WO2021160596A1 - Optoelektronische vorrichtung und verfahren - Google Patents

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optoelectronic
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Berthold Hahn
Matthias Goldbach
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Definitions

  • the present invention relates to an optoelectronic device with at least one surface-emitting compo element, which is arranged on a glass substrate, and a method for producing the same.
  • the thickness of such a light guide can be less than 0.8 mm, for example.
  • light sources are also required that directly illuminate the LCD displays and should also be highly efficient and highly homogeneous over the entire display area despite only a few millimeters in thickness.
  • micro-LEDs are generally used to illuminate LCD displays.
  • the brightness of these LEDs is no longer sufficient for future applications that should also enable a three-dimensional display and are no longer possible when optimizing efficiency with, for example, polarization films.
  • An optoelectronic device comprises a glass carrier, at least one light-scattering layer which is arranged on the glass carrier and at least one surface-emitting component in a chip-size package, which has an emission surface and a surface facing away from the emission surface with two contact pads.
  • the emission surface of the at least one surface-emitting component is arranged on the light-scattering layer by means of an adhesive.
  • the optoelectronic device comprises at least one contact line which makes contact with the second contact pad of the at least one surface-emitting component and runs along one of the side surfaces of the optoelectronic component adjacent to the second contact pad in the direction of the glass substrate, as well as a light-shaping structure which is on the one facing away from the optoelectronic component Surface of the glass carrier is arranged.
  • the at least one light-scattering layer can in addition to the light-scattering properties or also have conversion properties.
  • the light-scattering layer can be used for this purpose. be formed for example from a polysiloxane matrix or from a similar material with converter particles, in particular color converter particles.
  • the light-shaping structure can be formed by a polarization filter or other beam-shaping grating (DBR) with a periodic structuring with a width of, for example, 100 nm to 300 nm. The width of the structuring should be in relation to a wavelength of the light emitted by the surface-emitting component.
  • DBR beam-shaping grating
  • the surface-emitting component is, for example, an LED (light-emitting diode) which is designed as a chip-size package and has a first and a second contact pad on the surface opposite the emission surface.
  • the LED is designed in such a way that it emits light with a wavelength in the blue range.
  • the LED it is also possible for the LED to emit light with a wavelength in the red, green or another range.
  • the blue light emitted by an LED can, depending on the application, be converted into light of a different wavelength, for example red or green, for example by an additional converter material applied to the LED.
  • the at least one contact line of an optoelectronic device makes contact with the second contact pad and then runs along a side face of the surface-emitting component adjacent to the second contact pad in the direction of the glass carrier.
  • the optoelectronic device can have a further contact line which makes contact with the first contact pad and runs along a side face of the surface-emitting component adjacent to the first contact pad in the direction of the glass carrier.
  • the contact lines can continue to be each from the surface animal-oriented component from on the light-scattering layer and / or the glass carrier to the outside in order to be able to electrically contact the optoelectronic device from the outside.
  • the contact lines are applied to the contact pads of the surface-emitting component and at least one of the glass substrate and the light-scattering layer with the aid of a so-called PlCOS method (planar interconnect-on-substrate).
  • a seed layer in particular a titanium-copper alloy, is applied to the side of the surface-emitting component facing away from the emission surface and to at least one of the glass substrate and the light-scattering layer.
  • a photoresist is then applied to the seed layer and structured so that areas of the seed layer are exposed.
  • the exposed areas of the seed layer are then galvanized and copper-titanium is electrodeposited onto the exposed areas of the seed layer.
  • the optoelectronic device can have a white, in particular reflective, filler material layer that envelops the at least one surface-emitting component and the at least one contact line on the side of the surface-emitting component facing away from the emission surface.
  • a white, in particular reflective, filler material layer that envelops the at least one surface-emitting component and the at least one contact line on the side of the surface-emitting component facing away from the emission surface.
  • light-scattering material or light-scattering particles can be introduced into the glass layer of the optoelectronic device.
  • a beam homogenization of the radiation emitted by the surface-emitting component in the direction of the emission surface can be achieved in the glass substrate.
  • a light guide can additionally be arranged, which guides the light emitted by the at least one surface-emitting component along the longitudinal direction of propagation of the surface-emitting component. The more homogeneously the emitted light falls on the light-shaping structure, the more homogeneously the light guide can then also be illuminated.
  • a flat light source for so-called backlighting of displays for example, or for daytime running lights or car taillights can be generated in a special way.
  • a light guide should in a special way not exceed a thickness of 0.8 mm, which is why the surface-emitting components have a width in one aspect should not exceed 0.3mm. Furthermore, it is expedient for the surface-emitting component to have a height of 0.5 mm and a length 1 mm. One of the reasons for this is to make the entire optoelectronic device as flat as possible and to ensure simple assembly of the device.
  • the glass carrier is also made thin in one aspect, in particular only a few tenths of a millimeter thick. This ensures that the optoelectronic device is designed to be as flat as possible.
  • the adhesive between the at least one surface-emitting component and the light-scattering layer can have different designs or shapes.
  • the adhesive can be limited to the cross-sectional area of the surface-emitting component and in further exemplary embodiments the adhesive extends beyond the cross-sectional area of the surface-emitting component.
  • an "accumulation" of adhesive is formed on the outer edges of the surface-emitting component of the surface-emitting component, for example, form an "accumulation" of the adhesive in the form of a ramp which is formed from the side surfaces of the surface-emitting component in the direction of the light-scattering layer.
  • the ramp can be designed both steep and less steep and can extend up to the side surface of the optoelectronic device or flatten up to the side surface of the optoelectronic device.
  • the expression of the adhesive "accumulation” can, however, also be rounded, in the form of drops or in the form, for example a raised bar parallel to the light-scattering layer.
  • the expression of the adhesive "accumulation" can be, for example, with the amount of adhesive applied and / or the pressure when the surface-emitting component is pressed onto the light-scattering layer and / or the viscosity of the adhesive and / or the surface properties of the surface-emitting component and / or the surface properties of the light-scattering layer and / or other process parameters such as the room temperature.
  • the optoelectronic device can have a heat dissipation layer which is arranged on the side of the surface-emitting component facing away from the emission area.
  • the heat dissipation layer can be metallized in order to dissipate the power losses generated as heat by the surface-emitting component in the best possible way.
  • a part of the filler material layer is arranged between the contact lines and the heat dissipation layer, so that the contact lines and the heat dissipation layer are electrically separated from one another and thus insulated.
  • At least two, but also 2 to 100 and in particular 2 to 2000, of the optoelectronic devices described above can together form an arrangement.
  • the at least two optoelectronic devices are arranged adjacent to one another in the longitudinal direction and the at least one contact line of the respective optoelectronic device runs from the second contact pad of a first surface-emitting component along the glass carrier between the at least two adjacent surface-emitting components to the first contact pad second surface-emitting component, so that they are electrically connected to one another in series.
  • both the glass substrate, the light-scattering layer, the light-shaping structure and the filling material layer can be formed together and accordingly run uninterrupted between the transitions of the at least two optoelectronic devices.
  • the adhesive between two adjacent surface-emitting components of such an arrangement can at least partially fill this gap.
  • the expression of the adhesive "accumulation" can for example be in the form of a raised bar parallel to the light-scattering layer, in the form of a U, that is to say with a recess in the adhesive between the adjacent surface-emitting components, or in the form of two of each of the
  • the at least one contact line of the at least two optoelectronic devices can run between the two surface-emitting components on the upper side of the adhesive
  • the method comprises the provision of a glass carrier with at least one light-scattering layer located thereon.
  • the method comprises the provision of at least two surface-emitting components in chip size -Package each with an emission area and an area facing away from the emission area, each having a first and a second contact pad.
  • the emission surfaces of the at least two surface-emitting components are applied to the light-scattering components
  • the method can furthermore include the application of a light-shaped structure to the surface of the glass substrate facing away from the optoelectronic components, as well as the separation of the surface-emitting components in the form of strips.
  • the strips can comprise only a number of surface-emitting components or individual surface-emitting components.
