JP2022549024A - 発光デバイス - Google Patents

Abstract

発光デバイス１であって、動作時にＬＥＤフィラメント光を放出するように適合されている、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント２であって、支持体６と、支持体上に配置され、動作時にＬＥＤ光を放出するように適合されている、複数のＬＥＤ５とを含む、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントと、ヒートシンク要素３とを備え、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント２が、発光デバイスの垂直中心軸ＬＡの周りで渦巻状に延びるように配置されており、ヒートシンク要素３が更に、発光デバイスの垂直中心軸の周りで渦巻状に延びるように配置されており、ヒートシンク要素３が、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから、発光デバイスの垂直中心軸に向けて延びるように配置されている、発光デバイス。

Description

本発明は、発光デバイスであって、動作時にＬＥＤフィラメント光を放出するように適合されている、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントであって、支持体と、支持体上に配置され、動作時にＬＥＤ光を放出するように適合されている、複数のＬＥＤとを含む、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントと、ヒートシンク要素とを備える、発光デバイスに関する。

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。しかしながら、白熱電球の外見を有するレトロフィットランプを持つことが、ユーザによって評価され、望まれている。この目的のために、単純に、ガラス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して、フィラメントを、白色光を放出するＬＥＤに置き換えることができる。構想のうちの１つは、そのような電球内に配置される、ＬＥＤフィラメントに基づく。これらのランプの外観は、装飾性に優れて見えるため、高く評価されている。

米国特許出願公開第２０１８／０１１２８３１（Ａ１）号は、複数のＬＥＤチップ、複数の導電性支持体、及びパッケージ層を含む、放熱構造を有する発光ダイオード（light-emitting diode；ＬＥＤ）フィラメントを開示している。各導電性支持体は、金属シートの形態を取っており、複数の導電性支持体は、互いに間隔を空けて配置されている。各ＬＥＤチップは共通して、ＬＥＤチップに隣接する、複数の導電性支持体のうちの２つによって支持され、それらに電気的に接続されている。パッケージ層は、複数のＬＥＤチップ及び複数の導電性支持体を、各導電性支持体の２つの側縁部分がパッケージ層から露出されている状態で覆っている。ＬＥＤフィラメントは、電球の内部に取り付けられている。複数の導電性支持体は、パッケージ層から部分的に露出されているため、複数のＬＥＤチップによって生成された熱は、蓄熱の結果として照明効率及び光出力に影響を及ぼすことなく、周囲環境に放散されることができる。

しかしながら、現在のＬＥＤフィラメントランプは、十分な光を供給するものではない。ＬＥＤフィラメントランプの光束は、典型的には３００ｌｍであるが、その一方で、一般的な照明用途は、７００ｌｍの出力、又は１０００ｌｍの出力さえも必要とする。

それゆえ、ＬＥＤフィラメントの外見を損なうことなく、ＬＥＤフィラメントランプの光束を改善することが所望されている。

本発明の目的は、この問題を克服し、十分な冷却を有しつつも、発光デバイスのヒートシンク要素が、ＬＥＤフィラメントの外見を損なうことなく、ＬＥＤフィラメントランプの光束が改善され得ることを確実にするために、依然として十分に目障りとならない、発光デバイスを提供することである。

本発明の第１の態様によれば、この目的及び他の目的は、発光デバイスであって、動作時にＬＥＤフィラメント光を放出するように適合されている、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントであって、支持体と、支持体上に配置され、動作時にＬＥＤ光を放出するように適合されている、複数のＬＥＤとを含む、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントと、ヒートシンク要素とを備え、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、発光デバイスの垂直中心軸の周りで渦巻状に延びるように配置されており、ヒートシンク要素が、発光デバイスの垂直中心軸の周りで渦巻状に延びるように配置されており、ヒートシンク要素が、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから、発光デバイスの垂直中心軸に向けて延びるように配置されている、発光デバイスによって達成される。

それにより、また特に、ヒートシンク要素が、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから、発光デバイスの垂直中心軸に向けて延びるように配置されることを規定することによって、及び、ＬＥＤフィラメントとヒートシンク要素とを、別個の要素として効果的に設けることによって、ＬＥＤフィラメントの外見を損なうことなく光束が改善される、発光デバイスが提供される。

