WO2012019853A1

WO2012019853A1 - Leuchtdiodenmodul und leuchte

Info

Publication number: WO2012019853A1
Application number: PCT/EP2011/061885
Authority: WO
Inventors: Martin Moeck
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2010-07-19
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2012-02-16
Anticipated expiration: 2013-01-19
Also published as: DE102010027579A1

Abstract

In mindestens einer Ausführungsform des Leuchtdiodenmoduls (1) umfasst dieses zumindest einen Träger (2) mit einer gedachten Mittellinie (M) an einer Trägeroberseite (20). An der Trägeroberseite (20) ist eine Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen (3) angebracht. Den Halbleiterlichtquellen (3) ist in eine Richtung weg von der Trägeroberseite (20) eine Abdeckschicht (4) nachgeordnet, wobei die Abdeckschicht (4) eine Streuschicht oder eine Konversionsmittelschicht umfasst. Eine Ausdehnung (L) des Trägers (2) entlang der Mittellinie (M) übersteigt eine Breite (B) des Trägers (2) um mindestens einen Faktor 2. Ein Quotient aus einer minimalen und einer maximalen Leuchtdichte der im Betrieb des Leuchtdiodenmoduls (1) erzeugten Strahlung entlang der Mittellinie (M), in eine Richtung weg von der Trägeroberseite (20), unterschreitet einen Wert von 0,4 nicht.

Description

Beschreibung

Leuchtdiodenmodul und Leuchte Es wird ein Leuchtdiodenmodul angegeben. Darüber hinaus wird eine Leuchte mit einem solchen Leuchtdiodenmodul angegeben.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Leuchtdiodenmodul sowie eine Leuchte mit einem solchen Modul anzugeben, wobei das Leuchtdiodenmodul eine schlagschattenreduzierte

Ausleuchtung von Objekten ermöglicht.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls weist dieses mindestens einen Träger mit einer

Trägeroberseite auf. Bei dem Träger handelt es sich bevorzugt um eine Leiterplatte, insbesondere um eine bedruckte

Leiterplatte. Neben elektrischen Leitungen kann der Träger Bereiche aufweisen, die zu einer Wärmeableitung eingerichtet sind. Solche Bereiche können durch Metallisierungen gebildet sein, die den Träger vollständig durchdringen.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls zeigt der Träger an der Trägeroberseite eine Mittellinie auf, die insbesondere eine gedachte, fiktive Linie ist.

Beispielsweise ist die Mittellinie, in Draufsicht auf die

Trägeroberseite gesehen, entlang einer Längsrichtung gleich weit von zwei einander gegenüberliegenden Kanten des Trägers entfernt. Die Mittellinie ist eine Hilfslinie, die sich der Länge nach über die gesamte Trägeroberseite erstreckt. Die Mittellinie ist bevorzugt abschnittsweise parallel orientiert zu einer Haupterstreckungsrichtung des Trägers. Ist der

Träger durch eine ebene, rechteckige Platte gebildet, so verläuft die Mittellinie deckungsgleich mit einer längsten Hauptachse, in Draufsicht gesehen.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls ist an der Trägeroberseite eine Mehrzahl von

Halbleiterlichtquellen angebracht. Die Halbleiterlichtquellen sind bevorzugt Leuchtdioden. Es können an der Trägeroberseite verschiedene Halbleiterlichtquellen angebracht sein, die in unterschiedlichen Spektralbereichen emittieren.

Beispielsweise emittieren einzelne Halbleiterlichtquellen blaues Licht und/oder rotes Licht und/oder gelbes Licht und/oder grünes Licht und/oder weißes Licht. Bei den

Halbleiterlichtquellen kann es sich um gehauste oder auch um ungehauste Halbleiterchips handeln. Zum Beispiel umfasst das Leuchtdiodenmodul mindestens fünf, mindestens 15 oder

mindestens 25 Halbleiterlichtquellen und alternativ oder zusätzlich höchstens 1000, höchstens 250 oder höchstens 100 Halbleiterlichtquellen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls ist den Halbleiterlichtquellen, in eine Richtung weg von der Trägeroberseite, zumindest eine Abdeckschicht nachgeordnet. Bevorzugt überdeckt die Abdeckschicht sämtliche

Halbleiterlichtquellen, in Draufsicht auf die Trägeroberseite gesehen. Die Abdeckschicht ist eine Streuschicht und/oder eine Konversionsmittelschicht. Konversionsmittel bedeutet, dass ein Teil oder die gesamte der von mindestens einzelnen der Halbleiterlichtquellen emittierten Strahlung von dem Konversionsmittel absorbiert und in eine Strahlung einer anderen, insbesondere größeren Wellenlänge umgewandelt wird. Es kann die Abdeckschicht Strukturierungen an Hauptseiten aufweisen, zum Beispiel zu einer Lichtauskopplung und/oder zu einer Lichteinkopplung. Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls weist dieses eine Ausdehnung entlang der Mittellinie auf. Die Ausdehnung ist insbesondere die Länge der gedachten

Mittellinie. Weiterhin weist der Träger eine Breite auf, die in Draufsicht auf die Trägeroberseite gesehen und in eine Richtung senkrecht zu der Mittellinie zu bestimmen ist.

