DE202007008258U1 - LED bulbs - Google Patents

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Abstract

LED-Leuchtmittel (1) aufweisend
– einen Sockel (2) mit Netzanschlüssen (8a, 8b),
– mindestens eine weiße LED (7a),
– mindestens eine monochromatische LED (7b),
wobei das von dem LED-Leuchtmittel (1) emittierte Licht eine Farbtemperatur von höchstens 6 500 K und einen Farbwiedergabeindex von mindestens 80 Ra aufweist.LED illuminant (1) having
- a base (2) with power connections (8a, 8b),
At least one white LED (7a),
At least one monochromatic LED (7b),
wherein the light emitted from the LED illuminant (1) has a color temperature of at most 6,500 K and a color rendering index of at least 80 Ra.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtquelle mit Leuchtdioden (LEDs), die insbesondere als „LED-Glühbirne" ausgelegt sein kann, d.h. zu Ersatz herkömmlicher Glühlampen dimensioniert sein kann.The The present invention relates to a light source with light-emitting diodes (LEDs), which may be designed in particular as an "LED light bulb", i.e. to replace conventional lightbulbs can be dimensioned.

Herkömmliche Glühlampen bestehen aus einem Befestigungssockel einschließlich der elektrischen Stromzuführungen und einem Glaskolben, der einen Glühfaden und dessen Halterung vor der Außenumgebung abschirmt.conventional lightbulbs consist of a mounting base including the electrical power supply and a glass bulb containing a filament and its holder in front of the outside environment shields.

Der Glühfaden – der elektrische Leiter – wird durch Stromfluss so stark erhitzt, dass er glüht, d.h. thermische Strahlung emittiert. Die aufgenommene elektrische Energie wird zum Teil in Form sichtbarem Licht abgestrahlt. Solche Glühlampen verbrauchen aber viel Strom und der Glühfaden hat eine eher begrenzte Lebensdauer.Of the Filament - the electric Ladder - gets through Current flow heated so much that it glows, i. thermal radiation emitted. The absorbed electrical energy is partly in Shape emitted visible light. But such incandescent lamps consume a lot Electricity and the filament has a rather limited lifespan.

Eine Glühbirnen-förmige LED-Leuchte ist aus der JP 2006 156 187 bekannt. Eine Mehrzahl von LEDs ist dabei auf einer Leiterplatte angeordnet. Die LEDs emittieren im nahen UV-Bereich oder im Wellenbereich der Farbe blau. Eine Phosphor-Schicht oder Leuchtstoff-Schicht sorgt dafür, dass die emittierten Wellenlängen sich derart verschieben, dass ausgehend von dem UV- bzw. blauen Licht durch Mischung mit konvertiertem Licht ein „weißes" Licht erzeugt wird.A bulb-shaped LED light is out of the JP 2006 156 187 known. A plurality of LEDs is arranged on a printed circuit board. The LEDs emit blue in the near UV range or in the wavelength range of the color. A phosphor layer or phosphor layer causes the emitted wavelengths to shift such that "white" light is generated from the UV or blue light by mixing with converted light.

„Weiss" bedeutet dabei, dass ggf. mit Lücken im wesentlichen das ganze sichtbare Spektrum abgedeckt wird."White" means that possibly with gaps in the essentially the whole visible spectrum is covered.

Problematisch dabei ist die Tatsache, dass das resultierende weiße Licht einen unbefriedigenden Farbwiedergabeindex von weniger als 80 Ra aufweist. Weiterhin ist zu bemängeln, dass der Wirkungsgrad eines derart erzeugten weißen Lichts deutlich kleiner (um die 25%) ist als der eines kühlen weißen Lichts.Problematic Here is the fact that the resulting white light an unsatisfactory color rendering index of less than 80 Ra having. Furthermore, it has to be complained that the efficiency of such a generated white light is much smaller (around 25%) is like that of a cool white light.

Dieses LED-Leuchtmittel ist also nicht dazu geeignet, warmes weißes Licht bereitzustellen. Ebenso wenig geeignet sind RGB-LEDs, da diese LEDs unzumutbare Farbschatten und hohe Farbtoleranzen aufweisen.This LED bulb is therefore not suitable for warm white light provide. Also not suitable are RGB LEDs, as these LEDs unacceptable color shadows and high color tolerances.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine LED-Lichtquelle der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein warmes weißes Licht mit gutem Ra-Wert erzeugen kann.It is therefore an object of the present invention, an LED light source of the above called kind, to create a warm white light with good Ra value can generate.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist ein LED-Leuchtmittel einen Sockel mit Netzanschlüssen, mindestens eine weiße LED (d.h. eine monochromatische LED mit Farbkonversionsschicht), und mindestens eine monochromatische LED auf. Das vom LED-Leuchtmittel emittierte Licht weist dabei eine Farbtemperatur von höchstens 6 500 K und einen Farbwiedergabeindex von mindestens 80 Ra auf.According to one In the first aspect of the invention, an LED illuminant has a base with mains connections, at least a white one LED (i.e., a monochromatic LED with color conversion layer), and at least one monochromatic LED. That of the LED bulb emitted light has a color temperature of at most 6 500 K and a color rendering index of at least 80 Ra.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein LED-Leuchtmittel einen Sockel mit Netzanschlüssen, mindestens eine weiße LED, und mindestens eine monochromatische LED auf. Das vom LED-Leuchtmittel emittierte Licht ist dabei ein warmes weißes Licht mit einem Farbwiedergabeindex von mindestens 80 Ra.According to one Another aspect of the invention, an LED illuminant has a socket with power connections, at least a white one LED, and at least one monochromatic LED on. That of the LED bulb emitted light is a warm white light with a color rendering index of at least 80 Ra.

Die LEDs können mit der Chip-On-Board-Technologie (CoB) auf einem LED-Modul angeordnet sein.The LEDs can arranged on a LED module with the chip-on-board technology (CoB) be.

