CN107690715B - Led模块、照明装置以及用于制造led模块的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LED模块、照明装置以及用于制造LED模块的方法。该方法至少具有以下步骤：‑在基底材料(2)上提供至少一个LED芯片(4)；‑在LED芯片(4)上分配未固化的(可流动/流态)灌封料(5)，其中，所述灌封料(5)包含至少一种荧光物颗粒和优选基体材料，并且其中，在分配过程中直接或间接地将预定电势施加到至少一个LED芯片(4)上。

Description

LED模块、照明装置以及用于制造LED模块的方法
技术领域
本发明涉及用于发出混合光(优选白光)的LED模块(发光二极管模块)。本发明还涉及具有至少一个这样的LED模块的照明装置。
背景技术
从现有技术已知适用于发出混合光(尤其是白光)的LED模块。混合光的出现是因为一个或更多个LED的光谱与至少一种由所述LED激发的荧光物的发光光谱的混合，其中，至少一种荧光物的发光光谱不同于至少一个LED的光谱。
该LED模块一般具有至少一个发光光区，其通常通过用含有至少一种荧光物的灌封料或者其它覆层覆盖多个LED来形成。
由出版物DE202014103029U1例如公开了具有光区的LED模块，该光区包含不同设计的用于发出不同的光谱的平面区域。该平面区域此时分别通过围坝或隔板与其它平面区域分隔开。LED芯片或LED串布置在分别通过围坝分隔开的区域内。在制造时，这些平面区域被包含荧光物颗粒的灌封料覆盖。在用灌封料填充所述平面区域灌封料之后，所述荧光物颗粒在灌封料内下沉并沉积在LED芯片之上和周围。这个或这些灌封料此时可以包含不同的荧光物颗粒或者不同的荧光物颗粒混合物，使得平面区域可以发出相应的光谱，以便例如能通过LED模块提供期望的混合光。这样的制造方法也被称为所谓的“围坝填充”法。
现在已经证明，尤其是在这样的通过“围坝填充”法制造的LED模块中可能出现一定的在出射角范围内不均匀的光发出，尤其当相对较高含量比例的荧光物颗粒被加入到灌封料中时，例如以便能通过LED模块提供高光照密度。此外，在其中应用了磷光体颗粒仍可在基体材料内(例如基于环氧树脂或硅树脂)运动的灌封料的LED模块的情况下，通常可以确定这样的不均匀发光灌封料灌封料。
鉴于该现有技术，本发明的任务是提供一种LED模块和一种照明装置，借此能够提供更均匀的发光，尤其即便是在具有高荧光物颗粒密度的LED模块的情况下。
发明内容
根据本发明的LED模块可以通过以下方法制造，该方法至少具有以下步骤：-在基底材料上提供至少一个LED芯片；-在LED芯片上分配未固化的(可流动/流态)灌封料，其中，该灌封料包含至少一种荧光物颗粒且优选基体材料，其中，在分配过程中直接或间接地将预定电势施加到至少一个LED芯片上。
在优选实施方式中，可以通过如下方法来制造LED模块，其中基底材料由优选具有至少一个围坝的模块板形成，该围坝界定至少一个光区，其中，在该光区内布置至少一个LED芯片。
根据本发明的用于将预定电势施加到至少一个LED芯片上的解决方案可以是在荧光物颗粒在流态灌封料中下沉时实现所述至少一个LED芯片的电接线端子的短路。附加地或替代地，所述至少一个LED芯片的电接线端子优选可以被接地，即与地线端子(例如接地端子)相连接。
因此，通过将LED芯片的电接线端子短路，可以在LED芯片的接线端子处施加针对LED芯片的所有接线端子都相同的电势，借此消除LED芯片中的一个或其部分上可能存在的载流子以及进而可能存在的不确定电势。
此外，通过将LED芯片的接线端子接地，可以使该LED芯片的电势为零，并因此可以避免存在与LED芯片的环境或分配装置的一部分的电势差。
将预定电势施加到至少一个LED芯片例如也可以通过在荧光物颗粒在流态灌封料中下沉时将交流电压施加到所述至少一个LED芯片的电接线端子来实现。可以如此选择该交流电压的电压和频率，即荧光物颗粒基本以线性方式在流态灌封料中下沉。
用于获得荧光物颗粒在灌封料内更均匀分布的另一解决方案在于，在LED芯片上施加交流电压作为预定电势，并因此形成交变的电势，从而可以避免或基本避免带正电的荧光物颗粒的偏转。交流电压的电压和频率此时可以通过简单方式如此进行调整，即荧光物颗粒能够以基本线性、即尽量无偏转地呈直线状在尚呈液态的灌封料中下沉，并因此可以均匀布置在LED芯片上及周围。
