WO2012107324A1 - Leuchtdiodenmodul - Google Patents

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WO2012107324A1
WO2012107324A1 PCT/EP2012/051575 EP2012051575W WO2012107324A1 WO 2012107324 A1 WO2012107324 A1 WO 2012107324A1 EP 2012051575 W EP2012051575 W EP 2012051575W WO 2012107324 A1 WO2012107324 A1 WO 2012107324A1
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Christian Gärtner
Ales Markytan
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Ams Osram International GmbH
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional [2D] radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional [2D] radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/851—Wavelength conversion means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses

Definitions

  • Light-emitting diode module A light-emitting diode module is specified.
  • the use of at least one LED chips which emit greenish-white light during operation, allow the mixed light emitted by the light-emitting diode module to emit white light with very good brightness
  • circuit board which may include an electrically insulating body, on or in the tracks and electrical connection points to electrical contacting and interconnection of the components of the light emitting diode module are provided.

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Es wird ein Leuchtdiodenmodul angegeben, mit einem Modulträger (1), und zumindest drei Leuchtdiodenchips (11, 12, 21, 22, 23), wobei die Leuchtdiodenchips auf dem Modulträger (1) mechanisch befestigt und elektrisch angeschlossen sind, die Leuchtdiodenchips (11, 12, 21, 22, 23) zu gleichen Zeiten und zu unterschiedlichen Zeiten betreibbar sind, zumindest einer der Leuchtdiodenchips (11, 12) im Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge von wenigstens 240 nm und höchstens 400 nm abstrahlt, zumindest einer der Leuchtdiodenchips (21) im Betrieb rotes Licht abstrahlt, und zumindest einer der Leuchtdiodenchips (22) im Betrieb grünlich-weißes Licht abstrahlt.

Description

Beschreibung
Leuchtdiodenmodul Es wird ein Leuchtdiodenmodul angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Leuchtdiodenmodul anzugeben, das besonders vielseitig verwendbar ist. Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls umfasst das Leuchtdiodenmodul einen Modulträger. Bei dem Modulträger kann es sich beispielsweise um einen
Anschlussträger handeln, der im Leuchtdiodenmodul mechanisch stützende Eigenschaften und elektrische Eigenschaften wahrnimmt. Beispielsweise können Komponenten des
Leuchtdiodenmoduls über den Modulträger elektrisch leitend miteinander verbunden und/oder von außen kontaktiert werden. Beispielsweise handelt es sich bei dem Modulträger um eine Leiterplatte, wie beispielsweise eine bedruckte Leiterplatte oder eine Metallkernplatine.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls umfasst das Leuchtdiodenmodul zumindest drei
Leuchtdiodenchips. Bei den Leuchtdiodenchips handelt es sich insbesondere um drei unterschiedliche Leuchtdiodenchips, welche elektromagnetische Strahlung in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen emittieren. Beispielsweise können die Leuchtdiodenchips zumindest teilweise als Dünnfilm- Leuchtdiodenchips ausgeführt sein. Das heißt, zumindest manche der Leuchtdiodenchips des Leuchtdiodenmoduls, im Extremfall alle, sind frei von einem Aufwachssubstrat. Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls sind die Leuchtdiodenchips auf dem Modulträger mechanisch befestigt und elektrisch angeschlossen. Dabei können die Leuchtdiodenchips direkt auf dem Modulträger aufgebracht sein und dort mechanisch befestigt sowie elektrisch angeschlossen sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Leuchtdiodenchips einzeln oder jeweils mehrere der Leuchtdiodenchips in
Gehäusen und/oder auf Trägern angeordnet sind, die wiederum auf den Modulträger aufgebracht sind, dort mechanisch
befestigt und elektrisch angeschlossen sind. Die
Leuchtdiodenchips sind dann mittelbar am Modulträger
