DE102008015941A1

DE102008015941A1 - Beleuchtungseinrichtung

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Publication number: DE102008015941A1
Application number: DE102008015941A
Authority: DE
Inventors: Burkard Dr. Wiesmann; Herbert Brunner; Jörg Dr. Strauß; Julius Muschaweck; Kirstin Dr. Petersen
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2009-06-25
Also published as: JP5743548B2; US8716729B2; US20110049551A1; TWI385829B; WO2009079990A1; TW200947757A; JP2011507287A

Abstract

Eine Beleuchtungseinrichtung umfasst mindestens ein zumindest teilweise sichtbares Licht emittierendes Element, sowie mindestens ein Konversionsmittel, das zumindest einen Teil der vom Element emittierten Strahlung in eine Strahlung einer anderen Frequenz konvertiert. Außerdem umfasst die Beleuchtungseinrichtung mindestens ein Filtermittel, das zumindest einen Teil der Strahlung filtert, und das so ausgestaltet ist, dass sich für zumindest eine vorgegebene Farbsättigung oder einen vorgegebenen Farbton die Menge des einzusetzenden Konversionsmittels reduziert. Das heißt, verglichen mit einer der Beleuchtungseinrichtung bis auf das Filtermittel entsprechenden Lichtquelle wird, um dieselbe Farbsättigung beziehungsweise denselben Farbton zu erzielen, Konversionsmittel eingespart. Durch eine solche Beleuchtungseinrichtung lässt sich Licht einer vorgegebenen Farbsättigung beziehungsweise eines vorgegebenen Farbtons effizient erzeugen und die Beleuchtungseinrichtung ist kostengünstig herzustellen. Auch weist sie im Betrieb hohe Lichtintensitäten und eine große Lebensdauer auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung mit einem sichtbares Licht emittierenden Element, einem Konversionsmittel und einem Filtermittel.
Wichtige Kenngrößen von Lichtquellen sind, neben der Strahlungsintensität, deren Farbton und deren Farbsättigung. Ein genaues Einstellen letzterer beiden Kenngrößen ist in vielen Anwendungen erforderlich, beispielsweise in Lichtquellen, die dem natürlichen Tageslicht möglichst nahe kommen sollen. Abgesehen von diesen Weißlichtquellen wird auch oft Licht in nur einem bestimmten Spektralbereich benötigt, beispielsweise zu Projektionszwecken oder für farbige Anzeigeeinrichtungen wie etwa Reklametafeln.
Typischerweise werden zwei verschiedene Ansätze verfolgt, um Lichtquellen mit dem gewünschten Farbton und der gewünschten Farbsättigung zu erhalten. Im ersten Fall wird eine Lichtquelle verwendet, die bereits Licht mit den gewünschten farblichen Eigenschaften aussendet. Zwar sind insbesondere im Bereich der Halbleiterleuchtdioden viele in verschiedenen Farben emittierende Strahler technisch realisierbar, ein gezieltes Einstellen der Farbgebung ist aber oft nur eingeschränkt möglich und kann zudem sehr aufwändig sein. Im Falle von breitbandig emittierenden Weißlichtquellen wie etwa Glühbirnen, die als Schwarzkörperstrahler betrachtet werden können, ist der zugängliche Parameterbereich für die Farbgebung über die thermische Belastbarkeit der verwendeten Materialien physikalisch eingeschränkt, die so genannte Farbtemperatur lässt sich nur beschränkt beeinflussen. Im zweiten Fall wird über ein Konversionsmittel, das die ursprüngliche Wellenlänge des von der Quelle ausgesandten Lichts verändert, der gewünschte Spektralbereich erreicht. Konversionsmittel beziehungsweise Leuchtstoffe müssen hohe Anforderungen bezüglich Effizienz beziehungsweise Quantenausbeute, thermischer, Foto- oder chemischer Stabilität erfüllen, müssen im Regelfall kostengünstig herzustellen und außerdem leicht an der Lichtquelle anzubringen sein. Die Erfüllung all dieser Eigenschaften, insbesondere ein gezieltes Abstimmen des vom Konversionsmittel emittierten Spektrums, ist oft schwierig, aufwändig und kostenintensiv. Der Umsetzbarkeit sind jedoch oft Grenzen gesetzt.
