WO2018046499A1 - Radiation-emitting component - Google Patents

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WO2018046499A1
WO2018046499A1 PCT/EP2017/072245 EP2017072245W WO2018046499A1 WO 2018046499 A1 WO2018046499 A1 WO 2018046499A1 EP 2017072245 W EP2017072245 W EP 2017072245W WO 2018046499 A1 WO2018046499 A1 WO 2018046499A1
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layer
conversion layer
radiation
radiation source
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PCT/EP2017/072245
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Inventor
Peter Brick
Stefan Groetsch
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L33/642—Heat extraction or cooling elements characterized by the shape

Definitions

  • the invention relates to a radiation-emitting component according to claim 1.
  • An object of the present application is an improved radiation-emitting component concisezustel ⁇ len.
  • the object of the invention is achieved by the device according to Pa ⁇ tenter 1.
  • An advantage of the described device is that a heat dissipation between the radiation source and the conversion layer is improved. This is he ⁇ sufficient that a thermally conductive layer is arranged between the conversion layer and the Strah ⁇ radiation source.
  • the conversion layer is formed to provide a surface over the area-varying effective path length for displacing the shafts ⁇ length of the electromagnetic radiation.
  • the inhomogeneous irradiation intensity can be increased by a fitted effective path length are at least partially offset.
  • Layer thickness designed in such a way that the wavelength over the entire top of the conversion layer less than 5%, in particular less than 3% varies.
  • the conversion layer has a longer effective path length for shifting the wavelength of the electromagnetic radiation in an edge region in a direction perpendicular to the flat extension of the conversion layer than in a central region.
  • electromagnetic radiation with a higher intensity can be radiated into the edge region of the conversion layer.
  • the kon for ⁇ vertierende light for example blue light
  • the effective path length for a wavelength shift in the edge region is greater than in the middle region.
  • the irradiated radiation is uniformly shifted in wavelength over the entire area of the conversion layer.
  • the conversion layer has a smaller thickness in the edge region than in a central region. Due to the reduced thickness in the edge region, the effective path length is reduced for the wave shift in the edge region gleichzei ⁇ tig. Depending on the situation, the irradiation intensity of the radiation to be converted electro ⁇ magnetic radiation in the central area may be higher than in the edge region. In this situation it is advantageous for a desired conversion of the radiation when the CONVERSION layer in the central region a larger thickness than in Randbe having ⁇ rich. In one embodiment, the conversion layer has a smaller thickness in the edge region than in a central region. Due to the reduced thickness in the edge region, the effective path length is reduced for the wave shift in the edge region gleichzei ⁇ tig.
  • the path length of the electromagnetic radiation in the edge region may be longer than in the middle region. In this situation, it is advantageous for a relatively constant wavelength of the electromagnetic radiation emitted by the conversion layer, if the conversion layer in the edge region has a smaller thickness.
  • the conversion layer has a higher concentration of luminescent particles in an edge region.
  • the effective path length for the wavelength shift in the edge region can be increased for the same thickness of the conversion layer by the higher concentra ⁇ tion of luminescent particles.
  • the conversion layer has a lower concentration of luminescent particles in an edge region.
  • the effective path length for the wavelength shift in the edge region can be reduced for the same thickness of the conversion layer through the lower Kon ⁇ concentration of luminescent particles.
  • the conversion layer of matrix material is formed with luminescent particles.
  • the conversion ⁇ layer can also be made of ceramic with luminescent particles.
  • the conversion layer has two partial layers. In the first sub-layer luminescent particles are included. The second sub-layer contains less or no luminescent particles. The thickness of the second sub-layer takes in Randbe ⁇ from rich, while the thickness of the first sublayer in Randbe increases ⁇ rich. Through the use of two differently structured partial layers the conversion layer can be easily and reliably with the desired effective path length Herge ⁇ provides. In addition, the conversion layer can be provided with a constant thickness.
  • the conversion layer has two partial layers. In the first sub-layer luminescent particles are included. In the second part ⁇ layer less or no luminescent particles are included. The thickness of the second sub-layer takes in Randbe ⁇ to rich, while the thickness of the first sub-layer decreases rich in the edge.
  • the conversion layer can be easily and reliably with the desired effective path length Herge ⁇ provides.
  • the conversion layer can be provided with a constant thickness.
  • the radiation source on a large ⁇ ßere area than the conversion layer has a larger area than the Kon ⁇ version layer.
  • the thermally conductive layer is formed of an electromagnetic radiation transparent material such as sapphire.
  • the conversion layer is arranged centrally to the surface of the radiation source.
  • the conversion layer is centered on the surface of the thermally conductive arranged the layer. In this way, good heat ⁇ distribution and efficient utilization of the conversion ⁇ layer is achieved.
  • the conversion layer is provided with a cover, wherein the cover is permeable in particular for the wavelength range in which the conversion layer, the electromagnetic radiation of the
  • Radiation source shifts.
  • the cover is designed to be reflective for a second wave range, wherein the electromagnetic radiation of the radiation source lies in the second wave range.
  • substantially electromagnetic radiation is radiated with the first wave range from the component.
  • the electromagnetic radiation of the radiation source occurs, or with unchanged by the wavelength conversion layer by radiating side is reflected back for conversion ⁇ layer and can be moved from the conversion layer in the first wavelength range. This achieves an increase in the efficiency of the wavelength shift. Due to the thermally conductive layer, in particular an over ⁇ overheating of the conversion layer is avoided.
  • the cover itself is made of a permeable material for electromagnetic radiation ge ⁇ .
  • a coating is applied on the cover .
  • the coating is permeable to the first wave range and reflective to the second wave range.
  • the radiation source in the form of a plurality of semiconductor chips is formed, the example as ⁇ are arranged in rows and columns.
  • a second radiation source which emits a second electromagnetic radiation ⁇ tion, wherein also a mixing element or a Kochla ⁇ gerungselement is provided, which is the electromagnetic Radiation of the component and the second radiation source mixed or superimposed.
  • a third radiation source can be provided which supplies the first component with electromagnetic pump radiation.
  • 1 is a perspective view of the Strahlungsemit ⁇ tierenden component
  • Fig. 4 shows a cross section through a third form of execution ⁇ a conversion layer
  • FIG. 6 shows a cross section through a sixth embodiment ⁇ form of a conversion layer
  • FIG. 7 is a perspective view of a device with a cover
  • FIG. 8 is a side view of the cover of the device of FIG. 7, 9 is a second side view of the cover of the construction ⁇ element of FIG. 7,
  • FIG. 11 shows a further embodiment of an arrangement with two components and a mixing device
  • FIG. 12 shows a further embodiment of an arrangement with three components and a mixing device for the electromagnetic radiation of the three components.
  • the thermally conductive layer 3 is transparent to the electromagnetic radiation of the radiation source 2 is formed.
  • a conversion layer 4 is provided over the thermally conductive layer 3.
  • the conversion layer 4 may have a rectangular or square base in an xy plane.
  • the conversion ⁇ layer 4 may consist for example of a matrix material 27 such as silicone, epoxy, plastic or ceramic, comprising luminescent particles 28th
  • the radiation source 2 is formed in the illustrated embodiment ⁇ example in the form of six radiation-emitting components 5.
  • the radiation source 2 can also be designed in the form of a radiation-emitting component 5 or in the form of more than six radiation-emitting components 5.
  • the components 5 are in the illustrated embodiment in two rows with three components 5 in a row ange- assigns.
  • the components 5 are formed identically in the illustrated embodiment ⁇ example.
  • the members 5 forming the radiation source ⁇ 2 also be formed differently.
  • the components 5 may be formed, for example, in the form of laser diodes or light-emitting diodes.
  • the components 5 may be formed, for example, in the form of semiconductor chips which emit electromagnetic radiation as a volume emitter or surface emitter.
  • the components 5 have, for example, a semiconductor layer sequence with a pn-
  • Boundary layer which represents an active zone and is ⁇ forms, to generate an electromagnetic radiation.
  • the thermally conductive layer 3 has a surface which completely covers the radiation source 2.
  • the area of the thermally conductive layer 3 may also be larger or smaller than the area of the radiation source
  • the radiation source 2 may be arranged at a distance from the thermally conductive layer. In addition, the radiation source 2 can be directly attached to the thermally conductive layer
  • the conversion layer 4 is arranged either directly on the thermally conductive layer 3 or via a second bonding layer, for example an adhesive layer, in thermal contact with the thermally conductive layer 3.
  • the first and the second bonding layer may comprise or consist of silicone or glass, for example ,
  • the conversion layer 4 have an equally large surface as the thermally lei ⁇ tend layer. 3 In the illustrated embodiment, the conversion layer 4 has a smaller area than the thermally conductive layer 3. In addition, the convergence ⁇ immersion layer 4 has a smaller area than the radiation source. 2
  • the thermally conductive layer 3 may be, for example consist of silicon carbide, glass, sapphire or silicone with thermally conductive particles. The thermally conductive layer 3 may also comprise glass with or without thermally conductive particles.
  • the conversion layer can be used as conversion material may ⁇ into a special YAG-based phosphor or LuAG umfas ⁇ sen or consist of a ceramic phosphor.
  • the conversion material a YAG: Ce3 + to be, can include those wherein rare earths and insbesonde ⁇ re Gd, Ga or Sc: Ce3 + or a LuAG.
  • the conversion material for example, may include at least one of the following conversion ⁇ materials or consist of one of these conversion materials: SrSiON: Eu2 +, (Sr, Ba, Ca) 2 Si5N8: Eu2 +,
  • the radiation source 2 may be arranged on a carrier 30.
  • Kings ⁇ NEN laterally adjacent to the radiation source 2 dressing abjust- guide elements 31 can be provided adjacent the side of the thermal conductive layer 3 and coupling the thermally conductive layer 3 is thermally connected to the carrier 30th
  • the carrier 30 may consist of a thermally conductive material, in particular of metal.
  • the heat dissipation element 31 can be adjacent to side walls of the thermally conductive layer 3 in sections or else arranged circumferentially around the thermally conductive layer 3 in the form of a frame.
  • the dressedabbeat ⁇ approximately element 31 consists of a thermally well conductive Ma ⁇ TERIAL for example of metal. On the heat dissipation element 31 can also be omitted.
  • FIG. 2 shows a schematic cross section through the conversion layer 4.
  • the conversion layer 4 has a rectangular base in an xy plane, as can be seen from FIG. 1.
  • the exemplary embodiment of the conversion layer 4 shown in FIG. 2 has a decreasing thickness 8, starting from a central region 6, ie, from a center in the direction of lateral edge regions 7, along the z-axis.
  • the decrease in the thickness 8 is provided in all directions starting from the central region 6 to the edge regions 7. Due to the decrease of the thickness starting from the ten Scheme With ⁇ 6 different effective path lengths for the con- version layer in 4 incident electromagnetic radiation are provided in the direction of the lateral edge region. 7
  • the radiation intensity of the electromagnetic radiation in the edge region 7 may be less than the central region 6.
  • an equal percentage of the electromagnetic radiation can be shifted in wavelength over the entire surface of the conversion layer 4.
  • the thickness 8 can vary along the y-axis and along the x-axis, in particular for rectangular conversion layers 4.
  • the thickness 8 can also run along the y-axis and along the x-axis.
  • Fig. 3 shows another embodiment of a conversion layer ⁇ 4, wherein the thickness of 8 increases starting from the rich Mittenbe- 6 in the direction of the lateral edge portions 7.
  • the increase in thickness is provided in all directions from the central region 6 to the lateral edge regions 7. Due to the increase in thickness starting from the center Area 6 in the direction of the lateral edge area 7 different effective path lengths for incident in the conversion layer 4 electromagnetic radiation is provided.
  • the radiation intensity of the electromagnetic radiation in the edge region 7 may be greater than the central region 6.
