專利名稱：Led模塊和具有多個(gè)led模塊的led照明設(shè)備的制作方法
LED模塊和具有多個(gè)LED模塊的LED照明設(shè)備本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的LED模塊以及 一種具有多個(gè)這種LED模塊的LED照明設(shè)備。LED陣列的特點(diǎn)在于高效率、長使用壽命、快速的響應(yīng)時(shí)間以及對(duì) 于沖擊和振動(dòng)比較小的靈敏度。出于這種原因，LED陣列越來越頻繁地 被用于照明設(shè)備中，其中到目前為止常常使用白熾燈，尤其是在汽車 前燈中4吏用白熾燈。在為了照明目的所釆用的LED模塊中，尤其是在用于汽車前燈的 LED模塊中，所發(fā)射的光強(qiáng)在比較長的持續(xù)工作時(shí)間之后(例如在數(shù)千 個(gè)小時(shí)的持續(xù)工作時(shí)間之后)也應(yīng)當(dāng)基本上不偏離在投入使用時(shí)所發(fā) 射的光強(qiáng)。但是，由于隨著持續(xù)工作時(shí)間的增加而出現(xiàn)的退化現(xiàn)象， 由LED模塊的LED芯片所發(fā)射的光強(qiáng)可能至少微小地減弱。如果在包括多個(gè)LED模塊的LED照明單元中在比較長的持續(xù)工作 時(shí)間之后例如由于故障而必須更換單個(gè)LED模塊，那么這種退化效應(yīng) 尤其是能產(chǎn)生干擾作用。 一方面在此可能出現(xiàn)，尤其是當(dāng)與剩余的LED 模塊相反還沒有由老化引起的、光強(qiáng)的減弱時(shí)，替換模塊的光強(qiáng)偏離 剩余模塊的光強(qiáng)。雖然該LED照明設(shè)備的技術(shù)功能通?；旧喜粫?huì)由于單個(gè)LED模 塊的光強(qiáng)的微小差別而受損害，但是常常已經(jīng)很微小的差別能被觀察 者察覺到并可能被感覺為有干擾。此外，例如在道路交通中必須遵守 有關(guān)光強(qiáng)的法律規(guī)定。為了避免同樣的LED模塊由于制造公差而造成的不同的亮度，LED 模塊通常以亮度組來供應(yīng)。單個(gè)LED模塊的亮度因此在制造之后被測 量，并且每個(gè)LED模塊被分配給對(duì)應(yīng)于其亮度的一亮度組。在最后裝 配包括多個(gè)LED模塊的LED照明設(shè)備時(shí)，有利地僅僅使用來自相同亮 度組的LED模塊。但是，在更換所述LED模塊之一時(shí)，費(fèi)事的是，確 定要更換的模塊的亮度分組，并由相同亮度組的LED模塊來替換該LED 模塊。為了尤其是抵制由于LED芯片的老化現(xiàn)象而使LED模塊的亮度減 弱，由文獻(xiàn)EP 1 341 402 A2中公知，對(duì)由LED模塊所發(fā)射的輻射的
亮度進(jìn)行測量并將測量信號(hào)輸送給該LED模塊的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以便調(diào)節(jié) 流過該LED模塊的電流，以致該LED模塊的亮度恒定。但是，在LED模塊的若干應(yīng)用中，這種調(diào)節(jié)電路的實(shí)現(xiàn)與比較高 的技術(shù)花費(fèi)相關(guān)聯(lián)。常常也還沒有設(shè)置分離的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用于驅(qū)動(dòng)LED 模塊，在該分離的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上可能實(shí)現(xiàn)測量信號(hào)(例如所發(fā)射的亮度) 的反饋，以調(diào)節(jié)供電。例如，如果在汽車前燈中所包含的LED模塊由 汽車電池來供電，那么這是這種情況。本發(fā)明所基于的任務(wù)在于，給出一種改善的LED模塊，該LED模 塊的特點(diǎn)尤其是在于所發(fā)射的光強(qiáng)的高的長時(shí)間穩(wěn)定性以及一種預(yù)防 措施，通過該預(yù)防措施簡化由同樣的LED模塊來更換LED模塊。該任務(wù)通過一種按照權(quán)利要求1所述的LED模塊而得到解決。該 LED模塊的有利的擴(kuò)展方案和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。