DE102017101880A1

DE102017101880A1 - Lichtemittierende Vorrichtung

Info

Publication number: DE102017101880A1
Application number: DE102017101880.8A
Authority: DE
Inventors: Georg Rosenbauer; Henrike Streppel
Original assignee: Ledvance GmbH
Current assignee: Ledvance GmbH
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2037-02-01
Also published as: DE102017101880B4

Abstract

Es wird eine lichtemittierende Vorrichtung (1) angegeben, umfassend zumindest ein lichtemittierendes Bauteil (10) mit einer Lichtaustrittsfläche (10a) durch die das Bauteil (10) im Betrieb der Vorrichtung (1) ein weißes erstes Licht emittiert, wobei auf zumindest einen Teil der Lichtaustrittsfläche (10a) Streukörper (14) zur Streuung zumindest eines Teils des ersten Lichts aufgebracht sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine lichtemittierende Vorrichtung.
Stand der Technik
Lichtemittierende Vorrichtungen mit Leuchtdioden (LEDs) bzw. Leuchtdiodenmodulen als Leuchtmittel zur Emission von weißem Licht können einen transparenten oder transluzenten Verguss und/oder eine transparente oder transluzente Abdeckung beinhalten. Ein Verguss kann einerseits eine thermische Wärmeabfuhr von der Leuchtdiode verbessern. Andererseits kann mittels eines Vergusses bzw. einer Abdeckung das ästhetische Erscheinungsbild der lichtemittierenden Vorrichtung verbessert werden.
Derzeit verwendete Materialien für den Verguss weisen jedoch eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf. Beispielsweise beträgt die Wärmeleitfähigkeit von üblicherweise verwendetem Silikon bei einer Temperatur von 0°C nur 0,2 W/mK bis maximal 0,3 W/mK.
Ferner birgt ein solcher Verguss das Problem, dass sich die Farbtemperatur des abgestrahlten Lichts verschieben kann. Dies kann dadurch bedingt sein, dass die Lichtauskopplung aus der Leuchtdiode durch den Verguss, zum Beispiel aufgrund einer Brechungsindexanpassung, verbessert wird. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn die Leuchtdiode ein Konversionselement aufweist, das blaues Licht in niederenergetischeres grünes und/oder gelbes und/oder rotes Licht konvertiert. Aufgrund der verbesserten Lichtauskopplung wird ein größerer Anteil des blauen Lichtes aus der Leuchtdiode ausgekoppelt bevor es in dem Konversionselement (inelastisch) gestreut und wellenlängenkonvertiert werden kann. Hierdurch reduziert sich die Effizienz der Konversion in dem Konversionselement und das Spektrum des abgestrahlten Lichts verschiebt sich ins Blaue. Dies führt zu einer Erhöhung der Farbtemperatur des abgestrahlten Lichts.
Die Farbtemperaturverschiebung aufgrund des Vergusses kann beim Design der Vorrichtung berücksichtigt werden. Wenn die Vorrichtung beispielsweise weißes Licht mit einer Farbtemperatur von 3000 K emittieren soll, so kann eine Leuchtdiode oder ein Leuchtdiodenmodul, das bei einer Farbtemperatur von 2400 K emittiert mit einem Verguss umgeben werden, der die Farbtemperatur derart verschiebt, dass insgesamt Licht der gewünschten Temperatur abgestrahlt wird. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Leuchtdiode dann eine Sonderanfertigung wäre und entsprechend teuer bei der Fertigung ist.
Ein weiterer Nachteil von derzeit verwendeten transparenten Vergüssen liegt darin, dass die Vorrichtung bei der Verwendung eines klaren, transparenten Vergusses weiterhin eine Blendwirkung aufweist; das heißt, das von der Leuchtdiode bzw. dem Leuchtdiodenmodul der Vorrichtung abgestrahlte Licht blendet einen Beobachter bei direkter Aufsicht auf die Vorrichtung. Zudem kann es zu Reflexionen von Umgebungslicht kommen, wodurch die Blendwirkung zusätzlich verstärkt wird. Zur Vermeidung einer solchen Blendwirkung wäre eine Mattierung wünschenswert, die beispielsweise an einem äußeren Glaskolben oder an einer äußeren transparenten flächigen Abdeckung wie z.B. einer Scheibe oder Lampenschirm der Vorrichtung vorgenommen werden kann. Übliche Methoden zur Bereitstellung einer solchen Mattierung, wie beispielsweise Sandstrahlen, würden jedoch zu Verschmutzungen auf der Glasoberfläche führen.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von den zuvor beschriebenen Nachteilen bisher bekannter lichtemittierender Vorrichtungen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine lichtemittierende Vorrichtung mit einer verbesserten Wärmeabfuhr unter gleichzeitiger Vermeidung einer Farbtemperaturverschiebung, insbesondere einer Blauverschiebung, bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung mit einer optisch verbesserten Abstrahlcharakteristik.
Die Aufgabe wird durch eine lichtemittierende Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung, den Figuren sowie den im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Entsprechend wird eine lichtemittierende Vorrichtung angegeben umfassend zumindest ein lichtemittierendes Bauteil. Das lichtemittierende Bauteil weist ein Konversionselement zur Wellenlängenkonversion von blauem Licht in grünes und/oder gelbes Licht und eine Lichtaustrittsfläche auf, durch die das Bauteil im Betrieb der Vorrichtung ein weißes erstes Licht emittiert. Auf zumindest einen Teil der Lichtaustrittsfläche sind Streukörper zur Streuung, insbesondere zur Mie-Streuung, zumindest eines Teils des ersten Lichts aufgebracht. Insbesondere können ausschließlich die Streukörper auf die Lichtaustrittsfläche aufgebracht sein. Die Streukörper eignen sich bevorzugt zur Streuung eines blauen Teils des ersten Lichts. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung kann es sich um eine einzelne Leuchtdiode, ein LED-Modul, eine LED-Lampe oder eine LED-Leuchte handeln.
Ferner wird gemäß einer alternativen und/oder ergänzenden Lösung eine lichtemittierende Vorrichtung angegeben, ebenfalls umfassend zumindest ein lichtemittierendes Bauteil. Das lichtemittierende Bauteil weist ein Konversionselement zur Wellenlängenkonversion von blauem Licht in grünes und/oder gelbes Licht und eine Lichtaustrittsfläche auf, durch die das Bauteil im Betrieb der Vorrichtung ein weißes erstes Licht emittiert. Ferner weist die Vorrichtung eine Abstrahlfläche auf, durch die die Vorrichtung im Betrieb ein weißes zweites Licht emittiert. Das weiße zweite Licht kann zumindest teilweise von dem weißen ersten Licht verschieden sein. Auf zumindest einen Teil der Lichtaustrittsfläche des lichtemittierenden Bauteils und/oder zumindest einen Teil der Abstrahlfläche der lichtemittierenden Vorrichtung ist eine Beschichtung aufgebracht. Die Beschichtung weist für blaues Licht einen höheren Reflexionsfaktor und/oder einen höheren Streufaktor als für gelbes und/oder grünes Licht auf. Es ist insbesondere möglich, dass die Beschichtung Reflexionen beim Übergang von dem Bauteil zur Beschichtung für gelbes und/oder grünes Licht reduziert und somit Fresnel-Verluste minimiert. Die Abstrahlfläche der Vorrichtung ist bevorzugt durch eine dem lichtemittierenden Bauteil abgewandte Außenfläche eines, insbesondere transparenten, Gehäuses gebildet. Es ist hierbei alternativ oder zusätzlich möglich, dass auf die Abstrahlfläche Streukörper und/oder kleine Streupartikel aufgebracht sind.
Die Beschichtung der Vorrichtung kann also nach Art eines Bandpasses ausgebildet sein. Hierbei wird blaues Licht teilweise in das lichtemittierende Bauteil und insbesondere das Konversionselement zurückreflektiert und/oder zurückgestreut und niederenergetischeres Licht, wie beispielsweise gelbes und/oder grünes Licht, hauptsächlich durch die Beschichtung transmittiert. Durch diese Bandpassartige Ausbildung der Beschichtung kann die Wahrscheinlichkeit einer Lichtauskopplung für blaues Licht reduziert werden. Es liegt dann insbesondere keine Brechungsindexanpassung durch die Beschichtung mehr vor. Bei der Beschichtung handelt es sich insbesondere um eine von Luft, wie zum Beispiel Umgebungsluft, oder einem anderen Gas verschiedene, bevorzugt feste und/oder geleeartige, Schicht.
Es ist möglich, dass die auf die Lichtaustrittsfläche aufgebrachten Streukörper ebenfalls die Bandpass-Eigenschaften, die im Zusammenhang mit der Beschichtung beschrieben wurden, aufweisen. In diesem Fall können die Streukörper und die Beschichtung als äquivalent zueinander angesehen werden.
