NL2007700A

NL2007700A - Led-samenstel.

Info

Publication number: NL2007700A
Application number: NL2007700A
Authority: NL
Inventors: Young Sam Park; Hyung Suk Kim; Jung Kyu Park; Ho Sik Ahn; Young June Jeong; Hun Joo Hahm; Bum Jin Kim
Original assignee: Samsung Led Co
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2012-01-16
Also published as: KR20060090149A; JP2010251785A; NL2007703C2; NL2007700C2; JP5419289B2; KR100649640B1; JP5467584B2; NL1030979C2; TW200629609A; JP2012009889A; TWI294696B; NL2007703A; NL1030979A1

Description

LED-SAMENSTEL Gerelateerde aanvrage

De onderhavige aanvrage is gebaseerd op, en claimt prioriteit van de Koreaanse aanvrage nummers 10-2005-0010046, ingediend op 3 februari 2005, en 10-2005-0044649, ingediend op 26 mei 2005, waarvan de openbaring hier in haar geheel als verwijzing is opgenomen.

Achtergrond van de uitvinding

Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een LED-pakket van het zijkant-emissie-type (LED = lichtemitterende diode), en meer in het bijzonder op een LED-pakket van het zijkant-emissie-type dat in staat is om de spuitgieteffïciëntie van een afdichtingselement te verhogen door afzonderlijk een benedenstructuur te verschaffen voor het opwaarts reflecteren van licht vanaf een LED-chip en door een bovenstructuur te verschaffen voor het reflecteren van het licht in een laterale richting en door dan de beneden- en bovenstructuren te combineren.

Beschrijving van de gerelateerde stand van de techniek

Terwijl de elektronische apparaatindustrie zich ontwikkelt, trekt een vloeibare-kristallen-aanduidscherm (LCD) de aandacht als een aanduidinrichting van de volgende generatie. Aangezien de LCD licht niet spontaan emitteert, heeft de LCD een tegen-licht-module voor het verschaffen van licht op zijn achterkant-paneel.

Figuur 1 is een dwarsdoorsnede die een voorbeeld illustreert van een LED-lens van het zijkant-emissie-type uit een gerelateerde stand van de techniek voor gebruik in een LCD-tegenlichtmodule. Figuur 1 illustreert een dwarsdoorsnede van een LED-lens die is geopenbaard in Amerikaans octrooi nr. 6.679.621 als een voorbeeld van de LED-lens van het zijkant-emissie-type uit de gerelateerde stand van de techniek.

Zoals geïllustreerd in figuur 1 omvat een LED-lens 10 die is geopenbaard in het bovenstaande Amerikaanse octrooi een bovendeel dat een reflecterend oppervlak I en een straalbrekend oppervlak H heeft en een benedendeel dat een ander straalbrekend oppervlak 156 heeft. Verder is de LED-lens 10 symmetrisch ten opzichte van een optische as 43, gezien vanuit een driedimensionaal gezichtspunt.

In de LED-lens wordt vanuit een focus F geëmitteerd licht vanuit het reflecterende oppervlak I gereflecteerd voordat het door het straalbrekende oppervlak H naar buiten wordt geëmitteerd, of wordt direct door het straalbrekende oppervlak 156 naar buiten geëmitteerd.

De LED-lens 10 uit de gerelateerde stand van de techniek heeft echter de volgende problemen.

Ten eerste is de LED-lens 10 moeilijk te fabriceren. Dat wil zeggen, het is moeilijk om precies een verbindingsgedeelte L van het straalbrekende oppervlak H en het onderste straalbrekende oppervlak 156, en een binnenste punt P van het reflecterende oppervlak I door middel van een vormingsproces te vormen, en er kan een strook worden geproduceerd op het verbindingsgedeelte L of op een lensoppervlak in de nabijheid daarvan wanneer de LED-lens wordt gevormd.

Verder is een aanvullend proces noodzakelijk om bellen te verhinderen wanneer een hars in een holte C wordt gevuld voor het opnemen van de LED-chip die wordt aangeduid door een focus F. Dat wil zeggen, de LED-chip wordt gemonteerd op een substraat (niet getoond), de LED-lens 10 wordt gecombineerd met het substraat zodat de LED-chip gepositioneerd kan worden in de ruimte C van de LED-lens 10, en een transparante hars wordt in de holte C geïnjecteerd. Overeenkomstig het hierboven beschreven proces is er echter een mogelijkheid dat bellen geproduceerd kunnen worden, want het hars is niet volledig in de holte C gevuld. Daarom is een aanvullend proces voor het verwijderen van de bellen door een luchtuitlaat noodzakelijk. Er bestaat echter nog steeds de mogelijkheid dat de bellen achterblijven ondanks het aanvullende proces, waardoor optische kenmerken van het LED-pakket verslechterd kunnen worden.

Samenvatting van de uitvinding

Derhalve is de onderhavige uitvinding gericht op een LED-pakket van het zij-kant-emissie-type dat een of meer problemen die te wijten zijn aan beperkingen en nadelen van de gerelateerde stand van de techniek in aanzienlijke mate ondervangt.

Een doelstelling van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een LED-pakket van het zijkant-emissie-type dat in staat is om spuitgieteffïciëntie van een af-dichtingselement te verbeteren en derhalve fabricage-effïciëntie te verbeteren door afzonderlijk een benedenstructuur te verschaffen om licht vanaf een LED-chip opwaarts te reflecteren en een bovenstructuur om het licht in een laterale richting te reflecteren en om de beneden- en de bovenstructuren te combineren.

Aanvullende voordelen, doelstellingen en eigenschappen van de uitvinding zullen voor een deel uiteengezet worden in de volgende beschrijving en zullen voor een deel duidelijk worden aan de vakman met gebruikelijke vakkennis na het bestuderen van het volgende en kunnen worden geleerd door de uitvinding in de praktijk te brengen. De doelstellingen en andere voordelen van de uitvinding kunnen worden gerealiseerd en verkregen door de structuur die in het bijzonder wordt aangegeven in de geschreven beschrijving en conclusies daarvan alsmede de bijgevoegde tekeningen.

Om deze doelstellingen en andere voordelen te bereiken en overeenkomstig het doel van de uitvinding, zoals hier belichaamd en globaal beschreven, is een LED-pakket beschreven, dat omvat: een LED-chip; een benedenstructuur die een onderste spiegel heeft die zich vanaf de LED-chip naar boven en naar buiten uitstrekt, voor het reflecteren van licht opwaarts vanaf de LED-chip terwijl de LED-chip wordt ondersteund en een transparant afdichtingselement dat is gevormd rond de LED-chip in in de onderste spiegel; en een bovenstructuur die is gecombineerd tot een bovenste gedeelte van de benedenstructuur, om het licht dat door de benedenstructuur naar boven is gereflecteerd in een radiale laterale richting te reflecteren.

In het LED-pakket heeft de bovenstructuur: een reflectiegedeelte dat een reflecterend oppervlak heeft schuin ten opzichte van een axiale lijn, om het licht dat is gereflecteerd door de benedenstructuur in een laterale richting te reflecteren; en een steun die is gecombineerd met een bovengedeelte van de benedenstructuur, om het reflectiegedeelte te ondersteunen.

In het LED-pakket omvat de bovenstructuur een transparant element dat een reflecterend oppervlak heeft schuin ten opzichte van een axiale lijn, voor het reflecteren van het licht vanuit een onderste gedeelte in een laterale richting en een afvoeroppervlak voor het afvoeren van het door het reflecterende oppervlak gereflecteerde licht naar buiten toe.

