Осветительное устройство

Осветительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к вариантам осветительного устройства. В первом варианте осветительное устройство содержит осветительные средства, которые при подаче напряжения излучают первичное излучение, и люминофорные частицы, которые по меньшей мере участками окружают осветительные средства и которые поглощают первичное излучение и испускают вторичное излучение, причем концентрация люминофорных частиц по меньшей мере в одном направлении от осветительных средств уменьшается от первой концентрации частиц ко второй концентрации частиц, наибольшая концентрация люминофорных частиц имеется в первой области, которая по сравнению с другими областями расположена ближе всего к осветительным средствам, а наименьшая концентрация люминофорных частиц имеется во второй области, которая по сравнению с другими областями максимально удалена от осветительных средств. Во втором варианте осветительное устройство содержит осветительные средства, которые при подаче напряжения излучают первичное излучение, и отражающие частицы, прежде всего частицы сульфида бария, сульфита бария, сульфата бария или диоксида титана, которые по меньшей мере участками окружают осветительные средства и которые взаимодействуют с первичным излучением, причем концентрация отражающих частиц по меньшей мере в одном направлении от осветительных средств изменяется от первой концентрации частиц ко второй концентрации частиц.

Осветительные устройства подобного типа известны на рынке, при этом в качестве осветительных средств все большее применение находят светодиоды с испускающей свет полупроводниковой структурой. Прежде всего, в качестве взаимодействующих с первичным излучением твердых частиц применяются известные люминофорные частицы, которые изготовлены из имеющих цветовые центры прозрачных материалов и поглощают попадающее на них излучение, при этом в качестве вторичного излучения они излучают излучение по меньшей мере с одной другой длиной волны. Тем самым, при подходящем выборе люминофорных частиц или смесей люминофорных частиц можно преобразовать испускаемое осветительными средствами излучение в излучение с другим спектром. Другой тип взаимодействующих с первичным излучением твердых частиц могут представлять, например, отражающие частицы, который могут отражать и рассеивать попадающее на них излучение.

Известные осветительные устройства указанного вначале типа зачастую имеют относительно малый угол излучения отдаваемого ими света от 120° до 160°.

Задачей изобретения является создание осветительного устройства указанного в начале описания типа, в котором улучшен световой эффект.

Эта задача в первом варианте осветительного устройства названного в начале типа решена за счет того, что наибольшая концентрация люминофорных частиц составляет от 5-кратной до 10000-кратной, предпочтительно от 10-кратной до 100-кратной, более предпочтительно от 10-кратной до 20-кратной наименьшей концентрации люминофорных частиц. Во втором варианте осветительного устройства указанная задача решена за счет того, что изменением концентрации отражающих частиц является ее уменьшение. Решение задачи в обоих вариантах достигается изменением распределение частиц с определенным по знаку и величине градиентом в направлении от осветительных средств, что обеспечивает особенно интенсивный световой эффект (светоотдачу). В этом отношении предпочтительно, чтобы уменьшение концентрации происходило равномерно.

Было установлено, что при подобном распределении взаимодействующих с первичным излучением частиц вокруг осветительных средств можно добиться световой структуры такого типа, которая, со своей стороны, отдает свет во всех пространственных направлениях. Тем самым, можно увеличить угол излучения осветительного устройства. Дополнительно увеличивается яркость осветительного устройства.

Концентрация частиц показывает количество частиц на объем.

Световой эффект становится еще лучше, если а) наибольшая концентрация отражающих частиц имеется в первой области, которая по сравнению с другими областями расположена ближе всего к осветительным средствам, и б) наименьшая отражающих концентрация частиц имеется во второй области, которая по сравнению с другими областями наиболее удалена от осветительных средств. В этом случае концентрация частиц с увеличением расстояния от осветительных средств уменьшается.

Хороший световой результат достигается, если максимальная концентрация отражающих частиц составляет от 5- до 10000-кратной, предпочтительно от 10- до 100-кратной, более предпочтительно от 10- до 20-кратной наименьшей концентрации отражающих частиц.

При этом благоприятно, если а) наибольшая концентрация частиц составляет от 500 до 20000 частиц на кубический сантиметр, предпочтительно - от 1000 до 10000 и более предпочтительно - от 5000 до 10000 частиц на кубический сантиметр и б) наименьшая концентрация частиц составляет от 2 до 5000 частиц на кубический сантиметр, предпочтительно - от 2 до 2500 и более предпочтительно - от 2 до 1000 частиц на кубический сантиметр.