在具有LED陣列和控制單元的LED模塊中，該LED陣列由多個(gè)LED 芯片組成，該控制單元用于調(diào)節(jié)LED芯片的工作電流，根據(jù)本發(fā)明的 至少一個(gè)實(shí)施方案，該控制單元被布置在該LED模塊的載體上并包括 用于存儲(chǔ)LED芯片的運(yùn)行數(shù)據(jù)的電子存儲(chǔ)介質(zhì)，其中規(guī)定根據(jù)所存儲(chǔ) 的運(yùn)行數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)工作電流。該控制單元(例如微控制器)有利地具有用于檢測LED芯片的持 續(xù)工作時(shí)間的裝置，其中該持續(xù)工作時(shí)間被存儲(chǔ)在該電子存儲(chǔ)介質(zhì) 中。通過該控制單元對(duì)該LED陣列的LED芯片的持續(xù)工作時(shí)間的檢測 尤其是能夠使該LED模塊的運(yùn)行參數(shù)與LED芯片的老化特性相匹配。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，LED芯片的工作電流借助該控制單元根據(jù)該持續(xù)工作時(shí)間來調(diào)節(jié)。尤其是規(guī)定隨著持續(xù)工作時(shí)間的增加而 提高LED芯片的工作電流。以這種方式來抵制由LED芯片所發(fā)射的輻 射的亮度由于LED芯片的退化現(xiàn)象隨著持續(xù)工作時(shí)間的增加而減弱。優(yōu)選地實(shí)現(xiàn)工作電流的提高，以致不低于預(yù)定的最小亮度。特別 優(yōu)選地實(shí)現(xiàn)對(duì)LED芯片的工作電流的調(diào)節(jié)，以致所發(fā)射的輻射的亮度 至少近似恒定。因此，有利地實(shí)現(xiàn)了不能察覺到在其他方面同樣的LED 模塊的亮度差別，這些同樣的LED模塊通過LED芯片的持續(xù)工作時(shí)間 相互區(qū)分。優(yōu)選地在該控制單元中所存儲(chǔ)的預(yù)置時(shí)刻來實(shí)現(xiàn)LED芯片的工作 電流的提高。例如可以在持續(xù)工作時(shí)間的之前確定的時(shí)間間隔之后實(shí)
現(xiàn)工作電流的提高。在其之后提高工作電流強(qiáng)度的時(shí)間間隔不必是相 同長度的。此外，在所述預(yù)定時(shí)間間隔之后也不必將電流強(qiáng)度相應(yīng)提 高相同的量。相反地，確定在其之后相應(yīng)提高電流強(qiáng)度的時(shí)間間隔，并有利地按照LED芯片的退化特性的經(jīng)驗(yàn)值來確定相應(yīng)提高電流強(qiáng)度的量。在該電子存儲(chǔ)介質(zhì)中所存儲(chǔ)的運(yùn)行數(shù)據(jù)例如可以由控制單元來進(jìn) 一步處理，以便根據(jù)到目前為止的運(yùn)行數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)工作電流。所存儲(chǔ)應(yīng)提高電流強(qiáng)度的量，在這些時(shí)間間隔之后應(yīng)當(dāng)提高用于補(bǔ)償退化現(xiàn) 象的工作電流強(qiáng)度。除了持續(xù)工作時(shí)間之外，在該控制單元的存儲(chǔ)器 中還存儲(chǔ)了其他的工作參數(shù)，并且這些其他的工作參數(shù)被考慮用于這 樣的計(jì)算。尤其是，在LED模塊中也能以單個(gè)操作方式來存儲(chǔ)工作時(shí) 間，在這些LED模塊中，規(guī)定以具有不同的工作電流強(qiáng)度的多種操作 方式來操作LED陣列的LED芯片。例如，在用于汽車前燈中的LED模 塊中，可規(guī)定以具有不同的電流強(qiáng)度的操作方式"停車燈"、"車頭 的短焦距光"或"前照燈光，，來操作LED芯片。此外還有利地在該控制單元的電子存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)了 LED芯片的 亮度分組。在此，亮度分組被理解為參考電流強(qiáng)度下對(duì)亮度的說明。 為了實(shí)現(xiàn)某一亮度而必要的電流強(qiáng)度即使在其他方面同樣的芯片中也 可以至少微小地變化。出于這個(gè)原因，LED通常以所謂的亮度分組被供 應(yīng)給客戶，以l更避免在以相同的電流強(qiáng)度來操作時(shí)在相鄰布置的LED 中出現(xiàn)亮度差別。