CN102308140A - 用于制造多个led照明装置和照明装置的多个led芯片组的方法以及led照明装置 - Google Patents
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Abstract
提出了一种用于制造多个LED照明装置(100)的方法，所述LED照明装置分别发射具有第一光度量的平均值(100a)的光。制造发射几乎同色的光的多个LED芯片(1)。接着测量相应的LED芯片(1)的第一光度量的值。根据测量结果，分别将具有第一光度量的不同值的至少两个LED芯片(1)组合成组。LED芯片(1)在此组合成组，使得所有LED照明装置(100)的平均值(100a)的差异不能被人眼感知。最后为每个LED照明装置(100)配备有一组LED芯片(1)。此外，提出了一种用于制造照明装置(100)的多个芯片组的方法。另外，还提出了一种LED照明装置(100)，其借助这种方法来制造。
Description
本专利申请要求德国专利申请10 2008 064 073.5的优先权，其公开内容通过引用结合于此。
本发明涉及一种用于制造多个LED(发光二极管)照明装置以及LED照明装置的多个芯片组的方法，其分别发射具有第一光度量的平均值的光。此外，本发明还涉及一种具有至少两个LED芯片的LED照明装置。
在具有多个LED芯片的LED照明装置中通常使用如下LED芯片：这些LED芯片在制造时就其色彩和强度进行同类分类。其目的是，为LED照明装置配备尽可能相同的LED芯片并且由此实现尽可能均匀的色彩印象。
然而，LED芯片由于其制造工艺而在几乎所有特征参数方面、尤其是在其亮度和其色度坐标方面显现出变化。这些变化同样显现在借助LED芯片实现的LED照明装置中。
结果，在这种LED照明装置中会出现色彩印象的明显可见的差异。该问题尤其在白光LED芯片或者白光LED照明装置的情况下尖锐化，因为与在色彩空间中的白色点的偏差用人眼会特别容易地感知到色偏。
尤其是，LED照明装置会由于LED芯片的变化而在其色度坐标或者其亮度方面有差异，由此在例如彼此并排安装的LED照明装置之间不利地出现可见的色彩印象的差别。
本发明基于的任务是提出一种改进的制造方法，其中用人眼不再能感知到不同的LED照明装置(尤其是白光LED照明装置)彼此间的色度坐标和/或亮度的差异，并且该方法同时提供了成本优点。尤其是，要减小在这种LED照明装置中的色彩印象的差异。此外，要产生具有与预先给定的色度坐标和/或预先给定的亮度尽可能小偏差的LED芯片的装置，例如LED照明装置。
这些任务尤其通过具有权利要求1的特征的用于制造多个LED照明装置的方法以及通过用于制造照明装置的多个LED芯片组的方法来解决。此外，这些任务通过具有权利要求11的特征的LED照明装置来解决。该方法和LED照明装置的有利的实施形式和优选的改进方案是从属权利要求的主题。
根据本发明，用于制造多个分别发射具有第一光度量的平均值的光的LED照明装置的方法具有如下方法步骤：
-制造发射同色的光的多个LED芯片，
-测量相应的LED芯片的第一光度量，
-将LED芯片组合成组，每组至少两个LED芯片，其具有第一光度量的不同的值，使得所有LED照明装置的平均值的差异不能被人眼感知，以及
-为每个LED照明装置配备一组LED芯片。
根据一个实施形式，用于制造分别发射具有第一光度量的平均值的光的照明装置的LED芯片组的方法具有如下方法步骤：
-制造发射同色的光的多个LED芯片，
-测量相应的LED芯片的第一光度量，以及
-将LED芯片组合成组，每组至少两个LED芯片，其具有第一光度量的不同的值，使得针对LED照明装置、尤其是针对所有LED照明装置的平均值的差异不能用人眼感知。
LED芯片的组在此分别形成LED照明装置的芯片组。在LED照明装置的后续制造中，于是每个照明装置可以配备有至少一个这样的LED芯片组，尤其是配备有恰好一个这样的LED芯片组。在下文中结合LED照明装置所描述的特征因此也可以应用于LED芯片组。
LED芯片组的第一光度量的平均值并且因此LED照明装置的第一光度量的平均值尤其是由该LED照明装置的各个LED芯片的第一光度量的值叠加组合而成。LED照明装置的第一光度量的平均值因此尤其仅仅涉及每个LED照明装置，而并不涉及多个LED照明装置彼此间的第一光度量的值。因此，就平均值而言，每个LED照明装置被单独地观察。
