DE102005045076A1

DE102005045076A1 - Licht-Emittierende-Diode-Blitzmodul mit verbesserter Spektralemission

Info

Publication number: DE102005045076A1
Application number: DE102005045076A
Authority: DE
Inventors: Kee Yean Ng; Heng Yow Cheng; Yew Cheong Kuan
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2006-07-06
Also published as: CN1790708B; US7404652B2; CN1790708A; JP2006173622A; TWI368335B; US20060126326A1; TW200625681A

Abstract

Eine Licht-Emittierende-Diode-Vorrichtung ("LED"-Vorrichtung) umfasst eine Mehrzahl von LEDs. Jede LED in der Mehrzahl von LEDs ist benachbart zu zumindest einer anderen der Mehrzahl von LEDs. Zumindest eine der Mehrzahl von LEDs weist eine Strahlung mit einer Halbwertsbreite größer 50 nm auf.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Licht-Emittierende-Diode-Vorrichtungen („LED"-Vorrichtungen; LED = light-emitting diode) und insbesondere auf LED-Vorrichtungen, die eine Mehrzahl von LEDs aufweisen, die in einem Array angeordnet sind, für eine Verwendung bei Blitzanwendungen.

Eine LED ist eine Halbleitervorrichtung, die zum Emittieren von Licht in der Lage ist, wenn ein elektrischer Strom durch dieselbe fließt. LEDs werden bei vielen Anwendungen verwendet, wie beispielsweise elektronischen Anzeigen, Verkehrssignalen und Videozeichen. LEDs emittieren monochromatisches Licht, d. h. die Wellenlänge von Licht, das durch eine LED emittiert wird, fällt in einen schmalen Bereich, typischerweise etwa 20–50 Nanometer („nm"). Unterschiedliche Typen von LEDs emittieren jedoch unterschiedliche Wellenlängen (Farben) von Licht. LEDs werden häufig durch die Halbwertsbreite („FWHM" = full-width-halfmaximum) gekennzeichnet, die die Streuung einer Wellenlänge ist, die durch eine LED bei 50% einer maximalen Strahlungsleistung emittiert wird.

1 ist eine Darstellung einer typischen Spektralemission einer LED, die die FWHM der LEDs darstellt. Die Ausgabe ist in beliebigen Einheiten (A.U. = Arbitrary Units) einer Lichtstrahlung gezeigt und die FWHM ist die Differenz zwischen λ₁ und λ₂.

LEDs werden ferner bei Geräten verwendet, wie beispielsweise Mobiltelefonen, Personaldigitalassistenten („PDAs" = personal digital assistants) und Digitalkameras. LEDs werden bei Kameramobiltelefonen in dem Blitzmodul verwendet. Bei dieser Anwendung wirkt ein LED-Modul als eine Beleuchtungsquelle und wird aktiviert, wenn ein Bild aufgenommen wird, wenn es nicht genügend Umgebungslicht gibt oder wenn eine Hinterfüllbeleuchtung erwünscht ist. Bei einem Blitzmodul werden typischerweise zumindest drei LEDs verwendet, eine rote LED (d. h. eine LED, die rotes Licht emittiert), eine grüne LED und eine blaue LED.

2 zeigt drei Darstellungen von drei LEDs in beliebigen Einheiten über einer Wellenlänge. Eine erste Darstellung 20 zeigt die Ausgabe von einer blauen LED, eine zweite Darstellung 22 zeigt die Ausgabe von einer grünen LED und eine dritte Darstellung 24 zeigt die Ausgabe von einer roten LED. Die kombinierte Spektralemission dieser drei LEDs ist nicht ideal, weil dieselbe spitzenhaltig und diskontinuierlich ist. Ein Zwischenraum 23 tritt zwischen der zweiten Darstellung 22 und der dritten Darstellung 24 auf. Eine spitzenhaltige, diskontinuierliche Spektralemission von einem Blitzmodul kann in einer schlechten Bildqualität resultieren, wie beispielsweise einer nicht getreuen Widergabe der Farbe des Subjekts. Daher ist ein LED-Blitzmodul erwünscht, das eine bessere Farbbildqualität liefert.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Licht-Emittierende-Diode-Vorrichtung mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Eine Licht-Emittierende-Diode-Vorrichtung („LED"-Vorrichtung) umfasst eine Mehrzahl von LEDs. Jede LED in der Mehrzahl von LEDs ist benachbart zu zumindest einer anderen der Mehrzahl von LEDs. Zumindest eine der Mehrzahl von LEDs weist eine Strahlung mit einer Halbwertsbreite größer 50 nm auf.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Darstellung einer typischen Spektralemission einer LED, die die FWHM der LED darstellt.
2 zeigt drei Darstellungen von drei LEDs in beliebigen Einheiten über einer Wellenlänge;
3A eine vereinfachte Seitenansicht einer LED-Vorrichtung, die drei LED-Chips aufweist, die an einem Substrat befestigt sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3B eine Draufsicht der LED-Vorrichtung von 3A;
3C drei Darstellungen der LEDs bei einer LED-Vorrichtung gemäß 3A und 3B;
3D Darstellungen der Emissionen von einer LED-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4A eine Seitenansicht einer LED-Vorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4B Darstellungen der Emissionen von der LED-Vorrichtung, die in 4A gezeigt ist;
5A eine Seitenansicht einer LED-Vorrichtung, die drei UV-LEDs aufweist, die an einem Substrat befestigt und elektrisch mit demselben verbunden sind, gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5B Darstellungen der Emissionen von der LED-Vorrichtung, die in 5A gezeigt ist;
6A eine Seitenansicht einer LED-Vorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6B eine Draufsicht der LED-Vorrichtung von 6A;
7 ein Blockdiagramm eines Blitzmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8A eine isometrische Ansicht eines Bilderzeugungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
8B eine isometrische Ansicht eines Mobiltelefons gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
9 eine Kurve eines schwarzen Körpers an einem Farbartdiagramm.
