WO2016180816A1 - Verfahren zum herstellen einer linse für eine optoelektronische leuchtvorrichtung - Google Patents

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optoelectronic
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Hansjoerg Schoell
Stephan Blaszczak
Thomas Zollner
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    • H10H20/0363—Manufacture or treatment of packages of optical field-shaping means

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a lens for an optoelectronic lighting device and to an optoelectronic lighting device.
  • a lens for optical imaging of light emitted by a light emitting diode.
  • a lens may, for example, be formed directly on a light emitting surface of the light emitting diode.
  • silicone for example, silicone by means of a
  • Grouting applied to the light-emitting surface and then cured.
  • the object underlying the invention can therefore be seen to provide a concept which enables efficient light extraction from an optoelectronic semiconductor device.
  • a method of manufacturing a lens for an optoelectronic lighting device wherein the Optoelectronic lighting device a a
  • the light emitting surface After application and before or during curing, the light emitting surface is placed in a position in which one in the direction of the applied
  • Lighting device comprising:
  • the lens material cures at least partially in the position, in particular the technical advantage is achieved that a lens can be produced which has an increased aspect ratio (height of the lens diameter of the lens) compared to the prior art described in the introduction to the description. This is in particular caused by the fact that the weight of the applied lens material in this position to an extension of the Lens material leads.
  • the applied lens material tries so to speak of the light-emitting surface
  • Aspect ratio can thus be effected in particular advantageously an efficient and improved light extraction from the optoelectronic semiconductor device.
  • the semiconductor device is a light emitting diode, also referred to as a light emitting diode, which is referred to as a "light emitting diode” (LED) .
  • the light emitting diode may be, for example, an organic or an inorganic light emitting diode.
  • a plurality of optoelectronic semiconductor components are provided which, for example, may be identical or in particular formed differently.
  • the statements made in connection with an optoelectronic semiconductor component apply analogously to several optoelectronic semiconductor components
  • the light-emitting surface may, in one embodiment, be a surface of a conversion layer. This means, for example, that the semiconductor device is a
  • Conversion layer may include.
  • a conversion layer is in particular formed, electromagnetic radiation having a first wavelength or a first
  • Wavelength is different from the first wavelength respectively the second wavelength range at least
  • a conversion layer points So a conversion function, so converts
  • the to be converted is electromagnetic radiation.
  • the to be converted is electromagnetic radiation.
  • Electromagnetic radiation can be used as an example
  • Primary light or be referred to as a primary radiation.
  • Electromagnetic radiation can be used as an example
  • the conversion layer can be, for example, a phosphorus and / or an organic and / or an inorganic
  • Example the light-emitting surface or the applied lens material.
  • this gravitational field is composed of a gravitational part and a celestial body
  • the weight force is therefore the product of the mass of the body with the gravitational acceleration.
  • the Lotraum denotes a local direction of the
  • Any force acting on a surface can be in the
  • Tangential force can be decomposed.
  • a normal vector is a vector that is orthogonal, ie rectangular or vertical, on a line, curve, plane or surface.
  • one surface can be two
  • the normal vector of the light-emitting surface which is oriented in the direction of the applied lens material, and the normal force of the weight force acting on the light-emitting surface are parallel to one another, when the light-emitting surface is in position.
  • the lens material was cured when the light-emitting surface is in a position in which this normal vector and this normal force are antiparallel to each other.
  • Curing or curing in the context of the present invention is understood in particular to mean an irreversible transition of the lens material from a liquid to a solid state through crosslinking.
  • linkage can directly build the
  • Macromolecules and / or, for example, by reactions of existing polymers are effected.
  • the process of cross-linking changes the properties of the cross-linked substances, here for example the lens material.
  • the lens material For example, an increase in hardness and / or the Toughness and / or the melting point and / or a reduction in the solubility provided.
  • Lens material comprises one or more silicones or is formed from one or more silicones.
  • Silicone is a term for a group of synthetic polymers in which silicon atoms are linked via oxygen atoms.
  • the lens material can be applied to the light-emitting surface in known potting processes.
  • the application comprises a
  • a substantially symmetrical geometry of the lens can be effected.
  • the symmetry here refers to the normal vector of the light-emitting surface.
  • a parabolic shape of the lens can be achieved.
  • the fact that the normal vector substantially corresponds to the weight force includes in particular the case that the
  • substantially also includes such cases that deviate from this perfect orthogonality within the scope of manufacturing tolerances, for example, the term “essentially” includes deviations of ⁇ 10 °, in particular ⁇ 5 °, preferably ⁇ 1 ° relative to the normal vector.
  • an angle between the weight and the normal vector between 0 ° to 10 °, for example, between 0 ° to 5 °, in particular between 0 ° and 1 °.
  • the technical advantage is achieved that a surface boundary can be generated, so that the applied lens material on the light-emitting
  • Area remains and for example does not flow down from this.
  • an efficient production can be effected.
  • lens material also flows to areas of the lighting device to which wetting with lens material is not desirable.
  • the dam comprises one or more silicones.
  • the dam is formed of one or more silicones.
  • the dam has a height between 400 ym and 600 ym with respect to the light-emitting surface.
  • Lens material on the light-emitting surface apply to advantageously produce a sufficiently large lens.
  • the dam has a height of 500 ym with respect to the light-emitting surface.
  • the dam completely surrounds the light-emitting surface.
  • the dam is so closed in itself.
  • the applied lens material is precured before arranging the light-emitting surface in the position.
  • Lens material can be prevented or at least reduced in arranging the light-emitting surface in the position. In particular, this can prevent excessive dripping of the lens material from the light-emitting surface.
  • Radiation and / or heating of the lens material to a temperature of 140 ° C to 160 ° C, in particular 150 ° C, for a period of 3400 s to 3800 s, in particular 3600 s comprises.
  • the applied lens material for example, for a time between 3400 s to 3800 s, in particular 3600 s, at a temperature
  • the technical advantage is achieved that due to the filling amount used, a sufficiently large lens can be produced.
  • the term "sufficiently large” in the sense of the present invention means, in particular, that the produced lens has a size that is suitable for the predetermined intended use, the size depending, for example, on the wavelength to be coupled out by means of the
  • Semiconductor devices emit electromagnetic radiation. For example, the size depends on which
  • the lens of the optoelectronic lighting device by means of the method for producing a lens for an optoelectronic
  • Lighting device is made.
  • the semiconductor device is formed as a semiconductor chip according to one embodiment.
