AT16880U1

AT16880U1 - Weißes Licht abstrahlendes LED-Modul

Info

Publication number: AT16880U1
Application number: ATGM50038/2019U
Authority: AT
Original assignee: Zumtobel Lighting Gmbh
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-11-15
Also published as: DE102019118664A1

Abstract

Weißes Licht abstrahlendes LED-Modul (1), aufweisend wenigstens einen ersten LED-Chip (2), wenigstens einen zweiten LED-Chip (3), eine Abdeckung (4), welche alle LED-Chips (2, 3) abdeckt und mit wenigstens zwei unterschiedlichen Leuchtstoffen (5, 6) versehen ist, wobei wenigstens ein Leuchtstoff (5) dazu geeignet ist, Strahlung des ersten LED-Chips (2) zumindest teilweise in ein erstes Licht umzuwandeln, wenigstens ein anderer Leuchtstoff (6) dazu geeignet ist, Strahlung des zweiten LED-Chips (3) zumindest teilweise in ein zweites Lichts umzuwandeln, das weiße Licht des LED-Moduls (1) zumindest das erste und das zweite Licht enthält, und das Emissionsspektrums des LED-Moduls (1) zum D40 Referenz-Emissionsspektrum der CIE maximal oder weniger als dreißig Prozent (30%) in dem Bereich von 410 nm bis 640 nm abweicht.

Description

Beschreibung

WEIBßES LICHT ABSTRAHLENDES LED-MODUL

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein weißes Licht abstrahlendes LED-Modul. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein derartiges LED-Modul, welches einen hohen Farbwiedergabeindex aufweist und optional hinsichtlich der Farbkoordinaten des von ihm emittierten weißen Lichts veränderbar ist.

[0002] Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, weißes Licht eines LED-Moduls aus dem Licht einer roten, einer grünen und einer blauen LED zu mischen. Dabei werden auch Leuchtstoffe oder Leuchtstoffmischungen eingesetzt - und z.B. auf eine oder mehrere der LEDs oder auf Bereiche von LEDs aufgebracht - um wärmeres oder kälteres weißes Licht erzeugen zu können. Außerdem kann abhängig von der Stärke der Ansteuerung der einzelnen LEDs eine Farbtemperatur bzw. ein Farbton des weißen Lichts des bekannten LED-Moduls verändert werden.

[0003] Nachteilig bei diesem weißes Licht abstrahlenden LED-Modul ist, dass es kompliziert und aufwendig ist, die Leuchtstoffe oder Leuchtstoffmischungen präzise auf die LEDs bzw. auf die Bereiche der LEDs aufzubringen. Außerdem ist auch eine Verkleinerung der Lichtabstrahlfläche für dieses LED-Modul nur begrenzt möglich. Zudem kann die Farbtemperatur des LED-Moduls nur in einem relativ engen Bereich und darin nur in diskreten Schritten verändert werden. Auch nachteilig ist, dass die blauen und roten LEDs eine unterschiedliche Temperaturabhängigkeit haben, wodurch der Farbton des LED-Moduls während des Betriebs nicht stabil ist.

[0004] Es ist ferner aus dem Stand der Technik bekannt, weißes Licht eines LED-Moduls aus dem Licht einer kaltweißen LED und einer warmweißen LED zu mischen. Dabei ist jede der LEDs mit einer Abdeckung versehen, insbesondere mit einem Globe-Top über der LED. Ein Globe-Top enthält dabei einen Leuchtstoff zum Erzeugen des kaltweißen Lichts und der andere Globe-Top enthält einen Leuchtstoff zum Erzeugen des warmweißen Lichts. Um die Farbtemperatur bzw. einen Farbpunkt des weißen Lichts des LED-Moduls einzustellen werden die beiden LEDs über einen Treiber mit zwei Ausgangsstufen angesteuert.

[0005] Die CIE hat verschiedene Referenz-Emissionsspektren für Weißlicht unterschiedlicher Lichtfarbe festgelegt, beispielsweise das D40 Referenz-Emissionsspektrum für Weißlicht mit einer Farbtemperatur von 4000 K.

[0006] Nachteilig bei diesem weißes Licht abstrahlenden LED-Modul ist, dass das abgestrahlte Licht relativ inhomogen ist und die Homogenität nur mit Hilfe eines Diffusers oder dergleichen gewährleistet werden kann.

[0007] Ausgehend von den bekannten LED-Modulen und deren Nachteilen ist es nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes weißes Licht abstrahlendes LED-Modul herzustellen.

[0008] Die Erfindung betrifft ein weißes Licht abstrahlendes LED-Modul, aufweisend wenigstens einen ersten LED-Chip, eine Abdeckung, welche den zumindest einen LED-Chip abdeckt und mit wenigstens zwei unterschiedlichen Leuchtstoffen versehen ist, wobei wenigstens ein Leuchtstoff dazu geeignet ist, Strahlung des ersten LED-Chips zumindest teilweise in ein erstes Licht umzuwandeln, wenigstens ein anderer Leuchtstoff dazu geeignet ist, Strahlung des ersten LED-Chips zumindest teilweise in ein zweites Lichts umzuwandeln, das weiße Licht des LED-Moduls zumindest das erste und das zweite Licht enthält, und das Emissionsspektrums des LED-Moduls zum Referenz-Emissionsspektrum der CIE maximal mehr oder weniger als dreißig Prozent in dem Bereich von 410nm bis 640 nm beträgt.

[0009] Das erfindungsgemäße LED-Modul weist einen hohen Farbwiedergabeindex auf. Das Einbringen von Leuchtstoff in das LED-Modul soll ferner vereinfacht sein. Außerdem soll die Skalierbarkeit des LED-Moduls hin zu kleineren Größen, insbesondere Lichtabstrahlflächen einfacher zu erreichen sein. Ein weiteres Ziel ist eine bessere Farbdurchmischung für ein homogeneres weißes Licht des LED-Moduls. Dabei sollen insbesondere keine Diffusoren notwendig sein, die

einen Effizienzverlust des LED-Moduls mit sich bringen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das weiße Licht abstrahlende LED-Modul eine Farbtemperatur von 4000 K auf. In einem besonderen Ausführungsbeispiel können ein Farbpunkt und die Farbtemperatur des weißen Lichts in einem Bereich von 2000-6500 K stufenlos einstellbar sein.

[0010] Die oben genannten Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Dabei ist erfindungsgemäß eine einzige Abdeckung über einer LED-Chip Anordnung aus wenigstens einem LED-Chip vorgesehen, wobei die Abdeckung wenigstens zwei unterschiedliche Leuchtstoffe aufweist.

[0011] Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein weißes Licht abstrahlendes LED-Modul, aufweisend wenigstens einen ersten LED-Chip und optional einen zweiten LED-Chip, eine Abdeckung, welche alle LED-Chips abdeckt und mit wenigstens zwei unterschiedlichen Leuchtstoffen versehen ist, wobei wenigstens ein Leuchtstoff dazu geeignet ist, Strahlung des ersten LED-Chips zumindest teilweise in ein erstes Licht umzuwandeln, wenigstens ein anderer Leuchtstoff dazu geeignet ist, Strahlung des ersten LED-Chips zumindest teilweise in ein zweites Lichts umzuwandeln, das weiße Licht des LED-Moduls zumindest das erste und das zweite Licht enthält. Optional sind die Farbkoordinaten des weißen Lichts durch Einstellen der Intensität und/oder Wellenlänge der Strahlung des ersten und/oder zweiten LED-Chips veränderbar.

