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WO2009040111A1 - Leuchtvorrichtung mit lichtpuffer - Google Patents

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WO2009040111A1
WO2009040111A1 PCT/EP2008/008091 EP2008008091W WO2009040111A1 WO 2009040111 A1 WO2009040111 A1 WO 2009040111A1 EP 2008008091 W EP2008008091 W EP 2008008091W WO 2009040111 A1 WO2009040111 A1 WO 2009040111A1
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WO
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light
lighting device
buffer
relax
light source
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PCT/EP2008/008091
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English (en)
French (fr)
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WO2009040111A4 (de
Inventor
Robert Kraus
Original Assignee
Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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Publication date
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Priority to US12/679,670 priority Critical patent/US8497621B2/en
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Priority to EP08802568A priority patent/EP2193308A1/de
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Publication of WO2009040111A4 publication Critical patent/WO2009040111A4/de

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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • rectifiers with smoothing capacitors are typically required to suppress flicker.
  • An additional electronics which is associated with additional manufacturing costs. In addition, this increases the probability of failure of the circuit. In order to effectively avoid the current / voltage fluctuation, larger capacitors that take up a lot of space usually have to be taken.
  • PWM pulse width modulation
  • the lighting device has at least one suitable for operation with alternating current and / or pulse width modulation light source, in particular light emitting diode.
  • the lighting device further comprises at least one light buffer for absorbing light energy from the light source and time-delayed E mission of stored light energy.
  • the light buffer serves to absorb (pump) the light energy of the light source during the illumination of the light source - in the "Em" phase - in order to continue to illuminate in the so-called "off” phase of the light source (relaxation) and thus reducing the flicker of the lighting device during operation.
  • the associated relaxation time t_relax is defined as the time in which the radiation intensity drops by a factor of e when the primary radiation is switched off.
  • a light buffer may also have several different relaxation times, eg. B. depending on the radiated wavelength.
  • a light source or lamp operated with alternating current is preferred.
  • the lighting device has at least two light buffers with different relaxation times.
  • the light buffer which is sensitive to the shortest wavelength has the greatest relaxation time.
  • the light buffer may be located both in the immediate vicinity of the light source (eg, on the LED chip, in or on the LED package, etc.) and remote from the light source.
  • a lighting device is preferred in which the light buffer which is used for the shortest possible lenate is sensitive, which is arranged at least one light source closest.
  • a lighting device in which at least one light buffer additionally has a wavelength-converting property is preferred.
  • a color radiation of the lamp can be adjusted.
  • a light source in particular LED
  • UV LEDs are particularly advantageous for this because the primary radiation is invisible. Therefore, no "color flickering" caused by the primary radiation is visible, and UV LEDs also have a high luminous efficacy.
  • a lighting device is preferred in which the light buffer that is sensitive to the shortest wavelength has no or no significant amount of wavelength conversion material.
  • the wavelength conversion material comprises phosphorus.
  • one or more suitable phosphorescent or luminescent materials may be used, in particular phosphorus-based.
  • light buffer materials and / or conversion materials are suitable:
  • Yellow phosphorus eg yttrium aluminum garnet with Ce activates Y3 (Al, Si) 5012: Ce (YAG: Ce));
  • Red phosphorus eg activated by Eu or Sn.
  • Gallophosphates and silicates can be used as white phosphorus (eg based on Zmk gallophosphate with nanopores, Eu-doped silicates, such as Li 2 SrSiO 4 : Eu (2+), Ba 9 Sc 2 Si 6 O 24 IEu (2+ ), Ca 3 Si 2 O 7 : Eu (2+), Sr orthosilicates Sr 2 SiO 4 [Eu (2+), La (3+)]).
  • the light buffer material (s) of the respective light buffer may be the same and the wavelength conversion material (s) (i.e., both
  • the relaxation time t_relax of at least one light buffer - in particular of the light buffer closest to the light source (s) in the case of several light buffers - is greater than the period T of the AC voltage, ie t_relax> T. If the light buffer contains chemical components or subregions has multiple relaxation times (for example at different wavelengths of the emitted radiation), it is preferred if this condition is fulfilled at least for a relaxation time.
  • a light-emitting device is preferred in which a light-off time of the light buffer is at least 1 ms, preferably at least 5 ms, more preferably at least 10 ms.
