RU2587999C2 - Led light source and method of making same - Google Patents
Led light source and method of making same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2587999C2 RU2587999C2 RU2012153464/07A RU2012153464A RU2587999C2 RU 2587999 C2 RU2587999 C2 RU 2587999C2 RU 2012153464/07 A RU2012153464/07 A RU 2012153464/07A RU 2012153464 A RU2012153464 A RU 2012153464A RU 2587999 C2 RU2587999 C2 RU 2587999C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- led
- leds
- fluorescent
- fluorescent elements
- light source
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 21
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 41
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 40
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 33
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 22
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 16
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 claims description 14
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 13
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 26
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 230000001795 light effect Effects 0.000 description 15
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012260 resinous material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Предпосылки создания данного изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Область техникиTechnical field
Данное изобретение относится к светоизлучающему диоду, а конкретнее - к светодиодному источнику света и способу его изготовления, при этом светодиодный источник света имеет конструкцию, позволяющую рассеивать тепло, и он может быть реализован в виде лампы с колбой, содержащей светодиод, которая создает световой эффект высокой интенсивности, и при этом способ его изготовления оптимизирован в отношении снижения затрат.This invention relates to a light emitting diode, and more specifically to a LED light source and a method for manufacturing it, the LED light source having a structure that allows heat to be dissipated, and it can be implemented in the form of a lamp with a bulb containing an LED that creates a high light effect intensity, and the method of its manufacture is optimized with respect to cost reduction.
Описание уровня техникиDescription of the prior art
Традиционные светодиодные источники света для своей эффективной работы требуют наличия устройства для эффективного рассеяния тепла. Обычно механизм или устройство для рассеяния тепла включает помимо естественной конвективной теплопередачи, использование охлаждающего вентилятора, тепловой трубы, создание теплоотвода с помощью радиатора и т.п. Использование охлаждающего вентилятора вызывает сложности при относительно низкой надежности. Тепловая труба обладает относительно низкой скоростью рассеяния тепла. Теплоотвод с помощью радиатора ограничен площадью поверхности его ребер. Все эти традиционные конструктивные решения не могут удовлетворительно решить проблему рассеяния тепла.Traditional LED light sources for their efficient operation require a device for efficient heat dissipation. Typically, a mechanism or device for heat dissipation includes, in addition to natural convective heat transfer, the use of a cooling fan, a heat pipe, the creation of a heat sink using a radiator, etc. Using a cooling fan is difficult with relatively low reliability. The heat pipe has a relatively low heat dissipation rate. The heat sink using a radiator is limited by the surface area of its ribs. All these traditional constructive solutions cannot satisfactorily solve the problem of heat dissipation.
Традиционный светодиодный источник света представляет собой герметичную структуру, включающую подложку, служащую основанием, и светодиод, у которого одна сторона соединена с подложкой, а другая сторона излучает свет. Кроме того, для того, чтобы герметизировать светодиод таким образом, чтобы он оказался прикрепленным к подложке, обычно используется смола.A traditional LED light source is a sealed structure including a substrate serving as a base and an LED in which one side is connected to the substrate and the other side emits light. In addition, resin is typically used to seal the LED so that it is attached to the substrate.
В последнее время проблема рассеяния тепла у светодиодов стала одним из главных препятствий при внедрении светодиодов в современные источники света. Конструкция и структура устройства для рассеяния тепла в светодиодах непосредственно и в значительной степени определяют долговечность, функциональность светодиодного источника света. Кроме того, традиционный светодиодный источник света имеет только одну излучающую свет поверхность, а другая прикрепляемая поверхность ограничена подложкой и не может быть использована, что приводит к относительно низкой интенсивности света и светоотдаче. Более того, испускание световых лучей прикрепленной поверхностью блокируется подложкой, и, таким образом, они преобразуются в тепловую энергию, накапливающуюся вокруг прикрепляемой поверхности и подложки, создавая рабочую среду с относительно высокой температурой для светодиодного источника света, при этом хорошо известно, что более высокая температура рабочей среды уменьшает светоотдачу светодиодного источника света. Таким образом, проблема рассеяния тепла в светодиоде представляет собой порочный круг, связанный со светоотдачей и функционированием светодиодного источника света.Recently, the problem of heat dissipation in LEDs has become one of the main obstacles to the implementation of LEDs in modern light sources. The design and structure of the device for heat dissipation in LEDs directly and to a large extent determine the durability and functionality of the LED light source. In addition, the traditional LED light source has only one light emitting surface, and the other attached surface is limited by the substrate and cannot be used, which leads to a relatively low light intensity and light output. Moreover, the emission of light rays by the attached surface is blocked by the substrate, and thus they are converted into thermal energy that accumulates around the attached surface and the substrate, creating a working environment with a relatively high temperature for the LED light source, while it is well known that higher temperature the working environment reduces the light output of the LED light source. Thus, the problem of heat dissipation in the LED is a vicious cycle associated with light output and the functioning of the LED light source.
Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention
Данное изобретение обладает значительными преимуществами, поскольку в нем предлагается светодиодный источник света, который значительно увеличивает светоотдачу, уменьшает сложность конструкции и снижает затраты на производство.This invention has significant advantages because it proposes an LED light source that significantly increases light output, reduces design complexity and reduces production costs.
Еще одно преимущество данного изобретения состоит в том, что предлагается светодиод, который может излучать свет в обо стороны, что исключает накопление тепла на прикрепленной поверхности и подложке, что имеет место в традиционных светодиодных источниках света.Another advantage of the present invention is that an LED is provided that can emit light in both directions, which eliminates the accumulation of heat on the attached surface and the substrate, as is the case with conventional LED light sources.
Еще одно преимущество данного изобретения состоит в том, что в нем предлагается, светодиод, который помещен между двумя флуоресцирующими элементами в виде структуры типа сэндвич таким образом, что образуется один или более одного отверстия канала, через которые осуществляется непосредственная теплоотдача от светодиода.Another advantage of this invention is that it proposes an LED that is placed between two fluorescent elements in the form of a sandwich structure such that one or more channel openings are formed through which direct heat transfer from the LED is effected.
Еще одно преимущество данного изобретения состоит в том, что в нем предлагается двухслойный светодиод, который непосредственно соединен с двумя флуоресцирующими элементами, образуя структуру типа сэндвич, и в котором образуется одно или более, чем одно, отверстие канала, через которые осуществляется непосредственная теплопередача от светодиода.Another advantage of this invention is that it proposes a two-layer LED that is directly connected to two fluorescent elements, forming a sandwich-like structure, and in which one or more than one channel opening is formed, through which direct heat transfer from the LED is carried out .
Еще одно преимущество данного изобретения состоит в том, что в нем предлагается трехслойная структура светодиода, который помещен между двумя флуоресцирующими элементами, в которых образовано одно или более, чем одно отверстие канала, через которые осуществляется непосредственная теплопередача от светодиода.Another advantage of this invention is that it proposes a three-layer structure of the LED, which is placed between two fluorescent elements in which one or more than one hole of the channel is formed, through which direct heat transfer from the LED is carried out.
Еще одно преимущество данного изобретения состоит в том, что в нем предлагается светодиод, который размещен между двумя флуоресцирующими элементами и соединен с ними в таком положении, что образуется камера для размещения светодиода, в которой имеется одно, или более, чем одно отверстие канала, и для заполнения камеры с целью дальнейшего увеличения рассеяния тепла используется газ такой, как инертный газ.Another advantage of this invention is that it proposes an LED that is placed between two fluorescent elements and connected to them in such a way that a camera is formed to accommodate the LED, in which there is one, or more than one hole in the channel, and a gas such as an inert gas is used to fill the chamber to further increase heat dissipation.
Еще одно преимущество данного изобретения состоит в том, что предлагается светодиодный источник света в форме лампы накаливания, включающий тело колбы, которое ограничивает полость колбы, заполненную инертным газом, в которую помещен по крайней мере один светодиод или светодиодная матрица, сообщающиеся с ней, таким образом, что становится возможным рассеяние тепла через все тело колбы.Another advantage of the present invention is that an LED light source in the form of an incandescent lamp is provided, including a bulb body that defines a bulb cavity filled with an inert gas, into which at least one LED or LED matrix communicates therewith, that it becomes possible heat dissipation through the whole body of the bulb.
Еще одно преимущество данного изобретения состоит в том, что в нем предлагается светодиодный источник света в форме лампы накаливания, включающий тело колбы, которое ограничивает полость колбы, заполненную инертным газом, в которую помещен по крайней мере один светодиод или светодиодная матрица, сообщающиеся с ней, при этом каждый светодиод или светодиодная матрица соединяется с головкой в теле колбы или удерживается ей посредством соединительного элемента создающей световой эффект конструкции, таким образом, что освещение, созданное светодиодом или светодиодной матрицей внутри полости колбы может достичь всей освещающей поверхности тепла колбы.Another advantage of this invention is that it provides an LED light source in the form of an incandescent lamp, comprising a bulb body that defines a bulb cavity filled with an inert gas, into which at least one LED or LED matrix communicates with it, in this case, each LED or LED matrix is connected to the head in the body of the bulb or is held by it through a connecting element creating a light effect design, so that the lighting created vetodiodom or LED array within the cavity of the flask may reach across the illuminating surface heat flasks.
Дополнительные преимущества и отличительные характеристики данного изобретения станут очевидными из нижеследующего описания, и они могут быть реализованы посредством конструктивных решений и их сочетаний, которые будут отмечены в прилагаемых пунктах патентных притязаний.Additional advantages and distinguishing characteristics of the present invention will become apparent from the following description, and they can be realized through constructive solutions and their combinations, which will be noted in the attached claims.
Согласно данному изобретению, вышеупомянутые и другие цели и преимущества достигаются за счет светодиодного источника света в виде накаливания, который включает тело колбы, ограничивающее полость колбы, в которой содержится заполняющий ее газ, и содержащее светящуюся поверхность, а также включает:According to this invention, the above and other objectives and advantages are achieved by an LED light source in the form of an incandescent lamp, which includes the body of the bulb, bounding the cavity of the bulb, which contains the gas filling it, and containing a luminous surface, and also includes:
светодиодную матрицу, установленную внутри полости колбы, удерживаемую посредством головки в колбе и предназначенную для создания освещения, при этом светодиодная матрица включает:LED matrix mounted inside the cavity of the bulb, held by means of the head in the bulb and designed to create lighting, while the LED matrix includes:
по крайней мере один светодиод, при этом каждый светодиод содержит первую и вторую излучающие свет поверхности, предназначенные для создания освещения путем электролюминесценции;at least one LED, wherein each LED contains first and second light emitting surfaces intended to create lighting by electroluminescence;
два флюоресцирующих элемента, между которыми размещен светодиод таким образом, что одна из излучающих свет поверхностей обращена непосредственно к одному из флуоресцирующих элементов, опирается на него и получает механизм непосредственно теплопередачи, и при этом освещение, созданное светодиодом способно проходить через две излучающие свет поверхности к двум флуоресцирующим элементам, соответственно;two fluorescent elements, between which the LED is placed so that one of the light emitting surfaces faces directly to one of the fluorescent elements, relies on it and receives a direct heat transfer mechanism, and the lighting created by the LED is able to pass through two surfaces emitting light to two fluorescent elements, respectively;
электрод включающий два конца, электрически соединенных с двумя противоположными концами светодиода, соответственно, и предназначенной для соединения с источником питания через головку в теле колбы; иan electrode comprising two ends electrically connected to two opposite ends of the LED, respectively, and intended to be connected to a power source through a head in the body of the bulb; and
соединительный элемент, соединяющий два флуоресцирующих элемента и устанавливающий их в такое положение, что образуется камера, в которой размещается светодиод, и расстояние между двумя флуоресцирующими элементами устанавливается таким образом, что светодиод занимает положение между двумя флуоресцирующими элементами в камере для светодиода, а два конца электрода выходят наружу и соединяется с головкой в теле колбы, при этом в соединительном элементе, кроме того, образовано одно или более, чем одно отверстие канала между двумя флуоресцирующими элементами таким образом, чтобы светодиод сообщался с полостью колбы за пределами камеры, в которой он находится, и газ-наполнитель служит в качестве среды для непосредственной теплопередачи от светодиода через отверстия каналов в полость колбы, а затем - на все тело колбы для эффективного рассеяния тепла.a connecting element connecting the two fluorescent elements and setting them in such a position that a camera is formed in which the LED is placed, and the distance between the two fluorescent elements is set so that the LED occupies a position between two fluorescent elements in the camera for the LED, and the two ends of the electrode go out and connect with the head in the body of the flask, while in the connecting element, in addition, one or more than one hole of the channel between the two fluorescents is formed elements so that the LED communicates with the bulb cavity outside the chamber in which it is located, and the filler gas serves as a medium for direct heat transfer from the LED through the channel openings to the bulb cavity, and then to the whole bulb body for effective dispersion heat.
