Светоизлучающее устройство

Светоизлучающее устройство (100) согласно изобретению содержит по меньшей мере один излучатель (101) света, расположенный на подложке (102), и отражающий оптический корпус (103, 108), по меньшей мере частично окружающий по сторонам упомянутый по меньшей мере один излучатель (101) света, причем пространство (106) между упомянутым отражающим оптическим корпусом (103, 108) и упомянутым по меньшей мере одним излучателем (101) света наполнено по меньшей мере частично суспензией отражающего материала (104). Светоизлучающее устройство дополнительно содержит по меньшей мере один канал (105), подходящий для применения упомянутого отражающего материала (104). Также предложен способ изготовления описанного выше светоизлучающего устройства. Изобретение обеспечивает возможностью улучшенной светоотдачи, упрощение технологии изготовления светоизлучающего устройства, обеспечение меньшего потребления материала для изготовления светоизлучающего устройства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области светоизлучающих устройств, и более конкретно к усовершенствованию их светоотдачи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Светоизлучающие устройства согласно вышеуказанной области техники, к которой относится изобретение, считаются традиционно известными. Их используют в качестве источников света, когда требуется действие пучка, который может быть получен посредством коллимирования света. Это встречается в таких устройствах, как автомобильные фары/габаритные огни, минивидеопроекторы на светоизлучающих диодах (LED), прожекторы, светодиодные источники перестраиваемого цвета, где для применения требуется микширование излучения от единичных кристаллов. Светоизлучающее устройство такого типа описывается в документе US 2008/0094835, где источник света содержит камеру по меньшей мере с одной апертурой и набором светодиодных элементов, установленных внутри этой камеры, где, фактически, все внутренние поверхности камеры выполнены как поверхности с высокой отражающей способностью посредством прослаивания сухим порошком пространства между внутренними поверхностями стенки и прозрачной покрывающей пластиной.

Подход к проблеме в документе US 2008/0094835, заключающийся в использовании сухих порошков, приводит к потребности в соединяющем средстве, таком как покрывающая пластина. Для этого могут потребоваться, например, отверстия в покрывающей пластине или элементы вывода. Более того, с целью получения поверхности с высокой отражающей способностью слой порошка должен быть 2-3 мм. Также существует риск, что порошок не будет должным образом рассеян, и существуют области, где слой порошка может быть тоньше и, таким образом, свет не рассеивается достаточно адекватно. Поэтому существует потребность в усовершенствованном светоизлучающем устройстве.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Преимуществом было бы достижение светоизлучающего устройства с возможностью улучшенной светоотдачи. Также было бы желательным обеспечить более простое в изготовлении светоизлучающее устройство. Более того, также было бы желательным обеспечить светоизлучающее устройство, требующее меньшего потребления материала. Целью настоящего изобретения является преодоление этих проблем и обеспечение светоизлучающего устройства, в котором усовершенствуется светоотдача.

Более того, аспект изобретения направлен непосредственно на подложку, которая в сравнении со светоизлучающим устройством может создавать темную полосу вследствие низкой отражающей способности многих подложек. Эти темные полосы могут создавать артефакты, если источник света формирует прямое изображение или проекцию, как, например, фары в автомобильной промышленности.

Для лучшего реагирования на одну или более из этих проблем в первом аспекте изобретения представлено светоизлучающее устройство, которое содержит по меньшей мере один излучатель света, размещенный на подложке, и отражающий оптический корпус, по меньшей мере частично окружающий по сторонам по меньшей мере один излучатель света, в котором пространство между отражающим оптическим корпусом и по меньшей мере одним излучателем света наполнено по меньшей мере частично суспензией отражающего материала. Во многих светоизлучающих конструкциях, например толстых светодиодах или кристаллах с тонкой пленкой и обратным расположением (thin film flip chip - TFFC) с толстой керамической плиткой с вкрапленными фосфорными частицами (в данной заявке именуемых как Lumiramic или плитка Lumiramic) наверху, свет излучается от боковых поверхностей. Одним эффектом от суспензии является отражение света, излучаемого в нежелательных направлениях, таких как к боковым сторонам, который в противном случае был бы частично поглощен подложкой и не был бы коллимирован или микширован должным образом, приводя к потере эффективности. Следовательно, суспензия отражает свет, излучаемый излучателем света. Так свет может быть отражен назад к излучателю света. Преимущественно, тогда возрастает светоотдача от верхней поверхности излучателя света. Преимущество использования суспензии совместно с отражающим оптическим корпусом для коллимирования, микширования цвета и/или концентрирования света на уровне упаковки, также именуемого как уровень 2, заключается в том, что это является оптически эффективным, когда отражается больше света, чем в случае, когда световые лучи по меньшей мере частично поглощаются подложкой. Суспензия отражающего материала может быть использована для отражения того света, который излучается от боковой стороны излучателя света, назад к излучателю света, где в итоге он будет выделяться от верхней поверхности. Более того, суспензия предохраняет кристаллы от прикосновения во время управления модулем. Суспензию легче рассеивать в пространстве между излучателем(ями) света и стенкой отражающего оптического корпуса. В случае большего числа излучателей света в одном и том же отражающем оптическом корпусе суспензия отражающего материала исключает «наведение помех» между излучателями света, т.е. свет, исходящий от одного излучателя света, перемещается на другой излучатель света. Если были использованы адресуемые излучатели света, мог появляться свет, излучаемый от излучателей света, которые являются неадресуемыми, так как не использовано никакого типа барьера между адресуемыми и неадресуемыми излучателями света, и это было бы нежелательно. Используя суспензию отражающего материала, можно избежать такого наведения помех. Кроме того, суспензия отражающего материала создает механическую робастность, которая действует как дополнительная поддержка, например, чтобы плитка Lumiramic и TFFC оставались вместе и закрепленными на подложке. Суспензия отражающего материала может также улучшать теплопроводность между излучателем света, и/или кристаллом, и/или Lumiramic, и/или TFFC и подложкой. Суспензия отражающего материала дополнительно изолирует излучатель света и его электрические контакты от окружающей среды. Суспензия отражающего материала дополнительно может устранять вероятные пути короткого замыкания вдоль боковых сторон излучателя света, возникающие из-за влажности, загрязнения и т.д.

