Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
OPTOELECTRONIC COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/001767
Kind Code:
A1
Abstract:
An optoelectronic component comprises an optoelectronic semiconductor chip having an upper face and a lower face. An emitting region is formed on the upper face. Said emitting region is designed to emit electromagnetic radiation. A surface portion of the upper face forming the emitting region is smaller than a total surface of the upper face. A collimating optical element is arranged above the emitting region.

Inventors:
BRICK PETER (DE)
GROETSCH STEFAN (DE)
SCHWALENBERG SIMON (DE)
WITTMANN MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/000319
Publication Date:
January 03, 2019
Filing Date:
June 26, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
G02B19/00; H01S5/042; H01S5/18
Foreign References:
EP1959529A22008-08-20
US20140023380A12014-01-23
US20170141538A12017-05-18
US20130286150A12013-10-31
US20140152393A12014-06-05
US20110303893A12011-12-15
DE102015223572A12016-06-02
US20150071320A12015-03-12
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
WILHELM & BECK (DE)
Download PDF:
Claims:
PATENTANSPRÜCHE

Optoelektronisches Bauelement (10),

mit einem optoelektronischen Halbleiterchip (20), wobei der optoelektronische Halbleiterchip eine Oberseite (21) und eine Unterseite (22) aufweist, wobei an der Oberseite (21) ein emittierender Bereich (23) ausgebildet ist, wobei der emittierende Bereich (23) dazu ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung zu emittieren, wobei eine den emittierenden Bereich (23) bildende Teilfläche (24) der Oberseite (21) kleiner ist als eine Gesamtfläche (25) der Oberseite (21) des optoelektronischen Halbleiterchips (20), wobei über dem emittierenden Bereich (23) ein kollimierendes optisches Element (80) angeordnet ist.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 1,

wobei an der Oberseite (21) oder an der Unterseite (22) eine Kontaktschicht (30) angeordnet ist, wobei eine von der Kontaktschicht (30) abgedeckte Fläche im Wesentlichen so groß wie die den emittierenden Bereich (23) bildende Teilfläche (24) der Oberseite (21) ist, wobei eine laterale Position der von der KontaktSchicht (30) abgedeckten Fläche mit einer lateralen Position des emittierenden Bereichs (23) im Wesentlichen identisch ist.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 2,

wobei die durch die Kontaktschicht (30) abgedeckte Fläche gegenüber einem nicht abgedeckten Bereich der Oberseite (21) bzw. der Unterseite (22) erhaben ist.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei der optoelektronische Halbleiterchip (20) mindestens eine in den optoelektronischen Halbleiterchip (20) eingebettete, strompfadbegrenzende Schicht (40) aufweist, wobei die strompfadbegrenzende Schicht (40) eine Öffnung (41) aufweist, wobei eine elektrische Leitfähigkeit der strompfadbegrenzen- den Schicht (40) geringer ist als eine elektrischen Leitfä- higkeit des optoelektronischen Halbleiterchips (20) im Bereich der Öffnung (41) der strompfadbegrenzenden Schicht (40), wobei die Öffnung (41) in einer in Bezug auf die Oberseite (21) senkrechten Richtung unterhalb des emittierenden Bereichs (23) ausgebildet ist, wobei eine Öffnungsfläche (42) der Öffnung (41) im Wesentlichen so groß wie die Fläche des emittierenden Bereich (23) ist.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei ein wellenlängenkonvertierendes Material (60) über dem emittierenden Bereich (23) angeordnet ist.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 5,

wobei an der Oberseite (21) eine intransparente Schicht (70) angeordnet ist, wobei die intransparente Schicht (70) über dem emittierenden Bereich (23) eine Öffnung (71) aufweist, wobei das wellenlängenkonvertierende Material (60) im Bereich der Öffnung (71) angeordnet ist.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das kollimierende optische Element (80) eine Linse (81) ist .

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 7,

wobei eine mit der Oberseite (21) in Kontakt stehende Linsenfläche (82) der Linse (81) so groß oder im Wesentlichen so groß wie die Gesamtfläche (25) der Oberseite (21) des optoelektronischen Halbleiterchips (20) ist.

Optoelektronisches Bauelement gemäß Anspruch 8,

wobei die den emittierenden Bereich (23) bildende Teilfläche (24) der Oberseite (21) maximal so groß wie ein Viertel der Linsenfläche (82) ist.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6 und einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das wellenlängenkonvertierende Material (60) in einem Fokus der Linse (81) angeordnet ist. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,

wobei das kollimierende optische Element (80) ein Reflektor (90) ist, wobei der Reflektor (90) eine dem emittierenden Be reich zugewandte Öffnung (91) mit einem ersten Radius (92), eine von dem emittierenden Bereich abgewandte Öffnung (93) mit einem zweiten Radius (94) und eine senkrecht zur Obersei te (21) bemessene Höhe (95) aufweist, wobei der zweite Radiu (94) maximal so groß ist, wie eine halbe Kantenlänge des optoelektronischen Halbleiterchips (20). Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der vorherg henden Ansprüche,

wobei der emittierende Bereich ) ringförmig ausgebildet ist .

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

mit einer Mehrzahl von emittierenden Bereichen (23), wobei mindestens über einem emittierenden Bereich (23) ein kolli- mierendes optisches Element (80) angeordnet ist.

Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12,

mit mindestens einem weiteren optoelektronischen Halbleiterchip (26) , wobei der weitere optoelektronische Halbleiterchi (26) wie der optoelektronische Halbleiterchip (20) ausgebildet ist.

Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14,

wobei die emittierenden Bereiche (23) separat ansteuerbar sind .

Description:
OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement gemäß dem unabhängigen Anspruch.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 114 369.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Optoelektronische Bauelemente, die elektromagnetische Strahlung in einen definierten Raumwinkel abstrahlen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise können Blenden dazu vorgesehen sein, einen Teil einer von einem optoelektronischen Bauelement abgestrahlten Lichtverteilung zu unterdrücken. Auch die Verwendung von Projektionsoptiken zur Gestaltung einer Lichtverteilung ist bekannt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.

