DE102007009351A1 - Leuchtmittel - Google Patents

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Abstract

Es ist ein Leuchtmittel (40) angegeben, welches einen standardisierten Anschlußsockel (42) und eine Abdeckung (50) aus lichtdurchlässigem Material, welche einen Innenraum (52) begrenzt, aufweist. Zwischen Kontaktbereichen (48a, 48b) wenigstens zweier Versorgungsleitungen (44a, 44b) ist eine Leuchtchip-Anordnung (10; 110) kontaktiert, welche wenigstens eine Halbleiterstruktur (14; 114) umfaßt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Leuchtmittel gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Derartige Leuchtmittel finden in vielen Einsatzgebieten weitverbreitete Verwendung und zeichnen sich durch einen an das jeweilige Einsatzgebiet angepaßten Anschlußsockel aus, der mit einer entsprechenden Fassung zusammenarbeiten kann.
  • Zwischen den Kontaktbereichen der Versorgungsleitungen ist üblicherweise ein Leuchtelement, z. B. ein Glühwendel, kontaktiert.
  • Derartige Leuchtmittel haben häufig den Nachteil, daß sie bei teilweise hohen Anschaffungskosten nur eine verhältnismäßig geringe Lebensdauer haben, da das Leuchtelement anfällig ist und bereits nach z. B. 1 000 Betriebsstunden nicht mehr funktionsfähig ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leuchtmittel der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die Lebensdauer erhöht ist.
  • Dies wird bei einem Leuchtmittel der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Kontaktbereiche der Versorgungsleitungen eine Leuchtchip-Anordnung kontaktieren, welche wenigstens eine Licht emittierende Halbleiterstruktur umfaßt.
  • Als Licht emittierende Halbleiterstruktur kommen Halblei terkristalle mit einem p-n-Übergang in Frage, welche bei Spannungsbeaufschlagung Licht emittieren. Solche Halbleiterkristalle zeichnen sich durch eine hohe Energieausbeute gepaart mit einer langen Lebensdauer aus.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Durch die Maßnahme gemäß Anspruch 2 kann über die Versorgungsleitungen neben der Spannungsversorgung der Leuchtchip-Anordnung auch eine Wärmeabfuhr von der sich unter Spannungsbeaufschlagung aufheizenden Leuchtchip-Anordnung gewährleistet werden.
  • Bekannte Kontaktierungsverfahren können auf günstige Weise verwendet werden, wenn die Kontaktierung der Versorgungsleitungen mit der Leucht-Anordnung wie in Anspruch 3 angegeben, ausgebildet ist.
  • Alternativ kann es günstig sein, diese Kontaktierung wie in Anspruch 4 beschrieben auszubilden, um höhere Temperaturbelastungen der Leuchtchip-Anordnung zu vermeiden.
  • Eine höhere Lichtleistung des Leuchtmittels kann vorteilhaft durch die Maßnahmen nach Anspruch 5 oder nach Anspruch 6 erzielt werden.
  • Wenn mehrere Halbleiterstrukturen in einer Leuchtchip-Anordnung zusammengefaßt sind, ist es günstig, wenn diese gemäß Anspruch 7 leitend miteinander verbunden sind. Eine solcher Verbindung ist stabiler als eine Verbindung mittels Bonden, wie sie häufig bei Halbleiterstrukturen üblich ist.
  • Anspruch 8 bringt den Vorteil, daß die aufgedampften Verbindungen gleichförmige Dicke aufweisen, obwohl sie einen Höhenunterschied auf dem Chip überwinden müssen.
  • Wenn die Leuchtchip-Anordnung wie in Anspruch 9 angegeben ausgebildet ist, kann eine Lichtabstrahlung in im wesentlichen alle Raumrichtungen erreicht werden.
  • Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 hat den Vorteil, daß man eine höhere Lichtmenge erhält und zugleich mit der Betriebsspannung des Leuchtmittels in höhere Bereiche kommt, für welche Standardspannungsquellen wie Akkumulatoren, Netzteile und Standard-Netzleiter zur Verfügung stehen.
