(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのルミネセンスダイオード及びケーシングを有する電磁ビーム放出オプトエレクトロニクス構成素子であって、前記ケーシングは切欠部を有するケーシングボディを有し、該切欠部の中には、前記ルミネセンスダイオードがマウントされている少なくとも１つのチップマウント面が設けられており、
前記ケーシングボディは、前記ケーシングの放射側に設けられており且つ前記切欠部に隣接している複数の外面を有している、電磁ビーム放出オプトエレクトロニクス構成素子において、
前記複数の外面は、少なくとも１つの少なくとも部分的に遮蔽層が設けられた外面と、前記遮蔽層が設けられていない残りの外面とを有し、
該遮蔽層は放出される電磁ビームを遮蔽するのに適しており、
前記遮蔽層には前記ケーシングの電気的な接続導体又は電気的な導体路は含まれていないことを特徴とする、電磁ビーム放出オプトエレクトロニクス構成素子。
【請求項２】
前記切欠部は４つの主エッジによって限定されており、前記遮蔽層の設けられた外面は前記主エッジのうちの１つに隣接していることを特徴とする、請求項１記載の構成素子。
【請求項３】
外面はケーシングの光軸に対して垂直に及び／又はチップマウント面に対してパラレルに延在する領域を有することを特徴とする、請求項１又は２記載の構成素子。
【請求項４】
ケーシングボディは担体部分及び該担体部分上に配置されたフレーム部分を有し、前記担体部分上にはチップマウント面が設けられており、前記フレーム部分はキャビティを限定することを特徴とする、請求項１から３のうちの１項記載の構成素子。
【請求項５】
外面は切欠部の内壁に隣接しており、該内壁は絞り壁として形成されており、該絞り壁はケーシングから望ましくない空間領域へのビームエミッションを抑圧するのに適していることを特徴とする、請求項１から４のうちの１項記載の構成素子。
【請求項６】
絞り壁は実質的にチップマウント面の主延長レベルに対して８０°以上１００°以下の角度で延在していることを特徴とする、請求項５記載の構成素子。
【請求項７】
前記遮蔽層の設けられた外面は前記絞り壁に隣接していることを特徴とする、請求項５又は６記載の構成素子。
【請求項８】
遮蔽層は電磁ビームに対する反射材料を有することを特徴とする、請求項１から７のうちの１項記載の構成素子。
【請求項９】
遮蔽層は電磁ビームに対する吸収材料を有することを特徴とする、請求項１から８のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１０】
遮蔽層は黒色材料を有することを特徴とする、請求項９記載の構成素子。
【請求項１１】
遮蔽層はラッカーを有することを特徴とする、請求項１から１０のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１２】
ケーシングボディは遮蔽層により被覆されている領域内にセラミック材料を有することを特徴とする、請求項１から１１のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１３】
ケーシングボディは遮蔽層により被覆されている領域内にプラスチックを有することを特徴とする、請求項１から１２のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１４】
さらにケーシングボディの少なくとも１つの外部側面には遮蔽層が設けられており、前記外部側面には外面が隣接していることを特徴とする、請求項１から１３のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１５】
外部側面はケーシングのマウント平面に対して垂直に延在する平面に対して少なくとも部分的に傾斜していることを特徴とする、請求項１４記載の構成素子。
【請求項１６】
外部側面は前記平面に対して少なくとも部分的に３０°以上６０°以下の角度で傾斜していることを特徴とする、請求項１５記載の構成素子。
【請求項１７】
遮蔽層はプラスチックを有するか又はプラスチックから成ることを特徴とする、請求項１から１６のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１８】
車両ヘッドライトのための発光モジュールとして形成されていることを特徴とする、請求項１から１７のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１９】
ケーシングを有する電磁ビーム放出オプトエレクトロニクス構成素子の製造のための方法において、
前記ケーシングの放射側に設けられており且つ切欠部に隣接している複数の外面及び前記切欠部を有するケーシングボディを有するケーシングを供給する方法ステップと、
前記複数の外面のうちの少なくとも１つの外面上に遮蔽層を塗布する方法ステップとを有しており、
当該ステップにおいて、前記遮蔽層が設けられていない外面が残されており、
前記遮蔽層は放出される電磁ビームを遮蔽するのに適しており、
前記遮蔽層には前記ケーシングの電気的な接続導体又は電気的な導体路は含まれていないことを特徴とする、ケーシングを有する電磁ビーム放出オプトエレクトロニクス構成素子の製造のための方法。
【請求項２０】
遮蔽層の塗布はタンポン印刷の使用を含むことを特徴とする、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
