Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Mischlichtquelle, insbesondere eine Weißlichtquelle.

Weißlichtquellen auf der Basis von Leuchtdioden weisen meist Halbleiterchips auf, deren Strahlung von Konversionsmaterial teilweise derart umgewandelt wird, dass die so entstehende Sekundärstrahlung mit der von dem Halbleiterchip

abgestrahlten Primärstrahlung für das Auge einen weißen Farbeindruck ergibt. Diese Weißlichtquellen erreichen jedoch gegenüber herkömmlichen Weißlichtquellen wie Glühlampen nur einen vergleichsweise geringen Farbwiedergabeindex.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine

effiziente Weißlichtquelle mit einem hohen

Farbwiedergabeindex anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch eine Mischlichtquelle gemäß

Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und

Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen

Patentansprüche .

Gemäß einer Ausführungsform weist eine Mischlichtquelle, insbesondere eine Weißlichtquelle, eine erste

Strahlungsquelle auf, die Strahlung im roten Spektralbereich emittiert. Weiterhin weist die Mischlichtquelle eine

Anregungsquelle, die ein III-V-Halbleitermaterial enthält, und einen Konversionsstoff auf. Im Betrieb der

Mischlichtquelle wird die Strahlung der Anregungsquelle zumindest teilweise in Strahlung umgewandelt, deren Farbort im CIE-Farbdiagramm (1931 CIE-Farbnormtafel ) innerhalb eines Vielecks liegt, das durch die Koordinaten (0,1609; 0,497), 0,35; 0,6458), (0,558; 0,444) und (0,453; 0,415) aufgespannt ist .

Durch Mischung der vom Konversionsstoff in dem angegebenen Farbbereich abgestrahlten Strahlung mit der Strahlung der ersten Strahlungsquelle im roten Spektralbereich ist eine Mischlichtquelle mit einem hohen Farbwiedergabeindex

erzielbar .

Der Farbwiedergabeindex Ra(8), also der bei acht

Referenzfarben ermittelte, so genannte „allgemeine

Farbwiedergabeindex", kann so bei Bestimmung gemäß der deutschen Industrienorm DIN 6169, Teil 2 Werte von 85 oder mehr erreichen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung liegt der Farbort des Konversionsstoffs im CIE-Farbdiagramm innerhalb eines

Vielecks, das durch die Koordinaten (0,43; 0,45),

(0,42; 0,42), (0,512; 0,487), 0,416; 0,583) und (0,36; 0,48) aufgespannt ist.

Sekundärstrahlung in diesem Farbbereich ist für die

Realisierung einer Weißlichtquelle mit hohem

Farbwiedergabeindex besonders geeignet.

Der Konversionsstoff enthält vorzugsweise mindestens ein Material, dessen Zusammensetzung aus der Materialgruppe

(Y, Gd, Tb, Cu) 3 (Al,Ga) 5 Oi2:Ce, mit jeweils mindestens einem aus den in Klammern genannten Materialien, gewählt ist.

Besonders bevorzugt enthält der Konversionsstoff ein Material aus der Materialgruppe Y3 (Al,Ga)s Oi2:Ce oder besteht aus einem solchen Material.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Farbort der

Mischlichtquelle im Betrieb, insbesondere entlang der Kurve eines Schwarzkörperstrahlers, durchstimmbar . Insbesondere kann der Farbort der Mischlichtquelle zwischen warmweiß

(beispielsweise mit einer Farbtemperatur von 2700 K) und kaltweiß (beispielsweise mit einer Farbtemperatur von 6500 K) eingestellt werden.

Vorzugsweise ist die Mischlichtquelle derart ausgeführt, dass der Farbwiedergabeindex entlang der Kurve des

Schwarzkörperstrahlers im Bereich von 2700 K bis 6500 K mindestens 85 beträgt.

Das Durchstimmen des Farborts beziehungsweise der

Farbtemperatur kann im Betrieb der Mischlichtquelle durch gezielte Steuerung der Strahlungsanteile der von der

Mischlichtquelle abgestrahlten Strahlung erfolgen.

