RU2512091C2 - Блок светодиода - Google Patents
Блок светодиода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2512091C2 RU2512091C2 RU2011127140/28A RU2011127140A RU2512091C2 RU 2512091 C2 RU2512091 C2 RU 2512091C2 RU 2011127140/28 A RU2011127140/28 A RU 2011127140/28A RU 2011127140 A RU2011127140 A RU 2011127140A RU 2512091 C2 RU2512091 C2 RU 2512091C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- led
- filter layer
- layer
- phosphor layer
- refractive index
- Prior art date
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 120
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MDPBAVVOGPXYKN-UHFFFAOYSA-N [Y].[Gd] Chemical compound [Y].[Gd] MDPBAVVOGPXYKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor 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
- H01L33/48—Semiconductor 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
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor 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
- H01L33/44—Semiconductor 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 coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
- H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor 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
- H01L33/48—Semiconductor 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
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor 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
- H01L33/48—Semiconductor 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
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
- H01L33/60—Reflective elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12041—LED
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Блок LED, содержащий LED кристалл (10), слой (12) люминофора и фильтрующий слой (14), который расположен таким образом, что световые лучи, излучаемые от LED кристалла (10), с углом излучения ниже предварительно определенного угла относительно нормали фильтра, по меньшей мере, частично отражаются, и световые лучи, излучаемые от LED кристалла выше этого предварительно определенного угла, относительно нормали к фильтрующему слою (14) пропускаются. Изобретение обеспечивает возможность создания блока LED, который решает проблему желтого кольца без снижения эффективности блока LED. 13 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области блоков светоизлучающих диодов (LED). В частности, изобретение относится к блокам световых устройств LED с люминофорами улучшенного излучения (pcLED). Такие сборки часто используют для обеспечения белого света.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
LED, излучающие белый свет, как правило, содержат LED синего излучения, объединенный со слоем люминофора, который стимулируется посредством синего излучения LED в излучаемый желтый свет, сочетание желтого и синего излучений, обеспечивает белый свет. Для направления нормали, вертикально к поверхности LED кристалла или вертикально к поверхности слоя люминофора с углом излучения 0°, длина пути световых лучей в слое люминофора, излучаемых LED синего излучения, равна толщине слоя люминофора. Для увеличения углов излучения длина пути синих световых лучей увеличивается. Таким образом, доля синих световых лучей, поглощенных слоем люминофора ниже для световых лучей с углом излучения 0°, чем для световых лучей с увеличивающимся углом излучения. Поскольку преобразованный свет, излучаемый слоем люминофора всегда имеет угловое распределение согласно закону Ламберта, белый свет, излучаемый посредством LED, имеет более высокую коррелированную цветовую температуру для нормального излучения с углом излучения приблизительно 0°. Как правило, слой люминофора представляет собой Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce). В случае такого YAG:Ce слоя люминофора излучаемый свет становится желтоватым с увеличением угла излучения, и воспринимается как желтое кольцо. Для решения проблемы желтого кольца известно увеличение рассеивающей способности слоя люминофора и/или добавление рассеивающего слоя поверх слоя люминофора. Для обоих решений снижение проблемы желтого кольца приводит к снижению эффективности LED, поскольку рассеивание сопровождается отражением света, ведущим к потере света. В частности, рассеивание люминофором с пониженной частотой излучаемого света ведет к отражению с сопровождаемыми потерями на отражении.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей изобретения является обеспечение блока светоизлучающего диода (LED), который решает указанную выше проблему желтого кольца без снижения эффективности блока LED.
Блок светоизлучающего диода (LED) согласно изобретению содержит LED кристалл, слой люминофора и фильтрующий слой, в котором фильтрующий слой разработан таким образом, что световые лучи с длиной волны приблизительно от 400 нм до 500 нм, предпочтительно приблизительно от 420 нм до 490 нм, излучаемые LED кристаллом, по меньшей мере, частично отражаются в зависимости от их угла излучения относительно нормали к фильтрующему слою.
