Sistema de disposición de LED.

Sistema de disposición de LED que comprende al menos un paquete (304;

404) de LED, dispuesto en un sustrato (306) dotado de medios para suministrar al paquete (304; 404) de LED una tensión de excitación, e incrustado en una capa (312) de soporte, en el que el al menos un paquete (304; 404) de LED comprende un paquete de LED de emisión lateral, para la emisión de luz esencialmente paralela a una superficie del sustrato (306) y comprendiendo el sistema al menos una estructura (316) de desacoplamiento que refleja/dispersa la luz emitida fuera de la capa (312) de soporte y en el que una cara (350) emisora de luz del paquete (304) de LED y la capa (312) 10 de soporte están dispuestas para estar separadas mediante un entrehierro (320).

Sistema de disposición de LED.

Campo de la invención La presente invención se refiere a paquetes de diodos emisores de luz (LED) incorporados en material similar al vidrio.

Antecedentes de la invención Actualmente se fabrican con fines arquitectónicos elementos emisores de luz que comprenden paquetes de diodos emisores de luz (LED) incorporados en vidrio. En estos elementos, se intercalan disposiciones de LED bidimensionales entre dos placas de vidrio laminadas mediante un polímero, habitualmente PVB (polivinilbutiral) . Los paquetes de LED se fijan sobre una placa de vidrio sobre la que está presente un patrón de conductores para proporcionar la corriente para los paquetes de LED. La construcción anterior es beneficiosa puesto que confiere durabilidad a la construcción, de manera que el campo de uso aumenta:

Un problema que está presente para los LED incrustados totalmente en un medio similar al vidrio es que la reflexión interna total (TIR) se produce en la interfase entre la superficie de vidrio y el aire circundante. Una consecuencia es que la luz con ángulos mayores que el ángulo crítico se refleja totalmente en la interfase de vidrio/aire, dando como resultado una eficiencia óptica de aproximadamente el 41%. La luz reflejada totalmente se absorbe en el sistema de vidrio/PVB/vidrio (tras múltiples reflexiones internas) . Un problema adicional es que el brillo de los paquetes de LED es alto (1-10 MCd/m2) , lo que da como resultado que por ejemplo las paredes de vidrio que incorporan paquetes de LED presenten una baja comodidad visual con múltiples fuentes de luz deslumbrante. Además, los paquetes de LED de emisión superior disponibles comercialmente son normalmente bastante gruesos (>0, 8 mm) , y por consiguiente es necesario que la capa de PVB sea gruesa. Esto da como resultado un aumento de coste y contribuye a un color parduzco de la estructura de vidrio, debido a las propiedades ópticas del PVB. En el caso de paquetes de LED aislados en un apilado de vidrio grande toda la luz reflejada totalmente se absorbe finalmente. Además, a densidades de paquete de LED relativamente altas (por ejemplo >0, 5 cm-2) podría dispersarse luz reflejada totalmente a paquetes vecinos, conduciendo a un desacoplamiento de luz imprevisible.

La presente invención tiene como objetivo aliviar los inconvenientes anteriores en sistemas de la técnica anterior.

El documento EP 1.701.204 da a conocer un sistema de disposición de LED que comprende al menos un paquete de LED, dispuesto en un sustrato dotado de medios para suministrar al paquete de LED una tensión de excitación, en el que el al menos un paquete de LED comprende un paquete de LED de emisión lateral para la emisión de luz esencialmente paralela a una superficie del sustrato y el sistema comprende al menos una estructura de desacoplamiento.

Sumario de la invención La presente invención tiene como objetivo aliviar los problemas anteriores proporcionando un sistema de disposición de LED según la reivindicación 1.

El sistema de disposición de LED inventivo desacopla luz de manera eficaz, y por tanto aumenta la eficiencia óptica en comparación con sistemas convencionales. El uso de estructuras de desacoplamiento, que forman de manera eficaz fuentes de luz virtuales, es una manera conveniente de reducir el brillo alto molesto facilitando la distribución de luz (procedente de unos pocos paquetes de LED con brillo alto) por una disposición grande de fuentes de luz virtuales. El uso de paquetes de LED de emisión lateral, debido a que son más delgados que los paquetes de LED de emisión superior, disminuye la cantidad requerida de material en la capa de soporte. Esto reduce los costes así como mejora el aspecto visual del sistema de disposición de LED. Además, el uso de estructuras de desacoplamiento proporciona un sistema versátil y flexible que se adapta fácilmente para una aplicación específica.

