(57)【要約】【課題】本発明は、氷結を防止できるＬＥＤの発光装置を提供することである。【解決手段】本発明に係るＬＥＤ発光装置は、ＬＥＤ発光モジュールと、前記ＬＥＤ発光モジュールに接続される温度センサと、前記ＬＥＤ発光モジュールに電流を提供する電源ドライバと、を備え、前記ＬＥＤ発光モジュールは、可視光ＬＥＤチップ及び赤外線ＬＥＤチップを備え、前記温度センサは、前記ＬＥＤ発光モジュールの表面温度を検出し、前記ＬＥＤ発光モジュールの表面温度が０℃より低いことを検出すると、前記電源ドライバに制御信号を送り、前記赤外線ＬＥＤチップに電流を提供し、前記赤外線ＬＥＤチップから放射される赤外線によって、前記ＬＥＤ発光モジュールの表面の氷結を溶解させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ発光モジュールと、前記ＬＥＤ発光モジュールに接続される温度センサと、前記ＬＥＤ発光モジュールに電流を提供する電源ドライバと、を備えるＬＥＤ発光装置であって、
前記ＬＥＤ発光モジュールは、可視光ＬＥＤチップ及び赤外線ＬＥＤチップを備え、
前記温度センサは、前記ＬＥＤ発光モジュールの表面温度を検出し、前記ＬＥＤ発光モジュールの表面温度が０℃より低いことを検出すると、前記電源ドライバに制御信号を送り、前記赤外線ＬＥＤチップに電流を提供し、前記赤外線ＬＥＤチップから放射される赤外線によって、前記ＬＥＤ発光モジュールの表面の氷結を溶解させることを特徴とするＬＥＤ発光装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ発光モジュールは、熱伝導基板と、前記熱伝導基板に設けられる２つの前記可視光ＬＥＤチップ及び１つの前記赤外線ＬＥＤチップと、を備え、前記２つの可視光ＬＥＤチップは、それぞれに異なる色温度の可視光を放射し、前記１つの赤外線ＬＥＤチップは、赤外線を放射することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ発光モジュールは、熱伝導基板と、前記熱伝導基板に設けられる３つの前記可視光ＬＥＤチップ及び１つの前記赤外線ＬＥＤチップと、を備え、前記３つの可視光ＬＥＤチップは、それぞれに赤、緑及び青の可視光を放射し、前記１つの赤外線ＬＥＤチップは、赤外線を放射することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関し、特にＬＥＤ発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）を光源とするランプは、従来の白熱灯に比べて、長寿命、低消費電力、環境に優しいという利点を有するので、現在広く利用されている。しかし従来のＬＥＤランプは、外表面の温度が低いので、雪が降った場合などに、その表面に積もった雪を溶かすことができず、氷結してしまう。そのため、不十分な明かりにより交通事故の発生を招く恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の問題点に鑑みて、本発明は、氷結を防止できるＬＥＤの発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係るＬＥＤ発光装置は、ＬＥＤ発光モジュールと、前記ＬＥＤ発光モジュールと接続する温度センサと、前記ＬＥＤ発光モジュールに電流を提供する電源ドライバと、を備え、前記ＬＥＤ発光モジュールは、可視光ＬＥＤチップ及び赤外線ＬＥＤチップを備え、前記温度センサは、前記ＬＥＤ発光モジュールの表面温度を検出し、前記ＬＥＤ発光モジュールの表面温度が０℃より低いことを検出すると、前記電源ドライバに制御信号を送り、前記赤外線ＬＥＤチップに電流を提供し、前記赤外線ＬＥＤチップから放射する赤外線によって、前記ＬＥＤ発光モジュールの表面の氷結を溶解させる。
【発明の効果】
【０００５】