Bezüglich der Breite des Trägers halbiert die Mittellinie den Träger, so dass die Mittellinie, bezogen auf die jeweilige, lokale Breite des Trägers, in der Mitte der Trägeroberseite liegt .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls übersteigt die Ausdehnung entlang der Mittellinie die Breite des Trägers um mindestens einen Faktor 2, bevorzugt um mindestens einen Faktor 5 oder um mindestens einen Faktor 10, besonders bevorzugt um mindestens einen Faktor 20 oder um mindestens einen Faktor 50. Mit anderen Worten ist der Träger dann ähnlich einem Streifen oder einem Faden gestaltet.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls beträgt ein Quotient aus einer minimalen und einer maximalen Leuchtdichte der im Betrieb des Leuchtdiodenmoduls erzeugten Strahlung entlang der Mittellinie mindestens 0,4, bevorzugt mindestens 0,5 oder mindestens 0,6. Die Leuchtdichte kann in der Einheit cd/m^~2 angegeben sein. Mit anderen Worten ist entlang der Mittellinie, in eine Richtung weg von der

Trägeroberseite, die Intensität der emittierten Strahlung keinen größeren Schwankungen unterworfen. Entlang der

Mittellinie ist die Leuchtdichte näherungsweise konstant. Das heißt, das Leuchtdiodenmodul ist dann eine Linienlichtquelle. Dies kann bedeuten, dass ein Verlauf einer maximalen

Intensität der vom Leuchtdiodenmodul emittierten Strahlung, in Projektion auf eine Fläche parallel zur Trägeroberseite, näherungsweise linienförmig ist und der Mittellinie folgt.

In mindestens einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls umfasst dieses zumindest einen Träger mit einer

Trägeroberseite und einer gedachten Mittellinie an der

Trägeroberseite. An der Trägeroberseite ist eine Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen, insbesondere Leuchtdioden,

angebracht. Den Halbleiterlichtquellen ist in eine Richtung weg von der Trägeroberseite zumindest eine Abdeckschicht nachgeordnet, wobei die Abdeckschicht eine Streuschicht und/oder eine Konversionsmittelschicht umfasst oder hieraus besteht. Eine Ausdehnung des Trägers entlang der Mittellinie übersteigt eine Breite des Trägers, insbesondere in eine Richtung senkrecht zu der Mittellinie und in Draufsicht auf die Trägeroberseite gesehen, um mindestens einen Faktor 2. Ein Quotient aus einer minimalen und einer maximalen

Leuchtdichte der im Betrieb des Leuchtdiodenmoduls erzeugten Strahlung entlang der Mittellinie, in eine Richtung weg von der Trägeroberseite, unterschreitet einen Wert von 0,4 nicht.

Wird zur Beleuchtung eines Objekts beispielsweise eine flächige oder lineare Anordnung von einzelnen, diskreten Lichtquellen verwendet, so resultieren hieraus oft

Schlagschatten und/oder multiple Schatten an dem Objekt.

Diese Schatten können die Formwahrnehmung des beleuchteten Objekts beeinträchtigen und einen Betrachter stören. Durch ein einfaches Zusammenrücken der insbesondere in einem Array angeordneten Lichtquellen sind derartige Schatten zwar reduzierbar, jedoch führt dies zu lokalen Steigerungen der

Lichtintensität und/oder zu einer Vergrößerung der Anzahl der notwendigen Halbleiterlichtquellen, da diese dann

gegebenenfalls nicht mit voller Leistung betreibbar sind. Ebenso können Probleme bei einer Ableitung von Abwärme, die im Betrieb der Lichtquelle entsteht, durch zu geringen

Abstand der Lichtquellen zueinander verursacht und/oder ein Montageaufwand erhöht sein.

Dadurch, dass das Leuchtdiodenmodul eine Linienlichtquelle mit entlang der gedachten Mittellinie näherungsweise

konstanter Abstrahlung ist, lassen sich Schlagschatten und/oder multiple Schatten vermeiden oder reduzieren. Durch die linienartige Ausführung des Leuchtdiodenmoduls ist ferner eine effiziente Entwärmung in Richtungen quer zu der

Mittellinie gewährleistbar.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls sind die Halbleiterlichtquellen in einer oder in mehreren Reihen angeordnet. Die Reihen der Halbleiterlichtquellen verlaufen bevorzugt entlang der Mittellinie. Die Reihen der Halbleiterlichtquellen können die Mittellinie schneiden und/oder direkt auf der gedachten Mittellinie verlaufen und/oder jeweils an einer Seite der Mittellinie angeordnet sein, so dass beispielsweise die Mittellinie benachbarte Reihen der Halbleiterlichtquellen voneinander trennt. Die einzelnen Halbleiterlichtquellen einer Reihe können einen gleich bleibenden oder auch variierende Abstände zur