En una o más realizaciones una capa superior puede estar dispuesta de tal manera que intercala dicha capa de soporte entre la capa superior y el sustrato. La capa superior puede servir como protección frente a daños para aumentar la vida útil del sistema de disposición de LED. La luminaria transparente resultante es atractiva visualmente y el sistema inventivo hace posible integrar elementos emisores de luz en superficies transparentes.

El sustrato y la capa superior pueden estar fabricados de vidrio y la capa de soporte puede estar fabricada de PVB o una resina. La combinación de vidrio y PVB o resinas se conoce ampliamente dentro del campo del vidrio laminado.

En una o más realizaciones las estructuras de desacoplamiento pueden estar dispuestas sobre una superficie de la capa superior, orientadas hacia la capa de soporte. Esta disposición hace posible conseguir una producción eficiente del sistema de disposición de LED. Las estructuras de desacoplamiento también pueden estar dispuestas sobre una superficie del sustrato orientada hacia la capa de soporte. La disposición de estructuras de desacoplamiento sobre esta superficie tiene una ventaja de procesamiento/producción puesto que la posible contaminación que resulta de la disposición de las estructuras de desacoplamiento no afectará a la unión de los LED.

Las estructuras de desacoplamiento pueden serigrafiarse, y el uso de estructuras serigrafiadas es ventajoso en cuanto a velocidad de producción y costes de producción.

Existen diversas alternativas para las estructuras de desacoplamiento, que incluyen, pero no se limitan a, el grupo que consiste en tinta luminiscente; colorantes luminiscentes que contienen partículas poliméricas; pigmentos de interferencia, tales como escamas de mica revestidas de TiO2; óxidos de índice de refracción alto, tales como ZrO2; pigmentos de color, tales como Fe2O3; materiales fotocromáticos; partículas con porosidad cerrada, tal como esferas huecas, o cualquier material similar o combinación de los mismos. Existen numerosas alternativas para la construcción de las estructuras de desacoplamiento puesto que pueden usarse materiales que pueden propagar, reflejar, refractar y/o absorber y volver a emitir luz de manera adecuada. Por ejemplo, la distribución de estructuras de desacoplamiento puede estar dispuesta para producir una distribución de luz uniforme sobre una superficie. Alternativamente, pueden estar dispuestas para formar un patrón, tal como un logotipo, una determinada conformación, etc.

Según la invención se forma un entrehierro delgado entre la cara emisora de luz del paquete de LED y la capa de soporte. Debido al entrehierro entre la cara emisora de luz del paquete de LED y el entorno de vidrio/PVB se captura toda la luz en el apilado de vidrio/PVB/vidrio mediante TIR, lo que significa que el desacoplamiento de luz puede controlarse a un grado mayor. El entrehierro puede formarse proporcionando un capuchón transparente por encima del paquete de LED. El capuchón puede estar formado además de PMMA, vidrio o un material cerámico.

El sistema de disposición de LED puede incorporarse a un sistema de iluminación.

Un método para producir un sistema de disposición de LED según la descripción anterior comprende las etapas descritas en la reivindicación 11.

El método también puede comprender la etapa de disponer una capa superior de tal manera que intercala la capa de soporte entre la capa superior y el sustrato.

Descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en sección transversal esquemática de un sistema de iluminación conocido, usando paquetes de LED de emisión superior.

La figura 2 es una vista en sección transversal esquemática de una primera realización de la presente descripción.

La figura 3 es una vista en sección transversal esquemática de una segunda realización de la presente descripción.

La figura 4 es un diagrama que muestra una distribución de luz típica emitida por un paquete de LED de emisión lateral incorporado a una realización de las figuras 2 y 3.

La figura 5 es una vista en sección transversal esquemática de una tercera realización de la presente invención.

