[go: up one dir, main page]

DE102015203578A1 - PROCESS FOR PRODUCING OPTOELECTRONIC COMPONENTS AND OPTOELECTRONIC COMPONENTS - Google Patents

PROCESS FOR PRODUCING OPTOELECTRONIC COMPONENTS AND OPTOELECTRONIC COMPONENTS Download PDF

Info

Publication number
DE102015203578A1
DE102015203578A1 DE102015203578.6A DE102015203578A DE102015203578A1 DE 102015203578 A1 DE102015203578 A1 DE 102015203578A1 DE 102015203578 A DE102015203578 A DE 102015203578A DE 102015203578 A1 DE102015203578 A1 DE 102015203578A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ceramic
optoelectronic components
ceramic plate
spacers
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102015203578.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Katja Wätzig
Michael Kunzer
Rafael Jordan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE102015203578.6A priority Critical patent/DE102015203578A1/en
Publication of DE102015203578A1 publication Critical patent/DE102015203578A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7774—Aluminates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/851—Wavelength conversion means
    • H10H20/8515—Wavelength conversion means not being in contact with the bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses
    • H10W72/0198—
    • H10W72/07331—
    • H10W72/07332—
    • H10W72/07336—
    • H10W72/07337—
    • H10W80/301—
    • H10W80/334—
    • H10W80/341—
    • H10W90/00—
    • H10W90/734—
    • H10W90/794—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Keramik und betrifft optoelektronische Bauelemente, wie sie beispielsweise für Hochleistungs-LEDs zur Beleuchtung eingesetzt werden können. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das einfacher, schneller und kostengünstiger ist, und optoelektronische Bauelemente anzugeben, die multifunktionell einsetzbar und kostengünstig sind. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, bei dem auf einem Träger mehrere Lichtemitter beabstandet voneinander fest positioniert und elektrisch kontaktiert werden, dann auf dem Träger weiterhin Abstandshalter angeordnet werden, und nachfolgend eine oder mehrere unstrukturierte oder strukturierte Keramikplatten fest positioniert werden. Die Aufgabe wird auch gelöst durch optoelektronische Bauelemente aus einem Lichtemitter auf einem Träger, der von mindestens einem Abstandshalter umgeben ist, und auf dem Abstandshalter eine unstrukturierte oder strukturierte Keramikplatte fest positioniert ist, wobei im Falle von Strukturierungen eine passgenaue Zuordnung der jeweiligen Strukturierung zu den jeweiligen Lichtemittern realisiert ist.The invention relates to the field of ceramics and relates to optoelectronic components, as they can be used for example for high-power LEDs for lighting. The object of the present invention is to provide a method which is simpler, faster and less expensive, and to specify optoelectronic components which are multifunctionally applicable and cost-effective. The object is achieved by a method in which a plurality of light emitters are fixedly positioned on a carrier and electrically contacted, then spacers are further arranged on the carrier, and subsequently one or more unstructured or structured ceramic plates are firmly positioned. The object is also achieved by optoelectronic components of a light emitter on a support, which is surrounded by at least one spacer, and on the spacer an unstructured or structured ceramic plate is firmly positioned, wherein in the case of structuring a tailor-made assignment of the respective structuring to the respective Light emitters is realized.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Keramik und betrifft optoelektronische Bauelemente, wie sie beispielsweise für Hochleistungs-LEDs zur Beleuchtung, im Signalwesen, als Laser-basierte Beleuchtung und für Konversionselemente zur Detektion von hochenergetischer Strahlung (beispielsweise UV- oder Röntgenstrahlung) in zum Beispiel UV-CCD-Kameras oder medizinischen Geräten oder als optoelektronisches Package beispielsweise mit keramischen Linsen für Kamerasysteme eingesetzt werden können und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.The invention relates to the field of ceramics and relates to optoelectronic components, such as those for high-power LEDs for lighting, signaling, as laser-based lighting and conversion elements for the detection of high-energy radiation (for example UV or X-radiation) in for example UV-CCD cameras or medical devices or as an optoelectronic package, for example, with ceramic lenses for camera systems can be used and a method for their preparation.

Optoelektronische Bauteile sind Bauteile an der Schnittstelle zwischen elektrischen und optischen Komponenten. Sie enthalten oft mikroelektronische Bauteile und Halbleiterbauelemente, wie auch Leuchtdioden (LED), Laserdioden (LD), Photodioden (PD) oder Pixelarrays. LEDs können je nach Materialauswahl Licht verschiedener Wellenlänge emittieren. Die emittierte Wellenlänge von LEDs kann ebenso wie andere Eigenschaften des emittierten Lichtes auch durch den Einsatz anderer Bauteile beeinflusst werden. Dies können beispielsweise Polymere oder auch Gläser oder Metalle oder Keramiken sein, die als Einbettungsmaterialien oder Gehäusematerialien oder Konvertermaterialien für die LEDs zum Einsatz kommen können. Keramische Konverter (Leuchtkeramik oder aktive Optokeramik oder lumineszierende Keramik oder „ceramic phosphor“) mit unterschiedlicher Porenstruktur werden in Hochleistungs-LEDs oder Laser-basierten Beleuchtungstechniken eingesetzt, da sie durch die keramischen Eigenschaften eine hohe optische, chemische und thermische Stabilität und Wärmeleitfähigkeit (> 5 W/mK) aufweisen. Der keramische Konverter weist Eigenschaften einer Transparenzkeramik (das heißt Lichtdurchlässigkeit) auf, in dem Licht teilweise konvertiert und transmittiert (Teilkonversion) oder vollständig konvertiert und transmittiert (Vollkonversion) werden kann. Gleichzeitig kann durch die Porenstruktur in der Keramik das Streuverhalten des Lichtes beeinflusst werden, bis hin dazu, dass die Keramik visuell lichtundurchlässig scheint. Optoelectronic components are components at the interface between electrical and optical components. They often contain microelectronic components and semiconductor devices, as well as light-emitting diodes (LEDs), laser diodes (LD), photodiodes (PD) or pixel arrays. Depending on the choice of material, LEDs can emit light of different wavelengths. The emitted wavelength of LEDs, as well as other properties of the emitted light, may also be affected by the use of other components. These may be, for example, polymers or also glasses or metals or ceramics which can be used as embedding materials or housing materials or converter materials for the LEDs. Ceramic converters (luminescent ceramics or active optoceramics or luminescent ceramics or "ceramic phosphor") with different pore structures are used in high-power LEDs or laser-based illumination techniques, as they have a high optical, chemical and thermal stability and thermal conductivity (> 5 W / mK). The ceramic converter has properties of a transparency ceramic (that is, light transmittance) in which light can be partly converted and transmitted (partial conversion) or fully converted and transmitted (full conversion). At the same time, the pore structure in the ceramic can influence the scattering behavior of the light, up to the point that the ceramic appears visually opaque.