Der Erfindung liegt insbesondere die Idee zugrunde, zumindest einen Teil des von dem Bauteil emittierten weißen ersten Lichts, und insbesondere einen Teil des blauen Lichts, unter Verwendung von Streukörpern und/oder der Beschichtung in das Konversionselement zurück zu reflektieren und/oder zurück zu streuen. Der blaue Anteil des zurückreflektierten bzw. zurückgestreuten Lichts hat dann sozusagen nochmals die Gelegenheit, wellenlängenkonvertiert zu werden. Hierdurch verringert sich der Blauanteil in dem von dem lichtemittierenden Bauteil abgestrahlten weißen ersten Licht und dessen Farbtemperatur wird reduziert. Mittels der Streukörper und/oder der Beschichtung ist es somit möglich, eine Farbtemperaturverschiebung ins Blaue zu vermeiden. Die Streukörper und/oder die Beschichtung können dann trotzdem, bevorzugt direkt, an dem lichtemittierenden Bauteil angebracht werden, wodurch die Wärmeableitung von dem lichtemittierenden Bauteil erhöht wird.
Das lichtemittierende Bauteil weist bevorzugt eine Lichtquelle auf, die blaues Licht emittiert. Das Konversionselement ist dann auf die Lichtquelle aufgebracht. Mittels des Konversionselements kann aus dem blauen Licht durch Wellenlängenkonversion das weiße erste Licht erzeugt werden.
Das Konversionselement kann als Verguss ausgebildet sein, in den wellenlängenkonvertierende Streupartikel, auch Konversionsmaterial bzw. Leuchtstoffpartikel genannt, eingebracht sind. Alternativ oder zusätzlich kann das Konversionselement ein Keramikplättchen mit Konversionsmaterial enthalten oder aus einem solchen Keramikplättchen bestehen. Die Wellenlängenkonversion erfolgt bevorzugt mittels inelastischer Streuung an den wellenlängenkonvertierenden Streupartikeln. Das Konversionselement kann auch mehrere Arten von Konversionsmaterialien enthalten. Für die effiziente Erzeugung von weißem Licht mit einem hohen Farbwiedergabeindex eignen sich insbesondere wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei, Konversionsmaterialien. Beispielsweise wird ein erster Teil des blauen Lichts in grünes Licht konvertiert, ein zweiter Teil in gelbes bis gelb-rotes Licht und ein dritter Teil in rotes Licht.
Der Streufaktor kann durch die Streuwahrscheinlichkeit durch die Streukörper und/oder die Beschichtung gegeben sein. In dem Fall, dass die Vorrichtung eine Bandpass-artig ausgebildete Beschichtung aufweist, kann der Streufaktor der Beschichtung bevorzugt dem totalen Streuquerschnitt für Licht in der Beschichtung entsprechen. Bevorzugt sind die Streukörper und/oder die Beschichtung für blaues Licht teilweise reflektierend und/oder streuend ausgebildet und für gelbes und/oder grünes Licht durchlässig ausgebildet. Dass die Streukörper und/oder die Beschichtung für blaues Licht „streuend“ ausgebildet sind kann bedeuten, dass blaues Licht durch die Beschichtung stärker gestreut wird als niederenergetischeres Licht, wie beispielsweise gelbes und/oder grünes Licht.
In der vorliegenden Anmeldung kann ein Material „reflektierend“ für eine Art von Licht (wie beispielsweise für blaues Licht) ausgebildet sein, wenn das Material für diese Art von Licht einen Reflexionsfaktor von wenigstens 50 %, bevorzugt wenigstens 60 % und besonders bevorzugt wenigstens 70 %, aufweist. „Teilweise reflektierend“ kann dann bedeuten, dass zumindest ein Teil der Streukörper und/oder der Beschichtung ein reflektierendes Material enthält. Ferner kann „durchlässig“ bedeuten, dass die Streukörper und/oder Beschichtung transparent oder transluzent sind. Ein Material kann ferner „transparent“ für eine Art von Licht (wie beispielsweise gelbes und/oder grünes Licht) sein, wenn es für diese Art von Licht einen Transmissionskoeffizienten von wenigstens 60 %, bevorzugt wenigstens 70 % und besonders bevorzugt wenigstens 80 % aufweist. Ein „transluzentes“ Material kann dann vorliegen, wenn das Material für die spezifizierte Art von Licht einen Transmissionskoeffizienten von wenigstens 20 %, bevorzugt wenigstens 30 % und besonders bevorzugt wenigstens 40 %, und höchstens 60 % aufweist. Ferner ist hierbei und im Folgenden unter einer „Streuung“ stets eine elastische Streuung zu verstehen, falls die Streuung nicht explizit als inelastisch bezeichnet wird.
Die jeweiligen Spektralfarben des emittierten Lichts ergeben sich wie folgt. Blaues Licht kann eine Peak-Wellenlänge von wenigstens 430 nm bis höchstens 490 nm, bevorzugt wenigstens 440 nm bis höchstens 460 nm, aufweisen. Eine „Peak-Wellenlänge“ ist die Wellenlänge bei der das Spektrum des jeweiligen Lichts ein globales Intensitätsmaximum aufweist. Grünes Licht kann sich durch eine Peak-Wellenlänge von wenigstens 490 nm bis höchstens 570 nm, bevorzugt wenigstens 510 nm und höchstens 560 nm, auszeichnen. Gelbes Licht kann eine Peak-Wellenlänge von wenigstens 570 nm bis höchstens 600 nm aufweisen. Rotes Licht kann eine Peak-Wellenlänge von wenigstens 640 nm bis höchstens 780 nm aufweisen. Weißes Licht setzt sich bevorzugt aus blauen und grünen und/oder gelben und/oder roten Anteilen des elektromagnetischen Spektrums zusammen. Ein Farbwiedergabeindex von weißem Licht beträgt bevorzugt wenigstens 70, besonders bevorzugt wenigstens 80.
Bevorzugt wird ein durch die Streukörper und/oder die Beschichtung transmittierter Teil des ersten Lichts im Betrieb der Vorrichtung als weißes zweites Licht von der Vorrichtung abgestrahlt. Die Abstrahlung kann durch eine dem lichtemittierenden Bauteil abgewandte Abstrahlfläche der Streukörper und/oder der Beschichtung erfolgen. Das durch das lichtemittierende Bauteil emittierte weiße erste Licht weist eine erste Farbtemperatur auf und das von der lichtemittierenden Vorrichtung abgestrahlte weiße zweite Licht weist eine zweite Farbtemperatur auf. Die erste Farbtemperatur und die zweite Farbtemperatur unterscheiden sich voneinander beispielsweise um höchstens 600 K, bevorzugt um höchstens 300 K. Es ist insbesondere möglich, dass die erste Farbtemperatur höher ist als die zweite Farbtemperatur.
Beispielsweise ist die erste Farbtemperatur um wenigstens 50 K höher als die zweite Farbtemperatur. Der transmittierte Teil des ersten Lichts kann auch in den Streukörpern und/oder der Beschichtung gestreut worden sein und dann durch die Vorrichtung abgestrahlt worden sein. Es ist möglich, dass die Vorrichtung insgesamt nur das zweite Licht abstrahlt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung beinhaltet das lichtemittierende Bauteil einen Leuchtdiodenchip, der im Betrieb blaues Licht emittiert. Das Konversionselement ist dazu eingerichtet, einen Teil des von dem Leuchtdiodenchip emittierten blauen Lichts in Licht einer höheren Wellenlänge, also niederenergetischeres Licht, zu konvertieren. Insbesondere konvertiert das Konversionselement einen Teil des von dem Leuchtdiodenchip emittierten blauen Lichts in grünes und/oder gelbes Licht. Gegebenenfalls kann das Konversionselement einen Teil des von dem Leuchtdiodenchip emittierten blauen Lichts auch teilweise in rotes Licht konvertieren. Eine Mischung aus dem durch den Leuchtdiodenchip emittierten und nicht konvertierten blauen Licht und dem konvertierten Licht der geringeren Wellenlängen kann dann das weiße erste Licht ergeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Streukörper sind zumindest teilweise auf der Lichtaustrittsfläche angeordnet. Das von der Vorrichtung emittierte zweite Licht kann dann einen gestreuten, insbesondere durch die Streukörper gestreuten, Teil des ersten Lichts umfassen. Durch eine Rückstreuung eines Teils des Lichts mittels der Streukörper kann ein Anteil des konvertierten Lichts erhöht werden und somit eine Farbverschiebung ins Gelbe erreicht werden. Beispielsweise sind die Streukörper mit Glas oder einem transparenten Polymer wie z.B. Silikon, Epoxid und/oder Polycarbonat gebildet oder bestehen aus einem dieser Materialien. Auch Mischungen beider Materialgruppen sind möglich wie beispielsweise Polymerstreukörper mit SiO₂-haltiger-Beschichtung. Die Streukörper sind bevorzugt transparent oder transluzent ausgebildet. Insbesondere transluzente Streukörper ermöglichen die Verbesserung des ästhetischen Erscheinungsbilds der lichtemittierenden Vorrichtung in Verbindung mit einer guten Wärmeleitfähigkeit und einer Vermeidung einer Blauverschiebung der Farbtemperatur.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung ist zumindest ein Teil der Streukörper kugelförmig ausgebildet. Insbesondere können die Streukörper nach Art einer Hohlkugel oder einer Vollkugel ausgebildet sein. Eine Hohlkugel ist im Inneren hohl, während eine Vollkugel vollständig mit Material gefüllt ist. Insbesondere Hohlkugeln verfügen über eine geringe Dichte und weisen eine nahezu perfekte Kugelform auf. Im Fall einer Hohlkugel können die Streukörper mit einem wärmeleitenden Gas gefüllt sein, wie beispielsweise Helium oder Wasserstoffgas, durch das eine Wärmeabfuhr von dem lichtemittierenden Bauteil weiter verbessert werden kann.
