DE112013004802B4

DE112013004802B4 - Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission und Verfahren zum Erzeugen einer Lichtemission

Info

Publication number: DE112013004802B4
Application number: DE112013004802.7T
Authority: DE
Inventors: Ion Stoll; Dominik Eisert; Britta Göötz; Robert Schulz
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2021-09-30
Anticipated expiration: 2033-09-03
Also published as: WO2014048682A1; US9709225B2; KR20150064038A; CN104662682B; JP2015532501A; CN104662682A; KR102172703B1; JP6109318B2; DE102012109217A1; DE112013004802A5; US20150252963A1

Abstract

Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission, aufweisend:- eine Lichtquelle (102, 202, 302, 402, 506, 606, 706, 806), eingerichtet zum Erzeugen von Licht mit einer ersten Dominanzwellenlänge;- einen ersten Konverter (106, 216, 316, 416, 508, 608, 708, 808), welcher eingerichtet ist, das von der Lichtquelle erzeugte Licht zu absorbieren, und Licht mit einer zweiten Dominanzwellenlänge, welche größer ist als die erste Dominanzwellenlänge, zu emittieren; und- einen zweiten Konverter (110, 210, 318, 418, 510, 610, 714, 810), welcher eingerichtet ist, einen Lichtanteil des von dem ersten Konverter emittierten Lichts zu absorbieren und Licht zu emittieren, so dass die Lichtemission eine dritte Dominanzwellenlänge aufweist, welche größer ist als die zweite Dominanzwellenlänge, wobei- die erste Dominanzwellenlänge im Spektralbereich von blauem Licht liegt,- der erste Konverter das Licht der Lichtquelle zu gelblich-rotem Licht vollkonvertiert,- der zweite Konverter Licht im langwelligen Bereich des ersten Konverters oder im Infrarotbereich emittiert, und- der erste Konverter und der zweite Konverter mit unterschiedlichen Leuchtstoffen gebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission, zum Beispiel ein Leuchtdioden-Bauteil mit einem Package oder eine Leuchtdioden-Bauform auf einem Substrat (Panel), und ein Verfahren zum Erzeugen einer Lichtemission.
Das Dokument DE 10 2010 054 280 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen einer Lumineszenzkonversionsstoffschicht auf einem Substrat mit einem im Betrieb eine Primärstrahlung emittierenden Halbleiterelement.
Das Dokument DE 10 2008 015 941 A1 beschreibt eine Beleuchtungseinrichtung, die mindestens ein zumindest teilweise sichtbares Licht emittierendes Element umfasst, sowie mindestens ein Konversionsmittel, das zumindest einen Teil der vom Element emittierten Strahlung in eine Strahlung einer anderen Frequenz konvertiert.
Das Dokument WO 2008 / 068 689 A1 beschreibt eine Beleuchtungseinrichtung.
Das Dokument WO 2010 / 116 294 A1 beschreibt einen Lumineszenzkonverter für eine leuchtstoffverstärkte Lichtquelle.
Um weißes oder andersfarbiges Licht mittels einer Leuchtdiode (LED) zu generieren, wird in der Regel ein Halbleiterchip, der schmalbandiges blaues Licht emittiert, verwendet. Für LEDs für Fahrzeug-Brems- und Rücklichter-Anwendungen und Ampelanwendungen wird hierbei ein rot konvertierender Leuchtstoff verwendet, der sich oberhalb (aber im Lichtweg) des Halbleiterchips der LED befindet. Dabei wird typischerweise das blaue Licht des Halbleiterchips vollständig konvertiert, so dass nur rotes Licht aus dem Bauteil emittiert wird (auch bezeichnet als Vollkonversion).
Diese Vollkonversion führt in der Regel zu einem Effizienzverlust der LED, da ein hoher Leuchtstoffgehalt verwendet werden muss; dieses führt zu erhöhten Streuverlusten. Ein zweites Problem besteht darin, dass die üblicherweise verwendeten Leuchtstoffe eine breitbandige Emission haben. Eu²⁺-dotierte Leuchtstoffe mit einer Dominanzwellenlange von größer als 610 nm sind derzeit kommerziell nicht mit einer hohen Konversionseffizienz erhältlich.
Ebenso besteht generell das Problem, dass, um einen gesättigten Rotton zu erreichen (Dominanzwellenlänge von größer als 615 nm), es dabei zu zwei gegenläufigen Effekten kommt, die das Ergebnis negativ beeinflussen:

Ein roter Farbstoff mit einer relativ langwelligen Dominanzwellenlänge (größer als 615 nm) emittiert durch die Breitbandigkeit sowohl im roten als auch im infraroten Spektralbereich. Dadurch wird die visuelle Effizienz erniedrigt. Bei Verwendung eines kurzwelligen roten Leuchtstoffs (Dominanzwellenlänge von kleiner als 610 nm) besitzt der Leuchtstoff noch einen hohen Anteil des emittierten Lichts im grünen Spektralbereich; dadurch verschiebt sich die Dominanzwellenlänge bei einer hohen Leuchtstoffkonzentration kurzwellig und der angestrebte Farbbereich wird nicht erreicht.

