Beschreibung

BAUELEMENT

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauelement, das ein lichtemittierendes Element aufweist. Bei dem Bauelement kann es sich beispielsweise um eine LED-Matrix oder ein LED-Array mit integriertem Träger handeln, das sowohl ein Träger substrat als auch die lichtemittierenden Elemente aufweist.

Ein solches Bauelement sollte es ermöglichen, die

Abstrahlcharakteristik der lichtemittierenden Elemente anzupassen. Abhängig von der vorgesehenen Anwendung kann beispielsweise eine Bündelung des abgestrahlten Lichtes gewünscht sein. Ferner sollte ein Platzbedarf für eine

Primäroptik möglichst gering gehalten werden, um eine

Miniaturisierung des Bauelementes zu ermöglichen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein

vorteilhaftes Bauelement anzugeben, das vorzugsweise

zumindest eine der oben genannten Anforderungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird durch ein Bauelement gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der weiteren abhängigen Ansprüche.

Es wird ein Bauelement vorgeschlagen, dass ein lichtemittie rendes Element und eine auf dem lichtemittierenden Element angeordnete strukturierte Schicht mit einer optischen

Funktionalität aufweist.

Die strukturierte Schicht ist insbesondere aufgrund ihrer optischen Funktionalität dazu ausgestaltet, die Abstrahlcharakteristik des lichtemittierenden Elements zu verändern. Durch eine geeignete Wahl der strukturierten

Schicht kann die Abstrahlcharakteristik an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Beispielsweise ist bei

Scheinwerfern in einem Fahrzeug eine parallele gebündelte Abstrahlung des Lichtes in eine Richtung nach vorne

gewünscht. Bei anderen Anwendungen, beispielsweise bei der Anwendung des Bauelementes als Blitz in einem Smartphone, ist dagegen eine diffuse Abstrahlcharakteristik bevorzugt.

Die strukturierte Schicht kann insbesondere dazu beitragen, dass ein großer Anteil des von dem lichtemittierenden Element abgestrahlten Lichtes in gewünschter Weise abgestrahlt wird. Dadurch kann die strukturierte Schicht zu einer Verbesserung der Lichtausbeute beitragen.

Die strukturierte Schicht kann eine dünne Folie sein. Die strukturierte Schicht kann dementsprechend zu einer

Miniaturisierung des Bauelementes und einer mit dem

lichtemittierenden Element verbundenen Optik beitragen.

Bei dem lichtemittierenden Element kann es sich insbesondere um eine Leuchtdiode handeln. Alternativ kann es sich bei dem lichtemittierenden Element auch um eine Anordnung von

mehreren lichtemittierenden Flächen handeln. Jede dieser Flächen kann eine Leuchtdiode oder mehrere Leuchtdioden aufweisen. Beispielsweise kann das lichtemittierende Element eine Matrix oder ein Array aus Leuchtdioden sein.

Das lichtemittierende Element kann beispielsweise Licht in einem blauen Frequenzspektrum abstrahlen. Die strukturierte Schicht kann insbesondere dazu ausgestaltet sein, dass sie von dem lichtemittierenden Element

abgestrahltes Licht kollimiert, zerstreut und/oder aufweitet. Bei den optischen Funktionalitäten kann es sich somit um Kollimation, Zerstreuung oder Aufweitung handeln. Die

strukturierte Schicht kann eine oder auch mehrere dieser optischen Funktionalitäten aufweisen.

Bei Bauelementen, die mehrere lichtemittierende Elemente aufweisen, kann es zu einem sogenannten Optical Crosstalk kommen. Dabei entsteht aufgrund eines für lichtemittierende Elemente typischen räumlichen Strahlverhaltens eine

Überlagerung der von den lichtemittierenden Elementen

abgestrahlten Strahlung. Es kommt zu einer Überlagerung der jeweiligen Bildpunkte benachbarter lichtemittierender

Elemente und damit unter Umständen zu Einschränkungen in der Auflösung und dem Kontrast des Bauelements. Durch eine

Bündelung des abgestrahlten Lichts kann dieser unerwünschte Optical Crosstalk vermieden werden. Die optische Funktionali tät der strukturierten Schicht kann insbesondere derart gewählt sein, dass ein solcher Optical Crosstalk nicht auftritt. Dazu kann die strukturierte Schicht derart

ausgestaltet sein, dass sie Licht kollimiert.

Die jeweilige optische Funktionalität der strukturierten Schicht wird abhängig von der vorgesehenen Anwendung des Bauelementes ausgewählt.

