第一、第二和第三LED芯片的根據本發明的LED模塊。
【具體實施方式】
[0085]圖1示出LED模塊1的示意簡化的俯視圖。在該LED模塊中，不同的、本身分別未封裝的LED芯片2a、b、c共同地被封裝，因此設置在載體板4上并且以硅酮材料封裝。
[0086]第一 LED芯片2a設計用于發射綠色色調的光，更確切地說，在其相應的放射面3a處發射。此外，第二 LED芯片2b設置用于在其相應的光放射面3b處發射藍色光并且第三LED芯片3c在其相應的光放射面3c處發射紅色光。關于紅色的、綠色的和藍色的光的色坐標的相應的位置參照圖5。
[0087]在相應的放射面3a、b、c旁邊，在俯視圖中對于每個LED芯片2a、b、c還示出各一個用于借助于焊線電接觸的焊盤5a、b、c ;各LED芯片2a、b、c相應的第二接觸部設置在背偵牝載體板4上的相應的布線出于概覽的原因未示出(還有焊線連接部也未示出)。
[0088]在放射面3下游、即沿著朝向光傳播的方向緊隨其后設有未示出的散射機構，所述散射機構將由在空間上分布式地設置在設置面4上的LED芯片2發射的光在一定范圍中通過散射混勻；在散射機構下游存在白色的混合光。
[0089]為了改進LED模塊1的效率，令人感興趣的是，將散射保持得盡可能小。因此，LED芯片2設置為，使得由于在空間上在設置面4上的分布，在放射面3下游已經進行光混合。
[0090]如接下來根據圖4a將詳細闡述的那樣，藍色的放射面3b的面份額最小。可能僅須設置一個唯一的在其面中對應于綠色的LED芯片2a和紅色的LED芯片2c的面的藍色的LED芯片2b。
[0091]然而，根據本發明，設有四個藍色的LED芯片代替唯一的藍色的LED芯片2b，即設有面積分別為0.25mm2的四個LED芯片代替面積為1mm 2的LED芯片；放射面基本上隨著芯片面縮放。因此，藍色的LED芯片2b的放射面3b的大小僅確定為其余的LED芯片2a、c中的一個的放射面3a、c的大約25%，并且為了補償設有多個藍色的LED芯片2b。總放射面相對于具有一個唯一的更大的藍色的光放射面的參考情況保持不變。
[0092]因此，通過詳細地在其相應的放射面3b中減小的LED芯片2b以更大的數量設置的方式，這些LED芯片能夠更均勻地分布到設置面4上。
[0093]藍色的LED芯片2b相對于放射面重心6基本上等距地設置。例如由于布線的原因，在此能夠必要的是，各個LED芯片2b相對于其理論上最佳的位置錯開一段。然而，藍色的LED芯片2b (其放射面3b的面重心)和放射面重心6之間的相應的間距與如下平均值相差小于5%，所述平均值通過在這種情況下為四個的相應間距上取平均得到。
[0094]圖2示出另一 LED模塊1，然而其中設有十二個綠色的LED芯片2a和五個紅色的LED芯片2c，更確切地說，又連同四個根據本發明在其相應的放射面3b中減小的藍色的LED芯片2b。也如在圖1中的LED模塊1中那樣，綠色的LED芯片2a是InGaN-LED，在其上分別設有(未示出的)發光材料層，所述發光材料層將原本藍色的光轉換為綠色的光。在紅色的LED芯片2c的情況下，在沒有進一步的轉換的情況下使用由為此設置的InGaAlP-LED原本以紅色色調發射的光。
[0095]在其數量中增大的藍色的LED芯片2b相對于放射面重心6又基本上等距地分布；此外，藍色的LED芯片2b關于環周方向21也基本上等距地分布，因此，分別由兩個在環周方向21上相鄰的藍色的LED芯片2b關于放射面重心6展開的角22基本上同樣大。
[0096]圖3示出另一 LED模塊1，所述另一 LED模塊具有在這種情況下28個綠色的LED芯片2a(具有綠色的YAG:Ce發光材料的InGaN-LED)、十個藍色的LED芯片2b (InGaN-LED)以及十二個紅色的LED芯片2c (InGaAlP-LED)。藍色的LED芯片2b根據本發明又分別設有減小的放射面3b和與之相應增大的數量。
[0097]十個藍色的LED芯片2b以如下形式均勻地設置在載體板4上:四個內部的藍色的LED芯片2b作為第一子組相對于放射面重心6基本上等距地設置；此外該第一子組的LED芯片2b關于環周方向21也基本上等距地分布，因此，該子組的相鄰的LED芯片2b之間的角22相應為大致90°。
[0098]其余六個藍色的LED芯片2b關于放射面重心6設置在第一子組外部作為第二子組。外部的子組的平均間距與內部的子組的平均間距相比(關于后者)大近似150%。外部的子組的LED芯片2b相對于面放射重心6也基本上等距地設置。
[0099]整體上，能夠通過這種設置實現由綠色的、藍色的和紅色的LED芯片2a、b、c發射的不同顏色的光的良好的混勻，因此，對于LED模塊1必須與之相應地僅設有弱散射的散射盤(未示出)或者必要時也能夠完全棄用這種散射盤。