Технологическим преимуществом является, если частицы удерживаются в своем положении относительно осветительных средств посредством несущей среды. При этом оказалось особо благоприятным, если несущая среда является силиконовым материалом, прежде всего эластичной силиконовой массой, или смолой, прежде всего эпоксидной смолой или полиэфирной смолой.

В зависимости от формы занятого несущей средой объема можно добиться различных световых эффектов. Выяснилось, что при хорошем световом эффекте оптически привлекательно, если несущая среда с частицами занимает цилиндрический, конический или полусферический объем или объем, который включает в себя участок в форме усеченного конуса, который переходит в сферический участок. Оказалось, что особо благоприятно, если несущая среда с частицами занимает U-образный объем.

Для изготовления осветительного средства благоприятно, если несущая среда с частицами расположена в камере осветительного устройства.

Благоприятно, если стенка камеры по меньшей мере участками состоит из стекла, пластика, прежде всего из эпоксидной смолы или полиэфирной смолы.

Можно добиться предпочтительного светового эффекта, если в несущей среде предусмотрены несколько воздушных пузырей. При этом оказалось благоприятно, если концентрация воздушных пузырей в несущей среде имеет значение от 500 до 20000 воздушных пузырей на см³, предпочтительно - от 1000 до 10000 и более предпочтительно - от 3000 до 5000 воздушных пузырей на см³.

Преимущественно воздушные пузыри имеют диаметр от 0,1 до 2 мм, предпочтительно от 0,1 до 1 мм, и более предпочтительно от 0,2 до 0,5 мм.

Особо хорошего светового эффекта можно добиться, если имеются несколько заданных несущей средой с частицами объемов, которые расположены на расстоянии друг от друга. При этом особенно полезным оказалось, если имеются два или три заданных несущей средой с частицами объема, который расположены на расстоянии друг от друга.

Можно создать лампу с хорошими световыми свойствами, если объемы предусмотрены в нескольких установочных областях излучающего тела. При этом по эстетическим основаниям благоприятно, если излучающее тело выполнено цилиндрическим и установочные области выполнены в виде осепараллельных ему каналов.

Если осветительные средства включают в себя полупроводниковую структуру, которая испускает свет при подаче напряжения, то осветительное устройство может быть изготовлено с пониженным энергопотреблением. Такие осветительные средства известны как светодиоды.

Если по меньшей мере одна испускающая свет полупроводниковая структура при подаче напряжения испускает синий свет, то можно прибегнуть к известным светодиодам. При этом, преимущественно, частицы образованы как люминофорными частицами, которые из синего излучения, которое испускается полупроводниковой структурой, производят белый свет, так и отражающими частицами, которые передают попадающее на них излучение дальше.

Альтернативно, осветительные средства могут содержать по меньшей мере по одной полупроводниковой структуре красного, зеленого и синего света. В этом случае можно отказаться от люминофорных частиц и в качестве взаимодействующих с первичным излучением частиц использовать только отражающие частицы.

Для расширения светового спектра осветительные средства могут содержать по меньшей мере одну инфракрасную полупроводниковую структуру и/или по меньшей мере одну ультрафиолетовую структуру.

Для достижения хорошего светового эффекта благоприятно, если имеются по меньшей мере три слоя, в которых имеются твердые частицы, прежде всего люминофорные частицы и/или отражающие частицы с различными концентрациями частиц.

Далее примеры конструктивного выполнения изобретения более подробно разъясняются на основании чертежей. На них показано:

Фигура - 1 частичное сечение лампы с колбой, в которой заполненная люминофорными и отражающими частицами несущая среда расположена в цилиндрической камере;

Фигура - 2 соответствующее фигуре 1 частичное сечение второго примера конструктивного выполнения лампы с колбой, в которой камера имеет коническую форму;

Фигура - 3 соответствующее фигуре 1 частичное сечение третьего примера конструктивного выполнения лампы с колбой, в которой камера имеет полусферическую форму;

Фигура - 4 соответствующее фигуре 1 частичное сечение четвертого примера конструктивного выполнения лампы с колбой, в которой камера имеет участок в форме усеченного конуса, который переходит в сферический участок;

Фигура - 5 сечение светодиода, внутренняя полость которого заполнена заполненной люминофорными и отражающими частицами несущей средой;

Фигура - 6 модификация представленной на фигуре 1 лампы с колбой, в которой в несущей среде предусмотрены воздушные пузыри;

