(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの光源デバイスと；
第１及び第２の光透過性の基板と；
前記少なくとも一つの光源デバイスと熱的に接触する熱可塑性樹脂層又はレジン層であって、前記熱可塑性樹脂層又はレジン層は第１及び第２の光透過性の基板の間に位置する、熱可塑性樹脂層又はレジン層と；
前記少なくとも一つの光源デバイスと熱的に接触する、前記熱可塑性樹脂層又はレジン層並びに前記第１及び第２の光透過性の基板より熱伝導率の高い第１の熱伝導層と；
を有し、
前記第１の熱伝導層は、前記第１及び第２の光透過性の基板の一方の上に設けられ、かつ前記熱可塑性樹脂層又はレジン層並びに第１及び第２の前記光透過性の基板より熱伝導率の高い第２の熱伝導層は、前記第１及び第２の光透過性の基板の他方の上であって、かつ前記熱可塑性樹脂層又はレジン層と前記第１及び第２の光透過性の基板の他方との間に設けられている光出力デバイス。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂層又はレジン層は、１Ｗ／ｍＫ未満の熱伝導率を有する、請求項１記載の光出力デバイス。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂層又はレジン層は、０．２Ｗ／ｍＫ未満の熱伝導率である、請求項２記載の光出力デバイス。
【請求項４】
前記第１の熱伝導層及び第２の熱伝導層は、それが設けられる前記第１及び第２の光透過性の基板の熱抵抗の１０％未満の熱抵抗を有する、請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の光出力デバイス。
【請求項５】
前記第１の熱伝導層及び第２の熱伝導層は、８．５Ｋ／Ｗ未満の熱抵抗を有する、請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の光出力デバイス。
【請求項６】
前記第１の熱伝導層及び第２の熱伝導層は、Ｗ／Ｋを単位にして、Ｋ×ｄ＞０．００２を満たす厚みｄ、および熱伝導率Ｋを有し、×は乗算を意味する、請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の光出力デバイス。
【請求項７】
前記第１の熱伝導層及び第２の熱伝導層は、透明である、請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の光出力デバイス。
【請求項８】
前記第１の熱伝導層及び第２の熱伝導層は、ダイヤモンドライクカーボン、ＭｇＯ、およびＳｉ３Ｎ４のうちの一つ以上を有する、請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載の光出力デバイス。
【請求項９】
前記第１および第２の光透過性の基板にはさまれる電極配置を更に有し、
前記少なくとも一つの光源デバイスは、前記電極配置へ接続されている、
請求項１ないし８のうちいずれか１項に記載の光出力デバイス。
【請求項１０】
前記電極配置は、実質的に透明な酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛、酸化スズまたはフッ素ドープ酸化スズを有する、請求項９記載の光出力デバイス。
【請求項１１】
１つの前記光源デバイス又は複数の前記光源デバイスは、無機ＬＥＤ、有機ＬＥＤ、高分子ＬＥＤ、またはレーザダイオードを有する、請求項１ないし１０のうちいずれか１項に記載の光出力デバイス。
【請求項１２】
前記第１の熱伝導層及び第２の熱伝導層はパターン化され、かつ前記パターンは、１つの前記光源デバイス又は複数の前記光源デバイスの近傍または周辺の、少なくとも１つの領域または複数の領域を有する、請求項１ないし１１のうちいずれか１項に記載の光出力デバイス。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のうちいずれか１項に記載の光出力デバイス、および前記光源デバイスに与えられる信号を制御するためのコントローラを有する、照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光出力デバイスに関する。