(57)【要約】      （修正有）【解決手段】発光ダイオード（ＬＥＤ）照明装置は、基板と、この基板に沿って互いに離間されている光を生成するように構成されている二以上のＬＥＤ１２１−ａと、を備えた少なくとも一のＬＥＤアセンブリ１２０−ａを含む。硬化された構造的塗膜はＬＥＤアセンブリ１２０−ａの少なくとも一部を覆って配置されており、硬化された構造的塗膜がＬＥＤアセンブリ１２０−ａを所定の形状に維持するように構成されている。ＬＥＤアセンブリの基板は長尺および／または可撓性基板を含む。【効果】ＬＥＤ照明は白熱電球とほぼ同じ明るさを有することができる【選択図】図１Ａ
2014179319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード（ＬＥＤ）照明装置であって、
基板と前記基板に沿って互いに離間されている光を生成するように構成されている二以上のＬＥＤとを含む少なくとも一のＬＥＤアセンブリと、
前記ＬＥＤアセンブリの少なくとも一部の上に配置されており、前記ＬＥＤアセンブリを所定の形状に維持するように構成されている硬化された構造的塗膜と、
を含むＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記所定の形状が螺旋形である請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記少なくとも一のＬＥＤアセンブリが唯一の連続的ＬＥＤアセンブリを含む請求項１または２に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記基板は第１の主要表面とこれに対向する第２の主要表面を有しており、前記ＬＥＤの各々が前記基板の主要表面にほぼ垂直を成す発光面またはエッジを有している請求項１〜３のいずれかに一項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記基板は第１の主要表面とこれに対向する第２の主要表面を有しており、前記ＬＥＤの各々が前記基板の主要表面にほぼ平行を成す発光面またはエッジを有している請求項１〜４のいずれか一項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤ照明装置の全体寸法が同等の明るさの白熱電球と同様である請求項１〜５のいずれか一項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
ＬＥＤ照明装置を作製する方法であって、
少なくとも一のＬＥＤアセンブリに硬化性塗膜を塗布するステップであって、前記ＬＥＤアセンブリが可撓性基板と前記可撓性基板に沿って互いに離間されている複数のＬＥＤとを含むステップと、
前記塗膜されたＬＥＤアセンブリを所定の形状に形付けるステップと、
前記塗膜を硬化するステップであって、硬化された後、前記硬化された塗膜が前記ＬＥＤアセンブリを前記所定の形状に維持するステップと、
を含む方法。
【請求項８】
前記硬化性塗膜が熱硬化性材料、放射線硬化性材料、および金属粒子の少なくとも一を含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
同じ材料で同じ大きさの処理されていない表面の表面積に比べて有効表面積が少なくとも３倍も大きい表面粗さを付与するように前記塗膜の表面を処理するステップを更に含む請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＬＥＤアセンブリの主要表面上またはこれを覆って熱伝導層を付着させるステップであって、前記層が前記ＬＥＤから発生した熱を消散させる材料を含むステップを更に含む請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は一般に照明装置に関する。本出願はまた、このような照明装置に関する構成要素、デバイス、およびシステムに関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本明細書中に記載されている実施形態は発光ダイオード（ＬＥＤ）照明装置を含む。いくつかの実施形態によれば、ＬＥＤ照明装置は、基板と、この基板に沿って互いに離間されている光を生成するように構成されている二以上のＬＥＤと、を備える少なくとも一のＬＥＤアセンブリを含む。硬化された構造的塗膜はＬＥＤアセンブリの少なくとも一部の上に配置されており、硬化された構造的塗膜がＬＥＤアセンブリを所定の形状に維持するように構成されている。いくつかのインプリメンテーションにおいて、ＬＥＤアセンブリの基板は長尺および／または可撓性の基板を含むことができる。
【０００３】
いくつかの構成において、硬化性構造的コーティング（塗膜）は、ＬＥＤアセンブリの少なくとも一部に塗布される。硬化性構造的塗膜は、硬化された後、ＬＥＤアセンブリを例えば、螺旋形などの所定の形状に維持するように構成されている。
【０００４】
例えば、所定の形状は螺旋形であってよい。いくつかのインプリメンテーションにおいて、少なくとも一のＬＥＤアセンブリは複数のＬＥＤアセンブリを含み、他のインプリメンテーションにおいて、少なくとも一のＬＥＤアセンブリは唯一の連続的なＬＥＤアセンブリを含む。例えば、いくつかの実施形態において、少なくとも一のＬＥＤアセンブリは第１の端部と第２の端部を有することができ、第１と第２の端部はＬＥＤ電球の口金に取り付けられている。他の実施形態において、少なくとも一のＬＥＤアセンブリは第１の端部および第２の端部を含むことができ、第１の端部はＬＥＤ電球の口金に取り付けられ、第２の端部は口金から離間されている。
【０００５】
いくつかの実施形態において、ＬＥＤアセンブリは可撓性基板に沿って単列（ｒｏｗ）に配列された複数のＬＥＤを含む。いくつかの実施形態において、ＬＥＤアセンブリは可撓性基板に沿って二以上の列に配列された複数のＬＥＤを含む。
【０００６】
いくつかの構成において、ＬＥＤアセンブリの可撓性基板は第１の主要表面とこれに対向する第２の主要表面を有することができる。ＬＥＤの各々は可撓性基板の主要表面にほぼ垂直を成す発光面またはエッジを有している。
【０００７】
いくつかの構成において、可撓性基板は第１の主要表面とこれに対向する第２の主要表面を有している。ＬＥＤの各々は可撓性基板の主要表面にほぼ平行を成す発光面またはエッジを有している。
【０００８】
可撓性基板は第１の主要表面と第２の主要表面を有することができ、ＬＥＤは第１の主要表面上に配置されるが、第２の主要表面上には配置されない。いくつかのインプリメンテーションにおいて、ＬＥＤは第１の主要表面と第２の主要表面の両面上に配置される。
【０００９】
いくつかの態様によれば、基板はＬＥＤに電気的に接続する導線を含む可撓性の回路基板を含むことができ、これらのＬＥＤは個別の表面実装部品である。いくつかの態様によれば、ＬＥＤは集積回路として共に形成されるマイクロＬＥＤを含む。
【００１０】
硬化された構造的塗膜はポリマ、プラスチック、金属粉末などを含むことができる。いくつかの構成において、硬化された構造的塗膜はＬＥＤから生成される熱を消散させるように構成されている。硬化された構造的塗膜は、ＬＥＤの少なくとも一部の上に配置することができ、ＬＥＤから発せられた光を透過するように構成することができる。硬化された構造的塗膜の表面テクスチャ（粗度）は、同じ大きさのテクスチャ処理されていない表面に比べて有効表面積が少なくとも３倍も大きい表面テクスチャを有することができる。
【００１１】
硬化された構造的塗膜は、例えば、熱硬化性材料または放射線硬化性材料を含むことができる。硬化された構造的塗膜は、光を透過、反射、方向付け、および／または、散乱させることができる。いくつかのインプリメンテーションにおいて、硬化された構造的塗膜は、約３９０〜約７００ｎｍ（ナノメートル）の光の波長範囲に対して少なくとも８５％の光透過率を有することができる。いくつかのインプリメンテーションにおいて、塗膜はこれらのＬＥＤから発せられる光を方向付けるレンズを形成する。