Das LED-Modul kann dann aus Keramik oder Metal bestehen. Somit weist das LED-Modul eine optimale thermische Leitfähigkeit auf.The LED module can then be made of ceramic or metal. Thus, points the LED module has an optimal thermal conductivity.

Als Basismaterial für das LED-Modul kann auch ein elektrisch isolierendes Trägermaterial verwendet werden wie beispielsweise mit Epoxidharz getränkte Glasfasermatten (Materialkennung FR4). Das aus Epoxidharz und Glasfaser-Gewebe bestehende FR4-Material weist vorzugsweise Durchkontaktierung (Vias) auf.When Base material for The LED module can also be an electrically insulating substrate can be used such as impregnated with epoxy resin glass fiber mats (Material identifier FR4). Made of epoxy resin and fiberglass fabric FR4 material preferably has via (vias).

Die Form des Sockels und die Positionierung der Netzanschlüsse sind vorzugsweise baugleich wie bei einer normierten Glühlampe, einer standardisierten Halogenglühlampe oder Fluoreszenz-Lampe, insbesondere kompakten Fluoreszenz-Lampe.The Shape of the socket and the positioning of the power connections are preferably identical in construction to a normalized incandescent lamp, a standardized halogen bulb or fluorescent lamp, in particular compact fluorescent lamp.

Bei gleicher Spannungsversorgung können die Lichtausbeute des LED-Leuchtmittel und die einer normierten Glühlampe, einer normierten Halogenglühlampe oder einer normierten Fluoreszenz-Lampe, insbesondere kompakten Fluoreszenz-Lampe, gleich bzw. ähnlich sein.at the same power supply can Luminous efficacy of the LED lamp and that of a normalized incandescent lamp, a normalized halogen bulb or a normalized fluorescent lamp, in particular compact Fluorescent lamp, the same or similar be.

Somit wird erreicht, dass das erfindungsgemäße LED-Leuchtmittel eine normierte Glühlampe, eine normierte Halogenglühlampe oder eine normierte Fluoreszenz-Lampe, insbesondere kompakte Fluoreszenz-Lampe, ersetzen kann. Solche normierte Lampen können insbesondere nach einem der Standards E** (insbesondere E27), G*, GU* oder T* definiert sein. Das erfindungsgemäße LED-Leuchtmittel kann also eine Glühbirne nach einem dieser Standards erfolgreich ersetzen.Consequently it is achieved that the LED lighting device according to the invention a normalized light bulb, a normalized halogen bulb or a normalized fluorescent lamp, in particular a compact fluorescent lamp, can replace. Such normalized lamps can in particular after a defined by the standards E ** (in particular E27), G *, GU * or T * be. The LED lighting device according to the invention can So a light bulb successfully replace one of these standards.

Das LED-Leuchtmittel kann weiterhin Kühlrippen zur Wärmeableitung aufweisen, wobei die Kühlrippen dann vorzugsweise um den LED-Treiber angeordnet werden können, der die Elektronik zur gesteuerten oder geregelten Strom-/Spannungsversorgung der LEDs darstellt.The LED bulbs can continue cooling fins for heat dissipation have, wherein the cooling fins then preferably can be arranged around the LED driver, the the electronics for controlled or regulated power supply represents the LEDs.

Die monochromatische LED kann eine im roten Bereich (insbesondere im Bereich 600 bis 650 nm) emittierende LED sein.The monochromatic LED can be one in the red range (especially in the Range 600 to 650 nm) emitting LED.

Die monochromatische LED, oder die monochromatischen LEDs, können jede handelsübliche LED mit einer Emissionswellenlänge im Bereich 490 bis 650 nm sein. In diesem Wellenlängenbereich werden die meisten Phosphore nicht maßgeblich angeregt und das Licht der monochromatischen LEDs kann das den Phosphor enthaltende Element mit geringen Verlusten durchstrahlen. Eine bevorzugte Bauform fasst alle LEDs, die blauen zur Erzeugung des weißen Lichtes und die zusätzlichen monochromatischen LEDs in enger Packung unter einem Phosphorelement zusammen.The Monochromatic LED, or the monochromatic LEDs, can each commercial LED with an emission wavelength be in the range 490 to 650 nm. In this wavelength range Most phosphors are not significantly stimulated and the light the monochromatic LEDs can be the phosphorus containing element shine through with low losses. A preferred design summarizes all LEDs, the blue ones to produce the white light and the extra ones monochromatic LEDs in close packing under a phosphor element together.

Die LEDs können derart eng aneinander angeordnet sein, dass ein homogenes Lichtbündel bzw. ein homogener Lichtstrahl erzeugt wird. Eine weitere Verbesserung der Homogenität wird durch die oben beschriebene Anordnung aller LEDs unter einem Phosphorelement erreicht.The LEDs can be arranged so close to each other that a homogeneous light beam or a homogeneous light beam is generated. Another improvement of homogeneity is due to the above-described arrangement of all LEDs under a phosphor element reached.

In einer bevorzugten Ausführung erfolgt die Aufbringung des Phosphorelementes mittels Dispenstechnik in flüssiger Form. Dazu wird vorher ein Damm als Begrenzung aufgebracht.In a preferred embodiment the application of the phosphor element takes place by means of Dispenstechnik in liquid form. For this purpose, a dam is previously applied as a boundary.

Ein an den Netzanschlüssen angeschlossener LED-Treiber kann zum Betreiben der LEDs innerhalb des LED-Leuchtmittel angeordnet sein.One at the mains connections Connected LED driver can be used to operate the LEDs within of the LED bulb be arranged.

Das LED-Leuchtmittel kann weiterhin einen Glaskolben aufweisen mit mindestens einem blendfreien Bereich, basierend auf einer Mikro- oder Nanostruktur, insbesondere einer Fresnel-Struktur.The LED bulbs may further comprise a glass bulb with at least a glare-free area based on a micro or nanostructure, in particular a Fresnel structure.