Konversionselemente, beispielsweise für LEDs, bestehen üblicherweise aus einem oder mehreren miteinander gemischten Leuchtstoffen und aus einer Matrix, zum Beispiel Silikon. Aus den Ausgangsstoffen wird eine Suspension hergestellt und eine dünne Schicht wird mittels Dispensen oder Druckverfahren aufgetragen. Diese Silikon-Leuchtstoff-Komposite sind bei thermischer Belastung, unter hoher Lichtleistung (zum Beispiel Laser) oder auch aggressiven Umwelteinflüssen nicht stabil, da sie abdampfen, vergilben, altern oder gas- und feuchtedurchlässig sind.Conversion elements, for example for LEDs, usually consist of one or more mixed phosphors and of a matrix, for example silicone. From the starting materials, a suspension is prepared and a thin layer is applied by dispensing or printing. These silicone-phosphor composites are not stable under thermal load, high light output (eg laser) or even aggressive environmental influences, as they evaporate, yellow, age or are gas- and moisture-impermeable.

Nach den EP 1 838 808 B1 , EP 1 854 339 B1 und EP 1 875 781 B1 ist die Herstellung von Leuchtkeramiken (Oxonitridoaluminosilicat, Oxonitridosilicat, Sulfide, Selenide) mit Pulveraufbereitung (Mahlung), Pressen mit kaltisostatischem Pressen, Sintern und bei Bedarf heißisostatischem Pressen (HiP) bekannt. Die Keramik wird dabei in dünne Scheiben gesägt. After the EP 1 838 808 B1 . EP 1 854 339 B1 and EP 1 875 781 B1 The production of luminous ceramics (Oxonitridoaluminosilicat, Oxonitridosilicat, sulfides, selenides) with powder processing (milling), presses with cold isostatic pressing, sintering and if necessary, hot isostatic pressing (HiP) known. The ceramic is sawn into thin slices.

Mittels Sprühtrocknung werden sphärische Leuchtkeramiken gemäß EP 2 036 134 B1 hergestellt.Spray drying is used to prepare spherical luminous ceramics according to EP 2 036 134 B1 produced.

Gemäß der EP 2 231 816 B1 ist die Herstellung von Oxonitridosilicat-Leuchtkeramik mittels Heißpressen bekannt.According to the EP 2 231 816 B1 For example, the production of oxonitridosilicate luminescent ceramics by means of hot pressing is known.

Nachteilig an diesen bekannten Lösungen ist, dass keine Weiterverarbeitung der Leuchtkeramik zu einem fertigen LED-Bauteil erfolgt.A disadvantage of these known solutions is that no further processing of the light-emitting ceramic to a finished LED component takes place.

Gemäß der DE 10 2012 202 927 A1 ist eine Lichtquelle bekannt, die einen LED-Chip mit einer lichtemittierenden Oberfläche aufweist, an welcher eine Leuchtstoffschicht angeordnet ist, wobei die Leuchtstoffschicht nebeneinander angeordnete Bereiche mit unterschiedlichen Leuchtstoffen aufweist.According to the DE 10 2012 202 927 A1 For example, a light source is known which has an LED chip with a light-emitting surface on which a phosphor layer is arranged, the phosphor layer having juxtaposed regions with different phosphors.

Aus den WO 2012/100132 , WO 2010/141291 und WO 2012/064518 A1 ist die Herstellung von Ce:YAG-Leuchtkeramiken aus Nitraten mit Sinterhilfsmitteln oder mit einer Schicht eines roten Leuchtstoffes mittels Heißpressen, Sintern oder Sintern und HiP unter verschiedenen Atmosphären bekannt. From the WO 2012/100132 . WO 2010/141291 and WO 2012/064518 A1 For example, the production of Ce: YAG ceramics from nitrates with sintering aids or with a layer of a red phosphor by means of hot pressing, sintering or sintering and HiP under different atmospheres is known.

Gemäß WO 2010/106504 A1 ist die Anordnung von lumineszierender Keramik über einem LED-Chip (remote) als Plättchen oder Hohlkugel bekannt. Es ist ein Beleuchtungsmittel bekannt, das aus einer Lichtquelle, bestehend aus einer LED und einem Träger, der ein erstes lumineszierendes Material aufweist, und einer übertragbaren Anordnung eines zweiten lumineszierenden Materials, wobei die übertragbare Anordnung mindestens teilweise das Licht der LED oder mindestens teilweise das Licht des ersten lumineszierenden Materiales durch das zweite lumineszierende Material konvertiert. Ein Konversionselement enthält zwei lumineszierende Materialien unter einer Keramik. According to WO 2010/106504 A1 the arrangement of luminescent ceramic over a LED chip (remote) is known as a small plate or hollow sphere. There is known a lighting means comprising a light source consisting of an LED and a support comprising a first luminescent material and a transferable arrangement of a second luminescent material, the transferable assembly at least partially the light of the LED or at least partially the light of the first luminescent material is converted by the second luminescent material. A conversion element contains two luminescent materials under a ceramic.

Die keramischen Konverter werden bekanntermaßen in Einzelstückfertigung hergestellt, mittels Schleifen, Polieren und/oder Schneiden auf die Bauteilgrößen gebracht und in einem sogenannten Pick-and-Place-Verfahren werden diese Konverter einzeln beispielsweise auf blaue LED-Chips platziert. Derartige Verfahren sind zeitaufwändig und damit kostenintensiv. As is known, the ceramic converters are produced individually, brought to the component sizes by means of grinding, polishing and / or cutting, and in a so-called pick-and-place method, these converters are placed individually, for example, on blue LED chips. Such methods are time consuming and therefore costly.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen anzugeben, mit dem die Bauelemente einfacher, schneller und kostengünstiger herstellbar sind. Weiterhin besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, optoelektronische Bauelemente anzugeben, die multifunktionell einsetzbar und kostengünstig sind. The object of the present invention is therefore to specify a method for the production of optoelectronic components, with which the components can be manufactured more simply, faster and more cost-effectively. Furthermore, the object of the present invention is to provide optoelectronic components that are multifunctional and inexpensive.

Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by the invention specified in the claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen, bei dem auf einem Träger mehrere Lichtemitter beabstandet voneinander fest positioniert und elektrisch kontaktiert werden, dann auf dem Träger weiterhin ein oder mehrere Abstandshalter angeordnet werden, wobei die Abstandshalter eine räumliche Trennung der Lichtemitter untereinander und zwischen Träger und Keramikplatte realisieren und nachfolgend auf die Abstandshalter eine oder mehrere Keramikplatten bestehend aus einer Transparentkeramik und/oder einer lumineszierenden Keramik und/oder einer graduierten lumineszierenden Keramik nebeneinander fest positioniert wird, wobei die Keramikplatte unstrukturiert oder strukturiert ist und im Falle von Strukturierungen eine passgenaue Zuordnung der jeweiligen Strukturierung zu den jeweiligen Lichtemittern realisiert wird.The object is achieved by a method for producing optoelectronic components, in which a plurality of light emitters are fixedly positioned on one another and electrically contacted, then one or more spacers are further arranged on the carrier, the spacers separating the light emitters between one another and realize between the support and the ceramic plate and is subsequently positioned on the spacers one or more ceramic plates consisting of a transparent ceramic and / or a luminescent ceramic and / or a graduated luminescent ceramic side by side, wherein the ceramic plate is unstructured or structured and in the case of structuring a tailor-made assignment of the respective structuring to the respective light emitters is realized.

