DE102015012437A1

DE102015012437A1 - Konstruktion des Halbleiterleuchtgerätes

Info

Publication number: DE102015012437A1
Application number: DE102015012437.4A
Authority: DE
Inventors: Sergey Dyukin; Elena Ovsyannikova
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2017-04-06

Abstract

Punkt 1
Diese Erfindung zählt zur Einrichtung der Beleuchtungs- und/oder Einblendungsgeräten, in deren Konstruktion eine lichtausstrahlende Schicht und eine auf sie einwirkende Strahlungsquelle verwendet werden, z. B. eine Luminophor-Schicht und eine primäre Strahlungsquelle (Kristall oder ein verkapselter Kristall).
Die Erfindung unterscheidet sich von dem bekannten Stand der Technik dadurch, dass in der vorgeschlagenen Einrichtung ein neues Prinzip der hindernisfreien und vollständigen Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Licht ausstrahlenden Luminophor-Schicht und deren Ausrichtung in die Nutzzonen angewandt wird.
Wir betrachten in dieser Erfindung die Realisierung dieses Prinzips am Beispiel der LED Geräte. Deshalb nannten wir unsere Geräte: DS LED-Double Side (Englisch – beidseitig). Wir schlagen vor, das Prinzip der Ableitung der Emission (Strahlung) von beiden Seiten der Luminophor-Schicht „DS” zu nennen.
Wir nahmen Abstand vom Paradigma des geschlossenen „Innenraumes” der klassischen LED-Geräte. Die vorgeschlagene Konstruktion des Leuchtgerätes besitzt eine Luminophor-Schicht, die mit der primären Strahlungsquelle beleuchtet wird, und die „sekundäre Strahlung” wird von beiden Seiten der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen angeleitet.
In dieser Beschreibung wird eine besondere Achtung der Anwendung der Erfindung in den Halbleiterleuchtgeräten verliehen. Wobei die Hauptprinzipien der Erfindung auch bei anderen Konstruktionen anwendbar sind, in denen eine Luminophor-Schicht vorhanden ist, die mit primären Strahlungsquellen bestrahlt werden, z. B. in den Gaslampen.
Das DS Prinzip der Nutzung der „sekundären Strahlung” von beiden Seiten der Luminophor-Schicht kann in verschiedenen Einrichtungen angewandt werden, in denen es eine Schicht gibt, die nach der Einwirkung mit Emission beginnt. In der Erfindung ist die Realisierung des Prinzips in LED Geräten gezeigt.
Dieses Prinzip kann auch in anderen Konstruktionen angewandt werden, z. B. in Gaslampen mit verschiedenen Konstruktionen, wo eine Luminophor-Schicht vorhanden ist, die eine sekundäre Strahlung ausstrahlt. Die Konstruktion der Gaslampen muss so konzipiert sein, dass die von der Luminophor-Schicht ausgestrahlte „sekundäre Strahlung” von deren beiden Seiten in die Nutzzonen abgeleitet wird. Dieses DS Prinzip – die Emissionsabfuhr von beiden Seiten der Strahlungsschicht kann auch in den OLED Geräten realisiert werden.
Mittel der Realisierung des DS Prinzips
Für eine optimale und effiziente Realisierung dieses Prinzips bieten wir eine Reihe technischer Lösungen:
1. Ein hindernisfreier und vollständiger Ausgang der sekundären Strahlung beidseitig der Luminophor-Schicht wird durch die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht erreicht;
2. Der „Strahler” ist von der Luminophor-Schicht entfernt;
3. Die Luminophor-Schicht hat eine annähernd flache Form;
4. Die „Achse des Strahlers” ist gegenüber der „Achse der sekundären Strahlung” auf einen optimalen Winkel „Strahlungswinkel” abgelenkt;
5. Der „Aperturen-Winkel des Strahlers” ist durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers” reduziert;
6. Der „Aperturen-Winkel des Strahlers” ist durch optimale Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht reduziert;
7. DS LED Gerät ist mit Reflektoren ausgestattet;
8. Der „Strahler” ist auf dem Boden des DS LED Geräte unter einem optimalen Winkel zur Luminophor-Schicht platziert;
9. Die „Strahler” befinden sich von beiden Seiten der ...

Description

1. Technikbereich dieser Erfindung
Diese Erfindung zählt zur Einrichtung der Einblendungs- und/oder Beleuchtungsgeräten, in deren Konstruktion eine lichtstrahlende Schicht, z. B. eine Luminophor-Schicht, und eine auf ihn einwirkende Quelle, z. B. die primäre Strahlungsquelle (Kristall, verkapselter Kristall), verwendet werden. In dieser Beschreibung wird eine besondere Achtung der Anwendung der Erfindung in den Halbleiterleuchtgeräten verliehen.
Obwohl die Hauptprinzipien der Erfindung auch bei anderen Konstruktionen anwendbar sind, in denen eine Luminophor-Schicht vorhanden ist, die mit primären Strahlungsquellen bestrahlt werden. Z. B. in den Gaslampen.
Die Erfindung richtet sich vor allem nach der:

– Erhöhung der Effizienz;
– Verbesserung der Verbrauchercharakteristiken.

2. Stand der Technik
Bekanntlich wird der Luminophor der Leuchtgeräte in Form einer Schicht aufgetragen, die verschiedene Parameter der Stärke, des Verteilungsgrades in der Füllschicht, der Zusammensetzung usw. hat. Diese Luminophor-Schicht wird gewöhnlich von einer Seite mit einer primären Strahlungsquelle beleuchtet. Die Seite, von der die Luminophor-Schicht bestrahlt wird, ist zu der oder den Strahlungsquellen gerichtet. Der strahlende Kristall ist auf einer Unterlage, die die Wärme abführt, platziert.
Der Bereich zwischen der Unterlage mit dem darauf platzierten Kristall und der Luminophor-Schicht, die ihn bedeckt, bildet den „Innenraum”. Demzufolge wird die Luminophor-Schicht, die nach innen gerichtet ist als „Innenseite” und die nach außen „Außenseite” der Luminophor-Schicht genannt. Bekanntlich gibt die Luminophor-Schicht bei Bestrahlung eine sekundäre Strahlung auf beiden Seiten ab. Wobei die Strahlung der „äußeren” Oberfläche der Luminophor-Schicht der nützlichen Beleuchtung dient.
Fast die ganze Strahlung der „inneren” Oberfläche der Luminophor-Schicht richtet sich auf den „Innenraum” zwischen dem Luminophor und Unterlage, auf der der Kristall platziert ist. Deshalb zerstreut sich die „innere sekundäre Strahlung” sinnlos innerhalb des Leuchtgerätes im „Innenraum”. Es ist ein enormer Teil der gesamten Luminophor-Strahlung, ca. die Hälfte.
Erfinder versuchen die Strahlung der „Innenseite” des Luminophors zu nutzen. Aber die Versuche sind wenig effizient.

1. US20130279151 im „Innenraum” der Leuchtdiode mit versetztem Luminophor wurden spezielle reflektierende Flächen, die auf den Luminophor gerichtet sind, angebracht, um den Ausgang der nützlichen „sekundären Innenstrahlung” zu erhöhen. Durch Auswahl der Stärke und Dichte der Luminophor-Schicht und dessen Strahlungsspektrums wird die Kombination der maximalen Effizienz angepasst. Mängel: niedrige Effizienz.
2. RU2472252 C1 im „Innenraum” zwischen dem strahlenden Kristall und dem Luminophor ist ein spezieller mehrschichtiger Belag, der die „sekundäre innere Strahlung” des gelben Spektrums effizient reflektiert, angebracht und dadurch wird dessen Absorption durch den Kristall verhindert. Mängel: niedrige Effizienz. Die nützliche Lichtabgabe erhöht sich um 6–13%.
3. WO2014044513 eine hufenartige Unterlage des versetzten Luminophors wird von innen mit Halbleiterstrahler verschiedenartig bestrahlt. Die „innere sekundäre Strahlung” wird durch einen Reflektor auf den Luminophor reflektiert, um den Ausgang des sekundären Lichtes zu erhöhen. Mängel: niedrige Effizienz.

Fazit:

– Aus dem Stand der Technik folgt, dass die Aufgabe der Nutzung der „inneren sekundären Strahlung” aktuell ist, und es wird versucht sie zu lösen.
– In den oben beschriebenen Prototypen wird versucht, mit Hilfe von Reflektoren und/oder durch einen selektiven reflektierenden Aufhellungsbelag einen Teil der sekundären „Innenstrahlung” aus dem „Innenraum” des Gerätes rauszubekommen und damit die Luminophor-Schicht zu beleuchten. Dies ermöglicht, die Effizienz um ca. 15% zu erhöhen.
– Aus dem Stand der Technik folgt, dass die heute vorhandenen Prototype wenig effizient sind.
– In allen heute vorhandenen Konstruktionen versuchen die Erfinder die sekundäre Strahlung aus dem geschlossenen Innenraum durch die Luminophor-Schicht rauszubekommen, in dem sie versuchen den Luminophor direkt oder durch die
– „Fenster” im geschlossenen „Innenraum” durchzuleuchten. Alle diese Lösungen kreisen im Paradigma des geschlossenen „Innenraumes” der klassischen LEDs.

3. Darstellung der Erfindung
3.1. Probleme
Die bestrahlte Luminophor-Schicht gibt eine sekundäre Strahlung beidseitig ab. In den klassischen LEDs wird die Luminophor-Schicht direkt auf den strahlenden Kristall oder eine kleine, transparente Unterlage aufgetragen. Manchmal wird der Luminophor auf einen wesentlichen Abstand, der mit einem transparenten Medium gefüllt ist, vom Kristall entfernt. In den Leuchtgeräten wird gewöhnlich die sekundäre Strahlung, die von der „äußeren” Seite der Luminophor-Schicht abgeht, nützlich eingesetzt.
Die sekundäre Strahlung der „Innenseite” der Luminophor-Schicht geht nutzlos im „Innenraum” der Leuchtdiode verloren und richtet dabei Schaden durch Folgendes an:

– Probleme der Wärmeableitung;
– Minderung der Effizienz des Gerätes;
– Verschlechterung der spektralen Stabilität;
– Minderung der Nutzungsdauer der Materialien und entsprechend des Gesamtgerätes.

Bekanntlich gibt es Versuche der Erfinder, die „innere sekundäre Strahlung” zu nutzen. In den heute bekannten Konstruktionen versuchen die Erfinder die sekundäre Strahlung aus dem geschlossenen „Innenraum” durch die Luminophor-Schicht auszuführen, in dem sie direkt oder durch „Fenster” im „Innenraum” durchleuchtet wird. Es sind aber wenig effiziente Vorschläge, weil die Erfinder sich im Paradigma des geschlossenen „Innenraumes” der klassischen LEDs befinden.
Die „innere sekundäre Strahlung” ist fast eine Hälfte der Gesamtstrahlung der Luminophor-Schicht. Wenn man die Energie der „inneren sekundären Strahlung” gezielt nutzen könnte, so könnte man viele schädliche Folgen vermeiden. Dies ermöglicht, die qualitativen Charakteristiken der Geräte wesentlich zu verbessern, die Nutzungsdauer wesentlich zu verlängern und die Quanteneffizienz des Gerätes um ca. das 2-fache zu erhöhen.
3.2. Lösung
Die vorgeschlagene Lösung basiert auf der Meidung des Paradigmas vom geschlossenen „Innenraum” der klassischen LED-Geräte. Die Erfindung bietet einen hindernisfreien und vollständigen Ausgang der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht im natürlichen Strahlengang und deren Ausrichtung in die Nutzzonen. Das Arbeitsprinzip der Erfindung wird in 1.0 gezeigt.
Das Prinzip ist sehr einfach und aus dem Bild verständlich. Es wird unten ausführlich beschrieben. In 1.1 ist die Evolution der LED-Geräte dargestellt. Die vorgeschlagene Lösung ist eine neue Stufe in der Entwicklung (s. 1.1E).
Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht, nützliche Effekte zu bekommen:

– Die Effizient der sekundären Strahlung erhöht sich ungefähr um das 2-fache;
– Mehrere der Verbrauchercharakteristiken verbessern sich.

Diese Lösung hat spezifischen Besonderheiten: die somit gewonnene sekundäre Strahlung wird in beiden Richtungen der Luminophor-Schicht ausgestrahlt. Sollte ein anderes Ausrichtungsdiagramm notwendig sein, so kann es mit Hilfe reflektierender Oberflächen, mit Linsen, Prismen oder durch andere bekannte optischen Methoden formiert werden.
3.3. Wesen der Erfindung
Diese Erfindung zählt zur Einrichtung der Beleuchtungs- und/oder Einblendungsgeräten, in deren Konstruktion eine lichtausstrahlende Schicht und eine auf sie einwirkende Strahlungsquelle verwendet werden, z. B. eine Luminophor-Schicht und eine primäre Strahlungsquelle (Kristall oder ein verkapselter Kristall).
Die Erfindung unterscheidet sich von dem bekannten Stand der Technik dadurch, dass in der vorgeschlagenen Einrichtung ein neues Prinzip der hindernisfreien und vollständigen Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Licht ausstrahlenden Luminophor-Schicht und deren Ausrichtung in die Nutzzonen angewandt wird.
Wir betrachten in dieser Erfindung die Realisierung dieses Prinzips am Beispiel der LED Geräte. Deshalb nannten wir unsere Geräte: DS LED-Double Side (Englisch – beidseitig). Wir schlagen vor, das Prinzip der Ableitung der Emission (Strahlung) von beiden Seiten der Luminophor-Schicht „DS” zu nennen.
Wir nahmen Abstand vom Paradigma des geschlossenen „Innenraumes” der klassischen LED-Geräte. Die vorgeschlagene Konstruktion des Leuchtgerätes besitzt eine Luminophor-Schicht, die mit der primären Strahlungsquelle beleuchtet wird, und die „sekundäre Strahlung” wird von beiden Seiten der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen angeleitet.
In dieser Beschreibung wird eine besondere Achtung der Anwendung der Erfindung in den Halbleiterleuchtgeräten verliehen. Wobei die Hauptprinzipien der Erfindung auch bei anderen Konstruktionen anwendbar sind, in denen eine Luminophor-Schicht vorhanden ist, die mit primären Strahlungsquellen bestrahlt werden, z. B. in den Gaslampen.
Das DS Prinzip der Nutzung der „sekundären Strahlung” von beiden Seiten der Luminophor-Schicht kann in verschiedenen Einrichtungen angewandt werden, in denen es eine Schicht gibt, die nach der Einwirkung mit Emission beginnt. In der Erfindung ist die Realisierung des Prinzips in LED Geräten gezeigt.
Dieses Prinzip kann auch in anderen Konstruktionen angewandt werden, z. B. in Gaslampen mit verschiedenen Konstruktionen, wo eine Luminophor-Schicht vorhanden ist, die eine sekundäre Strahlung ausstrahlt. Die Konstruktion der Gaslampen muss so konzipiert sein, dass die von der Luminophor-Schicht ausgestrahlte „sekundäre Strahlung” von deren beiden Seiten in die Nutzzonen abgeleitet wird. Dieses DS Prinzip – die Emissionsabfuhr von beiden Seiten der Strahlungsschicht kann auch in den OLED Geräten realisiert werden.
In dieser Erfindung wird vorgeschlagen, das sekundäre Licht im dessen natürlichen Gang beidseitig von der Luminophor-Schicht abzuleiten. Dies unterscheidet diese Erfindung von den Analogen, in denen versucht wird, die „innere sekundäre Strahlung” durch die Luminophor-Schicht abzuleiten, in dem das sekundäre Licht des Luminophors mit Hilfe reflektierender Flächen und komplizierter reflektierender Beläge usw. auf die Schicht gerichtet wird.
Die vorgeschlagene Lösung basiert auf der Meidung des Paradigmas der geschlossenen „Innenraumes” der klassischen LED-Geräte. Die Erfindung bietet einen hindernisfreien und vollständigen Ausgang der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht und deren Umleitung in die Nutzzonen. Das Arbeitsprinzip der Erfindung wird in 1.0 gezeigt.
Die Strahlen der sekundären Strahlung (6) von jedem Strahlungsteilchen der Luminophor-Schicht können barrierefrei in allen Richtungen sich ausbreiten, folglich in beiden Seiten von der Luminophor-Schicht (3). Das Hauptprinzip der Erfindung besteht darin, dass wir den gewöhnlich geschlossenen „Innenraum” der in 1.4A, B, C, D dargestellten klassischen LED-Geräte öffnen.
Es wird ein hindernisfreier Ausgang der sekundären Strahlung von der zweiten Seite der Luminophor-Schicht, die in den klassischen LED-Geräten als „innere” gilt, vorgeschlagen. Somit kann das Licht in den DS LED Geräten, deren Prinzip in 1.1 E dargestellt wird, beidseitig ausgehen und in die Nutzzonen gerichtet werden. Die vorgeschlagene Lösung ist eine neue Stufe in der Evolution der LED-Geräte.
Der prinzipielle Unterschied unserer Erfindung ist die Realisierung des Prinzips der hindernisfreien und vollständigen Ableitung der sekundären Strahlung in beiden Richtungen der Luminophor-Schicht und deren Ausrichtung in die Nutzzonen. Deshalb haben wir unsere Geräte DS LED genannt: Double Side (DS) – im Englischen für beidseitig.
Für eine optimale und effiziente Realisierung dieses Prinzips bieten wir eine Reihe technischer Lösungen:

1. Ein hindernisfreier und vollständiger Ausgang der sekundären Strahlung beidseitig der Luminophor-Schicht wird durch die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht erreicht;
2. Den „Strahler” von der Luminophor-Schicht zu entfernen;
3. Der Luminophor-Schicht eine annähernd flache Form geben;
4. Die Achse des Strahlers gegenüber der Achse der sekundären Strahlung um einen optimalen Winkel „Strahlungswinkel” umzulenken;
5. Den „Aperturen-Winkel des Strahlers durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers” zu verringern;
6. Den „Aperturen-Winkel des Strahlers durch optimale Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht zu reduzieren;
7. DS LED Gerät mit Reflektoren auszustatten;
8. Den „Strahler” des DS LED Gerätes unter einem optimalen Winkel zur Luminophor-Schicht zu platzieren;
9. Die „Strahler” von beiden Seiten der Luminophor-Schicht zu platzieren.

Die von uns vorgeschlagenen technischen Lösungen ermöglichen die Realisierung des Prinzips der hindernisfreien und vollständigen Ableitung der sekundären Strahlung von den beiden Seiten der Luminophor-Schicht und deren Ausrichtung in die Nutzungszonen. Dadurch werden folgende nützliche Effekte im Rahmen der Erfindung erreicht:

– wesentliche Erhöhung der Effizienz des DS LED-Gerätes;
– wesentliche Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität” des DS LED Gerätes;
– wesentliche Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität” des DS LED Gerätes;
– wesentliche Erhöhung der genauen Farbwiedergabe des DS LED Gerätes;
– wesentliche Erhöhung der Nutzungsdauer des DS LED Gerätes;
– Minderung der Kosten für die Wärmeabfuhr.

Besonderheiten des Prinzips und Wege der Verbesserung der Charakteristiken der LED Geräte
Das vorgeschlagene Prinzip DS LED hat eine Reihe von Vorteilen, die die Charakteristiken der Halbleiterleuchtgeräte im Vergleich zu den klassischen Konstruktionen (Leuchtdiode und COB-Module), in denen die Energie der sekundären Strahlung der „Innenseite” der Luminophor-Schicht im Raum zwischen dem Luminophor und „Strahler” eingeschlossen ist, enorm verbessern. Obwohl die DS LED Methode sich durch Optimierung der Konstruktion verbessern kann, s. 1.4.
Weiterhin betrachten wir einige Besonderheiten des vorgeschlagenen DS Prinzips:

1. Die Strahlung der Luminophor-Oberfläche, die auf die Seite des „Strahlers” gerichtet ist, bildet hinter dem „Strahler” einen Schatten (7). Dieser Schatten bildet eine Lücke im Strahlungsdiagramm.
2. Die sekundäre Strahlung, die auf den „Strahler” trifft, wird durch den Kristall vollständig absorbiert.

Eine Reduzierung des negativen Einflusses des Schattens, der durch den „Strahler” entsteht, auf das Strahlungsdiagramm und eine Minderung der Absorption der sekundären Strahlung des „Strahlers” kann durch eine Verringerung des „Aperturen-Winkels” des Strahlers und durch dessen optimale Platzierung erreicht werden.
Eine leichte Verbesserung der Geräte-Charakteristiken, damit sie optimal für die konkrete Aufgabe passen, kann durch eine optimale Platzierung der Strahlungsquellen, z. B. auf dem Boden und mit Hilfe von Reflektoren oder reflektierenden Schirme erreicht werden.
Methoden der Effizienzerhöhung der DS LED Geräte:

1) Reduzierung des „Aperturen-Winkels” des „Strahlers”;
2) Optimale Platzierung des „Strahlers”;
3) Optimale Platzierung des „Strahlers” oder der „Strahler” auf der Grundlage;
4) Anwendung der Reflektoren und der reflektierenden Schirme.

4. Vorteile der Erfindung – nützliche Effekte
Nachfolgend betrachten wir ausführlicher die vorgeschlagenen technischen Lösungen der Erfindung.
4.1. Verzicht auf den geschlossenen „Innenraum” der klassischen LEDs für die Gewährleistung einer hindernisfreien und vollständigen Ableitung des Lichtes beidseitig der Luminophor-Schicht der DS LED Geräte
Wir betrachten ausführlicher das in der Erfindung vorgeschlagene Prinzip der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht, d. h. des Verzichtes auf den geschlossenen „Innenraum” der klassischen LEDs für die Gewährleistung einer hindernisfreien und vollständigen Ableitung des Lichtes beidseitig der Luminophor-Schicht.
Wir betrachten ein Beispiel der Bestrahlung der Luminophor-Schicht mit primärer Strahlung, die durch Halbleiterstrahler wie Kristalle oder verkapselte Kristalle erzeugt wird. Analog kann die Abnahme der sekundären Strahlung der Luminophor-Schicht in anderen Lichtquellen erfolgen, z. B. in Gaslampen, OLED.
Zuerst betrachten wir das Arbeitsprinzip der Erfindung. In 1.0 ist es dargestellt. Die Strahlen des primären Kurzwellenlichtes (5) fallen auf die Luminophor-Schicht (3), die eine flache Form hat. Die sekundäre Strahlung (6) kann hindernisfrei und vollständig beidseitig von der flachen Oberfläche der Luminophor-Schicht sich ausbreiten und in Nutzzonen gerichtet werden. Es ist nicht notwendig, die sekundäre Strahlung im „Innenraum” zwischen der Luminophor-Schicht und Unterlage mit „Strahler” einzuschließen.
In dieser Erfindung wird vorgeschlagen, auf den geschlossenen „Innenraum” zu verzichten und die Luminophor-Schicht mit einem speziell formierten Strom der primären Strahlung zu beleuchten, und der sekundären Strahlung die Möglichkeit geben, sich hindernisfrei und vollständig in die Nutzzonen zu begeben.
Die Aufzählung der notwendigen Bedingungen für die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht:

1. Platzierung der Luminophor-Schicht zwischen zwei transparenten Medien oder Materialien;
2. Bildung des Stromes der primären Strahlung;
3. Optimale Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht;
4. Fast flache Auftragung der Luminophor-Schicht;
5. Maximale Ableitung der sekundären Strahlung mit möglichst minimalen Hindernissen nicht nur von der „äußeren”, sondern auch der „inneren” Luminophor-Schicht.

Wir beschreiben diese Bedingungen ausführlicher.
4.1.1. Beschaffung eines transparenten Mediums
Es ist notwendig, der sekundären Strahlung (6) eine hindernisfreie und vollständige Ausbreitung auf beide Seiten der Oberfläche der Luminophor-Schicht und deren Ausrichtung in die Nutzzonen zu gewährleisten. Dafür sind transparente Materialien und/oder Medien in beliebiger Kombination von beiden Seiten der Luminophor-Schicht anzubringen.
Als solche Materialien können verschiedene und für diesen spektralen Bereich transparente Materialien, wie Plastik, Glas, Silikon und andere in verschiedenen Kombinationen genommen werden. Als Medien können verschiedene transparente Medien, wie Flüssigkeiten, Gase, Luft, Vakuum usw. für den spektralen Bereich, in dem die Geräte arbeiten, genommen werden.
Platzierungsvarianten der Luminophor-Schicht: Auftragung

• auf eine transparente Unterlage zwischen zwei transparenten Medien-Gas, Gasgemisch, Flüssigkeit, Vakuum usw.;
• auf eine transparente Unterlage zwischen zwei transparenten Materialien-Glas, Plastik, Silikon, Acryl usw.;
• zwischen transparenten Materialien;
• zwischen einem transparenten Medium und transparenten Material;
• zwischen einer beliebiger Kombination von transparenten Medien und Materialien.

Ein transparentes Medium um die Luminophor-Schicht herum fehlt in den klassischen LEDs. Diese Bedingung ist nicht neu.
4.1.2. Formierung des primären Strahlungsstromes
Es ist schwierig die primäre Strahlung, die durch Kristalle ausgestrahlt wird, effizient für eine gleichmäßige Beleuchtung der flachen Luminophor-Schicht mit bestimmtem Abstand zu bekommen, weil die Kristalle ein Kosinus artiges Diagramm ausstrahlen. Es wird ein spezielles System benötigt, um einen primären Strom zu bilden, der mit einem optimalen Abstand die Luminophor-Schicht effizient bestrahlen kann.
In der Erfindung wird als Beispiel ein Strahlungssystem als Reflektor-Typ verwendet. Es können aber Reflektor-, Linsen-, Reflektor-Linsen-, Faser-, Lichtleiter und beliebige andere in der Optik bekannte Systeme und deren Kombinationen verwendet werden. Weiterhin im Text wird das System aus einer primären Strahlungsquelle und einem fokussierenden System „Strahler” genannt.
In einigen Konstruktionen der klassischen LED gibt es Umformer des primären Strahlungsstromes. Diese Bedingung ist aber nicht neu.
4.1.3. Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht
Um einen hindernisfreien und in vollständigen Ausgang der sekundären Strahlung von den beiden Seiten der Luminophor-Schicht zu gewährleisten und in die Nutzzonen umzuleiten, muss der „Strahler” so platziert werden, dass folgenden Bedingungen erfüllt sind:

– damit der „Strahler” möglichst wenig Hindernisse für das ausgehende sekundäre Licht darstellt;
– damit möglichst wenig sekundäres Licht auf den „Strahler” einfällt.

