Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
OPTOELECTRONIC COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/041784
Kind Code:
A1
Abstract:
An optoelectronic component (10) comprises a housing (100) having a base section (110) and a cover section (120) which delimit an interior (140) of the housing. An optoelectronic semiconductor chip (200) is arranged on the base section. The cover section is formed by an optical element (300). A reflecting element (400) with openings (410) is arranged between the optoelectronic semiconductor chip and an outer face of the optical element.

More Like This:
Inventors:
BRICK PETER (DE)
STREPPEL ULRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/070205
Publication Date:
March 24, 2016
Filing Date:
September 04, 2015
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
F21K99/00; G02F1/1335; H01L33/58; H01L33/60; F21Y105/00; H01L25/075; H01L33/50
Domestic Patent References:
WO2013046081A12013-04-04
Foreign References:
US20130114267A12013-05-09
US7806547B22010-10-05
US20110122599A12011-05-26
JP2010122372A2010-06-03
US20070002453A12007-01-04
US20130193592A12013-08-01
JP2013254649A2013-12-19
CN202259431U2012-05-30
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWALTSKANZLEI WILHELM & BECK (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

Optoelektronisches Bauelement (10)

mit einem Gehäuse (100) mit einem Bodenabschnitt (110) und einem Deckelabschnitt (120), die einen Innenraum (140) des Gehäuses (100) begrenzen,

wobei am Bodenabschnitt (110) ein optoelektronischer Halbleiterchip (200) angeordnet ist,

wobei der Deckelabschnitt (120) durch ein optisches Ele ment (300) gebildet wird,

wobei zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip (200) und einer Außenseite (310) des optischen Elements (300) ein reflektierendes Element (400) angeordnet ist, das Öffnungen (410) aufweist.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 1, wobei das reflektierende Element (400) spiegelnd oder diffus reflektierend ausgebildet ist.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,

wobei das optische Element (300) eine plane Seite (320) aufweist, die dem optoelektronischen Halbleiterchip (200) zugewandt ist,

wobei das reflektierende Element (400) an der planen Seite (320) angeordnet ist.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 3, wobei das reflektierende Element (400) an der planen Seite (320) des optischen Elements (300) auflaminiert , aufgedruckt oder als Metallisierung aufgebracht.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der An¬ sprüche 1 und 2,

wobei das reflektierende Element (400) zumindest teil¬ weise in das optische Element (300) eingebettet ist. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 5, wobei das optische Element (300) eine Mehrzahl von Kavi täten (330) aufweist, die zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip (200) und dem reflektierenden Element (400) angeordnet sind,

wobei in den Kavitäten (330) jeweils ein wellenlängenkonvertierendes Material (500) angeordnet ist.

7. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 6, wobei in zumindest einer der Kavitäten (330) zusätzlich ein diffus streuendes Material (510) angeordnet ist.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die Öffnungen (410) des reflektierenden Elements (400) einen runden oder einen rechteckigen Querschnitt aufweisen .

9. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,

wobei die Öffnungen (410) des reflektierenden Elements (400) in einer regelmäßigen Gitteranordnung angeordnet sind, bevorzugt in einer rechteckigen oder hexagonalen Gitteranordnung .

10. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,

wobei das optische Element (300) eine Mehrzahl nebenei¬ nander angeordneter optischer Einzelelemente (350) um- fasst .

11. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 10, wobei jedem optischen Einzelelement (350) des optischen Elements (300) eine Öffnung (410) des reflektierenden Elements (400) zugeordnet ist.

12. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 11, wobei jedes optische Einzelelement (350) einen Brenn¬ punkt (380) aufweist, der von einem Mittelpunkt (420) der zugeordneten Öffnung (410) des reflektierenden Ele- ments (400) um nicht mehr als das Doppelte des Durchmes¬ sers (411) der Öffnung (410) beabstandet ist, bevorzugt um nicht mehr als den einfachen Durchmessers (411) der Öffnung (410) . 13. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der An¬ sprüche 10 bis 12,

wobei die optischen Einzelelemente (350) als optische Linsen (360) ausgebildet sind. 14. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der An¬ sprüche 10 und 11,

wobei die optischen Einzelelemente (350) als optische Taper (370) ausgebildet sind. 15. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der An¬ sprüche 10 bis 14,

wobei sich die optischen Einzelelemente (350) des opti¬ schen Elements (300) voneinander unterscheiden. 16. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,

wobei an einer Strahlungsemissionsfläche (210) des opto¬ elektronischen Halbleiterchips (200) und/oder an zu der Strahlungsemissionsfläche (210) senkrechten Seitenflä- chen (230) des optoelektronischen Halbleiterchips (200) und/oder am Bodenabschnitt (110) des Gehäuses (100) und/oder an einer dem optoelektronischen Halbleiterchip (200) zugewandten Seite des reflektierenden Elements (400) ein wellenlängenkonvertierendes Material (500) an- geordnet ist.

17. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche, wobei der Bodenabschnitt (110) reflektierend ausgebildet ist .

18. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,

wobei der Innenraum (140) durch einen sich zwischen dem Bodenabschnitt (110) und dem Deckelabschnitt (120) er¬ streckenden Wandabschnitt (130) begrenzt wird, der re¬ flektierend ausgebildet ist.

19. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,

wobei das optoelektronische Bauelement (10) ein weiteres optisches Element (600) aufweist, das zwischen dem opto¬ elektronischen Halbleiterchip (200) und dem reflektierenden Element (400) angeordnet ist, um elektromagneti¬ sche Strahlung in die Öffnungen (410) des reflektierenden Elements (400) zu lenken.

20. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,

wobei am Bodenabschnitt (110) ein weiterer optoelektro¬ nischer Halbleiterchip (200) angeordnet ist.

Description:
Beschreibung

Optoelektronisches Bauelement Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement gemäß Patentanspruch 1.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deut ¬ schen Patentanmeldung DE 10 2014 113 275.0, deren Offenba- rungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Es ist bekannt, Fotokameras mit Blitzlichtvorrichtungen auszustatten, die Leuchtdioden-Bauelemente aufweisen. Sol ¬ che Blitzlichtvorrichtungen werden insbesondere bei in Mo- biltelefone integrierten Fotokameras und bei anderen Fo ¬ tokameras verwendet, die Gehäuse mit beschränkten räumli ¬ chen Abmessungen aufweisen. Es ist daher wünschenswert, die Blitzlichtvorrichtungen selbst möglichst kompakt auszubil ¬ den, insbesondere mit geringer Bauhöhe. Ebenfalls wün- sehenswert ist eine hohe Farbhomogenität des durch die Blitzlichtvorrichtung abgestrahlten Lichts.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Diese Auf- gäbe wird durch ein optoelektronisches Bauelement mit den

Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprü ¬ chen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.