【００１２】
いくらかの構成において、可撓性基板は、第１の主要表面、第２の主要表面、第１の側面、第２の側面を有し、ＬＥＤは第１の主要表面上に配置され、硬化された構造的塗膜はＬＥＤおよび第１の主要表面を覆って配置される。いくつかの構成において、ＬＥＤは第１の主要表面上に配置され、硬化された構造的塗膜は第２の主要表面上に配置される。いくつかの構成において、硬化された構造的塗膜は第１の側面と第２の側面の一方または両方に配置される。例えば、硬化された構造的塗膜はＬＥＤアセンブリを全体的に被覆することができる。
【００１３】
いくつかのインプリメンテーションによれば、照明装置は（硬化された構造的塗膜の他に）光塗膜層を含む。光塗膜層はＬＥＤから発せられた光を反射、散乱、方向付け、および／または透過するように構成することができる。
【００１４】
いくつかのインプリメンテーションによれば、照明装置は熱塗膜層を含み、熱塗膜層はＬＥＤから発生した熱を消散させるように構成されている。例えば、熱塗膜層の熱伝導率は約１００Ｗ／ｍＫより高い。
【００１５】
いくつかの構成において、ＬＥＤ照明装置はＬＥＤ上に配置されている光シートを含む。硬化された構造的塗膜、更なる塗膜、およびその両方は光シート上に配置することができる。光シートは光を拡散および／または均質化するように構成することができる。いくつかのインプリメンテーションにおいて、光シートは、光を出力結合する前に、シートとＬＥＤアセンブリとの間へ光をある距離にわたって導くように構成されている。
【００１６】
いくつかの構成によれば、ＬＥＤ照明装置は同等の明るさの白熱電球とほぼ同様の全体寸法と明るさを有することができる。
【００１７】
いくつかの実施形態はＬＥＤ照明装置を作る方法に関する。硬化性塗膜は少なくとも一のＬＥＤアセンブリに塗布される。ＬＥＤアセンブリは可撓性基板と該可撓性基板に沿って互いに離間されているＬＥＤとを含む。塗膜されたＬＥＤアセンブリは所定の形状に形付けられる。塗膜は硬化される。硬化された後、硬化された塗膜はＬＥＤアセンブリを所定の形状に維持する。
【００１８】
例えば、硬化性塗膜は紫外線（ＵＶ）硬化性ポリマまたはＵＶ硬化系エポキシなどの熱硬化性材料または放射線硬化性材料を含むことができる。いくつかの場合において、硬化性塗膜は雲母、銀、金、銅粒子の少なくとも一を含む金属粒子を含む。塗膜の塗布は、例えば、浸漬塗膜、スプレー塗膜およびスリットダイ塗膜の一以上を含むことができる。
【００１９】
硬化される前、硬化処理中、および／または硬化された後、硬化性塗膜の表面は、同じ材料で同じ大きさの処理されていない表面の表面積に比べて有効表面積が少なくとも３倍も大きい表面粗さを付与するように処理することができる。
【００２０】
いくつかのインプリメンテーションにおいて、方法は、ＬＥＤアセンブリおよび硬化された構造的塗膜の一方または両方へ光塗膜層を塗布することを含む。光塗膜層は光透過、光反射、光散乱、光方向付けおよび／または光拡散の一以上を提供する材料を含むことができる。例えば、光塗膜層は、約３９０〜約７００ｎｍ（ナノメートル）の光の波長範囲に対して約８５％より高い光透過率を有することができる。例えば、光塗膜層は、約３９０〜約７００ｎｍ（ナノメートル）の光の波長範囲に対して約８５％より高い光反射率を有することができる。
【００２１】
いくつかのインプリメンテーションにおいて、方法は、硬化された構造的塗膜に熱伝導性塗膜層を塗布することを含む。例えば、熱伝導性塗膜層は、約１００Ｗ／ｍＫより高い熱伝導率を有することができる。様々な実施形態において、熱伝導性塗膜層はＬＥＤアセンブリの主要表面上にまたはこれを覆って塗布することができる。熱伝導性塗膜層はＬＥＤから生成される熱を消散させる材料を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】図１Ａは、本明細書中に説明されているアプローチに基づいて形成することができる形状のＬＥＤ電球を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本明細書中に説明されているアプローチに基づいて形成することができる形状のＬＥＤ電球を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本明細書中に説明されているアプローチに基づいて形成することができる形状のＬＥＤ電球を示す図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、本明細書中に説明されているアプローチに基づいて形成することができる形状のＬＥＤ電球を示す図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、本明細書中に説明されているアプローチに基づいて形成することができる形状のＬＥＤ電球を示す図である。
【図１Ｆ】図１Ｆは、本明細書中に説明されているアプローチに基づいて形成することができる形状のＬＥＤ電球を示す図である。
【図１Ｇ】図１Ｇは、本明細書中に説明されているアプローチに基づいて形成することができる形状のＬＥＤ電球を示す図である。
【図１Ｈ】図１Ｈは、本明細書中に説明されているアプローチに基づいて形成することができる形状のＬＥＤ電球を示す図である。
【図１Ｉ】図１Ｉは、本明細書中に説明されているアプローチに基づいて形成することができる形状のＬＥＤ電球を示す図である。
【図１Ｊ】図１Ｊは、本明細書中に説明されているアプローチに基づいて形成することができる形状のＬＥＤ電球を示す図である。
【図１Ｋ】図１Ｋは、本明細書中に説明されているアプローチに基づいて形成することができる形状のＬＥＤ電球を示す図である。
【図１Ｌ】図１Ｌは、本明細書中に説明されているアプローチに基づいて形成することができる形状のＬＥＤ電球を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、可撓性基板２１０と該可撓性基板に沿って互いに離間されているＬＥＤ２２０を含むＬＥＤアセンブリの部分を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、可撓性基板２１０と該可撓性基板に沿って互いに離間されているＬＥＤ２２０を含むＬＥＤアセンブリの部分を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、発光面が可撓性基板の表面に対して平行を成す配置のＬＥＤを示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、発光面が可撓性基板の表面に対して垂直を成す配置のＬＥＤを示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、発光面が可撓性基板の表面に対して平行および垂直を成す配置のＬＥＤを示す図である。
【図４】図４は、本明細書中に記載されている実施形態によるＬＥＤ電球を形成する際に使用することができるプロセスを示す流れ図である。
【図５Ａ】図５Ａは、支持構造／ＬＥＤアセンブリ構成を示す斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、支持構造／ＬＥＤアセンブリ構成を示す斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、支持構造／ＬＥＤアセンブリ構成を示す断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、支持構造／ＬＥＤアセンブリ構成を示す断面図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、支持構造／ＬＥＤアセンブリ構成を示す断面図である。
