DE102012205381A1

DE102012205381A1 - LED-Leuchtvorrichtung mit minzefarbenen und bernsteinfarbenen Leuchtdioden

Info

Publication number: DE102012205381A1
Application number: DE102012205381A
Authority: DE
Inventors: Michael Rosenauer; Bernhard Rieder; Moritz Engl
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Ledvance GmbH
Priority date: 2012-04-02
Filing date: 2012-04-02
Publication date: 2013-10-02
Also published as: CN104204653A; US20150055338A1; WO2013149890A1; US9599294B2

Abstract

Die LED-Leuchtvorrichtung (11) weist mindestens eine minzefarbene Leuchtdiode (16), mindestens eine bernsteinfarbene Leuchtdiode (17) und mindestens eine gelbe Leuchtdiode (18) und/oder blaue Leuchtdiode.

Description

Die Erfindung betrifft eine LED-Leuchtvorrichtung, aufweisend mindestens eine minzefarbene Leuchtdiode und mindestens eine bernsteinfarbene Leuchtdiode ("Brilliant Mix"). Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft einsetzbar für Retrofitlampen, insbesondere Glühlampen-Retrofitlampen, insbesondere für Dekorationszwecke.
Es sind LED-Module bekannt, bei denen InGaN-Chips und InGaAlP-Chips kombiniert werden. Ein Anwendungsbeispiel ist eine Kombination von leuchtstoffkonvertierten, minzefarbenes Licht abstrahlenden InGaN-Chips (blauer LED-Chip mit (gelb) grünem Leuchtstoff) zusammen mit bernsteinfarbenes Licht abstrahlenden InGaAlP-Chips zur Erzeugung von warmweißem Mischlicht mit hoher Farbwiedergabe. Solche LED-Module sind auch als "Brilliant Mix" bekannt, z.B. aus einer Firmenveröffentlichung der Osram Opto Semiconductors: "Brilliant Mix – Professional White for General Lighting", Januar 2011. Der "Brilliant Mix" ist beispielsweise auch in DE 10 2009 047 789 A1 oder WO 2011/044931 A1 beschrieben.
Zwischen Raumtemperatur (25°C) und einer normalen Betriebstemperatur (Sperrschichttemperatur) von ca. 80°C bis 100°C sinkt eine Lichtleistung des bernsteinfarbenen InGaAlP-Chips um typischerweise 30% bis 40% ab, während die eines InGaN-Chips nur um typischerweise 5% bis 20% absinkt. Insgesamt kann sich so eine für einen Betrachter deutlich wahrnehmbare Farbänderung des Mischlichts ergeben, welche typischerweise bis zu zwanzig MacAdam-Schritte umfassen kann. Stellt man speziell ein "Brilliant Mix"-LED-Modul so ein, dass der Farbort sich bei normaler Betriebstemperatur auf der Planck-Kurve befindet, so verschiebt sich der Farbort in kühlem Zustand, z.B. beim Anschalten des LED-Moduls, deutlich ins Rote. Diese Verschiebung des Farborts ("Farbshift") ist jedoch unerwünscht.
EP 1 348 318 B1 offenbart als Lösung, um die temperaturabhängige Verschiebung des Summenfarborts zu verringern, eine externe Regelung der elektrischen Betriebsströme durch die LED-Chips, wodurch deren Helligkeit geregelt wird. Hierbei müssen entweder die Temperatur und/oder der Farbort der LED-Chips gemessen werden und dann das Verhältnis der Betriebsströme durch die InGaN- und InGaAlP-Chips entsprechend nachgeregelt werden. Diese Regelung ist vergleichsweise aufwändig und teuer.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Leuchtvorrichtung mit Leuchtdioden im "Brilliant Mix" bereitzustellen, welche eine verbessert an ein Verhalten einer herkömmlichen Lampe angepasste temperaturabhängige Verschiebung ihres Summenfarborts aufweist.
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 mindestens eine minzefarbene ("mint") Leuchtdiode, mindestens eine bernsteinfarbene ("amber") Leuchtdiode und mindestens eine gelbe und/oder blaue Leuchtdiode.