Es finden auch Farbfilter Verwendung, die nur Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich transmittieren und dadurch Farbton und Farbsättigung beeinflussen. Filtermittel beziehungsweise Absorber sind bezüglich ihrer Farbeigenschaften normalerweise erheblich einfacher maßgeschneidert realisierbar als Konversionsmittel. Die Verwendung von Filtern ist allerdings in der Regel mit Einbußen bezüglich der Lichtintensität verbunden. Da der Effizienz einer Lichtquelle allerdings eine große Bedeutung beizumessen ist, werden Filtermittel typischerweise nicht als optimale Lösung betrachtet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beleuchtungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, die bei einer vorgegebenen Farbsättigung beziehungsweise einem vorgegebenen Farbton effizient Strahlung emittiert und sich kostengünstig herstellen lässt.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den untergeordneten Patentansprüchen angegeben.
Eine Beleuchtungseinrichtung umfasst mindestens ein zumindest teilweise sichtbares Licht emittierendes Element, sowie mindestens ein Konversionsmittel, das zumindest einen Teil der vom Element emittierten Strahlung in eine Strahlung einer anderen Frequenz konvertiert. Außerdem umfasst die Beleuchtungseinrichtung mindestens ein Filtermittel, das zumindest einen Teil der Strahlung filtert, und das so ausgestaltet ist, dass sich für zumindest eine vorgegebene Farbsättigung oder einen vorgegebenen Farbton die Menge des einzusetzenden Konversionsmittels reduziert. Das heißt, verglichen mit einer der Beleuchtungseinrichtung bis auf das Filtermittel entsprechenden Lichtquelle wird, um dieselbe Farbsättigung beziehungsweise denselben Farbton zu erzielen, Konversionsmittel eingespart. Durch eine solche Beleuchtungseinrichtung lässt sich Licht einer vorgegebenen Farbsättigung beziehungsweise eines vorgegebenen Farbtons effizient erzeugen und die Beleuchtungseinrichtung ist kostengünstig herzustellen. Auch weist sie im Betrieb hohe Lichtintensitäten und eine große Lebensdauer auf.
Konversionsmittel beziehungsweise Leuchtstoffe beruhen in der Regel auf dem Prinzip der Fluoreszenz. Das heißt, das Konversionsmittel absorbiert Licht etwa im blauen oder ultravioletten Spektralbereich. Die Wellenlängen des Fluoreszenzlichts sind ins Rote zu größeren Wellenlängen hin verschoben, im Vergleich zum absorbierten Licht. Absorptionsspektrum und Fluoreszenzspektrum überlappen sich typischerweise in einem Spektralbereich. Wird eine hohe Konzentration beziehungsweise eine große Menge des Konversionsmittels eingesetzt, führt dies dazu, dass ein Teil des Fluoreszenzlichts, das in den Spektralbereich fällt, in dem das Konversionsmittel sowohl absorbiert als auch fluoresziert, vom Konversionsmittel wieder reabsorbiert wird. Je nach genauer Form von Absorptions- und Fluoreszenzspektren reduziert diese Reabsorption die Leuchtkraft einer Lichtquelle signifikant. Dieser Effekt tritt insbesondere dann auf, wenn etwa blaues Licht emittierende Leuchtdioden verwendet werden und deren Licht etwa in den grünen oder roten Spektralbereich konvertiert wird. Um das blaue Licht zur Gänze zu absorbieren und damit etwa die gewünschte Farbsättigung zu erreichen, müssen typischerweise derart hohe Konzentrationen beziehungsweise Mengen des Konversionsmittels verwendet werden, dass durch die Reabsorption die Lichtintensität einer derartigen Lichtquelle deutlich nachteilig beeinflusst wird. Durch die beschriebene Verwendung eines zusätzlichen Filtermittels kann dieser Effekt verringert oder umgangen werden.
