Die vorliegende Erfindung betrifft eine lichtemittierende Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , welche ein plattenförmiges Trägerelement sowie zumindest ein auf dem Trägerelement ausgebildetes lichtemittierendes

Halbleiterelement aufweist.

LEDs haben sich zwischenzeitlich in nahezu sämtlichen Gebieten der

Beleuchtungstechnologie durchgesetzt. Im Vergleich zu klassischen Lichtquellen weisen LEDs sehr geringe Abmessungen auf, insbesondere handelt es sich um

Elemente mit einer sehr geringen Bauhöhe, sodass der Platzbedarf im Vergleich zu den herkömmlichen Lichtquellen deutlich reduziert werden kann. Sollen größere leuchtende Flächen realisiert werden, so kommen oftmals Anordnungen zum Einsatz, die Platinen mit mehrerer verteilt angeordneten LEDs aufweisen. Hierdurch können sowohl flächige als auch längliche Lichtquellen in einfacher Art und Weise geschaffen werden.

Damit LEDs effizient betrieben werden können, ist es in der Regel erforderlich, die allgemein zur Verfügung stehende Netzversorgungsspannung in eine geeignete Betriebsspannung für die LEDs umzusetzen. Verantwortlich hierfür sind

entsprechende Betriebsgeräte wie bspw. Konverter, die als separate Einheiten zur Verfügung stehen und in entsprechender Weise mit den LEDs bzw. den die LEDs tragenden Platinen gekoppelt werden. Derartige Betriebsgeräte weisen im Vergleich zu den LEDs eine deutlich größere Bauhöhe auf, sodass die Möglichkeiten,

lichtemittierende Anordnungen hinsichtlich ihrer Höhe zu reduzieren, begrenzt sind. Wird der Konverter hingegen ausgelagert und damit entfernt von den LEDs bzw. der LED-Platine positioniert, so ist ein aufwendiges Verbinden zwischen beiden

Komponenten erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine neuartige Lösung zum Realisieren lichtemittierender Anordnungen anzugeben, die es gestattet, die Bauhöhe der Anordnung zu reduzieren. Die Aufgabe wird durch eine lichtemittierende Anordnung, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Herstellung von LEDs erfolgt bislang üblicherweise auf sogenannten Wafern, also scheibenförmigen Substraten, die aus Saphir bestehen. Ein derartiger Saphir- Wafer wird dann entsprechend bearbeitet, also z.B. mit Materialien beschichtet und durch teilweises Entfernen von Material in geeigneter Weise strukturiert, um individuelle LEDs zu bilden. In einem darauffolgenden Arbeitsschritt wird dann der Wafer entsprechend den einzelnen LEDs unterteilt, insbesondere zersägt, sodass die LEDs dann als separate Komponenten weiterverarbeitet werden. Diese einzelnen LEDs werden dann bspw. auf die bereits erwähnten Leiterplatten aufgebracht und diese dann mit der entsprechenden Treiberelektronik verbunden. In diesem Zusammenhang ist zwar bekannt, einzelne LED-Chips unmittelbar auf der Rückseite einer entsprechenden Treiberelektronik zu positionieren, auch in diesem Fall werden allerdings im ersten Schritt beide Komponenten, also Treiberelektronik und LED, separat hergestellt und in einem späteren Montageschritt miteinander verbunden.

Ausgangspunkt für die erfindungsgemäße Lösung ist nunmehr die Tatsache, dass es zwischenzeitlich auch möglich ist, LEDs nicht nur auf einem Saphir-Wafer zu realisieren, sondern bspw. auch auf einem Silizium- Wafer oder einem Gallium-Nitrit- Wafer. Die Verwendung dieser Materialien als Ausgangspunkt für die LED- Herstellung bringt dabei den Vorteil mit sich, dass entsprechende Wafer auch bereits jetzt vielfach zum Realisieren mikroelektronischer Komponenten, insbesondere zum Realisieren sog. integrierter Schaltkreise genutzt werden. Bspw. ist es bekannt, die Strukturen von Mikroprozessoren oder Speicherelementen auf derartigen Wafern aus Silizium oder Gallium-Nitrit aufzubauen.

Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, ein gemeinsames Trägerelement in Form eines Wafers zu nutzen, auf dem nicht nur die LEDs aufgebaut werden, sondern gleichzeitig auch zusätzliche elektronische Komponenten, welche mit den LEDs zusammenwirken. Bei diesen Komponenten kann es sich bspw. um Bestandteile einer Treiberelektronik zum Betreiben der LEDs, einer intelligenten Schaltung zum Ansteuern der LEDs, einer Speicher-Komponente, einer Interface-Komponente und/oder eines Sensorelements handeln.

Erfindungsgemäß wird also eine lichtemittierende Anordnung vorgeschlagen, welche ein plattenförmiges Trägerelement in Form eines Wafers sowie zumindest ein auf dem Wafer ausgebildetes lichtemittierendes Halbleiterelement aufweist, wobei auf dem Wafer zumindest eine weitere elektronische Komponente ausgebildet ist, welche Bestandteil einer Treiberelektronik zum Betreiben des lichtemittierenden

Halbleiterelements, einer intelligenten Schaltung zum Ansteuern des

lichtemittierenden Halbleiterelements, einer Speicher-Komponente, einer Interface- Komponente und/oder eines Sensorelements ist.

