RU2569312C2 - Light-emitting diode light source (versions) - Google Patents
Light-emitting diode light source (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2569312C2 RU2569312C2 RU2013117665/07A RU2013117665A RU2569312C2 RU 2569312 C2 RU2569312 C2 RU 2569312C2 RU 2013117665/07 A RU2013117665/07 A RU 2013117665/07A RU 2013117665 A RU2013117665 A RU 2013117665A RU 2569312 C2 RU2569312 C2 RU 2569312C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- light
- light source
- converter
- source according
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области электронной техники, а именно к светоизлучающим диодам (СИД), и может найти применение в полупроводниковой технике при разработке и производстве СИД.The invention relates to the field of electronic technology, namely to light emitting diodes (LEDs), and can find application in semiconductor technology in the design and manufacture of LEDs.
Уровень техникиState of the art
Технология твердотельного освещения начинает завоевывать рынок белого освещения благодаря последним достижениям в разработке эффективных СИД, особенно, нитридных (InGaN), и наиболее высокой достижимой эффективности освещения среди всех известных источников белого света. Светодиодные решения находят широкое применение в тех осветительных устройствах типа линейных и уличных светильников, в которых осветитель относительно велик и сильно нагревающиеся СИД могут быть распределены так, чтобы обеспечить эффективный отвод тепла от них. Разработка светодиодных заменителей традиционных ламп накаливания и галогенных ламп с малым форм-фактором, обладающих высоким световым потоком, ввиду значительных перспектив в решении проблемы энергосбережения является одной из наиболее актуальных современных научно-технических задач, но ее решение сильно затруднено ограничениями объема для размещения управляющей электроники (драйверов) и относительно малой поверхностью для отвода тепла, выделяемого СИД, в таких лампах. Белые СИД часто содержат синий СИД, покрытый YAG:Ce фосфором. Мощные (один ватт или больше) синие СИД имеют эффективность приблизительно на 30-50% больше, чем белые СИД. Кроме того, считается, что при преобразовании фосфором синего света в желтый свет в белых СИД приблизительно 20% падающей световой энергии уходит на нагревание фосфора. Технические спецификации указывают, что падение мощности излучения синих СИД составляет приблизительно 7-10% при инкапсуляции кристалла СИД и 7-10% при температуре 25-125°C, в то время как падение мощности белых СИД составляет приблизительно 15-20% при той же самой температуре. Таким образом, в мощных белых СИД имеются существенные ограничения на тепловые и световые потоки.Solid state lighting technology is beginning to conquer the white lighting market thanks to the latest advances in the development of efficient LEDs, especially nitride (InGaN), and the highest achievable lighting efficiency among all known white light sources. LED solutions are widely used in those lighting devices, such as linear and street lamps, in which the illuminator is relatively large and highly heated LEDs can be distributed so as to ensure efficient heat removal from them. The development of LED substitutes for traditional incandescent and halogen lamps with a small form factor with a high luminous flux, in view of the significant prospects in solving the problem of energy conservation, is one of the most urgent modern scientific and technical problems, but its solution is very difficult due to volume limitations for the placement of control electronics ( drivers) and a relatively small surface to remove the heat generated by the LEDs in such lamps. White LEDs often contain blue LEDs coated with YAG: Ce phosphorus. Powerful (one watt or more) blue LEDs have an efficiency of about 30-50% more than white LEDs. In addition, it is believed that when phosphorus converts blue light into yellow light in white LEDs, approximately 20% of the incident light energy is spent on phosphorus heating. Technical specifications indicate that the power drop of blue LEDs is approximately 7-10% when encapsulating the LED crystal and 7-10% at 25-125 ° C, while the power drop of white LEDs is approximately 15-20% at the same temperature itself. Thus, in high-power white LEDs there are significant restrictions on heat and light fluxes.
Основу любого СИД светильника, предназначенного для замены стандартных светильников, составляют кристаллы СИД. Белый свет зачастую получается в результате смешения излучения комбинации кристаллов СИД с различными цветами излучения, например, синего, зеленого и красного или синего и оранжевого и др.The basis of any LED fixture designed to replace standard fixtures is LED crystals. White light is often obtained by mixing the radiation of a combination of LED crystals with different colors of radiation, for example, blue, green and red or blue and orange, etc.
Однако в последние годы на первый план по масштабам использования выходят источники белого света на основе СИД с фотолюминофорами-конвертерами, которые излучают желтое или оранжевое (красное) излучение при поглощении синего или УФ-излучения кристалла СИД. Такое устройство содержит кристалл СИД, излучающий первичное относительно коротковолновое излучение, и конверсионную люминофорную среду, облучаемую упомянутым относительно коротковолновым излучением, которая при облучении упомянутым относительно коротковолновым излучением возбуждается, излучая в ответ второе, относительно более длинноволновое излучение. Например, монохромное синее или УФ-излучение, выходящее из кристалла, конвертируется в белый свет посредством упаковки кристалла в органические и/или неорганические люминофоры в полимерной матрице.However, in recent years, LED-based white light sources with photoluminophore converters that emit yellow or orange (red) radiation when absorbing blue or UV radiation from an LED crystal have come to the fore in terms of use. Such a device comprises an LED crystal emitting primary relatively short-wavelength radiation, and a conversion phosphor medium irradiated with said relatively short-wavelength radiation, which, when irradiated with said relatively short-wavelength radiation, is excited to emit a second, relatively longer-wavelength radiation in response. For example, monochrome blue or UV radiation emerging from a crystal is converted to white light by packing the crystal into organic and / or inorganic phosphors in a polymer matrix.
Известно устройство источника белого света на основе СИД с фотолюминофором-конвертером, который включает в себя нитридный кристалл СИД, который при возбуждении испускает первичное синее излучение. Кристалл размещен на проводящей рамке чаши отражателя и электрически соединен с проводниками. Проводники подводят электрическую мощность к кристаллу. Кристалл покрыт слоем прозрачной смолы, которая включает в себя конверсионный материал для преобразования длины волны излучения. Тип конверсионного материала, используемого для формирования слоя, может выбираться в зависимости от желательного спектрального распределения вторичного излучения, которое продуцируется конверсионным материалом. Кристалл и флуоресцентный слой накрыты линзой. Линза обычно изготавливается из прозрачной эпоксидной смолы или силикона. При работе источника белого света электрическое напряжение прикладывается к кристаллу, при этом из верхней поверхности кристалла испускается первичное излучение. Часть испускаемого первичного излучения поглощается конверсионным материалом. Затем конверсионный материал в ответ на поглощение первичного света испускает вторичное излучение, то есть преобразованный свет, имеющий более длинноволновый пик. Часть испускаемого первичного излучения, которая остается не поглощенной, передается через конверсионный слой вместе с вторичным излучением. Линза направляет не поглощенное первичное излучение и вторичное излучение в общем направлении, как выходящий свет. Таким образом, выходящий свет - это сложный свет, который составлен из первичного излучения, испускаемого кристаллом, и вторичного излучения, испускаемого конверсионным слоем. Конверсионный материал может также быть сконфигурирован таким образом, чтобы лишь малая часть или весь первичный свет не покидали устройства, как в случае кристалла, который испускает УФ первичный свет, объединенный с одним или более конверсионными материалами, которые испускают видимый вторичный свет (патент США №US6351069, МПК H05B /3314, опубликовано 26.02.2002).A device is known for a white light source based on LEDs with a photophosphor converter, which includes an LED nitride crystal, which, when excited, emits primary blue radiation. The crystal is placed on the conductive frame of the reflector bowl and is electrically connected to the conductors. Conductors supply electrical power to the crystal. The crystal is coated with a layer of transparent resin, which includes a conversion material to convert the radiation wavelength. The type of conversion material used to form the layer may be selected depending on the desired spectral distribution of the secondary radiation that is produced by the conversion material. The crystal and fluorescent layer are covered with a lens. The lens is usually made of clear epoxy or silicone. When a white light source is operating, an electric voltage is applied to the crystal, and primary radiation is emitted from the upper surface of the crystal. Part of the emitted primary radiation is absorbed by the conversion material. Then, the conversion material in response to the absorption of the primary light emits secondary radiation, that is, converted light having a longer wavelength peak. Part of the emitted primary radiation, which remains not absorbed, is transmitted through the conversion layer together with the secondary radiation. The lens directs the unabsorbed primary radiation and the secondary radiation in a general direction, like outgoing light. Thus, the exit light is a complex light that is composed of the primary radiation emitted by the crystal and the secondary radiation emitted by the conversion layer. The conversion material can also be configured so that only a small fraction or all of the primary light does not leave the device, as in the case of a crystal that emits UV primary light combined with one or more conversion materials that emit visible secondary light (US Pat. No. US 6351069 IPC H05B / 3314, published on 02.26.2002).
Вышеупомянутое известное устройство, в котором слой люминофора сформирован на поверхности СИД, имеет несколько недостатков, а именно трудно достигнуть цветовой однородности, из-за того, что люминофор находится в прямом механическом, оптическом и тепловом контакте с поверхностью СИД, что обуславливает значительные изменения в длине пути света в зависимости от угла распространения излучения через толщу слоя люминофора, кроме того, высокая температура от нагретого СИД нежелательным образом изменяет цветовые координаты люминофора и приводит к его деградации. Так же имеется высокое тепловое сопротивление кристалл-радиатор.The aforementioned known device, in which a phosphor layer is formed on the surface of the LED, has several drawbacks, namely, it is difficult to achieve color uniformity due to the phosphor being in direct mechanical, optical and thermal contact with the surface of the LED, which leads to significant changes in length light paths depending on the angle of radiation propagation through the thickness of the phosphor layer, in addition, the high temperature from a heated LED undesirably changes the color coordinates of the phosphor and dit to its degradation. There is also a high thermal resistance crystal radiator.
