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Title:
OPTOELECTRONIC COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/131824
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is an optoelectronic component comprising a layer sequence (1) having an active region that emits primary electromagnetic radiation; a conversion material that is arranged in the ray path of the primary electromagnetic radiation and at least partially converts the primary electromagnetic radiation into a secondary electromagnetic radiation. The conversion material comprises a first luminescent substance (6-1) having the general composition A3B5O12 and a second luminescent substance (6-2) having the general composition M2Si5N8, A comprising one of the elements Y, Lu, Gd and/or Ce or combinations from Y, Lu, Gd and/or Ce, B being A1, in the second luminescent substance (6-2) Ca being contained as a part of component M at a proportion of 2.5 mol-% to 25 mol-%, component M of the second luminescent substance (6-2) containing Ba at a proportion of greater than or equal to 40 mol-%, component M of the second luminescent substance (6-2) containing Eu at a proportion of 0.5 mol-% to 10 mol-%, and component M of the second luminescent substance (6-2) containing Sr.

Inventors:
BAUMGARTNER ALEXANDER (DE)
PETERSEN KIRSTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/054176
Publication Date:
September 12, 2013
Filing Date:
March 01, 2013
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
C09K11/08; C09K11/77; H01L33/50
Domestic Patent References:
WO2006095285A12006-09-14
WO2013053601A22013-04-18
Foreign References:
DE102009037732A12011-02-24
EP1734096A12006-12-20
DE102009010705A12010-09-02
US20030020101A12003-01-30
Other References:
U J L ET AL: "Cerium doped garnet phosphors for application in white GaN-based LEDs", LUMINESCENCE AND LUMINESCENT MATERIALS. SYMPOSIUM, MATERIALS RESEARCH SOCIETY, US, vol. 667, 17 April 2001 (2001-04-17), pages G5.1.1 - G5.1.6, XP008118036, ISBN: 978-1-55899-603-8
WU J L ET AL: "SPECTRAL PROPERTIES OF VARIOUS CERIUM DOPED GARNET PHOSPHORS FOR APPLICATION IN WHITE GAN-BASED LEDS", MATERIALS RESEARCH SOCIETY SYMPOSIUM PROCEEDINGS; [MATERIALS RESEARCH SOCIETY SYMPOSIUM PROCEEDINGS], MATERIALS RESEARCH SOCIETY, PITTSBURG, PA; US, vol. 658, 1 January 2001 (2001-01-01), pages GG11.8.1 - GG11.8.6, XP009036120, ISBN: 978-1-55899-828-5
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
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Claims:
Optoelektronisches Bauelement umfassend

eine Schichtenfolge (1) mit einem aktiven Bereich, der elektromagnetische Primärstrahlung emittiert;

ein Konversionsmaterial, das im Strahlengang der

elektromagnetischen Primärstrahlung angeordnet ist und zumindest teilweise die elektromagnetische

Primärstrahlung in eine elektromagnetische

Sekundärstrahlung konvertiert,

wobei das Konversionsmaterial einen ersten Leuchtstoff (6-1) mit der allgemeinen Zusammensetzung A3B5O12 und einen zweiten Leuchtstoff (6-2) mit der allgemeinen Zusammensetzung M2S15N8 umfasst, wobei A eines der

Elemente Y, Lu, Gd und/oder Ce oder Kombinationen aus Y, Lu, Gd und/oder Ce umfasst, wobei B AI ist,,

wobei im zweiten Leuchtstoff (6-2) Ca als Teil der

Komponente M zu einem Anteil von 2,5 mol-% bis 25 mol-% enthalten ist,

wobei die Komponente M des zweiten Leuchtstoffs (6-2) Ba zu einem Anteil größer oder gleich 40 mol-% enthält, wobei die Komponente M des zweiten Leuchtstoffs (6-2) Eu zu einem Anteil von 0,5 mol-% bis 10 mol-% enthält, und wobei die Komponente M des zweiten Leuchtstoffs (6-2) Sr enthält .

Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1, wobei der zweite Leuchtstoff (6-2) (Sr0,36Bao,5Cao,iEuo,o4) 2SisN8 ist.

Optoelektronisches Bauelement nach einem der

vorhergehenden Ansprüche,

wobei die elektromagnetische Primärstrahlung eine

Wellenlänge im Bereich 445 nm bis 565 nm aufweist.

4. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 3,

wobei die elektromagnetische Primärstrahlung eine

Wellenlänge im Bereich 450 nm bis 470 nm aufweist.

5. Optoelektronisches Bauelement nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die

elektromagnetische Sekundärstrahlung aus einer ersten elektromagnetischen Sekundärstrahlung, die von dem ersten Leuchtstoff (6-1) emittiert wird, und einer zweiten elektromagnetischen Sekundärstrahlung, die von dem zweiten Leuchtstoff (6-2) emittiert wird,

zusammensetzt .

6. Optoelektronisches Bauelement nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste

elektromagnetische Sekundärstrahlung eine Wellenlänge i Bereich 490 nm bis 575 nm aufweist.

7. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 6,

wobei die erste elektromagnetische Sekundärstrahlung eine Wellenlänge im Bereich 515 nm bis 560 nm aufweist.

8. Optoelektronisches Bauelement nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite

elektromagnetische Sekundärstrahlung eine Wellenlänge i Bereich 600 nm bis 750 nm aufweist.

9. Optoelektronisches Bauelement nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem ersten

Leuchtstoff (6-1) Ce als Komponente A zu einem Anteil von 0,5 mol-% bis 5 mol-% vorhanden ist.

10. Optoelektronisches Bauelement nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem ersten

Leuchtstoff (6-1) Y als Komponente A mit einem Anteil von 95 mol-% bis 99,5 mol-% vorhanden ist.

11. Optoelektronisches Bauelement nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, das eine Gesamtemission aufweist, die sich aus elektromagnetischer

Primärstrahlung und elektromagnetischer

Sekundärstrahlung zusammensetzt.

12. Optoelektronisches Bauelement nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gesamtemission des optoelektronischen Bauelements weißes Licht ist.

Description:
Beschreibung

Optoelektronisches Bauelement

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement .

Strahlung emittierende Bauelemente, wie beispielsweise

Leuchtdioden (LED) , enthalten häufig Konvertermaterialien, um die von einer Strahlungsquelle emittierende Strahlung in eine Strahlung mit veränderter, längerer Wellenlänge umzuwandeln. Dabei ist die Effizienz des Konvertermaterials in der Regel abhängig von seiner Lage des Absorptionsmaximums im Bezug auf den Wellenlängenbereich der elektromagnetischen

Primärstrahlung, der Temperatur und/oder der relativen

Luftfeuchtigkeit. Verstärkte Helligkeitsverluste und

Alterungserscheinungen des Bauelements können die Folge von hohen Temperaturen und/oder einer hohen Luftfeuchtigkeit während des Betriebs des Bauelements sein, die im schlimmsten Fall zum Ausfall des optoelektronischen Bauteils führen können .

