(57)【要約】  照明装置（１０）が、キャリア面（１４）上に互いに隣接して配置される少なくとも第１及び第２のＬＥＤ照明素子（１２）を含む。スペーサ要素（２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂ）が、第２のＬＥＤ照明素子（１２）と接触している少なくともそのスペーサ要素の一部において、第１のＬＥＤ照明素子（１２）の幅の２０％未満の幅を有する。第１のＬＥＤ照明素子（１２）は、キャリア面（１４）に対して平行な方向に突出するスペーサ要素（２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂ）を含む。第２のＬＥＤ照明素子（１２）は、その第２のＬＥＤ照明素子（１２）が第１のＬＥＤ照明素子に対して整列して配置されるようにスペーサ要素（２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂ）と接触して配置され、第１及び第２のＬＥＤ照明素子（１２）は、第１のＬＥＤ照明素子（１２）と第２のＬＥＤ照明素子（１２）との間にギャップを形成する距離に配置される。
2020502810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置であって、当該照明装置は、
キャリア面上に互いに隣接して配置される少なくとも第１及び第２のＬＥＤ照明素子であって、該第１及び第２のＬＥＤ照明素子は、前記第１のＬＥＤ照明素子と前記第２のＬＥＤ照明素子との間にギャップを形成する距離に配置される、少なくとも第１及び第２のＬＥＤ照明素子を含み、
少なくとも前記第１のＬＥＤ照明素子は、前記キャリア面に対して少なくとも略平行な方向に突出する少なくとも１つのスペーサ要素を含み、
前記第２のＬＥＤ照明素子は、該第２のＬＥＤ照明素子が前記第１のＬＥＤ照明素子に対して整列して配置されるように、前記スペーサ要素と接触して配置され、前記スペーサ要素は、前記第２のＬＥＤ照明素子と接触している少なくともそのスペーサ要素の一部において、前記第１のＬＥＤ照明素子の幅の２０％未満である幅を有する、
照明装置。
【請求項２】
前記スペーサ要素は、前記第１のＬＥＤ照明素子の光学的に活性な部分と一体的に形成され、前記光学的に活性な部分は、前記第１のＬＥＤ照明素子の動作中に発光する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記スペーサ要素は、その幅が前記第２のＬＥＤ照明素子と接触する部分まで減少するようなテーパ形状を有する、請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１及び第２のＬＥＤ照明素子は、それらが独立して動作できるように電気回路に電気的に接続される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１のＬＥＤ照明素子は、少なくとも略平行な方向に突出する少なくとも２つのスペーサ要素を含み、該２つのスペーサ要素は、互いにある距離に配置されており、
前記第２のＬＥＤ照明素子は、前記２つのスペーサ要素と接触して配置される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
少なくとも前記第１のＬＥＤ照明素子は、少なくとも１つの直線状縁部を含み、
前記スペーサ要素は、前記縁部から少なくとも略直交するように突出する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記第１のＬＥＤ照明素子は少なくとも第１及び第２の直線状縁部を含み、該第１及び第２の直線状縁部は互いに少なくとも略直角に配置され、
少なくとも１つの第１のスペーサ要素が前記第１の直線状縁部から突出し、少なくとも１つの第２のスペーサ要素が前記第２の直線状縁部から突出する、請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記第１のＬＥＤ照明素子は、前記キャリア面に対して少なくとも略平行な第１の方向に突出する少なくとも第１のスペーサ要素と、前記キャリア面に対して少なくとも略平行な第２の方向に突出する第２のスペーサ要素とを含み、前記第１の方向と前記第２の方向とは、互いに少なくとも略直角に配置され、
前記第２のＬＥＤ照明素子は、前記第１のＬＥＤ照明素子から第１の方向に離間して配置され、且つ前記第１のスペーサ要素と接触して配置され、
第３のＬＥＤ照明素子が、前記第１のＬＥＤ照明素子から前記第２の方向に離間して配置され、且つ前記第２のスペーサ要素と接触して配置される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
