本發(fā)明涉及用于發(fā)出混合光且優(yōu)選發(fā)出白光的LED模塊(發(fā)光二極管模塊)。本發(fā)明尤其涉及適用于具有小的反射器尺寸的燈的LED模塊。最后,本發(fā)明還涉及具有這種LED模塊的照明裝置。
背景技術(shù):
從現(xiàn)有技術(shù)中已知適于發(fā)白光的LED模塊。這些LED模塊一般具有由各個(gè)光點(diǎn)的組合構(gòu)成的發(fā)光的光場(chǎng)。所述各個(gè)光點(diǎn)被設(shè)計(jì)成發(fā)射不同的光譜。例如由這些光點(diǎn)發(fā)出藍(lán)光、紅光以及由熒光材料產(chǎn)生的綠光。
例如,在圖1a中示出了這種已知的LED模塊10。圖1b示出了該LED模塊10的俯視圖。LED模塊10擁有光場(chǎng)12,它與其它部件18一起布置在模塊板17上。光場(chǎng)12由多個(gè)光點(diǎn)13a、13b、13c構(gòu)成,每個(gè)光點(diǎn)都發(fā)出不同波長(zhǎng)范圍(即不同光譜)的光。如圖1b所示,每個(gè)光點(diǎn)13a、13b、13c都配屬有至少一個(gè)LED 16。光點(diǎn)13a、13b、13c一般由罩在LED 16上的所謂球頂(涂布Dispenstropfen)構(gòu)成。
該已知LED模塊10具有以下缺點(diǎn),其具有太大的光場(chǎng)12,以借此給燈配備小的反射器尺寸。圖1b中所示的光場(chǎng)12此時(shí)實(shí)際上具有至少19mm的直徑,其中,基本上無法用球頂方法(通過涂布方法)進(jìn)一步縮小光場(chǎng)12的直徑。
鑒于該現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的一個(gè)任務(wù)是提供一種用于發(fā)出混合光且尤其發(fā)出(混合)白光的LED模塊,其改善了已知的現(xiàn)有技術(shù)。尤其將提供一種LED模塊,利用其能夠產(chǎn)生特別均勻的混合光。另外,本發(fā)明的一個(gè)任務(wù)是提供一種適用于具有小的反射器尺寸的燈的LED模塊。
在閱讀以下描述時(shí)還提到的或者可由技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)的這些及其它任務(wù)都通過獨(dú)立權(quán)利要求的主題來完成。從屬權(quán)利要求以特別有利的方式進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的中心構(gòu)想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明,提供一種用于發(fā)出混合光的LED模塊,該LED模塊包括:光場(chǎng),該光場(chǎng)被劃分成用于發(fā)出不同光譜的多個(gè)平面扇區(qū),其中光場(chǎng)的這些平面扇區(qū)被構(gòu)造為圓形扇區(qū)和圓環(huán)形扇區(qū)。
在此,通常相關(guān)聯(lián)的平面被理解為本發(fā)明意義上的平面扇區(qū),其優(yōu)選通過阻隔體/間隔壁與其它(相鄰)平面扇區(qū)分隔開。
根據(jù)本發(fā)明的LED模塊的發(fā)光面被稱為光場(chǎng)。通過光場(chǎng)的平面扇區(qū)劃分,可以使光場(chǎng)的總面積相比于包含由球頂限定的光點(diǎn)的已知LED模塊的總面積顯著縮小。通過扇區(qū)布置,可以縮小光場(chǎng)的總發(fā)光面積,尤其縮小至少約16%。這樣的縮小基本上無法利用從現(xiàn)有技術(shù)已知的球頂方法實(shí)現(xiàn)。通過光場(chǎng)的顯著面積縮小,根據(jù)本發(fā)明的LED模塊也適用于具有小的反射器尺寸的燈(例如所謂的點(diǎn)光源模塊)。