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement anzugeben, das eine verbesserte Stabilität

aufweist .

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte

Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Ein optoelektronisches Bauelement gemäß einer Ausführungsform umfasst eine Schichtenfolge mit einem aktiven Bereich, der elektromagnetische Primärstrahlung emittiert, ein

Konversionsmaterial, das im Strahlengang der

elektromagnetischen Primärstrahlung angeordnet ist und zumindest teilweise die elektromagnetische Primärstrahlung in eine elektromagnetische Sekundärstrahlung konvertiert. Das Konversionsmaterial umfasst einen ersten Leuchtstoff mit der allgemeinen Zusammensetzung A 3 B 5 O 1 2 und einen zweiten

Leuchtstoff mit der allgemeinen Zusammensetzung M 2 S1 5 N 8 , wobei A eines der Elemente Y, Lu, Gd und/oder Ce oder Kombinationen aus Y, Lu, Gd und/oder Ce umfasst, wobei B AI ist, und wobei M eine Kombination aus Ca, Sr, Ba und Eu ist. Dabei müssen der ersten Leuchtstoff und/oder der zweite Leuchtstoff nicht zwingend mathematisch exakte Zusammensetzungen nach den obigen Formeln aufweisen. Vielmehr können sie beispielsweise ein oder mehrere zusätzliche Dotierstoffe, sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber beinhalten obige Formeln jedoch nur die wesentlichen Bestandteile.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass hier unter dem Begriff "Bauelement" nicht nur fertige Bauelemente, wie beispielsweise Leuchtdioden (LEDs) oder Laserdioden zu verstehen sind, sondern auch Substrate und/oder

Halbleiterschichten, sodass beispielsweise bereits ein

Verbund einer Kupfer-Schicht und einer Halbleiterschicht ein Bauelement darstellen und einen Bestandteil eines

übergeordneten zweiten Bauelements bilden kann, in dem beispielsweise zusätzlich elektrische Anschlüsse vorhanden sind. Das erfindungsgemäße optoelektronische Bauelement kann beispielsweise ein Dünnfilm-Halbleiterchip, insbesondere ein Dünnfilm-Leuchtdiodenchip sein. Unter „Schichtenfolge" ist in diesem Zusammenhang eine mehr als eine Schicht umfassende Schichtenfolge zu verstehen, beispielsweise eine Folge einer p-dotierten und einer n- dotierten Halbleiterschicht, wobei die Schichten übereinander angeordnet sind.

Ebenso kann für die Komponente A eines ersten Leuchtstoffs ein oder mindestens zwei Elemente, welche aus der Gruppe umfassend Y, Lu, Gd und Ce ausgewählt sind, eingesetzt werden, wobei deren Anteile in der Summe 100% ergeben.

Die Anteile von Ca, Sr, Ba und Eu als Komponente M im zweiten Leuchtstoff ergeben in der Summe 100%. Mit anderen Worten besteht die Komponente M im zweiten Leuchtstoff sowohl aus Ca als auch aus Sr als auch aus Ba als auch aus Eu, wobei die Summe der Anteile von Ca und Sr und Ba und Eu 100% ergibt. Daraus ergibt sich, dass kein Anteil an Ca oder Sr oder Ba oder Eu als Komponente M 0 ist. Hier und im Folgenden bezeichnen Farbangaben in Bezug auf emittierende Leuchtstoffe den jeweiligen Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung.

Hier und im Folgenden wird elektromagnetische Strahlung, insbesondere elektromagnetische Strahlung mit einer oder mehreren Wellenlängen oder Wellenlängenbereichen aus einem ultravioletten bis infraroten Spektralbereich, auch als Licht bezeichnet. Licht kann insbesondere sichtbares Licht sein und Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche aus einem sichtbaren Spektralbereich zwischen etwa 350 nm und etwa 800 nm

umfassen. Sichtbares Licht kann hier und im Folgenden

beispielsweise durch seinen Farbort mit cx- und cy- Farbortkoordinaten gemäß der einem Fachmann bekannten so genannten CIE-1931-Farborttafel beziehungsweise CIE- Normfarbtafel charakterisierbar sein.

Als weißes Licht oder Licht mit einem weißen Leucht- oder Farbeindruck kann hier und im Folgenden Licht mit einem

Farbort bezeichnet werden, der dem Farbort eines planckschen Schwarzkörperstrahlers entspricht oder um weniger als 0,07 und bevorzugt um weniger als 0,05, beispielsweise 0,03, in cx- und/oder cy-Farbortkoordinaten vom Farbort eines

planckschen Schwarzkörperstrahlers abweicht. Weiterhin kann ein hier und im Folgenden als weißer Leuchteindruck

bezeichneter Leuchteindruck durch Licht hervorgerufen werden, das einen einem Fachmann bekannten Farbwidergabeindex („color rendering index", CRI) von größer oder gleich 60, bevorzugt von größer oder gleich 80.

Die Erfinder haben überraschenderweise herausgefunden, dass im Betrieb eines optoelektronischen Bauelements eine

Kombination der Wellenlänge oder des Wellenlängenbereichs der elektromagnetischen Primärstrahlung mit dem ersten

Leuchtstoff und mit dem zweiten Leuchtstoff eine erhöhte Stabilität des optoelektronischen Bauelements bei hohen

Temperaturen, einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit und/oder hohem Wasserdampfdruck entsteht. Weiterhin entsteht

zusätzlich zur Langzeitstabilität in Feuchte eine sehr gute Effizienz der Konversion der elektromagnetischen

Primärstrahlung in eine elektromagnetische Sekundärstrahlung, eine höhere Helligkeit, einen hohen Farbwiedergabeindex (CRI, R9, Ra8) und ein besserer Farbeindruck des vom Bauelement abgegeben Lichts im Vergleich zu herkömmlichen

optoelektronischen Bauelementen. Weiterhin zeigt die

Kombination aus ersten und zweiten Leuchtstoff im Betrieb eines optoelektronischen Bauelements eine hohe Langzeitstabilität und/oder eine hohe Stabilität gegenüber hohen Temperaturen.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Schichtenfolge eine Halbleiterschichtenfolge sein, wobei die in der

Halbleiterschichtenfolge vorkommenden Halbleitermaterialien nicht beschränkt sind, sofern diese zumindest teilweise

Elektrolumineszenz aufweisen. Es werden beispielsweise

Verbindungen aus den Elementen verwendet, die aus Indium, Gallium, Aluminium, Stickstoff, Phosphor, Arsen, Sauerstoff, Silicium, Kohlenstoff und Kombinationen daraus ausgewählt sind. Es können aber auch andere Elemente und Zusätze

verwendet werden. Die Schichtenfolge mit einem aktiven

Bereich kann beispielsweise auf Nitridverbindungshalbleiter- materialien basieren. „Auf Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial basierend" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass die Halbleiterschichtenfolge oder zumindest ein Teil davon, ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial, vorzugsweise Al n Ga m Ini- n _ m N aufweist oder aus diesem besteht, wobei 0 -S n < 1, 0 -S m < 1 und n+m < 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es beispielsweise ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile

aufweisen. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (AI, Ga, In, N) , auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.