Ein optoelektronisches Bauelement umfasst ein Gehäuse mit einem Bodenabschnitt und einem Deckelabschnitt, die einen

Innenraum des Gehäuses begrenzen. Am Bodenabschnitt ist ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. Der Deckelabschnitt wird durch ein optisches Element gebildet. Zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip und einer Außenseite des optischen Elements ist ein reflektierendes Element an ¬ geordnet, das Öffnungen aufweist. Dieses optoelektronische Bauelement kann beispielsweise als Blitzlichtvorrichtung in einer Fotokamera, einer Videokamera, einem Mobiltelefon oder in einer anderen Kamera dienen. Das optische Element des optoelektronischen Bauele ¬ ments dient dazu, von dem optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements emittiertes Licht in ei ¬ nen zu beleuchtenden Zielbereich zu richten. Das reflektierende Element des optoelektronischen Bauelements kann von außen auf den Deckelabschnitt des optoelektronischen Bauelements treffendes Licht reflektieren, wodurch der Innenraum des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements und der in dem Innenraum des Gehäuses angeordnete optoelektro ¬ nische Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements von außerhalb des optoelektronischen Bauelements im Wesent ¬ lichen nicht erkennbar sind. Außerdem kann das reflektierende Element dazu dienen, einen Teil des durch den opto ¬ elektronischen Halbleiterchip emittierten Lichts innerhalb des Innenraums des Gehäuses des optoelektronischen Bauele ¬ ments zu reflektieren, um eine homogene Durchmischung des Lichts und damit eine homogene Abstrahlung des optoelektro ¬ nischen Bauelements zu erreichen. Das optoelektronische Bauelement kann vorteilhafterweise sehr kompakte äußere Ab ¬ messungen aufweisen, insbesondere eine geringe Dicke in zum Deckelabschnitt des Gehäuses des optoelektronischen Bauele ¬ ments senkrechte Richtung. Das optoelektronische Bauelement kann vorteilhafterweise kostengünstig und in großen Stück ¬ zahlen hergestellt werden. Insbesondere können das optische Element und das reflektierende Element des optoelektroni ¬ schen Bauelements kostengünstig auf Waferebene hergestellt werden .

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist das reflektierende Element spiegelnd oder diffus re ¬ flektierend ausgebildet. Vorteilhafterweise kann das re ¬ flektierende Element in beiden Varianten sowohl dazu die ¬ nen, von außen auf den Deckelabschnitt des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements auftreffendes Licht zu re- flektieren, als auch dazu, einen Teil eines von dem optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements emittierten Lichts innerhalb des Innenraums des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements zu reflektie ¬ ren, um eine homogene Durchmischung des durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittierten Lichts zu erzielen .

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist das optische Element eine plane Seite auf, die dem optoelektronischen Halbleiterchip zugewandt ist. Dabei ist das reflektierende Element an der planen Seite angeordnet. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine einfache Herstel ¬ lung des optischen Elements und des reflektierenden Elements. Durch die Anordnung des reflektierenden Elements an der planen Seite des optischen Elements können außerdem ein Abstand zwischen dem reflektierenden Element und dem optischen Element sowie eine Ausrichtung des reflektierenden Elements und des optischen Elements zueinander mit hoher Genauigkeit festgelegt werden. Die Anordnung des reflektie ¬ renden Elements an der planen Seite des optischen Elements ermöglicht es außerdem, das optoelektronische Bauelement insgesamt mit geringer Dicke in zum Deckelabschnitt des Ge ¬ häuses des optoelektronischen Bauelements senkrechte Rich ¬ tung auszubilden.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist das reflektierende Element an der planen Seite des op ¬ tischen Elements auflaminiert , aufgedruckt oder als Metal ¬ lisierung aufgebracht. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des reflektierenden Elements und des optischen Elements.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist das reflektierende Element zumindest teilweise in das optische Element eingebettet. Vorteilhafterweise ermöglicht auch dies eine einfache und kostengünstige Herstellung des reflektierenden Elements und des optischen Elements. Durch das zumindest teilweise Einbetten des reflektierenden Ele ¬ ments in das optische Element können außerdem der Abstand zwischen dem reflektierenden Element und dem optischen Element sowie die Ausrichtung von reflektierendem Element und optischem Element zueinander mit hoher Genauigkeit festge ¬ legt werden. Die Einbettung des reflektierenden Elements in das optische Element ermöglicht es außerdem, das Gehäuse des optoelektronischen Bauelements mit sehr geringer Dicke in zum Deckelabschnitt des Gehäuses senkrechte Richtung auszubilden .

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist das optische Element eine Mehrzahl von Kavitäten auf, die zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip und dem reflektierenden Element angeordnet sind. Dabei ist in den Kavitäten jeweils ein wellenlängenkonvertierendes Material angeordnet. Das wellenlängenkonvertierende Material kann dazu dienen, von dem optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements emittierte elektromagneti ¬ sche Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer anderen, typischerweise größeren, Wellenlänge zu konvertieren. Hierdurch kann beispielsweise aus durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittiertem Licht mit einer Wellenlänge aus dem blauen oder ultravio ¬ letten Spektralbereich weißes Licht erzeugt werden. Die Anordnung des wellenlängenkonvertierenden Materials in Kavitäten des optischen Elements ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des optoelektronischen Bauelements. Das Vorhandensein einer Mehrzahl von Kavitäten ermöglicht es außerdem, in unterschiedlichen Kavitäten unterschiedliches wellenlängenkonvertierendes Material anzuord ¬ nen, um beispielsweise eine Konversion von durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittiertem Licht in Licht unterschiedlicher Wellenlängen zu erreichen.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in zumindest einer der Kavitäten zusätzlich ein diffus streuendes Material angeordnet. Das in der Kavität angeord ¬ nete, diffus streuende Material kann dazu dienen, eine wei ¬ tere homogene Durchmischung des durch den optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements emittierten Lichts zu erreichen.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weisen die Öffnungen des reflektierenden Elements einen runden oder einen rechteckigen Querschnitt auf. Vorteilhaf- terweise ermöglicht die Gestaltung der Querschnitte der Öffnungen des reflektierenden Elements des optoelektroni- sehen Bauelements eine Beeinflussung einer Lichtverteilung des von dem optoelektronischen Bauelement abgestrahlten Lichts in einem Zielbereich.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements sind die Öffnungen des reflektierenden Elements in einer regelmäßigen Gitteranordnung angeordnet, bevorzugt in einer rechteckigen oder hexagonalen Gitteranordnung. Dies ermöglicht es, das reflektierende Element mit einer besonders hohen Anzahl an Öffnungen auszubilden, wobei gleichzeitig ein festgelegter Mindestabstand zwischen den Öffnungen des reflektierenden Elements beibehalten werden kann. Die regelmäßige Gitteranordnung der Öffnungen des reflektierenden Elements kann vorteilhafterweise außerdem ein homogenes äu ¬ ßeres Erscheinungsbild des optoelektronischen Bauelements bewirken .

