Блок светодиода



Блок светодиода
Блок светодиода
Блок светодиода
Блок светодиода
Блок светодиода

 

H01L33/50 - Полупроводниковые приборы по меньшей мере с одним потенциальным барьером или с поверхностным барьером, предназначенные для светового излучения, например инфракрасного; специальные способы или устройства для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы таких приборов (соединение световодов с оптоэлектронными элементами G02B 6/42; полупроводниковые лазеры H01S 5/00; электролюминесцентные источники H05B 33/00)

Владельцы патента RU 2512091:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

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.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области блоков светоизлучающих диодов (LED). В частности, изобретение относится к блокам световых устройств LED с люминофорами улучшенного излучения (pcLED). Такие сборки часто используют для обеспечения белого света.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

LED, излучающие белый свет, как правило, содержат LED синего излучения, объединенный со слоем люминофора, который стимулируется посредством синего излучения LED в излучаемый желтый свет, сочетание желтого и синего излучений, обеспечивает белый свет. Для направления нормали, вертикально к поверхности LED кристалла или вертикально к поверхности слоя люминофора с углом излучения 0°, длина пути световых лучей в слое люминофора, излучаемых LED синего излучения, равна толщине слоя люминофора. Для увеличения углов излучения длина пути синих световых лучей увеличивается. Таким образом, доля синих световых лучей, поглощенных слоем люминофора ниже для световых лучей с углом излучения 0°, чем для световых лучей с увеличивающимся углом излучения. Поскольку преобразованный свет, излучаемый слоем люминофора всегда имеет угловое распределение согласно закону Ламберта, белый свет, излучаемый посредством LED, имеет более высокую коррелированную цветовую температуру для нормального излучения с углом излучения приблизительно 0°. Как правило, слой люминофора представляет собой Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce). В случае такого YAG:Ce слоя люминофора излучаемый свет становится желтоватым с увеличением угла излучения, и воспринимается как желтое кольцо. Для решения проблемы желтого кольца известно увеличение рассеивающей способности слоя люминофора и/или добавление рассеивающего слоя поверх слоя люминофора. Для обоих решений снижение проблемы желтого кольца приводит к снижению эффективности LED, поскольку рассеивание сопровождается отражением света, ведущим к потере света. В частности, рассеивание люминофором с пониженной частотой излучаемого света ведет к отражению с сопровождаемыми потерями на отражении.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является обеспечение блока светоизлучающего диода (LED), который решает указанную выше проблему желтого кольца без снижения эффективности блока LED.

Блок светоизлучающего диода (LED) согласно изобретению содержит LED кристалл, слой люминофора и фильтрующий слой, в котором фильтрующий слой разработан таким образом, что световые лучи с длиной волны приблизительно от 400 нм до 500 нм, предпочтительно приблизительно от 420 нм до 490 нм, излучаемые LED кристаллом, по меньшей мере, частично отражаются в зависимости от их угла излучения относительно нормали к фильтрующему слою.

LED кристалл предпочтительно представляет собой LED синего излучения. Слой люминофора предпочтительно представляет собой Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce). Фильтрующий слой предпочтительно представляет собой диэлектрический фильтрующий слой. Этот фильтрующий слой обеспечивает полное пропускание световых лучей, излучаемых LED кристаллом, независимо от их длины волны в пределах диапазона видимости для больших углов излучения, предпочтительно угол излучения между 30° и 90° к нормали фильтра. Для меньших углов излучения предпочтительны углы излучения между 0° и 30° относительно нормали к фильтрующему слою, обеспечены частичные отражения световых лучей с длиной волны приблизительно от 400 нм до 500 нм. Световые лучи с длиной волны приблизительно от 400 нм до 500 нм представляют собой синие световые лучи, излучаемые посредством LED кристалла. Частичные отражения синих световых лучей, излучаемых посредством LED кристалла, в зависимости от их угла излучения относительно нормали к фильтрующему слою, обеспечивают однородность по углам излучения без потери эффективности света, излучаемого посредством LED. Нормаль к фильтрующему слою является вертикальной осью к плоской поверхности фильтрующего слоя.

