JP5351034B2 - 照明装置、および、その製造方法 - Google Patents

Description

関連する出願への相互参照
この出願は、２００６年１０月１２日に出願された米国仮特許出願第６０／８５１，２３０号、の利益を主張するものであり、その出願の全体は、参照によりここに組み入れられる。

発明の分野
本発明は、少なくとも１つのＬＥＤ（発光ダイオード）チップ、および少なくとも１つのルミファーを含む照明装置に向けられている。本発明はまた、少なくとも１つのＬＥＤ（発光ダイオード）チップ、および少なくとも１つのルミファーを含む照明装置を製造する方法に向けられている。

発明の背景
毎年、米国において生成される電気の多くの部分（いくつかの見積りは、２５％と高い）は、照明に行っている。したがって、よりエネルギー効率の高い照明を与える、進行中の必要がある。白熱電球バルブは、大変エネルギー効率の良くない電球光源であることが、よく知られている − それらが消費する電気の約９０％は、光としてより熱として開放される。蛍光灯は、白熱電灯バルブよりはより効率が良い（約１０％だけ）が、まだ、発光ダイオード等の固体発光素子より効率は低い。

さらに、固体発光素子、たとえば、発光ダイオードの通常の寿命に比較すると、白熱電球は、相対的に短い寿命、たとえば、代表的に約７５０−１０００時間を持つ。比較するに、発光ダイオードは、たとえば、５０，０００時間と７０，０００時間の間の代表的な寿命を、持つ。蛍光灯は、白熱灯よりより長い寿命（たとえば、１０，０００ − ２０，０００時間）を持つが、しかし、色再現の好ましさは低い。

色再現は、代表的に、演色評価指数（ＣＲＩ Ｒａ）を用いて測定される。ＣＲＩ Ｒａは、照明システムの色再現が、８個の参照色を照明するときの参照放射器のそれとどのように比較されるかの測定結果の修整された平均である、すなわち、それは、特定のランプにより照明されたときの、対象物の表面色のシフトの相対的な示しである。該ＣＲＩ Ｒａは、もし、照明システムにより照射されている１セットのテストカラーのカラー座標が、参照放射器により照射されている同じテストカラーの座標と同じであるとき、１００に等しい。昼日光は、高いＣＲＩ（約１００のＲａ）を持ち、白熱電球は、また、比較的近く（９５より大きいＲａ）、蛍光照明は、より正確さが低い（７０−８０の代表的Ｒａ）。あるタイプの特殊化された照明は、大変低いＣＲＩを持つ（たとえば、水銀蒸気またはナトリウムランプは、約４０、あるいは、さらにより低い、のように低いＲａを持つ）。ナトリウムランプは、たとえば、光高速道路に用いられるが、 − ドライバー応答時間は、しかしながら、より低いＣＲＩ Ｒａの値とともに、実質的に低下する（任意の与えられた輝度に対して、視認性は、より低いＣＲＩ Ｒａとともに減少する）。

従来の電灯設備により直面されるもう１つの問題は、照明装置（たとえば、電灯バルブ等）を、周期的に置き換える必要である。このよう問題は、特に、アクセスが困難である（たとえば、丸天井、橋、高いビル、交通トンネル）ところで、および／または、交換コストが極端に高いところで表明されている。従来の電灯設備の代表的な寿命は、少なくとも約４４，０００時間の光発生装置の使用（２０年間にわたる１日６時間の使用に基づく）に対応する、約２０年である。光発生装置の寿命は、代表的にもっと小さく、これにより、周期的な交換の必要を生じる。

したがって、これらの、および、他の理由により、それにより、発光ダイオード、および、他の固体発光素子を、広い範囲の応用において、白熱電球、蛍光灯、および他の光発生装置の代わりに用いることのできる方法を開発する努力が、行われ続けてきた。さらに、発光ダイオード（または、他の固体発光素子）がすでに用いられているところでは、たとえば、エネルギー効率、演色評価指数（ＣＲＩ Ｒａ）、コントラスト、有効性（ｌｍ／Ｗ）、コスト、および／またはサービス期間、に関して改善された発光ダイオード（または、他の固体発光素子）を与えるよう、努力が行われ続けてきている。

種々の固体発光素子が、よく知られている。
たとえば、固体発光素子の１つのタイプは、発光ダイオードである。
発光ダイオードは、電流を光に変換する公知の半導体デバイスである。広い範囲の発光ダイオードは、目的の今でも拡大する範囲のために、ますます広い範囲において使用されている。

より特定的には、発光ダイオードは、電位差がｐｎ接合構造に対して印加されたとき、光（紫外線、可視光、または赤外線）を発する半導電性の装置である。発光ダイオード、および多くの関連する構造を作る多くの公知の方法があり、本発明は、任意のこのような装置を用いることができる。たとえば、Ｓｚｅの半導体装置の物理学（１９８１年、第２版）の第１２−１４章、および、Ｓｚｅの現代半導体装置物理学（１９９８）の第７章は、発光ダイオードを含む広い範囲の光子装置を、記述している。

表現“発光ダイオード”は、ここで、基本的な半導体ダイオード構造（すなわち、“チップ”）を言及するのに使用される。共通に認識され、商業的に入手可能な“ＬＥＤ”であって、（たとえば、）電子ショップにおいて売られているものは、多くの部品から作られている“パッケージされた”デバイスを表す。これらのパッケージされたデバイスは、代表的に、米国特許第４，９１８，４８７；５，６３１，１９０；および５，９１２，４７７号明細書において記述されたような（しかしそれらに限定されない）半導体ベースの発光ダイオード；種々のワイヤ接続、および、発光ダイオードを収容するパッケージを含む。

よく知られているように、発光ダイオードは、半導体活性（発光）層の導電帯と価電子帯との間のバンドギャップを横切って電子を励起することにより、光を生成する。電子遷移は、エネルギーギャップに依存する波長で光を発生する。このように、発光ダイオードにより発光された光の色（波長）は、発光ダイオードの活性層の半導体材料に依存する。

発光ダイオードの開発は、多くの方法で照明産業を改革してきたが、発光ダイオードの特徴のいくらかは、そのいくらかはまだ十分に満たされていない挑戦を、提示してきた。

たとえば、任意の特定の発光ダイオードの出射スペクトルは、代表的に（該発光ダイオードの組成、および構造により記述されるように）単一波長の周りに集中しており、これは、いくらかの応用のためには望ましいが、しかし、他の応用（たとえば、照明を与えるために、このような出射スペクトラムは、大変低いＣＲＩ Ｒａを与える）のためには望ましくない。

非主要色の結合を生成する主要色の混合は、一般に、この、および他の技術においてよく理解されている。一般に、１９３１年ＣＩＥ色度図（１９３１年に設けられた主要色の国際標準）、および１９７６年ＣＩＥ色度図（１９３１年図に類似しているが、該図上の同様の距離は、同様の感受される色の差を表すよう修整されている）は、色を主要色の重み付けされた和として定義するための、役にたつ参照を与える。

発光ダイオードは、このように、個々に、または任意の結合において、１つ、またはそれ以上のルミネッセント材料（たとえば、リン発光体、または、シンチレーター）、および／またはフィルタとともに用いて、任意の所望の（白を含む）感受された色の光を生成することができる。したがって、現存する光源を、発光ダイオード光源により、たとえばエネルギー効率、演色評価指数（ＣＲＩ Ｒａ）、有効性（ｌｍ／Ｗ）、および／またはサービス期間、に関して改善するために置き換えるよう努力がなされつづけている領域は、任意の特定の色の光、あるいは色のブレンドの光に限定されるものではない。

広い種々の範囲のルミネッセント材料（たとえば、米国特許第６，６００，１７５号明細書、その全体は参照によりここに組み入れられる、に開示されているように、ルミファーまたはルミノフォリック媒体としても知られている）は、当業者に、公知であり、かつ、入手可能である。たとえば、リン発光体は、励起放射源により励起されたとき、応答性の放射（たとえば、可視光）を発するルミネッセント材料である。多くの場合において、該応答性の放射は、前記励起放射の波長と異なる波長を持つ。ルミネッセント材料の他の例は、シンチレーター、昼日グローテープ、および、紫外光により照射されたとき可視スペクトルで輝くインクを含む。

ルミネッセント材料は、ダウンコンバートするもの、すなわち光子をより低いエネルギーレベル（より長い波長）に変換する材料、として、あるいはアップコンバートするもの、すなわち、光子をより高いエネルギーレベル（より短い波長）に変換する材料、として、分類されることができる。