Weiterhin kann das LED-Leuchtmittel mindestens ein optisches Filter aufweisen, das dazu ausgebildet ist, gezielt und selektiv einen Anteil des von dem LED-Leuchtmittel emittierten Lichts weiterzuleiten oder zu filtern.Farther the LED illuminant can have at least one optical filter, which is designed to selectively and selectively a share of from the LED bulb forwarding or filtering the emitted light.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nehmen.Further Features and advantages of the invention will become apparent upon reading the following description of preferred embodiments, referring to the drawings To refer to.

1 zeigt ein LED Leuchtmittel gemäß der vorliegenden Erfindung, 1 shows an LED lamp according to the present invention,

2 zeigt eine Ausführungsform eines LED-Moduls mit LEDs gemäß der vorliegenden Erfindung, 2 shows an embodiment of an LED module with LEDs according to the present invention,

3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines LED-Moduls mit LEDs gemäß der vorliegenden Erfindung, 3 shows a further embodiment of an LED module with LEDs according to the present invention,

4 zeigt die Verteilung des Lichts, die mit einem in 2 oder 3 gezeigten LED-Modul erreicht wird, 4 shows the distribution of light with an in 2 or 3 shown LED module is achieved

5 zeigt eine Seitenansicht einer LED-Aufteilung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 5 shows a side view of an LED distribution according to another embodiment of the present invention,

6 zeigt eine Draufsicht der in 5 gezeigten Ausführungsform, 6 shows a plan view of in 5 shown embodiment,

7 zeigt die Verteilung des Lichts gemäß der in 5 und 6 gezeigten Ausführungsform. 7 shows the distribution of the light according to the in 5 and 6 shown embodiment.

In der 1 ist ein LED-Leuchtmittel 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt.In the 1 is an LED bulb 1 according to an embodiment of the present invention.

Das LED-Leuchtmittel 1 gemäss diesem Ausführungsbeispiel weist auf einen Sockel 2, einen zentralen Bereich 3 mit der Steuer-Elektronik, mindestens eine Leiterplatte 4 mit LEDs (Leuchtdioden) 7a, 7b, 7c, einen Glaskolben 5, sowie seitlichen Lamellen 6.The LED bulb 1 according to this embodiment points to a pedestal 2 , a central area 3 with the control electronics, at least one printed circuit board 4 with LEDs (light emitting diodes) 7a . 7b . 7c , a glass flask 5 , as well as lateral slats 6 ,

Der Sockel 2, Anschluss-Sockel oder Befestigungssockel erstreckt sich entlang einer X-Achse und dient der Befestigung des LED-Leuchtmittels 1 sowie der elektrischen Stromzufuhr über Netzanschlüsse 8a, 8b.The base 2 , Connection socket or mounting base extends along an X-axis and is used to attach the LED bulb 1 as well as the electrical power supply via mains connections 8a . 8b ,

Der Sockel 2 hat vorzugsweise genormte Form und Abmessungen, die üblicherweise z.B. bei Glühfadenlampen oder Halogenglühlampen verwendet werden. Die Befestigung des Sockels 2 kann beispielsweise mittels einem nach dem Stand der Technik bekannten Edison- bzw. Schraubgewinde oder einem Bajonettverschluss realisiert werden.The base 2 preferably has standardized shape and dimensions, which are commonly used eg in filament lamps or halogen incandescent lamps. The fastening of the pedestal 2 can be realized for example by means of a known in the prior art Edison or screw thread or a bayonet lock.

Der erste Netzanschluss 8a, auch Außenkontakt genannt, ist am zylinderförmigen Teil des Sockels 2 bzw. der Lampenfassung zwischen Isolierungsteilen 9 angeordnet und erstreckt sich vorzugsweise über den gesamten Umfang des Sockels 2.The first power connection 8a , also called external contact, is on the cylindrical part of the base 2 or the lamp socket between insulation parts 9 arranged and preferably extends over the entire circumference of the base 2 ,

Am Fuß des Sockels 2 gemäß der X-Achse befindet sich der zweite Netzanschluss 8b, der auch Fußkontakt genannt wird.At the foot of the pedestal 2 according to the X-axis is the second mains connection 8b which is also called foot contact.

Mit den Netzanschlüssen 8a, 8b über entsprechende Leitungen 10a, 10b verbunden erstreckt sich der zentrale Bereich 3 des LED-Leuchtmittel 1 im wesentlichen über die X-Achse. Der zentrale Bereich 3 besteht aus der gesamten Steuerelektronik für die LEDs 7a, 7b, 7c und ist vorzugsweise in einem Gehäuse 11 eingekapselt, um diese Elektronik vor Einflüssen der Außenumgebung zu schützen. Ebenso wird durch dieses Gehäuse 11 ein Benutzer von der Elektronik abgeschirmt und geschützt.With the power connections 8a . 8b via appropriate lines 10a . 10b connected to the central area extends 3 of the LED bulb 1 essentially over the X-axis. The central area 3 consists of the entire control electronics for the LEDs 7a . 7b . 7c and is preferably in a housing 11 encapsulated to protect this electronics from outside influences. Likewise, by this housing 11 a user shielded from the electronics and protected.

Im Gehäuse 11 ist vorzugsweise ein Versorgungsschaltnetzteil wie z.B. ein AC/DC-Wandler 12 vorgesehen, um die von den Leitungen 10a, 10b gelieferte Spannung zu wandeln. Der AC/DC-Wandler 12 erzeugt somit aus der an den Netzanschlüssen 8a, 8b angelegten Wechselspannung eine Gleichspannung zum Betreiben der LEDs 7a, 7b, 7c.In the case 11 is preferably a supply switching power supply such as an AC / DC converter 12 provided to those of the lines 10a . 10b to deliver the delivered voltage. The AC / DC converter 12 thus generates from the at the mains connections 8a . 8b applied AC voltage, a DC voltage for operating the LEDs 7a . 7b . 7c ,

Alternativ dazu kann das Versorgungsschaltnetzteil auch ein AC/AC-Wandler oder ein DC/DC-Wandler sein, je nach dem für welche Netzversorgung das LED-Leuchtmittel 1 ausgebildet werden soll und wie die LEDs 7a, 7b, 7c versorgt bzw. gesteuert werden sollen.Alternatively, the power supply switching power supply can also be an AC / AC converter or a DC / DC converter, depending on which mains supply the LED lighting means 1 should be trained and how the LEDs 7a . 7b . 7c be supplied or controlled.