Согласно варианту осуществления изобретения, светоизлучающее устройство может дополнительно содержать по меньшей мере один канал, подходящий для применения отражающего материала. Преимущество канала заключается в том, что он позволяет удобное применение отражающего материала, например, при нагнетании. Отражающий материал можно наносить другими способами, так чтобы боковая сторона(ы) излучателей света/кристаллов/TFFC/Lumiramics была окружена отражающим материалом.

Согласно варианту осуществления изобретения, светоизлучающее устройство может дополнительно содержать канал, который формируется в отражающем оптическом корпусе, в подложке или в пересечении между граничной поверхностью подложки и отражающим оптическим корпусом. Преимуществом этого является то, что канал(ы) можно размещать там, где это является наиболее подходящим. Это может зависеть от технологии производства. Если, например, устройство или часть его изготовлено посредством травления слоя, канал, в качестве альтернативы, может быть вытравлен в подложке. Суспензию также можно нанести сверху.

Согласно варианту осуществления изобретения, светоизлучающее устройство может содержать отражающий белый свет оптический корпус, или зеркально отражающий оптический корпус, или какие-либо их комбинации. Зеркально отражающий оптический корпус может обеспечивать лучшее коллимирование света, в то время как отражающий белый свет оптический корпус может обеспечивать лучшее микширование света.

Согласно варианту осуществления изобретения, светоизлучающее устройство может содержать отражающий оптический корпус, который вмещает коллиматор, концентратор, микшер цвета/света или любую их комбинацию. Это дает возможность управлять диапазоном света для иных применений.

Согласно варианту осуществления изобретения обеспечивается светоизлучающее устройство, в котором отражающий материал содержит диоксид титана (TiO2) или любые его комбинации. Концентрация TiO2 или концентрация иных отражающих частиц может быть по меньшей мере 20% по объему/массе с целью придать суспензии желаемую отражательную способность. Суспензия может быть прозрачной с набором частиц с высокой отражательной способностью с признаком нейтрального спектра. Это может обеспечивать суспензию хорошими отражающими качествами. Другие отражающие материалы, которые могут быть использованы в качестве частиц, включают в себя BaSO4, Al3O3, MgO, галогеносодержащий фосфат кальция, пирофосфат кальция и/или YBO3.

Согласно варианту осуществления изобретения, светоизлучающее устройство может содержать отражающий материал, который распространяется от подложки до по меньшей мере 50% высоты излучателя света, предпочтительно распространяется от подложки до по меньшей мере 75% высоты излучателя света, предпочтительнее распространяется от подложки до по меньшей мере 90% высоты излучателя света, и наиболее предпочтительно распространяется от подложки до по меньшей мере 100% высоты излучателя света. Другими словами, светоизлучающее устройство может содержать отражающий материал, который покрывает, по существу, боковые поверхности по меньшей мере одного излучателя света, покрывает 50%, предпочтительно 75%, предпочтительнее 90%, наиболее предпочтительно 100% боковых поверхностей по меньшей мере одного излучателя света. Преимуществом является то, что чем лучше покрытие, тем лучше микширование, и/или коллимирование, и/или отражение света. Высоту излучателя света определяют как часть излучателя света, которая тянется от подложки до наивысшей точки излучателя света или светоизлучающего диода. Кроме того, аппроксимированная к излучателю света плитка lumiramic может быть выполнена с возможностью генерировать белый свет, если таковое необходимо. Боковые стороны и высота излучателя(ей) света могут включать в себя плитку lumiramic. Суспензия отражающего материала может достигать более высокой точки, чем высота излучателя света, например, в случае наклонной плоскости от стенки отражающего оптического корпуса по направлению к излучателю света.

Согласно варианту осуществления изобретения, светоизлучающее устройство содержит по меньшей мере один кристалл TFFC. Преимуществом является то, что в данном случае нет катода/анода в траектории света.

Во втором аспекте, настоящее изобретение относится к способу для производства светоизлучающего устройства, содержащему этапы, на которых: обеспечивают подложку, на которой расположен по меньшей мере один излучатель света; располагают отражающий оптический корпус так, что он по меньшей мере частично окружает по сторонам по меньшей мере один излучатель света; наполняют пространство между отражающим оптическим корпусом и по меньшей мере одним излучателем света суспензией отражающего материала. В данном случае не требуется дополнительного соединяющего средства для гарантии того, что отражающие частицы остаются на месте, так как соединяющее средство присутствует в виде суспензии. Она поддается контролю больше, чем порошок, и требуется немного этапов для обработки.

Один эффект суспензии состоит в отражении света, излучаемого в нежелательных направлениях, таких как к боковым сторонам, который в противном случае был бы частично поглощен подложкой и не был бы коллимирован или должным образом микширован, с потерями эффективности в результате. Следовательно, суспензия отражает свет, излучаемый от излучателя света. Таким образом, свет может быть отражен назад к излучателю света. В качестве преимущества, светоотдача от излучателя света тогда эффективно возрастает. Более того, суспензия предохраняет кристаллы от прикосновения во время обработки модуля/узла. Суспензию легко рассеивать в пространстве между излучателем(ями) света и стенкой отражающего оптического корпуса. В случае большего числа излучателей света в одном и том же отражающем оптическом корпусе, суспензия отражающего материала избегает «наведения помех» между излучателями света, т.е. свет, исходящий от одного излучателя света, перемещается к другому излучателю света. Если были бы использованы адресуемые эмиттеры света, то существовал бы свет, излучаемый от излучателей света, которые являются неадресуемыми, так как никакого вида барьера не используется между адресуемыми и неадресуемыми излучателями света, и это было бы нежелательно. Используя суспензию отражающего материала, такого наведения помех можно избежать. Кроме того, суспензия отражающего материала создает механическую робастность, которая действует как дополнительная поддержка, чтобы, например, плитка Lumiramic и кристаллы с тонкой пленкой и обратным расположением (thin film flip chip - TFFC) оставались едиными и закрепленными на подложке. Суспензия отражающего материала может также улучшать теплопроводность между кристаллом и/или Lumiramic и/или TFFC и подложкой. Суспензия отражающего материала дополнительно изолирует кристалл или TFFC или излучатель света и его электрические контакты от окружающей среды. Суспензия отражающего материала может дополнительно устранять вероятные пути короткого замыкания вдоль боковых сторон излучателя света, возникающие из-за влажности, загрязнения и т.д.

