Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2016 113 471.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Heutzutage werden für Beleuchtungsanwendungen zunehmend Halbleiterlichtquellen eingesetzt. Ein Beispiel sind Blitzlichter von mobilen Geräten wie beispielsweise Smartphones, welche in der Regel eine Leuchtdiode (LED, Light Emitting Diode) zum

Erzeugen einer weißen Lichtstrahlung aufweisen. Üblicherweise kommt zusätzlich ein nachgeordnetes optisches Element in Form einer Linse zum Einsatz, um eine Strahlformung der emittierten Lichtstrahlung hervorzurufen.

In einem derzeit angewendeten Verfahren wird eine Mehrzahl an solchen Linsen im Verbund hergestellt. Die Herstellung der Linsen wird auf Waferebene durchgeführt. Daher wird das Ver ^¬ fahren auch als WLO-Prozess (Wafer Level Optics) bezeichnet. Die verbundweise hergestellten Linsen weisen ein transparentes Kunststoffmaterial und dadurch lichtdurchlässige Seiten ^¬ wände auf.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen von optischen Bauelementen anzugeben.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen von optischen Bauelementen vorgeschlagen. Bei dem Verfahren wird ein Ausgangsträger mit Ausnehmungen bereitgestellt. Ein weiterer Schritt ist ein Durchführen eines Formprozesses zum Ausbilden von transparenten optischen Formteilen, welche in den Ausnehmungen des Ausgangsträgers angeord- net sind. In dem Formprozess wird eine Formmasse in die Aus ^¬ nehmungen des Ausgangsträgers eingebracht und wird die Form ^¬ masse geformt und ausgehärtet. Das Verfahren umfasst des Wei ^¬ teren ein Vereinzeln des Ausgangsträgers mit den optischen Formteilen, so dass separate optische Bauelemente ausgebildet werden. Die optischen Bauelemente weisen jeweils einen aus dem Ausgangsträger hervorgegangenen Träger mit einer Ausnehmung und ein in der Ausnehmung angeordnetes optisches Formteil auf.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird in gemeinsamer Weise eine Mehrzahl an optischen Bauelementen hergestellt. Die optischen Bauelemente weisen jeweils ein transparentes opti ^¬ sches Formteil und einen das optische Formteil umgebenden Träger auf. Der Träger kann eine rahmenförmige Gestalt besit ^¬ zen. Der Ausgangsträger und damit auch die Träger der optischen Bauelemente, welche Seitenwände der zugehörigen opti ^¬ schen Formteile bilden können, können aus einem anderen Material ausgebildet sein als die optischen Formteile. Im Ver ^¬ gleich zu einer alternativen möglichen Vorgehensweise, optische Elemente einzeln in separate Rahmenteile einzusetzen, kann das Verfahren mit einem geringen Aufwand durchgeführt werden. Infolgedessen kann das vorgeschlagene Verfahren zur kostengünstigen Herstellung von optischen Bauelementen in hohen Stückzahlen herangezogen werden.

Im Folgenden werden weitere mögliche Details und Ausführungs- formen näher beschrieben, welche für das Herstellungsverfah- ren in Betracht kommen können.

Der Formprozess (auch als Moldprozess bezeichnet) kann mit Hilfe eines Werkzeugs (Moldwerkzeugs ) durchgeführt werden, welches mehrere bzw. zwei Werkzeugteile aufweist. Der Aus ^¬ gangsträger kann auf einem Werkzeugteil angeordnet werden. Ein weiteres zum Durchführen des Formprozesses verwendetes Werkzeugteil kann hervorstehende Formungsabschnitte aufwei ^¬ sen. Die Formungsabschnitte können eine den Ausnehmungen des Ausgangsträgers entsprechende Kontur besitzen. Nach dem Ein- bringen der Formmasse in die Ausnehmungen des Ausgangsträgers können die Werkzeugteile zusammengeführt werden. Auf diese Weise können die Formungsabschnitte zum Formen der Formmasse in die Ausnehmungen des Ausgangsträgers eingeschoben werden, und kann infolgedessen die gewünschte Form der optischen Formteile bereitgestellt werden.

Durch das nachfolgende Aushärten der Formmasse kann diese Form fixiert werden. Hieran anschließend kann das Werkzeug geöffnet werden, so dass der mit den optischen Formteilen versehene Ausgangsträger aus dem Werkzeug entnommen und in die optischen Bauelemente vereinzelt werden kann.

Die in dem Formprozess aus der Formmasse gebildeten transpa- renten optischen Formteile können eine strahlformende Ober ^¬ fläche bzw. Oberflächenstruktur an einer Seite aufweisen. Möglich ist auch eine Herstellung von optischen Formteilen, welche an zwei entgegengesetzten Seiten eine solche optisch wirksame Oberfläche aufweisen. Derartige Ausgestaltungen kön- nen wie folgt verwirklicht werden.

In einer weiteren Ausführungsform weisen die vorstehend beschriebenen Formungsabschnitte, welche zum Einschieben in die Ausnehmungen des Ausgangsträgers vorgesehen sind, eine Ober- flächenform zum Erzeugen einer strahlformenden optischen Oberfläche an einem Ende auf.

