JP2022524356A - Ｌｅｄフィラメント構成 - Google Patents

Ｌｅｄフィラメント構成 Download PDF

Info

Publication number
JP2022524356A
JP2022524356A JP2021552983A JP2021552983A JP2022524356A JP 2022524356 A JP2022524356 A JP 2022524356A JP 2021552983 A JP2021552983 A JP 2021552983A JP 2021552983 A JP2021552983 A JP 2021552983A JP 2022524356 A JP2022524356 A JP 2022524356A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
led filament
led
axis
filament configuration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021552983A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020182925A5 (ja
Inventor
ボムメル ティース ヴァン
リファット アタ ムスターファ ヒクメット
ヨハンネス ペトルス マリア アンセムス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Signify Holding BV
Original Assignee
Signify Holding BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Signify Holding BV filed Critical Signify Holding BV
Publication of JP2022524356A publication Critical patent/JP2022524356A/ja
Publication of JPWO2020182925A5 publication Critical patent/JPWO2020182925A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F21K9/232—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings specially adapted for generating an essentially omnidirectional light distribution, e.g. with a glass bulb
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/27—Retrofit light sources for lighting devices with two fittings for each light source, e.g. for substitution of fluorescent tubes
    • F21K9/275—Details of bases or housings, i.e. the parts between the light-generating element and the end caps; Arrangement of components within bases or housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/66—Details of globes or covers forming part of the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/68—Details of reflectors forming part of the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/69—Details of refractors forming part of the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/90—Methods of manufacture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2109/00—Light sources with light-generating elements disposed on transparent or translucent supports or substrates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0083—Periodic patterns for optical field-shaping in or on the semiconductor body or semiconductor body package, e.g. photonic bandgap structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

複数の発光ダイオード１４０（ＬＥＤ）のアレイを備える少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１２０を備える発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメント構成１００。ＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤが上に構成されている基板１５０を備える。基板表面は、多ファセット表面構造１６０、レンズ構造１６１、及び格子構造１６２のうちの少なくとも１つを備え、動作中に少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出された光を、少なくとも部分的に屈折させる、少なくとも部分的に反射させる、及び／又は少なくとも部分的に回折させるように構成されている。

