WO2024037890A1 - Strahlungsemittierendes bauteil und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauteils - Google Patents

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WO2024037890A1
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radiation
emitting component
carrier
positioning
optical element
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PCT/EP2023/071653
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Jan Seidenfaden
Andreas Fröhlich
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Ams-Osram International Gmbh
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    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031—Edge-emitting structures

Definitions

  • a radiation-emitting component and a method for producing a radiation-emitting component are specified.
  • One task to be solved is to specify a radiation-emitting component with an ef fi ciently arranged optical element.
  • Another task to be solved is to specify a method with which an optical element can be arranged efficiently.
  • the radiation-emitting component comprises a carrier with a main extension plane.
  • the carrier can be a mechanically supporting component of the radiation-emitting component.
  • the carrier can be designed three-dimensionally.
  • the carrier has a circular and/or rectangular base area.
  • the carrier can have a main plane of extension.
  • the main extension plane for example, runs at least approximately parallel to a surface, for example to the base and/or to a top side, of the carrier.
  • the carrier can in particular have a cover surface on its upper side.
  • the cover surface is, for example, a mounting surface of the carrier.
  • the mounting surface of the carrier runs, for example, parallel or almost parallel to the main plane of extension of the carrier.
  • Components that are arranged on the carrier can, for example, be arranged on the mounting surface of the carrier.
  • the carrier is, for example, a ceramic carrier, in particular a ceramic panel.
  • the carrier has aluminum nitride (AIN) or aluminum oxide (A1O).
  • the radiation-emitting component comprises a radiation-emitting component with a radiation exit surface.
  • the radiation-emitting component is, for example, a light-emitting diode or a laser.
  • the fact that the radiation-emitting component has a radiation exit surface means, for example, that the radiation-emitting component emits electromagnetic radiation, which is coupled out of the radiation-emitting component at the radiation exit surface.
  • the radiation exit surface is, for example, a radiation decoupling surface.
  • the radiation-emitting component is set up, for example, to generate and/or emit laser radiation.
  • Laser radiation is, for example, coherent electromagnetic radiation.
  • the radiation-emitting component can be designed to couple coherent electromagnetic radiation to the radiation exit surface.
  • the radiation exit surface forms, for example, an outer surface of the radiation-emitting component.
  • the radiation-emitting component can be arranged on the carrier.
  • the radiation-emitting component is on the mounting surface of the Carrier applied.
  • the radiation exit surface then preferably runs perpendicular or almost perpendicular to the main extension plane of the carrier and/or to the mounting surface of the carrier.
  • the radiation-emitting component comprises an optical element.
  • the optical element is an optical lens.
  • the optical lens has, for example, a spherical structure, a Fresnel structure, a microlens array or a diffractive optical element.
  • the optical element can be designed to shape the electromagnetic radiation passing through the optical element.
  • the electromagnetic radiation emitted by the radiation-emitting component can be focused or scattered by the optical element.
  • the optical element is designed to maintain coherence of the electromagnetic radiation emitted by the radiation-emitting component. For example, a phase front of the laser radiation is not affected by the optical element.
  • the optical element can, for example, be designed in the shape of a cuboid.
  • the optical element comprises a plate.
  • the optical element can have glass and/or plastic or be made of glass and/or plastic.
  • the optical element can be a glass plate.
  • the optical element can be designed to be at least approximately wedge-shaped and/or trapezoidal, at least in places.
  • is at least one side surface of the optical element is trapezoidal and/or wedge-shaped.
  • This side surface of the optical element in the radiation-emitting component preferably runs perpendicular to the main extension plane of the carrier and perpendicular to the radiation exit surface of the radiation-emitting component.
  • a further side surface opposite the side surface can be trapezoidal and/or wedge-shaped.
  • the side surface of the optical element and the other side surface of the optical element are congruent.
  • a region of the optical element adjacent to the side surface and/or a region arranged between the side surface of the optical element and the further side surface of the optical element can be approximately cuboid-shaped.
  • edge regions of the optical element arranged on the side surface and/or on the further side surface and the region of the optical element arranged between them can be flush or almost flush with one another.
  • the optical element can be formed in one piece.
  • the optical element can be an independent component.
  • the optical element can then be arranged, for example, as an independent component in the radiation-emitting component.
  • the optical element is not first produced and/or assembled in the radiation-emitting component.
  • the optical element is arranged, for example, on the radiation-emitting component. This can mean that the optical element is mechanically connected to the radiation-emitting component.
  • the optical element can be arranged on the radiation exit surface of the radiation-emitting component.
  • the optical element can adjoin the radiation exit surface.
  • the optical element borders directly on the radiation exit surface.
  • a material for example an adhesive material, can be arranged between the optical element and the radiation-emitting component, in particular between the optical element and the radiation exit surface of the radiation-emitting component.
  • the radiation-emitting component comprises at least one positioning element.
  • the positioning element can be arranged on the carrier.
  • the fact that the positioning element is arranged on the carrier can mean in particular that the positioning element is arranged on the mounting surface of the carrier.
  • the positioning element is applied directly to the mounting surface of the carrier.
  • the positioning element can have a positioning surface.
  • the positioning element comprises more than one positioning surface, in particular one further positioning surface.
  • the positioning surface extends, for example, at a first angle of greater than 0 degrees to the main extension plane of the carrier.
  • the first angle at which the positioning surface is extends is less than 90 degrees.
  • the positioning surface runs, for example, transversely to the main plane of extension of the carrier.
  • the positioning surface can extend at a first angle of greater than 30 degrees or greater than 45 degrees to the main extension plane of the carrier.
  • the positioning surface extends at a first angle of 45 degrees to the main extension plane of the carrier.
  • the positioning surface can extend at a first angle of at most 80 degrees or at most 70 degrees to the main extension plane of the carrier.
  • the positioning element can be wedge-shaped.
  • the positioning element tapers away from the carrier, for example in a direction perpendicular to the main extension plane of the carrier.
  • a distance between the radiation-emitting component and the positioning element increases, for example, away from the carrier along a direction perpendicular to the main extension plane of the carrier.
  • the positioning element is arranged, for example, on a side of the optical element facing away from the radiation-emitting component.
  • the radiation-emitting component comprises a carrier with a main extension plane, a radiation-emitting component with a radiation exit surface, an optical element and at least one positioning element, the radiation-emitting component being arranged on the carrier, the positioning element being arranged on the carrier, the positioning element Positioning surface which extends at a first angle of greater than 0 degrees to the main extension plane of the carrier and the positioning element is arranged on a side of the optical element facing away from the radiation-emitting component.
  • the radiation-emitting component described here is based, among other things, on the idea that the optical element can be arranged or precisely positioned on the radiation exit surface of the radiation-emitting component in a simplified and cost-effective and therefore efficient manner by means of the at least one positioning element.
  • the optical element can be applied to the positioning surface.
  • the optical element can be applied to the positioning element on the side that is furthest away from the carrier. Since the positioning surface runs at an angle of greater than 0 degrees to the main extension plane, the optical element can slip or slide down the positioning surface towards the carrier.
  • the optical element can be passively applied to the carrier close to the radiation exit surface.
  • the optical element can be arranged close to the radiation exit surface of the radiation-emitting component. A distance between the optical element and the radiation-emitting component can be relatively small. This allows the structure of the radiation-emitting component to be kept compact.
  • this has Positioning element parallel to the main plane of extension of the carrier has an extension which decreases away from the carrier along a vertical direction which extends perpendicular to the main plane of extension of the carrier.
  • a distance between the radiation-emitting component and the positioning element thus increases, for example, away from the carrier along a direction perpendicular to the main extension plane of the carrier.
  • the size of a cross section through the positioning element in planes that extend parallel to the main extension plane of the carrier can thus decrease along the vertical direction from the carrier.
  • the positioning element can have a positioning surface that runs obliquely, transversely and/or obliquely to the main extension plane of the carrier, on which an optical element can slide or slide down to the carrier. This allows the optical element to be arranged simply and cost-effectively on the radiation-emitting component.
  • the positioning element has at least one further positioning surface, wherein the positioning surface runs at a first angle to the main plane of extension of the carrier and the further positioning surface runs at a second angle to the main plane of extension of the carrier and the second angle is at least 5 degrees deviates from the first angle.
  • the further positioning surface therefore has a further one Slope which is different from a slope of the positioning surface.
  • the second angle can differ from the first angle by at least 5 degrees, for example by at least 10 degrees, for example by at least 20 degrees, in particular by at least 30 degrees.
  • the second angle can, for example, be designed to be larger than the first angle.
  • the second angle is 90 degrees.
  • the further positioning surface can therefore, for example, run perpendicular to the main extension plane of the carrier.
  • the further positioning surface can be arranged closer to the carrier than the positioning surface.
  • the further positioning surface has a different, steeper slope than the positioning surface, a distance between the positioning element and the radiation-emitting component can be increased. As a result, deviations in the position of the positioning element relative to the radiation-emitting component can be compensated for and the optical element can be arranged efficiently on the radiation exit surface of the radiation-emitting component.
  • an intermediate carrier is arranged at least in places between the radiation-emitting component and the carrier.
  • the intermediate carrier is, for example, a submount of the radiation-emitting component.
  • the intermediate carrier for example, borders directly on the radiation-emitting component and/or on the carrier.
  • the intermediate carrier comprises, for example, a material with high thermal conductivity.
  • An advantage of this embodiment is that the intermediate carrier ensures cooling of the radiation-emitting component.
  • a further advantage is that the radiation-emitting component and thus the radiation exit surface of the radiation-emitting component are arranged at a distance from the carrier through the intermediate carrier. As a result, the electromagnetic radiation coupled out at the radiation exit surface can radiate through the optical element in the center or almost in the center. Disturbing edge effects on the optical element can thus be reduced.
  • an intermediate carrier is arranged at least in places between the radiation-emitting component and the carrier, wherein the radiation-emitting component at least partially projects beyond the intermediate carrier on the side on which the radiation exit surface of the radiation-emitting component is arranged.
  • the optical element can be arranged in a simplified manner on the radiation exit surface of the radiation-emitting component.
  • the optical element is at least approximately cuboid-shaped.
  • the optical element is, for example, a plate with an approximately rectangular base.
  • optical element This allows the optical element to be manufactured in a simplified and cost-effective manner.
  • the optical element has a prism.
  • the side of the optical element facing away from the radiation-emitting component can have a reflective coating.
  • the electromagnetic radiation emitted by the radiation-emitting component is deflected by means of the optical element, for example, in a direction perpendicular to the main extension plane of the carrier.
  • the radiation-emitting component emits electromagnetic radiation in a direction parallel to the main plane of extension of the carrier.
  • the radiation-emitting component can then emit electromagnetic radiation, for example, in a direction perpendicular to the main plane of extension of the carrier.
  • a surface of the optical element runs at least in places parallel to the positioning surface.
  • the side of the optical element facing away from the radiation-emitting component runs at least in places approximately parallel to the positioning surface of the positioning element.
  • Side surface of the optical element runs parallel to the positioning surface.
  • the edge region of the optical element is, for example, the region of the optical element that is arranged adjacent to the positioning surface.
  • the edge region of the optical element can directly adjoin the positioning surface.
  • the optical element is at least approximately cuboid-shaped with two congruent trapezoids at both ends of the cuboid.
  • the trapezoidal prism-shaped areas of the optical element are, for example, the edge areas of the optical element.
  • the trapezoidal prism-shaped areas allow the optical element to be precisely positioned on the radiation exit surface of the radiation-emitting component.
  • At least one further positioning element is arranged on the carrier, and the further positioning element is arranged at a distance from the positioning element.
  • the further positioning element can have the same properties as the positioning element.
  • the optical element is set up to be on the positioning element and the other at the same time Positioning element to be allowed to slide towards the carrier and the radiation-emitting component.
  • the optical element can be arranged simply and cost-effectively and efficiently on the radiation exit surface of the radiation-emitting component by means of the positioning element and the further positioning element.
  • a connecting line from the positioning element to the further positioning element runs parallel to the radiation exit surface and a distance between the positioning element and the further positioning element is greater than the extent of the radiation exit surface along the connecting line.
  • the connecting line is in particular an imaginary connecting line.
  • the imaginary connecting line runs, for example, along the shortest connection between the positioning element and the further positioning element.
  • the radiation-emitting component emerges from the radiation exit surface electromagnetic radiation is not absorbed and/or reflected by the positioning elements.
  • the optical element can be arranged efficiently on the radiation exit surface using the positioning elements.
  • an adhesive material is arranged between the optical element and the radiation-emitting component.
  • the adhesive material can be translucent or transparent.
  • the adhesive material is translucent to the electromagnetic radiation coupled out at the radiation exit surface of the radiation-emitting component.
  • the adhesive material is designed, for example, to wet the optical element and/or the radiation-emitting component and/or the intermediate carrier.
  • the adhesive material includes, for example, silicone.
  • the adhesive material is designed to couple the optical element to the radiation exit surface of the radiation-emitting component and/or to fix the optical element in the radiation-emitting component.
  • the optical element By wetting the optical element and/or the radiation-emitting component and/or the intermediate carrier, the optical element is directed by means of capillary forces, at least approximating the radiation exit surface of the radiation-emitting component and/or arranged on the radiation exit surface.
  • the optical element can therefore be passively attached to the Radiation exit surface of the radiation-emitting component can be arranged.
  • the adhesive material completely fills a gap between the optical element and the radiation-emitting component.
  • This embodiment of the radiation-emitting component has, among other things, the advantage that the optical element is stably connected to the radiation exit surface of the radiation-emitting component. This allows the optical element to be arranged simply and efficiently on the radiation exit surface.
  • the adhesive material is translucent, in particular transparent, for the electromagnetic radiation emitted by the radiation-emitting component.
  • the adhesive material has, for example, at least a low absorption and/or at least a low reflectivity, for example, of the electromagnetic radiation emitted by the radiation-emitting component.
  • the adhesive material has a high transmission and/or a high transparency for, for example, the electromagnetic radiation emitted by the radiation-emitting component.
  • the transmission and/or transparency can be at least 10%, for example at least 50%, for example at least 80% or in particular at least 90%.