Ein durch diese Leuchtdioden erzeugtes Mischlicht weist den Vorteil auf, dass die minzefarbene(n) Leuchtdiode(n) und die bernsteinfarbene(n) Leuchtdiode(n) einen hohen Farbwiedergabeindex (CRI) ermöglichen, während durch die gelbe(n) Leuchtdiode(n) und/oder durch die blaue(n) Leuchtdiode(n) eine Farbänderung bei niedrigen Betriebstemperaturen zumindest teilweise ausgleichbar ist. Dabei macht man sich zunutze, dass eine Helligkeit beispielsweise gelber Leuchtdioden mit steigender Betriebstemperatur besonders schnell sinkt. Durch die mindestens eine gelbe und/oder blaue Leuchtdiode kann also ein Summenfarbort des von der LED-Leuchtvorrichtung abgestrahlten Mischlichts bei niedrigen Betriebstemperaturen (z.B. nach einem Anschalten) dann, wenn die minzefarbenen und die bernsteinfarbenen Leuchtdioden sich noch nicht auf ihrem normalen Farbort befinden, gezielt verschoben werden, insbesondere in Richtung einer Planck-Kurve und/oder hin zu tieferen Farbtemperaturen. Dadurch wiederum kann ein Farbeindruck bei niedrigen Betriebstemperaturen, z.B. einem Farbeindruck einer Glühlampe oder anderen zu ersetzenden herkömmlichen Lampe, angepasst werden. Mit steigenden Betriebstemperaturen bewegen sich die Farborte der minzefarbenen und bernsteinfarbenen Leuchtdioden in Richtung ihrer Normwerte, und eine Helligkeit der gelbe(n) und/oder blaue(n) Leuchtdiode(n) nimmt so weit ab, dass das von der LED-Leuchtvorrichtung abgestrahlte Mischlicht davon nur noch gering oder sogar praktisch nicht mehr beeinflusst ist. Die mindestens eine gelbe und/oder blaue Leuchtdiode kann also als eine passive (nicht aktiv zu steuernde) Zusatzlichtquelle für niedrige Betriebstemperaturen dienen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass wie bisher ein einkanaliger Treiber zur Speisung der Leuchtdioden verwendet werden kann.
Unter einer minzefarbenen Leuchtdiode wird eine Leuchtdiode verstanden, welche minzefarbenes Licht abstrahlt. Minzefarbenes Licht kann insbesondere dem sog. 'EQ-White' des 'Brilliant Mix' entsprechen. Minzefarbenes Licht kann insbesondere in einem Bereich des CIE-Diagramms liegen, welches sich geradlinig zwischen den Farbkoordinaten {cx = 0,325 +/– 0,05; cy = 0,360 +/– 0,025} und {cx = 0,405 +/– 0,05; cy = 0,515 +/– 0,025} erstreckt, oder wie in DE 10 2009 047 789 A1 oder WO 2011/044931 A1 beschrieben.
Eine minzefarbene Leuchtdiode kann insbesondere einen blaues Licht abstrahlenden LED-Chip aufweisen, welcher mit einem grünen Leuchtstoff belegt ist, der das blaue Licht zumindest teilweise in grünes Licht umwandelt und ein weißes Licht erzeugt, das in den grünen Farbbereich verschoben ist. Der blaue LED-Chip kann insbesondere ein InGaN-Chip sein.
Eine mögliche minzefarbene Leuchtdiode wird beispielsweise von der Fa. Osram Opto Semiconductors unter der Bezeichnung "OSLON SSL LUW CQDP (EQW)" angeboten. Insbesondere sind deren Farbortgruppen M8, M9 und MA bis MW einsetzbar.
Unter einer bernsteinfarbenen Leuchtdiode wird eine Leuchtdiode verstanden, welche bernsteinfarbenes Licht abstrahlt. Bernsteinfarbenes Licht kann insbesondere einem Wellenlängenbereich zwischen 610 nm und 620 nm entsprechen, insbesondere zwischen 612 nm und 620 nm, insbesondere zwischen 612 nm und 617 nm. Eine solche bernsteinfarbene Leuchtdiode wird manchmal auch als rote oder rotorangefarbene Leuchtdiode bezeichnet.