Ein mit der vom AC/DC-Wandler 12 erzeugten Gleichspannung versorgtes LED-Treibermodul ist dazu ausgebildet, den Gesamtstrom für die LEDs zu steuern bzw. zu regeln. Dies stellt also eine Konstantstromquelle dar zum Betreiben der vorzugsweise in Serie geschalteten LEDs 7a, 7b, 7c, wobei diese Konstantstromquelle insbesondere aus Transistoren 14, Dioden 15 und Steuerwiderständen 16 bestehen kann.One with the from AC / DC converter 12 generated DC voltage supplied LED driver module is adapted to control the total current for the LEDs or regulate. This therefore represents a constant current source for operating the preferably series-connected LEDs 7a . 7b . 7c , This constant current source in particular of transistors 14 , Diodes 15 and control resistors 16 can exist.

Die von dieser Konstantstromquelle versorgten LEDs 7a, 7b, 7c sind wie gesagt vorzugsweise in Serie geschaltet. Alternativ können auch mehrere LED-Zweige vorgesehen werden, wobei dann vorzugsweise unterschiedliche Konstantstromquellen die verschiedenen Zweige steuern bzw. versorgen.The LEDs powered by this constant current source 7a . 7b . 7c are as said preferably connected in series. Alternatively, a plurality of LED branches can be provided, in which case preferably different constant current sources control or supply the various branches.

Die auf dem LED-Modul 17 angebrachten LEDs weisen verschiedene Emissionsfarben auf. Mindestens eine LED 7a soll dabei eine weiße LED sein. Weiterhin ist mindestens eine monochromatische LED 7b vorgesehen, die beispielsweise rotes Licht (vorzugsweise im Bereich 600 bis 650 nm) emittiert.The on the LED module 17 attached LEDs have different emission colors. At least one LED 7a should be a white LED. Furthermore, at least one monochromatic LED 7b provided, for example, the red light (preferably in the range 600 to 650 nm) emitted.

Das LED-Leuchtmittel kann dann eine Phosphorschicht oder ein Phosphorelement enthalten, wobei alle LEDs, die blauen zur Anregung des Phosphors und die zusätzliche(n) monochromatische(n) LED(s) unter dem Phosphorelement angeordnet sind. Somit können andere Spektren erzeugt werden.The LED lighting can then be a phosphor layer or a phosphor element contain, with all the LEDs, the blue to stimulate the phosphor and the additional (s) monochromatic LED (s) are arranged under the phosphor element. Thus, you can other spectra are generated.

Das vom LED Leuchtmittel 1 erzeugte Gesamtlicht ergibt sich aus dem von den einzelnen LEDs 7a, 7b, 7c emittierten Licht und ist erfindungsgemäß ein warmes weißes Licht, das einen Farbwiedergabeindex von mindestens 80 Ra und/oder eine Farbtemperatur von maximal 6500 K aufweist.That of the LED bulbs 1 Total light generated results from that of the individual LEDs 7a . 7b . 7c emitted light and is according to the invention a warm white light having a color rendering index of at least 80 Ra and / or a color temperature of at most 6500 K.

Zweckmäßig ist es, wenn die LEDs 7a, 7b, 7c in Chip-On-Board- oder Flip-Chip-Technologie auf dem LED-Modul 17 angeordnet sind. Diese Technologien gestatten eine Assemblierung der LED-Chips in sehr geringem Abstand zueinander. Vorzugsweise beträgt der Abstand maximal 0,4 mm. Dadurch kann eine gute Farbmischung der Emission der einzelnen Chips gewährleistet werden.It is useful if the LEDs 7a . 7b . 7c in chip-on-board or flip-chip technology on the LED module 17 are arranged. These technologies allow assembly of the LED chips at a very close distance. Preferably, the distance is a maximum of 0.4 mm. As a result, good color mixing of the emission of the individual chips can be ensured.

Die LEDs 7a, 7b, 7c sind vorzugsweise derart eng aneinander angeordnet, dass eine gute Farbmischung sichergestellt werden kann.The LEDs 7a . 7b . 7c are preferably arranged so close to each other that a good color mixing can be ensured.

Durch geeignete Wahl der Materialien kann mit der Chip-On-Board-Technologie eine exzellente, thermische Leitfähigkeit im Bereich von insbesondere 15 bis 80 W/K m, erreicht werden. Aus diesem Grund können die LEDs 7a, 7b, 7c bei gleichen Betriebstemperaturen mit höheren Betriebsströmen betrieben werden.By suitable choice of materials, the chip-on-board technology can achieve excellent thermal conductivity in the range of, in particular, 15 to 80 W / K m. Because of this, the LEDs can 7a . 7b . 7c operate at the same operating temperatures with higher operating currents.

Die Materialien für ein Chip-On-Board-Modul bestehen vorzugsweise aus Keramik, Metal oder FR4 (Epoxidharz + Glasfaser-Gewebe) mit Metal-Durchkontaktierungen (Vias), so dass eine optimale thermische Leitfähigkeit erreicht werden kann.The Materials for a chip-on-board module are preferably made of ceramic, metal or FR4 (epoxy + glass fiber fabric) with metal vias (Vias), so that an optimal thermal conductivity can be achieved.