遮蔽層の塗布はスクリーン印刷の使用を含むことを特徴とする、請求項１９又は２０記載の方法。
【請求項２２】
遮蔽層の塗布はインクジェットプリンティングの使用を含むことを特徴とする、請求項１９から２１のうちの１項記載の方法。
【請求項２３】
遮蔽層の塗布はプラスチックコーティングの使用を含むことを特徴とする、請求項１９から２２のうちの１項記載の方法。
【請求項２４】
遮蔽層の塗布は粉剤コーティングの使用を含むことを特徴とする、請求項１９から２３のうちの１項記載の方法。
【請求項２５】
遮蔽層の塗布はペーストの塗布及び／又はスパッタリングを含むことを特徴とする、請求項１９から２４のうちの１項記載の方法。
【請求項２６】
遮蔽層の塗布はペーストの塗布及び／又はスパッタリングによる金属含有材料の塗布を含むことを特徴とする、請求項２５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁ビーム放出オプトエレクトロニクス構成素子のためのケーシングであって、このケーシングは切欠部を有するケーシングボディを有し、この切欠部の中には少なくとも１つのチップマウント面が設けられている、電磁ビーム放出オプトエレクトロニクス構成素子のためのケーシング、及び、少なくとも１つのルミネセンスダイオードを有する電磁ビーム放出構成素子、及び、電磁ビーム放出オプトエレクトロニクス構成素子のためのケーシングの又はこのようなケーシングを有する電磁ビーム放出構成素子の製造のための方法に関する。言い換えれば、本発明は、オプトエレクトロニクス構成素子の動作の際に電磁ビームを放出するのに適したオプトエレクトロニクス構成素子のケーシングに関する。本発明はさらにこのようなケーシングを有する電磁ビーム放出構成素子ならびにこのようなケーシングの又は構成素子の製造のための方法を含む。
【背景技術】
【０００２】
本特許出願はドイツ特許出願１０２００５０５９５２４．３及び１０２００５０４７１５３．６の優先権を要求し、これらのドイツ特許出願１０２００５０５９５２４．３及び１０２００５０４７１５３．６の開示内容を参考としてここに含む。
【０００３】
ボディを有する電磁ビーム放出オプトエレクトロニクス構成素子のためのケーシングが公知であり、このボディは切欠部を限定する。この切欠部の底部はルミネセンスダイオードチップのマウントのために設けられている。切欠部の内壁はリフレクタのように形成され、この結果、ルミネセンスダイオードチップから放出される電磁ビームの一部分が内壁によって所望の放射空間角度へと偏向される。このようなケーシングを有する構成素子の例はＵＳ５０４０８６８に開示されている。
【０００４】
電磁ビームを放出するオプトエレクトロニクス構成素子はヘッドライト又は投射適用事例においてますます頻繁に使用されている。電磁ビーム放出ルミネセンスダイオードが使用されるヘッドライトの例はＤＥ１０３１５１３１Ａ１に記載されている。これは車両のためのヘッドライトであり、このヘッドライトでは多数のルミネセンスダイオードチップが共通の切欠部の中に配置されている。切欠部は光放射方向に向いた側に縁部エッジを有し、この縁部エッジはこの縁部エッジの領域においてヘッドライト光分布に対する予め設定された輝度グラジエントが形成されるようなルミネセンスダイオードチップに対する空間的な配置にある。
【０００５】
このようなヘッドライト適用事例では、できるだけ高い放射輝度を有するルミネセンスダイオードチップから放出される電磁ビームを予め設定された放射分布によって予め設定された狭い空間角度の中に放射することが重要である。このために、例えばビーム円錐が投射レンズのような光学系によって所望の平面へと投射される。このような適用事例では使用されるオプトエレクトロニクス構成素子の放射特性における不規則性が増幅されてしまい、従って特に妨害的に作用する。そこから放射特性に関して特にこのような適用事例のために形成される構成素子への需要が存在する。
【特許文献１】ＵＳ５０４０８６８
【特許文献２】ＤＥ１０３１５１３１Ａ１
【特許文献３】ＤＥ１００３６９４０
【特許文献４】ＷＯ２０００／３３３９０
【特許文献５】ＵＳ６６１６８６２
【特許文献６】ＤＥ１０１４７０４０
【特許文献７】ＵＳ２００４−０６２６９９
【特許文献８】ドイツ特許出願１０２００５０５９５２４．３
【特許文献９】ドイツ特許出願１０２００５０４７１５３．６
【非特許文献１】I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174 - 2176
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、技術的に簡単な手段によって実現可能な放射特性に関して公知のケーシングに比べて改善された冒頭に挙げたようなケーシングを提供することである。このケーシングはとりわけヘッドライト適応事例に比較的良好に適していなければならない。さらにこのようなケーシングを有する構成素子及びこのようなケーシングの製造のための方法が提供されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、ケーシングにおいて、ケーシングボディの外面には少なくとも部分的に遮蔽層が設けられており、この遮蔽層は電磁ビームを遮蔽するのに適しており、外面はケーシングの放射側に配置されており、切欠部に隣接していることによって解決され、