Die strukturierte Schicht kann einen ersten Bereich mit einer ersten optischen Funktionalität und einen zweiten Bereich mit einer zweiten optischen Funktionalität aufweisen, wobei die zweite optische Funktionalität sich von der ersten optischen Funktionalität unterscheidet. Dementsprechend kann die strukturierte Schicht mehrere optische Funktionalitäten gleichzeitig ermöglichen.

Die erste optische Funktionalität kann eine Kollimation, eine Zerstreuung und/oder eine Aufweitung sein. Die zweite

optische Funktionalität kann ebenfalls eine Kollimation, eine Zerstreuung und/oder eine Aufweitung sein. Jede der ersten und der zweiten optischen Funktionalitäten kann somit eine oder mehrere dieser Funktionalitäten aufweisen.

Der erste Bereich kann unmittelbar über dem

lichtemittierenden Element angeordnet sein und der zweite Bereich kann seitlich von dem lichtemittierenden Element angeordnet sein und das lichtemittierende Element nicht überdecken. Dementsprechend kann über dem lichtemittierenden Element von der strukturierten Schicht eine andere

Funktionalität realisiert werden als in Bereichen, in denen die strukturierte Schicht das lichtemittierende Element nicht überdeckt. Beispielsweise kann das Licht im ersten Bereich kollimiert werden und im zweiten Bereich zerstreut werden. Dadurch lässt sich eine besonders gute Bündelung des

abgestrahlten Lichtes erreichen, wobei der Streulichtanteil durch die Zerstreuung im zweiten Bereich besonders gering gehalten werden kann.

Alternativ können sowohl der erste Bereich als auch der zweite Bereich der strukturierten Schicht über dem

lichtemittierenden Element angeordnet sein. Dadurch kann es ermöglicht werden, lokal unterschiedliche optische

Funktionalitäten auf dem lichtemittierenden Element

auszubilden. Eine derartig ausgebildete strukturierte Schicht kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn das

lichtemittierende Element mehrere Lichtquellen aufweist. Dabei können die Lichtquellen als einzelne Pixel aufgefasst werden und durch die unterschiedliche Strukturierung in den einzelnen Bereichen der strukturierten Schicht kann jedem Pixel eine gewünschte optische Funktionalität zugewiesen werden .

Die strukturierte Schicht kann eine Fresnel-Linse bilden.

Eine Fresnel-Linse weist ein sehr geringes Volumen auf und kann dementsprechend zu einer Miniaturisierung des

Bauelementes beitragen.

Die strukturierte Schicht kann mehrere Teilschichten aufwei sen, die sich in ihrem physikalischen Eigenschaften und/oder ihren chemischen Eigenschaften und/oder ihren funktionellen Eigenschaften voneinander unterscheiden. Beispielsweise kann eine der Teilschichten eine haftvermittelnde Trägerschicht sein. Eine weitere Teilschicht kann die Strukturierung der strukturierten Schicht aufweisen.

Eine Strukturierung der strukturierten Schicht kann auf einer von dem lichtemittierenden Element abgewandten Oberseite der strukturierten Schicht und/oder auf einer dem lichtemittie renden Element zugewandten Unterseite der strukturierten Schicht angeordnet sein. Dabei können sowohl die Oberseite als auch die Unterseite entweder vollständig oder nur

partiell strukturiert sein.

Die strukturierte Schicht kann das lichtemittierende Element umhüllen. Dementsprechend kann die strukturierte Schicht auf sämtlichen Außenflächen des lichtemittierten Elements angeordnet sein. Eine derartige Anordnung der strukturierten Schicht kann insbesondere bei Anwendungen sinnvoll sein, bei denen eine diffuse Abstrahlcharakteristik gewünscht ist. Eine Schichtdicke der strukturierten Schicht kann zwischen 1 ym und 1000 ym liegen. Eine Schichtdicke unterhalb von 1 ym erscheint nicht sinnvoll, da ansonsten eine Strukturierung der Schicht kaum vornehmbar ist. Die Schichtdicke sollte nicht größer als 1000 ym sein, um eine Miniaturisierung des Bauelementes zu ermöglichen. Da die dünne strukturierte

Schicht zumindest einen Teil der Funktionalität einer

Primäroptik übernimmt, kann auf eine weitere Primäroptik entweder vollständig verzichtet werden oder die weitere

Primäroptik kann zumindest verkleinert werden. Somit kann die strukturierte Schicht zur Miniaturisierung beitragen.

Zwischen der strukturierten Schicht und dem lichtemittie renden Element kann eine Licht-Konversionsschicht angeordnet sein. Die Licht-Konversionsschicht kann dazu ausgestaltet sein das Spektrum eines Lichts, das durch sie hindurch tritt, zu verändern. Beispielsweise kann die Licht-Konversions schicht blaues Licht in weißes Licht umwandeln. Die Licht- Konversionsschicht kann Phosphor aufweisen. In einigen

Ausführungsbeispielen kann die Licht-Konversionsschicht als Teilschicht der strukturierten Schicht ausgebildet sein.