将预定电势施加到至少一个LED芯片上例如也可以通过在荧光物颗粒在流态灌封料中下沉时将直流电压施加到至少一个LED芯片的电接线端子来实现，以使荧光物颗粒至少部分沿LED芯片的方向偏转。
通过施加直流电压作为预定电势，可以有目的地通过LED芯片提供一个电场，从而可以有目的地影响带电荧光物颗粒的下沉运动，例如以便能够将荧光物颗粒有目的地引导至LED芯片的侧面区域。
根据本发明的LED模块可以通过以下方法来制造，该方法至少具有以下步骤：-在基底材料上提供至少一个LED芯片；-在LED芯片上分配未固化的(可流动/流态)灌封料，其中，该灌封料包含至少一种基体材料和至少一种荧光物颗粒，其中，在分配过程中，针对荧光物颗粒的激发光谱范围内的光，至少灌封料的区域被屏蔽掉。
在本发明的范围内可以确定的是，上述的不均匀发光是基于荧光物颗粒在灌封料内的不均匀分布，其中，这种不均匀性尤其在LED芯片的区域中最大。还可以确定的是，这种不均匀性在LED芯片中随着相对较高的荧光物颗粒密度而突显。
另外，通过研究还可以确定的是，荧光物颗粒在混入灌封料中的混合过程中带正电并且LED芯片因环境光和随之而来的光电效应而在电极之间形成电势并进而形成电场。LED芯片电极之间的电场导致带正电的荧光物颗粒在下沉过程中偏转，并进而导致荧光物颗粒的不均匀分布。现在，本发明提供多个解决方案，如优选可以通过间接或直接施加预定电势来减轻或避免荧光物颗粒在灌封料内下沉过程中的偏转。
可以如此提供解决方案，即LED芯片至少在下沉过程中被遮暗，从而不会出现光电效应或只出现明显减弱的光电效应，使得不会出现或出现明显减轻的带正电的荧光物颗粒的偏转。因此，这样的遮暗是将预定电势间接施加到LED芯片的一种形式。这样的遮暗例如可以如此来实现，即仅LED芯片在下沉过程中被遮盖或者基本上整个LED模块被遮盖。这例如可以通过暗色的或黑色的薄膜来实现，该薄膜在灌封料分配之后布置在LED芯片或LED模块上。也可以如此提供这样的遮暗，即至少在荧光物颗粒下沉的过程中，LED模块被布置在昏暗的环境中(例如在昏暗空间或遮暗的干燥通道内)。
还有以下可能，LED芯片或LED模块未被完全遮暗，而是只被如此遮暗，即只有或基本上只有不会导致光电效应或者仅导致微弱的光电效应的光能够照到LED芯片上。换句话说，LED芯片在此情况下只被在LED芯片的(主)吸收光谱范围外的光照射。这样的近似选择性照射可以通过设于相应生产区域内的相应灯来提供。也还有以下可能，采用提供相应滤光功能的覆膜。
此时可以仅在下沉过程中或也在其它制造步骤中或也在整个制造过程中采取用于遮暗LED芯片或LED模块的上述提案。
通过在此提出的不同的解决方案制造的LED模块具有相比于已知的LED模块更均匀的荧光物颗粒分布，从而由此获得更均匀的发光。
在尤其优选的实施方式中，LED模块可以通过以下方法来制造，该方法至少具有以下步骤：提供优选具有至少一个围坝的模块板，该围坝界定至少一个光区，其中在该光区内布置至少一个LED芯片；-将流态灌封料分配到LED芯片上，其中，该灌封料包含荧光物颗粒；以及-如此遮暗所述至少一个LED芯片，即至少在LED芯片的吸收光谱内没有光至少在荧光物颗粒在流态灌封料中下沉的过程中到达所述至少一个LED芯片。
本发明并不局限于包含围坝的LED模块，而是涉及一般的LED模块，其中施加(分配)有灌封料，在该灌封料内，荧光物颗粒还能够在基体材料(例如基于环氧树脂或硅树脂)中运动。
另一根据本发明的LED模块通过以下方法来制造，该方法至少包括以下步骤：-提供优选具有至少一个围坝的模块板，该围坝界定至少一个光区，其中，在该光区内布置至少一个LED芯片；-将流态灌封料分配到LED芯片上，其中，该灌封料包含荧光物颗粒；-通过在荧光物颗粒在流态灌封料中下沉时将LED模块布置在一个磁场内，间接或直接地将预定电势施加到LED芯片，其中，如此选择磁场的取向和磁场强度，即荧光物颗粒基本以线性方式在流态灌封料中下沉。