Die Halbleiterschichtenfolge kann als aktiven Bereich

beispielsweise einen herkömmlichen pn-Übergang, eine

Doppelheterostruktur, eine Einfach-Quantentopfstruktur (SQW- Struktur) oder eine Mehrfach-Quantentopfstruktur (MQW- Strukur) aufweisen. Die Halbleiterschichtenfolge kann neben dem aktiven Bereich weitere funktionelle Schichten und funktionelle Bereiche umfassen, etwa p- oder n-dotierte

Ladungsträgertransportschichten, also Elektronen- oder

Löchertransportschichten, p- oder n-dotierte Confinement- oder Cladding-Schichten, Pufferschichten und/oder Elektroden sowie Kombinationen daraus. Solche Strukturen den aktiven Bereich oder die weiteren funktionellen Schichten und

Bereiche betreffend sind dem Fachmann insbesondere

hinsichtlich Aufbau, Funktion und Struktur bekannt und werden von daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.

Alternativ ist es möglich, eine organische Leuchtdiode (OLED) als optoelektronisches Bauelement auszuwählen, wobei bei ¬ spielsweise die von der OLED emittierte elektromagnetische Primärstrahlung durch ein im Strahlengang der elektromagnetischen Primärstrahlung befindliches Konversionsmaterial in eine elektromagnetische Sekundärstrahlung umgewandelt wird.

Der zweite Leuchtstoff, beispielsweise vom Typ M2Si5Ng^ zeigt eine deutlich höhere Stabilität bei hohen Temperaturen, wie beispielsweise 85°C bis 120°C, und/oder bei variierenden Umgebungstemperaturen und Stromstärken bzw. Strömen. Diese höhere Stabilität und zusätzlich eine optimierte Lage der Emission des zweiten Leuchtstoffs, beispielsweise vom Typ M2Si5 g^ zeigt einen deutlich stabileren Farbwiedergabeindex

(colour rendering index , CRI und Farbwiedergabeindex mit 8 Referenzfarben, Ra8), einen höheren Farbwiedergabeindex für gesättigtes Rot (R9) , der bei CRI 80 unter allen Bedingungen oberhalb von 0 bleibt. Weiterhin kann der zweite Leuchtstoff, beispielsweise vom Typ M2Si5Ng, ohne weitere

Stabilisierungsmaßnahmen in einem optoelektronischen

Bauelement eingesetzt werden und ist feuchte- und

temperaturstabil . Weiterhin lässt sich der Farbort des zweiten Leuchtstoffs vom Typ M2Si5 g durch Variation des Verhältnisses der Kationen der Komponente M, Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ und Eu 2+ so auf die

Augenempfindlichkeit eines äußeren Betrachters und

gleichzeitig auf die Emission der elektromagnetischen

Primärstrahlung und der elektromagnetischen Sekundärstrahlung des ersten Leuchtstoffs (im Folgenden erste

elektromagnetische Sekundärstrahlung) anpassen, dass ein temperatur- und stromstabileres Verhalten der Gesamtemission, also die von einem äußeren Betrachter wahrgenommene

elektromagnetische Strahlung des Bauelements, erreicht wird. Gleichzeitig wird ein ausreichend hoher Farbwiedergabeindex erzielt. Weiterhin ist eine deutliche Stabilisierung des Farborts des Bauelements beobachtbar. Zudem kann durch

Verwendung des zweiten Leuchtstoffs die Langzeitstabilität in Feuchte des optoelektronischen Bauelements deutlich

gesteigert werden.

Die elektromagnetische Sekundärstrahlung des zweiten

Leuchtstoffs vom Typ M2Si5Ng (im Folgenden zweite

elektromagnetische Sekundärstrahlung) kann durch Verringerung der mittleren Ionengröße der Kationen Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ oder durch Erhöhung des Eu-Anteils im zweiten Leuchtstoff zu größeren Wellenlängen hin verschoben werden.

Hier und im Folgenden entspricht 1 Molprozent (mol-%) gleich 1 Atomprozent (at%) .

Gemäß einer Ausführungsform ist im zweiten Leuchtstoff Ca als Teil der Komponente M zu einem Anteil von 2,5 mol-% bis 25 mol-% enthalten. Weiterhin kann der zweite Leuchtstoff Ba zu einem Anteil enthalten, der größer oder gleich 40 mol-%, beispielsweise 40 mol-% bis 70 mol-%, bevorzugt größer oder gleich 50 mol-%. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Erfindung enthält der zweite Leuchtstoff Eu zu einem Anteil von 0,5 mol-% bis 10 mol-%, bevorzugt 2 mol-% bis 6 mol-%, besonders bevorzugt 4 mol-%. Dabei kann Eu zur Aktivierung und/oder Dotierung des zweiten Leuchtstoffs dienen.

Gemäß einer Ausführungsform ist im zweiten Leuchtstoff Sr als Teil der Komponente M zu einem Anteil von 20 mol-% bis 50 mol-%, insbesondere 30 mol-% bis 40 mol-%, beispielsweise 36 mol-% enthalten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Erfindung hat der zweite Leuchtstoff die Zusammensetzung

(Sr Q^ 3gBa Q^ 5Ca Q^ ] _EU Q ^ Q 4) 2Si5 g . Durch die Kombination von Sr,

Ba, Ca und Eu wird im zweiten Leuchtstoff mit der

Zusammensetzung (Sr Q^ 3gBa Q^ 5Ca Q^ IEU Q ^ 04) 2^ί5 Ν 8 eine hohe thermische Stabilität und eine Stabilität gegenüber

Feuchtigkeit, eine Langzeitstabilität des Bauelements, eine Stabilität des Farborts und eine Stabilität des

Farbwiedergabeindex (Ra8, CRI, R9) erreicht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können der erste und zweite Leuchtstoff als Partikel ausgeformt sein.