構成素子において、少なくとも１つのルミネセンスダイオードを有する電磁ビーム放出構成素子はこのようなケーシングを有することによって解決され、
構成素子のためのケーシングの又はこのようなケーシングを有する構成素子の製造のための方法において、切欠部を有するケーシングボディを有するケーシングを供給する方法ステップ、少なくとも１つの外面上に遮蔽層を塗布し、外面はケーシングの放射側に設けられておりかつ切欠部に隣接しており、遮蔽層は電磁ビームを遮蔽するのに適当である方法ステップを有することによって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
冒頭に挙げられたようなケーシングが提供され、このケーシングではケーシングの放射側に設けられる外面に少なくとも部分的に遮蔽層が設けられている。遮蔽層は電磁ビームを遮蔽するのに適しており、とりわけケーシングの内部で発生された又は発生すべき電磁ビームが外部に対して遮蔽される。これによって、このようなケーシングを有する相応のオプトエレクトロニクス構成素子において有利には望ましくない空間角度へのケーシングからの電磁ビームの漏れが明らかに低減され又は完全に回避される。
【０００９】
ケーシングは有利には切欠部を有するケーシングボディを有し、この切欠部の中にはチップ端子面が設けられており、遮蔽層が設けられる外面はこの切欠部に隣接する。
【００１０】
従来の電磁ビーム放出構成素子では、ビームエミッション又はビームトランスミッションのために設けられてはいないケーシングボディがしばしば電磁ビームに対して部分透過性を有することが確認された。とりわけ、このようなケーシングボディの薄いケーシング壁を有するケーシングでは、これがケーシングの内部で発生された電磁ビームの一部分によって透過される。従って、電磁ビームは有利な空間角度にだけ放射されるわけではない。
【００１１】
有利でない又は望ましくない空間角度へ放射されるこのような電磁ビームは多くの適用事例においてそれほど妨害的ではない。なぜなら、このビームは全体としてケーシングから放出されるビーム強度のほんの僅かな部分にしかならないからである。しかし、側面から放出される電磁ビームはとりわけヘッドライト及び投射適用事例では妨害的なものとして作用しうることが確認された。これは例えば明確な輝度分布及び鋭い明／暗境界を有するビーム円錐が実現されなければならない適用事例において当てはまる。
【００１２】
外面に遮蔽層を設ける処置によって、このようなケーシングの放射特性を改善するための技術的に簡単かつ効率的な手段が提供される。遮蔽層の塗布は有利には原理的に特別なケーシングデザインを必要とせず、多くの従来のケーシングにおいて実施されうる。有利には、外面はケーシングの光軸に対して垂直に及び／又はチップマウント面に対してパラレルに延在する領域を有する。
【００１３】
有利な実施形態ではケーシングボディはチップマウント面が設けられている担体部分及びこの担体部分上に設けられるフレーム部分を有し、このフレーム部分はキャビティを限定する。遮蔽層はこの場合とりわけ専らフレーム部分上に設けられ、この結果、フレーム部分及び遮蔽層は他のケーシングから独立して製造されうる。このことは製造を大いに簡素化しうる。
【００１４】
外面は有利には切欠部の内壁に隣接し、この内壁は絞り壁（Blendenwand）として形成されており、この絞り壁は望ましくない空間領域へのケーシングからのビームエミッションを抑圧するのに適している。遮蔽層によってこの望ましくない空間領域へのビームエミッションの大幅な抑圧又は完全な回避が実現されうる。
【００１５】
絞り壁はとりわけ有利な実施形態では実質的にチップマウント面の主延長レベルに対して８０°以上１００°以下の角度で延在している。この絞り壁は有利には平坦に構成されるが、曲率又は構造を有しても良い。とりわけ有利には絞り壁は実質的にチップマウント面の主延長レベルに対して垂直に延在している。
【００１６】
外面は部分的又は完全に平坦に形成される。代替的に又は付加的にこの外面が凹に又は凸に曲げられるか又はなんらかのやり方でパターン化されることも可能である。
【００１７】
遮蔽層はとりわけルミネセンスダイオードチップから放出される電磁ビームのスペクトル領域を含む電磁ビームを遮蔽するのに適しており、構成素子のためのルミネセンスダイオードチップにはケーシングが設けられる。
【００１８】
とりわけ有利には、遮蔽層は、電磁ビームを完全に遮蔽するのに適しており、すなわち、遮蔽層はとりわけ有利には遮蔽すべき波長領域の電磁ビームに対して不透過性を有する。遮蔽すべき波長領域はとりわけケーシングとともに製造される構成素子から放出される電磁ビームの全波長領域でもよい。しかし、遮蔽層が電磁ビームに対して部分的に透過であることも可能である。例えば、遮蔽層が必ずしも遮蔽すべきではない波長領域の電磁ビームに対して又は遮蔽すべき電磁ビームに対しても部分的に透過性を有してもよい。遮蔽すべき電磁ビームは有利には可視光である。
【００１９】
有利には遮蔽層はケーシングを有する構成素子から放出される電磁ビームの遮蔽すべき波長領域に対して０．２以下の全透過率を、とりわけ有利には０．１以下の全透過率を有する。とりわけ有利にはこの全透過率は少なくともビームの可視成分に対してはほぼ０である。
【００２０】
概念「遮蔽層」には主にケーシングの電気的な接続導体又は電気的な導体路は含まれない。むしろケーシングは外面上に電気的導体路又は電気的接続導体を持たないか又はケーシングは外面において場合によっては存在しうる電気的接続導体又は電気的導体路に加えて少なくとも１つの遮蔽層を有する。