Overeenkomstig een aspect van de onderhavige uitvinding is een LED-pakket verschaft, dat omvat: een LED-chip; een benedenstructuur die een onderste spiegel heeft die vanaf de LED-chip zodanig naar boven en buiten is uitgestrekt dat licht opwaarts vanaf de LED-chip wordt gereflecteerd terwijl de LED-chip wordt ondersteund en een transparant afdichtingselement dat rond de LED-chip is gevuld binnen de onderste spiegel; en een bovenstructuur die een reflectiegedeelte heeft met inbegrip van een reflecterend oppervlak schuin ten opzichte van een axiale lijn om zo het licht dat is gereflecteerd door de benedenstructuur in een radiale laterale richting te reflecteren en een veelheid pennen die zijn gecombineerd tot een bovengedeelte van het transparante afdichtingselement om zo het reflectiegedeelte te ondersteunen.

Overeenkomstig een ander aspect van de onderhavige uitvinding is een LED-pak-ket verschaft, dat omvat: een LED-chip; een benedenstructuur die een onderste spiegel heeft die zich vanaf de LED-chip naar boven en naar buiten uitstrekt, voor het reflecteren van licht opwaarts vanaf de LED-chip terwijl de LED-chip wordt ondersteund, een transparant afdichtingselement dat rond de LED-chip binnen de onderste spiegel is gevuld, en een houder die rond een buitenste periferie van de onderste spiegel is gevormd; en een bovenstructuur die een reflectiegedeelte heeft dat een reflecterend oppervlak omvat schuin ten opzichte van een axiale lijn om zo het licht dat door de benedenstructuur is gereflecteerd te reflecteren in een radiale laterale richting en een veelheid pennen die met de houder zijn gecombineerd om zo het reflectiegedeelte te ondersteunen.

Overeenkomstig nog een ander aspect van de onderhavige uitvinding is een LED-pakket verschaft, dat omvat: een LED-chip; een benedenstructuur die een onderste spiegel heeft die zich vanaf de LED-chip naar boven en naar buiten uitstrekt om licht vanaf de LED-chip naar boven te reflecteren terwijl de LED-chip wordt ondersteund en een transparant afdichtingselement dat rond de LED-chip binnen de onderste spiegel is gevuld; en een transparante bovenstructuur die een reflecterend oppervlak heeft schuin ten opzichte van een axiale lijn om zo het licht dat door de benedenstructuur is gereflecteerd te reflecteren in een radiale laterale richting en een afvoeroppervlak om het door het reflecterende oppervlak gereflecteerde licht naar buiten af te voeren, en waarbij zijn achterzijde is gecombineerd tot een bovenste oppervlak van een hars.

Overeenkomstig nog een ander aspect van de onderhavige uitvinding is een LED-pakket verschaft, dat omvat: een LED-chip; een benedenstructuur die een onderste spiegel heeft die zich vanaf de LED-chip naar boven en naar buiten uitstrekt, om licht vanaf de LED-chip naar boven te reflecteren terwijl de LED-chip wordt ondersteund, en een bovenste hemisfeervormig transparant afdichtingselement dat rond de LED-chip in de onderste spiegel is gevormd; en een transparante bovenstructuur die een reflecterend oppervlak heeft schuin ten opzichte van een axiale lijn om zo het licht dat door de benedenstructuur is gereflecteerd te reflecteren in een radiale laterale richting en een afvoeroppervlak om het door het reflecterende oppervlak gereflecteerde licht naar buiten af te voeren, en gecombineerd tot een bovenste rand van de benedenstructuur.

In het LED-pakket is de bovenstructuur gemaakt van metaal of polymeer met een hoog reflectievermogen.

In het LED-pakket is de onderste spiegel gemaakt van metaal of polymeer met een hoog reflectievermogen.

Het zal duidelijk zijn dat zowel de bovenstaande algemene beschrijving als de volgende gedetailleerde beschrijving van de onderhavige uitvinding bij wijze van voorbeeld en verklaring zijn en bedoeld zijn om een verdere uiteenzetting van de uitvinding zoals geclaimd te verschaffen.

Overeenkomstig nog een ander aspect van de onderhavige uitvinding is een LED-samenstel verschaft, omvattend: een LED-chip; een benedenstructuur die de LED-chip afdicht, en die is geconfigureerd om licht vanaf de LED-chip naar boven te stralen; een substraat om plaats te bieden aan de benedenstructuur; en een bovenstructuur die op het substraat steunt om licht, dat door de benedenstructuur omhoog wordt gestraald, radiaal in een laterale richting te reflecteren.

In het LED-samenstel kan de bovenstructuur omvatten: een reflectiegedeelte dat een reflecterend oppervlak heeft schuin ten opzichte van een axiale lijn, om het door de benedenstructuur gereflecteerde licht in een laterale richting te reflecteren; en een steun die is gecombineerd tot een bovengedeelte van de benedenstructuur, om het reflectiegedeelte te ondersteunen.

In dit geval kan de steun een veelheid pennen omvatten die zijn gecombineerd tot een bovengedeelte van het transparante afdichtingselement. Bij voorkeur zijn de pennen gefixeerd aan het substraat door ten minste één van perspassing, hechting, en solde ring. Ook kan het LED-samenstel verder houders omvatten die zijn gefixeerd aan het substraat om de pennen op te nemen, die qua aantal corresponderen met de pennen.

In het LED-samenstel ligt de bovenstructuur bij voorkeur op een vooraf bepaalde afstand van de benedenstructuur.

In het LED-samenstel is de bovenstructuur bij voorkeur gemaakt van metaal of van spuitgietmateriaal met hoog reflectievermogen.

In het LED-samenstel kan de benedenstructuur omvatten: een onderste spiegel die de LED-chip steunt, waarbij de onderste spiegel zich opwaarts van en rond de LED-chip uitstrekt om licht vanaf de LED-chip omhoog te reflecteren; en een transparant afdichtingsgedeelte dat de LED-chip binnen de onderste spiegel omgeeft.

In het LED-samenstel kan de benedenstructuur omvatten: een drager die de LED-chip steunt; en een transparant afdichtingsgedeelte dat is aangebracht op de drager om de LED-chip af te dichten.

Ook in het LED-samenstel is het substraat bij voorkeur een reflectorplaat van een tegenlicht-eenheid waarin het LED-samenstel is geïnstalleerd.

Overeenkomstig nog een ander aspect van de onderhavige uitvinding is een LED-samenstel verschaft dat omvat: een LED-chip; een benedenstructuur die de LED-chip afdicht, en die is geconfigureerd om licht vanaf de LED-chip naar boven te stralen; een substraat om plaats te bieden aan de benedenstructuur; een transparante plaat die op het substraat is aangebracht, die op een vooraf bepaalde afstand van de benedenstructuur is gelegen; en een bovenstructuur die op een benedenzijde van de transparante plaat is aangebracht om licht, dat door de benedenstructuur omhoog is gestraald, radiaal in laterale richting te reflecteren.

In het LED-samenstel heeft de bovenstructuur bij voorkeur een reflecterend oppervlak dat is geheld ten opzichte van een centrale as om licht dat is gereflecteerd door de benedenstructuur, in een laterale richting te reflecteren, en een plat bovenvlak dat is bevestigd aan de onderzijde van de transparante plaat.

In het LED-samenstel is de bovenstructuur bij voorkeur bevestigd aan de onderzijde van de transparante plaat, of door middel van spuitgieten aangebracht aan de onderzijde van de transparante plaat. Daarnaast is de bovenstructuur bij voorkeur gemaakt van spuitgietmateriaal of metaal van hoog reflectievermogen.

In het LED-samenstel is de bovenstructuur bij voorkeur op een vooraf bepaalde afstand gelegen van de benedenstructuur.

In het LED-samenstel kan de benedenstructuur omvatten: een onderste spiegel die de LED-chip steunt, waarbij de onderste spiegel zich opwaarts van en rond de LED-chip uitstrekt om licht vanaf de LED-chip naar boven te reflecteren; en een transparant afdichtingsgedeelte dat de LED-chip binnen de onderste spiegel omgeeft.