少なくとも前記第１及び第２のＬＥＤ照明素子を含む同一形状の複数のＬＥＤ照明素子が、前記キャリア面上に互いに隣接して配置される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記第１のＬＥＤ照明素子は、発光ＬＥＤ素子と発光色変換プレートとを含む、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記スペーサ要素は前記発光色変換プレートと一体的に形成される、請求項１０に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記発光色変換プレートは、前記発光ＬＥＤ素子の頂部に配置され、
前記発光色変換プレートは、前記キャリア面に対して少なくとも略平行な少なくとも１つの方向においてより大きな広がりを有し、
前記発光色変換プレートは、前記ＬＥＤ照明素子の上に重なりを形成するように配置される、請求項１０又は１１に記載の照明装置。
【請求項１３】
反射性材料又は不透明材料が、前記第１のＬＥＤ照明素子と前記第２のＬＥＤ照明素子との間に設けられる、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の照明装置を含む車両のヘッドライト。
【請求項１５】
照明装置を製造する方法であって、当該方法は、
第１のＬＥＤ照明素子をキャリア面に配置するステップであって、前記第１のＬＥＤ照明素子は、前記キャリア面に対して少なくとも略平行な方向に突出する少なくとも１つのスペーサ要素を含み、該スペーサ要素は、第２のＬＥＤ照明素子と接触している少なくともそのスペーサ要素の一部において、記第１のＬＥＤ照明素子の幅の２０％未満の幅を有する、配置するステップと、
前記スペーサ要素と接触するように、前記キャリア面上で前記第１のＬＥＤ照明素子に隣接して少なくとも前記第２のＬＥＤ照明素子を配置するステップであって、該第２のＬＥＤ照明素子は、前記第１のＬＥＤ照明素子に対して整列して配置され、前記第１及び第２のＬＥＤ照明素子は、前記第１のＬＥＤ照明素子と前記第２のＬＥＤ照明素子との間にギャップを形成する距離に配置される、配置するステップと、を含む、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及び照明装置を製造する方法に関する。最も具体的には、本発明は、複数のＬＥＤ照明素子がキャリア面に互いに隣接して配置された照明配置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの照明用途は、互いに対して規定された配置の複数のＬＥＤを必要とする。特に、ＬＥＤを規定の距離をおいて線状又はマトリックス状配置で互いに隣接して配置することが望ましい場合がある。
【０００３】
自動車のフロント照明では、所望の形状及び高い光束を有する光源を得るために複数のＬＥＤが互いに隣接して配置され得る。また、ＡＤＢ（適応駆動ビーム：adaptive driving beam）機能は、ＬＥＤのマトリックス配置によって実現され得、それにより、放出される照明ビームの部分を選択的にオン又はオフにすることが可能になる。
【０００４】
特許文献１は、車両のための発光モジュール及び照明装置を記載している。このモジュールには、基板に取り付けられ且つマトリクス状に配置された半導体発光素子が設けられる。板状部材として蛍光物質体が提供され得る。半導体発光素子の各発光面の周囲を囲むように遮光部が設けられ、光の漏れを防止している。
【０００５】
特許文献２は、互いに並んで配置された半導体構成要素を開示している。各構成要素は、動作中に電磁一次放射線を放出し、そして放射線入射面と、放射線出射面と、放射線入射面と放射線出射面とを接続する側面とを有する波長変換素子を含む。不透明材料が側面に配置される。
【０００６】
反射電極及び側面電極を有する発光ダイオードが、特許文献３に開示される。発光ダイオードは、第１のドープ半導体層、活性領域、及び第２のドープ半導体層を含む。反射電極が、第１のドープ半導体層の縁面に接続される。第２の反射電極が、光学的に透明な層を含み、且つ第２のドープ半導体層に接続される。
【０００７】
特許文献４は、各々が複数の発光ダイオードを含む複数のブロックを含むバックライトアセンブリを記載している。隣接するブロックの側面が互いに嵌合される。
【０００８】
特許文献５は光源を記載している。発光面を有する本体が、略四角形の板形状を有する。側面の凸部及び凹部には、発光体素子を電気的に接続するための入出力端子が設けられる。凹部と凸部は互いに嵌合可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２  ６７７  ２３２号明細書
