EP2215399A1 - Led-beleuchtungsvorrichtung mit konversionsreflektor - Google Patents

Led-beleuchtungsvorrichtung mit konversionsreflektor

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Publication number
EP2215399A1
EP2215399A1 EP08855239A EP08855239A EP2215399A1 EP 2215399 A1 EP2215399 A1 EP 2215399A1 EP 08855239 A EP08855239 A EP 08855239A EP 08855239 A EP08855239 A EP 08855239A EP 2215399 A1 EP2215399 A1 EP 2215399A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
reflector
lighting device
conversion
led lighting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08855239A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Pabst
Ralf Bertram
Martin Zachau
Dirk Berben
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP2215399A1 publication Critical patent/EP2215399A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F21V7/045—Optical design with spherical surface
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to an LED lighting device which has at least one light-emitting diode and a reflector.
  • wavelength conversion of blue LED light to white light has been achieved by employing a wavelength converting material (fluorescent dye, phosphor, eg, cerium-doped yttrium aluminum garnet powder) which is brought close to the blue light emitting diode (LED) , z.
  • a wavelength converting material fluorescent dye, phosphor, eg, cerium-doped yttrium aluminum garnet powder
  • LED blue light emitting diode
  • LED chip phosphor-containing embedding material
  • the illumination device has at least one light-emitting diode and at least one reflector, the reflector being provided at least a part of a light emitted by the light emitting diode wavelength converts and - typically diffuse - emits ("conversion reflector").
  • the phosphor Since the phosphor is no longer installed in the single LED or the LED chip, and the conversion volume is no longer in direct contact with the raw LED, but from the highly thermally stressed close environment of the LEDs or the LED chips is removed, there is a considerable gain in the conversion efficiency. This also makes it possible to use age-sensitive or low-power-density phosphors such as Mn 2+ , Mn 4+ , Eu 3+ or Tb 3+ doped phosphors, which are not suitable for use in an LED chip.
  • age-sensitive or low-power-density phosphors such as Mn 2+ , Mn 4+ , Eu 3+ or Tb 3+ doped phosphors, which are not suitable for use in an LED chip.
  • the base material of the conversion reflector consists of a good heat-conducting material, eg. B. of metal or thermally conductive ceramic.
  • the thermal conductivity is more than 15 W / (m-K), especially more than 100 W / (m-K).
  • a reflector region of the at least one conversion reflector preferably has at least one wavelength conversion material (phosphor) for the light emitted by the at least one light-emitting diode.
  • the converted light is typically emitted isotropically on average.
  • the conversion reflector also diffuses the part of the light emitted by the light-emitting diode or reflects it diffusely, which is not wavelength-converted (if present). As a result, the conversion reflector acts as a diffuser or conversion diffuser, but without loss of efficiency.
  • the conversion reflector may be constructed such that it has a conventional reflective, z. B. reflective, surface ("reflection surface"), on which a phosphor layer of appropriate concentration and thickness
  • Conversion layer is applied. The only reflected part of the blue primary light then passes on the reflection surface in a configuration without conversion through the conversion layer, is reflected there and subsequently passes back through the conversion layer without conversion.
  • the conversion layer can be constructed, for example, from an embedding material or matrix material, such as silicone resin, interspersed by the phosphor and any scattering material. The converted part of the light is typically emitted isotropically diffusely.
  • the encapsulant material may also have an afterglow to reduce a light ripple having a higher relaxation time than the wavelength conversion material; a persistence time (half-life) of approx. 5-15 ms is preferred.
  • the non-wavelength converted light (if any) is emitted diffusely reflected or reflected at the reflector.
  • This can be done for example by a suitable embodiment of the reflection surface or by means of a light-scattering property of the conversion layer, typically by means of a light-emitting scattering property of embedded in a matrix (eg silicone) luminescent phosphor particles or inert particles (eg, metal oxides such as SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 or ZrO 2 ).
  • a matrix eg silicone
  • luminescent phosphor particles or inert particles eg, metal oxides such as SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 or ZrO 2 .
  • Typical embedding or matrix materials which do not even or only insignificantly scatter, include silicone, epoxy resin or the like. However, it is also possible to use a scattering embedding or matrix material, eg. As a non-transparent plastic such as sintered Teflon.
  • the length of the light path through the conversion layer can be increased by the preferably present reflection surface, whereby its thickness can be reduced for sufficient, preferably complete, scattering of the primary light in the conversion layer, which saves expensive phosphor .
  • Typical layer thicknesses for such a construction are in the range of 2-50 ⁇ m, preferably 10-50 ⁇ m, particularly preferably around 30 ⁇ m, the exact value being strongly dependent on the phosphor concentration, the absorption coefficient of the phosphor, the quantum efficiency of the phosphor, a desired Color, the grain size of the phosphor and a scattering property of the embedding material depends ..
  • the thickness of the conversion layer can be so strong that no reflecting reflection surface is required more for a sufficient, in particular complete, scattering without wavelength conversion.
  • Typical layer thicknesses for such an "opaque" conversion layer in which the optical properties of the surface of the conversion reflector body no longer play a significant role are in the range of 10-200 .mu.m, preferably 30-100 .mu.m, the exact value of the Leuchtstoffkonzent- ration, the absorption coefficient of the phosphor, the quantum efficiency of the phosphor, a desired color, the grain size of the phosphor and a scattering property of the embedding material.
  • a thick conversion layer generally has the advantage of a large tolerance to variations in thickness and is therefore easier to produce reproducible.
  • the phosphor and thus the conversion reflector or its reflector region generally have a "non-white” body color. Even when using LEDs that emit in the ultraviolet range, a "non-white” body color is possible, but not mandatory.
  • the light emitted by the at least one conversion reflector produces a white mixed light.
  • a lighting device is preferred in which the at least one light-emitting diode is a blue-emitting light-emitting diode and the wavelength conversion material converts blue light into yellow light.
  • the wavelength conversion material converts blue light into yellow light.
  • This typically yields a "cold white” with a typical color temperature of about 6500K.
  • two wavelength conversion materials are preferred which reflect the blue light of the LED (s) in convert yellow light or red light.
  • the blue content for "cold white” is typically 15% - 20%, that for "warm white” is about 10% - 15%.
  • the at least one light-emitting diode is a UV light-emitting diode and wavelength conversion materials convert UV light into red, green or blue light, or a similarly acting color combination. Then it is highly preferred when the UV light is completely converted to visible mixed light.
  • the reflector region or the reflector regions of the conversion reflector which is typically 'non-white', is not visible from the outside, at least when viewed from above (ie from the piston side).
  • the reflector portion of the conversion reflector is visible only when viewed from the side, but it is preferred if it is not visible from the outside.
  • the conversion reflector is mounted in the emission direction of the at least one light emitting diode on a substrate carrying at least one light emitting diode (LED module).
  • the illumination device has an LED module with a plurality of light-emitting diodes mounted on a common substrate.
  • the conversion reflector tapers in the direction of the LED module.
  • the conversion reflector projects laterally beyond the light-emitting diode (s).
  • the lighting device also has another reflector (without wavelength conversion property) on which the mixed light (white or other color) emitted by the conversion reflector falls.
  • another reflector without wavelength conversion property
  • another reflector containing a phosphor z. B. a Wellenbalnumwandlungs- material, in particular a phosphor coating.
