RU2513640C2 - Светодиодное устройство - Google Patents
Светодиодное устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2513640C2 RU2513640C2 RU2012126926/28A RU2012126926A RU2513640C2 RU 2513640 C2 RU2513640 C2 RU 2513640C2 RU 2012126926/28 A RU2012126926/28 A RU 2012126926/28A RU 2012126926 A RU2012126926 A RU 2012126926A RU 2513640 C2 RU2513640 C2 RU 2513640C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chip
- air
- bordering
- compound gel
- over
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к классу мощных светодиодов, которые используются в качестве аналогов галогенных ламп, а также для потолочных, индустриальных, фасадных и других светильников. Светодиодное устройство состоит из одного или нескольких излучателей-чипов, установленных по любой топографии на единую плоскую подложку и покрытых общим слоем компаунда-геля, возможно с кристаллами люминофора, причем над каждым чипом поверхность, граничащая с воздухом, является сферической или асферической с радиусом при вершине не более 4 мм. Диаметр этой поверхности составляет D=(1,75…2,3)Dc, где Dc - размер излучающей поверхности чипа, при этом оптические оси этих поверхностей совпадают, а расстояние от поверхности чипа до вершины поверхности, граничащей с воздухом, не превышает d=1,5 мм. Поверхность, граничащая с воздухом, может иметь над каждым чипом по всему периметру поверхности устройство, ограничивающее размер D, причем высота h и ширина t этого устройства не превышает (0,1…0,15)D. Поверхность, граничащая с воздухом, может быть выполнена на плоскоыпуклой линзе из любого оптического материала, в том числе из органического стекла, которая без воздушного промежутка расположена на компаунде-геле над чипом. Изобретение обеспечивает повышение энергетических параметров устройства, а именно значительное увеличение осевой силы света за счет увеличения угла охвата излучения кристалла до σ1=±65°, при этом потери чипа уменьшаются до δE=6%. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к классу мощных светодиодов «Chip-on-board», которые используются в качестве аналогов галогенных ламп, а также для потолочных, индустриальных, фасадных и других светильников.
Использование кристаллов, излучающих свет в различной цветовой гамме оптического диапазона, дает возможность получения светодиодных устройств с широким разнообразием цветов и оттенков светового потока. Основным достоинством этих устройств является их большая энергосберегаемость (малая потребляемая мощность электроэнергии) и большие практически неограниченные сроки службы по сравнению с обычными галогенными светильниками.
Наиболее важными энергетическими параметрами светодиодного устройства являются осевая сила света и индикатриса распределения светового потока по углу расходимости светового излучения на выходе устройства, которые в очень большой степени зависят от конструкции устройства на границе гель - воздух.
Известны промышленные образцы СОВ фирмы «Оптоган» [1], описание конструкций которых даны в статье [2]. Они представляют собой массив из одного или нескольких светодиодных чипов, установленных по различной топографии на единую плоскую подложку и покрытых общим слоем компаунда-геля с кристаллами люминофора, причем наружная поверхность геля, контактирующая с воздухом, является плоской. По технической сущности эти устройства наиболее близки к предлагаемому светодиодному устройству и являются прототипом настоящего изобретения.
Данная конструкция системы не позволяет получить высоких энергетических параметров, так как используемый угол охвата прямого излучения кристалла не превышает ±40°, в то время как прямое излучение кристалла распространяется в углах ±90°, что соответствует индикатрисе излучения кристалла, представленной на Фиг.1. Это приводит к потере энергии не менее 25%, что является основным недостатком прототипа.
Целью предлагаемого изобретения является повышение энергетических параметров светодиодных устройств типа СОВ, а именно значительное увеличение осевой силы света при использовании прямого излучения кристалла чипа с углом охвата излучения не менее ±65°.
Эта цель достигается тем, что светодиодное устройство, состоящее из одного или нескольких излучателей-чипов, установленных по любой топографии на единую плоскую подложку, покрытых общим слоем компаунда-геля, возможно с кристаллами люминофора, причем над каждым чипом-излучателем поверхность, граничащая с воздухом, является сферической или асферической с радиусом при вершине не более 4 мм. Диаметр этой поверхности составляет D=(1,75…2,3)Dс, где Dc - размер излучающей поверхности чипа, причем D=D0, где D0 - расстояние между оптическими осями излучателей-чипов, при этом оптические оси этих поверхностей совпадают, а расстояние от поверхности чипа до вершины поверхности, граничащей с воздухом, не превышает d=1,5 мм. Поверхность, граничащая с воздухом, может иметь над каждым чипом по всему периметру поверхности устройство, ограничивающее размер D, причем высота h и ширина t этого устройства не превышает (0,1…0,15)D. Поверхность, граничащая с воздухом, может быть выполнена на плосковыпуклой линзе из любого оптического материала, в том числе из органического стекла, которая без воздушного промежутка расположена на компаунде-геле над чипом.