Die Strahlungsintensität einer Beleuchtungseinrichtung ist insbesondere dann hoch, wenn die Strahlungsintensität, die vom Filter absorbiert wird, deutlich geringer ist als diejenige Intensität, die durch die eingesparte Menge an Konversionsmittel reabsorbiert würde. Das heißt, trotz der Verwendung eines Filtermittels und obwohl weniger Konversionsmittel eingesetzt wird, ist die emittierte Intensität größer.
Ist das Verhältnis zwischen Filtermittel und Konversionsmittel bezüglich der Strahlungsintensität optimiert, so lassen sich besonders hohe Intensitäten erzielen. Zudem reduzieren sich die Kosten für das Konversionsmittel und für den Betrieb der Beleuchtungseinrichtung.
Durch die Verwendung einer Leuchtdiode als elektromagnetische Strahlung emittierendes Element kann eine Beleuchtungseinrichtung mit hohem Wirkungsgrad realisiert werden. Aufgrund der typischerweise vergleichsweise kleinen geometrischen Abmessungen einer Leuchtdiode, die in der Regel auf der Millimeterskala liegen, lassen sich zudem kompakte Lichtquellen realisieren.
Emittiert das Element im Wesentlichen im ultravioletten oder im blauen Spektralbereich, so lassen sich eine Vielzahl an Leuchtstoffen beziehungsweise Konversionsmitteln einsetzen, und es ist ein großer Spektralbereich zugänglich.
Umfasst die Beleuchtungseinrichtung ein Substrat, an dem das Element angebracht ist, so kann die Beleuchtungseinrichtung einfacher gehandhabt werden. Insbesondere können Substrate verwendet werden, die eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen oder etwa mechanisch flexibel ausgeprägt sind.
Umfasst die Beleuchtungseinrichtung eine Gießmasse, in der das Element zumindest teilweise eingebettet ist, so lässt sich das Element auf einfache Art und Weise etwa am Substrat anbringen. Zudem erhöhen sich die Ausgestaltungsmöglichkeiten der Beleuchtungseinrichtung über die Formgebung der Gießmasse erheblich.
Durch ein Filtermittel, das aus einem Polymer- oder Glasfilter ausgestaltet ist, lässt sich das Filtermittel leicht in eine Beleuchtungseinrichtung integrieren. Außerdem existiert eine Vielzahl an solchen Filtern, so dass die Auswahl eines geeigneten Filtermittels einfach bewerkstelligt werden kann. Auch können Materialfilter wie zum Beispiel Titandioxid-Partikel verwendet werden.
Durch ein Anbringen des Filtermittels im Wesentlichen zwischen Element und Konversionsmittel wird das zu filternde Licht bereits vor der Konversionsmittelschicht absorbiert. Die Intensität, dem das Konversionsmittel ausgesetzt ist, wird somit reduziert und dadurch eine Erhöhung der Lebensdauer des Konversionsmittels erreicht. Bevorzugt ist in diesem Falle das Filtermittel als ein Bandpassfilter ausgestaltet.
Wird das Filtermittel aus einem dem Substrat und/oder der Gießmasse beigegebenen Farbstoff oder beigegebenen Pigmenten gebildet, so reduziert sich der Fertigungsaufwand für die Beleuchtungseinrichtung, da ein separater Arbeitsschritt für das Aufbringen des Filtermittels entfällt. Bevorzugt absorbiert das Filtermittel hierbei schmalbandig im Übergangsbereich zwischen Absorption und Fluoreszenz des Konversionsmittels.
Der Fertigungsaufwand wird ebenso reduziert, wenn das Konversionsmittel dem Substrat oder Gießmasse beigegeben ist.
Als Gießmasse sowie als Matrixmaterial für Filtermittel und/oder Konversionsmittel eignen sich bevorzugt Silikone, Epoxide, Silikonhybrid-Materialien, Gläser oder transparente beziehungsweise transluzente Keramiken.