用于获得荧光物颗粒在灌封料内更均匀分布的另一解决方案在于，LED模块至少在荧光物颗粒下沉的过程中被布置在一个(补偿)磁场中。通过这样的磁场并进而将预定电势施加到LED芯片，因在LED芯片的电极之间的电势而出现的偏转力可被近似补偿，从而荧光物颗粒可以基本无偏转地下沉并可沉积在LED芯片上和周围。根据荧光物颗粒的带电情况并且根据在LED芯片的电极之间的电势有多高，相应调节磁场的取向和磁场强度以实现荧光物颗粒的基本线性的下沉。
另一根据本发明的LED模块通过以下方法来制造，该方法至少包括以下步骤：-提供优选具有至少一个围坝的模块板，该围坝界定至少一个光区，其中，在该光区内布置至少一个LED芯片；-将流态灌封料分配到LED芯片上，其中，该灌封料包含荧光物颗粒；-其中，LED模块至少在荧光物颗粒在灌封料中下沉的过程中如此相对于水平面倾斜布置，使得荧光物颗粒基本以线性方式在流态灌封料中下沉。
用于获得荧光物颗粒在灌封料内的更均匀分布的另一解决方案在于，LED模块至少在荧光物颗粒下沉的过程中相对于水平面倾斜布置，使得所出现的荧光物颗粒的偏转可以通过重力被尽量补偿，并且荧光物颗粒又可以尽量呈直线在尚呈流态的灌封料中下沉。根据荧光物颗粒的带电情况并且根据LED芯片的电极之间的电势有多高，相应调整在荧光物颗粒下沉过程中LED模块的斜设角度，以实现荧光物颗粒的基本呈线性的下沉。
另一根据本发明的LED模块根据以下方法制造，该方法至少包括以下步骤：-提供优选具有至少一个围坝的模块板，该围坝界定至少一个光区，其中，在该光区内布置至少一个LED芯片；-将流态灌封料分配到LED芯片上，其中，该灌封料包含荧光物颗粒；-其中，LED模块至少在荧光物颗粒在灌封料中下沉的过程中被如此加速，使得至少在至少一个LED芯片区域的周围提供荧光物颗粒的尽量均匀的分布。
通过这样加速LED模块，可以产生抵抗因荧光物颗粒带正电和在LED芯片的电极之间的电势所引起的偏转的力，从而导致荧光物颗粒的均匀分布。
例如可以如此获得这样的加速，即使得LED模块在荧光物颗粒在灌封料中下沉的过程中振荡运动，从而使得该LED模块在荧光物颗粒在灌封料中下沉的过程中沿三维轨迹连续运动，或者是这样，即在荧光物颗粒在灌封料中下沉的过程中至少一次使LED模块突然运动。
另一根据本发明的LED模块根据以下方法来制造，该方法至少包括以下步骤：-提供优选具有至少一个围坝的模块板，该围坝界定至少一个光区，其中，在该光区内布置至少一个LED芯片；-将流态灌封料分配到LED芯片上，其中该灌封料包含荧光物颗粒；-其中，在荧光物颗粒在流态灌封料中下沉之后产生定向流动，以便至少在所述至少一个LED芯片的区域的周围提供尽量均匀的荧光物颗粒分布。
这样的定向流动例如可以通过布置在流态灌封料中的搅拌装置(例如微搅拌器)来产生。通过这样的流动，可以又消除在下沉过程中出现的偏转以及随之而来的荧光物颗粒的不均匀分布。
另一根据本发明的LED模块根据以下方法来制造，该方法至少包括以下步骤：-提供优选具有至少一个围坝的模块板，该围坝界定至少一个光区，其中，在该光区内布置至少一个LED芯片；-将流态灌封料分配到该LED芯片上，其中，该灌封料包含荧光物颗粒；-其中，在荧光物颗粒在流态灌封料中下沉的过程中，LED模块通过直接施加预定电势以间歇方式被如此操作，使得灌封料因发光而逐层硬化。
通过在荧光物颗粒下沉过程中这样逐层硬化该灌封料，可以防止否则出现的荧光物颗粒进一步偏转并且获得荧光物颗粒均匀分布。换句话说，通过以间歇方式施加用于操作LED模块和包含在其上的LED芯片的供应电压并进而通过以间接间歇方式操作LED模块和由此造成的灌封料逐层硬化，荧光物颗粒在下沉过程中在期望的(尽量尚未明显偏转)位置上被近似冻结。但此时灌封料不一定完全硬化，而是只被固定成防止或基本防止荧光物颗粒在硬化层中进一步运动(偏转)。
另一根据本发明的模块根据以下方法来制造，该方法至少包括以下步骤：-提供优选具有至少一个围坝的模块板，该围坝界定至少一个光区，其中，在该光区内布置至少一个LED芯片；-将荧光物颗粒筛落到所述至少一个光区上；-将流态灌封料分配到LED芯片上。