Dafür muss der „Strahler” auf einen optimalen Abstand von der Luminophor-Schicht entfernt und optimal für die jeweilige konkrete Konstruktion des Gerätes angebracht werden. Genau beschrieben im P. 4.2. Die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht wird schon lange und oft in den klassischen LEDs genutzt. Diese Bedingung ist nicht neu.
4.1.4. Flache Form der Luminophor-Schicht
Die Luminophor-Schicht sollte man annähernd flach gestalten. Dies ermöglicht, eine maximale Effizienz der Lichtabgabe der Luminophor-Schicht zu erreichen. Genauere Beschreibung s. unten im P. 4.3.
Eine flache Luminophor-Schicht wird in den klassischen LEDs genutzt, z. B. in den COB eingesetzt. Dies ist bekannt und nicht neu.
4.1.5. Gewährleistung einer hindernisfreien Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht
Im Paradigma der Entwicklung der Leuchtdioden, s. 1.1A, B, C, D, befindet sich die sekundäre Strahlung der „Innenseite” der Luminophor-Schicht im geschlossenen Raum zwischen der Unterlage, auf der der Kristall platziert ist, und der Luminophor-Schicht.
Im Laufe der Entwicklung vergrößerte sich der „Innenraum” und es gab Versuche, die „innere” sekundäre Strahlung durch die Luminophor-Schicht, s. 1.1.C, danach durch die Luminophor-Schicht und die Fenster, wie in 1.1D durchzuleiten. Wir schlagen vor, den „Innenraum” zu öffnen, quasi die Luminophor-Schicht zu glätten, und einen hindernisfreien Ausgang der sekundären Strahlung auf beiden Seiten der Nutzzone zu bekommen.
Dafür entnehmen wir von der Strecke des sekundären Lichtes von der Seite der Luminophor-Schicht, die als «Innenseite” gilt, die Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist. Dazu wird vorgeschlagen: die Unterlage, auf der die „Strahler” der Luminophor-Schicht angebracht sind, ungefähr entlang der Achse des maximalen Strahlungsvektors der Luminophor-Schicht zu positionieren.
Dies ist eine effizientere Variante, weil die sekundäre Strahlung in diesem Fall hindernisfrei und vollständig im deren natürlichem Strahlengang abgehen wird, d. h. entlang der Achse des maximalen Strahlungsvektors der Luminophor-Schicht zu den Nutzzonen. Die Unterlage mit dem auf ihr platzierten Kristall wird den freien Ausgang der sekundären Strahlung nicht verhindern. Um die Effizienz zu erhöhen und die Diagramme zu formen können verschiedene reflektierende Schirme und Systeme verwendet werden.
Wir schlagen vor: die Unterlage, auf der die „Strahler” der Luminophor-Schicht platziert werden, auf das Gehäuse des DS LED Gerätes ungefähr entlang der Achse des maximalen Strahlungsvektors der Luminophor-Schicht, bei deren gleichmäßigen Bestrahlung zu positionieren. Diese Bedingung ist neu. Bemerkenswert ist, dass neu die ganzen Aufzählungen der o. g. Bedingungen ist.
Einige Varianten der praktischen Konstruktionen der DS LED Geräte sind in 1.1E, 2.0, 2.1 und 2.2 dargestellt. Die sekundäre Strahlung kann beidseitig, auch von der Seite, die früher als „Innenseite” galt, sich hindernisfrei und vollständig in die Nutzzonen ausbreiten.
4.1.6. Ausführliche Darstellung eines der Varianten der Konstruktion des DS LED Gerätes
Wir nehmen eine Variante der Konstruktion, in der auf das Prinzip des geschlossenen „Innenraumes” der klassischen LEDs verzichtet wird. In 2.0 ist eine Variante der Ausführung der Erfindung abgebildet. Der Strom von einer Quelle des primären Lichtes (1) wird durch ein spezielles fokussierendes System (2) gebildet.
Die Primäre Strahlungsquelle und das spezielle System, die den Strom der primären Strahlung zur Bestrahlung der Luminophor-Schicht formieren, stellen einen „Strahler” dar. Der „Strahler” ist auf dem Boden (9) unter einem optimalen Neigungswinkel platziert. Die Strahlen des geformten primären Kurzwellenlichtes (5) sind auf die Luminophor-Schicht (3) gerichtet. Die Luminophor-Schicht (3) ist auf die optisch transparente Unterlage (4) aufgetragen.
Die sekundäre Strahlung (6) verbreitet sich hindernisfrei und vollständig auf beide Seiten von der Oberfläche der Luminophor-Schicht und wird in die Nutzzonen gerichtet. Auf dem Boden des Gerätes ist ein reflektierender Schirm (8) angebracht, der einen hohen Koeffizient der Reflektion für das Spektrum des sekundären Lichtes haben. In einigen Konstruktionen kann der Boden (9) mit einem hohen Koeffizient der Reflektion ausgeführt sein oder mit einem reflektierenden Belag bedeckt sein, dann wird ein reflektierender Schirm in einigen Einsatzfällen des Gerätes nicht benötigt werden.
Solch eine Variante ist in 2.2 dargestellt. Außerdem können verschiedene Konstruktionen der reflektierenden Schirme verwendet werden. Die Reflektoren und Schirme bilden das Ausrichtungsdiagramm des Gerätes. Sie sind kein notwendiges Element der Konstruktion. In 2.0 ist das Gerät mit einer Schutzkuppel aus optisch transparentem Material (10) ausgegossen.
Der Ausguß ist aber keine verbindliche Bedingung für dessen Arbeit. In 2.1 gibt es keinen Ausguss. Der Ausguß erfolgt während der Montage des Leuchtsystems in der Konstruktion des Leuchtgerätes oder er wird weggelassen.
Diese Erfindung ist in ihren Ausführungsvarianten unbegrenzt. Es sind verschiedene Modifikationen ohne Abweichen vom Sinn der Erfindung möglich.
Nützliche Effekte
4.1.7 Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes durch die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht
Die Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich durch die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht, die den Abgang der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht ermöglicht.
Die „Innenseite” der Luminophor-Schicht in den klassischen LED Geräten strahlt fast die Hälfte der sekundären Strahlung aus, die im „Innenraum” zwischen der Luminophor-Schicht und Unterlage mit „Strahler” verloren geht. In den vorgeschlagenen DS LED Geräten werden die notwendigen Bedingungen für das Öffnen des „Innenraumes” der klassischen LEDs, d. h. die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht, geschaffen. Wir schlagen vor:

– Platzierung der Luminophor-Schicht zwischen zwei transparenten Medien oder Materialien;
– Bildung des primären Strahlungsstromes;
– Optimale Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht;
– Auftragung der Luminophor-Schicht in fast flacher Form;
– Maximale Ableitung der sekundären Strahlung mit möglichst minimalen Hindernissen, nicht nur von der „äußeren”, sondern auch der „inneren” Luminophor-Schicht.

In den DS LED Geräten wird praktisch die gesamte sekundäre Bestrahlung von der „Innenseite” der Luminophor-Schicht im natürlichen Strahlengang in die Nutzzonen geleitet. Somit erhöht die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht die Effizienz des DS LED Gerätes fast ums 2-fache im Vergleich zu den klassischen LED Geräten, in den das sekundäre Licht nur von einer Seite der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen geleitet wird.
4.1.8. Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität”
Die „kurzfristige spektrale Stabilität” erhöht sich durch Ausschluss des geschlossenen „Innenraumes” zwischen der „Innenseite” der Luminophor-Schicht und der Unterlage, auf der der „Strahler” angebracht ist.
In den klassischen Konstruktionen der LED Geräte bildet sich zwischen der „Innenseite” der Luminophor-Schicht und der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, ein geschlossener „Innenraum”. Die sekundären, primären und infraroten Strahlungen konzentrieren sich im geschlossenen „Innenraum” und reflektieren mehrfach darin.
Dies ergibt eine wesentliche zusätzliche Belastung auf alle Materialien, darunter auch auf die Luminophor-Schicht.
Die Luminophore, aus denen die Mischung der Luminophor-Schicht besteht, verändern verschieden ihre Lichtabgabe unter Temperatureinfluss. Deshalb verändert sich bei Temperaturdifferenzen das Strahlungsspektrum des LED Gerätes. Dies führt zur Minderung der „kurzfristigen spektralen Stabilität”.
Die Reduzierung der Temperaturdifferenz der Luminophor-Schicht während des Startes und des stationären Betriebes des DS LED Gerätes ermöglicht den Luminophoren, ein stabileres Spektrum auszustrahlen. Durch die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht wird eine hohe Konzentration an Energie im geschlossenen „Innenraum” und eine Mehrfachreflektion der primären, sekundären und infraroten Energiespektren ausgeschlossen.
Dies führt zur Reduzierung der Temperaturdifferenz der Luminophor-Schicht während des Startes und des stationären Betriebes des DS LED Gerätes. Was zu einem stabileren Spektrum der Luminophore führt. Somit führt die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht zur Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität” des DS LED Gerätes.
4.1.9. Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität”
Die „langfristige spektrale Stabilität” erhöht sich aufgrund des Ausschlusses des geschlossenen „Innenraumes” zwischen der „Innenseite” der Luminophor-Schicht und der Unterlage, auf der der „Strahler” angebracht ist.
In den klassischen Konstruktionen der LED Geräte bildet sich zwischen der „Innenseite” der Luminophor-Schicht und der Unterlage mit dem „Strahler” ein geschlossener „Innenraum”. Die sekundären, primären und infraroten Strahlungen konzentrieren sich im geschlossenen „Innenraum” und reflektieren mehrfach darin.
Durch die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht wird eine hohe Konzentration an Energie im geschlossenen „Innenraum” und eine Mehrfachreflektion der primären, sekundären und infraroten Energiespektren ausgeschlossen. Dies führt zu einer wesentlichen Reduzierung der Wärmebelastung aller Materialien, die sich im „Innenraum” befinden, u. a. auch der Luminophor-Schicht.
Die Zusammensetzung des lichtstrahlenden Teiles der Luminophor-Schicht besteht aus einer Mischung von Luminophoren. Unter dem Temperatureinfluss verändern die Luminophore unterschiedlich ihre spektralen Charakteristiken. Deshalb kommt es bei der Luminophor-Schicht bei einem Dauerbetrieb nach und nach zu einer Dysbalance. Dies reduziert die „langfristige spektrale Stabilität” des Gesamtgerätes.
Die Zusammensetzung des lichtstrahlenden Teiles der Luminophor-Schicht ist eine Mischung aus Luminophoren. Unter dem Temperatureinfluss verändern die Luminophore unterschiedlich ihre spektralen Charakteristiken. Deshalb kommt es bei der Luminophor-Schicht bei einem Dauerbetrieb nach und nach zu einer Dysbalance. Dies reduziert die „langfristige spektrale Stabilität” des Gesamtgerätes.
In der Konstruktion des DS LED Gerätes ist der geschlossene „Innenraum” zwischen der Luminophor-Schicht und der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, vollständig ausgeschlossen. Dies ermöglicht, die Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht zu reduzieren.
Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht während des Gesamtbetriebes des Gerätes führt zur Minimierung der Veränderungen der spektralen Charakteristiken der Luminophor-Mischung. Folglich bleibt die Luminophor-Mischung viel länger in Balance. Somit führt die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht zur Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität” des DS LED Gerätes.
4.1.10. Erhöhung der Qualität der Farbwiedergabe
Die Qualität der Farbwiedergabe erhöht sich durch den Ausschluss des geschlossenen „Innenraumes” zwischen der „Innenseite” der Luminophor-Schicht und der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist.
In den klassischen Konstruktionen der LED Geräte bildet sich zwischen der „Innenseite” der Luminophor-Schicht und der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, ein geschlossener „Innenraum”. Die sekundären, primären und infraroten Strahlungen konzentrieren sich im geschlossenen „Innenraum” und reflektieren mehrfach darin.
Durch die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht wird eine hohe Konzentration an Energie im geschlossenen „Innenraum” und eine Mehrfachreflektion der primären, sekundären und infraroten Energiespektren ausgeschlossen. Dies ermöglicht, die Wärmebelastung der sämtlichen Materialien im „Innenraum”, u. a. auch der Luminophor-Schicht zu mindern.
Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht ermöglicht die „kurzfristige” und „langfristige Stabilität” zu erhöhen. Die Erhöhung der „kurzfristigen” und „langfristigen Stabilität” des Gerätes ermöglicht, eine höhere Genauigkeit der Farbwiedergabe des DS LED Gerätes zu erreichen. Somit führt die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht zur höheren Genauigkeit der Farbwiedergabe des DS LED Gerätes.
4.1.11. Erhöhung der Nutzungsdauer des DS LED Gerätes
Die Nutzungsdauer des DS LED Gerätes erhöht sich wesentlich durch Reduzierung der spezifischen Energiebelastung der Materialien des „Innenraumes” zwischen der Luminophor-Schicht und der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, durch die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht.
In den klassischen Konstruktionen der LED Geräte bildet sich zwischen der „Innenseite” der Luminophor-Schicht und der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, ein geschlossener „Innenraum”. Die sekundären, primären und infraroten Strahlungen konzentrieren sich auf dem geschlossenen „Innenraum” und reflektieren mehrfach darin.
Dieser kleine geschlossener „Innenraum” zwischen der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist und der Luminophor-Schicht erträgt große spezifischen Belastungen der ultravioletter primären Strahlung, der optischen sekundären Strahlung von der „Innenseite” der Luminophor-Schicht und der infraroten Strahlung.
Der „Innenraum” wird gewöhnlich aus optisch transparenten Materialien mit zwischenmolekularen Verbindungen, wie Si-O oder C-C, oder C-H gebildet. In den modernen LEDs werden die Kristalle manchmal auch auf Thermoadhäsive platziert, die solche oder ähnliche zwischenmolekularen Verbindungen beinhalten. Die Bindungsenergie der molekularen Verbindungen der Materialien, die sich im „Innenraum” oder nebenan befinden, hat eine bestimmte, aber keine große Bedeutung.
Die optischen Eigenschaften der Materialien beginnen sich zuerst zu verändern. Letztendlich werden die zwischenmolekularen Verbindungen unter dem Einfluss der UV-Strahlung (primäre Strahlung), des sichtbares Spektrums (der sekundären Strahlung), der Wärmestrahlung (infrarot), die im „Innenraum” vorhanden sind, zerstört. Im Ergebnis versagt das Gerät.
Die vorgeschlagene Erfindung ermöglicht im Wesentlichen diese Belastung durch Folgendes zu reduzieren:

– Der Ausschluss aus der Konstruktion des DS LED Gerätes des geschlossenen „Innenraumes” zwischen der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, und der Luminophor-Schicht, ermöglicht, die spezifische Belastung auf die Materialien zu mindern. Die primäre, sekundäre und infrarote Strahlung reflektierten mehrmals im geschlossenen „Innenraum”. Dies erhöht mehrfach die Belastung der Materialien im „Innenraum”. Durch die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht schließen wir die zerstörerischen Durchgänge der Energie im geschlossenen „Innenraum” aus.
– In den DS LED Geräten ändern wir die Bewegungstrajektorien der primären und sekundären Strahlungen, dies aber ohne Berücksichtigung der mehrfachen Reflektionen. In den klassischen LED Geräten wird der Kristall im Zentrum des ”Innenraumes” platziert, direkt gegenüber des Maximums des Vektors der sekundären Strahlung der Luminophor-Schicht. Folglich richtet sich das Maximum des Vektors der primären Strahlung direkt entgegen dem Maximum des Vektors der sekundären Strahlung. Die Überlagerung der Trajektorien der Maximen der Energien führt zur wesentlichen Erhöhung der spezifischen Belastung auf die Materialien. Wir nannten diesen Effekt – „Überlagerung der Maximen der entgegen treffenden Vektoren” in den klassischen LEDs.
– In der Konzeption der DS LED Geräte besteht die Möglichkeit, diese Vektoren unter einem Winkel zu einander auszurichten und/oder zu verschieben. Dies ermöglicht, die spezifische Belastung der Materialteile in den Bereichen, wo die Trajektorien auf einander mit maximaler Energie treffen, zu mindern. Die vorgeschlagene Konzeption der DS LED Geräte ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der primären und sekundären Strahlung im Raum des DS LED Gerätes.
– Die Entfernung der Luminophor-Schicht auf einen bestimmten Abstand führt zur wesentlichen Minderung der spezifischen Wärmebelastung auf alle umgebende Materialien durch die Wärmestrahlung des „Strahlers”. Dies führt zur Minderung der Temperatur aller Materialien des Gerätes. Folglich erhöht sich die Nutzungsdauer des Gerätes. Die Nutzungsdauer der klassischen LED Geräte ist z. Z. im Wesentlichen durch die Nutzungsdauer der Materialien des „Innenraumes” begrenzt. Somit ermöglicht die Konzeption die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht die spezifische Belastung der Materialien im Vergleich zu den klassischen LED-Analogen mehrfach zu reduzieren. Dies ermöglicht, die Nutzungsdauer der Materialien und entsprechend des Gesamtgerätes DS LED wesentlich ums Mehrfache zu erhöhen.

4.1.12. Vereinfachung der Wärmeabfuhr durch Minderung der Wärmebelastung
Die Wärmeabfuhr vereinfacht sich durch die Minderung der Wärmebelastung auf die Materialien des „Innenraumes” zwischen der Luminophor-Schicht und der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, mittels der Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht.
Bei einer einseitigen Wärmeabfuhr von der Luminophor-Schicht macht die „innere sekundäre Strahlung”, die im „Innenraum” zwischen der Luminophor-Schicht und Unterlage mit „Strahler”, eingeschlossen ist, einige nutzlosen Mehrfachreflektionen innerhalb dieses Raumes. Somit wandelt sich die innere sekundäre Strahlung in Wärme um, d. h. in das infrarote Teil des Spektrums.
Die Wärme erbringt ihre negative Arbeit im geschlossenen „Innenraum”. Dadurch mindern sich die Ressourcen der zwischenmolekularen Verbindungen der Materialien bis dahin, bis die Wärme aus dem geschlossenen „Innenraum” abgeführt wird. Die Hersteller müssen wesentliche Mittel für die intensive Wärmeabfuhr aus dem geschlossenen „Innenraum” investieren. Es geht um eine hocheffiziente wärmeabführende Aufbringung des Kristalles auf der Unterlage, eine Unterlage mit hoher Wärmeleitfähigkeit, Kühlkörper usw.
Die in dieser Erfindung vorgeschlagene Abfuhr der sekundären Strahlung, DS-Prinzip, ermöglicht den Ausschluss des geschlossenen „Innenraumes”. Das Problem der Wärmeabfuhr wird global gelöst, weil jetzt die sekundäre Strahlung der „Innenseite” der Luminophor-Schicht in die Nutzzone als Lichtenergie gerichtet wird, und nicht in dem geschlossenen „Innenraum” verbleibt, wo sie nutzlose Mehrfachreflektionen durchgeht und sich in zerstörerische Wärme umwandelt.
Die „Innenseite” der Luminophor-Schicht generiert ungefähr die Hälfte der gesamten ausstrahlenden Lichtenergie. Durch die Lösung der Abfuhr dieser Energie und durch den Verzicht auf den geschlossenen „Innenraum” bekamen wir die Möglichkeit der Vereinfachung der Wärmeabfuhr.
Die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht zur Ableitung der sekundären Strahlung im natürlichen Strahlengang und deren Ausrichtung in die Nutzzonen ermöglicht somit eine Vereinfachung der Wärmeabfuhr und führt zur Minderung der Kosten bei der Realisierung.
4.1.13. Wesentliche Minderung der Einfälle der primären Strahlung in die Nutzzonen
Die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht schließt die Notwendigkeit einer transparenten Luminophor-Schicht zur Ableitung der sekundären Strahlung seitens der Luminophor-Schicht, die durch die primäre Strahlung bestrahlt wird, aus.
Die vorgeschlagene Konzeption der DS LED Geräte ermöglicht, solch eine Relation der transparenten Füllung und des Luminophors zu wählen, dass ein wesentlicher Abgang der primären Strahlung auf die Seite, die gegenüber der strahlenden Seite liegt, vermieden wird.
Somit ist die Abhängigkeit der Erhöhung der Effizienz des Gerätes durch Nutzung der sekundären Strahlung seitens der Luminophor-Schicht, die mittels der primären Strahlung bestrahlt wird, von dem Eindringen der primären Strahlung in die Nutzzonen ausgeschlossen.
4.2. Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht
Oben wurde gezeigt, wie es gelungen ist, das Paradigma des geschlossenen „Innenraumes” der klassischen LED Geräte zu überwinden und deren „Innenraum” zu öffnen. Um maximal verbesserte Charakteristiken zu erreichen, muss die Konstruktion des DS LED Gerätes optimiert werden.
Eine der notwendigen Bedingungen für eine hindernisfreie und vollständige Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht und deren Ausrichtung in die Nutzzone ist die richtige Platzierung des „Strahlers. Der „Strahler” besteht aus einer primären Strahlungsquelle und einem System, die den Strom der primären Strahlung für die Bestrahlung der DS-Schicht formiert.
Für die Beschreibung der Prinzipien der Erfindung wählten wir als ein anschaulicheres System – das Reflektoren-System. Es ist zu bemerken, dass der durch uns gewählte „Strahler” vom Reflektor-Typ keinen begrenzenden Charakter in dieser Erfindung trägt. Wir wählten diese Systeme nur für die Beschreibung der Prinzipien der Erfindung als anschaulichere, mehr verbreitete, technologisch einfachere und günstigere.
Für die Bestrahlung der Luminophor-Schicht kann der „Strahler” nach verschiedenen Prinzipien der Bildung des Lichtstromes konzipiert werden. Es können verschiedene Systeme, wie Reflektor-, Linsen-, Prismen-, faseroptische und andere aus dem Bereich Optik und anderen Bereichen der Physik bekannte Systeme und/oder deren Kombinationen eingesetzt werden.
Wir formulieren die Hauptforderungen zur Platzierung des „Strahlers”. Der „Strahler” der Luminophor-Schicht des DS LED Gerätes muss folgendermaßen ausgeführt und platziert werden:

– damit der „Strahler” das sekundäre Licht beim Ausgang minimal verhindert und es in die Nutzzonen gerichtet wird;
– damit das sekundäre Licht minimal auf den „Strahler” einfällt;
– damit der Schatten des „Strahlers” minimal im wesentlichen Teil des Strahlungsdiagramms für den Einsatz eines konkreten DS LED Gerätes ausfällt;
– damit die Wärme der primären Strahlungsquelle möglichst weniger die Luminophor-Schicht aufwärmt;
– damit die Überlagerung der Maximen der Vektoren der primären und der Vektoren der sekundären Strahlungen ausgeschlossen wird;
– damit der „Strahler” technologisch leicht montierbar ist;
– damit die Möglichkeit besteht, eine effiziente und günstige Wärmeabfuhr von der primären Strahlungsquelle hinzubekommen.

Im DS LED Gerät ist der „Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand entfernt. Beim Entfernen des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht werden einige gestellte Aufgaben gelöst.
In 2.2 wird eine der Varianten der Konstruktion des DS LED Gerätes dargestellt. Der „Strahler” (1) ist auf dem Boden (9) des DS LED Gerätes platziert. Die Luminophor-Schicht (3) ist auf eine transparente Unterlage (4) aufgetragen, die in dem Boden (9) des DS LED Gerätes befestigt ist.
In 2.2 ist die Variante der Platzierung der Luminophor-Schicht (3) gegenüber dem Boden (9) des DS LED Gerätes dargestellt. Der Boden liegt entlang der Strahlungsachse der Luminophor-Schicht. Die Strahlen des fokussierten primären Kurzwellenlichtes (5) richten sich auf die Luminophor-Schicht (3). Die sekundäre Strahlung (6) kann sich jetzt hindernisfrei und vollständig auf beide Seiten der Oberflächen der Luminophor-Schicht ausgehen und in die Nutzzonen gerichtet werden.
Diese Erfindung ist nicht durch die oben beschriebenen Ausführungsvarianten begrenzt. Es sind beliebige Modifikationen ohne Abweichung vom Sinn der Erfindung möglich. In den klassischen LED Geräten wird die Luminophor-Schicht direkt auf die primäre Strahlungsquelle aufgetragen oder sie wird ein wenig versetzt. Dabei wird der wesentliche Teil der sekundären Strahlung der Luminophor-Schicht in den klassischen LED Geräten in Wärmeenergie durch Folgendes umgewandelt:

1) Absorption des Kristalls;
2) Mehrfachreflektion und Absorption des sekundären Lichtes innerhalb der Luminophor-Schicht;
3) Mehrfachreflektion zwischen der „Innenseite” der Luminophor-Schicht und der Unterlage, auf der der Kristall platziert ist.

Die damit entstandene Wärmeenergie wirkt negativ auf den Kristall, auf die optischen und andere Materialien, die sich zwischen der Luminophor-Schicht und dem Kristall, rings herum und direkt in der Luminophor-Schicht befinden. Die Temperatur des strahlenden Kristalls oder der Kristalle ist ein sehr wichtiger Parameter, weil davon die Quantenausbeute und die Lebensdauer der Geräte abhängig sind.
Wir erklären genauer, warum der Konstrukteur sich um die Minderung der Temperatur des strahlenden Kristalls oder der Kristalle bemühen muss. Ein wichtiger Parameter der primären Strahlungsquelle – des Kristalls oder der Kristalle ist die Temperatur des p-n Überganges der Strahlungsstruktur. Einerseits, hängt die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs ab. Zweitens, der Betrieb bei hohen Temperaturen reduziert wesentlich die Lebensdauer der Einrichtung.
Drittens, eine hohe Temperatur innerhalb des LEDs kann der Grund für die Zerstörung des Gehäuses sein. Stellen der Wärmeabgabe innerhalb des LEDs sind Kontakte, äußere Schichten und der aktive Bereich” – F. E. Schubert – „Leuchtdiode”, 2008. Deswegen wird die Temperatursenkung der Strahlungsstruktur folgendes ermöglichen:

– Erhöhung der Quantenausbeute des Strahlers;
– Verlängerung der Nutzungsdauer des p-n Übergangs der Strahlungsstruktur;
– Meidung der Zerstörung der Strahlungsstruktur des p-n Übergangs;
– Meidung der Zerstörung des Gehäuses;
– Meidung der Zerstörung der Kontaktstellen;
– Meidung der Zerstörung der Außenschichten;
– Meidung der Zerstörung des Aktivbereiches.

In der Praxis führt die Erwärmung des Kristalls im geschlossenen „Innenraum” der klassischen LED Geräte zur Minderung der Effizienz um ca. 10–30%. Folglich führt die wesentliche Minderung der Temperatur des Kristalls im DS LED Gerät zur zusätzlichen Erhöhung der gesamten Effizienz des DS LED Geräts um diese 10–30%.
In den DS LED Geräten ist der „Strahler” von der „Innenseite” der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand entfernt. Dies ermöglicht eine hindernisfreie und vollständige Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen. Dadurch mindert sich enorm der Einfall der sekundären Strahlung auf den „Strahler”.
Die Erwärmung der Luminophor-Schicht mindert sich, sowie seitens der Wärmestrahlung der primären Strahlungsquelle, als auch seitens der sekundären Strahlung, die von der Unterlage reflektiert wird, auf der in den klassischen LEDs der „Strahler” platziert wird. In den DS LED Geräte wird jetzt der „Strahler” von der Luminophor-Schicht wesentlich versetzt und dessen Wärmeeinfluss neigt dadurch zum Minimum, und die von der Unterlage reflektierende Strahlungsquelle für die Luminophor-Schicht ist quasi nicht vorhanden.

Physikalischer Sinn:
1) Die sekundäre Strahlung wird hindernisfrei und vollständig von den beiden Seiten der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen geleitet.
2) Es mindert sich die Menge des Einfalles der sekundären Strahlung in den „Strahler”:
– Eine geringere Menge der sekundären Strahlung wird vom Kristall absorbiert. Der Kristall wird weniger aufgeheizt und folglich steigt seine Effizienz. Somit steigt die Effizienz des Gesamtgerätes.
– Die Effizienz des Gerätes steigert sich durch Minderung der Verluste der sekundären Strahlung, die in den „Strahler” einfällt.
3) Der Luminophor wird weniger durch die Wärmestrahlung des Kristalls aufgeheizt.
4) Die Luminophor-Schicht heizt sich durch die sekundäre und infrarote Strahlung, die im „Innenraum” eingeschlossen wären, nicht auf.