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst das optische Element eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter optischer Einzelelemente. Vorteilhafterweise kann das optische Element dadurch mit kompakteren äußeren Abmessungen ausgebildet werden, als dies bei einer Ausführung des optischen Elements als nur ein einziges Einzelele ¬ ment der Fall wäre. Insbesondere kann das optische Element mit geringer Dicke in zum Deckelabschnitt des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements senkrechte Richtung ausge ¬ bildet werden. Die Ausbildung des optischen Elements mit einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter optischer Einzelelemente eröffnet außerdem zusätzliche Freiheitsgrade bei der Gestaltung der durch das optische Element des opto ¬ elektronischen Bauelements bewirkten Strahlformung.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist jedem optischen Einzelelement des optischen Elements eine Öffnung des reflektierenden Elements zugeordnet. Dies ermöglicht es, dass das jeweilige optische Einzelelement des optischen Elements eine Strahlformung von durch die zugeordnete Öffnung des reflektierenden Elements aus dem Innenraum des Gehäuses austretendem Licht bewirkt.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist jedes optische Einzelelement des optischen Elements einen Brennpunkt auf, der von einem Mittelpunkt der zuge ¬ ordneten Öffnung des reflektierenden Elements um nicht mehr als das Doppelte des Durchmessers der Öffnung beabstandet ist, bevorzugt um nicht mehr als den einfachen Durchmesser der Öffnung. Vorteilhafterweise wird dadurch sicherge ¬ stellt, dass durch die jeweilige Öffnung des reflektierten Elements gelangendes Licht durch das optische Einzelelement des optischen Elements wirksam in einen Zielbereich in der Umgebung des optoelektronischen Bauelements gerichtet werden kann.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements sind die optischen Einzelelemente als optische Linsen aus ¬ gebildet. Beispielsweise können die optischen Einzelele ¬ mente als optische Sammellinsen ausgebildet sein, bei ¬ spielsweise als sphärische optische Sammellinsen.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements sind die optischen Einzelelemente als optische Taper ausge ¬ bildet. Die einzelnen optischen Taper können sich dabei beispielsweise zur Außenseite des optischen Elements hin aufweiten. An den dem optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements zugewandten Längsenden in die optischen Taper gelangendes Licht kann an Seitenwänden der Taper reflektiert und dadurch homogen durchmischt und zur Außenseite des optischen Elements geleitet werden.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements unterscheiden sich die optischen Einzelelemente des optischen Elements voneinander. Vorteilhafterweise ergeben sich dadurch zusätzliche Freiheiten bei der Gestaltung der durch das optische Element des optoelektronischen Bauelements be ¬ wirkten Strahlformung. Die unterschiedlich ausgebildeten optischen Einzelelemente des optischen Elements können Anteile des durch den optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements emittierten Lichts in unterschiedliche Raumrichtungen richten. Die durch unterschiedliche optische Einzelelemente des optischen Elements ge ¬ richteten Strahlanteile können auch unterschiedliche

Strahldivergenzen aufweisen.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist an einer Strahlungsemissionsfläche des optoelektroni- sehen Halbleiterchips und/oder an zu der Strahlungsemissi- onsfläche senkrechten Seitenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips und/oder am Bodenabschnitt des Gehäuses und/oder an einer dem optoelektronischen Halbleiterchip zu- gewandten Seite des reflektierenden Elements ein wellenlän- genkonvertierendes Material angeordnet. Das wellenlängen- konvertierende Material kann dazu dienen, von dem opto- elektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bau- elements emittiertes Licht in Licht mit einer anderen, ty- pischerweise größeren, Wellenlänge zu konvertieren. Dadurch kann beispielsweise aus durch den optoelektronischen Halb- leiterchip erzeugtem Licht mit einer Wellenlänge aus dem blauen oder ultravioletten Spektralbereich weißes Licht er- zeugt werden.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der Bodenabschnitt des G häuses reflektierend ausgebil- det. Vorteilhafterweise kann durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittiertes Licht dadurch durch Reflexion am Bodenabschnitt des Gehäuses homogen durchmischt werden, wodurch eine hohe Homogenität des durch das optoelektronische Bauelement nach außen abgestrahlten Lichts erreicht werden kann.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements wird der Innenraum durch einen sich zwischen dem Bodenabschnitt und dem Deckelabschnitt erstreckenden Wandabschnitt begrenzt, der reflektierend ausgebildet ist. Vorteilhafter ¬ weise kann durch den optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements emittiertes Licht dadurch an dem reflektierend ausgebildeten Wandabschnitt des Gehäuses reflektiert werden, wodurch eine homogene Durchmischung des Lichts im Innenraum des Gehäuses des optoelektronischen

Bauelements erreicht werden kann. Dies unterstützt eine Ho ¬ mogenität des durch das optoelektronische Bauelement nach außen abgestrahlten Lichts. In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist dieses ein weiteres optisches Element auf, das zwi ¬ schen dem optoelektronischen Halbleiterchip und dem reflektierenden Element angeordnet ist, um elektromagnetische Strahlung in die Öffnungen des reflektierenden Elements zu lenken. Vorteilhafterweise wird dadurch eine Auskopplung von durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittiertem Licht aus dem Innenraum des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements erleichtert, ohne dabei die durch das reflek ¬ tierende Element bewirkte Reflexion von von außen auf den Deckelabschnitt des Gehäuses des optoelektronischen Bauele ¬ ments auftreffenden Lichts zu reduzieren.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist am Bodenabschnitt ein weiterer optoelektronischer Halb- leiterchip angeordnet. Dadurch kann vorteilhafterweise die Helligkeit des durch das optoelektronische Bauelement ab ¬ strahlbaren Lichts erhöht werden. Der optoelektronische Halbleiterchip und der weitere optoelektronische Halb ¬ leiterchip des optoelektronischen Bauelements können auch dazu ausgebildet sein, Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erzeugen. Das reflektierende Element des opto- elektronischen Bauelements kann eine homogene Durchmischung des Lichts beider optoelektronischer Halbleiterchips bewirken. Das von dem optoelektronischen Bauelement abgestrahlte Licht weist dann vorteilhafterweise Anteile des von beiden optoelektronischen Halbleiterchips erzeugten Lichts auf und kann dadurch beispielsweise einen besonders guten Weißeindruck bewirken.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese er- reicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines optoelektroni ¬ schen Bauelements;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des optoelektronischen Bauelements mitsamt eines Deckelabschnitts;

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht des optoelektroni ¬ schen Bauelements in einer ersten Variante; Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht des optoelektroni ¬ schen Bauelements in einer zweiten Variante;

Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht des optoelektroni ¬ schen Bauelements in einer dritten Variante;

Fig. 6 eine geschnittene Seitenansicht des optoelektroni ¬ schen Bauelements in einer vierten Variante; Fig. 7 eine geschnittene Seitenansicht einer Variante eines optischen Elements des optoelektronischen Bauelements;

Fig. 8 eine geschnittene Seitenansicht des optoelektroni- sehen Bauelements in einer fünften Variante;

Fig. 9 eine geschnittene Seitenansicht des optoelektroni ¬ schen Bauelements in einer sechsten Variante; und Fig. 10 eine geschnittene Seitenansicht des optoelektroni ¬ schen Bauelements in einer siebten Variante.

Figuren 1 und 2 zeigen schematische perspektivische Dar ¬ stellungen eines optoelektronischen Bauelements 10. Fig. 3 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des optoelektronischen Bauelements 10. In Fig. 1 ist das opto ¬ elektronische Bauelement 10 in einer geöffneten Darstellung gezeigt . Das optoelektronische Bauelement 10 dient zur Beleuchtung eines Zielbereichs mit sichtbarem Licht. Das optoelektroni ¬ sche Bauelement 10 kann beispielsweise als Blitzlichtvor ¬ richtung in einer Foto- und/oder Videokamera dienen, insbesondere beispielsweise als Blitzlichtvorrichtung für eine in ein Mobiltelefon integrierte Kamera.