  • a phosphor offers especially in phosphor mixtures, eg. B. in warm white or - even more clearly - in UV conversion, benefits.
  • the phosphors can then be arranged separately from each other, which reduces mutual absorption and thus further increases the efficiency. When used with UV LEDs, even a body color does not occur because at least the blue emitting phosphor does not have body color (i.e., this phosphor is white).
  • the further reflector is arranged so that the light emitted by the light emitting diode or the light module does not fall directly on him, but only on the conversion reflector. It is advantageous for space-saving arrangement, when the further reflector is arranged laterally of the light emitting diode.
  • the illumination device has at least one aperture for blocking the light emitted by the at least one light-emitting diode that does not fall on the conversion reflector .
  • This diaphragm (s) or another diaphragm can also be provided for visual protection of the reflector region of the conversion reflector radiating the mixed light.
  • a lighting device which is a
  • Lighting device having a coupling means which couples light emitted by the conversion reflector and leads to a luminous area.
  • the coupling means may for example be a light guide, z.
  • the luminous area preferably has an afterglow, which also continues to illuminate after the LED lamp has been switched off. Alternatively, it may have a mask for masking a luminous area that illuminates over a wide area.
  • the afterglow substance has a considerably higher relaxation time than the wavelength conversion material.
  • the luminous area is arranged on a side facing away from the LEDs of the conversion reflector, since such a luminous area of the LED lamp needs to be reduced only slightly.
  • the conversion reflector and / or the further reflector are faceted.
  • Light-emitting diodes advantageous if the conversion reflector has at least as many facets as light-emitting diodes and light a light-emitting diode is reflected by means of at least one respectively associated facet.
  • the lighting device further comprises a bulb which is permeable to the light reflected by the further reflector, in particular a glass bulb.
  • the piston is at least partially frosted (milky), since a more uniform angular distribution of the light emission is thus achieved.
  • the further reflector (outside or inside) is formed on the piston.
  • the further reflector is designed as a diffusely scattering reflector, for. B. by training its reflection range as a frosted reflection range.
  • the conversion reflector is not in direct contact with the LED substrate (LED module, LED submount, etc.), it may be advantageous if the illumination device has an at least partially translucent cover plate, in particular of glass, to which the conversion reflector is attached , z. B. glued or in one piece.
  • the LED lamp is designed as a retrofit lamp, since such a retrofit lamp can have a high luminance and an incandescent lamp very similar shape and / or radiation properties;
  • the retrofit lamp can be designed in such a way that the primary light sources (LEDs or LED chips) are not directly visible. For a viewer, only the outer bulb is visible.
  • FIG. 4 shows a sectional side view of components of a further embodiment of an LED lamp
  • FIG. 5 shows a sectional side view of yet another embodiment of an LED lamp
  • FIG. 6 shows a sectional side view of yet another embodiment of an LED lamp
  • FIG. 7 shows a sectional side view of a section of the LED lamp according to FIG. 6;
  • FIG. 8 shows a plan view of a detail of the LED lamp according to FIG. 6;
  • FIG. 9 shows a plan view of a further embodiment of an LED module.
  • LED submount an LED module (LED submount) 1, in which three blue LED chips 2 are arranged on a common substrate 3.
  • FIG. 2 shows an underside 4 a of a conversion reflector 4 made of plastic serving as the base material, serving as a reflector region.
  • the foot 5 of the conversion reflector 4 fits into the middle gene gap between the LED chips 2 of FIG 1 and can be placed there on the LED module 1.
  • the conversion reflector 4 widens upwards from the foot 5 (in the z-direction), forming partial facets 6a, 6b, 6c.
  • the bottom side 4a is designed to be reflective at least with respect to the light emitted by the LEDs.
  • the conversion reflector 4 further comprises at least one wavelength conversion material (phosphor), which converts the blue light of the LED chips into yellow light.
  • the lateral extent (in the xy plane) is greater than that of the three LED chips.
  • FIG. 3 shows an LED lamp 7 with the LED module 1 from FIG. 1 and the conversion reflector 4 from FIG. 2 mounted thereon.
  • the conversion reflector 4 covers the LED module 1 laterally (in the xy plane), thus protruding laterally beyond it out.
  • the further reflector 9 is arranged at such a location on the piston 7, that it is not in the direct emission range of the LED module 1, so does not directly receive its emitted blue light.
  • the light emitted by the LED module 1 is radiated mainly to the underside 4 a of the conversion reflector 4 serving as a reflector region, as indicated by the solid arrows. More specifically, light of each of the LED chips is irradiated to the facing facets 6a, 6b and 6c, respectively. There, the blue light is partially converted into yellow light.
  • the underside 4a or the facets 6a, 6b, 6c of the conversion reflector 4 is or are shaped such that both unconverted blue light and also converted yellow light are directed as white mixed light onto the further reflector 9 (FIG. scored arrows), which then reflects the mixed light in the otherwise translucent piston 8.
  • the further, second reflector 9 can be designed both mirrored and diffuse reflective.
  • the further reflector 9 may also be faceted.
  • the emission characteristic of such a lamp 7 can be adapted to the emission characteristic of any desired lamp by suitably faceting the conversion reflector 4 and / or the further reflector 9 and / or by so-called "frosting" of the glass bulb 8.
  • a lamp 7 is suitable as a retro fit lamp; the LED chips as well as the wavelength conversion material (phosphor) or the conversion-reflecting underside 4a are not visible in plan view.
  • the lamp shown in FIG 3 is designed as a retrofit lamp. It has, even if not shown for clarity, suitable power connections and drivers for the LED chips 2, possibly also heat dissipation.
  • the lamp 7 may have an Edison base or a bayonet base.
  • the contour of the piston 8 is similar to that of an incandescent lamp.
  • FIG 4 shows a detail of another LED lamp 10, in which now in contrast to the embodiment of FIG 3 at the top of the conversion reflector 4 and at the top of the other reflector 9 each have a circumferential aperture 11 is present.
  • the diaphragm 11 that part of the blue light is blocked by the LED module 1, which does not hit the conversion reflector 4. This prevents the white mixed light reflected by the further reflector 9 from undesirable at least under certain viewing angles. additional blue light component receives.
  • the diaphragm 11 serves as a screen for serving as a reflector region of the conversion reflector 4 bottom 4a.
  • FIG. 5 shows a further LED lamp 12 in which the conversion reflector 13 no longer touches down on the LED module 1, but is fastened with its flat upper side to a translucent cover plate 14, for example. B. by gluing, molding or in one-piece design. As a result, a stronger thermal decoupling of the reflector 4 is achieved by the LED module 1.
  • LED lamp 12 now has no completely round piston as a cover more, but the cover plate 14 serves as the top cover.
  • the cover plate 14 may also be designed as an optical element, for. As a Fresnel lens or as a microlens array.
  • FIG. 6 shows yet another LED lamp 15, in which compared to the embodiment of FIG 5, a lighting device 16 having a coupling means 17 in the form of a glass fiber which couples light emitted from the conversion reflector 4 and leads to a light emitting area 18.
  • the luminous area 18 has an afterglow, which also continues to illuminate after the LED lamp has been switched off and is substantially visible from the outside, radiating upward.