  • the radiation-emitting component additionally comprises a frame with a recess, the frame at least partially surrounding the radiation-emitting component, and the positioning element being arranged in the recess.
  • the fact that the frame at least partially surrounds the radiation-emitting component can mean that the frame laterally surrounds the radiation-emitting component on at least one side.
  • the frame surrounds the radiation-emitting component on more than one side.
  • the frame can surround the radiation-emitting component laterally on three sides. The frame cannot completely laterally surround the radiation-emitting component, particularly on the side on which the radiation exit surface is arranged.
  • the frame can have plastic or consist of plastic.
  • the frame can have a heat-resistant plastic.
  • the frame has, for example, a liquid crystal polymer (LCP) or is formed from it.
  • LCP liquid crystal polymer
  • the frame can be produced, for example, using an injection molding process.
  • the frame can have a recess.
  • the recess can be arranged at a distance from the radiation exit surface along a radiation direction and/or along a direction which runs parallel to the radiation exit surface.
  • the radiation direction can in particular be the direction in which the electromagnetic radiation is coupled out of the radiation-emitting component.
  • the recess can extend along the frame.
  • the recess can extend at least partially through the frame along a direction that runs parallel to the radiation exit surface.
  • the recess extends completely through the frame parallel to the radiation exit surface.
  • the area between the radiation exit surface and a surface from which radiation emerges from the radiation-emitting component during operation can be free of the frame.
  • the positioning element can be arranged in the recess.
  • the positioning element can be arranged downstream of the radiation exit surface in the radiation direction. Radiation emitted by the radiation-emitting component can emerge from the radiation-emitting component through the recess. A radiation direction of the radiation-emitting component can thus run parallel to the main extension plane of the radiation-emitting component.
  • the positioning element is designed monolithically with the frame.
  • the positioning element is formed, for example, from the frame. This allows the positioning element to be produced in a simplified manner and arranged on the carrier.
  • a method for producing a radiation-emitting component is also specified.
  • the radiation-emitting component can preferably be produced using a method described here. In other words, all of the features disclosed for the radiation-emitting component are also disclosed for the method for producing a radiation-emitting component and vice versa.
  • the method includes providing a carrier with a main extension plane, applying a radiation-emitting component with a radiation exit surface to the carrier, arranging a positioning element with a positioning surface on the carrier and positioning an optical element on the positioning element, wherein the positioning surface extends at an angle of greater than 0 degrees to the main extension plane of the carrier and after positioning the optical element on the positioning element, the positioning element is arranged on a side of the optical element facing away from the radiation-emitting component.
  • the process steps can, for example, be carried out in the order specified.
  • the positioning element can be arranged on the carrier in a method step before the radiation-emitting component is applied.
  • the method includes allowing the optical element to slide or slide in the direction of the carrier on the positioning element.
  • the optical element can be precisely positioned passively on the radiation exit surface.
  • the optical element can be placed on the positioning element, for example, in an area of the positioning surface which is arranged at a distance from the carrier.
  • the optical element can be positioned on the positioning element.
  • the optical element can slide down on the positioning surface by means of gravity acting on the optical element.
  • the optical element slides, for example, on the positioning element towards the carrier until the optical element is in direct contact with the carrier, at least in places.
  • the optical element can then also be in contact with the radiation exit surface.
  • the optical element can be in direct contact with an adhesive material after sliding down on the positioning surface.
  • the optical element is positioned passively, the optical element can be positioned easily and cost-effectively on the radiation exit surface.
  • an adhesive material is applied to one before positioning the optical element on the positioning element Radiation exit surface of the radiation-emitting component is applied to the area of the carrier adjacent.
  • the adhesive material can be applied, for example, between the radiation exit surface and the positioning element.
  • the adhesive material can be applied to the carrier at a position which is arranged adjacent to the radiation exit surface.
  • the adhesive material can be applied to the carrier at a position that is arranged adjacent to the intermediate carrier.
  • the adhesive material can be applied to the carrier between the connecting line between the positioning element and the further positioning element and the radiation exit surface.
  • the adhesive material can be applied to the carrier at a point that is downstream of the radiation exit surface in the radiation direction.
  • optical element can be passively arranged precisely on the radiation exit surface of the radiation-emitting component by wetting it with the adhesive material using capillary forces.
  • optical element can be connected to the radiation exit surface of the radiation-emitting component, for example to a facet of a laser, by means of the adhesive material.
  • the adhesive material is hardened after the optical element has been allowed to slide.
  • the optical element can thereby be stably fixed to the radiation exit surface of the radiation-emitting component.
  • arranging the positioning element includes arranging a frame so that the frame surrounds the radiation-emitting component at least in places, producing a recess in the frame and producing the positioning element.
  • the positioning element and the recess in the frame are produced in one method step.
  • the positioning element can be created by creating the recess.
  • the recess is created in the frame.
  • the frame can be produced, for example, in such a way that the frame encompasses the recess.
  • the positioning surface of the positioning element can be a surface of the frame.
  • the positioning element can be created in a simplified manner in this way.
  • a further method for producing a radiation-emitting component is also specified.
  • the radiation-emitting component is preferably with one here can be produced using the process described.
  • all of the features disclosed for the radiation-emitting component are also disclosed for the further method for producing a radiation-emitting component and vice versa.
  • the method includes providing a carrier.
  • the carrier can be, for example, a ceramic carrier, in particular a ceramic panel.
  • the carrier has aluminum nitride (AIN) or aluminum oxide
  • An edge length of the carrier can, for example, be at least 0. 5cm, for example at least 1cm or at least 5cm.
  • the edge length of the carrier is at most 50cm, for example at most 20cm or for example at most 10cm.
  • the method includes arranging a frame array with at least one, for example two or more frames on the carrier.
  • the frame array can have at least one frame.
  • the frame array has a large number of frames.
  • An extension of the frame array along a lateral direction can at least approximately correspond to the edge length of the carrier along the lateral direction.
  • a frame of the frame array can have a recess with a positioning element and a further recess with a further positioning element.
  • the positioning element and/or the further Positioning element can be formed in one piece with the frame.
  • the frame can form or include the positioning element and/or the further positioning element.
  • the frame array can be formed in one piece.
  • the frame array can be manufactured using an injection molding process.
  • more than one frame array in particular a plurality of frame arrays, is arranged on the carrier.
  • at least two frame arrays can be arranged on a common support.
  • a frame array then, for example, has an edge length that is smaller than the edge length of the carrier.
  • the sum of the edge lengths of the plurality of frame arrays along the lateral direction is smaller than an extension of the carrier along the lateral direction.
  • the frame arrays can be arranged on the carrier at a distance from one another. The frame arrays can then be arranged on the carrier in a simplified manner, for example.
  • the frame array can have plastic f or be formed from plastic f.
  • the frame array can have a heat-resistant plastic.
  • the frame array has, for example, a liquid crystal polymer (LCP) or is formed from it.
  • the frame array is created before placing on the carrier.
  • the frame array can therefore be arranged on the carrier as an independent component, for example.
  • placing the frame array on the carrier includes creating the frame array on the carrier.
  • the frame array is produced directly on the carrier using vacuum infusion molding or transfer molding.
  • the frame has a positioning surface and a further positioning surface, the positioning surface extending at a first angle of greater than 0 degrees to the main extension plane of the carrier, and the further positioning surface extending under a further first angle of greater than 0 degrees to the main plane of extension of the carrier.
  • the frame array has the positioning surface and/or the further positioning surface.
  • the first angle and the further first angle can preferably be the same. This can mean that the positioning surface and the further positioning surface extend at the same angle to the main extension plane of the carrier. Alternatively, the further first angle can be different from the first angle.
  • the method includes arranging a radiation-emitting component within the frame.
  • the radiation-emitting component is arranged on an intermediate support within the frame.
  • the intermediate carrier can first be arranged within the frame.
  • the radiation-emitting component is then applied to the intermediate carrier.
  • the radiation-emitting component can first be arranged on the intermediate carrier and subsequently within the frame on the carrier.
  • the fact that the radiation-emitting component is arranged within the frame can mean that the frame surrounds the radiation-emitting component at least in places after it has been arranged within the frame.
  • the frame can completely laterally surround the radiation-emitting component except on the side of the radiation-emitting components on which a radiation exit surface of the radiation-emitting component is arranged. It is also possible for the frame to completely surround the radiation-emitting component laterally.
  • a radiation-emitting component is arranged in each frame of the frame array.
  • the radiation-emitting component and/or the intermediate carrier can be connected to the carrier, for example using a conductive adhesive, a solder, for example an AuSn solder and/or a sintering paste.
  • the radiation-emitting component and/or the intermediate carrier is attached to the carrier and/or connected almost permanently to the carrier.
  • the method for producing a radiation-emitting component includes positioning an optical element on the positioning surface and the further positioning surface.
  • the optical element is arranged on the radiation-emitting component.
  • the optical element is passively arranged on the radiation-emitting component, for example by allowing it to slide on the positioning surface.
  • the method comprises the following steps:
  • the frame has a positioning surface and a further positioning surface
  • the positioning surface extends at a first angle of greater than 0 degrees to the main plane of extension of the carrier
  • the further positioning surface extends at a further first angle of greater than 0 degrees to the main extension plane of the carrier
  • the optical element is arranged on the radiation-emitting component.
  • the radiation-emitting component is electrically contacted after being arranged within the frame.
  • a contact can be arranged on the radiation-emitting component.
  • the contacting involves wires, for example.
  • the frame array is formed in one piece and has a large number of frames, the method is carried out for a large number of radiation-emitting components simultaneously on a common support, and the radiation-emitting components are separated .
  • the radiation-emitting components are separated into individual radiation-emitting components or in groups of radiation-emitting components. Separating the radiation-emitting components can include cutting through the carrier and the frame array. For example, the carrier and/or the frame array are severed using mechanical sawing. The frame array can preferably be severed between two frames.
  • the radiation-emitting component described here and the method for producing a radiation-emitting component described here are explained in more detail below in conjunction with exemplary embodiments and the associated figures.
  • Figure 1 shows a schematic top view of a radiation-emitting component according to an exemplary embodiment.
  • Figure 2 shows a schematic cross section through a radiation-emitting component according to an exemplary embodiment.
  • Figure 3 shows an optical element according to an exemplary embodiment.
  • Figures 4A and 4B show in schematic cross sections the sliding and positioning of an optical element on a positioning element according to an exemplary embodiment.
  • Figures 5A and 5B show in schematic cross sections the sliding and positioning of an optical element on a positioning element according to a further exemplary embodiment.
  • Figures 6A and 6B show in schematic cross sections the sliding and positioning of an optical element on a positioning element according to another
  • Figures 7 to 13 show steps in a method for producing a radiation-emitting component according to exemplary embodiments.
  • Figure 14 shows an optical element according to a further exemplary embodiment.
  • Figures 15A and 15B show in schematic cross sections the sliding and positioning of an optical element on a positioning element according to a further exemplary embodiment.
  • Figure 1 shows a schematic top view of a radiation-emitting component 100 according to an exemplary embodiment.
  • the radiation-emitting component 100 has a carrier 8 with a main plane of extension.
  • the radiation-emitting component 100 further comprises a radiation-emitting component 6 with a radiation exit surface 9, an optical element 3 and at least one positioning element 1.
  • the radiation-emitting component 6 is arranged on the carrier 8 .
  • the positioning element 1 is arranged on the carrier 8.
  • the positioning element 1 is arranged on the carrier 8 at a distance from the radiation-emitting component 6 .
  • the positioning element 1 points a positioning surface 2.
  • the positioning element 1 is arranged on a side of the optical element 3 facing away from the radiation-emitting component 6.
  • the radiation-emitting component 100 includes a frame 10 with a recess 14.
  • the frame 10 at least partially surrounds the radiation-emitting component 6.
  • the frame 10 laterally surrounds the radiation-emitting component 6 on three sides.
  • the lateral directions run parallel to the main extension plane of the carrier 8.
  • the radiation exit surface 9 is arranged on the remaining fourth side.
  • the frame 10 surrounds the radiation-emitting component 6 at least not completely on the side of the radiation-emitting component 6 on which the radiation exit surface 9 is arranged.
  • the positioning element 1 is arranged in the recess 14.
  • the optical element 3 is at least partially arranged on the positioning surface 2 in the recess 14.
  • the optical element 3 borders on the radiation exit surface 9.
  • the frame 10 has a further recess 15.
  • the further positioning element 11 is arranged in the further recess 15.
  • An imaginary connecting line along the shortest connection between the positioning element 1 and the further positioning element 11 runs parallel to the radiation exit surface 9.
  • a distance between the positioning element 1 and the further positioning element 11 can be greater than the extent of the radiation exit surface 9 of the radiation-emitting component 6 along the connecting line.
  • the radiation-emitting component 6 is applied to an intermediate carrier 7.
  • the radiation-emitting component 6 projects at least partially beyond the intermediate carrier 7 on the side on which the radiation exit surface 9 of the radiation-emitting component 6 is arranged.
  • Figure 2 shows a schematic cross section through a radiation-emitting component 100 described in Figure 1 according to an exemplary embodiment.
  • the positioning surface 2 of the positioning element 1 extends at a first angle a of greater than 0 degrees to the main extension plane of the carrier 8.
  • the first angle a can be smaller than 90 degrees.
  • the positioning surface 2 can thus run transversely to the main extension plane and/or to the mounting surface 16 of the carrier 8.
  • the optical element 3 borders directly on the radiation-emitting component 6.
  • the frame 10 extends on at least two sides of the recess 14.
  • the frame 10 borders, for example, directly on the positioning element 1.
  • the positioning element 1 can be formed from the frame 10.
  • the positioning element 1 can be designed monolithically with the frame 10.
  • the two parts of the frame 10 shown in FIG. 2 can be connected to one another.
  • the frame 10 surrounds the recess 14 laterally on three sides.
  • the arrow shown in FIG. 2 can, for example, schematically represent the electromagnetic radiation 19 emitted by the radiation
  • Figure 3 shows an optical element 3 according to one
  • the optical element 3 is For example, arranged in a radiation-emitting component 100 according to an exemplary embodiment. Furthermore, the optical element 3 can be set up to slide down the positioning surface 2. At least one area of the optical element 3 is at least approximately cuboid. For example, the optical element 3 can be at least approximately cuboid-shaped.
