WO2017121815A1 - Verfahren zum herstellen einer optoelektronischen leuchtvorrichtung und optoelektronische leuchtvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer optoelektronischen leuchtvorrichtung und optoelektronische leuchtvorrichtung Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to an optoelectronic Leuchtvorrich ⁇ device and a method for producing an optoelectronic lighting device.
  • This patent application claims the priority of German patent application DE 10 2016 100 563.0, which is dependent Offenbarungsge ⁇ hereby incorporated by reference.
  • DE 10 2010 031 237 AI further states that, in contrast to a surface emitter, a significant radiation component would also be coupled out of the semiconductor chip via the substrate in the case of a volume emitter.
  • volume emitter generated elekt ⁇ romagnetician radiation is also coupled via side surfaces of the substrate of the volume radiator.
  • the object underlying the invention is to be se ⁇ hen to provide an efficient concept for efficient coupling out provide electromagnetic radiation from a volume radiator LED chip.
  • a method for producing an optoelectronic light-emitting device comprising the following steps:
  • volume spotlight LED chips each comprising a substrate having a first side and a first side opposite the second side, wherein on the first side of the substrate, a semiconductor layer sequence comprising an active region for generating electromagnetic radiation is, wherein the substrate for the generated electromagnetic ⁇ cal radiation is at least partially permeable,
  • the or more volume-emitting LED chips at least partially enclosing the
  • an optoelectronic luminous device ⁇ comprising:
  • volume-emitting LED chips each comprising a substrate having a first side and a first side opposing second side where ⁇ at on the first side of the substrate a semiconductor ⁇ layer sequence comprising an active zone for the production of electromagnetic radiation is arranged, wherein the substrate for the generated electromagnetic radiation is at least partially permeable,
  • Mounting surface of an optical component are arranged such that the second side of the respective substrate faces the mounting surface and the first side of the respective substrate is remote from the mounting surface,
  • one or more volume LED LED chips at least partially enclosing, one o- or the plurality of respective side surfaces contacting hardened frame is formed from an optical material having a the mounting surface opposite curved portion.
  • the invention is based on the finding that the above on ⁇ handover can be achieved in that around or the volume menstrahler LED chips, a frame is formed having a ge ⁇ curved portion.
  • a frame is formed having a ge ⁇ curved portion.
  • advantageously causes Wei ⁇ se that electromagnetic radiation is coupled out of the side surfaces, reflected at this curved portion is reflected particularly in the direction of the optical component can be, so that here a ef ⁇ -efficient out-coupling of electromagnetic radiation from the or the multiple volume spotlight LED chips causes ⁇ who can.
  • the curved cut from ⁇ based bil ⁇ det on a self-regulating process. This is due to the fact that a flowable material is used, which due to its flowability after application flows apart on the mounting surface.
  • the curved portion forms by itself, without this would need to be actively intervened. Now, when the material is cured, the curved portion will not change and become stable.
  • optical in connection with the optical component and with the optical material signified ⁇ tet particular, that the material, respectively, the component for electromagnetic radiation at least partially, in particular completely ⁇ sondere is permeable.
  • the material or the component for electromagnetic radiation is at least partially, in particular completely, permeable, which is generated by the semiconductor layer sequence in the active zone.
  • Partially transparent in the sense of the present invention, for example, means a transmission for the electromagnetic radiation ⁇ diagram of at least 70%, particularly 80 ⁇ 6, preferably before 90%, for example 95%, for example 99%.
  • the volume radiator LED chip should have a conversion layer, which, as will be explained below, is provided in exemplary embodiments, optically means in particular that the material or the component for the converted electromagnetic radiation is at least partially, in particular completely, is permeable.
  • a conversion layer is in particular a layer which is designed to convert a first wavelength or a first wavelength range of the electromagnetic radiation generated by the active zone into electromagnetic radiation having a second wavelength or a second wavelength range.
  • the conversion layer comprises a phosphor.
  • the phrase "at least partially transmissive" comprises in particular that a transmission for a wavelength of the generated or converted electromagnetic radiation is at least 70%, in particular 80%, for example 90%, in particular 95%, for example 99%.
  • the phrase "at least partially permeable" includes in particular the phrase “completely permeable”.
  • the technical advantage in particular that a luminous efficacy or a yield of electromagnetic radiation can be further increased efficiently can be achieved.
  • this has the technical advantage that ei ⁇ ne coupling out of the volume or the LED spotlight chips can be further increased efficiently. Because the reflective material causes a more efficient reflection of the generated electromagnetic radiation or the converted electromagnetic radiation.
  • the curved section has, for example, a hyperbola.
  • a reflective material referred to in particular a material which is formed, at least one Crystalbe ⁇ rich, and in particular the full wavelength range to reflect the electromagnetic radiation generated, respectively converted.
  • a reflectance for the er Weg- te respectively converted electromagnetic radiation be ⁇ carries, for example, at least 70%, especially at least 80%, for example at least 90%, especially at least 95%, for example at least 99%.
  • the reflective material is a polymer, in particular a silicone, or a reflective material comprises a polymer, in particular a silicone.
  • the reflective material comprises an epoxy resin or is formed of an epoxy resin.
  • a reflective material includes, for example, several
  • Scattering particles On such scattering particles is effected in vorteilhaf ⁇ ter manner that the respectively Conver ⁇ oriented electromagnetic radiation generated can spread.
  • Stray particles are, for example, TiO 2 particles.
  • the reflective material is a mold compound or potting compound in which scattering particles are embedded.
  • the reflective material is designed to produce a white color impression.
  • a reflective material may be referred to as a white reflect ⁇ the material in particular.
  • the technical advantage is in particular causes an efficient optical image of the Respek ⁇ tive converted electromagnetic radiation generated can be effected via the lenses.
  • a plurality of volume radiator LED chips are provided, wherein the optical component comprises a plurality of lenses opposite the mounting surface.
  • the volume radiator LED chips are not singulated.
  • a multi-chip component is provided, wherein each volume ⁇ radiator LED chip associated with one or more own lenses.
  • the optical component is cuboidal.
  • the cuboid madebil ⁇ finished optical component is formed for example as a tile ge ⁇ .
  • the optical component is formed of glass.
  • the optical component is formed according to an embodiment of Sili ⁇ kon.
  • a plurality of volume radiator LED chips are provided, wherein the optical component is cuboid, wherein after the Aushär ⁇ th of the respective frame, the volume radiator LED chips are singled, so that each volume radiator LED Chip is provided with its own cuboid optical component.
  • said one or more volume-emitting LED chips each having a conversion ⁇ layer disposed on the second side of each substrate and the respective (n) soflä- che (n) of the one or more volume radiator LED chips bil ⁇ the.
  • Radiation can be effected by means of the conversion layer. According to the conversion layer actually used, it is thus advantageously possible to generate desired converted wavelengths.
  • the optical material is a polymer, in particular a silicone, or a polymer, in particular a silicone.
  • a polymer in particular a Sili ⁇ cons
  • the technical advantage is in particular causes an effective and efficient application of curing be made ⁇ light.
  • polymers or silicones are easy to handle and generally inexpensive.
  • the respective substrate is a sapphire substrate, so that the one or more volume radiator LED chips are configured as sapphire volume radiation LED chips.
  • the substrate is a Aufwachssub ⁇ strat for the semiconductor layer sequence. That is, the semiconductor layer sequence is placed ⁇ grow, for example, on the substrate.
  • the optoelectronic light-emitting device is produced or is produced by means of the method for producing an optoelectronic light-emitting device.
  • Technical functionalities of the optoelectronic lighting device result analogously from corresponding technical functionalities of the method for producing an optoelectronic lighting device. That means in particular that the apparatus features from respective procedural ⁇ rensmerkmalen and vice versa arise.
  • the optical component comprises a plurality of lenses lying opposite the mounting surface, so that each volume radiator LED chip can be provided with one or more separate lenses for individualization.
  • the lens or lenses are formed of glass.
  • the lens is formed as a glass sheet which is flat on one side and curved on one side opposite the other side, so the glass sheet has a lens curvature.
