DE102012206646B4 - Leuchtvorrichtung mit LED-Chip und Vergussmasse und Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung - Google Patents

Leuchtvorrichtung mit LED-Chip und Vergussmasse und Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung Download PDF

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Abstract

Leuchtvorrichtung (11; 21), aufweisend mindestens einen LED-Chip (2, 3), welcher mittels einer Vergussmasse (12; 22) vergossen ist, welche ein lichtdurchlässiges, vergussfähiges sowie aushärtendes Matrixmaterial (13) mit Streuvolumina (14) als Füllmaterial aufweist,und wobeidie Streuvolumina (14) über eine Dicke der Vergussmasse (12; 22) inhomogen verteilt sind, undwelche Streuvolumina (14) eine geringere Dichte aufweisen als das Matrixmaterial (13) in seinem vergussfähigen Zustand, wobeidie Streuvolumina Hohlkörper (14) aufweisen, und wobei ein Wandungsmaterial der Hohlkörper ein reflektierendes Material ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung, aufweisend mindestens einen LED-Chip, welcher mittels einer Vergussmasse vergossen ist und welche Vergussmasse ein lichtdurchlässiges, vergussfähiges sowie aushärtendes Matrixmaterial mit Streuvolumina als Füllmaterial aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung, die mindestens einen LED-Chip aufweist, wobei das Verfahren ein Vergießen des mindestens einen LED-Chips mittels einer Streuvolumina enthaltenden Vergussmasse umfasst. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar für LED-Module mit mehreren, Licht unterschiedlicher spektraler Verteilung emittierenden LED-Chips.
  • LED-Module mit mehreren, z.B. rotes und blau-gelbes bzw. weißes Licht abstrahlenden, LED-Chips können zur Lichtmischung eine Vergussmasse mit darin befindlichen Streukörpern („Streuverguss“) aufweisen. Es ist bekannt, den Streuverguss schichtartig auf eine darunterliegende Schicht aus klarer Vergussmasse aufzubringen, da für den Streuverguss bei fester Streukonzentration folgende Abhängigkeiten gelten: (a) je dicker der Streuverguss ist, desto besser ist die Lichtmischung und (b) je näher der Streuverguss an die LED-Chips herangebracht ist, desto schlechter ist die Lichtmischung (da sich das Licht dann weniger zur Seite ausbreitet). Typischerweise wird die Schichtung derart ausgeführt, dass die LED-Chips zunächst in der klaren Vergussmasse (z.B. Silikon) eingebettet werden und darüber der Streuverguss (z.B. Aluminiumoxid in Silikon) aufgebracht wird. Dies erfolgt in zwei Prozessschritten.
  • Die konkrete Ausgestaltung von klarer Vergussmasse und Streuverguss beeinflusst insbesondere die Effizienz und die Lichtmischung des LED-Moduls. Für eine gute Reproduzierbarkeit sind hierfür besondere Maßnahmen wie eine mehrfache Abstufung einer als Gussform dienenden seitlichen Begrenzung erforderlich, da sich sonst keine homogene Schichtdicke des Streuvergusses erzielen lässt.
  • Die Druckschrift WO 2009/ 135 620 A1 beschreibt eine Leuchtvorrichtung. Die Druckschrift US 2012 / 0 068 594 A1 beschreibt ein lichtemittierendes Halbleiterbauelement mit dicht gepackter Phosphorschicht auf der lichtemittierenden Oberfläche. Die Druckschrift DE 10 2005 041 260 A1 beschreibt eine Wellenlängenkonvertierungssubstanz und eine lichtemittierende Vorrichtung. Die Druckschrift DE 10 2006 028 259 A1 beschreibt eine lichtemittierende Diode. Die Druckschrift DE 10 2008 021 658 A1 beschreibt eine lichtemittierende Vorrichtung mit Volumenstrukturierung. Die Druckschrift JP 2010-280 523 A beschreibt ein Glas mit dispergierter fluoerszierender Substanz. Die Druckschrift US 2011 / 0 248 287 A1 beschreibt ein reflektierendes Substrat für lichtemittierende Vorrichtungen. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine einfache Möglichkeit für eine effiziente Lichtmischung von LED-Chips 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 Leuchtvorrichtung, aufweisend mindestens einen LED-Chip, welcher mittels einer Vergussmasse vergossen ist, welche Vergussmasse ein lichtdurchlässiges, vergussfähiges sowie aushärtendes Matrixmaterial mit Streuvolumina als Füllmaterial aufweist. Die Streuvolumina sind über eine Dicke der Vergussmasse inhomogen verteilt und weisen eine geringere Dichte auf als das Matrixmaterial in seinem vergussfähigen Zustand. Die Streuvolumina weisen Hohlkörper auf und ein Wandungsmaterial der Hohlkörper ist ein reflektierendes Material.
