WO2020030505A1

WO2020030505A1 - Sichtbares licht und ir-strahlung emittierendes optoelektronisches bauelement

Info

Publication number: WO2020030505A1
Application number: PCT/EP2019/070671
Authority: WO
Inventors: Ralph Wirth; Hubertus Breier
Original assignee: Osram Oled Gmbh
Priority date: 2018-08-09
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2020-02-13
Also published as: DE102018119462A1

Abstract

Strahlungsemittierendes optoelektronisches Bauelement (2) umfassend: - eine Halbleiter-Strahlungsquelle(8), die im Betrieb des Bauelements (2) eine Primärstrahlung (S) emittiert; und - eine Konversionseinrichtung(10), die im Betrieb des Bauelements einen ersten Teil der emittierten Primärstrahlung in Infrarotstrahlung (IR) konvertiert, wobei die Konversionseinrichtung (10) im Betrieb des Bauelements einen zweiten Teil der emittierten Primärstrahlung in sichtbares Licht (WL) konvertiert.

Description

SICHTBARES LICHT UND IR- STRAHLUNG EMITTIERENDES OPTOELEKTRONI SCHES BAUELEMENT

Die vorliegende Anmeldung beansprucht gemäß PVÜ die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 119 462.5, eingereicht am 09. August 2018, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme voll umfänglich in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein strahlungsemittierendes optoelektronisches Bauelement umfassend:

- eine Halbleiter-Strahlungsquelle, die im Betrieb des Bauelements eine Primärstrahlung emittiert; und

- eine Konversionseinrichtung, die im Betrieb des Bau elements einen ersten Teil der emittierten Primärstrahlung in Infrarotstrahlung konvertiert.

Ein solches strahlungsemittierendes optoelektronisches Bauele ment ist aus dem Dokument WO 2016/174194 Al bekannt.

Dabei handelt es sich um eine Kombination aus einem LED-Chip 110 und einem wellenlängenkonvertierenden Element 120. Das Bau element wird als Teil eines Infrarotspektrometers eingesetzt. Der LED-Chip 110 emittiert Primärstrahlung in Form von sicht barem Licht, wie z.B. blaues oder rotes Licht. Das wellenlän genkonvertierende Element 120 konvertiert einen Teil des sicht baren Lichts des LED-Chips 110 in Infrarotstrahlung. Diese kann dann zur Feststellung der Zusammensetzung von zu untersuchenden Objekten auf diese gerichtet werden. Der restliche Teil des sichtbaren Lichts wird nicht konvertiert und zusammen mit der Infrarotstrahlung ausgesandt. Dank des sichtbaren Lichts kann ein Nutzer erkennen, in welche Richtung die Infrarotstrahlung ausgesandt wird. Indem er das zu untersuchende Objekt mit dem sichtbaren Licht bescheint, erreicht er so, dass auch die Inf rarotstrahlung auf das zu untersuchende Objekt trifft. Dieses optoelektronische Bauelement kann dank seiner geringen Größe in mobile oder tragbare Geräte wie etwa Handys, Smartpho- nes oder Uhren aber auch in Kleidungsstücke oder sogenannte „wearables" integriert werden. Dort kann es dann als Infrarot- strahlungsquelle für Infrarotspektroskopie eingesetzt werden.

Von Nachteil dabei ist allerdings, dass in dem tragbaren Gerät oder „wearable" ein zusätzlicher Raum für das optoelektronische Bauelement geschaffen werden muss. Da bei derartig kleinen Pro- dukten der Platz begrenzt ist, hemmt dies die an sich gewünschte Erweiterung des Produkts um ein Infrarot-Spektrometer.

Das Dokument WO 2016/174236 Al beschreibt weitere optoelektro nische Bauelemente für den Einsatz in einem Infrarot-Spektro- meter. Es bestehen bei dieser Lösung dieselben Nachteile wie beim Dokument WO 2016/174194 Al.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein opto elektronisches Bauelement der eingangs definierten Art derart weiterzubilden, dass es sich leichter in tragbare Geräte und „wearables" integrieren lässt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kon versionseinrichtung im Betrieb des Bauelements einen zweiten Teil der emittierten Primärstrahlung in sichtbares Licht kon vertiert .

