(57)【要約】      （修正有）【課題】効率的なＬＥＤアレイを提供する。【解決手段】ＬＥＤ装置が、反射面を有する金属基板２０４と、放熱できるように反射面２０６に直に実装される複数のＬＥＤチップ１００であって、ＬＥＤチップ１００の少なくとも一部分は互いに離隔して配置され、ＬＥＤチップ１００の前記部分間に位置する反射面２０６の部分から光を反射できるようにする、複数のＬＥＤチップ１００とを備える。別の態様では、方法が、反射面２０６を有するように金属基板２０４を構成すること、及び放熱できるように金属基板２０４の反射面２０６に複数のＬＥＤチップ１００を直に実装することであって、ＬＥＤチップ１００の少なくとも一部分は互いに離隔して配置され、ＬＥＤチップ１００の前記部分間に位置する反射面２０６の部分から光を反射できるように、実装することを含む。【選択図】図２
2014195108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード（ＬＥＤ）装置であって、
反射面を有する金属基板と、
放熱できるように前記金属基板の前記反射面に直に実装される複数のＬＥＤチップであって、該ＬＥＤチップの少なくとも一部分は互いに離隔して配置され、該ＬＥＤチップの前記部分間に位置する前記反射面の部分から光を反射できるようにする、複数のＬＥＤチップと、
を備える、装置。
【請求項２】
前記反射面は研磨されたアルミニウムを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記反射面は銀めっきを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記反射面は７０％以上の反射率を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤチップの前記少なくとも一部分は、約０．５ミリメートル以上であるチップ間隔を有するアレイを形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記複数のＬＥＤチップは離れた熱経路及び電気経路を提供する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記複数のＬＥＤチップは、前記反射面に実装される第１の表面と、該第１の表面ではない１つ又は複数の表面上に設けられる電気接点とを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記金属基板はヒートシンクに直に取り付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
発光ダイオード（ＬＥＤ）装置を形成するための方法であって、
反射面を有するように金属基板を構成するステップと、
放熱できるように前記金属基板の前記反射面に複数のＬＥＤチップを直に実装するステップであって、該ＬＥＤチップの少なくとも一部分が互いに離隔して配置され、該ＬＥＤチップの前記部分間に位置する前記反射面の部分から光を反射できるようにするステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
前記構成するステップは、研磨されたアルミニウムを含むように前記反射面を構成するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記構成するステップは、銀めっきを含むように前記反射面を構成するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記構成するステップは、７０％以上の反射率を有するように前記反射面を構成するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＬＥＤチップの前記少なくとも一部分から、約０．５ミリメートル以上であるチップ間隔を有するアレイを形成するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
離れた熱経路及び電気経路を提供するように前記複数のＬＥＤチップを構成するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記反射面に実装される第１の表面と、該第１の表面ではない１つ又は複数の表面上に設けられる電気接点とを有するように前記複数のＬＥＤチップを構成するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記金属基板をヒートシンクに直に取り付けるステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
