DE102017217340A1

DE102017217340A1 - Led emitter und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE102017217340A1
Application number: DE102017217340.8A
Authority: DE
Inventors: Jan Marfeld; Christian Betthausen; Thomas Schlereth; Ivar Tangring
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2018-03-29
Also published as: US20180097154A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Bauteil (1) mit einer Mehrzahl von lichtemittierenden Halbleiterchips (14). Die Halbleiterchips (14) sind auf wenigstens einem Träger (12) angeordnet und elektrisch kontaktiert. Ein Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228), ist eingerichtet, Licht eines ersten Wellenlängenbereichs, das von wenigstens einem Teil der lichtemittierenden Halbleiterchips (14) emittiert wird, zumindest teilweise in Licht eines zweiten Wellenlängenbereichs zu konvertieren, wobei das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) separat von dem wenigstens einen Träger (12) ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Bauteil, insbesondere ein lichtemittierendes Halbleiterchipbauteil, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen lichtemittierenden Bauteils.
Lichtemittierende Halbleiterchips, auch lichtemittierende Dioden oder kurz LEDs genannt, stellen eine Lichtquelle mit einem guten Wirkungsgrad dar, da sie einen großen Anteil des benötigten elektrischen Stromes in Licht umwandeln. In den letzten Jahren wurden Leuchtmittel mit solchen lichtemittierenden Halbleiterchips entwickelt, die konventionellen Glühlampen ähnlich sehen und auch so eingesetzt werden können wie konventionelle Glühlampen. Dabei werden lineare LED Emitter eingesetzt, bei denen eine Mehrzahl von lichtemittierenden Halbleiterchips auf einem gemeinsamen, linearen Substrat angeordnet ist. Diese LED-Emitter können auch als LED-Filamente bezeichnet werden. Im eingeschalteten Zustand wirken Leuchtmittel mit solchen LED Emittern ähnlich wie konventionelle Glühlampen.
Dabei müssen die einzelnen Filamente jedoch in einem aufwändigen und fragilen Prozess an einem Halter montiert und anschließend in der gewünschten Lampe gefügt werden. Zudem kann es vorkommen, dass die Abstrahlcharakteristik derartiger Filamente ungleichmäßig sowohl hinsichtlich der Intensität als auch hinsichtlich der Farbe bezüglich des Azimuth- oder Polarwinkels des jeweiligen Filaments ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wenigstens einen der genannten Nachteile zu verbessern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein lichtemittierendes Bauteil bereit zu stellen, das vereinfacht hergestellt werden kann. Es ist zudem eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur vereinfachten Herstellung eines Bauteils bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein lichtemittierendes Bauteil gemäß Anspruch 1, sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 17 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Bauteil mit einer Mehrzahl von lichtemittierenden Halbleiterchips. Die Halbleiterchips sind dabei auf wenigstens einem Träger angeordnet und elektrisch kontaktiert. Das lichtemittierende Bauteil umfasst zudem ein Konvertermittel, wobei das Konvertermittel eingerichtet ist, Licht eines ersten Wellenlängenbereichs, das von wenigstens einem Teil der lichtemittierenden Halbleiterchips emittiert wird, zumindest teilweise in Licht eines zweiten Wellenlängenbereichs zu konvertieren. Das Konvertermittel ist dabei separat von dem wenigstens einen Träger ausgebildet. Vorteilhafterweise überlagern sich der erste Wellenlängenbereich und der zweite Wellenlängenbereich nicht.
Besonders bevorzugt wandelt das Konversionsmittel die Strahlung der LED-Chips nur teilweise um, so dass ein gewisser Anteil der Strahlung der LED-Chips das Konversionsmittel unkonvertiert durchläuft. Auf diese Art und Weise sendet das lichtemittierende Bauteil mischfarbige Strahlung aus, die sich aus konvertierter und unkonvertierter Strahlung zusammensetzt. Besonders bevorzugt sendet das lichtemittierende Bauteil mischfarbige Strahlung mit einem Farbort im weißen Bereich der CIE-Normfarbtafel aus.
Durch das separate Vorsehen des Konvertermittels von dem mit Halbleiterchips bestückten Träger kann ein Auftragungsschritt des Konvertermaterials während des Herstellens der individuellen Halbleiterchips übergangen werden. Dies kann den Herstellungsprozess vereinfachen, indem das Konvertermittel nach einem Platzieren der Halbleiterchips auf einem Träger für alle Halbleiterchips gemeinsam vorgenommen werden kann. Im Übrigen kann durch das Vorsehen des Konvertermittels, beispielsweise in Form einer gemeinsamen Umhüllung um einen Halbleiterchip-Träger, das Aussehen eines traditionellen Glühfadens besser imitiert werden.
Die Halbleiterchips können insbesondere als LED-Chips ausgebildet sein. Die LED-Chips weisen typischerweise eine epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone auf, die im Betrieb elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs erzeugt. Die beim Betrieb eines LED-Chips erzeugte elektromagnetische Strahlung sendet der LED-Chip von einer primären Lichtaustrittsfläche aus, die parallel zu den Halbleiterschichten verläuft und eine Oberfläche des Halbleiterchips bildet.
Bei den LED-Chips kann es sich beispielsweise um sogenannte Volumenemitter handeln. Ein volumenemittierender LED-Chip weist ein Substrat auf, auf dem die Halbleiterschichtenfolge in der Regel epitaktisch gewachsen wurde. Das Substrat kann beispielsweise Saphir oder Siliziumcarbid aufweisen oder daraus bestehen.. Grundsätzlich kann das Substrat alle III/V und II/VI Verbindungshalbleiter zumindest aufweisen. Daneben sind auch beispielsweise Silizium oder Germanium denkbar. Volumenemittierende LED-Chips senden die in der aktiven Zone erzeugte Strahlung in der Regel nicht nur über die primäre Lichtaustrittsfläche aus, sondern auch über ihre Seitenflächen.