I. Einleitung
Blitzmodule des Stands der Technik neigen dazu, spitzenhaltig und diskontinuierlich zu sein. Die Einbrüche zwischen Spektralspitzen können in einer schlechten Farbtreue resultieren. Insbesondere fehlt einer kombinierten Spektralemission, wie beispielsweise derselben, die in 2 gezeigt ist, eine Spektralemission in dem grünlich gelben Bereich. Eine kombinierte Spektralemission, der Licht in diesem Bereich fehlt, ist nicht in der Lage, ein gutes Farbbild des Subjekts getreu wiederzugeben. Dieses Problem ist besonders schlimm, falls das Spektralreflexionsvermögen des Subjekts primär dort liegt, wo die Spektralemission des Blitzmoduls schwach ist oder fehlt.
Die Spektralemission eines Blitzmoduls kann durch ein Verwenden von LEDs verbessert werden, die große FWHMs aufweisen, wie beispielsweise größer 50 nm. Bei einem Ausführungsbeispiel weist zumindest eine einer roten LED, einer grünen LED und einer blauen LED eine FWHM größer 50 nm auf. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen zumindest zwei einer roten LED, einer grünen LED und einer blauen LED FWHMs größer 50 nm auf. Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel weist jede einer roten LED, einer grünen LED und einer blauen LED in einem Blitzmodul eine FWHM größer 50 nm auf. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist zumindest eine LED in einem Blitzmodul keine rote, grüne oder blaue LED.
Die Spektralemission eines Blitzmoduls kann ferner durch ein Verwenden von leuchtmittelumgewandelten LEDs verbessert werden. Eine leuchtmittelumgewandelte LED weist eine Schicht eines Wellenlängenumwandlungsmaterials über einem LED-Chip auf. Das Wellenlängenumwandlungsmaterial absorbiert Licht bei einer Wellenlänge und emittiert Licht bei einer anderen (gewöhnlich längeren) Wellenlänge und wird allgemein als ein „Leuchtmittel"-Material bezeichnet. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel weisen eine oder mehrere der LEDs, die bei einem Blitzmodul verwendet werden, das leuchtmittelumgewandelte LEDs aufweist, eine FWHM größer 50 nm auf. Die Strahlung des LED-Chips, die die Erststrahlung genannt wird, wird verwendet, um das Wellenlängenumwandlungsmaterial anzuregen, das dann eine Strahlung einer unterschiedlichen Wellenlänge (unterschiedlicher Wellenlängen) emittiert, die die Zweitstrahlung genannt wird. Die Zweitstrahlung wird dann mit einem Abschnitt der nicht umgewandelten Erststrahlung, falls es eine gibt, kombiniert, um eine zusammengesetzte Strahlung zu ergeben. Die Zweitstrahlung, die durch das Wellenlängenumwandlungsmaterial emittiert wird, ist gewöhnlich sehr breit verglichen mit einer Erststrahlung, die durch den LED-Chip emittiert wird. Die Zweittrahlung weist typischerweise eine FWHM größer 50 nm auf.
Bei einigen Ausführungsbeispielen ist ein Blitzmodul aus einem Array von LED-Chips hergestellt, die im Wesentlichen die gleiche Spektralausgabe aufweisen, und ein unterschiedliches Wellenlängenumwandlungsmaterial wird an den LED-Chips verwendet, um eine breite zusammengesetzte Strahlung zu erzeugen, um LEDs bereitzustellen, die unterschiedliche Farben emittieren. Zum Beispiel weist ein Blitzmodul mit drei blauen LED-Chips ein grünes Wellenlängenumwandlungsmaterial (d. h. das Wellenlängenumwandlungsmaterial wird durch das blaue Licht von der LED stimuliert und emittiert grünes Licht) an einem ersten blauen LED-Chip, ein rotes Wellenlängenumwandlungsmaterial an einem zweiten blauen LED-Chip und kein Wellenlängenumwandlungsmaterial an einem dritten blauen LED-Chip auf. Die grün-umgewandelte (erste) LED emittiert eine grüne Zweitstrahlung und eine nicht umgewandelte blaue Erststrahlung. Die rot-umgewandelte (zweite) LED emittiert eine rote Zweitstrahlung und eine nicht umgewandelte blaue Erststrahlung und die dritte LED emittiert eine blaue Erststrahlung. Bei einem Beschreiben einer LED als eine Farbe emittierend (d. h. eine „gefärbte LED", gegenüber einer weiß-emittierenden LED z. B.), bedeutet dasselbe wie hierin verwendet, dass die gefärbte LED einen Bereich von Wellenlängen emittiert, der durch einen Beobachter als eine charakteristische Farbe aufweisend wahrgenommen würde, wie beispielsweise rot, gelb, grün oder blau.
Ein Verwenden unterschiedlich gefärbter LEDs bei einem dritten Modul ermöglicht eine Einstellung der Farbtemperatur von Licht, das durch das Blitzmodul emittiert wird. Falls beispielsweise eine niedrigere Farbtemperatur von dem Blitzmodul erwünscht ist, wird relativ mehr Leistung einer roten LED verglichen mit einer blauen LED zugeführt. Dies resultiert in einem „wärmeren" Ton (obwohl dasselbe in einer niedrigeren Farbtemperatur resultiert) und ist besonders erwünscht, wenn menschliche Modelle fotografiert werden. Auf ähnliche Weise weisen unterschiedliche Typen eines fotografischen Films und Fotodetektorarrays unterschiedliche Farbantworten auf. Ein Blitzmodul mit einzeln gefärbten LEDs ermöglicht ein Abstimmen der Farbausgabe durch die Blitzmodule für unterschiedliche Anwendungen. Blitzmodule, die eine herkömmliche Blitzentladungsröhre oder weiß-emittierende LEDs verwenden, ermöglichen ein derartiges Farbabstimmen nicht.
