DE102011077898A1 - LED-Leuchtvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer LED-Leuchtvorrichtung - Google Patents

LED-Leuchtvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer LED-Leuchtvorrichtung Download PDF

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Abstract

Die LED-Leuchtvorrichtung (10) weist einen Träger (11) auf, wobei der Träger (11) mit mindestens einem LED-Chip (15) bestückt ist, eine Lichtaustrittsfläche (16) des mindestens einen LED-Chips (15) dem Träger (11) zugewandt ist und der Träger (11) zumindest im Bereich des mindestens einen LED-Chips (15) lichtdurchlässig ist. Das Verfahren dient zum Herstellen einer LED-Leuchtvorrichtung (10) und weist mindestens die folgenden Schritte auf: Bereitstellen eines lichtdurchlässigen, insbesondere transparenten, Trägers (11); und Aufbringen mindestens eines LED-Chips (15) so auf den Träger (11), dass eine zugehörige Lichtaustrittsfläche (16) des mindestens einen LED-Chips (15) dem Träger (11) zugewandt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine LED-Leuchtvorrichtung mit einem Träger, der mit mindestens einem Leuchtdioden (LED)-Chip bestückt ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen LED-Leuchtvorrichtung.
  • Bislang wurden LED-Chips mit ihrer Rückseite in vorgefertigten Gehäusen, auf gestanzten Kupferblechen (sog. "Leadframes") oder auf Platinen aufgebracht. Dazu wird der LED-Chip, welcher unterseitig einen elektrischen Kontakt aufweist, leitfähig auf eine Bodenfläche geklebt oder gelötet, und anschließend wird ein zweiter, oberseitiger Kontakt mittels Drahtbondens kontaktiert. Anschließend wird ein transparenter Verguss auf den LED-Chip aufgebracht, damit ein mechanischer Schutz und gleichzeitig eine Möglichkeit einer Lichtemission gegeben sind. Bei weißen bzw. weißes Licht abstrahlenden Konversions-Leuchtdioden (LEDs) ist in oder unter diesem Verguss typischerweise zusätzlich ein wellenlängenumwandelnder Leuchtstoff ("Konversionsleuchtstoff") eingebracht. Diese Anordnungen weisen den Nachteil auf, dass sie montagetechnisch aufwändig und teuer sind und zudem eine nur wenig kompakte Anordnung erlauben.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine kostengünstige LED-Leuchtvorrichtung mit einem erhöhten Wirkungsgrad bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine LED-Leuchtvorrichtung, aufweisend einen Träger, wobei: der Träger mit mindestens einem LED-Chip bestückt ist, eine Lichtaustrittsfläche des mindestens einen LED-Chips dem Träger zugewandt ist und der Träger zumindest im Bereich des mindestens einen LED-Chips lichtdurchlässig ist. Eine solche LED-Leuchtvorrichtung ist mittels besonders einfacher und kostengünstiger Fertigungsschritte herstellbar. Auch hat es sich gezeigt, dass diese LED-Leuchtvorrichtung einen erhöhten Wirkungsgrad (in lm/W) aufweist. Auch ist eine solche LED-Leuchtvorrichtung sehr kompakt und weist insbesondere eine geringe Höhe auf.
  • Dadurch, dass die Lichtaustrittsfläche des mindestens einen LED-Chips dem Träger zugewandt ist, strahlt das von der zugehörigen mindestens einen Lichtaustrittsfläche ausgestrahlte Licht durch den Träger. Auf einen transparenten Verguss für den mindestens einen LED-Chip, welcher sehr präzise und aufwändig aufzubringen ist, kann verzichtet werden. Zudem ist der LED-Chip durch den Träger zuverlässig geschützt.
  • Unter einem LED-Chip kann insbesondere ein nicht gehäuster LED-Chip verstanden werden. Unter einem LED-Chip kann insbesondere ein LED-Nacktchip oder ein LED-Die verstanden werden. Jedoch sind z.B. auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar.
  • Der LED-Chip mag ein Volumenemitter sein, z.B. eine Saphir-LED. Der LED-Chip mag alternativ ein Oberflächenemitter sein, z.B. auf Basis von ThinGaN (einschließlich InGaN oder AlInGaP usw.).