Mittellinie aufweisen. Insbesondere kann eine der Reihen oder können alle Reihen zickzackartig oder gewunden verlaufen. Das Leuchtdiodenmodul weist insbesondere zwei oder mehr als zwei Reihen der Halbleiterlichtquellen auf. Die Reihen können physikalisch oder elektrisch zusammengefasste Einheiten sein.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls beträgt ein Abstand zumindest zweier benachbarter

Halbleiterlichtquellen, oder aller benachbarter Halbleiterlichtquellen mindestens 1,5 mm oder mindestens 3 mm oder mindestens 5 mm. Durch einen solchen Mindestabstand lässt sich eine Überhitzung einzelner Halbleiterlichtquellen vermeiden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls beträgt ein Abstand benachbarter Halbleiterlichtquellen höchstens 12 mm, insbesondere höchstens 9 mm oder höchstens 6 mm. Durch einen vergleichsweise kleinen Abstand

benachbarter Halbleiterlichtquellen ist eine gleichmäßige Abstrahlung entlang der Mittellinie realisierbar.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls beträgt ein Quotient aus dem Abstand benachbarter

Halbleiterlichtquellen und einer mittleren Dicke der

Abdeckschicht mindestens 3 oder mindestens 5 oder mindestens 10. Mit anderen Worten liegt ein Abstand benachbarter

Halbleiterlichtquellen in der gleichen Größenordnung wie die Dicke der Abdeckschicht.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls beträgt der Quotient aus dem Abstand benachbarter

Halbleiterlichtquellen und der mittleren Dicke der

Abdeckschicht höchstens 25, bevorzugt höchstens 20 oder höchstens 15.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls beträgt die Breite des Trägers höchstens 10 mm oder höchstens 8 mm oder höchstens 6 mm. Beispielsweise beträgt die Breite mindestens 2 mm oder mindestens 3,5 mm. Der Träger ist also vergleichsweise schmal. Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls ist der Träger selbsttragend und verleiht dem

Leuchtdiodenmodul mechanische Stabilität. Das heißt, eine Form des Leuchtdiodenmoduls kann durch den Träger vorbestimmt sein. Alternativ hierzu ist es ebenso möglich, dass der

Träger mechanisch flexibel, zum Beispiel eine flexible

Leiterplatte, ist.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls sind an der Trägeroberseite entlang der Mittellinie eine oder mehrere Seitenwände angebracht. Sind mehrere Seitenwände, beispielsweise zwei Seitenwände, vorhanden, so befinden sich die Halbleiterlichtquellen bevorzugt zwischen den

Seitenwänden. Insbesondere befinden sich alle

Halbleiterlichtquellen und Reihen zwischen den zwei

Seitenwänden. Die Seitenwände können sich entlang der

gesamten Mittellinie oder auch nur abschnittsweise entlang der Mittellinie erstrecken.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmodul weisen die Seitenwände ein Metall oder eine Metalllegierung auf und bestehen zu einem Gewichtsanteil von mindestens 50 aus einem oder mehreren Metallen. Beispielsweise weisen die Seitenwände Aluminium oder eine Aluminiumlegierung auf oder bestehen hieraus. Über derartige Seitenwände ist eine

effiziente Wärmeabfuhr weg von den Halbleiterlichtquellen möglich .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls gilt für eine Höhe H der Seitenwände über der Trägeroberseite im Verhältnis zu der Breite B des Trägers der folgende

Zusammenhang: 0,2 < H/B < 1,5 oder 0,3 < H/B < 1.

Beispielsweise ist also eine Höhe der Seitenwände kleiner als eine Breite des Trägers. Derartige Seitenwände können zu einer Bestimmung einer Abstrahlcharakteristik des

Leuchtdiodenmoduls speziell in Richtungen quer zu der

Mittellinie dienen.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls ist eine Hauptabstrahlrichtung der Halbleiterlichtquellen, mit einer Toleranz von höchstens 15°, senkrecht zu einer den Halbleiterlichtquellen zugewandten Hauptfläche der

Abdeckschicht orientiert. Mit anderen Worten strahlen die

Halbleiterlichtquellen dann nicht entlang der Abdeckscheibe ab, sondern insbesondere unmittelbar auf die Abdeckscheibe und die Hauptabstrahlrichtung ist näherungsweise senkrecht zu der Trägeroberseite orientiert.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls steht ein Teil der Halbleiterlichtquellen oder stehen alle Halbleiterlichtquellen stellenweise in unmittelbarem Kontakt zu der Abdeckschicht. Es berühren sich dann die

Halbleiterlichtquellen und die Abdeckschicht. Hierdurch ist eine effiziente optische Ankopplung der

Halbleiterlichtquellen an die Abdeckschicht gewährleistbar.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls ist die gedachte Mittellinie des Trägers eine gekrümmte

Linie. Mit anderen Worten weicht die Mittellinie dann von der Form einer geraden Strecke ab.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls verläuft die gedachte Mittellinie gerade. Es stellt die