【００２１】
有利な実施形態によれば、遮蔽層は電磁ビームに対する反射材料を有する。これによって電磁ビームは外面からケーシングボディの中へと反射され、従って必ずしも利用のために失われるわけではない。
【００２２】
付加的に又は代替的に遮蔽層は有利には電磁ビームに対して吸収材料を有する。適当な吸収材料は有利にはとりわけコスト安であり、電磁ビームを高い効率で遮蔽する。とりわけ有利には吸収材料は黒色材料を含み、すなわち材料の色が人間の目にとって黒い色調として知覚されうる。
【００２３】
有利な実施形態によれば、遮蔽層はラッカーを有する。ラッカーはコスト安な材料であり、技術的に簡単なやり方で塗布されうる。
【００２４】
有利には、ケーシングボディは外面の領域においてセラミック材料及び／又はプラスチックを有する。プラスチック及びセラミック材料は、従来のオプトエレクトロニクスケーシングに使用されるように、しばしば例えば可視光のような電磁ビームに対して部分的に透過である。ケーシングボディの減衰されたビームエミッションは本発明の枠内で明確に定義された放射特性を実現するために利用される。遮蔽層によってビームエミッションは部分領域において大幅に減衰されるか又は完全に阻止される。このことは放射特性の形成のための更なる可能性である。
【００２５】
他の有利な実施形態では、付加的にケーシングボディの少なくとも１つの外部側面に遮蔽層が設けられ、この外部側面は外面に隣接している。有利には、共通の遮蔽層が外面に亘っても外部側面に亘っても広がっている。外面及び外部側面に設けることは有利には実質的に同時に行われる。
【００２６】
ケーシングの外部側面はとりわけ有利にはケーシングのマウント平面に対して垂直に経過する平面に対して少なくとも部分的に傾斜されている。外部側面はとりわけ少なくとも部分的にケーシングのマウント平面と向かい合わないように傾斜されている。これは遮蔽層の塗布のために有利である。なぜなら、外部側面の傾斜した部分はケーシングのマウント平面に対して垂直に延在しておらず、従って側面からだけでなく上からもアクセスできるからである。ケーシングの上側とはとりわけケーシングのマウント平面と向かい合わない側面である。
【００２７】
とりわけ有利には外部側面はケーシングのマウント平面に対して垂直に経過する平面に対して少なくとも部分的に３０°以上６０°以下の角度で傾斜している。
【００２８】
さらに、遮蔽層が有利にはプラスチックを有するか又はプラスチックから成るケーシングが提供される。プラスチックは有利には吸収特性を有し、例えばコーティングの形式で塗布されうる。
【００２９】
電磁ビーム放出オプトエレクトロニクス構成素子はケーシング及び少なくとも１つのルミネセンスダイオードを例えばルミネセンスダイオードチップの形式で含み、このルミネセンスダイオードチップはケーシングの中にマウントされている。
【００３０】
オプトエレクトロニクス構成素子のためのケーシングの又は電磁ビーム放出構成素子の製造のための方法が提供される。方法ステップは、ケーシング又はケーシングを有する構成素子を供給することを含む。更なる方法ステップは、放射側に設けられているケーシングの表面の少なくとも一部分の上に遮蔽層を塗布することを含む。
【００３１】
有利には切欠部を有するケーシングボディを有するケーシングが供給される。遮蔽層は少なくとも１つの外面の上に塗布され、この外面はケーシングの放射側に設けられており切欠部に隣接している。
【００３２】
とりわけ有利には遮蔽層の塗布はタンポン印刷の使用を含む。タンポン印刷はとりわけプラスチックボディの印刷に適している間接印刷方法である。タンポン印刷によって非平面の、例えば凸又は凹面に湾曲した面にも塗布すべき材料が設けられる。
【００３３】
付加的に又は代替的に、遮蔽層の塗布はスクリーン印刷、インクジェットプリンティング、プラスチックコーティング、粉剤コーティングの方法のうちの少なくとも１つの使用を含む。
【００３４】
遮蔽層の塗布は更なる有利な方法の実施形態によれば金属含有材料の塗布を含む。この材料の塗布は厚膜方法及び／又は薄膜方法において行われる。厚膜方法は有利には金属含有ペーストの塗布を含む。有利な薄膜方法は金属含有材料のスパッタリングを含む。代替的にスパッタリング又はペーストの塗布によって原理的には金属を含有しない材料も塗布されうる。
【００３５】
ケーシング、構成素子及び方法の更なる利点、有利な実施形態及び改善実施形態は以下において図１〜１１と関係して説明される実施例から得られる。
【実施例】
【００３６】
実施例及び図面では同一の又は同様に作用する構成部材はそれぞれ同一の参照符号が付けられている。図示された構成部材ならびに構成部材の互いのサイズ比は必ずしも正しい寸法を縮小したものと見なすべきではない。むしろ、図面のいくつかの詳細はより良い理解のために過度に大きく図示されうる。これはとりわけ遮蔽層の例示的な図示に当てはまる。
【００３７】
図１〜３に図示されたケーシング２はキャビティ５０を有するケーシングボディ２５を有する。キャビティ５０の開口部は長く延びた断面を有し、この断面は例えば丸まったエッジを有する矩形のように形成されている。キャビティ５０は少なくとも１つのルミネセンスダイオードチップをその中にマウントし、導電的に接続するために設けられている。図１〜３に図示されたケーシングは例えば４つ又は５つのルミネセンスダイオードチップのために設けられており、これらのルミネセンスダイオードチップはキャビティ５０の底部に例えばライン状の配置でマウントされる。
