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Title:
OPTOELECTRONIC APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/058150
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optoelectronic apparatus comprising: an optoelectronic semiconductor component (21), in particular an LED chip, having an active zone for generating light and having a light emission surface (23) through which the generated light exits from the semiconductor component (21), wherein the light emission surface (23) is formed on a top side (25) of the semiconductor component (21), a converter (27), which is arranged centered over the light emission surface (23) and is designed to convert the generated light into converted light having at least one other wavelength, and an adhesive (29) for fixing the converter to the top side (25) of the semiconductor component (21), wherein a contour line (39, 45) projected on the top side (25) of the semiconductor component (21) completely encircles the converter (27) in a circumferential direction (U) and is located completely within the light emission surface (23), and wherein the adhesive (29) is arranged between the light emission surface (23) and the converter (27) and/or around the converter (27) in the circumferential direction (U) such that the adhesive (29) is arranged only on the light emission surface (23).

Inventors:
WIESMANN CHRISTOPHER (DE)
FERSTL KLEMENS (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/073915
Publication Date:
March 24, 2022
Filing Date:
August 30, 2021
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
H01L33/50; H01L33/58
Domestic Patent References:
WO2019027952A12019-02-07
WO2014044638A12014-03-27
Foreign References:
EP3367446A12018-08-29
US20200083419A12020-03-12
EP2642537A22013-09-25
US20200103095A12020-04-02
US8258528B22012-09-04
DE102020124016A2020-09-15
Attorney, Agent or Firm:
SJW PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE Optoelektronische Vorrichtung, umfassend: ein optoelektronisches Halbleiterbauteil (21) , insbesondere ein LED-Chip, mit einer aktiven Zone zur Erzeugung von Licht und mit einer Lichtaustrittsfläche (23) , durch welche das erzeugte Licht aus dem Halbleiterbauteil (21) austritt, wobei die Lichtaustrittsfläche (23) auf einer Oberseite (25) des Halbleiterbauteils (21) ausgebildet ist, einen Konverter (27) , der zentriert über der Lichtaustrittsfläche (23) angeordnet ist und zur Konversion des erzeugten Lichts in konvertiertes Licht mit wenigstens einer anderen Wellenlänge ausgebildet ist, und einen Klebstoff (29) zur Fixierung des Konverters an der Oberseite (25) des Halbleiterbauteils (21) , dadurch gekennzeichnet , dass eine auf die Oberseite (25) des Halbleiterbauteils (21) projizierte Konturlinie (39, 45) , die in einer Umfangsrichtung (U) den Konverter (27) vollständig umläuft, vollständig innerhalb der Lichtaustrittsfläche (23) liegt, und der Klebstoff (29) zwischen der Lichtaustrittsfläche (23) und dem Konverter (27) und/oder in Umfangsrichtung (U) um den Konverter (27) herum derart angeordnet ist, dass der Klebstoff (29) nur auf der Lichtaustrittsfläche (23) angeordnet ist. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Konturlinie (39) dem Außenumfang der Unterseite (33) des Konverters (27) entspricht.

Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Lichtaustrittsfläche (23) eine die Lichtaustrittsfläche in Umfangsrichtung umgebende, insbesondere imaginäre, Außenrandlinie (53) aufweist, und dass die projizierte Konturlinie (39, 45) vollständig innerhalb der Außenrandlinie (53) liegt.

4. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die projizierte Konturlinie (39, 45) und die Außenrandlinie (53) einen umlaufenden, insbesondere imaginären, Streifen (47) auf der Lichtaustrittsfläche (23) bilden, wobei der Streifen (47) an jeder Stelle eine Breite von 5pm bis 50pm, bevorzugt eine Breite von 10pm bis 25pm, weiter bevorzugt eine Breite von 10pm bis 15pm aufweist.

5. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Lichtaustrittsfläche (23) von einer an der Oberseite (25) liegenden epitaktischen Schicht des Halbleiterbauteils (21) gebildet ist, und/oder weißes Material, insbesondere umfassend Titandioxid, umgibt den Konverter.

6. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass seitlich neben der Lichtaustrittsfläche (23) wenigstens ein metallischer Bereich (49, 51) , bevorzugt wenigstens zwei metallische Bereiche, an der Oberseite (25) des Halbleiterbauteils (21) ausgebildet ist, wobei bevorzugt der metallische Bereich von einem dielektrischen Material bedeckt ist.

7. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, - 19 - dadurch gekennzeichnet , dass der Klebstoff (29) derart zwischen der Lichtaustrittsfläche (23) und dem Konverter (27) und/oder in Umfangsrichtung (U) um den Konverter (27) herum angeordnet ist, dass der Klebstoff (29) nicht, auch nicht teilweise, den wenigstens einen metallischen Bereich (49, 51) oder ein darauf angeordnetes dielektrisches Material bedeckt. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Konverter (27) einen oberen Bereich (35) und einen unteren Bereich (37) aufweist, der untere Bereich (37) näher an der Lichtaustrittsfläche (23) ist als der obere Bereich (35) , und der obere Bereich (35) in einer Ebene parallel zur Oberseite (25) gesehen einen größeren Querschnitt aufweist als der untere Bereich (35) . Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , dass die Konturlinie (39) , deren Projektion auf die Oberseite (25) des Halbleiterbauteils (21) vollständig innerhalb der Lichtaustrittsfläche (23) liegt, in Umfangsrichtung (U) um den unteren Bereich (37) herum verläuft. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , dass eine auf die Oberseite (25) des Halbleiterbauteils (21) projizierte Konturlinie, die um den oberen Bereich (35) des Konverters (27) in Umfangsrichtung (U) umläuft, vollständig außerhalb einer projizierten Konturlinie (45) des unteren Bereichs (35) liegt. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - 20 - dadurch gekennzeichnet , dass der Konverter (27) ausgebildet ist als ein quaderförmiges Element, als ein Bauteil mit einem oberen Bereich (35) und einem unteren Bereich (37) , wobei beide Bereiche (35, 37) jeweils als quaderförmige Elemente, insbesondere einstückig, ausgebildet sind, und wobei der obere Bereich (35) eine quadratische oder rechteckige erste Seite aufweist, an der eine quadratische oder rechteckige zweite Seite des unteren Bereichs (37) angeordnet ist, wobei die erste Seite eine größere Fläche aufweist als die zweite Seite, oder wenigstens teilweise als ein kegel- oder pyramidenstumpfförmiges Element. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet , dass der untere Bereich (37) Konvertermaterial aufweist, während der obere Bereich (37) von einem, insbesondere transparenten, Trägermaterial gebildet ist. Optoelektronische Vorrichtung, umfassend: ein optoelektronisches Halbleiterbauteil (21) , insbesondere ein LED-Chip, mit einer aktiven Zone zur Erzeugung von Licht und mit einer Lichtaustrittsfläche (23) , durch welche das erzeugte Licht aus dem Halbleiterbauteil (21) austritt, wobei die Lichtaustrittsfläche (23) auf einer Oberseite (25) des Halbleiterbauteils (21) ausgebildet ist, ein optisches Element, insbesondere ein Fenster, das zentriert über der Lichtaustrittsfläche (23) angeordnet ist, und 21 einen Klebstoff (29) zur Fixierung des optischen Elements an der Oberseite (25) des Halbleiterbauteils (21) , dadurch gekennzeichnet , dass eine auf die Oberseite (25) des Halbleiterbauteils (21) projizierte Konturlinie (39, 45) , die in einer Umfangsrichtung (U) das optische Element vollständig umläuft, vollständig innerhalb der Lichtaustrittsfläche (23) liegt, und der Klebstoff (29) zwischen der Lichtaustrittsfläche (23) und dem optischen Element und/oder in Umfangsrichtung

(U) um das optische Element herum derart angeordnet ist, dass der Klebstoff (29) nur auf der Lichtaustrittsfläche (23) angeordnet ist.

Description:
OPTOELEKTRONISCHE VORRICHTUNG

Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr . 10 2020 124 016 . 3 , vom 15 . September 2020 , in Anspruch, deren Offenbarungsgehalt hiermit in die vorliegende Anmeldung auf genommen wird .

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung mit einem optoelektronischen Halbleiterbauteil , insbesondere ein LED-Chip, das eine aktive Zone zur Erzeugung von Licht und eine Lichtaustrittsfläche aufweist , durch welche das erzeugte Licht aus dem Halbleiterbauteil austritt , wobei die Lichtaustrittsfläche auf einer Oberseite des Halbleiterbauteils ausgebildet ist , mit einem Konverter, der zentriert über der Lichtaustrittsfläche angeordnet ist und zur Konversion des erzeugten Lichts in konvertiertes Licht mit wenigstens einer anderen Wellenlänge ausgebildet ist , und mit einem Klebstoff zur Fixierung des Konverters an der Oberseite des Halbleiterbauteils .

Bei bekannten optoelektronischen Vorrichtungen wird der Konverter mittels des Klebstoffs auf der Oberseite des Halbleiterbauteils fixiert . Dabei kann es vorkommen, dass der Klebstoff nicht emittierende Bereiche der Oberseite des Halbleiterbauteils bedeckt . Die mit Klebstoff bedeckten, nicht emittierenden Bereiche der Oberseite absorbieren auf treff endes Licht , bei dem es sich insbesondere um Licht handelt , das vom Konverter zurückgestreut wurde . Durch den beschriebenen Effekt der Absorption ergibt sich ein Verlustkanal für das erzeugte Licht , insbesondere , wenn weißes Material den Konverter umgibt . Dadurch reduziert sich die Lichtextraktionseffizienz der optoelektronischen Vorrichtung . Der vorliegenden Erfindung liegt als eine Aufgabe zugrunde , eine optoelektronische Vorrichtung bereitzustellen, die im Hinblick auf ihre Lichtextraktionseffizienz verbessert ist .