例如，荧光物颗粒此时可以在筛落之前嵌埋入液态基材中，即近似被湿润筛落，或者以(优选干燥)荧光物粉形式被筛落到至少一个光区上。通过在用流态灌封料填充光区之前筛落荧光物颗粒，可以避免荧光物颗粒下沉的步骤并避免随之而来的荧光物颗粒偏转，从而可以提供荧光物颗粒在LED芯片上和周围的均匀分布。
另一根据本发明的LED模块根据以下方法来制造，该方法至少包括以下步骤：-提供优选具有至少一个围坝的模块板，该围坝界定至少一个光区，其中，在该光区内布置至少一个LED芯片；-通过喷雾涂覆步骤将荧光物颗粒施加到至少一个光区上；-将流态灌封料分配到LED芯片上。
代替筛落荧光物颗粒，喷雾方法也适用于提供荧光物颗粒在LED芯片上和周围的均匀分布。在此，也可以避免荧光物颗粒下沉的步骤，从而在此也能够提供荧光物颗粒的均匀分布。
另一根据本发明的LED模块至少包括：-优选具有至少一个围坝的模块板，该围坝界定至少一个光区，其中，在该光区内设有至少两个线性布置的各自有多个串联的LED芯片的LED串；并且其中，所述LED串以交替极性布置在所述至少一个光区内。
在采用包含多个串联的LED芯片的LED串的情况下，电势因为光电效应而相应提高。当LED串以交替极性布置以使得其电场至少部分抵消时，该效应至少可以被减轻。优选可以直接或间接地将预定电势(例如直流电压或交流电压)施加至单独的LED串并因而施加至多个串联的LED芯片。
另一根据本发明的LED模块至少包括：-优选具有至少一个围坝的模块板，该围坝界定至少一个光区，其中，在该光区内设有多个LED芯片；并且其中，这些LED芯片以极性彼此交替的方式布置在所述至少一个光区内。
此外，当LED芯片以彼此交替极性布置在光区内以使得其电场至少部分抵消时，荧光物颗粒的偏转可以因LED芯片的电场而至少被减轻。在此，例如可以将多个排成一行的或一列的LED芯片分别以交替极性进行布置，以使得其电场至少部分抵消。
用在根据本发明的LED模块中的荧光物颗粒优选是无机荧光物颗粒，例如ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、ZnTe、CdTe、(Ca3Sc2Si3O12:Ce3+)、正硅酸盐(BOSE)、石榴石(YAG:Ce3+,(YGd)AG:Ce3+,LuAG:Ce3+)、氧化物(CaScO2:Eu2+)、SiALONs(a-SiALON:Eu2+,b-SiALON:Eu2+)、氮化物(La3Si6N11:Ce3+,CaAlSiN3:Ce3+)、氮氧化物(SrSi2N2O2:Eu2+,(Ca,Sr,Ba)Si2N2O2:Eu2+)。通常，作为荧光物可以采用可被能由所用的LED芯片发出的光激发且随后发出次级光谱的物质/颗粒。
用在根据本发明的LED模块中的灌封料优选是基于硅树脂和/或环氧树脂的灌封料，其在对功能重要的光谱范围内、优选已在液态下且优选至少在交联状态下是完全透明的。灌封料还可以包括用于更均匀的光混合的散射颗粒。
优选用在本发明中的围坝(如果LED模块应具有多个光区)有利地具有在俯视图中看在50μm至2mm之间的、优选在100μm至1mm之间的、尤其优选是在300μm至800μm之间的宽度。这样的围坝或围坝结构此时可以直接形成在模块板上，例如通过涂覆并固化合适的材料(例如通过分配方法)或者首先作为单独零件来制造，其随后与模块板相连。
本发明还涉及一种制造LED模块的方法，该方法至少具有以下步骤：-在基底材料上提供至少一个LED芯片；-在LED芯片上分配未固化的(可流动/流态)灌封料，其中，该灌封料包含至少一种荧光物颗粒和优选基体材料，其中，在分配过程中直接或间接地将预定电势施加到至少一个LED芯片上。
最后，本发明涉及一种照明装置，该照明装置包括上述LED模块中的至少一个。
具体实施方式
以下，给出了对附图的详细说明，其中：
图1是在制造过程中的根据本发明的LED模块的第一实施方式的示意图；
图2是在制造过程中的根据本发明的LED模块的第二实施方式的示意图；
图3是在制造过程中的根据本发明的LED模块的第三实施方式的示意图；以及
图4是在制造过程中的根据本发明的LED模块的第四实施方式的示意图。
下文结合这种LED模块1的各自尤其优选的制造方法参照图1至图3来描述LED模块1的优选实施方式。
在第一步骤中，提供具有(至少一个)围坝3的模块板2，该围坝3优选包围界定出基本上圆形的光区。在光区内布置多个LED芯片4。
