Leuchtstoff der zusätzlichen
Schicht 3 kann in einem Matrixmaterial eingebettet sein. Als Matrixmaterial eignet sich die oben beschriebene Glaszusammensetzung, Silikon, ein anderes Glas oder eine Keramik. Insbesondere ist die zusätzliche Schicht ein
keramisches Konversionselement. Das Bauelement 10 weist zwei Konversionsschichten vorzugsweise mit unterschiedlichen
Leuchtstoffen auf. Die zusätzliche Schicht 3 kann über das Konversionselement 2 mit dem Halbleiterchip 1 fest verbunden werden. Im Fall von Silikon kann dieses erst nach der
Temperaturbehandlung aufgebracht werden.
Alternativ kann die zusätzliche Schicht 3 als Verguss
ausgeformt sein (hier nicht gezeigt) . Insbesondere ist der Halbleiterchip 1 mit Vorteil vollständig von dem
Konversionselement 2 und der zusätzlichen Schicht 3
umschlossen.
Die Figur 10 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Bauelements 10 gemäß einer Ausführungsform. Das Bauelement 10 zeigt im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 9 ein Konversionselement 2, das als Vergussmasse ausgebildet ist, wobei die Vergussmasse zusätzlich als strahlformendes Element gebildet ist. Insbesondere weist die Vergussmasse 2 oder das Konversionselement 2 eine konvexe Linsenform auf. Dadurch kann die von dem Halbleiterchip 1 emittierte Primärstrahlung gezielt in ihrer Abstrahlcharakteristik und Direktionalität verändert beziehungsweise korrigiert werden.
Weiter weist das Konversionselement 2 einen Leuchtstoff 2b, die Glaszusammensetzung 2a und ein zusätzliches Element 2c auf. Vorzugsweise sind die in der Glaszusammensetzung 2a eingebetteten Komponenten, wie Leuchtstoff 2b und
zusätzliches Element 2c, im Wesentlichen gleichmäßig in der Glaszusammensetzung 2a verteilt. Alternativ oder zusätzlich kann dem Konversionselement 2 eine zusätzliche Schicht 3 nachgeordnet sein, die eine Komponente aufweisen kann, welche Strahlung absorbierende Eigenschaften aufweist. Bevorzugt absorbiert die Komponente Strahlung im Wellenlängenbereich von < 400 nm, vorzugsweise im Wellenlängenbereich von < 380 nm auf. Dadurch können organische Komponenten des Bauelements 10, wie zum Beispiel ein Kunststoffgehäuse, vor kurzwelliger Strahlung und eventuell dadurch bedingten Schädigungen, wie zum Beispiel Verfärbungen, geschützt werden.
Die Figur 11 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Bauelements 10 gemäß einer Ausführungsform. Der
Halbleiterchip 1 ist auf einem Träger 5 angeordnet. Dem
Halbleiterchip 1 nachgeordnet ist ein Konversionselement 2, welche die Glaszusammensetzung 2a als Matrixmaterial und den Leuchtstoff 2b umfasst. Zwischen dem Konversionselement 2 und dem Halbleiterchip 1 ist ein Zwischenraum 8 ausgebildet. In dem Zwischenraum 8 ist vorzugsweise ein Gas, beispielsweise Luft, angeordnet. Das Konversionselement 2 ist dabei nicht direkt auf die Strahlungsaustrittsfläche 11 des
Halbleiterchips 1 aufgebracht.
Die Figur 12 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Bauelements 10, beispielsweise eines optoelektronischen
