Светоизлучающее устройство бокового действия с преобразованием длины волны

Светоизлучающее устройство бокового действия, содержащее подложку (101), отражатель (102), пространственно удаленный от упомянутой подложки (101) и проходящий вдоль длины упомянутой подложки, и, по меньшей мере, один светоизлучающий диод (103), установленный на упомянутой подложке и обращенный к упомянутому отражателю, причем упомянутые подложка (101) и отражатель (102) устанавливают границы световодного участка (104) для света, излучаемого упомянутым, по меньшей мере, одним светоизлучающим диодом (103), причем на световодном участке (104) никакое преобразование длины волны упомянутого света не происходит, причем упомянутое светоизлучающее устройство бокового действия дополнительно содержит материал (105), преобразующий длину волны, расположенный на боковом краю упомянутого световодного участка (104). Изобретение обеспечивает компактный излучатель бокового действия с управляемым цветным излучением. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к светоизлучающему устройству бокового действия, содержащему подложку, отражатель, установленный на пространственном удалении от упомянутой подложки и проходящий вдоль длины упомянутой подложки, и, по меньшей мере, один СИД (светоизлучающий диод), расположенный на упомянутой подложке и обращенный к упомянутому отражателю, причем подложка и отражатель устанавливают границы световодного участка для света, излучаемого упомянутым, по меньшей мере, одним СИДом.

Уровень техники изобретения

СИДы высокой яркости все больше и больше внедряются в применения для освещения. Устойчивый прогресс, достигнутый в разработке СИДов в отношении управления их эффективностью, яркостью и цветом, позволяет внедрение на рынки новых осветительных приборов, предназначенных для переднего освещения автомобилей или общего освещения.

Обычные СИДы высокой яркости излучают с верхней поверхности кристалла площадью обычно 1×1 мм. Поскольку СИДы излучают в довольно узком диапазоне длин волн, они существуют в различных цветах, таких как синий, зеленый, янтарный, красный. Например, для создания излучения белого света могут применяться люминесцентные составы, которые преобразуют часть излучения синего СИДа в диапазон более высоких длин волн, позволяя излучать белый свет при различных цветовых температурах. СИДы высокой яркости также являются привлекательным выбором для применений при задней подсветке, таких как задняя подсветка в устройствах отображения и т.п.

Для целей подсветки предпочтительны излучающие устройства бокового действия. Для многих применений, таких как карманные устройства, мобильные телефоны, PDA и т.п., также желательна тонкая, малоразмерная конструкция подсветки. Конфигурация с излучением в одну сторону, пригодная для совместного использования со СИДами торцевого излучения, описана в патенте GB 2 428 859 A компании Avago Technologies. Здесь описана конструкция задней подсветки для устройства отображения. Изогнутый отражатель лежит над СИДом, чтобы перенаправлять излучаемый свет в направлении, по существу, параллельном подложке, на которой установлен СИД. Перенаправленный свет вводится в световод, содержащий на нижней поверхности элементы, которые перенаправляют свет в световоде в направлении его передней поверхности и из световода в светопреобразующий слой. Проблемы с размещением в GB 2 428 859 заключаются, однако, в том, что для излучения в боковом направлении эта конструкция требует существенной толщины и площади поверхности. Изогнутый отражатель имеет гораздо большую площадь основания, чем сам СИД. Дополнительно, цветовое преобразование в желаемый цвет требует дополнительного светопреобразующего слоя большой площади, отдельного от фактического излучателя бокового действия. Следовательно, в технике существует необходимость в светоизлучающем устройстве бокового действия.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения состоит, по меньшей мере, в частичном преодолении этих проблем и обеспечении светоизлучающего устройства бокового действия, способного излучать свет желаемого цвета, обладая компактными размерами.

Следовательно, в первом аспекте, настоящее изобретение обеспечивает светоизлучающее устройство бокового действия, содержащее подложку, отражатель, установленный на пространственном удалении от упомянутой подложки и проходящий вдоль длины упомянутой подложки, и, по меньшей мере, один СИД, расположенный на упомянутой подложке и обращенный к упомянутому отражателю, причем подложка и отражатель устанавливают границы световодного участка для света, излучаемого упомянутым, по меньшей мере, одним СИДом. В устройстве, соответствующем настоящему изобретению, материал, преобразующий длину волны, устанавливается на боковом краю упомянутого световодного участка.

Благодаря материалу, преобразующему длину волны, установленному на боковом краю световодного участка, возможно управлять цветом света, выходящего из устройства, соответствующего изобретению, без использования располагающихся снаружи пластин преобразователя. СИДы обычно излучают свет в весьма узком диапазоне длин волн. Устанавливая материал, преобразующий длину волны, сбоку снаружи световодного участка, никакое преобразование длины волны не происходит, пока свет не выйдет из световодного участка. В пределах световодного участка свет, являющийся волной, распространяющейся вверх и вниз, имеет узкую полосу, которая делает относительно простой оптимизацию отражающих свойств присутствующего отражающего слоя(-ев). Кроме того, для световодного участка легко выбрать надлежащий материал, поскольку, предпочтительно, он должен быть прозрачным для длин волн света, излучаемого, по меньшей мере, СИДом, опять же, из-за узкой полосы света внутри световодного участка. Дополнительно, устанавливая материал, преобразующий длину волны, на боковых краях световодного участка, свет будет иметь относительно короткую длину пути через материал, преобразующий длину волны, и будет также проходить под относительно одинаковыми углами, приводя к низкой потере света и одинаковому преобразованию длины волны.