Die Aufgabe wird gelöst durch eine optoelektronische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängen Ansprüchen beschrieben .

Insbesondere wird die Aufgabe dadurch gelöst , dass eine optoelektronische Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch weitergebildet wird, dass - bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Konverters über der Lichtaustrittsfläche - eine auf die Oberseite des Halbleiterbauteils proj izierte Konturlinie , die den Konverter in einer Umfangsrichtung vollständig umläuft , vollständig innerhalb der Lichtaustrittsfläche liegt , und dass der Klebstoff derart zwischen der Lichtaustrittsfläche und dem Konverter und/oder in Umfangsrichtung um den Konverter herum derart angeordnet ist , dass der Klebstoff nur auf der Lichtaustrittsfläche angeordnet ist .

Die um den Konverter umlaufende Konturlinie liegt , wenn sie auf die Oberseite des Halbleiterbauteils proj iziert wird, vollständig innerhalb der Lichtaustrittsfläche . Vorzugsweise entspricht die Konturlinie dem Außenumfang der Unterseite des Konverters . Der Konverter weist daher in seinem unteren Bereich zumindest einen Abschnitt auf , dessen parallel zur Oberfläche verlaufende Querschnittsfläche kleiner ist als die Lichtaustrittsfläche . Bei einer zentrierten Anordnung des Konverters über der Lichtaustrittsfläche ergibt sich somit - insbesondere in einer Draufsicht auf die Oberseite bzw . den Konverter gesehen - ein Randbereich der Lichtaustrittsfläche , welcher nicht vom Konverter überdeckt wird . Dieser Randbereich kann - neben dem Bereich unterhalb des Konverters - als Bereich verwendet werden, auf welchen der Klebstoff aufgebracht werden kann . Die Verwendung von Klebstoff außerhalb des Randbereichs ist nicht notwendig, um den Konverter an der Oberseite zu fixieren .

Insbesondere ist vorgesehen, dass kein Bereich der Oberseite , der außerhalb der Lichtaustrittsfläche liegt , mit Klebstoff bedeckt wird . Bei einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung kommen somit keine oder allenfalls nur geringfügig mit Klebstoff bedeckte , nicht emittierende Bereiche der Oberseite vor . Die Absorption von insbesondere rückgestreutem Licht durch derartige Bereiche kann somit vermieden oder zumindest verringert werden . Die Effizienz der optoelektronischen Vorrichtung, insbesondere im Hinblick auf Lichtausbeute und Helligkeit , lässt sich somit verbessern .

Die Proj ektion der erwähnten Konturlinie erfolgt bevorzugt in einer Richtung senkrecht zur Oberseite des Halbleiterbauteils . Bevorzugt ist der Konverter als Plättchen ausgebildet , das eine ebene Unterseite aufweist . Die Unterseite des Plättchens ist vorzugsweise parallel zur Oberseite des Halbleiterbauteils ausgebildet .

Der Konverter kann wenigstens einen sich in einer Richtung senkrecht zur Unterseite des Konverters erstechenden Abschnitt aufweisen, der eine gleichbleibende , auf die Oberseite des Halbleiterbauteils proj izierte Konturlinie liefert , unabhängig davon, welche parallel zur Unterseite verlaufende Querschnittsfläche betrachtet wird . Der Konverter kann somit zumindest in dem Abschnitt eine in Umfangsrichtung umlaufende , gleichmäßige Umfangsfläche aufweisen . Vorzugsweise erstreckt sich der Abschnitt von der Unterseite des Konverters nach oben . Der Abschnitt kann sich über die gesamte Höhe des Konverters erstrecken, so dass der Konverter einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisen kann . Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Lichtaustrittsfläche eine die Lichtaustrittsfläche in Umfangsrichtung umgebende , insbesondere imaginäre , Außenrandlinie aufweisen, und die proj izierte Konturlinie liegt vollständig innerhalb der Außenrandlinie . Die Außenrandlinie kann als äußere Umgrenzung der Lichtaustrittsfläche angesehen werden . Aus Bereichen, die außerhalb dieser Umgrenzung liegen, erfolgt keine Abstrahlung von Licht aus dem Halbleiterbauteil . Beispielsweise können derartige Bereiche der Oberseite des Halbleiterbauteils , die außerhalb der Außenrandlinie liegen, metallische Bereiche sein, etwa zur Stromversorgung des Halbleiterbauteils .