ＬＥＤデバイスにおいてルミネッセント材料を含むことは、ルミネセント材料を、上記で議論した清浄な、また透明な包囲体材料（たとえば、エポキシベース、シリコーンベース、ガラスベース、金属酸化物ベース材料、等）に、たとえば、ブレンディング、またはコーティングプロセスにより付加することにより、遂行されてきた。

たとえば、従来の発光ダイオードランプの１つの代表的な例は、発光ダイオードチップ、発光ダイオードチップを覆うための弾丸形状透明ハウジング、電流を発光ダイオードチップに供給する導線、および、発光ダイオードチップの放射を一定の方向に反射するためのカップ反射器を含み、該カップ反射器においては、発光ダイオードチップは、第１の樹脂部分により収容されており、これはさらに第２の樹脂部分により収容されている。該第１の樹脂部分は、カップ反射器を樹脂材料で満たし、それを、発光ダイオードチップが、カップ反射器の底上にマウントされ、そののち、そのカソードおよびアノード電極がワイヤによりリードに電気的に接続された後に、キュアすることにより得られる。ルミネッセント材料は、発光ダイオードチップから出射された光Ａにより励起されるよう、第１の樹脂部分において分散されることができ、該励起されたルミネッセント材料は、光Ａより長い波長を持つ蛍光発光（“光Ｂ”）を生成し、該光Ａの一部は、該ルミネッセント材料を含む第１の樹脂部分を通って送信され、結果として、光Ａと光Ｂの混合物である光Ｃが、照明として用いられる。

固体発光素子、すなわち、発光ダイオードを、広い範囲の種々の応用において、より大きいエネルギー効率、改善された演算色評価数（ＣＲＩ Ｉａ）、改善された有効性（ｌｍ／Ｗ）、および／または、より長いサービス期間を持って用いる方法についての必要が、あり続けている。

米国特許第４，９１８，４８７号明細書 米国特許第５，６３１，１９０号明細書 米国特許第５，９１２，４７７号明細書 米国特許第６，６００，１７５号明細書 米国特許第７，２１３，９４０号明細書 米国特許出願第６０／７５２，５５５号 米国特許出願第６０／７５２，５５６号 米国特許出願第６０／７５２，７５３号 米国特許出願第６０／７５３，１３８号 米国特許出願第６０／７９３，５１８号 米国特許出願第６０／７９３，５２４号 米国特許出願第６０／７９３，５３０号 米国特許出願第６０／７９４，３７９号 米国特許出願第６０／７９８，４４６号 米国特許出願第６０／８０２，６９７号 米国特許出願第６０／８０８，７０２号 米国特許出願第６０／８０８，９２５号 米国特許出願第６０／８０９，５９５号 米国特許出願第６０／８０９，９５９号 米国特許出願第６０／８３９，４５３号 米国特許出願第６０／８４４，３２５号 米国特許出願第６０／８５１，２３０号 米国特許出願第６０／８５７，３０５号 米国特許出願第６０／８６８，１３４号 米国特許出願第６０／８６８，９８６号 米国特許出願第６０／８９１，１４８号 米国特許出願第１１／６１３，６９２号 米国特許出願第１１／６１３，７３３号 米国特許出願第１１／６１３，７１４号 米国特許出願第１１／６１４，１８０号 米国特許出願第１１／６２４，８１１号 米国特許出願第１１／６２６，４８３号 米国特許出願第１１／７３６，７６１号 米国特許出願第１１／７３６，７９９号 米国特許出願第１１／７３７，３２１号 米国特許出願第１１／７４３，７５４号 米国特許出願第１１／７５１，９８２号 米国特許出願第１１／７５１，９９０号 米国特許出願第１１／７５３，１０３号 米国特許出願第１１／７５５，１６２号 米国特許出願第１１／８４３，２４３号 米国特許出願第１１／８５４，７４４号

発明の簡単なサマリー
図１は、ＬＥＤチップ、およびルミファーを含む従来のＬＥＤパッケージを描く。図１を参照して、ＬＥＤパッケージ１０は、反射性カップ１２上にマウントされたＬＥＤチップ１１を含み、ルミファー１３（バインダー材料と、該バインダー材料中に分散されたルミネッセント材料よりなる）が、反射性カップ１２内に堆積されており、かつ、ＬＥＤチップ１１をカバーしている。リードフレームは、１つのリードと一体的となっている反射性カップ１２、及び第２のリード１４を含み、各リードは、反対の極性の電荷を運ぶ。該リードフレームは、回路網に電気的に接続されている。ワイヤ１５は、第２のリード１４を、ＬＥＤチップ１１の第１の表面１６に電気的に接続し、かつ、ＬＥＤチップ１１の第２の表面１７は、反射性カップ１２と接触している。このような従来のＬＥＤパッケージは、たとえば、日亜、クリー、およびオスラムにより製造されており、これらは、代表的に、リン発光体／樹脂（たとえば、エポキシ、またはシリコーン樹脂）の塊が、ＬＥＤパッケージの“反射器”カップ内でチップの周りに固められているので、“塊アプローチ”デバイスと言われる。

上記されたような従来のＬＥＤパッケージの場合、励起光（すなわち、ＬＥＤからの光）の重要な部分（たとえば、多くの場合、２０％から２５％の多くの量）が、ルミファーから反射されて（後方散乱されて）、発光ダイオードチップ／パッケージ内に入る。後方散乱され、発光ダイオードチップ自体内に入った後方散乱光は、該チップから出てくる可能性は大変低く、したがって、このような後方散乱はエネルギーのシステムロスを生じる。

さらに、ルミファー変換された光は、全方向性であり、したがって、一般に、光の５０％はＬＥＤ源に直接戻る。

さらに、ルミネッセント要素がより厚いほど、かつルミネッセント要素におけるルミネッセント材料（たとえば、リン発光体）内容がより多いほど、起こる自己吸収の量はより大きい。自己吸収は、パッケージ化層内の光放射が、該パッケージ化層内にとどまり、他のルミファー粒子を励起するときに起こり、かつ実際、吸収され、またはそうでなければ、該デバイスから外に出ることを妨げられ、これにより、性能（強度）、および効率を低減させる。さらに、ルミネッセント材料（たとえば、リン発光体）の粒子サイズがより大きいほど、該ルミネッセント材料の粒子が、ＬＥＤチップからの光、およびルミファーにより生成される光の両方の散乱を生じ得る範囲は、より大きい。

本発明の第１の側面によれば、以下のものよりなる照明装置が、与えられる：
反射性カップ；
少なくとも１つの第１の固体発光素子チップ；および、
少なくとも第１、および第２のルミファー、
前記第１の固体発光素子チップは、対向する側上に第１、および第２の、固体発光素子チップ表面を持つ；
該第１のルミファーは、第１ルミファー第１表面、および第１ルミファー第２表面を持つ；
該第１固体発光素子チップ第１表面は、前記第２のルミファーに対面している；
該第１固体発光素子チップ第２表面は、前記第１ルミファー第１表面に接触している；
前記第１ルミファー第２表面は、前記反射性カップと接触している。

本発明の第１の側面によるいくらかの実施形態において、該装置は、さらに、前記第１固体発光素子第１表面にボンドされた少なくとも１つのワイヤを、備える。

本発明の第１の側面によるいくらかの実施形態において、前記第２のルミファーは、前記第１固体発光素子第１表面から、空間を空けられている。

本発明の第２の側面によれば、以下のものよりなる照明装置が、与えられる：
少なくとも１つの第１の固体発光素子チップ；
少なくとも１つの第１の反射性カップ；および、
少なくとも１つの第１のルミファー、該第１のルミファーは、前記第１の固体発光素子と、前記第１の反射性カップとの間に配置されている。

本発明の第２の側面によるいくらかの実施形態において：
該装置は、さらに、少なくとも１つの第２のルミファーを備え、
前記第１固体発光素子チップの第１表面は、前記第２のルミファーと対面しており、かつ、
前記第１固体発光素子チップの第２表面は、前記第１のルミファーと対面している。