【特許文献２】国際公開第２００９／１４３８０２号
【特許文献３】国際公開第２００６／１３８４６５号
【特許文献４】欧州特許出願公開第１  ９３０  ９４７号明細書
【特許文献５】特開２００９−１７６８９９号明細書
【発明の概要】
【００１０】
目的は、複数のＬＥＤの所望の相対配置を容易に達成するのを可能にする照明装置、車両のヘッドライト、及び製造方法を提供することであると考えられる。
【００１１】
これは、請求項１に記載の照明装置、請求項１４に記載の車両のヘッドライト、及び請求項１５に記載の方法によって対処される。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態に関する。
【００１２】
本発明によれば、少なくとも第１及び第２のＬＥＤ照明素子が、キャリア面上に互いに隣接して配置される。当業者には理解されるように、本発明の一般的概念を説明するためにここでは２つのＬＥＤ照明素子のみの配置が使用されているが、実際には、キャリア面上に２つ以上、例えば３つ、４つ、又はそれ以上等のＬＥＤ照明素子を配置することが好ましい。以下でさらに説明するように、２つ以上のＬＥＤ照明素子の異なる配置が、例えばｘ又はｙ方向の線として、又はｘ及びｙの両方向のマトリックスとして形成され得る。
【００１３】
本明細書における「ＬＥＤ照明素子」という用語は、任意の固体照明素子、又は２つ以上のそのような固体照明素子から構成される素子に関する。これはレーザーダイオード及びＯＬＥＤ等のＬＥＤ照明素子を含むが、現在好ましいタイプのＬＥＤ照明素子は、１つ又は複数のドープ半導体素子を含む発光ダイオードである。発光色変換器を含む特に好ましいタイプのＬＥＤ照明素子について、本発明の好ましい実施形態に関連して説明する。その上にＬＥＤ照明素子が配置されるキャリア面は、例えば、電気回路のための回路基板であり得る。その表面は平面であってもよいが、これは必要条件ではない。
【００１４】
本発明によれば、少なくとも第１のＬＥＤ照明素子は少なくとも１つのスペーサ要素を含む。以下でさらに議論するように、両方のＬＥＤ照明素子は、好ましくは同じ形状を有し得る。さらに、各ＬＥＤ照明素子上に２つ以上のスペーサ要素を設けることが好ましい。スペーサ要素の少なくとも一部が、側方向に、すなわちキャリア面に対して少なくとも略平行に突出している。こうして、キャリア面上に互いに隣接して配置された第１及び第２のＬＥＤ照明素子の場合に、第１のＬＥＤ照明素子のスペーサ要素は第２のＬＥＤ照明素子に向けて延びる。
【００１５】
第２のＬＥＤ照明素子は、第１のＬＥＤ照明素子に対して整列されるように、すなわち第１のＬＥＤ照明素子に対して規定された相対位置に整列されるように、スペーサ要素と接触して配置され、第１及び第２のＬＥＤ照明素子が互いにある距離に配置され、ギャップが、第１のＬＥＤ照明素子と第２のＬＥＤ照明素子との間に形成される。
【００１６】
スペーサ要素は、形成されたギャップを超えて延びるように配置される。そのスペーサ要素は第１のＬＥＤ照明素子に取り付けられ得る。こうして、スペース要素は、ギャップを超えて第１及び第２のＬＥＤ照明素子を機械的に接続し、こうして、規定された配置及びギャップ幅を確実にする。スペーサ要素は、少なくとも照明装置の製造中にＬＥＤ照明素子をある距離に保つために少なくともある程度の安定性を有する任意の適切な材料で作製され得る。スペーサ要素の可能な材料は、プラスチック、シリコーン、ガラス、又はセラミック材料を含み得る。スペーサ要素は、光学的クロストークを回避するために不透明材料であり得る。いくつかの実施形態では、スペーサ要素は、第１のＬＥＤ照明素子に取り付けられた別個の本体であり得、ＬＥＤ照明素子の材料とは異なる材料から構成され得る。他の実施形態では、スペーサは、第１のＬＥＤ照明素子の少なくとも一部と一体的に形成され得る。特に、第１のＬＥＤ照明素子の光学的に活性な部分、すなわち光を放出する部分は、その第１のＬＥＤ照明素子と一体的に形成された１つ又は複数のスペーサ要素を含み得る。
【００１７】
ＬＥＤ照明素子にスペーサ要素を設けることは、ＬＥＤ照明素子を近接して配置することを非常に容易にする。ＬＥＤ照明素子の正確な相対的配置及び整列は、構成要素の非常に正確な個々の配置によっても達成され得るが、少なくとも１つのスペーサ要素の提供は、高い精度を得ることを有意に容易にする。
【００１８】
スペーサ要素によって得られるＬＥＤ照明素子同士の間の距離、すなわちギャップの幅は、例えば、１ｍｍ以下、好ましくは５００μｍ未満、特に好ましくは２００μｍ以下とすることができる。より長い距離は、隣接するＬＥＤ照明素子のより良い光学的分離を可能にする。この距離は、ＬＥＤ照明素子同士の間にギャップが形成されることにつながる。光学的クロストークを低減するためにＬＥＤ照明素子同士の間にセパレータ材料を配置することによって、さらに改善された分離を達成することができる。セパレータ材料は、不透明、例えば光学的に吸収性であるか、又は好ましくは反射性を有してもよい。セパレータ材料は、例えばポリマー、例えばシリコーン、及び所望の光学特性を有する更なる粒子を含み得る。
