(57)【要約】  照明装置（２）は、高反射上面を有する回路基板（４）と、前記上面に取り付けられ、第１の色を有する光を出射するように動作可能である少なくとも１つのＬＥＤチップ（６）と、を備える。弓形内面を有する蛍光体膜（８）は、ＬＥＤチップ（６）から所定の有限距離を維持するように構成される。蛍光体膜（８）は、ＬＥＤチップ（６）から出射された光が蛍光体膜（８）上に放射されるように配置される。蛍光体膜（８）の内面は、多重反射ゾーンを形成してＬＥＤチップ（６）による光吸収を低減するとともに蛍光体膜（８）と回路基板（４）の上面との間からの直接光漏洩を低減するように、回路基板（４）の上面をフードで覆う。蛍光体を含む蛍光体膜（８）は第１の色を有する光の少なくとも一部を第２の色を有する光に変換して、第１の色と第２の色とを混合することによって可視白色光を生成する。
2013531352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高反射上面を有する回路基板と、
前記回路基板の前記上面に取り付けられた少なくとも１つのＬＥＤチップであって、第１の色の光を出射するように動作可能である、少なくとも１つのＬＥＤチップと、
前記少なくとも１つのＬＥＤチップから所定の有限距離を維持するように構成されたアーチ形内面を有する蛍光体膜であって、前記蛍光体膜は、前記ＬＥＤチップから出射された光が前記蛍光体膜上に放射されるように配置され、前記蛍光体膜の前記内面は、多重反射ゾーンを形成して、前記少なくとも１つのＬＥＤチップによる光吸収を低減するとともに前記蛍光体膜と前記回路基板の前記上面との間からの直接光漏洩を低減するように前記回路基板の前記上面をフードで覆い、前記蛍光体膜は、前記少なくとも１つのＬＥＤチップによって出射された前記第１の色の光の少なくとも一部を前記第１の色よりも長い波長を有する第２の色の光にダウンコンバートする蛍光体を含み、前記第１および第２の色は、一緒に混合されると可視白色光を生成する、蛍光体膜と、
を備える照明装置。
【請求項２】
前記回路基板が取り付けられる上面を有するヒートシンクであって、前記少なくとも１つのＬＥＤチップによって生成される熱を放散させるために、前記少なくとも１つのＬＥＤチップの反対側の前記回路基板の側に配置される、ヒートシンクと、
前記ヒートシンクと対合し、かつ前記蛍光体膜を取り囲むように構成された下部縁部を含む、低光拡散または透明カバーと、
をさらに備える請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記回路基板と前記ヒートシンクとの間にサーマルペーストまたはグリースをさらに含む請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記蛍光体膜が、蛍光体層と透明支持層とで構成された多層構造を有する請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項５】
前記蛍光体膜が、均一に分散された多種蛍光体粒子を含む透明層を有する請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのＬＥＤチップが、前記回路基板に接合およびカプセル封止された請求項１から４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記第１の色の光が、３００〜５００ｎｍの間の波長範囲にある請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
前記第２の色の光が、５００〜７００ｎｍの間の波長範囲にある請求項１に記載の照明装置。
【請求項９】
前記ヒートシンクが、複数のウィングを含む請求項２から８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのＬＥＤチップが、シリコーンカプセル封止を用いるチップオンボード（ＣＯＢ）によって、前記回路基板の前記上面に取り付けられた請求項２から９のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記回路基板の上面が、はんだマスクを伴い（または伴わず）、ＰＣＢ、ＭＣＰＣＢ、セラミック、またはエナメルで製作された請求項２から１０のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのＬＥＤチップが、リードフレームでパッケージ化され、かつ表面実装（ＳＭＴ）またはスルーホール技法によって、前記回路基板の前記上面に取り付けられた請求項２から９のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１３】