Для устранения вышеупомянутых недостатков предложены источники белого света с удаленным от СИД конвертером длины волны. Известно светоизлучающее устройство, построенное на данном принципе, в котором источник белого света включает в себя оболочку, формируемую прозрачной средой, с внутренним объемом. Упомянутая среда может быть сформирована из любого подходящего материала, пропускающего свет, такого как прозрачный полимер или стекло. Упомянутая среда содержит во внутреннем объеме кристалл СИД, размещенный на основании. Первый и второй электрические контакты соединены с излучающей и тыльной сторонами кристалла СИД, соответственно, и с излучающей стороной кристалла СИД, присоединенной к первому электрическому контакту проводником. Со светопропускающей средой связаны флуоресцентные и/или фосфоресцентные компоненты, или их смеси, иначе говоря, люминофорная среда, которая конвертирует излучение, испускаемое стороной СИД, в белый свет. Люминофор рассеян в оболочке свотопропускающей среды и/или размещен в виде пленочного покрытия на внутренней стенке поверхности оболочки. Альтернативно люминофор может быть покрытием на внешней стенке оболочки сборки, если оболочка используется исключительно в условиях окружающей среды, в которых такое внешнее покрытие может удовлетворительно поддерживаться в рабочем состоянии (например, там, где оно не подвержено истиранию или деградации). Люминофор может, например, быть распределен в полимере или расплаве стекла, из которого затем сформирована оболочка, чтобы обеспечить гомогенный ее состав и обеспечить выход света со всей поверхности оболочки (патент США № US 6600175, МПК H01L 33/50, опубликовано 29.07.2003).To eliminate the aforementioned disadvantages, white light sources with a wavelength converter remote from the LED are proposed. A light emitting device based on this principle is known, in which the white light source includes a shell formed by a transparent medium with an internal volume. Said medium may be formed from any suitable light transmitting material, such as a transparent polymer or glass. Said medium contains in its internal volume an LED crystal located on the base. The first and second electrical contacts are connected to the emitting and back sides of the LED chip, respectively, and to the emitting side of the LED chip, connected to the first electrical contact by a conductor. Fluorescent and / or phosphorescent components, or mixtures thereof, in other words, a phosphor medium, which converts the radiation emitted by the LED side, into white light, are associated with the light-transmitting medium. The phosphor is dispersed in the shell of the sweeping transmission medium and / or placed in the form of a film coating on the inner wall of the surface of the shell. Alternatively, the phosphor may be a coating on the outer wall of the assembly shell if the shell is used solely under environmental conditions in which such an outer coating can satisfactorily be maintained (for example, where it is not subject to abrasion or degradation). The phosphor can, for example, be distributed in a polymer or molten glass, from which the shell is then formed to ensure its homogeneous composition and to ensure light exit from the entire surface of the shell (US Patent No. US 6,600,175, IPC H01L 33/50, published July 29, 2003) .
Также известен светодиодный белый протяженный светильник с удаленным конвертером цилиндрической формы. Данный светильник включает в себя линейный теплоотвод, множество СИД, установленных на теплоотводе вдоль длинной стороны теплоотвода, и светоиспускающий плафон, установленный на теплоотводе в линию с СИД, где полукруглая в сечении часть плафона, расположенная напротив СИД, включает люминофор, который возбуждается светом от СИД. Теплоотвод изготовлен из теплопроводящего материала, например алюминия. Плафон изготовлен из прозрачного материала, например, стекла или пластмассы. Люминофор может быть нанесен как покрытие на внутреннюю сторону плафона или введен в материал покрытия. Не содержащие люминофора плоские части, которые прикреплены к теплоотводу по обе стороны от СИД, имеют внутренние отражающие поверхности, например алюминиевые покрытия, отражающие свет, попадающий на них от СИД, к части плафона (патент США № US 7618157 B1, МПК F21V 29/00, опубликовано 17.11.2009).Also known is a white LED long lamp with a remote converter of cylindrical shape. This lamp includes a linear heat sink, a plurality of LEDs mounted on the heat sink along the long side of the heat sink, and a light-emitting shade installed on the heat sink in line with the LED, where the semicircular section of the shade located opposite the LED includes a phosphor that is excited by light from the LED . The heat sink is made of a heat-conducting material, such as aluminum. The ceiling is made of a transparent material, such as glass or plastic. The phosphor can be applied as a coating on the inside of the ceiling or introduced into the coating material. Phosphor-free flat parts that are attached to the heat sink on either side of the LEDs have internal reflective surfaces, such as aluminum coatings that reflect the light incident on them from the LEDs, to a portion of the lampshade (US Pat. No. 7,618,157 B1, IPC F21V 29/00 , published November 17, 2009).
Конверсионный слой может включать люминофорный материал, материал квантовых точек или сочетание таких материалов, а также может включать прозрачный основной материал, в котором диспергированы люминофорный материал и/или материал квантовых точек.The conversion layer may include phosphor material, quantum dot material, or a combination of such materials, and may also include a transparent base material in which the phosphor material and / or quantum dot material are dispersed.
Известно, что слои, которые содержат порошковые люминофорные материалы, могут пропускать, поглощать, отражать и рассеивать падающий на них свет. Когда такой слой рассеивает свет, он может также пропускать, поглощать и отражать часть рассеянного света.It is known that layers that contain powder phosphors can transmit, absorb, reflect and scatter light incident on them. When such a layer scatters light, it can also transmit, absorb and reflect part of the scattered light.
В связи с этим обстоятельством общим недостатком вышеупомянутых двух изобретений является то, что излучение, возбуждаемое в зернах люминофора при воздействии излучения СИД, равно как и отраженное излучение СИД, неизбежно частично поглощается в слое люминофора и на внутренних элементах устройства, что приводит к уменьшению эффективности источника белого света.In this regard, a common drawback of the above two inventions is that the radiation excited in the phosphor grains when exposed to LED radiation, as well as the reflected LED radiation, is inevitably partially absorbed in the phosphor layer and on the internal elements of the device, which leads to a decrease in the source efficiency white light.
Известно исследование, при котором синие светодиодные кристаллы были закреплены посредством содержащего серебро клея на кристаллодержатель с золотыми проводниками. Корпуса светодиодов имеют размер 5x7 мм, а размер кристалла составляет 24 mils (тысячная доля дюйма), что равно 600×600 мкм квадратной формы с толщиной 220 мкм. Затем был измерен поток излучения. Были выбраны корпусы светодиодов с голыми синими кристаллами с выходом мощности 123 мВт при силе тока 150 мА для обеспечения одинаковых начальных условий. В ходе исследования было определено соотношение долей излучения, распространяющегося вперед и назад от конверсионного слоя люминофора YAG:Ce, возбуждаемого синим излучением с длиной волны около 470 нм, которое конвертируется в излучение желтого диапазона длин волн. Так же выяснилось, что при этом более 60% света, испускаемого и отражаемого конверсионным слоем, распространяется назад к источнику возбуждения и большая часть этого света теряется в пределах сборки СИД. В данном исследовании показано, что даже в случае использования люминофора http://yag.ce/ (Алюмоиттриевый гранат легированный церием) с коэффициентом оптического преломления 1,8, замешенного в эпоксидной смоле с коэффициентом оптического преломления 1,6 при плотности люминофора 8 мг/см2, позволяющей создавать сбалансированный белый свет, доли направленного обратно и прошедшего вперед излучения, включая синее и желтое излучение, составляют 53% и 47%, соответственно, а для только желтого излучения 55% и 45%, соответственно. Таким образом, разработанный в ходе данного исследования корпус с рассеянием фотонов может повысить эффективность выхода света на 61% по сравнению с обычным люминофорным белым светодиодом. Также известно, что корпус с рассеивающей линзой может увеличить световую эффективность и снизить процесс реабсорбции в конструкции с изолированным люминофором (публикация Improved performance white LED. Narendran, N. Fifth International Conference on Solid State Lighting, Proceedings of SPIE 5941, 45-50. Bellingham, WA: International Society of Optical Engineers, 2005 см. Интернет-ресурс http://www.lrc.rpi.edu/programs/solidstate/pdf/narendranSPIE2005.pdf).A study is known in which blue LED crystals were fixed by means of silver-containing glue to a crystal holder with gold conductors. The LED housings are 5x7 mm in size and the crystal size is 24 mils (thousandths of an inch), which is 600 × 600 μm square in shape with a thickness of 220 μm. Then the radiation flux was measured. Were selected LED LED naked blue crystal cases with a power output of 123 mW at a current strength of 150 mA to ensure the same initial conditions. During the study, the ratio of the fractions of radiation propagating back and forth from the conversion layer of the YAG: Ce phosphor excited by blue radiation with a wavelength of about 470 nm, which is converted to radiation in the yellow wavelength range, was determined. It also turned out that more than 60% of the light emitted and reflected by the conversion layer propagates back to the excitation source and most of this light is lost within the LED assembly. This study showed that even in the case of the phosphor http: //yag.ce/ (yttrium aluminum garnet doped with cerium) with an optical refractive index of 1.8 mixed in an epoxy resin with an optical refractive index of 1.6 at a phosphor density of 8 mg / cm 2 , which allows you to create a balanced white light, the proportion of radiation directed backward and transmitted forward, including blue and yellow radiation, are 53% and 47%, respectively, and for only
Недостатки упомянутого разработанного корпуса заключаются в том, что в нем не решена проблема охлаждения кристалла СИД, существуют высокие потери светового потока через линзу, формирующую диаграмму направленности.The disadvantages of the aforementioned developed case are that it does not solve the problem of cooling the LED crystal, there are high losses of light flux through the lens forming the radiation pattern.
