Disposición de iluminación por diodos.

Una disposición de iluminación por diodos (1A, 1B, 1C), que comprende

- una disposición de diodos emisores de luz

(1, 2) que comprende, al menos, dos diodos emisores de luz conectados en serie (1) expuestos, conectados en paralelo con una disposición de diodos (2) de protección contra descargas electrostáticas,

caracterizada por

- una disposición (4, 50) de desviación de descargas electrostáticas que se extiende próxima físicamente a una interconexión (10) entre los diodos emisores de luz (1) adyacentes de la disposición de diodos emisores de luz (1, 2), cuya disposición de desviación (4, 50) está realizada para desviar una descarga electrostática (S2) desde la interconexión (10) hasta una zona de bajo potencial (21, 22, GND).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2012/052707.

Solicitante: KONINKLIJKE PHILIPS N.V.

Inventor/es: SCHUG,JOSEF ANDREAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Fuentes de luz electroluminiscente > H05B33/08 (Circuitos no adaptados a aplicaciones particulares)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Conjuntos consistentes en una pluralidad de dispositivos... > H01L25/16 (siendo los dispositivos de los tipos cubiertos por varios de los grupos principales H01L 27/00 - H01L 51/00, p. ej. circuitos híbridos)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Dispositivos que consisten en una pluralidad de componentes... > H01L27/02 (incluyendo componentes semiconductores especialmente adaptados para rectificación, amplificación, generación de oscilaciones, conmutación y teniendo al menos una barrera de potencial o una barrera de superficie.; incluyendo elementos de circuito pasivos integrados con al menos una barrera de potencial o una barrera de superficie)

PDF original: ES-2535831_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Disposición de iluminación por diodos CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La invención describe una disposición de iluminación por diodos, un conjunto de iluminación para automóviles que comprende tal disposición de iluminación por diodos y un método para fabricar una disposición de iluminación por diodos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las soluciones de iluminación que usan diodos predominan cada vez más, ya que la fabricación de diodos potentes y brillantes es cada vez más económica. Una disposición de iluminación por diodos puede comprender un único diodo emisor de luz, o varios diodos emisores de luz conectados en serie. El diodo o diodos deberían estar protegidos contra descargas electrostáticas, dado que la variación rápida de corriente que pasa a través de un diodo (en cualquier dirección) como consecuencia de descargas electrostáticas puede dañar severamente el diodo. Por esta razón, los circuitos de protección de la técnica anterior incluyen un diodo de descarga electrostática (ESD) , usualmente, un par de diodos zener dispuestos unos contra otros, conectados en paralelo con el diodo o diodos emisores de luz. Dependiendo del entorno en el que está funcionando la disposición de iluminación por diodos, se pueden formar en la zona altos voltajes de varias decenas de kilovoltios. Para un dispositivo encapsulado, los diodos emisores de luz y el diodo ESD están encerrados en una cúpula o envase de plástico, de manera que una descarga electrostática solamente se puede descargar en un terminal del dispositivo envasado, y la corriente se puede descargar de modo seguro a través del diodo ESD.

