DE102008033394A1

DE102008033394A1 - Bauteil mit einem ersten und einem zweiten Substrat

Info

Publication number: DE102008033394A1
Application number: DE102008033394A
Authority: DE
Inventors: Marc Dr. Philippens; Tilman Dr. Schlenker; Norwin Von Dr. Malm
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2028-07-17
Also published as: DE102008033394B4

Abstract

nd ein zweites Substrat (2) aufweist, angegeben, bei dem - auf dem ersten Substrat (1) mindestens ein strahlungsemittierendes Bauelement (3) angeordnet ist, das mindestens ein organisches Material enthält, - das erste Substrat (2) und das zweite Substrat relativ zueinander derart angeordnet sind, dass das strahlungsemittierende Bauelement (3) zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist, - ein glashaltiges Verbindungsmaterial (4), zwischen dem ersten Substrat (1) und dem zweiten Substrat (2) angeordnet ist, wobei das Verbindungsmaterial (4) das Bauelement (3) rahmenförmig umschließt und erstes (1) und zweites Substrat (2) mechanisch miteinander verbindet, wobei - dem strahlungsemittierenden Bauelement (3) ein Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) nachgeordnet ist, so dass das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) zumindest einen Teil der vom Bauelement (3) im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung absorbiert.

Description

Es wird ein Bauteil angegeben.
Die Druckschrift US 6,936,963 B2 beschreibt ein organisches strahlungsemittierendes Bauteil, das mittels eines Glaslots hermetisch versiegelt ist.
Die Druckschrift US 6,998,776 B2 beschreibt ein organisches strahlungsemittierendes Bauteil, das mittels einer aufgeschmolzenen Glasfritte hermetisch versiegelt ist.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauteil anzugeben, das besonders vielseitig einsetzbar ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil ein erstes Substrat und ein zweites Substrat. Bei erstem und zweitem Substrat handelt es sich beispielsweise um Platten oder Scheiben, die im Wesentlichen eben ausgebildet sind. „Im Wesentlichen eben” heißt dabei, dass die Substrate bis auf herstellungsbedingte Rauigkeitsschwankungen glatt ausgebildet sind und insbesondere keine Kavitäten oder dergleichen aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist auf dem ersten Substrat mindestens ein strahlungsemittierendes Bauelement angeordnet. Das strahlungsemittierende Bauelement enthält zumindest ein organisches Material. Vorzugsweise umfasst das strahlungsemittierende Bauelement eine zur Strahlungserzeugung vorgesehene aktive Zone, wobei die aktive Zone zumindest ein organisches Material umfasst, das zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. Bei dem strahlungsemittierenden Bauelement handelt es sich beispielsweise um eine organische Leuchtdiode (OLED).
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind das erste und das zweite Substrat relativ zueinander derart angeordnet, dass das strahlungsemittierende Bauelement zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist. Das bedeutet, das erste Substrat kann als Träger für das strahlungsemittierende Bauelement dienen. Das zweite Substrat dient dann als Abdeckung für das strahlungsemittierende Bauelement, wobei das strahlungsemittierende Bauelement zwischen erstem und zweitem Substrat angeordnet ist. Vorzugsweise berühren sich das strahlungsemittierende Bauelement und das zweite Substrat dabei nicht, sondern zwischen erstem und zweitem Substrat ist eine Kavität gebildet, in welcher sich das strahlungsemittierende Bauelement befindet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils befindet sich ein glashaltiges Verbindungsmaterial zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat. Bei dem glashaltigen Verbindungsmaterial handelt es sich beispielsweise um ein Glaslot oder um ein Glasfritten-Material, das zur Verbindung von erstem und zweitem Substrat vorzugsweise über eine lokale Erwärmung aufgeschmolzen wurde. Das Verbindungsmaterial umschließt das Bauelement vorzugsweise rahmenförmig. „Rahmenförmig” ist dabei kein Hinweis auf die Geometrie des Verlaufs des Verbindungsmaterials. Das heißt „rahmenförmig” heißt nicht, dass das Verbindungsmaterial in Form eines rechteckigen Rahmens angeordnet sein muss. Vielmehr ist eine Bahn des Verbindungsmaterials derart um das strahlungsemittierende Bauelement geführt, dass es das strahlungsemittierende Bauelement von seinen Seiten her umgibt. Die Bahn des Verbindungsmaterials ist dabei vorzugsweise geschlossen, das heißt, das Verbindungsmaterial ist als eine geschlossene Bahn um das strahlungsemittierende Bauelement geführt.