Die proj izierte Konturlinie und die Außenrandlinie können einen umlaufenden, insbesondere imaginären, Streifen auf der Lichtaustrittsfläche bilden, wobei der Streifen an j eder Stelle eine Breite von 5pm bis 50pm, bevorzugt eine Breite von 10pm bis 25pm, weiter bevorzugt eine Breite von 10pm bis 15 pm aufweist . Auf dem Streifen auf der Lichtaustrittsfläche kann Klebstoff aufgebracht sein, während außerhalb des Streifens kein Klebstoff mehr auf der Oberseite des Halbleiterbauteils angeordnet ist . Auf dem Streifen kann sich insbesondere Klebstoff ansammeln, der beim Aufbringen des Konverters auf die Oberseite des Halbleiterbauteils nach außen gedrückt wird . Eine Überdeckung von nicht emittierenden Teilen der Oberseite , die rückgestreutes Licht absorbieren würden, kann somit vermieden werden .

Die Lichtaustrittsfläche kann von einer an der Oberseite des Halbleiterbauteils liegenden epitaktisch aufgebrachten Schicht des Halbleiterbauteils gebildet sein . Die Lichtaustrittsfläche kann mit einer Beschichtung versehen sein .

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann seitlich neben der Lichtaustrittsfläche wenigstens ein metallischer Bereich, bevorzugt wenigstens zwei metallische Bereiche , an der Oberseite des Halbleiterbauteils ausgebildet sein . Der wenigstens eine metallische Bereich kann mit n-dotieren Schichten oder p-do- tierten Schichten des Halbleiterbauteils verbunden sein . Insbesondere kann wenigstens ein metallischer Bereich auf der Oberseite des Halbleiterbauteils vorgesehen sein, der mit wenigstens einer n-dotierten Schicht des Halbleiterbauteils in Verbindung steht . Außerdem kann wenigstens ein weiterer metallischer Bereich auf der Oberseite des Halbleiterbauteils vorgesehen sein, der mit wenigstens einer p-dotierten Schicht des Halbleiterbauteils in Verbindung steht . Die metallischen Bereiche können auch von einer dielektrischen Schicht bedeckt sein .

Der Klebstoff kann derart zwischen der Lichtaustrittsfläche und der Unterseite des Konverters und/oder in Umfangsrichtung um den Konverter herum angeordnet sein, dass der Klebstoff nicht , auch nicht teilweise , den wenigstens einen metallischen Bereich bedeckt . Die Lichtaustrittsfläche und damit die Außenrandlinie kann unmittelbar neben derartigen metallischen Bereichen verlaufen . Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich eine Bedeckung derartiger metallischer Bereiche mit Klebstoff vermeiden oder zumindest verringern . Die Absorption von rückreflektiertem Licht an derartigen mit Klebstoff bedeckten Bereichen kann daher vermieden oder zumindest verringert werden . Die Lichtextraktionseffizienz der Vorrichtung lässt sich dadurch verbessern .

Der Konverter kann einen oberen Bereich und einen unteren Bereich aufweisen, wobei der untere Bereich näher an der Lichtaustrittsfläche ist als der obere Bereich, und wobei der obere Bereich in einer Ebene parallel zur Oberseite gesehen einen größeren Querschnitt aufweist als der untere Bereich . Zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich kann somit eine umlaufende Stufe ausgebildet sein . In dem dadurch ausgesparten Volumen kann sich überschüssiger Klebstoff ansammeln, wodurch die Benetzung von nicht emittierenden Bereichen der Oberseite des Halbleiterbauteils vermieden wird . Der Konverter kann dabei auch einstückig ausgebildet sein .

Der obere Bereich kann zentriert über dem unteren Bereich ausgebildet sein . Dadurch kann besonders einfach eine gleichmäßige , umlaufende Stufe zwischen dem oberen und unteren Bereich ausgebildet werden, insbesondere wenn der obere und untere Bereich j eweils als Quader ausgebildet sind .

Bevorzugt verläuft die Konturlinie , deren Proj ektion auf die Oberseite des Halbleiterbauteils vollständig innerhalb der Lichtaustrittsfläche liegt , in Umfangsrichtung um den unteren Bereich herum . Bevorzugt entspricht die Konturlinie dem Außenumfang der Unterseite des Konverters . Eine auf die Oberseite des Halbleiterbauteils proj izierte Konturlinie einer um den oberen Bereich des Konverters in Umfangsrichtung umlaufenden Konturlinie liegt vorzugsweise vollständig außerhalb der proj izierten Konturlinie des unteren Bereichs . Derartige Konturlinien können erreicht werden, wenn sowohl der obere Bereich als auch der untere Bereich als Quader oder Würfel ausgebildet sind, wobei der den oberen Bereich bildende Quader oder Würfel größer ist als der den unteren Bereich bildende Quader oder Würfel . Beispielsweise kann der Konverter als ein kegel- oder pyramidenstumpf förmiges Element ausgebildet sein .