Eine mögliche bernsteinfarbene Leuchtdiode wird beispielsweise von der Fa. Osram Opto Semiconductors unter der Bezeichnung "OSLON SSL LA CPDP" angeboten, unter anderem in mehreren Wellenlängengruppen (Gruppen 2 bis 4).
Unter einer gelben Leuchtdiode wird eine Leuchtdiode verstanden, welche gelbes Licht abstrahlt. Gelbes Licht kann insbesondere einem Wellenlängenbereich zwischen 580 nm und 600 nm entsprechen. Dieser Wellenlängenbereich wird manchmal auch als "orange" oder bernsteinfarben bzw. "amber" bezeichnet.
Eine mögliche gelbe Leuchtdiode wird beispielsweise von der Fa. Osram Opto Semiconductors unter der Bezeichnung "OSLON SSL LY CPDP" angeboten, unter anderem in mehreren Wellenlängengruppen (Gruppen 3 bis 6).
Unter einer blauen Leuchtdiode wird eine Leuchtdiode verstanden, welche blaues Licht abstrahlt. Blaues Licht kann insbesondere einem Wellenlängenbereich zwischen 460 nm und 480 nm entsprechen.
Zumindest einige der Leuchtdioden mögen als gehäuste ("single package") Leuchtdioden mit einem darin enthaltenen LED-Chip vorliegen. Alternativ oder zusätzlich mögen zumindest einige der Leuchtdioden als ungehäuste LED-Chips vorliegen, z.B. als Lichtquellen eines Chipmoduls ("Chip-on-Board"-Modul). Bei einer Ausgestaltung als "Chip-on-Board"-Modul kann jede geeignete Chip-on-Board-Technologie oder Nacktchipmontage-Technologie verwendet werden. Ein "Chip-on-Board"-Modul weist den Vorteil auf, dass es eine konzentrierte Lichtquelle (Light Engine) oder Gruppe aus Einzellichtquellen aufweist und damit eine Lichtmischung vereinfacht wird.
Ein LED-Chip einer Leuchtdiode mag mit einem Lichtstreumaterial belegt sein. So mag die Leuchtdiode einen LED-Chip (insbesondere Dünnfilm- oder Thin-Film-Chip) aufweisen, der mit einem Plättchen aus oder mit Leuchtstoff belegt sein. Dieser so belegte LED-Chip mag wiederum mit einer Lichtstreumaterial enthaltenden Vergussmasse vergossen sein. Alternativ mag der LED-Chip (insbesondere "Bare Die"-Chip) mit einer Leuchtstoff und Lichtstreumaterial enthaltenden Vergussmasse vergossen sein.
Die Leuchtdioden mögen auf einer Leiterplatte (z.B. einer Metallkernplatine, einer Keramikplatine oder einer FR4-Platine) oder einem Submount (z.B. einem gemeinsamen Keramiksubstrat) aufgebracht sein.
Beispielsweise ist der (Summen-)Farbort einer kalten "Brilliant Mix"-Anordnung mit den Farbkoordinaten {cx = 0,5; cy = 0,4} im CIE-Farbraum von der Planck-Kurve entlang der Judd-Linie in Richtung 2100 K {cx = 0,515; cy = 0,415} ca. 5 MacAdam-Ellipsen von der Planck-Kurve entfernt. Eine gelbe Leuchtdiode mit einer Spitzenwellenlänge bis 586 nm entsprechend {cx = 0,55; cy = 0,450) bewirkt eine Verschiebung des (Summen-)Farborts in Richtung der Planck-Kurve.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die LED-Leuchtvorrichtung einen oder mehrere Sätze aus jeweils genau einer Leuchtdiode aufweist, also jeweils genau eine minzefarbene Leuchtdiode, genau eine bernsteinfarbene Leuchtdiode und genau eine gelbe oder blaue Leuchtdiode. Dadurch wird eine minimale Anzahl von Leuchtdioden bereitgestellt. Eine Einstellung des Farborts kann beispielsweise durch eine, ggf. fest gewählte, Anpassung der jeweiligen Betriebsströme vorgenommen werden. Diese Ausgestaltung ist besonders geeignet für den Ersatz einer klassischen Glühbirne mit einer Leistung von ca. 25 Watt (entsprechend ca. 200 bis 250 Lumen). Es wird dabei im normalen Betriebszustand ein (Summen-)Farbort bei CCT = 2550K erreicht. Diese Ausgestaltung weist zudem durch den Einsatz des 'Brilliant Mix' eine sehr gute Farbwiedergabe auf.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die LED-Leuchtvorrichtung mehrere gelbe Leuchtdioden aufweist, deren Zahl zumindest ungefähr einer Zahl der minzefarbenen und bernsteinfarbenen Leuchtdioden entspricht. Dadurch wird eine Verschiebung des Summenfarborts des Mischlichts der LED-Leuchtvorrichtung auch genau auf die Planck-Kurve (z.B. bei 2100 K) auch bei niedrigen Betriebstemperaturen (ca. 0°C bis ca. 25°C) auf einfache Weise ermöglicht, und zwar auch ohne Dimmung einzelner Leuchtdioden.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die LED-Leuchtvorrichtung mehrere gelbe Leuchtdioden aufweist, deren Zahl zumindest ungefähr einem Viertel der Leuchtdioden entspricht. Dies stellt einen guten Kompromiss zwischen einer verbesserten temperaturabhängigen Einstellung des Farborts, einer Effizienz und einer zu verwendeten Gesamtzahl von Leuchtdioden dar.