  • the increase in the thickness of the conversion layer 4 in the direction of the edge region may result in an equal percentage of the electromagnetic radiation
  • the thickness 8 can ent ⁇ long the y-axis and along the x-axis vary, especially in rectangular conversion layers 4. In addition, the thickness 8 along the y-axis and along the x-axis can be the same.
  • the conversion layer 4 has, for example, a rectangular area, the conversion layer 4 extending 1 mm in a y-axis and extending 1 mm in an x-axis.
  • the y-axis represents a longitudinal side and the x-axis represents a lateral side of the conversion layer 4.
  • the conversion layer has an area of 1 mm ⁇ 1 mm.
  • the conversion layer 4 has a thickness along the z-axis of e.g. 115 yards up.
  • the y-axis, the x-axis and the z-axis are perpendicular to each other.
  • the thickness of 8, the Konversi ⁇ ons Mrs 4 in the central region 6 may be up to 30 ym less along the z-axis than in the edge region 7. ons Mrs
  • To Be ⁇ account of this formula is the zero point of the x-axis and the y-axis in the center of the surface of the conversion layer 4, ie in the central region 6.
  • the parameters a, b, c ⁇ example designed as constant values.
  • the parameter a may have the same value as the parameter b.
  • the parameter c may be larger than the constant a.
  • This type of thickness structure of the conversion layer 4 may be particularly advantageous if additional pump ⁇ light incident laterally from above on a side wall of the conversion ⁇ layer 4. With the layer thickness structure described, an approximately constant wavelength can be achieved over the entire top side of the conversion layer 4. The output from the conversion layer 4 over the top of wavelength varies, for example, less than 5%, insbeson ⁇ particular less than 3%. Thus, a nearly equal color of the radiated radiation over the entire radiation range of the conversion layer 4 can be achieved.
  • layer thicknesses for the conversion layer 4 can be provided to a nearly equal wavelengths of the emitted radiation over the entire emitting surface of the conversion layer 4 in particular, sondere over the top of the conversion layer 4 to Errei ⁇ chen.
  • Fig. 4 shows another embodiment of a conversion ⁇ layer 4, which has a first and a second partial layer 9, 10.
  • the conversion layer 4 has a constant thickness 8.
  • the thickness of the first sub-layer 9 takes out ⁇ from a mid-portion 6 toward the side edge portions 7, while the thickness 8 of the second part ⁇ layer 10 starting from the center portion 6 decreases in the direction towards the lateral edge regions 7 in a corresponding manner , The increase and decrease takes place in all directions, starting from the central region 6 to the edge regions 7.
  • the first partial layer 9 can have the same thickness structure as the conversion layer 4 of FIG.
  • the first partial layer 9 has, for example, a rectangular area, wherein the first partial layer 9 extends along a y-axis 1 mm and extends 1 mm along an x-axis.
  • the y-axis represents a long side and the x-axis represents a Transverse side of the first sub-layer 9.
  • the first sub-layer 9 has an area of 1mm x 1mm.
  • the first part ⁇ layer 9 has in the outer edge region has a thickness along the z-axis, for example, 115 ym. In the center region 6, the thickness may be lower by, for example, up to 30 ⁇ m.
  • the thickness of the first sub-layer 9 along the z-axis can ⁇ example, be determined using the following formula:
  • Fig. 5 shows a schematic cross section through an embodiment of a white ⁇ tere conversion layer 4, wherein the thickness 8 of the first part layer 9 decreases from a middle area ⁇ 6 in the direction of the lateral edge portions 7.
  • the thickness of the second partial layer 10 increases starting from the middle region 6 in the direction of the lateral edge region 7. The increase and decrease takes place in all directions, starting from the central region 6 to the edge regions 7.
  • the irradiation situation corresponds to the situation of FIG. 2.
  • a uniform percentage Ver can be independent of the intensity of the electromagnetic radiation ⁇ ⁇ shift the wavelength over the entire surface of the Konver ⁇ sion layer 4 can be achieved.
  • the wavelength of the electromagnetic radiation exiting the conversion layer is independent of the spatial position from which the
  • the thickness 8 can vary along the y-axis and along the x-axis, in particular for rectangular-shaped first partial layers 9 or for rectangular conversion layers 4.
  • the thickness 8 of the first partial layer 9 along the y-axis and along the y-axis x axis are the same.
  • FIG. 6 shows, in a schematic representation, a further embodiment of a conversion layer 4, which is formed from only one layer, but with a concentration of the luminescent particles in the conversion layer 4 starting from a central region 6 in the direction of the lateral
  • the concentration 11 is shown schematically in the form of a line.
  • the height of the line represents the height of the concentration of the luminescent particles.
  • the irradiation situation corresponds to the situation of Fig. 3.
  • the wavelength of the electromagnetic radiation which leaves the conversion layer regardless of whether the radiation is emitted in a central region or in an edge region of the conversion layer, Annae ⁇ hernd same.
  • the concentration 11 of the luminescent particle 28 may th along the y-axis and along the x-axis va ⁇ riieren, particularly in rectangular Konversionsschich- 4.
  • the concentration 11 of the luminescent particle 28 of the first sub-layer 9 can be moved along the y-axis and are the same along the x-axis.
  • the concentration of the luminescent particles, starting from the central region 6 in the direction of the lateral edge regions 7, may also increase and thereby be adapted to an irradiation situation as in FIG. Fig. 7 shows a schematic representation of a component 1, which is formed according to FIG. 1 and is covered with a Abde ⁇ ckung 12th
  • the cover 12 has an approximate hemispherical shape, wherein on the surface 13 of the cover 12, a coating 14 is applied.
  • the coating 14 covers the entire surface of the cover 12.
  • the Be ⁇ coating 14 is formed to pass a first wavelength range substantially.
  • the cover 12 is made of a transparent material such as silicone.
  • the coating 14 is further configured to substantially reflect a second waveband.
  • the coating 14 may for example be formed as a dielectric mirror layer or as Interfe ⁇ rence filter.
  • the second shaft portion corresponds substantially to the wavelength of the electromagnetic ⁇ 's radiation generated by the radiation source. 2
  • the first wavelength range essentially corresponds to the wavelength at which the electromagnetic radiation of the radiation source 2 is displaced by the conversion layer 4. Thus converted electromagnetic radiation in the first wavelength range of the coating 14 is allowed to pass, while unconverted electromagnetic radiation from the radiation source 2 back toward the conversion ⁇ layer 4 is reflected.
  • non-converted electromagnetic radiation with a greater likelihood is again re ⁇ flexed in the direction of the conversion layer 4 and then irradiated To ⁇ back over the cover 12th
  • the Be ⁇ coating 14 is reflective for blue light and transmissive for example yellow light.
  • the conversion layer 4 is formed in this guide die off to move the blue light radiation in the form ⁇ le 2 in yellow light.
  • zyx axes are shown schematically, each standing vertically alseinan ⁇ stand and form a Cartesian coordinate system.
  • Fig. 8 shows a schematic side view of the Cover B ⁇ ckung 12 with the coating 14 in a yz plane.
  • Fig. 9 shows a schematic side view of the Cover B ⁇ ckung 12 with the coating 14 in an xz plane.
  • Fig. 10 shows in a schematic representation a Bauele- element 1 with a cover 12 which is placed according to FIG. 1 and 7 ⁇ builds.
  • a first lens 15 is seen before ⁇ , which emits the first electromagnetic radiation 20 of the device 1 in the direction of a mixing element 16 in the form of a dichroic mirror.
  • a second radiation source 17 is provided which emits a second elekt ⁇ romagnetician radiation 18 through a second lens 19 to the mixing element sixteenth
  • the first and second electromag netic radiation ⁇ 18, 20 are mixed using the mixing element 16 to a common radiation 21 and output.
  • the second radiation source 17 can for example be formed as a light-emitting diode ⁇ which outputs as a second electro-magnetic radiation 18 ⁇ blue light.
  • the first electromagnetic radiation 20 may represent, for example, yellow light.
  • FIG. 11 shows a further arrangement for mixing two electromagnetic radiations, which is essentially constructed in accordance with the embodiment of FIG. 10, but after the first lens 15 a first polarization filter 22 and after the second lens 19 a second polarization filter 23 is arranged ,
  • the first and second Polarisationsfil ⁇ ter 22, 23 are formed to electromagnetic radiation in a predetermined first direction of polarization and at a predetermined second polarization direction let through and to reflect other polarization directions.
  • the first and second polarizing filters 22, 23 have orthogonal directions of polarization.
  • that is Mixing element 16 designed as a polarizing filter.
  • the mixing element 16 reflects the second electromagnetic radiation 18 that has been transmitted by the second polarizing filter 23.
  • the mixing element 16 passes the first electromagnetic radiation 20 transmitted by the first polarizing filter 22. In this way, the mixed electromagnetic radiation 21 is obtained, which is both the first and the second electromagnetic radiation
  • Fig. 12 shows a further arrangement, which is constructed substantially in accordance with the arrangement of Fig. 10, except that egg ⁇ ne third radiation source 24 is provided which emits a third electromagnetic radiation 25 through a third lens 26 to the dichroic mirror 16.
  • the dichroic Spie ⁇ gel is formed around the third electromagnetic Strah ⁇ lung 25 in the direction of the first component 1 to reflec ⁇ ren.
  • the third electromagnetic radiation 25 is ⁇ game embodied as a blue light at.
  • the coating 14 is designed to pass the third electromagnetic radiation 25.
  • the third electromagnetic radiation 25 in the direction of the conversion layer 4 ge ⁇ directs.
  • the third radiation source 24 thus supplies pumping light for an additional excitation of the conversion layer 4 of the component 1.
  • the coating 14 is further reflective of the electromagnetic radiation of the radiation source 2 of the device 1.
  • the coating 14 may e.g. be formed of dielectric layers and / or of metallic layers.
  • the components 1 of the embodiments of FIGS. 7 to 12 can also have conversion layers 4 according to the embodiments of FIGS. 2 to 4.

Abstract

The invention relates to a radiation-emitting component (1) comprising a radiation source (2) for generating electromagnetic radiation, comprising a thermally conductive layer (3), wherein the thermally conductive layer (3) is arranged over the radiation source (2), comprising a conversion layer (4), wherein the conversion layer (4) has a surface area and a thickness (8), wherein the conversion layer (4) is designed to shift a wavelength of the electromagnetic radiation, wherein the conversion layer (4) is arranged over the thermally conductive layer (3), and wherein the conversion layer (4) is designed to have an effective path length that varies over the surface area in order to shift the wavelength of the electromagnetic radiation.

Description

STRAHLUNGSEMITTIERENDES BAUELEMENT  RADIATION-EMITTING COMPONENT
BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein strahlungsemittierendes Bauelement gemäß Patentanspruch 1. DESCRIPTION The invention relates to a radiation-emitting component according to claim 1.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 116 744.4, deren Offenbarungsge- halt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. This patent application claims the priority of German Patent Application DE 10 2016 116 744.4, the disclosure of which is hereby incorporated by reference.
Aus WO 2014/060318 AI ist ein strahlungsemittierendes Bauele¬ ment bekannt, wobei mehrere Halbleiterchips vorgesehen sind, wobei auf den Halbleiterchips ein Konversionselement angeord- net ist, wobei das Konversionselement ausgebildet ist, um ei¬ ne Wellenlänge der von den Halbleiterchips emittierten elekt¬ romagnetischen Strahlung zu verschieben. From WO 2014/060318 Al a radiation-emitting Bauele ¬ ment is known, wherein a plurality of semiconductor chips are provided, wherein a conversion element is arranged on the semiconductor chips, wherein the conversion element is formed to ei ¬ ne wavelength emitted by the semiconductor chips elekt ¬ romagnetischen To move radiation.
Eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung besteht darin, ein verbessertes strahlungsemittierendes Bauelement bereitzustel¬ len . An object of the present application is an improved radiation-emitting component bereitzustel ¬ len.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Bauelement gemäß Pa¬ tentanspruch 1 gelöst. The object of the invention is achieved by the device according to Pa ¬ tentanspruch 1.