Nützliche Effekte
4.2.1. Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes
Die Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich durch die hindernisfreie und vollständige Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht durch die Entfernung des Strahlers von der Luminophor-Schicht.
Die „Innenseite” der Luminophor-Schicht in den klassischen LED Geräten strahlt fast die Hälfte der sekundären Strahlung aus, die im „Innenraum” zwischen der Luminophor-Schicht und Unterlage mit „Strahler” verloren geht. In den DS LED Geräten ist der ”Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einen bestimmten Abstand entfernt.
In DS LED Geräten stören der ”Strahler” und die Unterlage, auf der es sich befindet, nicht die hindernisfreie und vollständige Abfuhr der sekundären Strahlung. Dies ist eine der Bedingungen für die hindernisfreie und vollständige Ableitung der sekundären Strahlung im natürlichen Strahlengang auf beide Seiten der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen.
Folglich erhöht sich die Energieabfuhr, die wir jetzt in die Nutzzone richten, um die Menge, die früher in den klassischen LEDs von der „Innenseite” ausging, und es ist ungefähr die Hälfte. Somit wird die Effizienz des DS LED Gerätes durch die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen ziemlich großen Abstand ungefähr um das 2-fache im Vergleich zu den klassischen LED Geräte erhöht.
4.2.2. Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes
Die Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle durch Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht. In den klassischen LED Geräten wird der Luminophor direkt auf die primäre Strahlungsquelle aufgetragen oder er wird auf einen Abstand entfernt.
Dabei wird durch die sekundäre und die Wärmestrahlung der „Innenseite” der Luminophor-Schicht in den klassischen LED Geräten die primäre Strahlungsquelle (Kristall) erwärmt, was zur Minderung dessen Effizienz führt. In den DS LED Geräten ist die Luminophor-Schicht vom „Strahler” auf einem ziemlich großen optimalen Abstand entfernt, der wesentlich größer als in den klassischen LED Geräten ist.
Dies ermöglicht, den Einfall der sekundären Strahlung in den „Strahler” und deren Absorption durch die primäre Strahlungsquelle, und demzufolge die Erwärmung der primären Strahlungsquelle zu reduzieren. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Quanteneffizienz, weil die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur abhängig ist. Genauere Beschreibung in P. 4.2.
Somit führt die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einem ziemlich großen optimalen Abstand zur Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes.
4.2.3. Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes
Die Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der Luminophor-Schicht mittels der Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht.
Im DS LED Gerät erwärmt sich die Luminophor-Schicht wesentlich weniger durch die vom „Strahler” ausgehende Strahlung, weil der „Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einen wesentlich größeren optimalen Abstand als in den klassischen LED Geräten entfernt ist. Die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht in den DS LED Geräten auf einen größeren optimalen Abstand, als in den klassischen LED Geräten, und das Öffnen des geschlossenen „Innenraumes” führt zur Reduzierung der Erwärmung der Luminophor-Schicht durch:

– die Wärmestrahlung der Primäre Strahlungsquelle;
– die sekundäre Strahlung, die von der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, reflektiert;
– die Wärmestrahlung, die von der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, reflektiert wird.

Genauere Beschreibung im P. 4.2. Eine Temperatursenkung der Luminophor-Schicht erhöht die Lichtabgabe, d. h. lässt das Gerät effizienter arbeiten. Somit führt die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen größeren optimalen Abstand zur Erhöhung der Effizienz DS LED Gerätes.
4.2.4. Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität”
Die „kurzfristige spektrale Stabilität” wird durch die Minderung der Temperatur der Luminophor-Schicht mittels der Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht erhöht. Im DS LED Gerät erwärmt sich die Luminophor-Schicht wesentlich weniger durch die vom „Strahler” ausgehende Strahlung, weil der „Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einen wesentlich größeren optimalen Abstand als in den klassischen LED Geräten entfernt ist.
Die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht in den DS LED Geräten auf einen größeren optimalen Abstand, als in den klassischen LED Geräten, und das Öffnen des geschlossenen „Innenraumes” führt zur Reduzierung der Erwärmung der Luminophor-Schicht durch:

Die Luminophore, aus denen die Mischung der Luminophor-Schicht besteht, verändern unter Temperatureinfluss unterschiedlich die Lichtabgabe. Deshalb verändert sich bei Temperaturdifferenzen das Strahlungsspektrum des LED Gerätes. Dies führt zur Minderung der „kurzfristigen spektralen Stabilität”. Die Reduzierung der Temperaturdifferenz der Luminophor-Schicht während des Startes und des stationären Betriebes des DS LED Gerätes ermöglicht den Luminophoren ein stabileres Spektrum auszustrahlen.
Somit kann durch die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen ziemlich großen optimalen Abstand die „kurzfristige spektrale Stabilität” DS LED Gerätes erhöht werden.
4.2.5. Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität”
Die „langfristige spektrale Stabilität” erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der Luminophor-Schicht durch die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht. Im DS LED Gerät erwärmt sich die Luminophor-Schicht wesentlich weniger durch die vom „Strahler” ausgehende Strahlung, weil der „Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einen wesentlich größeren optimalen Abstand als in den klassischen LED Geräten entfernt ist.
Die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht in den DS LED Geräten auf einen größeren optimalen Abstand, als in den klassischen LED Geräten, und das Öffnen des geschlossenen „Innenraumes” führt zur Reduzierung der Erwärmung der Luminophor-Schicht durch:

Die Zusammensetzung des lichtstrahlenden Teiles der Luminophor-Schicht ist eine Mischung aus Luminophoren. Unter dem Temperatureinfluss verändern die Luminophore unterschiedlich ihre spektralen Charakteristiken. Deshalb kommt es bei der Luminophor-Schicht bei einem Dauerbetrieb nach und nach zu einer Dysbalance. Dies reduziert die „langfristige spektrale Stabilität” des Gesamtgerätes.
Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht während des Gesamtbetriebes des Gerätes führt zur Minimierung der Veränderungen der spektralen Charakteristiken der Luminophor-Mischung. Folglich bleibt die Luminophor-Mischung viel länger in Balance.
Somit führt die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen großen optimalen Abstand zur Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität” des gesamten DS LED Gerätes.
4.2.6. Erhöhung der Qualität der Farbwiedergabe
Die Qualität der Farbwiedergabe erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der Luminophor-Schicht durch die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht. Im DS LED Gerät erwärmt sich die Luminophor-Schicht wesentlich weniger durch die vom „Strahler” ausgehende Strahlung, weil der „Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einen wesentlich größeren optimalen Abstand als in den klassischen LED Geräten entfernt ist.
Die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht in den DS LED Geräten auf einen größeren optimalen Abstand, als in den klassischen LED Geräten, und das Öffnen des geschlossenen „Innenraumes” führt zur Minderung der Erwärmung der Luminophor-Schicht:

– von der Wärmestrahlung der primären Strahlungsquelle;
– von der sekundären Strahlung, die von der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, reflektiert;
– von der Wärmestrahlung, die von der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, reflektiert wird.

Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht führt zur Erhöhung der „kurzfristigen” und „langfristigen Stabilität”. Die Erhöhung der „kurzfristigen” und „langfristigen Stabilität” des Gerätes ermöglicht, eine höhere Genauigkeit der Farbwiedergabe des DS LED Gerätes zu erreichen.
Somit führt die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen großen optimalen Abstand zur höheren Genauigkeit der Farbwiedergabe des DS LED Gerätes.
4.2.7. Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit des DS LED Gerätes
Die Nutzungsdauer und Sicherheit des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle durch Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht.
In den klassischen LED Geräten wird der Luminophor direkt auf die primäre Strahlungsquelle aufgetragen oder er wird auf einen Abstand entfernt.
Dabei wird durch die sekundäre und die Wärmestrahlung der „Innenseite” der Luminophor-Schicht in den klassischen LED Geräten die primäre Strahlungsquelle (Kristall) erwärmt, was zur Minderung dessen Effizienz führt. In den DS LED Geräten ist die Luminophor-Schicht vom „Strahler” auf einem ziemlich großen optimalen Abstand entfernt, der wesentlich größer als in den klassischen LED Geräten ist.
Dies ermöglicht den Einfall der sekundären Strahlung in den „Strahler” und deren Absorption durch die primäre Strahlungsquelle und demzufolge die Erwärmung der primären Strahlungsquelle zu reduzieren. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt.
Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht: Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Genauere Beschreibung im P. 4.2.
Somit führt die Entfernung des „Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einen großen optimalen Abstand zur Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit des DS LED Gerätes.
4.3. Form der Luminophor-Schicht
Die Form der Luminophor-Schicht ist annähernd flach und die optimalste, um die maximale Effizienz der DS LED Geräte zu erreichen.
Es wird vorgeschlagen, die Form der Luminophor-Schicht annähernd flach auszuführen. Dies ermöglicht, eine maximale Effizienz der Farbwiedergabe der Luminophor-Schicht zu erreichen. Um dieses Prinzip anschaulich darzustellen, werden drei Varianten der Luminophor-Oberfläche im Querschnitt in 1.2 dargestellt: eine Variante mit flacher Oberfläche und zwei Varianten mit gekrümmten Oberflächen mit verschiedenen Krümmungsgraden.
Wir zeigen in den Querschnitten den Strahlengang der sekundären Strahlung von einem beliebigen Punkt der Luminophor-Oberfläche. Beim Vergleich dieser Bilder kommt man zum Beschluss, dass ein Teil der „Seitenstrahlen”, die unter einem größeren Winkel zum Null-Vektor des Strahlungsdiagramms des sekundären Lichtes einfallen, bei einer Form der Luminophor-Schicht, die sich von der flachen unterscheidet, auf die Oberfläche der Luminophor-Schicht fällt.
Diese so genannten „Sichtbereiche” absorbieren die sekundäre Strahlung der Luminophor-Schicht. Wobei je größer die Krümmung der Luminophor-Schicht und je größer die Fläche der „Sichtbereiche” sind, desto mehr Strahlen fallen auf die Luminophor-Schicht ein. Die Luminophor-Schicht besitzt einen hohen Absorptionsgrad ihres Strahlungsspektrums. Nur 30% der eingefallenen Strahlung kann reflektiert werden.
Die restliche Energie, ca. 70% der sekundären Strahlung, wird durch die Luminophor-Schicht absorbiert und in Wärme umgewandelt. Das auf den Luminophor eingefallene sekundäre Spektrum wird keine sekundäre Emission hervorrufen. Somit wird die Energie der sekundären Strahlung, die auf die Oberfläche der Luminophor-Schicht einfällt, die keine flache Form hat, eine Reihe negativen Folgen verursachen:

– Erhöhung der Temperatur der Luminophor-Schicht durch die Absorption der eigenen sekundären Strahlung-Selbsterwärmung;
– Minderung der Effizienz der Luminophor-Schicht durch die Absorption der sekundären Strahlung, die in die „Sichtbereiche” fällt;
– Minderung der Effizienz der Luminophor-Schicht durch Erhöhung der Temperatur der Schicht auf Grund der Selbsterwärmung;
– Kurzfristige und langfristige Unausgewogenheit des Spektrums der sekundären Strahlung durch Selbsterwärmung;
– Minderung der Qualität der Farbwiedergabe als Folge der kurzfristigen und langfristigen Unausgewogenheit des Spektrums der sekundären Strahlung.

Bei einer flachen Form der Luminophor-Schicht gibt es diese negativen Folgen nicht oder wesentlich weniger. Deshalb ist sie für die DS LED Geräte optimal.
Außerdem kann eine kuppelartige Form der Luminophor-Schicht der klassischen LEDs nur von ihrer Außenseite die Wärmeenergie abgeben. Die von uns vorgeschlagene flache Form der Luminophor-Schicht kann ihre Wärme ohne Hindernisse von beiden Seiten ihrer Oberfläche abgeben. Somit wird die Wärmeabgabefläche der flachen Luminophor-Oberfläche im Vergleich zu den klassischen LED Geräten ungefähr 2 Mal größer sein. Dies führt zur Temperatursenkung der Luminophor-Schicht in den DS LED Geräten.
Physikalischer Sinn

– Eine flache Luminophor-Schicht wird die von ihr ausgestrahlte sekundäre Strahlung selbst minimal absorbieren.
– Eine flache Luminophor-Schicht wird weniger selbst erwärmt. Dies führt zur Temperatursenkung der Luminophor-Schicht in den DS LED Geräten.
– Eine flache Luminophor-Schicht wird eine ungefähr doppelt so große Fläche der Wärmeabgabe haben. Dies führt zur Temperatursenkung der Luminophor-Schicht in den DS LED Geräten.
– Eine Temperatursenkung der Luminophor-Schicht erhöht ihre Effizienz, die spektrale Stabilität und die Nutzungsdauer mit der Beibehaltung der hochqualitativen Charakteristiken.

Nützliche Effekte
4.3.1. Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes
Die Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund des Ausschlusses der Absorption der sekundären Strahlung durch die „Sichtbereiche” der Luminophor-Schicht, dank deren flacher Form.
Ein DS LED Gerät, in dem die Luminophor-Schicht eine flache Form hat, ist effizienter, als ein DS LED Gerät, in dem die Luminophor-Schicht von der flachen Form abweicht. Deswegen wird die sekundäre Strahlung in der Variante mit der flachen Form der Luminophor-Schicht nicht in die so genannten „Sichtbereiche” der Luminophor-Schicht fallen und nicht von ihnen absorbiert werden.
Deswegen kann die sekundäre Strahlung von der Luminophor-Schicht mit einer flachen Form vollständig in die Nutzzone gerichtet werden. Somit kann mittels der flachen Form der Luminophor-Schicht eine höhere Effizienz des DS LED Gerätes durch den Ausschluss des Einfalles der sekundären Strahlung auf die Luminophor-Schicht erreicht werden.
4.3.2. Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes
Die Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der Luminophor-Schicht dank der Flachen Form der Luminophor-Schicht. Die flache Form der Luminophor-Schicht ermöglicht, die ganze Energie der sekundären Strahlung in die Nutzzonen abzuführen.
Die Energie der sekundären Strahlung wird von den so genannten „Sichtbereichen” der Luminophor-Schicht nicht absorbiert. Entsprechend wird sie auch nicht in Wärme umgewandelt, die die Temperatur der Luminophor-Schicht erhöhen wird. Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht durch Ausschluss der Selbstabsorption der sekundären Strahlung durch „sichtliche” Krümmungen erhöht deren Effizienz.
Außerdem, wird die flache Luminophor-Schicht eine fast doppelt so große Fläche der Wärmeabgabe haben. Dies führt zu einer zusätzlichen Temperatursenkung der Luminophor-Schicht in den DS LED Geräten.
Folglich führt diese Tatsache zusätzlich zur Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes. Somit weißt die Flachen Form der Luminophor-Schicht einige Vorteile auf, wodurch eine Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes durch die Senkung der Temperatur der Luminophor-Schicht erreicht wird.
4.3.3. Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität”
Die „kurzfristige spektrale Stabilität” erhöht sich durch Minderung der Temperaturdifferenz der Luminophor-Schicht, dank der Flachen Form der Luminophor-Schicht.
Die Luminophore, aus denen die Mischung der Luminophor-Schicht besteht, verändern unter Temperatureinfluss unterschiedlich ihre Lichtabgabe. Deshalb verändert sich bei Temperaturdifferenzen das Strahlungsspektrum des LED Gerätes. Dies führt zur Minderung der „kurzfristigen spektralen Stabilität”. In den DS LED Geräten mit einer flachen Form der Luminophor-Schicht wird die gesamte Energie der sekundären Strahlung in die Nutzzonen geleitet.
Im Ergebnis der Selbstabsorption der sekundären Strahlung von den Krümmungen der Luminophor-Schicht wandelt sie nicht in Wärme um. Somit hat das DS LED Gerät mit einer flachen Form der Luminophor-Schicht eine niedrigere Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht. Außerdem, wird die flache Luminophor-Schicht eine fast doppelt so große Fläche der Wärmeabgabe haben.
Dies führt zu einer zusätzlichen Temperatursenkung der Luminophor-Schicht in den DS LED Geräten. Die Minderung der Temperaturdifferenz der Luminophor-Schicht während des Startes und des stationären Betriebes des DS LED Gerätes ermöglicht den Luminophoren, ein stabileres Spektrum auszustrahlen.
Somit ermöglicht die Luminophor-Schicht mit einer fast flachen Form eine Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität” durch Minderung der Temperaturdifferenz der Luminophor-Schicht.
4.3.4. Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität”
Die „langfristige spektrale Stabilität” erhöht sich durch Senkung der Temperatur der Luminophor-Schicht, dank der flachen Form der Luminophor-Schicht. Die flache Form der Luminophor-Schicht ermöglicht, die ganze Energie der sekundären Strahlung in die Nutzzonen abzuführen.
Die Energie der sekundären Strahlung wird von den „sichtlichen” Krümmungen der Luminophor-Schicht nicht absorbiert. Entsprechend wird sie auch nicht in Wärme umgewandelt, die die Temperatur der Luminophor-Schicht erhöhen wird. Dies führt zur Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht. Außerdem, wird die flache Luminophor-Schicht eine fast doppelt so große Fläche der Wärmeabgabe haben.
Dies führt zu einer zusätzlichen Temperatursenkung der Luminophor-Schicht in den DS LED Geräten. Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht während des Gesamtbetriebes des Gerätes führt zur Minderung der Veränderung der spektralen Charakteristiken der Luminophor-Mischung.
Folglich bleibt die Luminophor-Mischung viel länger in Balance. Somit ermöglicht die flache Form der Luminophor-Schicht eine Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität” durch die Senkung der Temperatur der Luminophor-Schicht.
4.3.5. Erhöhung der Qualität der Farbwiedergabe
Die Qualität der Farbwiedergabe erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der Luminophor-Schicht, dank der flachen Form der Luminophor-Schicht. Die flache Form der Luminophor-Schicht ermöglicht, die ganze Energie der sekundären Strahlung in die Nutzzonen abzuführen.
Die Energie der sekundären Strahlung wird von den „sichtlichen” Krümmungen der Luminophor-Schicht nicht absorbiert. Entsprechend wird sie auch nicht in Wärme umgewandelt, die die Temperatur der Luminophor-Schicht erhöhen könnte. Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht durch Ausschluss der Selbstabsorption der sekundären Strahlung durch „sichtliche” Krümmungen erhöht deren Effizienz.
Dies führt zur Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht. Außerdem, wird die flache Luminophor-Schicht eine fast doppelt so große Fläche der Wärmeabgabe haben. Dies führt zu einer zusätzlichen Temperatursenkung der Luminophor-Schicht in den DS LED Geräten.
Die Temperatursenkung der Luminophor-Schicht führt zur Erhöhung der „kurzfristigen” und „langfristigen spektralen Stabilität”. Somit ermöglicht die Form der Luminophor-Schicht, die annähernd flach ist, eine Erhöhung der Qualität der Farbwiedergabe durch Temperatursenkung der Luminophor-Schicht.
4.4. Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” auf einen optimalen „Strahlungswinkel”
Es wird vorgeschlagen, die „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” auf einen optimalen „Strahlungswinkel” abzulenken.
Die sekundäre Strahlung des gleichmäßig beleuchteten, flachen Luminophor-Feldes ergibt ein Strahlungsdiagramm, das sich dem Kosinus nähert, s. 1.3. Das Strahlungsdiagramm (Kurve der Lichtkraft) wird gewöhnlich im polaren Koordinatensystem dargestellt. Das Maximum des Vektors der sekundären Strahlung liegt auf der polaren Achse oder, wie man ihn noch nennt, auf dem Null-Vektor. Die Linie, auf der das Maximum des Vektors der sekundären Strahlung liegt, nennt man „Achse der sekundären Strahlung” der flachen Luminophor-Oberfläche (18).
Der „Strahler” der primären Strahlung hat auch eine optische „Achse der primären Strahlung”. Im Rahmen dieser Überlegung und in 1.2 nehmen wir zur Vereinfachungen an, dass die optische Strahlungsachse des „Strahlers” mit der geometrischen Achse des „Strahlers” übereinstimmen. Deshalb wird die Achse der primären Strahlung des „Strahlers” einfach als „Strahler-Achse” (19) bezeichnet.
An den Stellen, wo die optische Achse des „Strahlers” mit der geometrischen Achse des „Strahlers” auseinander gehen oder gehen könnten werden wir entsprechend „optische Strahler-Achse” und „geometrische Strahler-Achse” nennen. Den Neigungswinkel der „Achse der sekundären Strahlung” zur „optischen Achse des Strahlers” nennen wir „Strahlungswinkel”.
Wenn auf der „Achse der sekundären Strahlung” (18) der „Strahler” platziert wird, so befindet sich das Maximum des Vektors der sekundären Strahlung gegenüber dem „Strahler”. In diesem Fall fällt eine maximal mögliche Lichtmenge der sekundären Strahlung in den „Strahler”. Dies bringt maximale Verluste der sekundären Strahlung des „Strahlers”.
Die sekundäre Strahlung, die in den „Strahler” gelangt, bringt in die Strahlungsquelle negativen Folgen, wie Erwärmung, Minderung der Effizienz, Zerstörung usw. Es bildet sich ein Schatten (Defekt) direkt in der Mitte des Strahlungsdiagramms dieser Seite der Luminophor-Schicht.
Zur Minderung der Einfälle der sekundären Strahlung in den „Strahler” ist es zweckmäßig die „Achse des Strahlers” (19) von der „Achse der sekundären Strahlung” (18) auf einen optimalen „Strahlungswinkel” (20) abzulenken. Somit bekommt der „Strahler” wesentlich weniger sekundäres Licht ab und das Strahlungsdiagramm des sekundären Lichtes erleidet einen wesentlich geringeren Verlust.
Betrachten wir die Menge*

*: Die hier aufgeführten Werte sind nicht genaue, sondern zeigen mehr den qualitativen Charakter der Abhängigkeit

– 30 Grad, die eine Minderung des Einfalls der „sekundären Strahlung” im „Strahler” um ca. 25% ermöglichen;
– 40 Grad, die eine Minderung des Einfalls der „sekundären Strahlung” im „Strahler” um ca. 40% ermöglichen;
– 50 Grad, die eine Minderung des Einfalls der „sekundären Strahlung” im „Strahler” um ca. 60% ermöglichen;
– 60 Grad, die eine Minderung des Einfalls der sekundären Strahlung im „Strahler” um ca. 78% ermöglichen;
– 70 Grad, die eine Minderung des Einfalls der sekundären Strahlung im „Strahler” um ca. 90% ermöglichen.

Man sollte beachten, dass zu große Ablenkungswinkel der „Strahlers” die Effizienz der Bestrahlung des Luminophors mindern, deshalb muss für jede konkrete Konstruktion ein optimaler „Strahlungswinkel” der Luminophor-Schicht bestimmt werden. Im P. 4.1.11 wurde der Effekt der „Überlagerung der Maximen der treffenden Vektoren” in den klassischen LEDs beschrieben.
Bei der Ablenkung der „Strahler-Achse” (19) von der „Achse der sekundären Strahlung” (18) um einen optimalen „Winkel der Bestrahlung” (20) in den DS LED Geräten, kann der Effekt fast vollständig ausgeschlossen oder wesentlich geschwächt werden. Der „Strahler” hat ein System, das den Strom der primären Strahlung für die Bestrahlung der DS-Schicht formiert.
Für die Beschreibung der Prinzipien der Erfindung wählten wir ein Reflektor-System als ein anschaulicheres System. Es ist zu erwähnen, dass die Auswahl des „Strahlers” als Reflektor-Typ keinen begrenzenden Charakter in dieser Erfindung hat. Wir wählten die Reflektoren-Systeme zur Beschreibung der Prinzipien der Erfindung als anschaulichere, mehr verbreitete, technologisch einfachere und günstigere Systeme.
Für die Bestrahlung der DS Luminophor-Schicht kann der „Strahler” nach verschiedenen Prinzipien der Bildung des Lichtstromes gestaltet werden. Es können Reflektoren-, Linsen-, Faseroptische- und andere bekannte Systeme und/oder deren Kombinationen sein.
Physikalischer Sinn der Ablenkung der „Achse der primären Strahlung” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel”:

1) Minderung des Einfallens des sekundären Lichtes in den „Strahler”;
2) Minderung der Verluste des sekundären Lichtes im „Strahler”;
3) Vermeiden oder Minimieren der Einwirkung des Schattens (7), s. 1.4 in der Nutzzone des Strahlungsdiagramms;
4) Vermeiden oder wesentliche Schwächung des Effektes der „Überlagerung der Maximen der treffenden Vektoren” in den klassischen LEDs. Dies ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der Energie im Raum des Gerätes.

Nützliche Effekte
4.4.1. Erhöhung der Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes
Die Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle durch Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel”.
Der „Strahler” besitzt ein System, das den primären Strahlungsstrom zur Bestrahlung der DS-Schicht formiert. Zur Beschreibung der Prinzipien der Erfindung wählten wir ein Reflektor-System als eine übersichtlichere. Dies ist ausführlich in P. 4.2 beschrieben. Die sekundäre Strahlung fällt in den „Strahler”. Ein fokussierendes System des „Strahlers” fokussiert die Energie der sekundären Strahlung auf den Kristall.
Der Kristall besitzt einen hohen Grad der Absorption. Die in den Kristall eingefallene Energie wandelt sich in Wärme um. Somit bekommt der Kristall eine konzentrierte punktartige Erhitzung von der sekundären Strahlungsquelle. Da das Maximum des Vektors der sekundären Strahlung im Kosinus-Diagramm der strahlenden Luminophor-Schicht auf der polaren Achse liegt (Null-Vektor), so bringt die Platzierung des „Strahlers” auf dieser Achse zum maximalen Einfall der Lichtmenge der sekundären Strahlung.
Entsprechend erhöht sich in dieser Lage maximal die Temperatur der strahlenden Kristalle. Deswegen kann durch die Ablenkung der „Strahler-Achse” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel”, die Menge der fokussierten sekundären Strahlung, die auf den Kristall fällt, gemindert werden. Dies führt zur Temperatursenkung des Kristalls.
Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Quanteneffizienz, weil die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur abhängig ist. Genauere Beschreibung in P. 4.2.
Somit führt die Ablenkung der „Strahler-Achse” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel” zur Erhöhung der gesamten Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes durch eine Minderung der Erwärmung der primären Strahlungsquelle.
4.4.2. Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit des DS LED Gerätes
Die Nutzungsdauer und Sicherheit des DS LED Gerätes erfolgt aufgrund der Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle mittels der Ablenkung der „Strahler-Achse” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel”.
Der „Strahler” besitzt ein System, das den primären Strahlungsstrom zur Bestrahlung der DS-Schicht formiert. Zur Beschreibung der Prinzipien der Erfindung wählten wir ein Reflektor-System als eine übersichtlichere. Dies ist ausführlich in P. 4.2 beschrieben. Die sekundäre Strahlung fällt in den „Strahler”. Ein fokussierendes System des „Strahlers” fokussiert die Energie der sekundären Strahlung auf den Kristall. Der Kristall besitzt einen hohen Grad der Absorption.
Die in den Kristall eingefallene Energie wandelt sich in Wärme um. Somit bekommt der Kristall ein konzentriertes punktartiges Ausheizen von der sekundären Strahlungsquelle. Da das Maximum des Vektors der sekundären Strahlung im Kosinus-Diagramm der strahlenden Luminophor-Schicht auf der polaren Achse liegt (Null-Vektor), so bringt die Platzierung des „Strahlers” auf dieser Achse zum maximalen Einfall der Lichtmenge der sekundären Strahlung.
Entsprechend erhöht sich in dieser Lage maximal die Temperatur der strahlenden Kristalle. Deswegen kann durch die Ablenkung der „Strahler-Achse” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel”, die Menge der fokussierten sekundären Strahlung, die auf den Kristall fällt, gemindert werden. Dies führt zur Temperatursenkung des Kristalls.
Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht:
Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Genauere Beschreibung im P. 4.2.
Somit führt die Ablenkung der „Strahler-Achse” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel” zur Erhöhung der Nutzungsdauer und Sicherheit des DS LED Gerätes.
4.4.3. Erhöhung der Nutzungsdauer des DS LED Gerätes
Die Nutzungsdauer des DS LED Gerätes erhöht sich durch Minderung der energetischen Belastung auf die Materialien des „Innenraumes des Strahlers” und durch deren Verteilung im Raum des Gerätes mittels der Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel”.
Die Zone um die primäre Strahlungsquelle, der „Innenraum des Strahlers”, bleibt als spannende Zone des DS LED Gerätes. Nach der hindernisfreien und vollständigen Ableitung der sekundären Strahlung aus dieser Zone, d. h. Lichtableitung von der „Innenseite” des Luminophors in die Nutzzonen, verringert sich die Spannung in dieser Zone wesentlich. Die Zone bleibt ziemlich spannend, da in ihrem sehr kleinen Volumen die UV-Strahlung und die Wärme vom Kristall, sowie die sekundäre Strahlung vertreten sind.
Die sekundäre Strahlung der Luminophor-Schicht der DS fällt in den „Strahler”, aber in geringerer Menge als in den klassischen LED, weil wir den „Aperturen-Winkel des Strahlers”, wie in P. 4.5 beschrieben, einführen. Diese Strahlung bringt aber ihre Wirkung, sie fokussiert sich durch das Fokussierungssystem auf dem Kristall und erwärmt ihn.
Wenn in den DS LED Geräten der „Strahler” am Maximum des Vektors der sekundären Strahlung mit Kosinus-Diagramm der Strahlung der Luminophor-Schicht angebracht ist, dann richtet sich das Maximum des Vektors der primären Strahlung direkt entgegen dem Maximum des Vektors der sekundären Strahlung. Somit geht ein Maximum von Energie auf dem Weg des anderen Maximums, aber entgegen zu einander.
Die Überlagerung der Trajektorien der Maximen der Energien führt zur wesentlichen Erhöhung der spezifischen Belastung auf die Materialien. Wir nannten diesen Effekt – „Überlagerung der Maximen der sich treffenden Vektoren” in den klassischen LEDs. In der Konzeption der DS LED Geräte besteht die Möglichkeit, diese Vektoren unter einem Winkel zu einander zu platzieren und/oder zu verschieben.
Dies ermöglicht, die spezifische Belastung der Materialteile in den Bereichen, wo die Trajektorien aufeinander mit maximaler Energie trafen, zu mindern. Somit bietet die vorgeschlagene Konzeption der DS LED Geräte die Möglichkeit, die „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” auf einen optimalen „Strahlungswinkel” abzulenken, und dadurch eine gleichmäßigere Verteilung der Energien der primären und sekundären Strahlung im Raum des DS LED Gerätes zu erreichen.
Die Materialien aber, aus denen der Innenraum des Strahlers besteht, ertragen eine hohe spezifische energetische Belastung. Der „Innenraum des Strahlers” wird gewöhnlich aus optisch transparenten Materialien mit zwischenmolekularen Verbindungen Si-0 oder C-C, oder C-H gebildet.
Die Kristalle werden manchmal auf Thermoadhäsive platziert, die solche zwischenmolekularen Verbindungen oder ähnliche beinhalten. Die Energie der molekularen Verbindungen der Materialien, die sich im „Innenraum” oder nebenan befinden, hat eine bestimmte, aber keine große Bedeutung.
Die optischen Eigenschaften der Materialien beginnen sich zuerst zu verändern. Letztendlich werden die zwischenmolekularen Verbindungen unter dem Einfluss der UV-Strahlung (primäre Strahlung), des sichtbares Spektrums (der sekundären Strahlung), der Wärmestrahlung (infrarot), die im „Innenraum des Strahlers” vorhanden sind, zerstört. Im Ergebnis versagt das Gerät.
Die Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um den optimalen „Strahlungswinkel” ermöglicht:

– Minderung der Einfälle der sekundären Strahlung in den „Strahler”;
– Anordnung und/oder Verschiebung der Maximen der Vektoren der primären und sekundären Strahlungen unter einem Winkel zu einander, um den Effekt der „Überlagerung der Maximen der Treff-Vektoren” zu schwächen.