Для однородного белого света, излучаемого посредством LED кристалла, отношение интенсивностей непосредственно излучаемого света от LED кристалла и преобразованного слоем люминофора света является константой для всех углов. Обычно свет, излучаемый посредством LED, обеспечивает конусообразную форму в области малого угла излучения, предпочтительно угол излучения приблизительно от 0° до 30° относительно нормали к фильтрующему слою. Однако желтый свет, излучаемый посредством LED кристалла, обычно обеспечивает шарообразную форму на всем угле излучения приблизительно от 0° до 90°. Таким образом, существуют области, особенно на больших углах излучения, предпочтительно между 30° и 90°, где отношение синего света к желтому уменьшается. Излучения под этими углами являются причиной проблемы желтого кольца. Посредством отражения некоторого количества синего света на малых углах излучения приблизительно от 0° до 30° возможно преобразование конусообразной формы синего света в шарообразную форму так, чтобы синий и желтый свет имели такое же отношение на всем угле излучения от 0° до 90°. Таким образом, суперпозиция желтого и синего света на всем угле излучения получена так, чтобы однородный белый свет излучался посредством блока LED на всем угле излучения без проблемы желтого кольца.

Предпочтительно, фильтрующий слой отражает световые лучи с углом излучения приблизительно от 0° до 30°, предпочтительно от 0° до 20°, относительно нормали к фильтрующему слою. Отраженные световые лучи являются синими световыми лучами излучаемого света LED кристалла с длиной волны приблизительно от 400 нм до 500 нм, предпочтительно от приблизительно 420 нм до 490 нм.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения приблизительно от 10% до 50%, предпочтительно от приблизительно 15% до 30% световых лучей, излучаемых посредством LED кристалла, отражаются посредством фильтрующего слоя в зависимости от их угла излучения. Отраженные световые лучи являются синими световыми лучами излучаемого света LED кристалла с длиной волны приблизительно от 400 нм до 500 нм, предпочтительно от приблизительно 420 нм до 490 нм. Таким образом, приблизительно от 10% до 50%, предпочтительно от 15% до 40% синих световых лучей, излучаемых посредством LED с углом излучения приблизительно от 0° до 40°, предпочтительно от приблизительно 0° до 30° относительно нормали к фильтрующему слою, отражаются. Остальные синие световые лучи, излучаемые посредством LED с углом излучения приблизительно от 0° до 40°, предпочтительно от приблизительно 0° до 30°, проходят фильтрующий слой без отражения.

Фильтрующий слой предпочтительно содержит слой диэлектрического покрытия, состоящего из чередующихся материалов с низким и высоким показателем преломления. Чередующиеся материалы с низким и высоким показателем преломления могут быть выбраны таким образом, что может быть достигнуто точно направленное отражение синего света, излучаемого посредством LED кристалла.

Материалы слоя диэлектрического покрытия предпочтительно являются проницаемыми для длины волны между 400 нм и 800 нм с показателем преломления материалов высокого показателя преломления в диапазоне от 1,6 до 3 и с показателем преломления материалов низкого показателя преломления в диапазоне от 1,2 до 1,8. Коэффициент поглощения обозначенных материалов является <0,00001 для длины волны >480 нм и <0,003 для длины волны >400 нм. Nb2O5 (оксид ниобия) предпочтительно используют в качестве материала с высоким показателем преломления, и SiO2 (оксид кремния) предпочтительно используют в качестве материала с низким показателем преломления.

Предпочтительно фильтрующий слой содержит девять слоев материалов с высоким показателем преломления и девять слоев материалов с низким показателем преломления. Слои могут быть нанесены посредством технических приемов напыления тонкопленочных покрытий, таких как химическое парофазное осаждение или напыление.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения фильтрующий слой расположен между LED кристаллом и слоем люминофора. Таким образом, фильтрующий слой расположен сверху LED кристалла, и слой люминофора расположен сверху фильтрующего слоя.

