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Patent Searching and Data


Title:
COLOUR-MIXING LED COMPONENT AND METHOD OF PRODUCTION THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/091274
Kind Code:
A1
Abstract:
A colour-mixing LED component comprises a support and at least three light-emitting diodes arranged on the support, which are designed to emit light in colours which differ from one another and hereby to generate together an output radiation which corresponds to additive colour mixing, wherein each of the light-emitting diodes has an individual emissions characteristic. The LED component further comprises a specific driver input for each of the light-emitting diodes for supplying the light-emitting diode with electrical power, wherein the emissions characteristic of the light-emitting diodes is dependent on the specific power supply, and therefore the colour mix of the output radiation can be adjusted by varying the specific power supply at the driver inputs. The LED component comprises a calibration information element which contains for each of the light-emitting diodes at least one readable calibration value which represents the individual emissions characteristic of the light-emitting diode concerned.

Inventors:
GOTTLOB HEINRICH (DE)
RETTENMEIER FRANZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/078057
Publication Date:
May 24, 2018
Filing Date:
November 02, 2017
Export Citation:
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Assignee:
VISHAY SEMICONDUCTOR GMBH (DE)
International Classes:
H05B44/00; H01L33/62
Foreign References:
DE102012101818A12013-09-05
DE102008028654A12009-12-24
DE102008059468A12010-06-24
DE19814495A11999-09-16
DE102012018760A12013-03-28
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
MANITZ FINSTERWALD PATENTANWÄLTE PARTMBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Farbmischende LED-Baueinheit (1 1 ), mit einem Träger (13) und wenigstens drei auf dem Träger (13) angeordneten Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B), die dazu ausgebildet sind, Licht in voneinander verschiedenen Farben zu emittieren und hierdurch gemeinsam eine Ausgangsstrahlung zu erzeugen, die einer additiven Farbmischung entspricht, wobei jede der Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B) eine individuelle Emissionscharakteristik aufweist, und mit einem jeweiligen Treibereingang (25R, 25G, 25B) für jede der Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B), um die Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B) mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei die Emissionscharakteristik der Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B) von der jeweiligen Energieversorgung abhängig ist, so dass durch Variieren der jeweiligen Energieversorgung an den Treibereingängen (25R, 25G, 25B) die Farbmischung der Ausgangsstrahlung einstellbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die LED-Baueinheit (1 1 ) ferner wenigstens ein Kalibrierinformations- element (31 a, 31 b) aufweist, das für jede der Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B) wenigstens einen auslesbaren Kalibrierwert enthält, der die individuelle Emissionscharakteristik der jeweiligen Leuchtdiode (21 R, 21 G, 21 B) repräsentiert. Farbmischende LED-Baueinheit (1 1 ) nach Anspruch 1 ,

wobei der Kalibrierwert

den Wert der dominanten Wellenlänge,

den Wert der Schwerpunktswellenlänge, und/oder

den Wert der Lichtstärke

der jeweiligen Leuchtdiode (21 R, 21 G, 21 B) bei einem vorbestimmten Wert der Energieversorgung repräsentiert.

Farbmischende LED-Baueinheit (1 1 ) nach Anspruch 1 oder 2,

wobei der Kalibrierwert einen von einer vorbestimmten Vielzahl von mögl chen Klassenwerten umfasst.

4. Farbmischende LED-Baueinheit (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das Kalibrierinformationselement (31 a, 31 b) an einer Oberfläche des

Trägers (13) angeordnet ist.

5. Farbmischende LED-Baueinheit (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das Kalibrierinformationselement (31 a, 31 b) an einer Oberseite der

LED-Baueinheit (1 1 ) angeordnet ist.

6. Farbmischende LED-Baueinheit (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das Kalibrierinformationselement (31 a, 31 b) optisch auslesbar ist.

7. Farbmischende LED-Baueinheit (1 1 ) nach Anspruch 6,

wobei das Kalibrierinformationselement (31 a, 31 b) einen eindimensionalen oder zweidimensionalen optischen Code umfasst.

8. Farbmischende LED-Baueinheit (1 1 ) nach Anspruch 6 oder 7,

wobei das Kalibriehnformationselement (31 a, 31 b) durch eine Lasergravur gebildet ist.

Farbmischende LED-Baueinheit (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die LED-Baueinheit (1 1 ) drei, vier, fünf oder sechs auf dem Träger (13) angeordnete Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B) umfasst. 10. Farbmischende LED-Baueinheit (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die wenigstens drei Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B) dazu ausgebildet sind, Licht in den Farben Rot, Grün und Blau zu emittieren und hierdurch gemeinsam eine Ausgangsstrahlung zu erzeugen, die zumindest im We- sentlichen als weißes Licht erscheint.