  • the method can include applying a light guide to the side of the light-shaping structure facing away from the glass carrier, the light guide guiding the light emitted by the at least one isolated surface-emitting component along the longitudinal direction of propagation of the surface-emitting component.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the optoelectronic device according to the invention
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the optoelectronic device in which the optoelectronic component is assigned a light-scattering layer in some areas;
  • 3 shows a further exemplary embodiment of the optoelectronic device in which the glass carrier additionally has particles; 4A and 4B show further exemplary embodiments of the opto-electronic device with various types of adhesive; 5 shows a further exemplary embodiment of the opto-electronic device with an additionally applied light guide;
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the opto-electronic device with an additionally applied heat dissipation layer
  • FIG. 8 shows a further arrangement of at least two optoelectronic devices with a further embodiment of the adhesive
  • FIG. 9 shows a further arrangement of at least two optoelectronic devices with an additionally applied light guide.
  • FIG. 1 shows an optoelectronic device (1) comprising a glass carrier (6), a light-scattering layer (8) and a surface-emitting component (2) with an emission surface (3) and a surface (4) facing away from the emission surface.
  • This light-scattering layer (8) is applied to the glass substrate (6) and the emission surface (3) of the surface-emitting component (2) is in turn arranged on this by means of a transparent adhesive (7).
  • the adhesive (7) is arranged between the surface-emitting component (2) and the light-scattering layer (8) so that it is as far as possible not going beyond the cross-sectional area of the surface-emitting component (2).
  • the adhesive (7) can also be possible for the adhesive (7) to extend beyond the cross-sectional area of the surface-emitting component (2). This can result, among other things, from the fact that the adhesive (7) is pressed outwards on the light-scattering layer (8) when the surface-emitting construction element (2) is pressed onto the light-diffusing layer (8), for example, and as a result, an "accumulation" of adhesive is created on the outer edges of the surface-emitting element Component (2) bil det.
  • the surface-emitting component (2) in FIG. 1 is, for example, of the chip-size package type and has a first (5a) and a second (5b) contact pad on the surface (4).
  • the structure of the surface-emitting component (2) corresponds in a special way to that of a conventional LED (light-emitting diode), which is shaped as a chip-size package.
  • the LED has an upper p-doped first layer, a lower n-doped second layer, and an active zone between the two layers.
  • the first layer is contacted, for example, via the first contact pad (5a) and the second layer is contacted via the second contact pad (5b) and the vias connected to it and isolated from the first contact pad (5a).
  • the LED is designed in such a way that it emits light with a wavelength in the blue range.
  • the LED it is also possible for the LED to emit light with a wavelength in the red, green or other range.
  • the blue light emitted by an LED can, depending on the application, be converted into light of a different wavelength, for example red or green, for example by a converter material additionally applied to the LED.
  • the optoelectronic device (1) comprises a contact line (9) which contacts the second contact pad (5b) and extends along a side surface (10) of the surface-emitting component (2) adjacent to the second contact pad (5b) in the direction of the glass carrier (6). runs.
  • the side surface (10) is the outer surface of the surface-emitting component (2) that is perpendicular to the surface (4) in the plane of the drawing in FIG. 1, or that is largely perpendicular to the surface (4).
  • the optoelectronic device (1) can have a further contact line which contacts the first contact pad (5a) and runs along a side surface of the surface-emitting component (2) adjacent to the first contact pad (5a) in the direction of the glass carrier (6). As shown in FIG. 1, the contact line (9) can contact the second contact pad (5b) in areas or cover the entire contact pad (5b).
  • the contact line (9) can have changes in the cross-sectional area in the area of the contact pad (5b) and thus in the area of the contact area.
  • the contact lines can also each run outward from the surface-emitting component on the light-scattering layer (8) in order to be able to make electrical contact with the optoelectronic device (1) from the outside.
  • the contact lines are applied to the contact pads of the surface-emitting component (2) in a special way using what is known as a PlCOS (Planar Interconnect-On-Substrate) process.
  • a seed layer in particular a titanium-copper alloy, is applied to the side of the surface-emitting component facing away from the emission surface (3)
  • a photoresist is then applied to the seed layer and structured so that areas of the seed layer are exposed.
  • the exposed areas of the seed layer are then electroplated and that Copper of the titanium-copper alloy can grow in these areas.
  • the areas of the photoresist remaining due to the structuring and the seed layer underneath are then removed.
  • the light-scattering layer (8) is in a special way a smooth and hard phosphor coating which is formed, for example, from a so-called PIX (polysiloxane matrix) or a similar material with particles introduced
  • Color converter particles can be formed so that the light-scattering layer (8) additionally has conversion properties.
  • This light-shaping structure (11) can be formed, for example, by polarization filters or other beam-shaping gratings (DBR) with a periodic structuring with a width of in particular 100 nm to 300 nm.
  • DBR beam-shaping gratings
  • the light emitted by the surface-emitting components can be shaped, for example, and coupled reflective into an additional light guide.
  • Another advantage of the filling material layer (12) can be an increased mechanical stability of the optoelectronic device (1).
  • Figure 2 shows a further embodiment of an optoelectronic device (1).
  • the light-scattering layer (8) does not form a continuous layer on the glass substrate (6), but is only formed in the area of the cross-sectional area of the surface-emitting component (2).
  • a light-scattering layer (8) is assigned to the optoelectronic component (2) in some areas.
  • the contact line (9) does not extend to the light-scattering layer (8), but rather runs along the side surface (10) of the surface-emitting construction element (2) to the glass carrier (6) and on the glass carrier (6) long in its longitudinal direction.
  • the optoelectronic device (1) in FIG. 3 shows that light-scattering material or light-scattering particles (13) can also be introduced into the glass carrier (6).
  • a beam homogenization of the radiation emitted by the surface-emitting component (2) in the direction of the emission surface (3) can be achieved in the glass substrate (6).
  • FIGS. 4A and 4B exemplarily show two further exemplary embodiments of an optoelectronic device (1) with different versions of the adhesive (7).
  • the adhesive (7) extends beyond the cross-sectional area of the surface-emitting component (2). This can result, among other things, from the fact that the adhesive (7) is pressed outwards, for example when the surface-emitting component (2) is pressed onto the light-scattering layer (8) In the case shown, this results in an "accumulation" of the adhesive (7) at the edges of the surface-emitting component (2) in the form of a ramp that extends from the side surfaces of the surface-emitting component (2) in Direction of the light-scattering layer (8) is formed. The ramp shown in FIG.
  • the ramp shown in FIG. 4B is steeper than the ramp shown in FIG. 4B and does not extend to the side surface of the optoelectronic device (1), whereas the ramp shown in FIG. 4B extends to the side surface of the optoelectronic device (1) .
  • the expression of the adhesive "accumulation" is not necessarily designed in the form of a ramp, but can also be rounded, for example, in the form of drops or in the form of a raised bar parallel to the light-scattering layer (8).
  • the expression of the adhesive "accumulation" can, for example, with the amount of adhesive (7) applied and / or the pressure when the surface-emitting component (2) is pressed onto the light-scattering layer (8) and / or the viscosity of the adhesive (7) and / or the surface properties of the surface-emitting component (2) and / or the surface properties of the light-scattering layer (8) and / or other process parameters such as room temperature are related.
  • 4A and 4B runs correspondingly from the surface (4) of the surface-emitting component (2) opposite the emission surface (3), along the side surface (10) of the surface-emitting component ( 2), on the adhesive "accumulation" in the direction of the glass carrier (6) and towards the outer surface of the optoelectronic device in the longitudinal direction of propagation of the glass carrier (6).
  • the optoelectronic device (1) in Figure 5 shows in contrast to the optoelectronic device ( 1 shows a further exemplary embodiment of an optoelectronic device (1), which additionally has a light guide (14), which is arranged on the surface of the light-shaping structure (11) facing away from the glass carrier designed in such a way that the light emitted by the surface-emitting component (2) along the longitudinal propagation direction of the surface-emitting compo element (2) conducts.
  • a light guide (14) which is arranged on the surface of the light-shaping structure (11) facing away from the glass carrier designed in such a way that the light emitted by the surface-emitting component (2) along the longitudinal propagation direction of the surface-emitting compo element (2) conducts.
  • a flat light source for so-called backlighting of displays for example, or for daytime running lights or car taillights can be generated in a special way.
  • a light guide should in a special way not exceed a thickness of 2 mm or in particular 1 mm or very particularly 0.8 mm, which is why the surface-emitting components (2) have a corresponding width of 0.9 mm or in particular 0.6 mm or especially should not exceed 0.3mm. Furthermore, it is expedient that the surface-emitting component (2) has a height of 0.5 mm and a length 1 mm. This is due, among other things, to the entire optoelectronic device (1) design as flat as possible and direct easy assembly of the device to ensure.
