DE102009007498A1 - Optoelektronisches Leuchtmodul - Google Patents

Optoelektronisches Leuchtmodul Download PDF

Info

Publication number
DE102009007498A1
DE102009007498A1 DE102009007498A DE102009007498A DE102009007498A1 DE 102009007498 A1 DE102009007498 A1 DE 102009007498A1 DE 102009007498 A DE102009007498 A DE 102009007498A DE 102009007498 A DE102009007498 A DE 102009007498A DE 102009007498 A1 DE102009007498 A1 DE 102009007498A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
light module
connection carrier
module
optoelectronic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102009007498A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009007498B4 (de
Inventor
Andreas Stahlkopf
Dirk Beiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Traxon Technologies Ltd Hk
Original Assignee
e cue control GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by e cue control GmbH filed Critical e cue control GmbH
Priority to DE102009007498.8A priority Critical patent/DE102009007498B4/de
Priority to CN2010800066691A priority patent/CN102308385A/zh
Priority to PCT/DE2010/000113 priority patent/WO2010088885A2/de
Priority to EP10710171A priority patent/EP2394495A2/de
Publication of DE102009007498A1 publication Critical patent/DE102009007498A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009007498B4 publication Critical patent/DE102009007498B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission
    • H01L27/153Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10Controlling the intensity of the light
    • H05B45/18Controlling the intensity of the light using temperature feedback
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20Controlling the colour of the light
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/32Pulse-control circuits
    • H05B45/325Pulse-width modulation [PWM]

Abstract

Es wird ein optoelektronisches Leuchtmodul (10) angegeben mit - einem Anschlussträger (2), - einer Vielzahl von matrixartig angeordneten Leuchtdioden (1), wobei die Leuchtdioden (1) auf einer Oberseite (2a) des Anschlussträgers (2) aufgebracht sind und benachbarte Leuchtdioden (1) jeweils in einem Abstand von wenigstens 20 mm und höchstens 50 mm zueinander angeordnet sind, und - zumindest einer Konstantstromquelle (32) für zumindest einen Leuchtdiodenchip (1a) zumindest einer der Leuchtdioden (1), wobei die zumindest eine Konstantstromquelle (32) auf einer Unterseite (2b) des Anschlussträgers (2) angeordnet ist.