【図５Ｆ】図５Ｆは、支持構造／ＬＥＤアセンブリ構成を示す断面図である。
【図５Ｇ】図５Ｇは、支持構造／ＬＥＤアセンブリ構成を示す断面図である。
【図６】図６は、支持構造が複数の層や部分を含む支持構造／ＬＥＤアセンブリの組合せを示す図である。
【図７】図７は、放熱フィンを有する支持構造を示す図である。
【図８】図８は、光学オーバーコートおよび熱層を含む支持構造を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、ＬＥＤの発光側上に配置されている光塗膜を用いた導光を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、ＬＥＤの発光側上に配置されている光シートを用いた導光を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、線形プリズムなどの光学特性を提供する塗膜を示す図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、レンズ、および／またはレンズ形構造などの光学特性を提供する塗膜を示す図である。
【図１０】図１０は、硬化性塗膜を用いてＬＥＤアセンブリを所定の形状に形成し維持することを含むプロセスを示す流れ図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、硬化された構造的塗膜を組み入れた様々な構成を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、硬化された構造的塗膜を組み入れた様々な構成を示す図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、硬化された構造的塗膜を組み入れた様々な構成を示す図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、硬化された構造的塗膜を組み入れた様々な構成を示す図である。
【図１１Ｅ】図１１Ｅは、硬化された構造的塗膜を組み入れた様々な構成を示す図である。
【図１１Ｆ】図１１Ｆは、硬化された構造的塗膜を組み入れた様々な構成を示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、硬化された構造的塗膜に関連して必要に応じて使用することができる塗膜および構造を含む構成の実施例を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、硬化された構造的塗膜に関連して必要に応じて使用することができる塗膜および構造を含む構成の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
固体照明（ＳＳＬ）はエネルギ効率の良い光源のニーズが高いことから注目を集めている。発光ダイオード（ＬＥＤ）電球はこれらの市場での普及が十分に達成できれば、住宅地域や商業地域のエネルギ効率を相当に高めることができる。しかしながら、今のところ市場入手可能な設計は６０ワット相当（Ｗｅ）の明るさに制限されている。よって、消費者の要求を満たす７５Ｗおよび１００Ｗの白熱電球に代わるＬＥＤ電球の供給が不足し、市場での普及が後れをとっている。既存のＬＥＤ電球の設計では、より高い明るさを追求しようとしても、熱の管理がそれを阻む大きな技術的な障害と成っている。ＬＥＤが白熱光源より効率的であっても、依然としてＬＥＤチップが相当な量の熱を発生するので、放熱が必要とされている。ＬＥＤ電球は多数の小型ＬＥＤチップから作られることができる。従って、多数のＬＥＤチップが極めて近接してＬＥＤ電球内に載置されている場合、熱管理が容易ではない。熱管理に対処するアプローチとしてヒートシンクに依存しても、ヒートシンクは電球に対して容積、重量、およびコストの面で負担が掛かる。放熱を良くするために、ＬＥＤチップを互いから離間させて配置することもできるが、光源のいくつかのファセット（小面）上に多数の個別のチップを配置するには複雑なアセンブリ処理が必要とされるという問題があった。
【００２４】
ＬＥＤアセンブリのインライン製造方式は効率的なプロセスである。ＬＥＤアセンブリは、長尺基板に沿って配置された数多くのＬＥＤを含み、これらは可撓性であってよい。本明細書中に記載されている様々な実施形態は、ＬＥＤアセンブリを使用してＬＥＤ照明装置および／または電球を形成するためのプロセスを提供している。本明細書中に記載されているいくつかの設計はＬＥＤ照明装置や電球の熱管理および／または光管理を提供する特徴または構造を含む。本明細書中に記載されている特徴およびプロセスは様々なＬＥＤ照明装置に適用可能であり、標準エジソンねじ込み口金の電気コネクタを有している白熱交換ＬＥＤ電球などのＬＥＤ電球に特に適用可能である。本明細書中に使用されている用語「ＬＥＤ電球」は、任意の標準白熱電球の形状ファクタを有している照明装置を指す。本明細書中に記載されているＬＥＤ電球の表面積当たりの光出力は、ＬＥＤ電球の外部表面積の１ｃｍ２（平方センチメートル）当たりで、好ましくは、約０．３〜３０ルーメン、より好ましくは、約０．５〜２０ルーメンである。
【００２５】
本明細書中に記載されているいくつかの実施形態は、支持構造と該支持構造に沿って配置された一以上のＬＥＤアセンブリを含むＬＥＤ電球に関する。ＬＥＤアセンブリは複数の電気的に接続されたＬＥＤを含む。支持構造はＬＥＤアセンブリを所定の形状に保持するように形成することができる。これらの形状はＬＥＤ電球を介して指定された空気の流れを提供しおよび／または指定された配光を獲得するように選択することができる。
【００２６】
本明細書中に記載されているいくつかの実施形態は、硬化性塗膜を使用して形成される発光素子、例えば、ＬＥＤ電球に関する。発光素子は二以上の電気的に接続されたＬＥＤを含む一以上のＬＥＤアセンブリを含む。ＬＥＤアセンブリは所定の形状に形成される。硬化性塗膜は一以上のＬＥＤアセンブリに塗布され硬化される。硬化性塗膜はＬＥＤアセンブリが所定の形状に形成される前または後に塗布されてもよい。
【００２７】
図１Ａ〜１Ｌは、本明細書中に記載されているアプローチを例示する様々なＬＥＤ電球１００‐ａ〜１００‐ｌを示している。各ＬＥＤ電球１００‐ａ〜ｌは、電気コネクタ、例えば、家庭用電源との連結に適している電気コネクタを有する口金１８０‐ａ〜１８０‐ｌを含む。いくつかの実施形態において、ＬＥＤ電球１００‐ａ〜１００‐ｌは、口金１８０‐ａ〜１８０‐ｌ内に設置されている変圧器、整流器、コンデンサ、ＡＣ〜ＤＣおよび／またはＤＣ〜ＤＣ電力変換器などの電力調整回路を含むことができる。いくつかの実施形態において、電力調整回路はＬＥＤ電球１００‐ａ〜１００‐ｌの外部に取り付けられてよい。電源接続は口金１８０‐ａ〜１８０‐ｌ上に配置され、口金のコネクタ部分は、エジソンねじ込み式電球口金または他の標準的電球口金の形態を取ることができる。ＬＥＤ電球１００‐ａ〜１００‐ｌは口金１８０‐ａ〜１８０‐ｌに連結された少なくとも一の支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌを含む。少なくとも一の支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌは、開放容積１９０‐ａ〜１９０‐ｌを有する発光面１１２‐ａ〜１１２‐ｌの外形を画定する所定の形状に形成される。ＬＥＤ電球１００‐ａ〜１００‐ｌの発光面１１２‐ａ〜１１２‐ｌの表面積当たりの光出力は、ＬＥＤ電球の外部表面積の１ｃｍ２（平方センチメートル）当たりで、好ましくは、約０．３〜３０ルーメン、より好ましくは、約０．５〜２０ルーメンである。