Фигура - 7 соответствующее фигуре 1 частичное сечение пятого примера конструктивного выполнения лампы с колбой;

Фигура - 8 соответствующее фигуре 1 частичное сечение шестого варианта конструктивного выполнения лампы с колбой, в которой несущая среда выполнена в виде светящегося штыря;

Фигура - 9 соответствующее фигуре 8 частичное сечение седьмого варианта конструктивного выполнения лампы с колбой, которая включает в себя два светящихся штыря;

Фигура - 10 соответствующее фигуре 9 частичное сечение восьмого варианта конструктивного выполнения лампы с колбой, в которой два светящихся штыря соединены в светящуюся дугу;

Фигура - 11 соответствующее фигуре 8 частичное сечение девятого варианта конструктивного выполнения лампы с колбой, которая включает в себя три светящихся штыря;

Фигура - 12 модификация представленной на фигуре 8 лампы, в которой вместо стеклянной колбы предусмотрен рефлектор;

Фигура - 13 светящийся штырь, так как он используется в лампах согласно фигурам 8, 9, 11 и 12;

Фигура - 14 осветительное средство для системы освещения велосипеда или автомобиля, которое включает в себя светящийся штырь согласно фигуре 13;

Фигура - 15 образованный двумя противолежащими светящимися штырями согласно фигуре 13 штыревой осветительный элемент;

Фигура - 16 цилиндрическое осветительное средство, в котором структуры из светящихся штырей расположены в установочных каналах прозрачного цилиндра;

Фигура - 17 сечение осветительного средства согласно фигуре 16 вдоль указанной там угловой линии сечения XVII-XVII;

Фигура - 18 соответствующее фигуре 17 сечение модификации осветительного средства согласно фигуре 18, в котором установочные каналы соединены друг с другом;

Фигура - 19 сечение осветительной полосы вдоль линии сечения XIX-XIX согласно фигуре 20;

Фигура - 20 вид сверху на осветительную полосу согласно фигуре 19;

Фигура - 21 сечение осветительной панели вдоль линии сечения XXI-XXI согласно фигуре 22;

Фигура - 22 перспективный вид осветительной панели согласно фигуре 20.

На фигуре 1 ссылочным обозначением 10 обозначена лампа с колбой в сборе, которая имеет стандартизированный присоединительный цоколь 12. Конструктивно присоединительный цоколь 12 может быть выполнен в виде винтового цоколя Эдисона Е27 или Е11. Также могут быть предусмотрены все другие стандартизированные присоединительные цоколи, такие как, например, байонетный цоколь, штекерный цоколь, стеклянный зажимной цоколь и тому подобные.

От присоединительных областей присоединительного цоколя 12 в его внутренней части проходят два провода 14, 16, которые показаны штриховыми линиями. Они ведут из присоединительного цоколя 12 к трансформатору 18 напряжения, который расположен внутри удерживаемого присоединительным цоколем 12 корпуса 20 трансформатора. От трансформатора 18 напряжения первый питающий провод 22 через теплоотвод 24 ведет к первой контактной области 26 схемы 28 светового чипа. Второй питающий провод 30 от трансформатора 18 тока через теплоотвод 24 ведет ко второй контактной области 32 схемы 28 светового чипа.

Лампа 10 с колбой включает в себя колбу 34 из светопроницаемого материала, например стекла или эпоксидной смолы, которая вместе с теплоотводом 24 ограничивает внутреннюю полость 36 лампы 10 с колбой. При необходимости, колба 34 лампы 10 с колбой может выполнять функцию собирающей оптики.

Схема 28 светового чипа включает четыре соединенные последовательно между контактными областями 26 и 32 схемы 28 светового чипа посредством тонких проволочных выводов 38а, 38b, 38 с, 38d и 38е полупроводниковые структуры 40а, 40b, 40 с и 40d, которые показаны на фигуре 1 лишь схематично. Они размещены на донышке 42 углубления 44 несущей подложки 46. Несущая подложка 46 выполнена из сапфирового стекла, которое также известно как корундовое стекло (Al₂O₃-стекло).

