DE-102018120112-B4 - Strahlungsemittierendes Bauteil

Abstract

Strahlungsemittierendes Bauteil mit - einem ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchip (1), der zur Erzeugung von einer ersten elektromagnetischen Primärstrahlung ausgebildet ist, und einem zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchip (2), der zur Erzeugung von einer zweiten elektromagnetischen Primärstrahlung ausgebildet ist, - einem ersten Konversionselement (3), das die erste und/oder die zweite elektromagnetische Primärstrahlung teilweise in eine erste Sekundärstrahlung konvertiert, und - einem zweiten Konversionselement (10), das die zweite elektromagnetische Primärstrahlung teilweise in zweite Sekundärstrahlung konvertiert, wobei - der erste strahlungsemittierende Halbleiterchip (1) eine erste Halbleiterlaserdiode ist, - die erste elektromagnetische Primärstrahlung blaue Primärstrahlung ist, - die erste Sekundärstrahlung grüne (g) Sekundärstrahlung ist, - die zweite Sekundärstrahlung rote (r) Sekundärstrahlung ist, - das zweite Konversionselement (10) einen ersten Bereich (14) und einen zweiten Bereich (15) umfasst, - der erste Bereich (14) dazu ausgebildet ist, die erste und die zweite Primärstrahlung zu transmittieren, - der zweite Bereich (15) dazu ausgebildet ist, die erste und die zweite Primärstrahlung teilweise in rote (r) Sekundärstrahlung zu konvertieren, und - der erste Bereich (14) im Zentrum des zweiten Konversionselements (10) angeordnet ist und vom zweiten Bereich (15) umgeben ist.

Inventors

• Jörg Erich Sorg
• David Racz

Assignees

• OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20180817

Claims (9)