In den abhängigen Ansprüchen sind Weiterbildungen des Bauelementes angegeben. In the dependent claims developments of the device are given.
Ein Vorteil des beschriebenen Bauelementes besteht darin, dass eine Wärmeabfuhr zwischen der Strahlungsquelle und der Konversionsschicht verbessert ist. Dies wird dadurch er¬ reicht, dass zwischen der Konversionsschicht und der Strah¬ lungsquelle eine thermisch leitende Schicht angeordnet ist. Die Konversionsschicht ist ausgebildet, um eine über die Flä- che variierende wirksame Weglänge zum Verschieben der Wellen¬ länge der elektromagnetischen Strahlung bereitzustellen. An advantage of the described device is that a heat dissipation between the radiation source and the conversion layer is improved. This is he ¬ sufficient that a thermally conductive layer is arranged between the conversion layer and the Strah ¬ radiation source. The conversion layer is formed to provide a surface over the area-varying effective path length for displacing the shafts ¬ length of the electromagnetic radiation.
Dadurch kann bei nicht homogener Bestrahlung der Konversionsschicht die inhomogene BeStrahlungsintensität durch eine an- gepasste wirksame Weglänge wenigstens teilweise ausgeglichen werden. Dadurch kann eine über die Oberseite der Konversions¬ schicht abgegebene Wellenlänge in einem vorgegebenen Wellen¬ längenbereich begrenzt werden. Beispielsweise ist die As a result, in the case of non-homogeneous irradiation of the conversion layer, the inhomogeneous irradiation intensity can be increased by a fitted effective path length are at least partially offset. This can ¬ length range limits a discharged over the top of the conversion layer ¬ wavelength in a predetermined wave. For example, the
Schichtdicke in der Weise unterschiedlich gestaltet, dass die Wellenlänge über die gesamte Oberseite der Konversionsschicht weniger als 5%, insbesondere weniger als 3% variiert. Layer thickness designed in such a way that the wavelength over the entire top of the conversion layer less than 5%, in particular less than 3% varies.
In einer Ausführung weist die Konversionsschicht in einem Randbereich in einer senkrechten Richtung zur flächigen Er- streckung der Konversionsschicht eine längere wirksame Weg¬ länge zum Verschieben der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung als in einem Mittenbereich auf. Abhängig von der Bestrahlungssituation kann elektromagnetische Strahlung mit einer höheren Intensität in den Randbereich der Konversionsschicht eingestrahlt werden. Beispielsweise kann das zu kon¬ vertierende Licht, beispielsweise blaues Licht, mit größerer Intensität in den Randbereich eingestrahlt werden. Für eine entsprechende gewünschte Konversion der eingestrahlten Strah- lung ist es vorteilhaft, wenn die wirksame Weglänge für eine Wellenlängenverschiebung im Randbereich größer ist als im Mittenbereich. Somit wird die eingestrahlte Strahlung über die gesamte Fläche der Konversionsschicht gleichmäßig in der Wellenlänge verschoben. In one embodiment, the conversion layer has a longer effective path length for shifting the wavelength of the electromagnetic radiation in an edge region in a direction perpendicular to the flat extension of the conversion layer than in a central region. Depending on the irradiation situation, electromagnetic radiation with a higher intensity can be radiated into the edge region of the conversion layer. For example, the kon for ¬ vertierende light, for example blue light, are irradiated with greater intensity in the edge region. For a corresponding desired conversion of the irradiated radiation, it is advantageous if the effective path length for a wavelength shift in the edge region is greater than in the middle region. Thus, the irradiated radiation is uniformly shifted in wavelength over the entire area of the conversion layer.
In einer Ausführungsform weist die Konversionsschicht in dem Randbereich eine geringere Dicke als in einem Mittenbereich auf. Durch die geringere Dicke im Randbereich wird gleichzei¬ tig die wirksame Weglänge für die Wellenverschiebung im Rand- bereich reduziert. Abhängig von der Bestrahlungssituation kann die Strahlungsintensität der zu konvertierenden elektro¬ magnetischen Strahlung im Mittenbereich höher sein als im Randbereich. Bei dieser Situation ist es für eine gewünschte Konversion der Strahlung vorteilhaft, wenn die Konversions- schicht im Mittenbereich eine größere Dicke als im Randbe¬ reich aufweist. In einer Ausführungsform weist die Konversionsschicht in dem Randbereich eine geringere Dicke als in einem Mittenbereich auf. Durch die geringere Dicke im Randbereich wird gleichzei¬ tig die wirksame Weglänge für die Wellenverschiebung im Rand- bereich reduziert. Abhängig von der Bestrahlungssituation kann die Weglänge der elektromagnetischen Strahlung im Randbereich länger sein als im Mittenbereich. Bei dieser Situation ist es für eine relativ konstante Wellenlänge der von der Konversionsschicht abgegebenen elektromagnetischen Strahlung vorteilhaft, wenn die Konversionsschicht im Randbereich eine geringere Dicke aufweist. In one embodiment, the conversion layer has a smaller thickness in the edge region than in a central region. Due to the reduced thickness in the edge region, the effective path length is reduced for the wave shift in the edge region gleichzei ¬ tig. Depending on the situation, the irradiation intensity of the radiation to be converted electro ¬ magnetic radiation in the central area may be higher than in the edge region. In this situation it is advantageous for a desired conversion of the radiation when the CONVERSION layer in the central region a larger thickness than in Randbe having ¬ rich. In one embodiment, the conversion layer has a smaller thickness in the edge region than in a central region. Due to the reduced thickness in the edge region, the effective path length is reduced for the wave shift in the edge region gleichzei ¬ tig. Depending on the irradiation situation, the path length of the electromagnetic radiation in the edge region may be longer than in the middle region. In this situation, it is advantageous for a relatively constant wavelength of the electromagnetic radiation emitted by the conversion layer, if the conversion layer in the edge region has a smaller thickness.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Konversionsschicht in einem Randbereich eine höhere Konzentration an lu- mineszierenden Partikeln auf. Dadurch kann bei gleichbleibender Dicke der Konversionsschicht durch die höhere Konzentra¬ tion an lumineszierenden Partikeln die wirksame Weglänge für die Wellenlängenverschiebung im Randbereich erhöht werden. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Konversi- onsschicht eine konstante Dicke aufweist und somit einfacher zu verbauen ist. In a further embodiment, the conversion layer has a higher concentration of luminescent particles in an edge region. Thus, the effective path length for the wavelength shift in the edge region can be increased for the same thickness of the conversion layer by the higher concentra ¬ tion of luminescent particles. This embodiment offers the advantage that the conversion layer has a constant thickness and is therefore easier to install.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Konversionsschicht in einem Randbereich eine geringere Konzentration an lumineszierenden Partikeln auf. Dadurch kann bei gleichbleibender Dicke der Konversionsschicht durch die geringere Kon¬ zentration an lumineszierenden Partikeln die wirksame Weglänge für die Wellenlängenverschiebung im Randbereich reduziert werden. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Konversionsschicht eine konstante Dicke aufweist und somit einfacher zu verbauen ist. In a further embodiment, the conversion layer has a lower concentration of luminescent particles in an edge region. Thus, the effective path length for the wavelength shift in the edge region can be reduced for the same thickness of the conversion layer through the lower Kon ¬ concentration of luminescent particles. This embodiment offers the advantage that the conversion layer has a constant thickness and is thus easier to install.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Konversionsschicht aus Matrixmaterial mit lumineszierenden Partikeln gebildet. Auf diese Weise kann die Konversionsschicht zuverlässig und kostengünstig hergestellt werden. Zudem kann die Konversions¬ schicht auch aus Keramik mit lumineszierenden Partikeln hergestellt sein. In einer weiteren Ausführungsform weist die Konversionsschicht zwei Teilschichten auf. In der ersten Teilschicht sind lumineszierende Partikel enthalten. In der zweiten Teil- schicht sind weniger oder keine lumineszierenden Partikel enthalten. Die Dicke der zweiten Teilschicht nimmt im Randbe¬ reich ab, während die Dicke der ersten Teilschicht im Randbe¬ reich zunimmt. Durch die Verwendung von zwei unterschiedlich aufgebauten Teilschichten kann die Konversionsschicht einfach und zuverlässig mit der gewünschten wirksamen Weglänge herge¬ stellt werden. Zudem kann die Konversionsschicht mit einer konstanten Dicke bereitgestellt werden. In a further embodiment, the conversion layer of matrix material is formed with luminescent particles. In this way, the conversion layer can be produced reliably and inexpensively. In addition, the conversion ¬ layer can also be made of ceramic with luminescent particles. In a further embodiment, the conversion layer has two partial layers. In the first sub-layer luminescent particles are included. The second sub-layer contains less or no luminescent particles. The thickness of the second sub-layer takes in Randbe ¬ from rich, while the thickness of the first sublayer in Randbe increases ¬ rich. Through the use of two differently structured partial layers the conversion layer can be easily and reliably with the desired effective path length Herge ¬ provides. In addition, the conversion layer can be provided with a constant thickness.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Konversions- schicht zwei Teilschichten auf. In der ersten Teilschicht sind lumineszierende Partikel enthalten. In der zweiten Teil¬ schicht sind weniger oder keine lumineszierenden Partikel enthalten. Die Dicke der zweiten Teilschicht nimmt im Randbe¬ reich zu, während die Dicke der ersten Teilschicht im Randbe- reich abnimmt. Durch die Verwendung von zwei unterschiedlich aufgebauten Teilschichten kann die Konversionsschicht einfach und zuverlässig mit der gewünschten wirksamen Weglänge herge¬ stellt werden. Zudem kann die Konversionsschicht mit einer konstanten Dicke bereitgestellt werden. In a further embodiment, the conversion layer has two partial layers. In the first sub-layer luminescent particles are included. In the second part ¬ layer less or no luminescent particles are included. The thickness of the second sub-layer takes in Randbe ¬ to rich, while the thickness of the first sub-layer decreases rich in the edge. Through the use of two differently structured partial layers the conversion layer can be easily and reliably with the desired effective path length Herge ¬ provides. In addition, the conversion layer can be provided with a constant thickness.
In einer Ausführungsform weist die Strahlungsquelle eine grö¬ ßere Fläche als die Konversionsschicht auf. Zudem weist die thermisch leitende Schicht eine größere Fläche als die Kon¬ versionsschicht auf. Auf diese Weise kann eine hohe Leucht- dichte und eine hohe thermische Ableitung der Wärme bereitge¬ stellt werden. Dadurch wird insbesondere eine bessere Entwär- mung des Konverters erreicht. Die thermisch leitende Schicht ist aus einem für elektromagnetische Strahlung transparenten Material wie zum Beispiel Saphir gebildet. In one embodiment, the radiation source on a large ¬ ßere area than the conversion layer. In addition, the thermally conductive layer has a larger area than the Kon ¬ version layer. In this way, a high luminosity can be dense and high thermal dissipation of the heat bereitge ¬ provides. As a result, in particular a better Entwärmung the converter is achieved. The thermally conductive layer is formed of an electromagnetic radiation transparent material such as sapphire.