Es ist insbesondere möglich, dass sich die jeweiligen Durchmesser Streukörper voneinander unterscheiden. Dass sich die Durchmesser „unterscheiden“ kann hierbei und im Folgenden bedeuten, dass die Streukörper in wenigstens zwei Größenkategorien eingeordnet werden können, wobei die Streukörper der ersten Größenkategorie einen ersten Durchmesser aufweisen und die Streukörper der zweiten Größenkategorie einen von dem ersten Durchmesser verschiedenen zweiten Durchmesser aufweisen. Die unterschiedlichen Durchmesser der einzelnen Streukörper in Verbindung mit der kugelförmigen Form können für eine optimale Packungsdichte im Vergleich zu unregelmäßig geformten Streukörpern sorgen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung beträgt ein Durchmesser der Streukörper wenigstens 0,1 mm, bevorzugt wenigstens 0,4 mm und besonders bevorzugt wenigstens 1 mm. Der Durchmesser kann maximal 3 mm, bevorzugt maximal 2 mm und besonders bevorzugt maximal 1,5 mm betragen. Bei dem Durchmesser kann es sich um den oben genannten ersten Durchmesser und/oder den oben genannten zweiten Durchmesser handeln. Alternativ kann es sich bei dem Durchmesser, insbesondere im Fall von inhomogenen Streukörpern bzw. Streukörpern mit einer unregelmäßigen Form, um eine maximale Ausdehnung der Streukörper handeln. Hierbei hat sich gezeigt, dass vor allem bei großen Streukörpern, die beispielsweise einen Durchmesser von wenigstens 1 mm und höchstens 1,5 mm, insbesondere 1,2 mm, aufweisen, eine gute Rückstreuung des blauen Lichts in Verbindung mit einer guten Durchlässigkeit für niederenergetischeres Licht ergibt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung sind höchstens zwei Schichten, bevorzugt höchstens eine Schicht und besonders bevorzugt eine einzige Schicht, der Streukörper auf der Lichtaustrittsfläche angebracht. Unter einer „Schicht“ der Streukörper ist hierbei und im Folgenden eine vollständige Monolage der Streukörper zu verstehen. Eine Schichthöhe einer Monolage beträgt nur einen einzigen Streukörper. Bei einer Monolage der Streukörper ist eine Fläche, auf der die Streukörper aufgebracht sind, bevorzugt vollständig bedeckt. Insbesondere liegen in einer Monolage keine Streukörper übereinander. Zwei Schichten entsprechen somit zwei übereinander angebrachten Monolagen. Durch die geringe Anzahl an Schichten der Streukörper kann die Absorption durch die Streukörper reduziert werden und die Lichtausbeute erhöht werden.
Bedingt durch die Herstellungstoleranzen kann auch dann eine „Schicht“ der Streukörper vorliegen, wenn die Anordnung der Streukörper um höchstens +/-20 %, bevorzugt höchstens +/-10 %, von einer Monolage abweicht. Eine Abweichung um +20 % (+10 %) bedeutet dabei, dass 20 % (10 %) der Streukörper der Monolage von je einem weiteren Streukörper bedeckt sind. Eine Abweichung um -20 % (-10 %) bedeutet, dass die Fläche, auf der die Streukörper aufgebracht sind, nur zu 80 % (90 %) - also mit einer Abweichung um 20 % (10 %) nach unten - von den Streukörpern bedeckt ist.
Es ist alternativ oder zusätzlich möglich, dass die Streukörper nur Teile der Lichtaustrittsfläche in Form einer Monolage bedecken. Hierdurch kann beispielsweise eine Abstrahlcharakteristik der Vorrichtung angepasst werden. Beispielsweise sind die Streukörper nur lokal auf Bereiche der Lichtaustrittsfläche, insbesondere direkt, aufgebracht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung sind die Streukörper mit Glas gebildet oder bestehen aus Glas. Bevorzugt handelt es sich bei dem Glas um Weichglas wie z.B. Kalk-Natron-Glas, Borosilikatglas, amorphes Quarzglas oder kristallines Quarzgut (Cristobalit). Es ist insbesondere möglich, dass die Streukörper einen (Quarz-)Glaskörper mit einer Cristobalit-Oberfläche aufweisen. Glas, insbesondere SiO₂ mit einer kristallinen Oberfläche, weist eine relativ gute Wärmeleitfähigkeit in Verbindung mit guten optischen Eigenschaften auf. Zudem ist Glas günstig erhältlich.
Es ist zusätzlich möglich, dass das Glas der Streukörper mit einer zusätzlichen dichroitischen Beschichtung und/oder einer zusätzlichen Anti-Reflexbeschichtung beschichtet ist. Diese zusätzliche Beschichtung kann die oben erwähnten Bandpass-Eigenschaften der alternativen Ausführungsform der Beschichtung aufweisen.
In dem Fall, dass die Streukörper nach Art einer Hohlkugel ausgebildet sind, ist eine Kugelhülle der Streukörper bevorzugt mit Glas gebildet ist oder besteht aus Glas (sogenannte „3M Glass Bubbles“). Bei den Streukörpern kann es sich also um mikroskopisch kleine Glashohlkugeln (oder alternativ auch um mikroskopisch kleine Glasvollkugeln) handeln, die mit wasserlöslichem und chemisch stabilem Glas, wie zum Beispiel Borosilikatglas, gebildet sind. Im Inneren können die Hohlkugeln dann mit einem Gas gefüllt sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung bestehen die Streukörper aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von wenigstens 0,5 W/mK. Alternativ oder zusätzlich können gegebenenfalls vorhandene weitere Komponenten der aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von wenigstens 0,5 W/mK bestehen. Die Wärmeleitfähigkeit ist jeweils bei einer Außentemperatur von 0°C angegeben. Beispielsweise eignet sich als Material für die Streukörper ein SiO₂-haltiges Material wie beispielsweise Glas. Im Bevorzugt beträgt die Wärmeleitfähigkeit der Streukörper wenigstens 0,7 W/mK, bevorzugt 1 W/mK, betragen. Im Fall von Cristobalit als Material für die Streukörper kann die Wärmeleitfähigkeit auf 9 W/mK oder mehr gesteigert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung befinden sich die Streukörper und/oder die gegebenenfalls vorhandene Beschichtung zumindest teilweise in direktem Kontakt mit der Lichtaustrittsfläche des lichtemittierenden Bauteils. Bevorzugt bedecken die Streukörper und/oder die Beschichtung die Lichtaustrittsfläche des lichtemittierenden Bauteils vollständig und befinden sich zumindest teilweise in direktem Kontakt mit der Lichtaustrittsfläche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung ist das lichtemittierende Bauteil zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, in die Streukörper eingebettet. Insbesondere sind gegebenenfalls vorhandene elektronische Komponenten der Vorrichtung ebenfalls in die Streukörper eingebettet. Hierdurch ist es möglich, dass das lichtemittierende Bauteil und die gegebenenfalls vorhandenen elektronischen Komponenten von außen nicht mehr sichtbar sind und der ästhetische Eindruck der lichtemittierenden Vorrichtung verbessert wird und die Erscheinung der Vorrichtung optisch ansprechender ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung umfasst die Vorrichtung ein Vergussmaterial, das transparent oder transluzent für weißes Licht ausgebildet ist. Mit anderen Worten, das Vergussmaterial weist für den sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums, insbesondere den blauen, gelben und roten Teil, transparente oder transluzente optische Eigenschaften auf. Für die unterschiedlichen Spektralbereiche können die transparenten oder transluzenten Eigenschaften unterschiedlich ausgeprägt sein. Beispielsweise enthält das Vergussmaterial Silikon, Epoxid oder Polyurethan oder besteht aus einem dieser Materialien.
Durch die Verwendung eines transluzenten Vergussmaterials kann ein Erscheinungsbild der Vorrichtung erheblich verbessert werden. Das transluzente Vergussmaterial kann ebenfalls teilweise streuend ausgebildet sein, beispielsweise aufgrund kleiner Streupartikel, die Teil des Vergussmaterials sind. Durch die nur teilweise Durchlässigkeit des Vergussmaterials kann der ästhetische Eindruck der lichtemittierenden Vorrichtung wesentlich verbessert werden. Eine Farbortverschiebung kann zusätzlich durch eine entsprechende Wahl des Vergussmaterials, insbesondere der oben beschriebenen Bandpass-Eigenschaften, verhindert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Streukörper in das Vergussmaterial eingebettet bzw. eingebracht. Die Streukörper werden dann bevorzugt durch das Vergussmaterial an der Lichtaustrittsfläche angebracht bzw. fixiert. Das Vergussmaterial kann insbesondere als Matrixmaterial, wie beispielsweise ein Silikon, oder als Klebstoff ausgebildet sein.
Vorzugsweise werden die Streukörper in ein transparentes Vergussmaterial eingebracht. Durch die Verwendung eines transparenten Vergussmaterials in Verbindung mit Streukörpern kann die Lichtausbeute im Vergleich zu einem transluzenten Vergussmaterial erhöht werden. Durch die Streukörper kann dann die Farbtemperaturverschiebung reduziert werden und gleichzeitig ein ästhetischer Eindruck der lichtemittierenden Vorrichtung verbessert werden. Eine eventuelle Farbtemperaturverschiebung aufgrund des Vergussmaterials kann durch die Streukörper kompensiert werden.