Das glashaltige Verbindungsmaterial verbindet das erste und das zweite Substrat mechanisch miteinander. Insbesondere ist durch das glashaltige Verbindungsmaterial auch eine luft- und feuchtigkeitsdichte und damit hermetische Versiegelung des Bauteils gegeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist dem strahlungsemittierenden Bauelement ein Lumineszenz-Konversionsmaterial nachgeordnet. Unter einem Lumineszenz-Konversionsmaterial ist hierbei ein Material verstanden, das zumindest einen Lumineszenz-Konversionsstoff enthält, welcher geeignet ist, vom strahlungsemittierenden Bauelement im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise zu absorbieren.
Dass das Lumineszenz-Konversionsmaterial dem strahlungsemittierenden Bauelement „nachgeordnet” ist, heißt, dass das Lumineszenz-Konversionsmaterial relativ zum strahlungsemittierenden Bauelement derart angeordnet ist, dass vom strahlungsemittierenden Bauelement im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung zum Lumineszenz-Konversionsmaterial gelangen kann, um dort zumindest teilweise absorbiert zu werden.
Die vom elektromagnetischen Bauelement erzeugte und vom Lumineszenz-Konversionsstoff absorbierte elektromagnetische Strahlung liegt in einem ersten Wellenlängenbereich. Der Lumineszenz-Konversionsstoff ist vorzugsweise geeignet, elektromagnetische Strahlung aus einem zweiten Wellenlängenbereich zu emittieren, wobei der erste und der zweite Wellenlängenbereich voneinander verschieden sind. Beispielsweise emittiert das strahlungsemittierende Bauelement elektromagnetische Strahlung aus dem Wellenlängenbereich für blaues Licht. Ein Lumineszenz-Konversionsstoff im Lumineszenz-Konversionsmaterial absorbiert dann einen Teil dieser Strahlung und emittiert elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich, welcher größere Wellenlängen als der erste Wellenlängenbereich umfasst. Beispielsweise emittiert der Lumineszenz-Konversionsstoff dann elektromagnetische Strahlung aus dem grünen, gelben oder roten Spektralbereich.
Das Lumineszenz-Konversionsmaterial kann dabei einen oder mehrere Lumineszenz-Konversionsstoffe enthalten. Enthält das Lumineszenz-Konversionsmaterial verschiedene Lumineszenz-Konversionsstoffe, so sind diese vorzugsweise geeignet, Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge zu absorbieren und/oder zu emittieren. Beispielsweise können beide Lumineszenz-Konversionsstoffe geeignet sein, elektromagnetische Strahlung aus dem Wellenlängenbereich für blaues Licht zu absorbieren. Einer der Lumineszenz-Konversionsstoffe kann dann geeignet sein, elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von rotem Licht zu emittieren, der andere Lumineszenz-Konversionsstoff ist dann geeignet, elektromagnetische Strahlung aus dem Wellenlängenbereich für grünes Licht zu emittieren. Auf diese Weise ist es möglich, dass vom Bauteil weißes Mischlicht mit besonders hohem Farbwiedergabeindex emittiert wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil ein erstes und ein zweites Substrat, wobei auf dem ersten Substrat mindestens ein strahlungsemittierendes Bauelement angeordnet ist, das mindestens ein organisches Material enthält. Das erste Substrat und das zweite Substrat sind relativ zueinander derart angeordnet, dass das strahlungsemittierende Bauelement zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist. Ein glashaltiges Verbindungsmaterial zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat verbindet das erste und das zweite Substrat mechanisch miteinander, wobei das glashaltige Verbindungsmaterial das Bauelement rahmenförmig umschließt. Dem strahlungsemittierenden Bauelement ist dabei ein Lumineszenz-Konversionsmaterial nachgeordnet, das zumindest einen Teil der vom Bauelement im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung absorbiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial in das erste und/oder das zweite Substrat eingebracht. Das bedeutet, das erste und/oder das zweite Substrat bilden ein Matrixmaterial für das Lumineszenz-Konversionsmaterial. Dabei ist es möglich, dass erstes und zweites Substrat gleiche oder unterschiedliche Lumineszenz-Konversionsstoffe des Lumineszenz-Konversionsmaterials enthalten. Mit anderen Worten ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial in das erste und/oder das zweite Substrat eingebettet. Das erste und/oder zweite Substrat bilden dann ein Matrixmaterial, in welchem das Lumineszenz-Konversionsmaterial gelöst ist.