Vorteilhafterweise werden als Material für den Träger Si, GaN, Ge und/oder ein Mischung daraus oder Glas, Keramik, Einkristall oder ein Verbundwerkstoff und als Material für die Abstandshalter Kunststoff, PTFE, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Silicium, Germanium oder ein thermisch beständiger Werkstoff eingesetzt.Advantageously, the material used for the carrier Si, GaN, Ge and / or a mixture thereof or glass, ceramic, single crystal or a composite material and as a material for the spacers plastic, PTFE, alumina, aluminum nitride, silicon, germanium or a thermally stable material ,

Auch vorteilhafterweise werden als Lichtemitter LEDs eingesetzt.Also advantageously, LEDs are used as the light emitter.

Ebenfalls vorteilhafterweise realisieren die Abstandhalter gemeinsam mit dem Träger und der Keramikplatte eine vollständig räumliche Trennung jedes einzelnen Lichtemitters voneinander oder mehrerer Lichtemitter gemeinsam von anderen Lichtemittern auf dem Träger.Also advantageously, the spacers, together with the carrier and the ceramic plate, realize a complete spatial separation of each individual light emitter from one another or a plurality of light emitters together from other light emitters on the carrier.

Die feste Positionierung wird auch vorteilhafterweise mittels Waferbonden durchgeführt.The fixed positioning is also advantageously carried out by wafer bonding.

Weiter wird vorteilhafterweise das optoelektronische Bauelement in den Bereichen der Abstandshalter getrennt und mehrere Lichtemitter werden auf dem Trägerteil und teilweise oder vollständig umgeben von Abstandshaltern mit der Keramikplatte als optoelektronisches Bauteil realisiert.Furthermore, advantageously, the optoelectronic component is separated in the regions of the spacers and a plurality of light emitters are realized on the carrier part and partially or completely surrounded by spacers with the ceramic plate as the optoelectronic component.

Von Vorteil ist es auch, wenn das Trennen durch Sägen, Ritzen, Brechen oder Schneiden realisiert wird.It is also advantageous if the separation is realized by sawing, scribing, breaking or cutting.

Auch vorteilhaft ist es, wenn die Keramikplatte durch Pressformgebung Gießformgebung, Spritzguss, Extrusion, Grün-, Finish- oder Laserbearbeitung strukturiert wird.It is also advantageous if the ceramic plate is structured by molding by molding, injection molding, extrusion, green, finish or laser processing.

Weiterhin von Vorteil ist es, wenn die Keramikplatte über endformnahe keramische Formgebungs- und Herstellungsverfahren hergestellt wird.It is furthermore advantageous if the ceramic plate is produced by way of near-net-shape ceramic shaping and production methods.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch optoelektronische Bauelemente bestehend aus mindestens einem Lichtemitter auf einem Träger, der ganz oder teilweise von mindestens einem Abstandshalter umgeben ist, und auf dem Abstandshalter eine Keramikplatte bestehend aus einer Transparentkeramik und/oder einer lumineszierenden Keramik und/oder einer graduierten lumineszierenden Keramik fest positioniert ist, wobei die Keramikplatte unstrukturiert oder strukturiert ist und im Falle von Strukturierungen eine passgenaue Zuordnung der jeweiligen Strukturierung zu den jeweiligen Lichtemittern realisiert ist.The object is also achieved by optoelectronic components consisting of at least one light emitter on a support which is wholly or partially surrounded by at least one spacer, and on the spacer a ceramic plate consisting of a transparent ceramic and / or a luminescent ceramic and / or a graduated luminescent Ceramic is firmly positioned, wherein the ceramic plate is unstructured or structured and in the case of structuring a tailor-made assignment of the respective structuring is realized to the respective light emitters.

Vorteilhafterweise sind als Lichtemitter LEDs vorhanden.Advantageously, LEDs are present as light emitters.

Auch vorteilhafterweise sind als Trägermaterial Si, GaN, Ge und/oder ein Mischung daraus oder Glas, Keramik, Einkristall oder ein Verbundwerkstoff aus den zuvor genannten Materialien und als Abstandshaltermaterial Kunststoff, PTFE, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Silicium, Germanium oder ein thermisch beständiger Werkstoff vorhanden.Also advantageously, Si, GaN, Ge and / or a mixture thereof or glass, ceramic, monocrystal or a composite material of the aforementioned materials and as a spacer material plastic, PTFE, alumina, aluminum nitride, silicon, germanium or a thermally stable material are present as support material ,

Die Strukturierung liegt weiterhin vorteilhafterweise auf einer oder auf beiden Seiten der Keramikplatte, in makroskopischer oder mikroskopischer Größe, noch vorteilhafterweise in Form einer Aufrauhung oder einer Linse oder Mikrolinse, und/oder als einseitig oder zweiseitig optisch aktiver, dielektrischer Schichtstapel und/oder als mechanische Aufkontaktierung vor.The structuring furthermore advantageously lies on one or both sides of the ceramic plate, in macroscopic or microscopic size, more advantageously in the form of a roughening or a lens or microlens, and / or as a one-sided or two-sided optically active, dielectric layer stack and / or as a mechanical Aufkontaktierung in front.

Ebenfalls vorteilhafterweise bestehen die Linsen aus Transparentkeramik, lumineszierender Keramik, Glas, Quarz und/oder Polymeren, wie PMMA.Also advantageously, the lenses are made of transparent ceramic, luminescent ceramic, glass, quartz and / or polymers, such as PMMA.

Weiter ist die Keramikplatte vorteilhafterweise einseitig oder beidseitig planar.Furthermore, the ceramic plate is advantageously planar on one or both sides.

Vorteilhaft ist es auch, wenn als Transparentkeramik eine Keramik aus MgO·nAl2O3 (Spinell) oder Y3Al5O12 (YAG), als lumineszierende Keramik eine Keramik aus YAG mit Dotierung und/oder als graduierte lumineszierende Keramik eine Keramik aus undotiertem und dotiertem YAG mit einer graduierten Lumineszenz durch graduierte Verteilung des Dotanden vorhanden ist.It is also advantageous if, as a transparent ceramic, a ceramic of MgO.nAl 2 O 3 (spinel) or Y 3 Al 5 O 12 (YAG), as luminescent ceramic, a ceramic of YAG with doping and / or as a graduated luminescent ceramic, a ceramic undoped and doped YAG with a graduated Luminescence is present by graded distribution of the dopant.

Und auch vorteilhaft ist es, wenn die Keramikplatte aus einem biokompatiblen keramischen Material besteht oder mit einem biokompatiblen Material beschichtet ist.And it is also advantageous if the ceramic plate consists of a biocompatible ceramic material or is coated with a biocompatible material.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird es erstmals möglich, ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen anzugeben, mit dem die Bauelemente einfacher, schneller und kostengünstiger herstellbar sind. Derartige Verfahren zu Herstellung von optoelektronischen Bauelementen sind bisher nicht bekannt. Ebenso ist es erstmals möglich, optoelektronische Bauelemente anzugeben, die multifunktionell einsetzbar und kostengünstig sind.The solution according to the invention makes it possible for the first time to specify a method for the production of optoelectronic components with which the components can be manufactured more simply, more quickly and more economically. Such methods for the production of optoelectronic components are not yet known. It is also possible for the first time to specify optoelectronic components which can be used in a multifunctional manner and are cost-effective.