In einer Ausführungsform ist die Konversionsschicht mittig zu der Fläche der Strahlungsquelle angeordnet. Zudem ist die Konversionsschicht mittig zu der Fläche der thermisch leiten- den Schicht angeordnet. Auf diese Weise wird eine gute Wärme¬ verteilung und eine effiziente Ausnutzung der Konversions¬ schicht erreicht. In einer weiteren Ausführungsform ist die Konversionsschicht mit einer Abdeckung versehen, wobei die Abdeckung insbesondere für den Wellenlängenbereich durchlässig ist, in den die Konversionsschicht die elektromagnetische Strahlung der In one embodiment, the conversion layer is arranged centrally to the surface of the radiation source. In addition, the conversion layer is centered on the surface of the thermally conductive arranged the layer. In this way, good heat ¬ distribution and efficient utilization of the conversion ¬ layer is achieved. In a further embodiment, the conversion layer is provided with a cover, wherein the cover is permeable in particular for the wavelength range in which the conversion layer, the electromagnetic radiation of the
Strahlungsquelle verschiebt. Zudem ist die Abdeckung für ei- nen zweiten Wellenbereich reflektierend ausgebildet, wobei die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle in dem zweiten Wellenbereich liegt. Auf diese Weise wird erreicht, dass im Wesentlichen elektromagnetische Strahlung mit dem ersten Wellenbereich vom Bauelement abgestrahlt wird. Die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle, die mit unveränderter Wellenlänge durch die Konversionsschicht tritt oder seitlich vorbeistrahlt, wird zurück zur Konversions¬ schicht reflektiert und kann von der Konversionsschicht in den ersten Wellenbereich verschoben. Damit wird eine Erhöhung der Effizienz der Wellenlängenverschiebung erreicht. Aufgrund der thermisch leitenden Schicht wird insbesondere eine Über¬ hitzung der Konversionsschicht vermieden. Radiation source shifts. In addition, the cover is designed to be reflective for a second wave range, wherein the electromagnetic radiation of the radiation source lies in the second wave range. In this way it is achieved that substantially electromagnetic radiation is radiated with the first wave range from the component. The electromagnetic radiation of the radiation source occurs, or with unchanged by the wavelength conversion layer by radiating side is reflected back for conversion ¬ layer and can be moved from the conversion layer in the first wavelength range. This achieves an increase in the efficiency of the wavelength shift. Due to the thermally conductive layer, in particular an over ¬ overheating of the conversion layer is avoided.
In einer Ausführungsform ist die Abdeckung selbst aus einem für elektromagnetische Strahlung durchlässigen Material ge¬ bildet. Auf der Abdeckung ist eine Beschichtung aufgebracht. Die Beschichtung ist für den ersten Wellenbereich durchlässig und für den zweiten Wellenbereich reflektierend ausgebildet. In einer weiteren Ausführungsform wird die Strahlungsquelle in Form von mehreren Halbleiterchips gebildet, die beispiels¬ weise in Reihen und Spalten angeordnet sind. In one embodiment, the cover itself is made of a permeable material for electromagnetic radiation ge ¬. On the cover a coating is applied. The coating is permeable to the first wave range and reflective to the second wave range. In a further embodiment, the radiation source in the form of a plurality of semiconductor chips is formed, the example as ¬ are arranged in rows and columns.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine zweite Strahlungs- quelle vorgesehen, die eine zweite elektromagnetische Strah¬ lung emittiert, wobei zudem ein Mischelement oder ein Überla¬ gerungselement vorgesehen ist, das die elektromagnetische Strahlung des Bauelementes und der zweiten Strahlungsquelle mischt bzw. überlagert. In a further embodiment, a second radiation source is provided, which emits a second electromagnetic radiation ¬ tion, wherein also a mixing element or a Überla ¬ gerungselement is provided, which is the electromagnetic Radiation of the component and the second radiation source mixed or superimposed.
Zudem kann eine dritte Strahlungsquelle vorgesehen sein, die das erste Bauelement mit elektromagnetischer Pumpstrahlung versorgt . In addition, a third radiation source can be provided which supplies the first component with electromagnetic pump radiation.
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. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in detail in conjunction with the drawings. In each case show in a schematic representation
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Strahlungsemit¬ tierenden Bauelementes, 1 is a perspective view of the Strahlungsemit ¬ tierenden component,
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Konversionsschicht, 2 shows a cross section through a first embodiment of a conversion layer,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungs¬ form einer Konversionsschicht, 3 shows a cross section through a second embodiment ¬ form of a conversion layer,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungs¬ form einer Konversionsschicht, Fig. 4 shows a cross section through a third form of execution ¬ a conversion layer,
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine vierte Ausführungs¬ form einer Konversionsschicht, 5 shows a cross section through a fourth embodiment of a conversion ¬ form,
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine sechste Ausführungs¬ form einer Konversionsschicht, 6 shows a cross section through a sixth embodiment ¬ form of a conversion layer,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Bauelementes mit einer Abdeckung, 7 is a perspective view of a device with a cover,
Fig. 8 eine Seitenansicht der Abdeckung des Bauelementes der Fig. 7, Fig. 9 eine zweite Seitenansicht der Abdeckung des Bau¬ elementes der Fig. 7, 8 is a side view of the cover of the device of FIG. 7, 9 is a second side view of the cover of the construction ¬ element of FIG. 7,
Fig. 10 eine Anordnung mit einem Bauelement, einem zweiten 10 shows an arrangement with a component, a second
Bauelement und einer Mischvorrichtung für die Strahlungen des ersten und des zweiten Bauelementes,  Component and a mixing device for the radiations of the first and the second component,
Fig. 11 eine weitere Ausführungsform einer Anordnung mit zwei Bauelementen und einer Mischvorrichtung, und 11 shows a further embodiment of an arrangement with two components and a mixing device, and
Fig. 12 eine weitere Ausführungsform einer Anordnung mit drei Bauelementen und einer Mischvorrichtung für die elektromagnetischen Strahlen der drei Bauele- mente . 12 shows a further embodiment of an arrangement with three components and a mixing device for the electromagnetic radiation of the three components.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein strah- lungsemittierendes Bauelement 1 mit einer Strahlungsquelle 2, wobei über der Strahlungsquelle 2 eine thermisch leitende Schicht 3 angeordnet ist. Die thermisch leitende Schicht 3 ist transparent für die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle 2 ausgebildet. Über der thermisch leitenden Schicht 3 ist eine Konversionsschicht 4 vorgesehen. Die Kon- versionsschicht 4 kann eine rechteckförmige oder quadratische Grundfläche in einer x-y-Ebene aufweisen. Die Konversions¬ schicht 4 kann beispielsweise aus einem Matrixmaterial 27 wie z.B. Silikon, Epoxid, Kunststoff oder Keramik bestehen, das lumineszierende Partikel 28 aufweist. 1 shows a perspective illustration of a radiation-emitting component 1 with a radiation source 2, wherein a thermally conductive layer 3 is arranged above the radiation source 2. The thermally conductive layer 3 is transparent to the electromagnetic radiation of the radiation source 2 is formed. Over the thermally conductive layer 3, a conversion layer 4 is provided. The conversion layer 4 may have a rectangular or square base in an xy plane. The conversion ¬ layer 4 may consist for example of a matrix material 27 such as silicone, epoxy, plastic or ceramic, comprising luminescent particles 28th
Die Strahlungsquelle 2 ist in dem dargestellten Ausführungs¬ beispiel in Form von sechs Strahlungsemittierenden Bauteilen 5 ausgebildet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Strahlungsquelle 2 auch in Form von einem strah- lungsemittierenden Bauteil 5 oder in Form von mehr als sechs Strahlungsemittierenden Bauteilen 5 ausgebildet sein. Die Bauteile 5 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in zwei Reihen mit jeweils drei Bauteilen 5 in einer Reihe ange- ordnet. Die Bauteile 5 sind in dem dargestellten Ausführungs¬ beispiel identisch ausgebildet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die Bauteile 5, die die Strahlungs¬ quelle 2 bilden, auch unterschiedlich ausgebildet sein. Die Bauteile 5 können beispielsweise in Form von Laserdioden oder lichtemittierenden Dioden ausgebildet sein. Die Bauteile 5 können beispielsweise in Form von Halbleiterchips ausgebildet sein, die elektromagnetische Strahlung als Volumenemitter o- der als Oberflächenemitter abgeben. Die Bauteile 5 weisen beispielsweise eine Halbleiterschichtfolge mit einer pn-The radiation source 2 is formed in the illustrated embodiment ¬ example in the form of six radiation-emitting components 5. Depending on the selected embodiment, the radiation source 2 can also be designed in the form of a radiation-emitting component 5 or in the form of more than six radiation-emitting components 5. The components 5 are in the illustrated embodiment in two rows with three components 5 in a row ange- assigns. The components 5 are formed identically in the illustrated embodiment ¬ example. Depending on the selected embodiment, the members 5 forming the radiation source ¬ 2, also be formed differently. The components 5 may be formed, for example, in the form of laser diodes or light-emitting diodes. The components 5 may be formed, for example, in the form of semiconductor chips which emit electromagnetic radiation as a volume emitter or surface emitter. The components 5 have, for example, a semiconductor layer sequence with a pn-
Grenzschicht auf, die eine aktive Zone darstellt und ausge¬ bildet ist, um eine elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Boundary layer, which represents an active zone and is ¬ forms, to generate an electromagnetic radiation.
Die thermisch leitende Schicht 3 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Fläche auf, die die Strahlungsquelle 2 vollständig abdeckt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Fläche der thermisch leitenden Schicht 3 auch größer oder kleiner als die Fläche der StrahlungsquelleIn the exemplary embodiment illustrated, the thermally conductive layer 3 has a surface which completely covers the radiation source 2. Depending on the selected embodiment, the area of the thermally conductive layer 3 may also be larger or smaller than the area of the radiation source
2 sein, über der die thermisch leitende Schicht 3 angeordnet ist. Die Strahlungsquelle 2 kann in einem Abstand zu der thermisch leitenden Schicht angeordnet sein. Zudem kann die Strahlungsquelle 2 direkt an der thermisch leitenden Schicht2, over which the thermally conductive layer 3 is arranged. The radiation source 2 may be arranged at a distance from the thermally conductive layer. In addition, the radiation source 2 can be directly attached to the thermally conductive layer
3 anliegen oder über eine Verbindungsschicht beispielsweise eine Klebeschicht mit der thermisch leitenden Schicht 3 ver- bunden sein. Die Konversionsschicht 4 ist entweder direkt auf der thermisch leitenden Schicht 3 angeordnet oder über eine zweite Verbindungsschicht, beispielsweise eine Klebeschicht, in thermischem Kontakt mit der thermisch leitenden Schicht 3. Die erste und die zweite Verbindungsschicht können beispiels- weise Silikon oder Glas aufweisen oder daraus bestehen. 3 or via a bonding layer, for example, an adhesive layer with the thermally conductive layer 3 be connected. The conversion layer 4 is arranged either directly on the thermally conductive layer 3 or via a second bonding layer, for example an adhesive layer, in thermal contact with the thermally conductive layer 3. The first and the second bonding layer may comprise or consist of silicone or glass, for example ,
Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Konversionsschicht 4 eine gleichgroße Fläche wie die thermisch lei¬ tende Schicht 3 aufweisen. In der dargestellten Ausführungs- form weist die Konversionsschicht 4 eine kleinere Fläche als die thermisch leitende Schicht 3 auf. Zudem weist die Konver¬ sionsschicht 4 eine kleinere Fläche als die Strahlungsquelle 2 auf. Die thermisch leitende Schicht 3 kann beispielsweise aus Siliziumcarbid, Glas, Saphir oder Silikon mit thermisch leitenden Partikeln bestehen. Die thermisch leitende Schicht 3 kann auch Glas mit oder ohne thermisch leitende Partikel aufweisen . Depending on the selected embodiment, the conversion layer 4 have an equally large surface as the thermally lei ¬ tend layer. 3 In the illustrated embodiment, the conversion layer 4 has a smaller area than the thermally conductive layer 3. In addition, the convergence ¬ immersion layer 4 has a smaller area than the radiation source. 2 The thermally conductive layer 3 may be, for example consist of silicon carbide, glass, sapphire or silicone with thermally conductive particles. The thermally conductive layer 3 may also comprise glass with or without thermally conductive particles.