Dadurch, dass nunmehr ein gemeinsames Trägerelement bzw. ein gemeinsamer Wafer zum Realisieren sowohl des lichtemittierenden Halbleiterelements als auch

zusätzlicher elektronischer Komponenten genutzt wird, kann der Platzbedarf für die lichtemittierende Anordnung deutlich reduziert werden. Insbesondere können lichtemittierende Anordnungen mit extrem geringer Bauhöhe realisiert werden, welche die Möglichkeit eröffnen, sehr flache Leuchten oder andere leuchtende Einheiten zu realisieren. Die erfindungsgemäße Integration von Licht und Elektronik führt zu einer extrem starken Miniaturisierung der beteiligten Komponenten, wobei aufgrund der Tatsache, dass diese in einem einheitlichen Arbeitsvorgang hergestellt werden, auch deren Zusammenwirken untereinander optimiert wird. Ferner ist auch kein separates Verbinden der elektronischen Komponenten mit dem lichtemittierenden

Halbleiterelement zu einem späteren Zeitpunkt erforderlich. Stattdessen muss die erfindungsgemäße Anordnung lediglich an externe Stromversorgungsleitungen angeschlossen werden. Dies führt zu zusätzlichen Vorteilen hinsichtlich der

Herstellung und Montage entsprechender Anordnungen.

Die Positionierung der zusätzlichen elektronischen Komponente an dem Wafer kann dabei in verschiedener Weise erfolgen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der weiteren elektronischen Komponente auf der gleichen Oberfläche des Wafers ausgebildet ist, auf der auch das lichtemittierende Halbleiterelement positioniert ist. Eine weitere zusätzliche elektronische Komponente oder ein weiterer Teil der elektronischen Komponente kann allerdings auch auf der dem lichtemittierenden Halbleiterelement gegenüberliegenden Seite des Wafers ausgebildet sein. Bei Verwendung eines entsprechenden sog. doppelseitigen Wafers kann dann eine Unterteilung hinsichtlich der Funktion der zusätzlichen elektronischen

Komponenten vorgenommen werden. So sind bspw. bevorzugt diejenigen

Komponenten, die unmittelbar für die Stromversorgung des lichtemittierenden Halbleiterelements verantwortlich sind, also bspw. Komponenten des Treibers auf der gleichen Seite wie auch das lichtemittierende Halbleiterelement angeordnet. Andere Komponenten hingegen, bspw. Bestandteile einer intelligenten Schaltung zum

Ansteuern des Treibers bzw. des lichtemittierenden Halbleiterelements können dann auf der gegenüberliegenden Seite des Wafers positioniert werden.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der Wafer einen erhöhten Randbereich aufweist, der das lichtemittierende Halbleiterelement sowie ggf. auf der gleichen Oberfläche des Wafers ausgebildete elektronische Komponenten seitlich umrahmt. Ein zusätzlicher Schutz der auf dieser Oberfläche des Wafers ausgebildeten Komponenten kann dann ferner dadurch erzielt werden, dass ein Glassubstrat vorgesehen ist, welches zumindest das lichtemittierende Halbleiterelement sowie ggf. auch auf der gleichen Oberfläche des Wafers ausgebildete elektronische Komponenten überdeckt. Dieses Glassubstrat dient also zunächst einmal dem Schutz der entsprechenden Einheiten, darüber hinausgehend kann es allerdings auch dazu benutzt werden, im Sinne einer

Primäroptik das von dem lichtemittierenden Halbleiterelement abgegebene Licht zu beeinflussen. Hierfür kann das Glassubstrat entsprechende Strukturierungen bspw. in Form von Linsen oder dergleichen aufweisen, die das von dem lichtemittierenden Halbleiterelement üblicherweise in einen breiten Winkelbereich abgegebene Licht zunächst einmal bündeln oder anderweitig in gewünschter Weise beeinflussen.

Der zuvor beschriebene Gedanke kann ferner auch dazu genutzt werden, individuell die Lichtabstrahleigenschaften der lichtemittierenden Anordnung anzupassen. In einem ersten Schritt kann dies beispielsweise dadurch erfolgen, dass mehrere

lichtemittierende Halbleiterelemente vorgesehen sind, denen jeweils verschiedene lichtbeeinflussende Strukturen zugeordnet sind, wobei die lichtemittierenden

Halbleiterelemente vorzugsweise individuell steuerbar sind. Je nach Art der gewünschten Lichtabstrahlcharakteristik, wird dann also das der entsprechenden lichtbeeinflussenden Struktur zugeordnete lichtemittierende Halbleiterelement aktiviert.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass jeweils mehrere lichtemittierende Halbleiterelemente zu einem sogenannten Cluster zusammengefasst sind, dem dann gemeinsam ein optisches Element zur Beeinflussung der Lichtabgabe zugeordnet ist. Auch in diesem Fall sind die lichtemittierenden Halbleiterelemente des Clusters vorzugsweise individuell steuerbar, wobei

vorzugsweise vorgesehen ist, dass die lichtemittierenden Halbleiterelemente in Bezug auf das optische Element unterschiedlich positioniert sind und/oder jeweils Licht einer unterschiedlichen Farbe emittieren. Die unterschiedliche Positionierung der