Ein optoelektronisches Bauelement weist einen optoelektronischen Halbleiterchip mit einer Oberseite und einer Unterseite auf. An der Oberseite ist ein emittierender Bereich ausgebildet. Der emittierende Bereich ist dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Eine den emittierenden Bereich bildende Teilfläche der Oberseite ist kleiner als eine Gesamtfläche der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips, über dem emittierenden Bereich ist ein kollimierendes optisches Element angeordnet. Vorteilhafterweise ist das optoelektronische Bauelement dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung in einen definierten Raumwinkel abzustrahlen. Dies gelingt durch eine Kombination aus kollimierendem optischen Element und einem emittie- renden Bereich, der in seiner lateralen Ausdehnung beschränkt ist, d.h. die den emittierenden Bereich bildende Teilfläche ist kleiner als die Gesamtoberfläche der Oberseite.

In einer Ausführungsform ist an der Oberseite oder an der Unterseite eine Kontaktschicht angeordnet. Die von der Kontaktschicht abgedeckte Fläche, ist im Wesentlichen so groß wie die den emittierenden Bereich bildende Teilfläche der Oberseite. Eine laterale Position der von der Kontaktschicht abgedeckten Fläche ist mit einer lateralen Position des emittierenden Bereichs im Wesentlichen identisch. Vorteilhafterweise schränkt eine Kontaktschicht, die in ihrer lateralen Ausdehnung begrenzt ist, Strompfade im Inneren des optoelektronischen Halbleiterchips ein. Dies führt zu einer lateralen Einschränkung einer Zone im Inneren des optoelektronischen Halbleiterchips, in der Ladungsträger strahlend rekombinieren können. Auf diese Weise wird an der Oberseite ein emittierender Bereich erzeugt, der hinsichtlich seiner lateralen Ausdehnung und seiner lateralen Position, im Wesentlichen mit der lateralen Ausdehnung und der lateralen Position der Kontaktschicht identisch ist.

Die Übereinstimmung der lateralen Position und der lateralen Ausdehnung der Kontaktschicht mit der lateralen Position und der lateralen Ausdehnung des emittierenden Bereichs soll im Rahmen einer Herstellungsgenauigkeit als im Wesentlichen identisch bezeichnet werden. Im Wesentlichen identisch bedeutet also hier und im übrigen Kontext dieser Beschreibung, dass zwei Werte, bis auf Toleranzen, die sich aus Herstellungsungenauigkeiten ergeben, gleich sind.

Herstellungsungenauigkeiten können beispielsweise daraus resultieren, dass Strompfade im Inneren des optoelektronischen Halbleiterchips nicht exakt auf die von der Kontaktschicht abgedeckte Fläche eingeschränkt werden können. So kann beispielsweise eine Streuung der Ladungsträger im Inneren des optoelektronischen Halbleiterchips zu einer Aufweitung der Strompfade führen. Möglich ist beispielsweise auch, dass eine Streuung der im Zuge der Rekombination von Ladungsträgern emittierten elektromagneti- sehen Strahlung im Inneren des optoelektronischen Halbleiterchips eine Aufweitung der lateralen Ausdehnung des emittierenden Bereichs gegenüber der von der KontaktSchicht abgedeckten Fläche bewirken kann. Darüber hinaus kann die laterale Ausdehnung des emittierenden Bereichs von einer Betriebstemperatur oder auch von einer Betriebsspannung des optoelektronischen Halbleiterchips abhängen. Die Herstellungsungenauigkeiten umfassen also hier und im übrigen Kontext der Beschreibung auch systematische Abweichungen eines Wertes, beispielsweise der lateralen Ausdehnung oder der lateralen Position des emittierenden Bereichs von der lateralen Ausdehnung oder der lateralen Position der von der Kontaktschicht abgedeckten Fläche.

Eine Differenz zwischen einem Radius des emittierenden Bereichs und einem Radius von der durch die KontaktSchicht abgedeckten Fläche kann beispielsweise 10 m betragen. Dieser Wert gibt lediglich eine Größenordnung an und soll für den Erfindungsgegenstand nicht einschränkend gelten. Eine solche Differenz kann kleiner oder auch größer sein. Bevorzugt ist die Differenz möglichst gering, da dies eine bessere Kontrolle über die laterale Ausdehnung des emittierenden Bereichs erlaubt. Folglich lässt sich der Raumwinkel, in den die emittierte elektromagnetische Strahlung abgestrahlt werden soll, besser kontrollieren.

In einer Ausführungsform ist die durch die Kontaktschicht abge ¬ deckte Fläche gegenüber einem nicht abgedeckten Bereich der Oberseite bzw. Unterseite erhaben. An der Oberseite bzw. an der Unterseite ist also ein Vorsprung ausgebildet, auf dem die Kontaktschicht angeordnet ist. Vorteilhafterweise werden Strompfade im Inneren des optoelektronischen Halbleiterchips durch einen von einer Kontaktschicht abgedeckten Bereich, der gegenüber einem nicht abgedeckten Bereich erhaben ist, lateral eingeschränkt, da Ladungsträger, die in Richtung der Kontaktschicht beschleunigt werden, durch den Vorsprung fließen müssen. Auf diese Weise kann die Genauigkeit der Herstellung des emittierenden Bereichs hinsichtlich seiner lateralen Ausdehnung und seiner lateralen Position erhöht werden. In einer Ausführungsform weist der optoelektronische Halbleiterchip mindestens eine in den optoelektronischen Halbleiterchip eingebettete strompfadbegrenzende Schicht auf. Die strompfadbe- grenzende Schicht weist eine Öffnung mit einer Öffnungsfläche auf. Eine elektrische Leitfähigkeit der strompfadbegrenzenden Schicht ist geringer als eine elektrische Leitfähigkeit des optoelektronischen Halbleiterchips im Bereich der Öffnung der strompfadbegrenzenden Schicht. Dies umfasst auch eine Ausgestaltung der strompfadbegrenzenden Schicht in Form eines Isolators. Die Öffnung ist in einer in Bezug auf die Oberseite senkrechten Richtung unterhalb des emittierenden Bereichs ausgebildet. Die Öffnungsfläche ist im Wesentlichen so groß wie die Fläche des emittierenden Bereichs. Vorteilhafterweise werden Strompfade im Inneren des optoelektronischen Halbleiterchips auf die Öffnung der strompfadbegrenzenden Schicht beschränkt. Auf diese Weise legen die laterale Position der Öffnung und die Öffnungsfläche die laterale Position und die laterale Ausdehnung des emittierenden Bereichs im Rahmen einer Herstellungsgenauigkeit fest. Die Leitfähigkeit der strompfadbegrenzenden Schicht kann bei- spielsweise gegenüber der Leitfähigkeit des optoelektronischen Halbleiterchips im Bereich der Öffnung der strompfadbegrenzenden Schicht um den Faktor drei reduziert sein. Diese Ausgestaltung der Leitfähigkeiten ist lediglich beispielhaft und soll für den Erfindungsgegenstand nicht einschränkend gelten. Andere Ausge- staltungen sind ebenfalls denkbar. Ein möglichst großer Unterschied der Leitfähigkeiten hat den Vorteil, dass der Effekt der Beschränkung der Strompfade auf die Öffnung der strompfadbegrenzenden Schicht ausgeprägter ist. In einer Ausführungsform ist ein wellenlängenkonvertierendes Material über dem emittierenden Bereich angeordnet. Vorteilhafterweise ist das wellenlängenkonvertierende Material dazu ausgebildet, die Wellenlänge der von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung zu modifizieren.