Dadurch, dass die Konversionseinrichtung zusätzlich zur Infra rotstrahlung auch sichtbares Licht erzeugt, kann das optoelekt- ronische Bauelement nicht nur als Infrarotquelle sondern auch noch als Quelle für sichtbares Licht dienen. So erfüllt das optoelektronische Bauelement zwei Funktionen gleichzeitig. Es kann also z.B. eine in einem tragbaren Gerät ohnehin nötige Lichtquelle wie etwa einen Blitz ersetzen und gleichzeitig als Infrarotquelle dienen. Das Hinzufügen einer Infrarotfunktion bei einem tragbaren Gerät wie z.B. einem Handy erfordert dank der Erfindung keinen zusätzlichen Bauraum im Handy. Stattdessen wird einfach das erfindungsgemäße optoelektronische Bauelement in dem für den Handyblitz vorgesehen Bauraum verbaut und sowohl als Blitz als auch als Infrarotquelle genutzt. Dabei kann vor teilhafterweise wie beim oben beschriebenen Stand der Technik das vom Bauelement erzeugte sichtbare Licht dem Nutzer als Ori entierung dafür dienen, in welche Richtung das Bauelement die Infrarotstrahlung aussendet.

In einer Ausführungsform kann die Konversionseinrichtung ein erstes Konversionsmaterial für die Konversion in Infrarotstrah lung und ein zweites Konversionsmaterial für die Konversion in sichtbares Licht aufweisen. Dadurch kann die Primärstrahlung gleichzeitig in sichtbares Licht und in Infrarotstrahlung um gewandelt werden.

Bevorzugt können die beiden Konversionsmaterialien als Mischung innerhalb einer Konversionsschicht vorliegen. Dadurch lässt sich das Bauelement leicht hersteilen. Zudem wird die Primär strahlung durch die Konversionsschicht gleichmäßig in sichtba res Licht und in Infrarotstrahlung umgewandelt.

Alternativ können die beiden Konversionsmaterialien als zwei getrennte Materialschichten vorliegen. Bei dieser Variante kann die Umwandlung in Infrarotstrahlung und in sichtbares Licht durch die jeweilige Ausgestaltung der getrennten Material schicht individuell eingestellt werden. Das Bauelement kann weiterhin ein Gehäuse mit einer Kavität umfassen, wobei dann die Halbleiter-Strahlungsquelle als in der Kavität angeordneter Halbleiter-Chip, insbesondere als LED- Chip, ausgebildet ist. Durch diesen Aufbau ist die Strahlungs quelle gut geschützt und das Bauelement hat eine kompakte Form. Dabei kann die Konversionseinrichtung aus einer die Kavität ausfüllenden Konversionsschicht bestehen. Auf diese Weise kann fast die gesamte emittierte Primärstrahlung konvertiert werden. Es ist in diesem Fall auch von Vorteil, wenn die Konversions schicht eine erste Teilschicht für die Konversion in Infrarot strahlung und eine zweite Teilschicht für die Konversion in sichtbares Licht aufweist, und wenn:

die erste Teilschicht als ausschließlich auf dem Halb- leiter-Chip aufgebrachte Materialschicht verwirklicht ist und die zweite Teilschicht als den Halbleiter-Chip und die erste Teilschicht umgebende Materialschicht verwirklicht ist, oder die zweite Teilschicht als ausschließlich auf dem Halbleiter-Chip aufgebrachte Materialschicht verwirklicht ist und die erste Teilschicht als den Halbleiter-Chip und die zweite Teilschicht umgebende Materialschicht verwirklicht ist.

Durch diesen Aufbau mit Teilschichten kann eingestellt werden, welcher Anteil der Primärstrahlung in sichtbares Licht und in Infrarotstrahlung umgewandelt wird.

Alternativ kann die Konversionseinrichtung als ausschließlich auf dem Halbleiter-Chip aufgebrachte Konversionsschicht ver wirklicht sein. Diese Variante hat den Vorteil, dass für die Konversionseinrichtung wenig Material benötigt wird.