1. Strahlungsemittierendes Bauteil mit - einem ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchip (1), der zur Erzeugung von einer ersten elektromagnetischen Primärstrahlung ausgebildet ist, und einem zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchip (2), der zur Erzeugung von einer zweiten elektromagnetischen Primärstrahlung ausgebildet ist, - einem ersten Konversionselement (3), das die erste und/oder die zweite elektromagnetische Primärstrahlung teilweise in eine erste Sekundärstrahlung konvertiert, und - einem zweiten Konversionselement (10), das die zweite elektromagnetische Primärstrahlung teilweise in zweite Sekundärstrahlung konvertiert, wobei - der erste strahlungsemittierende Halbleiterchip (1) eine erste Halbleiterlaserdiode ist, - die erste elektromagnetische Primärstrahlung blaue Primärstrahlung ist, - die erste Sekundärstrahlung grüne (g) Sekundärstrahlung ist, - die zweite Sekundärstrahlung rote (r) Sekundärstrahlung ist, - das zweite Konversionselement (10) einen ersten Bereich (14) und einen zweiten Bereich (15) umfasst, - der erste Bereich (14) dazu ausgebildet ist, die erste und die zweite Primärstrahlung zu transmittieren, - der zweite Bereich (15) dazu ausgebildet ist, die erste und die zweite Primärstrahlung teilweise in rote (r) Sekundärstrahlung zu konvertieren, und - der erste Bereich (14) im Zentrum des zweiten Konversionselements (10) angeordnet ist und vom zweiten Bereich (15) umgeben ist.
2. Strahlungsemittierendes Bauteil nach dem vorherigen Anspruch 1 , bei dem - der zweite strahlungsemittierende Halbleiterchip (2) eine zweite Halbleiterlaserdiode ist, die im Betrieb zweite Primärstrahlung erzeugt, die eine von der ersten Halbleiterlaserdiode erzeugten ersten Primärstrahlung verschiedene Polarisation aufweist.
3. Strahlungsemittierendes Bauteil nach dem vorherigen Anspruch 2 , bei dem - die erste Primärstrahlung eine erste linear polarisierte blaue (b) Primärstrahlung ist und die zweite Primärstrahlung eine zweite linear polarisierte blaue (b) Primärstrahlung ist, und - eine Polarisation der ersten linear polarisierten blauen (b) Primärstrahlung um 90° gegenüber einer Polarisation der zweiten linear polarisierten blauen (b) Primärstrahlung gekippt ist.
4. Strahlungsemittierendes Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche 2 oder 3 , bei dem - dem ersten Halbleiterchip (1) und dem zweiten Halbleiterchip (2) ein Polarisationskoppler nachgeordnet ist, und - der Polarisationskoppler dazu ausgebildet ist, die erste linear polarisierte blaue (b) Primärstrahlung und die zweite linear polarisierte blaue (b) Primärstrahlung zu überlagern.
5. Strahlungsemittierendes Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4 , bei dem das zweite Konversionselement (10) zwischen dem ersten Konversionselement (3) und den Halbleiterchips (1, 2) angeordnet ist.
6. Strahlungsemittierendes Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5 , bei dem - zwischen dem zweiten Konversionselement (10) und den Halbleiterchips (1, 2) ein Farbfilter (17) angeordnet ist, und - der Farbfilter (17) ein dichroitischer Farbfilter ist, der dazu ausgebildet ist, lediglich blaue (b) Primärstrahlung zu transmittieren.
7. Strahlungsemittierendes Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6 , bei dem dem ersten Konversionselement (3) ein zweites optisches Element (7) nachgeordnet ist.
8. Strahlungsemittierendes Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7 , bei dem - weißes Mischlicht erzeugt wird, und - die Leuchtdichte des Mischlichts zwischen 400 und 1300 cd/mm 2 liegt.
9. Strahlungsemittierendes Bauteil mit - einem ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchip (1), der zur Erzeugung von erster elektromagnetischer Primärstrahlung ausgebildet ist, - einem ersten Konversionselement (3), das die erste elektromagnetische Primärstrahlung teilweise in grüne (g) Sekundärstrahlung konvertiert, und - einem zweiten Konversionselement (10), das die erste elektromagnetische Primärstrahlung teilweise in rote (r) Sekundärstrahlung konvertiert, wobei - der erste strahlungsemittierende Halbleiterchip (1) eine erste Halbleiterlaserdiode ist, - die erste elektromagnetische Primärstrahlung blaue (b) Primärstrahlung ist, - das zweite Konversionselement (10) in einer Ebene mit dem ersten Konversionselement (3) angeordnet ist, - das erste Konversionselement (3) die Form eines Zylinders aufweist, und - das zweite Konversionselement (10) eine Außenfläche des ersten Konversionselements (3) umgibt.