Description

  • Es wird ein optoelektronisches Leuchtmodul angegeben.
  • Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Leuchtmodul anzugeben, das kompakt und einfach im Aufbau ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls umfasst das Leuchtmodul einen Anschlussträger. Bei dem Anschlussträger handelt es sich zum Beispiel um eine Leiterplatte. Der Anschlussträger kann mit einem Grundkörper aus elektrisch isolierendem Material gebildet sein. Der Grundkörper ist dann an Ober- und Unterseite mit Anschlussstellen und Leiterbahnen versehen. Die Unterseite des Grundkörpers ist die der Oberseite des Grundkörpers gegenüberliegende Seite des Grundkörpers.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls umfasst das Leuchtmodul eine Vielzahl von matrixartig angeordneten Leuchtdioden, wobei die Leuchtdioden an einer Oberseite des Anschlussträgers auf diese aufgebracht sind und benachbarte Leuchtdioden jeweils in einem Abstand von wenigstens 20 mm und höchstens 50 mm zueinander angeordnet sind. ”Matrixartig” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Vielzahl der Leuchtdioden vorzugsweise in Form von Zeilen und Spalten oder an Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters, zum Beispiel eines Rechteckgitters, auf der Oberseite des Anschlussträgers aufgebracht sind. Beispielsweise sind die Leuchtdioden in Form von 4 × 4 oder 8 × 8 Leuchtdioden angeordnet.
  • „Abstand” ist in diesem Zusammenhang die minimale Strecke zwischen zwei Seitenflächen zweier jeweils benachbarter Leuchtdioden. Der Abstand zweier Seitenflächen zweier jeweils aneinander angrenzender Leuchtdioden beträgt dann wenigstens 20 mm und höchstens 50 mm, bevorzugt wenigstens 30 und höchstens 40 mm.
  • Vorzugsweise sind zwischen den matrixartig angeordneten Leuchtdioden Zwischenräume ausgebildet. Mit anderen Worten sind die Leuchtdioden dann beabstandet zueinander angeordnet. In einer Draufsicht auf das Leuchtmodul sind die Zwischenräume durch die Seitenflächen zweier jeweils benachbarter beziehungsweise aneinander angrenzender Leuchtdioden und der den Leuchtdioden zugewandten Oberfläche, in diesem Fall der Oberseite des Anschlussträgers, begrenzt.
  • Bei den Leuchtdioden kann es sich um Leuchtdioden handeln, die Strahlung im sichtbaren Bereich des Spektrums der elektromagnetischen Strahlung emittieren.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Leuchtmodul zumindest eine Konstantstromquelle für zumindest einen Leuchtdiodenchip, zumindest einer der Leuchtdioden, wobei die zumindest eine Konstantstromquelle an einer Unterseite des Anschlussträgers angeordnet ist. Die Unterseite des Anschlussträgers ist die der Oberseite des Anschlussträgers gegenüberliegende Oberfläche des Anschlussträgers. Die „Konstantstromquelle” ist eine Stromquelle, welche zum Beispiel wenigstens 40 mA, bevorzugt wenigstens 100 mA, ganz besonders bevorzugt wenigstens 250 mA, Strom zur Verfügung stellen kann. Vorzugsweise ist jede Leuchtdiode mit mehreren Leuchtdiodenchips gebildet, die Licht in unterschiedlichen Farben emittieren. Beispielsweise bestromt eine an der Unterseite des Anschlussträgers angeordnete Konstantstromquelle alle Leuchtdiodenchips derselben Farbe des Leuchtmoduls.
  • Vorteilhaft gewährleistet dies die individuelle Einstellbarkeit der Bestromung jeder der Leuchtdiodenchips, sodass beispielsweise jeder Leuchtdiodenchip in seiner maximalen Helligkeit leuchten kann.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls umfasst das Leuchtmodul einen Anschlussträger sowie eine Vielzahl von matrixartig angeordneten Leuchtdioden, wobei die Leuchtdioden an einer Oberseite des Anschlussträgers auf diesen aufgebracht sind und benachbarte Leuchtdioden jeweils in einem Abstand von wenigstens 20 mm und höchstens 50 mm zueinander angeordnet sind. Ferner weist das optoelektronische Leuchtmodul zumindest eine Konstantstromquelle für zumindest einen Leuchtdiodenchip zumindest einer der Leuchtdioden auf, wobei die zumindest eine Konstantstromquelle an einer Unterseite des Anschlussträgers angeordnet ist.
