BAUTEIL MIT HOMOGENISIERTER LEUCHTFLÄCHE

Es wird ein Bauteil, insbesondere ein optoelektronisches Bauteil mit einer Mehrzahl von Bauelementen, angegeben, das eine besonders homogenisierte Leuchtfläche aufweist.

Zwischen zwei oder mehreren lichtemittierenden Bauelementen entsteht oft ein dunkler Bereich, der von den Bauelementen nicht hell genug beleuchtet wird. Dieser dunkler Bereich ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Bauelemente, insbesondere die lichtemittierenden Halbleiterchips, aufgrund von Herstellungstoleranzen oder Gefahr von Kurzschlüssen nicht beliebig nah aneinander platziert werden können.

Außerdem weisen die Bauelemente aufgrund von möglicher

Verkapselung oft eine Leuchtfläche auf, die kleiner als die Chipgröße ist. Somit ist das Bauteil bei manchen Anwendungen, insbesondere bei direkten Linsenprojektionen, nur

eingeschränkt einsetzbar, da sowohl ein

Helligkeitsunterschied als auch ein nicht vernachlässigbarer Farbunterschied zwischen verschiedenen Regionen auf der

Leuchtfläche des Bauteils vorhanden sind. Die Kompensation der dunklen Bereiche zwischen den lichtemittierenden

Bauelementen etwa durch externe optische Einrichtungen erweist sich als aufwendig und kostenintensiv.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein kompaktes,

kostengünstiges und vereinfacht herstellbares Bauteil mit einer homogenisierten Leuchtfläche anzugeben. Diese Aufgabe wird durch das Bauteil gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere Ausführungsformen des Bauteils sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist dieses eine Mehrzahl von Bauelementen auf, die nebeneinander auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind. Insbesondere weist der gemeinsame Träger eine den Bauelementen zugewandte Montagefläche auf, die mehrere Anschlussflächen zur

elektrischen Kontaktierung der Bauelemente enthält.

Insbesondere ist der gemeinsame Träger als Leiterplatte mit einem Grundkörper, elektrischen Anschlussflächen und

elektrischen Leiterbahnen ausgeführt. Zum Beispiel sind die Bauelemente in Reihen und Spalten auf der Montagefläche angeordnet. Das Bauteil kann mindestens zwei, drei, vier, fünf oder mindestens zehn Reihen und/oder Spalten aus den Bauelementen aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist dieses eine Mehrzahl von Konverterschichten auf. Zum Beispiel ist jedem Bauelement eine Konverterschicht zugeordnet, insbesondere eineindeutig zugeordnet. Die Konverterschicht ist zum Beispiel dazu eingerichtet, kurzwellige etwa

ultraviolette oder blaue Strahlungsanteile der im Betrieb des Bauteils von dem darunterliegenden Bauelement erzeugten elektromagnetischen Strahlung in langwellige, etwa in gelbe, grüne oder rote Strahlungsanteile umzuwandeln. Die

Konverterschicht enthält zum Beispiel strahlungsaktive

Leuchtstoffe. Zum Beispiel ist die Konverterschicht ein

Keramikplättchen mit darin eingebetteten Leuchtstoffen.

Jedes Bauelement kann aus einem einzigen Halbleiterchip gebildet sein. In diesem Fall kann jedem Halbleiterchip eine Konverterschicht eineindeutig zugeordnet sein. Insbesondere kann die Konverterschicht in lateralen Richtungen mit dem ihr zugeordneten Bauelement bündig abschließen oder den

Halbleiterchip vollumfänglich umgeben. Auch ist es möglich, dass das Bauelement eine Mehrzahl von Halbleiterchips

aufweist, wobei die Halbleiterchips desselben Bauelements in Draufsicht von derselben zusammenhängenden Konverterschicht bedeckt sind. In Draufsicht auf den gemeinsamen Träger kann die Konverterschicht die ihr zugeordneten Halbleiterchips vollständig bedecken. Es ist möglich, dass die

Konverterschicht in lateralen Richtungen die ihr zugeordneten Halbleiterchips vollständig umschließt. Die Konverterschicht kann in Form eines Konverterplättchens ausgeführt sein, die separat von dem Halbleiterchip hergestellt und auf dem

Halbleiterchip befestigt ist. Alternativ ist es möglich, dass die Konverterschicht bei der Herstellung direkt auf den

Halbleiterchip oder auf das Bauelement aufgebracht ist. Auch ist es denkbar, dass die Konverterschicht als Umhüllung ausgeführt ist, die das Bauelement, den Halbleiterchip oder die Halbleiterchips in Draufsicht bedeckt und in lateralen Richtungen umschließt.

Unter einer lateralen Richtung wird eine Richtung verstanden, die entlang, insbesondere parallel zu der Montagefläche des gemeinsamen Trägers verläuft. Unter einer vertikalen Richtung wird eine Richtung verstanden, die quer oder senkrecht zu der Montagefläche gerichtet ist. Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind somit quer oder senkrecht zueinander.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist dieses innere Streuregionen auf, die zur Homogenisierung einer Leuchtfläche des Bauteils eingerichtet sind. Die inneren Streuregionen sind bevorzugt in denjenigen Bereichen des Bauteils ausgebildet, in denen Inhomogenitäten etwa bezüglich der Helligkeit, der Leuchtstärke oder der Farbwerte auftreten würden.

Die inneren Streuregionen können als Hohlräume ausgeführt sein, die insbesondere an lateralen Rändern der

Konverterschicht, des Bauelements oder des Halbleiterchips angeordnet sind. Die Hohlräume können mit einem Material gefüllt sein, das sich zum Beispiel hinsichtlich des

Brechungsindexes und/oder der Strahlungsdurchlässigkeit von den Materialien der die Hohlräume umgebenden Schichten unterscheidet. Zum Beispiel sind die Hohlräume mit einem Haftvermittlermaterial oder mit einem Matrixmaterial gefüllt, in dem insbesondere strahlungsstreuende und/oder

strahlungsreflektierende Partikel eingebettet sind. Auch ist es möglich, dass die Hohlräume mit Luft, etwa mit

Umgebungsluft gefüllt sind. Die Streueigenschaften der inneren Streuregionen können außerdem durch geeignete

Geometrieformen der Hohlräume gezielt eingestellt werden. Zum Beispiel weisen die Hohlräume zumindest bereichsweise konkav und/oder konvex geformte innere Wände auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist dieses einen Durchtrittsbereich auf. Der Durchtrittsbereich ist insbesondere der vertikale Bereich zwischen den

Konverterschichten und einer Strahlungsaustrittsfläche des Bauteils. Die Strahlungsaustrittsfläche des Bauteils kann durch eine freiliegende Oberfläche des Durchtrittsbereichs gebildet sein. In Draufsicht auf den gemeinsamen Träger kann der Durchtrittsbereich alle Konverterschichten und alle

Bauelemente vollständig bedecken. Der Durchtrittsbereich kann in Form eines eigenständigen vorgefertigten und strahlungsdurchlässigen Körpers ausgeführt sein, der auf den Konverterschichten angeordnet und mit diesen etwa mittels einer Haftvermittlerschicht befestigt ist. Der Durchtrittsbereich kann die Form eines Plättchens aufweisen. Zum Beispiel ist der Durchtrittsbereich ein Glas oder Saphirkörper. Es ist möglich, dass der

Durchtrittsbereich aus einem keramischen Material oder aus einem strahlungsdurchlässigen, insbesondere transparenten Verbundmaterial wie Siloxan, Silikon und Epoxid oder aus Kompositen von gießbaren Materialien mit Keramiken gebildet ist oder aus einem dieser Materialien besteht.