はんだマスクを伴い（または伴わず）、ＰＣＢ、ＭＣＰＣＢ、セラミック、またはエナメルで製作された高光反射上面をもつ回路基板と、
前記回路基板の前記高反射上面に取り付けられた少なくとも１つのＬＥＤチップであって、第１の色の光を出射するように動作可能である、少なくとも１つのＬＥＤチップと、
蛍光体膜であって、（ｉ）前記蛍光体膜は、前記少なくとも１つのＬＥＤチップから所定の有限距離を維持するように構成されたアーチ形内面を有し、前記蛍光体膜は、前記少なくとも１つのＬＥＤチップから出射された光が前記蛍光体膜上に完全におよび均一に放射されるように配置され、（ｉｉ）前記蛍光体膜は、前記少なくとも１つのＬＥＤチップによる光吸収を低減し、前記蛍光体膜と前記回路基板の前記高反射面との間の間隙からの直接光漏洩を少なくするために、光多重反射ゾーンが形成されるように前記回路基板の前記高反射上面をフードで覆うための開口を有し、（ｉｉｉ）前記蛍光体膜は、前記少なくとも１つのＬＥＤチップによって出射された前記第１の色の３００〜５００ｎｍの範囲の光の少なくとも一部を、前記第１の色と一緒に混合されると可視白色光を生成する第２の色の５００〜７００ｎｍの範囲のより長い波長の光にダウンコンバートする蛍光体を含む、蛍光体膜と、
を備える照明装置。
【請求項１４】
前記回路基板が取り付けられる上面を有するヒートシンクであって、前記少なくとも１つのＬＥＤチップによって生成される熱を放散させるために前記少なくとも１つのＬＥＤチップの反対側の前記回路基板の側に配置される、ヒートシンクと、
前記ヒートシンクと対合し、かつ前記蛍光体膜を取り囲むように構成された低光拡散（または透明）カバーと、
をさらに備える請求項１３に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記回路基板と前記ヒートシンクとの間にサーマルペーストまたはグリースをさらに含む請求項１３または１４に記載の照明装置。
【請求項１６】
前記蛍光体膜が、蛍光体層と透明支持層とで構成された多層構造を有する請求項１３または１４に記載の照明装置。
【請求項１７】
前記蛍光体膜が、均一に分散された多種蛍光体粒子を含む透明層を有する請求項１３または１４に記載の照明装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのＬＥＤチップが、前記回路基板に接合およびカプセル封止された請求項１３から１７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１９】
前記照明装置が、軸対称を有する管状の形態または半球状の形態である請求項１から１８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項２０】
前記ヒートシンクが、複数のウィングを含む請求項１４から１９のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのＬＥＤチップが、シリコーンカプセル封止を用いるチップオンボード（ＣＯＢ）によって、前記回路基板の前記高反射上面に取り付けられた請求項１３から２０のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項２２】
前記照明装置が、照明器具である請求項１から２１のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項２３】
前記シリコーンカプセル封止材が、透明である請求項１０または２１に記載の照明装置。
【請求項２４】
前記シリコーンカプセル封止材が、前記蛍光体膜の主波長とは異なる主波長を有する蛍光体と混合された請求項１０または２１に記載の照明装置。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのＬＥＤチップが、リードフレームでパッケージ化され、かつ表面実装（ＳＭＴ）またはスルーホール技法によって前記回路基板の前記上面に取り付けられた請求項１３から２０および２２から２４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項２６】
前記透明支持層が、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、およびポリウレタン（ＰＵ）からなる群から選択された透明高分子で製作された請求項４または１６に記載の照明装置。
【請求項２７】
前記透明支持層が、ガラスで製作された請求項４または１６に記載の照明装置。
【請求項２８】
前記透明層が、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、およびポリウレタン（ＰＵ）からなる群から選択された透明高分子で製作された請求項５または１７に記載の照明装置。
【請求項２９】
前記透明層が、ガラスで製作された請求項５または１７に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明に使用される照明装置に関する。好適な実施形態において、照明装置は、短波長光を出射するために反射面に配置された１つまたは複数のＬＥＤチップと、ＬＥＤから出射された光の少なくとも一部をより長い波長に変換するためにＬＥＤチップ表面から離れた有限距離のところで反射面を覆う別個の（separate）遠隔蛍光体と、透明（または拡散）カバーと、を含むＬＥＤ光源である。照明装置は照明器具を含むことができる。
【０００２】
[関連出願の相互参照]
このＰＣＴ出願は、参照により本願明細書に組み込まれる２０１０年７月９日に出願された米国特許仮出願第６１／３６５，５７２号および２０１０年１１月２４日に出願された米国特許仮出願第６１／４１６，９１６号の優先権を主張するものである。
【０００３】
この出願の全体にわたって、いくつかの参考文献が本願明細書で参照される。これらの参考文献の開示は全体が参照により前記この仮出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００４】
従来、照明用の白色ＬＥＤランプは、多くの場合、蛍光体とカプセル封止材とでパッケージ化された青色ＬＥＤチップを含む。そのようなランプの蛍光体は、ＬＥＤからの青色光によって照射されると青色光を黄色光に変換する。このように出射された青色光と黄色光とは結合して白色光を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，３１９，２４６号明細書
【特許文献２】米国特許第７，６１８，１５７号明細書
【特許文献３】米国特許第７，７０３，９４２号明細書
【特許文献４】米国特許公開第２０１０／１２４２４３号明細書
【特許文献５】米国特許第６，５８３，５５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
いくつかの従来のデバイスにおいて、蛍光体の変換効率は、ＬＥＤチップによる蛍光体の直接加熱に起因して低下する。さらに、変換された光の一部、すなわち、蛍光体によって生成された光の一部は、ＬＥＤチップの表面に被覆された蛍光体によって反射されてＬＥＤチップに戻ることになる。その後、それは、次に、ＬＥＤチップの内部構造によって吸収される。
【０００７】
さらに、照明用途のためにそのようなＬＥＤランプのアレイを形成するには、そのようなＬＥＤランプから出射された白色光は細い（fine）（または狭い）色であり、ランプの光出力を確実に均一にするのに輝度ビニングが必要である。
【０００８】
さらに、そのようなＬＥＤランプでホットスポットなしにより均一な光照明を得るために、高い光拡散（ヘイズ）を有するカバーが使用される。しかし、そのようなカバーを使用すると、拡散によって起こる全体的な光透過の低下のために、ランプの効率が低下することがある。
【０００９】
従来のランプの一例がソウルズらによる特許文献１（特許文献１の特許）に示されている。特許文献１の特許で開示されたデバイスにおいて、ＬＥＤなどの半導体照明デバイスは、発光体、すなわち蛍光体とともに使用され、その結果、ＬＥＤから出射された光は、発光体からの光と組み合わされると白色光を生成する。
【００１０】
特許文献１の特許で開示されたデバイスにおいて、ＬＥＤを含む照明装置はインターコネクトボード上に配置される。発光体を含む高分子層を照明装置のまわりに配置して、ＬＥＤから出射された放射を可視光、好ましくは白色光に変換する。高分子層は、発光ダイオードを取り囲む形状に合致するように収縮可能である。
【００１１】
イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）などの蛍光体粉末は、シートに形成された高分子ラップ材料に埋め込まれる。形成された高分子蛍光体シートはロールに巻かれる。高分子蛍光体ロールは、様々な形状およびサイズをとり得るＬＥＤ、筐体、および他の物体のまわりを包むことができる収縮ラップを生成するために必要に応じて適切なサイズの断片（pieces）に切断される。加熱されると、高分子収縮ラップは収縮し、ＬＥＤを含む１つまたは複数の物体のまわりの外面形状に合致する。
【００１２】
ガルベスらによる特許文献２は蛍光体を有する管状青色ＬＥＤランプを開示している。この特許において、直線的に延在するヒートシンクと、ヒートシンクに取り付けられた青色発光ＬＥＤと、ＬＥＤに沿ってヒートシンクに取り付けられた光出射カバーと、を含むランプが提供されている。ＬＥＤの反対側のカバーの第１の部分は、ＬＥＤからの光で励起されて白色光を出射する蛍光体を含む。カバーは管（tube）とすることができ、ＬＥＤに最も近い管の部分は透明であり、ＬＥＤから光を受ける。管は、ヒートシンクに管を保持するために管の外面に取り付けられた反射器を含むことができる。代替として、カバーはヒートシンク上のＬＥＤを取り囲むことができ、カバーの一部は、ＬＥＤからの光をカバーの第１の部分に反射する内面を有する。カバーの第２の部分としての、角度が付けられた反射器（angled refractor）を使用して、ＬＥＤと蛍光体で被覆されたカバーの透明な第１の部分との間で光を多重反射する。カバー構造は複雑であり、ＬＥＤが配置される回路基板の良好な反射率がなければ、低効率である。
【００１３】
ナレンドランらによる特許文献３で示された同様の例は、ＬＥＤから出射された光を受けて、上面に被覆された遠隔蛍光体によって光を別のスペクトル領域に変換する光学デバイスを導入している。ＬＥＤが配置される多重反射面は無視されている。
【００１４】
特許文献４は、蛍光体が中に分散された細長い波長変換管壁を含む細長い中空波長変換管を含む光装置に関する。ＬＥＤは細長い中空波長変換管の内側に向けられて、細長い波長変換管壁およびその中に分散された波長変換材料、例えば蛍光体に当たるように、光を出射する。細長い中空波長変換管は開放端部、クリンプ端部、反射端部、および／または他の構成を有することができる。やはり、ＬＥＤが配置される多重反射面は存在しない。
【００１５】
特許文献５は、内壁に蛍光層を全面的に被覆した透明なガラス管を有する蛍光管状本体で構成されたＬＥＤ光管に関する。ＬＥＤの指向性光出射のために、ＬＥＤから出射する光とは反対側の蛍光層のエリアは無駄である。さらに、ＬＥＤが配置される反射面は多重反射面として利用されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の態様によれば、照明装置は、高反射上面を有する回路基板と、回路基板の上面に取り付けられた少なくとも１つのＬＥＤチップであって、第１の色の光を出射するように動作可能である、少なくとも１つのＬＥＤチップと、少なくとも１つのＬＥＤチップから所定の有限距離を維持するように構成されたアーチ形内面を有する蛍光体膜であって、蛍光体膜は、ＬＥＤチップから出射された光が蛍光体膜上に放射されるように配置され、蛍光体膜の内面は、多重反射ゾーンを形成して、少なくとも１つのＬＥＤチップによる光吸収を低減させるとともに、蛍光体膜と回路基板の上面との間からの直接光漏洩を低減させるように、回路基板の上面をフードで覆い、蛍光体膜は、少なくとも１つのＬＥＤチップによって出射された第１の色の光の少なくとも一部を第１の色よりも長い波長を有する第２の色の光にダウンコンバートする蛍光体を含み、第１の色および第２の色は、一緒に混合されると可視白色光を生成する、蛍光体膜と、を備える。
【００１７】
別の態様において、照明装置は、回路基板が取り付けられた上面を有するヒートシンクであって、少なくとも１つのＬＥＤチップによって生成される熱を放散させるために少なくとも１つのＬＥＤチップの反対側の回路基板の側に配置される、ヒートシンクと、ヒートシンクと対合（mate）し、かつ蛍光体膜を取り囲むように構成された、下部縁部を含む低光拡散または透明のカバーと、をさらに備える。
【００１８】
別の態様において、照明装置は、回路基板とヒートシンクとの間にサーマルペーストまたはグリースをさらに含む。
【００１９】
別の態様において、蛍光体膜は、蛍光体層と透明支持層とで構成された多層構造を有する。
【００２０】
別の態様において、透明支持層は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、およびポリウレタン（ＰＵ）からなる群から選択された透明高分子で製作される。
【００２１】
別の態様において、透明支持層はガラスで製作される。
【００２２】
別の態様において、蛍光体膜は、均一に分散された多種蛍光体粒子を含む透明層を有する。
【００２３】
別の態様において、透明層は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、およびポリウレタン（ＰＵ）からなる群から選択された透明高分子で製作される。
【００２４】
別の態様において、透明層は、ガラスで製作される。
【００２５】
別の態様において、少なくとも１つのＬＥＤチップは、回路基板に接合およびカプセル封止される。
【００２６】
別の態様において、第１の色の光は、３００〜５００ｎｍの間の波長範囲にある。
【００２７】
別の態様において、第２の色の光は、５００〜７００ｎｍの間の波長範囲にある。
【００２８】
別の態様において、ヒートシンクは、複数のウィングを含む。
【００２９】
別の態様において、少なくとも１つのＬＥＤチップは、シリコーンカプセル封止を用いるチップオンボード（ＣＯＢ）によって、回路基板の上面に取り付けられる。
【００３０】
別の態様において、回路基板の上面は、はんだマスクを伴い（または伴わず）、ＰＣＢ、ＭＣＰＣＢ、セラミック、またはエナメルで製作される。
【００３１】
別の態様において、少なくとも１つのＬＥＤチップは、リードフレームでパッケージ化され、かつ表面実装（ＳＭＴ）またはスルーホール技法によって、回路基板の上面に取り付けられる。
【００３２】
本発明の第２の態様によれば、照明装置は、はんだマスクを伴い（または伴わず）、ＰＣＢ、ＭＣＰＣＢ、セラミック、またはエナメルで製作された高光反射上面を有する回路基板と、回路基板の高反射上面に取り付けられた少なくとも１つのＬＥＤチップであって、第１の色の光を出射するように動作可能である、少なくとも１つのＬＥＤチップと、蛍光体膜であって、（ｉ）蛍光体膜は、少なくとも１つのＬＥＤチップから所定の有限距離を維持するように構成されたアーチ形内面を有し、蛍光体膜は、少なくとも１つのＬＥＤチップから出射された光が蛍光体膜上に完全におよび均一に放射されるように配置され、（ｉｉ）蛍光体膜は、少なくとも１つのＬＥＤチップによる光吸収を低減し、蛍光体膜と回路基板の高反射面との間の間隙からの直接光漏洩を少なくするために光多重反射ゾーンが形成されるように、回路基板の高反射上面をフードで覆うための開口を有し、（ｉｉｉ）蛍光体膜は、少なくとも１つのＬＥＤチップによって出射された第１の色の３００〜５００ｎｍの範囲の光の少なくとも一部を、第１の色と一緒に混合されると可視白色光を生成する第２の色の５００〜７００ｎｍの範囲のより長い波長の光にダウンコンバートする、蛍光体膜と、を備える。
【００３３】
別の態様において、照明装置は、回路基板が取り付けられる上面を有するヒートシンクであって、少なくとも１つのＬＥＤチップによって生成される熱を放散させるために少なくとも１つのＬＥＤチップの反対側の回路基板の側に配置される、ヒートシンクと、ヒートシンクと対合するとともに、蛍光体膜を取り囲むように構成された低光拡散（または透明）カバーと、をさらに備える。
【００３４】
別の態様において、照明装置は、回路基板とヒートシンクとの間にサーマルペーストまたはグリースをさらに含む。
【００３５】
別の態様において、蛍光体膜は、蛍光体層と透明支持層とで構成された多層構造を有する。
【００３６】
別の態様において、蛍光体膜は、均一に分散された多種蛍光体粒子を含む透明層を有する。
【００３７】
別の態様において、少なくとも１つのＬＥＤチップは、回路基板に接合およびカプセル封止される。
【００３８】
別の態様において、照明装置は、軸対称を有する管状形態または半球状形態である。
【００３９】
別の態様において、ヒートシンクは、複数のウィングを含む。
【００４０】
別の態様において、少なくとも１つのＬＥＤチップは、シリコーンカプセル封止を用いるチップオンボード（ＣＯＢ）によって、回路基板の高反射上面に取り付けられる。
【００４１】
別の態様において、照明装置は、照明器具（luminaire）である。
【００４２】
別の態様において、シリコーンカプセル封止材は、透明である。
【００４３】
別の態様において、シリコーンカプセル封止材は、蛍光体膜の主波長とは異なる主波長を有する蛍光体と混合される。
【００４４】
別の態様において、少なくとも１つのＬＥＤチップは、リードフレームでパッケージ化されるとともに、表面実装（ＳＭＴ）またはスルーホール技法によって、回路基板の上面に取り付けられる。
【００４５】
図は説明のためだけのものであり、必ずしも原寸に比例して描かれていない。しかし、本発明はそれ自体添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって最も良く理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に従った、組み立てられた照明装置の断面図である。
【図２】図１の本発明の一実施形態に従った、組み立てられた照明装置の斜視図である。
【図３】本発明の半球状の形態の切断図である。
【図４】本発明の半球状の形態の側面図である。
【図５】本発明の半球状の形態の斜視図である。
【図６】本発明の一態様に従った、並列ＬＥＤモジュールを直列接続したＬＥＤの電気接続の図である。