Farbmischende LED-Baueinheit (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die LED-Baueinheit (1 1 ) ferner einen Reflektor und/oder einen Dif- fusor (23) aufweist.

Verfahren zum Herstellen einer farbmischenden LED-Baueinheit (1 1 ), mit den folgenden Schritten:

Bereitstellen eines Trägers (13);

Bereitstellen von wenigstens drei Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B), die dazu ausgebildet sind, Licht in voneinander verschiedenen Farben zu emittieren, und deren jeweilige Emissionscharakteristik von ihrer Energieversorgung abhängig ist;

Anordnen der Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B) auf dem Träger (13) dergestalt, dass die von den Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B) emittier- ten verschiedenen Farben gemeinsam eine Ausgangsstrahlung ergeben, die einer additiven Farbmischung entspricht, und dass die Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B) über einen jeweiligen Treibereingang (25R, 25G, 25B) separat mit elektrischer Energie versorgbar sind; Durchführen einer Kalibriermessung, um für jede der Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B) wenigstens einen Kalibrierwert zu ermitteln, der eine individuellen Emissionscharakteristik der jeweiligen Leuchtdiode (21 R, 21 G, 21 B) repräsentiert; und

Versehen des Trägers (13) mit einem Kalibrierinformationselement (31 a, 31 b), das für jede der Leuchtdioden (21 R, 21 G, 21 B) den ermittelten Kalibrierwert in einer auslesbaren Form enthält.

Verfahren nach Anspruch 12,

wobei das Durchführen der Kalibriermessung umfasst:

Versorgen der jeweiligen Leuchtdiode (21 R, 21 G, 21 B) mit wenigstens einem vorbestimmten Wert einer elektrischen Energie und Messen wenigstens eines zugeordneten Werts der individuellen Emissionscharakteristik der jeweiligen Leuchtdiode (21 R, 21 G, 21 B); und Auswählen des Kalibrierwerts in Abhängigkeit von dem gemessenen Wert der individuellen Emissionscharakteristik der jeweiligen Leuchtdiode (21 R, 21 G, 21 B).

Description:
Farbmischende LED-Baueinheit und Herstellungsverfahren hierfür

Die Erfindung betrifft eine farbmischende LED-Baueinheit, die einen Träger und wenigstens drei auf dem Träger angeordnete Leuchtdioden aufweist (engl.: "light emitting diode", LED). Der Träger kann beispielsweise ein elektrisch nichtleitendes Trägersubstrat (z.B. eine Keramik oder ein Kunstharz umfassend) und darauf oder darin vorgesehene elektrische Leitungen (z.B. Leiterbahnen aus Metall) aufwei- sen. Die auf dem Träger angeordneten Leuchtdioden sind dazu ausgebildet, Licht in voneinander verschiedenen Farben, d.h. in voneinander verschiedenen Spektralbereichen, zu emittieren und hierdurch gemeinsam eine Ausgangsstrahlung zu erzeugen, die einer additiven Farbmischung entspricht. Bei einer solchen LED- Baueinheit können die wenigstens drei Leuchtdioden beispielsweise dazu ausge- bildet sein, Licht in den Farben Rot, Grün und Blau zu emittieren und hierdurch gemeinsam eine Ausgangsstrahlung zu erzeugen, die zumindest im Wesentlichen als weißes Licht erscheint.

Anwendung finden derartige LED-Baueinheiten beispielsweise in den Gebieten der allgemeinen Beleuchtung, Automobil-Innenraumbeleuchtung oder Hintergrundbeleuchtung von Displays.

Herstellungsbedingt weist jede der Leuchtdioden eine individuelle Emissionscharakteristik auf (z.B. individuelle Wellenlängencharakteristik und/oder Licht- Stärkecharakteristik). Dies bedeutet, dass mehrere Leuchtdioden desselben