In het LED-samenstel is het substraat bij voorkeur een reflectorplaat van een tegenlicht-eenheid warin het LED-samenstel is geïnstalleerd.

Korte beschrijving van de tekeningen

De begeleidende tekeningen, die zijn aangehecht om een verder begrip van de uitvinding te verschaffen en die zijn opgenomen in en een onderdeel vormen van de onderhavige aanvrage, illustreren uitvoeringsvorm(en) van de uitvinding en dienen samen met de beschrijving om het principe van de uitvinding uiteen te zetten.

Figuur 1 is een dwarsdoorsnede van een LED-lens van een gerelateerde stand van de techniek;

Figuur 2 is een opengewerkt, perspectivisch aanzicht van een LED-pakket overeenkomstig de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 3 is een perspectivisch aanzicht dat een gecombineerde toestand van het LED-pakket van figuur 2 illustreert;

Figuur 4 is een dwarsdoorsnede langs de lijn IV-IV van figuur 3;

Figuur 4A is een dwarsdoorsnede van een LED-pakket dat correspondeert met figuur 4, die een sub-drager toepast;

Figuur 5 is een schematische dwarsdoorsnede dat een bedrijf van het LED-pakket van figuur 2 illustreert;

Figuur 6 is een opengewerkt, perspectivisch aanzicht van een LED-pakket overeenkomstig de tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 7 is een dwarsdoorsnede van een LED-pakket overeenkomstig de derde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 8 is een perspectivisch aanzicht dat een gecombineerde toestand van het LED-pakket van figuur 7 illustreert;

Figuur 9 is een schematische dwarsdoorsnede dat een bedrijf van het LED-pakket van figuur 7 illustreert;

Figuur 10 is een dwarsdoorsnede van een LED-pakket overeenkomstig de vierde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 11 is een schematische dwarsdoorsnede dat een bedrijf van het LED-pakket van figuur 10 toont;

Figuur 12 is een perspectivisch aanzicht van LED-samenstellen overeenkomstig een vijfde uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 13 is een vooraanzicht van de LED-samenstellen die in figuur 12 zijn getoond;

Figuur 14 is een dwarsdoorsnede van één van de LED-samenstellen die in figuur 12 zijn getoond;

Figuur 15 is een dwarsdoorsnede die schematisch het bedrijf van het in figuur 12 getoonde LED-samenstel illustreert;

Figuren 16 tot en met 19 zijn dwarsdoorsneden die een pen en een plaat van het LED-samenstel tonen, die in diverse vormen in elkaar grijpen;

Figuur 20 is een perspectivisch aanzicht van een alternatief voor het LED-samenstel overeenkomstig de vijfde uitvoeringsvorm;

Figuur 21 is een vooraanzicht van een LED-samenstel overeenkomstig een zesde uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 22 is een dwarsdoorsnede die schematisch het bedrijf van het in figuur 21 getoonde LED-samenstel illustreert;

Figuur 23 is een vooraanzicht van een alternatief voor het LED-samenstel overeenkomstig de zesde uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 24 is een dwarsdoorsnede die schematisch het bedrijf van het in figuur 24 getoonde LED-samenstel illustreert;

Figuur 25 is een perspectivisch aanzicht van een LED-samenstel overeenkomstig een zevende uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 26 is een vooraanzicht van het in figuur 25 getoonde LED-samenstel; en

Figuur 27 is een dwarsdoorsnede die schematisch het bedrijf van het in figuur 25 getoonde LED-samenstel illustreert.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding

Er zal nu in detail worden verwezen naar de voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, waarvan voorbeelden worden geïllustreerd samen met de begeleidende tekeningen.

Eerst zal, met verwijzing naar de figuren 2 tot en met 4, een LED-pakket overeenkomstig de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden beschreven. In de tekeningen is figuur 2 een opengewerkt, perspectivisch aanzicht van een LED-pakket overeenkomstig de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, is figuur 3 een perspectivisch aanzicht dat een gecombineerde toestand van het LED-pakket overeenkomstig de eerste uitvoeringsvorm illustreert, is figuur 4 een dwarsdoorsnede die is genomen langs lijn IV-IV van figuur 3, en is figuur 5 een schematische dwarsdoorsnede die een bedrijf van het LED-pakket overeenkomstig de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding illustreert.

Met verwijzing naar de figuren 2 tot en met 4 omvat het LED-pakket 100 van de onderhavige uitvinding: een LED-chip 102, een benedenstructuur 110 om licht vanaf de LED-chip naar boven te reflecteren terwijl de LED-chip wordt gesteund; en een bovenstructuur 130 die is gecombineerd met een bovengedeelte van de benedenstructuur 110, om het licht dat door de benedenstructuur 110 omhoog is gereflecteerd in een radiale laterale richting te reflecteren.

De benedenstructuur 110 omvat een hoofdlichaam 112 en een drager 116 binnen het hoofdlichaam 112, die de LED-chip 102 als een bodem ondersteunt. Het hoofdlichaam 112 is binnenin concaaf gemaakt om een concave holte C te vormen en heeft een onderste spiegel 114 op zijn oppervlak. Verder heeft de holte C de drager 114 die is aangebracht op zijn bodem om zo de LED-chip 102 te ondersteunen. Een afdichtings-element 120 is gevuld in de omgeving van de LED-chip 102 zodat de LED-chip 102 vanaf de buitenkant afgedicht kan worden.

De onderste spiegel 114 strekt zich vanaf de LED-chip 102 naar boven en naar buiten uit om zo het licht vanaf de LED-chip 102 naar boven te reflecteren, zoals geïllustreerd in figuur 5. De onderste spiegel 114 omvat een veelheid vlakken die zoals geïllustreerd met elkaar zijn verbonden. In andere configuraties kan de onderste spiegel 114 één enkel gekromd vlak of een veelheid gekromde vlakken omvatten die zodanig zijn gevormd dat zij het licht vanaf de LED-chip 102 naar boven en naar de bovenstructuur 130 reflecteren.

Het hoofdlichaam 112 van de benedenstructuur 110 kan worden gevormd met gebruikmaking van gieten, snijden, spuitgieten, en kan integraal met de onderste spiegel 114 worden gefabriceerd met gebruikmaking van metaal of polymeer. In dat geval worden het hoofdlichaam 112 en de onderste spiegel 114 van de benedenstructuur 110 gevormd met gebruikmaking van metaal met een hoog reflectievermogen of polymeer met een hoog reflectievermogen.

Voor een polymeer met een hoog reflectievermogen kunnen NM114WA en NM04WA worden gebruikt, die productnamen zijn van Otsuka Chemical Co., Ltd. Aangezien het hierboven vermelde materiaal een hoog reflectievermogen vertoont bij een hoge temperatuur van circa 180°C, is het geschikt als materiaal voor het hoofdlichaam 112 en/of de onderste spiegel 114 van de benedenstructuur. In het bijzonder heeft NM114WA een aanvankelijk reflectievermogen van 88,3% en behoudt een reflectievermogen van 78,0% na twee uur voor een golflengte van 470 nm. NMOWA heeft een aanvankelijk reflectievermogen van 89,0% en behoudt een reflectievermogen van 89,0% na twee uur voor een golflengte van 470 nm.

Anders dan deze configuratie kan het hoofdlichaam 112 zijn gemaakt van metaal of polymeer van een laag reflectievermogen en de onderste spiegel 114 kan zijn vervaardigd in de vorm van een film van een hoog reflectievermogen. Deze film kan zijn gerealiseerd met gebruikmaking van metaal met een hoog reflectievermogen of het hierboven beschreven polymeer met een hoog reflectievermogen.

De drager 116 is vlak gemaakt en de LED-chip 102 is daarop gemonteerd. Natuurlijk kan, met verwijzing naar figuur 4A, een sub-drager 106 zijn gemonteerd op de drager 116, waarbij de LED-chip 102 is bevestigd aan de sub-drager 106.

