(57)【要約】【課題】発光ダイオードチップと冷却用流体との間の熱的な結合度を向上させることができる発光モジュールを提供する。【解決手段】複数の発光ダイオードチップ３を収納したパッケージ２には、発光ダイオードチップ３を冷却するための冷却用流体１３が注入される冷却室９が形成される。パッケージ２は、外部から冷却室９に冷却用流体１３を流入する流入口１４と、冷却室９から外部に冷却用流体１３を流出する流出口１５とを有する。冷却室９では、発光ダイオードチップ３を冷却用流体１３に浸漬する。【選択図】図１
2009064985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ内に複数の発光ダイオードチップを収納した発光モジュールであって、パッケージには、発光ダイオードチップを冷却用流体に浸漬する冷却室が形成されており、発光ダイオードチップで発生した熱は冷却用流体を介してパッケージの外部に取り出されることを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
前記冷却用流体は、電気絶縁性を有することを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
【請求項３】
前記冷却用流体は、少なくとも水より高い屈折率を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記パッケージは、外部から前記冷却室に前記冷却用流体を流入する流入口と、冷却室から外部に冷却用流体を流出する流出口とを有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【請求項５】
前記パッケージは、前記冷却用流体が前記発光ダイオードチップから吸収した熱を強制的に放熱する放熱手段の下面側に取り付けられ、前記冷却室は、密閉され、内部空間が減圧されるとともに内部空間の一部に冷却用流体が封入されており、冷却用流体を気化させることにより発光ダイオードチップの熱を前記放熱手段に伝達することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【請求項６】
前記パッケージは、前記発光ダイオードチップがフリップチップ実装される基板を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【請求項７】
前記パッケージは、前記冷却室を形成する壁の一部に、前記発光ダイオードチップの光を透過させる透過窓を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光ダイオードチップをパッケージ内に収納した発光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、低消費電力化や長寿命化などを目的として、従来から使用されている放電ランプ等に代えて発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）チップを用いた発光モジュールが種々提案されている。このような発光モジュールは、たとえば紫外線を放射するＬＥＤチップを用いることにより、紫外線を受けて硬化する紫外線硬化型のインク等を硬化させる印刷システムなどに使用される。
【０００３】
この種の発光モジュールとしては、放電ランプ等の従来の光源と同程度の光量を得るために、複数のＬＥＤチップを１枚の基板の一表面上に搭載して成るものが知られている。また、光の照射範囲の拡大や光量の増大を図るため、この種の発光モジュールを複数並べて配置し、これら複数の発光モジュールのＬＥＤチップを同時に発光させる場合もある。
【０００４】
ただし、複数のＬＥＤチップを１枚の基板に搭載した構成を採用する場合、ＬＥＤチップの発光時に発生する熱の処理が問題となる。すなわち、ＬＥＤチップに通電してＬＥＤチップを発光させると、周知のようにＬＥＤチップ自体が発熱するが、上述のように複数のＬＥＤチップを１枚の基板に搭載した発光モジュールでは、発熱量は１個のＬＥＤチップの数倍となる。ここにおいて、ＬＥＤチップの発光効率は負の温度係数を持つので、ＬＥＤチップは温度が上昇すると発光効率が著しく低下する。そのため、上記発光モジュールでは、ＬＥＤチップで発生する熱を強制的に放熱する構成を適用する必要がある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
ＬＥＤチップの熱を強制的に放熱する構成としては、たとえば図４に示すように、発光モジュール１を結合可能な放熱手段としてのヘッダ２１を備えたものが知られている（たとえば特許文献２参照）。特許文献２に記載の発明では、発光モジュール（ここでは、レーザダイオードアレイ）１を冷却するための冷却用流体１３を流す流路２２をヘッダ２１に形成し、発光時に発生した熱を冷却用流体１３によって放熱することで発光モジュール１を冷却する水冷構造を採用している。特許文献２では、図４のように冷却用流体１３を流す流路１５は、ヘッダ２１に設けた給水口２３からヘッダ２１内に取り込まれた冷却用流体１３がヘッダ２１に設けた排水口２４からヘッダ２１外に排水されるように形成される。このヘッダ２１は、流路２２の断面積を大きくすることで冷却用流体１３の流量を増やし、冷却用流体１３による発光モジュール１の冷却効率を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００４−３６２９００号公報