有利地,針對(duì)每個(gè)光譜設(shè)置至少兩個(gè)平面扇區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的LED模塊優(yōu)選被設(shè)計(jì)成發(fā)出兩個(gè)不同的光譜。在此,各個(gè)光譜優(yōu)選由光場(chǎng)的平面扇區(qū)中的至少兩個(gè)耦合輸出。由此,可以總體上由LED模塊產(chǎn)生很均勻的色彩真實(shí)的混合光,尤其是白光(具有高的CRI)。
優(yōu)選每個(gè)扇區(qū)的光譜都是白色的,但以色溫區(qū)分開。為此,例如可以在每個(gè)扇區(qū)中設(shè)置相同的(例如藍(lán)色)LED芯片,但采用不同的顏色轉(zhuǎn)換材料和/或不同濃度的顏色轉(zhuǎn)換材料。
有利地,光場(chǎng)的外輪廓是圓形的。這種圓形對(duì)于具有裝有反射鏡的光學(xué)元件的燈尤其是有利的。
所述圓形扇區(qū)和圓環(huán)形扇區(qū)此時(shí)都被視為平面扇區(qū)。通過在光場(chǎng)內(nèi)有利地布置所述平面扇區(qū),例如可以形成這樣的LED模塊,其發(fā)出來自至少兩個(gè)不同的光譜的混合光且同時(shí)具有很小的總發(fā)光面積。也就是說,光場(chǎng)面積可以被減小。另外,可以通過所提出的發(fā)光面的構(gòu)造來產(chǎn)生很均勻的混合光,這是因?yàn)楦鱾€(gè)光發(fā)射以很有利的方式“均勻混合”。
在此,這些平面扇區(qū)可以被設(shè)計(jì)成發(fā)出紅光、藍(lán)光以及來自其它光譜的光,所述光優(yōu)選通過熒光材料產(chǎn)生。這些其它光譜例如可以是來自綠色的和/或黃色的光譜的光。
這些平面扇區(qū)例如可以發(fā)出具有諸如所謂的冷白色光譜和/或暖白色光譜的不同的色溫的白光。
在此尤其優(yōu)選地如此提供不同的光譜,即在(優(yōu)選結(jié)構(gòu)相同的)優(yōu)選提供藍(lán)色光譜的LED芯片/LED帶上施加具有不同的熒光材料濃度和/或熒光材料或熒光材料組合物的澆封劑(即優(yōu)選沒有所謂的遠(yuǎn)程熒光粉,而是將澆封劑直接施加至LED芯片)。澆封劑此時(shí)優(yōu)選是硅樹脂和/或環(huán)氧樹脂基的澆封劑。
澆封劑可以附加具有漫射顆粒。
有利地,光場(chǎng)具有16mm或更小的直徑。通過這種相比于現(xiàn)有技術(shù)減小許多的光場(chǎng)直徑,根據(jù)本發(fā)明的LED模塊適用于實(shí)現(xiàn)具有小的反射器尺寸的燈。
有利地,LED模塊還具有光散射片,其沿光場(chǎng)的光射出方向與該光場(chǎng)間隔一定距離布置。
光散射片賦予LED模塊以還算均勻的顏色效果,即通過光的散射再次改善由光場(chǎng)發(fā)出的不同光譜的混勻。該光散射片還使得能夠產(chǎn)生散射光以及調(diào)節(jié)LED模塊的亮度。該光散射片還可以配設(shè)有熒光材料,例如附加的熒光材料膜或嵌埋的熒光材料顆粒。于是,光散射片適用于影響由LED模塊總體發(fā)出的光的顏色或色溫。
有利地,散射片通過混合光腔與光場(chǎng)的頂面分隔開。混合光腔優(yōu)選用于尤其有效地混勻由光場(chǎng)的平面扇區(qū)發(fā)出的不同的光譜。于是,可以讓LED模塊的觀看者看到很均勻的混合光。光場(chǎng)的各個(gè)平面扇區(qū)或由其發(fā)出的不同的光譜優(yōu)選不讓觀看者從外面看到。