Ist das Konversionsmittel dazu ausgestaltet, blaues oder ultraviolettes Licht zu absorbieren, so können im Blauen emittierende, auf Galliumnitrid basierende Leuchtdioden eingesetzt werden, welche weit verbreitet sind und ein kostengünstiges Halbleiterbauelement darstellen. Außerdem kann über blaues oder ultraviolettes Licht etwa über Fluoreszenz im Wesentlichen jede sichtbare Spektralfarbe erzeugt werden.
Durch die Ausbildung des Konversionsmittels aus mindestens einem fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Stoff steht eine große Auswahl an bereits existierenden Konversionsmitteln zur Verfügung, so dass die Beleuchtungseinrichtung variabel ausgestaltbar und kostengünstig herstellbar ist.
Ist das Konversionsmittel dazu ausgestaltet, im Wesentlichen Strahlung entweder im grünen oder im gelben oder im roten Spektralbereich zu emittieren, so lässt sich etwa unter Hinzunahme einer blauen Leuchtdiode eine weiß abstrahlende Beleuchtungseinrichtung realisieren oder auch ein so genanntes RGB-Modul herstellen.
Beleuchtungseinrichtungen mit besonders hohen Intensitäten lassen sich realisieren, wenn die Intensitätsminderung der bereits konvertierten Strahlung durch Reabsorption des Konversionsmittels weniger als zehn Prozent, besonders bevorzugt weniger als fünf Prozent, ganz besonders bevorzugt weniger als ein Prozent, beträgt.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind jedoch dabei keine maßstäblichen Bezüge dargestellt.
Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungseinrichtung,
2 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem Substrat und mit einer Gießmasse,
3 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels, bei dem Filter- und Konversionsmittel in die Gießmasse integriert sind,
4 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels mit mehreren Licht emittierenden Elementen,
5 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels,
6 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels, bei dem das Element in einem Substrat eingebettet ist, und
7 eine Veranschaulichung über einen Ausschnitt aus der Normfarbtafel a) und dazugehörige Emissionsspektren b).
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungseinrichtung 1 gezeigt. Das Filtermittel 4 befindet sich in einer Schicht zwischen Licht emittierendem Element 2 und Konversionsmittel 3 und ist als dünner Polymerfilter ausgeformt. Das Licht emittierende Element 2 ist als Galliumnitrid-basierte Leuchtdiode ausgestaltet, die im Wesentlichen im blauen Spektralbereich emittiert. Das Konversionsmittel 3 absorbiert im blauen und emittiert im Wesentlichen im grünen Spektralbereich. Das Filtermittel 4 absorbiert schmalbandig in dem Spektralbereich, in dem sich Absorption und Fluoreszenz des Konversionsmittels 3 überlappen. In diesem Überlappbereich ist die Absorption des Konversionsmittels 3 relativ gering ausgeprägt. Aus diesem Grund können vom Konversionsmittel 3 nicht alle in diesem Spektralbereich vom Element 2 emittierten Photonen konvertiert werden. Eben diese nicht konvertierbaren Photonen werden vom Filtermittel 4 absorbiert.
Die Wirkungsweise des Filtermittels 4 ist in 7 illustriert. In 7a ist ein Ausschnitt der Normfarbtafel gezeigt. Es wurden die Resultate dreier Messreihen mit unterschiedlichen Filter- beziehungsweise Konversionsmittelkonfiguration eingetragen, wobei jeweils baugleiche und gleich betriebene Elemente 2 in einer Anordnung in Analogie zu 2 benützt wurden. Die jeweiligen Messwerte streuen um einen Mittelwert. In Messreihe I wurde eine hohe Konversionsmittelkonzentration gewählt, ein Filtermittel 4 wurde nicht verwendet. Der zugehörige Mittelwert ist durch einen ausgefüllten Kreis symbolisiert, die Streuung durch ein Quadrat. In Messreihe II wurden Beleuchtungseinrichtungen 1 mit einer erniedrigten Konversionsmittelkonzentration vermessen, ohne Filtermittel 4. Daraus resultierend ändert sich im Wesentlichen die Farbsättigung, der zugehörige Messpunkt, symbolisiert durch einen Stern, befindet sich mehr in Richtung Ursprung der Normfarbtafel. Wird, wie in Messreihe III, auf dieser Anordnung mit nieder konzentriertem Konversionsmittel 3 ein Filtermittel 4 aufgebracht, so findet sich der zugehörige Messpunkt, symbolisiert durch eine ausgefüllte Raute, in der Nähe zum Ergebnis von Messreihe I. Messreihe I und III weisen also im Wesentlichen gleiche Farbsättigung und gleichen Farbton auf.