Die Konversionsschicht kann als Konversionsmaterial kann ins¬ besondere einen YAG oder LuAG-basierenden Leuchtstoff umfas¬ sen oder aus einem keramischen Phosphor bestehen. The conversion layer can be used as conversion material may ¬ into a special YAG-based phosphor or LuAG umfas ¬ sen or consist of a ceramic phosphor.
Beispielsweise kann das Konversionsmaterial ein YAG:Ce3+ oder ein LuAG:Ce3+ sein, wobei diese seltene Erden und insbesonde¬ re Gd, Ga oder Sc beinhalten können. Weiter kann das Konversionsmaterial z.B. zumindest eines der folgenden Konversions¬ materialien umfassen oder aus einem dieser Konversionsmaterialien bestehen: SrSiON:Eu2+ , ( Sr, Ba, Ca) 2 Si5N8 : Eu2+ , For example, the conversion material, a YAG: Ce3 + to be, can include those wherein rare earths and insbesonde ¬ re Gd, Ga or Sc: Ce3 + or a LuAG. Further, the conversion material, for example, may include at least one of the following conversion ¬ materials or consist of one of these conversion materials: SrSiON: Eu2 +, (Sr, Ba, Ca) 2 Si5N8: Eu2 +,
(Sr, Ca) AlSiN3 :Eu2+, CaSiAlO : Eu2+ . (Sr, Ca) AlSiN3: Eu2 +, CaSiAlO: Eu2 +.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Strahlungsquelle 2 auf einem Träger 30 angeordnet sein. Zudem kön¬ nen seitlich angrenzend an die Strahlungsquelle 2 Wärmeabfüh- rungselemente 31 vorgesehen sein, die seitlich an die thermisch leitende Schicht 3 angrenzen und die thermisch leitende Schicht 3 mit dem Träger 30 thermisch koppeln. Der Träger 30 kann aus einem thermisch leitenden Material, insbesondere aus Metall bestehen. Das Wärmeabführungselement 31 kann ab- schnittsweise an Seitenwände der thermisch leitenden Schicht 3 angrenzen oder auch in Form eines Rahmens umlaufend um die thermisch leitende Schicht 3 angeordnet sein. Das Wärmeabfüh¬ rungselement 31 besteht aus einem thermisch gut leitenden Ma¬ terial z.B. aus Metall. Auf das Wärmeabführungselement 31 kann auch verzichtet werden. Depending on the selected embodiment, the radiation source 2 may be arranged on a carrier 30. In addition, Kings ¬ NEN laterally adjacent to the radiation source 2 Wärmeabfüh- guide elements 31 can be provided adjacent the side of the thermal conductive layer 3 and coupling the thermally conductive layer 3 is thermally connected to the carrier 30th The carrier 30 may consist of a thermally conductive material, in particular of metal. The heat dissipation element 31 can be adjacent to side walls of the thermally conductive layer 3 in sections or else arranged circumferentially around the thermally conductive layer 3 in the form of a frame. The Wärmeabfüh ¬ approximately element 31 consists of a thermally well conductive Ma ¬ TERIAL for example of metal. On the heat dissipation element 31 can also be omitted.
Weiterhin kann die Strahlungsquelle 2 auf Seitenwänden eine flächig umlaufende Spiegelungsschicht 32 aufweisen. Weiterhin kann das um die Strahlungsquelle 2 umlaufende Wärmeabfüh- rungselement 31 aus einem Material bestehen oder ein Material aufweisen, das die elektromagnetische Strahlung diffus streut. Beispielsweise kann als streuendes Material Silikon mit Partikel aus Titanoxid verwendet werden. Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Konversionsschicht 4. Die Konversionsschicht 4 weist eine recht- eckförmige Grundfläche in einer x-y-Ebene auf, wie anhand von Fig. 1 zu erkennen ist. Zudem weist das in Fig. 2 dargestell¬ te Ausführungsbeispiel der Konversionsschicht 4 ausgehend von einem Mittenbereich 6, d.h. von einer Mitte in Richtung auf seitliche Randbereiche 7 eine abnehmende Dicke 8 entlang der z-Achse auf. Die Abnahme der Dicke 8 ist in alle Richtungen ausgehend von dem Mittenbereich 6 zu den Randbereichen 7 vorgesehen. Durch die Abnahme der Dicke ausgehend von dem Mit¬ tenbereich 6 in Richtung auf den seitlichen Randbereich 7 werden unterschiedliche effektive Weglängen für in die Kon- versionsschicht 4 einfallende elektromagnetische Strahlung bereitgestellt . Furthermore, the radiation source 2 on sidewalls may have a surface-encircling mirroring layer 32. Furthermore, the heat-removal element 31 running around the radiation source 2 may consist of a material or comprise a material which diffuses the electromagnetic radiation. For example, can be used as the scattering material silicone with particles of titanium oxide. FIG. 2 shows a schematic cross section through the conversion layer 4. The conversion layer 4 has a rectangular base in an xy plane, as can be seen from FIG. 1. In addition, the exemplary embodiment of the conversion layer 4 shown in FIG. 2 has a decreasing thickness 8, starting from a central region 6, ie, from a center in the direction of lateral edge regions 7, along the z-axis. The decrease in the thickness 8 is provided in all directions starting from the central region 6 to the edge regions 7. Due to the decrease of the thickness starting from the tenbereich With ¬ 6 different effective path lengths for the con- version layer in 4 incident electromagnetic radiation are provided in the direction of the lateral edge region. 7
Abhängig von der Strahlungssituation kann die Strahlungsintensität der elektromagnetischen Strahlung im Randbereich 7 geringer sein als Mittenbereich 6. Durch die Änderung der Dicke der Konversionsschicht 4 kann ein gleicher prozentualer Anteil der elektromagnetischen Strahlung über die gesamte Fläche der Konversionsschicht 4 in der Wellenlänge verschoben werden. Somit ist die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die die Konversionsschicht verlässt, unabhängig davon, ob die Strahlung in einem Mittenbereich oder in einem Randbereich von der Konversionsschicht abgegeben wird, annä¬ hernd gleich groß. Die Dicke 8 kann entlang der y-Achse und entlang der x-Achse variieren, insbesondere bei rechteckför- migen Konversionsschichten 4. Zudem kann auch die Dicke 8 entlang der y-Achse und entlang der x-Achse gleich verlaufen. Depending on the radiation situation, the radiation intensity of the electromagnetic radiation in the edge region 7 may be less than the central region 6. By changing the thickness of the conversion layer 4, an equal percentage of the electromagnetic radiation can be shifted in wavelength over the entire surface of the conversion layer 4. Thus, the wavelength of the electromagnetic radiation which leaves the conversion layer, regardless of whether the radiation is emitted in a central region or in an edge region of the conversion layer, Annae ¬ hernd equal. The thickness 8 can vary along the y-axis and along the x-axis, in particular for rectangular conversion layers 4. In addition, the thickness 8 can also run along the y-axis and along the x-axis.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Konversions¬ schicht 4, bei der die Dicke 8 ausgehend von dem Mittenbe- reich 6 in Richtung auf die seitlichen Randbereiche 7 zunimmt. Die Zunahme der Dicke ist in alle Richtungen ausgehend vom Mittenbereich 6 zu den seitlichen Randbereichen 7 vorgesehen. Durch die Zunahme der Dicke ausgehend von dem Mitten- bereich 6 in Richtung auf den seitlichen Randbereich 7 werden unterschiedliche effektive Weglängen für in die Konversions- schicht 4 einfallende elektromagnetische Strahlung bereitge- stellt . Fig. 3 shows another embodiment of a conversion layer ¬ 4, wherein the thickness of 8 increases starting from the rich Mittenbe- 6 in the direction of the lateral edge portions 7. The increase in thickness is provided in all directions from the central region 6 to the lateral edge regions 7. Due to the increase in thickness starting from the center Area 6 in the direction of the lateral edge area 7 different effective path lengths for incident in the conversion layer 4 electromagnetic radiation is provided.
Abhängig von der Strahlungssituation kann die Strahlungsintensität der elektromagnetischen Strahlung im Randbereich 7 größer sein als Mittenbereich 6. Durch die Zunahme der Dicke der Konversionsschicht 4 in Richtung auf den Randbereich kann ein gleicher prozentualer Anteil der elektromagnetischenDepending on the radiation situation, the radiation intensity of the electromagnetic radiation in the edge region 7 may be greater than the central region 6. The increase in the thickness of the conversion layer 4 in the direction of the edge region may result in an equal percentage of the electromagnetic radiation
Strahlung über die gesamte Fläche der Konversionsschicht 4 in der Wellenlänge verschoben werden. Somit ist die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die die Konversionsschicht verlässt, unabhängig davon, ob die Strahlung in einem Mitten- bereich oder in einem Randbereich von der Konversionsschicht abgegeben wird, annähernd gleich groß. Die Dicke 8 kann ent¬ lang der y-Achse und entlang der x-Achse variieren, insbesondere bei rechteckförmigen Konversionsschichten 4. Zudem kann auch die Dicke 8 entlang der y-Achse und entlang der x-Achse gleich verlaufen. Radiation over the entire surface of the conversion layer 4 are shifted in the wavelength. Thus, regardless of whether the radiation is emitted from the conversion layer in a central region or in an edge region, the wavelength of the electromagnetic radiation leaving the conversion layer is approximately the same. The thickness 8 can ent ¬ long the y-axis and along the x-axis vary, especially in rectangular conversion layers 4. In addition, the thickness 8 along the y-axis and along the x-axis can be the same.