【特許文献２】特開平８−１３９４７９号公報（第０００２段落、図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記構成の発光モジュール１では、ＬＥＤチップと冷却用流体１３との間には基板およびヘッダ２１における流路２２の周部が介在するので、ＬＥＤチップと冷却用流体１３との熱的な結合度は低く、発光モジュール１の冷却効率を上げることは難しい。そのため、ＬＥＤチップと冷却用流体１３との間の熱的な結合度を向上させることが望まれている。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、発光ダイオードチップと冷却用流体との間の熱的な結合度を向上させることができる発光モジュール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】
【０００８】
請求項１の発明は、パッケージ内に複数の発光ダイオードチップを収納した発光モジュールであって、パッケージには、発光ダイオードチップを冷却用流体に浸漬する冷却室が形成されており、発光ダイオードチップで発生した熱が冷却用流体を介してパッケージの外部に取り出されることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、パッケージに形成された冷却室内において発光ダイオードチップを冷却用流体に浸漬しているので、発光ダイオードチップで発生した熱は冷却用流体に直接伝わることになる。したがって、発光ダイオードチップと冷却用流体との間の熱的な結合度が向上し、結果的に、発光モジュールの冷却効率の向上を図ることができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記冷却用流体が、電気絶縁性を有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、冷却用流体を介して発光ダイオードチップの電極間が短絡することを回避できる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記冷却用流体が、少なくとも水よりも高い屈折率を有することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、冷却用流体は、水に比べて発光ダイオードチップに近い、あるいは発光ダイオードチップよりも高い屈折率を有するので、水を冷却用流体として用いる場合に比べて、発光ダイオードチップ内で発生した光が発光ダイオードチップと冷却用流体との境界面で全反射することを抑制でき、したがって、発光ダイオードチップの光の取出効率を向上させることができるという利点がある。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記パッケージが、外部から前記冷却室に前記冷却用流体を流入する流入口と、冷却室から外部に冷却用流体を流出する流出口とを有することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、冷却用流体は、パッケージの外部から流入口を通して冷却室内に流入し、冷却室から流出口を通してパッケージの外部に流出するので、冷却室内において発光ダイオードチップから吸収した熱をパッケージの外部に運ぶことで、発光ダイオードチップの放熱を行うことになる。したがって、冷却用流体の流量を調節することで、発光ダイオードチップの温度調節が可能となり、発光モジュールの点灯状態に応じた放熱が可能となる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記パッケージが、前記冷却用流体が前記発光ダイオードチップから吸収した熱を強制的に放熱する放熱手段の下面側に取り付けられ、前記冷却室が、密閉され、内部空間が減圧されるとともに内部空間の一部に冷却用流体が封入されており、冷却用流体を気化させることにより発光ダイオードチップの熱を前記放熱手段に伝達することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、冷却室内に封入された冷却用流体は、自身が気化する際の潜熱を利用して、発光ダイオードチップの熱をパッケージ外の放熱手段に伝達することで、発光ダイオードチップの放熱を行うことになる。すなわち、たとえば冷却室内に冷却用流体を流すような大掛かりな装置を用いることなく、発光ダイオードチップの熱をパッケージの外部に取り出すことができる。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明において、前記パッケージが、前記発光ダイオードチップがフリップチップ実装される基板を有することを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、発光ダイオードチップが基板に対してワイヤボンディングにより実装される場合に比べて、発光ダイオードチップの近傍で冷却用流体が流動しても、発光ダイオードチップと基板との間に断線が生じにくいという利点がある。