[0012] Dadurch, dass nur eine einzige Abdeckung verwendet wird, die vorzugsweise eine homogene Leuchtstoffschicht über oder Leuchtstoffumhüllung um alle LED-Chips darstellt, kann ein homogeneres weißes Licht aufgrund einer besseren Farbmischung erreicht werden. Dazu ist insbesondere kein Diffuser oder dergleichen nötig. Die einzige im LED-Modul verwendete Abdeckung macht es auch deutlich einfacher die verschiedenen Leuchtstoffe einzubringen. Die verschiedenen Leuchtstoffe müssen insbesondere nicht an gezielten Bereiche angeordnet werden, sondern können gleichverteilt, als Leuchtstoffmischung in die Abdeckung eingebettet werden 0der auf diese aufgebracht werden.

[0013] Durch Einstellen der Intensität und/oder Wellenlänge der Strahlung von wenigstens einem LED-Chip kann mit der vorliegenden Erfindung der Farbpunkt - bspw. im CIE-Diagramm - bzw. jede Farbtemperatur des weißen Lichts zwischen 2000-6500 K einstellbar sein. Um die Intensität und/oder Wellenlänge eines LED-Chips einzustellen bzw. zu vergrößern oder zu verschieben, kann dieser LED-Chip selektiv entweder durchgehend oder gepulst angesteuert werden.

[0014] Vorteilhafterweise ist die Abdeckung ein Globe-Top, vorzugsweise ein über alle LEDChips dispensierter Globe-Top, oder ist die Abdeckung eine Füllung eines beispielsweise durch Dämmen-und-Füllen hergestellten LED-Moduls.

[0015] Ein solcher über alle LED-Chips dispensierter Globe-Top, der die wenigstens zwei verschiedenen Leuchtstoffe aufweist, ist einfach herzustellen und auch auf oder über sehr kleinen Lichtabstrahlflächen anzuordnen. Dadurch ist auch eine Verkleinerung des LED-Moduls oder von Lichtabstrahlflächen einfacher möglich. Die verschiedenen Leuchtstoffe lassen sich vorteilhafterweise in dem Material des Globe-Tops verteilen, bevor dieser über die LED-Chips dispensiert wird. Es können alternativ oder zusätzlich auch Leuchtstoffschichten auf dem Globe-Top aufgebracht werden. Dieselben Vorteile sind auch erzielbar für ein LED-Modul, das durch Dämmen und Füllen hergestellt ist. Dabei werden zunächst ein oder mehrere Dämme hergestellt, vorzugsweise wird ein alle LED-Chips umschließender ringförmiger Damm hergestellt, und dann als Abdeckung die Füllung mit den vorzugsweise darin verteilten Leuchtstoffen zwischen den oder die Dämme eingefüllt.

[0016] Vorteilhafterweise ist die Intensität der Strahlung des ersten und/oder zweiten LED-Chips durch Amplituden- oder Pulsweiten-Modulation veränderbar, und/oder ist der Wellenlängenbereich der Strahlung des ersten und/oder zweiten LED-Chips über den Vorwärtsstrom veränderbar.

[0017] Die selektive Ansteuerung der LED-Chips mit einem AM- oder PWM-Signal bzw. die selektive Ansteuerung durch eine Veränderung des Vorwärtsstroms ist gezielt und jederzeit während des Betriebs des LED-Moduls möglich. So kann der Farbpunkt im CIE Diagramm bzw. die

Farbtemperatur des weißen Lichts mindestens zwischen 2000-6500 K stufenlos verändert werden.

[0018] Gemäß einem Ausführungsbeispiel überlappt ein Anregungsspektrum des einen Leuchtstoffs nicht mit einem Emissionsspektrum des anderen Leuchtstoffs. Dadurch kann eine separierte Anregung der unterschiedlichen Leuchtstoffe ermöglicht werden. Dies kann beispielweise durch gezielte Lücken im Anregungsspektrum eines oder beider Leuchtstoffe erreicht werden. Zumindest ein Leuchtstoff ist vorteilhafterweise nicht oder nur wenig anregbar durch die Strahlung eines der wenigstens zwei LED-Chips.

[0019] Vorteilhafterweise ist für eine erste Ausführungsform der erste LED-Chip dazu geeignet, UV Strahlung, blaues Licht oder violettes Licht auszusenden, ein erster Leuchtstoff dazu geeignet, das blaue Licht, die UV Strahlung oder das violette Licht des ersten LED-Chips zumindest teilweise in grünes, grünlich-gelbes, gelblich-grünes und/oder gelbes erstes Licht umzuwandeln, und ein zweiter Leuchtstoff dazu geeignet, die UV Strahlung, das violette Licht oder das blaue Licht des ersten LED-Chips zumindest teilweise in rotes zweites Licht umzuwandeln.

[0020] Das weißes Licht abstrahlende LED-Modul enthält also zumindest einen grün, grünlichgelb, gelblich-grün und/oder gelb leuchtenden Leuchtstoff und einen blau leuchtenden Leuchtstoff. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein rot leuchtender Leuchtstoff vorhanden sein. Dadurch kann eine angenehm warme Farbtemperatur des weißen Lichts erzielt werden.

[0021] Der Farbpunkt bzw. die Farbtemperatur des weißen Lichts des LED-Moduls kann nun optional dadurch verändert werden, dass selektiv entweder durchgehend oder beispielsweise in der Art einer PWM-Modulation nur der zweite bzw. der erste LED-Chip angesteuert wird. Dadurch kann die Intensität und/oder Wellenlänge der vom zweiten bzw. ersten LED-Chip abgegebenen Strahlung und somit der Anteil des roten zweiten Lichts eingestellt bzw. verändert werden, wodurch sich der Farbpunkt bzw. die Farbtemperatur des weißen Lichts des LED-Moduls ändert.

[0022] Vorteilhafterweise ist die Abdeckung mit einem dritten Leuchtstoff versehen, wobei der dritte Leuchtstoff dazu geeignet ist, das blaue Licht, die UV Strahlung oder das violette Licht des ersten LED-Chips zumindest teilweise in grünes, grünlich-gelbes, gelblich-grünes und/oder gelbes drittes Licht umzuwandeln, und das weiße Licht des LED-Moduls das dritte Licht enthält.

[0023] Vorzugsweise umfasst der dritte Leuchtstoff ein mit seltenen Erden dotiertes Granat, vorzugsweise YAG:Ce®*, oder LuAG:Ce®*, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Orthosilikat, vorzugsweise B.O.S.E.

[0024] Unter B.O.S.E. versteht man Orthosilikate gemäß den Formeln (Ca, Sr, Ba)2SiQO4:Eu**, (Ca, Sr,)2SiQ4:Eu?*, Ba2SiO«:Eu**, SrSiQ4:Eu**, (Sr, Ba)2SiO4:Eu** oder (Ca, Ba)2SiQO4:Eu“**.

[0025] Durch den zusätzlichen dritten Leuchtstoff kann die Farbtemperatur des weißen Lichts weiter verbessert werden. Insbesondere wird der Farbwiedergabeindex des Lichts des LED-Moduls verbessert, wenn sowohl das blaue Licht des ersten LED-Chips als auch die UV Strahlung bzw. das violette Licht des zweiten LED-Chips einen Leuchtstoff anregen, der grünes, grünlichgelbes, gelblich-grünes und/oder gelbes Licht abgibt. In anderen Worten, wenn das Licht bzw. die Strahlung aus beiden LED-Chips zumindest zum Teil in grünes, grünlich-gelbes, gelblichgrünes und/oder gelbes Licht umgewandelt wird. Dies kann durch einen breitbandig anregbaren Leuchtstoff oder durch zwei verschiedene, unterschiedlich anregbare Leuchtstoffe realisiert werden. Ferner wird auch die Einstellbarkeit des Farbpunkts bzw. der Farbtemperatur zwischen 2000-6500 K weiter vereinfacht.