为了更好地概览，在附图中只分别示例性地使一个LED芯片带有附图标记。LED芯片4在此尤其优选以行和列布置在光区内，使得可以基本上获得LED芯片4在光区上的均匀分布。代替所示的圆形围坝3，也有以下可能，在模块板2上设置多个彼此连接的或分别单独布置的围坝。
围坝3优选具有在俯视图中看在50μm至2mm之间的宽度。围坝3此时可以直接形成在模块板2上，或者首先作为单独零件来制造，其随后与模块板2连接。
作为LED芯片4，可以根据应用的不同而采用发蓝光、发红光、发绿光、发黄光、在紫外光范围内发光的LED芯片或者它们的混合形式。
在下一步骤中，将可流动的灌封料5填充入光区，其中，灌封料5中混有荧光物颗粒(尽量均匀分布于其中)。在设有多个光区的情况下，显然也可以使用具有不同的荧光物颗粒或不同的荧光物颗粒混合物的不同的灌封料。流态的或可流动的灌封料5(优选基于硅树脂和/或环氧树脂的灌封料)此时优选通过分配方法来施加。在用可流动的灌封料5填充光区之后，混入灌封料中的荧光物颗粒开始因为重力而在灌封料5内下沉并沉积在LED芯片4上及其周围。
如上所述，荧光物颗粒在混入灌封料的混合过程中带正电，使得它们在灌封料中下沉的过程中可以通过因光电效应而可能形成在LED芯片的电极之间的电场被偏转。结果，由此可能出现某种离析作用，这可能导致荧光物颗粒的不均匀分布，并进而导致LED模块的不均匀发光。
在图1至图4中示出了现在尤其优选的不同解决方案，它们可以防止或减轻这样的离析作用。
可以如此提供图1所示的解决方案，即至少LED芯片4在所述下沉过程中被遮暗，使得不会出现或只出现显著减弱的光电效应，从而使得不会出现或只出现明显减轻的带正电荧光物颗粒的偏转。因此，这种遮暗是将预定电势间接施加至LED芯片4的一种形式。这样的遮暗例如可以通过布置在LED模块1上的薄膜6(优选暗色或黑色)来实现。薄膜6此时在用灌封料5填充后如此布置在LED模块1上，即至少LED芯片4被遮盖并因此被遮暗。薄膜6此时可以如此构成，即不再有光能到达LED芯片4，或者只有位于LED芯片4的(主)吸收光谱范围外的光能到达，以使得不会再出现光电效应或者可以明显减轻光电效应。
如图2所示，还有以下可能，LED模块1至少在荧光物颗粒在灌封料5中下沉期间布置在遮暗环境中，例如布置在遮暗通道10内。代替这样的遮暗通道10，也可以在相应遮暗环境中进行制造或制造的单个步骤，或者只用所发出的光在LED芯片4的(主)吸收光谱范围外的光来照射，因此不会再出现光电效应或可明显减轻光电效应。因此，这种在相应遮暗环境中的制造是将预定电势间接施加至LED芯片4的一种形式。
图3示出了用于减轻所谓的离析作用的另一可能性。在图3中可清楚地看出，在此解决方案中，LED模块1至少在荧光物颗粒在灌封料5中下沉的过程中相对于水平面倾斜安放，使得所出现的荧光物颗粒偏转可通过重力被尽量补偿，并且荧光物颗粒又能尽量笔直地在灌封料5中下沉。根据荧光物颗粒的带电情况以及在LED芯片电极之间的电势有多高，相应调整在荧光物颗粒下沉过程中LED模块的斜设角度，以便实现荧光物颗粒基本上直线下沉。
图4的LED模块1包括一个或(如图所示)更多个LED芯片4，其可以被操作用于发光。例如LED芯片4可以被设计用于在操作中发出蓝光。但也可能的是，在LED模块1内建成各种各样的LED芯片4，其发出不同颜色的或不同波长的光。LED芯片4被安装在基底材料2(例如，诸如PCB的电路板)上。优选该基底材料2的其上安装LED芯片4的表面是反光的。LED芯片4优选在LED模块1中与焊丝7串联接触。每个LED芯片4在此优选用至少两个焊丝7来连接。通过焊丝7，LED芯片4可以被供应电压和控制以操作LED模块1。在LED模块1的制造方法100的过程中可能的是，通过焊丝7使LED芯片带电第二极性。
在LED模块1中，LED芯片4尤其布置在围坝3内。该围坝3此时可以如图3所示至少部分地包围LED芯片4，例如呈环形包围。为了操作LED模块1，至少两个焊丝7在围坝3外被引导至至少两个焊垫8。所述焊垫8还可以被直接或间接连接至工作电压源。