Die Konversionsschicht 4 weist beispielsweise eine rechteck- förmige Fläche auf, wobei sich die Konversionsschicht 4 in einer y-Achse 1 mm erstreckt und in einer x-Achse 1 mm er- streckt. Die y-Achse stellt eine Längsseite und die x-Achse stellt eine Querseite der Konversionsschicht 4 dar. Somit weist die Konversionsschicht eine Fläche von 1mm x 1mm auf. Die Konversionsschicht 4 weist im äußeren Randbereich eine Dicke entlang der z-Achse von z.B. 115 ym auf. Die y-Achse, die x-Achse und die z-Achse stehen senkrecht aufeinander. The conversion layer 4 has, for example, a rectangular area, the conversion layer 4 extending 1 mm in a y-axis and extending 1 mm in an x-axis. The y-axis represents a longitudinal side and the x-axis represents a lateral side of the conversion layer 4. Thus, the conversion layer has an area of 1 mm × 1 mm. The conversion layer 4 has a thickness along the z-axis of e.g. 115 yards up. The y-axis, the x-axis and the z-axis are perpendicular to each other.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Dicke 8 der Konversi¬ onsschicht 4 im Mittenbereich 6 beispielsweise bis zu 30 ym geringer sein als im Randbereich 7. Die Dicke der Konversi- onsschicht 4 entlang der z-Achse kann beispielsweise mit fol¬ gender Formel festgelegt werden: z=a*x2 +b*y2 +c*x2 *y2. Zur Be¬ rechnung dieser Formel liegt der Nullpunkt der x-Achse und der y-Achse in der Mitte der Fläche der Konversionsschicht 4, d.h. im Mittenbereich 6. Die Parameter a,b,c sind beispiels¬ weise als konstante Werte ausgebildet. Beispielsweise kann der Parameter a den gleichen Wert wie der Parameter b aufweisen. Zudem kann der Parameter c größer als die Kontante a sein. Diese Art der Dickenstruktur der Konversionsschicht 4 kann insbesondere von Vorteil sein, wenn zusätzliches Pump¬ licht seitlich von oben auf eine Seitenwand der Konversions¬ schicht 4 einfällt. Mit der beschriebenen Schichtdickenstruktur kann eine annähernd konstante Wellenlänge über die gesam- te Oberseite der Konversionsschicht 4 erreicht werden. Die von der Konversionsschicht 4 über die Oberseite abgegebene Wellenlänge variiert beispielsweise weniger als 5%, insbeson¬ dere weniger als 3%. Somit kann eine nahezu gleiche Farbe der abgestrahlten Strahlung über den gesamten Abstrahlbereich der Konversionsschicht 4 erreicht werden. Abhängig von der ge¬ wählten Ausführung können auch andere Formen von Schichtdicken für die Konversionsschicht 4 vorgesehen sein, um eine nahezu gleiche Wellenlängen der abgestrahlten Strahlung über die gesamte Abstrahlfläche der Konversionsschicht 4, insbe- sondere über die Oberseite der Konversionsschicht 4 zu errei¬ chen . In one embodiment, the thickness of 8, the Konversi ¬ onsschicht 4 in the central region 6 may be up to 30 ym less along the z-axis than in the edge region 7. onsschicht The thickness of the Konversi- 4, for example, can be determined, for example, fol ¬ gender formula: z = a * x 2 + b * y 2 + c * x 2 * y 2 . To Be ¬ account of this formula is the zero point of the x-axis and the y-axis in the center of the surface of the conversion layer 4, ie in the central region 6. The parameters a, b, c ¬ example designed as constant values. For example, the parameter a may have the same value as the parameter b. In addition, the parameter c may be larger than the constant a. This type of thickness structure of the conversion layer 4 may be particularly advantageous if additional pump ¬ light incident laterally from above on a side wall of the conversion ¬ layer 4. With the layer thickness structure described, an approximately constant wavelength can be achieved over the entire top side of the conversion layer 4. The output from the conversion layer 4 over the top of wavelength varies, for example, less than 5%, insbeson ¬ particular less than 3%. Thus, a nearly equal color of the radiated radiation over the entire radiation range of the conversion layer 4 can be achieved. Depending on the ge ¬ selected embodiments, other forms of layer thicknesses for the conversion layer 4 can be provided to a nearly equal wavelengths of the emitted radiation over the entire emitting surface of the conversion layer 4 in particular, sondere over the top of the conversion layer 4 to Errei ¬ chen.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Konversions¬ schicht 4, die eine erste und eine zweite Teilschicht 9, 10 aufweist. Die Konversionsschicht 4 weist eine konstante Dicke 8 auf. Jedoch nimmt die Dicke der ersten Teilschicht 9 ausge¬ hend von einem Mittenbereich 6 in Richtung auf die seitlichen Randbereiche 7 zu, während die Dicke 8 der zweiten Teil¬ schicht 10 ausgehend von dem Mittenbereich 6 in Richtung auf die seitlichen Randbereiche 7 in entsprechender Weise abnimmt. Die Zunahme und Abnahme erfolgt in alle Richtungen ausgehend vom Mittenbereich 6 zu den Randbereichen 7. Die erste Teilschicht 9 kann die gleiche Dickenstruktur wie die Konversionsschicht 4 der Figur 3 aufweisen. Die erste Teil- schicht 9 weist beispielsweise eine rechteckförmige Fläche auf, wobei sich die erste Teilschicht 9 entlang einer y-Achse 1 mm erstreckt und entlang einer x-Achse 1 mm erstreckt. Die y-Achse stellt eine Längsseite und die x-Achse stellt eine Querseite der ersten Teilschicht 9 dar. Somit weist die erste Teilschicht 9 eine Fläche von 1mm x 1mm auf. Die erste Teil¬ schicht 9 weist im äußeren Randbereich eine Dicke entlang der z-Achse von z.B. 115 ym auf. Im Mittenbereich 6 kann die Di- cke um beispielsweise bis zu 30 ym geringer sein. Die Dicke der ersten Teilschicht 9 entlang der z-Achse kann beispiels¬ weise mit folgender Formel festgelegt werden: Fig. 4 shows another embodiment of a conversion ¬ layer 4, which has a first and a second partial layer 9, 10. The conversion layer 4 has a constant thickness 8. However, the thickness of the first sub-layer 9 takes out ¬ from a mid-portion 6 toward the side edge portions 7, while the thickness 8 of the second part ¬ layer 10 starting from the center portion 6 decreases in the direction towards the lateral edge regions 7 in a corresponding manner , The increase and decrease takes place in all directions, starting from the central region 6 to the edge regions 7. The first partial layer 9 can have the same thickness structure as the conversion layer 4 of FIG. The first partial layer 9 has, for example, a rectangular area, wherein the first partial layer 9 extends along a y-axis 1 mm and extends 1 mm along an x-axis. The y-axis represents a long side and the x-axis represents a Transverse side of the first sub-layer 9. Thus, the first sub-layer 9 has an area of 1mm x 1mm. The first part ¬ layer 9 has in the outer edge region has a thickness along the z-axis, for example, 115 ym. In the center region 6, the thickness may be lower by, for example, up to 30 μm. The thickness of the first sub-layer 9 along the z-axis can ¬ example, be determined using the following formula:
z=a*x2 +b*y2 +c*x2 *y2. Fig. 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine wei¬ tere Ausführungsform einer Konversionsschicht 4, bei der die Dicke 8 der ersten Teilschicht 9 ausgehend von einem Mitten¬ bereich 6 in Richtung auf die seitlichen Randbereiche 7 abnimmt. In analoger Weise nimmt die Dicke der zweiten Teil- schicht 10 ausgehend vom Mittenbereich 6 in Richtung auf den seitlichen Randbereich 7 zu. Die Zunahme und Abnahme erfolgt in alle Richtungen ausgehend vom Mittenbereich 6 zu den Randbereichen 7. Die Bestrahlungssituation entspricht der Situation der Fig. 2. Durch die Änderung der Dicke der ersten Teilschicht 9 kann unabhängig von der Intensität der elektro¬ magnetischen Strahlung eine gleichmäßige prozentuale Ver¬ schiebung der Wellenlänge über die gesamte Fläche der Konver¬ sionsschicht 4 erreicht werden. Somit ist die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die die Konversionsschicht verlässt, unabhängig von der Ortsposition, von der aus diez = a * x 2 + b * y 2 + c * x 2 * y 2 . Fig. 5 shows a schematic cross section through an embodiment of a white ¬ tere conversion layer 4, wherein the thickness 8 of the first part layer 9 decreases from a middle area ¬ 6 in the direction of the lateral edge portions 7. In an analogous manner, the thickness of the second partial layer 10 increases starting from the middle region 6 in the direction of the lateral edge region 7. The increase and decrease takes place in all directions, starting from the central region 6 to the edge regions 7. The irradiation situation corresponds to the situation of FIG. 2. By changing the thickness of the first partial layer 9, a uniform percentage Ver can be independent of the intensity of the electromagnetic radiation ¬ ¬ shift the wavelength over the entire surface of the Konver ¬ sion layer 4 can be achieved. Thus, the wavelength of the electromagnetic radiation exiting the conversion layer is independent of the spatial position from which the
Strahlung die Konversionsschicht 4 verlässt, annähernd gleich groß. Damit ist die Wellenlänge der elektromagnetischen Radiation leaves the conversion layer 4, approximately the same size. This is the wavelength of the electromagnetic
Strahlung, die die Konversionsschicht verlässt, unabhängig davon, ob die Strahlung in einem Mittenbereich oder in einem Randbereich von der Konversionsschicht abgegeben wird, annä¬ hernd gleich groß. Die Dicke 8 kann entlang der y-Achse und entlang der x-Achse variieren, insbesondere bei rechteckför- migen ersten Teilschichten 9 bzw. bei rechteckförmigen Konversionsschichten 4. Zudem kann auch die Dicke 8 der ersten Teilschicht 9 entlang der y-Achse und entlang der x-Achse gleich verlaufen. Fig. 6 zeigt in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Konversionsschicht 4, die nur aus einer Schicht gebildet ist, wobei jedoch eine Konzentration der lu- mineszierenden Partikel in der Konversionsschicht 4 ausgehend von einem Mittenbereich 6 in Richtung auf die seitlichenRadiation which leaves the conversion layer, regardless of whether the radiation is emitted in a central region or in an edge region of the conversion layer, Annae ¬ hernd equal. The thickness 8 can vary along the y-axis and along the x-axis, in particular for rectangular-shaped first partial layers 9 or for rectangular conversion layers 4. In addition, the thickness 8 of the first partial layer 9 along the y-axis and along the y-axis x axis are the same. FIG. 6 shows, in a schematic representation, a further embodiment of a conversion layer 4, which is formed from only one layer, but with a concentration of the luminescent particles in the conversion layer 4 starting from a central region 6 in the direction of the lateral
Randbereiche 7 zunimmt. Die Konzentration 11 ist schematisch in Form einer Linie dargestellt. Die Höhe der Linie gibt die Höhe der Konzentration der lumineszierenden Partikel wieder. Die Bestrahlungssituation entspricht der Situation der Fig. 3. Durch die Änderung der Konzentration 11 der lumineszierenden Partikel 28 entlang der y- und der x- Achse in der Konversionsschicht 4 kann unabhängig von der Strahlungsintensi¬ tät der elektromagnetischen Strahlung eine prozentual gleichmäßige Verschiebung der Wellenlänge über die gesamte Fläche der Konversionsschicht 4 erreicht werden. Somit ist die Wel¬ lenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die die Konversionsschicht verlässt, unabhängig vom Ausfallort annähernd gleich. Zudem ist die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die die Konversionsschicht verlässt, unabhängig davon, ob die Strahlung in einem Mittenbereich oder in einem Randbereich von der Konversionsschicht abgegeben wird, annä¬ hernd gleich. Die Konzentration 11 der lumineszierenden Partikel 28 kann entlang der y-Achse und entlang der x-Achse va¬ riieren, insbesondere bei rechteckförmigen Konversionsschich- ten 4. Zudem kann auch die Konzentration 11 der lumineszierenden Partikel 28 der ersten Teilschicht 9 entlang der y- Achse und entlang der x-Achse gleich verlaufen. Edge regions 7 increases. The concentration 11 is shown schematically in the form of a line. The height of the line represents the height of the concentration of the luminescent particles. The irradiation situation corresponds to the situation of Fig. 3. By changing the concentration 11 of the luminescent particle 28 along the y and the x-axis in the conversion layer 4 may be independent of the Strahlungsintensi ¬ ty of the electromagnetic radiation a percentage uniform shift of the wavelength over the entire surface of the conversion layer 4 can be achieved. Thus, the Wel ¬ lenlänge of the electromagnetic radiation leaving the conversion layer, regardless of Ausfallort approximately equal. Moreover, the wavelength of the electromagnetic radiation which leaves the conversion layer, regardless of whether the radiation is emitted in a central region or in an edge region of the conversion layer, Annae ¬ hernd same. The concentration 11 of the luminescent particle 28 may th along the y-axis and along the x-axis va ¬ riieren, particularly in rectangular Konversionsschich- 4. In addition, the concentration 11 of the luminescent particle 28 of the first sub-layer 9 can be moved along the y-axis and are the same along the x-axis.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Konzent- ration der lumineszierenden Partikel ausgehend von dem Mittenbereich 6 in Richtung auf die seitlichen Randbereiche 7 auch zunehmen und dadurch auf eine Bestrahlungssituation wie in Figur 2 angepasst sein. Fig. 7 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Bauelement 1, das gemäß Fig. 1 ausgebildet ist und mit einer Abde¬ ckung 12 bedeckt ist. Die Abdeckung 12 weist eine angenäherte Halbkugelform auf, wobei auf der Oberfläche 13 der Abdeckung 12 eine Beschichtung 14 aufgebracht ist. Die Beschichtung 14 bedeckt die gesamte Oberfläche der Abdeckung 12. Die Be¬ schichtung 14 ist ausgebildet, um einen ersten Wellenbereich im Wesentlichen durchzulassen. Die Abdeckung 12 besteht aus einem transparenten Material wie z.B. Silikon. Die Beschichtung 14 ist weiterhin ausgebildet, um einen zweiten Wellenbereich im Wesentlichen zu reflektieren. Die Beschichtung 14 kann z.B. als dielektrische Spiegelschicht bzw. als Interfe¬ renzfilter ausgebildet sein. Der zweite Wellenbereich ent- spricht im Wesentlichen der Wellenlänge der elektromagneti¬ schen Strahlung, die von der Strahlungsquelle 2 erzeugt wird. Der erste Wellenlängenbereich entspricht im Wesentlichen der Wellenlänge, in die die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle 2 von der Konversionsschicht 4 verschoben wird. Somit wird konvertierte elektromagnetische Strahlung im ersten Wellenbereich von der Beschichtung 14 durchgelassen, während nicht konvertierte elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle 2 zurück in Richtung auf die Konversions¬ schicht 4 reflektiert wird. Somit wird nicht-konvertierte elektromagnetische Strahlung mit einer größeren Wahrscheinlichkeit erneut in Richtung auf die Konversionsschicht 4 re¬ flektiert und anschließend wieder über die Abdeckung 12 abge¬ strahlt . Wird beispielsweise eine Strahlungsquelle 2 mit blauem Licht und einen Konversionsschicht 4 mit einer Verschiebung von blauem Licht zu gelben Licht verwendet, dann ist die Be¬ schichtung 14 reflektiv für blaues Licht und z.B. transmissiv für gelbes Licht. Die Konversionsschicht 4 ist in dieser Aus- führungsform ausgebildet, um blaues Licht der Strahlungsquel¬ le 2 in gelbes Licht zu verschieben. Es können jedoch auch andere Wellenlängenbereiche vorgesehen sein. Zudem sind z-y- x-Achsen schematisch dargestellt, jeweils senkrecht aufeinan¬ der stehen und ein kartesisches Koordinatensystem bilden. Depending on the selected embodiment, the concentration of the luminescent particles, starting from the central region 6 in the direction of the lateral edge regions 7, may also increase and thereby be adapted to an irradiation situation as in FIG. Fig. 7 shows a schematic representation of a component 1, which is formed according to FIG. 1 and is covered with a Abde ¬ ckung 12th The cover 12 has an approximate hemispherical shape, wherein on the surface 13 of the cover 12, a coating 14 is applied. The coating 14 covers the entire surface of the cover 12. The Be ¬ coating 14 is formed to pass a first wavelength range substantially. The cover 12 is made of a transparent material such as silicone. The coating 14 is further configured to substantially reflect a second waveband. The coating 14 may for example be formed as a dielectric mirror layer or as Interfe ¬ rence filter. The second shaft portion corresponds substantially to the wavelength of the electromagnetic ¬'s radiation generated by the radiation source. 2 The first wavelength range essentially corresponds to the wavelength at which the electromagnetic radiation of the radiation source 2 is displaced by the conversion layer 4. Thus converted electromagnetic radiation in the first wavelength range of the coating 14 is allowed to pass, while unconverted electromagnetic radiation from the radiation source 2 back toward the conversion ¬ layer 4 is reflected. Thus, non-converted electromagnetic radiation with a greater likelihood is again re ¬ flexed in the direction of the conversion layer 4 and then irradiated abge ¬ back over the cover 12th For example, if a radiation source 2, with a blue light and a conversion layer 4 with a shift from blue light to yellow light is used, then the Be ¬ coating 14 is reflective for blue light and transmissive for example yellow light. The conversion layer 4 is formed in this guide die off to move the blue light radiation in the form ¬ le 2 in yellow light. However, other wavelength ranges may be provided. In addition, zyx axes are shown schematically, each standing vertically aufeinan ¬ stand and form a Cartesian coordinate system.