In einer Ausführungsform ist an der Oberseite eine intransparen- te Schicht angeordnet. Die intransparente Schicht weist über dem emittierenden Bereich eine Öffnung auf. Das wellenlängenkonvertierende Material ist im Bereich der Öffnung angeordnet.

Das wellenlängenkonvertierende Material kann in einer Variante ausschließlich über dem emittierenden Bereich, also ausschließlich in der Öffnung der intransparenten Schicht, angeordnet sein, wodurch eine Begrenzung einer lateralen Ausdehnung des wellenlängenkonvertierenden Materials erfolgt. Dies bietet den Vorteil, dass eine seitlich gerichtete Streuung elektromagnetischer Strahlung im Inneren des wellenlängenkonvertierenden Materials reduziert wird. Folglich wird auch konvertierte elektromagnetische Strahlung im Wesentlichen über dem emittierenden Bereich abgestrahlt. Je dünner das wellenlängenkonvertierende Material ausgebildet ist, desto geringer fällt die seitliche Streuung elektromagnetischer Strahlung aus. Weiterhin kann die intransparente Schicht als Blende fungieren und dem emittierenden Bereich schärfere Konturen verleihen.

Das wellenlängenkonvertierende Material kann in einer anderen Variante auch derart angeordnet sein, dass das wellenlängenkonvertierende Material sowohl über dem emittierenden Bereich angeordnet ist als auch sich teilweise seitlich über den emittierenden Bereich hinaus erstreckt. In diesem Fall kann ein Teil des wellenlängenkonvertierenden Materials im Bereich der Öffnung auch über der intransparenten Schicht angeordnet sein und die Öffnung der intransparenten Schicht lateral umschließen. Diese Variante bietet den Vorteil, dass das wellenlängenkonvertierende Material einfach angeordnet werden kann, ohne dass Rücksicht darauf genommen werden muss, dass das wellenlängenkonvertierende Material ausschließlich über dem emittierenden Bereich angeordnet wird.

In einer Ausführungsform ist das kollimierende optische Element eine Linse. Vorteilhafterweise kann die Linse derart ausgestaltet sein, dass sie eine Emission elektromagnetischer Strahlung in einen gewünschten Raumwinkel ermöglicht. In einer Ausführungsform ist eine mit der Oberseite in Kontakt stehende Linsenfläche der Linse so groß oder im Wesentlichen so groß wie die Gesamtfläche der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips. Vorteilhafterweise ist die Linsenfläche größer als die den emittierenden Bereich bildende Teilfläche der Oberseite. Dadurch kann die Linse die gesamte elektromagnetische Strahlung, die vom emittierenden Bereich abgestrahlt wird, kol- limieren. Hier und im übrigen Kontext der Beschreibung kann die Linsenfläche als im Wesentlichen so groß wie die Gesamtfläche der Oberseite gelten, wenn eine Abweichung der Linsenfläche gegenüber der Gesamtfläche der Oberseite kleiner ist als eine Abweichung der Linsenfläche von der den emittierenden Bereich bildenden Teilfläche der Oberseite.

In einer Ausführungsform ist die den emittierenden Bereich bildende Teilfläche der Oberseite maximal so groß wie ein Viertel der Linsenfläche. Vorteilhafterweise wird elektromagnetische Strahlung, die vom emittierenden Bereich abgestrahlt wird, beim Vorliegen einer derartigen Beziehung zwischen Fläche des emittierenden Bereichs und Linsenfläche, mit einem Öffnungswinkel von 90° abgestrahlt. Als Öffnungswinkel kann im Kontext dieser Beschreibung eine Halbwertsbreite (engl.: füll width half maxi- mum, FWHM) eines winkelaufgelösten Intensitätsspektrums eines durch den emittierenden Bereich abgestrahlten Kegels elektromagnetischer Strahlung aufgefasst werden.

In einer Ausführungsform ist das wellenlängenkonvertierende Material in einem Fokus der Linse angeordnet. Vorteilhafterweise wird durch das Anordnen des wellenlängenkonvertierenden Materials im Fokus der Linse bevorzugt elektromagnetische Strahlung aus dem Bereich des wellenlängenkonvertierenden Materials kolli- miert . Dabei wird sowohl konvertierte elektromagnetische Strahlung, als auch nicht-konvertierte elektromagnetische Strahlung, die aufgrund eines endlichen Wirkungsquerschnitts der Konversion ebenfalls vorliegt, aus dem Bereich des wellenlängenkonvertierenden Materials kollimiert. In einer Ausführungsform ist das kollimierende optische Element ein Reflektor. Der Reflektor weist eine dem emittierenden Bereich zugewandte Öffnung mit einem ersten Radius, eine von dem emittierenden Bereich abgewandte Öffnung mit einem zweiten Radius und eine senkrecht zur Oberseite bemessene Höhe auf. Der zweite Radius ist maximal so groß wie eine halbe Kantenlänge eines optoelektronischen Halbleiterchips. Vorteilhafterweise kann ein Reflektor elektromagnetische Strahlung kollimieren und bietet eine Alternative zu einer Linse als kollimierendes optisches Element. In einer speziellen Ausgestaltung kann der Reflektor beispielsweise ein parabolisch gekrümmter Reflektor sein.

In einer Ausführungsform ist der emittierende Bereich ringförmig ausgebildet. Vorteilhafterweise ermöglicht ein ringförmig ausgebildeter emittierender Bereich eine seitlich gerichtete Kollima- tion elektromagnetischer Strahlung.