Farbtyps, die in verschiedenen gleichartigen LED-Baueinheiten verbaut sind, bei gleichen Betriebsbedingungen (z.B. gleiche angelegte Spannung und gleiche Temperatur) nicht unbedingt dieselbe Emissionscharakteristik aufweisen. Bei- spielsweise können die Leuchtdioden desselben Farbtyps sich hinsichtlich ihrer dominanten Wellenlänge, ihrer Schwerpunktswellenlänge oder ihrer Lichtstärke voneinander unterscheiden. Dies hat zur Folge, dass zwischen verschiedenen gleichartigen LED-Baueinheiten bei gleichen Betriebsbedingungen visuell wahr- nehmbare Unterschiede zwischen den erzeugten Ausgangsstrahlungen bestehen können. Dies ist besonders unerwünscht, wenn mehrere gleichartige LED- Baueinheiten nebeneinander angeordnet sind und eine möglichst homogene Ausgangsstrahlung erzeugen sollen. Es ist zwar möglich, die Leuchtdioden nach verschiedenen Parametern ihrer Emissionscharakteristik, wie etwa ihrer dominanten Wellenlänge, ihrer Schwerpunktswellenlänge oder ihrer Lichtstärke, zu klassifizieren. Die Leuchtdioden können also vom Hersteller bezüglich dieser verschiedenen Parameter getestet werden, wobei die jeweilige Leuchtdiode für jeden der verschiedenen Parameter einer von mehreren vorbestimmten Klassen zugeordnet wird. Somit können für die Herstellung von mehreren LED-Baueinheiten, die relativ zueinander die gleiche Ausgangsstrahlung erzeugen sollen, Leuchtdioden ausgewählt werden, die bezüglich der verschiedenen Parameter ihrer Emissionscharakteristik denselben Klassen zugeordnet sind, sodass die LED-Baueinheiten hinsichtlich ihrer Ausgangsstrah- lung übereinstimmen. Ein derartiger Selektionsprozess erfordert jedoch einen unerwünscht hohen logistischen Aufwand, da eine große Anzahl von möglichen Kombinationen aus Parametern und Parameterklassen der Emissionscharakteristik berücksichtigt bzw. vorgehalten werden muss. Die LED-Baueinheit umfasst für jede der Leuchtdioden einen jeweiligen elektrischen Treibereingang, um die Leuchtdioden unabhängig voneinander mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Emissionscharakteristik der Leuchtdioden ist von der jeweiligen Energieversorgung abhängig. Somit kann durch Variieren der jeweiligen Energieversorgung an den Treibereingängen die Farbmischung der Aus- gangsstrahlung eingestellt werden. Dies kann beispielsweise erwünscht sein, um bei Verwendung der LED-Baueinheit als Beleuchtungsvorrichtung eine auswählbare Farbtemperatur einzustellen.

Diese Möglichkeit einer individuellen Energieversorgung der einzelnen Leuchtdio- den der LED-Baueinheit kann auch dazu genutzt werden, Unterschiede zwischen der individuellen Emissionscharakteristik mehrerer Leuchtdioden desselben Farbtyps relativ zueinander zu kompensieren, so dass durch eine angepasste An- steuerung der einzelnen Leuchtdioden mehrere nebeneinander angeordnete gleichartige LED-Baueinheiten eine zumindest im Wesentlichen gleiche Aus- gangsstrahlung erzeugen. Hierzu kann für eine jeweilige LED-Baueinheit eine Kalibriermessung dergestalt durchgeführt werden, dass die in der LED-Baueinheit verwendeten Leuchtdioden hinsichtlich ihrer jeweiligen individuellen Emissionscharakteristik vermessen werden, wobei als Ergebnis der Kalibriermessung in einer Steuereinheit, die in der konkreten Anwendung mit der jeweiligen LED- Baueinheit verbunden wird, eine individuelle Ansteuerungscharakteristik gespeichert wird. Im Betrieb LED-Baueinheit steuert die Steuereinheit die Energieversorgung der einzelnen Leuchtdioden der LED-Baueinheit gemäß der gespeicherten Ansteuerungscharakteristik. Auf diese Weise kann also erreicht werden, dass mehrere LED-Baueinheiten hinsichtlich ihrer Ausgangsstrahlung übereinstimmen. Jedoch bedeutet auch diese Vorgehensweise einen unerwünscht hohen Aufwand seitens des Benutzers, insbesondere um die individuelle Ansteuerungscharakteristik auf einfache und fehlersichere Weise der jeweiligen Steuereinheit zuzuführen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine LED-Baueinheit und ein Herstellungsver- fahren für eine LED-Baueinheit zu schaffen, die für den Benutzer eine vereinfachte Berücksichtigung der individuellen Emissionscharakteristik der einzelnen Leuchtdioden ermöglichen, um die jeweilige LED-Baueinheit zum Erzeugen einer gewünschten Ausgangsstrahlung ansteuern zu können. Diese Aufgabe wird durch eine LED-Baueinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass die LED-Baueinheit ferner ein Kalibrier- informationselement aufweist, das für jede der Leuchtdioden wenigstens einen auslesbaren Kalibrierwert enthält, der die individuelle Emissionscharakteristik der jeweiligen Leuchtdiode repräsentiert.