【００１９】
好ましい実施形態では、第１及び第２のＬＥＤ照明素子は、少なくとも１つの直線状縁部を有することができ、特に長方形が好ましい。ＬＥＤ照明素子は、例えば縁部の長さとして、２００μｍ〜３ｍｍ、好ましくは５００〜１５００μｍのサイズ（キャリア面に対して平行に測定される）を有し得る。第１及び第２のＬＥＤ照明素子の整列配置は、好ましくは、平行配置、特に隣接する縁部が狭い距離（ギャップ幅）で配置される平行配置を指し得る。特に好ましいのは、平行な直線状縁部を有する互いに隣接して配置された長方形又は正方形のＬＥＤ照明素子である。
【００２０】
比較的小さいスペーサ要素を提供することが一般に好ましい。スペーサ要素と第２のＬＥＤ照明素子との間の接触は、一定量の光学的クロストークをもたらす可能性があり、すなわち、第１のＬＥＤ照明素子がオンに切り替えられ、第２のＬＥＤ照明素子がオフに切り替えられる場合に、依然として、光結合によって第２のＬＥＤ照明素子の領域から放出される一定量の光が存在し得る。光学的クロストークを低減するために、第２のＬＥＤ照明素子と接触しているスペーサ要素の部分の幅は、第１のＬＥＤ照明素子の幅の２０％未満である。さらに好ましいのは、第１のＬＥＤ照明素子の幅の１０％未満、特に好ましくは５％未満のスペーサ要素の接触部分の幅である。スペーサ要素及び第１のＬＥＤ照明素子の幅は、好ましくは平行な方向に、例えば第２のＬＥＤ照明素子に最も近い第１のＬＥＤ照明素子の縁部と平行に測定される。
【００２１】
また、光学的クロストークを低減させるために、スペーサ要素は、テーパ形状を有することができる、すなわちその幅が、例えば第１のＬＥＤ照明素子の縁部に近いより広い部分から第２のＬＥＤ照明素子と接触している狭い部分に減少する。例えば、（半）球形、角錐形等のいくつかの異なる形状が可能である。好ましくは平行な上面及び下面を有する平坦なＬＥＤ照明素子の場合に、スペーサ要素の形状もまた、好ましくは例えば平行な上面及び下面を有し、且つ例えば三角形、部分的に円形、又は台形の輪郭を有する平坦である。
【００２２】
好ましい実施形態では、第１及び第２のＬＥＤ素子は、それらＬＥＤ素子が独立して動作できるように電気回路に電気的に接続され得る。特に、第１のＬＥＤ照明素子と第２のＬＥＤ照明素子との両方、並びに好ましくは更なるＬＥＤ照明素子が、他の各ＬＥＤ照明素子のそれぞれとは独立してオフ又はオンにされ得ることが好ましい。これは、マトリックス照明用途、特にＡＤＢ機能のためにマトリックス照明を使用する車両のヘッドライトに特に好ましい。
【００２３】
好ましい実施形態では、２つ以上のスペーサ要素が第１のＬＥＤ照明素子（及び好ましくは更なるＬＥＤ照明素子）に設けられる。例えば、２つのスペーサ要素を、少なくとも略平行な方向に突出して設け、互いに距離をおいて、例えば同じ縁部から突出するように配置することができる。第２のＬＥＤ照明素子は、平行な整列が容易に達成され得るように、両方のスペーサ要素と接触して配置され得る。
【００２４】
特にマトリックス配置等のＬＥＤ照明素子の二次元配置の場合に、第１のＬＥＤ照明素子には、異なる方向に延びるスペーサ要素を設けることができる。一実施形態では、ＬＥＤ照明素子は、ある角度で配置された、例えば互いに略直角に配置された少なくとも第１及び第２の直線状縁部を含むことができる。第１のスペーサ要素が第１の直線状縁部から突出してもよく、第２のスペーサ要素が第２の直線状縁部から突出してもよい。特に好ましくは、少なくとも２つのスペーサ要素が２つの直線状縁部のそれぞれから延びており、こうして平行に整列したマトリックス構成を容易にする。
【００２５】
１つの好ましい実施形態では、照明装置は、少なくとも３つのＬＥＤ照明素子、すなわち第１及び第２のＬＥＤ照明素子に加えて第３のＬＥＤ照明素子を含む。第１のＬＥＤ照明素子は、第１の方向に突出する少なくとも第１のスペーサ要素と、第１の方向に対して少なくとも略直角な第２の方向に突出する第２のスペーサ要素とを含む。第２のＬＥＤ照明素子は第１のＬＥＤ照明素子から第１の方向に離間して配置され、第３のＬＥＤ照明素子は第１のＬＥＤ照明素子から第２の方向に離間して配置される。第２のＬＥＤ照明素子と第３のＬＥＤ照明素子との両方がそれぞれのスペーサ要素と接触しているので、両方向の整列位置を容易に得ることができる。
【００２６】