【００３８】
ケーシングボディ２５は例えばプラスチック材料を有するか又はプラスチック材料から成る。有利にはこのために熱可塑性プラスチック又は熱硬化性プラスチックが使用され、例えばポリフタルアミドが使用される。プラスチック材料には充てん剤が添加されうる。適切な充てん剤は例えば硫酸バリウム、アナターゼ（これはＴｉＯ2の変態である）及びポリテトラフルオールエチレン（ＰＴＦＥ、例えばテフロン）であり、これらは有利には５０％までの体積割合によって添加される。さらに有利な体積割合は約５％と約１５％との間の領域にある。
【００３９】
ケーシング２は放射側に設けられたケーシングボディ２５の外面２４を有し、この外面２４はケーシングの光軸に対して垂直に又は切欠部５０の中に設けられたチップマウント面に対してパラレルに延在している。切欠部５０を限定する４つの主エッジのうちの１つに隣接するこれらの外面２４の一つには遮蔽層３が設けられる。さらに、ケーシングボディは４つの外部側面２３を有する。遮蔽層３はこれらの外部側面２３のうちの１つに亘って広がっている。
【００４０】
図１から３に図示された実施例では遮蔽層３は１つの外部側面２３を完全に被覆し、表側の外面上において切欠部５０にまで達している。しかし、この外面及び外部側面２３が部分的にだけ遮蔽層３によって被覆されることも可能である。同様に側面２３に遮蔽層がないことも可能である。例えば図１に図示された実施例では完全に遮蔽層３によって被覆されている切欠部５０に隣接する外面２４の半分だけに遮蔽層３が設けられうる。
【００４１】
遮蔽層３が設けられた外部側面２３はケーシングのマウント平面に対して垂直に経過する平面に対して傾斜している。側面は平坦に形成され、図３を見ると、平面に対して角度３１だけ傾斜されている。この角度３１は３０°以上６０°以下であり、例えば４０°である。
【００４２】
遮蔽層３は例えば反射材料から成り、この反射材料は例えば銀のような金属材料を有する。遮蔽層の形成のためには、例えば銀層が十分に大きい層厚でケーシングの相応の面の上に塗布される。銀は可視光の大きなスペクトル領域に対して高い反射率を有する。所期の通りに部分的に電磁ビームに対して透過性を有するために、銀層はほんの数モノレイヤの厚さでよい。完全な遮蔽を実現するためには厚さははるかに大きくなければならない。このためには銀層は例えば１０μｍの厚さを有する。
【００４３】
銀層のような金属含有層は例えば相応の金属含有ペーストの塗布によって又はスパッタリングによって有利には塗布されうる。金属層は付加的に又は代替的に原理的には蒸着してもよい。
【００４４】
付加的に又は代替的に、遮蔽層３は例えば吸収材料を有しても良い。このために例えば同様に所定のスペクトル領域に対して主に吸収特性を有する金属材料が取り上げられる。吸収材料でも重要なことは、ケーシングの内部で発生される電磁ビームを最大限に遮蔽すべき場合にこの吸収材料があまりにも薄い層で塗布されないことである。遮蔽層は遮蔽すべき波長領域に対して例えば０．０５より小さいか又は０．０５に等しい全透過率を有する。吸収材料としては例えばラッカー又はプラスチックが取り上げられる。
【００４５】
遮蔽層３は更なる実施例によれば反射層を有し、この反射層は相応の外面２４及び外部側面２３の上に塗布され、この上にまた吸収層が塗布される。吸収層は例えば黒色ラッカー又は黒色プラスチックである。これらはとりわけ可視電磁ビームに対して吸収性を有する。遮蔽層３は代替的に例えば十分な厚さの黒色ラッカー層又は黒色プラスチック層だけから構成されてもよい。
【００４６】
図４及び５に図示されているケーシング２では、遮蔽層３は、先の図１〜３に基づいて記述されたケーシングとは異なり、キャビティ５０に隣接する放射側の外面２４の上に塗布され、この外面２４がキャビティから間隔をおいて配置されている。言い換えれば、遮蔽層３がキャビティに隣接する外面２４を完全に被覆するのではなく、キャビティ５０から間隔を置いたこの外面の一部分だけを被覆する。これは、ケーシングによって放出されるビーム円錐の少なくとも１つの側面において明確に定義された明暗境界を有する放射特性が実現されるべき場合に有利である。このような明暗境界のあまりにも鋭い経過は、遮蔽層がキャビティから引き離されることによって弱められる。
【００４７】
この外面に隣接する外部側面２３も部分的にだけ遮蔽層３によって被覆される。部分的に遮蔽層３によって被覆された外部側面２３は第１の及び第２の部分を有する。これら２つの部分は例えば平坦に形成される。第１の部分は例えばケーシング２のマウント平面に対して垂直に延在する。第２の部分は第１の部分に対して傾斜され、例えば５５°だけ傾斜される。この第２の部分は例えば完全に遮蔽層３によって被覆されている。第１の部分は遮蔽層がない。代替的に第１の部分も遮蔽層によって被覆されてもよい。
【００４８】
その他に、図４及び５に図示されたケーシング２は先に図１〜３に基づいて図示されたケーシングのように形成されている。同じことは遮蔽層３の可能な組成、材料及び構造に対して当てはまる。
【００４９】
図６及び７に図示された構成素子は担体２１及びこの担体２１の上に配置されたフレーム２２を有するケーシング２を有する。フレーム２２は内壁５を有し、この内壁５がキャビティ５０を限定している。溝状に形成されたキャビティ５０の中には多数の半導体チップ４がライン状の配置で設けられている。