In diesem Fall können die Konversionsschicht und der Halbleiter- Chip von einer nicht konvertierenden Gussmasse umgeben sein. Die Gussmasse dient zum Schutz und Fixierung des Halbleiter- Chips. Vorzugsweise ist die Gussmasse für sichtbares Licht und Infrarotstrahlung transparent.

In einer anderen Ausführungsform umfasst das Bauelement ein Gehäuse mit zwei Kavitäten, wobei die Halbleiter-Strahlungs quelle als zwei Halbleiter-Chips, insbesondere als LED-Chips, ausgebildet ist, und wobei der eine Halbleiter-Chip in der einen Kavität und der andere Halbleiter-Chip in der anderen Kavität angeordnet ist.

In diesem Fall kann die Konversionseinrichtung aus zwei ge- trennten Konversionsschichten bestehen, wobei die eine Konver sionsschicht in der einen Kavität und die andere Konversions schicht in der anderen Kavität angeordnet ist.

Insbesondere kann dann die eine Konversionsschicht zur Konver- sion in Infrarotstrahlung dienen und die andere Konversions schicht zur Konversion in sichtbares Licht. Dadurch lässt sich der Konversionsgrad in sichtbares Licht und der Konversionsgrad in Infrarotstrahlung jeweils individuell einstellen. Außerdem hat diese Variante den Vorteil, dass man das sichtbare Licht und die Infrarotstrahlung nicht nur gleichzeitig, sondern wahl weise auch einzeln generieren kann.

Dabei kann jede Konversionsschicht entweder die jeweilige Ka vität ausfüllen oder ausschließlich auf dem in der jeweiligen Kavität angeordneten Halbleiter-Chip aufgebracht sein.

Bevorzugt kann die Konversionseinrichtung im Betrieb des Bau elements den zweiten Teil der emittierten Primärstrahlung in weißes Licht konvertieren. In diesem Fall lässt sich das Bau- element für Einsatzzwecke nutzen, bei denen weißes Licht benö tigt wird. So kann das Bauelement als Taschenlampe, Blitz oder Signallicht dienen.

Die Erfindung richtet sich auch auf ein mobiles Endgerät, ins- besondere Mobiltelefon, mit einem wie oben definierten Bauele ment .

Dabei kann das mobile Endgerät mit einer integrierten Kamera zur Aufnahme von Bildern versehen sein, wobei das vom Bauelement erzeugte weiße Licht als Blitzlicht für die Bildaufnahme dient, und wobei das Bauelement und die Kamera gemeinsam ein Infrarot spektrometer bilden, derart, dass das Bauelement als Infrarot quelle fungiert und die Kamera als Infrarotdetektor.

Kurze Figurenbeschreibung

Die Figuren 1 bis 4 zeigen schematisch vier bevorzugte Varianten eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauelements, welches zugleich sichtbares Licht und Infrarotstrahlung emittieren kann .

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

In der folgenden Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Zeichnungen sind dabei nicht notwen digerweise maßstabsgetreu, sondern sollen die jeweiligen Merk male lediglich schematisch illustrieren.

Dabei ist zu beachten, dass die nachstehend beschriebenen Merk male und Komponenten jeweils miteinander kombiniert werden kön nen, unabhängig davon, ob sie in Zusammenhang mit einer einzigen Ausführungsform beschrieben worden sind. Die Kombination von Merkmalen in den jeweiligen Ausführungsformen dient lediglich der Veranschaulichung des grundsätzlichen Aufbaus und der Funk tionsweise der beanspruchten Vorrichtung.

Die vier beigefügten Figuren zeigen schematisch vier verschie dene Varianten eines erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden optoelektronischen Bauelements 2.