在LED模塊的控制單元的電子存儲(chǔ)介質(zhì)中對(duì)亮度分組進(jìn)行存儲(chǔ)具 有以下優(yōu)點(diǎn)，即能借助該信息將LED芯片的工作電流自動(dòng)地調(diào)節(jié)到對(duì) 于所規(guī)定的亮度必要的值。因此，除了其他同樣的LED模塊以外能有 利地在不用考慮亮度分組的情況下使用該LED模塊，而不會(huì)在此出現(xiàn) 亮度上的差別。該LED模塊優(yōu)選地具有接口 ，用于讀出所存儲(chǔ)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和/或用 于對(duì)該控制單元進(jìn)行編程。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，該接口是串 行接口。尤其是能借助該接口在包括多個(gè)同樣的LED模塊的照明設(shè)備 中更換一 LED模塊時(shí)將要更換的LED模塊的持續(xù)工作時(shí)間讀出，并且 因此在應(yīng)當(dāng)替換要更換的LED模塊的那個(gè)LED模塊中調(diào)節(jié)工作電流，
以使亮度與剩余的LED模塊相匹配。LED模塊的載體優(yōu)選的是印刷電路板，例如是金屬芯印制板。在優(yōu) 選的實(shí)施方案中，該載體的寬度為12mm或更小。該載體有利地充當(dāng)由 LED芯片所產(chǎn)生的熱量的散熱片。該載體優(yōu)選地包含至少一個(gè)電連接 點(diǎn)，借助該電連接點(diǎn)尤其是能電接觸該控制裝置。例如，插頭被設(shè)置 為連接點(diǎn)。優(yōu)選地通過該載體上的印制導(dǎo)線來實(shí)現(xiàn)LED模塊的、被布 置在載體上的元件的電連接，尤其是實(shí)現(xiàn)控制單元與LED芯片的電連 接。既可以利用直流電壓又可以利用交流電壓來實(shí)現(xiàn)LED模塊的供 電。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，LED模塊利用在8V (包括8V在內(nèi))與24V (包括24V在內(nèi))之間的供電電壓來驅(qū)動(dòng)。所述供電電壓尤其是可以 是例如約為12V的、汽車電池的電壓。優(yōu)選地，在LED模塊的載體上包含一裝置，用于將所述供電電壓 變換到為了驅(qū)動(dòng)LED陣列所設(shè)置的工作電壓。LED芯片的工作電壓尤其 是與所使用的LED芯片的數(shù)量有關(guān)，并例如為18. 5V或更低，所使用 的LED芯片優(yōu)選地串聯(lián)連接。例如利用被布置在LED模塊的載體上的升壓型轉(zhuǎn)換器來將供電電 壓變換到工作電壓。通過被布置在載體上的元件來將供電電壓變換到 LED陣列的工作電壓尤其是具有以下優(yōu)點(diǎn)，即LED模塊不用其他預(yù)防措 施就可以直接連接到供電電壓，例如連接到汽車中的電池電壓。LED陣列的LED芯片優(yōu)選地被安裝在芯片載體上，該芯片載體被固 定在該載體上。在此，該載體和該芯片載體優(yōu)選地相互粘和。該芯片 載體例如由陶資、優(yōu)選地由A1N來制造。該芯片載體有利的是由LED芯片所發(fā)射的熱量的散熱片。LED芯片優(yōu)選地包含III-V化合物半導(dǎo)體材料，尤其是包含 InxAlyGa卜"N、 ImAlyGa—yP或InxAlyGa卜"As ，其中總是0^1、 O^y^l 和x+y￡l。在此，該III-V化合物半導(dǎo)體材料不必強(qiáng)制性地具有如上 述公式之一所述的在數(shù)學(xué)上確切的成分。相反地，該III-V化合物半 導(dǎo)體材料可以具有基本上沒有改變材料的物理特性的一種或多種摻雜 物以及附加的組成部分?？墒?，為了簡單起見，上述7>式僅僅包含晶 格的基本組成部分，即使這些組成部分能部分地由少量的其他物質(zhì)來 替換。 LED芯片特別優(yōu)選的是所謂的薄膜發(fā)光二極管芯片，其中，功能性 半導(dǎo)體層序列首先外延地在生長襯底上生長，接著，新的載體被涂敷 到與生長襯底相對(duì)的、半導(dǎo)體層序列的表面上，并隨后隔開該生長襯 底。這尤其是具有以下優(yōu)點(diǎn)，即該生長襯底可被再使用。薄膜發(fā)光二極管芯片的基本原理例如在I.Schnitzer等人在 Appl.Phys.Lett. 63 (16) ( 1993年10月18，第2174-2176頁)中的 文章中說明，該文獻(xiàn)就這方面而言的7>開內(nèi)容在此引入作為參考。