In 7b sind die zu den drei Messreihen gehörigen Emissionsspektren als unterbrochene Linien angedeutet:

– Messreihe I, hohe Konversionsmittelkonzentration ohne Filtermittel, als fett gedruckte Strichlinie,
– Messreihe II, niedrige Konversionsmittelkonzentration ohne Filtermittel 4, als Punktlinie,
– Messreihe III, niedrige Konversionsmittelkonzentration mit Filtermittel 4, als normal gedruckte Strichlinie.

Das Absorptionsspektrum des Konversionsmittels 3 ist als durchgezogene Linie angedeutet. Das Konversionsmittel 3 absorbiert im kurzwelligen Bereich im Wesentlichen unterhalb von 500 nm. Die willkürlich zueinander skalierten Emissionsspektren zu den Messreihen zeigen jeweils ein Maximum im Bereich um 550 nm im Grünen. An den kurzwelligen Flanken der Emissionen, im Bereich um 480 nm, treten deutliche Unterschiede zwischen den drei Messreihen auf. Aufgrund der hohen Konversionsmittelkonzentration, die bis zu etwa 500 nm signifikante Absorption verursacht, ist die Emission der Beleuchtungseinrichtung 1 gemäß Messreihe I im Spektralbereich unterhalb etwa 500 nm deutlich reduziert im Vergleich zu den Messreihen II und III. Messreihe II zeigt im Bereich um 475 nm eine deutlich größere Intensität, welche zu dem in 7a gezeigten Schieben in der Normfarbtafel führt. Durch ein geeignetes Filtermittel 4, in Messreihe III ein Kantenfilter, der Licht unterhalb etwa 490 nm filtert, kann die ursprüngliche Position in der Normfarbtafel gemäß Messreihe I wieder hergestellt werden. Durch die niedrigere Konversionsmittelkonzentration in Messreihe III wird die Reabsorption der bereits konvertierten Strahlung durch das Konversionsmittel 4 deutlich reduziert. Dies führt dazu, dass trotz weniger verwendetem Konversionsmittel 3 und trotz verwendetem Filtermittel 4 die Intensität des ausgestrahlten Lichts der Beleuchtungseinrichtung von Messreihe III im Vergleich zu Messreihe I um durchschnittlich über zehn Prozent erhöht ist. Das heißt, die Absorption durch das Filtermittel 4 ist bei Weitem durch die verminderte Reabsorption durch das Konversionsmittel 3 kompensiert. Es werden also signifikant höhere Intensitäten erreicht, und dies bei vorgegebener Farbsättigung und vorgegebenem Farbton.
Die vorgestellte Beleuchtungseinrichtung 1 lässt sich im Wesentlichen für jeden Spektralbereich im Sichtbaren realisieren. Da geeignete Absorber erheblich leichter verfügbar sind als entsprechende Konversionsmittel 4, ist eine breite Anwendung möglich. Die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten Varianten können selbstverständlich miteinander kombiniert werden.
