DE202013012548U1 - Lichtemittierendes Element, Beleuchtungsvorrichtung und deren Vorrichtungsrahmen - Google Patents
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Abstract
Beleuchtungsvorrichtung, die Folgendes umfasst: – eine Tragstruktur (60), die ein Loch (H) besitzt; – ein erstes lichtemittierendes Element (1); und – ein zweites lichtemittierendes Element (1); – wobei das erste lichtemittierende Element (1) Folgendes umfasst: – – ein erstes Substrat (2), das eine erste Tragoberfläche (210), eine erste Hauptoberfläche (21B) gegenüber der ersten Tragoberfläche (210) und eine erste Seitenoberfläche (211), die sich zwischen der ersten Tragoberfläche (210) und der Hauptoberfläche (21B) erstreckt, besitzt; und – – einen ersten Leuchtdioden-Chip (3), der auf der ersten Tragoberfläche (210) angeordnet ist; und – wobei das zweite lichtemittierende Element (1) Folgendes umfasst: – – ein zweites Substrat (2), das eine zweite Tragoberfläche (210), eine zweite Hauptoberfläche (21B) gegenüber der zweiten Tragoberfläche (210) und eine zweite Seitenoberfläche (211), die sich zwischen der zweiten Tragoberfläche (210) und der zweiten Hauptoberfläche (21B) erstreckt, besitzt; und – – einen zweiten Leuchtdioden-Chip (3), der auf der zweiten Tragoberfläche (210) angeordnet ist; wobei das erste und das zweite lichtemittierende Element (1) in einer Konfiguration angeordnet sind, in der in der Draufsicht die erste Seitenoberfläche (211) und die zweite Seitenoberfläche (211) zu dem Loch (H) weisen.
Description
- Hintergrund der Erfindung
- 1. Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein lichtemittierendes Element, eine Beleuchtungsvorrichtung und deren Vorrichtungsrahmen und insbesondere auf ein lichtemittierendes Element, das Licht in vielen Richtungen zur Verfügung stellt, eine Beleuchtungsvorrichtung, die das lichtemittierende Element enthält, und einen Vorrichtungsrahmen der Beleuchtungsvorrichtung.
- 2. Beschreibung des Standes der Technik
- Ein Lichtstrahl, der von einer Leuchtdiode (LED) emittiert wird, ist eine Art von gerichteter Lichtquelle, die verschieden ist von einer streuenden Lichtquelle einer herkömmlichen Glühlampe. Dementsprechend sind Anwendungen von LED eingeschränkt. Zum Beispiel kann die herkömmliche LED nicht die erforderten Lichteffekte für Beleuchtungsanwendungen im Innen- und Außenbereich zur Verfügung stellen oder es kann schwierig sein. Zusätzlich emittieren herkömmliche LED-Beleuchtungsvorrichtungen Lichtstrahlen von einer einzigen Seite und die Lichtleistung der herkömmlichen LED-Beleuchtungsvorrichtung ist dementsprechend relativ gering.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Es ist eines der Ziele der vorliegenden Erfindung, ein lichtemittierendes Element, das Licht in vielen Richtung emittiert, eine Beleuchtungsvorrichtung, die das lichtemittierende Element enthält, und einen Vorrichtungsrahmen der Beleuchtungsvorrichtung zu schaffen. Es können dann die Absichten von Lichtleistungssteigerung, Lichtgestaltverbesserung und Kostensenkung erreicht werden.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft ein lichtemittierendes Element. Das lichtemittierende Element enthält ein lichtdurchlässiges Substrat und mehrere Leuchtdioden-Chips (LED-Chips). Das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Mindestens einige der LED-Chips sind auf der Auflagerfläche angeordnet und bilden eine erste Hauptoberfläche, von der Licht emittiert wird, wobei mindestens ein Teil der Auflagerfläche ohne LED-Chips ist. Jeder der LED-Chips enthält eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode. Das Licht, das von mindestens einem der LED-Chips emittiert wird, geht durch das lichtdurchlässige Substrat und tritt durch die zweite Hauptoberfläche aus.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft eine Beleuchtungsvorrichtung. Die Beleuchtungsvorrichtung enthält mindestens ein lichtemittierendes Element und eine Tragbasis. Das lichtemittierende Element enthält ein lichtdurchlässiges Substrat und mehrere LED-Chips. Das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Mindestens einige der LED-Chips sind auf der Auflagerfläche angeordnet und bilden eine erste Hauptoberfläche, von der Licht emittiert wird, wobei mindestens ein Teil der Auflagerfläche ohne LED-Chips ist. Jeder der LED-Chips enthält eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode. Das Licht, das von mindestens einem der LED-Chips emittiert wird, geht durch das lichtdurchlässige Substrat und tritt durch die zweite Hauptoberfläche aus. Das lichtemittierende Element ist auf der Tragbasis angeordnet und ein erster Winkel kann zwischen dem licht-emittierenden Element und der Tragbasis bestehen.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft ein lichtemittierendes Element. Das lichtemittierende Element enthält ein lichtdurchlässiges Substrat und mindestens einen LED-Chip. Das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Der LED-Chip ist auf der Auflagerfläche angeordnet und bildet eine erste Hauptoberfläche, von der Licht emittiert wird, wobei mindestens ein Teil der Auflagerfläche ohne den LED-Chip ist. Der LED-Chip enthält eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode. Der LED-Chip hat einen Strahlwinkel größer als 180 Grad und mindestens ein Teil der Lichtstrahlen, der von dem LED-Chip emittiert wird, geht durch das lichtdurchlässige Substrat und tritt aus der zweiten Hauptoberfläche aus.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft ein lichtemittierendes Element. Das lichtemittierende Element enthält ein lichtdurchlässiges Substrat und mindestens einen LED-Chip. Das Material des lichtdurchlässigen Substrats enthält Saphir und das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Der LED-Chip ist auf der Auflagerfläche angeordnet. Der LED-Chip hat einen Strahlwinkel größer als 180 Grad. Mindestens ein Teil der Lichtstrahlen, der von dem LED-Chip emittiert wird, geht durch das lichtdurchlässige Substrat und tritt aus der zweiten Hauptoberfläche aus.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft ein lichtemittierendes Element. Das lichtemittierende Element enthält ein lichtdurchlässiges Substrat, mindestens einen LED-Chip und eine Wellenlängenumsetzungsschicht. Das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Der LED-Chip ist auf der Auflagerfläche angeordnet und bildet eine erste Hauptoberfläche, von der Licht emittiert wird, wobei mindestens ein Teil der Auflagerfläche ohne den LED-Chip ist. Der LED-Chip hat einen Strahlwinkel größer als 180 Grad und mindestens ein Teil der Lichtstrahlen, der von dem LED-Chip emittiert wird, geht durch das lichtdurchlässige Substrat und tritt aus der zweiten Hauptoberfläche aus. Die Wellenlängenumsetzungsschicht ist auf dem LED-Chip und/oder der zweiten Hauptoberfläche angeordnet. Die Wellenlängenumsetzungsschicht absorbiert zumindest teilweise einen Lichtstrahl, der von dem LED-Chip emittiert wird, und setzt den Lichtstrahl in weitere Lichtstrahlen um, die einen anderen Wellenlängenbereich haben.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft ein lichtemittierendes Element. Das lichtemittierende Element enthält ein lichtdurchlässiges Substrat und mehrere LED-Chips. Das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Die LED-Chips sind auf der Auflagerfläche angeordnet. Eine lichtemittierende Oberfläche von jedem LED-Chip, die von dem lichtdurchlässigen Substrat unbedeckt ist, und mindestens ein Teil der Auflagerfläche ohne die LED-Chips bilden eine erste Hauptoberfläche, von der Licht emittiert wird. Jeder der LED-Chips hat einen Strahlwinkel größer als 180 Grad. Das Licht, das von mindestens einem der LED-Chips emittiert wird, geht durch das lichtdurchlässige Substrat und tritt aus der zweiten Hauptoberfläche aus. Eine Fläche der ersten Hauptoberfläche oder eine Fläche der zweiten Hauptoberfläche ist 5 mal die Gesamtfläche, die von mindestens einer der lichtemittierenden Oberflächen von jedem LED-Chip gebildet wird.