Halbleiterelemente hat zur Folge, dass diese durch das gemeinsame optische Element des Clusters in unterschiedlicher Weise hinsichtlich der Lichtabgabe beeinflusst werden. Das heißt, auch in diesem Fall kann die Verteilung des insgesamt

abgegebenen Lichts durch wahlweises Aktivieren geeignet positionierter

lichtemittierender Halbleiterelemente entsprechend eingestellt werden. Sind ferner lichtemittierende Halbleiterelemente vorgesehen, die Licht unterschiedlicher Farbe emittieren, so kann durch eine entsprechende Ansteuerung Weißlicht oder farbiges Mischlicht in einem gewünschten Farbton beziehungsweise einer gewünschten Farbtemperatur erzeugt werden.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann ferner die lichtemittierende Anordnung ein Gehäuse aufweisen, welches die Unterseite sowie den Umfang des Wafers umrahmt. Dieses Gehäuse dient dann als zusätzlicher Schutz, insbesondere auch für diejenigen Komponenten, die an der Unterseite bzw. der dem

lichtemittierenden Halbleiterelement gegenüberliegenden Seite des Wafers positioniert sind.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Konzepts kann ferner auch darin bestehen, dass der Wafer aus einem zumindest teilweise lichtdurchlässigen Material besteht. Bei einer entsprechend geeigneten Positionierung der

lichtemittierenden Halbleiterelemente sowie der weiteren elektronischen Komponenten kann dann der Effekt erzielt werden, dass externes Licht durch die lichtemittierende Anordnung hindurchscheinen kann und somit eine gewisse Transparenz der Anordnung erzielt wird. Hierdurch eröffnen sich neuartige Anwendungsgebiete für die erfindungsgemäße lichtemittierende Anordnung und es besteht die Möglichkeit, das mit Hilfe der lichtemittierenden Halbleiterelemente künstlich erzielte Licht gezielt zur Ergänzung beziehungsweise Unterstützung des durch die Anordnung

hindurchscheinenden Tageslichts zu nutzen. Innerhalb der Anordnung sind dann vorzugsweise unmittelbar den lichtemittierenden Halbleiterelementen zugeordnete Spiegel beziehungsweise lichtreflektierende Schichten vorgesehen, mit deren Hilfe das Licht gezielt in eine bestimmte Richtung aus der Anordnung ausgekoppelt werden kann. Derartige Spiegel sind allerdings nicht zwingend erforderlich und können auch weggelassen werden, beispielsweise für den Fall, dass mit Hilfe einer flächigen erfindungsgemäßen lichtemittierenden Anordnung sowohl eine direkte Beleuchtung als auch eine indirekte Beleuchtung erzielt werden soll. Allerdings können die Spiegel auch in diesem Anwendungsfall individuell an bestimmten Seiten der jeweiligen lichtemittierenden Elemente vorgesehen sein, sodass dann für den Fall, dass die lichtemittierenden Halbleiterelemente individuell steuerbar sind, wiederum gezielt

Einfluss darauf genommen werden kann, wieviel Licht in welche Richtung abgegeben wird. Alternativ zu den in dem Wafer ausgebildeten Spiegeln könnten ferner auch an der Oberfläche des Wafers entsprechende optische Elemente oder Strukturen ausgebildet sein, über welche die Richtung der Lichtabgabe des zugeordneten lichtemittierenden Halbleiterelements beeinflusst wird.

Vorzugsweise sind auf dem Wafer eine Vielzahl von lichtemittierenden

Halbleiterelementen ausgebildet, wodurch eine flächige Lichtquelle realisiert werden kann. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die lichtemittierenden

Halbleiterelemente in einem gleichmäßigen Raster verteilt auf dem Wafer ausgebildet sind, wobei dann die Zwischenräume zum Anordnen der zusätzlichen elektronischen Komponente genutzt werden können.

Insgesamt eröffnet die erfindungsgemäße Lösung also die Möglichkeit, äußerst kompakte und flache Anordnungen zum Erzeugen von Licht zu realisieren.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen lichtemittierenden Anordnung;

Figuren 2 5 weitere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen

lichtemittierenden Anordnung;

Figur 6 eine weiteres Ausführungsbeispiel der lichtemittierenden Anordnung, bei dem den lichtemittierenden Halbleiterelementen unterschiedliche optische Elemente zugeordnet sind;

Figuren 7a und 7b Ausführungsbeispiele der lichtemittierenden Anordnung, bei denen mehrere lichtemittierende Halbleiterelemente jeweils zu Clustern zusammengefasst sind;

Figuren 8 bis 12 Ausführungsbeispiele der lichtemittierenden Anordnung, bei denen der Wafer transparent ausgeführt ist; und

Figur 13 die Aufsicht auf ein lichtemittierendes System, welches

erfindungsgemäß ausgeführt ist.

Die Figuren 1 - 5 zeigen Schnittdarstellungen unterschiedlicher Varianten einer erfindungsgemäßen lichtemittierenden Anordnung, wobei der Schnitt senkrecht zur Ebene des Wafers ausgeführt ist. In dieser Ansicht ist der strukturelle Aufbau, der dazu führt, dass lichtemittierende Anordnungen mit sehr geringen Bauhöhen realisiert werden können, gut erkennbar.