Zur Erzeugung von rotem Licht mit einer Dominanzwellenlänge in einem Bereich von ungefähr 600 nm bis ungefähr 615 nm mittels Vollkonversion von blauem Licht mit einem Eu²⁺-dotierten Konverter (Eu²⁺-dotierte Nitride, beispielsweise CaAISiN3:Eu²⁺, (Ba,Sr)2Si5N8:Eu²⁺; Eu²⁺-dotierte Sulfide, Eu²⁺-dotierte SiAIONe und SiONe) muss so viel Konverter verwendet werden, dass der Konverter Bereiche seiner kurzwelligen Emission wieder reabsorbiert. Damit kann ein schmalbandiges Emissionsspektrum erhalten werden. Diese Leuchtstoffmenge ist jedoch größer als alleine zur Vollkonversion benötigt wird. Durch die Quanteneffizienz (QE) von kleiner 1 führt dieses zu Effizienzverlusten (in der Praxis QE ~80 - 90 %). Ebenso wirkt sich die hohe Leuchtstoffkonzentration mittels Streuung unvorteilhaft aus.
Hier und im Folgenden ist der Begriff „ungefähr“ insbesondere so zu verstehen, dass die angegebenen Zahlenwerte genau oder im Rahmen der Herstellungstoleranz genau erreicht werden. „Ungefähr“ bedeutet also insbesondere „genau oder im Rahmen der Herstellungstoleranz genau“.
Es kann auch ein keramisches Konversionselement verwendet werden, hierbei kommt es aber auch durch Reabsorption zu Effizienzverlusten.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen werden eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen einer Lichtemission bereitgestellt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission zur Verfügung gestellt, mit einer Lichtquelle, einem ersten Konverter und einem zweiten Konverter.
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission bereitgestellt, aufweisend: eine Lichtquelle, eingerichtet zum Erzeugen von Licht mit einer ersten Dominanzwellenlänge; einen ersten Konverter, welcher eingerichtet ist, das von der Lichtquelle erzeugte Licht zu absorbieren, und Licht mit einer zweiten Dominanzwellenlänge, welche größer ist als die erste Dominanzwellenlänge, zu emittieren; und einen zweiten Konverter, welcher eingerichtet ist, einen Lichtanteil des von dem ersten Konverter emittierten Lichts zu absorbieren und Licht zu emittieren, so dass die Lichtemission eine dritte Dominanzwellenlänge aufweist, welche größer ist als die zweite Dominanzwellenlänge.
In einer Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung liegt die erste Dominanzwellenlänge im Spektralbereich von blauem Licht, der erste Konverter konvertiert das Licht der Lichtquelle vollständig zu gelblich-rotem Licht, und der zweite Konverter emittiert Licht im lang-welligen Bereich des ersten Konverters oder im Infrarotbereich.
Die vollständige Konversion des Lichts der ersten Lichtquelle zu gelblich-rotem Licht wird dabei im Rahmen der Herstellungstoleranz erreicht. Das heißt, wenigstens 95 % des blauen Lichts, insbesondere wenigstens 98 % des blauen Lichts, zum Beispiel wenigstens 99 % des blauen Lichts werden vom ersten Konverter konvertiert. Das heißt, kein oder kaum blaues Licht bleibt und konvertiert. Insbesondere ist für den menschlichen Betrachter ohne technische Hilfsmittel dann kein Blauanteil mehr im vom ersten Konverter abgestrahlten Licht erkennbar. Der erste Konverter strahlt dann also nur gelblich-rotes Licht und eventuell Infrarotstrahlung ab. Das gelblich-rote Licht weist beispielsweise Wellenlängen zwischen wenigstens 580 nm und höchstens 650 nm auf.
Der zweite Konverter absorbiert daraufhin einen Teil des gelblich-roten Lichts des ersten Konverter. Auf den zweiten Konverter trifft insbesondere kaum oder keine Strahlung der Lichtquelle, also kein oder kaum blaues Licht.
Der zweite Konverter absorbiert insbesondere den hochenergetischen Anteil des gelblich-roten Lichts des ersten Konverters möglichst vollständig oder vollständig. Der zweite Konverter absorbiert insbesondere den gelben oder gelblichen Anteil des gelblich-roten Lichts vollständig. Beispielsweise absorbiert der zweite Konverter elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen wenigstens 580 nm und höchstens 615 nm, insbesondere höchstens 600 nm.
Der zweite Konverter re-emittiert daraufhin elektromagnetische Strahlung im Bereich von rotem Licht, beispielsweise mit einer Wellenlänge von wenigstens 615 nm.
Insgesamt kann auf diese Weise besonders farbreines rotes Licht auf besonders effiziente Weise erzeugt werden. Durch den zweiten Konverter wird ein unerwünschter Anteil im Spektrum des vom ersten Konverter emittierten Lichts - der gelbe oder gelbliche Lichtanteil - absorbiert und zur Erzeugung von weiterem rotem Licht oder von Infrarotstrahlung genutzt. Da der zweite Konverter nur von relativ energiearmem Licht bestrahlt wird, können zur Bildung des zweiten Konverters empfindliche Materialien wie beispielsweise organische Konverter und/oder Konverter, die auf Halbleiter-Nanopartikeln beruhen, Verwendung finden.
Da der erste Konverter mit einem Leuchtstoff gebildet werden kann, der Licht kurzwelliger emittiert, als dies sonst bei der Vollkonversion zu rotem Licht notwendig ist, wird weniger Primärstrahlung zu Infrarotstrahlung konvertiert, was die Effizienz der Beleuchtungseinrichtung weiter erhöht.
Der erste und der zweite Konverter sind dabei mit unterschiedlichen Leuchtstoffen gebildet. Beispielsweise ist der erste Konverter mit einem keramischen Leuchtstoff gebildet und der zweite Konverter ist mit einem organischen Leuchtstoff gebildet.
In einer Ausgestaltung kann der Lichtanteil bis zu ungefähr 40 % der Lichtleistung des ersten Konverters beinhalten.
In einer Ausgestaltung kann der der Lichtanteil bis zu ungefähr 30 % der Lichtleistung des ersten Konverters beinhalten.
In einer Ausgestaltung kann der Lichtanteil bis zu ungefähr 20 % der Lichtleistung des ersten Konverters beinhalten.
In einer Ausgestaltung kann der Lichtanteil bis zu ungefähr 10 % der Lichtleistung des ersten Konverters beinhalten.
In einer Ausgestaltung kann der Lichtanteil bis zu ungefähr 5 % der Lichtleistung des ersten Konverters beinhalten.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Konverter eingerichtet sein, Licht mit einer vierten Dominanzwellenlänge, welche größer ist als die zweite Dominanzwellenlänge, zu emittieren.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Konverter eingerichtet sein, den Lichtanteil des von dem ersten Konverter emittierten Lichts zu absorbieren und Licht zu emittieren, so dass die Lichtemission eine gegenüber dem von dem ersten Konverter emittierten Licht größere Peakwellenlänge aufweist.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Konverter eine Teilchengröße oder eine Partikelgröße aufweisen, welche kleiner ist als die zweite Dominanzwellenlänge.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Konverter ein organisches Material beinhalten.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Konverter in einer Linse der Beleuchtungsvorrichtung beinhaltet sein.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Konverter zumindest teilweise um eine Linse der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet sein.
In einer Ausgestaltung kann die Lichtquelle ein Leuchtdioden-Bauteil mit einem Package aufweisen und das Package kann eine Kavität zur Aufnahme des zweiten Konverters aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Konverter in einem Matrixmaterial beinhaltet sein, welches in der Kavität aufgenommen sein kann.
In einer Ausgestaltung kann die Lichtquelle ein auf einem Substrat angeordneten Chip beinhalten.
In einer Ausgestaltung kann der erste Konverter auf dem Chip angeordnet sein.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Konverter auf dem ersten Konverter angeordnet sein.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Konverter versetzt zu dem Chip auf dem Substrat angeordnet sein.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Konverter als separates Bauteil zu der Lichtquelle und dem ersten Konverter ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann die dritte Dominanzwellenlänge im Bereich von ungefähr 615 nm bis ungefähr 625 nm sein.
In einer Ausgestaltung kann der erste Konverter eingerichtet sein, Licht in einem Wellenlängenbereich von ungefähr 580 nm bis ungefähr 650 nm zu emittieren.
In einer Ausgestaltung kann die zweite Dominanzwellenlänge kleiner als 610 nm sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zur Erzeugung einer Lichtemission bereitgestellt. Das Verfahren kann aufweisen: Erzeugen von Licht mit einer ersten Dominanzwellenlänge durch eine Lichtquelle; Absorbieren des erzeugten Lichts und Emittieren von Licht mit einer zweiten Dominanzwellenlänge, welche größer ist als die erste Dominanzwellenlänge, durch einen ersten Konverter; und Absorbieren eines Lichtanteils des durch den ersten Konverter emittierten Lichts und Emittieren von Licht durch einen zweiten Konverter, so dass die Lichtemission eine dritte Dominanzwellenlänge aufweist, welche größer ist als die zweite Dominanzwellenlänge.
In einer Ausgestaltung kann der Lichtanteil bis zu ungefähr 40 % der Lichtleistung des ersten Konverters beinhalten.
In einer Ausgestaltung kann der Lichtanteil bis zu ungefähr 30 % der Lichtleistung des ersten Konverters beinhalten.
In einer Ausgestaltung kann der Lichtanteil bis zu ungefähr 20 % der Lichtleistung des ersten Konverters beinhalten.
In einer Ausgestaltung kann der Lichtanteil bis zu ungefähr 10 % der Lichtleistung des ersten Konverters beinhalten.
In einer Ausgestaltung kann der Lichtanteil ungefähr 5 % der Lichtleistung des ersten Konverters beinhaltet.
In einer Ausgestaltung kann das durch den zweiten Konverter emittierte Licht eine vierte Dominanzwellenlänge haben, welche größer sein kann als die zweite Dominanzwellenlänge.
In einer Ausgestaltung kann durch den zweiten Konverter der Lichtanteil des von dem ersten Konverter emittierten Lichts absorbiert und Licht emittiert werden, so dass die Lichtemission eine gegenüber dem von dem ersten Konverter emittierten Licht größere Peakwellenlänge aufweist.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Konverter eine Teilchen- oder Partikelgröße haben, welche kleiner ist als die zweite Dominanzwellenlänge.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Konverter ein organisches Material beinhalten.
In einer Ausgestaltung kann die dritte Dominanzwellenlänge im Bereich von ungefähr 615 nm bis ungefähr 625 nm sein.
In einer Ausgestaltung kann der erste Konverter Licht in einem Wellenlängenbereich von ungefähr 580 nm bis ungefähr 650 nm emittieren.
In einer Ausgestaltung kann die zweite Dominanzwellenlänge kleiner als ungefähr 610 nm sein.
Zumindest einige Ausführungsbeispiele können vorteilhaft gewährleisten, dass ein rot-rot konvertiertes Spektrum mit einer Dominanzwellenlänge im Bereich von ungefähr 615 bis ungefähr 625 nm erhalten wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.
2 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.