  • Eine Wellenlänge oder Spitzenwellenlänge des von der Lichtaustrittsfläche eines LED-Chips emittierten Lichts ist nicht beschränkt und kann beispielsweise IR-Licht, rotem Licht, orangefarbenem Licht, gelbem Licht, grünem Licht, blauem Licht, UV--Licht usw. entsprechen. Sind mehrere LED-Chips vorhanden, können diese Licht einer gleichen Farbe oder Licht unterschiedlicher Farbe abstrahlen.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass der Träger aus einer lichtdurchlässigen Keramik besteht, z.B. aus Aluminiumdioxid, oder Quarzglas. Ein solcher Träger ist besonders widerstandsfähig. Auch mag der Träger aus Glas bestehen, welches preiswert und einfach formbar ist. Zudem mag der Träger aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff bestehen und kann so einfach und preiswert hergestellt werden (z.B. mittels eines Spritzgussverfahrens) und mag besonders bruchsicher sein. Ferner mag der Träger aus Silikon bestehen, welches beispielsweise widerstandsfähig gegen Strahlung, flexibel (biegsam) und preiswert ist. Außerdem mag der Träger aus Harz bestehen, insbesondere Epoxydharz. Darüber hinaus mag der Träger aus Indiumzinnoxid (ITO) bestehen, welches elektrisch leitfähig ist.
  • Der Träger kann insbesondere plattenförmig vorliegen.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der Träger zumindest für das aus der Lichtaustrittsfläche austretende Licht transparent ist. So kann ein besonders hoher wirkungsgrad erreicht werden. Der Träger mag insbesondere vollständig transparent sein, was einen Wirkungsgrad weiter erhöht.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Träger zumindest für das aus der Lichtaustrittsfläche austretende Licht transluzent ist, insbesondere ein diffus lichtdurchlässiger Träger sein kann. So kann eine hohe Gleichförmigkeit des von der LED-Leuchtvorrichtung ausgestrahlten Lichts erreicht werden. Beispielsweise mag der Träger aus Milchglas oder milchig-weißem Silikon bestehen.
  • Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Lichtaustrittsfläche über (mindestens) eine Leuchtstoffschicht auf dem Träger aufliegt. In anderen Worten ist zwischen der Lichtaustrittsfläche und dem Träger mindestens eine Leuchtstoffschicht vorhanden. Das aus der Lichtaustrittsfläche austretende Licht wird durch den in der Leuchtstoffschicht vorhandenen mindestens einen Leuchtstoff zumindest teilweise bezüglich seiner Wellenlänge umgewandelt oder konvertiert, insbesondere in Richtung einer größeren Wellenlänge ("down conversion"). Somit werden (hier durch den Träger hindurch) wellenlängenungewandeltes Licht und ggf. nicht-wellenlängenumgewandeltes, aus der Lichtaustrittsfläche austretendes Licht ("Primärlicht") von der LED-Leuchtvorrichtung abgegeben. Beispielsweise mag das Primärlicht blaues Licht sein, welches teilweise in gelbes Licht umgewandelt wird, so dass die LED-Leuchtvorrichtung ein blau-gelbes bzw. weißes Mischlicht abgibt. Alternativ mag blaues Primärlicht teilweise in rotes Licht und teilweise in grünes Licht umgewandelt werden (mittels zweier unterschiedlicher Leuchtstoffe), oder ultraviolettes Primärlicht wird in rotes, grünes und blaues Licht umgewandelt (mittels dreier unterschiedlicher Leuchtstoffe), was ebenfalls ein weißes Mischlicht ergeben kann. Das weiße Mischlicht mag warm-weißes Mischlicht oder kalt-weißes Mischlicht sein. Jedoch ist auch ein nicht-weißes Mischlicht erzeugbar.
