RU2451365C1 - Светоизлучающий диод - Google Patents
Светоизлучающий диод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2451365C1 RU2451365C1 RU2011107609/28A RU2011107609A RU2451365C1 RU 2451365 C1 RU2451365 C1 RU 2451365C1 RU 2011107609/28 A RU2011107609/28 A RU 2011107609/28A RU 2011107609 A RU2011107609 A RU 2011107609A RU 2451365 C1 RU2451365 C1 RU 2451365C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- compound
- particles
- phosphor particles
- phosphor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к светотехнике, а именно к светоизлучающим полупроводниковым приборам. Светоизлучающий диод включает полупроводниковый светоизлучающий элемент с нанесенным поверх него покрытием из оптически прозрачного компаунда, содержащего частицы люминофора, распределенные в компаунде. Согласно изобретению распределение частиц люминофора в компаунде характеризуется их послойным гексагональным расположением, при этом расстояние между краевыми участками соседних частиц люминофора не превышает 1,5 среднего диаметра совокупности частиц используемого люминофора. Изобретение обеспечивает повышение постоянства светового потока и цветности излучения светоизлучающего диода. 2 ил.
Description
Изобретение относится к светотехнике, а именно к светоизлучающим полупроводниковым приборам.
В современных светоизлучающих приборах, содержащих в качестве источника света полупроводниковые светоизлучающие элементы, широко применяются выполненные из светопрозрачного компаунда покрытия, наносимые на светоизлучающий элемент. Указанные покрытия защищают светоизлучающие элементы от механических повреждений, а также выполняют световыводящую функцию.
Кроме того, указанные компаунды используются в качестве сред для диспергирования в них частиц люминофора, за счет присутствия которых рассматриваемые покрытия из компаунда дополнительно выполняют функцию преобразования частотного спектра излучения. При этом выбранный вид распределения частиц люминофора в компаунде оказывает существенное влияние на световые характеристики полупроводникового светоизлучающего прибора.
Известен светоизлучающий диод [ЕР 1768195], который содержит полупроводниковый светоизлучающий элемент, покрытый оптически прозрачным компаундом, в котором диспергированы частицы люминофора. При этом с целью получения заданных цветовых характеристик излучения и заданного пространственного изменения интенсивности излучения частицы люминофора образуют в объеме компаунда два слоя, в нижнем из которых, расположенном вблизи верхней поверхности светоизлучающего элемента, концентрация частиц люминофора выше, чем в верхнем слое.
Известен светоизлучающий диод [ЕР 2074668], который выбран авторами в качестве ближайшего аналога.
Рассматриваемый светоизлучающий диод содержит полупроводниковый светоизлучающий элемент с нанесенным поверх него покрытием из оптически прозрачного компаунда, который содержит частицы люминофора, распределенные в объеме компаунда. При этом с целью получения требуемых световых характеристик светодиода частицы люминофора распределены в компаунде заданным образом, а именно концентрация частиц люминофора в компаунде увеличивается по толщине покрытия в направлении снизу вверх.
В рассматриваемом светоизлучающем диоде при описанном выше характере распределения частиц люминофора в компаунде их взаимное пространственное расположение носит хаотичный характер, при этом в верхней части покрытия, где концентрация частиц люминофора мала, частицы расположены на значительном удалении друг от друга. При неупорядоченном взаимном расположении частиц люминофора в компаунде и наличии значительных промежутков между ними существенное влияние на световые характеристики компаунда оказывает происходящее в его объеме переотражение излучения светоизлучающего кристалла и частиц люминофора, которое приводит к изменению спектральных характеристик компаунда и, как следствие, к изменению светового потока и цветности излучения.
Задачей заявляемого изобретения является повышение постоянства светового потока и цветности излучения светоизлучающего диода.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в светоизлучающем диоде, включающем полупроводниковый светоизлучающий элемент с нанесенным поверх него покрытием из оптически прозрачного компаунда, содержащего частицы люминофора, распределенные в компаунде заданным образом, согласно изобретению распределение частиц люминофора в компаунде характеризуется их послойным гексагональным расположением, при этом расстояние между краевыми участками соседних частиц люминофора не превышает 1,5 среднего диаметра совокупности частиц используемого люминофора.
В заявляемом изобретении частицы люминофора в компаунде расположены близко друг от друга, поскольку расстояние между краевыми участками соседних частиц люминофора не превышает 1,5 их среднего диаметра. При этом распределение частиц люминофора в слое компаунда носит упорядоченный характер, характеризующийся гексагональным расположением частиц, что способствует уменьшению промежутков между ними. Тем самым достигается распределение частиц люминофора в компаунде, характерное для плотно упакованных систем с гексагональным расположением элементов, которое является наиболее выгодным с точки зрения снижения свободного пространства между элементами.
Таким образом, в заявляемом изобретении обеспечивается высокая объемная доля частиц люминофора в компаунде и минимизируется объем промежутков между ними.
При высокой объемной доле и упорядоченном послойном гексагональном расположении частиц люминофора в объеме компаунда переотражение излучения светоизлучающего кристалла и частиц люминофора снижается, благодаря чему уменьшается доза облучения компаунда и улучшается постоянство его спектральных характеристик, что способствует повышению постоянства светового потока и цветности излучения заявляемого устройства.
Как следует из практики, лучшие результаты с точки зрения улучшения постоянства спектральных характеристик компаунда достигаются в случае, когда не менее 80% частиц люминофора имеют упорядоченное послойное гексагональное расположение в объеме компаунда.
При этом следует отметить, что частицы люминофора могут иметь описанное выше распределение в компаунде как во всем объеме покрытия, так и некоторой его части, например в нижней части покрытия, примыкающей к светоизлучающему элементу.
Указанное выше предельное значение для соотношения среднего диаметра частиц люминофора и расстояний между ними было подобрано авторами экспериментально из условия достижения распределения частиц люминофора в компаунде, характерного для плотно упакованных систем с гексагональным расположением элементов.
В качестве характеристики линейных размеров частиц люминофора и расстояний между ними выбран средний диаметр частиц, который, согласно ГОСТ 16887-71, характеризует средний линейный размер совокупности полидисперсных твердофазных частиц сферической или неправильной формы без значительной разницы между линейными размерами этих частиц. Как следует из практики, в каждой конкретной партии частиц люминофора не менее чем у 80% частиц средний линейный размер отличается не более чем в 1,2 раза, что позволяет рассматривать совокупность частиц люминофора как совокупность частиц без значительной разницы между их линейными размерами.
Указанные выше расстояние между частицами люминофора и их послойное гексагональное расположение обеспечиваются подбором объемной концентрации частиц люминофора в исходном компаунде, а также проведением процесса термоотверждения компаунда в два этапа, на первом из которых процесс ведут не менее двух часов при температуре, обеспечивающей вязкость компаунда не более 500 сПз, а на втором этапе процесс осуществляют в соответствии со стандартным режимом, заданным производителем для конкретного вида компаунда.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого изобретения, является повышение постоянства светового потока и цветности излучения светоизлучающего диода.
На фиг.1 представлен общий вид заявляемого устройства; на фиг.2 представлен рисунок, иллюстрирующий вид послойного расположения частиц люминофора в компаунде на примере двух слоев.
Светоизлучающий диод (фиг.1) включает полупроводниковый светоизлучающий элемент 1, а также корпус 2, имеющий полость 3, в донной части которой помещен светоизлучающий элемент 1. Светоизлучающий элемент 1 имеет покрытие (на чертеже не обозначено), выполненное из оптически прозрачного компаунда, заполняющего полость 3, в котором диспергированы частицы 4 люминофора (условно изображены на фиг.2).
Расстояние 5 (фиг.2) между краевыми участками соседних частиц 4 люминофора не превышает 1,5 среднего диаметра совокупности частиц 4 используемого люминофора. При этом распределение частиц 4 люминофора в компаунде характеризуется их послойным гексагональным расположением, при котором каждая частица 4 окружена шестью близко расположенными вокруг нее соседними частицами 4, а местоположение последних соответствует местоположению вершин описанного вокруг рассматриваемой частицы условного шестиугольника (на фиг.2 представлено гексагональное расположение частиц 4 в двух слоях люминофора).
Как следует из практики, средний диаметр совокупности частиц 4 люминофоров в зависимости от вида люминофора лежит в пределах от 1 до 25 мкм.
Светоизлучающий диод работает следующим образом.
При протекании тока через светоизлучающий элемент 1 последний излучает свет в некоторой области видимого спектра. Находящиеся в компаунде частицы 4 люминофора частично поглощают указанное излучение и, в свою очередь, излучают свет в другой области видимого спектра, изменяя цветность суммарного излучения.
При этом за счет упорядоченного расположения частиц 4 в люминофоре, характерного для плотно упакованных систем с гексагональным расположением элементов, обеспечивается повышение постоянства светового потока и цветности излучения светоизлучающего диода.
Claims (1)
- Светоизлучающий диод, включающий полупроводниковый светоизлучающий элемент с нанесенным поверх него покрытием из оптически прозрачного компаунда, содержащего частицы люминофора, распределенные в компаунде заданным образом, отличающийся тем, что распределение частиц люминофора в компаунде характеризуется их послойным гексагональным расположением, при этом расстояние между краевыми участками соседних частиц люминофора не превышает 1,5 среднего диаметра совокупности частиц используемого люминофора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011107609/28A RU2451365C1 (ru) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Светоизлучающий диод |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011107609/28A RU2451365C1 (ru) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Светоизлучающий диод |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2451365C1 true RU2451365C1 (ru) | 2012-05-20 |
Family
ID=46230888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011107609/28A RU2451365C1 (ru) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Светоизлучающий диод |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2451365C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666578C1 (ru) * | 2017-08-08 | 2018-09-11 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Электрон" | Светоизлучающий диод |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
HK1060213A1 (en) * | 2001-01-24 | 2004-07-30 | Nichia Corp | Light emitting diode, and method for manufacturingthe same |
EP1768195A2 (en) * | 2005-09-27 | 2007-03-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Light emitting diode and method for manufacturing the same |
RU2331951C1 (ru) * | 2007-07-24 | 2008-08-20 | Закрытое акционерное общество "Светлана-Оптоэлектроника" | Светодиод с двухслойной компаундной областью |
EP2074668A1 (en) * | 2006-10-10 | 2009-07-01 | LEXEDIS Lighting GmbH | Phosphor-converted light emitting diode |
RU2369943C2 (ru) * | 2007-03-19 | 2009-10-10 | Валентин Николаевич Щербаков | Светодиодная матрица |
RU2402109C1 (ru) * | 2009-09-08 | 2010-10-20 | Закрытое акционерное общество "Светлана-Оптоэлектроника" | Полупроводниковый источник света с полимерным покрытием |
RU2402110C1 (ru) * | 2009-09-08 | 2010-10-20 | Закрытое акционерное общество "Светлана-Оптоэлектроника" | Светодиодный модуль с полимерным покрытием |
JP2010238972A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 発光体および照明器具 |
-
2011
- 2011-02-22 RU RU2011107609/28A patent/RU2451365C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
HK1060213A1 (en) * | 2001-01-24 | 2004-07-30 | Nichia Corp | Light emitting diode, and method for manufacturingthe same |
EP1768195A2 (en) * | 2005-09-27 | 2007-03-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Light emitting diode and method for manufacturing the same |
EP2074668A1 (en) * | 2006-10-10 | 2009-07-01 | LEXEDIS Lighting GmbH | Phosphor-converted light emitting diode |
RU2369943C2 (ru) * | 2007-03-19 | 2009-10-10 | Валентин Николаевич Щербаков | Светодиодная матрица |
RU2331951C1 (ru) * | 2007-07-24 | 2008-08-20 | Закрытое акционерное общество "Светлана-Оптоэлектроника" | Светодиод с двухслойной компаундной областью |
JP2010238972A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 発光体および照明器具 |
RU2402109C1 (ru) * | 2009-09-08 | 2010-10-20 | Закрытое акционерное общество "Светлана-Оптоэлектроника" | Полупроводниковый источник света с полимерным покрытием |
RU2402110C1 (ru) * | 2009-09-08 | 2010-10-20 | Закрытое акционерное общество "Светлана-Оптоэлектроника" | Светодиодный модуль с полимерным покрытием |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666578C1 (ru) * | 2017-08-08 | 2018-09-11 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Электрон" | Светоизлучающий диод |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200284405A1 (en) | Materials and optical components for color filtering in a lighting apparatus | |
EP2834858B1 (en) | Full spectrum light emitting arrangement | |
US8247959B2 (en) | Solid state illumination system with improved color quality | |
US10084119B2 (en) | Light-emitting device | |
CN106796975B (zh) | 利用钕氟材料的led设备 | |
US9219201B1 (en) | Blue light emitting devices that include phosphor-converted blue light emitting diodes | |
CN104465941A (zh) | 发光器件及其制造方法 | |
KR20130077871A (ko) | 광전자 반도체 소자 및 산란체 | |
JP2018519626A (ja) | 白色光照明用のled照明ユニット、材料、および光学部品 | |
KR101144754B1 (ko) | 백색 발광장치 및 이의 제조방법 | |
US10629786B2 (en) | Light emitting device and manufacturing method thereof | |
RU2451365C1 (ru) | Светоизлучающий диод | |
DE102016116709A1 (de) | Licht emittierende Vorrichtung und Beleuchtungslichtquelle | |
CA3007011C (en) | Led apparatus employing tunable color filtering using multiple neodymium and fluorine compounds | |
RU107401U1 (ru) | Светоизлучающий диод | |
JP2014029894A (ja) | 発光装置の製造方法 | |
WO2016083594A1 (de) | Lichtemittierende remote-phosphor-vorrichtung | |
JP2008010748A (ja) | 発光装置およびその製造方法 | |
JP2014011197A (ja) | 発光装置 | |
DE102017116974A1 (de) | Lichtemittierende Vorrichtung, Beleuchtungslichtquelle und Beleuchtungsvorrichtung | |
JP6287825B2 (ja) | 発光装置の製造方法 | |
TWI431813B (zh) | Light emitting diode components | |
Lee et al. | Object-oriented emission-adaptive phosphor layer for pc-white LED | |
JP2011233942A (ja) | 発光装置およびその製造方法 | |
JP2019186274A (ja) | 発光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190223 |