Weiterhin kann es sich bei den LED-Chips auch um Dünnfilm-LED-Chips handeln. Dünnfilm-LED-Chips weisen eine epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtfolge auf, die auf einem anderen Träger aufgebracht ist, als das Wachstumssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge. Zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Träger kann eine Spiegelschicht angeordnet sein, die Strahlung der aktiven Zone zur Lichtaustrittsfläche lenkt. Dünnfilm-LED-Chips senden die elektromagnetische Strahlung, die im Betrieb in der aktiven Zone erzeugt wird, in der Regel nicht über die Seitenflächen des Trägers aus, sondern haben eine im Wesentliche Lambertsche Abstrahlcharakteristik.
Gemäß einer Ausführungsform des LED-Filaments wird eine Mehrzahl von LED Chips verwendet, die in einer Reihe seriell und/oder parallel elektrisch miteinander verschaltet sind. Die LED-Chips können mittels Bonddrähten, Bändern oder auch lithographisch elektrisch kontaktiert werden. Beispielsweise können die LED-Chips durch vorderseitige Bonddrähte seriell elektrisch miteinander verschaltet sein bzw. verschaltet werden.
Das Konvertermittel kann um die gesamte abstrahlende Fläche des Trägers ausgebildet sein. Auf diese Weise kann eine größere Homogenität des abgestrahlten und anschließend konvertierten Lichts erreicht werden. Dadurch, dass das von den Halbleiterchips abgestrahlte Licht in radialer Richtung ausgehend von dem jeweiligen Chip die gleiche Wegstrecke durch das separat ausgebildete Konvertermittel zurücklegen muss, kann in dieser radialen Richtung die Abstrahlung des Lichts und dessen Farbtemperatur folglich homogener sein. Insbesondere kann auf diese Weise in allen Richtungen eine homogenere Wellenlängenkonversion stattfinden.
Es ist in einigen Ausführungen der Erfindung auch denkbar, dass das Konvertermittel eine inhomogene Form, beispielsweise eine inhomogene Dicke aufweist, oder das Konvertermaterial eine vorgegebene Verteilung in dem Konvertermittel aufweist. Dabei kann das Konvertermaterial homogen aber auch inhomogen in bzw. auf dem Konvertermittel verteilt sein. Eine inhomogene Abstrahlung von Licht von den jeweiligen Chips in verschiedene Raumrichtungen kann dahingehend kompensiert werden, dass eine Farbtemperatur, also ein Konversionsanteil von Licht, in alle Richtungen ausgehend von dem individuellen Chip, annähernd gleich vorgesehen ist.
In einigen Ausführungsformen ist das Konvertermittel als ein Gehäuse ausgebildet. Das Gehäuse ist dabei derart dimensioniert, dass es geeignet ist, wenigstens einen mit lichtemittierenden Halbleiterchips bestückten Träger aufzunehmen. Der Träger kann insbesondere ein streifenförmiger Träger sein, wie es beispielsweise bei einem filamentartigen Bauteil der Fall ist. Dabei kann das Gehäuse in manchen Ausführungsformen als ein formstabiles Bauteil ausgebildet sein. Als formstabil soll dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedes Material verstanden werden, dass einerseits durch inhärente Materialeigenschaften des Gehäuses eine äußere Form aufrechterhalten kann. Dazu können auch Materialien zählen, die temperaturabhängig einen festen oder beispielsweise flüssigen bzw. fließfähigen oder verformbaren Zustand haben. Zum anderen muss das Gehäusematerial gleichzeitig für die abgestrahlten Wellenlängenbereiche der Halbleiterchips wenigstens zum Teil durchlässig sein. Auf diese Weise kann ein mit Halbleiterchips bestückter Träger in dem Gehäuse aufgenommen werden und Licht in bzw. durch das Gehäuse abstrahlen. Auf diese Weise kann der Träger durch das Gehäuse geschützt werden. Dies kann die Gefahr einer Beschädigung des Trägers bzw. der Halbleiterchips oder eine Verunreinigung reduzieren. Zudem kann eine Montage bzw. eine Aufnahme des Trägers in dem Gehäuse insbesondere durch ein formstabiles Gehäusematerial vereinfacht werden.
Bevorzugt können für verschiedene Träger bzw. Leuchtmittel Gehäuse mit denselben Dimensionen verwendet werden. Auf diese Weise kann ein äußeres Erscheinungsbild verschiedener lichtemittierender Bauteile gleich sein, unabhängig von den verwendeten Chips bzw. LEDs.
Insbesondere kann das Gehäuse als ein zylinderförmiges Gehäuse ausgebildet sein, vorzugsweise mit stirnseitigen Öffnungen, die einen Zugriff auf den von dem Gehäuse umschlossenen Innenraum ermöglichen. Bei einem derartigen zylinderförmigen Gehäuse kann wenigstens ein LED-Emitter, also ein mit Halbleiterchips besetzter Träger, in den Innenraum des zylinderförmigen Gehäuses eingebracht werden. Die Aufnahme erfolgt dabei vorzugsweise derart, dass der gesamte Träger mit Ausnahme seiner beiden längsseitigen Endabschnitte in dem Gehäuse aufgenommen ist. In dem Bereich der beiden längsseitigen Endabschnitte des Trägers sind in derartigen Ausführungsformen vorzugsweise die Anschlusskontakte zur Kontaktierung der auf dem Träger angeordneten Halbleiterchips. In einigen Ausführungsformen ist es auch denkbar, dass eine Kontaktierung lediglich an einem Ende des Trägers vorgesehen ist. In diesen Ausführungsformen ist es auch denkbar, dass das Gehäuse lediglich an einer Stirnseite eine Öffnung zu dem davon umschlossenen Innenraum aufweist.
Das Gehäuse kann auch derart dimensioniert sein, dass in dem von dem Gehäuse umschlossenen Innenraum mehr als ein LED-Emitter, insbesondere zwei oder drei LED-Emitter, aufgenommen werden können. Dadurch kann es ermöglicht werden, eine Homogenität der Abstrahlung des gesamten Bauteils hinsichtlich Farbtemperatur und Intensität zu verbessern. Zudem kann auf diese Weise eine Vorwärtsspannung des Bauteils vereinfacht an eine Netzspannung angepasst werden. So kann eine Vorwärtsspannung eines LED-Emitters durch entsprechendes Anordnen und Verdrahten der Halbleiterchips auf dem Träger auf ca. 85V–90V eingestellt werden. Bei einer Netzspannung von 230V können dann beispielsweise zwei der erfindungsgemäßen LED-Emitter in Reihe geschaltet werden, während dieselben beiden LED Emitter bei einer Netzspannung von 110V parallel geschaltet werden können. Vorzugsweise werden dabei lichtemittierende Bauteile gemäß der vorliegenden Erfindung derart kombiniert, dass in Summe eine Anzahl von LED-Emittern, die in einer Lampe zusammengeschaltet werden, einem Vielfachen von zwei entspricht. Diese werden dann gemäß der Netzspannung miteinander kombiniert und verschaltet. Daneben sind auch Anwendungen für andere Voltage Bereiche, wie beispielsweise 12V, denkbar, indem die Zahl und die Anordnung der Chips auf einem filamentartigen Bauteil entsprechend verändert wird.