Möglich ist es auch, dass das Werkzeugteil, auf welchem der Ausgangsträger vor dem Formungsvorgang angeordnet werden kann, eine Oberflächenform zum Erzeugen einer strahlformenden optischen Oberfläche im Bereich der jeweils herzustellenden Formteile aufweist. Hierbei kann das weitere Werkzeugteil hervorstehende Formungsabschnitte aufweisen, welche am Ende eben ausgebildet sind. Möglich ist es auch, dass die For- mungsabschnitte am Ende eine Oberflächenform zum Erzeugen ei ^¬ ner (weiteren) strahlformenden Oberfläche aufweisen. Der Ausgangsträger, welcher als Basis bzw. Grundform für die Formmasse dienen kann, kann plattenförmig ausgebildet sein. Die Ausnehmungen des Ausgangsträgers, welche den Ausgangsträ ^¬ ger vollständig durchdringen können bzw. bei welchen es sich um Durchgangsöffnungen handeln kann, können in einem regelmäßigen Raster angeordnet sein.

In einer weiteren Ausführungsform weist der bereitgestellte Ausgangsträger Vertiefungen auf, in welchen die Ausnehmungen jeweils ausgebildet sind. In dem Formprozess können mit Hilfe der Vertiefungen Aufnahme- bzw. Überlaufbereiche gebildet werden, in welchen neben Luft überschüssige Anteile der Formmasse aufgenommen werden können. Auf diese Weise können eventuell auftretende Dosierungsungenauigkeiten beim Einbringen der Formmasse in die Ausnehmungen des Ausgangsträgers ausge ^¬ glichen werden. Ferner können die transparenten optischen Formteile aus der überschüssigen Formmasse hervorgehende und sich zu den Vertiefungen erstreckende und in den Vertiefungen vorhandene Abschnitte aufweisen. Hierdurch kann eine Veranke- rung der Formteile erzielt werden, so dass die Formteile bei den hergestellten optischen Bauelementen zuverlässig an den jeweils zugehörigen Trägern befestigt sein können.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Ausgangsträger hervorstehende und die Ausnehmungen jeweils umschließende

Kragenabschnitte auf. In dieser Ausführungsform kann mit Hilfe der Kragenabschnitte jeweils ein Teil bzw. ein großer Teil der Ausnehmungen des Ausgangsträgers gebildet sein. In dem Formprozess können die transparenten optischen Formteile im Bereich der Kragenabschnitte ausgebildet werden. Hierdurch können die Kragenabschnitte als Seitenwände der hergestellten optischen Bauelemente dienen, von welchen die optischen Formteile lateral eingefasst sein können. Mit Hilfe der Kragenab ^¬ schnitte ist es ferner möglich, den Ausgangsträger im Hin- blick auf den Formprozess auszurichten und dessen Position auf einem Werkzeugteil festzulegen. Bei einer möglichen Ausgestaltung des Ausgangsträgers mit den oben erläuterten Vertiefungen zusammen mit den Kragenabschnitten können die Vertiefungen und die Kragenabschnitte an entgegengesetzten Seiten des Ausgangsträgers ausgebildet sein. In entsprechender Weise können die durch das Vereinzeln aus dem Ausgangsträger hervorgehenden Träger der optischen Bauelemente jeweils eine Vertiefung und einen Kragenabschnitt an entgegengesetzten Seiten aufweisen. Bei den entgegengesetzten Seiten kann es sich um eine Vorderseite und um eine Rückseite handeln. Die Vertiefungen können sich an der Rückseite, und die Kragenabschnitte können sich an der Vordersei ^¬ te der Träger und damit der optischen Bauelemente befinden.

In Bezug auf das oben erwähnte Ausrichten des Ausgangsträgers unter Verwendung der Kragenabschnitte kann ferner folgende Ausführungsform in Betracht kommen. Hierbei wird der Ausgangsträger auf einem zum Durchführen des Formprozesses eingesetzten Werkzeugteil angeordnet, welches Aussparungen zum Aufnehmen der Kragenabschnitte und damit der Formmasse auf- weist. Mit Hilfe dieser Ausführungsform kann die Position des Ausgangsträgers auf dem Werkzeugteil sicher festgelegt wer ^¬ den .

Die vorgenannten Aussparungen des Werkzeugteils können einen ebenen Boden aufweisen. Möglich ist auch eine Ausgestaltung, in welcher die Aussparungen eine Oberflächenform zum Erzeugen einer strahlformenden optischen Oberfläche am Boden aufweisen . Die zum Ausbilden der transparenten optischen Formteile verwendete Formmasse ist eine transparente Formmasse. Die Form ^¬ masse kann ein transparentes Kunststoff- bzw. Harzmaterial wie zum Beispiel ein transparentes Silikonmaterial sein. Mög ^¬ lich ist auch die Verwendung eines transparenten Epoxidmate- rials als Formmasse. Die Formmasse kann in einem flüssigen oder zähflüssigen Zustand in die Ausnehmungen des Ausgangsträgers eingebracht, sowie auch in diesem Zustand geformt werden. Das Einbringen der Formmasse in die Ausnehmungen des Ausgangsträgers kann zum Beispiel mit Hilfe eines Dosierpro ^¬ zesses unter Verwendung eines Dispensers durchgeführt werden (Dispensing) . Möglich ist auch ein tröpfchenförmiges Einbringen mit Hilfe einer Druckvorrichtung (Jetting) .

Durch das nach dem Einbringen und Formen der Formmasse durchgeführte Aushärten der Formmasse kann die Form der optischen Formteile festgelegt werden. In diesem Zusammenhang können folgende Ausführungsformen zur Anwendung kommen.

