特許 6861890 コリメート光放射を備えるＬＥＤストリップ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6861890

(24)【登録日】2021年4月1日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】コリメート光放射を備えるＬＥＤストリップ

(51)【国際特許分類】

   F21S 4/24 20160101AFI20210412BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20210412BHJP

   F21V 9/30 20180101ALI20210412BHJP

   F21V 7/00 20060101ALI20210412BHJP

   F21V 7/06 20060101ALI20210412BHJP

   F21Y 107/70 20160101ALN20210412BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20210412BHJP

【ＦＩ】

   F21S4/24

   H01L33/62

   F21V9/30

   F21V7/00 320

   F21V7/06

   F21Y107:70

   F21Y115:10

【請求項の数】14

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2020-514603(P2020-514603)

(86)(22)【出願日】2018年8月31日

(65)【公表番号】特表2020-533755(P2020-533755A)

(43)【公表日】2020年11月19日

(86)【国際出願番号】EP2018073428

(87)【国際公開番号】WO2019048345

(87)【国際公開日】20190314

【審査請求日】2020年3月10日

(31)【優先権主張番号】17190382.6

(32)【優先日】2017年9月11日

(33)【優先権主張国】EP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】516043960

【氏名又は名称】シグニファイ ホールディング ビー ヴィ

【氏名又は名称原語表記】ＳＩＧＮＩＦＹ ＨＯＬＤＩＮＧ Ｂ．Ｖ．

(74)【代理人】

【識別番号】100163821

【弁理士】

【氏名又は名称】柴田 沙希子

(72)【発明者】

【氏名】ヒクメット リファト アタ ムスタファ

(72)【発明者】

【氏名】ファン ボンメル ティース

【審査官】 飯塚 向日子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３４０１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８９７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２６７８１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３５４７９７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第０３０９４１６１（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ４／２４

Ｆ２１Ｖ ７／００

Ｆ２１Ｖ ７／０６

Ｆ２１Ｖ ９／３０

Ｈ０１Ｌ ３３／６２

Ｆ２１Ｙ １０７／７０

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平らな可撓性基板のＬＥＤ取付面に取り付けられる複数のＬＥＤを有するＬＥＤストリップであって、前記ＬＥＤ取付面が、光反射性のものであり、前記可撓性基板が、少なくとも１つの円錐構造を形成するよう成形され、前記少なくとも１つの円錐構造のうちの少なくとも１つの中に前記複数のＬＥＤのサブセットが配置され、
前記円錐構造が、第１ＬＥＤストリップ部と、第２ＬＥＤストリップ部とを含み、前記第１及び第２ＬＥＤストリップ部が円錐状湾曲ＬＥＤストリップ部の近傍で互いに交差するように、前記第１及び第２ＬＥＤストリップ部が前記円錐状湾曲ＬＥＤストリップ部によって接合されているＬＥＤストリップ。

【請求項2】

複数の円錐構造を有する請求項１に記載のＬＥＤストリップ。

【請求項3】

前記第１及び第２ＬＥＤストリップ部が、実質的に９０度の角度で互いに交差する請求項１又は２に記載のＬＥＤストリップ。

【請求項4】

前記ＬＥＤストリップが、矩形経路、多角形経路及び蛇行経路のうちの１つをたどるように、複数の円錐構造を含む請求項１乃至３のいずれかに記載のＬＥＤストリップ。

【請求項5】

平らな可撓性基板のＬＥＤ取付面に取り付けられる複数のＬＥＤを有するＬＥＤストリップであって、前記ＬＥＤ取付面が、光反射性のものであり、前記可撓性基板が、少なくとも１つの円錐構造を形成するよう成形され、前記少なくとも１つの円錐構造のうちの少なくとも１つの中に前記複数のＬＥＤのサブセットが配置され、
前記可撓性基板が、前記円錐構造を形成するよう前記ＬＥＤのサブセットの上に曲げることが可能である少なくとも１つのフラップを有するＬＥＤストリップ。