薄膜發(fā)光二極管芯片良好地近似于朗伯表面輻射器，并因而特別 好地適于用在前燈中。LED模塊的優(yōu)選實(shí)施方案包含溫度傳感器，并規(guī)定根據(jù)由該溫度傳 感器所檢測到的溫度來調(diào)節(jié)LED芯片的工作電流。為此，該溫度傳感 器例如通過載體上的印制導(dǎo)線與控制單元相連接。通過對(duì)LED陣列的 LED芯片的工作電流進(jìn)行與溫度相關(guān)的調(diào)節(jié)，可以避免由于熱過載而引 起的功能損害或甚至LED芯片的故障。由該溫度傳感器所檢測到的溫 度尤其是由該控制單元來進(jìn)行評(píng)估，并且只要由該溫度傳感器所檢測 到的溫度達(dá)到了一臨界值，就減小LED芯片的工作電流。以這種方式， LED芯片可以有利地在長的工作時(shí)間上在其熱承載能力的極限范圍內(nèi) 運(yùn)行。如果該LED陣列包含多個(gè)LED芯片，那么借助溫度傳感器的溫度 監(jiān)控是尤其有利的，因?yàn)榘l(fā)熱也隨著LED芯片的數(shù)量而上升。在未發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，該LED陣列包含至少四個(gè)LED芯片。 例如，該LED陣列具有六個(gè)LED芯片。該溫度傳感器例如是NTC或PTC電阻、半導(dǎo)體器件或熱電偶。如 果該LED陣列的LED芯片被裝配在芯片載體上，那么該溫度傳感器優(yōu) 選地^L固定在該芯片載體上。可替換地，該溫度傳感器也被布置在該 載體上。該溫度傳感器在該芯片載體或在該載體上的固定優(yōu)選地通過 焊接或粘結(jié)來實(shí)現(xiàn)。為了在由該溫度傳感器所檢測到的溫度與LED芯片的發(fā)射輻射活 性層(strahlungsemi11ierende aktive Schicht )的溫度之間達(dá)到 盡可能良好的一致性，如果該溫度傳感器與至少一個(gè)LED芯片具有盡 可能微小的間距，那么這是有利的。該溫度傳感器與該LED陣列的至 少一個(gè)LED芯片之間的間if巨優(yōu)選地為5mm或更小，特別優(yōu)選地為3mm
或更小。在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，該LED模塊包含光探測器，例如為光 電二極管。有利地規(guī)定通過該控制單元根據(jù)由該光探測器所測量的光 強(qiáng)來調(diào)節(jié)LED芯片的工作電流。為此，該光探測器優(yōu)選地例如通過載 體上的印制導(dǎo)線與該控制單元相連接。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，該光探測器被布置，以致該光探測器接收 由LED芯片所發(fā)射的輻射(例如雜散輻射)中的至少一部分。在這種 情況下，該光探測器的信號(hào)由該控制單元來評(píng)估，以致通過理論值/實(shí) 際值比較來將由LED芯片所發(fā)射的亮度調(diào)節(jié)到預(yù)定值。在另一實(shí)施方案中，該光探測器適于檢測環(huán)境亮度。為此，該光 探測器優(yōu)選地被布置和/或?qū)?zhǔn)，以致該光探測器首先檢測該LED模塊 外部的光。在這種情況下，由該LED模塊的LED芯片所發(fā)射的輻射中 的至少僅僅一微小部分有利地投射到該光探測器上。與環(huán)境光強(qiáng)相關(guān) 的信號(hào)(該信號(hào)由該光探測器提供給該控制單元)可以由該控制單元 尤其是用于調(diào)節(jié)LED芯片的工作電流，以致由該LED模塊所發(fā)射的光 強(qiáng)與環(huán)境光狀況相匹配。有利地，該光探測器的信號(hào)也可以由該控制單元來評(píng)估，用于引 起自動(dòng)的接通或關(guān)斷過程。例如，以這種方式能在汽車前燈中所使用 的LED模塊中在環(huán)境亮度降低的情況下、例如在駛?cè)胨淼罆r(shí)或者在夜 幕降臨時(shí)引起自動(dòng)的接通過程。至少一個(gè)射束成形光學(xué)元件在LED芯片的輻射方向上優(yōu)選地被連 接在該LED陣列的LED芯片之后。有利地，通過這個(gè)射束成形光學(xué)元 件減小由LED芯片所發(fā)射的輻射的發(fā)散。所述射束成形光線元件優(yōu)選的是空心體，該空心體具有朝向LED 芯片的光線入口和與該光線入口相對(duì)的光線出口 ，其中由一個(gè)或多個(gè) LED芯片所發(fā)射的輻射中的至少一部分在該空心體的壁上朝光線出口 反射。所述射束成形光學(xué)元件的有利的實(shí)施方案在于，從該光線入口到 相對(duì)的光線出口，該空心體的橫截面變大。此外，該空心體具有對(duì)稱 軸，該對(duì)稱軸平行于LED芯片的主輻射方向。所述射束成形光學(xué)元件例如可以是填充有填料的空心體。該填料 優(yōu)選的是UV穩(wěn)定的材料，諸如是硅樹脂。
