DE102013108560A1

DE102013108560A1 - Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013108560A1
Application number: DE102013108560.1A
Authority: DE
Inventors: Sok Hyun Jo; Sang Ho Yoon; Wook Pyo LEE; Hyung Jin Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2014-02-13
Also published as: US20140043810A1; CN103574356A

Abstract

Eine Beleuchtungsvorrichtung (10), welche eine Basis (100) mit einem Kopplungsrand (110) und einer Trägerplatte (120) und ein Gehäuse (200) aufweist, welches mit dem Kopplungsrand (110) gekoppelt ist, so dass die Trägerplatte (120) bedeckt ist. Das Gehäuse (200) weist einen Kanalteil (220) auf, um Luft in einem Luftzuführloch (230) zu führen, um die geführte Luft in einen inneren Raum des Gehäuses (200) zuzuführen. Ein Kühlgebläse (300) ist enthalten und ist an einer oberen Oberfläche der Trägerplatte (120) bedeckt durch das Gehäuse (200) angeordnet, wobei das Kühlgebläse (300) Luft, welche durch das Luftzuführloch (230) zugeführt wird, in den inneren Raum des Gehäuses (200) zieht, und die eingezogene Luft nach außen durch ein Luftabführloch (130) in der Basis (100) abführt. Ein Lichtquellenmodul (400) ist enthalten und an einer unteren Oberfläche der Trägerplatte (120) angebracht, wobei der Kanalteil (220) einen Bereich vorsieht, welcher in einer gestuften Art und Weise entlang einer äußeren Oberfläche des Gehäuses (200) vertieft ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und die Vorzüge der beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereichten koreanischen Patentanmeldungen Nr. 10-2012-0087933 , welche am 10. August 2012 eingereicht wurde und Nr. 10-2013-0073701 , welche am 26. Juni 2013 eingereicht wurde, deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Gebiet
Vorrichtungen und Verfahren, welche mit beispielhaften Ausführungsformen konsistent sind, beziehen sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung, genauer auf eine Beleuchtungsvorrichtung, welche eine Basis, ein Gehäuse, ein Kühlgebläse und eine Lichtquelle aufweist.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine Beleuchtungsvorrichtung, welche eine Leuchtdiode (LED) als eine Lichtquelle verwendet, kann Wärme, welche von der Lichtquelle erzeugt wird, durch ein Substrat zu einer Wärmesenke übertragen und die Wärme in die umgebende Atmosphäre emittieren. Solch ein Wärmetransfer zu der umgebenden Atmosphäre durch natürliche Konvektion zeigt eine signifikant niedrige Effizienz und demnach ist eine signifikant große Wärmesenke darauf angebracht, um die Lichtquelle zu kühlen. Als ein Verfahren zum Verbessern einer solchen Beschränkung wurden verschiedene Verfahren in Betracht gezogen wie beispielsweise ein Verfahren zum Erhöhen des Kontakts zwischen einer Lichtquelle und eines Substrats, um die thermische Leitung zu verbessern, ein Verfahren zum Bilden eines Substrats mit einem metallischen Material, um die thermische Leitung zu verbessern, und dergleichen.
KURZFASSUNG
Ein Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform sieht eine Beleuchtungsvorrichtung vor, welche in der Lage sein kann, eine Lebensdauer einer Lichtquelle zu erhöhen, und eine Lichtausgabe durch ein Beseitigen einer beschränkten Wärmeabstrahlungseffizienz gemäß einer natürlichen Konvektion durch ein signifikantes Erhöhen der Wärmeabstrahlungseffizienz zu erhöhen.
Ein anderer Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform sieht eine Beleuchtungsvorrichtung vor, welche eine Größe, welche in den American National Standards Institute (ANSI)-Standardbereich fällt, und eine erhöhte Wärmeabstrahlung hinsichtlich einer hohen Ausgabe hat.
Ein anderer Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform sieht eine Beleuchtungsvorrichtung vor, welche eine Größe hat, welche innerhalb den Bereich fällt, welcher durch das American National Standards Institute (ANSI) gesetzt ist, und eine erhöhte Wärmeabstrahlung hinsichtlich einer hohen Ausgabe davon hat.
Gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen, welche Folgendes aufweist: eine Basis, welche einen Kopplungsrand und eine Trägerplatte an einer inneren Seite des Kopplungsrands aufweist; ein Gehäuse, welches konfiguriert ist, so dass es mit dem Kopplungsrand derart gekoppelt ist, dass die Trägerplatte bedeckt ist, wobei das Gehäuse einen Kanalteil aufweist, welcher konfiguriert ist, um eine Zuführung von Luft zu führen, und ein Luftzuführloch, welches konfiguriert ist, um die Luft, welche durch den Kanalteil geführt wird, in einen inneren Raum des Gehäuses zuzuführen; ein Kühlgebläse an einer oberen Oberfläche der Trägerplatte, bedeckt durch das Gehäuse, wobei das Kühlgebläse konfiguriert ist, um Luft, welche durch das Luftzuführloch zugeführt wird, in den inneren Raum des Gehäuses zu ziehen, und um die eingesaugte Luft nach außen durch ein Luftabführloch in der Basis abzuführen, und ein Lichtquellenmodul, welches an einer unteren Oberfläche der Trägerplatte angebracht ist, wobei der Kanalteil einen Bereich vorsieht, welcher in einer gestuften Art und Weise entlang einer äußeren Oberfläche des Gehäuses vertieft ist.
Das Luftzuführloch kann eine Ringform entlang eines Umfangs des Gehäuses innerhalb des Bereiches des Kanalteils, welcher in der gestuften Art und Weise vertieft ist, haben, wobei der Kanalteil entlang einer äußeren Seite des Gehäuses von einem unteren Ende des Gehäuses nach oben erstreckt sein kann, um mit dem Luftzuführloch zu kommunizieren.
Das Luftzuführloch kann eine Ringform entlang eines Umfangs des Gehäuses haben, und der Kanalteil kann einen ersten Kanal entlang des Umfangs des Gehäuses in einer Position, welche dem Luftzuführloch entspricht, um mit dem Luftzuführloch zu kommunizieren, und einen zweiten Kanal aufweisen, welcher von dem ersten Kanal zu dem unteren Ende des Gehäuses erstreckt ist, um zu der Außenseite frei zu liegen.
Der Kanalteil kann eine Mehrzahl von Kanälen aufweisen, und wenigstens einer der Mehrzahl von Kanälen kann in der äußeren Oberfläche des Gehäuses ausgespart sein, um mit dem Luftzuführloch zu kommunizieren.
Der Kopplungsrand kann eine Nut aufweisen, welche eine Form und eine Position hat, welche dem Kanalteil entspricht derart, dass der Kopplungsrand mit dem Kanalteil des Gehäuses eine Verbindung eingehen kann.
Der Kopplungsrand kann einen Flanschteil aufweisen, welcher von einem unteren Ende davon nach außen hervorsteht, und der Flanschteil kann eine Mehrzahl von Belüftungsöffnungen haben, welche in einem Umfang des Kopplungsrandes gebildet sind.
Die Basis kann ein Luftabführloch zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche der Trägerplatte und einer inneren Oberfläche des Kopplungsrandes aufweisen, um die Luft, welche in den inneren Raum des Gehäuses zugeführt wird, radial abzuführen.
Die Basis kann ein Luftabführloch in einem zentralen Abschnitt der Trägerplatte aufweisen, um die Luft, welche in den inneren Raum des Gehäuses zugeführt wird, abzuführen.
Die Basis kann eine Mehrzahl von Wärmeabstrahlfinnen an der oberen Oberfläche der Trägerplatte aufweisen, welche dem Kühlgebläse zugewandt sind.
Gemäß einem anderen Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Lichtquellenmodul vorgesehen, welches Folgendes aufweist: eine Basis, welche ein Luftabführloch hat; ein Gehäuse, welches einen Kanalteil aufweist, welcher durch einen vertieften Bereich in einer gestuften Art und Weise entlang einer äußeren Oberfläche des Gehäuses vorgesehen ist, und ein Luftzuführloch, welches konfiguriert ist, um Luft, welche durch den Kanalteil geführt wird, in einen inneren Raum des Gehäuses zuzuführen, wobei das Gehäuse konfiguriert ist, so dass es an einer oberen Seite der Basis angeordnet ist, ein Kühlgebläse, welches konfiguriert ist, so dass es innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und konfiguriert ist, um Luft in den inneren Raum des Gehäuses zu ziehen, und die eingezogene Luft nach außen durch das Luftablassloch abzuführen; und ein Lichtquellenmodul, welches konfiguriert ist, so dass es an einer unteren Seite der Basis angeordnet ist, und wenigstens eine Licht emittierende Vorrichtung und wenigstens eine Linse, welche auf der Licht emittierenden Vorrichtung angeordnet ist.
Die wenigstens eine Linse kann eine erste Oberfläche, welche der wenigstens einen Licht emittierenden Vorrichtung zugewandt ist, und eine zweite Oberfläche, welche der ersten Oberfläche gegenüberliegt, wobei die wenigstens eine Linse eine zentrale Einfallsoberfläche aufweisen kann, welche derart konfiguriert ist, dass Licht von der wenigstens einen Licht emittierenden Vorrichtung auf die zentrale Einfallsoberfläche einfällt, und einen reflektierenden Abschnitt haben, welcher konfiguriert ist, so dass er in Richtung der wenigstens einen Licht emittierenden Vorrichtung entlang des Umfangs der zentralen Einfallsoberfläche hervorsteht, wobei der reflektierende Abschnitt basierend auf einer zentralen optischen Achse symmetrisch ist, wobei die zentrale Einfallsoberfläche und der reflektierenden Abschnitt in der ersten Oberfläche vorgesehen sind, und wobei ein lichtbrechender Abschnitt in der zweiten Oberfläche vorgesehen ist und konfiguriert ist, so dass er in einer Richtung entgegengesetzt der wenigstens eine Licht emittierenden Vorrichtung hervorsteht, und konfiguriert ist, so dass er symmetrisch ist basierend auf der optischen Achse.
Der reflektierende Abschnitt kann einen ersten reflektierenden Abschnitt und einen zweiten reflektierenden Abschnitt aufweisen, welche unterschiedliche Drehradien hinsichtlich der optischen Achse haben und konzentrisch sind, wobei der erste reflektierende Abschnitt und der zweite reflektierende Abschnitt unterschiedliche Größen haben können.
Der erste reflektierende Abschnitt und der zweite reflektierende Abschnitt können jeweils eine Seiteneinfallsoberfläche haben, auf welche Licht von der wenigstens einen Licht emittierenden Vorrichtung einfällt, und eine reflektierende Oberfläche, welche das einfallende Licht zu der zweiten Oberfläche reflektiert.
Der lichtbrechende Abschnitt kann konfiguriert sein, so dass er unmittelbar über der wenigstens einen Licht emittierenden Vorrichtung angeordnet ist, und er kann einen ersten lichtbrechenden Abschnitt, welcher eine gekrümmte Oberfläche hat, deren optische Achse ein Apex ist, und einen zweiten lichtbrechenden Abschnitt haben, welcher eine Mehrzahl von konzentrischen Kreisen hinsichtlich der optischen Achse bildet und eine konvexo-konkave Struktur hat, welche entlang des Umfangs des ersten lichtbrechenden Abschnitts gebildet ist.
Der reflektierende Abschnitt kann konfiguriert sein, so dass er nach außen von dem lichtbrechenden Abschnitt hinsichtlich der optischen Achse angeordnet ist derart, dass der reflektierende Abschnitt den lichtbrechenden Abschnitt umgibt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und anderen Aspekte, Merkmale und andere Vorteile werden deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung zusammengenommen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
1 eine perspektivische Explosionsansicht ist, welche schematisch eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
2 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
3 eine perspektivische Ansicht ist, welche schematisch eine Basis in der Beleuchtungsvorrichtung der 1 veranschaulicht;
4 eine perspektivische Ansicht ist, welche schematisch einen Zustand veranschaulicht, in welchem ein Kühlgebläse an der Basis der 3 angeordnet ist;
5 eine perspektivische Ansicht ist, welche schematisch einen Zustand veranschaulicht, in welchem ein Rückflussverhinderungsteil an dem Kühlgebläse der 4 angeordnet ist;
6 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch einen Zustand veranschaulicht, in welchem die Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform an einer Decke montiert ist;
7 eine perspektivische Ansicht der 6 ist;
8 eine perspektivische Explosionsdarstellung ist, welche schematisch eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
9 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
10 eine perspektivische Ansicht ist, welche schematisch eine Basis in der Beleuchtungsvorrichtung der 8 veranschaulicht;
11 eine perspektivische Ansicht ist, welche schematisch einen Zustand veranschaulicht, in welchem ein Kühlgebläse an der Basis der 10 angeordnet ist;
12 eine perspektivische Ansicht ist, welche schematisch einen Zustand veranschaulicht, in welchem ein Rückflussverhinderungsteil an dem Kühlgebläse der 11 angeordnet ist;
13 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch einen Zustand veranschaulicht, in welchem die Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform an einer Decke angebracht ist;
14 eine perspektivische Ansicht der 13 ist;
15 eine perspektivische Explosionsansicht ist, welche schematisch eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
16 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
17 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch einen Zustand veranschaulicht, in welchem die Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform an einer Decke angebracht ist;
18 eine perspektivische Ansicht ist, welche schematisch ein Lichtquellenmodul der Beleuchtungsvorrichtung der 15 veranschaulicht;
19 eine perspektivische Ansicht ist, welche schematisch eine Linseneinheit des Lichtquellenmoduls der 18 veranschaulicht;
20A und 20B perspektivische Ausschnittsansichten sind, welche schematisch eine Linse der Linseneinheit der 19 veranschaulichen;
21 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch einen optischen Weg innerhalb des Lichtquellenmoduls der 18 veranschaulicht;
22 eine Darstellung ist, welche eine Lichtverteilungskurve einer Linse veranschaulicht;
23A bis 23C Querschnittsansichten sind, welche schematisch Vorgänge zum Herstellen einer Linseneinheit veranschaulichen, welche Linsen aufweist, unter Verwendung einer Form;
24A und 24B Querschnittsansichten sind, welche schematisch eine Kondensorlinse, welche eine allgemeine Struktur hat, und eine schlanke Linse gemäß einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen veranschaulichen;
25 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Substrats veranschaulicht, welches in der Beleuchtungsvorrichtung eingesetzt werden kann;
26 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch eine andere Ausführungsform des Substrats veranschaulicht;
27 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch ein Substrat gemäß einer Abwandlung der 26 veranschaulicht;
28 bis 31 Querschnittsansichten sind, welche schematisch verschiedene beispielhafte Ausführungsformen des Substrats veranschaulichen;
32 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch ein Beispiel einer Licht emittierenden Vorrichtung (LED-Chip) veranschaulicht, welche in einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen eingesetzt werden kann;
33 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch ein anderes Beispiel der Licht emittierenden Vorrichtung (LED-Chip) der 32 veranschaulicht;
34 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch ein anderes Beispiel der Licht emittierenden Vorrichtung (LED-Chip) der 32 veranschaulicht;
35 eine Querschnittsansicht ist, welche ein Beispiel eines LED-Chips, welcher an einem Montagesubstrat angebracht ist, als eine Licht emittierende Vorrichtung (LED-Chip), welche in einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen eingesetzt werden kann, veranschaulicht;
36 ein Chromatizitätsdiagramm gemäß der Internationalen Beleuchtungskommission (CIE) 1931 ist;
37 ein Blockschaltbild ist, welches schematisch ein Beleuchtungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
38 ein Blockschaltbild ist, welches schematisch eine detaillierte Konfiguration einer in 37 dargestellten Beleuchtungseinheit des Beleuchtungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
39 ein Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren zum Steuern des in 37 dargestellten Beleuchtungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
40 eine Ansicht ist, welche schematisch die Verwendung des in 37 dargestellten Beleuchtungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
41 ein Blockschaltbild eines Beleuchtungssystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist;
42 eine Ansicht ist, welche ein Format eines ZigBee-Signals gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
43 eine Ansicht ist, welche eine Abtastsignal-Analysiereinheit und eine Betriebssteuereinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
44 ein Flussdiagramm ist, welches einen Betrieb eines drahtlosen Beleuchtungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
45 ein Blockschaltbild ist, welches schematisch konstituierende Elemente eines Beleuchtungssystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
46 ein Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
47 ein Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht; und
48 ein Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende detaillierte Beschreibung ist vorgesehen, um den Leser beim Gewinnen eines umfassenden Verständnisses der Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme, welche hierin beschrieben sind, zu unterstützen. Demzufolge werden verschiedene Änderungen, Abwandlungen und äquivalente der Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme, welche hierin beschrieben sind, den Fachleuten vorgeschlagen werden. Der Ablauf von Verarbeitungsschritten und/oder Operationen, welcher beschrieben ist, ist ein Beispiel; die Sequenz jedoch von und/oder Operationen sind nicht auf diejenigen beschränkt, welche hierin erläutert ist, und kann wie im Stand der Technik bekannt geändert werden, mit der Ausnahme von Schritten und/oder Operationen, welche notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge auftreten. Zusätzlich können jeweilige Beschreibungen von wohlbekannten Funktionen und Konstruktionen für eine erhöhte Klarheit und Prägnanz ausgelassen werden.
Beispielhafte Ausführungsformen werden nun im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Hierin nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Beispielhafte Ausführungsformen können jedoch in vielen unterschiedlichen Formen ausgeführt werden, und sollten nicht als auf beispielhafte Ausführungsformen, welche hierin erläutert sind, beschränkt betrachtet werden. Vielmehr sind diese beispielhaften Ausführungsformen vorgesehen, so dass diese Offenbarung gewissenhaft und vollständig sein wird und den Umfang Fachleuten vermitteln wird. In den Zeichnung können die Formen und Dimensionen von Elementen zur Klarheit überhöht sein, und dieselben Bezugszeichen werden durchgehend verwendet werden, um dieselben oder ähnliche Elemente zu bezeichnen.
Obwohl die Begriffe, welche hierin verwendet werden generische Begriffe sind, welche gegenwärtig weitverbreitet verwendet werden und durch ein Berücksichtigen von Funktionen davon ausgewählt werden, können die Bedeutungen der Begriffe gemäß den Absichten von Fachleuten, rechtlichen Präzedenzfällen oder der Entstehung von neuen Technologien variieren. Weiterhin können einige spezifische Begriffe durch den Anmelder zufällig ausgewählt werden, in welchem Fall die Bedeutungen der Begriffe spezifisch in der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform definiert sein kann. Demnach sollten die Begriffe nicht durch eine einfache Benennung davon definiert werden, sondern basierend auf den Bedeutungen davon und dem Kontext der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform. Wenn hierin verwendet, modifizieren Ausdrücke wie beispielsweise ”wenigstens einer/eine/eines von”, wenn sie einer Liste von Elementen voranstehen, die gesamte Liste von Elementen und modifizieren nicht die individuellen Elemente der Liste.
Es wird verstanden werden, dass wenn die Begriffe ”enthält”, ”weist auf”, ”enthaltend” und/oder ”aufweisend”, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit von genannten Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, die Anwesenheit oder Hinzufügung von einem oder mehreren Elementen und/oder Komponenten davon jedoch nicht ausschließen. Wenn hierin verwendet bezieht sich der Begriff ”Modul” auf eine Einheit, welche wenigstens eine Funktion oder Operation durchführen kann und unter Verwendung irgendeiner Form von Hardware, Software oder einer Kombination davon implementiert sein kann.
Eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben werden.
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche schematisch eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht, und 2 ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
Bezug nehmend auf 1 und 2 kann eine Beleuchtungsvorrichtung 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eine Basis 100, ein Gehäuse 200, ein Kühlgebläse 300 und ein Lichtquellenmodul 400 aufweisen.
Die Basis 100, ein Rahmenelement, welches das Kühlgebläse 300 aufweist, und das Lichtquellenmodul 400, welches daran angebracht ist, um dort befestigt zu sein, kann durch einen Kopplungsrand 110 und eine Trägerplatte 120, welche an einer Innenseite des Kopplungsrandes 110 vorgesehen ist, gekoppelt sein.
Der Kopplungsrand 110 hat eine Ringform rechtwinklig zu einer Mittelachse (O) und kann einen Flanschteil 111 aufweisen, welcher nach außen von einem unteren Ende davon hervorsteht. Wie in den 6 und 7 veranschaulicht ist, kann, wenn die Beleuchtungsvorrichtung 10 an einer Struktur angebracht ist, beispielsweise einer Decke 1, der Flanschteil 111 in ein Loch 2 eingeführt werden, welches in der Decke 1 vorgesehen ist, dabei dazu dienend, die Beleuchtungsvorrichtung 10 an der Decke zu befestigen.
Der Kopplungsrand 110 kann mit einer Nut 112 versehen sein, welche in Richtung eines Mittelabschnitts davon vertieft ist. Die Nut 112 kann eine Form haben, welche einem Kanalteil 220 des Gehäuses 200, welcher weiter unten zu beschreiben ist, entspricht, und kann in einer Position, welche dem Kanalteil 220 des Gehäuses 200 entspricht, angeordnet sein. Dadurch kann der Kanalteil 220 mit der Nut 112 verbunden werden, so dass er nach außen durch einen unteren Abschnitt des Kopplungsrandes 110 freiliegend ist.
Begriffe, welche in der Beschreibung benutzt werden, wie beispielsweise ”oberer Abschnitt”, ”unterer Abschnitt”, ”obere Oberfläche”, ”untere Oberfläche” und dergleichen sind basierend auf den Zeichnungen vorgesehen, und in der Praxis können die Begriffe gemäß einer Anordnungsrichtung einer Beleuchtungsvorrichtung variiert werden.
Die Basis 100, welche in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eingesetzt wird, kann im Detail mit Bezugnahme auf 3 beschrieben werden. Wie in 3 gezeigt ist, kann die Trägerplatte 120 an einer inneren Umfangsoberfläche des Kopplungsrandes 110 in einer horizontalen Richtung, rechtwinklig zu der Mittelachsen(O)-Richtung vorgesehen sein, und sie kann teilweise mit dem Kopplungsrand 110 verbunden sein. Die Trägerplatte 120 kann eine flache Oberfläche (eine obere Oberfläche) 120a und die andere Oberfläche (eine untere Oberfläche) 120b haben, welche einander gegenüberliegen, und eine Mehrzahl von Wärmeabstrahlfinnen 121 können an der einen Oberfläche 120a vorgesehen sein. Die Mehrzahl von Wärmeabstrahlfinnen 121 sind radial in einer Richtung von einer Mitte der Trägerplatte 120 in Richtung eines Randes davon angeordnet. In diesem Fall hat die Mehrzahl von Wärmeabstrahlfinnen 121 jeweils gekrümmte Oberflächen und sie kann insgesamt in einer schraubenförmigen Form angeordnet sein. Die beispielhafte Ausführungsform der 3 veranschaulicht, dass die Mehrzahl von Wärmeabstrahlfinnen 121, welche gekrümmte Oberflächen haben, in einer schraubenförmigen Form angeordnet sind. Es wird jedoch verstanden, dass eine oder mehrere andere beispielhafte Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind, und dass die Wärmeabstrahlfinnen 121 verschiedene Formen, beispielsweise eine lineare Form haben können.
Die eine Oberfläche 120a kann einen Befestigungsteil 122 haben, welcher davon zu einer vorbestimmten Höhe hervorsteht. Der Befestigungsteil 122 kann mit einem Schraubenloch versehen sein, derart, dass das Gehäuse 200 und das Kühlgebläse 300, welche unten stehend zu beschreiben sind, durch einen Befestigungsmechanismus wie beispielsweise eine Schraube (Schrauben) fixiert werden kann.
Das Lichtquellenmodul 400, welches unten stehend zu beschreiben ist, kann an der anderen Oberfläche 120b der Trägerplatte 120 angebracht sein. Die andere Oberfläche 120b kann eine Seitenwand 123 entlang einem Rand davon haben und nach unten gerichtet zu einer vorbestimmten Tiefe hervorstehen. Ein Raum, welcher eine vorbestimmte Größe hat, ist innerhalb einer inneren Seite der Seitenwand 123 vorgesehen, um das Lichtquellenmodul 400 darin aufzunehmen.
Die Basis 100 kann ein Luftabführloch 130, welches eine Schlitzform zwischen einer Außenumfangsoberfläche der Trägerplatte 120 und einer inneren Oberfläche des Kopplungsrandes 110 hat. Das Luftabführloch 130 kann als eine Passage dienen, welche es Luft erlaubt, dorthin in eine Richtung von der einen Oberfläche 120a zu der anderen Oberfläche 120b hindurchzutreten derart, dass die Luft an einer Seite der einen Oberfläche 120a nicht stehend ist, und eine kontinuierliche Strömung davon aufrechterhalten.
Die Basis 110 kann ein Teil sein, welcher das Lichtquellenmodul 400, welches als eine Wärmequelle vorgesehen ist, direkt berührt, und kann demnach ein Material aufweisen, welches eine herausragende thermische Leitfähigkeit hat, um eine Wärmeabstrahlungsfunktion wie beispielsweise eine Wärmesenke durchzuführen. Beispielsweise können die Basis 100, in welcher der Kopplungsrand 110 und die Trägerplatte 120 integral gebildet sind, durch ein Spritzgießen unter Verwendung eines Metalls oder Kunstharzes, welches eine herausragende thermische Leitfähigkeit oder dergleichen hat, gebildet. Zusätzlich können der Kopplungsrand 110 und die Trägerplatte 120 individuell als individuelle Komponenten hergestellt werden und dann angeordnet werden. In diesem Fall kann die Trägerplatte 120 aus einem Metall oder Harz gebildet werden, welches eine herausragende thermische Leitfähigkeit hat, während der Kopplungsrand 110, ein Teil, der während einer Arbeitsoperation wie beispielsweise einem Beleuchtungsvorrichtungs-Austausch direkt durch einen Verwender ergriffen werden kann, aus einem Material gebildet werden kann, welches eine relativ geringe thermische Leitfähigkeit hat, um Verbrennungen zu verhindern.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, kann das Gehäuse 200 an eine Seite der Basis 100, insbesondere an den Kopplungsrand 110 gekoppelt sein, um die Trägerplatte 120 zu bedecken. Das Gehäuse 200 hat eine nach oben gerichtet konvexe parabolische Form und kann an einem oberen Ende davon einen Anschlussteil 210, um mit einer externen Leistungsquelle (beispielsweise einer Steckdose) verbunden zu sein, und eine Öffnung aufweisen, welche in einem unteren Ende davon mit der Basis 100 gekoppelt gebildet ist. Insbesondere weist das Gehäuse 200 den Kanalteil 220, welcher einen Bereich bildet, welcher in einer gestuften Art und Weise hinsichtlich einer äußeren Oberfläche des Gehäuses 200 vertieft ist, um die Zuführung von Luft von außerhalb zu führen, und ein Luftzuführloch 230 auf, welches die Luft, welche durch den Kanalteil 220 in einen inneren Raum des Gehäuses 200 geführt wird, zuführt.