Beispielsweise kann die Licht-Konversionsschicht von einer haftvermittelnden Teilschicht der strukturierten Schicht gebildet sein, die zum Beispiel einen Substratfilm mit integriertem Phosphor aufweist.

Auf einer Oberseite der strukturierten Schicht, die von dem lichtemittierenden Element weg weist, kann zumindest eine optische Komponente angeordnet sein. Bei der optischen

Komponente kann es sich um einen Kollimator handeln. Die strukturierte Schicht kann dazu ausgestaltet sein, die

Funktionalität der optischen Komponenten weiter zu

unterstützen. Beispielsweise könnte die strukturierte Schicht eine Pre-Kollimatorfunktion haben, die mit dem Kollimator zusammenwirkt .

Das Bauelement kann ein Trägersubstrat aufweisen, auf dem das lichtemittierende Element angeordnet ist, wobei zumindest ein weiteres lichtemittierendes Element auf dem Trägersubstrat angeordnet ist. Die lichtemittierenden Elemente können dabei zu einer Matrix oder einem Array angeordnet sein. Zwischen dem lichtemittierenden Element und dem weiteren

lichtemittierenden Element kann eine Zwischenschicht

angeordnet sein.

Die Zwischenschicht kann verschiedene Funktionen übernehmen. Sie kann zur Befestigung der strukturierten Schicht beitragen und als Alignment-Vorrichtung dienen. Alternativ oder

ergänzend kann sie als Waveguide wirken und dazu ausgestaltet sein, seitlich von den lichtemittierenden Elementen

abgestrahltes Licht weiterzuleiten. Alternativ oder ergänzend kann die Zwischenschicht dazu ausgestaltet sein, in sie eingekoppeltes Licht zu absorbieren. Somit kann die

Zwischenschicht unter anderem dazu ausgestaltet sein, von den lichtemittierenden Elementen in die Zwischenschicht

eingekoppeltes Licht zu absorbieren, zu reflektieren, zu streuen oder zu konvertieren.

Die Zwischenschicht kann von der strukturierten Schicht bedeckt sein. Auf einer Oberseite der strukturierten Schicht, die von der Zwischenschicht weg weist, kann ferner über der Zwischenschicht eine zusätzliche Licht-Konversionsschicht angeordnet sein.

Eine Oberseite der Zwischenschicht, die von dem Trägersubs trat weg weist, kann eine Vertiefung aufweisen, die derart geformt ist, dass von dem lichtemittierenden Elementen in die Zwischenschicht eingekoppeltes Licht in Richtung des

Trägersubstrat reflektiert wird.

Eine Trennwand kann zwischen dem lichtemittierenden Element und dem weiteren lichtemittierenden Element angeordnet sein. Die Trennwand kann dabei aus dem gleichen Material bestehen wie das Trägersubstrat. Die Trennwand kann vermeiden, dass Licht benachbarter lichtemittierender Elemente überlagert wird. Dementsprechend kann die Trennwand unerwünschten optischen Cross-Talk vermeiden oder reduzieren.

Die Trennwand kann mit einer Oberfläche des Trägersubstrats einen Winkel zwischen 10° und 80° einschließen. Die Trennwand kann schräg auf der Oberfläche des Trägersubstrats angeordnet sein. Die Trennwand kann im Querschnitt die Form eines

Dreiecks, insbesondere eines Dreiecks mit einer

abgeschnittenen Spitze, aufweisen. Durch die schräg stehende Trennwand kann Licht, das von den lichtemittierenden

Elementen seitlich abgestrahlt wird, in eine Richtung weg von dem Trägersubstrat reflektiert werden. Dadurch kann das Licht gebündelt werden.

Die Trennwand kann mit einer reflektierenden Schicht bedeckt sein. Bei der reflektierenden Schicht kann es sich um eine Metallisierung handeln. Die reflektierende Schicht kann den Anteil des von der Trennwand reflektierten Lichts erhöhen.

Die Zwischenschicht kann einen optisch transparenten

Füllstoff aufweisen. Es kann sich bei dem lichtemittierendes Element um eine

Anordnung mehrerer lichtemittierender Flächen handeln.

Die strukturierte Schicht kann die Anordnung mehrerer

lichtemittierender Flächen bedeckt, wobei die strukturierte Schicht einen ersten Bereich mit einer ersten optischen

Funktionalität und einen zweiten Bereich mit einer zweiten optischen Funktionalität aufweist, wobei die zweite optische Funktionalität sich von der ersten optischen Funktionalität unterscheidet, wobei der erste Bereich eine erste Fläche aus der Anordnung der mehreren lichtemittierenden Flächen bedeckt und der zweite Bereich eine zweite Fläche aus der Anordnung der mehreren lichtemittierenden Flächen bedeckt.