該空心體的壁優(yōu)選地具有一曲率，以便實(shí)現(xiàn)所期望的光學(xué)功能。 該空心體的壁尤其是可以非球面地彎曲，例如拋物線彎曲、橢圓形彎 曲或者雙曲線彎曲。在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述射束成形光學(xué)元件被構(gòu)造為CPC 型、CEC型或CHC型的光學(xué)聚能器(在此以及在下文中稱作聚光器)， 該光學(xué)聚能器的反射側(cè)面至少部分地和/或至少最大程度地具有復(fù)合 拋物線聚光器(Compound Parabolic Concentrator, CPC)、復(fù)合橢 圓形聚光器(Compound Elliptic Concentrator, CEC )或復(fù)合雙曲 線聚光器(Compound Hyperbolic Concentrator, CHC )的形狀。在 此，遮蓋體(Abdeckkoerper )的朝向LED芯片的表面是實(shí)際聚光器輸 出端，以致與用于聚焦的聚光器的通常應(yīng)用相比，輻射在相反的方向 上穿過該聚光器并因此不被聚光，而是以減小的發(fā)散通過相對(duì)的表面 離開該遮蓋體。根據(jù)本發(fā)明的LED照明設(shè)備包括多個(gè)前述的LED模塊。根據(jù)本發(fā) 明的LED模塊尤其是汽車前燈的一部分，其中該汽車前燈有利地包含 有多個(gè)這種LED模塊。下面借助一實(shí)施例結(jié)合

圖1和2來詳細(xì)解釋本發(fā)明。其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的LED模塊的實(shí)施例的示意性示出的俯視 圖，以及圖2示出了沿著圖1中所示的本發(fā)明實(shí)施例的線I-II的橫截面的 示意圖。相同的或者功能相同的元件在這些圖中配備有相同的參考符號(hào)。 在圖1和2中示意性示出的、根據(jù)本發(fā)明的LED模塊11的實(shí)施例 包含LED陣列，其中，六個(gè)LED芯片2被安裝在共同的芯片載體1上。 LED芯片2具有活性區(qū)，該活性區(qū)優(yōu)選地包含III-V化合物半導(dǎo) 體材料，尤其是包含IiLcAlyGa卜"N、 In,AlyGa卜"yP或IiLcAlyGamAs， 其中{^x$l、 (^y^l并且x+y^1。該活性區(qū)可被構(gòu)造為單異質(zhì)結(jié)構(gòu)、雙 異質(zhì)結(jié)構(gòu)、單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)。所述名稱"量子阱結(jié)構(gòu)" 在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)包括其中載流子通過約束("confinement")而經(jīng) 歷其能量狀態(tài)的量子化的任何結(jié)構(gòu)。所述名稱"量子阱結(jié)構(gòu)"尤其是 不包含關(guān)于量子化的量綱的說明。因此，所述名稱"量子阱結(jié)構(gòu)"尤
其包括量子勢阱、量子線和量子點(diǎn)以及這些結(jié)構(gòu)的任意組合。該芯片載體1優(yōu)選地由陶瓷來構(gòu)成。該芯片載體1尤其是可以包含A1N。該LED陣列的LED芯片2優(yōu)選地串聯(lián)連接?？商鎿Q地，LED芯 片2也可以并聯(lián)連接。該LED模塊11具有載體4，在該載體4上尤其是安裝具有LED芯 片2的芯片載體1。該載體4優(yōu)選地具有為12mm或更小的寬度b。該 載體4尤其是金屬芯印制板，該金屬芯印制板有利地充當(dāng)由LED芯片2 所產(chǎn)生的熱量的散熱片，其中由LED芯片2所產(chǎn)生的熱量通過該芯片 載體1而向該金屬芯印制板4發(fā)出。在該載體4中可以設(shè)置孔，以便 例如借助螺絲釘或定位銷將該LED模塊安裝在照明設(shè)備中。此外，在該LED模塊11的載體4上還布置控制單元7。