Wenn beim Bauteil beispielsweise nur durch das erste Substrat elektromagnetische Strahlung emittiert wird, so enthält vorzugsweise nur das erste Substrat das Lumineszenz- Konversionsmaterial. Wird nur durch das zweite Substrat elektromagnetische Strahlung emittiert, so enthält vorzugsweise nur das zweite Substrat das Lumineszenz-Konversionsmaterial. Ist es möglich, dass durch beide Substrate elektromagnetische Strahlung emittiert wird, so können das erste und das zweite Substrat gleiche oder voneinander verschiedene Lumineszenz-Konversionsstoffe enthalten. Beispielsweise kann das Bauteil dann von seiner ersten Seite her elektromagnetische Strahlung einer ersten Farbe und von seiner zweiten Seite her elektromagnetische Strahlung einer zweiten Farbe emittieren. In erstes und zweites Substrat sind dann Lumineszenz-Konversionsstoffe des Lumineszenz-Konversionsmaterials eingebracht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial auf eine Oberfläche des ersten und/oder des zweiten Substrats aufgebracht, wobei das Lumineszenz-Konversionsmaterial in ein Matrixmaterial eingebracht ist. Das Matrixmaterial kann dabei wie folgt gebildet sein: Das Matrixmaterial kann härtbare organische Materialien wie etwa Siloxane, Epoxide, Acrylate, Methylmethacrylate, Imide, Carbonate, Olefine, Styrole, Urethane oder Derivate davon in Form von Monomeren, Oligomeren oder Polymeren und weiterhin auch Mischungen, Copolymere oder Verbindungen damit aufweisen. Beispielsweise kann das Matrixmaterial ein Epoxidharz, Polymethylmethacrylat (PMMA), Polystyrol, Polycarbonat, Polyacrylat, Polyurethan oder ein Silikonharz wie etwa Polysiloxan oder Mischungen daraus umfassen oder sein.
Das heißt, Lumineszenz-Konversionsstoffe des Lumineszenz-Konversionsmaterials sind in das Matrixmaterial eingebracht und auf einer Oberfläche des Substrats befestigt. Bei dieser Oberfläche kann es sich um eine dem strahlungsemittierenden Bauelement abgewandte Fläche des ersten und/oder des zweiten Substrats handeln. Es ist jedoch auch möglich, dass das Lumineszenz-Konversionsmaterial mit dem Matrixmaterial auf eine dem strahlungsemittierenden Bauelement zugewandte Innenfläche des ersten und/oder zweiten Substrats aufgebracht ist. In diesem Fall ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial mit dem strahlungsemittierenden Bauelement durch das glashaltige Verbindungsmaterial im Bauteil versiegelt. Das Lumineszenz-Konversionsmaterial ist damit ebenso wie das strahlungsemittierende Bauelement vor äußeren Einflüssen wie oxidierenden Gasen oder Feuchtigkeit geschützt.