【００５０】
キャビティ５０の内壁５はルミネセンスダイオードチップ４に対して比較的僅少な間隔を有する。この間隔は例えばルミネセンスダイオードチップ４の横方向のエッジ長さより小さいか又は等しい。相応にキャビティ５０の底部は比較的僅少な面積を有する。
【００５１】
ルミネセンスダイオードチップ４はケーシング２の中に電気的にマウントされており、これらのチップ４は例えば互いに直列に接続されている。このために、キャビティ５０の底部は多数の内部電気コンタクト面１２を有し、ルミネセンスダイオードチップは例えばキャビティ５０の底部に向いた側面において例えばハンダ又は導電性接着剤によって導電的に相応の内部コンタクト面１２と接続され、それぞれのコンタクト面１２の部分の上に載置されている。ルミネセンスダイオードチップ４の内部コンタクト面１２とは正反対の側面は例えばボンディングワイヤ４６によって相応のコンタクト面と導電的に接続されている。
【００５２】
内部コンタクト面１２のうちの２つは担体２１の上でフレーム２２に対して横方向にシフトされている担体２１の領域にまで延長されており、そこでこれら２つの内部コンタクト面１２は導電的に構成素子１の外部コンタクト１４と接続されている。これらの外部コンタクト１４を介して構成素子１は外部と電気的に接続される。
【００５３】
ルミネセンスダイオードチップ４はその動作時に例えば青色又は紫外線波長領域の電磁ビームを放出する。
【００５４】
例えば、フレームは酸化アルミニウムを有するか又は酸化アルミニウムから成る。代替的に、フレームは例えば窒化アルミニウム又は液晶ポリマー（ＬＣＰ）のようなより反射性の低い材料を有するか又はこのような材料から成ることも可能である。フレーム２２の材料としてのＬＣＰの使用は、この材料が熱的に担体２１に適合されうるという利点を有する。担体２１は材料として例えば窒化アルミニウムを有し、これはコスト安であり、高い熱伝導率を有する。担体の代替的な又は付加的な材料としては例えばシリコン又はシリコンカーバイドも可能である。
【００５５】
図６に図示された構成素子ではルミネセンスダイオードチップ４は直線に沿って配置されている。これとは異なって図７に図示された構成素子におけるルミネセンスダイオードチップ４は部分的に第１の直線に沿って、部分的に第２の直線に沿って配置されており、第１の及び第２の直線は互いに例えば１５°の角度で交差している。ルミネセンスダイオードチップ４の配置は従って折れ曲がりを有する
図６及び７に図示された構成素子１のケーシング２はルミネセンスダイオードチップ４の配置に沿った側面にキャビティ５０を限定する内壁を有し、内壁の少なくとも１つの区間は絞り壁（Blendenwand）５１として形成されている。このような絞り壁５１によって望ましくない空間領域へのビームのエミッションが抑圧される。このために絞り壁５１は有利には実質的にルミネセンスダイオードチップ４のマウント平面に対して８０°以上１１０°以下の角度で延在している。とりわけ絞り壁は実質的にマウント平面に対して垂直である。
【００５６】
横方向には絞り壁の経過はルミネセンスダイオードチップの配置に相応している。同様にルミネセンスダイオードチップは絞り壁５１に沿って配置されているとも言える。とりわけ絞り壁５１は図７に図示された実施例ではその横方向においてルミネセンスダイオードチップの配置のように折れ曲がりを有する。同じことはキャビティの開口部側に設けられた絞り壁５０のエッジにも当てはまる。横方向とはマウント平面に対してパラレルな方向と理解してほしい。
【００５７】
図８には実質的には先に図６及び７に基づいて説明された構成素子のように形成されている構成素子の断面が図示されている。絞り壁５１に向かい合ったキャビティの内壁はリフレクタ壁として形成されており、このリフレクタ壁は担体２１の主延長レベルに対して傾斜している。このリフレクタ壁は例えば担体の主延長レベルに対して４５°だけ傾斜されている。代替的に、この壁は絞り壁５１のような性質を持った絞り壁としても形成されうる。例示的な断面形状は図８では破線によって示されている。
【００５８】
ルミネセンスダイオードチップ４は絞り壁５１まで例えば５００μｍ以下の、有利には１５０μｍ以下の間隔５３で配置されている。代替的に、効果的な絞り作用を実現するために、ルミネセンスダイオードチップはキャビティの開口側に設けられている絞り壁５１の縁部エッジまで、他の絞り壁の経過には無関係に５００μｍ以下の、有利には１５０μｍ以下の横方向間隔をルミネセンスダイオードチップ４において有しうる。横方向間隔はこの場合ルミネセンスダイオードチップがマウントされている平面において測定される。
【００５９】
このような僅少な間隔５３によって絞り壁５１の効果的な絞り作用が、絞り壁５１が比較的小さく形成されていても、すなわちこの絞り壁５１が僅少な高さを有する場合でも、達成される。さらに、この僅少な間隔によってルミネセンスダイオードチップ４から放出される電磁ビームの一部分は面積あたり高い放射強度によって絞り壁５１に当たり、これによって望ましくない空間角度の放射の回避も電磁ビームの所望の、有利には狭い空間角度への高い放射輝度による放射も大いに可能になる。
【００６０】