Erreicht wird dies durch ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen, bei dem auf einem Träger, der beispielsweise aus Si, GaN, Ge und/oder einer Mischung daraus oder aus Glas, Keramik, Einkristall oder einem Verbundwerkstoff besteht, mehrere Lichtemitter (beispielsweise GaInN-Chips) beabstandet zueinander fest positioniert und elektrisch kontaktiert werden. Ein solcher Träger kann ein Wafer mit den Abmessungen von 2, 4, 6, 8, 10 oder 12 Zoll (entspricht rund 50,8; 101,6; 152,4; 203,2; 254 oder 304,8 mm) Durchmesser sein.This is achieved by a method for the production of optoelectronic components, in which a plurality of light emitters (for example, GaInN-) on a carrier, which consists for example of Si, GaN, Ge and / or a mixture thereof or of glass, ceramic, single crystal or a composite material. Chips) spaced from each other firmly positioned and electrically contacted. Such a carrier may be a wafer having dimensions of 2, 4, 6, 8, 10 or 12 inches (corresponding to approximately 50.8, 101.6, 152.4, 203.2, 254 or 304.8 mm) diameter ,

Als Lichtemitter werden vorteilhafterweise ein oder mehrere LED-Chips oder LD-Chips eingesetzt, die Licht gleicher und/oder unterschiedlicher Wellenlänge emittieren können. As a light emitter advantageously one or more LED chips or LD chips are used, which can emit light of the same and / or different wavelength.

Nachfolgend werden um jeden einzelnen Lichtemitter und/oder um eine oder mehrere Gruppen von Lichtemittern Abstandshalter positioniert, die einerseits den räumlichen Abstand zu den anderen Lichtemittern und gleichzeitig den Abstand zu der noch aufzubringenden Keramikplatte realisieren sollen. Die Abstandshalter können beispielsweise aus Kunststoff, PTFE, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Silicium, Germanium oder ein thermisch beständiger Werkstoff und in Form eines Gitters oder von Ringen vorhanden sein.Subsequently, spacers are positioned around each individual light emitter and / or one or more groups of light emitters, which on the one hand should realize the spatial distance to the other light emitters and at the same time the distance to the still to be applied ceramic plate. The spacers may for example be made of plastic, PTFE, aluminum oxide, aluminum nitride, silicon, germanium or a thermally stable material and in the form of a grid or rings.

Danach wird auf die Abstandshalter eine Keramikplatte bestehend aus einer Transparentkeramik und/oder einer lumineszierenden Keramik und/oder einer graduierten lumineszierenden Keramik fest positioniert. Erfindungsgemäß ist jeweils die Anzahl der Keramikplatten immer geringer als die Anzahl der Lichtemitter.Thereafter, a ceramic plate consisting of a transparent ceramic and / or a luminescent ceramic and / or a graduated luminescent ceramic is firmly positioned on the spacers. According to the invention, the number of ceramic plates is always less than the number of light emitters.

Alle Bestandteile des erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauelementes können mittels bekannter Fügeverfahren fest aufeinander und aneinander positioniert werden. Derartige Fügeverfahren sind beispielsweise Waferbonden, wie Kleben, Löten, Diffusionslöten (TLPB/TLPS), Ansprengen, Sintern, Thermokompression und/oder anodisches Bonden. Zum Fügen der Keramikplatte kann diese auch mit einer Adhäsionsschicht, einer Barriereschicht, einer Benetzungsschicht oder einem Fügematerial versehen werden. Das Fügematerial kann sowohl vom Träger oder von der Keramikplatte entnommen oder als zusätzliches Material aufgetragen werden. Die Keramikplatte ist dabei unstrukturiert oder strukturiert, und im Falle von Strukturierungen wird eine passgenaue Zuordnung der jeweiligen Strukturierung zu den jeweiligen Lichtemittern realisiert.All components of the optoelectronic component according to the invention can be firmly positioned on each other and on each other by means of known joining methods. Such joining methods are, for example, wafer bonding, such as gluing, soldering, diffusion soldering (TLPB / TLPS), wringing, sintering, thermo-compression and / or anodic bonding. For joining the ceramic plate, it can also be provided with an adhesion layer, a barrier layer, a wetting layer or a joining material. The joining material can either be removed from the carrier or from the ceramic plate or applied as additional material. The ceramic plate is unstructured or structured, and in the case of structuring a tailor-made assignment of the respective structuring is realized to the respective light emitters.

Im Falle, dass die Keramikplatte Strukturierungen aufweist, die eine genaue Positionierung über einem oder mehreren Lichtemittern erfordert, so erfolgt erfindungsgemäß eine passgenaue Zuordnung der jeweiligen Strukturierung zu dem oder den jeweiligen Lichtemittern. Dies kann beispielsweise notwendig sein, wenn als Strukturierung Linsen zur Gestaltung des optischen Fernfeldes in die Keramikplatte eingebracht worden sind, die nur über einige beispielsweise kreisförmig angeordnete Lichtemitter angeordnet werden sollen. Ebenso kann die Keramikplatte Strukturierungen in Form von unterschiedlichen Anteilen von Leuchtstoffen aufweisen, die an verschiedenen Stellen der Keramikplatte Licht unterschiedlicher Wellenlänge emittieren sollen, oder Strukturierungen in Form von optisch aktiven mikroskopischen Strukturierungen, beispielsweise zur Steigerung der Lichtauskopplung oder zur Unterdrückung der Reflektion, oder zur Unterdrückung von Wellenleitung durch Totalreflektion aufweisen. Die Strukturierungen können auch einseitig oder beidseitig aufgebrachte Schichten, wie beispielsweise optisch funktionale Schichten, wie dielektrische Filter oder Antireflexionsschichten zum Beispiel zur Reflexion der in Richtung Träger emittierten Lumineszenz, oder zusätzliche Leuchtstoffschichten sein.In the case that the ceramic plate has structurings which require an exact positioning via one or more light emitters, according to the invention a precise matching of the respective structuring to the one or more light emitters takes place. This may be necessary, for example, if lenses for shaping the far-field optical field have been introduced into the ceramic plate as structuring, which are to be arranged only over a few circularly arranged light emitters, for example. Likewise, the ceramic plate may have structurings in the form of different proportions of phosphors which are to emit light of different wavelengths at different points of the ceramic plate, or structurings in the form of optically active microscopic structuring, for example to increase the light output or to suppress the reflection, or to suppress it of waveguiding by total reflection. The structurings may also be layers applied on one or both sides, such as, for example, optically functional layers, such as dielectric filters or antireflection layers, for example for reflection of the luminescence emitted in the direction of the carrier, or additional phosphor layers.