3 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.
4 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.
5 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.
6 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.
7 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.
8 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.
9 zeigt gemessene Spektren eines Vergleichs einer herkömmlichen roten LED, bestehend aus einem Halbleiterchip, der blaues Licht emittiert, und einem Konverter, der dieses vollständig in rotes Licht umwandelt, und eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.
10 zeigt gemessene Spektren eines weiteren Vergleichs einer herkömmlichen roten LED, bestehend aus einem Halbleiterchip, der blaues Licht emittiert, und einem Konverter, der dieses vollständig in rotes Licht umwandelt, und eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.
11 zeigt gemessene Spektren eines weiteren Vergleichs einer herkömmlichen roten LED, bestehend aus einem Halbleiterchip, der blaues Licht emittiert, und einem Konverter, der dieses vollständig in rotes Licht umwandelt, und Ausführungsbeispielen einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.
12 zeigt Beispiele eines Vergleichs von Farbortverschiebungen (Farbortshifts) herkömmlicher roten LEDs, bestehend aus einem Halbleiterchip, der blaues Licht emittiert, und einem Konverter, der dieses vollständig in rotes Licht umwandelt, und Ausführungsbeispielen einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.
13 zeigt Beispiele eines Vergleichs von Farbortverschiebungen (Farbortshifts) herkömmlicher roten LEDs, bestehend aus einem Halbleiterchip, der blaues Licht emittiert, und einem Konverter, der dieses vollständig in rotes Licht umwandelt, und Ausführungsbeispielen einer Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission.
14 zeigt eine Farbort-Graphik, in der die ECE-Norm und die EN12368 (Ampelnorm) aufgezeigt sind.