本発明の第２の側面によるいくらかの実施形態において、該装置は、さらに、反射性カップを備え、前記第１のルミファーの表面は、該反射性カップと接触している。

本発明の第２の側面によるいくらかの実施形態において、該装置は、さらに、前記第１固体発光素子チップ第１表面にボンドされた少なくとも１つのワイヤを備える。

本発明の第２の側面によるいくらかの実施形態において、前記第１のルミファーは、前記第１の固体発光素子チップを囲んでいる。

本発明の第２の側面によるいくらかの実施形態において、前記第１の固体発光素子チップの第１の表面は、前記第１のルミファーの第１の領域に対面し、前記第１の固体発光素子の第２の表面は、前記第１のルミファーの第２の領域に対面する。

本発明の第３の側面によれば、以下のものからなる照明装置が、与えられる：
少なくとも１つの第１の固体発光素子チップ；
前記第１の固体発光素子チップの第１の表面にボンドされた少なくとも１つのワイヤ；および、
少なくとも１つの第１のルミファー、
前記第１の固体発光素子チップの第２の表面は、前記第１のルミファーに対面している。

本発明の第３の側面によるいくらかの実施形態において、該装置は、さらに、少なくとも第２のルミファーを備え、前記第１の固体発光素子チップの前記第１の表面は、前記第２のルミファーに対面している。
本発明の第３の側面によるいくらかの実施形態において、該装置は、さらに、反射性カップを備え、前記第１のルミファーの表面は、前記反射性カップと接触している。

本発明の第４の側面によれば、以下のものからなる照明装置が、与えられる：
少なくとも１つの固体発光素子チップ；および、
少なくとも１つの第１のルミファー、
該第１のルミファーは、前記第１の固体発光素子チップを囲んでいる。

本発明の第４の側面によるいくらかの実施形態において、該装置は、さらに、前記第１の固体発光素子チップの第１の表面にボンドされた少なくとも１つのワイヤを、備える。

本発明の第４の側面によるいくらかの実施形態において、該装置は、さらに、反射性カップを備え、該第１のルミファーの表面は、前記反射性カップと接触している。

本発明の第５の側面によれば、以下のものよりなる照明装置が、与えられる：
少なくとも１つの第１の発光素子チップ；および、
少なくとも１つの第１のルミファー、
前記第１の固体発光素子チップの第１の表面は、前記第１のルミファーの第１の領域に対面しており、前記第１の固体発光素子チップの第２の表面は、前記第１のルミファーの第２の領域に対面している。

本発明の第５の側面によるいくらかの実施形態において、該装置は、さらに、前記第１固体発光素子チップ第１表面にボンドされた少なくとも１つのワイヤを、備える。

本発明の第５の側面によるいくらかの実施形態において、該装置は、さらに、反射性カップを備え、該第１のルミファーは、前記反射性カップに接触している。

本発明の第６の側面によれば、以下のものからなる照明装置が、与えられる：
少なくとも１つの第１の固体発光素子チップ；
少なくとも第１、及び第２のルミファー、
前記第１の固体発光素子チップは、前記第２のルミファーに対面する第１の表面、および前記第１のルミファーに対面する第２の表面を、持つ。

本発明の第６の側面によるいくらかの実施形態において、該装置は、さらに、反射性カップを備え、前記第１のルミファーの表面は、前記反射性カップと接触している。

本発明の第６の側面によるいくらかの実施形態において、該装置は、さらに、前記第１固体発光素子チップ第１表面にボンドされた少なくとも１つのワイヤを、備える。

本発明の第７の側面によれば、照明装置を製造する方法が、与えられ、該方法は、以下のことからなる：
第１のルミファーを、反射性カップ内に位置させること；
少なくとも１つの第１の固体発光素子チップを、前記第１のルミファーが前記反射性カップと前記第１の固体発光素子チップとの間にあり、かつ、前記第１の固体発光素子チップの第２の表面が前記第１のルミファーと接触するように、位置させること；および、
少なくとも１つの第２のルミファーを、前記固体発光素子チップの第１の表面が、前記第２のルミファーと対面し、前記第１固体発光素子チップ第１表面、および前記第１固体発光素子チップ第２表面が、前記第１の固体発光素子チップの対向する側上にあるよう、位置させること。

本発明の第７の側面によるいくらかの実施形態において、前記第１のルミファーを反射性カップ内に位置させることは、前記反射性カップ内に、少なくとも１つのルミネッセント材料と、少なくとも１つのバインダーとからなる化合物を、堆積することよりなる。

本発明の第７の側面によるいくらかの実施形態において、該方法は、さらに、少なくとも１つのワイヤを、前記第１固体発光素子チップ第１表面にボンドすることよりなる。

本発明の第８の側面によれば、照明装置を製造する方法が、与えられ、該方法は、以下のことよりなる：
第１のルミファーを、反射性カップ内に位置させること；および、
少なくとも１つの第１の固体発光素子チップを、前記第１のルミファーが前記反射性カップと前記第１の固体発光素子チップとの間に位置するよう、位置させること。

本発明の第８の側面によるいくらかの実施形態において、該第１のルミファーを反射性カップ内に位置させることは、前記反射性カップ内に、少なくとも１つのルミネッセント材料と、少なくとも１つのバインダーよりなる化合物を、堆積させることよりなる。

本発明の第８の側面によるいくらかの実施形態において、該方法は、さらに、少なくとも１つのワイヤを、前記第１固体発光素子チップ第１表面にボンドすることよりなる。

本発明の第９の側面によれば、照明装置を製造する方法が、与えられ、該方法は、以下のことよりなる：
少なくとも１つの第１の固体発光素子チップを、該固体発光素子チップの第２の表面が、第１のルミファーと対面するように、位置させること；および、
少なくとも１つのワイヤを、前記第１の固体発光素子チップの第１の表面にボンドすること。

本発明の第９の側面によるいくらかの実施形態において、該方法は、さらに、少なくとも１つの第２のルミファーを、前記第１固体発光素子チップの第１の表面が前記第２のルミファーと対面するように、位置させることよりなる。

本発明の第９の側面によるいくらかの実施形態において、該方法は、さらに、前記第１の固体発光素子チップを該固体発光素子チップの第２表面が第１のルミファーと対面するように位置させる前に、前記第１のルミファーを、反射性カップ内に位置させることよりなる。いくらかのこのような実施形態において、前記第１のルミファーを、反射性カップ内に位置させることは、前記反射性カップ内に、少なくとも１つのルミネッセント材料と、少なくとも１つのバインダーとからなる化合物を、堆積させることよりなる。

本発明の第１０の側面によれば、照明装置を製造する方法が、与えられ、該方法は、以下のことよりなる：
少なくとも１つの第１の固体発光素子チップを、該固体発光素子チップの第２の表面が第１のルミファーの第１の部分と対面し、該固体発光素子チップの第１の表面が前記第１のルミファーの第２の部分と対面するよう、位置させること。

本発明の第１０の側面によるいくらかの実施形態において、該方法は、さらに、少なくとも１つのワイヤを、前記第１固体発光素子チップ第１表面にボンドすることよりなる。

本発明の第１０の側面によるいくらかの実施形態において、該方法は、さらに、前記第１の固体発光素子チップを、該固体発光素子チップの第２の表面が第１のルミファーと対面するよう位置させる前に、前記第１のルミファーを、前記反射性カップ内に位置させることよりなる。いくらかのこのような実施形態において、前記第１のルミファーを反射性カップ内に位置させることは、少なくとも１つのルミネッセント材料と、少なくとも１つのバインダーよりなる化合物を、前記反射性カップ内に堆積することよりなる。

本発明の第１１の側面によれば、照明装置を製造する方法が、与えられ、該方法は、以下のことよりなる：
少なくとも１つの第１の固体発光素子チップを、該固体発光素子チップの第２の表面が第１のルミファーと対面するよう、位置させること；
少なくとも１つの第２のルミファーを、該固体発光素子チップの第１の表面が前記第２のルミファーと対面するよう、位置させること。

本発明の第１１の側面によるいくらかの実施形態において、該方法は、さらに、該第１の固体発光素子チップを該固体発光素子チップの第２の表面が第１のルミファーに対面するよう位置させる前に、前記第１のルミファーを反射性カップ内に位置させることよりなる。このようないくらかの実施形態において、前記第１のルミファーを反射性カップ内に位置させることは、前記反射性カップ内に、少なくとも１つのルミネッセント材料と、少なくとも１つのバインダーよりなる化合物を、堆積することよりなる。