一実施形態では、ヒートシンク要素は、垂直中心軸に面している、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの表面区域において、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントに接続されているか、又は接触している。

それにより、効率的な冷却をもたらすだけではなく、構造もまた特に堅牢で単純な、ＬＥＤフィラメントとヒートシンク要素との組立体を有する、発光デバイスが提供される。

いくつかの実施形態では、ヒートシンク要素は、渦巻形状のヒートシンク要素、螺旋形状のヒートシンク要素、又は螺旋面形状のヒートシンク要素、あるいは、アルキメデスポンプのような形状のヒートシンク要素のうちの１つである。

それにより、特に効率的な冷却をもたらすヒートシンク要素を有する、発光デバイスが提供される。

いくつかの実施形態では、ヒートシンク要素は、幅Ｗｈ、厚さＴｈ、及びアスペクト比ＡＲを有し、アスペクト比は、幅Ｗｈと高さＴｈとの比として定義され、アスペクト比ＡＲは２よりも大きいか、又はアスペクト比ＡＲは５に等しい。

それにより、改善された冷却を同様にもたらす、大きいアスペクト比を有するヒートシンク要素が提供される。

いくつかの実施形態では、ヒートシンク要素は、厚さＴｈを有し、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、厚さＴｆを有し、Ｔｈ＜Ｔｆ、又はＴｈ＝０．７^＊Ｔｆである。

それにより、観察者によって知覚されるようなフィラメントランプの外見を妨げることのない、目障りとならない殆ど不可視のヒートシンク要素が提供される。

いくつかの実施形態では、ヒートシンク要素は、幅Ｗｈを有し、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、幅Ｗｆを有し、Ｗｈ＞２^＊Ｗｆ、又はＷｈ＝５^＊Ｗｆである。

それにより、改善された冷却をもたらすヒートシンク要素が提供される。

一実施形態では、渦巻形状のヒートシンクは、内径Ｄｈを有し、ＬＥＤフィラメントは、内径Ｄｆを有し、０．８^＊Ｄｆ＞Ｄｈ＞０．２^＊Ｄｆである。

それにより、観察者によって知覚されるようなフィラメントランプの外見を妨げず、また最適化された冷却ももたらす、特に目障りとならない不可視のヒートシンク要素が提供される。

一実施形態では、発光デバイスは、垂直中心軸と一致して延びているステムを更に備え、ＬＥＤフィラメントの互いに反対側の端部、及びヒートシンク要素の互いに反対側の端部のうちの、少なくとも一方がステムに接続されている。

それにより、極めて堅牢な構造を有する発光デバイスが提供される。

いくつかの実施形態では、ヒートシンク要素は、内径Ｄｈを有し、ステムは、直径Ｄｓを有し、Ｄｈ＞Ｄｓ、又はＤｈ＝Ｄｓである。

それにより、ヒートシンク要素がステムに直接取り付けられ得るため、極めて堅牢な構造を有するだけではなく、特に単純な方式で組み立てられることもまた可能な、発光デバイスが提供される。

一実施形態では、ステムは、長さＬｓを有し、ヒートシンクとＬＥＤフィラメントとは、長さＬｈｆを有する組立体を形成し、Ｌｓ＞Ｌｈｆである。

それにより、特に単純で堅牢な構造を有する、ステム、ヒートシンク要素、及び、ＬＥＤフィラメントの組立体を有する、発光デバイスが提供される。

いくつかの実施形態では、ＬＥＤフィラメントの長さＬｆ、及びヒートシンク要素の長さＬｈは、１．２^＊Ｌｆ＞Ｌｈ＞０．８^＊Ｌｆ、１．１^＊Ｌｆ＞Ｌｈ＞０．９^＊Ｌｆ、及びＬｈ＝Ｌｆのうちのいずれか１つを満たす。