Das optoelektronische Bauelement 10 weist ein Gehäuse 100 auf. Das Gehäuse 100 umfasst einen Bodenabschnitt 110 und einen zum Bodenabschnitt 110 im Wesentlichen parallelen De- ckelabschnitt 120. Der Deckelabschnitt 120 des Gehäuses 100 ist in Fig. 1 nicht dargestellt. In dem in Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Beispiel sind der Bodenabschnitt 110 und der Deckelabschnitt 120 jeweils rechteckig ausge ¬ bildet. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Der Bodenabschnitt 110 und der Deckelabschnitt 120 können auch mit anderer Form ausgebildet werden, beispielsweise kreis ¬ scheibenförmig. Zwischen dem Bodenabschnitt 110 und dem Deckelabschnitt 120 erstrecken sich Wandabschnitte 130 des Gehäuses 100, die in dem in Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Beispiel im Wesentlichen senkrecht zu dem Bodenabschnitt 110 und dem Deckelabschnitt 120 orientiert sind. Es ist jedoch möglich, die Wandabschnitte 130 des Ge- häuses 100 anders zu orientieren. Beispielsweise könnte der Deckelabschnitt 120 des Gehäuses 110 mit größerer Fläche ausgebildet sein als der Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100. In diesem Fall wären die Wandabschnitte 130 derart ge ¬ gen den Bodenabschnitt 110 und den Deckelabschnitt 120 ge- neigt, dass sich das Gehäuse 100 von dem Bodenabschnitt 110 zu dem Deckelabschnitt 120 konisch aufweitet. Der Bodenab ¬ schnitt 110, der Deckelabschnitt 120 und die Wandabschnitte 130 des Gehäuses 100 umschließen einen Innenraum 140 des Gehäuses 100.

Das Gehäuse 100 des optoelektronischen Bauelements 10 kann beispielsweise durch einen Formprozess (Moldprozess ) herge ¬ stellt sein und ein Kunststoffmaterial aufweisen. Das Ge ¬ häuse 100 kann an seinem Bodenabschnitt 110 auch beispiels- weise ein Keramikmaterial, einen metallischen Leiterrahmen oder eine Leiterplatte aufweisen. Das Gehäuse 100 des opto ¬ elektronischen Bauelements 10 kann beispielsweise als QFN- Gehäuse ausgebildet sein. Das optoelektronische Bauelement 10 kann als SMD-Bauelement für eine Oberflächenmontage vorgesehen sein, beispielsweise für eine Oberflächenmontage durch Wiederaufschmelzlöten (Reflow-Löten) . Im Innenraum 140 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip 200 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 ist dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung zu emit ¬ tieren, beispielsweise sichtbares Licht. Der optoelektroni- sehe Halbleiterchip 200 ist bevorzugt als Leuchtdiodenchip (LED-Chip) ausgebildet. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 ist derart am Bo ¬ denabschnitt 110 des Gehäuses 100 angeordnet, dass eine Bo ¬ denfläche 220 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 dem Bodenabschnitt 110 zugewandt ist. Eine der Bodenfläche 220 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 gegenüberliegende Strahlungsemissionsfläche 210 des optoelektroni ¬ schen Halbleiterchips 200 ist zum Deckelabschnitt 120 des Gehäuses 100 orientiert. Zwischen der Bodenfläche 220 und der Strahlungsemissionsfläche 210 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 erstrecken sich Seitenflächen 230 des optoelektronischen Halbleiterchips 200. Die Strahlungsemis ¬ sionsfläche 210 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 ist im dargestellten Beispiel im Wesentlichen quadratisch ausgebildet und weist eine Kantenlänge 211 auf. Es ist je- doch möglich, die Strahlungsemissionsfläche 210 mit anderer Form auszubilden. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 ist am Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100 elektrisch kon ¬ taktiert, beispielsweise über Lotverbindungen und/oder über Drahtbondverbindungen .

Der optoelektronische Halbleiterchip 200 kann als flächenemittierender Halbleiterchip ausgebildet sein. In diesem Fall emittiert der optoelektronische Halbleiterchip 200 elektromagnetische Strahlung nur an seiner Strahlungsemis- sionsfläche 210. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 kann aber beispielsweise auch als volumenemittierender Halbleiterchip ausgebildet sein. In diesem Fall emittiert der optoelektronische Halbleiterchip 200 elektromagnetische Strahlung sowohl an der Strahlungsemissionsfläche 210, als auch an seinen Seitenflächen 230.

Auf der Strahlungsemissionsfläche 210 des optoelektroni ¬ schen Halbleiterchips 200 des optoelektronischen Bauele ¬ ments 10 ist ein wellenlängenkonvertierendes Material 500 angeordnet. Das wellenlängenkonvertierende Material 500 kann beispielsweise in Form eines Konverterplättchens auf der Strahlungsemissionsfläche 210 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 angeordnet sein. Das wellenlängenkon ¬ vertierende Element 500 kann allerdings auch entfallen.

Das wellenlängenkonvertierende Material 500 weist wellen- längenkonvertierende Partikel (Leuchtstoffpartikel ) auf, die dazu ausgebildet sind, elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge aus einem ersten Spektralbereich in elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge aus ei ¬ nem zweiten Spektralbereich zu konvertieren. Dabei sind die wellenlängenkonvertierenden Partikel des wellenlängenkonvertierenden Materials 500 derart auf den optoelektronischen Halbleiterchip 200 abgestimmt, dass die wellenlängenkonvertierenden Partikel von dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 emittierte elektromagnetische Strahlung in elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge kon ¬ vertieren können. Eine Mischung von unkonvertierter Strahlung des optoelektronischen Halbleiterchips 200 und durch das wellenlängenkonvertierende Material 500 konvertierter elektromagnetischer Strahlung kann beispielsweise einen weißen Farbeindruck vermitteln. Hierzu kann das wellenlängenkonvertierende Material 500 beispielsweise dazu ausge ¬ bildet sein, von dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 emittierte elektromagnetische Strahlung mit einer Wellen ¬ länge aus dem blauen Spektralbereich in elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge aus dem gelben Spektralbe ¬ reich zu konvertieren.

Der Deckelabschnitt 120 des Gehäuses 100 des optoelektroni ¬ schen Bauelements 10 umfasst ein optisches Element 300. Das optische Element 300 ist ein optisch abbildendes Element, das dazu vorgesehen ist, von dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 erzeugte elektromagnetische Strahlung in ei ¬ nen Zielbereich in der Umgebung des optoelektronischen Bauelements 10 abzubilden. Das optische Element 300 weist ein optisch transparentes Material auf, beispielsweise ein Glas oder ein Kunststoffmaterial , etwa PMMA, Polycarbonat oder ein Epoxidharz. Das optische Element 300 weist eine zum Bo ¬ denabschnitt 110 des Gehäuses 100 orientierte Innenseite 320 und eine der Innenseite 320 gegenüberliegende Außen ¬ seite 310 auf.

Das optische Element 300 umfasst eine Mehrzahl optischer Einzelelemente 350, die in der Ebene des durch das optische Element 300 gebildeten Deckelabschnitts 120 nebeneinander angeordnet sind.

In dem in Figuren 1 bis 3 gezeigten Beispiel des optoelekt- ronischen Bauelements 10 sind die optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 als optische Linsen 360 aus ¬ gebildet. Insbesondere sind die optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 als plankonvexe Sammellinsen ausgebildet. Dabei sind die optischen Einzelelemente 350 an der Außenseite 310 des optischen Elements 300 jeweils kon ¬ vex und an der Innenseite 320 des optischen Elements 300 jeweils plan ausgebildet. Die konvexen Seiten der als opti ¬ sche Linsen 360 ausgebildeten optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 können beispielsweise sphärisch oder asphärisch ausgebildet sein. Es wäre allerdings auch möglich, die als optische Linsen 360 ausgebildeten optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 ko ¬ nisch, bikonisch, toroidisch oder anders auszubilden. Die optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 sind einstückig zusammenhängend miteinander verbunden. Dabei sind die nebeneinander angeordneten optischen Einzelelemente 350 in einer regelmäßigen Gitteranordnung angeordnet, im dargestellten Beispiel in einer hexagonalen Git- teranordnung . Es wäre allerdings auch möglich, die opti ¬ schen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 in ei ¬ ner anderen Gitteranordnung, beispielsweise in einer rechteckigen Gitteranordnung, oder in einer nicht-regelmäßigen Anordnung anzuordnen.

Zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 des optoelektronischen Bauelements 10 und dem optischen Element 300 des optoelektronischen Bauelements 10 ist ein reflektierendes Element 400 angeordnet. Das reflektierende Ele ¬ ment 400 ist flach und scheibenförmig ausgebildet und im Wesentlichen parallel zur planen Innenseite 320 des opti- sehen Elements 300 orientiert. Bevorzugt steht das reflek ¬ tierende Element 400 mit der Innenseite 320 des optischen Elements 300 in Kontakt.

Das reflektierende Element 400 ist sowohl auf seiner dem optischen Element 300 zugewandten Seite als auch auf seiner dem Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100 zugewandten Seite optisch reflektierend ausgebildet. Dabei kann das reflek ¬ tierende Element 400 spiegelnd oder diffus optisch reflek ¬ tierend ausgebildet sein.

Das reflektierende Element 400 kann beispielsweise an der planen Innenseite 320 des optischen Elements 300 auflami ¬ niert oder als Metallisierung auf die Innenseite 320 des optischen Elements 300 aufgebracht sein, beispielsweise mittels eines fotolithografischen Prozesses. Das reflektie ¬ rende Element 400 kann aber beispielsweise auch auf die In ¬ nenseite 320 des optischen Elements 300 aufgedruckt sein. In diesem Fall kann das reflektierende Element 400 bei ¬ spielsweise durch eine weiße Druckfarbe gebildet sein.

Das reflektierende Element 400 weist eine Mehrzahl von Öff ¬ nungen 410 auf, die sich zwischen der dem Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100 zugewandten Seite des reflektierenden Elements 400 und der der Innenseite 320 des optischen Ele- ments 300 zugewandten Seite des reflektierenden Elements 400 durch das reflektierende Element 400 erstrecken. Das reflektierende Element 400 bildet somit eine Blende. Die Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 bilden Blendenöffnungen .

Bevorzugt ist jedem optischen Einzelelement 350 des opti ¬ schen Elements 300 des optoelektronischen Bauelements 10 eine Öffnung 410 des reflektierenden Elements 400 zugeord ¬ net. In diesem Fall entspricht die Anzahl der Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 bevorzugt im Wesentlichen der Anzahl der optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300. Die Anordnung der Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 entspricht bevorzugt der Anordnung der optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300. Falls die optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 in einer regelmäßigen Gitteranordnung angeord- net sind, so sind auch die Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 bevorzugt in einer regelmäßigen Gitterano ¬ rdnung angeordnet, beispielsweise in einer rechteckigen o- der hexagonalen Gitteranordnung. In dem in Figuren 1 bis 3 gezeigten Beispiel sind die Öffnungen 410 des reflektieren- den Elements 400 in einer hexagonalen Gitteranordnung angeordnet .

Die Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 können beispielsweise runde oder rechteckige Querschnitte aufwei- sen. Dabei weist jede Öffnung 410 des reflektierenden Ele ¬ ments 400 einen Mittelpunkt 420 und einen Durchmesser 411 auf. Falls die Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 rechteckige Querschnitte aufweisen, so kann der Durch ¬ messer 411 als Länge einer Diagonalen der jeweiligen Öff- nung 410 definiert werden.

Die als optische Linsen 360 ausgebildeten optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 des optoelektro ¬ nischen Bauelements 10 können jeweils einen Brennpunkt 380 aufweisen. Bevorzugt sind die optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 und die Öffnungen 410 des re ¬ flektierenden Elements 400 relativ zueinander so angeordnet, dass der Brennpunkt 380 bei jedem optischen Einzelele ¬ ment 350 von dem Mittelpunkt 420 der dem jeweiligen opti- sehen Einzelelement 350 zugeordneten Öffnung 410 des re ¬ flektierenden Elements 400 um einen Abstand 381 von nicht mehr als das Doppelte des Durchmessers 411 der jeweiligen Öffnung 410 beabstandet ist, bevorzugt um nicht mehr als den einfachen Durchmesser 411 der jeweiligen Öffnung 410. Dies bedeutet, dass sich die Hauptachsen der als optische Linsen 360 ausgebildeten optischen Einzelelemente 350 um nicht mehr als den Abstand 381 von den Mittelpunkten 420 der zugeordneten Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 entfernt erstrecken. Die Öffnungen 410 des reflektie ¬ renden Elements 400 werden dann durch die zugeordneten optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 je ¬ weils in das Fernfeld abgebildet.

Es ist möglich, dass die Brennpunkte 380 der als optische Linsen 360 ausgebildeten optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 nicht punktförmig ausgebildet sind. In diesem Fall weisen die optischen Linsen lediglich einen ausgedehnten Fokus-Raumbereich auf, in dem ein gedachtes, auf die jeweilige optische Linse 360 treffendes, Parallel ¬ strahlbündel eine maximale Fokussierung erfahren würde. Be ¬ vorzugt ist in diesem Fall bei jedem optischen Einzelele ¬ ment 350 ein Mittelpunkt des Fokus-Raumbereichs von dem Mittelpunkt 420 der dem jeweiligen optischen Einzelelement 350 zugeordneten Öffnung 410 des reflektierenden Elements 400 um den Abstand 381 von nicht mehr als das Doppelte des Durchmessers 411 der jeweiligen Öffnung 410 beabstandet, bevorzugt um nicht mehr als den einfachen Durchmesser 411 der jeweiligen Öffnung 410.

Ebenfalls möglich ist, dass die als optische Linsen 360 ausgebildeten optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 in unterschiedliche Raumrichtungen unter- schiedliche Brennpunkte besitzen. In diesem Fall kann die dem jeweiligen optischen Einzelelement 350 zugeordnete Öff ¬ nung 410 des reflektierenden Elements 400 bezüglich einem der Brennpunkte so angeordnet werden wie oben beschrieben. Alternativ kann die dem jeweiligen optischen Einzelelement 350 zugeordnete Öffnung 410 des reflektierenden Elements

400 zwischen den Brennpunkten des jeweiligen optischen Einzelelements 350 angeordnet werden. Der Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100 und die Wandab ¬ schnitte 130 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bau ¬ elements 10 sind bevorzugt optisch reflektierend ausgebil ¬ det, beispielsweise spiegelnd oder diffus optisch reflek- tierend. Dadurch bildet der Innenraum 140 des Gehäuses 100 einen Lichtkasten, an dessen durch den Bodenabschnitt 110, die Wandabschnitte 130 und das reflektierende Element 400 gebildeten Wänden Licht viele Male reflektiert werden und dadurch homogen durchmischt werden kann. Zwischen dem opto- elektronischen Halbleiterchip 200 und dem reflektierenden Element 400 kann sich Luft befinden.