3A ist eine vereinfachte Seitenansicht einer LED-Vorrichtung 30, die drei LED-Chips 32, 34, 36 aufweist, die an einem Substrat 38 befestigt sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Jeder LED-Chip ist ein blauemittierender LED-Chip. Die blau-emittierenden LED-Chips weisen eine Spitzenwellenlänge von vorzugsweise weniger als etwa 500 nm auf. Alternativ weisen die LED-Chips Spitzenwellenlängen zwischen etwa 250 nm und etwa 500 nm auf. Die Erststrahlung des LED-Chips ist angesichts des Leuchtstoffs gewählt, der verwendet werden soll, um sicherzustellen, dass der Leuchtstoff durch die Erststrahlung aktiviert (angeregt) wird. Das heißt, der grüne Leuchtstoff wird durch blaues Licht (z. B. bei etwa 480 nm) von dem blauemittierenden LED-Chip aktiviert und emittiert dann in der erwünschten grünen Farbe. Ein Verwenden einer UV-LED mit diesem grünen Leuchtstoff wird nicht funktionieren, falls der grüne Leuchtstoff nicht durch UV-Licht aktiviert wird. In diesem Fall wird ein unterschiedlicher grünemittierender Leuchtstoff bei einer UV-LED verwendet. Für Erörterungszwecke weist blaues Licht Wellenlängen zwischen etwa 450 nm und etwa 480 nm auf, weist grün Wellenlängen zwischen etwa 500 nm und etwa 530 nm auf und weist rotes Licht Wellenlängen zwischen etwa 600 nm und etwa 660 nm auf. LEDs mit Spitzenwellenlängen von weniger als etwa 400 nm emittieren in dem ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums und sind als UV-LEDs bekannt.
Die LED-Chips sind an dem Substrat 38 unter Verwendung standardmäßiger Chipanbringungstechniken befestigt. Alternativ sind zwei oder mehr der LED-Chips an einer einzigen Montagebasis integriert. Drahtverbindungen 40, 42, 44 verbinden die oberen Enden der LED-Chips 32, 34, 36 elektrisch mit Metallleiterbahnen (nicht gezeigt) an dem Sub strat. Der erste LED-Chip 32 ist ein blauer LED-Chip, der mit einem Kapselungsmaterial 46 bedeckt ist, das ein grünes Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält, wie beispielsweise Europium-dotiertes Strontium-Thiogallat (SrGa₂S₄:Eu). Ein zweiter LED-Chip 34 ist ein blauer LED-Chip, der mit einem Kapselungsmaterial 48 bedeckt ist, das ein rotes Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält, wie beispielsweise Europium-dotiertes Strontium-Sulfid (SrS:Eu). Ein dritter LED-Chip 36 ist mit einem Kapselungsmaterial 50 bedeckt, das kein Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält.
Ein praktisches Verfahren zum Hineingeben von Wellenlängenumwandlungsmaterial in ein Kapselungsmaterial besteht darin, Partikel des Wellenlängenumwandlungsmaterials in eine flüssige Kapselungsmaterialbasis vorzumischen, wie beispielsweise einer Polymerepoxid- oder Silikon-Kapselungsmaterialbasis, und die Mischung auf oder über die LED abzugeben. Alternativ werden Partikel eines Wellenlängenumwandlungsmaterials in Gusspaletten mit einer festen oder plastischen Kapselungsmaterialbasis vorgemischt, und dann über die LED gegossen. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel ist eine Kapselungsmaterialbasis ein Glas, das mit einem Wellenlängenumwandlungsmaterial gemischt und dann über der LED geschmolzen wird.
3B ist eine Draufsicht der LED-Vorrichtung 30 von 3A. Die LED-Chips 32, 34, 36 sind ausgerichtet, aber können in einer dreieckigen, kreisförmigen oder anderen Weise angeordnet sein. Es ist allgemein erwünscht, dass jeder LED-Chip in der LED-Vorrichtung benachbart zu einem anderen ist, so dass das Licht, das von der LED-Vorrichtung ausgegeben wird, im Wesentlichen als die Summe der LED-Chips und nicht als gesonderte gefärbte Lichtquellen erscheint.
3C zeigt drei Darstellungen 300, 302, 304 der LEDs in einer LED-Vorrichtung gemäß 3A. Die erste Darstellung 300 zeigt die zusammengesetzte Spektralausgabe der ersten LED, die ein blauer LED-Chip mit einem grünen Wellenlängen umwandlungskapselungsmaterial ist. Die zweite Darstellung 302 zeigt die zusammengesetzte Spektralausgabe der zweiten LED, die ein blauer LED-Chip mit einem roten Wellenlängenumwandlungskapselungsmaterial ist, und die dritte Darstellung 304 zeigt die Spektralausgabe der dritten LED, die ein blauer LED-Chip ohne Wellenlängenumwandlung ist. Eine vierte Darstellung 306, die als eine gestrichelte Linie gezeigt ist, zeigt die kombinierte Spektralausgabe von den drei LEDs, d. h. die Summe der einzelnen Darstellungen 300, 302, 304. Eine breite Spektralemission wird erhalten, in anderen Worten sind die gesamten kombinierten Emissionen zwischenraumfrei von etwa 450 nm bis etwa 650 nm, mit Spitzen in dem blauen, grünen und roten Bereich. Licht, das im Wesentlichen weiß erscheint (d. h. Darstellung 306), wird durch ein Kombinieren der Emissionen der roten, blauen und grünen Emissionen der drei LEDs in den geeigneten Proportionen erhalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält die zusammengesetzte Strahlung der ersten und der zweiten LED nicht umgewandelte (erste) blaue Emissionen 301, 303.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel werden zwei blaue LED-Chips verwendet, einer mit einem grünen Wellenlängenumwandlungsmaterial und der andere mit einem roten Wellenlängenumwandlungsmaterial. Das nicht umgewandelte blaue Licht von der roten und der grünen LED vermeidet den Bedarf nach einer getrennten blauen LED. Die Größe einer Leuchtstoffladung an einer oder beiden der verbleibenden LEDs ist ausgewählt, um eine erwünschte Größe von nicht umgewandeltem blauen Licht zu liefern, um zu der kombinierten Spektralausgabe beizutragen.
Die Proportion der Erst- und Zweitstrahlung einer umgewandelten LED kann durch das Laden des Wellenlängenumwandlungsmaterials gesteuert werden. Wenn ein Laden niedrig ist, ist die Proportion der Erststrahlung höher als die Zweitstrahlung. Die Proportion einer Zweitstrahlung erhöht sich mit einer erhöhten Ladung. Wenn ein Laden hoch ist, ist die Proportion der Zweitstrahlung höher als die Erststrahlung. Ein Laden kann erhöht werden, derart, dass lediglich die Zweitstrahlung erhalten wird, d. h. im Wesentlichen alles der Erststrahlung absorbiert und durch das Wellenlängenumwandlungsmaterial umgewandelt wird.