Согласно другому варианту осуществления изобретения слой люминофора расположен сверху LED кристалла, и фильтрующий слой расположен сверху слоя люминофора.

Дополнительно, согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, возможно снабдить блок LED первым слоем люминофора и вторым слоем люминофора, где фильтрующий слой расположен между первым слоем люминофора и вторым слоем люминофора. Предпочтительно первый слой люминофора расположен сверху LED кристалла.

Слой люминофора может содержать пластину Lumiramic и/или люминофор, помещенные в прозрачный материал матрицы. Пластина Lumiramic является поликристаллической керамической пластиной Ce (III), легированной иттрий-гадолиниевым гранатом (Y, GdAG:Ce). Существенным преимуществом является сочетание такой пластины Lumiramic с LED кристаллом синего излучения для производства белого света в диапазоне 5000 K коррелированной цветовой температуры. Рассеивание и выделение света посредством керамических цветопреобразующих пластин Lumiramic дает возможность изготовления надежных и эффективных белых pcLED. Измерение оптических свойств пластин Lumiramic до заключительной сборки LED позволяет подобрать и поместить компоновку с точным позиционированием желаемой точки белого цвета в LED.

Предпочтительно, блок LED может обеспечить прозрачную стеклянную пластину, которая функционирует в качестве подложки для фильтрующего слоя. Таким образом, фильтрующий слой не обязательно должен быть нанесен непосредственно на LED кристалл или слой люминофора. Фильтрующий слой может быть легко нанесен на прозрачную стеклянную пластину и после нанесения фильтрующего слоя на стеклянную пластину он выполнен с возможностью нанесения на блок LED.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения фильтрующий слой имеет итоговую толщину от 750 нм до 950 нм, предпочтительно от приблизительно 800 нм до 900 нм.

Дополнительно, согласно варианту осуществления изобретения слой люминофора имеет толщину приблизительно от 80 мкм до 150 мкм, предпочтительно от приблизительно 100 мкм до 130 мкм.

Кроме того, толщина слоев материалов высокого показателя преломления предпочтительно варьируется от 5 мкм до приблизительно 70 мкм и толщина слоев материалов низкого показателя преломления предпочтительно варьируется от приблизительно 20 нм до 300 нм.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты изобретения станут очевидны и описаны со ссылкой на варианты осуществления и сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает схематический вид первого варианта осуществления блока светодиода согласно изобретению;

Фиг.2 изображает диаграмму, показывающую коэффициент пропускания фильтрующего слоя изобретения, в зависимости от угла излучения и длины волны света, излучаемого посредством LED кристалла;

Фиг.3 изображает диаграмму, показывающую геометрическое расстояние координат цвета к координатам цвета в нормальном излучении в Однородном Цветовом Пространстве (CIE 1976) блока белого LED;

Фиг.4 изображает схематический вид второго варианта осуществления блока светодиода по изобретению; и

Фиг.5 изображает схематический вид третьего варианта осуществления блока светодиода по изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1 показан первый вариант осуществления блока светодиода (LED) согласно изобретению с LED кристаллом 10, слоем 12 люминофора и фильтрующим слоем 14. LED кристалл 10, слой 12 люминофора и фильтр 14 предпочтительно закрыты корпусом 16 полукруглой формы, который может иметь отражающее покрытие, нанесенное на его внутренние стенки. LED кристалл 10, который излучает синий свет с длиной волны приблизительно от 400 нм до 500 нм расположен на подложке блока 18 LED. Сверху LED кристалла 10 расположен слой 12 люминофора. Слой 12 люминофора излучает желтый свет с длиной волны приблизительно от 570 нм до 590 нм. Слой 12 люминофора может содержать пластину Lumiramic и/или люминофор, помещенный в прозрачный связующий материал. Толщина слоя 12 люминофора составляет приблизительно от 100 мкм до 120 мкм. Сверху слоя 12 люминофора расположен фильтрующий слой 14. Фильтрующий слой 12 содержит слой диэлектрического покрытия, состоящего из чередующихся материалов с низким и высоким показателем преломления, таких как Nb2O5 и SiO2.