LED芯片的第一光度量和/或LED照明装置的第一光度量优选涉及与眼睛的亮度敏感曲线相关的特性，譬如彩色再现指数、光通量、色温、色度坐标、光强、发光密度或发射特征。
“色温”尤其是光源的色彩印象的度量。色温定义为如下温度：必须将黑体(普朗克辐射器)加热到该温度，以便黑体发出在相同亮度的情况下以及在确定的观察条件下与要描述的色彩最为相似的色彩的光。
“色度坐标”尤其理解为如下数值：该数值在CIE色彩空间中描述LED芯片或LED照明装置所发射的光的色彩。
“CIE色彩空间”尤其是CIE标准色度学系统(也以CIE 1931而公知)。CIE标准色度学系统基于与标准观察者相关的可在CIE标准色表中示出的测量值。可能的色彩的面在CIE标准色表的情况下绘制在坐标系上，在该坐标系上可以直接读取任意色彩的X分量和Y分量。
在一个优选的扩展方案中，LED芯片和/或LED照明装置的第一光度量涉及广延量，譬如涉及光通量和/或光强。在此情况下，当所有LED照明装置的第一光度量的平均值彼此偏差小于10％时，这些平均值的差异不再能被人眼所感知。
在另一优选的扩展方案中，LED芯片和/或LED照明装置的第一光度量涉及色度坐标和/或色温。在此情况下，当所有LED照明装置的第一光度量的平均值彼此偏差小于十个、优选小于五个、特别优选小于三个麦克亚当(MacAdam)阈值单位时，这些平均值的差异不再能被人眼所感知。
根据本发明的方法测量设置用于装备LED照明装置的LED芯片的第一光度量。在另一方法步骤中，LED芯片根据所确定的第一光度量的值有目的地组合，使得不同的LED照明装置的第一光度量的平均值彼此偏差小于10％和/或小于十个、优选小于五个、特别优选小于三个麦克亚当阈值单位。
LED照明装置的第一光度量有利地在预先给定的、尤其是窄的范围中。有利地能够实现具有一致的色彩印象的表现的LED照明装置。可以有利地避免人眼可见的LED照明装置之间的色彩印象的差异。
通过组合具有第一光度量的不同值的LED芯片，可以有利地将具有人眼可见的第一光度量的差别的LED芯片应用于LED照明装置，而在此不导致LED照明装置的光度量平均值的人眼可见的差别。这样，可以有利地使用其第一光度量的值遍布在大的范围上的LED芯片，由此有利地减少丢弃传统的所谓“不能用的”LED芯片。通过减少丢弃LED芯片得到了LED照明装置的制造中的成本优点。
在用于确定LED芯片的第一光度量的方法中，CIE色彩空间设置有网格。这些网包括两队交叉的网格线，其中一队通过一队Judd直线(Judd′scher Geraden)给定而另一队通过普朗克辐射器的色度坐标的线以及与其相关的恒定的阈值偏差的线来给定，使得该网具有多个由网格线形成边界的网格单元。这些网格单元尤其已知为“Bins”。每个网格单元在此与一组第一光度量的值相关。
接着确定LED芯片的第一光度量并且分别确定LED芯片的第一光度量分别所在的网格单元。
在CIE色彩空间中的Judd直线定义为相似色温的直线。它们可以近似地视为恒定色温的线。普朗克辐射器的色度坐标的线通过针对普朗克辐射器的不同温度的普朗克辐射器的色度坐标来给定。色度坐标距该线的距离在阈值单元(SWE)中被确定，也已知为颜色匹配标准偏差(SDCM)。
该制造方法基于人眼严格依据普朗克辐射器和Judd直线(即最相似的色温的直线)测量LED芯片的第一光度量。LED芯片于是分类成组，这些组对应于人眼的色彩感官感受。
在一个优选的扩展方案中，LED照明装置的LED芯片的第一光度量的值的差异能够被人眼所感知。
具有能够被人眼所感知的第一光度量的不同值的LED芯片可以有利地组合，使得多个LED照明装置的色彩印象的差异并不能被人眼所感知，尤其是该差异小于10％和/或小于十个、优选小于五个、特别优选小于三个麦克亚当阈值单位。通过有目的地将具有其差异能被人眼所感知的第一光度量的不同值的LED芯片组合，有利地减少了丢弃并且尤其可以避免丢弃所谓不能用的LED芯片。由此，在制造过程中优选得到了成本优点。
在一个优选的扩展方案中，第一光度量为色度坐标。优选地，LED照明装置的LED芯片的色度坐标的值的差异大于三个阈值单位，尤其是麦克亚当阈值单位。例如，差异大于五个麦克亚当阈值单位，特别优选地大于十个麦克亚当阈值单位。