特に好ましい実施形態によれば、第１のＬＥＤ照明素子、及び好ましくは第２のＬＥＤ照明素子も、並びに更なるＬＥＤ照明素子は、発光ＬＥＤ素子及び発光色変換プレートを含み得る。発光ＬＥＤ素子、例えば、所定の波長範囲の光を放出するように配置された半導体ダイＬＥＤであり得る。色変換プレートは光を異なる波長範囲に変換する。好ましくは、色変換プレートは蛍光体を含み得る。セラミック材料製の変換プレートが特に好ましい。色変換プレートを有するＬＥＤ照明素子では、スペーサ要素は、有利には色変換プレートと一体的に形成され得る。
【００２７】
色変換プレートを発光ＬＥＤ素子の頂部に配置することができる。キャリア面と平行な少なくとも一方向において、発光ＬＥＤ素子よりも大きな広がりを有する色変換プレートを設けることが好ましい。変換プレートは、ＬＥＤ照明素子の少なくとも一方の側に重なりを形成するように配置され得る。
【００２８】
本発明による車両のヘッドライトでは、自動車のためのヘッドライトにおいて上述したような照明装置が使用される。特に、複数のＬＥＤ照明素子が、ＡＤＢ機能のためにマトリックス構成で配置され得る。
【００２９】
本発明による製造方法では、ＬＥＤ照明素子は、キャリア面上に配置され、且つ少なくとも１つのスペーサ要素によって互いに対して整列される。特に、ＬＥＤ照明素子は、キャリア面の一部に、特に回路基板上の接点にはんだ付けすることができる。ＬＥＤ照明素子の整列は、例えばリフローはんだ付けで達成することができ、これは、１つ又は複数のスペーサ要素と関連して、ＬＥＤ照明素子の整列を自動的に提供することができる。
【００３０】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施形態を参照して説明され、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】車両のヘッドライトとして使用することができる照明装置の部分概略平面図である。
【図２】図１の照明装置の一部の斜視図である。
【図３】図１、図２の照明装置のＬＥＤ照明素子のＡ−Ａに沿った断面図である。
【図４ａ】ＬＥＤ照明素子に配置されたスペーサの異なる実施形態の一部の平面図及び側面図である。
【図４ｂ】ＬＥＤ照明素子に配置されたスペーサの異なる実施形態の一部の平面図及び側面図である。
【図４ｃ】ＬＥＤ照明素子に配置されたスペーサの異なる実施形態の一部の平面図及び側面図である。
【図４ｄ】ＬＥＤ照明素子に配置されたスペーサの異なる実施形態の一部の平面図及び側面図である。
【図４ｅ】ＬＥＤ照明素子に配置されたスペーサの異なる実施形態の一部の平面図及び側面図である。
【図４ｆ】ＬＥＤ照明素子に配置されたスペーサの異なる実施形態の一部の平面図及び側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、示される例では、部分的に概略的に、回路基板１４上に配置された８つのＬＥＤ１２を有する照明装置１０を平面図で示している。
図１、図２から明らかなように、各ＬＥＤ１２は、平面図では概して正方形の輪郭を有する平坦な板状の形状である。
【００３３】
ＬＥＤ１２は、回路基板１４上の接点パッド（図示せず）にはんだ付けされる。図１に概略的に示されるように、接点パッドは導体トラックによって制御回路１６に接続される。制御回路１６は、８つのＬＥＤ１２のそれぞれに電気的動作電力を選択的に供給し、それによってそれらＬＥＤが互いに選択的且つ独立して発光するように動作する。
【００３４】
図１に示されるように、ＬＥＤ１２はマトリックス構成で配置されており、図示の例では２行×４列である。好ましい用途では、照明装置１０は、マトリックス照明のための車両のヘッドライトとして使用され、動作電力を個々のＬＥＤ１２に別々に供給することによってＡＤＢ（適応駆動ビーム）機能を可能にし、それによって結果として生じる放出ビームの一部を選択的にオン又はオフにする。
【００３５】
図１のマトリックス配置では、ＬＥＤ１２は、互いに隣接して配置され、且つ互いに対して整列している。ＬＥＤ１２同士の間には狭いギャップ３０が形成される。
【００３６】
図示の例では、ＬＥＤ１２は、例えば７００μｍ×７００μｍ、又は１ｍｍ×１ｍｍのサイズを有し得る。隣接するＬＥＤ１２の縁部は、例えば１５０〜２００μｍの短い距離で平行に配置される。すなわち、ギャップ３０の幅が１５０〜２００μｍであり得る。代替実施形態では、ＬＥＤ１２は、例えば５００μｍ×５００μｍ、又は４００μｍ×６００μｍの異なるサイズを有し得る。
【００３７】
ＬＥＤ１２の相対配置は、ギャップ３０を横切って延びるスペーサ２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂによって達成される。各ＬＥＤ１２は、ｘ方向に延びる第１の組のスペーサ２０ａ、２０ｂと、ｘ方向と直交するｙ方向に延びる第２の組のスペーサ２２ａ、２２ｂとを有する。スペーサ２０ａ、２０ｂ；２２ａ、２２ｂはそれぞれ、正方形ＬＥＤ１２の直線状縁部から延びる。各組の２つのスペーサは、互いにある距離に、例えば縁部長さの５０〜８０％だけ離間して配置される。