  • the luminous area 18 is here arranged on a side facing away from the LED module 1 side of the conversion reflector 4, since such a luminous area of the LED lamp needs to be reduced only slightly and the luminous area 18 is clearly visible.
  • the afterglow can be in the form of a company logo.
  • the coupling means 17 projects laterally annularly over the conversion reflector 13 by a distance d and couples the light incident on this annular area with thickness d into the illuminating area 18.
  • the luminous area 18 generally emits the injected light again, here with the help of a Nachleuchtstoffs upwards.
  • light can also be radiated laterally, for example, even afterglow or immediately, and is therefore often visible in a lateral view even when the lamp is switched on, since LED lamps often have a narrower illumination angle range.
  • Coupling means 17 and light area 18 may be made in one piece, for. B. as a plate, in which case z. B. the upper surface of the plate may be coated with nocturnal phosphor.
  • the lighting device 16 shows the lighting device 16 from above, the lighting area 18 here a symbol 19, z.
  • the lighting area 18 here a symbol 19, z.
  • FIG. 9 shows, in a view analogous to FIG. 1, a further embodiment of an LED module 20 in which the LEDs or LED chips 2 are now applied from an annular substrate 21.
  • the conversion reflector can then be passed through the inner opening and z. B. be mounted on the base, which allows a further thermal decoupling of the conversion material from the heat sources.
  • the present invention is not limited to the embodiments shown. So the LEDs do not need to radiate blue.
  • the LEDs can be arranged differently. It can be used more than one conversion reflector, as well as more than one other reflector. It may be introduced in the beam path further light-guiding elements, for. As optical lenses or other reflectors or reflector groups.
  • the shape of the conversion reflector may be different, for. B. axially symmetrical already at a small distance from the foot, or completely axially symmetrical.
  • other wavelength conversion materials are also radiating with a different color
  • Light emitting diodes used in particular, if by the wavelength conversion materials in general that of the LED or the LEDs emitted colored light is converted so that a total white or similar mixed light is emitted (eg UV LED and various phosphors as a phosphor at the conversion reflector).
  • the LED lamp does not need to have a piston.
  • the piston also need not be made of glass, but may have any other suitable translucent material, for. B. temperature-resistant plastic.
  • the lamp shape is not limited.
  • the lighting device does not need directional, z. As above all to radiate, but may for example also have an isotropic emission characteristic. As a result, the illuminated area is also clearly visible when viewed from the side when the LED lamp is switched on, if the LED lamp emits in a narrow solid angle (eg upwards). Because viewed at an angle outside of this solid angle (eg, from the side), the viewer sees no light from the headlight. However, the lighting device can be seen if the light emits in a larger solid angle.
  • An afterglow substance is not necessary in this case. In general, the afterglow is not mandatory, but may be advantageous depending on the type of use. If the coupling means in the beam path between LED chip (s) and conversion reflector is arranged, the
  • Illuminate light fixture blue In addition, at the light area Nachleuchtstoff itself does not need to be present in a desired form; Alternatively, the lighting device could be painted black with recesses, z. For example, with recesses in the form of a logo, from which light emerges.
  • the further reflector 9, the reflector 9 may also be coated with phosphor.
  • the mutual absorptions present in a phosphor mixture can be reduced.
  • phosphors with a white body color are also used, which Special offer layering of the reflector 9.

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Abstract

Die LED-Beleuchtungsvorrichtung weist mindestens eine Leuchtdiode sowie mindestens einen Konversionsreflektor auf, wobei der Konversionsreflektor zumindest einen Teil eines von der Leuchtdiode abgestrahlten Lichts wellenlängenumwandelt und abstrahlt.

Description

Beschreibung
LED-Beleuchtungsvorrichtung mit Konversionsreflektor
Die Erfindung betrifft eine LED-Beleuchtungsvorrichtung welche mindestens eine Leuchtdiode und einen Reflektor aufweist.
Bisher wird eine Umwandlung von blauem LED-Licht in weißes Licht durch Einsatz eines Wellenlangenumwandlungsmateπals (Fluoreszenzfarbstoff, Leuchtstoff, z. B. mit Cer-dotiertem Yttrium-Aluminium-Granat-Pulver) erreicht, welches nahe an die blaue Leuchtdiode (LED) gebracht wird, z. B. mittels einer Beschichtung oder dadurch, dass die blaue LED in von Leuchtstoff enthaltendem Einbettungsmaterial vergossen ist (LED-Chip) . Dabei tritt das Problem auf, dass aufgrund der Nahe zu der LED, welche eine erhebliche Wärmequelle darstellt, eine Konversionseffizienz des Wellenlangenumwand- lungsmateπals sinkt.
Zudem müssen bei Verwendung solcher LED-Chips in Retrofit- Lampen (d. h., LED-Lampen, welche in Form bzw. Kontur und / oder Abstrahlempfinden herkömmlichen Glühlampen ahnein) effizienzmindernde Maßnahmen vorgenommen werden, z. B. Diffusoren verwendet werden, um das äußere Erscheinungsbild bzw. die Leuchtcharakteristik anzupassen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Verbesserung einer Konversionseffizienz und damit einer Lampenleistung bereitzustellen, insbesondere für eine Retrofit-Lampe .
Diese Aufgabe wird mittels einer Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere den abhangigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Beleuchtungsvorrichtung weist mindestens eine Leuchtdiode und mindestens einen Reflektor auf, wobei der Reflektor zu- mindest einen Teil eines von der Leuchtdiode abgestrahlten Lichts wellenlängenumwandelt und - typischerweise diffus - abstrahlt ("Konversionsreflektor") .
Da der Leuchtstoff nun nicht mehr in die Einzel-LED bzw. den LED-Chip verbaut wird, und das Konversionsvolumen nicht mehr in direktem Kontakt mit der Roh-LED steht, sondern aus der thermisch hochbelasteten nahen Umgebung der Leuchtdioden bzw. der LED-Chips entfernt wird, ergibt sich ein beträchtlicher Gewinn in der Konversionseffizienz. Dadurch wird es zudem möglich, alterungsempfindliche oder bei geringen Leistungsdichten sättigende Leuchtstoffe wie Mn2+, Mn4+, Eu3+ oder Tb3+ dotierte Leuchtstoffe zu verwenden, welche für eine Nutzung in einem LED-Chip nicht geeignet sind.
Zur effektiven Abfuhr von Wärme vom Wellenlängenumwandlungsmaterial, welches sich durch den sog. Stokes-Shift bei der Konversion unter Umständen erheblich erwärmen kann, besteht das Grundmaterial des Konversionsreflektors aus einem gut wärmeleitendem Material, z. B. aus Metall oder wärmeleitender Keramik. Vorzugsweise beträgt die Wärmeleitfähigkeit mehr als 15 W/(m-K), speziell mehr als 100 W/(m-K) .
Vorzugsweise weist ein Reflektorbereich des mindestens einen Konversionsreflektors mindestens ein Wellenlängenumwandlungsmaterial (Leuchtstoff) für das von der mindestens einen Leuchtdiode ausgestrahlte Licht auf. Bei einer Wellenlängenkonversion wird das konvertierte Licht typischerweise im Mittel isotrop abgestrahlt.