Mit Bezug auf 3A umfasst eine erste LED 31 einen ersten blauen LED-Chip 32, der mit einem Kapselungsmaterial 46 bedeckt ist, das ausreichend grünes Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält, so dass im Wesentlichen kein erstes blaues Licht emittiert wird, um eine grüne LED zu bilden. Eine zweite LED 33 umfasst einen zweiten blauen LED-Chip 34, der mit einem Kapselungsmaterial 48 bedeckt ist, das ausreichend rotes Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält, so dass im Wesentlichen kein erstes blaues Licht emittiert wird, um eine rote LED zu bilden. Eine dritte LED 35 umfasst einen dritten blauen LED-Chip 36, der mit einem Kapselungsmaterial 50 bedeckt ist, das kein Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält, um eine blaue LED zu bilden. Alternativ enthält das Kapselungsmaterial, das die dritte blaue LED 36 bedeckt, ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, das ermöglicht, dass ein Teil des ersten blauen Lichts emittiert wird. Zum Beispiel enthält das Kapselungsmaterial ein grünes Wellenlängenumwandlungsmaterial, um die Emissionen der LED-Vorrichtung 30 in dem grünen Abschnitt des Spektrums zu verstärken, während immer noch ermöglicht wird, dass ausreichend blaues Licht emittiert wird, um die erwünschte kombinierte Spektralemission von der LED-Vorrichtung 30 zu erhalten, und ein Farbabstimmen zu ermöglichen. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel erscheint die Spektralemission von der LED-Vorrichtung im Wesentlichen weiß.
3D zeigt Darstellungen der Emissionen von einer LED-Vorrichtung gemäß dem vorhergehenden Absatz. Die erste Darstellung 308 zeigt die grüne Emission von dem grünen Wellenlängenumwandlungsmaterial, das einen ersten blauen LED-Chip bedeckt. Die zweite Darstellung 310 zeigt die rote Emission von dem roten Wellenlängenumwandlungsmaterial, das einen zweiten blauen LED-Chip bedeckt, und die dritte Darstellung 312 zeigt die blaue Emission von einem dritten blauen LED-Chip ohne eine Leuchtstoffumwandlung. Die Wellenlängenumwandlungsmaterialien und LEDs sind lediglich exemplarisch. Eine vierte Darstellung 314 zeigt die kombinierte Gesamtemission der LEDs bei der LED-Vorrichtung. Die kombinierte Gesamtemission 314 weist eine kombinierte insgesamte Spitzenemission 315 auf und die kombinierte Gesamtemission der LED-Vorrichtung beträgt von etwa 460 nm bis etwa 660 nm zumindest 20% der kombinierten gesamten Spitzenemission. Eine kombinierte Gesamtemission, die von etwa 460 nm bis etwa 660 nm eine breite Emission (d. h. eine, die nicht unter 20% einer Spitzenemission abfällt) aufweist, ist zum Erzeugen von weißem Licht mit hoher Qualität erwünscht. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Strom (die Vorspannung), der zu der blauen LED (Darstellung 312) geliefert wird, reduziert, um die kombinierte gesamte Spitzenemission zu reduzieren, was in einer noch flacheren kombinierten Gesamtemission und einer niedrigeren Farbtemperatur resultiert. Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Strom, der zu der blauen LED geliefert wird, erhöht, um eine höhere Farbtemperatur zu erzeugen.
Eine breite Vielfalt von LED-Chips und Wellenlängenumwandlungsmaterialien werden bei alternativen Ausführungsbeispielen verwendet. Bei einigen Ausführungsbeispielen werden LED-Chips verwendet, die unterschiedliche Spitzenwellenlängen aufweisen. Die Spitzenwellenlänge eines LED-Chips ist bei einigen Ausführungsbeispielen gewählt, um ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, das in Verbindung mit dem LED-Chip verwendet wird, effizient zu stimulieren. Bei alternativen oder weiteren Ausführungsbeispielen ist die Spitzenwellenlänge eines LED-Chips gewählt, um eine Erststrahlung in einem erwünschten Abschnitt des Spektrums zu liefern, wenn leicht geladen.
4A ist eine Seitenansicht einer LED-Vorrichtung 60 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Vier blau-emittierende LED-Chips 62, 64, 66, 68 sind an einem Substrat 38 befestigt und elektrisch mit demselben verbunden. Eine erste LED 61 umfasst einen ersten blauemittierenden LED-Chip 62, der mit einem Kapselungsmaterial 70 bedeckt ist, das kein Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält. Eine zweite LED 63 umfasst einen zweiten blauemittierenden LED-Chip 64, der mit einem Kapselungsmaterial 72 bedeckt ist, das ein grünes Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält und lediglich eine grüne Zweitstrahlung emittiert. Eine dritte LED 65 umfasst einen dritten blauemittierenden LED-Chip 66, der mit einem Kapselungsmaterial 74 bedeckt ist, das ein rotes Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält und lediglich eine rote Zweitstrahlung emittiert. Eine vierte LED 67 umfasst einen vierten LED-Chip 68, der mit einem Kapselungsmaterial 76 bedeckt ist, das ein gelbes Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält, wie beispielsweise Cerium-dotierten Yttrium-Aluminium-Granat (YAG:Ce), und lediglich eine gelbe Zweitstrahlung emittiert.
4B zeigt Darstellungen der Emissionen von der LED-Vorrichtung, die in 4A gezeigt ist. Eine erste Darstellung 80 ist die blaue Erststrahlung von der ersten LED. Eine zweite Darstellung 82 ist die grüne Zweitstrahlung der zweiten LED. Eine dritte Darstellung 84 ist die rote Zweitstrahlung der dritten LED und eine vierte Darstellung 86 ist die gelbe Zweitstrahlung der vierten LED. Eine fünfte Darstellung 88 zeigt die kombinierte Gesamtemission der LED-Vorrichtung. Eine breite Spektralemission wird mit einer Spitze in dem blauen Bereich und einem hohen Plateau in dem grünen und dem gelben Bereich erhalten, in dem roten Bereich abfallend. Durch ein Kombinieren der Emissionen von rotem, gelbem, grünem und blauem Licht in den geeigneten Proportionen wird Licht erhalten, das im Wesentlichen weiß erscheint.