有利地,光場(chǎng)通過涂布方法形成有平面扇區(qū),在涂布方法中,含有顏色轉(zhuǎn)換材料的澆封劑在施加預(yù)制的或現(xiàn)場(chǎng)硬化的阻隔體后進(jìn)行點(diǎn)膠。通過也被稱為“壩填充(dam-and-fill)”法的該工藝,可以很簡(jiǎn)單地形成光場(chǎng)的平面扇區(qū)。所述工藝能夠?qū)崿F(xiàn)比用其中球頂被直接施加到各個(gè)LED芯片上的已知方法獲得的光場(chǎng)縮小許多的光場(chǎng)。所述平面扇區(qū)可以是安裝在LED模塊的模塊板上的成品件。
有利地,光場(chǎng)的平面扇區(qū)通過阻隔體或間隔壁被相互分隔開。在此,所述阻隔體可以或者直接在載體材料上通過施加并硬化適當(dāng)材料來形成(通過所謂的涂布方法),或是首先制造成單獨(dú)的元件,隨后將其與載體材料連接。該阻隔體在此優(yōu)選具有在俯視圖中觀察的在50μm至2mm之間的寬度,尤其優(yōu)選在100μm至1mm之間、更優(yōu)選在300μm至800μm之間的寬度。
有利地,光場(chǎng)的平面扇區(qū)包含透明澆封劑或含熒光材料的澆封劑(例如磷光物覆層,其中,各平面扇區(qū)可以形成有不同的磷光物覆層,從而可以提供不同的光譜)。
優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的LED模塊中,通過限界的阻隔體來限定光場(chǎng)的各個(gè)扇區(qū)并且在阻隔體之間的空隙中填入澆封劑,以平坦地形成所述扇區(qū)。如所述的那樣,澆封劑可以由添加有熒光材料的透明澆封劑構(gòu)成,所述熒光材料例如以分散于其中的熒光材料顆粒形式存在。澆封劑也可以包含溶解的熒光材料,即它可以是熒光材料-澆封劑。
熒光材料(也稱為顏色轉(zhuǎn)換材料)通常是這樣的材料,其可以光致激發(fā)并隨后發(fā)出次級(jí)光譜(例如磷光物質(zhì))。熒光材料因此可以是光顏色轉(zhuǎn)換材料。例如熒光材料是無機(jī)材料或Q-dot(例如ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、ZnTe、CdTe)。優(yōu)選通過所述熒光材料發(fā)出來自黃色、綠色和/或紅色光譜范圍的次級(jí)光。
從現(xiàn)有技術(shù)已知可用的熒光材料,例如硅酸鹽(Ca3Sc2Si3O12:Ce3+)、正硅酸鹽(BOSE)、石榴石(YAG:Ce3+、(YGd)AG:Ce3+、LuAG:Ce3+)、氧化物(CaScO2:Eu2+),SiALON(α-SiALON:Eu2+、β-SiALON:Eu2+)、氮化物(La3Si6N11:Ce3+、CaAlSiN3:Ce3+)、氧化氮化物(SrSi2N2O2:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)Si2N2O2:Eu2+)。
本發(fā)明以來自紅色光譜的光表示其峰值波長(zhǎng)在約580nm至670nm之間的光、以來自藍(lán)色光譜的光表示其峰值波長(zhǎng)在約390nm至480nm之間的光,以來自綠色光譜的光表示其峰值波長(zhǎng)在約480nm至560nm之間的光,以來自黃色光譜的光表示其峰值波長(zhǎng)在560nm至630nm之間的光。
根據(jù)本發(fā)明的LED模塊由此適用于發(fā)出白光,尤其發(fā)出看山去自然的白光??瓷先プ匀坏陌坠鈨?yōu)選具有對(duì)應(yīng)于黑色輻射器的光色溫的光色溫。