In einer alternativen Ausführungsform, bei dem eine Bandpassartige Beschichtung vorhanden ist, beinhaltet das Vergussmaterial keine Streukörper oder lediglich kleine Streupartikel mit einer Ausdehnung von höchstens 10 µm, bevorzugt höchstens 100 nm, enthält. Vorzugsweise ist das Vergussmaterial dann transluzent ausgebildet. Beispielsweise eignet sich Glaspulver, insbesondere aus kristallinem Quarzglas, als solche kleine Streupartikel. Ferner ist es möglich, dass die Streukörper ohne ein zusätzliches Vergussmaterial auf die Lichtaustrittsfläche aufgebracht sind. Zwischen den Streukörpern befindet sich dann ein Gas, insbesondere Luft und/oder (vor allem für den Fall einer versiegelten lichtemittierenden Vorrichtung) ein Wärmeleitgas, wie beispielsweise Helium oder Wasserstoffgas.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die lichtemittierende Vorrichtung eine dichroitische Beschichtung und/oder eine Anti-Reflexbeschichtung. Die dichroitische Beschichtung und/oder die Anti-Reflexbeschichtung ist zumindest teilweise auf die Lichtaustrittsfläche und/oder die Streukörper und/oder ein gegebenenfalls vorhandenes Gehäuse der lichtemittierenden Vorrichtung aufgebracht. Die dichroitische Beschichtung kann die zuvor beschriebenen Bandpass-artigen Eigenschaften aufweisen. Eine Kombination einer dichroitischen Beschichtung und/oder der Anti-Reflexbeschichtung mit den Streukörpern kann zu einer zusätzlichen Verbesserung der ästhetischen und technischen Eigenschaften der Vorrichtung führen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Vorrichtung auch nur aus der dichroitischen Beschichtung gebildet sein.
Es somit möglich, dass die Vorrichtung Streukörper und/oder ein Vergussmaterial und/oder eine dichroitische Beschichtung enthält oder aus einer Kombination dieser Komponenten besteht. Die Wahl der jeweiligen Mittel ergibt sich beispielsweise einerseits aus den thermischen und andererseits aus den ästhetischen Anforderungen an die lichtemittierende Vorrichtung. Zudem können die Anforderungen an die Herstellungskosten bei der Wahl berücksichtigt werden. So sind insbesondere Streukörper aus Glas günstig in der Herstellung und einfach in der Herstellung handhabbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung, umfasst diese ein Gehäuse, das das lichtemittierende Bauteil und die Streukörper und/oder die Beschichtung enthält. Die Streukörper füllen einen Hohlraum zwischen dem Gehäuse und dem lichtemittierenden Bauteil, insbesondere vollständig, aus. Hierbei ist ein „vollständiges Ausfüllen“ derart zu verstehen, dass zwar keine weiteren Streukörper hinzu gefügt werden können, jedoch trotzdem Freiräume zwischen den Streukörpern vorhanden sind, die beispielsweise durch die Geometrie der Streukörper bedingt sind. Bei dem Gehäuse kann es sich um einen Kolben, wie beispielsweise einen Glaskolben, und/oder um eine Abdeckscheibe der Vorrichtung handeln. Bevorzugt bildet eine dem lichtemittierenden Bauteil abgewandte Außenfläche des Gehäuses eine Abstrahlfläche der lichtemittierenden Vorrichtung.
Bevorzugt ist zumindest zwischen einem Teil der Streukörper kein Material, also insbesondere kein Vergussmaterial angeordnet. Dieser Teil der Streukörper ist dann frei beweglich in das Gehäuse eingebracht. Das Gehäuse kann beispielsweise als zylinderförmiger Kolben ausgebildet sein, der im Inneren hohl ist und an einer der beiden Grundflächen offen ist. Die andere der beiden Grundflächen kann geschlossen ausgebildet sein und beispielsweise abgerundet sein. Beispielsweise ist das Gehäuse mit Glas gebildet oder besteht aus Glas. Es ist möglich, dass die offene Grundfläche versiegelbar ausgebildet ist oder versiegelt ist. Hierdurch kann ein luftdicht versiegeltes Gehäuse bereitgestellt werden, in das beispielsweise ein Wärmeleitgas eingebracht werden kann.
Bei der Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung kann beispielsweise zunächst das Gehäuse bereitgestellt werden und das lichtemittierende Bauteil in das Gehäuse eingebracht werden. Zwischen dem Gehäuse und dem Bauteil befindet sich dann ein Hohlraum. Durch einen Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und dem Bauteil können dann die Streukörper in den Hohlraum eingebracht werden, beispielsweise durch Einrieseln der Streukörper in den Hohlraum. Durch eine Bewegung des Kolbens, wie beispielsweise ein Klopfen auf eine Fläche, können die Streukörper dann in dem Hohlraum komprimiert werden und überflüssige Freiräume zwischen den Streukörpern durch eine Erhöhung der Packungsdichte gefüllt werden. Anschließend kann ein zähflüssiger Silikonverguss, beispielsweise als Vergussmaterial, auf die Streukörper aufgebracht werden. Der Silikonverguss kann ferner als Verschluss des Kolbens dienen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der der Silikonverguss zumindest teilweise in Freiräume zwischen den Streukörpern kriecht bzw. in diese Freiräume eingebracht ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung ist das Gehäuse derart geformt, dass ein Abstand zwischen dem Gehäuse und dem lichtemittierenden Bauteil maximal zwei Schichten der Streukörper entspricht. Beispielsweise ist das Gehäuse hierfür zumindest teilweise abgeflacht oder eingedrückt ausgebildet, sodass ein Abstand zwischen dem Gehäuse und dem lichtemittierenden Bauteil reduziert werden kann. Bevorzugt befinden sich zwischen dem lichtemittierenden Bauteil und dem Gehäuse dann höchstens zwei Schichten der Streukörper. Die Anzahl der Schichten der Streukörper wird somit durch die Form des Gehäuses vorgegeben. Durch die Bereitstellung eines speziell geformten Gehäuses kann die lichtemittierende Vorrichtung besonders einfach hergestellt werden. So ergibt sich die gewünschte Schichtanzahl der Streukörper aus der Form des Gehäuses, weshalb die Streukörper lediglich in das Gehäuse eingebracht werden müssen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung sind die Freiräume zwischen den Streukörpern und dem Gehäuse mit einem wärmeleitenden Gas gefüllt. Hierfür kann das Gehäuse der Vorrichtung luftdicht verschlossen bzw. versiegelt ausgebildet sein. Als wärmeleitendes Gas eignet sich beispielsweise Helium oder Wasserstoffgas.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung umfasst diese ein Gehäuse, das das lichtemittierende Bauteil und die Streukörper enthält. Bei dem Gehäuse kann es sich um das zuvor definierte Gehäuse handeln. Nur eine einzige Schicht der Streukörper ist auf zumindest einen Teil einer dem Bauteil zugewandten Innenseite des Gehäuses aufgebracht. Ferner sind die Streukörper beabstandet zu der Lichtaustrittsfläche des Bauteils angeordnet. Hierdurch kann ein Hohlraum zwischen den Streukörpern und dem Bauteil vorhanden sein, der beispielsweise mit Luft gefüllt ist. Es besteht dann insbesondere kein direkter Kontakt zwischen den Streukörpern und dem Bauteil. In diesem Fall ist es möglich, dass die Streukörper lediglich eine optische Funktion erfüllen, wie beispielsweise die Reduktion einer Blendwirkung oder ein Sichtschutz.
Figurenliste
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert.

Die 1A, 1B, 1C, 2A, 2B, 2C, 2D, 3A, 3B, 3C und 3D zeigen Ausführungsbeispiele einer beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung sowie von lichtemittierenden Bauteilen für eine hier beschriebene lichtemittierende Vorrichtung.
Die 4A, 4B und 4C zeigen Ausführungsbeispiele von Streukörpern für eine hier beschriebene lichtemittierende Vorrichtung.
Die 5A, 5B, 5C, 6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F, 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, 8A, 8B, 8C, 8D und 9 zeigen Ausführungsbeispiele einer beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung sowie von lichtemittierenden Bauteilen für eine hier beschriebene lichtemittierende Vorrichtung.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden das hier beschriebene Leuchtmittel sowie die hier beschriebene LED-Lampe anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert. Dabei werden gleiche, gleichartige, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen. Auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der 1A bis 1C ist ein Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung 1 näher erläutert. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 1 als Leuchtdiodenbauteil ausgebildet.
Die 1A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines lichtemittierenden Bauteils 10 für eine hier beschriebene Vorrichtung 1. Das Bauteil 10 umfasst ein Substrat 22 mit ersten elektrischen Anschlüssen 221 auf dem ein Leuchtdiodenchip 11 aufgebracht ist. Der Leuchtdiodenchip 11 ist mittels eines Bond-Drahts 101 mit einem der ersten elektrischen Anschlüsse 221 verbunden. Der Leuchtdiodenchip 11 ist von einem Gehäuse des Bauteils 21 umgeben, das eine Kavität für den Leuchtdiodenchip 11 formt. In die Kavität ist ein Konversionselement 21 eingebracht, das vorliegend als Konversionsverguss (beispielsweise aus Silikon) mit wellenlängenkonvertierenden Streupartikeln ausgebildet ist. Eine dem Leuchtdiodenchip 11 und dem Substrat 22 abgewandte Außenfläche des Konversionselements 21 bildet eine Lichtaustrittsfläche 10a des lichtemittierenden Bauteils 10.