Mittellinie also einen Geradenabschnitt dar, im Rahmen der Herstellungstoleranzen . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls weist die Mittellinie einen dreidimensionalen Verlauf auf. Beispielsweise weist der Träger dann die Form einer Helix auf. Die Mittellinie liegt somit nicht innerhalb einer einzigen Ebene.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls liegt die Mittellinie teilweise oder vollständig innerhalb einer Ebene. Mit anderen Worten ist die Trägeroberseite flach und planar ausgebildet.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls ist die gedachte Mittellinie ist eine geschlossene Linie, zum Beispiel ein Kreislinie oder eine Ellipse.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls ist der Träger in einen Teilbereich einer Ebene

einbeschreibbar . Mit anderen Worten ist der Träger dann innerhalb der Ebene durch eine Einhüllende eng umfassbar. Beispielsweise weist der Träger die Form einer Spirale auf und die Einhüllende ist eine Ellipse oder ein Kreis. In

Draufsicht auf diese Ebene beträgt ein Flächenanteil des Trägers, bezogen auf die von der Einhüllenden umschlossenen Fläche, höchstens 70 % oder höchstens 60 % oder höchstens 50 %. Alternativ oder zusätzlich beträgt der Flächenanteil des Trägers innerhalb der Einhüllenden mindestens 10 % oder mindestens 20 % oder mindestens 30 %. Das Leuchtdiodenmodul kann also in der Ebene so geformt sein, dass aus der

Linienlichtquelle eine Flächenleuchte ausgebildet ist. Eine Entwärmung des Leuchtdiodenmoduls ist insbesondere durch solche Bereiche der Ebene, die von dem Träger unbedeckt sind, erleichtert . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls weist dieses eine erste Teilmenge und eine davon

verschiedene, mindestens eine zweite Teilmenge von

Halbleiterlichtquellen auf, wobei die Teilmengen in

unterschiedlichen Spektralbereichen emittierende

Halbleiterlichtquellen aufweisen. Die Abdeckschicht stellt für eine erste Strahlung, die von den Halbleiterlichtquellen der ersten Teilmenge im Betrieb emittiert wird, eine

Konversionsmittelschicht dar. Für eine zweite Strahlung, die von den Halbleiterlichtquellen der zweiten Teilmenge im

Betrieb emittiert wird, ist die Abdeckschicht nur eine

Streuschicht und keine Konversionsmittelschicht. Die zweite Strahlung wird durch die Abdeckschicht somit nur insbesondere diffus gestreut und nicht oder im Wesentlichen nicht in einer spektralen Zusammensetzung geändert.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls erstreckt sich die Abdeckschicht in unvariierter, mittlerer Zusammensetzung über alle Halbleiterlichtquellen.

Beispielsweise weist die Abdeckschicht in ein Matrixmaterial eingebettete Partikel eines Konversionsmittels und/oder

Partikel eines Streumittels auf. Die Partikel sind dann, in Draufsicht auf die Trägeroberseite, gleichmäßig und nicht gezielt variiert über die gesamte Abdeckschicht verteilt. Mit anderen Worten ist die Abdeckschicht nicht für einzelne oder für Gruppen von Halbleiterlichtquellen speziell ausgebildet. Hierdurch ist ein homogenes äußeres Erscheinungsbild des Leuchtdiodenmoduls, insbesondere in ausgeschaltetem Zustand der Halbleiterlichtquellen, erzielbar.

Darüber hinaus wird eine Leuchte mit mindestens einem

Leuchtdiodenmodul, wie in Zusammenhang mit den oben genannten Ausführungsbeispielen beschrieben, angegeben. Merkmale für das Leuchtdiodenmodul sind daher auch für die Leuchte

offenbart und umgekehrt.

In mindestens einer Aus führungs form der Leuchte umfasst diese mehrere Leuchtdiodenmodule. Ein Teil oder alle der

Leuchtdiodenmodule sind so angeordnet, dass die Mittellinien dieser Leuchtdiodenmodule aneinander anschließen. Bevorzugt wird durch die Mittellinien dieser Leuchtdiodenmodule eine zusammenhängende Linie ausgebildet, wobei es sich bei der Linie wie auch bei den Mittellinien um eine gedachte Linie handeln kann.

Derartige Leuchtdiodenmodule sowie Leuchten können eine hohe Leuchtdichte sowie einen hohen Farbwiedergabeindex, kurz CRI, beispielsweise von über 80 oder von über 90, sowie eine einstellbare korrelierte Farbtemperatur aufweisen.

Insbesondere sind solche Leuchtdiodenmodule und Leuchten in Boutiquen, Büros, Restaurants oder Museen etwa in Form von Lichtleisten einsetzbar. Ebenso ist es möglich, dass die genannten Leuchtdiodenmodule und/oder Leuchten wie

Leuchtstofflampen, Kompaktleuchtstofflampen, Glühlampen oder Energiesparlampen geformt und anstelle von solchen Lampen einsetzbar sind. Nachfolgend wird ein hier beschriebenes Leuchtdiodenmodul sowie eine hier beschriebene Leuchte unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine

maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß

dargestellt sein. Es zeigen:

Figuren 1 bis 4 schematische Darstellungen von

Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen

Leuchtdiodenmodulen, und

Figuren 5 und 6 schematische Darstellungen von

Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen

Leuchten mit hier beschriebenen

Leuchtdiodenmodulen .