  • Embodiments made in connection with the method apply analogously to embodiments with respect to the lighting device and vice versa. This means that technical functionalities for the lighting device are analogous to corresponding technical functionalities of the lighting system
  • FIG. 1 shows a flow diagram of a method for producing a lens for an optoelectronic lighting device
  • FIG. 2 shows an optoelectronic lighting device
  • FIG. 3 shows a further optoelectronic lighting apparatus after application of a curable lens material
  • FIG. 4 shows the optoelectronic lighting apparatus of FIG. 3 during curing
  • FIG. 5 shows a lens according to the invention
  • FIG. 6 shows a known lens
  • Fig. 8 shows a further known lens
  • FIGS. 9 and 10 each an optoelectronic
  • Fig. 1 shows a flowchart of a method for
  • the optoelectronic lighting device has a
  • Optoelectronic semiconductor device comprises a
  • the method comprises the following steps: According to a step 101, a curable lens material is applied to the light-emitting surface of the optoelectronic
  • curable lens material are poured or dispenstalted on the light-emitting surface. So that means that
  • a step 103 the light-emitting surface is placed in a position in which a in the direction of
  • Applied lens material oriented normal vector of the light emitting surface and a normal force of a force acting on the light emitting surface weight force are parallel to each other.
  • a step 105 it is provided that the lens material cures in this position.
  • Curing is arranged in the situation. This means that a hardening process or hardening of the lens material has already begun when the light emitting surface is placed in position.
  • the technical advantage is brought about that results in lens geometries, which can not be achieved in the rule, when during curing the normal vector and the normal force are anti-parallel to each other.
  • Hemispherical lenses were previously possible only with very expensive injection-molded lenses. However, this requires a special casting tool, which is technically complicated and cost-intensive. Furthermore, for such
  • FIG. 2 shows an optoelectronic lighting device 201.
  • the optoelectronic lighting device comprises a
  • Example can be formed as a light emitting diode.
  • Semiconductor device 203 includes a light-emitting surface 205. That is, in an operation of the
  • a lens 207 is formed or arranged, which is formed from an at least partially cured in one layer lens material, in which oriented in the direction of a lens material applied to the light-emitting surface 205
  • Normal force of a force acting on the light-emitting surface 205 weight force are parallel to each other.
  • FIGS. 9 and 10 With regard to a pictorial representation of the normal vector and the normal force as well as the weight force, reference is made in particular to FIGS. 9 and 10 and the corresponding explanations.
  • FIG. 3 shows an optoelectronic lighting device 301 in a lateral sectional view.
  • the optoelectronic light-emitting device 301 comprises an optoelectronic semiconductor component 303 having a light-emitting surface 305. Formed around the light-emitting surface 305 is a dam 307, which encloses the light-emitting surface 305. It is a curable lens material 309 on the
  • the dam 307 prevents bleeding of the applied lens material 309 and acts as a boundary for the lens material 309 so that it does not flow down from the light emitting surface 305.
  • a normal vector 313 of the light-emitting surface 305 is oriented, which is oriented in the direction of the applied lens material 309.
  • Lens material 309 hardens, so it becomes a
  • hardened lens formed having a flattened spherical shape with a generally elliptical cross-section.
  • a Light extraction from the optoelectronic component 303 is limited by this geometry.
  • the light-emitting surface 305 is arranged in a position in which the
  • Normal vector 313 and a normal force of the weight 311 are parallel to each other. This is shown in FIG. 4.
  • the weight 311 is perpendicular to the light-emitting surface 305, so that this normal force is the weight 311
  • the normal vector 313 and the weight 311 are parallel to each other. In this position, the weight 311 causes the applied lens material 309 to stretch and a
  • FIG. 5 shows a further hardened lens 501, which was produced by means of the method according to the invention.
  • the lens 501 is disposed on a light emitting surface 503 of an optoelectronic semiconductor device 505 of FIG
  • Optoelectronic lighting device 507 arranged.
  • the lens 501 was cured while the
  • a height of the lens 501 is indicated by a double arrow, which is enclosed by a brace with the reference numeral 317.
  • a diameter of the lens 501 is indicated by a double arrow by the reference numeral 315.
  • an aspect ratio of the lens 501 is equal to the height 317 divided by the diameter 315.
  • Fig. 6 shows a hardened lens 601, which lens 601 is made according to a known method.
  • the light-emitting surface 503 was arranged in a position analogous to FIG. 3 during the curing of the lens material. That is, during the curing, the weight force 311 and the normal vector 313 were antiparallel to each other.
  • the lens shape of the hardened lens 601 is flattened compared to the lens shape of the hardened lens 501 of FIG. 5.
  • a corresponding aspect ratio is lower as compared with the optoelectronic light emitting device 507 of FIG.
  • a height of a dam with respect to the light-emitting surface is 503 500 ym.
  • a diameter 315 for both lenses 501, 601 is 4 mm, for example.
  • FIGS. 7 and 8 respectively show one according to the
  • the lens 701 and a lens 801 cured in accordance with a known method have been cured.
  • the lens material applied to the lens 701 in FIG. 7 has been cured in a position of the light emitting surface 503 in which the weight 311 and the force Normal vector 313 in parallel were to each other.
  • the lens mold shown in FIG. 7 then forms.
  • the corresponding optoelectronic lighting device here has the reference numeral 703.
  • the applied lens material for producing the lens 801 according to FIG. 8 was cured analogously to FIG. 6 in a position in which the weight force 311 and the normal vector 313 were antiparallel to one another.
  • the lens mold for the hardened lens 801 shown in FIG. 8 is formed, which is flattened in FIG.
  • a corresponding aspect ratio is lower than an aspect ratio of the cured lens 701.
  • a height of a dam with respect to the light-emitting surface is 503 500 ym.
  • a diameter 315 for both lenses 701, 801 is 4 mm, for example.
  • FIG 9 shows an optoelectronic lighting device 901.
  • the optoelectronic light-emitting device 901 comprises an optoelectronic semiconductor component 903 comprising a light-emitting surface 905. Onto this light-emitting surface 905 is a curable lens material 909
  • a normal vector of the light-emitting surface 905, which is oriented in the direction of the applied lens material 909, is identified by the reference numeral 911.
  • Weight force acting on the light-emitting surface 905 is designated by the reference numeral 907.
  • the weight 907 may be divided into a normal force 913 and a tangential force 915.
  • the normal force 913 is perpendicular or orthogonal to
  • the tangential force 915 is parallel or tangent to the light emitting surface 905.