  • Das hier beschriebene optoelektronische Leuchtmodul beruht dabei unter anderem auf der Erkenntnis, dass bisher eine Licht emittierende Vorrichtung fehlt, die optische Eigenschaften zwischen einer Anzeigevorrichtung und einer Beleuchtungsvorrichtung aufweist. Das heißt, dass das Leuchtmodul beispielsweise für einen externen Betrachter weder den Eindruck eines pixelartig aufgebauten Displays erweckt noch eine Beleuchtungsvorrichtung im ”klassischen Sinne”, beispielsweise in Form eines Scheinwerfers, darstellt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls weist jede Leuchtdiode zumindest einen Leuchtdiodenchip für jeweils eine der Farben Rot, Grün und Blau auf. Vorzugsweise weist jede Leuchtdiode drei Leuchtdiodenchips auf, wobei jeweils ein Leuchtdiodenchip im Spektralbereich einer der Farben Rot, Grün, Blau der elektromagnetischen Strahlung emittiert.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls ist eine Konstantstromquelle zur Bestromung aller Leuchtdiodenchips einer Farbe vorgesehen. Beispielsweise benötigt zur ausreichenden Bestromung der Leuchtdiodenchips jede Farbe eine unterschiedliche Bestromungshöhe. Mittels der Bestromung aller Leuchtdiodenchips einer Farbe durch eine gemeinsame Konstantstromquelle wird so eine gleichmäßige Bestromung aller Leuchtdiodenchips einer Farbe ermöglicht. Vorstellbar ist daher, dass das Leuchtmodul beispielsweise mit RGB-Leuchtdioden gebildet ist und zur Bestromung jeweils einer Farbe das Leuchtmodul über dann lediglich drei Konstantstromquellen verfügen muss.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist für jede Farbe genau eine Konstantstromquelle an der Unterseite des Anschlussträgers angeordnet. Vorzugsweise umfasst das Leuchtmodul im Fall von RGB-Leuchtdioden dann drei Konstantstromquellen zur Bestromung der Leuchtdiodenchips der drei unterschiedlichen Farben.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist an der Unterseite des Anschlussträgers eine Steuervorrichtung zur Adressierung des Leuchtmoduls vorgesehen. Zur Steuerung der Leuchtdioden gibt die Steuervorrichtung beispielsweise ein serielles Ausgangssignal an einer Datenausgangsschnittstelle aus. Das Ausgangssignal kann identisch mit dem Eingangssignal sein. Bevorzugt jedoch ist das Ausgangssignal das um das Steuersignal verkürzte Eingangssignal. Weist das Eingangssignal beispielsweise eine Länge von 512 Byte auf, wobei zum Beispiel 3 Byte das Steuersignal einer zu bestromenden RGB-Leuchtdiode (also ein Byte für jede Farbe) darstellt, so ist das Ausgangssignal um dieses Steuersignal reduziert und weist entsprechend nur noch eine Länge von 509 Byte auf. Weist das Eingangssignal eine Länge von nur 3 Byte auf, so ist es möglich, dass kein Ausgangssignal ausgegeben wird.
  • Das Steuersignal, das vom Eingangssignal umfasst ist, befindet sich bevorzugt am Anfang oder am Ende einer Signalsequenz, durch die das Eingangssignal gebildet ist. Hierdurch ist eine besonders effiziente Verkürzung des Eingangssignals und somit eine einfache Generierung des Ausgangssignals ermöglicht. Mittels des Steuersignals können die Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips eindeutig und gegebenenfalls unabhängig voneinander angesteuert und betrieben werden. Dabei ist es möglich, dass die Steuervorrichtung nur einzelne Leuchtdioden (auch Einzelansteuerung) oder eine vorgebbare Auswahl von mehreren Leuchtdioden (Gruppenansteuerung) ansteuert. Vorzugsweise ermöglicht die Steuerungsvorrichtung ferner ein Umschalten zwischen der Einzelansteuerung und der Gruppenansteuerung. Insofern sind vorteilhaft neben beispielsweise Leuchtmustern oder Leuchtbilder auch sequenzielle Beleuchtungsabfolgen realisierbar.
  • Vorzugsweise ermöglicht die Steuervorrichtung ferner eine Reihenschaltung von mehreren Leuchtmodulen, in dem die Steuervorrichtung das Ausgangssignal, nach einer eventuellen Aufbereitung, an das nächste Modul weitergibt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls sind die Leuchtdiodenchips durch die Steuervorrichtung einzeln ansteuerbar. Vorteilhaft kann so jeder Leuchtdiodenchip des Leuchtmoduls einzeln angesteuert werden und unabhängig von den anderen bestromt werden. Dabei ist es auch in diesem Fall möglich, dass die Steuervorrichtung nur einzelne Leuchtdiodenchips (auch Einzelansteuerung) oder eine vorgebbare Auswahl von mehreren Leuchtdiodenchips (Gruppenansteuerung) ansteuert. Vorzugsweise ermöglicht die Steuerungsvorrichtung ferner ein Umschalten zwischen der Einzelansteuerung und der Gruppenansteuerung. Insofern sind vorteilhaft neben beispielsweise Farb-Leuchtmustern oder Farb-Leuchtbildern auch sequenzielle Beleuchtungsabfolgen realisierbar.