Es ist eine Ausgestaltung davon, dass die Zahl der minzefarbenen Leuchtdioden und die Zahl der bernsteinfarbenen Leuchtdioden sich zumindest ungefähr entspricht, und davon zumindest ungefähr jede sechste minzefarbene Leuchtdiode und jede dritte bernsteinfarbene Leuchtdiode durch eine gelbe Leuchtdiode ersetzt ist. Dadurch kann eine besonders effektive Annäherung an eine Planck-Kurve sowohl bei niedrigen als auch bei hohen (normalen) Betriebstemperaturen erreicht werden.
Es ist eine besonders bevorzugte Weiterbildung davon, dass ein Satz von Leuchtdioden fünf minzefarbene Leuchtdioden, vier bernsteinfarbene Leuchtdioden und drei gelbe oder blaue Leuchtdioden aufweist. Der Satz kann auch vielfach vorliegen. Diese Weiterbildung weist den Vorteil auf, dass sich ein solcher Satz von zwölf Leuchtdioden gut auf einem Kühlkörper einer Glühlampen-Retrofitlampe unterbringen lässt und eine gewünschte Temperaturabhängigkeit eines Farborts einer herkömmlichen Glühbirne bei hohem CRI sehr gut annähern kann.
Beispielsweise mag ein Abstand von der Planck-Kurve bei 2250K lediglich eine MacAdam-Ellipse betragen, und dies bei einer Reduzierung einer Gesamteffizienz von nur 13% im warmen Zustand.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die LED-Leuchtvorrichtung durch Reduzierung eines Betriebsstroms der minzefarbenen Leuchtdioden und der bernsteinfarbenen Leuchtdioden dimmbar ist. Beispielsweise verschiebt sich der Farbort von herkömmlichen Glühlampen von weiß-gelb (ca. 2700 K) bei 100% Lichtstrom auf gelb-orange (< 2200 K) bei 10% Lichtstrom. Um dies auch bei LED-Lampen zu erreichen, werden in diesem Fall die minzefarbenen Leuchtdioden oder bernsteinfarbenen Leuchtdioden gedimmt, während die gelbe(n) Leuchtdiode(n) mit unverändertem Strom betrieben wird bzw. werden. Dies kann beispielsweise zu einer Verschiebung des Farborts von 2550 K zu 2150 K führen.
Die Leuchtdioden können mit konstantem Strom oder im Pulsweitenbetrieb betrieben werden.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die LED-Leuchtvorrichtung mehrere Leuchtdioden aufweist, die unterschiedlichen Wellenlängengruppen angehören. Dadurch wird eine besonders flexibel gestaltbare und weiche Farbortverschiebung ermöglicht. Auch kann so eine höhere Produktionsausbeute erreicht werden.
