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L‘avenir de la lumière? 15ième 19ième 20ième siècle... HID LED Efficacité en: Im/W Objectif >>100 1 10 – 15 70 – 100 70 – 100 Efficacité relative 25 – 30% 30 – 35% Objectif 50 – 70% <1% 5 – 9%

Avantages supplémentaires des LED Petites dimensions Résistance aux chocs élevée Longue Durée de vie Grande stabilité De la couleur Pas de rayonnement UV / IR Rayonnement contrôlé Leur utilité: Nouvelles possibilités de créations architecturales en éclairage général et en signalisation routière

Complexité de la technologie (exemple d‘un module de LEDs) La fabrication d‘une LED se fait en deux étapes Étape 1 Étape 2 Module Cette 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 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). LED-Chip Enfin il est possible de réaliser des sources de lumière par regroupement de LED. Ainsi on peut fabriquer des modules adaptés aux besoins. Epi-Wafer Ensuite il faut structurer et séparer les puces. On obtient alors les Chips ou puces. TOPLED-Package

Complexité de la technologie (exemple d‘un module de LEDs) Coupe d‘une LED 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) + - Couche translucide Couche positive Couche active (Génère la lumière) Substrat (absorbierend oder transparent) Couche négative

OSTAR® for Projection & Lighting Standard technology: Volume emitter Emitting area A = Top surface + 4 Side surfaces Example*: chip length a = 1mm² height h = 0.2mm A = 1.8mm² Thinfilm technology: Pure surface emitter Emitting area A = 1mm² Illuminance of chip: EV ThinFilm = 1.8 EV Standard *Remark: Simplified consideration Standard chip h a ThinFilm technology

Coupe d‘une LED avec boîtier SMT 1 ... 4 mm 0,25 mm Résine époxy Fil de liaison Puce Plaquette à souder Cavité Circuit imprimé

À 25°C et un courant de typique Palette de Couleurs des LEDs S-ROUGE: 633 nm B-BLEU: 470 nm 80 000 heures W-BLANC 847: IRC>80 4700°K W-BLANC 854: IRC>80 5400°K W-BLANC 865: IRC>80 6500°K A-AMBRE: 617 nm 50 000 heures O-ORANGE: 610 nm Y-JAUNE: 587 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 T-VERT véritable: 525 nm V-VERT: 505 nm 60 000 heures À 25°C et un courant de typique Informations non contractuelles

Thermal Management Thermal Characteristics of LW W5SG

Molding Compound not shown Thermal Management Internal Thermal Resistance RthJS Die Attach TS = 0 °C Semiconductor PD = 1 W Leadframe max. Tjunc = 8.97 °C Fixed Temperature TS = 0 °C Molding Compound not shown Thermal Resistance RthJS Mainly defined by package construction, e.g. geometry, material selection. Cannot by changed by the customer

Thermal Management Thermal System Configuration Solder T Junction Bond Wire Die Die Attach Molding Compound R Leads th JS Solder Pads T Dielectric Solder Point R Substrate th SB Technology T Board Aluminium Plate R th BA T Ambient Heat Sink Thermal System Configuration Thermal Resistor Network

Thermal Management External Thermal Resistance RthSB 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 Thermal Resistance RthSB Considering the heat transfer trough and within the printed circuit board. The value is application specific.

Thermal Management Thermal Resistance of Board Material RthSB Copper; t = 35 µm IMS with enhanced dielectric 3.5 K/W Aluminium; Plate t = 1.5 mm Dielectric; t = 100 µm IMS with FR4 dielectric 7.3 K/W Copper; t = 35 µm Flexible PCB on Al with standard PSA 9.5 K/W Aluminium; Plate t = 1.5 mm Dielectric PEN; t = 50 µm PSA; t = 50 µm Flexible PCB on Al with enhanced PSA 7.6 K/W Copper; t = 35 µm Aluminium Plate t = 1.5 mm PSA; t = 130 µm Dielectric FR4 t = 1 mm FR4 with standard PSA and thermal Vias 9.7 K/W

Enveloppes de LEDs: Radiale „préperçage“ + SMT LED radiale LED en boîtier SMT Exemples types: LED radiale (3mm/5mm) Power TOPLED Power TOPLED avec lentille Hyper SIDELED 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

Diagramme de chromaticité Spectre de couleur des LED Blanc Bleu W = White (GaN) x=0.32/y=0.31) Jaune B = Blue (InGaN) 470nm W = White (InGaN) (x=0.32/y=0.31) Y = Yellow (InGaAlP) 587nm B = Blue (GaN) 466nm Orange Diagramme de chromaticité 0,9 s O = Orange (InGaAlP) 605nm Vert 0,8 0,7 Ambre V= Verde-Green (InGaN) 505nm vert 0,6 jaune 0,5 A = Amber (InGaAlP) 615nm T= True Green (InGaN) 525nm 0,4 P = Pure Green (GaP) 560nm rouge Rouge 0,3 blanc 0,2 bleu G = Green (GaP:N) 570nm S = Super-Red (InGaAlP) 630nm 0,1 H = Hyper-Red (GaAlAs) 645nm 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

LED bleue + matériau de conversion = LED blanche Indice de rendu des couleurs: ~ 80 Température de couleur: > 6000 K LED bleue + matériau de conversion = LED blanche

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 FLEX 633 nm 470 nm 545 nm 3 chips rouge , vert et bleu réunie sur une LED Intensité de chaque couleur pilotable individuellement Permet de composer une infinité de teintes Pilotage par OT DIM (1-10V) OT RVB 3 Channel et OT SEQUENCEUR Applications : Mise en couleur dynamique Structures linéaires

OSTAR® optical data RGB Red (617 nm) Green (525 nm) Blue (465 nm) DC-current/chip 750 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 Luminous flux 240 lm 230 lm 60 lm > 200 lm Back to benefits

OSTAR® - Lighting Typical U-I characteristics OSTAR® - Lighting 4 Chip

OSTAR® - Lighting Typical U-I characteristics OSTAR® - Lighting 6 Chip

...pour fournir le courant OPTOTRONIC: alimentation pour les Modules-LED ...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

PRINCIPES DE LA VARIATION DES MODULES DE LEDs OPTOTRONIC DIM PRINCIPES DE LA VARIATION DES MODULES DE LEDs 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. U t La variation de phase est strictement interdite avec les OPTOTRONIC et les Modules de LEDs !

Réalisations

Réalisations 500 ‘Linearlight’ Modulo Color

Réalisations +

Réalisations 8 Linearflex +

Réalisations 12 Linearlight + Alimentations

Réalisations

Réalisations

Réalisations Aqualed

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