麦克亚当阈值单位也已知为麦克亚当椭圆，其为在CIE-XYZ色彩空间中围绕参考色度坐标的周线，在该周线内人眼不能感知与参考色度坐标的偏差。
LED芯片的色度坐标在一个麦克亚当阈值单位的范围中的差异并不能被一般人眼所感知。第一光度量在两个到三个麦克亚当阈值单位的范围中的差异只能困难地被一般人眼所感知。大于四个麦克亚当阈值单位的差异可以明显地被一般人眼所感知。
LED照明装置的LED芯片的第一光度量的值的优选大于五个麦克亚当阈值单位的差异因此可以被人眼所感知。
在一个优选的扩展方案中，所有照明装置的平均值偏差小于十个麦克亚当阈值单位。优选地，平均值偏差小于五个麦克亚当阈值单位，特别优选小于三个麦克亚当阈值单位。
在LED照明装置的色彩印象中的差异因此不能被人眼所感知。并排安装的LED照明装置于是针对人眼具有相似的尤其是相同的色彩印象。
在一个优选的扩展方案中，第一光度量为亮度。
优选地，所有LED照明装置的平均值偏差小于10％。亮度的平均值彼此间小于10％的偏差几乎不能被人眼所感知。特别优选地，所有LED照明装置的平均值偏差小于5％。
并排安装的LED照明装置优选几乎不具有、尤其是不具有人眼所能感知的亮度方面的差异。
在一个优选的扩展方案中，LED照明装置具有第二光度量的至少一个另外的平均值，第一LED芯片具有第二光度量的第一值而第二LED芯片具有第二光度量的不同于第一值的第二值，其中LED芯片组合成组，使得所有LED照明装置的另外的平均值的差异不能被人眼所感知，尤其是另外的平均值偏差小于10％和/或小于十个、优选小于五个、特别优选小于三个麦克亚当阈值单位。
因此，每个LED芯片与两个光度量(优选为色度坐标和亮度)相关。然后，LED芯片优选组合成组，使得所有LED照明装置的第一光度量和第二光度量的平均值彼此偏差小于10％和/或小于十个、优选小于五个、特别优选小于三个麦克亚当阈值单位。尤其是，所有LED照明装置的色度坐标的平均值彼此偏差小于十个、优选小于五个、特别优选小于三个麦克亚当阈值单位并且所有LED照明装置的亮度的平均值彼此偏差小于10％。
于是可以有利地实现几乎不具有亮度和色度坐标的偏差的LED照明装置。并排安装的LED照明装置有利地不具有可被人眼所感知的亮度和色度坐标的差异。于是有利地可以产生具有可再现的色彩印象的LED照明装置。这样，能够实现所有LED照明装置的色彩印象的一致的表现。
在一个优选的扩展方案中，每个LED照明装置都与至少一个另外的LED芯片相关，该另外的LED芯片具有第一光度量和/或第二光度量的另外的值。
每个LED照明装置因此具有至少三个LED芯片，其组合成组，使得所有LED照明装置的第一光度量和/或第二光度量的平均值的差异并不能被人眼所感知，尤其偏差小于10％和/或小于十个、优选小于五个、特别优选小于三个麦克亚当阈值单位。有利地于是在光度量的值方面不同的三个或更多个LED芯片可以组合而不被丢弃，由此得到了在制造方面的成本优点。LED照明装置的色彩印象在此通过有目的地将LED芯片组合而有利地未受到不利影响。
此外，LED照明装置根据本发明设置为发射具有第一光度量的平均值的光。LED照明装置具有：第一LED芯片，其具有第一光度量的第一值；和第二LED芯片，其具有第一光度量的不同于第一值的第二值。第一光度量的第一值和第二值的差异可以为人眼所感知。LED芯片发射同色光。
具有可被人眼所感知的不同色彩印象的LED芯片可以有利地组合，使得得到LED照明装置的第一光度量的预先给定的平均值。LED芯片在此发射同色光。
“同色”尤其表示由人类观察者、尤其是标准观察者所感知的相同的色度。基准色在此被人类观察者感觉为相同，例如感觉为白色光，其中与例如在色彩空间中的白色点的偏差会作为色偏出现。同色也因此尤其是相同的基本色调，例如白色，其中会出现可以被人眼所感知的偏差的色偏。
优选地，第一光度量是色度坐标。特别优选地，第一光度量的第一值与第一光度量的第二值相差大于三个、优选大于五个、特别优选大于十个麦克亚当阈值单位。
LED芯片的色度坐标彼此间的偏差因此可以被人眼所感知。
在一个优选的扩展方案中，第一光度量是亮度。LED芯片彼此间的亮度差在此可以被人眼所感知。