在围坝3内，LED芯片4被嵌入到基体材料(例如硅树脂基材)中。即，LED模块1优选通过围坝填充(“Dam and Fill”)技术形成。基体材料优选允许来自LED芯片4的光完全透过并保护LED芯片4及其涂层免受外界影响。此外，在基体材料中也提供颜色变换颗粒3。颜色变换颗粒3此时尤其分别以相同的厚度被沉积在LED芯片4的背对基底材料2的表面和LED芯片4的侧面上。这可以通过上述的根据本发明的方法100实现。
颜色变换颗粒3例如可以是荧光物，其至少部分转换LED芯片4的光的波长。如果LED芯片4例如在蓝色光谱范围内发光，则例如可以通过用于颜色变换颗粒3的在黄色光谱范围内发光的颜色变换材料总体由LED模块1产生白色光。通过相应选择颜色变换颗粒3的颜色变换材料和LED芯片4的类型(发光波长)，可以产生由LED模块1发出的光的不同颜色和调色。
在图3中还可以看出，在LED模块1中，在LED芯片4之间没有颜色变换颗粒3沉积在基底材料2的表面上。颜色变换颗粒3尤其只侧向沉积在LED芯片4上。由此，LED芯片4之间的基底材料表面是空闲的并且至少在那里优选设计成是反光的，以便支持并优化LED模块1的光耦合输出。如图3的箭头所示，在LED模块1的操作中，光从LED芯片4的每一个射出并且与其发射角度无关地经过由颜色变换颗粒3构成的大致同样厚的层。由此保证了，由每个LED芯片4发出很均匀的尤其是同色的光。因此，总体上明显改善了由LED模块1在操作中发出的光的均匀性，尤其是在发射角度范围内的其颜色均匀性。
也还要指出的是，颜色变换颗粒3也可能沉积在将LED模块1的LED芯片4彼此相连的焊丝7上。焊丝7有时甚至被颜色变换颗粒3部分地包裹住。
为了产生LED芯片4的颜色变换涂层，首先，优选混入且与基体材料混合的颜色变换颗粒3被计量分配在围坝3之间和LED芯片4上。优选如此选择基体材料的黏度，即使得颜色变换颗粒3分布在基体材料中并能在其中迁移。
通常，现在开始颜色变换颗粒3的落位过程，此时颜色变换颗粒3在基体材料硬化之前单纯在重力驱动下沉积到LED芯片4的或基底材料2的表面上。
但根据本发明，该落位过程得到对LED芯片4施加预定电势的支持或至少受到其影响。对LED芯片施加预定电势可以通过对LED芯片1施加相应电压(诸如直流电压或交流电压)来实现。就是说，在LED芯片4和颜色变换颗粒3之间出现至少一个规定的电场。
此外，也可以对基底材料2施加预定电势。这可以通过在基底材料2上施加电压来实现。由此，例如可以防止下沉的颜色变换颗粒3沉积在基底材料2的顶部。尤其是，颜色变换颗粒3被斥离基底材料顶部，使得LED芯片4的侧面的涂覆被进一步支持，尤其实现了在LED芯片4的表面和侧面的层有着均匀的厚度。还方便了颜色变换颗粒3在LED芯片4之间以及在最外侧的LED芯片4与围坝3之间被完全或尽量排挤离开基底材料2的表面。于是，颜色变换颗粒3被排挤至LED芯片4的侧面并因为所施加的电压而沉积在那里。由此，在基底材料顶部上的中间空隙保持尽量没有颜色变换颗粒3并且优选形成反光面。
例如预定电势可以通过由电压源9产生的电压U+来施加。由优选同一个电压源9产生的电压U+通过焊垫8和焊丝7被施加到LED芯片4上。因为电压U+，所以可以在LED芯片4的顶部上形成电场，该电场迫使带电的颜色变换颗粒3移向LED芯片4。
由此，颜色变换颗粒3的落位过程被加速并且使得颜色变换颗粒3沉积在LED芯片4的顶部和侧面上。
在LED芯片4上的电压U+优选可以在20-100V之间，更优选在40-80V之间，还优选为60V。
例如预定电势可以通过将焊垫8并进而LED芯片4短路来施加。通过经焊垫8和焊丝7短路LED芯片4实现了相同电势施加到所有的LED芯片4上以及LED芯片4的所有部分和电极上。因为LED芯片4的短路可以实现在LED芯片4的顶部上能够形成均匀的电场，并且该电场使带电颜色变换颗粒3向LED芯片4均匀下沉。由此，可以影响颜色变换颗粒3的落位过程并且使得颜色变换颗粒3沉积在LED芯片4的顶部和侧面上。附加地或替代地，至少一个LED芯片的电接线端子可以被接地。例如焊垫8可以与地线端子(例如接地端子)相连接。