Ein Teil des von dem Leuchtdiodenchip 11 emittierten (blauen) Lichts wird durch inelastische Streuung an den wellenlängenkonvertierenden Streupartikeln in Licht einer höheren Wellenlänge, bevorzugt beinhaltend gelbes Licht, konvertiert und zusammen mit dem nicht-konvertierten Teil des blauen Lichts als weißes erstes Licht durch die Lichtaustrittsfläche 10a des Bauteils 10 emittiert.
1B zeigt eine Vorrichtung 1 mit dem lichtemittierenden Bauteil 10 der 1A, wobei ein Vergussmaterial 13 auf der Lichtaustrittsfläche 10a angebracht ist. Das Vergussmaterial 13 weist die Form einer Linse auf. Das Vergussmaterial 13 enthält Streukörper 14. Bei den Streukörpern 14 handelt es sich bevorzugt um Glaskugeln mit einem Durchmesser von wenigstens 0,1 mm, bevorzugt wenigstens 1 mm. Beispielsweise beträgt der Durchmesser 1,2 mm.
Es ist möglich, dass die Lichtauskopplung aus dem lichtemittierenden Bauteil 10 wegen des Vergussmaterials 13 erhöht ist. Dies kann in einer Brechungsindexanpassung begründet sein. Hierdurch kann Licht, insbesondere blaues Licht, leichter aus dem Bauteil 10 ausgekoppelt werden, weshalb weniger blaues Licht mittels des Konversionselements 12 wellenlängenkonvertiert wird. Dies würde zu einer Verschiebung des Spektrums des von dem Bauteil 10 emittierten Lichts im Vergleich zum ersten Licht führen.
Dieser Effekt kann durch die Streukörper 14 verhindert werden. Das in dem Vergussmaterial 13 propagierende weiße Licht, und insbesondere das in dem weißen Licht vorhandene blaue Licht, wird an den Streukörpern 14 zurück in das Konversionselement gestreut und/oder reflektiert und der blaue Anteil des Lichts kann dort wellenlängenkonvertiert werden. Die Vorrichtung 1 emittiert dann insgesamt ein weißes zweites Licht durch eine Abstrahlfläche 1a der Vorrichtung 1.
Das zweite Licht unterscheidet sich in der Farbtemperatur von dem ersten Licht nur unwesentlich.
1C zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer hier beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung 1. Das lichtemittierende Bauteil 10 der Vorrichtung 1 ist ähnlich zu dem der 1A und 1B aufgebaut. Eine elektrische Kontaktierung des Leuchtdiodenchips 11 erfolgt hierbei mittels erster elektrischer Anschlüsse 221 und zweiter elektrischer Anschlüsse 222. Das Bauteil 10 weist erneut ein Konversionselement 12 auf. Auf der Lichtaustrittsfläche 10a des Bauteils 10 ist ein Vergussmaterial 13 aufgebracht. Das Vergussmaterial 13 ist bevorzugt aus einem Material gebildet, das für blaues Licht eine höhere Reflexion und/oder eine höhere Streuwahrscheinlichkeit (also einen höheren Streufaktor) aufweist als für gelbes und/oder grünes Licht. Hierdurch hat das Vergussmaterial 13 einen ähnlichen Effekt wie die Streukörper 14 in dem Ausführungsbeispiel der 1B.
Anhand der schematischen Darstellungen der 2A bis 2D sind Ausführungsbeispiele einer hier beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung 1 näher erläutert. Die in den 2A bis 2D gezeigten Vorrichtungen 1 sind als Leuchtmittel bzw. Lampen ausgebildet. Die dargestellten Vorrichtungen 1 eignen sich beispielsweise als LED-Ersatz für sogenannte Halogen-Stiftsockellampen, wie zum Beispiel LED G4- und/oder G9-Lampen.
Die 2A und 2B zeigen jeweils eine Vorrichtung 1 ohne Streukörper 14 bzw. ohne Vergussmaterial 13. Die 2A zeigt dabei eine sogenannte G4-Lampe, bei der ein Abstand der elektrischen Anschlüsse 41 (sogenannter Pin-Abstand) 4 mm beträgt, und die 2B zeigt eine sogenannte G9-Lampe, bei der der Pin-Abstand 9 mm beträgt.
Die Vorrichtung 1 umfasst jeweils einen Träger 30, auf dem elektronische Komponenten 42 und lichtemittierende Bauteile 10 aufgebracht sind. Bei den elektronischen Komponenten 42 kann es sich um elektronische Bauteile, wie beispielsweise Transistoren, integrierte Schaltkreise, Widerstände und Dioden, handeln. Die elektronischen Komponenten 42 können Teil eines Treibers der lichtemittierenden Bauteile 10 sein. Hierbei ist es möglich, dass die lichtemittierenden Bauteile 10 als reguläre AC Bauteile, bei denen die primäre Treiberelektronik in die lichtemittierende Vorrichtung 1 integriert ist, ausgebildet sind, oder als sogenannte DC Bauteile, bei denen die primäre Treiberelektronik für alle Bauteile 1 zusammen in die Lampe, in welche die Vorrichtung 1 eingebaut wird, integriert ist.
Die lichtemittierenden Bauteile 10 emittieren ein weißes erstes Licht. Hierfür enthalten die lichtemittierenden Bauteile 10 bevorzugt jeweils zumindest einen Leuchtdiodenchip 11 und ein Konversionselement 12. Zur elektrischen Kontaktierung beinhaltet die Vorrichtung 1 zudem elektrische Anschlüsse 41, die vorliegend als Steckkontakte ausgestaltet sind.
Der Träger 30 ist zylinderartig ausgebildet, mit einer geraden Seite, die sich in der Nähe der elektrischen Anschlüsse 41 befindet, und einer halbkugel- bzw. halbkreisförmigen Seite, die sich in der Nähe der Bauteile 11 befindet. Der Träger 30 kann beispielsweise als Leiterplatte (Englisch: printed circuit board, PCB) ausgestaltet sein. Insbesondere kann der Träger 30 elektrische Leiterbahnen, die mit den Bauteilen 10 und den elektronischen Komponenten 42 elektrisch leitend verbunden sind, und ein elektrisch isolierendes Material, bevorzugt einen Kunststoff, aufweisen.
In den 2C und 2D sind die lichtemittierenden Bauteile 10 der Vorrichtung 1 der 2A in ein Vergussmaterial 13 eingebettet. In der 2C ist das Vergussmaterial 13 transparent ausgebildet. In der 2D ist das Vergussmaterial 13 transluzent ausgebildet, also milchig bzw. milchglasartig. Das Vergussmaterial 13 kann Streukörper 14 aufweisen (in den 2C und 2D nicht gezeigt).
Die Verwendung eines transluzenten Vergussmaterials 13 weist im Vergleich zu einem transparenten Vergussmaterial 13 den Vorteil auf, dass die lichtemittierenden Bauteile 10 und die elektronischen Komponenten 42 nicht direkt erkennbar sind und somit die Ästhetik der Vorrichtung 1 verbessert wird. Zudem weist die Vorrichtung 1 mit dem transluzenten Vergussmaterial 13 geringere Reflexionen von außen auf die Vorrichtung 1 einfallendem Licht auf. Zudem wird durch das transluzente Vergussmaterial 13 die Streuwirkung verbessert, was sich in einem größeren Ausstrahlwinkel bemerkbar machen kann und somit die omnidirektionale Ausstrahlung der lichtemittierenden Vorrichtung verbessert.
Anhand der schematischen Darstellungen der 3A bis 3D sind Ausführungsbeispiele einer hier beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung 1 näher erläutert. Die jeweilige Vorrichtung 1 ohne Streukörper 14 bzw. Vergussmaterial 13 kann der in der 2A oder 2B dargestellten Vorrichtung 1 entsprechen.
Jede der Vorrichtungen 1 der 3A bis 3D weist ein Gehäuse 16, in das Streukörper 14 eingebracht sind, auf. In dem Gehäuse befindet sich ferner der Träger 30 mit den lichtemittierenden Bauteilen 10 sowie den elektrischen Komponenten 42. Bei dem Gehäuse 16 kann es sich jeweils um einen Kolben handeln, der zylinderartig geformt ist und eine abgerundete geschlossene Oberseite 16a aufweist. Das Gehäuse 16 kann transparent ausgebildet sein und beispielsweise als Material Glas enthalten oder daraus bestehen. An einer Unterseite 16c des Gehäuses 16 sind elektrische Anschlüsse 41, wie beispielsweise Steckverbindungen, angebracht.
Die Streukörper 14 sind in einen Hohlraum zwischen dem Gehäuse 16 und den lichtemittierenden Bauteilen 10 angeordnet. Bevorzugt füllen die Streukörper 14 den gesamten Hohlraum aus. Freiräume zwischen den Streukörpern 14 können hierbei mit einem Wärmeleitgas gefüllt sein. Hierdurch kann die im Betrieb des lichtemittierenden Bauteils 1 erzeugte Wärme effizient nach außen abgeführt werden.