それにより、観察者によって知覚されるようなフィラメントランプの外見を妨げることのない、目障りとならない殆ど不可視のヒートシンク要素が提供される。

一実施形態では、中心長手方向軸ＬＡに面している、ヒートシンク要素の側面は、丸みを帯びた形状又は三角形の形状などの、非平坦である。

それにより、特に単純な方式で組み立てられることが可能な、発光デバイスが提供される。

いくつかの実施形態では、ヒートシンク要素は、少なくとも１００Ｗ／ｍＫ、少なくとも１５０Ｗ／ｍＫ、又は少なくとも２００Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。

それにより、ＬＥＤフィラメントのＬＥＤに対する十分な冷却が得られることが可能であると判明している、ヒートシンク要素が提供される。

一実施形態では、ヒートシンク要素は、アルミニウム及び／又は銅から作製されており、そのような材料は、特に高い熱伝導率をもたらす。

一実施形態では、ヒートシンク要素は、表面層又はコーティングを含む。

そのような表面層又はコーティングは、ヒートシンク要素に保護層を提供してもよく、並びに／あるいは、例えば、工業意匠のような外観を与える金属の外見、高反射をもたらす白色、若しくは改善された冷却をもたらす黒色などの、色又は外見を提供してもよい。

一実施形態では、ヒートシンク要素は、ヒートシンク要素の長さに沿って配置されている複数のフィンを含む。

それにより、更に最適化された冷却効果を有するだけではなく、特に単純な方式でステムに直接取り付けられることもまた可能な、ヒートシンク要素が提供される。

一実施形態では、ステム及びヒートシンクは、双方とも金属で作製されている。

それにより、改善された熱管理、またそれゆえ改善された冷却を有する、ヒートシンク要素が提供される。ステムとヒートシンクとは、同じ金属から作製されてもよく、例えば、双方ともアルミニウム及び／又は銅で作製されてもよい。

ヒートシンク要素がモノリシック要素である場合に、特に良好な冷却が得られる。

一実施形態では、複数のＬＥＤは、ＬＥＤ光を散乱させるように適合されている光散乱材料、及び、ＬＥＤ光を変換ＬＥＤ光に少なくとも部分的に変換するように適合されているルミネッセント材料のうちの１つ以上を含む、封入材によって覆われている。

それにより、動作時には、ＬＥＤフィラメントによって放出されるＬＥＤフィラメント光は、ＬＥＤ光及び／又は変換光を含み得る。

そのような実施形態では、ヒートシンクは、支持体において、及び／又は封入材において、ＬＥＤフィラメントに接触しているか若しくは接続されていてもよい。

封入材を設けることによって、特に堅牢な構造と耐久性とを有する発光デバイスが、更に提供される。

いくつかの実施形態では、ヒートシンク要素は、長さＬｈ、幅Ｗｈ、及び厚さＴｈを有し、
Ｌｈ＞５ｃｍ、Ｌｈ＞８ｃｍ、Ｌｈ＞１０ｃｍ、若しくはＬｈ＝１５ｃｍ、及び／又は、
Ｔｈ＜４ｍｍ、Ｔｈ＜３ｍｍ、Ｔｈ＜２ｍｍ、若しくはＴｈ＝１ｍｍ、及び／又は、
Ｗｈ＞７ｍｍ、Ｗｈ＞１０ｍｍ、Ｗｈ＞１２ｍｍ、若しくはＷｈ＝１５ｍｍである。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、長さＬｆ、幅Ｗｆ、及び厚さＴｆを有し、
Ｌｆ＞５ｃｍ、Ｌｆ＞８ｃｍ、Ｌｆ＞１０ｃｍ、若しくはＬｆ＝１５ｃｍ、及び／又は、
５ｍｍ＞Ｔｆ＞１ｍｍ、若しくは４ｍｍ＞Ｔｆ＞１．５ｍｍ、３ｍｍ＞Ｔｆ＞１．８ｍｍ、若しくはＴｆ＝２ｍｍ、及び／又は、
５ｍｍ＞Ｗｆ＞１ｍｍ、４ｍｍ＞Ｗｆ＞１．５ｍｍ、３ｍｍ＞Ｗｆ＞１．８ｍｍ、若しくはＷｆ＝２ｍｍである。