[0026] Wenigstens zwei Leuchtstoffe, bspw. der erste oder zweite Leuchtstoff und der dritte Leuchtstoff, können vorteilhafterweise durch einen einzigen Leuchtstoff realisiert werden. Das bedeutet es kann ein spezieller Leuchtstoff verwendet werden, der bspw. sowohl durch blaues Licht als auch durch violettes Licht oder UV-Strahlung anregbar ist. Dies verringert die Komplexität des Systems und ist beispielsweise durch eine gezielte Dotierung eines bekannten YAGLeuchtstoffs mit einer seltenen Erde wie z.B. Ce®* möglich.

[0027] Vorteilhafterweise ist für eine erste Variante der ersten Ausführungsform der erste LED-

Chip dazu geeignet, blaues Licht mit einem Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 420 - 425 nm auszusenden. Der optionale zweite LED-Chip dazu geeignet, violettes Licht mit einem Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 380 - 410 nm, vorzugsweise bei einer Wellenlänge von etwa 405 nm, auszusenden.

[0028] Ein derartiges LED-Modul hat den Vorteil, dass die einzelnen LED-Chips einfach und billig verfügbar sind. Insbesondere können der erste und zweite LED-Chip auf GaN basierte LEDChips sein. Des Weiteren sind für solche LED-Chips auch geeignete Leuchtstoffe zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung gut verfügbar.

[0029] Vorteilhafterwiese umfasst der erste Leuchtstoff ein mit seltenen Erden dotiertes Granat, vorzugsweise YAG:Ce®*, oder LUAG:Ce®+, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Orthosilikat, vorzugsweise B.O.S.E. ((Ca, Sr, Ba)2SiO4:Eu®*, (Ca, Sr,)2SiQ::Eu?*, Ba2SiO4:Eu?*, Sr2SiQ4:Eu**, (Sr, Ba)2SiO4:Eu**), (Ca, Ba)2SiO«:Eu?*)), und umfasst der zweite Leuchtstoff ein mit Mangan dotiertes KSF oder ein mit seltenen Erden dotiertes Nitrid.

[0030] In diesem Fall kann der erste Leuchtstoff das Licht des violetten LED-Chips und der zweite Leuchtstoff das Licht des blauen LED-Chips wenigstens zum Teil umwandeln. Wird beispielsweise ein Orthosilikat, etwa nach einer der Formel (Ca, Sr, Ba)2SiO4:Eu?*, (Ca, Sr,)2SiQ4:Eu?, Ba2SiQO4:Eu**, Sr2SiQ4:Eu**, (Sr, Ba)2SiO4:Eu?*), (Ca, Ba)2SiO4:Eu?*) als erster Leuchtstoff verwendet, der durch das violette Licht des zweiten LED-Chips anregbar ist, so kann bereits durch den violetten LED-Chip und den ersten Leuchtstoff ein weißes Licht erzeugt werden. Das rote Licht des zweiten Leuchtstoffs, der durch das blaue Licht des ersten LED-Chips anregbar ist, dient dann dazu, den Farbpunkt bzw. die Farbtemperatur des weißen Lichts des LED-Moduls ins wärmere zu verschieben und die Farbtemperatur einzustellen. Beispielsweise kann für den zweiten Leuchtstoff K>(SiFe):Mn** oder (Sr, Ca)AlSiNs:Eu?* oder CaAISiNs:Eu“* verwendet werden.

[0031] Vorteilhafterweise ist für eine zweite Variante der ersten Ausführungsform der erste LEDChip dazu geeignet ist, blaues Licht mit einem Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 420 - 425 nm auszusenden.

[0032] Für dieses LED-Modul wird beispielsweise ein blauer GaN LED-Chip und ein ultravioletter AIGaN LED-Chip verwendet. Die Emissionswellenlänge des AIGaN LED-Chips ist vorzugsweise durch Veränderung des Vorwärtsstroms zwischen 230-280 nm einstellbar.

[0033] Vorteilhafterweise ist die Abdeckung mit wenigstens einem UV-absorbierenden Stoff versehen, vorzugsweise mit TiO2 und/oder Al;Os.

[0034] Der UV absorbierende Stoff wird eingesetzt, um nicht umgewandelte UV-Strahlung zu filtern, die unter Umständen ungewünscht für das menschliche Auge sein kann.

[0035] Vorteilhafterweise umfasst der erste Leuchtstoff ein mit seltenen Erden dotiertes Granat, vorzugsweise YAG:Ce®*, oder LUAG:Ce®*, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Orthosilikat, vorzugsweise B.O.S.E. (bspw. (Ba, Sr)2SiO4:Eu“**), und umfasst der zweite Leuchtstoff ein mit seltenen Erden dotiertes Granat, vorzugsweise YAG:Eu®*, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Yttrium-Oxid, vorzugsweise Y2Os:Eu®.

[0036] In diesem Fall kann der erste Leuchtstoff das Licht des blauen LED-Chips und der zweite Leuchtstoff das Licht des blauen LED-Chips umwandeln. Beispielsweise kann als erster Leuchtstoff ein YAG:Ce®* verwendet werden, der bei einer Wellenlänge von 420-425 nm eine Anregung zeigt (also durch den blauen LED-Chip angeregt wird).

[0037] Vorteilhafterweise ist für eine zweite Ausführungsform der erste und der zweite LED-Chip dazu geeignet, UV Strahlung auszusenden, wobei ein erster Leuchtstoff und ein zweiter Leuchtstoff zusammen dazu geeignet sind, die UV Strahlung des ersten bzw. zweiten LED-Chips zumindest teilweise umzuwandeln, so dass eine Mischung aus dem ersten und dem zweiten Licht ein weißes Licht ergibt.

[0038] Vorteilhafterweise ist der erste LED-Chip dazu geeignet, UV Strahlung mit einem Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 420 - 460 nm auszusenden, und ist der optionale zweite LED-Chip dazu geeignet, UV Strahlung mit einem Intensitätsmaximum in einem Wel-

lenlängenbereich von 230 - 280 nm auszusenden.

[0039] Vorteilhafterweise umfasst der erste Leuchtstoff ein mit seltenen Erden dotiertes Granat, vorzugsweise YAG:Ce®*, oder LUAG:Ce®+, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Orthosilikat, vorzugsweise B.O.S.E., und umfasst der zweite Leuchtstoff ein mit seltenen Erden dotiertes YitriumOxid, vorzugsweise Y2Os:Eu®*.

[0040] Vorteilhafterweise weist das LED-Modul ferner wenigstens einen dritten LED-Chip auf, der dazu geeignet ist, blaues Licht auszusenden, wobei das weiße Licht des LED-Moduls zumindest das weiße Licht bestehend aus dem ersten und dem zweiten Lichts sowie das blaue Licht des dritten LED-Chips enthält.

[0041] Der zusätzliche blaue LED-Chip wird derart verwendet, dass das von ihm abgegebene blaue Licht im Wesentlichen nicht umgewandelt wird und deshalb zu dem weißen Licht des LEDModuls beiträgt. Der dritte LED-Chip kann wiederum einzeln angesteuert werden, wodurch die Veränderung des Farbpunktes bzw. der Farbtemperatur des weißen Lichts des LED-Moduls noch variabler wird.