有利地,所述平面扇區(qū)分別配設(shè)有至少一個(gè)LED或至少一個(gè)LED帶。還優(yōu)選的是,每個(gè)圓形扇區(qū)或每個(gè)圓環(huán)形扇區(qū)都具有相同數(shù)量的(例如藍(lán)色)LED(例如可以在圓形扇區(qū)或圓環(huán)形扇區(qū)內(nèi)采用結(jié)構(gòu)相同的LED帶)。LED帶此時(shí)優(yōu)選可以單獨(dú)控制或者以相互關(guān)連的組(根據(jù)所用的LED帶的數(shù)量)來控制。在此,例如可以將被設(shè)置用于發(fā)出第一光譜的LED帶和被設(shè)置用于發(fā)出第二光譜的LED帶分別分組互連。由此,可以調(diào)節(jié)并發(fā)出在第一光譜與第二光譜之間的區(qū)域內(nèi)的任意混合光。
所述至少一個(gè)LED或至少一個(gè)LED帶(即多個(gè)互連的LED)優(yōu)選在各個(gè)區(qū)域的阻隔體之間安放在LED模塊的模塊板(或載板)上。優(yōu)選地,這些LED或LED帶利用所述澆封劑來填充。由此,這些LED或LED帶被固定并保護(hù)。由LED或LED帶發(fā)出的光由澆封劑從LED模塊送出并同時(shí)如有必要通過澆封劑內(nèi)的熒光材料來影響或轉(zhuǎn)換。所述LED例如可以是發(fā)藍(lán)光、發(fā)紅光、發(fā)綠光、發(fā)黃光(琥珀色)或發(fā)紫外光的LED。由平面扇區(qū)發(fā)出的光譜可以通過至少一個(gè)LED與澆封劑之間的相互作用產(chǎn)生,或直接由所述至少一個(gè)LED產(chǎn)生。這些平面扇區(qū)可以發(fā)出紅光、綠光、黃光、黃綠光或具有不同白色調(diào)的白光。該光色可以通過所采用的單色LED和/或通過所采用的熒光材料產(chǎn)生。
本發(fā)明還涉及利用下述方法制造的LED模塊,該方法包括以下步驟:產(chǎn)生被劃分成多個(gè)平面扇區(qū)的光場(chǎng),其中該光場(chǎng)的平面扇區(qū)被構(gòu)造為圓形扇區(qū)和圓環(huán)形扇區(qū),做法是通過形成將光場(chǎng)的扇區(qū)相互分隔開的阻隔體并在每個(gè)扇區(qū)的阻隔體之間填充透明澆封劑或含熒光材料的澆封劑。
本發(fā)明還涉及一種發(fā)光裝置,該發(fā)光裝置具有至少一個(gè)如上所述的LED模塊以及優(yōu)選安放到該LED模塊上的反射器。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在,參照附圖來更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖1a和圖1b示出了從現(xiàn)有技術(shù)中已知的LED模塊。
圖2a和圖2b示出了具有光場(chǎng)的第一實(shí)施方式的LED模塊。
圖3示出了用于LED模塊的光場(chǎng)的第二實(shí)施方式。
圖4示出了用于LED模塊的光場(chǎng)的第三實(shí)施方式。
圖5示出了用于根據(jù)本發(fā)明的LED模塊的光場(chǎng)的第四實(shí)施方式。
圖6示出了用于根據(jù)本發(fā)明的LED模塊的光場(chǎng)的第五實(shí)施方式。
圖7示出了圖6中所示出的光場(chǎng)的LED帶的優(yōu)選布置和連接。
圖2a示出具有光場(chǎng)2的第一實(shí)施方式的LED模塊1的立體側(cè)視圖。該LED模塊1適用于發(fā)出混合光,例如發(fā)出白光。為此,在LED模塊1內(nèi),各種所發(fā)出的光譜被如此混合,即作為對(duì)觀看者來說的整體印象,出現(xiàn)LED模塊1的混合光或白光。