[0100]圖4a針對由作為綠色的LED芯片2a的具有發光材料層的InGaN-LED、作為藍色的LED芯片2b的InGaN-LED和作為紅色的LED芯片2c的InGaAlP-LED構成的組合示出:綠色的、藍色的和紅色的LED芯片2a、b、c必須以何種比例(前提是相同的總放射面)通電，以便設定期望的在2700K和6000K之間的相應的色溫Tc。圖表所基于的實例以作為綠色的發光材料的YAG: Ce發光材料和InGaN-LED (所述InGaN-LED部分地設置作為具有發光材料的綠色的LED芯片2b)的460nm的主波長以及InGaAlP-LED的615nm的主波長為基礎，并且針對80 °C的運行溫度執行。
[0101]在圖4a中隨后以相同的最大運行電流1_歸一化的方式，分別、即針對綠色的LED芯片2a、藍色的LED芯片2b和紅色的LED芯片2c示出待設定的運行電流，以實現相應的在X軸上繪制的色溫。通過相應的通電或者改變通電，LED模塊1的色坐標能夠沿著在圖6中示出的普朗克曲線移動，因此，可設定不同的白色色調。
[0102]顯然，LED芯片2a、b、c理論上可能也能夠設有相同的總放射面，并且色坐標僅僅通過通電來設定；然而，在這種情況下，例如設有藍色的LED芯片2b的不必要大的總放射面并且與之相應產生不必要高的成本。
[0103]從圖4a中也可以看出:甚至在冷白色中、即在6000K的色溫中，即當所需要的藍色光的份額最大時，對于藍色的LED芯片2b的運行必要的電流總計大致僅為對于綠色的LED芯片2a必要的電流的1/5。與之相應地，藍色的放射面3b占LED模塊的總放射面的份額能夠減小，因此(以相同大小的LED芯片為前提)關于五個綠色的LED芯片2a僅須設有一個藍色的LED芯片2b ;這原則上借助根據圖1的LED模塊1實現，其中所述一個藍色的LED芯片2b被劃分為四個較小的LED芯片2b。
[0104]在根據圖2的實施方式中，綠色的總放射面與藍色的總放射面的比例大致為12:1 ;然而，與之相應地，僅可良好地設定直至大約4000K的色溫，然而這對于多個應用是足夠的。
[0105]圖4b針對根據圖4a的實施例還示出與色溫相關的顯色指數CRI ;在圖表中位于下部的、以“I”表示的圖在此描述根據圖4a詳細闡述的LED組合。該LED組合的缺點是朝向較高的色溫明顯下降的顯色指數CRI。因此，簡言之，當設定較高的色溫時，被照明的對象的顏色越來越顯得不自然。
[0106]必要時，通過優化芯片波長和發光材料即使直至大約4000K也可實現在90附近的顯色指數；然而這種系統需要非常窄的公差范圍并且在生產方面與之相應是耗費的。
[0107]其原因根據在圖5中示出的CIR標準色表中可見。原則上，通過相應地給LED芯片通電，能夠設定由綠色色調51a、藍色色調51b和紅色色調51c展開的色三角內部的每個色坐標。特別地，因此能夠沿著普朗克曲線52設定不同的白色值；在此，僅普朗克曲線的位于相應的色三角內部的區域是可接近的，由此僅能夠設定超過2700K的色溫(綠色色調51a和紅色色調51c之間的連接線與普朗克曲線52在大約2700K中相交)。
[0108]在圖5中此外可以看出，在變型形式“I”的藍色色坐標51b的情況下，普朗克曲線52即使在非常高的色溫中也位于色三角外部。當然，即使在仍位于色三角內部的色溫中，紅色光的份額朝向較高的色溫也已經漸趨于零，由此在混合光的光譜組成中缺少紅色光份額并且與之相應地使顯色性變差。
[0109]由于變型形式“I”的藍色色坐標51b的這個缺點，其中所述藍色色坐標僅僅通過原本由InGaN-LED發射的藍色光提供，一個優選的設計方案涉及變型形式“ II ” / “ III ”的青白色色調51b。青白色色調通過藍色的InGaN-光的部分轉換沿著朝向綠色色調的方向移動，其中在變型形式“II”的情況下，設有短波的石榴石發光材料、即LuAGaG，并且在變型形式“III”的情況下，設置次氨基正硅酸鹽作為綠色的發光材料。在這兩種情況下，普朗克曲線的大部分位于相應的色三角內部。普朗克曲線52與之相應地在色溫高的情況下也遠離綠色色坐標51a和藍色色坐標51b之間的連接線一段；因此，仍須混入一定份額的紅色光，這改進顯色性。
[0110]改進的顯色性也根據在圖4b中示出的圖表可見；在這兩個青白色變型形式“II”和“III”的情況下，顯色指數的朝向較高的色溫的下降是明顯更小的。
[0111]圖6a和6b類似于圖4a說明在變型形式“II”和“III”的情況下對于設定相應的色溫Τε必要的電流。原則上，由于部分轉換，需要較高份額的藍色光；特別地，在對于多個應用足夠的低于4000Κ的色溫中，然而電流仍顯著小于綠色的LED芯片2a的電流。因此，藍色的LED芯片2b的面份額仍明顯設定得更小。
[0112]圖7a至c示出為LED模塊1設置全局的發光材料元件的不同的可行性；該全局的發光材料元件用于由小的藍色的LED芯片2b發射的光的部分轉換、即實現青白色色調。發光材料元件全局地設置、即不是單獨地施加到藍色的LED芯片2b上，因為根據本發明小的藍色的LED芯片2b的個體的覆層可能是過于耗費的。
[0113]由于該原因，不能夠像針對綠色的LED芯片2a那樣設有分別自身的發光材料層71a ;在綠色的LED芯片2a的情況下，該以芯片的方式設置的發光材料