Abweichend von einem eigenständigen vorgefertigten Körper, der etwa mittels einer Verbindungsschicht auf den

Konverterschichten befestigt ist, kann der Durchtrittsbereich direkt auf den Konverterschichten angeordnet sein. Zum

Bespiel ist der Durchtrittsbereich Teil eines Formkörpers, insbesondere integrierter Bestandteil eines einstückig ausgebildeten Formkörpers, der zum Beispiel mittels eines Gießverfahrens auf die Konverterschichten und die Bauelemente und/oder ringsum die Konverterschichten und die Bauelemente aufgebracht ist. Alle Bauelemente und/oder alle

Konverterschichten können in diesem Fall in allen lateralen Richtungen von dem Formkörper vollumfänglich umschlossen sein. Der Formkörper weist einen zentral angeordneten

Teilbereich auf, der in Draufsicht alle Konverterschichten bedeckt und insbesondere den Durchtrittsbereich bildet.

Unter einem Gießverfahren wird allgemein ein Verfahren verstanden, mit dem ein Vergussmaterial bevorzugt unter

Druckeinwirkung zu dem Formkörper gestaltet und ausgehärtet wird. Insbesondere umfasst der Begriff „Gießverfahren" Gießen (molding), Folien assistiertes Gießen (film assisted

molding), Spritzgießen (injection molding), Spritzpressen (transfer molding) und Formpressen (compression molding) .

In mindestens einer Ausführungsform eines Bauteils mit einem gemeinsamen Träger, einer Mehrzahl von Bauelementen,

Konverterschichten und inneren Streuregionen sind die

Bauelemente in lateraler Richtung nebeneinander und in vertikaler Richtung zwischen dem gemeinsamen Träger und den Konverterschichten angeordnet. Das Bauteil weist einen

Durchtrittsbereich und eine Strahlungsaustrittsfläche auf, wobei die Strahlungsaustrittsfläche in vertikaler Richtung durch den Durchtrittsbereich von den Konverterschichten beabstandet ist. Benachbarte Konverterschichten sind durch einen Zwischenbereich voneinander lateral beabstandet, der in Draufsicht auf den Träger von dem Durchtrittsbereich

vollständig bedeckt ist. Die inneren Streuregionen grenzen sowohl an den Durchtrittsbereich als auch an die

Konverterschichten an, wobei die inneren Streuregionen zumindest teilweise in dem Zwischenbereich angeordnet sind oder unmittelbar an den Zwischenbereich angrenzen.

Durch den Durchtrittsbereich wird der optische Weg

vergrößert, der dem von den Bauelementen emittierten und/oder von den Konverterschichten konvertierten Licht vor der

Auskopplung aus dem Bauteil zur Ausbreitung und Durchmischung steht. Der optische Weg ist durch das Produkt aus der

vertikalen Schichtdicke und dem Brechungsindex des

Durchtrittsbereichs gegeben. Aufgrund des vergrößerten optischen Weges, erhöht sich einerseits die

Wahrscheinlichkeit, dass sich das Licht über verschiedene Emissionswinkel über die Strahlungsaustrittsfläche, also über die Leuchtfläche, hinweg verteilt und dadurch einen vorher dunkel erscheinenden Spalt zwischen den benachbarten

Konverterschichten oder Bauelementen ausfüllt. Andererseits werden Strahlungen verschiedener Farben besser durchmischt, sodass eine hohe Farbwiedergabeindex (Englisch: Color

Rendering Index) erzielt wird. Befinden sich außerdem innere Streuregionen in unmittelbarer Nähe des Spalts oder des Zwischenbereiches zwischen den Konverterschichten, werden die oben genannten Effekte bezüglich der Lichtverteilung und Lichtdurchmischung zusätzlich verstärkt, wodurch eine

besonders homogene und insbesondere weiß-erscheinende

Leuchtfläche im Betrieb des Bauteils erzielt werden kann.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind die Bauelemente und/oder die Konverterschichten in Reihe/n und/oder Spalte/n auf der Montagefläche des gemeinsamen

Trägers angeordnet. Das Bauteil kann eine Mehrzahl von

Zwischenbereichen zwischen den benachbarten Bauelementen und/oder Konverterschichten aufweisen. Einige

Zwischenbereiche, insbesondere alle Zwischenbereiche können miteinander verbunden sein. Die Zwischenbereiche können ein zusammenhängendes Netzwerk bilden, wobei die Bauelemente und/oder Konverterschichten, welche nicht randseitig

angeordnet sind, in allen lateralen Richtungen von den

Zwischenbereichen umschlossen sein können. Der

Übersichtlichkeit halber wird das Bauteil mit einem

Zwischenbereich beziehungsweise mit einem zusammenhängenden Zwischenbereich beschrieben. Die im Zusammenhang mit dem Zwischenbereich offenbarten Merkmale können jedoch für alle Zwischenbereiche herangezogen werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weisen die inneren Streuregionen, die Konverterschichten und der

Durchtrittsbereich unterschiedliche Materialzusammensetzungen auf. Mit anderen Worten weisen die Konverterschichten eine erste Materialzusammensetzung auf, die insbesondere in den Streuregionen und in dem Durchtrittsbereich nicht vorkommt. Zudem kann der Durchtrittsbereich aus einem Material gebildet sein, das verschieden von einem Material der Streuregionen und verschieden von einem Material der Konverterschicht ist. Aufgrund der unterschiedlichen Materialzusammensetzungen kann das Bauteil an einer Grenzfläche zwischen dem

Durchtrittsbereich und den Streuregionen oder an einer

Grenzfläche zwischen den Streuregionen und den

Konverterschichten jeweils einen Brechungsindexsprung

aufweisen. Abhängig von der Geometrie der Grenzfläche und von der Größe des Brechungsindexsprungs kann das auf die

Grenzfläche auftreffende Licht teilweise gestreut und/oder reflektiert werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist der Zwischenbereich zumindest teilweise mit einer Trennschicht gefüllt. Die Trennschicht kann strahlungsstreuende und/oder strahlungsreflektierende Partikel enthalten. Solche Partikel können Titanoxid-Partikel sein, die in einem Matrixmaterial der Trennschicht eingebettet sind. Die inneren Streuregionen sind in vertikaler Richtung zum Beispiel zwischen der

Trennschicht und dem Durchtrittsbereich angeordnet.