Een afdichtingselement 120 is gemaakt van een transparante hars. Voor het afdichtingselement kan een hars met een thermische uitzettingsgraad en een brekingsindex soortgelijk aan de LED-chip 102 worden geselecteerd. In het bijzonder heeft silicium niet alleen uitstekende optische eigenschappen als gevolg van een grote brekingsindex en een uitstekend weerstandsvermogen ten opzichte van vergeling, dat wil zeggen, verandering in kwaliteit die wordt veroorzaakt door licht van één golflengte, maar behoudt ook de gelei- of elastomeertoestand zelfs na uitharding, en kan derhalve op stabiele wijze de LED-chip 102 beveiligen tegen impulsen en vibraties.

De bovenstructuur 130 omvat een trechtervormig hoofdlichaam 132 en drie pennen 136 (waarvan er slechts twee zijn getoond) die zijn gekoppeld aan een bovengedeelte van het afdichtingselement 120, om de bovenstructuur 130 te ondersteunen. De bovenstructuur 130 heeft over het geheel genomen een driepoot-vorm. Verder heeft het hoofdlichaam 132 van de bovenstructuur 130 een bovenste spiegel 134 op zijn benedenoppervlak. De bovenste spiegel 134 kan diverse vormen hebben zoals een conische vorm en een enigszins gezwollen conische vorm naast de getoonde trechter-vorm.

De bovenste spiegel 134 is geconfigureerd om licht L, dat is gegenereerd door de LED-chip 102 en door de onderste spiegel 114 naar boven is gereflecteerd, te reflecteren in een laterale richting. Verder reflecteert de bovenste spiegel 134 licht LI dat direct het bovenste gedeelte heeft bereikt vanuit de LED-chip 102 in de laterale richting.

Ondertussen is de bovenste spiegel 134 zodanig aangebracht dat zijn axiale lijn A die een vertex P omvat uitgelijnd kan zijn met een focus L van de LED-chip 102. Hier betekent de focus L een punt dat is gepositioneerd op een middelpunt van de LED-chip 102, dat een lichtemitterende bron is.

Op dit punt kan het hoofdlichaam 132 van de bovenstructuur 130 worden gevormd met gebruikmaking van gieten, snijden, en spuitgieten, en kan integraal worden gefabriceerd met de bovenste spiegel 134 met gebruikmaking van metaal of polymeer. In dat geval zijn het hoofdlichaam 132 en de bovenste spiegel 134 van de beneden-structuur 110 gevormd met gebruikmaking van metaal met een hoog reflectievermogen of polymeer met een hoog reflectievermogen.

Anders dan deze configuratie kan het hoofdlichaam 132 van de bovenstructuur zijn gemaakt van metaal of polymeer van een laag reflectievermogen en kan de bovenste spiegel 134 zijn vervaardigd in de vorm van een film met een hoog reflectievermogen. Deze film kan worden gerealiseerd met gebruikmaking van metaal met een hoog reflectievermogen of het hierboven beschreven polymeer van een hoog reflectievermogen. Verder bestaat er, voor injectiemateriaal dat een uitstekend reflectievermogen heeft, materiaal dat T1O2 omvat.

De pennen 136 zijn bevestigd aan of gestoken in het afdichtingselement 120 om de bovenstructuur 130 te combineren met de benedenstructuur 110, en hebben een zodanige diameter dat deze geen invloed heeft op het licht L dat door de bovenste spiegel 134 in de laterale richting wordt gereflecteerd, bij voorkeur een diameter kleiner dan 0,4 mm.

Tijdens een fabricageproces wordt eerst de benedenstructuur 110 gefabriceerd, de LED-chip 102 wordt gemonteerd op de drager 116, en een transparante hars wordt omlaag gegoten zodat het afdichtingselement 120 wordt gevormd. Daarna wordt de bovenstructuur 130 gecombineerd met het afdichtingselement 120, zodat het LED-pak-ket 110 wordt voltooid.

Op dit punt kunnen, hoewel dit niet is getoond, de pennen 136 op een vooraf bepaalde diepte in het afdichtingselement 120 worden gestoken, voordat het afdichtingselement 120 volledig is uitgehard. Door dit te doen wordt het uitgeharde afdichtingselement 120 stevig bevestigd aan de pennen 136 en derhalve wordt de bovenstructuur 130 natuurlijk gecombineerd met de benedenstructuur 110.

Zoals hierboven beschreven wordt het transparante hars van boven naar beneden gegoten in de holte C van de benedenstructuur 110 waarop de LED-chip 102 is gemonteerd en aldus wordt het vormingsproces voor het afdichtingselement 120 gemakkelijk. Verder is het zo dat, zelfs als er bellen worden gevormd in het hars van het afdichtingselement 120, deze verdampen gedurende het afkoelproces en derhalve wordt het nadeel van de gerelateerde stand van de techniek waarbij de bellen worden geproduceerd verbeterd.

Figuur 6 is een opengewerkt, perspectivisch aanzicht dat een modificatie van een LED-pakket overeenkomstig de tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding illustreert. Met verwijzing naar figuur 6 is een LED-pakket 200 in hoofdzaak hetzelfde als het LED-pakket 100 van de hierboven beschreven eerste uitvoeringsvorm behalve dat houders 218 zijn gevormd op een buitenomtrek van een benedenstructuur 212 en pennen 236 van een bovenstructuur 230 zijn gevormd als reactie op deze houders 218. Daarom zijn dezelfde verwijzingscijfers beginnend met 200 gegeven aan de corresponderende elementen en zijn beschrijvingen daarvan weggelaten.

Indien de houders 218 voor het opnemen van de pennen 236 zijn gevormd op de benedenstructuur 210 en de pennen 236 in de houders 218 zijn gestoken wanneer de bovenstructuur 230 is gecombineerd met de benedenstructuur 210, dan wordt het com-bineerproces gemakkelijker en wordt het fabricageproces nog eenvoudiger.

Figuur 7 is een dwarsdoorsnede van een LED-pakket overeenkomstig de derde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, figuur 8 is een perspectivisch aanzicht dat een gecombineerde toestand van het LED-pakket van figuur 7 illustreert, en figuur 9 is een aanzicht dat een bedrijf van het LED-pakket overeenkomstig de tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding illustreert.

Met verwijzing naar de figuren 7 en 8 omvat een LED-pakket 300: een LED-chip 302; een benedenstructuur 310 voor het ondersteunen van de LED-chip 302 terwijl licht vanuit de LED-chip 302 naar boven wordt gereflecteerd; en een bovenstructuur 330 die is gecombineerd met een bovengedeelte van de benedenstructuur 310, om het licht dat door de benedenstructuur 310 omhoog is gereflecteerd in een radiale laterale richting te reflecteren.

De benedenstructuur 310 omvat een hoofdlichaam 312 en een vlakke drager 316 voor het ondersteunen van de LED-chip 302 binnen het hoofdlichaam 312.

Het hoofdlichaam 312 is binnenin concaaf gemaakt om een concave holte C te vormen en heeft een onderste spiegel 314 op zijn oppervlak. Verder is een afdichtings-element 320 gevuld in de omgeving van de LED-chip 302 in de holte C, zodat de LED-chip 302 vanaf de buitenzijde kan worden afgedicht.

De onderste spiegel 314 strekt zich naar boven en naar buiten uit vanaf de LED-chip 302 en is zodanig geconfigureerd dat het licht van de LED-chip 302 naar boven wordt gereflecteerd, zoals is geïllustreerd in figuur 9. De onderste spiegel 314 omvat een veelheid vlakken die zoals geïllustreerd met elkaar zijn verbonden. In andere configuraties kan de onderste spiegel 314 één enkel gekromd vlak of een veelheid gekromde vlakken omvatten die zijn gevormd om het licht van de LED-chip 302 naar boven en naar de bovenstructuur 330 te reflecteren.