Description

Es wird ein strahlungsemittierendes Bauteil angegeben. Die Druckschrift DE 10 2012 201 307 A1 beschreibt eine Konversionseinheit, eine Laseranordnung, und eine Beleuchtungsanordnung, die Druckschrift DE 10 2008 031 996 A1 beschreibt eine strahlungsemittierende Vorrichtung, die Druckschrift DE 10 2013 104 728 A1 beschreibt eine Laserdiodenvorrichtung, die Druckschrift DE 10 2012 100 446 A1 beschreibt ein Beleuchtungssystem, die Druckschrift DE 10 2016 216 624 A1 beschreibt ein Modul und ein Beleuchtungssystem, die Druckschrift DE 10 2013 203 572 A1 beschreibt eine Beleuchtungsvorrichtung mit Pumplichtquelle und mindestens zwei Leuchtstoffrädern, die Druckschrift DE 10 2014 221 382 A1 beschreibt eine Beleuchtungsvorrichtung mit Pumpstrahlungsquelle, und die Druckschrift US 2012 / 0 039 072 A1 beschreibt ein Leuchtmittel und ein Projektor mit mindestens einem Leuchtmittel dieses Typs. Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein strahlungsemittierendes Bauteil anzugeben, das eine besonders hohe Leuchtdichte aufweist. Es wird ein strahlungsemittierendes Bauteil angegeben, das im Betrieb elektromagnetische Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, emittiert. Das strahlungsemittierende Bauteil umfasst einen ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der zur Erzeugung von einer ersten elektromagnetischen Primärstrahlung ausgebildet ist, und einen zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der zur Erzeugung von einer zweiten elektromagnetischen Primärstrahlung ausgebildet ist. Beispielsweise erzeugt der erste strahlungsemittierende Halbleiterchip die erste Primärstrahlung, die von der vom zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchip erzeugten zweiten Primärstrahlung verschieden ist. Das heißt, die beiden strahlungsemittierenden Halbleiterchips erzeugen dann Primärstrahlung in voneinander unterschiedlichen Wellenlängenbereichen, zum Beispiel Licht unterschiedlicher Farbe. Weiterhin ist es möglich, dass die erste Primärstrahlung gleich der zweiten Primärstrahlung ist. Die erste und die zweite Primärstrahlung kann beispielsweise nahultraviolette Strahlung, sichtbares Licht und/oder nahinfrarote Strahlung sein. Zumindest einer der Halbleiterchips kann beispielsweise ein Oberflächenemitter sein, bei dem die emittierte Strahlung zum Großteil, zum Beispiel über 80 % der Strahlungsleistung, über eine Strahlungsaustrittsfläche austritt, die durch eine Hauptfläche des ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchips oder durch eine Hauptfläche des zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchips gebildet ist. Zumindest einer der Halbleiterchips kann beispielsweise ein Seitenflächenemitter sein, bei denen die emittierte Strahlung zum Großteil, zum Beispiel über 80 % der Strahlungsleistung, über eine Strahlungsaustrittsfläche austritt, die von einer Seitenfläche des ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchips und/oder von einer Seitenfläche des zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchips umfasst ist. Diese verlaufen zum Beispiel jeweils quer zur Hauptfläche des zugehörigen strahlungsemittierenden Halbleiterchips. Ferner kann zumindest einer der Halbleiterchips ein volumenemittierender Halbleiterchip sein, der die emittierte Primärstrahlung nicht nur über eine einzige Hauptfläche aussendet, sondern auch über die Seitenfläche. Zum Beispiel treten beim Volumenemitter wenigstens 30 % Strahlungsleistung der emittierten Strahlung durch die Seitenfläche aus. Zumindest einer der Halbleiterchips kann auf zumindest einem Montageelement angeordnet sein. Hierbei ist zumindest einer der Halbleiterchips bevorzugt mit einem elektrischen Kontakt elektrisch leitend auf dem zumindest einen Montageelement angeordnet. Das zumindest eine Montageelement enthält beispielsweise ein Metall oder besteht beispielsweise aus einem Metall. Das zumindest eine Montageelement enthält oder besteht beispielsweise aus einem der folgenden Materialien: Kupferwolfram, Siliziumkarbid oder Aluminiumnitrid. Der erste strahlungsemittierende Halbleiterchip und der zweite strahlungsemittierende Halbleiterchip können auf einem Träger angeordnet sein. Insbesondere kann das zumindest eine Montageelement auf dem Träger angeordnet sein. Der Träger weist beispielsweise eine Haupterstreckungsebene auf. Die vertikale Richtung erstreckt sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene und die lateralen Richtungen erstrecken sich parallel zur Haupterstreckungsebene. Bevorzugt sind der erste Halbleiterchip und der zweite Halbleiterchip in lateralen Richtungen beabstandet voneinander angeordnet. Weiterhin kann der Träger mit dem ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchip und dem zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchip in elektrisch leitfähigem Kontakt stehen. Der Träger ist beispielsweise aus einem metallischen und/oder keramischen Material gebildet oder besteht daraus. Der Träger ist oder umfasst beispielsweise eine Leiterplatte (englisch circuit board) oder einen Anschlussrahmen (englisch leadframe). Das strahlungsemittierende Bauteil umfasst ein erstes Konversions