Insbesondere unterscheidet sich die Materialzusammensetzung der Streuregionen von der Materialzusammensetzung der

Trennschicht. Anders ausgedrückt sind die Trennschicht und die inneren Streuregionen verschiedene Teilbereiche des Bauteils, die aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist die Trennschicht diffus-reflektierend ausgeführt. In lateralen Richtungen kann die Trennschicht die Bauelemente vollumfänglich umschließen. Das bedeutet nicht zwingend, dass alle Bauelemente von der Trennschicht vollumfänglich

umschlossen sind. Insbesondere sind die randseitig

angeordneten Bauelemente nur teilweise von der Trennschicht umschlossen. In vertikaler Richtung kann die Trennschicht den Zwischenbereich oder die Zwischenbereiche teilweise

auffüllen. Insbesondere erstreckt sich die Trennschicht entlang der vertikalen Richtung von der Montagefläche des Trägers bis zu der inneren Streuregion oder bis zu den inneren Streuregionen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils verläuft die Strahlungsaustrittsfläche parallel zu der Montagefläche des gemeinsamen Trägers. Die Strahlungsaustrittsfläche verläuft parallel zu der Montagefläche des Trägers, wenn die Strahlungsaustrittsfläche eine globale Haupterstreckungsebene aufweist, die parallel zu der Montagefläche ist. Dabei kann die Strahlungsaustrittsfläche flach ausgeführt sein oder lokale Auskoppelstrukturen aufweisen. Die lokalen

Auskoppelstrukturen können durch Strukturierung der

Strahlungsaustrittsfläche zur Erhöhung der Auskoppeleffizienz des Bauteils gebildet sein. Die Auskoppelstrukturen sind zum Beispiel lokale Erhöhungen oder Vertiefungen etwa im

Nanometerbereich oder im Mikrometerbereich.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind die Streuregionen in Form von Hohlkehlen in dem Zwischenbereich ausgeführt. Insbesondere sind die Hohlkehlen mit einem

Haftvermittlermaterial gefüllt, das zum Beispiel zur

Befestigung des Durchtrittsbereichs an den Konverterschichten eingerichtet ist. Zum Beispiel weist das Bauteil eine Verbindungsschicht auf, die den Durchtrittsbereich auf den Konverterschichten

befestigt. Die Verbindungsschicht ist beispielsweise eine Klebeschicht. Die mit dem Haftvermittlermaterial,

insbesondere mit einem Kleberstoff gefüllten Hohlkehlen können als Kleberkehlen bezeichnet werden. Die

Verbindungsschicht grenzt zum Beispiel unmittelbar an den Durchtrittsbereich und an die Konverterschichten an. Die inneren Streuregionen und die Verbindungsschicht können aus demselben Material gebildet sein. Zum Beispiel bilden die inneren Streuregionen und die Verbindungsschicht eine

gemeinsame Schicht des Bauteils, die insbesondere einstückig ausgeführt ist. In Draufsicht auf den Träger kann die

Verbindungsschicht die Konverterschichten und die Bauelemente vollständig bedecken. Die Verbindungsschicht ist bevorzugt strahlungsdurchlässig, insbesondere transparent ausgeführt. Dabei ist es möglich, dass Streupartikel in der

Verbindungsschicht eingebettet sind.

Unter einer Hohlkehle (Englisch: fillet) ist allgemein eine Ausrundung einer Kante oder einer Ecke zu verstehen, etwa die Ausrundung einer Kante oder einer Ecke des Zwischenbereichs. Insbesondere handelt es sich hierbei um eine konkave

Ausrundung. Die Ausrundung kann dem Durchtrittsbereich abgewandt sein. Insbesondere ist die Ausrundung dem

gemeinsamen Träger zugewandt. Grenzt eine Trennschicht oder ein Formkörper unmittelbar an die konkave Ausrundung der Streuregion an, weist die Trennschicht oder der Formkörper eine der Streuregion zugewandte konvexe Oberfläche auf.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils ist der Durchtrittsbereich durch einen vorgefertigten

strahlungsdurchlässigen und selbsttragenden Körper gebildet. Der vorgefertigte Körper ist auf den Konverterschichten angeordnet und von dem gemeinsamen Träger räumlich

beabstandet. Mit anderen Worten weisen der vorgefertigte Körper und der gemeinsame Träger keine gemeinsame Grenzfläche auf. Der vorgefertigte Körper ist außerdem nicht Teil eines größeren Körpers, der an den gemeinsamen Träger angrenzt oder unmittelbar angrenzt. Der Durchtrittsbereich ist durch den vorgefertigten Körper gebildet, wenn der Durchtrittsbereich in einem separaten Verfahren hergestellt ist und nachträglich an den Konverterschichten befestigt ist. Zum Beispiel ist der strahlungsdurchlässige Körper mittels einer Klebeschicht und/oder mittels Kleberkehlen an den Konverterschichten befestigt. Die Streuregionen können durch Materialien der Klebeschicht gefüllt oder als Kleberkehlen ausgeführt sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind die Streuregionen in Form von Einschnitten ausgeführt, die als Vertiefungen in dem Durchtrittsbereich gebildet sind. Die Einschnitte können als eckige oder runde Einbuchtungen des Durchtrittsbereichs angesehen werden. Aufgrund der

Einschnitte kann der Durchtrittsbereich an den

Zwischenbereichen eine verringerte vertikale Schichtdicke aufweisen. Die Einschnitte können mit Luft oder mit einem festen Material gefüllt sein, das sich von dem Material des Durchtrittsbereichs und/oder der Konverterschichten

unterscheidet .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist der Durchtrittsbereich in Form eines Plättchens ausgeführt. Das Plättchen kann ein strahlungsdurchlässiger Körper sein. Zum Beispiel weist der Durchtrittsbereich eine konstante

vertikale Schichtdicke auf. Der strahlungsdurchlässige Körper weist eine laterale Ausdehnung auf, die größer, etwa mindestens zweimal, viermal, sechsmal oder mindestens zehnmal größer ist als eine vertikale Ausdehnung des

Durchtrittsbereichs. Der Durchtrittsbereich weist eine der Strahlungsaustrittsfläche abgewandte Rückseite auf, wobei die Strahlungsaustrittsfläche durch eine den Konverterschichten abgewandte Vorderseite des Durchtrittsbereichs gebildet ist. Die Rückseite und die Vorderseite des Durchtrittsbereichs verlaufen insbesondere parallel zueinander. Zum Beispiel ist die Vorderseite des Durchtrittsbereichs zumindest teilweise oder vollständig freizugänglich.