Согласно варианту осуществления изобретения, способ может далее содержать этап, на котором отверждают отражающий материал. При отверждении суспензии не требуется дополнительного слоя или дополнительного материала для того, чтобы сохранять отражающий материал на месте. Это предусматривает меньше этапов обработки и обеспечивает точную подгонку суспензии вокруг кристалла, таким образом, предотвращается воздействие грязи, пыли, загрязнений или иных нежелательных материалов на отражательную способность.

Согласно варианту осуществления изобретения, способ может содержать этап, на котором отражающий оптический корпус располагают посредством травления слоя или изготавливают посредством формования/литья под давлением (например, с диффузным белым пластиком) или посредством вытравливания надлежащей формы в подложке, включающей в себя отражающее покрытие, и с последующим размещением излучателей света или кристаллов на подложке, или посредством придания формы куску металла, сгибая его до формы, при которой металл или покрытие на металле будут более или менее зеркально отражающими, или посредством любой другой известной методики.

Согласно варианту осуществления изобретения, способ может далее содержать этап, на котором нагнетают отражающий материал через канал в отражающем оптическом корпусе. Это дает возможность наносить отражающий материал в точности туда, куда требуется, вокруг боковых сторон излучателей света так, что никакой материал не попадет на верхнюю часть излучателей света, таким образом блокируя или отражая свет в нежелательных направлениях.

Согласно варианту осуществления изобретения, способ может содержать этап, на котором рассеивают отражающий материал в пространстве между отражающим оптическим корпусом и по меньшей мере одним излучателем света при помощи капиллярной силы. Это может гарантировать оптимальное рассеивание суспензии, таким образом, избегая пустот в суспензии, и таким образом можно обеспечивать хорошее отражение света.

Излучатель света может быть в виде светоизлучающего диода, кристалла TFFC, кристалла, импульсного светодиода или любого другого светоизлучающего устройства.

Отражающий оптический корпус является необязательным и может быть исключен. С целью сохранения на месте суспензии, находящейся в состоянии текучести, можно применять временную инсталляцию, которая ограничивает перемещение суспензии.

Выражение «…пространство… наполняют по меньшей мере частично суспензией…» или «наполняемое» в независимых пунктах формулы изобретения означает, что части пространства или участки между отдельными излучателями света и стенкой(ами) отражающего оптического корпуса могут быть наполнены или частично наполнены суспензией. Важным фактором является то, что чем больше боковых сторон светодиода(ов) или излучателя(ей) света будет покрыто, тем более эффективное отражение будет получено. Итак, если боковые стороны светодиода(ов) или излучателя(ей) будут полностью покрыты, будет получен наилучший результат. В практическом применении вариантов осуществления настоящего изобретения несколько светоизлучающих кристаллов могут находиться в рамках контура отражающего оптического корпуса. Например, для модуля/узла автомобильной фары один кристалл имеет ширину приблизительно 1 мм и высоту 0,16 мм. Линейная матрица из 4 излучателей света - кристаллы могут быть использованы в модуле фары и вместе с их пучком лучей - формирует оптику и теплоотвод, модуль может быть приблизительно 50 мм шириной и 75-100 мм длиной. Для выполнения укомплектованной фары ближнего света (Low Beam) по государственным нормам обычно могут быть использованы 2-3 таких узла. Также могут быть использованы иные конструкции, содержащие более или менее светоизлучающих кристаллов, образующих линейную, круглую или иную форму конструкции.

Следует заметить, что изобретение относится ко всем возможным сочетаниям признаков, изложенных в формуле изобретения. То есть признаки, приведенные в первом аспекте, могут быть применимы во втором аспекте и наоборот.

Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны и истолкованы со ссылками на варианты осуществления, описываемые ниже в данном документе. Как правило, все термины, используемые в формуле изобретения, должны быть истолкованы согласно их обычному значению в области техники до тех пор, пока в данном документе эксплицитно не определено иное. Все ссылки на «один/этот/упомянутый [элемент, устройство, компонент, средство, этап и т.д.]» следует открыто толковать по ссылке: по меньшей мере один, например, упомянутый элемент, устройство, компонент, средство, этап и т.д., до тех пор, пока эксплицитно не указано иное. Этапы любого способа, раскрываемого в данном документе, необязательно должны выполняться строго в раскрываемом порядке, пока не установлены эксплицитно.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут ниже описаны более подробно со ссылками на сопровождающие чертежи, демонстрирующие предпочтительные в настоящее время варианты осуществления изобретения.

ФИГ.1 - схематичный вид в перспективе кристалла, или кристалла с плиткой Lumiramic, или светодиода на подложке на теплоотводе.

ФИГ.2 - схематичный вид в перспективе коллиматора на подложке на теплоотводе.

ФИГ.3 - схематичный вид в перспективе первого варианта осуществления коллиматора на подложке на теплоотводе.

ФИГ.4 - схематичный вид в перспективе отражающего концентратора/микшера цвета и/или света на подложке на теплоотводе согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.5 - схематичный вид в перспективе второго варианта осуществления отражающего концентратора/микшера цвета и/или света на подложке на теплоотводе согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.6 - схематичный вид в перспективе варианта осуществления коллиматора на подложке на теплоотводе, демонстрирующий примеры световых лучей.

