CN103283021B - 用于生成白光的led安排 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生成白光的安排，该安排具有一个基底元件（2）、一个位于该基底元件（2）上用于生成红光的第一LED（4）、一个位于该基底元件（2）上用于生成蓝光和/或紫外光的第二LED（6）和一个光影响元件（8、8′），该光影响元件被设计和安排成使得所述元件将该第二LED（6）生成的至少一些光转换成绿光，具体地转换成薄荷绿和/或带绿色的白光。

Description

用于生成白光的LED安排
本发明涉及一种用于生成白光的安排，该安排包括一个载体元件、一个安排在该载体元件上用于生成红光的第一LED和一个安排在该载体元件上用于生成蓝和/或紫外光的第二LED。
现有技术披露了这种安排，其中此外，一个用于生成绿光的第三LED安排在该载体元件上。此安排使得可以生成白光。然而，在此已知的安排中，在任何情况下至少三个LED被安排在该载体元件上，其结果是出于此原因，该安排具有特定的最小尺寸。
当该安排生成的光旨在用光学元件聚焦时或当该生成的光旨在被横向辐射进入光纤时，通常希望相应的安排具有特别小的物理尺寸。
本发明基于一种用于生成白光的相应的改进的安排的目的；具体地，该安排应高效并且具有良好的显色性并且在这种情况下应能够具有特别紧凑的配置。
通过独立权利要求中提到的主题根据本发明实现此目的。从属权利要求中说明了本发明的具体实施例。
根据本发明，提供了一种用于生成白光的安排，该安排具有一个载体元件、一个安排在该载体元件上用于生成红光的第一LED和一个安排在该载体元件上用于生成蓝和/或紫外光的第二LED。此外，该安排具有一个光影响元件，该光影响元件以如下方式被配置和安排：其将第二LED生成的至少一些光转换成绿光，具体地转换成薄荷绿和/或绿白色光。
通过使该红光与该绿光混合，可以高效地生成具有非常好的显色性的白光。可以生成具有靠近普朗克轨迹的颜色轨迹的光。在这种情况下，由于只需要两个LED，所以该安排可以具有特别紧凑的配置。
有利地，该光影响元件包括磷光体颗粒。
优选地，该光影响元件以如下方式被配置和安排：其至少实质上不以一种改变该颜色的方式影响第一LED生成的光和/或其至少部分地使第一LED生成的光散射。
有利地，该安排此外还具有用于与第一LED形成电接触的第一接触元件和用于与第二LED形成电接触的第二接触元件。以此方式，可以单独控制第一LED和第二LED，其结果是可以用一种针对性的方式就其颜色改变该安排发射的光。
优选地，该安排此外还具有一个安排在该载体元件上用于生成蓝和/或紫外光的第三LED和一个第二光影响元件，该元件以如下方式被配置和安排：其将第三LED生成的至少一些光转换成不同于第一提到的不同颜色的第二不同颜色的光，优选地转换成绿光，具体地转换成薄荷绿和/或绿白色光。其结果是，该安排可以用于生成就其色温可以被不同地调节的光。
进一步有利地，该安排此外还具有一个安排在该载体元件上用于生成蓝和/或紫外光的第四LED和一个第三光影响元件，该第三光影响元件以如下方式被配置和安排：其将第四LED生成的至少一些光转换成不同于第一提到的不同颜色的和不同于第二不同颜色两者的第三不同颜色的光，优选地转换成绿光，具体地转换成薄荷绿和/或绿白色光。其结果是，进一步改进了该安排发射的光的调节可能性。
有利地，该安排还具有一个安排在该载体元件上用于生成蓝光的进一步的LED，其中，该安排不具有用于将该进一步的LED生成的光转换成不同颜色的光的光影响元件。其结果是，该安排可以用于生成就在宽范围内其色温可以被调节的白光。
有利地，该安排此外还具有一个光散射元件，该光散射元件以如下方式被配置和安排：使该安排的LED生成的光散射。其结果是，可以特别有效地混合该安排的LED生成的光。