  • Gemäß Anspruch 10 kann man die Betriebsspannung des Leuchtmittels auf die Ausgangsspanung gängiger Spannungsquellen anpassen.
  • Ein Leuchtmittel gemäß Anspruch 11 strahlt nach vorne und hinten Licht ab.
  • Vorteilhafte Materialien für das Trägersubstrat sind in Anspruch 12 angegeben.
  • Durch die Maßnahme nach Anspruch 13 wird eine gute Wärmeabfuhr von der Leuchtchip-Anordnung durch den Innenraum des Leuchtmittels nach außen erreicht.
  • Wenn die Wellenlänge des von der Leuchtchip-Anordnung emittierten Lichts nicht mit einer gewünschten Wellenlänge übereinstimmt, so kann diese durch die Maßnahme nach Anspruch 14 eingestellt werden. Phosphorpartikel absorbieren auf sie treffende Strahlung und emittieren Strahlung mindestens einer anderen Wellenlänge. Bei geeigneter Wahl von Phosphorpartikeln bzw. Phosphorpartikelmischungen kann also die von der Leuchtchip-Anordnung emittierte Strahlung in eine Strahlung mit anderem Spektrum umgewandelt werden.
  • Gemäß Anspruch 15 kann man die homogene Verteilung der Phosphorpartikel auf einfache Weise gewährleisten.
  • Gemäß Anspruch 16 und 17 sind die Phosphorpartikel in ihrer homogenen Verteilung fixiert.
  • Gemäß Anspruch 18 wird die Effizienz der Farbvorgabe des Lichtes durch die Phosphorpartikel verbessert.
  • Dabei kann man den gewünschten Abstand zwischen Phosphorpartikeln und Licht emittiernden Halbleiterstrukturen gemäß Anspruch 19 sicher und bleibend einstellen.
  • Dabei kann ein sowieso vorgesehenes lichtdurchlässiges Substrat, welches die Halbleiterstrukturen trägt, gemäß Anspruch 20 zugleich auf der einen Seite der Leuchtchip-Anordnung den gewünschten Abstand sicherstellen.
  • Bei einem Leuchtmittel gemäß Anspruch 21 sind die Licht emittierenden Halbleiterstrukturen durch parallel zur Substrateben verlaufende Leiterbahnen verbunden. Diese lassen sich besonders gut und besonders gleichmäßig auch durch Aufdampfen erzeigen (keine Abschattung des Metalldampfes).
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
  • 1A eine Seitenansicht einer Leuchtchip-Anordnung mit einer Halbleiterstruktur;
  • 1B eine Draufsicht auf die Leuchtchip-Anordnung nach 1A;
  • 2A eine abgewandelte Leuchtchip-Anordnung mit drei Halbleiterstrukturen;
  • 2B eine Draufsicht auf die abgewandelte Leuchtchip-Anordnung nach 2A;
  • 3 eine Detailansicht des in 2A von einer Ellipse eingeschlossenen Bereichs zwischen zwei Halbleiterstrukturen;
  • 4 ein Leuchtmittel mit einem standardisierten Bajonettsockel, wobei Versorgungsleitungen eine Leuchtchip-Anordnung kontaktieren und eine transparente Kolben von dem Bajonettsockel getrennt gezeigt ist;
  • 5 eine Detailansicht des Leuchtmittels nach 4 in vergrößertem Maßstab, wobei die Versorgungsleitungen die Leuchtchip-Anordnung nach den 1A und 1B kontaktieren;
  • 6 eine der 5 entsprechende Ansicht, wobei die Leuchtchip-Anordnung von einem Material mit Phosphorpartikeln umhüllt ist;
  • 7 eine der 5 entsprechende Ansicht eines abgewandelten Leuchtmittels nach 4, bei welchem die Leuchtchip-Anordnung nach den 2A und 2B an den Versorgungsleitungen kontaktiert ist;
  • 8 eine Leuchtchip-Anordnung mit parallel geschalteten Licht emittierenden Halbleiterstrukturen; und
  • 9 einen Schnitt durch eine abgewandelte Leuchtchip-Anordnung mit in Reihe geschalteten Halbleiter-Strukturen.