Каждая полупроводниковая структура 40 включает в себя три слоя, которые снабжены ссылочным обозначением только для полупроводниковой структуры 40а. Нижний, прилегающий к несущей подложке 46 слой представляет собой слой с n-проводимостью, например, из n-GaN или n-lnGaN. Средний слой 50 является слоем MQW. MQW является сокращением от "Multiple Quantum Well". Материал MQW представляет собой сверхрешетку, которая имеет измененную в соответствии со структурой сверхрешетки электронную зонную структуру полупроводника и соответственно испускает свет с другими длинами волны. За счет выбора слоя MQW можно повлиять на спектр отдаваемого полупроводниковой структурой 40 излучения. Верхний слой 52 изготовлен из полупроводникового материала с p-проводимостью III-V, например, из p-GaN.

За счет радиально окружающей углубление 44 кромочной области 54 несущая подложка 46 удерживает цилиндрический корпус 56, который открыт по направлению к полупроводниковой структуре 40 и закрыт на противолежащей несущей подложке 46 стороне торцовой стенкой 58. Корпус 56 изготовлен из пластика и может быть прозрачным или матовым. Корпус 56 совместно с несущей подложкой 46 ограничивает камеру 60, которая, за исключением углубления 44 в несущей подложке 46, является также цилиндрической.

Камера 60 заполнена несущей средой 62, которая в описанном здесь примере конструктивного выполнения представлена в форме эластичной силиконовой массы. В силиконовой массе 62 распределены люминофорные частицы 64 и отражающие частицы 66, которые в их положении удерживаются силиконовой массой 62 относительно полупроводниковых структур 40.

Полупроводниковые структуры 40 при подаче напряжения излучают ультрафиолетовый свет с длиной волны в диапазоне от 420 нм до 480 нм. С помощью окутывающей полупроводниковые структуры 40 силиконовой массы 62 с люминофорными частицами 64 можно получить лампу 10 с колбой белого света. Люминофорные частицы 64 изготовлены из имеющих цветовые центры твердотелых материалов. Для преобразования ультрафиолетового и синего первичного излучения полупроводниковых структур 40 в белый свет используются три типа люминофорных частиц 64, которые поглощают ультрафиолетовый и синий свет, а сами излучают желтый и красный. Если нужно, то можно дополнительно применить люминофорные частицы 64, которые сами излучают синий.

В качестве материалов для отражающих частиц 66 рассматриваются прежде всего сульфид бария, сульфит бария, сульфат бария или диоксид титана. Альтернативно, в качестве материала для отражающих частиц 66 также можно использовать оксид скандия или сульфид цинка, а также оксиды лантана и редкоземельных металлов, например цероксида, неодимоксида, оксида самария, оксида европия, оксида гадолиния, оксида диспоризия, оксида хольмия, оксида эрбия, оксида тулия, оксида иттербия или оксида лютеция.

С помощью отражающих частиц 66 испускаемое полупроводниковыми структурами 40 излучение направляется вовнутрь силиконовой массы 62.

Концентрация люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66 изменяется в направлении торцовой стенки 58 корпуса 56, то есть в направлении от полупроводниковых структур 40, и в этом направлении уменьшается. Максимальная концентрация люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66 находится в первом слое 68 силиконовой массы 62, который расположен ближе всего к полупроводниковым структурам 40 внутри камеры 60. Минимальная концентрация люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66 находится во втором слое 70 силиконовой массы 62, который дальше всего удален от полупроводниковых структур 40 и прилегает к внутренней поверхности торцовой стенки 58 корпуса 56.

Между первым слоем 68 и вторым слоем 70 расположены обозначенные строчными буквами А-К промежуточные слои, при этом концентрация люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66 по направлению к торцовой стенке 58 корпуса 56 равномерно уменьшается от слоя к следующему слою. Это наглядно отображено посредством количества показанных в каждом слое люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66. Граница между двумя следующими друг за другом слоями 68, А - К и 70 обозначена пунктирной линией.

В зависимости от мощности, с которой эксплуатируются полупроводниковые структуры 40 и которая должна обеспечиваться трансформатором 18 напряжения посредством распределения люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66 внутри силиконовой массы 62, можно создать различные световые структуры с различными внешними контурами, которые могут вызвать у наблюдателя, например, ощущение пламени или светового конуса и которые образуются исходя от полупроводниковых структур 40.

На фигуре 1 штрихпунктирными линиями стилизовано обозначены внешние контуры шарообразной световой структуры 72а и похожей на пламя световой структуры 72b. Шарообразная световая структура 72а образуется при небольшом рабочем напряжении лампы 10 с колбой, в то время как похожая на пламя световая структура 72b проявляется при повышенном рабочем напряжении лампы 10 с колбой. При подходящем высоком рабочем напряжении светится вся находящаяся в камере 60 силиконовая масса 62; тогда световая структура имеет форму цилиндра.