Das Luftzuführloch 230 kann benachbart zu dem oberen Ende des Gehäuses 200 sein und gebildet sein, so dass es eine Ringform entlang des Umfangs des Gehäuses 200 hat. Der Kanalteil 220 kann eine Mehrzahl von Kanälen aufweisen, und der Kanalteil 220 kann in einer solchen Art und Weise vorgesehen sein, dass wenigstens ein Kanal in der äußeren Oberfläche des Gehäuses 200 ausgespart ist und nach oben entlang einer äußeren Seite des Gehäuses 200 von dem unteren Ende des Gehäuses 200 erstreckt ist, um mit dem Luftzuführloch 230 zu kommunizieren.
Besonders kann der Kanalteil 200 einen ersten Kanal 221 entlang des Umfangs des Gehäuses 200 in einer Position, welche dem Luftzuführloch 230 entspricht, um mit dem Luftzuführloch 230 zu kommunizieren, und zweite Kanäle 222 aufweisen, welche von dem ersten Kanal 221 zu dem unteren Ende des Gehäuses 200 erstreckt sind, so dass sie nach außen freiliegen. Die zweiten Kanäle 222 können fortlaufend mit der Nut 112 des Kopplungsrandes 110 verbunden sein, welcher mit dem unteren Ende des Gehäuses 200 gekoppelt ist, und können sich zu dem unteren Abschnitt des Kopplungsrandes 110 erstrecken, so dass sie nach außen freiliegend sind. Demnach kann die Luft, welche von außen zugeführt wird, von dem unteren Abschnitt des Kopplungsrandes 110 zu dem oberen Abschnitt des Kopplungsrandes 110 entlang eines Abschnitts der äußeren Oberfläche des Gehäuses 200 geführt werden, das heißt dem Kanalteil 220, und kann dann in den inneren Raum des Gehäuses 200 durch das Luftzuführloch 230 zugeführt werden. Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform sieht vor, dass der zweite Kanal 222 in Paaren vorgesehen sein kann, wobei das Paar von Kanälen 222 einander zugewandt ist. Es wird jedoch verstanden, dass ein oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind, und dass die Anzahl der zweiten Kanäle 222 und Platzierungen davon verschiedentlich abgewandelt sein können.
4 veranschaulicht schematisch einen angeordneten Zustand des Kühlgebläses 300 an der Basis 100. Wie in 4 veranschaulicht ist, kann das Kühlgebläse 300 in dem Gehäuse 200 vorgesehen sein. Das Kühlgebläse 300 kann an einer Oberfläche 120a der Trägerplatte 120 angeordnet sein und kann die Luft (welche von außerhalb zugeführt wird) zwangsweise in den inneren Raum des Gehäuses 200 ziehen und die eingezogene Luft nach außen durch das Luftableitloch 130 ableiten. Durch einen solchen zwangsweisen Luftstrom kann Wärme, welche von dem Lichtquellenmodul 400 erzeugt wird, welches an der Basis 100 angebracht ist, umgehend nach außen emittiert werden, wobei eine Temperatur der Beleuchtungsvorrichtung 10 verringert wird.
Das Kühlgebläse kann an dem Befestigungsteil 122 der Trägerplatte 120 angeordnet sein, so dass es abstützbar daran befestigt ist. Das Kühlgebläse 300 (spezifisch eine obere Oberfläche des Kühlgebläses 300) kann positioniert sein, so dass es koplanar mit dem Luftzuführloch 230 des Gehäuses 200 ist, oder es kann in einer Position niedriger als das Luftzuführloch 230 angeordnet sein. Dadurch kann die Luft, welche in den inneren Raum des Gehäuses 200 durch das Luftzuführloch 230 gezogen wird, durch das Kühlgebläse 300 hindurchtreten und sich zu der Basis 100 bewegen, um einen vereinfachten Luftbewegungsweg zu erlauben, wodurch der Luftstrom ruhig durchgeführt werden kann, um eine Wärmeabstrahlungseffizienz zu verbessern.
5 veranschaulicht schematisch eine Anordnung eines Rückflussverhinderungsteils 500 an dem Kühlgebläse 300. Wie in 5 veranschaulicht ist, kann der Rückflussverhinderungsteil 500 an dem Kühlgebläse 300 angeordnet sein und verhindern, dass die Luft, welche in den inneren Raum des Gehäuses 200 durch das Kühlgebläse 300 gezogen wird, rückwärts strömt. Der Rückflussverhinderungsteil 500 kann einen ringförmigen Körper 510 aufweisen, welcher ein Mittelloch 511 und eine Mehrzahl von Führungspins 520 hat, welche zu dem Mittelloch 511 erstreckt sind. Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Mehrzahl von Führungspins 520 gebogen ist, so dass sie gekrümmte Oberflächen haben und in einer schraubenförmigen Form angeordnet sind. Es muss jedoch verstanden werden, dass eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind.
Der ringförmige Körper 510 kann derart vorgesehen sein, dass eine äußere Oberfläche davon die innere Oberfläche des Gehäuses 200 berührt, wodurch ein Spalt zwischen dem Kühlgebläse 300 und dem Gehäuse 200 blockiert werden kann. Das Mittelloch 511 kann eine Form haben, welche derjenigen des Kühlgebläses 300 entspricht. Der ringförmige Körper 510 kann wenigstens koplanar mit dem Luftzuführloch 230 des Gehäuses 200 positioniert sein, oder er kann in einer Position niedriger als das Luftzuführloch 230 angeordnet sein. In diesem Fall kann das Kühlgebläse 300 in einer Position niedriger als der Rückflussverhinderungsteil 500 angeordnet sein. Demnach kann die Luft, welche in den inneren Raum des Gehäuses 200 durch das Luftzuführloch 230 gezogen wird, durch das Mittelloch 511 des ringförmigen Körpers 510 zu dem Kühlgebläse 300 strömen.
Indes kann, wie in den 1 und 2, das Lichtquellenmodul 400 an der anderen Oberfläche 120b, welche der ersten Oberfläche 120a der Trägerplatte 120 gegenüber liegt, an welcher die Mehrzahl von Wärmeabstrahlfinnen 121 vorgesehen sind, angebracht sein, und Licht ausstrahlen. Das Lichtquellenmodul 400 kann ein Substrat 410 und wenigstens eine Licht emittierende Vorrichtung 420, welche an dem Substrat 410 angebracht ist, aufweisen.
Das Substrat 410 kann eine allgemeine Leiterplatte (PCB = Printed Circuit Board) vom FR4-Typ sein, und kann ein organisches Harzmaterial, welches Epoxidharz, Triazin, Silizium, ein Polyimid oder dergleichen enthält, und andere organische Harzmaterialien aufweisen. Alternativ kann das Substrat 410 ein keramisches Material aufweisen wie beispielsweise AIN, Al₂O₃ oder dergleichen oder ein Metall und ein Metallmischmaterial, und kann eine Metallkernleiterplatte (MCPCB = Metal-Core Printed Circuit Board) sein.
Die Licht emittierende Vorrichtung 420 kann an dem Substrat 410 angebracht sein und kann elektrisch damit verbunden sein. Die Licht emittierende Vorrichtung 420, eine Halbleitervorrichtung, welche eine vorbestimmte Wellenlänge von Licht aufgrund von externer Leistung erzeugt, kann eine Leuchtdiode (LED) aufweisen. Die Licht emittierende Vorrichtung 420 kann blaues Licht, grünes Licht oder rotes Licht gemäß einem Material, welches darin enthalten ist, emittieren, und sie kann weißes Licht emittieren.
Die Licht emittierende Vorrichtung 420 kann in einer Mehrzahl vorgesehen sein und die Mehrzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 420 kann auf dem Substrat 410 angeordnet sein. In diesem Fall kann die Mehrzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 420 verschiedentlich konfiguriert sein, wie beispielsweise der gleiche Typ von Vorrichtung, welche dieselbe Wellenlänge von Licht erzeugt oder unterschiedliche Typen von Vorrichtungen, welche verschiedene Wellenlängen von Licht erzeugen. Die Licht emittierende Vorrichtung 420 kann ein LED-Chip sein, oder sie kann ein einzelnes Gehäuse sein, welche(s) einen LED-Chip darin aufweist.
Indes können eine Abdeckung 600, welche das Substrat 410 bedeckt und die Licht emittierenden Vorrichtungen 420 an der Basis 100 angebracht sein. Die Abdeckung 600 kann ein transparentes oder transluzentes Material beispielsweise ein Harz wie beispielsweise Silizium, Epoxidharz oder dergleichen aufweisen, um Licht, welches von dem Lichtquellenmodul 400 erzeugt wird, nach außen abzustrahlen, und sie kann auch Glas aufweisen.
Die Abdeckung 600 kann Linsen 610 aufweisen, so dass sie den jeweiligen Licht emittierenden Vorrichtungen 420 entsprechen. Die Linsen 610 können angeordnet sein, so dass sie den jeweiligen Licht emittierenden Vorrichtungen 420 zugewandt sind und einen Orientierungswinkel von Licht steuern, welches von den Licht emittierenden Vorrichtungen 420 erzeugt wird. Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Abdeckung 600 die Linsen 610 darauf vorgesehen hat, so dass sie den jeweiligen Licht emittierenden Vorrichtungen 420 entsprechen. Es wird jedoch verstanden, dass eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind. Die Abdeckung 600 kann in einer konvexen Linsenform hervorstehen derart, dass die Abdeckung 600 selbst als eine Linse dienen kann.
Die Abdeckung 600 kann ein lichtzerstreuendes Agens enthalten. Das lichtzerstreuende Agens kann eine Nanometerniveau-Partikelgröße haben und wenigstens ein Material aufweisen, welches ausgewählt ist aus SiO₂, TiO₂, Al₂O₃ und dergleichen.
Die 6 und 7 veranschaulichen schematisch eine Art und Weise, in welcher die Beleuchtungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform an einer Decke 1 installiert ist. Eine Befestigungseinheit 3 kann an der Decke 1 installiert sein und kann die Beleuchtungsvorrichtung 10 an die Decke koppeln und befestigen. Die Befestigungseinheit 3 kann der Beleuchtungsvorrichtung 10 Leistung zur Verfügung stellen. Die Beleuchtungsvorrichtung 10 kann an einem oberen Abschnitt der Decke 1 in einem hermetischen Zustand durch die Befestigungseinheit 3 befestigt sein.
Wie in den 6 und 7 veranschaulicht ist, kann die Beleuchtungsvorrichtung 10 mit der Decke 1 in einer solchen Art und Weise gekoppelt sein, dass der Kopplungsrand 110 in das Loch 2 der Decke 1 eingeführt ist. Das Loch 2 der Decke 1 kann vorgesehen sein, so dass es dem Kopplungsrand 110 entspricht und demzufolge mag kein Spalt zwischen dem Kopplungsrand 110 und dem Loch 2 erzeugt werden, anders als ein Raum, welcher der Nut 112 des Kopplungsrandes 110 entspricht. Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform veranschaulicht, dass die Beleuchtungsvorrichtung 10 in das Loch 2 der Decke 1 eingeführt ist. Es wird jedoch verstanden, dass eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind. Das heißt, dass die Befestigungseinheit 3 in dem Loch 2 der Decke 1 eingeführt und angebracht sein kann, und die Beleuchtungsvorrichtung 10 kann an der Befestigungseinheit 3 durch den Kopplungsrand 110 eingeführt und gekoppelt sein. Auch in diesem Fall mag anders als ein Raum, welcher der Nut 112 des Kopplungsrandes 110 entspricht, kein Spalt zwischen dem Kopplungsrand 110 und der Nut 112 erzeugt werden.
Wenn das Kühlgebläse 300, welches in dem Gehäuse 200 angeordnet ist, durch eine ihm zugeführte Leistung betrieben wird, wird Luft A von außerhalb durch die Nut 112, einen Raum, welcher zwischen dem Kopplungsrand 110 und der Decke 1 vorgesehen ist, eingeführt, und die eingeführte Luft A kann entlang des Kanalteils 220 in der äußeren Oberfläche des Gehäuses 200 in einer Richtung von dem unteren Ende des Gehäuses 200 zu dem oberen Ende davon geführt werden. Zusätzlich kann die Luft A in den inneren Raum des Gehäuses 200 durch das Luftzuführloch 230 des Gehäuses 200 gezogen werden. Die Luft A, welche in den inneren Raum des Gehäuses 200 gezogen wird, kann zu der Trägerplatte 120 der Basis 100 durch das Kühlgebläse 300 übertragen werden, radial zu dem Rand der Trägerplatte 120 entlang der Wärmeabstrahlfinnen 121 verteilt werden, welche an der Trägerplatte 120 vorgesehen sind, und nach außen durch das Luftabführloch 130 abgeführt werden. In diesem Fall kann erwärmte Luft A' an der Trägerplatte 120 zwangsweise in das Gehäuse 200 gezogen werden und nach außen zusammen mit dem Strom der Luft A, welche nach außen abgeführt wird, abgeführt werden, wodurch die Trägerplatte 120 und das Lichtquellenmodul 400, welches an der Trägerplatte 120 angebracht ist, gekühlt werden können. Zusätzlich kann das Innere des Gehäuses 200 aufgrund der Luft A, welche kontinuierlich in das Gehäuse 200 gezogen wird und eine niedrige Temperatur hat, gekühlt werden. Insbesondere kann die Beleuchtungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform den Kanalteil 220 in der äußeren Oberfläche des Gehäuses 200 aufweisen, um das Strömen der Luft A zu erlauben. Demnach kann auch in dem Fall, in welchem die Beleuchtungsvorrichtung 10 innerhalb der hermetischen Befestigungseinheit 3, welche das Gehäuse 200 bedeckt, installiert ist (beispielsweise eine Steckerstruktur, welche eine Form hat, welche derjenigen des Gehäuses entspricht und nahe an der äußeren Oberfläche des Gehäuses angebracht ist), die Luft A, welche von außerhalb eingeführt wird, in das Gehäuse 200 durch einen Raum, welcher aufgrund des Kanalteils 220 gebildet ist, gezogen werden. Wie oben stehend beschrieben ist, kann die Luft A, welche von außerhalb zugeführt wird und eine niedrige Temperatur hat, zwangsweise gezogen werden, um die Beleuchtungsvorrichtung 10 zu kühlen, wodurch eine Wärmeabstrahlungseffizienz signifikant erhöht werden kann, um die Lichtemissionseffizienz zu verbessern und die Lebensdauer des Lichtquellenmoduls 400 zu erhöhen.
Unter Bezugnahme auf die 8 und 9 wird eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform beschrieben werden.
8 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche schematisch eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht, und 9 ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
Komponenten, welche eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform, welche in den 8 und 9 veranschaulicht ist, konfigurieren, sind im Wesentlichen identisch oder ähnlich zu denjenigen der beispielhaften Ausführungsform, welche in 1 bis 7 veranschaulicht ist, hinsichtlich von Basisstrukturen davon. Da jedoch die Basis und das Lichtquellenmodul gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform unterschiedliche Strukturen von denjenigen gemäß der beispielhaften Ausführungsform, welche in 1 bis 7 veranschaulicht ist, haben, wird eine Beschreibung von Komponenten, welche mit denen der vorstehend erwähnten beispielhaften Ausführungsform überlappen, ausgelassen werden, und es werden hauptsächlich Konfigurationen der Basis und des Lichtquellenmoduls beschrieben werden.
Bezug nehmend auf die 8 und 9 kann eine Beleuchtungsvorrichtung 10' gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform eine Basis 100', ein Gehäuse 200', ein Kühlgebläse 300' und ein Lichtquellenmodul 400' aufweisen.
Die Basis 100' kann den Kopplungsrand 110' und die Trägerplatte 120', die an der inneren Seite des Kopplungsrands 110' vorgesehen ist, aufweisen.
Der Kopplungsrand 110' hat eine Ringform, welche angeordnet ist, so dass sie parallel zu einer Mittelachse (O) ist, und kann den Flanschteil 111' aufweisen, welcher nach außen von dem unteren Ende davon hervorsteht. Wie in den 13 und 14 veranschaulicht ist, kann, wenn die Beleuchtungsvorrichtung 10' an einer Struktur angebracht ist, beispielsweise der Decke 1, der Flanschteil 111' in das Loch 2, welches in der Decke 1 gebildet ist, eingeführt sein, wodurch er dazu dient, die Beleuchtungsvorrichtung 10' an der Decke 1 zu befestigen.
Der Flanschteil 111' kann eine Mehrzahl von Belüftungsöffnungen 113' im Umfang des Kopplungsrandes 110' haben. Die Mehrzahl von Belüftungsöffnungen 113' kann mit dem Kanalteil 220' des Gehäuses 200' verbunden sein derart, dass die Luft A durch die Belüftungsöffnungen 113' hindurchtreten kann und sich zu dem Kanalteil 220' bewegen kann.
Die Basis 100', welche in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eingesetzt wird, wird hierin nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf 10 beschrieben werden. Wie in 10 veranschaulicht ist, kann die Trägerplatte 120' an der inneren Umfangsoberfläche des Kopplungsrandes 110' vorgesehen sein derart, dass sie rechtwinklig zu der Mittelachse (O) ist, und die Gesamtheit einer äußeren Umfangsoberfläche davon kann mit dem Kopplungsrand 110' verbunden sein.
Die Trägerplatte 120' kann die eine Oberfläche (die obere Oberfläche) 120a' und die andere Oberfläche (die untere Oberfläche) 120b' haben, welche einander gegenüberliegen, und die Mehrzahl von Wärmeabstrahlfinnen 121' kann an der ersten Oberfläche 120' vorgesehen sein. Die Mehrzahl von Wärmeabstrahlfinnen 121' sind radial in einer Richtung von der Mitte der Trägerplatte 120' in Richtung des Randes davon angeordnet. In diesem Fall hat die Mehrzahl von Wärmeabstrahlfinnen 121' jeweils gekrümmte Oberflächen und kann insgesamt in einer spiralförmigen Form angeordnet sein. Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Mehrzahl von Wärmeabstrahlfinnen 121', welche gekrümmte Oberflächen haben, in einer spiralförmigen Form angeordnet sind. Es wird jedoch verstanden, dass eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind, und die Wärmeabstrahlfinnen 121 verschiedene Formen, beispielsweise eine lineare Form haben können.
Die eine Oberfläche 120a' kann den Befestigungsteil 122' haben, welcher davon zu einer vorbestimmten Höhe hervorsteht. Der Befestigungsteil 122' kann mit einem Schraubenloch vorgesehen sein derart, dass das Gehäuse 200' und das Kühlgebläse 300' durch einen Befestigungsmechanismus wie beispielsweise die Schraube (Schrauben) s befestigt sein kann.
Das Lichtquellenmodul 400' kann an der anderen Oberfläche 120b' der Trägerplatte 120' angebracht sein. Die andere Oberfläche 120b' kann mit der Seitenwand 123' entlang des Randes davon und nach unten zu einer vorbestimmten Tiefe hervorstehend vorgesehen sein. Der Raum, welcher eine vorbestimmte Größe hat, ist innerhalb der Innenseite der Seitenwand 123' vorgesehen, um das Lichtquellenmodul 400' darin aufzunehmen.
Die Basis 100' kann das Luftabführloch 130' in dem Mittelabschnitt der Trägerplatte 120' aufweisen. Das Luftabführloch 130' kann als eine Passage dienen, welche es der Luft A' erlaubt, dorthin durchzutreten in eine Richtung von der einen Oberfläche 120a' zu der anderen Oberfläche 120b' derart, dass die Luft auf der Seite der einen Oberfläche 120a' nicht stehend ist und einen kontinuierlichen Strom davon aufrecht erhält.
11 veranschaulicht schematisch einen Zustand, in welchem das Kühlgebläse 300' an der Basis 100' angeordnet ist. Wie in 11 veranschaulicht ist, ist das Kühlgebläse 300' an der einen Oberfläche 120a' der Trägerplatte 120' angebracht. Das Kühlgebläse 300' kann an dem Befestigungsteil 122' befestigt sein.
Wie in 12 veranschaulicht, kann ein Rückflussverhinderungsteil 500' in einem oberen Abschnitt des Kühlgebläses 300' angeordnet sein.
Das Gehäuse 200' kann mit dem Kopplungsrand 110' der Basis 100' gekoppelt sein, um die Trägerplatte 120 zu bedecken. Das Gehäuse 200' hat eine nach oben konvexe parabolische Form und kann den Anschlussteil 210' an dem oberen Ende davon, so dass er mit einer Fassung verbunden ist, und eine Öffnung in dem unteren Ende davon aufweisen, welche mit der Basis 100' gekoppelt ist. Das Gehäuse 200' weist den Kanalteil 220', welcher einen Bereich bildet, welcher in einer gestuften Art und Weise hinsichtlich der äußeren Oberfläche des Gehäuses 200' vertieft ist, um die Zuführung der Luft A von außen zu führen, und das Luftzuführloch 230' auf, welche es der Luft A, welche durch den Kanalteil 220' geführt wird, erlaubt, in den inneren Raum des Gehäuses 200' zugeführt zu werden.
Das Luftzuführloch 230' kann benachbart dem oberen Ende des Gehäuses 200' sein und kann eine Ringform entlang des Umfangs des Gehäuses 200' haben. Der Kanalteil 220' kann eine Mehrzahl von Kanälen aufweisen, und der Kanalteil 220' kann in einer derartigen Art und Weise vorgesehen sein, dass wenigstens ein Kanal in der äußeren Oberfläche des Gehäuses 200' ausgespart ist, so dass er mit dem Luftzuführloch 230' kommuniziert und nach oben entlang der äußeren Seite des Gehäuses 200 von dem unteren Ende des Gehäuses 200' erstreckt ist, um mit dem Luftzuführloch 230' zu kommunizieren.
Der Kanalteil 220' kann kontinuierlich mit den Belüftungsöffnungen 113' des Kopplungsrandes 110' verbunden sein, welche mit dem unteren Ende des Gehäuses 200' gekoppelt sind, und kann nach außen durch die Belüftungsöffnungen 113' freiliegend sein. Demnach kann die Luft A, welche von außen zugeführt wird, durch die Belüftungsöffnungen 113' von dem unteren Abschnitt des Kopplungsrandes 110' hindurchtreten, so dass sie zu dem oberen Abschnitt des Kopplungsrandes 110' entlang eines Abschnitts der äußeren Oberfläche des Gehäuses 200' geführt wird, das heißt dem Kanalteil 220', und sie kann dann in den inneren Raum des Gehäuses 200' durch das Luftzuführloch 230' zugeführt werden. Die beispielhafte Ausführungsform, welche in 8 veranschaulicht ist, ist von der beispielhaften Ausführungsform der 1 dadurch unterschiedlich, dass der Kanalteil 220' der 8 den größeren Teil des Oberflächengebiets des Gehäuses 200' besetzen kann. Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform veranschaulicht, dass der Kanalteil 220' Paare von Kanälen aufweisen kann, welche einander zugewandt sind, die Anzahl der Kanäle des Kanalteils 220' und die Bildung der Platzierung davon jedoch können verschiedentlich abgewandelt sein.
Das Lichtquellenmodul 400' kann auf der anderen Oberfläche 120b' gegenüberliegend der einen Oberfläche 120a der Trägerplatte 120' angebracht sein, an welcher die Mehrzahl von Wärmeabstrahlfinnen 121' vorgesehen ist, und Licht abstrahlt. Das Lichtquellenmodul 400' kann das Substrat 410' und wenigstens eine Licht emittierende Vorrichtung 420' aufweisen, welche an dem Substrat 410' angebracht ist.
Das Substrat 410' kann eine allgemeine Leiterplatte (PCB) vom FR4-Typ sein, und kann ein organisches Harzmaterial aufweisen, welches Epoxidharz, Triazin, Silizium, Polyimid oder dergleichen und andere organische Harzmaterialien enthält. Alternativ kann das Substrat 410' ein keramisches Material wie beispielsweise A1N, Al₂O₃ oder dergleichen oder ein Metall und ein Metallzusammensetzungsmaterial aufweisen, und es kann eine Metallkernleiterplatte (MCPCB = Metal-Core Printed Circuit Board) sein.
Das Substrat 410' kann ein Durchgangsloch 430' in einer Position davon, welche dem Luftabführloch 130' der Trägerplatte 120' entspricht, aufweisen. Die Licht emittierenden Vorrichtungen 420' können entlang des Umfangs des Durchgangslochs 430' angeordnet sein.
Die Licht emittierende Vorrichtung 420' kann an dem Substrat 410' angebracht sein. Die Licht emittierende Vorrichtung 420', eine Halbleitervorrichtung, welche eine vorbestimmte Lichtwellenlänge aufgrund einer daran angelegten externen Leistung erzeugt, kann eine Leuchtdiode (LED) aufweisen. Die Licht emittierende Vorrichtung 420' kann blaues Licht, grünes Licht oder rotes Licht gemäß einem darin enthaltenen Material emittieren, und sie kann weißes Licht emittieren.
Die Licht emittierende Vorrichtung 420' kann in einer Mehrzahl vorgesehen sein und die Mehrzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 420' kann an dem Substrat 410' angeordnet sein. In diesem Fall kann die Mehrzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 420' verschiedentlich konfiguriert sein, wie beispielsweise derselbe Typ von Vorrichtung, welcher dieselbe Wellenlänge von Licht erzeugt, oder unterschiedliche Typen von Vorrichtungen, welche verschiedene Wellenlängen von Licht erzeugen. Die Licht emittierenden Vorrichtungen 420' können LED-Chips sein oder sie können eine einzelne Einhausung bzw. Gehäuse sein, welche(s) LED-Chips darin aufweist.