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls ist an der Unterseite des Anschlussträgers eine Steuervorrichtung zur Durchführung einer Gammakorrektur für jeden Leuchtdiodenchip vorgesehen. Die Steuervorrichtung ist dazu eingerichtet, das Steuersignal mit einer Augenempfindlichkeitskurve zu verarbeiten. Beispielsweise wandelt die Steuerungseinheit dazu ein 8 Bit umfassendes Steuersignal auf mindestens 12 Bit, insbesondere auf mindestens oder genau 14 Bit um. Hierdurch kann eine ausreichende Anpassung der Helligkeitskurve eines Leuchtdiodenchips an die vergleichsweise hohe Empfindlichkeit des menschlichen Auges für geringe Helligkeiten erzielt werden. Ferner ist es vorteilhaft möglich, die Steuervorrichtung zur Gammakorrektur und die Steuervorrichtung zur Adressierung in eine einzige Steuervorrichtung zu integrieren, sodass beide Aufgaben in einer Steuervorrichtung durchgeführt werden können.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls ist zumindest ein Spannungsgenerator an der Unterseite des Leuchtmoduls vorgesehen, der eine Eingangsspannung des Leuchtmoduls in eine Arbeitsspannung für zumindest eine Komponente des Leuchtmoduls umwandelt. Beispielsweise umfasst das Leuchtmodul einen Spannungsgenerator für alle Leuchtdiodenchips einer Farbe. Umfasst das Leuchtmodul RGB-Leuchtdioden, so kann das Leuchtmodul über zumindest drei Spannungsgeneratoren zur Bestromung aller drei Farbtypen verfügen. Jeder der drei Spannungsgeneratoren wandelt dann eine Eingangsspannung in eine für die jeweilige Farbe eines Leuchtdiodenchips geeignete Arbeitsspannung um.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls weist das Leuchtmodul an der Unterseite des Anschlussträgers separate Strom- und Datenanschlussbuchsen auf. Das heißt, dass die Stromversorgung des Leuchtmoduls und die Datenversorgung des Leuchtmoduls getrennt in das Leuchtmodul eingespeist werden. Beispielsweise handelt es sich bei der Stromanschlussbuchse um einen 24 V-Anschluss und bei der Datenanschlussbuchse um einen Digital-Multiplex-Anschluss (auch DMX-Anschluss) mit einer digitalen Kapazität von 512 Kanälen, also von 512 Byte. Ferner kann es sich bei der Datenanschlussbuchse um einen anderen zur Steuerung von Leuchtdioden beziehungsweise Leuchtdiodenchips geeigneten Anschluss mit serieller Datenübertragung handeln.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls ist der Anschlussträger mit einem elektrisch isolierten Grundkörper gebildet, der an der Oberseite und der Unterseite mit Leiterbahnen und Anschlussstellen versehen ist. Dies ermöglicht eine Montage und Befestigung der Komponenten des Leuchtmoduls, wie der Konstantstromquelle, der Steuerungsvorrichtung und des Spannungsgenerators an der Unterseite des Anschlussträgers. Leiterbahnen kontaktieren elektrisch die an den Anschlussstellen angebrachten und befestigten Komponenten. Ferner sind ebenso an der Oberseite des Grundkörpers Anschlussstellen und Leiterbahnen beispielsweise zum Befestigen der Leuchtdioden angebracht. Die Leiterbahnen ermöglichen auch in diesem Fall die elektrische Kontaktierung der Leuchtdioden untereinander. Der Grundkörper kann mit einem Kunststoffmaterial oder auch mit einem keramischen Material gebildet sein oder aus einem solchen bestehen. Ferner kann es sich bei dem Grundkörper um eine FR4-Leiterplatte handeln, die an Ober- und Unterseite mit Leiterbahnen und Anschlussstellen bedruckt ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls weist der Anschlussträger zumindest eine Durchkontaktierung von Unter- zu Oberseite auf, mittels der Komponenten auf der Unterseite mit Komponenten auf der Oberseite des Anschlussträgers elektrisch leitend verbunden sind. Mittels der zumindest einen Durchkontaktierung werden die Komponenten, die an der Oberseite befestigt sind, mit den Komponenten, die an der Unterseite des Anschlussträgers befestigt sind, elektrisch kontaktiert.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls weist das Leuchtmodul einen Temperatursensor an der Unterseite des Anschlussträgers auf. Zur Ermittlung des Befestigungspunktes des Temperatursensors wird beispielsweise an der Unterseite des Anschlussträgers im Betrieb des Leuchtmoduls der heißeste beziehungsweise der wärmste Punkt ermittelt (auch Hotspot). Bei der Fertigung des Leuchtmoduls wird dann an diesem Punkt der Unterseite des Anschlussträgers der Temperatursensor befestigt. Der Temperatursensor ermöglicht beispielsweise eine Ermittlung der Betriebstemperatur des Leuchtmoduls und/oder bietet beispielsweise ferner die Möglichkeit, die Information über die Wärmeentwicklung des Leuchtmoduls über einen Datentransfer beispielsweise an eine der Steuerungsvorrichtungen des Leuchtmoduls zu übermitteln, die dann über ein eventuelles Absenken der mittleren Bestromungshöhe, mittels einer Pulsweitenmodulation, der Leuchtdioden die Hitzentwicklung des Leuchtmoduls steuern. Dies ermöglicht das sichere Betreiben des Leuchtmoduls, ohne dass das Leuchtmodul oder weitere an das Leuchtmodul angrenzende Komponenten Schaden nehmen.