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明において、前記パッケージが、前記冷却室を形成する壁の一部に、前記発光ダイオードチップの光を透過させる透過窓を有することを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、パッケージは、少なくとも透過窓に透光性を有していればよく、取出窓以外の部分には透光性を有さない部材を用いることができるので、パッケージの材料選択の幅が広くなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、パッケージに形成された冷却室内において発光ダイオードチップを冷却用流体に浸漬しているので、発光ダイオードチップで発生した熱は冷却用流体に直接伝わることとなり、発光ダイオードチップと冷却用流体との間の熱的な結合度が向上するという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施形態１）
本実施形態の発光モジュール１は、図１に示すようにパッケージ２内に複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）チップ３を収納して成るものであって、パッケージ２は、ＬＥＤチップ３を実装した導電性材料（たとえば銅）からなるベース基板４と、ベース基板４の一表面（前面）側に絶縁層５を介して積層された導電性材料（たとえば銅）からなるカバー基板６とを有する。
【００２４】
ベース基板４は、前面が一方向に長い長方形状（いわゆる短冊状）に形成されており、複数のＬＥＤチップ３はこのベース基板４の前面の縦横にそれぞれ複数個（ここでは４個）ずつ並ぶように格子点状に配列されている。これらＬＥＤチップ３は、ベース基板４の前面の中央部に設定された発光領域（図示せず）に対して、ベース基板４の前方（図１（ｃ）の下方）に光を放射するように配置される。ここでは、ＬＥＤチップ３をベース基板４にダイボンド接続することによって、ベース基板４をＬＥＤチップ３の一方の電極（アノード）と電気的に接続してある。
【００２５】
カバー基板６には、複数のＬＥＤチップ３を前方に露出させるようにベース基板４の発光領域に対応する位置に円形状に開口した露出孔７が貫設されている。露出孔７の内周面はベース基板４からの距離が大きくなるほど露出孔７の内径を広げるように傾斜している。露出孔７には透光性を有した平行ガラス板からなりＬＥＤチップ３からの光を透過させる透過窓８が装着され、ベース基板４とカバー基板６と絶縁層５と透過窓８とでＬＥＤチップ３が実装された空間（以下、冷却室９という）を包囲している。すなわち、本実施形態のパッケージ２は、ベース基板４とカバー基板６と絶縁層５と透過窓８とを有し、内部にＬＥＤチップ３を収納した冷却室９を形成するものである。ここにおいて、冷却室９を包囲するベース基板４とカバー基板６と絶縁層５と透過窓８とは隙間なく冷却室９の壁を形成しており、冷却室９は後述の流入口および流出口を除いてパッケージ２の外部から遮断された水密空間となる。なお、透過窓８はたとえば外周面が凸曲面に形成されレンズとして機能するものであってもよい。
【００２６】
また、カバー基板６には、図１（ｃ）に示すようにＬＥＤチップ３の他方の電極（カソード）をワイヤボンディングにより接続してある。しかして、各発光モジュール１における複数個のＬＥＤチップ３は、ベース基板４とカバー基板６とのそれぞれを電極とするように並列に接続される。なお、ベース基板４とカバー基板６とは両者の間に介在する絶縁層５により絶縁される。
【００２７】
ここにおいて、ベース基板４とカバー基板６とは、正面から見ていずれも長方形状であって、図１（ｂ）に示すように幅寸法が略同一寸法に形成されている。また、ベース基板４とカバー基板６とでは長手方向の寸法が異なっており、ベース基板４のほうがカバー基板６よりも長手方向の寸法が大きく形成されている。さらにまた、ベース基板４の長手方向の中心とカバー基板６の長手方向の中心とは位置が異なっており、ベース基板４の長手方向の中心よりも長手方向の一端寄りにカバー基板６の長手方向の中心が位置するようにカバー基板６がベース基板４に取着される。ベース基板４の長手方向の両端部には、ベース基板４を後述のヘッダに取り付ける際に使用する取付孔１０がそれぞれ貫設されている。さらに、ベース基板４とカバー基板６とのそれぞれには接続用ねじ孔１１，１２が形成されている。各接続用ねじ孔１１，１２は、ベース基板４の長手方向の中心と各取付孔１０との間にそれぞれ位置しており、ベース基板４の長手方向の中心から各接続用ねじ孔１１，１２までの距離は等距離になっている。この接続用ねじ孔１１，１２は、ＬＥＤチップ３を電気的に接続するために使用される。
【００２８】
上記構成により、発光モジュール１は、接続用ねじ孔１１，１２に螺合する接続用ねじ（図示せず）を用いてねじ端子を構成することで、ベース基板４とカバー基板６とを外部回路（図示せず）に電気的に接続可能となり、ベース基板４とカバー基板６との間に外部回路から電圧を印加すれば並列に接続された複数のＬＥＤチップ３が発光することとなる。
【００２９】