LED кристалл предпочтительно представляет собой LED синего излучения. Слой люминофора предпочтительно представляет собой Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce). Фильтрующий слой предпочтительно представляет собой диэлектрический фильтрующий слой. Этот фильтрующий слой обеспечивает полное пропускание световых лучей, излучаемых LED кристаллом, независимо от их длины волны в пределах диапазона видимости для больших углов излучения, предпочтительно угол излучения между 30° и 90° к нормали фильтра. Для меньших углов излучения предпочтительны углы излучения между 0° и 30° относительно нормали к фильтрующему слою, обеспечены частичные отражения световых лучей с длиной волны приблизительно от 400 нм до 500 нм. Световые лучи с длиной волны приблизительно от 400 нм до 500 нм представляют собой синие световые лучи, излучаемые посредством LED кристалла. Частичные отражения синих световых лучей, излучаемых посредством LED кристалла, в зависимости от их угла излучения относительно нормали к фильтрующему слою, обеспечивают однородность по углам излучения без потери эффективности света, излучаемого посредством LED. Нормаль к фильтрующему слою является вертикальной осью к плоской поверхности фильтрующего слоя.
Для однородного белого света, излучаемого посредством LED кристалла, отношение интенсивностей непосредственно излучаемого света от LED кристалла и преобразованного слоем люминофора света является константой для всех углов. Обычно свет, излучаемый посредством LED, обеспечивает конусообразную форму в области малого угла излучения, предпочтительно угол излучения приблизительно от 0° до 30° относительно нормали к фильтрующему слою. Однако желтый свет, излучаемый посредством LED кристалла, обычно обеспечивает шарообразную форму на всем угле излучения приблизительно от 0° до 90°. Таким образом, существуют области, особенно на больших углах излучения, предпочтительно между 30° и 90°, где отношение синего света к желтому уменьшается. Излучения под этими углами являются причиной проблемы желтого кольца. Посредством отражения некоторого количества синего света на малых углах излучения приблизительно от 0° до 30° возможно преобразование конусообразной формы синего света в шарообразную форму так, чтобы синий и желтый свет имели такое же отношение на всем угле излучения от 0° до 90°. Таким образом, суперпозиция желтого и синего света на всем угле излучения получена так, чтобы однородный белый свет излучался посредством блока LED на всем угле излучения без проблемы желтого кольца.
Предпочтительно, фильтрующий слой отражает световые лучи с углом излучения приблизительно от 0° до 30°, предпочтительно от 0° до 20°, относительно нормали к фильтрующему слою. Отраженные световые лучи являются синими световыми лучами излучаемого света LED кристалла с длиной волны приблизительно от 400 нм до 500 нм, предпочтительно от приблизительно 420 нм до 490 нм.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения приблизительно от 10% до 50%, предпочтительно от приблизительно 15% до 30% световых лучей, излучаемых посредством LED кристалла, отражаются посредством фильтрующего слоя в зависимости от их угла излучения. Отраженные световые лучи являются синими световыми лучами излучаемого света LED кристалла с длиной волны приблизительно от 400 нм до 500 нм, предпочтительно от приблизительно 420 нм до 490 нм. Таким образом, приблизительно от 10% до 50%, предпочтительно от 15% до 40% синих световых лучей, излучаемых посредством LED с углом излучения приблизительно от 0° до 40°, предпочтительно от приблизительно 0° до 30° относительно нормали к фильтрующему слою, отражаются. Остальные синие световые лучи, излучаемые посредством LED с углом излучения приблизительно от 0° до 40°, предпочтительно от приблизительно 0° до 30°, проходят фильтрующий слой без отражения.
Фильтрующий слой предпочтительно содержит слой диэлектрического покрытия, состоящего из чередующихся материалов с низким и высоким показателем преломления. Чередующиеся материалы с низким и высоким показателем преломления могут быть выбраны таким образом, что может быть достигнуто точно направленное отражение синего света, излучаемого посредством LED кристалла.
Материалы слоя диэлектрического покрытия предпочтительно являются проницаемыми для длины волны между 400 нм и 800 нм с показателем преломления материалов высокого показателя преломления в диапазоне от 1,6 до 3 и с показателем преломления материалов низкого показателя преломления в диапазоне от 1,2 до 1,8. Коэффициент поглощения обозначенных материалов является <0,00001 для длины волны >480 нм и <0,003 для длины волны >400 нм. Nb2O5 (оксид ниобия) предпочтительно используют в качестве материала с высоким показателем преломления, и SiO2 (оксид кремния) предпочтительно используют в качестве материала с низким показателем преломления.