【００３８】
隣接するＬＥＤ１２は、それらの直線状の隣接縁部がスペーサ２０ａ、２０ｂ；２２ａ、２２ｂに接触するように配置される。こうして、ギャップ３０の幅及びＬＥＤの平行に整列された向きは、ｘ方向とｙ方向との両方において保証され、明確に規定されたマトリックス配置をもたらす。
【００３９】
ＬＥＤ１２同士の間に形成されたギャップ３０は、反射性材料のセパレータ充填物１８で充填される。構造をより明確に示すために、充填物１８は、図１のいくつかのＬＥＤについてのみ示されており、図２及び３には示されていない。しかしながら、当業者が理解するように、光学的クロストークを低減させるために、充填物１８を、ＬＥＤ１２同士の間の各ギャップ３０内に設けるのが好ましい。
【００４０】
図１、図２の例では、スペーサ２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂはそれぞれ、上から視たときに三角形状の輪郭を有する平面形状を有する。三角形の輪郭のために、各スペーサ２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂはそのＬＥＤ１２の縁部に隣接する広い部分を有するが、隣接するＬＥＤ１２と接触している先端は比較的狭い。こうして、スペーサ２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂと隣接するＬＥＤ１２との間の接触面積は非常に小さい。
【００４１】
例えば、ＬＥＤ１２の１ｍｍの縁部長さに対して、三角形スペーサの広い部分の幅は、例えば１００μｍであり得る。先端をどれだけ小さく形成することができるかにもよるが、その幅は数μｍに過ぎない。接触面積が減少するため、光学的クロストーク、すなわち第１のＬＥＤ１２から放出されて第２のＬＥＤ１２に結合される光の量が最小化される。
【００４２】
図４ａ〜図４ｅに示されるように、スペーサ２０に関して異なる形状が可能である。製造目的のために、図４ａでは三角形の輪郭、図４ｃでは台形の輪郭、図４ｄでは丸みを帯びた（半円形の）輪郭で示されるように、テーパ付きの輪郭を有するが一定の厚さを有する平坦な形状が好ましい。ピラミッド形状（図４ｂ）又は半球形状（図４ｅ）等の代替形状も可能である。
【００４３】
好ましい例では、ＬＥＤ１２は図３に示されるような構造を有する。正方形の平坦なＬＥＤダイプレート２２が、セラミックカラー変換プレート２４によって覆われる。カラー変換プレート２４はＬＥＤダイ２２よりも大きいので、こうして各縁部に沿って例えば３０μｍの重なり（overlap）を形成する。代替実施形態では、色変換プレート２４は、ＬＥＤダイ２２と同じサイズであってもよく、それにより重なりは形成されない。ＬＥＤダイ２２と色変換プレート２４との相対的な寸法の選択に応じて、例えば０μｍ〜５０μｍの重なりが形成され得る。
【００４４】
ＬＥＤダイ２２は、はんだパッド２６によって回路基板１４の接触部分（図示せず）に機械的且つ電気的に接続される。動作中に、ＬＥＤは例えば主に青色の光を放出する。放出された光は、色変換プレート２４の蛍光体成分内のルミネセンスを刺激し、それによって白色光が放出される。
【００４５】
スペーサ２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂは、セラミック色変換プレート２４と一体的に形成される。照明装置１０は、ＬＥＤ１２のための接触部分を回路基板１４に設けることによって製造され得る。はんだ材料が接点部分に塗布され、ＬＥＤ１２がその上に配置される。リフローはんだ付けによって、ＬＥＤ１２は接点部分にはんだ付けされ、それによってスペーサ２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂによって自動的に整列する。はんだ付けプロセスに続いて、セパレータ材料１８をＬＥＤ１２同士の間のギャップに適用することができる。現在好ましい実施形態では、分散したＴｉＯ２粒子を有するシリコーンを使用して反射バリアを得ることができる。
【００４６】
上述した実施形態は本発明を限定するのではなく例示するものであり、当業者は、特許請求の範囲から逸脱することなく、多くの代替実施形態を設計することができることに留意されたい。
【００４７】
４００μｍ〜７００μｍの縁部長さを有するＬＥＤサイズへの言及は、今日利用可能なＬＥＤのみの例を対象としている。本発明の概念はあらゆるサイズのＬＥＤに適用される。また、ＬＥＤの間隔は、所望の用途に従って選択してもよく、実施例に示される値とは著しく異なり得る。