Die Beleuchtungseinrichtung 1 gemäß 2 umfasst ein Substrat 5 und eine Gießmasse 6. Die elektrische Kontaktierung des Elements 2 erfolgt über auf dem Substrat 5 angebrachte elektrische Leitungen, die in 2 nicht gezeichnet sind, sowie über einen Bonddraht 7, der vom Substrat 5 zur dem Substrat 5 abgewandten Seite des Elements 2 geführt ist. Die wannenartige Struktur, die durch die Gießmasse 6 ausgeformt wird, ist von einem Konversionsmittel 3 ausgefüllt. Das Filtermittel 4 ist als abdeckende Schicht auf der dem Substrat 5 abgewandten Seite des Konversionsmittels 3 aufgebracht.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 wurden sowohl Filtermittel 4 als auch Konversionsmittel 3 in die Gießmasse 6 der Beleuchtungseinrichtung 1 integriert. Die Gießmasse 6 ist in Form einer Linse ausgestaltet, die das vom Element 2 emittierte und vom Konversionsmittel 3 konvertierte Licht in bestimmte Raumbereiche lenkt. Das Element 2 ist eine Leuchtdiode. Die elektrische Kontaktierung erfolgt über einen Bonddraht 7 zum Substrat, an dem sich nicht gezeichnete elektrische Kontaktierungen und Leitungen befinden.
Alternativ zu der in 3 gezeigten Anordnung lässt sich eine linsenartige Struktur der Gießmasse oder des Konversions- 3 oder Filtermittels 4 auch in den gemäß 1 und 2 gezeigten Beleuchtungseinrichtungen 1 realisieren. Ist die Linsenform aus einer separaten Gießmasse 6 gebildet, die kein Konversionsmittel 3 oder Filtermittel 4 umfasst, so lässt sich eine gleichmäßigere räumliche Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungseinrichtung 1 erreichen. Neben einer einfachen Linse können zum Beispiel auch Fresnel-Zonen ausgebildet werden. Optional kann das Konversionsmittel 3 nicht aus einem Fluoreszenzmittel, sondern etwa aus einem photonischen Kristall oder einem Medium mit optisch nichtlinearer Wirkung ausgestaltet sein.
Alternativ zu dem gemäß 3 verwendetem Element 2, dessen elektrische Kontaktierungen an beiden gegenüberliegenden Hauptseiten des Elements 2 ausgestaltet sind, können auch Elemente 2 verwendet werden, deren Kontaktierungen etwa an nur einer Hauptseite oder auch an den Flanken des Elements 2 angebracht sind. Das Element 2 kann ebenso als Dünnfilm- oder substratlose, ein oder doppelseitig emittierende Diode ausgeformt sein. Auch ist es nicht notwendig, dass das Element 2 als Leuchtdiode ausgebildet ist.
Eine Beleuchtungseinrichtung 1, die mehrere Licht emittierende Elemente 2 umfasst, ist in 4 gezeigt. Elektrische Kontaktierungen und Leitungen sind nicht gezeichnet. Die Licht emittierenden Elemente 2 sind auf einer Hauptseite eines flächigen thermisch leitfähigen Substrats 5 angebracht. Auf der dem Substrat 5 abgewandten Seite der Elemente 2 sind verschiedene Filtermittel 4a, b, c flächig angebracht. In eine Gießmasse 6 sind verschiedene Konversionsmittel 3a, b, c eingebracht, so dass die verschiedenen, die Elemente 2 beinhaltenden Einheiten 1a, b, c, in verschiedenen Farbgebungen abstrahlen können. Filtermittel 4a, b, c und Konversionsmittel 3a, b, c sind jeweils so aufeinander abgestimmt, dass sich ein so genanntes RGB-Modul ergibt. Die Einheiten 1a, b, c können selbstverständlich auch in anderen als der gezeigten Anordnung, etwa auf beiden Hauptseiten des Substrats 5, angebracht sein. Auch die Farbgebung der Einheiten 1a, b, c ist nicht auf rot, grün oder blau beschränkt. Die Anzahl der Einheiten 1a, b, c beziehungsweise der Elemente 2 kann ebenfalls variiert werden.