  • Dadurch beginnen die Streuvolumina unmittelbar nach dem Vergießen, nach oben aufzuschwimmen bzw. aufzutreiben. Diese Aufschwimmbewegung oder Auftriebsbewegung bewirkt, dass sich weniger Streuvolumina pro Einheitsvolumen des Matrixmaterials (geringerer Dichtegrad) im Bereich des mindestens einen LED-Chips und mehr Streuvolumina pro Einheitsvolumen des Matrixmaterials (höherer Dichtegrad) davon entfernt (insbesondere im Bereich einer freien Oberfläche) befinden, sich also die Vergussmasse in Bezug auf die Streuvolumina gegen die Richtung der Schwerkraft entmischt. Dadurch lassen sich die Vorteile einer zunächst breiten Lichtabstrahlung mit einer folgenden effektiven Lichtmischung erreichen. Auch lässt sich die Vergussmasse aufgrund des selbsttätigen Aufschwimmens der Streuvolumina in einem einzigen Schritt einbringen. Auf ein Vorsehen von Einfüllmarkierungen für unterschiedliche Vergussmassen usw. kann verzichtet werden. Insbesondere kann sich so der Dichtegrad der Streuvolumina kontinuierlich ändern, was eine besonders homogene Lichtverteilung und Lichtmischung ermöglicht. Die homogene Lichtverteilung und Lichtmischung wird bereits bei einem LED-Chip unterstützt, insbesondere falls dieser LED-Chip ein konvertierender LED-Chip ist.
  • Das Aufschwimmen kommt zum Erliegen, wenn mit dem Aushärten des Matrixmaterials dessen Zähigkeit bzw. Viskosität zunimmt. Der Aufschwimmvorgang und damit der Dichtegrad bzw. die Verteilung der Streuvolumina lassen sich beispielsweise über einen Dichteunterschied zwischen den Streuvolumina und dem Matrixmaterial, die Anfangszähigkeit des Matrixmaterials und/oder über eine Schnelligkeit des Aushärtens gezielt einstellen bzw. steuern.
  • Zumindest ein LED-Chip mag als ein Volumenstrahler oder als ein Oberflächenstrahler ausgebildet sein. Der Oberflächenstrahler mag als ein Dünnfilm-Chip ausgebildet sein („Thin Film Chip“). Zumindest ein LED-Chip mag als ein Indium/Gallium-basierter Chip ausgebildet sein, z.B. als ein InGaN-Chip oder InGaAlP-Chip, insbesondere als ein sog. „ThinGaN-Chip“. Zumindest ein LED-Chip mag als ein konvertierender LED-Chip ausgestaltet sein, dessen Emitteroberfläche mit mindestens einem wellenlängenkonvertierenden Leuchtstoff belegt ist. Der mindestens eine Leuchtstoff (z.B. ein blau-gelb und/oder blau-rot konvertierender Leuchtstoff) kann das von der Emitteroberfläche abgestrahlte (Primär-)Licht (z.B. blaues Licht) zumindest teilweise in Licht größerer Wellenlänge (z.B. gelbes bzw. rotes Licht) umwandeln. Das von einem teilkonvertierenden LED-Chip abgestrahlte Licht ist dann insbesondere ein Mischlicht (z.B. ein weißes bzw. warm-weißes Mischlicht).