Dementsprechend kann durch die strukturierte Schicht eine lokal unterschiedliche optische Funktionalität der einzelnen Flächen ausgebildet werden. Jede Fläche kann dabei als Pixel wirken, die auf einen Betrachter einen voneinander

verschiedenen optischen Eindruck erzeugen.

Durch die unterschiedliche Strukturierung des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs der strukturierten Schicht können die lichtemittierenden Flächen voneinander optisch entkoppelt werden. Es kann somit vermieden werden, dass die Flächen sich in ihrer Abstrahlcharakteristik gegenseitig stören.

Zumindest zwei der Flächen aus der Anordnung der mehreren lichtemittierenden Flächen können sich in ihrer Größe

voneinander unterscheiden. Beispielsweise bei Scheinwerfern, die im Automotive Bereich eingesetzt werden, sind

lichtemittierende Flächen unterschiedlicher Größe üblich. Das Bauelement könnte sich somit für den Einsatz in einem

derartigen Scheinwerfer eignen. Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der

Figuren näher beschrieben:

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines Bauelementes, das mehrere lichtemittierende Elemente aufweist.

Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des

Bauelementes .

Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des

Bauelementes .

Figur 4 zeigt eine Detailansicht eines Teils des

Bauelementes .

Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des

Bauelementes .

Figur 6 zeigt ern weiteres Ausführungsbeispiel des

Bauelements .

Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des

Bauelements .

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines Bauelementes 1, das mehrere lichtemittierende Elemente 2 aufweist. Bei dem

Bauelement 1 handelt es sich um ein Lichtsystem. Die mehreren lichtemittierenden Elemente 2 sind dabei zu einer Matrix oder einem Array angeordnet. Das Lichtsystem kann beispielsweise in einem Scheinwerfer eines Fahrzeuges oder in einem Blitz eines tragbaren Gerätes, beispielsweise eines Mobiltelefons , verwendet werden. Das Bauelement 1 weist ein Trägersubstrat 3 auf. Auf dem Trägersubstrat 3 sind die lichtemittierenden Elemente 2 angeordnet. Das Trägersubstrat 3 weist einen Vielschicht aufbau auf. Das Trägersubstrat 3 ist derart ausgestaltet, dass die lichtemittierenden Elemente 2 separat voneinander angesteuert werden können.

Bei den lichtemittierenden Elementen 2 kann es sich

beispielsweise um Leuchtdioden handeln, die ein Licht mit einem blauen Farbspektrum abstrahlen. Auf einer Oberseite 2a der lichtemittierenden Elemente 2, die von dem Trägersubstrat 3 weg weist, ist eine Licht-Konversionsschicht 4 angeordnet. Die Licht-Konversionsschicht 4 ist dazu ausgestaltet, das von den lichtemittierenden Elementen 2 abgestrahlte Licht derart zu konvertieren, das sich das Spektrum der abgestrahlten Strahlung ändert. Beispielsweise kann die Licht-Konversions schicht 4 Phosphor aufweisen. In diesem Fall ist die Licht- Konversionsschicht 4 dazu ausgestaltet, ein von der blauen Leuchtdiode abgestrahltes blaues Spektrum in ein weißes

Lichtspektrum umzuwandeln.

Zwischen zwei benachbarten lichtemittierenden Elementen 2 auf dem Trägersubstrat 3 ist jeweils ein Zwischenraum angeordnet. Dieser Zwischenraum ist mit einer Zwischenschicht 5 gefüllt. Die Zwischenschicht 5 kann beispielsweise Silikon aufweisen oder aus Silikon bestehen. Die Zwischenschicht 5 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel dazu ausgestaltet, Licht, das von den lichtemittierenden Elementen 2 in die

Zwischenschicht 5 eingekoppelt wird, zu absorbieren. Auf diese Weise wird eine seitliche Abstrahlung von Licht

unterbunden. Die Zwischenschicht 5 kann zusätzlich zu dem Silikon ein Füllmaterial aufweisen, wodurch die

Absorptionsfähigkeit der Zwischenschicht 5 erhöht wird. Die Zwischenschicht 5 vermeidet eine optische Kopplung der zueinander benachbarten lichtemittierenden Elemente 2.

Eine solche optische Kopplung wird auch als Crosstalk

bezeichnet. Der Crosstalk zwischen den benachbarten

lichtemittierenden Elementen 2 wird durch die Zwischenschicht 5 vermieden.