これらの特性はとりわけヘッドライトにおいて、例えば自動車用ヘッドライトにおいて望ましく、これらの自動車用ヘッドライトによって所定の空間角度ができるだけ明るく照明されるはずである。自動車用ヘッドライトでは例えば一方で走行路、すなわちとりわけ道路ができるだけ明るく照明され、しかし他方で対向車両をまぶしくさせてはならない。この結果、上方の空間角度への光の放射は望ましくなく、最大限回避される。まさにこれが絞り壁５１を有する構成素子によって達成されうる。さらに、ルミネセンスダイオードチップ４の展開された配置は道路の幅全体をこえて走行路乃至は道路の明るいかつ面状の均一な照明を可能にする。
【００６１】
絞り壁５１に隣接するフレーム２２の外面２４には図６〜８までに図示された構成素子１ではそれぞれ遮蔽層３が設けられている。これは既に前述したように形成されている。遮蔽層３によって望ましくない空間角度へのビームエミッションの回避がさらに実現可能である。
【００６２】
記述されたケーシング２及び構成素子１はとりわけヘッドライトモジュール、とりわけ自動車適用事例に使用されうる。同様にこれらケーシング２及び構成素子１は投射適用事例に適している。
【００６３】
構成素子１は例えば白色光を放出し、このためにこの構成素子１はルミネセンス変換エレメントを有し、このルミネセンス変換エレメントはルミネセンスダイオードチップ４から放出される第１の波長領域のビームを少なくとも部分的に第１の波長領域とは異なる第２の波長領域のビームへと変換する。白色光は、ルミネセンスダイオードチップから放出されるビームが変換されたビームと混合されることによって発生されるか又は混合されて白色光を生じる色成分をこの変換されたビームが有することによって発生される。
【００６４】
ルミネセンス変換材料は少なくとも１つの発光物質を含みうる。それは原理的にはＬＥＤでの適用事例に公知のあらゆるコンバータに適している。コンバータとして適当なこのような発光物質及び発光物質混合物の例は：
例えばＤＥ１００３６９４０及びそこに記述された従来技術において開示されているような、クロロシリケート、
例えばＷＯ２０００／３３３９０及びそこに記述された従来技術に開示されているような、オルトシリケート、硫化物、チオメタル（Thiometall）及びバナデート、
例えばＵＳ６６１６８６２及びそこに記述された従来技術において開示されているような、アルミン酸塩、酸化物、ハロリン酸塩、
例えばＤＥ１０１４７０４０及びそこに記述された従来技術において開示されているような、窒化物、Ｓｉｏｎｅ、サイアロン、
例えばＵＳ２００４−０６２６９９及びそこに記述された従来技術において開示されているような、ＹＡＧ：Ｃｅのような希土類元素及びアルカリ土類元素のガーネットである。
【００６５】
ルミネセンスダイオードチップ４は図８に図示されているように例えばシリコーンに基づく封止用コンパウンド９によって注封されるか又はビーム透過性のカバープレートによってカバーされ、これによってルミネセンスダイオードチップ４は外部影響から保護される。これは図面には図示されていない。
【００６６】
担体２１及びフレーム２２ならびに担体２１上に載置されたコンタクト面１２、１４を有するケーシング２の構造によって構成素子１の簡単な製造が可能であり、この製造では例えばメッキされたスルーホールのコスト高な製造は必要ない。しかし、代替的にケーシングボディは例えばルミネセンスダイオードチップ４及び構成素子１のための各コンタクトを含むリードフレームの押出しコーティング（Umspritzen）によって一体構造で形成される。
【００６７】
ルミネセンスダイオードチップ４は例えば発光ダイオードチップであり、有利には薄膜発光ダイオードチップである。
【００６８】
薄膜発光ダイオードチップはとりわけ次のような特徴によって優れている：
担体エレメントの方に向いたビーム発生エピタキシャル層列の第１の主面に反射層が塗布又は形成され、この反射層はエピタキシャル層列の中で発生される電磁ビームの少なくとも一部分をこのエピタキシャル層列の中に反射し返す；
エピタキシャル層列は２０μｍ又はそれより小さい領域の、とりわけ１０μｍの領域の厚さを有し、さらにエピタキシャル層列は少なくとも１つの面を有する少なくとも１つの半導体層を含み、この面は混合構造を有し、この混合構造は理想的な場合にはエピタキシャルなエピタキシャル層列の中でほぼエルゴード的な光の分布をもたらし、すなわち、このエピタキシャル層列はできるだけエルゴード的に確率的な分散特性を有する。
【００６９】
薄膜発光ダイオードチップの基本原理は例えばI. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174 - 2176 に記述されており、この開示内容は本発明の参考文献である。
【００７０】
薄膜発光ダイオードチップは良好な近似において均等拡散面ビーム発生器（Lambert'scher Oberflaechenstrahler）であり、従ってとりわけ良好にとりわけヘッドライトのための構成素子における適用事例に適している。
【００７１】
前述の実施例では遮蔽層３の少なくとも一部分又は遮蔽層３全体がタンポン印刷によって塗布されうる。例示的なこのような方法の様々な方法ステージが図９〜１１に図示されている。
【００７２】
タンポン１００には遮蔽材料１０１が設けられる。このためにタンポンは例えば遮蔽材料が塗布されている装置の上に押しつけられる。このような装置を刷版又は凸版と呼ぶ。タンポン１００は高弾性材料から成り、この高弾性材料は例えばゴムを有するか又はゴムから成る。特に適しているのはシリコーンゴムである。
