(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤグリッド装置を製造する方法であって、
複数の導電ワイヤを並べて配設し、それによって、第１の幅を持つワイヤのセットを形成するステップと、
各ＬＥＤパッケージが、前記ワイヤのセットのうちの少なくとも２本のワイヤに結合され、幾つかの平行な一連のＬＥＤパッケージが形成されるように、前記ワイヤのセットに幾つかのＬＥＤパッケージを結合するステップと、
各ＬＥＤパッケージに熱伝導素子を設け、それによって、ＬＥＤグリッドを形成するステップと、
前記ＬＥＤグリッドを、前記第１の幅より大きい第２の幅へ広げるステップと、
前記ＬＥＤグリッドをプレート状部材に取り付け、各熱伝導素子を前記プレート状部材に取り付けるステップとを有する方法。
【請求項２】
前記各ＬＥＤパッケージに熱伝導素子を設けるステップが、
各一連のＬＥＤパッケージに各々の熱伝導リボンを取り付けるステップと、
各ＬＥＤパッケージのための別々の熱伝導素子を形成するよう各リボンをトリムするステップとを有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記各ＬＥＤパッケージのための別々の熱伝導素子を形成するよう各リボンをトリムするステップが、前記ＬＥＤパッケージを担持する中間部から反対方向に突出する第１及び第２突出部を残すステップを有する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
各熱伝導素子を所定の形状に成形するステップを更に有する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記各熱伝導素子を所定の形状に成形するステップが、前記第１及び第２突出部の各々の少なくとも第１部分を、前記中間部に対して或る角度に延在するよう曲げるステップを有する請求項４に記載の方法。 
【請求項６】
前記ＬＥＤグリッドをプレート状部材に取り付けるステップが、前記第１及び第２突出部の各々の前記第１部分を前記プレート状部材に差し込むステップを有する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記各熱伝導素子を所定の形状に成形するステップが、各突出部の端部が、前記プレート状部材の、前記中間部が配置される側に対して反対側において、前記プレート状部材から突出するように、前記第１及び第２突出部の各々の前記第１部分の、前記プレート状部材への差し込みを実施するステップを有する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記各熱伝導素子を所定の形状に成形するステップが、
前記第１及び第２突出部の各々の少なくとも第１部分を、前記中間部に対して或る角度で前記ＬＥＤパッケージを通り越して延在するよう、曲げるステップと、
各熱伝導素子の前記第１及び第２突出部の各々の端部を、前記中間部と平行に延在するよう曲げるステップとを有し、
前記各熱伝導素子を前記プレート状部材に取り付けるステップが、前記端部を前記プレート状部材の表面に取り付けるステップを有し、前記ＬＥＤパッケージの発光面が、前記プレート状部材の前記表面に面する請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤグリッド装置、及びＬＥＤグリッド装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＬＥＤグリッドは、ＬＥＤモジュールの幾つかの列と、第１の幅を持つ幾つかの平行なワイヤのセットを接合し、次いで、ワイヤのセットをより大きな幅へ広げ、それによって、グリッドを形成することにより、製造される。このような従来技術のＬＥＤグリッドの一例は、US-7942551に開示されている。
【０００３】
ＬＥＤグリッドは、一般に、何らかの材料から成るプレートの上若しくは非常に近くに配設され、又は２つのプレートであって、前記２つのプレートのうちの少なくとも１つが透光性である２つのプレートの間に挟まれ、それによって、ＬＥＤグリッド装置が形成される。ＬＥＤに関する主な問題は、熱抽出である。ＬＥＤの効率は、前記ＬＥＤの温度に依存する。ＬＥＤグリッドにおいては、熱のほとんどが、ワイヤを通して抽出される。このことは、とりわけ、ＬＥＤグリッドが、プレート上に又は２つのプレートの間に配設される場合に、ＬＥＤに印加され得る電圧を制限する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、従来技術の上述の問題を軽減し、従来技術のＬＥＤグリッドの場合と比べてより高い電圧をＬＥＤに供給することを可能にする、ＬＥＤグリッド装置、及びＬＥＤグリッド装置を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記ＬＥＤパッケージに冷却素子を付加することは、可能であり、効率的であるという洞察に基づいている。