Предпочтительно фильтрующий слой содержит девять слоев материалов с высоким показателем преломления и девять слоев материалов с низким показателем преломления. Слои могут быть нанесены посредством технических приемов напыления тонкопленочных покрытий, таких как химическое парофазное осаждение или напыление.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения фильтрующий слой расположен между LED кристаллом и слоем люминофора. Таким образом, фильтрующий слой расположен сверху LED кристалла, и слой люминофора расположен сверху фильтрующего слоя.
Согласно другому варианту осуществления изобретения слой люминофора расположен сверху LED кристалла, и фильтрующий слой расположен сверху слоя люминофора.
Дополнительно, согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, возможно снабдить блок LED первым слоем люминофора и вторым слоем люминофора, где фильтрующий слой расположен между первым слоем люминофора и вторым слоем люминофора. Предпочтительно первый слой люминофора расположен сверху LED кристалла.
Слой люминофора может содержать пластину Lumiramic и/или люминофор, помещенные в прозрачный материал матрицы. Пластина Lumiramic является поликристаллической керамической пластиной Ce (III), легированной иттрий-гадолиниевым гранатом (Y, GdAG:Ce). Существенным преимуществом является сочетание такой пластины Lumiramic с LED кристаллом синего излучения для производства белого света в диапазоне 5000 K коррелированной цветовой температуры. Рассеивание и выделение света посредством керамических цветопреобразующих пластин Lumiramic дает возможность изготовления надежных и эффективных белых pcLED. Измерение оптических свойств пластин Lumiramic до заключительной сборки LED позволяет подобрать и поместить компоновку с точным позиционированием желаемой точки белого цвета в LED.
Предпочтительно, блок LED может обеспечить прозрачную стеклянную пластину, которая функционирует в качестве подложки для фильтрующего слоя. Таким образом, фильтрующий слой не обязательно должен быть нанесен непосредственно на LED кристалл или слой люминофора. Фильтрующий слой может быть легко нанесен на прозрачную стеклянную пластину и после нанесения фильтрующего слоя на стеклянную пластину он выполнен с возможностью нанесения на блок LED.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения фильтрующий слой имеет итоговую толщину от 750 нм до 950 нм, предпочтительно от приблизительно 800 нм до 900 нм.
Дополнительно, согласно варианту осуществления изобретения слой люминофора имеет толщину приблизительно от 80 мкм до 150 мкм, предпочтительно от приблизительно 100 мкм до 130 мкм.
Кроме того, толщина слоев материалов высокого показателя преломления предпочтительно варьируется от 5 мкм до приблизительно 70 мкм и толщина слоев материалов низкого показателя преломления предпочтительно варьируется от приблизительно 20 нм до 300 нм.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и другие аспекты изобретения станут очевидны и описаны со ссылкой на варианты осуществления и сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает схематический вид первого варианта осуществления блока светодиода согласно изобретению;
Фиг.2 изображает диаграмму, показывающую коэффициент пропускания фильтрующего слоя изобретения, в зависимости от угла излучения и длины волны света, излучаемого посредством LED кристалла;
Фиг.3 изображает диаграмму, показывающую геометрическое расстояние координат цвета к координатам цвета в нормальном излучении в Однородном Цветовом Пространстве (CIE 1976) блока белого LED;
Фиг.4 изображает схематический вид второго варианта осуществления блока светодиода по изобретению; и
Фиг.5 изображает схематический вид третьего варианта осуществления блока светодиода по изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 показан первый вариант осуществления блока светодиода (LED) согласно изобретению с LED кристаллом 10, слоем 12 люминофора и фильтрующим слоем 14. LED кристалл 10, слой 12 люминофора и фильтр 14 предпочтительно закрыты корпусом 16 полукруглой формы, который может иметь отражающее покрытие, нанесенное на его внутренние стенки. LED кристалл 10, который излучает синий свет с длиной волны приблизительно от 400 нм до 500 нм расположен на подложке блока 18 LED. Сверху LED кристалла 10 расположен слой 12 люминофора. Слой 12 люминофора излучает желтый свет с длиной волны приблизительно от 570 нм до 590 нм. Слой 12 люминофора может содержать пластину Lumiramic и/или люминофор, помещенный в прозрачный связующий материал. Толщина слоя 12 люминофора составляет приблизительно от 100 мкм до 120 мкм. Сверху слоя 12 люминофора расположен фильтрующий слой 14. Фильтрующий слой 12 содержит слой диэлектрического покрытия, состоящего из чередующихся материалов с низким и высоким показателем преломления, таких как Nb2O5 и SiO2.