Ein Ausführungsbeispiel eines Leuchtdiodenmoduls 1 ist in Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Auf einer Trägeroberseite 20 eines Trägers 2 ist eine Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen, insbesondere in Form von

Leuchtdioden 3a, 3b, 3r in zwei Reihen 6 aufgebracht. Eine elektrische Kontaktierung der Leuchtdioden 3a, 3b, 3r erfolgt über den Träger 2, der bevorzugt eine Leiterplatte ist. Als Strich-Punkt-Linie ist an der Trägeroberseite 20 eine

Mittellinie M des Trägers 2 eingezeichnet. Die Mittellinie M erstreckt sich entlang einer Längsausdehnung L des Trägers 2 und liegt bezüglich einer Breite B in einer Mitte des Trägers 2. Die Reihen 5a, 5b der Leuchtdioden 3a, 3b, 3r befinden sich jeweils auf einer Seite der Mittellinie M und schneiden die Mittellinie M nicht. Jede der Reihen 5a, 5b ist

zickzackförmig angeordnet, so dass die einzelnen Leuchtdioden 3a, 3b, 3r verschiedene Abstände zu der Mittellinie M

innerhalb einer der Reihen 5a, 5b aufweisen. Die Reihen 5a, 5b können in verschiedenen Spektralbereichen emittierende Leuchtdioden 3a, 3b, 3r aufweisen. Beispielsweise stellt die Reihe 5a eine abwechselnde Folge von im blauen Spektralbereich emittierende Leuchtdioden 3b und von im gelben Spektralbereich emittierende Leuchtdioden 3a dar. Die Reihe 5b ist zum Beispiel eine abwechselnde Folge von blau 3b und von rot emittierenden Leuchtdioden 3r. Ein Abstand A benachbarter Leuchtdioden 3a, 3b, 3r beträgt bevorzugt zwischen einschließlich 3 mm und 6 mm.

Weiterhin umfasst das Leuchtdiodenmodul 1 eine Abdeckschicht 4. Die Abdeckschicht 4 weist ein Konversionsmittel auf, das von den Leuchtdioden 3b emittiertes blaues Licht teilweise in Licht einer anderen Farbe, insbesondere in grünes Licht, umwandelt. Für die im gelben und im roten Spektralbereich emittierenden Leuchtdioden 3a, 3r wirkt die Abdeckschicht 4 als Streuplatte. Die Abdeckschicht 4 ist auf die Leuchtdioden 3a, 3b, 3r sowie auf die Trägeroberseite 20 aufgesetzt, angedeutet in Figur 1 durch einen Pfeil.

Optional ist es möglich, dass die Abdeckschicht 4 den Deckel eines Kastens bildet, der den Leuchtdioden 3a, 3b, 3r übergestülpt wird. Weiterhin können optional, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, an dem Träger 2, insbesondere an der Trägeroberseite 20, Seitenwände 6 angebracht sein, die sich parallel zu der Mittellinie M entlang der gesamten Längsseite L erstrecken. Entlang der Breite B können optional Stirnwände 60 angebracht sein. Durch die Seitenwände 6 sowie durch die Stirnwände 60 kann ein Reflektor für von den Leuchtdioden emittierte Strahlung gebildet sein. Die Stirnwände 60 sowie die Seitenwände 6 können diffus oder spiegelnd reflektierend gestaltet sein und abweichend von der Darstellung gemäß Figur 1 andere

Neigungswinkel bezüglich der Trägeroberseite 20 aufweisen. Die Längsausdehnung L des Trägers 2 liegt zum Beispiel bei mindestens 10 mm, insbesondere bei mindestens 50 mm oder bei mindestens 100 mm. Die Breite B beträgt insbesondere zwischen einschließlich 4 mm und 6 mm. Eine Höhe H der Seitenwände 6 sowie der Stirnwände über der Trägeroberseite 20 liegt zum Beispiel zwischen einschließlich 2 mm und 6 mm. Eine Dicke der Seitenwände 6, parallel zu der Breite B des Trägers 2, liegt zum Beispiel zwischen einschließlich 0,5 mm und 4 mm oder zwischen einschließlich 1,0 mm und 3 mm.

Die in den verschiedenen Farben emittierenden Leuchtdioden 3a, 3b, 3r sind elektrisch bevorzugt in Gruppen gleicher Farbe zusammengefasst . Diese Gruppen sind insbesondere separat elektrisch ansteuerbar zur Einstellung etwa einer Farbe und/oder einer Farbtemperatur des abgestrahlten Lichts. Ebenso können die Reihen 5a, 5b elektrische Einheiten sein. Ein Lichtstrom der von den Leuchtdiodenmodulen 1 emittierten Strahlung liegt beispielsweise zwischen einschließlich 10 Im und 100 Im oder zwischen einschließlich 20 Im und 65 Im pro Zentimeter Länge der Mittellinie M, wie auch in allen anderen Aus führungsbeispielen .