[0042] Vorteilhafterweise ist für eine dritte Ausführungsform der erste und der zweite LED-Chip dazu geeignet sind, blaues Licht auszusenden, wobei der erste Leuchtstoff dazu geeignet ist, das blaue Licht des ersten LED-Chips nur teilweise umzuwandeln, so dass eine Mischung aus dem nicht umgewandelten blauen Licht des ersten LED-Chips und dem ersten Licht ein wärmeres weißes Licht ergibt, wobei der zweite Leuchtstoff dazu geeignet ist, das blaue Licht des zweiten LED-Chips nur teilweise umzuwandeln, so dass eine Mischung aus dem nicht umgewandelten blauen Licht des zweiten LED-Chips und dem zweiten Licht ein kälteres weißes Licht ergibt, und wobei das weiße Licht des LED-Moduls zumindest das wärmere und das kältere weiße Licht enthält.

[0043] Durch gezielte Ansteuerung des das wärmere weiße Licht produzierenden LED-Chips bzw. des das kältere weiße Licht produzierenden LED-Chips kann der Farbpunkt bzw. die Farbtemperatur des weißen Lichts des LED-Moduls eingestellt werden.

[0044] Vorteilhafterweise ist der erste LED-Chip dazu geeignet, blaues Licht mit einem Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 400 - 440 nm auszusenden, und ist der zweite LED-Chip dazu geeignet, blaues Licht mit einem Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 430 - 470 nm auszusenden. Derartige blaue LED-Chips sind einfach und billig erhältlich. Vorheilhaft ist, dass auch keinerlei UV-Licht abgegeben wird.

[0045] Die vorliegende Erfindung wird nun detailliert im Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.

[0046] Figur 1 zeigt ein LED-Modul gemäß der vorliegenden Erfindung.

[0047] Figur 2 zeigt ein LED-Modul mit zwei Leuchtstoffen in einem Globe-Top gemäß der vorliegenden Erfindung.

[0048] Figur3 zeigt ein LED-Modul mit drei Leuchtstoffen in einem Globe-Top gemäß der vorliegenden Erfindung.

[0049] Figur 4 ein durch Dämmen und Füllen hergestelltes LED-Modul gemäß der vorliegenden Erfindung.

[0050] Figur5 zeigt ein Anregungs- und Emissionsspektrum eines ersten YAG-Leuchtstoffs. [0051] Figur6 zeigt ein Anregungs- und Emissionsspektrum eines zweiten YAG-Leuchtstoffs. [0052] Figur 7 zeigt ein Anregungs- und Emissionsspektrum eines B.O.S.E.-Leuchtstoffs. [0053] Figur8 zeigt ein Anregungs- und Emissionsspektrum eines B.O.S.E.-Leuchtstoffs. [0054] Figur 9 zeigt ein Anregungs- und Emissionsspektrum Orthosilikat-Leuchtstoffs.

[0055] Figur 10 zeigt ein Anregungs- und Emissionsspektrum eines KSF-Leuchtstoffs.

[0056] Figur 11 zeigt ein Anregungs- und Emissionsspektrum eines mit seltenen Erden dotierten Nitrid-Leuchtstoffs.

[0057] Figur 12 zeigt ein Anregungs- und Emissionsspektrum eines mit seltenen Erden dotierten YEO-Leuchtstoffs (Yttrium-Oxid).

[0058] Figur 13 zeigt ein Anregungs- und Emissionsspektrum eines dritten YAG-Leuchtstoffs. [0059] Figur 14 zeigt ein Anregungs- und Emissionsspektrum eines LUAG-Leuchtstoffs, [0060] Figur 15 zeigt ein Emissionsspektrum eines erfindungsgemäßen LED-Moduls.

[0061] Ein erfindungsgemäßes weißes Licht abstrahlendes LED-Modul 1 ist in Fig. 1 gezeigt. Das LED-Modul 1 weist zumindest einen ersten LED-Chip 2 auf und weist zumindest einen zweiten LED-Chip 3 auf. Gezeigt sind beispielhaft vier erste LED-Chips 2 und vier zweite LED-Chips 3. Der wenigstens eine erste LED-Chip 2 sendet im Betrieb des LED-Moduls 1 Strahlung einer ersten Wellenlänge bzw. eines ersten Wellenlängenbereichs aus, während der wenigstens eine zweite LED-Chip 3 Strahlung einer zweiten Wellenlänge bzw. eines zweiten Wellenlängenbereichs aussendet.

[0062] Der erste LED-Chip 2 ist beispielsweise ein blauer LED-Chip, der blaues Licht in einem Bereich von vorzugsweise 455-475 nm aussendet. Der zweite LED-Chip 3 ist beispielsweise ein violetter LED-Chip, der violettes Licht in einem Bereich von vorzugsweise 380-410 nm aussendet, oder ist ein UV LED-Chip, der UV-Strahlung in einem Bereich von vorzugsweise 230-280 nm aussendet.

[0063] Das LED-Modul 1 weist ferner eine Abdeckung 4 auf, welche wenigstens einen ersten und einen zweiten LED-Chip 2, 3, vorzugsweise alle LED-Chips 2, 3, abdeckt. In Fig. 1 ist die Abdeckung 4 beispielhaft als ein Globe-Top über alle LED-Chips 2, 3 gezeigt. Vorzugsweise ist die Abdeckung 4 in diesem Fall ein über alle LED-Chips 2, 3 dispensierter Globe-Top.

[0064] Die Abdeckung 4 ist zumindest mit einem ersten Leuchtstoff 5 und einem zweiten Leuchtstoff 6 versehen (bspw. versetzt, vermischt oder überzogen), die Abdeckung 4 weist also wenigstens zwei unterschiedliche Leuchtstoffe 5, 6 auf. Die Abdeckung 4 ist dabei vorzugsweise homogen mit den beiden Leuchtstoffen 5, 6 versehen, insbesondere homogen über alle LED-Chips 2,3 bzw. deren Abstrahlwinkel. Wenigstens einer der Leuchtstoffe 5, 6 ist dazu geeignet Strahlung des ersten LED-Chips 2 zumindest teilweise in ein erstes Licht umzuwandeln und wenigstens ein anderer Leuchtstoff 5, 6 ist dazu geeignet, Strahlung des zweiten LED-Chips 3 zumindest teilweise in ein zweites Lichts umzuwandeln.

[0065] Ein erster Leuchtstoff 5 ist beispielweise dazu geeignet, das von dem ersten LED-Chip 2 und/oder zweiten LED-Chip 3 ausgesandte Licht zumindest teilweise in erstes Licht einer dritten Wellenlänge bzw. eines dritten Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Der Leuchtstoff kann das vom LED-Chip 2, 3 abgegebene Licht auch komplett in das erste Licht umwandeln. Dazu ist der erste Leuchtstoff 5 vorzugsweise ein Leuchtstoff, der im grünen, grünlich-gelben, gelblich-grünen und/oder gelben Wellenlängenbereich (also etwa zwischen etwa 510-580 nm) auf Anregung hin abstrahlt.