mechanisch befestigt und elektrisch angeschlossen.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls sind die Leuchtdiodenchips des Leuchtdiodenmoduls zu gleichen Zeiten und zu unterschiedlichen Zeiten betreibbar. Das heißt die Leuchtdiodenchips des Leuchtdiodenmoduls können alle gleichzeitig betrieben werden, so dass sie zu gleichen Zeiten elektromagnetische Strahlung emittieren. Ferner ist es möglich, dass zumindest manche der Leuchtdiodenchips zu unterschiedlichen Zeiten betreibbar sind. Zumindest manche der Leuchtdiodenchips können dann unabhängig voneinander betrieben werden, so dass beispielsweise ein erster
Leuchtdiodenchip keine elektromagnetische Strahlung
emittiert, während ein zweiter und ein dritter
Leuchtdiodenchip betrieben werden kann. Dies kann
beispielsweise durch entsprechende Verschaltung am
Modulträger erfolgen.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls emittiert zumindest einer der Leuchtdiodenchips im Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge von wenigstens 240 nm und höchstens 400 nm. Das heißt, dieser Leuchtdiodenchip strahlt im Betrieb UV-Strahlung ab. Dabei ist es möglich, dass das Leuchtdiodenmodul zwei oder mehrere solche Leuchtdiodenchips aufweist, die im Betrieb UV- Strahlung abstrahlen. Dieser Leuchtdiodenchip oder diese Leuchtdiodenchips emittieren elektromagnetische Strahlung, die nicht zur Konversion in Licht im Leuchtdiodenmodul vorgesehen ist. Das heißt, die elektromagnetische Strahlung dieses Leuchtdiodenchips oder dieser Leuchtdiodenchips soll nicht, auch nicht teilweise, in sichtbares Licht umgewandelt werden, sondern es ist vorgesehen, dass das Leuchtdiodenmodul aufgrund dieses Leuchtdiodenchips oder dieser
Leuchtdiodenchips zur Emission von UV-Strahlung eingerichtet ist. Im Betrieb des Leuchtdiodenmoduls ist dieses also dazu eingerichtet - zumindest in einem Betriebszustand -, UV- Strahlung zu emittieren.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls umfasst das Leuchtdiodenmodul zumindest einen
Leuchtdiodenchip, beispielsweise auch zwei oder mehrere
Leuchtdiodenchips, die im Betrieb rotes Licht abstrahlen. Das heißt, aufgrund dieser Leuchtdiodenchips oder dieses
Leuchtdiodenchips ist das Leuchtdiodenmodul dazu eingerichtet - zumindest in einem Betriebszustand -, im Betrieb rotes Licht abzustrahlen.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls umfasst das Leuchtdiodenmodul zumindest einen
Leuchtdiodenchip, der im Betrieb grünlich-weißes Licht abstrahlt. Das Leuchtdiodenmodul kann dabei auch zwei oder mehrere solcher Leuchtdiodenchips enthalten, die dafür sorgen, dass das Leuchtdiodenmodul - zumindest in einem
Betriebszustand - dazu eingerichtet ist, im Betrieb grünlich¬ weißes Licht abzustrahlen. Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls umfasst das Leuchtdiodenmodul einen Modulträger und zumindest drei Leuchtdiodenchips. Die Leuchtdiodenchips sind dabei auf dem Modulträger mechanisch befestigt und elektrisch
angeschlossen. Die Leuchtdiodenchips können zu gleichen
Zeiten und zu unterschiedlichen Zeiten betrieben werden.
Zumindest einer der Leuchtdiodenchips strahlt im Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge von wenigstens 240 nm und höchstens 400 nm ab, zumindest einer der Leuchtdiodenchips strahlt im Betrieb rotes Licht ab, und zumindest einer der Leuchtdiodenchips strahlt im Betrieb grünlich-weißes Licht ab. Bei dem Leuchtdiodenmodul handelt es sich also um ein
Leuchtdiodenmodul, das im Betrieb UV-Strahlung und/oder sichtbares Licht emittieren kann. Die UV-Strahlung liefert dabei keinen Beitrag zur Helligkeit der vom Leuchtdiodenmodul abgegebenen Strahlung, da es für den menschlichen Betrachter nicht oder nur schlecht sichtbar ist. Das UV-Licht kann jedoch für andere Aufgaben wie beispielsweise Desinfektion, Materialbearbeitung oder medizinische Behandlungen Verwendung finden . Aufgrund des Vorhandenseins insbesondere zumindest eines Leuchtdiodenchips, der im Betrieb grünlich-weißes Licht abstrahlt und zumindest eines Leuchtdiodenchips, der im
Betrieb rotes Licht abstrahlt, weist das vom
Leuchtdiodenmodul abgestrahlte sichtbare Licht einen
besonders guten Farbwiedergabeindex auf. Das heißt, das
Leuchtdiodenmodul kann im Betrieb Licht erzeugen, das sich durch eine besonders gute Farbwiedergabe auszeichnet.
