(57)【要約】  電球形状の殻と熱伝導性の流体又はゲルを殻内に有するＬＥＤ電球に関する。この電球は、少なくとも１つのＬＥＤを殻内に含んでいる。この電球は、少なくとも１つのＬＥＤを殻と基部の内に含んでいる。基部は、電気ソケット内に適合するよう構成され、一連のねじ山と基部ピンを含み、ねじ山と基部ピンは、標準的電気ソケット内に受容される大きさである。その代わりに、基部が適当な電気ソケット内に適合するように構成することもできる。
2009535784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電球形状の殻、
前記電球形状の殻内の熱伝導性流体、
前記電球形状の殻内の少なくとも１つのＬＥＤ、及び
ねじ込み基部であって、一連のねじ山と基部ピンとから成り、前記ねじ山と基部ピンが標準的電気ソケット内に受容される大きさである基部
から成る、ＬＥＤ電球。
【請求項２】
前記殻がプラスチックである、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
前記少なくとも１つのＬＥＤの少なくとも一部が前記流体内にある、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
前記少なくとも１つのＬＥＤが薄い殻壁を通して前記流体に熱的に結合している、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項５】
更に電源から成り、前記少なくとも１つのＬＥＤに対する前記電源が前記電球の前記基部内にある、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項６】
前記少なくとも１つのＬＥＤ用の前記電源が既存電源に合致し、既存設備に電球を使用できる、請求項５記載のＬＥＤ電球。
【請求項７】
前記流体が光学的に透明である、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項８】
前記流体が電気的に絶縁性である、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項９】
更に前記殻内の分散材料から成り、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１０】
更に前記流体内の分散材料から成り、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１１】
更に前記殻内の色変更材料から成り、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１２】
更に前記流体内の色変更材料から成り、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１３】
前記殻の材料が光学的に透明である、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１４】
更に前記流体内の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１５】
更に前記電球形状殻内の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１６】
更に前記流体に染料を追加することから成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１７】
更に前記電球形状殻に染料を追加することから成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１８】
前記電球形状殻がポリカーボネートである、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１９】
前記流体が水である、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項２０】
更に前記水の中の分散材料から成り、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１９記載のＬＥＤ電球。
【請求項２１】
更に前記水の中の色変更材料から成り、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項１９記載のＬＥＤ電球。
【請求項２２】
更に前記水の中の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１９記載のＬＥＤ電球。
【請求項２３】
更に前記水の中の染料から成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１９記載のＬＥＤ電球。
【請求項２４】
前記流体が鉱油である、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項２５】
更に前記鉱油の中の分散材料から成り、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項２４記載のＬＥＤ電球。
【請求項２６】
更に前記鉱油の中の色変更材料から成り、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項２４記載のＬＥＤ電球。
【請求項２７】
更に前記鉱油の中の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項２４記載のＬＥＤ電球。
【請求項２８】
更に前記鉱油の中の染料から成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項２４記載のＬＥＤ電球。
【請求項２９】
前記流体が静止している、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３０】
前記流体が大気に晒されるとゲル化する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３１】
前記流体がゲルである、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３２】
更に前記ゲル中の分散材料から成り、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項３１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３３】
更に前記ゲル中の色変更材料から成り、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色から第２の色に変更する、請求項３１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３４】
更に前記ゲル中の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項３１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３５】
更に前記ゲル中の染料から成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項３１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３６】
前記ゲルがポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）である、請求項３１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３７】
プラスチックの電球形状殻を生成すること、
前記殻に少なくとも部分的に流体を注入することであって、前記流体は熱伝導性であること、及び
前記流体内に少なくとも１つのＬＥＤを設置すること
から成る、ＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項３８】
更に前記殻にねじ込み基部を取り付けることから成り、前記基部は一連のねじ山と基部ピンから成り、前記ねじ山と基部ピンは標準的な電気ソケットで受容される大きさである、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
更に前記電球に電源を取り付けることから成る、請求項３７記載の方法。
【請求項４０】
前記ＬＥＤ用の電源が既存電源に合致し、電球を既存設備に使用できる、請求項３７記載の方法。
【請求項４１】
前記流体が光学的に透明である、請求項３７記載の方法。
【請求項４２】
前記流体が電気的に絶縁性である、請求項３７記載の方法。
【請求項４３】
前記流体は静止するようになっている、請求項３７記載の方法。
【請求項４４】
更に前記流体中で光を分散する手段と色変更する手段の双方又は一方から成る、請求項３７記載の方法。
【請求項４５】
光を分散する前記手段が前記流体中の泡である、請求項４４記載の方法。
【請求項４６】
光を色変更する前記手段が前記流体中の染料である、請求項４４記載の方法。
【請求項４７】
前記殻の材料が光学的に透明である、請求項３７記載の方法。
【請求項４８】
更に前記殻中に含まれ、光を分散する手段と色変更する手段の双方又は一方から成る、請求項３７記載の方法。
【請求項４９】
光を分散する前記手段が前記殻中の泡である、請求項４８記載の方法。
【請求項５０】
光を色変更する前記手段が前記殻中の染料である、請求項４８記載の方法。
【請求項５１】
プラスチックの電球形状殻を生成すること、
前記プラスチックの電球形状殻内に少なくとも１つのＬＥＤを設置すること、及び
前記殻に少なくとも部分的に流体を注入することであって、前記流体は熱伝導性であること
から成る、ＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項５２】
更に前記殻にねじ込み基部を取り付けることから成り、前記基部は一連のねじ山と基部ピンから成り、前記ねじ山と基部ピンは標準的な電気ソケットで受容される大きさである、請求項５１記載の方法。
【請求項５３】
更に前記電球に電源を取り付けることから成る、請求項５１記載の方法。
【請求項５４】
前記ＬＥＤ用の電源が既存電源に合致し、電球を既存設備に使用できる、請求項５１記載の方法。
【請求項５５】
前記流体が光学的に透明である、請求項５１記載の方法。
【請求項５６】
前記流体が電気的に絶縁性である、請求項５１記載の方法。
【請求項５７】
前記流体は静止するようになっている、請求項５１記載の方法。
【請求項５８】
更に前記流体中で光を分散する手段と色変更する手段の双方又は一方から成る、請求項５１記載の方法。
【請求項５９】
光を分散する前記手段が前記流体中の泡である、請求項５８記載の方法。
【請求項６０】
光を色変更する前記手段が前記流体中の染料である、請求項５８記載の方法。
【請求項６１】
前記殻の材料が光学的に透明である、請求項５１記載の方法。
【請求項６２】
更に前記殻中に含まれ、光を分散する手段と色変更する手段の双方又は一方から成る、請求項５１記載の方法。
【請求項６３】
光を分散する前記手段が前記殻中の泡である、請求項６２記載の方法。
【請求項６４】
光を色変更する前記手段が前記殻中の染料である、請求項６２記載の方法。
【請求項６５】
電球形状の殻、
前記殻内の熱伝導性流体、
前記殻内の少なくとも１つのＬＥＤ、及び
標準的電気ソケット内に受容されるように構成されている基部
から成る、ＬＥＤ電球。
【請求項６６】
前記殻がプラスチックである、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項６７】
前記少なくとも１つのＬＥＤの少なくとも一部が前記流体内にある、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項６８】
前記少なくとも１つのＬＥＤが薄い殻壁を通して前記流体に熱的に結合している、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項６９】
更に電源から成り、前記少なくとも１つのＬＥＤに対する前記電源が前記電球内にある、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項７０】
前記少なくとも１つのＬＥＤ用の前記電源が既存電源に合致し、既存設備に電球を使用できる、請求項６９記載のＬＥＤ電球。
【請求項７１】
前記流体が光学的に透明である、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項７２】
前記流体が電気的に絶縁性である、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項７３】
更に前記殻内の分散材料から成り、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項７４】
更に前記流体内の分散材料から成り、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項７５】
更に前記殻内の色変更材料から成り、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項７６】
更に前記流体内の色変更材料から成り、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項７７】
前記殻の材料が光学的に透明である、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項７８】
更に前記流体内の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項７９】
更に前記殻内の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項８０】
更に前記流体に染料を追加することから成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項８１】
更に前記殻に染料を追加することから成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項８２】
前記殻がポリカーボネートである、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項８３】
前記流体が水である、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項８４】
更に前記水の中の分散材料から成り、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項８３記載のＬＥＤ電球。
【請求項８５】
更に前記水の中の色変更材料から成り、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項８３記載のＬＥＤ電球。
【請求項８６】
更に前記水の中の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項８３記載のＬＥＤ電球。
【請求項８７】
更に前記水の中の染料から成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項８３記載のＬＥＤ電球。
【請求項８８】
前記流体が鉱油である、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項８９】
更に前記鉱油の中の分散材料から成り、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項８８記載のＬＥＤ電球。
【請求項９０】
更に前記鉱油の中の色変更材料から成り、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項８８記載のＬＥＤ電球。
【請求項９１】
更に前記鉱油の中の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項８８記載のＬＥＤ電球。
【請求項９２】
更に前記鉱油の中の染料から成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項８８記載のＬＥＤ電球。
【請求項９３】
前記流体が静止している、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項９４】
前記流体が大気に晒されるとゲル化する、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項９５】
前記流体がゲルである、請求項６５記載のＬＥＤ電球。
【請求項９６】
更に前記ゲル中の分散材料から成るか、又は前記ゲル自体が分散材料であり、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項９５記載のＬＥＤ電球。
【請求項９７】
更に前記ゲル中の色変更材料から成るか、又は前記ゲル自体が色変更材料であり、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色から第２の色に変更する、請求項９５記載のＬＥＤ電球。
【請求項９８】
更に前記ゲル中の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項９５記載のＬＥＤ電球。
【請求項９９】
更に前記ゲル中の染料から成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項９５記載のＬＥＤ電球。
【請求項１００】
前記ゲルが水素化ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）である、請求項９５記載のＬＥＤ電球。
【請求項１０１】
電球形状殻を生成すること、
前記殻に少なくとも部分的に熱伝導性流体を注入すること、及び
前記流体内に少なくとも１つのＬＥＤを設置すること
から成る、ＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項１０２】
更に前記殻に基部を取り付けることから成り、前記基部はソケットで受容されるように構成されている、請求項１０１記載の方法。
【請求項１０３】
更に前記電球に電源を取り付けることから成る、請求項１０１記載の方法。
【請求項１０４】
前記少なくとも１つのＬＥＤ用の電源が既存電源に合致し、電球を既存設備に使用できる、請求項１０１記載の方法。
【請求項１０５】
前記流体が光学的に透明である、請求項１０１記載の方法。
【請求項１０６】
前記流体が電気的に絶縁性である、請求項１０１記載の方法。
【請求項１０７】
前記流体は静止するようになっている、請求項１０１記載の方法。
【請求項１０８】
前記流体がゲルである、請求項１０１記載の方法。
【請求項１０９】
更に前記ゲル中の分散材料から成るか、又は前記ゲル自体が分散材料であり、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１０８記載の方法。
【請求項１１０】
更に前記ゲル中の色変更材料から成るか、又は前記ゲル自体が色変更材料であり、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色から第２の色に変更する、請求項１０８記載の方法。
【請求項１１１】
更に前記ゲル中の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１０８記載の方法。
【請求項１１２】
更に前記ゲル中の染料から成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項１０８記載の方法。
【請求項１１３】
前記ゲルが水素化ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）である、請求項１０８記載の方法。
【請求項１１４】
更に前記流体中で光を分散する手段と色変更する手段の双方又は一方から成る、請求項１０１記載の方法。
【請求項１１５】
光を分散する前記手段が前記流体中の泡である、請求項１１４記載の方法。
【請求項１１６】
光を色変更する前記手段が前記流体中の染料である、請求項１１４記載の方法。
【請求項１１７】
前記殻の材料が光学的に透明である、請求項１０１記載の方法。
【請求項１１８】
更に前記殻中に含まれ、光を分散する手段と色変更する手段の双方又は一方から成る、請求項１０１記載の方法。
【請求項１１９】
光を分散する前記手段が前記殻中の泡である、請求項１０１記載の方法。
【請求項１２０】
光を色変更する前記手段が前記殻中の染料である、請求項１０１記載の方法。
【請求項１２１】
電球形状殻を生成すること、
前記殻内に少なくとも１つのＬＥＤを設置すること、及び
前記殻に少なくとも部分的に熱伝導性流体を注入すること
から成る、ＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項１２２】
更に前記殻に基部を取り付けることから成り、前記基部はソケットで受容されるように構成されている、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２３】
更に前記電球に電源を取り付けることから成る、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２４】
前記少なくとも１つのＬＥＤ用の電源が既存電源に合致し、電球を既存設備に使用できる、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２５】
前記流体が光学的に透明である、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２６】
前記流体が電気的に絶縁性である、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２７】
前記流体は静止するようになっている、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２８】
更に、前記流体中で光を分散する手段と色変更する手段の双方又は一方から成る、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２９】
光を分散する前記手段が前記流体中の泡である、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３０】
光を色変更する前記手段が前記流体中の染料である、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３１】
前記殻の材料が光学的に透明である、請求項１２１記載の方法。
【請求項１３２】
更に前記殻中に含まれ、光を分散する手段と色変更する手段の双方又は一方から成る、請求項１２１記載の方法。
【請求項１３３】
光を分散する前記手段が前記殻中の泡である、請求項１３２記載の方法。
【請求項１３４】
光を色変更する前記手段が前記殻中の染料である、請求項１３２記載の方法。
【請求項１３５】
前記流体がゲルである、請求項１２１記載の方法。
【請求項１３６】
更に前記ゲル中の分散材料から成るか、又は前記ゲル自体が分散材料であり、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１３５記載の方法。
【請求項１３７】
更に前記ゲル中の色変更材料から成るか、又は前記ゲル自体が色変更材料であり、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色から第２の色に変更する、請求項１３５記載の方法。
【請求項１３８】
更に前記ゲル中の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１３５記載の方法。
【請求項１３９】
更に前記ゲル中の染料から成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項１３５記載の方法。
【請求項１４０】
前記ゲルが水素化ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）である、請求項１３５記載の方法。
【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５月２日に出願されたアメリカ合衆国仮特許出願第６０／７９７１８７号の優先権を主張するものであり、これをこの参照によって全体的にここに組み込む。
【０００２】
発明の分野
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）電球照明に使用される電球の交換に関し、特に、取り除く電球の光出力に交換用電球が合致できるようにするためにＬＥＤが発生する熱を効率的に除去することに関する。
【０００３】
発明の背景
ＬＥＤは、半導体接合から成り、この接合を流れる電流により発光する。一見すると、ＬＥＤは伝統的なタングステンフィラメント白熱電球を置き換えるのに好適であるように見える。それは同電力では白熱電球よりも遙かに多くの光出力を発生し、同じことであるが、それは同等の光に対して使用電力がかなり少なく、また、その運用年数は桁違いに大きく、すなわち、１０００〜２０００時間に対して１万〜１０万時間である。
【０００４】
しかしながら、ＬＥＤは、今までのところ、白熱電球代替物として広く採用することを妨げる多くの問題を持っている。その主なものは、ＬＥＤは所与の光出力に対して白熱電球より実質的に消費電力が少ないが、照明に適当な光を発生するためには未だ多くのワット数を要することである。白熱電球のタングステンフィラメントは約３０００゜（度）Ｋの温度で動作するが、ＬＥＤは、半導体であり、約１２０゜Ｃより熱くすることができない。このように、ＬＥＤは、実質的に熱の問題を持っており、白熱電球のように真空中で動作する場合、又は空気中の場合でさえ、急速に過熱し、故障する。このため、利用可能なＬＥＤ電球は極めて低い電力（すなわち約３Ｗ未満）に制限され、白熱灯と交換するには不十分な照明となっていた。「白色ＬＥＤ」を得るための付加的な方法は、ＪＫＬランプ（商標）の製品のように、青色又は他の色のＬＥＤに彩色カバーを用いることである。しかしながら、これは光の重大な損失を伴う。
【０００５】
この問題の可能な解決策の１つは、大きな金属ヒートシンクを用い、ＬＥＤに取り付けることである。そうすると、このヒートシンクは、電球から外方へ延び、ＬＥＤの熱を除去する。この解決策は、顧客が伝統的形状の白熱電球と大幅に異なる形状の電球を使用しないという共通認識のため、またヒートシンクによって既存設備への電球の装着が不可能となるという考慮から、好ましいものではなく、また実際に試みられなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の主要な問題を効果的に解決するような、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた発光器具を開発することを目的とする。その狙いとするところは、複数ＬＥＤから成り、光出力の強度が白熱電球に等しく、また最大定格温度を超えることがないように消散パワーをＬＥＤから効果的に除去する、白熱灯照明代替用の電球を提供することである。この器具は、電球形状の殻（shell）を含み、好ましくはポリカーボネートのようなプラスチックで形成される。この殻又は電球は、透明であってもよく、光を分散させる材料を内部に分散させて点光源を有しないように見せてもよく、またＬＥＤ光の青みがかった色をより黄色みがかった色に変換する材料を内部に分散させ通常の白熱電球の光により近づけてもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
１つの実施形態によれば、ＬＥＤ電球は、電球形状の殻（shell）であって該殻が任意の形状、又は電球に使用される他の伝統的な若しくは装飾的な任意の形状のもの、前記電球形状殻内の熱伝導性流体、前記電球形状殻内の少なくとも１つのＬＥＤ、及び電気ソケット内に受容される大きさである基部から成る。
【０００８】
他の実施形態によれば、ＬＥＤ電球の製造方法は、プラスチックの電球形状殻を生成すること、前記殻に少なくとも部分的に流体を注入することであって前記流体は熱伝導性であること、及び前記流体内に少なくとも１つのＬＥＤを設置することから成る。
【０００９】
更なる実施形態によれば、ＬＥＤ電球の製造方法は、プラスチックの電球形状殻を生成すること、前記プラスチックの電球形状殻内に少なくとも１つのＬＥＤを設置すること、及び前記殻に少なくとも部分的に流体を注入することであって前記流体は熱伝導性であることから成る。
【００１０】
図面の簡単な記述
添付図面は、本発明を更に理解するためのものであり、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、本発明の実施形態を例示しており、その説明と共に、本発明の原理を明白にするために役立つ。図面において、
図１は、流体中に実装されたＬＥＤ発光部を示すＬＥＤ交換電球の断面図であり、
図２は、流体と熱的接触を保って殻に埋め込まれたＬＥＤを示すＬＥＤ交換電球の断面図であり、
図３は、流体中に実装された複数のＬＥＤを示すＬＥＤ交換電球の断面図である。
【００１１】
詳細な記述
ここで、本発明の現在の好適実施形態について詳細に言及し、その例を添付図面で図示する。図面と説明においては、同一又は類似の部分に言及するために可能な限り同一の参照番号を用いる。設計の特徴に従い、各好適実施形態の詳細な説明を以下で行う。
【００１２】
図１は、１つの実施形態によるものであり、ＬＥＤ交換電球１０の断面図を示し、流体中に実装されたＬＥＤ発光部を示している。図１に示すように、ＬＥＤ交換電球１０は、ねじ込み基部２０、プラスチック殻３０、流体充填内部４０及び少なくとも１つのＬＥＤ５０を含む。ねじ込み基部２０は、一連のねじ山２２と基部ピン２４を含む。ねじ込み基部２０は、標準的な電気ソケット内にはまり、電気的に接触するように構成されている。電気ソケットは、本分野で知られている白熱電球又は他の標準的電球を受容する大きさであることが好ましい。しかし、当然のことながら、ねじ込み基部２０は、差し込み式基部のように、白熱電球を受容するように構成された任意の電気ソケットに適合するように変更することができる。ねじ込み基部２０は、ソケット内でねじ山２２と基部ピン２４を介して交流電源と電気的に接触する。ねじ込み基部２０内には、少なくとも１つのＬＥＤ５０の駆動に適した形態に交流電力を変換する電源（不図示）が存在する。また、電源は、基部以外の場所、電球内又はその完全な外部のいずれかにあってもよい。
【００１３】
少なくとも１つのＬＥＤ５０は、発光部５２と、電源に接続される一対の接続線５４とを含む。典型的には、ＬＥＤ５０の発光部５２は、ダイ、このダイを実際に配置するリードフレーム及びダイを包囲して保護し光を分散して色を変更する封入用エポキシから成る。ダイは、その形状から金床と呼ばれるリードフレームの一半の凹所に、導電性エポキシで接続される。金床の凹所は、発光を前方に投射する形状となっている。ダイ頂部の導線は、他のリードフレーム端子又はポストに接続される。当然のことながら、説明例はＬＥＤの単なる１実施形態であり、他の適当なＬＥＤ５０の構成を用いることもできる。図１に示すように、殻３０は、流体充填容積４０を完全に包み、漏洩を防止する。また、殻３０は、接続線５４が電源への密封接続を通って殻３０を通る状態で、少なくとも単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０の発光部５２を包む。当然のことながら、殻３０（又は囲い）は、任意の形状でよく、又は電球に使用される他の伝統的な若しくは装飾的な形状の内の任意のものでよく、球状、筒状、及び「炎」状の形状の殻３０を含むが、これに限定されない。代替的に、殻３０は、小形のフローレスント・ランプ（florescent  lamps）又は他の設計で使用される円筒状の要素とすることができる。
【００１４】
殻３０は、水又は鉱油のような熱伝導性流体６０で完全に又は部分的に充填する。しかし、当然のことながら、流体６０の代わりに任意の適当なゲル状材料を用いることができ、例えば大気圧又は空気にさらされたときにゼリー状となって損傷又は破壊された場合の電球１０からの流体６０の流出を防止するものである。例えば、ゲル状材料は、水素化（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）とすることができる。流体６０はＬＥＤ５０で発生された熱を殻３０へ伝達する手段として作用し、熱は、通常の白熱電球の場合のように、放射と対流により除去される。流体６０は、透明でもよく、光を分散する材料を内部に分散して含んで点光源がないように見せてもよく、また、ＬＥＤ光の青みがかった色を黄色みがかった色に変換する材料を内部に含んで通常の白熱電球からの光に更に似せるようにしてもよい。流体６０は、電気的に絶縁性であることが好ましい。加えて、流体６０は、殻３０中で静止していることが好ましい。
【００１５】
ＬＥＤ５０は、短絡しないように流体中に設置されている。流体が電気的に絶縁性であれば、特殊な対策をとる必要はない。しかし、流体が電気的に絶縁性でなければ、短絡防止のために、ＬＥＤ５０の導電部を電気的に絶縁する。
【００１６】
少なくとも１つのＬＥＤ５０又は複数のＬＥＤ５０を流体６０中に設置するとき、殻３０は、防水性封緘で、好ましくは殻３０と同じ材料で、密封される。ＬＥＤ５０に電力供給する電気接点は、密封が完成する前に封緘を通って取り出される。この導線は、電球の残部内に優先的に内蔵されるＬＥＤ電源に接続される。電源は、既存の設計と合致するように設計することが好ましく、既存設備の変更を要することなく電球を伝統的な電球と直接交換し得るようにする。
【００１７】
他の実施形態では、殻３０と流体６０の双方又は一方は、複数の泡（不図示）を含むことができ、泡は、少なくとも１つのＬＥＤ５０の光を散乱する。更に他の実施形態では、殻３０、又は殻３０内の流体６０に染料を追加することができ、染料は、少なくとも１つのＬＥＤ５０の光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する。
【００１８】
図２は、本発明の更なる実施形態によるものであり、ＬＥＤ交換電球１０の断面図を示し、流体６０と熱的接触を保ち、殻中に組み込まれたＬＥＤ５０を示している。ＬＥＤ交換電球１０は、ねじ込み基部２０、殻２０２、流体充填容積４０、単一発光部又は複数発光部５２を有する少なくとも１つのＬＥＤ５０を含む。ねじ込み基部２０は、ソケット中でねじ山２２と基部ピン２４により交流電源と電気的に接触する。ねじ込み基部２０内には、交流電力を少なくとも１つのＬＥＤ５０の駆動に適当な形態に変換する電源（不図示）が存在する。単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０は、電源に接続する接続線５４と、単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ自体５２との２つの部分から成る。殻３０は、漏洩防止のために流体充填容積４０を完全に包み込む。また、殻３０は、電源に接続する接続線５４と共に、単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０を包み込む。この実施形態では、単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０は、薄い殻壁７０を通して流体４０に熱結合している。この殻壁７０は、単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０によって放散された熱に対して、流体４０への低熱抵抗路となる。
【００１９】
図３は、本発明の他の実施形態によるものであり、流体中に実装された複数ＬＥＤ５０から成るＬＥＤ交換電球１０の断面図を示す。ＬＥＤ交換電球は、主として、ねじ込み基部２０、殻３０、流体充填容積４０、及び接続具兼支持具５６を有する複数のＬＥＤ５０を含む。複数のＬＥＤ５０は、光源を適当な形状に分布させるよう配置された少なくとも３個又は４個のＬＥＤダイであることが好ましい。１つの実施形態では、複数のＬＥＤ５０は、４面体形状に配置される。ねじ込み基部２０は、ソケット中でねじ山２２と基部ピン２４により交流電源と電気的に接触する。ねじ込み基部２０内には、交流電力を単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤの駆動に適当な形態に変換する電源（不図示）が存在する。単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０は、電源に接続する接続線５６と、単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ自体５０との２つの部分から成る。接続線５６は、単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０の支持具として機能するよう十分硬く、また、多数素子が存在する場合にＬＥＤ５０間の相互接続を形成する。殻３０は、漏洩防止のために流体充填容積４０を完全に包み込む。また、殻３０は、電源への密封接続を通して殻３０から出てくる接続線５６と共に、少なくとも単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０を包み込む。当然のことながら、他の実施形態では、支持具は、相互接続具又は接続具と異なる材料でもよい。
【００２０】
当然のことながら、図１〜３に示されたＬＥＤ交換電球は標準的白熱電球に対する交換電球として示されているが、電球１０とここで説明した方法は、他の任意の電力供給用システム又は配置の用途に適用することができ、懐中電灯、自動車や単車の前照灯、手提げ灯を含む任意の照明システムに用いることができる。
【００２１】
当業者にとっては明らかであるが、本発明の範囲又は精神を逸脱することなく本発明の構成に種々の修正や変更を加えることが可能である。上記記載に照らし、意図されていることは、本発明が、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲に入るものであれば本発明の修正や変更を含むことである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】流体中に実装されたＬＥＤ発光部を示すＬＥＤ交換電球の断面図である。
【図２】流体と熱的接触を保って殻に埋め込まれたＬＥＤを示すＬＥＤ交換電球の断面図である。
【図３】流体中に実装された複数のＬＥＤを示すＬＥＤ交換電球の断面図である。
【図１】
2009535784.tif 000003
【図２】
2009535784.tif 000004
【図３】
2009535784.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月6日(2008.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
殻、
前記殻内の熱伝導性流体、
前記殻内の少なくとも１つのＬＥＤ、及び
電気ソケット内に受容されるように構成されている基部
から成る、ＬＥＤ電球。
【請求項２】
更に電源から成り、前記少なくとも１つのＬＥＤ用の前記電源が既存電源に合致し、既存設備に電球を使用できる、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
前記少なくとも１つのＬＥＤが薄い殻壁を通して前記流体に熱的に結合している、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
前記流体が静止している、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項５】
前記流体が大気に晒されるとゲル化する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項６】
前記流体が鉱油である、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項７】
前記流体が水である、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項８】
更に前記流体内の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項９】
更に前記殻内の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１０】
更に前記流体に追加された染料から成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１１】
更に前記殻に追加された染料から成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１２】
前記基部がねじ込み基部であって、前記ねじ込み基部が一連のねじ山と基部ピンとから成り、前記ねじ山と基部ピンが標準的電気ソケット内に受容される大きさである、請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１３】
殻、
前記殻内の熱伝導性ゲル、
前記殻内の少なくとも１つのＬＥＤ、及び
電気ソケット内に受容されるように構成されている基部
から成る、ＬＥＤ電球。
【請求項１４】
更に電源から成り、前記少なくとも１つのＬＥＤ用の前記電源が既存電源に合致し、既存設備に電球を使用できる、請求項１３記載のＬＥＤ電球。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのＬＥＤが薄い殻壁を通して前記ゲルに熱的に結合している、請求項１３記載のＬＥＤ電球。
【請求項１６】
前記ゲルが水素化ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）である、請求項１３記載のＬＥＤ電球。
【請求項１７】
更に前記ゲル中の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１３記載のＬＥＤ電球。
【請求項１８】
更に前記殻内の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１３記載のＬＥＤ電球。
【請求項１９】
更に前記ゲルに追加された染料から成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項１３記載のＬＥＤ電球。
【請求項２０】
更に前記殻に追加された染料から成り、前記染料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項１３記載のＬＥＤ電球。
【請求項２１】
更に前記ゲル中の分散材料から成るか、又は前記ゲル自体が分散材料であり、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項１３記載のＬＥＤ電球。
【請求項２２】
更に前記ゲル中の色変更材料から成るか、又は前記ゲル自体が色変更材料であり、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項１３記載のＬＥＤ電球。
【請求項２３】
前記基部がねじ込み基部であって、前記ねじ込み基部が一連のねじ山と基部ピンとから成り、前記ねじ山と基部ピンが標準的電気ソケット内に受容される大きさである、請求項１３記載のＬＥＤ電球。
【請求項２４】
殻を生成すること、
前記殻に少なくとも部分的に熱伝導性流体を注入すること、及び
前記殻内に少なくとも１つのＬＥＤを設置することであって、前記少なくとも１つのＬＥＤが前記流体に熱的に結合していること
から成る、ＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２５】
更に前記殻にねじ込み基部を取り付けることから成り、前記基部は一連のねじ山と基部ピンから成り、前記ねじ山と基部ピンは標準的な電気ソケットで受容される大きさである、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
更に前記電球に電源を取り付けることから成り、前記ＬＥＤ用の電源が既存電源に合致し、電球を既存設備に使用できる、請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
殻を生成すること、
前記殻に少なくとも部分的に熱伝導性ゲルを注入すること、及び
前記殻内に熱的に少なくとも１つのＬＥＤを設置することであって、前記少なくとも１つのＬＥＤが前記ゲルに熱的に結合していること
から成る、ＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２８】
更に前記ゲル中の分散材料から成るか、又は前記ゲル自体が分散材料であり、前記分散材料が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
更に前記ゲル中の色変更材料から成るか、又は前記ゲル自体が色変更材料であり、前記色変更材料が前記ＬＥＤからの光を第１の色スペクトルから第２の色スペクトルに変更する、請求項２７記載の方法。
【請求項３０】
更に前記ゲル中の複数の泡から成り、前記泡が前記少なくとも１つのＬＥＤからの光を分散する、請求項２７記載の方法。
【請求項３１】
前記ゲルが水素化ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）である、請求項２７記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
少なくとも１つのＬＥＤ５０は、発光部５２と、電源に接続される一対の接続線５４とを含む。典型的には、ＬＥＤ５０の発光部５２は、ダイ、このダイを実際に配置するリードフレーム及びダイを包囲して保護し光を分散して色を変更する封入用エポキシから成る。ダイは、その形状から金床と呼ばれるリードフレームの一半の凹所に、導電性エポキシで接続される。金床の凹所は、発光を前方に投射する形状となっている。ダイ頂部の導線は、他のリードフレーム端子又はポストに接続される。当然のことながら、説明例はＬＥＤの単なる１実施形態であり、他の適当なＬＥＤ５０の構成を用いることもできる。図１に示すように、殻３０は、流体充填容積４０を完全に包み、漏洩を防止する。また、殻３０は、接続線５４が電源への密封接続を通って殻３０を通る状態で、少なくとも単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０の発光部５２を包む。当然のことながら、殻３０（又は囲い）は、任意の形状でよく、又は電球に使用される他の伝統的な若しくは装飾的な形状の内の任意のものでよく、球状、筒状、及び「炎」状の形状の殻３０を含むが、これに限定されない。代替的に、殻３０は、小形の蛍光灯（fluorescent  lamps）又は他の設計で使用される円筒状の要素とすることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図２は、本発明の更なる実施形態によるものであり、ＬＥＤ交換電球１０の断面図を示し、流体６０と熱的接触を保ち、殻中に組み込まれたＬＥＤ５０を示している。ＬＥＤ交換電球１０は、ねじ込み基部２０、殻３０、流体充填容積４０、単一発光部又は複数発光部５２を有する少なくとも１つのＬＥＤ５０を含む。ねじ込み基部２０は、ソケット中でねじ山２２と基部ピン２４により交流電源と電気的に接触する。ねじ込み基部２０内には、交流電力を少なくとも１つのＬＥＤ５０の駆動に適当な形態に変換する電源（不図示）が存在する。単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０は、電源に接続する接続線５４と、単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ自体５２との２つの部分から成る。殻３０は、漏洩防止のために流体充填容積４０を完全に包み込む。また、殻３０は、電源に接続する接続線５４と共に、単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０を包み込む。この実施形態では、単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０は、薄い殻壁７０を通して流体４０に熱結合している。この殻壁７０は、単一ＬＥＤ又は複数ＬＥＤ５０によって放散された熱に対して、流体４０への低熱抵抗路となる。
【国際調査報告】
2009535784.tif 000006
2009535784.tif 000007
2009535784.tif 000008
2009535784.tif 000009
2009535784.tif 000010
2009535784.tif 000011
2009535784.tif 000012