Die LED-Baueinheit ist mit wenigstens einem Kalibrierinformationselement versehen, welches in einer auslesbaren Weise eine Kalibrierinformation über die jeweilige individuelle Emissionscharakteristik der verschiedenen Leuchtdioden der LED- Baueinheit enthält. Der Benutzer der LED-Baueinheit kann die Kalibrierinformation auslesen und gemäß einer einfachen Rechen Vorschrift in eine Ansteuerungscha- rakteristik umrechnen, gemäß derer die LED-Baueinheit in ihrem Betrieb angesteuert wird, um eine Ausgangsstrahlung mit einer erwünschten Farbmischung zu erzeugen. Im Betrieb der LED-Baueinheit steuert die Steuereinheit die Energie- Versorgung der einzelnen Leuchtdioden der LED-Baueinheit gemäß der gespeicherten Ansteuerungscharakteristik. Hierdurch kann die jeweilige individuelle Emissionscharakteristik der einzelnen Leuchtdioden auf einfache Weise berücksichtigt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Benutzer die in dem Kalibrierinformationselement enthaltene Information erst dann ausliest und in einer der LED-Baueinheit zugeordneten Steuereinheit speichert, zu dem die LED- Baueinheit und die zugeordnete Steuereinheit bereits zu einer Baugruppe dauerhaft vereinigt worden sind (beispielsweise durch Montage an einer gemeinsamen Trägereinrichtung und durch elektrische Verbindung miteinander). Seitens des Herstellers der LED-Baueinheit kann die in dem Kalibrierinformationselement zu kodierende Kalibrierinformation der einzelnen Leuchtdioden entweder vor oder nach dem Montieren der Leuchtdioden an dem Träger der LED- Baueinheit ermittelt werden, wobei der logistische Aufwand verringert ist, wenn die Kalibriermessung erst durchgeführt wird, nachdem die Leuchtdioden bereits zu einer festen Einheit vereinigt worden sind. In jedem Falle umfasst die in dem Ka- librierinformationselement enthaltene Information für jede der Leuchtdioden der LED-Baueinheit wenigstens einen Kalibrierwert enthält, der die individuelle Emissionscharakteristik der jeweiligen Leuchtdiode repräsentiert. Dieser wenigstens eine Kalibrierwert kann gemäß einem vorbestimmten Schema für verschiedene Parametern der individuellen Emissionscharakteristik einen Messwert der Kalibriermessung oder einen hieraus abgeleiteten Klassenwert umfassen. Je nach Art des Kalibrierinformationselements kann dieses eine hohe Informationsdichte aufweisen, sodass die individuelle Emissionscharakteristik der Leuchtdioden mit entsprechend hoher Genauigkeit kodiert werden kann.

Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung erläutert.

Gemäß einer Ausführungsform kann der in dem Kalibrierinformationselement enthaltene jeweilige Kalibrierwert den Wert der dominanten Wellenlänge, den Wert der Schwerpunktswellenlänge, und/oder den Wert der Lichtstärke der jeweiligen Leuchtdiode bei einem vorbestimmten Wert der Energieversorgung (z.B. an dem jeweiligen Treibereingang angelegte elektrische Spannung oder Stromstärke) repräsentieren. Die genannten Werte der Emissionscharakteristik können ferner für verschiedene Werte der Energieversorgung (z.B. für verschiedene Spannungswerte) in dem Kalibrierinformationselement enthalten sein.

Ferner können in dem Kalibrierinformationselement für die jeweilige Leuchtdiode mehrere Kalibrierwerte für verschiedene sonstige Betriebsbedingungen (wie beispielsweise Temperatur) enthalten sein.

Der in dem Kalibrierinformationselement enthaltene wenigstens eine Kalibrierwert kann insbesondere eine Kennlinie oder ein Kennlinienfeld definieren. Der jeweilige Kalibrierwert kann, wie bereits erwähnt, einen konkreten Messwert der zugrunde liegenden Kalib ermessung umfassen. Alternativ hierzu, nämlich wenn für den jeweiligen Parameter der Emissionscharakteristik ein Klassenschema definiert ist, kann der Kalibrierwert einen von einer vorbestimmten Viel- zahl von möglichen Klassenwerten umfassen.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Kalibrierinformationselement an einer Oberfläche des Trägers der LED-Baueinheit angeordnet sein. Hierdurch ist das Kalibrierinformationselement an der LED-Baueinheit leicht anbringbar und den- noch für das Auslesen gut zugänglich.