При изготовлении лампы 10 камеру 60 можно послойно заполнить жидкотекучим силиконовым маслом, которое заранее было смешано с отвердителем и соответствующим желательной концентрации частиц необходимым количеством люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66. Затем силиконовое масло известным способом отверждается в эластичную силиконовую массу 62. После отверждения первого слоя на первом слое можно изготовить соответственно следующий слой силиконового материала 62 с люминофорными частицами 64 и отражающими частицами 66.

Для того чтобы можно было заполнить камеру 60 таким способом, может быть предусмотрен, например, заправочный штуцер, который удаляется или закупоривается после того, как камера 60 будет полностью заполнена.

При этом оказалось полезным, если соответствующая концентрация люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66 выбрана такой, чтобы затвердевшая силиконовая масса 62 казалась человеческому глазу от слегка молочной до желто-прозрачной. Кроме всего прочего, это достигается тем, что наибольшая концентрация люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66 составляет соответственно от 5-кратной до 10 000-кратной, предпочтительно от 10-кратной до 100-кратной, более предпочтительно от 10-кратной до 20-кратной наименьшей концентрации люминофорных частиц 64 или же отражающих частиц 66.

На практике наибольшая концентрация люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66 может находиться соответственно между 500 и 20000 частиц на кубический сантиметр, предпочтительно между 1000 и 10000 частиц на кубический сантиметр, и наиболее предпочтительно между 5000 и 10000 частиц на кубический сантиметр, тогда как наименьшая концентрация люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66 может иметь значения соответственно между 2 и 5000 частиц на кубический сантиметр, предпочтительно между 2 и 2500 частиц на кубический сантиметр, и более предпочтительно между 2 и 1000 частиц на кубический сантиметр.

В одной модификации используются не только одни полупроводниковые структуры 40 синего света, также белый свет получается посредством комбинации по меньшей мере одной полупроводниковой структуры 40а красного света, одной полупроводниковой структуры 40b зеленого света и одной полупроводниковой структуры 40с синего света, при этом четвертая полупроводниковая структура 40d не применяется. В этом случае люминофорные частицы 64 в силиконовой массе 62 могут отсутствовать, и в силиконовой массе 62 могут быть распределены лишь отражающие частицы 66 с соответствующими концентрациями частиц.

В следующей модификации несущая среда 62 может состоять из светопроницаемой в затвердевшем состоянии смолы, например из эпоксидной смолы или полиэфирной смолы. В этом случае слои 68, А-К и 70 несущей среды 62 можно получить соответственно посредством затвердевания слоев нанесенной в жидком состоянии смолы, к которой для этого был добавлен отвердитель, как это само по себе известно, и которая предварительно была смешана с соответствующим желательной концентрации частиц необходимым количеством люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66.

В следующей модификации несущая среда 62 может занимать соответствующий камере 60 объем без его ограничения корпусом 56. Для этого корпус 56 после полного затвердевания несущей среды 62 удаляется и, тем самым, служит лишь литьевой формой для несущей среды 62.

На фигурах 2, 3 и 4 показаны другие примеры конструктивного выполнения лампы 10 с колбой, которые отличаются от показанной на фигуре 1 лампы 10 с колбой соответственно лишь формой ограничивающего камеру 60 корпуса 56. Отдельные слои несущей среды 62 на фигурах 2, 3 и 4 для наглядности не снабжены собственными ссылочными обозначениями, также были опущены обозначающие границу слоя пунктирные линии. Если далее не поясняется иного, то сказанное выше относительно лампы 10 с колбой согласно фигуре 1 действительно по смыслу соответственно для ламп 10 с колбой согласно фигурам со 2 по 4.

В лампе 10 с колбой согласно фигуре 2 на месте корпуса 56 предусмотрен конусообразный корпус 74, так что несущая среда 62 занимает конусообразный объем внутри конусообразной, за исключением углубления 44 в несущей подложке 46, камеры 76. Конусообразный корпус 74 расположен так, что его наконечник отстоит от полупроводниковой структуры 40. При подходящем рабочем напряжении образованная здесь световая структура может также иметь форму конуса.

