Источник света


H01L33 - Полупроводниковые приборы по меньшей мере с одним потенциальным барьером или с поверхностным барьером, предназначенные для светового излучения, например инфракрасного; специальные способы или устройства для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы таких приборов (соединение световодов с оптоэлектронными элементами G02B 6/42; полупроводниковые лазеры H01S 5/00; электролюминесцентные источники H05B 33/00)

Владельцы патента RU 2285312:

Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов (ОАО НИИПП) (RU)

Изобретение относится к устройству светодиодных источников света, предназначенных для локального освещения рабочих поверхностей. Сущность: источник света выполнен в виде монолитной гибридной интегральной схемы в корпусе из стандартного лампового цоколя и оптически прозрачного световода, внутри которого кристаллы излучающих р-n-переходов размещены на теплоотводящем основании, причем с каждым кристаллом сопряжен цилиндрический выступ световода с коническим углублением на торце. Технический результат изобретения: обеспечение требуемого светораспределения для локального равномерного освещения рабочих поверхностей. 1 ил.

 

Изобретение относится к светодиодной технике, а точнее к устройству источников света, предназначенным для локального освещения рабочих поверхностей.

Известно широкое применение ламп накаливания для освещения объектов, размещенных в ограниченном пространстве (например, рабочие места сборщиков изделий микроэлектроники, клетки с молодняком в птицеводческих и животноводческих комплексах, тепличные и комнатные растения и др.). К недостаткам упомянутых источников света относится низкий КПД и вытекающий отсюда большой расход электроэнергии, а также сравнительно небольшой срок службы (500-1000 часов).

Использование светодиодов разного цвета свечения, в том числе и белого, в светильниках различных конструкций устраняет основные недостатки ламп накаливания [1].

Известно устройство светодиода с несколькими излучающими кристаллами с р-n-переходами и сопряженного с ними полимерного полусферического купола [2]. Использование упомянутого изделия для локального освещения позволяет обеспечить засветку сравнительно небольшой площади, что в ряде случаев оказывается недостаточным для практического использования. Кроме того, производство данного источника света является весьма трудоемким.

Известен также полупроводниковый источник света, выполненный в виде монолитной гибридной интегральной схемы в корпусе из стандартного лампового цоколя и оптически прозрачного цилиндрического световода с коническом углублением на торце [3]. Конструкция световода обеспечивает разворот большей части светового пучка от излучающих кристаллов с р-n-переходами в плоскость, перпендикулярную геометрической оси прибора.

Известный источник света характеризуется хорошими экономическими показателями при массовом производстве, высоким внешним квантовым выходом излучения и эффективно используется в составе светосигнальных устройств различного назначения. При использовании упомянутого источника света для локального освещения достигается засветка гораздо большей площади, чем светодиодом по патенту [2], однако освещенность по площади поверхности, в этом случае, крайне неравномерна (яркое кольцо света по периферии и темное пятно в центре круга).

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое решение, состоит в формировании требуемого светораспределения для локального освещения рабочих поверхностей.

Положительный результат достигается тем, что в источнике света, выполненном в виде монолитной гибридной интегральной схемы, включающей стандартный ламповый цоколь, оптически прозрачный световод, кристаллы излучающих р-n-переходов, размещенных на теплоотводящем основании, по данному предложению с каждым кристаллом сопряжен цилиндрический выступ световода с коническим углублением на торце.

Целесообразно кристаллы излучающих р-n-переходов укреплять на выступах теплоотводящего основания, сопряженно с цилиндрическими выступами световода.

В цоколь лампы может быть встроен преобразователь напряжения.

На чертеже изображена одна из возможных конструкций заявляемого устройства.

Источник света состоит из типового лампового цоколя 1, оптически прозрачного монолитного световода 2, светоизлучающих кристаллов 3, прикрепленных n-областью р-n-перехода к теплоотводящему основанию 4. Лучи света от кристаллов излучающих р-n-переходов 3 падают на внутреннюю поверхность конических углублений 5 цилиндрических выступов 4 световода 2 таким образом, что часть из этих лучей попадает на внутреннюю поверхность конических углублений 5 под углом больше критического и выводится во внешнюю среду через боковую поверхность цилиндрических выступов 4 световода 2. Этим достигается достаточно широкая диаграмма направленности излучения от каждого кристалла излучающих р-n-переходов, обеспечивая тем самым необходимую площадь засветки при локальном освещении рабочих поверхностей. Суперпозиция световых потоков от всех кристаллов излучающих р-n-переходов обеспечивает приближающуюся к равномерной освещенность рабочей поверхности. Электрические межсоединения на чертеже не показаны.

Для удобства сборки источника света и обеспечения максимального внешнего квантового выхода излучения кристаллы излучающих р-n-переходов целесообразно размещать на выступах теплоотводящего основания. Этим облегчается пространственное сопряжение кристаллодержателя, кристаллов излучающих р-n-переходов и цилиндрических выступов световода.

Если напряжение источника электропитания не совпадает с рабочим напряжением источника света, то в ламповый цоколь устройства может быть встроен преобразователь напряжения.