Description

本発明は、全般的に、１つ以上の発光ダイオードを備える照明構成に関する。より具体的には、本発明は、発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）フィラメント構成に関する。
照明目的のための発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用が、注目を集め続けている。白熱ランプ、蛍光ランプ、ネオン管ランプなどと比較して、ＬＥＤは、より長い動作寿命、電力消費の低減、及び、光エネルギーと熱エネルギーとの比率に関する効率の向上などの、数多くの利点をもたらす。
特に、ＬＥＤを備える照明デバイス及び／又は照明構成（ランプなど）には、現在、極めて大きい関心が寄せられており、白熱ランプは、ＬＥＤベースの照明ソリューションによって、急速に置き換えられつつある。それにもかかわらず、白熱電球の外見を有するレトロフィット照明デバイス（例えば、ランプ）を有することが評価され、所望されている。この目的のために、そのような電球内に配置されているＬＥＤフィラメントに基づく白熱ランプを製造するための、インフラストラクチャを利用することが可能である。特に、ＬＥＤフィラメントランプは、極めて装飾的であるため、高く評価されている。
国際公開第２０１４／１１４２４１号では、透明ハウジングと、ＬＥＤ発光デバイスと、支持体とを備えて、ＬＥＤ発光デバイスが内部に配置された閉じたチャンバを形成するＬＥＤ照明デバイスについて開示されている。チャンバは、ＬＥＤ発光デバイスによって生成された熱を透明ハウジングの外側に伝導するために、不活性ガスで充填される。したがって、ＬＥＤ照明デバイスの形状、サイズ、及び重量は、もはや放熱体によって制限される必要はない。
しかしながら、ＬＥＤフィラメントランプは、多くの場合、装飾的な用途を目的としているため、この種のランプは、不十分な光分布に悩まされる場合がある。
それゆえ、本発明の目的は、現在のＬＥＤフィラメントランプの、動作中の光の分布に関する欠陥の少なくとも一部を、克服しようと試みることである。
この目的及び他の目的は、独立請求項における特徴を有する、ＬＥＤフィラメント構成を提供することによって達成される。従属請求項において、好ましい実施形態が定義される。
ＬＥＤフィラメントは、ＬＥＤフィラメント光を供給し、線形アレイで構成された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える、発光要素であると理解されている。好ましくは、ＬＥＤフィラメントは、長さＬ及び幅Ｗを有し、Ｌ＞５Ｗである。ＬＥＤフィラメントは、直線構成で、又は、例えば湾曲構成、２Ｄ／３Ｄ渦巻、若しくは螺旋などの、非直線構成で配置されてもよい。好ましくは、ＬＥＤは、剛性（例えば、ポリマー、ガラス、石英、金属、又はサファイアから作製されているもの）、又は可撓性（例えば、ポリマー、又は金属、例えばフィルム若しくは箔で作製されているもの）であってもよい、例えば基板のような、細長形の支持体上に配置される。
支持体が、第１主表面及び反対側の第２主表面を含む場合、ＬＥＤは、これらの表面のうちの少なくとも一方上に配置される。支持体は、反射性であってもよく、あるいは、半透明及び好ましくは透明などの、光透過性であってもよい。
ＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤの少なくとも一部を少なくとも部分的に覆う、封入材を備えてもよい。封入材はまた、第１主表面又は第２主表面のうちの少なくとも一方を、少なくとも部分的に覆ってもよい。封入材は、例えばシリコーンなどの、可撓性であり得るポリマー材料であってもよい。更には、ＬＥＤは、例えば種々の色又はスペクトルの、ＬＥＤ光を放出するように構成されてもよい。封入材は、ＬＥＤ光を少なくとも部分的に変換光に変換するように構成されている、ルミネッセント材料を含んでもよい。ルミネッセント材料は、無機蛍光体及び／又は量子ドット若しくは量子ロッドなどの、蛍光体であってもよい。
ＬＥＤフィラメントは、複数のサブフィラメントを含んでもよい。
それゆえ、本発明の第１の態様によれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメント構成が提供される。ＬＥＤフィラメント構成は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを含む少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを備える。ＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤが上に構成されている基板を更に備え、基板表面は、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び格子構造のうちの少なくとも１つを備える。基板表面は、動作中に少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出された光を、少なくとも部分的に屈折させる、少なくとも部分的に反射させる、及び／又は少なくとも部分的に回折させるように更に構成されている。
用語「多ファセット表面構造」は、表面全体にわたって又は表面上にいくつかのファセットを有する表面を意味する。換言すれば、「多ファセット表面構造」は、いくつかのファセットを有するファセット面を備える。単一のファセットのそれぞれ又はファセット面は、隣り合う（隣接する）ファセット又はファセット面と比較して、ファセット又は面ファセットに対する法線が異なる角度を有してもよい。したがって、動作下のＬＥＤからの光は、ファセット又は表面の向きの変化に起因して、１つのファセット又は表面と別のファセット又は表面との間で有意に変化した方向に、そのようなファセット又は表面において又はその上で、屈折又は反射してもよい。
用語「レンズ構造」は、本明細書では、表面の少なくとも一部が屈曲面を備えることを意味する。屈曲面は、少なくとも部分的に円形、少なくとも部分的に卵形などであってもよい。好ましくは、基板の構造は、その表面から突出して、凸レンズ構造を形成する。代替として、基板の構造は、表面内へと内向きに削られて、凹レンズ構造を形成してもよい。レンズ構造はまた、基板表面から突出し基板表面に沿った細長い屈曲面として形成され得る。細長いレンズ構造はまた、基板の縁部に沿って延び得る。換言すれば、「レンズ構造」は、典型的な光学レンズが光に影響を及ぼす形態と同様に、表面を通過する光に影響を及ぼす表面構造である。すなわち、本発明による「レンズ構造」の屈折特性は、凹状の光学レンズ又は凸状の光学レンズの屈折特性と同様である。細長いレンズ構造の場合、屈折特性に対する影響は、典型的には、レンズ構造の細長い方向に垂直な方向において典型的なレンズに似ていてもよい。
用語「格子構造」は、本明細書では、表面上に１つ以上の格子が構成された又は設けられた表面を意味する。格子は、表面に衝突するＬＥＤからの光が屈折、反射、及び／又は回折されることにより、ＬＥＤからの光に影響を及ぼし得る。
したがって、本発明は、ＬＥＤフィラメント上のＬＥＤから放出された光を、ＬＥＤフィラメントが、その基板表面を介して屈折、反射、及び／又は回折を介して分配することが可能な、ＬＥＤフィラメント構成を提供するという着想に基づく。換言すれば、ＬＥＤからの光が、本発明のＬＥＤフィラメント基板内で又はそれによって屈折、反射、及び／又は回折されることにより、装飾的照明が実現され得る。本発明によるＬＥＤフィラメント構成の装飾的照明は、きらめく光と呼ばれる場合がある。なぜなら、ＬＥＤフィラメント構成の観察者の視野角がわずかに変化したときに、ＬＥＤフィラメント構成が、またたく及び／又はきらめくように見える場合があるからである。
ＬＥＤフィラメント構成の複数のＬＥＤは、本発明のＬＥＤフィラメント基板内で又はそれによって屈折、反射、及び／又は回折される光の複数の光源を提供し、したがって、きらめき及び／又はまたたき効果の改善がもたらされる。したがって、動作中にＬＥＤフィラメント構成のきらめき及び／又はまたたき効果を観察者が経験するのに有益な視野角の数を、複数のＬＥＤが増加させ得る。複数のＬＥＤからの光の反射は、内部全反射に起因する場合がある、又は反射特性を有する表面上での反射による場合がある。基板又は基板の少なくとも一部が少なくとも部分的に半透明又は透明である場合、光の屈折は、基板を通過する光によって実現されてもよい。