Es kann, z. B. bei Wellenlängenkonversion zwischen jeweils sichtbarem Licht, wie einer blau-gelb-Konversion, vorteilhaft sein, wenn ein Teil des von der Leuchtdiode abgestrahlten Lichts ohne Wellenlängenkonversion wieder abstrahlt bzw. ref- lektiert wird. So lässt sich vergleichsweise einfach ein gewünschtes Mischlicht erlangen, insbesondere ein weißes Mi- schlicht, die Farbe aber grundsätzlich nicht darauf beschränkt .
Zur Erlangung einer gleichmäßigen Lichtabstrahlung strahlt der Konversionsreflektor auch den Teil des von der Leuchtdiode abgestrahlten Lichts diffus ab bzw. reflektiert dieses diffus, welcher nicht wellenlängenkonvertiert wird (falls vorhanden) . Der Konversionsreflektor wirkt dadurch als Diffu- sor bzw. Konversionsdiffusor, allerdings ohne Effizienzeinbu- ße.
Der Konversionsreflektor kann dazu beispielsweise so aufgebaut sein, dass er eine übliche reflektierende, z. B. spiegelnde, Oberfläche ("Reflexionsoberfläche") aufweist, auf der eine LeuchtstoffSchicht geeigneter Konzentration und Dicke
("Konversionsschicht") aufgebracht ist. Der nur reflektierte Teil des blauen Primärlichts läuft dann in einer Konfiguration ohne Konversion durch die Konversionsschicht hindurch auf die Reflexionsoberfläche, wird dort reflektiert und läuft folgend ohne Konversion wieder durch die Konversionsschicht zurück. Die Konversionsschicht kann beispielsweise aus einem von Leuchtstoff und ggf. Streumaterial durchsetzten Einbettungsmaterial bzw. Matrixmaterial, wie Silikonharz, aufgebaut sein sein. Der konvertierte Teil des Lichts wird typischer- weise isotrop diffus emittiert. Das Einbettungsmaterial kann auch einen Nachleuchtstoff zur Verminderung eine Lichtwellig- keit aufweisen, welcher eine höhere Relaxationszeit aufweist als das Wellenlängenkonversionsmaterial; bevorzugt wird dabei eine Nachleuchtzeit (Halbwertzeit) von ca. 5-15 ms.
Es wird aber zur Erlangung einer über die Raumwinkel gleichmäßigen Lichtfarbe bevorzugt, wenn auch das nicht wellenlängenumgewandelte Licht (falls vorhanden) am Reflektor diffus emittiert bzw. reflektiert wird. Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Ausgestaltung der Reflexionsoberfläche oder mittels einer lichtstreuenden Eigenschaft der Konversionsschicht geschehen, typischerweise mittels einer licht- streuenden Eigenschaft von in eine Matrix (z.B. Silikon) eingebetteten lumineszierenden Leuchtstoffpartikeln oder inerten Partikeln (z.B. Metalloxide wie SiO2 , Al2O3, TiO2 oder ZrO2) . Bei der - meist isotropen - Streuung des blauen Licht durch die Leuchtstoffpartikel macht man sich den Effekt zunutze, dass ein Konversionsgrad nicht vollständig ist, sondern ein Teil des ein Leuchtstoffpartikel treffenden Primärlichts zwar absorbiert, aber nicht wellenlängenumgewandelt wieder abgestrahlt wird. Typische selbst nicht oder nur unwesentlich streuende Einbettungs- bzw. Matrixmaterialien umfassen Silikon, Epoxydharz o.a. Es kann aber auch ein streuendes Einbettung- bzw. Matrixmaterial verwendet werden, z. B. ein nichttransparenter Kunststoff wie gesintertes Teflon.
Falls die Konversionsschicht auch das Primärlicht streut, kann durch die vorzugsweise vorhandene Reflexionsoberfläche die Länge des Lichtpfads durch die Konversionsschicht erhöht werden, wodurch für eine ausreichende, vorzugsweise vollständige, Streuung des Primärlichts in der Konversionsschicht de- ren Dicke verringert werden kann, was teuren Leuchtstoff einspart. Typische Schichtdicken für einen solchen Aufbau liegen im Bereich um 2 - 50 μm, bevorzugt bei 10-50 μm, besonders bevorzugt um 30 μm herum, wobei der exakte Wert stark von der Leuchtstoffkonzentration, dem Absorptionskoeffizienten des Leuchtstoffs, der Quanteneffizienz des Leuchtstoffs, einer gewünschten Farbe, der Korngröße des Leuchtstoffs und einer Streueigenschaft des Einbettungsmaterials abhängt..
Alternativ kann die Dicke der Konversionsschicht so stark sein, dass keine spiegelnde Reflexionsoberfläche mehr für eine ausreichende, insbesondere vollständige, Streuung ohne Wellenlängenumwandlung mehr benötigt wird. Typische Schichtdicken für eine solche "undurchsichtige" Konversionsschicht, bei der die optischen Eigenschaften der Oberfläche des Kon- versionsreflektorkörpers keine signifikante Rolle mehr spielen, liegen im Bereich von 10 - 200 μm, bevorzugt bei 30-100 μm , wobei der exakte Wert stark von der Leuchtstoffkonzent- ration, dem Absorptionskoeffizienten des Leuchtstoffs, der Quanteneffizienz des Leuchtstoffs, einer gewünschten Farbe, der Korngröße des Leuchtstoffs und einer Streueigenschaft des Einbettungsmaterials abhängt. Eine dicke Konversionsschicht hat im Allgemeinen den Vorteil einer großen Toleranz gegenüber Schwankungen in der Dicke und ist dadurch einfacher reproduzierbar herstellbar.
Der Leuchtstoff und damit der Konversionsreflektor bzw. des- sen Reflektorbereich weisen bei Verwendung von LEDs, die im sichtbaren Bereich des Spektrums, insbesondere im blauen Bereich des Spektrums, emittieren, im Allgemeinen eine "nichtweiße" Körperfarbe auf. Auch bei Verwendung von LEDs, die im ultravioletten Bereich emittieren, ist eine „nicht-weiße" Körperfarbe möglich, aber nicht zwingend.
Vorzugsweise ergibt das vom mindestens einen Konversionsreflektor ausgesandte Licht ein weißes Mischlicht.
Dazu wird eine Beleuchtungsvorrichtung bevorzugt, bei der die mindestens eine Leuchtdiode eine blau leuchtende Leuchtdiode ist und das Wellenlängenumwandlungsmaterial blaues Licht in gelbes Licht umwandelt. Dies ergibt typischerweise ein "kaltes Weiß" mit einer typischen Farbtemperatur von ca. 6500 K. Zur Erlangung eines "warmen Weiß" mit einer typischen Farbtemperatur zwischen ca. 3000K und 4000K werden zwei Wellenlängenumwandlungsmaterialien bevorzugt, welche das blaue Licht der LED(s) in gelbes Licht bzw. rotes Licht umwandeln. Der Blauanteil für "kaltes Weiß" liegt typischerweise bei 15% - 20%, derjenige für "warmes Weiß" bei ca. 10% - 15%.