パッケージと、前記パッケージに結合される発光ダイオード装置と、を備える発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプであって、
前記発光ダイオード装置は、
反射面を有する金属基板と、
放熱できるように前記金属基板の前記反射面に直に実装される複数のＬＥＤチップであって、該ＬＥＤチップの少なくとも一部分は互いに離隔して配置され、該ＬＥＤチップの前記部分間に位置する前記反射面の部分から光を反射できるようにする、複数のＬＥＤチップと、
を備える発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプ。
【請求項１８】
前記反射面は研磨されたアルミニウムを含む、請求項１７に記載のランプ。
【請求項１９】
前記反射面は銀めっきを含む、請求項１７に記載のランプ。
【請求項２０】
前記反射面は７０％以上の反射率を有する、請求項１７に記載のランプ。
【請求項２１】
前記ＬＥＤチップの前記少なくとも一部分は、約０．５ミリメートル以上であるチップ間隔を有するアレイを形成する、請求項１７に記載のランプ。
【請求項２２】
前記複数のＬＥＤチップは離れた熱経路及び電気経路を提供する、請求項１７に記載のランプ。
【請求項２３】
前記複数のＬＥＤチップは、前記反射面に実装される第１の表面と、該第１の表面ではない１つ又は複数の表面上に設けられる電気接点とを有する、請求項１７に記載のランプ。
【請求項２４】
前記金属基板はヒートシンクに直に取り付けられる、請求項１７に記載のランプ。
【請求項２５】
電源と、前記電源に電気的に連絡された発光ダイオードランプと、を備える照明デバイスであって、
前記発光ダイオードランプは、パッケージと、前記パッケージに結合される発光ダイオード装置と、を備え、
前記発光ダイオード装置は、
反射面を有する金属基板と、
放熱できるように前記金属基板の前記反射面に直に実装される複数のＬＥＤチップであって、該ＬＥＤチップの少なくとも一部分は互いに離隔して配置され、前記ＬＥＤチップの前記部分間に位置する前記反射面の部分から光を反射できるようにする、複数のＬＥＤチップと、
を備える、照明デバイス。
【請求項２６】
前記反射面は研磨されたアルミニウムを含む、請求項２５に記載の照明デバイス。
【請求項２７】
前記反射面は銀めっきを含む、請求項２５に記載の照明デバイス。
【請求項２８】
前記反射面は７０％以上の反射率を有する、請求項２５に記載の照明デバイス。
【請求項２９】
前記ＬＥＤチップの前記少なくとも一部分は、約０．５ミリメートル以上であるチップ間隔を有するアレイを形成する、請求項２５に記載の照明デバイス。
【請求項３０】
前記複数のＬＥＤチップは離れた熱経路及び電気経路を提供する、請求項２５に記載の照明デバイス。
【請求項３１】
前記複数のＬＥＤチップは、前記反射面に実装される第１の表面と、該第１の表面ではない１つ又は複数の表面上に設けられる電気接点とを有する、請求項２５に記載の照明デバイス。
【請求項３２】
前記金属基板はヒートシンクに直に取り付けられる、請求項２５に記載の照明デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は包括的には発光ダイオードに関し、より詳細には、効率的なＬＥＤアレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、不純物を注入、又はドープされた半導体材料である。これらの不純物は半導体に「電子」及び「正孔」を付加し、それらの電子及び正孔は、その材料内を比較的自由に移動することができる。不純物の種類に応じて、半導体のドープされた領域は主に電子又は正孔を有することができ、それぞれｎ型半導体領域又はｐ型半導体領域と呼ばれる。ＬＥＤの応用例では、半導体はｎ型半導体領域及びｐ型半導体領域を含む。２つの領域間の接合部において逆方向電界が生成され、それにより電子及び正孔が接合部から離れるように移動し、活性領域を形成する。ｐ−ｎ接合の両端に逆方向電界に打ち勝つだけの十分な順方向電圧が印加されるとき、電子及び正孔は活性領域に送り込まれ、そして結合する。電子が正孔と結合するとき、電子は低いエネルギー準位に下がり、光の形でエネルギーを放出する。
【０００３】