従来の技術と比べると、本発明に係るＬＥＤ発光モジュール２０に温度センサ３０が接合され、且つ、前記ＬＥＤ発光モジュール２０は、可視光ＬＥＤチップ２４１と赤外線ＬＥＤチップ２４２を備え、前記温度センサ３０は、前記ＬＥＤ発光モジュール２０の表面温度が特定の温度より低い（例えば、０℃より低い）ことを検出すると、制御信号を電源ドライバ６０に送り、前記赤外線ＬＥＤチップ２４２に電流を提供し、前記赤外線ＬＥＤチップ２４２から放射された赤外線によって、前記ＬＥＤ発光装置の表面の氷結を溶解させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第一実施形態に係るＬＥＤ発光装置の構造を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るＬＥＤ発光装置の構造を示す図である。
【図３】図２に示した本発明の第一実施形態に係るＬＥＤ発光装置のＬＥＤ発光モジュールの構造を示す図である。
【図４】図３に示したＬＥＤ発光モジュールのＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図２に示したＬＥＤ発光装置の電気回路図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係るＬＥＤ発光装置のＬＥＤ構造を示す図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係るＬＥＤ発光装置のＬＥＤ構造を示す図である。
【図８】本発明の第四実施形態に係るＬＥＤ発光装置のＬＥＤ構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【０００８】
図１及び図２を参照すると、本発明の第一実施例に係るＬＥＤ発光装置は、ＬＥＤ発光モジュール２０と、前記ＬＥＤ発光モジュール２０に熱接続される放熱体７０と、前記放熱体７０の一端に設けられ且つ前記ＬＥＤ発光モジュール２０に電気接続する接続ヘッド８０と、前記ＬＥＤ発光モジュール２０に接続する温度センサ３０と、前記ＬＥＤ発光モジュール２０に電力を提供する電源ドライバ６０と、を備える。
【０００９】
前記放熱体７０は、円柱体を呈し、円柱面７２及び前記円柱面７２に設けられる前記放熱体７０の放熱面積を増大させるためのネジ部７４を備える。前記放熱体７０は、アルミ、金、銀、銅などのような熱伝導性に優れた材料からなる。前記ＬＥＤ発光モジュール２０及び前記接続ヘッド８０は、前記放熱体７０の両端にそれぞれ設置される。前記ＬＥＤ発光装置は、前記ＬＥＤ発光モジュール２０を被覆するランプシェード５０をさらに備え、前記ランプシェード５０は、外界から水が入ることを防止することができる。
【００１０】
図３を参照すると、前記ＬＥＤ発光モジュール２０は、平板状の熱伝導基板２２及び前記熱伝導基板２２に設けられる複数のＬＥＤ２４を備える。前記複数のＬＥＤ２４は、前記熱伝導基板２２に交互に配置される複数の可視光ＬＥＤ２４５及び複数の赤外線ＬＥＤ２４６を備える。前記可視光ＬＥＤ２４５は、電流が流れた後、波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍである可視光を出すことができ、前記赤外線ＬＥＤ２４６は、電流が流れた後、波長が８００ｎｍより大きい赤外線を出すことができる。本実施例において、前記赤外線ＬＥＤ２４６から出射される赤外線の波長は、９００ｎｍ〜１０００ｎｍ、１１００ｎｍ〜１２００ｎｍ、１４００ｎｍ〜１５００ｎｍ、１８５０ｎｍ〜２１００ｎｍ及び２４００ｎｍ〜２６００ｎｍの中から選択することが好ましい。これらの波長範囲の赤外線は、氷結した水分子に吸収されやすいので、氷を溶かすことができる優れた能力を持つ。
【００１１】
図４を併せて参照すると、前記可視光ＬＥＤ２４５は、可視光ＬＥＤチップ２４１と、前記可視光ＬＥＤチップ２４１に形成される正、負の電極２４３と、前記熱伝導基板２２に設けられ且つ前記可視光ＬＥＤチップ２４１と間隔をあけて配置される電極回路層２５と、前記可視光ＬＥＤチップ２４１及び前記電極回路層２５を被覆して設置される封止体２７と、を備える。前記可視光ＬＥＤチップ２４１は、熱伝導材料により、前記熱伝導基板２２に設けられ、且つ前記正、負の電極２４３により、前記電極回路層２５に電気接続される。前記赤外線ＬＥＤ２４６の構造と前記可視光ＬＥＤ２４５の構造は、ほぼ同じであるが、前記可視光ＬＥＤ２４６は、赤外線ＬＥＤチップ２４２を備える。