Es kann aber auch bevorzugt sein, wenn die mindestens eine Leuchtdiode eine UV-Leuchtdiode ist und Wellenlängenumwandlungsmaterialien UV-Licht in rotes, grünes bzw. blaues Licht, oder eine ähnlich wirkende Farbkombination umwandeln. Dann wird es stark bevorzugt, wenn das UV-Licht vollständig in sichtbares Mischlicht umgewandelt wird. Es ist zur Erhöhung einer Kundenakzeptanz, insbesondere für Retrofits, besonders vorteilhaft, wenn der Reflektorbereich bzw. die Reflektorbereiche des Konversionsreflektors, welcher typischerweise 'nicht-weiß' ist zumindest bei Draufsicht von oben (also von der Kolbenseite) nicht von außen sichtbar ist.
Zwar mag es ausreichen, wenn der Reflektorbereich des Konversionsreflektors nur bei seitlicher Betrachtung sichtbar ist, jedoch wird es bevorzugt, wenn er nicht von außen sichtbar ist.
Es können auch Sichtschutzblenden vorhanden sein, welche so angeordnet sind, dass sie eine direkte Betrachtung des Ref- lektorbereichs des Konversionsreflektors verhindern.
Zur genauen und einfachen Positionierung des Konversionsreflektors ist es vorteilhaft, wenn der Konversionsreflektor in Abstrahlrichtung der mindestens einen Leuchtdiode an einem die mindestens eine Leuchtdiode tragenden Substrat (LED- Modul) angebracht ist.
Es kann zur noch effektiveren thermischen Entkopplung zwischen Konversionsreflektor und Leuchtdiode (n) bzw. LED-Modul vorteilhaft sein, wenn der Konversionsreflektor in Abstrahlrichtung der Leuchtdiode (n) ohne direkten Kontakt zum tragenden Substrat angeordnet ist.
Es ist zur Erlangung einer hohen Strahlstärke und einer guten Lichtverteilung vorteilhaft, wenn die Beleuchtungsvorrichtung ein LED-Modul mit mehreren auf einem gemeinsamen Substrat angebrachten Leuchtdioden aufweist.
Zur Einstellung der Abstrahlwinkel über einen weiten Bereich ist es vorteilhaft, wenn sich der Konversionsreflektor in Richtung zum LED-Modul hin verjüngt. Es kann dazu, und um eine direkte Aufsicht auf die Leuchtdiode (n) zu vermeiden, vorteilhaft sein, wenn der Konversionsreflektor die Leuchtdiode (n) seitlich überragt.
Es wird zur besseren Abstrahleigenschaft der Beleuchtungsvorrichtung und zur Erlangung eines nutzerfreundlicheren Erscheinungsbilds besonders bevorzugt, wenn die Beleuchtungsvorrichtung ferner einen weiteren Reflektor (ohne Wellenlängenumwandlungseigenschaft) aufweist, auf den das von dem Kon- versionsreflektor abgestrahlte (weiße oder andersfarbige) Mischlicht fällt. Dadurch ist es besonders einfach möglich, den typischerweise 'nicht-weißen', das Leuchtmittel aufweisenden Reflektorbereich vor einer Betrachtung durch einen Benutzer zu verbergen. Dieser sieht dann vielmehr nur noch den weite- ren Reflektor oder diesem noch weitere, nachgeschaltete Reflektoren .
Es kann aber auch ein weiterer Reflektor bevorzugt sein, der einen Leuchtstoff enthält, z. B. ein Wellenlängenumwandlungs- material, insbesondere eine Leuchtstoffbeschichtung. Ein solcher Leuchtstoff bietet speziell bei Leuchtstoffmischungen, z. B. bei warmweiß oder - noch deutlicher - bei UV-Konversion, Vorteile. Die Leuchtstoffe können dann voneinander getrennt angeordnet werden, was eine gegenseitige Absorption verringert und damit die Effizienz weiter erhöht. Bei Anwendung mit UV-LEDs tritt nicht einmal eine Körperfarbe auf, da zumindest der blau emittierende Leuchtstoff keine Körperfarbe besitzt (d.h., dass dieser Leuchtstoff weiß ist) .
Zur Verhinderung einer ungewollten Durchmischung des vom Konversionsreflektor reflektierten bzw. ausgestrahlten Mischlichts ist es vorteilhaft, wenn der weitere Reflektor so angeordnet ist, das von der Leuchtdiode bzw. dem Leuchtmodul abgestrahltes Licht nicht direkt auf ihn fällt, sondern nur über den Konversionsreflektor. Es ist zur platzsparenden Anordnung vorteilhaft, wenn der weitere Reflektor seitlich der Leuchtdiode angeordnet ist.
Zur Verhinderung einer ungewollten Durchmischung des vom Kon- versionsreflektor reflektierten bzw. ausgestrahlten Mischlichts mit am Konversionsreflektor vorbeilaufenden blauen Licht ist es vorteilhaft, wenn die Beleuchtungsvorrichtung mindestens eine Blende zum Blockieren des von der mindestens einen Leuchtdiode ausgestrahlten Lichts, das nicht auf den Konversionsreflektor fällt, aufweist. Diese Blende (n) oder eine andere Blende kann auch zum Sichtschutz des das Mischlicht ausstrahlenden Reflektorbereichs des Konversionsreflektors vorgesehen sein.
Bevorzugt ist zudem eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine
Leuchteinrichtung mit einem Kopplungsmittel aufweist, welches von dem Konversionsreflektor abgestrahltes Licht einkoppelt und zu einem Leuchtbereich führt . Das Kopplungsmittel kann beispielsweise ein Lichtleiter sein, z. B. eine Glasfaser oder ein Plexiglaskörper. Der Leuchtbereich weist vorzugsweise einen Nachleuchtstoff auf, welcher auch noch nach Ausschalten der LED-Lampe weiterleuchtet. Alternativ kann er eine Maske zur Maskierung eines flächig leuchtenden Leuchtbereichs aufweisen. Vorzugsweise weist der Nachleuchtstoff eine erheblich höhere Relaxationszeit auf als das Wellenlängenumwandlungsmaterial. Vorzugsweise ist der Leuchtbereich an einer von den Leuchtdioden abgewandten Seite des Konversionsreflektors angeordnet, da so eine Leuchtfläche der LED-Lampe nur geringfügig verkleinert zu werden braucht.
Zur Einstellung einer Strahlführung ist es vorteilhaft, wenn der Konversionsreflektor und / oder der weitere Reflektor facettiert sind.
Dann ist es für eine Beleuchtungsvorrichtung mit mehreren
Leuchtdioden vorteilhaft, wenn der Konversionsreflektor mindestens so viele Facetten wie Leuchtdioden aufweist und Licht einer Leuchtdiode mittels mindestens einer jeweils zugehörigen Facette reflektiert wird.
Zur einfachen Herstellung, und insbesondere zur Erlangung ei- nes Retrofits, ist es vorteilhaft, wenn die Beleuchtungsvorrichtung ferner einen für das vom weiteren Reflektor reflektierte Licht durchlässigen Kolben aufweist, insbesondere einen Glaskolben.
Es kann vorteilhaft sein, wenn der Kolben zumindest teilweise gefrostet (milchig) ist, da so eine einheitlichere Winkelverteilung der Lichtabstrahlung erreicht wird.
Zur besonders einfachen und kompakten Herstellung ist es vor- teilhaft, wenn der weitere Reflektor (außen oder innen) am Kolben ausgebildet ist.