  • the light-emitting surface 905 is in a position in which the normal force 913 of the weight force 907
  • FIG. 10 shows the optoelectronic light-emitting device 901, wherein here the light-emitting surface 905 is in a position in which the normal force 913 and the
  • Normal vector 911 are parallel to each other.
  • the invention therefore includes, in particular, and among other things, the idea of hardening, in particular annealing, a lens which is dispensed on a light-emitting surface of an optoelectronic component above the head (normal vector and normal force or weight force parallel to one another). This results in an advantageous manner lens geometries, which can not be achieved when the applied
  • a lens shape can be favorably influenced or adjusted in a wide range.
  • the weight of the dispensed lens material leads in the suspended state (overhead) to a stretching of the lens material and thereby to a significantly increased aspect ratio
  • larger lens heights can be achieved, which advantageously increase a light extraction perpendicular to the light-emitting surface, which can also be formed as a chip surface.
  • Radiation behavior of the optoelectronic semiconductor device can be made possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Linse für eine optoelektronische Leuchtvorrichtung, wobei di optoelektronische Leuchtvorrichtung ein eine lichtemittierende Fläche aufweisendes optoelektronisches Halbleiterbauteil umfasst, umfassend die folgenden Schritte: - Aufbringen eines aushärtbaren Linsenwerkstoffs auf die lichtemittierende Fläche, - Aushärten des Linsenwerkstoffs, um eine Linse aus einem ausgehärteten Linsenwerkstoff zu bilden, wobei - nach dem Aufbringen und vor oder während des Aushärtens die lichtemittierende Fläche in eine Lage angeordnet wird, in welcher ein in Richtung des aufgebrachten Linsenwerkstoffs orientierter Normalenvektor der lichtemittierenden Fläche und eine Normalkraft einer auf die lichtemittierende Fläche wirkenden Gewichtskraft parallel zueinander sind, - so dass der Linsenwerkstoff zumindest teilweise in der Lage aushärtet. Die Erfindung betrifft ferner eine optoelektronische Leuchtvorrichtung.

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER LINSE FÜR EINE
OPTOELEKTRONISCHE LEUCHTVORRICHTUNG
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Linse für eine optoelektronische Leuchtvorrichtung sowie eine optoelektronische LeuchtVorrichtung . Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2015 107 516.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Es ist üblich, eine Linse für eine optische Abbildung von Licht zu verwenden, das mittels einer Leuchtdiode emittiert wird. Eine solche Linse kann zum Beispiel unmittelbar auf einer lichtemittierenden Fläche der Leuchtdiode gebildet sein. Hierfür kann zum Beispiel Silikon mittels eines
Vergussprozesses auf die lichtemittierende Fläche aufgebracht und anschließend ausgehärtet werden.
Aufgrund der Schwerkraft bildet sich eine Linsengeometrie in Form einer abgeflachten Halbkugel mit einem in der Regel elliptischen Querschnitt. Eine Lichtauskopplung aus der
Leuchtdiode ist dadurch begrenzt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann daher darin gesehen werden, ein Konzept bereitzustellen, welches eine effiziente Lichtauskopplung aus einem optoelektronischen Halbleiterbauteil ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen
Unteransprüchen.
Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer Linse für eine optoelektronische Leuchtvorrichtung, wobei die optoelektronische Leuchtvorrichtung ein eine
lichtemittierende Fläche aufweisendes optoelektronisches Halbleiterbauteil umfasst, bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:
- Aufbringen eines aushärtbaren Linsenwerkstoffs auf die lichtemittierende Fläche,
- Aushärten des Linsenwerkstoffs, um eine Linse aus einem ausgehärteten Linsenwerkstoff zu bilden, wobei
- nach dem Aufbringen und vor oder während des Aushärtens die lichtemittierende Fläche in eine Lage angeordnet wird, in welcher ein in Richtung des aufgebrachten
Linsenwerkstoffs orientierter Normalenvektor der
lichtemittierenden Fläche und eine Normalkraft einer auf die lichtemittierende Fläche wirkenden Gewichtskraft parallel zueinander sind,
- so dass der Linsenwerkstoff zumindest teilweise in der Lage aushärtet.
Nach noch einem Aspekt wird eine optoelektronische
Leuchtvorrichtung bereitgestellt, umfassend:
- ein eine lichtemittierende Fläche aufweisendes
optoelektronisches Halbleiterbauteil, und
- eine auf der lichtemittierenden Fläche gebildete Linse aus einem zumindest teilweise in einer Lage ausgehärteten Linsenwerkstoff, in welcher ein in Richtung eines auf der lichtemittierenden Fläche aufgebrachten Linsenwerkstoffs orientierter Normalenvektor der lichtemittierenden Fläche und eine Normalkraft einer auf die lichtemittierende Fläche wirkenden Gewichtskraft parallel zueinander sind.
Dadurch, dass der Linsenwerkstoff zumindest teilweise in der Lage aushärtet, wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine Linse hergestellt werden kann, die ein im Vergleich zum in der Beschreibungseinleitung beschriebenen Stand der Technik erhöhtes Aspektverhältnis (Höhe der Linse Durchmesser der Linse) aufweist. Dies wird insbesondere dadurch bewirkt, dass die Gewichtskraft des aufgebrachten Linsenwerkstoffs in dieser Lage zu einer Streckung des Linsenwerkstoffs führt. Der aufgebrachte Linsenwerkstoff versucht sozusagen von der lichtemittierenden Fläche
abzutropfen. Im bekannten Stand der Technik führt die
Gewichtskraft jedoch vielmehr zu einer Linsengeometrie in Form einer abgeflachten Halbkugel. Durch dieses erhöhte
Aspektverhältnis kann somit insbesondere in vorteilhafter Weise eine effiziente und verbesserte Lichtauskopplung aus dem optoelektronischen Halbleiterbauteil bewirkt werden.
Somit ist also in vorteilhafter Weise eine effiziente
Lichtauskopplung aus dem optoelektronischen Halbleiterbauteil ermöglicht .
Nach einer Ausführungsform ist das Halbleiterbauteil eine Leuchtdiode, auch lichtemittierende Diode genannt, die im Englischen als „light emitting diode" (LED) bezeichnet wird. Die lichtemittierende Diode kann zum Beispiel eine organische oder eine anorganische lichtemittierende Diode sein.
Nach einer Ausführungsform sind mehrere optoelektronische Halbleiterbauteile vorgesehen, die zum Beispiel gleich oder insbesondere unterschiedlich gebildet sein können. Die im Zusammenhang mit einem optoelektronischen Halbleiterbauteil gemachten Ausführungen gelten analog für mehrere
optoelektronische Halbleiterbauteile und umgekehrt.