Площадь, занимаемая световодным участком, не должна превышать площадь, занимаемую диодом, и, следовательно, устройство может быть сделано очень компактным.

В вариантах осуществления настоящего материал, преобразующий длину волны, может быть размещен между упомянутым отражателем и упомянутой подложкой.

Когда материал, преобразующий длину волны, устанавливается между отражателем и подложкой, свет будет выходить из материала, преобразующего длину волны, только через его боковую внешнюю поверхность, давая высокую направленность света.

В вариантах осуществления настоящего между световодным участком и материалом, преобразующим длину волны, может быть установлено первое дихроическое зеркало.

Первое дихроическое зеркало, являющееся прозрачным для света, исходящего из световодного участка, то есть непреобразованного света, но отражающим свет, исходящий из материала, преобразующего длину волны, то есть свет с преобразованной длиной волны, расположенное между световодным участком и материалом, преобразующим длину волны, препятствует повторному вхождению преобразованного света в световодный участок. Вместо этого, он будет отражаться наружу из устройства через материал, преобразующий длину волны. Это увеличит эффективность выхода, поскольку более высокий процент преобразованного света будет выходить из устройства через заданную поверхность.

В вариантах осуществления настоящего изобретения материал, преобразующий длину волны, может быть установлен между вторым дихроическим зеркалом и световодным участком.

Помещая слой материала, преобразующего длину волны, между световодным участком и вторым дихроическим зеркалом, расположенным сбоку снаружи от материала, преобразующего длину волны, возможно предотвратить выход из устройства непреобразованного света и преобразованного света с высоким углом падения на второе дихроическое зеркало. Такой свет будет отражаться обратно в устройство.

В вариантах осуществления настоящего изобретения материал, преобразующий длину волны, может присутствовать на двух противоположных сторонах упомянутого световодного участка.

Материал, преобразующий длину волны, может присутствовать на двух противоположных сторонах световодного участка. Таким образом, достигается двунаправленное светоизлучающее устройство. Кроме того, для примера с квадратным устройством, свет может излучаться со всех четырех боковых сторон устройства.

В вариантах осуществления настоящего изобретения подложка может содержать отражающий слой.

Когда подложка содержит отражающий слой, свет эффективно распространяется в световодном участке, в конечном счете, в направлении материала, преобразующего длину волны.

В вариантах осуществления настоящего изобретения толщина световодного участка может постепенно увеличиваться вдоль направления к материалу, преобразующему длину волны.

Когда толщина световодного участка постепенно увеличивается, она будет формировать клинообразный световодный участок, который способствует отражению света в направлении материала, преобразующего длину волны. Клинообразная форма будет также обладать эффектом коллимирования света в световодном участке.

В вариантах осуществления настоящего изобретения толщина упомянутого материала, преобразующего длину волны, может постепенно увеличиваться с увеличением расстояния от световодного участка.

Клинообразный участок преобразования длины волны будет иметь эффект коллимирования для преобразованного света, чтобы коллимировать свет, выходящий из устройства.

В вариантах осуществления настоящего изобретения материал, преобразующий длину волны, может устанавливаться снаружи бокового края СИДа.

Когда длина волны света преобразуется, в материале, преобразующем длину волны, выделяется теплота. Когда материал расположен сбоку снаружи СИДа, он находится в постоянном прямом контакте с подложкой, которая, в целом, хорошо проводит тепло. Следовательно, подложка будет действовать как радиатор для материала, преобразующего длину волны. Тепло от материала, преобразующего длину волны, будет, не будет, следовательно, нагревать СИД, который обычно имеет пониженную эффективность при более высоких температурах и может иметь некоторые смещения цвета при изменении температуры.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, часть материала, преобразующего длину волны, может быть помещена на часть, по меньшей мере, одного СИДа.

Когда материал, преобразующий длину волны, помещается на части СИДа, можно достигнуть более компактной конструкции. Дополнительно, эффективность использования света получается высокой, так как часть света от СИДа излучается непосредственно в материал, преобразующий длину волны, не проходя через световодный участок.

В вариантах осуществления настоящего изобретения материал, преобразующий длину волны, в первой зоне может содержать первую структуру, преобразующую длину волны, для преобразования света, излучаемого СИДом, в первый диапазон преобразованных длин волн, и может во второй зоне содержать вторую структуру, преобразующую длину волны, для преобразования света, излучаемого упомянутым СИДом, во второй диапазон преобразованных длин волн.

Это дает возможность обеспечивать свет двух различных цветов от одного СИДа или набора СИДов, которые все излучают свет одного цвета. Различные зоны могут располагаться по соседству друг с другом, чтобы обеспечивать излучение смешанных цветов, или могут быть, например, расположены на противоположных сторонах световодных участков, чтобы получить выходной сигнал первого цвета в одном направлении и выходной сигнал второго цвета в противоположном направлении.