Bei diesen Ausführungsformen der Erfindung ist das optoelekt ronische Bauelement 2 ein LED-Modul mit einer oder mehreren integrierten Leuchtdioden (LEDs) . Diese LED-Module 2 haben un terschiedlichste Anwendungen. Zum Beispiel können sie in der Beleuchtung eingesetzt werden. Sie können auch in Kraftfahrzeu gen oder Fahrrädern Verwendung finden. Der hier vorgesehene Haupteinsatzfall ist der Einsatz in tragbaren Geräten wie etwa Smartphones oder in Bekleidungsstücken oder in sogenannten „wearables". Die gezeigten LED-Module 2 sind also dazu geeignet, in mobile Endgeräte eingebaut zu werden. Erfindungsgemäß sollen die gezeigten LED-Module 2 insbesondere als Strahlungsquelle für ein Infrarotspektrometer dienen. Dabei sollen sie nicht nur diese Funktion erfüllen, sondern zusätzlich im mobilen Endgerät eine klassische Beleuchtungsfunktion, zum Beispiel als Kamerablitz oder Taschenlampe übernehmen.

Die gezeigten erfindungsgemäßen LED-Module 2 zeichnen sich also dadurch aus, dass die vorhandene Konversionseinrichtung in der Lage ist, nicht nur Infrarotstrahlung zu erzeugen, sondern auch sichtbares Licht.

Es werden nun konkret die vier gezeigten Varianten beschrieben.

Die in den Figuren 1 bis 4 gezeigten LED-Module 2 besitzen allesamt ein Gehäuse 4. Das Gehäuse 4 hat zumindest eine Kavität 6. Außerdem besitzt jedes LED-Modul 2 eine Halbleiter-Strah lungsquelle 8. Diese emittiert im Betrieb des Bauelements eine Primärstrahlung S.

Die Halbleiter-Strahlungsquelle 8 umfasst einen LED-Chip. Be- vorzugt ist dies ein blauer LED-Chip, der blaues Licht emittie ren kann .

Im Übrigen besitzt jedes LED-Modul 2 eine Konversionseinrich tung 10. Diese ist dazu in der Lage, im Betrieb des Bauelements einen ersten Teil der von der Halbleiter-Strahlungsquelle 8 emittierten Primärstrahlung S in Infrarotstrahlung IR zu kon vertieren und einen zweiten Teil der emittierten Primärstrah lung S in sichtbares Licht WL zu konvertieren. Zu diesem Zweck weist die Konversionseinrichtung 10 ein erstes Konversionsma terial 11 für die Konversion in Infrarotstrahlung und ein zwei tes Konversionsmaterial 13 für die Konversion in sichtbares Licht auf.

Es wird nun mit Verweis auf Figur 1 die erste Variante des erfindungsgemäßen LED-Moduls 2 beschrieben. Bei dieser Variante gibt es in dem Gehäuse 4 eine einzige Kavität 6. Die Kavität 6 besitzt Seitenwände 12 und einen Boden 14. Eine dem Boden 14 gegenüberliegende Lichtaustrittsöffnung 16 der Kavität 6 dient zum Auskoppeln des sichtbaren Lichts WL und der Infrarotstrah lung IR aus dem LED-Modul 2. Der Halbleiterchip 8, in diesem Fall eine blaue LED, ist am Boden der Kavität 6 angebracht. Der LED-Chip 8 ist in eine Konversionsschicht 10 eingebettet, welche die Konversionseinrichtung bildet. Die Konversionsschicht 10 füllt die Kavität 6 vollständig aus.

Die Konversionsschicht 10 enthält eine Mischung der beiden Kon versionsmaterialien 11 und 13. In dem Beispiel gemäß Fig. 1 besteht die Konversionsschicht 10 aus einer Silikonmatrix. In dieser sind Teilchen eines ersten anorganischen Konversionsma terials (zum Beispiel eine erste Art von Leuchtstoffteilchen) verteilt. Diese bilden das erste Konversionsmaterial 11 zur Konversion in Infrarotstrahlung. In der Silikonmatrix sind eben falls Teilchen einer zweiten anderen Art eines anorganischen Konversionsmaterials (zum Beispiel wiederum eine bestimmte Art von Leuchstoffteilchen) verteilt. Diese bilden das zweite Kon versionsmaterial 13, welches das sichtbare Licht erzeugt. Dem nach liegen die beiden Konversionsmaterialien 11 und 13 als Mischung innerhalb der Konversionsschicht 10 vor. Bei den Leuchtstoffteilchen kann es sich insbesondere um Phosphorteil chen handeln. Das LED-Modul 2 gemäß Figur 1 funktioniert wie folgt: Die blaue LED 8 wird eingeschaltet und emittiert Primärstrahlung S in Form eines blauen Lichts. Dieses blaue Licht S durchquert die do- tierte Silikonschicht 10 und trifft dabei auf die zwei Arten von Leuchtstoffteilchen 11 und 13. Die erste Art von Leucht stoffteilchen 11, das heißt das Infrarot-Konversionsmaterial, absorbiert das blaue Licht und wandelt dies in Infrarotstrahlung um. Die zweite Art von Leuchtstoffteilchen, das heißt das Sicht- Konversionsmaterial 13, absorbiert ebenfalls das blaue Licht. Dieses wird dann durch das Sicht-Konversionsmaterial 13 in sichtbares Licht und bevorzugt in weißes Licht umgewandelt.