Zentrales tragendes Element der erfindungsgemäßen, allgemein mit dem

Bezugszeichen 100 versehenen lichtemittierenden Anordnung ist also zunächst der Wafer 10, der üblicherweise scheibenförmig ausgebildet ist und das Ausgangselement zum Realisieren der erfindungsgemäßen Anordnung 100 bildet. Wie eingangs erwähnt, wurden LEDs bislang in erster Linie auf Wafern aus Saphir gebildet. Im vorliegenden Fall besteht der Wafer 10 allerdings bevorzugt aus Silizium oder Gallium-Nitrit. Auch derartige Materialien können zwischenzeitlich zum Realisieren von LEDs genutzt werden, bringen allerdings den Vorteil mit sich, dass sie bereits in der Vergangenheit vielfach zum Realisieren mikroelektronischer Komponenten genutzt wurden.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel von Figur 1 ist also zunächst vorgesehen, dass an einer ersten Oberfläche 1 1 des Wafers 10, hier der sog. Oberseite des Wafers 10, lichtemittierende Halbleiterelemente in Form von LEDs 20 ausgebildet sind. Es ist für die vorliegende Erfindung unerheblich, um welche Art von LEDs es sich handelt. Im Rahmen der Erfindung können auf der Oberfläche 11 des Wafers 10 also sowohl Weißlicht-LEDs einer beliebigen Farbtemperatur als auch farbige LEDs vorgesehen sein, die dann ggf. zu LED-Clustern zusammengeführt sind, welche durch

entsprechende Ansteuerung der jeweiligen Farbe ein Mischlicht einer nahezu beliebigen Farbe oder Farbtemperatur erzeugen können. Die LEDs 20 werden hierbei in bekannter Weise auf dem Wafer ausgebildet, indem dieser mit Materialien beschichtet oder entsprechend abtragend bearbeitet wird, um LED-Strukturen zu erzeugen. Für den Fall, dass mehrere LEDs 20 zum Einsatz kommen, sind diese vorzugsweise verteilt, insbesondere gleichmäßig - z.B. in Form eines Rasters - verteilt angeordnet.

Im Gegensatz zur bisherigen Vorgehensweise allerdings, bei der anschließend der Wafer nach dem Aufbauen der einzelnen LEDs unterteilt wurde und die hierbei resultierenden Einheiten dann separat als Einzel-LEDs weiterverarbeitet wurden, ist nunmehr vorgesehen, dass die LEDs 20 auf dem Wafer 10 verbleiben und zusätzlich zu den LEDs 20 auch weitere elektronische Komponenten auf dem Wafer 10 aufgebaut werden.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind hierbei die weiteren Komponenten ebenfalls auf der Oberseite 11 des Wafers 10, also auf der gleichen Seite wie auch die LEDs 20 ausgebildet. Es handelt sich im dargestellten

Ausführungsbeispiel einerseits um Bestandteile von Treibern 25, mit deren Hilfe die LEDs 20 betrieben werden. Andererseits sind auch Komponenten vorgesehen, die eine intelligente Schaltung 30 sowie ein Interface 35 bilden, welche ein Ansteuern der LEDs 20 sowie eine Kommunikation der lichtemittierenden Anordnung 100 mit externen Einheiten ermöglichen. Hierbei ist klarzustellen, dass die auf dem Wafer 10 integriert ausgebildeten zusätzlichen elektronischen Komponenten auch lediglich einen Teil bspw. des

Treibers, des Mikrokontrollers oder des Interfaces darstellen können und ggf.

makroskopische Elemente dieser Komponenten auch als separate Bauteile an der sich insgesamt ergebenden Anordnung vorgesehen sein können. Dies betrifft bspw. die Treiber 25, welche oftmals passive elektronische Komponenten wie bspw. Kapazitäten oder Induktivitäten aufweisen. Derartige Elemente sind in der Regel nur schwer mit Hilfe mikroelektronischer Komponenten zu realisieren, wobei in diesem Fall durchaus vorgesehen sein kann, entsprechende passive Bauelemente zusätzlich an der

Anordnung 100 anzuordnen. Andere Bestandteile der Treiberelektronik wie bspw. steuerbare Schalter oder dergleichen, die oftmals in Form von Transistoren realisiert werden, sowie Steuerkomponenten zum Ansteuern der steuerbaren Schalter können hingegen ohne Weiteres unmittelbar in der erfindungsgemäßen Weise auf dem Wafer 10 unmittelbar aufgebaut werden. Ferner sind auch Varianten von Treiberelektroniken bekannt, die keine passiven Bauelemente erfordern. Derartige Treiber können dann im Prinzip vollständig auf dem Wafer 10 (Halbleiterscheibe) aufgebaut werden.

Das zuvor gesagte gilt in gleicher Weise gilt dies auch für das Interface 35. Auch dieses kann ggf. zusätzliche externe Elemente in Form von Anschlüssen aufweisen, die dann eine kabelgebundene Verbindung mit externen Einheiten ermöglichen. Die mikroelektronisch realisierbaren Bestandteile des Interfaces 35 hingegen werden dann wiederum in der erfindungsgemäßen Weise unmittelbar auf dem Wafer 10 ausgebildet.

