(57)【要約】  電気回路が設けられている誘電層によって一方の側において部分的に覆われている金属基板と、ＬＥＤチップを各々有している複数のＬＥＤユニットとを有する発光ダイオード（ＬＥＤ）アセンブリであって、各ＬＥＤユニットは、熱伝導接着層によって前記金属基板上の前記誘電層内のギャップ内に取り付けられており、導電体が、各ＬＥＤユニットを近傍の前記誘電層上の電気回路に接続しており、少なくとも２つのＬＥＤユニットが前記誘電層内の１つのギャップ内に一緒に取り付けられている、発光ダイオードアセンブリである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード（ＬＥＤ）アセンブリであって、電気回路が設けられている誘電層によって一方の端部を覆われている金属基板と、ＬＥＤチップを各々有する複数のＬＥＤユニットとを有するＬＥＤアセンブリにおいて、各ＬＥＤユニットは、前記金属基板上の前記誘電層内のギャップ内に熱伝導接着層によって取り付けられており、導電体が、各ＬＥＤユニットを近傍の前記誘電層上の前記電気回路に接続しているＬＥＤアセンブリにおいて、少なくとも２つの前記ＬＥＤユニットが、前記誘電層内の１つのギャップ内に一緒に取り付けられることを特徴とするＬＥＤアセンブリ。
【請求項２】
異なる色の前記ＬＥＤユニットが、前記誘電層内の１つのギャップ内に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項３】
前記ＬＥＤチップは、ＡｌＩｎＧａＰチップ及び／又はＩｎＧａＮチップである、請求項１又は２に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項４】
前記ＬＥＤチップは、導電接着層によってシリコンサブマウント上に取り付けられており、前記シリコンサブマウントは、前記金属基板上に取り付けられている、請求項１、２又は３に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項５】
前記シリコンサブマウントは、電気絶縁性シリコン酸化物又はシリコン窒化物層を有している、請求項４に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項６】
前記熱伝導接着層は金属ハンダ層である、請求項１ないし５の何れか一項に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項７】
前記金属基板は、銅又はアルミニウム基板である、請求項１ないし６の何れか一項に記載のＬＥＤアセンブリ。
【請求項８】
前記少なくとも２つのＬＥＤユニットは、ワイヤによって互いに相互接続されている、請求項１ないし７の何れか一項に記載に記載のＬＥＤアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路が設けられている誘電層によって一方の側において被覆されている金属基板と、ＬＥＤチップを各々有する複数のＬＥＤユニットとを有する発光ダイオードアセンブリ（ＬＥＤ）であって、各ＬＥＤユニットは、前記金属基板上の前記誘電層におけるギャップ内に熱伝導接着層によって取り付けられており、導電体が、各ＬＥＤユニットを近傍の前記誘電層上の前記電子回路に接続している発光ダイオードアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
前記のようなＬＥＤアセンブリは、米国特許第6,498,355号に記載されている。ＬＥＤユニットの密接した配置のため、電力損失は高く、熱の除去が問題となり得る。ＬＥＤユニットが熱くなりすぎ、この結果、（特に赤いＬＥＤにおいて）ＬＥＤのフラックスの強力な減少を生じる。ヒートシンクを使用することにより、金属基板及び熱伝導粘着層を有する高電力ＬＥＤアセンブリは、動作中、該ＬＥＤの温度をあまり上昇させることなく、作られることができる。前記誘電層は、ギャップのアレイを備えており、該ギャップのアレイは、ＬＥＤユニットを受け取るように各々形づくられており、各ＬＥＤユニットは、例えばワイヤによって、前記誘電層上の周囲の回路に接続されている。国際特許出願公開公報第００／５５９２５号は、更に、ＬＥＤユニットが熱伝導接着剤によってアルミ基板上のギャップ内に取り付けられている、ＬＥＤアセンブリを記載している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
高出力の複数のＬＥＤ光源を最小寸法で設けるのが望ましい。このことは、特に、スポットライト又は投光照明のような、投影型のランプに関連しており、前記ＬＥＤによって使用される表面領域が、光ビームを整形するのに使用される光学素子の最小寸法を決定する。また、異なる色の複数のＬＥＤは、例えば、白色光を得るのに使用されており、光源が、異なる色のアレイではなく、白色であるように見えるのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、添付請求項１に記載のＬＥＤアセンブリによって達成される。発明されたＬＥＤアセンブリの好適実施例は、添付従属請求項に記載されている。