В вариантах осуществления настоящего изобретения световодный участок может содержать твердый прозрачный материал.

Твердотельный световодный участок может привести к более эффективному извлечению света из СИДа, поскольку меньше света отражается от материала СИДа с высоким коэффициентом к твердому слою с коэффициентом, более высоким, чем воздух. Кроме того, твердое тело увеличивает критический угол полного внутреннего отражения.

Краткое описание чертежей

Этот и другие аспекты настоящего изобретения будут теперь описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, показывая предпочтительный в настоящее время вариант осуществления изобретения. Чертежи не обязательно соответствуют масштабу.

Фиг. 1 - вид в поперечном сечении одного варианта осуществления светоизлучающего устройства, соответствующего настоящему изобретению.

Фиг. 2 - вид в поперечном сечении другого варианта осуществления светоизлучающего устройства, соответствующего настоящему изобретению.

Фиг. 3 - вид в поперечном сечении еще одного другого варианта осуществления светоизлучающего устройства, соответствующего настоящему изобретению.

Фиг. 4 - вид в поперечном сечении еще одного другого варианта осуществления светоизлучающего устройства, соответствующего настоящему изобретению.

Подробное описание

Один вариант осуществления светоизлучающего устройства бокового действия, схематично показанный на фиг.1, содержит подложку 101 и отражатель 102, установленный на определенном расстоянии от подложки 101. На подложке 101 установлен СИД 103, обращенный к отражателю 102. На этом чертеже не показано, но, как обычно в этой области техники, в устройстве присутствует, схема запуска СИДа.

В этом варианте осуществления подложка 101 и отражатель 102 показаны как, по существу, параллельные, но, как будет следовать из приведенного ниже описания, это не является необходимым для всех вариантов осуществления изобретения.

Подложка 101 и отражатель 102 формирует верхнюю и нижнюю границы световодного участка 104. СИД 103 излучает свет в световодный участок 104. На боковых сторонах снаружи световодного участка 104 и СИДа 103 и между подложкой 101 и отражателем 102 укладывается материал 105, преобразующий длину волны. Материал 105, преобразующий длину волны, поглощает свет в диапазоне длин волны, излучаемом СИДом 103, и излучает свет в преобразованном диапазоне длин волн, который отличается от диапазона длин волн, излучаемого СИДом. Обычно преобразование вызывает смещение длин волн в сторону более длинных длин волн. Подложка 101 является опорой СИДа 103 и может иметь многослойную структуру. Как правило, подложка 101 содержит слой 106, являющийся отражающим для света, излучаемого СИДом. Отражающий слой 106 может быть отражающей сборочной платой СИДа 103, которая объединяет функцию электродов с отражающей функцией. Отражающий слой обычно содержит металл, такой как серебро или алюминий. Отражатель 102 может быть самоподдерживающимся, расположенным на подложке, поддерживающей отражатель, или может, в случае, когда световодный участок 104 содержит твердотельный материал, быть расположен на верхней поверхности этого твердотельного материала. Отражатель может быть металлическим отражателем, таким как улучшенные алюминиевые или серебряные отражатели. Пригодная толщина такого металлического слоя имеет порядок от приблизительно 50 нм до приблизительно 500 нм, обычно, приблизительно 200 нм. Отражатель 102 альтернативно может быть диффузно рассеивающим слоем с высоким коэффициентом отражения обратного рассеяния (например, R>95%). Этот слой может состоять, например, из полимерного связующего вещества с частицами TiO2 размером от приблизительно 100 нм до приблизительно 1000 нм, обычно приблизительно 300 нм. Альтернативно, слой может состоять из неорганических рассеивающих слоев, таких как пористый оксид алюминия, пористый алюмоиттриевый гранат (YAG), или покрытия сульфатом бария. Слой может быть непосредственно нанесен на поддерживающую несущую подложку или на тело световода посредством, например, напыления, центрифугирования или окунания.

Отражатель 102 может также быть диэлектрическим зеркалом, предназначенным для эффективного отражения в диапазоне волн излучения СИДа. Как правило, такие зеркала содержат многослойную структуру тонких стеков из чередующихся материалов с высоким и низким показателями преломления, таких как окись тантала и кварц. СИД 103 устанавливается на подложке 101. Свет от СИДа 103 обычно имеет, по существу, угловое рассеивание, такое как излучение в форме полусферы или нижнее рассеивание, и обычно имеет основное направление излучения света, перпендикулярное от поверхности подложки, так называемого главного излучающего СИДа. Однако, в устройстве, соответствующем настоящему изобретению могут также использоваться другие типы СИДов. Как используется в этой заявке, термин "СИД", здесь сокращенно "LED", относится к любому типу СИДа или лазерного излучающего диода, известного специалистам в данной области техники, в том числе, в частности, к неорганическим СИДам, малым органическим молекулярным СИДам (smOLED) и полимерным СИДам (polyLED). Свет, излучаемый СИДом, пригодным для использования в настоящем изобретении, обычно находится в пределах диапазона волн от ультрафиолетового (UV) света до видимого света. Для видимого света излучение может иметь любой цвет, от фиолетового до красного. СИД 103 излучает свет в область между подложкой 101 и отражателем 102. Эта область здесь обозначена как световодный участок 104. Назначение этого световодного участка 104 состоит в том, чтобы направлять свет от СИДа 103 к материалу 105, преобразующему длину волны. На этом световодном участки свет отражается назад и вперед между отражающими поверхностями и, в конечном счете, сталкивается с материалом 105, преобразующим длину волны.