  • the side of the optical element 3 facing the radiation-emitting component 6 is, for example, flat. In other words, different areas of the optical element 3 are flush with one another on the side facing the radiation-emitting component 6.
  • the optical element 3 can be designed to be at least approximately wedge-shaped and/or trapezoidal, at least in places. Edge regions of the optical element 3 have, for example, approximately the shape of a trapezoidal prism.
  • Figures 4A and 4B show in schematic cross sections the sliding and positioning of an optical element 3 by means of a positioning element 1 according to an exemplary embodiment.
  • 4A shows method steps in a method for producing a radiation-emitting component 100 according to an exemplary embodiment.
  • 4A include providing the carrier 8 with the main extension plane, applying the radiation-emitting component 6 with the radiation exit surface 9 to the carrier 8, applying an adhesive material 5 to the carrier 8 on the radiation exit surface 9, arranging the Positioning element 1 with the positioning surface 2 on the carrier 8 and positioning the optical element 3 on the positioning element 1.
  • the radiation-emitting component 6 and the positioning element 1 are arranged on the carrier 8 at a distance.
  • the adhesive material 5 is applied to the carrier 8, for example, adjacent to the radiation exit surface 9 of the radiation-emitting component 6. In other words, the adhesive material 5 can be applied to an area of the carrier 8 adjacent to the radiation exit surface 9 of the radiation-emitting component 6.
  • the adhesive material 5 is, for example, translucent or transparent.
  • the adhesive material can be translucent or transparent to the electromagnetic radiation emitted by the radiation-emitting component 6.
  • the adhesive material 5 is silicone or the adhesive material 5 includes silicone.
  • the optical element here is, for example, the optical element 3 shown in FIG.
  • Figure 4B shows a radiation-emitting component 100 according to an embodiment.
  • the optical element 3 slides on the positioning surface 2 of the positioning element 1 in the direction of the carrier and the radiation-emitting component 6.
  • the radiation-emitting component 6 is wetted by the adhesive material 5.
  • the adhesive material can completely fill a gap between the optical element 3 and the radiation-emitting component 6.
  • the adhesive material 5 is arranged in a space between the optical element 3 and the intermediate carrier 7, for example the adhesive material 5 fills the space between the optical element 3 and the intermediate carrier 7 completely.
  • the adhesive material 5 is arranged, for example, by means of capillary forces in the space between the optical element 3 and the intermediate carrier 7 and/or the radiation-emitting component 6.
  • the side of the optical element 3 facing away from the radiation-emitting component 6 can be in direct contact with the positioning surface 2 of the positioning element 1 in places.
  • Figures 5A and 5B show in schematic cross sections the sliding and positioning of an optical element 3 by means of a positioning element 1 according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5A shows method steps in a method for producing a radiation-emitting component 100 according to an exemplary embodiment, which differs from the method steps shown in FIG. 4A in that the optical element 3 is approximately cuboid-shaped.
  • the optical element 3 is approximately cuboid-shaped.
  • Figure 5B shows a radiation-emitting component 100 according to an embodiment.
  • the approximately cuboid-shaped optical element 3 slides on the positioning surface 2 of the positioning element 1 in the direction of the carrier 8 and towards the radiation-emitting component 6.
  • the optical element 3 is then, for example, in direct Contact with the adhesive material 5.
  • the optical element 3 and/or the intermediate carrier 7 and/or the radiation-emitting component 6 is wetted by the adhesive material 5.
  • the optical element 3 is erected, for example by means of capillary forces, through the adhesive material 5 in the space between the optical element 3 and the intermediate carrier 7 and/or the radiation-emitting component 6 and arranged on the radiation-emitting component 6.
  • the side of the optical element 3 facing away from the radiation-emitting component 6 does not run, for example, parallel to the positioning surface 2 when the optical element 3 is in the upright state; in particular, the side of the optical element 3 facing away from the radiation-emitting component 6 can run perpendicularly or almost perpendicularly to the main extension plane of the carrier 8 .
  • Figures 6A and 6B show in schematic cross sections the sliding and positioning of an optical element 3 by means of a positioning element 1 according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6A shows method steps in a method for producing a radiation-emitting component 100 according to an exemplary embodiment, which differs from the method steps shown in FIG. 5A in that a positioning element 1 with a positioning surface 2 and a further positioning surface 12 is arranged on the carrier.
  • the positioning surface 2 runs at a first angle a to the main plane of extension of the carrier 8.
  • the further positioning surface 12 runs at a second angle ⁇ to the main extension plane of the carrier 8.
  • the second angle ⁇ can be at least 5 degrees from the first Angle a differ.
  • the second angle ⁇ , shown here, is 90 degrees, for example.
  • the further positioning surface 12 runs perpendicular to the main extension plane of the carrier 8.
  • Figure 6B shows a radiation-emitting component 100 according to an embodiment.
  • the optical element 3 slides on the positioning surface 2 of the positioning element 1 in the direction of the carrier 8 and towards the radiation-emitting component 6.
  • the radiation-emitting component 100 shown in Figure 6B differs from the radiation-emitting component 100 shown in Figure 5B in that the positioning element 1 has the positioning surface 2 and the further positioning surface 12.
  • the optical element 3 is erected, for example by means of capillary forces, through the adhesive material 5 in the space between the optical element 3 and the intermediate carrier 7 and/or the radiation-emitting component 6 and arranged on the radiation-emitting component 6.
  • the optical element 3 is then arranged, for example, at a distance from the positioning element 1 on the radiation-emitting component 6.
  • Figures 7 to 13 show steps in a method for producing a radiation-emitting component 100 according to exemplary embodiments.
  • Figure 7 shows a carrier 8 according to an exemplary embodiment.
  • the carrier 8 can be a ceramic carrier, in particular a ceramic panel.
  • the carrier 8 has aluminum nitride (AIN) or aluminum oxide (A10).
  • the carrier 8 can have an edge length 18.
  • An edge length 18 of the carrier 8 corresponds, for example, to at least one edge length of the radiation-emitting component 100.
  • the edge length 18 of the carrier 8 corresponds to a multiple of the edge length of the radiation-emitting component 100.
  • the edge length 18 of the carrier 8 is at least approximately 10 cm.
  • the carrier 8 is square or rectangular in plan view.
  • FIGS 8A, 8B and 8C show frame arrays 20 according to various embodiments.
  • Figure 8A shows a frame array 20.
  • the frame array 20 has, for example, a large number of frames 10.
  • An extension of the frame array 20 along a lateral direction can at least approximately correspond to the edge length 18 of the carrier 8 along the lateral direction.
  • a frame 10 of the frame array 20 can have a recess 14 with a positioning element 1 and a further recess 15 with a further positioning element 11.
  • the positioning element 1 and/or the further positioning element 11 can be formed in one piece with the frame 10.
  • the frame array 20 can be formed in one piece.
  • the frame array 200 was with the positioning element 1 or the positioning surface 2 and the further positioning element 11 or the further positioning surface 12 by means of a Injection molding process manufactured.
  • the area of the frame array 20 outlined by dashed lines is, for example, a frame 10 of the frame array 20.
  • Figure 8B shows a plurality of frame arrays 20.
  • 8B shows four frame arrays 20, each of which has the frames 10 for four radiation-emitting components 100.
  • the frame arrays 20 can, for example, be arranged on the carrier 8 at a distance from one another.
  • the four frame arrays 20 shown can be arranged on a common support 8.
  • Figure 8C shows a frame array 20 with exactly one frame 10.
  • Figures 9A, 9B and 9C show schematic representations of a subsequent method step in which the frame array 20 is arranged on the carrier 8.
  • the frame array 20 shown in FIG. 8A is arranged on the carrier 8 shown in FIG. 7.
  • the frame array 20 and the carrier 8 are congruent.
  • more than one frame array 20 can be arranged on the carrier 8.
  • FIG. 9B shows a schematic top view of a frame 10 on the carrier 8 of the frame array 20 shown in FIG. 9A on the carrier 8.
  • FIG. 9C shows a schematic cross section along the line AA′ shown in FIG. 9B through the frame 10 and the carrier 8 according to an exemplary embodiment.
  • the cross section shown essentially corresponds to that in connection with 2 described cross section, wherein the exemplary embodiment shown in FIG. 9C shows a process status before the arrangement of the radiation-emitting component 6 and the optical element 3.
  • a radiation-emitting component 6 is arranged on the carrier 8.
  • the radiation-emitting component has the radiation exit surface 9.
  • the radiation-emitting component 6 can be arranged in a frame 10 of the frame array 20.
  • a large number of radiation-emitting components 6 are arranged on the carrier 8.
  • one, in particular at least one, radiation-emitting component 6 is arranged in each frame 10 of the frame array 20.
  • the radiation-emitting component 6 can, for example, be applied to an intermediate carrier 7.
  • the intermediate carrier can then be arranged between the carrier 8 and the radiation-emitting component 6.
  • the intermediate carrier 7 can be arranged directly between the carrier 8 and the radiation-emitting component 6.
  • the radiation-emitting component 6 can at least partially project beyond the intermediate carrier 7 on the side on which the radiation exit surface 9 of the radiation-emitting component 6 is arranged.
  • Figure 10B shows an enlarged top view of a section of Figure 10A.
  • the radiation-emitting component 6 is arranged on the intermediate carrier 7 within the frame 10.
  • the frame has the positioning surface 2 and the further positioning surface 12.
  • the Positioning surface 2 is arranged in the recess of the frame 10 .
  • the further positioning surface 12 is arranged in the further recess 15 of the frame.
  • the fact that the positioning surface is arranged in the recess can mean that the positioning surface limits the recess. For example, the positioning surface is arranged within a maximum lateral extent of the recess.
  • the frame 10 surrounds the radiation-emitting component 6 at least in places.
  • the frame 10 can completely laterally surround the radiation-emitting component except on the side of the radiation-emitting components 6 on which the radiation exit surface 9 of the radiation-emitting component 6 is arranged.
  • the frame 10 can completely surround the radiation-emitting component 6 laterally.
  • the finished radiation-emitting component 100 can be designed, for example, as a “top looker” arrangement.
  • the frame 10 can, for example, be designed as a housing of the radiation-emitting component 6. If the frame is, for example, formed in one piece with the positioning element 1, it can the housing is, for example, a positioning housing 4.
  • the radiation-emitting component 6 can overlap with an imaginary connection area from the recess 14 to the further recess 15. Alternatively, the radiation-emitting component 6 can adjoin the imaginary connection area.
  • FIG. 11 shows a method step that follows the method step shown in FIG. 10A.
  • contacts 17 are arranged on the radiation-emitting component 6.
  • the contacts 17 are set up, for example, to supply current to the radiation-emitting component 6.
  • optical elements 3 are arranged on the radiation-emitting components 6. Arranging the optical elements essentially corresponds to the method steps shown in FIGS. 4A and 4B.
  • the radiation-emitting components 100 are separated into individual radiation-emitting components 100 or, not shown, into groups of radiation-emitting components 100.
  • Separating the radiation-emitting components 100 can include cutting through the carrier 8 and the frame array 20.
  • the carrier 8 and/or the frame array 20 are severed using mechanical sawing.
  • the frame array 20 can be severed between two frames 10.
  • Figure 14 shows an optical element 3 according to a further exemplary embodiment.
  • the optical element 3 is arranged, for example, in a radiation-emitting component 100 according to an exemplary embodiment. Furthermore, the optical element 3 can be set up to slide down the positioning surface 2 and/or the further positioning surface 12.
  • the optical element 3 has a prism.
  • the optical element 3 is a prism, in particular a trapezoidal prism.
  • the side of the optical element 3 that faces away from the radiation-emitting component 6 in the finished radiation-emitting component 100 has, for example, a reflective coating.
  • the optical element 3 shown in FIG. 14 can be, for example, a deflection prism.
  • FIG. 15A shows method steps in a method for producing a radiation-emitting component 100 according to an exemplary embodiment, which differs from the method steps shown in FIG. 4A in that the optical element 3 is designed as a deflection prism.
  • Figure 15B shows a radiation-emitting component 100 according to an embodiment.
  • the radiation-emitting component 100 of FIG. 15B differs from the radiation-emitting component 100 shown in FIG. 5B in that the optical element 3 is designed as a deflection prism.
  • the radiation-emitting component 100 can have a “top looker” arrangement. This can mean, for example, that the radiation-emitting component 100 emits the electromagnetic radiation 19 along the vertical direction.

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Abstract

Es wird ein strahlungsemittierendes Bauteil angegeben mit einem Träger mit einer Haupterstreckungsebene, einer strahlungsemittierenden Komponente mit einer Strahlungsaustrittsfläche, einem optischen Element, und zumindest einem Positionierungselement, wobei die strahlungsemittierende Komponente auf dem Träger angeordnet ist, das Positionierungselement auf dem Träger angeordnet ist, das Positionierungselement eine Positionierungsoberfläche aufweist, welche sich unter einem Winkel von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstreckt, und das Positionierungselement an einer, der strahlungsemittierenden Komponente abgewandten Seite des optischen Elements angeordnet ist. Weiter wird ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils angegeben.

Description

Beschreibung
STRAHLUNGSEMITTIERENDES BAUTEIL UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES STRAHLUNGSEMITTIERENDEN BAUTEILS
Es werden ein strahlungsemittierendes Bauteil und ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils angegeben .
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein strahlungsemittierendes Bauteil mit einem ef fi zient angeordneten optischen Element anzugeben . Eine weitere zu lösende Aufgabe ist es , ein Verfahren anzugeben, mit dem ein optisches Element ef fi zient angeordnet werden kann .