На фиг.2 показана диаграмма, показывающая коэффициент пропускания фильтрующего слоя 14 по изобретению в зависимости от угла излучения и длины волны света, излучаемого LED кристаллом. Фильтрующий слой 14, показанный на диаграмме, имеет структуру слоя, показанную в следующей таблице 1:

Таблица 1
Слой Материал Толщина [нм]
1 Nb2O5 15,04
2 SiO2 40,81
3 Nb2O5 19,95
4 SiO2 62,79
5 Nb2O5 11,03
6 SiO2 554,43
7 Nb2O5 1,32
8 SiO2 101,21
9 Nb2O5 13,57
10 SiO2 76,41
11 Nb2O5 19,62
12 SiO2 58,04
13 Nb2O5 15,14
14 SiO2 72,37
15 Nb2O5 15,13
16 SiO2 97,54
17 Nb2O5 12,78
18 SiO2 90,31
19 Nb2O5 7,44
20 SiO2 66,31
21 Nb2O5 3,68

Различные линии, показанные на диаграмме, представляют собой различные углы излучения 0°, 26°, 40° и 77°. Как можно видеть, для больших углов излучения, таких как 40° и 77°, световые лучи в независимости от их длины волны способны проходить сквозь фильтрующий слой 14 без какого-либо отражения или поглощения. При этом угле излучения пропускание излучаемых световых лучей, в особенности синих излучаемых световых лучей, составляет приблизительно 100%. Для малых углов излучения, таких как 0° и 26°, синие световые лучи с длиной волны от 400 нм до 500 нм не способны полностью проходить сквозь фильтрующий слой. При этом угле излучения пропускание излучаемых световых лучей составляет приблизительно 80%. Приблизительно 20% синих световых лучей отражены фильтрующим слоем 14. Желтые световые лучи слоя 12 люминофора с длиной волны приблизительно от 520 нм до 650 нм способны полностью проходить сквозь фильтрующий слой в независимости от угла излучения. Таким образом, фильтрующий слой 14 только отражает некоторое количество синих излучаемых световых лучей. Частичные отражения синих световых лучей, излучаемых посредством LED кристалла 10 в зависимости от их угла излучения относительно нормали к фильтрующему слою 14 обеспечивают однородность по углам излучения без потери эффективности света, излучаемого LED кристаллом 10, поскольку синий свет, отраженный от фильтрующего слоя, поглощен слоем люминофора и преобразован в излучение люминофора.

Фильтрующий слой 14 также может иметь структуру слоя, показанную в следующей таблице 2:

Таблица 2
Слой Материал Толщина [нм]
1 Nb2O5 25,85
2 SiO2 33,7
3 Nb2O5 29,11
4 SiO2 36,26
5 Nb2O5 11,19
6 SiO2 35,9
7 Nb2O5 11,91
8 SiO2 95,52
9 Nb2O5 14,5
10 SiO2 114,43
11 Nb2O5 22,39
12 SiO2 50,5
13 Nb2O5 32,33
14 SiO2 27,98
15 Nb2O5 31,87
16 SiO2 68,13
17 Nb2O5 12,63
18 SiO2 203,49

На фиг.3 показано геометрическое расстояние координат цвета к координатам цвета в нормальном излучении в Однородном Цветовом Пространстве (CIE 1976) блок белого LED без (сплошная линия) и с (пунктирная линия) фильтрующим слоем по изобретению в зависимости от угла излучения излучаемых световых лучей. Как можно видеть на диаграмме, с использованием фильтрующего слоя 14 по изобретению возможно получение практически постоянного цвета световых лучей, излучаемых посредством блоков LED в независимости от угла излучения световых лучей.

