DE102006033893A1

DE102006033893A1 - Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE102006033893A1
Application number: DE102006033893A
Authority: DE
Inventors: Markus Zeiler; Günter KIRCHBERGER; Peter Wolff; Hubert Ott; Simon BLÜMEL; Ludwig Plötz; Mario Wanninger
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2026-07-22
Also published as: WO2007076818A1; KR20080080150A; JP5021671B2; DE102006033893B4; TWI309398B; US7918574B2; CN101375202A; JP2009519568A; KR101290136B1; CN101375202B; TW200731176A; EP1960830A1; US20090213575A1

Abstract

Es wird eine Beleuchtungseinrichtung, aufweisend eine Mehrzahl von Lichtmodulen, angegeben, wobei DOLLAR A - jedes Lichtmodul (1a, 1b) eine Mehrzahl von Gruppen (2) von Lichtquellen (3a, 3b, 3c) umfasst, die auf eine Leiterplatte (4) des Lichtmoduls (1) aufgebracht sind, und DOLLAR A - die Lichtmodule (1a, 1b) zeilenweise auf einem Träger (6) der Beleuchtungseinrichtung angeordnet sind. Darüber hinaus wird eine Anzeigevorrichtung mit solch einer Beleuchtungseinrichtung angegeben.

Description

Es wird eine Beleuchtungseinrichtung angegeben. Darüber hinaus wird ein Anzeigegerät mit solch einer Beleuchtungseinrichtung angegeben.

Die Druckschrift WO2004/031844A1 beschreibt eine Beleuchtungseinrichtung.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung umfasst die Beleuchtungseinrichtung zumindest ein Lichtmodul. Das Lichtmodul umfasst eine Leiterplatte sowie eine Mehrzahl von Gruppen von Lichtquellen, die auf die Leiterplatte aufgebracht sind. Die Leiterplatte bildet einen Anschlussträger für die Lichtquellen. Die Leiterplatte kann beispielsweise einen elektrisch isolierend ausgebildeten Grundkörper umfassen, auf dem Leiterbahnen ausgebildet sind, die aus einem elektrisch leitenden Material bestehen. Die Lichtquellen des Lichtmoduls sind über die Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch kontaktiert.

Jede Gruppe von Lichtquellen des Lichtmoduls umfasst wenigstens eine Lichtquelle, bevorzugt wenigstens zwei Lichtquellen, besonders bevorzugt wenigstens drei Lichtquellen.

Vorzugsweise umfasst das Lichtmodul zumindest zwei Gruppen von Lichtquellen, die gleichartig ausgebildet sind. Diese Gruppen umfassen dann die gleiche Anzahl von gleichartigen Lichtquellen. Die Lichtquellen der gleichartig ausgebildeten Gruppen sind jeweils in gleicher Weise zueinander angeordnet. Das heißt, die Lichtquellen zweier gleichartig ausgebildeter Gruppen sind beispielsweise entsprechend demselben Muster angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung ist das zumindest eine Lichtmodul der Beleuchtungseinrichtung auf einen Träger der Beleuchtungseinrichtung mechanisch befestigt. Bevorzugt ist eine Vielzahl gleichartig ausgebildeter Lichtmodule auf dem Träger befestigt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Lichtmodule der Beleuchtungseinrichtung zeilenweise auf dem Träger der Beleuchtungseinrichtung angeordnet. Zeilenweise angeordnet bedeutet, dass jedes Lichtmodul zumindest eine Zeile der Beleuchtungseinrichtung bildet. In der Zeile der Beleuchtungseinrichtung sind Gruppen von Lichtquellen des zugehörigen Lichtmoduls in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet. In vertikaler Richtung folgt dem Lichtmodul dann ein weiteres Lichtmodul, das eine weitere Zeile der Beleuchtungseinrichtung bildet, nach.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung weist die Beleuchtungseinrichtung eine Mehrzahl von Lichtmodulen auf, wobei jedes Lichtmodul eine Mehrzahl von Gruppen von Lichtquellen umfasst, die auf eine Leiterplatte des Lichtmoduls aufgebracht sind, und die Lichtmodule zeilenweise auf einem Träger der Beleuchtungseinrichtung angeordnet sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zumindest eines der Lichtmodule der Beleuchtungseinrichtung streifenförmig ausgebildet. Bevorzugt sind dann alle Lichtmodule der Beleuchtungseinrichtung streifenförmig ausgebildet.