【請求項6】

前記円錐構造が、前記基板のほぼ平らな部分と、前記少なくとも１つのフラップによって形成されるドームとを含む請求項５に記載のＬＥＤストリップ。

【請求項7】

前記フラップが前記ＬＥＤのサブセットの上に曲げられる場合に、前記可撓性基板において穴が形成されるように、前記フラップが、前記可撓性基板の外側輪郭内に形成され、前記可撓性基板によって囲まれている請求項５又は６に記載のＬＥＤストリップ。

【請求項8】

前記可撓性基板が、第１方向に開口部を備える前記円錐構造を形成するよう前記ＬＥＤのサブセットの上に曲げることが可能である第１フラップと、第２方向に開口部を備える前記円錐構造を形成するよう前記ＬＥＤのサブセットの上に曲げることが可能である第２フラップとを有する請求項５又は６に記載のＬＥＤストリップ。

【請求項9】

前記第１フラップ及び前記第２フラップのうちの１つが前記ＬＥＤのサブセットの上に曲げられる場合に、前記可撓性基板において穴が形成されるように、前記第１フラップ及び前記第２フラップが、両方とも、前記可撓性基板の外側輪郭内に形成され、前記可撓性基板によって囲まれている請求項８に記載のＬＥＤストリップ。

【請求項10】

前記可撓性基板が、少なくとも２つのフラップであって、前記２つのフラップが、前記円錐構造を形成するよう前記ＬＥＤのサブセットの上に反対方向に曲げることが可能であるように、前記ＬＥＤのサブセットの両側に配置される少なくとも２つのフラップを有する請求項５又は６に記載のＬＥＤストリップ。

【請求項11】

前記取付面の反射率が、少なくとも80％である請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のＬＥＤストリップ。

【請求項12】

各円錐構造に、透明な充填材料が充填される請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のＬＥＤストリップ。

【請求項13】

前記充填材料が、散乱粒子又は蛍光材料を含む請求項１２に記載のＬＥＤストリップ。

【請求項14】

請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のＬＥＤストリップを有する照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可撓性ＰＣＢのような平らな可撓性基板のＬＥＤ取付面に取り付けられる複数のＬＥＤを有するＬＥＤストリップに関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＥＤの電気接続を供給する 平らな可撓性ＰＣＢのリボンに配設される複数のＬＥＤを有するＬＥＤストリップは、小売店及び家などにおける様々な照明アプリケーションにおいてますます用いられるようになっている。ＬＥＤストリップは、コネクティビティなどのような増加した機能を有するために、制御回路と統合され得る。

【0003】

従来のＬＥＤストリップにおいては、製造を容易にするために、全てのＬＥＤが、可撓性ＰＣＢの同じ側に配置される。それ故、光放射は同じ方向にある。ＬＥＤをＰＣＢリボンの両側に取り付けることは当然可能であるが、それは製造コストを増大させる。ＬＥＤストリップから異なる方向への光放射を可能にするよりコスト効率の高いやり方を提供することは望ましい。また、幾つかのアプリケーションにおいては、コリメート光放射を備えるＬＥＤストリップを提供することは望ましい。

【0004】

US 2011/0267812においては、ＬＥＤ照明デバイスが開示されており、US 2011/0267812においては、とりわけ、円錐台状担体であって、前記担体に螺旋状に接続されるＬＥＤストリップが設けられる円錐台状担体を有する照明デバイスが示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、上記で挙げられている課題のうちの少なくとも１つを解決するＬＥＤストリップを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１態様によれば、この及び他の目的は、平らな可撓性基板のＬＥＤ取付面に取り付けられる複数のＬＥＤを有するＬＥＤストリップであって、前記ＬＥＤ取付面が、光反射性のものであり、前記可撓性基板が、少なくとも１つの円錐構造を形成するよう成形され、前記少なくとも１つの円錐構造のうちの少なくとも１つの中に前記複数のＬＥＤのサブセットが配置されるＬＥＤストリップによって達成される。