[0066] Ein zweiter Leuchtstoff 6 ist beispielweise dazu geeignet, die von dem zweiten LED-Chip 3 und/oder die von dem ersten LED-Chip 2 abgegebene Strahlung bzw. Licht zumindest teilweise in zweites Licht einer vierten Wellenlänge bzw. eines vierten Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Der zweite Leuchtstoff 6 kann das vom LED-Chip 3, 2 ausgesandte Licht bzw. Strahlung auch komplett in das zweite Licht umwandeln. Vorzugsweise ist der zweite Leuchtstoff 6 ein Leuchtstoff, der auf Anregung hin ein Licht im roten Wellenlängenbereich abgibt.

[0067] Das insgesamt vom LED-Modul 1 abgegebene Licht enthält dann zumindest das erste Licht, welches von dem ersten Leuchtstoff 5 abgegeben wird, und das zweite Licht, welches von dem zweiten Leuchtstoff 6 abgegeben wird. Dadurch wird ein warmes weißes Licht erzielt. Wandeln die Leuchtstoffe 5, 6 entweder beide oder wenigstens einer von ihnen das Anregungslicht nicht komplett um, so mischt sich zu dem weißen Licht des LED-Moduls 1 noch die vom ersten LED-Chip 2 abgegebene Strahlung bzw. die vom zweiten LED-Chip 3 abgegebene Strahlung.

[0068] In Fig. 1 sind Anschlüsse an die LED-Chips 2, 3 gezeigt, mit denen die LED-Chips 2,3 entweder individuell oder gemeinschaftlich ansteuerbar sind. Insbesondere ist das LED-Modul 1 mit entsprechenden Einrichtungen versehen, um die LEDs 2, 3 - entweder einzeln oder alle zusammen - durch Amplituden-Modulation (AM-Modulation) oder durch Pulsweiten-Modulation (PWM-Modulation) anzusteuern, oder einen Vorwärtsstrom durch die LED-Chips 2, 3 zu verändern. Dadurch ist es möglich, die Intensität der Strahlung der einzelnen LED-Chips 2, 3 bzw. eine Wellenlänge der Strahlung (bzw. einen Wellenlängenbereich) der einzelnen LED-Chips 2, 3 gezielt zu verändern. Durch diese gezielte Veränderung können die Farbkoordinaten des LED-Moduls 1, insbesondere der Farbpunkt in einem Farbdiagramm wie CIE-Diagramm und/oder die Farbtemperatur des weißen Lichts des LED-Modul 1, in einem Bereich von wenigstens 20006500 K stufenlos eingestellt werden. In Fig. 2 sind die einzelnen LED-Chips 2, 3 auf einer Basisplatte 7, beispielsweise einem FR4 PCB angeordnet.

[0069] Fig. 2 zeigt ein ähnliches weißes Licht abstrahlendes LED-Modul 1 wie es in Figur 1 gezeigt ist. Insbesondere sind in der Abdeckung 4, die in Fig. 2 wiederum als Globe- Top gezeigt ist, zwei verschiedenen Leuchtstoffe 5 bzw. 6 gezeigt.

[0070] Der erste Leuchtstoff 5 kann ein mit seltenen Erden dotiertes Granat, vorzugsweise YAG:Ce®*, oder LUAG:Ce®*, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Orthosilikat, wie beispielsweise B.O.S.E., umfassen. Der zweite Leuchtstoff 6 kann ein mit Mangan dotiertes KSF, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Nitrid, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Granat vorzugsweise YAG:Eu®*, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Yitrium-Oxid, vorzugsweise Y,Os:Eu® umfassen. Spezifische Leuchtstoffe bzw. vorteilhafte Leuchtstoffkombinationen werden später in der Anmeldung gezeigt.

[0071] Fig. 3 zeigt ein ähnliches LED-Modul 1, wie es in Figur 2 gezeigt ist. In Fig. 3 ist zusätzlich zu dem ersten Leuchtstoff 5 und dem zweiten Leuchtstoff 6 noch ein dritter Leuchtstoff 8 in der Abdeckung 4 vorhanden, die wiederum als Globe-Top gezeigt ist. Dieser dritte Leuchtstoff 8 ist beispielsweise ein mit seltenen Erden dotiertes Granat, vorzugsweise YAG:Ce®*, oder LuAG:Ce®*, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Orthosilikat, vorzugsweise B.O.S.E., und gibt auf Anregung durch das Licht des ersten LED-Chips 2 oder durch das Licht bzw. die UV Strahlung des zweiten LED-Chips 3 vorzugsweise grünes, grünlich-gelbes, gelblich-grünes und/oder gelbes Licht ab.

[0072] In Fig. 4 ist ein ähnliches LED-Modul 1 gezeigt, wie es in Figur 3 gezeigt ist. Die Abdeckung 4 ist allerdings nun als Füllung eines durch Dämmen und Füllen hergestellten LED-Moduls 1 gebildet. Das derart gebildete LED-Modul 1 weist wenigstens einen Damm 8 auf, vorzugsweise wie gezeigt einen ringförmigen Damm 8, der die einzelnen LED-Chips 2, 3 in seinem inneren einschließt. Zwischen den Damm 8 ist über alle LED-Chips 2,3 die Füllung mit den darin verteilten verschiedenen Leuchtstoffen 5, 6, 8 eingebracht. Es ist in Fig. 4 auch zu sehen, dass die einzelnen LED-Chips 2, 3 mittels nach außerhalb des Damms 8 geleiteter Anschlüsse durch beispielsweise Bonddrähte in Serie verschaltet sind.

[0073] Die Basisplatte 7 ist vorzugsweise eine Alanod-Platte, oder eine andere hochreflektierende Platte 7, um das Licht der einzelnen LED-Chips 2, 3 bzw. von den Leuchtstoffen 5, 6, 8 zurückgestreutes Licht wieder zu reflektieren, um die Lichtabgabe des LED-Moduls 1 zu erhöhen. Eine solche hoch-reflektierende Platte 7 ist auch für alle gezeigten LED-Module 1 mit Globe-Top als Abdeckung 4 möglich.

[0074] Im Folgenden werden nun Beispiele für die oben genannten Ausführungsformen mit besonders vorteilhaften Kombinationen von LED-Chips und Leuchtstoffen beschreiben.

[0075] Eine erstes, zweites und drittes Beispiel für die erste Variante der ersten Ausführungsform umfasst jeweils wenigstens einen blauen LED-Chip 2, der ein Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 420 -425 nm aufweist, und wenigstens einen optionalen violetten LED-Chip 3, der einen Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 380-410 nm aufweist.

[0076] Im ersten Beispiel wird eine Leuchtstoffmischung in die Abdeckung 4 eingebracht, die aus einem B.O.S.E.-Leuchtstoff (oder alternativ einem Orthosilikat), einer ersten Art von YAG-Leucht-

stoff und KSF besteht. Der B.O.S.E.-Leuchtstoff ist dazu geeignet, das Licht des violetten LEDChips 3 in grünlich-gelbes Licht umzuwandeln. Alle Leuchtstoffe sind ferner dazu geeignet, das Licht des blauen LED-Chips 2 umzuwandeln. Der YAG gibt dabei insbesondere ein gelbes Licht ab, der B.O.S.E.-Leuchtstoff gibt ein grünlich-gelbes Licht ab und das KSF gibt ein rotes Licht ab.

[0077] Ein Ausführungsbeispiel für ein Emissionsspektrum eines erfindungsgemäßen LED-Moduls ist in Fig. 15 dargestellt. In der Fig. 15 sind der Verlauf des Referenz-Emissionsspektrums der CIE („D40“) und das Emissionsspektrum („zg spectrum 940“) eines erfindungsgemäßen LEDModuls gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt.