Wie in Figur 1 ferner erkennbar ist, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Wafer 10 an der Seite, an der die LEDs 20 sowie die weiteren elektronischen Komponenten 25, 30 bzw. 35 ausgebildet sind, zusätzlich mit einem umlaufenden Randbereich 13 versehen ist. Dieser umrahmt die auf dieser Oberfläche 11 des Wafers 10 ausgebildeten elektronischen Komponenten und dient dementsprechend als seitlicher Schutz.

Ein Schutz nach oben hin wird vorzugsweise durch ein zusätzliches Glassubstrat 50 erzielt, welches hinsichtlich seiner Abmessungen vorzugsweise in etwa der

Abmessung des Wafers 10 entspricht. Dieses deckt dann die gesamte Anordnung 100 von der Oberseite her ab und schützt sowohl die LEDs 20 als auch die weiteren elektronischen Komponenten 25, 30, 35 vor äußeren Einflüssen. Gleichzeitig wird allerdings der Lichtdurchtritt für das von den LEDs 20 abgegebene Licht ermöglicht.

Letztendlich wird also insgesamt gesehen eine Anordnung 100 realisiert, welche eine extrem geringe Bauhöhe aufweist und trotz allem bereits integriert nahezu sämtliche Komponenten beinhaltet, die für eine komfortable Lichterzeugung erforderlich sind. Diese Anordnung 100 kann dann beispielsweise als sog. Light-Engine in Leuchte zum Einsatz kommen. Anhand der Figuren 2 - 5 sollen nachfolgend denkbare Weiterbildungen der anhand von Figur 1 erläuterten erfindungsgemäßen Lösung vorgestellt werden. Gleiche Elemente wurden hierbei mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Der wesentliche Unterschied der in Figur 2 dargestellten Variante besteht hierbei darin, dass der Wafer 10 nicht nur einseitig mit LEDs 20 und elektronischen

Komponenten 25, 30, 35 versehen ist, sondern stattdessen ein doppelseitiger Wafer 10 zum Einsatz kommt. Auf der Oberseite 11 sind nunmehr lediglich die LEDs 20 sowie die zugehörigen Treiber 25 ausgebildet. Die Mikroprozessorarchitektur 30 und das Interface 35 hingegen sind an der den LEDs 20 gegenüberliegenden Unterseite 12 des Wafers 10 ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung kann dann sinnvoll sein, wenn die Packungsdichte der LEDs 20 auf der zur Lichtabgabe vorgesehenen Seite erhöht werden soll und dementsprechend der verbleibende Freiraum nicht zum Ausbilden aller weiteren elektronischen Komponenten genutzt werden kann. In diesem Fall sind vorzugsweise lediglich die Treiber 25 auf der gleichen Oberfläche des Wafers 10 ausgebildet, da diese unmittelbar mit den LEDs 20 zusammenwirken. Die weiteren elektronischen Komponenten, hier also die Mikroprozessorarchitektur 30 und das Interface 35 sind hingegen dann an der gegenüberliegenden Unterseite 12 ausgebildet. Die Bauhöhe der gesamten Anordnung wird hierdurch insgesamt zwar etwas erhöht, liegt trotz allem aber nach wie vor noch deutlich unterhalb der Bauhöhen bisheriger Lösungen zum Realisieren lichtemittierender Anordnungen.

Figur 2 zeigt im Übrigen auch, dass die Verwendung eines Glassubstrats 10 als Abdeckung der Anordnung 100 nicht zwingend erforderlich ist. Sofern die Anordnung im späteren Einsatz durch andere Maßnahmen ausreichend geschützt ist, kann auf das Glassubstrat 10 ggf. auch verzichtet werden.

Bei der in Figur 3 dargestellten Variante, die hinsichtlich der Anordnung der LEDs 20 und der weiteren elektronischen Komponenten 25, 30, 35 der Variante von Figur 2 gleicht, ist an der Oberseite der LEDs 20 sowie der Treiber 25 wiederum ein

Glassubstrat 50 vorgesehen. Dieses dient nunmehr allerdings nicht nur dem Schutz der entsprechenden Komponenten, sondern wird gleichzeitig auch als Primäroptik genutzt. Dies wird dadurch erreicht, dass an der Außenfläche des Glassubstrats 50

lichtbrechende Strukturen zur Beeinflussung des von den zugehörigen LEDs 20 abgegebenen Lichts vorgesehen sind. Im vorliegenden Fall sind die Strukturen in Form von Linsen 55 ausgebildet, wobei ggf. die Oberfläche des Glassubstrats 50, die also die Lichtabstrahlfläche der lichtemittierenden Anordnung 100 bildet, ggf. auch anders strukturiert sein könnte. Denkbar wäre bspw. auch die Ausbildung von

Prismenstrukturen, Streustrukturen oder dergleichen. Die Nutzung der Abdeckung 50 als Primäroptik ist selbstverständlich auch bei dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 denkbar.