Die Komponente A des ersten Leuchtstoffs mit der allgemeinen Zusammensetzung A 3 B 5 O 1 2 kann einen Aktivator- und/oder

Dotierstoff umfassen. Eine auf die Wellenlänge der

elektromagnetischen Primärstrahlung optimal angepasste Zusammensetzung des ersten Leuchtstoffes kann durch Variation der Verhältnisse (Y, Lu, Gd, Ce) zu AI erreicht werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der erste

Leuchtstoff Ce als Komponente A zu einem Anteil von 0,5 mol-% bis 5 mol-%, bevorzugt von 2,5 mol-% bis 5 mol-%,

beispielsweise 3,5 mol%. Ce kann in dem ersten Leuchtstoff als Aktivator und/oder Dotierstoff dienen. Durch die hohe Konzentration des Ce als Aktivator im ersten Leuchtstoff und eine gute Übereinstimmung des Absorptionsmaximums des ersten Leuchtstoffs mit der elektromagnetischen Primärstrahlung ergibt sich eine höhere Konversionseffizienz des ersten

Leuchtstoffs im Vergleich zu herkömmlichen Leuchtstoffen, wie beispielweise gelb oder grün emittierende Leuchtstoffe.

Weiterhin ist der erste Leuchtstoff langzeitstabil und verbessert temperaturstabil.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Komponente A des ersten Leuchtstoffs Y umfassen. Dabei kann Y zu einem Anteil in dem ersten Leuchtstoff von 95 mol% bis 99,5 mol%, beispielsweise 99 mol% vorhanden sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann in der Komponente A Lu mit einem Anteil von 95 mol% bis 99,5 mol%, beispielsweise 99 mol% vorhanden sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der erste

Leuchtstoff die Zusammensetzung (Yi_ y Ce y ) 3 AI 5 O 1 2 mit 0, 005 ^ y ^ 0,05, beispielsweise y=0, 035 oder (Lui_ x Ce x ) 3 AI 5 O 1 2 mit 0,005 < x < 0,05, beispielsweise y=0, 035 oder (Lui- a -bY a Ce b ) 3AI 5O 1 2 mit 0 < a < 1, beispielsweise a = 0,99 und 0,005 < b ^ 0,05, beispielsweise b=0,035 auf. Gemäß einer Ausführungsform weist die elektromagnetische Primärstrahlung eine Wellenlänge im Bereich 445 nm bis 565 nm auf . Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die

elektromagnetische Primärstrahlung eine Wellenlänge im

Bereich 450 nm bis 470 nm auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die

elektromagnetische Primärstrahlung eine Wellenlänge im

Bereich 515 nm bis 560 nm auf.

Die Wahl der Wellenlänge oder des Wellenlängenbereichs der elektromagnetischen Primärstrahlung im Bereich von größer 445 nm führt zu einer verbesserten intrinsischen

Temperaturstabilität des optoelektronischen Bauelements.

Durch die Wahl der Wellenlänge oder des Wellenlängenbereichs der elektromagnetischen Primärstrahlung sowie des

Konversionsmaterials wird der Farbort der Gesamtemission des optoelektronischen Bauelements auch bei Änderung der

Temperatur und/oder des Vorwärtsstroms I f wenig beeinflusst und somit ein temperatur- und stromstabilisiertes Verhalten der Gesamtemission erreicht. Die Farbortstabilität der

Gesamtemission wird durch die optimierte Wechselwirkung der elektromagnetischen Primärstrahlung mit der Empfindlichkeit des blauen Rezeptors im menschlichen Auge (CIE-Z,

Blauempfindlichkeit des Auges laut CIE-Standard) deutlich verbessert. Weiterhin ist durch die verbesserte

Temperaturstabilität die Effizienz des Bauelements bei höheren Temperaturen deutlich erhöht.

Der erste Leuchtstoff mit der Zusammensetzung ( Yi_ y Ce y ) 3 AI 5 O 1 2 mit 0, 005 < y < 0,05, beispielsweise y=0, 035 oder ( Lui- a - b Y a Ce b ) 3AI5O 1 2 mit 0 < a < 1, beispielsweise a = 0,99 und 0,005 b ^ 0,05, beispielsweise b=0,035 kann aufgrund seiner Lage des Absorptionsmaximums zwischen 450 und 470 nm optimal und effizient von der elektromagnetischen Primärstrahlung, welche beispielsweise im Bereich von 450 nm bis 470 nm liegt, angeregt werden. Dabei weist der erste Leuchtstoff eine

Langzeitstabilität gegenüber Feuchte und eine verbesserte Temperaturstabilität auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird im Betrieb des optoelektronischen Bauelements die elektromagnetische

Primärstrahlung von der Schichtenfolge mit einem aktiven Bereich emittiert und trifft in einem Konversionsbereich auf das Konversionsmaterial, das im Strahlengang der

elektromagnetischen Primärstrahlung angeordnet ist und geeignet ist, die elektromagnetische Primärstrahlung

zumindest teilweise zu absorbieren und als elektromagnetische Sekundärstrahlung mit einem zumindest teilweise von der elektromagnetischen Primärstrahlung verschiedenen

Wellenlängenbereich zu emittieren.

Eine als Schicht, Folie oder als Verguss ausgestalteter Bereich kann das Konversionsmaterial umfassend den ersten und zweiten Leuchtstoff aufweisen, wobei das Konversionsmaterial auf oder über der Schichtenfolge mit einem aktiven Bereich angeordnet oder aufgebracht ist. Eine Schicht, die das

Konversionsmaterial aufweist, kann weiterhin aus

Teilschichten oder Teilbereichen zusammengesetzt sein, wobei in den einzelnen Teilschichten oder Teilbereichen

unterschiedlich zusammengesetzte Konversionsmaterialien vorhanden sind. Dass ein Bereich „auf" oder „über" der Schichtenfolge mit einem aktiven Bereich angeordnet oder aufgebracht ist, kann dabei hier und im Folgenden bedeuten, dass der

Konversionsbereich unmittelbar in direktem mechanischem und/oder elektrischem Kontakt auf der Schichtenfolge mit einem aktiven Bereich angeordnet ist. Weiterhin kann es auch bedeuten, dass der Konversionsbereich mittelbar auf

beziehungsweise über der Schichtenfolge mit einem aktiven Bereich angeordnet ist. Dabei können dann weitere Schichten, Bereiche und/oder Elemente zwischen dem Konversionsbereich und Schichtenfolge angeordnet sein.

Dabei können ein oder mehrere erste und zweite Leuchtstoffe in dem Konversionsmaterial homogen oder mit

Konzentrationsgradienten in einem Matrixmaterial verteilt oder eingebettet sein. Insbesondere eignen sich als

Matrixmaterial Polymer- oder Keramikmaterialien. Das

Matrixmaterial kann aus einer Gruppe ausgewählt sein, die Siloxane, Epoxide, Acrylate, Methylmethacrylate, Imide, Carbonate, Olefine, Styrole, Urethane, deren Derivate und Mischungen, Copolymere oder Verbindungen davon aufweist, wobei diese Verbindungen in Form von Monomeren, Oligomeren oder Polymeren vorliegen können. Beispielsweise kann das Matrixmaterial ein Epoxidharz, Polymethylmethacrylat (PMMA) , Polystyrol, Polycarbonat , Polyacrylat, Polyurethan oder ein Silikonharz wie etwa Polysiloxan oder Mischungen daraus umfassen oder sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Verguss das Konversionsmaterial und eine Vergussmasse umfassen.