特にＬＥＤフィラメントのそのような寸法は、電球又は同様のランプ若しくは照明器具の一部を形成するように意図されている発光デバイスに関して、特に好適であることが判明している。また、ＬＥＤフィラメントとヒートシンク要素とのそのような寸法が組み合わされて、上記の利点のうちの少なくともいくつかを得る発光デバイスを提供するために、特に好適であることも判明している。

本発明は更に、第２の態様では、本発明による発光デバイスを備える、ランプ又は照明器具に関する。

本発明は、請求項に列挙されている特徴の、全ての可能な組み合わせに関するものである点に留意されたい。

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。
本発明による発光デバイスの一実施形態の斜視図を示す。 本発明による発光デバイスを備える照明器具の一実施形態の斜視図を示す。 図１による発光デバイスの断面図を示す。 図３で標識されている部分ＩＶなどの、本発明による発光デバイスの一部の拡大断面図を示す。 本発明による発光デバイスのＬＥＤフィラメントの概略上面図を示す。 本発明による発光デバイスのＬＥＤフィラメントであって、封入材を備えるＬＥＤフィラメントの概略断面図を示す。

図に示されるように、層及び領域のサイズは、例示の目的のために誇張されており、それゆえ、本発明の実施形態の一般的な構造を例示するように提示されている。同様の参照符号は、全体を通して、同様の要素を指す。

ここで、本発明の現時点で好ましい実施形態が示されている添付図面を参照して、本発明が、以降でより完全に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、完全性及び網羅性のために提供され、当業者に本発明の範囲を完全に伝達するものである。

図１は、本発明による発光デバイス１の一実施形態の斜視図を示す。発光デバイス１は、ＬＥＤフィラメント２及びヒートシンク要素３を備える。

図５もまた参照すると、ＬＥＤフィラメント２は、支持体６と、支持体６上に配置されている複数のＬＥＤ５とを含む。ＬＥＤフィラメント２は、第１の端部２０１及び第２の端部２０２、並びに、第１の端部２０１と第２の端部２０２との間に延びてそれらを接続している、２つの互いに反対側の側縁部２０３及び側縁部２０４を有する。

複数のＬＥＤ５は、動作時に光を放出するように適合されている。ＬＥＤ５は、支持体６の長さＬに沿って、分散されて配置されている。ＬＥＤ５は、支持体６の長さに沿って、均等に又は不均等に分散されてもよい。ＬＥＤ５は、任意の所望の色の光を放出してもよい。例えば、ＬＥＤ５は、白色光を放出してもよい。ＬＥＤフィラメントは、好ましくは、１８００Ｋ～４０００Ｋの範囲の、又は１９００Ｋ～３０００Ｋの範囲の、又は更に２００Ｋ～２５００Ｋの範囲の、例えば２２００Ｋなどの色温度を有する、白色光を放出する。白色光の色点は、ＢＢＬから１０ＳＤＣＭ以内、７ＳＤＣＭ以内、又は更に５ＳＤＣＭ以内であってもよい。演色評価数は、少なくとも７５、少なくとも８０、又は更に少なくとも８５であってもよい。ＬＥＤ５はまた、動作時に、異なる色温度を有するＬＥＤを放出するように適合されてもよい。複数のＬＥＤ５は、少なくとも１５個のＬＥＤ、少なくとも２０個のＬＥＤ、又は更に少なくとも２５個のＬＥＤ、例えば４０個若しくは６０個のＬＥＤなどを含んでもよい。複数のＬＥＤ５は、ＵＶ ＬＥＤ及び／又は青色ＬＥＤであってもよく、これは、典型的にはルミネッセント材料と組み合わせて使用される構成である。複数のＬＥＤ５はまた、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤであってもよく、これは、白色光を放出し得る構成であり、典型的には、光散乱材料を含む封入材と組み合わせて使用される。別の実施例では、赤色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤが、青色光を緑色／黄色光に部分的に変換するためのルミネッセント材料を含む封入材と組み合わせて、使用されてもよい。

一般に、ＬＥＤフィラメントは、ＬＥＤフィラメント光を供給するものであり、線形アレイで配置されている複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。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、若しく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、若しくは金属、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。