Dies führt zur Reduzierung der Belastung der Materiale, die sich in den Maximen der energetischen Belastung im Raum des DS LED Gerätes, und insbesondere im „Innenraum des Strahlers” befinden.
Folglich erhöhen sich die Material-Ressourcen in den spannendsten Zonen des DS LED Gerätes. Somit ermöglicht die Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um den optimalen „Strahlungswinkel”, die Ressourcen der Materialien in den spannendsten Zonen des DS LED Gerätes wesentlich zu erhöhen, und demzufolge die Nutzungsdauer des gesamten DS LED Gerätes zu erhöhen.
4.4.4. Erhöhung der Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes
Die Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich durch Minderung der Menge der sekundären Strahlung, die in den „Strahler” einfällt, die durch Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel” erreicht wird.
Der Kristall besitzt einen hohen Grad an Absorption des Spektrums der sekundären Strahlung. Deshalb wird praktisch die gesamte sekundäre Strahlung, die auf den Kristall einfällt, durch ihn absorbiert. Die Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um den optimalen Winkel führt zur Minderung der Menge der sekundären Strahlung, die in den „Strahler” einfällt, und folglich zur Erhöhung durch diese Lichtmenge der gesamten nützlichen Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes.
Somit führt die Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um den optimalen „Strahlungswinkel” zur Erhöhung der Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes durch Minderung der Menge der in den „Strahler” einfallenden sekundären Strahlung.
4.4.5. Minderung der Verzerrung des Strahlungsdiagrammblattes
Die Verzerrungen des Strahlungsdiagrammblattes mindern sich durch Verringerung des Schattens vom „Strahler”, der sich auf dem Weg des Vektors der sekundären Strahlung befindet, durch Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel”.
In vielen Fällen der Anwendung der Leucht- und Einblendungsgeräte spielt eine wesentliche Rolle die Form des Strahlungsdiagramms. In der Regel sind wesentliche Fehlerscheinungen nicht zulässig oder unerwünscht, weil sie eine Ungleichmäßigkeit im Feld der zu beleuchtender Oberfläche verursachen. Die sekundäre Strahlung des gleichmäßig beleuchteten flachen Luminophor-Feldes ergibt ein annähernd zum Kosinus Strahlungsdiagramm.
Das Maximum des Vektors der sekundären Strahlung liegt auf der „Achse der sekundären Strahlung”. Dies wurde schon ausführlich im P. 4.4 beschrieben. Deswegen wird die Platzierung des „Strahlers” gegenüber des Vektors der maximalen Strahlung einen Schatten (Fehlerscheinung) im wichtigsten Teil des Ausrichtungsdiagramms und folglich einen maximalen Verlust verursachen.
Die Auswahl des optimalen „Strahlungswinkels” der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” ermöglicht, den Verlust durch den Schatten des „Strahlers” zu minimieren. In den Beleuchtungssystemen ermöglicht dies, den Schatten und die Ungleichmäßigkeiten der Lichtverteilung auf der beleuchteten Oberfläche auszuschließen oder wesentlich zu mindern.
Somit führt die Minderung der Einfälle der sekundären Strahlung in den „Strahler” durch die Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um den optimalen „Strahlungswinkel” zur Verringerung der Verzerrung des Strahlungsdiagrammblattes durch Minimierung des Schattens vom „Strahler”, der sich im Wege des Vektors der sekundären Strahlung befindet.
4.5. Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers”
Die Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” erfolgt durch Reduzierung des Querschnitts des „Strahlers” und durch die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand.
Zur Minderung des negativen Einflusses des durch den „Strahler” entstandenen Schattens auf das Ausrichtungsdiagramm und zur Minderung der Verluste der nützlichen sekundären Strahlung in der primären Strahlungsquelle ist es notwendig, den „Aperturen-Winkels des Strahlers” zu minimieren.
Wir legen die Terminologie fest:
Das lateinische Wort Aperture bedeutet – Öffnung. In verschiedenen Bereichen der Optik wird es aber unterschiedlich verwendet. Um Missverständnisse zu vermeiden, erläutern wir den Sinn, wofür der Begriff hier genutzt wird. Aperturen-Winkel1*

1*: Da die Oberfläche der Luminophor-Schicht bestimmte Größe hat, so befinden sich die Strahlungspunkte des Kegelgipfels mit einem bestimmten Abstand voneinander. Somit ist der Abstand von den Gipfeln des Kegels bis zum „Strahler” unterschiedlich. Die geometrische Projektion des „Strahlers” für jeden Strahlungspunkt wird sich auch unterscheiden. Folglich wird der Aperturen-Winkel jedes Strahlungspunktes der Luminophor-Schicht verschieden sein. In unserer Erfindung verzichten wir auf diesen Unterschied, weil er zu gering ist.

2*

2*: Die Abmessung der strahlenden Oberfläche unterscheidet sich von den Abmessungen des „Strahler”-Gehäuses. Es ist klar, dass in einigen Fällen, z. B. beim Schatten, den der „Strahler” abwirft, spielt die Größe des „Strahler”-Gehäuses eine wesentliche Rolle. In einigen Fällen, wenn es um die Menge der primären Kurzwellenstrahlung geht, die auf die Luminophor-Schicht einfällt, spielt der Querschnitt des „Strahlers” eine wesentliche Rolle und nicht die Größe seines Gehäuses. In unserer Beschreibung verzichten wir auf die Differenz im Aperturen-Winkel als unwesentlich, um die Aufnahme der Erfindung zu vereinfachen.

In unserer Erfindung verstehen wir unter einem kegelförmigen Lichtbündel ein Lichtbündel von jedem Strahlungspunkt der Luminophor-Schicht. Der Kegelwinkel ergibt sich durch Grenzstrahlen des Kegels, die auf die Grenzpunkte des „Strahlers” einfallen, also Strahlen die das Ausmaß des Strahlers begrenzen. Deswegen nennen wir ihn „Aperturen-Winkels des Strahlers”. Kurz kann man den physikalischen Sinn als Sichtwinkel des Strahlers von der Seite der Luminophor-Schicht wiedergeben.
In 1.4 ist der „Aperturen-Winkel des Strahlers” der Luminophor-Schicht dargestellt. Die Grenzstrahlen (6), die aus dem Punkt des beleuchteten Luminophors ausgehen, gehen zum „Strahler” und fallen in die Grenzpunkte des „Strahler” ein (begrenzen die Abmessung des „Strahlers”). Sie bilden den Winkel zwischen den Grenzstrahlen des kegelförmigen Lichtbündels. Dieser Winkel nennen wir „Aperturen-Winkel des Strahlers” (16).
Es ist zu bemerken, dass aus jedem strahlenden Punkt der Luminophor-Schicht solch ein Kegel ausgeht. In der Zeichnung ist nur ein strahlender Punkt eingezeichnet, um die Überlastung zu vermeiden. Die summierte Energiemenge dieser Kegel von jedem strahlenden Teilchen der Luminophor-Schicht bildet im „Strahler” einen gesamten Energiestrom der sekundären Strahlung, der beim „Strahler” ankommt.
Die summierte Energiemenge der Kegel, die beim „Strahler” ankommt, ist direkt proportional der Größe des „Aperturen-Winkels des Strahlers”. Da die strahlenden Kristalle einen hohen Absorptionskoeffizient besitzen, wird die Energie von ihm absorbiert.
Somit wird die Energie, die in die Nutzzonen gerichtet werden sollte, vom Kristall absorbiert, erhöht somit die Temperatur des Kristalls und mindert seine Effizienz. Außerdem bildet der Schatten des „Strahlers” in der Mitte des Diagramms dessen Defekt. Energetisch und mengenmäßig gesehen ist dieser Defekt direkt proportional den „Aperturen-Winkel des Strahlers”. Deswegen ist die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” eine aktuelle Aufgabe.
In der Erfindung wir vorgeschlagen, den „Aperturen-Winkel des Strahlers” durch zwei Methoden zu mindert: durch Vergrößerung des Abstandes zum „Strahler” und durch Minderung der geometrischen Abmessungen des Querschnitts des „Strahlers”.
In 1.5. sind diese Methoden dargestellt:

1) Wenn wir den Abstand (C) von der zu bestrahlenden Oberfläche des Luminophors (3) bis zum „Strahler” auf den Abstand (D) vergrößern, so sieht man, dass bei gleichen geometrischen Größen des Querschnitts des „Strahlers” (A) der „Aperturen-Winkel des Strahlers” sich wesentlich von Größe α1 zur Größe α2 verringert.
2) Wenn wir die geometrische Größe des Querschnitts des „Strahlers” (A) bis zur Größe (B) verringern, so sieht man, dass bei gleichem Abstand (C) vom „Strahler” bis zur bestrahlenden Oberfläche des Luminophors (3) der „Aperturen-Winkel des Strahlers” sich wesentlich verringert, und zwar von Größe α1 zur Größe α3.

Folglich sind die beiden von uns vorgeschlagenen Methoden der Entfernung des „Strahlers” und Minderung des Querschnitts des „Strahlers” zwecks Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” effektiv.
Physikalischer Sinn der Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers”:

1) Minderung des Einfallens des sekundären Lichtes in den „Strahler”.
2) Minderung des Schattens, den der „Strahler” abwirft. Mit anderen Worten: Minderung des Defektes des Ausrichtungsdiagramms, der durch das Hindernis („Strahler”) auf dem Wege der sekundären Strahlung verursacht wird.

Nützliche Effekte
4.5.1. Erhöhung Effizienz DS LED Gerätes
Die Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich durch Minderung des Aufwärmens der primären Strahlungsquelle – des Kristalls, durch Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers”.
Der „Strahler” hat ein System, das die primäre Strahlung für die Bestrahlung der DS-Schicht bildet. Für die Beschreibung der Erfindung wählten wir das Reflektor-System als anschaulicheres System und haben es genauer in P. 4.2 beschrieben. Einige Vektoren der sekundären Strahlung sind in Richtung des „Strahlers” ausgerichtet, deswegen fällt ein Teil der sekundären Strahlung unvermeidlich in den „Strahler” ein.
Das fokussierende System des „Strahlers” fokussiert die Energie des Kegels von jedem Teilchen der Luminophor-Schicht auf den Kristall. Die Winkelgröße des Kegels mit einigen Klausel und Bemerkungen, s. P. 4.5, entspricht dem „Aperturen-Winkel des Strahlers”. Die Energiemenge, die die Kegel ausstrahlen, ist entsprechend dem „Aperturen-Winkel des Strahlers” proportional.
Der Kristall besitzt einen hohen Absorptionsgrad. Die in den Kristall eingefallene Energie erwärmt ihn. Somit bekommt der Kristall eine konzentrierte punktuelle Erwärmung von der sekundären Strahlungsquelle.
Folglich ermöglicht die Minimierung der Einfälle der sekundären Strahlung in das fokussierende System des „Strahlers” die Temperatursenkung des strahlenden Kristalls oder der Kristalle.
Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Quanteneffizienz, weil die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur abhängig ist. Genauere Beschreibung in P. 4.2. Somit führt die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” zur Erhöhung der gesamten nützlichen Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes durch die Minderung der Erwärmung der primären Strahlungsquelle – des Kristalls.
4.5.2. Erhöhung der Nutzungsdauer und Sicherheit des DS LED Gerätes
Die Nutzungsdauer und Sicherheit des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle durch Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers”.
Der „Strahler” hat ein System, das die primäre Strahlung für die Bestrahlung der DS-Schicht bildet. Für die Beschreibung der Erfindung wählten wir das Reflektor-System als anschaulicheres System und haben es genauer im P. 4.2 beschrieben. Einige Vektoren der sekundären Strahlung sind in Richtung des „Strahlers” ausgerichtet, deswegen fällt ein Teil der sekundären Strahlung unvermeidlich in den „Strahler” ein.
Das fokussierende System des „Strahlers” fokussiert die Energie des Kegels von jedem Teilchen der Luminophor-Schicht auf den Kristall. Die Winkelgröße des Kegels mit einigen Klausel und Bemerkungen, s. P. 4.5, entspricht dem „Aperturen-Winkel des Strahlers”. Die Energiemenge, die die Kegel ausstrahlen, ist entsprechend dem „Aperturen-Winkel des Strahlers” proportional.
Der Kristall besitzt einen hohen Absorptionsgrad. Die in den Kristall eingefallene Energie erwärmt ihn. Somit bekommt der Kristall eine konzentrierte punktuelle Erwärmung von der sekundären Strahlungsquelle. Wobei die durch den „Strahler” kommende Energiemenge, die den Kristall aufwärmt, ist proportional dem „Aperturen-Winkel des Strahlers”.
Folglich wird aufgrund der Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers” und/oder durch Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand, die Temperatur der primären Strahlungsquelle gemindert.
Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht:
Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs, des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Genauere Beschreibung im P. 4.2. Somit führt die Entfernung des „Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einen großen optimalen Abstand zur Erhöhung der Nutzungsdauer und Sicherheit des DS LED Gerätes.
Somit führt die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers” und/oder durch optimale Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht zur Erhöhung der Nutzungsdauer und Sicherheit des DS LED Gerätes.
4.5.3. Erhöhung der Nutzungsdauer des gesamten DS LED Gerätes
Die Nutzungsdauer des gesamten DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Reduzierungng der spezifischen energetischen Belastung der Materialien im „Innenraum des Strahlers” durch Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers”. Die Zone um die primäre Strahlungsquelle, der „Innenraum des Strahlers”, bleibt als spannende Zone des DS LED Gerätes.
Nach der hindernisfreien und vollständigen Ableitung der sekundären Strahlung aus dieser Zone, d. h. Lichtableitung von der „Innenseite” des Luminophors in die Nutzzonen, verringert sich die Spannung in dieser Zone wesentlich. Die Zone bleibt ziemlich spannend, da in ihrem sehr kleinen Volumen die UV-Strahlung und die Wärme vom Kristall, sowie die sekundäre Strahlung vertreten sind.
Das Eintreffen in dieser Zone der „sekundären Strahlung” erhöht die energetische Belastung. Dabei kommt es zu Wirkungen:

– der sekundären Strahlung;
– des Wärmespektrums, der sich durch Umwandlung der sekundären Strahlung, die durch das Fokussierungssystem des „Strahlers” auf den Kristall fokussiert wird, ergibt

Die Materialien, aus denen der „Innenraum des Strahlers” besteht, ertragen eine hohe spezifische energetische Belastung. Der „Innenraum” wird gewöhnlich aus optisch transparenten Materialien mit zwischenmolekularen Verbindungen, wie Si-O oder C-C, oder C-H gebildet. In den modernen LEDs werden die Kristalle manchmal auch auf Thermoadhäsive platziert, die solche oder ähnliche zwischenmolekularen Verbindungen beinhalten.
Die Bindungsenergie der molekularen Verbindungen der Materialien, die sich im „Innenraum” oder nebenan befinden, hat eine bestimmte, aber keine große Bedeutung. Die optischen Eigenschaften der Materialien beginnen sich zuerst zu verändern. Letztendlich werden die zwischenmolekularen Verbindungen unter dem Einfluss der UV-Strahlung (primäre Strahlung), des sichtbares Spektrums (der sekundären Strahlung), der Wärmestrahlung (infrarot), die im „Innenraum” vorhanden sind, zerstört. Im Ergebnis versagt das Gerät.
Deswegen ist die Minderung der auf den „Strahler” einfallenden sekundären Strahlung eine aktuelle Aufgabe. Zur Realisierung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, den „Aperturen-Winkel des Strahlers” zu mindern. Der „Strahler” hat ein System, das die primäre Strahlung für die Bestrahlung der DS-Schicht bildet. Für die Beschreibung der Erfindung wählten wir das Reflektor-System als anschaulicheres System und haben es genauer in P. 4.2 beschrieben.
Einige Vektoren der sekundären Strahlung sind in Richtung des „Strahlers” ausgerichtet, deswegen fällt ein Teil der sekundären Strahlung unvermeidlich in den „Strahler” ein. Das fokussierende System des „Strahlers” fokussiert die Energie des Kegels von jedem Teilchen der Luminophor-Schicht auf den Kristall. Die Winkelgröße des Kegels mit einigen Klausel und Bemerkungen, s. P. 4.5, entspricht dem „Aperturen-Winkel des Strahlers”. Die Energiemenge, die die Kegel ausstrahlen, ist entsprechend dem „Aperturen-Winkel des Strahlers” proportional.
Die spezifische energetische Belastung auf die Materialien in dem „Innenraum des Strahlers” mindert sich somit aufgrund der Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Minderung des Einfalls der sekundären Strahlung in diesen Raum. Dies verlängert die Nutzungsdauer der Materialien und entsprechend die Nutzungsdauer des Gesamtgerätes.
4.5.4. Vereinfachung der Wärmeabfuhr
Die Wärmeabfuhr vereinfacht sich aufgrund der Minderung der Erwärmung der primären Strahlungsquelle, des Kristall, durch Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers”. Der „Strahler” hat ein System, das die primäre Strahlung für die Bestrahlung der DS-Schicht bildet. Für die Beschreibung der Erfindung wählten wir das Reflektor-System als anschaulicheres System und haben es genauer in P. 4.2 beschrieben.
Einige Vektoren der sekundären Strahlung sind in Richtung des „Strahlers” ausgerichtet, deswegen fällt ein Teil der sekundären Strahlung unvermeidlich in den „Strahler” ein. Das fokussierende System des „Strahlers” fokussiert die Energie des Kegels von jedem Teilchen der Luminophor-Schicht auf den Kristall. Die Winkelgröße des Kegels mit einigen Klausel und Bemerkungen, s. P. 4.5, entspricht dem „Aperturen-Winkel des Strahlers”. Die Energiemenge, die die Kegel ausstrahlen, ist entsprechend dem „Aperturen-Winkel des Strahlers” proportional.
Der Kristall besitzt einen hohen Absorptionsgrad. Die in den Kristall eingefallene Energie erwärmt ihn. Somit bekommt der Kristall eine konzentrierte punktuelle Erwärmung von der sekundären Strahlungsquelle. Wobei die durch den „Strahler” kommende Energiemenge, die den Kristall aufwärmt, ist proportional dem „Aperturen-Winkel des Strahlers”.
Folglich wird aufgrund der Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers” und/oder durch Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand, die Temperatur der primären Strahlungsquelle gemindert.
Systeme, die die Wärme vom Kristall abführen, haben unterschiedliche Preise, die in Abhängigkeit von den Aufgaben des DS LED Gerätes variieren. Um eine gute Wärmeabfuhr vom Kristall an die Unterlage zu erreichen, können für die Unterlage teure Materialien mit einem hohen Wärmeleitkoeffizienten, teure Technologien der Aufbringung der Kristalle auf der Unterlage oder komplizierte Kühlsysteme eingesetzt werden.
Die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” führt somit zur Minderung der Strahlungsmenge, die in den „Strahler” einfällt, und die Minderung des Einfalls der sekundären Strahlung in das fokussierende System des „Strahlers” ermöglicht, die Erwärmung des strahlenden Kristalls oder der Kristalle im Wesentlichen zu reduzieren. Das Mindern der Erwärmung des Kristalls ermöglicht, das Wärmeabfuhrsystem einfacher und günstiger zu gestallten.
4.5.5. Erhöhung der Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes
Die Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Minderung der Menge der sekundären Strahlung, die in den „Strahler” einfällt, durch Reduzierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers”. Durch die Reduzierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” mindert sich die Größe des Kosinus-Winkels des Lichtes, das aus jedem Punkt der Luminophor-Oberfläche ausgeht und in den „Strahler” einfällt.
Folglich mindern wir die Menge der sekundären Strahlung, die in den „Strahler” einfällt. Die Menge der sekundären Strahlung, die bis zur Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” in den „Strahler” einfiel und von ihm absorbiert wurde, richtet sich jetzt in die Nutzzone.
Demzufolge erhöht sich die Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes aufgrund der Minderung der Menge der sekundären Strahlung, die in den „Strahler” einfällt. Somit führt die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” zur Erhöhung der gesamten nützlichen Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes durch Minderung der Menge der sekundären Strahlung, die in den „Strahler” einfällt.
4.5.6. Minderung der energetisch-quantitativen Verzerrung des Blattes des Strahlungsdiagramms
Die energetisch-quantitative Verzerrung des Blattes des Strahlungsdiagramms reduziert sich durch Minderung der Schattengröße des „Strahlers”, der sich im Wege des Vektors der sekundären Strahlung befindet, d. h. durch Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers”.
In vielen Fällen der Anwendung der Leucht- und Einblendungsgeräte spielt eine wesentliche Rolle die Form des Strahlungsdiagramms. In der Regel sind wesentliche Fehlerscheinungen nicht zulässig oder unerwünscht, weil sie eine Ungleichmäßigkeit im Feld der zu beleuchtender Oberfläche verursachen.
Der „Strahler” befindet sich immer im Wege einiger Vektoren des Diagramms der sekundären Strahlung. Die Größe des Schattens des Strahlers ist direkt proportional der Größe des „Aperturen-Winkels des Strahlers”. Wie es in 1.4. dargestellt ist, geht von jedem Strahlungspunkt der Luminophor-Schicht ein Kegel des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aus.
Die Winkelgröße dieses Kegels (16) kann durch in der Erfindung genannten Mitteln reduziert werden: durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers” und durch Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand.
Durch Minderung der Winkelgröße jedes Kegels wird die Energie, die in den „Strahler” einfällt, und entsprechend die energetische Größe des Schattens reduziert.
Durch Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” wird der energetisch-quantitative Defekt im Strahlungsdiagramm des DS LED Gerätes erreicht. Somit wird durch Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” die energetisch-quantitative Größe des Schattens und entsprechend die energetisch-quantitative Fehlerscheinung des Strahlungsdiagramms reduziert. Folglich ergibt sich die Möglichkeit, eine gleichmäßige Lichtverteilung im Beleuchtungsfeld zu erreichen.
4.6. Ausrüstung der DS LED Geräte mit Reflektoren oder reflektierenden Schirmen
Es wird vorgeschlagen, die DS LED Geräte mit Reflektoren auszurüsten, die die strahlende Oberfläche des Luminophors über den gesamten Umfang auf alle 360° von beiden Seiten der Luminophor-Schicht umfassen.
Um die Technologie der Herstellung der DS LED Geräte zu vereinfachen, können einzelne reflektierende Schirme verwendet werden. Einige Beispiele der praktischen Realisierung der reflektierenden Schirme und der Reflektoren sind in 2.0, 2.1, 2.2, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9 dargestellt.
Physikalischer Sinn
Die Oberfläche des Luminophors des DS-Types strahlt das sekundäre Licht auf beide Seiten von dessen Oberfläche in Form der Kosinus-Diagramme aus, wie in 3.3 dargestellt. In einer Reihe von Fällen wird nur der zentrale Teil dieses Diagramm vom Verbraucher effizient genutzt.
Wobei die sekundäre Strahlung unter großen Neigungswinkel vom Null-Vektor vom zentralen Teil des Strahlungsdiagramms in die „seitlichen” Sektoren im Gesamtumfang abgeht. In den seitlichen Sektoren zerstreut sich die „sekundäre Strahlung” nutzlos und verursacht sogar negativen Folgen, z. B., Erwärmung des Bodens und der primären Strahlungsquelle, die darauf platziert ist. Die Erwärmung führt zur Minderung der gesamten Effizienz des DS LED Gerätes.
Wir nennen diese Strahlung „Seitenstrahlen”*

*: „Seitenlicht” oder „Seitenstrahlen”, oder „seitliche sekundäre Strahlung” – Die sekundäre Strahlung des beleuchteten flachen Luminophor-Feldes ergibt ein nähernd kegelförmiges Strahlungsdiagramm, s. Fig. 1.2. Das Strahlungsdiagramm (Lichtkraftkurve) wird gewöhnlich im polaren Koordinatensystem dargestellt. Das Maximum des Vektors der sekundären Strahlung liegt auf der polaren Achse (18) oder auf dem sogenannten Null-Vektor. Die Vektoren, die zur polaren Koordinatenachse unter einem größeren Winkel bis 90° einfallen, nennen wir „Seitenstrahlen”. Mit anderen Worten: dies ist eine sekundäre Strahlung, die aus dem zentralen Teil des Ausrichtungsdiagramms seitlich im Umkreis von 360° in den Raum ausgeht. „Seitlich” wird für diesen Begriff überwiegend bedingt eingesetzt, um die Terminologie zu vereinfachen.