Das LED-Modul 17 selbst ist auf einer Platte 18 mit guter Wärmeleitfähigkeit angeordnet. Eine hohe Wärmeleitfähigkeit und somit eine schnelle Wärmeübertragung werden mit Kupfer oder Aluminium erreicht, so dass die Platte 18 vorzugsweise aus einem dieser Metalle besteht.The LED module 17 itself is on a plate 18 arranged with good thermal conductivity. A high thermal conductivity and thus a fast heat transfer are achieved with copper or aluminum, so that the plate 18 preferably consists of one of these metals.

Nach einer weiteren Ausführungsform sind mehrere LED-Module 7 nebeneinander auf der Platte angeordnet.According to another embodiment, a plurality of LED modules 7 arranged side by side on the plate.

Eine Isolierschicht 19, die aber thermisch leitend ist, trennt aus Sicherheitsgründen das LED-Modul 17 von der Platte 18. Diese Isolierungsschicht 19 ist beispielsweise eine aus Keramik bestehende dünne Platte.An insulating layer 19 , which is thermally conductive, separates the LED module for safety reasons 17 from the plate 18 , This isolation layer 19 For example, is a thin ceramic plate.

Gemäß alternativen Ausführungsformen kann auf diese Isolierschicht 19 verzichtet werden, beispielsweise wenn die Steuerelektronik 3 und/oder die weitere Elektronik des LED-Leuchtmittel 1 galvanisch isoliert ist.According to alternative embodiments may be applied to this insulating layer 19 be omitted, for example, when the control electronics 3 and / or the further electronics of the LED light source 1 is galvanically isolated.

Die LEDs 7a, 7b, 7c bzw. das LED-Modul 17 sind auf der Platte 18 in bekannter Weise angebracht, vorzugsweise entweder darauf geklebt oder festgeschraubt, um eine gute thermische Verbindung zu erzielen.The LEDs 7a . 7b . 7c or the LED module 17 are on the plate 18 attached in a known manner, preferably either glued or screwed on it to achieve a good thermal connection.

Die Steuerelektronik 3 ist von einem Rohr 20 bzw. von einer Hülse umrahmt, wobei das Rohr 20 vorzugsweise als Gehäuse 11 für die Steuerelektronik 3 dient. Das Rohr 20 erstreckt sich entlang der X-Achse von einem der Isolierungsteile 9 bis hin zu der Platte 18 und besteht vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium.The control electronics 3 is from a pipe 20 or framed by a sleeve, wherein the tube 20 preferably as a housing 11 for the control electronics 3 serves. The pipe 20 extends along the X-axis of one of the insulation parts 9 right down to the plate 18 and is preferably made of copper or aluminum.

Bei der Verbindung zwischen dem Rohr 20 und der Platte 18 soll darauf geachtet werden, dass eine ausreichende thermische Leitfähigkeit erreicht wird. Dementsprechend werden das Rohr 20 und die Platte 18 durch Pressen, Schrauben oder Löten zusammengehalten und verbunden. Die von der Steuerelektronik 3 erzeugte Wärme kann somit über diese Verbindung zu der Platte 18 geleitet werden.At the connection between the pipe 20 and the plate 18 Care should be taken that a sufficient thermal conductivity is achieved. Accordingly, the pipe 20 and the plate 18 held together by pressing, screwing or soldering and connected. The of the control electronics 3 generated heat can thus through this connection to the plate 18 be directed.

Die Platte 18 weist eine Öffnung 21 auf, wodurch Leitungen die Steuerelektronik 3 mit den LEDs 7a, 7b, 7c bzw. mit dem LED-Modul 17 verbindet. Diese Leitungen haben aus Sicherheitsgründen vorzugsweise eine zusätzliche Isolierhülse (nicht gezeigt).The plate 18 has an opening 21 on, causing lines the control electronics 3 with the LEDs 7a . 7b . 7c or with the LED module 17 combines. For safety reasons, these lines preferably have an additional insulating sleeve (not shown).

Auf der Platte 18 ist ein kuppelförmiger Glaskolben 5 angebracht, der als transparente Schutzschicht für die LEDs 7a, 7b, 7c und möglicherweise auch als Lichtsammelelement zur Erhöhung der Lichtintensität ausgebildet ist.On the plate 18 is a dome-shaped glass bulb 5 attached as a transparent protective layer for the LEDs 7a . 7b . 7c and possibly also formed as a light-collecting element for increasing the light intensity.

Weiterhin soll erfindungsgemäß der Glaskolben 5 ebenso wie das Rohr 20, die Platte 18 und die Lamellen 6 zur Kühlung des LED-Leuchtmittels 1 dienen, auch wenn die Wärmeleitfähigkeit des Glaskolbens 5 geringer als beispielsweise die der Platte 18 ausfallen dürfte.Furthermore, according to the invention, the glass bulb 5 as well as the pipe 20 , the plate 18 and the slats 6 for cooling the LED bulb 1 serve, even if the thermal conductivity of the glass bulb 5 less than, for example, that of the plate 18 should fail.

Wird der Glaskolben 5 nicht aus Glas sondern aus transparentem Kunststoff gefertigt, so kann er kaum zur Wärmeableitung dienen. Das Material Glas ist somit gegenüber Kunststoff zu bevorzugen, da die thermische Leitfähigkeit des Glases deutlich höher als die des Kunststoffs liegt.Will the glass bulb 5 not made of glass but made of transparent plastic, so it can hardly serve for heat dissipation. The material glass is therefore to be preferred over plastic, since the thermal conductivity of the glass is significantly higher than that of the plastic.

Der Glaskolben 5 ist derart auf der Platte 18 montiert und befestigt, dass Wärme zum Glaskolben 5 tatsächlich geleitet werden kann. Dies wird z.B. durch einen wärmeleitenden Klebstoff gewährleistet.The glass bulb 5 is so on the plate 18 mounted and attached that heat to the glass bulb 5 can actually be directed. This is ensured, for example, by a thermally conductive adhesive.