На фиг.2 показана диаграмма, показывающая коэффициент пропускания фильтрующего слоя 14 по изобретению в зависимости от угла излучения и длины волны света, излучаемого LED кристаллом. Фильтрующий слой 14, показанный на диаграмме, имеет структуру слоя, показанную в следующей таблице 1:
Таблица 1 | ||
Слой | Материал | Толщина [нм] |
1 | Nb2O5 | 15,04 |
2 | SiO2 | 40,81 |
3 | Nb2O5 | 19,95 |
4 | SiO2 | 62,79 |
5 | Nb2O5 | 11,03 |
6 | SiO2 | 554,43 |
7 | Nb2O5 | 1,32 |
8 | SiO2 | 101,21 |
9 | Nb2O5 | 13,57 |
10 | SiO2 | 76,41 |
11 | Nb2O5 | 19,62 |
12 | SiO2 | 58,04 |
13 | Nb2O5 | 15,14 |
14 | SiO2 | 72,37 |
15 | Nb2O5 | 15,13 |
16 | SiO2 | 97,54 |
17 | Nb2O5 | 12,78 |
18 | SiO2 | 90,31 |
19 | Nb2O5 | 7,44 |
20 | SiO2 | 66,31 |
21 | Nb2O5 | 3,68 |
Различные линии, показанные на диаграмме, представляют собой различные углы излучения 0°, 26°, 40° и 77°. Как можно видеть, для больших углов излучения, таких как 40° и 77°, световые лучи в независимости от их длины волны способны проходить сквозь фильтрующий слой 14 без какого-либо отражения или поглощения. При этом угле излучения пропускание излучаемых световых лучей, в особенности синих излучаемых световых лучей, составляет приблизительно 100%. Для малых углов излучения, таких как 0° и 26°, синие световые лучи с длиной волны от 400 нм до 500 нм не способны полностью проходить сквозь фильтрующий слой. При этом угле излучения пропускание излучаемых световых лучей составляет приблизительно 80%. Приблизительно 20% синих световых лучей отражены фильтрующим слоем 14. Желтые световые лучи слоя 12 люминофора с длиной волны приблизительно от 520 нм до 650 нм способны полностью проходить сквозь фильтрующий слой в независимости от угла излучения. Таким образом, фильтрующий слой 14 только отражает некоторое количество синих излучаемых световых лучей. Частичные отражения синих световых лучей, излучаемых посредством LED кристалла 10 в зависимости от их угла излучения относительно нормали к фильтрующему слою 14 обеспечивают однородность по углам излучения без потери эффективности света, излучаемого LED кристаллом 10, поскольку синий свет, отраженный от фильтрующего слоя, поглощен слоем люминофора и преобразован в излучение люминофора.
Фильтрующий слой 14 также может иметь структуру слоя, показанную в следующей таблице 2:
Таблица 2 | ||
Слой | Материал | Толщина [нм] |
1 | Nb2O5 | 25,85 |
2 | SiO2 | 33,7 |
3 | Nb2O5 | 29,11 |
4 | SiO2 | 36,26 |
5 | Nb2O5 | 11,19 |
6 | SiO2 | 35,9 |
7 | Nb2O5 | 11,91 |
8 | SiO2 | 95,52 |
9 | Nb2O5 | 14,5 |
10 | SiO2 | 114,43 |
11 | Nb2O5 | 22,39 |
12 | SiO2 | 50,5 |
13 | Nb2O5 | 32,33 |
14 | SiO2 | 27,98 |
15 | Nb2O5 | 31,87 |
16 | SiO2 | 68,13 |
17 | Nb2O5 | 12,63 |
18 | SiO2 | 203,49 |
На фиг.3 показано геометрическое расстояние координат цвета к координатам цвета в нормальном излучении в Однородном Цветовом Пространстве (CIE 1976) блок белого LED без (сплошная линия) и с (пунктирная линия) фильтрующим слоем по изобретению в зависимости от угла излучения излучаемых световых лучей. Как можно видеть на диаграмме, с использованием фильтрующего слоя 14 по изобретению возможно получение практически постоянного цвета световых лучей, излучаемых посредством блоков LED в независимости от угла излучения световых лучей.