На фиг.4 показан схематический вид второго варианта осуществления блока светодиода согласно изобретению. В этом варианте осуществления фильтрующий слой 14 расположен между LED кристаллом 10 и слоем 12 люминофора.

На фиг.5 показан схематический вид третьего варианта осуществления блока светодиода согласно изобретению, при этом блок LED содержит первый слой 12 люминофора и второй слой 20 люминофора. Фильтрующий слой 14 расположен между первым слоем 12 люминофора и вторым слоем 20 люминофора, при этом первый слой 12 люминофора расположен сверху LED кристалла 10.

Несмотря на то, что изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в вышеприведенном описании, подобные иллюстрация и описание следует рассматривать как иллюстративные или примерные и не ограничительные, изобретение не ограничено описанными здесь вариантами осуществления.

Другие разновидности описанных вариантов осуществления могут быть поняты и осуществлены на практике специалистами в данной области описываемого в заявке изобретения, путем изучения чертежей, раскрытия сущности и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения, слово "содержащий" не исключает другие элементы или этапы, и упоминание предметов изобретения в единственном числе не исключает множественного числа. Тот факт, что определенные измерения, изложены во взаимно различных зависимых пунктах, не означает, что комбинация этих мер не может быть использована в качестве преимущества. Любые указания на ссылочные материалы в формуле изобретения не должны быть истолкованы как ограничение области.

1. 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.

2. Блок LED по п.1, в котором фильтрующий слой (14) частично выполнен с возможностью отражения световых лучей с углом излучения приблизительно от 0° до 30°, предпочтительно от приблизительно 0° до 20°, относительно нормали к фильтрующему слою (14).

3. Блок LED по п.1, в котором приблизительно от 10% до 50%, предпочтительно от 15% до 30%, световых лучей, излучаемых посредством LED кристалла (10) отражаются в зависимости от их угла излучения к нормали фильтра (14).

4. Блок LED по п.1, в котором фильтрующий слой (14) содержит слой диэлектрического покрытия, состоящего из чередующихся материалов с низким и высоким показателем преломления.

5. Блок LED по п.4, в котором материалы слоя диэлектрического покрытия проницаемы для длины волны между 400 нм и 800 нм с показателем преломления материалов с высоким показателем преломления в диапазоне от 1,6 до 3 и с показателем преломления материалов с низким показателем преломления в диапазоне от 1,2 до 1,8.

6. Блок LED по п.4, в котором обеспечены девять слоев материалов с высоким показателем преломления и девять слоев материалов с низким показателем преломления.

7. Блок LED по п.1, в котором фильтрующий слой (14) расположен между LED кристаллом (10) и слоем (12) люминофора.

8. Блок LED по п.1, в котором слой (12) люминофора расположен сверху LED кристалла (10) и фильтрующий слой (14) расположен сверху слоя (12) люминофора.

9. Блок LED по п.1, в котором блок LED содержит первый слой (12) люминофора и второй слой (20) люминофора, при этом фильтрующий слой (14) расположен между первым слоем (12) люминофора и вторым слоем (18) люминофора.

10. Блок LED по п.1, в котором слой (12) люминофора содержит пластину Lumiramic и/или люминофор, помещенные в прозрачный материал матрицы.

11. Блок LED по п.1, в котором прозрачная стеклянная пластина обеспечена в качестве подложки для фильтрующего слоя (14).

12. Блок LED по п.1, в котором фильтрующий слой (14) имеет общую толщину от 750 нм до 950 нм, предпочтительно от 800 нм до 900 нм.

13. Блок LED по п.1, в котором слой (12) люминофора имеет толщину приблизительно от 80 мкм до 150 мкм, предпочтительно от приблизительно 100 мкм до 130 мкм.