Durch die Strukturierungen können auch zusätzlich Streueffekte realisiert werden. Als Oberfläche der Keramik können konvex geformte Mikrolinsen, beispielsweise mit Durchmessern im Bereich von 0,1 bis 5 mm, vorliegen. Die Strukturierung kann makroskopisch, beispielsweise in Form von Linsen, oder mikroskopisch, beispielsweise in Form von einer aufgerauten Oberfläche, sein. Die Strukturoberfläche kann auch konkav, konvex oder hohlkugelig sein.Due to the structuring additional scattering effects can be realized. As the surface of the ceramic may be convex-shaped microlenses, for example, with diameters in the range of 0.1 to 5 mm, be present. The structuring can be macroscopic, for example in the form of lenses, or microscopic, for example in the form of a roughened surface. The structure surface may also be concave, convex or hollow spherical.

Vorteilhafterweise wird die Strukturierung durch Pressformgebung oder Laserbearbeitung realisiert. Strukturierung durch andere keramische Fertigungsschritte, wie beispielsweise Gießformgebung, Spritzguss, Extrusion, Grün- oder Finishbearbeitung, sind denkbar. Die Keramikplatte kann weiterhin planar oder nichtplanar sein, wobei ein stofflicher Kontakt zu dem überwiegenden Teil der Abstandshalter, vorteilhafterweise zu allen Abstandshaltern, auf dem Träger realisiert sein muss.Advantageously, the structuring is realized by press molding or laser machining. Structuring by other ceramic manufacturing steps, such as casting, injection molding, extrusion, green or finish machining, are conceivable. The ceramic plate can furthermore be planar or non-planar, wherein a material contact with the majority of the spacers, advantageously to all spacers, must be realized on the support.

Die Herstellung der Keramikplatte erfolgt über keramische Formgebungs- und Herstellungsverfahren. Dazu werden die Ausgangsmaterialien als Pulvermischung oder als einphasige Rohstoffpulver unter Zuhilfenahme von Bindern und/oder Sinteradditiven gemischt. Vorteilhafterweise werden Rohstoffgranulate eingesetzt. Die Rohstoff-Mischung wird endformnah in planaren oder mikroskopisch oder makroskopisch strukturierten Matrizen uniaxial verpresst. Die daraus resultierende Grünkörpergeometrie weist vorteilhafterweise die Abmessungen des Trägers des erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauelementes zuzüglich des Schwindungsanteiles auf. Organische Binder werden durch eine thermische Behandlung unter Luft oder anderen Atmosphären entfernt. Die Gründichten der Keramik liegen zwischen 30 und 50 % von der theoretischen Dichte. Die anschließende Sinterung kann drucklos, unter Vakuum, Luft oder einem Gasgemisch erfolgen. Die relative Dichte der Keramik nach der Sinterung beträgt zwischen 80 und 100 % der theoretischen Dichte. Weitere Nachverdichtungsschritte, wie heißisostatisches Pressen, sind möglich. Alternativ zur beschriebenen Herstellung kann aus der Rohstoff-Mischung ein Grünkörper vorgeformt oder der vorgeformte Grünkörper auch durch Heißpressen oder Spark Plasma Sintering (SPS) gesintert werden. Die hergestellte Keramikplatte kann auch einer Finishbearbeitung unterworfen werden, wie Polieren, Schleifen oder Oberflächenstrukturieren.The ceramic plate is produced by ceramic shaping and manufacturing processes. For this purpose, the starting materials are mixed as a powder mixture or as a single-phase raw material powder with the aid of binders and / or sintering additives. Advantageously, raw material granules are used. The raw material mixture is uniaxially pressed close to the final shape in planar or microscopically or macroscopically structured matrices. The resulting green body geometry advantageously has the dimensions of the carrier of the optoelectronic component according to the invention plus the shrinkage fraction. Organic binders are removed by thermal treatment in air or other atmospheres. The green densities of the ceramics are between 30 and 50% of the theoretical density. The subsequent sintering can be carried out without pressure, under vacuum, air or a gas mixture. The relative density of the ceramic after sintering is between 80 and 100% of the theoretical density. Further densification steps, such as hot isostatic pressing, are possible. Alternatively to the described preparation, a green body may be preformed from the raw material mixture or the preformed green body may also be sintered by hot pressing or spark plasma sintering (SPS). The produced ceramic plate may also be subjected to finish processing such as polishing, grinding or surface structuring.

Nach dem Aufbringen der Keramikplatte können die optoelektronischen Bauelemente in Bereiche oder entlang der Bereiche von Abstandshaltern getrennt werden und eine oder mehrere Lichtemitter auf dem Trägerteil und teilweise oder vollständig umgeben von Abstandshaltern und mit mindestens einem Teil der Keramikplatte als optoelektronisches Bauteil realisiert werden. Das so entstandene vereinzelte optoelektronische Bauelement weist einen hermetisch dichten Aufbau auf, wobei je nach Herstellung, Luft, Vakuum, Schutzgase oder andere Gase, bei verschiedenen Drücken eingeschlossen sein können. Dabei ist durch den hermetisch dichten Aufbau auch ermöglicht, dass die optoelektronischen Bauelemente auch in Lichtemitter-feindlicher Umgebung funktionieren. Die Vereinzelung der optoelektronischen Bauelemente durch Trennen kann durch Sägen, Ritzen, Brechen oder Schneiden, wie Laserschneiden, realisiert werden.After application of the ceramic plate, the optoelectronic devices can be separated into regions or along the regions of spacers and one or more light emitters can be realized on the carrier part and partially or completely surrounded by spacers and with at least a part of the ceramic plate as optoelectronic device. The resulting isolated optoelectronic component has a hermetically sealed structure, wherein, depending on the production, air, vacuum, protective gases or other gases may be included at different pressures. The hermetically sealed structure also makes it possible for the optoelectronic components to function even in a light-emitting, hostile environment. The separation of the optoelectronic components by separation can be realized by sawing, scribing, breaking or cutting, such as laser cutting.

So können erfindungsgemäß in einem Verfahrensschritt eine Vielzahl an gleichen oder unterschiedlichen optoelektronischen Bauelementen gleichzeitig hergestellt werden, die anschließend getrennt werden können, oder einzeln oder mit mehreren Lichtemittern als optoelektronische Bauelemente eingesetzt werden können. Die erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauelemente können beispielsweise als Einzel-, Zeilenemitter oder Array (großer Scheinwerfer) eingesetzt werden.Thus, according to the invention, a plurality of identical or different optoelectronic components can be produced simultaneously in one method step, which can subsequently be separated, or used individually or with a plurality of light emitters as optoelectronic components. The optoelectronic components according to the invention can be used, for example, as a single, line emitter or array (large headlight).

Nachfolgend wird die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to several exemplary embodiments.