Um die Verluste zu vermeiden und den negativen Einfluss „der seitlichen sekundären Strahlung” auszuschließen oder zu minimieren wird vorgeschlagen, die DS LED Geräte mit reflektierenden Oberflächen ausrüsten.
Es können Reflektoren sein, die die strahlende Oberfläche des Luminophors um alle 360° vom Null-Vektor des Diagramms umfassen und die von beiden Seiten der Luminophor-Schicht platziert sind.
Die Ausführungsvarianten dieser DS LED Geräte sind in den Zeichnungen dargestellt. In 3.7 ist der Querschnitt der Seitenansicht dargestellt, in 3.8 – die Ansicht von oben, in 3.9 – die Ansicht von oben und das Ausrichtungsdiagramm. Zur Vereinfachung der Herstellungstechnologie können verschiedene vereinfachte Varianten der Reflektoren – reflektierende Schirme eingesetzt werden.
Einige Ausführungsvarianten sind in 2.0, 2.1, 3.4, 3.5 und 3.6 dargestellt. Die Verwendung der reflektierenden Oberflächen, der Reflektoren oder reflektierenden Schirme ermöglicht, die sekundäre Strahlung, die die Luminophor-Schicht ausstrahlt, vollständiger nach Bestimmung zu nutzen. Zur technologischen Vereinfachung können die reflektierenden Schirme in einigen Sektoren angebracht werden, z. B. auf dem Boden des Gerätes.
Auf den Zeichnungen sind die Schirme mit 8.0 bezeichnet. Die Schirme können in den Seitensektoren (Kennzeichnung 8.1) und im oberen Sektor (Kennzeichnung 8.2) platziert werden. Sie können auch zusätzlich in beliebigen Zwischensektoren platziert werden. Die Kombination der Platzierung der Schirme kann beliebig sein. Diese Erfindung ist durch die oben beschriebenen Ausführungsvarianten nicht begrenzt, es sind beliebige Modifikationen ohne Abweichung vom Wesen der Erfindung möglich.
Nützliche Effekte
4.6.1. Erhöhung der Lichtabgabe des DS LED Gerätes
Die Lichtabgabe des DS LED Gerätes erhöht sich durch nützliche Verwendung des „Seitenlichts” mittels der reflektierenden Oberflächen. Die Luminophor-Oberfläche des DS-Typs strahlt auf beide Seiten von ihrer Oberfläche in Form der Kosinus-Diagramme, S. 3.3.
Die Verwendung reflektierender Oberflächen (von beiden Seiten der Luminophor-Schicht), die die Luminophor-Oberfläche im ganzen Umfang auf alle 360° umfassen, oder geteilter reflektierender Schirme, die in den „Seitensektoren” platziert sind, werden den Abgang der „sekundären Strahlung” in die Seitensektoren und die Zerstreuung darin verhindern.
Die Verwendung der reflektierenden Oberflächen im gesamten Umfang, die von beiden Seiten die Luminophor-Schicht DS umfassen, oder der einzelnen reflektierenden Schirme ermöglicht die ganze oder den größten Teil der „seitlichen sekundären Strahlung” der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen zu leiten.
Eine vollständigere Nutzung der sekundären Strahlung, u. a. der „seitlichen sekundären Strahlung”, die durch die Luminophor-Schicht DS ausgestrahlt wird, erhöht die Lichtabgabe des DS LED Gerätes. Somit führt die Ausstattung des DS LED Gerätes mit reflektierenden Oberflächen zur Erhöhung der Lichtabgabe des DS LED Gerätes.
4.6.2. Bildung des Strahlungsdiagramms entsprechend dem Einsatz des DS LED
Gerätes
Die Bildung des Strahlungsdiagramms entsprechend dem Einsatz des DS LED Gerätes führt zu einer effizienteren Nutzung der Lichtenergie. Dabei wird eine höhere Qualität des beleuchteten Feldes mittels der reflektierenden Oberflächen erreicht.
Die Verwendung der reflektierenden Oberflächen, die die Luminophor-Schicht DS von beiden Seiten umfassen oder einzelner reflektierender Schirme ermöglicht, ein erforderliches Strahlungsdiagramm mit besserer Qualität, entsprechend dem Einsatz des DS LED Gerätes, zu bilden.
Die Bildung des Diagramms mit einer passenden Form ermöglicht dem Verbraucher, das DS LED Gerät mit einer maximalen Effizienz der Energienutzung einzusetzen und dabei eine qualitativere Beleuchtung entsprechend dem Einsatz des DS LED Gerätes zu bekommen. Ein Beispiel wäre ein Feld mit gleichmäßiger Beleuchtung oder ein spezielles Beleuchtungsfeld für die Lösung konkreter Aufgaben, indem die Energie effizient genutzt wird.
Somit wird die Energie durch Ausstattung des DS LED Gerätes mit reflektierenden Oberflächen effizienter genutzt und dabei erhöht sich die Qualität des beleuchteten Feldes entsprechend dem Einsatz des DS LED Gerätes.
4.6.3. Ausschluss der Blendung des DS LED Gerätes, Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes, Minderung der Selbstkosten
Der Ausschluss der Blendung des DS LED Gerätes, die Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes, die Minderung der Selbstkosten des Leuchtgerätes, in dem DS LED Geräte eingebaut sind, sind durch Verwendung von reflektierenden Oberflächen erreichbar. Durch die Ausrüstung des DS LED Gerätes mit reflektierenden Oberflächen kann in einigen Konstruktionen der direkte Einfall des sekundären Lichtes der Luminophor-Schicht ins Auge des Menschen vermieden werden.
Die Luminophor-Schicht besitzt eine hohe Helligkeit. Ein direkter Einfall des nicht zerstreuten Lichtes in das Auge des Menschen wird ein unangenehmes Gefühl hervorrufen oder sogar einen Schaden der Sehkraft verursachen. Die Verwendung der DS LED Geräte, die mit reflektierenden Oberflächen ausgestatten sind, ermöglicht einen direkten Einfall in die Augen zu vermeiden.
Weiterhin kann das Licht in die Nutzzonen geleitet werden, ohne solche extra helle Flecken zu haben. Am häufigsten werden heutzutage Konstruktionen angewandt, die auf der Wand oder Decke befestigt werden, in denen an der hinteren Wand Massive der klassischen LEDs platziert sind. Um die Blendung in diesen Konstruktionen zu vermeiden, bauen die Hersteller im Wege des Lichtstrahls spezielle Zerstreuer ein.
Das Licht, das die Zerstreuer passiert, verliert eine wesentliche Menge an Energie. In den praktischen Konstruktionen betragen die Verluste ungefähr 10%, in einigen Konstruktionen können es ca. 50–80% sein. Die Verwendung der reflektierenden Oberflächen in den DS LED Geräten kann zum Ausschluss oder Minderung der Blendung des Leuchtgerätes führen. Sie kann zur Reduzierung der finanziellen Mittel für zusätzliche Zerstreuer sowie zur Vermeidung der Energieverluste in diesen Zerstreuer führen.
4.6.4. Erhöhung der Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes
Die Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich durch Minderung der Erwärmung der primären Strahlungsquelle mittels der reflektierenden Oberflächen. Die Anwendung der reflektierenden Oberflächen im gesamten Umfang, die von beiden Seiten die Luminophor-Schicht DS umfassen, oder der einzelnen reflektierenden Schirme ermöglichen, die ganze oder den größten Teil der „seitlichen sekundären Strahlung” der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen zu leiten.
Dies ermöglicht eine vollständige oder wesentliche Minderung der Ausheizung des Bodens und der mit ihm im Wärmekontakt stehenden primären Strahlungsquelle durch die „seitliche sekundäre Strahlung”. Die Minderung der Bodentemperatur führt zur Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle.
Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Quanteneffizienz, weil die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur abhängig ist. Genauere Beschreibung in P. 4.2. Somit erhöht sich die Quanten-Effizienz des gesamten DS LED Gerätes durch den Einsatz von reflektierenden Oberflächen.
4.6.5. Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit des DS LED Gerätes
Die Nutzungsdauer und die Sicherheit der DS LED
Gerätes erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle durch den Einsatz von reflektierenden Oberflächen.
Die Anwendung der reflektierenden Oberflächen im gesamten Umfang, die von beiden Seiten die Luminophor-Schicht DS umfassen, oder der einzelnen reflektierenden Schirme ermöglichen, die ganze oder den größten Teil der „seitlichen sekundären Strahlung” der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen zu leiten.
Dies ermöglicht eine vollständige oder wesentliche Minderung der Ausheizung des Bodens und der mit ihm im Wärmekontakt stehenden primären Strahlungsquelle durch die „seitliche sekundäre Strahlung”. Die Minderung der Bodentemperatur führt zur Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle.
Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht:
Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Genauere Beschreibung im P. 4.2.
Somit führt die Ausrüstung des DS LED Gerätes mit reflektierenden Oberflächen zur Erhöhung der Nutzungsdauer und der Betriebssicherheit des DS LED Gerätes.
4.7. Platzierung der „Strahler” auf dem Boden des Gerätes
Es wird vorgeschlagen, die „Strahler” auf dem Boden des DS LED Gerätes zu platzieren. Wie bereits im P. 4.4 beschrieben, ist es sinnvoll die „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” auf einen optimalen Winkel abzulenken.
Außerdem, wir angeboten, im DS LED Gerät den „Strahler” auf dem Boden des DS LED Gerätes zu platzieren. Diese Platzierung des „Strahlers” oder der „Strahler” ermöglicht alle Vorteile der Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” auf den optimalen Winkel zu realisieren. Wobei die Möglichkeit entsteht, eine konstruktiv einfachere und effizientere Wärmeabfuhr von der primären Strahlungsquelle des DS LED Gerätes zu erreichen.
Physikalischer Sinn der Platzierung des „Strahlers” oder der „Strahler” auf dem Boden
Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” ermöglicht:

– eine einfachere Konstruktion;
– eine effektiveren Wärmeabfuhr;
– eine Minderung des Einfalles der sekundären Strahlung in den „Strahler”;
– eine Minderung des Verlustes der sekundären Strahlung im „Strahler”;
– eine Vermeidung oder Minderung des Einflusses des Schattens in der Nutzzone des Strahlungsdiagramms.

Positive Effekte:
4.7.1. Minderung der Herstellungskosten für die Realisierung einer effizienteren Wärmeabfuhr
Die Herstellungskosten für die Realisierung einer effizienteren Wärmeabfuhr mindern sich aufgrund der Nutzung des Bodens des DS LED Gerätes als durch die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des Gerätes.
Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter dem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” ermöglicht, den Boden des Gerätes als wärmeabführende und wärmestreuende Konstruktion zu nutzen, um die Wärmeabfuhr von der Strahlungsquelle zu gewährleisten, ohne zusätzliche wärmeabführende und wärmestreuende Konstruktionen.
Dies ermöglicht, Herstellungskosten zu mindern. Die Wärmeabfuhr von der primären Strahlungsquelle in den Boden ermöglicht eine effiziente Wärmeabfuhr über die gesamte Fläche des Bodens der Konstruktion, in der sie platziert wurde. Dies führt zu einer effizienten Wärmeabfuhr in den Außenraum. Die Platzierung des „Strahlers” oder der „Strahler” auf dem Boden unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” ermöglicht alle in P. 4.4 aufgezählten nützlichen Effekte dieser Neigung.
Dabei wird der Boden des DS LED Gerätes als effiziente Wärmeabfuhr- und Wärmestreuungselement ohne zusätzlichen wärmeabführenden und wärmestreuenden Konstruktionen eingesetzt. Somit ermöglicht die Platzierung des „Strahlers” oder der „Strahler” auf dem Boden des DS LED Gerätes die Herstellungskosten für die Wärmeabfuhr zu mindern.
4.7.2. Erhöhung der Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes
Die Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Realisierung einer effizienten Wärmeabfuhr durch die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des Gerätes.
Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des Gerätes ermöglicht, eine hocheffiziente Wärmeabfuhr von den strahlenden Kristallen, die im „Strahler” platziert sind, zu erreichen. Die Realisierung der effizienten Wärmeabfuhr von den strahlenden Kristallen führt zur Senkung deren Temperaturen.
Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Quanteneffizienz, weil die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur abhängig ist. Genauere Beschreibung in P. 4.2. Somit führt die Platzierung der „Strahler” auf dem Boden des DS LED Gerätes zur Erhöhung der Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes.
4.7.3. Erhöhung des Nutzungsdauer und der Sicherheit des DS LED Gerätes
Die Nutzungsdauer und Sicherheit des DS LED Gerätes erhöhen sich aufgrund der Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle durch die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des Gerätes.
Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des Gerätes ermöglicht, eine hocheffiziente Wärmeabfuhr von den strahlenden Kristallen, die im „Strahler” platziert sind, zu erreichen. Die Realisierung der effizienten Wärmeabfuhr von den strahlenden Kristallen führt zur Senkung der Temperatur.
Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht:
Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Genauere Beschreibung im P. 4.2.
Somit führt die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des Gerätes zur Erhöhung der Nutzungsdauer und Betriebssicherheit des DS LED Gerätes.
4.7.4. Erhöhung der Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes
Die Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Minderung der Erwärmung der primären Strahlungsquelle durch die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung”.
Der „Strahler” hat ein System, das die primäre Strahlung für die Bestrahlung der DS-Schicht bildet. Für die Beschreibung der Erfindung wählten wir das Reflektor-System als anschaulicheres System und haben es genauer in P. 4.2 beschrieben. Einige Vektoren der sekundären Strahlung sind in Richtung des „Strahlers” ausgerichtet, deswegen fällt ein Teil der sekundären Strahlung unvermeidlich in den „Strahler” ein.
Das fokussierende System des „Strahlers” fokussiert die Energie des Kegels von jedem Teilchen der Luminophor-Schicht auf den Kristall. Der Kristall besitzt einen hohen Absorptionsgrad. Die in den Kristall eingefallene Energie erwärmt ihn. Somit bekommt der Kristall eine konzentrierte punktuelle Erwärmung von der sekundären Strahlungsquelle.
Da das Maximum des Vektors der sekundären Strahlung im Kosinus-Diagramm der strahlenden Luminophor-Schicht auf der polaren Achse liegt (Null-Vektor), so bringt die Platzierung des „Strahlers” auf dieser Achse zum maximalen Einfall der Lichtmenge der sekundären Strahlung. Entsprechend erhöht sich in dieser Lage maximal die Temperatur der strahlenden Kristalle.
Deswegen kann durch die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter dem optimalen Neigungswinkel der „Strahler-Achse” zur „Achse der sekundären Strahlung” die Menge der fokussierten sekundären Strahlung, die auf den Kristall einfällt, gemindert und die Wärme vom Kristall in den Boden des DS LED Gerätes effizient abgeführt werden.
Die Realisierung der effizienten Wärmeabfuhr führt zur zusätzlichen Temperatursenkung des Kristalls. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Quanteneffizienz, weil die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur abhängig ist. Genauere Beschreibung in P. 4.2.
Somit ermöglicht die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter dem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” die Erhöhung der gesamten Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes durch Minderung der Aufwärmung der primären Strahlungsquelle.
4.7.5. Erhöhung der Nutzungsdauer des Geräts DS LED
Die Nutzungsdauer des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Minderung der energetischen Belastung der Materialien im „Innenraum des Strahlers” durch die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung”.
Die Zone um die primäre Strahlungsquelle, der „Innenraum des Strahlers”, bleibt als spannendste Zone des DS LED Gerätes. Ausführlich ist die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” in P. 4.4.3 beschrieben und es führt zur:

Folglich erhöhen sich die Ressourcen der Materialien in den spannendsten Zonen des DS LED Gerätes. Somit ermöglicht die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden unter dem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung”, die Nutzungsdauer des gesamten DS LED Gerätes wesentlich zu erhöhen.
4.7.6. Erhöhung Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes
Die Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Minderung der Menge der „sekundären Strahlung”, die in den „Strahler” einfällt, durch die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung”.
Der Kristall besitzt einen hohen Absorptionsgrad des Spektrums der „sekundären Strahlung”. Deswegen wird praktisch die gesamte „sekundäre Strahlung”, die in den Kristall einfällt, von ihm absorbiert. Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” ermöglicht, die Menge der „sekundären Strahlung”, die in den Kristall einfällt, und folglich um diese Lichtmenge die gesamte nützliche Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes zu erhöhen.
4.7.7. Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit des DS LED Gerätes
Die Nutzungsdauer und die Sicherheit des DS LED Gerätes erhöhen sich aufgrund der Minderung der Menge der „sekundären Strahlung”, die in den „Strahler” einfällt, durch die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung”.
Der „Strahler” besitzt ein System, das den primären Strahlungsstrom zur Bestrahlung der DS-Schicht formiert. Zur Beschreibung der Prinzipien der Erfindung wählten wir ein Reflektor-System als eine übersichtlichere. Dies ist ausführlich in P. 4.2 beschrieben. Die sekundäre Strahlung fällt in den „Strahler”.
Ein fokussierendes System des „Strahlers” fokussiert die Energie der sekundären Strahlung auf den Kristall. Der Kristall besitzt einen hohen Grad der Absorption. Die in den Kristall eingefallene Energie wandelt sich in Wärme um. Somit bekommt der Kristall ein konzentriertes punktartiges Ausheizen von der „sekundären Strahlungsquelle”.
Da das Maximum des Vektors der „sekundären Strahlung” im Kosinus-Diagramm der strahlenden Luminophor-Schicht auf der polaren Achse liegt (Null-Vektor), so bringt die Platzierung des „Strahlers” auf dieser Achse zum maximalen Einfall der Lichtmenge der „sekundären Strahlung”. Entsprechend erhöht sich in dieser Lage maximal die Temperatur der strahlenden Kristalle.
Deswegen kann durch die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung”, die Menge der fokussierten sekundären Strahlung, die auf den Kristall einfällt, gemindert und die Wärme vom Kristall in den Boden des DS LED Gerätes abgeführt werden.
Die effiziente Wärmeabfuhr führt zu einer zusätzlichen Temperatursenkung des Kristalls. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt.
Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht: Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Genauere Beschreibung im P. 4.2.
Somit kann durch die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung”, die Nutzungsdauer und die Sicherheit des DS LED Gerätes erhöht werden.
4.7.8. Minderung der Verzerrung des Blattes des Lichtdiagramms
Die Verzerrung des Blattes des Lichtdiagramms reduziert sich aufgrund der Minderung des Schattens des „Strahlers”, der sich auf dem Wege des Vektors des „sekundären Strahlung” befindet, durch die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung”.
In vielen Fällen der Anwendung der Leucht- und Einblendungsgeräte spielt eine wesentliche Rolle die Form des Strahlungsdiagramms. In der Regel sind wesentliche Fehlerscheinungen nicht zulässig oder unerwünscht, weil sie eine Ungleichmäßigkeit im Feld der zu beleuchtenden Oberfläche verursachen. Die sekundäre Strahlung des gleichmäßig beleuchteten flachen Luminophor-Feldes ergibt ein Strahlungsdiagramm annähernd zum Kosinus.
Der „Strahler”, der sich im Wege des Vektors der „sekundären Strahlung” befindet, wirft einen Schatten im Blattteil des Lichtdiagramms ab. Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” ermöglicht, die Fehlerscheinungen, die durch den Schatten des „Strahlers” entstehen, zu minimieren oder vollständig auszuschließen.
Dies ermöglicht, bei den Beleuchtungssystemen den Schatten und die ungleichmäßige Lichtverteilung auf der zu beleuchtenden Oberfläche auszuschließen oder wesentlich zu reduzieren.
4.8. Optimale Verteilung der „Strahler” auf der Bodenfläche von einer Seite der Luminophor-Schicht oder von beiden der Luminophor-Schicht DS
Es wird vorgeschlagen, die „Strahler” der Luminophor-Schicht des DS LED Gerätes optimal auf der Bodenoberfläche des Gerätes zu platzieren. Die „Strahler” können auf dem Boden von einer oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht optimal platziert werden.
Wobei die „Strahler” nicht in einer Reihe, sondern in einigen Reihen, in einer Schach-Ordnung oder ungleichmäßig, und/oder in einer anderen Ordnung, oder in deren Kombinationen auf der Bodenfläche so platziert werden, dass die Einblendung der Luminophor-Schicht DS unter einem optimalen oder einem annähernd optimalen Winkel stattfinden kann. Eine optimale Platzierung der „Strahler” der Luminophor-Schicht DS auf einer größeren Fläche ergibt eine Reihe von Vorteilen.
Physikalischer Sinn

– Die „Strahler” optimal von einer Seite der Luminophor-Schicht oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht zu platzieren und auf eine größere Bodenfläche zu verteilen. Dies ermöglicht, eine gleichmäßigere Verteilung der Wärme, die die primäre Strahlungsquelle ausstrahlt, auf einer größeren Bodenfläche zu bekommen. Folglich führt es zu einer effizienteren Wärmeabfuhr von den strahlenden Strukturen.
– Eine gleichmäßigere Verteilung der primären Strahlung der Oberflächen der Luminophor-Schicht.