Indes können die Abdeckung 600', welche das Substrat 410' bedeckt und die Licht emittierenden Vorrichtungen 420' an der Basis 100' angebracht sein. Die Abdeckung 600' kann ein transparentes oder transluzentes Material beispielsweise ein Harz wie beispielsweise Silizium, Epoxidharz oder dergleichen aufweisen, um Licht, welches von dem Lichtquellenmodul 400' erzeugt wird, nach außen abzustrahlen, und sie kann auch Glas aufweisen.
Die Abdeckung 600' kann ein Abführrohr 620' in einem zentralen Abschnitt davon aufweisen, wobei das Abführrohr 620' mit dem Durchgangsloch 430' des Substrats 410' verbunden ist. Demnach kann die Luft A', welche innerhalb des Gehäuses 200' anwesend ist, durch das Luftabführloch 130' der Trägerplatte 120' und das Durchgangsloch 430' des Substrats 410' hindurchtreten, um nach außen durch das Abführrohr 620' abgeführt zu werden.
Die 13 und 14 veranschaulichen schematisch einen Zustand, in welchem die Beleuchtungsvorrichtung 10' gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform an der Decke 1 angebracht ist. Wie veranschaulicht ist, kann die Beleuchtungsvorrichtung 10' mit der Decke 1 in einer solchen Art und Weise gekoppelt sein, dass der Kopplungsrand 110' in ein Loch 2 der Decke 1 eingeführt ist. Das Loch 2 der Decke 1 kann vorgesehen sein, so dass es dem Kopplungsrand 110 entspricht, und demzufolge mag kein Spalt zwischen dem Kopplungsrand 110' und dem Loch 2 erzeugt werden.
Wenn das Kühlgebläse 300', welches in dem Gehäuse 200' angeordnet ist, durch diesem zur Verfügung gestellte Leistung betrieben wird, wird Umgebungsluft A durch eine Mehrzahl von Belüftungsöffnungen 113', welche in dem Flanschteil 111' vorgesehen sind, zugeführt und entlang des Kanalteils 220' in der äußeren Oberfläche des Gehäuses 200' in einer Richtung von dem unteren Ende des Gehäuses 200' zu dem oberen Ende davon geführt. Zusätzlich kann die Luft A in den inneren Raum des Gehäuses 200' durch das Luftzuführloch 230' des Gehäuses 200' gezogen werden. Die Luft A, welche in den inneren Raum des Gehäuses 200' gezogen wird, kann zu der Trägerplatte 120' der Basis 100' durch das Kühlgebläse 300' transferiert werden, kann durch das Luftabführloch 130' der Trägerplatte 120' und das Durchgangsloch 430' des Substrats 410' hindurchtreten und kann nach außen durch das Abführrohr 620' abgeführt werden. In diesem Fall kann erwärmte Luft A' an der Trägerplatte 120' zwangsweise in das Gehäuse 200' gezogen werden und nach außen zusammen mit dem Strom der Luft, welche nach außen abgeführt wird, abgeführt werden, wodurch die Trägerplatte 120' und das Lichtquellenmodul 400', welches an der Trägerplatte 120' angebracht ist, gekühlt werden.
Obwohl die Beleuchtungsvorrichtung 10' gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eingeführt und befestigt ist, derart, dass kein Spalt zwischen dem Loch 2 der Decke 1 und dem Kopplungsrand 110' erzeugt wird, kann Umgebungsluft A durch die Belüftungsöffnung 113', welche in dem Flanschteil 111' vorgesehen ist, gezogen werden, und sogar wenn die Beleuchtungsvorrichtung 10' an einer luftdichten Befestigungseinheit 3 wie einer Dosenstruktur befestigt ist, kann Umgebungsluft A zwangsweise durch einen Raum eingeführt werden, welcher durch den Kanalteil 220' gebildet wird, welcher in der Oberfläche des Gehäuses 200' vorgesehen ist, um die Beleuchtungsvorrichtung 10' zu kühlen.
Eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 15 bis 21 beschrieben werden.
Bestandteile, welche die Beleuchtungsvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform, welche in 15 bis 21 veranschaulicht ist, konstituieren, sind im Wesentliche identisch zu oder ähnlich zu denjenigen der beispielhaften Ausführungsform, welche in 1 bis 7 veranschaulicht ist hinsichtlich der Basisstrukturen davon, mit Ausnahme der Struktur einer Lichtquelle. Demnach wird eine Beschreibung derselben Komponenten wie denjenigen der vorangehenden beispielhaften Ausführungsform ausgelassen werden, und eine Konfiguration eines Lichtquellenmoduls wird ausgedehnt beschrieben werden.
Wie in den 15 und 16 veranschaulicht ist, kann eine Beleuchtungsvorrichtung 10'' gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eine Basis 100'', ein Gehäuse 200'', ein Kühlgebläse 300'' und ein Lichtquellenmodul 400'' aufweisen.
Die Basis 100'' kann einen Kopplungsrand 110'' und eine Trägerplatte 120'' aufweisen, welche an einer Innenseite des Kopplungsrandes 110'' vorgesehen ist, und sie kann weiterhin ein Luftabführloch 130'' aufweisen, welches als ein Schlitz zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche der Trägerplatte 120'' und einer inneren Oberfläche des Kopplungsrandes 110'' gebildet ist.
Das Gehäuse 200'' kann auf einer Seite der Basis 100'' angeordnet sein und mit dem Kopplungsrand 110'' gekoppelt sein, so dass es die Trägerplatte 120'' bedeckt. Das Gehäuse 200'' weist einen Kanalteil 220'' auf, welcher einen Bereich bildet, welcher in einer gestuften Art und Weise hinsichtlich einer äußeren Oberfläche des Gehäuses 200'' vertieft ist, um die Zuführung von Luft und ein Luftzuführloch 230'' zu führen, welches die Luft, welche durch den Kanalteil 220'' geführt wird zu einem inneren Raum des Gehäuses 200'' zuführt.
Das Kühlgebläse 300'', welches innerhalb des Gehäuses 200'' vorgesehen ist, zieht zwangsweise Luft in den inneren Raum des Gehäuses 200'' und führt die angezogene Luft nach außen durch das Luftabführloch 130'', welches in der Basis 100'' vorgesehen ist, ab.
Die Basis 100'', das Gehäuse 200'' und das Kühlgebläse 300'' sind dieselben wie konstituierende Bauteile und Strukturen der Beleuchtungsvorrichtung 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der 1, und so wird eine detaillierte Beschreibung davon ausgelassen werden.
Indes kann ein Abstandshalter 700'' an dem Kühlgebläse 300'' vorgesehen sein, um einen Spalt zwischen dem Kühlgebläse 300'' und dem Gehäuse 200'' zu stoppen. Der Abstandshalter 700'' kann eine ringförmige Form haben, wobei ein Mittelloch 710'' darin gebildet ist, und eine äußere Umfangsoberfläche davon ist in Kontakt mit einer inneren Oberfläche des Gehäuses 200''. Das Mittelloch 710'' kann eine Größe und eine Form entsprechend dem Kühlgebläse 300'' haben. Demnach strömt Luft, welche in das Innere durch das Luftzuführloch 230'' des Gehäuses 200'' gezogen wird, vollständig zu dem Kühlgebläse 300'' durch das Mittelloch 710''.
Wie in den 15 und 16 veranschaulicht ist, kann eine Leistungsversorgungseinheit (PSU = Power Supply Unit) 800'' in einem Anschlussteil 210' des Gehäuses 200'' aufgenommen sein, um externe Leistung für das Lichtquellenmodul 400'' zur Verfügung zu stellen. Die Leistungsversorgungseinheit 800'' kann eine Treiberschaltung 810'', welche einen Kondensator oder dergleichen aufweist, und einen Elektrodenpin 820'' aufweisen, welcher mit der Treiberschaltung 810'' verbunden ist und nach außen von dem Anschlussteil 210'' hervorsteht. Der Elektrodenpin 820'' kann durch einen Pinhalter 830'' befestigt sein.
Die Leistungsversorgungseinheit 800'' kann in einer Position angeordnet sein höher als das Luftzuführloch 230'' des Gehäuses 200'' und demnach strömt Luft, welche in den inneren Raum des Gehäuses 200'' durch das Luftzuführloch 230'' gezogen wird unmittelbar zu der Basis 100'' durch das Kühlgebläse 300''. In diesem Fall kann Wärme, welche durch die Leistungsversorgungseinheit 800'' erzeugt wird, nach außen durch die ziehende Luft A abgestrahlt werden.
Das Lichtquellenmodul 400'' ist in der Trägerplatte 120'' installiert und emittiert Licht durch Leistung, welche durch die Leistungsversorgungseinheit 800'' angelegt wird. Das Lichtquellenmodul 400'' gemäß der gegenwärtigen beispielhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Licht emittierende Vorrichtung 420'' und eine Linseneinheit 440'' aufweisen, welche an der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' angeordnet ist, und eine Linse 450'' hat. Das Lichtquellenmodul 400'' kann weiterhin ein Substrat 410'' aufweisen, auf welchem die Licht emittierende Vorrichtung 420'' angebracht ist.
Die Linseneinheit 440'' kann an der anderen Seite der Basis 100'' angeordnet sein, so dass sie das Substrat 410'' und die Mehrzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen 420'' bedeckt. Die Linseneinheit 440'' kann die Licht emittierende Vorrichtung 420'' vor einem Außenumfeld schützen, oder es kann, um die Lichtextraktionseffizienz von Licht, welches nach außen von der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' emittiert wird, zu verbessern, die Linseneinheit 440'' aus einem lichtdurchlässigen Material gefertigt sein. Beispielsweise kann das lichtdurchlässige Material Polykarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Acryl und dergleichen aufweisen. Ebenso kann die Linseneinheit 440'' aus einem Glasmaterial gemäß einem oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen gefertigt sein.
18 veranschaulicht schematisch das Lichtquellenmodul 400'' und 19 veranschaulicht schematisch die Linseneinheit 440'' des Lichtquellenmoduls 400''.
Wie in den 18 und 19 veranschaulicht ist, kann die Linseneinheit 440'' eine erste Oberfläche 440''-1, welche der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' zugewandt ist, und eine zweite Oberfläche 440''-2 haben, welche der ersten Oberfläche 440''-1 gegenüberliegt. Die Linseneinheit 440'' kann eine Mehrzahl von Linsen 450'' aufweisen, welche angeordnet sind, so dass sie jeweils den Licht emittierenden Vorrichtungen 420'' gegenüberliegen. Die Mehrzahl von Linsen 450'' kann jeweils an den Licht emittierenden Vorrichtungen 420'' angeordnet sein, um Bereiche anzupassen, in welchen Licht, welches durch die Licht emittierenden Vorrichtungen 420'' erzeugt wird, nach außen abgestrahlt wird. Die Mehrzahl von Linsen 450'' kann integral verbunden sein, um die Linseneinheit 440'' zu bilden.
Die Linse 450'', welche in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eingesetzt wird, wird detaillierter unter Bezugnahme auf die 20 und 21 beschrieben werden. Wie in den 20 und 21 veranschaulicht ist, kann die Linse 450'' auf der ersten Oberfläche 440''-1 vorgesehen sein und eine zentrale Einfallsoberfläche 451'', zu welcher Licht von der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' einfällt, und einen reflektierenden Abschnitt 452'' haben, welcher in Richtung der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' entlang des Umfangs der zentralen Einfallsoberfläche 451'' hervorsteht und symmetrisch hinsichtlich der zentralen optischen Achse Z ist. Die Linse 450'' kann einen lichtbrechenden Abschnitt 455'' haben, welcher an der zweiten Oberfläche 440''-2 vorgesehen ist, und in der entgegengesetzten Richtung der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' hervorsteht und hinsichtlich der optischen Achse Z symmetrisch ist.
Die zentrale Einfallsoberfläche 451'' kann unmittelbar über der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' angeordnet sein derart, dass sie rechtwinklig hinsichtlich der optischen Achse Z ist, welche durch die Mitte verläuft, und sie kann insgesamt eine flache planare Form oder eine leicht gekrümmte Form haben. Die zentrale Einfallsoberfläche 451'' kann einen vertieften Abschnitt 456'' haben, welcher eine Stufenstruktur hat. Der vertiefte Abschnitt 456'' kann eine Form haben, welche einem Ausstoßpin (ejection pin) entspricht, wie hierin nachstehend beschrieben, und kann in Kontakt mit dem Ausstoßstift kommen.
Der reflektierende Abschnitt 452'' kann eine ringförmige Form entlang des Umfangs des Randes der zentralen Einfallsoberfläche 451'' haben derart, dass er die zentrale Einfallsoberfläche 451'' umgibt, und er kann einen ersten reflektierenden Abschnitt 452a'' und einen zweiten reflektierenden Abschnitt 452b'' haben, welche konzentrisch sind und unterschiedliche Drehradien hinsichtlich der optischen Achse Z haben. Beispielsweise ist der erste reflektierende Abschnitt 452a'' entlang des Umfangs des Randes der zentralen Einfallsoberfläche 451'' vorgesehen, so dass er die zentrale Einfallsoberfläche 451'' bedeckt, und der zweite reflektierende Abschnitt 452b'' kann entlang des Umfangs des Randes des ersten reflektierenden Abschnitts 452a'' vorgesehen sein, so dass er den ersten reflektierenden Abschnitt 452a'' bedeckt. Der erste und der zweite reflektierende Abschnitt 452a'' und 452b'' können ringförmige Formen haben, welche unterschiedliche Durchmesser hinsichtlich der optischen Achse Z haben.
Der erste reflektierende Abschnitt 452a'' und der zweite reflektierende Abschnitt 452b'' können eine Seiteneinfallsoberfläche 453'' haben, auf welche Licht von der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' einfällt, und eine reflektive Oberfläche 454'', welche das einfallende Licht jeweils zu der zweiten Oberfläche 440''-2 reflektiert.
Die Seiteneinfallsoberfläche 453'' kann Licht empfangen, welches in einer lateralen Richtung ausgestrahlt wird, welches in Licht von der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' enthalten ist, und dazu kann die Seiteneinfallsoberfläche 453'' von der ersten Oberfläche 440''-1 in Richtung der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' hervorstehen, um sich entlang der optischen Achse Z mit einem vorbestimmten Abstand zu erstrecken.
Die reflektierende Oberfläche 454'' reflektiert Licht, welches durch die Seiteneinfallsoberfläche 453'' empfangen wird, in Richtung der zweiten Oberfläche 440''-2 und dazu kann die reflektierende Oberfläche 454'' eine Paraboloid-Form haben, welche ein sich erstreckendes Ende der Seiteneinfallsoberfläche 453'' und die erste Oberfläche 440''-1 verbindet.
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist veranschaulicht, dass die reflektierende Oberfläche 454'' eine Paraboloid-Form hat, alle beispielhaften Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die reflektierende Oberfläche 454'' eine linear geneigte Form haben und kann frei abgewandelt werden, so dass sie eine Form hat, solange sie Licht reflektieren kann, welches durch die Seiteneinfallsoberfläche 453'' empfangen wird, und zwar in Richtung der zweiten Oberfläche 440''-2.
Indes kann der reflektierende Abschnitt 452'' eine Struktur haben, in welcher eine Länge davon, welche von der ersten Oberfläche 440''-1 hervorsteht, in einer Richtung weg von der optischen Achse Z erhöht wird. Der zweite reflektierende Abschnitt 452b'' steht nämlich um einen größeren Betrag als der erste reflektierende Abschnitt 452a'' in Richtung der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' hervor, und demnach kann der zweite reflektierende Abschnitt 452b'' insgesamt größer in der Größe sein als der erste reflektierende Abschnitt 452a''.
In der vorliegenden Ausführungsform hat der reflektierende Abschnitt 452'' eine Dual-Ring-Struktur, welche den ersten und zweiten reflektierenden Abschnitt 452a'' und 452b'' aufweist, alle beispielhaften Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der reflektierende Abschnitt 452'' weiterhin einen dritten reflektierenden Abschnitt (nicht gezeigt) aufweisen, welcher eine Größe und einen Durchmesser hat größer als derjenige des zweiten reflektierenden Abschnitts 452b'', eine Dreifachringstruktur oder mehr habend.
Die zweite Oberfläche 440''-2, welche der ersten Oberfläche 440''-1 gegenüberliegt, ist eine Lichtausgabeoberfläche, welche Licht nach außen emittiert, welches auf die erste Oberfläche 440''-1 einfällt. Die zweite Oberfläche 440''-2 weist den lichtbrechenden Abschnitt 455'' auf, welcher in einer Richtung entgegengesetzt der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' hervorsteht und hinsichtlich der optischen Achse Z symmetrisch ist.
Der lichtbrechende Abschnitt 455'' kann einen ersten lichtbrechenden Abschnitt 455a'' und einen zweiten lichtbrechenden Abschnitt 455b'' aufweisen, welcher den ersten lichtbrechenden Abschnitt 455a'' umgibt.
Der erste lichtbrechende Abschnitt 455a'' kann unmittelbar über der Licht emittierenden Vorrichtung 420'' angeordnet sein und kann eine konvex gekrümmte Oberfläche haben, welche die optische Achse Z als einen Apex verwendet. Der zweite lichtbrechende Abschnitt 455b'' bildet eine Mehrzahl von konzentrischen Kreisen hinsichtlich der optischen Achse Z und kann eine konvexo-konkave Struktur haben, welche entlang des Umfangs des ersten lichtbrechenden Abschnitts 455a'' gebildet ist. Die konvexo-konkave Form des zweiten lichtbrechenden Abschnitts 455b'' kann beispielsweise ein Fresnelmuster aufweisen.
Der lichtbrechende Abschnitt 455'' kann gebildet werden durch ein Durchführen eines Tiefdruckvorganges der flachen zweiten Oberfläche 440''-2. Es können nämlich die gekrümmte Oberfläche des ersten lichtbrechenden Abschnitts 455a'' und die konvexo-konkave Form des zweiten lichtbrechenden Abschnitts 455b'' koplanar mit wenigstens der zweiten Oberfläche 440''-2 sein, oder sie können niedriger als die zweite Oberfläche 440''-2 sein. Demnach muss der lichtbrechende Abschnitt 455'' nicht von der zweiten Oberfläche 440''-2 hervorstehen, und eine Höhe (oder Dicke) TL der Linse 450'' kann als ein Abstand zwischen einem Ende des reflektierenden Abschnitts 452'', welcher von der ersten Oberfläche 440''-1 hervorsteht, und der zweiten Oberfläche 440''-2 definiert werden.
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist der Fall, in welchem der reflektierende Abschnitt 455'' nicht von der zweiten Oberfläche 440''-2 hervorsteht, veranschaulicht, es sind jedoch alle beispielhaften Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der lichtbrechende Abschnitt 455'' teilweise nach oben von der zweiten Oberfläche 440''-2 hervorstehen. Ein Grad des Hervorstehens davon jedoch ist lediglich ein Teil hinsichtlich der Gesamthöhe (oder Dicke) TL der Linse 450'', und so beeinflusst es die Höhe TL der Linse 450'' nicht.
Indes kann die Linse 450'' eine Struktur haben, in welcher der reflektierende Abschnitt 452'' nach außen von dem lichtbrechenden Abschnitt 455'' hinsichtlich der optischen Achse Z angeordnet ist, sodass er den lichtbrechenden Abschnitt 455'' umgibt. Im Detail ist die zentrale Einfallsoberfläche 451'', welche dem lichtbrechenden Abschnitt 455'' gegenüberliegt, welcher an der zweiten Oberfläche 440''-2 gebildet ist, gebildet, so dass sie eine Größe hat, welche dem lichtbrechenden Abschnitt 455'' entspricht, und demzufolge kann der reflektierende Abschnitt 452'' nach außen von dem lichtbrechenden Abschnitt 455'' angeordnet sein, so dass er den lichtbrechenden Abschnitt 455'' umgibt.
22 ist eine Darstellung, welche eine Lichtverteilungskurve der Linse 450'' zeigt. Wie veranschaulicht, kann gesehen werden, dass ein Strahlverteilungswinkel von konzentriertem Licht sich von ungefähr 24° bis 25° bewegt. Dies bedeutet, dass es keinen signifikanten Unterschied in der Konzentrationsfähigkeit gibt, im Vergleich zu einer Kondensorlinse des Standes der Technik, welche einen Strahlverteilungswinkel von ungefähr 24,4° hat.
Die Linse 450'' kann mit der Linseneinheit 440'' durch ein Injizieren eines fluidischen Lösungsmittels in eine Gussform und ein Verfestigen derselben integral gebildet sein. Beispielsweise kann es ein Schema wie beispielsweise ein Spritzgießen, ein Transfergießen, ein Druckgießen und dergleichen aufweisen.
Die 23A bis 23C veranschaulichen schematisch einen Vorgang zum Herstellen der Linseneinheit, welche die Linse hat, unter Verwendung einer Gussform. Die 23A bis 23C sind Querschnittsansichten, welche schematisch einen sequenziellen Vorgang zum Herstellen der Linseneinheit gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform veranschaulichen.
Als Erstes werden, wie in 23A veranschaulicht ist, Formen M1 und M2, welche eine Linsenform haben, bereitgestellt, und ein fluidisches Lösungsmittel, beispielsweise ein Harz, wird in die Formen M1 und M2 injiziert und ausgehärtet, um die Linseneinheit 440'' fertigzustellen, welche die Linse 450'' hat.
Als Nächstes werden, wie in 23B veranschaulicht ist, die Formen M1 und M2 getrennt, um es zu ermöglichen, dass die fertiggestellte Linseneinheit 440'' teilweise von den Formen M1 und M2 getrennt wird.
Dann wird, wie in 23C veranschaulicht ist, die Linseneinheit 440'' vollständig von den Formen M1 und M2 durch Ausstoßstifte P, welche in den Formen M1 und M2 vorgesehen sind, getrennt. Wenigstens drei oder mehr Ausstoßstifte P können vorgesehen sein, wodurch eine Deformation der Linseneinheit 440'' im Verlauf des Trennens der Linseneinheit 440'' minimiert werden kann. Beispielsweise können die Ausstoßstifte P konfiguriert sein, so dass sie in Kontakt mit den beiden Randbereichen der Linse 450'' und einem zentralen Bereich der Linse 450'' sind derart, dass eine Kraft, welche auf die Linse 450'' angewandt wird, gleichmäßig verteilt wird. In diesem Fall kann der Ausstoßstift P, welcher angeordnet ist, so dass er in Kontakt mit dem zentralen Bereich der Linse 450'' ist, in Kontakt mit dem vertieften Abschnitt 456'' sein, welcher in der zentralen Einfallsoberfläche 451'' der Linse 450'' gebildet ist.
Im Fall nämlich der Kondensorlinse des Standes der Technik kann, da sie eine Dicke zu einem Grad (beispielsweise ungefähr 10 mm) hat, in dem Fall des Ausstoßgießens der Ausstoßstift außerhalb der Linse sein. In dem Fall jedoch, in welchem die Linse 450'' eine geringe Dicke (das heißt Höhe) hat, wie in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, kann die Linse 450'' deformiert werden. Demnach ist der Ausstoßstift P auch in dem zentralen Abschnitt angeordnet, um es zu ermöglichen, dass Kraft, welche auf die Linse 450'' ausgeübt wird, gleichmäßig verteilt wird, um eine Deformation der Linseneinheit 440'' zu verhindern.
Die Linse 450'' gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, welche dadurch hergestellt wird, kann eine Dicke (oder Höhe) haben, welche sich von ungefähr 2 mm bis 4,5 mm bewegt, wie in 20 veranschaulicht ist. Die Linse 450 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann nämlich eine Dicke haben, welche gleich ist zu ungefähr der Hälfte von derjenigen der existierenden Kondensorlinse (welche eine Dicke gleich zu ungefähr 10 mm hat, bitte vergleiche hierzu 24A), wobei eine kleine Größe implementiert wird, welche für eine Kompaktheit geeignet ist, und wenn die Linse 450'' gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform in einer Beleuchtungsvorrichtung eingesetzt wird, kann sie eine Größe haben, welche innerhalb den Bereich fällt, welcher durch das American National Standards Institut (ANSI) gesetzt ist (ANSI-C78.24-2001).
Beispielsweise verlangt der Lampenstandard (ANSI-C78.24-2001), welcher durch das ANSI festgesetzt ist, dass eine Beleuchtungslampe, welche die Struktur, welche in 16 veranschaulicht ist, hat, einem Standard von maximal T1: 46 mm, T2: 4,5 mm, TT: 50,5 mm folgen sollte.
In einer Hochausgabelampe wie beispielsweise einem gegenwärtigen 50 W MR 16 Produkt, welches eine Schwierigkeit beim Implementieren einer ausreichenden Kühlung mit einem natürlichen Wärmeabstrahlungs(oder Dissipations)-Schema hat, ist die Verwendung eines Kühlgebläses essenziell. In diesem Fall wird eine Größe eines Produkts aufgrund der Installation eines Kühlgebläses erhöht, so dass es den ANSI-Standard überschreitet.
Im Falle eines Gehäuses, welches auf die Dimension von T1 beschränkt ist, hat dieses eine standardisierte Struktur für seine Befestigung an einer Dose (socket) und dergleichen. Demnach ist in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eine Linse, welche auf die Dimension T2 begrenzt ist, in der Dicke verringert, um ein Überschreiten des ANSI-Standards zu vermeiden. Die 24A und 24B zeigen den Vergleich zwischen einer allgemeinen Kondensorlinse und der Linse vom schlanken Typ gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform. Wie aus den Zeichnungen gesehen werden kann, kann die Beleuchtungslampe, welche eine Höhe (oder Dicke) hat, welche um ungefähr die Hälfte verringert ist, implementiert werden, während dieselben optischen Charakteristiken in Übereinstimmung mit dem ANSI-Standard aufrechterhalten werden.
Indes entspricht das Substrat 410'' einem Basiselement, welches eine Leiterplatte konstituiert, auf welcher die Licht emittierende Vorrichtung 420'' als eine elektronische Vorrichtung anzubringen ist, und es kann eine sogenannte Leiterplatte (PCB) sein. Ebenso kann das Substrat 410'' ein Gehäusekörper sein, welcher die Licht emittierende Vorrichtung 420'' als ein Basiselement abstützt.