En una disposición de LED de alta potencia, en la que el brillo o la luminancia de la fuente de luz son esenciales, tal como, por ejemplo, en aplicaciones de faros de automóviles, los LED no están usualmente encapsulados con tal cúpula o cubierta de plástico. Una cúpula puede mejorar el rendimiento de desacoplamiento, pero amplifica usualmente la fuente y reduce así la luminancia. En vez de lo anterior, los LED planos están dispuestos en yuxtaposición sobre un sustrato, y se pueden dejar expuestos o pueden estar revestidos con un material que sirve para ajustar el color de la luz emitida. Se genera típicamente luz blanca al convertir en luz amarilla parte de la luz azul emitida desde un LED. La mezcla de la luz azul y amarilla da como resultado un color blanco. La conexión en serie de dos o más de tales diodos emisores de luz "expuestos" se realiza, en general, mediante zonas metalizadas que se extienden desde el terminal positivo de un diodo hasta el terminal negativo del siguiente diodo en serie. En tal disposición "multiempalme" o "multisegmento", los segmentos de diodos emisores de luz pueden ser vulnerables a daños de ESD, incluso cuando se usa un diodo ESD, dado que una variación rápida podría descargarse en una interconexión entre dos segmentos vecinos, de manera que una alta corriente circula a través de uno o más de los segmentos expuestos. Incluso si los segmentos están rodeados por un material de relleno (que se puede usar para recoger cualquier cantidad de luz que escapa por los bordes de un revestimiento fosforescente aplicado a la superficie emisora de los segmentos) , tal relleno puede que no se extienda hasta cubrir completamente los bordes de las superficies de interconexión metalizadas planas. Incluso una pequeña zona expuesta puede servir como un punto en el que pueden producirse descargas electrostáticas y dañar o destruir uno o más LED. Se puede formar carga electrostática, por ejemplo, sobre el interior de una cubierta exterior de plástico o vidrio que encierra tal disposición de iluminación por diodos a una cierta distancia, por ejemplo la cubierta exterior de un faro o una luz trasera de un vehículo que encierra la disposición de iluminación por diodos, una reactancia, cualquier tipo de óptica secundaria, etc. La carga electrostática, que puede alcanzar fácilmente 10 kV o más, podría descargarse en una de las interconexiones, y la alta corriente resultante puede dañar o destruir uno o más de los diodos emisores de luz. Por lo tanto, estas interconexiones son un punto débil de tal disposición de iluminación. Una posible solución podría ser revestir toda la superficie interior de tal carcasa de plástico o vidrio con un material conductor transparente, tal como óxido de indio y estaño, de manera que no puedan formarse descargas electrostáticas. No obstante, tal revestimiento es caro, de manera que esta solución no es particularmente atractiva. Una solución alternativa podría ser conectar la superficie interior de la carcasa de plástico (sin revestir) a un potencial más bajo, tal como tierra, por ejemplo mediante una tira metálica plana conectada entre la cubierta y el diodo ESD de la disposición de iluminación o de otro sumidero de corriente de la reactancia, de manera que cualquier carga electrostática sería desviada de modo seguro lejos de la disposición de iluminación. No obstante, particularmente en una aplicación de iluminación para automóviles, puede ser complicado y costoso asegurar que los diferentes componentes están conectados a tierra, dado que cada componente (disposición de iluminación, reactancia, cubierta exterior) puede ser abastecido desde un dispositivo proveedor diferente. Una solución compleja de este tipo podría añadirse considerablemente al coste total de una disposición de iluminación.

El documento US 2005/156186 A1 describe una disposición de diodos emisores de luz que comprende diodos emisores de luz conectados en serie. En paralelo a los diodos emisores de luz, se prevé un dispositivo de protección contra descargas electrostáticas. La protección contra descargas electrostáticas de la disposición de diodos

emisores de luz, en particular la protección de las interconexiones entre los diodos emisores de luz adyacentes, no es óptima.

Un objeto de la invención es mejorar la protección contra descargas electrostáticas de una disposición de diodos emisores de luz, en particular la protección de sus interconexiones, y proporcionar un modo sencillo y económico de proteger contra descargas electrostáticas una disposición de iluminación por diodos.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención se consigue por la disposición de iluminación por diodos de la reivindicación 1, por el conjunto de iluminación para automóviles de la reivindicación 11 y por el método de la reivindicación 12 para fabricar una disposición de iluminación por diodos.

Según la invención, la disposición de iluminación por diodos comprende una disposición de diodos emisores de luz multisegmento que comprende, al menos, dos diodos emisores de luz conectados en serie expuestos, conectados en paralelo con una disposición de diodos de protección contra descargas electrostáticas, y una disposición de desviación de descargas electrostáticas (ESD) suplementaria que se extiende próxima físicamente a, al menos, una interconexión entre los diodos emisores de luz adyacentes, cuya disposición de desviación ESD está realizada para desviar una descarga electrostática desde la interconexión hasta una zona de potencial más bajo.

En esta ocasión, se ha de entender que la expresión "próximo físicamente a" significa que la disposición de desviación ESD está dispuesta tan cerca de una interconexión entre diodos emisores de luz vecinos, que se encuentra eficazmente en la trayectoria de una descarga electrostática dirigida hacia la disposición de iluminación por diodos. Se ha de entender que una interconexión significa cualquier conexión eléctrica entre dos diodos emisores de luz vecinos, por ejemplo una zona metalizada sobre un sustrato que conecta el terminal positivo de un diodo emisor de luz al terminal... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una disposición de iluminación por diodos (1A, 1B, 1C) , que comprende -una disposición de diodos emisores de luz (1, 2) que comprende, al menos, dos diodos emisores de luz conectados en serie (1) expuestos, conectados en paralelo con una disposición de diodos (2) de protección contra descargas electrostáticas, caracterizada por -una disposición (4, 50) de desviación de descargas electrostáticas que se extiende próxima físicamente a una interconexión (10) entre los diodos emisores de luz (1) adyacentes de la disposición de diodos emisores de luz (1, 2) , cuya disposición de desviación (4, 50) está realizada para desviar una descarga electrostática (S2) desde la interconexión (10) hasta una zona de bajo potencial (21, 22, GND) .