Die von der ersten Strahlungsquelle erzeugte Strahlung liegt vorzugsweise im Bereich zwischen einschließlich 612 nm und einschließlich 630 nm, besonders bevorzugt zwischen

einschließlich 616 nm und einschließlich 620 nm. Die

angegebenen Wellenlängenbereiche beziehen sich hierbei auf die Dominant-Wellenlänge, oder auch Peak-Wellenlänge, der im Betrieb der Mischlichtquelle tatsächlich abgestrahlten

Strahlungsanteile der ersten Strahlungsquelle.

Es hat sich herausgestellt, dass sich rote Strahlung im genannten Spektralbereich, insbesondere in Kombination mit grünen Strahlungsanteilen in den weiter oben genannten Bereichen, besonders für eine Weißlichtquelle mit hohem

Farbwiedergabeindex eignet.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erste

Strahlungsquelle mittels eines III-V-Halbleitermaterials gebildet. Hierbei muss die Strahlung im roten Spektralbereich nicht notwendigerweise unmittelbar durch Elektrolumineszenz in dem Halbleitermaterial erzeugt werden. Vielmehr kann die Strahlung im roten Spektralbereich auch von einem

Konversionsmaterial abgestrahlt werden, das die von dem

Halbleitermaterial abgestrahlte Strahlung in Strahlung im roten Spektralbereich konvertiert.

Insbesondere kann das Halbleitermaterial auf einem Phosphid- Verbindungshalbleiter basieren. Im vorliegenden Zusammenhang bedeutet dies, dass der zur Strahlungserzeugung vorgesehene Halbleiterkörper, insbesondere der aktive Bereich, Material aus dem Materialsystem Al _n Ga _m Ini- _n - _m P aufweist, wobei

0 < n < l, 0 ^ m < 1 und n + m < 1, vorzugsweise mit n + 0 und/oder m φ 0, gilt.

In diesem Materialsystem kann rote Strahlung besonders effizient erzeugt werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist zusätzlich zur

Anregungsquelle eine weitere Strahlungsquelle vorgesehen, die Strahlung im blauen Spektralbereich erzeugt. Vorzugsweise erzeugt die weitere Strahlungsquelle Strahlung mit einer Wellenlänge von mindestens 460 nm, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 465 nm und einschließlich 470 nm.

Durch geeignetes Einstellen der relativen Strahlungsanteile der von der weiteren Strahlungsquelle, der ersten Strahlungsquelle und der vom Konversionsstoff emittierten Strahlung ist eine Weißlichtquelle realisierbar, die einen hohen Farbwiedergabeindex bei gleichzeitig hoher

Energieeffizienz, also hoher Konversionseffizienz von

elektrischer Leistung in vom menschlichen Auge wahrnehmbare optische Strahlungsleistung, erreicht.

In einer Ausgestaltungsvariante ist die Anregungsquelle derart ausgeführt, dass sie Strahlung mit einer Dominant- Wellenlänge von höchstens 450 nm, insbesondere im

Wellenlängenbereich zwischen einschließlich 445 nm und einschließlich 449 nm, erzeugt.

In diesem Wellenlängenbereich kann die von der

Anregungsquelle erzeugte Primärstrahlung besonders effizient vom Konversionsstoff in sichtbare Strahlung umgewandelt werden, insbesondere mit einer resultierenden Gesamteffizienz von mehr als 100 lm/W.

Weiterhin bevorzugt ist die Mischlichtquelle derart

ausgeführt, dass die von der Anregungsquelle abgestrahlte Strahlung vollständig oder zumindest nahezu vollständig absorbiert und zu einem möglichst großen Anteil in sichtbare Strahlung konvertiert wird.

Auf diese Weise kann vermieden werden, dass aus der

Mischlichtquelle Strahlung austritt, die zum

Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges nicht oder nicht wesentlich beiträgt. Dies ist beispielsweise bei blauer

Strahlung zu kurzen Wellenlängen hin der Fall.