動作中に、一対の電極を通じて、ｐ−ｎ接合の両端に順方向電圧が印加される。それらの電極は半導体材料上に形成され、ｐ電極はｐ型半導体領域上に形成され、ｎ電極はｎ型半導体領域上に形成される。各電極はワイヤボンドパッドを含み、それにより、ＬＥＤに外部電圧を印加できるようになる。
【０００４】
一般的に、セラミック基板上に狭い間隔で配置されるＬＥＤチップを実装することによって、複数のＬＥＤチップを有するデバイスが形成される。残念なことに、狭い間隔で配置されるＬＥＤチップは互いに干渉し、結果として光出力が減少する場合がある。また、ＬＥＤチップは熱経路及び電気経路を有し、それらの経路は互いに接触するので、セラミック基板が用いられる。たとえば、ＬＥＤチップが基板に実装されるときに、熱及び電気がいずれも基板に移動することができるように、チップは上面及び底面の両方に電気接点を有する場合がある。したがって、セラミック基板は、或る程度の熱が移動できるようにしながら、電気絶縁性を提供する。残念なことに、セラミック基板はあまり効率的な熱経路を提供しないので、狭い間隔で配置されるＬＥＤチップによって生成される熱が光出力を低下させる場合がある。放熱を容易にするために、セラミック基板はアルミニウム製ヒートスプレッダーに取り付けられる場合があり、そのヒートスプレッダーが付加的なヒートシンクにさらに取り付けられる。この構成はコストがかかり、結果として製造するのをさらに複雑にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、当該技術分野において、光出力を増加し、効率的な放熱を提供し、かつ製造するのを簡単にするために、ＬＥＤデバイスを改良することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、
反射面を有する金属基板と、
放熱できるように前記金属基板の前記反射面に直に実装される複数のＬＥＤチップであって、該ＬＥＤチップの少なくとも一部分は互いに離隔して配置され、該ＬＥＤチップの前記部分間に位置する前記反射面の部分から光を反射できるようにする、複数のＬＥＤチップと、
を備える、発光ダイオード装置が提供される。
【０００７】
別の態様では、発光ダイオード装置を形成するための方法が提供される。該方法は、
反射面を有するように金属基板を構成するステップ、及び
放熱できるように前記金属基板の前記反射面に複数のＬＥＤチップを直に実装するステップであって、該ＬＥＤチップの少なくとも一部分は互いに離隔して配置され、該ＬＥＤチップの前記部分間に位置する前記反射面の部分から光を反射できるようにするステップを含む。
【０００８】
別の態様によれば、
パッケージと、
前記パッケージに結合される発光ダイオード装置と、
を備える発光ダイオードランプが提供される。前記発光ダイオード装置は、
反射面を有する金属基板と、
放熱できるように前記金属基板の前記反射面に直に実装される複数のＬＥＤチップであって、該ＬＥＤチップの少なくとも一部分は互いに離隔して配置され、該ＬＥＤチップの前記部分間に位置する前記反射面の部分から光を反射できるようにする、複数のＬＥＤチップと、
を備える。
【０００９】
他の態様によれば、
電源と、
前記電源に電気的に連絡された発光ダイオードランプと、
を備える照明デバイスが提供される。前記発光ダイオードランプは、
パッケージと、
前記パッケージに結合される発光ダイオード装置と、
を備える。前記発光ダイオード装置は、
反射面を有する金属基板と、
放熱できるように前記金属基板の前記反射面に直に実装される複数のＬＥＤチップであって、該ＬＥＤチップの少なくとも一部分は互いに離隔して配置され、該ＬＥＤチップの前記部分間に位置する前記反射面の部分から光を反射できるようにする、複数ＬＥＤチップと、
を備える。
【００１０】
本発明の他の態様は、以下の詳細な説明から、当業者には容易に明らかになることを理解されたい。本発明の精神及び範囲から全く逸脱することなく、本発明は他の異なる態様を含み、そのいくつかの細部は種々の点で変更できることは理解されよう。したがって、図面及び詳細な説明は、実際には例示と見なされるべきであり、限定するものと見なされるべきではない。
【００１１】
本明細書において記述される上記の態様は、添付の図面と併せて、以下の説明を参照することによって、より容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】効率的なＬＥＤアレイの態様において用いるための一例示のＬＥＤチップの平面図及び側面図である。