本発明の一実施形態によれば、基板は、少なくとも部分的に半透明又は透明であってもよい。本実施形態は、基板を通過する光によって屈折が実現されることを可能にし得る基板を提供し、したがって、光分配角度、すなわち動作中に光がＬＥＤフィラメント構成から分配される角度を増加させ得る基板を提供するという点で有利である。
本発明の一実施形態によれば、基板は、少なくとも部分的に不透明であってもよい。これが、特定の所望の方向に光を反射させることができ、したがって光分配角度の制御が強化された、ＬＥＤフィラメントを提供し得る。
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメント構成は、複数のＬＥＤが上に構成された、平坦な、基板の少なくとも１つの第１の部分を備えてもよい。基板の平坦な第１の部分は、ＬＥＤを適用するのに最適な表面を提供し得る。非平坦面上にＬＥＤを構成することは、ＬＥＤの適用に悪影響を及ぼし、適用をより困難にし得る。対照的に、表面構造の平坦部分を設けることにより、ＬＥＤの適用が容易になる場合があり、一方で、基板の残りの部分は、本発明による所望の表面構造を備えてもよい。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、半透明材料を含む封入材であって、複数のＬＥＤを少なくとも部分的に包囲し、基板を少なくとも部分的に包囲する、封入材を更に備えてもよい。基板表面の少なくとも一部は、封入材材料内で散乱又は変換され得る光の少なくとも一部を、少なくとも部分的に屈折させる、少なくとも部分的に反射させる、及び／又は少なくとも部分的に回折させるように構成されてもよい。用語「封入材」は、本明細書では、例えば、ＬＥＤ及び／又は基板の少なくとも一部を封入する材料を意味する。光は、封入材材料内で散乱し得又は変換され得るので、封入材は、ＬＥＤフィラメント構成の光分配性質及び特性の改善をもたらす場合がある。これが、改善された光スペクトル分布を更に提供し得る。
本発明の一実施形態によれば、基板は、封入材によって包囲されていない少なくとも１つの第２の部分を備えてもよく、少なくとも１つの第２の部分のうちの少なくとも１つは、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び／又は格子構造を備える。本実施形態は、本発明による改善された構造表面と、封入材材料で覆われた表面との組み合わせが有利である。表面構造は、ＬＥＤからの光、及び／又は封入材材料内で散乱又は変換された光に影響を及ぼし、この光は更に、屈折、反射、及び／又は回折によって、封入材材料が存在しない基板表面に衝突し得る。
本発明の一実施形態によれば、封入材は、蛍光体を含んでもよい。本実施形態は、ＬＥＤからの光は、蛍光体のルミネッセント特性に起因して、封入材内で変換され得るという点で有利である。
本発明の一実施形態によれば、基板は、矩形のスラブの形状を有し、長手方向の第１の軸線Ａに沿って細長くてもよい。基板は、第１の軸線に垂直である第２の軸線Ｂに沿って更に延びてもよい。基板は、第１の軸線及び第２の軸線の両方に垂直である第３の軸線Ｃに沿って更に延びてもよく、基板の表面Ｓ１～Ｓ６のうちの少なくとも１つが、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び／又は格子構造を含んでもよい。
本発明の一実施形態によれば、基板は、第３の軸線に平行な第１の法線を含む第１の表面Ｓ１を備えてもよい。基板は、第１の法線とは反対方向の第２の法線を含む第２の表面Ｓ２を更に備えてもよい。基板は、第２の軸線に平行な第３の法線を含む第３の表面Ｓ３を更に備えてもよい。基板は、第３の法線とは反対方向の第４の法線を含む第４の表面Ｓ４を更に備えてもよい。第１の表面Ｓ１、第２の表面Ｓ２、第３の表面Ｓ３、及び第４の表面Ｓ４のうちの少なくとも１つは、本発明の概念に従う、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び／又は格子構造を備えてもよい。
本発明の一実施形態によれば、第１の表面Ｓ１と第２の表面Ｓ２の組み合わせ；第３の表面Ｓ３と第４の表面Ｓ４の組み合わせ；及び第１の表面Ｓ１と第２の表面Ｓ２と第３の表面Ｓ３と第４の表面Ｓ４の組み合わせ、のうちの少なくとも１つが、本発明の概念による、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び／又は格子構造を含んでもよい。
上述した実施形態のいくつかは、本発明による表面構造を構成するいくつかの異なる代替形態及び組み合わせを提供してもよく、したがって、カスタマイズされた外観が実現されてもよい。
本発明の一実施形態によれば、基板は、隣接して構成された表面Ｓ１～Ｓ６の任意のペアの間に、対応する縁部を備えてもよく、対応する縁部のうちの少なくとも１つは、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び／又は格子構造を備える。これにより、基板の縁部は、本発明による表面構造によって特に影響を受けるようになる場合がある。
本発明の一実施形態によれば、本発明の任意の前述した実施形態によるＬＥＤフィラメント構成を備える照明デバイスが提供される。照明デバイスは、少なくとも部分的に光透過性の材料を含む、カバーを更に備え、カバーは、ＬＥＤフィラメント構成を少なくとも部分的に包囲している。ＬＥＤフィラメントは、ＬＥＤフィラメント構成の複数のＬＥＤへの電力供給のための、ＬＥＤフィラメント構成に接続されている電気接続部を更に備える。用語「光透過性材料」は、本明細書では、光が透過するのに有益な性質を有する材料を意味する。換言すれば、この材料は、可視波長の範囲内の光に対する吸収率が比較的低くてもよい。換言すれば、この材料は、可視波長の範囲内で透過率が比較的高くてもよい。本実施形態は、本発明によるＬＥＤフィラメント構成を備えて、きらめく及び／又はまたたく特性を有する照明デバイスをもたらす、組み立てられた照明デバイスが提供されるという点で有利である。
本発明の第２の態様によれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメント構成の製造方法が提供される。本方法は、矩形のスラブの形状を有し、長手方向の第１の軸線Ａに沿って細長い基板を提供するステップを含み、基板は更に、第１の軸線Ａに垂直である第２の軸線Ｂに沿って延び、第１の軸線及び第２軸線の両方に垂直である第３の軸線Ｃに沿って延び、基板は、第３の軸線に平行な第１の法線を含む第１の表面Ｓ１と、第１の法線とは反対方向の第２の法線を含む第２の表面Ｓ２と、第２の軸線に平行な第３の法線を含む第３の表面Ｓ３と、第３の法線とは反対方向の第４の法線を含む第４の表面Ｓ４と、を備える。本方法は、基板の第１の表面Ｓ１及び第２の表面Ｓ２のうちの少なくとも１つの上に、電極パターンを形成するステップを更に含む。本方法は、基板の第１の表面Ｓ１及び第２の表面Ｓ２のうちの少なくとも１つの上に、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を取り付けることを更に含む。本方法は、複数のＬＥＤと電極パターンとの間にワイヤボンディングを構成するステップを更に含む。本方法は、基板の第１の表面Ｓ１及び第２の表面Ｓ２の少なくとも一部分の上に半透明材料を分配することを更に含む。本方法は、第１の表面Ｓ１、第２の表面Ｓ２、第３の表面Ｓ３、及び第４の表面Ｓ４のうちの少なくとも１つの、少なくとも一部分の上に、多ファセット表面構造を形成するステップを更に含む。本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様の革新的な概念、すなわち、ＬＥＤからの光が、ＬＥＤフィラメント基板内で又はそれによって屈折、反射、及び／又は回折されることにより、装飾的照明が実現され得るＬＥＤフィラメント構成を提供するという概念を共有することが理解されるであろう。
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメント構成の製造方法は、少なくとも部分的に半透明又は透明である基板を更に含んでもよい。