Der untere Bereich des Konverters kann Konversionsmaterial aufweisen, wogegen der obere Bereich von einem, insbesondere transparenten, Trägermaterial gebildet ist und kein Konversionsmaterial aufweist . Alternativ kann sowohl der untere Bereich als auch der obere Bereich Konversionsmaterial aufweisen .

Mit Konversionsmaterial ist ein Material gemeint , welches das im Halbleiterbauteil erzeugte Licht absorbiert und in der Wei- lenlänge konvertiertes Licht mit wenigstens einer anderen Wellenlänge emittiert . Das vom Halbleiterbauteil erzeugte Licht und das Konvertermaterial können so ausgestaltet sein, dass das konvertierte Licht eine gewünschte Wellenlänge aufweist o- der weißem Licht entspricht . Das konvertierte Licht kann von der optoelektronischen Vorrichtung in die Umgebung abgestrahlt werden, während das vom Halbleiterbauteil erzeugte Licht zumindest normalerweise nicht nach außen abgestrahlt wird .

Bei dem Halbleiterbauteil kann es sich beispielsweise um einen LED-Chip oder einen pLED-Chip handeln .

Die Erfindung wird nachfolgend anhand beispielhafter Ausgestaltungen und mit Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben . Es zeigen, j eweils schematisch,

Fig . 1 eine Querschnittsansicht von einer Variante einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung ,

Fig . 2 eine perspektivische Ansicht eines Konverters der Vorrichtung von Fig . 1 ,

Fig . 3 eine Querschnittsansicht von einer nicht erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung,

Fig . 4 eine Querschnittsansicht von einer weiteren Variante einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung,

Fig . 5 eine Querschnittsansicht von noch einer weiteren Variante einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung, Fig . 6 eine Querschnittsansicht von noch einer weiteren Variante einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung,

Fig . 7 eine Querschnittsansicht von noch einer weiteren Variante einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung,

Fig . 8 eine Querschnittsansicht von noch einer weiteren Variante einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung,

Fig . 9 eine Querschnittsansicht von noch einer weiteren Variante einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung,

Fig . 10 eine Querschnittsansicht von noch einer weiteren Variante einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung, und

Fig . 11 eine Draufsicht auf die Oberseite des Halbleiterbauteils der Vorrichtung von Fig . 1 , und

Fig . 12 eine Draufsicht auf die Unterseite des Konverters der Vorrichtung von Fig . 1 .

Die in Fig . 1 im Querschnitt gezeigte optoelektronische Vorrichtung umfasst ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 21 , bei dem es sich insbesondere um einen LED-Chip oder einen pLED-Chip handelt . Das Halbleiterbauteil 21 weist in an sich bekannter Weise eine aktive Zone zur Erzeugung von Licht aus elektrischem Strom auf . Außerdem umfasst das Halbleiterbauteil 21 eine Lichtaustrittsfläche 23 , die an der Oberseite 25 des Halbleiterbauteils 21 vorgesehen ist . Durch die Lichtaustrittsfläche 23 kann das erzeugte Licht aus dem Inneren des Halbleiterbauteils 21 austreten .

In Höhenrichtung H gesehen über der Oberseite 25 ist ein Konverter 27 angeordnet , der zentriert zur Lichtaustrittsfläche 23 ausgerichtet ist . Der Konverter 27 ist in an sich bekannter Weise zur Konversion des im Halbleiterbauteil 21 erzeugten Lichts in konvertiertes Licht mit wenigstens einer anderen Wellenlänge ausgebildet . Die Höhenrichtung H verläuft senkrecht zur Oberseite 25 , zur Lichtaustrittsfläche 23 und zu einer Unterseite 33 des Konverters 27 .

Der Konverter 27 ist mittels eines Klebstoff 29 an der Oberseite 25 des Halbleiterbauteils 21 fixiert .

Die erwähnten Komponenten der Vorrichtung gemäß Fig . 1 können in einem nicht dargestellten und insbesondere oben offenen Gehäuse angeordnet sein . Dabei kann weißes Vergussmaterial 31 , das zum Beispiel Titandioxid umfassen kann, die genannten Komponenten umgeben, wie Fig . 1 zeigt .