Die kombinierte Gesamtemission 88 weist eine kombinierte gesamte Spitzenemission 89 auf und die kombinierte Gesamtemission der LED-Vorrichtung beträgt von etwa 465 nm bis etwa 675 nm zumindest 20% der kombinierten gesamten Spitzenemission. Eine kombinierte Gesamtemission, die von etwa 465 nm bis etwa 675 nm eine breite Emission (d. h. eine, die nicht unter 20% einer Spitzenemission abfällt) aufweist, ist zum Erzeugen von weißem Licht mit hoher Qualität erwünscht.
5A ist eine Seitenansicht einer LED-Vorrichtung 90, die drei UV-LED-Chips 92, 94, 96 aufweist, die an einem Substrat 38 befestigt und mit demselben elektrisch verbunden sind, gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Jeder der UV-LED-Chips emittiert Licht in dem ultravioletten Bereich des Spektrums, was im Allgemeinen Licht ist, das eine Wellenlänge von weniger als etwa 400 nm aufweist. Eine erste LED 91 umfasst einen ersten UV-LED-Chip 92, der mit einem Kapselungsmaterial 98 bedeckt ist, das ein blaues Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält, und emittiert lediglich eine blaue Zweitstrahlung. Eine zweite LED 93 umfasst einen zweiten UV-LED-Chip 94, der mit einem Kapselungsmaterial 100 bedeckt ist, das ein grünes Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält, und emittiert lediglich eine grüne Zweitstrahlung. Eine dritte LED 95 umfasst einen dritten UV-LED-Chip 96, der mit einem Kapselungsmaterial 102 bedeckt ist, das ein rotes Wellenlängenumwandlungsmaterial enthält, und emittiert lediglich eine rote Zweitstrahlung. Durch ein Auswählen der Menge an rotem, blauem und grünem Licht, das durch die einzelnen LEDs 91, 93, 95 erzeugt wird, typischerweise durch Einstellen der Vorspannung zu jeder LED, wird Licht, das im Wesentlichen weiß erscheint, von der LED-Vorrichtung 90 erhalten.
Beispiele von rot-emittierenden Leuchtstoffen, die durch blaues Licht angeregt werden, umfassen: CaS:EU²⁺, Mn²⁺ (650 nm); SrS:EU²⁺ (610 nm); (Zn, Cd) S:Ag⁺ (600 nm); Mg₄GeO₅ _,5:Mn⁴⁺ (650 nm); und ZnSe:Cu, Cl (620–630). Ein Beispiel eines orange-emittierenden Leuchtstoffs, der durch blaues Licht angeregt wird, ist ZnSeS:Cu,Cl (590–600 nm). Ein Beispiel eines grüngelb-emittierenden Leuchtstoffs, der durch blaues Licht angeregt wird, ist CaS:Ce³⁺ (520–580 nm). Beispiele von grün-emittierenden Leuchtstoffen, die durch blaues Licht angeregt werden, umfassen ZnS:Cu⁺ (550 nm); SrGa₂S₄:Eu²⁺ (535 nm); Yttrium-Aluminium-Granat („YAG"):Ce³⁺ (550 nm); und BaSrGa₄S₇:Eu (540 nm). Ein Beispiel eines blau-emittierenden Leuchtstoffs, der durch UV-Licht (in etwa 365–420 nm) angeregt wird, ist BaAl₁₆Mg₂O₂₇ („BAM") (450 nm). Ein Beispiel eines grün-emittierenden Leuchtstoffs, der durch UV-Licht angeregt wird, ist ZNS:Cu,Al (540 nm). Beispiele von rot-emittierenden Leuchtstoffen, die durch UV-Licht angeregt werden, umfassen Y₂O₂S:Eu (628 nm) und Mg₄GeO_5,5F:Mn (650 nm).
5B zeigt Darstellungen der Emissionen von der LED-Vorrichtung, die in 5A gezeigt ist. Eine erste Darstellung 104 ist die blaue Zweitstrahlung von der ersten LED. Eine zweite Darstellung 106 ist die grüne Zweitstrahlung von der zweiten LED. Eine dritte Darstellung 108 ist die rote Zweitstrahlung von der dritten LED. Eine vierte Darstellung 110 ist die kombinierte Emission der LED-Vorrichtung. Die kombinierte Emission von diesem Ausführungsbeispiel weist eine erwünschte breite Spitze in dem grünen Bereich des Spektrums verglichen mit dem in 3D und 4B dargestellten kombinierten Emissionen auf, die aus den breiten blauen Zweitemissionen von der ersten LED resultieren, die sich mit den breiten grünen Zweitemissionen von der zweiten LED verbinden. Die kombinierte Gesamtemission 110 weist eine kombinierte gesamte Spitzenemission 111 auf und die kombinierte Gesamtemission der LED-Vorrichtung beträgt von etwa 423 nm bis etwa 661 nm zumindest 20% der kombinierten gesamten Spitzenemission. Die kombinierte Gesamtemission fällt über einen größeren Bereich als beispielsweise die in 3D und 4B dargestellten Ausführungsbeispiele, die nicht umgewandeltes blaues Licht von einem blau-emittierenden LED-Chip verwenden, nicht unter 20% einer Spitzenemission ab. Die blaue Emission ist verglichen mit dem ersten (nicht umgewandelten) blauen Licht von einem blauen LED-Chip (vergleiche 4B, Darstellung 80) erheblich verbreitert. Es wird erwartet, dass dieses breitere blaue Licht sowohl eine bessere Farbwiedergabe für Blautöne und Lilatöne, wenn dasselbe bei einem Blitzmodul verwendet wird, liefert als auch ermöglicht, dass höhere Farbtemperaturen erreicht werden.
Ein Vorteil eines Verwendens von UV-LED-Chips in Kombination mit Wellenlängenumwandlungsmaterialien besteht darin, dass keine Erststrahlung zu der kombinierten Emission in dem visuellen Abschnitt des Spektrums beiträgt. Daher ist der Aufbau der Vorrichtung unempfindlich für ein Laden der Wellenlängenumwandlungsmaterialien, wobei so der Herstellungsprozess vereinfacht ist. Es ist allgemein erwünscht, alles UV-Licht umzuwandeln, um eine maximale Effizienz zu erhalten, und ferner ein unerwünschtes Beleuchten eines Subjekts mit UV-Licht zu vermeiden.