Auf der externen Fläche des Rohres 20 sind Kühllamellen oder Kühlrippen 6 ausgebildet. Diese Kühlrippen 6 erstrecken sich im wesentlichen senkrecht zur X-Achse und zum Rohr 20 parallel zur Platte 18. Die einzelnen Kühlrippen 6 können sich wie eine Scheibe über den gesamten Umfang des LED-Leuchtmittels 1 erstrecken. Gemäß einer alternativen Ausbildungsform sind die Kühlrippen 6 als ein Gitter ausgebildet und auf dem Rohr 20 angeordnet.On the external surface of the pipe 20 are cooling fins or cooling fins 6 educated. These cooling fins 6 extend substantially perpendicular to the X-axis and the tube 20 parallel to the plate 18 , The individual cooling fins 6 can be like a disk over the entire circumference of the LED bulb 1 extend. According to an alternative embodiment, the cooling fins 6 formed as a grid and on the pipe 20 arranged.

Die Kühlrippen 6 sind derart ausgebildet, um die Wärmeableitfläche des Rohrs 20 und der Platte 18 zu vergrößern. Die Kühlrippen 6 sind als geradlinige Form ausgebildet und parallel zueinander auf dem Rohr vorzugsweise geschweißt oder gelötet, was für eine gute Wärmeleitfähigkeit sorgt. Alternativ dazu können die Kühlrippen 6 beispielsweise auch wellenförmig ausgebildet sein.The cooling fins 6 are formed to the heat dissipation surface of the tube 20 and the plate 18 to enlarge. The cooling fins 6 are formed as a straight shape and preferably welded or soldered parallel to each other on the tube, which provides good thermal conductivity. Alternatively, the cooling fins 6 for example, be wavy.

Festzuhalten bleibt, dass die erfindungsgemäße Konstruktion des LED-Leuchtmittels 1 eine hohe Wärmeableitung von der LEDs 7a, 7b, 7c sowie von der Steuerelektronik 3 gewährleistet.It should be noted that the inventive design of the LED bulb 1 a high heat dissipation from the LEDs 7a . 7b . 7c as well as from the control electronics 3 guaranteed.

Werden die LEDs 7a, 7b, 7c nämlich von der Steuerelektronik 3 zum Leuchten gebracht, so entsteht eine gewisse Wärme. Diese Wärme wird zu den Kühlrippen 6, die aus Kupfer oder Aluminium gefertigt sind, durch die Platte 18 und das Rohr 20 geleitet.Be the LEDs 7a . 7b . 7c namely of the control electronics 3 brought to light, it creates a certain warmth. This heat becomes the cooling fins 6 made of copper or aluminum, through the plate 18 and the pipe 20 directed.

2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines LED-Moduls 30 mit LEDs. 2 shows a further embodiment of an LED module according to the invention 30 with LEDs.

Insgesamt vier LEDs sind auf dem LED-Modul 30 angebracht: eine rote LED 31 ist von drei weißen LEDs 32 umrahmt. Das LED-Modul 30 ist flach und rechteckig bzw. quadratisch mit einer Seitenlänge von vorzugsweise um die 20 mm.A total of four LEDs are on the LED module 30 attached: a red LED 31 is from three white LEDs 32 framed. The LED module 30 is flat and rectangular or square with a side length of preferably around 20 mm.

Die rote LED 31 befindet sich in der Mitte der Oberfläche des LED-Moduls 30 und ebenso in der Mitte eines durch die drei weißen LEDs 32 definierten Dreiecks.The red LED 31 is located in the middle of the surface of the LED module 30 and also in the middle of one through the three white LEDs 32 defined triangle.

Zusätzlich zu den vier LEDs weist das LED-Modul 30 der 2 zwei Versorgungsanschlüsse 33, 34 auf, die zur Steuerung und Versorgung der LEDs mit der Steuerelektronik 3 verbunden sind.In addition to the four LEDs, the LED module points 30 of the 2 two supply connections 33 . 34 which is used to control and supply the LEDs with the control electronics 3 are connected.

In 3 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines LED-Moduls 35 gezeigt.In 3 is another embodiment of an LED module according to the invention 35 shown.

Dieses LED-Modul 35 ist ebenso wie in 2 flach und rechteckig bzw. quadratisch mit diesmal einer Seitenlänge von vorzugsweise ungefähr 27 mm.This LED module 35 is as well as in 2 flat and rectangular or square with this time a side length of preferably about 27 mm.

Die erhöhte Fläche des LED-Moduls 35 ermöglicht es, zusätzliche LEDs darauf anzuordnen. Die insgesamt acht LEDs gehören zwei verschiedenen Gruppen bzw. Sorten: zwei LEDs 36 emittieren im roten Bereich (vorzugsweise im Bereich 600 bis 650 nm) und die sechs anderen sind weiße LEDs 37.The increased area of the LED module 35 makes it possible to arrange additional LEDs on it. The total of eight LEDs belong to two different groups or varieties: two LEDs 36 emit in the red region (preferably in the range 600 to 650 nm) and the other six are white LEDs 37 ,

Die roten LEDs 36 sind in der Mitte des LED-Moduls 35 angebracht, ziemlich eng einander. Die weißen LEDs 37 sind um die roten LEDs 36 in einer Art Kreis gleichmäßig verteilt.The red LEDs 36 are in the middle of the LED module 35 attached, pretty close each other. The white LEDs 37 are around the red LEDs 36 evenly distributed in a kind of circle.

Die Erfindung schlägt also allgemein vor, in der Mitte des LED-Moduls eine gewisse Anzahl X von monochromatischen LEDs einer Type – in 2 und 3 handelt es sich um rote LEDs – und auf der restlichen Fläche eine Anzahl Y von weißen LEDs anzubringen. Die Anzahl X ist vorzugsweise geringer als Y.Thus, the invention generally proposes, in the middle of the LED module, a certain number X of monochromatic LEDs of a type-in 2 and 3 these are red LEDs - and a number Y of white LEDs on the rest of the surface. The number X is preferably less than Y.