Het hoofdlichaam 312 van de benedenstructuur 310 kan worden verwerkt met gebruikmaking van gieten of snijden, en kan integraal zijn gefabriceerd met de onderste spiegel 314 met gebruikmaking van metaal of polymeer. In een andere configuratie kan het hoofdlichaam 312 van de benedenstructuur 310 zijn gevormd met gebruikmaking van een polymeer en de benedenspiegel 314 kan zijn vervaardigd in de vorm van een metaallaag.

Het hoofdlichaam 312 van de benedenstructuur 310 kan worden verwerkt met gebruikmaking van gieten of snijden, en kan integraal met de onderste spiegel 314 worden gefabriceerd met gebruikmaking van metaal of polymeer. In het geval dat het hoofdlichaam 312 van de benedenstructuur 310 integraal wordt gevormd met de onderste spiegel 314 kunnen deze elementen worden gevormd met gebruikmaking van metaal van een hoog reflectievermogen of polymeer van een hoog reflectievermogen.

Voor een polymeer met een hoog reflectievermogen kunnen NM114WA en NM04WA, die productnamen van Otsuka Chemical Co., Ltd. zijn, worden gebruikt. Aangezien het hierboven genoemde materiaal een hoog reflectievermogen vertoont onder een hoge temperatuur van circa 180°C, is het geschikt als materiaal voor het hoofdlichaam 112 en/of de onderste spiegel 114 van de benedenstructuur. In het bijzonder heeft NM114WA een aanvankelijk reflectievermogen van 88,3% en behoudt een reflectievermogen van 78,0% na twee duur voor een golflengte van 470 nm. NM04WA heeft een aanvankelijk reflectievermogen van 89,0% en behoudt een reflectievermogen van 89.0% na twee uur voor een golflengte van 470 nm.

In tegenstelling tot deze configuratie kan het hoofdlichaam 312 zijn gemaakt van metaal of polymeer van een laag reflectievermogen en kan de onderste spiegel 314 zijn vervaardigd in de vorm van een film van een hoog reflectievermogen. Deze film kan worden gerealiseerd met gebruikmaking van metaal van een hoog reflectievermogen of het hierboven beschreven polymeer van een hoog reflectievermogen.

Een afdichtingselement 320 is gemaakt van een transparant hars. Voor het afdich-tingselement kan een hars met een thermische uitzettingsgraad en een brekingsindex soortgelijk aan de LED-chip 320 worden geselecteerd. In het bijzonder heeft silicium niet alleen uitstekende optische eigenschappen aangezien het zeer weinig verandering vertoont als gevolg van licht van één enkele golflengte, zoals vergeling, en een grote brekingsindex heeft, maar behoudt tevens de gelei- of elastomeertoestand, zelfs na het uithardingsproces en kan derhalve de LED-chip 302 op stabiele wijze beveiligen tegen impulsen en vibraties.

Het uitgeharde afdichtingselement 320 heeft een plat bovenvlak en een chip-opnemend gedeelte 324 dat is gevormd rond de LED-chip 302 aan zijn benedengedeelte.

De bovenstructuur 330 is een element van het integrale type, dat wordt verkregen door spuitgieten van het transparante hars, en is van een structuur waarin het hoofdlichaam 332 is gevuld. Het hoofdlichaam 332 heeft, op zijn bovengedeelte, een reflecterend oppervlak 334 om licht LI en L2 dat van het benedengedeelte komt, in een laterale richting te reflecteren, en, aan zijn zijkant, een afvoeroppervlak 336 voor het naar buiten afvoeren van het licht LI en L2 dat door het reflecterende oppervlak 334 is gereflecteerd.

Het reflecterende oppervlak 334 kan een vorm hebben die lineair symmetrisch is ten opzichte van een axiale lijn A die door een binnenste punt P en een focus F van de LED-chip 302 loopt. Daarom wordt het licht LI en L2 dat op het reflecterende oppervlak 334 valt gereflecteerd in een radiale richting.

Op dit punt heeft de bovenstructuur 330 een vlakke bodem 338, en komt derhalve in nauw oppervlak-contact met een bovenoppervlak 322 van het afdichtingselement 320 wanneer hij wordt gecombineerd met de benedenstructuur 310.

Als daarom de benedenstructuur 330 is uitgevormd met gebruikmaking van materiaal dat dezelfde brekingsindex heeft als het afdichtingslichaam 320, dan kan het licht LI en L2 vanuit de focus van de LED-chip 320 zich vanaf het afdichtingselement 320 in de bovenstructuur 330 voortplanten zonder breking of reflectie zoals geïllustreerd in figuur 9.

In een fabricageproces wordt eerst de benedenstructuur 310 gefabriceerd, de LED-chip 302 wordt gemonteerd op de drager 316 op de bodem van de benedenstructuur 310, en een transparant hars wordt omlaag gegoten zodat het afdichtingselement 320 wordt gevormd. Daarna wordt de bovenstructuur 330 gecombineerd met het afdichtingselement 320, zodat het LED-pakket 300 is voltooid.

Op dit punt kan de bovenstructuur 330 afzonderlijk vooraf worden gevormd, het bovenvlak 322 van het afdichtingselement 320 en de bodem 338 van de bovenstructuur 330 worden samengebracht om contact met elkaar te maken, en hierop wordt druk uitgeoefend voordat het afdichtingselement 320 is uitgehard zodat deze elementen aan elkaar gehecht kunnen worden.

Door dit te doen wordt het transparante hars van bovenaf omlaag gegoten in de holte C van de benedenstructuur 310 waarop de LED-chip 302 is gemonteerd, en derhalve wordt het vormingsproces voor het afdichtingselement 320 eenvoudig. Verder is het zo dat, zelfs als er bellen worden geproduceerd in het hars van het afdichtingselement 320, zij verdampen tijdens het afkoelingsproces en derhalve wordt het nadeel van de gerelateerde stand van de techniek waarbij de bellen worden geproduceerd verbeterd.

Liguur 10 is een dwarsdoorsnede van een LED-pakket overeenkomstig de vierde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding en figuur 11 is een schematische dwarsdoorsnede die een bedrijf van het LED-pakket van figuur 10 illustreert.

Met verwijzing naar figuur 10 is een LED-pakket 400 van de vierde uitvoeringsvorm hetzelfde als het LED-pakket 300 van de derde uitvoeringsvorm behalve dat een afdichtingselement 420 dat is gevormd rond een LED-chip binnen een concave holte C van een hemisfeervorm is die een vooraf bepaalde radius r heeft, waarbij een gedeelte van de holte C vrij blijft, en een bodem van de bovenstructuur 430 wordt gecombineerd met een bovenrand van een benedenstructuur 410. Daarom worden dezelfde verwij-zingscijfers die beginnen met 400 gegeven aan de corresponderende elementen en worden beschrijvingen daarvan weggelaten.

Het afdichtingselement 420 kan worden gevormd in diverse vormen waaronder een hemisfeer, een koepel, een ellips, een afgeknotte kegel zoals een afgeknotte koepel en een structuur waarin de holte C van de benedenstructuur 410 alleen is gevuld rond de LED-chip 402. Hier omvat de hemisferische vorm of een hemisferisch type diverse vormen.

Het afdichtingselement 420 is een transparant hars. Voor het afdichtingselement wordt materiaal geselecteerd dat thixotropie heeft en dat een constante vorm kan behouden wanneer het gestort is. Voor dergelijk materiaal kan JCRólOlup, dat een productnaam van Dow Coming is, worden gebmikt.

Verder kan voor een apparaat voor het exact storten van het hars in de holte C, ML-808FX, dat een productnaam van Musashi is, worden gebmikt. Dit apparaat kan een puntbesturing uitvoeren tot aan circa 0,03cc.