  • Half-life decay times well below 1 ms are less preferred because at very high current frequencies (eg, during high-frequency PWM operation) the eye integrates light differences, and at long dark times (eg very low AC frequencies) half-life decay time then flicker can not effectively depress.
  • Half-value decay time is understood to mean the time-dependent, possibly frequency-dependent, duration of a luminescent material to which a luminous intensity only shuts off after the primary light source has been switched off is still 50% of the output light intensity at the switch-off time.
  • a relaxation time of at least one light buffer which is greater than about five times the period T of the AC voltage, ie t_relax> 5 -T.
  • the relaxation time is greater than ten times the period T of the AC voltage but less than fifty times the period T of the AC voltage, that is, 10 -t ⁇ t_relax ⁇ 50 -T.
  • a preferred relaxation time t relax of about 0.2 s to about 1 s results.
  • the known phosphors have relaxation times of less than 1 ⁇ s to hours, so that these times can be easily realized by the choice of the appropriate phosphor (e.g., white phosphorus).
  • a lighting device which has a driver for driving the at least one light source, which comprises a rectifier with no or with only a small-sized smoothing capacitor.
  • a lighting device which has a light bulb socket can be preferred.
  • a lighting device which is adapted to be used in a fluorescent lamp socket.
  • retrofit lamps particularly preferably fit substantially into a standardized contour, eg. B. suitable for E26.
  • the object is also achieved by means of a lamp which has at least one such lamp.
  • the object is also achieved by means of a method for illuminating, in which a light source, in particular light-emitting diode, is operated with alternating current and / or in PWM Bet ⁇ eb, light energy emitted by the light source is absorbed by at least one light buffer and the absorbed light energy for smoothing a Lichtmtensitat Delayed is emitted again.
  • a light source in particular light-emitting diode
  • FIG. 1 shows a cross-sectional illustration in side view of a retrofit lamp according to the invention to an LED-based light bulb
  • FIG 2 shows a cross-sectional view in side view of a erfmdungsgedorfe retrofit lamp to a fluorescent tubes on LED basis.
  • FIG. 1 shows a lighting device 1 in the form of a so-called. Retrofit lamp to a light bulb with E26 contour based on ultraviolet emitting light-emitting diodes (UV LEDs) 2 as
  • the UV LEDs 2 are mounted symmetrically in the circumferential direction on a substrate 3, which is designed here as a metal core board.
  • the substrate 3 and a light-transmitting bulb or shell 4 surrounding the substrate 3 and the LEDs 2 are mounted on an Edison socket 5, which has known electrical contacts 6 for supplying power to the LEDs 2.
  • the UV LEDs 2 are connected so that they are arranged in branches of an LED chain, wherein the branches are connected in anti-parallel to each other and the chain is directly connected to the contacts 6 of the base 5.
  • Each LED 2 thus draws current from a half-wave of the applied alternating current of here exemplary 50 Hz and lights up accordingly 50 times per second, when the current or the voltage of the half-wave exceeds a certain threshold.
  • a layered near-zone light buffer 7 is arranged in the immediate vicinity of the light sources 2.
  • a diffusely scattering intermediate-zone light buffer 8 surrounds the near-zone light buffer 7.
  • the intermediate-zone light buffer 8 is in turn surrounded by a remote zone light buffer 9, which is applied in layers to the piston 4.
  • the intermediate zone light buffer 8 and the remote zone light buffer 9 have phosphorescent additives which serve to produce the desired color spectrum of the lighting device 1.
  • the near-zone light buffer 7 has a relaxation time t_relax_n
  • the intermediate-zone light buffer 8 has a relaxation time t_relax i
  • the far-zone light buffer 9 has a relaxation time t_relax_f, which differ.
  • the relaxation times are selected such that the condition t_relax_n> max ⁇ t_relax_i, t_relax_f ⁇ is fulfilled.
  • the LEDs When operating with the 50 Hz mains voltage selected here by way of example, the LEDs light up with corresponding frequency. Then, the light energy emitted by the LEDs is first absorbed to a significant extent by the near-zone light buffer 7 and released again with a corresponding relaxation time t_relax_n at the same wavelength with a time delay.
  • the near-zone light buffer 7 thus "smears" the light flux tips of the LEDs, which reduces the flickering of the lighting device 1.