Прототипом заявленной полезной модели является устройство по заявке на патент US 20120140466, в котором осветительное устройство с СИД, приспособленное для излучения света с выборочным углом излучения, взятым относительно оси излучения осветительного устройства, содержит чашеобразный (параболический) рефлектор и множество СИД, при этом СИД выполнены так, что во время работы каждый излучает свет в определенном радиальном направлении к оси излучения осветительного устройства, и при этом ось излучения света СИД выполнена под углом по меньшей мере 40 градусов к оси излучения осветительного устройства. В предпочтительных вариантах осуществления СИД выполнены так, что их ось излучения по существу перпендикулярна оси излучения осветительного устройства, и рефлектор содержит соответствующей часть параболической светоотражающей поверхности, связанную с соответствующим одним из упомянутых СИД (заявка на патент США № US 20120140466 (А1), МПК F21V 7/00, опубликовано 07.06.2012).A prototype of the claimed utility model is a device according to patent application US 20120140466, in which an LED lighting device adapted to emit light with a selective radiation angle taken relative to the radiation axis of the lighting device comprises a cup-shaped (parabolic) reflector and a plurality of LEDs, the LEDs being made so that during operation each emits light in a certain radial direction to the axis of radiation of the lighting device, and the axis of emission of LED light is made at an angle of at least 40 degrees to the radiation axis of the lighting device. In preferred embodiments, the LEDs are configured such that their radiation axis is substantially perpendicular to the radiation axis of the lighting device, and the reflector comprises a corresponding portion of a parabolic reflective surface associated with the corresponding one of said LEDs (US Patent Application No. US 20120140466 (A1),
Вышеупомянутый прототип имеет следующие недостатки. За счет того, что используются инкапсулированные по обычной технологии СИД синего и ультрафиолетового спектра, имеются тепловые (за счет большого количества тепловых переходов кристалл-радиатор СИД) и световые (при традиционной инкапсуляции СИД потери синего цвета 7-10% светового потока и потери, связанные с высокой температурой СИД кристалла, до 10%) потери. Используется сложная в технологичном исполнении конструкция рефлектора, которая состоит из нескольких частей. Данное решение применимо только для круглых диаграмм направленности, соответственно имеет ограниченное применение. Алюминиевая печатная плата или подложка, на которую установлены СИД, не имеют отражающей способности, что значительно увеличивает световые потери. Не имеет решения по увеличению квантового выхода кристалла СИД.The above prototype has the following disadvantages. Due to the fact that LEDs of the blue and ultraviolet spectrum that are encapsulated using conventional technology are used, there are thermal (due to the large number of thermal transitions of the crystal-radiator LEDs) and light (with traditional encapsulation of LEDs, blue losses of 7-10% of the light flux and losses associated with with high temperature LED crystal, up to 10%) loss. A sophisticated reflector design is used, which consists of several parts. This solution is applicable only for circular radiation patterns, and accordingly has limited use. The aluminum circuit board or substrate on which the LEDs are mounted does not have reflectivity, which significantly increases light losses. Has no solution to increase the quantum yield of the LED crystal.
Раскрытие заявляемого изобретенияDisclosure of the claimed invention
Техническим результатом заявляемой полезной модели является обеспечение возможности задавать диаграмму направленности испускаемого светового потока при малом размере светодиодного источника света. Дополнительным техническим результатом является обеспечение высокой цветовой однородности излучаемого света и высокой эффективности светодиодного источника света. Возможность задавать диаграмму направленности испускаемого светового потока при малом размере светодиодного источника белого света достигается за счет использования сегментированного рефлектора.The technical result of the claimed utility model is the ability to set the radiation pattern of the emitted light flux at a small size of the LED light source. An additional technical result is the provision of high color uniformity of the emitted light and high efficiency of the LED light source. The ability to set the pattern of the emitted light flux at a small size of the LED white light source is achieved through the use of a segmented reflector.
Высокая цветовая однородность достигается за счет использования сегментированного рефлектора и люминофорного конвертера.High color uniformity is achieved through the use of a segmented reflector and a phosphor converter.
Обеспечение высокой эффективности светодиодного источника белого света достигается за счет использования сегментированного рефлектора, точечного люминофорного конвертера, отведения тепла корпусом СИД (сокращения количества тепловых переходов) и возможности использования различных типов кристаллов СИД.The high efficiency of the LED white light source is achieved through the use of a segmented reflector, a point phosphor converter, heat dissipation by the LED casing (reducing the number of thermal transitions) and the possibility of using various types of LED crystals.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг. 1 изображает схематический вид светоизлучающего диода в разрезе.FIG. 1 is a schematic sectional view of a light emitting diode.
Фиг. 2 изображает схематический вид светоизлучающего диода с применением рассекающего элемента в разрезе.FIG. 2 is a schematic sectional view of a light emitting diode using a dissecting element.
Фиг. 3 изображает схематический вид светоизлучающего диода со сферической формой рефлектора и несколькими кристаллами СИД (матрицей кристаллов СИД) в разрезе.FIG. 3 is a schematic sectional view of a light emitting diode with a spherical reflector shape and several LED crystals (matrix of LED crystals).
Фиг. 4 изображает график отражающей способности материалов на основе серебра по данным компании Almeco Group.FIG. 4 is a graph of reflectance of silver-based materials according to Almeco Group.
Фиг. 5 изображает вид сверху люминофорного конвертера с точечным нанесением люминофора.FIG. 5 is a plan view of a phosphor converter with spot application of a phosphor.
Фиг. 6 изображает вид люминофорного конвертера с точечным нанесением люминофора в поперечном разрезе.FIG. 6 is a cross-sectional view of a phosphor converter with spot application of a phosphor.
Фиг. 7 изображает график зависимости коррелированной цветовой температуры от угла при использовании различных форм люминофора.FIG. 7 is a graph of correlated color temperature versus angle using various forms of phosphor.
Фиг. 8 изображает график зависимости соотношения интенсивностей желтого и синего света от угла при использовании различных форм люминофора.FIG. 8 is a graph of the relationship between the ratio of the intensities of yellow and blue light versus the angle when using various forms of the phosphor.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
В соответствии с фиг. 1, светоизлучающий диод (матрица светоизлучающих диодов) включает в себя корпус 1, внутренняя часть которого выполнена в виде сегментированного рефлектора 2, состоящего из слоя 3 отражающего материала и слоя 4 светопропускающего диэлектрического материала, по меньшей мере один кристалл 5 светоизлучающего диода (СИД), закрепленный посредством светопропускающего теплопроводного силиконового или эпоксидного композитного материала 6 и конвертер 7. Корпус 1 выполнен из теплопроводного материала, такого как полимеры, керамика, металл и т.п. Кристалл 5 СИД, предназначенный для излучения первичного излучения 8 синего цвета, устанавливается в углубление в основании корпуса 1, на светопропускающий теплопроводный силиконовый или эпоксидный композитный материал 6 таким образом, чтобы нижняя поверхность кристалла (матрицы кристаллов) 5 СИД имела минимальный зазор со слоем 4 светопропускающего диэлектрического материала сегментированного рефлектора 2. Это позволяет увеличить мощность квантового выхода кристалла (матрицы кристаллов) 5 СИД. На излучающую поверхность кристалла (матрицы кристаллов) 5 СИД наносится светопрозрачный теплопроводный силиконовый или эпоксидный композитный материал 6 толщиной слоя менее 10 мкм, что позволяет защитить кристалл (матрицу кристаллов) 5 СИД от окисления и также не препятствует проникновению лучей к рефлектору 2.In accordance with FIG. 1, the light emitting diode (matrix of light emitting diodes) includes a housing 1, the inner part of which is made in the form of a segmented reflector 2, consisting of a layer 3 of reflective material and a layer 4 of light transmitting dielectric material, at least one crystal 5 of a light emitting diode (LED), fixed by means of a light-transmitting heat-conducting silicone or epoxy composite material 6 and a
Сверху корпус 1 накрыт конвертером 7, выполненным из люминофора, который предназначен для преобразования первичного излучения 8 синего цвета, вторичного излучения 10 синего цвета и т.д. в излучение белого цвета.On top, the housing 1 is covered with a
Предлагаемый светодиод работает следующим образом. The proposed LED operates as follows.