На фиг.4 показан схематический вид второго варианта осуществления блока светодиода согласно изобретению. В этом варианте осуществления фильтрующий слой 14 расположен между LED кристаллом 10 и слоем 12 люминофора.
На фиг.5 показан схематический вид третьего варианта осуществления блока светодиода согласно изобретению, при этом блок LED содержит первый слой 12 люминофора и второй слой 20 люминофора. Фильтрующий слой 14 расположен между первым слоем 12 люминофора и вторым слоем 20 люминофора, при этом первый слой 12 люминофора расположен сверху LED кристалла 10.
Несмотря на то, что изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в вышеприведенном описании, подобные иллюстрация и описание следует рассматривать как иллюстративные или примерные и не ограничительные, изобретение не ограничено описанными здесь вариантами осуществления.
Другие разновидности описанных вариантов осуществления могут быть поняты и осуществлены на практике специалистами в данной области описываемого в заявке изобретения, путем изучения чертежей, раскрытия сущности и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения, слово "содержащий" не исключает другие элементы или этапы, и упоминание предметов изобретения в единственном числе не исключает множественного числа. Тот факт, что определенные измерения, изложены во взаимно различных зависимых пунктах, не означает, что комбинация этих мер не может быть использована в качестве преимущества. Любые указания на ссылочные материалы в формуле изобретения не должны быть истолкованы как ограничение области.
Claims (14)
1. Блок LED, содержащий
LED кристалл (10),
слой (12) люминофора и
фильтрующий слой (14), который расположен таким образом, что световые лучи, излучаемые от LED кристалла (10), с углом излучения ниже предварительно определенного угла относительно нормали фильтра, по меньшей мере, частично отражаются, и световые лучи, излучаемые от LED кристалла выше этого предварительно определенного угла, относительно нормали к фильтрующему слою (14) пропускаются.
LED кристалл (10),
слой (12) люминофора и
фильтрующий слой (14), который расположен таким образом, что световые лучи, излучаемые от LED кристалла (10), с углом излучения ниже предварительно определенного угла относительно нормали фильтра, по меньшей мере, частично отражаются, и световые лучи, излучаемые от LED кристалла выше этого предварительно определенного угла, относительно нормали к фильтрующему слою (14) пропускаются.
2. Блок LED по п.1, в котором фильтрующий слой (14) частично выполнен с возможностью отражения световых лучей с углом излучения приблизительно от 0° до 30°, предпочтительно от приблизительно 0° до 20°, относительно нормали к фильтрующему слою (14).
3. Блок LED по п.1, в котором приблизительно от 10% до 50%, предпочтительно от 15% до 30%, световых лучей, излучаемых посредством LED кристалла (10) отражаются в зависимости от их угла излучения к нормали фильтра (14).
4. Блок LED по п.1, в котором фильтрующий слой (14) содержит слой диэлектрического покрытия, состоящего из чередующихся материалов с низким и высоким показателем преломления.
5. Блок LED по п.4, в котором материалы слоя диэлектрического покрытия проницаемы для длины волны между 400 нм и 800 нм с показателем преломления материалов с высоким показателем преломления в диапазоне от 1,6 до 3 и с показателем преломления материалов с низким показателем преломления в диапазоне от 1,2 до 1,8.
6. Блок LED по п.4, в котором обеспечены девять слоев материалов с высоким показателем преломления и девять слоев материалов с низким показателем преломления.
7. Блок LED по п.1, в котором фильтрующий слой (14) расположен между LED кристаллом (10) и слоем (12) люминофора.
8. Блок LED по п.1, в котором слой (12) люминофора расположен сверху LED кристалла (10) и фильтрующий слой (14) расположен сверху слоя (12) люминофора.
9. Блок LED по п.1, в котором блок LED содержит первый слой (12) люминофора и второй слой (20) люминофора, при этом фильтрующий слой (14) расположен между первым слоем (12) люминофора и вторым слоем (18) люминофора.