ФИГ.7 - схематичный вид в перспективе отражающего концентратора/микшера цвета и/или света на подложке на теплоотводе, демонстрирующий примеры световых лучей.

ФИГ.8 - схематичный вид в перспективе третьего варианта осуществления коллиматора на подложке на теплоотводе согласно варианту осуществления настоящего изобретения, демонстрирующий примеры световых лучей.

ФИГ.9 - схематичный вид в перспективе четвертого варианта осуществления отражающего концентратора/микшера цвета и/или света на подложке на теплоотводе согласно варианту осуществления настоящего изобретения, демонстрирующий примеры световых лучей.

ФИГ.10 - схематичный вид в перспективе пятого варианта осуществления.

Нумерация позиций в рамках всей спецификации выполнена так, что одни и те же номера позиций относятся к одним и тем же элементам.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ФИГ.1-9 демонстрируют различные варианты осуществления светоизлучающих устройств согласно изобретению.

ФИГ.1-3 демонстрируют этапы нанесения суспензии согласно одному варианту осуществления изобретения.

ФИГ.1, 4, 5 демонстрируют этапы нанесения суспензии согласно другому варианту осуществления изобретения.

ФИГ.6-9 демонстрируют примеры световых лучей в различных вариантах осуществления.

ФИГ.10 демонстрирует альтернативный вариант осуществления.

На ФИГ.1 показан схематичный вид в перспективе светоизлучающего устройства 100 с кристаллом или излучателем 101 света на подложке 102 на теплоотводе 107. Это является первым этапом из трех этапов производства нескольких вариантов осуществления изобретения. На данном чертеже показан излучатель 101 света, расположенный на подложке 102, которая расположена на теплоотводе 107. Ссылочная позиция 110 показывает высоту излучателя света, которая может считаться от наивысшей точки излучателя света. На последующих этапах данная конфигурация будет адаптирована для ее конкретного назначения. Данная конструкция, в большинстве случаев именованная уровнем 1, может быть светодиодными кристаллами на подложке, включающей в себя контактирующие последовательности объектов и т.д. Последующие чертежи относятся к уровню 2. Уровень 2 может содержать упаковку вокруг узла сборки, делая его подходящим для использования в применении: защитный корпус, включающий в себя электрический, механический, тепловой и оптический интерфейс с внешним миром.

На ФИГ.2 показан схематичный вид в перспективе отражающего концентратора/микшера цвета и/или света на подложке на теплоотводе. Это является вторым этапом и этапом, предшествующим ФИГ.3, на котором наносят отражающий материал/суспензию. Светоизлучающее устройство 100 данного варианта осуществления содержит излучатель 101 света, расположенный на подложке 102, которая расположена на теплоотводе 107. В соединении с подложкой 102 располагают отражающий оптический корпус, в данном описании именуемый также как концентратор/микшер цвета и/или света или коллиматор 108. Коллиматор 108 может быть отражающим белый свет или может быть изготовлен из материала с высокими отражательными эксплуатационными характеристиками, такого как, например, зеркального, хромированного, серебряного, алюминиевого или линзы. Кроме того, светоизлучающее устройство 100 содержит канал 105 или более каналов. Один или более каналов должны быть подходящими для применения суспензии отражающего материала. Пространство 106 показано как огороженное стенками коллиматора 108, стенкой светодиода 101, низом подложки 102 и точечной линией, проложенной между стенкой коллиматора к светодиоду 101. Пространство 106 может также быть фрагментом пространства, которое показано на чертеже. Например, если пространство только частично заполнено, то есть покрыт низ подложки 102, которая в противном случае будет обнаженной, но суспензия не простирается на верхушку светодиода.

На ФИГ.3 показан схематичный вид в перспективе первого варианта осуществления коллиматора 108 на подложке 102 на теплоотводе 107. Это третий этап. На данном этапе наносят суспензию/отражающий материал 104.

На ФИГ.4 показан схематичный вид в перспективе отражающего концентратора/микшера цвета и/или света на подложке на теплоотводе. Это является вторым этапом, предшествующим ФИГ.5, на котором наносят отражающий материал/суспензию. Светоизлучающее устройство 100 данного варианта осуществления содержит излучатель 101 света, расположенный на подложке 102, которая расположена на теплоотводе 107. В соединении с подложкой 102 устанавливают отражающий оптический корпус, в данном описании именуемый также как концентратор/микшер 103 цвета и/или света или коллиматор. Концентратор/микшер 103 цвета и/или света может быть отражающим белый свет или может быть изготовлен из материала с высокими эксплуатационными характеристиками отражения, такого как, например, зеркального, хромированного, серебряного, алюминиевого или линзы. Кроме того, светоизлучающее устройство 100 содержит канал 105 или больше каналов. Один или более каналов должны быть пригодны для применения суспензии отражающего материала. Пространство 106 показано как огороженное стенками концентратора/микшера 103 цвета и/или света, стенкой светодиода 101, низом подложки 102 и точечной линией, проложенной между стенкой концентратора/микшера 103 цвета и/или света к верхушке светодиода 101. Пространство 106 также может быть фрагментом пространства, которое показано на чертеже. Например, если пространство только частично заполнено, то есть покрыт низ подложки 102, которая в противном случае будет обнаженной, но суспензия не простирается на верхушку светодиода.

На ФИГ.5 показан схематичный вид в перспективе первого варианта осуществления концентратора/микшера 103 цвета и/или света на подложке 102 на теплоотводе 107. Это третий этап второго варианта осуществления. На данном этапе наносят суспензию/отражающий материал.

В обоих случаях ФИГ.3 и 5 нанесение можно выполнять через канал 105. С подходящим материалом суспензию/отражающий материал 104 можно также наносить сверху, где световые лучи обычно исходят из устройства.