【００１２】
前記可視光ＬＥＤチップ２４１は、可視光を放射できる材料からなる。前記赤外線ＬＥＤチップ２４２は、窒化物、ヒ化物、リン化物、テルル化物、セレン化物、アンチモン化物及びこれらの化合物などのような、赤外線を放射できる材料からなる。例えば、前記赤外線ＬＥＤチップ２４２は、インジウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）を採用してもよい。
【００１３】
前記熱伝導基板２２は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）などのような電気絶縁性、高熱伝導率、低熱膨張係数を持つセラミック材料からなり、前記ＬＥＤ２４と前記熱伝導基板２２とは、銀エポキシ接着剤（Ａｇ  ｅｐｏｘｙ）によって接合されるか又は接合位置に錫クリームを塗布させた後に熱リフローによって接合される。本実施例において、前記ＬＥＤ２４と前記熱伝導基板２２とを共晶接合によって接合し、さらにこの接合した部分に共晶層２８を形成させることによって、熱抵抗を低減させることができる。前記共晶層２８は、金（Ａｕ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）などの金属又は合金からなることができる。
【００１４】
前記封止体２７の材料は、シリコン、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ  ｒｅｓｉｎ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの光透過材料であってもよい。前記封止体２７は、射出成型によって半球形、ドーム形又は矩形などの様々な形状を形成してもよい。また、前記ＬＥＤ２４から出射する光の波長を転換するために、前記封止体２７は、硫化物（ｓｕｌｆｉｄｅｓ）、アルミン酸塩（ａｌｕｍｉｎａｔｅｓ）、酸化物（ｏｘｉｄｅｓ）、ケイ酸塩（ｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、窒化物（ｎｉｔｒｉｄｅｓ）などの蛍光物質を分散させることができる。
【００１５】
図５を参照すると。各々の前記可視光ＬＥＤ２４５は、互いに直列に連接して第一直列回路を形成し、各々の前記赤外線ＬＥＤ２４６は、互いに直列に連接して第二直列回路を形成する。本実施例において、前記ＬＥＤ発光モジュール２０は、互いに並列接続する２つの第一直列回路及び互いに並列接続する２つの第二直列回路を備える。各々の第一直列回路は、３つの可視光ＬＥＤ２４５を備え、各々の第二直列回路は、３つの赤外線ＬＥＤ２４６を備える。前記電源ドライバ６０は、各々の直列回路と接続して、それぞれ電力を提供する。また、各々の第二直列回路の端には、スイッチ６２が接続されるが、前記スイッチ６２は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であってもよい。
【００１６】
前記温度センサ３０は、前記ＬＥＤ発光モジュール２０の表面に接合され、前記ＬＥＤ発光モジュール２０の表面温度を検出する。前記ＬＥＤ発光モジュール２０が作動する際に、前記電源ドライバ６０は、前記ＬＥＤ発光モジュール２０の可視光ＬＥＤチップ２４１に電力を提供し、前記可視光ＬＥＤチップ２４１を発光させる。前記温度センサ３０は、前記ＬＥＤ発光モジュール２０の表面温度が０℃より低いことを検出すると、制御信号を前記電源ドライバ６０に送り、前記電源ドライバ６０をコントロールすることによって、前記スイッチ６２をオンにして、前記赤外線ＬＥＤチップ２４２に電流を提供して、前記赤外線ＬＥＤチップ２４２から赤外線を放射させる。氷結した水分子を、赤外線を吸収させた後、溶解させることができ、前記ＬＥＤ発光モジュール２０の表面温度が０℃以上まで上昇すると、前記電源ドライバ６０は、前記スイッチ６２をオフにして、前記赤外線ＬＥＤチップ２４２に電流を提供することを停止させる。従って、前記ＬＥＤ発光モジュール２０の表面温度を０℃以上に維持させると、前記ＬＥＤ発光モジュール２０の表面の氷結を防止することができる。
【００１７】
なお、本発明のＬＥＤ発光装置は、それぞれ前記可視光ＬＥＤ２４５の直列回路及び前記赤外線ＬＥＤ２４６の直列回路に電流を提供する２つの電源ドライバ６０をさらに備える。
【００１８】
本発明に係る第二実施形態のＬＥＤ発光装置において、上述した第一実施形態と異なる部分についてのみ、詳細に説明する。図６に示したように、ＬＥＤ発光装置のＬＥＤ２４ａは、前記熱伝導基板２２に設けられる可視光ＬＥＤチップ２４１及び赤外線ＬＥＤチップ２４２と、可視光ＬＥＤチップ２４１及び赤外線ＬＥＤチップ２４２にそれぞれ形成される正、負の電極２４３と、封止体２７と、を備える。前記可視光ＬＥＤチップ２４１と赤外線ＬＥＤチップ２４２は、前記封止体２７によって、同一のＬＥＤ２４ａ内に封止される。
【００１９】
本発明に係る第三実施形態のＬＥＤ発光装置において、上述した第二実施形態と異なる部分についてのみ、詳細に説明する。図７に示したように、ＬＥＤ発光装置のＬＥＤ２４ｂは、前記熱伝導基板２２に設けられる赤外線ＬＥＤチップ２４２と、該赤外線ＬＥＤチップ２４２の両側に位置する２つの可視光ＬＥＤチップ２４１と、可視光ＬＥＤチップ２４１及び赤外線ＬＥＤチップ２４２にそれぞれ形成される正、負の電極２４３と、封止体２７と、を備える。前記２つの可視光ＬＥＤチップ２４１と赤外線ＬＥＤチップ２４２は、前記封止体２７によって、同一のＬＥＤ２４ｂ内に封止される。前記２つの可視光ＬＥＤチップ２４１は、それぞれ異なる色温度の可視光を放射することができる。
【００２０】
本発明に係る第四実施形態のＬＥＤ発光装置において、上述した第二実施形態と異なる部分についてのみ、詳細に説明する。図８に示したように、ＬＥＤ発光装置のＬＥＤ２４ｃは、前記熱伝導基板２２に設けられる３つの可視光ＬＥＤチップ２４１と、１つの赤外線ＬＥＤチップ２４２と、可視光ＬＥＤチップ２４１及び赤外線ＬＥＤチップ２４２にそれぞれ形成される正、負の電極２４３と、封止体２７と、を備える。３つの可視光ＬＥＤチップ２４１は、それぞれ赤、緑及び青の可視光を放射する。前記赤外線ＬＥＤチップ２４２と前記３つの可視光ＬＥＤチップ２４１とは、前記封止体２７によって、同一のＬＥＤ２４ｃ内に封止される。前記ＬＥＤ発光装置のＬＥＤ２４ｃは、ＬＥＤディスプレイ及び交通ライトに用いられることができる。
【００２１】
従来の技術と比べると、本発明に係るＬＥＤ発光モジュール２０には、温度センサ３０が接合され、且つ、前記ＬＥＤ発光モジュール２０は、可視光ＬＥＤチップ２４１と赤外線ＬＥＤチップ２４２とを備え、前記温度センサ３０は、前記ＬＥＤ発光モジュール２０の表面温度が特定の温度（例えば、０℃より低い）より低いことを検出すると、制御信号を電源ドライバ６０に送り、前記赤外線ＬＥＤチップ２４２に電流を提供し、前記赤外線ＬＥＤチップ２４２から放射された赤外線によって、前記ＬＥＤ発光装置の表面の氷結を溶解させることができる。
【符号の説明】
【００２２】
２０  ＬＥＤ発光モジュール
３０  温度センサ
６０  電源ドライバ
６２  スイッチ
７０  放熱体
７２  円柱面
７４  ネジ部
８０  接続ヘッド
２２  熱伝導基板
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ  ＬＥＤ
２４１  可視光ＬＥＤチップ
２４２  赤外線ＬＥＤチップ
２４３  電極
２４５  可視光ＬＥＤ
２４６  赤外線ＬＥＤ
５０  ランプシェード
２５  電極回路層
２８  共晶層
２７  封止体
【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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