  • the UV light radiated again by the near-zone light buffer 7 then passes to the intermediate-zone light buffer 8, where it is likewise absorbed and re-emitted. However, the emission now happens with a longer relaxation time t_relax_i.
  • the inter-zone light buffer 8 has a wavelength conversion material, so that the light emitted by it is shifted in the visible range.
  • light emitted by the intermediate-zone light buffer 8 reaches the far-zone light buffer 9. There it is absorbed and re-emitted with a relaxation time t_relax_i, which is also greater than t_relax_n.
  • the far-zone light buffer 8 has at least one wavelength conversion material, so that the light emitted by it has a wavelength which is shifted in a certain visible range, which differs at least partially from the spectral range which emits from the inter-zone light buffer 8 becomes.
  • an LED lighting device 1 can be obtained which does not flicker or has very little flickering and also has a defined color emission.
  • the light buffer 12 in the form of a phosphorescent layer is applied to a glass envelope 13.
  • the light source is also UV LEDs 2, which are arranged on a substrate 14.
  • the base 15 and the contacts 16 are designed so that the lamp 11 can be inserted into a conventional version of a fluorescent lamp.
  • only one light buffer 12 is present, which absorbs the UV light radiated by the LEDs 2 and wel- len GmbHumgepurposetes light in the visible range with a relaxation time t_relax than again gives off.
  • the present invention is not limited to the embodiments shown.
  • other light sources may be used instead of an LED, for example a compact fluorescent tube.
  • white or monochrome or clusters of monochrome light sources can be used.
  • the lamps do not have to have a retro fit shape.
  • no wavelength conversion is required.
  • the power source may also have a frequency other than 50 Hz, e.g. B. 60 Hz, and may additionally or alternatively be pulse width modulated. Then the relaxation time of at least one light buffer is preferably matched to a typical distance between 'Em' phases of the PWM.

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Abstract

Die Leuchtvorrichtung (1, 11) mit mindestens einer zum Wechselstrom- und/oder PWM-Betrieb vorgesehenen Lichtquelle (2), insbesondere Leuchtdiode, aufweisend mindestens einen Lichtpuffer (7, 8, 9) zur Absorption von Lichtenergie von der Lichtquelle und zeitverzögerter Emission der gespeicherten Lichtenergie.

Description

Beschreibung
Leuchtvorrichtung mit Lichtpuffer
Oft wird bei mit Wechselspannung bzw. -ström angetriebenen oder PWM-gesteuerten Lichtquellen ein störendes Flimmern beobachtet. Dieses Problem ist für Leuchtdioden (LEDs) besonders ausgeprägt, da das Leuchten von LED als stromgesteuerten Bauteilen im wesentlichen von dem eingeprägten Strom abhängt und mit dem Abfall des Stroms unter einem bestimmten Wert (Pegel) praktisch sofort aufhört.
Bei Lampen, die an Wechselstromquellen betrieben werden, werden zur Unterdrückung des Flimmerns in der Regel Gleichrich- ter mit Glättungskondensatoren benötigt, d. h., eine zusätzliche Elektronik, was mit zusätzlichem Herstellungsaufwand verbunden ist. Außerdem wächst dadurch die Ausfallwahrscheinlichkeit der Schaltung. Um die Strom-/Spannungsschwankung wirkungsvoll zu vermeiden, müssen in der Regel größere Kon- densatoren genommen werden, die viel Platz beanspruchen.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leuchtvorrichtung bereitzustellen, die ein Flimmern aufgrund einer mit Wechselstrom- und/oder mittels Pulsweiten-Modulation (PWM) betriebenen Lichtquelle wirkungsvoll unterdrückt und zudem einfach in der Herstellung, zuverlässig und robust ist.
Diese Aufgabe wird mittels einer Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 und eines Verfahrens nach Anspruch 20 gelöst. Vor- teilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere den Unteransprüchen entnehmbar.