  • In den 1A und 1B ist mit 10 insgesamt eine Leuchtchip-Anordnung bezeichnet, welche ein Trägersubstrat 12 aus Saphirglas umfaßt. Saphirglas ist auch unter dem Namen Korundglas (Al2O3-Glas) bekannt. Das Trägersubstrat 12 hat bei der Leuchtchip-Anordnung 10 eine Dicke von etwa 400 μm, es kann jedoch auch andere Dicken haben, welche beispielsweise zwischen 5 μm und 600 μm liegen können. Anstelle des Saphirglases kann auch ein preiswerteres Material in Form eines hochtemperaturbeständigen Glases wie beispielsweise Pyrexglas für das Trägersubstrat 12 verwendet werden.
  • Das Trägersubstrat 12 trägt eine Halbleiterstruktur 14, die ihrerseits drei Schichten umfaßt.
  • Eine untere an dem Trägersubstrat 12 aus Saphirglas anliegende Schicht 16 ist eine n-leitende Schicht, welche z. B. aus n-GaN oder auch n-InGaN besteht.
  • Eine mittlere Schicht 18 ist eine MQW-Schicht. MQW ist die Abkürzung für "Multiple Quantum Well". Ein MQW-Material stellt ein Übergitter dar, welches eine gemäß der Übergitter-Struktur veränderte elektronische Bandstruktur aufweist und entsprechend bei anderen Wellenlängen Licht emittiert. Über die Wahl der MQW-Schicht läßt sich das Spektrum der von der p-n-Halbleiterstruktur 14 abgegebenen Strahlung beeinflussen.
  • Eine obere Schicht 20 ist aus einem p-leitenden III-V-Halbleitermaterial gefertigt, beispielsweise aus p-GaN.
  • Die Halbleiterstruktur 14 weist eine in Aufsicht U-förmige umlaufende Stufe 22 auf, deren Stufenfläche 24 in der Höhe zwischen dem Trägerstubstrat 12 und der MQW-Schicht 18 liegt. Auf diese Weise steht die n-leitende Schicht 16 im Bereich der Stufenfläche 24 seitlich über die MQW-Schicht 18 und die p-leitende Schicht 20 über. Die Stufenfläche 24 ist mit einer entsprechend U-förmigen aufgedampften Leiterbahn 26 mit zwei parallel verlaufenden Leiterbahnen 26a und 26b und einer senkrecht dazu verlaufenden Leiterbahn 26c abgedeckt. Die Leiterbahn 26c bildet einen Kontaktanschluß zur n-leitenden Schicht 16.
  • Um auch die p-leitende Schicht 20 zu kontaktieren, ist auf deren Oberseite neben dem von oben betrachtet seitlich von der U-förmigen Leiterbahn 26 flankierten Bereich 28 eine Leiterfläche 30 aufgedampft, welche einen Kontaktanschluß zur p-leitenden Schicht 20 bildet. Von der Leiterfläche 30 erstrecken sich auf der Oberfläche der p-leitenden Schicht 20 drei zunächst parallel verlaufende Leiterbahnen 32a, 32b, 32c in den Bereich 28 der p-leitenden Schicht 20 hinein. Die freien Enden der beiden äußeren Leiterbahnen 32a und 32c sind jeweils um 90° in Richtung auf die mittlere Leiterbahn 32b abgewinkelt, wie dies in 1A gut zu erkennen ist.
  • Der Bereich 28 der Halbleiterstruktur 14 hat eine Erstreckung von 280 μm × 280 μm bis 1 800 μm × 1 800 μm.