図６もまた参照すると、ＬＥＤフィラメント２はまた、封入材１１ａ、１１ｂを含んでもよい。封入材１１ａ、１１ｂは、複数のＬＥＤ５を少なくとも部分的に封入してもよい。封入材１１ａはまた、ＬＥＤ５が上に配置されている、ＬＥＤフィラメント２の支持体６の第１主表面２０５を、部分的に又は完全に覆ってもよい。封入材１１ｂはまた、第１主表面２０５とは反対側の、支持体６の第２主表面２０６を、部分的に又は完全に覆ってもよい。封入材１１ａ、１１ｂは、耐熱性シリコーンなどの可撓性材料で作製されてもよい。封入材１１ａ、１１ｂは、例えば、ＢａＳＯ４、Ａｌ２Ｏ３、及び／又はＴｉＯ２粒子などの、光散乱材料を含んでもよい。封入材１１ａ、１１ｂはまた、例えば蛍光体などの、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、ＬＥＤ光を変換光に変換するように構成されている。

再び図１を参照すると、発光デバイス１は、垂直中心軸又は垂直に延びる長手方向中心軸ＬＡを更に有する。より特定的には、発光デバイス１の取り付け状態では、中心軸ＬＡは、垂直に配置されているか、又は垂直に延びている。ＬＥＤフィラメント２は、発光デバイス１の垂直中心軸ＬＡの周りで渦巻状に延びるように配置されている。より特定的には、ＬＥＤフィラメント２は、発光デバイス１の垂直中心軸ＬＡの周りで、上方向に渦巻状に延びるように配置されている。発光デバイス１の取り付け状態では、それゆえ、ＬＥＤフィラメント２の第１の端部２０１は、ＬＥＤフィラメント２の第２の端部２０２の下方の位置に配置されている。中心軸ＬＡに面している、ＬＥＤフィラメント２の内側面は、例えば丸みを帯びているか又は三角形の、非平坦であってもよい。

ヒートシンク要素３は、ＬＥＤフィラメント２から、発光デバイスの垂直中心軸ＬＡに向けて延びるように配置されている。ヒートシンク要素３は更に、発光デバイス１の垂直中心軸ＬＡの周りで渦巻状に延びるように配置されている。より特定的には、ヒートシンク要素３は、発光デバイス１の垂直中心軸ＬＡの周りで、上方向に渦巻状に延びるように配置されている。それゆえ、ヒートシンク要素３とＬＥＤフィラメント２とは、互いに平行に延びている。発光デバイス１の取り付け状態では、それゆえ、ヒートシンク要素３の第１の端部３０１は、ヒートシンク要素３の第２の端部３０２の下方の位置に配置されている。ヒートシンク要素３は、渦巻形状、螺旋形状、螺旋面であってもよく、又は、アルキメデスポンプのような形状であってもよい。図４で見られ得るように、ヒートシンク要素３は、中心軸ＬＡに面している、ＬＥＤフィラメント２の表面区域２１において、ＬＥＤフィラメント２に接続されていても、又は接触していてもよい。ＬＥＤフィラメント２とヒートシンク要素３とは、別個の要素である。ＬＥＤフィラメント２とヒートシンク要素３とは、一体に設けられてもよい。

更に図４を参照すると、中心軸ＬＡに面している、ヒートシンク要素３の側面３１は、平坦以外の形状のものであってもよい。例えば、側面３１は、丸みを帯びているか又は三角形であってもよい。ヒートシンク要素３は、少なくとも１００Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。ヒートシンク要素３は、アルミニウム及び／又は銅から作製されてもよい。ヒートシンク要素３は、ヒートパイプであってもよい。ヒートシンク要素３は、金属の外見、又は白色、又は黒色を有してもよい。ヒートシンク要素３には、表面層又は表面コーティングが設けられてもよい。表面層又は表面コーティングは、ヒートシンク要素３に、所望の色及び／又は表面テクスチャを提供してもよい。ヒートシンク要素３は、熱管理及び／又は取り付けを改善するために、例えばヒートシンク要素３の長さに沿って配置されている、複数のフィンを有してもよい。