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass die Streuvolumina Luftblasen aufweisen oder als solche ausgestaltet sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Bereitstellung der Vergussmasse. Die Vergussmasse bzw. deren Matrixmaterial mag dazu beispielsweise vor ihrem Verguss ausreichend mit Luftblasen versetzt und gemischt werden.
  • Die Streuvolumina weisen Hohlkörper auf oder sind als solche ausgestaltet. Dadurch lässt sich eine Dichte und/oder Größe der Streuvolumina besonders präzise einstellen.
  • Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass ein Wandungsmaterial der Hohlkörper ein lichtreflektierendes Material ist. Deren Streuwirkung wird also durch Reflexion erreicht, was eine besonders hohe Streuwirkung ermöglicht.
  • Es ist auch eine Ausgestaltung, dass ein Wandungsmaterial der Hohlkörper ein lichtbrechendes Material ist. Solche Streuvolumina ermöglichen eine besonders hohe Lichtausbeute und Effizienz. Das lichtbrechende Material kann insbesondere ein transparentes oder transluzentes Material sein.
  • Das lichtbrechende Material kann insbesondere Glas sein, welches preiswert und präzise zu Hohlkugeln formbar ist. Mögliche Arten von Glashohlkugeln sind z.B. von der Firma 3M beziehbar, z.B. vom Typ iM30K mit einem größten Durchmesser von 30 Mikrometern und einer Nenndichte von 0,6 g/cm3. Jedoch ist das lichtbrechende Material nicht darauf beschränkt und mag z.B. auch Keramik oder Kunststoff (z.B. Silikon) aufweisen oder daraus bestehen. Auch die Glashohlkugeln sind nicht auf den Typ iM30K beschränkt, sondern mögen rein beispielhaft auch dem Typ K1, K15, K20, K25, K37 S22, S32LD, S32, S38, S38HS usw. der Firma 3M entsprechen.
  • Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass das Matrixmaterial Silikon oder Epoxidharz aufweist. Das Silikon weist bevorzugt eine Dichte von ca. 1 g/cm3, insbesondere von 1,01 g/cm3, auf. Das Silikon ist besonders bevorzugt mit den Glashohlkugeln vom Typ iM30K versetzt. Jedoch ist Ausgestaltung nicht darauf beschränkt und mag beispielsweise auch Polyurethan, Polyurethanharz, Polyurethanacrylat und/oder Polyacrylatharz als Matrixmaterial aufweisen.
  • Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Vergussmasse Leuchtstoffpartikel als weiteres Füllmaterial aufweist, welche eine höhere Dichte aufweisen als das Matrixmaterial in seinem vergussfähigen Zustand. Dadurch kann in dem gleichen Vergussschritt auch eine Ablagerung bzw. Sedimentation des Leuchtstoffs in Richtung der Schwerkraft und damit bei einer bodenseitigen Positionierung des mindestens einen LED-Chips auch eine Bedeckung der LED-Chips mit dem (mindestens einen) Leuchtstoff erreicht werden. Dies mag besonders vorteilhaft sein, falls mehrere, z.B. auch gleichartige, LED-Chips zu vergießen sind und von diesen LED-Chips emittiertes Licht von dem mindestens einen Leuchtstoff zumindest teilweise wellenlängenkonvertiert werden soll. Beispielsweise mag blau-gelb konvertierender Leuchtstoff auf blaues Licht abstrahlende LED-Chips (z.B. oberflächenabstrahlende Dünnschicht-GaN-Chips, z.B. InGaN-Chips) abgesetzt werden. Durch die Streuvolumina wird hierbei die blau-gelbe Farbmischung zu einem z.B. weißen Mischlicht unterstützt.
  • Es ist folglich noch eine Ausgestaltung, dass sich die Leuchtstoffpartikel zumindest teilweise auf den mindestens einen LED-Chip abgesetzt haben, weil so eine effektive und besonders einfach umsetzbare Wellenlängenkonversion des von dem LED-Chip abgestrahlten Primärlichts erreichbar ist.
  • Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine LED-Chip mehrere LED-Chips aufweist, von denen mindestens zwei LED-Chips Licht unterschiedlicher spektraler Verteilung emittieren. In dieser Ausgestaltung ist die Erfindung besonders vorteilhaft einsetzbar, weil hierbei auch Licht unterschiedlicher, typischerweise beabstandeter, LED-Chips effektiv gemischt werden kann. Jedoch ist die Leuchtvorrichtung nicht darauf beschränkt und mag beispielsweise auch für mehrere LED-Chips mit Licht gleicher spektraler, aber räumlich inhomogener Verteilung vorteilhaft sein. Auch mag die Leuchtvorrichtung bereits für nur einen LED-Chip vorteilhaft einsetzbar sein, beispielsweise zur Farbmischung im Fall eines konvertierenden LED-Chips und/oder zur Homogenisierung eines Lichtabstrahlmusters auch bei einem oder mehreren gleichen nicht-konvertierenden LED-Chips.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass die LED-Chips mindestens einen weißes Mischlicht abstrahlenden, konvertierenden LED-Chip und mindestens einen rotes Licht emittierenden LED-Chip umfassen, welche zusammen insbesondere ein warm-weißes Mischlicht erzeugen können.
  • Es ist noch eine Weiterbildung, dass die LED-Chips mindestens einen grünlich-weißes Mischlicht abstrahlenden, konvertierenden LED-Chip und mindestens einen rotes, orangefarbenes oder bernsteinfarbenes Licht emittierenden LED-Chip umfassen, welche zusammen ebenfalls ein warm-weißes Mischlicht erzeugen können (z.B. ein „Brilliant Mix“ der Fa. Osram).
  • Die konvertierenden LED-Chips können insbesondere mit einem keramischen Leuchtstoffplättchen belegte InGaN-Chips oder InGaAlP-Chips sein. Die nicht konvertierenden LED-Chips können insbesondere Nacktchips („Bare Die“) sein.
  • Die LED-Leuchtvorrichtung mag beispielsweise als ein LED-Modul und/oder als eine (ggf. ein LED-Modul aufweisende) LED-Lampe ausgebildet sein, oder auch als LED-Leuchte oder LED-Beleuchtungssystem.
  • Insbesondere bei einer Ausgestaltung als LED-Modul mag der mindestens eine LED-Chip auf einem als Boden dienenden Träger angebracht sein. Der Träger mag beispielsweise ein Keramiksubstrat und/oder eine Leiterplatte sein. Die LED-Chips mögen seitlich von einer umlaufenden Seitenwand umgeben sein, z.B. von einem auf dem Träger aufsetzenden Ring. Der Träger und die Seitenwand mögen ein Vergussgefäß für die mit den Streuvolumina versetzte Vergussmasse bilden. Dieses Vergussgefäß braucht dann nur noch (in einem einzigen Vergussschritt) bis zu einer gewünschten Vergusshöhe mit der Vergussmasse gefüllt zu werden.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung, die mindestens einen LED-Chip aufweist, und zwar mittels mindestens folgender Schritte: (a) Vergießen des mindestens einen LED-Chips mittels einer Streuvolumina enthaltenden Vergussmasse, wobei die Streuvolumina eine geringere Dichte aufweisen als ein Matrixmaterial der Vergussmasse in diesem Zustand und (b) Aushärten der Vergussmasse so, dass sich durch ein Aufschwimmen der Streuvolumina in dem Matrixmaterial eine inhomogene Verteilung der Streuvolumina ergibt, wobei die Streuvolumina Hohlkörper aufweisen, und wobei ein Wandungsmaterial der Hohlkörper ein reflektierendes Material ist.
  • Während des Vergießens ist die räumliche Verteilung bzw. der Dichtegrad der Streuvolumina noch zumindest annähernd gleichförmig über die Dicke oder Höhe des Vergussvolumens bzw. der Vergussschicht. Aufgrund des Dichteunterschieds zwischen den Streuvolumina und des Matrixmaterials und aufgrund der noch geringen Zähigkeit oder Viskosität des Matrixmaterials steigen die Streuvolumina gegen die Schwerkraft auf („Aufschwimmen“).