在另一优选的扩展方案中，LED照明装置具有第二光度量的至少一个另外的平均值，第一LED芯片具有第二光度量的第一值而第二LED芯片具有第二光度量的不同于第一值的第二值，其中第二光度量的第一值和第二值的差异可以被人眼所感知。
特别优选地，第一光度量是色度坐标而第二光度量为亮度。
LED照明装置的LED芯片因此在其色度坐标和其亮度方面彼此不同，其中差异可以为人类的裸眼所感知。
在另一优选的扩展方案中，在发射方向上在LED芯片之后设置有透射辐射的盖，其包含散射颗粒。
盖有利地是漫散射的盖，其优选地作为光学混合元件使用在LED照明装置中。盖优选将LED照明装置的各个LED芯片发射的光混合，使得产生由LED照明装置发射的混合辐射。
优选地，LED照明装置的LED芯片设置在共同的电路板上，例如设置在支承板上并且电接触。电路板尤其可以是印刷电路板(PCB：printed circuit board)。
特别优选地，LED照明装置具有与电路板对置的辐射出射侧，在LED照明装置中产生的辐射通过该辐射出射侧可以离开LED照明装置。
优选地，LED芯片是薄膜LED芯片。在本申请的范围中，LED芯片视为薄膜LED芯片，在其制造期间剥离生长衬底，其中在该生长衬底上例如曾外延地生长了分别包括LED芯片的半导体层序列。
LED芯片的层优选基于III/V化合物半导体材料。III/V化合物半导体材料具有来自第三主族的至少一种元素，譬如：Al、Ga、In；和来自第五主族的元素，譬如N、P、As。尤其是，术语III/V化合物半导体材料包括二元、三元或四元化合物的组，它们包含至少一种来自第三主族的元素和至少一种来自第五主族的元素，尤其是包含氮化物化合物半导体和磷化物化合物半导体。此外，这种二元、三元或四元化合物例如可以具有一种或多种掺杂材料以及附加的组成部分。
优选地，LED芯片分别具有有源层用于产生辐射。LED芯片的有源层分别具有pn结、双异质结构、单量子阱(SQW：single quantum well)或多量子阱结构(MQW：multi quantumwell)，用于产生辐射。术语量子阱结构在此未阐明在量子化的维度方面的含义。其因此尤其包含量子槽、量子线和量子点以及这些结构的任意组合。
优选地，LED芯片、尤其是电路板设置在冷却体上。这样，在LED芯片的工作中形成的热量可以通过冷却体最优地从LED照明装置中散发出。
LED照明装置的其他优点、优选的扩展方案和合乎目的性以及用于制造多个LED照明装置的方法从以下结合图1至7所阐述的实施例中得到。
其中：
图1示出了根据本发明的LED照明装置的第一实施例的示意性横截面，
图2示出了在普朗克辐射器的线的周围的来自CIE色彩空间的一部分，
图3示出了在普朗克辐射器的线的周围的来自CIE色彩空间的一部分，其具有其中所示的、用于另一根据本发明的LED照明装置的每组两个LED芯片的网格单元的可能组合，
图4示出了普朗克辐射器的线的周围的来自CIE色彩空间的一部分，其具有其中所示的、用于另一根据本发明的LED照明装置的每组两个LED芯片的网格单元的另一组合，
图5示出了普朗克辐射器的线的周围的来自CIE色彩空间的一部分，其具有其中所示的、用于另一LED照明装置的每组三个LED芯片的网格单元的另一组合，
图6示出了另一根据本发明的LED照明装置的将两个LED芯片组合成一组的亮度敏感度的示意性示出的部分，以及
图7示出了将LED芯片组成具有任意光度量Y的另一LED照明装置的可能性的示意图。
相同或作用相同的组成部分分别设置有相同的附图标记。所示的组成部分以及组成部分彼此间的大小关系并不能视为合乎比例。
在图1中示出了LED照明装置100的一个实施例的横截面。LED照明装置100包括灯座4，设置在其上的冷却体3，设置在其上的电路板2和盖5，其中所述电路板2带有多个设置在电路板2上的LED芯片1。
LED芯片1优选分别具有适于产生电磁辐射的有源层。LED芯片1分别优选地以薄膜结构方式实施。尤其是，LED芯片1优选包括外延沉积的层，其分别形成LED芯片1。LED芯片1的层优选基于III/V化合物半导体材料。
LED照明装置100的电路板2优选包含导热的材料。特别优选地，电路板2是印刷电路板，尤其是PCB。
冷却体3优选包含导热材料。优选地，在LED芯片1工作中形成的热量通过电路板2传导到冷却体3上并且从那里由LED照明装置100向LED照明装置100的周围散发。