In einer weiteren Ausführungsform ist die transparente Formmasse eine UV-härtende Formmasse, also eine Formmasse, welche mit Hilfe von UV-Strahlung (ultraviolette Strahlung) verfes ^¬ tigt werden kann. Hierbei kann es sich um ein transparentes UV-härtendes Silikonmaterial oder um ein transparentes UV- härtendes Epoxidmaterial handeln. In dieser Ausgestaltung wird zum Aushärten der Formmasse eine Bestrahlung mit UV- Strahlung durchgeführt. Der unter Einsatz einer solchen UV- Bestrahlung durchgeführte Formprozess, was auch als UV- Moldprozess bzw. UV-Molding bezeichnet werden kann, macht es möglich, die optischen Formteile auf einfache und zuverlässi ^¬ ge Weise auszubilden.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Formprozess mit Hilfe von Werkzeugteilen eines Werkzeugs durchgeführt, wobei wenigstens ein Werkzeugteil für UV-Strahlung durchlässig ist. Auf diese Weise kann die Formmasse für das Aushärten mit UV- Strahlung bestrahlt werden. Damit dies mit einer hohen Zuverlässigkeit möglich ist, können auch mehrere bzw. zwei für den Formprozess verwendete Werkzeugteile durchlässig für UV- Strahlung sein. Das oder die betreffenden Werkzeugteile können zu diesem Zweck aus einem für UV-Strahlung durchlässigen Kunststoffmaterial ausgebildet sein. In einer weiteren Ausführungsform sind die in dem Formprozess ausgebildeten transparenten optischen Formteile Linsen. Die Linsen können zum Beispiel eine konkav oder konvex gekrümmte optische Oberfläche aufweisen. Möglich ist es auch, dass die Linsen eine Fresnellinsenstruktur aufweisen. Darüber hinaus können in dem Formprozess auch optische Formteile mit einer anderen strahlformenden optischen Oberfläche bzw. Struktur ausgebildet werden. Ein Beispiel ist eine Oberfläche mit ei- ner regelmäßigen Anordnung aus Strukturelementen wie zum Beispiel Mikrolinsen, Mikropyramiden oder Mikrokegeln. Wie oben angegeben wurde, können die optischen Formteile in dem Formprozess derart ausgebildet werden, dass die Formteile solche oder auch andere optisch wirksamen Oberflächen an einer oder an zwei entgegengesetzten Seiten aufweisen.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Ausgangsträger aus einem lichtundurchlässigen Material ausgebildet. Dies trifft daher in gleicher Weise auf die aus dem Ausgangsträger her- vorgehenden Träger der optischen Bauelemente zu. In dieser Ausgestaltung können die Träger lichtundurchlässige Seitenwände der optischen Bauelemente bilden. Bei einer möglichen Anwendung eines solchen optischen Bauelements auf einer

Lichtquelle wie zum Beispiel einer LED-Lichtquelle kann auf diese Weise eine seitliche Strahlungsemission unterdrückt werden. Der Ausgangsträger kann zum Beispiel aus einem lichtundurchlässigen Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Möglich ist auch eine Ausgestaltung aus einem metallischen oder einem lichtundurchlässigen keramischen Material.

Die mit Hilfe des Verfahrens hergestellten optischen Bauele ^¬ mente können als Primäroptiken von lichtemittierenden Bauelementen zur Strahlformung eingesetzt werden. Möglich ist zum Beispiel eine Anwendung bei LED-basierten Blitzlichtern von mobilen Geräten wie zum Beispiel Smartphones. Weitere Anwen ^¬ dungsbeispiele sind LED-Bauelemente für eine Hintergrundbe ^¬ leuchtung (Backlight) , sowie andere lichtemittierende Bauele ^¬ mente bzw. Packages, bei welchen der Einsatz eines aufgesetzten optischen Bauelements zur Strahlformung vorgesehen ist.

Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen . Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnun- gen näher erläutert werden. Es zeigen:

Figuren 1, 2 AufSichtsdarstellungen eines Ausgangsträgers mit Ausnehmungen; Figuren 3, 4 perspektivische Darstellungen eines durch Vereinzeln aus dem Ausgangsträger gebildeten Trägers;

Figuren 5 bis 8 einen Verfahrensablauf zum Herstellen von optischen Bauelementen anhand von seitlichen Schnittdarstellun- gen, wobei ein UV-Formprozess durchgeführt wird, in welchem in den Ausnehmungen des Ausgangsträgers angeordnete optische Formteile mit einer Fresnellinsenstruktur ausgebildet werden, und wobei der mit den optischen Formteilen versehene Ausgangsträger nachfolgend vereinzelt wird; und

Figuren 9, 10 ein Ausbilden von weiteren Formteilen mit Fres- nellinsenstrukturen .