Das Muster, das die monochromatischen LEDs und die weißen LEDs bilden, ist vorzugsweise symmetrisch zur Mitte des LED-Moduls. Weiterhin können die weißen LEDs einen Kreis bilden oder alternativ sogar mehrere Kreise mit unterschiedlichen Durchmessern.The pattern constituting the monochromatic LEDs and the white LEDs is preferably symmetrical to the center of the LED module. Furthermore, the white LEDs can form a circle or al ternatively even several circles with different diameters.

Wichtig ist es dabei, dass die weißen LEDs die monochromatischen z.B. roten LEDs umrahmen bzw umgeben.Important is it the case that the white ones LEDs which are monochromatic e.g. frame or surround red LEDs.

Die Lichtverteilung, die dadurch erreicht wird, ist in 4 gezeigt. Das Licht wird nämlich von den LEDs aus in allen Richtungen – lediglich von der Platte 18 begrenzt – vorzugsweise gleichmäßig emittiert.The light distribution that is achieved by this is in 4 shown. The light is coming from the LEDs in all directions - just from the plate 18 limited - preferably uniformly emitted.

Eine alternative Verteilung der LEDs ist weiterhin in 5 und 6 gezeigt. Die entsprechende Licht Ausstrahlung ist in 7 gezeigt.An alternative distribution of the LEDs is still in 5 and 6 shown. The corresponding light emittance is in 7 shown.

5 ist eine seitliche Ansicht und 6 eine Draufsicht eines LED-Leuchtmittel mit insgesamt drei LED-Modulen 40, 41, 42. Jedes LED-Modul umfasst zwei Versorgungsanschlüssen 43, 44, eine weiße LED 45 und eine monochromatische, beispielsweise rote LED 46. 5 is a side view and 6 a plan view of an LED bulb with a total of three LED modules 40 . 41 . 42 , Each LED module has two supply connections 43 . 44 , a white LED 45 and a monochromatic, for example, red LED 46 ,

Alternativ könnte jedes LED-Modul auch mehrere weiße LEDs 45 und/oder mehrere monochromatische z.B. rote LEDs 46 aufweisen. Zu beachten ist jedoch, dass alle LED-Module gleich sind, d.h. die gleiche Anzahl und die gleiche Verteilung von LEDs 45, 46 haben.Alternatively, each LED module could also have multiple white LEDs 45 and / or several monochromatic eg red LEDs 46 exhibit. Note, however, that all LED modules are the same, ie the same number and distribution of LEDs 45 . 46 to have.

Die drei LED-Module 40, 41, 42 sind nicht direkt auf der Platte 18 angeordnet sondern jeweils auf einer Seite eines auf der Platte 18 befestigten Trägers 47 oder Tetraeders.The three LED modules 40 . 41 . 42 are not right on the plate 18 arranged but each on one side of one on the plate 18 attached carrier 47 or tetrahedrons.

Definitionsgemäß besteht dieses Tetraeder aus vier kongruenten dreieckigen Seiten, wobei eine dieser Seiten mit der Platte 18 verbunden ist und die drei anderen jeweils ein LED-Modul aufnehmen.By definition, this tetrahedron consists of four congruent triangular sides, with one of these sides with the plate 18 connected and the other three each record an LED module.

Der Träger 47 besteht aus einem wärmeleitfähigen Material wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium und trägt also zur Wärmeableitung bei.The carrier 47 consists of a thermally conductive material such as copper or aluminum and thus contributes to heat dissipation.

Weitere Formen des Trägers 47 sind natürlich denkbar, z.B. weitere Polyeder-Formen. Je mehr Seiten der Träger 47 aufweist, desto mehr LED-Module und somit LEDs können darauf Platz finden und desto homogener ist das von dem LED-Leuchtmittel ausgestrahlte Licht.Other forms of the carrier 47 are of course conceivable, for example, more polyhedron forms. The more pages the carrier 47 has, the more LED modules and thus LEDs can find space on it and the more homogeneous is the emitted light from the LED bulb.

Um eine Homogenität des erzeugten Lichts zu gewährleisten, ist die Anordnung der LEDs auf den LED-Modulen periodisch. So grenzt z.B. in 6 eine rote LED 46 an die weiße LED 45 des selben LED-Moduls 42 und an die weiße LED des benachbarten LED-Moduls 41, nicht aber an die rote LED 46 des benachbarten LED-Moduls 41.To ensure homogeneity of the generated light, the arrangement of the LEDs on the LED modules is periodic. So borders eg in 6 a red LED 46 to the white LED 45 of the same LED module 42 and to the white LED of the adjacent LED module 41 , but not to the red LED 46 of the adjacent LED module 41 ,

Wie in 7 gezeigt, wird das Licht vom LED Leuchtmittel auch hinter die durch die Platte 18 definierte Ebene ausgestrahlt.As in 7 Shown, the light from the LED bulb is also behind the through the plate 18 defined level broadcast.

Dies ist darauf zurückzuführen, dass die LED-Module 40, 41, 42 in dieser Ausführungsform nicht direkt auf der Platte 18 bzw. auf der Isolierungsschicht 19 angeordnet sind, sondern mit einem gewissen Abstand zur Platte 18 auf dem Träger 47 befestigt sind.This is due to the fact that the LED modules 40 . 41 . 42 not directly on the plate in this embodiment 18 or on the insulation layer 19 are arranged, but at a certain distance from the plate 18 on the carrier 47 are attached.