Die Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das strahlungsemittierende Bauteil einen Träger mit einer Haupterstreckungsebene . Bei dem Träger kann es sich um eine mechanisch tragende Komponente des strahlungsemittierenden Bauteils handeln . Der Träger kann dreidimensional ausgebildet sein . Beispielsweise weist der Träger eine kreis förmige und/oder rechteckige Grundfläche auf . Der Träger kann eine Haupterstreckungsebene aufweisen . Die Haupterstreckungsebene verläuft beispielsweise zumindest näherungsweise parallel zu einer Oberfläche , zum Beispiel zur Grundfläche und/oder zu einer Oberseite , des Trägers . Der Träger kann insbesondere eine Deckfläche an seiner Oberseite aufweisen . Bei der Deckfläche handelt es sich beispielsweise um eine Montagefläche des Trägers . Die Montagefläche des Trägers verläuft beispielsweise parallel oder nahezu parallel zu der Haupterstreckungsebene des Trägers . Komponenten, welche auf dem Träger angeordnet werden, können beispielsweise auf der Montagefläche des Trägers angeordnet werden . Bei dem Träger handelt es sich beispielsweise um einen Keramikträger, insbesondere um ein Keramikpanel . Beispielsweise weist der Träger Aluminiumnitrid (AIN) oder Aluminiumoxid (A1O) auf .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das strahlungsemittierende Bauteil eine strahlungsemittierende Komponente mit einer Strahlungsaustritts fläche . Bei der strahlungsemittierenden Komponente handelt es sich beispielsweise um eine Leuchtdiode oder um einen Laser . Dass die strahlungsemittierende Komponente eine Strahlungsaustritts fläche aufweist , bedeutet beispielsweise , dass die strahlungsemittierende Komponente elektromagnetische Strahlung emittiert , welche an der Strahlungsaustritts fläche aus der strahlungsemittierenden Komponente ausgekoppelt wird . Bei der Strahlungsaustritts fläche handelt es sich beispielsweise um eine Strahlungsauskoppel fläche . Die strahlungsemittierende Komponente ist beispielsweise zur Erzeugung und/oder zum Emittieren von Laserstrahlung eingerichtet . Bei der Laserstrahlung handelt es sich beispielsweise um kohärente elektromagnetische Strahlung . Mit anderen Worten, die strahlungsemittierende Komponente kann dazu eingerichtet sein, an der Strahlungsaustritts fläche kohärente elektromagnetische Strahlung aus zukoppeln . Die Strahlungsaustritts fläche bildet beispielsweise eine Außenfläche der strahlungsemittierenden Komponente .
Die strahlungsemittierende Komponente kann auf dem Träger angeordnet sein . Beispielsweise ist die strahlungsemittierende Komponente auf die Montagefläche des Trägers aufgebracht . Die Strahlungsaustritts fläche verläuft dann bevorzugt senkrecht oder nahezu senkrecht zu der Haupterstreckungsebene des Trägers und/oder zu der Montagefläche des Trägers .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das strahlungsemittierende Bauteil ein optisches Element . Beispielsweise handelt es sich bei dem optischen Element um eine optische Linse . Die optische Linse weist beispielsweise eine sphärische Struktur, eine Fresnel Struktur, einen Mikrolinsenarray oder ein di f fraktives optisches Element auf . Das optische Element kann dazu ausgelegt sein die durch das optische Element durchtretende elektromagnetische Strahlung zu formen . Beispielsweise kann die von der strahlungsemittierenden Komponente emittierte elektromagnetische Strahlung von dem optischen Element gebündelt oder gestreut werden . Insbesondere ist das optische Element dazu eingerichtet , eine Kohärenz der von der strahlungsemittierenden Komponente emittierten elektromagnetischen Strahlung zu erhalten . Beispielsweise wird eine Phasenfront der Laserstrahlung durch das optische Element nicht beeinträchtigt .
Das optische Element kann beispielsweise quaderförmig ausgebildet sein . Beispielsweise umfasst das optische Element ein Plättchen . Das optische Element kann Glas und/oder Kunststof f aufweisen oder aus Glas und/oder Kunststof f gebildet sein . Insbesondere kann es sich bei dem optischen Element um ein Glasplättchen handeln .
Alternativ oder zusätzlich kann das optische Element zumindest stellenweise zumindest näherungsweise keil förmig und/oder trapez förmig ausgebildet sein . Beispielsweise ist zumindest eine Seitenfläche des optischen Elements trapez förmig und/oder keil förmig ausgebildet . Diese Seitenfläche des optischen Elements verläuft im strahlungsemittierenden Bauteil bevorzugt senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers und senkrecht zur Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente . Zusätzlich kann eine der Seitenfläche gegenüberliegende weitere Seitenfläche trapez förmig und/oder keil förmig ausgebildet sein . Beispielsweise sind die Seitenfläche des optischen Elements und die weitere Seitenfläche des optischen Elements deckungsgleich . Ein an die Seitenfläche angrenzender Bereich des optischen Elements und/oder ein zwischen der Seitenfläche des optischen Elements und der weiteren Seitenfläche des optischen Elements angeordneter Bereich kann näherungsweise quaderförmig ausgebildet sein .
Weiter können an einer der strahlungsemittierenden Komponente zugewandten Seite des optischen Elements an der Seitenfläche und/oder an der weiteren Seitenfläche angeordnete Randbereiche des optischen Elements und der dazwischen angeordnete Bereich des optischen Elements bündig oder nahezu bündig miteinander abschließen .
Das optische Element kann einstückig ausgebildet sein . Beispielsweise kann es sich bei dem optischen Element um ein eigenständiges Bauteil handeln . Das optische Element kann dann beispielsweise als eigenständiges Bauteil im strahlungsemittierenden Bauteil angeordnet werden . Somit wird das optische Element beispielsweise nicht erst im strahlungsemittierenden Bauteil erzeugt und/oder zusammengebaut . Das optische Element ist beispielsweise an der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet . Das kann bedeuten, dass das optische Element mechanisch mit der strahlungsemittierenden Komponente verbunden ist . Insbesondere kann das optische Element an der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet sein . Das optische Element kann an die Strahlungsaustritts fläche angrenzen . Beispielsweise grenzt das optische Element direkt an die Strahlungsaustritts fläche . Alternativ kann ein Material , beispielsweise ein Haftmaterial , zwischen dem optischen Element und der strahlungsemittierenden Komponente , insbesondere zwischen dem optischen Element und der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente , angeordnet sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das strahlungsemittierende Bauteil zumindest ein Positionierungselement . Das Positionierungselement kann auf dem Träger angeordnet sein . Dass das Positionierungselement auf dem Träger angeordnet ist , kann insbesondere bedeuten, dass das Positionierungselement auf der Montagefläche des Trägers angeordnet ist . Beispielsweise ist das Positionierungselement direkt auf die Montagefläche des Trägers aufgebracht .
Das Positionierungselement kann eine Positionierungsoberfläche aufweisen . Beispielsweise umfasst das Positionierungselement mehr als eine Positionierungsoberfläche , insbesondere eine weitere Positionierungsoberfläche . Die Positionierungsoberfläche erstreckt sich beispielsweise unter einem ersten Winkel von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers . Der erste Winkel unter dem sich die Positionierungsoberfläche erstreckt , ist beispielsweise kleiner als 90 Grad . Mit anderen Worten, die Positionierungsoberfläche verläuft beispielsweise quer zur Haupterstreckungsebene des Trägers . Die Positionierungsoberfläche kann sich unter einem ersten Winkel von größer als 30 Grad oder größer als 45 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstrecken . Beispielsweise erstreckt sich die Positionierungsoberfläche unter einem ersten Winkel von 45 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers . Die Positionierungsoberfläche kann sich unter einem ersten Winkel von höchstens 80 Grad oder höchstens 70 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstrecken .
Das Positionierungselement kann keil förmig ausgebildet sein . Dabei verj üngt sich das Positionierungselement beispielsweise in eine Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers vom Träger weg . Ein Abstand zwischen strahlungsemittierender Komponente und Positionierungselement vergrößert sich beispielsweise entlang einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers vom Träger weg .
Das Positionierungselement ist beispielsweise an einer der strahlungsemittierenden Komponente abgewandten Seite des optischen Elements angeordnet .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das strahlungsemittierende Bauteil einen Träger mit einer Haupterstreckungsebene , eine strahlungsemittierende Komponente mit einer Strahlungsaustritts fläche , ein optisches Element und zumindest ein Positionierungselement , wobei die strahlungsemittierende Komponente auf dem Träger angeordnet ist , das Positionierungselement auf dem Träger angeordnet ist , das Positionierungselement eine Positionierungsoberfläche aufweist , welche sich unter einem ersten Winkel von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstreckt und das Positionierungselement an einer der strahlungsemittierenden Komponente abgewandten Seite des optischen Elements angeordnet ist .
Dem hier beschriebenen strahlungsemittierenden Bauteil liegt unter anderem die Idee zugrunde , dass das optische Element mittels des zumindest einen Positionierungselements vereinfacht und kostengünstig und somit ef fi zient an der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet beziehungsweise genau positioniert werden kann . Zum genauen Positionieren des optischen Elements kann das optische Element auf die Positionierungsoberfläche aufgebracht werden . Dazu kann das optische Element an der Seite auf das Positionierungselement aufgebracht werden, welche am weitesten vom Träger entfernt ist . Da die Positionierungsoberfläche unter einem Winkel von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene verläuft , kann das optische Element die Positionierungsoberfläche in Richtung Träger hinunter rutschen oder gleiten . Dabei kann das optische Element passiv der Strahlungsaustritts fläche angenähert auf dem Träger aufgebracht werden . Insbesondere kann das optische Element nah an der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet werden . Ein Abstand zwischen dem optischen Element und der strahlungsemittierenden Komponente kann relativ klein ausgeprägt sein . Dadurch kann der Aufbau des strahlungsemittierenden Bauteils kompakt gehalten werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils weist das Positionierungselement parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers eine Ausdehnung auf , welche entlang einer vertikalen Richtung, welche sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstreckt , vom Träger weg abnimmt . Ein Abstand zwischen strahlungsemittierender Komponente und Positionierungselement vergrößert sich somit beispielsweise entlang einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers vom Träger weg . Die Größe eines Querschnitts durch das Positionierungselement in Ebenen, welche sich parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstrecken, kann somit entlang der vertikalen Richtung vom Träger aus abnehmen .
Ein Vorteil dieser Aus führungs form ist , dass das Positionierungselement eine schief , quer und/oder schräg zur Haupterstreckungsebene des Trägers verlaufende Positionierungsoberfläche aufweisen kann, an welcher ein optisches Element bis auf den Träger hinunter rutschen oder gleiten kann . Dadurch kann das optische Element einfach und kostengünstig an der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils weist das Positionierungselement zumindest eine weitere Positionierungsoberfläche auf , wobei die Positionierungsoberfläche in einem ersten Winkel zur Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft und die weitere Positionierungsoberfläche in einem zweiten Winkel zur Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft und der zweite Winkel um zumindest 5 Grad vom ersten Winkel abweicht . Die weitere Positionierungsoberfläche weist somit eine weitere Steigung auf , welche verschieden von einer Steigung der Positionierungsoberfläche ist .
Der zweite Winkel kann sich um zumindest 5 Grad, beispielsweise um zumindest 10 Grad, beispielsweise um mindestens 20 Grad, insbesondere um mindestens 30 Grad vom ersten Winkel unterscheiden . Der zweite Winkel kann beispielsweise größer als der erste Winkel ausgebildet sein . Beispielsweise beträgt der zweite Winkel 90 Grad . Die weitere Positionierungsoberfläche kann somit beispielsweise senkrecht zu der Haupterstreckungsebene des Trägers verlaufen . Die weitere Positionierungsoberfläche kann näher am Träger angeordnet sein als die Positionierungsoberfläche .
Dadurch, dass die weitere Positionierungsoberfläche eine andere , steilere Steigung aufweist als die Positionierungsoberfläche kann ein Abstand des Positionierungselements zur strahlungsemittierenden Komponente vergrößert werden . Dadurch können Abweichungen in der Position des Positionierungselements zur strahlungsemittierenden Komponente kompensiert werden und das optische Element kann ef fi zient an der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils ist zumindest stellenweise zwischen der strahlungsemittierenden Komponente und dem Träger ein Zwischenträger angeordnet . Bei dem Zwischenträger handelt es sich beispielsweise um einen Unterbau ( engl . Submount ) der strahlungsemittierenden Komponente . Der Zwischenträger grenzt beispielsweise direkt an die strahlungsemittierende Komponente und/oder an den Träger an . Der Zwischenträger umfasst beispielsweise ein Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit .
Ein Vorteil dieser Aus führungs form liegt darin, dass der Zwischenträger eine Kühlung der strahlungsemittierenden Komponente gewährleistet . Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch den Zwischenträger die strahlungsemittierende Komponente und somit die Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente beabstandet zum Träger angeordnet ist . Dadurch kann die an der Strahlungsaustritts fläche ausgekoppelte elektromagnetische Strahlung das optische Element mittig oder nahezu mittig durchstrahlen . Störende Randef fekte am optischen Element können somit verringert werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils ist zumindest stellenweise zwischen der strahlungsemittierenden Komponente und dem Träger ein Zwischenträger angeordnet , wobei die strahlungsemittierende Komponente den Zwischenträger an der Seite , an welcher die Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet ist , zumindest teilweise überragt .
Dadurch, dass die strahlungsemittierende Komponente den Zwischenträger an der dem optischen Element zugewandten Seite überragt , kann das optische Element vereinfacht an der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils ist das optische Element zumindest näherungsweise quaderförmig ausgebildet . Bei dem optischen Element handelt es sich beispielsweise um ein Plättchen mit näherungsweise rechteckiger Grundfläche .