【図２】本発明の態様に従って構成される一例示のＬＥＤアレイを示す図である。
【図３】本発明の態様に従って構成される一例示の効率的なＬＥＤアレイ装置を示す図である。
【図４】本発明の態様による、効率的なＬＥＤアレイ装置を構成するための一例示の方法を示す図である。
【図５】本発明の態様に従って構成される効率的なＬＥＤアレイを含む例示的なデバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は添付の図面を参照しながら以下にさらに十分に説明され、図面には本発明の種々の態様が示される。しかしながら、本発明は、数多くの異なる形において具現される場合があり、本開示全体を通じて提示される本発明の種々の態様に限定されるものと見なされるべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が綿密かつ完全になるように、そして本発明の範囲を当業者に十分に伝えるために提供される。図面に示される本発明の種々の態様は縮尺どおりに描かれない場合がある。したがって、明確にするために、種々の機構の寸法は拡大又は縮小される場合がある。さらに、明確にするために、図面のうちのいくつかは簡略化される場合がある。したがって、図面は、所与の装置（たとえば、デバイス）又は方法の全ての構成要素を図示しない場合がある。
【００１４】
本明細書において、本発明の理想的な構成の概略図である図面を参照しながら、本発明の種々の態様を説明する。それゆえ、結果として、図示される形態から変化すること、たとえば、製造技法及び／又は公差が変化することも予想される。したがって、本開示全体を通じて提示される本発明の種々の態様は、本明細書において図示及び説明される要素の特定の形態（たとえば、領域、層、部分、基板等）に限定されるものと見なされるべきではなく、たとえば、製造の結果として生じる形態の変化も含むことになる。例として、長方形として図示又は説明される要素は、丸みを帯びるか、若しくは曲線を成す機構を有する場合があり、かつ／又は要素間で不連続に変化するのではなく、そのエッジにおいて徐々に変化する濃度を有する場合がある。したがって、図面において示される要素は実際には概略的であり、それらの形態は、要素の正確な形態を図示すること意図するものではなく、本発明の範囲を制限することを意図するものでもない。
【００１５】
領域、層、部分、基板等の或る要素が別の要素の「上に」存在すると言われるとき、その要素は、他の要素の上に直に存在することができるか、又は介在する要素が存在する場合もあることを理解されたい。対照的に、或る要素が別の要素の「上に直に」存在すると言われるとき、介在する要素は存在しない。或る要素が別の要素の上に「形成される」と言われるとき、その要素は、他の要素又は介在する要素上に成長させるか、堆積するか、エッチングするか、取り付けるか、接続するか、結合するか、又は別の方法で用意するか又は作ることができることをさらに理解されたい。
【００１６】
さらに、図面に示されるような或る要素と別の要素との関係を説明するために、本明細書において、「下側」又は「底部」及び「上側」又は「上部」のような相対的な用語が用いられる場合がある。相対的な用語は、図面に示される向きに加えて、装置の種々の向きを包含することを意図することは理解されたい。一例として、図面内の装置が反転する場合には、他の要素の「下側」にあると言われる要素は、他の装置の「上側」に配置されることになる。それゆえ、用語「下側」は、装置の特定の向きに応じて、「下側」及び「上側」の両方の向きを含むことができる。同様に、図面内の装置が反転するとき、他の装置の「下方」又は「下」にあると言われる要素は、他の装置の「上方」に配置されることになる。それゆえ、用語「下方」又は「下」は、上方及び下方の両方を包含することができる。
【００１７】
他に定義されない限り、本明細書において用いられる全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に用いられる辞書において定義される用語のような用語は、関連技術及び本開示との関連においてそれらの用語が意味するのと一致する意味を有するように解釈されるべきであることをさらに理解されたい。
【００１８】