Das erzeugte weiße Licht WL und die erzeugte Infrarotstrahlung IR verlassen dann gemeinsam das LED-Modul 2 durch die Öffnung 16 der Kavität 6.

Es wird nun mit Bezug auf die Figur 2 die zweite Variante beschrieben. Dabei wird im Wesentlichen auf die Unterschiede gegenüber der ersten Variante gemäß Figur 1 eingegangen. Für diejenigen Teile der zweiten Variante, welche eine Entsprechung in der ersten Variante haben, gilt das bereits zur ersten Va riante Gesagte. Bei der Variante gemäß der Figur 2 liegen die beiden Konversi onsmaterialien 11 und 13 als zwei getrennte Materialschichten 10a und 10b vor. Es gibt in diesem Fall also eine erste Infra rotschicht 10a und eine zweite Sichtschicht 10b. Beide Schichten 10a und 10b sind wiederum bevorzugt als Silikonschichten mit darin verteilten Konversionsmaterialien 11 und 13 ausgestaltet. Demnach liegt die Konversionseinrichtung als Konversionsschicht 10 vor, die eine erste Teilschicht 10a für die Konversion in Infrarotstrahlung und eine zweite Teilschicht 10b für die Kon version in sichtbares Licht aufweist. In Figur 2 ist dies derart gelöst, dass die erste Teilschicht 10a als den Halbleiterchip 8 und die zweite Teilschicht 10b umgebende Materialschicht verwirklicht ist. Die zweite Teil schicht 10b wiederum ist als ausschließlich auf dem Halbleiter- chip 8 aufgebrachte Materialschicht verwirklicht. Die zweite Teilschicht 10b dient also zur Konversion auf dem Niveau des Chips 8, was auch unter dem Begriff „Chip Level Conversion" (CLC) bekannt ist. Es ist aber auch der umgekehrte Aufbau denkbar. Das heißt, dass die Infrarot-Konversionsschicht 10a direkt auf dem Halbleiter chip 8 aufgebracht ist und die Sicht-Konversionsschicht 10b den Halbleiterchip 8 und die Infrarot-Konversionsschicht 10a umgibt .

Die zweite Variante gemäß Figur 2 funktioniert wie folgt. Zu nächst wird der blaue LED-Chip 8 eingeschaltet. Dieser sendet die Primärstrahlung S in Form von blauem Licht sowohl in die Infrarot-Konversionsschicht 10a als auch in die Sicht-Konver- sionsschicht 10b. Dort wird das blaue Licht jeweils in Infra rotlicht IR und sichtbares Licht WL umgewandelt. Das sichtbare Licht WL und das Infrarotlicht IR verlassen gemeinsam das LED- Modul 2 durch die Öffnung 16 der Kavität 6. Es wird nun die dritte Variante gemäß Figur 3 beschrieben. Es wird erneut nur auf die Unterschiede eingegangen. Zu den zu den anderen Varianten identischen Elementen gilt das bereits Ge sagte . Bei dieser Variante besteht die Besonderheit darin, dass die Konversionseinrichtung 10 als ausschließlich auf dem Halb leiterchip 8 aufgebrachte Konversionsschicht verwirklicht ist. Hier erfolgt also sowohl die Konversion in sichtbares Licht als auch die Konversion in Infrarotstrahlung auf dem Niveau des Chips. Diese einzige auf dem Chip 8 aufgebrachte Konversions schicht 10 enthält, vergleichbar zur ersten Variante, die beiden Konversionsmaterialien 11 und 13 als darin verteilte Mischung. Bei dieser dritten Variante sind die Konversionsschicht 10 und der Halbleiterchip 8 von einer nicht konvertierenden Gussmasse 18 umgeben. Diese Gussmasse 18 ist für Infrarotstrahlung und sichtbares Licht transparent.