Insbesondere die Verwendung zumindest eines Leuchtdiodenchips, der im Betrieb grünlich-weißes Licht abstrahlt, ermöglicht es, dass das vom Leuchtdiodenmodul abgestrahlte Mischlicht weißes Licht mit sehr guten
Farbwiedergabeeigenschaften ist.
Bei dem grünlich-weißen Licht handelt es sich insbesondere um Licht aus folgendem Farbortbereich im CIE-Normalfarbsystem X > 0,26, insbesondere 0,28 und X < 0,43, Y > 0,26,
insbesondere 0,29 und Y ^ 0,53.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls weist der Leuchtdiodenchip, der im Betrieb grünlich-weißes Licht abstrahlt, insbesondere den folgenden Aufbau auf: Der Leuchtdiodenchip umfasst einen Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone, die im Betrieb UV-Strahlung und/oder blaues Licht erzeugt. Ferner umfasst der Leuchtdiodenchip ein
Konverterelement, das einen Teil der von der aktiven Zone erzeugten elektromagnetischen Strahlung in gelbes und grünes Licht konvertiert. Dazu können beispielsweise keramische Lumineszenzkonversionsstoffe in einer Schicht auf oder an der Außenfläche des Halbleiterkörpers angeordnet sein. Der
Leuchtdiodenchip, der den Halbleiterkörper und das
Konverterelement umfasst, sendet dann Mischstrahlung aus, die sich aus der vom Halbleiterkörper primär erzeugten Strahlung und/oder der vom Konverterelement abgegebenen Strahlung zusammensetzt. Handelt es sich bei dem Halbleiterkörper um einen Halbleiterkörper, dessen aktive Zone im Betrieb UV- Strahlung aufweist, umfasst das Konverterelement zumindest einen zusätzlichen Konversionsstoff, der im Betrieb blaues Licht abstrahlt, welches zur Bildung des grünlich-weißen Mischlichtes zumindest teilweise beiträgt. Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls umfasst das Leuchtdiodenmodul zumindest einen
Leuchtdiodenchip, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge von wenigstens 240 nm und
höchstens 280 nm abstrahlt. Derartige UV-Strahlung eignet sich besonders gut zur Keimabtötung, insbesondere zur
Abtötung von unerwünschten Bakterien. Ferner kann derartige UV-Strahlung zur medizinischen Behandlung beispielsweise von Erkrankungen der Haut wie Neurodermitis oder Schuppenflechte Verwendung finden.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls umfasst das Leuchtdiodenmodul zumindest einen
Leuchtdiodenchip, der im Betrieb UV-Strahlung mit einer Peak- Wellenlänge von wenigstens 320 nm und höchstens 400 nm abstrahlt. Eine derartige UV-Strahlung eignet sich besonders gut zur Materialbearbeitung und dort insbesondere zum
Aushärten von Kunststoffen, Silikonen und Lacken. Ferner kann auch eine solche UV-Strahlung zur Behandlung von Krankheiten, insbesondere von Hautkrankheiten, Verwendung finden. Ferner kann eine solche UV-Strahlung gut zur Bräunung der
menschlichen Haut Verwendung finden.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls umfasst das Leuchtdiodenmodul zumindest einen
Leuchtdiodenchip, der im Betrieb grünes und/oder gelbes und/oder blaues Licht erzeugt. Das heißt, zusätzlich zu den bereits vorhandenen lichtabstrahlenden Leuchtdiodenchips kann das Leuchtdiodenmodul weitere farbige Leuchtdiodenchips umfassen, welche beispielsweise den Farbwiedergabeindex des abgestrahlten weißen Mischlichts des Leuchtdiodenmoduls erhöhen können. Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Leuchtdiodenmoduls umfasst das Leuchtdiodenmodul ein optisches Element, das sämtlichen Leuchtdiodenchips des Moduls zur Strahlformung der von den Leuchtdiodenchips im Betrieb erzeugten
elektromagnetischen Strahlung nachgeordnet ist. Das optische Element ist dabei insbesondere für UV-Strahlung durchlässig und gegenüber UV-Strahlung beständig. Das heißt, das optische Element altert, zum Beispiel vergilbt, unter dem Einfluss der von den Leuchtdiodenchips im Betrieb abgegebenen UV-Strahlung nicht oder kaum. Beispielsweise kann das optische Element dafür aus Materialien wie Borosilikatglas und/oder Quarzglas gebildet sein.