Positive Effekte:
4.8.1. Minderung der Übergröße des DS LED Gerätes
Die Übergröße des DS LED Gerätes reduziert sich durch die optimalen Platzierung und Verteilung der „Strahler” auf einer größeren Bodenfläche von einer Seite der Luminophor-Schicht oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht DS. Die Maße der „Strahler” des Reflektoren-Typs sind wesentlich groß, besonders im Vergleich zu den primären Strahlungsquellen, den Kristallen. Wenn mehrere „Strahler” eingesetzt werden, können die Maße des Gerätes durch die Abmessungen der „Strahler” bestimmt werden.
Es wird vorgeschlagen, die „Strahler” der Luminophor-Schicht DS optimal von einer Seite der Luminophor-Schicht oder von beiden Seiten zu platzieren. Wobei die „Strahler” nicht in einer Reihe, sondern in einigen Reihen, in einer Schach-Ordnung oder ungleichmäßig, und/oder in einer anderen Ordnung, oder in deren Kombinationen auf der Bodenfläche so platziert werden, dass die Einblendung der Luminophor-Schicht DS unter einem optimalen oder einem annähernd optimalen Winkel stattfinden kann.
Es ergibt sich die Möglichkeit, sie kompakter zu platzieren und folglich die größte Abmessung des DS LED Gerätes, die Gesamtlänge, im Vergleich zur Variante der einreihigen Platzierung der „Strahler”, zu mindern. Somit führt die optimale gleichmäßige Platzierung der „Strahler” von einer Seite oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht auf der Bodenfläche zur Minderung der Übergröße des DS LED Gerätes entlang der Linie der Platzierung der „Strahler”.
4.8.2. Erhöhung der Typenleistung des DS LED Gerätes
Die Typenleistung des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der optimalen Platzierung und der Verteilung der „Strahler” von einer Seite der Schicht oder von den beiden Seites der DS-Schicht. Es wird vorgeschlagen, die „Strahler” der Luminophor-Schicht DS optimal von einer Seite der Luminophor-Schicht oder von beiden Seiten zu platzieren.
Wobei die „Strahler” nicht in einer Reihe, sondern in einigen Reihen, in einer Schach-Ordnung oder ungleichmäßig, und/oder in einer anderen Ordnung, oder in deren Kombinationen auf der Bodenfläche so platziert werden, dass die Einblendung der Luminophor-Schicht DS unter einem optimalen oder einem annähernd optimalen Winkel stattfinden kann.
Diese Verteilung und Platzierung der „Strahler” ermöglichen, die größere Leistung von den „Strahlern” abzuführen. Weiterhin sorgt diese Verteilung und Platzierung der „Strahler” auf dem Boden des Gerätes für eine genügende Wärmeabfuhr von der größeren summarischen Leistung der „Strahler”. Dies ermöglicht, eine größere Menge von „Strahler” oder „Strahler” mit einer größeren summarischen Leistung zu platzieren.
Wobei die Leistung des DS LED Gesamtgerätes sich ohne eine wesentliche Vergrößerung dessen Abmessungen erhöhen wird. Somit führt die optimale Platzierung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht bei deren besserer Verteilung auf der Bodenfläche zur wesentlichen Steigerung der Typenleistung des DS LED Gerätes.
4.8.3. Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes
Die Effizienz DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle durch optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” auf den Bodenflächen. Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” der Luminophor-Schicht DS von einer Seite oder von deren beiden Seiten auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der Wärme im Boden des DS LED Gerätes, die durch die primäre Strahlung freigesetzt wird.
Eine gleichmäßigere Verteilung der Quelle, die Wärme freisetzt, auf einer größeren Bodenfläche, ermöglicht eine Senkung der Temperatur der primären Strahlungsquelle. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Quanteneffizienz, weil die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur abhängig ist. Genauere Beschreibung in P. 4.2.
Die Erhöhung der Quanten-Effizienz der primären Strahlungsquelle führt zur Erhöhung der Effizienz des Gesamtsystems. Somit führt die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” der Luminophor-Schicht DS von einer Seite oder von beiden Seiten zur Erhöhung der gesamten Effizienz des DS LED Gerätes.
4.8.4. Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit des DS LED Gerätes
Die Nutzungsdauer und die Sicherheit des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle durch eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” auf der Bodenfläche.
Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” der Luminophor-Schicht DS von einer Seite oder von deren beiden Seiten auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der Wärme im Boden des DS LED Gerätes, die durch die primäre Strahlung freigesetzt wird. Eine gleichmäßigere Verteilung der Quelle, die Wärme freisetzt, auf einer größeren Bodenfläche, ermöglicht eine Senkung der Temperatur der primären Strahlungsquelle.
Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht:
Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Genauere Beschreibung im P. 4.2. Somit führen die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” der Luminophor-Schicht DS von einer Seite oder von beiden Seiten zur Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit des DS LED Gerätes.
4.8.5. Minderung der Herstellungskosten für die Realisierung der Wärmeabfuhr
Die Herstellungskosten für die Realisierung der Wärmeabfuhr reduzieren sich aufgrund der Minderung der Forderungen zur Wärmeabfuhr durch optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” auf der Bodenfläche.
Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” der Luminophor-Schicht DS von einer Seite oder von deren beiden Seiten auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der Wärme im Boden des DS LED Gerätes, die durch die primäre Strahlung freigesetzt wird. Eine gleichmäßigere Verteilung der Quelle, die Wärme freisetzt, auf einer größeren Bodenfläche, ermöglicht eine Senkung der Temperatur der primären Strahlungsquelle.
Dies ermöglicht, die Forderungen an die Wärmeabfuhr von den primären Strahlungsquellen zu reduzieren, was zur Vereinfachung und/oder zur günstigeren Technologie der primären Strahlungsquellen als Wärme abgebenden Quellen führen wird, d. h. Anwendung der Wärmeabfuhr (Boden des Gerätes), kleinerer Querschnitt usw., folglich reduzierte Materialkosten.
Somit führt die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” der Luminophor-Schicht von einer oder von zwei Seiten auf einer größeren Fläche des Bodens zur Vereinfachung und Vergünstigung der Herstellungstechnologie, zur Reduzierung der Herstellungskosten bei der Realisierung der Wärmeabfuhr.
4.8.6. Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes
Die Effizienz des DS LED Gerätes erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der Luminophor-Schicht durch optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” auf der Bodenfläche.
Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” der Luminophor-Schicht DS von einer oder von deren beiden Seiten auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der „primären Strahlung auf der Fläche der Luminophor-Schicht, was zur Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führen wird. Die Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führt zur Senkung der Betriebstemperatur.
Die Senkung der Temperatur der Luminophor-Schicht führt zur Steigerung der Lichtabgabe der „sekundären Strahlung”, d. h. der Luminophor wird noch effizienter arbeiten. Die Erhöhung der sekundären Lichtabgabe der Luminophor-Schicht ermöglicht eine Erhöhung der Effizienz des gesamten DS LED Gerätes. Somit führt die optimale Platzierung und Verteilung des „Strahlers” auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes von einer oder von beiden Seiten der DS-Schicht zur Erhöhung der der Effizienz des DS LED Gerätes.
4.8.7. Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität”
Die „kurzfristige spektrale Stabilität” erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der Luminophor-Schicht durch optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” auf der Bodenfläche.
Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” der Luminophor-Schicht DS von einer oder von deren beiden Seiten auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der „primären Strahlung auf der Fläche der Luminophor-Schicht, was zur Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führen wird.
Die Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führt zur Senkung der Temperatur im stationären Betrieb. Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht DS führt zur Minderung der Temperatur-Differenz der Luminophor-Schicht DS während des stationären Betriebes und im ausgeschalteten Zustand.
Die Luminophore, aus denen die Mischung der Luminophor-Schicht besteht, verändern verschieden ihre Lichtabgabe unter Temperatureinfluss. Deshalb verändert sich bei Temperaturdifferenzen das Strahlungsspektrum des LED Gerätes. Dies führt zur Minderung der „kurzfristigen spektralen Stabilität”. Die Minderung der Temperaturdifferenz der Luminophor-Schicht während des Startes und des stationären Betriebes des DS LED Gerätes ermöglicht den Luminophoren, ein stabileres Spektrum auszustrahlen.
Deswegen führt die Minderung der Temperaturdifferenz zur Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität” DS LED Gerätes. Somit ermöglicht die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der DS-Schicht auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes, die „kurzfristige spektrale Stabilität” DS LED Gerätes zu erhöhen.
4.8.8. Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität”
Die „langfristige spektrale Stabilität” erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der Luminophor-Schicht durch optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” auf der Bodenfläche des Gerätes.
Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” der Luminophor-Schicht DS von einer oder von deren beiden Seiten auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der „primären Strahlung auf der Fläche der Luminophor-Schicht, was zur Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führen wird. Die Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führt zur Senkung der Temperatur im stationären Betrieb.
Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht während des Gesamtbetriebes des Gerätes führt zur Minderung der Veränderung der spektralen Charakteristiken der Luminophor-Mischung. Folglich bleibt die Luminophor-Mischung viel länger in Balance.
Dies ermöglicht, die „langfristige spektrale Stabilität” des gesamten DS LED Gerätes zu erhöhen. Somit ermöglicht die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der DS-Schicht auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes, die „langfristige spektrale Stabilität” DS LED Gerätes zu erhöhen.
4.8.9. Erhöhung der Qualität der Farbwiedergabe
Die Qualität der Farbwiedergabe erhöht sich aufgrund der Temperatursenkung der Luminophor-Schicht durch optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” auf der Bodenfläche des Gerätes.
Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” der Luminophor-Schicht DS von einer oder von deren beiden Seiten auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der „primären Strahlung auf der Fläche der Luminophor-Schicht, was zur Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führen wird. Die Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führt zur Senkung der Temperatur im stationären Betrieb.
Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht ermöglicht die „kurzfristige” und „langfristige Stabilität” zu erhöhen. Die Erhöhung der „kurzfristigen” und „langfristigen Stabilität” des Gerätes ermöglicht, eine höhere Genauigkeit der Farbwiedergabe des DS LED Gerätes zu erreichen. Somit ermöglicht die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der DS-Schicht auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes eine höchst genaue Farbwiedergabe während der gesamten Betriebszeit.
4.8.10. Verlängerung der Nutzungsdauer des DS LED
Die Nutzungsdauer des DS LED Gerätes verlängert sich aufgrund der Temperatursenkung der Luminophor-Schicht durch die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” auf der Bodenfläche des Gerätes.
Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” der Luminophor-Schicht DS von einer oder von deren beiden Seiten auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der „primären Strahlung auf der Fläche der Luminophor-Schicht, was zur Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führen wird. Die Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führt zur Senkung der Betriebstemperatur.
Eine Senkung der Betriebstemperatur und der spezifischen Belastung auf die Luminophor-Schicht ermöglicht, die Nutzungsdauer des Gerätes ohne wesentliche Minderung dessen qualitativen (spektralen) Charakteristiken und ohne wesentliche Minderung dessen quantitativen Charakteristiken der Farbwiedergabe zu verlängern.
Somit ermöglicht die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht DS auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes eine Verlängerung der Nutzungsdauer der Luminophor-Schicht und entsprechend des gesamten DS LED Gerätes.
5. Kurzbeschreibung der Schemas und der Zeichnungen
Schemas, die die Erfindung darstellen:
1.0 – Schema, das das Wirkprinzip der Erfindung darstellt;
1.1 – Schema, das Evolution der Entwicklung der LED Geräte darstellt;
1.2 – Schematische Darstellung von 3 Varianten der Querschnitte der Luminophor-Oberfläche;
1.3 – Schema, das die Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen „Strahlungswinkel” darstellt;
1.4 – Darstellung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” für die Luminophor-Schicht;
1.5 – Schema, das zwei Methoden der Minderung des „Aperturen-Winkels” durch die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht und durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers”.
Varianten der Konstruktion der Leuchtdiode DS LED:
2.0 – Variante der Nutzung der Erfindung in den Leuchtdioden DS LED;
2.1 – Variante der Nutzung der Erfindung in den Leuchtdioden DS LED ohne gegossene Kapsel;
2.2 – Variante der Nutzung der Erfindung in den Leuchtdioden DS LED ohne gegossene Kapsel und ohne reflektierenden Schirm am Boden des Gerätes.
Varianten der Konstruktion der Leuchtdiode DS LED:
3.0 – Ansicht der Leuchtdiode DS LED von oben;
3.1 –* Ansicht der Leuchtdiode DS LED von oben mit reflektierenden Schirmen im Sektor des Bodens der Leuchtdiode;
3.2 – Variante der Platzierung des Luminophors im Körper der Kapsel, ohne Unterlage;
3.3 – Ungefähres Ausrichtungsdiagramm der sekundären Strahlung DS LED;
3.4 – Ungefähres Ausrichtungsdiagramm der sekundären Strahlung DS LED, Variante mit seitlichen Reflektoren der sekundären Strahlung;
3.5 – Querschnitt der Leuchtdiode DS LED, Seitenansicht mit reflektierenden Schirmen auf der Bodenfläche und im oberen Sektor der Leuchtdiode;
3.6 – Querschnitt der Leuchtdiode DS LED, Seitenansicht mit reflektierenden Schirmen auf der Bodenfläche und im oberen und seitlichen Sektor der Leuchtdiode;
3.7 – Querschnitt der Leuchtdiode DS LED, Seitenansicht mit Reflektoren;
3.8 – Querschnitt der Leuchtdiode DS LED, Oberansicht mit Reflektoren;
3.9 – Querschnitt der Leuchtdiode DS LED, Oberansicht mit Reflektoren und ungefähres Ausrichtungsdiagramm.
4.0–4.11 Schematische Darstellungen einiger Varianten der Platzierung des „Strahlers”.
6. Varianten der praktischen Nutzung der DS LED-Erfindung
Die in dieser Erfindung vorgeschlagene Methode der Lichtnutzung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht ermöglicht, einen neuen Typ der DS LED Geräte mit hoher Effizienz, hoher Qualität der Lichtquellen und/oder der Einblendung zu entwickeln.
Damit die Verbraucher die Geräte effizient nutzen können, muss der Hersteller eine Produktpalette von verschiedenen Konstruktionen für verschiedene Einsatzgebiete entwickeln. Es müssen verschiedene Konstruktionen mit unterschiedlichen Leistungen und Ausrichtungsdiagramme sein. Nachfolgend betrachten wir einige Varianten praktischer Ausführungen der DS LED Geräte.
In 2.0 ist eine Variante der Konstruktionen dargestellt. Das optische System, das die Fläche des Luminophors bestrahlt, ist auf dem Boden (9) platziert. Der Boden sollte aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit gefertigt sein. Dies ist besonders wichtig für DS LED Geräte mit hoher Leistung. Um die Verteilung zu realisieren wird auf dem Boden eine Platte mit Leiter (in 2.0 nicht dargestellt) installiert.
Die optische Achse des „Strahlers” mit primären Strahlung sollte im Vorfeld um einen bestimmten Winkel geneigt werden. Um den Winkel einzunehmen wird auf der Platte platziert oder aus dem Material des Bodens eine winkelige (vom Wort Winkel) wärmeleitende Fläche (15) ausgedruckt. Dies gibt der Strahlung eine Richtung (Neigungswinkel der primären Strahlungsquelle) und führt die Wärme vom „Strahler” ab.
Unter dem Kristall oder dem verkapselten Kristall, oder dem Block der verkapselten Kristalle liegt eine Platte für Energiezufuhr. Der reflektierende Schirm (8.0) erfüllt die Funktion der Reflektion der sekundären Strahlung des Luminophors in die Nutzzone aus. Das sekundäre Licht, das der Luminophor in den unteren Sektor ausstrahlt (Boden-Sektor), wird durch den reflektierenden Schirm (8.0) in die Nutzzonen reflektiert.
Der Neigungswinkel β des reflektierenden Schirmes (17) wird in Abhängigkeit vom Anwendungsbereich des DS LED Gerätes ausgewählt. Der Winkel β wird größer gewählt, wenn vom DS LED Gerät gefordert wird, mehr Licht entlang der Strahlungsachse der Luminophor-Schicht zu richten. Ein kleinerer Winkel β wird gewählt, wenn mehr Licht im oberen Sektor des DS LED Gerätes erforderlich ist.
Im Fall, wenn im oberen Sektor des Gerätes mehr Licht erforderlich ist, kann auf den Schirm ganz verzichtet werden und der reflektierende Belag kann direkt auf die Oberflächen des Bodens (9) aufgebracht werden. In der Massenproduktion können der Boden (9), der winkelige Boden (15) und der Schirm (8.0) als ein Teil ausgeführt werden. Der reflektierende Schirm kann aus Plastik gefertigt und mit reflektierenden Belag bedeckt werden.
Die Kuppel (10) wird aus optisch transparente Materialien gefertigt. Die Kuppel (10) erfüllt einige Funktionen:

– Schutzfunktion: schützt die Inneneinrichtung von Beschädigungen und Verschmutzungen;
– Bequeme Montage: einfachere technologische Ausrüstung bei der Montage des Leuchtdioden;
– Verlustminderung: mindert innere Energieverluste durch Ausschluss und/oder Minderung der Differenz der Brechkoeffizienten im Strahlengang.

Ein Muster des DS LED Gerätes ohne eine Schutzkuppel ist in 2.1 dargestellt. Außer dem Gewichtskriterium kann der technologische ein Sinn haben, Ausschluss eines übrigen Vorganges. Sinnvoll ist es, diese DS LED Geräte für die Montage in den Leuchten, die innen mit einer transparenten Masse schon nach der Montage des DS LED Gerätes oder eines Blockes ausgefüllt werden.
Diese Leuchten, die mit einer transparenten Masse ausgefüllt sind, werden heutzutage produziert, somit könnten die DS LED Geräte ohne Füllmasse, die in 2.1 dargestellt sind, für den Markt von Interesse sein. In 3.0 ist die Ansicht (im Plan) des DS LED Gerätes von oben ohne den reflektierenden Schirm (8.0) gegeben.
In 3.1 ist die Ansicht (im Plan) des DS LED Gerätes von oben mit dem reflektierenden Schirm (8.0), der im Bodensektor des DS LED Gerätes platziert ist, dargestellt. Weiterhin wird der Schirm in den Bildern mit der Ansicht von oben zwecks Vereinfachung (besser Aufnahme und keine Überlastung des Bildes) nicht dargestellt.
In 3.2 ist die Ansicht (im Plan) des DS LED Gerätes von oben dargestellt, die sich dadurch unterscheidet, das der Luminophor nicht auf eine flache Unterlage aufgetragen ist, sondern in eine speziell vorbereitete Rille. Wie in einigen Varianten, kann es eine Kuppel sein, in dem eine spezielle Rille für den Luminophor gefertigt wurde.
In 3.3 ist ein ungefähres Ausrichtungsdiagramm DS LED Gerätes dargestellt. Wenn von den DS LED Geräten keine nützliche Strahlung in den Seitensektoren erwartet wird, ist es sinnvoll das Seitenlicht in die Nutzzone zu leiten. Dafür können die inneren Seitenschirmen (8.1) nicht nur im Boden des DS LED Gerätes, sondern auch in den Seitensektoren. Die Anwendung diese reflektieren den Schirme verzeiht das Ausrichtungsdiagramm ein wenig in der Fläche der Zeichnung, dies ist in 3.4 dargestellt.
Diese Schirme können als ein Teil mit der Unterlage des Luminophors aus optisch transparentem Material gefertigt werden. In diesem Fall muss auf die seitlichen Oberflächen ein reflektierender Belag aufgetragen werden. Diese Herstellungsvariante der Unterlage mit den Schirmen ist in 3.4 dargestellt. In 3.4 ist der Gang der von den Seitenschirmen reflektierten Strahlen und ein ungefähres Ausrichtungsdiagramm gezeigt.
Ein reflektierender Schirm kann für die Reflektion des in den oberen Sektor des DS LED Gerätes gerichteten Lichtes eingesetzt werden. In 3.5 ist die Variante der Platzierung des reflektierenden Schirmes (8.2) im oberen Sektor eingezeichnet. Um die 3.5 anschauliche zu gestalten wurden die seitlichen reflektierenden Schirme weggelassen.
Die Anwendung dieses Schirmes im oberen Sektor ermöglicht, die Verletzung des Auges durch den Leuchtfleck der Luminophor-Schicht zu vermeiden und die Reflexblendung des Gerätes zu mindern. Dies könnte bei den Herstellern zur Kostenminderung durch Verzicht auf zusätzliche Zerstreuer und zu einer sparsamen Leuchte durch den Ausschluss der Verluste durch zusätzliche Zerstreuer führen.
In 3.6 wird eine Platzierungsvariante der reflektierenden Schirmen im unteren (8.0), seitlichen (8.1) und oberen (8.2) Sektor des Bodens (8.0). Es ist zu bemerken, dass die Neigungswinkel der reflektierenden Schirme, deren Größe und die Form deren Oberflächen der Bildung des Ausrichtungsdiagramms des DS LED Gerätes und der wesentlichen Erhöhung dessen Effizienz dienen.
Die Form jedes Schirmes kann flach sein oder aus mehreren Flächen bestehen. Sie kann auch durch beliebig gekrümmten Oberflächen oder verschiedenen Kombinationen der gekrümmten und flachen Oberflächen gebildet werden. Die Form der reflektierenden Oberflächen des DS LED Gerätes wird durch dessen Anwendung, durch die Konzeption des Leuchtgerätes, in dem es eingebaut wird, und die technologische Möglichkeiten bestimmt.
In 3.7 ist eine Variante der Konstruktion des DS LED Gerätes, das durch Reflektoren, die die strahlende Luminophor-Schicht auf alle 360° umfassen, dargestellt. In 3.8 wird der Querschnitt der Konstruktion des DS LED Gerätes, das mit einem runden Reflektor ausgestattet ist, von oben dargestellt. In 3.9 wird der Querschnitt, die Obenansicht des DS LED Gerätes und das Strahlungsdiagramm des Gerätes, das mit einem total runden Reflektor beleuchtet ist, dargestellt.
Die Anwendung eines vollrunden Reflektors des DS LED Gerätes ermöglicht, den Lichtverlust in den Seitensektoren und die Reflexblendung in einigen Konstruktionen zu vermeiden und eine maximale Effizienz zu erreichen. Wir betrachten jetzt einige schematisch dargestellten Varianten der Einblendung der Luminophor-Schicht DS LED Gerätes.
In 4.0 und 4.1 ist in zwei Projektionen das Schema der Bestrahlung der Luminophor-Schicht des DS LED Gerätes von einer Seite der Luminophor-Schicht mit einem „Strahler” dargestellt. In 4.2 und 4.3 ist in zwei Projektionen das Schema der Bestrahlung der Luminophor-Schicht des DS LED Gerätes von einer Seite der Luminophor-Schicht mit mehreren „Strahler” dargestellt.
In 4.4, 4.5 und 4.6 sind in zwei Projektionen die Schemas der Bestrahlung der Luminophor-Schicht des DS LED Gerätes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht mit zwei „Strahlern” dargestellt. In 4.7, 4.8 und 4.9 sind in zwei Projektionen die Schemas der Bestrahlung der Luminophor-Schicht des DS LED Gerätes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht mit mehreren „Strahlern” dargestellt.
In 4.10 und 4.11 sind in zwei Projektionen die Schemas der Bestrahlung der Luminophor-Schicht des DS LED Gerätes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht mit mehreren „Strahlern” und Überdeckung der Strahlungsfelder dargestellt.
Ausführungsvarianten
Diese Erfindung ist durch die oben beschriebene Ausführungsvarianten nicht begrenzt. Es sind beliebige Modifikationen ohne Abtretung vom Wesen der Erfindung möglich.
Terminologie
1*

1*: Im Text dieser Erfindung wird dieser Begriff für typische, traditionelle Konstruktionen der LEDs angewandt.

1*

1*

Strahlungsdiagramm – eine Linie, die die Punkte von den Enden der Lichtkraft-Vektoren des vom Leuchtgerät ausgehenden Lichts verbindet. Oder anders genannt – Kurve der Lichtkraft. Dieses Diagramm wird gewöhnlich im polaren Koordinatensystem dargestellt.
DS Schicht – das Prinzip der Nutzung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht. DS = Double Side (Engl.) – heißt beidseitig.
DS LED Gerät-Licht emittierendes Gerät, in dem das Prinzip der DS-Schicht realisiert ist und in dessen Konstruktion für die primäre Strahlung Halbleiterstrukturen eingebaut werden.
„Aperturen-Winkel des Strahlers” – Sichtwinkel des ”Strahlers” von der Seite der Luminophor-Schicht. Das lateinische Wort Aperture bedeutet – Loch. In verschiedenen Bereichen der Optik wird es aber unterschiedlich angewandt. Um Missverständnisse zu vermeiden, erläutern wir den Sinn, wofür der Begriff hier genutzt wird. 2*

2*: Da die Oberfläche der Luminophor-Schicht eine bestimmte Größe hat, so befinden sich die Strahlungspunkte des Kegelsgipfel auf einem bestimmten Abstand voneinander. Somit ist der Abstand von den Gipfeln des Kegels bis zum „Strahler” unterschiedlich, die geometrische Projektion des „Strahlers” für jeden Strahlungspunkt wird sich auch unterscheiden. Folglich wird der Aperturen-Winkel jedes Strahlungspunktes der Luminophor-Schicht verschieden sein. In unserer Erfindung verzichten wir auf diesen Unterschied, weil er zu geringfügig ist.

3*

3*: Die Abmessung der strahlenden Oberfläche unterscheidet sich von den Abmessungen des „Strahler”-Gehäuses. Es ist klar, dass in einigen Fällen, z. B. beim Schatten, den der „Strahler” abwirft, spielt die Größe des Gehäuses des „Strahlers” eine wesentliche Rolle. In einigen Fällen, wenn es um die Menge der primären Kurzwellenstrahlung geht, die auf die Luminophor-Schicht einfällt, spielt der Querschnitt des „Strahlers” eine wesentliche Rolle und nicht die Größe seines Gehäuses. In unserer Beschreibung verzichten wir auf die Differenz im Aperturen-Winkel als unwesentliche, um die Aufnahme der Erfindung zu vereinfachen.

In unserer Erfindung verstehen wir unter einem kegelförmigen Lichtbündel ein Lichtbündel von jedem Strahlungspunkt der Luminophor-Schicht. Der Kegelwinkel wird durch die Grenzstrahlen des Kegels, die auf die Grenzpunkte des „Strahlers” einfallen, also Strahlen die das Ausmaß des „Strahlers” begrenzen, gebildet.
Primäre Strahlungsquelle-Halbleiterkristall oder ein Block von Kristallen, die primäres Kurzwellenlicht ausstrahlen. 4*

4*: In der Regel haben die verkapselte Kristalle schon als Bestandteil ein fokussierendes System. Deshalb ist solch eine Teilung nur bedingt.

„Strahler” ist ein System, das ein primäres Kurzwellenlicht ausstrahlt. Es besteht aus einer Quelle des primären Lichtes und einem System für die Formierung des primären Lichtstroms zur Bestrahlung der DS-Schicht.
„Innenraum des Strahlers” ist ein Raum um die primäre Strahlungsquelle, der durch ein fokussierendes System begrenzt und mit einem optisch transparenten Material gefüllt ist
„Achse der sekundären Strahlung” ist eine optische Achse der sekundären Lichtstrahlung der gleichmäßig beleuchteten flachen Luminophor-Oberfläche.
„Achse des Strahlers” ist eine optische Achse der primären Strahlung des „Strahlers” im Fall, wenn die optische und die geometrische Achsen des Strahlers übereinstimmen.
„Strahlungswinkel” – Neigungswinkel der „Achse der sekundären Strahlung” zur „optischen Achse des Strahlers”.
„Seitenlicht” oder „Seitenstrahlen”, oder „seitliche sekundäre Strahlung” – Die sekundäre Strahlung des beleuchteten flachen Luminophor-Feldes ergibt ein nähernd kegelförmiges Strahlungsdiagramm, s. 1.2. Das Strahlungsdiagramm (Lichtkraftkurve) wird gewöhnlich im polaren Koordinatensystem dargestellt.
Das Maximum des Vektors der sekundären Strahlung liegt auf der polaren Achse (18) oder auf dem sogenannten Null-Vektor. Die Vektoren, die zur polaren Koordinatenachse unter einem größeren Winkel bis 90° einfallen, nennen wir „Seitenstrahlen”. Mit anderen Worten: dies ist eine sekundäre Strahlung, die aus dem zentralen Teil des Ausrichtungsdiagramms seitlich im Umkreis von 360° in den Raum ausgeht. „Seitlich” wird für diesen Begriff überwiegend bedingt eingesetzt, um die Terminologie zu vereinfachen.
„Kurzfristige spektrale Unstabilität” der LED-Geräte – die Luminophor-Schicht besteht aus dem Luminophor und einer transparenten Füllung. Verschiedene Luminophore dieser Mischung haben unterschiedliche Strahlungsspektren. Die Luminophore dieser Luminophor-Mischung verändern ihre Lichtabgabe bei Temperatureinfluss unterschiedlich. Bei Temperaturänderungen verändert sich deshalb auch das Strahlungsspektrum der Luminophor-Schicht.
In den klassischen LEDs unterscheidet sich enorm die Temperatur der Luminophor-Schicht im Moment des Schaltens von der Temperatur während des Dauerbetriebes. Somit kann das Strahlungsspektrum des kalten LED-Gerätes und während des Betriebes sich wesentlich unterscheiden. Die Änderungen des Strahlungsspektrums des LED-Gerätes zwischen dem kalten Zustand und dem Dauerbetrieb nennen wir „Kurzfristige spektrale Unstabilität” des LED-Gerätes.
„Langfristige spektrale Unstabilität” der LED-Geräte – Die Luminophor-Mischung besteht aus einigen Typen von Luminophoren, die verschiedene Spektren ausstrahlen. Verschiedene Typen von Luminophoren, die Bestandteile der Mischung sind, verändern ihre Lichtabgabe in Abhängigkeit von den Zerstörungsfaktoren, die während des Dauerbetriebes auftreten. Deshalb verändert sich das Strahlungsspektrum über einen größeren Betriebszeitraum.
Manchmal wird gesagt: „der Luminophor altert”. Die Änderung des Spektrums des LED-Gerätes über einen längeren Betriebszeitraum unter dem Einfluss der inneren Zerstörungsfaktoren nennen wir „Langfristige spektrale Unstabilität” des LED-Gerätes.
^5*Im Text wird dieser Begriff für die DS LED Geräte angewandt. Obwohl in den Konstruktionen der traditionellen Leuchtdiode öfters im „Innenraum” Reflektoren eingesetzt werden, die den Kristall im Umfang umfassen.
Bezugszeichenliste

1: Strahlende Struktur – verkapselter Halbleiterkristall oder ein Block der verkapselten Kristalle, oder ein einzelner Halbleiterkristall
2: Fokussierendes optisches System
3: Luminophor-Schicht
4: Transparente Unterlage
5: Strahlen des primären Kurzwellenlichtes
6: Sekundäre Strahlung
7: Schatten, den der „Strahler” abwirft
8: Reflektierender Schirm
8.1: Reflektierender Schirm im seitlichen Sektor
8.2: Reflektierender Schirm im oberen Sektor
8.3: Reflektor
9: Boden
10: Optisch transparente Füllmasse
15: Winkelige (vom Wort Winkel) wärmeleitende Bodenfläche
16: „Aperturen-Winkel des Strahlers”
17: Neigungswinkel β des reflektierenden Schirmes
18: „Achse der sekundären Strahlung”
19: „Achse des Strahlers”
20: „Strahlungswinkel”

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 20130279151 [0007]
RU 2472252 C1 [0007]
WO 2014044513 [0007]