  • said one or more volume-emitting LED chips each having a conversion ⁇ layer that is disposed exclusively on the second side of the respective substrate, so that the jeweili ⁇ ge (n) side surface (s) of the or the plurality of volume radiator LED chips are free of the conversion layer.
  • the optical material comprises a phosphor.
  • the out ⁇ hardened frame comprising this phosphor.
  • the conversion layer comprises a phosphor. In one embodiment, it is provided that the phosphor of the optical material is different from the phosphor of the conversion layer. This has the particular technical advantage that the conversion layer and the hardened frame can have different conversion properties.
  • the sidewalls of the semiconductor layer sequence are provided with a phosphor, for example the phosphor of the conversion layer or of the hardened frame, the technical advantage is brought about in particular that this spatial proximity of the phosphor to the semiconductor layer sequence causes efficient dissipation of thermal energy generated during operation of the volume radiator LED chip.
  • the optical material and the material from which the conversion ⁇ layer is formed are different materials. This means in particular that the materials in which the respective phosphor is embedded, may be different. In particular, they are the same materials.
  • the phosphor of the conversion layer corresponds to the phosphor of the optical material. This means in particular that the conversion layer comprises the same phosphor as the optical material.
  • the optical material is a conversion matrix material.
  • the conversion layer comprises a conversion matrix material.
  • the conversion matrix material of the conversion layer is different than the conversion matrix material used as the optical material. I will. As a result, advantageously desired conversion properties can be achieved in an advantageous manner.
  • the respective phosphor is embedded in the corresponding conversion matrix material.
  • the optical material is thus according to one embodiment, a conversion matrix material with embedded Leucht ⁇ fabric.
  • the conversion layer is thus formed by a exporting ⁇ approximate shape of a conversion matrix material with Lucasbet- tetem phosphor.
  • Fig. 1 shows a first optoelectronic Leuchtvorrich ⁇ tion
  • Fig. 2 shows a second optoelectronic Leuchtvorrich ⁇ tion
  • FIG. 4 to 7 each show a successive time in a method for producing an optoelectronic lighting device
  • FIG. 8 shows a flow chart of a method for producing an optoelectronic lighting device
  • Fig. 9 shows a stage in a method of manufacturing an opto-electronic light-emitting device
  • FIG. 10 show a fourth optoelectronic Leuchtvorrich ⁇ processing.
  • Fig. 1 shows a first optoelectronic Leuchtvorrich ⁇ device 101 in a side sectional view.
  • the optoelectronic light-emitting device 101 comprises a Vo ⁇ lumenstrahler LED chip 102.
  • the volume radiator LED chip 102 has a substrate 103.
  • the substrate 103 has a first side 105.
  • the substrate 103 has a second side 107 opposite the first side 105.
  • the Sub ⁇ strate 103 is for example a sapphire substrate.
  • the volume ⁇ -emitting LED chip 102 is for example a sapphire volume-emitting LED chips
  • a half ⁇ conductor layer sequence 109 is arranged, which comprises an active zone, not shown, for generating electromagnetic radiation.
  • a mirror ⁇ layer 111 is arranged, which reflects the generated electromagnetic radiation, which radiates in the direction of the mirror layer 111, back in the direction of the substrate 103.
  • the active zone not shown, is thus located between the mirror ⁇ layer 111 and the substrate 103rd
  • two spaced apart and electrically insulated solder pads 113 are arranged. Via the two solder pads 113, an electrical contacting of the semiconductor layer sequence 109 is effected.
  • the mirror layer 111 is designed to allow this electrical contacting via the two solder pads 113. This means that an electrical contacting of the semiconductor layer sequence 109 by the mirror layer 111 is made possible.
  • the volume-emitting LED chip 102 comprises a conversion layer 117.
  • the conversion layer 117 is on registerlie ⁇ constricting lateral flanks 115 of Halbleiter Anlagenenfol ⁇ ge 109, the mirror layer 111 and the substrate 103 angeord ⁇ net. This means that the conversion layer 117 extends to the lower edge of the mirror layer 111.
  • the conversion ⁇ layer 117 is further disposed on the second side 107 of the sub ⁇ strats 103rd
  • the conversion layer 117 thus forms opposite side surfaces 119 of the volume radiator LED chip 102.
  • the optoelectronic light-emitting device 101 further comprises an optical component 131.
  • the optical component 131 comprises a mounting surface 133.
  • the optical component 131 further comprises a lens 135, which lies opposite the mounting surface 133.
  • the volume-emitting LED chip 102 thus has an upper surface 121, ge ⁇ forms the side facing away through one of the second side 107 of the sub 103 strats surface of the conversion layer 117 is.
  • the volume radiator LED chip 102 further has an underside 123 which is opposite to the upper side 121 and at least partially by surfaces of the solder pads 113 and the
  • the volume radiator LED chip 102 is angeord ⁇ net with its top 121 on the mounting surface 133 of the optical component 131.
  • the volume radiator LED chip 102 is bonded to the mounting surface 133.
  • the second side 107 thus faces the mounting surface 133.
  • the optoelectronic light-emitting device 101 further comprises a frame 125, which is formed from a cured optical material which was flowable before curing. This frame 125 contacts the side surfaces 119 of the Volu ⁇ menstrahler LED chip 102. Further, the frame 125 surrounds the volume-emitting LED chip 102. The frame 125 is also applied to the mounting surface 133rd
  • the hardened frame 125 has a curved portion 127.
  • the curved portion 127 is the Monta ⁇ ge Chemistry 133 opposite.
  • the reflective material 129 is, for example, a white silicone or epoxy resin, generally a white molding compound.
  • the reflective material 129 is applied, for example by means of a molding process or Moldvons or a potting ⁇ process.
  • the reflective material 129 is applied in such a way that it is flush with the underside 123 of the volume radiator LED chip 102. Thus, a planar bottom is formed.
  • Two arrows with the reference symbol 137 in FIG. 1 are drawn in, which symbolically show a light profile of converted electromagnetic radiation.
  • This light or beam path 137 indicates that the converted electromagnetic radiation ⁇ diagram of the conversion layer 117 in the optical see material, ie in the frame 125, is coupled.
  • the converted light 137 enters the lens 135 and then out of the lens 135 again. For the sake of clarity, refraction of the converted light 137 due to the lens 135 is not shown.
  • this light or, generally, this electromagnetic radiation is reflected by the reflective material 129.
  • an efficient decoupling of the electromagnetic radiation generated by the volume radiator LED chip 102 is advantageously effected.
  • Fig. 2 shows a second optoelectronic Leuchtvorrich ⁇ tung 201 in a lateral sectional view.
  • the opto-electronic light-emitting device 201 is Wesentli ⁇ chen analogous to the first opto-electronic light-emitting device 101 formed in FIG. 1.
  • Anstel ⁇ le of the optical member 131 is provided another optical component 203, which is cuboid.
  • the op ⁇ diagram component 203 is, for example, a transparent Plöt ⁇ surfaces of glass.
  • Fig. 3 shows a third optoelectronic Leuchtvorrich ⁇ tung 301 in a lateral sectional view.
  • the optoelectronic light-emitting device 301 is substantially analogous to the second optoelectronic light-emitting device 201 of FIG. 2.
  • a difference plurality of volume-emitting LED chips 102 are provided, which include all a common optical component 203, wherein said op ⁇ diagram component 203 is cuboid.
  • a so-called multichip package is provided or formed.
  • each volume radiator LED chip 102 is assigned its own lens 135.
  • volume-emitter LED chips 102 are arranged on the mounting surface 133 in such a way that an optical axis, not shown here, of the respective lens 135 extends through an axis of symmetry, not shown here, of the volume-emitter LED chips 102.
  • volume radiator LED chips 102 are adhered to the mounting surface 133.
  • the optical component 131 is for example a gemoldetes construction ⁇ part.
  • the optical component 131 is a spritzge ⁇ -molded component. If one optical component has several lenses covers, it can be referred to as a lens array or an on ⁇ arrangement of lenses.
  • FIG. 5 shows a second step in the method for producing an optoelectronic light-emitting device which follows the first step in time. According to this second
  • Step is envisaged that a curable flowable optical material 501 is applied to the mounting surface 133 to each form a frame enclosing the plurality of volume LED chips 102.