Es wird darüber ein Verfahren zum Betreiben eines
Leuchtdiodenmoduls gemäß einer der vorherigen
Aus führungs formen angegeben. Die Leuchtdioden des
Leuchtdiodenmoduls können in zumindest zwei Betriebsmodi betrieben werden. In einem ersten Betriebsmodus werden ausschließlich die Leuchtdiodenchips betrieben, die im
Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einer Peak- Wellenlänge von wenigstens 240 nm und höchstens 400 nm abstrahlen. Mit anderen Worten wird in diesem Betriebsmodus vom Leuchtdiodenmodul lediglich UV-Strahlung abgegeben. In einem zweiten Betriebsmodus werden ausschließlich
Leuchtdiodenchips betrieben, die sichtbares Licht abstrahlen. Das heißt, in diesem Betriebsmodus sendet das
Leuchtdiodenmodul keine oder kaum Augen- oder Haut-schädliche UV-Strahlung ab. Das Leuchtdiodenmodul findet in diesem
Betriebsmodus insbesondere zur Beleuchtung oder Ausleuchtung Verwendung .
Das Leuchtdiodenmodul kann ferner in weiteren Betriebsmodi betrieben werden, in denen das Betreiben aller Leuchtdiodenchips oder mancher der Leuchtdiodenchips
gleichzeitig möglich ist. So können beispielsweise in einem Betriebsmodus die gründlich-weißen Leuchtdiodenchips und die UV-Strahlung abgebenden Leuchtdiodenchips gleichzeitig betrieben werden.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens findet das Leuchtdiodenmodul im ersten Betriebsmodus zur
Desinfektion, insbesondere zur Keimabtötung, zur
medizinischen Behandlung, insbesondere der menschlichen Haut oder zur Materialbearbeitung Verwendung.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens findet das Leuchtdiodenmodul im zweiten Betriebsmodus zur
Beleuchtung, insbesondere zur Beleuchtung mit hohem
Farbwiedergabeindex Verwendung.
Denkbare Einsatzmöglichkeiten des Leuchtdiodenmoduls sind beispielsweise wie folgt:
Das Leuchtdiodenmodul kann in Räumen, Geräten oder Bereichen Verwendung finden, welche einer erhöhten Keimbelastung ausgesetzt sind und welche eine erhöhte Anforderung
hinsichtlich der Keimfreiheit haben. Dazu kommen im
Leuchtdiodenmodul insbesondere Leuchtdiodenchips zum Einsatz, die sich dadurch auszeichnen, dass sie im Betrieb
elektromagnetische Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge von wenigstens 240 nm und höchstens 280 nm abstrahlen.
Beispielsweise kommt das Leuchtdiodenmodul in einem
Kühlschrank oder in einem Gefrierschrank zum Einsatz. Im ersten Betriebsmodus werden dazu nur die UV-Leuchtdiodenchips betrieben, beispielsweise so lange die Gerätetür geschlossen ist. Im zweiten Betriebsmodus werden dann lediglich die
Leuchtdiodenchips betrieben, die sichtbares Licht emittieren und sich durch die gute Farbwiedergabe des abgestrahlten Mischlichts auszeichnen. Der zweite Betriebsmodus kommt dabei bei geöffneter Gerätetür zum Einsatz.
Weiter kann das Leuchtdiodenmodul in einem Krankenhaus, beispielsweise in einer Operationsleuchte zum Einsatz kommen. Im ersten Betriebsmodus kommen dabei lediglich die UV- Leuchtdiodenchips zur Keimabtötung zur Verwendung. Alternativ kann das Leuchtdiodenmodul in einem dritten Betriebsmodus betrieben werden, in dem die UV-Leuchtdioden und die
grünlich-weißen Leuchtdiodenchips zur Verwendung kommen. Dies kann sich als vorteilhaft erweisen, da auf diese Weise eine gleichzeitige Ausleuchtung des Operationssaals erfolgt, die beispielsweise einem Wachdienst ausreichend Helligkeit gewährleistet, um den Raum von außen zu kontrollieren. Zur gleichen Zeit kann dann zusätzliche eine Desinfektion mittels der UV-Strahlung erfolgen.