Die lichtemittierende Fläche kann nach einer Ausführungsform eine Oberfläche einer Konversionsschicht sein. Das heißt also zum Beispiel, dass das Halbleiterbauteil eine
Konversionsschicht umfassen kann. Eine Konversionsschicht ist insbesondere ausgebildet, elektromagnetische Strahlung aufweisend eine erste Wellenlänge oder einen ersten
Wellenlängenbereich in eine elektromagnetische Strahlung aufweisend eine zweite Wellenlänge oder einen zweiten
Wellenlängenbereich zu konvertieren, wobei die zweite
Wellenlänge verschieden von der ersten Wellenlänge ist respektive der zweite Wellenlängenbereich zumindest
teilweise, insbesondere vollständig, verschieden von dem ersten Wellenlängenbereich ist. Eine Konversionsschicht weist also eine Konversionsfunktion auf, konvertiert also
elektromagnetische Strahlung. Die zu konvertierende
elektromagnetische Strahlung kann zum Beispiel als ein
Primärlicht oder als eine Primärstrahlung bezeichnet werden. Die mittels der Konversionsschicht konvertierte
elektromagnetische Strahlung kann zum Beispiel als ein
Sekundärlicht oder als eine Sekundärstrahlung bezeichnet werden . Die Konversionsschicht kann zum Beispiel einen Phosphor und/oder einen organischen und/oder einen anorganischen
Leuchtstoff umfassen.
Die Gewichtskraft ist die durch die Wirkung eines
Schwerefeldes verursachte Kraft auf einen Körper, hier zum
Beispiel die lichtemittierende Fläche oder den aufgebrachten Linsenwerkstoff. In einem rotierenden Bezugssystem eines Himmelskörpers, hier zum Beispiel der Erde, setzt sich dieses Schwerefeld aus einem Gravitationsanteil und einem im
Vergleich zum Gravitationsanteil kleineren Zentrifugalanteil zusammen. Die Gewichtskraft ist lotrecht nach unten
gerichtet, was beinahe, aber nicht genau (aufgrund des
Zentrifugalanteils) , der Richtung zum Erdmittelpunkt
entspricht. Die Gewichtskraft ist also das Produkt der Masse des Körpers mit der Schwerebeschleunigung.
Die Lotrichtung bezeichnet eine örtliche Richtung der
Schwerebeschleunigung, sie zeigt also nach unten, also in etwa, wenn auch nicht exakt, in Richtung des
Erdmittelpunktes.
Jede auf eine Fläche einwirkende Kraft kann in die
Komponenten Normalkraft und Tangentialkraft zerlegt werden. Hierbei steht die Normalkraft senkrecht zur Fläche, also in Richtung eines Normalenvektors. Das heißt also, dass die Gewichtskraft in die Komponenten Normalkraft und
Tangentialkraft zerlegt werden kann. Ein Normalenvektor ist ein Vektor, der orthogonal, also rechtwinklig oder senkrecht, auf einer Geraden, Kurve, Ebene oder Fläche steht. Eine Fläche kann zum Beispiel zwei
Normalenvektoren aufweisen, die in entgegengesetzte
Richtungen zeigen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Normalenvektor der lichtemittierenden Fläche, der in Richtung des aufgebrachten Linsenwerkstoffs orientiert ist, und die Normalkraft der auf die lichtemittierende Fläche wirkenden Gewichtskraft parallel zueinander sind, wenn sich die lichtemittierende Fläche in der Lage befindet. Dieser Normalenvektor der
lichtemittierenden Fläche und diese Normalkraft zeigen also in eine gemeinsame Richtung, sie sind also kollinear und parallel.
Im bekannten Stand der Technik wurde der Linsenwerkstoff ausgehärtet, wenn sich die lichtemittierende Fläche in einer Lage befindet, in welcher dieser Normalenvektor und diese Normalkraft antiparallel zueinander sind. Im bekannten Stand der Technik zeigen also der Normalenvektor und die
Normalkraft in entgegengesetzte Richtung. Sie sind zwar noch kollinear, aber antiparallel. Unter einem Aushärten oder einer Aushärtung im Sinne der vorliegenden Erfindung wird insbesondere ein irreversibler Übergang des Linsenwerkstoffs von einem flüssigen in einen festen Zustand durch eine Vernetzung verstanden. Eine
Vernetzung bezeichnet in der makromolekularen Chemie
Reaktionen, bei denen eine Vielzahl einzelner Makromoleküle zu einem dreidimensionalen Netzwerk verknüpft wird. Die
Verknüpfung kann zum Beispiel direkt beim Aufbau der
Makromoleküle und/oder zum Beispiel durch Reaktionen an bereits bestehenden Polymeren bewirkt werden. Durch den
Prozess der Vernetzung verändern sich Eigenschaften der vernetzten Stoffe, hier zum Beispiel des Linsenwerkstoffs. Zum Beispiel sind eine Erhöhung der Härte und/oder der Zähigkeit und/oder des Schmelzpunktes und/oder eine Absenkung der Löslichkeit vorgesehen.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der
Linsenwerkstoff ein oder mehrere Silikone umfasst oder aus einem oder mehreren Silikonen gebildet ist.
Silikon ist eine Bezeichnung für eine Gruppe synthetischer Polymere, bei denen Siliziumatome über Sauerstoffatome verknüpft sind.
Durch die Verwendung eines oder mehrerer Silikone für den auszuhärtenden Linsenwerkstoff wird insbesondere der
technische Vorteil bewirkt, dass ein effizientes Aufbringen des Linsenwerkstoffs auf die lichtemittierende Fläche bewirkt werden kann. Insbesondere kann dadurch der Linsenwerkstoff in an sich bekannten Vergussprozessen auf die lichtemittierende Oberfläche aufgebracht werden. Nach einer Ausführungsform umfasst das Aufbringen ein
Dispensen und/oder ein Gießen und/oder Vergießen des
Linsenwerkstoffs .