Alternativ oder ergänzend kann die Zwischenschicht 5 als Waveguide ausgestaltet sein. Dementsprechend kann die

Zwischenschicht 5 dazu ausgestaltet sein, in die

Zwischenschicht 5 eingekoppelte Licht in gewünschter Weise weiterzuleiten. Beispielsweise kann die Zwischenschicht 5 das in sie eingekoppelte Licht zum Trägersubstrat 3 hin leiten.

Ferner wird das Material der Zwischenschicht 5 derart

gewählt, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient der

Zwischenschicht 5 nicht wesentlich von dem thermischen

Ausdehnungskoeffizienten der lichtemittierenden Elemente 2 abweicht, um bei Temperaturänderungen das Entstehen von mechanischen Spannungen zu verhindern. Zur Einstellung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten können dem Material der Zwischenschicht 5 Füllstoffe beigemischt werden.

Ferner weist das Bauelement 1 eine strukturierte Schicht 6 mit einer optischen Funktionalität auf. Die strukturierte Schicht 6 ist auf einer Oberseite 4a der Licht-Konversions schicht 4, die von dem Trägersubstrat 3 weg weist, und auf einer Oberseite 5a der Zwischenschicht 5, die von dem

Trägersubstrat 3 weg weist, angeordnet. Die strukturierte Schicht 6 überdeckt das lichtemittierende Element 2 und einen Zwischenraum zwischen zwei benachbarten lichtemittierenden Elementen 2. Die strukturierte Schicht 6 ist derart

strukturiert, dass sie die Abstrahlcharakteristik des von dem lichtemittierenden Element 2 abgestrahlten Lichtes verändern kann. Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel kollimiert die strukturierte Schicht 6 das abgestrahlte

Licht. Sie hat dementsprechend die Funktion eines optischen Pre-Kollimators . Insbesondere ist die strukturierte Schicht 6 derart strukturiert, dass sie eine Fresnel-Linse bildet.

Die strukturierte Schicht 6 ist eine Folie. Sie weist eine Dicke von weniger als 1000 ym auf. Aufgrund ihrer dünnen Bauweise sind keine zusätzlichen mechanischen Komponenten zu ihrer Fixierung notwendig. Vielmehr trägt die Zwischenschicht 5, die in dem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten

lichtemittierenden Elementen 2 angeordnet ist, zur

Befestigung und Ausrichtung der strukturierten Schicht 6 bei. Die Zwischenschicht 5 kann dementsprechend auch als

Alignement-Vorrichtung bezeichnet werden.

Das Bauelement 1 weist mehrere optische Komponenten 7 auf.

Bei den optischen Komponenten 7 handelt es sich um

Kollimatoren. Die optischen Komponenten 7 sind auf einer Oberseite 6a der strukturierten Schicht 6, die von dem

Trägersubstrat 3 und dem lichtemittierenden Element 2 weg weist, angeordnet. Dabei ist auf der Oberseite 2a jedes lichtemittierenden Elements 2 ein Kollimator angeordnet. Der Kollimator trägt ebenfalls dazu bei, dass von dem

lichtemittierenden Element 2 abgestrahlte Licht zu

kollimieren. Die strukturierte Schicht 6, die auf dem

lichtemittierenden Element 2 angeordnet ist, unterstützt dabei die Funktion der optischen Komponente 7. Durch das Zusammenwirken der strukturierten Schicht 6 und der optischen Komponente 7 kann in dem in Figur 1 gezeigten

Ausführungsbeispiel eine sehr gute Kollimation des

abgestrahlten Lichts erreicht werden. Die strukturierte Schicht 6 kann in einem alternativen

Ausführungsbeispiel auch eine andere optische Funktionalität aufweisen. Beispielsweise könnte die strukturierte Schicht 6 auch dazu ausgestaltet sein, von dem lichtemittierenden

Element 2 abgestrahltes Licht zu zerstreuen oder aufzuweiten.

Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des

Bauelementes 1.

Die strukturierte Schicht 6 in dem zweiten Ausführungs beispiel unterscheidet sich von der vorher gezeigten

strukturierten Schicht 6 dadurch, dass sie einen ersten

Bereich 8 aufweist, in dem die strukturierte Schicht 6 derart strukturiert ist, dass sie eine erste optische Funktionalität hat, und einen zweiten Bereich 9 aufweist, in dem die

strukturierte Schicht 6 derart strukturiert ist, dass sie eine zweite optische Funktionalität hat, die sich von der ersten Funktionalität unterscheidet. Der erste Bereich 8 ist dabei jeweils der Bereich der strukturierten Schicht 6, der ein lichtemittierendes Element 2 bedeckt. Der zweite Bereich 9 ist dabei der Bereich der strukturierten Schicht 6, der die Zwischenräume zwischen zwei benachbarten lichtemittierenden Elementen 2 überdeckt. Der zweite Bereich 9 ist somit nicht unmittelbar über einem lichtemittierenden Element 2

angeordnet .