В лампе 10 с колбой согласно фигуре 3 на месте корпуса 56 предусмотрен полусферический корпус 78, так что несущая среда 62 занимает конусообразный объем внутри полусферической, за исключением углубления 44 в несущей подложке 46, камеры 80. Полусферический корпус 78 расположен так, что его свод отстоит от полупроводниковой структуры 40. При подходящем рабочем напряжении образованная здесь световая структура может иметь форму полусферы.

В лампе 10 с колбой согласно фигуре 4 вместо корпуса 56 предусмотрен корпус 82, который включает в себя участок 82a в форме усеченного конуса, который переходит в сферический участок 82b. Корпус 82 своим участком 82a в форме усеченного конуса посажен на кромочную область 54 несущей подложки 46. Тем самым, несущая среда 62 занимает соответствующий объем внутри камеры 84, которая, за исключением углубления 44 в несущей подложке 46, имеет область в форме усеченного конуса и полусферическую область. При подходящем рабочем напряжении образованная здесь световая структура может также иметь соответствующую форму.

На фигуре 5 показан светодиод 86, который включает в себя сферический прозрачный корпус 88 с выполненной с возможностью снятия частью 88а крышки. Корпус 88 ограничивает камеру 90, в которой расположена соответствующая несущей подложке 46 несущая подложка 92, которая несет полупроводниковый элемент 94, который соответствует полупроводниковым элементам 40. Несущая подложка 92 удерживается первой соединительной клеммой 96, которая проходит сквозь часть 88а крышки наружу и неподвижно соединена с частью 88a крышки. Вторая соединительная клемма 98 также проходит сквозь часть 88a крышки корпуса 88, с которой она соединена неподвижно, из камеры 90 светодиода 86 наружу. Корпус 88 в светодиоде 86 выполняет функцию камеры 60 в лампах 10 с колбой согласно фигурам 1-4.

Полупроводниковый элемент 94 посредством проволочных выводов 100 и 102 соединен с соединительными клеммами 96, 98 и через них на него может быть подано рабочее напряжение.

Камера 90 светодиода 86 заполнена несущей средой 62, в которой распределены люминофорные частицы 64 и отражающие частицы 66, как это разъяснено выше в связи с лампами 10 с колбой согласно фигурам 1-4.

Если в качестве несущей среды 62 должна использоваться эластичная силиконовая масса, то при изготовлении светодиода 86 корпус 88 со снятой частью 88a крышки может быть послойно заполнен жидкотекучим силиконовым маслом, которое заранее было смешано с отвердителем и соответствующим желательной концентрации частиц необходимым количеством люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66. Затем силиконовое масло известным способом отверждается в эластичную силиконовую массу 62, После отверждения первого слоя на первом слое можно изготовить соответственно следующий слой силиконового материала 62 с люминофорными частицами 64 и отражающими частицами 66. Для этого корпус 88 может иметь заправочный штуцер, который здесь не изображен.

С помощью светодиода 86 свет может быть отдан в обширную область 360°.

На практике, при необходимости, усредненный диаметр камер 60, 76, 80, 84 в лампах 10 с колбой согласно фигурам 1-4 и камер 90 у светодиода 86 составляет, например, от 1 до 300 мм, предпочтительно от 1 до 200 мм, и более предпочтительно от 3 до 30 мм. Высота камер 60, 76, 80, 84 или 90 на практике составляет исходя из полупроводниковых структур 40 или полупроводниковой структуры 94, например, от 3 до 300 мм, предпочтительно от 3 до 150 мм, и более предпочтительно от 10 до 60 мм.

На фигуре 6 показана другая лампа 10 с колбой, который отличается от лампы 10 с колбой согласно фигуре 1 лишь тем, что в промежуточных слоях D -К в камере 60 наряду с люминофорными частицами 64 и отражающими частицами 66 имеются воздушные пузыри 104, из которых лишь один снабжен на фигуре 6 ссылочным обозначением.

Воздушные пузыри 104 каждого слоя D-К создаются, например, при описанном выше послойном заполнении камеры 60. Это может происходить, например, посредством того, что в снабженном отвердителем жидкотекучем силиконовом масле, в которое для желаемых концентраций были добавлены необходимые количества люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66, перед заполнением камеры производится интенсивное размешивание и, тем самым, как бы взбивание, так что в силиконовое масло воздух вводится в форме воздушных пузырей 104. При необходимости, воздушные пузыри 104 также могут формироваться заранее, и только затем в силиконовое масло с примешанными воздушными пузырями 104 добавляются количества люминофорных частиц 64 и отражающих частиц 66, которые требуется для соответствующих желаемых концентраций частиц.