Anhand der folgenden schematischen Figuren werden Ausgestal- tungen eines Verfahrens zum Herstellen von optischen Bauelementen 100 beschrieben. Die optischen Bauelemente 100 weisen ein transparentes optisches Formteil 124 mit wenigstens einer Linsenstruktur 126, 128 und einen das optische Formteil 124 umschließenden rahmenförmigen Träger 114 auf. In dem Verfah- ren wird eine Mehrzahl an optischen Bauelementen 100 in gemeinsamer, paralleler Weise gefertigt. Auf diese Weise können die optischen Bauelemente 100 mit einem geringen Aufwand her ^¬ gestellt werden. Das Verfahren kann auf Waferebene durchge- führt werden, und daher auch als WLO-Verfahren (Wafer Level Optics) bezeichnet werden.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich sche- matischer Natur sind und nicht maßstabsgetreu sind. In diesem Sinne können in den Figuren gezeigte Komponenten und Strukturen zum besseren Verständnis übertrieben groß oder verkleinert dargestellt sein. Zu Beginn des Verfahrens wird ein plattenförmiger Ausgangs ^¬ träger 110 mit einer Mehrzahl an Ausnehmungen 116 bereitgestellt, welcher in den Figuren 1, 2 in unterschiedlichen Aufsichtsdarstellungen gezeigt ist. Figur 1 zeigt eine erste Seite 111, und Figur 2 zeigt eine hierzu entgegengesetzte zweite Seite 112 des Ausgangsträgers 110. Die Ausnehmungen 116, welche den Ausgangsträger 110 vollständig durchdringen und welche auch als Kavitäten bezeichnet werden können, sind in einem regelmäßigen Raster aus Zeilen und Spalten angeordnet .

Die Figuren 1, 2 veranschaulichen eine mögliche Ausgestaltung des Ausgangsträgers 110 mit neun und in drei Zeilen und drei Spalten angeordneten Ausnehmungen 116. Der bereitgestellte Ausgangsträger 110 kann alternativ eine andere bzw. größere Anzahl an Ausnehmungen 116 aufweisen. Dies gilt in entsprechender Weise für die im Folgenden erläuterten und im Bereich der Ausnehmungen 116 vorhandenen Kragenabschnitte 117 und Vertiefungen 118 des Ausgangsträgers 110. In diesem Sinne können die Figuren 1, 2 sowie auch die weiter unten erläuter- ten Figuren 5 bis 10 als Ausschnittdarstellungen des Ausgangsträgers 110 und der jeweils abgebildeten Gegebenheiten aufgefasst werden.

Gemäß der in den Figuren 1, 2 dargestellten Ausgestaltung weisen die Ausnehmungen 116 des bereitgestellten Ausgangsträgers 110 eine abgerundete rechteckige Aufsichtsform auf. Ab ^¬ weichend hiervon können die Ausnehmungen 116 des Ausgangsträ- gers 110 auch eine andere Kontur, zum Beispiel eine kreisför ^¬ mige Kontur oder eine rein rechteckförmige Kontur, besitzen.

Der Ausgangsträger 110 weist an der in Figur 1 gezeigten ers- ten Seite 111 eine Mehrzahl an hervorstehenden und umlaufenden Kragenabschnitten 117 auf. Jede Ausnehmung 116 ist von einem solchen Kragenabschnitt 117 umschlossen. Zur besseren Veranschaulichung dieses Aufbaus zeigt Figur 3 eine perspektivische Darstellung eines rahmenförmigen Trägers 114 mit Sicht auf die erste Seite 111. Solche rahmenförmigen Träger

114 gehen am Ende des Herstellungsverfahrens durch Vereinzeln aus dem Ausgangsträger 110 hervor (vgl. Figur 8) . Aufgrund der Rahmenform können die Träger 114 auch als Rahmen bzw. Rahmenteil, und kann der zugrundeliegende Ausgangsträger 110 auch als Rahmenverbund bezeichnet werden. Anhand der Figuren 1, 3 wird deutlich, dass die Kragenabschnitte 117 eine den Ausnehmungen 116 entsprechende, vorliegend eine abgerundete rechteckige Kontur, besitzen. Des Weiteren weisen der Ausgangsträger 110 und dessen Kragenabschnitte 117 solche Di- cken- bzw. Tiefenabmessungen auf, dass mit Hilfe der umlaufenden Kragenabschnitte 117 jeweils ein großer Teil der Aus ^¬ nehmungen 116 gebildet ist (vgl. Figur 5) .

An der in Figur 2 gezeigten zweiten Seite 112 weist der Aus- gangsträger 110 eine Mehrzahl an Vertiefungen 118 auf. Innerhalb der Vertiefungen 118 ist jeweils eine der Ausnehmungen 116 ausgebildet. Im Hinblick auf diesen Aufbau zeigt Figur 4 zur besseren Veranschaulichung eine weitere perspektivische Darstellung eines durch Vereinzeln aus dem Ausgangsträger 110 gebildeten Trägers 114. Anhand der Figuren 2, 4 wird deutlich, dass die Vertiefungen 118 eine die Ausnehmungen 116 umschließende und im Wesentlichen rechteckige Kontur aufweisen. Die kürzeren Randseiten der Vertiefungen 118 sind geradlinig ausgebildet. Die längeren Randseiten der Vertiefungen 118 weisen Ausbuchtungen auf. Die Vertiefungen 118 können alternativ eine andere Kontur, zum Beispiel eine rein rechteckige Kontur oder eine den Ausnehmungen 116 entsprechende abgerundete rechteckige Kontur, besitzen. Der Ausgangsträger 110 ist aus einem lichtundurchlässigen Material ausgebildet. Hierbei kann es sich zum Beispiel um ein lichtundurchlässiges Kunststoffmaterial handeln. Auf diese Weise kann das Bereitstellen des Ausgangsträgers 110 zum Bei ^¬ spiel mit Hilfe eines Spritzgussprozesses (Injection Molding) durchgeführt werden. Als Kunststoffmaterial für den Ausgangs ^¬ träger 110 kann zum Beispiel LCP (Liquid-Crystal Polymer) , PPA ( Polyphthalamid) oder PC (Polycarbonat) zum Einsatz kom- men. Alternativ kann der Ausgangsträger 110 aus einem anderen lichtundurchlässigen Material wie zum Beispiel einem metallischen Material oder einem lichtundurchlässigen keramischen Material ausgebildet sein. In dem Verfahren wird des Weiteren ein Formprozess (Moldpro- zess) durchgeführt, in welchem in den Ausnehmungen 116 des Ausgangsträgers 110 angeordnete transparente optische Form ^¬ teile 124 ausgebildet werden. Da in diesem Prozess, wie wei ^¬ ter unten noch beschrieben wird, ein Aushärten mit UV- Strahlung erfolgt, kann der Formprozess als UV-Formprozess bzw. UV-Moldprozess bezeichnet werden. Bei dem Formprozess kommt ein Werkzeug (Moldwerkzeug) zum Einsatz, welches zwei Werkzeugteile 130, 140 aufweist, wie in Figur 5 in einer seitlichen Schnittdarstellung gezeigt ist. Die Werkzeugteile 130, 140 werden zur Unterscheidung im Folgenden auch als erstes Werkzeugteil 130 und zweites Werkzeugteil 140 bezeichnet.