Vorzugsweise ist das Kalibrierinformationselement an einer Oberseite der LED- Baueinheit angeordnet, welche insbesondere derjenigen Seite der LED-Baueinheit entspricht, an der auch die Leuchtdioden angeordnet sind und das Licht emittie- ren. Hierdurch ist das Kalibrierinformationselement gut zugänglich und kann leicht ausgelesen werden, auch wenn die LED-Baueinheit und die zugeordnete Steuereinheit bereits zu einer Baugruppe dauerhaft vereinigt worden sind oder wenn mehrere LED-Baueinheiten nebeneinander angeordnet sind. Gemäß einer Ausführungsform kann das Kalibrierinformationselement optisch auslesbar sein. Hierdurch wird ein einfaches berührungsloses Auslesen mittels eines gängigen Verfahrens ermöglicht (z.B. Kamera mit Bildauswerteeinrichtung).

Insbesondere kann das Kalibrierinformationselement einen eindimensionalen opti- sehen Code (z.B. Barcode) oder einen zweidimensionalen optischen Code (z.B. sogenannter "QR-Code"; eingetragene Marke) umfassen. Derartige eindimensionale oder zweidimensionale optische Codes ermöglichen eine hohe Informationsdichte und sind selbst bei geringen geometrischen Abmessungen zuverlässig auslesbar. Das optisch auslesbare Kalibrierinformationselement muss allerdings nicht zwingend ein Codeelement umfassen, sondern kann auch wenigstens eine Ziffer, wenigstens einen Buchstaben oder eine Kombination aus wenigstens einer Ziffer und wenigstens einem Buchstaben umfassen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die jeweilige Kalibrierinformation auch ohne einen maschinellen Codeleser ausgelesen werden kann, wobei gleichwohl ein maschinelles Auslesen möglich ist (durch Bilderkennung).

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann das optisch ausles- bare Kalibrierinformationselement durch eine Lasergravur gebildet ein. Eine derartige Lasergravur kann im Rahmen des Herstellungsprozesses der LED-Baueinheit bzw. entlang einer Fertigungslinie auf einfache Weise zu einem Zeitpunkt an der LED-Baueinheit angebracht werden, zu dem die Kalibrierinformation (aufgrund einer vorhergehenden Kalibriermessung) vorliegt und eine für die Anbringung der Lasergravur geeignete Oberfläche der LED-Baueinheit (insbesondere des Trägers) freiliegt und zugänglich ist.

Alternativ zu einer derartigen Lasergravur kann das optisch auslesbare Kalibrierinformationselement allerdings auch auf die LED-Baueinheit (insbesondere den Träger) aufgedruckt (z.B. als Beschriftung) oder chemisch angebracht (zum Beispiel geätzt) sein.

Versuche haben gezeigt, dass ein Kalibrierinformationselement in Form eines durch Lasergravur angebrachten zweidimensionalen optischen Codes auch bei einer Größe von lediglich ca. 0,3 mm x 0,3 mm zuverlässig erkannt und optisch ausgelesen werden kann.

Alternativ zu einer optischen Auslesbarkeit ist es allerdings auch möglich, das Kalibrierinformationselement auf andere Weise berührungslos auszulesen, bei- spielsweise kapazitiv, magnetisch oder per Funk. Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Kalibrierinformati- onselement einen nichtflüchtigen elektrischen Speicher aufweisen, welcher den wenigstens einen Kalibrierwert enthält, wobei dieser Speicher elektrisch auslesbar ist, beispielsweise über einen an der LED-Baueinheit vorgesehenen elektrischen Leseausgang, der eine elektrische Verbindung mit einer Leseeinrichtung ermöglicht.

Gemäß einer Ausführungsform kann die LED-Baueinheit drei, vier, fünf oder sechs auf dem Träger angeordnete Leuchtdioden umfassen. Die LED-Baueinheit um- fasst wenigstens drei Leuchtdioden, die unterschiedliche Emissionscharakteristiken (insbesondere unterschiedliche Wellenlängencharakteristiken) aufweisen, um durch Emission von Licht in unterschiedlichen Farben eine additive Farbmischung zu ermöglichen. Allerdings können auch mehr als drei Leuchtdioden vorgesehen sein, um die Möglichkeit der additiven Farbmischung zu erweitern und/oder um bezüglich einzelner Farben eine Redundanz oder eine erweiterte geometrische Verteilung zu schaffen.

Wie bereits erwähnt, können die wenigstens drei Leuchtdioden dazu ausgebildet sein, Licht in den Farben Rot, Grün und Blau zu emittieren und hierdurch gemeinsam eine als weißes Licht erscheinende Ausgangsstrahlung zu erzeugen.