На Фиг.2 в качестве примера представлена принципиальная схема предлагаемого светодиодного устройства. В его состав входят чипы-излучатели (1), размещенные на плоской подложке (2) и покрытые общим слоем компаунда-геля (3), возможно с кристаллами люминофора, при этом расстояние между оптическими осями чипов D0, а поверхность, граничащая с воздухом, является сферической или асферической (с радиусом при вершине R не более 4 мм) и имеет диаметр D=(1,75…2,3)Dc, где Dc - размер излучающей поверхности чипа, D=D0, причем оптические оси этих поверхностей совпадают, а расстояние от поверхности чипа до вершины поверхности, граничащей с воздухом, не превышает d=1,5 мм. Поверхность, граничащая с воздухом, может быть ограничена специальным устройством (4) по всему периметру над каждым чипом, причем высота h и ширина t этого устройства не превышает (0,1…0,15)D, как это показано на Фиг.3.
Поверхность, граничащая с воздухом, может быть выполнена на плосковыпуклой линзе (5) из любого оптического материала, в том числе из органического стекла, которая без воздушного промежутка расположена на компаунде-геле над чипом, как это видно на Фиг.4.
Конкретные варианты конструкций светодиодного устройства, соответствующие приведенному выше описанию предлагаемого изобретения, разработаны на примере использования СОВ с излучателями-чипами (1), размеры которых Dc=1,15 мм. Чипы установлены на единой плоской подложке (2) и покрыты общим слоем компаунда-геля (3), при этом расстояние между оптическими осями чипов D0=2,5 мм. Поверхность, граничащая с воздухом, является сферической с радиусом R=2,5 мм и диаметром D=2,5 мм, что соответствует 2,17Dc, причем расстояние от излучающей поверхности чипа до вершины сферической поверхности d=0,85 мм, а оптические оси этих поверхностей совпадают, как показано на Фиг.2.
Сферические поверхности с радиусом R=3 мм на границе гель - воздух диаметром D=2,2 мм могут быть ограничены специальным устройством (4) по всему периметру над каждым чипом (как показано на Фиг.3), причем высота h=0,3 мм и ширина t=0,3 мм, что составляет 0,13D.
В соответствии с Фиг.4 на поверхности компаунда-геля над каждым чипом может быть расположена без воздушного промежутка плосковыпуклая линза (5) с радиусом наружной поверхности R=3 мм, толщиной 0,7 мм и диаметром D=2,5 мм. Линзы выполнены из органического материала макролон с показателем преломления n=1,586. Расстояние между излучающей поверхностью чипа и сферической поверхностью линзы равно d=1,05 мм. Оптические оси линз и соответственных чипов совпадают.
Положительный эффект предлагаемой конструкции светодиодного устройства заключается в том, что она обеспечивает увеличение энергетических параметров на выходе системы за счет использования значительно увеличенного угла охвата излучения кристалла в пределах σ1=±65° (против σ1=±40° в прототипе), при этом потери энергии чипа уменьшаются до δE=(6…7)% (против δE=25% в прототипе).
Источники информации
[1] Электронный документ. «Мощные светодиоды» «Chip-on- board» .
[2] Статья. Е.Мухина, П.Блашто. «Технология CHIP-on-BoARD: Основные процессы и оборудование». Электроника. Наука. Технология. Бизнес, 2008 г., №3, стр.54-58.
Claims (3)
1. Светодиодное устройство, состоящее из одного или нескольких излучателей-чипов, установленных по любой топографии на единую плоскую подложку и покрытых общим слоем компаунда-геля, возможно с кристаллами люминофора, отличающееся тем, что над каждым чипом-излучателем поверхность, граничащая с воздухом, является сферической или асферической с радиусом при вершине не более 4 мм, причем диаметр этой поверхности составляет D=(1,75…2,1)Dc, где Dc - размер излучающей поверхности чипа, при этом оптические оси этих поверхностей совпадают, а расстояние от поверхности чипа до вершины поверхности, граничащей с воздухом, не превышает d=1,5 мм.