Fig . 2 zeigt eine perspektivische Sicht auf den Konverter 27 , wobei die Unterseite 33 nach oben weist . Der Konverter 27 steht daher im Vergleich zur Fig . 1 auf dem Kopf . Nicht gezeigt sind alternative Varianten, bei denen der Konverter genauso auf den Halbleiterchip aufgebracht ist , wobei eine umlaufende Konturlinie auf der Oberseite innerhalb derj enigen der Unterseite liegt . Es kann auch vorgesehen sein, dass Oberseite und Unterseite gleich groß sind .

Bei dem dargestellten Beispiel der Fig . 2 weist der Konverter 27 einen oberen Bereich 35 und einen unteren Bereich 37 auf , die beispielsweise einstückig ausgebildet sein können . Beide Bereiche 35 und 37 sind j eweils quaderförmig ausgebildet . Der untere Bereich 37 befindet sich näher an der Lichtaustrittsfläche 23 als der obere Bereich 35 , wie Fig . 1 zeigt . Außerdem weist der obere Bereich 35 in einer Ebene parallel zur Oberseite 25 gesehen einen größeren Querschnitt auf als der untere Bereich 37 . Dabei sind der oberen und untere Bereich 35 , 37 zentriert zueinander angeordnet bzw . ausgebildet .

Der Konverter 27 weist eine , insbesondere imaginäre , Konturlinie 39 auf , die den Konverter 37 in einer Umfangsrichtung U, die in einer senkrecht zur Höhenrichtung H liegenden Ebene liegt , vollständig umgibt . Die Konturlinie 39 spiegelt bevorzugt den Verlauf der Außenkanten an der Unterseite 33 des Konverters 27 wider, wie in Fig . 2 gezeigt ist .

Die Fig . 12 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Unterseite 33 des Konverters 27 . Dabei ist die Konturlinie 39 zu sehen, die den Außenumfang des unteren Bereichs 37 widerspiegelt . Außerdem ist eine untere Oberfläche 41 des oberen Bereichs 35 zu sehen, die aufgrund der größeren Dimensionierung des oberen Bereichs 35 an allen vier Seiten über die Konturlinie 39 hinausragt , wodurch sich eine in Umfangsrichtung U umlaufende Stufe 43 zwischen dem oberen und unteren Bereich 35 , 37 ergibt , wie Fig . 2 zeigt .

Die Fig . 11 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Oberseite 25 des Halbleiterbauteils 21 . Eine Proj ektion 45 der Konturlinie 39 auf die Lichtaustrittsfläche 23 ist dargestellt . Wie Fig . 12 zeigt , befindet sich bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Konverters 27 über der Lichtaustrittsfläche 23 die proj izierte , umlaufende Konturlinie 39 vollständig innerhalb der Lichtaustrittsfläche 23 .

Außerdem kann der Klebstoff 29 derart zwischen der Lichtaustrittsfläche 23 und der Unterseite 33 des Konverters 27 und in Umfangsrichtung U um den Konverter 27 herum angeordnet werden, dass der Klebstoff 27 nur auf der Lichtaustrittsfläche 23 angeordnet ist . Insbesondere ergibt sich aufgrund der kleineren Dimensionierung der Unterseite 33 des Konverters 27 gegenüber der Lichtaustrittsfläche 23 ein umlaufender Streifen 47 auf der Lichtaustrittsfläche 23 (vgl . Fig . 11 ) , der außerhalb der Proj ektion 45 liegt . Auf diesem Streifen 47 kann sich insbesondere überschüssiger Klebstoff 27 ansammeln, wodurch eine Benetzung von Bereichen der Oberseite 25 , die außerhalb der Lichtaustrittsfläche 23 liegen, vermieden oder zumindest verringert werden kann . Die über dem Streifen 47 liegende Stufe 43 zwischen den beiden Bereichen 35 , 37 des Konverters 27 gestattet ferner eine Ansammlung von Klebstoff an der seitlichen Außenfläche des unteren Bereichs 37 des Konverters 27 , wie Fig . 1 zeigt .

Bei der in Bezug auf die Fig . 1 , 2 , 11 und 12 beschriebenen optoelektronische Vorrichtung verläuft somit die auf die Oberseite 25 des Halbleiterbauteils 21 proj izierte Konturlinie 39 (vgl . die Proj ektion 45 ) in Umfangsrichtung U gesehen vollständig innerhalb der Lichtaustrittsfläche 23 , und der Klebstoff 29 ist derart zwischen der Lichtaustrittsfläche 23 und dem Konverter 27 und in Umfangsrichtung U um den Konverter 27 herum angeordnet , dass der Klebstoff 29 nur die Lichtaustrittsfläche 23 bedeckt .

Unmittelbar außerhalb der Lichtaustrittsfläche 23 liegende Bereiche der Oberseite 25 bleiben somit frei von Klebstoff 29 .

