Численное моделирование оптических характеристик светодиодов и светодиодных модулей
В рамках данного направления проводятся расчеты оптических характеристик светодиодных устройств. Проводится оптимизация конструкции светодиодных устройств с целью снижения потерь оптической мощности и улучшения цветовых характеристик. Рассматриваются различные конструкции светодиодных устройств: светодиодные модули чип-на-плате, корпусированные светодиоды, RGB-светодиоды, светодиоды с удаленным люминофором.
Одной из современных реализаций технологии светодиодов является так называемый модуль чип-на-плате (“chip-on-board”, COB). COB представляет собой массив светоизлучающих чипов, размещенных на общей подложке.
Рисунок 1 Экспериментальные образцы модулей чип-на-плате: а) одна линза, б) девять линз, в) и г) кольца, вырезанные лазером
COB демонстрирует ряд преимуществ по сравнению с массивом отдельных светодиодов, собранных в элемент освещения. К этим преимуществам можно отнести снижение производственных затрат, большую оптическую силу и компактность.
Рисунок 2 Модули чип-на-плате с девятью и двадцатью четырьмя чипами с разной формой поверхности оптического покрытия
Другим подходом к улучшению характеристик светодиодов является использование удаленного люминофора. Этот метод обеспечивает высокую световую эффективность и хорошую цветопередачу.
Рисунок 3 Корпусированный светодиод с удаленным люминофором
Рисунок 4 Результаты расчетов корпусированного светодиода с удаленным люминофором разной формы: а) цветовое пространство CIE 1931 и линия цветности абсолютно черного тела, б) распределение интенсивности на приемнике