本発明の第１１の側面によるいくらかの実施形態において、方法は、さらに、少なくとも１つのワイヤを、前記第１固体発光素子チップ第１表面にボンドすることよりなる。

本発明によるいくらかの実施形態において：
前記第１の固体発光素子チップは、もし照明されれば、４３０ｎｍから４８０ｎｍまでの範囲内にピーク波長を持つ光を発するであろう；
前記第１のルミファーは、もし励起されれば、約５５５ｎｍから約５８５ｎｍまでの範囲内に主要波長を持つ光を、発するであろう；
もし、前記第１の固体発光素子チップが照明されれば、前記第１の固体発光素子チップにより出射される光と、前記第１のルミファーにより出射される光との混合物は、任意の付加的な光のないところでは、１９３１年ＣＩＥ色度図上の、第１、第２、第３、第４、および第５の線分により囲まれる領域内にある点を定義するｘ、ｙカラー座標をもつ、ここで、前記第１の線分は、第１の点を第２の点に接続し、前記第２の線分は、第２の点を第３の点に接続し、前記第３の線分は、第３の点を第４の点に接続し、前記第４の線分は、第４の点を第５の点に接続し、前記第５の線分は、第５の点を第１の点に接続し、前記第１の点は、０．３２、０．４０のｘ、ｙ座標を持ち、前記第２の点は、０．３６、０．４８のｘ、ｙ座標を持ち、前記第３の点は、０．４３、０．４５のｘ、ｙ座標を持ち、前記第４の点は、０．４２、０．４２のｘ、ｙ座標を持ち、前記第５の点は、０．３６、０．３８のｘ、ｙ座標を持つ、混合された光照明をもつ。

本発明は、チップ／ダイス内の、第１の少しの“跳ね返り”上の後方反射光、および再抽出後方反射光の量を最小化する装置、および方法に向けられている。

本発明は、添付の図面、および、以下の発明に詳細な説明を参照して、より十分に理解されるであろう。

図１は、ＬＥＤチップ、およびルミファーを含む従来のＬＥＤパッケージを描く。 図２は、本発明の一実施形態の代表的な例の断面図である。 図３は、本発明による第２の実施形態の代表的な例の断面図である。 図４は、本発明による第３の実施形態の代表的な例の断面図である。

発明の詳細な説明
本発明は、今、発明の実施形態が示される図面を、参照して、より詳細に説明される。しかしながら、この発明は、ここで挙げられた実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が完璧で、完全であり、当業者に発明の範囲を十分に運ぶであろうように、与えられる。同様の数字は全体を通して、同様の要素を言及する。ここで用いられるように、用語“および／または”は、関連するリストされた用語の１つ、またはそれ以上の任意の、およびすべての結合を含む。

ここで使用される用語は、特定の実施形態を記述する目的のみで用いられ、本発明を、限定することが意図されているものではない。ここで使用されるように、単一形“a”、“an”、および“the”は、文脈が明らかにそうでないことを示していなければ、複数形をも含むことが意図されている。さらに、用語“comprises”、および／または“comprising”は、この明細書において使用されるときは、述べられた、特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を特定するが、しかし、その、１つ、またはそれ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／または、それらのグループの存在、または付加を排除するものではない。

ここで使用される、表現“照明装置”は、それが光を発することができるものであることを除いて、限定されるものではない。即ち、照明装置は、領域、または体積、たとえば、構造、水泳プールまたはスパ、部屋、倉庫、指示器、道、パーキングロット、車両、信号、たとえば、道路標識、ビルボード、船、おもちゃ、鏡、ベッセル、電子装置、ボート、航空機、スタジアム、コンピュータ、遠隔音響装置、遠隔ビデオ装置、携帯電話、木、窓、ＬＣＤディスプレイ、洞窟、トンネル、庭、ランプポスト、を照明するデバイス、あるいは、包囲体を照明するデバイス、またはデバイスアレイ、あるいは、エッジ、または背景照明に使用されるデバイス（たとえば、背景光のポスター、標識、ＬＣＤディスプレー）、バルブ置替体（たとえば、ＡＣ白熱電灯、低電圧灯、蛍光灯、等）、室外照明に使用されるライト、安全照明に使用されるライト、室外居住照明に使用されるライト（壁マウント、ポスト／カラムマウント）、天井取付体／壁取付け用燭台、キャビネット下照明、ランプ（床、および／または、テーブル、および／または、デスク）、景観照明、トラック照明、タスク照明、特殊照明、天井ファン照明、アーカイブ／アート表示照明、高振動／衝撃照明 − 作業用照明、等、鏡／化粧テーブル照明、または、任意の他の発光デバイス、であることができる。

本発明は、さらに、照明された包囲体（その体積は、均一に、あるいは不均一に照明されることができる）に関係し、該照明された包囲体は、包囲された空間と、本発明による少なくとも１つの照明装置とよりなり、ここで、該照明装置は、該包囲体の少なくとも一部を（均一に、あるいは不均一に）照明する。

本発明は、さらに、照明された領域に向けられており、該照明された領域は、構造、水泳プールまたはスパ、部屋、倉庫、指示器、道、パーキングロット、車両、信号、たとえば、道路標識、ビルボード、船、おもちゃ、鏡、ベッセル、電子装置、ボート、飛行機、スタジアム、コンピュータ、遠隔音響装置、遠隔ビデオ装置、携帯電話、木、窓、ＬＣＤディスプレイ、洞窟、トンネル、庭、ランプポスト、等、よりなるグループから選択された少なくとも１つのアイテムであって、その中、またはその上に、ここで記述された少なくとも１つの照明装置をマウントしたもの、よりなる。

固体発光素子に言及するときにここで使用される表現“照明”（または、“照明された”）は、少なくともいくらかの電流が固体発光素子に供給されて、該固体発光素子をして少なくともいくらかの光を発光せしめることを意味する。表現“照明された”は、該固体発光素子が、光を連続的に、あるいは、人間の目がそれを連続的に光を発していると感じるような速度で光を間欠的に発している状況、あるいは、同じ色、または異なる色の複数の発光ダイオードが、人間の目がそれらを光を連続的に発していると（かつ、異なる色が出射される場合には、それらの色の混合物として）感じるような態様で間欠的に、および／または交互に（“on”時間におけるオーバーラップありで、または、なしで）光を発している状況を、カバーする。

ルミファーに言及するときにここで使用される、表現“励起された”は、少なくともいくらかの電磁放射（たとえば、可視光、紫外光、または赤外光）が、ルミファーと接触し、該ルミファーをして少なくともいくらかの光を発生せしめることを意味する。表現“励起された”は、ルミファーが、光を連続的に、あるいは、人間の目が、それを、光を連続的に発していると感ずるような速度で間欠的に発している状況、あるいは、同じ色、または異なる色の複数のルミファーが、人間の目がそれらを光を連続的に発していると（かつ、異なる色が出射される場合には、それらの色の混合物として）感じるような態様で、光を間欠的に、および／または交互に（“on”時間におけるオーバーラップありで、または、なしで）発している状況を、カバーする。

ここで使用される表現“第１のルミファーは第１の固体発光素子チップを囲んでいる”、等は、該第１のルミファーが、該第１の固体発光素子チップを３次元的にカバーし（かつ、必ずしも該第１の固体発光素子チップと接触していない）、すなわち、第１の固体発光素子チップにより発射された光が該照明装置を逃げるために、このような光が、該第１のルミファーを通過しなければならない、ことを意味する。

ここで使用される表現、“上にマウントされた”は、第２の構造上にマウントされた第１の構造が、第２の構造と接触していることができる、または、該第２の構造から１つ、またはそれ以上の中間構造により分離されていることができる（その、対向する側の各側は、前記第１の構造、前記第２の構造、または前記中間構造の１つ、と接触している）。

本明細書（以下のパラグラフにおける、を含む）において用いられる表現“接触して”は、第２の構造と“接触している”前記第１の構造が、前記第２の構造と直接接触していることができること、あるいは、１つ、またはそれ以上の中間構造により前記第２の構造から分離されている（すなわち、間接接触している）ことができること、ここで、該第１、および第２の構造、および該１つ、またはそれ以上の中間構造はおのおの、前記第１、および第２の構造の表面、および前記１つ、またはそれ以上の中間構造の表面、のうちから選択された、もう１つの表面と直接接触する、少なくとも１つの表面を持つ。

