РИД
№ 623013100208-2

Светодиод белого света с композитным люминофором

31.01.2023

Изобретение относится к области электротехники, а именно к светодиоду с эмиссией белого света, и может быть использовано при изготовлении светодиодов в устройствах бытового и промышленного назначения. Снижение энергопотребления за счет использования композитного материала с высоким уровнем флуоресценции и повышение надежности устройства является техническим результатом изобретения, который достигается за счет того, что светодиод выполнен с длиной волны эмиссии, составляющей 405 nm, корпус которого выполнен в форме типа "пуля", и снабжен покрытием из прозрачного полимера на основе полиуретана и этилацетата с нанесенным на него методом обсыпки мелкодисперсным флуоресцентным композитным материалам на основе нитрида углерода и оксида алюминия g-C3N4/Al2O3, при этом поверхностный слой прозрачного полимера защищает эмиссионное покрытие от механических повреждений. Изобретение относится к светотехнике, в частности к светодиоду нового поколения, заменяющей светодиоды использующие люминофор с содержанием редкоземельных металлов в устройствах бытового и промышленного назначения. Последнее десятилетие осветительные приборы на базе светодиодов используются повсеместно и постепенно заменяют все классические источники освещения, такие как газоразрядные лампы и лампы накаливания. Светодиодные лампы используют меньше электроэнергии для того же светового потока - на 85% меньше электроэнергии по сравнению с обычным освещением и примерно на 18% меньше электроэнергии по сравнению с компактными люминесцентными лампами. Во всем мире около 20% электроэнергии расходуется на освещение. Светодиод может оказать большое влияние на потребление энергии. Предприятия могут сделать огромную экономию на электроэнергии. Низкая мощность, вес и механическая прочность светодиодов делают их еще более привлекательными для использования. Изобретение относится к светодиодам белого свечения, являющимся полупроводниковыми оптоэлектронными устройствами. Изобретение позволяет изготовлять светодиодные лампы пригодные для использования в бытовых целях, для световой индикации в приборах или как источник подсветки объектов, где важно низкое энергопотреблением. Как правило, в быту применяются светодиоды с белым свечением. Светодиоды белого света бывают двух видов. Первый вид технический сложный, в котором совмещены три диода (красный, зеленый, синий), регулируя интенсивность каждого диода можно изменить цветовую температуру диода [RU 254860 C2 от 20.062013]. Второй вид диодов испускает белый свет с помощью люминофора и синего светодиода. Данный тип светодиодов прост в изготовлении, но, как правило, люминофор содержит редкоземельные металлы (иттрий, стронций), цена которых высокая, а добыча его не всегда экологична [RU 2511030 C2 от 04.12.2009]. Технический результат, получаемый от использования в разработанном светодиоде композита, не содержащего иттрий или другой дорогой и сложно получаемый редкоземельный металл, дешевле аналогов и более экологичен. Экологичность, при производстве, является ключевым фактором, обеспечивающим конкурентоспособность данной разработки, и согласуется со стратегией устойчивого экологического развития. Преимущества изобретения - оптимальная для бытового применения цветовая температура 7000 К, то есть слабо холодный белый свет. Низкая стоимость сырья на рынке, а также отсутствие опасных и токсичных материалов при изготовлении. Возможность быстрого масштабирования производства, а также стабильность производства за счет использования российского сырья. Устройства высокоэффективно и просто в изготовлении. Данный технический результат достигается за счет использования мелкодисперсного высокофлюоресцентного композитного материалам на основе нитрида углерода и оксида алюминия [Патент RU 2725796 С1] g-C3N4/Al2O3, которой характеризуется высокой яркостью и светотехническими параметрами. Светодиод, выполненный в круглом корпусе и имеют линзу типа "пуля" с длинной волны эмиссии 405nm (синего цвета). На светодиод нанесен тонкий слой прозрачного полимера на основе полиуретана и этилацетата. На полимер методом обсыпки нанесен композитный материал на основе нитрида углерода и оксида алюминия, по мере склеиванья композитного материала с синим диодом проведено повторное покрытие диода тонким слоем прозрачного полимера для защиты эмиссионного покрытия от механических повреждения.
ГРНТИ
29.31.23 Люминесценция
Ключевые слова
Белый светодиод
нитрид углерода
Детали

НИОКТР
Тип РИД
Изобретение
Сферы применения
Источник белого света для бытового применения цветовая температура 7000 К
Ожидается
Исполнитель
Исполнители
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук
Заказчик
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