Bedrijf van het LED-pakket 400 van de vierde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding zal worden beschreven met verwijzing naar figuur 11.

Met verwijzing naar figuur 11 vertegenwoordigt een optisch pad E licht dat zich voortplant van de focus F van de LED-chip naar een verbindingspunt PI aan een rand van de onderste spiegel 414, een optisch pad E vertegenwoordigt licht dat zich voortplant van de focus F van de LED-chip naar een verbindingspunt P2 tussen het reflecterende oppervlak 434 en het afvoeroppervlak 436. In het geval van het LED-pakket 300 van de derde uitvoeringsvorm wordt licht tussen de optische paden E en I2 allemaal direct afgevoerd via het afvoeroppervlak 436 zonder het reflecterende oppervlak 434 te passeren.

Aangezien het afdichtingselement 420 echter een hemisferische vorm heeft en een vrije mimte is gevormd in een holte C tussen het afdichtingselement 420 en de bodem 438 van de bovenstmctuur 430 overeenkomstig de vierde uitvoeringsvorm, plant licht Li en Lx dat van de focus F is gegenereerd zich in een rechte lijn voort wanneer het van het afdichtingselement 420 komt, maar wordt naar het reflecterende oppervlak 434 gebroken door een verschil in de brekingsindices tussen lucht en het hars wanneer het licht vanaf de holte C op de bodem 438 van de bovenstructuur valt. Het gebroken licht wordt gereflecteerd door het reflecterende oppervlak 434 en wordt in een laterale richting via het afvoeroppervlak 436 afgevoerd. Als resultaat is het mogelijk om een gezichtshoek te reduceren van licht dat is afgevoerd in de laterale richting in het LED-pakket 400. Het algehele lichtpad wordt aangeduid door L en α is een hoek tussen de optische paden E en I2.

Figuur 12 is een perspectivisch aanzicht van het LED-samenstel overeenkomstig een vijfde uitvoeringsvorm van de uitvinding, figuur 13 is een vooraanzicht van het LED-samenstel dat in figuur 12 is getoond, en figuur 14 is een dwarsdoorsnede van het LED-samenstel dat in figuur 12 is getoond.

Met verwijzing naar de figuren 12 tot en met 14 is een LED-samenstel 500 van deze uitvoeringsvorm aangebracht op een substraat, dat bij voorkeur een reflectorplaat binnenin een tegenlicht-eenheid (niet getoond) is. Elk onderdeel van het LED-samenstel 500 omvat een LED-chip 502, een benedenstructuur 510 die zich op de plaat 540 bevindt en een bovenstructuur 530, en is op een vooraf bepaald interval van aangrenzende samenstel-onderdelen aangebracht. De benedenstructuur 510 is ontworpen om de LED-chip 502 daarop te huisvesten, terwijl licht vanuit de LED-chip 502 naar boven wordt gereflecteerd, en de bovenstructuur 530 is ontworpen om licht vanuit de benedenstructuur in hoofdzaak radiaal in een laterale richting te reflecteren.

De benedenstructuur 510 heeft een lichaam 512 dat de LED-chip 502 huisvest, en een middendeel van het lichaam 512 is omlaag concaaf gemaakt om een holte C te vormen. De holte C heeft een vlakke bodem die functioneert als een drager die de LED-chip 502 ondersteunt, en de wand van de holte C die de LED-chip 502 omgeeft vormt een onderste spiegel 514 die licht vanaf de LED-chip 502 naar boven reflecteert. Een transparant afdichtingselement 520 is in de holte 520 gevuld om de LED-chip 502 van buiten af te dichten.

De onderste spiegel 514 strekt zich naar boven en naar buiten uit vanaf de LED-chip 502 om zo licht L vanaf de LED-chip 502 naar boven te reflecteren zoals getoond in figuur 15. De onderste spiegel 514 is gedefinieerd door een veelheid vlakken die met elkaar zijn verbonden zoals getoond in de tekening. Alternatief kan de onderste spiegel zijn gedefinieerd door één enkel vlak of meerdere gekromde vlakken die zijn ontworpen om licht L vanaf de LED-chip 502 naar de bovenstructuur 530 te reflecteren.

Het lichaam 512 van de benedenstructuur kan bijvoorbeeld zijn gevormd door middel van gieten, snijden en spuitgieten, en kan zijn gemaakt van metaal of polymeer integraal met de onderste spiegel 514. In dit geval zijn het lichaam 512 van de benedenstructuur 512 en/of de onderste spiegel 514 gemaakt van metaal of polymeer met hoog reflectievermogen. Voorbeelden van dergelijk polymeer met hoog reflectiever-mogen zijn zoals hierboven beschreven in de eerste uitvoeringsvorm.

Alternatief kan het lichaam 512 van de benedenstructuur zijn gemaakt van metaal of polymeer van laag reflectievermogen, waarbij de onderste spiegel 514 is verschaft als een film van materiaal met hoog reflectievermogen.

Het transparante afdichtingselement 520 is gemaakt van hars, en is bij voorkeur geselecteerd om een warmteuitzettingscoëfficiënt en reflectievermogen te hebben soortgelijk aan de LED-chip 502. In het bijzonder heeft silicium niet alleen uitstekende optische eigenschappen als gevolg van een grote brekingsindex en uitstekend weerstandsvermogen ten opzichte van vergeling, dat wil zeggen verandering in kwaliteit als gevolg van licht van één enkele golflengte, maar behoudt tevens de gelei- of elasto-meertoestand zelfs na uitharding, en kan derhalve de LED-chip 102 stabiel beveiligen tegen impulsen en vibraties.

De bovenstructuur 530 heeft over het geheel genomen een driepoot-vorm, symmetrisch rond de as A. De bovenstructuur 530 omvat een trechtervormig hoofdli-chaam 532 en drie pennen 536 die met de plaat 540 zijn gekoppeld om de bovenstructuur 530 te steunen. Verder heeft het hoofdlichaam 532 een bovenste spiegel 534 op zijn benedenoppervlak. De bovenste spiegel 534 kan allerlei vormen hebben zoals een conische vorm en een enigszins gezwollen conische vorm naast de waaiervorm zoals getoond.

De bovenste spiegel 534 is geconfigureerd om licht L, dat vanuit de LED-chip 502 is gegenereerd en door de onderste spiegel 514 naar boven wordt gereflecteerd, in een laterale richting te reflecteren. Verder reflecteert de bovenste spiegel 534 licht LI, dat direct op het bovenste gedeelte vanaf de LED-chip 502 valt, in een laterale richting.

Ondertussen is de bovenste spiegel 534 zodanig aangebracht dat zijn axiale lijn A die een vertex P omvat uitgelijnd kan zijn met een focus L van de LED-chip 502. Hier betekent de focus F een punt dat op een middelpunt van de LED-chip 502 is gepositioneerd, dat een lichtemitterende bron is.

Op dit punt kan het hoofdlichaam 532 van de bovenstructuur 530 worden gevormd met gebruikmaking van gieten, snijden, en spuitgieten, en kan integraal worden gefabriceerd met de bovenste spiegel 534 met gebruikmaking van metaal of polymeer. In dat geval worden het hoofdlichaam 532 en de bovenste spiegel 534 van de beneden-structuur 510 gevormd met gebruikmaking van metaal van een hoog reflectievermogen of polymeer van een hoog reflectievermogen.

Anders dan deze configuratie kan het hoofdlichaam 532 van de bovenstructuur zijn gemaakt van metaal of polymeer van een laag reflectievermogen en kan de bovenste spiegel 534 zijn vervaardigd in de vorm van een film van een hoog reflectievermogen. Deze film kan worden gerealiseerd met gebruikmaking van metaal van een hoog reflectievermogen of het hierboven beschreven polymeer van een hoog reflectievermogen. Verder bestaat er, voor injectiemateriaal dat een uitstekend reflectievermogen heeft, materiaal dat T1O2 omvat.