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Gewichtskraft im Wesentlichen senkrecht zur
lichtemittierenden Fläche ist, so dass der Normalenvektor im Wesentlichen der Gewichtskraft entspricht.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine im Wesentlichen symmetrische Geometrie der Linse bewirkt werden kann. Die Symmetrie bezieht sich hier auf den Normalenvektor der lichtemittierenden Fläche. So lässt sich zum Beispiel eine parabolische Form der Linse erzielen. Dass der Normalenvektor im Wesentlichen der Gewichtskraft entspricht, umfasst insbesondere den Fall, dass der
Normalenvektor exakt der Gewichtskraft entspricht. Das heißt also, dass die Gewichtskraft exakt senkrecht auf der lichtemittierenden Fläche steht. Die Formulierung „im
Wesentlichen" umfasst aber auch solche Fälle, die von dieser perfekten Orthogonalität im Rahmen von Fertigungstoleranzen abweichen. So umfasst die Formulierung „im Wesentlichen" insbesondere Abweichungen von ±10°, insbesondere von ±5°, vorzugsweise von ±1° relativ zum Normalenvektor.
Das heißt also insbesondere, dass nach einer Ausführungsform ein Winkel zwischen der Gewichtskraft und dem Normalenvektor zwischen 0° bis 10°, beispielsweise zwischen 0° bis 5°, insbesondere zwischen 0° und 1°, beträgt.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass vor dem
Aufbringen ein die lichtemittierende Fläche zumindest
teilweise umlaufender Damm für den aufzubringenden
Linsenwerkstoff gebildet wird.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine Flächenbegrenzung erzeugt werden kann, so dass der aufgebrachte Linsenwerkstoff auf der lichtemittierenden
Fläche bleibt und zum Beispiel nicht von dieser herunter fließt. Dadurch kann zum Beispiel eine effiziente Fertigung bewirkt werden. Insbesondere kann dadurch verhindert werden, dass Linsenwerkstoff auch zu Bereichen der Leuchtvorrichtung fließt, an welchen eine Benetzung mit Linsenwerkstoff nicht erwünscht ist.
Nach einer Ausführungsform umfasst der Damm ein oder mehrere Silikone. Insbesondere ist der Damm aus einem oder mehreren Silikonen gebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Damm eine Höhe zwischen 400 ym und 600 ym bezogen auf die lichtemittierende Fläche aufweist. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine ausreichend hohe Flächenbegrenzung erzeugt werden kann, um ausreichend
Linsenwerkstoff auf die lichtemittierende Fläche aufzubringen, um in vorteilhafter Weise eine ausreichend große Linse herzustellen.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Damm eine Höhe von 500 ym bezogen auf die lichtemittierende Fläche aufweist .
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Damm die lichtemittierende Fläche vollständig umläuft. Der Damm ist also in sich geschlossen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass vor dem Anordnen der lichtemittierenden Fläche in die Lage der aufgebrachte Linsenwerkstoff vorausgehärtet wird.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass unerwünschte Bewegungen des aufgebrachten
Linsenwerkstoffs beim Anordnen der lichtemittierenden Fläche in die Lage verhindert oder zumindest reduziert werden können. Insbesondere kann dadurch ein übermäßiges Abtropfen des Linsenwerkstoffs von der lichtemittierenden Fläche verhindert werden.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Voraushärten und/oder das Aushärten ein Bestrahlen des aufgebrachten Linsenwerkstoffs mit elektromagnetischer
Strahlung und/oder ein Erwärmen des Linsenwerkstoffs auf eine Temperatur von 140 °C bis 160 °C, insbesondere 150° C, für eine Zeit von 3400 s bis 3800 s, insbesondere 3600 s, umfasst. Das heißt also insbesondere, dass der aufgebrachte Linsenwerkstoff zum Beispiel für eine Zeit zwischen 3400 s bis 3800 s, insbesondere 3600 s, bei einer Temperatur
zwischen 140 °C bis 160 °C, insbesondere 150° C, gehalten wird, um den aufgebrachten Linsenwerkstoff vorauszuhärten und/oder auszuhärten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen,
zwischen 10 mg und 20 mg, insbesondere 10 mg oder 20 aushärtbarer Linsenwerkstoff auf die lichtemittierende Fläche aufgebracht wird.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass aufgrund der verwendeten Füllmenge eine ausreichend große Linse hergestellt werden kann.
Die Formulierung „ausreichend groß" im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet insbesondere, dass die hergestellte Linse eine Größe aufweist, die für den vorbestimmten Einsatzzweck geeignet ist. Die Größe hängt dabei zum Beispiel von der auszukoppelnden Wellenlänge der mittels des
Halbleiterbauteils emittierten elektromagnetischen Strahlung ab. Zum Beispiel hängt die Größe davon ab, welchen
Abstrahlwinkel die elektromagnetische Strahlung aufweisen soll .
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Linse der optoelektronischen Leuchtvorrichtung mittels des Verfahrens zum Herstellen einer Linse für eine optoelektronische
Leuchtvorrichtung hergestellt ist.
Das Halbleiterbauteil ist nach einer Ausführungsform als ein Halbleiterchip gebildet.
Ausführungen, die im Zusammenhang mit dem Verfahren gemacht sind, gelten analog für Ausführungsformen hinsichtlich der Leuchtvorrichtung und umgekehrt. Das heißt also, dass sich technische Funktionalitäten für die Leuchtvorrichtung analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des
Verfahrens ergeben und umgekehrt.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im
Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Linse für eine optoelektronische Leuchtvorrichtung, Fig. 2 eine optoelektronische Leuchtvorrichtung,
Fig. 3 eine weitere optoelektronische Leuchtvorrichtung nach einem Aufbringen eines aushärtbaren Linsenwerkstoffs, Fig. 4 die optoelektronische Leuchtvorrichtung der Fig. 3 während eines Aushärtens,
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Linse, Fig. 6 eine bekannte Linse,
Fig. 7 eine weitere erfindungsgemäße Linse,
Fig. 8 eine weitere bekannte Linse und
Fig. 9 und 10 jeweils eine optoelektronische
Leuchtvorrichtung in unterschiedlichen Lagen zeigen .
Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche
Bezugszeichen verwendet werden.
Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum
Herstellen einer Linse für eine optoelektronische
Leuchtvorrichtung .
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung weist ein
optoelektronisches Halbleiterbauteil auf. Das
optoelektronische Halbleiterbauteil umfasst eine
lichtemittierende Fläche. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte : Gemäß einem Schritt 101 wird ein aushärtbarer Linsenwerkstoff auf die lichtemittierende Fläche des optoelektronischen
Halbleiterbauteils aufgebracht. Zum Beispiel kann der
aushärtbare Linsenwerkstoff auf die lichtemittierende Fläche gegossen oder dispenst werden. Das heißt also, dass das
Aufbringen des aushärtbaren Linsenwerkstoffs einen
Vergussprozess umfassen kann.
