ES2567180T3

ES2567180T3 - Lámpara de LED para el alumbrado homogéneo de cuerpos huecos

Info

Publication number: ES2567180T3
Application number: ES11713180.5T
Authority: ES
Inventors: Michael Peil; Florin Oswald; Harald Maiweg
Original assignee: Heraeus Noblelight GmbH
Current assignee: Heraeus Noblelight GmbH
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2031-03-25
Also published as: TW201202601A; SI2553314T1; DE102010013286A1; PL2553314T3; US9188289B2; HUE027957T2; EP2553314A1; CN107101091A; CN102812285A; BR112012024455A2; WO2011124331A1; CA2792814A1; US20130010460A1; EP2553314B1; CA2792814C; JP2013524415A; KR101389223B1; KR20120138795A; TWI499736B; JP5506999B2

Abstract

Dispositivo de iluminación (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') para el alumbrado homogéneo de superficies curvadas, no planas o poliédricas, que comprende una pluralidad de módulos de LED de chip integrado planos (1, 11, 11', 21, 31, 41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 - 818) que están dispuestos de forma adyacente al menos por pares, presentando cada módulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31, 41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71"', 811 - 818) una pluralidad de LED emisores de luz (4, 4', 14, 14', 24, 34, 64, 72), caracterizado por que al menos un par de módulos de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31, 41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 - 818) respectivamente contiguos están dispuestos en un ángulo superior a 0º con respecto a su normal de superficie, formando los módulos de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31, 41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 - 818) un dispositivo de iluminación (40 - 40, 45 - 45, 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') de extensión longitudinal que presenta al menos por secciones a lo largo de su extensión longitudinal una sección transversal poligonal irregular o regular, caracterizado por que la ocupación de un módulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31, 41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71"', 811 - 818) con LED (4, 4', 14, 14', 24, 34, 64, 72) varía en función del lugar, disminuyendo o aumentando especialmente hacia la zona marginal del módulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31, 41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 - 818).

Description

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DESCRIPCION

Lampara de LED para el alumbrado homogeneo de cuerpos huecos

La invencion se refiere a un dispositivo de iluminacion para el alumbrado homogeneo de superficies curvadas, no planas o poliedricas, que comprende una pluralidad de modulos de LED de chip integrado dispuestos de forma adyacente al menos por pares, presentando cada modulo de LED de chip integrado una pluralidad de LED emisores de luz. Ademas, la invencion se refiere a una unidad de iluminacion y a un uso.

Un campo de aplicacion en el que es necesario el alumbrado homogeneo de superficies curvadas, poliedricas o no planas, es el endurecimiento y la irradiacion para el secado, el endurecimiento o la irradiacion de barnices, adhesivos, resinas y otros materiales foto reactivos con los que estan recubiertos los lados interiores o los lados exteriores de cuerpo no planos.

Un ejemplo de ello es el saneamiento de canales donde es conocido el modo de proveer al lado interior de tubos o tubos flexibles de un recubrimiento o una sustancia fotoendurecibles en forma de un tubo flexible. En un saneamiento de canal, para el endurecimiento del llamado "forro de tubo flexible", un tejido de fibras de vidrio, impregnado de resina, con laminas de materia sintetica protectoras en las superficies exteriores, una lampara se fuerza por el tubo flexible o el tubo para secar y endurecer el material de recubrimiento progresivamente por secciones mediante una iluminacion intensa. Los sistemas de lamparas correspondientes son en el caso ideal flexibles para poder pasar por codos de hasta 90°. Los diametros tipicos de tubos y tubos flexibles recubiertos de manera correspondiente se situan en el intervalo de pocos centimetros a varios metros.

En este procedimiento es necesaria una iluminacion homogenea para conseguir por todas partes un secado y un endurecimiento homogeneos del material de recubrimiento. Las tolerancias de homogeneidad tipicas para la iluminacion se situan en el intervalo de menos de + 15 en cuanto a un valor medio definido. Para esta aplicacion, las intensidades de irradiacion en una pared interior iluminada oscilan entre pocos ^W/cm2 y 100 W/cm2.

Para conseguir una alta potencia luminosa, sistemas de lampara conocidos correspondientes estan dotados de un diametro que es solo pocos milimetros inferior al diametro interior del tubo para el que estan concebidos. Pero la lampara tambien puede encontrarse a una distancia de hasta pocos metros con respecto a la superficie que ha de ser irradiada.

Requisitos similares son conocidos para el alumbrado de otros cuerpos huecos convexos radialmente simetricos. Este es el caso por ejemplo en el ambito de la tecnica de iluminacion, por ejemplo, para la luz arquitectonica, para el endurecimiento UV y la irradiacion de cuerpos largos o de espacios huecos con determinada geometria de seccion transversal. Las geometrias correspondientes son por ejemplo tubos, conos, esferas, cuerpos poliedricos o similares.

Para el ejemplo de aplicacion del saneamiento de canales con fotoendurecimiento hasta ahora generalmente se usan lamparas de descarga de gas que proporcionan una emision intensa de luz. Las lamparas empleadas tradicionalmente sobre la base de descarga de gas desarrollan una fuerte radiacion termica o radiacion infrarroja que en caso de una aproximacion de la lampara demasiado cerca del objeto que ha de ser iluminado o en caso de una irradiacion demasiado larga se calientan el objeto y el recubrimiento que ha de ser endurecido. Para los procesos de endurecimiento UV, esto significa que los polimeros que han de ser reticulados se pueden disociar. De esta manera, en el saneamiento de canales, el material de forro que ha de ser endurecido puede danarse termicamente.

Las lamparas conocidas resultan adecuadas sobre todo para diametros de tubo mas grandes, pero por su tamano de construccion resultan menos adecuadas para diametros de tubo mas pequenos, tales como existen por ejemplo en el ambito de las conexiones domesticas, con diametros de tubo tipicos correspondientes a un diametro nominal de 160 mm o inferior. Para ello, no se dispone de sistemas de lamparas de descarga de gas que puedan ser arrastrados por codos con angulos de 45° o 90°.

En cuanto a tamanos de construccion pequenos, la tecnologia de lamparas UV tradicional esta limitada por el tamano minirno alcanzable de las lamparas. Otra limitation en este sentido consiste tambien por la necesidad de un soporte y un dispositivo de protection mecanicamente robustos para las lamparas que generalmente se componen de un cuerpo envolvente de vidrio relleno de una sustancia, en el que se produce la descarga de gas entre dos electrodos opuestos o mediante una excitation sin electrodos, con microondas. En un soporte o dispositivo de proteccion mecanicamente robustos correspondientes, por ejemplo en forma de barras metalicas que circundan la lampara, se tienen que tolerar sombreados de la radiacion emitida. Estas heterogeneidades de la radiacion resultan desventajosas cuando se requiere una irradiacion homogenea, como por ejemplo en el endurecimiento UV.