【0007】

前記ＬＥＤストリップ上の前記ＬＥＤの「サブセット」しか前記円錐構造内に配置されないことに注意されたい。換言すれば、前記ＬＥＤストリップは、前記円錐構造の少なくとも一方の側に、典型的には両側に延びている。前記サブセットは、単一のＬＥＤから成ってもよく、又はＬＥＤのグループから成ってもよい。

【0008】

本発明によれば、前記円錐構造内に配置される前記ＬＥＤからの光は、前記円錐構造の反射性内面によってコリメートされる。従って、前記ＬＥＤストリップから発せられる光は、より容易に、方向づけられ、制御され得る。前記円錐構造が前記ＬＥＤストリップ自体によって形成されるので、付加的な構成要素は必要とされない。

【0009】

前記ストリップは、同じ方向に又は異なる方向に向けられる幾つかの円錐構造を含んでもよい。各円錐構造内に１つ以上のＬＥＤが収容されていてもよい。他の例においては、前記円錐構造のうちの少なくとも１つは、ＬＥＤを全く収容していなくてもよい。

【0010】

或る実施例によれば、前記円錐構造は、ＬＥＤストリップをねじり、前記ストリップを戻るようそれ自体の上に曲げることによって、形成される。従って、前記ＬＥＤストリップは、第１ＬＥＤストリップ部及び第２ＬＥＤストリップ部を含み、前記第１ＬＥＤストリップ部及び前記第２ＬＥＤストリップ部は、前記円錐構造を形成する湾曲ＬＥＤストリップ部によって接合される。前記第１及び第２ＬＥＤストリップ部は、前記湾曲ＬＥＤストリップ部の近傍で互いに交差する。

【0011】

２つの直線状ストリップ部の間に形成される角度が、前記円錐構造の開口部を規定する。より小さい角度はより広い開口部を規定するのに対して、より大きい角度はより狭い開口部を規定する。或る例においては、前記角度は９０度である。

【0012】

このやり方で複数の円錐構造が形成される場合、前記ＬＥＤストリップは、矩形経路、多角形経路及び蛇行経路のうちの１つを形成し得る。

【0013】

別の実施例によれば、前記可撓性基板は、前記円錐構造を形成するよう前記ＬＥＤのサブセットの上に曲げることが可能であるフラップ部を有する。この実施例においては、前記ＬＥＤストリップ全体が、その平面から曲げられる又は湾曲させられる必要はない。その代わりに、前記基板の小さな部分が、前記円錐構造を形成するよう、前記ＬＥＤストリップの平面から曲げられる。各円錐構造は、１つのフラップ部によって形成されてもよく、又は幾つかのフラップ部によって形成されてもよい。

【0014】

前記可撓性基板は、異なる方向に開口部を備える幾つかの円錐構造を形成するようＬＥＤの異なるサブセットの上に曲げることが可能である２つ以上のフラップを有してもよい。

【0015】

前記可撓性基板は、少なくとも２つのフラップ部であって、前記２つのフラップ部が、前記円錐構造を形成するようＬＥＤのサブセットの上に反対方向に曲げることが可能であるように、前記ＬＥＤのサブセットの両側に配置される少なくとも２つのフラップ部を有してもよい。換言すれば、第１フラップがＬＥＤサブセットの上に曲げられる場合、前記円錐構造は第１方向に開口部を有するのに対して、第２フラップがＬＥＤサブセットの上に曲げられる場合、前記円錐構造は第２方向に開口部を有する。

【0016】

前記フラップは、フラップがＬＥＤのサブセットの上に曲げられる場合に、前記可撓性基板において穴が形成されるように、前記可撓性基板の外側輪郭内に形成されてもよく、即ち、前記可撓性基板によって囲まれていてもよい。この場合には、フラップの有無は、前記ＬＥＤストリップの外側輪郭に影響を及ぼさず、各フラップは、使用するまで周囲の基板によって保護される。