層、領域、または基板等の要素が、ここでもう１つの要素の上に（“on”）ある、あるいは、の上に（“onto”）伸びている、と言及されるとき、それは該他の要素上に直接（“directly on”）ある、あるいは該他の要素上に直接（“directly onto”）伸びることもでき、あるいは中間の要素が、また存在してもよい。対照的に、ある要素がもう１つの要素の直接上に（“directly on”）ある、あるいは、の直接上に（“directly onto”）伸びる、と言及されるとき、中間の要素は存在しない。また、ある要素がもう１つの要素に接続されている（“connected”）、または結合されている（“coupled”）、と言及されるとき、それは、該他の要素に直接接続されている、あるいは該他の要素に直接結合されている、ことができ、あるいは中間の要素がまた存在してもよい。対照的に、ある要素がもう１つの要素に直接に接続されている（“directly connected”）、または直接に結合されている（“directly coupled”）と言及されるとき、中間の要素は存在しない。

ここで、デバイス内の２つの要素が“電気的に接続されている”というのは、該要素間に、その挿入がデバイスにより与えられる機能に実体的に影響するような構成要素が何も電気的に与えられていない、ことを意味する。たとえば、２つの要素は、それらが、それらの間に該デバイスにより与えられる機能に実体的に影響を及ぼさないような小さい抵抗（実際、２つの要素を接続するワイヤは小さい抵抗と考えることができる）を持っていたとしても、電気的に接続されているということができる；同様に、２つの要素は、たとえそれらが、それらの間に該デバイスをして付加的な機能を遂行することを許すような付加的な電気的要素を持っており、その間、該付加的な要素を含むことを除いて同一である該デバイスにより与えられる機能に実体的に影響を与えるものではない、としても、電気的に接続されていると言うことができる；同様に、相互に直接接続された、あるいは、回路基板または他の媒体上のワイヤまたはトレースの対向する端に直接接続された、２つの構成要素は、電気的に接続されている。

用語“第１の”、“第２の”等は、種々の要素、構成要素、領域、層、および／またはパラメータを記述するためにここで用いられるが、これらの要素、構成要素、領域、層、セクション、および／またはパラメータは、これらの用語によって限定されるものではない。これらの用語は、単に、１つの要素、構成要素、領域、層、またはセクションを、もう１つの要素、構成要素、領域、層、またはセクションから区別するためにのみ用いられる。このように、以下で議論される、第１の、要素、構成要素、領域、層、またはセクションは、本発明の教えから離れることなく、第２の、要素、構成要素、領域、層、またはセクションと言われることができる。

さらに、相対的用語“より低い”または“底の”、および“より上の”、および“上面の”は、図で図示されたような１つの要素の、もう１つの要素に対する関係を記述するために、用いられる。このような相対的用語は、図面に描かれた方位に加えて、該デバイスの異なる方位をカバーすることが意図されている。たとえば、もし、該図面に示されるデバイスがひっくり返されれば、他の要素の“下側”上にあると記述されている要素は、そののち、他の要素の“上側”上に方位を向けられるであろう。好ましい用語“下側の”は、それゆえ、該図の特定の方向に依存した“下側”および“上側”の方位の両方をカバーする。同様に、もし、該図の１つにおける該デバイスがひっくり返されれば、他の要素の“下に”あるいは“下側に”あるとして記述される要素は、そののち、該他の要素の“上に”方位を向けられるであろう。好ましい用語“下に”または“下側に”は、それゆえ、上に、および、下に、の方位の両方をカバーするであろう。

もし、他の方法でもって定義されなければ、ここで使用される（技術的、および科学的用語を含む）すべての用語は、発明が属する技術の分野における当業者によって共通に理解されるのと同じ意味を持つ。共通に使用される辞書において定義されたもの、のような用語は、関連する技術および本開示の文脈におけるそれらの意味と一環した意味を持つものと解釈されるべきであり、理想化された、または過度に形式的な意味には、ここで明確にそのように定義されたのでなければ、解釈されないことがさらに理解される。さらに、もう１つの特徴“に隣接して”配置された構造または特徴に対する参照は、該隣接する特徴を覆う、またはその下にある部分をもつであろう、ことも当業者によって理解されるであろう。

上記したように、いくらかの側面において、本発明は、少なくとも１つの第１の固体発光素子チップ、及び少なくとも１つの第１のルミファーを、含む。いくらかの実施形態において、該照明装置は、さらに、少なくとも１つの反射性カップ、および／または、少なくとも１つのワイヤを含む。

任意の、所望の、固体発光素子チップ、または複数チップ、たとえば、ＬＥＤチップ、または、複数ＬＥＤチップは、本発明に従って使用することができる。当業者は、広い範囲の種々のこのような固体発光素子チップをよく知っており、かつ、容易にアクセス可能である。このような固体発光素子チップは、無機の、および有機の発光素子を含み、そのおのおのの種々のものは技術においてよく知られている（かつそれゆえ、このような装置を、および／または、このような装置がそれからつくられる材料を、詳細に記述する必要はない）。

１つ以上の固体発光素子が存在するところでは、各固体発光素子チップは、相互に同様であってよく、相互に異なっていてよく、あるいは、任意の結合であってよい。

適切なＬＥＤの代表的な例は、以下に記述されている：
(1) 米国特許出願第６０／７５３，１３８号、２００５年１２月２２日出願、名称“照明装置”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿００３ＰＲＯ）、その全体は、参照によりここに組み入れられる）、および、米国特許出願第１１／６１４，１８０号、２００６年１２月２１日出願；
(2) 米国特許出願第６０／７９４，３７９号、２００６年４月２４日出願、名称“ルミファー膜を空間的に分離することにより、ＬＥＤにおけるスペクトル内容をシフトすること”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびアントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿００６ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる、および、米国特許出願第１１／６２４，８１１号、２００７年１月１９日出願；
（3） 米国特許出願第６０／８０８，７０２号、２００６年５月２６日出願、名称“照明装置”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびアントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿００９ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる、および、米国特許出願第１１／７５１，９８２号、２００７年５月２２日出願；
(4) 米国特許出願第６０／８０８，９２５号、２００６年５月２６日出願、名称“固体発光装置、およびこれを製造する方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびニール ハンター；代理人ドケット番号９３１＿０１０ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる、および、米国特許出願第１１／７５３，１０３号、２００７年５月２４日出願；
(5) 米国特許出願第６０／８０２，６９７号、２００６年５月２３日出願、名称“照明装置、および製造方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０１１ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる、および、米国特許出願第１１／７５１，９９０号、２００７年５月２２日出願；
(6) 米国特許出願第６０／８３９，４５３号、２００６年８月２３日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０３４ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる;
(7) 米国特許出願第６０／８５７，３０５号、２００６年１１月７日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、ジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０２７ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる;および、
(8) 米国特許出願第６０／８５１，２３０号、２００６年１０月１２日出願、名称“照明装置、およびこれを製造する方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０４１ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる。

いくらかの実施形態において、該固体発光素子チップは、サファイヤよりつくられる基板（たとえば、サファイヤベースのＩｎＧａＮチップ、それにおいては、たとえば、ＧａＮベースのＬＥＤ構造が、サファイヤチップ上に成長される）を備える。このような固体発光素子チップは、特に、水平（垂直でない）チップ（すなわち、正および負の電気的な接続が、該チップの対向する側上においてなされていない、たとえば、それらはともに該チップの１つの側上においてなされている）としての使用に適切であり、これは、“リン発光体変換された”ＬＥＤ（ＰＣ−ＬＥＤ）を作るための代表的なリン発光体は、サファイヤ基板のそれに似た屈折率をもつからである。このような実施形態において、該リン発光体はサファイヤと類似した屈折率を持っているという事実によって、（最小反射での）抽出は、（青色に対して）改善されている。反射係数Ｒは、(n₁ ² - n₂ ²)／(n₁ ² + n₂ ²)に等しく、ここで、全反射は、この係数の平方（たとえば、R² + T² = １、吸収がないと仮定して）である。

本発明のいくらかの実施形態において、第１の固体発光素子チップは、第１固体発光素子チップ第1表面、および第１固体発光素子チップ第２表面を有し、かつ、該第１固体発光素子チップ第１表面、および該第１固体発光素子第２表面は、該第１の固体発光素子チップの対向する側上にある。“対向する”により意味されるものは、前記第１の表面上に少なくとも３つの点を含む第１の平面、および前記第２の表面上に少なくとも３つの点を含む第２の平面が、２０度より大きくない角度を、つくる（すなわち、前記第１の平面が、もしあれば、それに沿って前記第２の平面と交差する線に垂直である前記第１の平面上の線、および、また、その線に垂直である前記第２の平面上の線が、２０度より大きくない角度を、定義する）ことである。