ФИГ.6 демонстрирует то, что было показано на ФИГ.2, но в данном случае добавлены примеры световых лучей 109. Данный чертеж демонстрирует, что свет, исходящий от боковых сторон кристаллов 101, частично поглощается подложкой 102, и, кроме того, модели «эффективной» поверхности, от которой свет перемещается вверх, имеют ширину W.

ФИГ.7 демонстрирует то, что было показано на ФИГ.4, но в данном случае добавлены примеры световых лучей. В данном случае ширина W" уменьшена в сравнении с шириной на ФИГ.6. К тому же показаны те же самые пояснения, как на ФИГ.6. Световые лучи 109, исходящие от боковых сторон кристаллов, поглощаются подложкой, и, таким образом, понижается светимость или яркость, так как меньше световых лучей 109 покидают отражающий оптический корпус. Концентратор фокусирует свет, но некоторые лучи могут оставаться внутри отражающего оптического корпуса, как показано пунктирными линиями.

ФИГ.8 демонстрирует то, что было показано на ФИГ.3, но в данном случае добавлены примеры световых лучей 109. В данном случае световые лучи 109 отражаются в суспензии 104, и, таким образом, больше света выходит через верхушку коллиматора 108, приводя в результате к повышенной светимости/яркости.

ФИГ.9 демонстрирует то, что было показано на ФИГ.5, но в данном случае добавлены примеры световых лучей 109. В данном случае, вследствие суспензии, световые лучи, исходящие от боковой стороны кристалла, отражаются, и больше света будет исходить от верхушки концентратора/микшера 103 цвета и/или света.

ФИГ.10 демонстрирует вариант осуществления, где только отражающий материал 104, который может быть суспензией, помещен вокруг излучателя 101 света. Может потребоваться временное средство (не показано) для вмещения отражающего материала, поскольку этот вариант осуществления не содержит отражающий оптический корпус, коллиматор или микшер цвета/света или концентратор. Более одного излучателя 101 света может быть в наличии.

«Суспензия» или «суспензия отражающего материала» или «отражающий материал» означает один и тот же материал, к которому относится ссылка. Иные материалы, не обязательно составляющие суспензию, так же могут быть использованы, что является важным, так как это его светоотражающие способности.

Отражающие материалы или частицы можно суспендировать, например, в силиконовых или иных прозрачных или по существу прозрачных материалах.

Канал означает канал/проход или проводник, вход которого размещен на внешней стороне коллиматора, или концентратора, или микшера цвета и/или света, или подложки, и выход которого размещен в подложке между стенкой отражающего оптического корпуса, который может быть коллиматором, или концентратором, или микшером цвета и/или света, и светодиодом, или в отражающем оптическом корпусе на уровне, откуда суспензия способна распространяться вокруг светодиода, таким образом, гарантируя оптимальное отражение света. Канал может быть дополнительно размещен вверху на стенках отражающего оптического корпуса, если суспензия или материал способны самостоятельно рассеиваться и обеспечивать желаемый эффект отражения. Вход и/или выход канала могут иметь разные формы, такие как круглые, квадратные, треугольные, продолговатые или любую другую форму. Светоизлучающее устройство также может содержать два или более каналов. Это может предусматривать более удобное распределение суспензии по всем желаемым участкам.

Даже хотя отражающий оптический корпус на чертежах действительно имеет конкретный угол по отношению к подложке, угол может варьировать между 1 градусом и 179 градусами, более предпочтительно между 30 и 150 градусами, в зависимости от того, должен ли свет рассеиваться или фокусироваться. Стенки могли бы образовывать открытую или частично закрытую полость или их комбинации, например две противостоящие стенки могли бы быть наклоненными по направлению друг к другу, тогда как другие две стенки могли бы быть разверзнутыми.

Lumiramic означает материал, изготовленный посредством фосфорной технологии Lumiramic, который может сократить ряд высококачественных элементов разрешения при заданной цветовой температуре на 75 процентов или более.

Специалисту в области техники очевидно, что настоящее изобретение никоим образом не ограничивается описываемыми выше предпочтительными вариантами осуществления. Наоборот, в рамках объема прилагаемой формулы изобретения возможно множество модификаций и вариаций. Например, более одного, как в равной степени два или более, излучателей света могут быть расположены внутри одной и той же коллимирующей, или концентрирующей, или микширующей цвет конструкции. Также очевидно, что любой признак из любого варианта осуществления можно использовать в другом варианте осуществления.

1. Светоизлучающее устройство (100), содержащее по меньшей мере один излучатель (101) света, расположенный на подложке (102), и отражающий оптический корпус (103, 108), по меньшей мере частично окружающий по сторонам упомянутый по меньшей мере один излучатель (101) света, причем пространство (106) между упомянутым отражающим оптическим корпусом (103, 108) и упомянутым по меньшей мере одним излучателем (101) света наполнено по меньшей мере частично суспензией отражающего материала (104), причем упомянутое светоизлучающее устройство дополнительно содержит по меньшей мере один канал (105), подходящий для применения упомянутого отражающего материала (104).

2. Светоизлучающее устройство (100) по п.1, в котором упомянутый канал сформирован в упомянутом отражающем оптическом корпусе (103, 108), в упомянутой подложке (102) или в пересечении между граничной поверхностью подложки (102) и отражающим оптическим корпусом (103, 108).

3. Светоизлучающее устройство (100) по п.1, в котором упомянутый отражающий оптический корпус (103, 108) является отражающим белый свет, зеркально отражающим или какой-либо комбинацией этого.

4. Светоизлучающее устройство (100) по п.1, в котором упомянутый отражающий оптический корпус (103, 108) составляет коллиматор, концентратор, микшер цвета и/или света или какую-либо их комбинацию.

5. Светоизлучающее устройство (100) по п.1, в котором упомянутый отражающий материал (104) содержит TiO2, иные отражающие частицы или комбинацию разных отражающих частиц.