Fig. 8 zeigt eine schematische Seitendarstellung der Abde¬ ckung 12 mit der Beschichtung 14 in einer y-z-Ebene. Fig. 9 zeigt eine schematische Seitendarstellung der Abde¬ ckung 12 mit der Beschichtung 14 in einer x-z-Ebene. Fig. 8 shows a schematic side view of the Cover B ¬ ckung 12 with the coating 14 in a yz plane. Fig. 9 shows a schematic side view of the Cover B ¬ ckung 12 with the coating 14 in an xz plane.
Fig. 10 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Bauele- ment 1 mit einer Abdeckung 12, das gemäß Fig. 1 und 7 aufge¬ baut ist. Über der Abdeckung 12 ist eine erste Linse 15 vor¬ gesehen, die die erste elektromagnetische Strahlung 20 des Bauelementes 1 in Richtung auf ein Mischelement 16 in Form eines dichroitischen Spiegels abgibt. Weiterhin ist eine zweite Strahlungsquelle 17 vorgesehen, die eine zweite elekt¬ romagnetische Strahlung 18 über eine zweite Linse 19 auf das Mischelement 16 abgibt. Die erste und die zweite elektromag¬ netische Strahlung 18, 20 werden mithilfe des Mischelementes 16 zu einer gemeinsamen Strahlung 21 gemischt und abgegeben. Die zweite Strahlungsquelle 17 kann beispielsweise als licht¬ emittierende Diode ausgebildet sein, die als zweite elektro¬ magnetische Strahlung 18 blaues Licht abgibt. Die erste elektromagnetische Strahlung 20 kann beispielsweise gelbes Licht darstellen. Mithilfe des dichroitischen Spiegels 16, der die erste elektromagnetische Strahlung 20 durchlässt und die zweite elektromagnetische Strahlung 18 in die Durchlass¬ richtung der ersten elektromagnetischen Strahlung 20 reflektiert, werden das gelbe Licht und das blaue Licht zu der ge¬ mischten elektromagnetische Strahlung 21 zusammengeführt, d.h. weißes Licht erzeugt. Fig. 10 shows in a schematic representation a Bauele- element 1 with a cover 12 which is placed according to FIG. 1 and 7 ¬ builds. Above the cover 12, a first lens 15 is seen before ¬ , which emits the first electromagnetic radiation 20 of the device 1 in the direction of a mixing element 16 in the form of a dichroic mirror. Further, a second radiation source 17 is provided which emits a second elekt ¬ romagnetische radiation 18 through a second lens 19 to the mixing element sixteenth The first and second electromag netic radiation ¬ 18, 20 are mixed using the mixing element 16 to a common radiation 21 and output. The second radiation source 17 can for example be formed as a light-emitting diode ¬ which outputs as a second electro-magnetic radiation 18 ¬ blue light. The first electromagnetic radiation 20 may represent, for example, yellow light. Use of the dichroic mirror 16, which transmits the first electromagnetic radiation 20 and the second electromagnetic radiation 18 is reflected in the forward ¬ direction of the first electromagnetic radiation 20, the yellow light and the blue light are combined to the ge ¬ mixed electromagnetic radiation 21, ie produces white light.
Fig. 11 zeigt eine weitere Anordnung zum Mischen von zwei elektromagnetischen Strahlungen, die im Wesentlichen gemäß der Ausführungsform der Fig. 10 aufgebaut ist, wobei jedoch nach der ersten Linse 15 ein erstes Polarisationsfilter 22 und nach der zweiten Linse 19 ein zweites Polarisationsfilter 23 angeordnet ist. Das erste und das zweite Polarisationsfil¬ ter 22, 23 sind ausgebildet, um elektromagnetische Strahlung in einer vorgegebenen ersten Polarisationsrichtung und in ei- ner vorgegebenen zweiten Polarisationsrichtung durchzulassen und andere Polarisationsrichtungen zu reflektieren. Das erste und das zweite Polarisationsfilter 22,23 weisen orthogonale Polarisationsrichtungen auf. Bei dieser Anordnung ist das Mischelement 16 als Polarisationsfilter ausgebildet. Das Mischelement 16 reflektiert die zweite elektromagnetische Strahlung 18, die vom zweiten Polarisationsfilter 23 durchgelassen wurde. Zudem lässt das Mischelement 16 die erste elektromagnetische Strahlung 20 durch, die vom ersten Polarisationsfilter 22 durchgelassen wurde. Auf diese Weise wird die gemischte elektromagnetische Strahlung 21 erhalten, die sowohl die erste als auch die zweite elektromagnetische FIG. 11 shows a further arrangement for mixing two electromagnetic radiations, which is essentially constructed in accordance with the embodiment of FIG. 10, but after the first lens 15 a first polarization filter 22 and after the second lens 19 a second polarization filter 23 is arranged , The first and second Polarisationsfil ¬ ter 22, 23 are formed to electromagnetic radiation in a predetermined first direction of polarization and at a predetermined second polarization direction let through and to reflect other polarization directions. The first and second polarizing filters 22, 23 have orthogonal directions of polarization. In this arrangement, that is Mixing element 16 designed as a polarizing filter. The mixing element 16 reflects the second electromagnetic radiation 18 that has been transmitted by the second polarizing filter 23. In addition, the mixing element 16 passes the first electromagnetic radiation 20 transmitted by the first polarizing filter 22. In this way, the mixed electromagnetic radiation 21 is obtained, which is both the first and the second electromagnetic
Strahlung 20, 18 aufweist. Radiation 20, 18 has.
Fig. 12 zeigt eine weitere Anordnung, die im Wesentlichen gemäß der Anordnung der Fig. 10 aufgebaut ist, wobei jedoch ei¬ ne dritte Strahlungsquelle 24 vorgesehen ist, die eine dritte elektromagnetische Strahlung 25 über eine dritte Linse 26 auf den dichroitischen Spiegel 16 abgibt. Der dichroitische Spie¬ gel ist ausgebildet, um die dritte elektromagnetische Strah¬ lung 25 in Richtung auf das erste Bauelement 1 zu reflektie¬ ren. Die dritte elektromagnetische Strahlung 25 ist bei¬ spielsweise als blaues Licht ausgebildet. Die Beschichtung 14 ist ausgebildet, um die dritte elektromagnetische Strahlung 25 durchzulassen. Somit wird die dritte elektromagnetische Strahlung 25 in Richtung auf die Konversionsschicht 4 ge¬ lenkt. Damit liefert die dritte Strahlungsquelle 24 Pumplicht für eine zusätzliche Anregung der Konversionsschicht 4 des Bauelementes 1. Fig. 12 shows a further arrangement, which is constructed substantially in accordance with the arrangement of Fig. 10, except that egg ¬ ne third radiation source 24 is provided which emits a third electromagnetic radiation 25 through a third lens 26 to the dichroic mirror 16. The dichroic Spie ¬ gel is formed around the third electromagnetic Strah ¬ lung 25 in the direction of the first component 1 to reflec ¬ ren. The third electromagnetic radiation 25 is ¬ game embodied as a blue light at. The coating 14 is designed to pass the third electromagnetic radiation 25. Thus, the third electromagnetic radiation 25 in the direction of the conversion layer 4 ge ¬ directs. The third radiation source 24 thus supplies pumping light for an additional excitation of the conversion layer 4 of the component 1.
Die Beschichtung 14 ist jedoch weiterhin reflektierend für die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle 2 des Bauelementes 1. Die Beschichtung 14 kann z.B. aus dielektri- sehen Schichten und/oder aus metallischen Schichten gebildet sein . However, the coating 14 is further reflective of the electromagnetic radiation of the radiation source 2 of the device 1. The coating 14 may e.g. be formed of dielectric layers and / or of metallic layers.