  • Im Folgenden wird das hier beschriebene optoelektronische Leuchtmodul anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Leuchtmoduls,
  • 2 zeigt in schematischer Draufsicht das optoelektronische Leuchtmodul gemäß der 1,
  • 3 zeigt schematisch die Adressierung der einzelnen Leuchtdioden des optoelektronischen Leuchtmoduls, gemäß der 1,
  • 4 zeigt schematisch die Adressierung von Leuchtdioden einer Vielzahl von optoelektronischen Leuchtmodulen.
  • In den Ausführungsbeispielen und den 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.
  • In der 1 ist anhand einer schematischen Schnittdarstellung ein hier beschriebenes optoelektronisches Leuchtmodul 10 mit einem Anschlussträger 2 mit auf einer Oberseite 1a des Anschlussträgers 2 aufgebrachten Leuchtdioden 1 dargestellt. Jede der Leuchtdioden 1 ist mit drei Leuchtdiodenchips 14 gebildet, die jeweils eine der Farben Rot, Grün oder Blau emittieren und damit RGB-Leuchtdioden ausbilden. Die Leuchtdioden 1 sind matrixartig angeordnet, sodass sich zwischen zwei jeweils benachbarten Leuchtdioden 1 ein Zwischenraum 11 ausbildet. Der Abstand D zweier jeweils benachbarter Leuchtdioden beträgt vorliegend 30 mm. Bei dem Anschlussträger 2 handelt es sich vorliegend um eine Leiterplatte, welche zur Kontaktierung und Befestigung der einzelnen Komponenten, also beispielsweise der Leuchtdioden 1, entsprechende Anschlussstellen 101 und Leiterbahnen 102 sowohl auf der Oberseite 2a als auch auf einer Unterseite 2b des Anschlussträgers 2 aufweist. Der Anschlussträger 2 ist mit einem elektrisch isolierten Grundkörper 22 gebildet. Der Grundkörper 22 kann mit einem Kunststoffmaterial oder auch mit einem keramischen Material gebildet sein.
  • Ferner ist auf einer Strahlungsaustrittsfläche 13 jeder Leuchtdiode 1 ein optisches Element 12, beispielsweise in Form einer Sammellinse, aufgebracht.
  • Auf der Unterseite 2b des Anschlussträgers 2 sind eine Steuerungsvorrichtung 31, 311, eine Konstantstromquelle 32, ein Spannungsgenerator 33, ein Temperatursensor 34 sowie ein Anschluss 4 angebracht. An dem Anschluss 4 sind die Strom- sowie die Datenleitung 42 beziehungsweise 41 befestigt. Vorliegend besteht der Anschluss 4 aus einer Datenanschlussbuchse 44 sowie aus einer Stromanschlussbuchse 43. Über die sich auf der Unterseite 2b und der Oberseite 2a des Anschlussträgers 2 befindlichen Leiterbahnen 102 sind alle auf den Anschlussträger 2 aufgebrachten Komponenten bestromt. Ferner werden in die Steuerungsvorrichtung 31 mittels der Dateneinspeisung durch die Datenleitung 41 digitale Daten zur Ansteuerung/Adressierung der Leuchtdioden eingespeist. Die Steuerungsvorrichtung 31 ermöglicht eine gezielte Adressierung von jeder einzelnen oder auch von Gruppen der Leuchtdioden 1. Ferner ermöglicht eine Steuerungsvorrichtung 311, mittels einer Gammakorrektur des jeweils einem Leuchtdiodenchip 14 zugeordneten Datensignals, eine Anpassung der Helligkeits-Bestromungskennlinie der Leuchtdioden 1 an das Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges.
  • Beispielsweise wandelt dazu die Steuervorrichtung 311 das in die Steuervorrichtung 311 eingespeiste 512-Byte-Datensignal in ein Signal größerer Information um. Stehen beispielsweise zur Steuerung eines Leuchtdiodenchips einer Farbe eine Digitalinformation von 8 Bit zur Verfügung, so ist denkbar, dass die Steuerungsvorrichtung 311 dieses 8-Bit-Signal in ein 14-Bit-Signal umwandelt. Die Steuerungsvorrichtung 311 leitet dann die Digitalinformation an die Steuerungsvorrichtung 31 weiter. Zur Steuerung jeder einzelnen Farbe durch die Steuerungsvorrichtung 31 stehen dann 6 Bit mehr zur Verfügung, was die Möglichkeit eröffnet, die Leucht- beziehungsweise Helligkeitseigenschaften der Leuchtdioden 1 genauer an die Helligkeitswahrnehmung des menschlichen Auges anzupassen. Vorliegend wird die Gammakorrektur und die Adressierung der Leuchtdioden 1 durch eine einzige Steuervorrichtung 31, 311 durchgeführt.
  • Ferner verfügt das Leuchtmodul 10 über eine Durchkontaktierung 21, sodass die Komponenten, welche auf der Oberseite 1a des Anschlussträgers angebracht sind, elektrisch leitend mit den Komponenten, welche auf der Unterseite 2b des Anschlussträgers angeordnet sind, verbunden sind.