10. Блок LED по п.1, в котором слой (12) люминофора содержит пластину Lumiramic и/или люминофор, помещенные в прозрачный материал матрицы.
11. Блок LED по п.1, в котором прозрачная стеклянная пластина обеспечена в качестве подложки для фильтрующего слоя (14).
12. Блок LED по п.1, в котором фильтрующий слой (14) имеет общую толщину от 750 нм до 950 нм, предпочтительно от 800 нм до 900 нм.
13. Блок LED по п.1, в котором слой (12) люминофора имеет толщину приблизительно от 80 мкм до 150 мкм, предпочтительно от приблизительно 100 мкм до 130 мкм.
14. Блок LED по п.4, в котором толщина слоев материалов с высоким показателем преломления варьируется от 5 нм до приблизительно 70 нм и толщина слоев материалов с низким показателем преломления варьируется от приблизительно 20 нм до 300 нм.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP08170458.7 | 2008-12-02 | ||
EP08170458 | 2008-12-02 | ||
PCT/IB2009/055380 WO2010064177A1 (en) | 2008-12-02 | 2009-11-27 | Led assembly |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011127140A RU2011127140A (ru) | 2013-01-10 |
RU2512091C2 true RU2512091C2 (ru) | 2014-04-10 |
Family
ID=42035569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011127140/28A RU2512091C2 (ru) | 2008-12-02 | 2009-11-27 | Блок светодиода |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8957439B2 (ru) |
EP (1) | EP2374165B1 (ru) |
JP (1) | JP5558483B2 (ru) |
KR (1) | KR101654514B1 (ru) |
CN (1) | CN102239578B (ru) |
RU (1) | RU2512091C2 (ru) |
TW (1) | TWI538259B (ru) |
WO (1) | WO2010064177A1 (ru) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010064177A1 (en) * | 2008-12-02 | 2010-06-10 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Led assembly |
US9711688B2 (en) * | 2008-12-02 | 2017-07-18 | Koninklijke Philips N.V. | Controlling LED emission pattern using optically active materials |
EP2472612A1 (en) * | 2010-12-29 | 2012-07-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Improved angular color performance of white LED lighting systems |
EP2482350A1 (en) * | 2011-02-01 | 2012-08-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | LED assembly comprising a light scattering layer |
JP2012186414A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-09-27 | Toshiba Corp | 発光装置 |
JP2015500568A (ja) * | 2011-12-07 | 2015-01-05 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | ビーム成形発光モジュール |
JP6139071B2 (ja) * | 2012-07-30 | 2017-05-31 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置とその製造方法 |
KR20140028964A (ko) * | 2012-08-31 | 2014-03-10 | 일진엘이디(주) | 발광 분포가 우수한 반도체 발광소자 |
US9644817B2 (en) * | 2013-02-09 | 2017-05-09 | Hisham Menkara | Phosphor sheets |
KR102153649B1 (ko) * | 2013-04-25 | 2020-09-09 | 루미리즈 홀딩 비.브이. | 발광 다이오드 부품 |
TWI511338B (zh) * | 2013-12-17 | 2015-12-01 | Ind Tech Res Inst | 發光裝置 |
DE102014112973A1 (de) * | 2014-09-09 | 2016-03-10 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Bauteil |
KR20160149363A (ko) * | 2015-06-17 | 2016-12-28 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광소자 |
KR102415331B1 (ko) | 2015-08-26 | 2022-06-30 | 삼성전자주식회사 | 발광 소자 패키지, 및 이를 포함하는 장치 |
KR101739851B1 (ko) * | 2015-10-30 | 2017-05-25 | 주식회사 썬다이오드코리아 | 파장변환구조체를 포함하는 발광 소자 |
JP6524904B2 (ja) | 2015-12-22 | 2019-06-05 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
EP3408872A1 (en) * | 2016-01-28 | 2018-12-05 | Corning Incorporated | Methods for dispensing quantum dot materials |
JP2018022844A (ja) | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置及び発光装置の製造方法 |
KR101888083B1 (ko) * | 2016-11-17 | 2018-08-13 | 엘지전자 주식회사 | 차량용 램프 |
FR3062459B1 (fr) * | 2017-02-01 | 2021-03-19 | Schneider Electric Ind Sas | Dispositif a fonction de signalisation lumineuse |
CN109411590B (zh) * | 2017-08-17 | 2020-01-07 | 光宝光电(常州)有限公司 | 发光二极管结构及发光单元 |
EP3457444A1 (en) * | 2017-09-19 | 2019-03-20 | ams AG | Phosphor-converted light-emitting device |