2. Светодиодное устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхности, граничащие с воздухом, имеют над каждым чипом по всему периметру поверхности устройство, ограничивающее размер D, причем высота и ширина этого устройства не превышает (0,1…0,15)D.
3. Светодиодное устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность, граничащая с воздухом, выполнена на плосковыпуклой линзе из любого оптического материала, в том числе из органического стекла, которая без воздушного промежутка расположена на компаунде-геле над чипом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012126926/28A RU2513640C2 (ru) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Светодиодное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012126926/28A RU2513640C2 (ru) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Светодиодное устройство |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012126926A RU2012126926A (ru) | 2014-01-10 |
RU2513640C2 true RU2513640C2 (ru) | 2014-04-20 |
Family
ID=49884017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012126926/28A RU2513640C2 (ru) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Светодиодное устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2513640C2 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004070839A2 (en) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Acol Technologies S.A. | Light emitting apparatus comprising semiconductor light emitting devices |
CN102148299A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-08-10 | 复旦大学 | 一种基于cob技术的led点荧光胶方法 |
EP2372797A2 (en) * | 2006-07-31 | 2011-10-05 | 3M Innovative Properties Co. | Light emitting diode source with hollow collection lens |
RU2010114187A (ru) * | 2007-09-12 | 2011-10-20 | Лумитех Продукцион Унд Энтвиклунг Гмбх (At) | Светодиодный модуль, светодиодный источник света и светодиодный светильник для энергоэффективного воспроизведения белого света |
RU2442240C1 (ru) * | 2010-07-15 | 2012-02-10 | Закрытое Акционерное Общество "Лайт Энджинс Корпорейшн" | Светодиодный модуль |
JP2012113837A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 照明装置 |
-
2012
- 2012-06-27 RU RU2012126926/28A patent/RU2513640C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004070839A2 (en) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Acol Technologies S.A. | Light emitting apparatus comprising semiconductor light emitting devices |
EP2372797A2 (en) * | 2006-07-31 | 2011-10-05 | 3M Innovative Properties Co. | Light emitting diode source with hollow collection lens |
RU2010114187A (ru) * | 2007-09-12 | 2011-10-20 | Лумитех Продукцион Унд Энтвиклунг Гмбх (At) | Светодиодный модуль, светодиодный источник света и светодиодный светильник для энергоэффективного воспроизведения белого света |
RU2442240C1 (ru) * | 2010-07-15 | 2012-02-10 | Закрытое Акционерное Общество "Лайт Энджинс Корпорейшн" | Светодиодный модуль |
JP2012113837A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 照明装置 |
CN102148299A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-08-10 | 复旦大学 | 一种基于cob技术的led点荧光胶方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012126926A (ru) | 2014-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2010144142A3 (en) | Optical system for a light emitting diode with collection, conduction, phosphor directing, and output means | |
JP2011034969A (ja) | ランプ | |
EP2438478A4 (en) | LED LENS AND LED REVERTER COMPRISING THE SAME | |
US10224315B2 (en) | Light source device having light-emitting diode chips of varying thickness | |
JP2014517489A5 (ru) | ||
RU142791U1 (ru) | Энергосберегающий светодиодный фитооблучатель | |
CN203190313U (zh) | 聚光led灯 | |
JP2014086232A (ja) | 発光装置用レンズ、発光装置及び照明装置 | |
RU2513640C2 (ru) | Светодиодное устройство | |
US9012929B2 (en) | Light source module | |
WO2011140779A1 (zh) | Led灯泡 | |
KR101262302B1 (ko) | 집적 엘이디가 구비된 서치라이트 조명장치 | |
US20120320592A1 (en) | Multiunit and multifaceted lighting led lamp | |
CN104100898A (zh) | 车灯*** | |
TWM423203U (en) | High-brightness LED lamp structure | |
CN106704985B (zh) | 棱面半球壳led灯具光学面罩 | |
CN218895330U (zh) | 一种灯用驱蚊全光谱透镜 | |
CN202349961U (zh) | 灯饰用大角度投光的led灯 | |
CN203273552U (zh) | 一种机场led接地带灯 | |
TWM443271U (en) | Optical element and light source module with the optical element | |
RU2513645C2 (ru) | Светодиодное устройство | |
CN105444117A (zh) | 一种六边形微棱镜及六边形微棱镜led交通信号灯光学面罩 | |
TWM455134U (zh) | 廣角出光的發光二極體照明器具 | |
CN202040735U (zh) | Led红外发射模组 | |
KR20120090179A (ko) | 원거리 조명용 엘이디 조명등 및 그 설계방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160628 |