Es ist besonders bevorzugt, wenn der weitere Reflektor als diffus streuender Reflektor ausgebildet ist, z. B. durch Aus- bildung seines Reflexionsbereichs als gefrosteter Reflexionsbereich.
Falls der Konversionsreflektor nicht in direktem Kontakt mit dem LED-Substrat (LED-Modul; LED-Submount usw.) steht, kann es vorteilhaft sein, wenn die Beleuchtungsvorrichtung eine zumindest teilweise lichtdurchsichtige Deckplatte aufweist, insbesondere aus Glas, an welcher der Konversionsreflektor angebracht ist, z. B. angeklebt oder einstückig.
Es wird besonders bevorzugt, wenn die LED-Lampe als Retrofit- Lampe ausgebildet ist, da eine solche Retrofit-Lampe eine hohe Leuchtdichte und einer Glühlampe sehr ähnliche Form und / oder Abstrahleigenschaften aufweisen kann; insbesondere ist die Retrofit-Lampe so gestaltbar, dass die primären Licht- quellen (LEDs bzw. LED-Chips) nicht direkt sichtbar sind. Für einen Betrachter ist nur der äußere Kolben sichtbar. Anhand der folgenden Ausführungsbeispiele wird die Erfindung schematisch näher beschrieben. Dabei sind gleiche Elemente in den Figuren durchgängig mit denselben Bezugszeichen versehen.
FIG 1 zeigt in Draufsicht ein LED-Modul;
FIG 2 zeigt von unten einen Konversionsreflektor;
FIG 3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine LED-Lampe
FIG 4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht Komponenten einer weiteren Ausführungsform einer LED- Lampe ;
FIG 5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht noch eine weitere Ausführungsform einer LED-Lampe;
FIG 6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht noch eine weitere Ausführungsform einer LED-Lampe;
FIG 7 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus der LED-Lampe nach FIG 6;
FIG 8 zeigt als Draufsicht einen Ausschnitt aus der LED- Lampe nach FIG 6;
FIG 9 zeigt in Draufsicht eine weitere Ausführungsform eines LED-Moduls.
FIG 1 zeigt in Draufsicht ein LED-Modul (LED-Submount ) 1, bei dem drei blau leuchtende LED-Chips 2 auf einem gemeinsamen Substrat 3 angeordnet sind.
FIG 2 zeigt eine als Reflektorbereich dienende Unterseite 4a eines Konversionsreflektors 4 aus Kunststoff als Grundmaterial. Der Fuß 5 des Konversionsreflektor 4 passt in den mitti- gen Zwischenraum zwischen den LED-Chips 2 aus FIG 1 und kann dort auf das LED-Modul 1 aufgesetzt werden. Der Konversionsreflektor 4 weitet sich vom Fuß 5 nach oben (in z-Richtung) auf und bildet dabei teilweise Facetten 6a, βb, 6c. Die Un- terseite 4a ist zumindest bezüglich des von den LEDs abgestrahlten Lichts reflektierend ausgebildet. Zumindest in diesem Reflektionsbereich 4a bzw. 6a, 6b, 6c weist der Konversionsreflektor 4 ferner mindestens ein Wellenlängenkonversionsmaterial (Leuchtstoff) auf, welches das blaue Licht der LED- Chips in gelbes Licht umwandelt. Die seitliche Ausdehnung (in der x-y-Ebene) ist größer als diejenige der drei LED-Chips.
FIG 3 zeigt ein LED-Lampe 7 mit dem LED-Modul 1 aus FIG 1 und dem darauf angebrachten Konversionsreflektor 4 aus FIG 2. Der Konversionsreflektor 4 überdeckt das LED-Modul 1 seitlich (in der x-y-Ebene), ragt also seitlich über dieses hinaus. Am LED-Modul 1 angebracht und dessen die LEDs aufweisende Oberseite sowie den Konversionsreflektor 4 umgebend ist ferner ein Lampenkolben 8 aus Glas vorhanden, der an einem unteren, dem LED-Modul 1 benachbarten Bereich einen weiteren Reflektor 9 ohne Wellenlängenumwandlungsmaterial aufweist. Der weitere Reflektor 9 ist an einer solchen Stelle am Kolben 7 angeordnet, dass er nicht im direkten Abstrahlbereich des LED-Moduls 1 liegt, also dessen ausgestrahltes blaues Licht nicht direkt empfängt.
Bei Betrieb der Lampe 7 wird vielmehr das vom LED-Modul 1 abgestrahlte Licht hauptsächlich zu der als Reflektorbereich dienenden Unterseite 4a des Konversionsreflektors 4 ge- strahlt, wie durch die durchgezogenen Pfeile angedeutet. Genauer gesagt wird Licht jeder der LED-Chips auf die jeweils zugewandte Facette 6a, 6b bzw. 6c gestrahlt. Dort wird das blaue Licht teilweise in gelbes Licht umgewandelt. Die Unterseite 4a bzw. die Facetten 6a, 6b, 6c des Konversionsreflektors 4 ist bzw. sind so geformt, dass sowohl nicht umgewandeltes blaues Licht als auch umgewandeltes gelbes Licht als weißes Mischlicht auf den weiteren Reflektor 9 gerichtet wird (ge- punktete Pfeile) , welcher das Mischlicht dann in den ansonsten lichtdurchlässigen Kolben 8 reflektiert.
Mittels des Entfernens des Wellenlängenumwandlungsmaterials aus der thermisch hochbelasteten Umgebung der LEDs bzw. des LED-Moduls 1 ergibt sich ein erheblicher Leistungsgewinn durch eine erhöhte Konversionseffizienz.
Der weitere, zweite Reflektor 9 kann sowohl verspiegelt als auch diffus reflektierend ausgeführt sein. Der weitere Reflektor 9 kann ebenfalls facettiert sein. Die Abstrahlcharakteristik einer solchen Lampe 7 kann durch geeignete Facettierung des Konversionsreflektors 4 und / oder des weiteren Reflektors 9 und / oder durch ein sog. "Frosten" des Glaskolbens 8 an die Abstrahlcharakteristik jeder gewünschten Lampe ange- passt werden. Insbesondere ist eine solche Lampe 7 als Retro- fit-Lampe geeignet; die LED-Chips als auch das Wellenlängenumwandlungsmaterial (Leuchtstoff) bzw. die konversionsreflek- tierende Unterseite 4a sind in Draufsicht nicht sichtbar.
Die in FIG 3 gezeigte Lampe ist als Retrofitlampe ausgestaltet. Sie weist, auch wenn zur besseren Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet, geeignete Stromanschlüsse und Treiber für die LED-Chips 2 auf, ggf. auch Wärmeableitmittel. Insbe- sondere kann die Lampe 7 einen Edisonsockel oder einen Bajonettsockel aufweisen. Die Kontur des Kolbens 8 ist der einer Glühlampe ähnlich.
FIG 4 zeigt ausschnittsweise eine weitere LED-Lampe 10, bei der nun im Gegensatz zur Ausführungsform nach FIG 3 am oberen Rand des Konversionsreflektors 4 und am oberen Rand des weiteren Reflektors 9 jeweils eine umlaufende Blende 11 vorhanden ist. Mittels der Blende 11 wird derjenige Teil des blauen Lichts vom LED-Modul 1 abgeblockt, welcher nicht auf den Kon- versionsreflektor 4 trifft. Dadurch wird verhindert, dass das vom weiteren Reflektor 9 reflektierte weiße Mischlicht zumindest unter bestimmten Sichtwinkeln einen unerwünschten zu- sätzlichen Blaulichtanteil erhält. Zudem dient die Blende 11 als Sichtschutz für die als Reflektorbereich des Konversionsreflektors 4 dienende Unterseite 4a.