Gemäß einer Ausführungsform kann die LED-Baueinheit einen Reflektor aufweisen, um das von den einzelnen Leuchtdioden emittierte Licht bzw. die von der LED-Baueinheit erzeugte Ausgangsstrahlung gemäß einer erwünschten geometrischen Charakteristik zu formen. Alternativ oder zusätzlich kann die LED- Baueinheit einen Diffusor aufweisen, um das von den einzelnen Leuchtdioden emittierte Licht möglichst effizient zu mischen. Die genannten Treibereingänge für die elektrische Energieversorgung (z.B. Versorgungsspannung) der einzelnen Leuchtdioden können beispielsweise an einem seitlichen Bereich der LED-Baueinheit bzw. des Trägers vorgesehen sein. Für jeden Treibereingang kann ein eigener zugeordneter Masseanschluss vorgesehen sein, oder für sämtliche Treibereingänge der LED-Baueinheit ist ein gemeinsamer Masseanschluss vorhanden.

Bei der LED-Baueinheit handelt es sich um eine optoelektronische Komponente. Insbesondere kann es sich um ein oberflächenmontiertes Bauelement handeln (SMD; engl.: "surface mounted device"). Die LED-Baueinheit kann eine standardisierte Gehäuseform aufweisen, beispielsweise SMD PLCC-4 oder SMD PLCC-6. Die Abmessungen des Umrisses (Länge x Breite) betragen vorzugsweise maximal ca. 6 mm x 5 mm, beispielsweise ca. 3,2 mm x 2,8 mm oder ca. 3,5 mm x 2,2 mm. Die Höhe beträgt vorzugsweise maximal ca. 3 mm, beispielsweise ca. 1 ,9 mm oder ca. 1 ,5 mm.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs gelöst, und insbesondere durch ein Verfahren zum Herstellen einer farbmischenden LED-Baueinheit mit den folgenden Schritten:

Bereitstellen eines Trägers;

Bereitstellen von wenigstens drei Leuchtdioden, die dazu ausgebildet sind, Licht in voneinander verschiedenen Farben zu emittieren, und deren jeweilige Emissionscharakteristik von ihrer Energieversorgung abhängig ist;

- Anordnen der Leuchtdioden auf dem Träger dergestalt, dass die von den Leuchtdioden emittierten verschiedenen Farben gemeinsam eine Ausgangsstrahlung ergeben, die einer additiven Farbmischung entspricht, und dass die Leuchtdioden über einen jeweiligen Treibereingang separat mit elektrischer Energie versorgbar sind; Durchführen einer Kalib ermessung, um für jede der Leuchtdioden wenigstens einen Kalibrierwert zu ermitteln, der eine individuellen Emissionscharakteristik der jeweiligen Leuchtdiode repräsentiert; und

Versehen des Trägers mit einem Kalibnerinformationselement, das für jede der Leuchtdioden den ermittelten Kalibrierwert in einer auslesbaren Form enthält.

Die verschiedenen Verfahrensschritte müssen nicht unbedingt in der genannten Reihenfolge ausgeführt werden. Beispielsweise kann das Durchführen der Kalib- riermessung erfolgen, bevor oder (bevorzugt) nachdem die Leuchtdioden auf dem Träger angeordnet worden sind. Je nach Art des Kalibrierinformationselements kann der Träger mit dem Kalibrierinformationselement versehen werden, bevor die Kalibrierwerte ermittelt worden sind oder in das Kalibrierinformationselement aufgenommen worden sind (z.B. wenn es sich bei dem Kalibrierinformationselement um einen elektrischen Speicher handelt), oder nachdem die Kalibrierwerte ermittelt worden sind (z.B. wenn das Kalibrierinformationselement als optischer Code angebracht wird).

Das Durchführen der Kalibriermessung kann insbesondere die folgenden Schritte umfassen:

Versorgen der jeweiligen Leuchtdiode mit wenigstens einem vorbestimmten Wert einer elektrischen Energie (z.B. Spannungswert) und Messen wenigstens eines zugeordneten Werts der individuellen Emissionscharakteristik der jeweiligen Leuchtdiode (z.B. Wert der dominanten Wellenlänge); und - Auswählen des Kalibrierwerts in Abhängigkeit von dem gemessenen Wert der individuellen Emissionscharakteristik der jeweiligen Leuchtdiode.

Das Auswählen des Kalibrierwerts kann beispielsweise ein Zuordnen zu einem von mehreren Wertebereichen umfassen, die verschiedenen vorbestimmten Werteklassen entsprechen. Hierbei können mehrere verschiedene Parameter der indi- viduellen Emissionscharakteristik und für jeden Parameter mehrere Parameterklassen vorgesehen sein.