Световодный участок, предпочтительно, является, по существу, прозрачным для света на длинах волн, излучаемых СИДным(-ами) устройством, так что свет не поглощается в заметной степени.

Световодный участок 104 может быть пустотелым с отверстиями, заполненным любым газом, таким как, например, воздух, или, альтернативно, вакуум, или может быть выполнен из твердого материала. Примеры твердых материалов, пригодных для использования в твердотельном световодном участке, содержат, в частности, твердые неорганические материалы, такие как кварц, стекло, кварцевое стекло, сапфир и YAG, а также силиконы, фторполимеры, полиолефины или другие полимеры. Твердотельный световодный участок может дополнительно содержать добавочное количество рассеивающего материала, чтобы получать однородное распределение света на участке. Рассеивание может помочь перераспределять свет в устройстве, облегчая излучение в направлении боковых краев световодного участка.

Предпочтительно, твердотельный слой имеет индекс, по существу, совпадающий с индексом СИДных материалов (который может быть n=2,7 или выше).

Твердотельный световодный участок может служить опорой для СИДа. Обычно СИДы выращивают на поддерживающих прозрачных подложках, таких сапфир или карбид кремния. Эта прозрачная подложка может использоваться в качестве световодное тело. Материал 105, преобразующий длину волны, располагается на боковом краю, снаружи световодного участка 104 и СИДа 103. Следовательно, по существу, весь свет, выходящий из световодного участка, будет входить в материал, преобразующий длину волны.

Материал 105, преобразующий длину волны, является материалом, который при поглощении света определенной длины волны или диапазона волн, излучает свет на другой, преобразованной длине волны или диапазоне волн. Как правило, преобразованные длины волны смещаются в сторону более длинных длин волн. Традиционно, такие материалы обычно являются флуоресцентными и/или фосфоресцирующими. Многие такие материалы, преобразующие длину волны, известны специалистам в данной области техники и одна обычно используемая группа соединений проходит под названием "люминофоры".

Материал, преобразующий длину волны, может быть, например, керамическим твердым материалом или материалами, замешанными в связующий материал, такой как полимер-носитель.

Материал 105, преобразующий длину волны, согласуется со СИДом 103, так что, по меньшей мере, часть света, излучаемого СИДом, им поглощается. Следовательно, выбор материала, преобразующего длину волны, зависит от выбора СИДа. Например, материал, преобразующий длину волны, может частично преобразовывать синий свет в зеленый/желтый свет, который подмешивается в белый свет. Однако, могут также использоваться и другие материалы, преобразующие длину волны, например, полностью преобразуя синий цвет в зеленый, желтый или красный, или преобразуя ультрафиолетовый свет в видимый свет. Также возможно, что материал 105, преобразующий длину волны, содержит структуры, преобразующие две или более различных длин волн, например, первая структура, преобразующая свет СИДа в первый цвет, и вторая структура, преобразующая свет СИДа во второй цвет. Два или более компонентов могут быть установлены поверх друг друга в отдельных слоях, вместе образуя материал 105, преобразующий длину волны, или они могут быть смешаны, чтобы образовать материал 105, преобразующий длину волны.

В альтернативе варианту осуществления, показанному на фиг. 1 (не показана), по меньшей мере, часть материала, преобразующего длину волны, может быть размещена на части СИДа. В таком случае, боковой край участка световода находится внутри бокового края СИДа. Свет, излучаемый СИДом с его бокового края, непосредственно вводится в материал, преобразующий длину волны, не проходя через световодный участок. В такой альтернативе общая площадь устройства может быть уменьшена, даже до степени, при которой площадь, занимаемая устройством, равна площади, занимаемой самим СИДом. Второй вариант осуществления светоизлучающего устройства, соответствующего настоящему изобретению, показан на фиг. 2 и содержит, в дополнение к устройству, показанному на фиг. 1, первое и второе дихроические зеркала 107 и 108, с проложенным между ними слоем материала 105, преобразующего длину волны. Понятие дихроических зеркал также известно специалистам в данной области техники, например, они могут содержать многослойную сборку из чередующихся материалов с высоким и низким показателями преломления. Первое, внутреннее, дихроическое зеркало 107 располагается между световодным слоем 104 и материалом 105, преобразующим длину волны, и выполнено с возможностью пропускания света, излучаемого СИДом 103, но отражения света, излучаемого материалом 105, преобразующим длину волны, то есть, преобразованного света.