В соответствии с другим аспектом данного изобретения, в данном изобретении предлагается светодиодная матрица, включающая:In accordance with another aspect of the present invention, the present invention provides an LED array comprising:
по крайней мере один светодиод, при этом каждый светодиод содержит первую и вторую излучающие свет поверхности, предназначенные для создания освещения путем электролюминесценции;at least one LED, wherein each LED contains first and second light emitting surfaces intended to create lighting by electroluminescence;
два флуоресцирующих элемента, расположенных с двух сторон светодиода, соответственно, таким образом, что освещение, созданное светодиодом способно проходить через две излучающие свет поверхности к двум флуоресцирующим элементам, соответственно;two fluorescent elements located on both sides of the LED, respectively, so that the illumination created by the LED is able to pass through two surface emitting light to two fluorescent elements, respectively;
электрод, содержащий два конца, электрически соединенных с элементами, легированными акцепторной примесью и донорной примесью, соответственно, в светодиоде, и предназначенных для соединения с источником питания; иan electrode comprising two ends electrically connected to elements doped with an acceptor impurity and a donor impurity, respectively, in an LED, and intended to be connected to a power source; and
соединительный элемент, соединяющий два флуоресцирующих элемента и устанавливающий их в такое положение, что образуется камера, в которой размещается светодиод, и расстояние между двумя флуоресцирующими элементами устанавливается таким образом, что светодиод занимает положение между двумя флуоресцирующими элементами в камере для светодиода, а два конца электрода выходят наружу из камеры для светодиода, при этом соединительный элемент включает:a connecting element connecting the two fluorescent elements and setting them in such a position that a camera is formed in which the LED is placed, and the distance between the two fluorescent elements is set so that the LED occupies a position between two fluorescent elements in the camera for the LED, and the two ends of the electrode go out of the camera for the LED, while the connecting element includes:
пару позиционирующих элементов, зажимающих два флуоресцирующих элемента с двух концов, соответственно, таким образом, чтобы расстояние между двумя флуоресцирующими элементами при их соединении превышало толщину светодиода с тем, чтобы обеспечить поверхностную передачу тепла между каждой излучающей свет поверхностью и соответствующим флуоресцирующим элементом за счет разницы между расстоянием между флуоресцирующими элементами и толщиной светодиода; иa pair of positioning elements, clamping two fluorescent elements from two ends, respectively, so that the distance between the two fluorescent elements when connected exceeds the thickness of the LED so as to provide surface heat transfer between each light-emitting surface and the corresponding fluorescent element due to the difference between the distance between the fluorescent elements and the thickness of the LED; and
два держателя для светодиода, соединенных с двумя боковыми сторонами светодиода, соответственно, таким образом, чтобы светодиод оставался в подвешенном состоянии между двумя флуоресцирующими элементами внутри камеры для светодиода, тем самым достигается непосредственная теплопередача от светодиода через две стороны светодиода и два флуоресцирующих элемента.two holders for the LED connected to the two sides of the LED, respectively, so that the LED remains suspended between two fluorescent elements inside the camera for the LED, thereby achieving direct heat transfer from the LED through the two sides of the LED and two fluorescent elements.
Согласно еще одному аспекту данного изобретения, данное изображение включает способ изготовления светодиодного источника света, предназначенного для создания освещения, при этом способ включает следующие шаги:According to another aspect of the present invention, this image includes a method of manufacturing an LED light source for creating lighting, the method comprising the following steps:
(a) наложение горизонтально друг на друга первого слоя, рассеивающего ток, и второго слоя, создающего освещение;(a) horizontally stacking the first current scattering layer and the second lighting layer;
(в) формирование слоистого светодиодного элемента, в котором образованы две изучающие свет поверхности путем легирования слоистого светодиодного элемента с целью образования элемента, легированного акцепторной примесью, на слое, рассеивающем ток, и легированного донорной примесью, на создающем освещение слое таким образом, что между двумя указанными слоями создается p-n переход, на котором происходит электролюминесценция;(c) the formation of a laminated LED element in which two light-studying surfaces are formed by doping a laminated LED element to form an element doped with an acceptor impurity on a current scattering layer and doped with a donor impurity on an illumination layer such that between two these layers create a pn junction at which electroluminescence occurs;
(c) размещение множества слоистых светодиодных элементов между двумя флуоресцирующими элементами таким образом, что две излучающие свет поверхности слоистого светодиодного элемента обращены к двум флуоресцирующим элементам и непосредственно на них опираются, осуществляя непосредственную теплопередачу;(c) placing a plurality of laminated LED elements between two fluorescent elements so that the two light emitting surfaces of the laminated LED element face the two fluorescent elements and lean directly on them, providing direct heat transfer;
(d) установка электрода, соединенного с каждым слоистым светодиодным элементом и предназначенного для соединения слоистого светодиодного элемента с источником электропитания;(d) installing an electrode connected to each laminated LED element and intended to connect the laminated LED element to a power source;
(e) формирование светодиодной матрицы путем герметизации двух флуоресцирующих элементов с соединительным элементом, чтобы образовать камеру для светодиода, в которой размещается один или более одного сложного светодиодного элемента таким образом, что между камерой для светодиода и внешней средой за пределами камеры для светодиода образуется одно или более одного отверстия канала, и таким образом осуществляется непосредственная теплопередача от слоистого светодиодного элемента через отверстия каналов;(e) forming an LED array by sealing two fluorescent elements with a connecting element to form a camera for the LED, in which one or more complex LED elements are placed in such a way that one or more is formed between the camera for the LED and the external environment outside the camera for the LED more than one channel opening, and thus direct heat transfer from the laminated LED element through the channel openings is effected;
(f) формирование светодиодного источника света в виде лампы накапливания путем соединения электрода с головкой в теле колбы и создание опоры для светодиодной матрицы при помощи головки в теле колбы таким образом, что светодиодная матрица размешается внутри полости колбы, заполненной газом-наполнителем, при этом газ-наполнитель служит в качестве среды для теплопередачи, благодаря которой тепло, создаваемое светодиодной матрицей, отводится и достигает колбы; и(f) the formation of the LED light source in the form of a storage lamp by connecting the electrode to the head in the body of the flask and creating support for the LED matrix using the head in the body of the flask so that the LED matrix is placed inside the cavity of the flask filled with filler gas, while gas - the filler serves as a medium for heat transfer, due to which the heat created by the LED matrix is removed and reaches the bulb; and
(g) создание конструкции, создающей световой эффект, которая включает один или более одного соединительного элемента, каждый из которых предназначен для соединения одной из светодиодных матриц с головкой в теле колбы с тем, чтобы светодиодные матрицы были расположены в оптимальном положении внутри полости колбы таким образом, чтобы освещение, создаваемое светодиодной матрицей, могло достигать всей освещающей поверхности колбы.(g) creating a design that creates a lighting effect, which includes one or more connecting elements, each of which is designed to connect one of the LED arrays to the head in the body of the bulb so that the LED matrices are located in an optimal position inside the cavity of the bulb so so that the lighting created by the LED matrix can reach the entire illuminating surface of the bulb.
На шаге (a) способ изготовления, кроме того, включает как опцию шаг соединения третьего слоя подложки с создающим освещение слоем.In step (a), the manufacturing method further includes, as an option, the step of connecting the third substrate layer to the illumination layer.
На шаге (в) способ изготовления, кроме того, включает шаг формирования множества слоистых светодиодных элементов путем повторения описанных выше шагов.In step (c), the manufacturing method further includes the step of forming a plurality of laminated LED elements by repeating the above steps.
На шаге (e) способ изготовления, кроме того, включает как опцию шаг формирования множества светодиодных матриц путем повторения описанных выше шагов, после шага (e).In step (e), the manufacturing method further includes, as an option, the step of forming a plurality of LED arrays by repeating the above steps, after step (e).
Согласно описанному выше способу изготовления, шаг (f) можно заменить шагом формирования светодиодного источника света в виде лампы накаливания путем соединения множества светодиодных матриц с головкой в теле колбы, при котором электрод каждой светодиодной матрицы соединяется с головкой в теле колбы, посредством чего удерживаются эти светодиодные матрицы, и эти светодиодные матрицы располагаются внутри полости колбы, которая заполнена газом-наполнителем, при этом газ-наполнитель служит средой для теплопередачи, благодаря которой тепло, создаваемое светодиодной матрицей отводится и достигает колбы.According to the manufacturing method described above, step (f) can be replaced by a step of forming an LED light source in the form of an incandescent lamp by connecting a plurality of LED arrays with a head in the body of the bulb, in which the electrode of each LED matrix is connected to the head in the body of the bulb, whereby these LED matrices, and these LED arrays are located inside the cavity of the flask, which is filled with filler gas, while the filler gas serves as a medium for heat transfer, due to which heat Oh, created by the LED matrix is diverted and reaches the bulb.
Дальнейшие цели и преимущества станут очевидными при рассмотрении нижеследующего описания и чертежей.Further objectives and advantages will become apparent upon consideration of the following description and drawings.
Эти и другие цели, отличительные признаки и преимущества данного изобретения станут очевидными из нижеследующего подробного описания с прилагаемыми чертежами, и прилагаемых пунктов патентных притязаний.These and other objectives, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description with the accompanying drawings, and the attached claims.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 - поперечное сечение, иллюстрирующее светодиодный источник света и способ его изготовления, согласно предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.Figure 1 is a cross section illustrating an LED light source and a method for manufacturing it, according to a preferred embodiment of the present invention.
Фиг.2 - вид сверху, иллюстрирующий альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 2 is a plan view illustrating an alternative embodiment of an LED light source according to the aforementioned preferred embodiment of the present invention.
Фиг.3 - поперечное сечение по линии А-А, иллюстрирующий альтернативный вариант светодиодного источника света, изображенного на Фиг.2, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 3 is a cross-section along line AA illustrating an alternative embodiment of the LED light source shown in FIG. 2 according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.4 - поперечное сечение, иллюстрирующее светодиод в светодиодном источнике света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.4 is a cross section illustrating an LED in an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.5 - перспективное изображение с частичным пространственным разделением деталей, иллюстрирующее конструктивное соотношение между светодиодом и двумя флуоресцирующими элементами в светодиодном источнике света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.5 is a perspective view with a partial spatial separation of the parts, illustrating the structural relationship between the LED and two fluorescent elements in the LED light source, according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.6 - вид сбоку, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.6 is a side view illustrating another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.6A - вид сбоку, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, изображенного на Фиг.6, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.6A is a side view illustrating another alternative embodiment of the LED light source shown in FIG. 6, according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.7 - вид сбоку, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.7 is a side view illustrating another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.8 - вид сбоку, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 8 is a side view illustrating another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.9 - вид сбоку, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 9 is a side view illustrating another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.10 - вид сбоку, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.10 is a side view illustrating another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.11 - вид сбоку, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.11 is a side view illustrating another alternative embodiment of the LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.12 - вид сверху, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.12 is a plan view illustrating yet another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.13 - вид сверху, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 13 is a plan view illustrating yet another alternative embodiment of an LED light source according to a preferred embodiment of the present invention indicated above.
Фиг.14 - вид сбоку, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.Fig. 14 is a side view illustrating another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.15 - вид сверху, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, изображенного на Фиг.14, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 15 is a plan view illustrating another alternative embodiment of the LED light source shown in FIG. 14, according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.16 - поперечное сечение, иллюстрирующее еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.Fig. 16 is a cross-sectional view illustrating yet another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.17 - поперечное сечение, иллюстрирующее еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention. FIG.
Фиг.18 - вид сбоку, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.Fig. 18 is a side view illustrating yet another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.19 - вид сбоку, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 19 is a side view illustrating another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention. FIG.
Фиг.20 - вид сбоку, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 20 is a side view illustrating another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention. FIG.
Фиг.21 - перспективное изображение с частичным пространственным разделением деталей, иллюстрирующее еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 21 is a partial exploded perspective view illustrating yet another alternative embodiment of an LED light source according to the aforementioned preferred embodiment of the present invention. FIG.
Фиг.22 - поперечное сечение, иллюстрирующее еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating yet another alternative embodiment of an LED light source according to the aforementioned preferred embodiment of the present invention.