Der Durchtrittsbereich weist gegenüberliegende Seitenflächen auf, die zum Beispiel senkrecht zu der Montagefläche des Trägers gerichtet sind und parallel zueinander verlaufen. Es ist möglich, dass der Durchtrittsbereich etwa durch einen strahlungsdurchlässigen Körper mit schrägen Seitenflächen gebildet ist. Zum Beispiel weist der Durchtrittsbereich mit zunehmendem Abstand zu den Konverterschichten stetig größer werdende Querschnitte auf. Im Vergleich zu der

gegenüberliegenden Rückseite des Durchtrittsbereichs weist die Vorderseite oder die Strahlungsaustrittsfläche in diesem Fall eine kleinere Fläche auf. In lateralen Richtungen kann der Durchtrittsbereich über die Konverterschichten,

insbesondere über alle Konverterschichten hinausragen. Es ist jedoch möglich, dass der Durchtrittsbereich in zumindest einer lateralen Richtung oder in allen lateralen Richtungen mit den randseitig angeordneten Konverterschichten bündig abschließt .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind der Durchtrittsbereich und die Bauelemente in lateralen

Richtungen von einem Formkörper umschlossen, beispielsweise vollumfänglich umschlossen. Der Formkörper kann als Gehäuse des Bauteils ausgeführt sein, das bevorzugt unmittelbar an die Bauelemente und an den Durchtrittsbereich angrenzt, wodurch eine mechanische Befestigung des Durchtrittsbereichs an den Konverterschichten und/oder an den Bauelementen zusätzlich verstärkt ist. Insbesondere ist die

Strahlungsaustrittsfläche frei von einem Material des

Formkörpers. Zum Beispiel kann der Formkörper entlang der vertikalen Richtung mit dem Durchtrittsbereich oder mit der Strahlungsaustrittsfläche bündig abschließen. Es ist jedoch möglich, dass der Formkörper in der vertikalen Richtung über den Durchtrittsbereich hinausragt, oder umgekehrt. Der

Formkörper kann direkt auf dem gemeinsamen Träger angeordnet sein .

Der Formkörper und der Durchtrittsbereich können aus

unterschiedlichen Materialien gebildet sein. Insbesondere kann der Formkörper strahlungsstreuende und/oder

strahlungsreflektierende Partikel enthalten. Zum Beispiel ist der Formkörper aus einem Matrixmaterial, etwa aus einem

Vergussmaterial gebildet, in dem solche Partikel eingebettet sind. In einer vertikalen Richtung und in lateralen

Richtungen können Außenflächen des Bauteils bereichsweise durch Oberflächen des Formkörpers gebildet sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist die Vorderseite des Durchtrittsbereichs teilweise durch eine Deckschicht bedeckt. Die Deckschicht ist insbesondere

strahlungsundurchlässig, etwa reflektierend oder diffus reflektierend, ausgeführt. Die unbedeckten Bereiche der

Vorderseite bilden zum Beispiel die Strahlungsaustrittsfläche des Bauteils. In Draufsicht kann die

Strahlungsaustrittsfläche in diesem Fall eine Kontur

aufweisen, die sich von einem Umriss der Vorderseite des Durchtrittsbereichs oder des Bauteils unterscheidet. Durch die gezielte Bedeckung der Vorderseite des

Durchtrittsbereichs durch die Deckschicht können

piktogrammähnliche Strukturen auf der

Strahlungsaustrittsfläche für vorgegebene Anwendungen des Bauteils realisiert werden. Zum Beispiel ist das Bauteil für die Anwendung als Lichtquelle in einem Scheinwerfer, etwa als Abblendlicht, vorgesehen. In diesem Fall kann die

Strahlungsaustrittsfläche die Kontur eines Hockeyschlägers oder ähnliche Konturen aufweisen. Die Deckschicht und der Formkörper können aus dem gleichen Material oder aus

unterschiedlichen Materialien gebildet sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist der Durchtrittsbereich als Teil des Formkörpers gebildet. In Draufsicht auf den gemeinsamen Träger kann der Formkörper in diesem Fall die Bauelemente vollständig bedecken. In

lateralen Richtungen umschließt der Formkörper die

Bauelemente insbesondere vollständig. Der Formkörper kann unmittelbar an die inneren Streuregionen und/oder an die Konverterschichten angrenzen.

Ist der Durchtrittsbereich als Teil des Formkörpers gebildet, kann die Vorderseite des Durchtrittsbereichs gekrümmt, etwa konvex gekrümmt ausgeführt sein. Alternativ ist es möglich, dass der Formkörper zumindest in dem Bereich des

Durchtrittsbereichs derart abgeflacht ausgebildet ist, dass Vorderseite des Durchtrittsbereichs flach, das heißt

gegebenenfalls bis auf die Auskoppelstrukturen eben,

ausgeführt ist. Der Formkörper kann eine dem gemeinsamen Träger abgewandte Außenfläche aufweisen, die bereichsweise gekrümmt und bereichsweise flach ausgeführt ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist der gemeinsame Träger zur mechanischen Stabilisierung des

Bauteils und zugleich zur elektrischen Kontaktierung der Bauelemente eingerichtet. Die Bauelemente können jeweils eine dem gemeinsamen Träger zugewandte Rückseite mit elektrischen Anschlussstellen aufweisen, wobei die Bauelemente

insbesondere ausschließlich über ihre Rückseiten mit dem gemeinsamen Träger elektrisch leitend verbunden sind.

Die Bauelemente können jeweils in Form von Flipchips oder in Form von Halbleiterchips mit Durchkontaktierungen ausgeführt sein oder eine Mehrzahl von Flipchips oder Halbleiterchips mit Durchkontaktierungen aufweisen. Solcher Halbleiterchip weist in der Regel eine erste Halbleiterschicht eines ersten Ladungsträgertyps, eine zweite Halbleiterschicht eines zweiten Ladungsträgertyps und eine dazwischenliegende aktive Schicht auf, wobei die aktive Schicht zur Strahlungserzeugung eingerichtet ist. Zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht erstreckt sich die Durchkontaktierung zum Beispiel durch die erste Halbleiterschicht und die aktive Schicht hindurch in die zweite Halbleiterschicht hinein, wobei die Durchkontaktierung über die Rückseite des

Halbleiterchips extern elektrisch kontaktierbar ist.

Weitere Vorteile, bevorzugte Ausführungsformen des Bauteils ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den

Figuren 1A bis 5 erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen :

Figuren 1A, 1B, IC und ID schematische Darstellungen von

Vergleichsbeispielen eines Bauteils in Draufsicht oder in Schnittansicht ; Figuren IE, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 3A und 3B schematische Darstellungen einiger Ausführungsbeispiele eines Bauteils in Draufsicht oder in Schnittansicht;

Figuren 4A, 4B, 4C, 4D, 4E und 4F verschiedene Darstellungen zur Veranschaulichung einiger Vorteile der hier beschriebenen Bauteile; und

Figur 5 schematische Darstellung eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines Bauteils teilweise in Draufsicht und teilweise in Schnittansicht.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur

Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein.

In Figur 1A ist ein Vergleichsbeispiel eines Bauteils 10 mit einer Mehrzahl von Bauelementen 1 auf einem gemeinsamen

Träger 9 dargestellt, wobei die Bauelemente 1 in zwei Reihen jeweils mit fünf Bauelementen 1 auf einer Montagefläche 9M des gemeinsamen Trägers 9 angeordnet sind.