Wie in Figur 5 dargestellt ist, wird der Ausgangsträger 110 mit dessen erster Seite 111 auf dem ersten Werkzeugteil 130 angeordnet. Das Werkzeugteil 130 weist Aussparungen 131 auf, in welchen die Kragenabschnitte 117 des Ausgangsträgers 110 aufgenommen werden können. Auf diese Weise kann der Ausgangsträger 110 ausgerichtet werden und kann die Position des Aus ^¬ gangsträgers 110 auf dem Werkzeugteil 130 sicher festgelegt werden. In der in Figur 5 gezeigten Ausgestaltung weisen die Aussparungen 131 des Werkzeugteils 130 einen ebenen Boden auf . In Figur 5 ist weiter gezeigt, dass das zweite Werkzeugteil 140 an einer dem ersten Werkzeugteil 130 und damit dem Aus ^¬ gangsträger 110 zugewandten Seite hervorstehende Formungsab ^¬ schnitte 141 aufweist. Die Formungsabschnitte 141 weisen an einem stirnseitigen Ende eine zum Erzeugen einer strahlformenden optischen Oberfläche geeignete Oberflächenform bzw. Oberflächenstruktur auf, welche auf die herzustellenden optischen Formteile 124 abgestimmt ist. Vorliegend werden die Formteile 124 mit einer Fresnellinsenstruktur 126 ausgebildet (vgl. Figur 8) . Dementsprechend ist die an jedem der For ^¬ mungsabschnitte 141 am Ende vorhandene Struktur eine Negativ ^¬ form einer Fresnellinsenstruktur 126.

Die Formungsabschnitte 141 des zweiten Werkzeugteils 140 be- sitzen eine den Ausnehmungen 116 des Ausgangsträgers 110 ent ^¬ sprechende abgerundete rechteckige Kontur (nicht darge ^¬ stellt) , so dass die Formungsabschnitte 141 in die Ausnehmun ^¬ gen 116 des Ausgangsträgers 110 eingeschoben werden können. Hierbei sind die lateralen Abmessungen der Formungsabschnitte 141 etwas kleiner als die lateralen Abmessungen der Ausnehmungen 116, um im Hinblick auf einen nachfolgend durchgeführten Formungsvorgang einen geeigneten Bewegungsfreiraum der Formungsabschnitte 141 innerhalb der Ausnehmungen 116 zu er ^¬ möglichen und einen Zugang zu den Vertiefungen 118 bereitzu- stellen.

Nach dem Anordnen des Ausgangsträgers 110 auf dem ersten Werkzeugteil 130 wird, wie in Figur 6 gezeigt ist, eine transparente Formmasse 120 im Bereich der Aussparungen 131 auf das Werkzeugteil 130 aufgebracht und dadurch in jede Aus ^¬ nehmung 116 des Ausgangsträgers 110 im Bereich der Kragenab ^¬ schnitte 117 eingebracht. Das Aufbringen erfolgt in einem flüssigen bzw. zähflüssigen Zustand der Formmasse 120. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel ein Dosierprozess mit Hilfe eines Dispensers durchgeführt werden (Dispensing) . Möglich ist auch ein tröpfchenförmiges Aufbringen unter Verwendung einer Druckvorrichtung (Jetting) (jeweils nicht dargestellt). Wie in Figur 6 angedeutet ist, können die Ausnehmungen 116 des Ausgangsträgers 110 nacheinander mit der Formmasse 120 versehen werden. Möglich ist es auch, jeweils mehrere oder sämtliche Ausnehmungen 116 des Ausgangsträgers 110 gemeinsam mit der Formmasse 120 zu versehen.

Die verwendete transparente Formmasse 120 ist eine UV- härtende Formmasse 120, welche sich durch eine Bestrahlung mit UV-Strahlung verfestigen lässt. Die Formmasse 120 kann ein transparentes und UV-härtendes Kunststoff- bzw. Harzmate- rial sein. Möglich ist zum Beispiel die Verwendung eines transparenten UV-härtenden Silikonmaterials oder eines transparenten UV-härtenden Epoxidmaterials .