Первичное излучение 8 синего цвета кристалла (матрицы кристаллов) 5 СИД формируется в сегментированном рефлекторе 2 в световой поток максимальной интенсивности и предопределенной диаграммы направленности и направляется к поверхности люминофорного конвертера 7, где часть первичного излучения 8 синего цвета преобразуется в излучение белого цвета, а около 60% излучения 9 отражается от поверхности зерен люминофора люминофорного конвертера 7 и возвращается к слою 3 отражающего материала сегментированного рефлектора 2, где формируется и отражается, преобразуясь в лучи вторичного излучения 10, и вновь направляется к поверхности люминофорного конвертера 7, где часть вторичного излучения 10 синего цвета преобразуется в излучение белого цвета, а часть отражается и возвращается на поверхность рефлектора 2, в котором вновь формируется и отражается, преобразуясь в лучи третичного излучения и т.д.The primary radiation 8 of the blue color of the crystal (matrix of crystals) 5 LEDs is formed in a segmented reflector 2 into the luminous flux of maximum intensity and a predetermined radiation pattern and is directed to the surface of the
Сегментированный рефлектор 2 может также состоять из двух или более рефлекторов, например, первый формирует предопределенную диаграмму направленности первичного излучения светового потока 8 кристалла (матрицы кристаллов) 5 СИД и находится на месте углубления корпуса сегментированного рефлектора 2, а второй является рефлектором, формирующим диаграмму направленности вторичного излучения 10 из лучей светового потока 9, отраженных конвертером 7.The segmented reflector 2 can also consist of two or more reflectors, for example, the first one forms a predetermined radiation pattern of the primary light flux 8 of the crystal (crystal matrix) 5 LEDs and is located at the recess of the housing of the segmented reflector 2, and the second is a reflector forming the radiation pattern of the
Коэффициент полезного действия выхода светового потока сегментированных рефлекторов в два раза больше, чем у параболических, конусных и других рефлекторов.The efficiency of the output of the luminous flux of segmented reflectors is two times greater than that of parabolic, conical and other reflectors.
Для достижения необходимых диаграмм направленности сегментированный рефлектор может быть выполнен квадратным, прямоугольным, круглым и т.п., отражающая поверхность может быть выполнена в форме:To achieve the necessary radiation patterns, a segmented reflector can be made square, rectangular, round, etc., the reflecting surface can be made in the form of:
- эллипсоида, параболы и т.п. с оптической поверхностью, гладкой, с фасетами или выполненной в виде сегментов;- ellipsoid, parabola, etc. with an optical surface, smooth, with facets or made in the form of segments;
- ступенчатого рефлектора, представляющего собой ступени, состоящие из параболических элементов или элементов, форма которых сочетает параболу и эллипс;- a stepped reflector, which is a stage consisting of parabolic elements or elements whose shape combines a parabola and an ellipse;
- гомофокальных или софокусных рефлекторов, состоящих из основного и дополнительного рефлекторов;- homophocal or confocal reflectors, consisting of the primary and secondary reflectors;
- многофокусного рефлектора с применением деталей рефлектора, форма которых сочетает параболу и эллипс, в котором формируется множество точек фокусов;- a multifocus reflector using reflector parts, the shape of which combines a parabola and an ellipse, in which many focal points are formed;
- фасетного рефлектора;- faceted reflector;
- любого сочетания элементов рефлекторов, указанных в предыдущих пунктах.- any combination of reflector elements specified in the previous paragraphs.
Для увеличения эффективности отражения первичного излучения 8 синего цвета, испускаемого кристаллом (матрицей кристаллов) 5 СИД и отраженного излучения люминофорного конвертера 7 на поверхность сегментированного рефлектора 2, вторичного излучения 10 и т.д., на поверхность сегментированного рефлектора 2 необходимо нанести покрытие с высоким коэффициентом оптического отражения. Примерами материалов для покрытий с высоким коэффициентом оптического отражения являются серебро, алюминий, дихроические покрытия и алюминий, объединенный с дихроическим покрытием, для увеличения коэффициента оптического отражения алюминия, и такие материалы, как окись титана и окись алюминия, сформированные золь-гельным методом.To increase the reflection efficiency of the primary blue radiation 8 emitted by the crystal (crystal matrix) 5 LEDs and the reflected radiation of the
В предлагаемой конструкции СИД, слой 3 отражающего материала выполнен из серебра 99,99% чистоты, имеющего высокую отражательную способность для света с длинной волны 440-850 нм (до 96%) и теплопроводную характеристику 430 Вт/м*К.In the proposed LED design, the reflective material layer 3 is made of 99.99% pure silver, having a high reflectivity for light with a wavelength of 440-850 nm (up to 96%) and a heat-conducting characteristic of 430 W / m * K.
Для предотвращения окисления слоя 3 отражающего материала, на него наносится слой 4 светопропускающего диэлектрического материала (например, SiO2, SiO и т.п.), имеющего высокие характеристики светопропускания. Слой 3 отражательного материала и слой 4 светопропускающего диэлектрического материала наносятся, например, методом физического осаждения паров. В соответствии с данными, опубликованными компанией ООО «Люмен», Россия (презентация «Удаленный люминофор. Возможности и перспективы», Маракулин М.Е., Саранск, 2012 см. Интернет-ресурс http://lumeon.ru/index.php?route=information/spec&spec id=11) и компанией Intematix Corporation, США (публикация Mixing Chamber Design Considerations for ChromaLit™ Remote Phosphor Light Sources, 10.01.2013, см Интернет-ресурс http://www.intematix.com/uploads/files/intematix mixing chamber design for chromalit.pdf), увеличение коэффициента оптического отражения поверхности сегментированного отражателя с 95% до 99% дает увеличение светового потока на 19%.To prevent oxidation of the layer 3 of the reflective material, a layer 4 of light-transmitting dielectric material (for example, SiO 2 , SiO, etc.) having high light transmittance is applied to it. Layer 3 of reflective material and layer 4 of light-transmitting dielectric material are applied, for example, by physical vapor deposition. According to the data published by Lumen LLC, Russia (presentation “Remote phosphor. Opportunities and prospects”, M. Marakulin, Saransk, 2012, see Internet resource http://lumeon.ru/index.php? route = information / spec & spec id = 11) and Intematix Corporation, USA (Mixing Chamber Design Considerations for ChromaLit ™ Remote Phosphor Light Sources, 10.01.2013, see Internet resource http://www.intematix.com/uploads/files / intematix mixing chamber design for chromalit.pdf), an increase in the optical reflectance of the segmented reflector surface from 95% to 99% gives an increase in luminous flux by 19%.
В таблице приводятся данные компании ООО «Люмен», Россия и компании Intematix Corporation, США.The table shows the data of the company Lumen LLC, Russia and Intematix Corporation, USA.
Из данных, приведенных в таблице, видно, что увеличение отражательной способности рефлектора на 4% приводит к увеличению светового потока на 19%. Согласно данным компании Almeco Group (фиг.4), при длине волны 455-465 нм, материал V98100 на основе серебра имеет отражательную способность 96% (в данных на материал указывается значение 99% на весь спектр видимого света, но фактически на длине волны 455-465 нм отражательная способность составляет только 96%). За счет нанесения на слой 3 отражающего материала из серебра слоя 4 светопропускающего диэлектрического материала, который также является защитным слоем, пленки SiO2 толщиной 124 нм, отражательная способность сегментированного рефлектора 1, в спектре длины волны 455-465 нм, увеличивается до 98%. Коэффициент оптического отражения серебра с нанесенным на него слоем SiO2 описан в научной работе Polarization compensating protective coatings for TPF-Coronagraph optics to control contrast degrading cross polarization leakage Kunjithapatham Balasubramanian*, Daniel J. Hoppe, Pantazis Z. Mouroulis, Luis F. Marchen, and Stuart B. Shaklan Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology. Таким образом, применение нанесения слоя SiO2 в предлагаемом СИД дает увеличение светового потока белого света СИД еще на 15-20% (по сравнению с расчетными данными, приведенными в таблице).From the data given in the table, it is seen that an increase in reflectivity of the reflector by 4% leads to an increase in luminous flux by 19%. According to the Almeco Group company (Fig. 4), at a wavelength of 455-465 nm, silver-based material V98100 has a reflectivity of 96% (99% for the entire spectrum of visible light is indicated on the material data, but actually at a wavelength of 455 -465 nm reflectance is only 96%). By applying a layer 4 of a light-transmitting dielectric material, which is also a protective layer, to a layer 3 of silver reflecting material, silver film of 124 nm thick SiO 2 , the reflectivity of segmented reflector 1, in the wavelength spectrum of 455-465 nm, increases to 98%. The optical reflection coefficient of silver coated with a SiO 2 layer is described in the scientific work Polarization compensating protective coatings for TPF-Coronagraph optics to control contrast degrading cross polarization leakage Kunjithapatham Balasubramanian *, Daniel J. Hoppe, Pantazis Z. Mouroulis, Luis F. Marchen, and Stuart B. Shaklan Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology. Thus, the use of applying a layer of SiO 2 in the proposed LED gives an increase in the luminous flux of the white light of the LED by another 15-20% (compared with the calculated data shown in the table).
Дальнейшее увеличение КПД СИД возможно за счет нанесения дополнительных пленок из оксидов и фторидов металлов, имеющих диэлектрические свойства. Таким образом, достигается возможность увеличения коэффициента оптического отражения сегментированного рефлектора 2 до 99,9%.A further increase in the efficiency of LEDs is possible due to the deposition of additional films of metal oxides and fluorides having dielectric properties. Thus, it is possible to increase the optical reflectance of the segmented reflector 2 to 99.9%.
Существуют различные диаграммы направленности распределения света, излучаемого светодиодом, такие как: распределение «летучая мышь», распределение по Ламберту и распределение с боковыми лепестками. Для расчета конструкции сегментированного рефлектора необходимо учитывать диаграмму направленности распределения света, излучаемого кристаллом (матрицей кристаллов) СИД. При распределении типа «боковые лепестки» проще сформировать заданную диаграмму направленности света, излучаемого кристаллом (матрицей кристаллов) СИД.There are various patterns of the distribution of light emitted by the LED, such as the distribution of the "bat" distribution according to Lambert and distribution with side lobes. To calculate the design of a segmented reflector, it is necessary to take into account the radiation pattern of the light emitted by the LED crystal (crystal matrix). When distributing the type of "side lobes" it is easier to form a given radiation pattern of the light emitted by the LED crystal (crystal matrix).