有利地，该安排此外还具有一个反射器，该反射器以如下方式被配置和安排在该安排的LED周围：其反射该安排的LED生成的光。这能够实现彻底混合以及具有特别高效的光视效能。
有利地，该安排此外还具有一个透镜阵列元件，该透镜阵列元件以如下方式被配置和安排：其使该安排的LED生成的光混合。
参考示例性实施例和参考附图，以下将更详细地说明本发明，其中：
图1a示出了关于根据本发明的安排的第一示例性实施例的一个横截面简图，
图1b示出了平面视图中的一个相应的简图，
图2示出了关于根据本发明的安排的第二示例性实施例的一个横截面简图，
图3a示出了关于第三实施例的一个简图，
图3b示出了参考图3a中所示的示例性实施例的色度图的一个简图，
图4a示出了关于第四实施例的一个简图，
图4b示出了参考图4a中所示的示例性实施例的色度图的一个简图，
图5示出了关于第五实施例的一个简图，
图6示出了关于第六实施例的一个简图，
图7a示出了关于带有光折射元件的第七示例性实施例的一个简图，并且
图7b示出了该光折射元件的一个平面视图。
图1a示出了一个横截面简图的非常图形化的视图并且图1b示出了关于根据本发明的用于生成白光的安排的第一示例性实施例的平面视图内的一个相应的简图。该安排具有一个载体元件2、一个安排在该载体元件2上的第一LED4和一个同样安排在该载体元件2上的第二LED6。因此可以形成一个多片LED。
该载体元件2可以是一个印刷电路板。
该第一LED4以一种生成红光的方式被配置。该第二LED6以一种生成蓝光和/或紫外光的方式被配置。
此外，该安排具有一个光影响元件8，该元件以如下方式被配置和安排：其将该第二LED6生成的至少一些光转换成绿光，具体地转换成薄荷绿和/或绿白色或白绿色光。具体地，如本身已知的，该光影响元件包括磷光体颗粒。
该安排优选地被配置成使得其发射与该安排的LED4、6发射的光的组合相应的光。因此，该第一LED4和该第二LED6优选地被安排成使得相对于另一个它们只具有非常小间距a。有利地，该间距小于10mm，特别优选地小于3mm。
优选地，用硅胶盖10将该第一LED4、该第二LED6和该光影响元件8盖住，该硅胶盖可以延伸远至该载体元件2，具体地包围住所有边上的所述零部件。
优选地，该安排具有用于与该第一LED4形成电接触的第一接触元件12和第二接触元件14，这些第二接触元件被安排成与这些接触元件12分开，用于与与该第二LED6形成电接触。这使得能够分别致动这两个LED4、6，其结果是可以改变该安排可以发射的光和包括该第一LED4生成的光的光以及该第二LED6生成的和被该光影响元件8转换的光的颜色。相应地，该安排此外有利地包括一个用于单独致动该第一LED4和该第二LED6的控制单元。具体地，可以为有待相互之间能够独立被熄灭的该第一LED4和该第二LED6做准备。
如通过图1b中的平面视图中的示例所示，根据此后所示的示例性实施例，该安排仅包括这两个提到的LED4、6。因此，其可以具有非常紧凑的配置。例如，当该安排旨在用于生成旨在被光学元件聚焦的光或旨在被横向注入光纤的光时，这是有利的。
该安排可以相应地与其他用于生成白光、带有特别少接触元件和/或连接的LED安排进行对比来配置。
如通过图1中的示例所描绘的，该光影响元件8可以如下方式被配置和安排：其至少实质上不以一种旨在改变该颜色的方式影响该第一LED4生成的光。例如，该光影响元件8仅可以平直地应用在该第二LED6的光发射表面上，即，可以通过该第二LED6上的相应的颜色转换层提供该光影响元件。
在一个变化中，还可以为有待具有多个生成红光的相应的第一LED和/或多个生成蓝和/或紫外光的相应的LED的安排做好准备，其中，该光影响元件相应地影响这些第二LED的每个LED或这些第二LED在各种情况下各自具有一个相应的光影响元件。