Beispiel 1example 1

Y2O2, Al2O3 und CeO2 wurden im Y:Al-Verhältnis von 3:5 und 0,5 Mol-% Ce und Siliciumoxid als Sinteradditiv mittels Kugelmahlung vermischt. Als organische Binder und Presshilfsmittel wurden Polyvinylalkohol und Glycerin zugegeben. Die Suspension wurde getrocknet. Das Pulver wurde mittels uniaxialen Pressens mit einem Druck von 50 MPa vorverdichtet. Die Höhe des Bauteils betrug 5 mm und der Durchmesser 120 mm. Anschließend wurde durch kaltisostatisches Pressen nachverdichtet. Der resultierende Formkörper wurde unter Luft im Ofen entbindert. Die Sinterung erfolgte bei einer Temperatur von 1800 °C unter Vakuum. Der transluzente Keramikwafer als Keramikplatte wies eine gelbe Farbe auf und hatte nach Schleifen und Polieren eine Endform von 0,5 mm Höhe und 4 Zoll (~101,6 mm) Durchmesser. Auf einem Trägerwafer aus Silizium mit einem Durchmesser von 4 Zoll (~101,6 mm) und einer Höhe von 0,5 mm sind mittels Bonden 900 blaue LED-Chips mit elektrischer Kontaktierung fest positioniert worden. Jeder LED-Chip ist von einem Si-Abstandshalter mit einer inneren und äußeren Abmessung von 1,4 mm und 2,2 mm umgeben. Die Abstandshalter sind mittels Löten fest auf dem Trägerwafer positioniert worden. Nachfolgend wurde der Keramikwafer mittels Klebstoff fest auf den Si-Abstandshaltern positioniert. Das fertige optoelektronische Bauelement konnte in einfacher Art und Weise schnell und kostengünstig hergestellt werden.Y 2 O 2 , Al 2 O 3 and CeO 2 were mixed in a Y: Al ratio of 3: 5 and 0.5 mol% of Ce and silica as a sintering additive by means of ball milling. As organic binders and pressing aids, polyvinyl alcohol and glycerol were added. The suspension was dried. The powder was precompressed by uniaxial pressing at a pressure of 50 MPa. The height of the component was 5 mm and the diameter 120 mm. It was subsequently densified by cold isostatic pressing. The resulting molded body was debindered in air in the oven. The sintering was carried out at a temperature of 1800 ° C under vacuum. The translucent ceramic wafer as a ceramic plate had a yellow color and after grinding and polishing had a final shape of 0.5 mm height and 4 inches (~ 101.6 mm) in diameter. On a carrier wafer of silicon with a diameter of 4 inches (~ 101.6 mm) and a height of 0.5 mm, 900 blue LED chips with electrical contacting were firmly positioned by means of bonding. Each LED chip is surrounded by a Si spacer with inner and outer dimensions of 1.4 mm and 2.2 mm. The spacers have been fixedly positioned on the carrier wafer by means of soldering. Subsequently, the ceramic wafer was fixed by means of adhesive on the Si spacers. The finished optoelectronic component could be produced quickly and inexpensively in a simple manner.

Beispiel 2Example 2

Y2O2, Al2O3 und CeO2 wurden im Y:Al-Verhältnis von 3:5 und 0,2 Mol-% Ce mit Sinteradditiv Siliciumoxid mittels Kugelmahlung in Ethanol vermischt. Die getrocknete Pulvermischung wird mit Hilfe einer strukturierten Pressmatrize zu keramischen Formkörpern verarbeitet, die schon nach der Formgebung eine endformnahe Oberflächenbeschaffenheit mit einer Anzahl von 600 konkav geformten Mikrolinsen mit Durchmessern zwischen 0,1 und 5 mm aufweisen. Der danach gesinterte Keramikwafer wird auf einen Trägerwafer aus Silizium, der ebenfalls 600 blaue LED-Chips in 2 × 2 Anordnung mit elektrischen Kontakten aufweist, die mittels Löten fest auf dem Trägerwafer positioniert sind, und die von einem Gitter aus Aluminiumoxid als Abstandshalter umgeben sind, das fest auf den Träger gesintert wurde, aufgebracht und der Keramikwafer mit dem Aluminiumoxidgitter verlötet. Das Aufbringen des Keramikwafers erfolgt unter Schutzgasatmosphäre, so dass in den hermetisch abgeschlossenen optoelektronischen Bauelementen Schutzgas vorhanden ist. Dieses Bauelement wird mittels Wafersägen in einzelne optoelektronische Bauelemente mit jeweils 4 Mikrolinsen getrennt. Die fertigen optoelektronischen Bauelemente konnten in einfacher Art und Weise schnell und kostengünstig hergestellt werden.Y 2 O 2 , Al 2 O 3 and CeO 2 were mixed in a Y: Al ratio of 3: 5 and 0.2 mol% of Ce with sintering additive silica by ball milling in ethanol. The dried powder mixture is processed by means of a structured die to ceramic moldings, which have a near-net shape after molding with a number of 600 concave-shaped microlenses with diameters between 0.1 and 5 mm. The subsequently sintered ceramic wafer is placed on a support wafer made of silicon, which also has 600 blue LED chips in 2 × 2 arrangement with electrical contacts, which are fixed by means of soldering on the carrier wafer, and which are surrounded by a grid of aluminum oxide as a spacer, which was firmly sintered on the carrier, applied and soldered the ceramic wafer with the aluminum oxide grid. The application of the Ceramic wafer takes place under a protective gas atmosphere, so that protective gas is present in the hermetically sealed optoelectronic components. This device is separated by means of wafer saws into individual optoelectronic components with 4 microlenses each. The finished optoelectronic components could be produced quickly and inexpensively in a simple manner.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1838808 B1 [0004] EP 1838808 B1 [0004]
  • EP 1854339 B1 [0004] EP 1854339 B1 [0004]
  • EP 1875781 B1 [0004] EP 1875781 B1 [0004]
  • EP 2036134 B1 [0005] EP 2036134 B1 [0005]
  • EP 2231816 B1 [0006] EP 2231816 B1 [0006]
  • DE 102012202927 A1 [0008] DE 102012202927 A1 [0008]
  • WO 2012/100132 [0009] WO 2012/100132 [0009]
  • WO 2010/141291 [0009] WO 2010/141291 [0009]
  • WO 2012/064518 A1 [0009] WO 2012/064518 A1 [0009]
  • WO 2010/106504 A1 [0010] WO 2010/106504 A1 [0010]

Claims (17)

Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen, bei dem auf einem Träger mehrere Lichtemitter beabstandet voneinander fest positioniert und elektrisch kontaktiert werden, dann auf dem Träger weiterhin ein oder mehrere Abstandshalter angeordnet werden, wobei die Abstandshalter eine räumliche Trennung der Lichtemitter untereinander und zwischen Träger und Keramikplatte realisieren und nachfolgend auf die Abstandshalter eine oder mehrere Keramikplatten bestehend aus einer Transparentkeramik und/oder einer lumineszierenden Keramik und/oder einer graduierten lumineszierenden Keramik nebeneinander fest positioniert wird, wobei die Keramikplatte unstrukturiert oder strukturiert ist und im Falle von Strukturierungen eine passgenaue Zuordnung der jeweiligen Strukturierung zu den jeweiligen Lichtemittern realisiert wird.Method for the production of optoelectronic components, in which a plurality of light emitters are fixedly positioned and electrically contacted on a carrier, then one or more spacers are further arranged on the carrier, wherein the spacers realize a spatial separation of the light emitter with each other and between carrier and ceramic plate and subsequent to the spacers one or more ceramic plates consisting of a transparent ceramic and / or a luminescent ceramic and / or a graduated luminescent ceramic is positioned next to each other firmly, the ceramic plate is unstructured or structured and in the case of structuring a tailor-made assignment of the respective structuring the respective light emitters is realized. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Material für den Träger Si, GaN, Ge und/oder ein Mischung daraus oder Glas, Keramik, Einkristall oder ein Verbundwerkstoff und als Material für die Abstandshalter Kunststoff, PTFE, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Silicium, Germanium oder ein thermisch beständiger Werkstoff eingesetzt werden.The method of claim 1, wherein Si, GaN, Ge and / or a mixture thereof or glass, ceramic, single crystal or a composite material and as material for the spacers plastic, PTFE, alumina, aluminum nitride, silicon, germanium or as material for the carrier a thermally resistant material can be used. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Lichtemitter LEDs eingesetzt werden.Method according to Claim 1, in which LEDs are used as the light emitter. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Abstandhalter gemeinsam mit dem Träger und der Keramikplatte eine vollständig räumliche Trennung jedes einzelnen Lichtemitters voneinander oder mehrerer Lichtemitter gemeinsam von anderen Lichtemittern auf dem Träger realisieren.The method of claim 1, wherein the spacers together with the carrier and the ceramic plate realize a complete spatial separation of each individual light emitter from each other or a plurality of light emitters together from other light emitters on the carrier. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die feste Positionierung mittels Waferbonden durchgeführt wird.The method of claim 1, wherein the fixed positioning is performed by wafer bonding. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das optoelektronische Bauelement in den Bereichen der Abstandshalter getrennt wird und mehrere Lichtemitter auf dem Trägerteil und teilweise oder vollständig umgeben von Abstandshaltern mit der Keramikplatte als optoelektronisches Bauteil realisiert werden. The method of claim 1, wherein the optoelectronic component in the regions of the spacers is separated and a plurality of light emitters are realized on the support part and partially or completely surrounded by spacers with the ceramic plate as an optoelectronic device. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Trennen durch Sägen, Ritzen, Brechen oder Schneiden realisiert wird.Method according to claim 6, wherein the separation is realized by sawing, scoring, breaking or cutting. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Keramikplatte durch Pressformgebung Gießformgebung, Spritzguss, Extrusion, Grün-, Finish- oder Laserbearbeitung strukturiert wird.The method of claim 1, wherein the ceramic plate is structured by press molding, molding, injection molding, extrusion, green, finish or laser machining. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Keramikplatte über endformnahe keramische Formgebungs- und Herstellungsverfahren hergestellt wird.The method of claim 1, wherein the ceramic plate is prepared by near-net shape ceramic molding and manufacturing processes. Optoelektronische Bauelemente bestehend aus mindestens einem Lichtemitter auf einem Träger, der ganz oder teilweise von mindestens einem Abstandshalter umgeben ist, und auf dem Abstandshalter eine Keramikplatte bestehend aus einer Transparentkeramik und/oder einer lumineszierenden Keramik und/oder einer graduierten lumineszierenden Keramik fest positioniert ist, wobei die Keramikplatte unstrukturiert oder strukturiert ist und im Falle von Strukturierungen eine passgenaue Zuordnung der jeweiligen Strukturierung zu den jeweiligen Lichtemittern realisiert ist.Optoelectronic components consisting of at least one light emitter on a support, which is wholly or partially surrounded by at least one spacer, and on the spacer a ceramic plate consisting of a transparent ceramic and / or a luminescent ceramic and / or a graduated luminescent ceramic is firmly positioned, wherein the ceramic plate is unstructured or structured and, in the case of structuring, a precisely fitting assignment of the respective structuring to the respective light emitters is realized. Optoelektronische Bauelemente nach Anspruch 10, bei denen als Lichtemitter LEDs vorhanden sind.Optoelectronic components according to Claim 10, in which LEDs are present as the light emitter. Optoelektronische Bauelemente nach Anspruch 10, bei denen als Trägermaterial Si, GaN, Ge und/oder ein Mischung daraus oder Glas, Keramik, Einkristall oder ein Verbundwerkstoff aus den zuvor genannten Materialien und als Abstandshaltermaterial Kunststoff, PTFE, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Silicium, Germanium oder ein thermisch beständiger Werkstoff vorhanden sind.Optoelectronic components according to claim 10, wherein Si, GaN, Ge and / or a mixture thereof or glass, ceramic, monocrystal or a composite material of the aforementioned materials and as a spacer material plastic, PTFE, alumina, aluminum nitride, silicon, germanium or as a support material a thermally resistant material are available. Optoelektronische Bauelemente nach Anspruch 10, bei denen die Strukturierung auf einer oder auf beiden Seiten der Keramikplatte, in makroskopischer oder mikroskopischer Größe, vorteilhafterweise in Form einer Aufrauhung oder einer Linse oder Mikrolinse, und/oder als einseitig oder zweiseitig optisch aktiver, dielektrischer Schichtstapel und/oder als mechanische Aufkontaktierung vorliegt.Optoelectronic components according to claim 10, in which the structuring on one or both sides of the ceramic plate, in macroscopic or microscopic size, advantageously in the form of a roughening or a lens or microlens, and / or as a one-sided or two-sided optically active, dielectric layer stack and / or is present as a mechanical Aufkontaktierung. Optoelektronische Bauelemente nach Anspruch 13, bei denen die Linsen aus Transparentkeramik, lumineszierender Keramik, Glas, Quarz und/oder Polymeren, wie PMMA, bestehen.Optoelectronic components according to Claim 13, in which the lenses consist of transparent ceramics, luminescent ceramics, glass, quartz and / or polymers, such as PMMA. Optoelektronische Bauelemente nach Anspruch 10, bei denen die Keramikplatte einseitig oder beidseitig planar ist.Optoelectronic components according to claim 10, in which the ceramic plate is planar on one or both sides. Optoelektronische Bauelemente nach Anspruch 10, bei denen als Transparentkeramik eine Keramik aus MgO·nAl2O3 (Spinell) oder Y3Al5O12 (YAG), als lumineszierende Keramik eine Keramik aus YAG mit Dotierung und/oder als graduierte lumineszierende Keramik eine Keramik aus undotiertem und dotiertem YAG mit einer graduierten Lumineszenz durch graduierte Verteilung des Dotanden vorhanden ist.Optoelectronic components according to claim 10, in which as transparent ceramic a ceramic of MgO · nAl 2 O 3 (spinel) or Y 3 Al 5 O 12 (YAG), as a luminescent ceramic a ceramic of YAG with doping and / or as a graduated luminescent ceramic a Ceramic of undoped and doped YAG with a graduated luminescence by graded distribution of the dopant is present. Optoelektronische Bauelemente nach Anspruch 10, bei denen die Keramikplatte aus einem biokompatiblen keramischen Material besteht oder mit einem biokompatiblen Material beschichtet ist.Optoelectronic components according to claim 10, in which the ceramic plate consists of a biocompatible ceramic material or coated with a biocompatible material.
DE102015203578.6A 2015-02-27 2015-02-27 PROCESS FOR PRODUCING OPTOELECTRONIC COMPONENTS AND OPTOELECTRONIC COMPONENTS Ceased DE102015203578A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015203578.6A DE102015203578A1 (en) 2015-02-27 2015-02-27 PROCESS FOR PRODUCING OPTOELECTRONIC COMPONENTS AND OPTOELECTRONIC COMPONENTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015203578.6A DE102015203578A1 (en) 2015-02-27 2015-02-27 PROCESS FOR PRODUCING OPTOELECTRONIC COMPONENTS AND OPTOELECTRONIC COMPONENTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015203578A1 true DE102015203578A1 (en) 2016-09-01

Family

ID=56682732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015203578.6A Ceased DE102015203578A1 (en) 2015-02-27 2015-02-27 PROCESS FOR PRODUCING OPTOELECTRONIC COMPONENTS AND OPTOELECTRONIC COMPONENTS

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015203578A1 (en)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050269582A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-08 Lumileds Lighting, U.S., Llc Luminescent ceramic for a light emitting device
US20060186430A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-24 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Light emitting diode package and fabrication method thereof
EP1838808A1 (en) * 2005-01-10 2007-10-03 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Illumination system comprising ceramic luminescence converter
EP1854339A1 (en) * 2005-02-17 2007-11-14 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Illumination system comprising a green-emitting ceramic luminescence converter
EP1875781A2 (en) * 2005-04-20 2008-01-09 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Illumination system comprising a ceramic luminescence converter
EP2036134A1 (en) * 2006-06-21 2009-03-18 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Light emitting device with a at least one ceramic spherical color converter material
WO2010106504A1 (en) 2009-03-19 2010-09-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination device with remote luminescent material
EP2231816A2 (en) * 2007-12-03 2010-09-29 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Ceramic material for leds with reduced scattering and method of making the same
WO2010141291A1 (en) 2009-06-01 2010-12-09 Nitto Denko Corporation Luminescent ceramic and light-emitting device using the same
WO2012064518A1 (en) 2010-11-10 2012-05-18 Osram Sylvania Inc. Luminescent ceramic converter and led containing same
WO2012100132A1 (en) 2011-01-21 2012-07-26 Osram Sylvania Inc. Luminescent converter and led light source containing same
US20120319575A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 Nitto Denko Corporation Phosphor adhesive sheet, light emitting diode element including phosphor layer, light emitting diode device, and producing methods thereof
DE102012202927A1 (en) 2012-02-27 2013-08-29 Osram Gmbh LIGHT SOURCE WITH LED CHIP AND FLUORESCENT LAYER

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050269582A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-08 Lumileds Lighting, U.S., Llc Luminescent ceramic for a light emitting device
EP1838808B1 (en) 2005-01-10 2011-06-15 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Illumination system comprising ceramic luminescence converter
EP1838808A1 (en) * 2005-01-10 2007-10-03 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Illumination system comprising ceramic luminescence converter
EP1854339A1 (en) * 2005-02-17 2007-11-14 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Illumination system comprising a green-emitting ceramic luminescence converter
EP1854339B1 (en) 2005-02-17 2013-04-24 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Illumination system comprising a green-emitting ceramic luminescence converter
US20060186430A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-24 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Light emitting diode package and fabrication method thereof
EP1875781A2 (en) * 2005-04-20 2008-01-09 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Illumination system comprising a ceramic luminescence converter
EP1875781B1 (en) 2005-04-20 2008-10-08 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Illumination system comprising a ceramic luminescence converter
EP2036134A1 (en) * 2006-06-21 2009-03-18 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Light emitting device with a at least one ceramic spherical color converter material
EP2036134B1 (en) 2006-06-21 2010-06-02 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Light emitting device with a at least one ceramic spherical color converter material
EP2231816B1 (en) 2007-12-03 2011-10-19 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Ceramic material for leds with reduced scattering and method of making the same
EP2231816A2 (en) * 2007-12-03 2010-09-29 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Ceramic material for leds with reduced scattering and method of making the same
WO2010106504A1 (en) 2009-03-19 2010-09-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination device with remote luminescent material
WO2010141291A1 (en) 2009-06-01 2010-12-09 Nitto Denko Corporation Luminescent ceramic and light-emitting device using the same
WO2012064518A1 (en) 2010-11-10 2012-05-18 Osram Sylvania Inc. Luminescent ceramic converter and led containing same
WO2012100132A1 (en) 2011-01-21 2012-07-26 Osram Sylvania Inc. Luminescent converter and led light source containing same
US20120319575A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 Nitto Denko Corporation Phosphor adhesive sheet, light emitting diode element including phosphor layer, light emitting diode device, and producing methods thereof
DE102012202927A1 (en) 2012-02-27 2013-08-29 Osram Gmbh LIGHT SOURCE WITH LED CHIP AND FLUORESCENT LAYER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102339021B1 (en) Light emitting device with beveled reflector and manufacturing method of the same
KR101245615B1 (en) Ceramic substrate for mounting luminescent element
EP2272108B1 (en) Manufacturing method of optics-converter systems for (W)LEDs
EP2831009B1 (en) Bismuth borate glass encapsulant for led phosphors
DE102011107895B4 (en) Optoelectronic module with lens system
DE112019001502B4 (en) OPTOELECTRONIC COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCING AN OPTOELECTRONIC COMPONENT
WO2012160107A2 (en) Optical element, optoelectronic component, and method for producing same
DE102008010512A1 (en) Optoelectronic component, particularly light emitting diode or photodiode, has semiconductor chip with chip lower side, and two electrical bondings with contact lower sides
DE102012200327A1 (en) Optoelectronic component
DE102010009456A1 (en) Radiation-emitting component with a semiconductor chip and a conversion element and method for its production
DE102012210083A1 (en) OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR ELEMENT
DE112018006320T5 (en) Wavelength converting element and method of manufacturing the same and light emitting device
EP3084848A1 (en) Conversion element, method for the production of a conversion element, optoelectronic component comprising a conversion element
WO2017162734A1 (en) Method for producing an electronic device, and electronic device
DE102012200973A1 (en) LIGHT AND METHOD FOR PRODUCING A LIGHT
DE112019001280T5 (en) Wavelength conversion element and light-emitting device using the same
CN108883970B (en) Composite powder, green sheet, light-reflecting substrate, and light-emitting device using same
DE102015203578A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING OPTOELECTRONIC COMPONENTS AND OPTOELECTRONIC COMPONENTS
WO2016083594A1 (en) Light-emitting remote-phosphor device
DE102013113185A1 (en) Method for producing an optoelectronic semiconductor component as well as optoelectronic semiconductor component and optoelectronic assembly
JP6150159B2 (en) Glass ceramic for light emitting diode package, ceramic substrate using the same, and light emitting diode package
WO2014191257A1 (en) Inorganic optical element and method for producing an inorganic optical element
WO2017135584A1 (en) Phosphor plate using light diffuser
WO2012013435A1 (en) Light-emitting semiconductor component and method for manufacturing a light-emitting semiconductor component
TW202046521A (en) Wavelength conversion member and method for manufacturing same, and light emission device

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final