Das Substrat 410'' kann beispielsweise aus einem Material wie FR-4, CEM-3 oder dergleichen gefertigt sein, alle beispielhaften Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Substrat 410'' auch aus Glas. oder einem Epoxidharzmaterial, einem keramischen Material oder dergleichen gefertigt sein. Ebenso kann das Substrat 410'' aus einem Metall oder einer metallischen Zusammensetzung gemacht sein, oder kann eine Metallkernleiterplatte (MCPCB), ein metallbasiertes kupferkaschiertes Laminat (MCCL) oder dergleichen aufweisen.
17 veranschaulicht schematisch einen Zustand, in welchem die Beleuchtungsvorrichtung 10'' gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform an der Decke 1 installiert ist. Die Befestigungseinheit 3 kann an der Decke 1 installiert sein, um die Beleuchtungsvorrichtung 10'' zu halten oder zu befestigen, und Leistung kann der Beleuchtungsvorrichtung 10'' zugeführt werden. Die Beleuchtungsvorrichtung 10'' kann an einem oberen Abschnitt der Decke 1 durch die Befestigungseinheit 3 in einem luftdichten Zustand befestigt sein.
Wie veranschaulicht ist, kann die Beleuchtungsvorrichtung 10'' an der Decke 1 derart befestigt werden, dass der Kopplungsrand 110'' in das Loch 2 der Decke 1 eingeführt wird. Das Loch 2 der Decke 1 kann vorgesehen sein, so dass es dem Kopplungsrand 10'' entspricht und demzufolge kann kein Spalt zwischen dem Kopplungsrand 110'' und dem Loch 2 anders als ein Raum, welcher der Nut 112'' des Kopplungsrandes 110'' entspricht, erzeugt werden.
Wenn das Kühlgebläse 300'', welches in dem Gehäuse 200'' angeordnet ist, durch diesem zur Verfügung gestellte Leistung betrieben wird, wird Luft A von außerhalb durch die Nut 112'', einem Raum, welcher zwischen dem Kopplungsrand 110'' und der Decke 1 vorgesehen ist, zugeführt, und die zugeführte Luft A kann entlang des Kanalteils 220'' in der äußeren Oberfläche des Gehäuses 200'' in einer Richtung von dem unteren Ende des Gehäuses 200'' zu dem oberen Ende davon geführt werden. Zusätzlich kann die Luft A in den inneren Raum des Gehäuses 200'' durch das Luftzuführloch 230'' des Gehäuses 200'' gezogen werden. Die Luft A, welche in den inneren Raum des Gehäuses 200'' gezogen wird, kann zu der Trägerplatte 120'' der Basis 100'' durch den Abstandshalter 700'' und das Kühlgebläse 300'' strömen, radial zu dem Rand der Trägerplatte 120'' entlang der Wärmeabstrahlfinnen 121'', welche an der Trägerplatte 120'' vorgesehen sind, verteilt werden und nach außen durch das Luftabführloch 130'' abgeführt werden. In diesem Fall kann erwärmte Luft A' an der Trägerplatte 120'' zwangsweise in das Gehäuse 200'' gezogen werden und nach außen abgeführt werden zusammen mit dem Strom der Luft A, welcher nach außen abgeführt wird, wodurch die Trägerplatte 120'' und das Lichtquellenmodul 400'', welche an der Trägerplatte 120'' angebracht sind, gekühlt werden können. Zusätzlich kann das Innere des Gehäuses 200'' aufgrund der Luft A, welche kontinuierlich in das Gehäuse 20 gezogen wird, und eine relativ niedrige Temperatur hat, gekühlt werden. Insbesondere kann die Beleuchtungsvorrichtung 10'' gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform den Kanalteil 220'' in der äußeren Oberfläche des Gehäuses 200'' aufweisen, um das Strömen der Luft A zu ermöglichen. Demnach kann, auch in dem Fall, in welchem die Beleuchtungsvorrichtung 10'' innerhalb der luftdichten Befestigungseinheit 3, welche das Gehäuse 200'' bedeckt, installiert wird (beispielsweise eine Dosenstruktur, welche eine Form hat, welche derjenigen des Gehäuses entspricht und welche nahe an der äußeren Oberfläche des Gehäuses angebracht ist), die Luft A, welche von außerhalb zugeführt wird, in das Gehäuse 200'' durch einen Raum gezogen werden, welcher aufgrund des Kanalteils 220'' gebildet ist. Wie oben stehend beschrieben ist, kann die Luft A, welche von außen zugeführt wird, und eine relativ niedrige Temperatur hat, zwangsweise eingezogen werden, um die Beleuchtungsvorrichtung 10'' zu kühlen, die Wärmeabstrahlungseffizienz zu maximieren, und demnach kann die Lebensdauer des Lichtquellenmodul 400 verlängert werden und die Leuchteffizienz kann erhöht werden.
Hierin nachstehend werden verschiedene Substratstrukturen beschrieben werden, welche in Lichtquellenmodulen gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen, wie sie oben stehend beschrieben sind, einsetzbar sind.
Wie in 25 veranschaulicht ist, kann ein Board 1100 ein isolierendes Substrat 1110, welches vorbestimmte Schaltungsstrukturen 1111 und 1112 hat, welche auf einer Oberfläche davon gebildet sind, eine obere Wärmediffusionsplatte 1140, welche auf dem isolierenden Substrat 1110 derart gebildet ist, dass sie in Kontakt mit den Schaltungsstrukturen 1111 und 1112 ist, und Wärme, welche durch die Licht emittierende Vorrichtung 420 erzeugt wird, ableitet, und eine untere Wärmediffusionsplatte 1160 aufweisen, welche an der anderen Oberfläche des isolierenden Substrats 1110 gebildet ist und Wärme nach außen verbreitet, welche durch die obere Wärmediffusionsplatte 1140 übertragen wird. Die obere Wärmediffusionsplatte 1140 und die untere Wärmediffusionsplatte 1160 können durch wenigstens ein Durchgangsloch 1150, welches das isolierende Substrat 1110 durchdringt und eine plattierte innere Wand hat, verbunden sein.
Die Schaltungsstrukturen 1111 und 1112 des isolierenden Substrats 1110 können gebildet werden durch ein Beschichten von Kupferfolie auf einem keramik- oder epoxidharzbasierten FR4-Kern und ein Durchführen eines Ätzvorganges daran. Ein isolierender dünner Film 1130 kann auf einer unteren Oberfläche des Boards 1100 aufgebracht werden.
26 veranschaulicht ein anderes Beispiel des Boards. Wie in 26 veranschaulicht ist, kann ein Board 1200 eine isolierende Schicht 1220, welche auf einer ersten metallischen Schicht 1210 gebildet ist, und eine zweite metallische Schicht 1230 aufweisen, welche auf der isolierenden Schicht 1220 gebildet ist. Das Substrat 1200 kann einen Stufenabschnitt ”R” haben, welcher in wenigstens einem Endabschnitt davon gebildet ist und es erlaubt, dass die isolierende Schicht 1220 freiliegend ist.
Die erste metallische Schicht 1210 kann aus einem Material gefertigt sein, welches hervorragende wärmeabgebende Charakteristiken hat. Beispielsweise kann die erste metallische Schicht 1210 aus einem Metall gefertigt sein wie beispielsweise Aluminium (A1), Eisen (Fe) oder dergleichen oder einer Legierung, und kann als eine Einzelschicht- oder als eine Multischicht-Struktur gebildet sein. Die isolierende Schicht 1220 kann aus einem Material gefertigt sein, welches isolierende Charakteristiken hat, und kann aus einem anorganischen oder einem organischen Material gebildet sein. Beispielsweise kann die isolierende Schicht 1220 aus einem epoxidharzbasierten isolierenden Harz gefertigt sein, und um die thermische Leitfähigkeit zu erhöhen, kann die isolierende Schicht 1220 ein Metallpulver wie beispielsweise Aluminium(Al)-Pulver oder dergleichen aufweisen, um verwendet zu werden. Die zweite metallische Schicht 1230 kann allgemein als ein dünner Kupfer(Cu)-Film gebildet sein.
Wie in 26 veranschaulicht ist, kann in dem Metallboard ein Abstand, das heißt ein Isolier-Abstand des freiliegenden Bereichs eines Endabschnitts der isolierenden Schicht 1220 größer sein als eine Dicke der isolierenden Schicht 1220. In der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Isolierabstand auf einen Abstand des freiliegenden Bereichs der isolierenden Schicht 1220 zwischen der ersten metallischen Schicht 1210 und der zweiten metallischen Schicht 1230. Wenn das Metallboard von oben betrachtet wird, wird auf eine Breite des freiliegenden Bereichs der isolierenden Schicht 1220 Bezug genommen als freigelegte Breite W1. Der Bereich ”R” in 26 ist ein Bereich, welcher durch einen Schleifvorgang oder dergleichen während eines Vorgangs zum Herstellen des Metallboards entfernt wird. Ein Endabschnitt des Metallboards kann eine Tiefe ”h” haben, welche einem Abstand von einer Oberfläche der zweiten metallischen Schicht 1230 zu der isolierenden Schicht 1220 entspricht, wobei die isolierende Schicht 1220 durch die freigelegte Breite W1, eine Stufenstruktur bildend, freiliegend ist. Wenn der Endabschnitt des Metallboards nicht entfernt wird, entspricht ein Isolierabstand einer Dicke (h1 + h2) der isolierenden Schicht 1220 und durch ein Entfernen eines Abschnitts des Endabschnitts kann der Isolierabstand, welcher ungefähr einem Abstand W1 entspricht, weiterhin gesichert werden. Demzufolge kann, in dem Fall des Durchführens eines Spannungsfestigkeitsexperiments hinsichtlich des Metallboards das Metallboard vorgesehen werden, welches eine Struktur hat, in welcher eine Kontaktwahrscheinlichkeit zwischen den zwei metallischen Schichten 1210 und 1230 in den Endabschnitten davon minimiert ist.
27 veranschaulicht schematisch eine Struktur eines Metallboards gemäß einer Abwandlung der 26. Bezug nehmend auf 27 weist ein Metallboard 1200' eine isolierende Schicht 1220', welche auf einer ersten metallischen Schicht 1210' gebildet ist, und eine zweite metallische Schicht 1230' auf, welche auf der isolierenden Schicht 1220' gebildet ist. Die isolierende Schicht 1220' und die zweite metallische Schicht 1230' weisen Bereiche auf, welche unter einem vorbestimmten Neigungswinkel δ1 entfernt wurden, und sogar die erste metallische Schicht 1210' kann einen Bereich aufweisen, welcher unter dem vorbestimmten Neigungswinkel δ1 entfernt wurde.
Hier kann der Steigungswinkel δ1 ein Winkel zwischen einer Schnittstelle zwischen der isolierenden Schicht 1220' und der zweiten metallischen Schicht 1230' und einem Endabschnitt der isolierenden Schicht 1220' sein, und er kann ausgewählt sein, so dass er einen Isolierabstand I unter Berücksichtigung einer Dicke der isolierenden Schicht 1220' sicherstellt. Der Steigungswinkel δ1 kann innerhalb eines Bereiches von 0 < δ1 < 90 (Grad) ausgewählt sein. Wenn der Steigungswinkel δ1 erhöht wird, werden der Isolierabstand I und eine Breite W2 des freiliegenden Bereichs der isolierenden Schicht 1220' erhöht. Demnach kann, um einen größeren Isolierabstand sicherzustellen, der Steigungswinkel δ1 ausgewählt werden, so dass er klein ist. Beispielsweise kann der Steigungswinkel δ1 ausgewählt sein, so dass er innerhalb eines Bereichs von 0 < δ1 ≤ 45 (Grad) ist.
28 veranschaulicht schematisch ein anderes Beispiel eines Boards. Bezug nehmend auf 28 ist ein Board 1300 durch ein Laminieren eines harzbeschichteten Kupfer(RCC = Resin Coated Copper)-Films 1320, welcher eine isolierende Schicht 1321 und eine Kupferfolie 1322 aufweist, welche an die isolierenden Schicht 1321 laminiert ist, auf einem metallischen Unterstützsubstrat 1310 gebildet, und ein Abschnitt des RCC-Films 1320 kann entfernt sein, um wenigstens eine Aussparung zu bilden, welche es der Licht emittierenden Vorrichtung 420 erlaubt, darin installiert zu werden. In dem Metallboard ist, da der RCC-Film 1320 von einem unteren Bereich der Licht emittierenden Vorrichtung 420 entfernt ist, die Licht emittierenden Vorrichtung 420 in direktem Kontakt mit dem metallischen Unterstützungssubstrat 1310, wodurch Wärme, welche durch die Licht emittierende Vorrichtung 420 erzeugt wird, direkt zu dem metallischen Unterstützungssubstrat 1310 übertragen wird, was eine Wärmeabstrahlungs(oder Dissipations)-Leistungsfähigkeit davon verbessert. Die Licht emittierende Vorrichtung 420 kann elektrisch verbunden oder durch Löten befestigt sein (Lötungen 1340 und 1341). Eine Schutzschicht 1330, welche aus verflüssigtem PSR gefertigt ist, kann auf der Kupferfolie 1322 gebildet sein.
29 veranschaulicht schematisch ein anderes Beispiel eines Boards. In dieser Ausführungsform weist das Board ein eloxiertes Metallboard auf, welches herausragende Wärmedissipationscharakteristiken hat und welches geringe Herstellungskosten verursacht. Bezug nehmend auf 29 kann das eloxierte Metallboard 1400 eine Metallplatte 1410, einen eloxierten Oxidfilm 1420, welcher auf der Metallplatte 1410 gebildet ist, und elektrische Verdrahtungen 1430 aufweisen, welche auf dem eloxierten Oxidfilm 1420 gebildet sind.
Die Metallplatte 1410 kann aus Aluminium (A1) oder einer Aluminiumlegierung gefertigt sein, welche leicht unter relativ niedrigen Kosten erhalten werden kann. Außerdem kann die Metallplatte 1410 aus irgendeinem anderen eloxierbaren Metall, beispielsweise Titan, Magnesium oder dergleichen gefertigt sein.
Der eloxierte Aluminiumoxidfilm (Al₂O₃) 1420, welcher durch ein Eloxieren von Aluminium erhalten wird, hat relativ hohe Wärmeübertragungscharakteristiken, welche sich von ungefähr 10 bis 30 W/mK bewegen. Demnach hat das eloxierte Metallboard herausragende Wärmedissipationscharakteristiken relativ zu einer Leiterplatte (PCB), einer Metallkernleiterplatte (MCPCB) oder dergleichen eines herkömmlichen Polymerboards.
30 veranschaulicht schematisch ein anderes Beispiel eines Boards. Wie in 30 veranschaulicht ist, kann ein Board 1500 ein Isolierharz 1520 aufweisen, welches auf ein metallisches Substrat 1510 beschichtet ist, und ein Schaltungsmuster 1530, welches auf dem Isolierharz 1520 gebildet ist. Hier kann das isolierende Harz 1520 eine Dicke gleich zu oder weniger als 200 μm haben. Das isolierende Harz 1520 kann als ein fester Film auf dem metallischen Substrat 1510 laminiert sein oder kann als eine Flüssigkeit beschichtet sein, gemäß einem Gießverfahren, welches Spin-Coating oder eine Schneide (bade) verwendet. Ebenso kann das Schaltungsmuster 1530 gebildet werden durch ein Füllen eines Designs eines Schaltungsmusters, welches auf dem isolierenden Harz 1520 mit Metallen wie beispielsweise Kupfer (Cu) oder dergleichen intagliiert ist. Die Licht emittierende Vorrichtung 420 kann installiert sein, so dass sie mit dem Schaltungsmuster 1530 verbunden ist.
Indes kann das Board eine flexible Leiterplatte (FPCB) aufweisen, welche frei deformierbar ist. Wie in 31 veranschaulicht ist, kann ein Board 1600 eine FPCB 1610 aufweisen, welche ein oder mehrere Durchgangslöcher 1611 und ein Unterstützsubstrat 1620 hat, auf welchem die FPCB 1610 angebracht ist. Ein Wärmedissipationskleber 1640, welcher eine untere Oberfläche der Licht emittierenden Vorrichtung 420 und eine obere Oberfläche des Abstützsubstrats 1620 koppelt, kann in dem Durchgangsloch 1611 vorgesehen sein. Hier kann die untere Oberfläche der Licht emittierenden Vorrichtung 420 eine untere Oberfläche eines Chip-Gehäuses sein, eine untere Oberfläche eines Leiterrahmens mit einem darauf angebrachten Chip oder ein Metallblock. Die FPCB 1610 weist eine Schaltungsverdrahtung 1630 auf, so kann sie elektrisch mit der Licht emittierenden Vorrichtung 420 dadurch verbunden werden.
In dieser Art und Weise können durch ein Verwenden der FPCB 1610 eine Dicke und ein Gewicht verringert werden und Herstellungskosten können verringert werden. Ebenso kann, da die Licht emittierende Vorrichtung 420 durch den Wärmedissipationskleber 1640 direkt an das Unterstützsubstrat 1620 gebondet ist, was die Warmedissipationseffizienz erhöht, Wärme, welche durch die Licht emittierende Vorrichtung 420 erzeugt wird, leicht abgestrahlt werden.
Das voranstehende Board kann gebildet sein, so dass es eine flache Plattenform hat. Eine Größe und eine Struktur des Boards jedoch kann verschiedentlich gemäß einer Struktur einer Vorrichtung abgeändert werden, in welcher das Lichtquellenmodul gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, beispielsweise eine Beleuchtungsvorrichtung, zu verwenden ist.
Eine Licht emittierende Vorrichtung kann auf dem Board angebracht sein und elektrisch damit verbunden sein. Eine beliebige fotoelektrische Vorrichtung kann als die Licht emittierende Vorrichtung 420 verwendet werden, solange sie Licht, welches eine vorbestimmte Wellenlänge hat, durch eine Leistung, welche daran von außen angelegt wird, erzeugen kann, und typischerweise kann die Licht emittierende Vorrichtung 420 eine Halbleiterleuchtdiode (LED) aufweisen, in welcher eine Halbleiterschicht epitaktisch auf einem Wachstumssubstrat aufgewachsen ist. Die Licht emittierende Vorrichtung 420 kann blaues, grünes oder rotes Licht gemäß einem Material, welches darin enthalten ist, emittieren, und sie kann ebenso weißes Licht emittieren.
Beispielsweise kann die Licht emittierende Vorrichtung 420 eine Laminatstruktur haben, welche eine n-Typ-Halbleiterschicht und eine p-Typ-Halbleiterschicht und eine aktive Schicht, welche dazwischen angeordnet ist, aufweist. Ebenso kann hier die aktive Schicht aus einem Nitrid-Halbleiter, der In_xAl_yGa_1-x-yN(0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1) aufweist, gebildet sein, welcher eine einzelne oder eine Multi-Quantentopfstruktur hat.
Indes kann die Licht emittierende Vorrichtung, welche in der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorangehenden Ausführungsform einsetzbar ist, LED-Chips verwenden, welche verschiedene Strukturen haben, oder verschiedene Typen von LED-Gehäusen, welche solche LED-Chips aufweisen. Hierin nachstehend werden verschiedene LED-Chips und LED-Gehäuse, welche in den Beleuchtungsvorrichtungen gemäß der beispielhaften Ausführungsform einsetzbar sind, beschrieben werden.
<Licht emittierende Vorrichtung – erstes Beispiel>
32 ist eine seitliche Schnittansicht, welche schematisch ein Beispiel einer Licht emittierende Vorrichtung als einen Leuchtdioden(LED)-Chip veranschaulicht.
Wie in 32 veranschaulicht ist, kann eine Licht emittierende Vorrichtung 2000 ein Licht emittierendes Laminat L aufweisen, welches auf einem Substrat 2001 gebildet ist. Das Licht emittierende Laminat L kann eine Halbleiterschicht 2004 von einem ersten Leitfähigkeitstyp, eine aktive Schicht 2005 und eine Halbleiterschicht 2006 vom zweiten Leitfähigkeitstyp aufweisen.
Ebenso kann eine ohmsche Kontaktschicht 2008 auf der Halbleiterschicht 2006 vom zweiten Leitfähigkeitstyp gebildet sein, und eine erste und eine zweite Elektrode 2009a und 2009b können jeweils auf oberen Oberflächen der Halbleiterschicht 2004 des ersten Leitfähigkeitstyps und der ohmschen Kontaktschicht 2008 gebildet sein.
In der vorliegenden Offenbarung werden Begriffe wie beispielsweise ”oberer Abschnitt” ”obere Oberfläche” ”unterer Abschnitt” ”untere Oberfläche” ”laterale Oberfläche” und dergleichen basierend auf den Zeichnungen bestimmt, und in der Wirklichkeit können die Begriffe gemäß einer Richtung, in welcher eine Licht emittierende Vorrichtung angeordnet ist, abgeändert werden.
Hierin nachstehend werden Hauptkomponenten einer Licht emittierenden Vorrichtung im Detail beschrieben werden.
[Substrat]
Ein Substrat, welches eine Licht emittierende Vorrichtung konstituiert, ist ein Wachstumssubstrat für ein epitaktisches Wachstum. Als das Substrat 2001 können ein isolierendes Substrat, ein leitfähiges Substrat oder ein Halbleitersubstrat verwendet werden. Beispielsweise kann das Substrat 2001 aus Saphir, SiC, Si, MgAl₂O₄, MgO, LiAlO₂, LiGaO₂, GaN oder dergleichen gefertigt sein. Um epitaktisch ein GaN-Material aufzuwachsen, kann ein GaN-Substrat als ein homogenes Substrat verwendet werden, ein GaN-Substrat jedoch kann hohe Herstellungskosten aufgrund von Schwierigkeiten beim Herstellen davon verursachen.
Als ein heterogenes Substrat wird allgemein ein Saphir-Substrat, ein Siliziumkarbid-Substrat oder dergleichen verwendet, und in diesem Fall wird ein Saphir-Substrat häufiger verwendet, relativ zu einem relativ teuren Siliziumkarbid-Substrat. In dem Fall der Verwendung eines heterogenen Substrats kann ein Defekt wie beispielsweise eine Versetzung oder dergleichen aufgrund einer Differenz zwischen Gitterkonstanten eines Substratmaterials und eines Dünnfilmmaterials erhöht sein. Ebenso aufgrund einer Differenz zwischen Koeffizienten der thermischen Ausdehnung eines Substratmaterials und eines Dünnfilmmaterials kann in dem Fall einer Temperaturänderung eine Verwerfung auftreten, was zu Rissen in dem dünnen Film führt. Dies kann durch ein Verwenden einer Pufferschicht 2002, welche zwischen dem Substrat 2001 und dem GaN-basierten Licht emittierenden Laminat L gebildet ist, verringert werden.
Um die Licht- oder elektrischen Charakteristiken des LED-Chips vor oder nach dem Aufwachsen der LED-Struktur zu verbessern, kann das Substrat 2001 voll oder teilweise während eines Chip-Herstellungsvorgangs entfernt oder strukturiert werden.
Beispielsweise kann in dem Fall eines Saphir-Substrats das Substrat durch ein Einstrahlen eines Lasers auf eine Schnittstelle zwischen dem Saphir-Substrat und einer Halbleiterschicht durch das Substrat hindurch getrennt werden, und in dem Fall eines Silizium-Substrats oder eines Siliziumkarbid-Substrats kann das Substrat gemäß einem Verfahren wie beispielsweise Polieren/Ätzen oder dergleichen entfernt werden.
Ebenso kann beim Entfernen des Substrats ein anderes Abstützsubstrat verwendet werden, und in diesem Fall kann das Abstützsubstrat an der entgegengesetzten Seite des Original-Wachstumssubstrats unter Verwendung eines reflektierenden Metalls angebracht werden, oder eine reflektierende Struktur kann in einen Mittelabschnitt einer Bondingschicht eingebracht werden, um die Lichteffizienz des LED-Chips zu verbessern.
In dem Fall des Substrat-Strukturierens werden Niederdrückungen und Vorsprünge (oder ein unebener Abschnitt) oder ein geneigter Abschnitt an einer Hauptoberfläche (eine Oberfläche oder beiden Oberflächen) des Substrats oder einer lateralen Oberfläche vor oder nach dem Wachsen der LED-Struktur gebildet, um demnach die Lichtextraktionseffizienz zu verbessern.
Bezug nehmend auf das Substrat-Strukturieren kann eine unebene Oberfläche oder eine geneigte Oberfläche auf einer Hauptoberfläche (eine Oberfläche oder beiden Oberflächen) oder einer lateralen Oberfläche des Substrats gebildet werden, um die Lichtextraktionseffizienz zu verbessern. Eine Größe der Struktur kann von innerhalb des Bereichs von 5 nm bis 500 μm ausgewählt werden, und jede beliebige Struktur kann angewandt werden, solange sie die Lichtextraktionseffizienz als eine reguläre oder eine irreguläre Struktur verbessern kann. Die Struktur kann verschiedene Formen wie beispielsweise eine säulenförmige Form, eine spitze Form, eine halbkugelförmige Form, eine polygonale Form und dergleichen haben.
Im Falle eines Saphir-Substrats ist Saphir ein Kristall, welcher eine Hexa-Rhombo R3c-Symmetrie hat, von welcher Gitterkonstanten in einer c-Achsen- und einer a-Achsen-Richtung jeweils annähernd 13,001 Å und 4,758 Å sind, und welcher eine C-Ebene (0001), eine A-Ebene (1120), eine R-Ebene (1102) und dergleichen hat. In diesem Fall kann ein dünner Nitridfilm relativ leicht auf der C-Ebene des Saphirkristalls aufgewachsen werden, und da der Saphirkristall bei hohen Temperaturen stabil ist, wird das Saphir-Substrat weithin verbreitet als ein Nitridaufwachs-Substrat verwendet.
Es kann ebenso ein Silizium(Si)-Substrat verwendet werden. Da ein Silizium(Si)-Substrat angemessener zum Erhöhen eines Durchmessers ist und relativ niedrig im Preis ist, kann es verwendet werden, um eine Massenherstellung zu erleichtern. Das Si-Substrat, welches eine (111)-Ebene als eine Substratebene hat, hat einen 17%-Unterschied in einer Gitterkonstante von derjenigen von GaN. Demnach wird eine Technik zum Unterdrücken einer Erzeugung eines Kristalldefekts aufgrund des Unterschieds zwischen Gitterkonstanten benötigt. Ebenso ist ein Unterschied zwischen Koeffizienten der thermischen Ausdehnung von Silizium und GaN ungefähr 56%, wofür demnach eine Technik zum Unterdrücken einer Verwerfung eines Wafers aufgrund des Unterschieds zwischen den Koeffizienten der thermischen Ausdehnung benötigt wird. Ein gewölbter Wafer kann Risse in dem dünnen GaN-Film verursachen und kann es schwierig machen, einen Vorgang, welcher zu einer Erhöhung in einer Verteilung der Licht emittierenden Wellenlängen in demselben Wafer führt oder dergleichen zu steuern.