In einigen Ausführungsformen weist wenigstens eine Oberfläche des Konvertermittels ein Konvertermaterial auf, das zur Konversion von dem ersten Wellenlängenbereich zu dem zweiten Wellenlängenbereich geeignet ist. Das bedeutet, ein Konvertermaterial ist auf wenigstens einer Oberseite des Konvertermittels vorgesehen. Dabei kann es sich beispielsweise im Falle eines zylinderförmigen Konvertermittels um eine innere Oberfläche des Konvertermittels, also eine dem Träger oder den Trägern zugewandte Seite des Konvertermittels, handeln. Daneben ist es auch denkbar, dass das Konvertermaterial auf einer äußeren Oberfläche des Konvertermittels, also einer dem Träger oder den Trägern abgewandten Seite des Konvertermittels, vorgesehen ist. So kann ein Anordnen des Konvertermaterials auf dem Konvertermittel nach einem Herstellen des Gehäuses erfolgen und muss nicht bereits während des Herstellprozesses vorgenommen werden. Dies kann eine Anpassung des Konvertermittels an die verwendeten Träger vereinfachen. Das Herstellen des Konvertermittels kann also separat von dem lichtemittierenden Bauteil erfolgen.
Es ist auch denkbar, dass das Konvertermittel hohlwandig ausgebildet ist und ein Hohlraum zumindest teilweise mit dem Konvertermaterial befüllt ist. Die Befüllung kann dabei homogen oder inhomogen sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Gehäuse ein Material aufweisen oder aus einem Material bestehen, das, insbesondere homogen, mit dem Konvertermaterial gemischt und/oder durchsetzt ist. Ein integrales Kombinieren des Gehäuses mit dem Konvertermittel bzw. Konvertermaterial kann eine vereinfachte Montage erlauben.
Wie bereits ausgeführt, weist das Konvertermittel wenigstens ein Konvertermaterial auf, das Licht aus einem ersten Wellenlängenbereich in Licht aus einem zweiten Wellenlängenbereich konvertiert. Es ist auch denkbar, dass ein weiteres Konvertermaterial, in, auf oder separat von dem Konvertermittel vorgesehen ist, das Licht von dem ersten und/oder von dem zweiten Wellenlängenbereich in Licht aus einem dritten Wellenlängenbereich konvertiert. Die Wellenlängenbereiche können dabei getrennt voneinander oder auch, zumindest teilweise, miteinander überlappend sein. Auf diese Weise kann ein Farbort des abgestrahlten Lichts eingestellt werden. Das zweite Konvertermaterial kann insbesondere auf einer Oberfläche, oder, ähnlich zu dem ersten Konvertermaterial, in dem Konvertermittel oder einem Gehäuse ausgebildet sein. Dabei kann auch ein weiteres Konvertermittel, separat von dem genannten Konvertermittel vorgesehen sein, das das zweite Konvertermaterial aufweist. Das zweite Konvertermittel kann dabei ähnlich ausgebildet und angeordnet sein, wie bereits für das Konvertermittel ausgeführt.
Die Anordnung und Ausbildung des zweiten Konvertermaterials kann wiederum homogen oder inhomogen erfolgen, so wie bereits für das erste Konvertermaterial ausgeführt.
Das Konvertermittel kann in einigen Ausführungsformen ein Glasmaterial aufweisen. Dabei kann das Konvertermittel auch vollständig aus dem Glasmaterial bestehen.
Daneben kann in einigen Ausführungsformen das Konvertermittel auch ein schrumpfbares Material, insbesondere ein wärmeschrumpfbares Material umfassen oder daraus bestehen. Dies kann eine erleichterte Montage des lichtemittierenden Bauteils in dem Konvertermittel ermöglichen. Zudem kann dies einen Schutz der lichtemittierenden Elemente, beispielsweise vor Feuchtigkeit oder Verschmutzung ermöglichen. Das wärmeschrumpfbare Material kann beispielsweise Polyolefine, Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyvinylchlorid (PVC) und/oder Polytetrafluorethen (PTFE) bzw. Teflon aufweisen oder daraus bestehen. Diese Materialien können sowohl mit Partikeln zur Wellenlängenkonversion gefüllt bzw. durchmischt oder auch transparent hergestellt sein.
In weiteren Ausführungsformen weist das Konvertermittel eine den Leuchtstoff oder die Leuchtstoffe umfassende Folie auf.
Die Folie ist dabei um wenigstens einen Teil der lichtemittierenden Halbleiterchips angeordnet. Auf diese Weise kann eine einfache Ausbildung des Konvertermittels um die lichtemittierende Struktur erfolgen, was einen vereinfachten und beschleunigten Herstellungsprozess ermöglichen kann. Dabei kann es sich bei der Folie beispielsweise um eine selbstklebende Folie, eine wärmeaktivierbare Folie, die bei Zuführung von Wärme adhäsive Eigenschaften erhält, oder andere geeignete Folien handeln. Die Befestigung der Folie an der lichtemittierenden Struktur kann auch durch Fremdadhäsionsmittel, beispielsweise durch Zuführung einer Klebeschicht vor dem vollständigen Umschließen der lichtemittierenden Struktur, erfolgen.