LED模塊1具有模塊板7,其上布置有至少一個(gè)光場(chǎng)2,該光場(chǎng)被設(shè)計(jì)成發(fā)出LED模塊1的光。光場(chǎng)2從其平坦表面發(fā)光。另外,有利地,在模塊板7上還設(shè)有其它部件8。所述其它部件8例如可以是電子部件,如控制部件、微處理器、電容、電感、電阻、供電線等等。所述電子部件可以對(duì)LED模塊1的LED 6或LED帶供電和/或進(jìn)行控制。所述其它部件8也可以包含用于從模塊板7或光場(chǎng)2散熱的冷卻件。另外,模塊板7可以配設(shè)有用于將LED模塊1例如安裝在燈具外殼中的安裝機(jī)構(gòu)。例如模塊板7如圖1a所示具有用于螺栓安裝LED模塊1的多個(gè)孔。模塊板7例如可以是電路板,如印刷電路板(PCB)。有利地,模塊板7至少部分地由適于散熱的材料構(gòu)成。
LED模塊1的光場(chǎng)2被劃分成多個(gè)平面扇區(qū)3a、3b、3c(在此是圓形扇區(qū)和圓形平面)。所述扇區(qū)3a、3b、3c中的每一個(gè)都被設(shè)計(jì)成發(fā)出來自確定光譜的光。光場(chǎng)2優(yōu)選包括至少一個(gè)發(fā)出來自第一光譜的光的第一種扇區(qū)3a(在此是圓形扇區(qū))以及一個(gè)發(fā)出來自第二光譜的光的第二種扇區(qū)3b(在此是圓形扇區(qū))。優(yōu)選地,光場(chǎng)2還包括一個(gè)發(fā)出來自第三光譜的光的第三種扇區(qū)3c(在此是圓形平面)。當(dāng)然,也可以采用更多個(gè)不同種類的扇區(qū),其總體發(fā)出四個(gè)或甚至更多個(gè)的不同光譜。
對(duì)于每個(gè)所發(fā)出的光譜,光場(chǎng)2優(yōu)選包括至少兩個(gè)扇區(qū)3a、3b、3c。為了產(chǎn)生作為混合光的具有預(yù)定的色溫和/或顯色指數(shù)(CRI:Color Rendering Index)的白光,光場(chǎng)2例如可以包括發(fā)白光的第一種扇區(qū)3a,該白光優(yōu)選由藍(lán)光LED和置于澆封劑中的熒光材料產(chǎn)生,還可以包括發(fā)藍(lán)光(優(yōu)選由單色藍(lán)光LED發(fā)出)的第二種扇區(qū)3b以及發(fā)出來自其它光譜的光的第三種扇區(qū)3c。所述其它光譜有利地包含藍(lán)色光譜??梢韵氲?,所述扇區(qū)3b顯示出具有不同于扇區(qū)3a的色溫/發(fā)射光譜的白光。
由于在根據(jù)本發(fā)明的LED模塊2中,光場(chǎng)2的發(fā)出不同光譜的不同區(qū)域不是由光點(diǎn)構(gòu)成,而是由平面扇區(qū)3a、3b、3c構(gòu)成,故能夠減小光場(chǎng)2的總體面積。即,可以減小LED模塊1的總發(fā)光面積。
優(yōu)選地,如圖2a和圖2b所示,光場(chǎng)2是圓形的。尤其是,光場(chǎng)2大多優(yōu)選具有圓形的外輪廓,但也可以是卵形的、橢圓形的或類似形狀的。光場(chǎng)2的直徑優(yōu)選為16mm或更小。光場(chǎng)2的面積可以是大約200mm2或更小并且相比于現(xiàn)有技術(shù)縮小了16%。如圖2a所示,圓形的光場(chǎng)2優(yōu)選地被劃分成不同種類的圓形扇區(qū)3a或3b。