【００２８】
ＬＥＤ電球１００‐ａ〜１００‐ｌの全体寸法は同等の明るさの白熱電球に類似している。開放容積１９０‐ａ〜１９０‐ｌはＬＥＤ１２１‐ａ〜１２１‐ｌを冷却するＬＥＤ電球１００‐ａ〜１００‐ｌを空気の流れを通過させることができるように作用する。
【００２９】
ＬＥＤ電球１００‐ａ〜１００‐ｌは、各可撓性のＬＥＤアセンブリが二以上の電気的に接続されたＬＥＤ１２１‐ａ〜１２１‐ｌを含む、一以上のＬＥＤアセンブリ１２０‐ａ〜１２０‐ｌを含む。一以上のＬＥＤアセンブリ１２０‐ａ〜１２０‐ｌ（可撓性および／または長尺および／または直線形であってよい）は、支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌの長さに沿って支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌに取り付けられかつ物理的に接触している。支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌは一以上のＬＥＤアセンブリ１２０‐ａ〜１２０‐ｌの互いに隣接配置されているセグメント間で開口１１３‐ａ〜１１３‐ｌを有している。開口１１３‐ａ〜１１３‐ｌは、一以上のＬＥＤアセンブリ１２０‐ａ〜１２０‐ｌの互いに隣接配置されているセグメント間で周囲空気が開放容積１９０‐ａ〜１９０‐ｌへ流入することを可能にする。互いに隣接配置されているセグメント間の空気の流れはＬＥＤ１２１‐ａ〜１２１‐ｌを冷却させるように作用することができる。
【００３０】
いくつかの場合において、一以上のＬＥＤアセンブリ１２０‐ａ〜１２０‐ｌは、支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌの外側（即ち、開放容積１９０ａ〜１９０ｌの外側）で支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌに取り付けることができる。いくつかの場合において、一以上のＬＥＤアセンブリ１２０‐ａ〜１２０‐ｌは、支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌの内側（即ち、開放容積１９０ａ〜１９０ｌの内側）で支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌへ取り付けることができる。一以上のＬＥＤアセンブリ１２０‐ａ〜１２０‐ｌは、支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌの外側および内側で支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌに取り付けることができる。
【００３１】
いくつかの構成において、支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌは第１の主要表面とこれに対向する第２の主要表面を有している。一以上のＬＥＤアセンブリ１２０‐ａ〜１２０‐ｌは長尺の支持構造の第１の主要表面に配置されている。いくつかの構成において、一以上のＬＥＤアセンブリ１２０‐ａ〜１２０‐ｌは、第１の主要表面に沿って配置された少なくとも第１のＬＥＤアセンブリと、支持構造の第２の主要表面に沿って配置された少なくとも第２のＬＥＤアセンブリと、を含む。
【００３２】
いくつかの構成において、支持構造は第１の端部および第２の端部を有する長尺の構造を含み、第１および第２の端部は口金に直接取り付けられる。いくつかの他の構成において、第１の端部は口金に直接取り付けられ、第２の端部は口金から離間されている。
【００３３】
図１Ａおよび図１Ｂは、支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｂが螺旋構造に形付けられる実施形態を示している。支持構造が単一の連続エレメントである場合もあれば、支持構造は複数の個別の支持エレメントを含む場合もある。支持構造はその中で穴を切断したかまたは形成した固体形態であってよい；支持構造はフレームエレメント同士間で互いから離間されているフレームであってよい；例えば、支持構造は網目（メッシュ）状であってもよい。相互に接続されたＬＥＤ１２１‐ａ〜１２１‐ｌを有する単一の連続したＬＥＤアセンブリは連続または個別のエレメント支持構造上に配置することができる。いくつかの実施形態において、複数のＬＥＤアセンブリは連続または個別のエレメント支持構造上に配置することができる。いくつかの実施形態において、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｇ、図１Ｈに示したように、支持構造１１１‐ａ、１１１‐ｂ、１１１‐ｇ、１１１‐ｈ、１１１‐ｋ、１１１‐１によって画定された表面１１２‐ａ、１１２‐ｂ、１１２‐ｇ、１１２‐ｈによって画定された光容積（形状）は、約０．５よりもさらに約０．７よりも大なる球度を有することができる。
【００３４】
いくつかの実施形態において、図１Ｃ〜図１Ｆに示したように、支持構造は円筒形であってよい。図１Ｃおよび図１Ｄに示したように、開口１１３‐ｃ、１１３‐ｄは円筒形支持体１１１‐ｃ、１１１‐ｄに形成された穴でもよい。図１Ｅ、図１Ｆに示したように、支持構造１１１‐ｅ、１１１‐ｆは円筒形フレームであり、開口１１３‐ｅ、１１３‐ｆはフレームエレメント間のスペースである。
【００３５】
いくつかの実施形態において、図１Ｉおよび図１Ｊに示したように、支持構造１１１‐ｉと１１１‐ｊは円錐形状を画定する。いくつかの実施形態において、図１Ｋおよび図１Ｌに示したように、支持構造１１１‐ｋ、１１１‐ｌはメッシュ状に形成されてもよい。ＬＥＤアセンブリ１２０‐ｋ、１２０‐ｌはマイクロＬＥＤを含むことができる。
【００３６】
支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌは、ＬＥＤ電球１００‐ａ〜１００‐ｌに対して形状および剛性を提供するとともにＬＥＤ電球１００‐ａ〜１００‐ｌに熱的および／または光学特性を付与することもできる。支持構造は、金属、プラスチック、成型プラスチック、および／またはいくつかの材料の複合材料で作ることができる。支持構造が金属それ自体であるかまたは金属を含む実施形態において、金属は陽極酸化、酸化されるか、或いは、適切な塗膜材料で塗膜することができる。
【００３７】
いくつかのインプリメンテーションによれば、支持構造は硬化された構造的塗膜を含む。硬化された構造的塗膜は熱硬化性材料、放射線硬化物、例えば、ＵＶ硬化ポリマまたはＵＶ硬化系エポキシなどのＵＶ硬化材料を含むことができる。硬化された塗膜は、雲母、銀、金および／または銅粒子などの金属粒子を含むことができる。
【００３８】
硬化された構造的塗膜を含む実施形態において、構造的塗膜はＬＥＤから発生した熱を消散させるように構成することができる。硬化された構造的塗膜はＬＥＤの少なくとも一部の上に配置され、ＬＥＤから発生した光を透過するように構成することができる。いくつかの場合において、硬化された塗膜はＬＥＤから発せられた光を方向付けるレンズを形成する。硬化された構造的塗膜は、同じ大きさのテクスチャ処理されていない表面より有効表面積が少なくとも３倍も大きい表面テクスチャを有する、（開放容積の内側または外側の）周囲空気へ露出される表面を有することができる。
【００３９】