In einem Ausführungsbeispiel wird ein blauer Halbleiterchip mit einem roten Leuchtstoff vollkonvertiert. Im Weiteren Lichtweg befindet sich ein zweiter Konverter. Dieser Konverter besitzt eine Absorption im kurzwelligen Bereich des emittierten Lichts des ersten Konverters. Des Weiteren besitzt der zweite Konverter eine Emission im langwelligen Bereich des ersten Konverters oder im Infrarot-Bereich, zum Beispiel mit einer Dominanzwellenlänge, die größer ist als die Dominanzwellenlänge des ersten Konverters. Der zweite Konverter absorbiert so vorteilhaft Teile der kurzwelligen Emission des ersten Konverters und verschiebt dadurch die Dominanzwellenlänge der Emission langwellig. Zusätzlich kann die Emission des zweiten Konverters zur langwelligen Verschiebung sowohl der Dominanzwellenlänge als auch der Peakwellenlänge (das heißt die Wellenlänge mit der höchsten Intensität) der Emission beitragen und vorteilhaft die Gesamteffizienz weiter steigern, im Vergleich zu einer identischen Wellenlängenverschiebung durch eine Konzentrationssteigerung des ersten Konverters.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird unter einer Dominanzwellenlänge die Wellenlänge verstanden, die den Farbton einer lichtemittierenden Vorrichtung, beispielsweise einer Leuchtdiode (LED), beschreibt, wie ihn das menschliche Auge empfindet. Die Dominanzwellenlänge kann auch als Hauptwellenlänge, Schwerpunktwellenlänge oder dominante Wellenlänge bezeichnet werden.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem zweiten Konverter um einen organischen Konverter. Die Teilchengröße oder Partikelgröße organischer Konverter ist üblicherweise deutlich kleiner als die Wellenlänge des Lichts. Dadurch kommt es vorteilhaft zu keinen oder nur zu geringen Streuverlusten. Üblicherweise besitzen organische Konverter nur eine geringe Stabilität gegenüber Bestrahlung mit kurzwelligem sichtbarem Licht, das heißt mit Licht beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 420 nm bis ungefähr 540 nm. Diese Wellenlängen entsprechen einer Energie von ungefähr 2.3 - 3.1 eV, was in einer Größe mit schwachen Kohlenstoffbindungen (zum Beispiel Kohlenstoff-Kohlenstoff- oder Kohlenstoff-Halogen-Bindungen; 220 - 350 kJ/mol) liegt und diese somit photochemisch zerstören können.
Durch die Vollkonversion des von dem blauen Halbleiterchip emittierten Lichts mittels des ersten Konverters wird der zweite Konverter in einem Ausführungsbeispiel nur mit Licht in einem Bereich von ungefähr 580 nm bis ungefähr 650 nm bestrahlt. Dadurch kann vorteilhaft auch mit organischen Konvertern eine hohe Stabilität der Beleuchtungsvorrichtung erreicht werden.
Das in der 1 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung 100 beinhaltet eine blaue Lichtquelle 102, welche Licht 104 mit einer ersten Dominanzwellenlänge erzeugt, beispielsweise Licht 104 mit einer ersten Dominanzwellenlänge in einem Bereich von ungefähr 380 nm bis ungefähr 480 nm. Außerdem beinhaltet die Beleuchtungsvorrichtung 100 einen ersten Konverter 106, welcher das von der Lichtquelle erzeugte Licht 104 absorbiert, und welcher Licht 108 mit einer zweiten Dominanzwellenlänge, welche größer ist als die erste Dominanzwellenlänge, emittiert. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite Dominanzwellenlänge in einem Bereich von ungefähr 580 nm bis 650 nm liegen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 580 nm bis ungefähr 610 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 600 nm bis ungefähr 610 nm.
Des Weiteren beinhaltet die Beleuchtungsvorrichtung 100 einen zweiten Konverter 110, welcher ausgebildet ist, einen Lichtanteil, beispielsweise einen kurzwelligen Lichtanteil des von dem ersten Konverter emittierten Lichts 108 zu absorbieren, und Licht 112 mit einer gegenüber dem absorbierten Licht erhöhten Wellenlänge zu emittieren. Beispielsweise hat der zweite Konverter 110 eine Dominanzwellenlänge, welche größer ist als die Dominanzwellenlänge des ersten Konverters.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der absorbierte Lichtanteil bis zu ungefähr 40 % der Lichtleistung des ersten Konverters 106 beinhalten, vorteilhaft bis zu ungefähr 30 %, noch vorteilhafter bis zu ungefähr 20 %, noch vorteilhafter bis zu ungefähr 10 %, und bevorzugt ungefähr 5 %. Die Menge der absorbierten Lichtleistung kann beispielsweise durch eine oder mehrere der folgenden Parameter beeinflusst werden:

Länge des Lichtwegs durch das Medium mit dem Konversionsmaterial, Konzentration des Lichtmaterials und der molare Extinktionskoeffizient des gewählten Konversionsmaterials (Lambert'sches Gesetz).