In weiteren Ausführungsformen ist es zudem denkbar, dass das lichtemittierende Bauteil ein Diffusormaterial aufweist. Das Diffusormaterial kann auf dem Konvertermittel und/oder in dem Konvertermittel und/oder zwischen dem Konvertermittel und dem wenigstens einen Träger ausgebildet sein. Das Diffusormaterial kann dazu beitragen, dass das lichtemittierende Element eine homogenere Abstrahlung aufweist. Das Diffusormaterial, wenn dieses zwischen dem Träger und dem Konvertermittel ausgebildet ist, kann auch dazu beitragen, dass das Konvertermittel gelichmäßiger von dem emittierten Licht ausgeleuchtet wird. Auf diese Weise kann auch eine Wärmeentwicklung in dem Konverter aufgrund des Konvertierungsprozesses homogener in dem Konvertermittel verteilt sein.
Das Konvertermittel ist vorteilhaft zur Aufnahme einer Mehrzahl von mit Halbleiterchips bestückten Trägern, bzw. allgemeiner von lichtemittierenden Strukturen, ausgebildet. Insbesondere kann das Konvertermittel ausgebildet sein, zwei oder drei Träger aufzunehmen. Auf diese Weise kann eine Verschaltung und Verdrahtung der lichtemittierenden Halbleiterchips bereits vor einer Endmontage in dem Konvertermittel durchgeführt werden und die verdrahteten Träger und lichtemittierenden Halbleiterchips können gemeinsam in dem Konvertermittel angeordnet werden.
In einigen Ausführungsformen der lichtemittierenden Bauteile sind die lichtemittierenden Chips seriell und/oder parallel elektrisch miteinander verschaltet. Die lichtemittierenden Chips können mittels Bonddrähten, Bändern oder auch lithographisch elektrisch kontaktiert werden. Beispielsweise sind die LED-Chips durch vorderseitige Bonddrähte seriell elektrisch miteinander verschaltet.
Das Trägerelement des lichtemittierenden Bauteils kann auf einem ersten Endbereich der ersten Hauptfläche eine erste elektrische Kontaktstelle aufweisen. Beispielsweise kann die Vorderseite des direkt benachbarten LED-Chips mit einem Bonddraht elektrisch leitend mit der Kontaktstelle verbunden sein. Die erste Kontaktstelle kann dabei bevorzugt elektrisch gegen das Trägerelement isoliert sein.
Es ist zudem möglich, dass die LED-Chips oder die Träger mit den lichtemittierenden Chips in eine Schutzschicht eingebettet sind, die frei von wellenlängenkonvertierenden Eigenschaften ist und lediglich dem Schutz der LED-Chips und/oder der mechanischen Stabilisierung der lichtemittierenden Struktur dient. Dies kann ein Herstellen von LED Bauteilen gemäß der vorliegenden Erfindung vereinfachen.
Der mit Halbleiterchips bestückte Träger kann einen Saphirträger umfassen. Dabei können die Halbleiterchips vorzugsweise auf dem Träger aufgeklebt und mittels Drahtverbindung miteinander kontaktiert sein.
Alternativ kann der mit Halbleiterchips bestückte Träger ein Saphirsubstrat umfassen, wobei das Saphirsubstrat vorzugsweise Metallisierungen zur Verbindung der Halbleiterchips aufweist und die Halbleiterchips vorzugsweise mittels einem Lot auf dem Träger befestigt und kontaktiert sind.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Bauteils gemäß einer Ausführungsform weist einen Schritt auf, wonach ein mit einer Mehrzahl von lichtemittierenden Halbleiterchips bestückter Träger vorgesehen wird. Zudem wird ein Konvertermittel vorgesehen, zur Konversion von Licht, das von wenigstens einem Teil der Halbleiterchips emittiert wird. Der mit den Halbleiterchips bestückte Träger und das Konvertermittel werden derart angeordnet, dass das Konvertermittel den Träger umgibt und/oder der Träger in dem Konvertermittel aufgenommen ist.
„Umgeben“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Konvertermittel zumindest teilweise in einer radialen Richtung ausgehend von dem Träger unmittelbar, also in direktem Kontakt, oder lediglich mittelbar, ggf. auch mit dazwischenliegenden Schichten, von dem Konvertermittel überragt bzw. überlappt wird. Die Halbleiterchips können in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen auf dem Träger angeordnet sein.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist das Konvertermittel ein Glaszylinder, in den wenigstens ein mit Halbleiterchips bestückter Träger eingebracht wird.
Alternativ kann das Konvertermittel ein wärmeschrumpfbares Material umfassen. Dabei wird wenigstens ein mit Halbleiterchips bestückter Träger von dem wärmeschrumpfbaren Konvertermaterial umgeben. Das wärmeschrumpfbare Konvertermaterial wird anschließend erwärmt. Die Erwärmung erfolgt vorzugsweise derart, dass das wärmeschrumpfbare Konvertermaterial schrumpft und sich zusammenzieht, so dass sich dieses, vorzugsweise lückenlos, um den Träger und die darauf angeordneten lichtemittierenden Chips schließt. Zudem können hierfür Materialien verwendet werden, die durch ausreichende Erwärmung verformbar sind und sich auf diese Weise der Kontur des Trägers mit aufgelagerten Chips anpassen.
In einem wiederum alternativen Verfahren ist das Konvertermittel als eine ein Konvertermaterial umfassende Folie ausgebildet. Wenigstens ein Träger wird dabei mit einer ersten Oberfläche auf dem Konvertermaterial angeordnet und eine zweite Oberfläche des Trägers wird dann mit dem Konvertermaterial bedeckt.
Es kann auch eine Mehrzahl von Trägern auf der Folio mit dem Konvertermaterial angeordnet werden. In diesem Fall werden alle Träger mit der Folie, vorzugsweise mit derselben Folie, bedeckt. Nach dem Umhüllen der Mehrzahl der Träger werden die mit der Folie umhüllten Träger dann abschließend vereinzelt.
Für die Leuchtstoffpartikel bzw. die Konverterpartikel ist beispielsweise eines der folgenden Materialien geeignet, wobei die Aufzählung nicht abschließend sondern nur beispielhafter Natur ist: mit seltenen Erden dotierte Granate, mit seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit seltenen Erden dotierte Aluminate, mit seltenen Erden dotierte Silikate, mit seltenen Erden dotierte Orthosilikate, mit seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit seltenen Erden dotierte Erdalkalisiliziumnitride, mit seltenen Erden dotierte Oxynitride, mit seltenen Erden dotierte Aluminiumoxinitride, mit seltenen Erden dotierte Siliziumnitride, mit seltenen Erden dotierte Sialone. Weitere dem Fachmann bekannte Leuchtstoffe sind ebenfalls denkbar.