6A ist eine Seitenansicht einer LED-Vorrichtung 120 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Drei gesonderte UV-LED-Vorrichtungen 122, 124, 126 sind an einem Substrat 138 unter Verwendung einer Lötmittelaufschmelztechnik oder einer ähnlichen Zusammenfügungstechnik angebracht. Die erste UV-LED-Vorrichtung 122 umfasst ein Kapselungsmaterial 128 mit einem blauen Wellenlängenumwandlungsmaterial und emittiert lediglich eine blaue Zweitstrahlung. Die zweite UV-LED-Vorrichtung 124 umfasst ein Kapselungsmaterial 130 mit einem grünen Wellenlängenumwandlungsmaterial und emittiert lediglich eine grüne Zweitstrahlung. Die dritte UV-LED-Vorrichtung 126 umfasst ein Kapselungsmaterial 132 mit einem roten Wellenlängenumwandlungsmaterial und emittiert lediglich eine rote Zweitstrahlung. 6B ist eine Draufsicht der LED-Vorrichtung 120 von 6A und zeigt die erste UV-LED-Vorrichtung 122, die zweite UV-LED-Vorrichtung 124 und die dritte UV-LED-Vorrichtung 126.
7 zeigt ein Blockdiagramm eines Blitzmoduls 714 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Blitzmodul 714 ist ein Teil eines Bilderzeugungssystems 700, das ebenfalls eine Kamera 712 umfasst. Das Blitzmodul 714 umfasst eine oder mehrere Licht emittierende Vorrichtungen einer oder mehrerer ausgewählter Farben, wie beispielsweise rot-, grün- und/oder blau-emittierende LED-Vorrichtungen. Zumindest eine farbiges Licht emittierende Vorrichtung weist eine FWHM größer etwa 50 nm auf.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das Blitzmodul 714 zumindest jeweils eine einer roten oder einer rotumgewandelten LED R1, R2, R_N, einer blauen oder einer blauumgewandelten LED B1, B2, B_N und einer grünen oder grünumgewandelten LED G1, G2, G_N. Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst zumindest eine der farbigen LEDs eine Wellenlängenumwandlungs-Leuchtstoffauflage (siehe z. B. 3A, Bezugszeichen 48), die eine Zweitstrahlung einer ausgewählten Farbe emittiert. Alternativ umfasst eine zusätzliche LED, wie beispielsweise eine blaue LED oder eine UV-LED eine Wellenlängenumwandlungs-Leuchtstoffauflage, die eine Zweitstrahlung einer unterschiedlichen ausgewählten Farbe liefert. Ein Bilderzeugungselement 728, wie beispielsweise Linsen und/oder Reflektoren, ist optional in dem Blitzmodul 714 enthalten, um die räumliche Verteilung von Licht von dem Blitzmodul 714 zu steuern.
Die Kamera 712 ist eine Digitalkamera, die ein Array von Fotodetektoren 722 umfasst. Umgebungslicht L_A wird auf das Fotodetektorarray von einer Linse 715 abgebildet. Ein elektrisches Signal (elektrische Signale) von dem Fotodetektorarray wird zu einem Prozessor 724 gekoppelt. Der Prozessor 724 ist durch eine Verbindung 717 mit einem Treiber 718 gekoppelt, der einen einzeln ausgewählten Strom („Treibersignale") S_R, S_G, S_B zu den zugeordneten Lichtemittern liefert. Der Treiber ist in dem Blitzmodul 714 eingegliedert oder ist alternativ in der Kamera oder einem externen Modul eingegliedert. Der Treiber 718 umfasst eine Reihe von variablen Stromquellen, die durch eine Steuerschaltung 726 gesteuert sind. Die Menge an Licht („Lichtausgabe") einer LED hängt von dem Strom (d. h. Treibersignalpegel) ab, der derselben zugeführt wird. Ein Verändern des Treibersignals des entsprechenden Lichtemitters ermöglicht ein selektives Abstimmen der Spektralverteilung von Licht von dem Blitzmodul 714 durch ein selektives und unabhängiges Verändern der Menge an Licht, das von den steuerbaren gefärbten Lichtquellen (gefärbten LEDs) ausgegeben wird. Der Prozessor 724 liefert ferner ein Auslösesignal über eine Auslöseverbindung, um einen Blitz L_F von dem Blitzmodul 714 einzuleiten, wenn der Kameraverschluss aktiviert wird.
Bei einem Ausführungsbeispiel gibt (geben) das elektrische Signal (die elektrischen Signale) die Farbtemperatur des Umgebungslichts L_A oder von Licht L_R an, das von einem Objekt 713 reflektiert wird. Alternativ ist die Kamera eine Filmkamera und ein getrennter Fotodetektor 720 misst Licht von dem Objekt 713. Der getrennte Fotodetektor 720 befindet sich außerhalb der Kamera oder ist alternativ mit der Kamera integriert. Bei einem alternativen oder weiteren Ausführungsbeispiel ist eine manuelle Einstellung 730 vorgesehen, um zu ermöglichen, dass ein Benutzer das Blitzmodul 714 setzt, um eine erwünschte Farbtemperatur zu erzeugen oder um die Farbtemperatur einzustellen, die andernfalls durch den Prozessor 724 gemäß dem durch Fotodetektoren gemessenen Umgebungslicht L_A eingerichtet wird. Zum Beispiel könnte der Benutzer die durch die Fotodetektoren gemessene Farbtemperatur verringern wollen, um einem Bild des Objekts 713 einen wärmeren. Ton zu verleihen. Bei noch anderen Ausführungsbeispielen umfasst ein Bilderzeugungssystem keinen Fotodetektor und die Farbtemperatur des Lichtmoduls wird manuell gesetzt.
Das Stromsignal S_R, das zu der roten LED während einer Entladung (einem Blitz) geliefert wird, bestimmt, wie viel rotes Licht die rote LED zu den kombinierten Gesamtemissio nen beiträgt. Falls z. B. die rote LED leicht eingeschaltet ist, ist die Farbtemperatur der kombinierten Gesamtemission höher, als wenn die rote LED stark eingeschaltet ist. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel erzeugt ein selektives Einstellen des Stroms zu der roten LED eine Farbtemperatur von etwa 5500 Grad Kelvin, was für eine Verwendung bei einem Tageslichtfilm erwünscht ist, bis etwa 3200 Grad Kelvin, was für eine Verwendung bei einem Wolframfilm erwünscht ist.