In einer Ausführungsform weist das optoelektronische Bauelement eine Mehrzahl von emittierenden Bereichen auf. Mindestens über einem emittierenden Bereich ist ein kollimierendes optisches Element angeordnet. Vorteilhafterweise können die kollimierenden optischen Elemente elektromagnetische Strahlung eines jeden emittierenden Bereichs bündeln. Damit kann eine geringere Gesamthelligkeit eines emittierenden Bereichs notwendig sein. Eine Betriebstemperatur des optoelektronischen Halbleiterchips kann folglich gesenkt werden. So kann die Lebensdauer des optoelektronischen Halbleiterchips erhöht werden.

In einer Ausführungsform weist das optoelektronsiche Bauelement mindestens einen weiteren optoelektronischen Halbleiterchip auf. Der weitere optoelektronische Halbleiterchip ist wie der optoelektronische Halbleiterchip ausgebildet.

In einer Ausführungsform, bei der das optoelektronische Bauelement eine Mehrzahl emittierender Bereiche aufweist, kann jeder emittierender Bereich separat angesteuert werden. Dazu kann der optoelektronische Halbleiterchip oder eine Mehrzahl optoelektronischer Halbleiterchips auf einer integrierten Schaltung (engl.: integrated circuit, IC) angeordnet sein, wobei die integrierte Schaltung dazu ausgebildet ist, jeden emittierenden Bereich separat anzusteuern, d.h. mit elektrischer Energie für den Betrieb zu versorgen.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, sind 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 schematischer Darstellung:

Fig. 1: einen optoelektronischen Halbleiterchip mit einer in ihrer lateralen Ausdehnung beschränkten KontaktSchicht ;

Fig. 2: einen optoelektronischen Halbleiterchip, wobei eine durch eine Kontaktschicht abgedeckte Fläche gegenüber einem nicht abgedeckten Bereich erhaben ist;

Fig. 3: einen optoelektronischen Halbleiterchip mit einer eingebetteten strompfadbegrenzenden Schicht;

Fig. 4: einen optoelektronischen Halbleiterchip mit Durchführungen zur Kontaktierung;

Fig. 5: einen optoelektronischen Halbleiterchip mit einer intransparenten Schicht, die eine Öffnung aufweist, in der ein wellenlängenkonvertierendes Material angeordnet ist;

Fig. 6: eine Variante eines optoelektronischen Bauelements mit einer Linse als kollimierendes optisches Element;

Fig. 7: eine Variante des optoelektronischen Bauelements mit einem Reflektor als kollimierendes optisches Element;

Fig. 8: eine Variante des optoelektronischen Bauelements mit einem ringförmigen emittierenden Bereich; Fig. 9: eine Matrixanordnung optoelektronischer Halbleiterchips mit kollimierenden optischenen Elementen;

Fig. 10: eine Mehrzahl von an einer Oberseite eines optoelektronischen Halbleiterchips ausgebildeter emittierender Bereiche;

Fig. 11: ein der Fig. 10 entsprechendes optoelektronisches Bauelement, wobei das optoelektronische Bauelement auf einer integrierten Schaltung angeordnet ist.

In Figs. 6 bis 11 sind verschiedene Varianten eines optoelektronischen Bauelements 10 dargestellt. In allen diesen Varianten weist das optoelektronische Bauelement 10 einen optoelektronischen Halbleiterchip 20 auf. Der optoelektronische Halbleiterchip 20 kann beispielsweise ein Leuchtdiodenchip sein. In Figs. 1 bis 4 sind verschiedene Varianten dieses optoelektronischen Halbleiterchips 20 gezeigt.

In allen Varianten weist der optoelektronische Halbleiterchip 20 eine Oberseite 21 und eine Unterseite 22 auf. An der Oberseite 21 ist ein emittierender Bereich 23 ausgebildet. Der emittierende Bereich 23 ist dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Eine den emittierenden Bereich 23 bildende Teilfläche 24 der Oberseite 21 ist kleiner als eine Gesamtfläche 25 der Oberseite 21 des optoelektronischen Halbleiterchips 20. Nur die den emittierenden Bereich 23 bildende Teilfläche 24 der Oberseite 21 ist dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung zu emittieren, der übrige Teil der Gesamtfläche 25 der Oberseite 21 ist hingegen nicht dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung zu emittieren.

Figs. 1 bis 4 stellen verschiedene Möglichkeiten dar, eine laterale Position des emittierenden Bereichs 23 des optoelektronischen Halbleiterchips 20 festzulegen und seine laterale Ausdehnung einzuschränken. Dazu sind jeweils Seitenansichten des optoelektronischen Halbleiterchips 20 abgebildet. Zunächst werden Gemeinsamkeiten der in den Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigten optoelektronischen Halbleiterchips 50 erläutert. Der optoelektronische Halbleiterchip 20 weist eine obere Schicht 31 und eine untere Schicht 32 auf. Bei den beiden Schichten 31,32 des optoelektronischen Halbleiterchips 20 handelt es sich um eine n-dotierte Halbleiterschicht und eine p-dotierte Halbleiterschicht. Beispielsweise kann die obere Schicht 31 die n- dotierte Schicht und die untere Schicht 32 die p-dotierte Schicht sein. Die Dotierung kann aber auch miteinander vertauscht werden, sodass die obere Schicht 31 eine p-Dotierung und die untere Schicht 32 eine n-Dotierung aufweist. Zwischen den beiden Schichten 31,32 ist eine Grenzfläche 33 ausgebildet. In der Nähe der Grenzfläche 33 können Ladungsträger innerhalb einer Raumladungszone strahlend miteinander rekombinieren. Es ist auch denkbar, dass der optoelektronische Halbleiterchip 20 eine Mehr- zahl von n-dotierten und p-dotierten Schichten 31,32 aufweist. In diesem Fall liegt eine Mehrzahl von Grenzflächen 33 vor, in deren Nähe Ladungsträger strahlend miteinander rekombinieren können . Zur Kontaktierung der oberen und der unteren Schicht 31,32 des optoelektronischen Halbleiterchips 20 sind, wie in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellt ist, auf der Oberseite 21 und auf der Unterseite 22 jeweils eine Kontaktschicht 30 angeordnet. Die Kontaktschichten können beispielsweise ein Metall aufweisen.

Um eine Größe und eine Position der den emittierenden Bereich 23 bildenden Teilfläche 24 festzulegen, können Strompfade im Inneren des optoelektronischen Halbleiterchips 20 beeinflusst werden. Dies kann auf verschiedene Arten realisiert werden.