Unter Wellenlängengruppen können insbesondere während oder nach ihrer Herstellung sortierte Gruppen (häufig auch "Bins" genannt) von Leuchtdioden verstanden werden, die unterschiedlichen Unterbereichen eines nutzbaren Wellenlängenbereichs entsprechen. Beispielsweise können dies im Fall von gelben Leuchtdioden Untergruppen sein, die einem jeweiligen (insbesondere sich nicht überschneidenden) Teilabschnitt des einsetzbaren Wellenlängenbereichs zwischen 580 nm und 600 nm entsprechen. Bei den minzefarbenen Leuchtdioden können beispielsweise Leuchtdioden aus den Bins der Gruppen M8 bis MW, insbesondere MA bis MW, verwendet werden, wie sie z.B. in "Brilliant Mix – Professional White for General Lighting", der Osram Opto Semiconductors vom Januar 2011 beschrieben sind.
Es ist eine weitere zur besonders effektiven Kompensation von temperaturbedingten Farbveränderungen bei einem Hochlauf der Leuchtvorrichtung vorteilhafte Ausgestaltung, dass die LED-Leuchtvorrichtung einen oder mehrere Sätze aus jeweils einer minzefarbenen Leuchtdiode, einer bernsteinfarbenen Leuchtdiode und mehreren gelben Leuchtdioden (insbesondere mit einem jeweiligen InGaAlP-Chip) aufweist, wobei die gelben Leuchtdioden unterschiedlichen Wellenlängengruppen angehören.
So können beispielsweise zwei gelbe Leuchtdioden mit InGaAlP-Chips aus unterschiedlichen Dominantwellenlängengruppen verwendet werden, beispielsweise mit = 583 (z.B. Osram OSLON SSL LY CPDP aus Gruppe 3) und mit = 590 nm (z.B. Osram OSLON SSL LY CPDP aus Gruppe 5). Dabei wird der Effekt ausgenutzt, dass sich die Dominantwellenlänge von InGaAlP-Chips durchschnittlich um 4 nm bis 5 nm beim Erwärmen der Leuchtvorrichtung von Raumtemperatur (T = 25°C) auf normale Betriebstemperatur (z.B. T = 85°C) verschiebt. Eine besonders geeignete Dominantwellenlänge, um für das "Brilliant Mix" eine Verschiebung zwischen einer Farbtemperatur CCT von 2700K und 2100K nahezu auf der Planckschen Kurve zu ermöglichen, weist eine Größe von = ca. 590 nm auf.
In einer möglichen Betriebsart ist die LED-Leuchtvorrichtung bei Raumtemperatur mit der minzefarbenen Leuchtdiode, der bernsteinfarbenen Leuchtdiode und der gelben Leuchtdiode mit der höchsten Dominantwellenlänge (hier: der Gruppe 5) betreibbar. Eine Gerade im Farbraum mit den Endpunkten einerseits der minzefarbenen Leuchtdiode und andererseits der bernsteinfarbenen Leuchtdiode bei 2700K und zusätzlich dem Licht der gelben Leuchtdiode der Gruppe 5 liegt nahezu auf der Planck-Kurve. Erwärmt sich die LED-Leuchtvorrichtung nun, verschiebt sich die Dominantwellenlänge der gelben Leuchtdiode der Gruppe 5 in Richtung = 595 nm. Um diese wellenlängenverschiebung zu kompensieren, ist nun temperaturabhängig die gelbe Leuchtdiode mit der nächst geringeren Dominantwellenlänge (hier: der Gruppe 3) hinzuschaltbar. Dies kann z.B. durch eine temperaturabhängige Erhöhung eines Betriebsstroms durch die gelbe Leuchtdiode der Gruppe 3 erfolgen. Diese startet bei Raumtemperatur bei 583 nm und verschiebt sich bis zur normalen Betriebstemperatur auf 587 nm. Betreibt man bei normaler Betriebstemperatur beide gelbe Leuchtdioden mit gleichem Strom, ist einerseits durch die Mittelung der Wellenlängen wieder den Idealfarbort von ca. 590 nm für Gelb erzielbar, andererseits ist der Helligkeitseinbruch aufgrund der Temperaturzunahme kompensierbar.