Bauelements, gemäß einer Ausführungsform. Der Halbleiterchip 1 ist auf einem Träger 5 angeordnet. Nachfolgend ist eine Konversionsschicht 2 angeordnet. Der Konversionsschicht 2 ist eine zusätzliche Schicht 3 nachgeordnet. Die zusätzliche Schicht 3 kann wiederum einen Leuchtstoff umfassen. Die zusätzliche Schicht 3 ist insbesondere keramisch ausgeformt, vorzugsweise eine oxidische Granatkeramik (YAG:Ce, LuAG:Ce usw.) . Das Bauelement 10 kann durch Bereitstellen eines
Trägers 5 und Aufbringen eines Halbleiterchips 1 hergestellt werden. Anschließend kann das Konversionselement 2 auf die Strahlungsaustrittsfläche 11 des Halbleiterchips 1
aufgebracht werden. Das Konversionselement 2 kann dabei als vorgefertigter Körper, beispielsweise als Plättchen, oder als Pulver aufgebracht werden. Der vorgefertigte Körper umfasst insbesondere zumindest einen Leuchtstoff 2a, der sich
vorzugsweise im Farbort von der zusätzlichen Schicht 3 unterscheidet. Das heißt, der Farbort der vorgefertigten zusätzlichen Schicht 3 wird durch die Konversionsschicht 2 gezielt verändert, vorzugsweise wird ein rot emittierender Leuchtstoff eingebracht. Das Aufbringen des
Konversionselements 2 und/oder der zusätzlichen Schicht 3 als Plättchen kann in einem sogenannten Pick-and-Place-Prozess auf die Strahlungsaustrittsfläche 11 der Halbleiter- schichtenfolge 1 erfolgen.
Die Verbindung der zusätzlichen Schicht 3 mit dem
Halbleiterchip 1 erfolgt über die Konversionsschicht 2 durch Erwärmen auf maximal 350 °C, ggf. unter Gewichtsbeaufschlagung und/oder Unterdruck.
Ein derartiger Aufbau hat zum Vorteil, dass keramische
Konversionselemente, die nur in bestimmten Farben hergestellt werden können, auf diese Weise einen erweiterten Farbbereich abdecken können, da durch den Leuchtstoff 2b in dem glasigen Matrixmaterial 2a z.B. auch eine warmweiße
Abstrahlcharakteristik des Bauelements erzeugt werden kann.
Alternativ kann anstelle des Halbleiterchips 1 auch ein metallisches, glasiges oder keramisches Substrat verwendet werden. Insbesondere ist das Substrat für z.B.
Laseranwendungen oder Remote Phosphor-Anwendungen geeignet. Das Substrat kann auch funktionale oxidische Beschichtungen aufweisen, die beispielsweise als Passivierung, als Schutzschicht oder als optisches Element wirken. Diese
Schichten als auch Schichtstapel können amorph, kristallin oder teilkristallin sein und mit dem glasigen
Konversionselement 2 verbunden sein.
Zusätzlich kann in einem weiteren Verfahrensschritt die Wulst des Konversionselements 2 entfernt und/oder begradigt werden. Insbesondere schließen nach Entfernen und/oder Begradigung der Wulst die Seitenflächen der zusätzlichen Schicht 3, des Konversionselements 2 und des Halbleiterchips 1 bündig ab.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt, sondern umfasst jedes Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den
Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Es wird die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2013 226 630.8 beansprucht, deren Offenbarung ausdrücklich durch Rückbezug aufgenommen wird.

