LED-Modul für Beleuchtungszwecke

Abstract

 Das für Beleuchtungszwecke konzipierte LED-Modul (6) ist mit zumindest einer ersten LED-Gruppe (1) und einer zweiten LED-Gruppe (2) bestückt, die unterschiedliche Farbtemperaturen besitzen, wobei jede der beiden LED-Gruppen (1,2) zumindest jeweils eine LED (11,21) aufweist. Die zumindest zwei LED's (11,21) sind mit einer Beschichtung (3) zur Lichtbrechung überdeckt. Die Beschichtung (3) besteht aus wärmebeständiger, glasklarer Silikonmasse. Zumindest eine der zumindest zwei LED-Gruppen (1,2) umfasst mehrere LED's (11,21), und die LED's (11,21) der verschiedenen LED-Gruppen (1,2) sind in untereinander systematisch gemischter Verteilung angeordnet. Die erste LED-Gruppe (1) hat kalt-weisse LED's (11), während die zweite LED-Gruppe (2) aus warm-weissen LED's (21) besteht. Die LED's (11) der ersten LED-Gruppe (1) und die LED's (21) der zweiten LED-Gruppe (2) lassen sich in zueinander parallelen Reihen oder schachbrettförmig im alternativen Wechsel anordnen. Die LED's (11,21) sind auf einer Basis (4) innerhalb einer reflektierenden Umrandung (5) angeordnet, welche der Einschalung der durch Aufgiessen anbringbaren Beschichtung (3) dient. Die Beschichtung (3) über den LED's (11,21) beträgt eine Höhe im Bereich von ca. 0.1 mm bis 10 mm.

Beschreibung

Anwendungsgebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft ein LED-Modul für Beleuchtungszwecke, das mit LED's mit unterschiedlichen Farbtemperaturen bestückt ist. Zum Beispiel sind auf dem LED-Modul die LED's einer ersten LED-Gruppe und die LED's einer zweiten LED-Gruppe in untereinander systematisch gemischter Verteilung angeordnet. Eine solche gemischte Verteilung kann z.B. aus zwei zueinander parallelen Reihen im alternativen Wechsel oder in schachbrettförmiger Weise gebildet sein.

Stand der Technik

[0002] Gegenstand der europäischen Patentanmeldung Nr. 10 405 205.5 der Anmelderin ist ein Verfahren zum Betreiben eines LED-Moduls für Beleuchtungszwecke, das mit einer ersten LED-Gruppe und einer zweiten LED-Gruppe bestückt ist, wobei die beiden LED-Gruppen unterschiedliche Farbtemperaturen aufweisen. Das Verfahren ermöglicht gemäss einem ersten Programm, bei gleichbleibender auftreffender Beleuchtungsstärke auf einer zu bestrahlenden Fläche, also ohne Dimmung, das vom LED-Modul abgegebene Licht in seiner Farbtemperatur zu variieren. Gemäss einem zweiten Programm lässt sich bei gleichbleibender Farbtemperatur des vom LED-Modul abgegebenen Lichts die Beleuchtungsstärke auf einer zu bestrahlenden Fläche mittels Dimmung variieren. Ein drittes Programm ermöglicht, das vom LED-Modul abgegebene Licht auf einer zu bestrahlenden Fläche bei veränderbarer Beleuchtungsstärke mittels Dimmung zugleich in seiner Farbtemperatur zu variieren. Weiterer Gegenstand genannter europäischer Patentanmeldung ist eine Schaltungsanordnung zum Betreiben des LED-Moduls.

[0003] Zur Erzielung der unterschiedlichen Farbtemperaturen auf dem LED-Modul sind die einzelnen LED's der jeweiligen LED-Gruppe üblicherweise mit einem unterschiedlich dicken Überzug aus Phosphor versehen. Zur Bündelung der von derartigen LED-Modulen abgegebenen Strahlung kommen verschiedene Optiken zur Anwendung.

[0004] Beim Einsatz der zuvor beschriebenen LED-Module innerhalb der Erfindung gemäss der europäischen Patentanmeldung Nr. 10 405 205.5 wurde festgestellt, dass bei bestimmten Betriebszuständen des LED-Moduls an einer Leuchte die Strahlbereiche der einzelnen LED's aus der jeweiligen LED-Gruppe optisch gegeneinander abgegrenzt erscheinen und somit keine vollständig homogene Beleuchtung ergeben.