Das Lumineszenz-Konversionsmaterial kann mittels des Matrixmaterials ausschließlich auf eine Oberfläche des ersten Substrats oder ausschließlich auf eine Oberfläche des zweiten Substrats aufgebracht werden, je nachdem, durch welches Substrat das Bauteil elektromagnetische Strahlung abstrahlt. Ferner ist es möglich, dass das Lumineszenz-Konversionsmaterial auf Oberflächen beider Substrate aufgebracht ist, insbesondere wenn durch erstes und zweites Substrat des Bauteils elektromagnetische Strahlung nach außen tritt. Auf erstem und zweitem Substrat können dann voneinander verschiedene Lumineszenz-Konversionsstoffe aufgebracht sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial dem Bauelement strukturiert nachgeordnet, derart, dass erstes und zweites Substrat im Bereich des Verbindungsmaterials zumindest stellenweise frei vom Lumineszenz-Konversionsmaterial sind. Das heißt, dort, wo sich das Verbindungsmaterial befindet, sind das erste und/oder das zweite Substrat frei vom Lumineszenz- Konversionsmaterial. Das bedeutet beispielsweise, dass in diesem Bereich, in dem das Verbindungsmaterial an die Oberfläche des Substrats grenzt, kein Lumineszenz-Konversionsmaterial aufgebracht ist. Ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial in das erste und/oder das zweite Substrat eingebracht, so können erstes und/oder zweites Substrat im Bereich des Verbindungsmaterials frei vom Lumineszenz-Konversionsmaterial sein. Dies erweist sich als vorteilhaft, wenn zum Verbinden von erstem und zweitem Substrat das Verbindungsmaterial mittels eines Laserstrahls durch eines der Substrate hindurch erwärmt wird. Auf diese Weise wird möglichst wenig Leistung des Laserstrahls im Substrat absorbiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial in das Verbindungsmaterial eingebracht. Das heißt, das Lumineszenz-Konversionsmaterial ist in dem Verbindungsmaterial eingebettet, das Verbindungsmaterial bildet eine Matrix für das Lumineszenz-Konversionsmaterial. Dies ist auf besonders einfache Weise möglich, wenn es sich bei dem Verbindungsmaterial um ein Glaslot oder um eine Glasfritte handelt. In diesem Fall kann beispielsweise ein anorganisches Lumineszenz-Konversionsmaterial mit dem Glaslot oder der Glasfritte vor dem Aufbringen auf das erste und/oder das zweite Substrat vermischt werden.
Anschließend wird das Verbindungsmaterial zum Verbinden von erstem und zweitem Substrat erhitzt. Das Lumineszenz-Konversionsmaterial ist schließlich im Verbindungsmaterial gelöst. Dabei ist es insbesondere möglich, das erstes und zweites Substrat sowie das Verbindungsmaterial das Lumineszenz-Konversionsmaterial enthalten. Elektromagnetische Strahlung, welche im Betrieb des Bauteils vom strahlungsemittierenden Bauelement erzeugt wird, wird dann auch beim Austritt durch die Seitenflächen des Bauteils, das heißt durch das Verbindungsmaterial, zumindest teilweise absorbiert und gegebenenfalls in seiner Wellenlänge konvertiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind das erste und/oder das zweite Substrat durch ein Glassubstrat gebildet. Das heißt, erstes und zweites Substrat sind mit einem Glas gebildet. Bei dem Glas kann es sich beispielsweise um eines der folgenden Gläser handeln oder das Glas ist mit einem der folgenden Materialien gebildet: Bor-Silikat-Glas, Kalk-Natron-Glas, Barytflint, Borkron, Lanthankronglas, wismuthaltiges Boratglas, Phosphatglas.