より詳細には、光を伝達する基板構造を持つ光源を使用する光出力デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の照明デバイスの１つの周知の例は、いわゆる「ガラス内のＬＥＤ」デバイスである。一つの例を図１に示す。通常は、電極を形成する透明な導電被膜（例えばＩＴＯ）を持つガラス板が使用される。半導体ＬＥＤデバイスに接続されるこの導電被膜は、電極を形成するためにパターン化される。アッセンブリは、ＬＥＤに熱可塑性樹脂層（例えばポリビニルブチラール、ＰＶＢ）を内部に持つガラスを積層することによって完成する。この種のデバイスの用途としては、棚、ショーケース、建物の外装、オフィスパーティション、壁、および装飾的な照明が挙げられる。照明デバイスは、他のオブジェクトの照明、イメージの表示、または単に装飾的な目的のために使用される。この種のデバイスに関する１つの課題は構造の中のＬＥＤを覆う層がオーバーヒートしてはならないということである。そうでないと、結果として層（例えばＰＶＢ）にダメージを与えることになる。また、ＬＥＤ自体はオーバーヒートしてはならない（特に、接合温度は、あまり高くなってはならない）。さもないと、ＬＥＤの寿命が低下してしまうのである。通常は、ガラス自体は、熱を逃がすだけの十分な熱伝導性はないので、付加的な予防措置が必要である。現在、ＬＥＤに対する最大の許容電力は制限されている（例えば０．３ワット）。ＬＥＤの動作電流を制限することによって、可視の色温度のシフトが生じる。したがって、例えば１ワットＬＥＤを使用する場合、パフォーマンスとコストとを考慮すると、ＬＥＤの定格電力の近くで作動しなければならない。これは現在可能ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５２１８３５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、デバイス構造体にダメージの及ぼすことのない所望の電力レベルでＬＥＤを作動させることができる構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、基板配置の構造に集積化された少なくとも一つの光源デバイスを含む基板配置を有する光出力デバイスであって：
少なくとも一つの光伝達基板と；
前記少なくとも一つの光源デバイスと熱的に接触する熱絶縁層と；
前記少なくとも一つの光源デバイスを熱的に接触する熱伝導層と；
を有する光出力デバイスが提供される。
【０００６】
熱を伝導するための熱伝導層を提供する光源デバイス（通常はＬＥＤ）から熱を伝導させ逃がすことによって、熱が広い領域に拡散し、システムが好適に冷却される。その結果、ＬＥＤは、より高い電力で駆動できる。
【０００７】
光源デバイスは、熱絶縁層に少なくとも部分的に埋められてもよい。また、熱絶縁層は、少なくとも一つの基板を通じて提供されてもよい。光を伝達する基板材料は、透明でもよく（光学的に透明）、または拡散伝達する材料であってもよい。
【０００８】
熱伝導層は、コーティングの形で適用されてもよい。
【０００９】
光源デバイスがはさまれる２つの基板があってもよく、それらの一方または両方は好ましくは透明で、熱伝導層を提供することができる。
【００１０】
前記の、または、各々の熱伝導層は、提供される基板の熱抵抗の１０％未満の熱抵抗を有することが好ましい。これによって、その層が熱絶縁体として作用することを防止する。前記の、または、各々の熱伝導層は、８．５Ｋ／Ｗ未満の熱抵抗を有することができる。
【００１１】
熱絶縁層の熱伝導率は、１Ｗ／ｍＫより小さく、好ましくは、０．２Ｗ／ｍＫ未満であり、かつ熱可塑性物質またはレジン層であってもよい。
【００１２】
前記の、または、各々の熱伝導層は、好ましくは、厚みｄ、および熱伝導率Ｋが、Ｗ／Ｋを単位にして、Ｋ．ｄ  ＞０．００２を満たす。これによって、光出力デバイスのオペレーションの電力を増加させるために、充分な熱拡散を提供する。値は、Ｋ．ｄ＞０．００３またはＫ．ｄ  ＞０．００４を満たしていればよい。
【００１３】
前記の、または、各々の熱伝導層は、１つ又は複数の、ダイヤモンドライクカーボン、ＭｇＯ、Ｓｉ３Ｎ４、銀、および銅（後者の２つはシルクスクリーンに適している）を含んでもよい。
【００１４】