支持構造１１１‐ａ〜１１１‐ｌは、約１００Ｗ／ｍＫより、約２５０Ｗ／ｍＫより、さらには約３００Ｗ／ｍＫより高い熱伝導率を有することができる。いくつかの実施形態において、図１Ｂ、１Ｄ、１Ｆ、１Ｈ、１Ｊ、１Ｌに示したように、支持構造１１１‐ｂ、１１１‐ｄ、１１１‐ｆ、１１１‐ｈ、１１１‐ｊ、１１１‐ｌはＬＥＤから発生した熱を消散させるように構成されている冷却構造１３０‐ｂ、１３０‐ｄ、１３０‐ｆ、１３０‐ｈ、１３０‐ｊ、１３０‐ｌ、例えば、冷却フィンを有することができる。冷却構造は、図１Ｈおよび図１Ｊに示したように、支持構造の外側（即ち、開放容積の外側）に配置され、および／または、図１Ｂ、図１Ｄ、図１Ｆ、図１Ｌに示したように、支持構造の内側（即ち、開放容積の内側）に配置することができる。
【００４０】
いくつかの実施形態において、支持構造の少なくとも一の主要表面は、同一の大きさと形状を有するテクスチャが処理されていない表面より表面積が少なくとも３倍も大きい表面テクスチャを有している。支持構造表面のテクスチャ処理は、支持構造へある特定の光学的および／または熱的特性を付与するために使用することができる。
【００４１】
いくつかの実施形態において、支持構造は、例えば、約３２０ｎｍ〜７００ｎｍの波長の可視光に対して８５％より高い反射率を有している。支持構造は、材料を含み、および／または、ＬＥＤ１２１‐ａ〜１２１‐ｌによって発せられる光を散乱させるように構成された表面テクスチャを有している。
【００４２】
ＬＥＤ電球１００‐ａ〜１００‐ｌの各々は複数の相互に電気接続されたＬＥＤ１２１‐ａ〜１２１‐１を含む一以上のＬＥＤアセンブリ１２０‐ａ〜１２０‐ｌを含む。いくつかの実施形態において、各ＬＥＤサブアセンブリは、複数のＬＥＤを配列した基板、例えば、可撓性基板を含む。例えば、ＬＥＤは基板の長さに沿って単列または二以上の列を成して配列することができる。ＬＥＤは電気的に直列接続または並列接続することができる。ＬＥＤアセンブリの基板は第１の主要表面とこれに対向する主要表面を有している。いくつかのインプリメンテーションにおいて、ＬＥＤ１２１‐ａ〜１２１‐ｌの各々は基板の主要表面にほぼ垂直を成す発光面またはエッジを有することができる。いくつかのインプリメンテーションにおいて、ＬＥＤ１２１‐ａ〜１２１‐ｌの各々は基板の主要表面にほぼ平行を成す発光面またはエッジを有することができる。いくつかの態様によれば、第１の群のＬＥＤは電気的に連結されて比較的低い光出力を提供し、第２の群のＬＥＤは電気的に連結されて比較的高い光出力を提供する。
【００４３】
いくつかの実施形態において、ＬＥＤアセンブリの基板は可撓性のプリント回路基板を含み、ＬＥＤは表面実装ＬＥＤを含む。いくつかの実施形態において、図１Ｋおよび１Ｌに示したように、ＬＥＤ１２１‐ｋ、１２１‐ｌはマイクロＬＥＤを含む。マイクロＬＥＤは集積回路内において共に形成された数多くのＬＥＤであり、これらは可撓性であってよい。
【００４４】
いくつかのインプリメンテーションにおいて、一以上の塗膜は、ＬＥＤアセンブリ１２０‐ａ〜１２０‐ｌの少なくとも一部を覆って配置することができる。様々な構成において、塗膜は、周囲空気、例えば、開放容積１９０‐ａ〜１９０‐ｌの外側または内側に露出される表面を有している。塗膜は、セラミック、ガラス、ポリマ、プラスチック、金属粉末の一以上を含むことができる。例えば、塗膜はある特定の光学的および／または熱的特性を提供するように構成されている。いくつかの場合において、塗膜表面は、同じ大きさのテクスチャ処理されていない表面より表面積が少なくとも３倍も大きい表面テクスチャを有している。塗膜は、ＬＥＤから発生された光を透過および／または散乱させるように構成することができる。塗膜は、ＬＥＤから発せられた光を方向付けるように構成されたレンズを形成することができる。これに加えてまたはこれに代えて、ＬＥＤ電球は支持構造上に配置されている少なくとも一の熱拡散層または塗膜を含むことができる。
【００４５】
いくつかの態様によれば、ＬＥＤ電球はＬＥＤ上に配置された光シートを更に含む。光シートはＬＥＤから発せられた光を拡散するように構成することができる。光シートは、光シートから光を透過させる前に、ＬＥＤから発せられた光を光シートを通過する光路に沿って導くように構成することができる。いくつかのインプリメンテーションにおいて、光シートはＬＥＤアセンブリ上に配置されている塗膜に埋め込まれる。
【００４６】
図２Ａおよび図２Ｂは、可撓性基板２１０とこの可撓性基板に沿って互いに離間されているＬＥＤ（複数）２２０とを含むＬＥＤアセンブリの部分を示している。図２Ａにおいて、ＬＥＤ２２０は基板２１０上に単列配列される。図２Ｂは可撓性基板２１０上に２列のＬＥＤ２２０が配列されている他のＬＥＤアセンブリ形式を示している。ＬＥＤが任意の好適なパターンで可撓性基板に沿って配列することができることが理解されよう。パターンは所望の配光および／または放熱の仕様を提供するように選択することができる。
【００４７】
可撓性基板２１０はＬＥＤ２２０と口金電子部品の間の電気的接続を容易にする可撓性回路基板であってよい。図２Ａおよび図２Ｂに示したように、導電体２３０は可撓性基板内または上に配置され、可撓性基板の長さに沿って延出されてＬＥＤ２２０の各々を口金内に配置された口金電子部品に電気的接続させる（図１Ａおよび１Ｂに示す）。ＬＥＤ２２０は可撓性基板に半田付けされる表面実装ＬＥＤを含むことができるかまたはマイクロＬＥＤであってもよい。
【００４８】
ここで、図３Ａおよび３Ｂを参照するに、ＬＥＤは、矢印３５０によって概念的に示したように、表面またはエッジから発光する。図３Ａに示したように、ＬＥＤ３２０の発光面またはエッジ３２１が可撓性基板３１０の主要表面３１１に対してほぼ平行を成すようにＬＥＤ３２０の一以上が可撓性基板３１０上に配列される。図３Ｂに示したように、いくつの場合において、ＬＥＤ３３０の発光面またはエッジ３３１が可撓性基板３１０の主要表面３１１に対してほぼ垂直を成すようにＬＥＤ３３０の一以上は可撓性基板３１０上に配列される。いくつかの構成において、図３Ｃに示したように、ＬＥＤ３２０の一部が可撓性基板３１０の主要表面３１１とほぼ平行を成す発光面３２１から光３５０を発し、ＬＥＤ３３０一部が主要表面３１１にほぼ垂直を成すかまたは傾斜している発光面３３１から光３５０を発するように、ＬＥＤ３２０、３３０が可撓性基板３１０上に共に配列される。
【００４９】
様々なＬＥＤ電球の構成によれば、一以上のＬＥＤアセンブリは支持構造に取り付るかおよび／または一体化させることができる。図４は、いくつかの実施形態によるＬＥＤ照明装置を形成するためのプロセスを示す流れ図である。複数の相互に電気接続されたＬＥＤが配置されている基板を含むＬＥＤアセンブリは支持構造に連結される（ステップ４１０）。支持構造は電球の形状に形成され（ステップ４２０）、発光面と開放容積を画定する。ＬＥＤ電球の形状は一以上のＬＥＤアセンブリのセグメントの周りと隣接しているセグメント間の通気を可能にする。発光面はＬＥＤから発せられた光の所望の配光を提供する。いくつかの実施形態において、形成し取り付けることは、少なくとも一のＬＥＤアセンブリを取り付ける前に、支持構造を所定の形状に形成することを含む。他の実施形態において、形成し取り付けることは、少なくとも一のＬＥＤアセンブリを取り付けた後で、支持構造を所定の形状に形成することを含む。支持構造を形成することは、畳み込み、折曲げ、成形および硬化の一以上を含むことができる。支持構造が硬化によって剛性または半剛性の状態に硬化される場合、支持構造は所定の形状に形成された後に硬化される。
【００５０】
様々なインプリメンテーションによれば、ＬＥＤアセンブリは、長尺の支持構造に沿って長手方向に配列され、例えば、積層、接着、または他の適切なプロセスによって、支持構造に取り付けることができる。いくつかの場合において、ＬＥＤアセンブリの幅は支持構造の幅に等しい（またはほぼ等しい）。支持構造は、電球の形状に折曲され、畳み込まれ、成形され、および／または、硬化される。支持構造は、多くの場合、更なる支持を必要とせずに、支持構造を立設保持する口金に機械的に取り付けられる。ＬＥＤは口金電子部品に電気的に連結される。