Vorzugsweise sind erstes und zweites Substrat dabei aus dem gleichen Glas gebildet, sodass erstes und zweites Substrat den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils handelt es sich bei dem Glas, aus dem erstes und/oder, vorzugsweise erstes und zweites Substrat gebildet sind, um ein Fensterglas. Bei einem Fensterglas handelt es sich um ein Kalk-Natron-Glas (soda lime glass). Fensterglas zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es besonders kostengünstig ist. Es weist den Nachteil auf, dass es einen relativ geringen optischen Brechungsindex von ungefähr 1,5 aufweist. Bei Verwendung von Lumineszenz-Konversionsstoffen im Lumineszenz-Konversionsmaterial, welche selbst einen hohen Brechungsindex aufweisen, kann es daher aufgrund des Brechungsindexsprungs zwischen dem Fensterglas und dem Lumineszenz-Konversionsstoff zu Streuverlusten am Konversionsstoff kommen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn als Lumineszenz-Konversionsstoff YAG:Ce genutzt wird, das einen Brechungsindex von zirka 1,8 aufweist.
Dem kann beispielsweise dadurch begegnet werden, dass Lumineszenz-Konversionsstoffe mit einem an das Fensterglas angepassten Brechungsindex in das Fensterglas eingebracht werden. Beispielsweise bieten sich dazu organische Lumineszenz-Konversionsstoffe an.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Lumineszenz-Konversionsmaterial zumindest zwei unterschiedliche Lumineszenz-Konversionsstoffe. Beispielsweise kann das Lumineszenz-Konversionsmaterial dabei wenigstens einen organischen und wenigstens einen anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoff umfassen.
Beispielsweise sind die folgenden anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoffe für die Bildung des Lumineszenz-Konversionsmaterials geeignet: Granatleuchtstoffe, Nitridosilikate und Nitride. Granatleuchtstoffe können beispielsweise dotierte Granate wie mit Cer oder Terbium aktivierter Yttrium-Aluminium-Granat (YAG:Ce) Terbium-Aluminium-Granat (TAG:Ce) oder Terbium-Yttrium-Aluminum-Granat (TbYAG:Ce) sein. Weitere Beispiele für Granatleuchtstoffe sind in den Patentanmeldungen WO 97/50132 A1 , WO 98/12757 A1 und WO 01/08452 A1 genannt, auf die hiermit hinsichtlich der dort beschriebenen Leuchtstoffe Bezug genommen wird. Diese Strahlungskonversionsmaterialien verfügen über eine Absorption im Bereich von beispielsweise blauer Primärstrahlung und weisen eine Fluoreszenz im sichtbaren, zum Beispiel gelben, Spektralbereich auf.
Beispielsweise sind die folgenden organischen Lumineszenz-Konversionsstoffe für die Bildung des Lumineszenz-Konversionsmaterials geeignet: Perylene, Benzopyrene, Coumarine, Rhodamine sowie Azo-, Terrylen-, Quaterrylen-, Naphthalimid-, Cyanin-, Xanthen-, Oxazin-, Anthracen-, Naphthacen-, Anthrachinon- und Thiazin-Farbstoffe.
Die Kombination aus anorganischen und organischen Lumineszenz-Konversionsstoffen kann bewirken, dass die Streuwirkung des anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoffs zu einer gesteigerten Absorptionswahrscheinlichkeit des organischen Lumineszenz-Konversionsstoffs führt. Daher können Brechungsindexunterschiede zwischen dem Matrixmaterial, in dem das Lumineszenzkonversionsmaterial enthalten ist, und dem anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoff vorteilhaft sein, da die Streuwirkung des anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoffs dadurch erhöht ist. Bei der Verwendung von Kalk-Natron-Glas als Matrixmaterial oder Substratmaterial ist der Brechungsindexunterschied zum anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoff besonders groß.