В соответствии с Фиг.2, при диаграмме направленности распределения света типа «распределение по Ламберту» или «летучая мышь», для широкофокусных диаграмм направленности СИД, при проектировании рефлектора предлагается использовать элемент 11 для рассечения светового потока (рассекающий элемент 11), состоящий из любого теплорассеивающего материала с нанесенным слоем 12 отражающего материала и слоем 13 светопропускающего диэлектрика, предохраняющим слой 12 отражающего материала от окисления. Применение рассекающего элемента снижает величину светового потока кристалла (матрицы кристаллов) 5 СИД на от 1% до 3%, в зависимости от отражательной способности упомянутого рассекающего элемента 11. В зависимости от требуемой диаграммы направленности распределения света, рассекающий элемент 11 может иметь форму конуса, пирамиды и т.п. Для усиления светового потока и завершения диаграммы направленности распределения светового потока, верхняя часть рассекающего элемента 11 представляет собой сегментированный рефлектор.In accordance with Figure 2, when the radiation pattern of the type of "Lambert distribution" or "bat" for wide-focus radiation patterns of LEDs, when designing a reflector, it is proposed to use
В соответствии с фиг.3, для достижения необходимой диаграммы направленности распределения света, при создании матрицы СИД можно применять любую форму дна сегментированного рефлектора 2 (трапециевидная, треугольная, сферическая и т.п.).In accordance with Fig. 3, in order to achieve the necessary radiation pattern, when creating an LED array, any bottom shape of a segmented reflector 2 (trapezoidal, triangular, spherical, etc.) can be used.
Для создания круговых диаграмм направленности распределения света с углом от 150 градусов до 350 градусов по вертикали (например, для использования в лампах ненаправленного свечения) используется конструкция из по меньшей мере двух сегментированных рефлекторов (в зависимости от требуемого светового потока и мощности используемых СИД), накрытых единым люминофорным конвертером 7, имеющим форму полусферы, полуцилиндра, трапеции и т.п.To create circular patterns of the distribution of light with an angle from 150 degrees to 350 degrees vertically (for example, for use in non-directional lamps), a design of at least two segmented reflectors (depending on the required luminous flux and power of the LEDs used), covered a
Например, стандартная лампа с цоколем Е27, имеющая угол излучения 360 градусов по горизонтали и 270 градусов по вертикали, при использовании трех кристаллов СИД будет состоять из трех сегментированных рефлекторов, каждый из которых формирует диаграмму направленности распределения света 120 градусов по горизонтали и 135 градусов по вертикали, при использовании четырех кристаллов СИД - из четырех сегментированных рефлекторов, каждый из которых формирует диаграмму направленности распределения света 90 градусов по горизонтали и 135 градусов по вертикали, при использовании пяти кристаллов СИД - из пяти сегментированных рефлекторов, каждый из которых формирует диаграмму направленности распределения света 72 градуса по горизонтали и 135 по вертикали и т.д.For example, a standard lamp with an E27 base having a radiation angle of 360 degrees horizontally and 270 degrees vertically, when using three LED crystals, it will consist of three segmented reflectors, each of which forms a radiation pattern of 120 degrees horizontally and 135 degrees vertically when using four LED crystals - from four segmented reflectors, each of which forms a light distribution pattern of 90 degrees horizontally and 135 degrees vertically ticked, when using five LED crystals - from five segmented reflectors, each of which forms a radiation pattern of 72 degrees horizontally and 135 vertically, etc.
Для расчетов оптической модели СИД, а именно для расчета поглощения, оптического отражения, пропускания, флуоресценции, рассеяния лучей светового потока и для расчета сегментированного рефлектора, можно использовать систему автоматизированного проектирования (САПР).To calculate the optical model of LEDs, namely, to calculate the absorption, optical reflection, transmission, fluorescence, scattering of the rays of the light flux and to calculate the segmented reflector, you can use the computer-aided design (CAD) system.
У кристаллов СИД, излучающих свет с другой длиной волны, при обычной инкапсуляции также существуют оптические и тепловые потери. При применении метода инкапсуляции, предложенного в данном описании, увеличивается световой поток, формируется предопределенная диаграмма направленности распределения света и улучшается отвод тепла от кристалла (матрицы кристаллов) СИД.For LED crystals emitting light with a different wavelength, optical and thermal losses also occur with conventional encapsulation. When using the encapsulation method proposed in this description, the luminous flux increases, a predetermined pattern of light distribution is formed, and heat removal from the LED crystal (crystal matrix) is improved.
Если кристалл СИД излучает свет с длиной волны менее 440 нм или более 850 нм, то для слоя 3 отражающего материала используются материалы, имеющие максимальный коэффициент отражения (99,9%), для необходимой длины волны излучения инкапсулируемого кристалла (матрицы кристаллов) СИД.If the LED crystal emits light with a wavelength of less than 440 nm or more than 850 nm, then materials having a maximum reflection coefficient (99.9%) are used for the layer 3 of reflective material for the required radiation wavelength of the encapsulated LED crystal (matrix of crystals).
Корпус 1 светодиода изготавливается из теплорассеивающего материала. В данной конструкции используются теплорассеивающие полимерные композиты (ТРПК). Корпус 1 светодиода может быть изготовлен из теплопроводных диэлектрических композитов, с использованием таких добавок, как оксид алюминия (теплопроводность до 5 Вт/(м*К)), нитрид алюминия (теплопроводность до 20 Вт/(м*К)), гексональный нитрид бора (теплопроводность до 100 Вт/(м*К)), графит (имеет теплопроводность свыше 200 Вт/(м*К), но при этом имеет высокую электропроводность) и т.п. Изготовление корпуса 1 светодиода из теплорассеивающих полимерных композитов позволяет сократить расход серебра, используемого при нанесении слоя 3 отражающего материала, за счет низкой шероховатости, достигаемой при изготовлении отливок (практически зеркальная поверхность).The housing 1 of the LED is made of heat dissipating material. This design uses heat dissipating polymer composites (TRPC). LED housing 1 can be made of thermally conductive dielectric composites using additives such as aluminum oxide (thermal conductivity up to 5 W / (m * K)), aluminum nitride (thermal conductivity up to 20 W / (m * K)), hexagonal boron nitride (thermal conductivity up to 100 W / (m * K)), graphite (has a thermal conductivity of more than 200 W / (m * K), but it has high electrical conductivity), etc. The manufacture of the LED housing 1 from heat-scattering polymer composites can reduce the consumption of silver used in applying the layer 3 of reflective material due to the low roughness achieved in the manufacture of castings (almost a mirror surface).
Также сэкономить серебро, используемое при нанесении слоя 3 отражающего материала сегментированного рефлектора 2, поможет применение следующих технологий: на поверхность корпуса 1 наносится слой любого высокотеплопроводного недорогого металла (например, алюминий), уменьшающий шероховатость отливки, затем на слой металла наносится слой серебра и слой 4 светопропускающего диэлектрического материала.The silver technologies used when applying layer 3 of the reflective material of the segmented reflector 2 can also be saved by the use of the following technologies: a layer of any highly thermally conductive inexpensive metal (for example, aluminum) is applied to the surface of the body 1, which reduces the roughness of the casting, then a silver layer and layer 4 are applied to the metal layer light transmitting dielectric material.
Кроме того, в заявляемом изобретении обеспечивается возможность создавать токоведущие дорожки для кристалла (матрицы кристаллов) СИД непосредственно на поверхности сегментированного рефлектора, что позволяет использовать метод автоматической установки кристаллов на плату «chip-on-board». Для создания на отражающей поверхности сегментированного рефлектора 2 токоведущих дорожек, сначала на поверхность рефлектора наносится слой меди с толщиной, необходимой для максимального тока кристалла (матрицы кристаллов) 5 СИД, что также уменьшает шероховатость отливки. Затем наносится слой 3 отражающего материала (например, серебро). Далее лазерной машиной нарезаются токоведущие дорожки и наносится слой 4 светопропускающего диэлектрического материала, затем с помощью лазерной машины в местах формирования контактных площадок испаряется слой 4 светопропускающего диэлектрического материала, куда затем размещаются кристаллы СИД.In addition, the claimed invention provides the ability to create current-carrying paths for the crystal (matrix of crystals) of the LED directly on the surface of the segmented reflector, which allows you to use the method of automatic installation of crystals on a chip-on-board. To create 2 current-carrying tracks on the reflective surface of a segmented reflector, first a copper layer is applied to the reflector surface with a thickness necessary for the maximum current of the crystal (crystal matrix) 5 LEDs, which also reduces the roughness of the casting. Then a layer 3 of reflective material (for example, silver) is applied. Next, conductive paths are cut by a laser machine and a layer 4 of light-transmitting dielectric material is deposited, then, using a laser machine, a layer 4 of light-transmitting dielectric material is evaporated in the places of formation of the contact pads, where LED crystals are then placed.