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメント構成の製造方法は、少なくとも部分的に不透明である基板を更に含んでもよい。
次に、本発明のこの態様及び他の態様が、本発明の実施形態を示す添付図面を参照して、より詳細に説明される。
従来技術による、ＬＥＤフィラメントを備えるＬＥＤフィラメントランプを概略的に示す。 本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成の斜視図を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成の斜視図を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成の斜視図を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成の斜視図を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成の斜視図を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成の斜視図を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、側面から見たＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、側面から見たＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、側面から見たＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、側面から見たＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、側面から見たＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、側面から見たＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、側面から見たＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成を備える照明デバイスを概略的に示す。 ＬＥＤフィラメント構成の製造方法のステップを概略的に示す。
図１は、複数のＬＥＤフィラメント２０を備える、先行技術によるＬＥＤフィラメントランプ１０を示す。この種のＬＥＤフィラメントランプ１０は、極めて装飾的であるため、並びに、白熱ランプと比較して、より長い動作寿命、電力消費の低減、及び、光エネルギーと熱エネルギーとの比率に関する効率の向上などの、数多くの利点をもたらすため、高く評価されている。しかしながら、この種のＬＥＤフィラメントランプ１０は、多くの場合、装飾的な用途を意図しているので、ランプは、光分配が不十分な場合があり、外観の改善が極めて望ましい。
図２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメント構成１００の斜視図を概略的に示す。ＬＥＤフィラメント構成１００は、複数の発光ダイオード１４０（ＬＥＤ）のアレイを備える少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１２０を備える。ＬＥＤフィラメント１２０は、複数のＬＥＤが上に構成されている基板１５０を更に備える。基板１５０は、矩形のスラブの形状を有してもよく、基板１５０の長手方向の第１の軸線Ａに沿って細長い。これは、ＬＥＤフィラメント１２０の長さＬとも称され得る。基板１５０は、第１の軸線に垂直である第２の軸線Ｂに沿って更に延びている。これは、ＬＥＤフィラメント１２０の幅Ｗとも称され得る。基板１５０は、第１の軸線及び第２の軸線の両方に対して垂直である第３の軸線Ｃに沿って更に延びている。これは、ＬＥＤフィラメント１２０の厚さＨとも称され得る。基板１５０は、第３の軸線Ｃに平行な第１の法線を含む第１の表面Ｓ１を備えてもよい。基板１５０は、第１の法線とは反対方向の第２の法線を含む第２の表面Ｓ２を更に備えてもよい。基板１５０は、第２の軸線Ｂに平行な第３の法線を含む第３の表面Ｓ３を更に備えてもよい。基板１５０は、第３の法線とは反対方向の第４の法線を含む第４の表面Ｓ４を更に備えてもよい。
本発明によるＬＥＤフィラメント１２０の基板１５０は、キャリア又は基板として機能する目的に好適ないかなる材料であってもよい。基板１５０の材料は、セラミックサファイア及びガラスのうちの少なくとも１つを含んでもよい。この材料は、耐久性がありながらも少なくとも部分的に半透明又は透明な基板１５０の可能性を提供する。基板１５０の材料は、シリコンを含んでもよい。
基板１５０の表面は、本発明の一実施形態による多ファセット表面構造１６０を備えてもよい。基板１５０の表面は、動作中に少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１２０から放出される光を、少なくとも部分的に、屈折させる、反射させる、及び／又は回折させるように構成されている。図２には示されていないが、基板１５０の表面は、以下の実施形態によると明らかになるはずのレンズ構造及び／又は格子構造を備えてもよい。
一実施形態によれば、図２に示す表面の、第１の表面Ｓ１と第２の表面Ｓ２の組み合わせ；第３の表面Ｓ３と第４の表面Ｓ４の組み合わせ；及び第１の表面Ｓ１と第２の表面Ｓ２と第３の表面Ｓ３と第４の表面Ｓ４の組み合わせ、のうちの少なくとも１つが、図２に概略的に示す多ファセット表面構造１６０、レンズ構造、及び／又は格子構造を備えてもよい。
ＬＥＤフィラメント１２０は、好ましくは１ｃｍ～２０ｃｍ、より好ましくは２ｃｍ～１２ｃｍ、最も好ましくは３ｃｍ～１０ｃｍの範囲の長さＬを有してもよい。ＬＥＤフィラメント１２０は、好ましくは０．５ｍｍ～１０ｍｍ、より好ましくは０．８ｍｍ～８ｍｍ、最も好ましくは１～５ｍｍの範囲の幅Ｗを有してもよい。アスペクト比Ｌ／Ｗは、好ましくは少なくとも５、より好ましくは少なくとも８、最も好ましくは少なくとも１０である。
ＬＥＤフィラメント１２０は、ＬＥＤフィラメント１２０上に配置されている、ＬＥＤ１４０のアレイ又は「チェーン」を含む。例えば、ＬＥＤ１４０のアレイ又は「チェーン」は、隣接して配置されている複数のＬＥＤ１４０を含んでもよく、ＬＥＤ１４０の各対の間に、対応の配線が設けられている。複数のＬＥＤ１４０は、好ましくは、６つ以上のＬＥＤ、より好ましくは、９つ以上のＬＥＤ、更により好ましくは１１個以上のＬＥＤを含む。複数のＬＥＤ１４０は、色を提供する直接発光ＬＥＤであってもよい。ＬＥＤ１４０は、好ましくは青色ＬＥＤである。ＬＥＤ１４０はまた、ＵＶ ＬＥＤであってもよい。ＬＥＤ１４０の組み合わせ、例えばＵＶ ＬＥＤと青色光ＬＥＤとが、使用されてもよい。ＬＥＤ１４０は、レーザダイオードを含んでもよい。動作中にＬＥＤフィラメント１２０から放出される光は、好ましくは白色光である。白色光は、好ましくは、黒体軌跡（black body locus；ＢＢＬ）から１５ＳＤＣＭ（standard deviation of color matching；等色標準偏差）以内である。白色光の色温度は、好ましくは、２０００～６０００Ｋの範囲、より好ましくは２１００～５０００Ｋの範囲、最も好ましくは、例えば２３００Ｋ又は２７００Ｋなどの、２２００～４０００Ｋの範囲である。白色光は、好ましくは、少なくとも７５、より好ましくは少なくとも８０、最も好ましくは、例えば９０又は９２などの、少なくとも８５のＣＲＩを有する。
代替として、動作中にＬＥＤフィラメント１２０から放出される光は、例えば、赤色、緑色、及び青色ＬＥＤ、又は他の有色ＬＥＤを適用することによって着色されてもよい。