Die dritte Variante gemäß Figur 3 funktioniert wie folgt. Zu- nächst wird der LED-Chip 8 eingeschaltet. Dieser sendet blaues Licht in die auf ihm befindliche Konversionsschicht 10. In die ser Konversionsschicht 10 trifft das blaue Licht sowohl auf das Infrarot-Konversionsmaterial 11 als auch auf das Sicht-Konver sionsmaterial 13. Durch diese Materialien wird das blaue Licht in sichtbares Licht WL und Infrarotstrahlung IR konvertiert. Das sichtbare Licht WL und die Infrarotstrahlung IR verlassen gemeinsam das LED-Modul 2 durch die Öffnung 16 der Kavität 6.

Bei der zweiten und dritten Ausführungsform der Figuren 2 und 3 ist es auch möglich, dass eine Konversionsschicht den Boden

14 und/oder die Seitenwände 12 der Kavität 6 bedeckt. Eine solche Schicht könnte durch Aufsprühen oder Sedimentierung auf getragen werden. Diese wäre genauso aufgebaut wie die auf dem Halbleiterchip 8 aufgebrachte Schicht. Diese zusätzliche Schicht an den Wandungen der Kavität 6 könnte dann die vom Halbleiterchip 8 ausgesandte Primärstrahlung S ergänzend zur auf dem Halbleiterchip 8 befindlichen Konversionsschicht umwan deln. Es wird nun die vierte Variante gemäß Figur 4 beschrieben. Es werden wiederum nur die Unterschiede beschrieben. Für die zu den anderen Varianten vergleichbaren Elemente gilt das bereits Gesagte. Die Variante gemäß Figur 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse 4 eine zweite Kavität 9 vorhanden ist. In diesem Beispiel ist die Halbleiter-Strahlungsquelle 8 als zwei Halbleiterchips 8a und 8b ausgebildet. Der eine Halbleiterchip 8a ist in der einen Kavität 6 angeordnet und der andere Halb leiterchip 8b in der anderen Kavität 9. Die Halbleiterchips 8a und 8b sind wiederum bevorzugt LED-Chips. Bei dieser Variante gibt es also zwei getrennte Strahler Ql und Q2. Der erste Strah ler Ql ist hier ein Sichtstrahler. Das heißt, dass er sichtbares Licht aussendet. Der zweite Strahler Q2 ist ein Infrarotstrah ler, das heißt, dass er Infrarotstrahlung aussendet. Durch das Vorsehen zwei getrennter Strahler Ql und Q2 kann das LED-Modul 2 dieser Variante im Gegensatz zu den anderen beschriebenen

Varianten auch individuell nur Infrarotstrahlung IR oder nur sichtbares Licht WL aussenden.

Wie man es in der Figur 4 sieht, besteht hier die Konversions- einrichtung 10 aus zwei getrennten Konversionsschichten 10a und 10b. Die eine Konversionsschicht 10a ist in der einen Kavität 9 und die andere Konversionsschicht 10b ist in der anderen Kavität 6 angeordnet. Dabei ist die Konversionsschicht 10b eine Sicht-Konversionsschicht, das heißt, sie dient zur Konversion in sichtbares Licht. Die Konversionsschicht 10a ist eine Inf rarot-Konversionsschicht, das heißt, sie dient zur Konversion in Infrarotlicht.

Gemäß Figur 4 füllt jede Konversionsschicht 10a, 10b ihre je- weilige Kavität 9 und 6 aus. Es ist aber auch möglich, dass die Infrarot-Konversionsschicht 10a auf ihrem Halbleiterchip 8b aufgebracht ist und die Sicht-Konversionsschicht 10b auf ihrem Halbleiterchip 8a. In diesem Fall würde also in jeder der beiden Kavitäten eine Chip-Level-Conversion stattfinden.