【0017】

幾つかの実施例においては、前記取付面の反射率は、少なくとも80％、より好ましくは少なくとも85％、最も好ましくは少なくとも88％である。高い反射率は、前記円錐構造によって供給されるコリメーションを向上させる。

【0018】

更に、前記円錐構造の少なくとも幾つかには、透明な充填材料が充填されてもよい。このような充填材料は、前記円錐構造に構造的安定性を与えることができ、例えば、透明ポリマであり得る。前記充填材料は、所望の光学特性も与え得る。例えば、前記充填材料は、散乱粒子又は蛍光材料を含んでもよい。

【0019】

本発明は、本発明の第１態様によるＬＥＤストリップを有する照明器具にも関する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

ここで、本発明の現在好ましい実施例を示す添付の図面を参照して、本発明のこの及び他の態様をより詳細に説明する。

【図1】ＬＥＤストリップの概略斜視図を示す。

【図2】本発明の実施例によるＬＥＤストリップの部分図である。

【図3a】本発明の実施例によるＬＥＤストリップの部分図である。

【図3b】ＬＥＤストリップの概略斜視図を示す。

【図4a】本発明の実施例の別のセットを図示する。

【図4b】本発明の実施例の別のセットを図示する。

【図5a】本発明の実施例の別のセットを図示する。

【図5b】本発明の実施例の別のセットを図示する。

【図6a】本発明の実施例の別のセットを図示する。

【図6b】本発明の実施例の別のセットを図示する。

【図7a】本発明の実施例の別のセットを図示する。

【図7b】本発明の実施例の別のセットを図示する。

【図8a】本発明の実施例の別のセットを図示する。

【図8b】本発明の実施例の別のセットを図示する。

【発明を実施するための形態】

【0021】

ここで、添付の図面を参照して、本発明の現在好ましい実施例をより詳細に説明する。しかしながら、本発明は、多様な形態で実施されることができ、本願明細書に記載されている実施例に限定されると解釈されるべきでない。もっと正確に言えば、これらの実施例は、完全及び完璧を期すために示されており、当業者に本発明の範囲を十分に伝える。

【0022】

図１におけるＬＥＤストリップ１は、複数のＬＥＤ３が取り付けられるＬＥＤ取付面２ａを有する可撓性基板２を有する。取付面２ａは、ここでは、好ましくは、80％より高い、幾つかの例においては85％より高い、幾つかの例においては88％より高い反射率で、鏡面的に反射するものである。

【0023】

ＬＥＤは、好ましくは基板２上又は中の導電路によって、電気的に接続される。或る例においては、可撓性基板は、フレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）であり、それによって、ＬＥＤ３を電気的に接続する単純で、効率的なやり方を提供する。ＬＥＤストリップは、ここでは、一方の端部において接続端子５を具備し、電源（図示せず）へのＬＥＤストリップの電気接続を可能にする。ＬＥＤ３は、アドレス指定可能であってもよく、即ち、選択的に給電されてもよく、この目的のために、ＬＥＤストリップはコントローラ６を含んでもよい。この場合には、接続端子５は、電力だけでなく、制御信号の接続も可能にする。コントローラ６はまた、円錐体内のＬＥＤの色又は色温度を制御するために用いられ得る。

【0024】

図２は、ＬＥＤストリップ１が、円錐構造１０を形成するようそれ自体のまわりに曲げられている本発明の実施例を示している。図示されているＬＥＤストリップ１は、第１直線状部１１及び第２直線状部１２、並びに第１及び第２直線状部を接合する円錐状湾曲部１３を有する。第１及び第２直線状部は、角度アルファで交差する。