Die strukturierte Schicht 6 kann mehrere erste Bereiche 8 mit der ersten optischen Funktionalität und mehrere zweite

Bereiche 9 mit der zweiten optischen Funktionalität

aufweisen .

In dem ersten Bereich 8 ist die strukturierte Schicht 6 derart strukturiert, dass sie von dem lichtemittierenden Element 2 abgestrahltes Licht kollimiert. Insbesondere kann die strukturierte Schicht 6 in dem ersten Bereich 8 zu einer Fresnel-Linse strukturiert sein. Zur besseren Darstellung ist in Figur 2 die Strukturierung im ersten Bereich 8

überdimensional groß dargestellt. In dem zweiten Bereich 9 ist die strukturierte Schicht 6 derart strukturiert, dass sie von dem lichtemittierenden Element 2 abgestrahltes Licht zerstreut. Dadurch wird ein diffuses Licht in dem zweiten Bereich 9 erzeugt. Im zweiten Bereich 9 kann die

strukturierte Schicht 6 beispielsweise unregelmäßig

strukturiert sein oder aufgeraut sein.

Licht, das von den lichtemittierenden Elementen 2 in eine senkrechte Richtung, d.h. weg von dem Trägersubstrat 3, abgestrahlt wird, erreicht den ersten Bereich 8 der

strukturierten Schicht 6. Dieses Licht wird dementsprechend kollimiert. Licht, das von den lichtemittierenden Elementen 2 seitlich in die Zwischenschicht 5 eingekoppelt wird, gelangt größtenteils in den zweiten Bereich 9 der strukturierten Schicht 6 und wird dementsprechend zerstreut. Durch die

Kollimation des senkrecht abgestrahlten Lichts und die

Zerstreuung des seitlich abgestrahlten Lichts wird eine

Abstrahlcharakteristik des Bauteils 1 geschaffen, die nur sehr wenig Streulicht aufweist.

Das Bauelement 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann ferner eine optische Komponente 7 aufweisen, die wie in dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt auf der Oberseite 6a der strukturierten Schicht 6 angeordnet ist. Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist allerdings eine derartige optische Komponente 7 nicht vorgesehen. Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Bauelementes 1. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Ausgestaltung der Zwischenschicht 5. Die Zwischenschicht 5 schließt gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel an ihrer Oberseite 5a, die von dem Trägersubstrat 3 weg weist, bündig mit der Licht-Konversionsschicht 4 ab und ist flach ausgestaltet. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel weist die Zwischenschicht 5 dagegen an ihrer Oberseite 5a eine Vertiefung 10 auf. Durch die Vertiefung 10 wird eine schräge Grenzfläche 11 zwischen der Zwischenschicht 5 und der strukturierten Schicht 6 gebildet.

An der schrägen Grenzfläche 11 wird von dem lichtemittie renden Element 2 oder von der Licht-Konversionsschicht 4 seitlich abgestrahltes Licht in Richtung des Trägersubstrats 3 reflektiert. Dabei kann ein Material des Trägersubstrats 3 derart gewählt sein, dass es einen hohen Absorptionsgrad aufweist und auf diese Weise das abgestrahlte Licht

absorbiert. Diese Ausgestaltung der Zwischenschicht 5 trägt dazu bei, den Anteil des Streulichts in der

Abstrahlcharakteristik möglichst gering zu halten.

Ferner ist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel eine

zusätzliche Licht-Konversionsschicht 12 vorgesehen, die Teile der Oberseite 6a der strukturierten Schicht 6 bedeckt.

Insbesondere bedeckt die zusätzliche Licht-Konversionsschicht 12 hier den zweiten Bereich 9 der strukturierten Schicht 6. Die zusätzliche Licht-Konversionsschicht 12 ist dazu

ausgestaltet, ein Spektrum eines in sie eingekoppelten

Lichtes zu verändern. Insbesondere ist die zusätzliche Licht- Konversionsschicht 12 dazu vorgesehen Licht, das von den lichtemittierenden Elementen 2 seitlich in die Zwischen schicht 5 eingekoppelt wird und das dann an der Oberseite 6a der strukturierten Schicht 5 abgestrahlt wird ohne durch die Licht-Konversionsschichten 4 hindurchgetreten zu sein, zu konvertieren. Die zusätzliche Licht-Konversionsschicht 12 kann ebenfalls Phosphor aufweisen. Sie dient somit dazu, einen Restanteil des blauen Lichtspektrums in weißes Licht zu konvertieren .