Когда свет преобразован в материале 105, преобразующем длину волны, он излучается из многих различных направлениях. Следовательно, часть преобразованного света будет излучаться из преобразующего материала в обратном направлении к световодному участку 104. Это уменьшает эффективность использования света в устройстве, и для использования также этого преобразованного света внутреннее дихроическое зеркало 107 отражает этот свет в направлении вперед, то есть, из устройства через материал 105, преобразующий длину волны. Дополнительный эффект внутреннего зеркала 107 заключается в том, что количество материала 105, преобразующего длину волны, может быть уменьшено, чтобы достигнуть той же самой степени преобразования как без внутреннего зеркала. Второе, внешнее дихроическое зеркало 108 расположено с внешней стороны материала 105, преобразующего длину волны. Для внешнего зеркала 108 возможны несколько альтернатив. В первой альтернативе оно выполнено с возможностью пропускания преобразованного света, то есть, света, излучаемого материалом 105, преобразующим длину волны, но отражения непреобразованного света, то есть, прямого света от СИДа 103. Следовательно, из устройства будет выходить только преобразованный свет, приводя к преобразованию высокой степени.

Во второй альтернативе внешнее дихроическое зеркало 108 выполнено с возможностью пропускания только преобразованного света с низким углом падения на внешнее зеркало, отражая остальной свет. Следствием этого является то, что свет, выходящий из устройства через внешнее зеркало 108, будет иметь уменьшенное угловое рассеивание.

Когда второе дихроическое зеркало 108 используется в сочетании с первым дихроическим зеркалом 107, преобразованный свет будет отражаться в материале, преобразующем длину волны, назад и вперед до тех пор, пока он не удовлетворит условиям выхода из устройства. Это будет увеличивать использование света и может также использоваться для уменьшения количества материала 105, преобразующего длину волны.

Как должны понимать специалисты в данной области техники, устройство, соответствующее настоящему изобретению, может использовать первое и/или второе дихроическое зеркало так, как описано выше. Третий вариант осуществления светоизлучающего устройства, соответствующего настоящему изобретению, схематично показана на фиг. 3. В этом варианте осуществления толщина материала 105, преобразующего длину волны, и, таким образом, также вертикальное расстояние между подложкой 101 и отражателем 102, увеличивается в зависимости от расстояния от световодного участка. Это придает материалу 105, преобразующему длину волны, в целом, коническое поперечное сечение. Благодаря такой форме и постепенному увеличению расстояния между подложкой и отражателем, часть устройства, преобразующая длину волны, обладает эффектом коллимирования для попадающего в него света.

Как должно быть понятно специалистам в данной области техники, дихроические зеркала, обсужденные выше, также могут присутствовать и использоваться в этом варианте осуществления изобретения. Четвертый вариант осуществления светоизлучающего устройства, соответствующего настоящему изобретению, схематично показан на фиг. 4. В этом варианте осуществления толщина световодного участка 104 и, таким образом, вертикальное расстояние между подложкой и отражателем, увеличивается вдоль направления к материалу 105, преобразующему длину волны. Другими словами, толщина световодного участка 104 и, таким образом, вертикальное расстояние между подложкой и отражателем, уменьшается с увеличением расстояния от материала 105, преобразующего длину волны. Это достигается формой отражателя 102 или формой тела, на которое накладывается отражатель. Наклонные границы световодного участка 104 направляют свет в направлении материала, преобразующего длину волны. Это дает особое преимущество, когда отражатель и/или подложка является зеркальной отражающей поверхностью.

Как должно быть понятно специалистам в данной области техники, в этом варианте осуществления изобретения могут также присутствовать и использоваться дихроические зеркала, обсуждавшиеся выше. Типичный размер кристалла СИДа составляет приблизительно 1×1 мм, но могут также использоваться меньшие или большие размеры. Типичная толщина или высота световодного участка и материала, преобразующего длину волны, находится в диапазоне приблизительно от 10 мкн до нескольких мм, например, от 10 мкн до 2 мм или в диапазоне от 50 до 500 мкн, обычно приблизительно 200 мкн. "Толщина" отсчитывается вдоль вертикального расстояния между подложкой и отражателем. Как правило, световодный участок и материал, преобразующий длину волны, имеют, по существу, одну и ту же толщину, так что материал, преобразующий длину волны, по существу, покрывает полную высоту бокового края световодного участка. Ширина материала, преобразующего длину волны, может быть в диапазоне приблизительно между 10 и 500 мкн, обычно приблизительно 50-200 мкн. "Ширина" материала, преобразующего длину волны, отсчитывается вдоль направления от бокового края световодного участка в направлении бокового края материала, преобразующего длину волны.

Специалист в данной области техники должен понимать, что настоящее изобретение никоим образом не ограничивается описанными выше предпочтительными вариантами осуществления. Напротив, в рамках прилагаемой формулы изобретения возможны многочисленные модификации и изменения. Например, светоизлучающее устройство, соответствующее настоящему изобретению, может принимать многочисленные физические формы, все еще оставаясь охваченным объемом формулы изобретения. Например, в виде сверху СИД может формировать центр устройства, с материалом, преобразующим длину волны, по существу, окружающим СИД и световодный участок. Примером такой конструкции является, по существу, круглое устройство, где материал, преобразующий длину волны, образует кольцо вокруг СИДа, или многоугольное устройство, где материал, преобразующий длину волны, образует стороны многоугольника, такого как квадрат. В других примерах устройство закрывается с одной или более боковых сторон СИДа материалом, преобразующим длину волны, расположенным на открытой боковой стороне(-ах) СИДа. Одним из таких примеров является квадратное устройство, где две противоположные боковые стороны закрыты, тогда как материал, преобразующий длину волны, расположен на двух других, открытых боковых сторонах.