Die Streukörper 14 sind kugelförmige Objekte, die um das lichtemittierende Bauteil 10 herum angeordnet sind. Zwischen den Streukörpern 14 befindet sich Luft. Insbesondere sind die Streukörper 14 in dem Gehäuse 16 beweglich angeordnet, also nicht formschlüssig miteinander verbunden. Eventuell auftretende unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten können so durch die Bewegung der Streukörper 14 kompensiert werden.
Die offene Unterseite 16c des Gehäuses 16 ist mit einem Vergussmaterial 13, wie beispielsweise Silikon, Polyurethan, Epoxidharz und/oder einem festen Deckel aus isolierendem Material (wie zum Beispiel ein Polymer) abgedichtet. Die Abdichtung erfolgt insbesondere im Bereich der elektronischen Komponenten 42. Hierdurch können sich die Streukörper 14 in dem Gehäuse 16, insbesondere geringfügig, bewegen und werden trotzdem am Herausfallen aus dem Gehäuse 16 gehindert. Zudem kann mittels des Vergussmaterials 13 der direkte Blick auf die elektronischen Komponenten 42 zusätzlich verhindert werden und das Erscheinungsbild der Vorrichtung 1 verbessert werden.
Die in den 3A bis 3D dargestellten Gehäuse 16 unterscheiden sich in ihrer Form. So sind die Gehäuse 16 der 3C und 3D im Bereich der lichtemittierenden Bauteile 10 abgeflacht ausgebildet. Hierdurch wird ein Abstand B zwischen dem Gehäuse 16 und dem Träger 30 im Bereich der lichtemittierenden Bauteile 10 reduziert. Der Abstand B beträgt dann vorzugsweise höchstens zwei Schichten der Streukörper 14. Hierdurch kann die Lichtausbeute deutlich erhöht werden, da weniger Licht in den Streukörpern 14 absorbiert wird.
Anhand der 4A bis 4C sind Streukörper 14 für eine hier beschriebene lichtemittierende Vorrichtung 1 näher erläutert. Die 1A zeigt eine Aufnahme von in einer Vorrichtung 1 verwendeten Streukörpern 14. Die Streukörper 14 können unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Jeder Durchmesser kann maximal 100 µm betragen. Für die Anwendung in einer Vorrichtung 1 sind jedoch größere Durchmesser bevorzugt.
Die 4B zeigt unregelmäßig geformte Streukörper 141 in einem Behälter 60 und die 4C zeigt kugelförmige Streukörper 14 in dem Behälter 60. Die kugelförmigen Streukörper 14 und die unregelmäßig geformten Streukörper 141 weisen insgesamt dasselbe Volumen auf. Aufgrund ihrer regelmäßigen Form haben die kugelförmigen Streukörper 14 jedoch eine wesentlich höhere Packungsdichte. Hierdurch kann eine Ausdehnung der gesamten durch die kugelförmigen Streukörper 14 gebildeten Schicht, im Vergleich zu einer Schicht mit unregelmäßig geformten Streukörpern 141 deutlich reduziert werden.
Anhand der Darstellungen der 5A bis 5C sind Ausführungsbeispiele einer hier beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung 1 näher erläutert. Es sind jeweils Detailaufnahmen von in einem Vergussmaterial 13 eingebrachten Streukörpern 14 für eine Vorrichtung 1 dargestellt. Die Streukörper 14 sind (ähnlich zu den 3A bis 3D) zwischen den lichtemittierenden Bauteilen 10 und einem Gehäuse 16 angeordnet. Wie beispielsweise in der 5C deutlich erkennbar ist, befinden sich zwischen dem Gehäuse 16 und dem Träger 30 mit den lichtemittierenden Bauteilen 10 lediglich zwei Schichten, also zwei Monolagen, der Streukörper 14.
Anhand der Darstellungen der 6A bis 6F ist ein Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung 1 näher erläutert. Die Vorrichtung 1 ist erneut als Lampe ausgebildet, wobei die Lampe als Ersatz einer (Halogen-)Reflektorlampe vorgesehen ist.
Auf dem Reflektorgehäuse 44 der lichtemittierenden Vorrichtung 1 ist ein lichtemittierendes Bauteil 10 aufgebracht und mit einer Schicht Streukörper 14 versehen. Die Streukörper 13 sind an einer Innenseite eines Gehäuses in Form einer Abdeckscheibe 46 angebracht, wobei die Innenseite vorliegend die Abstrahlfläche 1a der Vorrichtung 1 bildet. Bei der Abdeckscheibe 46 kann es sich insbesondere um eine transparente Scheibe handeln, die mit Glas oder einem Kunststoff gebildet ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 6A bis 6C sind die Streukörper 14 auf der gesamten Lichtaustrittsfläche 10a des lichtemittierenden Bauteils 10 angebracht und erstrecken sich entlang der gesamten Abstrahlfläche 1a der Vorrichtung 1 (ähnlich auch bei den Ausführungsbeispielen der vorherigen Figuren). Zudem erstrecken sich die Streukörper 14 über die Lichtaustrittsfläche 10a hinaus. Mit anderen Worten, eine Ausdehnung der durch die Streukörper 14 gebildeten Schicht ist größer als eine Ausdehnung der Lichtaustrittsfläche 1a.
Es ist aber alternativ auch möglich, wie in den 6D bis 6F dargestellt, dass die Streukörper 14 nur einen Teil der Lichtaustrittsfläche 10a bedecken und/oder dass nur ein Teil der Abstrahlfläche 1a durch die Streukörper 14 gebildet ist. Hierfür kann zum Beispiel zunächst ein Vergussmaterial 13, wie beispielsweise ein Klebstoff und/oder Silikon, nur lokal auf einen Teil der Abdeckscheibe 46 aufgebracht wird (siehe 6D). Als Klebstoff eignet sich beispielsweise Silikon, Acryl, Epoxid, und/oder Polyurethan. Auf der linken Seite der 6D ist die Abdeckscheibe 46 vollständig von dem Vergussmaterial 13 bedeckt (ähnlich zu den 6A bis 6C), während auf der rechten Seite der 6D nur ein innerer Teil mit dem Vergussmaterial 13 versehen wurde.
Das anhand der Abdeckscheibe 46 erklärte optische Konzept kann auch auf andere Leuchtdioden-Lampen als lichtemittierende Vorrichtung angewendet werden. Beispielsweise können die Streukörper 14 in stabförmigen LED-Tube-Lampen und/oder Hoch-Watt-Leuchtdioden-Lampen, wie beispielsweise (Leuchtdioden-Straßenlaternenlampen oder Leuchtdioden-Baustrahler, zur Vermeidung einer Blendwirkung eingesetzt werden. Auch bei anderen Leuchtmitteln als lichtemittierende Vorrichtung, wie zum Beispiel Straßenleuchten, Leuchtdioden-Beleuchtung für den Automobilbereich und/oder generelle Endkunden-Allgemeinbeleuchtung für den Außen- und/oder Innenbereich, kann das erfindungsmäßige optische Konzept zur Anwendung kommen.
Nach dem Auftragen des Vergussmaterials 13 können die Streukörper 14 aufgebracht werden, die dann insbesondere lediglich an den bereits mit dem Vergussmaterial 13 bedeckten Stellen anhaften (siehe 6C). An den bedeckten Stellen sind die Streukörper 14 dann bevorzugt einschichtig ausgebildet. Das lokale Aufbringen der Streukörper 14 ermöglicht eine individuelle Anpassung des Aussehens der lichtemittierenden Vorrichtung 1 an unterschiedliche Designvorgaben und eine Anpassung der Abstrahlcharakteristik der lichtemittierenden Vorrichtung 1. Beispielsweise können so auch Schriftzüge oder Formen an der Abstrahlfläche 1a der Vorrichtung 1 dargestellt werden (vgl. 6F).
Bevorzugt befinden sich die auf der Abdeckscheibe 46 aufgebrachten Streukörper 14 nicht im direkten Kontakt zu dem lichtemittierenden Bauteil 10. Es ist jedoch auch möglich, dass ein bis zwei Schichten, also Monolagen, Streukörper 14 zur Optimierung der thermischen Kühlung des lichtemittierenden Bauteils 10 auf einer dem lichtemittierenden Bauteil 10 zugewandten Seite der Abdeckscheibe 46 angebracht sind und so mit dem Bauteil 10 in direkten Kontakt stehen können. Dies kann beispielsweise mit der Anordnung der Streukörper 14 gemäß der rechten Seite der 6E erreicht werden. In diesem Fall sind die Streukörper 14 um den Mittelpunkt der Abdeckscheibe 46 herum auf dieser angebracht. An dieser Stelle ist in dem zugehörigen Reflektorgehäuse 44 das lichtemittierende Bauteil 10 angebracht (vgl. 6B und 6C). Die Streukörper 14 sind somit nur im Bereich des lichtemittierenden Bauteils 10 angeordnet und können zur Kühlung des Bauteils 10 beitragen.
Anhand der Darstellungen der 7A, 7B, 7C, 7D, 7E und 7F sind weitere Ausführungsbeispiele einer hier beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung 1 näher erläutert.