【0025】

図３ａにおいては、ＬＥＤストリップ１は、図２と同様のやり方で曲げられるが、ここでは、角度アルファは、実質的に９０度である。図３ｂにおいては、ＬＥＤストリップ１は、ＬＥＤストリップが矩形の形状を形成するように、幾つかの円錐構造１０を形成するよう曲げられている。当業者は、図３ｂにおける円錐構造１０が交互方向に形成された場合には、ＬＥＤストリップは蛇行形状を形成するだろうことを理解するだろう。幾つかの円錐構造は、（図２において図示されているように）９０度より小さな角度アルファでも形成され得ることにも注意されたい。この場合には、３つの円錐構造を備えるＬＥＤストリップは、三角形の形状を形成してもよく、又はこの場合も先と同様に、蛇行形状を形成してもよい。

【0026】

図４乃至８は、円錐構造１０を形成するために、可撓性基板２において形成される１つ又は幾つかのフラップが用いられる実施例の別のセットを図示している。フラップは、 ＬＥＤストリップのほぼ平らな部分と、フラップによって形成されるドームとによって形成される「切頂」円錐構造を形成するよう、ＬＥＤのサブセットの上に曲げられる。以下で、図示されている例について簡単に説明する。

【0027】

図４ａ及び４ｂにおいて図示されている実施例においては、フラップは、基板２の或る長手方向側部２４から延在する突出部２１として形成される。突出部２１は、ここでは、扇形の形状を有する。図４ｂにおいて示されているように、扇状突出部２１は、ＬＥＤ３が取り付けられるＬＥＤストリップ２の平らな部分２３の上に部分的に円錐形のドーム２２を形成するよう、ＬＥＤ３のうちの１つの上に折り返され得る。ここでは、突出部２１は、ＬＥＤストリップ１の長手方向延在部を横切るように折り返されるので、ドームの開口部、従って、コリメート光の方向は、ＬＥＤストリップ１の長手方向延在部にほぼ垂直である。

【0028】

図５ａ及び５ｂにおける実施例においては、基板２の両側に延在する２つの突出部３１ａ、３１ｂとして、２つのフラップが形成される。突出部３１ａ、３１ｂは、ここでは、一部分だけ、２つの折畳み線３２ａ、３２ｂに沿って基板の主リボンに接続されるように、図示されている。ＬＥＤ３は、ほぼこれらの折畳み線の間の領域内に配置される。図５ｂにおいて示されているように、突出部３１ａ、３１ｂは、取付面２ａからドーム３４の開口部まで延在する弧３３に沿って互いに接触するように、ＬＥＤストリップ１の中央の方へ折り返され得る。ドームの開口部、従って、コリメート光の方向は、ここでは、ＬＥＤストリップ１の長手方向に沿っている。

【0029】

図６ａ及び６ｂにおける実施例においては、図４ａにおける突出部２１と同様の形状を備えるフラップ４１が、基板２の外側輪郭内で、形成される、例えば、切断又はパンチングされる。図６ｂにおいて示されているように、フラップ４１は、図４ｂにおけるドームと同様のドーム４２を形成するよう、ＬＥＤストリップ１の平面から曲げられ、ＬＥＤ３の上に折り返され得る。フラップ４１は、ここでは、任意の向きで形成されることができ、故に、ドームの開口部、従って、コリメート光の方向は、任意の方向にあることができる。基板２には、フラップ４１があった場所に穴４３が形成される。

【0030】

図６ａ及び６ｂにおける実施例に対する拡張として、ＬＥＤ３の異なる側における基板２において２つのフラップ４１ａ、４１ｂが切断又はパンチングされ得る。これは、図７ａ及び７ｂにおいて示されており、ＬＥＤ３の両側にフラップ４１ａ、４１ｂがある。この設計では、フラップ４１ａ、４１ｂのうちのいずれか１つがＬＥＤ３の上に曲げられ得る。どのフラップ４１ａ、４１ｂが選択されるかに応じて、、ドーム４２ａ、４２ｂの開口部、従って、コリメート光の方向は、異なる（ここでは、反対側になる）。この場合も先と同様に、選択されたフラップがあった場所に穴４３が形成される。