【０００６】
本発明の第１の態様においては、前記目的は、プレート状部材に配設されるＬＥＤグリッドを有するＬＥＤグリッド装置であって、前記ＬＥＤグリッドが、並べて配設される複数の導電ワイヤと、複数のＬＥＤモジュールとを有し、各ＬＥＤモジュールが、前記導電ワイヤのうちの少なくとも２本のワイヤに結合されるＬＥＤパッケージと、前記ＬＥＤパッケージが結合されるワイヤのうちの２本の隣接ワイヤの間に配置される熱伝導素子とを有し、前記熱伝導素子が、前記ＬＥＤパッケージを担持し、前記ＬＥＤパッケージから突出し、前記熱伝導素子が、前記プレート状部材に取り付けられるＬＥＤグリッド装置によって達成される。それによって、ヒートシンクとして動作する付加的な素子が設けられる。 
【０００７】
前記ＬＥＤグリッド装置の実施例によれば、各熱伝導素子は、前記ＬＥＤパッケージを担持する中間部と、前記中間部から反対方向に突出する第１及び第２突出部とを有する。この実施例は、前記ＬＥＤモジュールの支持物の強化を提供する。
【０００８】
前記ＬＥＤグリッド装置の実施例によれば、各熱伝導素子は、少なくとも前記ＬＥＤパッケージに取り付けられる側において、帯状且つ平坦である。前記熱伝導素子の一方の側は、前記ＬＥＤパッケージに取り付けられ、前記熱伝導素子の反対側は、前記プレート状部材に面する。
【０００９】
前記ＬＥＤグリッド装置の実施例によれば、各熱伝導素子の前記第１及び第２突出部の各々の少なくとも第１部分は、前記中間部に対して或る角度に延在する。それによって、柔軟な取り付け条件が得られる。
【００１０】
前記ＬＥＤグリッド装置の実施例によれば、前記第１及び第２突出部の各々の前記少なくとも第１部分は、前記プレート状部材内に延在する。換言すれば、各突出部の少なくとも一部は、前記プレート状部材に挿入されている。これは、前記プレート状部材に前記ＬＥＤグリッドを取り付ける有利な方法である。 
【００１１】
前記ＬＥＤグリッド装置の実施例によれば、各熱伝導素子の前記第１及び第２突出部の各々の第２部分は、前記プレート状部材の、前記中間部が配置される側に対して反対側において、前記プレート状部材から突出する。この実施例は、とりわけ、前記プレート状部材が、絶縁材料で作成されている場合に、前記プレート状部材の外部へ熱を伝導するのに有用である。
【００１２】
前記ＬＥＤグリッド装置の実施例によれば、各熱伝導素子の前記第１及び第２突出部の各々の前記少なくとも第１部分は、前記ＬＥＤパッケージを通り越して延在する。各熱伝導素子の前記第１及び第２突出部の各々の端部は、前記中間部と平行に延在し、前記プレート状部材の表面に取り付けられ、前記ＬＥＤパッケージの発光面は、前記プレート状部材の前記表面に面する。この実施例は、前記ＬＥＤから前記プレート状部材までの距離を制御する簡単な方法を提供する。この場合には、前記プレート状部材は、一般的に、透光性である。 
【００１３】
本発明の第２の態様においては、前記目的は、ＬＥＤグリッド装置を製造する方法であって、幾つかの導電ワイヤを並べて配設し、それによって、第１の幅を持つワイヤのセットを形成するステップと、各ＬＥＤパッケージが、前記ワイヤのセットのうちの少なくとも２本のワイヤに結合され、幾つかの平行な一連のＬＥＤパッケージが形成されるように、前記ワイヤのセットに幾つかのＬＥＤパッケージを結合するステップと、各一連のＬＥＤパッケージに各々の熱伝導リボンを取り付けるステップと、各ＬＥＤパッケージのための別々の熱伝導素子を形成するよう各リボンをトリムするステップと、前記ワイヤのセットを、前記第１の幅より大きい第２の幅へ広げるステップと、前記ワイヤのセットをプレート状部材に取り付け、各熱伝導素子を前記プレート状部材に取り付けるステップとを有する方法によって、達成される。
【００１４】
上記の本発明の目的は、前記方法によっても達成される。前記方法の実施例は、前記ＬＥＤグリッド装置の実施例に関連して上に記載したものと対応する利点を提供する。
【００１５】
本発明のこれら及び他の態様及び利点は、下記の実施例に関して説明され、明らかになるだろう。
【００１６】