Dabei können die Lumineszenz-Konversionsstoffe derart ausgewählt werden, dass beide Lumineszenz-Konversionsstoffe elektromagnetische Strahlung, welche vom strahlungsemittierenden Bauelement erzeugt wird, absorbieren und elektromagnetische Strahlung jeweils einer voneinander unterschiedlichen Farbe reemittieren. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass ein zweiter Lumineszenz-Konversionsstoff elektromagnetische Strahlung, die von einem ersten Lumineszenz-Konversionsstoff emittiert wird, absorbiert und elektromagnetische Strahlung einer Farbe reemittiert, welche in einem anderen Wellenlängenbereich liegt als die vom optoelektronischen Bauelement oder vom ersten Lumineszenz-Konversionsstoff emittierte elektromagnetische Strahlung.
Im Folgenden wird das hier beschriebene Bauteil anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
Die 1 bis 6 zeigen dabei unterschiedliche Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen Bauteils in schematischen Schnittdarstellungen.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Bauteils in einer schematischen Schnittdarstellung. Das Bauteil des ersten Ausführungsbeispiels umfasst ein erstes Substrat 1 und ein zweites Substrat 2. Erstes und zweites Substrat sind als ebene Scheiben ausgebildet. Auf dem ersten Substrat ist ein optoelektronisches, vorzugsweise strahlungsemittierendes Bauelement 3 angeordnet. Bei dem Bauelement 3 handelt es sich beispielsweise um eine organische Leuchtdiode, welche zumindest eine zur Strahlungserzeugung geeignete aktive Zone umfasst, welche mit einem organischen Material gebildet ist. Das erste und das zweite Substrat bestehen beispielsweise aus einem Glas, vorzugsweise aus dem gleichen Glas. Erstes und zweites Substrat können beispielsweise mit einem Fensterglas gebildet sein.
Erstes und zweites Substrat sind durch ein Verbindungsmaterial 4 miteinander verbunden. Bei dem Verbindungsmaterial 4 handelt es sich um ein Glaslot oder um eine Glasfritte. Das Verbindungsmaterial 4 grenzt direkt an die Innenflächen 1b, 2b von erstem und zweitem Substrat. Das Verbindungsmaterial 4 ist beispielsweise zum Verbindung von erstem und zweitem Substrat durch einen Laserstrahl lokal aufgeschmolzen worden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in das erste Substrat 1 ein Lumineszenz-Konversionsmaterial 5 eingebracht. Verfahren zum Einbringen eines Lumineszenz-Konversionsmaterials 5 in ein Glas sind beispielsweise in der Druckschrift WO2006/122524 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hinsichtlich der dort beschriebenen Techniken zum Einbringen von Lumineszenz-Konversionsmaterial in ein Glas und hinsichtlich der dort beschriebenen Gläser und Lumineszenz-Konversionsmaterialien hiermit ausdrücklich durch Rückbezug aufgenommen wird.
Im Ausführungsbeispiel, wie es in Verbindung mit der 1 beschrieben ist, emittiert das Bauteil vom strahlungsemittierenden Bauelement im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung lediglich durch das erste Substrat hindurch. Das zweite Substrat 2 kann reflektierend ausgebildet sein. Zum Beispiel ist das zweite Substrat 2 an seiner Innenfläche 2b oder seiner Außenfläche 2a mit einer reflektierenden Schicht versehen sein, welche die vom strahlungsemittierenden Bauelement im Betrieb erzeugte Strahlung in Richtung des ersten Substrats reflektiert.
Die reflektierende Schicht kann jedoch auch auf die dem ersten Substrat abgewandte Oberfläche des optoelektronischen Bauelements 3 aufgebracht sein.
Beim Durchtritt durch das erste Substrat wird dann ein Teil der durchtretenden Strahlung vom Lumineszenz-Konversionsmaterial 5 absorbiert und Strahlung einer anderen Wellenlänge reemittiert. Das Bauteil emittiert daher von der Seite des ersten Substrats her Mischstrahlung, welche sich aus der vom Bauelement und der vom Lumineszenz-Konversionsmaterial emittierten Strahlung zusammensetzt.