Streifenförmig bedeutet unter anderem, dass die Länge des Lichtmoduls größer ist als die Breite des Lichtmoduls. Streifenförmig kann weiter bedeuten, dass eine Vielzahl von Gruppen von Lichtquellen in einer Haupterstreckungsrichtung des Lichtmoduls nebeneinander auf der Leiterplatte des Lichtmoduls angeordnet ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Beleuchtungseinrichtung zumindest ein erstes Lichtmodul und zumindest ein zweites Lichtmodul. Das erste und das zweite Lichtmodul sind unterschiedlich ausgebildet. Beispielsweise ist zumindest eine Gruppe von Lichtquellen des ersten Lichtmoduls zu einer korrespondierenden Gruppe von Lichtquellen des zweiten Lichtmoduls verschieden. Unter korrespondierenden Gruppen von Lichtquellen sind dabei Gruppen zu verstehen, die am gleichen Ort im Lichtmodul angeordnet sind. Beispielsweise unterscheiden sich das erste und das zweite Lichtmodul durch unterschiedliche Gruppen von Lichtquellen am rechten und linken äußersten Rand der Module. Diese Gruppen von Lichtquellen unterscheiden sich zum Beispiel durch die unterschiedliche Anordnung der Lichtquellen der Gruppen relativ zueinander voneinander.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung geht das zweite Lichtmodul durch eine Drehung aus dem ersten Lichtmodul hervor. Vorzugsweise ist das zweite Lichtmodul durch eine 180 Grad-Drehung um eine Achse, die senkrecht auf der Haupterstreckungsebene des ersten Lichtmoduls steht, aus dem ersten Lichtmodul erzeugt. Das heißt, das erste und das zweite Lichtmodul unterscheiden sich lediglich durch die Orientierung, mit der sie auf dem Träger der Beleuchtungseinrichtung aufgebracht sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung sind die Gruppen von Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung an den Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters angeordnet. Beispielsweise sind die Gruppen von Lichtquellen zu den Gitterpunkten des regelmäßigen Gitters zentriert. Dazu kann beispielsweise der geometrische Schwerpunkt einer Gruppe von Lichtquellen mit einem Gitterpunkt des regelmäßigen Gitters zusammenfallen. Dies ist dann vorzugsweise für alle Gruppen von Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung der Fall.

Beispielsweise weist das regelmäßige Gitter eine der folgenden Gitterstrukturen auf: Hexagonal, rhombisch, rechteckig, quadratisch, rautenförmig.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst jede Gruppe von Lichtquellen zumindest eine Leuchtdiode. Bevorzugt umfasst jede Gruppe von Lichtquellen zumindest zwei Leuchtdioden, die geeignet sind, Licht voneinander verschiedener Farbe zu emittieren. Das heißt, die Gruppe umfasst zum Beispiel eine erste Leuchtdiode, die geeignet ist, blaues Licht zu emittieren, eine zweite Leuchtdiode, die geeignet ist, rotes Licht zu emittieren und eine dritte Leuchtdiode, die geeignet ist, grünes Licht zu emittieren. Besonders bevorzugt ist jede der Gruppen geeignet, weißes Mischlicht abzustrahlen. Das heißt, das Licht der Leuchtdioden einer jeden Gruppe von Lichtquellen mischt sich zu weißem Licht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst zumindest eine Lichtquelle des Lichtmoduls eine Leuchtdiode. Bevorzugt sind alle Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung durch jeweils eine Leuchtdiode gebildet. Die Leuchtdiode umfasst vorzugsweise einen Träger und/oder ein Gehäuse, zumindest einen Leuchtdiodenchip sowie ein optisches Element, das den Leuchtdiodenchip in dessen Abstrahlrichtung nachgeordnet ist. „Nachgeordnet" bedeutet dabei, dass ein Großteil der vom Leuchtdiodenchip emittierten elektromagnetischen Strahlung durch das optische Element der Leuchtdiode tritt und vom optischen Element optisch manipuliert wird.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung umfasst zumindest eine Leuchtdiode der Beleuchtungseinrichtung einen zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Leuchtdiodenchip und ein optisches Element, das eine optische Achse aufweist, wobei das optische Element eine Strahlungsaustrittsfläche aufweist und die Strahlungsaustrittsfläche einen konkav gekrümmten Teilbereich und einen den konkav gekrümmten Teilbereich in einem Abstand zur optischen Achse zumindest teilweise umgebende konvex gekrümmte Teilbereiche aufweist, wobei die optische Achse durch den konkav gekrümmten Teilbereich verläuft.