ここで、添付の図面を参照して、本発明を、より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１ａ】本発明によるＬＥＤグリッド装置の第１実施例を概略的に示す。
【図１ｂ】本発明によるＬＥＤグリッド装置の第１実施例を概略的に示す。
【図２ａ】前記ＬＥＤグリッド装置の第２実施例を概略的に示す。
【図２ｂ】前記ＬＥＤグリッド装置の第２実施例を概略的に示す。
【図２ｃ】前記ＬＥＤグリッド装置の第２実施例を概略的に示す。
【図３ａ】前記ＬＥＤグリッド装置の第３実施例の一部を概略的に示す。
【図３ｂ】前記ＬＥＤグリッド装置の第３実施例の一部を概略的に示す。
【図３ｃ】前記ＬＥＤグリッド装置の第３実施例の一部を概略的に示す。
【図４】本発明によるＬＥＤグリッド装置を製造する方法の実施例を概略的に図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１ａ及び１ｂを参照すると、本発明のＬＥＤグリッド装置１００の第１実施例は、ＬＥＤグリッド１０２と、ＬＥＤグリッド１２０が取り付けられているプレート状部材１０４とを有する。この実施例においては、プレート状部材１０４は、ＬＥＤグリッド装置１００の底部プレートである。図１ａにおいては、下からの、即ち、プレート状素子１０４の側からのＬＥＤグリッド装置１００が示されているが、前記プレート状素子１０４は、単に、破線矩形によって示されている。図１ｂは、斜め上からの斜視図である。ＬＥＤグリッド１０２は、並べて配設される幾つかの導電ワイヤ１０６と、幾つかのＬＥＤモジュール１０８とを有する。各ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤパッケージ１１０を有し、各ＬＥＤパッケージ１１０は、導電ワイヤ１０６のうちの少なくとも２本のワイヤ１０６に結合される。各ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤパッケージ１１０が取り付けられる前記ワイヤのうちの２本の隣接ワイヤ１０６の間に配置される熱伝導素子１１２を更に有する。熱伝導素子１１２は、ＬＥＤパッケージを担持し、プレート状部材１０４に取り付けられる。熱伝導素子１１２は、ＬＥＤパッケージ１１２から突出する。より詳細には、この実施例においては、熱伝導素子１１２は、帯状且つ平坦であり、ＬＥＤパッケージ１１０を担持する中間部１１４と、中間部１１４から反対方向に突出する第１及び第２突出部１１６、１１８とを有する。非常に光を発する面１２０は、ＬＥＤパッケージ１１０の頂部側に設けられ、熱伝導素子１１２は、ＬＥＤパッケージ１１０の底部側に取り付けられる。随意に、一般に光学特性を持つ付加的なプレート状部材が、ＬＥＤモジュール１０８の上に、且つＬＥＤグリッド装置１００の底部を形成するプレート状部材１０４と反対側且つ平行に、配設される。 
【００１９】
熱伝導素子１１２は、電気的に絶縁され、それらは、プレート状部材１０４の材料に依存し得る適切な取り付け方法によって、プレート状部材１０４に取り付けられている。例えば、熱伝導素子１１２は、例えば接着剤によってプレート状部材１０４に取り付けられ、はんだ接合、熱接着剤(thermal glue)又は任意の熱的に効率の良い相互接続によってＬＥＤパッケージ１１０に取り付けられる。熱伝導素子１１２は、ＬＥＤモジュール１０８の表面積を実質的に増大させ、周囲への熱放散を実質的に増大させる。好ましくは、プレート状部材１０４も熱伝導性のものであるが、これは必須ではない。 
【００２０】
図２ａ乃至２ｃは、ほとんどの点において第１実施例と同様である第２実施例を示している。従って、ＬＥＤグリッド装置２００の第２実施例は、ＬＥＤグリッド２０２と、ＬＥＤグリッド２０２が取り付けられており、底部プレートを形成するプレート状部材２０４とを有する。ＬＥＤグリッド２０２は、並べて配設される幾つかの導電ワイヤ２０６と、各々が、ワイヤ２０６に結合されるＬＥＤパッケージ２１０、及び２本の隣接ワイヤ２０６の間に配置される熱伝導素子２１２を有する幾つかのＬＥＤモジュール２０８とを有する。熱伝導素子２１２は、ＬＥＤパッケージ２１０を担持し、プレート状部材２０４に取り付けられる。熱伝導素子は、中間部２１４と、第１及び第２突出部２１６、２１８とを持つ。
【００２１】