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft ein lichtemittierendes Element. Das lichtemittierende Element enthält ein lichtdurchlässiges Substrat, mindestens einen Film aus diamantähnlichem Kohlenstoff (DLC-Film) und mindestens einen LED-Chip. Das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Der DLC-Film ist auf dem lichtdurchlässigen Substrat angeordnet. Der LED-Chip ist auf der Auflagerfläche angeordnet. Eine lichtemittierende Oberfläche des LED-Chips, die von dem lichtdurchlässigen Substrat unbedeckt ist, und mindestens ein Teil der Auflagerfläche ohne den LED-Chip bilden eine erste Hauptoberfläche, von der Licht emittiert wird. Der LED-Chip hat einen Strahlwinkel größer als 180 Grad und mindestens ein Teil der Lichtstrahlen, der von dem LED-Chip emittiert wird, geht durch das lichtdurchlässige Substrat und tritt aus der zweiten Hauptoberfläche aus.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft ein lichtemittierendes Element. Das lichtemittierende Element enthält ein lichtdurchlässiges Substrat, mindestens einen LED-Chip und einen Reflektor. Das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Der Reflektor ist auf der zweiten Hauptoberfläche angeordnet. Der LED-Chip ist auf der Auflagerfläche angeordnet. Eine lichtemittierende Oberfläche des LED-Chips, die von dem lichtdurchlässigen Substrat unbedeckt ist, und mindestens ein Teil der Auflagerfläche ohne den LED-Chip bilden eine erste Hauptoberfläche, von der Licht emittiert wird. Der LED-Chip hat einen Strahlwinkel größer als 180 Grad.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft ein lichtemittierendes Element. Das lichtemittierende Element enthält ein lichtdurchlässiges Substrat, mindestens einen LED-Chip, eine erste Verbindungselektrode und eine zweite Verbindungselektrode. Das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Der LED-Chip ist auf der Auflagerfläche angeordnet und bildet eine erste Hauptoberfläche, von der Licht emittiert wird, wobei mindestens ein Teil der Auflagerfläche ohne den LED-Chip ist. Der LED-Chip hat einen Strahlwinkel größer als 180 Grad und mindestens ein Teil der Lichtstrahlen, der von dem LED-Chip emittiert wird, geht durch das lichtdurchlässige Substrat und wird von der zweiten Hauptoberfläche emittiert. Die erste Verbindungselektrode und die zweite Verbindungselektrode sind jeweils auf verschiedenen Seiten des lichtdurchlässigen Substrats angeordnet. Die erste Verbindungselektrode und die zweite Verbindungselektrode sind mit dem LED-Chip elektrisch verbunden.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft eine Beleuchtungsvorrichtung. Die Beleuchtungsvorrichtung enthält ein lichtemittierendes Element und einen Träger. Das lichtemittierende Element enthält ein lichtdurchlässiges Substrat, mindestens einen LED-Chip, eine erste Verbindungselektrode und eine zweite Verbindungselektrode. Das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Der LED-Chip ist auf der Auflagerfläche angeordnet und bildet eine erste Hauptoberfläche, von der Licht emittiert wird, wobei mindestens ein Teil der Auflagerfläche ohne den LED-Chip ist. Der LED-Chip hat einen Strahlwinkel größer als 180 Grad und mindestens ein Teil der Lichtstrahlen, der von dem LED-Chip emittiert wird, geht durch das lichtdurchlässige Substrat und wird von der zweiten Hauptoberfläche emittiert. Die erste Verbindungselektrode und die zweite Verbindungselektrode sind jeweils auf verschiedenen Seiten des lichtdurchlässigen Substrats angeordnet. Die erste Verbindungselektrode und die zweite Verbindungselektrode sind mit dem LED-Chip elektrisch verbunden. Der Träger enthält mindestens eine Öffnung und das lichtemittierende Element ist der Öffnung entsprechend angeordnet.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft eine Beleuchtungsvorrichtung. Die Beleuchtungsvorrichtung enthält mehrere lichtemittierende Elemente und einen Vorrichtungsrahmen. Jedes der lichtemittierenden Elemente enthält ein lichtdurchlässiges Substrat, mindestens einen LED-Chip, eine erste Verbindungselektrode und eine zweite Verbindungselektrode. Das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Der LED-Chip ist auf der Auflagerfläche angeordnet und bildet eine erste Hauptoberfläche, von der Licht emittiert wird, wobei mindestens ein Teil der Auflageroberfläche ohne den LED-Chip ist. Der LED-Chip hat einen Strahlwinkel größer als 180 Grad und mindestens ein Teil der Lichtstrahlen, der von dem LED-Chip emittiert wird, geht durch das lichtdurchlässige Substrat und wird von der zweiten Hauptoberfläche emittiert. Die erste Verbindungselektrode und die zweite Verbindungselektrode sind jeweils auf verschiedenen Seiten des lichtdurchlässigen Substrats angeordnet. Die erste Verbindungselektrode und die zweite Verbindungselektrode sind mit dem LED-Chip elektrisch verbunden. Der Vorrichtungsrahmen enthält eine Tragbasis und mehrere Träger, die sich nach außen von der Tragbasis erstrecken. Jeder der Träger enthält mindestens eine Öffnung und die lichtemittierenden Elemente sind zu mindestens einigen der Öffnungen entsprechend angeordnet.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft eine Beleuchtungsvorrichtung. Die Beleuchtungsvorrichtung enthält mehrere lichtemittierende Elemente und einen Lichtstab. Jedes der lichtemittierenden Elemente enthält ein lichtdurchlässiges Substrat, mindestens einen LED-Chip, eine erste Verbindungselektrode und eine zweite Verbindungselektrode. Das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Der LED-Chip ist auf der Auflagerfläche angeordnet und bildet eine erste Hauptoberfläche, von der Licht emittiert wird, wobei mindestens ein Teil der Auflageroberfläche ohne den LED-Chip ist. Der LED-Chip hat einen Strahlwinkel größer als 180 Grad und mindestens ein Teil der Lichtstrahlen, der von dem LED-Chip emittiert wird, geht durch das lichtdurchlässige Substrat und wird von der zweiten Hauptoberfläche emittiert. Die erste Verbindungselektrode und die zweite Verbindungselektrode sind jeweils auf verschiedenen Seiten des lichtdurchlässigen Substrats angeordnet. Die erste Verbindungselektrode und die zweite Verbindungselektrode sind mit dem LED-Chip elektrisch verbunden. Der Lichtstab enthält mehrere Öffnungen. Der Lichtstab hat eine Ausdehnungsrichtung und die Öffnungen sind entlang der Ausdehnungsrichtung angeordnet. Die lichtemittierenden Elemente sind zu mindestens einigen der Öffnungen entsprechend angeordnet.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft eine Beleuchtungsvorrichtung. Die Beleuchtungsvorrichtung enthält mehrere lichtemittierende Elemente und eine Tragbasis. Jedes der lichtemittierenden Elemente enthält ein lichtdurchlässiges Substrat, mindestens einen LED-Chip, eine erste Verbindungselektrode und eine zweite Verbindungselektrode. Das lichtdurchlässige Substrat hat eine Auflagerfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die gegenüber voneinander angeordnet sind. Der LED-Chip ist auf der Auflagerfläche angeordnet und bildet eine erste Hauptoberfläche, von der Licht emittiert wird, wobei mindestens ein Teil der Auflageroberfläche ohne den LED-Chip ist. Der LED-Chip hat einen Strahlwinkel größer als 180 Grad und mindestens ein Teil der Lichtstrahlen, der von dem LED-Chip emittiert wird, geht durch das lichtdurchlässige Substrat und wird von der zweiten Hauptoberfläche emittiert. Die erste Verbindungselektrode und die zweite Verbindungselektrode sind jeweils auf verschiedenen Seiten des lichtdurchlässigen Substrats angeordnet. Die erste Verbindungselektrode und die zweite Verbindungselektrode sind mit dem LED-Chip elektrisch verbunden. Die Tragbasis enthält mehrere Öffnungen. Die Öffnungen sind als ein Feld angeordnet. Die lichtemittierenden Elemente sind zu mindestens einigen der Öffnungen entsprechend angeordnet.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft einen Vorrichtungsrahmen einer Beleuchtungsvorrichtung. Der Vorrichtungsrahmen enthält eine Tragbasis und mehrere Träger. Jeder der Träger erstreckt sich von der Tragbasis. Jeder der Träger enthält mindestens eine Öffnung und mehrere Elektroden, die auf zwei Seiten der Öffnung angeordnet sind.
- In der Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist der LED-Chip auf dem lichtdurchlässigen Substrat befestigt und das lichtdurchlässige Substrat erlaubt, dass der Lichtstrahl, der durch den LED-Chip emittiert wird, durchgeht. Dementsprechend kann die Beleuchtungsvorrichtung in der vorliegenden Erfindung Licht in mindestens vielen Richtungen oder in alle Richtungen emittieren. Die Lichtleistung der Beleuchtungsvorrichtung kann dementsprechend gesteigert werden und die Lichtgestalt der LED-Beleuchtungsvorrichtung kann auch verbessert werden.
- Diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden zweifellos den Fachleuten auf dem Gebiet selbstverständlich werden, nachdem die folgende genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform, die in den verschiedenartigen Figuren und Zeichnungen dargestellt ist, gelesen worden ist.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
1 und2 sind schematische Strukturdiagramme, die ein lichtemittierendes Element gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. -
3 –5 sind schematische Diagramme, die verschiedene Typen von elektrischen Kopplungsvorgehensweisen zwischen einem Leuchtdioden-Chip und Leitern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. -
6 und7 sind schematische Diagramme, die eine Anordnung einer Wellenlängenumsetzungsschicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. -
8 ist ein Querschnittsdiagramm, das ein lichtemittierendes Element gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
9 ist ein Querschnittsdiagramm, das ein lichtemittierendes Element gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
10 ist ein schematisches Diagramm, das ein lichtemittierendes Element gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
11 ist ein schematisches Diagramm, das eine Tragbasis gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
12 ist ein schematisches Diagramm, das eine Leiterplatte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
13 ist ein schematisches Diagramm, das einen Reflektor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
14 ist ein schematisches Diagramm, das einen Film aus diamantähnlichem Kohlenstoff gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
15 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
16 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
17 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
18 –20 sind schematische Diagramme, die ein lichtdurchlässiges Substrat darstellen, das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in eine Tragbasis eingefügt oder an sie gebondet ist. -
21 und22 sind schematische Diagramme, die ein lichtdurchlässiges Substrat zeigen, das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an eine Tragbasis mit Trägern gebondet ist. -
23 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
24 ist ein schematisches Diagramm, das einen Vorrichtungsrahmen einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
25 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
26 –29 sind schematische Diagramme, die lichtdurchlässige Substrate darstellen, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung punktsymmetrisch oder liniensymmetrisch auf einer Stützstruktur angeordnet sind. -
30 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
31 und32 sind schematische Diagramme, die ein Lampengehäuse gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. -
33 ist ein Diagramm in der Draufsicht, das ein Anzeigenlampengehäuse gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
34 –37 sind schematische Diagramme, die eine Kolbenlampe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. -
38 ist ein schematisches Diagramm, das einen Lichtstab gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
39 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. -
40 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. - Genaue Beschreibung
- Mit Bezug auf
1 und2 :1 und2 sind schematische Strukturdiagramme, die ein lichtemittierendes Element gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. Wie in1 und2 gezeigt, enthält ein lichtemittierendes Element1 ein lichtdurchlässiges Substrat2 , eine Auflagerfläche210 , eine erste Hauptoberfläche21A , eine zweite Hauptoberfläche21B und mindestens einen Leuchtdioden-Chip (LED-Chip3 ), der Licht in vielen Richtungen zur Verfügung stellt. Das lichtdurchlässige Substrat2 , das ein Substrat vom Folientyp ist, hat zwei Hauptoberflächen und eine der Oberflächen ist die Auflagerfläche210 . Der LED-Chip, der Licht emittieren kann, ist auf der Auflagerfläche210 angeordnet. Eine lichtemittierende Oberfläche34 des LED-Chips3 , die von dem lichtdurchlässigen Substrat2 unbedeckt ist, und mindestens ein Teil der Auflagerfläche210 ohne die LED-Chips bilden die erste Hauptoberfläche21A , von der Licht emittiert wird. Die zweite Hauptoberfläche21B ist eine weitere Hauptoberfläche des lichtdurchlässiges Substrats2 ohne den LED-Chip3 . Die oben beschriebene Anordnung kann auch umgekehrt werden oder der LED-Chip3 kann auf beiden Oberflächen des lichtdurchlässiges Substrats2 angeordnet sein. In einer Ausführungsform können die LED-Chips3 auf der Auflagerfläche210 des lichtdurchlässigen Substrats2 entsprechend den anderen LED-Chips3 , die auf der zweiten Hauptoberfläche21B angeordnet sind, verschachtelt angeordnet sein, so dass die Lichtstrahlen, die von den LED-Chips3 auf einer Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats2 nicht durch die anderen LED-Chips3 auf einer weiteren Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats2 blockiert werden würden. Die Leuchtdichte des lichtemittierenden Elements1 kann dementsprechend vergrößert werden. Ein Material des lichtdurchlässigen Substrats2 kann eines umfassen, das aus Aluminiumoxid (Al2O3), saphirhaltigem Aluminiumoxid, Siliziumkarbid (SiC), Glas, Kunststoff oder Gummi gewählt ist. Bevorzugt kann das lichtdurchlässige Substrat in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Saphirsubstrat sein. Die Struktur des Saphirsubstrats ist im Wesentlichen einkristallin. Das Saphirsubstrat hat die Eigenschaften einer höheren Lichtdurchlässigkeit und einer besseren Wärmeleitfähigkeit. Das Saphirsubstrat kann verwendet werden, um die Lebensdauer des lichtemittierenden Elements1 zu verlängern. Das herkömmliche Saphirsubstrat, das zum Wachsen einer herkömmlichen Leuchtdiode verwendet wird, kann jedoch zerbrechlich sein, wenn es in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Gemäß von Ergebnissen von Experimenten der vorliegenden Erfindung ist das lichtdurchlässige Substrat2 der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein Saphirsubstrat mit einer Dicke dicker als oder gleich 200 Mikrometer, um eine bessere Zuverlässigkeit, Stützleistungsfähigkeit und Lichtdurchlässigkeit zu leisten. Um Licht von dem lichtemittierenden Element effektiv in viele Richtung einschließlich in zwei Richtungen oder in alle Richtungen zu emittieren, hat der LED-Chip3 in dieser Erfindung bevorzugt einen Strahlwinkel größer als 180 Grad. Dementsprechend kann der LED-Chip, der auf dem lichtdurchlässigen Substrat2 angeordnet ist, Lichtstrahlen von der lichtemittierenden Oberfläche34 in einer Richtung weg von dem lichtdurchlässigen Substrat2 emittieren und der LED-Chip3 kann zumindest teilweise auch Lichtstrahlen emittieren, die in das lichtdurchlässige Substrat2 eintreten. Die Lichtstrahlen, die in das lichtdurchlässige Substrat2 eintreten, können aus der zweiten Hauptoberfläche21B gegenüber von der ersten Hauptoberfläche21A austreten und die Lichtstrahlen, die in das lichtdurchlässige Substrat2 eintreten, können auch von einem Teil der Auflagerfläche210 ohne die LED-Chips3 emittiert oder von einer anderen Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats2 emittiert werden. Das lichtemittierende Element1 kann dann Licht in viele Richtung einschließlich in zwei Richtungen oder in alle Richtungen emittieren. In dieser Erfindung ist eine Fläche der ersten Hauptoberfläche21A oder eine Fläche der zweiten Hauptoberfläche21B 5 mal größer als eine Gesamtfläche, die aus mindestens einer der lichtemittierenden Oberflächen34 von jedem LED-Chip gebildet ist, und dies ist ein bevorzugtes Verhältnis gemäß der Betrachtung sowohl der Lichtleistung als auch der Wärmeleitleistungsfähigkeit. - Zusätzlich ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Unterschied der Farbtemperaturen der Lichtstrahlen, die von der ersten Hauptoberfläche
21A und der zweiten Hauptoberfläche21B emittiert werden, kleiner als oder gleich 1500 K, so dass lichtemittierende Effekte des lichtemittierenden Elements1 vereinheitlicht werden. Zudem ist unter der oben genannten Bedingung der Dicke des lichtdurchlässigen Substrats2 eine Lichtdurchlässigkeit des lichtdurchlässigen Substrats3 größer als oder gleich 70% für Lichtstrahlen mit einem Wellenlängenbereich größer als oder gleich 420 Nanometer oder Lichtstrahlen mit einem Wellenlängenbereich kleiner als oder gleich 470 Nanometer. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform eingeschränkt. Die folgende Beschreibung wird die verschiedenen Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung genau beschrieben. Um die Beschreibung zu vereinfachen, sind ähnliche Komponenten in jeder der folgenden Ausführungsformen mit identischen Symbolen gekennzeichnet. Um es einfacher zu machen, die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen zu verstehen, wird die folgende Beschreibung die Unähnlichkeiten zwischen verschiedenen Ausführungsformen genau beschreiben und die identischen Merkmale werden nicht überschüssig beschrieben werden.
- Bezugnehmend auf