In Fig. 1 ist die an der Oberseite 21 angeordnete Kontaktschicht 30 in ihrer lateralen Ausdehnung begrenzt, d.h. die Kontaktschicht 30 bedeckt eine Teilfläche 24 der Oberseite 21. Im Vergleich dazu, bedeckt die untere Kontaktschicht 30 die Unterseite 22 vollständig. Dadurch, dass eine Kontaktschicht 30 in ihrer lateralen Ausdehnung beschränkt ist, werden Strompfade im Inneren des optoelektronischen Halbleiterchips 20 im Wesentlichen auf die in ihrer lateralen Ausdehnung beschränkte Kontaktschicht 30 gebündelt. Somit erfolgt eine strahlende Rekombination von Ladungsträgern im Wesentlichen in senkrechter Richtung unterhalb der lateral beschränkten Kontaktschicht 30. Der emittierende Bereich 23 ist konsequenterweise im Wesentlichen dort ausgebildet, wo die Kontaktschicht 30 an der Oberseite 21 angeordnet ist. Die laterale Ausdehnung und die laterale Position des emittierenden Bereichs 23 ist also im Wesentlichen durch die laterale Ausdehnung und die laterale Position der oberen Kontaktschicht 30 an der Oberseite 21 bestimmt. Die Übereinstimmung der lateralen Po- sition und der lateralen Ausdehnung der Kontaktschicht 30 mit der lateralen Position und der lateralen Ausdehnung des emittierenden Bereichs 23 soll, wie oben bereits erläutert, im Rahmen der Herstellungsgenauigkeit als im Wesentlichen identisch bezeichnet werden.

Zweckmäßigerweise kann die Kontaktschicht 30, für den Fall, dass die Kontaktschicht 30 ein Metall aufweist, möglichst dünn ausgebildet sein, damit elektromagnetische Strahlung die Kontaktschicht 30 möglichst ungehindert passieren kann. Die Kontakt- schicht 30 kann auch strukturiert ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Kontaktschicht 30 eine Mehrzahl von Kontaktringen aufweisen, die über Stege miteinander verbunden sind. Die Kontaktschicht 30 kann beispielsweise auch als Gitter ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass elektromagnetische Strahlung Maschen des Gitters ungehindert passieren kann. Die Kontaktschicht 30 kann alternativ auch ein transparentes und elektrisch leitendes Material aufweisen. Beispielsweise kann die Kontaktschicht 30 Indiumzinnoxid (engl.: indium tin oxide, ITO) aufweisen .

Statt einer begrenzten lateralen Ausdehnung der Kontaktschicht 30, die an der Oberseite 21 angeordnet ist, kann auch die Kontaktschicht 30, die an der Unterseite 22 angeordnet ist, entsprechend ausgebildet sein. Es können auch beide Kontaktschich- ten 30 derart ausgebildet sein, dass sie in der lateralen Ausdehnung begrenzt sind. In Fig. 2 ist eine weitere Variante dargestellt, die eine Bündelung von Strompfaden ermöglicht. Hierbei ist die von der Kontaktschicht 30 abgedeckte Fläche der Oberseite 21 gegenüber einem nicht durch die KontaktSchicht 30 abgedeckten Bereich der Oberseite 21 erhaben. Die Oberseite 21 weist also einen Vorsprung auf, auf dem die Kontaktschicht 30 angeordnet ist. Da ein Strom von Ladungsträgern, der zwischen den Kontaktschichten 30 fließt, durch den Vorsprung fließen muss, wird eine Rekombinationszone lateral eingeschränkt. Dadurch ist der emittierende Be- reich 23 im Wesentlichen am Vorsprung ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Unterseite 22 des optoelektronischen Halbleiterchips 20 entsprechend ausgestaltet sein. Um Vorsprünge auf einer Oberseite 21 bzw. auf einer Unterseite 22 des optoelektronischen Halbleiterchips 20 zu erzeugen, können die obere und die untere Schicht 31,32 des optoelektronischen Halbleiterchips 20 beispielsweise selektiv geätzt werden. Ein Vorsprung, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, ist allerdings nicht zwingend erforderlich und kann auch entfallen, wenn andere Maßnahmen zur Festlegung der lateralen Position und der lateralen Ausdehnung des emittierenden Bereichs 23 getroffen wurden.

In Fig. 3 ist eine weitere Variante gezeigt, die es ermöglicht, Strompfade im Inneren des optoelektronischen Halbleiterchips 20 einzuschränken. In diesem Fall ist eine in den optoelektroni- sehen Halbleiterchip 20 eingebettete strompfadbegrenzende Schicht 40 ausgebildet. Die strompfadbegrenzende Schicht 40 weist eine Öffnung 41 mit einer Öffnungsfläche 42 auf. Die Öffnung 41 ist in einer in Bezug auf die Oberseite 21 des optoelektronischen Halbleiterchips 20 senkrechten Richtung unterhalb des emittierenden Bereichs 23 ausgebildet. Die Öffnungsfläche 42 der Öffnung 41 ist im Wesentlichen so groß wie die Fläche des emittierenden Bereichs 23. Die strompfadbegrenzende Schicht 40 kann beispielsweise eine elektrische Leitfähigkeit aufweisen, die gegenüber einer elektrischen Leitfähigkeit des optoelektro- nischen Halbleiterchips 20 im Bereich der Öffnung 41 der strompfadbegrenzenden Schicht 40 um den Faktor drei reduziert ist. Dies ermöglicht eine Bündelung der Strompfade, die im Wesentlichen auf die Öffnungsfläche 42 beschränkt sind. Der Erfindungs- gegenständ ist allerdings nicht auf eine solche Ausgestaltung der elektrischen Leitfähigkeiten beschränkt. Auch andere Ausgestaltungen sind denkbar. Die strompfadbegrenzende Schicht 40 kann in diesem Zusammenhang auch also Isolator ausgestaltet sein .

Im in Fig. 3 gezeigten Beispiel weist lediglich die obere Schicht 31 des optoelektronischen Halbleiterchips 20 eine eingebettete strompfadbegrenzende Schicht 40 auf. Alternativ oder zusätzlich kann auch die untere Schicht 32 eine strompfadbegrenzende Schicht 40 aufweisen. Weiterhin ist es möglich, dass die obere Schicht 31 und/ oder die untere Schicht 32 eine Mehrzahl von strompfadbegrenzenden Schichten 40 aufweisen.