Die Leuchtvorrichtung weist mindestens eine zum Betrieb mit Wechselstrom und/oder mit Puls-Weiten-Modulation geeignete Lichtquelle auf, insbesondere Leuchtdiode. Die Leuchtvorrichtung weist ferner mindestens einen Lichtpuffer zur Absorption von Lichtenergie von der Lichtquelle und zeitverzögerter E- mission der gespeicherten Lichtenergie. In anderen Worten dient der Lichtpuffer dazu, die Lichtenergie der Lichtquelle wahrend des Leuchtens der Lichtquelle - in der "Em"-Phase - aufzunehmen (Pumpen), um in der sog. "Aus"-Phase der Licht- quelle weiterzuleuchten (Relaxation) und somit das Flimmern der Leuchtvorrichtung im Betrieb zu verringern. Die zugehörige Relaxationszeit t_relax ist definiert als die Zeit, in der die Strahlungsintensität bei abgeschalteter primärer Strahlung um den Faktor e abfallt. Ein Lichtpuffer kann auch meh- rere unterschiedliche Relaxationszeiten aufweisen, z. B. abhangig von der eingestrahlten Wellenlange.
Bevorzugt wird eine mit Wechselstrom betriebenen Lichtquelle bzw. Lampe.
Zur effektiveren Glattung der Lichtabstrahlungsamplitude über die Zeit ("Verschmierung") weist die Leuchtvorrichtung mindestens zwei Lichtpuffer mit unterschiedlichen Relaxationszeiten auf.
Es kann vorteilhaft sein, wenn mindestens zwei Lichtpuffer mit unterschiedlichen Relaxationszeiten für unterschiedliche Wellenlangen empfindlich sind.
Allgemein kann es vorteilhaft sein, wenn diejenigen Lichtpuffer, die auf kürzerer Wellenlange empfindlich sind, eine größere Relaxationszeit aufweisen.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn derjenige Lichtpuffer, der für die kürzeste Wellenlange empfindlich ist, die größte Relaxationszeit aufweist.
Allgemein kann der Lichtpuffer sowohl in unmittelbarer Nahe der Lichtquelle (z. B. auf dem LED-Chip, im oder an dem LED- Package usw. angeordnet) als auch entfernt von der Lichtquelle angeordnet sein. Bevorzugt wird eine Leuchtvorrichtung, bei welcher derjenige Lichtpuffer, der für die kürzeste WeI- lenlänge empfindlich ist, der mindestens einen Lichtquelle am nächsten angeordnet ist.
Bevorzugt wird weiterhin eine Leuchtvorrichtung, bei welcher mindestens ein Lichtpuffer zusätzlich eine wellenlängenumwandelnde Eigenschaft aufweist. Dadurch kann zusätzlich auf einfache und platzsparende Weise eine Farbabstrahlung der Lampe eingestellt werden.
Allgemein kann dazu eine Lichtquelle, insbesondere LED, verwendet werden, welche eine primäre Strahlung mit einer kürzeren Wellenlänge erzeugt als die sekundäre von den Konversionsschichten ausgesendete Strahlung. UV-LED sind hierzu besonders vorteilhaft, da die primäre Strahlung unsichtbar ist. Daher ist kein durch die primäre Strahlung bedingtes „Farb- flackern" sichtbar. Außerdem weisen UV-LED eine hohe Lichtausbeute auf.
Bevorzugt wird insbesondere eine Leuchtvorrichtung, bei wel- eher der Lichtpuffer, der für die kürzeste Wellenlänge empfindlich ist, keine bzw. keine signifikante Menge an Wellenlängenkonversionsmaterial aufweist .
Zur besonders einfachen und sicheren Herstellung und Handha- bung umfasst das Wellenlängenkonversionsmaterial Phosphor.
Als Lichtpuffermaterialien und / oder Konversionsmaterialien können eine oder mehrere geeignete phosphoreszierende bzw. lumineszierende Materialien verwendet werden, insbesondere auf Phosphorbasis. Beispielsweise sind als Lichtpuffermaterialien und / oder Konversionsmaterialien geeignet:
Weißer Phosphor;
Gelber Phosphor (z. B. Yttrium-Aluminium-Granat mit Ce aktiviert Y3(AI, Si) 5012 : Ce (YAG: Ce) );
Roter Phosphor (z.B. aktiviert durch Eu oder Sn). Als weißer Phosphor können u.a. Gallophosphate sowie Silikate verwendet werden (z.B. auf der Basis Zmk-Gallophosphat mit Nanoporen, Eu-dotierte Silikate, wie Li2SrSiO4 : Eu (2+ ) , Ba9Sc2Si6O24IEu (2+ ) , Ca3Si2O7: Eu(2+ ), Sr-Orthosilikate Sr2SiO4 [Eu (2+) , La(3+)]).