図２のＬＥＤフィラメント１２０は、第２の軸線Ｂに平行な方向に沿った基板１５０の中心に置かれたＬＥＤ１４０を示す。換言すれば、図２では、ＬＥＤ１４０は、第１の軸線Ａに平行な中心線に沿って配置されており、中心線は、第２の軸線Ｂに沿った基板１５０の中心に置かれる。ＬＥＤ１４０は、ＬＥＤフィラメント１２０の基板１５０の細長い方向に沿った他のパターン及び位置で構成されてもよいことを理解すべきである。例えば、ＬＥＤ１４０は全て、中心線に沿って、又は中心線の何れかの側に中心から外れて配置されてもよい。図２はフィラメントの一方の側Ｓ１にＬＥＤ１４０が取り付けられていることを示すが、反対の側Ｓ２にもＬＥＤ１４０が取り付けられてもよいことを理解されたい。換言すれば、両方の表面Ｓ１及びＳ２にＬＥＤ１４０が取り付けられてもよい。
図３は、例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成１００の斜視図を概略的に示す。ＬＥＤフィラメント構成１００は、複数のＬＥＤ１４０のアレイを備えるＬＥＤフィラメント１２０を備える。ＬＥＤフィラメント１２０は、複数のＬＥＤ１４０が上に構成されている基板１５０を更に備え、基板１５０の表面は、多ファセット表面構造１６０を備えてもよい。少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１２０は、半透明材料を含む封入材２５０を更に備えてもよい。封入材２５０は、複数のＬＥＤ１４０を少なくとも部分的に包囲し、基板１５０を少なくとも部分的に包囲する。基板１５０の表面は、動作中に少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１２０から放出された光を、少なくとも部分的に屈折させる、少なくとも部分的に反射させる、及び／又は少なくとも部分的に回折させるように更に構成されている。基板表面の少なくとも一部は、封入材２５０の材料内で散乱又は変換される光の少なくとも一部を、少なくとも部分的に屈折させる、反射させる、及び／又は回折させるように構成されてもよい。換言すれば、ＬＥＤ１４０から放出される光は、基板表面の少なくとも一部において又は一部の上で、直接的に又は間接的に、部分的に屈折されてもよい、少なくとも部分的に反射されてもよい、及び／又は少なくとも部分的に回折されてもよい。封入材２５０は、複数のＬＥＤ１４０を少なくとも部分的に包囲し、基板１５０を少なくとも部分的に包囲するように、ＬＥＤフィラメント１２０上に構成されてもよい。封入材２５０は、基板１５０の少なくとも一部が覆われるように構成されてもよい。封入材２５０は、基板１５０全体を覆ってもよい。封入材２５０は、取り付けられたＬＥＤ１４０を備える側と反対側との両方に適用されてもよい。例えば、封入材２５０は、ＬＥＤ１４０が取り付けられていてもよい表面Ｓ１上に適用されてもよく、加えて、封入材２５０は同様に、反対側の表面Ｓ２に適用されてもよい。換言すれば、封入材２５０は、表面Ｓ１及びＳ２の両方の上に適用されてもよい。
図３はまた、基板１５０が、封入材２５０によって包囲されていない少なくとも１つの第２の部分２７０を備えてもよく、少なくとも１つの第２の部分２７０のうちの少なくとも１つが多ファセット表面構造１６０を備えることを示す（基板表面が代替的にレンズ構造体及び／又は格子構造を含んでもよいことは図３には示されていない）。図３では、２つの第２の部分２７０が示されており、封入材２５０の材料のそれぞれの側に１つずつあり、封入材２５０が、細長い基板１５０を、２つの第２の部分２７０を構成する２つの等しい領域に分割している。ＬＥＤ１４０は、中心に位置してもよい又は中心から外れて位置してもよく、したがって、封入材２５０の材料は、基板上で中心に位置してもよい又は中心から外れて位置してもよく、それにより、基板１５０の表面上に、同じサイズ若しくは異なるサイズの２つの第２の部分２７０が形成されるか、又は１つだけの第２の部分２７０が形成される。
ＬＥＤ１４０が上に取り付けられる表面は、好ましくは平坦であってもよい。表面の平坦部分は、ＬＥＤ１４０及び封入材２５０をその上に設けるのに十分な大きさであってもよい。換言すれば、基板１５０は、封入材２５０が適用される平坦領域を備えてもよい。
第２の部分２７０の表面構造は、ＬＥＤ１４０からの光及び／又は封入材２５０の材料内で散乱又は変換された光が、封入材２５０の材料が存在しない表面に、屈折、反射、及び／又は回折によって衝突することに影響を及ぼす。換言すれば、第２の部分２７０における表面構造は、多ファセット表面構造１６０、レンズ構造、及び格子構造のうちの少なくとも１つを備え、動作下のＬＥＤ１４０から放出された光は、次いで基板１５０の表面構造及び第２の領域２７０に衝突してもよく、及び／又はＬＥＤ１４０からの光は、封入材２５０の材料内で散乱及び／又は変換され、その後、基板１５０の表面構造及び第２の領域２７０に衝突してもよい。
好ましくは、封入材２５０は、ＬＥＤ１４０から放出された光を散乱させるのに好適な材料、例えばガラス、ドープされたガラス、又はそれらの任意の等価物を含む。より好ましくは、封入材２５０は、ＬＥＤ１４０からの光を変換するのに好適な材料、例えばルミネッセント材料を含む。最も好ましくは、封入材２５０は、本発明の実施形態による蛍光体を含む。蛍光体のルミネッセント特性に起因して、蛍光体は、ＬＥＤ１４０からの光を封入材２５０内で変換する。
図４は、本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成１００の斜視図を概略的に示す。基板１５０は、基板１５０の表面全体に配置された、球形及び／又は楕円形の突出部を備えるレンズ構造１６１を備えてもよい。基板１５０は、図４に示すような半球形及び／又は半楕円形の突出部を備えてもよい。半球形及び／又は半楕円形の突出部は、基板１５０から形成されてもよく、又は基板１５０上に適用されてもよい。半球形及び／又は半楕円形の突出部は、図２による基板１５０の表面Ｓ１～Ｓ６の何れに構成されてもよい。これらの突出部は、代わりに又は更に、隣接して構成された表面Ｓ１～Ｓ６の任意のペアの間の任意の縁部に構成されてもよく、及び／又は表面の任意の組み合わせの上に構成されてもよい。突出部を備えるレンズ構造１６１は、凸レンズ構造と呼ばれることがある。
レンズ構造１６１は、半球形又は半楕円形状の凹部を備えて、基板１５０内へと内向きに屈曲したレンズ形状の構造を形成してもよい。凹部を備えるレンズ構造１６１は、凹レンズ構造と呼ばれることがある。
用語「半球形」又は「半楕円形」は、本明細書では、表面から突出している形又は表面内へと内向きに屈曲している形の何れかである、球体又は楕円体の一部を意味する。
図５は、本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成１００の斜視図を概略的に示す。基板１５０は、図５に示すように、細長い丸みを帯びた突出部のレンズ構造１６１を備えてもよい。図５におけるこの細長い丸みを帯びた突出部は、基板１５０の側面のうちの１つの上に実質的に構成されている。突出部のサイズ及び／又は形状は、図５の場合のように、基板１５０のいくつかの表面が覆われるように設計されてもよい。したがって、細長い突出部は、任意のサイズ及び形状であってもよく、基板１５０の任意の表面上に構成されてもよい、と理解すべきである。突出部は、本発明の任意の実施形態により、ＬＥＤ１４０から放出された光、及び／又は予想される封入材において散乱されたＬＥＤ１４０からの光に影響を及ぼすのに好適な任意の位置に構成されてもよい。図５における細長い丸みを帯びた突出部は、湾曲形状又は交差形状（crisscross shape）を有する。細長い丸みを帯びた突出部は、直線に沿って構成されてもよい。細長い丸みを帯びた突出部は、基板１５０の隣接する表面間の表面又は縁部の何れかの上に構成されたいくつかの突出部として構成されてもよい。基板１５０に対する、細長い丸みを帯びた突出部のサイズは、図５に示すものよりも小さくてもよく、又は大きくてもよい。
図６は、本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成１００の斜視図を概略的に示す。複数のＬＥＤ１４０が基板の表面に取り付けられている。本発明の一態様による多ファセット表面構造１６０が概略的に示されている。多ファセット表面構造１６０は、基板の表面の一部に、ましては基板表面全体に構成され得る。多ファセット表面構造１６０は、ＬＥＤフィラメント１２０上の６つの包囲する表面のうちの何れかの上に構成され得る。加えて、図６は、本発明のいくつかの実施形態によると存在してもよい封入材２５０を示す。