Es ist also auch eine Ausgestaltung, dass bei einer niedrigeren Temperatur nur die gelbe Leuchtdiode aus der Wellenlängengruppe mit der höchsten Dominantwellenlänge betrieben wird und mit steigender Temperatur sukzessive die gelben Leuchtdioden aus der Wellenlängengruppen mit den niedrigeren Dominantwellenlängen hinzugeschaltet werden (bei nur zwei gelben Leuchtdioden also nur die eine Leuchtdiode mit der niedrigeren Dominantwellenlänge, ansonsten sukzessive die Leuchtdioden mit den mehreren niedrigeren Dominantwellenlängen.
Es ist eine besonders einfach und preiswert umsetzbare Ausgestaltung, dass die mindestens eine minzefarbene Leuchtdiode einen InGaN-Chip aufweist, die mindestens eine bernsteinfarbene Leuchtdiode einen InGaAlP-Chip aufweist und die mindestens eine gelbe Leuchtdiode einen InGaAlP-Chip aufweist.
Es ist eine alternative Ausgestaltung, dass alle Leuchtdioden LED-Chips des gleichen Grundtyps aufweisen, insbesondere InGaN-Chips. Dies ermöglicht einen besonders temperaturstabilen Betrieb, da alle LED-Chips die gleiche Temperaturabhängigkeit aufweisen und folglich eine elektronische und/oder optische Kompensation nicht notwendig ist. Insbesondere in diesem Fall können alle Leuchtdioden konvertierende Leuchtdioden sein, also Leuchtstoff aufweisen, z.B. blau-bernsteinfarbenen bzw. blau-gelben Leuchtstoff.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die LED-Leuchtvorrichtung mindestens eine blaue Leuchtdiode aufweist und dazu eingerichtet ist, die mindestens eine blaue Leuchtdiode mit Erreichen eines Temperaturschwellwerts auszuschalten, wobei der Temperaturschwellwert unterhalb einer typischen Betriebstemperatur der mindestens einen blauen Leuchtdiode liegt. Das Ausschalten kann beispielsweise durch eine Bypass-Schaltung erreicht werden. Diese LED-Leuchtvorrichtung ermöglicht den Vorteil, dass im normalen Betriebszustand nur der übliche "Brilliant Mix" im Betrieb zu sein braucht und ein Niedrigstrombetrieb der blauen (und/oder gelben) Leuchtdiode(n) vermeidbar ist.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die LED-Leuchtvorrichtung eine Retrofitlampe ist, insbesondere eine Glühlampen- oder Halogenlampen-Retrofitlampe. Insbesondere mag die Retrofitlampe zu Dekorationszwecken eingesetzt werden, z.B. in Leuchtern.
Jedoch ist die LED-Leuchtvorrichtung nicht darauf beschränkt und mag beispielsweise auch LED-Module (z.B. für eine Retrofitlampe, aber nicht darauf beschränkt) umfassen.
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 eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine erfindungsgemäße LED-Leuchtvorrichtung in Form einer Glühlampen-Retrofitlampe; und
2 zeigt die LED-Leuchtvorrichtung in Draufsicht auf zugehörige Leuchtdioden.
1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine LED-Leuchtvorrichtung 11 in Form einer Glühlampen-Retrofitlampe. Die LED-Leuchtvorrichtung 11 weist einen Kühlkörper 12 auf, z.B. aus Aluminium, an welchem sich rückseitig ein elektrischer Anschluss 13 befindet, z.B. ein Edison-Sockel oder ein Bipin-Sockel (z.B. vom Typ GU). Der Kühlkörper 12 weist eine Treiberkavität 14 auf, in welcher sich ein Treiber 15 befindet. Der Treiber 15 ist mit dem elektrischen Anschluss 13 elektrisch verbunden und speist mehrere Leuchtdioden 16, 17, 18. Die Leuchtdioden 16 bis 18 sind auf einem gemeinsamen keramischen Substrat 19 aufgebracht, welches vorderseitig auf dem Kühlkörper 12 aufliegt. Der Kühlkörper 12 trägt vorderseitig zudem einen opaken Kolben 20, welcher die Leuchtdioden 16 bis 18 überwölbt.
Wie in 2 in einem zu einer Längsachse L senkrechten Schnitt A-A durch den Kolben 20 gezeigt, ist das keramische Substrat 19 ringförmig ausgebildet, und die Leuchtdioden 16 bis 18 sind darauf in Umfangsrichtung gleichbeabstandet verteilt.