In Verbindung mit 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Bauteils beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel sind sowohl in das erste als auch in das zweite Substrat unterschiedliche Lumineszenz-Konversionsstoffe des Lumineszenz-Konversionsmaterials eingebracht. Ein solches Bauteil ist beispielsweise geeignet, von der Seite des ersten Substrats her Mischstrahlung einer anderen Zusammensetzung als von der Seite des zweiten Substrats her zu emittieren. Ein solches Bauteil kann beispielsweise an seinen verschiedenen Seiten weißes Licht mit unterschiedlichen Farbtemperaturen emittieren. So kann das Bauteil beispielsweise von seiner ersten Seite her warmweißes Licht und von seiner zweiten Seite her kaltweißes Licht emittieren.
In Verbindung mit der 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Bauteils erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial 5 nicht in eines der Substrate 1, 2 eingebracht, sondern das Lumineszenz-Konversionsmaterial 5 ist auf eine Außenfläche 1a des ersten Substrats in einem Matrixmaterial 6 aufgebracht. Das Lumineszenz-Konversionsmaterial kann dabei insbesondere auch nach dem Verbinden von erstem und zweitem Substrat mittels des Verbindungsmaterials 4 erfolgen. Dies bietet den Vorteil, dass gleiche Bauteile in großer Stückzahl gefertigt werden können. Die Farbe des vom Bauteil emittierten Lichts kann nachträglich durch die auf eine Außenfläche eines der Substrate aufgebrachte Schicht aus Lumineszenz-Konversionsmaterial 5 und Matrixmaterial 6 bestimmt werden.
Dabei ist es insbesondere auch möglich, dass sich auf den Außenflächen von erstem und zweitem Substrat Schichten aus Lumineszenz-Konversionsmaterial 5 und Matrixmaterial 6 befindet, wobei die Schichten gleiche oder unterschiedliche Lumineszenz-Konversionsstoffe enthalten können. Das Matrixmaterial, in welches das Lumineszenz-Konversionsmaterial eingebettet ist, kann aus dem gleichen Material wie das Substrat bestehen, auf welches es aufgebracht ist. Ferner kann das Lumineszenz-Konversionsmaterial einen anorganischen oder einen organischen Lumineszenz-Konversionsstoff enthalten.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 3 ist im Ausführungsbeispiel der 4 das Lumineszenz-Konversionsmaterial auf die Innenfläche 2b des zweiten Substrats aufgebracht. Auch hier ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial 5 in ein Matrixmaterial 6, wie es weiter oben beschrieben ist, eingebracht. Diese Ausführungsform des Bauteils bietet den Vorteil, dass das Lumineszenz-Konversionsmaterial durch das Verbindungsmaterial 4, welches sowohl das strahlungsemittierende Bauelement als auch das Lumineszenz-Konversionsmaterial rahmenförmig umschließt, geschützt ist. Insbesondere ein organischer Lumineszenz- Konversionsstoff kann auf diese Weise besonders gut vor Feuchtigkeit und Luft geschützt werden.
Im in Verbindung mit der 5 beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel des Bauteils ist das Lumineszenz-Konversionsmaterial 5 in das Verbindungsmaterial 4 eingebracht. Dabei handelt es sich bei dem Verbindungsmaterial vorzugsweise um eine Glasfritte oder um ein Glaslot. Seitlich vom Bauteil abgestrahlte elektromagnetische Strahlung, welche durch das Verbindungsmaterial 4 tritt, wird auf diese Weise vom Lumineszenz-Konversionsmaterial 5 wellenlängenkonvertiert.
Das in Verbindung mit der 6 beschriebene sechste Ausführungsbeispiel des Bauteils zeigt ein Bauteil, bei dem sowohl in das erste und das zweite Substrat als auch in das Verbindungsmaterial 4 Lumineszenz-Konversionsmaterial 5 eingebracht ist. Dabei ist es möglich, dass sich in den genannten Komponenten unterschiedliche Lumineszenz-Konversionsstoffe des Lumineszenz-Konversionsmaterials befinden. Das heißt, abhängig davon, durch welche Komponente elektromagnetische Strahlung das Bauteil verlässt, wird die Strahlung von einem anderen Lumineszenz-Konversionsmaterial konvertiert.