  • Es ist eine zur präzisen Beeinflussung des Aufschwimmens der Streuvolumina bevorzugte Weiterbildung, dass das Aushärten extern unterstützt wird, z.B. durch gezieltes Bestrahlen der Vergussmasse, beispielsweise mit UV-Licht.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass die Vergussmasse Leuchtstoffpartikel enthält, welche eine höhere Dichte aufweisen als das Matrixmaterial in seinem Zustand während des Vergießens und das Verfahren folgenden Schritt aufweist: Aushärten der Vergussmasse so, dass sich durch ein Absetzen der Leuchtstoffpartikel in dem Matrixmaterial diese zumindest teilweise den mindestens einen LED-Chip bedecken. Dadurch lässt sich in dem gleichen einen Aushärtungsschritt, welcher auch die Verteilung der Streuvolumina bestimmt, eine Beschichtung der LED-Chips mit (mindestens einem) Leuchtstoff erreichen.
  • 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 ein LED-Modul, bei dem LED-Chips mit einem zweistufigen Verguss mit zuerst einer klaren Vergussmasse und dann einer lichtstreuenden Vergussmasse vergossen wurden;
    • 2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein LED-Modul, bei dem LED-Chips in einem Vergussschritt mit einer Vergussmasse vergossen wurden, und zwar zu Beginn des Aushärtens;
    • 3 zeigt das LED-Modul aus 2 nach dem Aushärten;
    • 4 zeigt ein LED-Modul ähnlich zu 3 nach dem Aushärten, bei dem die Vergussmasse zusätzlich einen Leuchtstoff enthält.
  • 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein LED-Modul 1, bei dem LED-Chips 2, 3 mit einem zweistufigen Verguss mit zuerst einer klaren Vergussmasse 4 und dann einer lichtstreuenden Vergussmasse 5 vergossen wurden.
  • Die LED-Chips 2, 3 umfassen grünlich-weißes Mischlicht abstrahlende, konvertierende LED-Chips 2. Die konvertierenden LED-Chips 2 umfassen einen blaues Primärlicht abstrahlenden LED-(Nackt-)Chip 2a in Form eines oberflächenabstrahlenden InGaN-Chips, der mit einem keramischen, blau-grün konvertierenden Leuchtstoffplättchen 2b belegt ist. Der LED-Chip 3 ist ein bernsteinfarbener LED-Chip, wobei die LED-Chips 2, 3 zusammen ein weißes, insbesondere warm-weißes, Mischlicht bilden können („Brilliant Mix“).
  • Für die Lichtmischung der von den seitlich zueinander beabstandet auf einer Leiterplatte 6 angebrachten LED-Chips 2, 3 dient hier die lichtstreuende Vergussmasse 5. Um einen ausreichend breiten Lichtmischbereich zu erreichen, ist die lichtstreuende Vergussmasse 5 mittels der klaren Vergussmasse 4 von den LED-Chips 2, 3 getrennt. Die klare Vergussmasse 4 bedeckt die LED-Chips 2,3 unmittelbar und bewirkt einen von den LED-Chips 2 breit abstrahlenden Lichtkegel K1, während eine die LED-Chips 2, 3 direkt abdeckende lichtstreuende Vergussmasse 5 einen engeren Lichtkegel K2 und damit eine geringere Lichtmischung bewirken würden.
  • Nach der breiten bzw. breitwinkligen Lichtausbreitung in der klaren Vergussmasse 4 treffen das Licht bzw. die Lichtkegel K1 auf die lichtstreuende Vergussmasse 5 und werden folgend darin gemischt.