【００４８】
上記の例は、ＬＥＤの一部と一体的に形成されるスペーサ２０を示しているが、それらスペーサ２０は、代替的に、色変換プレート又はＬＥＤの他の部分に接着又はその他の方法で固定された例えば黒又は白のプラスチック、シリコーン、ガラス、又はセラミックの別体として設けてもよい。
【００４９】
２×４マトリックス構成の８つのＬＥＤが実施形態に示されているが、当業者は、スペーサの概念が任意数又は２つ以上のＬＥＤの例えば線状、マトリックス、又は他の構成での配置に適用されることを理解するであろう。図示の例では、スペーサが色変換プレートと一体的に設けられているが、スペーサの概念は、色変換プレートを含まなくてもよい他のタイプのＬＥＤにも同様に適用することができる。また、ＬＥＤ１２の形状及び寸法、並びにスペーサ２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂの形状及び寸法は異なってもよい。
【００５０】
請求項において、いかなる参照符号も請求項を限定するものとして解釈すべきではない。「備える、有する、含む（comprising）」という用語は、特許請求の範囲に列挙されたもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素に先行する不定冠詞「１つの（a, an）」は、そのような要素が複数存在することを除外するものではない。特定の手段が互いに異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に使用することができないことを示すものではない。
【図１】
2020502810.tif 000003
【図２】
2020502810.tif 000004
【図３】
2020502810.tif 000005
【図４ａ】
2020502810.tif 000006
【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
2020502810.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月1日(2019.7.1)
【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】
照明装置であって、当該照明装置は、
キャリア面上に互いに隣接して配置される少なくとも第１及び第２のＬＥＤ照明素子であって、該第１及び第２のＬＥＤ照明素子は、前記第１のＬＥＤ照明素子と前記第２のＬＥＤ照明素子との間にギャップを形成する距離に配置される、少なくとも第１及び第２のＬＥＤ照明素子を含み、
少なくとも前記第１のＬＥＤ照明素子は、前記キャリア面に対して少なくとも略平行な方向に突出し前記ギャップの上に延びる少なくとも１つのスペーサ要素を含み、
前記第２のＬＥＤ照明素子は、該第２のＬＥＤ照明素子が前記第１のＬＥＤ照明素子に対して整列して配置されるように、前記スペーサ要素と接触して配置され、前記スペーサ要素は、前記第２のＬＥＤ照明素子と接触している少なくともそのスペーサ要素の一部において、前記第１のＬＥＤ照明素子の幅の２０％未満である幅を有し、
前記スペーサ要素は、前記第１のＬＥＤ照明素子の光学的に活性な部分と一体的に形成され、前記光学的に活性な部分は、前記第１のＬＥＤ照明素子の動作中に発光する、
照明装置。
【請求項２】
前記スペーサ要素は、その幅が前記第２のＬＥＤ照明素子と接触する部分まで減少するようなテーパ形状を有する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記第１及び第２のＬＥＤ照明素子は、それらが独立して動作できるように電気回路に電気的に接続される、請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１のＬＥＤ照明素子は、少なくとも略平行な方向に突出する少なくとも２つのスペーサ要素を含み、該２つのスペーサ要素は、互いにある距離に配置されており、
前記第２のＬＥＤ照明素子は、前記２つのスペーサ要素と接触して配置される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
少なくとも前記第１のＬＥＤ照明素子は、少なくとも１つの直線状縁部を含み、
前記スペーサ要素は、前記縁部から少なくとも略直交するように突出する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記第１のＬＥＤ照明素子は少なくとも第１及び第２の直線状縁部を含み、該第１及び第２の直線状縁部は互いに少なくとも略直角に配置され、