Especialmente el uso de varias lamparas de embolo de vidrio tradicionales para conseguir elevadas intensidades de irradiacion dificulta la consecution de una iluminacion homogenea a causa de la clara extension geometrica cuando estas estan dispuestas unas al lado de otras en el sentido circunferencial por ejemplo de un tubo. Esto resulta por el hecho de que solo a una distancia geometrica que corresponda a la distancia de los centros de emision se produce

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un buen paso de los campos de radiacion emitidos, de manera que las ca^das de la intensidad de irradiacion por la falta de emision entre los centros de emision de las lamparas conducen a fuertes heterogeneidades en el sentido circunferencial. En este caso, se han de emplear eventualmente opticas complejas para la homogeneizacion de la iluminacion.

Por lo tanto, la presente invencion tiene el objetivo de proporcionar un dispositivo de iluminacion para el alumbrado homogeneo de superficies curvadas, no planas o poliedricas, que se puedan aplicar para cuerpos huecos compactos o cuerpos con diametros interiores o diametros exteriores ripicos en el intervalo de pocos milimetros a varios metros y que permitan intensidades de irradiacion en la pared interior o exterior iluminada del rango de algunos 10 ^W/cm2 a 100 W/cm2. El dispositivo de iluminacion debe poder usarse especialmente para el saneamiento de canales.

Las solicitudes de patente WO2010/009491A1, EP1959183A1 y US2005/0024870A1 del estado de la tecnica dan a conocer dispositivos de iluminacion. Estos han de ser mejorados mediante la presente invencion. Este objetivo se consigue al menos en parte mediante el objeto de la reivindicacion 1.

Este objetivo se consigue mediante un dispositivo de iluminacion segun la reivindicacion 1 y las reivindicaciones dependientes de esta.

La invencion esta basada en la utilizacion de LED, es decir diodos emisores de luz elaborados en una tecnologia de formacion de chip integrado, abreviada tambien por "COB" (chip on board). Por modulo de LED de chip integrado se entiende en el marco de la presente invencion una unidad que comprende un sustrato plano y chips LED sin carcasa, aplicados sobre este en tecnologia COB, asi como, dado el caso, pistas conductoras correspondientes Para ello, uno o varios chips LED sin carcasa con una longitud de canto tipica de entre pocos 100 ^m y unos milimetros se forman sobre un sustrato adaptado, lo que ofrece buenas posibilidades para el cumplimiento amplio del objetivo descrito.

La tecnologia COB es una tecnologia de formacion flexible que permite el uso de los mas diversos materiales de formacion y de union. En el ambito de la tecnologia de sustratos se pueden utilizar materiales altamente termoconductivos como por ejemplo placas de circuitos impresos de nucleo metalico, sustratos de metal, de ceramica o de silicio para formar lamparas LED potentes, pero tambien placas de circuitos impresos FR4 economicas o sustratos necesarios para determinadas aplicaciones especiales como por ejemplo vidrio o materia sintetica. Por lo tanto, la tecnologia COB ofrece un gran juego para la optimizacion de costes y de potencia.

En comparacion con la tecnologia SMT aplicable con un menor esfuerzo tecnico, es decir, la tecnologia "montada en superficie" en la que uno o normalmente hasta cuatro chips LED se aplican respectivamente en una carcasa individual, generalmente por soldadura indirecta, sobre una placa de circuitos impresos, la tecnologia de chip integrado mas compleja bajo el punto de vista de la tecnica de fabrication tambien ofrece ventajas para este objetivo.

El pequeno tamano de los chips LED sin carcasa y la mayor flexibilidad de la disposition posible de los chips sobre el sustrato permiten una buena adaptation a la geometria de la superficie curvada, poliedrica, no plana, que ha de ser iluminada, y especialmente excelentes posibilidades de optimizacion del dispositivo de iluminacion con vistas a una elevada homogeneidad de la iluminacion de la superficie que ha de irradiada. La disposicion de los chips LED sobre los sustratos posibles puede ser adaptada al objetivo elegido. Para ello, se han de considerar las propiedades de radiacion y las potencias conocidas de los LED para conseguir las intensidades de irradiacion y las tolerancias de homogeneidad deseadas.

Mediante una adaptacion selectiva de la geometria del sustrato y de la disposicion geometrica de los distintos sustratos asi como la disposicion de los LED sobre los distintos sustratos es posible evitar la necesidad del uso de opticas o simplificar la optica. Ademas, los LED son conocidos por su robustez mecanica contra sacudidas, la posibilidad de realizar elevadas duraciones utiles y la buena coordinabilidad de la longitud de ondas de emision mediante la selection adecuada de los LED y de la caracteristica de radiacion de Lambert tipica para focos de superficie, facil de usar y de influir.

Por el tamano pequeno de los LED y la posibilidad de disponerlos directamente o cerca unos al lado de otros en la tecnica de chip integrado, tambien los huecos entre los centros luminosos son tan pequenos que por el buen solape de los conos de luz de LED contiguos, una emision de luz muy homogenea se realiza incluso a una pequena distancia por encima de los LED, por ejemplo a una distancia de solo 100 ^m. Ademas, la generation de luz mediante LED puede estar combinada con una generacion de calor muy reducida. Al mismo tiempo, mediante la posibilidad de la disposicion densa de LED se pueden realizar elevadas intensidades de irradiacion de hasta varias decenas de W/cm2. Tambien la robustez mecanica de los LED es una ventaja frente a las lamparas de descarga de gas y las lamparas incandescentes fragiles y susceptibles a las sacudidas.

El modo de funcionamiento electrico de los LED puede optimizarse con vistas a la aplicacion y la potencia optica de salida, la estabilidad de longitud de ondas, los aspectos termicos de los LED, las estructuras y la duration util de los

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LED. Para ello, los LED se pueden hacer funcionar por ejemplo de forma continua, en modulation de ancho de pulso o en tecnica de carga constante, pudiendo adaptarse y optimizarse a la aplicacion los parametros disponibles como por ejemplo la corriente de funcionamiento, la duration de pulsos, el patron de pulsos, la amplitud de pulsos.

Se pueden realizar dispositivos de iluminacion potentes muy compactos con diametros reducido del rango de pocos milimetros a varios metros, de manera que es posible iluminar intensamente cuerpos pequenos y grandes. En el caso de aplicacion, esto significa la posibilidad de realizar una lampara potente, apta para pasar por codos, para el saneamiento de tubos con un diametro interior o nominal incluso de 80 mm a 300 mm en el ambito de las conexiones domesticas. Ademas, en este ambito, el uso de la tecnologia es posible tambien para diametros de tubo mas grandes, ya que el sistema permite elevadas potencias y el tamano geometrico es altamente escalable.

Se pueden realizar LED con una longitud de onda de emision selectiva en el intervalo espectral de 220 nm a mas de 4.500 nm. Por lo tanto, se pueden realizar dispositivos de iluminacion con una longitud de onda de emision exactamente definida. De esta manera, en el ambito de aplicaciones analiticas o industriales, la longitud de onda se puede adaptar de forma selectiva y optimizada al proceso. Ademas, se pueden usar LED de distinta longitud de onda para realizar o emitir como llamadas "lamparas de multiples longitudes de onda" determinados espectros de emision.

