JP2011501362A - 発光ダイオードを備えた照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 上面および前記上面に相反する下面を有する回路基板(104)と、前記回路基板の前記上面に取り付けられた少なくとも1つの発光ダイオード(102)と、前記回路基板の前記下面上の第1熱接触領域群(148)と、前記回路基板の前記上面上の第2熱接触領域群(148)とを含み、前記第2熱接触領域群は、前記発光ダイオードに隣接して露出していることを特徴とする装置。
【選択図】 図4A
Description
Claims (99)
- 上面および前記上面に相反する下面を有する回路基板と、
前記回路基板の前記上面に取り付けられた少なくとも1つの発光ダイオードと、
前記回路基板の前記下面上の第1熱接触領域群と、
前記回路基板の前記上面上の第2熱接触領域群と
を含み、
前記第2熱接触領域群は、前記発光ダイオードに隣接して露出していることを特徴とする装置。 - 前記少なくとも1つの発光ダイオードは、少なくとも1つの発光ダイオードパッケージであることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの発光ダイオードは、中心部から等距離となるように配置されたpn接合を有する複数の発光ダイオードであることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記第1熱接触領域群は、互いに隣接し、
前記第2熱接触領域群は、互いに隣接していることを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 前記第1熱接触領域群は、前記少なくとも1つの発光ダイオードに入力される入力電力1ワット当り少なくとも25mm2の一体となった接触領域を有し、
前記第2熱接触領域群は、前記少なくとも1つの発光ダイオードに入力される入力電力1ワット当り少なくとも25mm2の一体となった接触領域を有することを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 前記第1熱接触領域群および前記第2熱接触領域群は、金または銅の少なくとも1つを含み、厚さが少なくとも30μmであることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記回路基板を貫通する複数のスルーホールを更に含むことを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの発光ダイオードは、複数の発光ダイオードであり、
前記回路基板は、前記複数の発光ダイオードの中央に配置された中央孔を含み、
前記中央孔は、銅またはアルミニウムの少なくとも1つでめっきされた側壁を有することを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 前記回路基板の前記上面の中央部に取り付けられた光検出器を更に含むことを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記基板の前記上面に反射性コーティングを更に含むことを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記反射性コーティングは、白色拡散塗料を含むことを特徴とする、請求項10に記載の装置。
- 前記白色拡散塗料は、TiO2、ZnO、BaSO4粒子の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項11に記載の装置。
- 前記回路基板の前記上面に結合された反射板を更に含み、
前記反射板は、前記少なくとも1つの発光ダイオードから放射された光を遮らないように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 前記少なくとも1つの発光ダイオードは上面を有し、
前記反射板は、その上面が前記少なくとも1つの発光ダイオードの前記上面よりも0.2mm高くなるように、前記回路基板の前記上面に結合されていることを特徴とする、請求項13に記載の装置。 - 前記回路基板の前記下面上の前記第1熱接触領域群に熱的に結合された第1ヒートシンクと、
前記回路基板の前記上面上の前記第2熱接触領域群に熱的に結合された第2ヒートシンクと
を更に含むことを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 前記第2ヒートシンクは、上面と、下面と、前記上面と前記下面とを連通する孔とを含み、
前記第2ヒートシンクは、前記少なくとも1つの発光ダイオードから放射された光が前記孔を通過するように、前記回路基板および前記少なくとも1つの発光ダイオードに対して配置されていることを特徴とする、請求項15に記載の装置。 - 前記孔は、反射性側壁を含むことを特徴とする、請求項16に記載の装置。
- 前記孔の内部に取り付けられる反射性側壁挿入体を更に含むことを特徴とする、請求項16に記載の装置。
- 前記第2ヒートシンクに結合され、前記孔を覆う窓を更に含むことを特徴とする、請求項16に記載の装置。
- 前記窓上に波長変換物質層を更に含むことを特徴とする、請求項19に記載の装置。
- 前記孔は、反射性側壁を含み、
前記反射性側壁の第1領域を覆う第1波長変換物質を更に含むことを特徴とする、請求項16に記載の装置。 - 前記孔の前記反射性側壁の前記第1領域と異なる第2領域を覆う第2波長変換物質を更に含むことを特徴とする、請求項21に記載の装置。
- 前記第2ヒートシンクの前記上面に結合されたリフレクタを更に含み、
前記リフレクタは、前記第2ヒートシンクの前記孔と一直線となる入口ポートを有することを特徴とする、請求項16に記載の装置。 - 前記リフレクタは、ねじおよびクランプの少なくとも1つによって、前記第2ヒートシンクに結合されていることを特徴とする、請求項23に記載の装置。
- 発光ダイオード照明装置であって、
上面と、前記上面に相反する下面と、前記下面上の第1熱接触領域と、前記上面上の第2熱接触領域とを有する回路基板と、
前記回路基板の前記上面に取り付けられた少なくとも1つの発光ダイオードと、
前記回路基板の前記下面上の前記第1熱接触領域に熱的に結合された第1ヒートシンクと、
上面と、下面と、前記上面および前記下面を連通する孔とを備え、前記回路基板の前記上面上の前記第2熱接触領域に熱的に結合された第2ヒートシンクと、
前記孔の内部の反射性側壁と
を含み、