Claims

Patentansprüche
1. Konversionselement (2) umfassend
- einen Leuchtstoff (2b) , der zur Konversion von
elektromagnetischer Primärstrahlung in elektromagnetische
Sekundärstrahlung eingerichtet ist,
- eine Glaszusammensetzung (2a) als Matrixmaterial, in die der Leuchtstoff (2b) eingebettet ist,
- wobei die Glaszusammensetzung (2a) folgende chemische Zusammensetzung aufweist:
zumindest ein Telluroxid mit einem Anteil von mindestens 65 mol-% und höchstens 90 mol-%,
- RxO mit einem Anteil zwischen 0 mol-% und 20 mol-%, wobei R1 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Mn und Kombinationen davon umfasst, zumindest ein M^O mit einem Anteil zwischen 5 mol-% und 25 mol-%, wobei M1 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Li, Na, K und Kombinationen davon umfasst,
- zumindest ein R22Ü3 mit einem Anteil zwischen 1 mol-% und 3 mol-%, wobei R2 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die AI, Ga, In, Bi, Sc, Y, La, Seltene Erden und Kombinationen davon umfasst,
- M2Ü2 mit einem Anteil zwischen 0 mol-% und 2 mol-%, wobei M2 ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Ti, Zr,
Hf und Kombinationen davon umfasst, und
- R32Ü5 mit einem Anteil zwischen 0 mol-% und 6 mol-%, wobei R3 Nb und/oder Ta ist.
2. Konversionselement (2) nach dem vorherigen Anspruch, wobei
- die Glaszusammensetzung (2a) frei von Bortrioxid,
Germaniumoxid, Phosphaten, Halogeniden, P2O5 und S1O2 ist, - die Glaszusammensetzung (2a) eine
Glastransformationstemperatur von kleiner 320 °C aufweist und eine dilatometrische Erweichungstemperatur von kleiner als 400°C aufweist.
3. Konversionselement (2) nach einem der vorherigen
Ansprüche,
wobei das Telluroxid in der Glaszusammensetzung (2a) eÜ2 ist und einen Anteil von mindestens 67 mol-% und höchstens 69 mol-% aufweist.
4. Konversionselement (2) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei RxO in der Glaszusammensetzung (2a) einen Anteil zwischen 14 mol-% und 18 mol-% aufweist.
5. Konversionselement (2) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei M^O in der Glaszusammensetzung (2a) einen Anteil zwischen 8 mol-% und 14 mol-% aufweist.
6. Konversionselement (2) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei die Glaszusammensetzung (2a) frei von Bortrioxid, Germaniumoxid, Phosphaten, Halogeniden, P2O5 und S1O2 ist.
7. Konversionselement (2) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei R2 ausgewählt aus der Gruppe AI, La, Y und Bi ist und wobei R22Ü3 einem Anteil zwischen 1,5 mol-% und 2,5 mol-% aufweist .
8. Konversionselement (2) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Glaszusammensetzung (2a) aus Telluroxid, M^O, R22Ü3 besteht und wobei R22Ü3 einen Anteil zwischen 1,5 mol-% und 2 mol-% aufweist.
9. Konversionselement (2) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei die Glaszusammensetzung (2a) eine
Glastransformationstemperatur von kleiner 320 °C aufweist und eine dilatometrische Erweichungstemperatur von kleiner als 400°C aufweist.
10. Konversionselement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Glaszusammensetzung (2a) strahlungsdurchlässig ist, so dass zumindest 90% der einfallenden elektromagnetischen Strahlung aus dem Wellenlängenbereich von 380 nm bis 800 nm transmittiert wird.
11. Bauelement (10), umfassend ein Konversionselement (2) nach einem der einem der vorherigen Ansprüche.
12. Bauelement nach dem vorherigen Anspruch,
wobei das Bauelement einen Halbleiterchip (1) umfasst, der zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung
zumindest aus dem blauen Spektralbereich eingerichtet ist, wobei das Konversionselement (2) direkt auf dem
Halbleiterchip (1) angeordnet ist.
13. Bauelement einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das Bauelement einen Halbleiterchip (1) umfasst, der zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung
zumindest aus dem blauen Spektralbereich eingerichtet ist, wobei das Konversionselement (2) von dem Halbleiterchip (1) räumlich beabstandet ist.
14. Bauelement einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das Bauelement einen Halbleiterchip (1) oder ein
Substrat umfasst, wobei der Halbleiterchip (1) zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung zumindest aus dem blauen Spektralbereich eingerichtet ist, wobei das
Konversionselement (2) eine zusätzliche Schicht (3) mit dem Halbleiterchip (1) oder dem Substrat verbindet, wobei die zusätzliche Schicht 3 ein keramisches Konversionselement ist.
15. Verfahren zur Herstellung eines Bauelements (10)
umfassend die Verfahrensschritte:
a) Bereitstellen zumindest eines Halbleiterchips (1), das eine Strahlungsaustrittsfläche aufweist, oder eines Substrats ,
b) Aufbringen eines Konversionselements (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 auf die Strahlungsaustrittsfläche oder auf dem Substrat, und
c) Erhitzen des Bauelements auf maximal 400 °C, so dass ein Verbund zwischen der Strahlungsaustrittsfläche oder dem Substrat und dem Konversionselement (2) entsteht.
16. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
wobei das Konversionselement (2) im Verfahrensschritt b) als Pulver oder als vorgeformter Körper auf die
Strahlungsaustrittsfläche oder dem Substrat aufgebracht wird.
17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das Konversionselement (2) aus einer als Schicht ausgeformten Glaszusammensetzung (2a) erzeugt wird, die mit zumindest einem Leuchtstoff (2b) beschichtet wird und wobei anschließend der Leuchtstoff (2b) in die Glaszusammensetzung (2a) einsinkt.
18. Verfahren einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das Konversionselement (2) durch Einbringen eines Leuchtstoffs (2b) in die Glas Zusammensetzung (2a) und anschließendes Aufbringen dieser Leuchtstoff¬ Glas zusammensetzung-Mischung auf die
Strahlungsaustrittsfläche oder dem Substrat erzeugt wird.
PCT/EP2014/077824 2013-12-19 2014-12-15 Konversionselement, bauelement und verfahren zur herstellung eines bauelements WO2015091393A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112014005897.1T DE112014005897B4 (de) 2013-12-19 2014-12-15 Konversionselement, Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
US15/102,892 US9688910B2 (en) 2013-12-19 2014-12-15 Conversion element, component and process for producing a component
JP2016541428A JP6347393B2 (ja) 2013-12-19 2014-12-15 変換素子、コンポーネントおよびコンポーネントを製造するための方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013226630.8A DE102013226630A1 (de) 2013-12-19 2013-12-19 Konversionselement, Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
DE102013226630.8 2013-12-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015091393A1 true WO2015091393A1 (de) 2015-06-25