Im Anschluss an das Einbringen der Formmasse 120 in die Aus- nehmungen 116 des Ausgangsträgers 110 erfolgt ein Zusammen ^¬ führen der Werkzeugteile 130, 140 derart, dass die Formungs ^¬ abschnitte 141 des zweiten Werkzeugteils 140, wie in Figur 7 gezeigt ist, zum Teil in die Ausnehmungen 116 des Ausgangs ^¬ trägers 110 eingeschoben werden. Auf diese Weise werden die Formungsabschnitte 141 an die flüssige bzw. zähflüssige Form ^¬ masse 120 angedrückt. Hierdurch wird die Formmasse 120 derart geformt, dass die Formmasse 120 im Bereich der jeweiligen Ausnehmungen 116 des Ausgangsträgers 110 eine den herzustel ^¬ lenden Formteilen 124 entsprechende Form mit einer Fresnel- linsenstruktur 126 mit mehreren Fresnelstufen einnimmt. Für das Zusammenführen der Werkzeugteile 130, 140 zum Formen der Formmasse 120 kann wenigstens eines der Werkzeugteile, zum Beispiel das zweite Werkzeugteil 140, bewegt werden. Bei dem Formungsvorgang dienen die Vertiefungen 118 des Ausgangsträgers 110 als Aufnahme- bzw. Überlaufkavitäten, um Luft und überschüssige Anteile der Formmasse 120 aufzunehmen. Dies wird ermöglicht durch die Ausgestaltung der Formungsab ^¬ schnitte 141 mit im Vergleich zu den Ausnehmungen 116 des Ausgangsträgers 110 kleineren lateralen Abmessungen und dem auf diese Weise gebildeten Zugang zu den jeweiligen Vertiefungen 118. Die Formmasse 120 kann bei dem Formungsvorgang infolgedessen durch die Formungsabschnitte 141 verdrängt und teilweise in die Vertiefungen 118 gedrückt werden. In Figur 7 ist diese Gegebenheit schematisch jeweils rechtsseitig der Formungsabschnitte 141 angedeutet. Die Ausgestaltung des Aus ^¬ gangsträgers 110 mit den Vertiefungen 118 bietet somit die Möglichkeit, eventuell auftretende Dosierungsungenauigkeiten beim Aufbringen und Einbringen der Formmasse 120 in die Ausnehmungen 116 des Ausgangsträgers 110 auszugleichen.

Zum Fertigstellen der optischen Formteile 124 erfolgt ferner ein Aushärten der Formmasse 120, um die zuvor mit Hilfe der

Werkzeugteile 130, 140 und der Ausnehmungen 116 des Ausgangs ^¬ trägers 110 eingestellte Form zu fixieren. Dies wird vorlie ^¬ gend, wie in Figur 7 anhand von Pfeilen angedeutet ist, durch Bestrahlen der UV-härtenden Formmasse 120 mit UV-Strahlung 160 durchgeführt. Im Hinblick auf den Aushärteprozess sind die beiden Werkzeugteile 130, 140 durchlässig für die ange ^¬ wendete UV-Strahlung 160. Hierdurch kann die Formmasse 120, wie in Figur 7 gezeigt ist, auf zuverlässige Weise von zwei Seiten durch die beiden Werkzeugteile 130, 140 hindurch mit der UV-Strahlung 160 bestrahlt werden. Zu diesem Zweck können die Werkzeugteile 130, 140 aus einem UV-transparenten Kunst ^¬ stoffmaterial wie zum Beispiel PDMS ( Polydimethylsiloxan) ausgebildet sein. Die durch das Aushärten der Formmasse 120 gebildeten transpa ^¬ renten optischen Formteile 124 befinden sich innerhalb der Ausnehmungen 116 des Ausgangsträgers 110 im Bereich der Kra ^¬ genabschnitte 117. Die bereitgestellten Formteile 124 weisen jeweils eine Fresnellinsenstruktur 126 an einer Seite auf. Eine hierzu entgegengesetzte Seite der Formteile 124 ist, entsprechend der ebenen Bodenflächen der Aussparungen 131 des ersten Werkzeugteils 130, ebenflächig ausgebildet.

Das oben beschriebene Verdrängen von überschüssigen Anteilen der Formmasse 120 in Richtung der Vertiefungen 118 des Ausgangsträgers 110 führt des Weiteren dazu, dass die Formteile 124, wie in Figur 7 gezeigt ist, sich zu den Vertiefungen 118 erstreckende und im Bereich der Vertiefungen 118 vorhandene Abschnitte 127 aufweisen können. Durch diese Ausgestaltung kann eine Verankerung und dadurch eine verbesserte mechanische Befestigung der optischen Formteile 124 an dem Ausgangsträger 120, und dadurch auch an den hieraus hervorgehenden Trägern 114, erzielt werden. Die Verankerung der Formteile

124 kann durch die Ausgestaltung der Vertiefungen 118 mit den Ausbuchtungen an den längeren Randseiten (vgl. die Figuren 2, 4) begünstigt werden. Im Anschluss an den Aushärteprozess wird das Werkzeug mit den beiden Werkzeugteilen 130, 140 geöffnet, und wird der mit den transparenten optischen Formteilen 124 versehene Ausgangsträger 110 aus dem ersten Werkzeugteil 130 entnommen. Nach diesem Entformungsschritt erfolgt ein Vereinzeln des Ausgangs- trägers 120, so dass, wie in Figur 8 gezeigt ist, separate optische Bauelemente 100 gebildet werden. In dem Vereinze- lungsprozess wird der Ausgangsträger 110 entlang von Trennlinien 170 durchtrennt, zum Beispiel mittels Sägen. Das Verein ^¬ zeln des Ausgangsträgers 110 kann derart erfolgen, dass die Träger 114 und damit die optischen Bauelemente 100 eine rechteckige Aufsichtsform besitzen, wie es in Bezug auf einen Träger 114 in den Figuren 3, 4 veranschaulicht ist.