しかしながら、熱伝導素子２１２の形状及び取り付けは、第１実施例と異なる。各突出部は、中間部２１４から延在する第１部分２２０、２２２と、端部であり、第１部分２２０、２２２から延在する第２部分２２４、２２６を持つとみなされ得る。熱伝導素子２１２は、第１及び第２突出部２１６、２１８の各々の第１部分２２０、２２２が、中間部２１４に対して或る角度で延在するように、曲げられている。より詳細には、前記角度は、約90°である。第２部分２２４、２２６は、中間部２１４とほぼ平行に延在する。第１及び第２突出部２１６、２１８の各々の第１部分２２０、２２２は、プレート状部材２０４内に延在し、第２部分２２４、２２６は、プレート状部材２０４の、中間部２１４が配置される側に対して反対側において、即ち、プレート状部材２０４の後側又は底部側において、プレート状部材２０４から突出する。他の例においては、第２部分２２４、２２６は、第１部分２２０、２２２に対して曲げられず、第１部分２２０、２２２と平行に延在する。即ち、熱伝導素子２１２は、ホッチキスの針の形をしている。
【００２２】
ＬＥＤグリッド装置２００の第２実施例は、プレート状部材２０４が熱絶縁性(thermally isolative)である場合に、とりわけ有用であり、発生した熱は、熱伝導素子２１２に沿って、プレート状部材２０４を通って運ばれ、プレート状部材２０４の後側において周囲へ放出される。 
曲げられた端部２２４、２２６は、ＬＥＤモジュール２０８がプレート状部材２０４にちゃんと固定されるのを確実にし、接着剤を使用することを不要にする。しかしながら、プレート状部材２０４の材料に依存して、ＬＥＤモジュール２０８は、ホッチキスの針の形をした熱伝導素子によっても、しっかりと取り付けられ得る。
【００２３】
図３ａ及び３ｂを参照すると、第１及び第２実施例と多くの特徴を共有するＬＥＤグリッド装置３００の第３実施例は、ＬＥＤグリッド３０２と、ＬＥＤグリッド３０２が取り付けられているプレート状部材３０４とを有する。しかしながら、この実施例においては、プレート状部材３０４は、下で更に記載するように、上部プレートである。ＬＥＤグリッド３０２は、並べて配設される幾つかの導電ワイヤ３０６と、各々が、ワイヤ３０６に結合されるＬＥＤパッケージ３１０、及び２本の隣接ワイヤ３０６の間に配置される熱伝導素子３１２を有する幾つかのＬＥＤモジュール３０８とを有する。しかしながら、簡単にするために、１つのＬＥＤモジュール３０８しか示されていない。熱伝導素子３１２は、ＬＥＤパッケージ３１０を担持し、プレート状部材３０４に取り付けられる。熱伝導素子３１２は、中間部３１４と、第１及び第２突出部３１６、３１８とを持つ。
【００２４】
第２実施例と同様に、各突出部は、中間部３１４に対して或る角度で延在する第１部分３２０、３２２、及び中間部と平行に延在する端部３２４、３２６である第２部分を持つ。しかしながら、好ましくは、前記角度は、90度未満であり、第１部分３２０、３２２の各々が、ＬＥＤパッケージ３１０を通り越して延在する。第１及び第２突出部３１６、３１８の各々の端部３２４、３２６は、中間部３１４と平行に延在し、プレート状部材３０４の底面に取り付けられ、ＬＥＤパッケージ３１０の発光面３２８は、プレート状部材３０４の底面に面する。換言すれば、熱伝導素子３１２は、カップのように働き、ＬＥＤモジュール３０８は、カップの底部に配設され、プレート状部材３０４は、カップの蓋である。この第３実施例においては、プレート状部材３０４は、透光性であり、且つ単に透明、又はより一般的には拡散性などの光学的なものである。しかしながら、他の例においては、プレート状部材３０４は、光が反対方向に出射するような反射性のものであり得る。
【００２５】
熱伝導素子３１２は、光反射性上面を具備することができ、従って、プレート状部材３０４の方へ光を反射する。 
【００２６】
図４を参照すると、ＬＥＤグリッド装置を製造する方法の実施例が、製造プロセスの後続ステップを示す一連の画像によって示されている。前記方法は、幾つかの導電ワイヤ４０６を並べて配設し、それによって、第１の幅D1を持つワイヤのセット４０７を形成するステップと、各ＬＥＤパッケージ４１０が、ワイヤのセット４０７のうちの少なくとも２本のワイヤに結合され、幾つかの平行な一連のＬＥＤパッケージ４１０が形成されるように、ワイヤのセット４０７に幾つかのＬＥＤパッケージ４１０を結合するステップと、各ＬＥＤパッケージに熱伝導素子４１２を設け、それによって、ＬＥＤグリッド４０２を取得するステップとを有する。これらのステップは、それらがここで示されている順序で実施されることができ、どのように組み立てが行われるかに依存して、異なる順序で実施されることができることに注意されたい。例えば、ＬＥＤパッケージは、取り付け具に配置されることができ、ワイヤ４０６及び熱伝導素子４１２が設けられる。