  • Als Leuchtstoff (häufig auch "Phosphor" genannt) kann insbesondere jeglicher feste Stoff bezeichnet werden, welcher durch Anregung mit Licht (einschließlich Ultraviolett-Licht) sichtbares Licht und/oder infrarotes Licht erzeugen kann. Die Wellenlängenumwandlung kann insbesondere auf Fluoreszenz (als sofortiger Lichtemission, insbesondere bei kurzwelligerer Beleuchtung) oder Phosphoreszenz (als zeitverzögerter Lichtemission, insbesondere nach kurzwelligerer Beleuchtung) beruhen. Ein Leuchtstoff mag insbesondere ein anorganischer, kristalliner Stoff sein, welcher durch gezieltes Einbringen von Störstellen in sein Kristallgitter eine technisch verwertbare Lichtausbeute erbringt. Der Leuchtstoff kann insbesondere auf Sulfiden (Zinksulfid, Zink-Cadmium-Sulfid, Zinksulfid-Selenid), Silikaten (Zinksilikat wie z. B. Willemit, Zinkberylliumsilikat) oder Zinkoxiden beruhen. Als Dotierungselement, welches die Leuchtfarbe bestimmt, kann beispielsweise ZnS:Mn (orangerot), ZnS:Ag (blau), ZnS:Cu (grün) oder ZnS:Seltene Erden (rot bis blau-grün) verwendet werden. Auch können die Lanthanoide Europium (Eu) und Gadolinium (Gd) verwendet werden, z.B. in Form von europiumdotiertem Yttriumoxid.
  • Es ist auch eine Ausgestaltung, dass an der dem mindestens einen LED-Chip entgegengesetzten Seite des Trägers mindestens eine Leuchtstoffschicht vorhanden ist. Diese Leuchtstoffschicht mag zusätzlich oder alternativ zu der Leuchtstoffschicht zwischen der Leuchtstoffschicht und dem Träger vorhanden sein. Bei einem zusätzlichen Vorhandensein mag so, falls diese beiden Leuchtstoffschichten einen unterschiedlichen Leuchtstoff oder Leuchtstoffmischung aufweisen, eine effizienzmindernde Wechselwirkung zweier Leuchtstoffe reduziert werden. Insbesondere bei einem alternativen (ausschließlichen) Vorhandensein an der dem mindestens einen LED-Chip entgegengesetzten Seite wird der Vorteil erreicht, dass der LED-Chip einfacher und stärker mit dem Träger verbunden werden kann, insbesondere über ein Haftmittel, insbesondere Haftmittelschicht.
  • Es ist ferner eine Weiterbildung, dass mindestens einen Leuchtstoff als Füllstoff aufweist. So mag auf eine gesonderte Aufbringung einer dedizierten Leuchtstoffschicht verzichtet werden, oder es mag auf eine kompakte und robuste Weise eine weitere Wellenlängenumwandlung mit einer geringen gegenseitigen Beeinflussung der Leuchtstoffe erreicht werden.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Lichtaustrittsfläche über eine Haftmittelschicht auf dem Träger aufliegt. So kann eine sichere und großflächige Verbindung der Lichtaustrittsfläche mit dem Träger auf eine kompakte Weise erreicht werden. Die Haftmittelschicht ist vorzugsweise im Wesentlichen lichtdurchlässig, um eine hohe Lichtausbeute zu erlangen. Dabei braucht das Haftmittel als Volumenmaterial nicht lichtdurchlässig sein, falls es ausreichend dünn vorliegt. Eine Dicke der Haftmittelschicht beträgt vorzugsweise weniger als 100 Mikrometer, insbesondere weniger als 50 Mikrometer, insbesondere weniger als 25 Mikrometer.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Lichtaustrittsfläche direkt auf dem Träger aufliegt. Der LED-Chip kann dann beispielsweise über einen Verguss mit dem Träger verbunden sein. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass Lichtverluste besonders klein gehalten werden können.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass ein Raum seitlich neben dem mindestens einen LED-Chip mit einem Füllmaterial gefüllt ist. Dies ermöglicht eine hohe Stabilität der LED- Leuchtvorrichtung. Bei mehreren LED-Chips ist dieser Raum insbesondere ein Raum seitlich zwischen den LED-Chips. Das Füllmaterial ist insbesondere bis auf Höhe des mindestens einen LED-Chips, d.h. flächenbündig mit diesem, aufgefüllt, was eine einfache Weiterverarbeitung ermöglicht. Das Füllmaterial kann insbesondere ein Vergussmaterial sein, aber auch eine Schablone usw.