盖5优选在发射方向上设置在LED芯片1之后。LED照明装置100因此具有背离电路板2的辐射出射侧，由LED芯片1发射的辐射可以从辐射出射侧出射。
优选地，盖5对于由LED芯片1发射的辐射是透射辐射的。特别优选地，盖5包含散射颗粒，优选漫散射颗粒。盖5因此用作由各个LED芯片1发射的辐射的光学混合元件。这样有利地实现由各个LED芯片1发射的辐射的提高的混合。优选地，LED照明装置100发射由LED芯片1发射的辐射的混合辐射。
LED芯片1优选发射在白色色度坐标范围中的辐射。白色色彩印象例如可以借助第一波长和第二波长的叠加而形成。优选地，LED照明装置100的所有LED芯片1发射白色光。LED照明装置100的LED芯片1可以具有发射第一波长的半导体本体和附加地具有转换器，该转换器将第一波长至少部分转换为与第一波长不同的第二波长。通过第一波长和第二波长的叠加，可以形成白色光的印象。例如，第一波长在蓝色波长范围中而第二波长在黄色波长范围中。
为了使LED照明装置100彼此间的偏差最小，将LED芯片1组合成组，每组至少两个LED芯片1。LED芯片1在此具有第一光度量的不同的值，其中差异可以被人眼所感知。LED芯片1组合成组，使得所有LED照明装置100的第一光度量的平均值彼此间的差异并不可以被人眼所感知，尤其是相差小于10％和/或小于十个、优选小于五个、特别优选小于三个麦克亚当阈值单位。能够有利地实现关于LED照明装置100的色彩印象的一致表现。
将具有可被人眼所感知的相应色彩印象的差异的LED芯片1进行有目的的组合，能够实现在LED照明装置100的制造中的成本优点，因为有利地减小了所谓“不能用的”LED芯片的丢弃。
用于制造LED照明装置100的方法以及LED芯片1有目的地组合成组分别在图3至7中详细地说明。
图2示出了在普朗克辐射器的线的周围的、来自CIE色彩空间的一部分。
尤其是，在图2至5中示出了CIE色彩空间1931。三维XYZ色彩空间作为二维CIE标准色表来示出。
为了确定网，绘制了具有色温2500K、3000K、4000K、5000K、6000K和7000K的Judd直线7，它们形成一队网格线。此外，绘制了普朗克辐射器的色度坐标的线8以及恒定阈值偏差的线9。
此外，在图2中示出了网格单元11，在此为黑色加边的框，其已知为所谓的“Bins”。
分别在共同的网格单元11中的LED芯片分别具有相似的光度量。
传统上，其光度量落入一个网格单元11中的LED芯片分别用于装配LED照明装置。然而，来自网格单元11的不同的区域(例如角)的LED芯片在其光度量例如色度坐标或亮度方面不利地相差使得该差异可以被人眼所感知。
在图2中进一步绘制了麦克亚当椭圆12。麦克亚当椭圆12是在CIE图中围绕参考色度坐标的其中人眼不能感知与参考色度坐标的偏差的范围。LED芯片的落入麦克亚当椭圆内的光度量被人眼感知为相同。
如图2所示，网格单元11分别具有在麦克亚当椭圆12外部的区域。落入这样的区域中的值因此在参考色调方面被人眼感知为不同。所述区域尤其是在相应的网格单元11的角中。
具有相同网格单元11的LED芯片的LED照明装置可以具有光度的平均值彼此间的偏差，其可被人眼所感知，由此传统上形成LED照明装置的不一致的表现。并排安装的分别具有一个网格单元11的LED芯片的LED照明装置这样会具有不利地可被人眼所感知的例如在色度坐标或亮度方面的差异。
为了避免该差异，因此将具有光度量的不同值的LED组合为使得不同的LED照明装置的平均值的差异并不能被人眼所感知，尤其是彼此相差小于10％和/或小于十个、优选小于五个、特别优选小于三个麦克亚当阈值单位。与LED芯片的组合相关的说明在图3至图5中示出。
在图3至图5中分别示出了在普朗克辐射器8的线的周围中来自CIE色彩空间的部分。如在图2的实施例中那样，绘制了Judd直线7用于确定网格。图3至图5的Judd直线具有2700K、3000K、3500K和4000K的色温。此外，如在图2中那样，绘制了具有恒定阈值偏差的线。
对于待分类的LED芯片，根据本发明分别确定每个LED芯片的第一光度量例如色度坐标或亮度，并且确定相关的网格单元。接着，LED芯片组合成各至少两个LED的组(它们具有第一光度量的不同值)，使得不同LED照明装置的平均值的差异并不能被人眼所感知，尤其是所有LED照明装置的平均值相差小于10％和/或小于十个、优选小于五个、特别优选小于三个麦克亚当阈值单位。