FIG 5 zeigt eine weitere LED-Lampe 12, bei der der Konversionsreflektor 13 nun nicht mehr auf dem LED-Modul 1 aufsetzt, sondern mit seiner flachen Oberseite an einer lichtdurchlässigen Deckplatte 14 befestigt ist, z. B. durch ankleben, anformen oder in einstückiger Ausführung. Dadurch wird eine stärkere thermische Abkopplung des Reflektors 4 vom LED-Modul 1 erreicht. LED-Lampe 12 weist nun keinen vollständig runden Kolben als Abdeckung mehr auf, vielmehr dient die Deckplatte 14 als oberseitige Abdeckung. Die Deckplatte 14 kann auch als optisches Element ausgestaltet sein, z. B. als Fresnel-Linse oder als Mikrolinsenarray .
FIG 6 zeigt noch eine weitere LED-Lampe 15, bei der im Vergleich zu der Ausführungsform aus FIG 5 eine Leuchteinrichtung 16 mit einem Kopplungsmittel 17 in Form einer Glasfaser aufweist, welches von dem Konversionsreflektor 4 abgestrahltes Licht einkoppelt und zu einem Leuchtbereich 18 führt. Der Leuchtbereich 18 weist hier einen Nachleuchtstoff auf, welcher auch noch nach Ausschalten der LED-Lampe weiterleuchtet und im Wesentlichen nach oben strahlend von Außen sichtbar ist. Der Leuchtbereich 18 ist hier an einer vom LED-Modul 1 abgewandten Seite des Konversionsreflektors 4 angeordnet, da so eine Leuchtfläche der LED-Lampe nur geringfügig verkleinert zu werden braucht und der Leuchtbereich 18 gut sichtbar ist. Am Leuchtbereich kann beispielsweise der Nachleuchtstoff in Form eines Firmenlogos vorliegen.
FIG 7 zeigt die LED-Lampe 15 im Bereich der Lichteinkopplung. Das Kopplungsmittel 17 ragt hier seitlich ringförmig über den Konversionsreflektor 13 um einen Abstand d hinaus und koppelt das auf diesen ringförmigen Bereich mit Dicke d einfallende Licht in den Leuchtbereich 18 ein. Der Leuchtbereich 18 strahlt das eingekoppelte Licht allgemein wieder aus, hier mit Hilfe eines Nachleuchtstoffs nach oben. Alternativ kann Licht beispielsweise auch nachleuchtend oder unverzüglich seitlich abgestrahlt werden und ist deshalb häufig in seitlicher Betrachtung auch bei angeschalteter Lampe sichtbar, da LED-Lampen oft einen engeren Beleuchtungswinkelbereich aufweisen. Kopplungsmittel 17 und Leuchtbereich 18 können einstückig ausgeführt sein, z. B. als Platte, wobei dann z. B. die obere Oberfläche der Platte mit Nachtleuchtstoff beschichtet sein kann.
FIG 8 zeigt die Leuchteinrichtung 16 von oben, wobei der Leuchtbereich 18 hier ein Symbol 19, z. B. ein Firmenlogo oder ein Markenlogo, nachleuchten lässt.
FIG 9 zeigt in zu FIG 1 analoger Sicht eine weitere Ausführungsform eines LED-Moduls 20, bei der nun die LEDs bzw. LED- Chips 2 aus einem ringförmigen Substrat 21 aufgebracht sind. Der Konversionsreflektor kann dann durch die innere Öffnung geführt werden und z. B. auf dem Sockel befestigt werden, was eine weitere thermische Entkopplung des Konversionsmaterials von den Wärmequellen ermöglicht.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. So brauchen die LEDs nicht blau abzustrahlen. Es sind mehr oder weniger als drei LEDs als Lichtquellen einsetzbar. Die LEDs können anders angeordnet sein. Es kann mehr als ein Konversionsreflektor eingesetzt werden, und ebenso mehr als ein weiterer Reflektor. Es können weitere lichtführende Elemente im Strahlengang eingeführt sein, z. B. optische Linsen oder weitere Reflektoren bzw. Reflektorengruppen. Auch kann die Form des Konversionsreflektors unterschiedlich sein, z. B. axialsymmetrisch bereits ab einem geringen Abstand vom Fuß, oder vollkommen axialsymmetrisch. Auch sind andere Wellenlängenkonversionsma- terialien als auch mit einer anderen Farbe abstrahlende
Leuchtdioden einsetzbar, insbesondere, falls durch das Wellenlängenkonversionsmaterialien allgemein das von der LED bzw. den LEDs abgestrahlte farbiges Licht so umgewandelt wird, dass insgesamt ein weißes oder ähnliches Mischlicht abgestrahlt wird (z. B. UV-LED und verschiedene Phosphore als Leuchtstoff am Konversionsreflektor) . Auch braucht die LED- Lampe keinen Kolben aufzuweisen. Der Kolben braucht ferner nicht aus Glas zu bestehen, sondern kann jedes andere geeignete lichtdurchlässige Material aufweisen, z. B. temperaturbeständigen Kunststoff. Auch ist die Lampenform nicht beschrankt .
Ferner braucht die Leuchteinrichtung nicht gerichtet, z. B. vor allem nach oben, abzustrahlen, sondern kann beispielsweise auch eine isotrope Abstrahlcharakteristik aufweisen. Dadurch ist der Leuchtbereich auch bei seitlicher Betrachtung bei angeschalteter LED-Lampe gut sichtbar, falls die LED- Lampe in einem engen Raumwinkel (z. B. nach oben) emittiert. Denn unter einem Winkel außerhalb dieses Raumwinkels betrachtet (z. B. von der Seite), sieht der Betrachter kein Licht aus dem Scheinwerfer. Die Leuchteinrichtung kann aber gesehen werden, falls die Licht in einem größeren Raumwinkel emittiert. Em Nachleuchtstoff ist in diesem Fall nicht notig. Auch allgemein ist der Nachleuchtstoff nicht zwingend, sondern kann abhangig von der Art der Nutzung vorteilhaft sein. Falls das Kopplungsmittel im Strahlengang zwischen LED- Chip(s) und Konversionsreflektor angeordnet ist, kann die
Leuchteinrichtung blau leuchten. Zudem braucht am Leuchtbereich Nachleuchtstoff selbst nicht in einer in gewünschten Form vorzuliegen; alternativ konnte die Leuchteinrichtung auch mit Aussparungen schwarz lackiert sein, z. B. mit Aus- sparungen in Form eines Logos, aus denen Licht austritt.
In einer weiteren alternativen Ausfuhrungsform kann der weitere Reflektor 9 Der Reflektor 9 ebenfalls mit Leuchtstoff beschichtet sein. Hierbei lassen sich die in einer Leuchtstoffmischung vorhandenen gegenseitigen Absorptionen verringern. Je nach LED-Wellenlange kommen auch Leuchtstoffe mit weißer Korperfarbe zum Einsatz, welche sich für die Be- Schichtung des Reflektors 9 besonders anbieten.