Durch die Kombination einer Anregungsquelle mit der weiteren Strahlungsquelle, die blaue Strahlung einer Wellenlänge abstrahlt, die größer ist als die Wellenlänge der Anregungsquelle, wird also erreicht, dass sowohl die nach Anregung durch die Anregungsquelle vom Konversionsstoff abgestrahlte Strahlung als auch die Strahlung im blauen

Spektralbereich besonders effizient erzeugt werden. Somit ist eine Weißlichtquelle realisiert, die sich durch eine

besonders hohe Energieeffizienz auszeichnet.

In einer alternativen Ausgestaltungsvariante ist die

Anregungsquelle derart ausgeführt, dass sie Strahlung mit einer Wellenlänge von mindestens 445 nm, besonders bevorzugt mindestens 450 nm erzeugt. In diesem Fall kann die

Mischlichtquelle auch derart ausgeführt sein, dass die von der Anregungsquelle emittierte Primärstrahlung nur teilweise vom Konversionsstoff absorbiert wird und teilweise aus der Mischlichtquelle austritt.

Auf die weitere Strahlungsquelle, die Strahlung im blauen Spektralbereich emittiert, kann in diesem Fall auch

verzichtet werden. Diese Ausgestaltung eignet sich

insbesondere für eine Mischlichtquelle, deren Farbort bereits bei deren Herstellung eingestellt wird. Eine Mischlichtquelle mit hohem Farbwiedergabeindex ist so auf besonders einfache und kostengünstige Weise realisiert.

Die Anregungsquelle basiert vorzugsweise auf Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial. Dies bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass der zur Erzeugung der Strahlung

vorgesehene Halbleiterkörper, insbesondere der aktive Bereich vorzugsweise Al _n Ga _m Ini- _n - _m N umfasst, wobei 0 ^ n < 1, 0 ^ m < 1 und n + m < 1 gilt, vorzugsweise mit n + 0 und/oder m + 0. Die Anregungsquelle und/oder die erste Strahlungsquelle kann insbesondere als ein ungehäuster Halbleiterchip oder als ein gehäustes LED-Bauelement, beispielsweise als ein

oberflächenmontierbares Bauelement (smd, surface mounted device) oder in Radialgeometrie, ausgeführt sein.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Mischlichtquelle eine gemeinsame Durchmischungsstruktur auf, welche die in der Mischlichtquelle erzeugte Strahlung vor Austritt aus der Mischlichtquelle durchläuft. Mittels der

Durchmischungsstruktur kann insbesondere die räumliche

Homogenität hinsichtlich des Farborts der von der

Mischlichtquelle abgestrahlten Strahlung erhöht werden.

Beispielsweise kann die Durchmischungsstruktur mittels eines Wabenkondensors oder mittels eines Diffusorelements , etwa einer Diffusorplatte oder einer Mehrzahl von Mikrolinsen, gebildet sein.

Alternativ oder ergänzend kann die Strahlung mittels eines Reflektors durchmischt sein, wobei der Reflektor vorzugsweise eine strukturierte, beispielsweise facettierte, Oberfläche aufweist .

Weiterhin kann die Mischlichtquelle ein optisches Element zur Strahlformung aufweisen. Beispielsweise kann das optische Element für eine gerichtete Abstrahlung in einem vorgegebenen Abstrahlwinkel, etwa in einem Vollwinkel zwischen

einschließlich 20° und einschließlich 40°, beispielsweise 30°, vorgesehen sein. Das optische Element kann hierbei getrennt von der Durchmischungsstruktur oder in die Durchmischungsstruktur integriert ausgebildet sein.

In einer Ausgestaltungsvariante ist der Konversionsstoff in die Anregungsquelle integriert. Beispielsweise kann der

Konversionsstoff in einen Verguss eingebettet sein, der den Halbleiterchip der Anregungsquelle umgibt. Alternativ kann der Konversionsstoff beispielsweise als ein Plättchen

ausgeführt sein, das auf dem Halbleiterchip angeordnet ist.

In einer alternativen Ausgestaltung ist der Konversionsstoff von der Anregungsquelle beabstandet ausgebildet. Auf diese Weise kann im Betrieb der Mischlichtquelle eine Erwärmung des Konversionsstoffs aufgrund der Verlustleistung der

Anregungsquelle vermindert werden. So wird eine hohe

Konversionseffizienz im Konversionsstoff und ein besonders stabiler Farbort der Sekundärstrahlung erzielt.