Die mit Hilfe des Verfahrens hergestellten und in Figur 8 ge- zeigten optischen Bauelemente 100 weisen jeweils einen aus dem Ausgangsträger 110 hervorgegangenen rahmenförmigen Träger 114 mit einer Ausnehmung 116 und ein in der Ausnehmung 116 angeordnetes transparentes optisches Formteil 124 mit einer Fresnellinsenstruktur 126 auf. Der Träger 114 eines solchen optischen Bauelements 100 weist zwei entgegengesetzte Seiten 111, 112 auf, wobei die Seite 111 eine Vorderseite und die andere Seite 112 eine zur Montage einsetzbare Rückseite des Trägers 114 und damit des optischen Bauelements 100 bilden kann. Der Träger 114 ist wie der zugrundeliegende Ausgangs- träger 110 aus einem lichtundurchlässigen Material ausgebildet. Auf diese Weise kann der Träger 114 bzw. kann der Kragenabschnitt 117 des Trägers 114, von welchem das optische Formteil 124 eingefasst ist, eine das Formteil 124 umlaufende lichtundurchlässige Seitenwand bilden.

Die hergestellten optischen Bauelemente 100 können als Pri- märoptiken von lichtemittierenden Bauelementen zur Strahlformung zur Anwendung kommen (nicht dargestellt) . Hierbei kann es sich zum Beispiel um LED-basierte Blitzlichter von mobilen Geräten wie beispielsweise Smartphones handeln. Eine weitere mögliche Anwendung sind LED-Bauelemente für eine Hintergrund- beleuchtung einer Flüssigkristallanzeige. Die rahmenförmigen Trägerteile 114 und die dadurch bereitgestellten lichtundurchlässigen Seitenwände der optischen Bauelemente 100 führen dazu, dass im Betrieb der mit den optischen Bauelementen 100 ausgestatteten lichtemittierenden Bauelemente eine seit- liehe Strahlungsemission von den optischen Bauelementen 100 vermieden werden kann.

Im Folgenden werden weitere Varianten und Abwandlungen beschrieben, welche für das Herstellungsverfahren in Betracht kommen können. Übereinstimmende Verfahrensschritte, Merkmale und Vorteile sowie gleiche und gleich wirkende Komponenten werden im Folgenden nicht erneut detailliert beschrieben. Für Details hierzu wird stattdessen auf die vorstehende Beschrei ^¬ bung Bezug genommen. Des Weiteren können Aspekte und Details, welche in Bezug auf eine Ausgestaltung des Verfahrens genannt werden, auch in Bezug auf eine andere Ausgestaltung zur Anwendung kommen und können Merkmale von zwei oder mehreren Ausgestaltungen miteinander kombiniert werden. Eine weitere Abwandlung des Verfahrens besteht zum Beispiel darin, auch mit Hilfe des ersten Werkzeugteils 130 eine strahlformende optische Oberfläche der optischen Formteile 124 der optischen Bauelemente 100 auszubilden. Dies ist möglich durch eine Ausgestaltung des Werkzeugteils 130 mit Aus- sparungen 132 zum Aufnehmen der Kragenabschnitte 117 des Ausgangsträgers 110, wobei die Aussparungen 132 am Boden eine auf die Formteile 124 abgestimmte Oberflächenform aufweisen. In Figur 9 ist eine solche Ausprägung ausschnittsweise in Be- zug auf eine Aussparung 132 des Werkzeugteils 130 und ein herzustellendes Formteil 124 veranschaulicht.

Gemäß der in Figur 9 gezeigten Ausgestaltung weisen die Aus- sparungen 132 des Werkzeugteils 130 eine Negativform einer Fresnellinsenstruktur 128 auf. Dementsprechend können durch Durchführen des Formprozesses mit Hilfe der Werkzeugteile 130, 140, wobei das zweite Werkzeugteil 140 die oben erläu ^¬ terten Formungsabschnitte 141 aufweist, Formteile 124 erzeugt werden, welche beidseitig Fresnellinsenstrukturen 126, 128 mit Fresnelstufen aufweisen. Abweichend von der schematischen Darstellung in Figur 9 können die Werkzeugteile 130, 140 auch derart ausgebildet sein, dass sich die Fresnellinsenstruktu ^¬ ren 126, 128 voneinander unterscheiden.

In einer weiteren Variante des Verfahrens wird eine strahl ^¬ formende Oberfläche der Formteile 124 lediglich mit Hilfe des ersten Werkzeugteils 130 bzw. mit Hilfe von dessen Aussparungen 132 erzeugt. Hierbei weist das zweite Werkzeugteil 140 hervorstehende Formungsabschnitte 142 auf, welche am Ende ebenflächig ausgebildet sind, wie in Figur 10 ausschnittswei ^¬ se in Bezug auf ein herzustellendes Formteil 124 gezeigt ist. Auf diese Weise können optische Formteile 124 ausgebildet werden, welche eine Seite mit einer Fresnellinsenstruktur 128 und eine entgegengesetzte ebenflächige Seite aufweisen. Diese Formteile 124 weisen im Vergleich zu den in den Figuren 7, 8 gezeigten Formteilen 124 eine seitenverkehrte Anordnung der strukturierten und der ebenflächigen Seite auf. Weitere Varianten und Abwandlungen des Verfahrens lassen sich dadurch verwirklichen, dass anstelle der oben genannten Materialien für einen Ausgangsträger 110, eine Formmasse 120 und/oder Werkzeugteile 130, 140 andere Materialien verwendet werden. Des Weiteren können folgende, nicht dargestellte Ver- fahrensvarianten in Betracht kommen.