Im zweiten Betriebsmodus kommen dann die sichtbares Licht emittierenden Leuchtdiodenchips zum Einsatz, die sich durch ihre hohe Farbwiedergabe des erzeugten Mischlichts
auszeichnen. Dabei können neben den grünlich-weißen
Leuchtdiodenchips und den roten Leuchtdiodenchips auch weitere monochromatische Leuchtdiodenchips wie grüne, gelbe oder blaue Leuchtdiodenchips Verwendung finden.
Ähnlich wie im Krankenhaus und Operationssaal kann das
Leuchtdiodenmodul auch in einem Schwimmbad, insbesondere auch unter Wasser in einem Schwimmbecken Verwendung finden. Zur medizinischen Behandlung kann das Leuchtdiodenmodul beispielsweise zur Hautbehandlung Verwendung finden, wobei in einem ersten Betriebsmodus neben den UV-Leuchtdiodenchips zur Krankheitsbehandlung oder Hautbräunung auch die Licht
erzeugenden Leuchtdiodenchips Verwendung finden können. Das Licht der Licht erzeugenden Leuchtdiodenchips kann dabei gedimmt sein und lediglich eine schwache Beleuchtung des Raums sicherstellen. Im zweiten Betriebsmodus werden dann lediglich die Leuchtdiodenchips betrieben, die sichtbares Licht erzeugen, um eine gute Farbwiedergabe der Haut
sicherzustellen. In diesem Modus kann beispielsweise eine optische Kontrolle der behandelten Hautstelle erfolgen.
In der Materialbearbeitung kann das Leuchtdiodenmodul im ersten Betriebsmodus insbesondere zur Aushärtung von
Kunststoffen, Silikonen und Lacken Verwendung finden, wobei insbesondere Leuchtdiodenchips Verwendung finden, die im Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einer Peak- Wellenlänge zwischen 320 und 400 nm emittieren. Im zweiten Betriebsmodus werden die sichtbares Licht emittierenden
Leuchtdiodenchips zur Kontrolle des Bearbeitungsergebnisses betrieben .
Ferner ist es möglich, dass in einem weiteren Betriebsmodus UV-Strahlung emittierende Leuchtdiodenchips, insbesondere Leuchtdiodenchips, die auf UV-Strahlung mit einer Peak- Wellenlänge zwischen 320 und 400 nm emittieren, gleichzeitig mit den Leuchtdiodenchips betrieben werden, die sichtbares Licht abstrahlen. Dieser Betriebsmodus kann insbesondere zur Inspektion von Gegenständen, zur Darstellung von UV-Markern, zur Inspektion von UV-Wasserzeichen (beispielsweise zur
Fälschungssicherung bei Geldscheinen, Dokumenten und
Produkten) Verwendung finden. Insgesamt zeichnet sich das hier beschriebene
Leuchtdiodenmodul durch seine vielseitigen
Einsatzmöglichkeiten aus.
Im Folgenden wird das hier beschriebene Leuchtdiodenmodul anhand von Ausführungsbeispielen und dazugehörigen Figuren näher erläutert.
Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen in schematischen
Schnittdarstellungen unterschiedliche
Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen
Leuchtdiodenmodulen .
Die Figur 4 zeigt eine grafische Auftragung zur weiteren
Erläuterung eines hier beschriebenen
Leuchtdiodenmoduls .
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu
betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Die schematische Schnittdarstellung der Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
Leuchtdiodenmoduls. Das Leuchtdiodenmodul umfasst einen
Modulträger 1. Bei dem Modulträger 1 handelt es sich
beispielsweise um eine Leiterplatte, die einen elektrisch isolierenden Grundkörper umfassen kann, auf den oder in den Leiterbahnen und elektrische Anschlussstellen zur elektrischen Kontaktierung und Verschaltung der Komponenten des Leuchtdiodenmoduls vorgesehen sind.