図７は、本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成１００の斜視図を概略的に示す。複数のＬＥＤ１４０が表面に取り付けられている。本発明の一態様による多ファセット表面構造１６０が、基板１５０の２つの反対側に構成された表面上に概略的に示されている。
図８ａ～図８ｆは、側面から見たＬＥＤフィラメント構成１００を概略的に示す。図２を参照すると、この実施例は、典型的には、読者の方に向いた基板表面Ｓ５を示す。図は、多ファセット表面構造１６０、レンズ構造１６１、及び／又は格子構造１６２を含み得る基板の表面Ｓ１～Ｓ６の可能な組み合わせを概略的に示す。具体的には、格子構造１６２は、表面に衝突するＬＥＤ１４０からの光の屈折、反射、及び／又は回折によって、ＬＥＤ１４０からの光に影響を及ぼす任意のタイプの格子構造であってもよい。格子構造１６２は、長手方向に一方の側から他方の側へと真っ直ぐに延びる、基板１５０の表面に沿った格子として、又は表面全体にわたって例えばジグザグ若しくは交差するパターンで延びる格子として、適用されてもよい。格子構造１６２は、屈折、反射、及び／又は回折によってＬＥＤ１４０からの光に影響を及ぼすのに十分な幅及び深さであってもよい。本発明による格子構造１６２を使用して、光を平面において屈折、反射、及び回折させるという本発明の概念の洞察を考慮すると、所望の性能を実現するために、格子構造１６２の幅及び深さを、使用される波長に適合させることは、当業者にとって明白であると考えられる。論じたように、格子構造１６２は、２つの隣接する表面の間の基板１５０の角部に適用されてもよい。
多ファセット表面構造１６０、レンズ構造１６１、及び／又は格子構造１６２を備える、読者に面する表面Ｓ５とその反対側の表面Ｓ６とを含む、図８ａ～図８ｆに示されていない他の組み合わせが可能であることが理解されるべきである。加えて、図８ａ～図８ｆは、本発明の１つ以上の実施形態によると存在してもよい封入材２５０を示す。
表面全体又は表面の一部は、多ファセット表面構造１６０、レンズ構造１６１、及び／又は格子構造１６２によって被覆されていてもよいことを理解すべきである。また、同じ表面上に、多ファセット表面１６０、レンズ構造１６１、及び／又は格子構造１６２の組み合わせが存在してもよい。具体的には、図８ｄは、側面から見たＬＥＤフィラメント構成１００、並びに２つの隣接して構成されたその側面の間の角部が、どのように多ファセット表面構造１６０、レンズ構造１６１、及び／又は格子構造１６２を備えるか、を概略的に示す。換言すれば、基板は、隣接して構成された表面Ｓ１～Ｓ６の任意のペアの間に、対応する縁部を備え、対応する縁部のうちの少なくとも１つは、多ファセット表面構造１６０、レンズ構造１６１、及び格子構造１６２のうちの少なくとも１つを備える。
ここで図９ａを参照すると、基板１５０は、少なくとも部分的に半透明又は透明であってもよい。これにより、基板１５０を通過する光によって屈折が実現されることを可能にし得る基板１５０が提供される。図９ａでは、本発明の少なくともいくつかの実施形態によると存在してもよい封入材２５０も示されている。封入材２５０は、ＬＥＤ１４０からの光を散乱又は変換することができ、次いで、散乱又は変換された光は、基板１５０の表面上に衝突し得る。ＬＥＤ１４０からの光は、代替的に、ＬＥＤ１４０から分配され、封入材２５０内で散乱又は変換されることなく、基板１５０の表面に直接衝突してもよい。
ここで図９ｂを参照すると、基板１５０は、少なくとも部分的に不透明であってもよい。これが、特定の所望の方向に光を反射させることができ、したがって光分配角度の制御が強化された、ＬＥＤフィラメント１２０を提供し得る。用語「少なくとも部分的に不透明」は、基板１５０の少なくとも一部が特定の波長範囲にわたって不透明であり得ることを意味する。例えば、基板１５０は、ＬＥＤ１４０からの可視光が基板１５０を通過しないようにするために、可視波長の範囲内の光に対して不透明であってもよい。代替として、基板１５０は、可視波長範囲外の光が基板１５０を透過しないように、非可視波長の範囲内の光に対して不透明であってもよい。ＬＥＤフィラメント１２０上のＬＥＤ１４０は、基板１５０の両側に取り付けられてもよいことが理解されるであろう。図９ｂでは、本発明の少なくともいくつかの実施形態によると存在してもよい封入材２５０も示されている。封入材２５０は、ＬＥＤ１４０からの光を散乱又は変換することができ、次いで、散乱又は変換された光は、基板表面上に衝突し得る。ＬＥＤ１４０からの光は、ＬＥＤ１４０から分配されてもよく、封入材２５０内で散乱又は変換されることなく、直接表面に衝突してもよい。
基板１５０が少なくとも部分的に半透明又は透明である場合、光は、基板１５０の外側から又は基板１５０内から表面に衝突し得る。光は、動作下のＬＥＤ１４０から分配されてもよく、基板１５０が半透明又は透明である場合には、引き続き、屈折によって基板１５０に入ってもよい。次いで、光は、基板１５０内で反射されてもよい、及び／又は再び屈折によって基板１５０から出てもよい。基板１５０内又は表面上での反射は、内部全反射によるものであってもよい。
説明されるような１つ以上の実施形態によれば、ＬＥＤフィラメント構成１００は、複数のＬＥＤ１４０が上に構成されている、平坦な、基板１５０の少なくとも１つの第１の部分２００、を備えてもよい。基板１５０の平坦な第１の部分２００は、ＬＥＤ１４０を適用するのに最適な表面を提供し得る。基板１５０の平坦な第１の部分２００はまた、その上にＬＥＤ１４０及び封入材２５０の両方が構成され得るように十分に大きくてもよい。
図１０は、本発明の前述した実施形態の何れかによるＬＥＤフィラメント構成１００を備える照明デバイス３００を概略的に示す。照明デバイス３００は、少なくとも部分的に光透過性である材料を含むカバー３１０を更に備え、カバー３１０は、ＬＥＤフィラメント構成１００を少なくとも部分的に包囲している。照明デバイス３００は、ＬＥＤフィラメント構成１００の複数のＬＥＤへの電力供給のための、ＬＥＤフィラメント構成１００に接続されている電気接続部３２０を更に備える。
図１１は、矩形のスラブの形状を有し、長手方向の第１の軸線に沿って細長い基板を提供するステップ４１０を含む、ＬＥＤフィラメント構成１００を製造する方法４００におけるステップを概略的に示す。基板は更に、第１の軸線に垂直である第２の軸線に沿って延び、第１の軸線及び第２の軸線の両方に垂直である第３の軸線に沿って延びている。基板は、第３の軸線に平行な第１の法線を含む第１の表面と、第１の法線とは反対方向の第２の法線を含む第２の表面と、第２の軸線に平行な第３の法線を含む第３の表面と、第３の法線とは反対方向の第４の法線を含む第４の表面と、を備える。本方法は、基板の第１の表面及び第２の表面のうちの少なくとも１つの上に電極パターンを形成するステップ４２０を更に含む。本方法は、基板の第１の表面及び第２の表面のうちの少なくとも１つに複数のＬＥＤを取り付けるステップ４３０を更に含む。本方法は、複数のＬＥＤと電極パターンとの間にワイヤボンディングを構成するステップ４４０を更に含む。本方法は、基板１５０の第１の表面及び第２の表面の少なくとも一部分の上に半透明材料を分配するステップ４５０を更に含む。本方法は、第１の表面、第２の表面、第３の表面、及び第４の表面のうちの少なくとも１つの、少なくとも一部分上に、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び／又は格子構造を形成するステップ４６０を更に含む。
一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメント構成の製造方法は、少なくとも部分的に半透明又は透明である基板を更に含んでもよい。一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメント構成の製造方法は、少なくとも部分的に不透明である基板を更に含んでもよい。
当業者は、本発明が、上述の好ましい実施形態に決して限定されるものではない点を、理解するものである。むしろ、多くの修正形態及び変形形態が、添付の請求項の範囲内で可能である。例えば、ＬＥＤフィラメント１２０、基板１５０などのうちの１つ以上は、図示／説明されたものとは異なる形状、寸法、及び／又はサイズを有してもよい。