Aufgabe der Erfindung

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes LED-Modul für Beleuchtungszwecke vorzuschlagen, das mit zumindest zwei verschiedenen LED-Gruppen bestückt ist, die unterschiedliche Farbtemperaturen besitzen, wobei die LED's der verschiedenen LED-Gruppen in untereinander systematisch gemischter Verteilung angeordnet sind. Ziel des weiter entwickelten LED-Moduls ist, damit eine zumindest weitgehende, jedenfalls dem menschlichen Auge erscheinende, homogene Beleuchtung zu erzeugen, wie es z.B. für Büroleuchten angesichts der langen Verweildauer von Personen erforderlich ist.

[0006] Die zu lösende Aufgabe umfasst dabei die Erfordernisse, dass sich die LED-Module in Serie mit adäquater Lebensdauer, in engen Toleranzen definierten Eigenschaften und zu effizienten Kosten fertigen lassen.

Übersicht über die Erfindung

[0007] Das für Beleuchtungszwecke konzipierte LED-Modul ist mit zumindest einer ersten LED-Gruppe und einer zweiten LED-Gruppe bestückt, die unterschiedliche Farbtemperaturen besitzen, wobei jede der beiden LED-Gruppen zumindest jeweils eine LED aufweist. Die zumindest zwei LED's sind mit einer Beschichtung zur Lichtbrechung überdeckt.

[0008] Nachfolgend werden spezielle Ausführungsformen der Erfindung definiert: Die Beschichtung besteht aus wärmebeständiger, lichtdurchlässiger Silikonmasse. Zumindest eine der zumindest zwei LED-Gruppen umfasst mehrere LED's, und die LED's der verschiedenen LED-Gruppen sind in untereinander systematisch gemischter Verteilung angeordnet.

[0009] Die erste LED-Gruppe hat kalt-weisse LED's von z.B. 4000 K, während die zweite LED-Gruppe aus warm-weissen LED's von z.B. 3000 K besteht.

[0010] In einer speziellen Ausführungsform können die LED's der ersten LED-Gruppe und die LED's der zweiten LED-Gruppe in zueinander parallelen Reihen im alternativen Wechsel angeordnet sein.

[0011] In einer anderen Ausführungsform können die LED's der ersten LED-Gruppe und die LED's der zweiten LED-Gruppe in schachbrettförmigem alternativen Wechsel, mit z.B. 4 X 4 LED's, angeordnet sein.

[0012] Die Beschichtung aus wärmebeständiger, lichtdurchlässiger Silikonmasse ist glasklar und durch Aufgiessen aufgetragen.

[0013] Die Beschichtung über den LED's beträgt eine Höhe im Bereich von ca. 0.1 mm bis 10 mm.

[0014] Die LED's sind auf einer Basis innerhalb einer reflektierenden Umrandung angeordnet, welche der Einschalung der Beschichtung dient.

Kurzbeschreibung der beigefügten Zeichnungen

[0015] Es zeigen:

Figur 1 -

ein erfindungsgemässes LED-Modul, mit 2 verschiedenen LED-Gruppen in schachbrettförmiger Bestückung mit 4 X 4 LED's, als Prinzipdarstellung in Perspektivansicht;

Figur 2 -

das LED-Modul gemäss Figur 1, in Draufsicht; und

Figur 3 -

den Schnitt auf der Linie A-A gemäss Figur 2.

Ausführungsbeispiel

[0016] Mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt nachstehend die detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zum erfindungsgemässen LED-Modul.

