RU196203U1 - Осветительное устройство - Google Patents

Осветительное устройство Download PDF

Info

Publication number
RU196203U1
RU196203U1 RU2019135589U RU2019135589U RU196203U1 RU 196203 U1 RU196203 U1 RU 196203U1 RU 2019135589 U RU2019135589 U RU 2019135589U RU 2019135589 U RU2019135589 U RU 2019135589U RU 196203 U1 RU196203 U1 RU 196203U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
quantum dots
light
emitting diode
colloidal quantum
layers
Prior art date
Application number
RU2019135589U
Other languages
English (en)
Inventor
Иван Анатольевич Ламкин
Иван Игоревич Михайлов
Мария Михайловна Романович
Александр Эдуардович Дегтерев
Сергей Анатольевич Тарасов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)"
Priority to RU2019135589U priority Critical patent/RU196203U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU196203U1 publication Critical patent/RU196203U1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области фотоэлектроники, а именно к основанным на светоизлучающих диодах осветительным устройствам, которые обладают заданным спектром излучения с требуемой цветовой температурой. Сущность полезной модели заключается в том, что в осветительном устройстве, содержащем светоизлучающий диод, закрепленный на основании внутри корпуса, внутренняя поверхность стенок которого выполнена с возможностью отражения излучения светоизлучающего диода, а также размещенную на торцах стенок прозрачную пластину с нанесенным люминофорным покрытием, обращенным к светоизлучающему диоду, люминофорное покрытие выполнено многослойным из последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия. Предлагаемая полезная модель позволяет обеспечить технический результат, заключающийся в повышении однородности излучения и индекса цветопередачи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Полезная модель относится к области фотоэлектроники, а именно к основанным на светоизлучающих диодах осветительным устройствам, которые обладают заданным спектром излучения с требуемой цветовой температурой.
Из существующего уровня техники известно светоизлучающее устройство (Патент РФ №2485633 «Светоизлучающее устройство», МПК H01L 33/50, опубл. 20.06.2013), которое включают в себя подложку, электроды, предусмотренные на подложке, светодиод, выполненный с возможностью излучения света (СИД), причем светодиод предусмотрен на одном из электродов, люминофоры, выполненные с возможностью изменения длины волны света, и электропроводное устройство, выполненное с возможностью соединения светодиода с другим из множества электродов. Люминофоры могут покрывать участок светодиода и при этом один из люминофоров включает медь и редкоземельный элемент и/или другой люминесцентный ион и один из люминофоров излучает зеленый свет. Люминофор может включать в себя соединения типа алюмината, силикатов, легированных свинцом и/или медью, антимонатов, легированных свинцом и/или медью, германатов, легированных свинцом и/или медью, германатов-силикатов, легированных свинцом и/или медью, фосфатов, легированных свинцом и/или медью. Такое светоизлучающее устройство характеризуется относительно широким диапазоном цветовой температуры, от приблизительно 2000 К до приблизительно 8000 К, или индексом цветопередачи приблизительно 90.
Недостатками данного устройства являются малая однородность излучения и относительно низкий индекс цветопередачи, обусловленные свойствами использованных материалов в качестве люминофорного слоя. Также в процессе работы снижается стабильность излучения из-за большого количества разнообразных материалов включенных в состав люминофорного слоя.
Из существующего уровня техники известно осветительное устройство (Патент РФ №2456713 «Белый СИД и белая СИД лампа», МПК H01L 33/60, опубл. 20.07.2012), включающие в себя теплопроводящее основание, рамку с выводами, отражатель, закрепленный на верхней поверхности теплопроводящего основания, СИД чипы, закрепленные на теплопроводящем основании и в отражателе, и прозрачный силикон, закрывающий верхние поверхности СИД чипов, в котором отражатель представляет собой коническую чашу, имеющую открытое дно и выступы для смешения света на внутренней поверхности стенки отражателя. СИД чипы содержат по меньшей мере шесть типов СИД чипов, которые испускают свет с различными пиками длин волн, что интервал между пиками длин волн двух смежных СИД чипов составляет 20-35 нм. СИД чипы дополнительно содержат электроды, соединенные электрически с выводами упомянутой рамки с выводами.
Недостатком данного устройства является повышенное энергопотребление из-за использования более шести СИД чипов с разными характеристиками, что также определяет высокую стоимость устройства. При этом индекс цветопередачи не достигает высоких значений из-за сложности подбора СИД с четко заданным спектром излучения.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является осветительное устройство (Патент РФ №2496182 «Осветительное устройство с СИД и передающим основанием, включающим люминесцентный материал», МПК H01L 33/50, опубл. 20.10.2013), включающее в себя: светоизлучающий диод, выполненный с возможностью излучать свет; передающее основание, включающее в себя люминесцентный материал, где люминесцентный материал расположен так, чтобы поглощать и переизлучать, по крайней мере, часть излучения СИД. Боковая стенка углубления СИД включает в себя отражатель углубления СИД, выполненный с возможностью отражать излучение СИД. При этом СИД и люминесцентный материал выполнены с возможностью генерировать свет предварительно установленного цвета. Люминесцентные материалы выбираются из гранатов и нитридов, в частности с добавлением трехвалентного церия или двухвалентного европия, соответственно.
Недостатками данного устройства являются малая однородность излучения и относительно низкий индекс цветопередачи, обусловленные свойствами использованных материалов в качестве люминофорного покрытия.
Задачей заявляемой полезной модели является создание осветительного устройства, которое обеспечивает технический результат, заключающийся в повышении однородности излучения и индекса цветопередачи.
Сущность полезной модели заключается в том, что в осветительном устройстве, содержащем светоизлучающий диод, закрепленный на основании внутри корпуса, внутренняя поверхность стенок которого выполнена с возможностью отражения излучения светоизлучающего диода, а также размещенную на торцах стенок прозрачную пластину с нанесенным люминофорным покрытием, обращенным к светоизлучающему диоду, люминофорное покрытие выполнено многослойным из последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия.
Люминофорное покрытие может быть выполнено из восьми последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия, при этом первые два слоя выполнены из коллоидных квантовых точек сульфида кадмия с пиком фотолюминесценции на длине волны 380 нм с концентрацией 5 мг/мл, последующие слои выполнены из коллоидных квантовых точек селенида кадмия при этом третий и четвертый слои выполнены из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 680 нм с концентрацией 100 мг/мл, пятый, шестой и седьмой слои выполнены из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 500, 550, 600 нм соответственно, и с концентрацией 0,16 мг/мл, а восьмой слой выполнен из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 650 нм с концентрацией 0,02 мг/мл.
Особенностью заявляемой полезной модели является то, что люминофорное покрытие выполняют многослойным из последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия. Для получения заданной цветовой температуры осветительного устройства используют различное количество слоев с разными характеристиками. При создании осветительного устройства с цветовой температурой 6504К используют люминофорное покрытие из восьми последовательно нанесенных друг на друга слоев, где первые два слоя выполняют из ККТ сульфида кадмия с пиком фотолюминесценции на длине волны 380 нм с концентрацией 5 мг/мл, последующие слои выполняют из коллоидных квантовых точек селенида кадмия при этом третий и четвертый слои выполняют из ККТ с пиком фотолюминесценции на длине волны 680 нм с концентрацией 100 мг/мл, пятый, шестой и седьмой слои выполняют из ККТ с пиком фотолюминесценции на длине волны 500, 550, 600 нм соответственно, и с концентрацией 0,16 мг/мл, а восьмой слой выполняют из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 650 нм с концентрацией 0,02 мг/мл.
Такое особое люминофорное покрытие прозрачной пластины, закрепленной на стенках корпуса устройства обращенное к светодиоду обеспечивает явления поглощения и переизлучения излучения светоизлучающего диода в массиве коллоидных квантовых точек на определенных длинах волн благодаря заданному размеру ККТ. А выполнение покрытия многослойным с заданной последовательностью нанесения коллоидных квантовых точек, исходящей из их характеристик, позволяет получить определенную спектральную характеристику с уникальным количеством пиков переизлучения ККТ на заданных длинах волн. Благодаря переизлучению коллоидных квантовых точек на множестве различных длинах волн увеличивается ширина спектра и однородность излучения, а также возрастает индекс цветопередачи.
Использование в заявляемом техническом решении одного светоизлучающего диода исключает требование высоких рабочих напряжений и токов, что приводит к повышению эффективности работы осветительного устройства.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено:
Фиг. 1. Схематическое изображение осветительного устройства.
Фиг. 2. Спектр излучения осветительного устройства с цветовой температурой 6504К
Фиг. 3. Спектр излучения осветительного устройства с цветовой температурой 5500К
Осветительное устройство содержит (фиг. 1) основание корпуса 1, на котором закреплен светоизлучающий диод 2. Внутренняя поверхность стенок 3 корпуса выполнена с возможностью отражения излучения светоизлучающего диода. На торцах стенок 3 корпуса установлена прозрачная пластина 4, с нанесенным многослойным люминофорным покрытием 5, обращенным к светоизлучающему диоду. Люминофорное покрытие выполнено из последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия.
Предлагаемое осветительное устройство работает следующим образом.
При освещении светоизлучающим диодом 2 люминофорное покрытие 5, нанесенное на прозрачную пластину 4 со стороны основания 1, где часть спектра светоизлучающего диода 2 отражается от стенок 3 корпуса и проходит через люминофорное покрытие 5 и прозрачную пластину, а другая часть непосредственно поступает на люминофорное покрытие 5, где происходит поглощение и переизлучение в массиве коллоидных квантовых точек на определенных длинах волн благодаря их заданному размеру.
Люминофорное покрытие прозрачной пластины осветительного устройства может быть изготовлено следующим образом для осветительного устройства, содержащего светоизлучающий диод на длину волны 365 нм, изготовляли люминофорное покрытие состоящее из восьми слоев.
Пример 1. Экспериментально подобранный жидкий массив коллоидных квантовых точек осаждали поочередными слоями на стеклянную подложку. Первые два слоя выполнены из коллоидных квантовых точек сульфида кадмия с пиком фотолюминесценции на длине волны 380 нм с концентрацией 5 мг/мл, последующие слои выполнены из коллоидных квантовых точек селенида кадмия при этом третий и четвертый слои выполнены из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 680 нм с концентрацией 100 мг/мл, пятый, шестой и седьмой слои выполнены из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 500, 550, 600 нм соответственно, и с концентрацией 0,16 мг/мл, а восьмой слой выполнен из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 650 нм с концентрацией 0,02 мг/мл.
Слои наносились методом центрифугирования, размещая прозрачную пластину. Далее пластину с нанесенными сломи подвергали отжигу до полного испарения растворителя при температуре 100-120°С в течение 20 минут.
Осветительное устройство с пластиной с таким люминофорным покрытием характеризуется повышенной однородностью (см. фиг. 2), индекс цветопередачи созданного осветительного устройства равен 98.
Пример 2. Состав люминофорного слоя в структуре осветительного устройства под эталон рассеянного света при цветовой температуре 6504 К аналогичен п. 1, за исключением выполнения третьего и четвертого слоев, которые создают с концентрацией ККТ селенида кадмия на длине волны 680 нм равной 2 мг/мл.
Осветительное устройство с пластиной с таким люминофорным покрытием также характеризуется повышенной однородностью (см. фиг. 3), индекс цветопередачи созданного осветительного устройства достигает 97.
Предлагаемая полезная модель позволяет обеспечить технический результат, заключающийся в повышении однородности излучения и индекса цветопередачи.

Claims (2)

1. Осветительное устройство, содержащее светоизлучающий диод, закрепленный на основании внутри корпуса, внутренняя поверхность стенок которого выполнена с возможностью отражения излучения светоизлучающего диода, а также размещенную на торцах стенок прозрачную пластину с нанесенным люминофорным покрытием, обращенным к светоизлучающему диоду, отличающееся тем, что люминофорное покрытие выполнено многослойным из последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия.
2. Осветительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что люминофорное покрытие выполнено из восьми последовательно нанесенных друг на друга слоев на основе коллоидных квантовых точек халькогенидов кадмия, при этом первые два слоя выполнены из коллоидных квантовых точек сульфида кадмия с пиком фотолюминесценции на длине волны 380 нм с концентрацией 5 мг/мл, последующие слои выполнены из коллоидных квантовых точек селенида кадмия, при этом третий и четвертый слои выполнены из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 680 нм с концентрацией 100 мг/мл, пятый, шестой и седьмой слои выполнены из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 500, 550, 600 нм соответственно, и с концентрацией 0,16 мг/мл, а восьмой слой выполнен из коллоидных квантовых точек с пиком фотолюминесценции на длине волны 650 нм с концентрацией 0,02 мг/мл.
RU2019135589U 2019-11-05 2019-11-05 Осветительное устройство RU196203U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019135589U RU196203U1 (ru) 2019-11-05 2019-11-05 Осветительное устройство

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019135589U RU196203U1 (ru) 2019-11-05 2019-11-05 Осветительное устройство

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU196203U1 true RU196203U1 (ru) 2020-02-19

Family

ID=69626620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019135589U RU196203U1 (ru) 2019-11-05 2019-11-05 Осветительное устройство

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU196203U1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456713C1 (ru) * 2008-04-30 2012-07-20 Чжэцзян Манелюкс Лайтинг Ко., Лтд. Белый сид и белая сид лампа
RU2485633C2 (ru) * 2004-12-22 2013-06-20 Сеул Семикондактор Ко., Лтд. Светоизлучающее устройство
RU2496182C2 (ru) * 2008-04-08 2013-10-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Осветительное устройство с сид и передающим основанием, включающим люминесцентный материал
WO2016050687A1 (en) * 2014-10-03 2016-04-07 Philips Lighting Holding B.V. A light concentrator for use in a lighting device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2485633C2 (ru) * 2004-12-22 2013-06-20 Сеул Семикондактор Ко., Лтд. Светоизлучающее устройство
RU2496182C2 (ru) * 2008-04-08 2013-10-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Осветительное устройство с сид и передающим основанием, включающим люминесцентный материал
RU2456713C1 (ru) * 2008-04-30 2012-07-20 Чжэцзян Манелюкс Лайтинг Ко., Лтд. Белый сид и белая сид лампа
WO2016050687A1 (en) * 2014-10-03 2016-04-07 Philips Lighting Holding B.V. A light concentrator for use in a lighting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI429852B (zh) 具有高現色性指數之高效率以發光二極體為基的照明模組
TWI434429B (zh) 有效發光之發光二極體封裝及有效發光方法
EP2412038B1 (en) Illumination device with remote luminescent material
EP3367448B1 (en) Indoor light source and illumination device
KR100702273B1 (ko) 조명 시스템
US8716729B2 (en) Lighting device
TWI741532B (zh) Led燈絲及led燈絲之燈具
US8247828B2 (en) Illumination device, particularly with luminescent ceramics
CN101013734A (zh) 发光二极管模块
JP2005020010A (ja) 白色発光デバイス
US10854792B2 (en) Light-emitting device and illumination apparatus
JP2016523443A (ja) 固体発光体パッケージ、発光デバイス、可撓性ledストリップ及び照明器具
US20210043809A1 (en) Light-emitting device and illumination apparatus
RU196203U1 (ru) Осветительное устройство
JP2019117729A (ja) 照明装置および照明モジュール
TWI385782B (zh) 白光發光元件
WO2019107281A1 (ja) 発光装置および照明装置
JP7274013B2 (ja) 照明装置および照明モジュール
TWI248688B (en) Light apparatus emitting light with multiple wavelengths and manufacturing method thereof
CN110690206A (zh) 双基色低蓝光的白色led元件以及白色led组件
JP2017152522A (ja) 発光装置