RU196203U1 - Осветительное устройство - Google Patents
Осветительное устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU196203U1 RU196203U1 RU2019135589U RU2019135589U RU196203U1 RU 196203 U1 RU196203 U1 RU 196203U1 RU 2019135589 U RU2019135589 U RU 2019135589U RU 2019135589 U RU2019135589 U RU 2019135589U RU 196203 U1 RU196203 U1 RU 196203U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quantum dots
- light
- emitting diode
- colloidal quantum
- layers
- Prior art date
Links
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims abstract description 27
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 claims description 15
- -1 cadmium chalcogenides Chemical class 0.000 claims description 5
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000009877 rendering Methods 0.000 abstract description 10
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 abstract description 5
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
- F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
- F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области фотоэлектроники, а именно к основанным на светоизлучающих диодах осветительным устройствам, которые обладают заданным спектром излучения с требуемой цветовой температурой. Сущность полезной модели заключается в том, что в осветительном устройстве, содержащем светоизлучающий диод, закрепленный на основании внутри корпуса, внутренняя поверхность стенок которого выполнена с возможностью отражения излучения светоизлучающего диода, а также размещенную на торцах стенок прозрачную пластину с нанесенным люминофорным покрытием, обращенным к светоизлучающему диоду, люминофорное покрытие выполнено многослойным из последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия. Предлагаемая полезная модель позволяет обеспечить технический результат, заключающийся в повышении однородности излучения и индекса цветопередачи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Полезная модель относится к области фотоэлектроники, а именно к основанным на светоизлучающих диодах осветительным устройствам, которые обладают заданным спектром излучения с требуемой цветовой температурой.
Из существующего уровня техники известно светоизлучающее устройство (Патент РФ №2485633 «Светоизлучающее устройство», МПК H01L 33/50, опубл. 20.06.2013), которое включают в себя подложку, электроды, предусмотренные на подложке, светодиод, выполненный с возможностью излучения света (СИД), причем светодиод предусмотрен на одном из электродов, люминофоры, выполненные с возможностью изменения длины волны света, и электропроводное устройство, выполненное с возможностью соединения светодиода с другим из множества электродов. Люминофоры могут покрывать участок светодиода и при этом один из люминофоров включает медь и редкоземельный элемент и/или другой люминесцентный ион и один из люминофоров излучает зеленый свет. Люминофор может включать в себя соединения типа алюмината, силикатов, легированных свинцом и/или медью, антимонатов, легированных свинцом и/или медью, германатов, легированных свинцом и/или медью, германатов-силикатов, легированных свинцом и/или медью, фосфатов, легированных свинцом и/или медью. Такое светоизлучающее устройство характеризуется относительно широким диапазоном цветовой температуры, от приблизительно 2000 К до приблизительно 8000 К, или индексом цветопередачи приблизительно 90.
Недостатками данного устройства являются малая однородность излучения и относительно низкий индекс цветопередачи, обусловленные свойствами использованных материалов в качестве люминофорного слоя. Также в процессе работы снижается стабильность излучения из-за большого количества разнообразных материалов включенных в состав люминофорного слоя.
Из существующего уровня техники известно осветительное устройство (Патент РФ №2456713 «Белый СИД и белая СИД лампа», МПК H01L 33/60, опубл. 20.07.2012), включающие в себя теплопроводящее основание, рамку с выводами, отражатель, закрепленный на верхней поверхности теплопроводящего основания, СИД чипы, закрепленные на теплопроводящем основании и в отражателе, и прозрачный силикон, закрывающий верхние поверхности СИД чипов, в котором отражатель представляет собой коническую чашу, имеющую открытое дно и выступы для смешения света на внутренней поверхности стенки отражателя. СИД чипы содержат по меньшей мере шесть типов СИД чипов, которые испускают свет с различными пиками длин волн, что интервал между пиками длин волн двух смежных СИД чипов составляет 20-35 нм. СИД чипы дополнительно содержат электроды, соединенные электрически с выводами упомянутой рамки с выводами.
