OSRAM Votre partenaire dans le choix des solutions

Efficacitérelative

15ième 19ième 20ième siècle...

1 10 – 15 70 – 100 70 – 100 Objectif >>100

<1% 5 – 9% 25 – 30%

30 – 35%

Objectif

50 – 70%

HID LED

L‘avenir de la lumière?

Efficacitéen: Im/W

Leur utilité: Nouvelles possibilités de créations architecturales en éclairage général et en signalisation routière

Avantages supplémentaires des LED

Petitesdimensions

Résistanceaux chocs élevée

LongueDurée de vie

Grande stabilitéDe la couleur

Pas de rayonnement

UV / IR

Rayonnementcontrôlé

La fabrication d‘une LED se fait en deux étapes

ModuleCette étape consiste à intégrer la puce dans un boîtier

Plusieurs design sont possibles dans le technologies radiales ou SMT.

La LED prend son aspect visuel Enfin il est possible de

réaliser des sources de lumière par regroupement de LED.

Ainsi on peut fabriquer des modules adaptés aux besoins.

TOPLED-Package

LED-Chip

Epi-Wafer

La première opération consiste à permettre la dite épitaxie. C‘est là que l‘on dépose les matériaux composants sur le substrat. On obtient alors ce qu‘on appelle un Wafer (pastille).

Ensuite il faut structurer et séparer les puces.

On obtient alors les Chips ou puces.

Complexité de la technologie(exemple d‘un module de LEDs)

Étape 1 Étape 2

Substrat(absorbierend

odertransparent)

Couche translucide

Une LED se compose de plusieurs couches „Layer“ de matériaux semi-conducteurs.

En fonctionnement la couche active génère de la lumière.

La lumière est dirigée vers l‘extérieur soit directement soit par réflexion.

Contrairement aux lampes à incandescence qui donnent un spectre continu, les LED émettent dans une couleur donnée.

La couleur est fonction du matériau employé.

Deux compositions de matériaux (AllnGaP et InGaN) sont utilisées pour réaliser des LEDs à haut pouvoir lumineux, dans toutes les couleurs, du bleu au rouge ainsi que dans le blanc. (Conversion électroluminescente)

Coupe d‘une

LED

Couche positive

Couche active

(Génère la lumière)

Couche négative

+

-

Complexité de la technologie (exemple d‘un module de LEDs)

OSTAR® for Projection & Lighting

Standard technology: Volume emitter

Emitting area A = Top surface + 4 Side surfaces

Example*: chip length a = 1mm²height h = 0.2mmA = 1.8mm²

Thinfilm technology: Pure surface emitter

Emitting area A = 1mm²

Illuminance of chip: EV ThinFilm = 1.8 EV Standard

*Remark: Simplified consideration

h

a

Standard chip

ThinFilm technology

1 ... 4 mm

0,25 mm

Circuit imprimé

Fil de liaison

Résine époxy

Puce

Cavité

Plaquette à souder

Coupe d‘une LED avec boîtier SMT

W-BLANC 865: IRC>80 6500°K

V-VERT: 505 nm

W-BLANC 854: IRC>80 5400°K

W-BLANC 847: IRC>80 4700°K

B-BLEU: 470 nm

Y-JAUNE: 587 nm

T-VERT véritable: 525 nm

O-ORANGE: 610 nm

A-AMBRE: 617 nm

80 000 heures

À 25°C et un courant de typique

60 000 heures

50 000 heures

S-ROUGE: 633 nm

La durée de vie des LEDs et donc des modules varie en fonction de la couleur des LEDs.

Ceci est une propriété intrinsèque des LEDs, étroitement liée à la composition de la jonction PN

Informations non contractuelles

Palette de Couleurs des LEDs

Thermal ManagementThermal Characteristics of LW W5SG

max. Tjunc = 8.97 °C

TS = 0 °C

PD = 1 W

Semiconductor

Leadframe

Fixed TemperatureTS = 0 °C

Die Attach

Mainly defined by package construction, e.g. geometry, material selection. Cannot by changed by the customer

Thermal Resistance RthJS

Thermal ManagementInternal Thermal Resistance RthJS

P

TTR SJ

thJS

W

K9

W1

C0C97.8R thJS

Molding Compound not shown

Thermal System Configuration Thermal Resistor Network

Thermal ManagementThermal System Configuration

Aluminium Plate

Solder

DielectricSolder Pads

Heat Sink

DieBond Wire

Molding CompoundDie AttachLeads

T Junction

T Solder Point

TBoard

TAmbient

R th SB

R th BA

R th JS

SubstrateTechnology

Influencing Factors

Board material with higher thermal

conductivity Attach to additional heat spreader

(PCB on Aluminium) Solder pad layout and placement

of other components Use of thermal vias

Considering the heat transfer trough and within the printed circuit board. The value is application specific.