Die strompfadbegrenzende Schicht 40 kann beispielsweise durch eine selektive Oxidation zwischen zwei Wachstumsschritten der Schichten 31,32 erfolgen. Die strompfadbegrenzende Schicht 40 kann auch durch Ionen-Implantation im Anschluss an das Wachstum im Inneren einer Schicht 31,32 erzeugt werden. Die strompfadbe- grenzende Schicht 40 ist ebenfalls nicht zwingend erforderlich und kann entfallen, wenn andere Maßnahmen zur Festlegung der lateralen Position und der lateralen Ausdehnung des emittierenden Bereichs 23 getroffen wurden (in Fig. 3 nicht dargestellt).

Die in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigten Beispiele können auch miteinander kombiniert werden, um eine möglichst effiziente Bündelung von Strompfaden im Inneren des optoelektronischen Halbleiterchips 20 zu erreichen.

Fig. 4 zeigt eine weitere Möglichkeit, den emittierenden Bereich 23 eines optoelektronischen Halbleiterchips 20 festzulegen. In diesem Fall ist die obere Schicht 31 über Durchführungen 50 kontaktiert. Dabei sind beide Kontaktschichten 30 an der Unterseite 22 angeordnet und mittels einer Isolierung 51 elektrisch voneinander getrennt. Die Durchführungen 50 sind mit der von der Unterseite 22 abgewandten Kontaktschicht 30 kontaktiert. Auch die Durchführungen 50 weisen, bis auf ihre Enden, eine Isolierung 51 auf. Typischerweise können Durchführungen 50 dazu vorgesehen sein, Strompfade innerhalb des optoelektronischen Halbleiterchips 20 möglichst homogen zu verteilen, um eine gleichmäßige Emission elektromagnetischer Strahlung sicherzustellen. Eine begrenzte Anzahl von Durchführungen 50 kann hingegen dazu dienen, den emittierenden Bereich 23 festzulegen. Der emittierende Bereich 23 ist im Wesentlichen über den Enden der Durchführungen 50 ausgebildet.

Fig. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Variante zur Festlegung des emittierenden Bereichs 23 mit zusätzlichen Elementen. Eine intransparenten Schicht 70 ist auf der Oberseite 21 angeordnet ist. Die intransparente Schicht

70 umschließt den emittierenden Bereich 23. Über dem emittierenden Bereich 23 weist die intransparente Schicht 70 eine Öffnung

71 auf. Im in Fig. 5 gezeigten Beispiel ist in der Öffnung 71 ein wellenlängenkonvertierendes Material 60 angeordnet.

Das wellenlängenkonvertierende Material 60 ist dazu ausgebildet, die Wellenlänge der vom optoelektronischen Halbleiterchip 20 emittierten elektromagnetischen Strahlung zu modifizieren. Beispielsweise kann das wellenlängenkonvertierende Material 60 blaues Licht in gelbes Licht umwandeln. Eine solche Konversion erfolgt mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit, sodass ursprünglich emittiertes und konvertiertes Licht in der Addition als weißes Licht abgestrahlt werden. Das wellenlängenkonvertierednen Material 60 kann beispielsweise ein Silikon oder ein Epoxid mit eingebetteten wellenlängenkonvertierenden Partikeln aufweisen.

Das wellenlängenkonvertierende Material 60 kann beispielsweise durch Dispensen, Drucken, Sprühen oder durch einen Sedimentati- onsprozess über dem emittierenden Bereich 23 angeordnet werden. Im Fall des Aufsprühens des wellenlängenkonvertierenden Materials 60 kann eine Maske dazu dienen, das wellenlängenkonvertierende Material 60 gezielt in die Öffnung 71 der intransparenten Schicht 70 zu sprühen. Das wellenlängenkonvertierende Material 60 kann aber auch entfallen, wenn keine Wellenlängen-Konversion vorgesehen ist. Die intransparente Schicht 70 kann beispielsweise ein Metall aufweisen und erfüllt mehrere Funktionen. Zum einen fungiert sie als Blende für den emittierenden Bereich 23 und verleiht diesem schärfere Konturen. Zum anderen beschränkt die intransparente Schicht 70 die laterale Ausdehnung des wellenlängenkonvertierenden Materials 60. Dies ist sinnvoll, da im Inneren des wellenlängenkonvertierenden Materials eine seitlich gerichtete Streuung elektromagnetischer Strahlung stattfinden kann. Die seitlich gerichtete Streuung elektromagnetischer Strahlung kann durch eine eingeschränkte laterale Ausdehnung des wellenlängenkonvertierenden Materials 60 reduziert werden. Weiterhin kann dieser Effekt durch eine möglichst geringe Dicke des wellenlängenkonvertierenden Materials 60 minimiert werden. Eine Dicke des wellenlängenkonvertierenden Materials 60 kann beispielsweise 30pm betragen, bevorzugt beträgt die Dicke weniger als ΙΟμπι.

Das wellenlängenkonvertierende Material 60 kann in einer anderen Variante auch derart angeordnet sein, dass das wellenlängenkonvertierende Material 60 sowohl über dem emittierenden Bereich 23 angeordnet ist, als auch sich teilweise seitlich über den emit ¬ tierenden Bereich 23 hinaus erstreckt. In diesem Fall kann ein Teil des wellenlängenkonvertierenden Materials 60 im Bereich der Öffnung 71 auch über der intransparenten Schicht 70 angeordnet sein und die Öffnung 71 der intransparenten Schicht 70 lateral umschließen .

Der in Fig. 5 dargestellte Fall mit einer intransparenter Schicht 70 und einem im Bereich der Öffnung 71 angeordneten wellenlängenkonvertierendem Material 60 ist nicht auf die Variante des optoelektronischen Halbleiterchips 20, die in Fig. 1 gezeigt ist, beschränkt. Optoelektronische Halbleiterchips 20, die wie in Fig. 2 bis Fig. 4 dargestellt ausgebildet sind, können ebenfalls mit einer intransparenten Schicht 70, die eine Öffnung 71 über dem emittierenden Bereich 23 aufweist, in deren Bereich das wellenlängenkonvertierendes Material 60 angeordnet sein kann, versehen sein. Die intransparente Lage 70 kann aber auch entfallen. In diesem Fall ist es aus den oben genannten Gründen zweckmäßig, das wellenlängenkonvertierende Material 60 ausschließlich über dem emittierenden Bereich 23 anzuordnen.