本明細書において用いられるときに、文脈において他に明確に指示されない限り、単数形「１つの（a,an）」及び「その（the）」は複数形も含むことを意図する。本明細書において用いられるときに、用語「備える（含む）（comprises）」及び／又は「備えている（含んでいる）（comprising）」は、述べられる機構、整数、ステップ、動作、要素及び／又は構成要素の存在を明示するが、１つ又は複数の他の機構、整数、ステップ、動作、要素、構成要素及び／又はそのグループの存在又は追加を除外しないことをさらに理解されたい。用語「及び／又は」は、列挙される関連用語のうちの１つ又は複数の用語のありとあらゆる組み合わせを含む。
【００１９】
種々の領域、層及び／又は部分を説明するために、本明細書において用語「第１の」及び「第２の」が用いられる場合があるが、これらの領域、層及び／又は部分はこれらの用語によって制限されるべきではない。これらの用語は、或る領域、層又は部分を別の領域、層又は部分と区別するためにのみ用いられる。したがって、本発明の教示から逸脱することなく、後に検討される第１の領域、層又は部分は、第２の領域、層又は部分と呼ぶことができ、同様に、第２の領域、層又は部分は、第１の領域、層又は部分と呼ばれる場合もある。
【００２０】
ここで図１を参照すると、効率的なＬＥＤアレイの態様において用いるための一例示のＬＥＤチップ１００の平面図１０２及び側面図１１０が示される。平面図１０２を参照すると、ＬＥＤチップ（又はダイ）１００は、本体部分１０４と、エリア１０６内に位置する活性領域とを備える。たとえば、エリア１０６は、主に電子を有するｎ型半導体領域と、主に正孔を有するｐ型半導体領域とを含む。動作中に、ｎ型領域とｐ型領域との間の接合部において逆方向電界が生成され、それにより、電子及び正孔が接合部から離れるように移動し、活性領域を形成する。ｐ−ｎ接合の両端に逆方向電界に打ち勝つだけの十分な順方向電圧が印加されるときに、電子及び正孔が活性領域に送り込まれ、そして結合する。電子が正孔と結合するとき、電子は低いエネルギー準位に下がり、光の形でエネルギーを放出する。
【００２１】
ＬＥＤチップ１００は、電力を加えるために用いられる電気接点１０８も備える。たとえば、電力を与える電気信号を搬送するワイヤがコンタクト１０８に結合される。結合されるワイヤを通じてコンタクト１０８に電力が加えられるとき、活性領域が選択された色の光を放射するように機能する。
【００２２】
ここで側面図１１０を参照すると、ＬＥＤチップ１００が底部実装面１１２を備えることが示されており、その実装面を用いて、ＬＥＤチップ１００を基板に実装することができる。たとえば、任意の適切な接着剤を用いて、ＬＥＤチップ１００を基板に実装することができる。側面図１１０においてさらに明らかなように、ＬＥＤチップ１００の上面にある電気接点１０８は、矢印１１４によって示されるような水平の電気経路を形成する。ＬＥＤチップ１００の実装面１１２と接触する電気的接続が存在しないので、絶縁誘電体を必要とすることなく、ＬＥＤチップを金属基板に直に実装することができる。ＬＥＤチップ１００を金属基板上に直に実装することによって、効率的な熱経路が形成され（矢印１１６によって示される）、それにより熱がＬＥＤチップ１００から金属基板に移動できるようになる。効率的な熱経路１１６を設けることによって、ＬＥＤチップ１００は、加熱の影響に起因する光出力の任意の損失を低減するか又は最小限に抑えることができる。
【００２３】
それゆえ、ＬＥＤチップ１００は異なる電気経路及び熱経路を提供し、絶縁誘電体を必要とすることなく、ＬＥＤチップ１００を金属板に直に実装できるようにし、それにより、熱が光出力に及ぼす悪影響を低減するか又は最小限に抑える効率的な熱経路を提供する。
【００２４】
図２は、本発明の態様に従って構成される一例示のＬＥＤアレイ２００を示す。ＬＥＤアレイ２００は、反射面２０６を有する金属基板２０４を備える。たとえば、金属基板は、アルミニウムから構成される場合があり、反射面２０６はむき出しのアルミニウム、又は研磨されたアルミニウムとすることができる。代替的には、反射面２０６は、基板２０４上に銀めっきすることによって形成されてもよい。したがって、反射面２０６は、任意の適切な材料から形成される場合があり、任意の適切な方法で基板２０４上に形成される場合がある。種々の態様において、反射面２０６は、７０％以上の反射率を有する。
【００２５】