  • Es ist eine ferner eine Ausgestaltung, dass das Füllmaterial reflektierend ausgestaltet ist, d.h., dass ein Raum seitlich neben dem mindestens einen LED-Chip mit einem reflektierenden Füllmaterial gefüllt ist. Dadurch kann eine Lichtausbeute der LED-Leuchtvorrichtung verbessert werden, da (z.B. aufgrund einer Wellenlängenkonversion oder einer Grenzflächenreflexion) nicht durch den Träger hindurchlaufendes Licht zumindest teilweise wieder durch den Träger rückreflektierbar ist. Das reflektierende Füllmaterial mag beispielsweise ein mit reflektierenden Partikeln o.ä. gefülltes Grundmaterial sein oder z.B. eine reflektierende Dünnschicht (z.B. Folie) sein, welche von einem nichtreflektierenden Füllmaterial bedeckt ist oder dieses bedeckt.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung dass ein Raum seitlich neben dem mindestens einen LED-Chip mit einem transparenten Material gefüllt ist und oberhalb oder unterhalb des transparenten Materials eine reflektierende Schicht vorhanden ist, z.B. in Form einer dünnen Folie.
  • Das den Raum seitlich neben dem mindestens einen LED-Chip ausfüllende Füllmaterial mag beispielsweise Harz (insbesondere Epoxydharz), Silikon, Glas oder Keramik als Grundmaterial aufweisen.
  • Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass eine Rückseite (eine der Lichtaustrittsfläche abgewandte Seite) des mindestens einen LED-Chips mindestens einen Chipkontakt aufweist. Dies erleichtert eine elektrische Kontaktierung des LED-Chips. Insbesondere mögen dazu alle, z.B. zwei, Chipkontakte an der Rückseite vorhanden sein.
  • Es ist auch eine Ausgestaltung, dass eine Rückseite (eine der Lichtaustrittsfläche abgewandte Seite) der LED-Leuchtvorrichtung mit einer Abdeckschicht belegt ist, welche oberhalb des mindestens einen Chipkontakts eine jeweilige Aussparung aufweist. So wird ein rückseitiger Schutz der LED-Leuchtvorrichtung beispielsweise gegenüber einer mechanischen Beanspruchung und/oder einer chemischen Korrosion bereitgestellt. Die Aussparung ermöglicht eine einfache elektrische Kontaktierung des mindestens einen LED-Chips.
  • Die Abdeckschicht kann reflektierend ausgestaltet sein und so die Funktion der oberhalb des transparenten Materials vorhandenen reflektierende Schicht übernehmen oder eine solche sein. Die Abdeckschicht mag beispielsweise aus einem reflektierenden Material bestehen oder eine reflektierende Unterseite oder Oberseite aufweisen, z.B. gebildet mit einer reflektierenden Folie.
  • Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Aussparung mit einem elektrisch leitfähigen Material gefüllt ist. So lässt sich eine einfache Kontaktierung des jeweiligen LED-Chips erleichtern. Es ist dazu eine Weiterbildung, dass die Aussparung eine größere Fläche aufweist als der damit elektrischen verbundene Chipkontakt. Eine freie Oberfläche des elektrisch leitfähigen Materials mag insbesondere als eine Lötstelle, Schweißstelle, Klebestelle oder als ein Bondpad zur Kontaktierung mittels eines Bonddrahts ausgestaltet sein. Über die freie Oberfläche kann sowohl eine elektrische als auch eine thermische Verbindung zu mindestens einer externen Komponente (z.B. elektrische Anschlüsse) bereitgestellt werden. Das elektrisch leitfähige Material kann auch über die Aussparung hinaus und sich dann insbesondere auch seitlich über die Abdeckschicht erstrecken, um eine besonders große und gut handhabbare oder elektrisch kontaktierbare Fläche bereitzustellen.