Claims (13)

  1. 複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを備える少なくとも１つのＬＥＤフィラメントと、
    前記複数のＬＥＤが上に構成されている基板と、を備える発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメント構成であって、
    前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、半透明材料を含む封入材を更に備え、前記封入材は、前記複数のＬＥＤを少なくとも部分的に包囲し、前記基板を少なくとも部分的に包囲し、前記基板は、前記封入材によって包囲されていない少なくとも１つの第２の部分を備え、前記少なくとも１つの第２の部分のうちの少なくとも１つは、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び格子構造のうちの少なくとも１つを備え、動作中に前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出された光を、少なくとも部分的に屈折させる、少なくとも部分的に反射させる、及び／又は少なくとも部分的に回折させるように構成されている、発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメント構成。
  2. 前記基板は、少なくとも部分的に半透明又は透明である、請求項１に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  3. 前記基板は、少なくとも部分的に不透明である、請求項１又は２に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  4. 前記複数のＬＥＤが上に構成されている前記基板の少なくとも１つの第１の部分が平坦である、請求項１乃至３の何れか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  5. 前記封入材は蛍光体を含む、請求項３又は４に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  6. 前記基板は、矩形のスラブの形状を有し、長手方向の第１の軸線Ａに沿って細長く、前記基板は、前記第１の軸線Ａに垂直である第２の軸線Ｂに沿って更に延び、前記第１の軸線及び前記第２の軸線の両方に垂直である第３の軸線Ｃに沿って更に延び、前記基板の表面Ｓ１～Ｓ６のうちの少なくとも１つは、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び格子構造のうちの少なくとも１つを備える、請求項１乃至５の何れか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  7. 前記基板は、
    前記第３の軸線に平行な第１の法線を含む第１の表面Ｓ１と、
    前記第１の法線とは反対方向の第２の法線を含む第２の表面Ｓ２と、
    前記第２の軸線に平行な第３の法線を含む第３の表面Ｓ３と、
    前記第３の法線とは反対方向の第４の法線を含む第４の表面Ｓ４と、を備え、
    前記第１の表面Ｓ１、前記第２の表面Ｓ２、前記第３の表面Ｓ３、及び前記第４の表面Ｓ４のうちの少なくとも１つが、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び格子構造のうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載のＬＥＤフィラメント。
  8. 前記第１の表面Ｓ１と前記第２の表面Ｓ２の組み合わせ;
    前記第３の表面Ｓ３と前記第４の表面Ｓ４の組み合わせ；及び
    前記第１の表面Ｓ１と前記第２の表面Ｓ２と前記第３の表面Ｓ３と前記第４の表面Ｓ４の組み合わせ；のうちの少なくとも１つが、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び格子構造のうちの少なくとも１つを備える、請求項７に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  9. 前記基板は、隣接して構成された表面Ｓ１～Ｓ６の任意のペアの間に、対応する縁部を備え、前記対応する縁部のうちの少なくとも１つは、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び格子構造のうちの少なくとも１つを備える、請求項７又は８に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成と、
    少なくとも部分的に光透過性である材料を含み、前記ＬＥＤフィラメント構成を少なくとも部分的に包囲するカバーと、
    前記ＬＥＤフィラメント構成の前記複数のＬＥＤへの電力供給のための、前記ＬＥＤフィラメント構成に接続されている電気接続部と、を備える照明デバイス。
  11. 発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメント構成の製造方法であって、
    矩形のスラブの形状を有し、長手方向の第１の軸線Ａに沿って細長い基板を提供するステップであって、前記基板は更に、前記第１の軸線Ａに垂直である第２の軸線Ｂに沿って延び、前記第１の軸線及び前記第２の軸線の両方に垂直である第３の軸線Ｃに沿って延び、前記基板は、前記第３の軸線に平行な第１の法線を含む第１の表面Ｓ１と、前記第１の法線とは反対方向の第２の法線を含む第２の表面Ｓ２と、前記第２の軸線に平行な第３の法線を含む第３の表面Ｓ３と、前記第３の法線とは反対方向の第４の法線を含む第４の表面Ｓ４と、を備える、ステップと、
    前記基板の前記第１の表面Ｓ１及び前記第２の表面Ｓ２のうちの少なくとも１つの上に電極パターンを形成するステップと、
    前記基板の前記第１の表面Ｓ１及び前記第２の表面Ｓ２のうちの少なくとも１つの上に、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を取り付けるステップと、
    前記複数のＬＥＤと前記電極パターンとの間にワイヤボンディングを構成するステップと、
    前記基板の前記第１の表面Ｓ１及び前記第２の表面Ｓ２の少なくとも一部分の上に封入材を形成する半透明材料を分配するステップであって、前記基板は、前記封入材によって包囲されていない少なくとも１つの第２の部分を含む、ステップと、
    前記第１の表面Ｓ１、前記第２の表面Ｓ２、前記第３の表面Ｓ３、及び前記第４の表面Ｓ４のうちの少なくとも１つの、前記基板の少なくとも１つの第２の部分上に、多ファセット表面構造、レンズ構造、及び格子構造のうちの少なくとも１つを形成するステップと、を含む、発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメント構成の製造方法。
  12. 前記基板は、少なくとも部分的に半透明又は透明である、請求項１１に記載のＬＥＤフィラメント構成の製造方法。
  13. 前記基板は、少なくとも部分的に不透明である、請求項１１に記載のＬＥＤフィラメント構成の製造方法。
JP2021552983A 2019-03-14 2020-03-12 Ｌｅｄフィラメント構成 Pending JP2022524356A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19162806.4 2019-03-14
EP19162806 2019-03-14
PCT/EP2020/056582 WO2020182925A1 (en) 2019-03-14 2020-03-12 Led filament arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022524356A true JP2022524356A (ja) 2022-05-02
JPWO2020182925A5 JPWO2020182925A5 (ja) 2023-03-24