Кроме того, изготовление СИД предлагаемой конструкции позволяет дополнительно отводить тепло от кристалла (матрицы кристаллов) СИД. Слой 6, выполненный из светопрозрачного теплопроводного силиконового или эпоксидного композитного материала (теплопроводность до 5 Вт/(м*К)) толщиной менее 10 мкм, дает низкое тепловое сопротивление. Слой 4, выполненный из светопропускающего диэлектрического материала, имеет теплопроводность 1,2 Вт/(м*К), что при толщине слоя 123 нм дает возможность не учитывать тепловое сопротивление слоя 4. Слой 3 отражающего материала, выполненный из серебра 99,99% чистоты (теплопроводность 430 Вт/(м*К)), эффективно отводит тепло от кристалла (матрицы кристаллов) 5 СИД в корпус 1, выполненный из теплорассеивающего полимерного композита.In addition, the manufacture of LEDs of the proposed design allows you to further remove heat from the crystal (matrix of crystals) of the LED. Layer 6, made of a translucent heat-conducting silicone or epoxy composite material (thermal conductivity up to 5 W / (m * K)) with a thickness of less than 10 microns, gives a low thermal resistance. Layer 4, made of light-transmitting dielectric material, has a thermal conductivity of 1.2 W / (m * K), which with a layer thickness of 123 nm makes it possible not to take into account the thermal resistance of layer 4. Layer 3 of reflective material made of 99.99% pure silver (thermal conductivity 430 W / (m * K)), effectively removes heat from the crystal (matrix of crystals) 5 LEDs into the housing 1, made of a heat-dissipating polymer composite.
Для дополнительного увеличения внешней квантовой эффективности p-n-перехода кристалла 5 СИД необходимо уменьшить толщину подложки кристалла (матрицы кристаллов) СИД по любой известной технологии, например скрайбированием, и тогда при установке кристалла с утонченной подложкой, в данную конструкцию увеличивается излучение светового потока кристалла (матрицы кристаллов) СИД за счет уменьшения теплового сопротивления подложки и увеличения светопропускающей способности подложки (пленка карбида кремния пропускает до 50% светового потока в зависимости от структуры, а при толщине 0,2 мкм может достигать 90%).To further increase the external quantum efficiency of the pn junction of the 5 LED crystal, it is necessary to reduce the thickness of the LED crystal substrate (matrix of crystals) by any known technology, for example, scribing, and then when installing a crystal with a refined substrate, the light flux of the crystal (crystal matrix) increases in this design ) LED by reducing the thermal resistance of the substrate and increasing the light transmission of the substrate (silicon carbide film passes up to 50% of the light flux in depending on the structure, and with a thickness of 0.2 μm it can reach 90%).
Углубление на дне сегментированного рефлектора 2 и корпуса 1 может быть использовано в качестве основания для установки кристаллов СИД, полученных по технологии лифт-офф (LLO), кристаллов СИД, полученных по технологии тонкопленочных перевернутых кристаллов (Thin Film Flip Chip - TFFC), и кристаллов СИД, изготовленных по другим технологиям.The recess at the bottom of the segmented reflector 2 and the housing 1 can be used as a base for installing LED crystals obtained by elevator-off (LLO) technology, LED crystals obtained by the technology of thin-film inverted crystals (Thin Film Flip Chip - TFFC), and crystals LED made by other technologies.
Конструкция люминофорного конвертера 7
Люминофорный конвертер 7, которым накрывается корпус 1 СИД, является светопреобразующим элементом и изготовлен из светопропускающего материала, например, полимера, полиметилметакрилата, поликарбоната и т.п., на который наносится слой смеси люминофора, и выполненный в виде пластины или изделия более сложной пространственной формы и геометрии, например, полусфера, полуцилиндр и т.п. Нанесенный слой люминофора может быть сплошным, точечным (в виде сфер, полусфер и т.п.), линейным (в виде цилиндров, полуцилиндров и т.п.) и любой другой формы.The
На фиг. 5 и 6 изображен люминофорный конвертер, используемый в предлагаемом светодиоде. Люминофорный конвертер 7 является точечным. Основание 14 люминофорного конвертера 7 выполнено из светопропускающего материала, такого как полимер, полиметилметакрилат, поликарбонат и т.п. На основании 14 конвертера 7 расположены точки 15 люминофора, предназначенные для преобразования излучения синего цвета в белый свет. Нижняя сторона конвертера 7 (сторона, направленная к кристаллу (матрице кристаллов) 5 СИД) покрыта слоем 16 металла и слоем 17 отражающего материала вокруг точек 12 люминофора. Вся нижняя сторона основания 14 закрыта пластиной 18, выполненной из светопропускающего силиконового или эпоксидного материала.In FIG. 5 and 6 depict the phosphor converter used in the proposed LED. The
Между краями точек 15 люминофора и краями слоев 16 и 17 имеются зазоры 19, предназначенные для пропускания излучения синего цвета.Between the edges of the points of the
В предлагаемой конструкции, для уменьшения шероховатости светопропускающего материала, из которого выполнено основание 14 конвертера 7, на нижнюю сторону основания 14 наносится слой 16 метала, например, алюминий, медь и т.п., а затем на слой 16 металла наносят слой 17 отражающего материала, имеющего высокую отражательную способность, например, серебро с отражательной способностью до 99%.In the proposed design, to reduce the roughness of the light-transmitting material from which the
Затем на основание 14 конвертера 7 наносятся точки 15 люминофора предопределенной формы.Then, on the
Основание 14 люминофора соединяется с пластиной 18 посредством светопропускающего силиконового или эпоксидного материала. При формировании конвертера необходимо оставлять зазоры 19 для выхода излучения синего и желтого цвета между точками 15 люминофора и слоями 16 и 17, что позволяет сохранить угловое соотношение корреляционной цветовой температуры. Точки 15 люминофора, а также размеры зазоров 19 между точками 15 и слоями 16 и 17 могут быть оптимизированы в части формы, толщины слоя, размера и снижения или повышения концентрации люминофора для увеличения общего светового выхода и создания необходимой диаграммы направленности СИД. Вместо металлов можно использовать любые материалы, имеющие высокий коэффициент оптического отражения в спектре излучения синего цвета.The
Вместо пластины 18 светопропускающего материала можно нанести слой SiO2, что даст увеличение отражательной способности слоя 17 отражающего материала.Instead of a
Слой 16 металла и слой 17 отражающего материала имеют высокую теплопроводность. Они эффективно отводят тепло от люминофора, эффективность преобразования синего света в белый в конвертере будет уменьшаться с ростом температуры конвертера 0,03%/К, что подтверждается исследованием Determining phosphors′ effective quantum efficiency for remote phosphor type led modules, A. Keppens.The
Применение предлагаемого точечного люминофорного конвертера позволяет увеличить эффективность светового потока по сравнению со сплошным люминофором, за счет отведения тепла от люминофора и в то же время позволяет уменьшить угловую зависимость коррелированной цветовой температуры (по сравнению со сплошным люминофором), что необходимо при создании широкофокусных диаграмм направленности распределения света светодиодного светильника. Вышеупомянутые преимущества хорошо видны на фиг.7 и 8, где сравнивается использование традиционного удаленного люминофорного конвертера и точечного удаленного люминофорного конвертера.The use of the proposed point phosphor converter allows to increase the luminous flux efficiency compared to a solid phosphor, due to heat removal from the phosphor and at the same time allows to reduce the angular dependence of the correlated color temperature (compared to a solid phosphor), which is necessary when creating wide-focus distribution patterns light LED lamp. The above advantages are clearly visible in FIGS. 7 and 8, where the use of a conventional remote phosphor converter and a point remote phosphor converter is compared.
Для соединения корпуса 1 и люминофорного конвертера 7 необходимо использовать теплопроводные композитные материалы. Для лучшей теплоотдачи люминофорного конвертера 7 делается паз 20 (фиг.6) с открытым слоем серебра.To connect the housing 1 and the
Для создания светодиодных модулей (многокристальной матрицы СИД) для агрессивных сред и в антивандальном исполнении, светопреобразующий люминофорный конвертер склеивается прозрачным термопроводящим силиконовым или эпоксидным композитным материалом с полированным закаленным стеклом, например, BOROFLOAT® (светопропускание до 94% по данным компании Abrisa Industrial Glass, США (см. Интернет-ресурс http://www.us.schott.com/borofloat/enqlish/index.html)). Основные потери на светопропускание в стекле - это переход воздух-стекло-воздух (примерно 4-5%). Потери на светопропускание в предлагаемой конструкции составят от 1-5% в зависимости от используемого прозрачного композитного материала и качества склеивания.To create LED modules (multi-chip LED matrix) for aggressive environments and in anti-vandal design, the light-converting phosphor converter is glued with a transparent thermally conductive silicone or epoxy composite material with polished tempered glass, for example, BOROFLOAT® (light transmission up to 94% according to Abrisa Industrial Glass, USA (see the Internet resource http://www.us.schott.com/borofloat/enqlish/index.html)). The main loss of light transmission in glass is the air-glass-air transition (approximately 4-5%). Loss of light transmission in the proposed design will be from 1-5% depending on the used transparent composite material and the quality of bonding.
Если кристалл СИД излучает свет с длиной волны менее 440 нм и более 850 нм, то в качестве светопропускающих материалов используются материалы, имеющие высокий коэффициент светопропускания, для необходимой длины волны инкапсулируемого кристалла (матрицы кристаллов) СИД.If the LED crystal emits light with a wavelength of less than 440 nm and more than 850 nm, then materials having a high light transmission coefficient are used as light transmitting materials for the required wavelength of the encapsulated LED crystal (matrix of crystals).