Eine weitere mögliche Abwandlung besteht darin, transparente optische Formteile 124 nicht nur mit einer Fresnellinsen- struktur 126, 128, sondern auch mit einer anderen optischen Struktur bzw. optischen Oberfläche auszubilden. Es können zum Beispiel Formteile 124 mit einer konvex oder konkav gekrümm ^¬ ten Linsenoberfläche hergestellt werden. Möglich ist auch ei- ne Herstellung von Formteilen 124 mit einer optischen Oberfläche, welche eine regelmäßige Anordnung aus Strukturelemen ^¬ ten wie zum Beispiel Mikrolinsen, Mikropyramiden, Mikroke- geln, usw. aufweist. Die Formteile 124 können derart gefertigt werden, dass solche oder auch andere optisch wirksamen Oberflächen an einer oder an zwei entgegengesetzten Seiten der Formteile 124 vorhanden sind. Dies lässt sich mit Hilfe von hierauf abgestimmten Werkzeugteilen 130, 140 verwirklichen. Bei einer beidseitigen Ausgestaltung können auch unterschiedliche optische Oberflä ^¬ chenstrukturen für die entgegengesetzten Seiten der Formteile 124 vorgesehen sein. Ein Beispiel ist eine Ausgestaltung mit einer Fresnellinsenstruktur an einer Seite und einer gekrümmten Oberfläche an der hierzu entgegengesetzten Seite.

In Bezug auf Abschnitte 127 von Formteilen 124, welche aus überschüssigen Anteilen einer Formmasse 120 hervorgehen und sich zu Vertiefungen 118 eines Ausgangsträgers 110 und damit hieraus hervorgehenden Trägern 114 erstrecken können, können die Formteile 124 jeweils einen solchen Abschnitt 127 in ei ^¬ nem Teilbereich aufweisen, wie es in den Figuren 7 bis 10 dargestellt ist. Ein Formteil 124 kann auch mehrere solche Abschnitte 127 oder einen einzelnen, flanschartig umlaufenden Abschnitt 127 aufweisen.

Ein zur Herstellung optischer Bauelemente 100 eingesetzter Ausgangsträger 110 kann zusätzlich zu Kragenabschnitten 117 weitere sich zum Ausrichten auf einem Werkzeugteil 130 eig ^¬ nende Strukturen aufweisen. Derartige Strukturen können zum Beispiel in Form von Erhebungen am Rand eines Ausgangsträgers 110 ausgebildet sein. Ein Werkzeugteil 130, auf welchem ein solcher Ausgangsträger 110 für einen Formprozess angeordnet wird, kann hierzu korrespondierende Aussparungen zum Aufneh ^¬ men der Ausrichtungsstrukturen aufweisen.

Eine weitere mögliche Abwandlung besteht darin, einen plat- tenförmigen Ausgangsträger 110 ohne Kragenabschnitte 117 zu verwenden. Ein Werkzeugteil 130, auf welchem ein solcher Ausgangsträger 110 angeordnet wird, kann abweichend von den Fi ^¬ guren 5, 6, 7, 9, 10 ohne Aussparungen 131, 132 ausgeführt sein und zum Beispiel eine ebene Oberfläche in einem Bereich aufweisen, in welchem Formteile 124 in Ausnehmungen 116 des

Ausgangsträgers 110 ausgebildet werden. Möglich ist auch eine Ausgestaltung des Werkzeugteils 130 mit einer zum Erzeugen einer strahlformenden optischen Oberfläche geeigneten Oberflächenform im Bereich der jeweils herzustellenden Formteile 124. Um ein Ausrichten des Ausgangsträgers 110 zu ermögli ^¬ chen, können die vorgenannten Ausgestaltungen (Ausrichtungsstrukturen am Rand des Ausgangsträgers 110, Werkzeugteil 130 mit Aussparungen für die Ausrichtungsstrukturen) zum Einsatz kommen .

Des Weiteren kann auch ein plattenförmiger Ausgangsträger 110 ohne Vertiefungen 118 zum Einsatz kommen. Dies ist zum Beispiel denkbar, wenn ein möglichst genaues Dosieren beim Einbringen einer Formmasse 120 in Ausnehmungen 116 des Ausgangs- trägers 110 sicher gestellt werden kann.

Im Hinblick auf ein Aushärten einer Formmasse 120 mit Hilfe einer Bestrahlung mit UV-Strahlung kann es in Betracht kommen, dass lediglich ein Werkzeugteil eines in dem Formprozess eingesetzten Werkzeugs durchlässig für die UV-Strahlung ist.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs ^¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. BEZUGSZEICHENLISTE

100 optisches Bauelement

110 Ausgangsträger

111 Seite

112 Seite

114 Träger

116 Ausnehmung

117 Kragenabschnitt

118 Vertiefung

120 Formmasse

124 Formteil

126 Fresnellinsenstruktur

127 Abschnitt

128 Fresnellinsenstruktur

130 Werkzeugteil

131 Aussparung

132 Aussparung

140 Werkzeugteil

141 Formungsabschnitt

142 Formungsabschnitt

160 UV-Strahlung

170 Trennlinie