Die Montagefläche 9M weist insbesondere Anschlussflächen 91 und/oder elektrische Leiterbahnen auf (Figur 1B) . Die

Bauelemente 1 können auf verschiedenen Anschlussflächen 91 angeordnet und mit diesen elektrisch leitend verbunden sein. Verschiedene Anschlussflächen 91 können zudem durch

elektrische Verbindungen 8 miteinander elektrisch leitend verbunden werden, sodass die Bauelemente 1 zum Beispiel in Reihe oder parallel zueinander verschaltet sind. Jedes Bauelement 1 kann ausschließlich über seine dem

Montagefläche 9M zugewandte Rückseite IR mit den

Anschlussflächen 91 elektrisch verbunden sein. Zur

elektrischen Kontaktierung des Bauelements 1 über die

Rückseite IR kann das Bauelement 1 zumindest eine

Durchkontaktierung ID oder mehrere Durchkontaktierungen ID aufweisen. Das Bauelement 1 kann aus einem einzigen

Halbleiterchip, etwa aus einer einzigen lichtemittierenden Diode, oder aus mehreren Halbleiterchips, etwa mehreren lichtemittierenden Dioden, gebildet sein. Jeder

Halbleiterchip des Bauelements kann zumindest eine

Durchkontaktierung ID oder mehrere Durchkontaktierungen ID aufweisen. Wird das Bauelement 1 oder der Halbleiterchip ausschließlich über seine Rückseite IR elektrisch

kontaktiert, kann die Vorderseite des Bauelements 1 oder des Halbleiterchips frei von elektrischen Kontaktstrukturen sein, die zu einer lokalen Abschattung des Bauteils 10 führen könnten .

Der gemeinsame Träger 9 kann einen elektrisch isolierenden Grundkörper zum Beispiel aus Keramik, Plastik oder aus einem Kunststoff aufweisen. Auf einer Oberfläche oder auf zwei gegenüberliegenden Oberflächen des Grundkörpers können die Anschlussflächen 91 und/oder elektrische Leiterbahnen aus einem elektrisch leitfähigen Material, etwa aus Kupfer, angebracht sein (Figur ID) .

Der gemeinsame Träger 9 weist eine laterale Ausdehnung auf, die zwischen einschließlich 1 mm und 50 mm sein kann, zum Beispiel zwischen einschließlich 1 mm und 20 mm oder zwischen einschließlich 1 mm und 10 mm. Das Bauelement 1 weist eine laterale Ausdehnung auf, die zum Beispiel zwischen

einschließlich 0,1 mm und 5 mm ist, etwa zwischen einschließlich 0,1 mm und 2 mm oder zwischen einschließlich 0, 1 mm und 1 mm.

Jedem Bauelement 1 ist eine Konverterschicht 1K eineindeutig zugeordnet, wobei benachbarte Konverterschichten 1K in lateraler Richtung durch einen Zwischenbereich 3 oder durch Zwischenbereiche 3 voneinander räumlich beabstandet sind.

Das Bauteil 10 weist eine Vorderseite 10V und eine der

Vorderseite 10V abgewandte Rückseite 10R auf. Die Rückseite 10R ist insbesondere durch eine Oberfläche des gemeinsamen Trägers 9 gebildet. Die Vorderseite 10V kann bereichsweise durch die Montagefläche 9M und bereichsweise durch

Oberflächen der Konverterschichten 1K gebildet sein.

Das Bauteil 10 weist eine Strahlungsaustrittsfläche 10S auf der Vorderseite 10V auf. Insbesondere ist die

Strahlungsaustrittsfläche 10S derjenige Teilbereich der

Vorderseite 10V, der im Betrieb des Bauteils 10 leuchtet. Ist die Strahlungsaustrittsfläche 10S im Wesentlichen durch die Oberflächen der Konverterschichten 1K gebildet, weist die Strahlungsaustrittsfläche 10S im Betrieb des Bauteils 10 oft dunkle Zwischenbereiche 3 zwischen den benachbarten

Konverterschichten 1K auf. Eine Leuchtstärkeverteilung L, die die relative Helligkeit der Strahlungsaustrittsfläche 10S beschreibt, ist in der Figur IC in Zusammenhang mit einer Schnittansicht des zum Beispiel in der Figur 1A oder 1B beschriebenen Bauteils 10 schematisch dargestellt. Zusätzlich zu der reduzierten Leuchtstärke L treten im Vergleich zu den übrigen Bereichen der Strahlungsaustrittsfläche 10S große Abweichungen bezüglich der Farbwerte in den Zwischenbereichen 3 auf . Das in der Figur ID dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur IC dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist das Bauteil 10 einen strahlungsdurchlässigen

Durchtrittsbereich 2 auf mit einer vertikalen Schichtdicke 2D auf. Der Durchtrittsbereich 2 weist eine den

Konverterschichten 1K abgewandte Vorderseite 21, eine den Konverterschichten 1K zugewandte Rückseite 22 und

Seitenflächen 23 auf, wobei die Vorderseite 21 des

Durchtrittsbereichs 2 insbesondere die

Strahlungsaustrittsfläche 10S bildet. Zum Beispiel ist der Durchtrittsbereich 2 ein vorgefertigter Glas- oder

Saphirkörper, der auf den Konverterschichten 1K befestigt ist .

Durch die Anwesenheit des Durchtrittsbereichs 2 ist der optische Weg für die von dem Bauelementen 1 emittierte und/oder von den Konverterschichten 1K konvertierte Strahlung R vergrößert, bevor die Strahlung R aus dem Bauteil 10 ausgekoppelt wird. Die emittierte Strahlung R und die

konvertierte Strahlung R werden dadurch besser durchmischt und gelangen teilweise auch in die Zwischenbereiche 3, bevor sie als gemischtes insbesondere weißes Licht an der

Vorderseite 21 des Durchtrittsbereichs 2 aus dem Bauteil 10 ausgekoppelt werden.

Der Zwischenbereich 3 weist eine laterale Ausdehnung 3L auf. Abhängig von der lateralen Ausdehnung 3L kann die vertikale Schichtdicke 2D des Durchtrittsbereichs 2 derart eingestellt werden, dass die Leuchtstärkeverteilung L auf der gesamten Strahlungsaustrittsfläche 10S, also auch in den

Zwischenbereichen 3, möglichst homogenisiert ist. Zum Beispiel weist der Durchtrittsbereich eine vertikale Schichtdicke 2D auf, die beispielsweise zwischen

einschließlich 300 mpi und 5 mm ist, etwa zwischen

einschließlich 500 pm und 5 mm, zwischen einschließlich 1 mm und 5 mm, oder einschließlich 500 pm und 3 mm. Ein lateraler Abstand 3L benachbarter Konverterschichten ist insbesondere durch eine laterale Ausdehnung des Zwischenbereichs 3 gegeben, die beispielweise zwischen einschließlich 50 pm und 3 mm ist, etwa zwischen einschließlich 100 pm und 3 mm, zwischen einschließlich 500 pm und 3 mm, oder einschließlich

1 mm und 3 mm. Zur Erzielung einer möglichst guter

Lichtdurchmischung ist ein Verhältnis der vertikalen

Schichtdicke 2D des Durchtrittsbereichs 2 zu der lateralen Ausdehnung 3L des Zwischenbereichs 3 bevorzugt zwischen einschließlich 0,5 und 10, etwa zwischen einschließlich 0,5 und 5, zwischen einschließlich 1 und 5, oder einschließlich 2 und 5.