In einem Schritt 103 wird die lichtemittierende Fläche in eine Lage angeordnet, in welcher ein in Richtung des
aufgebrachten Linsenwerkstoffs orientierter Normalenvektor der lichtemittierenden Fläche und eine Normalkraft einer auf die lichtemittierende Fläche wirkenden Gewichtskraft parallel zueinander sind.
In einem Schritt 105 ist vorgesehen, dass der Linsenwerkstoff in dieser Lage aushärtet.
In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die lichtemittierende Fläche während des
Aushärtens in die Lage angeordnet wird. Das heißt also, dass ein Aushärteprozess oder ein Aushärten des Linsenwerkstoffs bereits begonnen hat, wenn die lichtemittierende Fläche in die Lage angeordnet wird.
Durch das Anordnen der lichtemittierenden Fläche in die Lage wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass sich dadurch Linsengeometrien ergeben, welche sich in der Regel nicht erreichen lassen, wenn während eines Aushärtens der Normalenvektor und die Normalkraft antiparallel zueinander sind .
Wenn der Normalenvektor und die Normalkraft parallel
zueinander sind, so können zum Beispiel in vorteilhafter Weise parabolische Formen für die Linsen erzielt werden. Wenn hingegen die Normalkraft und der Normalenvektor antiparallel zueinander sind, so ergeben sich in der Regel abgeflachte Halbkugeln für die Linsen. Auch ist es in vorteilhafter Weise möglich, über die
aufgebrachte Menge an aushärtbarem Linsenwerkstoff auf die lichtemittierende Fläche, eine Linsenform zu beeinflussen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können in vorteilhafter Weise annähernd halbkugelförmige Linsen einfach und effizient hergestellt werden. Das Herstellen von annähernd
halbkugelförmigen Linsen war bisher nur mit sehr aufwendig spritzgegossenen Linsen möglich. Allerdings wird hierfür ein spezielles Vergusswerkzeug benötigt, was technisch aufwendig und kostenintensiv ist. Des Weiteren können für solche
Spritzgussprozesse in speziellen Spritzgusswerkzeugen in der Regel nur ausgewählte spritzgussfähige Silikone verwendet werden. Diese Nachteile lassen sich mittels des
erfindungsgemäßen Verfahrens in vorteilhafter Weise
überwinden .
Fig. 2 zeigt eine optoelektronische Leuchtvorrichtung 201.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung umfasst ein
optoelektronisches Halbleiterbauteil 203, welches zum
Beispiel als eine Leuchtdiode gebildet sein kann. Das
Halbleiterbauteil 203 umfasst eine lichtemittierende Fläche 205. Das heißt also, dass in einem Betrieb des
optoelektronischen Halbleiterbauteils 203 elektromagnetische Strahlung, zum Beispiel Licht, mittels der lichtemittierenden Fläche 205 emittiert wird. Auf der lichtemittierenden Fläche 205 ist eine Linse 207 gebildet oder angeordnet, die aus einem zumindest teilweise in einer Lage ausgehärteten Linsenwerkstoff gebildet ist, in welcher ein in Richtung eines auf der lichtemittierenden Fläche 205 aufgebrachten Linsenwerkstoffs orientierter
Normalenvektor der lichtemittierenden Fläche und eine
Normalkraft einer auf die lichtemittierende Fläche 205 wirkenden Gewichtskraft parallel zueinander sind. Hinsichtlich einer bildlichen Darstellung des Normalenvektors und der Normalkraft sowie der Gewichtskraft wird insbesondere auf die Fig. 9 und 10 und die entsprechenden Ausführungen verwiesen .
Fig. 3 zeigt eine optoelektronische Leuchtvorrichtung 301 in einer seitlichen Schnittansicht.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 301 umfasst ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 303 aufweisend eine lichtemittierende Fläche 305. Um die lichtemittierende Fläche 305 ist ein Damm 307 gebildet, der die lichtemittierende Fläche 305 umschließt. Es ist ein aushärtbarer Linsenwerkstoff 309 auf der
lichtemittierenden Fläche 305 aufgebracht. Der Damm 307 verhindert ein Zerfließen des aufgebrachten Linsenwerkstoffs 309 und wirkt als Begrenzung für den Linsenwerkstoff 309, damit dieser nicht von der lichtemittierenden Fläche 305 herunter fließt.
An der lichtemittierenden Fläche 305 greift eine
Gewichtskraft 311 an. Ferner ist ein Normalenvektor 313 der lichtemittierenden Fläche 305 eingezeichnet, der in Richtung des aufgebrachten Linsenwerkstoffs 309 orientiert ist.
In der in Fig. 3 gezeigten Lage der lichtemittierenden Fläche 305 sind die Gewichtskraft 311 und der Normalenvektor 313 antiparallel zueinander. In einer solchen Lage ist es
vorteilhaft und insbesondere vorgesehen, dass aushärtbarer Linsenwerkstoff auf die lichtemittierende Fläche 305
aufgebracht wird.
Wenn aber in dieser Lage gemäß Fig. 3 der aufgebrachte
Linsenwerkstoff 309 aushärtet, so wird dadurch eine
ausgehärtete Linse gebildet, die eine abgeflachte Kugelform mit in der Regel elliptischem Querschnitt aufweist. Eine Lichtauskopplung aus dem optoelektronischen Bauteil 303 ist durch diese Geometrie begrenzt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die lichtemittierende Fläche 305 in eine Lage angeordnet wird, in welcher der
Normalenvektor 313 und eine Normalkraft der Gewichtskraft 311 parallel zueinander sind. Dies zeigt Fig. 4. In Fig. 4 ist die Gewichtskraft 311 senkrecht zur lichtemittierenden Fläche 305, so dass diese Normalkraft der Gewichtskraft 311
entspricht und daher nicht mit einem eigenen Bezugszeichen versehen und nicht explizit dargestellt ist. In der in Fig. 4 gezeigten Lage sind somit der Normalenvektor 313 und die Gewichtskraft 311 parallel zueinander. In dieser Lage bewirkt die Gewichtskraft 311, dass sich der aufgebrachte Linsenwerkstoff 309 streckt und eine
parabolische Form bildet. In dieser Lage wird der
aufgebrachte Linsenwerkstoff 309 ausgehärtet. Fig. 5 zeigt eine weitere ausgehärtete Linse 501, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde.
Die Linse 501 ist auf einer lichtemittierenden Fläche 503 eines optoelektronischen Halbleiterbauteils 505 einer
optoelektronischen Leuchtvorrichtung 507 angeordnet.