Zusätzlich kann der Verguss einen oder mehrere Füllstoffe umfassen. Der Verguss kann beispielsweise Stoffschlüssig durch die Vergussmasse mit der Schichtenfolge mit dem aktiven Bereich verbunden sein. Die Vergussmasse kann dabei

beispielsweise Polymermaterial sein. Insbesondere kann es sich um Silikon handeln, ein Methyl-substituiertes Silikon, beispielsweise Poly (dimethylsiloxan) und/oder

Polymethylphenylsiloxan, ein Cyclohexyl-substituiertes

Silikon, zum Beispiel Poly (dicyclohexyl ) siloxan, oder eine Kombination davon.

Weiterhin kann das Konversionsmaterial zusätzlich einen

Füllstoff, wie beispielsweise ein Metalloxid, so etwa

Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Zinkoxid, Aluminiumoxid, ein Salz wie Bariumsulfat und/oder Glaspartikel umfassen. Der Füllgrad des Füllstoffs in beispielsweise dem

Konversionsmaterial kann größer 20 Gew%, beispielsweise 25 bis 30 Gew% sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform, ist das

Mischungsverhältnis des ersten Leuchtstoffs und des zweiten Leuchtstoffs in dem Konversionsmaterial beliebig wählbar.

Die elektromagnetische Primärstrahlung und elektromagnetische Sekundärstrahlung können eine oder mehrere Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche in einem infraroten bis

ultravioletten Wellenlängenbereich umfassen, insbesondere in einem sichtbaren Wellenlängenbereich. Dabei können das

Spektrum der elektromagnetischen Primärstrahlung und/oder das Spektrum der elektromagnetischen Sekundärstrahlung

schmalbandig sein, das heißt, dass die elektromagnetische Primärstrahlung und/oder die elektromagnetische

Sekundärstrahlung einen einfarbigen oder annähernd

einfarbigen Wellenlängenbereich aufweisen können. Das

Spektrum der elektromagnetischen Primärstrahlung und/oder das Spektrum der elektromagnetischen Sekundärstrahlung können alternativ auch breitbandig sein, das heißt, dass die

elektromagnetische Primärstrahlung und/oder die

elektromagnetische Sekundärstrahlung einen mischfarbigen Wellenlängenbereich aufweisen können, wobei der mischfarbige Wellenlängenbereich jeweils ein kontinuierliches Spektrum oder mehrere diskrete spektrale Komponenten mit verschiedenen Wellenlängen aufweisen kann.

Beispielsweise kann die elektromagnetische Primärstrahlung einen Wellenlängenbereich aus einem ultravioletten bis grünen Wellenlängenbereich aufweisen, während die elektromagnetische Sekundärstrahlung einen Wellenlängenbereich aus einem blauen bis infraroten Wellenlängenbereich aufweisen kann. Besonders bevorzugt können die elektromagnetische Primärstrahlung und die Sekundärstrahlung überlagert einen weißfarbigen

Leuchteindruck erwecken. Dazu kann die elektromagnetische Primärstrahlung einen blaufarbigen Leuchteindruck erwecken und die elektromagnetische Sekundärstrahlung einen

gelbfarbigen Leuchteindruck, der durch spektrale Komponenten der elektromagnetischen Sekundärstrahlung im gelben

Wellenlängenbereich und/oder spektrale Komponenten im grünen und roten Wellenlängenbereich entstehen kann.

Das optoelektronische Bauelement weist dabei gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Gesamtemission auf, die sich aus elektromagnetischer Primärstrahlung und

elektromagnetischer Sekundärstrahlung zusammensetzt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Gesamtemission des optoelektronischen Bauelements weißes Licht. Insbesondere kann dabei von einem äußeren Betrachter im Betrieb des optoelektronischen Bauelements die Gesamtemission als weißes Licht wahrgenommen werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann sich die elektromagnetische Sekundärstrahlung aus einer ersten

elektromagnetischen Sekundärstrahlung, die von dem ersten Leuchtstoff emittiert wird, und einer zweiten

elektromagnetischen Sekundärstrahlung, die von dem zweiten Leuchtstoff emittiert wird, zusammensetzen. Die erste

elektromagnetische Sekundärstrahlung kann eine Wellenlänge aufweisen, die aus dem Bereich 490 nm bis 575 nm, bevorzugt 540 nm, ausgewählt ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die erste

elektromagnetische Sekundärstrahlung eine Wellenlänge

aufweisen, die aus dem Bereich 515 nm bis 560 nm,

beispielsweise 530 nm, ausgewählt ist .

Gemäß einer Ausführungsform kann die zweite

elektromagnetische Sekundärstrahlung eine Wellenlänge

aufweisen, die aus dem Bereich 600 nm bis 750 nm, bevorzugt 630 nm, ausgewählt ist. Der erste Leuchtstoff emittiert somit im gelben oder grünen Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung und der zweite Leuchtstoff im orangen oder roten Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung.

Das Konversionsmaterial weist ein Absorptionsspektrum und ein Emissionsspektrum auf, wobei das Absorptionsspektrum und das Emissionsspektrum vorteilhafterweise zumindest teilweise nicht deckungsgleich sind. So kann das Absorptionsspektrum zumindest teilweise das Spektrum der elektromagnetischen Primärstrahlung und das Emissionsspektrum zumindest teilweise das Spektrum der elektromagnetischen Sekundärstrahlung umfassen. Es wird also durch das Konversionsmaterial

zumindest teilweise aus elektromagnetischer Primärstrahlung eine elektromagnetische Sekundärstrahlung erzeugt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Konversionsmaterial weiterhin zumindest einen Farbstoff.