  • Es ist noch eine Weiterbildung, dass die Aussparung mit einem Metall oder Metall aufweisenden Material (z.B. Silberpaste) zumindest teilweise gefüllt ist, z.B. in Form einer Metallisierung. Das Metall oder Metall aufweisende Material kann beispielsweise durch ein galvanisches Verfahren, Sputtern, Prägeverfahren oder Druckverfahren aufgebracht werden. Mit der Metallisierung der Aussparung kann gleichzeitig eine Verdrahtung o.ä. auf die Abdeckschicht aufgebracht werden.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer LED-Leuchtvorrichtung, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: (a) Bereitstellen eines lichtdurchlässigen, insbesondere transparenten, Trägers; (b) Aufbringen mindestens eines LED-Chips so auf den Träger, dass eine zugehörige Lichtaustrittsfläche des mindestens einen LED-Chips dem Träger zugewandt ist; und ferner optional: (c) Einbringen von Füllmaterial zumindest neben den mindestens einen LED-Chip; (d) Aufbringen einer Abdeckschicht; (e) Freilegen von Chipkontakten des mindestens einen LED-Chips durch Erzeugen von Aussparungen in der Abdeckung; und (f) Auffüllen der Aussparungen mit elektrisch leitfähigem Material.
  • Das Verfahren ergibt die gleichen Vorteile wie die beschriebene LED-Leuchtvorrichtung und kann auch analog ausgestaltet werden.
  • Es ist beispielsweise eine Ausgestaltung, dass das Verfahren ferner den Schritt (g): Aufbringen einer der mindestens einen Lichtaustrittsfläche optisch nachgeschalteten Leuchtstoffschicht aufweist. Dieser Schritt (g) mag beispielsweise zwischen Schritt (a) und Schritt (b) durchgeführt werden, um die Leuchtstoffschicht zwischen der Lichtaustrittsfläche und dem Träger zu positionieren. Alternativ oder zusätzlich mag Schritt (g) nach Schritt (f) ausgeführt werden, insbesondere um die Leuchtstoffschicht auf derjenigen Seite des Trägers zu positionieren, welche der Lichtaustrittsfläche abgewandt oder entgegengesetzt ist.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass Schritt (b) aufweist: Aufbringen mindestens eines LED-Chips mittels eines Haftmittels auf den Träger so, dass eine zugehörige Lichtaustrittsfläche des mindestens einen LED-Chips dem Träger zugewandt ist. Die Haftmittelschicht ist vorzugsweise im Wesentlichen lichtdurchlässig, um eine hohe Lichtausbeute zu erlangen. Dabei braucht das Haftmittel als Volumenmaterial nicht lichtdurchlässig sein. Schritt (b) mag also z.B. den Teilschritt: Aufbringen einer Haftmittelschicht auf den Träger oder auf eine auf dem Träger befindliche Leuchtstoffschicht, und zwar insbesondere zumindest auf einer mit einer Lichtaustrittsfläche zu kontaktierenden Fläche, aufweisen.
  • Nach, mit oder vor Schritt (b) kann auch der Schritt: Aufbringen mindestens eines elektronischen Bauteils (z.B. Widerstand, Spule usw.) auf den Träger oder auf eine auf dem Träger befindliche Leuchtstoffschicht durchgeführt werden. Das mindestens eine elektronische Bauteil wird bevorzugt auf die gleiche Seite des Trägers aufgebracht wie der mindestens eine LED-Chip.
  • Schritt (c) kann beispielsweise mittels eines Auflegens, eines Gießens, eines Laminierens, eines Abformens ("Molding") usw. durchgeführt werden.
  • Schritt (e) kann insbesondere ein nur teilweises Freilegen von Chipkontakten umfassen. Das Freilegen kann beispielsweise durch chemisches Ätzen, eine mechanische Materialabtragung, eine Laserablation, ein Plasmaätzen usw. durchgeführt werden.
  • Schritt (f) kann beispielsweise durch selektives Prägen, durch eine flächige Metallisierung, z.B. durch Sputtern, insbesondere mit einer nachfolgenden Strukturierung oder durch eine strukturierte Lackierung mit einer nachfolgenden Metallisierung erreicht werden.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
  • 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine LED-Leuchtvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
  • 2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine LED-Leuchtvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
  • 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine LED-Leuchtvorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Leuchtvorrichtung 10 weist einen Träger 11 aus transparentem Glas auf. Auf einer Oberseite 12 des Trägers 11 ist großflächig eine Leuchtstoffschicht 13 einer definierten Dicke aufgebracht, welche einen blaues Licht in gelbes Licht wellenlängenumwandelnden oder konvertierenden Leuchtstoff aufweist.