ここで使用される、表現“ルミファー”は、任意のルミネッセント要素、すなわち、任意のルミネッセント材料を含む任意の要素を、言及する。

該ルミファー、または、複数ルミファーは、個々に、任意のルミファーであることができ、その広い範囲の種々のものは、当業者に公知である。たとえば、該ルミファーにおける該１つ、またはそれ以上のルミネッセント材料は、リン発光体、シンチレーター、昼日グローテープ、および、紫外光により照射されたとき可視スペクトルで輝くインク、等、の中から選択することができる。該１つ、またはそれ以上のルミネッセント材料は、ダウンコンバートするものでも、あるいはアップコンバートするものでもよく、あるいは、両タイプの結合を含むことができる。たとえば、該第１のルミファーは、１つ、またはそれ以上のダウンコンバートするルミネッセント材料よりなることができる。

該ルミファー（または、該複数ルミファーのうちのおのおの）は、もし望まれれば、さらに１つ、またはそれ以上の高度に透過性の（たとえば、透明の、または、実質的に透明の、あるいは、いくぶん分散性の）バインダー、たとえば、エポキシ、シリコーン、ガラス、金属酸化物、または任意の他の適切な材料（たとえば、１つ、またはそれ以上のバインダーよりなる任意の与えられたルミファーにおいては、１つ、またはそれ以上のリン発光体が、該１つ、またはそれ以上のバインダー内で分散されることができる）よりなることができる。一般に、該ルミファーが厚ければ厚いほど、該リン発光体の重量パーセントは、該ルミファーの全体厚に依存して、より低いものであってよく、該リン発光体の重量パーセントは、一般に、任意の値、たとえば、約０．１重量パーセントから１００重量パーセントまで（たとえば、純粋のリン発光体を、熱間等静圧圧縮成形処理を受けせしめることにより形成されるルミファー）であることができる。

該１つ、またはそれ以上の該１つ、またはおのおのは、独立に、さらに、拡散剤、散乱剤、ティント、等の任意のものよりなることができる。

適切なルミファーの代表的な例は、上記された特許出願であって、参照によりここに組み入れたれたもの、および、米国特許出願第６０／８３９，４５３号、２００６年８月２３日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ； 代理人ドケット番号９３１＿０３４ＰＲＯ）、および、米国特許出願第１１／８４３，２４３号、２００７年８月２２日出願、それらの全体は、参照によりここに組み入れられる、に記述されている。

上記したように、本発明によるいくらかの実施形態においては、１つ、またはそれ以上のルミファーは、１つ、またはそれ以上の固体発光素子チップから間隔を空けて設けられている。間隔、および地理的考慮に基づく相対間隔の代表的な例は、（上記した）米国特許出願第６０／７５３，１３８号、２００５年１２月２２日出願、名称“照明装置”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿００３ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／６１４，１８０号、２００６年１２月２１日出願、それらの全体は、参照によりここに組み入れられる、に記述されている。

さらに、上記したように、本発明によるいくらかの実施形態においては、１つのルミファー（または、２以上のルミファー）の、１つの固体発光素子チップ（または、２以上の固体発光素子チップ）の表面（または、複数表面）と（平行に、または平行でなく）対面する１つの表面（または、複数表面）の、該固体発光素子チップ表面の対面する領域に対する大きさは、（上記した）米国特許出願第６０／７５３，１３８号、２００５年１２月２２日出願、名称“照明装置”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿００３ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／６１４，１８０号、２００６年１２月２１日出願、それらの全体は、参照によりここに組み入れられる、に記述されている。たとえば、いくらかの実施形態においては、前記ルミネッセント要素と対面する前記固体発光素子の照明表面の表面領域は、該固体発光素子に対面する該ルミネッセント要素の表面領域より、２００５年１２月２２日に出願された米国特許出願第６０／７５３，１３８号に記述されているように、ずっと小さい。

本発明のいくらかの実施形態においては、第１ルミファー第１表面と、第１ルミファー第２表面とは、該第１のルミファーの対向する側上にある。上記と同様に、“対向する”により意味されるものは、前記第１の表面上に少なくとも３つの点を含む第１の平面、および前記第２の表面上に少なくとも３つの点を含む第２の平面が、２０度より大きくない角度をつくること（すなわち、前記第１の平面が、もしあれば、前記第２の平面とそれに沿って交差する線に垂直である前記第１の平面上の線、および、またその線に垂直である前記第２の平面上の線が、２０度より大きくない角度をつくること）である。

本発明のいくらかの実施形態において、前記第１固体発光素子チップ第２表面は、前記第１のルミファーと接触している。
る。

前記反射性カップは、任意の、所望の、形状、大きさ、および材料のものであることができる。当業者は、前記反射性カップのための、広い範囲のこのような適切な形状、大きさ、および材料をよく知っており、かつ、容易にアクセス可能である。

前記ワイヤは、電気を伝導させるのに適した、任意の適切なワイヤであることができ、その広い範囲の種々のものが、当業者に知られている。たとえば、適切なワイヤは、適当なゲージの銅ワイヤであることができる。

本発明の照明装置は、任意の所望の形態で、配列され、マウントされ、電気を供給されることができ、かつ、任意の所望のハウジング、またはフィクスチャー上にマウントされることができる。当業者は、広い範囲の種々の配列、マウントスキーム、および電源供給装置をよく知っており、かつ、任意のこのような配列、スキーム、および装置は、本発明と関連して用いることができる。

たとえば、当業者は、種々の適切なリードフレームをよく知っており、そのいくつかは、一ツのリードよりなり、そのうちの１つは、前記固体発光素子チップの第１の領域（すなわち、そのアノード、またはそのカソードのいずれか）と接触している（上記したような）反射性カップと一体となっており、他方のリードは、該固体発光素子チップの第２の領域（そのアノード、またはそのカソードのいずれかで、いずれであっても、前記固体発光素子チップの第１の領域内にないもの）に接続された（上記したような）ワイヤに接続されている。

さらに、本発明による装置にエネルギーを供給するために、任意の所望の回路網を用いることができる。本発明を実施するにおいて用いることのできる回路網の代表的な例は、以下のものに記述されている：
(1) 米国特許出願第６０／７５２，７５３号、２００５年１２月２１日出願、名称“照明装置”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびニール ハンター；代理人ドケット番号９３１＿００２ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／６１３，６９２号、２００６年１２月２０日出願、それらの全体が参照によりここに組み入れられる；
(2) 米国特許出願第６０／７９８，４４６号、２００６年５月５日出願、名称“照明装置”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿００８ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／７４３，７５４号、２００７年５月３日出願、それらの全体が参照によりここに組み入れられる；
(3) 米国特許出願第６０／８０９，９５９号、２００６年６月１日出願、名称“冷却を備えた照明装置”（発明者：トーマス Ｇ．コールマン、ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびアントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿００７ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／６２６，４８３号、２００７年１月２４日出願、それらの全体が参照によりここに組み入れられる；
(4) 米国特許出願第６０／８０９，５９５号、２００６年５月３１日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０１８ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／７５５，１６２号、２００７年５月３０日出願、それらの全体が参照によりここに組み入れられる；
(5) 米国特許出願第６０／８４４，３２５号、２００６年９月１３日出願、名称“低側ＭＯＳＦＥＴ電流制御を持つブースト／フライバック電源トポロジー”（発明者：ピーター Ｊ．メイヤーズ；代理人ドケット番号９３１＿０２０ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／８５４，７４４号、２００７年９月１３日出願、それらの全体が参照によりここに組み入れられる。

本発明の照明装置は、任意の所望の電源に電気的に接続される（または、選択的に接続される）ことができ、当業者は、広い範囲の種々のこのような電源をよく知っている。

本発明のいくらかの実施形態において、照明装置はさらに、包囲体領域を備える。当業者は、パッケージ化されたＬＥＤのための包囲体領域を作るにおいて使用するのに適した広い範囲の種々の材料をよく知っており、かつ容易に入手可能であり、任意のこのような材料を、もし望まれれば、用いることができる。たとえば、該包囲体領域をそれから作ることのできる材料の、２つの良く知られた代表的なクラスの材料は、エポキシ、およびシリコーンを含む。