【図７】本発明の別の態様に従った、直列ＬＥＤモジュールを並列接続したＬＥＤの電気接続の図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１および図２は、本発明に従った、照明器具とすることができるＬＥＤ照明装置の第１の好適な実施形態を示す。図で見て分かるように、本発明に従ったＬＥＤ照明装置２は、回路基板（ＣＢ）４と、ＣＢ４に取り付けられた少なくとも１つのＬＥＤチップ６と、ＬＥＤチップ６から遠隔に設けられた蛍光体膜（phosphor film）８と、ヒートシンク１０と、フィンまたはウィング１６を有するヒートシンク１０に取り付けられたカバー１２と、で形成される。さらに、ＣＢ４上に、電気接続のためのはんだパッド７がある。ヒートシンク１０は、少なくとも１つのＬＥＤチップ６によって生成される熱を放散させるように機能する。
【００４８】
図１は、本発明の一態様に従ったＬＥＤ照明装置の組み立てられた状態での断面図である。例えば図１に示すように、ＬＥＤチップのアレイの一部とすることができるＬＥＤチップ６は、高反射ＣＢ４に接合されている。蛍光体膜８は、ＬＥＤチップ６から所定の距離を維持するためにプロファイルが実質的にアーチ形である。アーチ形蛍光体膜８はヒートシンク１０上の高反射ＣＢ４をフードで覆い、かつカバー１２で取り囲まれる。
【００４９】
ＣＢ４の上面は、好ましくは、高反射性であり、好ましくは、はんだマスクの有無にかかわらず、ＰＣＢ、ＭＣＰＣＢ、セラミック、またはエナメルから製作される。ＬＥＤチップ６は、好ましくは、シリコーンカプセル封止を用いる「チップオンボード」（ＣＯＢ）技法によって、ＣＢ４の上面に取り付けられる。カプセル封止材は透明とすることができ、または、代替として、カプセル封止材は、ＬＥＤの色温度を、例えば、蛍光体膜によってより低い色温度にさらに変化させることができるように蛍光体膜８とは異なる主波長の蛍光体と混合することができる。本発明はＣＯＢの使用に限定されず、例えば、ＬＥＤチップはリードフレームでパッケージ化されたＬＥＤチップとし、表面実装（ＳＭＴ）またはスルーホール技法によってＣＢ４に取り付けることができる。
【００５０】
蛍光体膜８は、好ましくは、カバー１２とＬＥＤ光源６との間に位置する透明支持層上の蛍光体層で構成された二重層構造である。代替として、それは多数の層を有することができる。蛍光体層は、セリウムドープＹＡＧ、シリカ、または他の一般的な蛍光体などの、単一色または多色の蛍光体とすることができる。蛍光体膜の透明層は、その中に均一に分散された多種蛍光体粒子を含むことができる。どちらの場合においても、透明層は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、およびポリウレタン（ＰＵ）などの高分子、または同様の材料で製作することができる。代替として、透明層はガラスで製作することができる。
【００５１】
カバー１２は、好ましくは、ＬＥＤ照明装置からくる光をやわらげる、透明、つや消し、またはさもなければ光拡散のカバーである。カバー１２は、例えばスナップ嵌めまたは滑り嵌めによってヒートシンク１０に結合するように下部縁部に形成される。カバー１２は、好ましくは、高い光透過率を有するＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＶＣ、もしくはＰＵなどの透明高分子、または他のプラスチック、もしくはガラス、あるいは照明装置を出て行く光を通すことができる任意の他の材料で製作することができる。カバー１２とヒートシンク１０とは、スナップ嵌めで、または任意の他の適切な取付け方法で互いに対合（mate）することができる。例えば、カバー１２は、その下部縁部をヒートシンク１０の縁部の受けスロット１４に滑り込ませることによってヒートシンク１０と対合することができる。図２に示したものなどの管状形態において、組み立てられた照明装置は、好ましくは、照明装置の一方または両方の端部にエンドキャップを有することができる。
【００５２】
動作に際しては、本発明に従ったＬＥＤチップ６は光を出射する。好ましくは約３００〜５００ｎｍの波長範囲にあるＬＥＤチップ６からの光は、ＬＥＤからの青色などのより短い波長の出射光のいくらかを、青色光と組み合わされると白色光を生成する好ましくは約５００〜７００ｎｍの波長範囲の黄色などのより長い波長の光にダウンコンバート（down convert）する蛍光体を含むか、または該蛍光体で被覆される蛍光体膜８上に放射される。
【００５３】
照明装置２は蛍光体膜８とＬＥＤチップ６との間にある光多重反射ゾーンを用いて構成され、従来のデバイスにおいて蛍光体がＬＥＤに直接接触して設置される場合と比較して、ＬＥＤチップ６によって直接吸収される反射光の量を低減させる。光の損失低減をさらに支援するために、ＣＢ４は、好ましくは、蛍光体膜８とＣＢ４との間での多重反射による損失を最小にするように高反射性である。本発明の構成のおかげで、従来の蛍光体を被覆したランプと比較して、２０〜６０％高い効率を得ることができる。