Der Extinktionskoeffizient kann wiederum wellenlängenabhängig sein, das heißt die Menge der absorbierten Lichtleistung kann sich aus der Superposition der Emission und der Extinktion ergeben. Ebenso kann der molare Extinktionskoeffizient von der Dielektrizität des Mediums abhängig sein.
Eine Dominanzwellenlänge des insgesamt von der Beleuchtungsvorrichtung 100 erzeugten Lichts 114, welches sich aus der Superposition des nicht absorbierten Lichtanteils 108 des ersten Konverters 106 und dem von dem zweiten Konverter 110 emittiertem Licht 112 ergibt, kann im Bereich von ungefähr 615 nm bis ungefähr 625 nm sein. Vorteilhaft sind sowohl die Dominanzwellenlänge als auch die Peakwellenlänge des Lichts 114 gegenüber dem von dem ersten Konverter 106 emittierten Licht 108 langwellig verschoben. Dieses ist zum Beispiel nicht erreichbar, wenn nur ein Anteil des von dem ersten Konverter emittierten Lichts absorbiert werden würde.
Das in der 2 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung 200 beinhaltet eine Lichtquelle 202, welche ein Leuchtdioden (LED) -Bauteil mit einem blauen Halbleiterchip 204 und einem Package (auch bezeichnet als Gehäuse) 206 beinhaltet. Das Package 206 hat eine Kavität 208 zur Aufnahme des zweiten Konverters 210.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein erster Konverter 216 auf dem Halbleiterchip 204 aufgebracht, zur Vollkonversion oder nahezu Vollkonversion (Blauanteil im Spektrum vorteilhaft kleiner als ungefähr 5 %). Der erste Konverter 216 kann auf den Halbleiterchip 204 zum Beispiel durch Schichtentransfer, Volumenverguss, elektrophoretische Abscheidung oder Sprühbeschichten (Spraycoaten) aufgebracht sein.
Der zweite Konverter 210 kann in einem in der Kavität 208 aufgenommenen Matrixmaterial 212 beinhaltet sein. Eine Linse 214 kann optional auf dem Package 206 im Bereich der Kavität 208 angebracht sein. Die Kavität 208 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Matrixmaterial 212 vergossen. Die Linse 214 kann beispielsweise wird durch einen Kleber (zum Beispiel Silikon) auf den zweiten Konverter 210 aufgebracht sein. Die Linse 214 kann in anderen Ausführungsbeispielen aufgetropft werden und es kann durch Oberflächenkräfte eine Linsenform ausgebildet werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Linse 214 durch formgebende Verfahren wie Molding oder Casting gebildet werden.
Bei Aufbauten anders als durch Volumenverguss kann diese Matrix den zweiten Konverter (zum Beispiel einen organischen Konverter oder Halbleiter-Nanopartikel) enthalten. Bei Volumenverguss würde eine Trennung des ersten und des zweiten Konverters nicht sicher gewährleistet sein.
Das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung 300 beinhaltet eine Lichtquelle 302, welche ein Leuchtdioden-Bauteil mit einem blauen Halbleiterchip 304 und einem Package 306 aufweist. Ein Matrixmaterial 312 ist in einer Kavität 308 des Package 306 aufgenommen. Die Kavität 308 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Matrixmaterial 310 vergossen. Eine Linse 314 kann auf dem Package 306 im Bereich der Kavität 308 angebracht sein.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein erster Konverter 316 auf dem Halbleiterchip 304 aufgebracht, eingerichtet zur Vollkonversion oder nahezu Vollkonversion (Blauanteil im Spektrum vorteilhaft kleiner als ungefähr 5 %). Der erste Konverter 316 kann auf den Halbleiterchip 304 zum Beispiel durch Schichttransfer (Layertransfer), Volumenverguss, elektrophoretische Abscheidung oder Sprühbeschichten (Spraycoaten) aufgebracht sein.
Ein zweiter Konverter 318 ist zumindest teilweise um die Linse 314 herum angeordnet oder umschließt die Linse 314 im Wesentlichen vollständig, wie in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Material des zweiten Konverters 318 in Form einer Schale um die Linse 314 aufgebracht, zum Beispiel gemoldet.
Das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung 400 beinhaltet eine Lichtquelle 402, welche ein Leuchtdioden-Bauteil mit einem blauen Halbleiterchip 404 und einem Package 406 beinhaltet. Ein Matrixmaterial 412 ist in einer Kavität 408 des Package 406 aufgenommen. Die Kavität 408 wird in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Matrixmaterial 410 vergossen. Eine Linse 414 ist auf dem Package 406 im Bereich der Kavität 408 angebracht.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein erster Konverter 416 auf dem Halbleiterchip 404 aufgebracht, eingerichtet zur Vollkonversion oder nahezu Vollkonversion (Blauanteil im Spektrum vorteilhaft kleiner als ungefähr 5 %). Der erste Konverter 416 kann auf den Halbleiterchip 404 zum Beispiel durch Schichttransfer (Layertransfer), Volumenverguss, elektrophoretische Abscheidung oder Sprühbeschichten (Spraycoaten) aufgebracht sein. Das Material eines zweiten Konverters 418 ist in der Linse 414 enthalten.
Das in 5 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung 500 beinhaltet eine Lichtquelle, welche einen auf einem Substrat 504 angeordneten blauen Halbleiterchip 506 (beispielsweise Leuchtdioden-Chip) beinhaltet. Ein erster Konverter 508 ist auf dem Chip 506 angeordnet und ein zweiter Konverter 510 ist auf dem ersten Konverter 508 angeordnet. Eine Linse 512 kann über dem zweiten Konverter 508 angebracht sein. Der erste Konverter 508 kann zum Beispiel mittels Schichttransfer (Layertransfer), elektrophoretische Abscheidung oder Sprühbeschichten (Spraycoaten) auf das Substrat 504 aufgebracht werden, zur Vollkonversion oder nahezu Vollkonversion. Die Linse 512 kann zum Beispiel auf das Substrat 504 gemoldet sein.
Das in 6 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung 600 beinhaltet eine Lichtquelle, welche einen auf einem Substrat 604 angeordneten blauen Halbleiterchip 606 (beispielsweise einen Leuchtdioden-Chip) aufweist. Ein erster Konverter 608 ist auf dem Chip 606 angeordnet und eine Linse 612 kann über dem ersten Konverter 608 angebracht sein. Das Material eines zweiten Konverters 610 kann in der Linse 612 enthalten sein.
Das in 7 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung 700 beinhaltet eine Lichtquelle, welche einen auf einem Substrat 704 angeordneten blauen Halbleiterchip 706 (beispielsweise einen Leuchtdioden-Chip) aufweist. Ein erster Konverter 708 ist auf dem Chip 706 angeordnet und eine Linse 712 kann über dem ersten Konverter 708 angebracht beziehungsweise angeordnet sein. Ein zweiter Konverter 714 ist zumindest teilweise um die Linse 712 angeordnet oder umschließt die Linse 712 im Wesentlichen vollständig, wie in dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Material des zweiten Konverters 714 in Form einer Schale um die Linse 712 aufgebracht, zum Beispiel gemoldet.
Das in 8 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung 800 beinhaltet eine Lichtquelle, welche einen auf einem Substrat 804 angeordneten blauen Halbleiterchip 806 (beispielsweise einen Leuchtdioden-Chip) aufweist. Ein erster Konverter 808 ist auf Halbleiterchip Chip 806 angeordnet und ein zweiter Konverter 810 ist lateral versetzt zu dem Halbleiterchip 806 auf dem Substrat 804 angeordnet. Dieses ermöglicht vorteilhaft, dass der zweite Konverter 810 effektiv gekühlt werden kann. In einem Ausführungsbeispiel kann das Substrat 804 beispielsweise aus Silber bestehen, welches eine hohe Reflektivität besitzen kann und gleichzeitig ein gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen kann. Vorteilhaft kann das Substrat, beispielsweise ein Silbersubstrat, an einen Kühlkörper (zum Beispiel aus Kupfer) in der Unterseite des LED-Packages gekoppelt sein.
Als Substrat (Panel) in den oben mit Bezug auf die 5 bis 8 beschriebenen Ausführungsbeispielen kann beispielsweise ein Keramiksubstrat verwendet werden. Ein beispielhaftes Linsenmaterial ist Silikon. Das Substrat kann beispielsweise aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder Yttriumaluminiumoxid bestehen.
Als Linsen-Material in den beschriebenen Ausführungsbeispielen können zum Beispiel die folgenden Materialien vorteilhaft verwendet werden:

Polyacrylat, Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE) mit hoher oder niedriger Dichte oder Polypropylen (PP)), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Polyester, Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethersulfon (PES), Polyethylennaphthalat (PEN), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyimid (PI), Polyetherketone (PEEK), Polyamide, beispielsweise Polyphthalamide (PPA), Polycyclohexylendimethylenterephthalat (PCT), Silikone, Epoxide oder ein flüssigkristallines Polymer (liquid crystalline polymer - LCP).