Allgemein kann das Lichtpuffermaterial bzw. können die Lichtpuffermateπalien des jeweiligen Lichtpuffers und kann das Wellenlangenkonversionsmaterial bzw. können die Wellenlangen- konversionsmaterialien übereinstimmen (d.h., sowohl eine
Lichtpuffereigenschaft als auch eine Wellenlangenkonversions- eigenschaft aufweisen), als auch im wesentlich nur für jeweils eine der Eigenschaften ausgewählt sein.
Zur noch effektiveren Verschmierung ist die Relaxationszeit t_relax zumindest eines Lichtpuffers - insbesondere des bezüglich der Lichtquelle (n) am nächsten angeordneten Lichtpuffers im Fall mehrerer Lichtpuffer - großer als die Periode T der Wechselspannung, also t_relax > T. Falls der Lichtpuffer chemische Komponenten oder Teilbereiche mit mehreren Relaxationszeiten (beispielsweise bei unterschiedlichen Wellenlangen der emittierten Strahlung) aufweist, wird es bevorzugt, wenn diese Bedingung zumindest für eine Relaxationszeit erfüllt ist.
Bevorzugt wird eine Leuchtvorrichtung, bei der eine HaIb- wertsabklmgzeit des Lichtpuffers mindestens 1 ms betragt, bevorzugt mindestens 5 ms, noch bevorzugter mindestens 10 ms. Halbwertsabklmgzeiten von deutlich unter 1 ms werden weniger bevorzugt, da bei sehr hohen Stromfrequenzen (z. B. wahrend eines PWM-Betriebs hoher Frequenz) das Auge Lichtunterschiede integriert und bei langen Dunkelzeiten (z. B. sehr niedrigen Wechselstromfrequenzen) eine Halbwertsabklmgzeit dann das Flimmer nicht effektiv unterdrucken kann. Unter Halbwertsab- klmgzeit wird diejenige - ggf. frequenzabhangige - Zeitdauer eines nachleuchtenden Materials verstanden, zu der eine Leuchtstarke nach Abschalten der primären Lichtquelle nur noch 50% der Ausgangslichtstärke zum Abschaltzeitpunkt beträgt .
Besonders bevorzugt wird eine Relaxationszeit zumindest eines Lichtpuffers, die größer als ca. fünfmal der Periode T der Wechselspannung ist, also t_relax > 5 -T.
Noch bevorzugter ist es, wenn die Relaxationszeit größer als zehnmal der Periode T der Wechselspannung, aber kleiner als fünfzigmal der Periode T der Wechselspannung ist, also 10 -T < t_relax < 50 -T gilt. Somit ergibt sich bei einem solchen Lichtpuffer für eine durch eine Netzspannung von 50 Hz betriebene Leuchtvorrichtung eine bevorzugte Relaxationszeit t relax von ca. 0,2 s bis ca. 1 s.
Beispielsweise weisen die bekannten Phosphore Relaxationszeiten von weniger als 1 μs bis hin zu Stunden auf, sodass diese Zeiten können leicht durch die Wahl des geeigneten Phosphors (z.B. weißen Phosphors) realisiert werden können.
Bevorzugt wird weiterhin eine Leuchtvorrichtung, welche als Lichtquelle eine Kette aus mehreren antiparallel geschalteten LEDs aufweist, die direkt an die Leistungsquelle anschließbar ist.
Bevorzugt wird auch eine Leuchtvorrichtung, welche einen Treiber zum Ansteuern der mindestens einen Lichtquelle aufweist, der einen Gleichrichter ohne oder mit nur gering dimensioniertem Glättungskondensator umfasst.
Bevorzugt werden kann eine Leuchtvorrichtung, welche einen Glühlampensockel aufweist.
Bevorzugt werden kann aber auch eine Leuchtvorrichtung, wel- che dazu eingerichtet ist, in eine Leuchtstofflampenfassung eingesetzt zu werden. Diese sog. Retrofit-Lampen passen besonders bevorzugt im Wesentlichen in eine genormte Kontur, z. B. passend zu E26.
Die Aufgabe wird auch mittels einer Leuchte gelost, welche mindestens eine solche Lampe aufweist.