基板配置は、更に基板にはさまれる電極配線を有してもよい。少なくとも一つの光源デバイスは、電極配線へ接続されている。電極配線は、好ましくは少なくとも半透明な電導配線、例えば実質的に透明な、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛、酸化スズまたはフッ素ドープ酸化スズを有する。
【００１５】
あるいは、電極配線は、好ましくは、半透明導電性材料（例えば金、銀、銅、亜鉛またはステンレス鋼）を含むことができる。好ましくは半透明の導電材料は、導電性粒子を含むインクを有してもよい。
【００１６】
光源デバイスは、ＬＥＤデバイス（例えば無機のＬＥＤ、有機ＬＥＤ、高分子ＬＥＤまたはレーザダイオード）を有してもよい。この光源デバイスは、また、いくつかのＬＥＤデバイスを有してもよい。
【００１７】
本発明はまた、本発明の光出力デバイス、および光源デバイスに与えられる信号を制御するためのコントローラを含む照明システムを提供する。
【００１８】
本発明は、請求項に記載される特徴の全ての可能な組合せに関連する点に注意されたい。
【００１９】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。
【００２０】
同じ参照番号は、別の図の類似した部分を意味するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ガラス照明デバイスの周知のＬＥＤを示す。
【図２】更に詳細に図１のデバイスの単一のＬＥＤを示す。
【図３】本発明のガラス・デバイスのＬＥＤの第１の実施例を示す
【図４】分析目的のための典型的ＬＥＤの寸法を示す。
【図５】図３のデバイスの熱流の経路を示す。
【図６】図３のデバイスの基板からの熱伝導を例示する。
【図７】熱流の他の経路を示す。
【図８】Ｓｉ３Ｎ４層の抵抗値を示す。
【図９】厚さ１００マイクロメートルのＳｉ３Ｎ４層の透明度値を示す。
【図１０】厚さ１００マイクロメートルのダイヤモンド層の透明度値を示す。
【図１１】本発明のデバイスにおいて使用することができるパターン化された熱伝導層を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
ガラス照明デバイスのＬＥＤの構造を図２に示す。照明デバイスは、ガラス板１と２とを備えている。ガラス板間には、（例えば、ＩＴＯを使用した）半透明電極３ａ、および３ｂ、並びに好ましくは透明な電極３ａ、および３ｂに接続したＬＥＤ４が存在する。ガラス板１、および２（例えばＰＶＢまたはＵＶ樹脂）の間に、塑性物質５の層が提供される。
【００２３】
ガラス板は、通常は１．１ｍｍないし２．１ｍｍの厚さを有してもよい。通常、ＬＥＤに接続している電極間の間隔は、０．０１ないし３ｍｍ（例えば約０．１５ｍｍ）である。熱可塑性樹脂層の典型的な厚みは０．３ｍｍないし２ｍｍであり、電極の電気抵抗は２ないし８０オーム、または１０ないし３０オーム／平方である。
【００２４】
電極は好ましくは実質的に透明にできているため、デバイスの通常の使用においては、視認できない。電線配置が、（例えば、配線パターン化されておらず、またパターンは視認できないため）光透過に対して変化をもたらさない場合、５０％以上の透明度であればシステムに充分である。より好ましくは、透明度は、７０％、より好ましくは、９０％、さらにより好ましくは、９９％以上である。電線配置がパターン化されている場合（例えば細かい線が使用される場合）、透明度は、好ましくは８０％超、より好ましくは、９０％を超えることが望ましい。なお、最も好ましいのは９９％超である。
【００２５】
電極は、ＩＴＯのような透明材料で作ることができ、あるいは、銅のような不透明材料によって作成できるが、通常の使用において視認できないようにするため、十分に薄くする必要がある。適切な材料の実例は、特許文献１に開示されている。
【実施例】
【００２６】
その他の実施例では、例えば、光がデバイスの片側だけから提供される場合、電線配置は透明である必要はない。
【００２７】
本発明は、ＬＥＤからの熱を伝導させ逃がすために、片側または両側のガラス板に熱伝導層が提供される。これによって、熱は、より広い領域に拡散し、システムをより良好に冷却できる。その結果、ＬＥＤを、より大きな電力によって駆動してもよい。
【００２８】