La figura 6 es una vista en sección transversal esquemática de la aplicación de un sistema inventivo a estantes.

La figura 7 es una vista en sección transversal esquemática de la aplicación de un sistema inventivo a paredes de separación/paredes decorativas.

Descripción detallada de realizaciones preferidas La figura 1 ilustra esquemáticamente una parte de un sistema 2 de la técnica anterior en el que están dispuestos paquetes 4 de LED de emisión superior de Lambert en un sustrato 6 de placa de vidrio. En el sustrato 6 están presentes conductores 8 transparentes, que proporcionan corriente a los... [Seguir leyendo]

1. Sistema de disposición de LED que comprende al menos un paquete (304; 404) de LED, dispuesto en un sustrato (306) dotado de medios para suministrar al paquete (304; 404) de LED una tensión de excitación, e incrustado en una capa (312) de soporte,

en el que el al menos un paquete (304; 404) de LED comprende un paquete de LED de emisión lateral, para la emisión de luz esencialmente paralela a una superficie del sustrato (306) y comprendiendo el sistema al menos una estructura (316) de desacoplamiento que refleja/dispersa la luz emitida fuera de la capa (312) de soporte y en el que una cara (350) emisora de luz del paquete (304) de LED y la capa (312) de soporte están dispuestas para estar separadas mediante un entrehierro (320) .

2. Sistema de disposición de LED según la reivindicación 1, en el que una capa (310) superior está dispuesta de tal manera que intercala dicha capa (312) de soporte entre la capa (310) superior y el sustrato (306) .

3. Sistema de disposición de LED según la reivindicación 2, en el que el sustrato (306) y la capa (310) superior están fabricados de vidrio (310) y la capa (312) de soporte está fabricada de PVB o una resina.

4. Sistema de disposición de LED según cualquier reivindicación anterior, en el que las estructuras (316) de desacoplamiento están dispuestas en una superficie de la capa (310) superior, orientadas hacia la capa

(312) de soporte.

5. Sistema de disposición de LED según cualquier reivindicación anterior, en el que las estructuras (316) de desacoplamiento están dispuestas en una superficie del sustrato (306) orientadas hacia la capa (312) de soporte.

6. Sistema de disposición de LED según cualquier reivindicación anterior, en el que las estructuras (316) de desacoplamiento están serigrafiadas.

7. Sistema de disposición de LED según cualquier reivindicación anterior, en el que las estructuras (316) de desacoplamiento se seleccionan del grupo que consiste en tinta luminiscente; colorantes luminiscentes que contienen partículas poliméricas; pigmentos de interferencia, tales como escamas de mica revestidas de TiO2; óxidos de índice de refracción alto, tales como ZrO2; pigmentos de color, tales como Fe2O3; materiales fotocromáticos; partículas con porosidad cerrada, tales como esferas huecas, o cualquier material similar o combinación de los mismos.

8. Sistema de disposición de LED según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que está dispuesto un capuchón (318) transparente por encima del paquete (304) de LED para proporcionar el entrehierro (320) .

9. Sistema de disposición de LED según la reivindicación 8, en el que el capuchón (318) transparente comprende PMMA, vidrio o un material cerámico.

10. Sistema de iluminación que incluye un sistema de disposición de LED según cualquier reivindicación anterior.

11. Método para producir un sistema de disposición de LED según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende las etapas de:

- disponer un paquete (304; 404) de LED que comprende un paquete de LED de emisión lateral sobre un sustrato (306) dotado de medios para suministrar al paquete de LED una tensión de excitación,

- disponer las estructuras (316) de desacoplamiento en el sistema,

- aplicar una capa (312) de soporte de polímero por encima del paquete de LED,

- disponer un capuchón (318) transparente para crear un entrehierro entre una cara (350) emisora de luz del paquete (304) de LED y la capa (312) de soporte,

- calentar el apilado mientras se aplica una presión e incrustando así el paquete de LED en la capa de soporte.

12. Método según la reivindicación 11, en el que una capa (310) superior está dispuesta de tal manera que intercala la capa (312) de soporte entre la capa superior y el sustrato (306) .