Eine derartige Formgebung der Strahlungsaustrittsfläche des optischen Elements erleichtert die Veränderung der Abstrahlcharakteristik der Leuchtdiode, so dass die unter einem Winkel größer Null zur optischen Achse aus der Leuchtdiode ausgekoppelte Strahlungsleistung gegenüber der Abstrahlcharakteristik der Leuchtdiode ohne optisches Element erhöht ist. Hierzu trägt insbesondere der konvex gekrümmte Teilbereich bei, der den unter großen Winkeln zur optischen Achse aus der Leuchtdiode ausgekoppelten Strahlungsanteil erhöht. Die Leuchtdiode mit einem derartigen optischen Element ist demnach zur homogenen Ausleuchtung einer vergleichsweise großen, insbesondere ebenen Fläche auch in seitlich zur optischen Achse versetzten Flächenbereichen besonders gut geeignet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung verläuft die optische Achse des optischen Elements durch den Leuchtdiodenchip der Leuchtdiode. Der Leuchtdiodenchip kann insbesondere bezüglich der optischen Achse zentriert angeordnet sein. Das heißt beispielsweise, die optische Achse verläuft durch das geometrische Zentrum einer Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtdiodenchips. Vorzugsweise steht die optische Achse des optischen Elements dann auf der Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtdiodenchips senkrecht. Eine derartige Anordnung des Leuchtdiodenchips relativ zum optischen Element erleichtert eine homogene Strahlformung der vom Leuchtdiodenchip erzeugten elektromagnetischen Strahlung mittels des optischen Elements. Bevorzugt ist das optische Element rotationssymmetrisch zur optischen Achse ausgeführt. Hierdurch wird mit Vorteil eine azimutal zur optischen Achse homogene und gleichförmige Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungseinrichtung erreicht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung ist der Leuchtdiodenchip zumindest einer Lichtquelle als Dünnfilmleuchtdiodenchip ausgebildet. Vorzugsweise sind alle Leuchtdiodenchip der Beleuchtungseinrichtung als Dünnfilmleuchtdiodenchips ausgeführt. Das heißt, die Leuchtdiodenchips umfassen eine epitaktisch gewachsene Schichtenfolge, bei der ein Aufwachssubstrat entweder gedünnt oder vollständig entfernt ist. Die epitaktisch gewachsenen Schichten sind dann mit ihrer dem ursprünglichen Aufwachssubstrat abgewandten Oberfläche auf einem Träger oder direkt auf die Leiterplatte des Lichtmoduls aufgebracht. Optoelektronische Halbleiterchips in Dünnfilmbauweise sind beispielsweise in den Druckschriften WO 02/13281 oder EP 0905797 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hinsichtlich der Dünnfilmbauweise von op toelektronischen Halbleiterchips hiermit ausdrücklich durch Rückbezug aufgenommen ist.