Die Varianten der Figuren 4 und 5 entsprechen denjenigen der Figuren 2 und 3, wobei nunmehr allerdings zusätzlich auch die Unterseite der lichtemittierenden Anordnung 100 geschützt ist. Dies wird durch den Einsatz eines zusätzlichen Gehäuses 60 ermöglicht, welches aus einer Bodenfläche 61 und einem umlaufenden Rand 62 besteht, sodass der Wafer 10 mit den daran ausgebildeten Komponenten in das Gehäuse 60 eingesetzt werden kann.

Auch bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an der Oberfläche des Glassubstrats 50 den LEDs 20 zugeordnete Primäroptiken 55a bis 55f vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder LED 20 eine unterschiedlich gestaltete Primäroptik 55a bis 55f zugeordnet, die also das Licht der zugeordneten LED 20 jeweils in unterschiedlicher Weise beeinflusst. Je nach gewünschter

Lichtabstrahlcharakteristik, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen lichtemittierenden Anordnung 100 insgesamt erzielt werden soll, muss dann also die entsprechend zugeordnete LED 20 aktiviert beziehungsweise betrieben werden, sodass letztendlich die Möglichkeit besteht, variabel die Lichtabstrahlcharakteristik einzustellen. In der Realität ist es sinnvoll, eine begrenzte Anzahl unterschiedlich gestalteter

Primäroptiken zu nutzen und diese dann gleichmäßig verteilt an der Oberfläche des Glassubstrats 50 anzuordnen. Je nach gewünschter Lichtabstrahlcharakteristik muss dann die entsprechende Gruppe von LEDs, die den hierfür geeigneten Primäroptiken zugeordnet sind, aktiviert werden, wobei in diesem Fall dann gleichmäßig über die gesamte Fläche der Anordnung hinweg Licht abgegeben werden kann, dieses jedoch die gewünschte Abstrahlcharakteristik aufweist. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, mehrere LED-Gruppen kombiniert zu betreiben, um dann die

verschiedenen individuellen Lichtabstrahlcharakteristiken der Primäroptiken zu mischen.

Eine weitere Möglichkeit, die Lichtabstrahleigenschaften der erfindungsgemäßen Anordnung 100 während des Betriebs einzustellen, ist in den Figuren 7a und 7b gezeigt. Beide Varianten entsprechen zunächst beispielsweise dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem also ein doppelseitiger Wafer 10 vorgesehen ist, wobei an der den LEDs 20 abgewandten Rückseite weitere elektronische Komponenten 30 und 35 ausgebildet sind. Die nachfolgend beschriebenen Gedanken könnten allerdings in gleicher Weise auch bei einer ungehäusten lichtemittierenden Anordnung zum Einsatz kommen.

Bei der Variante gemäß 7a ist vorgesehen, dass mehrere LEDs 20 zu einem

sogenannten Cluster 80 zusammengefasst sind und diesem Cluster 80 eine

gemeinsame Optik 85, die im dargestellten Ausführungsbeispiel wiederum in Form einer Linse ausgeführt ist, zugeordnet ist. Die Nutzung des Gehäuses 60 ist in diesem Fall insofern vorteilhaft, als das Gehäuse 60 auch gleichzeitig zur Halterung bzw. Lagerung der Optik 85 genutzt werden kann.

Die LEDs 20 eines Clusters 80 sind individuell steuerbar, wobei sie auf Grund ihrer unterschiedlichen Positionierung in Bezug auf die Optik 85 durch diese Optik 85 jeweils in unterschiedlicher Art und Weise beeinflusst werden. Während also beispielsweise das Licht der mittig angeordneten LED 20 zentral auf die Optik beziehungsweise Linse 85 trifft und dementsprechend durch die Optik 85 derart beeinflusst wird, dass ein im Wesentlichen symmetrisches Lichtbündel abgegeben wird, wird das Licht der eher seitlich angeordneten LEDs 20 in asymmetrischer Weise beeinflusst. Je nachdem, welche LED 20 des Clusters 80 nunmehr aktiviert wird beziehungsweise mit welcher Leistung die verschiedenen LEDs 20 betrieben werden, kann dann insgesamt die sich ergebende Lichtverteilungskurve des Lichts, welches durch das LED-Cluster 80 erzeugt und durch die Optik 85 abgegeben wird, eingestellt werden. Auch in diesem Fall besteht also die Möglichkeit, während des laufenden Betriebs die Lichtverteilungskurve entsprechend anzupassen. Vorzugsweise werden auch in diesem Fall auf dem Wafer 10 insgesamt eine Vielzahl einzelner LED-Cluster 80 mit zugehörigen Optiken 85 vorgesehen sein, die dann wiederum entsprechend eine flächige Lichtabgabe allerdings mit der gewünschten Lichtverteilungskurve erzielen. Die Nutzung der ebenfalls in Figur 7a erkennbaren Primäroptiken 55 führt hierbei zu dem Vorteil, dass das Licht gezielt auf bestimmte Bereiche der Gesamtoptik 85 gerichtet werden kann und dementsprechend die positionsabhängige individuelle Beeinflussung des Lichts stärker ausfällt.