図４もまた参照すると、ヒートシンク要素３は、長さＬｈ、幅Ｗｈ、及び厚さＴｈを有する。長さＬｈは、ヒートシンク要素３の両端部３０１と３０２との間のヒートシンク要素３の渦巻形状に沿った、幅Ｗｈ及び厚さＴｈの双方に垂直な、ヒートシンク要素３の伸長である。幅Ｗｈは、ＬＥＤフィラメント２に最も近い、ヒートシンク要素３の表面又は表面の点から、ヒートシンク要素３の互いに反対側の表面又は表面の点までの、ヒートシンク要素３の伸長である。厚さＴｈは、幅Ｗｈ及び長さＬｈの双方に垂直な方向における、ヒートシンク要素３の伸長である。ヒートシンク要素３はまた、ＷｈとＴｈとの比として定義される、アスペクト比ＡＲも有する。アスペクト比ＡＲは、２よりも大きく、３よりも大きく、又は４よりも大きくてもよく、例えば５に等しくてもよい。

同様に、また図４を更に参照すると、ＬＥＤフィラメント２は、長さＬｆ、幅Ｗｆ、及び厚さＴｆを有する。長さＬｆは、ＬＥＤフィラメント２の両端部２０１と２０２との間のＬＥＤフィラメント２の渦巻形状に沿った、幅Ｗｆ及び厚さＴｆの双方に垂直な、ＬＥＤフィラメント２の伸長である。幅Ｗｆは、互いに反対側の表面２０３と表面２０４（図５）との間の、又は換言すれば、ヒートシンク要素３に最も近い、ＬＥＤフィラメント２の表面又は表面の点から、ＬＥＤフィラメント２の互いに反対側の表面又は表面の点までの、ＬＥＤフィラメント２の伸長である。厚さＴｈは、互いに反対側の主表面２０５と主表面２０６（図６）との間の、またそれゆえ、幅Ｗｈ及び長さＬｈの双方に垂直な方向における、ヒートシンク要素３の伸長である。ヒートシンク要素３の厚さＴｈは、ＬＥＤフィラメント２の厚さＴｆよりも大きくてもよい。例えば、ヒートシンク要素３の厚さＴｈ、及びＬＥＤフィラメント２の厚さＴｆは、Ｔｈ＜０．９Ｔｆ、Ｔｈ＜０．８Ｔｆ、又は更にＴｈ＝０．７Ｔｆを満たしてもよい。また、ヒートシンク要素３の幅Ｗｈ、及びＬＥＤフィラメント２の幅Ｗｆは、Ｗｈ＞２Ｗｆ、Ｗｈ＞３Ｗｆ、又は更にＷｈ＞４Ｗｆを満たしてもよい。

更には、図３で示されるように、ヒートシンク要素３は、内径Ｄｈを有し、ＬＥＤフィラメント２は、内径Ｄｆを有する。例えば、ヒートシンク要素３の内径Ｄｈ、及びＬＥＤフィラメント２の内径Ｄｆは、０．８Ｄｆ＞Ｄｈ＞０．２Ｄｆ、又は０．７Ｄｆ＞Ｄｈ＞０．３Ｄｆ、又は０．６Ｄｆ＞Ｄｈ＞０．４Ｄｆを満たしてもよい。図示の実施形態では、ヒートシンク要素３は、垂直中心軸ＬＡに対して、９０度の角度で配置されている。他の実施形態では、ヒートシンク要素３は、垂直中心軸ＬＡに対して、９０度とは異なる角度で配置されてもよい。

図１に示されるものなどの、いくつかの実施形態では、発光デバイス１は、ステム４を更に備える。ステム４は、垂直中心軸ＬＡと一致して延びている。ステム４は、長さＬｓ（図１を参照）及び直径Ｄｓ（図３を参照）を有する。ヒートシンク要素３の内径Ｄｈは、ステム４の直径Ｄｓよりも大きくてもよく、それにより、渦巻形状のヒートシンクは、ステムの周りに取り付けられることができる。この場合、ＬＥＤフィラメント２の互いに反対側の端部２０１、２０２、及びヒートシンク要素３の互いに反対側の端部３０１、３０２のうちの、少なくとも一方がステム４に接続されている。あるいは、ヒートシンク要素３の内径Ｄｈは、ステム４の直径Ｄｓに等しくてもよく、それにより、渦巻形状のヒートシンクは、互いに反対側の端部３０１、３０２だけではなく、互いに反対側の端部３０１、３０２の間の位置においても、ステムに直接固定されることができる。