圖2a和圖2b中所示出的光場(chǎng)2還具有更多個(gè)圓形孤島3c,它們被布置在光場(chǎng)2的外輪廓內(nèi)。例如,如圖2a所示,圓形孤島3c可以形成光場(chǎng)2的中心,即例如形成圓形外輪廓的中心點(diǎn)。另外,其它的圓形孤島3c例如可以按規(guī)則的間距沿著光場(chǎng)2周長(zhǎng)布置。
優(yōu)選地,圓形孤島3c被設(shè)置用于發(fā)出來自紅色光譜的光。圓形扇區(qū)3a或3b優(yōu)選被設(shè)置用于發(fā)出來自藍(lán)色光譜的和/或例如由熒光材料產(chǎn)生的其它光譜的光。通過在LED模塊1的制造過程中選擇圓形孤島3c的直徑和/或圓形扇區(qū)3a或3b的面積,可以確定LED模塊1的顏色或者其色溫。
光場(chǎng)2的平面扇區(qū)3a、3b、3c優(yōu)選通過阻隔體和填充來形成。為此,在第一步驟中,在LED模塊的模塊板7上形成阻隔體5,它們確定所述扇區(qū)3a、3b、3c的隨后結(jié)構(gòu)。在此,通過一個(gè)阻隔體5形成光場(chǎng)2的外輪廓。為了劃分扇區(qū)3a、3b、3c,例如在光場(chǎng)2的外輪廓內(nèi)拉出筆直的或彎曲的阻隔體5。為了形成圓形孤島,可以在光場(chǎng)2的外輪廓內(nèi)形成圓形阻隔體5。
一旦在模塊板7上形成阻隔體5,則填充由此確定下來的空隙。所述填充要么利用透明澆封劑要么利用具有熒光材料(例如具有熒光材料顆粒)的澆封劑來實(shí)現(xiàn)。熒光材料顆??梢砸苑勰顭晒獠牧闲问酱嬖谟谠摑卜鈩﹥?nèi)。澆封劑本身也可以具有光轉(zhuǎn)換性能。通常,熒光材料的特征在于其可以被LED 6的光激發(fā)并隨后發(fā)出次級(jí)光譜。在此,阻隔體5可以或者通過合適材料的涂覆和硬化直接形成在模塊板7(載體材料)上,或是首先作為單獨(dú)構(gòu)件來制造,隨后將其與模塊板7相連接。在此,阻隔體5優(yōu)選具有在俯視圖中觀察的在50μm至2mm之間的寬度,尤其優(yōu)選在100μm至1mm之間且更優(yōu)選在300μm至800μm之間的寬度。
在每個(gè)平面扇區(qū)3a、3b、3c中,優(yōu)選在填充步驟之前布置至少一個(gè)LED 6或LED帶。優(yōu)選地,在被形成為圓形扇區(qū)狀的平面扇區(qū)3a、3b內(nèi)布置具有相同數(shù)量的LED的LED帶。但LED 6或LED帶也可以已經(jīng)事先被加入模塊板7中,并因此在LED 6上方形成扇區(qū)3a、3b、3c。阻隔體5也可以圍繞布置在模塊板7上的LED 6或LED帶構(gòu)成。所述LED 6或LED帶優(yōu)選被填充在阻隔體5之間的澆封劑包裹起來。所述LED 6或LED帶通過模塊板7被供應(yīng)電流并且可以被單獨(dú)控制或分組控制。
填充有透明澆封劑的那些扇區(qū)3a、3b、3c被設(shè)計(jì)成不改變地發(fā)出由一個(gè)或更多個(gè)LED 6發(fā)出的光。例如可以從這樣的扇區(qū)3a、3b、3c由發(fā)紅光的和/或發(fā)藍(lán)光的LED 6發(fā)出紅光和/或藍(lán)光。而填充有含熒光材料的澆封劑的那些扇區(qū)3a、3b、3c被設(shè)計(jì)成改變地發(fā)出由一個(gè)或更多個(gè)LED 6發(fā)出的光。這例如如此實(shí)現(xiàn),LED 6的光激發(fā)澆封劑中的熒光材料,由此由熒光材料發(fā)出次級(jí)光譜。例如由此可以產(chǎn)生并發(fā)出黃光、綠光或紅光。