Thermal Resistance RthSB

Thermal ManagementExternal Thermal Resistance RthSB

FR4 PCB Insulated Metal Substrate

Cutting Plane: PCB Cutting Plane: PCB

Cutting Plane: LEDs Cutting Plane: LEDs

Tjunc = 168.9 °C

T = Tjunc - Tamb = 118.9 °C

Tjunc = 101.3 °C

T = Tjunc - Tamb = 51.3 °C-55%

Thermal ManagementThermal Resistance of Board Material

RthSB

IMS with enhanced dielectric 3.5 K/W

IMS with FR4 dielectric 7.3 K/W

Flexible PCB on Al with standard PSA 9.5 K/W

Flexible PCB on Al with enhanced PSA

FR4 with standard PSA and thermal Vias

7.6 K/W

9.7 K/W

Aluminium; Plate t = 1.5 mm

Dielectric; t = 100 µm

Copper; t = 35 µm

Copper; t = 35 µm

Aluminium; Plate t = 1.5 mm

Dielectric PEN; t = 50 µmPSA; t = 50 µm

Copper; t = 35 µm

Aluminium Plate t = 1.5 mm

PSA; t = 130 µm

Dielectric FR4t = 1 mm

Board Material

LED en boîtier SMTExemples types:

LED radiale

Power TOPLED

Hyper SIDELEDPower TOPLED

avec lentille

LED radiale

(3mm/5mm)

Particularités du produit:

- Plusieurs angles possibles grâce à des lentilles intégrées - Courant maximum

20-30mA

Particularités du produit

- évacuation thermique optimisée

- courant maximum: jusqu‘à 70mA - flux lumineux typique (50mA)): 2 lm (rouge, jaune), 1 lm (vert-pâle, vert) - émission lumineuse verticale

Particularités du produit:

- émission lumineuse horizontale parallèle à la platine- idéale pour la réalisation de chemins lumineux

Enveloppes de LEDs: Radiale „préperçage“ + SMT

Bleu

Vert

Jaune

Orange

Blanc

Rouge

Ambre

W = White (GaN) x=0.32/y=0.31)

B = Blue (InGaN) 470nm

V= Verde-Green (InGaN) 505nm

T= True Green (InGaN) 525nm

P = Pure Green (GaP) 560nm

G = Green (GaP:N) 570nm

Y = Yellow (InGaAlP) 587nm

O = Orange (InGaAlP) 605nm

A = Amber (InGaAlP) 615nm

S = Super-Red (InGaAlP) 630nm

H = Hyper-Red (GaAlAs) 645nm

s

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

bleu

vert

rouge

jaune

blanc

B = Blue (GaN) 466nm

W = White (InGaN) (x=0.32/y=0.31)

Diagramme de chromaticité

Spectre de couleur des LED

Indice de rendu des couleurs: ~ 80Température de couleur: > 6000 K

LED bleue + matériau de conversion = LED blanche

LED blanche

LINEARLIGHT COLORMIX

LINEARLIGHT COLORMIX FLEX

LED équipée de 3 chips RVB, pour un mixage constant et linéaire permettant d‘obtenir une palette de couleur pratiquement infini

LINEARLIGHT COLORMIX

LINEARLIGHT COLORMIX FLEX

3 chips rouge , vert et bleu réunie sur une LEDIntensité de chaque couleur pilotable individuellementPermet de composer une infinité de teintes

Pilotage par OT DIM (1-10V)OT RVB 3 Channel et OT SEQUENCEUR

Applications :Mise en couleur dynamiqueStructures linéaires

633nm 545

nm

470

nm

OSTAR® optical data

Back to benefits

RGB Red (617 nm)

Green(525 nm)

Blue (465 nm)

DC-current/chip 750 mA 700 mA 700 mA

Luminous flux 60 lm 115 lm 15 lm

Luminance 20 Mega Cd/m2 18 Mega Cd/m2 5 Mega Cd/m2

Monochrome Red (617 nm)

Green(525 nm)

Blue (465 nm)

White (5600 K)

DC-current/chip 750 mA 700 mA 700 mA 700 mA

Luminous flux 240 lm 230 lm 60 lm > 200 lm

OSTAR® - Lighting

Typical U-I characteristics

6

8

10

12

14

16

18

20

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

If [mA]

Uf [

V]

Uf min

Uf typ

Uf max

OSTAR® - Lighting 4 Chip

OSTAR® - Lighting

Typical U-I characteristics

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

If [mA]

Uf [

V]

Uf min

Uf typ

Uf max

OSTAR® - Lighting 6 Chip

...pour fournir le courant

aux modules de LEDs

Ses spécificités: réglé pour les modules-LED tension continue stabilisée électroniquement indépendante de la charge protégé contre les court-circuits et le surcharges deux versions 10V ou 24V

- modèle économique à poser (6W à 75W) - modèle en 6W de taille réduite pour intégration dans les boites d‘encastrement murale

OPTOTRONIC: alimentation pour les Modules-LED

La variation des LEDs se fait idéalement selon le principe de la modulation de la largeur d’impulsion (PWM)

Le signal est imputable à la tension continu fournie au secondaire du convertisseur électronique Tout appareil permettant de varier, grader ou gérer la luminosité des modules de LEDs doit être

intercalé entre le convertisseur électronique et le module de LEDs.

OPTOTRONIC DIM

PRINCIPES DE LA VARIATION DES MODULES DE LEDs

t

U

La variation de phase est strictement interdite avec les OPTOTRONIC et les Modules de LEDs !

Réalisations

500 ‘Linearlight’ Modulo Color

Réalisations

+ +

Réalisations

8 Linearflex +

Réalisations

12 Linearlight + Alimentations

Réalisations

Réalisations

Réalisations

Aqualed

Réalisations

Merci de votre attention