該控制單 元7例如是電子芯片，該電子芯片優(yōu)選地使用倒裝技術(shù)被安裝到該載 體4上。該控制單元7有利地具有電子存儲(chǔ)介質(zhì)8，用于存儲(chǔ)LED芯片 2的運(yùn)行數(shù)據(jù)。LED芯片2的工作電流由該控制單元7根據(jù)所存儲(chǔ)的運(yùn) 行數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)。尤其是規(guī)定，該控制單元7具有用于檢測LED芯片2的持續(xù)工作 時(shí)間的裝置，其中該持續(xù)工作時(shí)間被存儲(chǔ)在該電子存儲(chǔ)介質(zhì)8中，并 且LED芯片2的工作電流才艮據(jù)該持續(xù)工作時(shí)間來調(diào)節(jié)。在此優(yōu)選地根據(jù)持續(xù)工作時(shí)間來調(diào)節(jié)LED芯片2的工作電流，以 致該工作電流隨著持續(xù)工作時(shí)間的增加而提高，以便抵消由于LED芯 片2的退化現(xiàn)象所引起的亮度減弱。以這種方式尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)，由 LED芯片2所發(fā)射的輻射的亮度在例如數(shù)千個(gè)小時(shí)的長的持續(xù)工作時(shí) 間之后至少基本上沒有偏離投入運(yùn)行時(shí)的輸出值。由該LED模塊11所發(fā)射的輻射的亮度因此有利地在時(shí)間上是恒定 的。例如可以規(guī)定維持4001m的光通量。為了補(bǔ)償LED芯片的老化現(xiàn)象而相應(yīng)地提高LED芯片2的工作電 流強(qiáng)度的時(shí)刻優(yōu)選地被存儲(chǔ)在該控制單元7的電子存儲(chǔ)介質(zhì)8中。如 果由該控制單元7所檢測到并累加的、LED芯片2的持續(xù)工作時(shí)間與預(yù) 置的時(shí)刻相一致，那么因此自動(dòng)地相應(yīng)提高工作電流強(qiáng)度。提高的量 以及在其之后相應(yīng)進(jìn)行提高的時(shí)間間隔有利地才艮據(jù)LED芯片2的老化 特性的經(jīng)驗(yàn)值來確定，例如根據(jù)所測量的光強(qiáng)根據(jù)時(shí)間的變化來確 定。
代替對(duì)工作電流強(qiáng)度進(jìn)行這種逐步的提高之外，可替換地也可以規(guī)定根據(jù)LED芯片2的持續(xù)工作時(shí)間來對(duì)工作電流強(qiáng)度進(jìn)行連續(xù)的提南。此外，有利地在該控制單元7的電子存儲(chǔ)介質(zhì)8中存儲(chǔ)了 LED芯 片2的亮度分組。尤其有利的是，LED芯片2的工作電流可以借助該信 息由該控制單元7自動(dòng)地調(diào)節(jié)到所規(guī)定的亮度必需的值。由此，如果 該LED模塊11被布置在其他同樣的LED模塊旁邊，則有利地不會(huì)出現(xiàn) 可察覺到的、亮度上的差別。為了讀出所存儲(chǔ)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，該控制單元7有利地具有接口 (未 示出)。該接口尤其是串行接口。通過該串行接口也能實(shí)現(xiàn)該控制單 元7的編禾呈。插頭6被設(shè)置為外部連接，例如被設(shè)置為用于該串行接口或該控 制單元7的供電的外部連接。按照該LED模塊11的應(yīng)用目的，或者設(shè)置交流電壓(例如電網(wǎng)電 壓)或者設(shè)置直流電壓(例如電池電壓、尤其是汽車電池的電池電壓) 來進(jìn)行供電。為了例如利用升壓型轉(zhuǎn)換器來變換供電電壓，可以在該 載體4上布置對(duì)此必需的電子部件，例如布置扼流圏9和電容器10。此外，在該LED模塊11的載體4上還有利地布置一溫度傳感器3， 該溫度傳感器3與該控制單元7相連接。例如通過該載體4上的印制 導(dǎo)線(未示出)來連接在該載體4上所包含的電子部件。該溫度傳感 器3(例如與溫度相關(guān)的電阻、熱電偶或者具有與溫度相關(guān)的特性的半 導(dǎo)體器件)與LED芯片2例如通過熱傳導(dǎo)或熱對(duì)流來保持熱接觸。該 溫度傳感器尤其是用于在超過臨界溫度的情況下通過該控制單元7來 引起LED芯片2的工作電流的減小。此外，該LED模塊11還優(yōu)選地包含光探測器5，該光探測器5例 如被布置在該芯片載體1上并與該控制單元7相連接。