预定电势也通过变化施加的电压来形成，借此施加随着时间而高低不同地施加的电压U+。就是说，可以分别有针对性地调节LED芯片4上的电场，优选随着时间而变化。由此，可以精密调节在LED芯片4的顶部或侧面上的颜色变换颗粒的量和/或沉积形状，尤其是在LED芯片4的顶部和/或侧面的走向范围内也略不一致。由此，制作好的LED模块1的颜色均匀性可以在此被改善。尤其是，也可以通过合适地调节电压U+来实现在发射角度范围内的颜色均匀性的完善。基底材料2此时也还可直接接受电压以便让其带电。
本发明还涉及一种LED模块1的制造方法，该方法至少具有以下步骤：-在基底材料2上提供至少一个LED芯片4；-在LED芯片上分配未固化的(可流动/流态)灌封料3；其中，灌封料3包含至少一种荧光物颗粒和优选基体材料，并且其中，在分配过程中直接或间接地将预定电势施加到至少一个LED芯片4。
通过在尤其优选的实施方式中提到的和上述的用于减轻或避免这种离析的其它提议，可以提供其荧光物颗粒分布相比于已知的LED模块更均匀的LED模块，从而可以由此提供总体更均匀的发光。尤其是本发明并不局限于用“围坝填充”法制造的LED模块，而是总体上涉及应用灌封料的所有LED模块，在灌封料中荧光物颗粒尚能在基体材料(例如基于环氧树脂或硅树脂)内运动。
本发明并不局限于前述实施方式，只要其被以下权利要求的主题所涵盖。此外，前述实施方式能以任意方式彼此相互组合。尤其是，本发明并不局限于布置在光区内的所有LED芯片必须一定带有荧光物。

Claims (26)

1.一种LED模块，该LED模块能够通过以下方法进行制造，所述方法至少具有以下步骤：
-在基底材料(2)上提供至少一个LED芯片(4)，
-在所述LED芯片(4)上分配未固化的可流动/流态灌封料(5)，
其中，所述灌封料(5)包含至少一种荧光物颗粒和基体材料，并且
其中，在所述分配的过程中直接或间接地将预定电势施加到至少一个LED芯片(4)上，使得所述荧光物颗粒基本线性地在所述流态灌封料(5)中下沉。
2.根据权利要求1所述的LED模块(1)，
其中，所述预定电势的施加通过在所述荧光物颗粒在所述流态灌封料(5)中下沉时将所述至少一个LED芯片(4)的电接线端子短路来实现。
3.根据权利要求1所述的LED模块(1)，
其中，所述预定电势的施加通过在所述荧光物颗粒在所述流态灌封料(5)中下沉时将交流电压施加到所述至少一个LED芯片(4)的电接线端子来实现。
4.根据权利要求1所述的LED模块(1)，
其中，所述预定电势的施加通过在所述荧光物颗粒在所述流态灌封料(5)中下沉时将直流电压施加到所述至少一个LED芯片(4)的电接线端子来实现，以使得所述荧光物颗粒至少部分地沿所述LED芯片(4)的方向偏转。
5.根据权利要求1、3或4中任一项所述的LED模块(1)，
其中，在所述荧光物颗粒在所述流态灌封料(5)中下沉的过程中，所述LED模块(1)通过施加所述预定电势以间歇方式被如此操作，使得所述灌封料(5)因发光而逐层硬化。
6.根据权利要求1所述的LED模块(1)，
其中，所述预定电势的施加通过在所述荧光物颗粒在所述流态灌封料(5)中下沉时将所述LED模块(1)布置在磁场内来实现。
7.根据权利要求1所述的LED模块(1)，
其中，在所述分配的过程中，针对所述荧光物颗粒的激发光谱范围内的光，至少所述灌封料(5)的区域被屏蔽掉，并因此间接地将预定电势施加到至少一个LED芯片(4)。
8.根据权利要求1所述的LED模块(1)，该LED模块(1)还包括：
-具有至少一个围坝(3)的模块板(2)，所述围坝(3)界定至少一个光区，其中，在所述光区内设有至少两个线性布置的LED串，所述LED串各自具有多个串联连接的LED芯片(4)；并且其中，
-所述LED串以交替极性布置在所述至少一个光区中。
9.根据权利要求1所述的LED模块(1)，该LED模块(1)还包括：
-具有至少一个围坝(3)的模块板(2)，所述围坝(3)界定至少一个光区，其中，在所述光区内设有多个LED芯片(4)；并且其中，
-所述LED芯片(4)以彼此交替的极性布置在所述至少一个光区中。
10.根据权利要求1所述的LED模块(1)，其中，所述荧光物颗粒是无机荧光物颗粒。
11.根据权利要求1所述的LED模块(1)，其中，所述流态灌封料(5)是基于硅树脂和/或环氧树脂的灌封料(5)并且在硬化状态下是透明的。