Das Silizium(Si)-Substrat absorbiert Licht, welches in dem GaN-basierten Halbleiter erzeugt wird, um eine externe Quanteneffizienz der Licht emittierenden Vorrichtung zu verringern. Demnach kann das Substrat entfernt werden und ein Abstützsubstrat wie beispielsweise ein Si-, Ge-, SiAl-, Keramik- oder Metall-Substrat oder dergleichen, welches eine reflektierende Schicht aufweist, kann zusätzlich gebildet werden, um verwendet zu werden.
[Pufferschicht]
Wenn ein dünner GaN-Film auf einem heterogenen Substrat wie dem Si-Substrat aufgewachsen wird, kann die Versetzungsdichte aufgrund einer Nichtanpassung der Gitterkonstante zwischen einem Substratmaterial und einem Material des dünnen Films erhöht werden, und Risse und eine Verwölbung können aufgrund des Unterschieds zwischen den thermischen Ausdehnungkoeffizienten erzeugt werden.
In diesem Fall kann, um eine Versetzung von und Risse in dem Licht emittierenden Laminat L zu verhindern, eine Pufferschicht 2002 zwischen dem Substrat 2001 und dem Licht emittierenden Laminat L angeordnet sein. Die Pufferschicht 2002 kann dazu dienen, einen Grad der Verwölbung des Substrats anzupassen, wenn eine aktive Schicht aufgewachsen wird, um eine Wellenlängenverteilung eines Wafers zu verringern.
Die Pufferschicht kann gefertigt sein aus Al_xIn_yGa_1-x-yN (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1), insbesondere aus GaN, AlN, AlGaN, InGaN oder InGaNAlN und einem Material wie beispielsweise ZrB₂, HfB₂, ZrN, HfN, TiN oder dergleichen können auch verwendet werden. Ebenso kann die Pufferschicht durch ein Kombinieren einer Mehrzahl von Schichten oder durch ein schrittweises Ändern einer Zusammensetzung gebildet werden.
Das Silizium-Substrat hat einen signifikanten Unterschied in dem Koeffizienten der thermischen Ausdehnung von demjenigen von GaN. Demnach wird in dem Fall des Aufwachsens eines GaN-basierten dünnen Films auf dem Silizium-Substrat, wenn der dünne GaN-Film bei einer hohen Temperatur aufgewachsen wird und bei Raumtemperatur gekühlt wird, eine Zugspannung auf den dünnen GaN-Film aufgrund der Differenz zwischen den Koeffizienten der thermischen Ausdehnung des Substrats und des dünnen Films ausgeübt, was Risse erzeugt. Um eine Erzeugung von Rissen zu vermeiden, wird die Zugspannung durch Verwendung eines Verfahrens zum Aufwachsen des dünnen Films kompensiert derart, dass Druckspannung auf den dünnen Film angewandt wird, während er aufgewachsen wird.
Der Unterschied zwischen den Gitterkonstanten von Silizium (Si) und GaN erhöht eine Wahrscheinlichkeit eines Defekts, welcher in dem Silizium-Substrat erzeugt wird. Demnach kann in dem Fall der Verwendung eines Silizium-Substrats eine Pufferschicht, welche eine Verbundstruktur hat, verwendet werden, um eine Belastung zum Beschränken einer Verwölbung sowie zum Steuern eines Defekts zu steuern.
Beispielsweise wird zuerst eine AlN-Schicht auf dem Substrat 2001 gebildet. In diesem Fall kann ein Material, welches Gallium (Ga) nicht enthält, verwendet werden, um eine Reaktion zwischen Silizium (Si) und Gallium (Ga) zu verhindern. Neben AlN kann auch ein Material wie beispielsweise SiC oder dergleichen verwendet werden. Die AlN-Schicht wird bei einer Temperatur, welche sich von 400°Celsius bis 1300°Celsius bewegt, durch ein Verwenden einer Aluminium(Al)-Quelle und einer Stickstoff(N)-Quelle aufgewachsen. Eine A1GaN-Zwischenschicht kann in die Mitte von GaN zwischen der Mehrzahl von A1N-Schichten eingefügt werden, um Belastungen zu steuern.
[Licht emittierendes Laminat]
Das Licht emittierende Laminat L, welches eine Mehrschichtstruktur eines Gruppe-III-Nitrid-Halbleiters hat, wird im Detail beschrieben werden. Die Halbleiterschichten 2004 und 2006 vom ersten und zweiten Leitfähigkeitstyp können jeweils aus n-Typ und p-Typ Störstellen-dotierten Halbleitern gebildet werden.
All die beispielhaften Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt und gegensätzlich hierzu können die Halbleiterschichten vom ersten und vom zweiten Leitfähigkeitstyp 2004 und 2006 aus einem p-Typ und einem n-Typ Störstellendotierten Halbleiter gebildet werden. Beispielsweise können die erste und die zweite Halbleiterschicht 2004 und 2006 vom Leitfähigkeitstyp aus einem Gruppe-III-Nitrit-Halbleiter, beispielsweise einem Material, welches eine Zusammensetzung von Al_xI-n_yGa_1-x-yN (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1) hat, gefertigt sein. Selbstverständlich ist die beispielhafte Ausführungsform nicht darauf beschränkt und die Halbleiterschicht 2004 und 2006 vom ersten und vom zweiten Leitfähigkeitstyp können auch aus einem Material gefertigt sein wie beispielsweise einem AlGaInP-basierten Halbleiter oder einem Al-GaAs-basierten Halbleiter.
Indes können die Halbleiterschichten vom ersten und vom zweiten Leitfähigkeitstyp 2004 und 2006 eine einschichtige Struktur haben, oder alternativ können die Halbleiterschichten vom ersten und vom zweiten Leitfähigkeitstyp 2004 und 2006 eine Mehrschichtstruktur haben, welche Schichten aufweist, welche verschiedene Zusammensetzungen, Dicken und dergleichen haben. Beispielsweise können die Halbleiterschichten vom ersten und vom zweiten Leitfähigkeitstyp 2004 und 2006 eine Ladungsträgerinjektionsschicht zum Verbessern einer Elektronen- und Loch-Injektionseffizienz haben, oder sie können jeweils verschiedene Typen von Übergitterstrukturen haben.
Die Halbleiterschicht 2004 vom ersten Leitfähigkeitstyp kann weiterhin eine Stromverteilungsschicht in einem Bereich benachbart zu der aktiven Schicht 2005 aufweisen. Die Stromdiffusionsschicht kann eine Struktur haben, in welcher eine Mehrzahl von In_xAl_yGa_(1-x-y)N-Schichten, welche verschiedene Zusammensetzungen oder verschiedene Störstellengehalte haben, nacheinander folgend laminiert sind, oder sie kann eine Schicht aus isolierendem Material teilweise darin gebildet haben.
Die Halbleiterschicht 2006 vom zweiten Leitfähigkeitstyp kann weiterhin eine Elektronensperrschicht in einem Bereich benachbart zu der aktiven Schicht 2005 aufweisen. Die Elektronensperrschicht kann eine Struktur haben, in welcher eine Mehrzahl von In_xAl_yGa_(1-x-y)N-Schichten, welche verschiedene Zusammensetzungen haben, laminiert sind, oder sie kann eine oder mehrere Schichten haben, welche Al_yGa_(1-y)N aufweisen. Die Elektronensperrschicht hat eine Bandlücke breiter als diejenige der aktiven Schicht 2005, wodurch verhindert wird, dass Elektronen über die Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp (p-Typ) übertragen werden.
Das Licht emittierende Laminat L kann gebildet werden durch eine Verwendung einer Metall-organischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD). Um das Licht emittierende Laminat L herzustellen, werden ein organisches Metallverbindungsgas (beispielsweise Trimethylgallium (TMG), Trimethylaluminium (TMA)) und ein Stickstoff enthaltendes Gas (Ammoniak (NH₃) oder dergleichen) einem Reaktionsbehälter zugeführt, in welchem das Substrat 2001 installiert ist, und zwar als reaktive Gase, wobei das Substrat bei einer hohen Temperatur, welche sich von 900°Celsius bis 1100°Celsius bewegt, aufrechterhalten wird, und während ein Galliumnitrid-zusammensetzungsbasierter Halbleiter aufgewachsen wird, wird ein Störstellengas zugeführt, um den Galliumnitrid-zusammensetzungsbasierten Halbleiter als einen undotierten n-Typ oder p-Typ Halbleiter zu laminieren. Silizium (Si) ist eine wohlbekannte n-Typ-Störstelle und p-Typ-Störstellen weisen Zink (Zn), Cadmium (Cd), Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Kalzium (Ca), Barium (Ba) und dergleichen auf. Unter diesen können Magnesium (Mg) und Zink (Zn) hauptsächlich verwendet werden.
Ebenso kann die aktive Schicht 2005, welche zwischen den Halbleiterschichten 2004 und 2006 vom ersten und vom zweiten Leitfähigkeitstyp angeordnet ist, eine Multi-Quantentopf (MQW = Multi-Quantum Well)-Struktur haben, in welcher eine Quantentopf-Schicht und eine Quanten-Sperrschicht alternierend laminiert sind. Beispielsweise kann in dem Fall eines Nitridhalbleiters eine GaN/InGaN-Struktur verwendet werden, oder eine einzelne Quantentopf (SQW = Single Quantum Well)-Struktur kann ebenso verwendet werden.
[Ohmsche Kontaktschicht und erste und zweite Elektrode]
Die ohmsche Kontaktschicht 2008 kann eine relativ hohe Störstellenkonzentration haben, so dass sie einen geringen ohmschen Kontaktwiderstand hat, um eine Betriebsspannung des Elements zu verringern und um Elementcharakteristiken zu verbessern. Die ohmsche Kontaktschicht 2008 kann aus einer GaN-Schicht, einer In-GaN-Schicht, einer ZnO-Schicht oder einer Graphen-Schicht gebildet sein.
Die erste oder die zweite Elektrode 2009a oder 2009b können aus einem Material gefertigt sein wie beispielsweise Silber (Ag), Nickel (Ni), Aluminium (Al), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Iridium (Ir), Ruthenium (Ru), Magnesium (Mg), Zink (Zn), Platin (Pt), Gold (Au) oder dergleichen, und sie können eine Struktur haben, welche zwei oder mehrere Schichten wie beispielsweise Ni/Ag, Zn/Ag, Ni/Al, Zn/Al, Pd/Ag, Pd/Al, Ir/Ag, Ir/Au, Pt/Ag, Pt/Al, Ni/Ag/Pt oder dergleichen aufweisen.
Der LED-Chip, welcher in 32 veranschaulicht ist, hat eine Struktur, in welcher eine erste und eine zweite Elektrode 2009A und 2009B derselben Oberfläche als einer lichtextrahierenden Oberfläche zugewandt sind, sie können jedoch auch implementiert sein, so dass sie verschiedene andere Strukturen haben, wie beispielsweise eine Flip-Chip-Struktur, in welcher eine erste und eine zweite Elektrode einer Oberfläche entgegengesetzt einer lichtextrahierenden Oberfläche zugewandt sind, eine vertikale Struktur, in welcher eine erste und eine zweite Elektrode an wechselseitig gegenüberliegenden Oberflächen gebildet sind, eine vertikale und eine horizontale Struktur, welche eine Elektrodenstruktur durch ein Bilden unterschiedlicher Durchkontaktierungen in einem Chip einsetzen als eine Struktur zum Erhöhen einer Stromverteilungseffizienz und einer Wärmedissipationseffizienz, und dergleichen.
<Licht emittierende Vorrichtung – zweites Beispiel>
Im Falle des Herstellens einer großen Licht emittierenden Vorrichtung für eine hohe Ausgabe kann ein LED-Chip, welcher in 33 veranschaulicht ist, welcher eine Stromverteilungseffizienz und eine Wärmedissipationseffizienz fördert, vorgesehen sein.
Wie in 33 veranschaulicht ist, kann ein LED-Chip 2100 eine Halbleiterschicht 2104 vom ersten Leitfähigkeitstyp, eine aktive Schicht 2105, eine Halbleiterschicht 2106 vom zweiten Leitfähigkeitstyp, eine zweite Elektrodenschicht 2107, eine isolierende Schicht 2102, eine erste Elektrodenschicht 2108 und ein Substrat 2101, welche nacheinander folgend laminiert sind, aufweisen. Hier weist, um elektrisch mit der Halbleiterschicht 2104 des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden zu sein, die erste Elektrodenschicht 2108 eine oder mehrere Kontaktlöcher H auf, welche sich von einer Oberfläche der ersten Elektrodenschicht 2108 zu wenigstens einem teilweisen Bereich der Halbleiterschicht 2104 des ersten Leitfähigkeitstyps erstrecken und elektrisch von der Halbleiterschicht 2106 des zweiten Leitfähigkeitstyps und der aktiven Schicht 2105 isoliert sind. Die erste Elektrodenschicht 2108 ist jedoch nicht ein essenzielles Element in der vorliegenden Ausführungsform.
Das Kontaktloch H erstreckt sich von einer Schnittstelle der ersten Elektrodenschicht 2108 durch die zweite Elektrodenschicht 2107, die Halbleiterschicht 2106 des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht 2105 hindurchtretend zu dem Inneren der Halbleiterschicht 2104 des ersten Leitfähigkeitstyps. Das Kontaktloch H erstreckt sich zu wenigstens einer Schnittstelle zwischen der aktiven Schicht 2105 und der Halbleiterschicht 2104 vom ersten Leitfähigkeitstyp und kann sich zu einem Abschnitt der Halbleiterschicht 2104 des ersten Leitfähigkeitstyps erstrecken. Das Kontaktloch H jedoch ist für eine elektrische Verbindung und eine Stromverteilung gebildet, und so ist der Zweck der Anwesenheit des Kontaktlochs H erreicht, wenn es in Kontakt mit der Halbleiterschicht 2104 des ersten Leitfähigkeitstyps ist. Demnach ist es nicht notwendig, dass sich das Kontaktloch H zu einer externen Oberfläche der Halbleiterschicht 2104 des ersten Leitfähigkeitstyps erstreckt.
Die zweite Elektrodenschicht 2107, welche auf der Halbleiterschicht 2106 des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, kann aus einem Material gefertigt sein, welches ausgewählt ist aus Silber (Ag), Nickel (Ni), Aluminium (Al), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Iridium (Ir), Ruthenium (Ru), Magnesium (Mg), Zink (Zn), Platin (Pt), Gold (Au) und dergleichen unter Berücksichtigung einer lichtreflektierenden Funktion und einer ohmschen Kontaktfunktion mit der Halbleiterschicht 2106 des zweiten Leitfähigkeitstyps, und sie kann gebildet sein unter Verwendung eines Vorgangs wie beispielsweise Sputtern, Abscheiden oder dergleichen.
Das Kontaktloch H kann eine Form haben, welche die zweite Elektrodenschicht 2107, die Halbleiterschicht 2106 des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht 2105 durchdringt, so dass sie mit der Halbleiterschicht 2104 des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist. Das Kontaktloch H kann durch einen Ätzvorgang, beispielsweise induktiv gekoppeltes plasmareaktives Ionenätzen (ICP-RIE) oder dergleichen gebildet sein.
Die isolierende Schicht 2102 ist gebildet, so dass sie eine Seitenwand des Kontaktlochs H und eine Oberfläche der Halbleiterschicht 2106 des zweiten Leitfähigkeitstyps bedeckt. In diesem Fall kann wenigstens ein Abschnitt der Halbleiterschicht 2104 des ersten Leitfähigkeitstyps, welche dem Boden des Kontaktlochs H entspricht, freiliegend sein. Die isolierende Schicht 2102 kann gebildet werden durch ein Abscheiden eines isolierenden Materials wie beispielsweise SiO₂, SiO_xN_y oder Si_xNi_y. Die isolierende Schicht 2102 kann abgeschieden sein, so dass sie eine Dicke hat, welche sich von ungefähr 0,01 μm bis 3 μm bewegt bei einer Temperatur gleich zu oder geringer als 500°Celsius durch einen chemischen Gasphasenabscheidungs(CVD = Chemical Vapor Deposition)-Vorgang.
Die erste Elektrodenschicht 2108, welche eine leitfähige Durchkontaktierung durch Einfüllen eines leitfähigen Materials aufweist, ist in dem Kontaktloch H gebildet. Eine Mehrzahl von leitfähigen Durchkontaktierungen kann in einem einzelnen Bereich einer Licht emittierenden Vorrichtung gebildet sein. Die Anzahl von Durchkontaktierungen und Kontaktgebieten davon kann angepasst werden derart, dass das Gebiet der Mehrzahl von Durchkontaktierungen auf der Ebene der Bereiche in welchen sie in Kontakt mit der Halbleiterschicht 2104 des zweiten Leitfähigkeitstyps sind, sich von 1% bis 5% des Gebiets des Bereichs der Licht emittierenden Vorrichtung bewegt. Ein Radius der Durchkontaktierung auf der Ebene in dem Bereich, in welchem die Durchkontaktierung in Kontakt mit der Halbleiterschicht 2104 des ersten Leitfähigkeitstyps ist, kann sich beispielsweise von 5 μm bis 50 μm bewegen, und die Anzahl von Durchkontaktierungen kann 1 bis 50 pro Bereich der Licht emittierenden Vorrichtung gemäß einer Breite des Licht emittierenden Bereichs sein. Obwohl gemäß einer Breite des Bereichs der Licht emittierenden Vorrichtung unterschiedlich, können drei oder mehr Durchkontaktierungen vorgesehen sein. Ein Abstand zwischen den Durchkontaktierungen kann sich von 100 μm bis 500 μm bewegen, und die Durchkontaktierungen können eine Matrixstruktur haben, welche Zeilen und Spalten aufweist. Weiterhin kann sich der Abstand zwischen Durchkontaktierungen von 150 μm bis 450 μm bewegen. Wenn der Abstand zwischen den Durchkontaktierungen geringer ist als 100 μm kann die Menge von Vias relativ erhöht werden, um ein Licht emittierendes Gebiet zu verringern, um die Leuchteffizienz zu erniedrigen, und wenn der Abstand zwischen den Durchkontaktierungen größer als 500 μm ist, kann es schwierig sein, einen Strom zu verteilen, um eine Leuchteffizienz zu vermindern. Eine Tiefe des Kontaktlochs H kann sich von 0,5 μm bis 5,0 μm bewegen, obwohl sie sich gemäß einer Dicke der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps und der aktiven Schicht unterscheiden kann.
Nachfolgend wird das Substrat 2101 unter der ersten Elektrodenschicht 2108 gebildet. In dieser Struktur kann das Substrat 2101 elektrisch mit der Halbleiterschicht 2104 des ersten Leitfähigkeitstyps durch eine leitfähige Durchkontaktierung verbunden sein.
Das Substrat 2101 kann aus einem Material gefertigt sein, welches ein beliebiges von Au, Ni, Al, Cu, W, Si, Se, GaAs, SiAl, Ge, SiC, AlN, Al₂O₃, GaN, und A1GaN aufweist, und kann durch einen Vorgang wie beispielsweise Plattieren, Sputtern, Abscheiden, Bonden oder dergleichen gebildet sein. All die beispielhaften Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Um den Kontaktwiderstand zu verringern, können der Betrag, eine Form, ein Abstand, ein Kontaktgebiet mit den Halbleiterschichten 2104 und 2106 des ersten und des zweiten Leitfähigkeitstyps und dergleichen des Kontaktlochs H angemessen reguliert werden. Die Kontaktlöcher H können angeordnet werden, so dass sie verschiedene Formen in Zeilen und Spalten haben, um einen Stromfluss zu verbessern. Hier kann die zweite Elektrodenschicht 2107 ein oder mehrere freiliegende Bereiche in der Schnittstelle zwischen der zweiten Elektrodenschicht 2017 und der Halbleiterschicht 2106 des zweiten Leitfähigkeitstyps haben, das heißt einen freiliegenden Bereich E. Eine Elektroden-Pad-Einheit 2109, welche eine externe Leistungsquelle mit der zweiten Elektrodenschicht 2107 verbindet, kann an dem freiliegenden Bereich E vorgesehen sein.
Auf diese Art und Weise kann der LED-Chip 2100, welcher in 33 veranschaulicht ist, die Licht emittierende Struktur, welche die erste und zweite Hauptoberfläche hat, welche einander entgegengesetzt sind, und die Halbleiterschicht 2104 und 2106 vom ersten und vom zweiten Leitfähigkeitstyp, welche jeweils die erste und zweite Hauptoberfläche vorsehen, und die aktive Schicht 2105, welche dazwischen gebildet ist, die Kontaktlöcher H, welche mit einem Bereich der Halbleiterschicht 2104 des ersten Leitfähigkeitstyps durch die aktive Schicht 2105 von der zweiten Hauptoberfläche verbunden sind, die erste Elektrodenschicht 2108, welche auf der zweiten Hauptoberfläche der Licht emittierenden Struktur gebildet ist und mit einem Bereich der Halbleiterschicht 2104 des ersten Leitfähigkeitstyps durch die Kontaktlöcher H verbunden ist, und die zweite Elektrodenschicht 2107 aufweisen, welche auf der zweiten Hauptoberfläche der Licht emittierenden Struktur gebildet ist und mit der Halbleiterschicht 2106 des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden ist. Hier kann irgendeine der ersten und der zweiten Elektrode 2108 und 2107 in einer lateralen Richtung der Licht emittierenden Struktur nach außen gezogen sein.
<Licht emittierende Vorrichtung – drittes Beispiel>
Eine LED-Beleuchtungsvorrichtung sieht verbesserte Wärmedissipationscharakteristiken vor, und hinsichtlich einer Gesamtwärmedissipationsleistungsfähigkeit wird ein LED-Chip, welcher einen niedrigen Wärmewert hat, vorzugsweise in einer Beleuchtungsvorrichtung verwendet. Als ein LED-Chip, welcher solche Anforderungen erfüllt, kann ein LED-Chip, welcher eine Nano-Struktur darin aufweist (hierin nachstehend wird hierauf Bezug genommen als ”Nano-LED-Chip”) verwendet werden.
Solch ein Nano-LED-Chip weist einen kürzlich entwickelten Kern/Schalen-Typ Nano-LED-Chip auf, welcher eine niedrige Bindungsdichte hat, um einen relativ niedrigen Grad von Wärme zu erzeugen, und welcher eine erhöhte Leuchteffizienz durch ein Erhöhen eines Licht emittierenden Gebiets durch ein Verwenden von Nano-Strukturen hat, er verhindert eine Verschlechterung der Effizienz aufgrund der Polarisation durch ein Erhalten einer nicht polaren aktiven Schicht, wodurch die Abfallscharakteristiken verbessert werden derart, dass die Leuchteffizienz verringert wird wenn eine Menge von injiziertem Strom erhöht wird.
34 veranschaulicht einen Nano-LED-Chip als ein anderes Beispiel eines LED-Chips, welcher in der vorangehenden Leuchtvorrichtung eingesetzt werden kann.
Wie in 34 veranschaulicht ist, weist der Nano-LED-Chip 2200 eine Mehrzahl von Licht emittierenden Nano-Strukturen N auf, welche auf einem Substrat 2201 gebildet sind. In diesem Beispiel ist veranschaulicht, dass die Licht emittierende Nano-Struktur N eine Kern-Schale-Struktur als eine Stäbchen-Struktur (Road-Structur) hat, die beispielhafte Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt, und die Licht emittierende Nano-Struktur N kann unterschiedliche Strukturen wie beispielsweise eine Pyramidenstruktur haben.
Der Nano-LED-Chip 2200 weist eine Basisschicht 2202, welche auf dem Substrat 2201 gebildet ist, auf. Die Basisschicht 2202 ist eine Schicht, welche eine Wachstumsoberfläche für die Licht emittierende Nano-Struktur N vorsieht, welche ein Halbleiter des ersten Leitfähigkeitstyps sein kann. Eine Maskenschicht 2203, welche ein offenes Gebiet für das Wachstum der Licht emittierenden Nano-Struktur N (insbesondere des Kerns) hat, kann auf der Basisschicht 2202 gebildet sein. Die Maskenschicht 2203 kann aus einem dielektrischen Material wie beispielsweise SiO₂ oder SiN_x gefertigt sein.
In der Licht emittierenden Nano-Struktur N ist ein Nanokern 2204 des ersten Leitfähigkeitstyps durch ein selektives Aufwachsen eines Halbleiters des ersten Leitfähigkeitstyps unter Verwendung der Maskenschicht 2203, welche einen offenen Bereich hat, veranschaulicht, und eine aktive Schicht 2205 und eine Halbleiterschicht 2206 des zweiten Leitfähigkeitstyps sind als Schalenschichten auf einer Oberfläche des Nanokerns 2204 gebildet. Demzufolge kann die Licht emittierende Nano-Struktur N eine Kern-Schale-Struktur haben, in welcher der Halbleiter des ersten Leitfähigkeitstyps ein Nanokern ist, und die aktive Schicht 2205 und die Halbleiterschicht 2206 des zweiten Leitfähigkeitstyps, welche den Nanokern einschließen, Schalenschichten sind.
Der Nano-LED-Chip 2200 weist ein Füllmaterial 2207 auf, welches Räume zwischen den Licht emittierenden Nano-Strukturen N füllt. Das Füllmaterial 2207 kann eingesetzt werden, um die Licht emittierenden Nano-Strukturen N strukturell zu stabilisieren. Das Füllmaterial 2207 kann aus einem transparenten Material wie beispielsweise SiO2 gefertigt sein, es sind jedoch alle beispielhaften Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Eine ohmsche Kontaktschicht 2208 kann auf den Licht emittierenden Nano-Strukturen N gebildet sein und mit der Halbleiterschicht 2206 des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden sein. Der Nano-LED-Chip 2200 weist die Basisschicht 2202 auf, welche aus dem Halbleiter des ersten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, und eine erste und eine zweite Elektrode 2209a und 2209b, die jeweils mit der Basisschicht 2202 und der ohmschen Kontaktschicht 1608 verbunden sind.