Bei der Variante gemäß Figur 7b sind ebenfalls mehrere LEDs 20 zu einem Cluster 80 zusammengefasst, wobei die Lichtabgabe des Clusters 80 wiederum durch eine dem Cluster zugeordnete Gesamtoptik 85 beeinflusst wird. Insbesondere ist bei der Variante gemäß Figur 7b allerdings vorgesehen, dass in dem Cluster 80 verschieden farbige LEDs 20 zum Einsatz kommen. Durch elektronische Ansteuerung lassen sich dann einzelne oder gewünschte Mischfarben auf Mikroebene erzielen. Insbesondere besteht die Möglichkeit, auf diese Weise weißes Licht ohne den Einsatz entsprechender Farbkonversionsmittel wie beispielsweise Phosphore oder dergleichen zu erzielen. Die sich üblicherweise aus der Handhabung derartiger Phosphore ergebenen Probleme können auf diesem Wege vermieden werden, sodass in besonders eleganter Weise eine Anordnung auf Halbleiterbasis zum Erzeugen eines weißen Lichts realisiert werden kann, wobei darüber hinaus die Möglichkeit besteht, den Farbton beziehungsweise die Farbtemperatur des Lichts entsprechend anzupassen.

Wie in Figur 7b weiterhin erkennbar ist, sind auch hier ebenso wie bei dem Beispiel von Figur 7a die LEDs in unterschiedlicher Weise bezüglich der Gesamtoptik 85 positioniert, sodass deren Licht also wiederum positionsabhängig durch die Optik 85 beeinflusst wird. Sind dementsprechend innerhalb einer erfindungsgemäßen

Anordnung mehrere Cluster 80 vorgesehen, so ist vorzugsweise vorgesehen, dass in den verschiedenen Clustern 80 die verschiedenfarbigen LEDs 20 wechselweise angeordnet sind, also beispielsweise immer über einen bestimmten Winkel verschoben oder verdreht positioniert sind, sodass die positionsabhängige Beeinflussung des Lichts im Mittel ausgeglichen wird und insgesamt eine homogene Lichtabgabe erzielt wird. Bei dem eben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind drei LEDs 20 beispielsweise in den Farben rot, grün und blau ausgeführt. Selbstverständlich könnten allerdings auch mehrere Farben zu einem Cluster zusammengefügt sein.

Die Figuren 8 bis 12 zeigen weitere Varianten einer erfindungsgemäßen

lichtemittierenden Anordnung 100. Die Besonderheit der nachfolgend näher beschriebenen Varianten besteht dabei darin, dass der Wafer 10 transparent beziehungsweise zumindest semi-transparent ausgeführt ist. Wafer bestehen an sich bereits aus einem - zumindest für gewisse Wellenlängen - durchsichtigen Material, wobei sie jedoch dann jedoch üblicherweise an einer Oberfläche verspiegelt ausgeführt sind. Diese Spiegelschicht kann dann beispielsweise bei allen bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen dazu genutzt werden, das Licht über eine gewünschte Seite des Wafers 10 auszukoppeln.

Bei den nunmehr beschriebenen Ausführungsbeispielen ist hingegen vorgesehen, dass gezielt auf die Verspiegelung der Oberfläche des Wafers 10 verzichtet wird und dieser dementsprechend lichtdurchlässig ausgeführt ist, derart, dass auch anderes Licht hindurchscheinen kann und eine gewisse Transparenz erzielt wird. Dieser Gedanke ist schematisch in Figur 8 gezeigt, wobei erkennbar ist, dass externes Licht 200 in beiden Richtungen durch die Anordnung 100 hindurchtreten kann. Voraussetzung hierfür ist selbstverständlich, dass die in dem Wafer 10 aufgebauten lichtemittierenden

Halbleiterelemente 20 sowie die weiteren elektronischen Komponenten, hier die Treiber 25, derart positioniert werden, dass freie Zwischenbereiche verbleiben, die einen Lichtdurchtritt ermöglichen. Bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 8 ist hierzu vorgesehen, dass die Treiber 25 unterhalb der zugehörigen LEDs 20 ausgeführt sind. Um eine gezielte Lichtabgabe zur Oberseite hin zu unterstützen, ist darüber hinaus vorgesehen, dass zwischen den LEDs 20 und den zugehörigen Treibern 25 jeweils ein Spiegel 22 beziehungsweise eine spiegelnde Schicht ausgebildet ist. Diese

individuellen Spiegel 22 ersetzen nunmehr also die Gesamtverspiegelung des Wafers 10 an dessen Außenseite, wodurch letztendlich in den Zwischenbereichen die

Transparenz der Anordnung 100 erzielt wird.