Die Leuchtdioden 16 bis 18 weisen fünf minzefarbene Leuchtdioden 16 auf, die aus einem blauen InGaN-Chip mit einem grüngelben Leuchtstoff bestehen. Das von den Leuchtdioden 16 abgestrahlte minzefarbene (Misch-)Licht kann auch als "EQ White" bezeichnet werden. Ferner sind vier bernsteinfarbene Leuchtdioden 17 in Form von InGaAlP-Chips und drei gelbe Leuchtdioden 18, ebenfalls in Form von InGaAlP-Chips, vorhanden. Die fünf minzefarbenen Leuchtdioden 16 und die vier bernsteinfarbenen Leuchtdioden 17 bilden ein "Brilliant Mix". Zumindest die drei gelben Leuchtdioden 18 gehören unterschiedlichen Wellenlängengruppen an.
Bei Einschalten der Leuchtvorrichtung 11 in kaltem Zustand (z.B. bei Raumtemperatur von 25°C) erzeugen die fünf minzefarbenen Leuchtdioden 16 und die vier bernsteinfarbenen Leuchtdioden 17 ein Mischlicht, das im Vergleich zu einem warm-weißen Mischlicht bei normaler Betriebtemperatur von ca. 85°C ins Rote verschoben ist. Diese Verschiebung des Farborts ist jedoch unerwünscht, insbesondere da sich der Farbort merklich entfernt von der Planck-Kurve befindet und nicht einem Farbeindruck einer nachzuahmenden herkömmlichen Glühlampe entspricht. Um den Farbeindruck bei niedrigen Betriebstemperaturen zu verbessern und den Farbort in Richtung der Planck-Kurve zu ziehen, wird das von den gelben Leuchtdioden 18 emittierte Licht verwendet. Der opake Kolben unterstützt eine Homogenisierung des durch ihn hindurch laufenden Mischlichts.
Mit steigender Betriebstemperatur nähert sich der Summenfarbort der minzefarbenen Leuchtdioden 16 und der bernsteinfarbenen Leuchtdioden 17 ihrem gewünschten Wert in der Nähe der Planck-Kurve an. Dabei sinkt ihre Helligkeit. Eine Helligkeit der gelben Leuchtdioden 18 sinkt jedoch besonders stark, so dass ein Anteil des gelben Lichts an dem gesamten von der LED-Leuchtvorrichtung 11 abgestrahlten Mischlicht bei normaler Betriebstemperatur vernachlässigbar gering ist. Folglich kann die temperaturabhängige Anpassung des Farborts auch ohne aktive Steuerung erreicht werden. Insbesondere mag der Treiber 15 weiterhin als ein Einkanaltreiber ausgestaltet sein, was seinen Aufbau besonders einfach gestaltet.
Es ist auch möglich, die LED-Leuchtvorrichtung 11 dimmbar zu gestalten. Beim Dimmen bleiben die Betriebstemperaturen in einem hohen Bereich. Um dennoch die Eigenschaft einer herkömmlichen Glühlampe nachzubilden, dass der Farbort von weiß-gelb bei 100% Lichtstrom auf gelb-orange bei 10% Lichtstrom verschiebt, kann der Treiber 15 so ausgestaltet sein, dass er einen Betriebsstrom der minzefarbenen Leuchtdioden 16 und der bernsteinfarbenen Leuchtdioden 17 verringert (dimmt), während die gelbe(n) Leuchtdiode(n) mit unverändertem Strom betrieben werden. Dies kann beispielsweise zu einer Verschiebung des Farborts von 2550 K auf 2150 K führen. Die Verringerung des Betriebsstroms kann beispielsweise durch eine Absenkung des Stromniveaus und/oder durch eine Änderung eines Taktverhältnisses in einem PWM-Betrieb geschehen.