Durch ein Bilden der Licht emittierenden Nano-Strukturen N derart, dass sie verschiedene Durchmesser, Komponenten und Dotierungsdichten haben, kann Licht, welches zwei oder mehr unterschiedliche Wellenlängen hat, von dem einzelnen Element emittiert werden. Durch ein angemessenes Anpassen von Licht, welches unterschiedliche Wellenlängen hat, kann weißes Licht ohne eine Verwendung von Phosphoren in dem einzelnen Element implementiert werden, und Licht, welches verschiedene Farben hat oder weißes Licht, welches unterschiedliche Farbtemperaturen hat, kann durch ein Kombinieren eines unterschiedlichen LED-Chips mit dem vorangehenden Element oder ein Kombinieren von Wellenlängen-Umwandlungsmaterialien wie beispielsweise Phosphoren implementiert werden.
<Licht emittierende Vorrichtung – viertes Beispiel>
35 veranschaulicht eine Licht emittierende Halbleitervorrichtung 2300, welche einen LED-Chip 2310, welcher an einem Montagesubstrat 2320 angebracht ist, als eine Lichtquelle hat, welche in der vorangehenden Beleuchtungsvorrichtung eingesetzt werden kann.
Die Licht emittierende Halbleitervorrichtung 2300, welche in 35 veranschaulicht ist, weist den LED-Chip 2310 auf. Der LED-Chip 2310 wird als ein LED-Chip unterschiedlich von demjenigen des vorangehend beschriebenen Beispiels präsentiert.
Der LED-Chip 2310 weist ein Licht emittierendes Laminat L auf, welches an einer Oberfläche des Substrats 2301 angeordnet ist, und eine erste und eine zweite Elektrode 2308a und 2308b, welche an der entgegengesetzten Seite des Substrats 2301 basierend auf dem Licht emittierenden Laminat L angeordnet sind. Ebenso weist der LED-Chip 2310 eine isolierende Schicht 2303 auf, welche die erste und die zweite Elektrode 2308a und 2308b bedeckt.
Die erste und die zweite Elektrode 2308a und 2308b können ein erstes und ein zweites Elektroden-Pad 2319a und 2319b aufweisen, welche elektrisch damit durch elektrische Verbindungseinheiten 2309a und 2309b verbunden sind.
Das Licht emittierende Laminat L kann eine Halbleiterschicht 2304 des ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht 2305 und eine Halbleiterschicht 2306 des zweiten Leitfähigkeitstyps nacheinander folgend auf dem Substrat 2301 angeordnet haben. Die erste Elektrode 2308 kann als eine leitfähige Durchkontaktierung vorgesehen sein, welche mit der Halbleiterschicht 2304 des ersten Leitfähigkeitstyps über die Halbleiterschicht 2306 des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht 2305 verbunden ist. Die zweite Elektrode 2308b kann mit der Halbleiterschicht 2306 des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden sein.
Eine Mehrzahl von leitfähigen Durchkontaktierungen kann in einem einzelnen Bereich einer Licht emittierenden Vorrichtung gebildet sein. Die Menge von Durchkontaktierungen und Kontaktgebieten davon kann angepasst werden derart, dass das Gebiet der Mehrzahl von Durchkontaktierungen, welche die Ebene der Bereiche besetzen, in welchen sie in Kontakt mit der Halbleiterschicht 2304 des zweiten Leitfähigkeitstyps sind, sich von 1% bis 5% des Gebiets der Bereiche der Licht emittierenden Vorrichtung bewegt. Ein Radius der Durchkontaktierung auf der Ebene des Bereichs, in welchem die Durchkontaktierung in Kontakt mit der Halbleiterschicht 2304 des ersten Leitfähigkeitstyps ist, kann sich von beispielsweise 5 μm bis 50 μm bewegen, und die Anzahl von Durchkontaktierungen kann eine bis 50 pro Bereich der Licht emittierenden Vorrichtung sein, gemäß einer Breite des Licht emittierenden Bereichs. Obwohl unterschiedlich, können gemäß einer Breite des Bereichs der Licht emittierenden Vorrichtung drei oder mehr Durchkontaktierungen vorgesehen sein. Ein Abstand zwischen den Durchkontaktierungen kann sich von 100 μm bis 500 μm bewegen, und die Durchkontaktierungen können eine Matrixstruktur haben, welche Zeilen und Spalten aufweist. Weiterhin kann sich der Abstand zwischen den Durchkontaktierungen von 150 μm bis 450 μm bewegen. Wenn der Abstand zwischen den Durchkontaktierungen kleiner ist als 100 μm, wird die Menge von Durchkontaktierungen erhöht, um ein Licht emittierendes Gebiet zu einer geringeren Leuchteffizienz zu verringern, und wenn der Abstand zwischen den Durchkontaktierungen größer als 500 μm ist, mag es schwierig sein, einen Strom zu verteilen, um die Leuchteffizienz zu verringern. Eine Tiefe der Durchkontaktierungen kann sich von 0,5 μm bis 5,0 μm bewegen, obwohl sie sich gemäß einer Dicke der Halbleiterschicht 2306 des zweiten Leitfähigkeitstyps und der aktiven Schicht 2305 unterscheiden kann.
Die erste und die zweite Elektrode 2308a und 2308b sind durch ein Abscheiden eines leitfähigen ohmschen Materials auf dem Licht emittierenden Laminat L gebildet. Die erste und die zweite Elektrode 2308a und 2308b können wenigstens eines von Ag, Al, Ni, Cr, Cu, Au, Pd, Pt, Sn, Ti, W, Rh, Ir, Ru, Mg, Zn und Legierungen davon aufweisen. Beispielsweise kann die zweite Elektrode 2308b als eine ohmsche Silber(Ag)-Elektrodenschicht gebildet sein, welche hinsichtlich der Halbleiterschicht 2306 des zweiten Leitfähigkeitstyps laminiert ist. Die ohmsche Silber(Ag)-Elektrodenschicht kann auch als eine lichtreflektierende Schicht dienen. Eine einzelne Schicht, welche aus Nickel (Ni), Titan (Ti), Platin (Pt), Wolfram (W) gefertigt ist, oder eine Schicht von Legierungen davon kann alternativ selektiv auf der Silber(Ag)-Schicht laminiert sein. Im Detail kann eine Ni/Ti-Schicht, eine TiW/Pt-Schicht oder eine Ti/W-Schicht auf der Silber(Ag)-Schicht laminiert sein, oder diese Schichten können alternierend auf der Silber(Ag)-Schicht laminiert sein.
Die erste Elektrode 2308a kann durch ein Laminieren einer Chrom(Cr)-Schicht und ein nachfolgendes Laminieren von Au/Pt/Ti-Schichten darauf hinsichtlich der Halbleiterschicht 2304 des ersten Leitfähigkeitstyps gebildet sein, oder sie kann durch ein Laminieren einer Al-Schicht und ein nachfolgendes Laminieren von Ti/Ni/Au-Schichten darauf hinsichtlich der Halbleiterschicht 2306 des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet sein. Neben der vorangehenden Ausführungsform können die erste und die zweite Elektrode 2308a und 2308b verschiedene Materialien oder Laminatstrukturen einsetzen, um die ohmschen Charakteristiken oder reflektiven Charakteristiken zu verbessern.
Die isolierende Schicht 2303 hat einen offenen Bereich, welcher wenigstens Abschnitte der ersten und der zweiten Elektroden 2308a und 2308b frei legt, und das erste und das zweite Elektroden-Pad 2319a und 2319b kann mit der ersten und der zweiten Elektrode 2308a und 2308b verbunden sein. Die isolierende Schicht 2303 kann abgeschieden sein, so dass sie eine Dicke hat, welche sich von 0,01 μm bis 3 μm bewegt bei einer Temperatur gleich zu oder niedriger als 500°Celsius durch einen CVD-Vorgang.
Die erste und die zweite Elektrode 2308a und 2308b können in derselben Richtung angeordnet sein und können als sogenannter Flip-Chip auf einem Leiterrahmen, wie hierin nachstehend beschrieben ist, angebracht sein.
Insbesondere kann die erste Elektrode 2308 mit der ersten elektrischen Verbindungseinheit 2309a durch eine leitfähige Durchkontaktierung verbunden sein, welche mit der Halbleiterschicht 2304 des ersten Leitfähigkeitstyps durch die Halbleiterschicht 2306 des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht 2305 innerhalb des Licht emittierenden Laminats L verbunden ist.
Die Menge, eine Form, ein Abstand, ein Kontaktgebiet mit der Halbleiterschicht 2304 des ersten Leitfähigkeitstyps und dergleichen der leitfähigen Durchkontaktierung und die erste elektrische Verbindungseinheit 2309a können angemessen reguliert werden, um den Kontaktwiderstand zu erniedrigen, und die leitfähige Durchkontaktierung und die erste elektrische Verbindungseinheit 2309 können in einer Zeile und in einer Spalte angeordnet sein, um den Stromfluss zu verbessern.
Eine andere Elektrodenstruktur kann die zweite Elektrode 2308b aufweisen, welche direkt auf der Halbleiterschicht 2306 des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, und die zweite elektrische Verbindungseinheit 2309b, welche auf der zweiten Elektrode 2308b gebildet ist. Zusätzlich dazu, dass sie eine Funktion zum Bilden einer elektrisch ohmschen Verbindung mit der Halbleiterschicht 2306 des zweiten Leitfähigkeitstyps hat, kann die zweite Elektrode 2308b aus einem lichtreflektierenden Material gefertigt sein, wodurch, wie in 35 veranschaulicht ist, in einem Zustand, in welchem der LED-Chip 2310 als eine sogenannte Flip-Chip-Struktur angebracht ist, Licht, welches von der aktiven Schicht 2305 emittiert wird, effektiv in eine Richtung des Substrats 2301 emittiert werden kann. Selbstverständlich kann die zweite Elektrode 2308b aus einem lichtdurchlässigen leitfähigen Material wie beispielsweise einem transparenten leitfähigen Oxid gemäß einer Hauptlichtemissionsrichtung gefertigt sein.
Die zwei Elektrodenstrukturen können, wie oben stehend beschrieben, elektrisch durch die isolierende Schicht 2303 getrennt sein. Die isolierende Schicht 2303 kann aus irgendeinem Material gefertigt sein, solange es elektrisch isolierende Eigenschaften hat. Die isolierende Schicht 2303 kann nämlich aus irgendeinem Material gefertigt sein, welches elektrisch isolierende Eigenschaften hat und hier wird ein Material verwendet, welches einen niedrigen Grad von Lichtabsorbtion hat. Beispielsweise kann ein Siliziumoxid oder ein Siliziumnitrid wie beispielsweise SiO₂, Si-Si_xN_y oder dergleichen verwendet werden. Ein lichtreflektierendes Füllmaterial kann in dem lichtdurchlässigen Material verteilt sein, um eine lichtreflektierende Struktur zu bilden.
Das erste und das zweite Elektroden-Pad 2319a und 2319b können mit der ersten und der zweiten elektrischen Verbindungseinheit 2309a und 2309b verbunden sein, um jeweils als externe Anschlüsse des LED-Chips 2310 zu dienen. Beispielsweise können das erste und das zweite Elektroden-Pad 2319a und 2319b aus Gold (Au), Silber (Ag), Aluminium (Al), Titan (Ti), Wolfram (W), Kupfer (Cu), Zinn (Sn), Nickel (Ni), Platin (Pt), Chrom (Cr), NiSn, TiW, AuSn oder einem eutektischen Metall davon gefertigt sein. In diesem Fall können, wenn der LED-Chip 2310 an dem Montagesubstrat 2320 angebracht ist, das erste und das zweite Elektroden-Pad 2319a und 2319b durch ein Verwenden des eutektischen Metalls gebondet werden, und so müssen Löterhöhungen, welche allgemein für ein Flip-Chip-Bonden benötigt werden, nicht verwendet werden. Die Verwendung eines eutektischen Metalls ergibt vorteilhafterweise herausragende Wärmedissipationseffekte bei dem Anbringverfahren, verglichen mit dem Fall von einer Verwendung von Löterhöhungen. In diesem Fall können, um herausragende Wärmedissipationseffekte zu erhalten, das erste und das zweite Elektroden-Pad 2319a und 2319b gebildet werden, so dass sie ein relativ großes Gebiet besetzen.
Das Substrat 2301 und das Licht emittierende Laminat L können unter Bezugnahme auf den Inhalt, welcher oben stehend unter Bezugnahme auf die 32 beschrieben ist, verstanden werden, solange nicht anderweitig beschrieben. Ebenso kann, obwohl nicht gezeigt, eine Pufferschicht zwischen dem Licht emittierenden Laminat L und dem Substrat 2301 gebildet sein. Die Pufferschicht kann als eine undotierte Halbleiterschicht eingesetzt werden, welche aus einem Nitrid oder dergleichen gefertigt ist, um Gitterdefekte des Licht emittierenden Laminats L, welches darauf gewachsen ist, zu verringern.
Das Substrat 2301 kann eine erste und eine zweite Hauptoberfläche haben, welche einander gegenüberliegen, und eine unebene Struktur C (das heißt Niederdrückungen und Vorsprünge) kann auf wenigstens einer der ersten und der zweiten Hauptoberfläche gebildet sein. Die unebene Struktur C, welche auf einer Oberfläche des Substrats 2301 gebildet ist, kann durch ein Ätzen eines Abschnitts des Substrats 2301 gebildet sein, so dass sie aus demselben Material wie demjenigen des Substrats gefertigt ist. Alternativ kann die unebene Struktur C aus einem heterogenen Material unterschiedlich von demjenigen des Substrats 2301 gefertigt sein.
In der beispielhaften Ausführungsform können, da die unebene Struktur C auf der Schnittstelle zwischen dem Substrat 2301 und der Halbleiterschicht 2304 des ersten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, die Wege von Licht, welches von der aktiven Schicht 2305 emittiert wird, weit variiert werden, und demnach kann ein Lichtabsorbtionsverhältnis von Licht, welches innerhalb der Halbleiterschicht absorbiert wird, verringert werden, und ein Lichtstreuungsverhältnis kann erhöht werden, was die Lichtextraktionseffizienz erhöht.
Im Detail kann die unebene Struktur C gebildet sein, so dass sie eine reguläre oder eine irreguläre Form hat. Das heterogene Material, welches verwendet wird, um die unebene Struktur C zu bilden, kann ein transparenter Leiter, ein transparenter Isolator oder Material sein, welches eine herausragende Reflexivität hat. Hier kann als der transparente Isolator ein Material wie beispielsweise SiO₂, SiN_x, Al₂O₃, HfO, TiO₂, oder ZrO verwendet werden. Als der transparente Leiter kann ein transparentes leitfähiges Oxid (TCO = Transparent Conductive Oxide) wie beispielsweise ZnO, ein Indiumoxid, welches ein Additiv enthält (beispielsweise Mg, Ag, Zn, Sc, Hf, Zr, Te, Se, Ta, W, Nb, Cu, Si, Ni, Co, Mo, Cr, Sn) oder verwendet werden. Als das reflektierende Material kann Silber (Ag), Aluminium (Al) oder ein verteilter Bragg-Reflektor (DBR = Distributed Bragg Reflektor), welcher mehrere Schichten hat, welche verschiedene Brechungsindizes haben, verwendet werden. Die beispielhafte Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Das Substrat 2301 kann von der Halbleiterschicht 2304 des ersten Leitfähigkeitstyps entfernt werden. Um das Substrat 2301 zu entfernen kann ein Laserabheb(LLO = Laser Lift-Off)-Vorgang, der einen Laser verwendet, ein Ätz- oder ein Polier-Vorgang verwendet werden. Ebenso können, nachdem das Substrat 2301 entfernt ist, Vertiefungen und Vorsprünge auf der Oberfläche der Halbleiterschicht 2304 des ersten Leitfähigkeitstyps gebildet werden.
Wie in 35 veranschaulicht ist, ist der LED-Chip an dem Montagesubstrat 2320 angebracht. Das Montagesubstrat 2320 weist eine erste obere Elektrodenschicht 2312a, eine erste untere Elektrodenschicht 2312b, eine zweite obere Elektrodenschicht 2313a und eine zweite untere Elektrodenschicht 2313b, welche auf oberen und unteren Oberflächen des Substratkörpers 2311 gebildet sind, und Durchkontaktierungen 2313 auf, welche den Substratkörper 2311 durchdringen, um die obere und die untere Elektrodenschicht zu verbinden. Der Substratkörper 2311 kann aus einem Harz, einer Keramik oder einem Metall gefertigt sein, und die obere und die untere Elektrodenschicht 2312a, 2313a, 2312b und 2313b können einen Metallschicht sein, welche aus Gold (Au), Kupfer (Cu), Silber (Ag) oder Aluminium (Al) gefertigt ist.
Selbstverständlich ist das Substrat, auf welchem der vorangehende LED-Chip 2310 angebracht ist, nicht auf die Konfiguration des Montagesubstrats 2320, welche in 35 veranschaulicht ist, beschränkt, und irgendein Substrat, welches eine Verdrahtungsstruktur zum Treiben des LED-Chips 2310 hat, kann eingesetzt werden. Beispielsweise kann das Substrat irgendeines der Substrate der 25 bis 31 sein und kann als eine Gehäusestruktur vorgesehen sein, in welcher ein LED-Chip an einem Gehäusekörper angebracht ist, welcher ein Paar von Leiterrahmen hat.
<Andere Beispiele der Licht emittierenden Vorrichtung>
LED-Chips, welche verschiedene Strukturen anders als diejenigen des vorangehenden LED-Chips haben, welcher oben stehend beschrieben ist, können ebenso verwendet werden. Beispielsweise kann ein LED-Chip, in welchem Oberflächen-Plasmonpolaritonen (SPP) in einer metallisch-dielektrischen Grenze eines LED-Chips gebildet sind, um mit Quantenwannenexzitonen wechselzuwirken, wobei eine signifikant verbesserte Lichtextraktionseffizienz erhalten wird, ebenso vorteilhaft verwendet werden.
Indes kann die Licht emittierende Vorrichtung 420 konfiguriert sein, so dass sie wenigstens eine einer Licht emittierenden Vorrichtung, welche weißes Licht durch ein Kombinieren von einem grünen, roten und orangenen Phosphor mit einem blauen LED-Chip emittiert, und einer lila, blaues, grünes, rotes und infrarotes Licht emittierenden Vorrichtung aufweist. In diesem Fall kann die Licht emittierende Vorrichtung 420 einen Farbwiedergabeindex (CRI = Colour Rendering Index) haben, welcher angepasst ist, so dass er von einer Natriumdampflampe (Farbwiedergabeindex: 40) zu einem Sonnenlichtniveau (Farbwiedergabeindex: 100) oder dergleichen reicht, und sie kann eine Farbtemperatur haben, welche sich von ungefähr einem 2000 K- zu einem 20000 K-Niveau bewegt, um verschiedene Typen von weißem Licht zu erzeugen. Die Licht emittierende Vorrichtung 420 kann sichtbares Licht erzeugen, welches eine lila, eine blaue, eine grüne, eine rote, eine orangene Farbe hat, oder infrarotes Licht, um eine Beleuchtungsfarbe gemäß einer umgebenden Atmosphäre oder einer Stimmung anzupassen. Ebenso kann die Lichtquellenvorrichtung Licht erzeugen, welches eine besondere Wellenlänge hat, welche Pflanzenwachstum stimuliert.
Weißes Licht, welches erzeugt wird durch ein Anwenden eines gelben, grünen und roten Phosphors auf einen blauen LED-Chip und ein Kombinieren wenigstens einer von grünen und roten LEDs dazu kann zwei oder mehr Peakwellenlängen haben, und kann in einem Segment positioniert sein, welches (x, y)-Koordinaten (0.4476, 0.4074), (0.3484, 0.3516), (0.3101, 0.3162), (0.3128, 0.3292), (0.3333, 0.3333) eines CIE 1931-Chromatizitätsdiagramms, welches in 36 veranschaulicht ist, verbindet. Alternativ kann weißes Licht in einem Bereich positioniert sein, welcher durch ein Spektrum von Schwarzkörperstrahlung und dem Segment umgeben wird. Eine Farbtemperatur von weißem Licht entspricht einem Bereich von 2000 K bis 20000 K.
Phosphore können die folgende empirische Formel und Farben haben.
Oxidsystem: Gelb und grün Y₃Al₅O₁₂:Ce, Tb₃Al₅O₁₂:Ce, Lu₃Al₅O₁₂:Ce.
Silikatsystem: Gelb und grün (Ba,Sr)₂SiO₄:Eu, gelb und orange (Ba,Sr)₃SiO₅:Ce.
Nitridsystem: Grün β-SiAlON:Eu, gelb L₃Si₆O₁₁:Ce, orange α-SiAlON:Eu, rot CaAlSiN₃:Eu, Sr₂Si₅N₈:Eu, SrSiAl₄N₇:Eu.
Flouridsystem KSF-System: Rot K₂SiF₆:Mn⁴⁺
Phosphorzusammensetzungen sollten grundsätzlich mit der Stöchiometrie konform sein und jeweilige Elemente können durch verschiedene Elemente von jeweiligen Gruppen des Periodensystems substituiert sein. Beispielsweise kann Strontium (Sr) durch Barium (Ba), Kalzium (Ca), Magnesium (Mg) oder dergleichen von Alkalierden substituiert sein, und Yttrium (Y) kann durch Terbium (Tb), Lutetium (Lu), Scandium (Sc), Gadolinium (Gd) oder dergleichen substituiert sein. Ebenso kann Europium (Eu), ein Aktivator, durch Cer (Ce), Terbium (Tb), Praseodym (Pr), Erbium (Er), Ytterbium (Yb) oder dergleichen gemäß einem Energieniveau substituiert sein, und ein Aktivator kann allein angewandt werden oder ein Co-Aktivator oder dergleichen können zusätzlich angewandt werden, um Charakteristiken zu ändern.
Ebenso können Materialien wie Quantendots oder dergleichen als Materialien angewandt werden, welchen Phosphore ersetzen, und Phosphore und Quantendots können in Kombination oder alleine in einer LED verwendet werden.
Ein Quantendot kann eine Struktur haben, welche einen Kern (3–10 nm) aufweist, wie beispielsweise CdSe, InP oder dergleichen, eine Schale (0,5–2 nm) wie beispielsweise ZnS, ZnSe oder dergleichen und einen Liganden zum Stabilisieren des Kerns und der Schale, und er kann verschiedene Farben gemäß Größen implementieren.

Tabelle 1 zeigt unten Typen von Phosphoren in Anwendungsgebieten von Weißlicht emittierenden Vorrichtungen, welche eine blaue LED (440 nm–460 nm) verwenden. [Tabelle 1]

Zweck	Phosphore
LED TV BLU	β-SiAlON:Eu²⁺ (Ca, Sr)AlSiN₃:Eu²⁺ L₃Si₆O₁₁:Ce³⁺ K₂SiF₆:Mn⁴⁺
Beleuchtung	Lu₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ Ca-α-SiAlON:Eu²⁺ L₃Si₆N₁₁:Ce³⁺ (Ca, Sr)AlSiN₃:Eu²⁺ Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ K₂SiF₆:Mn⁴⁺
Seitenansicht (Mobil, Note PC)	Lu₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ Ca-α-SiAlON:Eu²⁺ L₃Si₆N₁₁:Ce³⁺ (Ca, Sr)AlSiN₃:Eu²⁺ Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ (Sr, Ba, Ca, Mg)₂SiO₄:Eu²⁺ K₂SiF₆:Mn⁴⁺
Elektrische Komponente (Frontscheinwerfer, etc.)	Lu₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ Ca-α-SiAlON:Eu²⁺ L₃Si₆N₁₁:Ce³⁺ (Ca, Sr)AlSiN₃:Eu²⁺ Y₃Al₅0₁₂:Ce³⁺ K₂SiF₆:Mn⁴⁺

Phosphore oder Quantendots können angewandt werden durch ein Verwenden wenigstens eines eines Verfahrens zum Sprühen derselben auf eine Licht emittierende Vorrichtung, ein Verfahren zum Bedecken als ein Film und einem Verfahren zum Anbringen als eine Folie von keramischem Phosphor oder dergleichen.
Was das Sprühverfahren betrifft, wird ein Dispensieren, Sprühbeschichten oder dergleichen allgemein verwendet, und ein Dispensieren schließt ein pneumatisches Verfahren und ein mechanisches Verfahren wie beispielsweise ein Schraubbefestigungsschema, ein Befestigungsschema vom linearen Typ oder dergleichen ein. Durch ein Jetting-Verfahren bzw. Sprüh-Verfahren kann eine Menge der Punktierung durch eine sehr kleine Menge von Entladung und Farbkoordinaten (oder Chromatizität) dadurch gesteuert werden. Im Falle eines Verfahrens des kollektiven Anwendens von Phosphoren auf eine Wafer-Niveau oder ein Montageboard, auf welchem eine LED angebracht ist, kann die Produktivität verbessert werden, und eine Dicke kann leicht gesteuert werden.
Das Verfahren des direkten Bedeckens eine Licht emittierenden Vorrichtung mit Phosphoren oder Quantendots als einem Film kann eine Elektrophorese, einen Siebdruck oder ein Phosphorgießverfahren einschließen, und diese Verfahren können einen Unterschied demgemäß haben, ob eine laterale Oberfläche eines Chips beschichtet werden muss oder nicht.
Indes können, um eine Effizienz eines ein Licht langer Wellenlänge emittierenden Phosphors, welcher Licht, welches in einer kurzen Wellenlänge emittiert wird, re-absorbiert, aus zwei Typen von Phosphoren, welche unterschiedliche Lichtemissionswellenlängen haben, zwei Typen von Phosphorschichten, welche unterschiedliche Lichtemissionswellenlängen haben vorgesehen sein, und um die Re-Absorbtion und Interferenz von Chips und zwei oder mehr Wellenlängen zu minimieren, kann eine DBR(ODR)-Schicht zwischen jeweiligen Schichten eingeschlossen sein, um einen einheitlich beschichteten Film zu bilden, nachdem ein Phosphor als ein Film oder eine keramische Form hergestellt ist und an einen Chip oder eine Licht emittierende Vorrichtung angebracht ist.