[0017] Das speziell für Beleuchtungszwecke geeignete und hier beispielhaft konfigurierte LED-Modul 6 ist mit einer ersten LED-Gruppe 1 und einer zweiten LED-Gruppe 2 bestückt, die unterschiedliche Farbtemperaturen besitzen. Die LED's 11 der ersten LED-Gruppe 1 und die LED's 21 der zweiten LED-Gruppe 2 sind in schachbrettförmigem alternativen Wechsel, mit 4 X 4 LED's angeordnet. Die LED's 11 der ersten LED-Gruppe 1 und die LED's 21 der zweiten LED-Gruppe 2 könnten z.B. auch in zwei oder mehreren zueinander parallelen Reihen im alternativen Wechsel angeordnet sein. Die erste LED-Gruppe 1 können kalt-weisse LED's 11 von z.B. 4000 K sein, während die zweite LED-Gruppe 2 aus warm-weissen LED's 21 von z.B. 3000 K besteht.

[0018] Die LED's 11,21 beider LED-Gruppen 1,2 sind auf einer Basis 4 innerhalb einer reflektierenden Umrandung 5 angeordnet, welche der Einschalung einer Beschichtung 3 dient. Diese die LED's 11,21 überdeckende Beschichtung 3 bewirkt eine Lichtbrechung der von allen LED's 11,21 abgegebenen Strahlung, so dass eine vielfache Überlagerung und damit Vermischung des von den einzelnen LED's 11,21 kommenden Lichts geschieht und dem menschlichen Auge als homogene Beleuchtung erscheint.

[0019] Vorteilhaft besteht die Beschichtung 3 aus einer wärmebeständigen, lichtdurchlässigen, vorzugsweise glasklaren Silikonmasse. Geeignet ist eine Beschichtung 3 über den LED's 11,21 in einer Höhe im Bereich von ca. 0.1 mm bis 10 mm. Das Auftragen der Beschichtung 3 lässt sich produktionseffizient durch Aufgiessen der vor dem Aushärten zunächst flüssigen Silikonmasse in die Umrandung 5 hinein vornehmen. Als für die Beschichtung 3 geeignete Silikonmasse ist z.B. das Erzeugnis QLE1102 (Optically Clear 2-Part Encapsulant) der Firma ACC Silicones Ltd., Somerset/Grossbritannien, unter Beachtung der Verarbeitungshinweise gemäss deren Technical Data Sheet zu nennen, das bei www.acc.silicones.com abrufbar ist.

Ansprüche

1. LED-Modul (6) für Beleuchtungszwecke, das mit zumindest einer ersten LED-Gruppe (1) und einer zweiten LED-Gruppe (2) bestückt ist, die unterschiedliche Farbtemperaturen besitzen, wobei jede der beiden LED-Gruppen (1,2) zumindest jeweils eine LED (11,21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei LED's (11,21) mit einer Beschichtung (3) zur Lichtbrechung überdeckt sind.

2. LED-Modul (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (3) aus wärmebeständiger, lichtdurchlässiger Silikonmasse besteht.

3. LED-Modul (6) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der zumindest zwei LED-Gruppen (1,2) mehrere LED's (11,21) umfasst und die LED's (11,21) der verschiedenen LED-Gruppen (1,2) in untereinander systematisch gemischter Verteilung angeordnet sind.

4. LED-Modul (6) nach einem der Ansprüche 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste LED-Gruppe (1) kalt-weisse LED's (11) von z.B. 4000 K und die zweite LED-Gruppe (2) warm-weisse LED's (21) von z.B. 3000 K sind.

5. LED-Modul (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die LED's (11) der ersten LED-Gruppe (1) und die LED's (21) der zweiten LED-Gruppe (2) in zueinander parallelen Reihen im alternativen Wechsel angeordnet sind.

6. LED-Modul (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die LED's (11) der ersten LED-Gruppe (1) und die LED's (21) der zweiten LED-Gruppe (2) in schachbrettförmigem alternativen Wechsel, mit z.B. 4 X 4 LED's, angeordnet sind.

7. LED-Modul (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (3) aus wärmebeständiger, lichtdurchlässiger Silikonmasse glasklar ist.

8. LED-Modul (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (3) durch Aufgiessen aufgetragen ist.

9. LED-Modul (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (3) über den LED's (11,21) eine Höhe im Bereich von ca. 0.1 mm bis 10 mm beträgt.

10. LED-Modul (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die LED's (11,21) auf einer Basis (4) innerhalb einer reflektierenden Umrandung (5), welche der Einschalung der Beschichtung (3) dient, angeordnet sind.

Zeichnung