Недостатком данного устройства является повышенное энергопотребление из-за использования более шести СИД чипов с разными характеристиками, что также определяет высокую стоимость устройства. При этом индекс цветопередачи не достигает высоких значений из-за сложности подбора СИД с четко заданным спектром излучения.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является осветительное устройство (Патент РФ №2496182 «Осветительное устройство с СИД и передающим основанием, включающим люминесцентный материал», МПК H01L 33/50, опубл. 20.10.2013), включающее в себя: светоизлучающий диод, выполненный с возможностью излучать свет; передающее основание, включающее в себя люминесцентный материал, где люминесцентный материал расположен так, чтобы поглощать и переизлучать, по крайней мере, часть излучения СИД. Боковая стенка углубления СИД включает в себя отражатель углубления СИД, выполненный с возможностью отражать излучение СИД. При этом СИД и люминесцентный материал выполнены с возможностью генерировать свет предварительно установленного цвета. Люминесцентные материалы выбираются из гранатов и нитридов, в частности с добавлением трехвалентного церия или двухвалентного европия, соответственно.
Недостатками данного устройства являются малая однородность излучения и относительно низкий индекс цветопередачи, обусловленные свойствами использованных материалов в качестве люминофорного покрытия.
Задачей заявляемой полезной модели является создание осветительного устройства, которое обеспечивает технический результат, заключающийся в повышении однородности излучения и индекса цветопередачи.
Сущность полезной модели заключается в том, что в осветительном устройстве, содержащем светоизлучающий диод, закрепленный на основании внутри корпуса, внутренняя поверхность стенок которого выполнена с возможностью отражения излучения светоизлучающего диода, а также размещенную на торцах стенок прозрачную пластину с нанесенным люминофорным покрытием, обращенным к светоизлучающему диоду, люминофорное покрытие выполнено многослойным из последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия.
Люминофорное покрытие может быть выполнено из восьми последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия, при этом первые два слоя выполнены из коллоидных квантовых точек сульфида кадмия с пиком фотолюминесценции на длине волны 380 нм с концентрацией 5 мг/мл, последующие слои выполнены из коллоидных квантовых точек селенида кадмия при этом третий и четвертый слои выполнены из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 680 нм с концентрацией 100 мг/мл, пятый, шестой и седьмой слои выполнены из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 500, 550, 600 нм соответственно, и с концентрацией 0,16 мг/мл, а восьмой слой выполнен из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 650 нм с концентрацией 0,02 мг/мл.
Особенностью заявляемой полезной модели является то, что люминофорное покрытие выполняют многослойным из последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия. Для получения заданной цветовой температуры осветительного устройства используют различное количество слоев с разными характеристиками. При создании осветительного устройства с цветовой температурой 6504К используют люминофорное покрытие из восьми последовательно нанесенных друг на друга слоев, где первые два слоя выполняют из ККТ сульфида кадмия с пиком фотолюминесценции на длине волны 380 нм с концентрацией 5 мг/мл, последующие слои выполняют из коллоидных квантовых точек селенида кадмия при этом третий и четвертый слои выполняют из ККТ с пиком фотолюминесценции на длине волны 680 нм с концентрацией 100 мг/мл, пятый, шестой и седьмой слои выполняют из ККТ с пиком фотолюминесценции на длине волны 500, 550, 600 нм соответственно, и с концентрацией 0,16 мг/мл, а восьмой слой выполняют из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 650 нм с концентрацией 0,02 мг/мл.
Такое особое люминофорное покрытие прозрачной пластины, закрепленной на стенках корпуса устройства обращенное к светодиоду обеспечивает явления поглощения и переизлучения излучения светоизлучающего диода в массиве коллоидных квантовых точек на определенных длинах волн благодаря заданному размеру ККТ. А выполнение покрытия многослойным с заданной последовательностью нанесения коллоидных квантовых точек, исходящей из их характеристик, позволяет получить определенную спектральную характеристику с уникальным количеством пиков переизлучения ККТ на заданных длинах волн. Благодаря переизлучению коллоидных квантовых точек на множестве различных длинах волн увеличивается ширина спектра и однородность излучения, а также возрастает индекс цветопередачи.