ヒートシンク要素３の長さＬｈ、及びＬＥＤフィラメント２の長さＬｆは、１．２Ｌｆ＞Ｌｈ＞０．８Ｌｆ、又は１．１Ｌｆ＞Ｌｈ＞０．９Ｌｆ、又はＬｈ＝Ｌｆを満たしてもよい。

更には、図３を参照すると、組立体として統合されているヒートシンク要素３及びＬＥＤフィラメント２は、長さＬｈｆを有する。長さＬｈｆは、長手方向軸ＬＡ及びステム４と平行な方向、それゆえまたステム４の長さＬｓとも平行な方向における、ヒートシンク要素３とＬＥＤフィラメント２との組立体の伸長である。ステム４の長さＬｓは、長さＬｈｆよりも大きくてもよい。

更なる可能な寸法としては、以下が挙げられる。

ヒートシンク要素３の長さＬｈは、５ｃｍ、８ｃｍ、又は１０ｃｍよりも大きく、例えば１５ｃｍなどであってもよい。

ヒートシンク要素３の厚さＴｈは、４ｍｍ、３ｍｍ、又は２ｍｍよりも小さく、例えば１ｍｍなどであってもよい。

ヒートシンク要素３の幅Ｗｈは、７ｍｍ、１０ｍｍ、又は１２ｍｍよりも大きく、例えば１５ｍｍなどであってもよい。

ＬＥＤフィラメント２の長さＬｆは、５ｃｍ、８ｃｍ、又は１０ｃｍよりも大きく、例えば１５ｃｍなどであってもよい。

ＬＥＤフィラメント２の厚さＴｆは、５ｍｍ～１ｍｍ、４ｍｍ～１．５ｍｍ、又は３ｍｍ～１．８ｍｍ、例えば２ｍｍなどであってもよい。

ＬＥＤフィラメント２の幅Ｗｆは、５ｍｍ～１ｍｍ、４ｍｍ～１．５ｍｍ、又は３ｍｍ～１．８ｍｍ、例えば２ｍｍなどであってもよい。

最後に、図２は、本発明による発光デバイス１を備える照明器具１２を、断面斜視図で示す。

照明器具１２は、ソケット８と、ソケット８に発光デバイス１を、またそれゆえＬＥＤ５を機械的及び／又は電気的に接続するための、ベース若しくはキャップ７とを備える。ソケット８は更に、外部電源の端子への電気的接続のための、端子９を含み得る。ベース７は更に、発光デバイス１、特に発光デバイス１のステム４のための、取り付け支持部として役立ち得る。

照明器具１２は更に、発光デバイス１を部分的に又は完全に包囲する、外囲構造体又はバルブ１０を備える。図示の実施形態では、外囲器又はバルブ１０は、発光デバイス１から距離を置いて配置されている。あるいは、外囲器又はバルブ１０は、渦巻形状であってもよく、発光デバイス１の渦巻状ＬＥＤフィラメント２は、バルブ１０の渦巻特徴部内に、少なくとも部分的に埋め込まれて配置されてもよい。

発光デバイス１及び／又は照明器具１２は、ドライバ電子装置を更に備えてもよい。発光デバイス１及び／又は照明器具１２は更にまた、ＬＥＤフィラメント２のＬＥＤを個別に制御するための、コントローラを備えてもよい。

照明器具１２は、ＬＥＤフィラメント照明器具光を供給してもよく、ＬＥＤフィラメント照明器具光は、ＬＥＤフィラメント光を含む。照明器具１２は更に、ＬＥＤフィラメント照明器具光を部分的に方向転換させるように構成されている、反射器を備えてもよい。

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。

更に、図面、本開示、及び添付の請求項を検討することにより、開示される実施形態に対する変形形態が、当業者によって理解され、特許請求される発明を実施する際に遂行され得る。請求項では、単語「備える（comprising）」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除するものではない。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利には使用され得ないことを示すものではない。