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Leuchtdiodenmoduls 1 ist in Figur 2 in einer schematischen Draufsicht illustriert. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in Figur 2 die

Abdeckschicht 4 nicht gezeichnet. Die Längsausdehnung L des lang gestreckten Leuchtdiodenmoduls 1 beträgt zum Beispiel mindestens 20 cm oder mindestens 50 cm. Die Breite B beträgt circa 4 mm. Anders als in Figur 1 sind die Leuchtdioden 3a, 3b, 3r in zwei Reihen parallel zu der Mittellinie M

angeordnet, wobei die beiden Reihen jeweils gerade verlaufen. In Figur 3 sind weitere Ausführungsbeispiele des Leuchtdiodenmoduls 1 jeweils in Schnittdarstellungen quer zu der Mittellinie M gezeigt. Gemäß Figur 3A ist die

Abdeckschicht 4 beabstandet von den Leuchtdioden 3 auf den Seitenwänden 6 angebracht, so dass ein Zwischenraum 8

zwischen den Leuchtdioden 3 und der Abdeckschicht 4 auftritt. Der Zwischenraum 8 kann mit einem Gas oder mit einem Medium zur Anpassung des Brechungsindexes zwischen den Leuchtdioden 3 und der Abdeckschicht 4 gefüllt sein.

Eine Hauptabstrahlrichtung R der Leuchtdioden 3 ist senkrecht zu der Trägerseite 20 sowie zu einer den Leuchtdioden 3 zugewandten Hauptseite der Abdeckschicht 4 orientiert. Eine Dicke T der Abdeckschicht 4 liegt beispielsweise zwischen einschließlich 100 μπι und 600 μπι, insbesondere zwischen einschließlich 200 μπι und 500 μπι, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen. Die ein Konversionsmittel und optional ein Streumittel enthaltende Abdeckschicht 4 ist also

vergleichsweise dick.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3B befindet sich die Abdeckschicht 4 vollständig zwischen den Seitenwänden 6, gesehen in einer lateralen Richtung, wie auch die

Leuchtdioden 3. Ebenso steht die Abdeckschicht 4 stellenweise in unmittelbarem Kontakt zu den Leuchtdioden 3. In lateraler Richtung zwischen den Leuchtdioden 3 und den Seitenwänden 6 ist jeweils ein Hohlraum 8 gebildet.

Anders als dargestellt ist es möglich, dass die Abdeckschicht 4 an einer den Leuchtdioden 3 abgewandten Hauptseite etwa in Form einer Sammellinse gestaltet ist. Bevorzugt schließt die Abdeckschicht 4 in eine Richtung weg von der Trägeroberseite 20 bündig mit den Seitenwänden 6 ab. Gemäß Figur 3C umgibt die Abdeckschicht 4 die Leuchtdioden 3 auch in lateraler Richtung und steht an Stirnflächen als auch an einer Strahlungshauptseite der Leuchtdioden 3 in

unmittelbarem Kontakt zu diesen. Optional ist, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, an der den Leuchtdioden 3 abgewandten Seite der Abdeckschicht 4 eine Schutzschicht 7, die beispielsweise Feuchte undurchlässig und/oder kratzfest ist, aufgebracht.

Beim Ausführungsbeispiel des Leuchtdiodenmoduls 1 gemäß der Draufsicht in Figur 4 ist der Träger 2 planar und wie ein Ring geformt. Die Leuchtdioden 3 sind in zwei Reihen an der Trägeroberseite 20 angebracht. Die gedachte Mittellinie M ist eine geschlossene Linie. Ein mittlerer Durchmesser der

Mittellinie M liegt zum Beispiel zwischen einschließlich 5 mm und 100 mm, insbesondere zwischen einschließlich 10 mm und 30 mm. Es ist möglich, dass mehrere ringförmige Träger 2 mit unterschiedlichen Durchmessern konzentrisch angeordnet sind.

In den schematischen Draufsichten der Figuren 5A, 5B sowie 5C sind Ausführungsbeispiele von Leuchten 100 mit

Ausführungsbeispielen der Leuchtdiodenmodule 1 illustriert. Anders als in Figur 5 dargestellt, kann die Leuchte 100 auch eines oder mehrere der Leuchtdiodenmodule 1 gemäß den Figuren 1 bis 4 umfassen. Anders als dargestellt kann die Leuchte 100 jeweils eine von der gezeichneten Anzahl abweichende Anzahl von Leuchtdiodenmodulen 1 aufweisen. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in Figur 5 die einzelnen Leuchtdioden sowie die Abdeckschicht nicht gezeichnet.

Die Leuchte gemäß der Figur 5A weist zwei gleich geformte Leuchtdiodenmodule 1 auf, die in einem Übergangsbereich 9 bündig aneinander stoßen. Die Breite B der Leuchtdiodenmodule 1 ist entlang der gesamten Mittellinie M im Rahmen der

Herstellungstoleranzen konstant und die Mittellinie M ist abschnittsweise parallel orientiert zu einer

Haupterstreckungsrichtung des Trägers 2. Die zwei

gezeichneten Leuchtdiodenmodule 1 der Leuchte 100 schließen derart aneinander an, dass die Mittellinie M ununterbrochen und glatt von einem der Module 1 an dem anderen der Module 1 fortgesetzt wird. Die gesamte Linie, die sich aus den

einzelnen Mittellinien M der Leuchtdiodenmodule 1 ergibt, ist somit eine glatte, differenzierbare Kurve.

Gemäß Figur 5B weist die Leuchte 100 zwei verschiedene Arten von Leuchtdiodenmodulen la, lb auf. Die Leuchtdiodenmodule la sind wie Halbringe geformt und die Leuchtdiodenmodule lb sind rechteckförmig . Anders als in Figur 5B dargestellt ist es nicht notwendig, dass die Leuchtdiodenmodule la, lb

abwechselnd aufeinander folgen. Beispielsweise können mehrere der gerade ausgeführten Leuchtdiodenmodule lb unmittelbar aufeinander folgen.

Gemäß Figur 5C weist die Leuchte 100 mehrere der

Leuchtdiodenmodule 1 auf, die jeweils gleich geformt sind und bei denen der Übergangsbereich 9, anders als gemäß Figur 5A und Figur 5B, nicht senkrecht zu der Mittellinie M

ausgerichtet ist. Hierdurch weist die zusammenhängende Linie, die durch die einzelnen Mittellinien M gebildet ist, an den Übergangsbereichen 9 jeweils Knicke auf. Weitere Ausführungsbeispiele der Leuchten 100 und der

Leuchtdiodenmodule 1 sind in Figur 6 illustriert. Die

Leuchtdiodenmodule 1 sind jeweils nur stark schematisiert speziell anhand eines Verlaufs der Mittellinie M dargestellt. Gemäß Figur 6A bildet die Mittellinie M eine geschlossene Linie, die in einer x-y-Ebene liegt. Es kann sich hierbei um ein einzelnes Leuchtdiodenmodul 1 oder um eine Leuchte 100 mit mehreren zusammengesetzten Leuchtdiodenmodulen 1 handeln.

Gemäß Figur 6B ist durch die Mittellinie M eine Spirale geformt, die in der x-y-Ebene liegt. Das Leuchtdiodenmodul 1 oder die Leuchte 100 ist in der x-y-Ebene in eine

ellipsenförmige Einhüllende E einbeschrieben. Ein

Flächenanteil des nicht gezeichneten Trägers 2 innerhalb der Einhüllenden E beträgt beispielsweise circa 50 %.

In Figur 6C ist eine dreidimensionale, spiralförmige

Mittellinie M illustriert, die in Draufsicht auf die x-y- Ebene kreisförmig, ellipsenförmig oder spiralförmig verlaufen kann. Die Mittellinie M liegt nicht in einer Ebene.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6D weist die Leuchte 100 zumindest zwei Leuchtdiodenmodule la, lb auf, die eine

Doppelhelix bilden. Es sind die Leuchtdiodenmodule la, lb jeweils Spiralen ähnlich der Figur 6c. Die Leuchte 100 kann gleich oder verschieden geformte Leuchtdiodenmodule la, lb umfassen .

In Figur 6E ist eine Leuchte 100 als Seitenansicht

dargestellt, bei der das eine oder die mehreren

Leuchtdiodenmodule 1 an eine Kegeloberfläche eines optional vorhandenen Kernkörpers 10 angeformt sind. Ein Öffnungswinkel des kegelförmigen Kernkörpers 10 liegt zum Beispiel zwischen einschließlich 2° und 15°, insbesondere bei circa 5°. Eine Höhe Dl liegt beispielsweise zwischen einschließlich 30 mm und 60 mm, insbesondere um 45 mm. Der Durchmesser D2 liegt zum Beispiel zwischen einschließlich 10 mm und 30 mm, insbesondere um 20 mm. Die Abmessung D3 ergibt sich aus den Abmessungen D4 bis D8. Die Abmessung D4 beträgt

beispielsweise zwischen einschließlich 3 mm und 10 mm, insbesondere um 6 mm. Die Maße D5, D6, D7 und D8 betragen zum Beispiel 5 mm, 4 mm, 3 mm und 2 mm, das Maß D9 beträgt beispielsweise circa 1 mm. Mit anderen Worten nimmt eine Breite des mindestens einen Leuchtdiodenmoduls 1 in eine Richtung weg von einer Basisfläche des Kernkörpers 10 monoton ab. Anders als dargestellt kann der Kernkörper 10 auch sphärisch oder ellipsoid geformt sein.

Insbesondere die Leuchten 100 gemäß der Figuren 6C bis 6E können wie Glühlampen, Leuchtstoffröhren oder so genannte Energiesparlampen geformt sein. Die Leuchten 100 sind dann bevorzugt so genannte Retrofits.

Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die

Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt.

Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ausführungsbeispielen oder in den Patentansprüchen angegeben ist.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2010 027 579.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Claims

Leuchtdiodenmodul (1) mit

- mindestens einem Träger (2) mit einer Trägeroberseite (20) und einer gedachten Mittellinie (M) an der

Trägeroberseite (20),

- einer Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen (3), die an der Trägeroberseite (20) angebracht sind, und

- mindestens einer Abdeckschicht (4), die den

Halbleiterlichtquellen (3) in Richtung weg von der Trägeroberseite (20) nachgeordnet und die eine

Streuschicht und/oder eine Konversionsmittelschicht umfasst oder hieraus besteht,

wobei

- eine Ausdehnung (L) entlang der Mittellinie (M) eine Breite (B) des Trägers

(2) in einer Richtung senkrecht zu der Mittellinie (M) , in Draufsicht auf die

Trägeroberseite (20) gesehen, um mindestens einen

Faktor 2 übersteigt, und

- ein Quotient aus einer minimalen und einer

maximalen Leuchtdichte der im Betrieb des

Leuchtdiodenmoduls (1) erzeugten Strahlung entlang der Mittellinie (M) einen Wert von 0,4 nicht

unterschreitet .

Leuchtdiodenmodul (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Halbleiterlichtquellen (3) in einer

Richtung parallel zu der Mittellinie (M) in einer oder in mehreren Reihen (5) angeordnet sind.

3. Leuchtdiodenmodul (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem mindestens eine Reihe (5) zickzackförmig verläuft .

4. Leuchtdiodenmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem ein Abstand (A) benachbarter

Halbleiterlichtquellen (3) zwischen einschließlich 1,5 mm und 12 mm liegt.

5. Leuchtdiodenmodul (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

bei dem ein Quotient aus dem Abstand (A) benachbarter Halbleiterlichtquellen (3) und einer mittleren Dicke (T) der Abdeckschicht (4) zwischen einschließlich 3 und 25 liegt.

6. Leuchtdiodenmodul (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

bei dem die Breite (B) des Trägers (2) höchstens 10 mm beträgt .

7. Leuchtdiodenmodul (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

bei dem entlang der Mittellinie (M) an der

Trägeroberseite (20) eine oder mehrere Seitenwände (6) angebracht sind,

wobei die Seitenwände (6) zu einem Gewichtsanteil von mindestens 50 % aus einem oder mehreren Metallen bestehen .

8. Leuchtdiodenmodul (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem für eine Höhe H der Seitenwände (6) über der Trägeroberseite (20) im Verhältnis zu der Breite B des Trägers (2) gilt: 0,25 < H/B < 1,5.

9. Leuchtdiodenmodul (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, bei dem eine Hauptabstrahlrichtung (R) der

Halbleiterlichtquellen (3), mit einer Toleranz von höchstens 15°, senkrecht zu einer den

Halbleiterlichtquellen (3) zugewandten Hauptfläche der Abdeckschicht (4) orientiert ist.

Leuchtdiodenmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei wenigstens ein Teil der Halbleiterlichtquellen (3) stellenweise in unmittelbarem Kontakt zu der

Abdeckschicht (4) steht.

Leuchtdiodenmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die gedachte Mittellinie (M) des mindestens einen Trägers (2) eine gekrümmte Linie ist und einen dreidimensionalen Verlauf aufzeigt.

Leuchtdiodenmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die gedachte Mittellinie (M) des mindestens einen Trägers (2) eine gekrümmte Linie ist und

teilweise oder vollständig innerhalb einer Ebene liegt.

Leuchtdiodenmodul (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem ein Flächenanteil des mindestens einen Trägers (2), in Draufsicht auf die Ebene und in einem

Teilbereich der Ebene innerhalb einer Einhüllenden (E) , der das Leuchtdiodenmodul (1) einbeschrieben ist, zwischen einschließlich 10 % und 70 % beträgt.

Leuchtdiodenmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

das mindestens eine erste Teilmenge und mindestens eine zweite, davon verschiedene Teilenge von im Sichtbaren emittierenden Halbleiterlichtquellen (3a, 3b, 3r) umfasst ,

wobei

- die Abdeckschicht (4) sich in unvariierter mittlerer Zusammensetzung über alle Halbleiterlichtquellen (3a, 3b, 3r) erstreckt,

- die Abdeckschicht (4) für eine erste Strahlung, die von den Halbleiterlichtquellen (3b) der ersten

Teilmenge im Betrieb emittiert wird, eine

Konversionsmittelschicht darstellt, und

- die Abdeckschicht (4) für eine zweite Strahlung, die von den Halbleiterlichtquellen (3a, 3r) der zweiten Teilmenge im Betrieb emittiert wird, nur eine

Streuschicht und keine Konversionsmittelschicht darstellt .

Leuchte (100) mit mehreren Leuchtdiodenmodulen (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei zumindest ein Teil der Leuchtdiodenmodule (1) so angeordnet ist, dass die Mittellinien (M) dieser

Leuchtdiodenmodule (1) aneinander anschließen und eine zusammenhängende Linie ausbilden.