在LED模塊1的光場(chǎng)2內(nèi),每個(gè)平面扇區(qū)3a、3b、3c都可以配設(shè)有澆封劑,該澆封劑可以改變被封入的LED 6的光,或者只是所述扇區(qū)3a、3b、3c中的幾個(gè)是這樣的。甚至可以將光場(chǎng)2的每個(gè)單獨(dú)扇區(qū)3a、3b、3c本身設(shè)計(jì)成產(chǎn)生白光。例如為此可以在每個(gè)扇區(qū)3a、3b、3c內(nèi)裝入發(fā)藍(lán)光的LED 6,并且可以針對(duì)每個(gè)扇區(qū)采用不同的熒光材料-澆封劑作為填充。由此,通過例如三種不同的白光的組合產(chǎn)生白光,并且可以獲得例如具有高的顯色指數(shù)(CRI)的非常自然的色溫。
在光場(chǎng)2的不同扇區(qū)3a、3b、3c中的LED 6或LED帶可以如此單獨(dú)或共同控制,即,其發(fā)光顏色可通過控制來改變。另外,優(yōu)選地,每個(gè)LED 6或LED帶可以被單獨(dú)調(diào)光,例如借助脈寬調(diào)制。
圖2b示出了LED模塊1的俯視圖。如圖所示,可以在光場(chǎng)2的發(fā)光面之前布置光散射片4,其在此被示出為虛線圓。該光散射片4至少具備與光場(chǎng)2一樣的直徑,優(yōu)選具備更大的直徑。光散射片4可以配設(shè)有如此選擇的散射顆粒,即它們散射光場(chǎng)2所發(fā)出的光。為此,所述散射顆粒具有大致相當(dāng)于發(fā)光光譜的波長(zhǎng)的顆粒尺寸。優(yōu)選地,光散射片4被布置成與光場(chǎng)2的頂面間隔開。
在光場(chǎng)2的頂面與光散射片4之間優(yōu)選設(shè)有所謂的混合光腔。在最簡(jiǎn)單的情況下,該混合光腔僅是光場(chǎng)2與光散射片4之間的自由空間。但混合光腔優(yōu)選被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)由光場(chǎng)2發(fā)出的各不同光譜的有效均勻混合。為此,可以在混合光腔內(nèi)例如設(shè)置光學(xué)元件。光學(xué)元件例如是透鏡或反射鏡。但混合光腔也可以是由以下材料構(gòu)成的固體塊,該材料具有高的折射率,例如1.5或更高??傮w上,通過混合光腔和光散射片4共同實(shí)現(xiàn)使得LED模塊1的觀看者無法區(qū)分出由光場(chǎng)2的不同平面扇區(qū)3a、3b、3c發(fā)出的各個(gè)光譜,而是看起來是均勻混合光,優(yōu)選是均勻白光。
圖3示出了用于LED模塊的光場(chǎng)2'的第二實(shí)施方式。不同于圖2a和圖2b中所示出的光場(chǎng)2,光場(chǎng)2'不包括圓形孤島3c,而是分別只有用于發(fā)出來自確定光譜的光的圓形扇區(qū)3a'、3b'和3c'。在此,光場(chǎng)2'包括可發(fā)出來自第一光譜的光的第一扇區(qū)3a'、可發(fā)出來自第二光譜的光的第二扇區(qū)3b'和可發(fā)出來自第三光譜的光的第三扇區(qū)3c'。
圖4了示出用于LED模塊的光場(chǎng)2"的第三實(shí)施方式。光場(chǎng)2"又不包括圓形孤島3c,而是分別只有各不同扇區(qū)3a"、3b"和3c"。在此,光場(chǎng)2"包括可發(fā)出來自第一光譜的光的第一種扇區(qū)3a"、可發(fā)出來自第二光譜的光的第二種扇區(qū)3b"和可發(fā)出來自第三光譜的光的第三種扇區(qū)3c"。
圖5示出了用于根據(jù)本發(fā)明的LED模塊1的光場(chǎng)2"'的第四實(shí)施方式。