LED芯片的这些组分别形成芯片组，它们可以进一步处理成LED照明装置。
尤其是，在根据本发明的制造方法中将不同网格单元中的LED芯片组合。LED芯片的组合于是得到了芯片组的光度量的平均值并且因此得到由此制造的LED照明装置的光度量的平均值。不同的LED照明装置的平均值在此被确定为使得其落入预先给定的网格单元范围中，在该网格单元范围中人眼不能感知与参考色度坐标的偏差，即尤其LED照明装置的光度量的差异不能为一般人眼所感知。所有LED照明装置的平均值因此在相同的网格单元范围中，而LED芯片的值落入不同的网格单元中。
在图3中示出了LED照明装置的第一实施例，这些LED照明装置具有在相同网格单元范围中的第一光度量的平均值，并且由此几乎不具有LED照明装置的第一光度量彼此间的能被人眼所感知的偏差。
图3说明了两个LED照明装置，其分别具有两个LED芯片。LED装置于是分别通过带有两个LED芯片的芯片组形成。每个LED照明装置的第一光度量(例如色度坐标或亮度)的平均值在网格单元范围100a中，该网格单元范围在图3至图5中分别作为黑色加边的框示出。
第一LED照明装置具有第一LED芯片，其第一光度量的值落入网格单元5S中，在此作为阴影区域10a示出。第一LED照明装置的第二LED芯片具有第一光度量的值，其落入网格单元8S中，在此作为阴影区域10b示出。通过第一LED照明装置的第一LED芯片和第二LED芯片的第一光度量的值叠加得到在网格单元区域100a中的LED照明装置的第一光度量的平均值。
第二LED照明装置具有第一LED芯片，其第一光度量的值落入网格单元6S中，在此作为方格状的区域1a示出。第二LED照明装置的第二LED芯片具有第一光度量的第二值，其落入区域7S中，在此作为方格状的区域1b示出。通过第二LED照明装置的第一LED芯片和第二LED芯片的第一光度量的值叠加，得到落入网格单元区域100a中的平均值。
相应地，可以通过有目的地将具有光度量的不同值(尤其是落入不同网格单元中)的LED芯片组合来制造LED照明装置，其在光度量的平均值方面落入相同的区域100a中。在LED照明装置之间的光度量平均值的偏差在此并不能被人眼所感知。而用于LED照明装置的LED芯片的值的差异可被人眼所感知，其中通过有目的地组合LED芯片，在LED照明装置之间的第一光度量的平均值的偏差不能被感知。
在图4中如在针对图3的实施例中那样示出了LED芯片的其他有针对性的组合，这些LED芯片分别具有LED照明装置的在相同网格单元区域100a中的平均值。
例如，第一LED芯片与第二LED芯片的组合得到LED照明装置的落入网格单元区域100a中的平均值，其中该第一LED芯片的第一光度量的值落入网格单元5S中，在此示出为方格状的区域10a，第二LED芯片的第一光度量的值落入网格单元9S中，在此示出为方格状的区域10b。
同样，第一LED芯片与第二LED芯片的组合得到第二LED照明装置的落入网格单元区域100a中的平均值，其中第一LED芯片的第一光度量的值落入网格单元5U中，第二LED芯片的第一光度量的值落入网格单元9Q中。
此外，另外的具有两个LED芯片的LED照明装置的这种平均值由如下第一LED芯片与第二LED芯片的组合得到：第一LED芯片的第一光度量的值落入网格单元7R中，第二LED芯片的值落入网格单元7T中，在此分别示出为区域30a、30b。
同样，落入网格单元区域100a中的光度量的平均值通过具有在网格单元6S中的第一光度量的值的LED芯片与具有在网络单元8S中的第一光度量的值的LED芯片的组合而得到，其在此示出为阴影面1a、1b。
分别具有两个LED芯片并且如上面所阐述的那样彼此组合的LED照明装置分别具有落入相同的网格单元区域100a中的第一光度量的平均值。在LED照明装置之间的平均值的偏差这样不能被人眼所感知。有利地能够实现LED照明装置的一致的表现。
图5示出了LED照明装置的LED芯片的另一可能的有针对性的组合的另一实施例，其具有第一光度量的平均值的减小的差。
与图3和4中所描述的实施例不同，在图5中将三个或四个LED芯片组合成组，其中LED照明装置的第一光度量的平均值彼此间优选具有小于10％的偏差和/或小于十个、优选小于五个、特别优选小于三个麦克亚当阈值单位的偏差。