Insbesondere zur Herstellung eines Konversionsmaterials, das beispielsweise schichtförmig ausgeformt ist, können der erste und zweite Leuchtstoff in flüssiger Form aufgebracht werden. Gegebenenfalls können der erste und zweite Leuchtstoff mit einem Matrixmaterial, das ebenfalls in einer flüssigen Phase vorliegen kann, gemischt und gemeinsam aufgebracht werden. Gegebenenfalls können das flüssige Matrixmaterial und der erste und zweite Leuchtstoff beispielsweise auf der

Schichtenfolge mit dem aktiven Bereich aufgebracht werden. Auf der Schichtenfolge kann auch eine Elektrode aufgebracht sein und erster und zweiter Leuchtstoff, die gegebenenfalls mit einem Matrixmaterial gemischt sind, auf diese Elektrode schichtförmig aufgebracht werden. Durch Trocknungs- und/oder Vernetzungsprozesse können der erste und zweite Leuchtstoff oder die Mischung gehärtet und/oder fixiert und das

schichtförmig ausgeformte Konversionsmaterial gebildet werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann der zweite Leuchtstoff, beispielsweise vom Typ M2Si5Ng, wobei M eine Kombination aus

Ca, Sr, Ba und Eu ist, wie folgt hergestellt werden:

Ausgangssubstanzen werden stöchiometrisch eingewogen. Werden für M Erdalkalikomponenten eingesetzt, können diese auch mit einem Überschuss eingewogen werden, um eventuell

Abdampfungsverluste während der Synthese zu kompensieren. Ausgangssubstanzen können aus einer Gruppe ausgewählt werden, die Erdalkalimetalle und deren Verbindungen, Silicium und dessen Verbindungen, und Europium und dessen Verbindungen umfasst. Dabei können Erdalkalimetall-Verbindungen aus Legierungen, Hydriden, Siliciden, Nitriden, Halogeniden, Oxiden und Mischungen dieser Verbindungen ausgewählt werden. Siliciumverbindungen können aus Siliciumnitriden,

Erdalkalisiliciden, Siliciumdiimiden, Siliciumhydriden oder Mischungen dieser Verbindungen ausgewählt werden. Bevorzugt werden Siliciumnitride und Siliciummetall eingesetzt, die stabil, leicht verfügbar und günstig sind. Verbindungen von Europium können aus Europiumoxiden, Europiumnitriden,

Europiumhalogeniden, Europiumhydriden oder Mischungen dieser Verbindungen ausgewählt werden. Bevorzugt wird Europiumoxid eingesetzt, das stabil, leicht verfügbar und günstig ist.

Es kann auch ein Schmelzmittel für die Verbesserung der

Kristallinität und zur Unterstützung des Kristallwachstums des Leuchtstoffs eingesetzt werden. Hier können die Chloride und Fluoride der eingesetzten Erdalkalimetalle, wie SrCl 2 , SrF 2 , CaCl 2 , CaF 2 , BaCl 2 , BaF 2 , Halogenide, wie NH 4 C1, NH 4 F, KF, KCl, MgF 2 , und borhaltige Verbindungen, wie H 3 BO 3 , B 2 0 3 , Li 2 B 4 0 7 , NaB0 2 , Na 2 B 4 0 7 , verwendet werden.

Alternativ ist eine ladungsneutrale Substitution der SiN- Einheiten in dem zweiten Leuchtstoff vom Typ M2Si5Ng durch

AlO-Einheiten möglich. Die Ausgangssubstanzen werden vermischt, wobei die Mischung der Ausgangssubstanzen bevorzugt in einer Kugelmühle oder in einem Taumelmischer durchgeführt wird. Beim Mischprozess können die Bedingungen so gewählt werden, dass ausreichend Energie in das Mischgut eingetragen wird, wodurch es zu einer Vermahlung der Ausgangssubstanzen kommt. Die damit erhöhte

Homogenität und Reaktivität der Mischung kann einen positiven Einfluss auf die Eigenschaften des resultierenden

Leuchtstoffs haben. Durch gezielte Veränderung der Schüttdichte und/oder durch Modifikation der Agglomeration der Ausgangssubstanzmischung kann die Entstehung von Nebenphasen reduziert werden.

Außerdem kann die Partikelgrößenverteilung,

Partikelmorphologie und die Ausbeute des resultierenden zweiten Leuchtstoffs beeinflusst werden. Die hierfür

geeigneten Techniken sind beispielsweise Siebungen und

Granulieren, gegebenenfalls unter Verwendung geeigneter

Zusätze .

Anschließend kann die Mischung einmal oder mehrfach getempert werden. Die Temperung kann in einem Tiegel aus Wolfram, Molybdän oder Bornitrid erfolgen. Die Temperung erfolgt in einem gasdichten Ofen in einer Stickstoff oder

Stickstoff/Wasserstoff-Atmosphäre . Die Atmosphäre kann fließend oder stationär sein. Es kann zudem von Vorteil für die Qualität des zweiten Leuchtstoffs sein, wenn Kohlenstoff in feinverteilter Form im Ofenraum anwesend ist. Mehrfache Temperungen des zweiten Leuchtstoffs können die

Kristallinität oder die Korngrößenverteilung weiter

verbessern. Weitere Vorteile können eine niedrigere

Defektdichte verbunden mit verbesserten optischen

Eigenschaften des zweiten Leuchtstoffs und/oder eine höhere Stabilität des zweiten Leuchtstoffs sein. Zwischen den

Temperungen kann der zweite Leuchtstoff behandelt werden oder es können dem zweiten Leuchtstoff Substanzen, wie

Ausgangssubstanzen, Schmelzmittel, andere Substanzen oder eine Mischung dieser Stoffe zugegeben werden. Der getemperte Leuchtstoff kann weiterhin gemahlen werden. Für die Mahlung des zweiten Leuchtstoffs können übliche

Werkzeuge, wie beispielsweise eine Mörsermühle, eine

Fließbettmühle, oder eine Kugelmühle, eingesetzt werden. Bei der Mahlung sollte dabei der Anteil von erzeugtem Splitterkorn möglichst gering gehalten werden, da dieser die optischen Eigenschaften des zweiten Leuchtstoffs

verschlechtern kann.

Anschließend kann der zweite Leuchtstoff zusätzlich gewaschen werden. Hierzu kann der Leuchtstoff in Wasser oder in

wässrigen Säuren, wie Salzsäure, Salpetersäure, Flusssäure, Schwefelsäure, organischen Säuren oder einer Mischung dieser gewaschen werden. Dadurch können Nebenphasen, Glasphasen oder andere Verunreinigungen entfernt und damit eine Verbesserung der optischen Eigenschaften des zweiten Leuchtstoffs erreicht werden. Es ist auch möglich, durch diese Behandlung gezielt kleinere Leuchtstoffpartikel auszulösen und die

Partikelgrößenverteilung für die Anwendung zu optimieren. Weiterhin ist es möglich, den zweiten Leuchtstoff in

Partikelform herzustellen, wobei durch Behandlung die

Oberflächen der Partikel gezielt verändert werden können, wie z.B. das Entfernen bestimmter Bestandteile aus der

Partikeloberfläche. Diese Behandlung kann, eventuell in

Verbindung mit einer nachgeschalteten Behandlung, zu einer verbesserten Stabilität des Leuchtstoffs führen.

Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Leuchtstoff mit der Zusammensetzung A 3 B 5 O 1 2 wie folgt hergestellt werden.