Family

ID=65894848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021552983A Pending JP2022524356A (ja) 2019-03-14 2020-03-12 Ｌｅｄフィラメント構成

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11519562B2 (ja)
EP (1) EP3938701A1 (ja)
JP (1) JP2022524356A (ja)
CN (1) CN113574311A (ja)
WO (1) WO2020182925A1 (ja)

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10655792B2 (en) * 2014-09-28 2020-05-19 Zhejiang Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd. LED bulb lamp
US8807796B2 (en) * 2006-09-12 2014-08-19 Huizhou Light Engine Ltd. Integrally formed light emitting diode light wire and uses thereof
US8198109B2 (en) * 2010-08-27 2012-06-12 Quarkstar Llc Manufacturing methods for solid state light sheet or strip with LEDs connected in series for general illumination
CN101968181B (zh) * 2010-09-08 2013-03-20 浙江锐迪生光电有限公司 一种高效率led灯泡
CN103939758A (zh) 2013-01-22 2014-07-23 浙江中宙照明科技有限公司 一种led照明装置
JP6000480B2 (ja) * 2013-06-20 2016-09-28 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 発光素子
CN203453855U (zh) 2013-08-29 2014-02-26 四川柏狮光电技术有限公司 可调光led灯丝
DE102014100584A1 (de) 2014-01-20 2015-07-23 Osram Gmbh Verfahren zum Herstellen von optoelektronischen Halbleiterbauteilen und optoelektronisches Halbleiterbauteil
CN204271131U (zh) * 2014-10-16 2015-04-15 南京华鼎电子有限公司 防露蓝led灯丝基板结构
US9941258B2 (en) * 2014-12-17 2018-04-10 GE Lighting Solutions, LLC LED lead frame array for general illumination
US20170012177A1 (en) 2015-07-09 2017-01-12 Cree, Inc. Led based lighting system
DE102016105537A1 (de) 2016-03-24 2017-09-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Filament mit lichtemittierenden halbleiterchips, leuchtmittel und verfahren zur herstellung eines filaments
CN106090663A (zh) * 2016-07-20 2016-11-09 山东晶泰星光电科技有限公司 一种带有热辐射材料的电源内置led灯丝灯
CN207034659U (zh) * 2016-11-16 2018-02-23 朗德万斯公司 Led灯丝和包括该led灯丝的灯
US10535805B2 (en) * 2017-01-13 2020-01-14 Intematix Corporation Narrow-band red phosphors for LED lamps
CN207407096U (zh) 2017-11-02 2018-05-25 江苏浦亚照明科技股份有限公司 一种七彩光led灯丝灯

Also Published As

Publication number Publication date
US11519562B2 (en) 2022-12-06
EP3938701A1 (en) 2022-01-19
US20220154891A1 (en) 2022-05-19
CN113574311A (zh) 2021-10-29
WO2020182925A1 (en) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7722211B2 (en) Light engine
EP1259754B1 (en) Luminaire with a reflector and leds
EP3824217B1 (en) Led filament lamp
US11739884B2 (en) LED filaments with light-reflective particles for providing sparkle
JP2022524356A (ja) Ｌｅｄフィラメント構成
JP5355630B2 (ja) 発光装置
JP6997912B1 (ja) Ｌｅｄフィラメント構成
JP7155458B1 (ja) 照明デバイス
CN113366255B (en) LED filament device
KR20120121985A (ko) 형광등형 엘이디램프
JP2024519900A (ja) Ｌｅｄフィラメント
EP4348102A1 (en) Led filament for emitting directional light
JP2022554135A (ja) Ｌｅｄフィラメント構成
JP2023509163A (ja) Ｌｅｄフィラメント構成
JP2020177848A (ja) 照明部材及び照明システム

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230310

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230310

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240118

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240416

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240528