14. Блок LED по п.4, в котором толщина слоев материалов с высоким показателем преломления варьируется от 5 нм до приблизительно 70 нм и толщина слоев материалов с низким показателем преломления варьируется от приблизительно 20 нм до 300 нм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является обеспечение излучения общего практически однородного цвета.

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.

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.

Изобретение относится к способу формирования люминесцентного керамического преобразователя и к люминесцентному керамическому преобразователю, полученному таким способом.

Изобретение относится к монтажной плате с повышенной устойчивостью к коррозии, способу изготовления такой монтажной платы, дисплейной панели и дисплейного устройства.

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.

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.

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).

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.

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.

Изобретение относится к области оптического приборостроения. Светодиодное устройство согласно изобретению включает один или несколько излучателей-чипов, установленных по любой топографии на единую плоскую подложку и покрытых общим слоем компаунда-геля, возможно с кристаллами люминофора, и пластину из оптического материала, размещенную без воздушного промежутка на плоской поверхности геля. На внутренней стороне пластины, граничащей с гелем, нарезаны взаимноперпендикулярные канавки, грани которых наклонены к поверхности геля на угол α=55°…65°, глубина нарезки канавок не более h=0,8 мм. Вершины канавок образуют квадраты, стороны которых составляют D=(1,75…2,3)Dc, где Dc - размер стороны чипа, причем D=D0, где D0 - расстояние между оптическими осями излучателей-чипов, при этом оптические оси квадратов нарезки и соответствующих чипов совпадают. Изобретение обеспечивает повышение энергетических параметров устройства, а именно значительное увеличение осевой силы света и уменьшение энергетических потерь за счет увеличения угла охвата излучения кристалла чипа до σ1=±75°. 2 ил.

Изобретение относится к изготовлению и производству интегральных светоизлучающих приборов. Способ согласно изобретению включает размещение светоизлучающих элементов (СЭ) в замкнутом поле (ЗП) повторяющимися группами (Г) с виртуальными номерами гирлянд внутри Г вначале в прямом порядке, затем в обратном. Последовательное соединение СЭ с одноименными СЭ внутри Г осуществляют, например, с правой стороны, а между соседними Г с левой стороны, с поочередно прилегающими к друг другу проводниками (П), параллельно ориентированными оси расположения СЭ в ЗП в случае размещения П в плоскости (ПЛ) размещения СЭ. Б случае многоуровневого соединения СЭ под ПЛ размещения СЭ П в изолирующих слоях (ИС) соединение СЭ осуществляют соединительной металлизацией сквозь ИС с соответствующими П на ИС, которые располагают по двум виртуальным непересекающимся линиям, по которым, например, с левой стороны соединения с СЭ осуществляют внутри Г СЭ, а с правой стороны между соседними Г в зонах отсутствия П в предыдущих ИС. Технический результат: повышение плотности размещения Г СЭ в интегральной матрице, неизменности формы излучения светоизлучающего устройства при отказе одной или нескольких Г, надежности светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, проверки, классификации, эксплуатации. Изобретение обеспечивает возможность нахождения приемов размещения и соединения гирлянд светоизлучающих элементов в их интегральной матрице для повышения плотности размещения, сохранение излучения светоизлучающего устройства при отказе одной или нескольких гирлянд светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, проверки, классификации, эксплуатации и повышение процента выхода годных изделий. 1 з.п. ф-лы, 16 ил.