Zunächst werden Ausgangssubstanzen der Komponente A

bereitgestellt, die aus einer Gruppe ausgewählt sind,

Seltenerdmetalloxide, Seltenerdmetallhydroxide und

Seltenerdmetallsalze wie beispielsweise

Seltenerdmetallcarbonate, Seltenerdmetallnitrate,

Seltenerdmetallhalogenide, und Kombinationen davon umfasst. Als Ausgangssubstanzen der Komponente B können Oxide,

Hydroxide oder Salze von Aluminium, wie beispielsweise deren Carbonate, Nitrate, Halogenide oder auch Kombinationen der genannten Verbindungen ausgewählt werden.

Zusätzlich können zu den Ausgangssubstanzen Fluss- oder

Schmelzmittel gegeben werden, wie zum Beispiel, aber nicht ausschließlich, Fluoride, wie beispielsweise NH 4 HF 2 , LiF, NaF, KF, RbF, CsF, BaF 2 , A1F 3 , CeF 3 , YF 3 , LuF 3 , GdF 3 , und ähnliche Verbindungen, oder auch Borsäure, sowie deren Salze. Weiterhin kommen auch beliebige Kombinationen aus zwei oder mehreren der oben genannten Schmelzmittel in Frage.

Die Ausgangssubstanzen und gegebenenfalls die Schmelz- und Flussmittel werden homogenisiert, beispielsweise in einer Mörsermühle, einer Kugelmühle, einem Turbulentmischer, einem Pflugscharmischer oder mittels anderer geeigneter Methoden. Die homogenisierte Mischung wird anschließend in einem Ofen, beispielsweise einem Rohrofen, einem Kammerofen oder einem Durchschubofen, für mehrere Stunden unter reduzierender

Atmosphäre für mehrere Stunden geglüht. Das Glühgut wird anschließend gemahlen, beispielsweise in einer Mörsermühle, Kugelmühle, Fließbettmühle oder anderen Mühlentypen. Das gemahlene Pulver wird im Anschluss weiteren Fraktionier- und Klassierschritten, wie beispielsweise Siebung, Flotation oder Sedimentation unterzogen und gegebenenfalls gewaschen. Das Reaktionsprodukt umfasst den ersten Leuchtstoff.

Alternativ kann der erste und zweite Leuchtstoff, sowie gegebenenfalls ein Matrixmaterial auch aufgedampft und danach durch Vernetzungsreaktionen ausgehärtet werden.

Weiterhin können die Partikel des ersten und/oder zweiten Leuchtstoffs zumindest teilweise die elektromagnetische

Primärstrahlung streuen. Damit können der erste und zweite Leuchtstoff gleichzeitig als ein Leuchtzentrum, das Strahlung der elektromagnetischen Primärstrahlung teilweise absorbiert und eine elektromagnetische Sekundärstrahlung emittiert, und als Streuzentrum für die elektromagnetische Primärstrahlung ausgebildet sein. Die Streueigenschaften des Konversions ¬ materials können zu einer verbesserten Strahlungsauskopplung aus dem Bauelement führen. Die Streuwirkung kann beispiels ¬ weise auch zu einer Steigerung der Absorptionswahrscheinlichkeit von Primärstrahlung in dem Konversionsmaterial führen, wodurch eine geringere Schichtdicke der Schicht, die das Konversionsmaterial enthält, erforderlich sein kann.

Darüber hinaus kann das Konversionsmat rial auch auf einem Substrat, das beispielsweise Glas oder einen transparenten Kunststoff aufweist , aufgebracht sein, wobei auf dem

Konversionsmaterial die Schichtenfolge mit dem aktiven

Bereich angeordnet sein kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das optoelektronische Bauelement eine die Schichtenfolge mit dem aktiven Bereich umschließende Verkapselung aufweisen, wobei das

Konversionsmaterial im Strahlengang der elektromagnetischen Primärstrahlung innerhalb oder außerhalb der Verkapselung angeordnet sein kann. Die Verkapselung kann jeweils als

Dünnschichtverkapselung ausgeführt sein.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Konversionsmaterial in direktem Kontakt mit der Strahlungsquelle. So kann die

Konversion der elektromagnetischen Primärstrahlung in die elektromagnetische Sekundärstrahlung zumindest teilweise nahe der Strahlungsquelle, beispielsweise in einem Abstand

Konvertermaterial und Strahlungsquelle von kleiner oder gleich 200 ym, bevorzugt kleiner oder gleich 50 ym erfolgen (sogenannte „chip-level conversion") .

Gemäß einer Ausführungsform ist das Konversionsmaterial von der Strahlungsquelle beabstandet. So kann zumindest teilweise die Konversion der elektromagnetischen Primärstrahlung in die elektromagnetische Sekundärstrahlung in einem großen Abstand zur Strahlungsquelle erfolgen, beispielsweise in einem

Abstand Konvertermaterial und Strahlungsquelle von größer oder gleich 200 ym, bevorzugt größer oder gleich 750 ym, besonders bevorzugt größer oder gleich 900 ym (sogenannte „remote phosphor conversion") .

Gemäß einer Ausführungsform kann das Konversionsmaterial insbesondere als Volumenverguss in einem Matrixmaterial eingebettet sein.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschrieben Ausführungsbeispielen .

Die Figuren zeigen:

Figur 1 die schematische Seitenansicht eines

optoelektronischen Bauelements,

Figur 2 ein LeuchtstoffSpektrum bei unterschiedlichen

Emissionswellenlängen gemäß einer Ausführungsform, und

Figur 3 eine Alterung eines zweiten Leuchtstoffs und eines

Vergleichsbeispiels . Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines

optoelektronischen Bauelements am Ausführungsbeispiel einer Leuchtdiode (LED) . Das optoelektronische Bauelement weist eine Schichtenfolge 1 mit einem aktiven Bereich (nicht explizit gezeigt), einen ersten elektrischen Anschluss 2, einen zweiten elektrischen Anschluss 3, einen Bonddraht 4, einen Verguss 5, eine Gehäusewand 7, ein Gehäuse 8, eine Ausnehmung 9, einen ersten Leuchtstoff 6-1, einem zweiten Leuchtstoff 6-2 und ein Matrixmaterial 10 auf.

Weiterhin kann die Schichtenfolge 1 mit einem aktiven Bereich auf einem Träger (hier nicht gezeigt) angeordnet sein. Bei einem Träger kann es sich beispielsweise um ein Printed

Circuit Board (PCB) , ein Keramiksubstrat, eine Leiterplatte oder eine Aluminiumplatte handeln.

Alternativ ist eine trägerlose Anordnung der Schichtenfolge 1 bei so genannten Dünnfilmchips möglich. Der aktive Bereich ist zur Emission elektromagnetischer

Primärstrahlung in eine Abstrahlrichtung geeignet. Die

Schichtenfolge 1 mit einem aktiven Bereich kann

beispielsweise auf Nitridverbindungshalbleitermaterial basieren. Nitridverbindungshalbleitermaterial emittiert insbesondere elektromagnetische Primärstrahlung im blauen und/oder ultravioletten Spektralbereich.