ＬＥＤチップのアレイは、金属基板２０４の反射面２０６上に直に実装される。たとえば、ＬＥＤチップのアレイは、図１に示されるＬＥＤチップ１００から構成される場合がある。ＬＥＤチップ１００は、電気経路１１４から離れている実装面１１２を有するので、ＬＥＤチップ１００は、反射面２０６上に直に実装することができる。そうすることにより、熱がＬＥＤチップのアレイから金属基板２０４に移動できるようにする効率的な熱経路が形成される。また、図２には９個のＬＥＤチップが示されるが、用いられる場合があるＬＥＤチップの数には制限はなく、実際には、ＬＥＤチップの数が増えると、光学的な利得も増加することに留意されたい。
【００２６】
種々の態様において、ＬＥＤチップ２００は所定の間隔を置いて基板２０４上に実装される。たとえば、ＬＥＤチップは、２０８で示されるような垂直方向の間隔、及び２１０で示されるような水平方向の間隔を置いて実装される。種々の態様において、ＬＥＤチップ間の水平方向及び垂直方向の間隔は、０．５ミリメートル以上である。その間隔は、ＬＥＤチップ間に反射面２０６の領域２１２を露出させる。これらの領域２１２を露出させることによって、ＬＥＤチップから放射される光は、反射面２０６の露出した部分から反射し、それによりＬＥＤアレイからの光出力の量を増加させることができる。ＬＥＤアレイは均一な間隔、不均一な間隔、又はその組み合わせを有する場合があり、単一の固定された間隔には限定されないことに留意されたい。
【００２７】
図３は、本発明の態様に従って構成される一例示の効率的なＬＥＤアレイ装置３００を示す。装置３００はＬＥＤアレイ２００を備えており、ＬＥＤチップ（すなわち、ＬＥＤ１００）が所定の間隔で反射面２０６に直に実装され、反射面の領域を露出させて、３０８において示されるように、ＬＥＤチップ間に位置する反射面から光が反射できるようにする。
【００２８】
電気的接続を可能にするために、ＬＥＤアレイ２００のアルミニウム金属基板に誘電絶縁体３０２の層が実装され、その絶縁体は酸化アルミニウムとすることができる。誘電体３０２の上では、銅トレース３０４がボンディングパッド３０６まで延在する。その後、ＬＥＤアレイ２００内の全てのチップに電力を加えることができるように、ボンディングパッド３０６から、ボンディングワイヤがチップ間に配線される。結果として、３１２で示されるように、電気経路が形成される。
【００２９】
ＬＥＤアレイ２００はヒートシンク３１０に直に取り付けられる。ヒートシンク３１０は任意の適切な材料を含み、ＬＥＤアレイ２００は、誘電体によって絶縁することなく、ヒートシンク３１０に直に取り付けられる。これは、ＬＥＤアレイ２００の金属基板からヒートシンク３１０への効率的な熱伝達を提供する。したがって、金属基板はＬＥＤチップを冷やすように機能するだけではなく、基板がヒートシンクに直に取り付けられるので、ヒートシンクをより小さくすることができる。たとえば、セラミック基板は、より大きなアルミニウム製ヒートスプレッダーを必要とし、コストを増加させる。ＬＥＤチップはアルミニウム基板に直に実装され、アルミニウム基板はヒートシンク３１０に直に取り付けられるので、３１４において示されるように、効率的な熱経路が形成される。その熱経路によって、ＬＥＤチップにおいて生成される熱を、金属基板を通じてヒートシンク３１０に放熱できるようになり、それにより、熱が光出力に及ぼす悪影響を低減することができる。
【００３０】
図４は本発明の態様による、効率的なＬＥＤアレイを構成するための一例示の方法４００を示す。明確にするために、その方法４００は、図３に示される効率的なＬＥＤ３００を参照しながら以下に説明される。
【００３１】
ブロック４０２において、金属基板が反射面を有するように構成される。たとえば、その基板はアルミニウムとすることができ、反射面は研磨されたアルミニウム又は銀めっきである。
【００３２】
ブロック４０４において、ＬＥＤアレイ内のＬＥＤの間隔が決定される。たとえば、水平方向及び垂直方向のＬＥＤ間隔が、均一に、不均一に、又はその組み合わせになるように決定される。一態様では、選択される水平方向及び垂直方向間隔は約０．５ミリメートル以上である。
【００３３】
ブロック４０６において、ＬＥＤアレイは、所定の間隔で金属基板の反射面に実装される。ＬＥＤアレイは離れた電気経路及び熱経路を有するので、ＬＥＤチップは、誘電絶縁体を用いることなく、金属基板上に直に実装される。ＬＥＤチップの間隔は、チップ間に反射面の領域を露出させ、これらの領域は光を反射するように機能し、それにより、ＬＥＤアレイの光出力を増加させる。
【００３４】
ブロック４０８において、熱経路とは異なる電気経路を形成するために、電気的接続が作製される。たとえば、上記のようにＬＥＤアレイのチップにわたってワイヤが結合されて、チップに電力を加えることができる。形成される電気経路は熱経路から離れている。