少なくとも１つの第１のスペーサ要素が前記第１の直線状縁部から突出し、少なくとも１つの第２のスペーサ要素が前記第２の直線状縁部から突出する、請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記第１のＬＥＤ照明素子は、前記キャリア面に対して少なくとも略平行な第１の方向に突出する少なくとも第１のスペーサ要素と、前記キャリア面に対して少なくとも略平行な第２の方向に突出する第２のスペーサ要素とを含み、前記第１の方向と前記第２の方向とは、互いに少なくとも略直角に配置され、
前記第２のＬＥＤ照明素子は、前記第１のＬＥＤ照明素子から第１の方向に離間して配置され、且つ前記第１のスペーサ要素と接触して配置され、
第３のＬＥＤ照明素子が、前記第１のＬＥＤ照明素子から前記第２の方向に離間して配置され、且つ前記第２のスペーサ要素と接触して配置される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
少なくとも前記第１及び第２のＬＥＤ照明素子を含む同一形状の複数のＬＥＤ照明素子が、前記キャリア面上に互いに隣接して配置される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記第１のＬＥＤ照明素子は、発光ＬＥＤ素子を含み、前記光学的に活性な部分は発光色変換プレートである、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記スペーサ要素は前記発光色変換プレートと一体的に形成される、請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記発光色変換プレートは、前記発光ＬＥＤ素子の頂部に配置され、
前記発光色変換プレートは、前記キャリア面に対して少なくとも略平行な少なくとも１つの方向においてより大きな広がりを有し、
前記発光色変換プレートは、前記ＬＥＤ照明素子の上に重なりを形成するように配置される、請求項９又は１０に記載の照明装置。
【請求項１２】
反射性材料又は不透明材料が、前記第１のＬＥＤ照明素子と前記第２のＬＥＤ照明素子との間に設けられる、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の照明装置を含む車両のヘッドライト。
【請求項１４】
照明装置を製造する方法であって、当該方法は、
第１のＬＥＤ照明素子をキャリア面に配置するステップであって、前記第１のＬＥＤ照明素子は、前記キャリア面に対して少なくとも略平行な方向に突出する少なくとも１つのスペーサ要素を含み、該スペーサ要素は、第２のＬＥＤ照明素子と接触している少なくともそのスペーサ要素の一部において、記第１のＬＥＤ照明素子の幅の２０％未満の幅を有する、配置するステップと、
前記スペーサ要素と接触するように、前記キャリア面上で前記第１のＬＥＤ照明素子に隣接して少なくとも前記第２のＬＥＤ照明素子を配置するステップであって、該第２のＬＥＤ照明素子は、前記第１のＬＥＤ照明素子に対して整列して配置され、前記第１及び第２のＬＥＤ照明素子は、前記第１のＬＥＤ照明素子と前記第２のＬＥＤ照明素子との間にギャップを形成する距離に配置され、前記スペーサ要素は前記ギャップの上に延びる、配置するステップと、を含み、
前記スペーサ要素は、前記第１のＬＥＤ照明素子の光学的に活性な部分と一体的に形成され、該光学的に活性な部分は、前記第１のＬＥＤ照明素子の動作中に発光する、
方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
特許文献５は光源を記載している。発光面を有する本体が、略四角形の板形状を有する。側面の凸部及び凹部には、発光体素子を電気的に接続するための入出力端子が設けられる。凹部と凸部は互いに嵌合可能である。
特許文献６は、複数のＬＥＤを含むＬＥＤユニットを開示しており、各ＬＥＤは、ベースと、ベースに取り付けられたＬＥＤダイと、ベース及びＬＥＤを取り囲むリング形状素子とを含む。ＬＥＤのリング形状素子にはタブが設けられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２  ６７７  ２３２号明細書
【特許文献２】国際公開第２００９／１４３８０２号
【特許文献３】国際公開第２００６／１３８４６５号
【特許文献４】欧州特許出願公開第１  ９３０  ９４７号明細書
【特許文献５】特開２００９−１７６８９９号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００９／０２３７９３６号明細書
【国際調査報告】
2020502810.tif 000011
2020502810.tif 000012
2020502810.tif 000013