[0078] Das Referenz-Emissionsspektrum der CIE ist in der Fig. 15 beispielhaft anhand des Verlaufes D40 für eine Lichtfarbe von 4000 K erläutert. Anstelle des D40 Referenz-Emissionsspektrums der CIE kann die Erfindung auch für alle anderen Referenz-Emissionsspektren der CIE angewendet werden.

[0079] Das Emissionsspektrum eines erfindungsgemäßen LED-Moduls gemäß dem Beispiel der Fig. 15 zeichnet sich dadurch aus, dass es nahezu keine Emission im Bereich unter einer Wellenlänge von 405 nm aufweist. Im Bereich von 420 bis 425 liegt eine erste Emissionsspitze, diese erste Emissionsspitze weist aber eine geringere Intensität als die zweite Emissionsspitze bei ca. 465 nm und die dritte und höchste Emissionsspitze bei ca. 605 nm auf. Vorzugsweise weist das Emissionsspektrum im Bereich zwischen der zweite Emissionsspitze bei ca. 465 nm und der dritten Emissionsspitze bei ca. 605 nm nahezu eine stabile Emission annähernd dem Wert der zweiten Emissionsspitze bei ca. 465 auf.

[0080] Vorzugsweise beträgt die Abweichung des Emissionsspektrums des erfindungsgemäßen LED-Moduls zum D40 Referenz-Emissionsspektrum maximal oder weniger als dreißig Prozent (30%) in dem Bereich von 420nm bis 630 nm. Vorzugsweise ist die Abweichung des Emissionsspektrums des erfindungsgemäßen LED-Moduls zum D40 Referenz-Emissionsspektrum in dem Bereich von 420nm bis 630 nm auf maximal fünfzehn Prozent (15%) begrenzt.

[0081] Vorzugsweise beträgt die Abweichung des Emissionsspektrums des erfindungsgemäßen LED-Moduls zum D40 Referenz-Emissionsspektrum in dem Bereich des blauen Lichts von 420nm bis 450 nm auf maximal fünfzehn Prozent (15%), wobei gemäß einer besonders bevorzugten Variante die Abweichung des Emissionsspektrums des erfindungsgemäßen LED-Moduls zum D40 Referenz-Emissionsspektrum in dem Bereich des blauen Lichts von 420nm bis 450 nm auf maximal zehn Prozent (10%) begrenzt ist. Die bedeutet, dass die erste Emissionsspitze im Bereich von 420 bis 425 eine maximale Abweichung von höchsten 30%, insbesondere 15 % zum entsprechenden Verlauf des D40 Referenz-Emissionsspektrums aufweist.

[0082] Vorzugsweise beträgt die Abweichung des Emissionsspektrums des erfindungsgemäßen LED-Moduls zum D40 Referenz-Emissionsspektrum in dem Bereich des azur-blauen (alternativ auch cyan genannt) bis blau-grünen Lichts von 450nm bis 515 nm maximal fünfzehn Prozent (15%), wobei gemäß einer besonders bevorzugten Variante die Intensität des Emissionsspektrums des erfindungsgemäßen LED-Moduls in dem Bereich von 450nm bis 515 nm über dem Verlauf der D40 Referenz-Emissionsspektrum liegt, also eine Intensitätsüberhöhung im Vergleich zum D40 Referenz-Emissionsspektrum in diesem Bereich vorliegt.

[0083] Vorzugsweise beträgt die Abweichung des Emissionsspektrums des erfindungsgemäßen LED-Moduls zum D40 Referenz-Emissionsspektrum in dem Bereich des blau-grünen bis grünen Lichts von 515 nm bis 570 nm maximal fünfzehn Prozent (15%), wobei gemäß einer besonders bevorzugten Variante die Intensität des Emissionsspektrums des erfindungsgemäßen LED-Moduls in dem Bereich von 515 nm bis 570 nm unterhalb des Verlaufs der D40 Referenz-Emissionsspektrum liegt, also eine Intensitätsreduktion im Vergleich zum D40 Referenz-Emissionsspektrum in diesem Bereich vorliegt.

[0084] Vorzugsweise beträgt die Abweichung des Emissionsspektrums des erfindungsgemäßen LED-Moduls zum D40 Referenz-Emissionsspektrum in dem Bereich gelben bis roten Lichts von 570nm bis 640 nm maximal fünfzehn Prozent (15%), wobei gemäß einer besonders bevorzugten Variante die Intensität des Emissionsspektrums des erfindungsgemäßen LED-Moduls in dem Be-

reich von 570nm bis 630 nm über dem Verlauf der D40 Referenz-Emissionsspektrum liegt, also eine Intensitätsüberhöhung im Vergleich zum D40 Referenz-Emissionsspektrum in diesem Bereich vorliegt.

[0085] Vorzugsweise beträgt die Abweichung des Emissionsspektrums des erfindungsgemäßen LED-Moduls zum D40 Referenz-Emissionsspektrum in dem Bereich oberhalb des roten Lichts von 640 nm mindestens sechzig Prozent (60%), wobei gemäß einer besonders bevorzugten Variante die Intensität des Emissionsspektrums des erfindungsgemäßen LED-Moduls in dem Bereich von über 640 nm unterhalb dem Verlauf der D40 Referenz-Emissionsspektrum liegt, also eine Intensitätsreduktion im Vergleich zum D40 Referenz-Emissionsspektrum in diesem Bereich vorliegt.

[0086] Das erfindungsgemäße LED-Modul weist beispielsweise einen YAG-Leuchtstoff und/oder einen LuAG-Leuchtstoff auf, kombiniert mit einem B.O.S.E.-Leuchtstoff (oder alternativ einem Orthosilikat) sowie optional zumindest einen weiteren Leuchtstoff wie beispielsweise einen NitridLeuchtstoff oder LSF-Leuchtstoff aufweisen.

[0087] Das erfindungsgemäße LED-Modul kann auch einen Apatite Leuchtstoff (M5(PO4)3CI: Eu2+) aufweisen.

[0088] Die Zusammensetzung der Leuchtstoffkombination des erfindungsgemäßen LED-Modul, also die Zusammensetzung der Anteile der verschiedenen Leuchtstoffe kann derart gewählt werden, dass ein Teil des von dem ersten LED-Chip 2 emittierten Lichtes absorbiert und / oder in einen andere Wellenlänge umgewandelt wird.

[0089] Vorzugsweise ist die Menge zumindest eines Leuchtstoffs derart gewählt, dass die erste Emissionsspitze im Bereich von 420 bis 425 nm eine geringere Intensität als die zweite Emissionsspitze bei ca. 465 nm aufweist. Gemäß dieser Variante ist der Anteil des in den Bereich der zweiten Emissionsspitze von ca. 465 nm umgewandelten Lichtes größer als der Anteil des verbleibenden, nicht umgewandelten Lichtes im Bereich der ersten Emissionsspitze im Bereich von 420 bis 425 nm.

[0090] Vorzugsweise wird die erste Emissionsspitze im Bereich von 420 bis 425 nm durch das emittierte Licht des ersten LED-Chip 2 gebildet, während die zweite Emissionsspitze bei ca. 465 nm wie auch die dritte Emissionsspitze ca. 605 nm durch das von einem oder mehreren Leuchtstoffen umgewandelte Licht gebildet.