  • Die Konstantstromquelle 32 bestromt die Leuchtdioden 1, wobei der Spannungsgenerator 33 eine auf ihn eingespeiste Eingangsspannung in eine Arbeitsspannung zum Betrieb der Leuchtdioden 1 umwandelt.
  • Ferner ermöglicht ein Temperatursensor 34, welcher am heißesten Punkt (auch Hotspot) des sich im Betrieb befindlichen optoelektronischen Leuchtmoduls 10 angeordnet ist, eine Temperaturkontrolle des Leuchtmoduls 10, sodass strukturelle Schäden am Leuchtmodul 10 vermieden werden. Beispielsweise sendet dazu der Temperatursensor 34 ein Signal mittels einer Datentransferleitung an die Steuerungsvorrichtung 31, die dann die Bestromung der einzelnen Leuchtdioden 1 steuert. Bei einer Überschreitung einer maximal erlaubten Betriebstemperatur des Leuchtmoduls kann dann die Steuervorrichtung 31 beispielsweise die mittlere Bestromungshöhe mittels einer Pulsweitenmodulation herunterregeln und damit die Leuchtdioden in ihrer Helligkeit „dimmen”.
  • Ebenso ist es möglich, dass ab Überschreiten einer bestimmten Betriebstemperatur das Leuchtmodul 10 oder einzelne Leuchtdioden 1 mittels einer in die Steuervorrichtung 31 integrierten Sicherheitsabschaltung oder durch die Steuervorrichtung 31 selbst, abgeschaltet werden.
  • Die 2 stellt eine schematische Draufsicht auf ein optoelektronisches Leuchtmodul 10 gemäß der 1 dar. Erkennbar sind die matrixartig angeordneten Leuchtdioden 1, welche jeweils einen Abstand D voneinander aufweisen. Der Anschlussträger 2 weist eine quadratische Grundform auf, wobei die jeweilige Seitenlänge L 23 cm beträgt. Auf dem Anschlussträger 2 sind 64 RGB-Leuchtdioden matrixartig angeordnet, sodass entlang jeder Seitenfläche jeweils acht Leuchtdioden angeordnet sind.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung der Adressierung der einzelnen Leuchtdioden 1 durch die Steuerungsvorrichtung 31. Vorliegend wird in die Steuerungsvorrichtung 31 ein Datensignal mit einer digitalen Größe von 512 Byte eingespeist. Zur Adressierung und Ansteuerung jeweils einer Farbe ist 1 Byte nötig. Da es sich bei den Leuchtdioden 1 um RGB-Leuchtdioden handelt, bedarf es zur Steuerung jeweils einer Leuchtdiode zumindest jeweils 3 Byte. Die Steuerungsvorrichtung 31 zweigt also die zur Steuerung und Adressierung der Leuchtdioden 1 des Leuchtmoduls 10 benötigte Datenmenge ab. Der Anteil der Datenmenge, welcher nicht zur Steuerung des Leuchtmoduls 10 benötigt wird, wird aus der Steuerungsvorrichtung 31 herausgeleitet. Vorliegend ist also das aus der Steuerungsvorrichtung 31 herausgeleitete Datensignal ein Signal der Größe (510 – 3n), wobei n die Anzahl der sich auf dem Leuchtmodul befindlichen Leuchtdioden 1 darstellt und in diesem Fall 64 ist. Demnach stehen in diesem Beispiel 328 Byte zur Steuerung von weiteren 328 Leuchtdiodenchips zur Verfügung.
  • 4 zeigt schematisch die Adressierung von einer Vielzahl von optoelektronischen Leuchtmodulen 10, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Wie bereits in 3 dargestellt, wird die Datenmenge, die zur Steuerung des Leuchtmoduls 10a nicht mehr benötigt wird, durch die Steuerungsvorrichtung 31a weitergeleitet. Die restliche nicht benötigte Datenmenge zur Steuerung des Leuchtmoduls 10a wird dann, nach einer eventuellen Aufbereitung der Datenmenge durch die Steuerungsvorrichtung 31a, von der Steuerungsvorrichtung 31a an die Steuerungsvorrichtung 31b übermittelt. Vorzugsweise geschieht die Einspeisung der Daten in Steuerungsvorrichtung 31a und die dann zu erfolgende Übermittlung der Daten an die Steuerungsvorrichtung 31b mittels Digital-Multiplex-Anschlüsse und -Kabel. Ferner kann die Übermittlung der Daten auch über einen anderen zur Steuerung der Leuchtdioden 1 geeigneten Anschluss mit serieller Datenübertragung geschehen. Dieses Steuerungssignal wiederum ermöglicht dann die Steuerung aller weiteren Leuchtdioden 1 des Leuchtmoduls 10b. Ist nach Ansteuerung aller Leuchtdioden 1 des Leuchtmoduls 10b noch digitale Information übrig, so kann auch diese wiederum aus der Steuerungsvorrichtung 31b heraus in beispielsweise eine weitere Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines weiteren Leuchtmoduls weitergeleitet werden. Insofern ist durch diesen Aufbau eine Reihenschaltung der Leuchtmodule 10 mittels eines eingehenden digitalen Datensignals möglich.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr erfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims (12)