前記第2ヒートシンクは、前記少なくとも1つの発光ダイオードから放射された光が前記孔を通過するように、前記回路基板および前記少なくとも1つの発光ダイオードに対して配置されていることを特徴とする発光ダイオード照明装置。 - 前記少なくとも1つの発光ダイオードは、少なくとも1つの発光ダイオードパッケージであることを特徴とする、請求項25に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記孔の内部に前記反射性側壁を提供するために、前記孔の内部に取り付けられる反射性側壁挿入体を更に含むことを特徴とする、請求項25に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記反射性挿入体に結合された窓を更に含むことを特徴とする、請求項27に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記窓上に波長変換物質層を更に含むことを特徴とする、請求項28に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記孔の内部の前記反射性側壁の第1領域を覆う第1波長変換物質を更に含むことを特徴とする、請求項25に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記孔の前記反射性側壁の前記第1領域と異なる第2領域を覆う第2波長変換物質を更に含むことを特徴とする、請求項30に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記第2ヒートシンクの前記上面に結合されたリフレクタを更に含み、
前記リフレクタは、前記第2ヒートシンクの前記孔と一直線となる入口ポートを有することを特徴とする、請求項25に記載の発光ダイオード照明装置。 - 発光ダイオード照明装置であって、
電気的接続を有する取付板と、
前記取付板に取り付けられ、前記電気的接続に接続された少なくとも1つの発光ダイオードと、
前記取付板に結合され、前記少なくとも1つの発光ダイオードを囲む孔を画成するように構成された少なくとも1つの反射性側壁と、
前記少なくとも1つの発光ダイオードによって発生した光に曝される前記孔の第1領域を覆う第1波長変換物質と、
前記少なくとも1つの発光ダイオードによって発生した光に曝される前記孔の前記第1領域と異なる第2領域を覆う第2波長変換物質と、
前記第1波長変換物質によって発生した光と、前記第2波長変換物質によって発生した光とが前記孔内で混合され、混合された光は出力ポートを通過して伝送されることを特徴とする発光ダイオード照明装置。 - 前記少なくとも1つの反射性側壁が、前記出力ポートを画成することを特徴とする、請求項33に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記出力ポートを覆う窓を更に含むことを特徴とする、請求項33に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記第2領域は、前記窓上にあることを特徴とする、請求項35に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記第2波長変換物質は、前記窓上にあることを特徴とする、請求項35に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記少なくとも1つの発光ダイオードによって発生した光に曝される前記孔の前記第1領域および前記第2領域と異なる第3領域を覆う第3波長変換物質を更に含むことを特徴とする、請求項33に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記少なくとも1つの反射性側壁は、楕円形状および多角形状の少なくとも1つを有することを特徴とする、請求項33に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記少なくとも1つの反射性側壁は、アルミニウムを含むことを特徴とする、請求項33に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記少なくとも1つの反射性側壁は、反射性コーティングを含むことを特徴とする、請求項33に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記反射性コーティングは、粉末コーティングまたはバインダによって前記少なくとも1つの反射性側壁に結合された反射性粉末を含むことを特徴とする、請求項41に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記バインダは、エポキシ、シリコン、アクリル、N−メチルピロリドン(NMP)の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項42に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記反射性粉末は、TiO2、ZnO、BaSO4粒子の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項42に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記出力ポートは、楕円形状および多角形状の少なくとも1つを有することを特徴とする、請求項33に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記出力ポートは、10mm〜100mmの直径を有することを特徴とする、請求項33に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記窓は、粉末コーティングまたはバインダによって前記窓に結合された反射性粉末の層を含むことを特徴とする、請求項35に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記反射性粉末は、TiO2、ZnO、BaSO4粒子の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項47に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記窓は、ダイクロイックコーティングの層を含むことを特徴とする、請求項35に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記ダイクロイックコーティングは、500nmより短い波長の光より、500nmより長い波長の光に対して高い平均透過率を有することを特徴とする、請求項49に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記少なくとも1つの反射性側壁に結合されたコリメーティング要素を更に含み、