Предложено светодиодное светоизлучающее устройство, в котором упрощена регулировка цветовой температуры белого света, при этом светодиодное светоизлучающее устройство содержит множество блоков светоизлучения разных типов, содержащих, соответственно, светодиодные элементы, которые испускают ультрафиолетовое излучение или видимый свет фиолетового цвета, и люминофоры, которые поглощают ультрафиолетовое излучение или видимый свет фиолетового цвета и излучают цветной свет; причем цветной свет, излучаемый множеством блоков светоизлучения разных типов, смешивается и становится белым светом; светодиодные элементы указанного множества блоков светоизлучения разных типов являются одинаковыми и смонтированы на одном основании; и два или более блоков светоизлучения частично перекрывают друг друга. Также предложены изобретения, касающиеся системы светоизлучения, сформированной на основе описанного выше светодиодного светоизлучающего устройства, и способа изготовления светодиодного светоизлучающего устройства. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ изготовления полупроводникового светоизлучающего устройства согласно изобретению включает выращивание множества III-нитридных полупроводниковых структур на подложке, причем каждая полупроводниковая структура включает в себя светоизлучающий слой, расположенный между областью n-типа и областью р-типа; подложка включает в себя основание, множество участков III-нитридного материала, разделенных углублениями, причем углубления простираются через всю толщину III-нитридного материала, который формирует упомянутые структуры, связывающий слой, расположенный между основанием и множеством участков III-нитридного материала; при этом светоизлучающий слой каждой полупроводниковой структуры имеет значение постоянной решетки, большее чем 3,19 ангстрем; и формирование проводящего материала, который электрически соединяет две из III-нитридных полупроводниковых структур. Также предложено полупроводниковое светоизлучающее устройство. Изобретение обеспечивает улучшение производительности и надежности, за счет исключения деформации и дефектов кристалла в слоях III-нитридного устройства. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Источник (1) инфракрасного излучения содержит первичный преобразователь (2) энергии с токоподводящими контактами (3) и активную область (4) с оптической толщиной в направлении вывода излучения, не превышающей двойного значения обратной величины среднего коэффициента поглощения активной области в диапазоне энергий квантов излучения источника (1). Активная область (4) выполнена по меньшей мере из одной непроводящей жидкости или газа, имеющих полосы поглощения излучения источника. Первичный преобразователь (2) энергии выполнен из пьезоэлектрика. Активная область (4) и первичный преобразователь (2) энергии помещены в герметичный корпус (5), по меньшей мере часть которого прозрачна для излучения источника (1). Источник (1) обеспечивает повышенную мощность инфракрасного излучения в области энергий hν2<0,12 эВ. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к оптическим устройствам и способам их изготовления. Предложено оптическое устройство, включающее светоизлучающий или светочувствительный элемент, установленный на подложку, и отвержденный кремнийорганический материал, объединенные в единое изделие в результате герметизации элемента кремнийорганической композицией, отверждаемой с помощью реакции гидросилилирования, причем поверхность отвержденного кремнийорганического материала обработана полиорганосилоксаном, который включает по меньшей мере три атома водорода, связанных с атомами кремния, в одной молекуле. Предложен также способ изготовления указанного оптического устройства. Технический результат - предложенное оптическое устройство устойчиво к налипанию пыли и грязи вследствие уменьшения липкости поверхности отвержденного кремнийорганического материала, который герметизирует светоизлучающий или светочувствительный элемент. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил., 6 пр.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является обеспечение низкого потребления энергии и упрощение изготовления. Источник света включает печатную плату, способную рассеивать тепло, пакет светодиодной матрицы, расщепитель пучка и рефлектор. Пакет светодиодной матрицы прикреплен к печатной плате и закрыт расщепителем пучка, который в свою очередь прижат и позиционирован с рефлектором. Центральные световые пучки от пакета светодиодной матрицы коллимируются расщепителем пучка для проецирования наружу. Боковые световые пучки преломляются в направлении расщепителем пучка, перехватываются рефлектором и направляются на целевую область освещения вместе с центральными световыми пучками. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является увеличение угла излучения. Осветительное устройство включает в себя осветительные средства (40), которые при подаче напряжения излучают первичное излучение, и твердые частицы (64, 66), которые, по меньшей мере, участками окружают осветительные средства (40) и которые взаимодействуют с первичным излучением. Концентрация частиц (64, 66), по меньшей мере, в одном направлении от осветительных средств (40) изменяется от первой концентрации частиц ко второй концентрации частиц. 23 з.п. ф-лы, 22 ил.
Наверх