【００５１】
いくつかのインプリメンテーションにおいて、可撓性ＬＥＤアセンブリは円筒形上で螺旋状に機械的に巻回することができる。円筒形は、（ＬＥＤアセンブリが取り付けられた）基部の形状を膨張させて電球形状を形成するために切断され、例えば、レーザーカットされるか、または、可撓性基板のエッジに沿って機械加工される。その後、可撓性ＬＥＤアセンブリは既に螺旋形にカットされ膨張されている剛性または半剛性の形状において支持される。
【００５２】
支持構造に適した材料は、金属、プラスチック、セラミック硬化性樹脂などの所望の電球形状に合わせて形成することができる材料、および／または、層、部分、および／または様々な材料の混合材料を含む複合材料を含む。支持構造に金属を使用する場合、金属は、例えば、耐久性を高めるために陽極酸化されてもよいし、または、酸化されてもよい。いくつかの実施形態において、支持構造の表面は、エンボス加工、エッチング、サンドブラストなどによってテクスチャ処理されることで支持構造表面の有効表面積を大きくすることができる。表面テクスチャ処理は有効表面積を有意に大きくすることができる。例えば、支持構造の表面のテクスチャは、同じ大きさで同一材料のテクスチャ処理されていない表面積に比べて有効表面積が少なくとも３倍に相当する表面粗さを有することができる。表面テクスチャは、テクスチャ処理されていない表面に比べて、更なる放熱および／または更なる光拡散や光散乱を提供することができる。例えば、テクスチャ処理後の表面粗さ（Ｒａ）は、同じ大きさのテクスチャ処理されていない表面の少なくとも２倍〜３倍に相当する表面粗さを達成することができる。
【００５３】
支持構造はＬＥＤアセンブリを支持するだけでなくＬＥＤ電球に対する放熱および／または光管理を提供するように構成されている。いくつかの場合において、支持構造はヒートシンクである。熱拡散層、例えば、約１００Ｗ／ｍＫより、約２５０Ｗ／ｍＫより、さらには約３００Ｗ／ｍＫより高い熱伝導率を有する材料の一以上の層は、支持構造の片面または両面および／または片方または両方のエッジに塗布することができる。支持構造（および／またはその上に配置された塗膜）は、個々のＬＥＤから発せられた光を拡散し反射し透過し均質化しおよび／または混合するために使用され、指定された光の分光（スペクトル）および／または強度分布を提供することができる。例えば、支持構造は、反射面を有し、反射層によって塗膜され、光を拡散するためにテクスチャ処理され、或いは、ＬＥＤから発せられた光を管理するように配列することができる。支持構造が反射面を有しまたは反射層が支持構造上に配置されている実施形態において、表面や層の反射率は、ＬＥＤから発せられた光の波長、例えば、約３２０ｎｍ〜約７００ｎｍに対して、約８５％より高い。支持構造が光透過面を有しまたは透過層が支持構造上に配置されている実施形態において、表面や層の透過率は、ＬＥＤから発せられた光の波長、例えば、約３２０ｎｍ〜約７００ｎｍに対して約８５％より高い。
【００５４】
これに加えてまたはこれに代えて、支持構造表面（またはその上に配置された塗膜層）は照明装置へ光散乱を提供するように構成することができる。いくつかの場合において、光散乱は、支持構造および／またはＬＥＤアセンブリ上に配置された塗膜によって提供することができる。適切な塗膜は、例えば、反射性金属、ガラス、透明プラスチックなどを含むことができる。様々な実施形態によれば、一以上のタイプの塗膜が様々な特性を有する照明構造を提供するために使用される。例えば、ある塗膜はＬＥＤから発生する熱を消散するために選択することができる。別の塗膜は一以上の光学特性を提供するように選択することができる。塗膜は支持構造およびＬＥＤアセンブルの片面または両面に塗布することができる。
【００５５】
いくつかの実施形態において、方法は、ＬＥＤの発光面上に光シートを配列することを含む。いくつかの実施形態において、光学的または熱的な層は、ＬＥＤアセンブリの主要表面と構造的支持体の主要表面の片面または両面に付着させることができる。例えば、付着された層は光学的または熱的に拡散性であってよい。光学的な層が付着される場合、光学的な層は光透過、光反射および光拡散の一以上を提供する材料を含むことができる。
【００５６】
図５Ａ〜５Ｇは様々な支持構造／ＬＥＤアセンブリ構成を例示している斜視および断面図である。いくつかの場合において、支持構造は図５Ａの斜視図に示した実施例と同様にほぼ平坦である。支持構造とＬＥＤアセンブリ構成の一部を示す同図において、可撓性基板５３０と複数のＬＥＤ５４０とを含むＬＥＤアセンブリ５２０は支持構造５１０の一つの平坦な面に連結される。図５Ａは基準座標に対するＬＥＤアセンブリの配向を示している。以下の図でも同様にこの配向を使用する。可撓性基板５３０の（図５Ａのｙ方向に沿った）長さは（図５Ａのｘ方向に沿った）幅よりはるかに大である。同様に、支持構造５１０の（図５Ａのｙ方向に沿った）長さは（図５Ａのｘ方向に沿った）幅よりはるかに大である。図５Ａに示したように、可撓性基板５３０は支持構造に沿って長手方向に配列されている。可撓性基板と支持構造の長さおよび／または幅は、図５Ａに示したものにほぼ等しいものでよい。可撓性基板５３０は、第１の主要表面５３１、これに対向する主要表面５３２、大エッジ５３５、これに対向する大エッジ５３６、小エッジ５３３、およびこれに対向する小エッジ５３４を有している。
【００５７】
図５Ｂによって示されるいくつかの実施形態において、一以上のＬＥＤアセンブリ５２０が支持構造５１０に連結されている。図５Ａおよび図５Ｂによる実施例は、支持構造の幅を横切るｘ方向に沿って平面状でありまたは平坦である支持構造を含む。この構成は本明細書中で「平坦な支持構造」と称され、その幅方向（即ち、その小寸法）に平面状である支持構造を指すが、支持構造はその長さに（即ち、その大寸法）沿って平坦ではないことを理解されたい。言い換えれば、支持構造は、その長手方向に、畳み込まれ、成形され、折曲され、或いは、他の方法で形成されることにて、図１Ａおよび図１Ｂに示した形状のような電球形状を形成することができる。
【００５８】
図５Ｃは、図５Ａに示した支持構造／ＬＥＤアセンブリ構成を示す断面図であり、図中、断面はＡ‐Ａ′に沿って切断されている。支持構造は必要に応じて、一以上のテクスチャ処理された表面５１１、５１２を含む場合もある。
【００５９】
図５Ｄは、支持構造５１０の第１の表面５１３に連結された第１のＬＥＤアセンブリ５２０ａと第１の表面に対向する支持構造の第２の表面５１４に連結された第２のＬＥＤアセンブリ５２０ｂとを有する平坦な支持構造５１２を示している。
【００６０】
支持構造は（図５Ｅに示した）凸支持構造５５１または（図５Ｆに示した）凹状の支持構造であってよい。図５Ｅは（可撓性基板５３０とＬＥＤ５４０を含む）ＬＥＤアセンブリ５２０が支持構造５５１の凸面に連結されている実施例を示している。図５Ｆは、支持構造５５２の凹面に連結されたＬＥＤアセンブリ５２０を示している。
【００６１】
いくつかの場合において、複数のＬＥＤアセンブリは、図５Ｇに示したように、支持構造の異なるファセット上に配置することができる。三角形の支持構造５５３は、第１のファセット５５３ａ上で第１のＬＥＤアセンブリ５２０ａを支持し、第２のファセット５５３ｂ上で第２のＬＥＤアセンブリ５２０ｂを支持している。本明細書中に提供されている実施例は可能性のある数多くの支持構造／ＬＥＤアセンブリ構成のほんの一部であることが理解されよう。
【００６２】