Использование в заявляемом техническом решении одного светоизлучающего диода исключает требование высоких рабочих напряжений и токов, что приводит к повышению эффективности работы осветительного устройства.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено:
Фиг. 1. Схематическое изображение осветительного устройства.
Фиг. 2. Спектр излучения осветительного устройства с цветовой температурой 6504К
Фиг. 3. Спектр излучения осветительного устройства с цветовой температурой 5500К
Осветительное устройство содержит (фиг. 1) основание корпуса 1, на котором закреплен светоизлучающий диод 2. Внутренняя поверхность стенок 3 корпуса выполнена с возможностью отражения излучения светоизлучающего диода. На торцах стенок 3 корпуса установлена прозрачная пластина 4, с нанесенным многослойным люминофорным покрытием 5, обращенным к светоизлучающему диоду. Люминофорное покрытие выполнено из последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия.
Предлагаемое осветительное устройство работает следующим образом.
При освещении светоизлучающим диодом 2 люминофорное покрытие 5, нанесенное на прозрачную пластину 4 со стороны основания 1, где часть спектра светоизлучающего диода 2 отражается от стенок 3 корпуса и проходит через люминофорное покрытие 5 и прозрачную пластину, а другая часть непосредственно поступает на люминофорное покрытие 5, где происходит поглощение и переизлучение в массиве коллоидных квантовых точек на определенных длинах волн благодаря их заданному размеру.
Люминофорное покрытие прозрачной пластины осветительного устройства может быть изготовлено следующим образом для осветительного устройства, содержащего светоизлучающий диод на длину волны 365 нм, изготовляли люминофорное покрытие состоящее из восьми слоев.
Пример 1. Экспериментально подобранный жидкий массив коллоидных квантовых точек осаждали поочередными слоями на стеклянную подложку. Первые два слоя выполнены из коллоидных квантовых точек сульфида кадмия с пиком фотолюминесценции на длине волны 380 нм с концентрацией 5 мг/мл, последующие слои выполнены из коллоидных квантовых точек селенида кадмия при этом третий и четвертый слои выполнены из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 680 нм с концентрацией 100 мг/мл, пятый, шестой и седьмой слои выполнены из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 500, 550, 600 нм соответственно, и с концентрацией 0,16 мг/мл, а восьмой слой выполнен из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 650 нм с концентрацией 0,02 мг/мл.
Слои наносились методом центрифугирования, размещая прозрачную пластину. Далее пластину с нанесенными сломи подвергали отжигу до полного испарения растворителя при температуре 100-120°С в течение 20 минут.
Осветительное устройство с пластиной с таким люминофорным покрытием характеризуется повышенной однородностью (см. фиг. 2), индекс цветопередачи созданного осветительного устройства равен 98.
Пример 2. Состав люминофорного слоя в структуре осветительного устройства под эталон рассеянного света при цветовой температуре 6504 К аналогичен п. 1, за исключением выполнения третьего и четвертого слоев, которые создают с концентрацией ККТ селенида кадмия на длине волны 680 нм равной 2 мг/мл.
Осветительное устройство с пластиной с таким люминофорным покрытием также характеризуется повышенной однородностью (см. фиг. 3), индекс цветопередачи созданного осветительного устройства достигает 97.
Предлагаемая полезная модель позволяет обеспечить технический результат, заключающийся в повышении однородности излучения и индекса цветопередачи.
Claims (2)
1. Осветительное устройство, содержащее светоизлучающий диод, закрепленный на основании внутри корпуса, внутренняя поверхность стенок которого выполнена с возможностью отражения излучения светоизлучающего диода, а также размещенную на торцах стенок прозрачную пластину с нанесенным люминофорным покрытием, обращенным к светоизлучающему диоду, отличающееся тем, что люминофорное покрытие выполнено многослойным из последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия.
2. Осветительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что люминофорное покрытие выполнено из восьми последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия, при этом первые два слоя выполнены из коллоидных квантовых точек сульфида кадмия с пиком фотолюминесценции на длине волны 380 нм с концентрацией 5 мг/мл, последующие слои выполнены из коллоидных квантовых точек селенида кадмия, при этом третий и четвертый слои выполнены из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 680 нм с концентрацией 100 мг/мл, пятый, шестой и седьмой слои выполнены из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 500, 550, 600 нм соответственно, и с концентрацией 0,16 мг/мл, а восьмой слой выполнен из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 650 нм с концентрацией 0,02 мг/мл.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019135589U RU196203U1 (ru) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | Осветительное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019135589U RU196203U1 (ru) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | Осветительное устройство |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU196203U1 true RU196203U1 (ru) | 2020-02-19 |
Family
ID=69626620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019135589U RU196203U1 (ru) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | Осветительное устройство |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU196203U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456713C1 (ru) * | 2008-04-30 | 2012-07-20 | Чжэцзян Манелюкс Лайтинг Ко., Лтд. | Белый сид и белая сид лампа |
| RU2485633C2 (ru) * | 2004-12-22 | 2013-06-20 | Сеул Семикондактор Ко., Лтд. | Светоизлучающее устройство |
| RU2496182C2 (ru) * | 2008-04-08 | 2013-10-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Осветительное устройство с сид и передающим основанием, включающим люминесцентный материал |
| WO2016050687A1 (en) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | Philips Lighting Holding B.V. | A light concentrator for use in a lighting device |
-
2019
- 2019-11-05 RU RU2019135589U patent/RU196203U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2485633C2 (ru) * | 2004-12-22 | 2013-06-20 | Сеул Семикондактор Ко., Лтд. | Светоизлучающее устройство |
| RU2496182C2 (ru) * | 2008-04-08 | 2013-10-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Осветительное устройство с сид и передающим основанием, включающим люминесцентный материал |
| RU2456713C1 (ru) * | 2008-04-30 | 2012-07-20 | Чжэцзян Манелюкс Лайтинг Ко., Лтд. | Белый сид и белая сид лампа |
| WO2016050687A1 (en) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | Philips Lighting Holding B.V. | A light concentrator for use in a lighting device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI429852B (zh) | 具有高現色性指數之高效率以發光二極體為基的照明模組 | |
| TWI434429B (zh) | 有效發光之發光二極體封裝及有效發光方法 | |
| EP2412038B1 (en) | Illumination device with remote luminescent material | |
| EP3367448B1 (en) | Indoor light source and illumination device | |
| KR100702273B1 (ko) | 조명 시스템 | |
| US8247828B2 (en) | Illumination device, particularly with luminescent ceramics | |
| US20110049551A1 (en) | Illuminating Device | |
| CN101013734A (zh) | 发光二极管模块 | |
| JP2005020010A (ja) | 白色発光デバイス | |
| TWI741532B (zh) | Led燈絲及led燈絲之燈具 | |
| US10854792B2 (en) | Light-emitting device and illumination apparatus | |
| JP2016523443A (ja) | 固体発光体パッケージ、発光デバイス、可撓性ｌｅｄストリップ及び照明器具 | |
| JP2014060328A (ja) | 発光装置 | |
| US20210043809A1 (en) | Light-emitting device and illumination apparatus | |
| RU196203U1 (ru) | Осветительное устройство | |
| TWI385782B (zh) | 白光發光元件 | |
| WO2019107281A1 (ja) | 発光装置および照明装置 | |
| JP2019117729A (ja) | 照明装置および照明モジュール | |
| JP7274013B2 (ja) | 照明装置および照明モジュール | |
| TWI248688B (en) | Light apparatus emitting light with multiple wavelengths and manufacturing method thereof | |
| CN110690206A (zh) | 双基色低蓝光的白色led元件以及白色led组件 | |
| WO2023213575A1 (en) | A led filament | |
| JP2017152522A (ja) | 発光装置 |