Пример практического исполнения. Была изготовлена партия источников света предлагаемой конструкции с использованием цоколей от бытовых лампочек накаливания в количестве 10 шт. Кристаллы желтого цвета свечения (20 шт.) площадью 0,3х0,3 мм2 гетероэпитаксиальных структур GaAlInP были припаяны n-областью р-n-перехода к торцевой поверхности теплоотводящего основания, который был электрически соединен с корпусом цоколя источника света. Р-область кристаллов тонкими проводниками соединялись с центральным электродом цоколя. Далее весь блок герметизировался, с использованием специальной заливочной формы, оптическим клеем ОК-72ф. В результате достигалась монолитность конструкции и формировались цилиндрические выступы световода с коническими углублениями. Внутри цоколя источника света был встроен преобразователь сетевого напряжения, который обеспечивал ток через каждый кристалл 10 мА.

Экспериментальные образцы источников света были использованы для освещения цыплят на Томской птицефабрике. Экономический анализ показал, что за счет сокращения потребления электроэнергии по сравнению с лампами накаливания и большого срока службы полупроводниковых источников света срок окупаемости изделий составляет 3 месяца.

Источники информации

1. А.Рябов. FAQ про LED, обзор, ч.2, ж. Цоколь, № 2, 2004, с.60-67.

2. Гальчина Н.А, Коган Л.М. Патент RU 2207663 С2,. 2003.06.27/

3. Абрамовский А.П., Бакин Н.Н., Нетесов Ю.А., патент на ПМ RU 41547, U1, 2004.10.27

1. Источник света, выполненный в виде монолитной гибридной интегральной схемы, включающей стандартный ламповый цоколь, оптически прозрачный световод, кристаллы излучающих р-n-переходов, размещенных на теплоотводящем основании, отличающийся тем, что с каждым кристаллом сопряжен цилиндрический выступ световода с коническим углублением на торце.

2. Источник света по п.1, отличающийся, тем, что кристаллы излучающих р-n-переходов укреплены на выступах теплоотводящего основания сопряженно с цилиндрическими выступами световода.

3. Источник света по п.1, отличающийся тем, что в ламповый цоколь встроен преобразователь напряжения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области полупроводниковых излучающих приборов, конкретнее к светодиодам на основе широкозонных нитридных соединений типа АIIIBV. .

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к светодиодным устройствам, и может найти применение в производстве светодиодных устройств, используемых в коммунальном хозяйстве, рекламе, автомобильной промышленности, энергетике, железнодорожном транспорте и в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к полупроводниковой оптоэлектронике и может быть использовано при изготовлении различного вида излучателей на основе светоизлучающих диодов (светодиодов).

Изобретение относится к полупроводниковой оптоэлектронике и может быть использовано при изготовлении различного вида излучателей на основе светоизлучающих диодов (светодиодов).

Изобретение относится к области полупроводниковых излучающих приборов, конкретнее к светодиодам на основе широкозонных нитридных соединений типа АIIIBV. .

Изобретение относится к области полупроводниковых излучающих приборов, конкретнее к светодиодам на основе широкозонных нитридных соединений типа AIIIBV. .

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, конкретно к источникам, излучающим с поверхности в инфракрасном (ИК) диапазоне спектра, и может найти применение в приборах газового анализа, спектрометрах, в системах обнаружения и связи.

Изобретение относится к конструктивным элементам полупроводниковых приборов, по меньшей мере, с одним потенциальным барьером или с поверхностным барьером, предназначенных для светового излучения, в частности, к железнодорожным светодиодным светофорам.

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к электронной технике, а именно к светоизлучающим устройствам, и может быть использовано в вычислительной технике, энергетике, железнодорожном и автомобильном транспорте и других отраслях промышленности для разработки и изготовления экранов коллективного пользования, информационных табло, различных осветительных и светотехнических приборов и др.

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов на основе светодиодов и может найти применение при изготовлении светодиодных ламп заградительных огней, сигнальных огней для бакенов, башен, высоких и протяженных зданий, аэродромов, а также ламп для освещения и подсветки

Изобретение относится к области электронной техники и техники освещения на основе полупроводниковых светоизлучающих диодов (СИД)