第一LED照明装置具有三个LED芯片，其中第一LED芯片的第一光度量的值落入网格单元6S中，第二LED芯片的第一光度量的值落入网格单元7S中，而第三LED芯片的第一光度量的值落入网格单元6S中。通过三个LED芯片的第一光度量的值的叠加得到落入网格单元区域100a中的平均值。平均值100a的网格单元区域作为黑色加边的框示出，第一LED照明装置的第一LED芯片、第二LED芯片和第三LED芯片的值的网格单元分别作为阴影面1a、1b、1c示出。
第二照明装置具有四个LED芯片，其中第一LED芯片的第一光度量的值落入网格单元6R中，第二LED芯片的第一光度量的值落入网格单元6T中，第三LED芯片的第一光度量的值落入网格单元8T中，并且第四LED芯片的第一光度量的值落入网格单元8R中，在此分别作为方格状的面20a、20b、20c、20d示出。通过第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片和第四LED芯片的值的叠加，得到第二LED照明装置的第一光度量在网格单元区域100a中的平均值。
同样，如下四个LED芯片可以组合：其第一LED芯片的第一光度量的值落入网格单元5S中，第二LED芯片的第一光度量的值落入网格单元7T中，第三LED芯片的第一光度量的值落入网格单元9S中，而第四LED芯片的第一光度量的值落入网格单元7R中，在此作为区域10a、10b、10c、10d示出。LED芯片的这种组合如同在第一LED照明装置和第二LED照明装置的情况下一样得到第一光度量的落入网格单元区域100a中的平均值。
第一LED照明装置、第二LED照明装置和第三LED照明装置于是几乎不具有可被人眼所感知的第一光度量的差异。
在图6的实施例中，示出了LED芯片的不同的亮度分布的组合的例子。亮度从网格单元1升高至网格单元4。尤其是，落入网格单元1中的亮度被人眼感知为暗的，而落入到网格单元4中的亮度被人眼感知为亮的。所设置的对于LED照明装置中的LED芯片所需的最小亮度M在图6中借助箭头示出。
例如，如果期望LED照明装置具有在网格单元2中的平均值，则可以将如下LED芯片组合：这些LED芯片在其亮度分布方面分别落入网格单元2中。可替选地，可以将如下LED芯片组合：其亮度分布落入网格单元1和网格单元3中。借助叠加于是得到了具有落入网格单元2中的亮度分布的LED照明装置。
因此，有利地可以附加使用一些在网格单元1中的过暗的LED芯片并且与在网格单元3中的过亮的LED芯片组合，以便实现具有在网格单元2中的亮度分布的照明装置。这样有利地使LED芯片的次品最少化。其亮度分布落入网格单元1或3中的LED芯片有利地不属于制造方法的次品并且可以继续使用。
在图7中示出了LED芯片的可能的组合例子，这些LED芯片分别具有任意的光度量Y。包括LED芯片的这种组合的LED照明装置分别具有光度量Y的平均值。
LED照明装置的光度量Y的平均值的差异用人眼并不能感知，其中差异落入在图7中所示的区域y中。
在图7中介绍了LED照明装置A、B、C、D的光度量，这些LED照明装置分别具有至少两个LED芯片。四个LED照明装置A、B、C、D的平均值Ya、Yb、Yc、Yd分别落入所希望的区域y中，在该区域中值的差异用人眼不能感知。
LED照明装置A具有两个LED芯片1a、2a，其光度量的值Y1a、Y2a在所希望的区域y之外。然而通过组合LED芯片1a、2a有利地得到落入所希望的区域中的平均值Ya。
同样，所希望的平均值Yb通过两个另外的LED芯片1b、2b的另一可能的组合得到。
第三LED照明装置具有三个LED芯片1c、2c、3c，其光度量的值Y1c、Y2c、Y3c并不落入区域y中，然而平均值Yc落入该区域y中。
具有四个LED芯片1d、2d、3d、4d的LED照明装置D可以通过有目的地将LED芯片组合同样具有在所希望的区域y中的光度量Y的平均值Yd。
如果用根据这种方法划分成组的LED芯片形成LED照明装置，其中使用具有不同光度量的值的LED芯片，则LED照明装置有利地具有小的色偏。可以有利地减少、尤其是是避免丢弃所谓的不能用的LED芯片，由此得到了制造方法的成本优点。