Im Strahlengang der elektromagnetischen Primärstrahlung ist der erste Leuchtstoff 6-1 und zweite Leuchtstoff 6-2, die wie hier gezeigt in Partikelform vorliegen, in ein Matrixmaterial 10 eingebettet sind, angeordnet. Das Matrixmaterial 10 ist beispielsweise Polymer- oder Keramikmaterial. Dabei ist der erste Leuchtstoff 6-1 und/oder zweite Leuchtstoff 6-2 unmittelbar in direktem mechanischem und/oder elektrischem Kontakt auf der Schichtenfolge 1 mit einem aktiven Bereich angeordnet . Alternativ können weitere Schichten und Materialien, wie beispielsweise der Verguss, zwischen dem ersten Leuchtstoff 6-1 und/oder zweiten Leuchtstoff 6-2 und der Schichtenfolge 1 angeordnet sein (hier nicht gezeigt) . Alternativ kann der erste Leuchtstoff 6-1 und zweite

Leuchtstoff 6-2 mittelbar oder unmittelbar an der Gehäusewand 7 eines Gehäuses 8 angeordnet sein (hier nicht gezeigt) .

Alternativ es ist möglich, dass der erste Leuchtstoff 6-1 und der zweite Leuchtstoff 6-2 in einer Vergussmasse eingebettet sind (hier nicht gezeigt) , und zusammen mit dem

Matrixmaterial 10 als Verguss 5 ausgeformt sind.

Erster Leuchtstoff 6-1 und zweiter Leuchtstoff 6-2

konvertieren zumindest teilweise die elektromagnetische

Primärstrahlung in eine elektromagnetische Sekundärstrahlung. Beispielsweise wird die elektromagnetische Primärstrahlung im blauen Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung emittiert, wobei zumindest ein Teil dieser elektromagneti- sehen Primärstrahlung von dem ersten Leuchtstoff 6-1 und den zweiten Leuchtstoff 6-2 zu einer ersten elektromagnetischen Sekundärstrahlung im grünen und einer zweiten elektromagnetischen Sekundärstrahlung im roten Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung konvertiert wird. Die aus dem opto- elektronischen Bauelement austretende Gesamtstrahlung ist eine Überlagerung aus blau emittierender Primärstrahlung und rot und grün emittierender Sekundärstrahlung, wobei die für den äußeren Betrachter sichtbare Gesamtemission weißes Licht ist .

Figur 2 zeigt die Intensität in a.U. eines ersten

Leuchtstoffs mit der Zusammensetzung ( Yi_ y Ce y ) 3AI5O 1 2 mit y=0,035 und eines zweiten Leuchtstoff mit der Zusammensetzung (Sr 0 , 36 Bao, 5 Cao,iEuo,o4) 2 Si 5 8 in einem optoelektronischen

Bauelement in Abhängigkeit von der Emissionswellenlänge in nm bei einer Farbtemperatur von 2988K und einem

Farbwiedergabeindex („color rendering index", CRI) von 79. Der erste und zweite Leuchtstoff werden mit einer

elektromagnetischen Primärstrahlung von 465 nm angeregt, wobei die Figur 2 die Gesamtemission des optoelektronischen Bauelements aus elektromagnetischer Primärstrahlung und elektromagnetischer Sekundärstrahlung zeigt. Die erste

Emissionsbande mit einem Wellenlängenmaximum von 460 ± 5 nm zeigt die Emission der elektromagnetischen Primärstrahlung, wobei die zweite Emissionsbande mit einem Wellenlängenmaximum von ca. 600 nm aus einer Überlagerung der Emissionsbande des ersten Leuchtstoffs mit einem Wellenlängenmaximum von ca. 555 nm und der Emissionsbande des zweiten Leuchtstoffs mit einem Wellenlängenmaximum von ca. 630 nm resultiert. Die

Gesamtemission des optoelektronischen Bauelements ergibt (warm) weißes Licht. Durch die Kombination aus

elektromagnetischer Primärstrahlung mit ersten und zweiten

Leuchtstoff ergibt sich für das optoelektronische Bauelement eine Langzeitstabilität gegenüber relativer Luftfeuchtigkeit und eine verbesserte Temperaturstabilität im Vergleich zu herkömmlichen Systemen, welche beispielsweise anstelle des erfindungsgemäßen zweiten Leuchtstoffs einen Leuchtstoff vom Typ (Sr,Ca) i_ z AlSiN 3 :Eu z mit 0, 003 < z < 0, 007 umfassen.

Beispielsweise bei z=0,007 beträgt der Sr-Anteil 69,51 mol% und der Ca-Anteil 29,79 mol% in einem Leuchtstoff vom Typ ( Sr, Ca) i_ z AlSi 3 : Eu z . Trotz der relativ langen Wellenlänge der elektromagnetischen Primärstrahlung kann der erste

Leuchtstoff aufgrund der Lage seines Absorptionsmaximums im Wellenlängenbereich von 450 bis 470 nm effizient angeregt werden.

Hier und im Folgenden werden folgende Kurzbezeichnungen für Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele von

Leuchtstoffen verwendet:

AI: Ausführungsbeispiel eines zweiten Leuchtstoffs mit der Zusammensetzung (Sr 0 ,36Bao,5Cao,iEuo,o4) 2SisN 8

VI: Vergleichsbeispiel ( Sr, Ca) i_ z AlSiN 3 : Eu z mit 0, 003 < z < 0, 007. Figur 3 zeigt eine Alterung D in Prozent von AI und VI. Die

Alterung D wurde aus dem Verhältnis der Strahlungsenergie von AI beziehungsweise VI nach 0 Stunden und der

Strahlungsenergie von AI beziehungsweise VI nach 168 h bestimmt. Es wurde ein sogenannter Pressure Cooker Test (PCT) über eine Zeitdauer von 168 Stunden bei 121 °C, einem Druck von ca. 2 atm, einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100% und einer Stromstärke von 20 mA durchgeführt. AI und VI werden dabei jeweils einem hohen Wasserdampfdruck, einer hohen

Temperatur und/oder relativen Luftfeuchtigkeit in einer autoklavierten Kammer ausgesetzt, um die Fähigkeit und

Zuverlässigkeit von VI und AI unter extremen Bedingungen zu beurteilen. Das Vergleichsbeispiel VI zeigt eine größere Alterung im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel AI. Daraus ergibt sich, dass das Ausführungsbeispiel AI langzeitstabiler als VI gegenüber hoher Temperatur, hohem Wasserdampfdruck und/oder hoher relativer Luftfeuchtigkeit ist. Die Stabilität von AI ist intrinsischer Natur, was bedeutet, dass AI von sich heraus stabil ist und nicht durch nachträgliche

Behandlung stabilisiert werden muss.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die

Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von

Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2012 101920.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.