【００２７】
前記方法は、ＬＥＤグリッド４０２を、D1より大きい第２の幅D2へ広げるステップと、各熱伝導素子４１２をプレート状部材４０４に取り付けるステップを含む、ＬＥＤグリッド４０２をプレート状部材４０４に取り付けるステップとを更に有する。それによって、ＬＥＤグリッド装置４００が製造されている。
【００２８】
各ＬＥＤパッケージ４１０に熱伝導素子４１２を設ける動作は、各一連のＬＥＤパッケージ４１０に各々の熱伝導リボン４０９を取り付けるステップと、各ＬＥＤパッケージ４１０のための別々の熱伝導素子４１２を形成するよう各リボン４０９をトリムするステップとを有する。他の例においては、あまり好ましくはないが、熱伝導素子４１２は、予めトリムされ、ＬＥＤパッケージ４１０に別々に取り付けられる。更に、変形例として、まず、ワイヤ４０６が、並べて配設され、次いで、熱伝導リボン４０９が、ワイヤ４０６の間に配置され、次いで、ＬＥＤパッケージ４１０が、ワイヤ及び熱伝導リボン４０９の上に取り付けられる。他の変形例として、ＬＥＤパッケージが、取り付け具にさかさまに配置され、次いで、ＬＥＤパッケージに熱伝導リボン４０９が取り付けられ、最後に、ＬＥＤパッケージにワイヤ４０６が取り付けられる。異なる変形例は、異なる利点を供給する。
【００２９】
ＬＥＤパッケージ４１０の位置決めに関しては、それらは、それらが、前記広げるステップの後に、一定の間隔で分布しており、且つワイヤ４０６の長さ方向に対して垂直な方向において、広げられたＬＥＤグリッド４０２が、隣接ワイヤ４０６の間の１つおきの間隙の橋渡しをする少なくとも１列のＬＥＤパッケージ４１０を有するように、配設される。 
【００３０】
熱伝導リボン４０９がトリムされる場合、各熱伝導素子４１２において第１及び第２突出部が残され、これらの突出部は、熱伝導素子の中間部から突出し、前記中間部は、ＬＥＤパッケージ４１０を担持する。 
【００３１】
各熱伝導素子４１２は、所定の形状に成形され、これは、突出部のうちの少なくとも１つは成形されることを意味する。上記のＬＥＤグリッド装置２００の第２実施例に到達するためには、第１及び第２突出部２１６、２１８が、中間部２１４に対して或る角度に、一般に、直角に延在するよう曲げられる。ＬＥＤグリッド４０２をプレート状部材４０４に取り付けるとき、各熱伝導素子４１２は、プレート４０４の後側においてプレート４０４から突出するようプレート４０４を通される。プレート４０４の後側において、各突出部２１６、２１８の端部２２４、２２６が、ワイヤのセット４０７の取り付けを確実にするよう突出部２１６、２１８の残りの部分に対して曲げられる。
【００３２】
ＬＥＤグリッド装置３００の第３実施例に到達するためには、熱伝導素子４１２の各突出部３１６、３１８が、中間部３１４に対して或る角度でＬＥＤパッケージ４１０を通り越して延在するよう曲げられ、各突出部３１６、３１８の端部が、中間部３１４と平行に延在するよう曲げられる。これらの端部は、接着剤又ははんだによって、プレート４０４の後側に取り付けられる。
【００３３】
ＬＥＤグリッド装置１００の第１実施例に到達するためには、熱伝導素子は、平坦なままにされ、単に、プレート４０４の上面に接着される、又ははんだ付けされる。
【００３４】
随意に、上述の実施例のいずれかのＬＥＤグリッド装置は、前記プレート状部材に対して反対側に、前記ＬＥＤグリッドに取り付けられる付加的なプレート状部材を更に具備する。
【００３５】
上記では、添付の請求項において規定されているような本発明によるＬＥＤグリッド装置、及びＬＥＤグリッド装置を製造する方法の実施例を記載している。これらは、単に非限定的な例に過ぎないとみなされるべきである。当業者には理解されるように、添付の請求項によって規定されるような本発明の範囲内で、多くの修正例及び他の実施例が考えられる。
【００３６】
アプリケーションの目的のため、とりわけ、添付の請求項に関しては、「有する」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形表記は、複数性を除外しないことに注意されたい。このこと自体は、当業者には明らかであるだろう。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４−１】
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【図４−２】
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