  • Auf der Leuchtstoffschicht 13 ist eine dünne Haftmittelsschicht 14 oder Kleberschicht aus transparentem Haftmittel aufgebracht, um einen LED-Chip 15 daran anzukleben. Der LED-Chip 15 kontaktiert dabei mit seiner Lichtaustrittsfläche 16 die Haftmittelsschicht 14, so dass die Lichtaustrittsfläche 16 dem Träger 11 zugewandt ist. Zwischen Lichtaustrittsfläche 16 und dem Träger 11 befinden sich folglich die Haftmittelsschicht 14 als auch die Leuchtstoffschicht 13.
  • Der Raum seitlich neben dem LED-Chip 15 ist mit einem transparenten Füllmaterial 17 gefüllt, z.B. mit Harz oder Silikon vergossen. Außer dem gezeigten LED-Chip 15 können auf dem Träger 11 noch weitere LED-Chips vorhanden sein, wobei in diesem Fall der Raum seitlich zwischen den LED-Chip 15 mit dem transparenten Füllmaterial 17 gefüllt ist. Das Füllmaterial 17 ist bis zu einer Oberkante des LED-Chips 15 aufgefüllt und somit flächenbündig zu dessen Oberseite.
  • Auf der Oberseite des bzw. der LED-Chips 15 und des Füllmaterials 17 befindet sich eine reflektierende Abdeckschicht 18, welche oberhalb von Chipkontakten 19 des LED-Chips 15 eine Aussparung 20 aufweisen. Die Abdeckschicht 18 kann beispielsweise mit einer reflektierenden Folie oder reflektierenden Partikeln ausgerüstetes Harz oder Silikon sein.
  • Die Aussparung 20 ist mit einem metallischen leitfähigen Material 21 gefüllt, welches sich nach oben über die Aussparung 20 hinweg und seitlich über die Abdeckschicht 18 erstreckt. So wird eine große Kontaktfläche 22 zur elektrischen und ggf. auch thermischen Kontaktierung mit elektrischen Anschlüssen 23 erreicht.
  • Bei einem Betrieb der Leuchtvorrichtung 10 wird der LED-Chip 15 über die elektrischen Anschlüsse 23 und weiter über das metallische leitfähige Material 21 und die Chipkontakte 19 elektrisch versorgt und so zur Lichtabstrahlung aktiviert. Das Licht tritt als hier blaues Primärlicht aus der Lichtaustrittsfläche 16 in Richtung des Trägers 11 und der Leuchtstoffschicht 13 aus und durchläuft dabei die Haftmittelsschicht 14. In der Leuchtstoffschicht 13 wird ein Teil des blauen Primärlichts in gelbes Licht wellenlängenumgewandelt. Somit wird von der Leuchtstoffschicht 13 ein aus dem blauen, durch die Leuchtstoffschicht 13 hindurchlaufenden, Primärlicht und dem wellenlängenumgewandelten gelben Licht erzeugtes weißes Mischlicht in Richtung des Trägers 11 und durch den Träger 11 hindurch abgestrahlt.
  • Von der Leuchtstoffschicht 13 oder einer Grenzfläche zurückgestrahltes Licht durchläuft zumindest teilweise das transparente Füllmaterial 17 und wird an der reflektierenden Abdeckschicht 18 wieder durch den Träger 11 zurückreflektiert, was eine Lichtausbeute erhöht.