  • Die Leiterbahnen 26a, 26b, 26c sowie 32a, 32b, 32c und die Leiterfläche 30 sind durch Aufdampfen einer Kupfer- Gold-Legierung erhalten. Alternativ können auch Silber- oder Aluminium-Legierungen verwendet werden. Im Bereich der Kontaktanschlüsse 26c und 30 kann Gold vorgesehen sein, welches in an und für sich bekannter Weise für den Anschluß an eine p-leitende Schicht bzw. eine n-leitende Schicht dotiert ist.
  • In den 2A und 2B ist jeweils eine abgewandelte Leuchtchip-Anordnung 10' dargestellt. Komponenten, die denjenigen der Leuchtchip-Anordnung 10 nach den 1A und 1B entsprechen, tragen dasselbe Bezugszeichen zuzüglich eines Striches.
  • Bei der Leuchtchip-Anordnung 10' sind drei Halbleiterstrukturen 14'a, 14'b und 14'c auf einem Trägersubstrat 12' vorgesehen, welche im wesentlichen der Halbleiterstruktur 14 nach den 1A und 1B entsprechen. Die Halbleiterstrukturen 14'a, 14'b und 14'c sind in Reihe geschaltet, wobei die Leiterfläche 30' der mittleren Halbleiterstruktur 14'b mit der Leiterbahn 26'c der Halbleiterstruktur 14'a und die Leiterbahn 26'c der Halbleiterstruktur 14'b mit der Leiterfläche 30' der Halbleiterstruktur 14'c verbunden ist.
  • Eine bevorzugte Realisierung der Verbindung zwischen einer Leiterbahn 26'c und einer Leiterfläche 30' ist in 3 detaillierter in vergrößertem Maßstab am Beispiel der Verbindung zwischen den Halbleiterstrukturen 14'b und 14'c (vgl. 2A) gezeigt.
  • Zwischen den Halbleiterstrukturen 14'b und 14'c ist ein rampenförmiger Isolator 34 vorgesehen. Dazu kann beispielsweise ein elektrisch isolierendes Material zwischen die entsprechenden Halbleiterstrukturen 14' aufgesputtert werden. Der Abstand zwischen zwei Halb leiterstrukturen 14', in 3 den Halbleiterstrukturen 14'b und 14'c, liegt in der Größenordnung von 100 μm.
  • Auf den rampenförmigen Isolator 34 ist eine Leiterbahn 36 aufgedampft, die beispielsweise aus demselben Material bestehen kann, das oben im Zusammenhang mit den Leiterbahnen 26 und 32 bzw. der Leiterfläche 30 erläutert worden ist.
  • Durch die Rampenform ist eine gleichmäßige Dicke der aufgedmpften Leiterbahn gewährleistet. Man hat keine abgeschatteten Bereiche, wie sie bei senkrecht zur Ebene des Trägersubstrates 12 verlaufenden Leiterbahnabschnitten zu erwarten wären.
  • Durch die Leiterbahn 36 ist eine sichere und beständige leitende Verbindung zwischen den Halbleiterstrukturen 14' gewährleistet. Herkömmlich eingesetzte Bondingstrukturen mit extrem dünnen Bonddrähten halten der thermischen und/oder mechanischen Belastung schlechter stand.
  • Wie in 3 zu erkennen ist, ist dort die Halbleiterstruktur 14'c etwas abgewandelt und es ist eine mit dem Isolatormaterial der Rampe 34 gefüllte Ausnehmung 38 unterhalb der Leiterbahn 36 vorgesehen.
  • In 4 ist ein Leuchtmittel 40 gezeigt, welches als Anschlußsockel 42 einen standardisierten Bajonettsockel aufweist. Anstelle des Bajonettsockels kann auch ein standardisierter Edison-Sockel, ein standardisierter Stecksockel oder ein standardisierter Glasquetschsockel vorgesehen sein.