Die Linse 501 wurde ausgehärtet, während sich die
lichtemittierende Fläche 503 in einer Lage analog zu Fig. 4 befand. Das heißt also, dass während des Aushärtens die
Gewichtskraft 311 und der Normalenvektor 313 parallel
zueinander sind, damit sich die in Fig. 5 gezeigte Linsenform ausbilden und verfestigen konnte. Nach dem Aushärten kann die lichtemittierende Fläche 503 zurück in die in Fig. 5 gezeigte Lage gebracht werden (Normalenvektor 313 und Gewichtskraft 311 antiparallel zueinander) , ohne dass die Linse 501 ihre Form verliert. Eine Höhe der Linse 501 ist mit einem Doppelpfeil gekennzeichnet, welcher von einer geschweiften Klammer mit dem Bezugszeichen 317 umfasst ist. Ein Durchmesser der Linse 501 ist mit einem Doppelpfeil mit dem Bezugszeichen 315 gekennzeichnet.
Ein Aspektverhältnis der Linse 501 ist also gleich der Höhe 317 geteilt durch den Durchmesser 315. Fig. 6 zeigt eine ausgehärtete Linse 601, wobei diese Linse 601 gemäß einem bekannten Verfahren hergestellt ist. In diesem bekannten Verfahren war die lichtemittierende Fläche 503 während des Aushärtens des Linsenwerkstoffs in einer Lage analog zu Fig. 3 angeordnet. Das heißt also, dass während des Aushärtens die Gewichtskraft 311 und der Normalenvektor 313 antiparallel zueinander waren. Zu erkennen ist, dass die Linsenform der ausgehärteten Linse 601 abgeflachter ist im Vergleich zu der Linsenform der ausgehärteten Linse 501 gemäß Fig. 5. Ein entsprechendes Aspektverhältnis ist somit im Vergleich zu der optoelektronischen Leuchtvorrichtung 507 gemäß Fig. 5 niedriger.
Zum Herstellen der Linse 501 gemäß Fig. 5 als auch zum
Herstellen der Linse 601 gemäß Fig. 6 wurden jeweils 10 mg an aushärtbarem Linsenwerkstoff auf die lichtemittierende Fläche 503 aufgebracht. In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Höhe eines Damms bezogen auf die lichtemittierende Fläche 503 500 ym beträgt. Ein Durchmesser 315 für beide Linsen 501, 601 beträgt zum Beispiel 4 mm.
Fig. 7 und 8 zeigen respektive eine gemäß dem
erfindungsgemäßen Verfahren ausgehärtete Linse 701 und eine gemäß einem bekannten Verfahren ausgehärtete Linse 801. Analog zu Fig. 5 wurde auch zum Herstellen der Linse 701 in Fig. 7 der aufgebrachte Linsenwerkstoff in einer Lage der lichtemittierenden Fläche 503 ausgehärtet, in welcher die Gewichtskraft 311 und der Normalenvektor 313 parallel zueinander waren. Entsprechend bildet sich dann die in Fig. 7 gezeigte Linsenform aus. Die entsprechende optoelektronische Leuchtvorrichtung weist hier das Bezugszeichen 703 auf. Im Vergleich dazu wurde der aufgebrachte Linsenwerkstoff zum Herstellen der Linse 801 gemäß Fig. 8 analog zu Fig. 6 in einer Lage ausgehärtet, in welcher die Gewichtskraft 311 und der Normalenvektor 313 antiparallel zueinander waren.
Entsprechend bildet sich die in Fig. 8 gezeigte Linsenform für die ausgehärtete Linse 801 aus, die abgeflachter ist im
Vergleich zu der Linsenform der ausgehärteten Linse 701 gemäß Fig. 7. Ein entsprechendes Aspektverhältnis ist insofern niedriger als ein Aspektverhältnis der ausgehärteten Linse 701.
Zum Herstellen der Linse 701 gemäß Fig. 7 als auch zum
Herstellen der Linse 801 gemäß Fig. 8 wurden jeweils 20 mg an aushärtbarem Linsenwerkstoff auf die lichtemittierende Fläche 503 aufgebracht. In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Höhe eines Damms bezogen auf die lichtemittierende Fläche 503 500 ym beträgt. Ein Durchmesser 315 für beide Linsen 701, 801 beträgt zum Beispiel 4 mm.
Fig. 9 zeigt eine optoelektronische Leuchtvorrichtung 901.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 901 umfasst ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 903 aufweisend eine lichtemittierende Fläche 905. Auf diese lichtemittierende Fläche 905 ist ein aushärtbarer Linsenwerkstoff 909
aufgebracht.
Ein Normalenvektor der lichtemittierenden Fläche 905, der in Richtung des aufgebrachten Linsenwerkstoffs 909 orientiert ist, ist mit dem Bezugszeichen 911 gekennzeichnet. Eine
Gewichtskraft, die an der lichtemittierenden Fläche 905 angreift, ist mit dem Bezugszeichen 907 versehen. Die Gewichtskraft 907 kann in eine Normalkraft 913 und in eine Tangentialkraft 915 aufgeteilt werden. Hierbei ist die Normalkraft 913 senkrecht oder orthogonal zur
lichtemittierenden Fläche 905. Die Tangentialkraft 915 ist parallel oder tangential zur lichtemittierenden Fläche 905.
In Fig. 9 ist die lichtemittierende Fläche 905 in einer Lage, in welcher die Normalkraft 913 der Gewichtskraft 907
antiparallel zu dem Normalenvektor 911 ist.
Fig. 10 zeigt die optoelektronische Leuchtvorrichtung 901, wobei sich hier die lichtemittierende Fläche 905 in einer Lage befindet, in welcher die Normalkraft 913 und der
Normalenvektor 911 parallel zueinander sind.
Die Erfindung umfasst also insbesondere und unter anderem den Gedanken, eine auf einer lichtemittierenden Fläche eines optoelektronischen Bauteils dispensierte Linse über Kopf (Normalenvektor und Normalkraft oder Gewichtskraft parallel zueinander) auszuhärten, insbesondere auszuheizen. Dadurch ergeben sich in vorteilhafter Weise Linsengeometrien, welche sich nicht erreichen lassen, wenn der aufgebrachte
Linsenwerkstoff aufrecht ausgeheizt oder allgemein
ausgehärtet wird. Aufrecht bezeichnet hier eine Lage, in welcher die Gewichtskraft und der Normalenvektor antiparallel zueinander sind. Durch die erfindungsgemäße Überkopflage ist in vorteilhafter Weise eine parabolische Form der Linse möglich. Hingegen ist in der Regel mittels eines aufrechten Aushärtens nur eine abgeflachte Halbkugel als Linsenform erzielbar.