Im Betrieb des optoelektronischen Bauelements 10 wird an der Strahlungsemissionsfläche 210 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 bzw. an dem auf der Strahlungsemissi ¬ onsfläche 210 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 angeordneten wellenlängenkonvertierenden Material 500 Licht in einen breiten Raumwinkelbereich abgestrahlt. Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung einen Verlauf zweier solcher emittierter Lichtstrahlen 11. Die durch den optoelektronischen Halbleiterchip 200 emittierten Lichtstrahlen 11 werden im Innenraum 140 des Gehäuses 100 so lange an der dem Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100 zugewandten Seite des reflektierenden Elements 400, den Wandabschnitten 130 des Gehäuses 100 und dem Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100 reflektiert, bis sie durch eine der Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 durchtreten und durch das der jeweiligen Öffnung 410 des reflektierenden Elements 400 zugeordnete optische Einzelelement 350 des optischen Elements 300 in den Zielbereich in der Umgebung des optoelektronischen Bauelements 10 gerichtet werden.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung auch einen aus der Umgebung des optoelektronischen Bauelements 10 von au- ßen auf den Deckelabschnitt 120 des Gehäuses 100 des opto ¬ elektronischen Bauelements 10 auftreffenden äußeren Lichtstrahl 12. Der äußere Lichtstrahl 12 trifft auf eines der als optische Linsen 360 ausgebildeten optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300. Der äußere Licht ¬ strahl wird, sofern er nicht unter einem Winkel aus einem durch das jeweilige optische Einzelelement 350 festgelegten engen Winkelbereich auf das optische Einzelelement 350 trifft, durch das optische Einzelelement 350 zu dem reflek ¬ tierenden Element 400 abgelenkt, nicht jedoch zu der dem jeweiligen optischen Einzelelement 350 zugeordneten Öffnung 410 des reflektierenden Elements 400. Der durch das opti- sehe Einzelelement 350 zu dem reflektierenden Element 400 abgelenkte äußere Lichtstrahl 12 wird an dem reflektierenden Element 400 reflektiert und durch das optische Element 300 in die Umgebung des optoelektronischen Bauelements 10 zurückgestrahlt .

Dies hat zur Folge, dass der Deckelabschnitt 120 des Gehäu ¬ ses 120 des optoelektronischen Bauelements 10 von außen betrachtet im Wesentlichen diffus oder spiegelnd reflektie ¬ rend wirkt. Der Innenraum 140 des Gehäuses 100 des opto- elektronischen Bauelements 10 und der in dem Innenraum 140 des Gehäuses 100 angeordnete optoelektronische Halbleiter ¬ chip 200 sind jedoch aus der Umgebung des optoelektronischen Bauelements 10 nicht oder kaum sichtbar. Die optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 des optoelektronischen Bauelements 10 können alle identisch zueinander ausgebildet sein. Beispielsweise können die als optische Linsen 360 ausgebildeten optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 jeweils so ausgebildet sein, dass jedes optische Einzelelement 350 Licht, das durch die dem jeweiligen optischen Einzelelement 350 zugeordnete Öff ¬ nung 410 des reflektierenden Elements 400 fällt, als im We ¬ sentlichen senkrecht zum Deckelabschnitt 120 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 orientierter Pa- rallelstrahl abgestrahlt wird. Es ist allerdings auch mög ¬ lich, die optischen Einzelelemente 350 des optischen Ele ¬ ments 300 unterschiedlich auszubilden. Beispielsweise kön- nen unterschiedliche optische Einzelelemente 350 des opti ¬ schen Elements 300 dazu vorgesehen sein, von dem optoelektronischen Bauelement 10 abgestrahltes Licht in unterschied ¬ liche Bereiche eines durch das optoelektronische Bauelement 10 zu beleuchtenden Zielbereichs zu lenken.

In dem in Figuren 1 bis 3 dargestellten Beispiel des optoelektronischen Bauelements 10 sind die Hauptachsen der als optische Linsen 360 ausgebildeten optischen Einzelelemente 350, die sich bis auf den Abstand 381 durch die Mittel ¬ punkte 420 der den optischen Einzelelementen 350 zugeordneten Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 erstrecken, alle senkrecht zum Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100 und zur Strahlungsemissionsfläche 210 des optoelektro- nischen Halbleiterchips 200 orientiert. Das optische Ele ¬ ment 300 und das reflektierende Element 400 sind im Wesent ¬ lichen eben ausgebildet. Es wäre allerdings auch möglich, dass die Hauptachsen zumindest einiger optischer Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 gegen den Bodenab- schnitt 110 des Gehäuses 100 und die Strahlungsemissions ¬ fläche 210 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 ver ¬ kippt sind. In diesem Fall kann das optische Element 300 beispielsweise gewölbt sein. Die Querschnittsform der Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 kann die Lichtverteilung in dem durch das optoelektronische Bauelement 10 zu beleuchtenden Zielbe ¬ reich beeinflussen. Bevorzugt weisen die Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 einen runden oder einen recht- eckigen, beispielsweise einen quadratischen, Querschnitt auf .

Das optische Element 300 des optoelektronischen Bauelements 10 weist in dem in Figuren 1 bis 3 dargestellten Beispiel zwischen seiner Innenseite 320 und seiner Außenseite 310 eine Dicke 301 auf. Die Dicke 301 des optischen Elements 300 ist bevorzugt kleiner als 500 ym, besonders bevorzugt kleiner als 200 ym. Beispielsweise kann die Dicke 301 des optischen Elements 300 100 ym betragen.

Das optische Element 300 des optoelektronischen Bauelements 10 weist in dem in Figuren 1 bis 3 gezeigten Beispiel eine parallel zum Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100 gemessene Kantenlänge 302 auf. Bevorzugt ist die Kantenlänge 302 des optischen Elements 300 höchstens dreimal so groß wie die Kantenlänge 211 der Strahlungsemissionsfläche 210 des opto- elektronischen Halbleiterchips 200, besonders bevorzugt höchstens zweimal so groß.

Die Innenseite 320 des optischen Elements 300 weist bei dem in Figuren 1 bis 3 dargestellten Beispiel des optoelektro- nischen Bauelements 10 einen Abstand 303 von dem auf der

Strahlungsemissionsfläche 210 des optoelektronischen Halb ¬ leiterchips 200 angeordneten wellenlängenkonvertierenden Material 500 auf. Der Abstand 303 ist bevorzugt kleiner als 500 ym, besonders bevorzugt kleiner als 200 ym. Beispiels- weise kann der Abstand 303 100 ym betragen.

Die optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 weisen in dem in Figuren 1 bis 3 gezeigten Beispiel des optoelektronischen Bauelements 10 jeweils einen Abstand 351 voneinander auf. Bevorzugt ist der Abstand 351 zwischen den optischen Einzelelementen 350 größer als die Hälfte der Dicke 301 des optischen Elements 300. Ebenfalls bevorzugt ist der Abstand 351 zwischen den einzelnen optischen Einzelelementen 350 des optischen Elements 300 kleiner als die drei- fache Dicke 301 des optischen Elements 300.

Neben dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 können in dem Innenraum 140 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 ein oder mehrere weitere optoelektronische Halbleiterchips angeordnet sein. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 und die weiteren optoelektronischen Halbleiterchips sind dabei nebeneinander am Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100 angeordnet und können voneinander be ¬ abstandet sein.

Die weiteren optoelektronischen Halbleiterchips können identisch zu dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 ausgebildet sein. Die weiteren optoelektronischen Halbleiterchips können allerdings auch ausgebildet sein, Licht mit einer anderen Wellenlänge zu emittieren als der optoelekt ¬ ronische Halbleiterchip 200.

Auf den Strahlungsemissionsflächen der weiteren optoelektronischen Halbleiterchips kann jeweils wellenlängenkonvertierendes Material angeordnet sein, das gleich wie oder an ¬ ders als das wellenlängenkonvertierende Material 500 auf der Strahlungsemissionsfläche 210 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 ausgebildet ist.