Изобретение относится к источнику света, который производит белый свет

Изобретение относится к области оптоэлектроники, конкретно к полупроводниковым источникам излучения инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазонов длин волн. Оно может найти применение при создании современных светотехнических изделий и систем. Изобретение может быть использовано также в СВЧ микроэлектронике при создании монолитных усилителей мощности и в силовой электронике при создании монолитных преобразователей. В полупроводниковом источнике излучения (ИИ) генерирующая излучение монолитная матрица p-n мезоструктур на теплопроводящей диэлектрической подложке установлена внутри кристаллодержателя, выполненного в виде устройства с высокой скоростью отбора тепла от кристалла и передачи его всей конструкции кристаллодержателя. Кристаллодержатель, содержащий диэлектрическую крышку, спаянную с металлическим основанием, вместе с матрицей p-n мезоструктур, вставленной в окно диэлектрической крышки и соединенной с ней пайкой по краям окна, образует герметичную полость, частично заполненную капиллярно-пористым материалом. На тыловой поверхности подложки кристалла и смежной с ней внутренней поверхности диэлектрической крышки сформирована единая сеть капиллярных каналов. Это обеспечивает многократное снижение теплового сопротивления полупроводникового источника излучения и обеспечивает равномерное распределение температуры по площади кристалла. На поверхности диэлектрической крышки сформированы входные контакты, обеспечивающие надежность и удобство монтажа изделия. Изобретение обеспечивает возможность уменьшения теплового сопротивления ИИ и увеличение излучаемой ИИ мощности, создание конструкции ИИ, позволяющей получать изделия светотехники с большой площадью излучения, компактно расположенных светоизлучающих матриц. Кроме этого, при наличии плотного расположения элементарных ИИ решается задача получения ИИ с наиболее высокой плотностью мощности (яркости) излучения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к осветительной системе, содержащей: плату СИД, несущую СИДы; и оптическую плату на плате СИД; причем оптическая плата выполнена из оптических модулей, расположенных рядом друг с другом согласно заранее определенным ориентациям по отношению друг к другу, причем каждый оптический модуль содержит, по меньшей мере, один оптический элемент, выполненный с возможностью быть обращенным к, по меньшей мере, одному из упомянутых СИДов и изменять параметр света, излучаемого этим, по меньшей мере, одним СИД, причем осветительная система снабжена механическими элементами защиты от неправильного обращения, выполненными с возможностью препятствовать размещению оптических модулей согласно ориентациям по отношению друг к другу, отличным от упомянутых заранее определенных ориентаций. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 20 ил.

Настоящее раскрытие относится к устройствам отображения, использующим полупроводниковые светоизлучающие устройства. Устройство отображения, использующее полупроводниковое светоизлучающее устройство, согласно изобретению может включать в себя первую подложку, содержащую электродную часть, проводящий адгезионный слой, расположенный на первой подложке, и множество полупроводниковых светоизлучающих устройств, по меньшей мере часть из которых утоплены в верхней области проводящего адгезионного слоя, чтобы составить отдельные пиксели с электрическим соединением с электродной частью, причем проводящий адгезионный слой содержит непрозрачную смолу, чтобы блокировать свет между полупроводниковыми светоизлучающими устройствами. Изобретение обеспечивает возможность создания устройства отображения, имеющего быстрое время отклика, высокую гибкость, увеличенный срок службы и выход годных, а также упростить процесс формирования разделительной перегородки между полупроводниковыми светоизлучающими устройствами, содержащимися в нем. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к области осветительной техники и касается модуля излучения света, выполненного с возможностью формирования белого выходящего света с пиком излучения в диапазоне длин волн от 400 до 440 нм. Модуль включает в себя первый элемент, излучающий свет с пиком излучения в диапазоне длин волн от 440 до 460 нм и второй элемент, излучающий свет с пиком излучения в диапазоне от 400 до 440 нм. Кроме того, модуль включает в себя материал преобразования длины волны, принимающий свет от первого излучающего элемента, и способный излучать свет, имеющий пик излучения в диапазоне длин волн от зеленого до красного. Модуль излучает свет, в котором отношение А’ интегрального спектрального распределения мощности света диапазона длин волн от 380 до 430 нм к интегральному спектральному распределению мощности общего выходящего света, определяемое уравнением находится в диапазоне 0,6≤A’≤3. Технический результат заключается в обеспечении возможности формирования излучения с улучшенной цветопередачей белого цвета. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к области светотехники, а именно к осветительному модулю (20a, 20b, 20c), модульной осветительной системе (2) и способу изготовления осветительного модуля. Техническим результатом является повышение равномерности освещения. Осветительный модуль содержит плату (21), имеющую центральный участок (24) и периферийный край (22), приспособленный для соединения с периферийным краем платы другого осветительного модуля, и множество источников (23) света, расположенных на плате так, что шаг вблизи периферийного края больше, чем шаг вблизи центрального участка. Шаг между источниками света платы можно уменьшить при одновременном ослаблении восприятия любых темных областей между соседствующими осветительными модулями как прерываний (или разрывов) освещенности. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Светоизлучающее устройство согласно изобретению включает в себя подложку, простирающуюся в первом направлении, уплотнительный полимерный элемент и светоизлучающий элемент. Подложка включает в себя гибкую основу, множество проводных участков и желобковый участок, расположенный среди множества проводных участков. Уплотнительный полимерный элемент уплотняет часть подложки и светоизлучающий элемент, при этом уплотнительный полимерный элемент контактирует со светоизлучающим элементом. Уплотнительный полимерный элемент отстоит от первого желобкового участка, являющегося частью желобкового участка, и простирается во втором направлении, которое пересекает первое направление. Светоизлучающее устройство согласно изобретению обеспечивает возможность уменьшения механического напряжения, вызываемого между светоизлучающим элементом и подложкой. 16 з.п. ф-лы, 7 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2005-04-13 2013-03-22T18:45:18
Наверх