Family

ID=52023542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/077824 WO2015091393A1 (de) 2013-12-19 2014-12-15 Konversionselement, bauelement und verfahren zur herstellung eines bauelements

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9688910B2 (de)
JP (1) JP6347393B2 (de)
DE (2) DE102013226630A1 (de)
WO (1) WO2015091393A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017214464A1 (en) 2016-06-09 2017-12-14 Osram Sylvania Inc. Target assembly with glass-bonded wavelength converter
WO2018025670A1 (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びその製造方法
US11259471B2 (en) 2016-05-24 2022-03-01 Osram Gmbh Cover member for a greenhouse, greenhouse, and use of a layer for a cover member
US11294195B2 (en) 2018-11-05 2022-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Aperiodic nano-optical array for angular shaping of incoherent emissions

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013226636A1 (de) * 2013-12-19 2015-06-25 Friedrich-Schiller-Universität Jena Glaszusammensetzung, Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
DE102016106841B3 (de) 2015-12-18 2017-03-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Konverter zur Erzeugung eines Sekundärlichts aus einem Primärlicht, Leuchtmittel, die solche Konverter enthalten, sowie Verfahren zur Herstellung der Konverter und Leuchtmittel
JP2018128617A (ja) * 2017-02-10 2018-08-16 信越化学工業株式会社 波長変換部材及びｌｅｄ発光装置
DE102017104134A1 (de) * 2017-02-28 2018-08-30 Osram Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
WO2019107100A1 (ja) * 2017-11-30 2019-06-06 マクセル株式会社 蛍光体部材及び光源装置
WO2023072867A1 (en) * 2021-10-29 2023-05-04 Ams-Osram International Gmbh Optoelectronic semiconductor chip, optoelectronic component and method for producing an optoelectronic semiconductor chip

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1216514A (en) * 1967-02-20 1970-12-23 Kennecott Copper Corp Improvements in or relating to glass compositions
WO2001027047A2 (en) * 1999-10-12 2001-04-19 Corning Incorporated Tellurite glasses and optical components
CN101812299A (zh) * 2010-04-23 2010-08-25 同济大学 纳米晶增强稀土掺杂碲酸盐发光膜材料及其制备方法
DE102010054280A1 (de) * 2010-12-13 2012-06-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Erzeugen einer Lumineszenzkonversionsstoffschicht, Zusammensetzung hierfür und Bauelement umfassend eine solche Lumineszenzkonversionsstoffschicht
DE102011078663A1 (de) * 2011-07-05 2013-01-10 Osram Ag Verfahren zur Herstellung eines Konversionselements und Konversionselement

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3730775B2 (ja) * 1997-02-14 2006-01-05 日本電信電話株式会社 テルライトガラス、該テルライトガラスを用いた光増幅器および光源
US7033966B2 (en) * 2003-05-21 2006-04-25 Asahi Glass Company, Limited Optical glass and lens
JP4465989B2 (ja) * 2003-06-18 2010-05-26 旭硝子株式会社 発光ダイオード素子
DE102005023134A1 (de) * 2005-05-19 2006-11-23 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Lumineszenzkonversions-LED
JP2007049114A (ja) * 2005-05-30 2007-02-22 Sharp Corp 発光装置とその製造方法
KR100665219B1 (ko) * 2005-07-14 2007-01-09 삼성전기주식회사 파장변환형 발광다이오드 패키지
CN101646630B (zh) * 2007-06-27 2014-06-18 株式会社尼康 玻璃组成物、使用其的光学构件及光学机器
DE102010009456A1 (de) 2010-02-26 2011-09-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes Bauelement mit einem Halbleiterchip und einem Konversionselement und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2013139343A (ja) * 2011-12-28 2013-07-18 Ohara Inc 封止用組成物、蛍光体複合材料、発光装置及びそれらの製造方法
DE102012220980A1 (de) * 2012-11-16 2014-05-22 Osram Gmbh Optoelektronisches halbleiterbauelement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1216514A (en) * 1967-02-20 1970-12-23 Kennecott Copper Corp Improvements in or relating to glass compositions
WO2001027047A2 (en) * 1999-10-12 2001-04-19 Corning Incorporated Tellurite glasses and optical components
CN101812299A (zh) * 2010-04-23 2010-08-25 同济大学 纳米晶增强稀土掺杂碲酸盐发光膜材料及其制备方法
DE102010054280A1 (de) * 2010-12-13 2012-06-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Erzeugen einer Lumineszenzkonversionsstoffschicht, Zusammensetzung hierfür und Bauelement umfassend eine solche Lumineszenzkonversionsstoffschicht
DE102011078663A1 (de) * 2011-07-05 2013-01-10 Osram Ag Verfahren zur Herstellung eines Konversionselements und Konversionselement