Claims

Punkt 1 Diese Erfindung zählt zur Einrichtung der Beleuchtungs- und/oder Einblendungsgeräten, in deren Konstruktion eine lichtausstrahlende Schicht und eine auf sie einwirkende Strahlungsquelle verwendet werden, z. B. eine Luminophor-Schicht und eine primäre Strahlungsquelle (Kristall oder ein verkapselter Kristall). Die Erfindung unterscheidet sich von dem bekannten Stand der Technik dadurch, dass in der vorgeschlagenen Einrichtung ein neues Prinzip der hindernisfreien und vollständigen Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Licht ausstrahlenden Luminophor-Schicht und deren Ausrichtung in die Nutzzonen angewandt wird. Wir betrachten in dieser Erfindung die Realisierung dieses Prinzips am Beispiel der LED Geräte. Deshalb nannten wir unsere Geräte: DS LED-Double Side (Englisch – beidseitig). Wir schlagen vor, das Prinzip der Ableitung der Emission (Strahlung) von beiden Seiten der Luminophor-Schicht „DS” zu nennen. Wir nahmen Abstand vom Paradigma des geschlossenen „Innenraumes” der klassischen LED-Geräte. Die vorgeschlagene Konstruktion des Leuchtgerätes besitzt eine Luminophor-Schicht, die mit der primären Strahlungsquelle beleuchtet wird, und die „sekundäre Strahlung” wird von beiden Seiten der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen angeleitet. In dieser Beschreibung wird eine besondere Achtung der Anwendung der Erfindung in den Halbleiterleuchtgeräten verliehen. Wobei die Hauptprinzipien der Erfindung auch bei anderen Konstruktionen anwendbar sind, in denen eine Luminophor-Schicht vorhanden ist, die mit primären Strahlungsquellen bestrahlt werden, z. B. in den Gaslampen. Das DS Prinzip der Nutzung der „sekundären Strahlung” von beiden Seiten der Luminophor-Schicht kann in verschiedenen Einrichtungen angewandt werden, in denen es eine Schicht gibt, die nach der Einwirkung mit Emission beginnt. In der Erfindung ist die Realisierung des Prinzips in LED Geräten gezeigt. Dieses Prinzip kann auch in anderen Konstruktionen angewandt werden, z. B. in Gaslampen mit verschiedenen Konstruktionen, wo eine Luminophor-Schicht vorhanden ist, die eine sekundäre Strahlung ausstrahlt. Die Konstruktion der Gaslampen muss so konzipiert sein, dass die von der Luminophor-Schicht ausgestrahlte „sekundäre Strahlung” von deren beiden Seiten in die Nutzzonen abgeleitet wird. Dieses DS Prinzip – die Emissionsabfuhr von beiden Seiten der Strahlungsschicht kann auch in den OLED Geräten realisiert werden. Mittel der Realisierung des DS Prinzips Für eine optimale und effiziente Realisierung dieses Prinzips bieten wir eine Reihe technischer Lösungen: 1. Ein hindernisfreier und vollständiger Ausgang der sekundären Strahlung beidseitig der Luminophor-Schicht wird durch die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht erreicht; 2. Der „Strahler” ist von der Luminophor-Schicht entfernt; 3. Die Luminophor-Schicht hat eine annähernd flache Form; 4. Die „Achse des Strahlers” ist gegenüber der „Achse der sekundären Strahlung” auf einen optimalen Winkel „Strahlungswinkel” abgelenkt; 5. Der „Aperturen-Winkel des Strahlers” ist durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers” reduziert; 6. Der „Aperturen-Winkel des Strahlers” ist durch optimale Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht reduziert; 7. DS LED Gerät ist mit Reflektoren ausgestattet; 8. Der „Strahler” ist auf dem Boden des DS LED Geräte unter einem optimalen Winkel zur Luminophor-Schicht platziert; 9. Die „Strahler” befinden sich von beiden Seiten der Luminophor-Schicht. Nützliche Effekte der Realisierung des DS Prinzips Die von uns vorgeschlagenen technischen Lösungen ermöglichen die Realisierung des Prinzips der hindernisfreien und vollständigen Ableitung der sekundären Strahlung von den beiden Seiten der Luminophor-Schicht und deren Ausrichtung in die Nutzungszonen. Dadurch werden folgende nützliche Effekte im Rahmen der Erfindung erreicht: – wesentliche Erhöhung der Effizienz des DS LED-Gerätes; – wesentliche Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität” das DS LED Gerät; – wesentliche Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität” das DS LED Gerät; – wesentliche Erhöhung der genauen Farbwiedergabe das DS LED Gerät; – wesentliche Erhöhung der Nutzungsdauer das DS LED Gerät; – Minderung der Kosten für die Wärmeabfuhr. Abhängige Punkte der Patentansprüche
Punkt 2 Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht Entsprechend dem Punkt 1 der Patentansprüche wird eine hindernisfreie und vollständige Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht durch die Realisierung des Prinzips der offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht erreicht. Wir schlagen vor, den geschlossenen oder teilweise geschlossenen „Innenraum” der klassischen LED Geräten zu öffnen, wobei die Luminophor-Schicht annähernd geglättet, und eine hindernisfreie und vollständige Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen realisiert wird. Dafür wird die Unterlage, auf der die „Strahler” platziert sind, aus dem Wege der sekundären Strahlung in den klassischen LEDs seitens der Luminophor-Schicht, die mit der primären Strahlung beleuchtet ist, geschaffen. Wir schlagen vor, den Boden, auf dem die „Strahler” der Luminophor-Schicht platziert sind, ungefähr entlang dem maximalen Vektor der Strahlung der Luminophor-Schicht anzubringen. Dieser Umbau führt zum Öffnen des geschlossenen „Innenraumes der klassischen LEDs. Diese Veränderung ermöglicht, den geschlossenen „Innenraum” der klassischen LEDs zu öffnen und eine hindernisfreie Ableitung der sekundären Strahlung in die Nutzzonen zu realisieren. Die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht ergibt folgende nützliche Effekte: 1) Erhöhung der Effizienz des DS LED Geräte Die „Innenseite” der Luminophor-Schicht strahlt in den klassischen LED Geräten ungefähr die Hälfte der gesamten sekundären Strahlung aus, die im geschlossenen „Innenraum” zwischen der Luminophor-Schicht und der Unterlage, auf der der „Strahler” angebracht ist, verloren geht. Durch die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht kann praktisch die gesamte „sekundäre Strahlung” seitens der Luminophor-Schicht, die durch die primäre Strahlung bestrahlt wird, im natürlichen Strahlengang abgeleitet und in die Nutzzonen gerichtet werden. Dies erhöht die Effizienz des DS LED Gerätes im Vergleich zu den klassischen Geräten ungefähr ums 2-fache. 2) Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität” Die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht ermöglicht, die Energiekonzentration und die Mehrfachreflektionen der primären, sekundären und infraroten Energiespektren in diesem Raum wesentlich zu mindern. Dies führt zur Minderung der Temperaturdifferenz der Luminophor-Schicht beim Start und während des stabilen Betriebes des DS LED Gerätes. Was zu stabilen Strahlungsspektren der Luminophore beiträgt. Somit erhöht die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht die „kurzfristige spektrale Stabilität” des DS LED Gerätes im Vergleich zu den klassischen LED Geräten. 3) Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität” Die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht ermöglicht, die Energiekonzentration und die Mehrfachreflektionen der primären, sekundären und infraroten Energiespektren in diesem Raum wesentlich zu mindern. Dadurch wird die Wärmebelastung der Luminophor-Schicht während des gesamten Betriebes des DS LED Geräte wesentlich reduziert. Eine Minderung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht während der gesamten Laufzeit des Gerätes führt zur relativen Stabilität der spektralen Charakteristiken der Luminophor-Mischungen. Folglich bleiben die Luminophor-Mischungen wesentlich länger ausbalanciert. Somit führt die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht zur Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität” des gesamten DS LED Gerätes im Vergleich zu den klassischen LED Geräten. 4) Erhöhung der Qualität der Farbwiedergabe Die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht ermöglicht, die Energiekonzentration und die Mehrfachreflektionen der primären, sekundären und infraroten Energiespektren in diesem Raum wesentlich zu mindern. Dadurch wird die Wärmebelastung der Luminophor-Schicht wesentlich reduziert. Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht führt zu Erhöhung der „kurzfristigen” und „langfristigen spektralen Stabilität”. Die Erhöhung der „kurzfristigen” und „langfristigen spektralen Stabilität” des Gerätes ermöglicht, eine höhere Genauigkeit der Farbwiedergabe des DS LED Gerätes im Vergleich zu den klassischen LED Geräten zu erreichen. 5) Wesentliche Verlängerung der Nutzungsdauer des DS LED Geräte Die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht ermöglicht, die Energiekonzentration und die Mehrfachreflektionen der primären, sekundären und infraroten Energiespektren in diesem Raum wesentlich zu mindern. Dadurch wird die spezifische energetische Belastung der Materialien in diesem Raum durch Folgendes wesentlich reduziert: – Minderung der zerstörerischen Energiedurchgänge im Raum zwischen der Seite der Luminophor-Schicht, die durch die primäre Strahlung bestrahlt wird, und der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist. – Platzierung des maximalen Vektors der sekundären Strahlung unter einem Winkel zum maximalen Vektor der primären Strahlung und/oder deren Verschiebung gegenüber einander. – Wesentliche Minderung der Aufwärmung des „Strahlers”. Gegenwärtig ist die Nutzungsdauer der klassischen LED Geräte hauptsächlich durch die Nutzungsdauer der Materialien des „Innenraumes” begrenzt. Eine Minderung der spezifischen energetischen Belastung der Materialien der DS LED Geräte durch das Öffnen des Raumes zwischen der Luminophor-Schicht, die durch die primäre Strahlung bestrahlt wird, und der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, führt zur wesentlichen Erhöhung der Nutzungsdauer dieser Materialien und entsprechend des gesamten DS LED Gerätes im Vergleich zu den klassischen LED Geräten. 6) Reduzierung der Kosten für die Realisierung der Wärmeabfuhr im DS LED Gerät Die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht führt zur Wärmeabfuhr der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht im natürlichen Strahlengang. Die sekundäre Strahlung wird in die Nutzzone gerichtet und bildet keine zerstörerische Wärme. Die Lösung des Problems der Energieabfuhr der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht ermöglicht eine vereinfachte Wärmeabfuhr und, entsprechend, niedrigere Kosten für die Realisierung. 7) Wesentliche Minderung der Einfälle der primären Strahlung in die Nutzzonen Die Realisierung des Prinzips des offenen Raumes von beiden Seiten der Luminophor-Schicht schließt die Notwendigkeit einer transparenten Luminophor-Schicht zur Ableitung der sekundären Strahlung seitens der Luminophor-Schicht, die durch die primäre Strahlung bestrahlt wird, aus. Die vorgeschlagene Konzeption der DS LED Geräte ermöglicht, solch eine Relation der transparenten Füllung und des Luminophors zu wählen, dass ein wesentlicher Abgang der primären Strahlung auf die Seite, die gegenüber der strahlenden Seite liegt, vermieden wird. Somit ist die Abhängigkeit der Erhöhung der Effizienz des Gerätes durch Nutzung der sekundären Strahlung seitens der Luminophor-Schicht, die mittels der primären Strahlung bestrahlt wird, von dem Eindringen der primären Strahlung in die Nutzzonen ausgeschlossen.
Punkt 3 Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht Entsprechend dem Punkt 1 der Patentansprüche ist die richtige Platzierung des „Strahlers – eine der notwendigen Bedingungen für die Gewährleistung des hindernisfreien und vollständigen Ausgangs der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht und deren Ausrichtung in die Nutzzonen. In den DS LED Geräten ist der „Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand entfernt. Dies ermöglicht eine hindernisfreie und vollständige Abfuhr der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen. Dadurch mindert sich enorm der Einfall der sekundären Strahlung in den „Strahler”. Die Erwärmung der Luminophor-Schicht mindert sich wesentlich, sowie seitens der Wärmestrahlung der primären Strahlungsquelle, als auch seitens der sekundären Strahlung, die von der Unterlage reflektiert wird, auf der in den klassischen LEDs der „Strahler” platziert wird. Die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht ermöglicht folgende nützliche Effekte zu erreichen: 1) Erhöhung der Effizienz des DS LED Gerätes durch eine hindernisfreie und vollständige Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht In den DS LED Geräten sind der „Strahler” und die Unterlage, auf der er platziert ist, von der Luminophor-Schicht entfernt und verhindern nicht die hindernisfreie und vollständige Abfuhr der sekundären Strahlung. Folglich erhöht sich die Energieausbeute, die in den DS LED Geräten in die Nutzzonen gerichtet wird, auf die Menge, die die „Innenseite” des Luminophors in den klassischen LEDs ausstrahlt, d. h. ungefähr um die Hälfte. Somit führt die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen ziemlich großen optimalen Abstand ungefähr zu einer Verdoppelung der Effizienz der DS LED Geräte im Vergleich zu den klassischen LED Geräten. 2) Erhöhung der Effizienz der DS LED Geräte durch die Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle In den DS LED Geräten ist die Luminophor-Schicht des „Strahlers” auf einen ziemlich großen optimalen Abstand entfernt. Dies ermöglicht, das Treffen durch die sekundäre Strahlung des „Strahlers” und die Absorption der primären Strahlung durch den Strahler zu mindern. Folglich mindert sich die Aufwärmung der primären Strahlungsquelle wesentlich. Die Minderung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht ihre Quanteneffizienz, weil der Quantenausgang des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur anhängig ist. Somit führt die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen ziemlich großen optimalen Abstand zur Erhöhung der Effizienz der DS LED Geräte im Vergleich zu den klassischen LED Geräten. 3) Erhöhung der Effizienz der DS LED Geräte durch Temperatursenkung der Luminophor-Schicht In den DS LED Geräten ist die Luminophor-Schicht vom „Strahler” auf einen ziemlich großen optimalen Abstand entfernt. Dies führt zur Reduzierung der Erwärmung der Luminophor-Schicht durch: – die Wärmestrahlung der Primäre Strahlungsquelle; – die sekundäre Strahlung, die von der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, reflektiert; – die Wärmestrahlung, die von der Unterlage, auf der der „Strahler” platziert ist, reflektiert wird. Eine Temperatursenkung der Luminophor-Schicht erhöht die Lichtabgabe, d. h. sie lässt das Gerät effizienter arbeiten. Somit führt die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen größeren optimalen Abstand zur Erhöhung der Effizienz DS LED Gerätes. 4) Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität” Die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen ziemlich großen optimalen Abstand ermöglicht, die Aufwärmung der Luminophor-Schicht zu reduzieren. Diese führt zur Minderung der Temperaturdifferenz der Luminophor-Schicht während des Startes und während des Dauerbetriebes der DS LED Geräte. Was zu einem stabileren Strahlungsspektrum des Luminophors führt. Somit führt die Entfernung des „Strahlers” vor der Luminophor-Schicht auf einen ziemlich großen optimalen Abstand zur Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität” der DS LED Geräte im Vergleich zu den klassischen LED Geräte. 5) Erhöhung der ”langfristigen spektralen Stabilität” Die Entfernung des „Strahlers” vor der Luminophor-Schicht auf einen ziemlich großen optimalen Abstand ermöglicht, die Aufwärmung der Luminophor-Schicht zu reduzieren. Diese führt zur Minderung der Wärmebelastung der Luminophor-Schicht während des Dauerbetriebes der DS LED Geräte. Was zu einem stabileren Strahlungsspektrum des Luminophors führt. Die Minderung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht innerhalb der gesamten Betriebszeit des Gerätes führt zur Minimierung der Änderungen der spektralen Charakteristiken der Luminophor-Mischungen. Folglich bleiben die Luminophor-Mischungen wesentlich länger in Balance. Somit führt die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen ziemlich großen optimalen Abstand zur Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität” der DS LED Geräte im Vergleich zu den klassischen LED Geräte. 6) Erhöhung der Qualität der Farbwiedergabe Die Entfernung des „Strahlers” vor der Luminophor-Schicht auf einen ziemlich großen optimalen Abstand ermöglicht, die Aufwärmung der Luminophor-Schicht zu reduzieren. Diese führt zur wesentlichen Minderung der Wärmebelastung der Luminophor-Schicht. Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht ermöglicht, die „kurzfristige” und die „langfristige spektrale Stabilität” zu erhöhen. Die Erhöhung der „kurzfristigen” und der „langfristigen spektralen Stabilität” des Gerätes ermöglicht eine höhere Genauigkeit der Farbwiedergabe der DS LED Geräte zu erreichen. Somit führt die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen ziemlich großen optimalen Abstand zu einer höheren Genauigkeit der Farbwiedergabe der DS LED Geräte im Vergleich zu den klassischen LED Geräte. 7) Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit DS LED Geräte In den DS LED Geräten ist der „Strahler” von der „Innenseite” der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand entfernt. Dies ermöglicht den Einfall der sekundären Strahlung in den „Strahler” und deren Absorption durch die primäre Strahlungsquelle und demzufolge die Erwärmung der primären Strahlungsquelle zu reduzieren. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht: Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Somit führt die Entfernung des „Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einen großen optimalen Abstand zur Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit das DS LED Gerät im Vergleich zu den klassischen LED Geräten aufgrund der Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle durch die Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht.
Punkt 4 Annähernd flache Form der Luminophor-Schicht Lt. Punkt 1 der Patentansprüche hat die Luminophor-Schicht eine annähernd flache Form. Dies ermöglicht, eine maximale Effizienz der Lichtabgabe der Luminophor-Schicht zur Gewährleistung des hindernisfreien und vollständigen Ausgangs der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht und deren Ausrichtung in die Nutzzonen zu erreichen. In dem DS LED Gerät bringt die annähernd flache Form der Luminophor-Schicht folgende nützliche Effekte: 1) Erhöhung der Effizienz das DS LED Gerät durch Ausschluss der Absorption der sekundären Strahlung durch „Sichtbereiche” der Luminophor-Schicht Ein DS LED Gerät, in dem die Luminophor-Schicht eine flache Form hat, ist effizienter, als ein DS LED Gerät, in dem die Luminophor-Schicht von der flachen Form abweicht. Deswegen wird die sekundäre Strahlung in der Variante mit der flachen Form der Luminophor-Schicht nicht in die so genannten „Sichtbereiche” der Luminophor-Schicht fallen und nicht von ihnen absorbiert werden. Deswegen kann die sekundäre Strahlung von der Luminophor-Schicht mit einer flachen Form vollständig in die Nutzzone gerichtet werden. Somit kann mittels der flachen Form der Luminophor-Schicht eine höhere Effizienz des DS LED Gerätes durch den Ausschluss des Einfalles der sekundären Strahlung auf die Luminophor-Schicht erreicht werden. In einem DS LED Gerät, in dem die Luminophor-Schicht eine annähernd flache Form hat, wird die sekundäre Strahlung nicht in die sogenannten „Sichtbereiche” der Luminophor-Schicht einfallen und durch sie absorbiert werden. Damit kann die sekundäre Strahlung vollständig in deren Nutzzonen gerichtet werden. Somit ermöglicht die annähernd flache Form der Luminophor-Schicht eine größere Effizienz der DS LED Geräte durch Ausschluss der Einfälle der sekundären Strahlung in die Luminophor-Schicht. 2) Erhöhung der Effizienz der DS LED Geräte durch die Temperatursenkung der Luminophor-Schicht Die annähernd flache Form der Luminophor-Schicht ermöglicht, fast die ganze Energie der sekundären Strahlung in deren Nutzzonen zu leiten. Die Energie der sekundären Strahlung wird durch die sogenannten „Sichtbereiche” der Luminophor-Schicht nicht absorbiert und entsprechend nicht in Wärme umgewandelt, die die Temperatur der Luminophor-Schicht erhöhen könnte. Die Reduzierung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht durch den Ausschluss der Selbstabsorption der sekundären Strahlung durch die „ersichtlichen” Krümmungen erhöht deren Effizienz. Somit ermöglicht die annähernd flache Form der Luminophor-Schicht die Erhöhung der Effizienz der DS LED Geräte durch die Temperatursenkung der Luminophor-Schicht. 3) Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität” In einem DS LED Gerät, in dem die Luminophor-Schicht eine annähernd flache Form hat, wird die gesamte Energie der sekundären Strahlung in ihre Nutzzonen geleitet und nicht in Wärme durch Selbstabsorption seitens der sekundären Strahlungskrümmungen der Luminophor-Schicht umgewandelt. Im Ergebnis hat das DS LED Gerät mit einer flachen Form der Luminophor-Schicht eine niedrigere Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht. Dies führt zur Reduzierung der Temperaturdifferenz der Luminophor-Schicht während des Startes und während des Dauerbetriebes des DS LED Gerätes. Dies führt zu einem stabileren Strahlungsspektrum des Luminophors. Somit ermöglicht die annähernd flache Form der Luminophor-Schicht die Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität” der DS LED Geräte durch Reduzierung der Temperaturdifferenz der Luminophor-Schicht. 4) Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität” In einem DS LED Gerät, in dem die Luminophor-Schicht eine annähernd flache Form hat, wird die gesamte Energie der sekundären Strahlung in ihre Nutzzonen geleitet und nicht in Wärme durch Selbstabsorption seitens der sekundären Strahlungskrümmungen der Luminophor-Schicht umgewandelt. Im Ergebnis hat das DS LED Gerät mit einer flachen Form der Luminophor-Schicht eine niedrigere Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht während der Laufzeit des Gerätes. Die Reduzierung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht während des Dauerbetriebes des DS LED Gerätes führt zur Minimierung der Veränderung der spektralen Charakteristiken der Luminophor-Mischung. Folglich bleibt die Luminophor-Mischung wesentlich länger in Balance. Somit ermöglicht die annähernd flache Form der Luminophor-Schicht die Erhöhung der langfristigen spektralen Stabilität der DS LED Geräte durch Reduzierung der Temperatursenkung der Luminophor-Schicht. 5) Erhöhung der Qualität der Farbwiedergabe In einem DS LED Gerät, in dem die Luminophor-Schicht eine annähernd flache Form hat, wird die gesamte Energie der sekundären Strahlung in ihre Nutzzonen geleitet und nicht in Wärme durch Selbstabsorption seitens der sekundären Strahlungskrümmungen der Luminophor-Schicht umgewandelt. Dies ermöglicht, eine wesentliche Minderung der Wärmebelastung der Luminophor-Schicht zu erreichen. Die Reduzierung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht führt zur Erhöhung deren „kurzfristigen” und „langfristigen spektralen Stabilität”. Die Erhöhung der „kurzfristigen” und der „langfristigen spektralen Stabilität” des Gerätes ermöglicht, eine höhere Genauigkeit der Farbwiedergabe der DS LED Geräte zu erreichen. Somit ermöglicht die annähernd flache Form der Luminophor-Schicht eine Erhöhung der Qualität der Farbwiedergabe durch Temperatursenkung der Luminophor-Schicht.
Punkt 5 Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel” Lt. Punkt 1 der Patentansprüche ist die richtige Platzierung des „Strahler” eine der notwendigen Bedingungen für die Gewährleitung des hindernisfreien und vollständigen Ausgangs der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht und deren Ausrichtung in die Nutzzonen. Entsprechend dem Punkt 3 der Patentansprüche wird der „Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einem ziemlich optimalen Abstand platziert. Entsprechend dem Punkt 1 der Patentansprüche, wird für die effiziente Realisierung der Wärmeabfuhr der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht die „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel” abgelenkt. Somit wird für die richtige Platzierung des „Strahlers” im DS LED Gerät der „Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand entfernt und die „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel” abgelenkt. Dies ermöglicht, die Einfälle der sekundären Strahlung in den „Strahler” wesentlich zu reduzieren, den Einfluss des Schattens in der Nutzzone des Strahlungsdiagramms zu minimieren und eine gleichmäßigere Energieverteilung im Raum des Gerätes zu erreichen. Die Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel” führt zu folgenden nützlichen Effekten: 1) Erhöhung der Quanten-Effizienz der DS LED Geräte durch Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle Durch Ablenkung der „Strahler-Achse” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel” kann die Menge der fokussierten „sekundären Strahlung”, die auf den Kristall einfällt, gemindert werden. Dies führt zur Temperatursenkung des Kristalls. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Quanteneffizienz, weil die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur abhängig ist. Somit führt die Ablenkung der „Strahler-Achse” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel” zur Erhöhung der gesamten Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes durch die Reduzierung der Erwärmung der primären Strahlungsquelle. 2) Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit der DS LED Geräte durch die Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle Durch Ablenkung der „Strahler-Achse” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel” kann die Menge der fokussierten sekundären Strahlung, die auf den Kristall einfällt, gemindert werden. Dies führt zur Temperatursenkung des Kristalls. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht: Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Somit führt die Ablenkung der „Strahler-Achse” von der „Achse der sekundären Strahlung” um einen optimalen „Strahlungswinkel” zur Erhöhung der Nutzungsdauer und Sicherheit des DS LED Gerätes. 3) Erhöhung der Nutzungsdauer der DS LED Geräte durch Reduzierung der energetischen Belastung der Materialien im „Innenraum des Strahlers” und deren Verteilung im Raum des Gerätes Die Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” auf einen optimalen „Strahlungswinkel” ermöglicht Folgendes: – Minderung der Einfälle der sekundären Strahlung in den „Strahler”; – Maximen des Vektors der primären und der sekundären Strahlung unter einen Winkel zu einander platzieren und/oder sie verschieben, somit der Effekt der Überlappung der Maximen der sich treffenden Vektoren geschwächt wird; – Gleichmäßigere Verteilung der Energie der primären und sekundären Strahlungen im Raum des DS LED Gerätes. Dies führt zur wesentlichen Reduzierung der Belastung der Materialien, die sich in den Maximen der energetischen Belastung im Raum des DS LED Gerätes, und insbesondere im „Innenraum des Strahlers” befinden. Folglich erhöhen sich die Material-Ressourcen in den spannendsten Zonen des DS LED Gerätes. Somit ermöglicht die Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um den optimalen „Strahlungswinkel”, die Ressourcen der Materialien in den spannendsten Zonen des DS LED Gerätes wesentlich zu erhöhen, und demzufolge die Nutzungsdauer des gesamten DS LED Gerätes zu erhöhen. 4) Erhöhung der Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes durch Minderung der Menge der sekundären Strahlung, die in den „Strahler” einfällt Die Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um den optimalen Winkel führt zur Minderung der Menge der sekundären Strahlung, die in den „Strahler” einfällt, und folglich zur Erhöhung durch diese Lichtmenge der gesamten nützlichen Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes. Somit führt die Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um den optimalen „Strahlungswinkel” zur Erhöhung der Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes durch Minderung der Menge der in den „Strahler” einfallenden sekundären Strahlung. 5) Reduzierung der Verzerrung des Blattes des Strahlungsdiagramms Die Anpassung eines optimalen „Strahlungswinkels” der „Achse des Strahlers” zur „Achse des sekundären Strahlung” ermöglicht die Minimierung der Fehlerscheinungen im Strahlungsdiagramm, die vom Schatten des „Strahlers” verursacht werden. In den Beleuchtungssystemen ermöglicht dies, den Schatten und die Ungleichmäßigkeiten der Lichtverteilung auf der beleuchteten Oberflächen auszuschließen oder wesentlich zu reduzieren. Somit führt die Reduzierung der Einfälle der „sekundären Strahlung” in den „Strahler” durch die Ablenkung der „Achse des Strahlers” von der „Achse der sekundären Strahlung” um den optimalen „Strahlungswinkel” zur Verringerung der Verzerrung des Strahlungsdiagrammblattes durch Minimierung des Schattens vom „Strahler”, der sich im Wege des Vektors der sekundären Strahlung befindet.