Auf eine Oberfläche des Modulträgers 1 sind vorliegend wenigstens drei Leuchtdiodenchips 11, 12, 21, 22 aufgebracht. Das Leuchtdiodenmodul umfasst einen Leuchtdiodenchip 11, 12, der UV-Strahlung in einem Wellenlängenbereich der Peak- Wellenlänge zwischen 240 und 400 nm emittiert. Beispielsweise handelt es sich bei dem Leuchtdiodenchip um einen
Leuchtdiodenchip 11, der im Betrieb elektromagnetische
Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge zwischen 240 und 280 nm emittiert oder um einen Leuchtdiodenchip 12, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge zwischen wenigstens 320 und höchstens 400 nm emittiert.
Weiter umfasst das Leuchtdiodenmodul einen Leuchtdiodenchip 21, der im Betrieb grünlich-weißes Licht erzeugt. Der
Leuchtdiodenchip 21 umfasst einen Halbleiterkörper 210 mit einer aktiven Zone 2, die im Betrieb des Halbleiterkörpers beispielsweise blaues Licht abstrahlt. Ein Konverterelement 211, das beispielsweise keramische
Lumineszenskonversionsstoffe umfasst, wandelt einen Teil dieses Lichts in gelbes und grünes Licht um. Es resultiert grünlich-weißes Mischlicht.
Weiter umfasst das Leuchtdiodenmodul an der Oberseite des Modulträgers 1 einen dritten Leuchtdiodenchip 22, der im Betrieb beispielsweise dazu geeignet ist, rotes Licht
abzustrahlen .
Die Leuchtdiodenchips 11, 12, 21, 22 des Leuchtdiodenmoduls können zu gleichen Zeiten und unabhängig voneinander
betrieben werden. Beispielsweise wird in einem ersten Betriebsmodus lediglich der UV-Strahlung emittierende
Leuchtdiodenchip 11, 12 bestromt, so dass das
Leuchtdiodenmodul UV-Strahlung emittiert. In einem zweiten Betriebsmodus können dann die sichtbares Licht emittierenden Leuchtdiodenchips 21, 22 gemeinsam betrieben werden, so dass vom Leuchtdiodenmodul weißes Mischlicht mit hohem
Farbwiedergabeindex abgegeben wird.
Die Figur 4 zeigt eine schematische grafische Auftragung der CIE-Normfarbtafel . In die Farbtafel sind Spektralbereiche A, B, C, D schematisch eingetragen, die die von den
Leuchtdiodenchips des Leuchtdiodenmoduls abgestrahlte
elektromagnetische Strahlung repräsentieren. Der Bereich D bezeichnet dabei den Spektralbereich für UV- Strahlung, wie sie von den Leuchtdiodenchips 11, 12 emittiert wird. Der Bereich A bezeichnet den Spektralbereich für grünlich-weißes Licht, der folgende Koordinaten aufweist. 0,26 < x < 0,43; 0,26 < y < 0,53. Der Bereich B bezeichnet den Spektralbereich für rotes Licht, wie es beispielsweise vom Leuchtdiodenchip 22 emittiert wird und der Bereich C bezeichnet den Spektralbereich für grünes Licht.
In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Leuchtdiodenmoduls näher erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Leuchtdiodenmodul
Leuchtdiodenchips 11, 12, 21, 22, 23. Beispielsweise umfasst das Leuchtdiodenmodul zwei Leuchtdiodenchips 11, 12, die UV- Strahlung in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen
abstrahlen. Ferner umfasst das Leuchtdiodenmodul einen grünlich-weißes Licht emittierenden Leuchtdiodenchip 21, einen rotes Licht emittierenden Leuchtdiodenchip 22 und einen weiteren farbiges Licht emittierenden Leuchtdiodenchip 23, der beispielsweise grünes, gelbes oder blaues Licht
emittiert . In Verbindung mit der Figur 3 ist ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
Leuchtdiodenmoduls näher erläutert. Im Unterschied zum
Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist in diesem
Ausführungsbeispiel ein optisches Element 3 zur
Strahlformung, vorliegend eine Sammellinse, vorhanden, die sämtlichen Leuchtdiodenchips nachgeordnet ist.
Das optische Element ist dazu aus einem UV-stabilen Material gebildet, das für die von den Leuchtdiodenchips 11, 12 erzeugte UV-Strahlung im Wesentlichen durchlässig ist.