[0091] Das Anregungs- und Emissionsspektrum des verwendeten YAG-Leuchtstoffs (Y3AlsO+42: Ce**) ist in Fig. 5 gezeigt. Alternativ zu dem YAG-Leuchtstoff kann ein LUAG-Leuchtstoff (etwa LuAG:Ce**) verwendet werden, dessen Anregungs- und Emissionsspektrum in Fig. 14 gezeigt ist. Anregung- und Emissionsspektren für verwendbare B.O.S.E.-Leuchtstoffe (BaSrSiQ4:Eu“*, Ba2SiO«4: Eu** und Sr2SiO«: Eu“**sind in den Fig. 7 -9 gezeigt. Das Anregungs- und Emissionsspektrum des verwendeten KSF (K>(SiFe):Mn**) ist in Fig. 10 gezeigt.

[0092] Im zweiten Beispiel wird eine Leuchtstoffmischung aus einer zweiten Art von YAG- Leuchtstoff und KSF in die Abdeckung 4 eingebracht. Der YAG ist dazu geeignet, das Licht des violetten LED-Chips 3 umzuwandeln, insbesondere in gelblich-grünes Licht. Beide Leuchtstoffe sind ferner dazu geeignet, das Licht des blauen LED-Chips 3 umzuwandeln. Der YAG gibt dabei insbesondere ein gelbes Licht ab, das KSF gibt ein rotes Licht ab.

[0093] Das Anregungs- und Emissionsspektrum des verwendeten YAG-Leuchtstoffs (Y3AlsO+42: Ce*) ist in Fig. 6 gezeigt, das Anregungs- und Emissionsspektrum des verwendeten KSF (K>» (SiFe):Mn**) in Fig. 10.

[0094] Im dritten Beispiel wird eine Leuchtstoffmischung aus einem B.O.S.E.-Leuchtstoff (alternativ aus einem Orthosilikat), einer ersten Art von YAG-Leuchtstoff und einem Nitrid (z.B. (Sr, Ca)AISiNs:Eu**, CaAISiNs:Eu?*) in die Abdeckung 4 eingebracht. Der B.O.S.E.-Leuchtstoff und das Nitrid sind dazu geeignet, das Licht des violetten LED-Chips 3 umzuwandeln. Der B.O.S.E.Leuchtstoff strahlt dabei insbesondere grünlich-gelbes Licht ab, das Nitrid rotes Licht. Alle drei Leuchtstoffe sind dazu geeignet, das Licht des blauen LED-Chips 2 umzuwandeln. Der B.O.S.E.-

Leuchtstoff strahlt dabei grünlich-gelbes Licht ab, das Nitrid rotes Licht und der YAG gelbes Licht.

[0095] Das Anregungs- und Emissionsspektrum des verwendeten YAG-Leuchtstoffs (Y3AlsO+42: Ce) ist in Fig. 5 gezeigt, das Anregungs- und Emissionsspektrum verwendbarer B.O.S.E.Leuchtstoffe (BaSrSiO4:Eu?*,Ba2SiO4:Eu** und Sr2SiQ4:Eu**) in Fig. 7-8 und das Anregungs- und Emissionsspektrum des verwendeten Nitrids (Sr, Ca)AlSiNs:Eu“*) in Fig. 11. Alternativ kann statt dem YAG-Leuchtstoff ein LUAG- Leuchtstoff (etwa LUAG:Ce**) verwendet werden, dessen Anregungs- und Emissionsspektrum in Fig. 14 gezeigt ist.

[0096] Ein erstes und zweites Beispiel für die zweite Variante der ersten Ausführungsform umfasst einen blauen LED-Chip 2, der ein Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 455-475 nm aufweist, und einen UV LED-Chip 3, der ein Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 230-280 nm aufweist.

[0097] Im ersten Beispiel wird eine Leuchtstoffmischung in die Abdeckung 4 eingebracht, die aus einer zweiten Art von YAG-Leuchtstoff und einem YEO-Leuchtstoff besteht (alternativ zu dem YEO-Leuchtstoff einer dritten Art von YAG-Leuchtstoff (YAG:Eu®*) besteht). Beide Leuchtstoffe sind dazu geeignet, die Strahlung des UV LED-Chips 3 umzuwandeln, insbesondere der YAGLeuchtstoff zweiter Art (Fig. 6) in gelbes Licht und der YEO-Leuchtstoff in rotes Licht. Lediglich der YAG-Leuchtstoff zweiter Artist auch dazu geeignet, das Licht des blauen LED-Chips 2 umzuwandeln, nämlich wiederum in gelbes Licht.

[0098] Das Absorptions- und Emissionsspektrum des YAG-Leuchtstoffs (Y3AlsO42:Ce®*) ist in Fig. 6 gezeigt, das Absorptions- und Emissionsspektrum des YEO-Leuchtstoffs (Y2Os:Eu®*) ist in Fig. 12 gezeigt. Das Emissions- und Absorptionsspektrum des zu dem YEO-Leuchtstoff alternativen YAG-Leuchtstoff dritter Art (Y3AlsO;2:Eu**) ist in Fig. 13 gezeigt.

[0099] Im zweiten Beispiel wird eine Leuchtstoffmischung aus einem B.O.S.E.-Leuchtstoff, einem YEO-Leuchtstoff (alternativ wieder einem YAG-Leuchtstoff dritter Art) und einer ersten Art von YAG-Leuchtstoff eingebracht. Der B.O.S.E.-Leuchtstoff und der YEO-Leuchtstoff (bzw. YAG dritter Art) sind dazu geeignet, die Strahlung des UV LED-Chips 3 umzuwandeln. Insbesondere strahlt dabei der B.O.S.E.-Leuchtstoff grünlich-gelbes Licht und der YEO-Leuchtstoff (bzw. der YAG dritter Art) rotes Licht ab. Der YAG-Leuchtstoff der ersten Art und der B.O.S.E.-Leuchtstoff sind ferner dazu geeignet, das Licht des blauen LED-Chips 2 umzuwandeln. Insbesondere strahlt dabei der YAG gelbes Licht und der B.O.S.E.-Leuchtstoff grünlich-gelbes Licht ab.

[00100] Das Absorptions- und Emissionsspektrum des YAG-Leuchtstoffs erster Art (Y3AlsO42: Ce*) ist in Fig. 5 gezeigt, das Absorptions- und Emissionsspektrum des YEO-Leuchtstoffs (Y2Os:Eu®*) ist in Fig. 12 gezeigt. Das Emissions- und Absorptionsspektrum des zu dem YEO alternativen YAG-Leuchtstoffs dritter Art (Y3AlsO42:Eu®*) ist in Fig. 13 gezeigt. Anregungs- und Emissionsspektren verwendbarer B.O.S.E.-Leuchtstoffe (BaSrSiO4: Eu*?*,Sr2SiO«4: Eu“* und Ba2SiO.: Eu**) sind in Fig. 7-9 gezeigt.

[00101] Ein Beispiel der zweiten Ausführungsform enthält einen ersten UV LED-Chip 2, der ein Intensitätsmaximum bei einer Wellenlänge von 320-360 nm aufweist, und einen zweiten UV LEDChip 3, der ein Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 230-280 nm aufweist. Als Leuchtstoffmischung werden ein YAG-Leuchtstoff und ein YEO-Leuchtstoff verwendet. Der YAG (YAG:Ce®*, Fig. 5 oder 6) ist insbesondere dazu geeignet, das Licht des ersten UV LED-Chips 2 umzuwandeln, insbesondere in gelbes Licht. Der YEO (Y>Os:Eu®*, Fig. 12) ist dazu geeignet, das Licht des zweiten UV- LED-Chips 3 umzuwandeln, insbesondere in rotes Licht.