Dadurch kann das optische Element vereinfacht und kostengünstig hergestellt werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils weist das optische Element ein Prisma auf . Die der strahlungsemittierenden Komponente abgewandte Seite des optischen Elements kann eine reflektierende Beschichtung aufweisen . Im Betrieb des strahlungsemittierenden Bauteils wird die von der strahlungsemittierenden Komponente emittierte elektromagnetische Strahlung mittels des optischen Elements beispielsweise in eine Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsebene des Trägers umgelenkt . Beispielsweise emittiert die strahlungsemittierende Komponente elektromagnetische Strahlung in eine Richtung parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers . Mittels des optischen Elements kann das strahlungsemittierende Bauteil elektromagnetische Strahlung dann beispielsweise in eine Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers emittieren .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils verläuft eine Oberfläche des optischen Elements zumindest stellenweise parallel zur Positionierungsoberfläche . Beispielsweise verläuft die der strahlungsemittierenden Komponente abgewandte Seite des optischen Elements zumindest stellenweise näherungsweise parallel zur Positionierungsoberfläche des Positionierungselements . Dabei kann beispielsweise nur die in einem Randbereich des optischen Elements angeordnete Seitenfläche des optischen Elements parallel zur Positionierungsoberfläche verlaufen . Bei dem Randbereich des optischen Elements handelt es sich beispielsweise um den Bereich des optischen Elements , der angrenzend an die Positionierungsoberfläche angeordnet ist . Beispielsweise kann der Randbereich des optischen Elements direkt an die Positionierungsoberfläche angrenzen .
Dadurch kann eine genaue Positionierung des optischen Elements an der strahlungsemittierenden Komponente verbessert werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils ist das optische Element zumindest näherungsweise quaderförmig mit zwei deckungsgleichen Trapezen an beiden Enden des Quaders ausgebildet . Bei den trapezprismaförmigen Bereichen des optischen Elements handelt es sich beispielsweise um die Randbereiche des optischen Elements .
Durch die trapezprismaförmigen Bereiche kann das optische Element an der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente genau positioniert werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils ist zumindest ein weiteres Positionierungselement auf dem Träger angeordnet , und das weitere Positionierungselement ist beabstandet zum Positionierungselement angeordnet . Das weitere Positionierungselement kann die gleichen Eigenschaften wie das Positionierungselement aufweisen . Beispielsweise ist das optische Element dazu eingerichtet gleichzeitig auf dem Positionierungselement und dem weiteren Positionierungselement zum Träger und zur strahlungsemittierenden Komponente hin rutschen gelassen zu werden .
Das optische Element kann durch das Positionierungselement und das weitere Positionierungselement einfach und kostengünstig und ef fi zient an der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils verläuft eine Verbindungslinie von dem Positionierungselement zu dem weiteren Positionierungselement parallel zu der Strahlungsaustritts fläche und ein Abstand zwischen dem Positionierungselement und dem weiteren Positionierungselement ist größer als die Ausdehnung der Strahlungsaustritts fläche entlang der Verbindungslinie . Bei der Verbindungslinie handelt es sich insbesondere um eine gedachte Verbindungslinie . Die gedachte Verbindungslinie verläuft beispielsweise entlang der kürzesten Verbindung zwischen dem Positionierungselement und dem weiteren Positionierungselement . Dass der Abstand zwischen dem Positionierungselement und dem weiteren Positionierungselement größer als die Ausdehnung der Strahlungsaustritts fläche entlang der Verbindungslinie ist , kann insbesondere bedeuten, dass aus der strahlungsemittierenden Komponente austretende Strahlung sich hauptsächlich in eine andere Richtung als in Richtung des Positionierungselements und des weiteren Positionierungselements ausbreitet .
Dadurch wird an der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente austretende elektromagnetische Strahlung nicht von den Positionierungselementen absorbiert und/oder reflektiert . Zusätzlich kann durch die Positionierungselemente das optische Element ef fi zient an der Strahlungsaustritts fläche angeordnet werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils ist ein Haftmaterial zwischen dem optischen Element und der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet . Das Haftmaterial kann transluzent oder transparent ausgebildet sein . Beispielsweise ist das Haftmaterial transluzent für die an der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente ausgekoppelte elektromagnetische Strahlung . Das Haftmaterial ist beispielsweise dazu eingerichtet , das optische Element und/oder die strahlungsemittierende Komponente und/oder den Zwischenträger zu benetzen . Das Haftmaterial umfasst beispielsweise Silikon .
Beispielsweise ist das Haftmaterial dazu eingerichtet , das optische Element an die Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente anzukoppeln und/oder das optische Element in dem strahlungsemittierenden Bauteil zu fixieren .
Durch die Benetzung des optischen Elements und/oder der strahlungsemittierenden Komponente und/oder des Zwischenträgers wird das optische Element mittels Kapillarkräften auf gerichtet , der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente zumindest angenähert und/oder an der Strahlungsaustritts fläche angeordnet . Das optische Element kann somit passiv an der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils füllt das Haftmaterial einen Zwischenraum zwischen dem optischen Element und der strahlungsemittierenden Komponente vollständig .
Diese Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils hat unter anderem den Vorteil , dass das optische Element stabil mit der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente verbunden ist . Dadurch kann das optische Element einfach und ef fi zient an der Strahlungsaustritts fläche angeordnet werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils ist das Haftmaterial transluzent , insbesondere transparent , für die von der strahlungsemittierenden Komponente emittierte elektromagnetische Strahlung . Das Haftmaterial weist beispielsweise zumindest eine geringe Absorption und/oder zumindest eine geringe Ref lektivität beispielsweise der von der strahlungsemittierenden Komponente emittierten elektromagnetischen Strahlung auf . Beispielsweise weist das Haftmaterial eine hohe Transmission und/oder eine hohe Transparenz für beispielsweise die von der strahlungsemittierenden Komponente emittierte elektromagnetische Strahlung auf . Die Transmission und/oder Transparenz kann zumindest 10% , beispielsweise zumindest 50% , beispielsweise zumindest 80% oder insbesondere zumindest 90% betragen . Ein Vorteil dieser Aus führungs form liegt darin, dass die von der strahlungsemittierenden Komponente emittierte elektromagnetische Strahlung nicht oder nur geringfügig von dem Haftmaterial absorbiert und/oder reflektiert wird . Dadurch kann die elektromagnetische Strahlung das Haftmaterial ef fi zient durchstrahlen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils umfasst das strahlungsemittierende Bauteil zusätzlich einen Rahmen mit einer Aussparung, wobei der Rahmen die strahlungsemittierende Komponente zumindest teilweise umgibt , und das Positionierungselement in der Aussparung angeordnet ist . Dass der Rahmen die strahlungsemittierende Komponente zumindest teilweise umgibt , kann bedeuten, dass der Rahmen die strahlungsemittierende Komponente an zumindest einer Seite lateral umgibt . Beispielsweise umgibt der Rahmen die strahlungsemittierende Komponente an mehr als einer Seite . Insbesondere kann der Rahmen die strahlungsemittierende Komponente lateral an drei Seiten umgeben . Der Rahmen kann die strahlungsemittierende Komponente insbesondere an der Seite , an welcher die Strahlungsaustritts fläche angeordnet ist , lateral nicht vollständig umgeben .
Beispielsweise kann der Rahmen Kunststof f aufweisen oder aus Kunststof f bestehen . Insbesondere kann der Rahmen einen hitzebeständigen Kunststof f aufweisen . Der Rahmen weist beispielsweise ein Flüssigkristallpolymer (Englisch : liquid crystal polymer ( LCP ) ) auf oder ist daraus gebildet . Der Rahmen kann beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden . Der Rahmen kann eine Aussparung aufweisen . Die Aussparung kann entlang einer Abstrahlrichtung und/oder entlang einer Richtung, welche parallel zur Strahlungsaustritts fläche verläuft , beabstandet von der Strahlungsaustritts fläche angeordnet sein . Bei der Abstrahlrichtung kann es sich insbesondere um die Richtung, in welche die elektromagnetische Strahlung aus der strahlungsemittierenden Komponente ausgekoppelt wird, handeln . Die Aussparung kann eine Erstreckung entlang des Rahmens aufweisen . Entlang einer Richtung, welche parallel zur Strahlungsaustritts fläche verläuft kann sich die Aussparung zumindest teilweise durch den Rahmen erstrecken . Beispielsweise erstreckt sich die Aussparung parallel zur Strahlungsaustritts fläche vollständig durch den Rahmen . Der Bereich zwischen der Strahlungsaustritts fläche und einer Fläche , aus welcher im Betrieb Strahlung aus dem strahlungsemittierenden Bauteil austritt , kann frei vom Rahmen sein . In der Aussparung kann das Positionierungselement angeordnet sein . Das Positionierungselement kann in der Abstrahlrichtung der Strahlungsaustritts fläche nachgeordnet sein . Durch die Aussparung kann von der strahlungsemittierenden Komponente emittierte Strahlung aus dem strahlungsemittierenden Bauteil austreten . Somit kann eine Abstrahlrichtung des strahlungsemittierenden Bauteils parallel zur Haupterstreckungsebene des strahlungsemittierenden Bauteils verlaufen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des strahlungsemittierenden Bauteils ist das Positionierungselement monolithisch mit dem Rahmen ausgebildet . Das Positionierungselement ist beispielsweise aus dem Rahmen gebildet . Dadurch kann das Positionierungselement vereinfacht erzeugt und auf dem Träger angeordnet werden .
Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils angegeben . Das strahlungsemittierende Bauteil ist bevorzugt mit einem hier beschriebenen Verfahren herstellbar . Mit anderen Worten, sämtliche für das strahlungsemittierende Bauteil of fenbarte Merkmale sind auch für das Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils of fenbart und umgekehrt .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils umfasst das Verfahren das Bereitstellen eines Trägers mit einer Haupterstreckungsebene , das Aufbringen einer strahlungsemittierenden Komponente mit einer Strahlungsaustritts fläche auf den Träger, das Anordnen eines Positionierungselements mit einer Positionierungsoberfläche auf dem Träger und das Positionieren eines optischen Elements auf dem Positionierungselement , wobei sich die Positionierungsoberfläche unter einem Winkel von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstreckt und nach dem Positionieren des optischen Elements auf dem Positionierungselement das Positionierungselement an einer von der strahlungsemittierenden Komponente abgewandten Seite des optischen Elements angeordnet ist . Dabei können die Verfahrensschritte beispielsweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden . Alternativ kann beispielsweise das Positionierungselement in einem Verfahrensschritt vor dem Aufbringen der strahlungsemittierenden Komponente auf dem Träger angeordnet werden . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils umfasst das Verfahren das Rutschenlassen oder Gleiten des optischen Elements in Richtung des Trägers auf dem Positionierungselement . Nach dem Positionieren des optischen Elements auf dem Positionierungselement kann das optische Element passiv an der Strahlungsaustritts fläche genau positioniert werden . Dazu kann das optische Element beispielsweise in einem Bereich der Positionierungsoberfläche , welcher beabstandet zum Träger angeordnet ist , auf das Positionierungselement aufgesetzt werden . Mit anderen Worten, das optische Element kann auf dem Positionierungselement positioniert werden . Beispielsweise kann das optische Element mittels einer auf das optische Element wirkenden Schwerkraft auf der Positionierungsoberfläche runterrutschen . Dabei rutscht das optische Element beispielsweise so lange auf dem Positionierungselement zum Träger, bis das optische Element zumindest stellenweise in direktem Kontakt mit dem Träger ist . Beispielsweise kann das optische Element dann auch in Kontakt mit der Strahlungsaustritts fläche sein . Alternativ oder zusätzlich kann das optische Element nach dem Runterrutschen auf der Positionierungsoberfläche in direktem Kontakt mit einem Haftmaterial sein .
Dadurch, dass das optische Element passiv positioniert wird, kann das optische Element einfach und kostengünstig an der Strahlungsaustritts fläche positioniert werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils wird vor dem Positionieren des optischen Elements auf dem Positionierungselement ein Haftmaterial auf einen zur Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente benachbarten Bereich des Trägers aufgebracht . Das Haftmaterial kann beispielsweise zwischen der Strahlungsaustritts fläche und dem Positionierungselement aufgebracht werden . Mit anderen Worten, das Haftmaterial kann auf den Träger an einer Position aufgebracht werden, welche benachbart zur Strahlungsaustritts fläche angeordnet ist . Es ist auch möglich, dass das Haftmaterial auf den Träger an einer Position, die benachbart zum Zwischenträger angeordnet ist , aufgebracht wird . Beispielsweise kann das Haftmaterial zwischen der Verbindunglinie zwischen dem Positionierungselement und dem weiteren Positionierungselement und der Strahlungsaustritts fläche auf dem Träger aufgebracht werden . Das Haftmaterial kann an einer Stelle auf den Träger aufgebracht werden, die der Strahlungsaustritts fläche in Abstrahlrichtung nachgeordnet ist .
Ein Vorteil dieser Aus führungs form liegt darin, dass das optische Element durch eine Benetzung mit dem Haftmaterial mittels Kapillarkräften passiv genau an der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet werden kann . Zudem kann das optische Element mittels des Haftmaterials an die Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente , beispielsweise an eine Facette eines Lasers , angebunden werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils wird das Haftmaterial nach dem Rutschenlassen des optischen Elements ausgehärtet . Das optische Element kann dadurch stabil an der Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente fixiert werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils umfasst das Anordnen des Positionierungselements das Anordnen eines Rahmens , sodass der Rahmen die strahlungsemittierende Komponente zumindest stellenweise umgibt , das Erzeugen einer Aussparung in dem Rahmen und das Erzeugen des Positionierungselements .
Dadurch kann das Positionierungselement vereinfacht erzeugt und auf dem Träger angeordnet werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils werden das Positionierungselement und die Aussparung im Rahmen in einem Verfahrensschritt erzeugt . Mit anderen Worten, das Positionierungselement kann durch Erzeugen der Aussparung erzeugt werden . Beispielsweise wird die Aussparung in dem Rahmen erzeugt . Alternativ kann der Rahmen beispielsweise derart erzeugt werden, dass der Rahmen die Aussparung umfasst . Bei der Positionierungsoberfläche des Positionierungselements kann es sich um eine Oberfläche des Rahmens handeln .
Das Positionierungselement kann so vereinfacht erzeugt werden .