2. La disposición de iluminación por diodos según la reivindicación 1, en la que la disposición (4) de desviación de 15 descargas electrostáticas comprende una antena (4) dispuesta esencialmente al lado de la interconexión (10) .

3. La disposición de iluminación por diodos según la reivindicación 2, en la que la antena (4) comprende una tira metálica (4) aplicada a un armazón (62) de la disposición de diodos emisores de luz (1, 2) .

4. La disposición de iluminación por diodos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un componente de cerramiento (5) dispuesto alrededor de los diodos emisores de luz (1) de la disposición de diodos emisores de luz (1, 2) , en la que la disposición (50) de desviación de descargas electrostáticas comprende una superficie metalizada (50) del componente de cerramiento (5) .

5. La disposición de iluminación por diodos según la reivindicación 4, en la que el componente de cerramiento (5) comprende un colimador (5) .

6. La disposición de iluminación por diodos según la reivindicación 5, en la que la disposición (50) de desviación de descargas electrostáticas comprende un revestimiento reflector (50) sobre una superficie del colimador (5) . 30

7. La disposición de iluminación por diodos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una conexión eléctrica entre la disposición (4, 50) de desviación de descargas electrostáticas y un nodo (21, 22) de la disposición de diodos (2) de protección contra descargas electrostáticas.

8. La disposición de iluminación por diodos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una separación entre la interconexión (10) y la disposición (4, 50) de desviación de descargas electrostáticas de, como máximo, 3, 0 mm, más preferiblemente, como máximo, 1, 0 mm, lo más preferiblemente, como máximo, 0, 3 mm.

9. La disposición de iluminación por diodos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la disposición (4, 50) de desviación de descargas electrostáticas está dimensionada para admitir una variación rápida de voltaje (S2) de hasta 2, 0 kV, más preferiblemente hasta 8, 0 kV, lo más preferiblemente hasta 15, 0 kV.

10. La disposición de iluminación por diodos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una primera disposición de diodos emisores de luz (1, 2) conectada en serie con una segunda disposición de diodos 45 emisores de luz (1, 2) , y en la que la disposición (4, 50) de desviación de descargas electrostáticas se extiende próxima físicamente a, al menos, una interconexión (10) entre los diodos emisores de luz (1) adyacentes de la primera disposición de diodos emisores de luz (1, 2) y, al menos, una interconexión (10) entre los diodos emisores de luz (1) adyacentes de la segunda disposición de diodos emisores de luz (1, 2) .

11. Un conjunto de iluminación (3A, 3B) para automóviles, que comprende una disposición de iluminación por diodos (1A, 1B, 1C) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

12. El conjunto de iluminación para automóviles según la reivindicación 11, en el que el conjunto de iluminación (3A, 3B) para automóviles está realizado para ser dispuesto en el interior de una cubierta exterior transmisora de luz (8) 55 de una unidad de iluminación para automóviles.

13. Un método para fabricar una disposición de iluminación por diodos (1A, 1B, 1C) , cuyo método comprende la etapa de 60 -conectar en serie una disposición de diodos emisores de luz (1, 2) que comprende, al menos, dos diodos emisores de luz conectados en serie (1) expuestos, en paralelo con una disposición de diodos (2) de protección contra descargas electrostáticas; caracterizado por la etapa de 8

- colocar una disposición (4, 50, 60) de desviación de descargas electrostáticas para que se extienda próxima físicamente a, al menos, una interconexión (10) entre los diodos emisores de luz (1) adyacentes de la disposición de diodos emisores de luz (1, 2) , cuya disposición de desviación (4, 50) está realizada para desviar una descarga electrostática (S2) desde la interconexión (10) hasta una zona de bajo potencial (21, 22, GND) .