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WANG G ET AL: "Thermal stability, spectra and laser properties of Yb: lead-zinc-telluride oxide glasses", JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS, NORTH-HOLLAND PHYSICS PUBLISHING. AMSTERDAM, NL, vol. 336, no. 2, 1 May 2004 (2004-05-01), pages 102 - 106, XP004499650, ISSN: 0022-3093, DOI: 10.1016/J.JNONCRYSOL.2004.01.009 *
ZAMBELLI M ET AL: "Optical spectroscopy of lanthanide ions in Al2O3-Nb2O5-TeO2 glasses", OPTICAL MATERIALS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V. AMSTERDAM, NL, vol. 25, no. 2, 1 March 2004 (2004-03-01), pages 215 - 222, XP004789715, ISSN: 0925-3467, DOI: 10.1016/S0925-3467(03)00272-6 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11259471B2 (en) 2016-05-24 2022-03-01 Osram Gmbh Cover member for a greenhouse, greenhouse, and use of a layer for a cover member
WO2017214464A1 (en) 2016-06-09 2017-12-14 Osram Sylvania Inc. Target assembly with glass-bonded wavelength converter
WO2018025670A1 (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びその製造方法
JP2018022095A (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びその製造方法
US10636947B2 (en) 2016-08-05 2020-04-28 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Wavelength conversion member and production method therefor
US11294195B2 (en) 2018-11-05 2022-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Aperiodic nano-optical array for angular shaping of incoherent emissions

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017504061A (ja) 2017-02-02
US20160304776A1 (en) 2016-10-20
US9688910B2 (en) 2017-06-27
JP6347393B2 (ja) 2018-06-27
DE112014005897A5 (de) 2016-09-15
DE102013226630A1 (de) 2015-06-25
DE112014005897B4 (de) 2019-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112014005897B4 (de) Konversionselement, Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
EP2274248B1 (de) Konversionsmaterial insbesondere für eine, eine halbleiterlichtquelle umfassende weisse oder farbige lichtquelle, verfahren zu dessen herstellung sowie dieses konversionsmaterial umfassende lichtquelle
DE102006027307B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Sinterglaskeramik und deren Verwendung
DE112013002930B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauelement
DE112006001722B4 (de) Leuchtstoff und Verfahren zu dessen Herstellung sowie Verwendung des Leuchtstoffs
DE102005031523B4 (de) Halbleiterlichtquelle mit Lichtkonversionsmedium aus Glaskeramik
DE102015113692A1 (de) Wellenlängen-Umwandlungs-Element, Licht-emittierende Vorrichtung, Projektor und Verfahren zur Herstellung eines Wellenlängen-Umwandlungs-Elements
EP2523918B1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement enthaltend alkalifreies und halogenfreies metallphosphat
WO2011104364A1 (de) Strahlungsemittierendes bauelement mit einem halbleiterchip und einem konversionselement und verfahren zu dessen herstellung
DE112019005817T5 (de) Keramische Wellenlängenkonverter-Anordnung und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102010034913A1 (de) Strahlung emittierendes Bauelement und Verfahren zur Herstellung des Strahlung emittierenden Bauelements
DE102005023134A1 (de) Lumineszenzkonversions-LED
EP2831016A1 (de) Kompositkeramik, die einen konversionsleuchtstoff und ein mit einem negativen thermischen ausdehnungskoeffizienten material enthält
EP2324096B1 (de) Co-dotierte 1-1-2 nitride
DE102013226636A1 (de) Glaszusammensetzung, Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
WO2013004737A1 (de) Verfahren zur herstellung eines konversionselements und konversionselement
WO2018158194A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements
WO2021032569A1 (de) Leuchtstoff, verfahren zur herstellung eines leuchtstoffs und strahlungsemittierendes bauelement
DE112020005122T5 (de) Leuchtstoffplatte, lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Leuchtstoffplatte
DE102016124366A1 (de) Optoelektronisches Bauelement
DE112019003634T5 (de) Optoelektronisches bauelement und das verfahren zur herstellung eines optoeklektronischen bauelements
WO2019025209A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements
DE102014117448A1 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip, Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips, Konversionselement und Leuchtstoff für ein Konversionselement
WO2014191257A1 (de) Anorganisches optisches element und verfahren zur herstellung eines anorganischen optischen elements
WO2018158124A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14811941

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15102892

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016541428

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112014005897

Country of ref document: DE

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112014005897

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14811941

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1