Im Übrigen kann die im Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren genannte LED-Baueinheit die Merkmale der LED-Baueinheit gemäß den vorstehend erläuterten Ausführungsformen besitzen.

Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine farbmischende LED-Baueinheit 1 1 in einer Draufsicht. Die LED-Baueinheit 1 1 besitzt einen Träger 13 in Form eines Gehäuses, das an seiner Oberseite einen rahmenförmigen Randbereich 15 aufweist. Innerhalb des Randbereichs 15 befindet sich ein Montagebereich 17 des Trägers 13. In dem Montagebereich 17 sind drei Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B angeordnet. Die Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B sind dazu ausgebildet, Licht in den Farben bzw. Spektralbereichen Rot, Grün und Blau zu emittieren und hierdurch gemeinsam eine Ausgangsstrahlung zu erzeugen, die einer additiven Farbmischung entspricht und im Wesentlichen als weißes Licht erscheint. Das additive Mischen der drei Farben wird durch einen nicht näher gezeigten diffus-transparenten Diffusor 23 unterstützt, der die Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B überdeckt.

Um die Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B mit elektrischer Energie versorgen zu können, weist die LED-Baueinheit 1 1 eine entsprechende Anzahl von Treibereingän- gen und zugehörigen Masseanschlüsse auf, die als Kontaktelemente aus dem Träger 13 bzw. Gehäuse seitlich herausragen und sich zur Unterseite der LED- Baueinheit 1 1 (nicht gezeigt) erstrecken. Der Leuchtdiode 21 R ist ein Treibereingang 25R mit Masseanschluss 27R zugeordnet. Der Leuchtdiode 21 G ist ein Treibereingang 25G mit Masseanschluss 27G zugeordnet. Der Leuchtdiode 21 B ist ein Treibereingang 25B mit Masseanschluss 27B zugeordnet. Die jeweilige Leuchtdiode 21 R, 21 G, 21 B besitzt zwei Anschlüsse, die über elektrische Verbindungsleitungen des Trägers 13 (nicht gezeigt) mit dem jeweiligen Treibereingang 25R, 25G, 25B bzw. Masseanschluss 27R, 27G, 27B verbunden sind. Herstellungsbedingt weist jede der Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B eine individuelle Emissionscharakteristik auf, insbesondere eine individuelle Wellenlängencharakteristik (Emissionsspektrum, d.h. relative Intensität in Abhängigkeit von der Wellenlänge) und eine individuelle Lichtstärkecharakteristik (Lichtstärke in der Einheit med). Beispielsweise können die Leuchtdioden 21 R mehrerer verschiedener, je- doch gleichartiger LED-Baueinheiten 1 1 sich bei gleichen Betriebsbedingungen (z.B. gleiche angelegte Spannung und gleiche Temperatur) hinsichtlich ihrer dominanten Wellenlänge voneinander unterscheiden.

Die Emissionscharakteristik der Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B ist ferner von der jeweiligen Energieversorgung abhängig, also von der an den Treibereingängen 25R, 25G, 25B angelegten elektrischen Spannung und/oder Stromstärke. Diese Eigenschaft kann dazu genutzt werden, durch geeignete Anpassung der jeweiligen Energieversorgung an den Treibereingängen 25R, 25G, 25B die Farbmischung der Ausgangsstrahlung einzustellen und überdies die jeweilige individuelle Emissionscharakteristik der Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B zu berücksichtigen. Mit anderen Worten kann eine Abweichung der jeweiligen individuellen Emissionscharakteristik von einem Referenzwert kompensiert werden, indem die Energieversorgung der jeweiligen Leuchtdiode 21 R, 21 G, 21 B erhöht oder verringert wird. Eine entsprechende Ansteuerung der Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B mittels einer zugeordneten Steuereinheit setzt allerdings voraus, dass zu jeder Leuchtdiode 21 R, 21 G, 21 B der LED-Baueinheit 1 1 die individuelle Emissionscharakteristik bekannt ist.