  • Dieses LED-Modul 1 weist den Nachteil auf, dass der Verguss in zwei Schritten oder Stufen durchgeführt werden muss, nämlich zunächst der Einfüllung der klaren Vergussmasse 4 bis auf eine genaue erste Einfüllhöhe und dann der Einfüllung der lichtstreuenden Vergussmasse 5 auf eine zweite Einfüllhöhe. Dazu mag beispielsweise ein auf der Leiterplatte 6 seitlich der LED-Chips 2, 3 aufgesetzter, als Seitenwand der Vergussmassen 4, 5 dienender Ring 7 mit Höhenmarkierungen o.ä. (o.Abb.) versehen sein.
  • 2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein LED-Modul 11, bei dem die LED-Chips 2, 3 in einem Vergussschritt mit einer Vergussmasse 12 vergossen wurden, und zwar ist das LED-Modul 11 unmittelbar nach einem Einfüllen der Vergussmasse 12 und damit zu Beginn eines damit beginnenden Aushärtens gezeigt.
  • Mit dem Einfüllen weist die Vergussmasse 12 beispielsweise in einem Matrixmaterial, z.B. aus Silikon 13, gleichmäßig verteilt Streuvolumina, z.B. hohle Glaskugeln 14 vom Typ iM30K der Firma 3M, auf.
  • Da das Matrixmaterial 13 beim Einfüllen noch vergleichsweise hoch fließfähig oder gering viskos ist, können die Glaskugeln 14 in dem Silikon 13 aufgrund ihrer vergleichsweise geringeren Dichte (ca. 0,6 g/cm3 im Vergleich zu ca. 1 g/cm3 des Silikons 13) gegen die Schwerkraft hochsteigen, d.h. ‚aufschwimmen‘. Dies geschieht aufgrund der grundsätzlich zähen oder viskosen Natur des Silikons 13 eher langsam. Zudem erhöht sich die Zähigkeit des Silikons 13 und verlangsamt sich damit die Geschwindigkeit der Glaskugeln 14 mit dem Einfüllen aufgrund des dann beginnenden Aushärtens.
  • Daher ist es möglich, wie in 3 gezeigt, ein LED-Modul 11 mit einer Vergussmasse 12 bereitzustellen, welche nach dem Aushärten (wenn die Bewegung der Glaskugeln 14 in dem Silikon 13 zum Erliegen gekommen ist) eine zumindest im Wesentlichen kontinuierliche Verteilung oder einen Dichtegrad der Glaskugeln 14 in dem Silikon 13 aufweist. Ein Bereich der Vergussmasse 12 nahe der bodenseitig angeordneten LED-Chips 2, 3 ist zur Ermöglichung einer zunächst breitwinkligen Lichtabstrahlung frei von Glaskugeln 14 oder weist nur wenige Glaskugeln 14 auf. Mit steigendem Abstand oder Höhe von den LED-Chips 2, 3 erhöht sich die Zahl oder Dichte der Glaskugeln 14, insbesondere kontinuierlich oder quasikontinuierlich, und damit auch die Lichtmischung. Dadurch ändert sich auch der Öffnungswinkel der Lichtkegel K kontinuierlich. Insgesamt kann also mit einem einzigen Vergussschritt eine breitflächig effektive Lichtmischung erreicht werden.
  • Zur gezielten Beeinflussung des Aufschwimmens mag ein Aushärten der Vergussmasse 12 bzw. dessen Silikons 13 variabel einstellbar sein. So mag die Vergussmasse 12 mit UV-Strahlung oder IR-Strahlung bestrahlt werden, um das Aushärten schneller durchzuführen. Dadurch wiederum kann der Dichtegrad der Glaskugeln 14 bzw. deren Verteilung über die Höhe der Vergussmasse 12 gezielt eingestellt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich mag das Aufschwimmen durch Wahl der Viskosität des Matrixmaterials, des Matrixmaterials und/oder der Wahl der Streuvolumina usw. beeinflusst werden.
  • 4 zeigt ein LED-Modul 21 ähnlich zu 3 nach dem Aushärten, bei dem die Vergussmasse 22 zusätzlich einen Leuchtstoff 23 enthält. Der Leuchtstoff 23 weist eine Dichte auf, welche höher ist als diejenige des Matrixmaterials, z.B. Silikon 13 mit 1,01 g/cm3. Mit dem Vergießen sinkt also der in Form von Partikeln vorliegende Leuchtstoff 23 zu Boden und bedeckt die LED-Chips 2, 3.