  • Von den hier nicht eigens mit einem Bezugszeichen ge kennzeichneten und an und für sich bekannten äußeren Anschlußbereichen des Anschlußsockels 42 verlaufen in dessen Innerem zwei Versorgungsleitungen 44a, 44b. Diese durchqueren oberhalb des Anschlußsockels 42 einen Abstandshalter 46 aus einem elektrisch isolierenden Material. Durch diesen wird verhindert, daß sich die Versorgungsleitungen 44a, 44b berühren, was zu einem Kurzschluß führen würde.
  • Die freien Enden 48a und 48b der Versorgungsleitungen 44a bzw. 44b bilden Kontaktbereiche, die eine Leuchtchip-Anordnung 10 bzw. 10' kontaktieren, was in 4 lediglich angedeutet ist.
  • Das Leuchtmittel 40 umfaßt einen Kolben 50 aus einem lichtdurchlässigen Material, welcher im montierten Zustand zusammen mit dem Anschlußsockel 42 einen Innenraum 52 des Leuchtmittels 40 begrenzt.
  • Der Kolben 50 ist beispielsweise aus Glas oder einem Epoxidharz und kann außerdem, falls gewünscht, die Funktion einer Sammeloptik erfüllen.
  • Der Innenraum 52 ist mit einem Silikonöl 54 gefüllt, durch welches von der Leuchtchip-Anordnung 10 bzw. 10' erzeugte Wärme zum radial äußeren Bereich der Kolben 50 abgeführt wird.
  • Ebenfalls zum Zwecke der Wärmeabfuhr weisen die Versorgungsleitungen 44a, 44b neben ihrer elektrischen Leitfähigkeit eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, die vorzugsweise wenigstens derjenigen von Kupfer entsprechen sollte.
  • Damit eine zufriedenstellende Wärmeabfuhr über die Ver sorgungsleitungen 44a, 44b erfolgen kann, weisen diese einen Durchmesser von 0,3 mm bis 2 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1,0 mm, nochmals bevorzugt etwa 0,7 mm auf.
  • In 5 ist in vergrößerter Ansicht gezeigt, wie die Leuchtchip-Anordnung 10 mit einer einzigen Halbleiterstruktur 14 zwischen den Kontaktbereichen 48a, 48b der Versorgungsleitungen 44a, 44b kontaktiert ist. Wie dort zu erkennen ist, ist der Kontaktbereich 48a der Versorgungsleitung 44a durch Hartlöten mittels eines Silberlots 56a auf die Leiterbahn 26c der Halbleiterstruktur 14 kontaktiert. Deren Leiterfläche 30 ist ebenfalls über ein mit 56b bezeichnetes Silberlot mit dem Kontaktbereich 48b der zweiten Versorgungsleitung 44b des Leuchtmittels 40 verbunden.
  • Anstelle des jeweiligen Silberlots 56a, 56b zur Kontaktierung der Leuchtchip-Anordnung 10 können die Kontaktbereiche 48a, 48b der Versorgungsleitungen 44a, 44b auch mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs mit der entsprechenden Leiterbahn 26c bzw. der Leiterfläche 30 der Halbleiterstruktur 14 leitend verbunden sein.
  • Bei einer in 6 gezeigten Abwandlung ist die Leuchtchip-Anordnung 10 zusätzlich mit einem transparenten Material 58 umhüllt, in welchem durch Punkte angedeutete Phosphorpartikel 60 homogen verteilt sind. Bei dem Material 58 kann es sich beispielsweise um einen transparenten Zwei-Komponenten-Klebstoff handeln. Das Material 58 ist in einer aufgebrochenen Ansicht gezeigt. Die Leuchtchip-Anordnung 10 ist jedoch tatsächlich vollständig von dem Material 58 umhüllt.