Die Bauelemente 1 der Ausführungsformen der Figuren 7 bis 12 können auch Konversionsschichten 4 gemäß den Ausführungsfor- men der Figuren 2 bis 4 aufweisen. The components 1 of the embodiments of FIGS. 7 to 12 can also have conversion layers 4 according to the embodiments of FIGS. 2 to 4.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die findung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen . The invention has been illustrated and described with reference to the preferred Ausführungsbei games closer. Nevertheless, that is Not limited to the disclosed examples. Rather, other variations may be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
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BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Bauelement 1 component
2 Strahlungsquelle  2 radiation source
3 thermisch leitende Schicht  3 thermally conductive layer
4 KonversionsSchicht  4 conversion layer
5 Bauteil  5 component
6 Mittenbereich  6 center area
7 seitlicher Randbereich  7 lateral edge area
8 Dicke  8 thickness
9 erste Teilschicht  9 first sub-layer
10 zweite Teilschicht  10 second partial layer
11 Konzentration  11 concentration
12 Abdeckung  12 cover
13 Oberfläche  13 surface
14 Beschichtung  14 coating
15 erste Linse  15 first lens
16 Mischelement  16 mixing element
17 zweite Strahlungsquelle  17 second radiation source
18 zweite elektromagnetische Strahlung 18 second electromagnetic radiation
19 zweite Linse 19 second lens
20 erste elektromagnetische Strahlung 20 first electromagnetic radiation
21 gemischte elektromagnetische Strahlung21 mixed electromagnetic radiation
22 erstes Polarisationsfilter 22 first polarization filter
23 zweites Polarisationsfilter  23 second polarization filter
24 dritte Strahlungsquelle  24 third radiation source
25 dritte elektromagnetische Strahlung 25 third electromagnetic radiation
26 dritte Linse 26 third lens
27 Matrixmaterial  27 matrix material
28 lumineszierende Partikel  28 luminescent particles
30 Träger  30 carriers
31 Wärmeabführungselernent  31 heat dissipation element
32 Spiegelschicht  32 mirror layer

Claims

PATENTA S PRUCHE  PATENTA S PRUCHE
Strahlungsemittierendes Bauelement (1) mit einer Strah¬ lungsquelle (2) zum Erzeugen einer elektromagnetischen Strahlung, mit einer thermisch leitenden Schicht (3) , wobei die thermisch leitende Schicht (3) über der Strah¬ lungsquelle (2) angeordnet ist, mit einer Konversions¬ schicht (4), wobei die Konversionsschicht (4) eine Fläche und eine Dicke (8) aufweist, wobei die Konversionsschicht (4) ausgebildet ist, um eine Wellenlänge der elektromag¬ netischen Strahlung zu verschieben, wobei die Konversionsschicht (4) über der thermisch leitenden Schicht (3) angeordnet ist, und wobei die Konversionsschicht (4) aus¬ gebildet ist, um eine über die Fläche variierende wirksa¬ me Weglänge zum Verschieben der Wellenlänge der elektro¬ magnetischen Strahlung aufzuweisen. Radiation-emitting component (1) with a Strah ¬ radiation source (2) for generating an electromagnetic radiation, comprising a thermally conductive layer (3), said thermally conductive layer (3) is arranged above the Strah ¬ radiation source (2), with a conversion ¬ layer (4), wherein the conversion layer (4) having a surface and a thickness (8), wherein the conversion layer (4) is designed to shift a wavelength of the electromag ¬ netic radiation, wherein the conversion layer (4) over the thermally conductive layer (3) is arranged, and wherein the conversion layer (4) is formed from ¬ to have a varying over the surface effective ¬ me path length for shifting the wavelength of the electromagnetic ¬ electromagnetic radiation.
Bauelement nach Anspruch 1, wobei die Konversionsschicht (4) ausgebildet ist, um in einem Randbereich (7) eine kürzere wirksame Weglänge zum Verschieben der Wellenlänge als in einem Mittenbereich (6) aufzuweisen. Component according to claim 1, wherein the conversion layer (4) is designed to have a shorter effective path length in a peripheral area (7) for shifting the wavelength than in a central area (6).
Bauelement nach Anspruch 1, wobei die Konversionsschicht (4) ausgebildet ist, um in einem Randbereich (7) eine längere wirksame Weglänge zum Verschieben der Wellenlänge als in einem Mittenbereich (6) aufzuweisen. Component according to claim 1, wherein the conversion layer (4) is designed to have a longer effective path length in a peripheral region (7) for shifting the wavelength than in a central region (6).
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konversionsschicht (4) in dem Randbereich (7) eine geringere Dicke (8) als in dem Mittenbereich (6) auf¬ weist. Component according to one of the preceding claims, wherein the conversion layer (4) in the edge region (7) has a smaller thickness (8) than in the middle region (6) on ¬.
Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Konversionsschicht (4) in dem Randbereich (7) eine größe¬ re Dicke (8) als in dem Mittenbereich (6) aufweist. Component according to one of claims 1 to 3, wherein the conversion layer (4) in the edge region (7) has a size ¬ re thickness (8) than in the central region (6).
6. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konversionsschicht (4) ein Matrixmaterial (27) mit lumineszierenden Partikeln (28) aufweist, wobei in einem Randbereich (7) eine geringere Konzentration (11) an lumineszierenden Partikeln (28) als in dem Mittenbereich (6) vorliegt. 6. The component according to one of the preceding claims, wherein the conversion layer (4) comprises a matrix material (27) luminescent particles (28), wherein in an edge region (7) a lower concentration (11) of luminescent particles (28) than in the central region (6) is present.
Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Konversionsschicht (4) ein Matrixmaterial (27) mit lumi¬ neszierenden Partikeln (28) aufweist, wobei in einem Randbereich (7) eine höhere Konzentration an lumineszierenden Partikeln (28) als im Mittenbereich (6) vorliegt. Component according to one of claims 1 to 5, wherein the conversion layer (4) comprises a matrix material (27) with lumi ¬ neszierenden particles (28), wherein in a peripheral region (7) has a higher concentration of luminescent particles (28) than in the central region ( 6) is present.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobe die Konversionsschicht (4) zwei Teilschichten (9, 10) aufweist, wobei in der ersten Teilschicht (9) lumineszie rende Partikel (28) enthalten sind, wobei in der zweiten Teilschicht (10) weniger lumineszierende Partikel (28) als in der ersten Teilschicht (9) oder keine lumineszie¬ renden Partikel (28) enthalten sind. 9. Bauelement nach Anspruch 8, wobei eine Schichtdicke der ersten Teilschicht (9) ausgehend von dem Mittenbereich (6) in Richtung auf einen seitlichen Randbereich (7) abnimmt, während eine Schichtdicke (8) der zweiten Teil¬ schicht (10) ausgehend von dem Mittenbereich (6) in Rich- tung auf den seitlichen Randbereich (7) zunimmt. Component according to one of the preceding claims, wherein the conversion layer (4) comprises two sub-layers (9, 10), wherein in the first sub-layer (9) luminescing particles (28) are contained, wherein in the second sub-layer (10) less luminescent particles (28) as in the first sub-layer (9) or no lumineszie ¬ generating particles (28) are included. 9. The component according to claim 8, wherein a thickness of the first sublayer (9) starting from the middle region (6) decreases in the direction of a lateral edge area (7), while a layer thickness (8) of the second part ¬ layer (10), starting from the center region (6) increases in the direction of the lateral edge region (7).
10. Bauelement nach Anspruch 8, wobei eine Schichtdicke (8) der ersten Teilschicht (9) ausgehend von dem Mittenbe¬ reich (6) in Richtung auf den seitlichen Randbereich (7) zunimmt, während eine Schichtdicke der zweiten Teil¬ schicht (10) ausgehend von dem Mittenbereich (6) in Richtung auf den seitlichen Randbereich (7) abnimmt. 10. The component of claim 8, wherein a layer thickness (8) of the first partial layer (9) starting from the Mittenbe ¬ rich (6) in the direction of the lateral edge region (7) increases, while a layer thickness of the second part ¬ layer (10) starting from the middle region (6) in the direction of the lateral edge region (7) decreases.
11. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strahlungsquelle (2) eine größere Fläche als die Kon¬ versionsschicht (4) aufweist, und wobei die thermisch leitende Schicht (3) eine größere Fläche als die Konver¬ sionsschicht (4) aufweist. 11. The component according to one of the preceding claims, wherein the radiation source (2) has a larger area than the Kon ¬ version layer (4), and wherein the thermally conductive layer (3) has a larger area than the Konver ¬ sion layer (4).
12. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konversionsschicht (4) mittig zu der Fläche der 12. The component according to one of the preceding claims, wherein the conversion layer (4) centrally to the surface of the
Strahlungsquelle (2) angeordnet ist, und wobei die Kon- versionsschicht (4) mittig zu der Fläche der thermisch leitenden Schicht (3) angeordnet ist.  Radiation source (2) is arranged, and wherein the conversion layer (4) is arranged centrally to the surface of the thermally conductive layer (3).
13. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konversionsschicht (4) mit einer Abdeckung (12) ver- sehen ist, wobei die Abdeckung für einen vorgegebenen ersten Wellenlängenbereich durchlässig ist, wobei der Wellenlängenbereich einem Wellenlängenbereich entspricht, in den die Konversionsschicht (4) die elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquelle (2) verschiebt, und wobei die Abdeckung für einen zweiten Wellenlängenbereich, mit dem die Strahlungsquelle (2) elektromagnetische Strahlung abgibt, reflektierend ausgebildet ist. 13. The component according to one of the preceding claims, wherein the conversion layer (4) is provided with a cover (12), the cover being permeable for a predetermined first wavelength range, the wavelength range corresponding to a wavelength range into which the conversion layer (4 ) shifts the electromagnetic radiation of the radiation source (2), and wherein the cover for a second wavelength range, with which the radiation source (2) emits electromagnetic radiation, is designed to be reflective.
14. Bauelement nach Anspruch 13, wobei die Abdeckung (12) aus einem strahlungsdurchlässigen Material besteht, wobei auf der Abdeckung eine Beschichtung (14) aufgebracht ist, wobei die Beschichtung (14) für den ersten Wellenlängenbereich durchlässig ist, und wobei die Beschichtung (14) für den zweiten Wellenlängenbereich reflektierend ausge- bildet ist. 14. The component according to claim 13, wherein the cover (12) consists of a radiation-transmissive material, wherein on the cover a coating (14) is applied, wherein the coating (14) is permeable to the first wavelength range, and wherein the coating (14 ) is designed to be reflective for the second wavelength range.
15. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine zweite Strahlungsquelle (17) vorgesehen ist, wobei die zweite Strahlungsquelle (17) eine zweite elektromag- netische Strahlung (18) erzeugt, wobei ein Mischelement15. The component according to one of the preceding claims, wherein a second radiation source (17) is provided, wherein the second radiation source (17) generates a second electromagnetic radiation (18), wherein a mixing element
(16) vorgesehen ist, wobei das Mischelement (16) ausge¬ bildet ist, um die erste elektromagnetische Strahlung (20) des Bauelementes (1) mit der zweiten elektromagneti¬ schen Strahlung (18) zu mischen. (16) is provided, wherein the mixing element (16) is formed ¬ out to mix the first electromagnetic radiation (20) of the component (1) with the second electromagnetic radiation ¬ (18).
16. Bauelement nach Anspruch 15, wobei ein Polarisationsfil¬ ter (22) im Strahlengang der Strahlenquelle (2) vorgesehen ist, wobei ein zweiter Polarisationsfilter (23) im Strahlengang der zweiten Strahlungsquelle (17) vorgesehen ist, wobei der erste und der zweite Polarisationsfilter (22, 23) eine orthogonale Polarisation aufweisen. 17. Bauelement nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei ei¬ ne dritte Strahlungsquelle (24) vorgesehen ist, wobei die dritte Strahlungsquelle (24) eine dritte elektromagneti¬ sche Strahlung (25) erzeugt, wobei das Mischelement (16) ausgebildet ist, um die dritte elektromagnetische Strah- lung (25) in Richtung auf das Bauelement (1) zu lenken. 16. The component according to claim 15, wherein a polarization filter (22) is provided in the beam path of the radiation source (2), wherein a second polarization filter (23) in Beam path of the second radiation source (17) is provided, wherein the first and the second polarizing filter (22, 23) have an orthogonal polarization. 17. The component according to any one of claims 15 or 16, wherein ei ¬ ne third radiation source (24) is provided, wherein the third radiation source (24) generates a third electromagnetic ¬ specific radiation (25), wherein the mixing element (16) is formed, to direct the third electromagnetic radiation (25) in the direction of the component (1).
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