In anderen Ausführungsbeispielen kann der zweite Konverter als separates Bauteil zu der Lichtquelle und dem ersten Konverter ausgebildet sein. Damit wird der zweite Konverter in einem so genannten Remote-Ansatz anwendbar.
Die Ausführungsbeispiele sind im Falle einer organischen Leuchtdiode (OLED) mit Pumpwellenlängen im blauen und weißen Bereich möglich, beispielsweise mit Blau und Weiß als Pumpwellenlänge für den ersten Konverter und Rot dann direkt für die rot-rote Konversion vom zweiten Konverter.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann der erste Konverter zum Beispiel eingerichtet sein, Licht in einem Bereich von ungefähr 580 nm bis ungefähr 650 nm, beispielsweise mit einer Dominanzwellenlänge kleiner als ungefähr 610 nm zu emittieren. Das von der Beleuchtungsvorrichtung insgesamt emittierte/konvertierte Licht kann zum Beispiel eine Dominanzwellenlänge in einem Bereich von ungefähr 610 nm bis ungefähr 625 nm haben. Der zweite Konverter kann beispielsweise sein Absorptionsmaximum bei ungefähr 575 nm haben. In einem Ausführungsbeispiel kann das Licht von dem ersten Konverter eine Dominanzwellenlänge von ungefähr 606 nm haben und die Dominanzwellenlänge des insgesamt emittierte/konvertierte Lichts kann ungefähr 612 nm sein.
9 zeigt gemessene Spektren eines Vergleichs einer herkömmlichen roten LED mit Vollkonversion oder nahezu Vollkonversion durch einen Eu²⁺-dotierten Konverter (Kurve 900) und einem Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem zweiten Konverter (Kurve 902). Wie aus der 9 ersichtlich ist, kann der zweite Konverter vorteilhaft eine Rotverschiebung der Emission, bei gleichzeitiger Verringerung der Bandbreite, erreichen. Durch den zweiten Konverter wird Licht im kurzwelligen Bereich 904 der Emission 900 absorbiert und Licht im langwelligen Bereich 906 der Emission 900 emittiert. Dadurch sind sowohl die Dominanzwellenlänge als auch die Peakwellenlänge der Emission 902 langwellig gegenüber der Emission 900 verschoben. Ohne den zweiten Konverter (Kurve 900) ist die Dominanzwellenlänge ungefähr 606 nm und die Peakwellenlänge ungefähr 627 nm. Mit dem zweiten Konverter (Kurve 902) ist die Dominanzwellenlänge ungefähr 612 nm und die Peakwellenlänge ungefähr 629 nm.
10 zeigt gemessene Spektren eines weiteren Vergleichs einer herkömmlichen roten LED mit Vollkonversion oder nahezu Vollkonversion durch einen Eu²⁺-dotierten Konverter (Kurve 1000) und einem Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem zweiten Konverter (Kurve 1002). Im Vergleich zu 9 hat der erste Konverter eine niedrigere Konzentration. Wiederum kann der zweite Konverter vorteilhaft eine Rotverschiebung der Emission, bei gleichzeitiger Verringerung der Bandbreite, erreichen. Ohne den zweiten Konverter (Kurve 1000) ist die Dominanzwellenlänge ungefähr 605 nm und die Peakwellenlänge ungefähr 619 nm. Mit dem zweiten Konverter (Kurve 1002) ist die Dominanzwellenlänge ungefähr 611 nm und die Peakwellenlänge ungefähr 626 nm.
Bei dem Eu2+-dotierten Konverter in der 9 und 10 handelt es sich um einen (Sr,Ba,Ca)2Si5N8-Phosphor (bevorzugt mit einem Eu2+-Gehalt von ungefähr 0.5 - 15 % und besonders bevorzugt von ungefähr 2 - 8 %). In 9 wurde dieser in einer Konzentration von ungefähr 32 % Leuchtstoff in einem Volumenverguss (Lichtweg im Package ungefähr 0.4 mm) und in 10 mit ungefähr 25 % in einem Volumenverguss eingesetzt. Der zweite Konverter ist Lumogen red 305 F, erwerblich zum Beispiel bei BASF. Ungefähr 4 mg wurden in ungefähr 20 g Silikon gelöst. Das entspricht einer Konzentration von ungefähr 0.1 g/l Konzentrationen von ungefähr 0.001 - ungefähr 0.1 g/l bei einem Lichtweg von ungefähr 1.5 mm können beispielsweise in verschiedenen Ausführungsbeispielen benutzt werden.
11 zeigt gemessene Spektren eines weiteren Vergleichs einer herkömmlichen roten LED mit Vollkonversion oder nahezu Vollkonversion durch nur einen Eu²⁺-dotierten Konverter (Kurve 1100) und Ausführungsbeispielen einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem zweiten Konverter (Kurven 1102, 1104 und 1106). Für die Kurve 1100 wurde eine Dominanzwellenlänge von ungefähr 604 nm gemessen, während für die Kurven 1102, 1104 und 1106 jeweils eine Dominanzwellenlänge von ungefähr 610 nm, ungefähr 607 nm und ungefähr 608 nm gemessen wurde.
Für die Kurve 1100 wurde eine Peakwellenlänge, das heißt die Wellenlänge mit der höchsten Intensität, von ungefähr 624 nm gemessen, während für die Kurven 1102, 1104 und 1106 jeweils eine Dominanzwellenlänge von ungefähr 628 nm, ungefähr 629 nm und ungefähr 627 nm gemessen wurde. Das Material der zweiten Konverter in den Ausführungsbeispielen der Kurven 1102, 1104 und 1106 war BASFLumogen F Rot 305, mit ungefähr gleichen Schichtdicken.
12 zeigt Beispiele eines Vergleichs von Farbortverschiebungen herkömmlicher roter LEDs mit Vollkonversion oder nahezu Vollkonversion durch nur einen Konverter und Ausführungsbeispielen einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem zweiten Konverter.
13 zeigt Beispiele eines weiteren Vergleichs von Farbortverschiebungen herkömmlichen roter LEDs mit Vollkonversion oder nahezu Vollkonversion durch nur einen Konverter und Ausführungsbeispielen einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem zweiten Konverter. Im Vergleich zu 12 hat der erste Konverter in diesen Beispielen eine niedrigere Konzentration.
Wie aus einem Vergleich der 12 und 13 mit der 14 zeigt, fallen die gemessenen Werte der Ausführungsbeispiele, angezeigt als Gruppen 1200 und 1300 in 12 und 13, sowohl innerhalb einer Ampelnorm 1400 (EN12368) als auch der ECE Norm 1402. Dagegen erreichen die gemessenen Werte der LEDs mit nur einem Konverter, angezeigt als Gruppen 1204 und 1304 in 12 und 13, die Ampelnorm 1400 und die ECE Norm 1402 nicht.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können vorteilhaft einen oder mehrere der folgenden Effekte haben:

- Es kann ein konvertiertes Spektrum mit einer Dominanzwellenlänge in einem Bereich von ungefähr 615 nm bis ungefähr 625 nm erhalten werden.
- Durch die zweite Konversion von energiearmen Photonen (rote) können Materialien zur Konversion verwendet werden (wie zum Beispiel organische Konverter und Halbleiter-Nanopartikel), die bei der gewöhnlichen Konversion von blauem Licht nicht die notwendige Stabilität aufweisen würden. Diese Materialien können in Partikelgrößen deutlich unterhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichts erhalten werden und es kommt somit nicht zu weiteren Streuverlusten.
- Der erste Konverter emittiert kurzwelliger als ohne eine zweite Konversion notwendig. Dadurch kommt es zu weniger Emission im infraroten Bereich.
- Es kann ein konvertiertes Spektrum mit einer Dominanzwellenlange in einem Bereich von ungefähr 615 nm bis ungefähr 625 nm erhalten werden.
- Es kann eine höhere Gesamteffizienz erreicht werden als zum Beispiel mit einem Einzel-Phosphor-System.
- Das Spektrum wird schmaler, dadurch wird eine bessere Farbsättigung erreicht. Man erhält einen reineren Rotton.

Eine je nach Materialsystem vorhandener Farbortverschiebung bei steigender Temperatur kann durch den zweiten Konverter ausgeglichen oder zumindest minimiert werden. Einige Konverter, wie zum Beispiel Phosphore, schieben bei höheren Temperaturen in Richtung Gelb. Außerdem wird bei höheren Temperaturen nicht so stark konvertiert. Durch den zweiten Konverter, zum Beispiel Phosphor, kann die Gelbverschiebung (der Gelbshift) aufgefangen werden, da mehr Licht absorbiert und wieder in Rot umgewandelt wird. Ferner können die starken auftretenden Reste an blauem Licht durch den zweiten Konverter absorbiert werden. Andernfalls würde bei hohen Temperaturen der angestrebte Farbbereich verlassen werden.
Mögliche, aber nicht einschränkende, Materialien für den ersten Konverter in den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind Eu²⁺-dotierte Konverter, wie zum Beispiel Eu²⁺-dotierte Nitride, beispielsweise CaAISiN3:Eu²⁺, (Ba,Sr)2Si5N8:Eu²⁺; Eu²⁺-dotierte Sulfide, Eu²⁺-dotierte SiAIONe und SiONe.
Mögliche, aber nicht einschränkende, Materialien für den zweiten Konverter in den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind organische Farbstoffe und Lumineszenzfarbstoffe, zum Beispiel folgende Substanzklassen:

Acridin-Farbstoffe, Acridinon-Farbstoffe, Anthrachino-Farbstoffe, Anthracen-Farbstoffe, Cyanin-Farbstoffe, Dansyl-Farbstoffe, Squaryllium-Farbstoffe, Spiropyrane, Borondipyrromethene (BODIPY), Perylene, Pyrene, Naphthalene, Flavine, Pyrrole, Porphyrine und deren Metallkomplexe, Diarylmethan-Farbstoffe, Triarylmethan- Farbstoffe, Nitro- und Nitroso-Farbstoffen, Phthalocyanin-Farbstoffe und die Metall-Komplexe von Phthalocyaninen, Quinone, Azo-Farbstoffe, Indophenol-Farbstoffe, Oxazine, Oxazone, Thiazine und Thiazoie, Xanthene, Fluorene, Flurone, Pyronine, Rhodamine, Coumarine.

Vorteilhafte organische Materialien sind beispielsweise Perylenimide und Perylencarboxylate.