In Fig. 6 bis Fig. 8 sind jeweils Varianten des optoelektronischen Bauelements 10 in schematischer 3D-Ansicht dargestellt. Der Einfachheit halber sind die obere Schicht 31, die untere Schicht 32, die jeweiligen Kontaktschichten 30 und die intrans- parente Schicht 70 nicht gezeigt. Die in Fig. 6 bis Fig. 8 gezeigten optoelektronischen Halbleiterchips 20 können wie jede der in Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigten Varianten ausgebildet sein.

Im in Fig. 6 gezeigten Beispiel weist das optoelektronische Bau- element 10 eine Linse 81 als kollimierendes optisches Element 80 auf. Die Linse 81 ist über dem emittierenden Bereich 23 angeordnet und deckt die Gesamtfläche 25 der Oberseite 21 des optoelektronischen Halbleiterchips 20 ab. Eine mit der Oberseite 21 in Kontakt stehende Linsenfläche 82 ist so groß oder im Wesent- liehen so groß wie die Gesamtfläche 25 der Oberseite 21 des optoelektronischen Halbleiterchips 20. Wie bereits oben erläutert, kann hier und im übrigen Kontext der Beschreibung die Linsenfläche 82 als im Wesentlichen so groß wie die Gesamtfläche 25 der Oberseite 21 gelten, wenn eine Abweichung der Linsenfläche 82 gegenüber der Gesamtfläche 25 der Oberseite 21 kleiner ist als eine Abweichung der Linsenfläche 82 von der den emittierenden Bereich 23 bildenden Teilfläche 24 der Oberseite 21.

Die Linse 81 kann beispielsweise ein Silikon aufweisen und bei- spielsweise durch ein Formverfahren (Moldverfahren ) , beispielsweise durch Formpressen (engl. compression molding) , auf der Oberseite 21 angeordnet werden. In einer weiteren, nicht dargestellten Variante des optoelektronischen Bauelements 10 kann die Linse 81 auch auf einer weiteren Schicht angeordnet sein, wobei die weitere Schicht auf der Oberseite 21 des optoelektronischen Halbleiterchips 20 angeordnet ist. Die weitere Schicht kann beispielsweise ein Silikon oder ein Epoxyd aufweisen und einen Bre- chungsindex aufweisen, der kleiner ist als ein Brechungsindex des die Linse 81 bildenden Materials.

Im dargestellten Fall ist die Linse 81 derart geformt, dass sie eine vorwärts gerichtete Kollimation elektromagnetischer Strahlung gewährleistet. Die Linse 81 kann aber auch dazu vorgesehen sein, eine ringförmige Kollimation elektromagnetischer Strahlung zu bewirken. In diesem Fall weist die Linse 81 eine von der Oberseite 21 abgewandte Mulde auf. Alternativ oder zusätzlich kann der emittierende Bereich 23 zu Zwecken einer ringförmigen Kollimation elektromagnetischer Strahlung ringförmig ausgebildet sein. Ein ringförmig ausgebildeter emittierender Bereich 23 ist in Fig. 8 gezeigt. Im Fall einer vorwärts gerichteten Kollimation kann ein Flächenverhältnis zwischen der den emittierenden Bereich 23 bildenden Teilfläche 24 und der Linsenfläche 82 für einen gewünschten Raumwinkel, in den die elektromagnetische Strahlung abgestrahlt werden soll, über die Etendue abgeschätzt werden. Als Etendue bezeichnet man die Ausdehnung eines Strahlenbündels in der geometrischen Optik. Für den vorliegenden Fall gilt für die Etendue E:

E = π n 2 A sin 2 (Θ) Hierbei ist n der Brechungsindex der Umgebung, A ein Querschnitt des Strahlenbündels und Θ der halbe Öffnungswinkel des Strahlenbündels. Für die anfängliche Emission elektromagnetischer Strahlung durch den emittierenden Bereich 23 folgt mit nLi SE = 1.4 und unter der Annahme, dass elektromagnetische Strahlung in den ge- samten Halbraum emittiert wird (Θ = 90°) für die Etendue:

E « 2 ΑΕΜΙΤΤΕΚ

Infolge der Kollimation der elektromagnetischen Strahlung durch die Linse 81 folgt mit n = 1 für die Etendue:

E = π sin 2 (Θ) ALINSE - Soll das durch die Linse 81 kollimierte Strahlenbündel einen halben Öffnungswinkel von Θ = 45° aufweisen, folgt für die Eten- due :

E = — π ALINSE

Da die Etendue eine Erhaltungsgröße ist, folgt die Beziehung zwischen Fläche des emittierenden Bereichs 23 und Linsenfläche:

ALINSE — 4 AEMITTER

AUS dieser Beziehung ist ersichtlich, warum die den emittierenden Bereich 23 bildende Teilfläche 24 der Oberseite 21 kleiner als die Gesamtfläche 25 der Oberseite 21 sein sollte. Wäre der emittierende Bereich 23 auf der gesamten Oberseite 21 ausgebildet, so raüsste die Linsenfläche 82 größer sein als die Oberseite 21 des optoelektronischen Halbleiterchips 20. Dies ist insbesondere im Hinblick auf Matrixanordnungen aus optoelektronischen Bauelementen 10 von Bedeutung.

Es ist zweckmäßig, wenn das wellenlängenkonvertierende Material 60 in einem Fokus der Linse 81 angeordnet ist. Wie oben bereits erläutert, wird auf diese Weise bevorzugt elektromagnetische Strahlung aus dem Bereich des wellenlängenkonvertierenden Materials kollimiert.

Zur Kollimation elektromagnetischer Strahlung eignen sich neben Linsen 81 auch nichtabbildende kollimierende optische Elemente 80. Fig. 7 zeigt ein optoelektronisches Bauelement 10 mit einem Reflektor 90, wobei nur ein Teil des Reflektors 90 in einer schematischen Schnittansicht dargestellt ist.

Der Reflektor 90 kann beispielsweise ein Formmaterial mit einer reflektierenden Beschichtung aufweisen. Der Reflektor 90 kann beispielsweise durch ein Formverfahren (Moldverfahren) , beispielsweise durch Formpressen (engl, compression molding) , auf der Oberseite 21 angeordnet werden. Der Reflektor 90 ist ebenfalls dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung zu kolli- mieren. Für eine ringförmige Kollimation kann der emittierende Bereich 23 wiederum ringförmig ausgebildet sein.