На концентрацию воздушных пузырей 104 внутри каждого слоя можно воздействовать, например, интенсивностью взбивания или конструкцией смесителя или взбивателя. На практике оказалось благоприятно, если концентрация воздушных пузырей 104 имеет значение от 500 до 20000 воздушных пузырей на см³, предпочтительно значение от 1000 до 10000 воздушных пузырей на см³, и особо предпочтительно значение от 3000 до 5000 воздушных пузырей на см³. При этом воздушные пузыри 104 преимущественно имеют диаметр от примерно 0,1 до 2 мм, предпочтительно от 0,1 до 1,0 мм и особо предпочтительно от 0,2 до 0,5 мм.

В данном примере конструктивного выполнения лампы 10 с колбой предварительно заданная тремя нижними слоями A, B и C толщина выбрана так, что имеющий воздушные пузыри 104 слой D расположен на удалении от 1 до 10 мм от полупроводниковой структуры 40.

В слоях 68, A, B, C и 70 воздушные пузыри 104 не предусмотрены. Тем не менее, при модификации в эти слои или в некоторые из этих слоев воздушные пузыри 104 могут быть внедрены вышеупомянутым способом.

Оказалось, что если в силиконовой массе 62 имеются воздушные пузыри 104, можно добиться другого светового эффекта лампы 10 с колбой.

Как уже упоминалось выше, слои 68, А-К и 70 силиконовой массы 62 с люминофорными частицами 64, отражающими частицами 66 и/или воздушными пузырями 104 в соответствующих лампах 10 с колбой согласно фигурам 1-4 и 6 могут быть сформированы различными способами, например путем послойного заполнения соответствующего корпуса 56, 74, 78 и 82 и последующей установки затвердевших слоев 68, А-К и 70 на схему 28 светового чипа, при этом соответствующий корпус 56, 74, 78 или 82 может монтироваться в то же время или быть предварительно удален. Альтернативно, слои 68, А-К и 70 также могут наноситься посредством известной технологии экструзии и литья под давлением непосредственно на схему 28 светового чипа и там отверждаться. Такой способ изготовления особенно пригоден при производстве больших количеств.

Наружные контуры силиконовой массы 62 в форме слоев 68, А-К и 70 не ограничены теми, которые определены описанными выше корпусами 56, 74, 78 или 82. С помощью применения других корпусов или индивидуальной геометрической формы с использованием технологии экструзии и литья под давлением наружные контуры силиконовой массы 62, которая составлена из слоев 68, А-К и 70, могут быть образованы в соответствии с пожеланиями. Количество слоев между слоями 68 и 70 также может изменяться,

В лампе 10 с колбой согласно фигуре 7 углубление 44 несущей подложки переходит не в донышко 42, а в цоколь 106. На противолежащей углублению 44 несущей подложки 46 верхней стороне 106а он несет полупроводниковые элементы 40 и выполнен таким образом, что они расположены примерно по центру между первым слоем 68 и вторым слоем 70 несущей среды 62 в камере 60.

На непоказанной здесь модификации концентрация люминофорных частиц 64 и/или отражающих частиц 66, начиная от позиции полупроводниковых элементов 40, по направлению к первому слою 68 несущей среды 62 и в направлении ее второго слоя 70 может равномерно уменьшаться.

На фигуре 8 показана лампа 10 с колбой, в которой корпус 56 с несущей подложкой 46 и полупроводниковыми элементами 40 образуют светящийся штырь 108 примерно стержневой формы. В показанном примере конструктивного выполнения расположен он примерно вдоль оси колбы 34 на несущей пластине 110, которая, в свою очередь, расположена на теплоотводе 24. Несущая подложка 46 светящегося штыря 108 соответствует несущей подложке 46 лампы 10 с колбой согласно фигуре 1, но в отличие от последней в направлениях, параллельных донышку 42 несущей подложки 46, выполнена тоньше. В углублении 44 несущей подложки 46 светящегося штыря 108 расположены лишь два полупроводниковых элемента 40a, 40b.

Для обеспечения теплоотвода от полупроводниковых элементов 40a, 40b в теплоотводы 24 интегрирован вентилятор 112, который известным способом питается энергией от трансформатора 18 напряжения и отводит тепло от несущей пластины 110.