Die 7A zeigt ein Ausführungsbeispiel einer lichtemittierenden Vorrichtung 1, bei der ein Leuchtdiodenmodul als lichtemittierendes Bauteil 10 zum Einsatz kommt. Das lichtemittierende Bauteil 10 weist mehrere Leuchtdiodenchips 11 mit jeweils einem Konversionselement 12 auf. Das lichtemittierende Bauteil 10 ist mit einem transparenten Vergussmaterial 13 vergossen (vergleiche hierzu auch die 2C und 2D).
Die 7B zeigt eine in einen Glaskolben 50 eingebrachte lichtemittierende Vorrichtung 1. Als lichtemittierende Vorrichtung 1 kommt eine lichtemittierende Vorrichtung 1 wie in der 7A dargestellt zum Einsatz, wobei in der 7B ein transluzentes Vergussmaterial 13 auf das Bauteil 10 aufgebracht ist (anstatt des transparenten Vergussmaterials 13 in der 7A). Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 1 kann es sich alternativ um die lichtemittierende Vorrichtung 1 der 2C, 2D oder 7A handeln. Die Vorrichtung 1 ist zusammen mit dem Glaskolben 50 an einer Standard-Lampenfassung 51 befestigt. Rein beispielhaft ist in der 7B eine Edison-E27-Fassung als Lampenfassung 51 dargestellt.
Die 7C und 7D zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung 1. Die 7C zeigt eine Vorderseite der Vorrichtung 1, während die 7D eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite der Vorrichtung 1 darstellt.
Bei der Vorrichtung 1 der 7C und 7D kommt ein flächiges, sogenanntes Chip-on-Board (COB) bzw. Filament Leuchtdiodenmodul als lichtemittierendes Bauteil 10 zum Einsatz. Die Bauteile 10 befinden sich auf einem Träger 30 und sind in ein Gehäuse 16 eingebracht, bei dem es sich um einen Hüllkolben handelt. Das Gehäuse 16 ist mit Glas, insbesondere Hartglas oder Quarzglas, gebildet.
Das Gehäuse 12 ist bevorzugt gasdicht verschlossen, also nach außen abgeschlossen bzw. luftdicht versiegelt. Innerhalb des Gehäuses 16 sind auf das Bauteil 10 ein bis zwei Schichten Streukörper 14 zur Wärmeableitung und/oder zur optischen Streuung angebracht. Durch die Abdichtung des Gehäuses 16 kann die Luft in den Freiräumen zwischen den Streukörpern abgepumpt und anschließend mit einem wärmeleitfähigen Gas (z.B. Helium oder H₂-Gas) gefüllt werden. Dies verbessert die Wärmeableitung deutlich gegenüber mit Luft gefüllten Freiräumen.
Bei der Vorrichtung 1 der 7C und 7D sind die lichtemittierenden Bauteile 10 nur an der Rückseite der Vorrichtung 1 angebracht (7D). Dementsprechend ist das Anbringen von Streukörpern 14 auch nur auf dieser Seite erforderlich. Alternativ können die Bauteile 10 jedoch auch auf beide Seiten des Trägers 30 aufgebracht sein, wodurch eine beidseitige Abstrahlung ermöglicht wird.
Der Träger kann aus transluzentem Al₂O₃ und/oder aus transparentem Glas bestehen oder mit diesen Materialien gebildet sein. Hierdurch ist es möglich, das einseitig erzeugte Licht auch auf die andere Seite der Vorrichtung 1 zu leiten.
Zusätzlich zu der Kühlung mittels der Streupartikel ist auch eine Kühlung mittels der Treiber- Elektronik, also elektronischer Komponenten 42, der Vorrichtung 1 möglich (in den 7C und 7D nicht sichtbar). Im einfachsten Fall enthält diese einen Gleichrichter, der in Reihe geschaltete Leuchtdiodenchips 11 mit einer gleichgerichteten 100 Hertz Frequenz bei 230V betreibt. Um Ausgasungen aus den elektronischen Komponenten 42 der Vorrichtung 11 zu vermeiden, sollten deren Ausgasrate unterhalb einer Ausgasrate des umgebenden Vergussmaterials liegen, im Idealfall sogar unterhalb der Ausgasrate des wellenlängenkonvertierenden Konversionselements.
Die 7E und 7F zeigen Lichtverteilungskurven 701, 702, 703, 704 - also Lichtintensitäten als Funktion des Abstrahlwinkels - für eine Vorrichtung 1 gemäß der 7C und 7D. Die 7E zeigt eine erste Lichtverteilungskurve 701 und eine zweite Lichtverteilungskurve 702. Die 7F zeigt eine dritte Lichtverteilungskurve 703 und eine vierte Lichtverteilungskurve 704. Hierbei ist bei den Lichtverteilungskurven 701, 702 der 7E ein lichtemittierendes Bauteil 10 nur an einer Seite des Trägers 30 angebracht und bei den Lichtverteilungskurven 703, 704 der 7F an jeder Seite ein lichtemittierendes Bauteil 10 angebracht.
Um eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung zu erhalten, können die Streupartikel nur einseitig auf den Träger 30 bzw. das zugehörige lichtemittierende Bauteil 10 aufgebracht werden. Hierbei muss jedoch innerhalb des Gehäuses 16 gewährleitet werden, dass keine Streupartikel von der Vorderseite der Vorrichtung 1 auf die dem Träger 30 abgewandte Seite gelangen. Durch diese Maßnahme kann die vorher unsymmetrische Ausstrahlung in eine größtenteils symmetrische Lichtverteilung umgewandelt werden.
Anhand der 8A bis 8D sind Ausführungsbeispiele einer hier beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung 1 näher erläutert. Die 8A bis 8D zeigen jeweils ein auf einem Sockel 43 mit elektrischen Anschlüssen 41 angebrachtes lichtemittierendes Bauteil 10, das nach oben von dem Sockel weg abstrahlt. Bei dem Ausführungsbeispiel der 8A ist die lichtemittierende Vorrichtung 1 direkt mit einem Vergussmaterial 13 vergossen. Ferner ist ein Gehäuse 16 über das lichtemittierende Bauteil 10 und teilweise über den Sockel 43 gestülpt und von dem Bauteil 10 beabstandet angeordnet. Das Gehäuse 16 kann unterschiedliche Formen aufweisen (8B: Hauben-artig, 8C: Hauben-artig mit Zipfel, 8D: kugelförmig). Ferner kann der Sockel 43 transparent (8B und 8C) oder transluzent (8D) ausgebildet sein.
Zwischen dem Gehäuse 16 und dem Bauteil 10 kann sich ein Gas, wie beispielsweise Luft oder Helium, oder ein Vergussmaterial 13 befinden. Beispielsweise kann mittels Helium eine Wärmeableitung von dem Bauteil 10 erhöht werden. Durch die Beabstandung kann die Farbtemperaturverschiebung aufgrund einer fehlenden Brechungsindexanpassung ebenfalls reduziert werden. Bei Einfügung eines Wärmeleitgases, wie beispielsweise Heliumgas oder Wasserstoffgas in den Hohlraum zwischen dem lichtemittierenden Bauteil 10 und dem Gehäuse 16 kann weiterhin eine gute Wärmeableitung ermöglicht werden.
Anhand der schematischen Darstellung der 9 ist die Funktionsweise einer Bandpass-artig ausgebildeten Beschichtung 15 einer hier beschriebenen Vorrichtung 1 näher erläutert. Gezeigt ist eine auf einem Glassubstrat 153 aufgebrachte mehrlagige dichroitische Beschichtung 15, die aus aufeinanderfolgenden ersten Schichten 151 und zweiten Schichten 152 mit niedrigem Brechungsindex (erste Schicht 151) und hohem Brechungsindex (zweite Schicht 152) gebildet ist. Die jeweiligen Schichtdicken können ein Viertel der Wellenlänge von blauem Licht betragen. Ein blauer Anteil 82 von mehrfarbigem Licht 81, das auf die Beschichtung 15 fällt, wird durch die Beschichtung 15 reflektiert, während ein gelber und/oder grüner Anteil 83 transmittiert wird.
Durch die im Zusammenhang mit den obigen Ausführungsbeispielen beschriebenen Streukörper 14 bzw. die Beschichtung 15 ist es möglich, eine optisch ansprechende lichtemittierende Vorrichtung 1 mit einer guten Wärmeabfuhr ohne eine Blauverschiebung der Farbtemperatur bereitzustellen.
Im Vergleich zu einem mittels Sandstrahlen mattierten Glasgehäuse, das ebenfalls das optische Erscheinungsbild verbessern würde, können die Streukörper eine Reduktion des Lichtstroms bedingen. Bei einem gleichen lichtemittierenden Bauteil beträgt der Lichtstromverlust aufgrund eines mattierten Glasgehäuses beispielsweise 8 %, während die Streukörper einen Lichtstromverlust von 10 % bis 15 % bedingen können. Diese Reduktion des Lichtstroms kann jedoch durch die Verbesserung der optischen Eigenschaften und der Vermeidung einer Blauverschiebung kompensiert werden.