Die im dritten Ausführungsbeispiel gezeigte zusätzliche

Licht-Konversionsschicht 12 kann auch bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen werden. In weiteren alternativen Ausführungsbeispielen ist es denkbar, dass lichtemittierende Element 2 teilweise oder vollständig mit der Licht-Konversionsschicht 4 zu umhüllen. Bei einer

teilweisen Umhüllung könnte die Licht-Konversionsschicht 4 auf sämtlichen Außenseiten des lichtemittierenden Elementes 2 angeordnet sein, abgesehen von einer Unterseite des

lichtemittierenden Elementes 2, die unmittelbar auf dem

Trägersubstrat 3 aufliegt. Bei der vollständigen Umhüllung des lichtemittierenden Elementes 2 mit der Licht- Konversionsschicht 4 wird zusätzlich auch die Unterseite des lichtemittierenden Elementes 2 mit der Licht- Konversionsschicht 4 bedeckt.

Figur 4 zeigt eine Detailansicht eines Teils des Bauelementes

1.

Das Trägersubstrat 3 ist ein Vielschicht Keramiksubstrat. Bei dem lichtemittierenden Element 2 handelt es sich um eine Leuchtdiode, die dazu ausgestaltet ist, Licht in einem blauen Lichtspektrum abzustrahlen. Unmittelbar auf der Leuchtdiode ist die Licht-Konversionsschicht 4 angeordnet, die Phosphor aufweist. Auf einer Oberseite 4a der Licht-Konversionsschicht 4, die von dem lichtemittierenden Element 2 weg weist, ist die strukturierte Schicht 6 angeordnet.

Die strukturierte Schicht 6 weist eine untere Teilschicht 13 und eine obere Teilschicht 14 auf. Die untere Teilschicht 13 liegt unmittelbar auf der Licht-Konversionsschicht 4 auf. Die untere Teilschicht 13 ist eine haftvermittelnde Träger schicht. Sie kann beispielsweise eines oder mehrere der

Materialien ausgewählt aus Polycarbonate (PC) , Polymethyl- methacrylat (PMMA) und Polyethylenterephthalat (PET)

aufweisen oder aus einem dieser Materialien bestehen.

Die obere Teilschicht 14 ist auf der Seite der unteren

Teilschicht 13 angeordnet, die von dem lichtemittierenden Element 2 weg weist. In der oberen Teilschicht 14 ist die Strukturierung der strukturierten Schicht 6 vorgenommen. Die Strukturierung kann durch Einprägen, sogenanntes Embossing, durch ein thermisches Druckverfahren oder durch ein Lasern der oberen Teilschicht 14 erzeugt werden.

Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des

Bauelementes 1. Bei dem in Figur 5 gezeigten Ausführungs beispiel sind die Licht-Konversionsschicht 4 und die untere Teilschicht 13 der strukturierten Schicht 6 zu einer einzigen Schicht 13' zusammengefasst worden. Es handelt sich dabei um eine Schicht, die ein Material aufweist, das eine

haftvermittelnde Trägerfunktion für die obere Teilschicht der strukturierten Schicht hat, beispielsweise PC, PMMA oder PET, und die ferner ein Material aufweist, das zur Lichtkonversion beiträgt, beispielsweise Phosphor. Es handelt sich somit um einen Substratfilm mit integriertem Phosphor. Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Bauelements 1. Das Bauelement 1 weist ein lichtemittierendes Element 2 auf, das aus mehreren lichtemittierenden Flächen besteht. In Figur 6 sind beispielhaft zwei dieser Flächen gezeigt. Die strukturierte Schicht 6 bedeckt die Flächen des lichtemittierenden Elements 2. Die strukturierte Schicht 6 weist einen ersten Bereich 8 mit einer ersten optischen

Funktionalität und einen zweiten Bereich 9 mit einer zweiten optischen Funktionalität auf. Die optischen Funktionalitäten des ersten Bereichs 8 und des zweiten Bereichs 9

unterscheiden sich voneinander. Der erste Bereich 8 ist über einer ersten Fläche des lichtemittierenden Elements 2 angeordnet und der zweite Bereich 9 ist über einer zweiten Fläche des lichtemittierenden Elements 2 angeordnet. Die beiden Flächen wirken dabei als Pixel und zeigen auf Grund der unterschiedlichen Strukturierung der Schicht 6 eine unterschiedliche AbstrahlCharakteristik .

Die beiden Flächen sind unterschiedlich groß. In einem alternativen Ausführungsbeispiel können die Flächen gleich groß sein. Das Bauelement kann mehr als zwei Flächen

aufweisen, die sich in ihrer Fläche voneinander unterscheiden können .