Beispielsweise ist das optische Element aus Quarzglas oder Borosilikatglas gebildet.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102011010895.5, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Claims

Patentansprüche
1. Leuchtdiodenmodul mit
- einem Modulträger (1), und
- zumindest drei Leuchtdiodenchips (11, 12, 21, 22, 23), wobei
- die Leuchtdiodenchips auf dem Modulträger (1) mechanisch befestigt und elektrisch angeschlossen sind,
- die Leuchtdiodenchips (11, 12, 21, 22, 23) zu gleichen Zeiten und zu unterschiedlichen Zeiten betreibbar sind,
- zumindest einer der Leuchtdiodenchips (11, 12) im Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge von wenigstens 240 nm und höchstens 400 nm abstrahlt,
- zumindest einer der Leuchtdiodenchips (21) im Betrieb rotes Licht abstrahlt, und
- zumindest einer der Leuchtdiodenchips (22) im Betrieb im Betrieb grünlich-weißes Licht abstrahlt.
2. Leuchtdiodenmodul nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem der zumindest eine Leuchtdiodenchip (21), der im Bebtrieb grünlich-weißes Licht abstrahlt, einen
Halbleiterkörper (210) mit einer aktiven Zone (2) umfasst, die im Betrieb UV-Strahlung und/oder blaues Licht erzeugt, und ein Konverterelement (211), das einen Teil der von der aktiven Zone (2) erzeugten elektromagnetischen Strahlung in gelbes und grünes Licht konvertiert.
3. Leuchtdiodenmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem zumindest einer der Leuchtdiodenchips (11) im Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge von wenigstens 240 nm und höchstens 280 nm abstrahlt.
4. Leuchtdiodenmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem zumindest einer der Leuchtdiodenchips (12) im Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge von wenigstens 320 nm und höchstens 400 nm abstrahlt.
5. Leuchtdiodenmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem zumindest einer der Leuchtdiodenchips (21, 22, 23) im Betrieb grünes und/oder gelbes und/oder blaues Licht erzeugt.
6. Leuchtdiodenmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, - mit einem optischen Element (3), das allen
Leuchtdiodenchips (11, 12, 21, 22, 23) zur Strahlformung der von den Leuchtdiodenchips erzeugten elektromagnetischen
Strahlung nachgeordnet ist, wobei das optische Element (3) mit einem für UV-Strahlung durchlässigen und für UV-Strahlung stabilen Material gebildet ist.
7. Leuchtdiodenmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Material Borosilikatglas oder Quarzglas ist.
8. Verfahren zum Betreiben eines Leuchtdiodenmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
- in einem ersten Betriebmodus ausschließlich
Leuchtdiodenchips (11, 12) betrieben werden, die im Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge von wenigstens 240 nm und höchstens 400 nm abstrahlen, und
- einem zweiten Betriebmodus ausschließlich Leuchtdiodenchips (21, 22, 23) betrieben werden, die sichtbares Licht
abstrahlen .
9. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
wobei das Leuchtdiodenmodul im ersten Betriebmodus zur
Desinfektion, insbesondere zur Keimabtötung, zur medizinischen Behandlung, insbesondere der menschlichen Haut oder zur Materialbearbeitung verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
wobei das Leuchtdiodenmodul im zweiten Betriebmodus zur Beleuchtung verwendet wird.