Для эффективного отведения тепла от СИД может быть использован, например, сотовый радиатор, состоящий из основания, вокруг внешней поверхности которого закреплены ребра радиатора. На ребрах радиатора закреплены поперечные пластины. Смежные поперечные пластины, находящиеся в одной секции радиатора, формируемой ребрами радиатора, соединены между собой связующими пластинами, образуя, таким образом, сотовую структуру. При этом внутри основания радиатора расположена поперечная платформа, на которой расположен термонагруженный СИД.For effective heat removal from the LED, for example, a cellular radiator consisting of a base can be used, around the outer surface of which radiator fins are fixed. Transverse plates are fixed on the radiator fins. Adjacent transverse plates located in one section of the radiator formed by the radiator fins are interconnected by connecting plates, thus forming a honeycomb structure. At the same time, a transverse platform is located inside the radiator base, on which a thermally loaded LED is located.
Для повышения КПД СИД светильников и увеличения их срока службы предлагается использовать источник стабилизированного тока на основе транзисторного однокаскадного AC/DC преобразователя с коррекцией коэффициента мощности и применения последовательно- параллельных схем керамических конденсаторов.To increase the efficiency of LED luminaires and increase their service life, it is proposed to use a stabilized current source based on a transistor single-stage AC / DC converter with power factor correction and the use of series-parallel schemes of ceramic capacitors.
Данная схема однокаскадного импульсного источника стабилизированного тока (драйвера) обладает рядом преимуществ перед традиционными двухкаскадными преобразователями с входными мостовыми выпрямителями: при использовании соответствующих ключей их КПД может превышать 98%, а коэффициент мощности - достигать 0,999, а суммарный коэффициент гармоник (THD) не более 2%; они обладают меньшими размерами и весом; имеют более низкую стоимость магнитопроводов; характеризуются стопроцентным использованием всех компонентов как при отрицательной, так и при положительной полуволне входного напряжения. Имеют более стабильные характеристики выходного напряжения и тока по сравнению с прямоходовыми и обратноходовыми преобразователями. Принцип работы такого преобразователя описан в источниках Slobodan Cuk. Modelling, Analysis and Design of Switching Converters, PhD thesis, November 1976, California Institute of Technology, Pasadena, California, USA. и Slobodan Cuk, R.D. Middlebrook. Advances in Switched-Mode Power Conversion, Vol.1, II, and III, TESLAco 1981 and 1983.This scheme of a single-stage stabilized current pulse source (driver) has several advantages over traditional two-stage converters with input bridge rectifiers: when using the appropriate keys, their efficiency can exceed 98%, and the power factor can reach 0.999, and the total harmonic coefficient (THD) can be no more than 2 %; they are smaller and lighter; have a lower cost of magnetic cores; characterized by one hundred percent use of all components both with a negative and a positive half-wave of the input voltage. They have more stable output voltage and current characteristics compared to linear and flyback converters. The principle of operation of such a converter is described in the sources of Slobodan Cuk. Modeling, Analysis and Design of Switching Converters, PhD thesis, November 1976, California Institute of Technology, Pasadena, California, USA. and Slobodan Cuk, R. D. Middlebrook. Advances in Switched-Mode Power Conversion, Vol. 1, II, and III, TESLAco 1981 and 1983.
Существует большое количество интегральных схем (ИС) корректоров мощности и регуляторов токов, поэтому в этой работе представлены общие решения.There are a large number of integrated circuits (ICs) of power correctors and current regulators, therefore, in this work, general solutions are presented.
Одним из основных требований является обеспечение компактности и технологичности источника стабилизированного тока. В конструкции источника стабилизированного тока предлагается использовать диэлектрический ТРПК в качестве материала основания печатной платы, токопроводящие дорожки изготавливаются химическим методом, методом физического осаждения паров металлов или любым другим способом. Учитывая, что данный светильник имеет ограниченное пространство для расположения источника питания, печатная плата трассируется под компоненты поверхностного монтажа.One of the main requirements is to ensure the compactness and adaptability of the stabilized current source. It is proposed to use a dielectric TRPC as the base material of a printed circuit board in the design of a stabilized current source, conductive tracks are made by the chemical method, the method of physical vapor deposition of metals, or by any other method. Given that this luminaire has limited space for the location of the power source, the circuit board is traced for surface mount components.
Примеры используемых источников стабилизированного токаExamples of stabilized current sources used
Пример 1. Источник стабилизированного тока без гальванической развязки целесообразно использовать в устройствах небольшой мощности. Схему таких источников питания необходимо рассчитывать, применяя элементы с большим запасом мощности. В данной схеме диодный мост заменен двумя MOSFIT транзисторами с резонансным контуром, состоящим из резонансной катушки индуктивности L1 и резонансного конденсатора C1. Использование такого метода переключения ведет к тому, что коэффициент передачи по постоянному напряжению определяется только параметрами рабочего цикла. Как при отрицательном, так и при положительном входном напряжении, рабочий цикл совпадает с коэффициентом передачи по постоянному напряжению обычного повышающего преобразователя, что автоматически приводит к выпрямлению напряжения сети без применения входного мостового выпрямителя, что приводит к созданию транзисторного преобразователя, в данной схеме которого все компоненты - три ключа, входная катушка индуктивности L1, катушка индуктивности L2 и конденсатор C1 резонансного контура - используются на 100%, так как все они принимают участие в преобразовании как положительной, так и отрицательной полуволны переменного входного напряжения.Example 1. A stabilized current source without galvanic isolation is advisable to use in devices of low power. The scheme of such power sources must be calculated using elements with a large supply of power. In this circuit, the diode bridge is replaced by two MOSFIT transistors with a resonant circuit, consisting of a resonant inductor L1 and a resonant capacitor C1. Using this switching method leads to the fact that the constant voltage transmission coefficient is determined only by the parameters of the duty cycle. Both with a negative and a positive input voltage, the duty cycle coincides with the constant-voltage transmission coefficient of a conventional boost converter, which automatically leads to rectification of the mains voltage without using an input bridge rectifier, which leads to the creation of a transistor converter, in which this circuit has all components - three keys, an input inductor L1, an inductor L2 and a capacitor C1 of the resonant circuit - are used 100%, since they all take part in the transformation of both positive and negative half wave of the AC input voltage.
Пример 2. Источник стабилизированного тока с гальванической развязкой. Состоит из резонансного контура, в который входит катушка L1 и два конденсатора C1 и C2. Пока первый конденсатор C1 заряжается, второй конденсатор С2 разряжается. Во второй половине цикла процесс повторяется: первый конденсатор C1 разряжается, а второй конденсатор C2 заряжается. Поэтому результирующее пульсирующее напряжение на последовательных конденсаторах равно удвоенному напряжению пульсаций на каждом конденсаторе. Развязывающий трансформатор в данной схеме использует как положительную, так и отрицательную части петли гистерезиса. Катушка индуктивности L1 и первичная обмотка трансформатора оказываются включенными параллельно друг другу. Поэтому несмотря на возбуждение переменным напряжением, оба элемента - и катушка индуктивности L1 и трансформатор Тр1, имеют идентичные формы переменных сигналов, что позволяет разместить их на одном сердечнике. В дополнение к развязке трансформатором Тр1, такое решение добавляет схеме гибкость, поскольку позволяет понижать выходное постоянное напряжение до любого заданного значения путем изменения количества витков в обмотках развязывающего трансформатора.Example 2. A stabilized current source with galvanic isolation. It consists of a resonant circuit, which includes a coil L1 and two capacitors C1 and C2. While the first capacitor C1 is charging, the second capacitor C2 is discharged. In the second half of the cycle, the process repeats: the first capacitor C1 is discharged, and the second capacitor C2 is charged. Therefore, the resulting ripple voltage on the series capacitors is equal to twice the ripple voltage on each capacitor. The isolation transformer in this circuit uses both the positive and negative parts of the hysteresis loop. The inductor L1 and the primary winding of the transformer are turned on in parallel to each other. Therefore, despite the excitation by alternating voltage, both elements - both the inductor L1 and the transformer Tr1, have identical forms of variable signals, which allows them to be placed on one core. In addition to isolation by transformer Tr1, this solution adds flexibility to the circuit, since it allows lowering the output DC voltage to any given value by changing the number of turns in the windings of the isolation transformer.