Es wird ferner ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils angegeben . Das strahlungsemittierende Bauteil ist bevorzugt mit einem hier beschriebenen Verfahren herstellbar . Mit anderen Worten, sämtliche für das strahlungsemittierende Bauteil of fenbarte Merkmale sind auch für das weitere Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils of fenbart und umgekehrt .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils umfasst das Verfahren das Bereitstellen eines Trägers . Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um einen Keramikträger, insbesondere um ein Keramikpanel handeln . Beispielsweise weist der Träger Aluminiumnitrid (AIN) oder Aluminiumoxid
(A1O) auf . Eine Kantenlänge des Trägers kann beispielsweise mindestens 0 . 5cm, zum Beispiel mindestens 1cm oder mindestens 5cm betragen . Beispielsweise beträgt die Kantenlänge des Trägers höchstens 50cm, beispielsweise höchstens 20cm oder zum Beispiel höchstens 10cm .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils umfasst das Verfahren das Anordnen eines Rahmenarrays mit zumindest einem, zum Beispiel zwei oder mehr Rahmen auf dem Träger . Der Rahmenarray kann zumindest einen Rahmen aufweisen .
Beispielsweise weist der Rahmenarray eine Viel zahl an Rahmen auf . Eine Erstreckung des Rahmenarrays entlang einer lateralen Richtung kann zumindest näherungsweise der Kantenlänge des Trägers entlang der lateralen Richtung entsprechen .
Ein Rahmen des Rahmenarrays kann eine Aussparung mit einem Positionierungselement und eine weitere Aussparung mit einem weiteren Positionierungselement aufweisen . Dabei können das Positionierungselement und/oder das weitere Positionierungselement einstückig mit dem Rahmen ausgebildet sein . Beispielsweise kann der Rahmen das Positionierungselement und/oder das weitere Positionierungselement bilden oder umfassen . Insbesondere kann der Rahmenarray einstückig ausgebildet sein . Der Rahmenarray kann mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt sein .
Beispielsweise wird mehr als ein Rahmenarray, insbesondere eine Mehrzahl an Rahmenarrays auf dem Träger angeordnet . Insbesondere können zumindest zwei Rahmenarrays auf einem gemeinsamen Träger angeordnet werden . Ein Rahmenarray weist dann beispielsweise eine Kantenlänge auf , die kleiner als die Kantenlänge des Trägers ist . Beispielsweise ist die Summe der Kantenlängen der Mehrzahl an Rahmenarrays entlang der lateralen Richtung kleiner als eine Erstreckung des Trägers entlang der lateralen Richtung . Beispielsweise können die Rahmenarrays beabstandet zueinander auf dem Träger angeordnet werden . Die Rahmenarrays können dann beispielsweise vereinfacht auf dem Träger angeordnet werden .
Beispielsweise kann der Rahmenarray Kunststof f aufweisen oder aus Kunststof f gebildet sein . Insbesondere kann der Rahmenarray einen hitzebeständigen Kunststof f aufweisen . Der Rahmenarray weist beispielsweise ein Flüssigkristallpolymer (Englisch : liquid crystal polymer ( LCP ) ) auf oder ist daraus gebildet .
Beispielsweise wird der Rahmenarray vor dem Anordnen auf dem Träger erzeugt . Der Rahmenarray kann somit beispielsweise als eigenständiges Bauteil auf dem Träger angeordnet werden . Alternativ umfasst das Anordnen des Rahmenarrays auf dem Träger das Erzeugen des Rahmenarrays auf dem Träger . Beispielsweise wird der Rahmenarray mittels Vakuuminfusion (Englisch : vacuum infusion molding) oder mittels Spritzpressens (Englisch : trans fer molding) direkt auf dem Träger erzeugt .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteil weist der Rahmen eine Positionierungsoberfläche und eine weitere Positionierungsoberfläche auf , wobei sich die Positionierungsoberfläche unter einem ersten Winkel von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstreckt , und sich die weitere Positionierungsoberfläche unter einem weiteren ersten Winkel von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstreckt .
Beispielsweise weist der Rahmenarray die Positionierungsoberfläche und/oder die weitere Positionierungsoberfläche auf . Der erste Winkel und der weitere erste Winkel können bevorzugt gleich sein . Das kann bedeuten, dass sich die Positionierungsoberfläche und die weitere Positionierungsoberfläche in demselben Winkel zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstrecken . Alternativ kann der weitere erste Winkel verschieden vom ersten Winkel sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils umfasst das Verfahren das Anordnen einer strahlungsemittierenden Komponente innerhalb des Rahmens . Beispielsweise wird die strahlungsemittierende Komponente auf einem Zwischenträger innerhalb des Rahmens angeordnet . Dabei kann zunächst der Zwischenträger innerhalb des Rahmens angeordnet werden . Anschließend wird beispielsweise die strahlungsemittierende Komponente auf den Zwischenträger aufgebracht .
Alternativ kann die strahlungsemittierende Komponente zuerst auf dem Zwischenträger angeordnet werden und nachfolgend innerhalb des Rahmens auf dem Träger .
Dass die strahlungsemittierende Komponente innerhalb des Rahmens angeordnet wird kann bedeuten, dass der Rahmen die strahlungsemittierende Komponente nach dem Anordnen innerhalb des Rahmens zumindest stellenweise umgibt . Insbesondere kann der Rahmen die strahlungsemittierende Komponente außer an der Seite der strahlungsemittierenden Komponenten an der eine Strahlungsaustritts fläche der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet ist , lateral vollständig umgeben . Es ist auch möglich, dass der Rahmen die strahlungsemittierende Komponente lateral vollständig umgibt .
Beispielsweise wird in j edem Rahmen des Rahmenarrays eine strahlungsemittierende Komponente angeordnet .
Die strahlungsemittierende Komponente und/oder der Zwischenträger kann beispielsweise mit einem leitfähigen Kleber, einem Lötmittel , beispielsweise einem AuSn-Lötmittel und/oder einer Sinterpaste mit dem Träger verbunden werden . Beispielsweise wird die strahlungsemittierende Komponente und/oder der Zwischenträger auf dem Träger befestigt und/oder nahezu dauerhaft mit dem Träger verbunden . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils umfasst das Verfahren das Positionieren eines optischen Elements auf der Positionierungsoberfläche und der weiteren Positionierungsoberfläche .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils wird nach dem Positionieren des optischen Elements auf der Positionierungsoberfläche und der weiteren Positionierungsoberfläche das optische Element an der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet . Beispielsweise wird das optische Element passiv, zum Beispiel mittels Rutschenlassen auf der Positionierungsoberfläche , an der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils umfasst das Verfahren die folgenden Schritte :
- Bereitstellen eines Trägers ,
- Anordnen eines Rahmenarrays mit zumindest einem Rahmen auf dem Träger, wobei
- der Rahmen eine Positionierungsoberfläche und eine weitere Positionierungsoberfläche aufweist ,
- sich die Positionierungsoberfläche unter einem ersten Winkel von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstreckt , und
- sich die weitere Positionierungsoberfläche unter einem weiteren ersten Winkel von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstreckt ,
- Anordnen einer strahlungsemittierenden Komponente innerhalb des Rahmens , - Positionieren eines optischen Elements auf der Positionierungsoberfläche und der weiteren Positionierungsoberfläche , wobei
- nach dem Positionieren des optischen Elements auf der Positionierungsoberfläche und der weiteren Positionierungsoberfläche das optische Element an der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet wird .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils wird die strahlungsemittierende Komponente nach dem Anordnen innerhalb des Rahmens elektrisch kontaktiert . Dazu kann eine Kontaktierung an der strahlungsemittierenden Komponente angeordnet werden . Bei der Kontaktierung handelt es sich beispielsweise um Drähte .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils ist der Rahmenarray einstückig ausgebildet und weist eine Viel zahl an Rahmen auf , wird das Verfahren für eine Viel zahl an strahlungsemittierenden Bauteilen gleichzeitig auf einem gemeinsamen Träger durchgeführt , und werden die strahlungsemittierenden Bauteile vereinzelt .
Beispielsweise werden die strahlungsemittierenden Bauteile in einzelne strahlungsemittierende Bauteile oder in Gruppen von strahlungsemittierenden Bauteilen vereinzelt . Das Vereinzeln der strahlungsemittierenden Bauteile kann ein Durchtrennen des Trägers und des Rahmenarrays umfassen . Beispielsweise werden der Träger und/oder der Rahmenarray mittels mechanischem Sägen durchtrennt . Bevorzugt kann der Rahmenarray zwischen zwei Rahmen durchtrennt werden . Im Folgenden werden das hier beschriebene strahlungsemittierende Bauteil und das hier beschriebene Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils in Verbindung mit Aus führungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert .
Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein strahlungsemittierendes Bauteil gemäß einem Aus führungsbeispiel .
Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein strahlungsemittierendes Bauteil gemäß einem Aus führungsbeispiel .
Figur 3 zeigt ein optisches Element gemäß einem Aus führungsbeispiel .
Die Figuren 4A und 4B zeigen in schematischen Querschnitten das Rutschenlassen und Positionieren eines optischen Elements auf einem Positionierungselement gemäß einem Aus führungsbeispiel .
Die Figuren 5A und 5B zeigen in schematischen Querschnitten das Rutschenlassen und Positionieren eines optischen Elements auf einem Positionierungselement gemäß einem weiteren Aus führungsbeispiel .
Die Figuren 6A und 6B zeigen in schematischen Querschnitten das Rutschenlassen und Positionieren eines optischen Elements auf einem Positionierungselement gemäß einem weiteren
Aus führungsbeispiel . Die Figuren 7 bis 13 zeigen Schritte in einem Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils gemäß Aus führungsbeispielen .
Die Figur 14 zeigt ein optisches Element gemäß einem weiteren Aus führungsbeispiel .
Die Figuren 15A und 15B zeigen in schematischen Querschnitten das Rutschenlassen und Positionieren eines optischen Elements auf einem Positionierungselement gemäß einem weiteren Aus führungsbeispiel .
Gleiche , gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugs zeichen versehen . Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten . Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein .
Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein strahlungsemittierendes Bauteil 100 gemäß einem Aus führungsbeispiel . Das strahlungsemittierende Bauteil 100 weist einen Träger 8 mit einer Haupterstreckungsebene auf . Das strahlungsemittierende Bauteil 100 umfasst weiter eine strahlungsemittierende Komponente 6 mit einer Strahlungsaustritts fläche 9 , ein optisches Element 3 und zumindest ein Positionierungselement 1 . Die strahlungsemittierende Komponente 6 ist auf dem Träger 8 angeordnet . Das Positionierungselement 1 ist auf dem Träger 8 angeordnet . Dabei ist das Positionierungselement 1 beabstandet zu der strahlungsemittierenden Komponente 6 auf dem Träger 8 angeordnet . Das Positionierungselement 1 weist eine Positionierungsoberfläche 2 auf . Das Positionierungselement 1 ist an einer von der strahlungsemittierenden Komponente 6 abgewandten Seite des optischen Elements 3 angeordnet . Das strahlungsemittierende Bauteil 100 umfasst einen Rahmen 10 mit einer Aussparung 14 . Der Rahmen 10 umgibt die strahlungsemittierende Komponente 6 zumindest teilweise . Beispielsweise , hier gezeigt , umgibt der Rahmen 10 die strahlungsemittierende Komponente 6 lateral auf drei Seiten . Dabei verlaufen die lateralen Richtungen parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers 8 . An der verbleibenden vierten Seite ist die Strahlungsaustritts fläche 9 angeordnet . Der Rahmen 10 umgibt die strahlungsemittierende Komponente 6 zumindest nicht vollständig an der Seite der strahlungsemittierenden Komponente 6 , an welcher die Strahlungsaustritts fläche 9 angeordnet ist . Das Positionierungselement 1 ist in der Aussparung 14 angeordnet . Das optische Element 3 ist zumindest teilweise an der Positionierungsoberfläche 2 in der Aussparung 14 angeordnet . Das optische Element 3 grenzt an die Strahlungsaustritts fläche 9 an .
Der Rahmen 10 weist eine weitere Aussparung 15 auf . In der weiteren Aussparung 15 ist das weitere Positionierungselement 11 angeordnet . Eine gedachte Verbindungslinie entlang der kürzesten Verbindung zwischen dem Positionierungselement 1 und dem weiteren Positionierungselement 11 verläuft parallel zu der Strahlungsaustritts fläche 9 . Ein Abstand zwischen dem Positionierungselement 1 und dem weiteren Positionierungselement 11 kann dabei größer sein als die Ausdehnung der Strahlungsaustritts fläche 9 der strahlungsemittierenden Komponente 6 entlang der Verbindungslinie . Die strahlungsemittierende Komponente 6 ist auf einen Zwischenträger 7 aufgebracht . Die strahlungsemittierende Komponente 6 überragt den Zwischenträger 7 an der Seite , an welcher die Strahlungsaustritts fläche 9 der strahlungsemittierenden Komponente 6 angeordnet ist , zumindest teilweise .
Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein in Figur 1 beschriebenes strahlungsemittierendes Bauteil 100 gemäß einem Aus führungsbeispiel . Die Positionierungsoberfläche 2 des Positionierungselements 1 erstreckt sich unter einem ersten Winkel a von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers 8 . Der erste Winkel a kann kleiner als 90 Grad sein . Die Positionierungsoberfläche 2 kann somit quer zur Haupterstreckungsebene und/oder zur Montagefläche 16 des Trägers 8 verlaufen . Das optische Element 3 grenzt direkt an die strahlungsemittierende Komponente 6 an . Der Rahmen 10 erstreckt sich auf zumindest zwei Seiten der Ausnehmung 14 . Der Rahmen 10 grenzt beispielsweise direkt an das Positionierungselement 1 an . Alternativ kann das Positionierungselement 1 aus dem Rahmen 10 gebildet sein . Das Positionierungselement 1 kann monolithisch mit dem Rahmen 10 ausgebildet sein . Optional können die zwei in Figur 2 dargestellten Teile des Rahmens 10 miteinander verbunden sein . Beispielsweise umgibt der Rahmen 10 die Aussparung 14 auf drei Seiten lateral . Der in Figur 2 gezeigte Pfeil kann beispielsweise schematisch die von der strahlungsemittierenden Komponente 6 emittierte elektromagnetische Strahlung 19 darstellen .