De pennen 536 zijn bevestigd aan of gestoken in het afdichtingselement 520 om de bovenstructuur 530 te combineren met de benedenstructuur 510, en hebben een zodanige diameter dat die geen invloed heeft op het licht L dat door de bovenste spiegel 534 in de laterale richting wordt gereflecteerd, bij voorkeur een diameter kleiner dan 0,4 mm.

Er zal nu worden verwezen naar de figuren 16 tot en met 19 om voorbeelden uiteen te zetten van de pen 536 van de bovenstructuur 530 die op de plaat 540 is bevestigd.

Ten eerste is, zoals getoond in figuur 16, de plaat 540 voorzien van een groef (of gat) van een diameter die overeenkomt met die van de pen 536, die op zijn beurt vast in de groef is gestoken. Natuurlijk kan de groefdiameter lichtelijk kleiner zijn dan die van de pen 536 om perspassing mogelijk te maken.

Figuur 17 toont een voorbeeld met gebruikmaking van kleefmiddel. Dat wil zeggen, de pen 536 kan steviger aan de plaat 540 worden bevestigd wanneer de pen 536 in de met kleefmiddel gevulde groef van de plaat 540 is gestoken. Natuurlijk kan de groefdiameter lichtelijk groter zijn dan die van de pen 536.

Figuur 18 toont een voorbeeld met gebruikmaking van een houder 544 om de pen 536 aan de plaat 540 te bevestigen, waarbij de houder 544 in de groef van de plaat 540 is gestoken. Natuurlijk kan de plaat 540 zijn voorzien van een gat waarin de houder 544 is geïnstalleerd.

Figuur 19 toont een voorbeeld waarbij de pen 536 door middel van de las 546 aan de plaat 540 wordt bevestigd.

Zoals hierboven beschreven kan de pen 536 overeenkomstig diverse werkwijzen aan de plaat 540 worden bevestigd.

Figuur 20 is een perspectivisch aanzicht van een alternatief voor het LED-samen-stel dat in figuur 12 is getoond.

Het LED-samenstel 500A omvat één enkele bovenstructuur 530A die boven diverse benedenstructuren 510 is aangebracht. Deze structuur kan beschikbaar zijn wanneer de benedenstructuren 510 grenzend aan elkaar zijn aangebracht.

Figuur 21 is een vooraanzicht van een LED-samenstel overeenkomstig een zesde uitvoeringsvorm van de uitvinding, en figuur 22 is een dwarsdoorsnede die schematisch het bedrijf van het in figuur 21 getoonde LED-samenstel illustreert. Een LED-samenstel 600 van deze uitvoeringsvorm omvat een veelheid samenstel-onderdelen zoals getoond in de figuren 21 tot en met 22, die over een vooraf bepaald interval zijn aangebracht op een plaat 640 die bij voorkeur een reflector binnen een tegenlicht-eenheid (niet getoond) is. Elk onderdeel van het LED-samenstel 600 omvat een LED-chip 602, een benedenstructuur 610 die zich op de plaat 640 bevindt en een bovenstructuur 530. De benedenstructuur 510 is ontworpen om de LED-chip 602 daarop te huisvesten terwijl hij licht vanaf de LED-chip 502 naar boven reflecteert, en de bovenstructuur 530 is ontworpen om licht vanaf de benedenstructuur radiaal in een laterale richting te reflecteren.

De benedenstructuur 610 omvat een afdichtingsgedeelte 612 dat de LED-chip 602 afdicht en een drager 618 die de LED-chip 602 als een basis draagt. Het afdichtingsgedeelte 612 is gemaakt van transparant hars zoals epoxy en silicone, en het afdichtingsgedeelte 612 heeft een bovenste hemisferisch stralingsoppervlak 614 dat zich vanaf de drager 618 naar boven uitstrekt. De drager 618 heeft aansluitklemmen die de LED-chip 602 voeden en een warmtegeleidend deel (of warmteafvoer) die gegenereerde warmte naar buiten dissipeert. De drager 618 kan zijn gemaakt van metaal of polymeer met hoog reflectievermogen om een reflector of spiegelvlak te vormen dat licht vanaf de LED-chip 602 naar boven reflecteert. Alternatief kan een dergelijk materiaal worden bekleed of gedrukt op de drager 618 om het spiegelvlak te vormen.

De bovenstructuur 630 en de plaat 640 zijn in hoofdzaak hetzelfde als de bovenstructuur 530 en de plaat 640 van de vijfde uitvoeringsvorm, en derhalve zal de uiteenzetting hiervan worden weggelaten.

Met verwijzing naar figuur 22 treedt licht Li dat is gegenereerd vanaf de focus F van de LED-chip 602 via het stralingsoppervlak 614 naar buiten, gebroken in een laterale richting als gevolg van het brekingsverschil tussen het afdichtingsgedeelte 612 en de lucht en de kromming van het stralingsvlak 614. Licht L2 dat vanaf het stralingsoppervlak 614 naar boven is geëmitteerd wordt ook in een laterale richting gereflecteerd door een spiegelvlak 634 van de bovenstructuur 630. Hierdoor treedt licht Li, L2 dat is gegenereerd vanuit de LED-chip 602 uit langs een richting parallel aan het vlak waarop de LED-chip 602 is gemonteerd.

Terwijl licht L2 dat vanaf het stralingsvlak 614 omhoog is geëmitteerd zodanig is getoond dat dit niet breekt op het stralingsvlak, kan het worden gebroken in de richting van de as A of in een laterale richting overeenkomstig de kromming van het stralingsvlak 614 enzovoorts. In aanvulling op de hemisferische configuratie kan het afdichtingsgedeelte 612 diverse vormen hebben zoals koepel, afgeknotte bovenste hemisfeer of koepel, bovenste hemisfeer of koepel met een concaaf bovenste oppervlak enzovoorts.

Een dergelijk alternatief zal worden beschreven met verwijzing naar de figuren 23 en 24, waarbij figuur 23 een vooraanzicht is van een alternatief van het LED-samen-stel overeenkomstig de zesde uitvoeringsvorm van de uitvinding, en figuur 24 een dwarsdoorsnede is die schematisch het bedrijf van het in figuur 24 getoonde LED-sa-menstel illustreert.

Een LED-samenstel 600-1 dat in de figuren 23 en 24 is getoond is in hoofdzaak hetzelfde als het voorgaande LED-samenstel 600 behalve dat een afdichtingsgedeelte 612 een eerste stralingsoppervlak 614 heeft dat zich in de vorm van een bovenste hemisfeer vanaf een drager 612 naar boven uitstrekt en een tweede stralingsoppervlak 616 dat vanaf de bovenkant van het eerste stralingsoppervlak 614 concaaf is. Derhalve worden dezelfde verwijzingscijfers gebruikt om de soortgelijke componenten aan te duiden, zonder beschrijving van de soortgelijke componenten.

Met verwijzing naar figuur 24 treedt vanaf de focus F van een LED-chip 602 geëmitteerd licht Li en L2 uit naar buiten via de eerste en tweede stralingsoppervlakken 614 en 616. Licht Li wordt in een laterale richting gebroken als gevolg als gevolg van het verschil in brekingsvermogen tussen het afdichtingsgedeelte 612 en de lucht en de kromming van het eerste stralingsoppervlak 614. Licht L2 wordt naar de middenas A gebroken als gevolg van het verschil in brekingsvermogen tussen het afdichtingsgedeelte 612 en de lucht en de kromming van het tweede stralingsoppervlak 616, en dan in een laterale richting door een reflecterend oppervlak 634 van een bovenstructuur 634. Dit leidt ertoe dat licht Li en L2, die door de LED-chip zijn gegenereerd, worden afgestraald in een richting die in hoofdzaak loodrecht is ten opzichte van de middenas A, dat wil zeggen in hoofdzaak parallel aan het vlak waarop de LED-chip 602 is gemonteerd.