Bevorzugt sind die Gruppen von Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung derart angeordnet, dass die Beleuchtungseinrichtung geeignet ist, eine von der Beleuchtungseinrichtung in Abstrahlrichtung der Lichtquellen beabstandete Fläche mit homogenem weißen Licht auszuleuchten. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung sind die Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung am Rand der Beleuchtungseinrichtung derart angeordnet, dass sich beim Überfahren der randseitig angeordneten Lichtquellen eine periodische Abfolge der Lichtquellen unterschiedlicher Farbe ergibt. Das heißt beispielsweise, dass beim Überfahren der randseitig angeordneten Lichtquellen folgende Leuchtdioden abfolgen: Rote Leuchtdiode, grüne Leuchtdiode, blaue Leuchtdiode, rote Leuchtdiode, grüne Leuchtdiode, blaue Leuchtdiode, rote Leuchtdiode, und so weiter.

Auf diese Weise ist der Rand der zu beleuchtenden Fläche gleichmäßig mit jeder Farbe ausgeleuchtet, so dass sich am Rand eine homogene Mischung des Lichts – bevorzugt homogenes weißes Mischlicht – ergibt.

Es wird weiter ein Anzeigegerät angegeben. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Anzeigegerät eine bildgebende Einheit. Die bildgebende Einheit ist beispielsweise als LCD-Panel (LCD – Liquid Crystal Display) ausgeführt. Die bildgebende Einheit weist eine Fläche auf, die von einer Beleuchtungseinrichtung wie sie in zumindest einer der Ausführungsformen beschrieben ist, hinterleuchtet wird. Dabei wird die bildgebende Einheit vorzugsweise direkt von der Beleuchtungseinrichtung hinterleuchtet. Das heißt, die bildgebende Einheit ist der Beleuchtungseinrichtung in einer Abstrahlrichtung der Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung nachgeordnet. Nachgeordnet bedeutet dabei, dass zumindest ein Großteil der von den Lichtquellen emittierten elektromagnetischen Strahlung auf die bildgebende Einheit trifft. Vorzugsweise ist die bildgebende Einheit parallel zum Träger der Beleuchtungseinrichtung angeordnet.