Der Konversionsstoff kann auch in die Durchmischungsstruktur integriert sein, so dass diese sowohl der

Strahlungskonversion als auch der räumlichen Homogenisierung des Farborts dienen kann.

Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der

Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.

Es zeigen:

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine

Mischlichtquelle in schematischer Schnittansicht, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Mischlichtquelle in schematischer Schnittansicht,

Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine

Mischlichtquelle in schematischer Schnittansicht,

Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel für eine

Mischlichtquelle in schematischer Schnittansicht und

Figur 5 eine Darstellung der Farborte der vom

Konversionsstoff abgestrahlten Strahlung im CIE-Farbdiagramm.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu

betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

Ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Mischlichtquelle ist in Figur 1 in schematischer Schnittansicht dargestellt. Die Mischlichtquelle 1 weist einen Träger 9 auf. Auf dem Träger ist eine erste Strahlungsquelle 2 angeordnet, die

exemplarisch als ein oberflächenmontierbares LED-Bauelement ausgeführt ist.

Als Träger eignet sich beispielsweise eine Leiterplatte, etwa eine gedruckte Leiterplatte (pcb, printed circuit board) .

Diese erste Strahlungsquelle 2 weist einen Halbleiterchip 21 auf, der auf InGaAlP basiert und im Betrieb Strahlung im roten Spektralbereich, bevorzugt im Strahlungsbereich zwischen einschließlich 612 nm und einschließlich 630 nm, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 616 nm und einschließlich 620 nm, erzeugt. Alternativ kann die Strahlung im roten Spektralbereich auch mittels eines

Konvertermaterials erzeugt werden. In diesem Fall ist der Halbleiterchip zweckmäßigerweise für die Erzeugung einer kürzeren Wellenlänge vorgesehen, bei der das

Konvertermaterial eine hohe Absorptionseffizienz aufweist.

Das LED-Bauelement weist weiterhin einen Gehäusekörper 14 mit einer Ausnehmung 15 auf, in der der Halbleiterchip angeordnet ist. Der Halbleiterchip 21 ist über zwei Anschlussleiter 6 mit dem Träger elektrisch leitend verbunden. Zum Schutz vor äußeren Umwelteinflüssen ist der Halbleiterchip 21 von einer Umhüllung 16 umgeben. Als Umhüllungsmaterial eignet sich beispielsweise ein Harz, insbesondere ein Reaktionsharz, beispielsweise Epoxydharz, oder ein Silikon.

Weiterhin weist die Mischlichtquelle eine Anregungsquelle 3 auf, die exemplarisch ebenfalls als gehäustes LED-Bauelement mit einem zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen

Halbleiterchip 31 ausgeführt ist.

In der Umhüllung 16 ist ein Konversionsstoff 4 eingebettet, der im Betrieb der Mischlichtquelle zumindest einen Teil der vom Halbleiterchip 31 erzeugten Strahlung in

Sekundärstrahlung konvertiert.

Der Farbort dieser Sekundärstrahlung liegt in einem

Farbbereich, dem CIE-Farbdiagramm durch ein Vieleck mit den Eckpunkten (0,1609; 0,497), (0,35; 0,6458), (0,558; 0,444) und (0,453; 0,415) begrenzt ist. Dieses Vieleck ist in dem in Figur 5 dargestellten CIE-Farbdiagramm als Bereich 18 veranschaulicht .

Besonders bevorzugt liegt der Farbort dieser

Sekundärstrahlung in einem Vieleck, dass durch die

Koordinaten (0,43; 0,45), (0,42; 0,42), 0,512; 0,487),

(0,416; 0,583) und (0,36; 0,48) aufgespannt ist. Dieses Vieleck ist in Figur 5 als Teilbereich 19 dargestellt.

Hierfür eignet sich insbesondere ein Konversionsstoff, der ein Material enthält oder aus einem Material besteht, dessen Zusammensetzung aus der Materialgruppe (Y, Gd, b, Cu) 3 (Al,Ga)s Oi2:Ce, beispielsweise aus Y3 (Al,Ga)s Oi2:Ce, gewählt ist.