Es ist möglich, dass Seitenkanten des Durchtrittsbereichs 2, der als transparentes Fenster ausgeführt ist, mit

hochgefüllten Ti02-Silikon überdruckt ist oder lithographisch strukturiert ist. Dadurch ergibt sich mehr Designfreiheiten, die wiederum eine erhöhte Präzision bei der Anordnung der Halbleiterchips und der Konverterschichten ermöglichen.

Das in der Figur IE dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur IC dargestellten Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem

Durchtrittsbereich 2. In Draufsicht auf den gemeinsamen

Träger 1 ist der Zwischenbereich 3 von dem Durchtrittsbereich

2 vollständig bedeckt. Insbesondere bedeckt der

Durchtrittsbereich 2 alle Konverterschichten 1K und alle Zwischenbereiche 3 zwischen den benachbarten Konverterschichten 1K vollständig. Im Vergleich zu dem in der Figur IC dargestellten Bauteil 10 führt die Anwesenheit des Durchtrittsbereichs 2 bereits zu einer deutlichen

Verbesserung in der Leuchtstärkeverteilung L außerhalb und innerhalb der Zwischenbereiche 3.

Das in der Figur 1F dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur IE dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist das Bauteil 10 innere Streuregionen 5 innerhalb der Zwischenbereiche 3 oder in unmittelbarer Nähe der

Zwischenbereiche 3 auf. Die inneren Streuregionen 5 grenzen insbesondere sowohl an den Durchtrittsbereich 2 als auch an die Konverterschichten 1K an. Die inneren Streuregionen 5 können zumindest teilweise oder vollständig in dem

Zwischenbereich 3 oder in den Zwischenbereichen 3 angeordnet sein. Alternativ oder ergänzend können die inneren

Streuregionen 5 unmittelbar an den Zwischenbereich 3 oder an die Zwischenbereiche 3 angrenzen.

Gemäß Figur 1F können die inneren Streuregionen 5 als

Einschnitte in dem Durchtrittsbereich 2 ausgeführt sein, wobei die Einschnitte unmittelbar an den Zwischenbereich 3 angrenzen. Die Einschnitte können Vertiefungen, Einbuchtungen oder Einkerbungen auf der Rückseite 22 des

Durchtrittsbereichs 2 sein. Die Streuregionen 5 können mit einem Matrixmaterial gefüllt sein, in dem Streupartikel eingebettet sind. Im Vergleich zu dem in der Figur IE

dargestellten Bauteil 10 führen die inneren Streuregionen 5 zu einer zusätzlichen Homogenisierung der

Leuchtstärkeverteilung L auf der gesamten

Strahlungsaustrittsfläche 10S. Das in der Figur 2A dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1F dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu sind die inneren Streuregionen 5 als Hohlräume in dem

Zwischenbereich 3 ausgeführt, die zum Beispiel mit einem Haftvermittlermaterial gefüllt sind. Insbesondere sind die inneren Streuregionen 5 als Kleberkehlen ausgeführt, das heißt als Hohlkehlen ausgeführt, die mit dem

Haftvermittlermaterial, etwa mit einem Kleberstoff, gefüllt sind. Die Kleberkehlen grenzen insbesondere unmittelbar an die Konverterschichten 1K und unmittelbar an den

Durchtrittsbereich 2 an und bilden somit eine mechanische Befestigung des Durchtrittsbereichs 2 an den

Konverterschichten 1K.

Gemäß Figur 2A weist das Bauteil 10 eine Trennschicht 3T auf, die in dem Zwischenbereich 3 angeordnet ist, wobei sich die inneren Streuregionen 5 in der vertikalen Richtung zwischen der Trennschicht 3T und dem Durchtrittsbereich 2 befinden.

Die Trennschicht 3T füllt somit den Zwischenbereich 3 nur teilweise auf. Die Trennschicht 3T kann strahlungsstreuende und/oder strahlungsreflektierende Partikel, etwa Ti02- Partikel enthalten, die in einem Matrixmaterial zum Beispiel aus Silikon eingebettet sind.

Weist das Bauteil 10 mehrere Bauelemente 1 auf, die in Reihen und Spalten angeordnet sind, kann die Trennschicht 3T

zumindest die mittig angeordneten Bauelemente 1 in lateralen Richtung vollumfänglich umschließen. Der Zwischenbereich 3 oder die Zwischenbereiche 3 kann/können von der Trennschicht 3T zusammen mit den inneren Streuregionen 5 vollständig gefüllt sein. Insbesondere unterscheidet sich die

Materialzusammensetzung der Streuregionen 5 von der Materialzusammensetzung der Trennschicht 3T. In Figur 2A weist die Trennschicht 3T eine dem Durchtrittsbereich 2 zugewandte konvex geformte Oberfläche auf. Die inneren

Streuregionen 5, die insbesondere als Kleberkehlen

ausgebildet sind, grenzen unmittelbar an die Trennschicht 3T an und weisen konkav geformte Oberflächen auf.

Als weiterer Unterschied zu dem in der Figur 1F dargestellten Bauteil 10 weist das Bauteil 10 gemäß Figur 2A einen

Formkörper 3M auf, der auf dem gemeinsamen Träger 9

angeordnet ist und in lateralen Richtungen die Anordnung aus den Bauelementen 1, den Konverterschichten 1K und dem

Durchtrittsbereich 2 vollständig umschließt. Der Formkörper 3M bildet somit ein Gehäuse des Bauteils 10, das insbesondere unmittelbar an die Bauelemente 1, an die Konverterschichten 1K und an den Durchtrittsbereich 2 angrenzt. Dadurch kann eine ausreichende mechanische Befestigung des

Durchtrittsbereichs 2 an den Konverterschichten 1K und/oder an den Bauelementen 1 gewährleistet werden. Der Formkörper 3M kann aus einem Vergussmaterial gebildet sein. Insbesondere kann der Formkörper 3M reflektierende Partikel, zum Beispiel Ti02-Partikel , aufweisen.

Gemäß Figur 2A schließt der Formkörper 3M in vertikaler

Richtung mit dem Durchtrittsbereich 2 bündig ab. Die

Vorderseite 10V des Bauteils 10 kann bereichsweise aus der freiliegenden Oberfläche des Formkörpers 3M und bereichsweise aus der freiliegenden Vorderseite 21 des Durchtrittsbereichs 2 gebildet sein, wobei lediglich die freiliegende Vorderseite 21 des Durchtrittsbereichs die Strahlungsaustrittsfläche 10S des Bauteils 10 bildet. Die Strahlungsaustrittsfläche 10S ist insbesondere frei von einem Material des Formkörpers 3M. Das in der Figur 2B dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2A dargestellten Ausführungsbeispiel. Gemäß Figur 2A schließt der Durchtrittsbereich 2 in zumindest einer lateralen

Richtung oder in allen lateralen Richtungen mit den

randseitig angeordneten Konverterschichten 1K und/oder

Bauelementen 1 ab . Im Unterschied hierzu ragt der

Durchtrittsbereich 2 gemäß Figur 2B seitlich über die

randseitig angeordneten Konverterschichten 1K hinaus. Der Durchtrittsbereich 2 und die randseitig angeordneten

Konverterschichten 1K bilden eine Stufe, insbesondere eine ringsum geschlossene Stufe, oder mehrere Stufen entlang der vertikalen Richtung. Die Stufe oder die Stufen bildet/bilden somit eine Verankerungsstruktur, die ein Ablösen des

Formkörpers 3M von der Anordnung aus den Bauelementen 1, den Konverterschichten 1K und dem Durchtrittsbereich 2

verhindert .