Gemäß 5 bilden Konversionsmittel 3 und Filtermittel 4 eine kappenartige Abdeckung aus, innerhalb der sich das Element 2 auf einem Substrat 5 befindet. Das tragende Material der Abdeckung wird mittels des Filtermittels 4 gebildet, das als ein Glasfilter ausgebildet ist. An der Innenseite des Filtermittels 4 befindet sich eine Schicht eines Konversionsmittels 3. Die Abdeckung, die Schutz vor mechanischen Belastungen und vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit bietet, ist mittels eines Klebeverfahrens am Substrat 5 befestigt. Auf dem Substrat 5 ist in dem Bereich, in dem das Element 2 angebracht ist, eine metallische Schicht 8 aufgebracht, die nicht gezeichnete elektrische Kontaktierungen ausbildet und das vom Element 2 in Richtung Substrat 5 emittierte Licht in Richtung Filtermittel 4 reflektiert.
Die Beleuchtungseinrichtung 1 gemäß 6 weist ein Substrat 5 auf, das mit mindestens einer Aussparung versehen ist. Innerhalb dieser Aussparung ist das Licht emittierende Element 2 platziert, das von einer Gießmasse 6, die das Filtermittel 4 umfasst, umgeben ist. Das Substrat 5 ist aus einem transparenten Material wie etwa Glas oder einem Kunststoff ausgestaltet. An den Hauptseiten des Substrats 5 sind Schichten aus einem Konversionsmittel 3 aufgebracht. Auf diese Weise lässt sich eine flächig abstrahlende, auf beide Seiten hin Licht emittierende Beleuchtungseinrichtung 1 verwirklichen. Die nicht gezeichneten elektrischen Kontaktierungen des Elements 2 können etwa aus einem transparenten Material wie Indiumzinnoxid ausgestaltet sein und an den Hauptseiten des Substrats 5 zwischen diesem und den flächig ausgestalteten Schichten des Konversionsmittels 3 verlaufen. In das Substrat 5 können selbstverständlich mehrere Elemente 2 integriert werden. Auch die Verwendung verschiedener Elemente 2, Konversionsmittel 3 und Filtermittel 4 in unterschiedlichen Bereichen des Substrats 5 ist, analog zu dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel, möglich.

Claims

Beleuchtungseinrichtung (1) mit – mindestens einem zumindest teilweise sichtbares Licht emittierenden Element (2), – mindestens einem Konversionsmittel (3), das zumindest einen Teil der vom Element emittierten Strahlung in eine Strahlung einer anderen Frequenz konvertiert, und – mindestens einem Filtermittel (4), das zumindest einen Teil der Strahlung filtert und das so ausgestaltet ist, dass sich für zumindest eine vorgegebene Farbsättigung oder einen vorgegebenen Farbton die Menge des einzusetzenden Konversionsmittels (3) reduziert.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die vom Filtermittel (4) absorbierte Strahlungsintensität geringer ist als diejenige Intensität, die durch die eingesparte Menge an Konversionsmittel (3) reabsorbiert würde.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verhältnis zwischen Filtermittel (4) und Konversionsmittel (3) bezüglich der Strahlungsintensität optimiert ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Element (2) eine Leuchtdiode ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Element im Wesentlichen im Ultravioletten oder im Blauen emittiert.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Substrat (5) umfasst, an dem das Element (2) angebracht ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Gießmasse (6) umfasst, in der das Element (2) zumindest teilweise eingebettet ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filtermittel (4) aus einem Polymer- oder Glasfilter gestaltet ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filtermittel (4) im Wesentlichen zwischen Element (2) und Konversionsmittel (3) angebracht ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Filtermittel (4) aus einem dem Substrat (5) oder der Gießmasse (6) beigegebenem Farbstoff oder beigegebenen Pigmenten gestaltet ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei das Konversionsmittel (3) dem Substrat (5) oder der Gießmasse (6) beigegeben ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konversionsmittel (3) dazu ausgestaltet ist, blaues oder ultraviolettes Licht zu absorbieren.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konversionsmittel (3) aus mindestens einem fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Stoff gebildet ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konversionsmittel (3) dazu ausgestaltet ist, die vom Element (2) emittierte Strahlung im Wesentlichen in grünes oder in gelbes oder in rotes Licht zu konvertieren.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Intensität der bereits konvertierten Strahlung durch Reabsorption durch das Konversionsmittel (3) um höchstens 10% gemindert wird.