前述したように、支持構造は、金属、金属合金、プラスチック、または所望されるＬＥＤ電球形状に形成するために適している任意の他の材料を含むことができる。いくつかの場合において、支持構造は、複数の層、複数の部分および／または複数の材料を含む複合構造であってよい。複合支持構造の異なる層、部分または材料は支持構造へ異なる特性を付与することができる。例えば、層、部分および／または材料は構造特性を付与するために使用され、層、部分および／または材料はさらに構造的および熱的特性を付与するために使用され、層、部分および／または材料は構造的および光学的特性を付与するために使用されることができる。いくつかの場合において、複合支持構造は、複数の材料、例えば、プラスチックマトリックスに埋め込まれた金属粒子を含む層または構成要素を含むことができる。いくつかの場合において、複合支持構造は、図６に示したように、異なる材料から作製される複数の層および／または複数の部分を含むことができる。図６に示した複数の層および部分の各々は構造的支持体の構造的特性に寄与することができる。
【００６３】
図６は、支持構造６１０が複数の層６１２、６１３と部分６１１ａ、６１１ｂから成る複合体である支持構造／ＬＥＤアセンブリの組合せを示している。（可撓性基板６３０とＬＥＤ６４０を含む）ＬＥＤアセンブリ６２０は支持構造６１０上に配置される。支持構造は構造的支持を付与する比較的厚肉の非金属層、例えば、プラスチック層６１３と、支持体６１０の構造特性に寄与し、さらにＬＥＤ６４０から発生する熱の消散および／または分布をも提供する比較的薄肉の金属層３１２と、を含む。反射性部分６１１ａ、６１１ｂ（例えば、プラスチックおよび／または金属製反射器）は支持体６１０の構造特性に寄与しＬＥＤ６４０から発せられた光を反射する。
【００６４】
前述したように、構造的支持体は所望される特性を提供する表面テクスチャを含むことができる。これに加えまたはこれに代えて、支持構造は、図６に示した反射体部分６１１ａ、６１１ｂなどの所望される特性を提供する機能や部分を含むことができる。図７は、任意の機能を有する支持構造の他の実施例を示している。この実施例において、支持構造７１０は、ＬＥＤアセンブリ７２０が配列された面の反対側の支持構造の面上に配置されたヒートシンクフィン７５０を含む。フィン７５０は支持構造７１０の幅および／または長さに沿って延び、支持構造に対して剛性および除熱能力の一方または両方を付与するように設計することができる。
【００６５】
（構造特性に寄与するともしないともいえない）任意の塗膜、層、および／または、シートは支持構造およびＬＥＤアセンブリと併用することができる。図８は使用することか可能であるいくつかの任意の塗膜を示している。ＬＥＤアセンブリ８２０の部分および／または支持構造８１０の部分は可撓性基板８３０の少なくとも一部および／またはＬＥＤ８４０の一部を被覆する光塗膜８５０によって塗膜することができる。例えば、光塗膜８５０は、ＬＥＤ電球が同様の形状ファクタと明るさを有する白熱光の配光にほぼ近いかまたはこれに匹敵する配光を提供するように複数のＬＥＤ８４０から出射する光を拡散または均質化するように作用することができる。塗膜８５０は、放熱および／または光拡散を提供する表面テクスチャ８５１を有することができる。前述のように、表面テクスチャ８５１は、同じ材料、同じ大きさ、同じ形状のテクスチャ処理されていない表面より３倍も大きい有効表面積を提供することができる。
【００６６】
図８の構成は、構造的支持体８１０上に配置された熱伝導層８６０を含む。この特定の実施例において、ＬＥＤアセンブリは支持構造８１０の第１の表面８１１に沿って配置され、熱伝導層８６０は支持構造８１０の対向する第２の表面８１２上に配置される。他の構成において、熱伝導層は、ＬＥＤアセンブリと同一面上に配置されるか、または、支持構造の両面上に配置される。
【００６７】
図８に示した構成は、構造的支持体８１０の第１の表面８１１上に配置された蛍光体層８７０を含む。蛍光体層はＬＥＤから発せられる光とは異なる波長で発光することができる蛍光材料を含む。ＬＥＤと蛍光体層から発せられる光は、ＬＥＤ電球から出射する光に対してより広範な分光特性を提供することができる。例えば、ＬＥＤは青色光を発光し、黄色蛍光体は構造支持体上に塗膜されるかおよび／または塗膜８５０に埋め込まれる。
【００６８】
いくつかの実施形態において、光塗膜および／または光シートは、光が導波路外で結合されるまでＬＥＤアセンブリに沿った距離にわたって導光するために、導波路として、ＬＥＤを覆って配置することができる。図９ＡはＬＥＤアセンブリ９２０を配置した構造的支持体９１０を示している。塗膜９５０はＬＥＤ９４０上に配置される。光塗膜／空気界面９５２における塗膜９５０と空気の屈折率の差によってＬＥＤ９４０から発せられた光の少なくとも一部に対して界面９５２で全内反射（ＴＩＲ）がもたらされる。図９Ａは、ＬＥＤ９４０ａから出射し塗膜面９５１と可撓性基板９３０との間で、ある距離にわたって、導光される光ビーム９５０を示している。矢印９５１ａはＬＥＤ９４０ａから出射する光を表している。光は界面９５２において矢印９５１ｂに沿って反映される。光は矢印９５１ｃに沿って（反射性塗膜９２１を含むことができる）可撓性基板９３０の表面で再反射する。塗膜／空気の界面に入射する光の角度が全内反射（ＴＩＲ）の臨界角より小なる場合、最終的に光は矢印９５１ｄに沿って塗膜から出射する。図９Ｂは多くの点で図９Ａに類似している。図９ＢはＬＥＤから発せられる光を導くかまたは導波することを容易くするためにＬＥＤを積層し得る光シートを示している。この実施例において、光シートと空気の間、または、光シートと塗膜の間の界面は出射光に対してＴＩＲ界面を提供する。
【００６９】
図９Ｃおよび９Ｄに示すように、光塗膜および／または光シートは、ＬＥＤから発せられる光を方向付ける線形プリズム９７０および／またはレンズやレンズ構造９８０などの様々な表面特性９７０、９８０を有する光方向付け面を形成するかまたは含むことができる。
【００７０】
いくつかの実施形態において、ＬＥＤアセンブリは所定の形状に形成され、硬化性塗膜はＬＥＤアセンブリの少なくとも一部の上に配置される。硬化後、硬化された構造的塗膜はＬＥＤアセンブリを所定の形状に維持するために使用される。図１０は、いくつかの実施形態に基づいてＬＥＤ電球を形成するプロセスを記述している流れ図である。複数のＬＥＤが配置された可撓性基板を含むＬＥＤアセンブリが所定の形状に形成される（ステップ１０１０）。例えば、ＬＥＤアセンブリは、同等の明るさの白熱電球の大きさと全体的な形状が類似している螺旋形に配置することができる。剛性または半剛性の支持体に硬化することができる硬化性塗膜は、例えば、様々な塗膜プロセスまたはオーバーモールド（外側被覆）によって、ＬＥＤアセンブリに塗布される（ステップ１０２０）。硬化性塗膜は、硬化性ポリマ、硬化性プラスチック、または硬化性複合体を含むかまたはこれら自体であってよい。硬化性複合体は、硬化性ポリマーマトリックス中に粒子を含有する樹脂を含むことができる。粒子は硬化された構造的塗膜の様々な光学的または熱的特性を提供または改善することができる。例えば、硬化性ポリマーマトリックス中に埋め込まれた金属粒子はＬＥＤから発生する熱の放熱を改良することができる。マトリックス中に埋め込まれた光学粒子は光の拡散（および／または他の光学特性）を大きくすることができる。硬化性塗膜は、熱硬化、（ＵＶ放射などの）放射露光、電子ビーム露光によって硬化可能である塗膜、および／または他のタイプの硬化性塗膜を含むことができる。塗膜に先だって、硬化性塗膜は、ＬＥＤアセンブリを塗膜するかまたは外側被覆（オーバーモールド）するために適切な粘度を有している。硬化性塗膜は、例えば、オーバーモールド、浸漬塗膜、スプレー塗膜および／またはスリットダイ塗膜によって任意の適切なプロセスによって塗布することができる。硬化性塗膜は可撓性基板に接合または接着する。硬化性塗膜は硬化され（ステップ１０３０）、硬化後、硬化された構造的塗膜はＬＥＤアセンブリを所定の形状に維持する剛性または半剛性の支持体として作用する。塗膜は、塗膜に使用される材料に応じて任意の適切なプロセスによって硬化することができる。例えば、硬化は、熱硬化、加熱、冷却、加圧、化学薬品、放射（例えば、ＵＶ放射）、電子ビーム、および／または、他の硬化性プロセスを含むことができる。