  • This frame contacts the side surfaces 119 of the respective Volumenstrahler- LED chips 102 and flows owing to its fluidity ⁇ from each other. It is intended to cure the hardenable and applied material 501, so that a frame 125 comprising a curved portion 127 analogous to FIG. 1 forms.
  • the optical material 501 is, for example, a clear silicone.
  • FIG. 6 shows a third time in a method for producing an optoelectronic lighting device, the third time following the second time.
  • the reflective material 129 is applied to the surface 128.
  • the reflective material 129 is applied in the course of a molding process or a molding process or a casting process. It is provided that the reflective material 129 is brought on ⁇ so that a flush bottom is formed.
  • FIG. 7 shows a fourth point in time in a method for producing an optoelectronic light-emitting device, wherein the fourth point in time follows the third point in time.
  • the multiple volume emitter LED chips 102 are separated so that a plurality of optoelectronic lighting devices 101 according to FIG. 1 are produced.
  • the singulation includes, for example, sawing and / or stamping and / or laser sawing.
  • FIG. 8 shows a flowchart of a method for producing an optoelectronic lighting device.
  • the method comprises the following steps:
  • a semiconductor layer sequence comprising an active zone for generating electromagnetic radiation is disposed, wherein the substrate for the electromagnetic radiation generated is at least partially transmissive,
  • - depositing 805 a hardenable, flowable, optical material on the mounting surface to at least partially ⁇ a respective the or more volume-emitting LED chips enclosing, in particular completely surrounds one or more respective side surfaces of the one or more volume radiators Forming LED chips contacting diverging frames,
  • the one or more volume spotlight LED chips at least partially enclosing to form the one or more respective side surfaces contacting frame, which has due to the flowing apart a curved portion opposite the mounting surface.
  • the curved portion resembling a funnel res ⁇ pektive may have a funnel shape
  • the curved portion may be referred to as a funnel section. It is therefore provided for example in that the curved From ⁇ section has a funnel shape.
  • FIG. 9 shows a time in a method for producing an optoelectronic light-emitting device.
  • a volume radiator LED chip 901 is provided.
  • the volume radiator LED chip 901 is substantially analogous to the volume radiator LED chip 102.
  • the conversion layer 117 is not disposed on the side edges 115 of the semiconductor layer sequence 109, the mirror layer 111 and the substrate 103.
  • the conversion layer 117 of the volume radiator LED chip 901 is arranged exclusively on the second side 107 of the substrate 103.
  • the lateral edges 115 which ⁇ layer free of the conversion are 117, form opposite side surfaces 119 of the volume-emitting LED chips 901.
  • FIG. 1 The lateral edges 115 which ⁇ layer free of the conversion are 117, form opposite side surfaces 119 of the volume-emitting LED chips 901.
  • FIG. 10 shows an optoelectronic lighting device 1001.
  • the optoelectronic light-emitting device 1001 has essentially been produced analogously to the optoelectronic light-emitting device 201 of FIG. 2 in accordance with an embodiment of the method according to the invention.
  • volume radiator LED chip 102 was used, but the volume radiator LED chip 901 of FIG. 9.
  • the optical material used to form the cured frame 125 comprises a phosphor.
  • the cured frame 125 comprises this phosphor and thus advantageously has a conversion function. That is, electromagnetic radiation emitted from the side surfaces 119 is detected by the light source. Stoffs the cured frame 125 is converted in their wavelength.
  • the phosphor of the cured frame 125 is different from a phosphor included in the conversion layer 117.
  • the technical advantage in particular that the conversion layer 117 and the hardened frame 125 have different conversion properties can be achieved.
  • the invention provides an efficient technical concept ⁇ ULTRASONIC prepared which can increase an off ⁇ coupling of electromagnetic radiation from a volume-emitting LED chip in an efficient manner.
  • This is achieved by providing a frame made of an optical material on side surfaces of the volume-emitter LED chip, the frame having a curved section. Light which is decoupled by the Be ⁇ ten vom of the volume radiator LED chips will thus be coupled into the frame and can decouple through this again or, for example, to a reflective material which is applied to the frame, re flexes .
  • the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung und eine optoelektronische Leuchtvorrichtung. Die Erfindung stellt ein effizientes technisches Konzept bereit, welches in effizienter Weise eine Auskopplung von elektromagnetischer Strahlung aus einem Volumenstrahler-LED-Chip erhöhen kann. Dies dadurch, indem an Seitenflächen des Volumenstrahler-LED-Chips ein Rahmen aus einem optischen Werkstoff vorgesehen ist, wobei der Rahmen einen gekrümmten Abschnitt aufweist. Licht, welches durch die Seitenflächen des Volumenstrahler-LED-Chips ausgekoppelt wird, wird somit in den Rahmen eingekoppelt werden und kann durch diesen wieder auskoppeln oder zum Beispiel an einem reflektierenden Werkstoff, der auf dem Rahmen aufgebracht ist, reflektiert werden.

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER OPTOELEKTRONISCHEN
LEUCHTVORRICHTUNG UND OPTOELEKTRONISCHE LEUCHTVORRICHTUNG
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Leuchtvorrich¬ tung sowie ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 100 563.0, deren Offenbarungsge¬ halt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2010 031 237 AI beschreibt in ihrem Absatz [0031], dass ein Saphir-Volumen-Emitter beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2006 015 788 AI bekannt sei. Im Absatz [0031] der Offenlegungsschrift
DE 10 2010 031 237 AI wird weiter ausgeführt, dass als Auf¬ wachssubstrat für eine Halbleiterschichtenfolge Saphir ver- wendet werden könne. Im Gegensatz zu einem Dünnfilmchip würde beim Saphir-Volumen-Emitter das Aufwachssubstrat am Ende des Herstellungsprozesses nicht von der Halbleiterschichtenfolge abgelöst. Das (Aufwachs- ) Substrat sei strahlungsdurchlässig für die in einer aktiven Zone der Halbleiterschichtenfolge erzeugte Strahlung.
Im Absatz [0031] der Offenlegungsschrift
DE 10 2010 031 237 AI wird weiter ausgeführt, dass bei einem Volumenstrahler im Gegensatz zu einem Oberflächenemitter auch über das Substrat ein maßgeblicher Strahlungsanteil aus dem Halbleiterchip ausgekoppelt würde.
Darüber hinaus wird bei einem Volumenstrahler erzeugte elekt¬ romagnetische Strahlung auch über Seitenflächen des Substrats des Volumenstrahlers ausgekoppelt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist darin zu se¬ hen, ein effizientes Konzept zum effizienten Auskoppeln von elektromagnetischer Strahlung aus einem Volumenstrahler-LED- Chip bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der un- abhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprü¬ chen .
Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen eines oder mehrerer Volumenstrahler-LED- Chips, die jeweils ein Substrat umfassen, das eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite aufweist, wobei auf der ersten Seite des Substrats eine Halbleiterschichtenfolge umfassend eine aktive Zone zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung angeordnet ist, wobei das Substrat für die erzeugte elektromagneti¬ sche Strahlung zumindest teilweise durchlässig ist,
- Anordnen des oder der Volumenstrahler-LED-Chips auf eine Montagefläche eines optischen Bauteils derart, dass nach dem Anordnen die zweite Seite des jeweiligen Substrats der Montagefläche zugewandt ist und die erste Seite des jewei¬ ligen Substrats der Montagefläche abgewandt ist,
- Aufbringen eines aushärtbaren, fließfähigen, optischen
Werkstoffs auf die Montagefläche, um jeweils einen den o- der die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips zumindest teil¬ weise umschließenden, eine oder mehrere jeweilige Seitenflächen des oder der mehreren Volumenstrahler-LED-Chips kontaktierenden, auseinanderfließenden Rahmen zu bilden,
- Aushärten des jeweiligen Rahmens, um jeweils einen ausgehärteten, den oder die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips zumindest teilweise umschließenden, die eine oder die meh¬ reren jeweiligen Seitenflächen kontaktierenden Rahmen zu bilden, der aufgrund des Auseinanderfließens einen der
Montagefläche gegenüberliegenden gekrümmten Abschnitt aufweist. Nach einem anderen Aspekt wird eine optoelektronische Leucht¬ vorrichtung bereitgestellt, umfassend:
- einen oder mehrere Volumenstrahler-LED-Chips, die jeweils ein Substrat umfassen, das eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite aufweist, wo¬ bei auf der ersten Seite des Substrats eine Halbleiter¬ schichtenfolge umfassend eine aktive Zone zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung angeordnet ist, wobei das Substrat für die erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise durchlässig ist,
- wobei der oder die Volumenstrahler-LED-Chips auf einer
Montagefläche eines optischen Bauteils derart angeordnet sind, dass die zweite Seite des jeweiligen Substrats der Montagefläche zugewandt ist und die erste Seite des jewei- ligen Substrats der Montagefläche abgewandt ist,
- wobei jeweils ein den oder die mehreren Volumenstrahler- LED-Chips zumindest teilweise umschließender, die eine o- der die mehreren jeweiligen Seitenflächen kontaktierender, ausgehärteter Rahmen aus einem optischen Werkstoff gebil- det ist, der einen der Montagefläche gegenüberliegenden gekrümmten Abschnitt aufweist.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Auf¬ gabe dadurch gelöst werden kann, dass um den oder die Volu- menstrahler-LED-Chips ein Rahmen gebildet wird, der einen ge¬ krümmten Abschnitt aufweist. Somit wird in vorteilhafter Wei¬ se bewirkt, dass elektromagnetische Strahlung, die aus den Seitenflächen ausgekoppelt wird, an diesem gekrümmten Abschnitt reflektiert, insbesondere in Richtung des optischen Bauteils reflektiert, werden kann, so dass hierüber eine ef¬ fiziente Auskopplung von elektromagnetischer Strahlung aus dem oder den mehreren Volumenstrahler-LED-Chips bewirkt wer¬ den kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich der gekrümmte Ab¬ schnitt basierend auf einem selbstregulierenden Prozess bil¬ det. Dies dadurch, dass ein fließfähiger Werkstoff verwendet wird, der aufgrund seiner Fließfähigkeit nach dem Aufbringen auf die Montagefläche auseinanderfließt. Somit bildet sich der gekrümmte Abschnitt von selbst, ohne dass hierfür aktiv eingegriffen werden müsste. Wenn nun der Werkstoff ausgehärtet wird, so wird sich der gekrümmte Abschnitt nicht mehr verändern und stabil werden.
Die Verwendung des Adjektivs "optisch" im Zusammenhang mit dem optischen Bauteil und mit dem optischen Werkstoff bedeu¬ tet insbesondere, dass der Werkstoff respektive das Bauteil für elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise, insbe¬ sondere vollständig, durchlässig ist. Insbesondere ist der Werkstoff respektive das Bauteil für eine elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise, insbesondere vollständig, durchlässig, die von der Halbleiterschichtenfolge in der ak- tiven Zone erzeugt wird.
„Teilweise durchlässig" im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet zum Beispiel eine Transmission für die elektromagne¬ tische Strahlung von mindestens 70 %, insbesondere 80 ~6 , vor zugsweise 90 %, beispielsweise 95 %, beispielsweise 99 %.
Sofern der Volumenstrahler-LED-Chip eine Konversionsschicht aufweisen sollte, was, wie nachstehend noch ausgeführt wird, bei beispielhaften Ausführungsformen vorgesehen ist, so be- deutet optisch insbesondere, dass der Werkstoff respektive das Bauteil für die konvertierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise, insbesondere vollständig, durchlässig ist . Eine Konversionsschicht ist insbesondere eine Schicht, welche ausgebildet ist, eine erste Wellenlänge oder einen ersten Wellenlängenbereich der mittels der aktiven Zone erzeugten elektromagnetischen Strahlung in elektromagnetische Strahlung aufweisend eine zweite Wellenlänge respektive einen zweiten Wellenlängenbereich zu konvertieren. Zum Beispiel umfasst die Konversionsschicht einen Leuchtstoff. Die Formulierung "zumindest teilweise durchlässig" umfasst insbesondere, dass eine Transmission für eine Wellenlänge der erzeugten oder konvertierten elektromagnetischen Strahlung bei mindestens 70 %, insbesondere 80 %, beispielsweise 90 %, insbesondere 95 %, zum Beispiel 99 %, liegt. Die Formulierung „zumindest teilweise durchlässig" umfasst insbesondere die Formulierung „vollständig durchlässig".
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf einer der Montagefläche abgewandten Fläche des jeweiligen ausgehärteten Rahmens ein reflektierender Werkstoff aufgebracht wird.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine Lichtausbeute oder eine Ausbeute an elektromagneti- scher Strahlung effizient weiter erhöht werden kann. Insbesondere wird dadurch der technische Vorteil bewirkt, dass ei¬ ne Auskoppeleffizienz aus dem oder den Volumenstrahler-LED- Chips weiter effizient erhöht werden kann. Denn so bewirkt der reflektierende Werkstoff eine effizientere Reflexion der erzeugten elektromagnetischen Strahlung respektive der konvertierten elektromagnetischen Strahlung.
Aufgrund des gekrümmten Abschnitts und dem darauf aufgebrach¬ ten reflektierenden Werkstoff ist somit in vorteilhafter Wei- se ein Reflektor für die erzeugte elektromagnetische Strah¬ lung respektive für die konvertierte elektromagnetische
Strahlung gebildet. Der gekrümmte Abschnitt weist zum Bei¬ spiel eine Hyperbelform auf. Ein reflektierender Werkstoff bezeichnet somit insbesondere einen Werkstoff, der ausgebildet ist, zumindest einen Teilbe¬ reich, insbesondere den vollständigen Wellenlängenbereich, der erzeugten respektive konvertierten elektromagnetischen Strahlung zu reflektieren. Ein Reflexionsgrad für die erzeug- te respektive konvertierte elektromagnetische Strahlung be¬ trägt zum Beispiel mindestens 70 %, insbesondere mindestens 80 %, beispielsweise mindestens 90 %, insbesondere mindestens 95 %, zum Beispiel mindestens 99 %. Nach einer Ausführungsform ist der reflektierende Werkstoff ein Polymer, insbesondere ein Silikon, respektive umfasst ein reflektierender Werkstoff ein Polymer, insbesondere ein Sili- kon .
Der reflektierende Werkstoff umfasst nach einer Ausführungs¬ form ein Epoxidharz oder ist aus einem Epoxidharz gebildet. Ein reflektierender Werkstoff umfasst zum Beispiel mehrere
Streupartikel. An solchen Streupartikeln wird in vorteilhaf¬ ter Weise bewirkt, dass sich die erzeugte respektive konver¬ tierte elektromagnetische Strahlung streuen kann. Streupartikel sind zum Beispiel Ti02-Partikel .
Zum Beispiel ist der reflektierende Werkstoff eine Mold-Masse oder eine Vergussmasse, in welcher Streupartikel eingebettet sind .
Zum Beispiel ist der reflektierende Werkstoff ausgebildet, einen weißen Farbeindruck zu erzeugen. Ein solch reflektierender Werkstoff kann insbesondere als ein weiß reflektieren¬ der Werkstoff bezeichnet werden.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere Volumenstrahler-LED-Chips vorgesehen werden und dass das optische Bauteil mehrere der Montagefläche gegenüberliegende Linsen umfasst, wobei nach dem Aushärten des jeweiligen Rahmens die Volumenstrahler-LED-Chips vereinzelt werden, so dass jeder Volumenstrahler-LED-Chip mit einer oder mehreren eigenen Linsen versehen ist.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente optische Abbildung der erzeugten respek¬ tive konvertierten elektromagnetischen Strahlung über die Linsen bewirkt werden kann. Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere Volumenstrahler-LED-Chips vorgesehen werden, wobei das optische Bauteil mehrere der Montagefläche gegenüberliegende Linsen umfasst. Gemäß dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Volumenstrahler-LED-Chips nicht vereinzelt werden. Somit ist ein Multichipbauteil bereitgestellt, wobei jedem Volumen¬ strahler-LED-Chip eine oder mehrere eigene Linsen zugeordnet sind . Nach einer Ausführungsform ist das optische Bauteil quaderförmig ausgebildet.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente Lichtauskopplung oder Auskopplung von elektromagnetischer Strahlung aus dem oder den Volumenstrahler-LED-Chips bewirkt werden kann. Das quaderförmig ausgebil¬ dete optische Bauteil ist zum Beispiel als ein Plättchen ge¬ bildet . Nach einer Ausführungsform ist das optische Bauteil aus Glas gebildet .