Nicht nur in dem Zwischenbereich 3 sondern auch an einer Ecke der Stufe oder an den Ecken der Stufen sind innere

Streuregionen 5 gebildet, die insbesondere als Kleberkehlen ausgeführt sind. Der Durchtrittsbereich 2 und die

Konverterschichten 1K werden dadurch zusätzlich an dem

Formkörper 3M befestigt.

Das in der Figur 2C dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2B dargestellten Ausführungsbeispiel. Gemäß Figur 2B weist der Durchtrittsbereich 2 Seitenflächen 23 auf, die im Wesentlich senkrecht zu der Montagefläche 9M sind. Im Unterschied hierzu sind die Seitenflächen 23 gemäß Figur 2C schräg zu der

Montagefläche 9M ausgeführt. Mit zunehmendem vertikalem

Abstand von den Konverterschichten 1K weist der Durchtrittsbereich 2 einen kleiner werdenden Querschnitt auf. Die Verankerung des Durchtrittsbereichs 2 an dem Formkörper 3M wird somit zusätzlich verstärkt, wodurch die mechanische Stabilität des Bauteils 10 besonders erhöht wird.

Das in der Figur 2D dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2A dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist in der Figur 2D explizit dargestellt, dass eine

Verbindungsschicht 4, insbesondere eine Klebeschicht, in vertikaler Richtung zwischen dem Durchtrittsbereich 2 und den Konverterschichten 1K angeordnet ist. In Draufsicht kann die Verbindungsschicht 4 die Konverterschichten 1K, insbesondere alle Konverterschichten 1K vollständig bedecken. Insbesondere ist die Verbindungsschicht 4 strahlungsdurchlässig

ausgeführt. Die Verbindungsschicht 4 und die inneren

Streuregionen 5 können aus demselben Material oder aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein.

Es ist auch denkbar, dass das Bauteil 10 frei von einer solchen Verbindungsschicht 4 ist, die zwischen dem

Durchtrittsbereich 2 und den Konverterschichten 1K angeordnet ist. Zum Beispiel kann der Durchtrittsbereich 2 etwa mittels der als Kleberkehlen ausgeführten inneren Streuregionen 5 temporär auf den Konverterschichten 1K fixiert sein, bevor die Anordnung aus den Bauelementen 1, den Konverterschichten 1K und dem Durchtrittsbereich 2 zur Ausbildung des

Formkörpers 3M vergossen wird.

Das in der Figur 2E dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2B dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, dass gemäß Figur 2E mindestens drei Reihen oder mindestens drei Spalten von Bauelementen 1 beziehungsweise Konverterschichten 1K auf dem gemeinsamen Träger angeordnet sind. Das Bauteil 10 kann eine beliebige Anzahl von Reihen und Spalten aus den Bauelementen 1 aufweisen, sodass die

Strahlungsaustrittsfläche eine beliebige Geometrie aufweisen kann. Die mittig angeordneten Bauelemente 1 und/oder

Konverterschichten 1K können in lateralen Richtung von der Trennschicht 3T vollumfänglich umgeben sein.

Das in der Figur 2F dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2B dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, dass die Strahlungsaustrittsfläche 10S gemäß Figur 2F strukturiert ausgebildet ist. Die Strahlungsaustrittsfläche 10S kann eine Mehrzahl von Auskoppelstrukturen in Form von Erhebungen oder Vertiefungen aufweisen. In allen anderen

Ausführungsbeispielen kann die Strahlungsaustrittsfläche 10S ebenfalls strukturiert ausgeführt sein. Außerdem ist in der Figur 2F schematisch dargestellt, dass die Bauelemente 1 jeweils mehrere Halbleiterchips etwa in Form von

lichtemittierenden Dioden aufweisen können. Den

Halbleiterchips desselben Bauelements 1 ist eine gemeinsame Konverterschicht 1K eineindeutig zugeordnet.

In lateraler Richtung können die Halbleiterchips desselben Bauelements 1 durch einen Trenngraben 7 oder durch mehrere Trenngräben voneinander räumlich getrennt sein. Es ist auch denkbar, dass das Bauelement 1 als pixelierter Halbleiterchip ausgeführt ist, der eine Mehrzahl von Halbleiterkörper aufweist, die durch eine Mehrzahl von Trenngräben 7 zumindest teilweise oder vollständig voneinander separiert sind. Es ist möglich, dass das Bauelement 1 einzeln ansteuerbaren

Halbleiterchips, Halbleiterkörper oder Segmente aufweist. Ein Bauteil 10 mit solchen Bauelementen 1 kann in sogenannter DMD-LED (Ditigal Mirror Device-LED) Anwendung finden.

Abweichend von den Figuren 2A bis 2F ist es möglich, dass das Bauteil 10 Konverterschichten 1K aufweist, die kleiner sind als die zugehörigen darunterliegenden Bauelemente 1. Blaues Licht, das von den Bauelementen 1 emittiert wird und nicht direkt auf die Konverterschichten 1K auftrifft, kann in den inneren Streuregionen 5 gestreut und aufgefächert werden. Der sogenannte „Bluepiping"-Effekt kann dazu genutzt werden, um die Effizienz des Bauteils 10 zu erhöhen. Insbesondere kann das blaue Licht unter anderem zusammen mit überschüssiger Menge an gelbes Licht zum Weißlicht gemischt werden.

Das in der Figur 3A dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2A dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, dass der Durchtrittsbereich 2 als Teil des Formkörpers 3M

ausgeführt ist. Der Formkörper 3M mit dem Durchtrittsbereich 2 kann direkt auf der Konverterschichten 1K aufgebracht sein. Hierfür eignet sich ein Gießverfahren. Zum Beispiel wird die Anordnung aus den Bauelementen 1 und den Konverterschichten 1K nach dem Ausbilden der Trennschicht 3T und der inneren Streuregionen 5 direkt mit einem Vergussmaterial, etwa mit Silikon, vergossen. In Draufsicht auf dem gemeinsamen Träger 9 bedeckt der Formkörper 3M alle Bauelemente 1, alle

Konverterschichten 1K, die Trennschicht 3T und die inneren Streuregionen 5 vollständig.

Das in der Figur 3B dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 3A dargestellten Ausführungsbeispiel. Gemäß Figur 3A weist das Bauteil 10 eine konvex gekrümmte Strahlungsaustrittsfläche 10S auf. Im Unterschied hierzu ist die

Strahlungsaustrittsfläche 10S zumindest in den Bereichen der Konverterschichten 1K bis auf möglichen lokalen

Auskoppelstrukturen eben ausgeführt.