Der Halbleiterchip 31 der Anregungsquelle basiert in diesem Ausführungsbeispiel auf AlINGaN und ist für die Erzeugung einer Anregungswellenlänge von höchstens 450 nm, bevorzugt zwischen einschließlich 445 und einschließlich 449 nm, ausgebildet. In diesem Spektralbereich kann eine besonders effiziente Anregung des Konversionsstoffs 4 erfolgen.

Weiterhin weist die Mischlichtquelle 1 eine weitere

Strahlungsquelle 5 auf, die ebenfalls als gehäustes LED- Bauelement ausgeführt ist. Die weitere Strahlungsquelle 5 weist einen Halbleiterchip 51 auf, der zur Erzeugung von Strahlung im blauen Spektralbereich, insbesondere mit einer Wellenlänge von mindestens 460 nm, vorgesehen ist.

Vorzugsweise liegt die von der weiteren Strahlungsquelle abgestrahlte Strahlung in einem Wellenlängenbereich zwischen einschließlich 465 nm und einschließlich 470 nm. Die vom Halbleiterchip 31 der Anregungsquelle 3 erzeugte Strahlung wird vorzugsweise vollständig von dem

Konversionsstoff 4 in Strahlung im gelb-grünen Farbbereich (Teilbereich 19 in Figur 5) konvertiert.

Im Betrieb der Mischlichtquelle stehen also Spektralanteile im roten, gelb-grünen und blauen Spektralbereich zur

Verfügung, so dass durch geeignete Anpassung der

Intensitätsanteile der drei LED-Bauelemente Mischlicht erzeugbar ist, das für das menschliche Auge einen weißen Farbeindruck hinterlässt. Hierbei ist durch Kombination der Farbanteile in den weiter oben jeweils genannten

Spektralbereichen eine Mischlichtquelle mit einem sehr hohen Farbwiedergabeindex erzielbar.

Weiterhin ist so auf einfache Weise eine Mischlichtquelle realisiert, bei der im Betrieb der Farbort, insbesondere entlang der Kurve eines Schwarzkörperstrahlers, durchstimmbar ist. Der Farbwiedergabeindex Ra(8) kann insbesondere im

Bereich von 2700 K bis 6500 K durchgängig mindestens 85 betragen .

Die von den LED-Bauelementen aus der Umhüllung 16, welche jeweils die Funktion einer Primäroptik erfüllen kann, austretenden Strahlungsanteile werden von einer gemeinsamen Sekundäroptik 7, die beispielsweise als eine Linse ausgeführt sein kann, kollimiert und einer Durchmischungsstruktur 8 zugeführt. Als Durchmischungsstruktur eignet sich

beispielsweise ein Wabenkondensor. Mittels der

Durchmischungsstruktur wird erreicht, dass die aus einer Strahlungsaustrittsfläche 17 der Mischlichtquelle austretende Strahlung entlang der Austrittsfläche eine hohe Homogenität bezüglich des Farborts aufweist. Insbesondere kann so Weißlicht frei von so genannten Farbschatten aus der

Mischlichtquelle austreten.

Die von der Mischlichtquelle 1 emittierte Strahlung kann beispielsweise in einem Vollwinkel von etwa 30 Grad aus der Mischlichtquelle austreten.

Der Konversionsstoff 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel in die Umhüllung 16 des Halbleiterchips 31 eingebettet. Der Konversionsstoff ist also in die als LED-Bauelement

ausgeführte Anregungsquelle 3 integriert. Davon abweichend kann der Konversionsstoff aber auch von der Anregungsquelle 3 beabstandet sein und beispielsweise in die

Durchmischungsstruktur 8 integriert ausgebildet sein. Im Betrieb der Mischlichtquelle von der Anregungsquelle 3 erzeugte Abwärme führt somit zu keiner wesentlichen Änderung der Temperatur des Konversionsstoffs. Auf diese Weise sind eine hohe Konversionseffizienz und gleichzeitig ein

konstanter Farbort der vom Konversionsstoff abgestrahlten Strahlung erzielbar.