Um eine Lichteffizienz und Lichtverteilungscharakteristiken zu unterscheiden, kann ein Lichtumwandlungsmaterial in einer Remote-Form positioniert sein, und in diesem Fall kann das Lichtumwandlungsmaterial zusammen mit einem Material wie beispielsweise einem lichtdurchlässigen Polymer, Glas oder dergleichen gemäß einer Haltbarkeit und einer Wärmewiderstandsfähigkeit positioniert sein.
Eine Phosphoranwendungstechnik spielt die wichtigste Rolle beim Bestimmen von Lichtcharakteristiken in einer LED-Vorrichtung, und so wurden Techniken zum Steuern einer Dicke einer Phosphoranwendungsschicht, einer einheitlichen Phosphorverteilung und dergleichen verschiedentlich erforscht.
Ein Quantendot (QD) kann ebenso in einer Licht emittierenden Vorrichtung in derselben Art und Weise wie derjenigen eines Phosphors positioniert werden, und er kann in Glas oder einem lichtdurchlässigen Polymermaterial positioniert sein, um eine optische Umwandlung durchzuführen.
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist die Licht emittierende Vorrichtung als eine Einzelgehäuseeinheit, welche einen LED-Chip darin aufweist veranschaulicht, es sind jedoch alle beispielhaften Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Licht emittierende Vorrichtung 120 ein LED-Chip selbst sein. In diesem Fall kann der LED-Chip ein COB-Typ-Chip sein und kann an dem Board angebracht sein und elektrisch direkt mit dem Board durch ein Flip-Chip-Bonding-Verfahren oder ein Drahtbonding-Verfahren verbunden sein.
Ebenso kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen an dem Board angebracht sein. In diesem Fall können die Licht emittierenden Vorrichtungen derselbe Typ von Licht emittierenden Vorrichtungen sein, welche Licht erzeugen, welches dieselbe Wellenlänge hat, oder sie können verschieden Typen von Licht emittierenden Vorrichtungen sein, welche unterschiedliche Wellenlängen von Licht erzeugen. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist es veranschaulicht, dass eine Mehrzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen angeordnet ist, alle beispielhaften Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt, und eine einzelne Licht emittierende Vorrichtung kann vorgesehen sein.
Die Beleuchtungsvorrichtung, welche die LED wie oben stehend beschrieben verwendet, kann als eine Innenraumbeleuchtungsvorrichtung und eine Außenbeleuchtungsvorrichtung gemäß dem Zweck davon klassifiziert sein. Die Innenraum-LED-Beleuchtungsvorrichtung kann eine Lampe, eine fluoreszierende Lampe (LED-Röhre), eine Beleuchtungsvorrichtung vom Flachpaneel-Typ, welche eine existierende Beleuchtungsausstattung ersetzt (Retrofit) aufweisen, und die LED-Außenbeleuchtungsvorrichtung kann ein Straßenlicht, ein Sicherheitslicht, ein Flutlicht, eine Ortsbeleuchtung, eine Lichtzeichenanlage und dergleichen aufweisen.
Ebenso kann die Beleuchtungsvorrichtung, welche die LED verwendet, als eine interne oder eine externe Lichtquelle eines Fahrzeuges verwendet werden. Als eine interne Lichtquelle kann die Beleuchtungsvorrichtung, welche die LED verwendet, als ein Innenraumlicht eines Fahrzeugs, ein Leselicht oder als verschiedene Armaturenbrettlichtquellen verwendet werden. Als eine externe Lichtquelle kann die Beleuchtungsvorrichtung, welche die LED verwendet, für eine Lichtquelle in einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung wie beispielsweise einem Frontscheinwerfer, einem Bremslicht, einer Abbiegesignallampe, einer Nebelleuchte, einem Abblendlicht beziehungsweise Fahrlicht und dergleichen verwendet werden.
Zusätzlich kann die LED-Beleuchtungsvorrichtung auch als eine Lichtquelle, welche in Robotern oder verschiedenen mechanischen Einrichtungen verwendet wird, anwendbar sein. Insbesondere kann eine LED-Beleuchtung, welche ein bestimmtes Wellenlängenband verwendet, eine Pflanzenwachstum beschleunigen und eine Verfassung eines Verwenders stabilisieren oder eine Krankheit unter Verwendung einer Sensitivitäts-(oder emotionalen)Beleuchtung (oder Ausleuchtung) behandeln.
Ein Beleuchtungssystem, welches die Beleuchtungsvorrichtung wie oben stehend unter Bezugnahme auf die 37 bis 40 beschrieben verwendet, wird beschrieben werden. Das Beleuchtungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann auch in der Lage sein, eine Beleuchtungsvorrichtung vorzusehen, welche eine Sensitivitäts-(oder emotionale) Beleuchtung hat, welche in der Lage ist, automatisch eine Farbtemperatur gemäß einem umgebenden Umfeld (beispielsweise Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen) anzupassen, und sich an menschliche Bedürfnisse anzupassen eher als als einfache Beleuchtungsvorrichtung zu dienen.
37 ist ein Blockschaltbild, welches schematisch ein Beleuchtungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Bezug nehmend auf 37 kann ein Beleuchtungssystem 10000 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Abtasteinheit 10010, eine Steuereinheit 10020, eine Treibereinheit 10030 und eine Beleuchtungseinheit 10040 haben.
Die Abtasteinheit 10010 kann in einem Innenbereich oder einem Außenbereich angebracht sein und kann einen Temperatursensor 10011 und einen Feuchtigkeitssensor 10012 haben, um wenigstens einen Luftbedingung unter der Umgebungstemperatur und der -feuchtigkeit zu messen. Die Abtasteinheit 10010 überträgt den gemessenen wenigstens einen Luftzustand, das heißt wenigstens eines von Temperatur und Feuchtigkeit zu der Steuereinheit 10020, welche elektrisch damit verbunden ist.
Die Steuereinheit 10020 kann die Temperatur und Feuchtigkeit der gemessenen Luft mit Luftzustandseinstellungen (einem Temperatur- und Feuchtigkeits-Bereich) vergleichen, welcher durch einen Verwender vorab gewählt ist, und eine Farbtemperatur der Beleuchtungseinheit 10040 entsprechend dem Luftzustand gemäß den Vergleichsergebnissen bestimmen. Die Steuereinheit 10020 ist elektrisch mit der Treibereinheit 10030 verbunden und steuert die Treibereinheit 10030 derart, dass sie die Beleuchtungseinheit 10040 treibt.
Die Beleuchtungseinheit 10040 arbeitet gemäß Leistung, welche durch die Treibereinheit 10030 zur Verfügung gestellt wird. Die Beleuchtungseinheit 10040 kann wenigstens eine Beleuchtungsvorrichtung, welche in den 1, 8 und 15 veranschaulicht ist, aufweisen. Beispielsweise kann, wie in 38 veranschaulicht ist, die Beleuchtungseinheit 10040 eine erste Beleuchtungsvorrichtung 10041 und eine zweite Beleuchtungsvorrichtung 10042 aufweisen, welche verschiedene Farbtemperaturen haben, und jede der Beleuchtungsvorrichtungen 10041 und 10042 kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen aufweisen, welche dasselbe weiße Licht emittieren.
Die erste Beleuchtungsvorrichtung 10041 kann weißes Licht, welches eine erste Farbtemperatur hat, emittieren, und die zweite Beleuchtungsvorrichtung 10042 kann weißes Licht emittieren, welches eine zweite Farbtemperatur hat. In diesem Fall kann die erste Farbtemperatur niedriger sein als die zweite Farbtemperatur. Im Gegensatz hierzu kann die erste Farbtemperatur höher sein als die zweite Farbtemperatur. Hier entspricht weißes Licht, welches eine relativ niedrige Farbtemperatur hat, warmer weißen Licht, und weißes Licht, welches eine relativ hohe Farbtemperatur hat, entspricht kaltem weißen Licht. Wenn der ersten und der zweiten Beleuchtungsvorrichtung 10041 und 10042 Leistung zur Verfügung gestellt wird, emittieren die erste und die zweite Beleuchtungsvorrichtung 10041 und 10042 jeweils weißes Licht, welches eine erste Farbtemperatur und eine zweite Farbtemperatur hat, und die jeweiligen Weißlichtstrahlen werden gemischt, um ein weißes Licht zu implementieren, welches eine Farbtemperatur hat, welche durch die Steuereinheit 10020 bestimmt wird.
Im Detail kann, in einem Fall, in welchem die erste Farbtemperatur niedriger ist als die zweite Farbtemperatur, wenn eine Farbtemperatur, welche durch die Steuereinheit 10020 bestimmt wird, relativ hoch ist, eine Quantität von Licht der ersten Beleuchtungsvorrichtung 10041 verringert werden, und diejenige der zweiten Beleuchtungsvorrichtung 10042 kann erhöht werden, um ein gemischtes weißes Licht zu implementieren, welches die vorbestimmte Farbtemperatur hat. Im Gegensatz hierzu kann, wenn die vorbestimmte Farbtemperatur relativ niedrig ist, eine Menge der ersten Beleuchtungsvorrichtung 10041 erhöht werden und diejenige der zweiten Beleuchtungsvorrichtung 10042 verringert werden, um gemischtes weißes Licht zu implementieren, welches die vorbestimmte Farbtemperatur hat. Hier kann die Quantität von Licht der jeweiligen Beleuchtungsvorrichtung 10041 und 10042 durch ein Anpassen einer Quantität von Licht der gesamten Licht emittierenden Vorrichtungen durch ein Regulieren der Leistung implementiert werden, oder sie kann durch ein Anpassen der Menge von Licht emittierenden Vorrichtungen, welche betrieben werden, angepasst werden.
39 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern des Beleuchtungssystems, welches in 37 veranschaulicht ist, veranschaulicht. Bezug nehmend auf 39 wählt ein Verwender zuerst eine Farbtemperatur gemäß einem Temperatur- und Feuchtigkeitsbereich durch die Steuereinheit 10020 (S10). Die gewählten Temperatur- und Feuchtigkeitsdaten werden in der Steuereinheit 10020 gespeichert.
Im Allgemeinen kann, wenn eine Farbtemperatur gleich zu oder mehr als 6000 K ist, eine Farbe, welche ein kühles Gefühl, wie beispielsweise blau vorsieht hergestellt werden, und wenn eine Farbtemperatur weniger als 4000 K ist, kann eine Farbe, welche ein warmes Gefühl vorsieht, wie beispielsweise rot erzeugt werden. Demnach kann in der vorliegenden Ausführungsform, wenn eine Temperatur und eine Feuchtigkeit 20°Celsius und 60% jeweils übersteigen, der Verwender die Beleuchtungseinheit 10040 durch die Steuereinheit 10020 einstellen, so dass sie angeschaltet wird, so dass sie eine Farbtemperatur höher als 6000 K hat, wenn eine Temperatur und eine Feuchtigkeit sich jeweils von 10°Celsius bis 20°Celsius und 40% bis 60% bewegen, kann der Verwender die Beleuchtungseinheit 10040 durch die Steuereinheit 10020 einstellen, so dass sie angeschaltet wird, so dass sie eine Farbtemperatur hat, welche sich von 4000 K bis 6000 K bewegt, und wenn eine Temperatur und eine Feuchtigkeit jeweils geringer sind als 10°Celsius und 40%, kann der Verwender die Beleuchtungseinheit 10040 durch die Steuereinheit 10020 einstellen, so dass sie angeschaltet wird, so dass sie eine Farbtemperatur geringer als 4000 K hat.
Als Nächstes misst die Abtasteinheit 10010 wenigstens einen Zustand unter der Umgebungstemperatur und der Feuchtigkeit (S 20). Die Temperatur und die Feuchtigkeit, welche durch die Abtasteinheit 10010 gemessen werden, werden zu der Steuereinheit 10020 übertragen.
Nachfolgend vergleicht die Steuereinheit 10020 die Messwerte, welche von der Abtasteinheit 10010 übertragen werden, mit voreingestellten Werten (S 30). Hier sind die Messwerte Temperatur- und Feuchtigkeitsdaten, welche durch die Abtasteinheit 10010 gemessen werden, und die voreingestellten Werte sind Temperatur- und Feuchtigkeitswerte, welche vorangehend durch den Verwender eingestellt werden und in der Steuereinheit 10020 gespeichert sind. Die Steuereinheit 10020 vergleicht nämlich das gemessene Temperatur- und Feuchtigkeitsniveau mit vorbestimmten Temperatur- und Feuchtigkeitsniveaus.
Die Steuereinheit 10020 bestimmt, ob die Messwerte voreingestellte Wertebereiche (S 40) erfüllen. Wenn die Messwerte die voreingestellten Wertebereiche erfüllen, erhält die Steuereinheit 10020 eine gegenwärtige Farbtemperatur aufrecht und fährt fort, die Temperatur und die Feuchtigkeit zu messen (S 20). Wenn indes die Messwerte die voreingestellten Wertebereiche nicht erfüllen, erfasst die Steuereinheit 10020 voreingestellte Werte, welche den Messwerten entsprechen, und bestimmt eine entsprechende Farbtemperatur (S 50). Danach steuert die Steuereinheit 10020 die Treibereinheit 10030, so dass sie die Beleuchtungseinheit 10040 treibt, so dass sie die vorbestimmte Farbtemperatur hat.
Dann treibt die Treibereinheit 10030 die Beleuchtungseinheit 10040, so dass sie die vorbestimmte Farbtemperatur hat (S 60). Die Treibereinheit 10030 nämlich stellt benötigte Leistung zum Treiben der Beleuchtungseinheit 10040 zur Verfügung, um die vorbestimmte Farbtemperatur zu implementieren. Demzufolge kann die Beleuchtungseinheit 10040 angepasst werden, so dass sie eine Farbtemperatur hat, welche der Temperatur und der Feuchtigkeit entspricht, welche vorangehend durch den Verwender gemäß einer Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit eingestellt wurden.
In dieser Art und Weise ist das Beleuchtungssystem in der Lage, automatisch eine Farbtemperatur der Innenraumbeleuchtungseinheit gemäß Änderungen in der Umgebungstemperatur und der -feuchtigkeit zu regulieren, wodurch menschliche Stimmungen zufriedengestellt werden, welche gemäß Änderungen in der umgebenden natürlichen Umgebung variieren und eine psychologische Stabilität vorgesehen wird.
40 ist eine Ansicht, welche schematisch die Verwendung des Beleuchtungssystems, welches in 37 veranschaulicht ist, veranschaulicht. Wie in 40 veranschaulicht ist, kann die Beleuchtungseinheit 10040 an der Decke als eine Innenlampe installiert sein. Hier kann die Abtasteinheit 10010 als eine getrennte Vorrichtung implementiert sein und an einer äußeren Wand installiert sein, um die Außentemperatur und -feuchtigkeit zu messen. Die Steuereinheit 10020 kann in einem Innenraumbereich installiert sein, um es dem Verwender zu ermöglichen, leicht Einstellungs- und Erhebungs-Operationen durchzuführen. Das Beleuchtungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform jedoch ist nicht darauf beschränkt und kann an der Wand an der Stelle einer Innenraumbeleuchtungsvorrichtung installiert sein oder kann auf eine Lampe anwendbar sein wie beispielsweise eine Tischlampe oder dergleichen, welche im Innenraum und im Außenraumbereich verwendet werden kann.
Ein anderes Beispiel eines Beleuchtungssystems, welches die vorangehende Beleuchtungsvorrichtung verwendet, wird unter Bezugnahme auf die 41 bis 44 beschrieben werden. Das Beleuchtungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann automatisch eine vorbestimmte Steuerung durch ein Erfassen einer Bewegung eines überwachten Ziels und einer Intensität der Beleuchtung an einem Ort des überwachten Ziels durchführen und automatisch die vorbestimmte Steuerung durchführen.
41 ist ein Blockschaltbild eines Beleuchtungssystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform.
Bezug nehmend auf 41 weist ein Beleuchtungssystem 10000' gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein drahtloses Abtastmodul 10100 und eine drahtlose Beleuchtungssteuervorrichtung 10200 auf.
Das drahtlose Abtastmodul 10100 kann einen Bewegungssensor 10100, einen Beleuchtungsintensitätssensor 10120, welcher eine Intensität der Beleuchtung abtastet, und eine erste drahtlose Kommunikationseinheit aufweisen, welche ein drahtloses Signal erzeugt, welches ein Bewegungsabtastsignal von dem Bewegungssensor 10110 und ein Beleuchtungsintensitätssignal von dem Beleuchtungsintensitätssensor 10120 aufweist, und welches mit einem vorbestimmten Kommunikationsprotokoll übereinstimmt und dasselbe übertragen. Die erste drahtlose Kommunikationseinheit kann als eine erste ZigBee-Kommunikationseinheit 10130 konfiguriert sein, welche ein ZigBee-Signal erzeugt, welches mit einem vorbestimmten Kommunikationsprotokoll übereinstimmt und dasselbe überträgt.
Die drahtlose Beleuchtungssteuervorrichtung 10200 kann eine zweite drahtlose Kommunikationseinheit, welche ein drahtloses Signal von der ersten drahtlosen Kommunikationseinheit empfängt und ein Abtastsignal wiederherstellt, eine Abtastsignalanalysiereinheit 10220, welche das Abtastsignal von der zweiten drahtlosen Kommunikationseinheit analysiert, und eine Betriebssteuereinheit 10230 aufweisen, welche eine vorbestimmte Steuerung basierend auf einem Analyseergebnis von der Abtastsignalanalysiereinheit 10220 durchführt. Die zweite drahtlose Kommunikationseinheit kann als zweite ZigBee-Kommunikationseinheit 10210 konfiguriert sein, welche ein ZigBee-Signal von der ersten ZigBee-Kommunikationseinheit empfängt und ein Abtastsignal wiederherstellt.
42 ist eine Ansicht, welche ein Format eines ZigBee-Signals gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
Bezug nehmend auf 33 kann das ZigBee-Signal von der ersten ZigBee-Kommunikationseinheit 10130 Kanalinformationen (CH), welche einen Kommunikationskanal definieren, eine drahtlose Netzwerkidentifikations-(ID)-Information(PAN_ID), welche ein drahtloses Netzwerk definiert, eine Vorrichtungsadresse (Ded_Add, welche eine Zielvorrichtung bezeichnet, und Abtastdaten aufweisen, welche das Bewegungs- und Beleuchtungs-Intensitätssignal aufweisen.
Ebenso kann das ZigBee-Signal von der zweiten ZigBee-Kommunikationseinheit 10210 Kanalinformationen (CH), welche einen Kommunikationskanal definieren, Drahtlosnetzwerkidentifikations(ID)-Informationen (PAN_ID), welche ein drahtloses Netzwerk definieren, eine Vorrichtungsadresse (Ded_Add), welche eine Zielvorrichtung bezeichnet, und Abtastdaten aufweisen, welche das Bewegungs- und Beleuchtungs-Intensitätssignal einschließen.
Die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 kann das Abtastsignal von der zweiten ZigBee-Kommunikationseinheit 10210 analysieren, um unter einer Mehrzahl von Zuständen einen zufriedenstellenden Zustand basierend auf der abgetasteten Bewegung und der abgetasteten Intensität der Beleuchtung zu erfassen.
Hier kann die Betriebssteuereinheit 10230 eine Mehrzahl von Steuerungen basierend auf einer Mehrzahl von Zuständen, welche vorangehend durch die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 eingestellt wurden, einstellen, und eine Steuerung entsprechend dem Zustand, welcher durch die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 erfasst wird, durchführen.
43 ist eine Ansicht, welche die Abtastsignalanalysiereinheit und die Betriebssteuereinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht. Bezug nehmend auf 43 kann beispielsweise die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 das Abtastsignal von der zweiten ZigBee-Kommunikationseinheit 10210 analysieren und einen zufriedenstellenden Zustand unter einem ersten, zweiten und einem dritten Zustand (Zustand 1, Zustand 2 und Zustand 3) basierend auf der abgetasteten Bewegung und der abgetasteten Intensität der Beleuchtung erfassen.
In diesem Fall kann die Betriebssteuereinheit 10230 eine erste, eine zweite und eine dritte Steuerung (Steuerung 1, Steuerung 2 und Steuerung 3), welche dem ersten, dem zweiten und dem dritten Zustand (Zustand 1, Zustand 2 und Zustand 3) entsprechen, welche vorangehend durch die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 eingestellt wurden, einstellen und eine Steuerung entsprechend dem Zustand, welcher durch die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 erfasst wird, durchführen.
44 ist ein Flussdiagramm, welches einen Betrieb eines drahtlosen Beleuchtungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
In 24 erfasst in Operation S 110 der Bewegungssensor 10110 eine Bewegung. In Operation S 120 erfasst der Beleuchtungsintensitätssensor 10120 eine Intensität der Beleuchtung. Operation S 200 ist ein Vorgang zum Übertragen und empfangen eines ZigBee-Signals. Operation S 200 kann Operation S 130 des Übertragens eines ZigBee-Signals durch die erste ZigBee-Kommunikationseinheit 10130 und Operation S210 des Empfangens des ZigBee-Signals durch die zweite ZigBee-Kommunikationseinheit 10210 enthalten. In Operation S 220 analysiert die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 ein Abtastsignal. In Operation S 230 führt die Betriebssteuereinheit 10230 eine vorbestimmte Steuerung durch. In Operation S 240 wird bestimmt, ob das Beleuchtungssystem abgeschaltet ist.
Ein Betrieb des drahtlosen Abtastmoduls und der drahtlosen Beleuchtungssteuervorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf die 41 und 44 beschrieben werden.
Zuerst wird das drahtlose Abtastmodul 10100 des drahtlosen Beleuchtungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 41, 42 und 44 beschrieben werden. Das drahtlose Beleuchtungssystem 10100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist an einem Ort installiert, an welchem eine Beleuchtungsvorrichtung installiert ist, um eine Stromintensität der Beleuchtung des Stroms der Beleuchtungsvorrichtung zu erfassen, und um eine menschliche Bewegung in der Nähe der Beleuchtungsvorrichtung zu erfassen.
Der Bewegungssensor 10110 des drahtlosen Abtastmoduls 10100 ist nämlich als ein Infrarotsensor oder dergleichen konfiguriert, welcher in der Lage ist, einen Menschen zu erfassen. Der Bewegungssensor 10100 tastet eine Bewegung ab und sieht dieselbe für die erste ZigBee-Kommunikationseinheit 10130 vor (S 110 in 44). Der Beleuchtungsintensitätssensor 10120 des drahtlosen Abtastmoduls 10100 tastet eine Intensität der Beleuchtung ab und sieht dieselbe für die erste ZigBee-Kommunikationseinheit 10130 vor (S 120).
Demzufolge erzeugt die erste ZigBee-Kommunikationseinheit 10130 ein ZigBee-Signal, welches das Bewegungsabtastsignal von dem Bewegungssensor 10100 und das Beleuchtungsintensitätsabtastsignal von dem Beleuchtungsintensitätssensor 10120 aufweist, und welches ein vorbestimmtes Kommunikationsprotokoll erfüllt, und überträgt das erzeugte ZigBee-Signal drahtlos (S 130).
Bezug nehmend auf 42 kann das ZigBee-Signal von der ersten ZigBee-Kommunikationseinheit 10130 Kanalinformationen (CH), welche einen Kommunikationskanal definieren, Drahtlosnetzwerkidentifikations(ID)-Informationen (PAN_ID), welche ein drahtloses Netzwerk definieren, eine Vorrichtungsadresse (Ded_Add), welche eine Zielvorrichtung bezeichnet, und Abtastdaten aufweisen, und hier weisen die Abtastdaten einen Bewegungswert und einen Beleuchtungsintensitätswert auf.
Als Nächstes wird die drahtlose Beleuchtungssteuervorrichtung 10200 des drahtlosen Beleuchtungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 41 bis 44 beschrieben werden. Die drahtlose Beleuchtungssteuervorrichtung 10200 des drahtlosen Beleuchtungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann eine vorbestimmte Operation gemäß einem Beleuchtungsintensitätswert und einem Bewegungswert, welche in einem ZigBee-Signal von dem drahtlosen Abtastmodul 10100 enthalten sind, steuern.
Die zweite ZigBee-Kommunikationseinheit 10210 der drahtlosen Beleuchtungssteuervorrichtung 10200 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform empfängt nämlich ein ZigBee-Signal von der ersten ZigBee-Kommunikationseinheit 10130, stellt ein Abtastsignal davon wieder her und sieht das wiederhergestellte Abtastsignal für die Abtastsignalanalysiereinheit 10200 vor (S 210 in 44).
Bezug nehmend auf 42 kann das ZigBee-Signal von der zweiten Zig-Bee-Kommunikationseinheit 10210 Kanalinformationen (CH), welche einen Kommunikationskanal definieren, Drahtlosnetzwerkidentifikations(ID)-Informationen (PAN_ID), welche ein drahtloses Netzwerk definieren, eine Vorrichtungsadresse (Ded_Add), welche eine Zielvorrichtung bezeichnet, und Abtastdaten aufweisen. Ein drahtloses Netzwerk kann basierend auf den Kanalinformationen (CH) und den Drahtlosnetzwerkidentifikations(ID)-Informationen (PAN_ID) identifiziert werden, und eine abgetastete Vorrichtung kann basierend auf der Vorrichtungsadresse erkannt werden. Das Abtastsignal weist den Bewegungswert und den Beleuchtungsintensitätswert auf.
Ebenso unter Bezugnahme auf 41 analysiert die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 den Beleuchtungsintensitätswert und den Bewegungswert, welche in dem Abtastsignal von der zweiten ZigBee-Kommunikationseinheit 10210 enthalten sind und sieht die Analyseergebnisse für die Betriebssteuereinheit 10230 vor (S 220 in 44).
Demzufolge kann die Betriebssteuereinheit 10230 eine vorbestimmte Steuerung gemäß den Analyseergebnissen von der Abtastsignalanalysiereinheit 10220 durchführen (S 230).
Die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 kann das Abtastsignal von der zweiten ZigBee-Kommunikationseinheit 10210 analysieren und einen zufriedenstellenden Zustand unter einer Mehrzahl von Zuständen basierend auf der abgetasteten Bewegung und der abgetasteten Beleuchtungsintensität erfassen. Hier kann die Betriebssteuereinheit 10230 eine Mehrzahl von Steuerungen entsprechend der Mehrzahl von Zuständen, welche im Voraus durch die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 ausgewählt wurden, auswählen und eine Steuerung entsprechend dem Zustand, welcher durch die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 erfasst wird, durchführen.