不同于上述的光場(chǎng)的構(gòu)造,光場(chǎng)2"'作為平面扇區(qū)具有圓形扇區(qū)3c″′、3d″′(在所示實(shí)施方式中是半圓)和圓環(huán)形扇區(qū)3a″′、3b″′。在此,如此形成圓形扇區(qū)3d″′和圓環(huán)形扇區(qū)3a"'以便能發(fā)出第一光譜,并且如此形成圓形扇區(qū)3c″′和圓環(huán)形扇區(qū)3b″′以便能發(fā)出第二光譜。用于發(fā)出第一光譜的平面區(qū)段3a″′、3d"'在此為了清楚顯示而帶有陰影線,用于發(fā)出第二光譜的平面區(qū)段3b″′、3c″′不具有陰影線。結(jié)果,可以通過這兩個(gè)光譜產(chǎn)生混合光(優(yōu)選白光),其中,每次都是通過兩個(gè)平面扇區(qū)產(chǎn)生一個(gè)光譜。
圖6示出了用于根據(jù)本發(fā)明的LED模塊1的光場(chǎng)2""的第五優(yōu)選實(shí)施方式。其尤其優(yōu)選適于發(fā)出很均勻的光(白光)。如圖6所示,光場(chǎng)2""相比于光場(chǎng)2"'具有更多數(shù)量的圓形扇區(qū)3c""、3d""和圓環(huán)形扇區(qū)3a""、3b"",但其中基本原理是一樣的。
可以通過光場(chǎng)2""提供由第一光譜(由帶有陰影線的圓形扇區(qū)3d""和圓環(huán)形扇區(qū)3a""提供)和第二光譜(由不帶陰影線的圓形扇區(qū)3c""和圓環(huán)形扇區(qū)3b""提供)構(gòu)成的混合光。如在圖6中可看出的,所述平面扇區(qū)與飛鏢圓盤(Dartscheibe)相似布置。因此,通過所提出的平面扇區(qū)的劃分,可以提供各自發(fā)出的光的極其高度“均勻混合”,并進(jìn)而提供極其均勻的混合光/白光。
圖7示出了優(yōu)選被用在圖6中所示出的光場(chǎng)2""的平面扇區(qū)3a""、3b""、3c""、3d""中的各LED帶6a""、6b""的優(yōu)選布置和連接。LED帶6a""、6b""優(yōu)選配備有藍(lán)光LED。
如上所述,可以在各LED帶6a""、6b""上涂覆相應(yīng)的澆封劑(例如硅樹脂基澆封劑),其是透明的或形成有熒光材料加料。例如平面扇區(qū)可以被澆封劑覆蓋用以產(chǎn)生第一光譜(即圓形扇區(qū)3d""和圓環(huán)形扇區(qū)3a""),所述澆封劑具有熒光材料加料。而平面扇區(qū)被透明澆封劑覆蓋用以提供第二光譜(即圓形扇區(qū)3c""和圓環(huán)形扇區(qū)3b"")。
同樣如在圖7中可看出的,在平面扇區(qū)3a""、3b""、3c""、3d""中優(yōu)選布置具有相同數(shù)量的LED的LED帶6a""、6b""(在此例如是具有12個(gè)藍(lán)光LED的LED帶)。
在所示的優(yōu)選實(shí)施方式中,所述圓形扇區(qū)3d""和圓環(huán)形扇區(qū)3a""彼此連接用以產(chǎn)生第一光譜(其中,在圖7中通過“CW+”和“CW-”標(biāo)識(shí)出用于LED帶6a""的各電壓電位并且通過“WW+”和“WW-”標(biāo)識(shí)出用于LED帶6b""的各電壓電位)并且可被共同控制。如所看出的,輸電導(dǎo)線優(yōu)選在各平面扇區(qū)之間的過渡區(qū)域內(nèi)延伸。另選地,也可行的是,輸電導(dǎo)線通向每個(gè)單獨(dú)的平面扇區(qū),使得每個(gè)平面扇區(qū)都可被單獨(dú)控制。
本發(fā)明并不局限于前述實(shí)施例,只要其被以下權(quán)利要求的主題所涵蓋。另外,前述實(shí)施例能以任何方式相互和彼此組合。尤其是所有上述光場(chǎng)都可以被用在其中一個(gè)上述LED模塊中,從而各自就LED模塊或各光場(chǎng)所述的內(nèi)容原則上適用于所有的光場(chǎng),只要未明確強(qiáng)調(diào)不同。