Im Folgenden wird die hier beschriebene Beleuchtungseinrichtung anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtung.
2 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtung.
3 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtung.
4 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtung.
5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Leuchtdiode 3a wie sie in einem Lichtmodul 1 der Beleuchtungseinrichtung zum Einsatz kommt.
6 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines Ausschnitts eines Lichtmoduls 1 wie es in einem der weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Beleuchtungseinrichtung zum Einsatz kommen kann.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
1 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtung.
Die Beleuchtungseinrichtung umfasst eine Mehrzahl von Lichtmodulen 1a, 1b. Jedes Lichtmodul 1a, 1b umfasst eine Mehrzahl von Gruppen 2a, 2b, 20a, 20b von Lichtquellen. Die Lichtquellen sind im in Verbindung mit 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel durch jeweils eine blaue Leuchtdiode 3a, eine rote Leuchtdiode 3c und eine grüne Leuchtdiode 3b pro Gruppe gebildet.
Die Lichtmodule 1a, 1b sind streifenförmig ausgebildet. Die Gruppen von Lichtquellen eines jeden Lichtmoduls 1a und 1b sind entlang einer geraden Linie ausgerichtet, die sich in horizontaler Richtung erstreckt. Die Lichtmodule 1a, 1b der Beleuchtungseinrichtung sind zeilenweise auf einem Träger 6 der Beleuchtungseinrichtung angeordnet und dort mechanisch befestigt.
Die Beleuchtungseinrichtung umfasst erste Lichtmodule 1a und zweite Lichtmodule 1b. Die ersten Lichtmodule 1a unterschei den sich von den zweiten Lichtmodulen 1b durch die Gruppen 20a, 20b von Lichtquellen am linken und rechten Rand der Beleuchtungseinrichtung. Das Lichtmodul 1b geht dabei aus dem Lichtmodul 1a durch eine 180 Grad-Drehung um die Achse A hervor, die senkrecht auf einer Leiterplatte 4 des Lichtmoduls steht. Das bedeutet, die Lichtmodule 1a, 1b unterscheiden sich lediglich durch ihre Orientierung auf dem Träger 6 voneinander. Auf diese Weise ist es möglich, die Beleuchtungseinrichtung aus ansonsten identischen Lichtmodulen herzustellen. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Massenfertigung der Lichtmodule. Die alternierende Anordnung von ersten Lichtmodulen 1a und zweiten Lichtmodulen 1b ergibt eine Beleuchtungseinrichtung, bei der am Rand alternierend rote, grüne und blaue Leuchtdioden angeordnet sind. Das Licht der roten, grünen und blauen Leuchtdioden mischt sich zu weißem Licht. Aufgrund der alternierenden Anordnung am Rand – siehe dazu auch die gestrichelte Linie 21 – wird auch im Randbereich homogenes weißes Mischlicht erzeugt.
Die Leuchtdioden 3a, 3b, 3c der Lichtmodule 1a, 1b sind auf Leiterplatten 4 aufgebracht. Bei den Leiterplatten 4 handelt es sich beispielsweise um bedruckte Leiterplatten, flexible bedruckte Leiterplatten oder Metallkernplatinen.
2 zeigt eine schematische Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtung. Im in Verbindung mit der 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Leuchtdioden 3a, 3b, 3c teilweise zu Gruppen 2 angeordnet, in denen die Leuchtdioden 3a, 3b, 3c linear, das heißt, entlang einer geraden Linie, angeordnet sind. Die Reihenanordnung der Leuchtdioden 3a, 3b, 3c ist insbesondere für ein- bis dreifarbige Gruppen 2 von Licht quellen möglich, da ansonsten die Farbmischung beeinträchtigt wird.
3 zeigt eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtung. Im Unterschied zum in Verbindung mit der 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel sind in diesem Ausführungsbeispiel auch die Leuchtdioden 3a, 3b, 3c der Gruppen 20a, 20b im Randbereich der Beleuchtungseinrichtung linear angeordnet, jedoch relativ zu den Gruppen 2 im Zentrum der Beleuchtungseinrichtung um bestimmte Winkel gedreht.
4 zeigt eine Draufsicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtung.
Die Lichtmodule 1a, 1b der Beleuchtungseinrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel umfassen rote Leuchtdioden 3c und blau-grüne Leuchtdioden 3d. Bei den blau-grünen Leuchtdioden 3d ist das abgestrahlte Licht teilweise mittels eines Lumineszenzkonversionsmaterials konvertiert. Die Leuchtdioden 3d umfassen beispielsweise einen Leuchtdiodenchip 300, der geeignet ist, Licht im UV- und/oder blauen Spektralbereich zu erzeugen. Dem Leuchtdiodenchip ist ein Lumineszenzkonversionsmaterial derart nachgeordnet, dass ein Teil der abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung in elektromagnetische Strahlung aus dem grünen Spektralbereich konvertiert wird. Auf diese Weise ist die Leuchtdiode 3d geeignet, blau-grünes Mischlicht abzustrahlen. Je eine rote Leuchtdiode 3c und eine blau-grüne Leuchtdiode 3d bilden eine Gruppe 2 von Lichtquellen. Die Gruppen 2 sind an den Gitterpunkten GP eines rechteckigen Gitters G angeordnet. Dabei ist der geometrische Schwerpunkt GS der Gruppe 2 – in der 4 durch ein X ge kennzeichnet – auf einem Gitterpunkt GP des Gitters G angeordnet.