当業者は、該包囲体領域のための広い範囲の種々の適切な形状を、また、知っており、本発明による装置における該包囲体領域は、任意のこのような形状のものであることができる。当業者は、また、本発明と結合してここで記述された種々の要素を組み入れているパッケージ化された装置をつくる種々の方法をよく知っている。したがって、該包囲体領域を作るにおいて使用される材料、該包囲体領域のための形状、およびここで記述される装置を作る方法のさらなる記述は、必要ではない。

本発明によるいくらかの実施形態においては、高度に透明で、高度に透過性の（たとえば、入射光の少なくとも８０％、または少なくとも９０％を通過させる構造）材料（たとえば、ＬＥＤパッケージ化において包囲体として使用される材料）が、該固体発光素子チップと、該第２のルミファー（および／または、前記第１のルミファーの１つ、またはそれ以上の領域）との間に位置している。たとえば、当業者は、広い範囲の種々の適切な材料、たとえば、１つ、またはそれ以上のシリコーン材料をよく知っている。

本発明による照明装置は、任意の適切なプロセスによりつくることができ、その種々のものは、ここで与えられた情報に基づき、当業者に明らかであろう。

たとえば、以下は、本発明による照明装置を製造する代表的な方法の記述である。

リードフレームは、任意の従来の技術を用いて、任意の従来の形状につくることができる。該リードフレームは、好ましくは、金属により作られ、かつ、刻印され、かつ、任意にポストメッキされることができる。該リードフレームは、また、任意に、超音波の、または他の洗浄を行うことができる。該リードフレームは、複数のＬＥＤのための第１、および第２のリード、および反射性要素（“カップ”）を含む。該反射性要素は、それらの反射率を増大するために、研磨され、あるいはメッキされることができる。

次に、第１のルミファー化合物（バインダー、およびルミネッセント材料よりなる）は、該反射性カップのおのおの内、堆積されて、該反射性カップの深さの約１／３を満たし、各カップ内に第１のルミファーを形成する。

次に、各カップについて、１つ、またはそれ以上の固体発光素子チップは、ルミファー化合物内に、該第１のルミファーがキュアされている間に、あるいは、該ルミファー化合物がキュアされた（その場合、該キュアされた第１のルミファー化合物内に前記固体発光素子チップを収容する領域が形成されなければならない）後のいずれかに、前記固体発光素子チップの表面のすべてのそれらの上表面を除いた全体が、実質的に（前記第１のルミファー化合物により形成された）前記第１のルミファーと接触しているように、置かれる。

次に、透明充填化合物（たとえば、本質的に、エポキシベース、シリコーンベース、ガラスベース、および／または金属酸化物ベース材料よりなる）が、前記カップのおのおの内に堆積されて、前記カップを実質的に充填し、かつ、該透明充填化合物は、キュアされて、透明充填領域を形成する。

次に、第２のルミファー化合物（それは、前記第１のルミファー化合物と同じであっても、または、異なっていてもよい）は、各カップ上に第２のルミファーを形成するために、キュアされた透明充填化合物の全体の上に堆積される。

次に、リードフレームサブアセンブリーは、ひっくり返され、該リードフレームサブアセンブリーのレジスタ部分は、モールド内に形成されたモールドキャビティ内に挿入される。

次に、１つ、またはそれ以上の包囲体化合物は、該モールド内に堆積されて、１つ、またはそれ以上の包囲体領域を形成する。該照明装置は、このように、たとえば、米国特許出願第６０／８０２，６９７号、２００６年５月２３日出願、名称“照明装置、およびその製造方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０１１ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／７５１，９９０号、２００７年５月２２日出願、それらの全体が参照によりここに組み入れられる、に記述されているように、単一の包囲体領域、または多数の包囲体領域、よりなることができる。

次に、ほとんど完成したリードフレーム構造は、該モールドから排出される。任意のキュア後ステップは、そののちに行われ、そののちに、任意の洗浄／デフラッシュステップが続く。

次に、単一化が行われ、タイバーが、完成したリードフレームアセンブリーから切断される。

当業者は、上記したステップの任意のもの、および／またはその公知の変形を、容易に行うことができる。さらに、上記で記述されたステップのいくらかは、（ともに上記で議論した）米国特許出願第６０／８０２，６９７号、２００６年５月２３日出願、および、米国特許出願第１１／７５１，９９０号、２００７年５月２２日出願、において記述されている。

一般に、任意の数の色の光は、本発明による照明装置において、たとえば、特定の固体発光素子チップ、およびルミネッセント材料を選択することにより、混合されることができる。光カラーの混合の代表的な例は、以下のものに記述されている：
(1) 米国特許出願第６０／７５２，５５５号、２００５年１２月２１日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿００４ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／６１３，７１４号、２００６年１２月２０日出願、それらの全体は参照によりここに組み入れられる；
(2) 米国特許出願第６０／７５２，５５６号、２００５年１２月２１日出願、名称“看板、および照明方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびアントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿００５ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／６１３，７３３号、２００６年１２月２０日出願、それらの全体は参照によりここに組み入れられる；
（3） 米国特許出願第６０／７９３，５２４号、２００６年４月２０日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびアントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿０１２ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／７３６，７６１号、２００７年４月１８日出願、それらの全体は参照によりここに組み入れられる；
(4) 米国特許出願第６０／７９３，５１８号、２００６年４月２０日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびアントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿０１３ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／７３６，７９９号、２００７年４月１８日出願、それらの全体は参照によりここに組み入れられる；
(5) 米国特許出願第６０／７９３，５３０号、２００６年４月２０日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびアントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿０１４ＰＲＯ）、および米国特許出願第１１／７３７，３２１号、２００７年４月１９日出願、それらの全体は参照によりここに組み入れられる、；
(6) 米国特許第７，２１３，９４０号明細書、２００７年５月８日発行、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０３５ＮＰ）、その全体は参照によりここに組み入れられる;
(7) 米国特許出願第６０／８６８，１３４号、２００６年１２月１日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０３５ＰＲＯ）、その全体は参照によりここに組み入れられる;
(8) 米国特許出願第６０／８６８，９８６号、２００６年１２月７日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０５３ＰＲＯ）、その全体は参照によりここに組み入れられる。
(9) 米国特許出願第６０／８５７，３０５号、２００６年１１月７日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、ジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０２７ＰＲＯ）、その全体は参照によりここに組み入れられる;および、
(10) 米国特許出願第６０／８９１，１４８号、２００７年２月２２日出願、名称“照明装置および照明方法、光フィルタ及び光をフィルタする方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿０５７ＰＲＯ）、その全体は参照によりここに組み入れられる。

本発明による実施形態は、本発明の理想化された実施形態の模式的な図解である断面図（および／または、平面図）を参照して記述される。このように、たとえば、製造技術、および／または耐性の結果としての図解の形状からの変形は、予想されるものである。このように、本発明の実施形態は、ここで図解された領域の特定の形状に限定して解釈されるべきものではなく、たとえば、製造から生じる形状の変形をも含むべきものである。たとえば、矩形であるとして図示された、または記述された、モールドされた領域は、代表的に、丸くされた、またはカーブされた特徴を持つであろう。このように、図面に図示された領域は、性質上、模式的のものであり、それらの形状は、装置の領域の正確な形状を図示することが意図されているのではなく、また、本発明の範囲を限定することが意図されているものでもない。

図２は、本発明による１つの実施形態の代表的な例の断面図である。図２を参照して、第１のＬＥＤチップ２１（この場合、水平、即ち、垂直でない、チップ）、第１のルミファー２２、第２のルミファー２３、第１のリード２４および第２のリード２５よりなるリードフレームよりなる照明装置２０が、示される。第１のリード２４は、反射性のカップ２６を含む。第１のワイヤ２７は、第１のリード２４をＬＥＤチップ２１の第１領域に接続し、第２のワイヤ２８は、第２のリード２５をＬＥＤチップ２１の第２領域に接続する。

前記第１のＬＥＤチップ２１は、第１のＬＥＤチップ第１表面２８、および第１のＬＥＤチップ第２表面２９を持ち、該第１のＬＥＤチップ第１表面２８と、該第１のＬＥＤチップ第２表面２９とは、前記第１のＬＥＤチップ２１の対向する側上にある。

前記第１のルミファー２２は、第１のルミファー第１表面３０と、第１のルミファー第２表面３１とを持ち、該第１のルミファー第１表面３０と、該第１のルミファー第２表面３１とは、前記第１のルミファー２２の対向する側上にある。