Claims (15)

1. 発光デバイスであって、
   動作時にＬＥＤフィラメント光を放出するように適合されている、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントであって、支持体と、前記支持体上に配置され、動作時にＬＥＤ光を放出するように適合されている、複数のＬＥＤとを含む、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントと、
   ヒートシンク要素と、を備え、
   前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、前記発光デバイスの垂直中心軸ＬＡの周りで渦巻状に延びるように配置されており、
   前記ヒートシンク要素が更に、前記発光デバイスの前記垂直中心軸の周りで渦巻状に延びるように配置されており、
   前記ヒートシンク要素が、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから、前記発光デバイスの前記垂直中心軸に向けて延びるように配置されている、発光デバイス。
2. 前記ヒートシンク要素が、前記垂直中心軸ＬＡに面している、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの表面区域において、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントに接続されているか、又は接触している、請求項１に記載の発光デバイス。
3. 前記ヒートシンク要素が、渦巻形状のヒートシンク要素、螺旋形状のヒートシンク要素、螺旋面形状のヒートシンク要素、又は、アルキメデスポンプのような形状のヒートシンク要素である、請求項１又は２に記載の発光デバイス。
4. 前記ヒートシンク要素が、幅Ｗｈ、厚さＴｈ、及びアスペクト比ＡＲを有し、前記アスペクト比が、前記幅Ｗｈと前記高さＴｈとの比として定義され、前記アスペクト比ＡＲが２よりも大きいか、又は前記アスペクト比ＡＲが５に等しい、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光デバイス。
5. 前記ヒートシンク要素が、厚さＴｈを有し、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、厚さＴｆを有し、Ｔｈ＜Ｔｆ、好ましくはＴｈ＝０．７^＊Ｔｆである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光デバイス。
6. 前記ヒートシンク要素が、幅Ｗｈを有し、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、幅Ｗｆを有し、Ｗｈ＞２^＊Ｗｆ、好ましくはＷｈ＝５^＊Ｗｆである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光デバイス。
7. 前記ヒートシンク要素が、内径Ｄｈを有し、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、内径Ｄｆを有し、０．８^＊Ｄｆ＞Ｄｈ＞０．２^＊Ｄｆである、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光デバイス。
8. 前記垂直中心軸ＬＡと一致して延びているステムを更に備え、前記ＬＥＤフィラメントの互いに反対側の端部、及び前記ヒートシンク要素の互いに反対側の端部のうちの、少なくとも一方が前記ステムに接続されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光デバイス。
9. 前記ヒートシンク要素が、内径Ｄｈを有し、前記ステムが、直径Ｄｓを有し、Ｄｈ＞Ｄｓ、又はＤｈ＝Ｄｓである、請求８に記載の発光デバイス。
10. 前記ステムが、長さＬｓを有し、前記ヒートシンク要素と前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントとが、長さＬｈｆを有する組立体を形成し、Ｌｓ＞Ｌｈｆである、請求項８又は９に記載の発光デバイス。
11. 前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、長さＬｆを有し、前記ヒートシンク要素が、長さＬｈを有し、前記長さＬｆ及び前記長さＬｈが、１．２^＊Ｌｆ＞Ｌｈ＞０．８^＊Ｌｆ、１．１^＊Ｌｆ＞Ｌｈ＞０．９^＊Ｌｆ、及びＬｈ＝Ｌｆのうちのいずれか１つを満たす、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光デバイス。
12. ?中心長手方向軸ＬＡに面している、前記ヒートシンク要素の側面が、丸みを帯びた形状又は三角形の形状などの、非平坦である、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発光デバイス。
13. 前記ステム及び前記ヒートシンクが、双方とも金属で作製されている、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の発光デバイス。
14. 前記複数のＬＥＤが、ＬＥＤ光を散乱させるように適合されている光散乱材料、及び、ＬＥＤ光を変換ＬＥＤ光に少なくとも部分的に変換するように適合されているルミネッセント材料のうちの１つ以上を含む、封入材によって覆われている、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の発光デバイス。
15. 請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の発光デバイスを備える、ランプ及び／又は照明器具。

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