  • Die Halbleiterstruktur 14 strahlt bei Anlegen einer Spannung ultraviolettes Licht sowie blaues Licht in einem Wellenlängenbereich von 420 nm bis 480 nm ab. Durch die die Leuchtchip-Anordnung 10 umhüllende Materialschicht 58 mit den Phosphorpartikeln 60 kann eine Weißlicht-LED erhalten werden. Geeignete Phosphorpartikel 60 sind aus Farbzentren aufweisenden transparenten Festkörpermaterialien hergestellt. Um das von der Halbleiterstruktur 14 emittierte ultraviolette und blaue Licht in Weißlicht umzuwandeln, werden drei Arten Phosphorpartikel 60 verwendet, die das ultraviolette und blaue Licht teilweise absorbieren und selber im Gelben und Roten emittieren. Falls gewünscht kann man zusätzlich noh Phosphorpartikel zumischen, die im Blauen emittieren.
  • Eine Veränderung des spektrums des von dem Leuchtmittel 40 erzeugten Lichts ist auch dadurch möglich, daß die Halbleiterstruktur 14 aus Schichten 16, 18 und 20 aufgebaut wird, die aus anderen bekannten Materialien ausgebildet sind als hier angegeben.
  • Alternativ zu dem Material 58 mit den Phosphorpartikeln 60 können letztere auch homogen verteilt in dem Silikonöl 54 im Innenraum 52 des Leuchtmittels 40 vorgesehen sein.
  • Bei einer Abwandlung des Leuchtmittels 40 kann auch auf das Silikonöl 54 verzichtet werden. In diesem Fall könnte beispielweise die Innenfläche des Innenraums 52 des Kolbens 50 mit einer Schicht aus Material 58 mit Phosphorpartikeln 60 der oben erläuterten Art beschichtet sein.
  • Die Phosphorpartikel 60 bzw. das diese aufnehmende Material 58 können auch außen auf einer transparenten Kunststoff- oder Glashülle aufgebracht sein, welche so ausgebildet ist, daß es die Halbleiterstruktur 14 einer in die Hülle eingesetzten Leuchtchip-Anordnung 10 oder 10' in allen Raumrichtungen in im wesentlichen gleichen Abstand umgibt.
  • Ein günstiger Abstand zwischen dem Material 58, in welchem die Phosphorpartikel 60 homogen verteilt sind, zur Halbleiterstruktur 14 liegt zwischen etwa 0,3 mm und 3,0 mm, vorzugsweise 0,5 mm und 1,5 mm, vorzugsweise etwa 1 mm.
  • In 7 ist in vergrößertem Maßstab die Kontaktierung der Leuchtchip-Anordnung 10 mit den drei Halbleiterstrukturen 14'a, 14'b, 14'c über die Versorgungsleitungen 44a, 44b, gezeigt. Abgesehen davon, daß dort die Leuchtchip-Anordnung 10' vorgesehen ist, gilt das oben zur Kontaktierung der Leuchtchip-Anordnung 10 Gesagte sinngemäß entsprechend. Auch die Leuchtchip-Anordnung 10' kann von einem Material 58, in welchem Phosphorpartikel 60 homogen verteilt sind, umhüllt sein, um zu einer Weißlichtstrahlung zu gelangen. Das Material 58 ist in 7 gestrichelt angedeutet.
  • Das so jeweils gebildete Leuchtmittel 40 mit der Leuchtchip-Anordnung 10 oder 10' wird zum Betrieb mit seinem Anschlußsockel 42 in eine entsprechend ausgebildete dazu passende Fassung eingedreht oder eingesteckt. Über den Anschlußsockel 42 werden die Versorgungleitungen 44a, 44b und darüber die entsprechende Leuchtchip-Anordnung 10 bzw. 10' mit einer Betriebsspannung beaufschlagt, wodurch die entsprechenden Halbleiterstrukturen 14 bzw. 14' zum Leuchten angeregt werden.