【００３５】
ブロック４１０において、ＬＥＤアレイはヒートシンクに直に取り付けられる。ＬＥＤアレイの基板は金属であるので、誘電絶縁体を用いることなく、ヒートシンクに直に取り付けることができる。
【００３６】
それゆえ、方法４００は、本発明の態様に従って効率的なＬＥＤアレイを構成するように機能する。方法４００の工程は、種々の態様の範囲内で、再編成することができるか、又は別の方法で変更することができることに留意されたい。したがって、本明細書において記述される種々の態様の範囲内で他の実施態様も可能である。
【００３７】
図５は、本発明の態様に従って構成される効率的なＬＥＤアレイを備える例示的なデバイス５００を示す。デバイス５００は、ランプ５０２と、照明デバイス５０４と、街灯５０６とを含む。図５に示されるデバイスはそれぞれ、本明細書において記述されるような効率的なＬＥＤアレイを含む。たとえば、ランプ５０２は、パッケージ５１６と、効率的なＬＥＤアレイ５０８とを備え、ＬＥＤアレイ５０８は、反射面を有する金属基板上に所定の間隔で直に実装されるＬＥＤのアレイを含む。所定の間隔は光出力を増加させるように機能する。ランプ５０２は、任意のタイプの一般的な照明のために用いることができる。たとえば、ランプ５０２は、自動車ヘッドランプ、街灯、頭上照明、又は任意の他の一般的な照明の用途において用いることができる。照明デバイス５０４は電源５１０を備え、電源はランプ５１２に電気的に結合され、ランプ５１２はランプ５０２として構成することができる。一態様では、電源５１０は電池、又は太陽電池のような任意の他の適切なタイプの電源とすることができる。街灯５０６は、ランプ５１４に接続される電源を備えており、ランプ５１４はランプ５０２として構成することができる。一態様では、ランプ５１４は、パッケージと、効率的なＬＥＤアレイとを備え、そのＬＥＤアレイは、反射面を有する金属基板上に所定の間隔で直に実装されるＬＥＤのアレイを含む。所定の間隔は光出力を増加させるように機能する。
【００３８】
本明細書において記述される効率的なＬＥＤアレイの態様は概ね任意のタイプのＬＥＤアセンブリと共に用いるのに適しており、そのアセンブリはさらに、任意のタイプの照明デバイスにおいて用いられる場合があり、図５に示されるデバイスには限定されないことに留意されたい。したがって、本明細書において記述される効率的なＬＥＤアレイは、効率的な光出力及び放熱を提供し、種々のデバイスの用途において用いることができる。
【００３９】
本開示の種々の態様は、当業者が本発明を実施できるようにするために提供される。本開示全体を通じて提示される態様に対する種々の変更は、当業者には容易に明らかになり、本明細書において開示される概念は、他の用途に拡張することができる。したがって、特許請求の範囲は、本開示の種々の態様に限定されることを意図するのではなく、特許請求の範囲の言葉と一致する最大限の範囲を与えられるべきである。当業者に知られているか、又は後に知られることになる、本開示全体を通じて記述される種々の態様の要素に対する全ての構造的及び機能的等価物は、参照により本明細書に明示的に援用され、特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
【００４０】
さらに、そのような開示が特許請求の範囲において明示的に列挙されるか否かに関わらず、本明細書において開示される内容を公共のものとして提供することは意図していない。請求項の要素が「〜の手段」という言い回しを用いて明示的に列挙されない限り、又は方法クレームの場合には、その要素が「〜のためのステップ」という言い回しを用いて列挙されない限り、その要素は、米国特許法第１１２条第６項の規定の下で解釈されるべきではない。
【００４１】
したがって、本明細書において効率的なＬＥＤアレイの態様が図示及び説明されてきたが、それらの態様の精神又は不可欠な特徴から逸脱することなく、それらの態様に種々の変更を加えることができることは理解されよう。それゆえ、本明細書における開示及び記述は、添付の特許請求の範囲において述べられる本発明の範囲を例示することを意図しており、制限することは意図していない。
【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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