Дополнительно материал, преобразующий длину волны, может содержать две или более отдельных зоны, где материал, преобразующий длину волны, в первой зоне преобразует свет, излучаемый СИДом в первый преобразованный цвет, и где материал, преобразующий длину волны, во второй зоне преобразует свет, излучаемый СИДом, во второй преобразованный цвет. В одном таком примере устройство является квадратным устройством, где первая зона представляет первую половину периметра (две стороны) материала, преобразующего длину волны, а вторая зона представляет вторую половину периметра (две противоположные стороны) материала, преобразующего длину волны.

Световодный участок устройства в некоторых вариантах осуществления может содержать материал, преобразующий длину волны, отличный от материала, преобразующего длину волны, расположенного сбоку снаружи световодного участка. Такой материал, преобразующий длину волны, на световодном участке может использоваться, чтобы лучше управлять светом, излучаемым устройством. Он может преобразовывать часть света, излученного СИДом, чей преобразованный свет, вместе с преобразованным светом, излучаемым боковым материалом, преобразующим длину волны, дает в результате желаемый цвет света. Для получения коллимированного света в едином общем направлении от светоизлучающего устройства бокового действия, соответствующего настоящему изобретению, устройство может быть расположено в коллиматоре, как, например, в нижней части отражателя параболической или соответствующей формы, излучающего свет в направлении боковых сторон отражателя, так чтобы весь свет, исходящий от устройства, собирался и посылался в едином общем направлении.

На чертежах подложка и отражатель показаны как имеющие свои боковые края, совпадающие с боковыми краями материала, преобразующего длину волны. Однако также возможно, что боковые края, по меньшей мере, подложки или отражателя располагаются за пределами материала, преобразующего длину волны, то есть площадь подложки и/или отражателя существенно больше, чем объединенная площадь световодного участка и материала, преобразующего длину волны. Когда отражающий слой подложки и отражателя простирается за пределы материала, преобразующего длину волны, они могут иметь такую форму, что формируют коллиматор, например, позволяя вертикальному расстоянию между отражающим слоем подложки и отражателем за пределами материала, преобразующего длину волны, увеличиваться с увеличением расстояния от материала, преобразующего длину волны, чтобы формировать между ними клиновидное пространство.

Также возможно, что отражатель не покрывает верхнюю поверхность материала, преобразующего длину волны, или покрывает только часть этой верхней поверхности. Подводя итоги, обеспечивается светоизлучающее устройство бокового действия, содержащее подложку, отражатель, установленный на пространственном удалении от упомянутой подложки и проходящий вдоль длины упомянутой подложки, и, по меньшей мере, один СИД, расположенный на упомянутой подложке и обращенный к упомянутому отражателю, причем упомянутые подложка и отражатель ограничивают световодный участок для прохождения света, излучаемого упомянутым, по меньшей мере, одним СИДом. Дополнительно, материал, преобразующий длину волны, устанавливается на боковом краю упомянутого световодного участка. Изобретение обеспечивает компактный излучатель бокового действия с управляемым цветным излучением. Светоизлучающее устройство, соответствующее настоящему изобретению, может использоваться, например, в областях СИДного освещения, таких как применение для задней подсветки в устройствах отображения, в применениях для создания направленного света, в том числе плоских световодных светильников, конструкциях СИДных коллиматоров, которые могут использоваться для переднего автомобильного освещения или модулей точечного СИДного освещения или проблесковых модулей. Области применения вышесказанным, однако, не ограничиваются.

1. Светоизлучающее устройство бокового действия, содержащее подложку (101), отражатель (102), пространственно удаленный от упомянутой подложки (101) и проходящий вдоль длины упомянутой подложки, и, по меньшей мере, один светоизлучающий диод (103), установленный на упомянутой подложке и обращенный к упомянутому отражателю, причем упомянутые подложка (101) и отражатель (102) устанавливают границы световодного участка (104) для света, излучаемого упомянутым, по меньшей мере, одним светоизлучающим диодом (103), причем на световодном участке (104) никакое преобразование длины волны упомянутого света не происходит, причем упомянутое светоизлучающее устройство бокового действия дополнительно содержит материал (105), преобразующий длину волны, расположенный на боковом краю упомянутого световодного участка (104).

2. Светоизлучающее устройство по п.1, в котором упомянутый материал, преобразующий длину волны, расположен между упомянутым отражателем и упомянутой подложкой.

3. Светоизлучающее устройство по п.1, в котором первое дихроическое зеркало расположено между упомянутым световодным участком и упомянутым материалом, преобразующим длину волны.

4. Светоизлучающее устройство по п.1, в котором упомянутый материал, преобразующий длину волны, расположен между вторым дихроическим зеркалом и упомянутым световодным участком.

5. Светоизлучающее устройство по п.1, в котором упомянутый материал, преобразующий длину волны, расположен на двух противоположных сторонах упомянутого световодного участка.

6. Светоизлучающее устройство по п.1, в котором упомянутая подложка содержит отражающий слой.

7. Светоизлучающее устройство по п.1, в котором толщина упомянутого световодного участка постепенно увеличивается вдоль направления к упомянутому материалу, преобразующему длину волны.

8. Светоизлучающее устройство по п.1, в котором толщина упомянутого материала, преобразующего длину волны, постепенно увеличивается в зависимости от расстояния от световодного участка.

9. Светоизлучающее устройство по п.1 в котором материал, преобразующий длину волны, расположен за пределами бокового края упомянутого светоизлучающего диода.

10. Светоизлучающее устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, часть материала, преобразующего длину волны, расположена на части упомянутого, по меньшей мере, одного светоизлучающего диода.

11. Светоизлучающее устройство по п.1, в котором упомянутый материал, преобразующий длину волны, в первой зоне содержит первую структуру, преобразующую длину волны, для преобразования света, излучаемого упомянутым СИДом, в первый диапазон преобразованных длин волн, и во второй зоне содержит вторую структуру, преобразующую длину волны, для преобразования света, излучаемого упомянутым СИДом, во второй диапазон преобразованных длин волн.

12. Светоизлучающее устройство по п.1, в котором упомянутый световодный участок содержит твердый прозрачный материал, по существу, не производящий преобразование длины волны света, излучаемого упомянутым светоизлучающим диодом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам изготовления светоизлучающего элемента с длиной волны из ближней инфракрасной области спектра. .

Изобретение относится к способам изготовления светоизлучающего элемента с длиной волны из ближней инфракрасной области спектра. .

Изобретение относится к способам изготовления светоизлучающего элемента с длиной волны из ближней инфракрасной области спектра. .

Изобретение относится к способам изготовления светоизлучающего элемента с длиной волны из ближней инфракрасной области спектра. .

Изобретение относится к светоизлучающим устройствам и более конкретно к светоизлучающим устройствам, включающим в себя, по меньшей мере, один светодиод и люминофор, причем люминофор включает в себя химические соединения, легированные свинцом и/или медью и преобразующие длину волны света.

Изобретение относится к способам изготовления светоизлучающего элемента с длиной волны из ближней инфракрасной области спектра. .

Изобретение относится к способам изготовления светоизлучающего элемента с длиной волны из ближней инфракрасной области спектра. .

Изобретение может быть использовано в излучателях или в фотоприемниках среднего инфракрасного диапазона. Способ изготовления полупроводниковой структуры на основе селенида свинца, содержащей подложку и пленку селенида свинца, включает формирование поликристаллической пленки селенида свинца и ее последующую термическую обработку в кислородсодержащей среде, при этом согласно изобретению поликристаллическую пленку селенида свинца формируют на подложке, выполненной из материала, имеющего температурный коэффициент линейного расширения, лежащий в диапазоне от 10·10-6 °С-1 до 26·10-6 °С-1. Изобретение обеспечивает возможность создания фоточувствительных и излучающих структур на основе селенида свинца, у которых максимум спектральных характеристик находится в диапазоне длин волн 4,0<λ≤5,0 мкм. 5 з.п. ф-лы, 3 пр., 3 ил.

Изобретение относится к светоизлучающим диодам и, в частности, к технологии улучшения извлечения света. Технический результат заключается в повышении яркости за счет устранения желто-зеленого цвета. Устройство включает в себя полупроводниковый светоизлучающий диод (СИД), слой люминофора поверх СИД и герметик поверх СИД и люминофора, контактирующий с люминофором и включающий в себя прозрачный материал, содержащий инертные частицы нелюминофора, составляющие между 0,5% - 10% от веса герметика, со средним диаметром менее одного микрона, причем частицы имеют белый цвет при белом окружающем освещении. Способ производства светоизлучающего устройства включает в себя формирование слоя люминофора поверх СИД и формирование герметика поверх СИД и люминофора. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Светоизлучающее полупроводниковое устройство согласно изобретению содержит: подложку; первый слой из полупроводника с проводимостью n-типа, сформированный на подложке; второй слой из полупроводника с проводимостью р-типа; активный слой, расположенный между первым и вторым слоями; проводящий слой, расположенный на втором слое; первый контакт, нанесенный на подложку; второй контакт, нанесенный на проводящий слой, при этом подложка содержит, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, выполненное в форме усеченной инвертированной пирамиды, при этом первый, второй, активный и проводящий слои нанесены как на горизонтальные участки подложки, так и на внутренние грани отверстий. Изобретение обеспечивает повышение эффективности светоизлучающих полупроводниковых приборов при одновременном подавлении негативных эффектов, связанных с вершинами инвертированных поверхностных пирамид 18 з.п. ф-лы, 3 пр., 5 ил.

Осветительное устройство (10), включающее в себя: светоизлучающий диод (20) (СИД), излучающий излучение СИД (21), передающее основание (50), включающее в себя люминесцентный материал (51), где люминесцентный материал (51) расположен, чтобы поглощать, по крайней мере, часть излучения СИД (21) и излучать излучение люминесцентного материала (13), при этом СИД (20) и люминесцентный материал (51) расположены, чтобы генерировать свет (115) предварительно установленного цвета; просвечивающее выходное окно (60), расположенное, чтобы передавать, по крайней мере, часть света (115); углубление СИД (11) и углубление рассеивателя (12), при этом углубление СИД (11) имеет боковую стенку углубления СИД (45) и поперечное сечение углубления СИД (211), углубление рассеивателя (12) имеет боковую стенку углубления рассеивателя (41) и поперечное сечение углубления рассеивателя (212), передающее основание (50) находится далее по ходу относительно СИД (20) и ранее по ходу относительно просвечивающего выходного окна (60); углубление СИД (11) находится ранее по ходу относительно передающего основания (50) и далее по ходу относительно СИД (20); углубление рассеивателя (12) находится далее по ходу относительно передающего основания (50) и ранее по ходу относительно просвечивающего выходного окна (60); а отношение поперечного сечения углубления рассеивателя (212) и поперечного сечения углубления СИД (211) находится в интервале от 1,01 до 2. Изобретение обеспечивает возможность создания осветительного устройства, которое имеет практически неокрашенный внешний вид в выключенном состоянии. 11 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл., 2 ил.

Способ изготовления светоизлучающего устройства с преобразованной длиной волны содержит: светоизлучающий диод для эмитирования светового излучения с первой длиной волны, имеющего светоизлучающую поверхность, на данной поверхности расположен материал, преобразующий длину волны, который приспособлен для приема светового излучения, эмитируемого указанным светоизлучающим диодом, и преобразования по меньшей мере части указанного воспринятого светового излучения в световое излучение со второй длиной волны; размещение, по меньшей мере на части внешней поверхности указанного светоизлучающего устройства с преобразованной длиной волны, светоотверждаемого покровного материала, облучение которого световым излучением с указанной первой длиной волны эффективной интенсивности вызывает отверждение указанного светоотверждаемого покровного материала; и отверждение по меньшей мере части указанного светоотверждаемого покровного материала облучением указанного материала посредством указанного светоизлучающего диода, чтобы образовать отвержденный материал, блокирующий световое излучение. Также предложены два варианта светоизлучающего устройства с преобразованной длиной волны. Изобретение может быть применено для предотвращения селективным образом выхода непреобразованного светового излучения из устройства, в результате чего светоизлучающий диод с преобразованием длины волны эмитирует по существу лишь преобразованное световое излучение. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Описываются новые полициклические азотсодержащие гетероароматические соединения - тетрацианозамещенные 1,4,9b-триазафеналены общей формулы 1 где R означает - фенил, замещенный NO2, галогеном, С1-4алкилом или группой -OR1, где R1 - метил, - нафтил или - гетероарил состава C4H3S, и способ их получения исходя из соответствующих R-замещенных 1,1,2,2-тетрацианоциклопропанов при их кипячении в 1,2-дихлорбензоле. Описываемые соединения могут быть использованы в качестве флуоресцентных индикаторов для оптохемосенсоров нового поколения или в качестве материала для светоизлучающих диодов. 2 н.п. ф-лы, 12 пр., 37 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам. Светотрназистор белого света представляет собой полупроводниковое устройство, предназначенное для светового излучения на основе транзисторной структуры с чередующимся типом проводимости, образующей активную область, генерирующую синее свечение. Светотрназистор имеет корпус с размещенным в нем чипом с последовательно соединенными областью с первым типом проводимости, являющуюся эмиттером, областью со вторым типом проводимости, являющуюся базой, и второй областью с первым типом проводимости, являющуюся коллектором. Каждая из областей имеет омический контакт, вынесенный наружу корпуса, при этом чип с эмиттером уменьшенной толщины, соединенным через базу с коллектором, помещен в оптически прозрачный компаунд, в верхнюю часть которого имплантирован люминофор. Изобретение обеспечивает возможность управлять током базы светотранзистора и, как следствие, управлять током его цепи эмиттер-коллектор, тем самым управлять интенсивностью свечения активной области светотранзистора, что позволяет создавать различные режимы свечения светотранзистора, в том числе и стабилизировать свечение на заданном уровне. 1 ил.
Изобретение может быть использовано при детектировании ионизирующего излучения и для создания источников белого света на основе нитридных гетеропереходов. Предложена гибкая (самонесущая) поликарбонатная пленка, наполненная неорганическими люминофорами из твердых растворов алюминатов и силикатов редкоземельных элементов. Пленка формируется методом литья из раствора суспензии поликарбоната и люминофора в хлорированных алифатических растворителях и содержит поликарбонат от 10 до 14% массовых, неорганический люминофор со структурой граната 4-8% массовых, пластификатор на основе акрило-нитрил-стирольной композиции 0,08-0,8%, поверхностно-активное вещество полиоксимоноолеат 0,5-2% и растворитель на основе хлорированных алифатических растворителей из группы метиленхлорида и\или хлороформа, дополняя ее состав до 100%. Изобретение обеспечивает возможность создания полимерной люминесцентной гибкой самонесущей поликарбонатной пленки, пригодной для использования в сцинтилляторах, в которых контактирование осуществляется механическим закреплением, а также в полупроводниковых осветительных структурах, в которых осуществляется адгезионное закрепление пленки, имеющей оптический контакт с гетероструктурой. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 пр.

Светоизлучающее устройство бокового действия с преобразованием длины волны

Наверх