Los LED emiten por banda estrecha con anchos de banda tipicos de algunas decenas de nanometros. De esta manera, se pueden evitar intervalos espectrales sensibles, relevantes para el proceso o para la seguridad, como por ejemplo emisiones UV-A, UV-B y UV-C irritadoras de celulas para el fotoendurecimiento con la aplicacion de longitudes de onda superiores a 400 nm, por ejemplo aplicaciones de forros de tubo flexible con 430 nm, o radiation infrarroja en el endurecimiento UV con LED que puede danar objetos sensibles a las temperaturas, por ejemplo de materias sinteticas. Esto es una ventaja frente a las lamparas de descarga de gas a presion media o a alta presion, que emiten por el espectro de banda ancha. La emision de espectro de banda ancha permite ademas una optimization de la longitud de onda a la ventana de proceso de la sensibilidad a la longitud de onda. De esta manera, se incrementa la eficiencia energetica en comparacion con fuentes de luz de banda ancha en las que se emiten partes de energia en intervalos espectrales que son indeseables o no aportan nada al proceso deseado.

Dado que, en muchos casos, los LED empleados no emiten radiacion infrarroja, la temperatura del dispositivo se mantiene en un rango inferior a 60 °C, de manera que no existe ningun riesgo de quemadura para el tejido humano.

Otras ventajas de los LED consisten en que se pueden hacer funcionar en entornos exigentes, dado el caso, con la realization de tecnologias de carcasa adaptadas de la lampara, por ejemplo, bajo altas presiones, atmosferas de baja presion, bajo humedad, en el agua, en ambientes polvorientos, en maquinas vibratorias o bajo alta aceleracion. Pueden ser conmutadas mas rapidamente que las lamparas tradicionales. Su potencia de salida se alcanza ya en microsegundos. De esta manera, se suprime la necesidad de usar dispositivos de seguridad mecanicos para cajas de enchufe mecanicas en aplicaciones que conllevan procesos de conmutacion. Especialmente los LED en el espectro UV y en el espectro de la luz visible estan exentos de mercurio y son respetuosos con el medio ambiente. Por lo tanto, se pueden emplear en entornos criticos como por ejemplo la industria alimenticia y el aprovisionamiento de agua potable. Los LED ofrecen duraciones utiles superiores a 10.000 horas y por tanto superan la mayoria de las lamparas tradicionales, de manera que se pueden reducir gastos de mantenimiento.

Dado que, generalmente, los LED se ensamblan sobre superficies o sustratos planos, segun la invention, los modulos de LED de chip integrado se disponen al menos en parte de forma inclinada unos respecto a otros, o al menos algunos de los modulos de LED de chip integrado contiguos estan dispuestos en un angulo superior a 0° con respecto a su normal de superficie. La geometria ajustada deberia coincidir lo mejor posible con la geometria de la superficie que ha de ser iluminada. Desde el punto de vista de la tecnica de fabrication se ha encontrado un compromiso con respecto al numero y el dimensionamiento de los modulos de LED de chip integrado. En el marco de la invencion, las superficies que han de ser iluminadas tambien pueden presentar combinaciones de superficies curvadas y planas o no ser planas de forma continua, como por ejemplo las superficies poliedricas.

En superficies parciales planas mas grandes pueden estar dispuestos preferentemente dos o mas modulos de LED de chip integrado sin inclination unos respecto a otros.

La tecnologia COB ofrece frente a la tecnologia SMT la ventaja de que se pueden ensamblar mas LED por unidad de superficie del sustrato para permitir las densidades de potencia requeridas. Ademas, la distancia que ha de cumplirse para una distribution homogenea de la luz en tecnologia SMT es mayor a causa del tamano de la carcasa de algunos milimetros, ya que aproximadamente el 75 % de la luz emitida de un LED plano se emite en un cono con un angulo de apertura de 120°. Solo cuando los conos de luz de LED contiguos se solapan suficientemente y la superficie de sustrato dotada de LED esta suficientemente extendida, se consigue una irradiation homogenea de la superficie que ha de ser iluminada. En LED con carcasa, empleados en la tecnologia SMT, con una longitud de cantos tipica de 5 a 10 mm, la distancia minima entre LED contiguos igualmente es de aproximadamente 5 a 10 mm (chip a chip). Para un solape suficiente de los campos de radiacion de los LED y, por tanto, para una distribucion suficientemente homogenea de la luz sin el uso de opticas, es necesaria una distancia suficientemente grande de pocos a algunos centimetros de los LED con respecto a las superficies irradiadas. La tecnologia COB, en cambio,

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permite distancias mmimas de los chips de algunas decenas de micrometros, de manera que los conos de luz de LED contiguos se solapan bien incluso con una distancia comparable, de manera que en el objeto no se producen puntos oscuros.

Una variante ventajosa del dispositivo de iluminacion segun la invention consiste en que los modulos de LED de chip integrado forman un dispositivo de iluminacion de extension longitudinal que al menos por secciones a lo largo de su extension longitudinal presenta una section transversal poligonal irregular o regular o que estan dispuestos en una forma poliedrica regular o irregular, especialmente formando un cuerpo platonico o arquimedico. Estas geometrias mencionadas de LED en tecnologia COB permiten la iluminacion o el alumbrado homogeneo de cuerpos huecos o cuerpos, convexos, radialmente simetricos, evitando opticas mas complejas, tecnicamente mas complicadas y mas costosas. Se pueden fabricar de manera especialmente sencilla tambien con sustratos planos y permiten una distribution muy homogenea de la intensidad luminosa. La forma de extension longitudinal con la seccion transversal poligonal resulta adecuada especialmente para aplicaciones en las que el lado interior de un tubo flexible o de un tubo o el lado exterior de un tubo o de un tubo flexible esta provisto de un recubrimiento que ha de ser endurecido. La forma poliedrica que no es de extension longitudinal resulta especialmente adecuada para espacios huecos o cuerpos de extension longitudinal.

Este principio de construction es aplicable tambien para cuerpos con una reducida simetria radial y para cuerpos no completamente radialmente simetricos, por ejemplo semicuerpos. Igualmente es aplicable en algunos casos en los que los cuerpos que han de ser iluminados o alumbrados no sean convexos, sino concavos o principalmente convexos o concavos y tengan una estructura saliente o retranqueada del cuerpo regular, por ejemplo la geometria de seccion transversal de un semitubo, de una forma de estrella, de un fresado rectangular en un tubo cuadrado o similar.

La fuente de luz se puede adaptar a la geometria del cuerpo hueco o cuerpo que ha de ser iluminado y, en caso de necesidad, puede llenar casi completamente el espacio interior del cuerpo hueco o estar llenada casi completamente por el cuerpo que ha de ser iluminado. Esta adaptation geometrica comprende tanto la selection del tamano de chip y la geometria, la disposition del chip con respecto a su position y la orientation de los chips unos respecto a otros. Por ejemplo, estan previstas disposiciones de chips desplazadas de lineas adyacentes para procesos de paso continuo sin sombra, estructuras de disposicion de componentes en forma de rejilla o de forma hexagonal. Otras magnitudes de adaptacion son el tamano, la geometria y la disposicion de los sustratos asi como la geometria de un cuerpo sobre el que estan posicionados los sustratos.