6. Светоизлучающее устройство (100) по п.1, в котором упомянутый отражающий материал (104) простирается от упомянутой подложки до по меньшей мере 50% высоты (110) упомянутого излучателя (101) света, предпочтительно простирается от упомянутой подложки до по меньшей мере 75% упомянутой высоты (110) упомянутого излучателя (101) света, более предпочтительно простирается от упомянутой подложки до по меньшей мере 90% упомянутой высоты (110) упомянутого излучателя (101) света и наиболее предпочтительно простирается от упомянутой подложки до по меньшей мере 100% упомянутой высоты упомянутого излучателя (101) света.

7. Светоизлучающее устройство (100) по п.1, в котором упомянутое светоизлучающее устройство содержит по меньшей мере один кристалл с тонкой пленкой и обратным расположением (TFFC).

8. Способ для производства светоизлучающего устройства (100), содержащий этапы, на которых:
- обеспечивают подложку (102), на которой расположен по меньшей мере один излучатель (101) света;
- располагают отражающий оптический корпус (103, 108) так, что он по меньшей мере частично окружает по сторонам упомянутый по меньшей мере один излучатель (101) света;
- наполняют пространство между упомянутым отражающим оптическим корпусом (103, 108) и упомянутым по меньшей мере одним излучателем (101) света по меньшей мере частично суспензией отражающего материала (104), причем наполнение выполняют посредством нагнетания упомянутого отражающего материала (104) через канал (105) в упомянутом отражающем оптическом корпусе (103, 108).

9. Способ по п.8, дополнительно содержащий этап, на котором отверждают упомянутый отражающий материал (104).

10. Способ по п.8, в котором упомянутый отражающий материал (104) рассеивают в пространстве (106) между упомянутым отражающим оптическим корпусом (103, 108) и упомянутым по меньшей мере одним излучателем (101) света при помощи капиллярной силы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу изготовления шаровидной светодиодной лампы (10), имеющей прозрачную колбу (14) и основание (12) для присоединения к ламповому патрону. Путем обертывания основания (12) расширяющейся лентой (38) из пеноматериала типа Compriband или подобной, до вставки в участок (16) горловины колбы (14), может быть достигнуто автоматическое выравнивание основания (12) в горловине (16) колбы.

Изобретение относится к светотехнике, а именно к полупроводниковым источникам света на основе светодиодов. Светодиод содержит по меньшей мере один светоизлучающий кристалл со сверхузкой диаграммой направленности, который установлен в корпусе из оптически прозрачного материала, световыводящая поверхность которого выполнена сферической формы, причем размер сферы и высота оптического элемента связаны определенным соотношением, зависящим от угла расходимости потока излучения светодиода; высоты оптического элемента; радиуса сферы оптического элемента; угловой величины диаграммы направленности светового потока излучающего кристалла и показателя преломления материала оптического элемента.

Способ изготовления относится к области полупроводниковых светоизлучающих приборов и может использоваться для производства светодиодов. Сущность способа заключается в том, что на световыводящей поверхности GaN-n или GaN-p типов осаждается просветляющее оптическое покрытие SiO2 и в нем формируется микрорельеф в виде наноострий с плотностью 107-108 шт/см2.
Изобретение к полупроводниковым электролюминесцентным излучателям с управляемыми цветовыми характеристиками. Полупроводниковый электролюминесцентный излучатель включает соединенный с источником электропитания полупроводниковый светоизлучающий кристалл, генерирующий световой поток при протекании через него питающего тока, при этом использован кристалл, излучающий свет, по меньшей мере, в двух различных спектральных диапазонах с регулируемым путем изменения параметров электропитания соотношением интенсивностей излучений различного спектрального диапазона.

Источник света, в котором используют светоиспускающий диод с элементом, преобразующим длину волны, выполнен с возможностью получения неравномерного углового распределения цвета, которое можно использовать с конкретным оптическим устройством, которое трансформирует угловое распределение цвета в равномерное распределение цвета.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является уменьшение неравномерности яркости и оттенков.

Изобретение относится к светотехнике, в частности к световым приборам на светодиодах. Сущность изобретения заключается в том, что рабочая поверхность формирующей оптической системы, через которую выводится излучение светодиода, представляет собой в общем случае асимметричную асферическую поверхность.

Предложенный способ изготовления полупроводниковых излучателей применяется в технологии квантовой электроники. Получаемые полупроводниковые излучатели предназначены для использования в аппаратуре медицинской диагностики, экологической аппаратуре контроля газовых сред, волоконно-оптических датчиках давления, температуры, вибрации, химического анализа веществ, скорости потока жидкости и газов, в системах связи, контрольно-измерительной аппаратуре.

Сид-модуль // 2503093
Согласно изобретению предложен источник света, который содержит СИД-кристалл и люминесцентный преобразователь длины волны, смонтированные бок о бок на основании, причем СИД-кристалл выполнен с возможностью излучения света возбуждения в первом диапазоне длин волн, а люминесцентный преобразователь длины волны выполнен с возможностью преобразования света возбуждения в преобразованный свет во втором диапазоне длин волн; отражатель со встроенным поглощающим слоем, причем отражатель выполнен с возможностью пропускания преобразованного света от люминесцентного преобразователя длины волны, причем встроенный поглощающий слой выполнен с возможностью снижения пропускания отражателем любого света возбуждения, падающего на отражатель под, по существу, непрямыми углами; и отдельный полусферический поглотитель, расположенный вокруг люминесцентного преобразователя длины волны таким образом, что преобразованный свет от люминесцентного преобразователя длины волны проходит через отдельный полусферический поглотитель при нормальном угле падения, а свет возбуждения, пропущенный через отражатель, проходит через отдельный полусферический поглотитель под непрямым углом.

Светоизлучающее устройство (1) содержит светоизлучающий диод (2), размещенный на монтажной подложке (3), причем упомянутое устройство имеет боковую периферийную поверхность (6) и верхнюю поверхность (8) и оптически активный слой покрытия (7), причем упомянутый слой покрытия (7) покрывает по меньшей мере часть упомянутой периферийной поверхности (6), простирается от монтажной подложки (3) до упомянутой верхней поверхности (8) и по существу не покрывает верхнюю поверхность (8).