5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Leuchtdiode 3a wie sie in einem Lichtmodul 1 der Beleuchtungseinrichtung zum Einsatz kommt. Die Leuchtdiode 3a umfasst einen Leuchtdiodenchip 300. Weiter umfasst die Leuchtdiode 3a ein optisches Element 200.
Eine Strahlungsaustrittsfläche 210 des optischen Elements 200 weist einen konkav gekrümmten Teilbereich 50 auf. Durch den konkav gekrümmten Teilbereich 50 verläuft die optische Achse 60 des optischen Elements 200. Weiter weist das optische Element 200 einen konvex gekrümmten Teilbereich 70 auf, der den konkav gekrümmten Teilbereich 50 in einem Abstand zur optischen Achse 60 umgibt. Der konvex gekrümmte Teilbereich 70 kann gemäß einer Konvexlinse ausgeführt sein. Der konkav gekrümmte Teilbereich 50 kann gemäß einer Konkavlinse ausgeführt sein.
In einer aktiven Zone 303 des Leuchtdiodenchips 300 erzeugte elektromagnetische Strahlung tritt über eine vorzugsweise eben ausgeführte Strahlungseintrittsfläche 80 in das optische Element 200 ein. Die vom Leuchtdiodenchip 300 erzeugte Strahlung, insbesondere sichtbare Strahlung – also Licht –, ist in 6 durch die mit Pfeilen gekennzeichneten Linien, welche einzelne Lichtstrahlen symbolisieren, verdeutlicht.
Das optische Element 200 ist zur homogenen Beleuchtung einer Fläche 90, etwa einer Diffuserfolie oder der bildgebenden Einheit eines Anzeigegeräts wie etwa ein LCD-Panel, ausgebildet. Die optische Achse 60 des optischen Elements 200 verläuft bevorzugt durch die Fläche 90. Dabei verläuft die Flä che 90 vorzugsweise senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse 60.
Die optische Achse 60 verläuft durch den Leuchtdiodenchip 300. Vorzugsweise ist der Leuchtdiodenchip 300 zur optischen Achse 60 zentriert. Die optische Achse 60 steht dabei senkrecht auf der aktiven Zone 303 des Leuchtdiodenchips 300. Bei dem Leuchtdiodenchip 300 handelt es sich vorzugsweise um einen wie weiter oben beschriebenen Dünnfilmleuchtdiodenchip mit einem Träger 301 und einem vorzugsweise epitaktisch hergestellten Halbleiterkörper 302, der die aktive Zone 303 umfasst. Das Aufwachssubstrat für den Halbleiterkörper 302 ist dabei entfernt. Der Träger 301 ist demnach vom Aufwachssubstrat verschieden und muss nicht den hohen Anforderungen an ein Aufwachssubstrat genügen, sondern kann hinsichtlich weiterer für den Leuchtdiodenchip 300 vorteilhafter Eigenschaften wie etwa eine hohe thermische Leitfähigkeit vergleichsweise frei gewählt werden.
6 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines Ausschnitts eines Lichtmoduls 1 wie es in einem der weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Beleuchtungseinrichtung zum Einsatz kommen kann. In 6 ist dabei eine Gruppe 3 von Leuchtdioden 3a, 3b und 3c beispielhaft näher dargestellt. Die Gruppe 2 umfasst zwei grüne Leuchtdioden 3b, eine rote Leuchtdiode 3c sowie eine blaue Leuchtdiode 3a. Die Leuchtdioden 3a, 3b, 3c umfassen ein optisches Element 200, wie es in Verbindung mit 5 beschrieben ist. Das optische Element 200 weist einen konkav gekrümmten Teilbereich 50 auf, der von einem konvex gekrümmten Teilbereich 70 vollständig umlaufen wird. Das optische Element 200 ist dabei rotationssymmetrisch zur optischen Achse 60 ausgebildet. Das optische Element 200 ist geeignet, die Abstrahlcharakteristik der Leuchtdiode derart zu formen, dass die Leuchtdiode eine von ihr beabstandete Fläche 90 besonders homogen ausleuchtet.
Die Leuchtdioden 3a, 3b, 3c sind mittels jeweils zwei Kontaktstellen 10, 11 mit der Leiterplatte 4 elektrisch kontaktiert.
Die Leuchtdioden 3a, 3b, 3c der Gruppe 2 sind auf Gitterpunkten S1 eines regelmäßigen Gitters S angeordnet. Die Gitterpunkte S1 fallen vorzugsweise mit den Durchstoßpunkten der optischen Achse 60 durch die Strahlungsaustrittsfläche 210 des optischen Elements 200 einer jeden Leuchtdiode zusammen. Aufgrund der Rotationssymmetrie der Leuchtdioden 3a, 3b, 3c fallen die Gitterpunkte S ferner mit den geometrischen Schwerpunkten der optischen Elemente 200 zusammen. Der Abstand zwischen einzelnen Leuchtdioden 3a, 3b, 3c einer Gruppe 2 beträgt vorzugsweise zwischen zehn und zwanzig Millimeter. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Gruppen 2 von Leuchtdioden 3a, 3b, 3c beträgt vorzugsweise zwischen 30 und 100 Millimeter.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen, auch wenn diese Merkmale oder diese Kombination von Merkmalen selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben sind.