該光探測器5 例如被布置在該芯片載體1上，以便接收由LED芯片2所發(fā)射的輻射 中的至少一部分。尤其是可以規(guī)定，該光探測器5的信號(hào)由該控制單 元7來評(píng)估，以致通過理論值/實(shí)際值比較來將由LED芯片2所發(fā)射的 亮度調(diào)節(jié)到預(yù)定值?？商鎿Q地，該光探測器5也可被安裝在該載體4上的其他位置， 以便例如接收環(huán)境亮度或者接收由可能存在的相鄰LED模塊所發(fā)射的 輻射中的至少一部分。在這種情況下，由該光探測器5所產(chǎn)生的信號(hào) 由該控制單元7來評(píng)估，以致調(diào)節(jié)LED芯片2的工作電流，使得由該 LED模塊ll所發(fā)射的光強(qiáng)與環(huán)境光狀況相匹配。為了對(duì)由LED芯片2所發(fā)射的輻射進(jìn)行射束成形，有利地設(shè)置至 少一個(gè)光學(xué)元件12。尤其是可以設(shè)置光學(xué)元件12，該光學(xué)元件12減 小了由LED芯片2所發(fā)射的輻射的發(fā)散。例如，該光學(xué)元件12可以是 不成像的光學(xué)聚能器，該不成像的光學(xué)聚能器優(yōu)選地非?？拷麹ED芯 片2來布置，或者甚至被置于LED芯片2上。不成像的光學(xué)聚能器優(yōu)選的是CPC型、CEC型或CHC型的光學(xué)聚 能器，該光學(xué)聚能器的反射側(cè)面至少部分地和/或至少最大程度地具有 復(fù)合拋物線聚光器(CPC)、復(fù)合橢圓形聚光器(CEC)和/或復(fù)合雙曲 線聚光器(CHC)的形狀。本發(fā)明并不限于借助實(shí)施例所進(jìn)行的說明。相反地，本發(fā)明包括 任何新的特征以及這些特征的任意組合，這尤其是包括權(quán)利要求中的 特征的任意組合，即使該特征或者該組合本身沒有明確地在權(quán)利要求 中或者實(shí)施例中被說明。例如也可以在該載體4上布置多個(gè)LED陣列 和多個(gè)控制裝置7。
權(quán)利要求
1.LED模塊(11)，其具有至少一個(gè)LED陣列和至少一個(gè)控制單元(7)，所述至少一個(gè)LED陣列由多個(gè)LED芯片(2)組成，所述至少一個(gè)控制單元(7)用于調(diào)節(jié)所述LED芯片(2)的工作電流，其特征在于，所述至少一個(gè)控制單元(7)被布置在所述LED模塊(11)的載體(4)上，并且所述至少一個(gè)控制單元(7)具有電子存儲(chǔ)介質(zhì)(8)，用于存儲(chǔ)所述LED芯片(2)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及規(guī)定根據(jù)所存儲(chǔ)的運(yùn)行數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)所述工作電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED模塊， 其特征在于，所述至少一個(gè)控制單元(7)具有用于檢測所述LED芯片(2)的 持續(xù)工作時(shí)間的裝置，其中所述持續(xù)工作時(shí)間被存儲(chǔ)在所述電子存儲(chǔ) 介質(zhì)(8)中，并且根據(jù)所述持續(xù)工作時(shí)間來調(diào)節(jié)所述LED芯片(2) 的工作電d。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED模塊， 其特征在于，規(guī)定隨著持續(xù)工作時(shí)間的增加而提高所述LED芯片(2)的工作電、、云
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的LED模塊， 其特征在于，在所述電子存儲(chǔ)介質(zhì)(8)中存儲(chǔ)所述LED芯片(2)的亮度分組。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的LED模塊， 其特征在于，所述LED模塊(11)具有接口 ，用于讀出所存儲(chǔ)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和/或 用于對(duì)所述至少一個(gè)控制單元(7)進(jìn)行編程。