Der für die Konversion in sichtbares Licht eingesetzte LED-Chip 8a ist bevorzugt ein blauer LED-Chip. Der für die Konversion in Infrarotstrahlung genutzte LED-Chip 8b ist bevorzugt ein Pump chip. Dieser kann Primärstrahlung S im Bereich von 350 bis 850 nm emittieren. Das LED-Modul 2 gemäß Figur 4 funktioniert wie folgt. Falls das LED-Modul ausschließlich zur Beleuchtung eingesetzt werden soll, wird lediglich der blaue LED-Chip 8a eingeschaltet. Die von diesem ausgesandte Primärstrahlung S wird dann durch die Sicht-Konversionsschicht 10b in sichtbares Licht WL umgewan delt. Insbesondere kann es sich hier um ein weißes Licht han deln. Dieses weiße Licht kann dann zu Beleuchtungszwecken ver wendet werden. Falls nur Infrarotstrahlung benötigt wird, wird lediglich der Pumpchip 8b eingeschaltet. Dessen Primärstrahlung S wird dann durch die Infrarot-Konversionsschicht 10a in Inf rarotstrahlung IR umgewandelt. Man kann jedoch auch beide LED- Chips 8a und 8b zeitgleich einschalten, sodass das LED-Modul 2 sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotstrahlung abgibt.

Die soeben beschriebenen LED-Module in Figuren 1 bis 4 finden eine besonders bevorzugte Anwendung in mobilen Endgeräten wie zum Beispiel Mobiltelefonen. So können die erfindungsgemäßen LED-Module 2 in ein Mobiltelefon integriert sein, um in diesem als Beleuchtungsquelle und/oder Infrarot-Strahlungsquelle zu dienen .

Ein konkreter Anwendungsfall ist ein Mobiltelefon mit inte grierter Kamera zur Aufnahme von Bildern, wobei das vom LED- Modul 2 erzeugte weiße Licht als Blitzlicht für die Bildaufnahme dient, und wobei das LED-Modul 2 und die Kamera gemeinsam ein Infrarotspektrometer bilden, derart, dass das LED-Modul 2 als Infrarotquelle fungiert und die Kamera als Infrarotdetektor. BEZUGSZEICHENLISTE

2 LED-Modul

4 Gehäuse

Kavität

LED-Chip

8a blauer LED-Chip

8b Pump-Chip

9 Kavität

10 Konversionseinrichtung 10a Konversions Schicht 10b Konversions Schicht 11 Konversionmaterial 12 Seitenwände

13 Konversionsmaterial

14 Boden

16 Öffnung

18 Gussmasse

WL Weißes Licht

IR Infrarotstrahlung S PrimärStrahlung

Ql erster Strahler

Q2 zweiter Strahler

Claims

ANSPRÜCHE

1. Strahlungsemittierendes optoelektronisches Bauelement

(2) umfassend:

- eine Halbleiter-Strahlungsquelle (8), die im Betrieb des Bauelements (2) eine Primärstrahlung (S) emittiert; und

- eine Konversionseinrichtung (10) , die im Betrieb des Bauelements (2) einen ersten Teil der emittierten Pri märstrahlung (S) in Infrarotstrahlung (IR) konvertiert; dadurch gekennzeichnet, dass die Konversionseinrichtung (10) im Betrieb des Bauelements (2) einen zweiten Teil der emittierten Primärstrahlung (S) in sichtbares Licht (WL) konvertiert.

2. Bauelement (2) nach Anspruch 1,

wobei die Konversionseinrichtung (10) ein erstes Konver sionsmaterial (11) für die Konversion in Infrarotstrah lung und ein zweites Konversionsmaterial (13) für die Konversion in sichtbares Licht aufweist.

3. Bauelement (2) nach Anspruch 2,

wobei die beiden Konversionsmaterialien (11, 13) als Mi schung innerhalb einer Konversionsschicht (10) vorliegen.

4. Bauelement (2) nach Anspruch 2,

wobei die beiden Konversionsmaterialien (11, 13) als zwei getrennte Materialschichten (10a, 10b) vorliegen.

5. Bauelement (2) nach einem der vorherigen Ansprüche,

weiterhin umfassend ein Gehäuse (4) mit einer Kavität (6), wobei die Halbleiter-Strahlungsquelle (8) als in der Kavität angeordneter Halbleiter-Chip, insbesondere als LED-Chip, ausgebildet ist.

6. Bauelement (2) nach Anspruch 5, wobei die Konversionseinrichtung aus einer die Kavität (6) ausfüllenden Konversionsschicht (10) besteht.

7. Bauelement (2) nach Anspruch 6,

wobei die Konversionsschicht (10) eine erste Teilschicht (10a) für die Konversion in Infrarotstrahlung und eine zweite Teilschicht (10b) für die Konversion in sichtbares Licht aufweist, und wobei:

die erste Teilschicht als ausschließlich auf dem Halb leiter-Chip (8) aufgebrachte Materialschicht verwirk licht ist und die zweite Teilschicht als den Halblei ter-Chip (8) und die erste Teilschicht umgebende Ma terialschicht verwirklicht ist, oder

die zweite Teilschicht (10b) als ausschließlich auf dem Halbleiter-Chip (8) aufgebrachte Materialschicht verwirklicht ist und die erste Teilschicht (10a) als den Halbleiter-Chip (8) und die zweite Teilschicht (10b) umgebende Materialschicht verwirklicht ist.

8. Bauelement (2) nach Anspruch 5,

wobei die Konversionseinrichtung (10) als ausschließlich auf dem Halbleiter-Chip (8) aufgebrachte Konversions schicht verwirklicht ist.

9. Bauelement (2) nach Anspruch 8,

wobei die Konversionsschicht (10) und der Halbleiter-Chip (8) von einer nicht konvertierenden Gussmasse (18) umge ben sind.

10. Bauelement (2) nach Anspruch 1,

weiterhin umfassend ein Gehäuse (4) mit zwei Kavitäten (6, 9), wobei die Halbleiter-Strahlungsquelle (8) als zwei Halbleiter-Chips (8a, 8b) , insbesondere als LED- Chips, ausgebildet ist, und wobei der eine Halbleiter- Chip (8a) in der einen Kavität (6) und der andere Halb leiter-Chip (8b) in der anderen Kavität (9) angeordnet ist .

11. Bauelement (2) nach Anspruch 10,

wobei die Konversionseinrichtung (10) aus zwei getrennten Konversionsschichten (10a, 10b) besteht, wobei die eine Konversionsschicht (10a) in der einen Kavität (9) und die andere Konversionsschicht (10b) in der anderen Kavität

(6) angeordnet ist.

12. Bauelement (2) nach Anspruch 11,

wobei die eine Konversionsschicht (10a) zur Konversion in Infrarotstrahlung dient und die andere Konversions- Schicht (10b) zur Konversion in sichtbares Licht.

13. Bauelement (2) nach Anspruch 11 oder 12,

wobei jede Konversionsschicht (10a, 10b) entweder die jeweilige Kavität (6, 9) ausfüllt oder ausschließlich auf dem in der jeweiligen Kavität angeordneten Halbleiter- Chip (8a, 8b) aufgebracht ist.

14. Bauelement (2) nach einem der vorherigen Ansprüche,

wobei die Konversionseinrichtung (10) im Betrieb des Bau- elements den zweiten Teil der emittierten Primärstrahlung in weißes Licht konvertiert.

15. Mobiles Endgerät, insbesondere Mobiltelefon, mit einem Bauelement (2) nach einem der vorherigen Ansprüche.

16. Mobiles Endgerät nach Anspruch 15 in Kombination mit An spruch 14, mit einer integrierten Kamera zur Aufnahme von Bildern, wobei das vom Bauelement (2) erzeugte weiße Licht (WL) als Blitzlicht für die Bildaufnahme dient, und wobei das Bauelement und die Kamera gemeinsam ein Infra rot-Spektrometer bilden, derart, dass das Bauelement (2) als Infrarotquelle fungiert und die Kamera als Infrarot detektor .