Mit der Dispensmenge an Linsenwerkstoff kann zum Beispiel eine Linsenform in einem weiten Bereich in vorteilhafter Weise beeinflusst oder eingestellt werden. Die Gewichtskraft des dispensierten Linsenmaterials führt im hängenden Zustand (über Kopf) zu einer Streckung des Linsenwerkstoffs und dadurch zu einem deutlich erhöhtem Aspektverhältnis
(Höhe/Durchmesser) der Linse. Es lassen sich somit in vorteilhafter Weise höhere Linsen erzeugen als bei der herkömmlichen Methode des Ausheizens oder allgemein des Aushärtens in aufrechter oder normal ebener Lage. Durch den Dispensiervorgang können in vorteilhafter Weise
handelsübliche Silikone, die nicht unbedingt auf ein Moulden (Spritzgießen) ausgelegt sind, verwendet werden.
Erfindungsgemäß können also größere Linsenhöhen erreicht werden, die in vorteilhafter Weise eine Lichtauskopplung lotrecht zur lichtemittierenden Fläche, die auch als eine Chipoberfläche gebildet sein kann, erhöhen.
Insbesondere ist ein größerer Variationsbereich der
Linsenform durch die hängende Aushärteorientierung,
insbesondere Ausheizorientierung, gegeben. Somit kann in vorteilhafter Weise ein exaktes Einstellen eines
Abstrahlverhaltens des optoelektronischen Halbleiterbauteils ermöglicht werden. Insbesondere können in vorteilhafter Weise
standarddispensfähige Silikone verwendet werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte
Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der
Erfindung zu verlassen.
BEZUGSZEICHENLISTE
101 Aufbringen
103 Anordnen
105 Aushärten
201 optoelektronische Leuchtvorrichtung
203 optoelektronisches Halbleiterbauteil
205 lichtemittierende Fläche
207 Linse
301 optoelektronische Leuchtvorrichtung
303 optoelektronisches Halbleiterbauteil
305 lichtemittierende Fläche
307 Damm
309 Linsenwerkstoff
311 Gewichtskraft
313 Normalenvektor
315 Durchmesser
317 Höhe
501 ausgehärtete Linse
503 lichtemittierende Fläche
505 optoelektronisches Halbleiterbauteil
507 optoelektronische Leuchtvorrichtung
601 ausgehärtete Linse
701 ausgehärtete Linse
703 optoelektronische Leuchtvorrichtung
801 ausgehärtete Linse
901 optoelektronische Leuchtvorrichtung
903 optoelektronisches Halbleiterbauteil
905 lichtemittierende Fläche
907 Gewichtskraft
909 Linsenwerkstoff
911 Normalenvektor
913 Normalkraft
915 Tangentialkraft

Claims

PATENTA S PRUCHE
Verfahren zum Herstellen einer Linse (207, 501, 701, 909) für eine optoelektronische Leuchtvorrichtung (201, 301, 507, 703, 901), wobei die optoelektronische
Leuchtvorrichtung (201, 301, 507, 703, 901) ein eine lichtemittierende Fläche (205, 503, 905) aufweisendes optoelektronisches Halbleiterbauteil (203, 303, 505, 903) umfasst, umfassend die folgenden Schritte:
- Aufbringen (101) eines aushärtbaren Linsenwerkstoffs
(309) auf die lichtemittierende Fläche (205, 503, 905),
- Aushärten (105) des Linsenwerkstoffs (309), um eine
Linse (207, 501, 701, 909) aus einem ausgehärteten
Linsenwerkstoff (309) zu bilden, wobei
- nach dem Aufbringen und vor oder während des Aushärtens die lichtemittierende Fläche (205, 503, 905) in eine Lage angeordnet (103) wird, in welcher ein in Richtung des aufgebrachten Linsenwerkstoffs (309) orientierter Normalenvektor (313, 911) der lichtemittierenden Fläche (205, 503, 905) und eine Normalkraft (913) einer auf die lichtemittierende Fläche (205, 503, 905) wirkenden
Gewichtskraft (311, 907) parallel zueinander sind,
- so dass der Linsenwerkstoff (309) zumindest teilweise in der Lage aushärtet (105) .
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gewichtskraft (311, 907) im Wesentlichen senkrecht zur lichtemittierenden Fläche (205, 503, 905) ist, so dass der Normalenvektor (313, 911) im Wesentlichen der Gewichtskraft (311, 907) entspricht .
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei vor dem Aufbringen ein die lichtemittierende Fläche (205, 503, 905) zumindest teilweise umlaufender Damm (307) für den aufzubringenden Linsenwerkstoff (309) gebildet wird. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Damm (307) eine Höhe zwischen 400 ym und 600 ym bezogen auf die
lichtemittierende Fläche (205, 503, 905) aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei vor dem Anordnen der lichtemittierenden Fläche (205, 503, 905) in die Lage der aufgebrachte Linsenwerkstoff (309)
vorausgehärtet wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Voraushärten und/oder das Aushärten ein Bestrahlen des aufgebrachten Linsenwerkstoffs (309) mit
elektromagnetischer Strahlung und/oder ein Erwärmen des Linsenwerkstoffs (309) auf eine Temperatur von 140 °C bis 160 °C, insbesondere 150° C, für eine Zeit von 3400 s bis 3800 s, insbesondere 3600 s, umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zwischen 10 mg und 20 mg aushärtbarer Linsenwerkstoff (309) auf die lichtemittierende Fläche (205, 503, 905) aufgebracht wird.
Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201, 301, 507, 703, 901), umfassend :
- ein eine lichtemittierende Fläche (205, 503, 905)
aufweisendes optoelektronisches Halbleiterbauteil (203, 303, 505, 903), und
- eine auf der lichtemittierenden Fläche (205, 503, 905) gebildete Linse (207, 501, 701, 909) aus einem zumindest teilweise in einer Lage ausgehärteten Linsenwerkstoff (309), in welcher ein in Richtung eines auf der
lichtemittierenden Fläche (205, 503, 905) aufgebrachten Linsenwerkstoffs (309) orientierter Normalenvektor (313, 911) der lichtemittierenden Fläche (205, 503, 905) und eine Normalkraft (913) einer auf die lichtemittierende Fläche (205, 503, 905) wirkenden Gewichtskraft (311, 907) parallel zueinander sind.
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