  • Die erläuterten Halbleiterstrukturen 14 bzw. 14' bzw. die entsprechende Leuchtchip-Anordnung 10 bzw. 10' zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer bei hoher Leuchtkraft aus. Auf diese Weise sind langlebige Leuchtmittel verwirklicht, die bekannte standardisierte Leucht mittel mit geringerer Lebensdauer ersetzen können, ohne daß beispielsweise bei zugehörigen Lampenfassungen bauliche Veränderungen vorgenommen werden müssen.
  • Jede Halbleiterstruktur 14 bzw. 14' wird mit einer Betriebsspannung von ca. 3,5 bis 4 V betrieben, so daß die aus drei Halbleiterstrukturen 14'a, 14'b und 14'c gebildete Leuchtchip-Anordnung 10 mit 12 V betrieben werden kann. Dies ist insbesondere für den Kraftfahrzeug-Bereich von großem Vorteil.
  • Bei 1 W Leistungsaufnahme erzielt jede Halbleiterstruktur 14 bzw. 14' eine Lichtleistung von etwa 40 Lumen.
  • Bei der Leuchtchip-Anordnung nach 8 sind auf einem Trägersubstrat 12 sechs Licht emittierende Halbleiterstrukturen 14 vorgesehen, die elektrisch parallel geschaltet sind, wie sich aus der Kontaktierung durch Anschlüsse 36 ergibt.
  • Bei der Leuchtchip-Anordnung 10 nach 9 sind auf einem Trägersubstrat 12 sechs Halbleiterstrukturen 14 angeordnet, die mit abwechselnd mit ihrer n-Schicht bzw. ihrer p-Schicht, die beide transparente Elektroden 26, 30 tragen, dem Trägersubstrat 12 benachbart sind. Man kann sie daher durch parallel zur Substratebene verlaufende Leiterbahnen 70 und 72 in Reihe schalten, die leicht in der benötigten Dicke und Gleichförmigkeit durch Aufdampfen erzeugt werden können.
  • Die zwischen den Halbleiterstrukturen 14 liegenden Räume sind durch transparente isolierende Materialvolumina 74 ausgefüllt. Diese können durch Siebdrucken von Glasfritte und anschließendes Zusammenschmelzen oder Zusammensintern der Fritte erhalten werden.

Claims (22)

  1. Leuchtmittel, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit a) einem Anschlußsockel (42); b) einem Kolben (50) aus lichtdurchlässigem Material, welcher wenigstens teilweise einen Innenraum (52) begrenzt und vom Anschlußsockel (42) getragen ist; c) einer ersten Versorgungsleitung (44a) und einer zweiten Versorgungsleitung (44b), welche über den Anschlußsockel (42) mit einer Betriebsspannung beaufschlagbar sind und mit Kontaktbereichen (48a, 48b) in den Innenraum (52) hineinragen, dadurch gekennzeichnet, daß d) die Kontaktbereiche (48a, 48b) der Versorgungsleitungen (44a, 44b) mit einer Leuchtchip-Anordnung (10; 110) verbunden sind, welche wenigstens eine Licht emittierende Halbleiterstruktur (14; 114) umfaßt.
  2. Leuchtmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitungen (44a, 44b) einen Durchmesser zwischen 03, und 2,0 mm, vorzugsweise 0,5 mm und 1,0 mm, nochmals vorzugsweise etwa von 0,7 mm haben und aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt sind, das eine gute Wärmeleitfähigkeit hat.
  3. Leuchtmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kontaktbereiche der Versorgungsleitungen (44a, 44b) mit der Leuchtchip-Anordnung (10; 110) jeweils durch einen Hartlöt-Kontakt (56a, 56b), insbesondere durch einen Silberlot-Kontakt, verbunden sind.
  4. Leuchtmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbereiche der Versorgungsleitungen (44a, 44b) mit der Leuchtchip-Anordnung (10; 110) durch einen elektrisch leitfähigen Klebstoff verbunden sind.