【００７３】
図９にはタンポン１００が図示されており、このタンポン１００には例えば黒色のような遮蔽材料１０１が塗布されている。このタンポン１００はケーシング２上へと下方へ導かれ、この結果、このタンポン１００は放射側に設けられた外面２４及び斜めに延在するケーシング２の外部側面２３に当たる。図９に矢印によって設けられているタンポン１００の運動方向はケーシング２のマウント平面に対して垂直である。印刷すべき外部側面２３は９０°より小さい角度だけ、例えば４５°だけタンポン１００がケーシング２へと導かれる方向に対して傾斜している。
【００７４】
タンポン１００がケーシング２へ押し付けられると、このタンポン１００は変形し、ケーシングの外形に適合し、この結果、タンポンの運動方向に対して垂直に延在する外面２４ならびに斜めに経過する外部側面２３が１つの方法ステップにおいて同時に印刷されうる。図１０を参照。
【００７５】
次にタンポン１００は再びケーシング２から引き離される。これは図１１において矢印によって示されている。タンポンを押しつけた際にケーシング２と接触した遮蔽材料はこのケーシング２に付着して残り、遮蔽層３の少なくとも一部分を形成する。図１１を参照。
【００７６】
これらの方法ステップは必要に応じて任意にしばしば繰り返されうる。このような方法ステップによって例えば次々と異なる遮蔽材料をケーシングの相応の面に塗布することもできる。
【００７７】
タンポン印刷に対して代替的に又は付加的に、遮蔽層は少なくとも部分的にスクリーン印刷によっても塗布されうる。このためには、例えばスクリーン又はマスクがケーシングの相応の面の上に載置され、次いでこのスクリーンの上に遮蔽材料が塗布される。遮蔽材料はスクリーン印刷に適した粘性を有する。この遮蔽材料は例えば黒色ラッカー又はその他の黒色を含みうる。へらによって遮蔽材料が所定のケーシング面上のスクリーン又はマスクの開口部の中に塗りこめられる。
【００７８】
更に別の代替的な又は補足的な方法としては例えばインクジェットプリンティングも遮蔽材料の塗布のために適している。とりわけ吸収色、例えば黒色はこのやり方で塗布されうる。このためには例えば従来のＣＩＪプリンタ（"Continuous Ink Jet "プリンタ）が使用される。ＤＯＤプリンタ（"Drop on demand "プリンタ）の使用も同様に可能である。
【００７９】
とりわけ金属層は前述の方法に対して付加的に又は代替的に例えば蒸着、スパッタリング又は貼り付けによってならびにペーストの塗布によって塗布される。
【００８０】
さらに例えばプラスチックコーティングが遮蔽材料の塗布のために適している。
【００８１】
金属層もプラスチック層も付加的に又は代替的に例えば粉剤コーティングによって塗布されうる。例えば静電粉剤コーティング又は他の種類の粉剤コーティングが使用されうる。遮蔽材料はこの場合粉剤の形態で塗布される。これは次に加熱され、これによって例えば一体構造の層に結合され、塗布された表面に付着したままとなる。
【００８２】
本発明は実施例に基づく本発明の記述によってこれに限定されない。むしろ本発明はあらゆる新しい特徴的構成ならびに特徴的構成のあらゆる組み合わせを含み、このことはとりわけこの特徴的構成又はこれらの組み合わせ自体が明示的に特許請求項に又は実施例に提示されていなくても特許請求項における特徴的構成のあらゆる組み合わせを含む。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】第１の実施例によるケーシングの概略的な斜視図である。
【図２】第１の実施例によるケーシングの概略的な斜視図である。
【図３】第１の実施例によるケーシングの概略的な斜視図である。
【図４】第２の実施例によるケーシングの概略的な斜視図である。
【図５】第２の実施例によるケーシングの概略的な斜視図である。
【図６】第１の実施例による構成素子及び第３の実施例によるケーシングの概略的な斜視図である。
【図７】第２の実施例による構成素子及び第４の実施例によるケーシングの概略的な斜視図である。
【図８】第５の実施例によるケーシング及び第３の実施例による構成素子の概略的な断面図である。
【図９】方法の実施例の方法ステージの概略的な断面図である。
【図１０】方法の実施例の方法ステージの概略的な断面図である。
【図１１】方法の実施例の方法ステージの概略的な断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  構成素子
２  ケーシング
３  遮蔽層
４  半導体チップ、ルミネセンスダイオードチップ
５  内壁
１２  内部コンタクト面
１４  外部コンタクト
２１  担体
２２  フレーム
２３  外部側面
２４  外面
２５  ケーシングボディ
３１  角度
４６  ボンディングワイヤ
５０  キャビティ、切欠部
５１  絞り壁
５３  間隔
５４  底部
１００  タンポン
１０１  遮蔽材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005156214.tif 000007
【図７】
0005156214.tif 000008
【図８】
0005156214.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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