Beispielsweise beträgt ein Lichtstrom eines mit einer Leistung von 2,3 W betriebenen lichtemittierenden Bauteils ohne Abdeckung und/oder einem Gehäuse in Form eines Kolben und ohne Streukörper 309 lm (Lichtausbeute 134 lm/W), im Fall eines klaren Quarzglaskolben 293 lm als Gehäuse (Lichtausbeute 128 lm/W), mit einem sandgestrahltem Quarzglaskolben 278 lm als Gehäuse (Lichtausbeute 121 lm/W) und bei in einen abgeflachten Quarzglaskolben eingebrachten Streukörpern mit einem Durchmesser von 0,7 mm (vgl. 3C und 3D) 237 lm (Lichtausbeute 101 lm/W). Bei der Verwendung von 1,2 mm großen Streukörpern erhöht sich der Lichtstrom im letztgenannten Fall auf 268 lm (Lichtausbeute 113 lm/W).
Bei einem alternativen Beispiel beträgt ein Lichtstrom eines mit einer Leistung im Bereich von 1,7 bis 1,9 W betriebenen lichtemittierenden Bauteils ohne Streukörper 208,6 lm (Lichtausbeute 111,3 lm/W), mit einem Silikonverguss 236,2 lm (Lichtausbeute 125,4 lm/W), im Fall von 0,7 mm großen in einen Silikonverguss eingebrachten Streukörpern 185,8 lm (Lichtausbeute 99,6 lm/W), im Fall von 0,7 mm großen in Luft eingebrachten Streukörpern 129,6 lm (Lichtausbeute 70,7 lm/W). Bei der Verwendung einer einzigen Schicht Streukörper die auf die Innenseite eines Glaskolbens aufgebracht wurden, erhöht sich der Lichtstrom im letztgenannten Fall auf 189,9 lm (Lichtausbeute 106,1 lm/W).
Aus den genannten Messdaten ergibt sich, dass beispielsweise die Verwendung größerer Streukörper vorteilhaft ist. Zudem kann der Lichtstrom durch die Kombination mit einem Silikon-Vergussmaterial erhöht werden. Jedoch muss man hierbei eine gewisse Farbverschiebung ins Blaue in Kauf nehmen, die jedoch nicht so groß ist wie bei reinem ungefülltem Silikon Vergussmaterial. Auch die Verwendung eines abgeflachten Kolbens führt zu einer Verbesserung der Lichtausbeute.
Die Lichtausbeute kann zusätzlich durch die folgenden Maßnahmen erhöht werden. So kann eine dichroitische Beschichtung, wie beispielsweise in Verbindung mit der 9 dargestellt, auf die Streukörper und/oder auf eine Abdeckscheibe der Vorrichtung aufgebracht werden. Ferner ist es möglich, ein Gehäuse, insbesondere einen Hüllkolben, der Vorrichtung mit einer solchen dichroitischen Beschichtung zu versehen. Die dichroitische Beschichtung kann durch eine filternde Beschichtung ergänzt oder ersetzt werden. Hierfür eignet sich beispielsweise ein Gelb-Filter, insbesondere ein sogenannter H1-Allseason-Gelb-Filter. Zudem können die jeweiligen Oberflächen entspiegelt werden, wodurch ein Effizienzgewinn von circa 4 % pro Glasoberfläche ermöglicht wird durch eine Reduktion von Fresnel-Verlusten.
Ferner kann die zweite Farbtemperatur bei einem lichtemittierenden Bauteil ohne Streukörper und/oder Beschichtung 2776 K betragen, bei einem mit Silikon vergossenen lichtemittierenden Bauteil 3396 K, bei einer teilweise mit Silikon vergossenen Vorrichtung 1 2776 K und bei in einem Glaskolben eingebrachten Streukörpern 2550 K. Die Streukörper können also die Effizienz der Wellenlängenkonversion erhöhen. Hierdurch wird nicht nur die Farbtemperaturverschiebung ins Blaue vermieden, sondern zusätzlich eine Farbtemperaturverschiebung ins Gelbe, also hin zu wärmeren Farbtemperaturen, bewirkt. Dies ermöglicht es, lichtemittierende Bauteile mit einer höheren Farbtemperatur einzusetzen, die eine höhere Effizienz und eine höhere Lichtausbeute aufweisen. Durch den Einsatz effizienter lichtemittierender Bauteile mit einer höheren Farbtemperatur kann die Reduktion des Lichtstroms durch die Streukörper kompensiert werden.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst 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 Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste

1: Lichtemittierende Vorrichtung
1a: Abstrahlfläche
10: Lichtemittierendes Bauteil
10a: Lichtaustrittsfläche
11: Leuchtdiodenchip
101: Bond-Draht
13: Vergussmaterial
14: Streukörper
141: Unregelmäßig geformte Streukörper
15: Beschichtung
151, 152: erste und zweite Schicht der Beschichtung
153: Glassubstrat
16: Gehäuse
21: Gehäuse des Bauteils
22: Substrat
221, 222: Erste und zweite elektrische Anschlüsse
30: Träger
41: Elektrische Anschlüsse
42: Elektrische Komponenten
43: Sockel
44: Reflektorgehäuse
46: Abdeckscheibe
50: Glaskolben
60: Behälter
81: mehrfarbiges Licht
82: blauer Anteil des Lichts
83: gelber und/oder grüner Anteil des Lichts
701: erste Lichtverteilungskurve
702: zweite Lichtverteilungskurve
703: dritte Lichtverteilungskurve
704: vierte Lichtverteilungskurve

Claims

Lichtemittierende Vorrichtung (1) umfassend zumindest ein lichtemittierendes Bauteil (10), aufweisend - ein Konversionselement (12) zur Wellenlängenkonversion von blauem Licht in grünes und/oder gelbes Licht und - eine Lichtaustrittsfläche (10a) durch die das Bauteil (10) im Betrieb der Vorrichtung (1) ein weißes erstes Licht emittiert, wobei auf zumindest einen Teil der Lichtaustrittsfläche (10a) Streukörper (14) zur Streuung zumindest eines Teils des ersten Lichts aufgebracht sind.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei das lichtemittierende Bauteil (10) einen Leuchtdiodenchip (11) aufweist, der im Betrieb blaues Licht emittiert, und wobei das Konversionselement (12) dazu eingerichtet ist, einen Teil des von dem Leuchtdiodenchip (11) emittierten blauen Lichts in Licht einer höheren Wellenlänge zu konvertieren.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der Streukörper (14) kugelförmig ausgebildet ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Streukörper (14) einen Durchmesser von wenigstens 0,1 mm aufweisen.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei höchstens zwei Schichten, bevorzugt höchstens eine Schicht, der Streukörper (14) auf der Lichtaustrittsfläche (10a) angebracht sind.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Streukörper (14) mit Glas gebildet sind oder aus Glas besteht.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Streukörper (14) aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von insgesamt wenigstens 0,5 W/mK bestehen.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich die Streukörper (14) zumindest teilweise in direktem Kontakt mit der Lichtaustrittsfläche (10a) befindet.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das lichtemittierende Bauteil (10) zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, in die Streukörper (14) eingebettet ist.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend ein Vergussmaterial (13), das transparent oder transluzent für weißes Licht ausgebildet ist, wobei die Streukörper (14) in das Vergussmaterial eingebettet sind.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend ein Gehäuse (16, 46), enthaltend das lichtemittierende Bauteil (10) und die Streukörper (13), wobei die Streukörper (13) einen Hohlraum (161) zwischen dem Gehäuse (16, 46) und dem lichtemittierenden Bauteil (10), insbesondere vollständig, ausfüllen.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend ein Gehäuse (16, 46), enthaltend das lichtemittierende Bauteil (10) und die Streukörper (13), wobei nur eine einzige Schicht der Streukörper (13) auf zumindest einen Teil einer dem Bauteil (10) zugewandten Innenseite des Gehäuses (16, 46) aufgebracht ist und die Streukörper (14) beabstandet zu der Lichtaustrittsfläche (10a) des Bauteils (10) angeordnet ist.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend eine dichroitische Beschichtung und/oder eine Anti-Reflexbeschichtung, die zumindest teilweise auf den Streukörpern (14) und/oder der Lichtaustrittsfläche (10a) und/oder dem gegebenenfalls vorhandenen Gehäuse (16, 46) angebracht ist.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Gehäuse (16, 46) derart geformt ist, dass ein Abstand zwischen dem Gehäuse (16, 46) und dem lichtemittierenden Bauteil (10) maximal zwei Schichten der Streukörper (14) entspricht.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei Freiräume zwischen den Streukörpern (13) und dem Gehäuse mit einem wärmeleitenden Gas gefüllt sind.
Lichtemittierende Vorrichtung (1) umfassend zumindest ein lichtemittierendes Bauteil (10), aufweisend - ein Konversionselement (12) zur Wellenlängenkonversion von blauem Licht in grünes und/oder gelbes Licht, - eine Lichtaustrittsfläche (10a), durch die das Bauteil (10) im Betrieb der Vorrichtung (1) ein weißes erstes Licht emittiert und - eine Abstrahlfläche (1a), durch die die Vorrichtung (1) im Betrieb ein weißes zweites Licht emittiert, wobei - auf zumindest einen Teil der Lichtaustrittsfläche (10a) und/oder der Abstrahlfläche (1a) eine Beschichtung (15) aufgebracht ist, wobei die Beschichtung (15) für blaues Licht einen höheren Reflexionsfaktor und/oder einen höheren Streufaktor als für gelbes und/oder grünes Licht aufweist.