【0031】

図８ａ及び８ｂは、図４ａ及び４ｂにおける実施例の拡張を示しており、ここでは、図４ａにおける突出部と同様の突出部２１ａ、２１ｂがＬＥＤストリップ１の両側に形成され、即ち、幾つかの突出部２１ａは或る長手方向側部から延在するのに対して、他の突出部２１ｂは反対側の側部から延在する。突出部２１ａ、２１ｂがそれぞれのＬＥＤ３の上に折り返される場合（図８ｂ）、突出部２１ａによって形成されるドーム２２ａは或る方向に面するのに対して、突出部２１ｂによって形成されるドーム２２ｂは反対方向に面する。従って、図８ａ及び８ｂにおけるＬＥＤストリップ１は、２つの反対方向にコリメート光を発することができる。

【0032】

別々にアドレス指定され得るＬＥＤの２つ（以上）のセット、及び図３並びに８ａ及び８ｂにおいて開示されているような、異なる方向に配置される円錐構造を用いることによって、ビーム成形及び様々な装飾照明パターンが得られ得る。

【0033】

上記の全ての実施例において、図２及び３と同様にストリップを曲げることによって、又は図４乃至８と同様にドームを形成するよう基板２の一部を曲げることによって形成される円錐構造１０は、それらの形状を維持するよう、幾つかのやり方で固定され得る、例えば、接着、ホチキス留め、縫合などをされ得る。他の例においては、又は更に、円錐構造を含むＬＥＤストリップ１全体が、シリコーンなどのポリマに封入されてもよい。更に、各円錐構造には、透明な充填材料が充填されてもよい。このような充填材料は、円錐構造の形状の維持にも寄与することができ、他の固定手段の代わりに、又は他の固定手段と組み合わせて、用いられ得る。このような充填材料は、更に、着色などの所望の光学的効果を供給してもよく、その目的のために、例えば、散乱粒子又は蛍光材料を含んでもよい。更に、各円錐構造は１つの光出口しか持たない、即ち、円錐構造の他の部分における光漏れがないように、成形され得る。更に、ＬＥＤは、蛍光体変換ＬＥＤであってもよく、又は直射ＬＥＤであってもよい。これらのＬＥＤは、白色光を作成するために用いられてもよい。白色光を作成するために、ＲＧＢ ＬＥＤが用いられてもよい。

【0034】

更に、本ＬＥＤストリップ１は、２又は５メートルなどの、少なくとも０．５メートル又は少なくとも１メートル又は少なくとも１．５メートルの長さを有してもよい。ＬＥＤストリップ１の幅は、0.1cm乃至5cm又は0.2cm乃至3cm又は0.3cm乃至2cmの範囲内であってもよい。長さと幅の比率は、50又は100などの、少なくとも10又は少なくとも15又は少なくとも20であってもよい。ＬＥＤストリップ１は、上記のように３つ又は４つの円錐構造を有してもよい（図３ｂ）。他の実施例においては、ＬＥＤストリップ１は、少なくとも５つの円錐構造又は少なくとも８つの円錐構造又は少なくとも１０個の円錐構造を有してもよい。例示的なＬＥＤストリップ１は、２メートルの長さ、1cmの幅及び１０個の円錐構造を有し得る。

【0035】

提案されている照明デバイスは、ランプ、レトロフィット電球、光エンジン及び照明器具などの様々な発光デバイスにおいて用いられ得る。

【0036】

当業者は、本発明が、決して、上記の好ましい実施例に限定されないことを理解している。逆に、添付の特許請求の範囲の範囲内で多くの修正及び変更が可能である。例えば、円錐構造内に２つ以上のＬＥＤ３が配置されてもよいことは明らかである。

【0037】

更に、請求項記載の発明の実施において、図面、明細及び添付の特許請求の範囲の研究から、当業者によって、開示されている実施例に対する変更が、理解され、行われ得る。特許請求の範囲において、「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。単に、或る特定の手段が互いに異なる従属請求項において挙げられているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利には用いられることができないことを示すものではない。

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】

【図5a】

【図5b】

【図6a-6b】

【図7a-7b】

【図8a】

【図8b】