  • the glass carrier (6) is also made thin, in particular only a few tenths of a mm thick. This ensures that the optoelectronic device (1) is designed to be as flat as possible.
  • the heat dissipation layer (15) can be metallized or formed from a metal in order to dissipate the power losses generated as heat by the surface-emitting compo element (2).
  • a part of the filling material layer (15) is arranged between the contact lines and the heat dissipation layer (15), so that they are electrically separated from one another and thus insulated.
  • FIG. 7 shows an arrangement (0) with at least two optoelectronic devices (la to ln) corresponding to the optoelectronic devices (1) shown in FIGS. 1 to 6.
  • the at least two optoelectronic devices (la to ln) are arranged adjacent to one another in the longitudinal direction.
  • each optoelectronic device runs from the second contact pad (5b) whose surface-emitting component (2a) on the light-scattering layer (8) along the glass substrate (6) between two adjacent surface-emitting components ( 2a and 2b) to the first contact pad (5a) of the neighboring one surface-emitting component (2b), whereby the at least two optoelectronic devices (la and lb) are electrically connected to one another in series.
  • n is to be understood as a natural number from 2 to infinity, in particular from 2 to 100 and especially from 2 to 2000. Accordingly, an arrangement of n series-connected optoelectronic devices (la to ln), which are each electrically connected to one another via a contact line (9), results in accordance with the number n.
  • Both the glass carrier (6), the light-scattering layer (8), the light-shaping structure (11) and the filler material layer (12) are in a special way in one piece and accordingly uninterrupted between the transitions of the at least two optoelectronic devices (la to ln ) educated.
  • the arrangement (0) can extend not only in the longitudinal direction of the plane of the drawing in FIG. 7, but also perpendicular to the plane of the drawing in FIG. results.
  • This wafer can then be separated in any size in the form of a multiple of the optoelectronic devices (la to ln) in order to use the optoelectronic devices (la to ln), for example, as a surface light source.
  • the light guide (14) is designed in such a way that in one aspect it encompasses the surface emitting components (2a to 2n) guides emitted light along the longitudinal direction of propagation of the series-connected optoelectronic devices (la to ln).
  • a flat light source for so-called backlighting of, for example, displays or for daytime running lights or car rear lights can be generated in a special way.
  • the adhesive (7) can extend beyond the cross-sectional area of the surface-emitting components (2a to 2n) and, in the present exemplary embodiment in FIG.
  • the space between two adjacent surface-emitting components (2a to 2n) at least partially fill up. This can result, among other things, from the fact that the adhesive (7) is pressed outwards, for example when the surface-emitting components (2a to 2n) are pressed onto the light-scattering layer (8), thereby creating an "accumulation" of adhesive on the outer edges of the surface-emitting components (2a to 2n) forms.
  • the form of the adhesive "accumulation" is not necessarily in the form of a raised bar parallel to the light-scattering layer (8), as shown in FIG ) between the adjacent surface-emitting components (2a to 2n), or, for example, in the form of two ramps emanating from the adjacent surface-emitting components (2a to 2n).
  • the expression of the adhesive "accumulation" can be, for example, with the amount of adhesive applied (7) and / or the pressure when the surface-emitting components (2a to 2n) on the light-scattering layer (8) and / or the viscosity of the adhesive (7) and / or the surface properties of the surface-emitting components (2a to 2n) and / or the surface properties of the light-scattering layer (8) and / or other process parameters such as the room temperature correlations.
  • the contact line (9) runs from the surface (4) of the surface-emitting components (2a to 2n) opposite the emission surface (3), along the side surface (10) of the surface-emitting components ( 2a to 2n), on the adhesive "accumulation" in the direction of the glass carrier (6) and towards the adjacent optoelectronic device (la to ln) in the longitudinal direction of the glass carrier (6).
  • the contact line (9) runs in a mirrored manner.

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Eine Optoelektronische Vorrichtung, die insbesondere für die Verwendung im Automobilbereich eine sehr hohe mechanische Stabilität, sowie eine hohe Effizienz für sehr dünne Lichtleiter bietet umfasst einen Glasträger, wenigstens eine lichtstreuende Schicht, die auf dem Glasträger aufgebracht ist und wenigstens ein oberflächenemittierendes Bauelement in Chip-Size-Package mit einer Emissionsfläche und einer der Emissionsfläche abgewandten Fläche aufweisend ein erstes und ein zweites Kontaktpad. Die Emissionsfläche ist mittels eines Klebers auf der lichtstreuenden Schicht angeordnet und wenigstens eine Kontaktleitung, welche das zweite Kontaktpad des wenigstens einen oberflächenemittierendes Bauelements kontaktiert verläuft entlang einer dem zweiten Kontaktpad benachbarten Seitenfläche des optoelektronischen Bauelements in Richtung des Glasträgers. Weiterhin weist die optoelektronische Vorrichtung eine lichtformende Struktur auf, welche auf der dem optoelektronischen Bauelement abgewandten Oberfläche des Glasträgers angeordnet ist.

Description

OPTOELEKTRONISCHE VORRICHTUNG UND VERFAHREN
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2020 103 433.4, deren Offenba- rungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optoelektronische Vor richtung mit wenigstens einem oberflächenemittierenden Bauele ment, welches auf einem Glasträger angeordnet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Zur Beleuchtung von Displays werden LED Lichtquellen mit hoher Effizienz, geringer Abmessung und geringen Einkoppelverlusten in schmale Lichtleiter benötigt. Die Dicke eines solchen Licht- leiters kann dabei beispielsweise kleiner 0,8 mm sein.
Ferner sind auch Lichtquellen notwendig, die LCD Displays direkt beleuchten und ebenfalls höchst effizient und höchst homogen über den gesamten Displaybereich trotz nur weniger Millimeter Dicke sein sollen.
Für die Verwendung solcher Lichtquellen im Automobilbereich müssen diese mit einer sehr hohen mechanischen Stabilität mit einem Display oder einem Lichtleiter gekoppelt werden.
In aktuellen Anwendungen werden in der Regel zur Beleuchtung von LCD Displays sogenannte Mikro-LEDs verwendet. Bei künftigen Anwendungen, die auch eine dreidimensionale Darstellung ermög lichen sollen und bei den Effizienzoptimierungen mit beispiels- weise Polarisationsfolien nicht mehr möglich sind, reicht die Helligkeit dieser LEDs jedoch nicht mehr aus. Ebenso ist es bislang nicht möglich, solche LEDs mit einem Lichtleiter ent sprechend der mechanischen Anforderungen im Automobilbereich zu koppeln, da die Anforderungen im Automobilbereich deutlich hö her als die im Consumerbereich sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt entsprechend als eine Aufgabe zugrunde, eine verbesserte optoelektronische Vorrichtung be reitzustellen, die insbesondere für die Verwendung im Automo bilbereich eine sehr hohe mechanische Stabilität, sowie eine hohe Effizienz für sehr dünne Lichtleiter bietet. Die Aufgabe wird gelöst durch eine optoelektronische Vorrich tung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und 16.Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden in den abhängigen An sprüchen beschrieben. Eine erfindungsgemäße optoelektronische Vorrichtung umfasst ei nen Glasträger, wenigstens eine lichtstreuende Schicht, die auf dem Glasträger angeordnet ist und wenigstens ein oberflä chenemittierendes Bauelement in Chip-Size-Package, welches eine Emissionsfläche und eine der Emissionsfläche abgewandten Fläche mit zwei Kontaktpads aufweist. Die Emissionsfläche des wenigs tens einen oberflächenemittierenden Bauelements ist mittels ei nes Klebers auf der lichtstreuenden Schicht angeordnet. Ferner umfasst die optoelektronische Vorrichtung wenigstens eine Kon taktleitung, welche das zweite Kontaktpad des wenigstens einen oberflächenemittierenden Bauelements kontaktiert und entlang einer dem zweiten Kontaktpad benachbarten Seitenflächen des optoelektronische Bauelements in Richtung des Glasträgers ver läuft, sowie eine lichtformende Struktur, welche auf der dem optoelektronische Bauelement abgewandten Oberfläche des Glast- rägers angeordnet ist.