【００７１】
いくつかの実施形態によれば、ＬＥＤアセンブリ上にＬＥＤから生成される光は塗膜を硬化して、ＬＥＤ電球の形状を設定するために使用される。いくつかの場合において、硬化性塗膜は塗膜を冷却することによって硬化されて、ＬＥＤアセンブリの上、これを覆って、その周りで固化される。
【００７２】
いくつかのアプローチにおいて、ＬＥＤアセンブリは、所定の形状に載置される前に、塗膜することができる。塗膜後、ＬＥＤアセンブリは所定の形状に載置され、その後、硬化性塗膜が硬化される。いくつかのアプローチにおいて、ＬＥＤアセンブリは、最初に所定形状に載置され、その後、硬化性塗膜によって塗膜される。
【００７３】
硬化された構造的塗膜はＬＥＤアセンブリを部分的にまたは完全に覆う。構造的塗膜に使用される材料に応じて、構造的塗膜はＬＥＤ電球のために熱管理および／または光管理を提供することができる。いくつかの場合において、構造的塗膜はＬＥＤから発生した熱を消散することができる。いくつかの場合において、構造的塗膜は様々な光学特性を提供することができる。例えば、構造的塗膜は、光反射器、光拡散器、散乱媒体、および／または光出力を調整するための導波媒体であってよい。いくつかの実施形態において、構造的塗膜は更なる塗膜または層を併用することができる。
【００７４】
図１１Ａ〜１１Ｆは、硬化された構造的塗膜を組み入れた様々な構成を示している。図１１Ａ〜１１Ｆの各図は、可撓性基板１１３０の幅（ｘ方向）に沿った断面を示す図である。図１１Ａにおいて、ＬＥＤ１１４０は可撓性基板１１３０の主要表面１１３１に配置され、硬化された構造的塗膜１１１０は可撓性基板１１３０の対向する主要表面１１３２に配置されている。必要に応じて、硬化された構造的塗膜の表面１１１１はテクスチャ処理され、前述したように、光および／または熱拡散に対して増大した有効表面積を提供することができる。
【００７５】
図１１Ｂは、硬化された構造的塗膜１１５０がＬＥＤ１１４０と同じ可撓性基板１１３１の同一面１１３１上に配置されている構成を示している。必要に応じて、硬化された構造的塗膜の表面１１５１はテクスチャ処理される。
【００７６】
いくつかの構成において、構造的塗膜は可撓性基板の一以上のエッジに塗布される。これらの構成において、構造的塗膜は、表面積の大部分（５０％を上回る）または実質的に大部分（７５％を上回る）を被覆するように可撓性基板の片面または両面に塗布することもできる。図１１Ｃに示したいくつかの実施形態において、構造的塗膜１１６０は、可撓性基板１１３０のエッジ１１３３、１１３４を被覆し、第１および／または第２の主要表面１１３１、１１３２の２５％未満を被覆する。
【００７７】
図１１Ｄ〜図１１Ｆは、構造的塗膜１１７０、１１８０、１１９０がＬＥＤアセンブリを完全に囲繞する構成を示している。図１１Ｄにおいて、ＬＥＤ１１４０は可撓性基板１１３０の第１の主要表面１１３１上に配置されている。図１１Ｅにおいて、ＬＥＤ１１４０は可撓性基板の両主要表面１１３１、１１３２に配置されている。図１１Ｆは、ｘ方向に沿って平坦でない可撓性基板１１３９の実施例を示している。ＬＥＤ１１４０は硬化された構造的塗膜１１９０によって囲繞されている可撓性基板１１３９上に配置されている。
【００７８】
硬化された構造的塗膜は必要に応じて更なる塗膜および／または層と併用することができる。任意の層はＬＥＤ電球へ熱的または光学的特性を付与することができる。任意の塗膜／層を含む構成のいくつかの実施例が図１２Ａおよび１２Ｂに提供されているが、当業者は、本開示を読み解くうちに、多くの他の構成が適用可能であることを理解するであろう。図１２Ａは、可撓性基板１２３０の第１の主要表面１２３１上に配置されたＬＥＤ１２４０を含むＬＥＤアセンブリ１２２０を示している。硬化された構造的塗膜１２１０は、ＬＥＤ１２４０、第１の主要表面１２３１、および可撓性基板１２３０のエッジ１２３３、１２３４を被覆し、ＬＥＤアセンブリ１２２０を所定の形状に維持する。熱管理層１２５０、例えば、フィン状ヒートシンク機能などのヒートシンク機能１２５１を含む放熱層は可撓性基板１２３０の第２の主要表面に沿って配置されている。
【００７９】
図１２Ｂは、構造的塗膜１２６０の他に任意の光塗膜１２７０を使用することを示している。この特定の実施例において、硬化された構造的塗膜１２６０は、可撓性基板１２３０の一つの主要表面１２３２に配置され、（例えば、前述したように、光散乱、光拡散、光反射、光導波などを提供する）光塗膜１２７０は、一つの主要表面１２３２に対向する主要表面１２３１上に配置される。
【００８０】
構造的塗膜自体または構造的塗膜に追加して使用される光塗膜は先に図９Ａに示した構成に類似している光導波を提供するために使用することができることに注目されたい。構造的塗膜がＬＥＤアセンブリを所定形状に維持するために使用される場合、構造的支持体９１０は必要とされない。構造的塗膜は光シートと共に使用され、図９Ｂに示した構成に類似した構成の光導波を提供することができる。ここでもまた、構造的塗膜が所定の形状を維持する構成においても、構造的支持は必要とされない。構造的塗膜は、図９Ｃおよび図９Ｄの各図で示した線形プリズムおよびレンズ構造などの様々な光学特性を提供するために形成されるかまたは処理することができる。
【００８１】
本明細書に開示されているシステム、デバイス、または方法は、本明細書に記載されている特徴、構造、方法の一以上またはそれらの組合せを含むことができる。例えば、装置または方法は本明細書中に記載されている特徴および／またはプロセスの一以上を含むようにインプリメントすることができる。このようなデバイスまたは方法は本明細書に記載されている特性および／またはプロセスの全てを含む必要はないが、有用な構造および／または機能を提供する選択された特性および／またはプロセスを含むようにインプリメントすることができることを意図する。
【００８２】
「発明を実施するための形態」において、以上記載した様々な態様のインプリメンテーションに対して数値および範囲が提供されている。これらの数値や範囲は例示目的のためにのみ提供され、本発明の特許請求の範囲を限定することを意図していない。例えば、本発明に記載されている実施形態は開示されている数値範囲を通して実施することが可能である。さらに、数多くの材料が様々な局面のインプリメンテーションにとって適切であると認識されている。これらの材料はあくまでも例示目的のために提供されており、特許請求の範囲を限定することを意図していない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図１Ｈ】
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【図１Ｉ】
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【図１Ｊ】
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【図１Ｋ】
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【図１Ｌ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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