  1. Optoelektronisches Leuchtmodul (10) mit – einem Anschlussträger (2), – einer Vielzahl von matrixartig angeordneten, Leuchtdioden (1), wobei die Leuchtdioden (1) an einer Oberseite (2a) des Anschlussträgers (2) auf diesen aufgebracht sind und benachbarte Leuchtdioden (1) jeweils in einem Abstand von wenigstens 20 mm und höchstens 50 mm zueinander angeordnet sind, und – zumindest einer Konstantstromquelle (32) für zumindest einen Leuchtdiodenchip (14) zumindest einer der Leuchtdioden (1), wobei die zumindest eine Konstantstromquelle (32) an einer Unterseite (2b) des Anschlussträgers (2) angeordnet ist.
  2. Optoelektronisches Leuchtmodul (10) nach Anspruch 1, bei dem jede Leuchtdiode (1) zumindest einen Leuchtdiodenchip (14) für jeweils eine der Farben Rot, Grün und Blau aufweist.
  3. Optoelektronisches Leuchtmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Konstantstromquelle (32) zur Bestromung aller Leuchtdiodenchips (14) einer Farbe vorgesehen ist.
  4. Optoelektronisches Leuchtmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem für jede Farbe genau eine Konstantstromquelle (32) an der Unterseite (2b) des Anschlussträgers (2) angeordnet ist.
  5. Optoelektronisches Leuchtmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Steuervorrichtung (31) zur Adressierung des Leuchtmoduls (10) an der Unterseite (2b) des Anschlussträgers (2) vorgesehen ist.
  6. Optoelektronisches Leuchtmodul (10) nach Anspruch 5, bei dem die Leuchtdiodenchips (14) durch die Steuervorrichtung (31) einzeln ansteuerbar sind.
  7. Optoelektronisches Leuchtmodul (10) nach den Ansprüchen 5 oder 6, bei dem eine Steuervorrichtung (311) zur Durchführung einer Gammakorrektur für jeden Leuchtdiodenchip (14) an der Unterseite (2b) des Anschlussträgers (2) vorgesehen ist.
  8. Optoelektronisches Leuchtmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest ein Spannungsgenerator (33) an der Unterseite (2b) des Leuchtmoduls (10) vorgesehen ist, der eine Eingangsspannung des Leuchtmoduls in eine Arbeitsspannung für zumindest eine Komponente des Leuchtmoduls (10) umwandelt.
  9. Optoelektronisches Leuchtmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das separate Strom und Datenanschlussbuchsen (44) und (43) an der Unterseite (2b) des Anschlussträgers (2) aufweist.
  10. Optoelektronisches Leuchtmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Anschlussträger (2) mit einem elektrisch isoliertem Grundkörper (22) gebildet ist, der an der Oberseite (2a) und der Unterseite (2b) mit Leiterbahnen (102) und Anschlussstellen (101) versehen ist.
  11. Optoelektronisches Leuchtmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Anschlussträger (2) zumindest eine Durchkontaktierung (21) von der Unterseite (2a) zu der Oberseite (2b) aufweist, mittels der Komponenten auf der Unterseite (2b) mit Komponenten auf der Oberseite (2a) elektrisch leitend verbunden sind.
  12. Optoelektronisches Leuchtmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Leuchtmodul (10) einen Temperatursensor (34) an der Unterseite (2b) des Anschlussträgers (2) aufweist.
DE102009007498.8A 2009-02-05 2009-02-05 Optoelektronisches Leuchtmodul Active DE102009007498B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009007498.8A DE102009007498B4 (de) 2009-02-05 2009-02-05 Optoelektronisches Leuchtmodul
CN2010800066691A CN102308385A (zh) 2009-02-05 2010-02-02 光电子发光模块
PCT/DE2010/000113 WO2010088885A2 (de) 2009-02-05 2010-02-02 Optoelektronisches leuchtmodul
EP10710171A EP2394495A2 (de) 2009-02-05 2010-02-02 Optoelektronisches leuchtmodul