Das optische Bauteil ist nach einer Ausführungsform aus Sili¬ kon gebildet.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere Volumenstrahler-LED-Chips vorgesehen werden, wobei das optische Bauteil quaderförmig ausgebildet ist, wobei nach dem Aushär¬ ten des jeweiligen Rahmens die Volumenstrahler-LED-Chips ver- einzelt werden, so dass jeder Volumenstrahler-LED-Chip mit einem eigenen quaderförmig ausgebildeten optischen Bauteil versehen ist.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der oder die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips jeweils eine Konversions¬ schicht aufweisen, die auf der zweiten Seite des jeweiligen Substrats angeordnet ist und die die jeweilige (n) Seitenflä- che (n) des oder der mehreren Volumenstrahler-LED-Chips bil¬ den .
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente Konversion von elektromagnetischer
Strahlung mittels der Konversionsschicht bewirkt werden kann. Entsprechend der konkret verwendeten Konversionsschicht ist es somit in vorteilhafter Weise ermöglicht, gewünschte konvertierte Wellenlängen zu erzeugen.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der optische Werkstoff ein Polymer, insbesondere ein Silikon, ist respektive ein Polymer, insbesondere ein Silikon, umfasst. Durch das Vorsehen eines Polymers, insbesondere eines Sili¬ kons, wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein effizientes Aufbringen und effizientes Aushärten ermög¬ licht werden. Insbesondere sind Polymere respektive Silikone einfach technisch handhabbar und in der Regel kostengünstig.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das jeweilige Substrat ein Saphir-Substrat ist, so dass der oder die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips als Saphir-Volumenstrah¬ ler-LED-Chips ausgebildet sind.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Volumenstrahler-LED-Chips effizient hergestellt wer¬ den können. In einer Ausführungsform ist das Substrat ein Aufwachssub¬ strat für die Halbleiterschichtenfolge. Das heißt, dass die Halbleiterschichtenfolge zum Beispiel auf dem Substrat aufge¬ wachsen ist. Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die optoelektronische Leuchtvorrichtung mittels des Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung hergestellt ist respektive wird. Technische Funktionalitäten der optoelektronischen Leuchtvorrichtung ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens zum Herstellen einer opto- elektronischen Leuchtvorrichtung. Das heißt also insbesondere, dass sich Vorrichtungsmerkmale aus entsprechenden Verfah¬ rensmerkmalen und umgekehrt ergeben.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf einer der Montagefläche abgewandten Fläche des jeweiligen ausgehärteten Rahmens ein reflektierender Werkstoff aufgebracht ist.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das optische Bauteil mehrere der Montagefläche gegenüberliegende Linsen umfasst, so dass für ein Vereinzeln jeder Volumenstrahler- LED-Chip mit einer oder mehreren eigenen Linsen versehen werden kann.
In einer Ausführungsform ist die Linse respektive sind die Linsen aus Glas gebildet. Zum Beispiel ist die Linse als eine Glasscheibe gebildet, die an einer Seite flach und an einer der einen Seite gegenüberliegenden anderen Seite gewölbt ist, die Glasscheibe weist also eine Linsenwölbung auf. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der oder die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips jeweils eine Konversions¬ schicht aufweisen, die ausschließlich auf der zweiten Seite des jeweiligen Substrats angeordnet ist, so dass die jeweili¬ ge (n) Seitenfläche (n) des oder der mehreren Volumenstrahler- LED-Chips frei von der Konversionsschicht sind.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der optische Werkstoff einen Leuchtstoff umfasst. Somit umfasst der ausge¬ härtete Rahmen diesen Leuchtstoff.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Konversionsschicht einen Leuchtstoff umfasst. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Leuchtstoff des optischen Werkstoffs verschieden vom Leuchtstoff der Konversionsschicht ist. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Konversionsschicht und der ausge- härtete Rahmen unterschiedliche Konversionseigenschaften aufweisen können.
Sofern die Seitenflanken der Halbleiterschichtenfolge mit ei¬ nem Leuchtstoff versehen sind, zum Beispiel der Leuchtstoff der Konversionsschicht oder des ausgehärteten Rahmens, wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass durch diese räumliche Nähe des Leuchtstoffs zur Halbleiterschichtenfolge eine effiziente Abführung von thermischer Energie bewirkt ist, die im Betrieb des Volumenstrahler-LED-Chips erzeugt wird.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der optische Werkstoff und der Werkstoff, aus welchem die Konversions¬ schicht gebildet ist, unterschiedliche Werkstoffe sind. Das heißt also insbesondere, dass die Werkstoffe, in denen der jeweilige Leuchtstoff eingebettet ist, unterschiedlich sein können. Insbesondere handelt sich um die gleichen Werkstoffe.
In einer Ausführungsform entspricht der Leuchtstoff der Kon- versionsschicht dem Leuchtstoff des optischen Werkstoffs. Das heißt also insbesondere, dass die Konversionsschicht den gleichen Leuchtstoff umfasst wie der optische Werkstoff.
Das heißt also insbesondere, dass die jeweiligen Leuchtstoffe selbst unterschiedlich oder identisch sein können.
In einer Ausführungsform ist der optische Werkstoff ein Konversions-Matrix-Material. In einer Ausführungsform umfasst die Konversionsschicht ein Konversions-Matrix-Material. In einer Ausführungsform ist das Konversions-Matrix-Material der Konversionsschicht verschieden von dem Konversions-Matrix- Material, der als optischer Werkstoff verwendet ist respekti- ve wird. Dadurch können in vorteilhafter Weise effizient gewünschte Konversionseigenschaften erzielt werden.
In das entsprechende Konversions-Matrix-Material ist nach ei- ner Ausführungsform der jeweilige Leuchtstoff eingebettet. Der optische Werkstoff ist somit nach einer Ausführungsform ein Konversions-Matrix-Material mit eingebettetem Leucht¬ stoff. Die Konversionsschicht ist somit nach einer Ausfüh¬ rungsform aus einem Konversions-Matrix-Material mit eingebet- tetem Leuchtstoff gebildet.
Die Formulierung "respektive" umfasst insbesondere die Formu¬ lierung "und/oder". Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu- tert werden, wobei
Fig. 1 eine erste optoelektronische Leuchtvorrich¬ tung, Fig. 2 eine zweite optoelektronische Leuchtvorrich¬ tung,
Fig. 3 eine dritte optoelektronische Leuchtvorrich¬ tung,
Fig. 4 bis 7 jeweils einen aufeinanderfolgenden Zeitpunkt in einem Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen LeuchtVorrichtung, Fig. 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, Fig. 9 einen Zeitpunkt in einem Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung und Fig. 10 eine vierte optoelektronische Leuchtvorrich¬ tung zeigen . Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszei¬ chen verwendet werden. Des Weiteren ist der Übersicht halber vorgesehen, dass nicht in sämtlichen Zeichnungen für sämtliche Elemente stets alle Bezugszeichen eingezeichnet sind. Fig. 1 zeigt eine erste optoelektronische Leuchtvorrich¬ tung 101 in einer seitlichen Schnittansicht.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 101 umfasst einen Vo¬ lumenstrahler-LED-Chip 102. Der Volumenstrahler-LED-Chip 102 weist ein Substrat 103 auf. Das Substrat 103 weist eine erste Seite 105 auf. Das Substrat 103 weist eine zweite Seite 107 auf, die der ersten Seite 105 gegenüber liegt. Das Sub¬ strat 103 ist zum Beispiel ein Saphirsubstrat. Der Volumen¬ strahler-LED-Chip 102 ist zum Beispiel ein Saphir- Volumenstrahler-LED-Chips
Auf der ersten Seite 105 des Substrats 103 ist eine Halb¬ leiterschichtenfolge 109 angeordnet, die eine nicht gezeigte aktive Zone zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung umfasst.
Auf der Halbleiterschichtenfolge 109 ist eine Spiegel¬ schicht 111 angeordnet, die die erzeugte elektromagnetische Strahlung, die in Richtung der Spiegelschicht 111 strahlt, zurückreflektiert in Richtung des Substrats 103. Die nicht gezeigte aktive Zone befindet sich also zwischen der Spiegel¬ schicht 111 und dem Substrat 103. Auf der Spiegelschicht 111 sind zwei voneinander beabstandete und elektrisch isolierte Lötpads 113 angeordnet. Über die beiden Lötpads 113 ist eine elektrische Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge 109 bewirkt. Die Spiegelschicht 111 ist ausgebildet, diese elektrische Kontaktierung über die beiden Lötpads 113 zu ermöglichen. Das heißt, dass eine elektrische Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge 109 durch die Spiegelschicht 111 ermöglicht ist. Der Volumenstrahler-LED-Chip 102 umfasst eine Konversionsschicht 117. Die Konversionsschicht 117 ist auf gegenüberlie¬ genden seitlichen Flanken 115 der Halbleiterschichtenfol¬ ge 109, der Spiegelschicht 111 und des Substrats 103 angeord¬ net. Das heißt, dass die Konversionsschicht 117 bis zur Un- terkante der Spiegelschicht 111 verläuft. Die Konversions¬ schicht 117 ist ferner auf der zweiten Seite 107 des Sub¬ strats 103 angeordnet.
Die Konversionsschicht 117 bildet somit gegenüberliegende Seitenflächen 119 des Volumenstrahler-LED-Chips 102.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 101 umfasst ferner ein optisches Bauteil 131. Das optische Bauteil 131 umfasst eine Montagefläche 133. Das optische Bauteil 131 umfasst fer- ner eine Linse 135, die der Montagefläche 133 gegenüber liegt .
Der Volumenstrahler-LED-Chip 102 weist somit eine Oberseite 121 auf, die durch eine der zweiten Seite 107 des Sub- strats 103 abgewandte Fläche der Konversionsschicht 117 ge¬ bildet ist.
Der Volumenstrahler-LED-Chip 102 weist ferner eine Unterseite 123 auf, die der Oberseite 121 gegenüber liegt und die zu- mindest teilweise durch Flächen der Lötpads 113 sowie der
Konversionsschicht 117 gebildet sind, die der Oberseite 121 abgewandt sind. Der Volumenstrahler-LED-Chip 102 ist mit seiner Oberseite 121 auf der Montagefläche 133 des optischen Bauteils 131 angeord¬ net. Zum Beispiel ist der Volumenstrahler-LED-Chip 102 auf der Montagefläche 133 geklebt.
Aufgrund dieser Anordnung ist somit die zweite Seite 107 der Montagefläche 133 zugewandt.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 101 umfasst ferner einen Rahmen 125, der aus einem ausgehärteten optischen Werkstoff gebildet ist, der vor dem Aushärten fließfähig war. Dieser Rahmen 125 kontaktiert die Seitenflächen 119 des Volu¬ menstrahler-LED-Chips 102. Ferner umschließt der Rahmen 125 den Volumenstrahler-LED-Chip 102. Der Rahmen 125 ist ferner auf der Montagefläche 133 aufgebracht.
Der ausgehärtete Rahmen 125 weist einen gekrümmten Abschnitt 127 auf. Der gekrümmte Abschnitt 127 liegt der Monta¬ gefläche 133 gegenüber.
Auf einer Fläche 128 des gekrümmten Abschnitts 127 und allge¬ mein des Rahmens 125, die der Montagefläche 133 abgewandt ist, ist ein reflektierender Werkstoff 129 aufgebracht. Der reflektierende Werkstoff 129 ist zum Beispiel ein weißes Si- likon oder Epoxidharz, allgemein eine weiße Moldmasse.
Der reflektierende Werkstoff 129 wird zum Beispiel mittels eines Moldprozesses oder Moldverfahrens oder eines Verguss¬ prozesses aufgebracht. Der reflektierende Werkstoff 129 wird derart aufgebracht, dass dieser bündig mit der Unterseite 123 des Volumenstrahler-LED-Chips 102 verläuft. Somit ist eine planare Unterseite gebildet.
Es sind zwei Pfeile mit dem Bezugszeichen 137 in Fig. 1 ein- gezeichnet, die symbolisch einen Lichtverlauf von konvertierter elektromagnetischer Strahlung zeigen. Dieser Licht- oder Strahlverlauf 137 zeigt, dass die konvertierte elektromagne¬ tische Strahlung von der Konversionsschicht 117 in den opti- sehen Werkstoff, also in den Rahmen 125, eingekoppelt wird. Abhängig von der Einkopplung und der ursprünglichen Strahlrichtung tritt das konvertierte Licht 137 in die Linse 135 ein und von dort wieder aus der Linse 135 hinaus. Der Über- sieht halber ist eine Brechung des konvertierten Lichts 137 aufgrund der Linse 135 nicht gezeigt.
Je nach ursprünglich eingekoppelter Strahlrichtung des konvertierten Lichts kann es auch sein, dass dieses Licht o- der allgemein diese elektromagnetische Strahlung vom reflektierenden Werkstoff 129 reflektiert wird.
Somit wird in vorteilhafter Weise eine effiziente Auskopplung der mittels des Volumenstrahler-LED-Chips 102 erzeugten elektromagnetischen Strahlung bewirkt. Dies insbesondere im Vergleich zu dem Fall, in welchem auf den optischen Werkstoff, also auf den Rahmen 125 mit seinem gekrümmten Abschnitt 127, verzichtet würde, wobei dann anstelle des Rah¬ mens 125 nur reflektierender Werkstoff 129, also zum Beispiel weiße Moldmasse, vorgesehen wäre. Denn in diesem Fall würde das Licht oder allgemein die elektromagnetische Strahlung, die über die Seitenflächen 119 aus dem Volumenstrahler-LED- Chip 102 ausgekoppelt wird, direkt aufgrund des reflektieren¬ den Werkstoffs 129 zurück in den Volumenstrahler-LED-Chip 102 reflektiert werden, wodurch sich eine Auskoppeleffizienz verringern würde.
Fig. 2 zeigt eine zweite optoelektronische Leuchtvorrich¬ tung 201 in einer seitlichen Schnittansicht.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 201 ist im Wesentli¬ chen analog zur ersten optoelektronischen Leuchtvorrichtung 101 der Fig. 1 gebildet. Als ein Unterschied ist anstel¬ le des optischen Bauteils 131 ein anderes optisches Bauteil 203 vorgesehen, welches quaderförmig ausgebildet ist. Das op¬ tische Bauteil 203 ist zum Beispiel ein transparentes Plätt¬ chen aus Glas. Fig. 3 zeigt eine dritte optoelektronische Leuchtvorrich¬ tung 301 in einer seitlichen Schnittansicht.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 301 ist im Wesentli- chen analog zur zweiten optoelektronischen Leuchtvorrichtung 201 der Fig. 2 ausgebildet. Als ein Unterschied sind mehrere Volumenstrahler-LED-Chips 102 vorgesehen, die alle ein gemeinsames optisches Bauteil 203 umfassen, wobei das op¬ tische Bauteil 203 quaderförmig ausgebildet ist. So ist zum Beispiel ein so genanntes Multichip-Package bereitgestellt oder gebildet.
Fig. 4 bis 7 zeigen jeweils einen nacheinander folgenden Zeitpunkt in einem Verfahren zum Herstellen einer optoelekt- ronischen Leuchtvorrichtung, hier insbesondere zum Herstellen von mehreren optoelektronischen Leuchtvorrichtungen 101 gemäß Fig. 1, in einer seitlichen Schnittansicht.
In einem in Fig. 4 gezeigten ersten Schritt ist vorgesehen, dass mehrere Volumenstrahler-LED-Chips 102 mit ihrer Obersei¬ te 121 auf eine Montagefläche 133 eines optischen Bauteils 131 angeordnet werden. Das optische Bauteil 131 weist mehrere Linsen 135 auf, die der Montagefläche 133 gegenüber liegen. Es ist vorgesehen dass jedem Volumenstrahler-LED-Chip 102 ei- ne eigene Linse 135 zugeordnet wird.
Insbesondere werden die Volumenstrahler-LED-Chips 102 derart auf die Montagefläche 133 angeordnet, dass eine hier nicht gezeigte optische Achse der jeweiligen Linse 135 durch eine hier nicht gezeigte Symmetrieachse der Volumenstrahler-LED- Chips 102 verläuft.
Zum Beispiel ist vorgesehen, dass die Volumenstrahler-LED- Chips 102 auf die Montagefläche 133 geklebt werden.
Das optische Bauteil 131 ist zum Beispiel ein gemoldetes Bau¬ teil. Zum Beispiel ist das optische Bauteil 131 ein spritzge¬ gossenes Bauteil. Sofern ein optisches Bauteil mehrere Linsen umfasst, kann dieses auch als ein Linsenarray oder eine An¬ ordnung aus Linsen bezeichnet werden.
Fig. 5 zeigt einen zweiten Schritt in dem Verfahren zum Her- stellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, der dem ersten Schritt zeitlich nachfolgt. Gemäß diesem zweiten
Schritt ist vorgesehen, dass ein aushärtbarer fließfähiger, optischer Werkstoff 501 auf die Montagefläche 133 aufgebracht wird, um jeweils einen die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips 102 umschließenden Rahmen zu bilden. Dieser Rahmen kontaktiert die Seitenflächen 119 der jeweiligen Volumenstrahler- LED-Chips 102 und fließt aufgrund seiner Fließfähigkeit aus¬ einander. Es ist vorgesehen, den aushärtbaren und aufgebrachten Werkstoff 501 auszuhärten, so dass sich ein Rahmen 125 umfassend einen gekrümmten Abschnitt 127 analog zu Fig. 1 bildet .
Der optische Werkstoff 501 ist zum Beispiel ein Klarsilikon. Fig. 6 zeigt einen dritten Zeitpunkt in einem Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, wobei der dritte Zeitpunkt dem zweiten Zeitpunkt nachfolgt. Gemäß diesem dritten Schritt ist vorgesehen, dass der reflektierende Werkstoff 129 auf die Fläche 128 aufgebracht wird. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass der reflektierende Werkstoff 129 im Rahmen eines Moldprozesses oder eines Moldverfahrens oder eines Vergussprozesses aufgebracht wird. Hierbei ist vorgesehen, dass der reflektierende Werkstoff 129 derart auf¬ gebracht wird, dass eine bündige Unterseite entsteht.
Fig. 7 zeigt einen vierten Zeitpunkt in einem Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, wobei der vierte Zeitpunkt dem dritten Zeitpunkt zeitlich nachfolgt. Gemäß diesem vierten Schritt ist vorgesehen, dass die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips 102 vereinzelt werden, so dass mehrere optoelektronische Leuchtvorrichtungen 101 gemäß Fig. 1 hergestellt werden. Das Vereinzeln umfasst zum Beispiel ein Sägen und/oder ein Stempeln und/oder ein Lasersägen.
Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstel- len einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- Bereitstellen 801 eines oder mehrerer Volumenstrahler-LED- Chips, die jeweils ein Substrat umfassen, das eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite
Seite aufweist, wobei auf der ersten Seite des Substrats eine Halbleiterschichtenfolge umfassend eine aktive Zone zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung angeordnet ist, wobei das Substrat für die erzeugte elektromagneti- sehe Strahlung zumindest teilweise durchlässig ist,
- Anordnen 803 des oder der Volumenstrahler-LED-Chips auf eine Montagefläche eines optischen Bauteils derart, dass nach dem Anordnen 803 die zweite Seite des jeweiligen Substrats der Montagefläche zugewandt ist und die erste Seite des jeweiligen Substrats der Montagefläche abgewandt ist,
- Aufbringen 805 eines aushärtbaren, fließfähigen, optischen Werkstoffs auf die Montagefläche, um jeweils einen den o- der die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips zumindest teil¬ weise umschließenden, insbesondere vollständig umschlie- ßenden, eine oder mehrere jeweilige Seitenflächen des oder der mehreren Volumenstrahler-LED-Chips kontaktierenden, auseinanderfließenden Rahmen zu bilden,
- Aushärten 807 des jeweiligen Rahmens, um jeweils einen
ausgehärteten, den oder die mehreren Volumenstrahler-LED- Chips zumindest teilweise umschließenden, die eine oder die mehreren jeweiligen Seitenflächen kontaktierenden Rahmen zu bilden, der aufgrund des Auseinanderfließens einen der Montagefläche gegenüberliegenden gekrümmten Abschnitt aufweist .
Da der gekrümmte Abschnitt einem Trichter ähnlich sieht res¬ pektive eine Trichterform aufweisen kann, kann der gekrümmte Abschnitt auch als ein Trichterabschnitt bezeichnet werden. Es ist also zum Beispiel vorgesehen, dass der gekrümmte Ab¬ schnitt eine Trichterform aufweist.
Fig. 9 zeigt einen Zeitpunkt in einem Verfahren zum Herstel- len einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung.
Es wird ein Volumenstrahler-LED-Chip 901 bereitgestellt. Der Volumenstrahler-LED-Chip 901 ist im Wesentlichen analog zum Volumenstrahler-LED-Chip 102 ausgebildet.
Als ein Unterschied ist beim Volumenstrahler-LED-Chip 901 die Konversionsschicht 117 nicht auf den seitlichen Flanken 115 der Halbleiterschichtenfolge 109, der Spiegelschicht 111 und des Substrats 103 angeordnet. Die Konversionsschicht 117 des Volumenstrahler-LED-Chips 901 ist ausschließlich auf der zweiten Seite 107 des Substrats 103 angeordnet.
Die seitlichen Flanken 115, die frei von der Konversions¬ schicht 117 sind, bilden gegenüberliegende Seitenflächen 119 des Volumenstrahler-LED-Chips 901.
Fig. 10 zeigt eine optoelektronische Leuchtvorrichtung 1001.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 1001 wurde im Wesent- liehen analog zur optoelektronischen Leuchtvorrichtung 201 der Fig. 2 gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt.
Als ein Unterschied wurde nicht der Volumenstrahler-LED-Chip 102 verwendet, sondern der Volumenstrahler-LED-Chip 901 gemäß Fig. 9.
Ferner umfasst der optische Werkstoff, der zum Bilden des ausgehärteten Rahmens 125 verwendet wurde, einen Leuchtstoff. Somit umfasst der ausgehärtete Rahmen 125 diesen Leuchtstoff und weist somit in vorteilhafter Weise eine Konversionsfunktion auf. Das heißt, dass elektromagnetische Strahlung, die von den Seitenflächen 119 emittiert wird, mittels des Leucht- Stoffs des ausgehärteten Rahmens 125 in ihrer Wellenlänge konvertiert wird.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Leuchtstoff des ausgehärteten Rahmens 125 verschieden von einem Leuchtstoff ist, der von der Konversionsschicht 117 umfasst ist. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Konversionsschicht 117 und der ausgehärtete Rahmen 125 unterschiedliche Konversionseigenschaften aufweisen kön- nen.
Zusammenfassend stellt die Erfindung ein effizientes techni¬ sches Konzept bereit, welches in effizienter Weise eine Aus¬ kopplung von elektromagnetischer Strahlung aus einem Volumen- strahler-LED-Chip erhöhen kann. Dies dadurch, indem an Seitenflächen des Volumenstrahler-LED-Chips ein Rahmen aus einem optischen Werkstoff vorgesehen ist, wobei der Rahmen einen gekrümmten Abschnitt aufweist. Licht, welches durch die Sei¬ tenflächen des Volumenstrahler-LED-Chips ausgekoppelt wird, wird somit in den Rahmen eingekoppelt werden und kann durch diesen wieder auskoppeln oder zum Beispiel an einem reflektierenden Werkstoff, der auf dem Rahmen aufgebracht ist, re¬ flektiert werden. Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. BEZUGSZEICHENLISTE
101 erste optoelektronische Leuchtvorrichtung
102 Volumenstrahler-LED-Chip
103 Substrat
105 erste Seite des Substrats
107 zweite Seite des Substrats
109 Halbleiterschichtenfolge
111 Spiegelschicht
113 Lötpad
115 seitliche Flanke
117 Konversionsschicht
119 Seitenfläche
121 Oberseite des Volumenstrahler-LED-Chips
123 Unterseite des Volumenstrahler-LED-Chips
125 ausgehärteter Rahmen
127 gekrümmter Abschnitt des ausgehärteten Rahmens
128 Fläche des ausgehärteten Rahmens
129 reflektierender Werkstoff
131 optisches Bauteil
133 Montagefläche
135 Linse
137 konvertiertes Licht
201 zweite optoelektronische Leuchtvorrichtung 203 optisches Bauteil
301 dritte optoelektronische Leuchtvorrichtung
501 optischer Werkstoff
801 Bereitstellen
803 Anordnen
805 Aufbringen
807 Aushärten
901 Volumenstrahler-LED-Chip
1001 vierte optoelektronische Leuchtvorrichtung

Claims

PATENTA S PRÜCHE
Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung (101, 201, 301), umfassend die folgenden Schritte :
- Bereitstellen (801) eines oder mehrerer Volumenstrahler-LED-Chips (102), die jeweils ein Substrat (103) umfassen, das eine erste Seite (105) und eine der ers¬ ten Seite (105) gegenüberliegende zweite Seite (107) aufweist, wobei auf der ersten Seite (105) des Sub¬ strats (103) eine Halbleiterschichtenfolge (109) um¬ fassend eine aktive Zone zur Erzeugung von elektromag¬ netischer Strahlung angeordnet ist, wobei das Sub¬ strat (103) für die erzeugte elektromagnetische Strah¬ lung zumindest teilweise durchlässig ist,
- Anordnen (803) des oder der Volumenstrahler-LED- Chips (102) auf eine Montagefläche (133) eines opti¬ schen Bauteils (131, 203) derart, dass nach dem Anord¬ nen (803) die zweite Seite (107) des jeweiligen Sub¬ strats (103) der Montagefläche (133) zugewandt ist und die erste Seite (105) des jeweiligen Substrats (103) der Montagefläche (133) abgewandt ist,
- Aufbringen (805) eines aushärtbaren, fließfähigen, optischen Werkstoffs (501) auf die Montagefläche (133), um jeweils einen den oder die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips (102) zumindest teilweise umschließen¬ den, eine oder mehrere jeweilige Seitenflächen (119) des oder der mehreren Volumenstrahler-LED-Chips (102) kontaktierenden, auseinanderfließenden Rahmen (125) zu bilden,
- Aushärten (807) des jeweiligen Rahmens (125), um jeweils einen ausgehärteten, den oder die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips (102) zumindest teilweise um¬ schließenden, die eine oder die mehreren jeweiligen Seitenflächen (119) kontaktierenden Rahmen (125) zu bilden, der aufgrund des Auseinanderfließens einen der Montagefläche (133) gegenüberliegenden gekrümmten Abschnitt (127) aufweist. Verfahren nach Anspruch 1, wobei auf einer der Montagefläche (133) abgewandten Fläche (128) des jeweiligen aus¬ gehärteten Rahmens (125) ein reflektierender Werkstoff (129) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei mehrere Volumenstrahler-LED-Chips (102) vorgesehen werden und wobei das optische Bauteil (131, 203) mehrere der Montageflä¬ che (133) gegenüberliegende Linsen (135) umfasst, wobei nach dem Aushärten des jeweiligen Rahmens (125) die Volumenstrahler-LED-Chips (102) vereinzelt werden, so dass jeder Volumenstrahler-LED-Chip (102) mit einer oder mehreren eigenen Linsen (135) versehen ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das optische Bauteil (131, 203) quaderförmig ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der oder die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips (102) jeweils eine Konversionsschicht (117) aufweisen, die auf der zweiten Seite (107) des jeweiligen Substrats (103) ange¬ ordnet ist und die die jeweilige (n) Seitenfläche (n) (119) des oder der mehreren Volumenstrahler-LED-Chips (102) bilden .
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der oder die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips (102) jeweils eine Konversionsschicht (117) aufweisen, die ausschlie߬ lich auf der zweiten Seite (107) des jeweiligen Substrats (103) angeordnet ist, so dass die jeweilige (n) Seitenflä¬ che (n) (119) des oder der mehreren Volumenstrahler-LED- Chips (102) frei von der Konversionsschicht (117) sind.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der optische Werkstoff (501) ein Polymer, insbesondere ein Silikon, ist respektive ein Polymer, insbesondere ein Si¬ likon, umfasst.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das jeweilige Substrat (103) ein Saphir-Substrat ist, so dass der oder die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips (102) als Saphir-Volumenstrahler-LED-Chips (102) ausgebildet sind.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der optische Werkstoff (501) einen Leuchtstoff umfasst.
Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101, 201, 301), um¬ fassend :
- einen oder mehrere Volumenstrahler-LED-Chips (102), die jeweils ein Substrat (103) umfassen, das eine ers¬ te Seite (105) und eine der ersten Seite (105) gegen¬ überliegende zweite Seite (107) aufweist, wobei auf der ersten Seite (105) des Substrats (103) eine Halb¬ leiterschichtenfolge (109) umfassend eine aktive Zone zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung angeordnet ist, wobei das Substrat (103) für die erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise durchlässig ist,
- wobei der oder die Volumenstrahler-LED-Chips (102) auf einer Montagefläche (133) eines optischen Bau¬ teils (131, 203) derart angeordnet sind, dass die zweite Seite (107) des jeweiligen Substrats (103) der Montagefläche (133) zugewandt ist und die erste Sei¬ te (105) des jeweiligen Substrats (103) der Montage¬ fläche (133) abgewandt ist,
- wobei jeweils ein den oder die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips (102) zumindest teilweise umschließen¬ der, die eine oder die mehreren jeweiligen Seitenflächen (119) kontaktierender, ausgehärteter Rahmen (125) aus einem optischen Werkstoff (501) gebildet ist, der einen der Montagefläche (133) gegenüberliegenden gekrümmten Abschnitt (127) aufweist.
11. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101, 201, 301) nach Anspruch 10, wobei auf einer der Montagefläche (133) ab- gewandten Fläche (128) des jeweiligen ausgehärteten Rahmens (125) ein reflektierender Werkstoff (129) aufge¬ bracht ist.
Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101, 201, 301) nach Anspruch 10 oder 11, wobei das optische Bauteil (131, 203) mehrere der Montagefläche (133) gegenüberliegende Linsen (135) umfasst, so dass für ein Vereinzeln jeder Volumenstrahler-LED-Chip (102) mit einer oder mehreren eigenen Linsen (135) versehen werden kann.
Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101, 201, 301) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das optische Bau¬ teil (131, 203) quaderförmig ausgebildet ist.
Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101, 201, 301) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der oder die mehre¬ ren Volumenstrahler-LED-Chips (102) jeweils eine Konver¬ sionsschicht (117) aufweisen, die auf der zweiten Seite (107) des jeweiligen Substrats (103) angeordnet ist und die die jeweilige (n) Seitenfläche (n) (119) des oder der mehreren Volumenstrahler-LED-Chips (102) bilden.
Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101, 201, 301) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der oder die mehre¬ ren Volumenstrahler-LED-Chips (102) jeweils eine Konver¬ sionsschicht (117) aufweisen, die ausschließlich auf der zweiten Seite (107) des jeweiligen Substrats (103) ange¬ ordnet ist, so dass die jeweilige (n) Seitenfläche (n) (119) des oder der mehreren Volumenstrahler-LED-Chips (102) frei von der Konversionsschicht (117) sind.
Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101, 201, 301) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei der optische Werk¬ stoff (501) ein Polymer, insbesondere ein Silikon, ist respektive ein Polymer, insbesondere ein Silikon, umfasst .
17. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101, 201, 301) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei das jeweilige Sub¬ strat (103) ein Saphir-Substrat ist, so dass der oder die mehreren Volumenstrahler-LED-Chips (102) als Saphir- Volumenstrahler-LED-Chips (102) ausgebildet sind.
18. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101, 201, 301) nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei der optische Werk¬ stoff (501) einen Leuchtstoff umfasst.
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