Bei derartigen Bereichen kann es sich insbesondere um seitlich neben der Lichtaustrittsfläche 23 liegende metallische Bereiche handeln . Fig . 11 zeigt schematisch zwei metallische Bereiche 49 , 51 . In manchen Varianten kann der metallische Bereich 49 mit wenigstens einer n-dotierten Schicht des Halbleiterbauteils 21 in elektrischer Verbindung stehen, und der metallische Bereich 51 , der beispielweise als Kontaktfläche ausgestaltet sein kann, kann mit wenigstens einer p-dotierten Schicht des Halbleiterbauteils 21 in elektrischer Verbindung stehen . Die Absorption von rückreflektiertem Licht an derartigen mit Klebstoff bedeckten metallischen Bereichen 49 , 51 kann bei der Vorrichtung gemäß Fig . 1 vermieden oder zumindest verringert werden, da eine Benetzung von derartigen Bereichen mit Klebstoff 29 bevorzugt vermieden oder zumindest verringert werden kann . Die Lichtextraktionseffizienz der Vorrichtung kann daher verbessert werden .

Insbesondere konnte in Simulationen oder experimentell gezeigt werden, dass eine Verbesserung der Lichtextraktionseffizienz um mehr als fünf Prozent gegenüber einer nicht erfindungsgemäßen Vorrichtung , wie sie etwa in Fig . 3 gezeigt ist , erreicht werden kann . Bei der Vorrichtung gemäß Fig . 3 können entsprechende metallene Bereiche 49 , 51 mit Klebstoff 29 bedeckt sein, da bei der Vorrichtung gemäß Fig . 3 die Unterseite des Konverters 27 großflächiger ist als die Lichtaustrittsfläche 23 . Der Klebstoff 29 wird daher beim Anbringen des Konverters 27 nach außen gedrückt und bedeckt in dem gezeigten Beispiel zumindest den metallenen Bereich 49 , der mit n-dotierten Schichten des Halbleiterbauteils 21 verbunden ist .

Bei der Vorrichtung gemäß Fig . 1 ist der untere Bereich 37 des Konverters 27 quaderförmig ausgebildet und die Unterseite 33 weist somit eine rechteckige Grundfläche auf , wie Fig . 2 zeigt . Entsprechend weist die Lichtaustrittsfläche 23 eine rechteckige Grundfläche auf , wie Fig . 11 zeigt .

Bevorzugt ist die Länge und Breite der Unterseite 33 um 10 pm bis 50 pm, weiter bevorzugt 20 pm bis 30 pm, kleiner als die entsprechende Länge bzw . Breite der Lichtaustrittsfläche 23 .

Die Länge und Breite der ebenfalls rechteckigen unteren Oberfläche 41 des oberen Bereichs 35 ist bei manchen, insbesondere auf Effizienz getrimmten Varianten j eweils bevorzugt um 10 pm bis 200 pm, weiter bevorzugt 30 pm bis 100 pm, größer als die entsprechende Länge und Breite der Unterseite 33 .

Die Ausgestaltung des Konverters 27 mit einem quaderförmigen oberen und unteren Bereich 35 , 37 ist nur als Beispiel zu sehen . Auch andere Formen des Konverters 27 sind möglich . Ebenso ist eine rechteckige Form der Unterseite 33 des Konverters 27 und eine rechteckige Lichtaustrittsfläche 23 nur als Beispiel anzusehen .

Die Varianten der Figuren 4 bis 10 werden insbesondere im Vergleich zu der Variante gemäß Figur 1 erläutert , wobei auf Gemeinsamkeiten zwischen den Varianten nur in Ausnahmefällen hingewiesen wird und insbesondere die Unterschiede erläutert werden .

Bei der Variante der Fig . 4 ist der Konverter 27 als Pyramidenstumpf einstückig ausgebildet . Die Unterseite 33 weist eine kleinere Fläche auf als die Lichtaustrittsfläche 23 . Eine auf die Oberseite 25 des Halbleiterbauteils 21 proj izierte Konturlinie (vgl . Konturlinie 45 in Fig . 11 ) , die in einer Umfangsrichtung U die Unterseite 33 des Konverters 27 vollständig umläuft , liegt somit vollständig innerhalb der Lichtaustrittsfläche 23 . Ein freier Streifen 47 der Lichtaustrittsfläche 23 kann somit von insbesondere überschüssigem Klebstoff 29 bedeckt werden, wodurch eine Bedeckung von außerhalb der Lichtaustrittsfläche 23 liegenden Bereichen der Oberseite 25 mit Klebstoff vermieden oder zumindest verringert werden kann . Entsprechendes gilt auch für die nachfolgend erläuterten Figuren .