Фиг.23 - перспективное изображение с частичным пространственным разделением деталей, иллюстрирующее еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 23 is a partial exploded perspective view illustrating another alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention. FIG.
Фиг.24 - вид сверху, иллюстрирующий светодиодную матрицу в альтернативном варианте светодиодного источника света, изображенном на Фиг.23, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 24 is a plan view illustrating an LED array in an alternative embodiment of the LED light source shown in FIG. 23 according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.25 - поперечное сечение по линии А-А, иллюстрирующее светодиодную матрицу в альтернативном варианте светодиодного источника света, изображенном на Фиг.24, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.FIG. 25 is a cross-sectional view along line AA illustrating an LED array in an alternative embodiment of the LED light source shown in FIG. 24 according to a preferred embodiment of the present invention indicated above.
Фиг.26 - блок-схема способа изготовления светодиодного источника света, согласно предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.Fig. 26 is a flowchart of a method for manufacturing an LED light source according to a preferred embodiment of the present invention.
Фиг.27 - разрез, иллюстрирующий альтернативный вариант светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.Fig. 27 is a sectional view illustrating an alternative embodiment of an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.28 - разрез альтернативного светодиодного источника света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.Fig. 28 is a sectional view of an alternative LED light source according to the aforementioned preferred embodiment of the present invention.
Фиг.29 - разрез, иллюстрирующий светодиод, который электрически соединен с электропроводным слоем, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.29 is a sectional view illustrating an LED that is electrically connected to the conductive layer according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.29A - перспективное изображение с частичным пространственным разделением деталей, иллюстрирующее слой, образующий печатную схему в электропроводном слое, сформированным на флуоресцирующем элементе, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.29A is a partially exploded perspective view illustrating a layer forming a printed circuit in an electrically conductive layer formed on a fluorescent element according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.30 - разрез, иллюстрирующий элемент, легированный акцепторной примесью, и элемент, легированный донорной примесью, в светодиоде, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.30 is a sectional view illustrating an element doped with an acceptor impurity and an element doped with a donor impurity in an LED according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.31 - вид сбоку, иллюстрирующий установку светодиода на флуоресцирующий элемент в перевернутом положении, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.Fig is a side view illustrating the installation of the LED on the fluorescent element in the inverted position, according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.32 - вид сбоку, иллюстрирующий расположение светодиода на флуоресцирующем элементе в перевернутом положении, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.32 is a side view illustrating the arrangement of the LED on the fluorescent element in an inverted position, according to the above preferred embodiment of the present invention.
Фиг.33 - вид сбоку, иллюстрирующий флуоресцирующий слой, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.Fig. 33 is a side view illustrating a fluorescent layer according to the aforementioned preferred embodiment of the present invention.
Фиг.34 - вид сбоку, на котором показан первый альтернативный вариант флуоресцирующего слоя, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.Fig. 34 is a side view showing a first alternative embodiment of a fluorescent layer according to the aforementioned preferred embodiment of the present invention.
Фиг.35 - вид сбоку, на котором показан второй альтернативный вариант флуоресцирующего слоя, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.Fig. 35 is a side view showing a second alternative embodiment of the fluorescent layer according to the aforementioned preferred embodiment of the present invention.
Фиг.36 - разрез, на котором показан третий альтернативный вариант флуоресцирующего слоя, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения.Fig. 36 is a sectional view showing a third alternative embodiment of the fluorescent layer according to the aforementioned preferred embodiment of the present invention.
Подробное описание предпочтительного варианта выполненияDetailed Description of a Preferred Embodiment
На Фиг.1-3 и 16, 17 изображен светодиодный источник света, согласно указанному выше предпочтительному варианту выполнения данного изобретения, при этом светодиодный источник света включает одну или более одной светодиодной матрицы 100, которые можно соединить электрически с источником электропитания, и фиксирующий элемент 5. Каждая из светодиодных матриц 100 включает по крайней мере один светодиод, имеющий первую и вторую излучающие свет поверхности 11, 12, которые можно соединить электрически с источником электропитания, и первый и второй флуоресцирующие элементы 20, 30, расположенные на первой и второй излучающих свет поверхностях 11, 12, соответственно, при этом фиксирующий элемент 5 соединяет два флуоресцирующих элемента 20, 30, фиксируя их в заданном положении.1-3 and 16, 17 illustrate an LED light source according to the above preferred embodiment of the present invention, wherein the LED light source includes one or
В частности, как показано на Фиг.2-5, излучающие свет поверхности 11, 12 светодиода 10 в каждой светодиодной матрице 100 предназначены для создания освещения посредством электролюминесценции. Светодиод 10 расположен между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30. В частности, светодиод 10 расположен между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 в таком положении, что каждая излучающая свет поверхность 11, 12 обращена в сторону соответствующего флуоресцирующего элемента 20, 30 и непосредственно опирается на него для того, чтобы управлять теплоотводом, а создаваемое светодиодом 10 освещение способно проходить через две излучающие свет поверхности 11, 12 на два флуоресцирующих элемента 20, 30, соответственно. Следовательно, светодиод 10 оказывается электрически соединенным с источником электропитания через устройство для электрического соединения. Устройство для электрического соединения включает электрод 81, у которого два конца электрически соединены с двумя противоположными концами светодиода 10, соответственно, для того, чтобы соединить его с источником электропитания.In particular, as shown in FIGS. 2-5, the
Фиксирующий элемент 5 соединен с двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 и предназначен для того, чтобы фиксировать флуоресцирующие элементы 20, 30 в таком положении, чтобы они ограничивали камеру 51, в которой размещается светодиод, между внутренними поверхностями флуоресцирующих элементов 20, 30, таким образом, чтобы светодиод 10 располагался внутри камеры 51 для светодиода. Таким образом, фиксирующий элемент 5 соединен с наружными краями флуоресцирующих элементов 20, 30 для того, чтобы он фиксировал флуоресцирующие элементы 20, 30 в заданном положении.The locking
Кроме того, когда флуоресцирующие элементы 20, 30 зафиксированы фиксирующим элементом 5, зазор между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30, т.е. ширина камеры 51 для размещения светодиода, устанавливается таким, что светодиод 10 удерживается между двумя флуоресцирующими элементами в камере 51 для размещения светодиода, а два конца электрода 81 выходят наружу за пределы камеры 51 для светодиода.In addition, when the
Фиксирующий элемент 5, который представляет собой держатель наружной кромки, может быть реализован с поперечным сечением в форме буквы C с двумя горизонтальными отрезками и вертикальным участком, который проходит между ними, при этом два горизонтальных участка фиксирующего элемента 5 соединяются с двумя наружными сторонами флюоресцирующих элементов 20, 30, соответственно, по их наружным кромкам. Предпочтительно, чтобы фиксирующий элемент 5 имел поперечное сечение в форме буквы E с тремя горизонтальными участками и вертикальным участком, проходящим между ними, при этом два горизонтальных участка E-образного фиксирующего элемента 5 соединены с двумя наружными сторонами флуоресцирующих элементов 20, 30 соответственно, по их наружным кромкам, а средний горизонтальный участок E-образного фиксирующего элемента 5 проходит внутрь камеры 51 для размещения светодиода для того, чтобы дополнительно фиксировать ширину камеры 51 для размещения светодиода, как показано на Фиг.3.The locking
В фиксирующем элементе 5 имеется, кроме того, один или более одного отверстия 70 каналов, расположенных между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 и предназначенных для того, чтобы светодиод 10 сообщался с внешней средой за пределами полости 51 для светодиода и таким образом осуществляется непосредственный теплоотвод от светодиода 10 через выходные отверстия 70 каналов.In the fixing
Необходимо отметить, что у светодиода 10 имеется две излучающие свет поверхности 11, 12, при этом каждая из них соединена с одним из флуоресцирующих элементов 20, 30 таким образом, что один светодиод 10 создает две освещающие поверхности. Таким образом, световая отдача увеличивается по крайней мере на 30%. Более того, светодиод 10 соединяется с подложкой, или теплоотводящим элементом, который обычно представляет собой металлическую подложку, что делает возможным создание у светодиода 10 двух открытых участков, вместо одного, для рассеяния тепла путем конвекции и излучения. Следовательно, становится возможным упростить конструкцию устройства для рассеяния тепла для светодиода 10. Другими словами, по сравнению с традиционным светодиодным источником света, в котором одна сторона светодиода закрыта подложкой или устройством для теплоотвода, светодиод 10, предлагаемый в данном изобретении, создает освещение в более широком угле, поэтому светодиод 10, предложенный в данном изобретении, способен создать освещение при угле большем, чем 180° на каждой излучающей свет поверхности 11, 12.It should be noted that the
Предпочтительно, чтобы первый флуоресцирующий элемент 20 представлял собой флуоресцирующий кристалл, который может быть стеклянным или кристаллическим элементом или прозрачным керамическим элементом, а второй флуоресцирующий элемент 30 представляет собой флуоресцирующий коллоид или наоборот. В качестве альтернативного варианта и первый флуоресцирующий элемент 20, и второй флуоресцирующий элемент 30 могут представлять собой флуоресцирующие кристаллы или флуоресцирующие коллоиды. Другими словами, и первый и второй флуоресцирующие элементы 20, 30 можно выбрать из группы, состоящей из флуоресцирующего кристалла и флуоресцирующего коллоида.Preferably, the
В частности флуоресцирующий кристалл одного из флуоресцирующих элементов 20(30) устанавливается таким образом, что он образует подложку для светодиода 10, которая также способна отводить тепло от светодиода 10 и его рассеивать. Поскольку флуоресцирующий кристалл флуоресцирующего элемента 20(30) имеет толщину, значительно меньшую, чем толщина традиционной подложки в светодиодном источнике света, эффективность теплоотдачи значительно возрастает. Флуоресцирующий кристалл может быть изготовлен из флуоресцирующего стекла или кристаллического материала или из какого-либо вида прозрачной керамики или он может быть изготовлен в виде стеклянного или кристаллического элемента или из прозрачной керамики и покрыт флуоресцирующим порошком. Предпочтительно, чтобы флуоресцирующий элемент был изготовлен из алюмоиттриевого граната, легированного редкоземельными элементами.In particular, the fluorescent crystal of one of the fluorescent elements 20 (30) is mounted in such a way that it forms a substrate for the
Как показано на Фиг.2 и 3, светодиоды 10 расположены на одной прямой на некотором расстоянии друг от друга между флуоресцирующими элементами 20, 30, при этом и для первого флуоресцирующего элемента 20, и для второго флуоресцирующего элемента 30 используются флуоресцирующие кристаллы. В частности, светодиоды 10 соединены электрически или параллельно или последовательно, расположены между двумя флуоресцирующими элементами 20 и установлены на одной прямой в горизонтальной плоскости на расстоянии друг от друга таким образом, что между двумя соседними светодиодами 10 образуется теплопередающие каналы 40, предназначенные для рассеяния тепла.As shown in FIGS. 2 and 3, the
Следует отметить, что флуоресцирующий кристалл, который представляет собой жесткое твердое тело, образует опору для светодиодов 10, что исключает необходимость иметь традиционную подложку (обычно металлическую подложку, например, латунную) для светодиодного источника света, и, таким образом увеличивается светоотдача при одновременном уменьшении общих размеров. Теплопередающий канал 40 который образован между двумя соседними светодиодами, создает условия для эффективного и непосредственного переноса тепла от светодиодов 10. При отсутствии смолоподобных материалов, герметизирующих светодиоды, и при одновременном наличии теплопередающих каналов 40, можно добиться эффективного рассеяния тепла и вытекающей их этого хорошей работы светодиодов 10 в условиях контролируемой и пониженной температуры и увеличения срока службы.It should be noted that the fluorescent crystal, which is a rigid solid body, forms a support for the
Как показано на Фиг.2, 3 и 4, два флуоресцирующих кристалла используются для первого флуоресцирующего элемента 20 и второго флуоресцирующего элемента 30, соответственно, при этом они расположены параллельно друг другу таким образом, чтобы между ними можно было разместить светодиоды. В частности, каждый светодиод 10 выполнен в виде перевернутого кристалла, у которого имеется шесть излучаемых свет граней, и он содержит несколько наложенных друг на друга и расположенных в определенном порядке слоев, которые представляют собой жесткий и прозрачный слой 13, образующий подложку, излучающий свет слой 14 и рассеивающий ток слой 15, они наложены друг на друга и расположены в последовательности, показанной на Фиг. 4, при этом один из флуоресцирующих элементов 30 соединен со слоем 13, образующим подложку, а другой флуоресцирующий элемент 20 соединен с рассеивающим ток слоем 15. Таким образом, конструкция светодиода 10 в виде перевернутого кристалла, которая является простой конструкцией, способна создать две излучающие свет поверхности.As shown in FIGS. 2, 3 and 4, two fluorescent crystals are used for the
Предпочтительно, чтобы слой 13, образующий подложку, был изготовлен из сапфира и крепился к фиксирующему элементу 20 (30) в требуемом положении посредством термокомпрессионной сварки, и чтобы термокомпрессионная сварка предпочтительно представляла собой молекулярную связь. Таким образом, использование молекулярной связи исключает необходимость иметь проводящую среду, такую, как силикагель для теплопередачи, которая ограничена максимальной теплообменной способностью проводящей среды, в результате чего настоящее изобретение значительно увеличивает теплообменную способность и эффективность рассеяния тепла для светодиода 10. Необходимо отметить, что слой 13, образующий подложку, также можно изготовить из других материалов при условии, что слой 13, образующий подложку, может быть прочно соединен путем термокомпрессионной сварки с флуоресцирующим элементом 20 (30), например, из LiALCO3.Preferably, the substrate-forming
Как показано на Фиг. 3 и 5, светодиоды 10 предназначены для создания светового эффекта, при этом два флуоресцирующих элемента 20, 30 образуют со светодиодами 10 трехслойную структуру таким образом, что светодиоды 10 расположены на одной прямой в определенном порядке между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 и образуют теплопередающий канал 40 между двумя противоположными сторонами двух соседних светодиодов 10, соответственно. Фиксирующий элемент 5 в альтернативном варианте может быть элементом, обладающим адгезией, или связующим элементом 50, образующим герметизирующую прокладку между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 по внутреннему периметру флуоресцирующих элементов 20, 30 таким образом, что связующий элемент 50 герметизирует по периметру края флуоресцирующих элементов 20, 30 для того, чтобы зафиксировать светодиоды 10 между флуоресцирующими элементами 20, 30. Вдоль связующего элемента 50 образовано множество отверстий 70 каналов, расположенных на расстоянии друг от друга, которые позволяют осуществлять перенос тепла от светодиодов 10, находящихся внутри камеры 51 для светодиодов, через теплопередающие каналы 40 и отверстия 70 каналов. Несколько опорных элементов 60 расположены регулярно в определенном порядке между каждыми двумя соседними светодиодами внутри теплопроводящих каналов 40 и предназначены для закрепления относительного расположения каждых двух светодиодов и для поддержания определенной высоты камеры 51 для размещения светодиода между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30. Предпочтительно для заполнения объема камеры 51 для размещения светодиода между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 использовать инертный газ такой, как гелий и азот, имеющих высокую теплопроводность, для того, чтобы еще больше увеличить перенос тепла для отвода тепла от светодиодов 10.As shown in FIG. 3 and 5, the
Следует отметить, что светодиоды 10 расположены между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 и имеют границу, образованную связующим элементом 50, и что рассеяние тепла эффективно достигается благодаря наличию открытых отверстий 70 у теплопередающих каналов 40.It should be noted that the
Предпочтительно, чтобы связующий элемент 50 представлял собой силикагель, который обладает отражательной способностью, и включал электрод 81, рассеивающий ток слой 15 включал элемент 102 с легирующей акцепторной примесью, излучающий свет слой 14 включал элемент 101 с легирующей донорной примесью, расположенный на стороне, ближайшей к рассеивающему ток слою 15, светодиоды 10 были электрически соединены последовательно или параллельно и светодиоды 10 были электрически соединены с электродом 81 посредством соединительного элемента 80 такого, как золотая проволока, медная проволока печатный проводник, нанесенный по крайней мере на один флуоресцирующий элемент 20, 30 проводящим материалом и т.п. В частности, каждые два светодиода электрически соединены посредством соединительного элемента 80, который соединяет элемент 102 с легирующей примесью p-типа и элемент 101 с легирующей примесью n-типа двух расположенных рядом светодиодов 10, и светодиод 10, расположенный с края, соединен с электродом 81.Preferably, the bonding
В альтернативном варианте фиксирующий элемент 5 в светодиодном источнике света включает два элемента 90 позиционирования, расположенные по краям и зажимающие два флуоресцирующие элемента 20, 30, фиксируя их в заданном положении, как показано на Фиг.3. Использование элементов 90 позиционирования вместо элемента 50, который был описан выше, позволяет осуществить непосредственный контакт светодиодов 10 с двумя флуоресцирующими элементами 20, 30, что еще более оптимизирует рассеяние тепла от светодиодов 10.Alternatively, the locking
Следует отметить, что альтернативный вариант светодиода имеет не конструкцию перевернутого кристалла, а стандартную конструкцию, в которой элемент 102 с легирующей примесью p-типа и элемент 101 с легирующей примесью n-типа расположены на двух противоположных гранях светодиода 10. Как показано на Фиг.16, светодиодная матрица 100 содержит светодиод 10, у которого имеются две излучающие свет поверхности 11, 12, предназначенные для создания освещения посредством электролюминесценции, и два флуоресцирующих элемента 20, 30, между которыми расположен светодиод 10 таким образом, что одна из излучающих свет поверхностей 11(12) обращена к соответствующему флуоресцирующему элементу 20(30) для того, чтобы освещение, создаваемое светодиодом 10 могло проходить сквозь две излучающие свет поверхности 11, 12 на два флуоресцирующих элемента 20, 30, соответственно. Другими словами, элемент 102 с легирующей примесью p-типа и элемент 101 с легирующей примесью n-типа расположены, соответственно, на излучающих свет поверхностях 11, 12 светодиода 10.It should be noted that the alternative LED has not an inverted crystal structure, but a standard design in which the p-
Электрод 81 включает два конца, электрически соединенные с двумя противоположными сторонами светодиода 10, соответственно, и предназначены для соединения с источником электропитания. Фиксирующий элемент 5 электрически соединен со светодиодом 10, и два флуоресцирующих элемента 20, 30 удерживаются им в заданном положении таким образом, что образуется камера 51 для размещения светодиода, а расстояние между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 относительно светодиода 10 устанавливается таким образом, что светодиод 10 оказывается подвешенным между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 в камере 51 для размещения светодиода, и два конца электрода наружу за пределы камеры 51 для размещения светодиода, при этом в фиксирующем элементе 5 имеется, кроме того, одно или более одного отверстия 70 каналов, находящихся между флуоресцирующими элементами 20, 30 и предназначенных для того, чтобы светодиод 10 сообщался с окружающей средой за пределами камеры 51 для размещения светодиода и таким образом осуществлялся непосредственный перенос тепла от светодиода 10 через отверстия каналов.The
Предпочтительно, чтобы фиксирующий элемент 5 включал два элемента 90 позиционирования на двух концах, которые зажимают светодиод 10 и два флуоресцирующих элемента 20, 30 и фиксируют их в заданном положении таки образом, что светодиод 10 оказывается подвешенным между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 и удерживается в заданном положении посредством двух элементов 90 позиционирования. В частности, как показано на Фиг.16, 17, фиксирующий элемент 5 включает два элемента 90 позиционирования, в каждом из которых имеются два расположенных с краев паза 91, которые проходят вдоль двух краев элемента 90 позиционирования, и один средний паз 92, проходящий между указанными двумя расположенными по краям пазами 91, и два держателя 93 светодиода, каждый из которых имеет первый конец, плотно входящий в средний паз 91 соответствующего элемента 90 позиционирования, и второй конец, соединяющий с боковой стороной светодиода 10. Другими словами, два элемента 90 позиционирования имеют два типа пазов 91, 92 на каждом элементе 90 позиционирования, которые в предпочтительном варианте расположены на расстоянии друг от друга параллельно друг другу, при этом два расположенных по краям паза 91 на каждом элементе 90 позиционирования имеют такой размер, чтобы в них плотно входил один конец соответствующего флуоресцирующего элемента 20, 30, а средний паз 92 имеет такой размер, чтобы в него плотно входил держатель 93 светодиода. Таким образом, два флуоресцирующих элемента 20, 30 фиксируются в заданном положении посредством расположенных по краям пазов 91 на двух элементах 90 позиционирования, соответственно, и образуют камеру 51 для размещения светодиода, а расстояние между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 устанавливается таким, что светодиод 10, имеющий толщину меньшую, чем это расстояние, позиционируется в камере 51 и удерживается посредством держателей 93 светодиода в подвешенном положении между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30, и, кроме того, при этом между каждым флуоресцирующим элементом 20, 30 и светодиодом 10 создается теплопередающий канал 40, предназначенный для эффективной и непосредственной теплопередачи через теплопередающий канал 40 и флуоресцирующие элементы, расположенные с обеих сторон светодиода 10.Preferably, the locking
Как показано на фиг.17, когда светодиодная матрица 100 включает множество светодиодов 10, имеющих стандартную конструкцию, светодиоды 10 удерживаются посредством множества держателей 93 светодиодов и соединяются друг с другом посредством множества соединительных элементов 80. Другими словами, каждый светодиод 10 удерживается за две боковые стороны двумя держателями 93 светодиода, соответственно, благодаря чему один светодиод 10 соединяется с другим светодиодом 10, а два светодиода 10 на противоположных концах светодиодной матрицы 100 соединены с элементами 90 позиционирования, соответственно. С другой стороны, каждые два светодиода 10 соединены между собой посредством одного соединительного элемента 80.As shown in FIG. 17, when the
Следует отметить, что в светодиодном источнике света, предлагаемом в данном изобретении, обеспечивается эффективное рассеяние тепла от светодиода 10 или светодиодов 10 в конструкции с использованием перевернутого кристалла или в стандартной конструкции (без использования перевернутого кристалла), и его можно использовать в конструкциях и установках различного назначения, например, в осветительных лампах, аварийных источниках света, источниках света PAR (parabolic aluminized reflector), автомобильных источниках света, уличном освещении, освещении подземных переходов, внутреннем освещении, в настольных лампах, подвесных светильниках, в свечеобразных лампах и т.п. Когда светодиодный источник света, предложенный в данном изобретении, сконструирован в форме светодиодной лампы, имеющей вид лампы накаливания, конструкция светодиодной матрицы с использованием перевернутых кристаллов и светодиодной матрицы со стандартной конструкцией становятся взаимозаменяемыми и замещаемыми, что не выходит за пределы сути данного изобретения.It should be noted that the LED light source proposed in this invention provides efficient heat dissipation from the
Как показано на Фиг.6, светодиодный источник света, предлагаемый в данном изобретении, выполнен в форме лампы накаливания, которая включает тело колбы 110, ограничивающую поверхность 111 колбы, которая заполнена газом-наполнителем 112, находящимся внутри колбы ПО, при этом одна или более, чем одна, светодиодная матрица 100 крепится внутри полости 111 колбы в теле колбы 110 и образует светодиодную лампу в форме лампы накаливания.As shown in Fig.6, the LED light source proposed in this invention is made in the form of an incandescent lamp, which includes the body of the
Таким образом, каждый светодиод 10 предназначен для генерирования внутри полости 11 колбы света, который проходит сквозь колбу 110. Кроме того, электрод 81 электрически соединяет светодиод 10 и адаптер 82 светодиодной лампы, для создания источника электропитания для светодиода 10 через электрод 81. Таким образом, рассеяние тепла можно осуществить путем создания отверстий 70 в каналах с целью отвода тепла от светодиода 10 в полость 111 колбы в теле колбы 110.Thus, each
Как показано на Фиг.6, светодиоды установлены на одной прямой впритык друг к другу и образуют вытянутую вдоль оси конструкцию, при этом светодиоды 10 установлены таким образом, что они имеют одинаковую ориентацию, позволяющую светодиодам 10 излучать свет с обеих своих сторон. В альтернативном варианте, как показано на Фиг.6A, светодиоды 10 расположены таким образом, что они имеют различную ориентацию, позволяющую светодиодам 10 излучать свет в различных направлениях. Как показано на Фиг.6A, некоторые светодиоды 10 имеют такую ориентацию, что они излучают свет в направлениях вперед и назад, а некоторые светодиоды 10 имеют такую ориентацию, при которой они излучают свет налево и направо. Таким образом, светодиоды 10 имеют чередующуюся ориентацию для того, чтобы обеспечить излучение света светодиодной матрицей 100 в пределах 360°.As shown in FIG. 6, the LEDs are mounted on one straight line up against each other and form an elongated structure along the axis, while the
Таким образом, газ-наполнитель 112, который может быть инертным газом выполняет роль промежуточной среды между светодиодом 10 и телом колбы 110 таким образом, что вся площадь поверхности колбы 110 может использоваться для рассеяния тепла. Предпочтительно, чтобы газ-наполнитель 112 представлял собой полидиметилсилоксан (силиконовое масло). В результате этого площадь поверхности, доступная для рассеяния тепла, значительно возрастает, что приводит к увеличению эффективности рассеяния тепла. Поскольку газ-наполнитель 112 является инертным газом, окружающим светодиод 10, и он герметизирован внутри полости 111 колбы в теле колбы 110, то светодиод 10 оказывается дополнительно защищенным от окисления внутри полости 111 колбы, заполненной инертным газом, что приводит к увеличению срока службы и повышению надежности.Thus, the filling
Предпочтительно, чтобы светодиодная матрица 100 могла, кроме того, включать проводник 120, соединяющий флуоресцирующие элементы 20, 30 с адаптером 82 светодиодной лампы в колбе 110, как показано на Фиг.7 и 8. Следует отметить, что размер и форму колбы 110 можно выбрать из конфигураций, представленных на Фиг.6-11. Колба 110 может иметь вытянутую форму, как показано на Фиг.6 и Фиг.10, овальную форму, как показано на Фиг.7, форму традиционной лампы накаливания, как показано на Фиг.8 и Фиг.11, или форму колбы, как показано на Фиг.9.Preferably, the
Как показано на Фиг.9, светодиодный источник света, согласно данному изобретению, выполнен в виде лампы накаливания PAR (с параболическим алюминиевым рефлектором). В частном случае источник света в виде лампы накаливания PAR включает двухслойную колбу, в которой первый слой 130 колбы является наружным слоем, а второй слой 140 колбы является внутренним слоем, при этом между этими двумя слоями 130, 140, образуется полость, а также имеется отверстие 150, посредством которого полость между слоями сообщается с внешней средой.As shown in Fig. 9, the LED light source according to this invention is made in the form of a PAR incandescent lamp (with a parabolic aluminum reflector). In a particular case, the light source in the form of an incandescent lamp PAR includes a two-layer bulb in which the
Предпочтительно, чтобы светодиодный источник света, согласно данному изобретению, включал, кроме того, светоотражательный элемент 160, проходящий в боковом направлении от одной из сторон одного флуоресцирующего элемента 20(30) вдоль светодиодной матрицы 100 на некотором расстоянии от нее таким образом, что свет, излученный светодиодом 10 направляется посредством отражающей поверхности светоотражающего элемента 160 и отображается в одном направлении, что используется для создания светового эффекта в одном направлении. Другими словами, свет, излучаемый светодиодным источником света, собирается и отражается в заданном направлении благодаря наличию светоотражающего элемента 160, как показано на Фиг.10.Preferably, the LED light source according to this invention also includes a
Предпочтительно, чтобы светодиодный источник света, согласно данному изобретению, включал конструкцию 17 для создания светового эффекта, которая включает один или более одного соединителей 170, при этом у каждого соединителя 170 имеется один конец, соединенный с одной светодиодной матрицей 100, и другой конец, который крепится к телу колбы 110 светодиодной лампы для того, чтобы разместить светодиодную матрицу 100 в оптимальном положении внутри полости 111 колбы в колбе 110.Preferably, the LED light source according to this invention includes a
Например, как показано на Фиг.11, конструкция 17 для создания светового эффекта предназначена для крепления светодиодных матриц 100 внутри полости 111 колбы и включает множество соединительных элементов 170, расходящихся в радиальном направлении, каждый из которых соединен на одном конце с одной светодиодной матрицей 100, и они расположены концентрически и направлены наружу к колбе 110 таким образом, что светодиоды 10 расположены в определенном порядке в центральной части полости 111 колбы для создания светового эффекта на всей излучающей свет поверхности 1102 колбы 110. Следует отметить, что колба 110 также служит в качестве средства для рассеяния тепла.For example, as shown in FIG. 11, the
В частности, как показано на Фиг.11, светодиодная матрица 100 включает один светодиод 10, предназначенный для создания освещения, два флуоресцирующих элемента 20, 30, образующие со светодиодом 10 трехслойную структуру типа сэндвич, соединительного элемента 50, который фиксирует светодиод 10 между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 таким образом, чтобы образовалась множество отверстий 70 каналов между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30. Соединительный элемент 50 включает электрод 81, расположенный на удаленном конце и предназначенный для электрического соединения светодиода 10 и адаптера 82 светодиодной лампы на колбе 110, предназначенного для соединения с источником электропитания.In particular, as shown in FIG. 11, the
В альтернативном варианте светодиодная матрица 100 содержит множество светодиодов 10, соединенных последовательно или параллельно для создания освещения, два флуоресцирующих элемента 20, 30, образующих со светодиодами 10 трехслойную структуру, соединительный элемент 50, который фиксирует светодиоды 10 между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 таким образом, чтобы образовалась множество отверстий 70 каналов между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30. Соединительный элемент 50 включает электрод 81, расположенный на удаленном конце, который предназначен для электрического соединения светодиодов 10 с источником электропитания.Alternatively, the
Например, как показано на Фиг.12, два флуоресцирующих элемента 20, 30 представляют собой два идентичных прямоугольных флуоресцирующих кристалла 20, 30, у которых имеются две противоположные стороны, предназначенные для соединения, на которых имеется первый конец и второй конец электрода 81, которые предназначены для соединения со светодиодами 10.For example, as shown in FIG. 12, the two
Например, как показано на Фиг.13, два флуоресцирующих элемента 20, 30 представляют собой два идентичных круглых флуоресцирующих кристалла 20, 30 у которых имеются две противоположные стороны, предназначенные для соединения, на которых имеется первый конец и второй конец электрода 81, которые предназначены для соединения со светодиодами 10. Как показано, один из светодиодов 10 расположен в центре, из которого другие светодиоды расходятся наружу, концентрически окружая светодиод 10, находящийся в центре, таким образом, что теплопередающие каналы 40, которые открыты в отверстия 70 каналов, расходящихся радикально по периметру светодиодной матрицы 100, что оптимизирует рассеяние тепла.For example, as shown in FIG. 13, the two
В альтернативном варианте, как показано на Фиг.14, 15, светодиодная матрица 100 содержит один светодиод 10, предназначенный для создания освещения, два флуоресцирующих элемента 20, 30, образующих со светодиодом 10 трехслойную структуру, элемент 90 позиционирования, который фиксирует положение светодиода 10 между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30, и электрод 81, у которого первый конец и второй конец соединены с двумя противоположными сторонами светодиода, расположены на двух противоположных сторонах светодиодной матрицы 100 и предназначены для электрического соединения светодиода 10 с источником электропитания. Следует отметить, что не требуется, чтобы светодиод 10 в этом варианте выполнения имел конструкцию перевернутого кристалла.Alternatively, as shown in FIGS. 14, 15, the
В альтернативном варианте, как показано на Фиг.18-20 в качестве примеров приводятся несколько иллюстративных примеров колбы 110, в которых колба 110 имеет различные формы которые будут соответствовать различному назначению и дизайну. Например, колба 110 может иметь сегментированную форму, которая показана на Фиг.18, форму в виде свечи, как показано на Фиг.19; и форму в виде колпака, как показано на Фиг.20.Alternatively, as shown in FIGS. 18-20, several illustrative examples of
Предпочтительно, чтобы светодиодная лампа, согласно данному изобретению, могла, кроме того, включать конструкцию 18, предназначенную для отвода тепла и выполненную на наружной поверхности колбы 110 для того, чтобы еще больше увеличить площадь поверхности рассеяния тепла, когда используется светодиодная матрица 100 высокой мощности, в особенности для наружного освещения. Например, как показано на Фиг.21, светодиодная лампа содержит колбу 110, в которой образованы отражающая свет поверхность 1102 с одной стороны и не излучающая свет поверхность 1103 с противоположной стороны, светодиодную матрицу 100, создающую световой эффект, отражающий свет элемент 160, который направляет свет от светодиодной матрицы 100 на излучающую свет поверхность 1102 таким образом, чтобы световой эффект осуществлялся через излучающую свет поверхность 1102, и отводящую тепло конструкцию 18, включающую множество ребер 181, выходящих в радиальном направлении из не излучающей свет поверхности 1103 колбы 110 и предназначенных для создания дополнительной площади поверхности рассеяния тепла.Preferably, the LED lamp according to the present invention may further include a
Следует отметить, что светодиодную лампу, согласно данному изобретению, также можно использовать для дисплея с задней подсветкой в компьютере или телевизоре. Как показано на Фиг.22, светодиодная лампа устроена таким образом, что она создает освещение посредством отражающего колпачка 190, который соединен с отражающей панелью 191 и рассеивающей панелью 192 таким образом, что свет направляется посредством отражающего колпачка 190, отражающей панели 191 и рассеивающей панели 192 на направляющую свет панель 193 для создания светового эффекта.It should be noted that the LED lamp according to this invention can also be used for a backlit display in a computer or television. As shown in FIG. 22, the LED lamp is arranged to provide illumination by means of a
Следует упомянуть, что по сравнению с традиционной осветительной аппаратурой светодиодный источник света также излучает тепло в то время, когда он создает освещение, и производимое тепло, которое существенно повышает температуру окружающей среды, существенно и отрицательно влияет на светоотдачу светодиодного источника света. В традиционных технических решениях световой эффект светодиодного источника света создается благодаря электролюминесценции, вызываемой электронами и дырками, когда на них действует внешняя энергия, которая подается в виде электричества на p-n переход, и световой эффект, возникший на p-n переходе, должен пройти через полупроводниковые материалы и герметизирующие материалы самого светодиодного источника света, чтобы выйти наружу и создать световой эффект. В результате этого, с учетом подаваемой электроэнергии и эффективности использования подаваемой электроэнергии, излучаемой мощности света и эффективности пропускания света, процент преобразования энергии в световую энергию составит приблизительно только от 30% до 40%, в то время, как тепловая энергия составит около 70%. Следовательно, управление теплом является важнейшим фактором, определяющим развитие традиционных технических решений. По сравнению с традиционными техническими решениями, данное изобретение направляет развитие на увеличение светоотдачи и уменьшение выработки тепла, что успешно решает проблему низкой эффективности светодиодных источников света.It should be noted that, compared to traditional lighting equipment, an LED light source also emits heat while it creates lighting, and the heat produced, which significantly increases the ambient temperature, significantly and negatively affects the light output of the LED light source. In traditional technical solutions, the light effect of the LED light source is created due to electroluminescence caused by electrons and holes, when they are exposed to external energy, which is supplied as electricity to the pn junction, and the light effect arising from the pn junction must pass through semiconductor materials and sealing materials of the LED light source itself to go outside and create a light effect. As a result of this, taking into account the supplied electricity and the efficiency of use of the supplied electricity, the emitted light power and the transmission efficiency of light, the percentage of conversion of energy into light energy will be approximately only 30% to 40%, while the thermal energy will be about 70%. Therefore, heat management is the most important factor determining the development of traditional technical solutions. Compared with traditional technical solutions, this invention directs the development to increase light output and reduce heat production, which successfully solves the problem of low efficiency of LED light sources.
В светодиодном источнике света, предлагаемом в данном изобретении удается успешно избежать предубеждений или практики использования радиатора, специально разработанного для светодиодных источников света в традиционных технических решениях, и использовать характеристики электролюминесценции, которые позволяют создать световой эффект во все стороны, оптимизировать использование светового эффекта во все стороны таким образом, чтобы успешно решить проблему образования "узких мест" в отношении рассеивания тепла, вызванную традиционным радиатором, который служит главным или единственным каналом рассеяния тепла, путем создания открытой области вокруг светодиода и создание каналов таким образом, что световая отдача, а также эффективность рассеяния тепла значительно возрастают. Кроме того, увеличение эффективности рассеяния тепла позволило снизить температуру окружающей среды, что дополнительно оптимизирует условия для того, чтобы электроны и дырки создавали высокоэффективный световой эффект посредством электролюминесценции, и следовательно, позволяет создавать цикл высокой эффективности рассеяния тепла, высокой светоотдачи и высокой эффективности рассеяния тепла. При испытании светодиодного источника света, согласно данному изобретению, процент преобразования энергии из электрической в световую может достигать 85% или более того.In the LED light source proposed in this invention, it is possible to successfully avoid the prejudice or practice of using a radiator specially designed for LED light sources in traditional technical solutions, and use the characteristics of electroluminescence, which allow you to create a light effect in all directions, optimize the use of light effect in all directions so as to successfully solve the problem of bottlenecks in relation to heat dissipation caused by traditional m radiator, which serves as the main or sole channel for heat dissipation, by creating an open area around the LED and creating channels so that the light output, as well as the efficiency of heat dissipation, increase significantly. In addition, an increase in heat dissipation efficiency made it possible to lower the ambient temperature, which further optimizes the conditions for electrons and holes to create a highly efficient light effect by electroluminescence, and therefore, allows the creation of a cycle of high heat dissipation, high light output, and high heat dissipation efficiency. When testing the LED light source according to this invention, the percentage conversion of energy from electrical to light can reach 85% or more.
Кроме того, дополнительное использование инертного газа-наполнителя вокруг светодиодов 10 для осуществления непосредственного теплообмена, еще более понизило температуру окружающей среды вокруг светодиодов, а, следовательно, еще более, до 90% или более того, увеличило процент преобразования электрической энергии в световую энергию, что является значительным эффектом, создаваемым данным изобретением.In addition, the additional use of an inert filler gas around the
В альтернативном варианте выполнения данного изобретения как показано на Фиг.23-25. светодиодный источник света включает колбу 110 и одну или более одной светодиодной матрицы 100, находящуюся внутри колбы 110 и закрепленную в ней. Колба 110 ограничивает полость 111 колбы, находящуюся внутри колбы 110 и предназначенную для заполнения ее газом-наполнителем 112. Каждая светодиодная матрица 100 включает множество светодиодов 10, множество соединительных элементов 80, таких, как проволока, соединяющих электрически светодиоды 10, два флуоресцирующих элемента 20, 30, электрод 81 и отражающий элемент 160.In an alternative embodiment of the present invention as shown in FIGS. 23-25. the LED light source includes a
Два флуоресцирующих элемента 20, 30 располагаются поверх двух излучающих свет поверхностей 11, 12 светодиодов 10 и фиксируют светодиоды 10 в таком положении, что свет, излучаемый светодиодом 10, способен проходить сквозь два флуоресцирующих элемента 20, 30 для создания освещения в угле, превышающем 180° за счет электролюминесценции на двух излучающих свет поверхностях 11, 12.Two
Электрод 81 электрически соединен со светодиодами для того, чтобы электрически соединить светодиоды, которые соединены между собой посредством соединительного элемента 80, с источником электропитания.The
Светоотражающий элемент 160 проходит в сторону от одной боковой стороны одного флуоресцирующего элемента 20(30) на некотором расстоянии от светодиодной матрицы 100 и вдоль нее таким образом, что свет излучаемый светодиодом 10 направляется посредством отражающей поверхности отражающего элемента 160 и падает в одном направлении, что оказывается полезным для создания светового эффекта в одном направлении. Другими словами, свет, испускаемый светодиодным источником света, собирается и отражается в заранее заданном направлении благодаря наличию светоотражающего элемента 160.The
Светодиоды 10 расположены таким образом, что достигается равномерное и оптимальное излучение света. Таким образом, каждые два светодиода 10 расположены парами, в которых один из светодиодов 10, обозначенный, как первый светодиод 10A, имеет структуру перевернутого кристалла, а другой, обозначенный, как второй светодиод 10B, имеет стандартную структуру. Например, как показано на Фиг.24 и 25, множество пар светодиодов 10 расположены таким образом, что они образуют два ряда, что позволяет добиться равномерного и оптимального излучения света.The
Другими словами, два ряда светодиодов 10, имеющих чередующиеся конструкции, представляющие собой структуру с перевернутым кристаллом и стандартную структуру, установлены на одной прямой для создания равномерного и оптимального светового эффекта.In other words, two rows of
Колба 110 может, кроме того, иметь покрытие 1101 колбы, которое облегчает теплоотдачу. Например, как показано на Фиг.23, покрытие 1101 колбы выполнено по всей внутренней поверхности колбы 110. Предпочтительно, чтобы покрытие 1101 было выполнено из полидиметилсилоксана или материалов с аналогичными теплофизическими свойствами.The
Фиг.27, 28 и 30 иллюстрируют еще один альтернативный вариант светодиодного источника света, который, кроме того, включает электропроводный слой 80A, наложенный по крайней мере на один из флуоресцирующих элементов 20, 30, при этом светодиод 10 находится в электрическом контакте с электропроводным слоем 80A таким образом, что светодиоды 10 электрически соединены последовательно или параллельно, а светодиоды 10 электрически соединены с электродом 81 посредством электропроводного слоя 80A. Другими словами, соединительный элемент 80, предназначенный для электрического соединения светодиодов 10, как описывалось выше, можно исключить. Другими словами, соединительный элемент может представлять собой соединительную проволоку или печатную схему и служить для электрического соединения со светодиодами 10.27, 28 and 30 illustrate another alternative embodiment of an LED light source, which further includes an electrical
Как показано на Фиг.27-29, электропроводный слой 80A нанесен на каждый из флуоресцирующих элементов 20, 30 в виде слоя печатного монтажа, при этом электропроводный слой 80A изготавливается, предпочтительно из прозрачного материала, через который может проходить свет таким образом, что когда свет излучается светодиодом 10, свет может проходить сквозь электропроводный слой 80A к флуоресцирующим элементам 20, 30.As shown in Figs. 27-29, an electrically
Как показано на Фиг.29 и 30, две противоположные грани светодиода 10 электрически соединены с электропроводными слоями 80A на флуоресцирующих элементах 20, 30, соответственно. В частности, элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, расположены у двух противоположных граней светодиода 10, чтобы иметь электрическое соединение с электропроводными слоями 80A на флуоресцирующих элементах 20, 30, соответственно. Согласно предпочтительному варианту выполнения, электропроводный слой 80A может быть слоем печатного монтажа, нанесенного на флуоресцирующие элементы 20, 30 в таком месте, чтобы он совмещался с элементом 102, легированным акцепторной примесью, и элементом 101, легированным донорной примесью, светодиода 10, когда светодиод 10 соединяется с флуоресцирующим элементом 20, 30. Таким образом светодиодный источник света, предложенный в данном изобретении, можно соединить с источником переменного тока без использования выпрямителя или трансформатора.As shown in FIGS. 29 and 30, two opposite faces of the
Более двух светодиодов 10 можно соединить с флуоресцирующими элементами 20, 30 при их расположении на одной прямой на некотором расстоянии друг от друга таким образом, чтобы светодиоды 10 были электрически соединены друг с другом через электропроводные слои 80A. Кроме того, на концах боковых сторон флуоресцирующих элементов 20, 30 имеются электроды 81, которые электрически соединены с электропроводным слоем 80A, соответственно, таким образом, что когда светодиод 10 соединяются с флуоресцирующими элементами 20, 30, светодиоды 10 электрически соединяются с электродами 81 через электропроводные слои 80A. Следовательно, благодаря описанному выше способу производства, производственные затраты существенно снижаются, а светоотдача и эффективность рассеяния тепла существенно возрастают.More than two
Следует отметить, что электропроводный слой 80A можно сформировать на одном из флуоресцирующих элементов 20, 30, при этом элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, расположены на одной и той же грани светодиода 10, т.е. элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, расположены на одной из излучающих свет поверхностей 11, 12 светодиода 10 таким образом, чтобы элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, светодиода 10 могли быть электрически соединены с электропроводным слоем 80A на одном из флуоресцирующих элементов 20, 30. Как показано на Фиг.29A, электропроводный слой 80A выполнен в виде слоя печатного монтажа, сформированного на соответствующем флуоресцирующем элементе 20, на котором имеется множество пар соединительных подложек, нанесенных методом печатного монтажа на соответствующем флуоресцирующем элементе 20, 30 и предназначенных для электрического соединения с элементом 102, легированным акцепторной примесью, и элементом 101, легированным донорной примесью, каждого светодиода, соответственно, и множество соединительных элементов, нанесенных методом печатного монтажа на соответствующий флуоресцирующий элемент 20, 30 и предназначенных для электрического соединения светодиодов 10, в то время, когда светодиоды 10, в каждом из которых имеется элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, расположенные на одной и той же излучающей свет поверхности 11, электрически соединены с электропроводным слоем 80A.It should be noted that the
Также следует отметить, что светодиоды 10 в светодиодной матрице 100, которая устанавливается в колбе 110, чтобы образовать светодиодную лампу, как показано на Фиг.7-10, 18-21 и 23-24, могут быть установлены на одной прямой впритык друг к другу при различной ориентации и образовать вытянутую конструкцию, подобную конструкции светодиодной матрицы, изображенной на Фиг.6A, для того, чтобы обеспечить свойство излучать свет по всем направлениям. Расположение светодиодов с различной ориентацией в светодиодной матрице следует рассматривать как очевидный альтернативный вариант данного изобретения.It should also be noted that the
В данном изобретении также предлагается способ изготовления светодиодного источника света, согласно описанному выше предпочтительному варианту выполнения. Как показано на Фиг.26, способ изготовления светодиода 10 включает следующие шаги.The present invention also provides a method for manufacturing an LED light source according to a preferred embodiment described above. As shown in FIG. 26, a method for manufacturing the
(1) наложение первого рассеивающего ток слоя 15 и второго излучающего свет слоя 14, ориентированных предпочтительно горизонтально.(1) the application of the first current-scattering
(2) Образование светодиода 10, в котором имеются две излучающие свет поверхности 11, 12, путем легирования светодиода 10 с образованием элемента 102, легированного акцепторной примесью, на рассеивающем ток слое 15 и элемента 101, легированного донорной примесью, на излучающем свет слое 14 таким образом, что между этими двумя слоями 14, 15 создается p-n переход, на котором происходит электролюминесценция.(2) The formation of the
Предпочтительно, чтобы способ, кроме того, включал шаг соединения третьего слоя 13, образующего подложку, с излучающим свет слоем 14.Preferably, the method further includes the step of connecting the
Способ изготовления светодиодной матрицы 100 включает следующие шаги:A method of manufacturing an
(a) Размещение по крайней мере одного светодиода 10 между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 таким образом, что две излучающие свет поверхности 11, 12 светодиода 10 обращены в сторону двух флуоресцирующих элементов 20, 30, которые образуют для них непосредственную опору и осуществляют непосредственную теплопередачу.(a) Placing at least one
(b) Электрическое соединение электрода 81 со светодиодом 10 для того, чтобы электрически соединить светодиод 10 с источником электропитания.(b) The electrical connection of the
(c) Образование светодиодной матрицы 100 путем фиксации двух флуоресцирующих элементов 20, 30 при помощи фиксирующего элемента 5, чтобы образовать камеру 51 для размещения светодиодов, в которой размещается один или более одного светодиода 10 таким образом, что между камерой 51 для размещения светодиода и внешней средой за пределами камеры 51 для размещения светодиодов создаются отверстия 70 каналов, в результате чего достигается непосредственный перенос тепла от слоистого светодиода 10 через отверстия 70 каналов.(c) Formation of the
Следует отметить, что два флуоресцирующих элемента 20, 30 можно использовать для размещения множества светодиодов 10. Таким образом, светодиоды 10 на шаге (a) размещаются на одной прямой между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30 таким образом, что две излучаемые свет поверхности 11, 12 светодиодов 10 обращены в сторону двух флуоресцирующих элементов 20, 30, которые образуют для них непосредственную опору и осуществляют непосредственную теплопередачу.It should be noted that two
Когда используется множество светодиодов 10, светодиоды 10 размещаются на одной прямой таким образом, чтобы между двумя соседними светодиодами 10 образовывался теплопередающий канал 40, который открыт благодаря отверстию 70 канала и предназначен для оптимизации рассеяния тепла.When a plurality of
Когда предлагается изготовление светодиодной лампы, предлагаемый способ также включает следующие шаги.When the manufacture of an LED lamp is proposed, the proposed method also includes the following steps.
(A) Установка одной или более, чем одной светодиодной матрицы 100 внутри полости 11 колбы 110.(A) Installing one or more than one
(B) Создание структуры светодиодной лампы путем электрического соединения электрода 81 с адаптером 82 светодиодной лампы на колбе 110 таким образом, что светодиодная матрица 100 находится внутри полости 11 колбы, заполненной газом-наполнителем 112, при этом газ-наполнитель 112 служит средой для осуществления теплопередачи, предназначенной для отвода тепла, вырабатываемого светодиодной матрицей 100, с тем, чтобы оно достигало колбы 110.(B) Creating the structure of the LED lamp by electrically connecting the
Когда используется несколько светодиодных матриц 100, можно включить конструкцию 17 для создания светового эффекта, предназначенную для оптимизации эффекта освещения. В этом случае указанный способ будет, кроме того, включать следующие шаги:When
(A1) Включение конструкции 17 для создания светового эффекта, которая включает один или более одного соединительного элемента 170, каждый из которых предназначен для соединения одной из светодиодных матриц 100 с адаптером 82 на колбе 110 с тем, чтобы расположить светодиодные матрицы 100 в оптимальном положении внутри полости 112 колбы таким образом, чтобы освещение создаваемое светодиодной матрицей 100 могло достичь всей создающей освещение поверхности 1102 колбы 110.(A1) Turning on the
Следует отметить, что фиксирующий элемент 5 может представлять собой соединительный элемент 50 или два элемента 90 позиционирования и служить для закрепления двух флуоресцирующих элементов 20, 30 посредством молекулярной связи или путем зажима. Светодиод 10 может представлять собой двухслойный светодиод 10 или трехслойный светодиод 10, создающий освещение с обоих сторон.It should be noted that the locking
В альтернативном варианте, светодиодный источник света, предлагаемый в данном изобретении, может быть изготовлен следующим способом, как показано на Фиг.31 и 32.Alternatively, the LED light source proposed in this invention can be manufactured in the following manner, as shown in Fig.31 and 32.
Каждый светодиод 10 соединяется с первым флуоресцирующим элементом 20 в таком положении, что каждый из светодиодов 10 монтируется перевернутым, как показано на Фиг.31. Следовательно, элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, располагается на одной и той же грани светодиода 10 и соединяется с первым флуоресцирующим элементом 20, как показано на Фиг.32. Соединительный элемент 80 заранее смонтирован на первом флуоресцирующем элементе 20, образует множество выступающих контактов на первом флуоресцирующем элементе 20 и совмещается со светодиодом 10 таким образом, что когда светодиод 10 соединяется с первым флуоресцирующим элементом 20, светодиод 10 оказывается электрически соединенным с соединительным элементом 80.Each
Преимуществом является то, что электропроводный слой 80A, который выполнен как слой печатного монтажа, можно сформировать заранее на первом флуоресцирующем элементе 20, чтобы он электрически соединялся со светодиодом 10, когда светодиод 10 соединяется с первым флуоресцирующим элементом 20. Затем второй флуоресцирующий элемент 30 можно наложить на светодиоды 10 после того, как светодиоды 10 будут соединены с первым флуоресцирующим элементом 20, с тем, чтобы светодиоды 10 были заключены между флуоресцирующими элементами 20, 30. Следует отметить, что светодиоды 10 можно разместить с большой степенью на первом флуоресцирующем элементе 20 и, используя этот способ, зафиксировать их между двумя флуоресцирующими элементами 20, 30.An advantage is that the
На Фиг.33 показан альтернативный вариант выполнения флуоресцирующего элемента 30A, согласно которому флуоресцирующий элемент 30A выполнен в виде тонкого флуоресцирующего слоя 30A, наложенного на каждый светодиод 10, при этом флуоресцирующий слой 30A работает так же, как и описанный выше флуоресцирующий элемент 30. Таким образом, поскольку элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, расположены на одной и той же грани светодиода 10, флуоресцирующий слой 30A образован предпочтительно путем напыления на противоположную грань светодиода 10. Следовательно, можно существенно уменьшить общую толщину светодиодного источника света путем уменьшения толщины флуоресцирующего элемента 30 в результате использования флуоресцирующего слоя 30A. В частности, каждый светодиод 10 сконструирован таким образом, что он имеет излучающий свет слой 14 и рассеивающий ток слой 15, при этом элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, расположены на рассеивающем ток слое 15 в виде выступающих точечных контактов светодиода 10.33 shows an alternative embodiment of the
Как показано на Фиг.34, светодиод 10 соединен с первым флуоресцирующим элементом 20, при этом элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, расположены на одной и той же грани светодиода 10, которая находится напротив флуоресцирующего элемента 20. Флуоресцирующий слой 30A, выступающий в качестве замены флуоресцирующего элемента 30, наносится на светодиод 10 таким образом, чтобы он покрывал элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, с тем чтобы закрыть светодиод 10, находящийся на первом флуоресцирующем элементе 20. Поэтому соединительный элемент 80 формируется на первом флуоресцирующем элементе 20 путем ультразвуковой сварки, чтобы создать электрическое соединение с элементом 102, легированным акцепторной примесью, и элементом 101, легированным донорной примесью, при этом точки соединения элемента 102, легированного акцепторной примесью и элемента 101, легированного донорной примесью, при этом точки соединения элемента 102, легированного акцепторной примесью и элемента 101, легированного донорной примесью, с соединительными элементами 80 покрыты флуоресцирующим слоем 30A.As shown in Fig. 34, the
На Фиг.35 показано альтернативное размещение светодиода 10, при котором светодиод 10 соединен с первым флуоресцирующим элементом 20 таким образом, что элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, располагаются на одной и той же грани светодиода 10 и обращены к первому флуоресцирующему элементу 20. Другими словами, элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, имеют электрическое соединение с соединительными элементами 80 на первом флуоресцирующем элементе 20, выполненное посредством сварки. Флуоресцирующий слой 30A, выступающий в качестве замены флуоресцирующего элемента 30, нанесен на светодиод 10 и покрывает светодиод 10, находящийся на первом флуоресцирующем элементе 20.Fig. 35 shows an alternative arrangement of the
В альтернативном варианте флуоресцирующий элемент 30 можно сформировать в виде множества отдельных флуоресцирующих элементов 31A, которые наложены на светодиоды 10, соответствующим образом, чтобы заменить слой 13 подложки, при этом отдельный флуоресцирующий элемент 31A накладывается на излучающий свет слой 14, как показано на Фиг.36. Другими словами, слой 13 подложки исключается и заменяется флуоресцирующим слоем 31A, как показано на Фиг.36.Alternatively, the
Другими словами, слой 13 подложки можно сформировать в виде сапфирового слоя, соединенного с соответствующим флуоресцирующим элементом 30, интегрального слоя, объединенного с соответствующим флуоресцирующим элементом 30, тонкого флуоресцирующего слоя 30A, или отдельных флуоресцирующих элементов 31A. Следует отметить, что конкретный вариант выполнения и альтернативные варианты могут заменять друг друга и использоваться в различных осветительных приборах, таких, как светодиодные лампы, представленные на Фиг.6-11 и 18-23. Кроме того, соединительный элемент 80 и электропроводный слой 80A взаимозаменяемы, когда необходимо осуществить электрическое соединение с элементом 102, легированным акцепторной примесью, и элементом 101, легированным донорной примесью, в светодиоде 10. Элемент 102, легированный акцепторной примесью, и элемент 101, легированный донорной примесью, могут быть сформированы либо на одной и той же грани светодиода 10, либо сформированы на противоположных гранях светодиода 10 для того, чтобы их можно было электрически соединить с соединительным элементом 80 или электропроводным слоем 80A.In other words, the
Таким образом, благодаря описанному выше способу изготовления производственные затраты существенно снижаются, а светоотдача и эффективность рассеяния тепла значительно возрастают. Кроме того, традиционный светодиодный источник света, имеющий полимерный корпус, герметизированный слой, будет генерировать относительно большее количество тепла при температуре 200°C в конечной точке, поскольку тепло удерживается и сохраняется внутри полимерного корпуса, и тепло может передаваться только через сапфировую подложку. Следовательно, интенсивность света в традиционном светодиодном источнике света будет уменьшаться, когда увеличивается температура, обусловленная выработкой тепла традиционным светодиодным источником света. Светодиодный источник света, предлагаемый в данном изобретении, будет вырабатывать тепло и создавать температуру от 40-50°C, поскольку тепло может эффективно рассеиваться через флуоресцирующие элементы 20, 30 таким образом, что в светодиодный источник света можно включить обыкновенный вентилятор, создающий воздушный поток, и увеличивающий рассеяние тепла в светодиодном источнике света, предлагаемом в данном изобретении. Как только уменьшится температура среды, окружающей светодиодный источник света, интенсивность света светодиодного источника возрастет, при этом минимизируется вырабатываемое им тепло.Thus, thanks to the manufacturing method described above, production costs are significantly reduced, and light output and heat dissipation efficiency are significantly increased. In addition, a traditional LED light source having a polymer case, a sealed layer will generate a relatively greater amount of heat at a temperature of 200 ° C at the end point, since heat is retained and stored inside the polymer case, and heat can only be transmitted through the sapphire substrate. Therefore, the light intensity in the conventional LED light source will decrease when the temperature due to the heat generation of the traditional LED light source increases. The LED light source proposed in this invention will generate heat and create a temperature of 40-50 ° C, since the heat can be efficiently dissipated through the
Кроме того, данное изобретение позволяет разрешить нерешенную проблему, возникшую вследствие традиционного представления о том, что светодиоду требуется особая подложка, рассеивающая тепло, в качестве опоры. В данном изобретении не используется никакая рассеивающая тепло подложка, но создается возможность излучать свет в обе стороны от светодиодного источника света, что позволяет преодолеть ограничения по углу, свойственные светодиодам, и создает возможность использовать световую энергию во всех углах излучения, с тем, чтобы можно было достичь большего по крайней мере на 30% использования световой энергии. Другими словами, данное изобретение позволяет существенно и полностью преодолеть "узкое место", связанное с рассеянием тепла в традиционной рассеивающей тепло подложке, и осуществляет полное освещение и полное рассеяние тепла по всем направлениям в одно и то же время, что значительно увеличивает эффективность освещения и способность рассеивать тепло. В особенности данное изобретение позволяет светодиоду 10 работать эффективно при относительно низкой температуре окружающей среды при значительном увеличении его способности рассеивать тепло, что еще больше оптимизирует условия, при которых электроны и дырки создают мощный световой эффект благодаря электролюминесценции, и, следовательно, создают хороший рабочий цикл высокой эффективности рассеяния тепла - высокой эффективности освещения - высокой эффективности рассеяния тепла. Светодиодный источник света, предлагаемый в данном изобретении, как показали испытания, обеспечивает 85% или более преобразования электрической энергии в световую энергию.In addition, this invention allows to solve the unresolved problem that arose due to the traditional idea that the LED requires a special substrate that dissipates heat as a support. No heat dissipating substrate is used in the present invention, but it is possible to emit light on both sides of the LED light source, which overcomes the angle limitations inherent in LEDs and makes it possible to use light energy in all angles of radiation so that achieve at least 30% more use of light energy. In other words, this invention can significantly and completely overcome the bottleneck associated with heat dissipation in a traditional heat dissipating substrate, and provides full illumination and complete heat dissipation in all directions at the same time, which significantly increases the lighting efficiency and ability dissipate heat. In particular, this invention allows the
Специалист в данной области поймет, что вариант выполнения данного изобретения, представленный на чертежах и описанный выше, является только примером и не может считаться ограничительным.One skilled in the art will understand that the embodiment of the present invention shown in the drawings and described above is only an example and cannot be considered restrictive.
Таким образом, можно видеть, что цели данного изобретения были полностью и эффективно осуществлены. Варианты выполнения были показаны и описаны с целью проиллюстрировать функциональные и конструктивные принципы данного изобретения, и они могут подвергаться изменениям без отхода от этих принципов. Следовательно, данное изобретение включает все модификации, не выходящие за пределы объема и сущности следующих пунктов патентных притязаний.Thus, it can be seen that the objectives of the present invention have been fully and effectively implemented. Embodiments have been shown and described with the aim of illustrating the functional and constructive principles of the present invention, and they can be modified without departing from these principles. Therefore, this invention includes all modifications not exceeding the scope and essence of the following claims.
Claims (13)
множество светодиодов (10), при этом светодиоды (10) имеют первую излучающую свет поверхность (11) и расположенную на противоположной стороне вторую излучающую свет поверхность (12 и светодиоды (10) предназначены для создания освещения посредством электролюминесценции как на первой, так и на второй излучающей свет поверхностях (11, 12);
два флуоресцирующих элемента (20, 30), расположенных поверх первой и второй поверхностей (11, 12) каждого светодиода (10) соответственно и предназначенных для фиксации светодиодов (10) в таком положении, при котором освещение, создаваемое как первой, так и второй излучающими свет поверхностями (11, 12) светодиодов (10), может проходить сквозь два указанных флуоресцирующих элемента (20, 30), выходя от первой и второй излучающих свет поверхностей (11, 12) соответственно;
электрод (81), электрически соединенный со светодиодом (10) и предназначенный для выполнения электрического соединения светодиодов (10) с источником электропитания; и
характеризующийся тем, что фиксирующий элемент (5) соединен с двумя флуоресцирующими элементами (20, 30) и предназначен для того, чтобы удерживать флуоресцирующие элементы (20, 30) в таком положении, при котором между внутренними поверхностями флуоресцирующих элементов (20, 30) образуется камера (51) для размещения светодиодов с тем, чтобы внутри камеры (51) для размещения светодиодов можно было разместить светодиоды (10), при этом в фиксирующем элементе (5) между флуоресцирующими элементами (20, 30) имеется множество отверстий (70) каналов, посредством которых светодиоды (10) сообщаются с окружающей средой за пределами камеры (51) для размещения светодиодов, при этом между двумя указанными флуоресцирующими элементами (20, 30) размещены с образованием трехслойной структуры светодиоды (10) таким образом, что светодиоды (10) расположены рядами между двумя флуоресцирующим элементами (20, 30), образуя теплопередающий канал (40) между двумя противоположными сторонами двух расположенных рядов светодиодов (10) соответственно, при этом отверстия (70) каналов выполняются на расстоянии друг от друга вдоль фиксирующего элемента (5) с тем, чтобы сделать возможной теплопередачу от каждого светодиода (10), находящегося внутри камеры (51) для размещения светодиодов, через теплопередающие каналы (40) и отверстия (70) каналов.1. An LED light source comprising one or more than one LED matrix (100), wherein each LED matrix (100) comprises:
many LEDs (10), while the LEDs (10) have a first light emitting surface (11) and a second light emitting surface located on the opposite side (12 and LEDs (10) are designed to create lighting by electroluminescence on both the first and second light emitting surfaces (11, 12);
two fluorescent elements (20, 30) located on top of the first and second surfaces (11, 12) of each LED (10), respectively, and designed to fix the LEDs (10) in a position in which the illumination created by both the first and second emitting the light by the surfaces (11, 12) of the LEDs (10) can pass through the two indicated fluorescent elements (20, 30), leaving the first and second light emitting surfaces (11, 12), respectively;
an electrode (81) electrically connected to the LED (10) and designed to perform electrical connection of the LEDs (10) with a power source; and
characterized in that the fixing element (5) is connected to two fluorescent elements (20, 30) and is designed to hold the fluorescent elements (20, 30) in a position in which between the inner surfaces of the fluorescent elements (20, 30) is formed a chamber (51) for placing the LEDs so that inside the chamber (51) for placing the LEDs it is possible to place the LEDs (10), while in the fixing element (5) between the fluorescent elements (20, 30) there are many channel openings (70) by means of The light emitting diodes (10) communicate with the environment outside the chamber (51) to accommodate the LEDs, while the LEDs (10) are placed between the two fluorescent elements (20, 30) to form a three-layer structure so that the LEDs (10) are arranged in rows between two fluorescent elements (20, 30), forming a heat transfer channel (40) between two opposite sides of two rows of LEDs (10), respectively, while the holes (70) of the channels are made at a distance from each other along the fixing its member (5) so as to make possible the transfer of heat from each LED (10) situated within the chamber (51) for placing the LEDs through the heat transfer channels (40) and the holes (70) channels.
(a) обеспечение наличия множества светодиодов (10), в которых имеются первая излучающая свет поверхность (11) и расположенная на противоположной стороне вторая излучающая свет поверхность (12), при этом светодиоды (10) предназначены для создания освещения посредством электролюминесценции как на первой, так и на второй излучающей свет поверхности (11, 12);
(b) фиксация светодиодов (10) между двумя флуоресцирующими элементами (20, 30) с целью создания светодиодной матрицы (100), такой чтобы освещение, создаваемое светодиодами (10), могло проходить сквозь оба флуоресцирующих элемента (20, 30) как от первой, так и от второй излучающей свет поверхности (11, 12) соответственно;
(c) электрическое соединение электрода (81) со светодиодами (10) для того, чтобы осуществить электрическое соединение светодиодов (10) с источником электропитания;
(d) соединение фиксирующего элемента (5) с наружными краями флуоресцирующих элементов (20, 30) с тем, чтобы сохранять постоянными расстояния между ними и тем самым фиксировать светодиоды (10) между флуоресцирующими элементами (20, 30);
при этом шаг (а), кроме того, включает следующие шаги:
(а.1) наложение на рассеивающий ток слой (15) излучающего свет слоя (14); и
(а.2) формирование указанных светодиодов (10) путем легирования светодиодов (10) с тем, чтобы образовать элемент (102), легированный акцепторной примесью, на рассеивающем ток слое (15) и элемент (101), легированный донорной примесью, на излучающем свет слое (14) таким образом, что между рассеивающим ток слоем (15) и излучающим свет слоем (14) образуется p-n-переход, на котором должна происходить электролюминесценция;
(а.3) присоединение слоя (13), образующего подложку, к излучающему свет слою (14), при этом образующий подложку слой (13) выполнен в виде прозрачной и жесткой структуры и располагается между соответствующим флуоресцирующими элементом и излучающим свет слоем (14) светодиодов (10);
шаг (b), кроме того, включает шаг размещения светодиодов (10) между двумя флуоресцирующими элементами (20, 30) с образованием трехслойной структуры для фиксации светодиодов (10) в таком положении, что первая и вторая излучающая свет поверхности (11,12) светодиодов (10) обращены непосредственно к флуоресцирующим элементам (20, 30), опираются на них и получают механизм осуществления непосредственной теплоотдачи от светодиодов в то время, когда светодиоды (10) зафиксированы внутри камеры (51) для размещения светодиодов в зазоре между флуоресцирующими элементами (20, 30);
шаг (с), кроме того, включает шаг прокладки соединительного элемента от электрода (81) к светодиодам (10) для того, чтобы осуществить электрическое соединение светодиодов (10) с электродом (81), и шаг формирования электропроводного слоя (80А) по крайней мере на одном из флуоресцирующих элементов (20, 30) для того, чтобы электрически соединить светодиоды с электродом (81),
при этом шаг (а), кроме того, включает шаг формирования множества отверстий (70) каналов в фиксирующем элементе (5) с тем, чтобы обеспечить сообщение камеры (51) для размещения светодиодов с внешней средой, позволяющее рассеивать тепло от светодиодов (10) внутри камеры (51) для размещения светодиодов. 13. A method of manufacturing an LED light source, comprising the following sequence of steps:
(a) providing a plurality of LEDs (10) in which there is a first light emitting surface (11) and a second light emitting surface (12) located on the opposite side, wherein the LEDs (10) are designed to create lighting by electroluminescence as on the first, so on the second surface emitting light (11, 12);
(b) fixing the LEDs (10) between the two fluorescent elements (20, 30) in order to create an LED matrix (100), such that the lighting created by the LEDs (10) can pass through both fluorescent elements (20, 30) as from the first , and from the second surface emitting light (11, 12), respectively;
(c) electrical connection of the electrode (81) with the LEDs (10) in order to electrically connect the LEDs (10) to a power source;
(d) connecting the fixing element (5) with the outer edges of the fluorescent elements (20, 30) in order to keep the distances between them constant and thereby fix the LEDs (10) between the fluorescent elements (20, 30);
wherein step (a), in addition, includes the following steps:
(a.1) applying to the current-scattering layer (15) a light emitting layer (14); and
(a.2) the formation of these LEDs (10) by doping the LEDs (10) so as to form an element (102) doped with an acceptor impurity on a current-scattering layer (15) and an element (101) doped with a donor impurity on a radiating the light layer (14) in such a way that between the current-scattering layer (15) and the light-emitting layer (14) a pn junction is formed at which electroluminescence must occur;
(a.3) attaching the substrate-forming layer (13) to the light-emitting layer (14), wherein the substrate-forming layer (13) is made in the form of a transparent and rigid structure and is located between the corresponding fluorescent element and the light-emitting layer (14) LEDs (10);
step (b), in addition, includes the step of placing the LEDs (10) between two fluorescent elements (20, 30) with the formation of a three-layer structure for fixing the LEDs (10) in such a position that the first and second light-emitting surfaces (11,12) LEDs (10) are turned directly to the fluorescent elements (20, 30), rely on them and receive a mechanism for direct heat transfer from the LEDs while the LEDs (10) are fixed inside the chamber (51) to place the LEDs in the gap between the fluorescent elements tami (20, 30);
step (c) also includes the step of laying the connecting element from the electrode (81) to the LEDs (10) in order to electrically connect the LEDs (10) to the electrode (81), and the step of forming the conductive layer (80A) at least at least one of the fluorescent elements (20, 30) in order to electrically connect the LEDs to the electrode (81),
Moreover, step (a), in addition, includes the step of forming a plurality of channel openings (70) in the fixing element (5) so as to ensure that the camera (51) communicates to accommodate the LEDs with the external environment, allowing heat to be dissipated from the LEDs (10) inside the camera (51) to accommodate the LEDs.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010172360A CN101846256A (en) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | LED light source |
| CN201010172360.1 | 2010-05-04 | ||
| PCT/CN2011/000756 WO2011137662A1 (en) | 2010-05-04 | 2011-04-29 | Led light source and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012153464A RU2012153464A (en) | 2014-06-10 |
| RU2587999C2 true RU2587999C2 (en) | 2016-06-27 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2202843C2 (en) * | 2001-04-27 | 2003-04-20 | Институт проблем химической физики РАН | Semiconductor adjustable-color electroluminescent light source |
| RU53500U1 (en) * | 2005-11-22 | 2006-05-10 | Емельян Михайлович Гамарц | ELECTROLUMINESCENT RADIATOR |
| WO2007044472A2 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Osram Sylvania Inc. | Led with light transmissive heat sink |
| JP2007207895A (en) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Kyocera Corp | Light emitting device and light emitting module |
| DE102008008599A1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-06-25 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Light-emitting semiconductor component has epitaxially grown semiconductor layer sequence with sublayer suitable for light generation and electrical contacts, which are contacting semiconductor layer sequence |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2202843C2 (en) * | 2001-04-27 | 2003-04-20 | Институт проблем химической физики РАН | Semiconductor adjustable-color electroluminescent light source |
| WO2007044472A2 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Osram Sylvania Inc. | Led with light transmissive heat sink |
| RU53500U1 (en) * | 2005-11-22 | 2006-05-10 | Емельян Михайлович Гамарц | ELECTROLUMINESCENT RADIATOR |
| JP2007207895A (en) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Kyocera Corp | Light emitting device and light emitting module |
| DE102008008599A1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-06-25 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Light-emitting semiconductor component has epitaxially grown semiconductor layer sequence with sublayer suitable for light generation and electrical contacts, which are contacting semiconductor layer sequence |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101621811B1 (en) | LED light source and Manufacturing Method Thereof | |
| US9528666B2 (en) | Integrated LED based illumination device | |
| US8317358B2 (en) | Method and apparatus for providing an omni-directional lamp having a light emitting diode light engine | |
| US10495295B2 (en) | Lighting device, heat transfer structure and heat transfer element | |
| US9234655B2 (en) | Lamp with remote LED light source and heat dissipating elements | |
| US9068701B2 (en) | Lamp structure with remote LED light source | |
| US9447948B2 (en) | LED lighting apparatus with flexible light modules | |
| US6465961B1 (en) | Semiconductor light source using a heat sink with a plurality of panels | |
| US20030040200A1 (en) | Method for making a semiconductor light source | |
| US20030039122A1 (en) | Light source using semiconductor devices mounted on a heat sink | |
| US20030038291A1 (en) | Semiconductor light source | |
| US20100102697A1 (en) | Lighting device which includes one or more solid state light emitting device | |
| JP4802304B2 (en) | Semiconductor light emitting module and manufacturing method thereof | |
| US20120281388A1 (en) | LED light source and manufacturing method thereof | |
| US9115870B2 (en) | LED lamp and hybrid reflector | |
| CN102759024B (en) | LED (Light Emitting Diode) light source and manufacturing method thereof | |
| KR100873458B1 (en) | LED module for lighting | |
| RU2587999C2 (en) | Led light source and method of making same | |
| EP2893254A1 (en) | Lamp with remote led light source and heat dissipating elements | |
| AU2012200593B2 (en) | Lighting device, heat transfer structure and heat transfer element | |
| CN213840650U (en) | LED lamp and light source component | |
| KR100646637B1 (en) | Light emitting diode lighting device and manufacturing method | |
| TW201033523A (en) | Fresnel-type LED strip-type lamp | |
| CN102235587A (en) | Ultra-high-power LED (light emitting diode) light source illumination lamp | |
| KR20130083359A (en) | High efficiency thermal radiating structure and electric bulb type in led light device |