Способ изготовления светодиодного модуля согласно изобретению включает формирование на подложке изолирующей пленки; формирование на изолирующей пленке первой заземляющей контактной площадки и второй заземляющей контактной площадки, отделенных друг от друга; формирование первой разделительной пленки, которая заполняет пространство между первой и второй заземляющими контактными площадками, второй разделительной пленки, осажденной на поверхность первой заземляющей контактной площадки и третьей разделительной пленки, осажденной на поверхность второй заземляющей контактной площадки; формирование первого разделяющего слоя заданной высоты на каждой из разделительных пленок; распыление затравочного металла на подложку, на которой сформирован первый разделяющий слой; формирование второго разделяющего слоя заданной высоты на первом разделяющем слое; формирование первого зеркала, соединенного с первой заземляющей контактной площадкой, и второго зеркала, соединенного со второй заземляющей контактной площадкой с помощью выполнения процесса нанесения металлического покрытия на подложку, на которой сформирован второй разделяющий слой; удаление первого и второго разделяющих слоев; соединение стабилитрона с первым зеркалом и соединение светодиода со вторым зеркалом; и осаждение флуоресцентного вещества для того, чтобы заполнить пространство, образованное первым зеркалом и вторым зеркалом. Также согласно изобретению предложены еще один вариант описанного выше способа и конструкция светодиодного модуля. Изобретение обеспечивает возможность улучшить относительную световую эффективность светодиодного элемента с помощью улучшения тепловыделяющей способности при изготовлении светодиодного модуля с высокой яркостью, и получить светодиодный модуль небольшого размера с высокой яркостью при низкой стоимости, значительно снизить интенсивность отказов модуля и стоимость изготовления единицы, используя полупроводниковый процесс, который облегчает массовое производство. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил.

Предложены два варианта светоизлучающих устройств, использующих проводящий связывающий агент при соединении корпуса и крышки. Также предложен способ изготовления светоизлучающего устройства, который включает в себя этап соединения крышки 3, имеющей рамную часть 4, с корпусом 1, имеющим светоизлучающий элемент 2, установленный в углублении корпуса 1, чтобы закрыть отверстие углубления. На этапе соединения металлический связывающий агент 31, имеющий лучшую смачиваемость в отношении рамной части 4, нежели в отношении корпуса 1, частично наносится на корпус 1 или рамную часть 4, и распространяется вдоль рамной части 4, и соединяется, при этом пространство определяется областью соединения, где соединяется металлический связующий агент, и корпус 1 и рамная часть 4 соединяются. Изобретение обеспечивает возможность стабильного производства не воздухонепроницаемого светоизлучающего устройства при использовании для соединения крышки и корпуса металлического связывающего агента за счет исключения короткого замыкания электродов. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к монтажной плате с повышенной устойчивостью к коррозии, способу изготовления такой монтажной платы, дисплейной панели и дисплейного устройства. Технический результат - создание монтажной платы, способной предотвращать коррозию металлических электродов по причине дефектов прозрачной проводящей пленки, покрывающей торцевую поверхность органической изолирующей пленки. Достигается тем, что подложка (20) активной матрицы содержит стеклянную подложку (21); металлический проводник (22), выполненный на стеклянной подложке 21; изолирующую пленку 24 затвора, покрывающую металлический проводник (22); межслойную изолирующую пленку (29), покрывающую изолирующую пленку (24) затвора; и прозрачный электрод (33), формируемый на межслойной изолирующей пленке (29). Проводник (22) развертки содержит контактную область (55), в которой прозрачный электрод (33) наносят непосредственно на проводник (22) развертки. Прозрачный электрод 33 проходит над контактной областью (55) таким образом, чтобы покрывать торцевую поверхность (29а) межслойной изолирующей пленки (29), обращенную к контактной области (55), и торцевую поверхность (24а) изолирующей пленки (24) затвора, обращенную к контактной области (55). 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 52 ил.