Claims

Beleuchtungseinrichtung aufweisend eine Mehrzahl von Lichtmodulen, wobei – jedes Lichtmodul (1a, 1b) eine Mehrzahl von Gruppen (2) von Lichtquellen (3a, 3b, 3c) umfasst, die auf eine Leiterplatte (4) des Lichtmoduls (1) aufgebracht sind, und – die Lichtmodule (1a, 1b) zeilenweise auf einem Träger (6) der Beleuchtungseinrichtung angeordnet sind.
Beleuchtungseinrichtung gemäß dem vorherigen Anspruch, bei der zumindest eine der Lichtquellen (3a, 3b, 3c) eine Leuchtdiode umfasst.
Beleuchtungseinrichtung gemäß dem vorherigen Anspruch, bei der die Leuchtdiode einen zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Leuchtdiodenchip (300) und ein optisches Element (200), das eine optische Achse (60) aufweist, umfasst, wobei – das optische Element (200) eine Strahlungsaustrittsfläche (210) aufweist und – die Strahlungsaustrittsfläche (210) einen konkav gekrümmten Teilbereich (50) und einen den konkav gekrümmten Teilbereich (50) in einem Abstand zur optischen Achse (60) zumindest teilweise umgebenden, konvex gekrümmten Teilbereich (70) aufweist, wobei die optische Achse (60) durch den konkav gekrümmten Teilbereich (50) verläuft.
Beleuchtungseinrichtung gemäß dem vorherigen Anspruch, bei der der Leuchtdiodenchip (300) durch einen Dünnfilm-Leuchtdiodenchip gebildet ist.
Beleuchtungseinrichtung gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüche mit: zumindest einem ersten Lichtmodul (1a) und zumindest einem zweiten Lichtmodul (1b), wobei das erste Lichtmodul (1a) vom zweiten Lichtmodul (1b) verschieden ist.
Beleuchtungseinrichtung gemäß dem vorherigen Anspruch, bei der erste und das zweite Lichtmodule (1a, 1b) zeilenweise abwechselnd auf dem Träger (6) angeordnet sind.
Beleuchtungseinrichtung gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüchen, bei der das zweite Lichtmodul (1b) durch eine Drehung um eine Achse (A), die auf der Leiterplatte (4) des ersten Lichtmoduls (1a) senkrecht steht, aus dem ersten Lichtmodul (1a) hervorgeht.
Beleuchtungseinrichtung gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Gruppen (2) von Lichtquellen (3a, 3b, 3c) an den Gitterpunkten (GP) eines regelmäßigen Gitter (G) angeordnet sind.
Beleuchtungseinrichtung gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei der jede Gruppe (2) von Lichtquellen (3a, 3b, 3c) zu einem Gitterpunkt (GP) des regelmäßigen Gitters (G) zentriert ist.
Beleuchtungseinrichtung gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei der jede Gruppe (2) von Lichtquellen (3a, 3b, 3c) zumindest zwei Leuchtdioden (3a, 3b, 3c) umfasst, die geeignet sind, Licht voneinander verschiedener Farben zu emittieren.
Beleuchtungseinrichtung gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei der jede Gruppe (2) von Lichtquellen (3a, 3b, 3c) geeignet ist, weißes Mischlicht abzustrahlen.
Anzeigegerät mit einer Beleuchtungseinrichtung mit: – einer bildgebenden Einheit (90) und – einer Hinterleuchtungsvorrichtung für die bildgebende Einheit, die durch eine Beleuchtungseinrichtung gemäß zumindest einem der obigen Ansprüche gebildet ist.
Anzeigegerät gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem die bildgebende Einheit (90) ein LCD-Panel umfasst und das LCD-Panel parallel zu der Leiterplatte (4) zumindest eines der Lichtmodule (1a, 1b) angeordnet ist.