  5. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtchip-Anordnung (110) wenigstens zwei Licht emittierende Halbleiterstrukturen (114a, 114b, 114c) umfaßt.
  6. Leuchtmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtchip-Anordnung drei Licht emittierende Halbleiterstrukturen (114a, 114b, 114c) umfaßt.
  7. Leuchtmittel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterstrukturen (114a, 114b, 114c) mittels aufgedampfter Leiterbahnen (136) leitend miteinander verbunden sind.
  8. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl Licht emittierender Halbleiter-Strukturen (144a, 114b, 114c) elektrisch in Reihe geschaltet ist.
  9. Leuchtmittel nach einem der Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterstrukturen (114a, 1114b) mit gleichen Schichten zu einem sie tragenden Trägersubstrat (12) weisen und durch Leiterbahnen (36) verbunden sind, die von einer Rampe (34) getragen sind.
  10. Leuchtmittel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der in Reihe geschalteten Licht emittierenden Halbleitsterstrukuren (114a, 114b, 114c) so gewählt ist, daß der Gesamtspannungsabfall 12 V, 24 V, 110 V oder 220 V beträgt.
  11. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtchip-Anordnung (10; 110) ein Trägersubstrat (12; 112) aus transparentem Material umfaßt, welches die Licht emittierende Halbleiterstruktur (14; 114) trägt.
  12. Leuchtmittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Material des Trägersubstrats (12; 112) Saphirglas oder ein hoch hitzebeständiges Glas ist.
  13. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (42) mit einer wärmeleitenden elektrisch isolierenden Flüssigkeit wie Silikonöl (54) gefüllt ist.
  14. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtchip-Anordnung (10; 110) wenigstens bereichsweise von im wesentlichen homogen verteilten Phosphorpartikeln umgeben ist, die von den Licht emittierenden Halbleiterstrukturen (14; emittiertes Licht absorbieren und zum Teil in Komplementärlicht umsetzen, derart, daß das Leuchtmittel insgesamt im wesentlichen weißes Licht abgibt.
  15. Leuchtmittel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindet ein Teil der Phosphorpartikel in einem Trägermedium, vorzugseise einem flüssigen Trägermedium wie Silikonöl (54) im wesentlichen homogen verteilt sind.
  16. Leuchtmittel nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindet ein Teil der Phosphorpartikel von der Leuchtchip-Anordnung (10) getragen ist.
  17. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zumindet ein Teil der Phosphorpartikel vom Kolben (50) getragen ist, vorzugsweise auf dessn Innenfläche angebracht ist.
  18. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den im wesentlichen homogen verteilten Phosphorpartikeln und den Licht emittierenden Halbleiterstrukturen (14; 114) ein Abstand von etwa 0,3 mm bis 3,0 mm, vorzugsweise von etwa 0,5 bis 1,5 mm, nochmals vorzugsweise etwa 1 mm verbleibt.
  19. Leuchtmittel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht emittierenden Halbleiterstrukturen (14; 114) zwischen zwei lichtdurchlässigen Substraten angeordnet ist, deren Dicke dem gewünschten Abstand zwischen Licht emittierenden Halbleiterstrukturen (14; 114) und Phosphorpartikeln entspricht.
  20. Leuchtmittel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß eines der lichtdurchlässigen Substrate durch eine die Halbleiterstrukturen (14; 114) tragende transparente Platte gebildet ist.
  21. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 8 bis 20 dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Licht emittierenden Halbleiterstrukturen (14) paarweise mit unterschiedlichen Seiten zu einem Trägersubstrat (12) weisend angeordnet sind und über parallel zur Trägersubstratebene verlaufende Leiterbahnen (36, 37) in Reihe geschaltet sind.
  22. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 21 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Licht emittierenden Halbleiterstrukturen (14) paarweise mit gleichen Schichten zu einem Trägersubstrat weisend angeordnet sind und über parallel zur Trägersubstratebene verlaufende Leiterbahnen (36, 37) verbunden sind.
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