Изобретение относится к способу формирования люминесцентного керамического преобразователя и к люминесцентному керамическому преобразователю, полученному таким способом. Способ содержит этапы: а) объединение материала предшественника с порообразующей добавкой, чтобы образовать сырую смесь, причем порообразующая добавка содержит по существу сферические частицы углеродистого материала или органического материала; (b) формование сырой смеси, чтобы образовать сырую заготовку керамического преобразователя; (c) нагревание сырой заготовки, чтобы удалить порообразующую добавку и сформировать предварительно обожженный керамический материал, имеющий по существу сферически сформированные поры; и (d) спекание предварительно обожженного керамического материала, чтобы сформировать люминесцентный керамический преобразователь. Полученный люминесцентный керамический преобразователь содержит спеченный, монолитный керамический материал, который преобразует свет с первой длиной волны в свет со второй длиной волны. Керамический материал имеет по существу сферически сформированные поры со средним размером от 0,5 до 10 мкм. Технический результат - получение люминесцентного керамического преобразователя с регулируемым желательным распределением и размером пор. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области светотехники и, в частности, к люминесцирующим материалам, используемым в твердотельных источниках белого света. Согласно изобретению предложен композиционный люминесцирующий материал для твердотельных источников белого света, которые содержат светодиод, излучающий в области 430-480 нм, а также смесь, по крайней мере, двух люминофоров, первый из которых имеет желто-оранжевое свечение в области (560-630 нм), а второй взят из группы алюминатов щелочноземельных металлов, активированных европием. При этом в качестве второго люминофора используют, по крайней мере, один, практически невозбуждаемый первичным излучением светодиода фотонакопительный люминофор, обладающий длительным послесвечением. Массовое соотношение между желто-оранжевым и фотонакопительным люминофорами составляет: желто-оранжевый люминофор 10-90%, фотонакопительный люминофор 10-90%. Получаемый материал характеризуется высокой яркостью и светотехническими параметрами, которые соответствуют кривой излучения абсолютно черного тела с цветовой температурой от 2900 до 6100 К, обладает длительным послесвечением и имеет невысокую стоимость. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к источникам света, работающим на основе полупроводниковых светоизлучающих диодов. Радиатор отвода тепла выполнен из набора пластин или -образной формы, контактирующих одна с другой плоской горизонтальной частью. Длина горизонтальной части каждой последующей по мере приближения к светодиоду пластины радиатора больше предыдущей. Концы пластин загнуты в сторону, противоположную от теплоотводящего основания. Теплоотводящее основание размещено под радиатором отвода тепла. По второму варианту длина горизонтальной части каждой из пластин радиатора увеличивается от крайних из них к средним, а теплопроводящее основание размещено под радиатором отвода тепла между концами загнутых пластин. По третьему варианту теплопроводящее основание размещено с торцевой части радиатора между концами загнутых пластин. Техническим результатом изобретения является снижение габаритов светильника, оптимизация тепловой площади и воздействия потока воздуха в зоне рассеивания тепла. 3 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является обеспечение излучения общего практически однородного цвета. Осветительное устройство (12) снабжено множеством плат (20) источников света (ПИС), на которых установлено множество точечных источников (17) света. Усредненный цветовой тон точечных источников (17) света (ТИС) на каждой из плат (20) лежит в эквивалентном цветовом диапазоне, определяемом квадратом, у которого каждая из двух сторон, являющихся противолежащими сторонами, имеет длину координаты по оси Х 0,015 и каждая из двух сторон, являющихся противолежащими сторонами, имеет длину координаты по оси Y 0,015 на цветовом графике цветового пространства Международной комиссии по Освещению 1931 г. Точечные источники света классифицируются на три цветовых диапазона, определяемых квадратами, причем каждая сторона квадрата имеет координатную длину 0,015. При этом второй и третий диапазоны примыкают к первому, включающему в себя упомянутый эквивалентный цветовой диапазон. Платы источников света включают в себя первые платы, на которых установлены точечные источники света в первом и втором цветовых диапазонах, и вторые платы, на которых установлены точечные источники света в первом и третьем цветовых диапазонах. Первые и вторые платы источников света размещены поочередно. 5 н. и 21 з.п. ф-лы, 17 ил.

Блок LED, содержащий LED кристалл (10), слой (12) люминофора и фильтрующий слой (14), который расположен таким образом, что световые лучи, излучаемые от LED кристалла (10), с углом излучения ниже предварительно определенного угла относительно нормали фильтра, по меньшей мере, частично отражаются, и световые лучи, излучаемые от LED кристалла выше этого предварительно определенного угла, относительно нормали к фильтрующему слою (14) пропускаются. Изобретение обеспечивает возможность создания блока LED, который решает проблему желтого кольца без снижения эффективности блока LED. 13 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 ил.

Использование: для применений, связанных с освещением, отличным от подсветок, где вертикальная диаграмма направленности (диаграмма коллимирования) и диаграмма направленности бокового излучения света могут определяться независимо. Сущность изобретения заключается в том, что двойная прессованная линза для светодиода содержит внешнюю линзу, прессованную вокруг периферии светодиодного кристалла, и внутреннюю линзу коллимации, прессованную над верхней поверхностью светодиодного кристалла и частично определяемую центральным отверстием во внешней линзе. Внешняя линза формуется, используя силикон, имеющий относительно низкий показатель преломления, такой как n=1,33-1,47, и внутренняя линза формуется из силикона с более высоким показателем преломления, таким как n=1,54-1,76, чтобы вызвать полное внутреннее отражение во внутренней линзе. Технический результат: укорочения области смешивания, утончение световода без потери эффективности. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к классу мощных светодиодов, которые используются в качестве аналогов галогенных ламп, а также для потолочных, индустриальных, фасадных и других светильников. Светодиодное устройство состоит из одного или нескольких излучателей-чипов, установленных по любой топографии на единую плоскую подложку и покрытых общим слоем компаунда-геля, возможно с кристаллами люминофора, причем над каждым чипом поверхность, граничащая с воздухом, является сферической или асферической с радиусом при вершине не более 4 мм. Диаметр этой поверхности составляет D=(1,75…2,3)Dc, где Dc - размер излучающей поверхности чипа, при этом оптические оси этих поверхностей совпадают, а расстояние от поверхности чипа до вершины поверхности, граничащей с воздухом, не превышает d=1,5 мм. Поверхность, граничащая с воздухом, может иметь над каждым чипом по всему периметру поверхности устройство, ограничивающее размер D, причем высота h и ширина t этого устройства не превышает (0,1…0,15)D. Поверхность, граничащая с воздухом, может быть выполнена на плоскоыпуклой линзе из любого оптического материала, в том числе из органического стекла, которая без воздушного промежутка расположена на компаунде-геле над чипом. Изобретение обеспечивает повышение энергетических параметров устройства, а именно значительное увеличение осевой силы света за счет увеличения угла охвата излучения кристалла до σ1=±65°, при этом потери чипа уменьшаются до δE=6%. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Светоизлучающее устройство согласно изобретению содержит по меньшей мере один излучатель света, расположенный на подложке, и отражающий оптический корпус, по меньшей мере частично окружающий по сторонам упомянутый по меньшей мере один излучатель света, причем пространство между упомянутым отражающим оптическим корпусом и упомянутым по меньшей мере одним излучателем света наполнено по меньшей мере частично суспензией отражающего материала. Светоизлучающее устройство дополнительно содержит по меньшей мере один канал, подходящий для применения упомянутого отражающего материала. Также предложен способ изготовления описанного выше светоизлучающего устройства. Изобретение обеспечивает возможностью улучшенной светоотдачи, упрощение технологии изготовления светоизлучающего устройства, обеспечение меньшего потребления материала для изготовления светоизлучающего устройства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Наверх