Beispielsweise kann, Bezug nehmend auf 43, die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 einen zufriedenstellenden Zustand unter dem ersten, zweiten und dritten Zustand (Zustand 1, Zustand 2 und Zustand 3) basierend auf der abgetasteten menschlichen Bewegung und der abgetasteten Beleuchtungsintensität durch ein Analysieren des Abtastsignals von der zweiten ZigBee-Kommunikationseinheit 10210 erfassen.
In diesem Fall kann die Betriebssteuereinheit 10230 eine erste, eine zweite und eine dritte Steuerung (Steuerung 1, Steuerung 2 und Steuerung 3), welche dem ersten, dem zweiten und dem dritten Zustand (Zustand 1, Zustand 2 und Zustand 3) entsprechen, welche im Voraus durch die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 eingestellt wurden, einstellen, und eine Steuerung entsprechend dem Zustand, welcher durch die Abtastsignalanalysiereinheit 10220 erfasst wird, durchführen.
Wenn der erste Zustand (Zustand 1) beispielsweise einem Fall entspricht, in welchem eine menschliche Bewegung an einer Vordertür erfasst wird und eine Intensität der Beleuchtung an der Vordertür nicht niedrig ist (nicht dunkel), kann die erste Steuerung alle vorbestimmten Lampen ausschalten. Wenn der zweite Zustand (Zustand 2) einem Fall entspricht, in welchem eine menschliche Bewegung an der Vordertür abgetastet wird und eine Beleuchtungsintensität an der Vordertür niedrig ist (dunkel), kann die zweite Steuerung einige vorausgewählte Lampen (beispielsweise einige Lampen an der Fronttür und einige Lampen in einem Wohnzimmer) anschalten. Wenn der dritte Zustand (Zustand 3) einem Fall entspricht, in welchem eine menschliche Bewegung an dem Türanschlag abgetastet wird und eine Beleuchtungsintensität an der Vordertür sehr gering ist (sehr dunkel), kann die dritte Steuerung all die vorgewählten Lampen anschalten.
Anders als in den vorangehenden Fällen können neben der Operation des Anschaltens oder Abschaltens von Lampen die erste, die zweite und die dritte Steuerung verschiedentlich gemäß voreingestellten Operationen angewandt werden. Beispielsweise können die erste, die zweite und die dritte Steuerung Operationen einer Lampe und einer Klimaanlage im Sommer zugeordnet sein oder sie können Operationen einer Lampe und einer Heizung im Winter zugeordnet sein.
Ein anderes Beispiel eines Beleuchtungssystems, welches die vorangehende Beleuchtungsvorrichtung verwendet, wird unter Bezugnahme auf 45 bis 48 beschrieben werden.
45 ist ein Blockschaltbild, welches schematisch konstituierende Elemente eines Beleuchtungssystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht. Ein Beleuchtungssystem 10000'' gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Bewegungssensoreinheit 11000, eine Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000, eine Beleuchtungseinheit 13000 und eine Steuereinheit 14000 aufweisen.
Die Bewegungssensoreinheit 11000 tastet eine Bewegung eines Objekts ab. Beispielsweise kann das Beleuchtungssystem an einem beweglichen Objekt angebracht sein wie beispielsweise einem Container oder einem Fahrzeug und die Bewegungssensoreinheit 11000 tastet die Bewegung des Objekts ab, welches sich bewegt. Wenn die Bewegung des Objekts, an welchem das Beleuchtungssystem angebracht ist, abgetastet wird, gibt die Bewegungssensoreinheit 11000 ein Signal an die Steuereinheit 14000 aus, und das Beleuchtungssystem wird aktiviert. Die Bewegungssensoreinheit 11000 kann einen Beschleunigungsmesser, einen geomagnetischen Sensor oder dergleichen aufweisen.
Die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000, ein Typ eines optischen Sensors, misst eine Intensität einer Beleuchtung eines umgebenden Umfelds. Wenn die Bewegungssensoreinheit 11000 eine Bewegung des Objekts an welchem das Beleuchtungssystems angebracht ist, abtastet, wird die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 gemäß einem Signal, welches durch die Steuereinheit 14000 ausgegeben wird, aktiviert. Das Beleuchtungssystem leuchtet während der Nachtarbeit oder in einer dunklen Umgebung, um die Aufmerksamkeit eines Arbeiters oder Betreibers auf ihre Umgebung zu richten, und ermöglicht es einem Fahrzeugführer, bei Nacht eine Sichtbarkeit sicherzustellen. Demnach muss, auch wenn eine Bewegung eines Objekts, an welchem das Beleuchtungssystem angebracht ist, abgetastet wird, wenn eine Intensität der Beleuchtung höher als ein vorbestimmtes Niveau sichergestellt ist (während des Tages), das Beleuchtungssystem nicht leuchten. Ebenso kann, auch zu der Tageszeit, wenn es regnet, die Intensität der Beleuchtung ziemlich niedrig sein, so dass es eine Notwendigkeit gibt, einen Arbeiter oder einen Betreiber über eine Bewegung eines Containers zu informieren, und demnach ist es notwendig, dass die Beleuchtungseinheit Licht emittiert. Demnach wird gemäß eines Beleuchtungsintensitätswerts, welcher durch die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 gemessen wird, bestimmt, ob die Beleuchtungseinheit 13000 anzuschalten ist.
Die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 misst eine Intensität der Beleuchtung eines umgebenden Umfelds und gibt den Messwert an die Steuereinheit 14000 aus, wie hierin nachstehend beschrieben ist. Indes muss, wenn der Beleuchtungsintensitätswert gleich zu oder höher als ein vorgewählter Wert ist, die Beleuchtungseinheit 13000 kein Licht emittieren, so dass das Gesamtsystem abgeschaltet ist.
Wenn der Beleuchtungsintensitätswert, welcher durch die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 gemessen wird, niedriger ist als der vorgewählte Wert, emittiert die Beleuchtungseinheit 13000 Licht. Der Arbeiter oder der Betreiber können die Lichtemission von der Beleuchtungseinheit 13000 erkennen, so dass sie eine Bewegung eines Containers oder dergleichen erkennen. Wie die Beleuchtungseinheit 13000 kann die vorangehende Beleuchtungsvorrichtung eingesetzt werden.
Ebenso kann die Beleuchtungseinheit 13000 eine Intensität der Lichtemission davon gemäß dem Beleuchtungsintensitätswert des umgebenden Umfelds anpassen. Wenn der Beleuchtungsintensitätswert des umgebenden Umfelds niedrig ist, kann die Beleuchtungseinheit 13000 die Intensität der Lichtemissionen davon erhöhen, und wenn der Beleuchtungsintensitätswert des umgebenden Umfelds relativ hoch ist, kann die Beleuchtungseinheit 13000 die Intensität der Lichtemissionen davon verringern, wodurch eine Leistungsverschwendung verhindert wird.
Die Steuereinheit 14000 steuert die Bewegungssensoreinheit 1100, die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 und die Beleuchtungseinheit 13000 insgesamt. Wenn die Bewegungssensoreinheit 11000 eine Bewegung eines Objekts abtastet, an welchem das Beleuchtungssystem angebracht ist, und ein Signal zu der Steuereinheit 14000 ausgibt, gibt die Steuereinheit 14000 ein Betriebssignal an die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 aus. Die Steuereinheit 14000 empfängt einen Beleuchtungsintensitätswert, welcher durch die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 gemessen wird und bestimmt, ob die Beleuchtungseinheit 13000 anzuschalten (zu betreiben) ist.
46 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems veranschaulicht. Hierin nachstehend wird ein Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems unter Bezugnahme auf 46 beschrieben werden.
Als Erstes wird eine Bewegung eines Objekts, an welchem das Beleuchtungssystem angebracht ist, abgetastet, und ein Betriebssignal wird ausgegeben (S 310). Beispielsweise kann die Bewegungssensoreinheit 11000 eine Bewegung eines Containers oder eines Fahrzeugs, bei welchem das Beleuchtungssystem installiert ist, abtasten, und wenn eine Bewegung des Containers oder des Fahrzeugs abgetastet wird, gibt die Bewegungssensoreinheit 11000 ein Betriebssignal aus. Das Betriebssignal kann ein Signal zum Aktivieren einer Gesamtleistung sein. Wenn nämlich eine Bewegung des Containers oder des Fahrzeugs abgetastet wird, gibt die Bewegungssensoreinheit 11000 ein Betriebssignal an die Steuereinheit 14000 aus.
Als Nächstes wird basierend auf dem Betriebssignal eine Intensität der Beleuchtung eines umgebenden Umfeldes gemessen und ein Beleuchtungsintensitätswert wird ausgegeben (S 320). Wenn das Betriebssignal an die Steuereinheit 14000 angelegt ist, gibt die Steuereinheit 14000 ein Signal an die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 aus und die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 misst dann eine Intensität der Beleuchtung des umgebenden Umfelds. Die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 gibt den gemessenen Beleuchtungsintensitätswert des umgebenden Umfelds an die Steuereinheit 14000 aus. Danach wird gemäß dem Beleuchtungsintensitätswert bestimmt, ob die Beleuchtungseinheit anzuschalten ist, und die Beleuchtungseinheit emittiert Licht gemäß der Bestimmung.
Zuerst wird der Beleuchtungsintensitätswert mit einem voreingestellten Wert für eine Bestimmung verglichen. Wenn der Beleuchtungsintensitätswert der Steuereinheit 14000 zugeführt wird, vergleicht die Steuereinheit 14000 den empfangenen Beleuchtungsintensitätswert mit einem voreingestellten Wert und bestimmt, ob der erstere geringer ist als der letztere. Hier ist der voreingestellte Wert ein Wert zum Bestimmen, ob die Beleuchtungsvorrichtung anzuschalten ist. Beispielsweise kann der voreingestellte Wert ein Beleuchtungsintensitätswert sein, bei welchem ein Arbeiter oder ein Fahrzeugführer eine Schwierigkeit beim Erkennen eines Objekts mit dem bloßen Auge haben kann oder einen Fehler in einer Situation, beispielsweise in einer Situation, in welcher die Sonne beginnt unterzugehen, begehen kann.
Wenn der Beleuchtungsintensitätswert, welcher durch die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 gemessen wird, höher ist als der vorgewählte Wert, wird eine Beleuchtung der Beleuchtungseinheit nicht benötigt, so dass die Steuereinheit 14000 das Gesamtsystem herunterfährt.
Indes wird, wenn der Beleuchtungsintensitätswert, welcher durch die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 gemessen wird, höher als der voreingestellte Wert ist, eine Beleuchtung der Beleuchtungseinheit benötigt, so dass die Steuereinheit 14000 ein Signal zu der Beleuchtungseinheit 13000 ausgibt, und die Beleuchtungseinheit 13000 Licht emittiert (S 340).
47 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht. Hierin nachstehend wird ein Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform beschrieben werden. Derselbe Vorgang wie derjenige des Verfahrens zum Steuern eines Beleuchtungssystems wie oben stehend unter Bezugnahme auf die 46 beschrieben ist, wird jedoch ausgelassen werden.
Wie in 47 veranschaulicht ist, kann in dem Fall des Verfahrens zum Steuern eines Beleuchtungssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Intensität der Lichtemission der Beleuchtungseinheit gemäß einem Beleuchtungsintensitätswert eines umgebenden Umfeldes reguliert werden.
Wie oben stehend beschrieben ist, gibt die Beleuchtungsintensitätssensoreinheit 12000 einen Beleuchtungsintensitätswert an die Steuereinheit 14000 aus (S 320). Wenn der Beleuchtungsintensitätswert niedriger ist als ein voreingestellter Wert (S 330), bestimmt die Steuereinheit 14000 einen Bereich des Beleuchtungsintensitätswerts (S 340-1). Die Steuereinheit 14000 hat einen Bereich von unterteilten Beleuchtungsintensitätswerten basierend auf welchen die Steuereinheit 14000 den Bereich des gemessenen Beleuchtungsintensitätswerts bestimmt.
Als Nächstes bestimmt, wenn der Bereich des Beleuchtungsintensitätswerts bestimmt ist, die Steuereinheit 14000 eine Intensität von Lichtemissionen der Beleuchtungseinheit (S 340-2) und demzufolge emittiert die Beleuchtungseinheit 13000 Licht (S 340-3). Die Intensität von Lichtemissionen der Beleuchtungseinheit kann gemäß dem Beleuchtungsintensitätswert unterteilt werden, und hier variiert die Beleuchtungsintensität gemäß dem Wetter, der Zeit und dem umgebenden Umfeld, so dass die Intensität von Lichtemissionen der Beleuchtungseinheit auch reguliert werden kann. Durch ein Regulieren der Intensität von Lichtemissionen gemäß dem Bereichs des Beleuchtungsintensitätswerts kann eine Leistungsverschwendung verhindert werden und die Aufmerksamkeit eines Arbeiters oder eines Betreibers kann zu deren Umfeld gezogen werden.
48 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht. Hierin nachstehend wird ein Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform beschrieben werden. Derselbe Vorgang wie derjenige jedoch des Verfahrens zum Steuern eines Beleuchtungssystem wie oben stehend unter Bezugnahme auf die 46 und 47 beschrieben ist, wird ausgelassen werden.
Das Verfahren zum Steuern eines Beleuchtungssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist weiterhin Operation S 350 des Bestimmens, ob eine Bewegung eines Objekts, an welchem das Beleuchtungssystem angebracht ist, in einem Zustand, in welchem die Beleuchtungseinheit 13000 Licht emittiert, aufrecht erhalten wird, und eines Bestimmens, ob die Lichtemissionen aufrecht zu erhalten sind, auf.
Als Erstes kann, wenn die Beleuchtungseinheit 13000 beginnt, Licht zu emittieren, die Beendigung der Lichtemissionen bestimmt werden basierend darauf, ob ein Container oder ein Fahrzeug, an welchem das Beleuchtungssystem installiert ist, sich bewegt. Hier kann bestimmt werden, dass, wenn eine Bewegung des Containers gestoppt ist, ein Betrieb davon beendet ist. Zusätzlich können, wenn ein Fahrzeug vorübergehend an einem Fußgängerüberweg stoppt, die Lichtemissionen der Beleuchtungseinheit gestoppt werden, um eine Interferenz mit der Sicht von ankommenden Fahrzeugführern zu verhindern.
Wenn der Container oder das Fahrzeug sich wieder bewegt, arbeitet die Bewegungssensoreinheit 11000 und die Beleuchtungseinheit 14000 kann beginnen, Licht zu emittieren.
Ob die Lichtemissionen aufrecht zu erhalten sind, kann basierend darauf, ob eine Bewegung eines Objekts, an welchem das Beleuchtungssystem angebracht ist, durch die Bewegungssensoreinheit 11000 abgetastet wird, bestimmt werden. Wenn eine Bewegung des Objekts kontinuierlich durch die Bewegungssensoreinheit 11000 abgetastet wird, wird eine Intensität der Beleuchtung wiederum gemessen, und es wird bestimmt, ob die Lichtemission aufrecht zu erhalten ist. Indes wird das System, wenn eine Bewegung des Objekts nicht abgetastet wird, abgeschaltet.
Die Beleuchtungsvorrichtung, welche eine LED wie oben stehend beschrieben verwendet, kann hinsichtlich eines optischen Designs davon gemäß einem Produkttyp, einer Örtlichkeit und eines Zweckes abgeändert werden. Beispielsweise kann hinsichtlich der vorangehenden Sensitivitätsbeleuchtung eine Technik zum Steuern der Beleuchtung durch eine Verwendung einer drahtlosen (Fernbedienungs-)Steuertechnik unter Verwendung einer tragbaren Vorrichtung wie beispielsweise eines Smartphones zusätzlich zu einer Technik der Steuerung einer Farbe, einer Temperatur, einer Helligkeit und einer Färbung der Beleuchtung (oder der Ausleuchtung) vorgesehen sein.
Ebenso kann zusätzlich eine sichtbare drahtlose Kommunikationstechnologie welche es zum Ziel hat, einen einzigartigen Zweck einer LED-Lichtquelle und einen Zweck als eine Kommunikationseinheit durch Hinzufügen einer Kommunikationsfunktion zu LED-Beleuchtungsvorrichtungen und Anzeigevorrichtungen zu erreichen, verfügbar sein. Dies ist der Fall, da eine LED-Lichtquelle vorteilhafterweise eine lange Lebensdauer und eine herausragende Leistungseffizienz hat, verschiedene Farben implementiert, eine hohe Schaltrate für eine digitale Kommunikation unterstützt und für eine digitale Steuerung im Vergleich zu existierenden Lichtquellen verfügbar ist.
Die sichtbare drahtlose Lichtkommunikationstechnologie ist eine drahtlose Kommunikationstechnologie, welche Informationen drahtlos unter Verwendung von Licht überträgt, welches ein sichtbares Lichtwellenlängenband hat, welches durch ein menschliches Auge erkennbar ist. Die drahtlose Kommunikationstechnologie mit sichtbarem Licht wird unterschieden von einer verdrahteten optischen Kommunikationstechnologie in dem Aspekt, dass sie Licht verwendet, welches ein sichtbares Lichtwellenlängenband hat, und wird unterschieden von einer optischen verdrahteten Kommunikationstechnologie in dem Aspekt, dass eine Kommunikationsumgebung auf einem drahtlosen Schema basiert ist.
Ebenso hat im Gegensatz zu einer drahtlosen Funkkommunikation die drahtlose Kommunikationstechnologie mit sichtbarem Licht eine herausragende Zweckmäßigkeit und physikalische Sicherheitseigenschaften darin, dass sie frei verwendet werden kann ohne reguliert zu werden oder zugelassen zu werden in Hinsicht der Frequenzverwendung, sie wird unterschieden darin, dass ein Verwender Kommunikationsverbindungen mit seinen/ihren Augen überprüfen kann und über allem hat die drahtlose Kommunikationstechnologie mit sichtbarem Licht Merkmale als eine Verbindungstechnik (oder konvergierende Technologie), welche einen einzigartigen Zweck als eine Lichtquelle und eine Kommunikationsfunktion erhält.
Wie oben stehend erläutert ist, kann, gemäß beispielhaften Ausführungsformen die Beleuchtungsvorrichtung, welche in der Lage ist, die Lebensdauer einer Lichtquelle zu erhöhen und die Lichtausgabe durch ein Überwinden einer beschränkten Wärmeabstrahlungseffizienz gemäß der natürlichen Konvektion, um die Wärmeabstrahlungseffizienz signifikant zu erhöhen, vorgesehen werden.
Zusätzlich kann die Beleuchtungsvorrichtung, welche eine Größe hat, welche innerhalb den ANSI-Standard fällt, während sie eine erhöhte Wärmedissipationseffizienz hat, vorgesehen werden.
Verschiedene Vorteile und Effekte von beispielhaften Ausführungsformen sind nicht auf die obige Beschreibung beschränkt und werden leichter durch die Erklärung der bestimmten beispielhaften Ausführungsformen verstanden werden.
Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, wird es für Fachleute offensichtlich sein, dass Abwandlungen und Variationen getätigt werden können, ohne vom Gedanken und dem Umfang der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2012-0087933 [0001]
KR 10-2013-0073701 [0001]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ANSI-C78.24-2001 [0164]
ANSI-C78.24-2001 [0165]

Claims

Beleuchtungsvorrichtung (10; 10'; 10''), die Folgendes aufweist: eine Basis (100; 100'; 100''), welche einen Kopplungsrand (110; 110'; 110'') und eine Trägerplatte (120; 120'; 120'') an einer inneren Seite des Kopplungsrands (110; 110'; 110) aufweist; ein Gehäuse (200; 200'; 200''), welches derart konfiguriert ist, dass es mit dem Kopplungsrand (110; 110'; 110'') gekoppelt ist, sodass die Trägerplatte (120; 120'; 120'') bedeckt ist, wobei das Gehäuse (200; 200'; 200'') einen Kanalteil (220; 220'; 220'') aufweist, welcher konfiguriert ist, um eine Zuführung von Luft zu führen, und ein Luftzuführloch (230; 230'; 230''), welches konfiguriert ist, um die Luft, welche durch den Kanalteil (220; 220'; 220'') geführt wird, in einen inneren Raum des Gehäuses (200; 200'; 200'') zuzuführen; ein Kühlgebläse (300; 300'; 300''), welches an einer oberen Oberfläche der Trägerplatte (120; 120'; 120'') bedeckt durch das Gehäuse (200; 200'; 200'') angeordnet ist, wobei das Kühlgebläse (300; 300'; 300'') derart konfiguriert ist, dass Luft, welche durch das Luftzuführloch (230; 230'; 230'') zugeführt wird, in den inneren Raum des Gehäuses (200; 200'; 200'') gezogen wird, und die eingezogene Luft nach außen durch ein Luftabführloch (130; 130'; 130) in der Basis (100; 100'; 100'') abgeführt wird; und ein Lichtquellenmodul (400; 400'; 400), welches an einer unteren Oberfläche der Trägerplatte (120; 120'; 120'') angebracht ist, wobei der Kanalteil (220; 220'; 220'') einen Bereich vorsieht, welcher in einer gestuften Art und Weise entlang einer äußeren Oberfläche des Gehäuses (200; 200'; 200'') vertieft ist.
Beleuchtungsvorrichtung (10; 10'; 10'') nach Anspruch 1, wobei das Luftzuführloch (230; 230'; 230'') eine Ringform entlang eines Umfangs des Gehäuses (200; 200'; 200'') innerhalb des Bereichs, welcher in der gestuften Art und Weise des Kanalteils (220; 220'; 220'') vertieft ist, aufweist, und wobei der Kanalteil (220; 220'; 220'') nach oben entlang einer äußeren Seite des Gehäuses (200; 200'; 200'') von einem unteren Ende des Gehäuses (200; 200'; 200'') erstreckt ist, um mit dem Luftzuführloch (230; 230'; 230'') zu kommunizieren.
Beleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Luftzuführloch (230) eine Ringform entlang eines Umfangs des Gehäuses (200) aufweist, und wobei der Kanalteil (220) einen ersten Kanal (221) entlang des Umfangs des Gehäuses (200) in einer Position entsprechend dem Luftzuführloch (230), um mit dem Luftzuführloch (230) zu kommunizieren, und einen zweiten Kanal (222) aufweist, welcher von dem ersten Kanal (221) zu dem unteren Ende des Gehäuses (200) erstreckt ist, so dass er nach außen freiliegend ist.
Beleuchtungsvorrichtung (10; 10'; 10'') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kanalteil (220; 220'; 220'') eine Mehrzahl von Kanälen aufweist, und wobei wenigstens einer der Mehrzahl von Kanälen in der äußeren Oberfläche des Gehäuses (200; 200'; 200'') ausgespart ist, um mit dem Luftzuführloch (230; 230'; 230'') zu kommunizieren.
Beleuchtungsvorrichtung (10; 10'; 10'') nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kopplungsrand (110; 110'; 110'') eine Nut aufweist, welche eine Form und eine Position entsprechend dem Kanalteil (220; 220'; 220'') derart aufweist, dass der Kopplungsrand (110; 110'; 110'') derart betätigbar ist, dass er mit dem Kanalteil (220; 220'; 220'') des Gehäuses (200; 200'; 200'') eine Verbindung eingeht.
Beleuchtungsvorrichtung (10') nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kopplungsrand (110') Folgendes aufweist: einen Flanschteil (111'), welcher nach außen von einem unteren Ende davon hervorsteht, wobei der Flanschteil (111') eine Mehrzahl von Belüftungsöffnungen (113') aufweist, welche in einem Umfang des Kopplungsrandes (110') ausgebildet sind.
Beleuchtungsvorrichtung (10; 10'') nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Luftabführloch (130; 130'') zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche der Trägerplatte (120; 120'') und einer inneren Oberfläche des Kopplungsrandes (110; 110'') ausgebildet ist, um die Luft, welche in den inneren Raum des Gehäuses (200; 200'') zugeführt wird, radial abzuführen.
Beleuchtungsvorrichtung (10') nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Luftabführloch (130') in einem mittleren Abschnitt der Trägerplatte (120') ausgebildet ist, um die Luft, welche in den inneren Raum des Gehäuses (200') zugeführt wird, abzuführen.
Beleuchtungsvorrichtung (10; 10'; 10'') nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Basis (100; 100'; 100'') eine Mehrzahl von Wärmeabstrahlfinnen (121; 121'; 121'') an der oberen Oberfläche (120a; 120a') der Trägerplatte (120; 120'; 120'') aufweist, welche dem Kühlgebläse (300; 300'; 300'') zugewandt sind.
Beleuchtungsvorrichtung (10; 10'; 10''), die Folgendes aufweist: eine Basis (100; 100'; 100''), welche eine Luftabführloch (130; 130'; 130'') aufweist; ein Gehäuse (200; 200'; 200''), welches Folgendes aufweist: einen Kanalteil (220; 220'; 220''), welcher durch einen vertieften Bereich in einer abgestuften Art und Weise entlang einer äußeren Oberfläche des Gehäuses (200; 200'; 200'') vorgesehen ist; und ein Luftzuführloch (230; 230'; 230''), welches konfiguriert ist, um Luft, welche durch den Kanalteil (220; 220'; 220'') geführt wird, in einen inneren Raum des Gehäuses (200; 200'; 200'') zuzuführen, wobei das Gehäuse (200; 200'; 200'') derart konfiguriert ist, dass es an einer oberen Seite der Basis (100; 100'; 100'') angeordnet ist; ein Kühlgebläse (300; 300'; 300''), welches konfiguriert ist, so dass es innerhalb des Gehäuses (200; 200'; 200'') angeordnet ist, und konfiguriert ist, um Luft in den inneren Raum des Gehäuses (200; 200'; 200'') zu ziehen, und um die eingezogene Luft nach außen durch das Luftabführloch (130; 130'; 130'') abzuführen; und ein Lichtquellenmodul (400; 400'; 400''), welches derart konfiguriert ist, dass es an einer unteren Seite der Basis (100; 100'; 100'') angeordnet ist, und welches wenigstens eine Licht emittierende Vorrichtung (420; 420'; 420'') und wenigstens eine Linse aufweist, welche auf der Licht emittierenden Vorrichtung (420; 420'; 420'') angeordnet ist.