Bei der Variante der Fig . 5 ist der obere Bereich 35 des Konverters 27 als transparenter Träger , beispielsweise aus Glas , ausgebildet . Nur der untere Bereich 37 weist daher Material zur Konversion von Licht auf , während der obere Bereich 35 nicht zur Konversion von Licht ausgestaltet ist . Der obere Bereich 35 kann eine Schutzfunktion, zum Beispiel vor Feuchtigkeit , erfül- len .

Bei der Variante der Fig . 6 ist der obere Bereich 35 des Konverters 27 wiederum als transparenter Träger, beispielsweise aus Glas , ausgebildet . Außerdem ist die umlaufende Stufe 43 (vgl . Fig . 2 ) im oberen Bereich 35 realisiert . Ein an den unteren Bereich 37 angrenzender Abschnitt des oberen Bereichs 35 weist daher den gleichen Querschnitt auf wie der untere Bereich 37 . Ein oberer Abschnitt des oberen Bereichs 35 weist demgegenüber einen größeren Querschnitt auf , wodurch die Stufe 43 im oberen Bereich 35 realisiert ist .

Bei der Variante der Fig . 7 ist der obere Bereich 35 des Konverters 27 als transparenter Träger , beispielsweise aus Glas , ausgebildet . Außerdem ist die umlaufende Stufe 43 (vgl . Fig . 2 ) im unteren Bereich 37 realisiert . Ein an den oberen Bereich 35 angrenzender oberer Abschnitt des unteren Bereichs 37 weist daher den gleichen Querschnitt auf wie der obere Bereich 35 .

Bei den Varianten der Fig . 8 und 9 ist der obere Bereich 35 des Konverters 27 wiederum als transparenter Träger , beispielsweise aus Glas , ausgebildet . Verrundungen im Bereich der Stufe 43 können durch den Herstellungsprozess entstehen oder erzeugt werden .

Bei der Variante der Fig . 10 ist der obere Bereich 35 des Konverters 27 als transparenter Träger , beispielsweise aus Glas , ausgebildet . Der Träger weist eine pyramidenstumpf förmige Gestalt auf . Die an den unteren Bereich 37 angrenzende Seite des oberen Bereichs 35 weist den gleichen Querschnitt auf wie der untere Bereich 37 . Dieser Querschnitt vergrößert sich kontinuierlich längs der Höhenrichtung H bis zur Oberseite des Konverters 27 . Die Stufe 43 kann durch Ansägen des unteren Bereichs 37 von der Unterseite 33 her in Höhenrichtung H erfolgen, und zwar mit einem verhältnismäßig breiten Sägemittel . Das weitere Durchsägen des Konverters 27 kann mit einem schmäleren Sägemittel erfolgen . Je nach Sägetiefe des breiteren Sägemittels kann die Stufe 43 realisiert werden im Übergangsbereich zwischen dem oberen und unteren Bereich 35 , 37 , im oberen Bereich 35 oder im unteren Bereich 37 .

Anstelle eines Konverters kann auch ein optisches Element vorgesehen sein . Beispielsweise kann es Bauteile geben, bei denen ein transparentes Fenster auf einen Chip geklebt ist .

Insofern betrifft die Erfindung auch eine optoelektronische Vorrichtung , umfassend : ein optoelektronisches Halbleiterbauteil , insbesondere ein LED- Chip, mit einer aktiven Zone zur Erzeugung von Licht und mit einer Lichtaustrittsfläche , durch welche das erzeugte Licht aus dem Halbleiterbauteil austritt , wobei die Lichtaustrittsfläche auf einer Oberseite des Halbleiterbauteils ausgebildet ist , ein optisches Element , das zentriert über der Lichtaustrittsfläche angeordnet ist , und ein Klebstoff zur Fixierung des optischen Elements , wobei eine auf die Oberseite des Halbleiterbauteils proj izierte Konturlinie , die in einer Umfangsrichtung das optische Element vollständig umläuft , vollständig innerhalb der Lichtaustrittsfläche liegt , und wobei der Klebstoff zwischen der Lichtaustrittsfläche und dem optischen Element und/der in Umfangsrichtung um das optische Element herum derart angeordnet ist , dass der Klebstoff nur auf der Lichtaustrittsfläche angeordnet ist .

Merkmale , die vorstehend genannte sind, gelten auch im Zusammenhang mit Varianten, bei denen anstelle eines Konverters ein optisches Element vorhanden ist . BEZUGSZEICHENLISTE

21 Halbleiterbauteil

23 Lichtaustrittsfläche

25 Oberseite

27 Konverter

29 Klebstoff

31 Vergussmaterial

33 Unterseite

35 oberer Bereich

37 unterer Bereich

39 Konturlinie

41 untere Oberfläche

43 Stufe

45 Proj ektion

47 Streifen

49 metallischer Bereich

51 metallischer Bereich

53 Außenrandlinie

H Höhenrichtung

U Umfangsrichtung