Вентилятор 112 подобного типа может быть предусмотрен во всех описанных здесь примерах конструктивного выполнения. Вентилятор 112 может работать с постоянной частотой вращения. Альтернативно, частота вращения вентилятора 112 также может изменяться в зависимости от температуры полупроводниковых элементов 40.

В показанной на фигуре 9 лампе 10 с колбой два светящихся штыря 108 расположены на несущей пластине 110 и питаются энергией через трансформатор 18 тока.

Два таких светящихся штыря 108 в показанной на фигуре 10 модификации по своим противолежащим несущей пластине 110 концам соединены посредством соединительной перемычки 114, для чего корпус 56 обоих соединенных друг с другом светящихся штырей 108 соответственно соединены в один U-образный корпус 116. Тем самым несущая среда 62 в лампе 10 с колбой согласно фигуре 10 занимает примерно U-образный объем.

В показанной на фигуре 11 лампе 10 с колбой в качестве следующей модификации на несущей пластине 110 расположены три светящихся штыря 108. При этом три светящихся штыря 108 могут быть расположены произвольно, например в ряд, как это показано на фигуре 11, по углам равностороннего треугольника или также в несимметричном порядке. Прохождение питающих проводников 22 и 30 к соответствующим контактным областям 26 или 32 светящихся штырей 108 их соображений наглядности на фигуре 11 не показана.

Лампы 10 с колбой согласно фигурам 9 и 11 содержат соответственно увеличенные, образованные несущей средой 62 и содержащимися в ней люминофорными частицами 64 и отражающими частицами 66 объемы, которые заданы соответствующим корпусом 56 каждого светящегося штыря 108. Иначе говоря, лампы 10 с колбами согласно фигурам 9 и 11 содержат увеличенные, заданные несущей средой 62 с люминофорными частицами 62 и отражающими частицами 66 объемы, который расположены на расстоянии друг от друга.

На фигуре 12 показана рефлекторная лампа 118, которая в значительной степени соответствует лампе 10 с колбой согласно фигуре 8, с разницей в том, что в рефлекторной лампе 118 нет колбы 34, а предусмотрен известный рефлектор 120, который открыт в указывающих от несущей пластины 110 направлениях и, тем самым, задает выходное отверстие для света, сквозь которое выходит сфокусированный рефлектором 120 свет.

На фигуре 13 показан осветительный элемент 121, который образован единственным светящимся штырем 108, несущая подложка 46 которого расположена на несущей пластине 110, чей контур в свету соответствует тому же несущей подложки 46. Как видно на фигуре 13, контактные области 26 и 32 на несущей подложке 46 соединены через проводник 122 с проволочным выводом 124 или проводник 126 с проволочным выводом 128. Проволочные выводы 124, 128 на противолежащей несущей подложке 46 стороне выступают из несущей пластины 110. Выполненный подобным образом светящийся штырь 108 можно как стандартный LED монтировать на соответствующей плате.

Большое количество светящихся штырей 108 или осветительных элементов 121 можно использовать в качестве источника света, например, в видеопроекторных устройствах. При этом соответственно несколько светящихся штырей 108 или каждый светящийся штырь 108 отдельно могут работать вместе с соответствующим рефлектором, который фокусирует свет в желаемом направлении.

На фигуре 14 показан следующий пример применения осветительного элемента 121 или светящегося штыря 108 лампы 110, как его можно использовать в системах освещения велосипедов и/или транспортных средств. Для этого лампа 130 включает в себя соответствующий стандартный соединительный цоколь 132, который лишь схематично показан на фигуре 14, и закрепленную на нем колбу 134, которая окружает несущую среду 62 в корпусе 56 светящегося штыря при соблюдении небольшого расстояния.

На фигуре 15 показан штыревой осветительный элемент 136, который образован из двух осветительных элементов 121, которые прилегают друг к другу по своим противолежащим несущей подложке 46 торцовым сторонам. Соответствующие светящиеся штыри 108 или же осветительные элементы 121 при таком расположении могут быть закреплены в непоказанном здесь отдельном корпусе. Оба светящихся штыря 108 для стабилизации могут быть дополнительно склеены друг с другом противлежащими торцовыми сторонами.

Штыревой осветительный элемент 136 может иметь различную длину, прежде всего от 1 до 50 см, предпочтительно от 2 до 10 см.

На фигурах 16 и 17 ссылкой 138 обозначена цилиндрическая лампа, которая включает в себя прозрачный осветительный цилиндр 140, который может быть изготовлен, нап