参照上面所描述的实施例对根据本发明的LED照明装置的阐述不应视为将本发明限制于此。更确切地说，本发明包括任意新的特征以及特征的任意组合，这尤其是包含在权利要求中的特征的任意组合，即使这些特征或组合本身并未明确地在权利要求或实施例中予以说明。
Claims (15)
1.一种用于制造多个LED照明装置(100)的方法，所述LED照明装置分别发射具有第一光度量的平均值(100a)的光，所述方法具有如下方法步骤：
-制造发射同色光的多个LED芯片(1)，
-测量相应的LED芯片(1)的第一光度量的值，
-将LED芯片(1)组合成组，每组至少两个LED芯片(1)，所述LED芯片具有第一光度量的不同的值，使得所有LED照明装置(100)的平均值(100a)的差异不能被人眼感知，以及
-为每个LED照明装置(100)配备一组LED芯片(1)。
2.一种用于制造照明装置(100)的多个LED芯片组的方法，所述照明装置分别发射具有第一光度量的平均值(100a)的光，所述方法具有如下方法步骤：
-制造发射同色光的多个LED芯片(1)，
-测量相应的LED芯片(1)的第一光度量的值，
-将LED芯片(1)组合成组，每组至少两个LED芯片(1)，所述LED芯片具有第一光度量的不同的值，使得所述照明装置(100)的平均值(100a)的差异不能被人眼感知。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所有LED照明装置(100)的平均值(100a)相差小于10％和/或小于五个麦克亚当阈值单位。
4.根据上述权利要求1至3之一所述的方法，其中LED照明装置(100)的LED芯片(1)的第一光度量的值的差异不能被人眼感知。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其中第一光度量是色度坐标。
6.根据权利要求5所述的方法，其中LED照明装置(100)的LED芯片(1)的第一光度量的值的差异大于五个麦克亚当阈值单位。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所有LED照明装置(100)的平均值相差小于三个麦克亚当阈值单位。
8.根据权利要求1至4之一所述的方法，其中第一光度量为亮度。
9.根据上述权利要求之一所述的方法，其中LED照明装置(100)具有第二光度量的至少一个另外的平均值(100a)，第一LED芯片(1)具有第二光度量的第一值而第二LED芯片(1)具有第二光度量的第二值，所述第二光度量的第二值不同于所述第二光度量的第一值，其中LED芯片(1)组合成组，使得所有LED照明装置(100)的所述另外的平均值(100a)的差异不能被人眼感知。
10.根据上述权利要求之一所述的方法，其中每个LED照明装置(100)与至少一个另外的LED芯片(1)相关，所述另外的LED芯片具有第一光度量的另外的值和/或第二光度量的另外的值。
11.一种LED照明装置(100)，
-发射具有第一光度量的平均值(100a)的光，
-具有带有第一光度量的第一值的第一LED芯片(1)，以及
-具有带有第一光度量的第二值的第二LED芯片(1)，所述第一光度量的第二值不同于所述第一光度量的第一值，其中
-第一光度量的第一值和第二值的差异不能被人眼感知，以及
-所述LED芯片(1)发射同色光。
12.根据权利要求11所述的LED照明装置，其中第一光度量是色度坐标或者亮度。
13.根据权利要求12所述的LED照明装置，其中第一光度量是色度坐标，并且第一光度量的第一值和第一光度量的第二值相差大于五个麦克亚当阈值单位。
14.根据权利要求11至13之一所述的LED照明装置，其中LED照明装置(100)具有第二光度量的至少一个另外的平均值(100a)，第一LED芯片(1)具有第二光度量的第一值而第二LED芯片(1)具有第二光度量的第二值，所述第二光度量的第二值不同于所述第二光度量的第一值，其中第二光度量的第一值和第二光度量的第二值的差异不能被人眼感知。
15.根据上述权利要求11至14之一所述的LED照明装置，其中在发射方向上在LED芯片(1)之后设置有透射辐射的盖(5)，所述盖包含散射颗粒。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120104 |