Die Aufgabe wird auch mittels eines Verfahrens zum Beleuchten gelost, bei dem eine Lichtquelle, insbesondere Leuchtdiode, mit Wechselstrom und/oder im PWM-Betπeb betrieben wird, von der Lichtquelle emittierte Lichtenergie von mindestens einem Lichtpuffer absorbiert wird und die absorbierte Lichtenergie zur Glattung einer Lichtmtensitat zeitverzogert wieder emittiert wird.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung schematisch genauer ausgeführt. Dabei können, wo zweckmäßig, gleiche oder gleichwirkende Bauteile in unterschiedlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
FIG 1 als Querschnittsdarstellung in Seitenansicht eine er- fmdungsgemaße Retrofit-Lampe zu einer Glühbirne auf LED-Basis;
FIG 2 zeigt als Querschnittsdarstellung in Seitenansicht eine erfmdungsgemaße Retrofit-Lampe zu einer Leuchtstoffrohre auf LED-Basis.
FIG 1 zeigt eine Leuchtvorrichtung 1 in Form einer sog. Retrofit-Lampe zu einer Glühbirne mit E26-Kontur auf Basis von Ultraviolett abstrahlenden Leuchtdioden (UV-LEDs) 2 als
Lichtquelle (n) . Die UV-LEDs 2 sind in Umfangsrichtung symmetrisch auf einem Substrat 3 montiert, das hier als Metallkernplatine ausgeführt ist. Das Substrat 3 sowie ein das Substrat 3 und die LEDs 2 umgebender lichtdurchlässiger Kolben bzw. Hülle 4 sind auf einem Edison-Sockel 5 gehaltert, der bekannte elektrische Kontakte 6 zur Leistungsversorgung der LEDs 2 aufweist . Die UV-LEDs 2 sind so verschaltet, dass sie in Zweigen einer LED-Kette angeordnet sind, wobei die Zweige anti-parallel zueinander verschaltet sind und die Kette direkt mit den Kon- takten 6 des Sockels 5 verbunden ist. Jede LED 2 zieht somit Strom aus einer Halbwelle des angelegten Wechselstroms von hier beispielhaften 50 Hz und leuchtet entsprechend 50-mal in der Sekunde auf, wenn der Strom bzw. die Spannung der Halbwelle einen gewissen Schwellwert überschreitet.
Bei dieser Lampe 1 sind drei Lichtpuffer vorhanden bzw. ist der Lichtpuffer in drei Zonen aufgeteilt. Ein schichtartiger Nahzonen-Lichtpuffer 7 ist in unmittelbarer Nähe zu den Lichtquellen 2 angeordnet. Ein diffus streuender Zwischenzo- nen-Lichtpuffer 8 umgibt den Nahzonen-Lichtpuffer 7. Der Zwischenzonen-Lichtpuffer 8 ist wiederum von einem Fernzonen- Lichtpuffer 9 umgeben, welcher schichtartig auf dem Kolben 4 aufgebracht ist.
Der Zwischenzonen-Lichtpuffer 8 sowie der Fernzonen-Lichtpuffer 9 weisen phosphoreszierende Zusätze auf, welche dazu dienen, das gewünschte Farbspektrum der Leuchtvorrichtung 1 zu erzeugen.
Der Nahzonen-Lichtpuffer 7 weist eine Relaxationszeit t_relax_n auf, der Zwischenzonen-Lichtpuffer 8 eine Relaxationszeit t_relax i und der Fernzonen-Lichtpuffer 9 eine Relaxationszeit t_relax_f, welche sich unterscheiden. Dabei sind die Relaxationszeiten so gewählt, dass die Bedingung t_relax_n > max {t_relax_i, t_relax_f} erfüllt ist.
