(57)【要約】  ＬＥＤアセンブリは、基材、基材内又は基材上に形成された細長い実装構造体、及び細長い実装構造体に機械的に固定されたＬＥＤを備え得る。発光装置は、基材、基材内又は基材上に形成され得る細長い実装構造体、及び細長い実装構造体に取り外し可能に固定され得る複数個のＬＥＤを備え得る。発光アレイは、基材、基材内又は基材上に形成された第１の細長い実装構造体、及び基材内又は基材上に形成された第２の細長い実装構造体を備え得る。第１の複数個のＬＥＤは、第１の細長い実装構造体に取り外し可能に固定され得る。第２の複数個のＬＥＤは、第２の細長い実装構造体に取り外し可能に固定され得る。
2009532882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤアセンブリであって、
基材、
該基材上に形成された細長い実装構造体と、
第１の機械的取付脚及び第２の機械的取付脚を備えたＬＥＤと、を備え、
該ＬＥＤが前記細長い実装構造体に機械的に固定され、該細長い実装構造体が前記第１の機械的取付脚と前記第２の機械的取付脚との間に延びている、ＬＥＤアセンブリ。
【請求項２】
前記第１の機械的取付脚は、前記第２の機械的取付脚と平行である、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項３】
前記第１の機械的取付脚及び前記第２の機械的取付脚は、前記ＬＥＤを前記細長い実装構造体に固定している、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項４】
ＬＥＤであって、
放熱板と、
該放熱板と熱的に接触するＬＥＤ素子と、
該ＬＥＤ素子によって放出された光の一部を反射するよう配置された反射面と、を更に備える、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項５】
前記ＬＥＤは更にＬＥＤ本体を有し、前記ＬＥＤ本体は前記反射面を取り囲んでいる、請求項４に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項６】
前記ＬＥＤ本体は、前記細長い実装構造体に機械的に固定されている、請求項５に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項７】
前記ＬＥＤ本体は、前記第１の機械的取付脚及び前記第２の機械的取付脚を形成している、請求項６に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項８】
前記放熱板は、前記細長い実装構造体に機械的に固定されている、請求項４に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項９】
前記放熱板は、前記第１の機械的取付脚及び前記第２の機械的取付脚を形成している、請求項８に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項１０】
前記基材は回路基板を備える、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項１１】
前記ＬＥＤは前記回路基板に延びた導電性リードを備える、請求項１０に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項１２】
前記回路基板は前記基材上に形成された導電パターンを備える、請求項１０に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項１３】
前記基材は高い熱伝導度を有する材料を含む、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項１４】
前記細長い実装構造体は固体である、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項１５】
前記細長い実装構造体は中空である、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項１６】
前記細長い実装構造体内に配置された流体を更に含む、請求項１５に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項１７】
前記細長い実装構造体は、前記基材の表面を超えて延びているリブを備える、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項１８】
前記リブは構造化されたリブを含む、請求項１７に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項１９】
前記ＬＥＤは、前記構造化されたリブに対して相補的な表面を備える、請求項１８に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項２０】
前記細長い実装構造体は、前記基材内に形成された溝の内部に配置されたリブを備える、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項２１】
前記ＬＥＤは前記基材に取り外し可能に取り付けられている、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項２２】
前記基材は構造化された基材を含む、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項２３】
前記ＬＥＤは、前記第１の機械的取付脚の内面上に配置された第１の電極及び前記第２の機械的取付脚の内面上に配置された第２の電極を更に備える、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項２４】
前記第１の機械的取付脚及び前記第２の機械的取付脚は、前記ＬＥＤの他のどの部分よりも更に延びている、請求項２３に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項２５】
前記ＬＥＤは、前記第１の機械的取付脚の外面上に配置された第１の電極及び前記第２の機械的取付脚の外面上に配置された第２の電極を更に備える、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項２６】
前記第１の機械的取付脚及び前記第２の機械的取付脚は、前記ＬＥＤの他のどの部分よりも更に延びている、請求項２５に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項２７】
前記ＬＥＤは前記細長い実装構造体上にスナップ嵌めされている、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項２８】
前記ＬＥＤは前記細長い実装構造体との接続部を有する、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項２９】
前記ＬＥＤは、前記細長い実装構造体との接続部を有し、下部にある伝導体への圧接部を備える、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項３０】
前記細長い実装構造体は均一の矩形横断面を有する、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項３１】
発光装置であって、
基材と、
前記基材上に形成された細長い実装構造体と、
前記細長い実装構造体に取り外し可能に固定された複数個のＬＥＤと、を備え、
該複数個のＬＥＤのそれぞれは第１の機械的取付脚及び第２の機械的取付脚を備え、前記第１の機械的取付脚及び前記第２の機械的取付脚のそれぞれは前記ＬＥＤを前記基材に固定するようになっており、前記細長い実装構造体は前記第１の機械的取付脚と前記第２の機械的取付脚との間に延びている、発光装置。
【請求項３２】
前記基材上に形成された導電パターンを更に含む、求項３１に記載の発光装置。
【請求項３３】
前記基材は高い熱伝導度を有する材料を含む、請求項３１に記載の発光装置。
【請求項３４】
前記細長い実装構造体は固体である、請求項３１に記載の発光装置。
【請求項３５】
前記細長い実装構造体は中空である、請求項３１に記載の発光装置。
【請求項３６】
前記細長い実装構造体内に配置された流体を更に含む、請求項３５に記載の発光装置。
【請求項３７】
前記細長い実装構造体は、前記基材の表面を超えて延びているリブを備える、請求項３１に記載の発光装置。
【請求項３８】
前記細長い実装構造体は、前記基材内に形成された溝の内部に配置されたリブを備える、請求項３１に記載の発光装置。
【請求項３９】
前記基材は構造化された基材を含む、請求項３１に記載の発光装置。
【請求項４０】
前記複数個のＬＥＤの少なくとも一部は、前記第１の機械的取付脚の内面上に配置された第１の電極及び前記第２の機械的取付脚の内面上に配置された第２の電極を更に備える、請求項３１に記載の発光装置。
【請求項４１】
前記複数個のＬＥＤの少なくとも一部は、前記第１の機械的取付脚の外面上に配置された第１の電極及び前記第２の機械的取付脚の外面上に配置された第２の電極を更に備える、請求項３１に記載の発光装置。
【請求項４２】
発光アレイであって、
基材と、
前記基材上に形成された第１の細長い実装構造体と、
前記基材上に形成された第２の細長い実装構造体と、
前記第１の細長い実装構造体に取り外し可能に固定された第１の複数個のＬＥＤと、
前記第２の細長い実装構造体に取り外し可能に固定された第２の複数個のＬＥＤと、を備える、発光アレイ。
【請求項４３】
前記第１の細長い実装構造体及び前記第２の細長い実装構造体の少なくとも１つは、前記基材の表面を超えて延びるリブを備える、請求項４２に記載の発光アレイ。
【請求項４４】
前記リブは均一の矩形横断面を備える、請求項４２に記載の発光アレイ。
【請求項４５】
前記第１の細長い実装構造体及び前記第２の細長い実装構造体の少なくとも１つは、前記基材内に形成された溝の内部に配置されたリブを備える、請求項４２に記載の発光アレイ。
【請求項４６】
前記第１の複数個のＬＥＤの少なくとも一部及び前記第２の複数個のＬＥＤの少なくとも一部は、第１の機械的取付脚及び第２の機械的取付脚を備え、前記第１の機械的取付脚及び前記第２の機械的取付脚のそれぞれは、前記ＬＥＤを前記第１の細長い実装構造体又は前記第２の細長い実装構造体に固定している、請求項４２に記載の発光アレイ。
【請求項４７】
前記第１の複数個のＬＥＤの少なくとも一部及び前記第２の複数個のＬＥＤの少なくとも一部は、前記第１の機械的取付脚の内面上に配置された第１の電極及び前記第２の機械的取付脚の内面上に配置された第２の電極を更に備える、請求項４６に記載の発光アレイ。
【請求項４８】
前記第１の複数個のＬＥＤの少なくとも一部及び前記第２の複数個のＬＥＤの少なくとも一部は、前記第１の機械的取付脚の外面上に配置された第１の電極及び前記第２の機械的取付脚の外面上に配置された第２の電極を更に備える、請求項４６に記載の発光アレイ。
【請求項４９】
前記基材上に形成された第３の細長い実装構造体及び前記第３の細長い実装構造体に取り外し可能に固定された第３の複数個のＬＥＤを更に備える、請求項４２に記載の発光アレイ。
【請求項５０】
前記基材上に形成された複数個の細長い実装構造体及び前記第４の細長い実装構造体に取り外し可能に固定された複数個のＬＥＤを更に備える、請求項４９に記載の発光アレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００６年３月３１日出願された米国特許仮出願番号第６０／７４４，０３０号の利益を主張し、その開示内容全体が参照として本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、一般にライティング又は照明アセンブリに関し、より詳細には発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むライティング又は照明アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
照明アセンブリは、様々な用途に使用される。従来の照明アセンブリは、例えば、白熱灯又は蛍光灯などの光源を使用してきた。ごく最近では、他のタイプの発光素子、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）が、照明アセンブリで使用されてきている。ＬＥＤは、サイズが小さい、寿命が長い、消費電力が少ないという利点を有する。ＬＥＤは、これらの利点により、数多くの多様な用途において有用になっている。
【０００４】
一部のライティング用途では、比較的高い光の強度を提供するため、あるいは比較的広範囲わたって光を提供するため、多数のＬＥＤを組み合わせて使用される場合がある。場合によっては、多数のＬＥＤがアレイ内に組み立てられることがある。アレイ内のＬＥＤは、プリント基板の基材上にＬＥＤを実装することで相互に及び／又は他の電気システムに接続されてもよい。ＬＥＤは、例えば、ＬＥＤを回路基板トレース上に配置した後、ウェーブはんだ付け、リフローはんだ付け、及び導電性接着剤を使用する取り付けを含む多くの既知の技術の一つを使用して基材にコンポーネントを固着することで、基材上に実装され得る。
【０００５】
しかしながら、これらのプロセスを使用してＬＥＤを基材に固着すると、場合によっては、ＬＥＤの性能及び／又はアセンブリコストに不利益をもたらす可能性があるパッケージデザインやプロセスを伴う場合がある。場合によっては、パッケージ化されたＬＥＤをはんだ付けの温度にさらすと、梱包材料に悪影響を及ぼすことがある。接着アセンブリプロセスを使用してもよい一方、これは、コンポーネントも高い処理温度にさらされる時間のかかる熱硬化プロセスを伴う場合があり、また比較的高い固有抵抗を有する電気的接続をもたらす場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、ＬＥＤを基材上に実装する改善された方法に対する必要性が依然として存在する。ＬＥＤを固定する改善された実装構造体、及びそのような実装構造体に固定されている必要性が依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、一般に、ＬＥＤ、及びＬＥＤを実装するための構造体に関する。
【０００８】
それ故に、本開示の例示的且つ非限定的な例において、ＬＥＤアセンブリを説明する。ＬＥＤアセンブリは、基材、基材内又は基材上に形成された細長い実装構造体、並びに第１の機械的取付脚及び第２の機械的取付脚を備えたＬＥＤを含んでもよい。ＬＥＤは、細長い実装構造体が第１の機械的取付脚と第２の機械的取付脚との間に延びるように、細長い実装構造体に機械的に固定され得る。
【０００９】
本開示の別の例示的且つ非限定的な例において、発光装置を説明する。発光装置は、基材、基材内又は基材上に形成され得る細長い実装構造体、及び複数個のＬＥＤを備えてもよい。それぞれのＬＥＤは、第１の機械的取付脚及び第２の機械的取付脚を備えていてもよく、細長い実装構造体が第１の機械的取付脚と第２の機械的取付脚との間に延びるように、細長い実装構造体に取り外し可能に固定され得る。
【００１０】
本開示の別の例示的且つ非限定的な例において、発光アレイを説明する。発光アレイは、基材、基材内又は基材上に形成された第１の細長い実装構造体、及び基材内又は基材上に形成された第２の細長い実装構造体を備えていてもよい。第１の複数個のＬＥＤは、第１の細長い実装構造体に取り外し可能に固定され得る。第２の複数個のＬＥＤは、第２の細長い実装構造体に取り外し可能に固定され得る。
【００１１】
本開示のこれらの態様及び他の態様は、以下の発明を実施するための最良の形態から明らかとなるだろう。しかし、上記要約は、請求される主題に関する限定として決して解釈されるべきでなく、主題は、審査手続中に補正され得る添付の特許請求の範囲によってのみ確定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
他に指示がない限り、明細書と請求項で使用される形状サイズ、量、及び物理的特性を表す全ての数字は、全ての場合において「約」という用語によって修飾されるものと理解すべきである。従って、それと異なるように支持されない限り、前述の明細書及び添付の特許請求の範囲に記載された数値パラメータは、本願明細書に開示されている教示を利用する当業者により達成されることが求められている望ましい特性に応じて変化する可能性のある近似値である。
【００１３】
重量パーセント（weight percent）、ｗｔ％、重量パーセント（percent by weight）、重量％（% by weight）、及び同種のものは、材料の重量を組成物の重量で除して１００を乗じたものとして、材料の濃度を指す同義語である。
【００１４】
端点による数値範囲の列挙には、その範囲内に含まれる全ての数（例えば１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）、並びにその範囲内のあらゆる範囲が含まれる。
【００１５】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、その内容について別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を包む。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、用語「又は」は、その内容について別段の明確な指示がない限り、一般的に「及び／又は」を包む意味で用いられる。
【００１６】
本開示は、照明アセンブリに適用可能であり、より詳細にはＬＥＤを使用した照明を提供する照明アセンブリに適用可能である。本明細書で開示する照明アセンブリは、例えば、ある領域を照らすなどの一般的なライティング用途に使用されたり、又は情報ディスプレイにあるようなアセンブリの異なる領域の選択的照明により見る人に情報を提供するために使用され得る。そのようなアセンブリは、バックライトディスプレイ、標識、及びかなりの光量を必要とするその他のライティング用途に対する使用に好適である。
【００１７】
本明細書で使用するとき、用語「ＬＥＤ」及び「発光ダイオード」は、一般にダイオードに電力を供給するための接触領域を備えた発光半導体素子を指す。ＩＩＩ−Ｖ族半導体発光ダイオードは、例えば１つ以上の第ＩＩＩ族元素と１つ以上の第Ｖ族元素との組み合わせから形成されてもよい。好適な材料としては、窒化ガリウム又は窒化インジウムガリウムなどの窒化物、及びリン化インジウムガリウムなどのリン化物が挙げられる。他のタイプのＩＩＩ−Ｖ族材料も使用可能であり、また同様に、周期表の他の族からの無機物質も使用可能である。
【００１８】
場合によっては、ＬＥＤは、例えば、米国特許出願公開番号第２００４／０，２３３，６６５Ａ１号（ウエスト（West）ら）に記載のものなどの上部発光又は側部発光である可能性がある。
【００１９】
ＬＥＤは、赤、緑、青、紫外線、又は赤外線スペクトル領域など、いかなる望ましい波長においても発光するように選定可能である。ＬＥＤの配列において、ＬＥＤのそれぞれは、同一スペクトル領域で発光すること、又は異なるスペクトル領域で発光することができる。異なるＬＥＤは、発光素子からの発光色が選定可能である場合に、異なる色を作り出すように使用されてもよい。異なるＬＥＤの個別制御は、発光の色を制御する能力をもたらす。更に、白色光が望まれる場合には、異なる色の多数のＬＥＤ発光が提供されてもよく、これらの複合作用は、見る人に白色であると認識される発光をすることである。
【００２０】
白色光を生成するための別の方法は、比較的短波長で発光する１以上のＬＥＤを使用し、放出された光を蛍光波長変換器（phosphor wavelength converter）を使用して白色光に変換することである。白色光は、人間の目の中の光受容体を刺激して、一般的観察者が「白色」だと考える様相を生じる光である。そのような白色光は、赤色に偏っている（一般に温白色光と称する）又は青色に偏っている（一般に冷白色光と称する）場合がある。そのような光は、最大１００までの演色評価数を有する可能性がある。
【００２１】
図１は、ＬＥＤ１０の例示的且つ非限定的な図を示す。ＬＥＤ１０は、放熱板１４と熱的に接触しているＬＥＤ素子１２を備える。ＬＥＤ１０は、単一のＬＥＤ素子１２のみを含むように示されているが、望ましい場合には、ＬＥＤ１０は、望ましい色を得るために２つ又はそれ以上のＬＥＤ素子１２を含み得ることに留意すべきである。例えば、ＬＥＤ１０は、１以上の赤色発光ＬＥＤ素子及び／又は１以上の緑色発光素子及び／又は１以上の青色発光素子を含んでいてもよい。
【００２２】
ＬＥＤ素子１２は、いずれかの好適なＬＥＤ素子を含んでいてもよい。例えば、ＬＥＤ素子１２は、望ましい場合には、別個のｐ−及びｎ−ドープ半導体層、基材層、緩衝層、及びスーパーストレート層（superstrate layer）を含んでいてもよい。ＬＥＤ素子１２の主発光面、底面、及び側面は、図に示すような単純な矩形配置を形成し得るが、例えば、直立あるいは倒立することが可能な切頭ピラミッド形状などを形成する角度がついた側面など、その他の既知の配置も考慮される。ＬＥＤ素子１２への電気接点は、簡略化のため示されていないが、ＬＥＤ素子１２のいずれかの表面上に既知であるように提供され得る。
【００２３】
放熱板１４は、例えば、１つ以上の銅、ニッケル、金、アルミニウム、スズ、鉛、銀、インジウム、酸化亜鉛、酸化ベリリウム、酸化アルミニウム、サファイア、ダイヤモンド、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、グラファイト、マグネシウム、タングステン、モリブデン、ケイ素、高分子結合剤、無機結合剤、ガラス結合剤、及びそれらの組み合わせなど、十分に高い熱伝導度を有するいずれか好適な材料から形成され得る。
【００２４】
場合によっては、放熱板１４は、ＬＥＤ素子１２によって生じた熱がＬＥＤ素子１２からＬＥＤ１０の外部へ導かれるように、低い熱抵抗の経路としての役割を果たしてもよい。放熱板１４は、ＬＥＤ素子１２と直接接触していてもよい。場合によっては、ＬＥＤ素子１２は、例えば熱伝導性の接着剤を通じて、放熱板１４と熱的に接続され得る。
【００２５】
ＬＥＤ１０は、図に示すように、ＬＥＤ本体１６を含んでいてもよい。場合によっては、放熱板１４は、ＬＥＤ本体１６に固定され得る。放熱板１４は、粘着、接着、溶接などのいずれかの適当な技術を使用してＬＥＤ本体１６に恒久的に固定され得る。場合によっては、放熱板１４は、ＬＥＤ本体１６と一体に形成されてもよい。望ましい場合には、放熱板１４は、いずれかの好適な技術を使用してＬＥＤ本体１６に取り外し可能に固定され得る。
【００２６】
ＬＥＤ本体１６は、いずれかの好適な材料から形成されてもよい。ＬＥＤ本体１６に適切な材料の例としては、ナイロン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、環状オレフィンコポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネートなどの射出成形に好適な高分子材料が挙げられ、これらの材料は純粋な樹脂（neat resin）であっても、あるいは強度、熱伝導度、又はその他の望ましい特性を提供するように充填剤を包含してもよい。ＬＥＤ本体１６に適切な材料の他の例としては、アルミニウム、鋼、真鍮、青銅、又は合金などの金属が挙げられ、これらの材料はいずれも機械加工、鍛造、鋳造、旋盤加工などに好適である可能性がある。好適な材料の更なる例としては、アルミナ、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム、ジルコニアなどのセラミックスがある。
【００２７】
ＬＥＤ本体１６は、下部１８及び上部２０を画定する。場合によっては、下部１８は、ＬＥＤ１０を基材（図１には示されていない）に固定されてもよく、またＬＥＤ素子１２とＬＥＤ１０が固定され得る基材との間で熱的及び電気的連絡をもたらすようにしてもよい。
【００２８】
下部１８は、第１の脚部２２及び第２の脚部２４を備えていてもよい。場合によっては、後述するように、第１の脚部２２は第１の機械的取付脚と称される場合があり、第２の脚部２４は第２の機械的取付脚と称される場合がある。第１の電極２６は第１の脚部２２の内面に沿って配置され、第２の電極２８は第２の脚部２４の内面に沿って配置される。第１の電極２６及び／又は第２の電極２８は、任意の好適な方法でＬＥＤ素子１２に電気的に接続されてもよく、回路基板又はＬＥＤ１０が固定され得るその他の基材から電気的連絡をもたらすように使用されてもよい。
【００２９】
場合によっては、ＬＥＤ１０は、２つ以上のＬＥＤ素子１２を備えてもよい。そのような場合、ＬＥＤ１０は、３本以上の脚部を備えていてもよい。例えば、ＬＥＤ１０が２つのＬＥＤ素子１２を備える場合、ＬＥＤ１０は合わせて４本の脚部を備え、各脚部は各ＬＥＤ素子１２と電気的に連絡する１つの電極を有していてもよい。あるいは、ＬＥＤ１０は、例えば２つのＬＥＤ素子１２を備える場合でも、ＬＥＤ１０は第１の脚部２２及び第２の脚部２４などの脚部を２本しか有しない場合がある。ＬＥＤ素子１２を個別に電力供給及び／又は制御し得るように、第１の脚部２２は２つの別個の電気的に独立した電極を備えていてもよく、第２の脚部２４も２つの別個の電気的に独立した電極を備えていてもよい。
【００３０】
場合によっては、ＬＥＤ本体１６は導電性材料から形成されてもよい。そのような場合、各電極とＬＥＤ本体１６との間に電気絶縁材料を配置することが有用であり得る。電気絶縁材料は、第１の電極２６とＬＥＤ本体１６との間、及び／又は第２の電極２８とＬＥＤ本体１６との間に配置可能である。
【００３１】
上述したように、ＬＥＤ本体１６は、場合によっては、ＬＥＤ素子１２から放出された光に影響を及ぼすように適合し得る上部２０も備える。場合によっては、上部２０は反射面３０を備えてもよい。場合によっては、反射面３０は、ＬＥＤ素子１２によって放出される光の少なくとも一部を反射するよう配置され得る。例えば、反射面３０は、ＬＥＤ素子１２の側面から放出された光を反射して光が意図した方向に反射されるように構成し得る。反射面３０は、任意の好適な材料から形成され得る。場合によっては、反射面３０は鏡面的に反射するものであってもよい。場合によっては、反射面３０は拡散的に反射するものであってもよい。反射面３０は、望ましい場合には、３Ｍ社（3M Company）（ミネソタ州セントポール）から入手可能なビキュイティ（Vikuiti）（商標）ＥＳＲフィルムなどの多層高分子反射フィルムを備えていてもよい。場合によっては、反射面３０はまた、望ましい場合には、封入材又は追加の光学素子（レンズなど）も備えていてもよい。
【００３２】
図２は、放熱板１４に熱的に固定されたＬＥＤ素子１２を備えるＬＥＤ３２の例示的且つ非限定的な図を示す。ＬＥＤ３２はＬＥＤ本体３４を備える。ＬＥＤ素子１２及び放熱板１４は、図１に関して上述される。ＬＥＤ本体３４は、下部３６及び上部３８を備える。上部３８は、図１に関して上述されるように、反射面３０を備える。
【００３３】
下部３６は、第１の脚部４０及び第２の脚部４２を備えていてもよい。場合によっては、後述するように、第１の脚部４０は第１の機械的取付脚と称される場合があり、第２の脚部４２は第２の機械的取付脚と称される場合がある。第１の電極４４は第１の脚部４０の外面に沿って配置され、第２の電極４６は第２の脚部４２の外面に沿って配置される。第１の電極４４及び／又は第２の電極４６は、任意の好適な方法でＬＥＤ素子１２に電気的に接続されてもよく、回路基板又はＬＥＤ３２が固定され得るその他の基材から電気的連絡をもたらすように使用されてもよい。
【００３４】
場合によっては、ＬＥＤ３２は２つ以上のＬＥＤ素子１２を備えていてもよく、従って、望ましい場合には、合わせて４つの電極を備えていてもよい。図１に関して上述したように、追加の電極は、追加の脚部を備えるか、又は１つの脚部に２つ以上の電極を配置することにより収容され得る。
【００３５】
場合によっては、ＬＥＤ本体３４の下部３６は導電性材料から形成されてもよい。そのような場合、各電極とＬＥＤ本体３４との間に電気絶縁材料を配置することが有用であり得る。電気絶縁材料は、第１の電極４４と第１の脚部４０との間、及び／又は第２の電極４６と第２の脚部４２との間に配置可能である。
【００３６】
図３は、ＬＥＤ４８の例示的且つ非限定的な図を示す。ＬＥＤ４８は、構造化された放熱板５２に固定されたＬＥＤ本体５０を備える。ＬＥＤ素子１２は、構造化された放熱板５２に熱的に固定される。ＬＥＤ素子１２は、図１に関して上述される。ＬＥＤ本体５０は、図１に関して上述されるように、任意の好適な材料から形成されてもよい。同様に、構造化された放熱板５２は、図１に関して上述されたように、任意の好適な材料から形成されてもよい。
【００３７】
構造化された放熱板５２は、第１の脚部５４及び第２の脚部５６を備える。場合によっては、第１の脚部５４は第１の機械的取付脚と称される場合があり、第２の脚部５６は第２の機械的取付脚と称される場合がある。第１の電極５８は第１の脚部５４の内面に沿って配置され、第２の電極６０は第２の脚部５６の内面に沿って配置される。第１の電極５８及び／又は第２の電極６０は、任意の好適な方法でＬＥＤ素子１２に電気的に接続されてもよく、回路基板又はＬＥＤ４８が固定され得るその他の基材から電気的連絡をもたらすように使用されてもよい。
【００３８】
場合によっては、構造化された放熱板５２は導電性材料から形成されてもよい。そのような場合、各電極と構造化された放熱板５２との間に電気絶縁材料を配置することが有用であり得る。電気絶縁材料は、第１の電極５８と構造化された放熱板５２との間、及び／又は第２の電極６０と構造化された放熱板５２との間に配置可能である。
【００３９】
図４は、ＬＥＤ６２の例示的且つ非限定的な図を示す。ＬＥＤ６２は、構造化された放熱板５２に固定されたＬＥＤ本体５０を備える。ＬＥＤ素子１２は、構造化された放熱板５２に熱的に固定される。ＬＥＤ素子１２は、図１に関して上述される。ＬＥＤ本体５０は、図１に関して上述されるように、任意の好適な材料から形成されてもよい。同様に、構造化された放熱板５２は、図１に関して上述したように、任意の好適な材料から形成されてもよい。
【００４０】
構造化された放熱板５２は、第１の脚部５４及び第２の脚部５６を備える。場合によっては、第１の脚部５４は第１の機械的取付脚と称される場合があり、第２の脚部５６は第２の機械的取付脚と称される場合がある。第１の電極６４は第１の脚部５４の外面に沿って配置され、第２の電極６６は第２の脚部５６の外面に沿って配置される。第１の電極６４及び／又は第２の電極６６は、任意の好適な方法でＬＥＤ素子１２に電気的に接続されてもよく、回路基板又はＬＥＤ４８が固定され得るその他の基材から電気的連絡をもたらすように使用されてもよい。
【００４１】
場合によっては、構造化された放熱板５２は導電性材料から形成されてもよい。そのような場合、各電極と構造化された放熱板５２と間に電気絶縁材料を配置することが有用であり得る。電気絶縁材料は、第１の電極６４と構造化された放熱板５２との間、及び／又は第２の電極６６と構造化された放熱板５２との間に配置可能である。
【００４２】
図５は、ＬＥＤアセンブリ６８の例示的且つ非限定的な例を示す。とりわけ、図５は表面７２を備える基材７０上に配置されたＬＥＤ１０（図１）の分解図である。ＬＥＤアセンブリ６８では、例示にＬＥＤ１０を使用しているが、図３に示すようなＬＥＤ４８も使用可能であることに留意すべきである。
【００４３】
実装構造体７４は、表面７２上に配置される。実装構造体７４は、個別に形成され、続いて、基材７０の表面７２に固定されてもよい。場合によっては、実装構造体７４は基材７０と一体形成されてもよい。実装構造体７４が基材７０と一体形成される場合、このことは、実装構造体７４と基材７０が単一又は一体型の部品として同時に形成されることを意味することができる。金型成形及び押出成形は、望ましい場合に実装構造体７４を基材７０と一体形成するのに使用され得るプロセスの例である。
【００４４】
実装構造体７４は、ＬＥＤ１０の第１の脚部２２と第２の脚部２４との間の空間に対して相補的な幅を有し、実装構造体７４が第１の脚部２２と第２の脚部２４との間に延びていることが分かる。場合によっては、実装構造体７４は、第１の脚部２２及び／又は第２の脚部２４の長さに相当する高さを有してもよい。実装構造体７４は細長くてもよく、従って幅を画定する平面に直交する平面に延びるように画定され得る長さを有し得ることは認識されるであろう。
【００４５】
場合によっては、実装構造体７４は、実質的に均一な断面輪郭を有する縦方向に延びるリブであってもよい。場合によっては、実装構造体７４は、正方形又は矩形の断面輪郭を有してもよい。図には示していないが、実装構造体７４は、実質的に正方形又は矩形の輪郭を有してもよいが、ＬＥＤ１０の第１の脚部２２及び／又は第２の脚部２４の内部又は表面上に形成された対応する形状又は構造と相互作用するように構成され得る１つ以上のくぼみ又は突出部を含んでいてもよく、それによってＬＥＤ１０が実装構造体７４により強固に固定される。
【００４６】
ＬＥＤ１０は、実装構造体７４に機械的に固定され得る。場合によっては、ＬＥＤ１０は実装構造体７４上にプレス嵌めされていてもよい。ＬＥＤ１０は、望ましい場合には、実装構造体７４にスナップ嵌めされていてもよい。場合によっては、ＬＥＤ１０は、ＬＥＤ１０を固定するのに十分な実装構造体７４との接続部を有していてもよい。場合によっては、ＬＥＤ１０は実装構造体７４に取り外し可能に固定され得る。場合によっては、単一のＬＥＤ１０は、実装構造体７４に固定されていてもよい。望ましい場合には、２つ、３つ、又はそれ以上のＬＥＤ１０を単一の実装構造体７４に固定してもよい。
【００４７】
実装構造体７４は、第１の脚部２２の内面に配置された第１の電極２６と相互作用し得る第１の面７６、及び第２の脚部２４の内面上に配置された第２の電極２８と相互作用し得る第２の面７８を備えることが分かる。第１の面７６は、第１の電極２６と電気的接触をもたらすよう配置及び構成された電気接点７７を備える。同様に、第２の面７８は、第２の電極２８と電気的接触をもたらすよう配置及び構成された電気接点７９を備える。実装構造体７４が導電性材料から形成される場合、絶縁材料を使用して実装構造体７４から電気接点７７及び７９を絶縁し得る。
【００４８】
実装構造体７４に２つ以上のＬＥＤ１０が固定される場合、第１の面７６は（各ＬＥＤ１０の）各第１の電極２６と電気的接触をもたらすよう配置及び構成された細長い電気接点７７を備えてもよく、第２の面７８は（各ＬＥＤ１０の）各第２の電極２８と電気的接触をもたらすよう配置及び構成された細長い電気接点７９を備えていてもよい。場合によっては、電気接点７７及び／又は電気接点７９は、１つ又は複数のＬＥＤ１０を個別に電力供給及び／又は制御し得るように、いくつかの個別の電気接点を形成してもよい。一部の実施形態では、実装構造体７４は、２つ又はそれ以上のＬＥＤ素子１２を個別に電力供給及び／又は制御するために、２つ又はそれ以上の組の電気接点７７、７９を有する。例えば、実装構造体７４は、一組の赤色ＬＥＤの電気接点７７、７９、一組の青色ＬＥＤの電気接点７７、７９、及び一組の緑色ＬＥＤの電気接点７７、７９を有することができる。
【００４９】
他の実施形態では、ＬＥＤは複数のＬＥＤ素子を有することができ、各ＬＥＤ素子はＬＥＤ素子あたり１つのリードと１つの共通アースを有する。従って、赤色、青色、及び緑色ＬＥＤ素子を有するＬＥＤは、上述したような６本のリードに対して４本のリードで構成可能である。それ故に、複数の回路構成が考えられ、これらの構成は本開示の範囲内である。
【００５０】
第１の脚部２２（上述したように第１の機械的取付脚と称される場合がある）は、実装構造体７４の第１の面７６と並行して嵌合し得る。同様に、第２の脚部２４（上述したように第２の機械的取付脚と称される場合がある）は、実装構造体７４の第２の面７８と並行して嵌合し得る。従って、第１及び第２の機械的取付脚は、ＬＥＤ１０と基材７０との間に機械的（可能であれば取り外し可能に）連結をもたらすように、実装構造体７４と協働し得る。
【００５１】
更に、基材７０の表面７２は、ＬＥＤ１０と１つ以上の制御回路との間に電気的連絡をもたらす実装構造体７４の表面上又は内部で電気接点７７、７９に接続する回路トレース又は模様付き導電層（図示なし）を備えていてもよい。存在する場合、回路トレース又は模様付き導電層は、いずれかの好適な方法で、銅、ニッケル、金、アルミニウム、スズ、鉛、銀、インジウム、ガリウム、及びそれらの組み合わせなどのいずれかの好適な導電性材料から形成されてもよい。回路トレース又は模様付き導電層は、個別に形成され、続いて、表面７２に固定されてもよい。
【００５２】
場合によっては、回路トレース又は模様付き導電層は表面７２上に直接形成されてもよい。例えば、模様付き導電層は、化学エッチング、フォトリソグラフィー、化学蒸着、インクジェット印刷、スクリーン印刷、スパッタリング、電気メッキなどの当該技術分野において既知のいずれかの好適な技術を用いて形成及び模様付けされてもよい。
【００５３】
場合によっては、表面７２の少なくとも一部は、表面上に入射したいかなる光も反射する反射層又はコーティングを含んでいてもよい。いずれかの高反射材料は、そのような層又はコーティングに使用されてもよい。場合によっては、反射層又はコーティングは、表面７２上に存在し得るいずれかの模様付き導電層に覆われていない表面７２の少なくとも一部分を覆い得ると考えられる。
【００５４】
基材７０は可撓性又は非可撓性であってもよく、いずれか好適な材料から形成され得る。場合によっては、基材７０は、金型成形、押出成形、ないしは別の方法で形成され、基材７０の単一又は一体型の部品として実装構造体７４を備えていてもよい。非可撓性の基材７０を形成するのに好適な材料の例としては、銅及び銅合金、アルミニウム及びアルミニウム合金、鋼、スズ、ＦＲ４、熱導電性ポリマーなどが挙げられる。可撓性の基材７０を形成するのに好適な材料の例としては、ポリイミド、ポリエステル、及び３Ｍ社（ミネソタ州セントポール）から入手可能な多層高分子反射被膜のビクイティ（商標）ＥＳＲフィルムが挙げられる。
【００５５】
図６は、ＬＥＤアセンブリ８０の例示的且つ非限定的な例を示す。とりわけ、図６は基材８２上に配置されたＬＥＤ３２（図２）の分解図である。ＬＥＤアセンブリ６８では、例示にＬＥＤ１０を使用しているが、図４に示すようなＬＥＤ６２も使用可能であることに留意すべきである。
【００５６】
基材８２は実装構造体８４を備える。実装構造体８４は、溝８８内に配置された実装リブ８６を備える。基材８２は、望ましい場合には、図５の基材７０に関して上述したような、導電パターン（示されていない）及び／又は反射層又はコーティング（示されていない）、並びに２つ又はそれ以上のＬＥＤ素子１２を個別に電力供給及び／又は制御するための２つ又はそれ以上の組の電気接点９５、９７を備えていてもよい。
【００５７】
一部の実施形態では、実装構造体８４は、基材８２内に形成された平面的な底面（示されていない）を有する溝８８である。これらの実施形態では、ＬＥＤ３２、６２は、基材８２の溝８８の平面的な底面と嵌合する平面的な底面（示されていない）を有することができ、従ってこれらの実施形態では実装リブ８６が存在しない場合がある。
【００５８】
実装リブ８６は、第１の脚部４０の内面と接触し得る第１の面９０、及び第２の脚部４２の内面と接触し得る第２の面９２を備えることが分かる。溝８８は、第１の脚部４０の外面上に配置された第１の電極４４と相互作用し得る第１の溝壁９４、及び第２の脚部４２の外面上に配置された第２の電極４６と相互作用し得る第２の溝壁９６を備えていてもよい。第１の溝壁９４は、第１の電極４４と電気的接触をもたらすよう配置及び構成された電気接点９５を含んでいてもよい。同様に、第２の溝壁９６は、第２の電極４６と電気的接触をもたらすよう配置及び構成された電気接点９７を含んでいてもよい。
【００５９】
電気接点９５及び９７は、例えばＬＥＤ１０（図１）又はＬＥＤ４８（図３）を使用する場合、それぞれ実装リブ８６の第１の面９０及び第２の面９２に移動可能である。溝８８及び／又は実装リブ８６が導電性材料から形成されている場合、絶縁材料を使用して電気接点９５及び９７を絶縁し得る。
【００６０】
場合によっては、望ましい場合には、実装リブ８６は中空であってもよく、開口９８（透視画法で示される）を備えていてもよい。場合によっては、熱分散の助けとなるように、開口９８内に作動流体を配置してもよい。作動流体は静止状態であってもよく、又は開口９８内を通って往復運動ないしは循環をしていてもよい。熱伝達率が高い流体など、いずれかの好適な作動流体が使用されてもよい。
【００６１】
実装リブ８６及び／又は溝８８は、どちらへＬＥＤをそこへ固定するとしても対応するようにサイズを決め得る。溝８８及び／又は実装リブ８６は、いずれかの好適な方法で形成され得る。場合によっては、溝８８及び実装リブ８６は基材８２内に成形されてもよい。望ましい場合には、溝８８及び実装リブ８６は、基材８２から材料を研削ないしは別の方法で除去して形成され得る。基材８２は、基材７０（図５）に関して記載したものなどのいずれかの好適な材料から形成され得る。
【００６２】
図７は、構造化された実装構造体１０６を支持する基材１０４上に配置された、ＬＥＤ１０２を備えるＬＥＤアセンブリ１００の例示的且つ非限定的な例を示す。ＬＥＤ１０２は、ＬＥＤ本体１０８内に配置されたＬＥＤ素子１２を備える。ＬＥＤ本体１０８は、上述したように反射面３０を備える。ＬＥＤ１０２は、構造化された放熱板１１０も備える。構造化された放熱板１１０は、上述したようにいずれかの好適な材料から形成され得る（例えば、図１の放熱板１４に関して記載された材料など）。
【００６３】
構造化された放熱板１１０の下部は、構造化された実装構造体１０６内に形成された、いくつかの又は多数の対応する構造体１１４に対して相補的である、いくつかの又は多数の構造体１１２を備えていることが分かる。これにより、場合によっては、より大きな接触表面積をもたらす可能性があり、その結果、ＬＥＤ１０２を基材１０４に実装するための増大した摩擦をもたらし得る。また、これにより改善された熱伝達ももたらし得る。場合によっては、図に示すように、構造化された構造体１１４は、ＬＥＤ素子１２に電気的連絡をもたらすように使用され得る回路トレース１１６を備えていてもよい。望ましい場合には、構造化された放熱板１１０は、ＬＥＤ１０２を基材１０４に固定するのに役立つように、基材１０４内に形成されたノッチ１０５と相互作用し得るラッチ１１１又はその他の突出部を備えていてもよい。
【００６４】
いずれかの好適な技術を使用して、構造体１１２及び構造体１１４を形成し得る。場合によっては、構造体１１２及び／又は構造体１１４は、微細複製プロセス、金型成形、押出成形などによって形成されてもよい。場合によっては、構造体１１２及び／又は構造体１１４は、個別に形成され、続いて、構造化された放熱板１１０及び／又は基材１０６にそれぞれ固定されてもよい。
【００６５】
図８は、基材１２０及び実装構造体１２２を備える発光装置１１８の例示的且つ非限定的な例を示す。場合によっては、実装構造体１２２は、細長い実装構造体であると考えられてもよい。実装構造体１２２は基材１２０から延びる実装リブのように図示されているが、実装構造体１２２はまた、図６に示すような溝、又は図７に示すような構造化された実装構造体も備えることができることに留意すべきである。
【００６６】
示された図では、合わせて４つのＬＥＤ１２４が見て取れる。場合によっては、発光装置１１８は、１つ、２つ、又は３つのＬＥＤ１２４を備え得ることは理解されるであろう。場合によっては、発光装置１１８は、より多くのＬＥＤ１２４を備えていてもよい。場合によっては、ＬＥＤ１２４は、用途に応じて均一又は不均一の間隔で離間されてもよい。実装構造体１２２は、カスタマイズされた間隔を可能にするように適合される。
【００６７】
各ＬＥＤ１２４は、実装構造体１２２に機械的に固定される。場合によっては、各ＬＥＤ１２４は実装構造体１２２上にプレス嵌めされていてもよい。各ＬＥＤ１２４は、望ましい場合には、実装構造体１２２上にスナップ嵌めされていてもよい。場合によっては、各ＬＥＤ１２４は、各ＬＥＤ１２４を固定するのに十分な実装構造体１２２との接続部を有していてもよい。場合によっては、各ＬＥＤ１２４は実装構造体１２２に取り外し可能に固定されていてもよい。
【００６８】
一部の実施形態では、接続部は、下部にある伝導体と圧接接触することで電気的接続を可能にする。これらの実施形態では、絶縁材料又は誘電材料が電気接点又はＬＥＤ上の電極の少なくとも一部を覆っており、ＬＥＤが実装構造体上に機械的に固定又は押し込まれると、誘電材料の少なくとも一部が移動することで電気的接触が達成される。
【００６９】
図９は、基材１２８及びいくつかの実装構造体１３０を備える発光アレイ１２６の例示的且つ非限定的な例を示す。合わせて３つの実装構造体１３０が示されているが、発光アレイ１２６は実装構造体１３０を２つだけしか備えていなくても、又は４つ以上の多くの実装構造体１３０を備えていてもよいことは理解されるであろう。各実装構造体１３０は、細長い実装構造体であると考えられてもよい。各実装構造体１３０は実装リブであるように示されているが、各実装構造体は上述したような溝又は構造化された実装構造体も備え得ることに留意すべきである。
【００７０】
示された図では、合わせて４つのＬＥＤ１２４が各実装構造体１３０に固定されているのが見て取れる。場合によっては、各実装構造体１３０は、１つ、２つ、又は３つ、あるいは多数のＬＥＤ１２４を備え得ることは理解されるであろう。
【００７１】
各ＬＥＤ１２４は、実装構造体１３０に機械的に固定される。場合によっては、各ＬＥＤ１２４は実装構造体１３０上にプレス嵌めされていてもよい。各ＬＥＤ１２４は、望ましい場合には、実装構造体１３０上にスナップ嵌めされていてもよい。場合によっては、各ＬＥＤ１２４は、各ＬＥＤ１２４を固定するのに十分な実装構造体１３０との接続部を有していてもよい。場合によっては、各ＬＥＤ１２４は実装構造体１３０に取り外し可能に固定されていてもよい。
【００７２】
本明細書に記載のＬＥＤ実装構造体は、任意の形状に形成され、あるいは任意の形状又はサイズに切断され、その後、本明細書に記載の発光装置及び／又は発光アレイを形成するように、本明細書に記載のＬＥＤを装着することができる。
【００７３】
発光装置１１８（図８）及び発光アレイ１２６（図９）などの本明細書に記載のＬＥＤ実装構造体は、様々な異なる用途に使用され得る。例えば、これらの発光構造体は、ディスプレイ、バックライト付き標識、及び装飾的且つ一般的な照明に使用され得る。
【００７４】
本願明細書に記載の引例及び刊行物は、参照することにより本願明細書全体に組み込まれる。本開示の例示的実施形態を検討するとともに本開示の範囲内の可能な変形例を参照してきた。本開示のこれらの及び他の、変形例及び変更例は開示の範囲から逸脱することなく当業者には明らかであろうとともに、本開示は本明細書に記載された例示的実施形態に限定されないことは理解されよう。従って本開示は冒頭に提示した特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００７５】
本開示は、添付図面の詳細な説明を考慮すれば、より完全に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本明細書に記載の例示的且つ非限定的なＬＥＤ（発光ダイオード）の概略的側面図。
【図２】本明細書に記載の例示的且つ非限定的なＬＥＤの概略的側面図。
【図３】本明細書に記載の例示的且つ非限定的なＬＥＤの概略的側面図。
【図４】本明細書に記載の例示的且つ非限定的なＬＥＤの概略的側面図。
【図５】本明細書に記載の例示的且つ非限定的なＬＥＤアセンブリの概略的分解側面図。
【図６】本明細書に記載の例示的且つ非限定的なＬＥＤアセンブリの概略的分解側面図。
【図７】本明細書に記載の例示的且つ非限定的なＬＥＤアセンブリの概略的側面図。
【図８】図本明細書に記載の例示的且つ非限定的な発光装置の概略的平面図。
【図９】本明細書に記載の例示的且つ非限定的な発光アレイの概略的平面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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