Claims (15)

LED-Leuchtmittel (1) aufweisend – einen Sockel (2) mit Netzanschlüssen (8a, 8b), – mindestens eine weiße LED (7a), – mindestens eine monochromatische LED (7b), wobei das von dem LED-Leuchtmittel (1) emittierte Licht eine Farbtemperatur von höchstens 6 500 K und einen Farbwiedergabeindex von mindestens 80 Ra aufweist.LED bulbs ( 1 ) - a pedestal ( 2 ) with power connections ( 8a . 8b ), - at least one white LED ( 7a ), - at least one monochromatic LED ( 7b ), whereby that of the LED illuminant ( 1 ) has a color temperature of at most 6,500 K and a color rendering index of at least 80 Ra. LED-Leuchtmittel (1) aufweisend – einen Sockel (2) mit Netzanschlüssen (8a, 8b), – mindestens eine weiße LED (7a), – mindestens eine monochromatische LED (7b), wobei das vom LED-Leuchtmittel (1) emittierte Licht ein warmes weißes Licht mit einem Farbwiedergabeindex von mindestens 80 Ra ist.LED bulbs ( 1 ) - a pedestal ( 2 ) with power connections ( 8a . 8b ), - at least one white LED ( 7a ), - at least one monochromatic LED ( 7b ), whereas that of the LED illuminant ( 1 ) emitted light is a warm white light with a color rendering index of at least 80 Ra. LED-Leuchtmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die LEDs (7a, 7b, 7c) mit der Chip-On-Board-Technologie auf einem LED-Modul (17) angeordnet sind.LED illuminant according to claim 1 or 2, wherein the LEDs ( 7a . 7b . 7c ) with the chip-on-board technology on an LED module ( 17 ) are arranged. LED-Leuchtmittel nach Anspruch 3, wobei das LED-Modul (17) aus Keramik, Metal oder FR4, d.h. einem Epoxidharz mit Glasfaser-Gewebe, mit Durchkontaktierungen besteht.LED lighting device according to claim 3, wherein the LED module ( 17 ) made of ceramic, metal or FR4, ie an epoxy resin with glass fiber fabric, with vias. LED-Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Form des Sockels (2) und die Positionierung der Netzanschlüssen (8a, 8b) wie bei einer normierten Glühlampe, einer normierten Halogenglühlampe oder einer normierten Fluoreszenz-Lampe, insbesondere kompakten Fluoreszenz-Lampe, sind.LED illuminant according to one of claims 1 to 4, wherein the shape of the base ( 2 ) and the positioning of the network connections ( 8a . 8b ) as in a normalized incandescent lamp, a normalized halogen incandescent lamp or a normalized fluorescent lamp, in particular compact fluorescent lamp, are. LED-Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei bei gleicher Spannungsversorgung die Lichtausbeute der LED-Leuchtmittel und die einer normierten Glühlampe, normierten Halogenglühlampe oder normierten Fluoreszenz-Lampe, insbesondere kompakten Fluoreszenz-Lampe, gleich bzw. ähnlich sind.LED lighting device according to one of claims 1 to 5, wherein at the same power supply, the light output of LED bulbs and those of a normalized incandescent lamp, normalized halogen bulb or normalized fluorescent lamp, especially compact fluorescent lamp, are the same or similar. LED-Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend Kühlrippen (6) zur Wärmeableitung.LED lighting device according to one of claims 1 to 6, comprising cooling fins ( 6 ) for heat dissipation. LED-Leuchtmittel nach Anspruch 7, wobei die Kühlrippen (6) um den LED-Treiber (13) angeordnet sind.LED lighting device according to claim 7, wherein the cooling ribs ( 6 ) around the LED driver ( 13 ) are arranged. LED-Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei alle verwendeten LEDs, die blauen zur Anregung des Phosphors und die zusätzliche(n) monochromatische(n) LED(s), unter einem Phosphorelement angeordnet sind.LED lighting device according to one of claims 1 to 8, with all the LEDs used, the blue to stimulate the phosphor and the additional (s) monochromatic LED (s) arranged under a phosphor element are. LED-Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die monochromatische LED (7b) eine im roten Bereich, vorzugsweise eine im Bereich 600 bis 650 nm emittierende LED ist.LED illuminant according to one of claims 1 to 8, wherein the monochromatic LED ( 7b ) is one in the red region, preferably one emitting in the range 600 to 650 nm LED. LED-Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend eine Phosphorschicht, die alle LEDs (7a, 7b, 7c) überdeckt, wobei der Phosphor durch blau (ca. 460 nm) angeregt wird und die übrigen monochromatischen LEDs geringfügig gedämpft werden.LED lighting device according to one of claims 1 to 8, comprising a phosphor layer, all LEDs ( 7a . 7b . 7c ), wherein the phosphor is excited by blue (about 460 nm) and the remaining monochromatic LEDs are slightly attenuated. LED-Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die LEDs (7a, 7b, 7c) derart eng aneinander angeordnet sind, dass ein homogenes Lichtbündel bzw. ein homogener Lichtstrahl erzeugt wird.LED lighting device according to one of claims 1 to 11, wherein the LEDs ( 7a . 7b . 7c ) are arranged so close to each other that a homogeneous light beam or a homogeneous light beam is generated. LED-Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei ein an den Netzanschlüssen (8a, 8b) angeschlossener LED-Treiber (13) zum Betreiben der LEDs (7a, 7b) innerhalb der LED-Leuchtmittel angeordnet ist.LED lighting device according to one of claims 1 to 12, wherein a at the power connections ( 8a . 8b ) connected LED driver ( 13 ) for operating the LEDs ( 7a . 7b ) is disposed within the LED lighting means. LED-Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, aufweisend einen Glaskolben 5 mit mindestens einem blendfreiem Bereich basierend auf eine Mikro- oder Nanostruktur, insbesondere eine Fresnel-Struktur.LED illuminant according to one of claims 1 to 13, comprising a glass bulb 5 with at least one glare-free area based on a micro or nanostructure, in particular a Fresnel structure. LED-Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, aufweisend mindestens einen optischen Filter, der dazu ausgebildet ist, gezielt und selektiv einen Anteil des vom LED-Leuchtmittel emittierten Lichts weiterzuleiten oder zu filtern.LED lighting device according to one of claims 1 to 14, comprising at least one optical filter formed thereto is, selectively and selectively a share of the LED bulb forwarding or filtering the emitted light.
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