Jede der gezeigten Flächen kann als Lichtquelle eine einzige Leuchtdiode oder ein Array bestehend aus mehreren

Leuchtdioden aufweisen.

Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des

Bauelements 1. Das Bauelement 1 weist mehrere

lichtemittierende Elemente 2 auf, die auf einem

Trägersubstrat 3 angeordnet sind. Das Trägersubstrat 3 ist ein Vielschichtsubstrat, das dazu ausgestaltet ist, jedes der lichtemittierenden Elemente 2 separat anzusteuern.

Zwischen zwei zueinander benachbarten lichtemittierenden Elementen 2 ist eine Trennwand 15 angeordnet. Die Trennwand 15 kann aus dem gleichen Material bestehen wie das

Trägersubstrat 3. Die Trennwand 15 ist schräg zu einer

Oberfläche des Trägersubstrats 3 angeordnet. In dem in Figur 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Trennwand 15 in einem Winkel von 45° zu der Oberfläche des Trägersubstrats 3 angeordnet .

Die Trennwand 15 weist die Form eines Dreiecks mit einer abgeschnittenen Spitze auf. Die Seitenflächen des Dreiecks sind dabei schräg zu den Seitenflächen der lichtemittierenden Elemente 2 angeordnet. Die Trennwand 15 erstreckt sich von dem Trägersubstrat 3 bis zu einer Licht-Konversionsschicht 4.

Auf der Trennwand ist eine reflektierende Schicht 16

angeordnet. Die reflektierende Schicht 16 kann beispielsweise eine Metallschicht sein.

Ein Zwischenraum zwischen den lichtemittierenden Elementen 2 und der Trennwand 15 ist mit einer Zwischenschicht 5 gefüllt. Die Zwischenschicht 5 besteht aus einem optisch transparenten Füllstoff. Die Trennwand 15 trennt einen Bereich zwischen zwei benachbarten lichtemittierenden Elementen 2 in zwei separate Zwischenräume, die jeweils mit einer Zwischenschicht 5 gefüllt sind.

Licht, das von einem der lichtemittierenden Elemente 2 in eine seitliche Richtung abgestrahlt wird und in die

Zwischenschicht 5 eingekoppelt wird, trifft auf die schräge angeordnete Trennwand 15 und wird von der reflektierenden Schicht 16 reflektiert. Die Trennwand 15 ist dabei derart angeordnet, dass das Licht in eine Richtung weg von dem

Trägersubstrat 3 reflektiert wird. Dabei wird das Licht auch weg von dem benachbarten lichtemittierenden Element 2 reflektiert. Dadurch bewirkt die Trennwand 15, dass das Licht, das von den lichtemittierenden Elemente 2 abgestrahlt wird, gebündelt wird. Licht benachbarter lichtemittierender Elemente 2 überlagert sich weniger stark und der unerwünschte optische Cross-Talk kann vermieden oder zumindest reduziert werden .

Bei den lichtemittierenden Elementen 2 kann es sich um

Leuchtdioden handeln, die Licht in einem blauen

Frequenzspektrum abstrahlen. Das Bauelement 1 weist eine Licht-Konversionsschicht 4 auf, die die lichtemittierenden Elemente 2, die Zwischenschicht 5 und die Trennwand 15 überdeckt. Die Licht-Konversionsschicht 4 weist Phosphor auf und ist dazu ausgestaltet, das blaue Licht in weißes Licht umzuwandeln .

Die Licht-Konversionsschicht 4 ist mit einer strukturierten Schicht 6 bedeckt. Die strukturierte Schicht 6 weist eine optische Funktionalität auf und kann beispielsweise eine Fresnel Linse mit optischer Pre-Kollimatorfunktion sein. Die strukturierte Schicht 6 kann auch andere optischen Funktionen ausbilden. Beispielsweise kann die strukturierte Schicht 6 derart ausgestaltet sein, dass sie von den lichtemittierenden Elementen 2 abgestrahltes Licht kollimiert, zerstreut und/oder aufweitet. Bezugszeichenliste

1 Bauelement

2 lichtemittierendes Element

2a Oberseite des lichtemittierenden Elements

3 Trägersubstrat

4 Licht-Konversionsschicht

4a Oberseite der Licht-Konversionsschicht

5 Zwischenschicht

5a Oberseite der Zwischenschicht

6 strukturierte Schicht

6a Oberseite der strukturierten Schicht

7 optische Komponente

8 erster Bereich der strukturierten Schicht

9 zweiter Bereich der strukturierten Schicht

10 Vertiefung

11 schräge Grenzfläche

12 zusätzliche Licht-Konversionsschicht

13 untere Teilschicht

13 ' Schicht

14 obere Teilschicht

15 Trennwand

16 reflektierende Schicht