Der Reflektor 90 weist eine dem emittierenden Bereich 23 zugewandte Öffnung 91 mit einem ersten Radius 92, eine von dem emittierendem Bereich 23 abgewandte Öffnung 93 mit einem zweiten Radius 94 und eine senkrecht zur Oberseite 21 bemessene Höhe 95 auf. Der zweite Radius ist maximal so groß wie eine halbe Kantenlänge des optoelektronischen Halbleiterchips 20.

Der Reflektor 90 kann beispielsweise ein parabolisch gekrümmter Reflektor 90 sein. Für einen parabolisch gekrümmten Reflektor 90 gilt folgende Beziehung: h = (r+R) cot (Θ)

Hierbei ist h die Höhe 95, r der erste Radius 92, R der zweite Radius 94 und Θ der halbe Öffnungswinkel eines vom parabolisch gekrümmten Reflektor 90 abgestrahlten Strahlenbündels, der auch als Akzeptanzwinkel bezeichnet werden kann. Beispielsweise gilt für ein Strahlenbündel mit Θ = 45° folgende Beziehung, die für das Design des parabolisch gekrümmten Reflektors 90 genutzt werden kann: h = r+R

Fig. 9 zeigt ein optoelektronisches Bauelement 10 mit mindestens einem weiteren optoelektronischen Halbleiterchip 26, wobei der weitere optoelektronische Halbleiterchip 26 wie der optoelektronische Halbleiterchip 20 ausgebildet ist. Die optoelektronischen Halbleiterchips 20,26 können in diesem Fall auch als Bildpunkte bezeichnet werden. Im dargestellten Beispiel ist eine Matrixanordnung aus 3x3 Bildpunkten gezeigt. Die Matrixanordnung kann allerdings eine beliebige Anzahl an Bildpunkten aufweisen, beispielsweise kann die Matrixanordnung 4000x4000 Bildpunkte aufweisen . In Fig. 9 ist jeder emittierende Bereich 23 auf jeweils einem optoelektronischen Halbleiterchip 20 ausgebildet. Dies ist allerdings nicht zwingend erforderlich. Das optoelektronische Bauelement 10 kann auch nur einen optoelektronischen Halbleiterchip 20 aufweisen. Dies ist in Fig. 10 dargestellt. In diesem Fall ist eine Mehrzahl emittierender Bereiche 23 auf der Oberseite 21 des optoelektronischen Halbleiterchips 20 ausgebildet. Um eine Mehrzahl emittierender Bereiche 23 auf der Oberseite 21 eines optoelektronischen Halbleiterchips 20 anzuordnen, können die in den Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigten Methoden verwendet werden.

Für den Fall einer Matrixanordnung aus Bildpunkten, wie dies in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigt ist, kann eine intransparente Schicht 70 mit Öffnungen 71 über den emittierenden Bereichen 23 zusätzlich den Kontrast des optoelektronischen Bauelements 10 erhöhen. Seitenwände der Öffnungen 71, in denen das wellenlängenkonvertierende Material 60 angeordnet sein kann, können zusätzlich verspiegelt ausgebildet sein, um den Kontrast zu erhöhen.

Bei den in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigten Varianten des optoelektronischen Bauelements 10 sind über den emittierenden Bereichen 23 jeweils Linsen 81 angeordnet. Statt der Linsen 81 können aber auch Reflektoren 90 über den emittierenden Bereichen 23 angeordnet sein. Die emittierenden Bereiche 23 können auch ringförmig ausgebildet sein, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist.

Jeder emittierende Bereich 23 der Mehrzahl von emittierenden Bereichen 23 des optoelektronischen Bauelements 10, die wie in Fig. 9 und Fig. 10 dargestellt über den Oberseiten 21 einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterchips 20,26 oder über nur einer Oberseite 21 eines einzelnen optoelektronischen Halbleiterchips 20 ausgebildet sein können, kann vorteilhafterweise separat angesteuert werden, d.h. jeder emittierende Bereich 23 kann individuell mit elektrischer Energie für den Betrieb versorgt werden. Dies ist in Fig. 11 dargestellt. Beispielhaft ist hierbei die Mehrzahl der emittierenden Bereiche 23 über der Oberseite 21 eines optoelektronischen Halbleiterchips 20 ausgebildet. Der optoelektronische Halbleiterchip 20 ist auf einer integrierten Schaltung 100 (engl.: integrated circuit, IC) angeordnet. Die integrierte Schaltung 100 ist dazu ausgebildet, jeden einzelnen emittierenden Bereich 23 separat mit elektrischer Energie zu versorgen.

Ein optoelektronisches Bauelement 10 kann beispielsweise eine Frontbeleuchtung eines Automobils sein. Das optoelektronische Bauelement 10 kann in diesem Fall beispielsweise dazu ausgebildet sein, für den Straßenverkehr nützliche Lichtverteilungen zu erzeugen. Beispielsweise ist es möglich, dass eine Lichtverteilung derart gestaltet wird, dass der Gegenverkehr möglichst wenig geblendet wird.

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

BEZUGSZEICHENLISTE

10 optoelektronisches Bauelement 20 optoelektronischer Halbleiterchip

21 Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips

22 Unterseite des optoelektronischen Halbleiterchips

23 emittierender Bereich

24 den emittierenden Bereich bildende Teilfläche der Oberseite 25 Gesamtfläche der Oberseite

26 weitere optoelektronische Halbleiterchips

30 KontaktSchicht

31 obere Schicht des optoelektronischen Halbleiterchips

32 untere Schicht des optoelektronischen Halbleiterchips

33 Grenzfläche zwischen oberer und unterer Schicht

40 strompfadbegrenzende Schicht

41 Öffnung der strompfadbegrenzenden Schicht

42 Öffnungsfläche der Öffnung

50 Durchführung

51 Isolierung 60 wellenlängenkonvertierendes Material

70 intransparente Schicht

71 Öffnung der intransparenten Schicht 80 kollimierendes optisches Element

81 Linse

82 Linsenfläche

90 Reflektor

91 dem emittierenden Bereich zugewandte Öffnung des Reflektors

92 erster Radius

93 von dem emittierenden Bereich abgewandte Öffnung des Reflektors zweiter Radius

senkrecht zur Oberseite bemessene Höhe des Reflektors integrierte Schaltung