Claims

Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission, aufweisend: - eine Lichtquelle (102, 202, 302, 402, 506, 606, 706, 806), eingerichtet zum Erzeugen von Licht mit einer ersten Dominanzwellenlänge; - einen ersten Konverter (106, 216, 316, 416, 508, 608, 708, 808), welcher eingerichtet ist, das von der Lichtquelle erzeugte Licht zu absorbieren, und Licht mit einer zweiten Dominanzwellenlänge, welche größer ist als die erste Dominanzwellenlänge, zu emittieren; und - einen zweiten Konverter (110, 210, 318, 418, 510, 610, 714, 810), welcher eingerichtet ist, einen Lichtanteil des von dem ersten Konverter emittierten Lichts zu absorbieren und Licht zu emittieren, so dass die Lichtemission eine dritte Dominanzwellenlänge aufweist, welche größer ist als die zweite Dominanzwellenlänge, wobei - die erste Dominanzwellenlänge im Spektralbereich von blauem Licht liegt, - der erste Konverter das Licht der Lichtquelle zu gelblich-rotem Licht vollkonvertiert, - der zweite Konverter Licht im langwelligen Bereich des ersten Konverters oder im Infrarotbereich emittiert, und - der erste Konverter und der zweite Konverter mit unterschiedlichen Leuchtstoffen gebildet sind.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das gelblich-rote Licht Wellenlängen zwischen wenigstens 580 nm und höchstens 650 nm aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der der Lichtanteil bis zu 40 % der Lichtleistung des ersten Konverters (106, 216, 316, 416, 508, 608, 708, 808) beinhaltet, vorzugsweise bis zu 30 % der Lichtleistung des ersten Konverters (106, 216, 316, 416, 508, 608, 708, 808), vorzugsweise bis zu 20 % der Lichtleistung des ersten Konverters.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Konverter (110, 210, 318, 418, 510, 610, 714, 810) eingerichtet ist, Licht mit einer vierten Dominanzwellenlänge, welche größer ist als die zweite Dominanzwellenlänge, zu emittieren.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Konverter (110, 210, 318, 418, 510, 610, 714, 810) eingerichtet ist, den Lichtanteil des von dem ersten Konverter emittierten Lichts zu absorbieren und Licht zu emittieren, so dass die Lichtemission eine gegenüber dem von dem ersten Konverter (106, 216, 316, 416, 508, 608, 708, 808) emittierten Lichts größere Peakwellenlänge aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Konverter (110, 210, 318, 418, 510, 610, 714, 810) eine Teilchen- oder Partikelgröße hat, welche kleiner ist als die zweite Dominanzwellenlänge.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Konverter (110, 210, 318, 418, 510, 610, 714, 810) ein organisches Material beinhaltet.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: - eine Linse (214, 314, 414, 512, 612, 712); - wobei der zweite Konverter (418, 610) in der Linse (414, 612) der Beleuchtungsvorrichtung beinhaltet ist, oder - wobei der zweite Konverter (318, 714) zumindest teilweise um die Linse (314, 712) der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Lichtquelle ein Leuchtdioden-Bauteil (202, 302, 402) mit einem Package (206, 306, 406) aufweist, und wobei das Package (206, 306, 406) eine Kavität (208, 308, 408) zur Aufnahme des zweiten Konverters (210) aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der der zweite Konverter (210) in einem Matrixmaterial (212) beinhaltet ist, welches in der Kavität (208) aufgenommen ist.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Lichtquelle ein auf einem Substrat (504, 604, 704, 804) angeordneten Chip (506, 606, 706, 806) beinhaltet.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, - bei der der erste Konverter (508) auf dem Chip (506) angeordnet ist; und/oder - bei der der zweite Konverter (510) auf dem ersten Konverter (508) angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der der zweite Konverter (810) versetzt zu dem Chip (806) auf dem Substrat (804) angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die dritte Dominanzwellenlänge im Bereich von 615 nm bis 625 nm ist.
Verfahren zum Erzeugen einer Lichtemission, aufweisend: - Erzeugen von Licht mit einer ersten Dominanzwellenlänge durch eine Lichtquelle (102, 202, 302, 402, 506, 606, 706, 806); - Absorbieren des erzeugten Lichts und Emittieren von Licht mit einer zweiten Dominanzwellenlänge, welche größer ist als die erste Dominanzwellenlänge, durch einen ersten Konverter (106, 216, 316, 416, 508, 608, 708, 808); und - Absorbieren eines Lichtanteils des durch den ersten Konverter emittierten Lichts und Emittieren von Licht durch einen zweiten Konverter (110, 210, 318, 418, 510, 610, 714, 810), so dass die Lichtemission eine dritte Dominanzwellenlänge aufweist, welche größer ist als die zweite Dominanzwellenlänge, wobei - die erste Dominanzwellenlänge im Spektralbereich von blauem Licht liegt, - der erste Konverter das Licht der Lichtquelle zu gelblich-rotem Licht vollkonvertiert, - der zweite Konverter Licht im langwelligen Bereich des ersten Konverters oder im Infrarotbereich emittiert, und - der erste Konverter und der zweite Konverter mit unterschiedlichen Leuchtstoffen gebildet sind.
Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem der Lichtanteil bis zu 40 % der Lichtleistung des ersten Konverters beinhaltet, vorzugsweise bis zu 30 % der Lichtleistung des ersten Konverters, vorzugsweise bis zu 20 % der Lichtleistung des ersten Konverters.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 oder 16, bei dem das durch den zweiten Konverter (110, 210, 318, 418, 510, 610, 714, 810) emittierte Licht eine vierte Dominanzwellenlänge hat, welche größer ist als die zweite Dominanzwellenlänge.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem der zweite Konverter (110, 210, 318, 418, 510, 610, 714, 810) eine Teilchengröße oder eine Partikelgröße hat, welche kleiner ist als die zweite Dominanzwellenlänge.
Verfahren gemäß Anspruch 18, bei dem der zweite Konverter (110, 210, 318, 418, 510, 610, 714, 810) ein organisches Material beinhaltet.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem die dritte Dominanzwellenlänge im Bereich von 615 nm bis 625 nm ist.
Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer Lichtemission, aufweisend: - eine Lichtquelle (102, 202, 302, 402, 506, 606, 706, 806), eingerichtet zum Erzeugen von Licht mit einer ersten Dominanzwellenlänge; - einen ersten Konverter (106, 216, 316, 416, 508, 608, 708, 808), welcher eingerichtet ist, das von der Lichtquelle erzeugte Licht zu absorbieren, und Licht mit einer zweiten Dominanzwellenlänge, welche größer ist als die erste Dominanzwellenlänge, zu emittieren; und - einen zweiten Konverter (110, 210, 318, 418, 510, 610, 714, 810), welcher eingerichtet ist, einen Lichtanteil des von dem ersten Konverter emittierten Lichts zu absorbieren und Licht zu emittieren, so dass die Lichtemission eine dritte Dominanzwellenlänge aufweist, welche größer ist als die zweite Dominanzwellenlänge, wobei - die zweite Dominanzwellenlänge kleiner als 610 nm ist, - der zweite Konverter ein organischer Konverter ist, der im Wesentlichen nicht mit Licht der ersten Dominanzwellenlänge bestrahlt wird, - wenigstens 95 % des Lichts der ersten Dominanzwellenlänge vom ersten Konverter konvertiert werden.