图2示出了关于第二实施例的一个简图。除非没有规定，否则关于该第一示例性实施例的声明也类比地适用于该第二示例性实施例。
在该第二示例性实施例中，该光影响元件8以如下方式被配置和安排：其至少部分地使该第一LED6生成的光散射。出于此目的，可以为优选地以一种均匀或类齐次布的方式被整合进该硅胶盖10内的光影响元件8’做好准备。
图3a示出了关于第三实施例的一个简图；反过来，仅给出了与以上图示相关的不同点的细节。在此示例性实施例中，该安排此外还具有一个安排在该载体元件上用于生成蓝和/或紫外光的第三LED16和一个第二光影响元件，该元件以如下方式被配置和安排：其将第三LED16生成的至少一些光转换成不同于第一提到的不同颜色的第二不同颜色的光，优选地转换成绿光，具体地转换成薄荷绿和/或绿白色光。否则，该第二光影响元件可以具体地与该第一提到的光影响元件8类似地被配置和安排。具体地，该第二光影响元件可以具有第二磷光体颗粒，就它们的光学特性而言，这些第二磷光体颗粒与该第一提到的光影响元件8的磷光体颗粒不同。
此外，以类似方式，也可以提供一个用于生成蓝和/或紫外光的第四LED18和一个相应的第三光影响元件，该第三光影响元件反过来以如下方式被类似地配置和安排：其将该第四LED18生成的至少一些光转换成不同于第一提到的不同颜色的和不同于第二不同颜色两者的第三不同颜色的光，优选地转换成绿光，具体地转换成薄荷绿和/或绿白色光。
优选地，可以再次相互之间单独控制这些提到的LED4、6、16和可能地LED18。以此方式，该安排可以用于生成带有在具体范围内可以调节的色温的白光；在这点上，图3b示出了一张色度图的示意性简图，该色度图首先示出了该第一LED4生成的红光的色位点42并且其次示出了被这三个光影响元件转换的光的三个色位点62。此外，描绘了该普朗克轨迹20。通过相应地致动这些LED4、6、16、18，可以生成带有任何首先在该普朗克轨迹20上并且其次在被以上提到色位点42、62跨越的区域内的色温CCT的光。
图4a示出了关于第二实施例的一个简图。再次，只给出了关于以上图示的不同点的细节。在此示例性实施例中，该安排此外还具有一个安排在该载体元件上用于生成蓝光的进一步的LED22，其中，该安排不具有用于将该进一步的LED22生成的光转换成不同颜色的光的光影响元件。如图4b中所描绘的，因此，可以用该安排生成白光，就其色温而言，可以在宽范围内例如2700K和6500K之间调节该白光。相应有利地，反过来，可以相互之间独立致动这些LED，其结果是，相应地，优选地提供多个第三接触元件24用于与该进一步的LED22形成电接触。
图5示出了第五示例性实施例的一个简图，其中，可以根据以上图示配置该安排并且此外该安排还具有一个光散射元件30，该光散射元件被配置成使得其使该安排的LED4、6、16、18、22生成的光散射。该光散射元件30可以具体地为一个高效漫射器。
此外，该安排此外还具有一个反射器32，该反射器以如下方式被配置和安排在该安排的LED4、6、16、18、22周围：其反射该安排的LED4、6、16、18、22生成的光。其结果是，进一步加强了这些LED4、6、16、18、22发射的光的混合。例如，该反射器32可以具有一个白色表面，可以装有反射镜和/或可以由陶瓷组成。
图6示出了第六示例性实施例的一个简图，其中，该安排此外还具有一个透镜阵列元件34，该混合色光并且被配置和安排成使得其混合该安排的LED4、6、16、18、22生成的光。
代替该透镜阵列元件34，通过图7a中的示例所描绘，也可以提供一个光折射元件36。图7b示出了该光折射元件36的一个平面视图。该光折射元件36具有用于该红光和该带绿色的光的像素，其中，该元件36或这些像素的结构取决于图7a中描绘的角α。