Dabei ist es auch möglich, dass sämtliche Komponenten gleiches Lumineszenz-Konversionsmaterial aufweisen. Dies ermöglicht ein Bauteil, das Licht einer besonders gleichmäßigen Farbe abstrahlt.
Darüber hinaus ist es auch möglich, dass bei wenigstens einer der Komponenten der Lumineszenz-Konversionsstoff im Verbindungsmaterial, die vom strahlungsemittierenden Bauelement emittierte Strahlung absorbiert und kein sichtbares Licht reemittiert. Beispielsweise kann es sich bei dem Lumineszenz-Konversionsstoff dann um Ruß handeln. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass durch die Seitenflächen des Bauteils keine Streustrahlung nach außen treten kann.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 6936963 B2 [0002]
- US 6998776 B2 [0003]
- WO 97/50132 A1 [0028]
- WO 98/12757 A1 [0028]
- WO 01/08452 A1 [0028]
- WO 2006/122524 [0037]

Claims

Bauteil, das ein erstes Substrat (1) und ein zweites Substrat (2) aufweist, bei dem – auf dem ersten Substrat (1) mindestens ein strahlungsemittierendes Bauelement (3) angeordnet ist, das mindestens ein organisches Material enthält, – das erste Substrat (2) und das zweite Substrat relativ zueinander derart angeordnet sind, dass das strahlungsemittierende Bauelement (3) zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist, – ein glashaltiges Verbindungsmaterial (4), zwischen dem ersten Substrat (1) und dem zweiten Substrat (2) angeordnet ist, wobei das Verbindungsmaterial (4) das Bauelement (3) rahmenförmig umschließt und erstes (1) und zweites Substrat (2) mechanisch miteinander verbindet, wobei – dem strahlungsemittierenden Bauelement (3) ein Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) nachgeordnet ist, so dass das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) zumindest einen Teil der vom Bauelement (3) im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung absorbiert.
Bauteil gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) in das erste (1) und/oder das zweite Substrat (2) eingebracht ist.
Bauteil gemäß Anspruch 1, bei dem das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) auf eine Oberfläche (1a, 2a) des ersten (1) und/oder des zweiten Substrats (2) aufgebracht ist, wobei das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) in ein Matrix-Material (6) eingebracht ist.
Bauteil gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) auf eine dem Bauelement (3) zugewandte Innenfläche (1b, 2b) des ersten (1) und/oder des zweiten Substrats (2) aufgebracht ist.
Bauteil gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) dem Bauelement (3) strukturiert nachgeordnet ist, derart, dass das erste (1) und/oder zweite Substrat (2) im Bereich des Verbindungsmaterial (4) zumindest stellenweise frei von dem Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) sind.
Bauteil gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) in das Verbindungsmaterial (4) eingebracht ist.
Bauteil gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Verbindungsmaterial (4) eine Glasfritte oder ein Glaslot umfasst.
Bauteil gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das erste (1) Substrat und/oder das zweite Substrat (2) ein Glassubstrat ist.
Bauteil gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem das erste (1) Substrat und/oder das zweite Substrat (2) Fensterglas enthalten.
Bauteil gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem das erste (1) und/oder das zweite Substrat (2) mit einem Fensterglas gebildet sind, wobei das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) in das Fensterglas eingebracht ist.
Bauteil gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) zumindest zwei Lumineszenz-Konversionsstoffe umfasst.
Bauteil gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) zumindest einen organischen und zumindest einen anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoff umfasst.
Bauteil gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem – das erste (1) und/oder das zweite Substrat (2) mit einem Fensterglas gebildet sind, wobei das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) in das Fensterglas eingebracht ist, und – das Lumineszenz-Konversionsmaterial (5) zumindest einen organischen und zumindest einen anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoff umfasst, wobei – der anorganischen Lumineszenz-Konversionsstoff einen größeren optischen Brechungsindex als das Fensterglas aufweist.