JP7332881B2 (ja) | 2019-09-30 | 2023-08-24 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
DE102020103070A1 (de) * | 2020-02-06 | 2021-08-12 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur herstellung optoelektronischer bauelemente und optoelektronisches bauelement |
DE112021002249A5 (de) * | 2020-04-08 | 2023-01-26 | Ams-Osram International Gmbh | Optoelektronisches bauelement und beleuchtungsvorrichtung |
DE102021123818A1 (de) * | 2021-09-15 | 2023-03-16 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Strahlungsemittierendes halbleiterbauteil, verfahren zur auswahl eines dielektrischen schichtenstapels und verfahren zur auswahl eines konversionsmaterials |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5813752A (en) * | 1997-05-27 | 1998-09-29 | Philips Electronics North America Corporation | UV/blue LED-phosphor device with short wave pass, long wave pass band pass and peroit filters |
WO2004068603A2 (en) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | 3M Innovative Properties Company | Phosphor based light source component and method of making |
RU41547U1 (ru) * | 2004-06-15 | 2004-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" | Источник света |
WO2006035388A2 (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Phosphor-converted led with luminance enhancement through light recycling |
RU53500U1 (ru) * | 2005-11-22 | 2006-05-10 | Емельян Михайлович Гамарц | Электролюминесцентный излучатель |
RU2333571C1 (ru) * | 2007-03-21 | 2008-09-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро электроизделий XXI века" | Излучающий диод |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4822144A (en) | 1986-12-24 | 1989-04-18 | U.S. Philips Corporation | Electro-optic color display including luminescent layer and interference filter |
US5813753A (en) * | 1997-05-27 | 1998-09-29 | Philips Electronics North America Corporation | UV/blue led-phosphor device with efficient conversion of UV/blues light to visible light |
DE10112542B9 (de) * | 2001-03-15 | 2013-01-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes optisches Bauelement |
JP2003051622A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Rohm Co Ltd | 白色系半導体発光装置 |
JP2003152227A (ja) * | 2001-11-14 | 2003-05-23 | Citizen Electronics Co Ltd | Ledの色補正手段および色補正方法 |
US6744077B2 (en) * | 2002-09-27 | 2004-06-01 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Selective filtering of wavelength-converted semiconductor light emitting devices |
EP1571715A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-07 | Nan Ya Plastics Corporation | Method for producing white light emission by means of secondary light exitation and its product |
US7361938B2 (en) * | 2004-06-03 | 2008-04-22 | Philips Lumileds Lighting Company Llc | Luminescent ceramic for a light emitting device |
US20070267646A1 (en) * | 2004-06-03 | 2007-11-22 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Light Emitting Device Including a Photonic Crystal and a Luminescent Ceramic |
US7341878B2 (en) * | 2005-03-14 | 2008-03-11 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Wavelength-converted semiconductor light emitting device |
JP2006261540A (ja) | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Stanley Electric Co Ltd | 発光デバイス |
DE102005062514A1 (de) * | 2005-09-28 | 2007-03-29 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Bauelement |
JPWO2008001636A1 (ja) * | 2006-06-26 | 2009-11-26 | 旭硝子株式会社 | レーザ光用光学部品 |
TWI317562B (en) * | 2006-08-16 | 2009-11-21 | Ind Tech Res Inst | Light-emitting device |
EP2057693A1 (en) | 2006-08-29 | 2009-05-13 | Osram-Sylvania Inc. | Enhanced emission from phosphor-converted leds using interferometric filters |
JP2010505250A (ja) * | 2006-09-29 | 2010-02-18 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | オプトエレクトロニクス素子 |
DE102007025092A1 (de) * | 2007-05-30 | 2008-12-04 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Lumineszenzdiodenchip |