Die wenigstens eine lichtstreuende Schicht kann zusätzlich zu den lichtstreuenden Eigenschaften oder auch Konversionseigen schaften aufweisen. Dazu kann die lichtstreuende Schicht bei- spielsweise aus einer Polysiloxan Matrix oder aus einem ähnli chen Material mit Konverterpartikeln, insbesondere Farbkonver- terpartikeln gebildet sein. Die lichtformende Struktur kann durch einen Polarisationsfilter oder anderer strahlformende Gitter (DBR) mit einer periodischen Strukturierung mit einer Breite von beispielsweise 100 nm bis 300 nm gebildet sein. Die Breite der Strukturierung sollte dabei in Relation zu einer Wellenlänge des von dem oberflächenemit- tierenden Bauelement emittierte Licht stehen.
Das oberflächenemittierende Bauelement ist beispielsweise eine LED (Light-Emitting-Diode), die als Chip-Size-Package ausge formt ist und weist auf der der Emissionsfläche gegenüberlie- genden Fläche ein erstes und ein zweites Kontaktpad auf. Die LED ist dabei in einem Aspekt so ausgebildet, dass sie Licht mit einer Wellenlänge im blauen Bereich emittiert. Ebenso ist es jedoch auch möglich, dass die LED Licht mit einer Wellenlänge im roten, grünen oder einem anderen Bereich emittiert. Das von einer LED emittierte blaue Licht kann je nach Anwendungsfall beispielsweise durch ein zusätzlich auf der LED aufgebrachtes Konvertermaterial in Licht einer anderen Wellenlänge, also z.B. rot oder grün konvertiert werden. Die wenigstens eine Kontaktleitung einer optoelektronischen Vorrichtung kontaktiert das zweite Kontaktpad und verläuft an schließend entlang einer dem zweiten Kontaktpad benachbarten Seitenfläche des oberflächenemittierenden Bauelements in Rich tung des Glasträgers. In gespiegelter Weise kann die optoelekt- ronische Vorrichtung eine weitere Kontaktleitung aufweisen, die das erste Kontaktpad kontaktiert und entlang einer dem ersten Kontaktpad benachbarten Seitenfläche des oberflächenemittieren den Bauelements in Richtung des Glasträgers verläuft. Die Kon taktleitungen können weiterhin jeweils von dem oberflächenemit- tierenden Bauelement aus auf der lichtstreuenden Schicht und/o der dem Glasträger nach außen hin verlaufen, um die optoelekt ronische Vorrichtung von außen elektrisch kontaktieren zu kön nen.
Die Kontaktleitungen werden in einem Aspekt mithilfe eines sog. PlCOS-Verfahren(Planar-Interconnect-On-Substrate) auf die Kon- taktpads des oberflächenemittierenden Bauelements und mindes tens einem aus dem Glasträger und der lichtstreuenden Schicht aufgebracht. Im ersten Schritt wird dazu eine Keimschicht, ins besondere einer Titan-Kupfer-Legierung, auf die der Emissions fläche abgewandte Seite des oberflächenemittierenden Bauele ments und mindestens einem aus dem Glasträger und der licht streuenden Schicht aufgebracht. Anschließend wird ein Fotolack auf die Keimschicht aufgebracht und dieser strukturiert, so dass Bereiche der Keimschicht freiliegen. Die freilegenden Bereiche der Keimschicht werden daraufhin galvanisiert und Kupfer-Titan galvanisch auf die freiliegenden Bereiche der Keimschicht ab geschieden. Die durch die Strukturierung verbliebenen Bereiche des Fotolacks und die darunterliegende Keimschicht werden an schließend entfernt. Durch dieses Vorgehen wird das oberflä chenemittierende Bauelement durch die Kontaktleitungen „Einge fasst", sodass es mithilfe dieser PICOS-Kontakte möglich ist die geforderte mechanische Stabilität der optoelektronische Vorrichtung zu gewährleisten.
Neben den PICOS Kontaktleitungen zur Erhöhung der mechanischen Stabilität kann die optoelektronische Vorrichtung eine weiße, insbesondere reflektierende, Füllmaterialschicht aufweisen, die das wenigstens eine oberflächenemittierende Bauelement und die wenigstens eine Kontaktleitung auf der der Emissionsfläche ab gewandten Seite des oberflächenemittierenden Bauelements ein hüllt. Dadurch kann jedoch nicht nur eine zusätzliche mechani sche Stabilität der optoelektronische Vorrichtung gewährleistet werden, sondern das vom oberflächenemittierenden Bauelement emittierte Licht verlässt die optoelektronische Vorrichtung na hezu ausschließlich in Richtung der Emissionsfläche und nicht in Richtung der Seitenflächen und der der Emissionsfläche ge genüberliegenden Fläche des oberflächenemittierenden Bauele- ments.
In die Glasschicht der optoelektronischen Vorrichtung kann zu sätzlich lichtstreuendes Material beziehungsweise lichtstreu ende Partikel eingebracht werden. Dadurch kann im Glasträger zusätzlich zu den lichtstreuenden Eigenschaften der lichtstreu- enden Schicht eine Strahlhomogenisierung der von dem oberflä chenemittierenden Bauelement emittierten Strahlung in Richtung der Emissionsfläche erreicht werden.
Dies hat unter anderem den Vorteil, dass das von dem mindestens einen oberflächenemittierenden Bauelement emittierte Licht von mindestens der lichtstreuenden Schicht und gegebenenfalls der Glasschicht homogenisiert wird und somit die lichtformende Struktur gut ausgeleuchtet wird. An der dem Glasträger abgewandten Seite der lichtformenden Struktur kann zusätzlich ein Lichtleiter angeordnet sein, der das von dem mindestens einen oberflächenemittierenden Bauele ment emittierte Licht entlang der Längsausbreitungsrichtung des oberflächenemittierenden Bauelements leitet. Je homogener das emittierte Licht auf die lichtformende Struktur fällt, desto homogener kann dann auch der Lichtleiter ausgeleuchtet werden.
Durch das Aufbringen eines solchen Lichtleiters kann in beson derer Weise eine flache Lichtquelle für sogenanntes Backlighting von beispielsweise Displays oder für Tagfahrlichter oder Auto rückleuchten erzeugt werden.
Für solche Anwendungen sollte einen Lichtleiter in besonderer Weise eine Dicke von 0,8mm nicht überschreiten, weswegen die oberflächenemittierenden Bauteile in einem Aspekt eine Breite von 0,3mm nicht überschreiten sollten. Ferner ist es zweckmäßig, dass das oberflächenemittierende Bauelement eine Höhe von ^0,5mm und eine Länge ^lmm aufweist. Dies liegt unter anderem daran, die gesamte optoelektronische Vorrichtung möglichst flach aus- zugestalten und eine einfache Montage der Vorrichtung zu ge währleiten.
In diesem Zusammenhang ist der Glasträger in einem Aspekt eben falls dünn ausgeführt, insbesondere nur wenige Zehntel mm dick. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die optoelektronische Vorrichtung möglichst flach ausgestaltet ist.
Der Kleber zwischen dem mindestens einen oberflächenemittieren den Bauelement und der lichtstreunenden Schicht kann verschie- dene Ausführungen beziehungsweise Formen aufweisen. In einigen Ausführungsbeispielen kann der Kleber auf die Querschnittsflä che des oberflächenemittierenden Bauelements begrenzt sein und in weiteren Ausführungsbeispielen reicht der Kleber über die Querschnittsfläche des oberflächenemittierenden Bauelements hinaus. Dies kann unter anderem daraus resultieren, dass der Kleber beispielsweise beim Aufdrücken des oberflächenemittie renden Bauelements auf die lichtstreuende Schicht nach außen gedrückt wird und sich dadurch eine „Anhäufung" von Kleber an den Außenrändern des oberflächenemittierenden Bauelements bil- det. Dadurch kann sich an den Rändern des oberflächenemittie renden Bauelements beispielsweise eine „Anhäufung" des Klebers in Form einer Rampe, die von den Seitenflächen des oberflächen emittierenden Bauelements in Richtung der lichtstreuenden Schicht ausgebildet ist, ausbilden. Die Rampe kann dabei sowohl steil als auch weniger steil ausgebildet sein und kann bis hin zur Seitenfläche der optoelektronischen Vorrichtung reichen o- der bis hin zur Seitenfläche der optoelektronischen Vorrichtung abflachen. Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung" kann jedoch beispielsweise auch abgerundet, in Tropfenform oder in Form eines erhöhten, zur lichtstreuenden Schicht parallelen Balkens ausgebildet sein.
Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung" kann dabei beispielsweise mit der Menge des aufgebrachten Klebers und/oder dem Druck beim Aufdrücken des oberflächenemittierenden Bauelements auf die lichtstreuende Schicht und/oder der Viskosität des Klebers und/oder der Oberflächenbeschaffenheit des oberflächenemittie renden Bauelements und/oder der Oberflächenbeschaffenheit der lichtstreuenden Schicht und/oder sonstigen Prozessparametern wie beispielsweise der Raumtemperatur Zusammenhängen.
Weiterhin kann die optoelektronische Vorrichtung eine Wärmeab leitungsschicht, die auf der der Emissionsfläche abgewandten Seite des oberflächenemittierenden Bauelements angeordnet ist aufweisen. Die Wärmeableitungsschicht kann metallisiert sein, um die von dem oberflächenemittierenden Bauelement als Wärme erzeugte Verlustleistungen bestmöglich abzuleiten. Zwischen den Kontaktleitungen und der Wärmeableitungsschicht ist jedoch ein Teil der Füllmaterialschicht angeordnet, sodass die Kontaktlei tungen und die Wärmeableitungsschicht elektrisch voneinander getrennt und somit isoliert sind.
Wenigstens zwei, aber auch 2 bis 100 und insbesondere 2 bis 2000, der im vorherig beschriebenen optoelektronische Vorrich tungen können zusammen eine Anordnung bilden. Die wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen sind dabei in Längsrich tung benachbart zueinander angeordnet und die wenigstens eine Kontaktleitung der jeweiligen optoelektronischen Vorrichtung verläuft von dem zweiten Kontaktpad eines ersten oberflächen- emittieren Bauelements entlang des Glasträgers zwischen den we nigstens zwei benachbarten oberflächenemittierenden Bauelemen ten zu dem ersten Kontaktpad eines zweiten oberflächenemittie renden Bauelements, sodass diese in Reihe elektrisch miteinan- der verbunden sind. Bei einer solchen Anordnung kann sowohl der Glasträger, die lichtstreuende Schicht, die lichtformende Struktur und die Füll materialschicht gemeinsam gebildet werden und entsprechend zwi schen den Übergängen der wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen ununterbrochen verlaufen.
Der Kleber zwischen zwei benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen einer solchen Anordnung kann zumindest teilweise diesen Zwischenraum anfüllen. Die Ausprägung der Kleber-„Anhäu- fung" kann dabei beispielsweise in Form eines zur lichtstreu enden Schicht parallelen und erhöhten Balkens, in Form eines U, also mit einer Vertiefung im Kleber zwischen den benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen, oder in Form von zwei von jeweils den benachbarten oberflächenemittierenden Bauele- menten ausgehenden Rampen ausgebildet sein. Die wenigstens eine Kontaktleitung der wenigstens zwei optoelektronischen Vorrich tungen kann dabei zwischen den beiden oberflächenemittierenden Bauelementen auf der Oberseite des Klebers verlaufen. Weiterhin umfasst die vorliegende Anmeldung ein Verfahren zur Herstellung einer im vorherig beschriebenen optoelektronischen Vorrichtung beziehungsweise Anordnung. Das Verfahren umfasst dabei das Bereitstellen eines Glasträgers mit wenigstens einer darauf befindlichen lichtstreuenden Schicht. Weiterhin umfasst das Verfahren das Bereitstellen von wenigstens zwei oberflä chenemittierenden Bauelement in Chip-Size-Package mit jeweils einer Emissionsfläche und einer der Emissionsfläche abgewand ten Fläche, aufweisend jeweils ein erstes und ein zweites Kon- taktpad. Die Emissionsflächen der wenigstens zwei oberflächen- emittierenden Bauelemente werden auf die lichtstreuende
Schicht aufgeklebt. Anschließend findet das im weiter oben be schriebene PlCOS-Verfahren Anwendung. Das Verfahren kann weiterhin das Aufbringen einer lichtformen den Struktur auf die der optoelektronischen Bauelemente abge wandten Oberfläche des Glasträgers, sowie das Vereinzeln der oberflächenemittierenden Bauelemente in Form von Streifen, um- fassen. Die Streifen können dabei nur eine Reihe von oberflä chenemittierenden Bauelementen, oder einzelne oberflächenemit tierenden Bauelementen umfassen.
Weiterhin kann das Verfahren das Aufbringen eines Lichtleiters auf die dem Glasträger abgewandte Seite der lichtformenden Struktur umfassen, wobei der Lichtleiter das von dem mindestens einen vereinzelten oberflächenemittierenden Bauelement emit tierte Licht entlang der Längsausbreitungsrichtung des oberflä chenemittierenden Bauelements leitet.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsge mäßen optoelektronischen Vorrichtung;
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der opto elektronischen Vorrichtung bei der dem optoelektronischen Bauelement bereichs weise eine lichtstreuende Schicht zugeord net ist;
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der opto elektronischen Vorrichtung bei der der Glasträger zusätzlich Partikel aufweist; Fig. 4A und 4B weitere Ausführungsbeispiele der opto elektronischen Vorrichtung mit verschiede nen Ausführungen des Klebers; Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der opto elektronischen Vorrichtung mit einem zu sätzlich aufgebrachten Lichtleiter;
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der opto elektronischen Vorrichtung mit einer zu sätzlich aufgebrachten Wärmeableitungs schicht;
Fig. 7 eine Anordnung von wenigstens zwei opto elektronischen Vorrichtungen;
Fig. 8 eine weitere Anordnung von wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen mit einer weiteren Ausführung des Klebers;
Fig. 9 eine weitere Anordnung von wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen mit einem zusätzlich aufgebrachten Lichtleiter. Figur 1 zeigt eine optoelektronische Vorrichtung (1) umfassend einen Glasträger (6), eine lichtstreuende Schicht (8) und ein oberflächenemittierendes Bauelement (2) mit einer Emissionsflä che (3) und einer der Emissionsfläche abgewandten Fläche (4). Auf dem Glasträger (6) ist diese lichtstreuende Schicht (8) aufgebracht und auf dieser wiederum ist die Emissionsfläche (3) des oberflächenemittierenden Bauelements (2) mittels eines transparenten Klebers (7) angeordnet. Der Kleber (7) ist dabei zwischen dem oberflächenemittierenden Bauelement (2) und der lichtstreuenden Schicht (8) so angeordnet, dass dieser weitest- gehend nicht über die Querschnittsfläche des oberflächenemit tierenden Bauelements (2) hinausreicht. Jedoch kann es auch möglich sein, wie in den folgenden Ausführungsbeispielen genauer dargestellt, dass der Kleber (7) über die Querschnittsfläche des oberflächenemittierenden Bauelements (2) hinausreicht. Dies kann unter anderem daraus resultieren, dass der Kleber (7) bei spielsweise beim Aufdrücken des oberflächenemittierenden Bau elements (2) auf die lichtstreuende Schicht (8) nach außen ge drückt wird und sich dadurch eine „Anhäufung" von Kleber an den Außenrändern des oberflächenemittierenden Bauelements (2) bil det.
Das oberflächenemittierende Bauelement (2) in Figur 1 ist bei spielsweise vom Typ eines Chip-Size-Package und weist auf der Fläche (4) ein erstes (5a) und ein zweites (5b) Kontaktpad auf. Der Aufbau des oberflächenemittierenden Bauelements (2) ent spricht in besonderer Weise dem einer konventionellen LED (Light-Emitting-Diode), die als Chip-Size-Package ausgeformt ist. Die LED weist dabei eine obere p-dotierte erste Schicht, eine untere n-dotierte zweite Schicht, sowie eine aktive Zone zwischen den beiden Schichten auf. Die Kontaktierung der ersten Schicht erfolgt dabei beispielsweise über das erste Kontaktpad (5a) und die Kontaktierung der zweiten Schicht über das zweite Kontaktpad (5b) und die damit verbundenen und vom ersten Kon- taktpad (5a) isolierten Durchkontaktierungen. Die LED ist dabei in einem Aspekt so ausgebildet, dass sie Licht mit einer Wel lenlänge im blauen Bereich emittiert. Jedoch ist es ebenso mög lich, dass die LED Licht mit einer Wellenlänge im roten, grünen oder einem anderen Bereich emittiert. Das von einer LED emit- tierte blaue Licht kann je nach Anwendungsfall beispielsweise durch ein zusätzlich auf der LED aufgebrachtes Konvertermate rial in Licht einer anderen Wellenlänge, also z.B. rot oder grün konvertiert werden. Weiterhin umfasst die optoelektronische Vorrichtung (1) eine Kontaktleitung (9), welche das zweite Kontaktpad (5b) kontak tiert und entlang einer dem zweiten Kontaktpad (5b) benachbarten Seitenfläche (10) des oberflächenemittierenden Bauelements (2) in Richtung des Glasträgers (6) verläuft. Als Seitenfläche (10) wird hier die in der Zeichenebene der Figur 1 senkrecht zur Fläche (4) stehende, beziehungsweise im weitestgehend senkrecht zur Fläche (4) stehende, Außenfläche des oberflächenemittieren den Bauelements (2) angesehen. In gespiegelter Weise kann die optoelektronische Vorrichtung (1) eine weitere Kontaktleitung aufweisen, die das erste Kontaktpad (5a) kontaktiert und entlang einer dem ersten Kontaktpad (5a) benachbarten Seitenfläche des oberflächenemittierenden Bauelements (2) in Richtung des Glas trägers (6) verläuft. Die Kontaktleitung (9) kann wie in Figur 1 dargestellt das zweite Kontaktpad (5b) bereichsweise kontak tieren, oder das gesamte Kontaktpad (5b) überdecken. Ferner ist es auch möglich, dass die Kontaktleitung (9) im Bereich des Kontaktpads (5b) und somit im Bereich der Kontaktfläche Ände rungen in der Querschnittsfläche aufweist. Die Kontaktleitungen können weiterhin jeweils von dem oberflächenemittierenden Bau element aus auf der lichtstreuenden Schicht (8) nach außen hin verlaufen, um die optoelektronische Vorrichtung (1) von außen elektrisch kontaktieren zu können. Die Kontaktleitungen werden in besonderer Weise mithilfe eines sogenannten PlCOS-Verfahren(Planar-Interconnect-On-Substrate) auf die Kontaktpads des oberflächenemittierenden Bauelements (2) aufgebracht. Dabei wird zuerst eine Keimschicht, insbeson dere einer Titan-Kupfer-Legierung, auf die der Emissionsfläche (3) abgewandte Seite des oberflächenemittierenden Bauelements
(2) und mindestens einer aus dem Glasträger (6) und der licht streuenden Schicht (8) aufgebracht. Anschließend wird ein Fo tolack auf die Keimschicht aufgebracht und dieser strukturiert, so dass Bereiche der Keimschicht freiliegen. Die freilegenden Bereiche der Keimschicht werden daraufhin galvanisiert und das Kupfer der Titan-Kupfer-Legierung kann in diesen Bereichen auf wachsen. Die durch die Strukturierung verbliebenen Bereiche des Fotolacks und die darunterliegende Keimschicht werden anschlie ßend entfernt. Durch dieses Vorgehen wird das oberflächenemit- tierende Bauelement (2) durch die Kontaktleitungen „Einge fasst", sodass es mithilfe dieser PICOS-Kontakte möglich ist die geforderte mechanische Stabilität der optoelektronische Vorrichtung (1) zu gewährleisten. Die auf dem Glasträger (6) aufgebrachte lichtstreuende Schicht (8) ist in besonderer Weise eine glatte und harte Phosphorbe schichtung, die beispielsweise aus einer sogenannten PIX (Po lysiloxan Matrix) oder einem ähnlichen Material mit eingebrach- ten Partikeln gebildet ist. Die eingebrachten Partikel können dabei beispielsweise aus Konverterpartikeln beziehungsweise
Farbkonverterpartikeln gebildet sein, sodass die lichtstreuende Schicht (8) zusätzlich Konversionseigenschaften aufweist.
Auf der der lichtstreuenden Schicht (8) gegenüberliegenden Ober- fläche des Glasträger (6) ist zusätzlich eine lichtformende
Struktur (11) angeordnet.Diese lichtformende Struktur (11) kann beispielsweise durch Polarisationsfilter oder anderer strahl formende Gitter (DBR) mit einer periodischen Strukturierung mit einer Breite von insbesondere 100 nm bis 300 nm gebildet sein. Durch die lichtformende Struktur (11) kann das von den oberflä chenemittierenden Bauelementen emittierte Licht beispielsweise geformt und reflektiv in einen zusätzlichen Lichtleiter einge koppelt werden. Um zu gewährleisten, dass das vom oberflächenemittierenden Bau element (2) emittierte Licht nahezu ausschließlich in Richtung der Emissionsfläche (3) die optoelektronische Vorrichtung (1) verlässt, kann es weiterhin von Vorteil sein das oberflächen emittierende Bauelement (2) und die Kontaktleitungen in eine beispielsweise weiße, insbesondere reflektierende, Füllmateri alschicht (12) einzubetten. Dadurch kann gewährleistet werden, dass nahezu kein Licht in Richtung der Seitenflächen und der der Emissionsfläche (3) gegenüberliegenden Fläche (4) des ober flächenemittierenden Bauelements (2) aus der optoelektronischen Vorrichtung (1) austritt. Ein weiterer Vorteil der Füllmateri alschicht (12) kann eine erhöhte mechanische Stabilität der optoelektronischen Vorrichtung (1) sein.
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer optoelekt ronischen Vorrichtung (1). Im Gegensatz zu der in Figur 1 dar gestellten optoelektronischen Vorrichtung (1) bildet die licht streuenden Schicht (8) keine durchgehende Schicht auf dem Glas träger (6), sondern ist lediglich im Bereich der Querschnitts fläche des oberflächenemittierenden Baudelements (2) ausgebil det. Entsprechend ist dem optoelektronischen Bauelement (2) be reichsweise eine lichtstreuende Schicht (8) zugeordnet. Die Kontaktleitung (9) reicht im Gegensatz zu Figur 1 demnach nicht bis zur lichtstreuenden Schicht (8), sondern verläuft entlang der Seitenfläche (10) des oberflächenemittierenden Baudelements (2) bis hin zum Glasträger (6) und auf dem Glasträger (6) ent lang in dessen Längsausbreitungsrichtung.
Die optoelektronische Vorrichtung (1) in Figur 3 zeigt im Ge gensatz zur optoelektronische Vorrichtung (1) in Figur 1 und 2, dass in den Glasträger (6) zusätzlich lichtstreuendes Material beziehungsweise lichtstreuende Partikel (13) eingebracht werden können. Dadurch kann im Glasträger (6) zusätzlich zu den licht streuenden Eigenschaften der lichtstreuenden Schicht (8) eine Strahlhomogenisierung der von dem oberflächenemittierenden Bau element (2) emittierten Strahlung in Richtung der Emissionsflä che (3) erreicht werden.
Die Figuren 4A und Figur 4B zeigen exemplarisch zwei weitere Ausführungsbeispiele einer optoelektronischen Vorrichtung (1) mit verschiedenen Ausführungen des Klebers (7). In beiden Ab bildungen reicht der Kleber (7) über die Querschnittsfläche des oberflächenemittierenden Bauelements (2) hinaus. Dies kann un ter anderem daraus resultieren, dass der Kleber (7) beispiels- weise beim Aufdrücken des oberflächenemittierenden Bauelements (2) auf die lichtstreuende Schicht (8) nach außen gedrückt wird und sich dadurch eine „Anhäufung" von Kleber an den Außenrändern des oberflächenemittierenden Bauelements (2) bildet. Im darge stellten Fall ergibt sich dadurch an den Rändern des oberflä- chenemittierenden Bauelements (2) eine „Anhäufung" des Klebers (7) in Form einer Rampe, die von den Seitenflächen des oberflä chenemittierenden Bauelements (2) in Richtung der lichtstreu enden Schicht (8) ausgebildet ist. Die in Figur 4A dargestellte Rampe ist dabei steiler als die in Figur 4B dargestellte Rampe ausgebildet und reicht nicht bis hin zur Seitenfläche der opto elektronischen Vorrichtung (1) wohingegen die in Figur 4B dar gestellte Rampe bis hin zur Seitenfläche der optoelektronischen Vorrichtung (1) reicht. Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung" ist dabei jedoch nicht zwingendermaßen in Form einer Rampe ausgebildet, sondern kann beispielsweise auch abgerundet, in Tropfenform oder in Form eines erhöhten, zur lichtstreuenden Schicht (8) parallelen Bal kens sein.
Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung" kann beispielsweise mit der Menge des aufgebrachten Klebers (7) und/oder dem Druck beim Aufdrücken des oberflächenemittierenden Bauelements (2) auf die lichtstreuende Schicht (8) und/oder der Viskosität des Klebers (7) und/oder der Oberflächenbeschaffenheit des oberflächenemit tierenden Bauelements (2) und/oder der Oberflächenbeschaffen heit der lichtstreuenden Schicht (8) und/oder sonstigen Pro zessparametern wie beispielsweise der Raumtemperatur Zusammen hängen. Die Kontaktleitung (9) verläuft in den Figuren 4A und Figur 4B im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen entspre chend von der der Emissionsfläche (3) gegenüberliegenden Fläche (4) des oberflächenemittierenden Bauelements (2), entlang der Seitenfläche (10) des oberflächenemittierenden Bauelements (2), auf der Kleber-„Anhäufung" in Richtung des Glasträgers (6) und hin zur Außenfläche der optoelektronischen Vorrichtung in Längs ausbreitungsrichtung des Glasträgers (6). Die optoelektronische Vorrichtung (1) in Figur 5 zeigt im Ge gensatz zur optoelektronische Vorrichtung (1) in Figur 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer optoelektronische Vorrich tung (1), die zusätzlich einen Lichtleiter (14) aufweist. Dieser ist an der dem Glasträger abgewandten Oberfläche der lichtfor- menden Struktur (11) angeordnet. Der Lichtleiter (14) ist dabei so ausgeführt, dass er in besonderer Weise das von dem oberflä chenemittierenden Bauelement (2) emittierte Licht entlang der Längsausbreitungsrichtung des oberflächenemittierenden Bauele ments (2) leitet.
Durch das Aufbringen eines solchen Lichtleiters kann in beson derer Weise eine flache Lichtquelle für sogenanntes Backlighting von beispielsweise Displays oder für Tagfahrlichter oder Auto rückleuchten erzeugt werden.
Für solche Anwendungen sollte einen Lichtleiter in besonderer Weise eine Dicke von 2 mm oder insbesondere 1 mm oder ganz besonders 0,8 mm nicht überschreiten, weswegen die oberflächen emittierenden Bauteile (2) eine entsprechende Breite von 0,9 mm oder insbesondere 0,6 mm oder ganz besonders 0,3mm nicht über schreiten sollten. Ferner ist es zweckmäßig, dass das oberflä chenemittierende Bauelement (2) eine Höhe von ^0,5 mm und eine Länge ^1 mm aufweist. Dies liegt unter anderem daran, die ge- samte optoelektronische Vorrichtung (1) möglichst flach auszu gestalten und eine einfache Montage der Vorrichtung zu gewähr leiten. Der Glasträger (6) ist ebenfalls dünn ausgestaltet, insbeson dere nur wenige Zehntel mm dick. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die optoelektronische Vorrichtung (1) möglichst flach ausgestaltet ist. Entsprechend dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel einer optoelektronischen Vorrichtung (1) kann diese zusätzlich zu der in Figur 1 dargestellten optoelektronischen Vorrichtung (1) eine Wärmeableitungsschicht (15) oberhalb der der Emissi onsfläche (3) gegenüberliegenden Fläche (4) des oberflächen- emittierenden Bauelements (2) aufweisen. Die Wärmeableitungs schicht (15) kann metallisiert beziehungsweise aus einem Metall gebildet sein, um die von dem oberflächenemittierenden Bauele ment (2) als Wärme erzeugte Verlustleistungen abzuleiten. Wie in der Figur dargestellt ist zwischen den Kontaktleitungen und der Wärmeableitungsschicht (15) ein Teil der Füllmaterial schicht (15) angeordnet, sodass diese elektrisch voneinander getrennt und somit isoliert sind.
Figur 7 zeigt eine Anordnung (0) mit wenigstens zwei optoelekt- ronischen Vorrichtungen (la bis ln) entsprechend der in den Figuren 1 bis 6 dargestellten optoelektronischen Vorrichtungen (1). Die wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen (la bis ln) sind in Längsrichtung benachbart zueinander angeordnet. Die Kontaktleitung (9) jeweils einer optoelektronischen Vor- richtung (la bis ln) verläuft von dem zweiten Kontaktpad (5b) dessen oberflächenemittierenden Bauelementes (2a) auf der lichtstreuenden Schicht (8) entlang des Glasträgers (6) zwischen jeweils zwei benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen (2a und 2b) bis zu dem ersten Kontaktpad (5a) des benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementes (2b), wodurch die wenigs tens zwei optoelektronischen Vorrichtungen (la und lb) in Reihe elektrisch miteinander verbunden sind. n ist dabei als eine natürliche Zahl von 2 bis unendlich, ins besondere von 2 bis 100 und besonderer Weise von 2 bis 2000, zu verstehen. Demnach ergibt sich entsprechend der Zahl n eine Anordnung von n in Reihe geschalteten optoelektronischen Vor richtungen (la bis ln) die jeweils über eine Kontaktleitung (9) elektrisch miteinander verbunden sind.
Sowohl der Glasträger (6), die lichtstreuende Schicht (8), die lichtformende Struktur (11) und die Füllmaterialschicht (12) sind dabei in besonderer Weise einstückig und entsprechend un- unterbrochen zwischen den Übergängen der wenigstens zwei opto elektronischen Vorrichtungen (la bis ln) ausgebildet.
Die Anordnung (0) kann sich dabei nicht nur in Längsausbrei tungsrichtung der Zeichenebene der Figur 7, sondern ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene der Figur 7 ausdehnen, sodass sich beispielsweise auf einem Wafer eine Vielzahl von Reihen von in Reihe geschalteter optoelektronischer Vorrichtungen (la bis ln) ergibt. Dieser Wafer kann dann in beliebiger Größe in Form von einem Vielfachen der optoelektronischen Vorrichtungen (la bis ln) vereinzelt werden, um die optoelektronischen Vorrichtungen (la bis ln) beispielsweise als Flächenlichtquelle zu nutzten. Ebenso ist es auch möglich die in Reihe geschalteten optoelekt ronischen Vorrichtungen (la bis ln) in schmale Streifen von jeweils nur einer Reihe von in Reihe geschalteten optoelektro- nischen Vorrichtungen (la bis ln) zu vereinzeln und eine solche Reihe, wie in Figur 9, dargestellt auf einem zusätzlichen Wel lenlichtleiter (14) anzuordnen.
Der Lichtleiter (14) ist dabei so ausgeführt, dass er in einem Aspekt das von den oberflächenemittierenden Bauelementen (2a bis 2n) emittierte Licht entlang der Längsausbreitungsrichtung der in Reihe geschalteten optoelektronischen Vorrichtungen (la bis ln) leitet. Durch das Aufbringen eines solchen Lichtleiters kann in beson derer Weise eine flache Lichtquelle für sogenanntes Backlighting von beispielsweise Displays oder auch für Tagfahrlichter oder Autorückleuchten erzeugt werden. Wie bereits in den Ausführungsbeispielen der optoelektronischen Vorrichtung (1) in Figur 4A und 4B erläutert kann der Kleber (7) über die Querschnittsfläche der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) hinausreichen und im vorliegenden Aus führungsbeispiel der Figur 8 den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen (2a bis 2n) zumindest teilweise anfüllen. Dies kann unter anderem daraus resultieren, dass der Kleber (7) beispielsweise beim Aufdrücken der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) auf die lichtstreuende Schicht (8) nach außen gedrückt wird und sich dadurch eine „Anhäufung" von Kleber an den Außenrändern der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) bildet.
Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung" ist dabei jedoch nicht zwingendermaßen, wie in Figur 8 dargestellt, in Form eines zur lichtstreuenden Schicht (8) parallelen und erhöhten Balkens, sondern kann auch in Form eines U, also mit einer Vertiefung im Kleber (7) zwischen den benachbarten oberflächenemittierenden Bauelementen (2a bis 2n), oder beispielsweise in Form von zwei von jeweils den benachbarten oberflächenemittierenden Bauele- menten (2a bis 2n) ausgehenden Rampen ausgebildet sein.
Die Ausprägung der Kleber-„Anhäufung" kann dabei beispielsweise mit der Menge des aufgebrachten Klebers (7) und/oder dem Druck beim Aufdrücken der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) auf die lichtstreuende Schicht (8) und/oder der Visko sität des Klebers (7) und/oder der Oberflächenbeschaffenheit der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) und/oder der Oberflächenbeschaffenheit der lichtstreuenden Schicht (8) und/oder sonstigen Prozessparametern wie beispielsweise der Raumtemperatur Zusammenhängen.
Die Kontaktleitung (9) verläuft dabei wie auch in den Figuren 4A und Figur 4B von der der Emissionsfläche (3) gegenüberlie- genden Fläche (4) der oberflächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n), entlang der Seitenfläche (10) der oberflächenemittie renden Bauelemente (2a bis 2n), auf der Kleber-„Anhäufung" in Richtung des Glasträgers (6) und hin zur benachbarten opto elektronischen Vorrichtung (la bis ln) in Längsausbreitungs- richtung des Glasträgers (6). In gespiegelter Weise verläuft die Kontaktleitung (9) in der benachbarten optoelektronischen Vorrichtung (la bis ln) auf der Kleber-„Anhäufung", entlang der der Seitenfläche (10) gegenüberliegenden Seitenfläche der ober flächenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) hoch zu der der Emissionsfläche (3) gegenüberliegenden Fläche (4) der oberflä chenemittierenden Bauelemente (2a bis 2n) zu dem ersten Kon- taktpad (5a).
BEZUGSZEICHENLISTE
0 Anordnung
1, la, lb, 1..., ln Optoelektronische Vorrichtung 2, 2a, 2b, 2..., 2n oberflächenemittierendes Bauelement
3 Emissionsfläche
4 der Emissionsfläche abgewandten Fläche
5a, 5b Kontaktpad 6 Glasträgers 7 Kleber
8 lichtstreuende Schicht
9 Kontaktleitung
10 Seitenfläche 11 lichtformende Struktur 12 FüllmaterialSchicht
13 lichtstreuende Partikel
14 Lichtleiter
15 WärmeableitungsSchicht

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Optoelektronische Vorrichtung (1), umfassend: einen Glasträger (6), wenigstens eine lichtstreuende Schicht (8), die auf dem Glasträger aufgebracht ist, wenigstens ein oberflächenemittierendes Bauelement (2) in Chip-Size-Package mit einer Emissionsfläche (3) und einer der Emissionsfläche abgewandten Fläche (4) aufwei send ein erstes (5a) und ein zweites (5b) Kontaktpad, wobei die Emissionsfläche (3) mittels eines Klebers (7) auf der lichtstreuenden Schicht (8) angeordnet ist; wenigstens eine Kontaktleitung (9), welche das zweite Kontaktpad (5b) des wenigstens einen oberflächenemittie renden Bauelements (2) kontaktiert und entlang einer dem zweiten Kontaktpad (5b) benachbarten Seitenfläche (10) des optoelektronischen Bauelements (2) in Richtung des Glasträgers (6) verläuft; und eine lichtformende Struktur (11), welche auf der dem optoelektronischen Bauelement (2) abgewandten Oberfläche des Glasträgers (6) angeordnet ist.
2. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine lichtstreuende Schicht (8) Konversi onseigenschaften aufweist.
3. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine lichtstreuende Schicht (8) aus einer Polysiloxan Matrix mit Farbkonverterpartikeln gebildet ist.
4. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtformende Struktur (11) ein strahlformendes Git- ter, insbesondere ein DBR oder einen Polarisationsfilter, aufweist.
5. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kontaktleitung (9) durch einen PICOS Kontakt gebildet ist.
6. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Füllmaterialschicht (12) das wenigstens eine ober flächenemittierende Bauelement (2) und die wenigstens eine Kontaktleitung (9) auf der der Emissionsfläche (3) abge- wandten Seite (4) des oberflächenemittierenden Bauelements einhüllt.
7. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oberflächenemittierende Bauelement (2) zur Abstrahlung von Licht im blauen Wellenlängenbereich ausgeführt ist.
8. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasschicht (6) lichtstreuende Partikel (13) aufweist.
9. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine oberflächenemittierende Bauelement (2) eine Höhe von ^0,5mm, eine Länge ^lmm und eine Breite von ^0,3mm aufweist.
10. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtformende Struktur (11) eine periodische Struktu- rierung mit einer Breite von 100 nm bis 300 nm aufweist.
11. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (7) zwischen der Seitenfläche (10) des wenigs tens einen oberflächenemittierenden Bauelements (2) und dem Glasträger (6) oder der lichtstreuenden Schicht (8) eine Rampe oder Erhöhung ausbildet, auf der die Kontakt leitung (9) verläuft.
12. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Emissionsfläche (3) abgewandten Seite (4) des oberflächenemittierenden Bauelements (2) eine zusätzliche Wärmeableitungsschicht (15) angeordnet ist.
13. Optoelektronische Vorrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtleiter (14) an der dem Glasträger (6) abgewandten Seite der lichtformenden Struktur (11) angeordnet ist, wobei der Lichtleiter (14) das von dem mindestens einen oberflächenemittierenden Bauelement (2) emittierte Licht entlang der Längsausbreitungsrichtung des oberflächen emittierenden Bauelements (2) leitet.
14. Anordnung (0) mit wenigstens zwei optoelektronischen Vor richtungen (la, lb) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei die wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen (1) in Längsrichtung benachbart zueinander angeordnet sind und die wenigstens eine Kontaktleitung (9) der jeweiligen optoelektronischen Vorrichtung (la, lb) entlang des Glas trägers zwischen den wenigstens zwei oberflächenemittie renden Bauelementen (2a, 2b) miteinander verbunden ist und die wenigstens zwei optoelektronischen Vorrichtungen (la, lb) in Reihe elektrisch miteinander verbindet.
15. Anordnung (0) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenraum zwischen den wenigstens zwei oberflächen emittierenden Bauelementen (2a, 2b) teilweise durch den
Kleber (7) angefüllt ist, und die wenigstens eine Kontaktleitung (9) auf der Oberseite des Klebers (7) verläuft.
16. Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vor richtung (1) umfassend das
Bereitstellen eines Glasträgers (6) mit wenigstens einer darauf befindlichen lichtstreuenden Schicht (8); Bereitstellen von wenigstens zwei oberflächenemittieren den Bauelementen (2) in Chip-Size-Package mit jeweils ei ner Emissionsfläche (3) und einer der Emissionsfläche ab gewandten Fläche (4) aufweisend jeweils ein erstes (5a) und ein zweites (5b) Kontaktpad;
Aufkleben der Emissionsflächen (3) der wenigstens zwei oberflächenemittierenden Bauelemente (2) auf die licht streuende Schicht (8); Aufbringen einer Keimschicht, insbesondere einer Titan- Kupfer-Legierung, auf die der Emissionsfläche (3) abge wandte Seite der mindestens zwei oberflächenemittierende Bauelemente (2) und mindestens einer aus dem Glasträger (6) und der lichtstreuenden Schicht (8);
Aufbringen eines Fotolacks auf die Keimschicht; Strukturieren des aufgebrachten Fotolacks, so dass Berei che der Keimschicht freiliegen;
Galvanisieren der freilegenden Bereiche der Keimschicht; Entfernen der durch das Strukturieren verbliebenen Berei che des Fotolacks und der darunterliegenden Keimschicht.
17. Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vor richtung (1) nach Anspruch 16, weiter umfassend
Aufbringen einer lichtformenden Struktur (11) auf die der optoelektronischen Bauelemente (2) abgewandten Oberfläche des Glasträgers (6).
18. Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vor richtung (1) nach Anspruch 17, weiter umfassend
Vereinzeln der oberflächenemittierenden Bauelemente (2) in Form von Streifen, die nur eine Reihe von oberflächenemit- tierenden Bauelementen (2) umfassen, oder in Form von ein zelnen oberflächenemittierenden Bauelementen (2).
19. Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vor richtung (1) nach Anspruch 17 oder 18, weiter umfassend
Aufbringen eines Lichtleiters (14) auf die dem Glasträger (6) abgewandte Seite der lichtformenden Struktur (11), wobei der Lichtleiter (14) das von den mindestens zwei oberflächenemittierenden Bauelementen (2) oder das von den vereinzelten einzelnen oberflächenemittierenden Bauele menten (2) emittierte Licht entlang der Längsausbreitungs richtung des oberflächenemittierenden Bauelements (2) lei tet.
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