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的LED模塊， 其特征在于，在所述LED模塊(11)的載體(4)上布置一裝置，用于將供電電 壓變換為被設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)所述LED陣列的工作電壓。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的LED模塊， 其特征在于， 所述LED模塊(11)包含溫度傳感器(3)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED模塊， 其特征在于，規(guī)定根據(jù)由所述溫度傳感器(3 )所測量的溫度來調(diào)節(jié)所述LED芯 片(2)的工作電流。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的LED模塊， 其特征在于，所述LED芯片(2)中的至少一個(gè)與所述溫度傳感器(3)之間的 間J 巨為5mm或更小。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的LED模塊， 其特征在于，所述LED模塊包含光探測器(5)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的LED模塊， 其特征在于，所述光探測器(5)是環(huán)境光探測器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的LED模塊， 其特征在于，規(guī)定根據(jù)由所述光探測器(5)所測量的光強(qiáng)來調(diào)節(jié)所述LED芯片 (2 )的工作電流。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的LED模塊， 其特征在于，所述至少一個(gè)LED陣列包含芯片載體(1 )，在該芯片載體(1 ) 上布置所述LED芯片(2)，其中所述芯片載體(1)被布置在所述載 體(4)上。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的LED模塊， 其特征在于，所述載體(4)具有12mm或更小的寬度。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的LED模塊， 其特征在于，所述至少一個(gè)LED陣列包含有至少4個(gè)LED芯片(2)。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的LED模塊， 其特征在于， 所述至少一個(gè)LED陣列具有至少一個(gè)光學(xué)元件(12)，用于對(duì)由 所述LED芯片(2)所發(fā)射的輻射進(jìn)行射束成形。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的LED模塊， 其特征在于，所述光學(xué)元件(12)是不成像的光學(xué)聚能器。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的LED模塊， 其特征在于，該LED模塊是汽車前燈的部分。
19. LED照明設(shè)備， 其特征在于，該LED照明設(shè)備包括多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至18之一所述的LED模塊 (11)。
全文摘要
在一種LED模塊(11)中，該LED模塊(11)具有由多個(gè)LED芯片(2)組成的LED陣列和用于調(diào)節(jié)LED芯片(2)的工作電流的控制單元(7)，該控制單元(7)被布置在該LED模塊(11)的載體(4)上，并且該控制單元(7)具有電子存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)LED芯片(2)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，其中規(guī)定根據(jù)所存儲(chǔ)的運(yùn)行數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)該工作電流。
文檔編號(hào)H05B33/08GK101164378SQ200680013037
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月19日
發(fā)明者B·-H·肖爾茨, U·布魯恩 申請(qǐng)人:電燈專利信托有限公司