Punkt 6 Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers” Entsprechend dem Punkt 1 der Patentansprüche ist für die effektive Realisierung der Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht die Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers” erforderlich. Wenn wir die geometrische Größe des Querschnitts des „Strahlers” (A) verringern, so sieht man, dass bei gleichem Abstand (C) vom „Strahler” bis zur bestrahlenden Oberfläche des Luminophors (3) der „Aperturen-Winkel des Strahlers” sich wesentlich verringert, und zwar von Größe α1 zur Größe α3. Dies ermöglicht: 1) Eine Minderung der Einfälle der „sekundären Strahlung” in den „Strahler” und, entsprechend, eine Minderung der Verluste der nützlichen „sekundären Strahlung” in der primären Strahlungsquelle; 2) Eine Minderung des Schattens, der durch den „Strahler” entsteht. Mint anderen Worten: Minimierung des Defektes des Ausrichtungsdiagramms, der durch das Hindernis, den „Strahler”, im Wege der sekundären Strahlung entsteht. Die Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” mittels der Minderung des Querschnitts des „Strahlers” ermöglicht, folgende nützliche Effekte zu erreichen: 1) Erhöhung der Effizienz der DS LED Geräte durch Minderung der Aufwärmung der primären Strahlungsquelle – des Kristalls Eine Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Minderung des Querschnitts des „Strahlers” mindert die Einfälle der sekundären Strahlung in das fokussierende System des „Strahlers”. Dies ermöglicht, die Temperatur des strahlenden Kristalls oder der Kristalle zu reduzieren. Eine Minderung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht ihre Quanteneffizienz, weil von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur die Quantenausbeute des Strahlers abhängt. Somit führt die Reduzierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Minderung des Querschnitts des „Strahlers” zur Erhöhung der gesamten nützlichen Quanten-Effizienz der DS LED Geräte durch Minderung der Aufwärmung der primären Strahlungsquelle – des Kristalls. 2) Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit der DS LED Geräte durch Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle Eine Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Minderung des Querschnitts des „Strahlers” mindert die Einfälle der sekundären Strahlung in das fokussierende System des „Strahlers”. Dies ermöglicht, die Temperatur des strahlenden Kristalls oder der Kristalle zu reduzieren. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht: Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Somit wird die Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit des Betriebes des DS LED Gerätes aufgrund der Reduzierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers” erreicht. 3) Erhöhung der Nutzungsdauer des gesamten DS LED Gerätes aufgrund der Minderung der spezifischen energetischen Belastung der Materialien im „Innenraum des Strahlers” Die Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Minderung des Querschnitts des „Strahlers” mindert den Einfall der sekundären Strahlung ins fokussierende System des „Strahlers”. Dies ermöglicht, die spezifische energetische Belastung der Materialien im „Innenraum des Strahlers” zu minimieren. Somit führt die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers” zur Verlängerung der Nutzungsdauer der Materialien im „Innenraum des Strahlers” und, entsprechend, zur Erhöhung der Nutzungsdauer des gesamten Gerätes. 4) Minderung der Kosten für die Realisierung der Wärmeabfuhr im DS LED Gerät Die Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Minderung des Querschnitts des „Strahlers” mindert den Einfall der sekundären Strahlung ins fokussierende System des „Strahlers”. Dies ermöglicht, die Temperatur des strahlenden Kristalls oder der Kristalle zu reduzieren. Die Reduzierung der Aufwärmung der Kristalle ermöglicht, die Forderungen an die Wärmeabfuhr zu mindern und zu vereinfachen. Somit führt die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Minderung des Querschnitts des „Strahlers” zur Vereinfachung der Wärmeabfuhr und, entsprechend, zur Minderung der Kosten für die Realisierung. 5) Erhöhung der Quanten-Effizienz der DS LED Geräte aufgrund der Minderung der in den „Strahler” einfallenden Menge der sekundären Strahlung Die Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Minderung des Querschnitts des „Strahlers” mindert den Einfall der sekundären Strahlung ins fokussierende System des „Strahlers”. Die Menge der sekundären Strahlung, die durch die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” in den „Strahler” einfiel und von ihm absorbiert wurde, wird jetzt in die Nutzzonen geleitet. Somit führt die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Minderung des Querschnitts des „Strahlers” zur Erhöhung der gesamten nützlichen Quanten-Effizienz der DS LED Geräte durch Reduzierung der in den „Strahler” einfallenden Menge der sekundären Strahlung. 6) Minderung der energetisch-quantitativen Verzerrung des Blattes des Strahlungsdiagramm durch Minderung des Schattens des „Strahlers” Der „Strahler” befindet sich immer im Wege einiger Vektoren des Diagramms der sekundären Strahlung. Die Größe des Schattens des „Strahlers” ist direkt proportional der Größe des „Aperturen-Winkels des Strahlers”. Die Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Minderung des Querschnitts des „Strahlers” reduziert die Menge der sekundären Strahlung, die in den „Strahler” einfällt und entsprechend die energetisch-quantitative Größe des Schattens. Somit wird durch Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Reduzierung des Querschnitts des „Strahlers” eine energetische Minderung der quantitativen Größe des Schattens und, entsprechend, der quantitativen Fehlerscheinung des Strahlungsdiagramms erreicht.
Punkt 7 Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand Entsprechend dem Punkt 1 der Patentansprüche ist für die effektive Realisierung der Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht die Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand erforderlich. Lt. Punkt 3 der Patentansprüche ist der „Strahler” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand entfernt. Wenn wir den Abstand vom „Strahler” bis zur bestrahlenden Oberfläche des Luminophors (3) von (C) auf (D) erhöhen bei gleich bleibender geometrischen Größe des Querschnitts des „Strahlers” (A) verringern, so sieht man, dass der „Aperturen-Winkel des Strahlers” sich wesentlich verringert, und zwar von Größe α1 zur Größe α3. Dies ermöglicht: 1) Eine Minderung der Einfälle der „sekundären Strahlung” in den „Strahler” und, entsprechend, eine Minderung der Verluste der nützlichen „sekundären Strahlung” in der primären Strahlungsquelle; 2) Eine Minderung des Schattens, der durch den „Strahler” entsteht. Mit anderen Worten: Minimierung des Defektes des Ausrichtungsdiagramms, der durch das Hindernis, den „Strahler”, im Wege der sekundären Strahlung entsteht. Die Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” mittels der Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand ermöglicht folgende nützliche Effekte zu erreichen: 1) Erhöhung der Effizienz der DS LED Geräte durch Minderung der Aufwärmung der primären Strahlungsquelle – des Kristalls Eine Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand mindert die Einfälle der sekundären Strahlung in das fokussierende System des „Strahlers”. Dies ermöglicht, die Temperatur des strahlenden Kristalls oder der Kristalle zu reduzieren. Eine Minderung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht ihre Quanteneffizienz, weil von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur die Quantenausbeute des Strahlers abhängig ist. Somit führt die Reduzierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand zur Erhöhung der gesamten nützlichen Quanten-Effizienz der DS LED Geräte durch Minderung der Aufwärmung der primären Strahlungsquelle – des Kristalls. 2) Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit der DS LED Geräte durch Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle Eine Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand mindert die Einfälle der sekundären Strahlung in das fokussierende System des „Strahlers”. Dies ermöglicht, die Temperatur des strahlenden Kristalls oder der Kristalle zu reduzieren. Eine Minderung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, weil die Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur dessen Lebensdauer verlängert. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht: Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Somit wird die Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit des Betriebes des DS LED Gerätes aufgrund der Reduzierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht erreicht. 3) Erhöhung der Nutzungsdauer des gesamten DS LED Gerätes aufgrund der Minderung der spezifischen energetischen Belastung der Materialien im „Innenraum des Strahlers” Eine Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand mindert die Einfälle der sekundären Strahlung in das fokussierende System des „Strahlers”. Dies ermöglicht, die spezifische energetische Belastung der Materialien im „Innenraum des Strahlers” zu minimieren. Somit führt die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand zur Verlängerung der Nutzungsdauer der Materialien im „Innenraum des Strahlers” und, entsprechend, zur Erhöhung der Nutzungsdauer des gesamten Gerätes. 4) Minderung der Kosten für die Realisierung der Wärmeabfuhr im DS LED Gerät Die Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand mindert den Einfall der sekundären Strahlung ins fokussierende System des „Strahlers”. Dies ermöglicht, die Temperatur des strahlenden Kristalls oder der Kristalle zu reduzieren. Die Reduzierung der Aufwärmung der Kristalle ermöglicht, die Forderungen an die Wärmeabfuhr zu mindern und zu vereinfachen. Somit führt die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” durch Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand zur Vereinfachung der Wärmeabfuhr und, entsprechend, zur Minderung der Kosten für die Realisierung. 5) Erhöhung der Quanten-Effizienz der DS LED Geräte aufgrund der Minderung der in den „Strahler” einfallenden Menge der sekundären Strahlung Eine Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand mindert die Einfälle der sekundären Strahlung in das fokussierende System des „Strahlers”. Die Menge der sekundären Strahlung, die durch die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” in den „Strahler” einfiel und von ihm absorbiert wurde, wird jetzt in die Nutzzonen geleitet. Somit führt die Minderung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand zur Erhöhung der gesamten nützlichen Quanten-Effizienz der DS LED Geräte durch Reduzierung der in den „Strahler” einfallenden Menge der sekundären Strahlung. 6) Minderung der energetisch-quantitativen Verzerrung des Blattes des Strahlungsdiagramms durch Minderung des Schattens des „Strahlers” Der „Strahler” befindet sich immer im Wege einiger Vektoren des Diagramms der sekundären Strahlung. Die Größe des Schattens des „Strahlers” ist direkt proportional der Größe des „Aperturen-Winkels des Strahlers”. Die Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand reduziert die Menge der sekundären Strahlung, die in den „Strahler” einfällt und entsprechend die energetisch-quantitative Größe des Schattens. Somit wird durch Minimierung des „Aperturen-Winkels des Strahlers” aufgrund der Entfernung des „Strahlers” von der Luminophor-Schicht auf einen optimalen Abstand die energetisch-quantitative Größe des Schattens und, entsprechend, die energetisch-quantitative Fehlerscheinung des Strahlungsdiagramms erreicht. Folglich ergibt sich eine Möglichkeit, eine gleichmäßigere Verteilung des Lichtes im beleuchteten Feld zu erreichen.
Punkt 8 Ausrüstung der DS LED Geräte mit Reflektoren Entsprechend dem Punkt 1 der Patentansprüche ist das DS LED Gerät für eine effektive Realisierung der Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht mit Reflektoren ausgestattet. Diese Reflektoren umfassen diese strahlende Oberfläche im gesamten Umfang auf alle 360°. Zur Vereinfachung der Herstellungstechnologie werden verschiedene vereinfachte Varianten der Reflektoren – reflektierende Schirme – eingesetzt. Dies ermöglicht die gesamte sekundäre Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht zu sammeln und in die Nutzzonen zu leiten. Die Ausstattung der DS LED Geräte (von beiden Seiten der Luminophor-Schicht) mit Reflektoren oder mit anteiligen reflektierenden Schirmen, die die Luminophor-Oberfläche im gesamten Umfang auf alle 360° umfassen und in den „seitlichen” Sektoren angebracht sind, ermöglichen folgende nützliche Effekte zu bekommen: 1) Erhöhung der Lichtabgabe DS LED Geräte durch nützliche Verwendung des „Seitenlichts” mittels der reflektierenden Oberflächen Die Verwendung der reflektierenden Oberflächen im gesamten Umfang, die von beiden Seiten die Luminophor-Schicht DS umfassen, oder der einzelnen reflektierenden Schirme ermöglicht die ganze oder den größten Teil der „seitlichen sekundären Strahlung” der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen zu leiten. Eine vollständigere Nutzung der sekundären Strahlung, u. a. der „seitlichen sekundären Strahlung”, die durch die Luminophor-Schicht DS ausgestrahlt wird, erhöht die Lichtabgabe des DS LED Gerätes. Somit führt die Ausstattung des DS LED Gerätes mit reflektierenden Oberflächen zur Erhöhung der Lichtabgabe des DS LED Gerätes. 2) Bildung des Strahlungsdiagramms Die Verwendung der reflektierenden Oberflächen, die die Luminophor-Schicht DS von beiden Seiten umfassen, oder einzelner reflektierender Schirme ermöglicht, ein erforderliches Strahlungsdiagramm mit besserer Qualität, entsprechend dem Einsatz des DS LED Gerätes, zu bilden. Die Bildung des Diagramms mit einer passenden Form ermöglicht dem Verbraucher, das DS LED Gerät mit einer maximalen Effizienz der Energienutzung einzusetzen und dabei eine qualitativere Beleuchtung, entsprechend dem Einsatz des DS LED Gerätes, zu bekommen. Somit wird die Energie durch Ausstattung des DS LED Gerätes mit reflektierenden Oberflächen effizienter genutzt und dabei erhöht sich die Qualität des beleuchteten Feldes entsprechend dem Einsatz des DS LED Gerätes. 3) Ausschluss der Blendung der DS LED Geräte, Erhöhung der Effizienz DS LED Geräte, Reduzierung der Selbstkosten des mit DS LED Geräte ausgestatteten Leuchtgerätes Die Verwendung von DS LED Geräte, die mit reflektierenden Oberflächen ausgestattet sind, ermöglicht Folgendes: – Ausschluss des direkten Einfalls der „sekundären Strahlung” von der Luminophor-Schicht in das Auge des Menschen; – Ausschluss oder Minderung der Blendung des Leuchtgerätes; – Reduzierung der finanziellen Aufwendungen für die Verwendung zusätzlicher Streukörper in der Konstruktion; – Vermeiden der Energieverluste im Streukörper 4) Erhöhung der Quanten-Effizienz der DS LED Geräte Die Anwendung der reflektierenden Oberflächen im gesamten Umfang, die von beiden Seiten die Luminophor-Schicht DS umfassen, oder der einzelnen reflektierenden Schirme ermöglichen, die ganze oder den größten Teil der „seitlichen sekundären Strahlung” der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen zu leiten. Dies ermöglicht eine vollständige oder wesentliche Minderung der Aufwärmung des Bodens und der mit ihm im Wärmekontakt stehenden primären Strahlungsquelle durch die „seitliche sekundäre Strahlung”. Die Minderung der Bodentemperatur führt zur Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Quanteneffizienz, weil die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur abhängig ist. Somit erhöht sich die Quanten-Effizienz des gesamten DS LED Gerätes durch den Einsatz von reflektierenden Oberflächen. 5) Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit der DS LED Geräte Die Anwendung der reflektierenden Oberflächen im gesamten Umfang, die von beiden Seiten die Luminophor-Schicht DS umfassen, oder der einzelnen reflektierenden Schirme ermöglichen, die ganze oder den größten Teil der „seitlichen sekundären Strahlung” der Luminophor-Schicht in die Nutzzonen zu leiten. Dies ermöglicht eine vollständige oder wesentliche Minderung der Aufwärmung des Bodens und der mit ihm im Wärmekontakt stehenden primären Strahlungsquelle durch die „seitliche sekundäre Strahlung”. Die Minderung der Bodentemperatur führt zur Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht: Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Somit führt die Ausrüstung des DS LED Gerätes mit reflektierenden Oberflächen zur Erhöhung der Nutzungsdauer und der Betriebssicherheit des DS LED Gerätes.
Punkt 9 Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden der DS LED Geräte unter einem optimalen „Strahlungswinkel” zur Luminophor-Schicht Entsprechend dem Punkt 1 der Patentansprüche, wird der „Strahler” zwecks effizientere Realisierung der Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht auf dem Boden der DS LED Geräte unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” angebracht. Dies ermöglicht: – eine einfachere konstruktive Wärmeabfuhr; – eine effektivere Wärmeabfuhr; – eine Minderung des Einfalles der sekundären Strahlung in den „Strahler”; – eine Minderung des Verlustes der sekundären Strahlung im „Strahler”; – eine Vermeidung oder Minderung des Einflusses des Schattens in der Nutzzone des Strahlungsdiagramms. Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden der DS LED Geräte unter einem optimalen Strahlungswinkel zur Luminophor-Schicht ermöglicht folgende nützliche Effekte zu erreichen: 1) Reduzierung der Herstellungskosten für die Realisierung einer effizienteren Wärmeabfuhr Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter dem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” ermöglicht, den Boden des Gerätes als wärmeabführende und wärmestreuende Konstruktion zu nutzen, um die Wärmeabfuhr von der Strahlungsquelle, ohne zusätzliche wärmeabführende und wärmestreuende Konstruktionen sicher zu stellen. Die Wärmeabfuhr von der primären Strahlungsquelle in den Boden ermöglicht eine effiziente Wärmeabfuhr über die gesamte Fläche des Bodens der Konstruktion, in der sie platziert wurde. Dies führt zu einer effizienten Wärmeabfuhr in den Außenraum. Somit ermöglicht die Platzierung des „Strahlers” oder der „Strahler” auf dem Boden des DS LED Gerätes, die Herstellungskosten für die Wärmeabfuhr zu reduzieren. 2) Erhöhung der Quanten-Effizienz DS LED Geräte durch die Realisierung einer effizienteren Wärmeabfuhr Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des Gerätes ermöglicht, eine hocheffiziente Wärmeabfuhr von den strahlenden Kristallen, die im „Strahler” platziert sind, zu erreichen. Die Realisierung der effizienten Wärmeabfuhr von den strahlenden Kristallen führt zur Senkung deren Temperaturen. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Quanteneffizienz, weil die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur abhängig ist. Somit führt die Platzierung der „Strahler” auf dem Boden des DS LED Gerätes zur Erhöhung der Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes. 3) Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit der DS LED Geräte Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des Gerätes ermöglicht, eine hocheffiziente Wärmeabfuhr von den strahlenden Kristallen, die im „Strahler” platziert sind, zu erreichen. Die Realisierung der effizienten Wärmeabfuhr von den strahlenden Kristallen führt zur Senkung der Temperatur. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht: Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Somit fährt die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des Gerätes zur Erhöhung der Nutzungsdauer und Betriebssicherheit des DS LED Gerätes. 4) Erhöhung der Quanten-Effizienz der DS LED Geräte durch Reduzierung der Aufwärmung der primären Strahlungsquelle Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter dem optimalen Neigungswinkel der „Strahler-Achse” zur „Achse der sekundären Strahlung” ermöglicht, die Menge der fokussierten sekundären Strahlung, die auf den Kristall einfällt, zu reduzieren und die Wärme vom Kristall in den Boden des DS LED Gerätes effizient abzuführen. Die Realisierung der effizienten Wärmeabfuhr führt zur zusätzlichen Temperatursenkung des Kristalls. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Quanteneffizienz, weil die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur abhängig ist. Somit ermöglicht die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter dem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” die Erhöhung der gesamten Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes durch Minderung der Aufwärmung der primären Strahlungsquelle. 5) Erhöhung der Nutzungsdauer des Gerätes DS LED aufgrund der Minderung der energetischen Belastung der Materialien im „Innenraum des Strahlers” Die Platzierung des „Strahlers” unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” führt zur: – Minderung der Einfälle der sekundären Strahlung in den „Strahler”; – Anordnung und/oder Verschiebung der Maximen der Vektoren der primären und sekundären Strahlungen unter einem Winkel zu einander, um somit den Effekt der „Überlagerung der Maximen der Treff-Vektoren” zu schwächen. Dies führt zur Reduzierung der Belastung der Materiale, die sich in den Maximen der energetischen Belastung im Raum des DS LED Gerätes, und insbesondere im „Innenraum des Strahlers” befinden. Folglich erhöhen sich die Ressourcen der Materialien, die sich im Maximum der energetischen Belastung befinden, insbesondere im „Innenraum des Strahlers”. Somit ermöglicht die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden unter dem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung”, die Nutzungsdauer des gesamten DS LED Gerätes wesentlich zu erhöhen. 6) Erhöhung der Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes durch Reduzierung der in den „Strahler” einfallenden sekundären Strahlungsmenge Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” ermöglicht, die Menge der „sekundären Strahlung”, die in den Kristall einfällt, und folglich um diese Lichtmenge die gesamte nützliche Quanten-Effizienz des DS LED Gerätes zu erhöhen. 7) Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit der DS LED Geräte durch Reduzierung der in den „Strahler” einfallenden sekundären Strahlungsmenge Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” ermöglicht, die Menge der fokussierten sekundären Strahlung, die auf den Kristall einfällt, zu reduzieren und die Wärme vom Kristall in den Boden des DS LED Gerätes abzuführen. Die effiziente Wärmeabfuhr führt zu einer zusätzlichen Temperatursenkung des Kristalls. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht: Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Somit kann durch die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung”, die Nutzungsdauer und die Sicherheit des DS LED Gerätes erhöht werden. 8) Minderung der Verzerrung des Blattes des Lichtdiagramms durch Minderung des Schattens des im Wege des Vektors der „sekundären Strahlung” stehenden „Strahlers” Die Platzierung des „Strahlers” auf dem Boden des DS LED Gerätes unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” ermöglicht, die Fehlerscheinungen, die durch den Schatten des „Strahlers” entstehen, zu minimieren oder vollständig auszuschließen. Dies ermöglicht, bei den Beleuchtungssystemen den Schatten und die ungleichmäßige Lichtverteilung auf der zu beleuchtenden Oberfläche auszuschließen oder wesentlich zu reduzieren.
Punkt 10 Optimale Verteilung der „Strahler” von einer oder beiden Seiten der Luminophor-Schicht auf der Bodenoberfläche des Gerätes, von der die Beleuchtung der Luminophor-Schicht DS unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist Entsprechend dem Punkt 9 der Patentansprüche ist der „Strahler” auf der Bodenoberfläche des Gerätes unter einem optimalen Neigungswinkel der „Achse des Strahlers” zur „Achse der sekundären Strahlung” angebracht. Entsprechend dem Punkt 1 der Patentansprüche sind die „Strahler” für eine effiziente Realisierung der Ableitung der sekundären Strahlung von beiden Seiten der Luminophor-Schicht optimal von einer oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht auf der Bodenfläche des Gerätes angebracht, von der die Bestrahlung der Luminophor-Schicht DS unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist. Die „Strahler” können nicht in einer Reihe, sondern in einigen Reihen, in einer Schach-Ordnung oder ungleichmäßig, und/oder in einer anderen Ordnung, oder in deren Kombinationen auf der Bodenfläche so platziert werden. Eine optimale Verteilung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht auf der Bodenfläche des Gerätes, von denen die Bestrahlung der Luminophor-Schicht DS unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist, ergibt folgende Vorteile: – Eine gleichmäßigere Wärmeverteilung, die die primären Strahlungsquellen auf einer größeren Bodenfläche abgeben. Folglich ist eine effizientere Wärmeabfuhr von den strahlenden Strukturen möglich; – Eine gleichmäßigere Verteilung der primären Strahlung auf der Oberfläche der Luminophor-Schicht. Eine optimale Verteilung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht auf der Bodenfläche des Gerätes, von der die Bestrahlung der Luminophor-Schicht DS unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist, führt zu folgenden nützlichen Effekten: 1) Minderung Übergröße des DS LED Gerätes Eine optimale Platzierung der „Strahler” ergibt die Möglichkeit sie kompakter zu platzieren und folglich die größte Abmessung des DS LED Gerätes, die Gesamtlänge, im Vergleich zur Variante der einreihigen Platzierung der „Strahler”, zu reduzieren. Somit führt die optimale gleichmäßige Platzierung der „Strahler” von einer Seite oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht auf der Bodenfläche des Gerätes, von der eine Bestrahlung der Luminophor-Schicht DS unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist, zur Minderung der Übergröße des DS LED Gerätes entlang der Linie der Platzierung der „Strahler”. 2) Erhöhung der Typenleistung der DS LED Geräte Eine optimale Verteilung der „Strahler” ermöglicht: – Eine größere Leistungsabfuhr von den „Strahlern”; – Eine ausreichende Wärmeabfuhr von der größeren summarischen Leistung der „Strahler”; – Eine größere Menge an „Strahlern” oder „Strahler” mit einer größeren summarischen Leistung im DS LED Gerät installieren. Dies ermöglicht, die Leistung des DS LED Gesamtgerätes ohne eine wesentliche Vergrößerung dessen Abmessungen zu erhöhen. Somit führt die optimale Verteilung bei der Platzierung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht auf der Bodenfläche, auf der die Bestrahlung der Luminophor-Schicht DS unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel erfolgen kann, zur wesentlichen Steigerung der Typenleistung des DS LED Gerätes. 3) Erhöhung der Effizienz des Gerätes DS LED durch Temperatursenkung der primären Strahlungsquellen Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der durch die primäre Strahlung frei gesetzten Wärme im Boden des DS LED Gerätes. Dies ermöglicht eine Temperatursenkung der primären Strahlungsquelle. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Quanteneffizienz, weil die Quantenausbeute des Strahlers von der Temperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur abhängig ist. Dies ermöglicht, die Effizienz des gesamten Systems zu erhöhen. Somit führt die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht auf der Bodenfläche des Gerätes, von der eine Bestrahlung der Luminophor-Schicht DS unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist, zur Erhöhung der gesamten Effizienz des DS LED Gerätes. 4) Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit der DS LED Geräte Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der durch die primäre Strahlung frei gesetzten Wärme im Boden des DS LED Gerätes. Eine gleichmäßigere Verteilung der Quelle, die Wärme freisetzt, auf einer größeren Bodenfläche, ermöglicht eine Senkung der Temperatur der primären Strahlungsquelle. Die Senkung der Betriebstemperatur der primären Strahlungsquelle erhöht die Nutzungsdauer des gesamten Gerätes, da die Senkung der Betriebstemperatur des p-n Übergangs der strahlenden Struktur zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Außerdem führt die Senkung der Betriebstemperatur der strahlenden Struktur zur Erhöhung der Sicherheit des Gerätes, weil die Senkung der Betriebstemperatur folgendes ermöglicht: Vermeiden der Zerstörung der strahlenden Struktur des p-n Übergangs; des Gehäuses; Vermeiden der Zerstörung der Kontaktstellen; Vermeiden der Zerstörung der Außenschichten; Vermeiden der Zerstörung des Aktivbereiches. Somit führen die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” von einer Seite oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht DS auf der Bodenoberfläche des Gerätes, von der die Bestrahlung der Luminophor-Schicht unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist, zur Erhöhung der Nutzungsdauer und der Sicherheit der DS LED Geräte. 5) Minderung der Herstellungskosten für die Realisierung der Wärmeabfuhr Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der durch die primäre Strahlung frei gesetzten Wärme im Boden des DS LED Gerätes. Eine gleichmäßigere Verteilung der Quelle, die Wärme freisetzt, auf einer größeren Bodenfläche, ermöglicht eine Senkung der Temperatur der primären Strahlungsquelle. Dies ermöglicht, die Forderungen an die Wärmeabfuhr von den primären Strahlungsquellen zu reduzieren. Somit führen die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” der von einer Seite oder von beiden Seiten Luminophor-Schicht DS auf der Bodenoberfläche des Gerätes, von der die Bestrahlung der Luminophor-Schicht unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist, zur Vereinfachung und Vergünstigung der Herstellungstechnologie und zur Reduzierung der Herstellungskosten bei der Realisierung der Wärmeabfuhr. 6) Erhöhung der Effizienz DS LED Geräte durch die Temperatursenkung der Luminophor-Schicht Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der „primären Strahlung” auf der Fläche der Luminophor-Schicht, was zur Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führt. Dies führt zur Senkung der Betriebstemperatur. Die Senkung der Temperatur der Luminophor-Schicht führt zur Steigerung der Lichtabgabe der „sekundären Strahlung”, d. h. der Luminophor wird noch effizienter arbeiten. Die Erhöhung der sekundären Lichtabgabe der Luminophor-Schicht ermöglicht eine Erhöhung der Effizienz des gesamten DS LED Gerätes. Somit führt die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht auf der Bodenfläche des Gerätes, von der die Bestrahlung der DS-Schicht unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist, zur Erhöhung der der Effizienz des DS LED Gerätes. 7) Erhöhung der „kurzfristigen spektralen Stabilität” Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der „primären Strahlung auf der Fläche der Luminophor-Schicht, was zur Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führen wird. Dies führt zur Senkung der Temperatur im stationären Betrieb. Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht DS führt zur Minderung der Temperatur-Differenz der Luminophor-Schicht DS während des stationären Betriebes und im ausgeschalteten Zustand. Dadurch sind die Luminophore in der Lage, ein stabileres Strahlungsspektrum auszustrahlen. Somit ermöglicht die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der DS-Schicht auf der Bodenfläche des Gerätes, von der die Bestrahlung der DS-Schicht unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist, die „kurzfristige spektrale Stabilität” des DS LED Gerätes zu erhöhen. 8) Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität” Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der „primären Strahlung” auf der Fläche der Luminophor-Schicht, was zur Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führen wird. Die Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führt zur Senkung der Temperatur im stationären Betrieb. Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht während des Gesamtbetriebes des Gerätes führt zur Minderung der Veränderung der spektralen Charakteristiken der Luminophor-Mischungen. Folglich bleibt die Luminophor-Mischung viel länger in Balance. Dies führt zur Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität” des gesamten DS LED Gerätes. Somit ermöglichen die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der DS-Schicht auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes, von der die Bestrahlung der DS-Schicht unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist, die Erhöhung der „langfristigen spektralen Stabilität” des DS LED Gerätes. 9) Erhöhung der Qualität Farbwiedergabe Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” ermöglichen eine gleichmäßigere Verteilung der „primären Strahlung” auf der Fläche der Luminophor-Schicht, was zur Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führen wird. Dies führt zur Senkung der Temperatur im stationären Betrieb. Die Senkung der Betriebstemperatur der Luminophor-Schicht ermöglicht die „kurzfristige” und „langfristige Stabilität” zu erhöhen. Dies ermöglicht, eine höhere Genauigkeit der Farbwiedergabe des DS LED Gerätes zu erreichen. Somit ermöglicht die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der DS-Schicht auf einer größeren Bodenfläche des Gerätes, von der die Bestrahlung der DS-Schicht unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist, eine höchst genaue Farbwiedergabe während der gesamten Betriebszeit. 10) Erhöhung der Nutzungsdauer des DS LED Gerätes Eine optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der „primären Strahlung” auf der Fläche der Luminophor-Schicht, was zur Reduzierung der spezifischen Belastung der Fläche der Luminophor-Schicht DS führen wird. Dies führt zur Senkung der Betriebstemperatur. Eine Senkung der Betriebstemperatur und der spezifischen Belastung auf die Luminophor-Schicht ermöglicht, die Nutzungsdauer des Gerätes, ohne wesentliche Minderungen dessen qualitativen (spektralen) Charakteristiken und dessen quantitativen Charakteristiken der Lichtgabe, zu verlängern. Somit ermöglicht die optimale Platzierung und Verteilung der „Strahler” von einer oder von beiden Seiten der Luminophor-Schicht auf der Bodenfläche des Gerätes, von der die Bestrahlung der DS-Schicht unter einem optimalen oder annähernd optimalen Winkel möglich ist, eine Verlängerung der Nutzungsdauer der Luminophor-Schicht und entsprechend des gesamten DS LED Gerätes.