  • So können die LED-Chips auch weißes Licht abstrahlende konvertierende LED-Chips 2 umfassen, welche jeweils einen blauen Nacktchip 2a und einen zugehörigen blau-gelb umwandelnden Leuchtstoff 2b aufweisen. Auch mögen z.B. nur solche weißes bzw. blau-gelbes Mischlicht abstrahlende konvertierende LED-Chips 2 vorhanden sein.

Claims (10)

  1. Leuchtvorrichtung (11; 21), aufweisend mindestens einen LED-Chip (2, 3), welcher mittels einer Vergussmasse (12; 22) vergossen ist, welche ein lichtdurchlässiges, vergussfähiges sowie aushärtendes Matrixmaterial (13) mit Streuvolumina (14) als Füllmaterial aufweist, und wobei die Streuvolumina (14) über eine Dicke der Vergussmasse (12; 22) inhomogen verteilt sind, und welche Streuvolumina (14) eine geringere Dichte aufweisen als das Matrixmaterial (13) in seinem vergussfähigen Zustand, wobei die Streuvolumina Hohlkörper (14) aufweisen, und wobei ein Wandungsmaterial der Hohlkörper ein reflektierendes Material ist.
  2. Leuchtvorrichtung (11; 21) nach Anspruch 1, wobei die Streuvolumina Luftblasen aufweisen.
  3. Leuchtvorrichtung (11; 21) nach Anspruch 1, wobei ein Wandungsmaterial der Hohlkörper (14) Kunststoff, insbesondere Silikon, aufweist oder ist.
  4. Leuchtvorrichtung (11; 21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Matrixmaterial Silikon (13) oder Epoxidharz aufweist oder ist.
  5. Leuchtvorrichtung (11; 21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Matrixmaterial Polyurethan, Polyurethanacrylat, Polyurethanharz und/oder Polyacrylatharz aufweist oder ist.
  6. Leuchtvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vergussmasse (22) Leuchtstoffpartikel (23) als weiteres Füllmaterial aufweist, welche eine höhere Dichte aufweisen als das Matrixmaterial (13) in seinem vergussfähigen Zustand.
  7. Leuchtvorrichtung (21) nach Anspruch 6, wobei sich die Leuchtstoffpartikel (23) zumindest teilweise auf den mindestens einen LED-Chip (2, 3) abgesetzt haben.
  8. Leuchtvorrichtung (11; 21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine LED-Chip mehrere LED-Chips (2, 3) aufweist, von denen mindestens zwei LED-Chips (2, 3) Licht unterschiedlicher spektraler Verteilung emittieren.
  9. Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung (11; 21), die mindestens einen LED-Chip (2, 3) aufweist, mittels mindestens folgender Schritte: - Vergießen des mindestens einen LED-Chips (2, 3) mittels einer Streuvolumina (14) enthaltenden Vergussmasse (12; 22), wobei die Streuvolumina (14) eine geringere Dichte aufweisen als ein Matrixmaterial (13) der Vergussmasse (12; 22) in diesem Zustand; Aushärten der Vergussmasse (12; 22) so, dass sich durch ein Aufschwimmen der Streuvolumina (14) in dem Matrixmaterial (13) eine inhomogene Verteilung der Streuvolumina (14) ergibt, wobei die Streuvolumina Hohlkörper (14) aufweisen, und wobei ein Wandungsmaterial der Hohlkörper ein reflektierendes Material ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Vergussmasse (22) Leuchtstoffpartikel (23) enthält, welche eine höhere Dichte aufweisen als das Matrixmaterial (13) in seinem Zustand während des Vergießens und das Verfahren folgenden Schritt aufweist: - Aushärten der Vergussmasse (22) so, dass sich durch ein Absetzen der Leuchtstoffpartikel (23) in dem Matrixmaterial (13) diese zumindest teilweise den mindestens einen LED-Chip (2, 3) bedecken.
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