In diesem ersten Ausführungsbeispiel weist die

Mischlichtquelle lediglich der Einfachheit halber nur ein LED-Bauelement pro Strahlungsanteil auf. Zur Erhöhung der von der Mischlichtquelle abgestrahlten Gesamtstrahlungsleistung können selbstverständlich auch mehrere LED-Bauelemente vorgesehen sein.

Ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Mischlichtquelle ist in Figur 2 in schematischer Schnittansicht dargestellt.

Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in Zusammenhang mit Figur 1 dargestellten ersten

Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu sind die erste Strahlungsquelle 2 und die Anregungsquelle 3 jeweils als Halbleiterchips 21 beziehungsweise 31 ausgeführt, die

ungehäust auf dem Träger 9 befestigt sind.

Der Konversionsstoff 4 ist auf dem Halbleiterchip 31 der Anregungsquelle 3 ausgebildet. Beispielsweise kann der

Konversionsstoff als ein Konversionsplättchen ausgeführt sein, das an dem Halbleiterchip 31 befestigt ist. Alternativ kann der Konversionsstoff beispielsweise auch in einer

Konversionsschicht ausgebildet sein, die bei der Herstellung der Mischlichtquelle auf dem Halbleiterchip aufgebracht, beispielsweise aufgedampft oder aufgedruckt, wird.

Weiterhin weist die Mischlichtquelle im Unterschied zum im Zusammenhang mit Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel keine separate weitere Strahlungsquelle auf, die für die Strahlungserzeugung im blauen Spektralbereich vorgesehen ist. In diesem Fall sind Halbleiterchip 31 der Anregungsquelle und Konversionsstoff 4 derart aufeinander abgestimmt, dass der Konversionsstoff die Primärstrahlung des Halbleiterchips nur teilweise in gelb-grüne Strahlung konvertiert.

Hier beträgt die Emissionswellenlänge des Halbleiterchips 31 der Anregungsquelle 3 vorzugsweise mindestens 445 nm,

besonders bevorzugt mindestens 450 nm.

Somit stellt die Mischlichtquelle 1 die Primärstrahlung des Halbleiterchips 31 der Anregungsquelle 3, die

Sekundärstrahlung des Konversionsstoffs 4 sowie die rote Strahlung der ersten Strahlungsquelle 2 zur Verfügung. Durch geeignete Anpassung der Verhältnisse dieser drei

Strahlungsanteile lässt sich so eine Weißlichtquelle

realisieren, die einen hohen Farbwiedergabeindex von mehr als 85 aufweist und die gleichzeitig besonders einfach und kostengünstig zu realisieren ist.

Selbstverständlich kann die in diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Ausgestaltung der ersten Strahlungsquelle und der Anregungsquelle als ungehäuste Halbleiterchips auch bei dem in Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen ersten

Ausführungsbeispiel Anwendung finden.

Weiterhin kann zwischen den Halbleiterchips 21, 31 und dem Träger 9 auch jeweils ein Zwischenträger (Submount)

ausgebildet sein (nicht explizit dargestellt) . Der

Zwischenträger kann beispielsweise eine Keramik, etwa A1N oder BN, enthalten oder aus einer Keramik bestehen. Keramik zeichnet sich einerseits durch eine hohe mechanische

Stabilität und andererseits durch eine hohe

Wärmeleitfähigkeit aus, so dass die im Halbleiterchip

erzeugte Verlustwärme effizient aus dem Halbleiter abgeführt werden kann.

Ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Mischlichtquelle ist in Figur 3 schematisch in Schnittansicht dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in

Zusammenhang mit Figur 1 dargestellten ersten

Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu sind der

Halbleiterchip der ersten Strahlungsquelle 2, der

Halbleiterchip der Anregungsquelle 3 sowie der Halbleiterchip der weiteren Strahlungsquelle 5 in einem gemeinsamen LED- Bauelement angeordnet. Zur verbesserten Übersichtlichkeit sind die Halbleiterchips in dieser Figur nicht explizit dargestellt . Weiterhin ist der Konversionsstoff 4 in die Umhüllung 16 eingebettet, so dass die Strahlungsanteile im roten, blauen und gelb-grünen bis grünen Spektralbereich aus einem

einzelnen LED-Bauelement austreten können. Zur Erhöhung der optischen Leistung der Weißlichtquelle kann diese wiederum mehrere solcher LED-Bauelemente aufweisen. Das LED-Bauelement beziehungsweise gegebenenfalls die LED-Bauelemente sind innerhalb eines Reflektors 10 angeordnet. Der Reflektor 10 ist vorzugsweise strukturiert, insbesondere facettiert, ausgeführt. Auf diese Weise wird eine Durchmischung der verschiedenen Spektralanteile der Mischlichtquelle

vereinfacht realisiert. Weiterhin kann der Reflektor auch diffus reflektierend ausgebildet sein.

Seitens der Strahlungsaustrittsfläche 17 der Mischlichtquelle 1 ist als Durchmischungsstruktur 8 ein Diffusorelement angeordnet. Das Diffusorelement kann beispielsweise als eine Diffusorplatte oder als eine Matrix von Mikrolinsen

ausgeführt sein. Dadurch wird die Homogenität der

abgestrahlten Strahlung bezüglich des Farborts weitergehend erhöht .

Der beschriebene Reflektor eignet sich selbstverständlich auch für eine Ausführung der Mischlichtquelle, bei dem die einzelnen Strahlungsquellen wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben von separaten LED-Bauelementen oder von

ungehäusten LED-Halbleiterchips erzeugt werden.

In Figur 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel für eine

Mischlichtquelle schematisch in Schnittansicht dargestellt, wobei die Mischlichtquelle als eine LED-Lampe ausgeführt ist. Die Mischlichtquelle weist einen Lampenkörper 11 auf, in dem ein Kühlkörper 12 ausgebildet ist. Die auf dem Träger 9 angeordneten Strahlungsquellen können hierbei wie im

Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschrieben ausgeführt sein .

Auf der der Strahlungsaustrittsfläche 17 abgewandten Seite weist der Lampenkörper eine Halterung 13 auf, die für

Fassungen herkömmlicher Weißlichtquellen, beispielsweise Glühlampen, geeignet ist. Die Halterung kann beispielsweise als ein Gewinde ausgeführt sein kann, das in eine E14- oder E27-Glühlampenfassung einschraubbar ist.

Die Durchmischungsstruktur 8 ist in diesem

Ausführungsbeispiel als eine diffuse Abdeckung ausgebildet, durch die die im Betrieb erzeugte Strahlung aus der

Mischlichtquelle bezogen auf den Farbort räumlich homogen austritt .

In den Lampenkörper ist vorzugsweise weiterhin eine

elektronische Steuerung integriert, so dass die

Mischlichtquelle mit üblichen Netzspannungen, etwa 110 V oder 220 V betreibbar ist. Die elektronische Steuerung kann auch zur Steuerung der relativen Farbanteile und somit zur

Einstellung des Farborts der Mischlichtquelle vorgesehen sein .

In Figur 5 sind im CIE-Diagramm beispielhaft die Ergebnisse einiger Messungen von Farborten 22 von LED-Bauelementen, bei denen ein Halbleiterchip als Anregungsquelle Primärstrahlung im blauen Spektralbereich erzeugt und bei denen die

Konzentration des Konversionsstoffs variiert wurde. Die

Messungen zeigen, dass durch eine geeignet hohe Konzentration des Konversionsstoffs die abgestrahlte Strahlung innerhalb des Teilbereichs 19 liegt, der, wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben, für die Realisierung einer Weißlichtquelle mit hohem Farbwiedergabeindex besonders geeignet ist.

Weiterhin ist in Figur 5 der Verlauf des Farborts eines

Schwarzkörperstrahlers in Abhängigkeit von der Temperatur als Kurve 20 dargestellt, wobei exemplarisch die Farborte für die Farbtemperatur 2000 K und für 4000 K eingetragen sind.

Mit der oben beschriebenen Mischlichtquelle lässt sich der Farbort insbesondere entlang dieser Kurve 20 einstellen, wobei zwischen 2700 K und 6500 K der Farbwiedergabeindex Ra(8) Werte größer als 85, in weiten Bereichen sogar größer als 90, erreicht.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2009 047 789.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.