Figur 3 zeigt ein optisches Element 3 gemäß einem
Aus führungsbeispiel . Das optische Element 3 ist beispielsweise in einem strahlungsemittierenden Bauteil 100 gemäß einem Aus führungsbeispiel angeordnet . Weiter kann das optische Element 3 dazu eingerichtet sein, die Positionierungsoberfläche 2 hinunter zu rutschen . Zumindest ein Bereich des optischen Elements 3 ist zumindest näherungsweise quaderförmig ausgebildet . Beispielsweise kann das optische Element 3 zumindest näherungsweise quaderförmig ausgebildet sein . Die der strahlungsemittierenden Komponente 6 zugewandte Seite des optischen Elements 3 ist beispielsweise eben ausgeprägt . Mit anderen Worten, verschiedene Bereiche des optischen Elements 3 schließen an der der strahlungsemittierenden Komponente 6 zugewandten Seite bündig miteinander ab . Das optische Element 3 kann zumindest stellenweise zumindest näherungsweise keil förmig und/oder trapez förmig ausgebildet sein . Randbereiche des optischen Elements 3 weisen zum Beispiel näherungsweise die Form eines Trapezprismas auf .
Die Figuren 4A und 4B zeigen in schematischen Querschnitten das Rutschenlassen und Positionieren eines optischen Elements 3 mittels einem Positionierungselement 1 gemäß einem Aus führungsbeispiel .
Figur 4A zeigt Verfahrensschritte in einem Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils 100 gemäß einem Aus führungsbeispiel . Die der Figur 4A vorangegangenen Verfahrensschritte umfassen das Bereitstellen des Trägers 8 mit der Haupterstreckungsebene , das Aufbringen der strahlungsemittierenden Komponente 6 mit der Strahlungsaustritts fläche 9 auf den Träger 8 , das Aufbringen eines Haftmaterials 5 auf den Träger 8 an der Strahlungsaustritts fläche 9 , das Anordnen des Positionierungselements 1 mit der Positionierungsoberfläche 2 auf dem Träger 8 und das Positionieren des optischen Elements 3 auf dem Positionierungselement 1 . Dabei sind die strahlungsemittierende Komponente 6 und das Positionierungselement 1 beabstandet auf dem Träger 8 angeordnet . Das Haftmaterial 5 wird beispielsweise benachbart zur Strahlungsaustritts fläche 9 der strahlungsemittierenden Komponente 6 auf den Träger 8 aufgebracht . Mit anderen Worten, das Haftmaterial 5 kann auf einen zur Strahlungsaustritts fläche 9 der strahlungsemittierenden Komponente 6 benachbarten Bereich des Trägers 8 aufgebracht werden . Das Haftmaterial 5 ist beispielsweise transluzent oder transparent ausgeprägt . Insbesondere kann das Haftmaterial transluzent oder transparent für die von der strahlungsemittierenden Komponente 6 emittierte elektromagnetische Strahlung sein . Beispielsweise handelt es sich bei dem Haftmaterial 5 um Silikon oder das Haftmaterial 5 umfasst Silikon . Bei dem optischen Element handelt es sich hier beispielsweise um das in Figur 3 dargestellte optische Element 3 .
Figur 4B zeigt ein strahlungsemittierendes Bauteil 100 gemäß einer Aus führungs form . Ausgehend von den in Figur 4A gezeigten Verfahrensschritten rutscht das optische Element 3 auf der Positionierungsoberfläche 2 des Positionierungselement 1 in Richtung Träger und zur strahlungsemittierenden Komponente 6 . Die strahlungsemittierende Komponente 6 wird von dem Haftmaterial 5 benetzt . Das Haftmaterial kann einen Zwischenraum zwischen dem optischen Element 3 und der strahlungsemittierenden Komponente 6 vollständig aus füllen . Beispielsweise ist das Haftmaterial 5 in einem Zwischenraum zwischen dem optischen Element 3 und dem Zwischenträger 7 angeordnet , beispielsweise füllt das Haftmaterial 5 den Zwischenraum zwischen dem optischen Element 3 und dem Zwischenträger 7 vollständig . Das Haftmaterial 5 wird beispielsweise mittels Kapillarkräften in dem Zwischenraum zwischen optischem Element 3 und Zwischenträger 7 und/oder strahlungsemittierender Komponente 6 angeordnet . Die der strahlungsemittierenden Komponente 6 abgewandte Seite des optischen Elements 3 kann stellenweise in direktem Kontakt mit der Positionierungsoberfläche 2 des Positionierungselements 1 sein .
Die Figuren 5A und 5B zeigen in schematischen Querschnitten das Rutschenlassen und Positionieren eines optischen Elements 3 mittels einem Positionierungselement 1 gemäß einem Aus führungsbeispiel .
Figur 5A zeigt Verfahrensschritte in einem Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils 100 gemäß einem Aus führungsbeispiel , das sich von den in Figur 4A dargestellten Verfahrensschritten dahingehend unterscheidet , dass das optische Element 3 näherungsweise quaderförmig ausgebildet ist . Beim Positionieren des optischen Elements 3 auf der Positionierungsoberfläche 2 des Positionierungselements 1 verläuft die der strahlungsemittierenden Komponente 6 abgewandte Seite des optischen Elements 3 nahezu parallel zur Positionierungsoberfläche 2 .
Figur 5B zeigt ein strahlungsemittierendes Bauteil 100 gemäß einer Aus führungs form . Ausgehend von den in Figur 5A gezeigten Verfahrensschritten rutscht das näherungsweise quaderförmig ausgebildete optische Element 3 auf der Positionierungsoberfläche 2 des Positionierungselement 1 in Richtung Träger 8 und zur strahlungsemittierenden Komponente 6 . Das optische Element 3 ist dann beispielsweise in direktem Kontakt mit dem Haftmaterial 5 . Das optische Element 3 und/oder der Zwischenträger 7 und/oder die strahlungsemittierende Komponente 6 wird von dem Haftmaterial 5 benetzt . Das optische Element 3 wird beispielsweise mittels Kapillarkräften durch das Haftmaterial 5 in dem Zwischenraum zwischen optischem Element 3 und Zwischenträger 7 und/oder strahlungsemittierender Komponente 6 aufgerichtet und an der strahlungsemittierenden Komponente 6 angeordnet . Die der strahlungsemittierenden Komponente 6 abgewandte Seite des optischen Elements 3 verläuft im auf gerichteten Zustand des optischen Elements 3 beispielsweise nicht parallel zur Positionierungsoberfläche 2 , insbesondere kann die der strahlungsemittierenden Komponente 6 abgewandte Seite des optischen Elements 3 senkrecht oder nahezu senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers 8 verlaufen .
Die Figuren 6A und 6B zeigen in schematischen Querschnitten das Rutschenlassen und Positionieren eines optischen Elements 3 mittels einem Positionierungselement 1 gemäß einem Aus führungsbeispiel .
Figur 6A zeigt Verfahrensschritte in einem Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils 100 gemäß einem Aus führungsbeispiel , das sich von den in Figur 5A dargestellten Verfahrensschritten dahingehend unterscheidet , dass ein Positionierungselement 1 mit einer Positionierungsoberfläche 2 und einer weiteren Positionierungsoberfläche 12 auf dem Träger angeordnet wird . Die Positionierungsoberfläche 2 verläuft in einem ersten Winkel a zur Haupterstreckungsebene des Trägers 8 . Die weitere Positionierungsoberfläche 12 verläuft in einem zweiten Winkel ß zur Haupterstreckungsebene des Trägers 8 . Der zweite Winkel ß kann dabei um zumindest 5 Grad vom ersten Winkel a abweichen . Der zweite Winkel ß beträgt beispielsweise , hier dargestellt , 90 Grad . Mit anderen Worten, die weitere Positionierungsoberfläche 12 verläuft senkrecht zu der Haupterstreckungsebene des Trägers 8 .
Figur 6B zeigt ein strahlungsemittierendes Bauteil 100 gemäß einer Aus führungs form . Ausgehend von den in Figur 6A gezeigten Verfahrensschritten rutscht das optische Element 3 auf der Positionierungsoberfläche 2 des Positionierungselements 1 in Richtung Träger 8 und zur strahlungsemittierenden Komponente 6 . Das in Figur 6B gezeigte strahlungsemittierende Bauteil 100 unterscheidet sich von dem in Figur 5B dargestellten strahlungsemittierenden Bauteil 100 dahingehend, dass das Positionierungselement 1 die Positionierungsoberfläche 2 und die weitere Positionierungsoberfläche 12 aufweist . Das optische Element 3 wird beispielsweise mittels Kapillarkräften durch das Haftmaterial 5 in dem Zwischenraum zwischen optischem Element 3 und Zwischenträger 7 und/oder strahlungsemittierender Komponente 6 aufgerichtet und an der strahlungsemittierenden Komponente 6 angeordnet . Das optische Element 3 ist dann beispielsweise beabstandet zu dem Positionierungselement 1 an der strahlungsemittierenden Komponente 6 angeordnet . Alternativ grenzt das optische Element 3 beispielsweise lediglich an die weitere Positionierungsoberfläche 12 des Positionierungselements 1 an .
Die Figuren 7 bis 13 zeigen Schritte in einem Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils 100 gemäß Aus führungsbeispielen . Die Figur 7 zeigt einen Träger 8 gemäß eines Aus führungsbeispiels . Bei dem Träger 8 kann es sich um einen Keramikträger, insbesondere um ein Keramikpanel handeln . Beispielsweise weist der Träger 8 Aluminiumnitrid (AIN) oder Aluminiumoxid (A10) auf . Der Träger 8 kann eine Kantenlänge 18 aufweisen . Eine Kantenlänge 18 des Trägers 8 entspricht beispielsweise zumindest einer Kantenlänge des strahlungsemittierenden Bauteils 100 . Beispielsweise entspricht die Kantenlänge 18 des Trägers 8 einem Viel fachen der Kantenlänge des strahlungsemittierenden Bauteils 100 . Zum Beispiel beträgt die Kantenlänge 18 des Trägers 8 zumindest näherungsweise 10 cm . Beispielsweise ist der Träger 8 in Draufsicht quadratisch oder rechteckig .
Die Figuren 8A, 8B und 8C zeigen Rahmenarrays 20 gemäß verschiedenen Aus führungs formen .
Die Figur 8A zeigt einen Rahmenarray 20 . Der Rahmenarray 20 weist beispielsweise eine Viel zahl an Rahmen 10 auf . Eine Erstreckung des Rahmenarrays 20 entlang einer lateralen Richtung kann zumindest näherungsweise der Kantenlänge 18 des Trägers 8 entlang der lateralen Richtung entsprechen . Ein Rahmen 10 des Rahmenarrays 20 kann eine Aussparung 14 mit einem Positionierungselement 1 und eine weitere Aussparung 15 mit einem weiteren Positionierungselement 11 aufweisen . Dabei können das Positionierungselement 1 und/oder das weitere Positionierungselement 11 einstückig mit dem Rahmen 10 ausgebildet sein . Insbesondere kann der Rahmenarray 20 einstückig ausgebildet sein . Zum Beispiel wurde der Rahmenarray 200 mit dem Positionierungselement 1 bzw . der Positionierungsoberfläche 2 und dem weiteren Positionierungselement 11 bzw . der weiteren Positionierungsoberfläche 12 mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt . Bei dem gestrichelt umrandeten Bereich des Rahmenarrays 20 handelt es sich beispielsweise um einen Rahmen 10 des Rahmenarrays 20 .
Die Figur 8B zeigt eine Mehrzahl an Rahmenarrays 20 . So zeigt die Figur 8B vier Rahmenarrays 20 , die j eweils die Rahmen 10 für vier strahlungsemittierende Bauteile 100 aufweisen . Die Rahmenarrays 20 können beispielsweise beabstandet zueinander auf dem Träger 8 angeordnet werden . Beispielsweise können die vier gezeigten Rahmenarrays 20 auf einem gemeinsamen Träger 8 angeordnet werden .
Die Figur 8C zeigt einen Rahmenarray 20 mit genau einem Rahmen 10 .
Die Figuren 9A, 9B und 9C zeigen schematische Darstellungen eines nachfolgenden Verfahrensschrittes , in dem der Rahmenarray 20 auf dem Träger 8 angeordnet ist .
Dabei ist in der Figur 9A beispielsweise der in Figur 8A gezeigte Rahmenarray 20 auf dem in Figur 7 dargestellten Träger 8 angeordnet . Beispielsweise sind der Rahmenarray 20 und der Träger 8 deckungsgleich . Alternativ können mehr als ein Rahmenarray 20 auf dem Träger 8 angeordnet werden .
Die Figur 9B zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Rahmen 10 auf dem Träger 8 des in Figur 9A gezeigten Rahmenarrays 20 auf dem Träger 8 .
Die Figur 9C zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der in Figur 9B gezeigten Linie AA ' durch den Rahmen 10 und den Träger 8 gemäß einem Aus führungsbeispiel . Der gezeigte Querschnitt entspricht im Wesentlichen dem in Verbindung mit Figur 2 beschriebenen Querschnitt , wobei das in Figur 9C gezeigte Aus führungsbeispiel einen Verfahrensstand vor dem Anordnen der strahlungsemittierenden Komponente 6 und des optischen Elements 3 zeigt .
In einem den Figuren 9A bis 9C nachfolgenden Verfahrensschritt , Figuren 10A bis I OC, wird eine strahlungsemittierende Komponente 6 auf dem Träger 8 angeordnet . Die strahlungsemittierende Komponente weist die Strahlungsaustritts fläche 9 auf . Insbesondere kann die strahlungsemittierende Komponente 6 in einem Rahmen 10 des Rahmenarrays 20 angeordnet werden . Beispielsweise wird eine Viel zahl an strahlungsemittierenden Komponenten 6 auf dem Träger 8 angeordnet . Zum Beispiel wird in j edem Rahmen 10 des Rahmenarrays 20 eine , insbesondere zumindest eine strahlungsemittierende Komponente 6 angeordnet . Die strahlungsemittierende Komponente 6 kann beispielsweise auf einen Zwischenträger 7 aufgebracht werden . Der Zwischenträger kann dann zwischen dem Träger 8 und der strahlungsemittierenden Komponente 6 angeordnet sein . Insbesondere kann der Zwischenträger 7 direkt zwischen dem Träger 8 und der strahlungsemittierenden Komponente 6 angeordnet sein . Die strahlungsemittierende Komponente 6 kann den Zwischenträger 7 an der Seite , an welcher die Strahlungsaustritts fläche 9 der strahlungsemittierenden Komponente 6 angeordnet ist , zumindest teilweise überragen .
