JPH11163410A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents
Ｌｅｄ照明装置Info
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- JPH11163410A JPH11163410A JP9322625A JP32262597A JPH11163410A JP H11163410 A JPH11163410 A JP H11163410A JP 9322625 A JP9322625 A JP 9322625A JP 32262597 A JP32262597 A JP 32262597A JP H11163410 A JPH11163410 A JP H11163410A
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- substrate
- led chip
- container
- lighting device
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
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- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
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Abstract
(57)【要約】
【課題】温度の上昇を抑えて基板に対するＬＥＤチップ
の高密度実装を可能としたＬＥＤ照明装置を提供する。 【解決手段】基板２上に複数個のＬＥＤチップ１が実装
され、これらのＬＥＤチップ１が透光性を有する材料で
形成された容器３内に密封されてＬＥＤモジュールが構
成される。容器３内には水又はアルコールのような有機
溶剤等から成る液体４が充填される。容器３内にてＬＥ
Ｄチップ１が液体４と直接接触して放熱するため、ＬＥ
Ｄチップ１の発熱による温度の上昇を抑えることができ
る。その結果、基板２へのＬＥＤチップ１の実装密度を
大きくすることができるとともに、ＬＥＤチップ１自体
の発光効率も高めることができる。
の高密度実装を可能としたＬＥＤ照明装置を提供する。 【解決手段】基板２上に複数個のＬＥＤチップ１が実装
され、これらのＬＥＤチップ１が透光性を有する材料で
形成された容器３内に密封されてＬＥＤモジュールが構
成される。容器３内には水又はアルコールのような有機
溶剤等から成る液体４が充填される。容器３内にてＬＥ
Ｄチップ１が液体４と直接接触して放熱するため、ＬＥ
Ｄチップ１の発熱による温度の上昇を抑えることができ
る。その結果、基板２へのＬＥＤチップ１の実装密度を
大きくすることができるとともに、ＬＥＤチップ１自体
の発光効率も高めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に複数の発
光ダイオード（ＬＥＤ）チップを設けて成るＬＥＤ照明
装置に関するものである。
光ダイオード（ＬＥＤ）チップを設けて成るＬＥＤ照明
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、発光ダイオードは単品で用いられ
る場合が多いが、発光ダイオードを利用した照明装置を
構成するには十〜数百個の発光ダイオードチップ（以
下、「ＬＥＤチップ」と略す。）を使用する必要があ
る。
る場合が多いが、発光ダイオードを利用した照明装置を
構成するには十〜数百個の発光ダイオードチップ（以
下、「ＬＥＤチップ」と略す。）を使用する必要があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように複数個の
ＬＥＤチップによって照明装置を構成する場合に、最も
問題となることはＬＥＤチップからの発熱であり、ＬＥ
Ｄチップの基板への実装密度が高くなるほど基板の単位
面積当たりの発熱量も多くなる。このように発熱が多い
と熱による基板の反りや電気的な接続部分の耐久性に支
障を来すことになる。また、ＬＥＤチップ自体も低温の
方が発光効率が良く、高温になればなるほど発光効率が
低下し、照明装置としての輝度も低下してしまう。
ＬＥＤチップによって照明装置を構成する場合に、最も
問題となることはＬＥＤチップからの発熱であり、ＬＥ
Ｄチップの基板への実装密度が高くなるほど基板の単位
面積当たりの発熱量も多くなる。このように発熱が多い
と熱による基板の反りや電気的な接続部分の耐久性に支
障を来すことになる。また、ＬＥＤチップ自体も低温の
方が発光効率が良く、高温になればなるほど発光効率が
低下し、照明装置としての輝度も低下してしまう。
【０００４】本発明は上記事情に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、温度の上昇を抑えて基
板に対するＬＥＤチップの高密度実装を可能としたＬＥ
Ｄ照明装置を提供することにある。
あり、その目的とするところは、温度の上昇を抑えて基
板に対するＬＥＤチップの高密度実装を可能としたＬＥ
Ｄ照明装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、基板上に複数の発光ダイオード
（ＬＥＤ）チップを設けて成るＬＥＤ照明装置におい
て、ＬＥＤチップ又は基板の少なくとも何れか一方を直
接冷却して成ることを特徴とし、放熱性を高めることで
温度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高密度
実装が可能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を実
現することができる。
目的を達成するために、基板上に複数の発光ダイオード
（ＬＥＤ）チップを設けて成るＬＥＤ照明装置におい
て、ＬＥＤチップ又は基板の少なくとも何れか一方を直
接冷却して成ることを特徴とし、放熱性を高めることで
温度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高密度
実装が可能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を実
現することができる。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、ＬＥＤチップから発せられる光の配光を変える光学
手段を具備する容器内にＬＥＤチップを密封するととも
に、この容器内に液体を充填したことを特徴とし、液体
によりＬＥＤチップからの熱を放熱して温度の上昇を抑
え、基板に対するＬＥＤチップの高密度実装が可能にな
り、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を実現することがで
きる。
て、ＬＥＤチップから発せられる光の配光を変える光学
手段を具備する容器内にＬＥＤチップを密封するととも
に、この容器内に液体を充填したことを特徴とし、液体
によりＬＥＤチップからの熱を放熱して温度の上昇を抑
え、基板に対するＬＥＤチップの高密度実装が可能にな
り、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を実現することがで
きる。
【０００７】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、容器内と連通する冷却用のパイプを備えたことを特
徴とし、放熱性をさらに高めることができる。請求項４
の発明は、請求項１の発明において、ＬＥＤチップを容
器内に密封するとともに、この容器内に気体を充填した
ことを特徴とし、気体によりＬＥＤチップからの熱を放
熱して温度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの
高密度実装が可能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装
置を実現することができる。
て、容器内と連通する冷却用のパイプを備えたことを特
徴とし、放熱性をさらに高めることができる。請求項４
の発明は、請求項１の発明において、ＬＥＤチップを容
器内に密封するとともに、この容器内に気体を充填した
ことを特徴とし、気体によりＬＥＤチップからの熱を放
熱して温度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの
高密度実装が可能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装
置を実現することができる。
【０００８】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、基板にヒートパイプを埋め込むことを特徴とし、ヒ
ートパイプによってＬＥＤチップからの熱を放熱して温
度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高密度実
装が可能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を実現
することができる。請求項６の発明は、請求項１の発明
において、基板のＬＥＤチップが実装されていない側の
面にペルチェ素子を配設したことを特徴とし、ペルチェ
素子によってＬＥＤチップからの熱を放熱して温度の上
昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高密度実装が可
能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を実現するこ
とができる。
て、基板にヒートパイプを埋め込むことを特徴とし、ヒ
ートパイプによってＬＥＤチップからの熱を放熱して温
度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高密度実
装が可能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を実現
することができる。請求項６の発明は、請求項１の発明
において、基板のＬＥＤチップが実装されていない側の
面にペルチェ素子を配設したことを特徴とし、ペルチェ
素子によってＬＥＤチップからの熱を放熱して温度の上
昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高密度実装が可
能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を実現するこ
とができる。
【０００９】請求項７の発明は、請求項１の発明におい
て、基板上に設けた熱電素子にＬＥＤチップを接合した
ことを特徴とし、熱電素子によって個々のＬＥＤチップ
を冷却することでＬＥＤチップ自体の温度上昇が抑制で
き、ＬＥＤチップの発光効率を高めて高輝度の照明装置
が実現できる。
て、基板上に設けた熱電素子にＬＥＤチップを接合した
ことを特徴とし、熱電素子によって個々のＬＥＤチップ
を冷却することでＬＥＤチップ自体の温度上昇が抑制で
き、ＬＥＤチップの発光効率を高めて高輝度の照明装置
が実現できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】（実施形態１）図１に本発明の実
施形態１の側面断面図を示す。図１に示すように、基板
２上に複数個のＬＥＤチップ１が実装され、これらのＬ
ＥＤチップ１が透光性を有する材料（例えば、アクリル
やポリカーボネート等のプラスチックやガラス等）で形
成された容器３内に密封されてＬＥＤモジュールが構成
されており、このようなＬＥＤモジュールを複数個用い
て本発明に係るＬＥＤ照明装置が形成される。
施形態１の側面断面図を示す。図１に示すように、基板
２上に複数個のＬＥＤチップ１が実装され、これらのＬ
ＥＤチップ１が透光性を有する材料（例えば、アクリル
やポリカーボネート等のプラスチックやガラス等）で形
成された容器３内に密封されてＬＥＤモジュールが構成
されており、このようなＬＥＤモジュールを複数個用い
て本発明に係るＬＥＤ照明装置が形成される。
【００１１】ＬＥＤチップ１と対向する容器３の上部に
はレンズ３ａが設けられ、その表面に種々の光制御が可
能なように光学設計された微細加工が施されている。但
し、上記微細加工は必要に応じて適宜設ければよく、容
器３の上部を上記のような微細加工を施さない平坦な形
状や球状の形状としてもよい。また、レンズ３ａの代わ
りに拡散板を設けてもよい。なお、容器３と基板２と
は、接着剤等による接着固定や機械的な嵌合等の適宜の
手段を用いて固定される。
はレンズ３ａが設けられ、その表面に種々の光制御が可
能なように光学設計された微細加工が施されている。但
し、上記微細加工は必要に応じて適宜設ければよく、容
器３の上部を上記のような微細加工を施さない平坦な形
状や球状の形状としてもよい。また、レンズ３ａの代わ
りに拡散板を設けてもよい。なお、容器３と基板２と
は、接着剤等による接着固定や機械的な嵌合等の適宜の
手段を用いて固定される。
【００１２】一方、容器３内には水又はアルコールのよ
うな有機溶剤等から成る液体４が充填される。ここで、
容器３内への液体４の封入は、容器３の一部に開けた孔
３ｂを通して注射器等で注入し接着剤等で封止するか、
あるいは容器３を本体とレンズ３ａを有する透明蓋とで
構成し液体４の中で本体と透明蓋とを機械的に嵌合する
などして行われる。
うな有機溶剤等から成る液体４が充填される。ここで、
容器３内への液体４の封入は、容器３の一部に開けた孔
３ｂを通して注射器等で注入し接着剤等で封止するか、
あるいは容器３を本体とレンズ３ａを有する透明蓋とで
構成し液体４の中で本体と透明蓋とを機械的に嵌合する
などして行われる。
【００１３】而して、本実施形態によれば、容器３内に
てＬＥＤチップ１が液体４と直接接触して放熱するた
め、ＬＥＤチップ１の発熱による温度の上昇を抑えるこ
とができる。その結果、基板２へのＬＥＤチップ１の実
装密度を大きくすることができるとともに、ＬＥＤチッ
プ１自体の発光効率も高めることができる。 （実施形態２）図２に本発明の実施形態２の側面断面図
を示す。本実施形態は、実施形態１の構成において容器
３内と連通するパイプ５を備えた点に特徴があり、その
他の構成は実施形態１と共通するので共通する部分には
同一の符号を付して説明を省略する。
てＬＥＤチップ１が液体４と直接接触して放熱するた
め、ＬＥＤチップ１の発熱による温度の上昇を抑えるこ
とができる。その結果、基板２へのＬＥＤチップ１の実
装密度を大きくすることができるとともに、ＬＥＤチッ
プ１自体の発光効率も高めることができる。 （実施形態２）図２に本発明の実施形態２の側面断面図
を示す。本実施形態は、実施形態１の構成において容器
３内と連通するパイプ５を備えた点に特徴があり、その
他の構成は実施形態１と共通するので共通する部分には
同一の符号を付して説明を省略する。
【００１４】パイプ５の先端部分には球状部５ａが設け
てある。ここで、パイプ５内には液体４を完全に充填せ
ず、空間を残して充填した後に内部に残った空気を真空
ポンプを使って排気する。そのため、パイプ５内が減圧
されて液体４の沸点が下がり、ＬＥＤチップ１から発す
る熱で液体４が容易に沸騰するようになる。気化した液
体４はパイプ５の先端の球状部５ａに移動し冷却されて
液体に戻る（ヒートパイプの原理）。
てある。ここで、パイプ５内には液体４を完全に充填せ
ず、空間を残して充填した後に内部に残った空気を真空
ポンプを使って排気する。そのため、パイプ５内が減圧
されて液体４の沸点が下がり、ＬＥＤチップ１から発す
る熱で液体４が容易に沸騰するようになる。気化した液
体４はパイプ５の先端の球状部５ａに移動し冷却されて
液体に戻る（ヒートパイプの原理）。
【００１５】而して、容器３にパイプ５を設けたことに
より実施形態１に比較して放熱をさらに促進することが
できる。しかも強制的に液体４を沸騰させて冷却するの
で、冷却効率（放熱効率）が非常に良いという利点もあ
る。なお、気化した液体４が冷却される部分（球状部５
ａ）を適当な放熱手段（放熱板や送風機など）により放
熱（冷却）することにより、さらに冷却効率を上げるこ
とができる。
より実施形態１に比較して放熱をさらに促進することが
できる。しかも強制的に液体４を沸騰させて冷却するの
で、冷却効率（放熱効率）が非常に良いという利点もあ
る。なお、気化した液体４が冷却される部分（球状部５
ａ）を適当な放熱手段（放熱板や送風機など）により放
熱（冷却）することにより、さらに冷却効率を上げるこ
とができる。
【００１６】なお、液体４を沸騰させると容器３内で気
泡が発生し、ＬＥＤチップ１の光が上記気泡で散乱され
てしまうが、点光源であるＬＥＤチップ１の光を散乱さ
せることで反対に面光源の効果を出すことができる。ま
た、気泡による光のゆらぎが生じるので、ＬＥＤチップ
１の発光色を混色させることにより動きのある独特の演
出照明効果を奏することも可能である。
泡が発生し、ＬＥＤチップ１の光が上記気泡で散乱され
てしまうが、点光源であるＬＥＤチップ１の光を散乱さ
せることで反対に面光源の効果を出すことができる。ま
た、気泡による光のゆらぎが生じるので、ＬＥＤチップ
１の発光色を混色させることにより動きのある独特の演
出照明効果を奏することも可能である。
【００１７】（実施形態３）図３に本発明の実施形態３
の側面断面図を示す。本実施形態は、実施形態２におい
て液体４の代わりに気体６を充填した点に特徴があり、
その他の構成は実施形態２と共通するので共通する部分
には同一の符号を付して説明を省略する。容器３並びに
パイプ５内に充填される気体６は、アルゴンやヘリウム
等の熱伝導の大きな気体が望ましい。而して、ＬＥＤチ
ップ１の発熱により温められた気体６がパイプ５を通っ
て球状部５ａの方へ移動する間に冷却されるので、ＬＥ
Ｄチップ１の温度上昇を抑えることができる。
の側面断面図を示す。本実施形態は、実施形態２におい
て液体４の代わりに気体６を充填した点に特徴があり、
その他の構成は実施形態２と共通するので共通する部分
には同一の符号を付して説明を省略する。容器３並びに
パイプ５内に充填される気体６は、アルゴンやヘリウム
等の熱伝導の大きな気体が望ましい。而して、ＬＥＤチ
ップ１の発熱により温められた気体６がパイプ５を通っ
て球状部５ａの方へ移動する間に冷却されるので、ＬＥ
Ｄチップ１の温度上昇を抑えることができる。
【００１８】なお、冷却用の気体６を空気にする場合に
は、図４に示すように容器３並びにパイプ５にそれぞれ
孔３ｂ，５ｂを設けて開放形にする方が望ましい。この
ような開放形にした場合には実施形態１又は２の液体４
を封入する構成に比較して冷却効果は若干劣るが、容器
３の密閉構造の設計や製作が容易にでき、生産性並びに
コスト面で有利となる。
は、図４に示すように容器３並びにパイプ５にそれぞれ
孔３ｂ，５ｂを設けて開放形にする方が望ましい。この
ような開放形にした場合には実施形態１又は２の液体４
を封入する構成に比較して冷却効果は若干劣るが、容器
３の密閉構造の設計や製作が容易にでき、生産性並びに
コスト面で有利となる。
【００１９】（実施形態４）図５に本発明の実施形態４
の斜視図、図６に側面断面図をそれぞれ示す。本実施形
態におけるＬＥＤモジュールＭは、矩形の基板１０の一
面に多数の凹所１１を列設し、各凹所１１内にＬＥＤチ
ップ１を実装するとともに、各凹所１１の下を通過する
ヒートパイプ１２を設けて構成される。
の斜視図、図６に側面断面図をそれぞれ示す。本実施形
態におけるＬＥＤモジュールＭは、矩形の基板１０の一
面に多数の凹所１１を列設し、各凹所１１内にＬＥＤチ
ップ１を実装するとともに、各凹所１１の下を通過する
ヒートパイプ１２を設けて構成される。
【００２０】ここで基板１０をＭＩＤ（Molded Interco
nect Device)基板（いわゆる樹脂成形基板）で構成すれ
ば、基板１０の成形時にヒートパイプ１２をインサート
成形することでＬＥＤモジュールＭを特別な技術なしに
容易に製作することができる。而して、本実施形態で
は、基板１０内でＬＥＤチップ１の下にヒートパイプ１
２を通すことにより、熱輸送能力に優れたヒートパイプ
１２を用いてＬＥＤチップ１を直接冷却するので冷却効
果に優れ、ＬＥＤチップ１の高密度実装や発光効率の向
上が容易に実現できるものである。
nect Device)基板（いわゆる樹脂成形基板）で構成すれ
ば、基板１０の成形時にヒートパイプ１２をインサート
成形することでＬＥＤモジュールＭを特別な技術なしに
容易に製作することができる。而して、本実施形態で
は、基板１０内でＬＥＤチップ１の下にヒートパイプ１
２を通すことにより、熱輸送能力に優れたヒートパイプ
１２を用いてＬＥＤチップ１を直接冷却するので冷却効
果に優れ、ＬＥＤチップ１の高密度実装や発光効率の向
上が容易に実現できるものである。
【００２１】なお、基板１０’を通常の樹脂成形による
プリント基板で構成する場合には、図７に示すように基
板１０’の反実装面の凹所１１と背向する位置に溝１３
を設け、この溝１３にヒートパイプ１２を埋め込んで接
着固定するようにしてもよい。 （実施形態５）図８に本発明の実施形態５の側面断面図
を示す。
プリント基板で構成する場合には、図７に示すように基
板１０’の反実装面の凹所１１と背向する位置に溝１３
を設け、この溝１３にヒートパイプ１２を埋め込んで接
着固定するようにしてもよい。 （実施形態５）図８に本発明の実施形態５の側面断面図
を示す。
【００２２】本実施形態は、基板２のＬＥＤチップ１が
実装されていない側の面にペルチェ冷却モジュール１４
を貼り合わせてＬＥＤモジュールＭを構成した点に特徴
がある。なお、基板２には極力放熱性の高い金属製のも
のやＭＩＤ基板で厚みを薄く成形したものなどを用いる
のが望ましい。ペルチェ冷却モジュール１４は薄い板状
に形成されたペルチェ素子１４ａの片面に放熱フィン１
４ｂを取着して構成される。
実装されていない側の面にペルチェ冷却モジュール１４
を貼り合わせてＬＥＤモジュールＭを構成した点に特徴
がある。なお、基板２には極力放熱性の高い金属製のも
のやＭＩＤ基板で厚みを薄く成形したものなどを用いる
のが望ましい。ペルチェ冷却モジュール１４は薄い板状
に形成されたペルチェ素子１４ａの片面に放熱フィン１
４ｂを取着して構成される。
【００２３】而して、本実施形態では、基板２上に実装
されたＬＥＤチップ１から発生した熱が基板２を通して
ペルチェ素子１４ａに伝わり、ペルチェ素子１４ａによ
りその熱を電気的に放熱フィン１４ｂに移動させて基板
２を冷却することができる。ここで、ペルチェ素子１４
ａの電流制御を行うとペルチェ冷却モジュール１４にお
ける冷却性能を制御することができ、基板２を任意の一
定温度に保つことが可能になり、安定した光量の照明が
実現できる。
されたＬＥＤチップ１から発生した熱が基板２を通して
ペルチェ素子１４ａに伝わり、ペルチェ素子１４ａによ
りその熱を電気的に放熱フィン１４ｂに移動させて基板
２を冷却することができる。ここで、ペルチェ素子１４
ａの電流制御を行うとペルチェ冷却モジュール１４にお
ける冷却性能を制御することができ、基板２を任意の一
定温度に保つことが可能になり、安定した光量の照明が
実現できる。
【００２４】なお、放熱フィン１４ｂは照明装置の構造
に応じて大きさを適宜変えることができ、大型の放熱フ
ィン１４ｂを取り付けることができる場合には自然冷却
で使用できる。しかし、放熱フィン１４ｂのスペースが
取れないような構造の場合には、ファン等により放熱フ
ィン１４ｂを強制的に冷却する必要がある。 （実施形態６）図９に本発明の実施形態６の要部側面断
面図を示す。
に応じて大きさを適宜変えることができ、大型の放熱フ
ィン１４ｂを取り付けることができる場合には自然冷却
で使用できる。しかし、放熱フィン１４ｂのスペースが
取れないような構造の場合には、ファン等により放熱フ
ィン１４ｂを強制的に冷却する必要がある。 （実施形態６）図９に本発明の実施形態６の要部側面断
面図を示す。
【００２５】本実施形態では、基板２上に電極１５を介
してｎ型及びｐ型の熱電素子（ペルチェ素子）１６ａ，
１６ｂを実装するとともに、ｐ型の熱電素子１６ｂにＬ
ＥＤチップ１のｎ層１ａを接合してある。ここで、ＬＥ
Ｄチップ１と熱電素子１６とは銀ペースト等の導電性接
着剤や半田付け等により取着するようにしてもよい。一
方、熱電素子１６は室温付近で最も特性の良いＢｉ2 Ｔ
ｅ3 系やＳｂ2 Ｔｅ 3 系の化合物半導体で形成するのが
望ましい。
してｎ型及びｐ型の熱電素子（ペルチェ素子）１６ａ，
１６ｂを実装するとともに、ｐ型の熱電素子１６ｂにＬ
ＥＤチップ１のｎ層１ａを接合してある。ここで、ＬＥ
Ｄチップ１と熱電素子１６とは銀ペースト等の導電性接
着剤や半田付け等により取着するようにしてもよい。一
方、熱電素子１６は室温付近で最も特性の良いＢｉ2 Ｔ
ｅ3 系やＳｂ2 Ｔｅ 3 系の化合物半導体で形成するのが
望ましい。
【００２６】而して、ＬＥＤチップ１のｐ層１ｂに取着
されたワイヤ１７と電極１５との間に電圧を印加すれ
ば、ＬＥＤチップ１が発光するとともに、ＬＥＤチップ
１から熱電素子１６に電流が流れることで、ＬＥＤチッ
プ１とｐ型の熱電素子１６ｂとの界面でＬＥＤチップ１
が冷却される。このように複数のＬＥＤチップ１が熱電
素子１６により個々に冷却されるため、ＬＥＤチップ１
自体の温度上昇が抑制され、ＬＥＤチップの発光効率を
高めて高輝度の照明装置が実現できる。
されたワイヤ１７と電極１５との間に電圧を印加すれ
ば、ＬＥＤチップ１が発光するとともに、ＬＥＤチップ
１から熱電素子１６に電流が流れることで、ＬＥＤチッ
プ１とｐ型の熱電素子１６ｂとの界面でＬＥＤチップ１
が冷却される。このように複数のＬＥＤチップ１が熱電
素子１６により個々に冷却されるため、ＬＥＤチップ１
自体の温度上昇が抑制され、ＬＥＤチップの発光効率を
高めて高輝度の照明装置が実現できる。
【００２７】ところで、ｎ型とｐ型の熱電素子１６ａ，
１６ｂの界面で発熱が生じるが、ｎ型の熱電素子１６ａ
の厚みを薄くし、発生した上記熱を基板２に逃がす構造
にすれば、上記発熱によるＬＥＤチップ１の温度上昇を
抑えることができる。なお、熱電素子１６は必ずしもｎ
型とｐ型の対である必要はなく、図１０に示すように基
板２上の電極１５にｐ型の熱電素子１６ｂのみを実装す
るようにしてもよい。但し、この場合には冷却効率が若
干低下する。
１６ｂの界面で発熱が生じるが、ｎ型の熱電素子１６ａ
の厚みを薄くし、発生した上記熱を基板２に逃がす構造
にすれば、上記発熱によるＬＥＤチップ１の温度上昇を
抑えることができる。なお、熱電素子１６は必ずしもｎ
型とｐ型の対である必要はなく、図１０に示すように基
板２上の電極１５にｐ型の熱電素子１６ｂのみを実装す
るようにしてもよい。但し、この場合には冷却効率が若
干低下する。
【００２８】
【発明の効果】請求項１の発明は、基板上に複数の発光
ダイオード（ＬＥＤ）チップを設けて成るＬＥＤ照明装
置において、ＬＥＤチップ又は基板の少なくとも何れか
一方を直接冷却して成るので、放熱性を高めることで温
度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高密度実
装が可能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を実現
することができるという効果がある。
ダイオード（ＬＥＤ）チップを設けて成るＬＥＤ照明装
置において、ＬＥＤチップ又は基板の少なくとも何れか
一方を直接冷却して成るので、放熱性を高めることで温
度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高密度実
装が可能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を実現
することができるという効果がある。
【００２９】請求項２の発明は、ＬＥＤチップから発せ
られる光の配光を変える光学手段を具備する容器内にＬ
ＥＤチップを密封するとともに、この容器内に液体を充
填したので、液体によりＬＥＤチップからの熱を放熱し
て温度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高密
度実装が可能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を
実現することができるという効果がある。
られる光の配光を変える光学手段を具備する容器内にＬ
ＥＤチップを密封するとともに、この容器内に液体を充
填したので、液体によりＬＥＤチップからの熱を放熱し
て温度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高密
度実装が可能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を
実現することができるという効果がある。
【００３０】請求項３の発明は、容器内と連通する冷却
用のパイプを備えたので、放熱性をさらに高めることが
できるという効果がある。請求項４の発明は、ＬＥＤチ
ップを容器内に密封するとともに、この容器内に気体を
充填したので、気体によりＬＥＤチップからの熱を放熱
して温度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高
密度実装が可能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置
を実現することができるという効果がある。
用のパイプを備えたので、放熱性をさらに高めることが
できるという効果がある。請求項４の発明は、ＬＥＤチ
ップを容器内に密封するとともに、この容器内に気体を
充填したので、気体によりＬＥＤチップからの熱を放熱
して温度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高
密度実装が可能になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置
を実現することができるという効果がある。
【００３１】請求項５の発明は、基板にヒートパイプを
埋め込むので、ヒートパイプによってＬＥＤチップから
の熱を放熱して温度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤ
チップの高密度実装が可能になり、小型で高輝度のＬＥ
Ｄ照明装置を実現することができるという効果がある。
請求項６の発明は、基板のＬＥＤチップが実装されてい
ない側の面にペルチェ素子を配設したので、ペルチェ素
子によってＬＥＤチップからの熱を放熱して温度の上昇
を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高密度実装が可能
になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を実現すること
ができるという効果がある。
埋め込むので、ヒートパイプによってＬＥＤチップから
の熱を放熱して温度の上昇を抑え、基板に対するＬＥＤ
チップの高密度実装が可能になり、小型で高輝度のＬＥ
Ｄ照明装置を実現することができるという効果がある。
請求項６の発明は、基板のＬＥＤチップが実装されてい
ない側の面にペルチェ素子を配設したので、ペルチェ素
子によってＬＥＤチップからの熱を放熱して温度の上昇
を抑え、基板に対するＬＥＤチップの高密度実装が可能
になり、小型で高輝度のＬＥＤ照明装置を実現すること
ができるという効果がある。
【００３２】請求項７の発明は、基板上に設けた熱電素
子にＬＥＤチップを接合したので、熱電素子によって個
々のＬＥＤチップを冷却することでＬＥＤチップ自体の
温度上昇が抑制でき、ＬＥＤチップの発光効率を高めて
高輝度の照明装置が実現できるという効果がある。
子にＬＥＤチップを接合したので、熱電素子によって個
々のＬＥＤチップを冷却することでＬＥＤチップ自体の
温度上昇が抑制でき、ＬＥＤチップの発光効率を高めて
高輝度の照明装置が実現できるという効果がある。
【図１】実施形態１を示す側面断面図である。
【図２】実施形態２を示す側面断面図である。
【図３】実施形態３を示す側面断面図である。
【図４】同上の他の構成を示す側面断面図である。
【図５】実施形態４を示す斜視図である。
【図６】同上の側面断面図である。
【図７】同上の他の構成を示す側面断面図である。
【図８】実施形態５を示す側面断面図である。
【図９】実施形態６を示す要部側面断面図である。
【図１０】同上の他の構成を示す要部側面断面図であ
る。
る。
１ ＬＥＤチップ ２ 基板 ３ 容器 ４ 液体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 俊之 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 塩浜 英二 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 杉本 勝 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 山本 正平 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 橋爪 二郎 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 秋庭 泰史 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 田中 孝司 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上に複数の発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）チップを設けて成るＬＥＤ照明装置において、ＬＥ
Ｄチップ又は基板の少なくとも何れか一方を直接冷却し
て成ることを特徴とするＬＥＤ照明装置。 - 【請求項２】 ＬＥＤチップから発せられる光の配光を
変える光学手段を具備する容器内にＬＥＤチップを密封
するとともに、この容器内に液体を充填したことを特徴
とする請求項１記載のＬＥＤ照明装置。 - 【請求項３】 容器内と連通する冷却用のパイプを備え
たことを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ照明装置。 - 【請求項４】 ＬＥＤチップを容器内に密封するととも
に、この容器内に気体を充填したことを特徴とする請求
項１記載のＬＥＤ照明装置。 - 【請求項５】 基板にヒートパイプを埋め込むことを特
徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明装置。 - 【請求項６】 基板のＬＥＤチップが実装されていない
側の面にペルチェ素子を配設したことを特徴とする請求
項１記載のＬＥＤ照明装置。 - 【請求項７】 基板上に設けた熱電素子にＬＥＤチップ
を接合したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9322625A JPH11163410A (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Ｌｅｄ照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9322625A JPH11163410A (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Ｌｅｄ照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11163410A true JPH11163410A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18145813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9322625A Pending JPH11163410A (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Ｌｅｄ照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11163410A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-11-25 JP JP9322625A patent/JPH11163410A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040420 |