Beim Betrieb mit der hier beispielhaft gewählten Netzspannung von 50 Hz leuchten die LEDs mit entsprechender Häufigkeit. Dann wird die von den LEDs abgestrahlte Lichtenergie zunächst in signifikantem Maß vom Nahzonen-Lichtpuffer 7 absorbiert und zeitverzögert mit entsprechender Relaxationszeit t_relax_n bei gleicher Wellenlänge wieder abgegeben. Durch den Nahzonen-Lichtpuffer 7 "verschmieren" somit die Licht- fluss-Spitzen der LEDs, wodurch ein Flackern der Leuchtvorrichtung 1 verringert wird. Das von dem Nahzonen-Lichtpuffer 7 wieder abgestrahlte UV-Licht gelangt dann zum Zwischenzo- nen-Lichtpuffer 8, wo es ebenfalls absorbiert und wieder e- mittiert wird. Die Emission geschieht nun allerdings mit einer längeren Relaxationszeit t_relax_i. Zudem weist der Zwischenzonen-Lichtpuffer 8 ein Wellenlängenkonversionsmaterial auf, so dass das von ihm emittierte Licht in den sichtbaren Bereich hin verschoben ist. Analog gelangt von dem Zwischenzonen-Lichtpuffer 8 emittiertes Licht zum Fernzonen- Lichtpuffer 9. Dort wird es absorbiert und mit einer Relaxationszeit t_relax_i wieder emittiert, welche ebenfalls größer ist als t_relax_n. Auch der Fernzonen-Lichtpuffer 8 weist mindestens ein Wellenlängenkonversionsmaterial auf, so dass das von ihm emittierte Licht eine Wellenlänge aufweist, die in einen bestimmten sichtbaren Bereich hin verschoben ist, der sich zumindest teilweise von demjenigen Spektralbereich unterscheidet, welcher von dem Zwischenzonen-Lichtpuffer 8 emittiert wird. Durch geeignete Wahl der Dicken der Lichtpuffer 7,8,9, ihrer Lichtpuffermaterialien und -materialdicken, als auch ihres Wellenlängenkonversionsmaterials, ihrer Wellenlängenkonversionsmaterial-Dichte uvKi. kann eine LED- Leuchtvorrichtung 1 erlangt werden, die nicht oder nur sehr wenig flackert und zudem eine definierte Farbabstrahlung besitzt .
FIG 2 zeigt eine Leuchtvorrichtung 11 in Form einer Retrofit- LED-Lampe zu einem Leuchtstoffröhr . Der Lichtpuffer 12 in Form einer phosphoreszierenden Schicht ist auf einer Glashülle 13 aufgetragen. Als Lichtquelle dienen ebenfalls UV-LEDs 2, die auf einem Substrat 14 angeordnet sind. Der Sockel 15 und die Kontakte 16 sind so ausgelegt, dass die Lampe 11 in eine übliche Fassung einer Leuchtstofflampe eingesetzt werden kann. Hier ist also nur ein Lichtpuffer 12 vorhanden, welcher das von den LEDs 2 abgestrahlte UV-Licht absorbiert und wel- lenlangenumgewandeltes Licht im sichtbaren Bereich mit einer Relaxationszeit t_relax als wieder abgibt.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausfuhrungsformen beschrankt. So können beispielsweise auch andere Lichtquellen statt einer LED verwendet werden, beispielsweise eine Kompakt-Leuchtstoffröhre . Auch können weiße oder einfarbige bzw. Cluster einfarbiger Lichtquellen verwendet werden. Die Lampen müssen keine Retro- fit-Form besitzen. Es braucht auch keine Wellenlangenkonver- sion durchgeführt zu werden. Die Leistungsquelle kann auch eine andere Frequenz als 50 Hz aufweisen, z. B. 60 Hz, und kann zusätzlich oder alternativ pulsweiten-moduliert sein. Dann ist die Relaxationszeit zumindest eines Lichtpuffers vorzugsweise auf einen typischen Abstand zwischen 'Em'- Phasen der PWM abgestimmt.
Bezugs zeichenliste
1 Leuchtvorrichtung
2 LED 3 Substrat
4 Kolben
5 Sockel
6 elektrischer Kontakt
7 Nahzonen-Lichtpuffer 8 Zwischenzonen-Lichtpuffer
9 Fernzonen-Lichtpuffer
11 Leuchtstoffröhr
12 Lichtpuffer
13 Glashulle 14 Substrat
15 Sockel
16 Kontakt t_relax Relaxationszeit des Lichtpuffers 12 t relax n Relaxationszeit des Nahzonen-Lichtpuffers 7 t_relax_i Relaxationszeit des Zwischenzonen-Lichtpuffers 8 t_relax_f Relaxationszeit des Fernzonen-Lichtpuffers 9

Claims

Patentansprüche
1. Leuchtvorrichtung (1;11) mit mindestens einer zum Wechselstrom- und/oder PWM-Betrieb vorgesehenen Lichtquelle (2), insbesondere Leuchtdiode, aufweisend mindestens zwei Lichtpuffer (7,8,9) zur Absorption von Lichtenergie von der Lichtquelle (2) und zeitverzogerter Emission der gespeicherten Lichtenergie, wobei die mindestens zwei Lichtpuffer (7,8,9) unterschiedliche Relaxationszeiten ( t_relax_n, t_relax_i, t_relax_f) aufweisen und für unterschiedliche Wellenlangen empfindlich sind.