Andere Farbtemperaturen werden durch ein Liefern anderer Größen von Strom zu der roten LED oder den anderen LEDs erreicht. Bei anderen Anwendungen ist die erwünschte Farbtemperatur der kombinierten Gesamtemission des Lichtmoduls für eine erwünschte fotografische Wirkung ausgewählt, wie beispielsweise ein „Wärmer"machen des Teints eines Modells durch ein Reduzieren der Farbtemperatur. Zusätzliche Farben von LEDs sind optional hinzugefügt, um die Farbtemperatur und genauer gesagt den CRI des Lichtmoduls weiter zu steuern.
8A ist eine isometrische Ansicht eines Bilderzeugungssystems 810, das eine Kamera 812, eine Linse 815, einen Fotodetektor 820 und ein Blitzmodul 814 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist. Alternativ umfasst die Kamera ein Fotodetektorarray zum Bilderzeugen und der Fotodetektor 820 ist weggelassen. 8B ist eine isometrische Ansicht eines Bilderzeugungssystems 840 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in ein Mobiltelefon 842 integriert ist. Das Mobiltelefon umfasst ein Blitzmodul 844, das zumindest. eine gefärbtes Licht emittierende Vorrichtung mit einer FWHM größer etwa 50 nm und einer Bilderzeugungslinse 846 aufweist. Die Bilderzeugungslinse fokussiert ein Bild eines Objekts an einem Fotodetektorarray (nicht gezeigt) innerhalb des Mobiltelefons. Das Fotodetektorarray wird optional verwendet, um eine Farbtemperatur des Objekts oder des Umgebungslichts zu messen. Das Mobiltelefon 892 umfasst optional Steuerungen zum manuellen Setzen der Farbtemperatur des Blitzmoduls 844.
9 ist eine Darstellung einer Kurve 900 eines schwarzen Körpers an einem Farbartdiagramm. Das Farbartdiagramm ist gemäß den 1931-C.I.E.-Standards („C.I.E." = Commission International d'elchairge) gezeichnet und ist allgemein als ein „C.I.E.-1931-Farbartdiagramm" oder „1931-C.I.E.-Farbraum" bekannt. Die x- und die y-Achse sind Farbkoordinaten, die Punkte an dem Diagramm spezifizieren. Eine Farbe ist ferner durch einen Luminanzparameter gekennzeichnet. Darstellende Wellenlängen sind für eine Referenz vorgesehen. Die rechte Ecke stellt Licht dar, das eine Wellenlänge von 680 nm aufweist, was im Wesentlichen rötliches Licht ist. Die linke Ecke stellt Licht dar, das eine Wellenlänge von 420 nm aufweist, was im Wesentlichen violettes Licht ist, und die Kurve bei 520 nm stellt im Wesentlichen grünliches Licht dar. Die Farbe der kombinierten Emission eines Blitzmoduls oder einer ähnlichen LED-Vorrichtung, die eine Mehrzahl von benachbarten LEDs aufweist, wird durch ein Verändern der relativen Menge an Licht von den unterschiedlich gefärbten LEDs abgestimmt. Ein Abstimmen wird durch die Größe an elektrischer Leistung erzielt, die zu einer LED geliefert wird, oder beispielsweise durch die Menge und den Typ eines Wellenlängenumwandlungsmaterials über der LED. Die erwünschteste Farbe der kombinierten Emission eines Blitzmoduls hängt von dem Typ eines Fotodetektorarrays ab, das verwendet wird, um das Subjekt abzubilden. Bei vielen Beispielen ist eine kombinierte Emission, die auf oder nahe der Kurve 900 eines schwarzen Körpers liegt, erwünscht.
Bei einem Ausführungsbeispiel ergibt eine Lichtausgabeleistung des Verhältnisses 3:6:1 für rotes:grünes:blaues Licht von einer LED-Vorrichtung, die eine rote, eine grüne und eine blaue LED aufweist, wobei zumindest zwei LEDs eine FWHM größer 50 nm aufweisen, wie es in 3A oder 5A dargestellt ist, eine kombinierte Emission nahe der Kurve eines schwarzen Körpers. Das Verhältnis bezieht sich auf die Ausgabe für jede der Farbdioden. Beispielsweise weist die grüne Diode eine Leistungsausgabe von sechs (beliebigen Einheiten) auf, weist die rote Diode eine Leistungsausgabe von drei Einheiten auf und weist die blaue Diode eine Leistungsausgabe von einer Einheit auf.
Die Leistungsausgabe jeder Diode ist einzeln durch ein Erhöhen oder Verringern des Stroms auswählbar, der der Diode zugeführt wird. Bei dem durch 3A und 3D dargestellten Ausführungsbeispiel sind beispielsweise die Ströme zu der blauen Diode (Darstellung 312 in 3D) und der roten Diode (Darstellung 310 in 3D) relativ zu der grünen Diode (Darstellung 308 in 3D) reduziert, um das erwünschte Verhältnis der Spitzenemissionen zu erhalten. Ein Aufweisen zumindest einer Diode mit einer FWHM größer 50 nm benachbart zu anderen Dioden in der LED-Vorrichtung erleichtert den Abstimmprozess (d. h. den Prozess eines selektiven Einstellens des Stroms (der Vorspannung) zu jeder einzelnen LED), weil dasselbe das Emissionsspektrum einer oder mehrerer benachbarter LEDs überlappen kann, um ein breites, zwischenraumfreies, kombiniertes Gesamtspektrum zu erzeugen. Andere Techniken zum Farbausgleichen umfassen ein selektives Laden der primären Emitter (siehe z. B. 3C) oder durch ein Wählen alternativer Leuchtstoffmaterialien.