Si preferentemente la forma del dispositivo de iluminacion es flexible, el dispositivo de iluminacion se puede adaptar a diferentes formas o a formas variables de superficies que han de ser iluminadas.

Para la iluminacion de paredes interiores de espacios huecos o de paredes exteriores de cuerpos, preferentemente esta previsto que los LED de los modulos de LED de chip integrado estan dispuestos de forma orientada hacia fuera o de forma orientada al interior de un espacio hueco del dispositivo de iluminacion.

En una variante ventajosa, al menos dos modulos de LED de chip integrado estan unidos a un cuerpo refrigerador comun que especialmente se puede unir o esta unido a un circuito refrigerante. De esta manera, la energia disipada se aleja del chip LED conectando los modulos de LED de chip integrado a un cuerpo refrigerador. Esto se realiza con la ayuda de una pasta termoconductora o mediante encolado, soldadura indirecta o sinterizacion. Dicho cuerpo refrigerador puede servir de cuerpo de lampara y usar diferentes mecanismos de refrigeration. Los mecanismos habituales son la refrigeracion por convection, la refrigeracion por aire, la refrigeracion por agua y la refrigeracion por evaporation. El mecanismo empleado se puede optimizar con respecto a la aplicacion teniendo en cuenta aspectos de costes, la eficiencia de refrigeracion, la capacidad de refrigeracion, la posibilidad de uso de los medios de aprovisionamiento y de refrigeracion y la necesidad de espacio concreto para la aplicacion.

Dado que los LED tienen un grado de eficacia de hasta varias decenas de por ciento y no deben sobrepasar determinadas temperaturas limite durante el funcionamiento, las mayores densidades de componentes alcanzadas en la tecnologia COB requieren mayores potencias frigorificas del cuerpo refrigerador. Dado que la potencia frigorifica de un cuerpo refrigerador se ve favorecida por un mayor volumen, son deseables unas secciones transversales los mas grandes posible de dichos cuerpos refrigeradores. Tambien por esta razon, deberia ser pequena la distancia con respecto a la superficie interior del cuerpo hueco que ha de ser iluminada. En este contexto, los LED ensamblados en tecnologia COB permiten un alumbrado mas homogeneo que por ejemplo los LED ensamblados en tecnologia SMT.

La consecution de un alumbrado homogeneo de superficies no planas, por ejemplo cuerpos convexos radialmente simetricos, mediante LED ensamblados sobre sustratos planos se dificulta por que los conos de radiation de LED sobre sustratos contiguos deben solaparse, pero se encuentran en planos del sustrato inclinados unos respecto a otros. Por ejemplo, en un octagono, este angulo de inclination entre las normales de superficie es de 45°, de forma que en el limite entre dos sustratos contiguos existe un solape de los conos de luz de LED adyacentes, que es menor que el solape de los conos de emision de LED contiguos de un sustrato.

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Para mantener reducida la perdida de intensidad relacionada con el solape reducido en la zona limite, de manera ventajosa esta previsto que la ocupacion de un modulo de LED de chip integrado con LED varia en funcion del lugar, especialmente disminuyendo o aumentando hacia la zona marginal del modulo de LED de chip integrado. Con esta variacion de densidad no se necesita ninguna optica para realizar una homogeneizacion de la distribucion de la radiacion en el canto entre dos modulos de LED de chip integrado.

En este contexto, tambien resulta ventajoso si sobre un modulo de LED de chip integrado estan dispuestos LED directamente hasta un borde del modulo de LED de chip integrado, es decir hasta el limite del sustrato. De esta manera, se minimiza el hueco entre los chips LED a ambos lados del limite y se maximiza el solape de los conos de emision.

Igualmente de manera ventajosa, la tecnologia COB permite que LED individuales o grupos de LED de un modulo de LED de chip integrado puedan alimentarse de corriente independientemente entre si. Asi, mediante una alimentacion electrica diferente de distintos chip LED es posible homogeneizar la distribucion de la radiacion, por ejemplo alimentando chip LED en los bordes de los modulos de LED de chip integrado con una mayor tension o una mayor corriente que aquellos que se encuentran en el centro del modulo. En el caso de una conexion en serie y/o en paralelo, los grupos se componen preferentemente de un numero de LED correspondiente a un numero cuadrado, es decir 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, ...

Los LED de un dispositivo de iluminacion se pueden conectar individualmente o en grupos, de tal forma que las fuentes de luz se puedan hacer funcionar con bajas tensiones. Esta medida ofrece una alta seguridad en caso de contacto, especialmente en ambientes humedos.

Resulta especialmente preferible si grupos de LED del modulo de LED de chip integrado que puedan ser alimentados de corriente por separado estan dispuestos en filas, semisuperficies o cuadrantes del modulo de LED de chip integrado.

Estas medidas descritas anteriormente para homogeneizar la distribucion de la radiacion se pueden realizar bien con la tecnologia COB.

Para su proteccion, los LED de un modulo de LED de chip integrado estan cubiertos preferentemente al menos por secciones por un material opticamente transparente o difuso o estan sellados en un material opticamente transparente o difuso. Para su proteccion contra solicitaciones mecanicas, contra el agua, el polvo y para el aislamiento electrico y termico, los LED se pueden sellar con un material de silicona, de epoxido o de poliuretano. Ademas, los LED se pueden proteger mediante vidrios transparentes u opacos o difusos, por ejemplo, borosilicato, vidrio flotado o vidrio de cuarzo. Por un material difuso se entiende en el marco de la presente invencion un material de transparencia lechosa. Ambas tecnicas de proteccion pueden aplicarse tanto en LED individuales como en grupos de LED.

Preferentemente, las delimitaciones laterales para el material de recubrimiento o las carcasas para el material de sellado son opticamente transparentes y/o presentan una altura encima de una superficie de los LED que no sobrepasa una distancia entre LED contiguos. Esta medida tambien garantiza que se minimicen los sombreados por una carcasa especialmente en las superficies limite. En el caso de la aplicacion de una tecnica de dique o de relleno para el sellado se usa por tanto un material transparente u opaco o difuso como dique o marco para favorecer el solape de los campos de radiacion de los LED marginales de dos sustratos.

En una variante ventajosa esta previsto que un modulo de LED de chip integrado presenta al menos un elemento optico primario y/u optico secundario, reproductor y/o no reproductor, especialmente al menos un elemento optico del grupo de los reflectores, las lentes y las lentes de Fresnel.

Ademas, el dispositivo de iluminacion comprende preferentemente al menos un sensor, especialmente al menos un sensor del grupo de los fotosensores, de los sensores de temperatura, de los sensores de presion, de los sensores de movimiento, de los sensores de tension, de los sensores de corriente y de los sensores de campo magnetico, que detectan un estado de funcionamiento del dispositivo de iluminacion. Por lo tanto, sobre el sustrato de LED o en otros puntos dentro del dispositivo de iluminacion se pueden disponer sensores que comuniquen el estado de funcionamiento al dispositivo de iluminacion. De esta manera, a traves de mecanismos de retroaccion es posible influir activamente en magnitudes relevantes para el proceso, como por ejemplo en la corriente de servicio, la excitacion de determinados LED o grupos, el circuito de refrigeracion, la forma de la lampara, el movimiento de la lampara o de un objeto iluminado, la temperatura del objeto, para optimizar la ejecucion del proceso y el resultado. Igualmente, se pueden compensar tolerancias o procesos de degradacion.

El objetivo en que esta basada la invencion se consigue tambien mediante una unidad de iluminacion que comprende un dispositivo de control, una linea de conexion y al menos un dispositivo de iluminacion segun la invencion tal como se ha descrito anteriormente, asi como mediante un uso de un dispositivo de iluminacion descrito anteriormente para el alumbrado de cuerpos huecos al menos por secciones convexos, especialmente para el secado, el endurecimiento y/o la irradiacion de barnices, adhesivos y resinas fotorreactivos, especialmente de un

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forro de tubo flexible.

El dispositivo de iluminacion y el uso segun la invencion ofrecen por ejemplo en el ambito del saneamiento de canales y de tubos la ventaja de altas intensidades de radiacion con una alta homogeneidad de la distribution de la radiation y al mismo tiempo una buena aptitud para el paso por codos incluso en curvaturas de 90° de tubos pequenos. Es posible acoplar unos a otros de forma flexible varios modulos de LED de chip integrado y hacerlos pasar por traction por un tubo para emitir la dosis necesaria de radiacion para el endurecimiento de un recubrimiento fotorreactivo y al mismo tiempo permitir una velocidad de arrastre suficiente.

Las caracteristicas y ventajas mencionadas en relation con el dispositivo de iluminacion segun la invencion son validas de la misma manera tambien para el dispositivo de iluminacion segun la invencion y para el uso segun la invencion y viceversa.

A continuation, la invencion se describe sin limitation de la idea general de la invencion, con la ayuda de ejemplos de realization haciendo referencia a los dibujos, remitiendose expresamente a los dibujos en cuanto a cualquier detalle segun la invencion que no este descrito en detalle en el texto. Muestran:

la figura 1 la figura 2

la figura 3 la figura 4 la figura 5

la figura 6

la figura 7

la figura 8

la figura 9 la figura 10

la figura 11 la figura 12

una representation esquematica de un modulo de LED de chip integrado,

una representacion esquematica de dos modulos de LED de chip integrado dispuestos de forma inclinada uno respecto a otro,

una representacion esquematica de un modulo de LED de chip integrado encapsulado,

una representacion esquematica de otro modulo de LED de chip integrado encapsulado,

diferentes geometrias posibles de cuerpos y de dispositivos de iluminacion segun la invencion, en una representacion esquematica,

diferentes otras geometrias posibles de cuerpos y de dispositivos de iluminacion segun la invencion, en una representacion esquematica,

una representacion esquematica en section transversal a traves de un dispositivo de iluminacion segun la invencion,

diferentes posibilidades de excitation de LED en un modulo de LED de chip integrado,

una representacion esquematica en seccion transversal a traves de otro dispositivo de iluminacion segun la invencion,

una representacion esquematica de un dispositivo de iluminacion segun la invencion,

una representacion de la homogeneidad de la distribucion de la radiacion de un dispositivo de iluminacion segun la invencion.

En las siguientes figuras, los elementos o piezas identicos o iguales estan provistos de las mismas cifras de referencia, por lo que no se vuelven a presentar respectivamente.

En la figura 1 esta representado esquematicamente en seccion transversal un modulo de LED de chip integrado 1 en el que sobre dos sustratos 2, 2' dispuestos paralelamente estan dispuestas a distancias regulares pistas conductoras 3, 3' y chips LED 4, 4'. Un sustrato 2, 2' puede ser por ejemplo una placa de circuitos impresos de nucleo metalico, un sustrato de ceramica o un sustrato FR4 que puede estar estructurado en tecnologia de sustrato rigido, semiflexible o flexible. Para mayor claridad, no todos los elementos recurrentes de la figura 1 estan provistos de signos de referencia, pero estos se refieren todos a elementos iguales.

Con lineas estan representados conos de luz 5, 5' de los chips LED 4, 4'. Los LED son aproximadamente focos de Lambert que irradian aprox. el 75 % de la potencia de luz irradiada en total dentro de un angulo de apertura de 120°. Un buen solape de los conos de emision 5, 5' en los limites de chips LED 4, 4' contiguos se da ya con distancias de la magnitud de las distancias de chip, tambien llamados "pitch", de manera que no se pueden medir modulaciones de intensidad significativos a lo largo de la fila de los chips LED 4, 4'. Esto se debe a que los valores de intensidad minimos y maximos por encima de la serie se eliminan por premediacion mediante un buen solape de los conos de emision 5, 5' de chips LED 4, 4' contiguos asi como de los chips LED del entorno mas amplio.

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30

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Si la superficie dotada de chips LED 4, 4' es extensa con respecto a la distancia de medicion y si la distancia es suficientemente mas grande que el pitch de los chips LED, se mide una distribucion homogenea de la intensidad con caracteristicas similares a las de una superficie luminosa homogenea, difusa.

La figura 2 muestra en seccion transversal dos modulos de LED de chip integrado 11, 11' con sustratos 12, 12 inclinados uno respecto a otro que presentan respectivamente varias pistas conductoras 13, 13' y chips LED 14, 14' con conos de emision 15, 15'. Chocan entre ellos en un punto de choque 16. Se muestra que se puede realizar un buen solape de los conos de emision 15, 15' en el punto de choque 16, incluso con modulos de LED de chip integrado 11, 11' inclinados uno respecto a otro, ya que tambien en la zona del punto de choque 16, una zona 17 con un alumbrado menos intenso esta delimitada solo muy localmente. Mediante el uso de la tecnologia COB y la realizacion de un pitch pequeno entre los chips LED 14, 14' y la dotacion hasta el borde del sustrato 12, 12' se pueden conseguir buenas distribuciones de luz homogeneas incluso a traves de los cantos de choque 16 entre dos sustratos 12, 12'. Igualmente, la geometria de los modulos de LED de chip integrado 11, 11' se puede adaptar a la geometria de una superficie que ha de ser iluminada o alumbrada de forma homogenea.

La figura 3 muestra esquematicamente en seccion transversal un modulo de LED de chip integrado 21 en el que los chips LED 24 sobre pistas conductoras 23 sobre un sustrato 22 estan protegidos por una tapa de vidrio 25 que esta representada con un relleno ondulado. Esto ofrece proteccion contra danos mecanicos de los chips LED 24 asi como contra la corrosion, la humedad, la suciedad y otros factores perturbadores o factores que ponen en peligro el funcionamiento. Un espacio intermedio 27 puede contener aire, un gas protector, liquidos, por ejemplo agua o un aceite, o un gel, por ejemplo un gel de silicona, y dado el caso, estar estanqueizado hermeticamente frente al entorno. Lateralmente, esta carcasa esta delimitada por bordes 26, 26' sobre los que esta aplicada la tapa de vidrio 25. Tanto la tapa de vidrio 25 como los bordes 26, 26' se componen de un material transparente o al menos transparente lechoso.

En la figura 4 esta representado esquematicamente en seccion transversal un modulo de LED de chip integrado 31 con un sustrato 32, pistas conductoras 33 y chips LED 34, en el que los chips LED 34 estan protegidos mediante un sellado con un material de sellado 35 transparente. Estan previstas carcasas 36, 36' laterales en forma de diques que encierran el material de sellado 35 que antes del endurecimiento es liquido o tiene forma de gel. El material de sellado 35 transparente senalado con un dibujo ondulado comprende por ejemplo un material de silicona, de acrilato o de uretano. El marco o la carcasa 36, 36' igualmente puede ser transparente, no transparente, transparente lechoso u opaco.

Tanto en la figura 3 como en la figura 4, la altura de las delimitaciones laterales esta elegida de tal forma que no se producen sombreados significativos en el borde. Las paredes laterales 26, 26' o las carcasas 36, 36' sobresalen solo poco de la superficie de los chips LED 24, 34.

En las figuras 5a) a 5c) estan representadas esquematicamente en seccion transversal diversas geometrias simetricas posibles de cuerpos y de dispositivos de iluminacion segun la invention. El dispositivo de iluminacion 40 segun la invencion representado en la figura 5a) comprende ocho modulos de LED de chip integrado 41 dispuestos en forma de un poligono octagonal regular y esta dispuesto en el interior de un cuerpo hueco 42 con una seccion transversal circular. De esta forma, la superficie interior del cuerpo hueco 42 se alumbra de forma homogenea.

La figura 5b) igualmente muestra un dispositivo de iluminacion 40' octagonal segun la invencion con modulos de LED de chip integrado 41', que esta dispuesto dentro de un cuerpo hueco 42' con una geometria igualmente octagonal. De manera ventajosa, los cantos de los octagonos estan deslizados unos respecto a otros, de tal forma que los puntos angulares, que eventualmente tienen una menor intensidad luminosa, del dispositivo de iluminacion 41' estan opuestos a los centros de la superficie del cuerpo hueco 42'. De esta manera, quedan bien alumbradas tambien las zonas angulares, mas alejadas, del cuerpo hueco 42'.

En la figura 5c) esta representado esquematicamente un ejemplo de un alumbrado homogeneo de un cuerpo 42" tridimensional de extension no longitudinal o cilindrico con una alta simetria radial mediante un dispositivo de iluminacion 40" poliedrico con modulos de LED de chip integrado 41". El cuerpo 42" es una esfera hueca, el dispositivo de iluminacion 40" es un dodecaedro con doce superficies pentagonales planos, que irradia hacia fuera.

En las figuras 6a) a 6c) estan representados con la ayuda de cuerpos 47, 47', 47", dispositivos de iluminacion 45, 45', 45" y modulos de LED de chip integrado 46, 46', 46", las situaciones complementarias a las figuras 5a a 5c). En las figuras 6a a 6c), los cuerpos 47, 47', 47" han de ser irradiados desde fuera, y los dispositivos de iluminacion 45, 45', 45" estan realizados como cuerpos huecos, cuyos modulos de LED de chip integrado 46, 46', 46" irradian al interior de los espacios huecos de los cuerpos 47, 47', 47" dispuestos alli.

Las figuras 7a a 7c) muestran en una representation esquematica en seccion transversal tres ejemplos de geometrias no simetricas de cuerpos 52, 52', 52" que han de ser iluminados o alumbrados. Estas figuras ilustran la aplicacion del concepto segun la invencion de la adaptation de la geometria de dispositivos de iluminacion con modulos de LED de chip integrado para la iluminacion o el alumbrado homogeneos de cuerpos con una reducida simetria radial o una geometria no convexa de los cuerpos.

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En la figura 7a) esta representado un tubo 52 semirredondo con un lado 53 plano, en el que esta dispuesto un dispositivo de iluminacion 50 segun la invencion con modulos de LED de chip integrado 51, uno de los cuales esta dispuesto como superficie luminosa 54 plana enfrente del lado 53 plano del semitubo 52.

En la figura 7b) se puede ver que mediante la adaptacion de la geometria del dispositivo de iluminacion 50' o la disposicion de sus modulos de LED de chip integrado 51' a la forma del cuerpo 52' que ha de ser irradiado es posible un alumbrado homogeneo de la totalidad de la superficie que ha de ser irradiada. En este caso, se trata de un tubo con una escotadura 56 a la que esta opuesta una escotadura 55 en el dispositivo de iluminacion 50'.

En la figura 7c), el cuerpo 52" es eliptico en seccion transversal. Para el dispositivo de iluminacion 50" se eligio una disposicion hexagonal de los modulos de LED de chip integrado 51" que se ensancha en el sentido del eje mas largo de la elipse.

La figura 8 muestra en detalle en seccion transversal un dispositivo de iluminacion 60 segun la invencion. Sobre un cuerpo refrigerador 65 que presenta una forma de seccion transversal de medio hexagono estan dispuestos tres modulos de LED de chip integrado 61,61', 61" que presentan respectivamente un sustrato 62, pistas conductoras 63 y chips LED 64. El dibujo muestra la posibilidad de variar la distancia de chips LED 65 contiguos sobre un sustrato 63, dada en la tecnologia COB. Este grado de libertad adicional permite seguir optimizando la homogeneidad, ademas de la adaptacion de geometria del dispositivo de iluminacion, representada en las figuras 5, 6 y 7. Asi, segun la figura 8, a traves de una elevacion local de la densidad de chips se pueden atenuar o evitar completamente los minimos en los cantos de choque 66, 66', debidos a la geometria, en cuanto a la distribucion de la intensidad en los cantos de choque 66, 66'. El solape reducido de los conos de emision, representados en la figura 2, en los puntos de choque se compensa en este caso mediante una disposicion mas densa de los chips LED 64 con respecto a su mayor pitch en el centro de un modulo de LED de chip integrado 61,61', 61".

En las figuras 9a) a 9d) esta representado esquematicamente el modo de conexion 73 a 73"' de LED 72 sobre un modulo de LED de chip integrado 71 a 71", con el que se consigue un rendimiento de luz homogeneo. La tecnologia COB permite una seleccion flexible en el modo de conexion de los LED 72 ensamblados sobre los sustratos. El layout de la disposicion de las pistas conductoras sobre el sustrato determina el modo de conexion 73 a 73"' de los lEd 72 y ha de seleccionarse dentro del marco de las normas de diseno de la tecnologia de sustratos correspondiente con respecto a los respectivos requerimientos en cuanto al dispositivo de iluminacion.

En principio, es posible conectar individualmente LED 72 y por tanto excitarlos individualmente. Sin embargo, esto generalmente no conviene en caso de un gran numero de chips LED 72, a causa del elevado numero de pistas conductoras y lineas de alimentacion. En lugar de ello, los LED se conectan en redes con combinaciones de conexiones en serie y conexiones en paralelo. Las redes mas pequenas ofrecen una mayor flexibilidad en la coordinacion local de la potencia optica de salida y, por tanto, una posibilidad de optimizacion con vistas a una mejora de la homogeneidad alcanzable en la iluminacion o el alumbrado de un cuerpo.

En la figura 9a) esta representado el caso en el que todos los LED 72 del modulo de LED de chip integrado 71 se alimentan de la misma tension en serie y en paralelo en un canal "Ch 1". Resulta una fuerza luminosa homogenea a lo largo de la superficie del modulo de lEd de chip integrado 71.

En la figura 9b) esta representado un caso en el que los LED 72 del modulo de LED de chip integrado 71' estan divididos en cuatro cuadrantes 74 a 74"'. Por lo tanto, la fuerza luminosa se puede ajustar en cada cuadrante 74 a 74"' en cuatro canales "Ch 1" a "Ch 4".

La figura 9c) muestra una situacion en la que filas individuales de LED 72 sobre un modulo de LED de chip integrado 71' se excitan individualmente con cuatro canales "Ch 1" a "Ch 4". De esta manera, se pueden hacer funcionar con corrientes mas altas por ejemplo ramales o filas de LED en los margenes de dos sustratos contiguos, inclinados uno respecto a otro, a fin de contrarrestar una reduccion de la intensidad en dicha region marginal.

En la figura 9d), en un modulo de LED de chip integrado 71"', la superficie se ha dividido en dos semisuperficies 75, 75' que se hacen funcionar por separado.

La figura 10 muestra en seccion transversal esquematicamente un dispositivo de iluminacion 80 cilindrico segun la invencion con una carcasa 84 circular. El dispositivo de iluminacion 80 comprende un cuerpo refrigerador 82 octagonal con un espacio hueco 83 por el que en el plano de la imagen circula de forma circular por ejemplo agua. En las superficies laterales del cuerpo refrigerador 82 estan aplicados modulos de LED de chip integrado 811 a 818. La disposicion geometrica de los modulos y la pequena distancia entre chips LED contiguos de modulos de LED de chip integrado 811 a 818 contiguos, que se consigue mediante la tecnologia COB, permite un buen solape de los conos de emision de los LED y, por tanto, una buena irradiacion homogenea en el sentido circunferencial incluso a cortas distancias con respecto a la superficie radiante. La fuente de luz esta envuelta por un vidrio de proteccion 84 cilindrico.

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10

15

20

25

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35

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60

65

La geometria del dispositivo de iluminacion 80 as^ como la disposicion de los LED sobre los modulos de LED de chip integrado 811 a 818 estan adaptadas a un cuerpo hueco cilmdrico, cuya pared interior puede ser alumbrada homogeneamente por la fuente en su proximidad. Una fuente de luz de este tipo se requiere por ejemplo en el saneamiento de canales.

En la figura 11 esta representada una estructura modular de una unidad de iluminacion 90 segun la invencion. La unidad de iluminacion 90 comprende cuatro dispositivos de iluminacion 93 a 93"' cilindricos segun la invencion con una geometria adaptada. Pueden estar realizados por ejemplo como el dispositivo de iluminacion 80 en la figura 10. Los dispositivos de iluminacion 93 a 93"' comprenden unidades de conexion 94 a 94"' que estan representadas como cajas negras en los dispositivos de iluminacion 93 a 93"' y en las que lineas de conexion 92 se conectan a los dispositivos de iluminacion 93 a 93"'.

Un dispositivo de iluminacion 93 a 93"' comprende al menos un sustrato con uno o varios LED que esta aplicado sobre un cuerpo que puede ser un cuerpo refrigerador. Como proceso de refrigeracion entra en consideracion entre otros la refrigeracion por conveccion con gases, la refrigeracion por liquidos o la refrigeracion por conduccion. El cuerpo refrigerador puede estar realizado por ejemplo mediante fresado, punzonado, corte, plegado, mordido, union eutectica de metales etc. Los dispositivos de iluminacion pueden estar introducidos en una carcasa.

Ademas, en la unidad de iluminacion 90 pueden estar integrados sensores entre otras por ejemplo para la temperatura, la intensidad luminosa, la intensidad de la corriente, la tension, que comuniquen el estado de funcionamiento a una unidad de control y de alimentacion 91 y permitan un adaptacion de las condiciones de funcionamiento. Las unidades de conexion 94 a 94"' permiten una ampliation modular en cuanto al numero de dispositivos de iluminacion 93 a 93"' y la posibilidad de recambio para fines de mantenimiento. Los dispositivos de iluminacion 93 a 93"' pueden acoplarse a traves de unidades de conexion 94 a 94"' rigidos o flexibles, de tal forma que o bien quedan dispuestos rigidamente en serie, o bien de manera flexible mediante un tubo flexible de protection, resortes metalicos o similares, de manera que la fuente de luz puede ser arrastrada dentro de un tubo pudiendo pasar por codos. Una linea de alimentacion 92 flexible o rigida une los dispositivos de iluminacion 94 a 94"' a la unidad de control y de alimentacion 91 que puede incluir la alimentacion electrica y la alimentacion con medios de refrigeracion y que permite un control selectivo de parametros de funcionamiento relevantes.

En la figura 12 esta representado el resultado de una medicion de las caracteristicas de irradiation en cuanto a la potencia y la homogeneidad de un dispositivo de iluminacion segun la invencion. El dispositivo de iluminacion es un dispositivo de iluminacion de extension longitudinal y de section transversal octagonal con modulos de LED de chip integrado distribuidos regularmente en el sentido circunferencial. La medicion se realizo con la ayuda de un tubo con un diametro de tubo de 14 cm, midiendo la distancia de la lampara con respecto a la pared interior del tubo aprox. 1,75 cm. Se alcanzaron intensidades de irradiacion de hasta > 1 W/cm2. El numero total de los chips LED sobre los dispositivos de iluminacion 93 a 93"' excede de 300.

El sistema de coordenadas en la figura 12 es un sistema de coordenadas polar. El angulo de 0° a 360° describe el sentido circunferencial de la medicion alrededor del dispositivo de iluminacion, y la coordenada radial describe la intensidad luminosa en unidades arbitrarias. Una intensidad luminosa 101 promediada a lo largo de la circunferencia esta representada con lineas discontinuas, y los valores de medicion reales de la intensidad luminosa 100 estan unidos con lineas continuas. La medicion muestra que la homogeneidad del dispositivo de iluminacion en el sentido circunferencial con un diametro de tubo de 14 cm puede ser mejor que + 5 %.

Todas las caracteristicas mencionadas, tambien las que se desprenden solo de los dibujos, asi como caracteristicas individuales expuestas en combination con otras caracteristicas se consideran como esenciales para la invencion por si solas y en combinacion. Formas de realization segun la invencion pueden cumplirse por caracteristicas individuales o una combinacion de varias caracteristicas.

Lista de signos de referencia

1: Modulo LED de chip integrado

2, 2': Sustrato

3, 3': Pista conductora

4, 4': LED

5, 5': Cono de luz

6: Punto de choque

11, 11': Modulo LED de chip integrado

12, 12': Sustrato

13, 13': Pista conductora

14, 14': LED

15, 15': Cono de luz

16: Punto de choque

17: Zona de iluminacion menos intensa

21: Modulo LED de chip integrado

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

22 23 24 25 26, 26' 27 31 32 33 34 35 36, 36' 40, 40', 40' 41,41', 41' 42, 42', 42' 45, 45', 45' 46, 46', 46' 47, 47', 47' 51, 51', 51' 52, 52', 52' 53 54 55 56 60 61 a 61" 62 63 64 65 66, 66' 71 - 71" 72 73 - 73"' 74 - 74"' 75, 75' 80: Sustrato Pista conductora LED Tapa transparente Borde Espacio interior Modulo LED de chip integrado Sustrato Pista conductora LED Material de sellado transparente Carcasa Dispositivo de iluminacion Modulo LED de chip integrado Cuerpo hueco Dispositivo de iluminacion Modulo LED de chip integrado Cuerpo iluminado Modulos LED de chip integrado Cuerpo iluminado Lado plano del cuerpo Lado plano de la superficie luminosa Escotadura en la superficie luminosa Escotadura en el cuerpo Dispositivo de iluminacion Modulos LED de chip integrado Sustratos Pista conductora LED Disipador de calor Canto de choque Modulos LED de chip integrado LED Diagrama de circuito para circuito electrico Cuadrante Semisuperficie Aparato de iluminacion

811 - 818 Modulos LED de chip integrado 82 Disipador de calor

83 84 85 90 91 92 93 - 93"' 94 - 94"' 100 101: Espacio hueco Vidrio de proteccion Espacio Unidad de iluminacion de multiples piezas Unidad de control y alimentacion Linea de conexion Aparato de iluminacion Unidad de conexion Luminosidad medida Luminosidad promedia

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') para el alumbrado homogeneo de superficies curvadas, no planas o poliedricas, que comprende una pluralidad de modulos de LED de chip integrado pianos (1, 11, 11', 21, 31, 41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 - 818) que estan dispuestos de forma adyacente al menos por pares, presentando cada modulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31,41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71"', 811 - 818) una pluralidad de LED emisores de luz (4, 4', 14, 14', 24, 34, 64, 72), caracterizado por que al menos un par de modulos de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31,41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 - 818) respectivamente contiguos estan dispuestos en un angulo superior a 0° con respecto a su normal de superficie, formando los modulos de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31, 41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 - 818) un dispositivo de iluminacion (40 - 40, 45 - 45, 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') de extension longitudinal que presenta al menos por secciones a lo largo de su extension longitudinal una seccion transversal poligonal irregular o regular, caracterizado por que la ocupacion de un modulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31,41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71"', 811 - 818) con LED (4, 4', 14, 14', 24, 34, 64, 72) varia en funcion del lugar, disminuyendo o aumentando especialmente hacia la zona marginal del modulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31,41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 - 818).
2. Dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la forma del dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') es flexible.
3. Dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que los LED (4, 4', 14, 14', 24, 34, 64, 72) de los modulos de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31,41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71"', 811 - 818) estan dispuestos de forma orientada hacia fuera o de forma orientada al interior de un espacio hueco del dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"').
4. Dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que al menos dos modulos de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31, 41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 - 818) estan conectados a un cuerpo refrigerador (65, 82) comun que especialmente puede conectarse o esta conectado a un circuito refrigerador.
5. Dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que en un modulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31, 41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 - 818) estan dispuestos LED (4, 4', 14, 14', 24, 34, 64, 72) hasta directamente un borde del modulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31,41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 - 818).
6. Dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que LED (4, 4', 14, 14', 24, 34, 64, 72) individuales o grupos de LED (4, 4', 14, 14', 24, 34, 64, 72) de un modulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31,41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71"', 811 - 818) pueden ser alimentados con corriente por separado unos de otros.
7. Dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') segun la reivindicacion 6, caracterizado por que grupos de LED (4, 4', 14, 14', 24, 34, 64, 72) del modulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31,41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 a 818), que pueden ser alimentados con corriente por separado unos de otros, estan dispuestos en filas, semisuperficies (75, 75') o cuadrantes (74 - 74"') del modulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31,41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 a 818).
8. Dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los LED (4, 4', 14, 14', 24, 34, 64, 72) de un modulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31,41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61", 71 - 71'", 811 - 818) estan cubiertos al menos por secciones por un material (25) opticamente transparente o difuso o estan incluidos en un material (35) opticamente transparente o difuso.
9. Dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') segun la reivindicacion 8, caracterizado por que delimitaciones laterales (26, 26') para el material de recubrimiento o las carcasas (36, 36') para el material de sellado son opticamente transparentes y/o presentan una altura por encima de una superficie de los LED (4, 4', 14, 14', 24, 34, 64, 72) que no es superior a una distancia entre LED (4, 4', 14, 14', 24, 34, 64, 72) contiguos.
10. Dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') segun una de las reivindicaciones 1 a 9,

caracterizado por que un modulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31,41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61",

71 - 71'", 811 - 818) presenta al menos un elemento optico primario y/u optico secundario, reproductores y/o no reproductores, especialmente al menos un elemento optico del grupo de los reflectores, las lentes y las lentes de Fresnel.
11. Dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') segun una de las reivindicaciones 1 a 10,

caracterizado por que un modulo de LED de chip integrado (1, 11, 11', 21, 31,41 - 41", 46 - 46", 51 - 51", 61 - 61",

71 - 71'", 811 - 818) comprende al menos un sensor, especialmente al menos un sensor del grupo de los

fotosensores, de los sensores de temperatura, de los sensores de presion, de los sensores de movimiento, de los sensores de tension, de los sensores de corriente y de los sensores de campo magnetico, que detectan un estado de funcionamiento del dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"').

5 12. Unidad de iluminacion (90) que comprende un dispositivo de control (91), una linea de conexion (92) y al menos

un dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') segun una de las reivindicaciones 1 a 11.
13. Uso de un dispositivo de iluminacion (40 - 40", 45 - 45", 50 - 50", 60, 80, 93 - 93"') segun una de las reivindicaciones 1 a 11 para el alumbrado de cuerpos huecos, al menos por secciones convexos, especialmente 10 para el secado, el endurecimiento y/o la exposicion de barnices, adhesivos y resinas fotorreactivos, especialmente de un forro de tubo flexible.