Die Ausgestaltung des Innenraums 140 des Gehäuses 100 als Lichtkasten mit dem reflektierenden Bodenabschnitt 110, den reflektierenden Wandabschnitten 130 und dem reflektierenden Element 400 bewirkt eine homogene Durchmischung der durch die einzelnen optoelektronischen Halbleiterchips emittierten Lichtanteile in dem Innenraum 140 des Gehäuses 100. Dadurch kann erreicht werden, dass das durch das optoelekt- ronische Bauelement 10 in den zu beleuchtenden Zielbereich abgestrahlte Licht in allen Teilbereichen des Zielbereichs eine im Wesentlichen homogene Farbmischung aufweist.

Anhand der Figuren 4 bis 10 werden nachfolgend alternative Ausführungsformen des optoelektronischen Bauelements 10 beschrieben. Diese alternativen Ausführungsformen des optoelektronischen Bauelements 10 stimmen, bis auf die nachfol ¬ gend erläuterten Abweichungen, mit der vorstehend anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsform des opto- elektronischen Bauelements 10 überein. Die vorstehende Be ¬ schreibung trifft insofern auch für die nachfolgend gezeig ¬ ten Ausführungsformen des optoelektronischen Bauelements 10 zu. Beispielsweise können bei jeder Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10 mehrere optoelektronische Halbleiterchips vorhanden sein.

Fig. 4 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des optoelektronischen Bauelements 10 in einer alternativen Ausführungsform. In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist das wellenlängenkonvertierende Material 500 nicht le ¬ diglich auf der Strahlungsemissionsfläche 210 des opto ¬ elektronischen Halbleiterchips 200 angeordnet, sondern er- streckt sich auch über die Seitenflächen 230 des optoelekt ¬ ronischen Halbleiterchips 200 und den Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100. Es wäre allerdings auch möglich, entweder im Bereich der Seitenflächen 230 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 oder im Bereich des Bodenabschnitts 110 des Gehäuses 100 auf das Vorsehen des wellenlängenkonvertierenden Materials 500 zu verzichten.

Fig. 5 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des optoelektronischen Bauelements 10 in einer weiteren al- ternativen Ausführungsform. In der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist am Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100 eine dicke Schicht des wellenlängenkonvertierenden Materials 500 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 ist derart in die dicke Schicht des wellenlängenkonver- tierenden Materials 500 eingebettet, dass sowohl die Sei ¬ tenflächen 230 als auch die Strahlungsemissionsfläche 210 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 durch das wel ¬ lenlängenkonvertierende Material 500 bedeckt sind. Fig. 6 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des optoelektronischen Bauelements 10 in einer weiteren alternativen Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10. In der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist auf der Strahlungsemissionsfläche 210 des optoelektroni- sehen Halbleiterchips 200 kein wellenlängenkonvertierendes Material 500 angeordnet. Stattdessen ist das wellenlängen ¬ konvertierende Material 500 an der dem Innenraum 140 des Gehäuses 100 und dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 zugewandten Seite des reflektierenden Elements 400 angeord ¬ net. In der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform wird von dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 abgestrahltes Licht also erst beim Auftreffen auf das an dem reflektie- renden Element 400 angeordnete wellenlängenkonvertierende Material 500 in Licht einer anderen Wellenlänge konver ¬ tiert .

In dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel ist das reflektie- rende Element 400 auf seiner dem Innenraum 140 des Gehäuses 100 zugewandten Seite vollständig durch das wellenlängenkonvertierende Material 500 bedeckt. Das wellenlängenkon ¬ vertierende Material 500 erstreckt sich dabei auch über die Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400. Es wäre je- doch möglich, das wellenlängenkonvertierende Material 500 derart auf den Bereich der Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 zu beschränken, dass die Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 jeweils durch das wellenlängenkonvertierende Material 500 abgedeckt sind, das reflek- tierende Element 400 jedoch in den Bereichen zwischen den

Öffnungen 410 teilweise nicht durch das wellenlängenkonvertierende Material 500 bedeckt ist.

Das Aufbringen des wellenlängenkonvertierenden Materials 500 auf das reflektierende Element 400 kann beispielsweise durch ein Druckverfahren oder durch ein Sprühverfahren erfolgen. Falls das reflektierende Element 400 nicht voll ¬ ständig durch das wellenlängenkonvertierende Material 500 bedeckt werden soll, kann dabei beispielsweise eine Maske verwendet werden.

Fig. 7 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht von Teilen des optischen Elements 300 und des reflektierenden Elements 400 einer weiteren alternativen Ausführungs- form des optoelektronischen Bauelements 10. In der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist das reflektierende Element 400 zumindest teilweise in das optische Element 300 einge- bettet. Das reflektierende Element 400 kann dabei bei ¬ spielsweise als ein die Öffnungen 410 aufweisendes reflek ¬ tierendes Metallblech (Lochblech) ausgebildet sein. Das optische Element 300 kann in der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform beispielsweise mittels eines Formprozesses (Moldprozess ) hergestellt werden. Dabei wird das reflektie ¬ rende Element 400 bereits während der Ausbildung des opti ¬ schen Elements 300 in das optische Element 300 eingebettet. Das reflektierende Element 400 wird mit dem Material des optischen Elements 300 umformt.

Das reflektierende Element 400 ist derart in das optische Element 300 eingebettet, dass die optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 an einer Seite des reflek ¬ tierenden Elements 400 angeordnet sind. Auch in der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform sind die optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 als optische Linsen 360 ausgebildet. Die relative Anordnung der Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 und der optischen Einzelelemente 350 und ihrer Brennpunkte 380 ist bevorzugt so wie bei der anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10. Das optische Element 300 weist in der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform zusätzlich Kavitäten 330 auf, die in einer vereinfachten Ausführungsform jedoch auch entfallen können. Der in Fig. 7 gezeigte Teil des optischen Elements 300 um- fasst eine erste Kavität 330, 331, eine zweite Kavität 330, 332 und eine dritte Kavität 330, 333. Die Kavitäten 330 sind auf der den optischen Einzelelementen 350 gegenüberliegenden Seite des in das optische Element 300 eingebette ¬ ten reflektierenden Elements 400 angeordnet. Dabei sind die Kavitäten 330 an der Innenseite 320 des optischen Elements 300 zum Innenraum 140 des Gehäuses 100 hin geöffnet. Bevor ¬ zugt ist jedem optischen Einzelelement 350 des optischen Elements 300 und jeder Öffnung 410 des reflektierenden Elements 400 eine eigene Kavität 330 zugeordnet. In den Kavitäten 330 des optischen Elements 300 ist jeweils ein wellenlängenkonvertierendes Material 500 angeordnet. Bei einer das optische Element 300 und das reflektierende Element 400 in der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform umfassenden Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10 ist es daher nicht erforderlich, wellenlängenkonvertierendes Material 500 an der Strahlungsemissionsfläche 210 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 vorzusehen. Das wellenlängenkonvertierende Material 500 kann beispiels ¬ weise mittels eines Dosierverfahrens in den Kavitäten 330 des optischen Elements 300 angeordnet werden.

Es ist möglich, in allen Kavitäten 330 des optischen Ele- ments 300 das gleiche wellenlängenkonvertierende Material

500 vorzusehen. Es ist aber auch möglich, in unterschiedlichen Kavitäten 330 des optischen Elements 300 unterschied ¬ liches wellenlängenkonvertierendes Material 500 anzuordnen, das beispielsweise ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung in elektromagnetische Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen zu konvertieren. In dem in Fig. 7 dargestellten Beispiel ist in der ersten Kavität 330, 331 und in der dritten Kavität 330, 333 eine erste Art des wellenlängen ¬ konvertierenden Materials 500 angeordnet, während in der zweiten Kavität 330, 332 eine zweite Art des wellenlängen ¬ konvertierenden Materials 500 angeordnet ist.