Bezugszeichenliste
1 LED-Modul
2 Leuchtdiode 3 Substrat
4 Konversionsreflektor
4a Unterseite des Konversionsreflektors
5 Fuß
6a Facette 6b Facette
6c Facette
7 LED-Lampe
8 Kolben
9 weiterer Reflektor 10 LED-Lampe
11 Blende
12 LED-Lampe
13 Konversionsreflektor
14 Deckplatte 15 LED-Lampe
16 Leuchteinrichtung
17 Kopplungsmittel
18 Leuchtbereich
19 Symbol 20 LED-Modul
21 ringförmiges Substrat

Claims

Patentansprüche
1. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) , aufweisend mindestens eine Leuchtdiode (1,2) und mindestens einen Konversi- onsreflektor (4;13), wobei der Konversionsreflektor (4;13) mindestens einen Teil eines von der Leuchtdiode (1,2) abgestrahlten Lichts wellenlängenumgewandelt abstrahlt.
2. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) nach Anspruch 1, wobei der Konversionsreflektor (4; 13) einen anderen Teil des von der Leuchtdiode (1,2) abgestrahlten Lichts ohne Wellenlängenumwandlung abstrahlt.
3. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7;10;12;15) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Konversionsreflektor (4;13) mindestens ein
Wellenlängenumwandlungsmaterial für das von der mindestens einen Leuchtdiode (1,2) ausgestrahlte Licht aufweist.
4. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Konversionsreflektor (4; 13) einen Teil des von der Leuchtdiode (1,2) abgestrahlten Lichts ohne Wellenlängenumwandlung diffus abstrahlt.
5. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) nach den Ansprü- chen 2 und 3, wobei der Konversionsreflektor (4; 13) eine Konversionsschicht aufweist, bei der das mindestens eine Wellenlängenumwandlungsmaterial in einem Einbettungsmaterial eingebettet ist, welches das von der mindestens einen Leuchtdiode
(1,2) ausgestrahlte Licht streut.
6. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) nach Anspruch 5, wobei der Konversionsreflektor (4; 13) unter der Konversionsschicht eine spiegelnde Reflexionsoberfläche aufweist.
7. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das vom Konversionsreflektor (4; 13) abgestrahlte Licht ein weißes Mischlicht ergibt.
8. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7 ; 10; 12; 15) nach Anspruch 7, wobei die Leuchtdiode (2) eine blau leuchtende Leuchtdiode (2) ist und das mindestens eine Wellenlängenumwandlungsmate- rial blaues Licht in gelbes Licht oder in gelbes Licht und rotes Licht umwandelt.
9. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Leuchtdiode eine im ultravioletten Spektralbereich emittie- rende Leuchtdiode ist und Wellenlängenumwandlungsmaterialien das ultraviolette Licht in rotes, grünes bzw. blaues Licht umwandeln, wobei das von der Leuchtdiode (1,2) abgestrahlte Licht mittels der Wellenlängenumwandlungsmaterialien im wesentlichen vollständig wellenlängenumgewandelt wird.
10. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Reflektorbereich (4a; 6a, βb, 6c) des Konversionsreflektors (4; 13) zumindest bei Draufsicht nicht von außen sichtbar ist.
11. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) Anspruch 10, bei der der Reflektorbereich (4a; 6a, 6b, 6c) des Konversionsreflektors (4; 13) nicht von außen sichtbar ist.
12. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) Anspruch 10 oder 11, bei der Sichtschutzblenden (11) vorgesehen sind, welche so angeordnet sind, dass sie eine direkte Betrachtung des Reflektorbereichs (4a; 6a, 6b, 6c) des Konversionsreflektors (4; 13) verhindern.
13. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Konversionsreflektor (4) in Abstrahlrichtung der mindestens einen Leuchtdiode (2) an einem die mindestens eine Leuchtdiode tragenden Substrat (3) angeb- rächt ist.
14. LED-Beleuchtungsvorrichtung (12; 15) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Konversionsreflektor (13) in Abstrahlrichtung der mindestens einen Leuchtdiode (2) ohne direkten Kontakt zu einem tragenden Substrat (3) angeordnet ist.
15. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend ein LED-Modul (1) mit mehreren auf einem gemeinsamen Substrat (3) angebrachten Leuchtdioden (2) .
16. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) nach Anspruch 15, bei der sich der Konversionsreflektor (4) in Richtung zum LED-Modul (1) hin verjüngt.
17. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Konversionsreflektor
(4) die mindestens eine Leuchtdiode (2) seitlich überragt.
18. LED-Beleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Blende (11) zum Blockieren von von der Leuchtdiode (1,2) ausgestrahltem Licht, das nicht auf den Konversionsreflektor (4) fällt.
19. LED-Beleuchtungsvorrichtung, ferner aufweisend einen weiteren Reflektor (9), auf den von dem Konversionsreflektor (4) abgestrahltes Mischlicht fällt.
20. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7;10;12;15) nach Anspruch 19, wobei der weitere Reflektor (9) so angeordnet ist, dass das von der mindestens einen Leuchtdiode (2) abgestrahlte Licht nicht direkt auf ihn fällt.
21. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) nach einem der Ansprüche 19 oder 20, wobei der weitere Reflektor (9) seitlich der mindestens einen Leuchtdiode (2) angeordnet ist.
22. LED-Beleuchtungsvorrichtung (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Leuchteinrichtung (16) mit einem Kopplungsmittel (17), welches von dem Konversionsreflektor (4) abgestrahltes Licht einkoppelt und zu ei- nem Leuchtbereich (18) führt.
23. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 22, wobei der Leuchtbereich (18) einen Nachleuchtstoff oder eine Maske aufweist .
24. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, wobei der Leuchtbereich (18) an einer von den Leuchtdioden (2) abgewandten Seite des Konversionsreflektors (4) angeordnet ist.
25. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7 ; 10; 12 ; 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Konversionsreflektor
(4; 13) und / oder der weitere Reflektor (9) facettiert sind.
26. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 25 mit mehreren Leuchtdioden (2), wobei der Konversionsreflektor (4) mindestens so viele Facetten wie Leuchtdioden (2) aufweist und Licht einer Leuchtdiode (2) mittels mindestens einer jeweils zugehörigen Facette (6a, 6b, 6c) reflektiert wird.
27. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend einen für das vom Konversionsreflektor (4) reflektierte Licht durchlässigen Kolben, insbesondere Glaskolben (8) .
28. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 27, wobei der Kolben (8) zumindest teilweise gefrostet ist.
29. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 27 oder 28, wobei der weitere Reflektor (9) am Kolben (8) ausgebildet ist.
30. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 29, wobei der weitere Reflektor (9) als diffus streuender Reflektor (9) ausgebildet ist.
31. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit Anspruch 19, wobei der weitere Reflektor (9) mit einer LeuchtstoffSchicht versehen ist.
32. LED-Beleuchtungsvorrichtung (12; 15) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder 15 bis 31 in Kombination mit Anspruch 14, ferner aufweisend eine Deckplatte (14), insbesondere aus Glas, an welcher der Konversionsreflektor (13) angebracht ist.
33. LED-Beleuchtungsvorrichtung (7; 10; 12; 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einer Retrofit-Lampe entspricht.
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