前記コリメーティング要素は、前記出力ポートと一直線となる入力孔を有することを特徴とする、請求項33に記載の発光ダイオード照明装置。 - 前記コリメーティング要素は、ねじおよびクランプの少なくとも1つによって、前記少なくとも1つの反射性側壁に取り外し可能に結合されていることを特徴とする、請求項51に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記コリメーティング要素は、頂部が平面で切断された複合放物面形状を有するリフレクタであることを特徴とする、請求項51に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記少なくとも1つの発光ダイオードは、少なくとも1つの発光ダイオードパッケージを含むことを特徴とする、請求項33に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記第1領域および前記第2領域は、前記少なくとも1つの反射性側壁上にあることを特徴とする、請求項33に記載の発光ダイオード照明装置。
- 発光ダイオード照明装置であって、
電気的接続を有する取付板と、
前記取付板に熱的に結合されたヒートシンクと、
前記取付板に取り付けられ、かつ前記電気的接続に接続されるとともに、非固体物質内に光を放射する複数の発光ダイオードと、
前記取付板に結合された少なくとも1つの反射性側壁によって画成された円形状を有し、前記複数の発光ダイオードからの光を内部に受容するともに混合する光混合孔と、
前記光混合孔からの光が通過する出力ポートを覆う窓と、
前記出力ポートに結合された光学要素と
を含み、
前記複数の発光ダイオードのp−n接合部は、前記光混合孔の中心から概ね等距離となっていることを特徴とする発光ダイオード照明装置。 - 前記光学要素は、リフレクタまたは拡散器であることを特徴とする、請求項56に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記孔の第1領域を覆う第1波長変換物質と、
前記孔の前記第1領域と異なる第2領域を覆う第2波長変換物質と
を更に含むことを特徴とする、請求項56に記載の発光ダイオード照明装置。 - 前記少なくとも1つの反射性側壁を形成するために、前記孔の内部に配置された反射性挿入要素を更に含むことを特徴とする、請求項56に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記少なくとも1つの反射性側壁は、粉末コーティングまたはバインダによって前記少なくとも1つの反射性側壁に結合された反射性コーティングを含むことを特徴とする、請求項56に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記バインダは、エポキシ、シリコン、アクリル、N−メチルピロリドン(NMP)の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項60に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記反射性コーティングは、TiO2、ZnO、BaSO4粒子の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項60に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記出力ポートは、楕円形状および多角形状の少なくとも1つを有することを特徴とする、請求項56に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記窓は、波長変換物質層を含むことを特徴とする、請求項56に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記波長変換物質層は、前記窓を部分的に覆うことを特徴とする、請求項64に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記窓は、粉末コーティングまたはバインダによって前記窓に結合された反射性粉末の層を含むことを特徴とする、請求項56に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記反射性粉末は、TiO2、ZnO、BaSO4粒子の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項66に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記窓は、ダイクロイックコーティングの層を含むことを特徴とする、請求項56に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記ダイクロイックコーティングは、500nmより短い波長の光より、500nmより長い波長の光に対して高い平均透過率を有することを特徴とする、請求項68に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記取付基板の中央部分に結合された中央反射性要素を更に含み、
前記中央反射性要素は、前記取付基板から前記窓側に延出することを特徴とする、請求項56に記載の発光ダイオード照明装置。 - 前記中央反射性要素は、円錐形状またはドーム形状を有することを特徴とする、請求項70に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記中央反射性要素の第1領域は、第1波長変換物質によって覆われ、
前記中央反射性要素の前記第1領域と異なる第2領域は、第2波長変換物質によって覆われていることを特徴とする、請求項56に記載の発光ダイオード照明装置。 - 前記光混合孔は、前記複数の発光ダイオードに近接した第1断面領域と、
前記第1断面領域と異なり、前記複数の発光ダイオードから離間した第2断面領域と
を有することを特徴とする、請求項56に記載の発光ダイオード照明装置。 - 前記第1断面領域は、前記第2断面領域よりも大きいことを特徴とする、請求項73に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記複数の発光ダイオードは、複数の発光ダイオードパッケージを含むことを特徴とする、請求項56に記載の発光ダイオード照明装置。
- 発光ダイオード照明装置であって、