US8916890B2 (en) * | 2008-03-19 | 2014-12-23 | Cree, Inc. | Light emitting diodes with light filters |
WO2010064177A1 (en) * | 2008-12-02 | 2010-06-10 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Led assembly |
-
2009
- 2009-11-27 WO PCT/IB2009/055380 patent/WO2010064177A1/en active Application Filing
- 2009-11-27 US US13/131,384 patent/US8957439B2/en active Active
- 2009-11-27 KR KR1020117015306A patent/KR101654514B1/ko active IP Right Grant
- 2009-11-27 EP EP09775296.8A patent/EP2374165B1/en active Active
- 2009-11-27 JP JP2011538091A patent/JP5558483B2/ja active Active
- 2009-11-27 CN CN200980148279.5A patent/CN102239578B/zh active Active
- 2009-11-27 RU RU2011127140/28A patent/RU2512091C2/ru active
- 2009-11-30 TW TW098140838A patent/TWI538259B/zh active
-
2015
- 2015-02-10 US US14/618,406 patent/US20150162503A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5813752A (en) * | 1997-05-27 | 1998-09-29 | Philips Electronics North America Corporation | UV/blue LED-phosphor device with short wave pass, long wave pass band pass and peroit filters |
WO2004068603A2 (en) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | 3M Innovative Properties Company | Phosphor based light source component and method of making |
RU41547U1 (ru) * | 2004-06-15 | 2004-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" | Источник света |
WO2006035388A2 (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Phosphor-converted led with luminance enhancement through light recycling |
RU53500U1 (ru) * | 2005-11-22 | 2006-05-10 | Емельян Михайлович Гамарц | Электролюминесцентный излучатель |
RU2333571C1 (ru) * | 2007-03-21 | 2008-09-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро электроизделий XXI века" | Излучающий диод |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150162503A1 (en) | 2015-06-11 |
EP2374165B1 (en) | 2019-01-09 |
JP5558483B2 (ja) | 2014-07-23 |
CN102239578B (zh) | 2015-06-03 |
TWI538259B (zh) | 2016-06-11 |
US20110220953A1 (en) | 2011-09-15 |
KR20110103994A (ko) | 2011-09-21 |
US8957439B2 (en) | 2015-02-17 |
KR101654514B1 (ko) | 2016-09-07 |
EP2374165A1 (en) | 2011-10-12 |
WO2010064177A1 (en) | 2010-06-10 |
TW201027810A (en) | 2010-07-16 |
JP2012510716A (ja) | 2012-05-10 |
RU2011127140A (ru) | 2013-01-10 |
CN102239578A (zh) | 2011-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2512091C2 (ru) | Блок светодиода | |
US9518718B2 (en) | Bandpass filter for use in light emitting device and light emitting device using the same | |
EP2602537B1 (en) | Light source device | |
RU2407110C2 (ru) | Светоизлучающее устройство | |
RU2436829C2 (ru) | Электролюминесцентное устройство | |
RU2413335C2 (ru) | Электролюминесцентное устройство | |
JP5743548B2 (ja) | 照明装置 | |
US20160274353A1 (en) | Fluorescent wheel for projectors and light-emitting device for projectors | |
TWI406432B (zh) | 場致發光裝置 | |
KR20100129766A (ko) | 저굴절률 스페이서층을 갖는 발광 다이오드 장치 및 그 제조 방법 | |
KR20130071496A (ko) | 변환 소자 | |
US11043615B2 (en) | Light-emitting device having a dielectric multilayer film arranged on the side surface of the light-emitting element | |
CN108361566A (zh) | 一种光源装置 | |
TWI757521B (zh) | 波長轉換構件及發光裝置 | |
EP2323184A1 (en) | LED assembly | |
US10928035B2 (en) | Phosphor plate and lighting device including the same | |
US11262046B2 (en) | Phosphor element, method for producing same, and lighting device | |
DE112020001069B4 (de) | Optoelektronische halbleiterlichtquelle und bragg-spiegel | |
CN110494776A (zh) | 波长变换部件和发光装置 | |
CN109424861A (zh) | 波长转换装置和激光荧光转换型光源 | |
TW201417353A (zh) | 發光元件及發光元件之製造方法 | |
JP2022021300A (ja) | 発光モジュールおよび面状光源 | |
JP2020154012A (ja) | 波長変換部材及びその製造方法、並びに発光装置 | |
TR201707159A2 (tr) | Bi̇r fosfor dönüşümlü beyaz led paketi̇ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190823 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |