МОДУЛЬ ИСТОЧНИКА СВЕТА И СВЕТОИЗЛУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2016 года по МПК F21S4/00 F21S2/00 G02F1/13357 F21V7/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к светоизлучающему модулю и к светоизлучающему устройству, содержащему множество таких светоизлучающих модулей.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С текущими достижениями в области малых и компактных твердотельных источников света, таких как светоизлучающие диоды (СИД, LED) или твердотельные лазеры, различные применения вывода света могут быть реализованы с использованием относительно большого количества малых источников света, включая в себя наборы индивидуально управляемых источников света. Такие применения включают в себя различные осветительные применения, например, такие как системы местного освещения, подсветки жидкокристаллических панелей и тому подобное.

Согласно одному из подходов, большое количество источников света может быть скомпоновано на одном носителе. Однако в сущности, из-за низкого выхода годных и плохой масштабируемости таких решений, были представлены различные модульные концепции.

US 7 350 937 раскрывает модуль освещения для использования в ЖК-подсветке, который компактен и имеет высокую плотность упаковки. Однако там проявляется простор для улучшений в отношении рассеяния тепла, генерируемого СИД, содержащимися в модуле освещения согласно US 7 350 937.

US 2007/0080438 раскрывает полупроводниковое светоизлучающее устройство, включающее в себя кристалл СИД на кремниевой подложке. Кремниевая подложка имеет схему проводки с участком соединительной клеммы микросхемы, соединяющим кристаллы СИД, внешний участок соединительной клеммы, соединяющий внешний блок, и множество главных участков, соединяющих соответствующий участок соединительной клеммы микросхемы и соответствующий внешний участок соединительной клеммы. Согласно US 2007/0080438, площадь участков соединительной клеммы микросхемы сделана больше, чем площадь области, где участок соединительной клеммы микросхемы перекрывает кристаллы СИД, для того чтобы достигнуть теплового излучения с верхней поверхности кремниевой подложки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В связи с вышеизложенным, общая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить улучшенный светоизлучающий модуль.

В соответствии с изобретением, предлагается светоизлучающий модуль, содержащий: множество источников света, скомпонованных в по меньшей мере первом и втором столбце, расположенных бок о бок и проходящих вдоль первого направления расширения светоизлучающего модуля; и множество пар соединительных клемм, каждая из которых электрически подключена к соответствующей паре источников света для обеспечения снабжения их электропитанием, каждая пара соединительных клемм, содержащая первую соединительную клемму и вторую соединительную клемму, расположенные на противоположных сторонах светоизлучающего модуля, где источники света скомпонованы в предопределенной последовательности источников света вдоль первого направления расширения светоизлучающего модуля, и причем пары соединительных клемм, электрически подключенные к соответствующим источникам света, скомпонованы в предопределенной последовательности источников света вдоль первого направления расширения светоизлучающего модуля, и при этом источники света скомпонованы таким образом, что соотношение между светящейся площадью и общей площадью больше чем 25%.

Должно быть понятно, что «столбец» как термин, использующийся в настоящей заявке, относится к линейному расположению элементов, в частности - источников света, вне зависимости от ориентации линейного расположения. «Линейный» в этом контексте означает, что все источники света расположены, в основном, вдоль прямой линии с минимальными отклонениями от прямой линии, такими как сдвиг, меньший, чем поперечный размер одного источника света по отношению к прямой линии. На практике, однако, даже меньшие отклонения от прямой линии могут быть полезными, такие как меньшие, чем половина поперечного размера одного источника света.

Настоящее изобретение основано на осознании того, что светоизлучающий модуль для масштабируемых светоизлучающий систем, имеющих высокую плотность упаковки и высокую надежность, может быть предоставлен путем компоновки источников света, содержащихся в светоизлучающем модуле, по меньшей мере в столбцы, которые, по меньшей мере, частично смещены друг относительно друга таким образом, что источники света упорядочены в заданной последовательности, и путем компоновки соединительных клемм для подключения источников света к электропитанию в той же последовательности.

Таким образом, может быть достигнута существенно большая плотность упаковки, чем при компоновке источников света в один столбец. Источники света скомпонованы на светоизлучающем модуле таким образом, что отношение EPI к площади основания больше чем 25%. Отношение EPI к площади основания - это соотношение между светящейся площадью и общей площадью светоизлучающего модуля. Через конфигурацию источников света и соединительных контактных пар в светоизлучающем модуле согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения рассеяние тепла, генерируемого источниками света, может быть сделано таким эффективным, что увеличение отношения EPI к площади основания будет приводить к соответствующему увеличению яркости светоизлучающего модуля. Это не относится к предшествующему уровню техники светоизлучающих модулей, имеющих недостаточное рассеяние тепла, генерируемого источниками света.

К тому же, соединение бок о бок нескольких идентичных светоизлучающих модулей облегчается, поскольку не требуется пересекающихся соединений. Соответственно, не требуется соединительных элементов для обработки пересекающихся соединений, что предусматривает повышенное соотношение между светящейся площадью и общей площадью нескольких взаимосвязанных светоизлучающих модулей, и меньшую стоимость по сравнению со светоизлучающими модулями, требующими перекрестного соединения смежных светоизлучающих модулей.

Кроме того, поскольку источники света скомпонованы в последовательности, соединения между источниками света и соединительными клеммами могут быть достигнуты с помощью подложки, снабженной единственным проводящим слоем для взаимосвязи источников света и соединительных клемм. Это предусматривает использование высокопроизводительных теплопроводящих печатных плат, таких как печатные платы, сформированные керамическими подложками, имеющими проводящий рисунок, нанесенный туда с помощью процесса прикладывания поверхности, такого как техника печати на тонкой пленке.

В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, источники света, содержащиеся в светоизлучающем модуле, могут быть индивидуально управляемыми. Это значит, что каждый источник света имеет свою собственную пару соединительных клемм, через которую он может индивидуально питаться. Светоизлучающий модуль, кроме того, может включать в себя дополнительные источники света, подключенные к одному или нескольким другим источникам света, которые, таким образом, управляемы как группа.

Индивидуально управляемые источники света преимущественно могут быть сконфигурированы для испускания взаимно различных основных цветов, что делает возможной светоотдачу с управлением цветом за счет использования светоизлучающего модуля или множества светоизлучающих модулей, которые электрически соединены друг с другом.

В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, светоизлучающий модуль может содержать подложку, имеющую проводящий рисунок, сформированный на ней, проводящий рисунок, сконфигурированный для присоединения каждого источника света с по меньшей мере одной из первой соединительной клеммы и второй соединительной клеммы пары соединительных клемм, соответствующей источнику света.

Преимущественно, участок проводящего рисунка может быть сконфигурирован для присоединения каждого источника света к подложке, чтобы сформировать хорошее тепловое и механическое сопряжение между источниками света и подложкой. В предпочтительном варианте осуществления участок проводящего рисунка, присоединяющего отдельный источник света к подложке, по существу, может иметь ту же форму и размер, что и источник света.

Соединение может быть достигнуто путем использования паяного соединения, предпочтительно содержащего Au и Sn, предпочтительно в соотношении около 80% Au и 20% Sn или содержащего Sn, Au и Cu.

Более того, участок проводящего рисунка, соединяющего один из источников света, расположенных в первом столбце, с первой или второй соединительной клеммой, может проходить между двумя взаимно смежными источниками света, расположенными во втором столбце.

Кроме того, пары соединительных клемм могут быть скомпонованы таким образом, чтобы предусмотреть пространственно переменное соединение соответствующих источников света с положительными и отрицательными напряжениями вдоль первого направления расширения светоизлучающего модуля на каждой из противоположных сторон светоизлучающего модуля.

Такое расположение пар соединительных клемм предусматривает расположение всех соединений между верхней частью источников света и соединительным рисунком, обращенное от краев светоизлучающего модуля, что позволяет электрическим соединениям, проходящим от верхней части источников света, которые часто представлены в виде чувствительных проводов связи, быть защищенными, например, с использованием заливки компаундом по технологии glob top, наряду с прежним предоставлением возможности функционального тестирования законченного светоизлучающего модуля.

В качестве альтернативы такое расположение пар соединительных клемм предусматривает расположение всех соединений между верхней частью источников света и соединительным рисунком, обращенное к краям светоизлучающего модуля, что облегчает установку законченного светоизлучающего модуля с использованием, например, оборудования для захвата и установки. В этом случае, светоизлучающие модули могут быть подняты без повреждения соединений от верхней части источников света, которые часто представлены в форме чувствительных проводов связи.

В соответствии с различными вариантами осуществления, источники света, содержащиеся в светоизлучающем модуле, преимущественно могут быть расположены таким образом, что образуется ненаселенный участок, окруженный источниками света, для облегчения автоматической установки светоизлучающего модуля. Такая автоматическая установка может, например, происходить с использованием подходящего оборудования для захвата и установки. В соответствии с упомянутым вариантом осуществления ненаселенный участок, по существу, расположен в центре масс модуля, что обладает преимуществом, заключающимся в том, что силы сбалансированы во время подъема. Следовательно, может достигаться более трудоемкий и надежный процесс.

Чтобы предоставить достаточно места для инструмента, выполняющего вышеупомянутую автоматическую установку, ненаселенный участок может иметь область с диаметром по меньшей мере 0,7 мм, предпочтительно с диаметром по меньшей мере 0,9 мм. В соответствии с упомянутым вариантом осуществления ненаселенный участок может иметь площадь, соответствующую по меньшей мере площади, занимаемой одним из источников света, содержащихся в светоизлучающем модуле.

Чтобы предусмотреть желательное высокое соотношение между светящейся площадью и общей площадью светоизлучающего модуля, светоизлучающий модуль преимущественно может содержать по меньшей мере пять источников света. По меньшей мере пять источников света могут быть скомпонованы в по меньшей мере два столбца.

Согласно другому упомянутому варианту осуществления, светоизлучающий модуль может содержать по меньшей мере 8 источников света, которые могут быть скомпонованы в по меньшей мере 3 столбца.

Источники света, кроме того, преимущественно могут быть твердотельными источниками света, такими как светоизлучающие диоды (СИД), или твердотельными лазерами, посредством чего может быть достигнут очень компактный и энергоэффективный светоизлучающий модуль.

Например, светоизлучающий модуль может содержать один или несколько источников света из группы источников света, содержащих прямые излучатели, такие как СИД на основе диодов InGaN и/или AlInGaP и так называемых СИД с перевернутым кристаллом, предпочтительно - тонкопленочных СИД с перевернутым кристаллом.

Кроме того, светоизлучающий модуль может содержать провода связи, которые электрически соединяют по меньшей мере один из электродов каждого источника света с соответствующим участком проводящего рисунка. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере некоторые из проводов связи могли быть напрямую присоединены к по меньшей мере одной из соединительных клемм.

Кроме того, светоизлучающий модуль преимущественно может иметь большее расширение в первом направлении расширения, чем во втором направлении расширения, перпендикулярном первому направлению расширения. Удлиненный форм-фактор вносит дополнительный вклад в высокое соотношение между светящейся площадью и общей площадью. К тому же, удлиненный форм-фактор способствует тому, что электрическое соединение между источником света и соединительными клеммами будет выполнено с минимальным количеством проводящих слоев, что, как уже было обсуждено выше, предусматривает улучшенное управление теплом, генерируемым источниками света.

Согласно одной примерной конфигурации, светоизлучающий модуль может быть, по существу, прямоугольным с соединительными клеммами, скомпонованными вдоль длинных краев светоизлучающего модуля. Согласно другому варианту осуществления, светоизлучающий модуль может быть, по существу, в форме параллелограмма.

Согласно еще одному варианту осуществления, светоизлучающий модуль может быть снабжен электрическими отверстиями, проходящими через подложку от проводящего рисунка на верхней стороне подложки к другому проводящему рисунку на нижней стороне подложки. Проводящий рисунок на нижней стороне подложки преимущественно может содержать вышеупомянутые пары соединительных клемм, посредством чего может быть получен светоизлучающий модуль с контактами в нижней части. Дополнительно, проводящий рисунок на нижней стороне (стороне, обращенной от источников света) подложки преимущественно может содержать по меньшей мере одну так называемую тепловую подкладку, расположенную, в основном, напротив источников света, чтобы обеспечить хорошее тепловое соединение между источниками света и теплорассеивающей структурой, к которой тепловая подкладка(-и) может быть подключена посредством соединения с высокой тепловой проводимостью, такого как припой.

Дополнительно, множество светоизлучающих модулей согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения, могут содержаться в светоизлучающем устройстве. Светоизлучающие модули преимущественно могут быть скомпонованы бок о бок в мозаичной конфигурации и быть электрически соединенными друг с другом с помощью пар соединительных клемм, посредством чего предоставляются цепочки электрически соединенных источников света. Поскольку пары соединительных клемм расположены в последовательности источников света, светоизлучающие модули могут быть легко скомпонованы бок о бок и электрически соединены без каких-либо пересекающихся соединений. Электрическое соединение между соседними светоизлучающими модулями может быть достигнуто, например, с помощью проводов связи, лент связи, припоя, механического контакта и т.д.

Светоизлучающие модули могут быть скомпонованы бок о бок вдоль прямой линии или могут быть несколько смещены друг относительно друга в зависимости от требований конкретного применения.

Соответственно, такая цепочка электрически соединенных источников света может включать в себя 8-15 источников света, предпочтительно 10-12 источников света.

Вышеупомянутое светоизлучающее устройство может, к тому же, содержать один или несколько дополнительных источников света, например, различные типы СИД-модулей. Один такой дополнительный источник света, который преимущественно может содержаться в светоизлучающем устройстве, это СИД с люминофорным превращением. Согласно упомянутому предпочтительному варианту осуществления, дополнительный источник света преимущественно может содержать кристалл на керамическом (DoC) модуле.

Более того, светоизлучающее устройство преимущественно может содержать по меньшей мере две из вышеупомянутых цепочек электрически соединенных источников света одного цвета, чтобы предусмотреть достаточное смешивание цветов. Это может быть достигнуто использованием светоизлучающих модулей, имеющих подходящим образом скомпонованные источники света одного цвета, или использованием нескольких наборов светоизлучающих модулей, скомпонованных вместе. Согласно варианту осуществления, светоизлучающее устройство преимущественно может содержать по меньшей мере 3 из вышеупомянутых цепочек электрически соединенных источников света одного цвета, чтобы обеспечить дальнейшее улучшение смешивания цветов.

Путем формирования светоизлучающего устройства из множества светоизлучающих модулей согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения может быть предоставлена масштабируемая светоизлучающая поверхность с высоким выходом годных и выгодными свойствами управления теплом.

Чтобы отвести тепло, генерируемое источниками света, и таким образом обеспечить повышенную надежность и срок службы источников света, светоизлучающее устройство может дополнительно содержать теплорассеивающую структуру, расположенную в тепловой связи со светоизлучающими модулями.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, теплорассеивающая структура может быть по меньшей мере частично сделана из меди и может быть напрямую присоединена к светоизлучающим модулям паяным соединением.

Более того, светоизлучающие модули могут быть собраны на подложке IMS (изолированная металлическая подложка) с металлической основой или PCB с металлической сердцевиной, содержащей Cu и/или Al. В этом случае светоизлучающий модуль может иметь слой металлизации на нижней стороне. Это упрощает его пайку на упомянутую IMS. Слой металлизации может, например, содержать Au (часто также Ti). Более того, слой металлизации может быть сделан с рисунками, предпочтительно таким образом, чтобы по меньшей мере зоны под источниками света были покрыты для обеспечения хорошего теплового контакта между источниками света и теплорассеивающей структурой.

Теплорассеивающая структура преимущественно может быть механически структурирована, чтобы определить позиции светоизлучающих модулей друг относительно друга. С этой целью теплорассеивающая структура, например, может быть снабжена углублениями для размещения светоизлучающих модулей и/или углублениями для размещения печатной платы, которая может по меньшей мере частично окружать светоизлучающие модули для обеспечения подключения внешнего питания к светоизлучающим модулям. В качестве альтернативы теплорассеивающая структура может быть снабжена боковыми расширениями и формами, соответствующими светоизлучающим модулям/устройствам. При прикреплении светоизлучающих модулей/устройств к этим выступам с помощью пайки оплавлением или подходящего жидкого клея светоизлучающие модули выравниваются с выступами через действие капиллярности, которое позволяет очень точно позиционировать светоизлучающие модули/устройства.

Более того, вышеупомянутое светоизлучающее устройство может входить в состав осветительного устройства, дополнительно содержащего трубчатый отражатель, организованный для получения света, испускаемого источниками света, содержащимися в светоизлучающих модулях.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты настоящего изобретения далее будут описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, показывающие примерные варианты осуществления изобретения, на которых:

Фиг. 1 - покомпонентное изображение осветительной системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - вид в перспективе трех светоизлучающих модулей согласно варианту осуществления настоящего изобретения, взаимосвязанных в мозаичную конфигурацию;

Фиг. 3a-b схематически иллюстрируют два дополнительных варианта осуществления светоизлучающего модуля согласно настоящему изобретению; и

Фиг. 4 схематически иллюстрирует позиционирование светоизлучающих модулей с использованием теплорассеивающей структуры.

ПРОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В последующем описании настоящее изобретение описано со ссылкой на осветительную систему, содержащую светоизлучающие устройства, сформированные множеством светоизлучающих модулей, размещенных бок о бок и электрически взаимосвязанных с использованием проводных соединений, которые соединяют соединительные клеммы в форме контактных площадок, расположенных на верхней части светоизлучающего модуля.

Должно быть отмечено, что это никоим образом не ограничивает объем изобретения, которое в равной степени применимо ко многим другим конфигурациям светоизлучающего модуля и взаимосвязям между светоизлучающими модулями, содержащимися в светоизлучающем устройстве. Например, соединительные клеммы могут быть предоставлены на сторонах светоизлучающих модулей или на нижней части светоизлучающих модулей. В особенности в случае, когда соединительные клеммы расположены на сторонах светоизлучающих модулей, электрическая взаимосвязь между соседними светоизлучающими модулями может быть достигнута формированием мостов из припоя. Такие мосты из припоя могут быть сформированы одновременно с присоединением светоизлучающих модулей к их носителю, который может быть теплорассеивающей структурой.

Фиг.1 - покомпонентное изображение, схематично иллюстрирующее осветительное устройство для местного освещения, подходящее для освещения, создающего атмосферу, например, при настройке сцены. Осветительное устройство 1 содержит светоизлучающее устройство 2, содержащее множество светоизлучающих модулей 3a-c (только некоторым из светоизлучающих модулей были назначены номера ссылок ради ясности чертежа), теплорассеивающую структуру 4, трубчатый отражатель 5 и рассеиватель 6.

Светоизлучающее устройство 2 - это масштабируемая система, сформированная множеством светоизлучающих модулей 3a-c, размещенных бок о бок и взаимосвязанных непересекающимися электрическими соединениями вдоль сторон. Через эту конфигурацию может быть достигнуто светоизлучающее устройство, имеющее высокий производственный выход в комбинации с высоким соотношением между светящейся площадью и общей площадью.

Эти и дальнейшие полезные свойства светоизлучающего устройства предоставлены через светоизлучающий модуль 3a-c согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Обращаясь к фиг. 2, светоизлучающие модули 3a-c на фиг. 1 показаны более детально (только центральный светоизлучающий модуль 3b будет обсужден детально ниже ради ясности). В примерном варианте, который схематично проиллюстрирован на фиг.2, светоизлучающий модуль 3b содержит подложку 10, проводящий рисунок 11, сформированный на подложке 10, и 5 индивидуально управляемых СИД 12a-e, прикрепленных к подложке 10 и электрически соединенных с проводящим рисунком. СИД 12a-e сконфигурированы для испускания света взаимно различных основных цветов синего (B) (12a), голубого (C) (12b), красного (R) (12с), зеленого (G) (12d) и насыщенного красного (dR) (12e), а проводящий рисунок 11 определяет соответствующие пары 13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b и 17a-b соединительных клемм. Как видно на фиг. 2, СИД 12a-e скомпонованы в двух столбцах 18a-b, расположенных бок о бок и проходящих вдоль первого направления x₁ расширения светоизлучающего модуля 3b. Столбцы 18a-b смещены друг относительно друга таким образом, что СИД 12a-e скомпонованы в последовательности 12a/B, 12b/C, 12c/R, 12d/G, и 12e/R источников света вдоль первого направления x₁ расширения светоизлучающего модуля, и соответствующие пары 13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b и 17a-b соединительных клемм скомпонованы в той же последовательности.

Как может быть понятно при изучении фиг. 2, такое размещение в два столбца 18a-b и в последовательности 12a-e СИД, и конфигурация проводящего рисунка 11 для определения пар 13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b и 17a-b соединительных клемм в той же последовательности приводит к тому, что светоизлучающие модули 3a-c могут быть легко размещены бок о бок и электрически взаимосвязаны без пересекающихся соединяющих проводников. Более того, маршрутизация проводящего рисунка 11 упрощена и предусматривает высокое соотношение между светящейся площадью и общей площадью для светоизлучающих модулей 3a-c. Более того, соединения между СИД 12a-e и парами 13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b и 17a-b соединительных клемм могут быть достигнуты путем использования единого проводящего рисунка, размещенного на подложке, что предусматривает очень эффективный отвод тепла от СИД 12a-e через подложку 10 к теплорассеивающей структуре 4 (фиг. 1).

В иллюстрируемом в настоящий момент примере подложка - это керамическая подложка, и СИД предоставлены как голые кристаллы. Более того, СИД 11a-e электрически подключены к проводящему рисунку 11 через нижний соединитель (невидим на фиг. 2) и проводные соединения, и светоизлучающие модули 3a-c электрически взаимосвязаны с использованием проводных соединений.

Должно быть, однако, отмечено, что подложка может быть любой другой подходящей подложкой, такой как подложкой, сделанной из AlN, AlOx или Si, и что один или несколько СИД могут быть упакованы.

Фиг. 3a-b схематически показывают два дополнительных варианта осуществления светоизлучающего модуля согласно настоящему изобретению.

Прежде всего, обращаясь к фиг. 3a, примерный светоизлучающий модуль 23, который схематично проиллюстрирован там, отличается от светоизлучающего модуля 3b, показанного на фиг. 2 тем, что СИД 12a-е были скомпонованы так, что их соединения на верхней стороне направлены от сторон светоизлучающего модуля 23, и тем, что проводящий рисунок 11 был изменен соответственно. Таким образом, соединения проводами связи удалены от соединительных клемм 13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b и 17a-b, что способствует защите проводных соединений с использованием заливки компаундом по технологии glob top или тому подобного (не показано на фиг. 3a) наряду с прежним предоставлением возможности тестирования светоизлучающего модуля 23 через исследование соединительных клемм 13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b и 17a-b как после, так и до применения заливки компаундом по технологии glob-top.

Фиг. 3b схематично иллюстрирует другой примерный светоизлучающий модуль 26, на котором восемь СИД 27a-h скомпонованы в три столбца 28a-c. СИД 27a-h предоставлены в индивидуально управляемых наборах СИД, сконфигурированных для испускания света взаимно различных цветов. Как указано на фиг. 3b, четыре из СИД 27a, 27c, 27f, и 27h сконфигурированы для испускания зеленого (G) света, два из СИД 27b и 27g сконфигурированы для испускания красного (R) цвета и один из СИД 27e сконфигурирован для испускания насыщенно красного (dR) цвета.

Как может быть видно из фиг. 3b, некоторые из СИД, которые сконфигурированы для испускания света, имеющего один и тот же цвет, подключены друг к другу и вместе формируют индивидуально управляемый набор источников света. Индивидуально управляемые наборы источников света в варианте осуществления на фиг. 3b - это зеленые (G) СИД 27a и 27f, красный (R) СИД 27d, синие (B) СИД 27b и 27g, насыщенно красный (dR) СИД 27e и зеленые (G) СИД 27c и 27h.

Более того, СИД 27a-h в примерном светоизлучающем модуле 26 на фиг. 3b скомпонованы таким образом, что существует ненаселенный участок 30, окруженный СИД 27a-h, для облегчения установки светоизлучающего модуля 26. В частности, устройство для захвата и установки может поднять светоизлучающий модуль 26 на ненаселенном участке 30.

Для оптимального качества светового вывода осветительного устройства 1 на фиг. 1 в отношении таких факторов, как смешение цветов и единообразия, светоизлучающее устройство(-а) 2, содержащееся в нем, должно быть расположено точно по меньшей мере друг по отношению к другу и преимущественно также по отношению к трубчатому отражателю 5.

Фиг. 4 схематично иллюстрирует светоизлучающее устройство согласно варианту осуществления настоящего изобретения, содержащее теплорассеивающую структуру 32, которая структурирована таким образом, чтобы определить позиции светоизлучающих устройств 33a-c, каждое из которых состоит из множества взаимосвязанных светоизлучающих модулей, по отношению друг к другу и к печатной плате (PCB) 34, используемой для подключения светоизлучающего устройства 33a-c к внешнему питанию.

Как схематично показано на фиг. 4, теплорассеивающая структура 32 предоставлена со множеством относительно мелких углублений 35a-c для размещения светоизлучающих устройств 32a-c и относительно глубокого углубления 36 для размещения PCB 34, которая в примерном варианте осуществления, который показан на фиг. 4, значительно толще, чем светоизлучающие устройства 32a-c. Подгоняя светоизлучающие устройства 32a-c и PCB 34 в соответствующие углубления 35a-c, 36, источники света, содержащиеся в светоизлучающих устройствах 32a-c, могут быть расположены точно и надежно друг по отношению к другу и к PCB 34.

Кроме того, вариации для раскрытых вариантов осуществления могут быть осмыслены и воплощены специалистами при осуществлении заявленного изобретения на практике из изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, а единственность не исключает множественности. Одиночный процессор или другой блок может выполнять функции нескольких элементов, изложенных в формуле изобретения. Простое обстоятельство, что определенные критерии перечисляются во взаимно разных зависимых пунктах формулы изобретения, не служит признаком того, что сочетание этих критериев не может использоваться с выгодой.

Изобретение относится к светоизлучающему модулю и к светоизлучающему устройству, содержащему множество таких светоизлучающих модулей. Технический результат - повышение плотности упаковки, легкости монтажа, улучшение рассеяния тепла, увеличение яркости, уменьшение стоимости. Это достигается тем, что светоизлучающее устройство (3a-c; 23; 26; 33a-c) содержит множество источников (12a-e; 27a-h) света, скомпонованных в по меньшей мере первом и втором столбцах (18a-b; 28a-c), расположенных бок о бок и проходящих вдоль первого направления расширения (х₁) светоизлучающего модуля (3a-c; 23; 26; 33a-c); и множество пар (13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b 17a-b) соединительных клемм, каждая из которых электрически подключена к соответствующей паре источников (3a-c; 23; 26; 33a-c) света для обеспечения подачи электрической энергии. Каждая пара (13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b, 17a-b) соединительных клемм содержит первую соединительную клемму (13a, 14a, 15a, 16a, 17a) и вторую соединительную клемму (13b, 14b, 15b, 16b, 17b), которые расположены на противоположных сторонах светоизлучающего модуля (3a-c; 23; 26; 33a-c). Источники (12a-e; 27a-h) света скомпонованы в предопределенной последовательности источников света вдоль первого направления расширения (X₁) светоизлучающего модуля (3a-c; 23; 26; 33a-c), и пары (13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b 17a-b) соединительных клемм, электрически подключенные к соответствующим источникам (12a-e; 27a-h) света, скомпонованы в предопределенной последовательности источников света вдоль первого направления расширения (х₁) светоизлучающего модуля таким образом, что соотношение между светящейся площадью и общей площадью светоизлучающего модуля больше 25%. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Светоизлучающий модуль (3а-с, 23, 26, 33а-с), содержащий: множество источников (12а-е, 27а-h) света, скомпонованных в, по меньшей мере, первом и втором столбцах (18а-b, 28а-с), расположенных бок о бок и проходящих вдоль первого направления расширения (x₁) упомянутого светоизлучающего модуля (3а-с, 23, 26, 33а-с), и множество пар (13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b, 17а-b) соединительных клемм, каждая из которых электрически присоединена к соответствующему одному из упомянутых источников (3а-с, 23, 26, 33а-с) света для обеспечения подачи на них электрической энергии, каждая пара (13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b, 17а-b) соединительных клемм содержит первую соединительную клемму (13а, 14а, 15а, 16а, 17а) и вторую соединительную клемму (13b, 14b, 15b, 16b, 17b), которые расположены на противоположных сторонах упомянутого светоизлучающего модуля (3а-с, 23, 26, 33а-с), при этом упомянутые источники (12а-е, 27a-h) света скомпонованы в предопределенной последовательности источников света вдоль упомянутого первого направления расширения (x₁) светоизлучающего модуля (3а-с, 23, 26, 33а-с), и при этом упомянутые пары (13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b, 17а-b) соединительных клемм, будучи электрически присоединенными к упомянутым соответствующим источникам (12а-е, 27a-h) света, скомпонованы в предопределенной последовательности источников света вдоль упомянутого первого направления расширения (x₁) светоизлучающего модуля, отличающийся тем, что упомянутые источники (12а-е, 27a-h) света скомпонованы таким образом, что соотношение между светящейся площадью и общей площадью светоизлучающего модуля (3а-с, 23, 26, 33а-с) больше 25%.

2. Светоизлучающий модуль (3а-с, 23, 26, 33а-с) по п. 1, в котором упомянутые источники (12а-е, 27a-h) света индивидуально управляемы.

3. Светоизлучающий модуль (3а-с, 23, 26, 33а-с) по п. 1 или 2, в котором упомянутые источники (12а-е, 27a-h) света сконфигурированы испускать свет взаимно различных основных цветов.

4. Светоизлучающий модуль (3а-с, 23, 26, 33а-с) по п. 1 или 2, содержащий подложку (10), имеющую проводящий рисунок (11), сформированный на ней, причем проводящий рисунок (11) сконфигурирован для соединения каждого из упомянутых источников (12а-е, 27a-h) света с, по меньшей мере, одной из упомянутых первой соединительной клеммы (13а, 14а, 15а, 16а, 17а) и второй соединительной клеммы (13b, 14b, 15b, 16b, 17b) пары (13a-b, 14a-b, 15a-b, 16а-b 17а-b) соединительных клемм, соответствующей источнику (12а-е, 27а-h) света.

5. Светоизлучающий модуль (3а-с, 23, 26, 33а-с) по п. 4, в котором участок упомянутого проводящего рисунка (11), соединяющий один из упомянутых источников света, расположенный в упомянутом первом столбце (18а, 28b), с упомянутой первой или второй соединительной клеммой (13a-b, 14a-b, 15a-b, 16а-b 17а-b), проходит между двумя взаимно смежными источниками света, расположенными в упомянутом втором столбце (18b, 28с).

6. Светоизлучающий модуль (3а-с, 23, 26, 33а-с) по п. 1 или 2, в котором упомянутые пары (13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b 17а-b) соединительных клемм скомпонованы для предоставления пространственно переменного подключения соответствующих источников (12а-е, 27a-h) света к положительным и отрицательным напряжениям вдоль упомянутого первого направления расширения (x₁) светоизлучающего модуля (3а-с, 23, 26, 33а-с) на каждой из упомянутых противоположных сторон светоизлучающего модуля.

7. Светоизлучающий модуль (26) по п. 1 или 2, в котором упомянутые источники (27а-h) света скомпонованы таким образом, что существует ненаселенный участок (30), окруженный источниками (27a-h) света, для облегчения автоматической установки светоизлучающего модуля (26).

8. Светоизлучающий модуль (26) по п. 7, в котором упомянутый ненаселенный участок (30) имеет площадь, соответствующую, по меньшей мере, одной половине площади, занятой одним из упомянутых источников (27a-h) света.

9. Светоизлучающий модуль (3а-с, 23, 26, 33а-с) по п. 1 или 2, содержащий, по меньшей мере, 5 источников (12а-е, 27a-h) света.

10. Светоизлучающий модуль (3а-с, 23, 26, 33а-с) по п. 1 или 2, имеющий большее расширение в упомянутом первом направлении расширения (x₁), чем во втором направлении расширения, перпендикулярном упомянутому первому направлению расширения.

11. Светоизлучающий модуль (3а-с, 23, 26, 33а-с) по п. 10, являющийся, по существу, прямоугольным.

12. Светоизлучающее устройство (2), содержащее множество светоизлучающих модулей (3а-с, 23, 26, 33а-с) согласно любому из предшествующих пунктов, расположенных в мозаичной конфигурации и электрически присоединенных друг к другу через упомянутые пары (13a-b, 14a-b, 15a-b, 16a-b, 17а-b) соединительных клемм.

13. Светоизлучающее устройство (2) по п. 12, дополнительно содержащее теплорассеивающую структуру (4, 32), расположенную в тепловом соединении с упомянутыми светоизлучающими модулями (3а-с, 23, 26, 33а-с).

14. Светоизлучающее устройство (2) по п. 12 или 13, в котором упомянутая теплорассеивающая структура (32) механически структурирована для определения положений светоизлучающих модулей (33а-с) друг относительно друга.

15. Осветительная система (1), содержащая светоизлучающее устройство (2) по любому из пп. 12-14 и трубчатый отражатель (5), скомпонованный для получения света, испускаемого источниками света.