【０００５】
本発明によれば、少なくとも２つのＬＥＤユニットが、前記誘電層内の１つのギャップ内に一緒に取り付けられる。好適実施例において、複数のＬＥＤユニットが、１つのギャップ内に一緒に設けられる。この態様において、前記ＬＥＤを、列又はアレイ状に並べて位置させることができ、この結果、前記ＬＥＤは、より連続的である又はあまり連続的でない発光面を形成する。これによって、前記光源の寸法は最小化され、異なる色の混合が最大化される。ワイヤは、前記ＬＥＤユニットのグループを前記共通の近傍の回路に電気的に接続している。各ＬＥＤユニットは、前記回路への自身の配線を有しているが、ＬＥＤユニットのグループは、ワイヤによって相互接続されることもでき、この結果、前記ＬＥＤユニットは、前記回路に直列に接続される。
【０００６】
語「ギャップ」が使用される場合、前記誘電層が、該誘電層内の前記ギャップを完全に包囲していることを必ずしも意味しなくても良いことを理解されたい。実際、本発明によれば、前記誘電層、及び該誘電層上の前記電気回路は、ＬＥＤユニットのアレイの一方の側に設けられる必要があるのみである。
【０００７】
好適実施例において、異なる色のＬＥＤユニットは、前記誘電層内の１つのギャップ内に取り付けられる。作動中、これらのＬＥＤは、互いに異なる波長を有する光を発する。少なくとも１つの一方のＬＥＤチップは、例えば、ＡｌＩｎＧａＰチップ（赤、オレンジ又は黄）であり、少なくとも１つの他方のＬＥＤチップは、例えば、ＩｎＧａＮチップ（緑、青又はシアン）である。この態様において、発せられた異なる波長を有する前記光の混合の後、非常に小さい白色光源、又は何らかの他の所望の色の光源が得られる。
【０００８】
前記ＬＥＤチップは、導電接着層によってシリコンサブマウント上に取り付けられるのが好ましく、前記シリコンサブマウントは、金属基板上に取り付けられる。ここで、前記シリコンサブマウントは、電気絶縁性シリコン酸化物又はシリコン窒化物層を有するのが好ましい。シリコンは、自身の良好な熱伝導特性で知られている。好ましくは、前記のような熱伝導接着層は、金属ハンダ層であり、なぜならば、ハンダも良好な熱伝導材料として知られているからである。同じ理由により、好ましくは、前記金属基板は、銅又はアルミニウム基板である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、添付図面を参照して、例示的な実施例によって説明される。
【００１０】
前記ＬＥＤアセンブリは、誘電層２と銅の電気回路３とを備えている、銅又はアルマイト処理されたアルミニウムの基板１を有する。ギャップ４が前記のような層２内に設けられており、ハンダ層８によって基板１上に直接的に設けられており、１５個のＬＥＤユニット５、６、７は、ハンダ層８によって基板１上に直接的に取り付けられている。この実施例において、２つのＡｌＩｎＧａＰ ＬＥＤユニット５、７（例えば、赤及び黄）の５つの列と、１つのＩｎＧａＮ ＬＥＤユニット６（例えば、青）の５つの列とが、１つのギャップ４内に各々位置されている。
【００１１】
各ＬＥＤユニット５、６、７は、電気的絶縁性シリコン酸化物最上層１０を持つシリコンサブマウント９を有する。ＡｌＩｎＧａＰユニット５、７において、サブマウント９は、メタライズされている最上面１１を有し、該最上面１１には、ＡＬＩｎＧａＰ ＬＥＤチップ１４、１６がハンダ層１７によって取り付けられている。前記のようなＩｎＧａＮ ＬＥＤユニット６において、サブマウント９は、２つの別個のメタライズされた上面領域１２、１３を有しており、該上面領域１２，１３には、ＩｎＧａＮ ＬＥＤチップ１５が、別個のハンダバンプ１８によって取り付けられている。
【００１２】
ＬＥＤユニット５、６、７は、結合ワイヤ１９によって、周囲の電気回路３と互いとに電気的に接続されている。ワイヤ１９によるＬＥＤチップ１４、１５、１６の電気的接続は、示されているように直列になされることができ、又は代替的には、各ＬＥＤチップ１４、１５、１６は、電気回路３にワイヤ１９（図示略）によって個々に接続されることができる。
【００１３】
示されている実施例において、１つの色のＬＥＤユニット５、６、７は、図２における１つの垂直の列状に位置されている。前記垂直の列状の異なる色のＬＥＤユニット５、６、７を交代に用いることもでき、図２における水平の列における代替的なものについても同様である。このことにより、３色のより良好な混合を得る。
【００１４】
上述の実施例における多くの変更が、本発明の範囲内で可能であることは、評価されることである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＬＥＤアセンブリの部分的な断面図である。
【図２】図１の前記ＬＥＤアセンブリの部分的な上面図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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