Eine alternative Variante zu der Ausfuhrungsform gemäß Figur 8 ist in Figur 9 gezeigt. Auch hier sind die LEDs 20 und die zugehörigen Treiber 25 derart positioniert, dass Zwischenräume verbleiben, die einen Durchtritt des externen Lichts 200 ermöglichen. Die Positionierung der Treiber 25 erfolgt nunmehr allerdings seitlich zu den LEDs 20, sodass deren Licht wie dargestellt die Anordnung 100 über beide Flachseiten verlassen kann. Mit Hilfe der in Figur 9 dargestellten Ausführungsform kann also eine kombinierte Beleuchtung für eine direkte Lichtabgabe und indirekte Lichtabgabe erzielt werden. Das externe Licht 200 kann dabei nicht nur in den Zwischenräumen durch die Anordnung 100 hindurchtreten sondern auch im Bereich des LEDs20, das diese ebenfalls für zumindest Licht bestimmter Wellenlängen durchlässig sind. Bei der Variante gemäß Figur 10 ist eine Anordnung der LEDs 20 sowie der zugehörigen Treiber 25 in gleicher Weise wie bei der Variante gemäß Figur 9 vorgesehen. Nunmehr sind allerdings wiederum zumindest einigen LEDs 20 individuelle Spiegel bzw. spiegelnde Schichten 22 zugeordnet, die allerdings teilweise an der Unterseite sowie in anderen Fällen wiederum an der Oberseite der LEDs 20 angeordnet sind. Wie erkennbar ist, wird durch die Anordnung und Positionierung der Spiegel 22 festgelegt, in welche Richtung das Licht der zugehörigen LED 20 abgegeben wird. Durch entsprechendes Ansteuern der jeweiligen LEDs 20 kann also das Verhältnis des Lichts, welches einerseits zur Oberseite hin sowie andererseits zur Unterseite hin abgegeben wird, eingestellt werden.

Figur 11 zeigt eine Variante, bei der wiederum eine eher flächige Anordnung der LEDs 20 sowie der zugehörigen Treiber 25 vorgesehen ist. Trotz allem ist auch hier grundsätzlich der Wafer 10 transparent gestaltet und ein Durchtritt von externem Licht 200 wird dadurch ermöglicht, dass das Licht durch die Bereiche hindurchtreten kann, in denen die LEDs 20 ausgebildet sind. Hier wird also gezielt der Umstand genutzt, dass das externe Licht 200 auch durch das LED-Halbleitermaterial hindurchtreten kann. Um die Richtung der Lichtabgabe einzelner LEDs 20 festlegen zu können, ist im vorliegenden Fall vorgesehen, dass an der Außenfläche der Anordnung 100 optische Strukturen 90 vorgesehen sind, die das Licht reflektieren oder in vergleichbarer Weise wie bei der bekannten LCD-Technik abschatten. Diese Strukturen 90 können also insbesondere steuerbar ausgeführt sein, um die Richtung der entsprechenden

Lichtabgabe in gewünschter Weise anpassen zu können.

Die bislang erwähnten Spiegel 22 müssen dabei nicht lediglich an der Oberseite oder Unterseite einer zugehörigen LED 20 ausgeführt sein. Wie beispielsweise die Variante in Figur 12 zeigt, kann darüber hinaus auch vorgesehen sein, dass seitlich einer LED 20 ein entsprechender Spiegel 22 ausgebildet ist. Dies eröffnet wie gezeigt die Möglichkeit, gezielt Licht seitlich auszukoppeln und über eine Stirnseite der

Anordnung 100 abzugeben. Hierdurch kann eine insgesamt transparent erscheinende Anordnung erzielt werden, die trotz allem über den gesamten Umgang hinweg eine Lichtabgabe ermöglicht.

Figur 12 zeigt schließlich schematisch in Aufsicht eine weitere Variante einer erfmdungs gemäßen Anordnung 100. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass auf den nunmehr rechteckig ausgeführten Wafer 10 nicht nur die entsprechenden LEDs 20 und die zugehörige Treiberelektronik 25 ausgebildet ist, sondern zusätzlich auch alle weiteren Komponenten, durch die ein intelligentes System zum Betreiben der LEDs geschaffen wird. Es ist also eine klassische CPU-Prozessoreinheit 70 vorgesehen, die neben entsprechenden Rechen-Kernen auch Speicher- bzw. Cachespeichereinheiten, einen Systemkontroller sowie ein I/O-Interface aufweist. Diese Einheit 70 stellt den zentralen intelligenten Bestandteil der gesamten Anordnung dar 100, über welche eine Kommunikation mit externen Komponenten sowie eine geeignete Ansteuerung der Treiber 25 mit den zugehörigen LEDs 20 vorgenommen wird. Weiterhin können separat zu der CPU-Einheit 70 auch zusätzliche Speicherelemente 75 und die elektronischen Komponenten eines Interfaces 35 vorgesehen sein. Über dieses erfolgt dann die Kommunikation mit externen separaten Einheiten, wobei dies sowohl drahtgebunden (bspw. in Form eines USB-Anschlusses) als auch drahtlos (bspw. mittels WiFi) erfolgen kann. Derartige Anschlüsse sowie Anschlüsse für eine

Stromversorgung sind dann in geeigneter Weise an dem Wafer 10 angeordnet. Anzumerken ist abschließend, dass zusätzlich zu den dargestellten Beispielen auch noch weitere elektronische Komponenten in erfindungsgemäßer Weise auf dem Wafer realisiert werden könnten. Dies betrifft insbesondere Komponenten einer Sensorik, über die bspw. Informationen über die Umgebungshelligkeit und/oder die Anwesenheit von Personen in einem zu beleuchtenden Bereich erhalten werden können. Auch hier kann in erfindungsgemäßer Weise der Platzbedarf derartiger Sensor-Elemente reduziert werden, indem diese zumindest teilweise integriert mit den LEDs auf dem Wafer ausgebildet sein können.