【００５４】
照明装置２は、さらに、蛍光体膜８がカバー１２の一部とならないように、またはそれに取り付けられないように、構成される。蛍光体膜８をカバー１２から分離することにより、拡散カバー１２を利用する場合、蛍光体膜の色をより良好にぼかすことができる。また、この場合、より一層良好な光拡散（均一性）を得ることができる。
【００５５】
より良好な熱伝導のために、好ましくは、サーマルペーストまたはグリースが、ＣＢ４の裏面とヒートシンク１０との間に塗布される。ヒートシンク１０は、好ましくは、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、セラミック、プラスチック、または高い熱伝導率をもつ他の適切な材料で製作され、より大きい表面積を設けて熱を逃がすことができるようにするために放熱フィンまたはウィング１６を有するように成形、型押し、またはさもなければ形成される。
【００５６】
青色ＬＥＤチップ６が利用される場合、蛍光体膜８に使用される蛍光体は黄緑色などの補色を生成するものである。青色光と黄緑色光との組合せが白色光を生成する。そのような使い方では、蛍光体は、好ましくは、所望の光特性に応じて組成および／または濃度を変えることができる一般的なセリウムドープＹＡＧ蛍光体、シリカ、または他の従来の蛍光体である。代替として、白色光は、当業者には既知のタイプの適切な蛍光体とともに紫外または近紫外ＬＥＤを使用することによって生成することができる。ＬＥＤチップは、垂直型もしくは水平型または両方の組合せとすることができる。
【００５７】
前述の説明は、管状の形態に関して記述した。しかし、本発明は他の形状に同様に適用できる。例えば、図３〜図５は本発明に従った半球状照明装置９０を示す。半球状照明装置９０は、ＣＢ４０と、ＣＢ４０に取り付けられた少なくとも１つのＬＥＤチップ６０と、ＬＥＤチップ６０から遠隔（remotely）に設けられた蛍光体膜８０と、ヒートシンク１００と、フィンまたはウィング１６０を有するヒートシンク１００に取り付けられたカバー１２０と、を含む。
【００５８】
図３は、本発明の一態様に従ったＬＥＤ照明装置の半球状の形態の組み立てられた状態での断面図である。図４および図５は、それぞれ本発明の半球状の形態の側面図および斜視図である。例えば図３に示すように、管状の形態と同じように、ＬＥＤチップのアレイの一部とすることができるＬＥＤチップ６０は、高反射ＣＢ４０に接合される。蛍光体膜８０は、ＬＥＤチップ６０から所定の距離を維持するためにプロファイルが実質的にアーチ形である。アーチ形蛍光体膜８０はヒートシンク１００上の高反射ＣＢ４０をフードで覆い、かつカバー１２０で取り囲まれる。半球状の形態の構成要素の機能および材料、ならびに半球状の形態の動作は、管状の形態の対応する構成要素に関連して上述したものと同じであり、したがって、その説明はここでは繰り返さない。
【００５９】
回路基板内の複数のＬＥＤチップの電気接続は、好ましくは、図６に示すように、並列ＬＥＤモジュールの直列接続によるものとすることができる。代替として、接続は、図７に示すように、直列ＬＥＤモジュールの並列接続によるものとすることができる。
【００６０】
特定の実施形態を本明細書で図示および説明したが、様々な代替および／または均等の実施形態が、本発明の範囲から逸脱することなく、図示および説明した特定の実施形態と置換え可能であることを当業者なら理解されよう。本仮出願は、本明細書で説明した特定の実施形態のあらゆる改変または変更も包含する。したがって、本発明は特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００６１】
２  ＬＥＤ照明装置
４、４０  回路基板（ＣＢ）
６、６０  ＬＥＤチップ
７  はんだパッド
８、８０  蛍光体膜
１０、１００  ヒートシンク
１２、１２０  カバー
１４  受けスロット
１６、１６０  フィンまたはウィング
９０  半球状照明装置
【図１】
2013531352.tif 000003
【図２】
2013531352.tif 000004
【図３】
2013531352.tif 000005
【図４】
2013531352.tif 000006
【図５】
2013531352.tif 000007
【図６】
2013531352.tif 000008
【図７】
2013531352.tif 000009
【国際調査報告】
2013531352.tif 000010
2013531352.tif 000011
2013531352.tif 000012
2013531352.tif 000013