In Figur 4A ist die Vorderseite 10V mit der

Strahlungsaustrittsfläche 10S im Betrieb des Bauteils 10 schematisch dargestellt. Versuche haben gezeigt, dass die Lichtintensität und Lichtfarbe aufgrund der inneren

Streuregionen 5 besonders gleichmäßig auf der gesamten

Strahlungsaustrittsfläche 10S verteilt sind. Auch die

sogenannte Gelbverschiebung über den Durchkontaktierungen ID taucht im Wesentlichen nicht mehr auf.

In den Figuren 4B und 4C ist die relative

Leuchtstärkeverteilung L über die Position des

Halbleiterchips oder des Bauelements CP in Anwesenheit eines Durchtrittsbereichs 2 aus Saphir oder Glas (Figur 4B) und in Abwesenheit eines solchen Durchtrittsbereichs (Figur 4C) , wobei in den Figuren folgende Abkürzungen verwendet sind:

RoD = Referenz ohne Durchtrittsbereich;

DoF = mit Durchtrittsbereich aus Saphir ohne Kleberkehlen (Englisch: Fillets);

DmFl = mit Durchtrittsbereich aus Saphir und mit

Kleberkehlen;

DmF2 = mit Durchtrittsbereich aus Glas und mit Kleberkehlen; oF = Vergleichskurve für DoF/ ohne Homogenisierung;

mFl = Vergleichskurve für DmFl/ ohne Homogenisierung; und mF2 = Vergleichskurve für DmF2/ ohne Homogenisierung.

Wie in den 4B eindeutig erkennbar, führt die Verwendung eines Durchtrittsbereichs 2 auch in Abwesenheit der Kleberkehlen bereits zu einer signifikanten Erhöhung der relativen Leuchtstärke L in den Zwischenbereichen 3 (vergleiche die Kurven RoD und DoF) . In Anwesenheit der Kleberkehlen wird die relative Leuchtstärke L noch um einige Prozentpunkte erhöht, wobei die relative Leuchtstärke L in den Zwischenbereichen 3 Werte zwischen 65 % und 80 % erreichen kann.

In der Figur 4D sind der Effizienzzuwachs EZ und der

Homogenitätsgrad H für verschiedene Versuche dargestellt. Die Punkte der gleichen Kurve zeigen von links nach rechts den Effizienzzuwachs EZ und den Homogenitätsgrad H für

verschiedene Schichtdicke 2D des Durchtrittsbereichs 2, wobei in der Figur 4D folgende zusätzliche Abkürzungen verwendet sind :

D = mit Durchtrittsbereich aus Glas;

Ref = Referenzkurve eines allgemeinen Bauteils mit mehreren Bauelementen;

DoFl = mit Durchtrittsbereich aus Saphir ohne Kleberkehlen; sDmFl = mit strukturiertem Durchtrittsbereich aus Saphir und mit Kleberkehlen; und

sDmF2 = mit strukturiertem Durchtrittsbereich aus Glas und mit Kleberkehlen.

Wie in der Figur 4D dargestellt, nehmen die Effizienz des Bauteils und der Homogenitätsgrad H der

Leuchtstärkeverteilung in Anwesenheit des Durchtrittsbereichs einem vergleichsweise dickeren Durchtrittsbereich 2

nachlässt .

In Figur 4E ist der Effizienzzuwachs EZ in Abhängigkeit von der Schichtdicke 2D des Durchtrittsbereichs schematisch dargestellt. Versuche haben gezeigt, dass der

Effizienzzuwachs EZ bei der Anwendung des Durchtrittsbereichs 2 zusammen mit den inneren Streuregionen 5 bei zirka 4 % liegen kann (Kurve DmF) .

In Figur 4F sind die Farbwertunterschiede für verschiedene Ausführungsbeispiele des Bauteils 10 in Abhängigkeit von der Schichtdicke 2D des Durchtrittsbereichs 2 dargestellt.

Versuche haben gezeigt, dass die Unterschiede in der

Farbwertverteilung (Englisch: Color-over-Angle ) für ein

Bauteil 10 mit einem strukturierten Durchtrittsbereich 2 aus Glas und mit inneren Streuregionen 5, die etwa als

Kleberkehlen ausgeführt sind, besonders gering sind.

Das in der Figur 5 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2E dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist das Bauteil 10 eine Deckschicht 6 auf, die die

Vorderseite 10V und insbesondere die

Strahlungsaustrittsfläche 10S teilweise bedeckt. Die

Deckschicht 6 kann strahlungsundurchlässig, etwa

strahlungsreflektierend ausgeführt sein. Durch die teilweise Bedeckung kann eine Lichtführung erzielt werden. Die

Strahlungsaustrittsfläche 10S kann somit gezielt den

Funktionen des Bauteils 10 angepasst werden. In der Figur 5 weist die Strahlungsaustrittsfläche 10S die Form eines

Hockeyschlägers auf. Das Bauteil 10 kann als Lichtquelle für Abblendlicht in Scheinwerfern Anwendung finden.

Die Abdeckschicht 6 dient somit als eine Art

Lichtwellenleiter, da die Gestaltung der Abdeckschicht 6 die Geometrie der Strahlungsaustrittsfläche 10S bestimmt. Zum Beispiel kann ein Bauteil 10 mit einem 3:2 Verhältnis mit der Abdeckschicht 6 in ein Bauteil 10 mit einem 4:3 oder 16:9 Verhältnis nur mit geringen Verlusten geändert werden, da der Formkörper 3M, die Montagefläche 9M und die Abdeckschicht 6 strahlungsreflektierend ausgeführt sein können, und das reflektierte Licht eventuell nach Mehrfachreflexionen an der unbedeckten Strahlungsaustrittsfläche 10S aus dem Bauteil 10 ausgekoppelt werden kann.

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2019 104 978.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Die Erfindung umfasst vielmehr jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Bezugszeichenliste

10 Bauteil

10R Rückseite des Bauteils

10V Vorderseite des Bauteils

10S Strahlungsaustrittsfläche

1 Bauelement/ Halbleiterchip

ID Durchkontaktierung

1K Konverterschicht

IR Rückseite des Bauelements

2 Durchtrittsbereich

2D vertikale Schichtdicke des Durchtrittsbereichs

21 Vorderseite des Durchtrittsbereichs,

Strahlungsaustrittsfläche

22 Rückseite des Durchtrittsbereichs

23 Seitenfläche des Durchtrittsbereichs

3 Zwischenbereich

3L laterale Ausdehnung des Zwischenbereichs

3M Formkörper

3T Trennschicht

4 Verbindungsschicht

5 innere Streuregion

6 Deckschicht

7 Trenngraben

8 elektrische Verbindung

9 gemeinsamer Träger

91 Anschlussfläche, Leiterbahn 9M Montagefläche des gemeinsamen Trägers

D Durchtrittsbereich

DmF Durchtrittsbereich mit Streuregion

DoF Durchtrittsbereich ohne Streuregion

mF mit Streuregion

oF ohne Streuregion

Ref Referenz

RoD Referenz ohne Durchtrittsbereich

sDmF strukturierter Durchtrittsbereich mit Streuregion

CoA Farbwertverteilung (Color-over-Angle)

CP Position des Halbleiterchips/ Bauelements

EZ Effizienzzuwachs

L Leuchtstärke, Leuchtstärkeverteilung

H Homogenitätsgrad

R Strahlung