12.根据权利要求1所述的LED模块(1)，其中，所述流态灌封料(5)通过分配方法来施加。
13.根据权利要求1或2所述的LED模块(1)，其中，至少在所述荧光物颗粒下沉的过程中遮暗整个LED模块。
14.根据权利要求1所述的LED模块(1)，其中，至少在所述荧光物颗粒下沉的过程中在被遮暗的环境中布置所述LED模块(1)。
15.根据权利要求1所述的LED模块(1)，其中，至少在所述荧光物颗粒下沉的过程中在被光源照射的环境中布置所述LED模块(1)，所述光源发出在所述LED芯片(4)的吸收光谱范围外的可见光。
16.根据权利要求1所述的LED模块(1)，其中，所述至少一个LED芯片(4)或者所述LED模块(1)至少在所述荧光物颗粒下沉的过程中被至少在所述LED芯片(4)的吸收光谱范围内不透光的薄膜(6)覆盖。
17.根据权利要求16所述的LED模块(1)，其中，所述薄膜(6)是暗色的或黑色的薄膜。
18.一种LED模块(1)，该LED模块(1)根据以下方法进行制造，所述方法至少包括以下步骤：
-提供具有至少一个围坝(3)的模块板(2)，所述围坝(3)界定至少一个光区，其中，在所述光区内布置至少一个LED芯片(4)；
-将流态灌封料(5)分配到所述LED芯片(4)上，其中，所述灌封料(5)包括荧光物颗粒；
-如此遮暗所述至少一个LED芯片(4)，使得至少在所述LED芯片(4)的吸收光谱范围内，至少在所述荧光物颗粒在所述流态灌封料(5)中下沉的过程中没有光到达所述至少一个LED芯片(4)，并因此间接地将预定电势施加到所述至少一个LED芯片(4)。
19.一种LED模块(1)，该LED模块(1)根据以下方法进行制造，所述方法至少包括以下步骤：
-提供具有至少一个围坝(3)的模块板(2)，所述围坝(3)界定至少一个光区，其中，在所述光区内布置至少一个LED芯片(4)；
-将流态灌封料(5)分配到所述LED芯片(4)上，其中，所述灌封料(5)包括荧光物颗粒；
-其中，所述LED模块(1)至少在所述荧光物颗粒在所述流态灌封料(5)中下沉的过程中相对于水平面如此倾斜布置，使得所述荧光物颗粒基本线性地在所述流态灌封料(5)中下沉。
20.一种LED模块(1)，该LED模块(1)根据以下方法进行制造，所述方法至少包括以下步骤：
-提供具有至少一个围坝(3)的模块板(2)，所述围坝(3)界定至少一个光区，其中，在所述光区内布置至少一个LED芯片(4)；
-将流态灌封料(5)分配到所述LED芯片(4)上，其中，所述灌封料(5)包括荧光物颗粒；
-其中，在所述荧光物颗粒在所述流态灌封料(5)中下沉之后产生定向流动，以至少围绕所述至少一个LED芯片(4)的区域提供所述荧光物颗粒的尽可能均匀的分布，
其中，在所述流态灌封料(5)中的所述流动通过布置在所述流态灌封料(5)中的搅拌装置产生。
21.根据权利要求20所述的LED模块(1)，其中，所述搅拌装置是微搅拌器。
22.根据权利要求8、9、18、19、20中任一项所述的LED模块(1)，其中，所述围坝(3)具有在俯视图中看在50μm至2mm之间的宽度。
23.根据权利要求8、9、18、19、20中任一项所述的LED模块(1)，其中，所述围坝(3)具有在俯视图中看在100μm至1mm之间的宽度。
24.根据权利要求8、9、18、19、20中任一项所述的LED模块(1)，其中，所述围坝(3)具有在俯视图中看在300μm至800μm之间的宽度。
25.一种照明装置，该照明装置包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的LED模块(1)。
26.一种用于制造LED模块(1)的方法，该方法至少具有以下步骤：
-在基底材料(2)上提供至少一个LED芯片(4)，
-在所述LED芯片(4)上分配未固化的可流动/流态灌封料(5)，
其中，所述灌封料(5)包含至少一种荧光物颗粒和基体材料，
其中，在所述分配的过程中直接或间接地将预定电势施加到至少一个LED芯片(4)上，使得所述荧光物颗粒基本线性地在所述流态灌封料(5)中下沉。
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