Пример 3. Источник стабилизированного тока с гальванической развязкой и нейтральным проводом. Одной из ранних систем передачи постоянного тока была трехпроводная система, предложенная Эдисоном, с одним нейтральным проводом, в котором нет тока, по сравнению с двухпроводными системами постоянного тока в таких системах наблюдалось удвоение переданной мощности при том же количестве использованной меди, т.е. они являются более предпочтительными, поскольку транзисторный преобразователь способен вырабатывать выходное постоянное напряжение как положительной, так и отрицательной полярности. Изменение полярности обоих выпрямителей на противоположное постоянное напряжение на выходе преобразователя станет отрицательным. Для дальнейшего снижения размеров и веса, а также для повышения эффективности (КПД) импульсного источника стабилизированного тока, необходимо использовать интеграцию двух отдельных преобразователей в один преобразователь с двумя выходами, имеющий одну катушку индуктивности L1, и один активный ключ (см. Интернет-ресурсы http://powerelectronics.com/power_management/regulator_ics/true-bridgeless-pfc-http://http.7/powerelectronics.com/power_managementyregulator_ics/true-bridgeless-pfc-converter-part2-201008/ и http://http.v/www.russianelectronics.ru/developer-r/review/micro/doc/55155/)Example 3. A stabilized current source with galvanic isolation and a neutral wire. One of the early DC transmission systems was the three-wire system proposed by Edison, with one neutral wire in which there is no current, compared to two-wire DC systems in such systems there was a doubling of the transmitted power with the same amount of copper used, i.e. they are more preferable since the transistor converter is capable of generating an output DC voltage of both positive and negative polarity. Changing the polarity of both rectifiers to the opposite constant voltage at the output of the converter will become negative. To further reduce size and weight, as well as to increase the efficiency (Efficiency) of a pulsed source of stabilized current, it is necessary to use the integration of two separate converters into one converter with two outputs, having one L1 inductor, and one active key (see http : //powerelectronics.com/power_management/regulator_ics/true-bridgeless-pfc-http: //http.7/powerelectronics.com/power_managementyregulator_ics/true-bridgeless-pfc-converter-part2-201008/ and http: // http. v / www.russianelectronics.ru / developer-r / review / micro / doc / 55155 /)
Во всех схемах, представленных выше, могут использоваться как, активные корректоры мощности, так и пассивные. ИС регуляторов токов могут применяться как со встроенными MOSFIT транзисторами, так и с внешними.In all the schemes presented above, both active power correctors and passive ones can be used. ICs of current regulators can be used both with built-in MOSFIT transistors and with external ones.
В большинстве импульсных источников питания, на сегодняшний день применяют электролитические конденсаторы, которые имеют небольшой срок службы (максимум 10000 часов) и большой разброс параметров (+/- 20%). Поэтому для длительного ресурса эксплуатации источников питания (100000 часов) необходимо применять керамические или танталовые конденсаторы. При этом необходимо учитывать, что керамические конденсаторы имеют следующие отличия от танталовых:In most switching power supplies, today they use electrolytic capacitors, which have a short service life (maximum 10,000 hours) and a large variation in parameters (+/- 20%). Therefore, for a long service life of power sources (100,000 hours), it is necessary to use ceramic or tantalum capacitors. It should be borne in mind that ceramic capacitors have the following differences from tantalum:
- более низкое значение полного сопротивления и лучшие ESR фильтрующие свойства;- lower impedance value and better ESR filtering properties;
- емкость, не изменяющаяся в широком диапазоне частот;- capacity that does not change over a wide range of frequencies;
- выдерживают значительные перегрузки по напряжению;- withstand significant voltage overloads;
- имеют лучшие температурные характеристики.- have the best temperature characteristics.
Учитывая вышеизложенное, в схемах источников стабилизированного тока, представленных выше, необходимо применять керамические конденсаторы.Given the above, in the schemes of stabilized current sources presented above, it is necessary to use ceramic capacitors.
Пример применения керамических конденсаторов для выходного конденсатора изображен на фиг.9. В данном примере выходной электролитический конденсатор емкостью 1000 мкФ и напряжением 160 В в импульсном источнике стабилизированного тока с частотой 100 кГц заменяется на двадцать четыре керамических конденсатора 1206-X5V-25 B-10 мкФ. Для соблюдения жестких требований к стабильности номинала, например, во времязадающих цепях, рекомендуется использование керамических конденсаторов с диэлектриком X5R и X7R.An example of the use of ceramic capacitors for the output capacitor is shown in Fig.9. In this example, the output electrolytic capacitor with a capacity of 1000 μF and a voltage of 160 V in a pulsed source of stabilized current with a frequency of 100 kHz is replaced by twenty-four ceramic capacitors 1206-X5V-25 B-10 μF. To meet stringent requirements for nominal stability, for example, in timing circuits, the use of ceramic capacitors with dielectric X5R and X7R is recommended.
Преимущество использования предлагаемой конструкции светодиодного источника белого света в том, что диаграмма излучения кристалла (матрицы кристаллов) СИД формируется сегментированным рефлектором в диапазоне излучения волн кристалла (матрицы кристаллов) СИД, а не после преобразования люминофорным конвертером излучения белого цвета в рефлекторах и оптических линзах. Данное конструктивное решение по инкапсуляции кристалла (матрицы кристаллов) СИД позволяет увеличить световой поток белого СИД, более чем на 100%, по сравнению с традиционными люминофорными диодами, позволяет улучшить равномерность углового распределения коррелированной цветовой температуры (ССТ), способствует достижению высокой хроматической стабильности в широком диапазоне рабочего тока СИД, позволяет получить предопределенную диаграмму направленности, получить равномерный световой поток, увеличить величину максимального тока кристалла СИД.The advantage of using the proposed design of an LED white light source is that the radiation diagram of a crystal (crystal matrix) LED is formed by a segmented reflector in the wavelength range of the crystal (crystal matrix) LED, and not after the phosphor converter converts white radiation in reflectors and optical lenses. This constructive solution for the encapsulation of a crystal (matrix of crystals) LED allows you to increase the luminous flux of a white LED, more than 100%, compared with traditional phosphor diodes, improves the uniformity of the angular distribution of the correlated color temperature (CCT), helps to achieve high chromatic stability in a wide the range of the operating current of the LED, allows you to get a predefined radiation pattern, get a uniform luminous flux, increase the maximum current LED crystal.
Claims (29)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013117665/07A RU2569312C2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Light-emitting diode light source (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013117665/07A RU2569312C2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Light-emitting diode light source (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013117665A RU2013117665A (en) | 2014-10-10 |
| RU2569312C2 true RU2569312C2 (en) | 2015-11-20 |
Family
ID=53379944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013117665/07A RU2569312C2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Light-emitting diode light source (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2569312C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172038U1 (en) * | 2017-04-26 | 2017-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Рубин" | LIGHT SOURCE WITH LASER EXCITATION OF LUMINOPHOR |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6600175B1 (en) * | 1996-03-26 | 2003-07-29 | Advanced Technology Materials, Inc. | Solid state white light emitter and display using same |
| US7618157B1 (en) * | 2008-06-25 | 2009-11-17 | Osram Sylvania Inc. | Tubular blue LED lamp with remote phosphor |
| RU2407110C2 (en) * | 2006-01-24 | 2010-12-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Light-emitting device |
| US20120140466A1 (en) * | 2010-06-11 | 2012-06-07 | Intematix Corporation | Led spotlight |
| RU2457393C1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-07-27 | Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственная Коммерческая Фирма "Элтан Лтд" | Light-emitting diode source of white light with remote photoluminescent converter |
-
2013
- 2013-04-05 RU RU2013117665/07A patent/RU2569312C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6600175B1 (en) * | 1996-03-26 | 2003-07-29 | Advanced Technology Materials, Inc. | Solid state white light emitter and display using same |
| RU2407110C2 (en) * | 2006-01-24 | 2010-12-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Light-emitting device |
| US7618157B1 (en) * | 2008-06-25 | 2009-11-17 | Osram Sylvania Inc. | Tubular blue LED lamp with remote phosphor |
| US20120140466A1 (en) * | 2010-06-11 | 2012-06-07 | Intematix Corporation | Led spotlight |
| RU2457393C1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-07-27 | Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственная Коммерческая Фирма "Элтан Лтд" | Light-emitting diode source of white light with remote photoluminescent converter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172038U1 (en) * | 2017-04-26 | 2017-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Рубин" | LIGHT SOURCE WITH LASER EXCITATION OF LUMINOPHOR |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013117665A (en) | 2014-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2581426C2 (en) | Light-emitting module, lamp, lighting device and display device | |
| RU2586385C2 (en) | Light-emitting module, lamp, lighting device and display device | |
| RU134286U1 (en) | LED WHITE LIGHT SOURCE | |
| US9335531B2 (en) | LED lighting using spectral notching | |
| JP5865884B2 (en) | Lighting device, electric heating structure, and electric heating element | |
| US8283190B2 (en) | LED lamp with remote phosphor coating and method of making the lamp | |
| US9500325B2 (en) | LED lamp incorporating remote phosphor with heat dissipation features | |
| KR100620844B1 (en) | Light-emitting apparatus and illuminating apparatus | |
| JP2013546142A (en) | Solid state lamp with light guide and photoluminescent material | |
| WO2013039418A1 (en) | White-light light-emitting diode lamp with a remote reflective photoluminescent converter | |
| TWI428543B (en) | Led-based rectangular illumination device | |
| RU2457393C1 (en) | Light-emitting diode source of white light with remote photoluminescent converter | |
| CN100489386C (en) | Non-reflection high light extracting rate unit WLED power expanding type high power WLED light source | |
| CN101737645A (en) | LED (Liquid Emitting Diode) white light bulb and production method thereof | |
| US10439114B2 (en) | Substrates for light emitting diodes and related methods | |
| US10847501B2 (en) | Tunable integrated optics LED components and methods | |
| JP2006066657A (en) | Light emitting device and lighting device | |
| US10672957B2 (en) | LED apparatuses and methods for high lumen output density | |
| RU2569312C2 (en) | Light-emitting diode light source (versions) | |
| CN101431134B (en) | High-power LED element capable of improving illumination efficiency | |
| JP2005285871A (en) | Light emitting device, its manufacturing method, and illumination apparatus | |
| RU2550740C1 (en) | Wide beam pattern led lamp (versions) | |
| CN209744109U (en) | Light-emitting device and lamp | |
| CN102954378A (en) | High optical power density light-emitting diode (LED) light source module | |
| CN108019669B (en) | Intelligent LED ground lamp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210406 |