Zusätzlich zu dem wellenlängenkonvertierenden Material 500 kann weiteres Material in den Kavitäten 330 des optischen Elements 300 der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform angeordnet werden. Beispielsweise können reflektive Partikel und/oder ein diffus streuendes Material 510 in den Kavitä ¬ ten 330 angeordnet werden. In dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel ist in den Kavitäten 330 zusätzlich zu dem wellenlän- genkonvertierenden Material 500 ein diffus streuendes Mate ¬ rial 510 angeordnet. Dabei ist das diffus streuende Mate ¬ rial 510 jeweils näher an dem in das optische Element 300 eingebetteten reflektierenden Element 400 angeordnet als das wellenlängenkonvertierende Material 500. Das diffus streuende Material 510 kann aber auch entfallen.

Fig. 8 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10. Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10 entspricht, bis auf die nachfolgend dargestellten Unterschiede, der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des optoelektronischen Bauele- ments 10.

In der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10 weist dieses zusätzlich zu dem opti ¬ schen Element 300 ein weiteres optisches Element 600 auf. Das weitere optische Element 600 ist auf der dem Innenraum 140 des Gehäuses 100 und dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 zugewandten Seite des reflektierenden Elements 400 angeordnet. Bevorzugt steht das weitere optische Element 600 in unmittelbarem Kontakt mit dem reflektierenden Ele- ment 400. In diesem Fall ist das reflektierende Element 400 zwischen dem optischen Element 300 und dem weiteren optischen Element 600 eingebettet. Das weitere optische Element 600 kann einstückig zusammenhängend mit dem optischen Element 300 ausgebildet sein.

Das weitere optische Element 600 umfasst eine Mehrzahl wei ¬ terer optischer Einzelelemente 610, die im dargestellten Beispiel als optische Linsen ausgebildet sind. Bevorzugt ist jeder Öffnung 410 des reflektierenden Elements 400 ein weiteres optisches Einzelelement 610 des weiteren optischen Elements 600 zugeordnet. Die weiteren optischen Einzelele ¬ mente 600 sind dazu vorgesehen, elektromagnetische Strah ¬ lung aus dem Innenraum 140 in die Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 zu lenken. Hierzu können die weite- ren optischen Einzelelemente 610 beispielsweise als Sammel ¬ linsen ausgebildet sein, insbesondere beispielsweise als plankonvexe Sammellinsen. In der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10 könnte das wellenlängenkonvertie ¬ rende Material 500 auch wie in der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10 oder wie in der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10 angeordnet werden.

Fig. 9 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des optoelektronischen Bau- elements 10. Die in Fig. 9 gezeigte Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10 entspricht, bis auf die nachfolgend erläuterten Abweichungen, der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10. In der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform sind die optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 des optoelektronischen Bauelements 10 als optische Taper 370 ausgebildet. Die optischen Taper 370 können auch als Re ¬ flektoren bezeichnet werden. Jeder optische Taper 370 wei- tet sich von der Innenseite 320 des optischen Elements 300 zur Außenseite 310 des optischen Elements 300 konisch auf. Dabei weist jeder optische Taper 370 eine sich zwischen der Innenseite 320 und der Außenseite 310 des optischen Ele ¬ ments 300 erstreckende Außenfläche 371 auf, die eine Man- telfläche des sich konisch aufweitenden optischen Tapers 370 bildet.

Elektromagnetische Strahlung, die aus dem Innenraum 140 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 durch eine der Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 in eines der als optische Taper 370 ausgebildeten optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 propagiert, wird innerhalb des jeweiligen optischen Einzelelements 350 an der Außenfläche 371 totalreflektiert und dadurch zur Au- ßenseite 310 des optischen Elements 300 geleitet, wo sie aus dem optischen Einzelelement 350 des optischen Elements 300 austreten kann. Fig. 10 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10. Die in Fig. 10 gezeigte Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10 entspricht, bis auf die nachfolgend erläuterten Unterschiede, der in Fig. 9 gezeig ¬ ten Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10.

In der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform ist an den Außenflächen 371 der als optische Taper 370 ausgebildeten optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 ein reflektierendes Material angeordnet. Elektromagnetische Strahlung, die aus dem Innenraum 140 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 durch eine der Öffnungen 410 des reflektierenden Elements 400 in eines der optischen Einzelelemente 350 des optischen Elements 300 eindringt, wird an dem zwischen den einzelnen optischen Einzelelementen 350 angeordneten reflektierenden Material reflektiert und dadurch innerhalb des jeweiligen optischen Einzelelements 350 zur Außenseite 310 des optischen Elements 300 transportiert, wo sie aus dem optischen Element 300 austre ¬ ten kann und in den durch das optoelektronische Bauelement 10 beleuchteten Zielbereich abgestrahlt wird.

Bei den in Figuren 9 und 10 gezeigten Ausführungsformen des optoelektronischen Bauelements 10 kann das wellenlängenkonvertierende Material 500 alternativ wie in einer der in Fi ¬ guren 4, 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen angeordnet werden. Das optische Element 300 der in Figuren 9 und 10 gezeigten Ausführungsformen des optoelektronischen Bauele- ments 10 könnte auch mit einem weiteren optischen Element 600 kombiniert werden, wie es in der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10 dargestellt ist. In allen erläuterten Ausführungsformen des optoelektronischen Bauelements 10 können der Deckelabschnitt 120 und die Wandabschnitte 130 des Gehäuses 100 einstückig zusammenhän- gend ausgebildet werden. In diesem Fall können der Deckel ¬ abschnitt 120 und die einstückig mit dem Deckelabschnitt 120 zusammenhängenden Wandabschnitte 130 als Deckel auf dem Bodenabschnitt 110 des Gehäuses 100 angeordnet werden. Al ¬ ternativ können aber auch der Bodenabschnitt 110 und die Wandabschnitte 130 des Gehäuses 100 einstückig zusammenhän ¬ gend ausgebildet werden. In diesem Fall wird der Deckelab ¬ schnitt 120 nach dem Anordnen des optoelektronischen Halbleiterchips 200 auf dem Bodenabschnitt 110 eingesetzt, um das Gehäuse 100 zu vervollständigen.

Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei ¬ spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele einge ¬ schränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugs zeichenliste

10 optoelektronisches Bauelement 11 emittierter Lichtstrahl

12 äußerer Lichtstrahl

100 Gehäuse

110 Bodenabschnitt

120 Deckelabschnitt

130 Wandabschnitt

140 Innenraum

200 optoelektronischer Halbleiterchip

210 Strahlungsemissionsfläche

211 Kantenlänge

220 Bodenfläche

230 Seitenfläche

300 optisches Element

301 Dicke

302 Kantenlänge

303 Abstand

310 Außenseite

320 Innenseite

330 Kavität

331 erste Kavität

332 zweite Kavität

333 dritte Kavität 350 optisches Einzelelement

351 Abstand

360 optische Linse

370 optischer Taper

371 Außenfläche

380 Brennpunkt

381 Abstand

400 reflektierendes Element Öffnung

Durchmesser

Mittelpunkt wellenlängenkonvertierendes Material diffus streuendes Material weiteres optisches Element

weitere optische Einzelelemente