Figur 10B zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf einen Ausschnitt der Figur 10A. In der Figur 10B ist die strahlungsemittierende Komponente 6 auf dem Zwischenträger 7 innerhalb des Rahmens 10 angeordnet . Der Rahmen weist die Positionierungsoberfläche 2 und die weitere Positionierungsoberfläche 12 auf . Die Positionierungsoberfläche 2 ist in der Aussparung des Rahmens 10 angeordnet . Die weitere Positionierungsoberfläche 12 ist in der weiteren Aussparung 15 des Rahmens angeordnet . Dass die Positionierungsoberfläche in der Aussparung angeordnet ist , kann bedeuten, dass die Positionierungsoberfläche die Aussparung begrenzt . Beispielsweise ist die Positionierungsoberfläche innerhalb einer maximalen lateralen Erstreckung der Aussparung angeordnet . Der Rahmen 10 umgibt die strahlungsemittierende Komponente 6 zumindest stellenweise . Insbesondere kann der Rahmen 10 die strahlungsemittierende Komponente außer an der Seite der strahlungsemittierenden Komponenten 6 an der die Strahlungsaustritts fläche 9 der strahlungsemittierenden Komponente 6 angeordnet ist , lateral vollständig umgeben . Alternativ kann der Rahmen 10 die strahlungsemittierende Komponente 6 lateral vollständig umgeben . In diesem Fall kann das fertige strahlungsemittierende Bauteil 100 beispielsweise als eine „Toplooker"-Anordnung ausgebildet sein . Der Rahmen 10 kann beispielsweise als ein Gehäuse der strahlungsemittierenden Komponente 6 ausgebildet sein . I st der Rahmen beispielsweise einstückig mit dem Positionierungselement 1 ausgebildet , kann es sich bei dem Gehäuse beispielsweise um ein Positionierungsgehäuse 4 handeln .
Die strahlungsemittierende Komponente 6 kann mit einem gedachten Verbindungsbereich von der Aussparung 14 zur weiteren Aussparung 15 überlappen . Alternativ kann die strahlungsemittierende Komponente 6 an den gedachten Verbindungsbereich angrenzen .
Figur 10C zeigt eine Schnittansicht der in Figur 10B gezeigten Draufsicht . Figur 11 zeigt einen Verfahrensschritt , der dem in Figur 10A gezeigten Verfahrensschritt nachfolgt . In dem in Figur 11 dargestellten Verfahrensschritt werden Kontaktierungen 17 an der strahlungsemittierenden Komponente 6 angeordnet . Die Kontaktierungen 17 sind beispielsweise für eine Bestromung der strahlungsemittierenden Komponente 6 eingerichtet .
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt , Figuren 12A, 12B und 12C, werden optische Elemente 3 an den strahlungsemittierenden Komponenten 6 angeordnet . Das Anordnen der optischen Elemente entspricht im Wesentlichen den in den Figuren 4A und 4B gezeigten Verfahrensschritten .
In dem in Figur 13 gezeigten Verfahrensschritt werden die strahlungsemittierenden Bauteile 100 in einzelne strahlungsemittierende Bauteile 100 oder, nicht gezeigt , in Gruppen von strahlungsemittierenden Bauteilen 100 vereinzelt . Das Vereinzeln der strahlungsemittierenden Bauteile 100 kann ein Durchtrennen des Trägers 8 und des Rahmenarrays 20 umfassen . Beispielsweise werden der Träger 8 und/oder der Rahmenarray 20 mittels mechanischem Sägen durchtrennt . Bevorzugt kann der Rahmenarray 20 zwischen zwei Rahmen 10 durchtrennt werden .
Die Figur 14 zeigt ein optisches Element 3 gemäß einem weiteren Aus führungsbeispiel . Das optische Element 3 ist beispielsweise in einem strahlungsemittierenden Bauteil 100 gemäß einem Aus führungsbeispiel angeordnet . Weiter kann das optische Element 3 dazu eingerichtet sein, die Positionierungsoberfläche 2 und/oder die weitere Positionierungsoberfläche 12 hinunter zu rutschen . Das optische Element 3 weist ein Prisma auf . Beispielsweise handelt es sich bei dem optischen Element 3 um ein Prisma, insbesondere um ein Trapezprisma . Die Seite des optischen Elements 3 , die im fertigen strahlungsemittierenden Bauteil 100 der strahlungsemittierenden Komponente 6 abgewandt ist , weist beispielsweise eine reflektierende Beschichtung auf . Bei dem in Figur 14 gezeigten optischen Element 3 kann es sich beispielsweise um ein Umlenkprisma handeln .
Figur 15A zeigt Verfahrensschritte in einem Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils 100 gemäß einem Aus führungsbeispiel , das sich von den in Figur 4A dargestellten Verfahrensschritten dahingehend unterscheidet , dass das optische Element 3 als Umlenkprisma ausgebildet ist .
Figur 15B zeigt ein strahlungsemittierendes Bauteil 100 gemäß einer Aus führungs form . Das strahlungsemittierende Bauteil 100 der Figur 15B unterscheidet sich von dem in Figur 5B gezeigten strahlungsemittierenden Bauteil 100 dahingehend, dass das optische Element 3 als Umlenkprisma ausgebildet ist . Das strahlungsemittierende Bauteil 100 kann eine „Toplooker"- Anordnung aufweisen . Das kann beispielsweise bedeuten, dass das strahlungsemittierende Bauteil 100 die elektromagnetische Strahlung 19 entlang der vertikalen Richtung abstrahlt .
Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Aus führungsbeispiele können gemäß weiteren Aus führungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen expli zit beschrieben sind . Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Aus führungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen . Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Die Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2022 121 034.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bezugs zeichenliste
1 Positionierungselement
2 Positionierungsoberfläche
3 optisches Element
4 Positionierungsgehäuse
5 Haftmaterial
6 strahlungsemittierende Komponente
7 Zwischenträger
8 Träger
9 Strahlungsaustritts fläche
10 Rahmen
11 weiteres Positionierungselement
12 weitere Positionierungsoberfläche
14 Aussparung
15 weitere Aussparung
16 Mont age fläche
17 Kontaktierung
18 Kantenlänge des Trägers 8
19 elektromagnetische Strahlung
20 Rahmenarray
100 strahlungsemittierendes Bauteil a erster Winkel a ' weiterer erster Winkel ß zweiter Winkel

Claims

Patentansprüche
1. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) mit
- einem Träger (8) mit einer Haupterstreckungsebene,
- einer strahlungsemittierenden Komponente (6) mit einer Strahlungsaustrittsfläche (9) ,
- einem optischen Element (3) , und
- zumindest einem Positionierungselement (1) , wobei
- die strahlungsemittierende Komponente (6) auf dem Träger (8) angeordnet ist,
- das Positionierungselement (1) auf dem Träger (8) angeordnet ist,
- das Positionierungselement (1) eine Positionierungsoberfläche (2) aufweist, welche sich unter einem ersten Winkel (a) von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers (8) erstreckt, und
- das Positionierungselement (1) an einer der strahlungsemittierenden Komponente (6) abgewandten Seite des optischen Elements (3) angeordnet ist.
2. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Positionierungselement (1) parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers (8) eine Ausdehnung aufweist, welche entlang einer vertikalen Richtung, welche sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers (8) erstreckt, vom Träger (8) weg abnimmt.
3. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem
- das Positionierungselement (1) zumindest eine weitere Positionierungsoberfläche (12) aufweist, wobei die Positionierungsoberfläche (2) in einem ersten Winkel (a) zur Haupterstreckungsebene des Trägers (8) verläuft und die weitere Positionierungsoberfläche (12) in einem zweiten Winkel (ß) zur Haupterstreckungsebene des Trägers (8) verläuft, und
- der zweite Winkel (ß) um zumindest 5 Grad vom ersten Winkel (a) abweicht.
4. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem zumindest stellenweise zwischen der strahlungsemittierenden Komponente (6) und dem Träger (8) ein Zwischenträger (7) angeordnet ist, wobei die strahlungsemittierende Komponente (6) den Zwischenträger (7) an der Seite, an welcher die Strahlungsaustrittsfläche (9) der strahlungsemittierenden Komponente (6) angeordnet ist, zumindest teilweise überragt.
5. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das optische Element (3) zumindest näherungsweise quaderförmig ausgebildet ist.
6. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem eine Oberfläche des optischen Elements (3) zumindest stellenweise parallel zur Positionierungsoberfläche (2) verläuft.
7. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das optische Element (3) zumindest näherungsweise quaderförmig mit zwei deckungsgleichen Trapezen an beiden Enden des Quaders ausgebildet ist.
8. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, bei dem das optische Element (3) ein Prisma aufweist, und im Betrieb des strahlungsemittierenden Bauteils die von der strahlungsemittierenden Komponente emittierte elektromagnetische Strahlung (19) mittels des optischen Elements (3) in eine Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsebene des Trägers (8) emittiert wird.
9. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein weiteres Positionierungselement (11) auf dem Träger angeordnet ist, und das weitere Positionierungselement (11) beabstandet zum Positionierungselement (1) angeordnet ist.
10. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei eine Verbindungslinie von dem Positionierungselement (1) zu dem weiteren Positionierungselement (11) parallel zu der Strahlungsaustrittsfläche (9) verläuft, und ein Abstand zwischen dem Positionierungselement (1) und dem weiteren Positionierungselement (11) größer ist als die Ausdehnung der Strahlungsaustrittsfläche (9) entlang der Verbindungslinie.
11. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem ein Haftmaterial (5) zwischen dem optischen Element (3) und der strahlungsemittierenden Komponente (6) angeordnet ist, wobei das Haftmaterial (5) einen Zwischenraum zwischen dem optischen Element (3) und der strahlungsemittierenden Komponente (6) vollständig füllt und das Haftmaterial (5) transluzent für die von der strahlungsemittierenden Komponente (6) emittierte elektromagnetische Strahlung ist.
12. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, zusätzlich umfassend:
- einen Rahmen (10) mit einer Aussparung (14) , wobei - der Rahmen (10) die strahlungsemittierende Komponente (6) zumindest teilweise umgibt, und
- das Positionierungselement (1) in der Aussparung (14) angeordnet ist.
13. Strahlungsemittierendes Bauteil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Positionierungselement (1) monolithisch mit dem Rahmen (10) ausgebildet ist.
14. Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils (100) , die folgenden Schritte umfassend:
- Bereitstellen eines Trägers (8) mit einer
Haupt er st reckungsebene,
- Aufbringen einer strahlungsemittierenden Komponente (6) mit einer Strahlungsaustrittsfläche (9) auf den Träger (8) ,
- Anordnen eines Positionierungselements (1) mit einer Positionierungsoberfläche (2) auf dem Träger (8) , und
- Positionieren eines optischen Elements (3) auf dem Positionierungselement (1) , wobei
- sich die Positionierungsoberfläche (2) unter einem ersten Winkel (a) von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers (8) erstreckt, und
- nach dem Positionieren des optischen Elements auf dem Positionierungselement das Positionierungselement (1) an einer von der strahlungsemittierenden Komponente (6) abgewandten Seite des optischen Elements (3) angeordnet ist.
15. Verfahren zum Herstellen eines strahlungsemittierenden Bauteils (100) nach dem vorherigen Anspruch, umfassend das Rutschenlassen des optischen Elements (3) in Richtung des Trägers (8) auf dem Positionierungselement (1) .
16. Verfahren zum Herstellen eines strahlungsemittierenden Bauteils (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 15, wobei vor dem Positionieren des optischen Elements (3) auf dem Positionierungselement (1) ein Haftmaterial (5) auf einen zur Strahlungsaustrittsfläche (9) der strahlungsemittierenden Komponente (6) benachbarten Bereich des Trägers (8) aufgebracht wird.
17. Verfahren zum Herstellen eines strahlungsemittierenden Bauteils (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Anordnen des Positionierungselements (1) die folgenden Schritte umfasst:
- Anordnen eines Rahmens (10) , sodass der Rahmen (10) die strahlungsemittierende Komponente (6) zumindest stellenweise umgibt,
- Erzeugen einer Aussparung (14) in dem Rahmen (10) , und
- Erzeugen des Positionierungselements (1) .
18. Verfahren zum Herstellen eines strahlungsemittierenden Bauteils (100) nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Positionierungselement (1) und die Aussparung (14) im Rahmen (10) in einem Verfahrensschritt erzeugt werden.
19. Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils (100) , das Verfahren umfassend:
- Bereitstellen eines Trägers (8) ,
- Anordnen eines Rahmenarrays (20) mit zumindest einem Rahmen
(10) auf dem Träger (8) , wobei
- der Rahmen (10) eine Positionierungsoberfläche (2) und eine weitere Positionierungsoberfläche (12) aufweist,
- sich die Positionierungsoberfläche (2) unter einem ersten
Winkel (a) von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers (8) erstreckt, und - sich die weitere Positionierungsoberfläche (12) unter einem weiteren ersten Winkel (cd) von größer als 0 Grad zur Haupterstreckungsebene des Trägers (8) erstreckt,
- Anordnen einer strahlungsemittierenden Komponente (6) innerhalb des Rahmens (10) ,
- Positionieren eines optischen Elements (3) auf der
Positionierungsoberfläche (2) und der weiteren
Positionierungsoberfläche (12) , wobei
- nach dem Positionieren des optischen Elements (3) auf dem Positionierungselement das optische Element (3) an der strahlungsemittierenden Komponente (6) angeordnet wird.
20. Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils (100) nach Anspruch 19, wobei
- der Rahmenarray (20) einstückig ausgebildet ist und eine Vielzahl an Rahmen aufweist (10) ,
- das Verfahren für eine Vielzahl an strahlungsemittierenden Bauteilen (100) gleichzeitig auf einem gemeinsamen Träger (8) durchgeführt wird, und
- die strahlungsemittierenden Bauteile (100) vereinzelt werden .
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