[00102] Ein Beispiel der dritten Ausführungsform umfasst einen blauen LED-Chip 2, der blaues Licht mit einem Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 400-440 nm aussendet, und einen zweiten blauen LED-Chip 3, der blaues Licht mit einem Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 430-470 nm aussendet. Als Leuchtstoffmischung wird vorzugsweise eine YAG-Mischung verwendet, dabei können z.B. eine erste und zweite Art von YAG-Leuchtstoff (YAG:Ce®*, Fig. 5 und 6) gemischt werden. Die YAG-Leuchtstoffe sind dazu geeignet, das Licht der blauen LED-Chips 2, 3 umzuwandeln, insbesondere ins gelbe, so dass entsprechend einmal wärmeres weißes Licht und einmal kälteres weißes Licht entsteht. Dadurch wird insgesamt ein

weißes Licht abstrahlendes LED-Modul 1 mit einer veränderlichen Farbtemperatur erzielt.

[00103] Das erfindungsgemäße LED-Modul kann beispielsweise auch einen HalophosphatLeuchtstoff aufweisen, beispielsweise ein Kalzium-Halophosphat. Das erfindungsgemäße LEDModul kann beispielsweise auch einen weiteren Leuchtstoff wie beispielsweise einen oder mehrere aus den Gruppen der Barium-Aluminat (BAM, zB. BaMg2Al16027 : Eu2+ ), SrCaBaMg Chloroapatit (z.B. Sr,Ca,Ba,Mg)5(PO4)3CI : Eu2+), oder Kalzium Tungstat (CAT, zB. Ce0.65Tb0. 35MgAl11019 ) oder Lanthanum Phosphat (LAP, z. B. LaPO4 : Ce3+Tb3+) aufweisen.

[00104] Insgesamt ist es für die Erfindung vorteilhaft, dass zumindest teilweise eine separierte Anregung von unterschiedlichen Leuchtstoffarten ermöglicht wird, was dadurch realisiert wird, dass das Anregungs- und Emissionsspektrum der verschiedenen Leuchtstoffe sich nicht überlappen. Dies kann durch gezielte Lücken im Anregungsspektrum erreicht werden.

[00105] Insgesamt wird durch die vorliegende Erfindung ein weißes Licht abstrahlendes LEDModul 1 realisiert, das einfacher hergestellt werden kann, da insbesondere die verschiedenen Leuchtstoffe einfacher angebracht werden können. Zudem ist durch die Vermischung der verschiedenen Leuchtstoffe in einer einzigen Abdeckung 4, beispielsweise einem einzigen GlobeTop, die Herstellung des LED-Moduls 1 vereinfacht und besser kleineren Strukturgrößen zugänglich. Ferner wird auch die Homogenität des weißen Lichts verbessert. Durch gezieltes Ansteuern der einzelnen verwendeten LED-Chips 2, 3 durch beispielsweise eine AM- oder PWM-Modulation oder ein Einstellen des Vorwärtsstroms kann für das LED-Modul 1 der vorliegenden Erfindung der Farbpunkt bzw. die Farbtemperatur zwischen 2000-6500 K stufenlos eingestellt werden.

Claims

Ansprüche

1. Weißes Licht abstrahlendes LED-Modul (1), aufweisend wenigstens einen ersten LED-Chip (2), wenigstens einen zweiten LED-Chip (3), eine Abdeckung (4), welche alle LED-Chips (2, 3) abdeckt und mit wenigstens zwei unterschiedlichen Leuchtstoffen (5, 6) versehen ist, wobei wenigstens ein Leuchtstoff (5) dazu geeignet ist, Strahlung des ersten LED-Chips (2) zumindest teilweise in ein erstes Licht umzuwandeln, wenigstens ein anderer Leuchtstoff (6) dazu geeignet ist, Strahlung des zweiten LED-Chips (3) zumindest teilweise in ein zweites Lichts umzuwandeln, das weiße Licht des LED-Moduls (1) zumindest das erste und das zweite Licht enthält, und das Emissionsspektrums des LED-Moduls (1) zum D40 Referenz-Emissionsspektrum der CIE maximal oder weniger als dreißig Prozent (30%) in dem Bereich von 410nm bis 640 nm abweicht.

2. LED-Modul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (4) ein Globe-Top ist, vorzugsweise ein über alle LED-Chips (2, 3) dispensierter Globe-Top, oder die Abdeckung (4) eine Füllung eines durch Dämmen-und-Füllen hergestellten LED-Moduls (1) ist.

3. LED-Modul (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität der Strahlung des ersten und/oder zweiten LED-Chips (2, 3) durch Amplitudenoder Pulsweiten-Modulation veränderbar ist, und/oder die Wellenlänge der Strahlung des ersten und/oder zweiten LED-Chips (2, 3) über den Vorwärtsstrom veränderbar ist.

4. LED-Modul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Emissionsspektrums des LED-Moduls (1) zum Referenz-Emissionsspektrum in dem Bereich von 450nm bis 515 nm maximal dreißig, insbesondere fünfzehn Prozent abweicht, wobei vorzugsweise die Intensität des Emissionsspektrums des LED-Moduls in dem Bereich von 450nm bis 515 nm über dem Verlauf der D40 Referenz-Emissionsspektrum liegt.

5. LED-Modul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass In dem Bereich von 420 bis 425 eine erste Emissionsspitze liegt, diese erste Emissionsspitze aber eine geringere Intensität als eine zweite Emissionsspitze bei ca. 465 nm und eine dritte und höchste Emissionsspitze bei ca. 605 nm aufweist.

6. LED-Modul (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leuchtstoff (5) dazu geeignet ist, das blaue Licht und/oder violette Licht des ersten LED-Chips (2) nur teilweise in das erste Licht umzuwandeln, so dass eine Mischung des nicht umgewandelten Lichts und des ersten Lichts ein weißes Licht ergibt, und das weiße Licht des LED-Moduls (1) zumindest das weiße Licht bestehend aus dem nicht umgewandelten Licht und dem ersten Licht sowie das zweite Licht enthält.

7. LED-Modul (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (4) mit einem dritten Leuchtstoff (8) versehen ist, der dritte Leuchtstoff (8) dazu geeignet ist, das blaue Licht und/oder violette Licht des ersten LED-Chips (2) und/oder die UV Strahlung des ersten LED-Chips (2) zumindest teilweise in grünes, grünlich-gelbes, gelblich-grünes und/oder gelbes drittes Licht umzuwandeln und das weiße Licht des LED-Moduls (1) das dritte Licht enthält.

8. LED-Modul (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Leuchtstoff (8) ein mit seltenen Erden dotiertes Granat, vorzugsweise YAG:Ce®, oder LUAG:Ce**, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Orthosilikat, vorzugsweise B.O.S.E., umfasst.

9. LED-Modul (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste LED-Chip (2) dazu geeignet ist, blaues Licht mit einem Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 455 - 475 nm auszusenden, und der zweite LED-Chip (3) dazu geeignet ist, violettes Licht mit einem Intensitätsmaximum in einem Wellenlängenbereich von 380 - 410 nm, vorzugsweise bei einer Wellenlänge von etwa 405 nm, auszusenden.

10. LED-Modul (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leuchtstoff (5) ein mit seltenen Erden dotiertes Granat, vorzugsweise YAG:Ce®, oder LUAG:Ce**, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Orthosilikat, vorzugsweise B.O.S.E., umfasst und der zweite Leuchtstoff (6) ein mit Mangan dotiertes KSF oder ein mit seltenen Erden dotiertes Nitrid umfasst.

Hierzu 15 Blatt Zeichnungen