Um eine derartige angepasste Ansteuerung der Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B zu vereinfachen, weist die LED-Baueinheit 1 1 zwei Kalibrierinformationselemente 31 a, 31 b auf, welche für jede der Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B einen auslesbaren Kalibrierwert enthalten, der die individuelle Emissionscharakteristik der jeweiligen Leuchtdiode 21 R, 21 G, 21 B repräsentiert. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel enthält das Kalibrie nformationselennent 31 a für jede der Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B einen ersten Kalibrierwert, der eine individuelle Wellenlängencharakteristik der jeweiligen Leuchtdiode 21 R, 21 G, 21 B repräsentiert. Das Kalibrierin- formationselennent 31 b enthält für jede der Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B einen zweiten Kalibrierwert, der eine individuelle Lichtstärkecharakteristik der jeweiligen Leuchtdiode 21 R, 21 G, 21 B repräsentiert. Diese Kalibrierwerte können als physi- kaiische Größen (z.B. als dominante Wellenlänge in der Einheit nm bzw. als Lichtstärke in der Einheit med), oder als Klassenwert gemäß einem vorbestimmten Klassenschema enthalten sein.

Die beiden Kalibrierinformationselemente 31 a, 31 b sind an der Oberseite des Trä- gers 13 bzw. Gehäuses innerhalb des rahmenförmigen Randbereichs 15 angeordnet. Die Kalibrierinformationselemente 31 a, 31 b sind durch einen jeweiligen zweidimensionalen optischen Code gebildet, der bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Lasergravur gebildet ist. Die Kalibrierinformationselemente 31 a, 31 b sind somit auf einfache Weise, beispielsweise mittels einer Kamera, optisch auslesbar, um die darin enthaltene Kalibrierinformation, also die genannten Kalibrierwerte, zu erfassen. Das Auslesen der Kalibrierwerte und Speichern der ausgelesenen Kalibrierwerte in einer der jeweiligen LED-Baueinheit 1 1 zugeordneten Steuereinheit kann insbesondere bei der Montage einer Baugruppe erfolgen, welche eine oder mehrere LED- Baueinheiten) 1 1 und wenigstens eine zugeordneten Steuereinheit umfasst. Beispielsweise kann eine Kamera zum Auslesen der Kalibrierwerte aus den Kalibrier- informationselementen 31 a, 31 b entlang einer Fertigungslinie vorgesehen sein, in der eine Trägereinrichtung mit einer oder mehreren LED-Baueinheit(en) 1 1 und der zugeordneten Steuereinheit bestückt wird, wobei die ausgelesenen und ggf. dekodierten oder umgerechneten Kalibrierwerte der jeweiligen Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B in der zugeordneten Steuereinheit gespeichert werden, um eine individuelle Ansteuerungscharaktenstik zu ermöglichen. Die zugeordnete Steuereinheit ist zu diesem Zeitpunkt vorzugsweise bereits fest mit der jeweiligen LED- Baueinheit 1 1 bzw. der gemeinsamen Trägereinrichtung verbunden, sodass der logistische Aufwand minimiert wird und Fehler durch Fehlzuordnungen (Verwechslungen zwischen verschiedenen Steuereinheiten) sicher vermieden werden können. Das Ermitteln der Kalibrierinformation (entsprechend der individuellen Emissionscharakteristik) der einzelnen Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B kann durch entsprechende Kalibriermessung bei dem Hersteller der LED-Baueinheit 1 1 erfolgen, insbesondere nachdem die Leuchtdioden 21 R, 21 G, 21 B bereits an dem Träger 13 der jeweiligen LED-Baueinheit 1 1 montiert worden sind. Für die Durchführung der Kalibriermessung kann die jeweiligen Leuchtdiode 21 R, 21 G, 21 B mit einem vorbestimmten Wert einer elektrischen Energie (z.B. vorbestimmter Spannungswert) versorgt werden, wobei wenigstens ein zugeordneter Wert der individuellen Emissionscharakteristik der Leuchtdiode 21 R, 21 G, 21 B (z.B. dominante Wellenlänge) gemessen wird. Nach Erfassen der jeweiligen Kalibrierinformation kann noch eine rechnerische Analyse und/oder Umwandlung erfolgen (z.B. Schwellwertvergleich oder Zuordnen des Messwerts zu einer von mehreren vorbestimmten Klassen). Der hieraus resultierende jeweilige Kalibrierwert wird in das Kalibrierinformations- element 31 a, 31 b der betreffenden LED-Baueinheit 1 1 aufgenommen, wobei bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel (zweidimensionaler optischer Code in Form einer Lasergravur) das Kalibrierinformationselement 31 a, 31 b erst dann an der betreffenden LED-Baueinheit 1 1 angebracht wird, wenn sämtliche darin enthaltene Kalibrierwerte ermittelt worden sind. Bezugszeichenliste

1 1 LED-Baueinheit

3 Träger

15 Randbereich

17 Montagebereich

21 R, 21 G, 21 B Leuchtdiode

23 Diffusor

25R, 25G, 25B Treibereingang

27R, 27G, 27B Masseanschluss

31 a, 31 b Kalibrierinformationselement