図３は、本発明の回路の第１の実施例を示す。図２と同様にガラス板１、および２が提供される。例えば、ＩＴＯを使用した電極３ａ、および３ｂは、好ましくは透明であり、ガラス板の間およびＬＥＤ４は好ましくは透明電極３ａおよび３ｂによって接続される。また、ガラス板１、および２の間に塑性物質５（例えばＰＶＢ）の層が存在する。
【００２９】
ＬＥＤ４の熱負荷を減らすために、ガラス板１、２のうちの少なくとも１つは、好ましくは光学的に透明な、熱伝導層６ａおよび／または６ｂでおおわれている。
【００３０】
表１は、図３の図示した実施例に使用されるさまざまな材料の熱伝導率の一部の標準値を示す。この表からわかるように、ＰＶＢ層は他の材料と比較してきわめて低い熱伝導率を示している。したがって、ＰＶＢ層による熱伝導は非常に制限されることが予想される。
【００３１】
【表１】
0005584616.tif 000002
図４はＬＥＤ４の典型的寸法を示す。そして、熱の流れの向きを示す。矢印４０はＰＶＢによる横方向の熱伝導を示す。矢印４２は上部のガラス板の方へＰＶＢを通過する熱伝導を示す。そして、矢印４４はＩＴＯ層、および底のガラス板による熱伝導を示す。図示するように、ＬＥＤの典型的な寸法は、３．５ｍｍ×３．５ｍｍ×０．８ｍｍである。ＰＶＢ層の厚さは、通常は０．３８ｍｍを単位として利用できる。したがって、望ましい厚みは、１．１４ｍｍである。
【００３２】
熱伝導は、３つの異なるパスとして区別することができる。すなわち、
（ｉ）  ＰＶＢによる横方向の熱伝導。
（ｉｉ）  ＰＶＢから上部のガラス板に流れる熱伝導。
（ｉｉｉ）  ＩＴＯ層、および底部のガラス板による熱伝導。“底部”のガラス板は、ＬＥＤがマウントされる板（すなわち、図３のガラス板１）として定義される。
【００３３】
これらの熱伝導パスの効率は、以下のように分析でき、以下の結論が導き出される。
【００３４】
伝導パス（ｉ）は、いかなる影響も無視できるほど、非常に小さい。
【００３５】
伝導パス（ｉｉｉ）は、伝導パス２より非常に効率的である。典型的な事例としては、（一つのＬＥＤ当たり０．４Ｗの熱を使用し、典型的な寸法である３．５ｍｍ×３．５ｍｍ×０．８ｍｍのＬＥＤ、１．１４ｍｍの厚さのＰＶＢ、および１．１ｍｍの厚さのガラス板ジオメトリを使用する場合）熱の８０％がパス（ｉｉｉ）によって伝導することが示される。
【００３６】
上述した熱伝導パスが有効であるか否かを算出するために、以下のフーリエの法則を適用することができる。
【００３７】
【数１】
0005584616.tif 000003
ここで
ｑ＝単位時間あたりの熱伝導（Ｗ）
Ａ＝熱伝導の面積（ｍ２）
ｋ＝熱伝導率（Ｗ／ｍ．Ｋ  または  Ｗ／ｍ．℃）
ｓ＝対象の厚さ（ｍ）
この式を使用することにより、３つの熱伝導パスは以下のように表現することが可能である。
（ｉ）  ＰＶＢによる横方向の熱伝導。
【００３８】
【数２】
0005584616.tif 000004
（ｉｉ）  ＰＶＢから上部のガラス板に流れる熱伝導。
【００３９】
【数３】
0005584616.tif 000005
（ｉｉｉ）  ＩＴＯ層、および底部のガラス板による熱伝導。
【００４０】
【数４】
0005584616.tif 000006
ＬＥＤの典型的な最大電力は、０．７Ｗである。しかしながら、これは、フルパワーで使用されることはなく、通常は、熱負荷が最大のＬＥＤ寿命が短くならないようにするため、これは最大の５０％で使用される。ＬＥＤの典型的な効率は、５０％である。したがって、通常は、ＬＥＤは、約０．２Ｗの熱を発生する。以下の算出においては、ＬＥＤにつき最悪の場合として０．４Ｗの熱が発生する場合を想定している。
【００４１】
パス（ｉ）を有効に利用するために、３．５ｍｍのＬＥＤ幅に少なくとも等しい距離以上に、熱が伝導することを確保しなければならない。しかしながら、０．１Ｗのパワーの伝導は、３０℃の温度において、距離は０．３９ｍｍとなる。したがって、有意な熱量がパス１で転送されないと結論づけることができる。
【００４２】
パス（ｉ）からの寄与を無視する場合には、問題は単純化することができる。第一次近似を得るために熱量をモデル化するために使用する周知の方法として、電気回路が使用される。表２に類似の対応関係を示す。
【００４３】
【表２】
0005584616.tif 000007
図５は、ガラスの従来技術のＬＥＤの熱流の電気的構成を示す。ここでは、異なる層（ＩＴＯ電極３ａおよび３ｂ、ＰＶＢ層５、およびガラス基板１および２）が抵抗で示されている。ＬＥＤは電圧源で示される。２つの逆方向の垂直な熱伝導パスは、並列回路の分岐として示される。分岐の一方の端は高いＬＥＤ温度であり、他方は外界温度である。
【００４４】
この構成に示された抵抗は、以下のように算出することができる。
【００４５】
【数５】
0005584616.tif 000008
既知の寸法、および熱伝導率を用いると下式のようになる。
【００４６】
【数６】
0005584616.tif 000009
これらの値を用いて、上部のガラス板１およびより底部のガラス板２の個々のパスによる抵抗を算出することが可能である。
【００４７】
【数７】
0005584616.tif 000010
これらの２値間の比は、これらのパスによる熱流の量の比を与える。したがって、熱の８０％は、ガラス板１で伝導されると結論づけることができる。これは、ＰＶＢ層の高い熱抵抗によるものである。ＰＶＢ層がより厚くなると、例えば、さらに０．３８ｍｍの層を付け加えると、底部のガラス板による熱流の量は、〜９０％増加する。
【００４８】
なお、この算出は近似値である点に留意する必要がある。加えて、底部および上部のガラス板が同じ温度であると仮定している。実際には、ガラス板１の温度は、高い熱伝導率であるため、より高くなる。
【００４９】
この分析に基づいて、層６がＬＥＤの近くで使用される場合、特に有益であると結論づけることができる。これは、図３の層６ａである。
【００５０】
層６ａまたは６ｂの厚さの数学的な分析を示せば以下のようになる。熱伝導層６ａまたは６ｂの効果は、層を通過する伝導を距離１ｍｍのステップで分割することによってモデル化することができる。第一ステップにおいて、熱は、ＬＥＤから横に１ｍｍ伝導し、そしてガラス板を通して伝導する。次のステップにおいて、それがガラス板などに伝導する前に、熱はＬＥＤから更に横に１ｍｍ伝導する。これを図６に示す。第１のステップ６０ａは、ＬＥＤからガラス板への直接の伝導である。第２のステップ６０ｂは、ＬＥＤから１ｍｍの熱伝導であり、ガラス板への伝導がその後に続く。同様に、６０ｃ、および６０ｄは、ＬＥＤから更に１ｍｍ離れた各々の熱伝導の領域として示されている。
【００５１】
１ｍｍの３つのステップのシステムの電気的構成を７図に示す。６０ａないし６０ｄとラベル付けされた並列回路の分岐は、図６に示される物理領域を表している。図６の構成要素の抵抗は、
【００５２】
【数８】
0005584616.tif 000011
を用いて以下のように表すことができる。
【００５３】
【数９】
0005584616.tif 000012
および、
【００５４】
【数１０】
0005584616.tif 000013
熱伝導層６による抵抗に係る追加の条件は、全てのステップの抵抗を表す一つの値を計算することによって導出できる。多くのステップが計算される場合、これは非常に複雑になる。このために、問題は幾つかのステップによって分析的に解決される。これは数値的に解くことができる。
【００５５】
分析的アプローチは２つのステップだけを使用することにより行うことができる。したがって、図６および図７の６０ａ、６０ｂ、６０ｃの領域だけを使用する。以下の式は、個々の貢献を合計する方法を示している。
【００５６】
【数１１】
0005584616.tif 000014
ＲＳＵＢＳＴ１は、「ガラスＡ」、「ガラスＢ」、および「１ｍｍＢ」の熱抵抗の合計である。ＲＥｘｔｒａは、「ガラスＡ」、「ガラスＢ」「１ｍｍＢ」、および「１ｍｍＡ」の熱抵抗の合計である。したがって、これは、導電層によって付け加えられる追加の伝導パスを示す。
【００５７】
これは、以下のように書き直すことができる。
【００５８】
【数１２】
0005584616.tif 000015
第２の演算項目を改善するためには、ＲＥｘｔｒａは、Ｒｇｌａｓｓに等しくなければならない。
【００５９】
【数１３】
0005584616.tif 000016
したがって、近似値において、熱伝導層６は、その熱伝導率Ｋ、および厚みｄが、
【００６０】
【数１４】
0005584616.tif 000017
によって選択される場合、熱伝導率に関して第２のファクタの改善を与える。そして、
【００６１】
【数１５】
0005584616.tif 000018
の場合には、大きな改善を与える。
【００６２】
算出は、また、数値的になされてもよい。この算出の結果を図８に示す。そして、これは熱伝導層としてＳｉ３Ｎ４（Ｋ＝３０）を使用した算出抵抗値を示す。図８は、層の厚みの関数として、層の熱抵抗の算出を示している。３つの別のシミュレーションの結果が示されている。各々異なる数の１ｍｍのステップを有する。線８０は、熱伝導の第２の演算項目の改善のために必要な抵抗を示す。
【００６３】
算出のステップ数が重要なことが分かる。しかし、２つのステップを使用した近似値は受け入れられる近似値を与える。しかしながら、２つのステップの結果は、第２の演算項目の周辺で過剰評価の近似値を与えることに留意すべきである。
【００６４】
数値モデルを使用することにより、熱伝導の第２の演算項目の改善のために、熱導電層６の厚さが算出される。結果を表３に示す。
【００６５】
【表３】
0005584616.tif 000019
厚さＲの値は、特定された厚み数値に基づく。熱導電層６の他の制約は、それがあまり厚くならないようにするということである。このことは、層６が熱絶縁層となってしまうことを防止するために必要である。上記の表３は、熱導電層６のための加えられた抵抗を示す。その計算は、
【００６６】
【数１６】
0005584616.tif 000020
によって算出され、Ａ＝（３．５ｍｍ）２が使用される。これは、厚さが第２の演算項目の改善の要件を示している。効果を低くするために、層の抵抗は、上部のガラス板（Ｒ＝８５Ｋ／Ｗ）の抵抗より非常に低くなければならない。例えば、熱伝導層の抵抗は、これよりも１０％以上小さくなければならない、したがって、それは、厚さ１．１ｍｍのガラス板の８５Ｋ／Ｗに基づいて、８．５Ｋ／Ｗより小さくなければならない。表３から分かるように、この表にリストされる全ての材料は、このことを満足する。
【００６７】
以下の結論を導き出すことができる。
【００６８】
分析的近似値によれば、熱伝導層６は、熱伝導率に係る第２の演算項目の改善が見られ、熱伝導率Kおよび厚さｄが
【００６９】
【数１７】
0005584616.tif 000021
におけるＫ＊ｄがこの値よりも大きい場合、更に改善する。  数値モデルによれば、分析的近似値は、概略的に、第２の演算項目によって計算の厚さを過大に予測する。
【００７０】
熱導電層は好ましくは光学的に透明でなければならない、かつ層の光伝送は、望まれないＬＥＤの色または色温度のシフトを回避するために、全ての波長に対して類似していることが望ましい。好ましくは、層の光伝送は、７０％＞、およびより好ましくは、９０％＞および９９％＞である。このため、表１および表３のリストから、Ｃｕは、より適切ではない材料である。しかしながら、一覧の中の他の材料の全ては、良好な透明度を有する。
【００７１】
例えば、図９は１００μｍの厚さのＳｉ３Ｎ４の光透過性を示す。そして、これは、可視波長領域の９９％＞の透明度を有することを示している。同様に、図１０は、１００μｍの厚さのダイヤモンド層のための光透過を示す。
【００７２】
さらなる態様において、熱伝導層は、例えば、図１１に示すようにパターン化されてもよい。したがって、付加的な層６が、ＬＥＤ４（例えばＬＥＤ位置のまわりの３〜１０ｍｍ）の近くに提供される。また、基板を被覆する代わりに、熱伝導層が別に形成された層として基板に配置されてもよい。
【００７３】
上述の実施例は、標準電極レイアウトに加えて熱伝導層を使用する。なお、層が必要な導電率特性を有する場合、熱伝導層は、電線配置を形成するためにも使用することができる。あるいは、熱伝導層は、その代わりに、電極の電気抵抗を減らすために、バックアップの役割を提供することができる。
【００７４】
応用によっては、電極は、半透明である必要はない。例えば、棚は１つの列のＬＥＤを有し、そして、後ろに、３および１０ｍｍの間の幅のシルクスクリーン印字によってＬＥＤが隠され、電気的接続、および高い熱伝導率を提供することもできる。
【００７５】
上述の表３は、Ｃｕのような材料に対して、層の厚みが約４−８マイクロメートルでなければならないことを示す。したがって、それがＣｕ分子を有する場合、シルクスクリーン印刷層はインクの「加硫」の後で、同様の厚みを有しなければならない。典型的シルクスクリーン印字のラインは約１〜２ｍｉｌ（１ｍｉｌ＝０．０２５ｍｍ）の乾燥した膜厚を有する。そして、これは最小限の計算厚さを超えている。したがって、シルクスクリーン印字のラインは、このために使用されてもよい。
【００７６】
効果な作用を行わせるために、インクは、高い熱伝導率を有する分子を、高濃度に有しなければならない。例えば、Electrodag  423SSは、熱可塑性樹脂の３６％の微細に分かれた黒鉛粒子を有する。このインクは低い電気抵抗を有する。電気電導体として適性はより低い。しかしながら、黒鉛の熱伝導率は高いことは公知である。したがって、この材料は熱伝導性層として使用されてもよい。インクがわずかに電気伝導性であるので、それは、電気に電線配置から保護するか、または電気的電線配置と同様にパターン化されなければならない。
【００７７】
また、電気伝導性でないが、高い熱伝導率を有するインクを使用することが可能であることは言うまでもない。例えば、熱可塑性樹脂の微細に分かれた電気絶縁分子（例えばＭｇＯ）を含むインクが使用されてもよい。
【００７８】
インクは、熱的および電気的の両方を伝導する層として用いることができる。例えば、ＣｕまたはＡｇ分子は、これに適している。適切なインクの例としては銀の分子を含むElectrodag  SP-017が挙げられる。このインクは高い電気的および熱的な伝導率を有するので、これは熱的に、および電気的な伝導層の両方の目的に用いることができる。高い熱伝導率、および高い導電率を有する材料は電極パターンとして機能することができ、あるいは、伝熱を増やすために、同様に電極抵抗を減らすために透明電極３に類似した形式でパターン化することができる。
【００７９】
また、熱伝導層（または複数の層）は、多数の層を有してもよい。例えば、電気伝導性材料の次に不導体材料の層が続く層を有してもよい。このアプローチの効果は、電気伝導性材料が使用される場合であっても、熱伝導層がガラスの上のエレクトロニクスに干渉しないということである。
【００８０】
上述の分析は、特定のＬＥＤ寸法、熱の発生、特定の寸法、および基板、および他の層のための材料に基づいている。本発明は、広範囲にわたるデバイスに適用できることが理解されなければならない。そして、本発明の範囲は、クレームによって、より明確に理解される。
【００８１】
上述の実施例は、個々のＬＥＤを示した。しかしながら、大きいガラス板に埋められた多数のＬＥＤまたはＬＥＤグループにおいても、本発明はインプリメントされることが理解される。ＬＥＤまたはＬＥＤグループの間の典型的な距離は、ｌｃｍないし１０ｃｍ（例えばほぼ３ｃｍ）であってもよい。
【００８２】
上述の実施例はガラス製基板を使用する。しかし、プラスチック基板が使用されてもよいことは明らかである。小数の、透明（または少なくとも半透明）な電極が形成可能な材料を説明した。他の例は、特許文献１に開示されている。０．１ｍｍの直径で約１０ｍｍ以上に広がったもの、ほぼ２０ｕｍの直径で１ｍｍ以上広がったものを含む電気伝導導線が開示されている。導線は、金、銀、銅、亜鉛またはステンレス鋼の要素から製造することができる。あるいは、ポリエステルまたはナイロン導線のような樹脂でできている線を使用することができる。そして、その外面は金属で蒸着、金属プレート等によって金属で被覆される。また、ＳｉＯ２−インジウム合金の導電性皮膜を使用することができる。
【００８３】
したがって、コンタクトパッドの代わりに導線が使用されてもよい。効果は、線の数を減らすことができるということである。
【００８４】
導電性インクの使用法について言及したが、上述のシルクスクリーンによる印刷と同様にインクジェット式の印刷によって堆積することもできる。インクは、通常は微細な金属粒子（例えば銀）を含んでおり、０．１未満のオーム／平方／ｍｉｌのコンダクタンスを有する。インクを使用した典型的な導線幅は、０．０８ｍｍ〜０．８ｍｍである。
【００８５】
さまざまな他の変更態様は、当業者にとって明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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