前記第１のＬＥＤチップ第１表面２８は、前記第２のルミファー２３と対面している。
前記第１のＬＥＤチップ第２表面２９は、前記第１のルミファー第１表面３０と対面し、かつ、接触している（すなわち、直接接触している）。

前記第１のルミファー第２表面３１は、前記反射性カップ２６と接触している（すなわち、直接接触している）。

図２に示されるように、前記第２のルミファー２３は、前記第１のＬＥＤチップ第１表面２８と、空間を空けられている。
図２に示される実施形態は、さらに、透明充填領域３２を有する。
前記第１のルミファー２２は、このように前記第１のＬＥＤチップ２１と前記反射性カップ２６との間に配置されている。

図３は、本発明による第２の実施形態の代表的な例の断面図である。図３に描かれた照明装置３３は、以下の点を除いて、図２に示される照明装置２０と類似している：
図３の装置における第１のルミファー３４の形状は、図２の装置における第１のルミファー２２の形状と異なる；
図３の装置における透明充填領域３５の形状は、図２の装置における透明充填領域３２の形状と異なる；かつ、
図３の装置は、第２のルミファーを含まない（図２の装置は、第２のルミファー２３を含む）。

他の要素は、同様であり、同様の要素は、同様の参照符号で特定される。図３を参照して、前記第１のルミファー３４は、前記第１のＬＥＤチップ２１を囲む。前記第１のＬＥＤチップ第１表面２８は、前記第１のルミファー３４の第１領域に対面し、前記第１のＬＥＤチップ第２表面２９は、前記第１のルミファー３４の第２領域に対面する。

図４は、本発明による第３の実施形態の代表的な例の断面図である。図４に描かれた照明装置３６は、以下の点を除いて、図２に描かれた照明装置２０と類似している：
図４の装置における第１のルミファー３７の形状は、図２の装置における第１のルミファー２２の形状と異なる；かつ、
図４の装置は、第２のルミファーを含まない（図２の装置は、第２のルミファー２３を含む）、または、透明充填領域を含まない（図２の装置は、透明充填領域３２を含む）。

他の要素は、同様であり、同様の要素は、同様の参照符号で特定される。図４を参照して、前記第１のルミファー３７は、前記第１のＬＥＤチップ２１を囲み、これは、前記第１のルミファー３７内に埋め込まれている。前記第１のＬＥＤチップ第１表面２８は、前記第１ルミファー３７の第１の領域に対面し、前記第１のＬＥＤチップ第２表面２９は、前記第１ルミファー３７の第２の領域に対面している。

（本発明による）照明装置の第１例の有効性を、照明装置の第１の比較例と比較する比較テストが、行われた。

照明装置の第１例は、図２に描かれるように構成された。前記第１のＬＥＤチップは、水平５ｍｍ青色チップ（ＴＧチップ）であり、前記第１のルミファーは、ルミネッセント材料を約１０重量パーセントの量だけ含んでおり、前記第２のルミファーは、ルミネッセント材料を約２５重量パーセントの量だけ含んでいる。

照明装置の第１比較例は、図１に描かれるように構成された。前記第１のＬＥＤチップは、５ｍｍ垂直青色チップであり、前記ルミファーは、ルミネッセント材料を約７重量パーセントの量だけ含んでいる。

エネルギー（約３０ｍＡｘ約３．１５ボルト − 約６３ｍＷ入力電力）が、両装置に供給された。前記第１の例による照明装置は、約９３ルーメンパーワットの有効性を与え、一方、前記第１の比較例による照明装置は、約７２ルーメンパーワットの有効性を与えたことが、観察された。

本発明は、さらに、閉じられた空間、およびここで記述された少なくとも１つの照明装置、よりなる、照明された包囲体、そこでは、該照明装置は、少なくとも該包囲体の一部を照明する、に向けられている。

本発明は、さらに、表面、およびここで記述された少なくとも１つの照明装置、よりなる照明された表面、そこでは、もし、照明装置が照明されれば、該照明装置は、該表面の少なくとも一部を照明するであろう、に向けられている。

本発明は、さらに、水泳プール、部屋、倉庫、指示器、道、パーキングロット、車両、信号、たとえば、道路標識、ビルボード、船、おもちゃ、鏡、ベッセル、電子装置、ボート、航空機、スタジアム、コンピュータ、遠隔音響装置、遠隔ビデオ装置、携帯電話、木、窓、ＬＣＤディスプレイ、洞窟、トンネル、庭、ランプポスト、の中から選択された少なくとも１つのアイテムであって、その中、またはその上に、ここで記述したような少なくとも１つの照明装置をマウントしたものよりなる、照明された領域に、向けられている。

ここで記述された照明装置の任意の２つ、またはそれ以上の構造的部分は、一体化されることができる。ここで記述された照明装置の任意の構造的部分は、２つ、またはそれ以上の部品にて、設けられることができる。同様に、任意の２つ、またはそれ以上の機能は、同時に行うことができ、かつ／または、任意の機能は、一連のステップで行うことができる。

さらに、本発明のいくらかの実施形態は、要素の特定の結合を参照して図解されたが、種々の他の結合は、また、本発明の教えから離れることなく、設けられることができる。このように、本発明は、ここで記述された、および図面に図解された好ましい実施形態に限定して解釈されるべきではなく、しかし、また、種々の図解された実施形態の要素の結合をもカバーし得る。

多くの変形例、及び修整は、本開示の利点を与えられて、本発明の精神および範囲から離れることなく、当業者によりなされることができる。それゆえ、図解された実施形態は、例としての目的のためにのみに、あげられたものであると理解されるべきであり、かつ、以下の請求項により定義される本発明を限定するものと解釈されるべきではない。以下の請求項はそれゆえ、文字どおり言われた要素の結合のみでなく、実質的に同じ結果を得るために実質的に同じ方法で実質的に同じ機能を遂行するすべての等価な要素を含むよう、読まれるべきである。請求項は、このように、特定的に図解され、上記のように記述されたもの、概念的に等価なもの、および、本発明の本質的なアイデアを組み入れるものを、含むものと理解されるべきである。

Claims (7)

1. 照明装置であって、
   発光ダイオードよりなる少なくとも１つの第１の固体発光素子と、
   少なくとも１つの第１の反射性カップと、
   ルミネッセンス材料を含む少なくとも１つの第１の要素、および少なくとも１つの第２の要素と、および
   少なくとも１つの第１の透明領域と、
   を備え、
   前記第１の要素はバインダー材料、および該バインダー材料に分散された少なくとも１つのルミネッセンス材料を含み、
   前記第１の要素の少なくとも一部は、前記第１の固体発光素子と、前記第１の反射性カップとの間にあり、かつ、
   前記第１の反射性カップはカップ空間を画定する凹領域を備え、（１）前記第１の透明領域内の全ての場所、（２）前記第１の要素内の全ての場所、及び（３）前記第１の固体発光素子内の全ての場所の合計が該カップ空間を占める
   ことを特徴とする、照明装置。
2. 請求項１記載の照明装置であって、
   ルミネッセンス材料を含む前記第１の要素の第１の表面及び前記第１の固体発光素子の第１の表面は同一平面上にある、照明装置。
3. 請求項１記載の照明装置であって、
   ルミネッセンス材料を含む前記第１の要素の少なくとも第１の部分は、前記第１の反射性カップの軸に垂直で、前記第１の反射性カップに最も近い第１の固体発光素子の一部を含む平面内にあり、
   ルミネッセンス材料を含む前記第１の要素の少なくとも第２の部分は、前記第１の反射性カップの軸に垂直で、前記第１の反射性カップから最も離れた前記第１の固体発光素子の一部を含む平面内にあり、かつ、
   ルミネッセンス材料を含む前記第２の要素の少なくとも一部は、前記第１の反射性カップと接触している、照明装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置であって、前記第１の反射性カップは、カップ底面、およびカップ側壁を備え、かつ、ルミネッセンス材料を含む前記第１の要素は前記カップ底面を完全にカバーしている、照明装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置であって、前記第１の透明領域は、前記第１の固体発光素子を、前記第１の反射性カップを出射する任意の光が前記第１の透明領域を通過しなければならないようカバーしている、照明装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置であって、ルミネッセンス材料を含む前記第２の要素は、前記第１の透明領域を少なくとも部分的にカバーしている、照明装置。
7. 請求項１〜４、６のいずれかに記載の照明装置において、前記第１の透明領域は、前記第１の固体発光素子を少なくとも部分的にカバーしている、照明装置。
   

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