Weitere Details, Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Darin zeigt:
1 eine lichtemittierende Struktur gemäß einer Ausführungsform, die in ein Gehäuse einer ersten Ausführungsform eingebracht wird;
2 verschiedene Ausführungsformen eines Gehäuses für einen Chipträger;
3 verschiedene Ausführungen des lichtemittierenden Bauteils;
4 verschiedene Ausführungen eines mit lichtemittierenden Chips besetzten Trägers;
5 lichtemittierendes Bauteil gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einem Herstellungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
6 ein lichtemittierendes Bauteil gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einem alternativen Herstellungsverfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt eine lichtemittierende Struktur 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die lichtemittierende Struktur 10 weist einen Träger 12 auf. Auf dem Träger 12 ist eine Mehrzahl von lichtemittierenden Chips 14 angeordnet. Die lichtemittierenden Chips 14 und der Träger 12 bilden eine Einheit und werden daher hier und im Folgenden auch als lichtemittierende Struktur 10 oder als ein mit lichtemittierenden Chips besetzter Träger bezeichnet. Die Chips 14 sind in 1 auf dem Träger 12 in regelmäßigen Abstand angeordnet. Es versteht sich, dass abhängig von der gewünschten Lichtintensitätsverteilung oder anderen Anforderungen, beispielsweise der Geometrie, Wärmeabführung, und ähnliches, die Anordnung der Chips auch in unregelmäßiger Weise erfolgen kann. Der Träger 12 ist streifenförmig ausgebildet. Das bedeutet, der Träger 12 ist in einer ersten transversalen Richtung deutlich länger ausgebildet, als in einer zweiten transversalen Richtung wie auch in einer zu den transversalen Richtungen senkrechten Richtung, die der Dicke des Trägers 12 entspricht. Aufgrund der filamentartigen Ausgestaltung des resultierenden streifenförmigen Bauteils kann dieses auch als Filament bezeichnet werden.
An den Längsseiten des Trägers 12 sind zudem elektrische Kontakte 18 vorgesehen, die den Träger 12 überragen. Die elektrischen Kontakte 18 dienen der elektrischen Kontaktierung der lichtemittierenden Chips 14. Die elektrischen Kontakte 18 können an der Stirnseite des Trägers 12 befestigt sein oder teilweise mit der Oberfläche des Trägers 12 überlappen und in dem Überlappungsbereich an dem Träger 12 befestigt sein. Entlang des Trägers 12 können die Chips 14 auf verschiedene Weise miteinander verschaltet werden, wie in Bezug auf 4 später noch beispielhaft ausgeführt wird.
Wie weiter in der Ausführung gemäß 1 dargestellt ist, ist der Träger 12 gemeinsam mit den lichtemittierenden Chips 14, also die lichtemittierende Struktur 10, mit einem Schutzfilm 16 umgeben. Dabei ragt zumindest ein Teil der elektrischen Kontakte 18 aus dem Schutzfilm heraus, so dass eine Kontaktierung der Chips 14 erfolgen kann. Der Schutzfilm 16 kann dem Schutz des mit lichtemittierenden Chips 14 besetzten Trägers 12 vor Schmutz, Feuchtigkeit oder Beschädigung dienen. In alternativen Ausführungsformen kann der Schutzfilm 16 auch entfallen. Zudem kann der Schutzfilm 16 eine vordefinierte Form aufweisen. In der gezeigten Ausführungsform nach 1 ist der Schutzfilm 16 zylinderförmig um den Träger 12 ausgebildet. Alternativ könnte der Schutzfilm 16 eine Form aufweisen, die in einem peripheren Bereich einen Kreisbogen mit vorgegebenen Radius und vorgegebener Länge aufweist und in einer radialen Richtung des Kreises zu einem Mittelpunkt des Kreisbogens radial verlaufende Abschnitte aufweist. Ein solcher Schutzfilm hätte dann im Querschnitt eine Kreissegmentform. Somit könnten durch Nebeneinanderordnen mehrerer derartiger lichtemittierender Strukturen 10 im Querschnitt ein Vollkreis aus einer Mehrzahl von lichtemittierenden Strukturen 10 gebildet werden.
Die lichtemittierende Struktur 10 bildet gemeinsam mit einem Gehäuse 20 ein lichtemittierendes Bauteil 1. Dabei ist die lichtemittierende Struktur 10 von dem Gehäuse 20 in der gezeigten Ausführungsform nach 1 derart umgeben, dass alle lichtemittierenden Chips 14 auf dem Träger 12 in einer radialen Richtung Licht durch das Gehäuse 20 abstrahlen. Das Gehäuse 20 weist in der Ausführungsform der 1 eine zylindrischen Form mit einem vorbestimmten Durchmesser d auf. Der Durchmesser d kann dabei grundsätzlich entsprechend der vorgesehenen Anwendung gewählt werden. Beispielsweise kann der Durchmesser d zwischen 0,5 und 10mm, insbesondere zwischen 1 und 6mm, vorzugsweise bei ca. 2mm liegen. Insbesondere wird eine obere Grenze für den Durchmesser d im Rahmen der vorliegenden Erfindung dabei primär durch die ästhetische Erscheinung des mit Chips 14 bestückten Trägers 12 beschränkt und nicht aufgrund technischer Beschränkungen. Das Gehäuse 20 weist zudem ein Konvertermittel 22 auf. Das Konvertermittel 22 weist zumindest teilweise ein Konvertermaterial auf, das dazu geeignet ist, Licht eines ersten Wellenlängenbereichs in Licht eines zweiten Wellenlängenbereichs zu konvertieren. Dabei überlappt der erste und der zweite Wellenlängenbereich vorteilhafterweise nicht.
Es ist daneben auch denkbar, dass dieses Konvertermittel 22 ein weiteres Konvertermaterial aufweist, das dazu ausgebildet und vorgesehen ist, Licht des ersten oder des zweiten Wellenlängenbereichs in Licht eines dritten Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Daneben kann auch ein weiteres Konvertermittel ausgebildet sein, das Licht des ersten oder des zweiten Wellenlängenbereichs in Licht eines dritten Wellenlängenbereichs umwandelt.
Das Konvertermittel 22 und das Gehäuse 20 können integral miteinander ausgebildet sein. Das heißt, das Konvertermittel 22 kann als Teil des Gehäuses 20 ausgebildet sein oder das Gehäuse 20 zumindest teilweise bilden. Der Durchmesser d des Gehäuses ist in der Ausführungsform der 1 derart gewählt, dass das Gehäuse wenigstens eine lichtemittierende Struktur 10 darin aufnehmen kann. Das lichtemittierende Bauteil 1 gemäß der vorliegenden Erfindung weist also eine lichtemittierende Struktur 10 und ein separat davon ausgebildetes Konvertermittel 22 auf. Dieses Konvertermittel 22 und die lichtemittierende Struktur 10 werden erst nach einer Anordnung der Chips 14 auf dem Träger 12 zusammengeführt, so dass ein vereinfachter Montageprozess durchgeführt werden kann.
In 2 sind verschiedene Ausführungen dargestellt, wie das Gehäuse 20 ausgebildet sein kann. So zeigt 2A eine Ausführung, bei der ein Konvertermittel 222 derart ausgebildet ist, dass es einen integralen Teil des Gehäuses 202 bildet. Das Konvertermittel 222 ist hier bereits in das Gehäusematerial eingearbeitet, bzw., vorzugsweise homogen, in dem Gehäusematerial verteilt. Das Gehäuse 202 und das Konvertermittel 222 sind daher untrennbar miteinander verbunden. Durch Anordnen der lichtemittierenden Struktur 10 in dem Gehäuse 202 wird somit gleichzeitig das Konvertermittel 222 bereitgestellt. Dabei ist es auch denkbar, dass das Gehäuse 202 hohlwandig ausgebildet ist, und das Konvertermittel 222 in den Hohlraum des Gehäuses 202 eingebracht ist.
In der 2B ist, im Unterschied zu 2A, ein Konvertermittel 224 mit dem Konvertermaterial auf einer Innenseite eines zylinderförmigen Gehäuses 204 vorgesehen. Dabei bezeichnet die Innenseite des Gehäuses 204 eine Oberfläche des Gehäuses 204, die dem von dem Zylinder eingeschlossenen Raum und damit der darin einzubringenden lichtemittierenden Struktur 10 zugewandt ist. Gemäß dieser Ausführungsform tritt das von der lichtemittierenden Struktur 10 abgestrahlte Licht zunächst durch das Konvertermittel 224 und anschließend durch das Gehäuse 204. Dies kann eine andere Abstrahlcharakteristik bzw. ein anderes Absorptionsverhalten des Gehäuses 204 bzw. des gesamten lichtemittierenden Bauteils mit sich bringen als in der Ausführungsform gemäß 2A.
In der 2C ist, im Unterschied zu 1A und 1B ein Konvertermittel 226 mit dem Konvertermaterial auf einer Außenseite eines zylinderförmigen Gehäuses 206 ausgebildet. Dabei bezeichnet die Außenseite des Gehäuses 206 eine Oberfläche des Gehäuses 206, die dem von dem Zylinder eingeschlossenen Raum und damit der darin einzubringenden lichtemittierenden Struktur 10 abgewandt ist. Gemäß dieser Ausführungsform tritt das von der lichtemittierenden Struktur 10 abgestrahlte Licht zunächst durch das Gehäuse 206 und erst dann durch das Konvertermittel 226.
In den Ausführungsformen nach 2B und 2C kann das Konvertermittel 224, 226 auch nachträglich, also nach einem Herstellen des Gehäuses 204, 206 auf der entsprechenden Oberfläche des Gehäuses 204, 206 ausgebildet werden. Das Gehäuse 20, 202, 204, 206 kann beispielsweise aus einem Glasmaterial bestehen, oder ein Glasmaterial aufweisen.
3 zeigt weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei in ein Gehäuse 20 eine Mehrzahl an lichtemittierenden Strukturen 10 eingebracht ist. So sind gemäß der Ausführung nach 3A zwei lichtemittierende Strukturen 10 in einem Gehäuse 20 vorgesehen. In 3B ist eine Ausführungsform gezeigt, in der drei lichtemittierende Strukturen 10 in einem Gehäuse 20 angeordnet sind.
Es ist denkbar, dass weitere lichtemittierende Strukturen 10 in ein Gehäuse 20 eingebracht werden, wobei ein Limit der Aufnahme durch den Durchmesser d des Gehäuses 20 sowie dir Abmessung der lichtemittierenden Strukturen 10 vorgegeben ist. Die lichtemittierenden Strukturen 10 können dabei seriell oder parallel zueinander verbunden werden. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung der lichtemittierenden Bauteile 1 an die zur Verfügung stehenden Stromnetze, durch gezieltes Anordnen und Verschalten der lichtemittierenden Strukturen 10. Durch das Anordnen von lichtemittierenden Strukturen 10 in Gehäusen 20, die vorzugsweise unabhängig von der Anzahl der aufzunehmenden lichtemittierenden Strukturen dieselben Außendimensionen aufweisen, kann ein äußeres Erscheinungsbild der lichtemittierenden Bauteile über verschiedene Wattage-Bereiche einheitlich sein.
Zudem ist es denkbar, dass ein zusätzliches Diffusormittel auf, an oder in dem Gehäuse ausgebildet ist. Ein solches Diffusormittel kann das von der lichtemittierenden Struktur abgestrahlte Licht streuen und auf diese Weise eine homogenere Abstrahlung des lichtemittierenden Bauteils 1 bewirken. Das Diffusormittel kann dabei auch integral mit dem Konvertermittel 22, 222, 224, 226 und/oder mit dem Gehäuse 20, 202, 204, 206 und/oder mit dem Schutzfilm 16 ausgebildet sein.
4 zeigt zwei Beispiele für verschiedene Ausführungsformen, die eine lichtemittierende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung haben kann. So kann gemäß 4A eine Mehrzahl an lichtemittierenden Chips 14 linear auf einem Träger 12 angeordnet werden, indem die Chips 14 adhäsiv auf dem Träger befestigt werden. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung von Klebstoff erreicht werden. Der Träger 12 ist dabei eine passive Komponente, die lediglich zur mechanischen Stabilisierung und zum Tragen der Chips 14 dient.
Die Chips 14 sind in dem Beispiel der 4A seriell mittels einer Verdrahtung 11 miteinander und mit den elektrischen Kontakten 18 verbunden und bilden mit dem Träger zusammen eine lichtemittierende Struktur 101. Der Träger 12 kann dabei beispielsweise ein Saphirträger sein
In dem Beispiel der 4B ist auf dem Träger 12 eine Verbindungsschicht 13 ausgebildet. Die Chips 14 sind dabei mit der Verbindungsschicht 13 verbunden. Die Verbindung der Chips 14 mit der Verbindungsschicht 13 kann dabei insbesondere auch eine leitfähige Verbindung sein, die neben einer Fixierung der Chips 14 auch eine elektrische Kontaktierung der Chips 14 auf der Verbindungsschicht 13 und damit auf dem Träger 12 herstellt. Dies kann beispielsweise durch Löten der Chips auf die Verbindungsschicht 13 erfolgen. Somit bilden die Chips 14 gemeinsam mit der Verbindungsschicht 13 und dem Träger 12 eine lichtemittierende Struktur 103. Die Verbindungsschicht 13 kann insbesondere eine Leiterplatte sein. Auch kann der Träger gemäß dieser Ausführungsform ein Saphirsubstrat sein, das mit Metallisierungen ausgebildet ist, die der Kontaktierung der Chips dienen.
Daneben ist es denkbar, dass der Träger Saphir, Glas und oder semi-transparente oder hochreflektive Keramiken wie beispielsweise Al2O3 aufweist oder daraus besteht.
Zudem können in einigen Ausführungsformen der Erfindung die Chips 14 auf dem Träger 12 bzw. der Verbindungsschicht 13 neben einer einreihigen, linearen Anordnung, auch in mehreren Reihen oder unregelmäßig angeordnet werden. Die Verteilung der Chips 14 auf dem Träger bzw. der Verbindungsschicht kann beispielsweise abhängig von einer zu erreichenden Abstrahlcharakteristik erfolgen.
Es ist zudem möglich, dass in einem Verfahrensschritt, nachdem die lichtemittierende Struktur 10 in das Gehäuse 20, 202, 204, 206 eingebracht wurde, ein Füllmaterial, das beispielsweise auch das Diffusormittel enthalten kann, in den von dem Gehäuse umschlossenen Raum eingebracht wird. Auf diese Weise können die eine oder mehreren lichtemittierenden Strukturen in dem Gehäuse 20, 202, 204, 206 gehalten bzw. fixiert werden.
5 zeigt ein alternatives Verfahren zum Vorsehen eines Gehäuses 210 um eine lichtemittierende Struktur 10. Dabei weist das Gehäuse 210 ein Material auf, das bei Wärmezufuhr schrumpft. Vorteilhafterweise schrumpft das Material des Gehäuses 210 irreversibel, so dass sich das Gehäuse 210 aufgrund der Wärmezufuhr, vorzugsweise lückenlos, um die lichtemittierende Struktur 10 legt. Durch die Wärmezufuhr, wie in der 5 dargestellt, kann insbesondere ein Konvertermittel 22A integral mit dem Gehäuse 210 ausgebildet werden. Durch Wärmezufuhr zieht sich somit auch das Konvertermittel 22A zu einem lückenlos um die lichtemittierende Struktur angeordneten Konvertermittel 22B zusammen.
6 zeigt ein weiteres alternatives Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, die lichtemittierende Struktur derart auszubilden, ohne dabei ein Konvertermittel während des Herstellungsprozesses auf den individuellen Chips vorzusehen. Erfindungsgemäß wird dann ein Konvertermittel in einem nachfolgenden Schritt über bzw. um einen mit lichtemittierenden Chips 14 bestückten Träger 12, zumindest für einen Teil des mit lichtemittierenden Chips 14 bestückten Trägers, ausgebildet. Die in der 6 dargestellte Ausführungsform eines Verfahrens zur Bereitstellung eines lichtemittierenden Bauteils 1 unterscheidet sich von den zuvor erläuterten Ausführungsformen darin, dass anstatt eines starren Gehäuses eine oder mehrere Folien mit einem Konvertermittel über einer Mehrzahl von lichtemittierenden Strukturen 10 vorgesehen wird.
In einem ersten Schritt, vgl. 6A und 6B, wird eine Mehrzahl von lichtemittierenden Strukturen 10, also mit lichtemittierenden Chips 14 bestückte Träger 12, nebeneinander, vorzugsweise parallel zueinander, auf einer das Konvertermittel 228 aufweisenden Folie 208A angeordnet. Dabei werden zwar die mit Chips 14 bestückten Träger 12, nicht jedoch die sich an den Endabschnitten der Träger 12 befindlichen elektrischen Kontakte 18 von der Folie bedeckt. Die Folie 208A ist dabei auf einer der lichtemittierenden Struktur zugewandten Oberfläche mit einem adhäsiven Material und/oder mit einem wärmeaktivierbarem Adhäsionsmaterial ausgebildet. In einem nächsten Schritt, wie in 6C dargestellt, wird eine zweite Folie 208B über den auf der ersten Folie 208A befindlichen lichtemittierenden Strukturen 10 angeordnet, die vorzugsweise deckungsgleich zu der ersten Folie 208A verläuft. Es ist auch denkbar, dass die zweite Folie 208B einstückig mit der ersten Folie 208A ausgebildet ist, und durch Umklappen eines Überstandes der ersten Folie 208A auf den lichtemittierenden Strukturen 10 angeordnet wird. Dadurch wird eine Matrix 100 aus nebeneinander angeordneten, mit Konverterfolie 208A, 208B bestückten lichtemittierenden Strukturen 10 geschaffen. Die Konverterfolie 208A, 208B dient dabei sowohl als Konvertermittel als auch als Gehäuse.
In einem nächsten Schritt kann die Matrix 100 je nach Bedarf, vorzugsweise Träger für Träger, vereinzelt oder mit einer Sollbruchstelle bzw. einer Perforation in der Matrix 100 versehen werden. In einem finalen Schritt, der während der Herstellung oder nach der Herstellung, vor dem Gebrauch vorgenommen werden kann, kann dann wiederum ein Vereinzeln durch Auftrennen der Perforation erfolgen.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2016 218 827.5 , deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bezugszeichenliste

1: lichtemittierendes Bauteil
10, 101, 103: lichtemittierende Struktur
11: Verdrahtung
12: Träger
13: Verbindungsschicht
14: lichtemittierender Chip
16: Schutzfilm
18: elektrischer Kontakt
208A, 208B: Konverterfolie
100: Matrix aus lichtemittierenden Strukturen
20, 202, 204, 206, 208, 210: Gehäuse
22, 22A, 22B, 222, 224, 226, 228: Konvertermittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016218827 [0071]

Claims

Lichtemittierendes Bauteil (1) mit einer Mehrzahl von lichtemittierenden Halbleiterchips (14), wobei die Halbleiterchips (14) auf wenigstens einem Träger (12) angeordnet sind und wobei die Halbleiterchips (14) elektrisch kontaktiert sind, und mit einem Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228), wobei das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) eingerichtet ist, Licht eines ersten Wellenlängenbereichs, das von wenigstens einem Teil der lichtemittierenden Halbleiterchips (14) emittiert wird, zumindest teilweise in Licht eines zweiten Wellenlängenbereichs zu konvertieren, und wobei das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) separat von dem wenigstens einen Träger (12) ausgebildet ist, wobei das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) ein wärmeschrumpfbares Material umfasst, oder das Konvertermittel eine den Leuchtstoff oder die Leuchtstoffe umfassende Folie (208A, 208B) aufweist, die um wenigstens einen Teil der lichtemittierenden Halbleiterchips angeordnet ist.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226, 228; 228) als ein Gehäuse (20, 202, 204, 206, 208, 210) ausgebildet ist, das geeignet ist, wenigstens einen mit lichtemittierenden Halbleiterchips (14) bestückten Träger (12), insbesondere einen streifenförmigen Träger, aufzunehmen.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konvertermittel zylinderförmig ausgebildet ist.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Oberfläche des Konvertermittels (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) ein Konvertermaterial aufweist, das zur Konversion von dem ersten Wellenlängenbereich zu dem zweiten Wellenlängenbereich geeignet ist.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei das Konvertermaterial auf einer dem Träger (12) zugewandten Oberfläche des Konvertermittels (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) ausgebildet ist.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei das Konvertermaterial auf einer dem Träger (12) abgewandten Oberfläche des Konvertermittels (140) ausgebildet ist.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) hohlwandig ausgebildet ist und ein Hohlraum zumindest teilweise mit dem Konvertermaterial, insbesondere homogen, befüllt ist, und/oder das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) ein Material aufweist oder aus einem Material besteht, das, insbesondere homogen, mit dem Konvertermaterial gemischt und/oder durchsetzt ist.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zweites Konvertermaterial vorgesehen ist, das zur Konversion der emittierten oder konvertierten Strahlung von der ersten und/oder der zweiten Wellenlänge zu einer dritten Wellenlänge geeignet ist.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß Anspruch 8, wobei das zweite Konvertermaterial auf einer Oberfläche des Konvertermittels (140) ausgebildet ist.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) ein Glasmaterial aufweist.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das lichtemittierende Bauteil (1) ein Diffusormaterial aufweist, das auf dem Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) und/oder in dem Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) und/oder zwischen dem Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) und dem wenigstens einen Träger (12) ausgebildet ist.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) zur Aufnahme einer Mehrzahl von mit Halbleiterchips (14) bestückten Trägern (12) ausgebildet ist.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mit Halbleiterchips (14) bestückte Träger (12) einen Saphirträger umfasst, wobei die Halbleiterchips (14) vorzugsweise auf dem Träger (12) aufgeklebt und mittels Drahtverbindung (11) miteinander kontaktiert werden.
Lichtemittierendes Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der mit Halbleiterchips (14) bestückte Träger (12) ein Saphirsubstrat umfasst, wobei das Saphirsubstrat vorzugsweise Metallisierungen zur Verbindung der Halbleiterchips (14) aufweist und die Halbleiterchips (14) vorzugsweise mittels einem Lot auf dem Träger (12) befestigt sind.
Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Bauteils (1) aufweisend die Schritte Vorsehen eines mit einer Mehrzahl von lichtemittierenden Halbleiterchips (14) bestückten Trägers 12(), Vorsehen eines Konvertermittels (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) zur Konversion von Licht, das von wenigstens einem Teil der Halbleiterchips (14) emittiert wird, wobei der mit den Halbleiterchips (14) bestückte Träger (12) und das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) derart angeordnet werden, dass das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) den Träger (12) umgibt und/oder der Träger (12) in dem Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) aufgenommen ist, wobei das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) ein wärmeschrumpfbares Material umfasst, wobei wenigstens ein mit Halbleiterchips (14) bestückter Träger (12) von dem wärmeschrumpfbaren Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) umgeben wird und das wärmeschrumpfbare Material anschließend derart erwärmt wird, dass sich das wärmeschrumpfbare Material, vorzugsweise lückenlos, um den Träger (12) schließt.
Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Bauteils (1) aufweisend die Schritte Vorsehen eines mit einer Mehrzahl von lichtemittierenden Halbleiterchips (14) bestückten Trägers 12(), Vorsehen eines Konvertermittels (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) zur Konversion von Licht, das von wenigstens einem Teil der Halbleiterchips (14) emittiert wird, wobei der mit den Halbleiterchips (14) bestückte Träger (12) und das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) derart angeordnet werden, dass das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) den Träger (12) umgibt und/oder der Träger (12) in dem Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) aufgenommen ist wobei das Konvertermittel (22; 22A, 22B; 222, 224, 226; 228) als eine ein Konvertermaterial umfassende Folie (208A, 208B) ausgebildet ist und wenigstens ein Träger (12) mit einer ersten Oberfläche auf dem Konvertermaterial angeordnet wird und eine zweite Oberfläche des Trägers mit dem Konvertermaterial bedeckt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei eine Mehrzahl von Trägern (12) auf der Folie (208A, 208B) mit dem Konvertermaterial angeordnet und mit der Folie (208A, 208B) bedeckt werden, wobei nach dem Umhüllen der Mehrzahl der Träger (12) die Träger (12) vereinzelt werden.