3 –5 : In der vorliegenden Erfindung enthält der LED-Chip3 eine erste Elektrode31A und eine zweite Elektrode31B , um Elektrizität zu empfangen. Die erste Elektrode31A und die zweite Elektrode31B sind jeweils und elektrisch mit einem ersten Verbindungsleiter23A und einem zweiten Verbindungsleiter23B auf dem lichtdurchlässigen Substrat2 verbunden.3 –5 sind schematische Diagramme, die verschiedene Typen von elektrischen Kopplungsvorgehensweisen zwischen dem Leuchtdioden-Chip3 und den Leitern darstellen.3 stellte einen LED-Chip vom horizontalen Typ dar, wobei der LED-Chip3 auf der Auflagerfläche210 des lichtdurchlässigen Substrats2 gebildet ist und die Elektroden31A und31B durch Drahtbonden an die Verbindungsleiter23A und23B gekoppelt sind.4 stellt einen LED-Chip3 vom Flip-Chip-Typ dar und der LED-Chip3 ist umgekehrt angeordnet und durch die erste Elektrode31A und die zweite Elektrode31B an das lichtdurchlässige Substrat2 elektrisch gekoppelt. Die erste Elektrode31A und die zweite Elektrode31B können durch Schweißen oder Anhaften direkt an den ersten Verbindungsleiter23A und den zweiten Verbindungsleiter23B gekoppelt sein. Wie in5 gezeigt, sind die erste Elektrode31A und die zweite Elektrode31B auf verschiedenen Oberflächen des LED-Chips3 angeordnet und der LED-Chip3 ist senkrecht angeordnet, um die Elektroden31A und31B jeweils mit den Verbindungsleitern23A und23B zu verbinden. - Mit Bezug auf
6 und7 : Das lichtemittierende Element1 in der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Wellenlängenumsetzungsschicht4 enthalten. Die Wellenlängenumsetzungsschicht4 kann wahlweise auf der ersten Hauptoberfläche21A und/oder der zweiten Hauptoberfläche21B oder direkt auf dem LED-Chip3 angeordnet sein. Die Wellenlängenumsetzungsschicht4 kann die LED-Chips3 direkt kontaktieren oder die Wellenlängenumsetzungsschicht4 kann durch einen Abstand ohne direkten Kontakt von den LED-Chips3 getrennt sein. Die Wellenlängenumsetzungsschicht4 beinhaltet mindestens eine Art von Fluoreszenzpulver wie organisches Fluoreszenzpulver oder anorganisches Fluoreszenzpulver der Granatreihe, der Sulfatreihe oder der Silikatreihe. Die Wellenlängenumsetzungsschicht4 kann zumindest teilweise einen Lichtstrahl, der von dem LED-Chip3 emittiert wird, absorbieren und den Lichtstrahl in weitere Lichtstrahlen mit einem anderen Wellenlängenbereich umsetzen. Zum Beispiel kann dann, wenn blaue Lichtstrahlen von dem LED-Chip3 emittiert werden, ein Teil der blauen Lichtstrahlen durch die Wellenlängenumsetzungsschicht4 in gelbe Lichtstrahlen umgesetzt werden und die blauen Lichtstrahlen und die gelben Lichtstrahlen werden gemischt, um weiße Lichtstrahlen darzubieten, die von dem lichtemittierenden Element1 emittiert werden. Zusätzlich ist eine Leuchtdichte der ersten Hauptoberfläche21A verschieden von einer Leuchtdichte der zweiten Hauptoberfläche21B , weil eine Lichtquelle der ersten Hauptoberfläche21A hauptsächlich von Lichtstrahlen kommt, die von dem LED-Chip3 direkt emittiert werden, und eine Lichtquelle der zweiten Hauptoberfläche21B von Lichtstrahlen kommt, die durch das lichtdurchlässige Substrat2 gehen. Deshalb sind in einem lichtemittierenden Element1 einer weiteren bevorzugten Ausführungsform Konzentrationen des Fluoreszenzpulvers in der Wellenlängenumsetzungsschicht4 , die auf der ersten Hauptoberfläche21A angeordnet ist, und der Wellenlängenumsetzungsschicht4 , die auf der zweiten Hauptoberfläche21B angeordnet ist, entsprechend eingerichtet. Bevorzugt kann ein Verhältnis einer Fluoreszenzpulverkonzentration in der Wellenlängenumsetzungsschicht4 , die auf der ersten Hauptoberfläche21A angeordnet ist, zu einer Fluoreszenzpulverkonzentration in der Wellenlängenumsetzungsschicht4 , die auf der zweiten Hauptoberfläche21B angeordnet ist, in dem Bereich von 1:0,5 bis 1:3 liegen oder ein Verhältnis einer Fluoreszenzpulverkonzentration in der Wellenlängenumsetzungsschicht4 , die auf der zweiten Hauptoberfläche21B angeordnet ist, zu einer Fluoreszenzpulverkonzentration in der Wellenlängenumsetzungsschicht4 , die auf der ersten Hauptoberfläche21A angeordnet ist, kann in dem Bereich von 1:0,5 bis 1:3 liegen. Die Leuchtdichte und der Beleuchtungseffekt des lichtemittierenden Elements1 kann dementsprechend für verschiedene Anwendungen geeigneter sein. Der Unterschied der Farbtemperaturen der Lichtstrahlen, die von der ersten Hauptoberfläche21A und der zweiten Hauptoberfläche21B emittiert werden, kann dann gesteuert werden, kleiner als oder gleich 1500 K zu sein. Eine Wellenlängenumsetzungseffizienz und eine Lichtemissionsleistungsfähigkeit des lichtemittierenden Elements1 können dann gesteigert werden. - Mit Bezug auf
8 :8 ist ein Querschnittsdiagramm, das ein lichtemittierendes Element1 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in8 gezeigt, enthält das lichtemittierende Element1 in dieser Ausführungsform ein lichtdurchlässiges Substrat2 und mindestens einen LED-Chip14 , der Licht in vielen Richtungen zur Verfügung stellt. Das lichtdurchlässige Substrat2 hat eine Auflagerfläche210 und eine zweite Hauptoberfläche21B , die gegenüber voneinander angeordnet sind. Der LED-Chip14 ist auf der Auflagerfläche210 des lichtdurchlässigen Substrats2 angeordnet. Der LED-Chip14 enthält eine erste Elektrode16 und eine zweite Elektrode18 . Die erste Elektrode16 und die zweite Elektrode18 sind konfiguriert, mit anderen Vorrichtungen elektrisch verbunden zu sein. Eine lichtemittierende Oberfläche34 des LED-Chips14 , die durch das lichtdurchlässige Substrat2 unbedeckt ist, und mindestens ein Teil der Auflageroberfläche210 ohne den LED-Chip14 bilden eine erste Hauptoberfläche21A , von der Licht emittiert wird. - Der LED-Chip
14 kann ein Substrat141 , eine n-Typ-Halbleiterschicht142 , eine aktive Schicht143 und eine p-Typ-Halbleiterschicht144 enthalten. In dieser Ausführungsform kann das Substrat141 des LED-Chips14 etwa durch eine Chip-Bonding-Schicht29 auf dem lichtdurchlässigen Substrat2 angebracht sein. Abgesehen davon verwendet zu werden, um den LED-Chip14 anzubringen, kann eine Lichtintensität auch durch Optimieren der Materialeigenschaften der Chip-Bonding-Schicht28 vergrößert werden. Zum Beispiel liegt der Brechungsindex der Chip-Bonding-Schicht28 bevorzugt zwischen dem Brechungsindex des Substrats141 und dem Brechungsindex des lichtdurchlässigen Substrats2 , um die Intensität des Lichts, das von dem LED-Chip14 emittiert wird, zu vergrößern. Zudem kann die Chip-Bonding-Schicht28 ein lichtdurchlässiges Haftmittel oder ein anderes geeignetes Bonding-Material sein. Die erste Elektrode16 und die zweite Elektrode18 sind auf der Seite des LED-Chips14 gegenüber von der Chip-Bonding-Schicht28 angeordnet. Die erste Elektrode16 und die zweite Elektrode18 sind jeweils mit der p-Typ-Halbleiterschicht144 und der n-Typ-Halbleiterschicht142 elektrisch verbunden (8 zeigt nicht das Verbindungsverhältnis zwischen der zweiten Elektrode18 und der n-Typ-Halbleiterschicht142 ). Eine obere Oberfläche der ersten Elektrode16 und eine obere Oberfläche der zweiten Elektrode18 liegen im Wesentlichen auf derselben Höhe. Die erste Elektrode16 und die zweiten Elektrode18 können Metallelektroden sein, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Zudem enthält das lichtemittierende Element1 ferner einen ersten Verbindungsleiter20 , einen zweiten Verbindungsleiter22 und eine Wellenlängenumsetzungsschicht4 . Der erste Verbindungsleiter20 und der zweite Verbindungsleiter22 sind auf dem lichtdurchlässigen Substrat2 angeordnet. Der erste Verbindungsleiter20 und der zweite Verbindungsleiter22 können Metalldrähte oder andere leitende Muster sein, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Die erste Elektrode16 und die zweite Elektrode18 sind durch Drahtbonden oder Schweißen, aber nicht darauf eingeschränkt, jeweils mit dem ersten Verbindungsleiter20 und dem zweiten Verbindungsleiter22 elektrisch verbunden. Die Wellenlängenumsetzungsschicht4 ist auf dem lichtdurchlässigen Substrat2 angeordnet und die Wellenlängenumsetzungsschicht4 kann den LED-Chip14 abdecken. Zusätzlich kann die Wellenlängenumsetzungsschicht4 ferner die zweite Hauptoberfläche21B des lichtdurchlässigen Substrats2 abdecken. - Zudem kann eine nicht ebene Struktur
12M wahlweise auf den Oberflächen des lichtdurchlässigen Substrats2 angeordnet sein, um die Intensität des Lichts, das von dem lichtdurchlässigen Substrat2 emittiert wird, zu vergrößern und die Verteilung des emittierten Lichts zu vereinigen. Die nicht ebene Struktur12M kann eine konvexe geometrische Struktur oder eine konkave geometrische Struktur wie eine Pyramide, ein Kegel, eine Halbkugel, ein dreieckiges Prisma und so weiter sein. Die nicht ebenen Strukturen12M können regelmäßig oder zufällig angeordnet sein. Darüber hinaus kann ein Film aus diamantähnlichem Kohlenstoff (DLC-Film)25 wahlweise auf den Oberflächen des lichtdurchlässigen Substrats2 angeordnet sein, um die thermische Leitfähigkeit und die Wärmeleitleistungsfähigkeit zu steigern. - Mit Bezug auf
9 :9 ist ein Querschnittsdiagramm, das ein lichtemittierendes Element gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Im Vergleich mit der Ausführungsform, die in8 gezeigt ist, sind in dem lichtemittierenden Element1 dieser Ausführungsform die erste Elektrode16 , die zweite Elektrode18 und eine erste Chip-Bonding-Schicht28A auf der gleichen Oberfläche des LED-Chips14 angeordnet. Die erste Elektrode16 und die zweite Elektrode18 sind durch Flip-Chip mit dem ersten Verbindungsleiter20 und dem zweiten Verbindungsleiter22 elektrisch verbunden. Der erste Verbindungsleiter20 und der zweite Verbindungsleiter22 können sich jeweils entsprechend den Positionen der Elektroden16 und18 erstrecken. Die erste Elektrode16 und die zweite Elektrode18 können jeweils durch eine zweite Chip-Bonding-Schicht28B mit dem ersten Verbindungsleiter20 und dem zweiten Verbindungsleiter22 elektrisch verbunden sein. Die zweite Chip-Bonding-Schicht28B kann ein leitender Bondhügel wie ein Gold-Bondhügel oder ein Lötkontakthügel, ein leitender Klebstoff wie ein Silberklebstoff oder eine eutektische Schicht wie eine eutektische Schicht aus einer Au-Sn-Legierung oder eine eutektische Schicht aus einer In-Bi-Sn-Legierung sein, ist aber nicht darauf eingeschränkt. Durch Benutzen der zweiten Chip-Bonding-Schicht28B kann die erste Chip-Bonding-Schicht28A unter dem LED-Chip14 nicht erforderlich sein oder durch die Wellenlängenumsetzungsschicht4 ersetzt werden. - Mit Bezug auf
10 :10 ist ein schematisches Diagramm, das ein lichtemittierendes Element gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in10 gezeigt, enthält ein lichtemittierendes Element310 in dieser Erfindung das lichtdurchlässige Substrat2 , mindestens einen LED-Chip3 , eine erste Verbindungselektrode311A , eine zweite Verbindungselektrode311B und mindestens eine Wellenlängenumsetzungsschicht4 . Der LED-Chip3 ist auf der Auflagerfläche210 des lichtdurchlässigen Substrats2 angeordnet und bildet eine erste Hauptoberfläche21A , von der Licht emittiert wird. In dieser Ausführungsform hat der LED-Chip3 einen Strahlwinkel größer als 180 Grad und mindestens ein Teil der Lichtstrahlen, der von dem LED-Chip3 emittiert wird, dringt in das lichtdurchlässige Substrat2 ein. Mindestens ein Teil der eindringenden Lichtstrahlen kann von einer zweiten Hauptoberfläche21B emittiert werden, die gegenüber von der ersten Hauptoberfläche21A ist, und die anderen eindringenden Lichtstrahlen können von anderen Oberflächen des lichtdurchlässigen Substrats2 emittiert werden, um das lichtemittierende Element310 zu bilden, das Licht in vielen Richtungen zur Verfügung stellt. Die erste Verbindungselektrode311A und die zweite Verbindungselektrode311B sind jeweils auf verschiedenen Seiten des lichtdurchlässigen Substrats2 oder auf derselben Seite des lichtdurchlässigen Substrats2 angeordnet (nicht in10 gezeigt). Die erste Verbindungselektrode311A und die zweite Verbindungselektrode311B können Elektroden des lichtemittierenden Elements310 sein, die jeweils durch Erweiterungsteile eines ersten Verbindungsleiters und eines zweiten Verbindungsleiters auf dem lichtdurchlässigen Substrat2 gebildet sind, und die erste Verbindungselektrode311A und die zweite Verbindungselektrode311B sind dementsprechend mit dem LED-Chip3 elektrisch verbunden. Die Wellenlängenumsetzungsschicht4 bedeckt mindestens den LED-Chip3 und legt mindestens einen Teil der ersten Verbindungselektrode311A und der zweiten Verbindungselektrode311B frei. Die Wellenlängenumsetzungsschicht4 absorbiert zumindest teilweise einen Lichtstrahl, der von dem LED-Chip3 oder/und dem lichtdurchlässigen Substrat2 emittiert wird, und setzt den Lichtstrahl in einen Lichtstrahl mit einem anderen Wellenlängenbereich um. Das umgesetzte Licht und das Licht, das nicht durch die Wellenlängenumsetzungsschicht4 absorbiert wird, werden gemischt, um den gesamten Wellenlängenbereich der Lichtstrahlen, die von dem lichtemittierenden Element310 emittiert werden, zu erweitern und die Lichtemissionsleistungsfähigkeit des lichtemittierenden Elements310 zu verbessern. Weil das lichtemittierende Element310 in dieser Ausführungsform die erste Verbindungselektrode311A und die zweite Verbindungselektrode311B enthält, die jeweils auf dem lichtdurchlässigen Substrat angeordnet sind, kann der traditionelle LED-Kapselungsprozess weggelassen werden und das lichtemittierende Element310 kann unabhängig hergestellt werden und dann mit einer geeigneten Tragbasis kombiniert werden. Dementsprechend kann die gesamte Herstellungsausbeute verbessert werden, die Struktur kann vereinfacht werden und Anwendungen der entsprechenden Tragbasis können auch vergrößert werden. - Mit Bezug auf
11 : In dieser Ausführungsform ist eine Beleuchtungsvorrichtung11 geschaffen. Die Beleuchtungsvorrichtung11 enthält eine Tragbasis5 und das oben beschriebene lichtemittierende Element. Das lichtdurchlässige Substrat2 des lichtemittierenden Elements kann auf der Tragbasis5 stehen (oder liegen) und an sie elektrisch gekoppelt sein. Ein erster Winkel θ1 besteht zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat2 und der Tragbasis5 . Der erste Winkel θ1 kann gemäß den Lichtgestaltanforderungen der Beleuchtungsvorrichtung fest sein oder eingestellt werden. Bevorzugt liegt der erste Winkel θ1 in dem Bereich von 30 Grad bis 150 Grad. - Mit Bezug auf
12 : Die Tragbasis5 der Beleuchtungsvorrichtung11 in der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Leiterplatte6 enthalten, die mit einer Leistungsversorgung elektrisch gekoppelt ist. Die Leiterplatte6 ist an einen ersten Verbindungsleiter und einen zweiten Verbindungsleiter (in12 nicht gezeigt) gekoppelt, um mit dem LED-Chip3 elektrisch verbunden zu sein. Die Leistungsversorgung kann dann über die Leiterplatte6 dem LED-Chip3 Elektrizität zur Verfügung stellen, um Licht zu emittieren. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der LED-Chip3 auch direkt ohne die Leiterplatte6 über den ersten Verbindungsleiter und den zweiten Verbindungsleiter (nicht in12 gezeigt) mit der Tragbasis elektrisch verbunden sein und die Leistungsversorgung kann über die Tragbasis5 dem LED-Chip3 Elektrizität zur Verfügung stellen. - Mit Bezug auf
13 : Die Beleuchtungsvorrichtung11 der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Reflektor oder Filter8 enthalten, die auf der zweiten Hauptoberfläche21B oder der Auflagerfläche210 angeordnet sind. Der Reflektor oder Filter8 können verwendet werden, um mindestens einen Teil der Lichtstrahlen zu reflektieren, die von dem LED-Chip3 emittiert werden und durch das lichtdurchlässige Substrat2 gehen. Mindestens ein Teil der reflektierten Lichtstrahlen kann verändert werden, um von der ersten Hauptoberfläche21A emittiert zu werden. Der Reflektor8 enthält mindestens eine Metallschicht oder einen Bragg-Reflektor, ist aber nicht darauf eingeschränkt. Der Bragg-Reflektor kann aus mehreren isolierenden dünnen Filmen mit verschiedenen Brechungsindexen bestehen, die in einer Stapelkonfiguration angeordnet sind, oder der Bragg-Reflektor kann aus mehreren isolierenden dünnen Filmen mit verschiedenen Brechungsindexen und mehreren Metalloxidschichten bestehen, die in einer Stapelkonfiguration angeordnet sind. - Mit Bezug auf
14 : Die Beleuchtungsvorrichtung11 der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Film aus diamantähnlichem Kohlenstoff (DLC-Film)9 , der auf der Auflagerfläche210 oder/und der zweiten Hauptoberfläche21B des lichtdurchlässigen Substrats angeordnet ist, enthalten, um die thermische Leitfähigkeit und die Wärmeleitleistungsfähigkeit zu steigern. - Mit Bezug auf
15 :15 ist ein schematisches Diagramm einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in15 gezeigt, enthält eine Beleuchtungsvorrichtung10 in dieser Ausführungsform eine Tragbasis26 und das in der vorliegenden Erfindung beschriebene lichtemittierende Element. Das lichtemittierende Element enthält ein lichtdurchlässiges Substrat2 und mindestens einen LED-Chip14 . Das lichtemittierende Element kann zumindest teilweise in die Tragbasis26 eingebettet sein. Eine Elektrode30 und eine Elektrode32 der Tragbasis26 sind mit den Verbindungsleitern des lichtemittierenden Elements elektrisch verbunden. Die Ansteuerspannungen V+ und V– können dementsprechend jeweils durch die Elektroden30 und32 dem LED-Chip14 zur Verfügung gestellt werden, um den Lichtstrahl L zu emittieren. Der LED-Chip14 enthält jeweils eine erste Elektrode16 und eine zweite Elektrode18 , die durch Drahtbonden, aber nicht darauf eingeschränkt, mit dem ersten Verbindungsleiter20 und dem zweiten Verbindungsleiter22 elektrisch verbunden sind. Zusätzlich hat der LED-Chip14 einen Strahlwinkel größer als 180 Grad oder hat mehrere lichtemittierende Oberflächen, und dann kann die Beleuchtungsvorrichtung10 Lichtstrahlen von der ersten Hauptoberfläche21A und der zweiten Hauptoberfläche21B emittieren. Darüber hinaus kann die Beleuchtungsvorrichtung10 , weil einige der Lichtstrahlen direkt von dem LED-Chip14 und/oder den anderen vier Seitenoberflächen des lichtdurchlässigen Substrats2 emittiert werden, Licht von vielen Seiten oder sechs Seiten oder in alle Richtungen emittieren. - Das lichtemittierende Element kann ferner eine Wellenlängenumsetzungsschicht
4 enthalten, die wahlweise auf dem LED-Chip14 , der ersten Hauptoberfläche21A oder der zweiten Hauptoberfläche21B angeordnet ist. Die Wellenlängenumsetzungsschicht4 kann zumindest teilweise einen Lichtstrahl absorbieren, der von dem LED-Chip14 emittiert wird, und den Lichtstrahl in einen weiteren Lichtstrahl mit einem anderen Wellenlängenbereich umsetzen, um Licht mit einer speziellen Farbe oder Licht mit einem breiteren Wellenlängenbereich von der Beleuchtungsvorrichtung10 zu emittieren. Zum Beispiel kann dann, wenn blaue Lichtstrahlen von dem LED-Chip14 emittiert werden, ein Teil der blauen Lichtstrahlen durch die Wellenlängenumsetzungsschicht4 in gelbe Lichtstrahlen umgesetzt werden und die blauen Lichtstrahlen und die gelben Lichtstrahlen werden gemischt, um weiße Lichtstrahlen darzubieten, die von der Beleuchtungsvorrichtung10 emittiert werden. Zusätzlich kann das lichtdurchlässige Substrat2 in einem parallelen Zustand oder einem nicht parallelen Zustand direkt oder indirekt auf der Tragbasis26 befestigt sein. Zum Beispiel kann das lichtdurchlässige Substrat2 senkrecht auf der Tragbasis26 befestigt sein, indem eine Seitenwand des lichtdurchlässigen Substrats2 direkt auf die Tragbasis26 montiert wird, oder das lichtdurchlässige Substrat2 kann horizontal auf der Tragbasis26 angeordnet werden, aber nicht darauf eingeschränkt. Das lichtdurchlässige Substrat2 enthält bevorzugt Materialien mit hoher thermischer Leitfähigkeit und Wärme, die von dem LED-Chip14 erzeugt wird, kann dementsprechend durch das lichtdurchlässige Substrat2 zu der Tragbasis26 abgeleitet werden, so dass dementsprechend Hochleistungs-LED-Chips in der Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind beim gleichen Leistungsverbrauch der Beleuchtungsvorrichtung jedoch mehr LED-Chips mit relativ geringer Leistung auf dem lichtdurchlässigen Substrat2 verteilt, um die thermische Leitungsfähigkeit des lichtdurchlässigen Substrats vollständig zu nutzen. Zum Beispiel kann die Leistung des LED-Chips in dieser Ausführungsform gleich oder geringer als 0,2 Watt ist, ist aber nicht darauf eingeschränkt. - Mit Bezug auf
16 :16 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Im Vergleich mit der Beleuchtungsvorrichtung, die in15 gezeigt ist, enthält eine Beleuchtungsvorrichtung10' in dieser Ausführungsform mehrere LED-Chips14 und mindestens einige der LED-Chips sind miteinander elektrisch in Reihe geschaltet. Jeder der LED-Chips14 enthält die erste Elektrode16 und die zweite Elektrode18 . Die erste Elektrode16 von einem LED-Chip14 , der an einem Ende der Reihe angeordnet ist, ist mit dem ersten Verbindungsleiter20 elektrisch verbunden und die zweite Elektrode18 von einem weiteren LED-Chip14 , der an einem weiteren Ende der Reihe angeordnet ist, ist mit dem zweiten Verbindungsleiter22 elektrisch verbunden, aber nicht darauf eingeschränkt. Die LED-Chips14 können elektrisch in Reihe oder parallel geschaltet sein. Die LED-Chips können LED-Chips sein, die gleich Farben emittieren, wie etwa blaue LED-Chips, oder auch LED-Chips, die verschiedene Farben emittieren, können eingesetzt werden und gemäß verschiedenen Anforderungen kombiniert werden. Die Beleuchtungsvorrichtung10' kann Licht in viel mehr verschiedenen Farben emittieren, indem die Wellenlängenumsetzungsschicht4 gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt wird. - Mit Bezug auf
17 :17 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Im Vergleich mit den Beleuchtungsvorrichtungen, die in15 und16 gezeigt sind, enthält eine Beleuchtungsvorrichtung50 in dieser Ausführungsform ferner einen Träger51 , der konfiguriert ist, das lichtemittierende Element und die Tragbasis26 zu verbinden. Das lichtdurchlässige Substrat2 des lichtemittierenden Elements ist durch eine Bauteil-Bonding-Schicht52 auf einer Seite des Trägers51 befestigt und eine weitere Seite des Trägers51 kann auf der Tragbasis26 angeordnet oder in sie eingefügt sein. Zusätzlich ist der Träger51 biegsam, um einen Winkel zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat2 und der Tragbasis26 zu bilden, und der Winkel liegt im Bereich von 30 Grad bis 150 Grad. Das Material des Trägers51 kann eines sein, das aus Aluminium, Verbundmetallmaterial, Kupferleiter, elektrischem Draht, keramischem Substrat, Leiterplatte oder anderem geeigneten Materialien gewählt ist. - Bezugnehmend auf
18 –20 : Wenn das lichtdurchlässige Substrat2 in der vorliegenden Erfindung auf einer Tragbasis5 angeordnet ist, kann das lichtdurchlässige Substrat in die Tragbasis eingefügt oder an sie gebondet werden. - Wie in
18 gezeigt: Wenn das lichtdurchlässige Substrat2 auf der Tragbasis5 angeordnet ist, ist das lichtdurchlässige Substrat2 in eine einzelne Aufnahme61 der Tragbasis5 eingefügt und das lichtemittierende Element kann über Verbindungsleiter an die einzelne Aufnahme61 elektrisch gekoppelt sein. Die LED-Chips (nicht in18 gezeigt) auf dem lichtdurchlässigen Substrat2 müssen mit einer Leistungsversorgung von oder durch die Tragbasis5 elektrisch gekoppelt sein und mindestens ein Teil des Leitungsmusters oder der Verbindungsleiter erstrecken sich zu einer Kante des lichtdurchlässigen Substrats2 und werden in einen Verbindungsfinger integriert, der mehrere leitende Kontaktfolien oder einen elektrischen Verbindungsanschluss wie die oben beschriebenen Verbindungselektroden311A und311B (nicht in18 gezeigt) hat. Wenn das lichtdurchlässige Substrat2 in die Aufnahme61 eingefügt ist, kann der LED-Chip (nicht in18 gezeigt) von oder durch die Tragbasis5 Elektrizität empfangen und das lichtdurchlässige Substrat2 kann dementsprechend durch die Aufnahme61 der Tragbasis5 befestigt werden. - Mit Bezug auf
19 :19 ist ein schematisches Diagramm, das das lichtdurchlässige Substrat2 darstellt, dass in Mehrfachaufnahmen der Tragbasis5 eingefügt ist. In dieser Ausführungsform hat das lichtdurchlässige Substrat2 eine Doppelstiftstruktur. Einer der Stifte kann als eine positive Elektrode der Vorrichtung konfiguriert sein und ein weiterer der Stifte kann als eine negative Elektrode der Vorrichtung konfiguriert sein. Beide Stifte haben jeweils mindestens eine leitende Kontaktfolie, um als Verbindungsanschlüsse zu fungieren. Dementsprechend gibt es mindestens zwei Aufnahmen61 , die eine übereinstimmende Form und Größe mit den Stiften haben, so dass sie das lichtdurchlässige Substrat leichtgängig in die Tragbasis5 einfügen und dem LED-Chip Elektrizität zur Verfügung stellen. - Mit Bezug auf
20 : Das lichtdurchlässige Substrat2 ist durch die Vorrichtungs-Bonding-Schicht an die Tragbasis5 gebondet. Beim dem Bonding-Prozess können beim Kombinieren oder Schweißen des lichtdurchlässigen Substrats2 und der Tragbasis5 Metallmaterialien wie Gold, Zinn, Indium, Bismut oder Silber verwendet werden. Zusätzlich können leitende Silica-Gel- oder Expoxidmaterialien beim Befestigen des lichtdurchlässigen Substrats2 auf der Tragbasis5 verwendet werden. Das Leitungsmuster und die Verbindungsleiter des lichtemittierenden Elements können dementsprechend über die Vorrichtungs-Bonding-Schicht mit der Tragbasis elektrisch verbunden sein. - Mit Bezug auf
21 und22 : Die Tragbasis5 der in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung11 kann ein Substrat sein, das eins umfasst, das aus Metall wie Aluminium, Verbundmetallmaterial einschließlich Aluminium, Kupferleiter, elektrischem Draht, keramischem Substrat oder gedruckter Leiterplatte gewählt ist. Es gibt mindestens einen Träger62 auf der Oberfläche oder Kante der Tragbasis5 . Der Träger62 kann von der Tragbasis5 getrennt sein oder der Träger62 und die Tragbasis5 sind monolithisch integriert. Das lichtemittierende Element kann durch Bonding an den Träger elektrisch gekoppelt sein und eine Vorrichtungs-Bonding-Schicht63 wird verwendet, um das lichtdurchlässige Substrat auf der Tragbasis5 zu befestigen. Der erste Winkel θ1 wird zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat2 und einer Oberfläche der Tragbasis5 ohne Träger beibehalten. Das lichtemittierende Element kann auch auf der Oberfläche der Tragbasis5 ohne Träger angeordnet sein, um die Lichtemissionsleistungsfähigkeit der Beleuchtungsvorrichtung11 zu steigen. Zusätzlich kann das lichtemittierende Element auch eingefügt und mit dem Träger62 verbunden sein (nicht in21 und22 ) gezeigt, wobei ein Verbinder verwendet werden kann, um das lichtemittierende Element und den Träger (und/oder den Träger und die Tragbasis) zu verbinden, um das lichtdurchlässige Substrat2 auf der Tragbasis5 zu befestigen. Weil die Tragbasis5 und der Träger62 biegsam sind, ist es günstiger, die vorliegende Erfindung für verschiedene Anwendungen einzusetzen. Außerdem kann die Farbvielfalt der Beleuchtungsvorrichtung11 für verschiedene Anforderungen gesteigert werden, indem kombiniert wird, das die lichtemittierenden Elemente verwendet werden, die verschiedene Lichtfarben haben. - Mit Bezug auf
23 : Wie in23 gezeigt, enthält eine Beleuchtungsvorrichtung in dieser Ausführungsform mindestens ein lichtemittierendes Element1 und eine Tragbasis5 . Die Tragbasis5 enthält mindestens einen Träger62 und mindestens ein Schaltungsmuster P. Ein Ende des lichtdurchlässigen Substrats des lichtemittierenden Elements1 ist an den Träger62 elektrisch gekoppelt, um den Abschirmungseinfluss, der durch den Träger62 für das Licht, das von dem lichtemittierenden Element1 emittiert wird, verursacht wird, zu vermeiden oder zu verringern. Die Tragbasis5 kann aus Metall wie Aluminium, Verbundmetallmaterial einschließlich Aluminium, Kupferleiter, elektrischem Draht, keramischem Substrat oder gedruckter Leiterplatte gewählt sein. Der Träger62 kann gebildet sein, indem ein Teil des Tragbasis5 geschnitten und gebogen wird, um einen Winkel θ1 (wie den ersten Winkel, der in21 und22 gezeigt ist) zu bilden. Das Schaltungsmuster P ist auf der Tragbasis5 angeordnet und das Schaltungsmuster P hat mindestens einen Satz von elektrischen Anschlüssen, um mit einer Leistungsversorgung elektrisch verbunden zu sein. Ein weiterer Teil des Schaltungsmusters P erstreckt sich auf dem Träger62 , um mit dem lichtemittierenden Element1 elektrisch verbunden zu sein, und das lichtemittierende Element1 kann dann über das Schaltungsmuster P der Tragbasis5 mit der Leistungsversorgung elektrisch verbunden sein. Zudem kann die Tragbasis5 ferner mindestens ein Loch H oder mindestens einen Spalt G enthalten und Befestigungsvorrichtungen wie Schrauben, Nägel oder Bolzen können verwendet werden, um die Tragbasis über das Loch H oder den Spalt gemäß den Anwendungsbedingungen der Beleuchtungsvorrichtung mit anderen Vorrichtungen zu kombinieren. Inzwischen können das Loch H oder der Spalt G auch verwendet werden, um die Wärmeabstrahlfläche zu vergrößern und die Wärmeleitfähigkeit der Beleuchtungsvorrichtung zu steigern. - Mit Bezug auf
24 :24 ist ein schematisches Diagramm, das einen Vorrichtungsrahmen einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in24 gezeigt, enthält ein Vorrichtungsrahmen in dieser Ausführungsform eine Tragbasis5 und mindestens einen Träger62 . Im Vergleich mit der Ausführungsform, die in23 gezeigt ist, enthält der Träger62 in dieser Ausführungsform mindestens einen Streifenteil342 und eine Öffnung330 . Die Elektrode30 und die Elektrode32 sind jeweils auf zwei Seiten der Öffnung330 angeordnet. Der Streifenteil342 bildet mindestens eine Wand der Öffnung330 . Ein in der vorliegenden Erfindung beschriebenes lichtemittierendes Element ist entsprechend der Öffnung330 angeordnet und mit dem Träger62 elektrisch gekoppelt. Die Verbindungsleiter des lichtemittierenden Elements sind mit der Elektrode30 und der Elektrode32 elektrisch verbunden, um das lichtemittierende Element über den Träger62 und das Schaltungsmuster auf der Tragbasis5 durch eine Leistungsversorgung anzusteuern. Die Größe der Öffnung330 darf nicht kleiner sein als eine lichtemittierende Hauptoberfläche des lichtemittierenden Elements, um zu verhindern, dass Lichtstrahlen, die von dem lichtemittierenden Element emittiert werden, durch den Träger62 blockiert werden. Ein Verbindungsteil zwischen dem Träger62 und der Tragbasis5 kann einstellbar sein, um den Winkel zwischen dem Träger62 und der Tragbasis5 wie erforderlich einzustellen. - Mit Bezug auf
24 und25 :25 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Im Vergleich mit der Ausführungsform, die in24 gezeigt ist, enthält eine Beleuchtungsvorrichtung302 , die in25 gezeigt ist, mindestens einen Träger62 mit mehreren Öffnungen330 . Die Öffnungen sind jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Trägers62 angeordnet und der Streifenteil342 bildet mindestens eine Wand von jeder Öffnung330 . Die lichtemittierenden Elemente310 sind entsprechend den Öffnungen330 angeordnet und das leitende Muster oder die Verbindungselektroden (nicht in25 gezeigt) von jedem lichtemittierenden Element310 sind jeweils entsprechend angeordnet und mit den Elektroden30 und32 elektrisch verbunden. Die Beleuchtungsvorrichtung302 in dieser Ausführungsform kann ferner mehrere Träger62 enthalten. Die Winkel zwischen der Tragbasis5 und den Trägern62 , auf denen die lichtemittierenden Elemente angeordnet sind, können jeweils abgeändert werden. Mit anderen Worten, ein Winkel zwischen der Tragbasis5 und mindestens einem der Träger62 kann verschieden sein von einem Winkel zwischen der Tragbasis5 und einem weiteren der Träger62 , um die erforderten Lichtemissionseffekte zu erfüllen, ist aber nicht darauf eingeschränkt. Zusätzlich können die lichtemittierenden Elemente, die Licht mit verschiedenen Wellenlängenbereichen emittieren, auf einem gleichen Träger oder auf verschiedenen Trägern angeordnet sein, um den Farbeffekt der Beleuchtungsvorrichtung zu bereichern. - Um die Leuchtdichte zu steigern und den Lichtemissionseffekt zu verbessern, sind in einer Beleuchtungsvorrichtung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mehrere lichtemittierende Elemente, die lichtdurchlässige Substrate umfassen, auf den Stützbasen, die oben genau beschrieben sind, oder auf anderen Stützstrukturen angeordnet. Eine punktsymmetrische Verteilung oder eine liniensymmetrische Verteilung können eingesetzt werden. Die lichtemittierenden Elemente, die lichtdurchlässige Substrate umfassen, können auf der Stützstruktur punktsymmetrisch angeordnet oder auf der Stützstruktur liniensymmetrisch angeordnet sein. Bezugnehmend auf
26 –29 : In den Beleuchtungsvorrichtungen der Ausführungsformen, die in26 –29 gezeigt sind, sind die lichtemittierenden Elemente auf den Stützstrukturen mit verschiedenen Formen angeordnet. Die Lichtstrahlen, die von den Beleuchtungsvorrichtungen11 emittiert werden, können wegen der punktsymmetrischen Verteilung oder der liniensymmetrischen Verteilung (die LED-Chips sind in26 –29 nicht gezeigt) gleichförmig sein. Die Lichtemissionseffekte der Beleuchtungsvorrichtungen11 können ferner verbessert werden, indem der oben beschriebene erste Winkel eingestellt wird. Wie in26 gezeigt, sind die lichtemittierenden Elemente punktsymmetrisch eingerichtet und bilden einen Winkel von 90 Grad zueinander. Deshalb sind mindestens zwei der lichtemittierenden Elemente einer der vier Seiten der Beleuchtungsvorrichtung11 zugewandt. Wie in27 gezeigt, ist der Winkel zwischen den lichtemittierenden Elementen kleiner als 90 Grad. Wie in29 gezeigt, ist der Winkel zwischen den lichtemittierenden Elementen größer als 90 Grad. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (nicht gezeigt), können die lichtemittierenden Elemente asymmetrisch angeordnet sein und mindestens ein Teil der lichtemittierenden Elemente kann in einer Ansammlung oder getrennt angeordnet sein, um die erforderte Lichtform gemäß den verschiedenen Anwendungen der Beleuchtungsvorrichtung zu erfüllen. - Mit Bezug auf
30 :30 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in30 gezeigt, enthält eine Beleuchtungsvorrichtung301 ein lichtemittierendes Element310 und einen Träger321 . Der Träger321 enthält eine Öffnung330 und das lichtemittierende Element310 ist entsprechend der Öffnung330 angeordnet. In dieser Ausführungsform kann ein äußerer Teil des Trägers321 als ein Stift dienen oder gebogen werden, um ein Verbindungsplättchen zu bilden, das bei der Oberflächenmontage erforderlich ist, um mit anderen elektrischen Schaltungsbaugruppen elektrisch verbunden zu sein. Eine lichtemittierende Oberfläche des lichtemittierenden Elements310 ist in der Öffnung330 angeordnet und die Beleuchtungsvorrichtung301 kann dementsprechend, ob der Träger321 lichtdurchlässig ist oder nicht, immer noch Licht von mehreren Seiten oder sechs Seiten emittieren. - Mit Bezug auf
31 : In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Beleuchtungsvorrichtung geschaffen. Diese Beleuchtungsvorrichtung enthält ein Lampengehäuse7 mit einer Röhrenform, mindestens ein lichtemittierendes Element1 und eine Stützstruktur60 . Das lichtemittierende Element1 ist auf der Stützstruktur60 angeordnet und mindestens ein Teil des lichtemittierenden Elements1 ist in dem Raum angeordnet, der durch das Lampengehäuse7 gebildet ist. Mit Bezug auf32 : Wenn mehrere lichtemittierende Elemente1 in dem Lampengehäuse7 angeordnet sind, sind die ersten Hauptoberflächen21A und Seitenoberflächen211 der lichtemittierenden Elemente1 getrennt und nicht parallel zueinander eingerichtet. Zusätzlich sind die lichtemittierenden Elemente1 zumindest teilweise in dem Raum angeordnet, der durch das Lampengehäuse7 gebildet ist, und die lichtemittierenden Elemente1 sind nicht nahe benachbart zu einer Innenwand des Lampengehäuses7 . Bevorzugt kann ein Abstand D zwischen dem lichtemittierenden Element1 und dem Lampengehäuse7 gleich oder größer als 500 Mikrometer sein. Das Lampengehäuse7 kann jedoch auch durch Einfüllen von Klebstoff gebildet sein und das Lampengehäuse kann zumindest teilweise das lichtemittierende Element1 abdecken und es direkt kontaktieren. - Mit Bezug auf
33 : Eine weitere Beleuchtungsvorrichtung ist in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaffen, wobei das Lampengehäuse7 der Beleuchtungsvorrichtung mindestens eine Abdeckschicht71 hat. Die Abdeckschicht71 kann eine Werbetafel, eine Hinweistafel oder andere Anzeigevorrichtungen sein, die Hintergrundbeleuchtungsquellen erfordern. Das Licht, das von der ersten Hauptoberfläche21A und der zweiten Hauptoberfläche21B des lichtemittierenden Elements1 in der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt wird, kann als eine Lichtquelle einer Hintergrundbeleuchtung für die Abdeckschicht71 eingesetzt werden. Ein zweiter Winkel zwischen dem lichtemittierenden Element1 und der Abdeckschicht71 liegt in dem Bereich zwischen 0 Grad und 45 Grad (der zweite Winkel ist in33 0 Grad und dementsprechend nicht gezeigt). Zusätzlich sind die lichtemittierende Elemente1 zumindest teilweise in dem Raum, der durch das Lampengehäuse7 gebildet ist, und grundsätzlich nicht nahe benachbart zu der Innenwand des Lampengehäuses7 angeordnet, und dann können die Lichtstrahlen, die durch eine lichtemittierende Platte/Folie oder das lichtemittierende Element, das das lichtdurchlässige Substrat und den LED-Chip umfasst, erzeugt werden, die Licht in vielen Richtungen zur Verfügung stellen, gleichförmig durch das Lampengehäuse durchgehen. Bevorzugt kann ein Abstand D zwischen dem lichtemittierenden Element1 und dem Lampengehäuse7 gleich oder größer als 500 Mikrometer sein. Das Lampengehäuse7 kann jedoch auch durch Einfüllen von Klebstoff gebildet sein und das Lampengehäuse kann zumindest teilweise das lichtemittierende Element1 abdecken und es direkt kontaktieren. - Bezugnehmend auf
34 –37 : In einer anderen Reihe von Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung können die Beleuchtungsvorrichtungen in dieser Reihe von Ausführungsformen ferner ein Lampengehäuse7 , das eine Kolbenform hat, und eine Basis64 enthalten. Wie in34 gezeigt enthält die Beleuchtungsvorrichtung in dieser Ausführungsform im Vergleich mit den anderen oben beschriebenen Ausführungsformen ein Lampengehäuse7 , das eine Kolbenform hat, und eine Tragbasis5 , die auf einer Basis64 angeordnet ist. Diese Basis64 kann eine traditionelle Lampenbasis sein. Das Lampengehäuse7 kann an die Basis64 gekoppelt sein und das lichtemittierende Element und die Tragbasis6 abdecken oder das Lampengehäuse7 kann direkt an die Tragbasis5 gekoppelt sein und das lichtemittierende Element abdecken. Die Basis64 kann eine Plattform sein oder einen weiteren Stützvorsprung enthalten (wie in35 gezeigt ist). Wie in36 gezeigt ist, ist die Wellenlängenumsetzungsschicht4 auf eine Innenwand des Lampengehäuses7 aufgetragen, um mindestens einen Teil der Lichtstrahlen, der von dem LED-Chip3 erzeugt wird, in weitere Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängenbereichen umzusetzen, bevor sie das Lampengehäuse7 verlassen. Wie in37 gezeigt, ist ein Doppelschichtentwurf, der das Lampengehäuse7 und das Lampengehäuse7' enthält, offenbart. Der Raum S besteht zwischen dem Lampengehäuse7 und dem Lampengehäuse7' . Der Raum S, das Lampengehäuse7 und das Lampengehäuse7' können zum Erfüllen verschiedener Muster und Lichtfarben von der Beleuchtungsvorrichtung abgeändert werden. - Mit Bezug auf
38 und39 :38 ist ein schematisches Diagramm, das einen Lichtstab gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.39 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in38 gezeigt, enthält ein Lichtstab323 in dieser Ausführungsform mehrere Öffnungen330 . Der Lichtstab323 hat eine Ausdehnungsrichtung X und die Öffnungen sind entlang der Ausdehnungsrichtung angeordnet. Mehrere lichtemittierende Elemente, die Licht in vielen Richtungen zur Verfügung stellen, sind entsprechend den Öffnungen des Lichtstabs323 angeordnet und der Lichtstab323 kann dementsprechend Licht emittieren, ist aber nicht darauf eingeschränkt. Zusätzlich kann der Lichtstab323 ferner mehrere Elektroden30 und32 , eine erste äußere Verbindungselektrode350A und eine zweite äußere Verbindungselektrode350B enthalten. Die elektrische Polarität der Elektrode30 ist von der Elektrode32 verschieden. Die Elektroden30 und die Elektroden32 sind jeweils auf zwei Seiten von jeder Öffnung330 angeordnet. Die erste äußere Verbindungselektrode350A und die zweite äußeren Verbindungselektrode350B sind jeweils mit den Elektroden30 und den Elektroden32 elektrisch verbunden. Die erste äußere Verbindungselektrode350A und die zweite äußere Verbindungselektrode350B sind jeweils auf zwei Seiten des Lichtstabs323 angeordnet. Wie in38 und39 gezeigt, kann eine Beleuchtungsvorrichtung303 den oben beschriebenen Lichtstab323 und einen Vorrichtungsrahmen360 enthalten, wobei der Lichtstab323 mit den lichtemittierenden Elementen310 auf dem Vorrichtungsrahmen360 senkrecht angeordnet, horizontal angeordnet oder geneigt angeordnet sein kann. Die erste Verbindungselektrode350A und die zweite Verbindungselektrode350B des Lichtstabs323 können über den Vorrichtungsrahmen360 mit einer Leistungsversorgung elektrisch verbunden sein, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Zusätzlich können andere geeignete optische Filme wie Zerstreuungsfilme in die Beleuchtungsvorrichtung303 eingesetzt werden, um den Lichtemissionseffekt der lichtemittierenden Elemente310 , die in dem Vorrichtungsrahmen360 angeordnet sind, abzuändern. - Mit Bezug auf
40 :40 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in40 gezeigt, enthält eine Beleuchtungsvorrichtung304 mehrere lichtemittierende Elemente310 und eine Tragbasis324 . Die Tragbasis324 enthält mehrere Öffnungen330 und die Öffnungen330 sind in einem Feld angeordnet. Die lichtemittierenden Elemente310 sind entsprechend den Öffnungen330 angeordnet. Die Verbindungsvorgehensweise der lichtemittierende Elemente310 auf den Öffnungen330 ist ähnlich zu der, die in den oben genau beschriebenen Ausführungsformen beschrieben ist, und wird nicht überschüssig beschrieben werden. Es ist lohnenswert zu beachten, dass die Tragbasis324 ferner eine erste äußere Verbindungselektrode350A und eine zweite äußere Verbindungselektrode350B enthalten kann, um mit anderen elektrischen Vorrichtungen elektrisch verbunden zu sein. Zusätzlich kann die Beleuchtungsvorrichtung304 in dieser Ausführungsform als eine Werbetafel, eine Hinweistafel oder ein Hintergrundbeleuchtungsmodul verwendet werden und die Tragbasis324 ist bevorzugt lichtdurchlässig, ist aber nicht darauf beschränkt. - Die Erfindung ist mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen und die Figuren beschrieben worden. Dennoch ist es ausdrücklich anzumerken, dass jedes Merkmal, das nur mit Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform oder Figuren beschrieben ist, gut und getrennt von anderen Merkmalen ist, die in Verbindung mit dieser Ausführungsform und/oder diesen Figuren beschrieben sind und in einer der anderen beschriebenen Ausführungsformen oder in den Figuren gezeigt implementiert sind.
- Auch werden Fachleute auf dem Gebiet leicht bemerken, dass zahlreiche Abwandlungen und Abänderungen der Vorrichtungen und des Verfahrens gemacht werden können, während die Lehren der Erfindung beibehalten werden. Dementsprechend sollte die obige Offenbarung so gedeutet werden, dass sie nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Grenzen eingeschränkt ist.
Claims (17)
- Beleuchtungsvorrichtung, die Folgendes umfasst: – eine Tragstruktur (
60 ), die ein Loch (H) besitzt; – ein erstes lichtemittierendes Element (1 ); und – ein zweites lichtemittierendes Element (1 ); – wobei das erste lichtemittierende Element (1 ) Folgendes umfasst: – – ein erstes Substrat (2 ), das eine erste Tragoberfläche (210 ), eine erste Hauptoberfläche (21B ) gegenüber der ersten Tragoberfläche (210 ) und eine erste Seitenoberfläche (211 ), die sich zwischen der ersten Tragoberfläche (210 ) und der Hauptoberfläche (21B ) erstreckt, besitzt; und – – einen ersten Leuchtdioden-Chip (3 ), der auf der ersten Tragoberfläche (210 ) angeordnet ist; und – wobei das zweite lichtemittierende Element (1 ) Folgendes umfasst: – – ein zweites Substrat (2 ), das eine zweite Tragoberfläche (210 ), eine zweite Hauptoberfläche (21B ) gegenüber der zweiten Tragoberfläche (210 ) und eine zweite Seitenoberfläche (211 ), die sich zwischen der zweiten Tragoberfläche (210 ) und der zweiten Hauptoberfläche (21B ) erstreckt, besitzt; und – – einen zweiten Leuchtdioden-Chip (3 ), der auf der zweiten Tragoberfläche (210 ) angeordnet ist; wobei das erste und das zweite lichtemittierende Element (1 ) in einer Konfiguration angeordnet sind, in der in der Draufsicht die erste Seitenoberfläche (211 ) und die zweite Seitenoberfläche (211 ) zu dem Loch (H) weisen. - Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste lichtemittierende Element (
1 ) eine erste Wellenlängenumsetzungsschicht (4 ) umfasst, die den ersten Leuchtdioden-Chip (3 ) abdeckt, und das zweite lichtemittierende Element (1 ) eine zweite Wellenlängenumsetzungsschicht (4 ) umfasst, die den zweiten Leuchtdioden-Chip (3 ) abdeckt. - Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Leuchtdioden-Chip oder der zweite Leuchtdioden-Chip eine Leistung besitzt, die gleich oder niedriger als 0,2 Watt ist.
- Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Leuchtdioden-Chip und der zweite Leuchtdioden-Chip Leistungen besitzen, die gleich oder niedriger als 0,2 Watt sind.
- Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Leuchtdioden-Chip oder der zweite Leuchtdioden-Chip (
3 ) einen Strahlöffnungswinkel besitzt, der größer als 180 Grad ist. - Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Leuchtdioden-Chip und der zweite Leuchtdioden-Chip (
3 ) Strahlöffnungswinkel besitzen, die größer als 180 Grad sind. - Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Substrat (
2 ) oder das zweite Substrat einen Lichtdurchlassgrad besitzt, der für Licht, das eine Wellenlänge besitzt, die größer oder gleich 420 Nanometer ist, oder für Licht, das eine Wellenlänge besitzt, die kleiner oder gleich 470 Nanometer ist, größer oder gleich 70% ist. - Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Substrat (
2 ) und das zweite Substrat Lichtdurchlassgrade besitzen, die für Licht, das eine Wellenlänge besitzt, die größer oder gleich 420 Nanometer ist, oder für Licht, das eine Wellenlänge besitzt, die kleiner oder gleich 470 Nanometer ist, größer oder gleich 70% sind. - Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste Wellenlängenumsetzungsschicht (
4 ) die erste Hauptoberfläche (21B ) abdeckt. - Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht (
4 ) die zweite Hauptoberfläche (21B ) abdeckt. - Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Substrat oder das zweite Substrat lichtdurchlässig ist.
- Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Substrat (
2 ) oder das zweite Substrat (2 ) eine Saphirschicht umfasst, deren Dicke größer oder gleich 200 Mikrometer ist. - Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–11, wobei das erste Substrat (
2 ) und das zweite Substrat (2 ) Saphirschichten umfassen, deren Dicken größer oder gleich 200 Mikrometer sind. - Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste lichtemittierende Element (
1 ) auf der Tragstruktur (60 ) unter einem ersten Winkel im Bereich von 30 Grad bis 150 Grad angeordnet ist. - Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite lichtemittierende Element (
1 ) auf der Tragstruktur (60 ) unter einem zweiten Winkel im Bereich von 30 Grad bis 150 Grad angeordnet ist. - Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Leuchtengehäuse umfasst, das das erste lichtemittierende Element und das zweite lichtemittierende Element umschließt.
- Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 16, die ferner eine Basis umfasst, die mit dem Leuchtengehäuse gekoppelt ist.
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