PCT/EP2012/051575 2011-02-10 2012-01-31 Leuchtdiodenmodul Ceased WO2012107324A1 (de)

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DE102011010895.5A DE102011010895B4 (de) 2011-02-10 2011-02-10 Leuchtdiodenmodul und Verfahren zum Betreiben eines Leuchtdiodenmoduls
DE102011010895.5 2011-02-10

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DE (1) DE102011010895B4 (de)
WO (1) WO2012107324A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111755430A (zh) * 2018-11-29 2020-10-09 首尔伟傲世有限公司 照明装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011018808A1 (de) * 2011-04-27 2012-10-31 Osram Opto Semiconductors Gmbh Beleuchtungsvorrichtung und Kontrollvorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Vielzahl von Leuchtdioden
DE102012017613A1 (de) * 2012-09-06 2014-03-27 Narva Lichtquellen Gmbh + Co. Kg Lichtmodul für den Einsatz im Nassbereich
DE102013213659A1 (de) * 2013-07-12 2015-01-15 Zumtobel Lighting Gmbh LED-Weißlichtleuchte
DE102015100842A1 (de) * 2015-01-21 2016-07-21 Tailorlux Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit einer Leuchtstoffschicht und verschiedenen Leuchtdioden
DE102016109138A1 (de) * 2016-05-18 2017-11-23 Osram Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verwendung eines optoelektronischen Bauelements
DE102021129106A1 (de) 2021-11-09 2023-05-11 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer halbleiterchip und desinfektionsvorrichtung

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2283487A (en) * 1993-11-08 1995-05-10 Jenaer Glaswerk Gmbh Borosilicate glass having high transmission in the UV region
US6150774A (en) * 1997-08-26 2000-11-21 Color Kinetics, Incorporated Multicolored LED lighting method and apparatus
DE102004015570A1 (de) * 2004-03-30 2005-11-10 J.S. Technology Co., Ltd. Weiß-Licht-LED-Anordnung
DE202006003878U1 (de) * 2005-03-16 2006-06-14 Sartorius Ag Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung für die Kultivierung von phototrophen Zellkulturen in Bioreaktoren
DE102005012515A1 (de) * 2005-03-16 2006-09-28 Sartorius Ag Beleuchtungseinrichtung und Verfahren zur Beleuchtung für die Kultivierung von phototrophen Zellkulturen in Bioreaktoren
US20060286490A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Sandhu Gurtej S Methods of making templates for use in imprint lithography and related structures
KR20090028234A (ko) * 2007-09-14 2009-03-18 서울반도체 주식회사 하이브리드 발광 소자
KR20090055891A (ko) * 2007-11-29 2009-06-03 주식회사 웰스킨 피부용 엘이디 광 조사기
US20090152574A1 (en) * 2006-05-03 2009-06-18 Bily Wang Multi-wavelength white light-emitting structure
EP2146135A2 (de) * 2008-07-09 2010-01-20 Ushiodenki Kabushiki Kaisha Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung
WO2010090289A1 (ja) * 2009-02-05 2010-08-12 シーシーエス株式会社 Ｌｅｄ発光装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005059362A1 (de) * 2005-02-01 2006-09-07 Helmut Dipl.-Ing. Grantz Farblich einstellbare Tageslichtquelle
US20080008620A1 (en) * 2006-06-23 2008-01-10 Alkis Alexiadis Bimodal light bulb and devices for sterilizing and cleansing
DE202007019100U1 (de) 2007-09-12 2010-09-02 Lumitech Produktion Und Entwicklung Gmbh LED-Modul, LED-Leuchtmittel und LED-Leuchte für die energieeffiziente Wiedergabe von weißem Licht
DE102008064149A1 (de) * 2008-12-19 2010-07-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische Vorrichtung

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2283487A (en) * 1993-11-08 1995-05-10 Jenaer Glaswerk Gmbh Borosilicate glass having high transmission in the UV region
US6150774A (en) * 1997-08-26 2000-11-21 Color Kinetics, Incorporated Multicolored LED lighting method and apparatus
DE102004015570A1 (de) * 2004-03-30 2005-11-10 J.S. Technology Co., Ltd. Weiß-Licht-LED-Anordnung
DE202006003878U1 (de) * 2005-03-16 2006-06-14 Sartorius Ag Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung für die Kultivierung von phototrophen Zellkulturen in Bioreaktoren
DE102005012515A1 (de) * 2005-03-16 2006-09-28 Sartorius Ag Beleuchtungseinrichtung und Verfahren zur Beleuchtung für die Kultivierung von phototrophen Zellkulturen in Bioreaktoren
US20060286490A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Sandhu Gurtej S Methods of making templates for use in imprint lithography and related structures
US20090152574A1 (en) * 2006-05-03 2009-06-18 Bily Wang Multi-wavelength white light-emitting structure
KR20090028234A (ko) * 2007-09-14 2009-03-18 서울반도체 주식회사 하이브리드 발광 소자
KR20090055891A (ko) * 2007-11-29 2009-06-03 주식회사 웰스킨 피부용 엘이디 광 조사기
EP2146135A2 (de) * 2008-07-09 2010-01-20 Ushiodenki Kabushiki Kaisha Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung
WO2010090289A1 (ja) * 2009-02-05 2010-08-12 シーシーエス株式会社 Ｌｅｄ発光装置
US20110278606A1 (en) * 2009-02-05 2011-11-17 Hirokazu Suzuki Led light emitting device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111755430A (zh) * 2018-11-29 2020-10-09 首尔伟傲世有限公司 照明装置

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