Der Treiber 15 mag auch so ausgestaltet sein, dass er die gelben Leuchtdioden 18 mit Überschreiten eines Temperaturschwellwerts (z.B. von 75°C) nahe der normalen Betriebstemperatur (z.B. von 85°C) ausschaltet.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das gezeigte Ausführungsbeispiel 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

11: LED-Leuchtvorrichtung
12: Kühlkörper
13: elektrischer Anschluss
14: Treiberkavität
15: Treiber
16: minzefarbene Leuchtdiode
17: bernsteinfarbene Leuchtdiode
18: gelbe Leuchtdiode
19: keramisches Substrat
20: Kolben
L: Längsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009047789 A1 [0002, 0010]
WO 2011/044931 A1 [0002, 0010]
EP 1348318 B1 [0004]

Claims

LED-Leuchtvorrichtung (11), aufweisend – mindestens eine minzefarbene Leuchtdiode (16), – mindestens eine bernsteinfarbene Leuchtdiode (17) und – mindestens eine gelbe Leuchtdiode (18) und/oder blaue Leuchtdiode.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei die LED-Leuchtvorrichtung (11) einen oder mehrere Sätze aus jeweils genau einer Leuchtdiode oder eine Vielzahl davon aufweist.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei die LED-Leuchtvorrichtung (11) mehrere gelbe Leuchtdioden (18) aufweist, deren Zahl zumindest ungefähr einer Zahl der minzefarbenen Leuchtdioden (16) und bernsteinfarbenen Leuchtdioden (17) entspricht.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei die LED-Leuchtvorrichtung (11) mehrere gelbe Leuchtdioden (18) aufweist, deren Zahl zumindest ungefähr einem Viertel der Leuchtdioden (16, 17, 18) entspricht.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach Anspruch 4, wobei die Zahl der minzefarbenen Leuchtdioden (16) und die Zahl der bernsteinfarbenen (17) Leuchtdioden sich zumindest ungefähr entsprechen und davon zumindest ungefähr jede sechste minzefarbene Leuchtdiode (16) und jede dritte bernsteinfarbene (17) Leuchtdiode durch eine gelbe Leuchtdiode (18) ersetzt ist.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LED-Leuchtvorrichtung (11) mehrere Leuchtdioden (18) aufweist, die unterschiedlichen Wellenlängengruppen angehören.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach einer Kombination der Ansprüche 1 und 6, wobei die LED-Leuchtvorrichtung (11) einen oder mehrere Sätze aus jeweils einer minzefarbenen Leuchtdiode (16), einer bernsteinfarbenen Leuchtdiode (17) und mehreren gelben Leuchtdiode (18) aufweist, wobei die gelben Leuchtdioden (18) unterschiedlichen Wellenlängengruppen angehören.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach Anspruch 7, wobei die LED-Leuchtvorrichtung (11) dazu eingerichtet ist, bei einer niedrigeren Temperatur nur die gelbe Leuchtdiode (18) aus der Wellenlängengruppe mit der höchsten Dominantwellenlänge zu betreiben und mit steigender Temperatur sukzessive die gelben Leuchtdioden (18) aus der Wellenlängengruppen mit den niedrigeren Dominantwellenlängen hinzuzuschalten.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LED-Leuchtvorrichtung (11) durch Reduzierung eines Betriebsstroms der minzefarbenen Leuchtdioden (16) und der bernsteinfarbenen Leuchtdioden (17) dimmbar ist.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LED-Leuchtvorrichtung (11) mindestens eine blaue Leuchtdiode aufweist und dazu eingerichtet ist, die mindestens eine blaue Leuchtdiode mit Erreichen eines Temperaturschwellwerts auszuschalten, wobei der Temperaturschwellwert unterhalb einer typischen Betriebstemperatur der mindestens einen blauen Leuchtdiode liegt.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LED-Leuchtvorrichtung (11) eine Retrofitlampe ist, insbesondere eine Glühlampen- oder Halogenlampen-Retrofitlampe.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die mindestens eine minzefarbene Leuchtdiode (16) – einen InGaN-Chip aufweist, – die mindestens eine bernsteinfarbene Leuchtdiode (17) – einen InGaAlP-Chip aufweist und – die mindestens eine gelbe Leuchtdiode (18) einen InGaAlP-Chip aufweist.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei alle Leuchtdioden (16, 17, 18) LED-Chips des gleichen Grundtyps aufweisen, insbesondere InGaN-Chips.
LED-Leuchtvorrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LED-Leuchtvorrichtung (11) ein "Chip-on-Board"-Modul ist oder aufweist.