2. Leuchtvorrichtung (1) nach Anspruch 1, aufweisend einen schichtartigen Nahzonen-Lichtpuffer (7) in unmittelbarer Nahe zu der mindestens einen Lichtquelle (2) und einen schichtartig auf einen Kolben (4) aufgebrachten Fernzo- nen-Lichtpuffer (9).
3. Leuchtvorrichtung (1) nach Anspruch 2, ferner aufweisend einen diffus streuenden Zwischenzonen-Lichtpuffer (8), der den Nahzonen-Lichtpuffer (8) umgibt und von dem Fern- zonen-Lichtpuffer (9) umgeben ist.
4. Leuchtvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Lichtpuffer (7), der für die kürzeste Wellenlange empfindlich ist, die längste Relaxa- tionszeit (t_relax_n) aufweist.
5. Leuchtvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Lichtpuffer (7), der für die kürzeste Wellenlange empfindlich ist, der mindestens einen Lichtquelle (2) am nächsten angeordnet ist.
6. Leuchtvorrichtung (1;11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Lichtpuffer Phosphor umfasst.
7. Leuchtvorrichtung (1;11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher mindestens einer der Lichtpuffer
(8, 9; 12) zusätzlich eine wellenlangenumwandelnde Eigenschaft aufweist.
8. Leuchtvorrichtung (1) nach Anspruch 1 in Kombination mit den Ansprüchen 4 und 7, bei welcher der Lichtpuffer (7), der für die kürzeste Wellenlange empfindlich ist, keine signifikante Menge an Wellenlangenkonversionsmaterial aufweist.
9. Leuchtvorrichtung (1;11) nach Anspruch 7 oder 8, bei welcher das Wellenlangenkonversionsmaterial Phosphor um- fasst .
10. Leuchtvorrichtung (1;11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Halbwertsabklingzeit des Lichtpuffers (7-9; 12) mindestens 1 ms betragt, bevorzugt mindestens 5 ms, noch bevorzugter mindestens 10 ms.
11. Leuchtvorrichtung (1;11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Lichtquelle (2) zum Betrieb mit Wechselstrom eingerichtet ist.
12. Leuchtvorrichtung (1;11) nach Anspruch 11, bei welcher eine Relaxationszeit (t_relax_n; t_relax) zumindest eines Lichtpuffers (7; 12) großer als die Periode (T) der Wechselspannung ist.
13. Leuchtvorrichtung (1;11) nach Anspruch 12, bei der die
Relaxationszeit (t_relax_n; t_relax) des zumindest einen Lichtpuffers großer als fünfmal der Periode T der Wechselspannung .
14. Leuchtvorrichtung (1;11) nach Anspruch 13, bei der die Relaxationszeit (t relax n; t relax) zehnmal langer als die Periode (T) der Wechselspannung, aber kürzer als fünfzigmal die Periode (T) der Wechselspannung ist.
15. Leuchtvorrichtung (1;11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Lichtquelle eine UV- Leuchtdiode (2) ist.
16. Leuchtvorrichtung (1;11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche als Lichtquelle eine Kette aus mehreren antiparallel geschaltete LEDs (2) aufweist, die direkt an die Leistungsquelle anschließbar ist.
17. Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche einen Treiber zum Ansteuern der mindestens einen Lichtquelle aufweist, der einen Gleichrichter ohne oder mit nur klein dimensioniertem Glättungskondensator umfasst .
18. Leuchtvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden An- sprüche, die einen Glühlampensockel (5) aufweist.
19. Leuchtvorrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die dazu eingerichtet ist, in eine Leuchtstofflampenfassung eingesetzt zu werden.
20. Verfahren zum Beleuchten, bei dem eine Lichtquelle, insbesondere Leuchtdiode, mit Wechselstrom und/oder im PWM-Betrieb betrieben wird, von der Lichtquelle (2) emittierte Lichtenergie von min- destens einem Lichtpuffer (7-9; 12) absorbiert wird die absorbierte Lichtenergie zeitverzögert wieder emittiert wird.
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