  • 2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine LED-Leuchtvorrichtung 24 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die LED-Leuchtvorrichtung 24 ist ähnlich der Leuchtvorrichtung 10 aufgebaut, wobei sich die Leuchtstoffschicht 13 nun aber unterhalb des Trägers 11, d.h., auf der dem LED-Chip 15 abgewandten Seite des Trägers befindet. Dadurch wird eine Befestigung des LED-Chips 15 an dem Träger 11 nur über die Haftmittelschicht 14 ermöglicht.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    LED-Leuchtvorrichtung
    11
    Träger
    12
    Oberseite des Trägers
    13
    Leuchtstoffschicht
    14
    Haftmittelsschicht
    15
    LED-Chip
    16
    Lichtaustrittsfläche
    17
    Füllmaterial
    18
    Abdeckschicht
    19
    Chipkontakt
    20
    Aussparung
    21
    leitfähiges Material
    22
    Kontaktfläche
    23
    elektrischer Anschluss
    24
    LED-Leuchtvorrichtung

Claims (15)

  1. LED-Leuchtvorrichtung (10; 24), aufweisend einen Träger (11), wobei – der Träger (11) mit mindestens einem LED-Chip (15) bestückt ist, – eine Lichtaustrittsfläche (16) des mindestens einen LED-Chips (15) dem Träger (11) zugewandt ist und – der Träger (11) zumindest im Bereich des mindestens einen LED-Chips (15) lichtdurchlässig ist.
  2. LED-Leuchtvorrichtung (10; 24) nach Anspruch 1, wobei der Träger (11) zumindest für das aus der Lichtaustrittsfläche (16) austretende Licht transparent ist.
  3. LED-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Träger zumindest für das aus der Lichtaustrittsfläche austretende Licht transluzent ist.
  4. LED-Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtaustrittsfläche (16) über eine Leuchtstoffschicht (13) auf dem Träger (11) aufliegt.
  5. LED-Leuchtvorrichtung (10; 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtaustrittsfläche (16) über eine Haftmittelschicht (14) auf dem Träger (11) aufliegt.
  6. LED-Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lichtaustrittsfläche direkt auf dem Träger aufliegt.
  7. LED-Leuchtvorrichtung (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der dem mindestens einen LED-Chip (15) entgegengesetzten Seite des Trägers (11) mindestens eine Leuchtstoffschicht (13) vorhanden ist.
  8. LED-Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Raum seitlich neben dem mindestens einen LED-Chip (15) mit einem reflektierenden Material gefüllt ist.
  9. LED-Leuchtvorrichtung (10; 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Raum seitlich neben dem mindestens einen LED-Chip (15) mit einem transparenten Material (17) gefüllt ist und oberhalb des transparenten Materials (17) eine reflektierende Schicht (18) vorhanden ist.
  10. LED-Leuchtvorrichtung (10; 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Rückseite des mindestens einen LED-Chips (15) mindestens einen Chipkontakt (19) aufweist.
  11. LED-Leuchtvorrichtung (10; 24) nach Anspruch 10, wobei eine Rückseite der LED-Leuchtvorrichtung (10; 24) mit einer Abdeckschicht (18) belegt ist, welche oberhalb des mindestens einen Chipkontakts (19) eine jeweilige Aussparung (20) aufweist.
  12. LED-Leuchtvorrichtung (10; 24) nach Anspruch 11, wobei die mindestens eine Aussparung (20) mit einem elektrisch leitfähigen Material (21) gefüllt ist.
  13. Verfahren zum Herstellen einer LED-Leuchtvorrichtung (10), wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: (a) Bereitstellen eines lichtdurchlässigen, insbesondere transparenten, Trägers (11); (b) Aufbringen mindestens eines LED-Chips (15) so auf den Träger (11), dass eine zugehörige Lichtaustrittsfläche (16) des mindestens einen LED-Chips (15) dem Träger (11) zugewandt ist; (c) Einbringen von Füllmaterial (17) zumindest neben den mindestens einen LED-Chip (15); (d) Aufbringen einer Abdeckschicht (18); (e) Freilegen von Chipkontakten (19) des mindestens einen LED-Chips (15) durch Erzeugen von Aussparungen (20) in der Abdeckung (18); (f) Auffüllen der Aussparungen (20) mit elektrisch leitfähigem Material (21).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Verfahren ferner den Schritt: (g) Aufbringen einer der mindestens einen Lichtaustrittsfläche (16) optisch nachgeschalteten Leuchtstoffschicht (13) aufweist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14 wobei Schritt (b) aufweist: Aufbringen mindestens eines LED-Chips (15) mittels eines Haftmittels (16) auf den Träger (11) so, dass eine zugehörige Lichtaustrittsfläche (16) des mindestens einen LED-Chips (15) dem Träger (11) zugewandt ist.
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