電気的接続を有する取付板と、
前記取付板に取り付けられ、かつ前記電気的接続に接続された少なくとも1つの発光ダイオードと、
前記取付基板に結合され、前記少なくとも1つの発光ダイオードからの光が内部に放射される孔を画成するために構成された少なくとも1つの側壁と、
前記孔の内部に反射性側壁を形成するために、前記孔の内部に配置された反射性挿入要素と、
前記反射性挿入要素の前記反射性側壁に設けられた少なくとも1種類の波長変換物質と、
前記孔の内部の光が通過する出力ポートと
を含むことを特徴とする発光ダイオード照明装置。 - 前記少なくとも1つの発光ダイオードは、少なくとも1つの発光ダイオードパッケージを含むことを特徴とする、請求項76に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記少なくとも1種類の波長変換物質は、前記反射性挿入要素の前記反射性側壁の第1領域を覆う第1波長変換物質を含み、
前記第1領域は、前記反射性挿入要素の全領域よりも小さいことを特徴とする、請求項76に記載の発光ダイオード照明装置。 - 前記少なくとも1種類の波長変換物質は、前記第1領域とは異なる前記反射性挿入要素の前記反射性側壁の第2領域を覆う第2波長変換物質を更に含むことを特徴とする、請求項78に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記出力ポートを覆う窓を更に含むことを特徴とする、請求項76に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記窓上に波長変換物質を更に含むことを特徴とする、請求項80に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記少なくとも1つの反射性側壁は、楕円形状および多角形状の少なくとも1つを有することを特徴とする、請求項76に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記反射性挿入要素は、アルミニウムを含むことを特徴とする、請求項76に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記反射性挿入要素は、反射性コーティングを含むことを特徴とする、請求項76に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記反射性コーティングは、粉末コーティングまたはバインダによって前記少なくとも1つの反射性側壁に結合された反射性粉末を含むことを特徴とする、請求項84に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記バインダは、エポキシ、シリコン、アクリル、N−メチルピロリドン(NMP)の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項85に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記反射性粉末は、TiO2、ZnO、BaSO4粒子の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項85に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記出力ポートは、円形状、楕円形状および多角形状の少なくとも1つを有することを特徴とする、請求項76に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記出力ポートは、10mm〜100mmの直径を有することを特徴とする、請求項76に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記窓は、粉末コーティングまたはバインダによって前記窓に結合された反射性粉末の層を含むことを特徴とする、請求項80に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記反射性粉末は、TiO2、ZnO、BaSO4粒子の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項90に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記窓は、ダイクロイックコーティングの層を含むことを特徴とする、請求項79に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記ダイクロイックコーティングは、500nmより短い波長の光より、500nmより長い波長の光に対して高い平均透過率を有することを特徴とする、請求項92に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記少なくとも1つの側壁に結合された光学要素を更に含み、
前記光学要素は、前記出力ポートと一直線となる入力孔を有することを特徴とする、請求項76に記載の発光ダイオード照明装置。 - 前記光学要素は、ねじおよびクランプの少なくとも1つによって、前記少なくとも1つの側壁に取り外し可能に結合されていることを特徴とする、請求項94に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記光学要素は、リフレクタまたは拡散器であることを特徴とする、請求項94に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記取付基板は、上面と、前記上面に相反する下面と、前記下面上の第1熱接触領域と、前記上面上の第2熱接触領域とを有し、
当該発光ダイオード照明装置は、前記取付基板の前記下面上の前記第1熱接触領域に熱的に結合された第1ヒートシンクと、前記取付基板の前記上面上の前記第2熱接触領域に熱的に結合された第2ヒートシンクとを更に含むことを特徴とする、請求項76に記載の発光ダイオード照明装置。 - 前記第2ヒートシンクは、上面と、下面と、前記上面および前記下面を連通し、少なくとも1つの側壁を画成する孔とを備えることを特徴とする、請求項97に記載の発光ダイオード照明装置。
- 前記少なくとも1種の波長変換物質は、前記反射性挿入要素の前記反射性側壁の35%〜100%の領域を覆い、0.5%〜19%の濃度を有する赤色蛍光体であり、
前記窓上の前記波長変換物質は、17%〜32%の濃度を有する黄色蛍光体であることを特徴とする、請求項81に記載の発光ダイオード照明装置。
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