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009007498.8A DE102009007498B4 (de) 2009-02-05 2009-02-05 Optoelektronisches Leuchtmodul

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009007498A1 true DE102009007498A1 (de) 2010-08-19
DE102009007498B4 DE102009007498B4 (de) 2022-12-08

Family

ID=42246338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009007498.8A Active DE102009007498B4 (de) 2009-02-05 2009-02-05 Optoelektronisches Leuchtmodul

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2394495A2 (de)
CN (1) CN102308385A (de)
DE (1) DE102009007498B4 (de)
WO (1) WO2010088885A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015003001A1 (de) 2015-03-07 2016-09-08 Audi Ag Fernsteuern einer Zweipol-Beleuchtungsvorrichtung
DE102015003000A1 (de) 2015-03-07 2016-09-08 Audi Ag Fernsteuerbare Zweipol-Beleuchtungsvorrichtung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11601909B2 (en) 2018-02-09 2023-03-07 Zte Corporation Increasing mobile device positioning accuracy

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2241555C (en) 1995-12-29 2006-07-11 Cree Research, Inc. True color flat panel display using an led dot matrix and led dot matrix drive method and apparatus
US5836676A (en) * 1996-05-07 1998-11-17 Koha Co., Ltd. Light emitting display apparatus
WO2003012771A2 (en) 2001-08-01 2003-02-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and device for gamma correction
US7259734B2 (en) 2003-02-13 2007-08-21 Jae-Jin Lim Multi-scanning control process and LED displaying device
US7052152B2 (en) * 2003-10-03 2006-05-30 Philips Lumileds Lighting Company, Llc LCD backlight using two-dimensional array LEDs
RU2467403C2 (ru) * 2006-05-18 2012-11-20 Этх Цюрих Дисплей
US7607790B2 (en) * 2006-12-18 2009-10-27 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. Backlighting apparatus and manufacturing process

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015003001A1 (de) 2015-03-07 2016-09-08 Audi Ag Fernsteuern einer Zweipol-Beleuchtungsvorrichtung
DE102015003000A1 (de) 2015-03-07 2016-09-08 Audi Ag Fernsteuerbare Zweipol-Beleuchtungsvorrichtung
DE102015003001B4 (de) 2015-03-07 2022-07-14 Audi Ag Fernsteuern einer Zweipol-Beleuchtungsvorrichtung
DE102015003000B4 (de) 2015-03-07 2022-08-18 Audi Ag Fernsteuerbare Zweipol-Beleuchtungsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010088885A2 (de) 2010-08-12
DE102009007498B4 (de) 2022-12-08
CN102308385A (zh) 2012-01-04
WO2010088885A3 (de) 2010-12-23
EP2394495A2 (de) 2011-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112006000920B4 (de) LED-Einheit und LED-Beleuchtungslampe, die die LED-Einheit verwendet
EP2625715B1 (de) Leuchtvorrichtung mit mehreren voneinander beabstandet emissionsbereiche
DE102016109665A1 (de) Filament und leuchtvorrichtung
DE102009007498B4 (de) Optoelektronisches Leuchtmodul
DE102011000657A1 (de) Beleuchtungsleiste
WO2014056977A1 (de) Leiterplatte zum bestücken mit leuchtkörpern mit variablem arbeitsfenster
WO2009012914A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung
DE102013203666A1 (de) Leuchtband mit bandförmigem Substrat
DE102012223162A1 (de) Flächenlichtsystem
WO2012150190A1 (de) Leuchtmodul und leuchtmodulkette
WO2012146502A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung und kontrollvorrichtung zur steuerung und/oder regelung einer vielzahl von leuchtdioden
DE102016120256A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung mit variabler lichtverteilung
DE10230105B4 (de) Weiße LED-Lichtquelle
DE102010001893A1 (de) Substrat für ein Leuchtmodul und Leuchtmodul
DE102009007505B4 (de) Halbleiterbauteil und Beleuchtungsvorrichtung
EP2981760A1 (de) Led-modul, leuchte mit einem solchen und verfahren zur beeinflussung eines lichtspektrums
EP2965358B1 (de) Led-modul und beleuchtungsanordnung mit entsprechendem modul
EP2927564B1 (de) Leuchteinrichtung für leuchtmittel
EP2636948B1 (de) LED-Lampe und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Lampe
DE102012217932B4 (de) Optoelektronisches Bauelement mit Schutzschaltung
DE102009017671B4 (de) Steuerungssystem und Verfahren zur Helligkeitssteuerung sowie Beleuchtungssystem
EP2473007B1 (de) LED-Modul zur passiven Lichtstromstabilisierung
DE102017103891A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung
DE102017103294A1 (de) Optoelektronische leuchtvorrichtung und verfahren zum betreiben einer optoelektronischen leuchtvorrichtung
DE202021103709U1 (de) LED-Leuchte

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: OSRAM GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: E:CUE CONTROL GMBH, 33100 PADERBORN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: EPPING HERMANN FISCHER, PATENTANWALTSGESELLSCH, DE

Representative=s name: EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHA, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: TRAXON TECHNOLOGIES LTD., HK

Free format text: FORMER OWNER: OSRAM GMBH, 80807 MUENCHEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: WINTER, BRANDL - PARTNERSCHAFT MBB, PATENTANWA, DE

R020 Patent grant now final