Licht nahe der Kurve eines schwarzen Körpers ist häufig als eine Farbtemperatur in Grad Kelvin ausgedrückt. Die Farbtemperatur ist die Farbe von Licht, das durch einen schwarzen Körper bei dieser Temperatur emittiert wird. Bei niedrigen Temperaturen beispielsweise glüht ein schwarzer Körper matt rot, dann orange und dann gelb bei einer steigenden Temperatur. Tageslicht weist eine Farbtemperatur von etwa 6500 Grad Kelvin auf und dies ist eine erwünschte Farbtemperatur für Licht von einem Blitzmodul bei vielen Anwendungen. Es ist manchmal erwünscht, eine höhere oder niedrigere Farbtemperatur aufzuweisen. Zum Beispiel könnte es erwünscht sein, ein „wärmeres" Licht mit einem höheren Gehalt von rotem Licht bei einem Fotografieren eines Gesichts einer Person zu liefern. Es ist zu beachten, dass derartiges wärmeres Licht bei einer niedrigeren Farbtemperatur liegt. Gleichermaßen könnte es erwünscht sein, eine Blitzausgabe abzustimmen, um mit dem Film oder Sensor, der verwendet wird, übereinzustimmen. Somit ist es erwünscht, Blitzmodule vorzusehen, die im Wesentlichen weißes Licht mit einer Farbtemperatur zwischen etwa 5000 Grad Kelvin und etwa 9500 Grad Kelvin erzeugen, und bei einem speziellen Ausführungsbeispiel Licht zu liefern, das eine Farbtemperatur von etwa 6500 Grad Kelvin aufweist.
Während die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert dargestellt wurden, ist klar, dass Modifikationen und Adaptionen an diesen Ausführungsbeispielen einem Fachmann auf dem Gebiet einfallen könnten, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie es in den folgenden Ansprüchen dargelegt ist.

Claims

Licht-Emittierende-Diode-Vorrichtung („LED"-Vorrichtung) (30), die folgende Merkmale aufweist: eine Mehrzahl von LEDs (31, 33, 35), die folgende Merkmale umfasst: eine erste LED (33), die zumindest eine erste Farbe emittiert, die eine erste Halbwertsbreite größer 50 nm aufweist, und eine zweite LED (35) benachbart zu der ersten LED, die zumindest eine zweite Farbe emittiert.
LED-Vorrichtung (30) gemäß Anspruch 1, bei der die zweite Farbe eine Erststrahlung der zweiten LED (35) ist.
LED-Vorrichtung (30) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die zweite Farbe eine zweite Halbwertsbreite größer 50 nm aufweist.
LED-Vorrichtung (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die erste Farbe eine Zweitstrahlung der ersten LED (33) ist und die erste LED (33) ferner eine dritte Farbe emittiert, die eine Erststrahlung der ersten LED (33) ist.
LED-Vorrichtung (30) gemäß Anspruch 4, bei der die erste LED (33) einen blau-emittierenden LED-Chip umfasst und die Erststrahlung eine blaue Strahlung ist.
LED-Vorrichtung (30) gemäß Anspruch 4 oder 5, bei der das Wellenlängenumwandlungsmaterial eine grüne Strahlung emittiert.
LED-Vorrichtung (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die erste LED (33) einen ersten blauemittierenden LED-Chip (91) mit einem ersten Wellenlängenumwandlungsmaterial (98) umfasst und die zweite LED (35) einen zweiten blau-emittierenden LED-Chip (93) mit einem zweiten Wellenlängenumwandlungsmaterial (100) umfasst.
LED-Vorrichtung (30) gemäß Anspruch 7, die eine kombinierte gesamte Spitzenemission aufweist, wobei eine kombinierte Gesamtemission der LED-Vorrichtung (30) von 470 nm bis 650 nm zumindest 20% der kombinierten gesamten Spitzenemission beträgt.
LED-Vorrichtung (30) gemäß Anspruch 7 oder 8, bei der die Mehrzahl von LEDs (31, 33, 35) ferner eine UV-LED (95) mit einem dritten Wellenlängenumwandlungsmaterial (102) umfasst.
LED-Vorrichtung (30) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der das erste Wellenlängenumwandlungsmaterial (98) eine grüne Strahlung emittiert und das zweite Wellenlängenumwandlungsmaterial (100) eine rote Strahlung emittiert.
LED-Vorrichtung (30) gemäß Anspruch 10, bei der die Mehrzahl von LEDs (31, 33, 35) ferner eine blaue LED umfasst, die eine blaue Strahlung emittiert, und wobei die LED-Vorrichtung (30) ein Leistungsverhältnis von rotem:grünem:blauem Licht von etwa 3:6:1 aufweist.
LED-Vorrichtung (30) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der das erste Wellenlängenumwandlungsmaterial (98) eine grüne Strahlung emittiert, das zweite Wellenlängenumwandlungsmaterial (100) eine rote Strahlung emittiert und das dritte Wellenlängenumwandlungsmaterial (102) eine blaue Strahlung emittiert.
LED-Vorrichtung (30) gemäß Anspruch 12, wobei die LED-Vorrichtung (30) ein Leistungsverhältnis von rotem:grünem:blauem Licht von etwa 3:6:1 aufweist.
LED-Vorrichtung (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der die erste LED (33) eine erste Ultraviolett-LED („UV"-LED) (91) mit einem ersten Wellenlängenumwandlungsmaterial (98) ist und die zweite LED (35) eine zweite UV-LED (93) mit einem zweiten Wellenlängenumwandlungsmaterial (100) ist.
LED-Vorrichtung (30) gemäß Anspruch 14, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine dritte UV-LED (95) mit einem dritten Wellenlängenumwandlungsmaterial (102), wobei das erste Wellenlängenumwandlungsmaterial (98) eine blaue Strahlung emittiert, das zweite Wellenlängenumwandlungsmaterial (100) eine grüne Strahlung emittiert und das dritte Wellenlängenumwandlungsmaterial (102) eine rote Strahlung emittiert.
LED-Vorrichtung (30) gemäß Anspruch 14 oder 15, bei der eine kombinierte Emission der LED-Vorrichtung (30) ein Leistungsverhältnis von rotem:grünem:blauem Licht von etwa 3:6:1 aufweist.
LED-Vorrichtung (30) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, die eine kombinierte gesamte Spitzenemission aufweist, wobei eine kombinierte Gesamtemission der LED-Vorrichtung (30) von 450 nm bis 650 nm zumindest 20 der kombinierten gesamten Spitzenemission beträgt.
LED-Vorrichtung (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, die Licht emittiert, das eine Farbtemperatur von zwischen 5000 Grad Kelvin und 9500 Grad Kelvin aufweist.
Blitzmodul, das eine LED-Vorrichtung (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18 aufweist.
Blitzmodul gemäß Anspruch 19, bei dem eine erste Vorspannung selektiv an die erste LED (33) angelegt ist und eine zweite Vorspannung selektiv an die zweite LED (35) angelegt ist, um eine ausgewählte kombinierte Gesamtemission von dem Blitzmodul zu erzeugen.