Indien het afdichtingsvlak 612 is gevormd als een afgeknotte bovenste hemisfeer of koepel zal het lichtpad hiertussen lopen zoals getoond in de figuren 22 en 24. Het lichtpad kan echter worden gevarieerd overeenkomstig de algehele configuratie en het brekingsvermogen van het afdichtingsgedeelte 612.

Figuur 25 is een perspectivisch aanzicht van een LED-samenstel overeenkomstig een zevende uitvoeringsvorm van de uitvinding, figuur 26 is een vooraanzicht van het LED-samenstel dat in figuur 25 is getoond, en figuur 27 is een dwarsdoorsnede die schematisch het bedrijf van het in figuur 25 getoonde LED-samenstel illustreert.

Met verwijzing naar de figuren 25 tot en met 27 is een LED-samenstel 700 bij voorkeur binnen een tegenlicht-eenheid (niet getoond) aangebracht. Het LED-samenstel 700 omvat LED-chips 702, benedenstructuren 710 die de LED-chip 702 afdichten, een plaat 740 die de benedenstructuur 710 huisvest, een transparante plaat 750 die is aangebracht boven de plaat 740 op een vooraf bepaalde afstand tot de benedenstructuur 710 en bovenstructuren 730 die zijn bevestigd aan de bodem van de transparante plaat 750. Elk van de benedenstructuren 712 is geconfigureerd om vanaf de LED-chip 702 licht naar boven te stralen, en elk van de bovenstmcturen 730 is geconfigureerd om licht, dat door de benedenstructuur 710 naar boven is gestraald, radiaal in een laterale richting te reflecteren.

De benedenstructuur 710 is in hoofdzaak qua configuratie en functie hetzelfde als de benedenstructuur 510 van de vijfde uitvoeringsvorm. Derhalve worden dezelfde verwijzingscijfers gebruikt om de soortgelijke componenten daarvan aan te duiden zonder beschrijving daarvan.

De bovenstructuur 730 is van een trechtervormig lichaam dat symmetrisch is ten opzichte van de middenas, die op een vooraf bepaalde afstand tot de benedenstructuur 710 is aangebracht. De bovenstructuur 730 is met zijn bovenoppervlak bevestigd aan de bodem van de transparante plaat 750. In aanvulling op de trechtervormige configuratie zoals getoond, kan de bovenplaat 730 diverse configuraties hebben zoals een kegel, een veeleer convexe kegel en dergelijke.

De bovenstructuur 730 is gemaakt van metaal of gietmateriaal met hoog reflectie-vermogen, en kan bij voorkeur zijn bevestigd aan de bodem van de transparante plaat 750. Alternatief kan de transparante plaat 730 eerst worden vervaardigd, en kan dan de bovenstructuur 730 worden gevormd op de bodem van de transparante plaat 730 door spuitgieten.

Een bovenste spiegel 734 is geconfigureerd om licht, dat door de LED-chip 702 is gegenereerd en door de onderste spiegel 714 naar boven is gereflecteerd, opnieuw in een laterale richting te reflecteren. De bovenste spiegel 734 reflecteert tevens licht dat direct vanaf de LED-chip 702 op de bovenste spiegel 734 valt, in een laterale richting. De constructie en het bedrijf van de onderste en bovenste spiegels 714 en 734 zijn in hoofzaak hetzelfde als die van de hierboven beschreven vijfde uitvoeringsvorm, en zullen derhalve niet opnieuw worden beschreven.

In deze uitvoeringsvorm is de plaat 740 bij voorkeur een reflectorplaat van een tegenlicht-eenheid, en de transparante plaat 750 is bij voorkeur een transparante plaat of lichtgeleiderplaat van de tegenlicht-eenheid. Dit betekent dat het LED-samenstel 700 van deze uitvoeringsvorm is gerealiseerd als één enkele eenheid binnen de tegenlicht-eenheid.

De benedenstructuur 710 van deze uitvoeringsvorm kan ook hetzelfde worden geconfigureerd als de benedenstructuren 610 en 610-1 van de zesde uitvoeringsvorm en zijn alternatief.

Terwijl de bovenstructuren 730 en de benedenstructuren 710 met hetzelfde aantal zijn geïllustreerd, is het tevens mogelijk om één enkele bovenstructuur te verschaffen die licht lateraal reflecteert, dat naar boven is gereflecteerd door een veelheid onderste structuren 710, zoals geïllustreerd in de vijfde uitvoeringsvorm in figuur 20.

Overeenkomstig de onderhavige uitvinding zijn de benedenstructuur om het licht vanaf de LED-chip naar boven te reflecteren en de bovenstructuur om dit licht in de laterale richting te reflecteren afzonderlijk voorzien en met elkaar gecombineerd, waarbij de gieteffïciëntie van het afdichtingselement wordt verbeterd en het LED-pakket van het zijkant-emissie-type op een eenvoudige wijze gefabriceerd kan worden.

Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat diverse modificaties en variaties aangebracht kunnen worden in de onderhavige uitvinding. Derhalve is het de bedoeling dat de onderhavige uitvinding de modificaties en variaties van de onderhavige uitvinding dekt mits zij vallen binnen de reikwijdte van de bij gevoegde conclusies en hun equivalenten.

Claims

1. Lichtemitterende-diode(LED)-samenstel, omvattend: een LED-chip; een benedenstructuur die de LED-chip afdicht, en die is geconfigureerd om licht vanaf de LED-chip naar boven te stralen; een substraat om plaats te bieden aan de benedenstructuur; en een bovenstructuur die wordt gedragen op het substraat om licht te reflecteren, dat door de benedenstructuur radiaal, in een laterale richting, naar boven wordt gestraald.

2. LED-samenstel volgens conclusie 1, waarbij de bovenstructuur omvat: een reflectiegedeelte dat een reflecterend oppervlak heeft schuin ten opzichte van een axiale lijn, om het licht dat door de benedenstructuur is gereflecteerd in een laterale richting te reflecteren; en een steun die met een bovengedeelte van de benedenstructuur is gecombineerd, om het reflectiegedeelte te ondersteunen.

3. LED-samenstel volgens conclusie 2, waarbij de steun een veelheid pennen omvat die zijn gecombineerd met een bovengedeelte van het transparante afdichtings-element.

4. LED-samenstel volgens conclusie 3, waarbij de pennen zijn bevestigd aan het substraat door ten minste één van perspassing, hechting en soldering.

5. LED-samenstel volgens conclusie 3, verder omvattend houders die zijn bevestigd aan het substraat om de pennen op te nemen, en die qua aantal overeenkomen met de pennen.

6. LED-samenstel volgens conclusie 1, waarbij de bovenstructuur op vooraf bepaalde afstand ligt van de benedenstructuur.

7. LED-samenstel volgens conclusie 1, waarbij de bovenstructuur is gemaakt van metaal of van spuitgietmateriaal met hoog reflectievermogen.

8. LED-samenstel volgens conclusie 1, waarbij de benedenstructuur omvat: een onderste spiegel die de LED-chip ondersteunt, waarbij de onderste spiegel zich opwaarts van en rond de LED-chip uitstrekt om vanaf de LED-chip licht naar boven te reflecteren; en een transparant afdichtingsgedeelte dat de LED-chip binnen de onderste spiegel omgeeft.

9. LED-samenstel volgens conclusie 1, waarbij de benedenstructuur omvat: een drager die de LED-chip ondersteunt; en een transparant afdichtingsgedeelte dat is aangebracht op de drager om de LED-chip af te dichten.

10. LED-chip volgens conclusie 1, waarbij het substraat een reflectorplaat van een tegenlicht-eenheid is waarin het LED-samenstel is geïnstalleerd.