根据本发明的用于生成白光的安排具体具有高度效能并且生成带有高显色指数的光。此外，该安排可以具有特别紧凑的配置，就致动而言可以是简单的，并且可以被配置成使得可以生成带有不同色温的光。

Claims (13)

1.一种用于生成白光的布置，
具有
-一个载体元件(2)，
-一个安排在该载体元件(2)上用于生成红光的第一LED(4)，
-一个安排在该载体元件(2)上用于生成蓝和/或紫外光的第二LED(6)，
-一个光影响元件(8、8’)，该光影响元件以如下方式被配置和安排：其将该第二LED(6)生成的至少一些光转换成第一绿光，
-一个安排在该载体元件(2)上用于生成蓝和/或紫外光的第三LED(16)，
其特征在于
-一个第二光影响元件，该第二光影响元件以如下方式被配置和安排：其将该第三LED(16)生成的至少一些光转换成不同于第一绿光的第二不同颜色的光。
2.如权利要求1所述的用于生成白光的布置，
其中，该第一绿光是薄荷绿和/或绿白色的光。
3.如权利要求1所述的用于生成白光的布置，
其中，该第二不同颜色的光是不同于第一绿光的、其他颜色的第二绿光。
4.如权利要求1至3中任一项所述的用于生成白光的布置，
其中，该光影响元件(8、8’)包括磷光体颗粒。
5.如权利要求1至3中任一项所述的用于生成白光的布置，
其中，该光影响元件(8、8’)以如下方式被配置和安排：其至少实质上不以一种改变颜色的方式影响该第一LED(4)生成的光和/或
其中，该光影响元件(8、8’)以如下方式被配置和安排：其至少部分地使该第一LED(4)生成的光散射。
6.如权利要求1至3中任一项所述的用于生成白光的布置，
进一步具有
-用于与该第一LED(4)形成电接触的多个第一接触元件(12)，和
-用于与该第二LED(6)形成电接触的多个第二接触元件(14)。
7.如权利要求1至3中任一项所述的用于生成白光的布置，
进一步具有
-一个安排在该载体元件(2)上用于生成蓝和/或紫外光的第四LED(18)，和
-一个第三光影响元件，该第三光影响元件以如下方式被配置和安排：其将该第四LED(18)生成的至少一些光转换成第三不同颜色的光，其不同于第一绿光并且不同于第二不同颜色的光。
8.如权利要求7所述的用于生成白光的布置，
其中，该第三不同颜色的光是第三绿光。
9.如权利要求8所述的用于生成白光的布置，
其中，该第三绿光是不同于该第一绿光并且不同于该第二不同颜色的光的选自薄荷绿和绿白色组成的组中的至少一种的光。
10.如权利要求1至3中任一项所述的用于生成白光的布置，
进一步具有
-一个安排在该载体元件(2)上用于生成蓝光的另一个LED(22)，其中，该用于生成白光的布置不具有用于将该另一个LED(22)生成的光转换成不同颜色的光的光影响元件。
11.如权利要求1至3中任一项所述的用于生成白光的布置，
进一步具有
-一个光散射元件(30)，该光散射元件以如下方式被配置和安排：其使该用于生成白光的布置的LED(4、6、16、18、22)生成的光散射。
12.如权利要求1至3中任一项所述的用于生成白光的布置，
进一步具有
-一个反射器(32)，该反射器以如下方式被配置和安排在该用于生成白光的布置的LED(4、6、16、18、22)周围：其反射该用于生成白光的布置的LED(4、6、16、18、22)生成的光。
13.如权利要求1至3中任一项所述的用于生成白光的布置，
进一步具有
-一个透镜阵列元件(34)，该透镜阵列元件混合色光并且以如下方式被配置和安排成：其混合该用于生成白光的布置的LED(4、6、16、18、22)生成的光。
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