また、光の照射範囲の拡大や光量の増大を図るため、発光モジュール１を複数並べて配置し、これら複数の発光モジュール１のＬＥＤチップ３を同時に発光させる場合には、複数の発光モジュール１を結合可能なヘッダ（図示せず）を用い、当該ヘッダの一面に発光モジュール１を並設すればよい。このとき、ベース基板４の幅方向に沿った中心線を一致させるように複数の発光モジュール１を配列し、且つ前記中心線に対して各発光モジュール１におけるカバー基板６の位置を揃えるように配置すれば、配列された発光モジュール１の全体に跨る接続用導体（帯状の金属板）により発光モジュール１の幅方向に隣接する接続用ねじ孔１１，１２間を接続することで、複数の発光モジュール１は並列に接続される。一方、ベース基板４の幅方向に沿った中心線を一致させるように複数の発光モジュール１を配列し、且つベース基板４の幅方向において隣接する発光モジュール１を前記中心線に対してカバー基板６の位置が交互に入れ替わるように配置すれば、接続用導体により発光モジュール１の配列方向に隣接する接続用ねじ孔１１，１２間を接続することで、複数の発光モジュール１は直列に接続される。
【００３０】
ところで、本実施形態の発光モジュール１は、パッケージ２に形成された上記冷却室９に、ＬＥＤチップ３の熱を吸収しパッケージ２の外部に取り出すための冷却用流体１３が注入されるものである。冷却用流体１３としてはＬＥＤチップ３よりも低温の液体を用いる。つまり、冷却用流体１３はＬＥＤチップ３で発生した熱を移動させるための熱媒として用いられる。
【００３１】
具体的には、ベース基板４の長手方向における冷却室９の両端部には、図１（ａ）に示すようにベース基板４を厚み方向に貫通する円形開口の流入口１４と流出口１５とがそれぞれ設けられている。流入口１４はパッケージ２の外部から冷却室９に冷却用流体１３を流入するものであり、流出口１５は冷却室９からパッケージ２の外部に冷却用流体１３を流出するものである。これにより、冷却室９は流入口１４および流出口１５と共に、冷却用流体１３をパッケージ２内に流す流路を形成する。しかして、冷却用流体１３を供給する供給装置（図示せず）にパッケージ２の流入口１４を接続し、且つ冷却用流体１３を排出する排出装置（図示せず）にパッケージ２の流出口１５を接続することにより、パッケージ２の冷却室９内に冷却用流体１３を流すことができる。供給装置や排出装置と発光モジュール３とは、たとえば専用の管などで接続される。
【００３２】
上述のように冷却室９内に冷却用流体１３を流すと、図１（ｃ）に示すように冷却室９は冷却用流体１３によって満たされた状態となる。ここにおいて、ＬＥＤチップ３は、冷却室９に配設されているので、冷却室９が冷却用流体１３によって満たされた状態では冷却用流体１３に浸漬される。
【００３３】
すなわち、本実施形態の構成によれば、流入口１４と流出口１５との間に冷却室９を通して冷却用流体１３を流すことにより、ＬＥＤチップ３で発生した熱は、冷却室９内で冷却用流体１３に吸収されることによってパッケージ２の外部に強制的に放熱される。ここにおいて、冷却室９内においてＬＥＤチップ３を冷却用流体１３に浸漬しているから、冷却用流体１３は冷却室９内でＬＥＤチップ３に接触し、ＬＥＤチップ３で発生した熱は冷却用流体１３に直接伝わることとなる。したがって、ＬＥＤチップ３と冷却用流体１３との間の熱的な結合度を従来の発光モジュール１に比べて向上させることができ、その結果、発光モジュール１の冷却効率の向上を図り、ＬＥＤチップ３の温度上昇による発光効率の低下の防止につなげることができるという利点がある。
【００３４】
さらに、上記構成では、冷却室９を流れる冷却用流体１３の流量を調節すれば、ＬＥＤチップ３の温度調節が可能となる。これにより、たとえば、発光モジュール１を調光点灯させる場合や点滅させる場合など、全点灯させる場合に比べてＬＥＤチップ３の発熱量が小さくなるときには冷却用流体１３の流量を小さくし、全点灯時などＬＥＤチップ３の発熱量が大きくなるときには冷却用流体１３の流量を大きくするように、発光モジュール１の点灯状態に応じた放熱が可能となる。
【００３５】
なお、上記構成では、ＬＥＤチップ３からの光は冷却用流体１３を通してパッケージ２の外部に出射されるので、冷却用流体１３には、少なくともＬＥＤチップ３からの光を透過させる透光性を有するものを用いる。
【００３６】
ところで、本実施形態では、冷却室９内においてＬＥＤチップ３を冷却用流体１３に浸漬するから、冷却室９に流す冷却用流体１３として電気絶縁性を有するシリコーン系の流体（シリコーンオイル）を用いている。これにより、冷却用流体１３にＬＥＤチップ３を浸漬しても、ＬＥＤチップ３の電極間の短絡を回避できる。なお、冷却用流体１３はシリコーン系の流体に限らず、たとえば電気絶縁性を有する純水などを用いることもできる。
【００３７】
ただし、冷却用流体１３に水を用いた場合、冷却用流体１３の屈折率はＬＥＤチップ３の屈折率より小さく、そのため、ＬＥＤチップ３内で発生した光が、ＬＥＤチップ３と冷却用流体１３との境界面（つまりＬＥＤチップ３の表面）に到達しても、そのうち臨界角以上の入射角で境界面に入射した光は全反射されてしまうことになり、ＬＥＤチップ３の光の取出効率が低くなる。そこで、本実施形態では、少なくとも水よりも高い屈折率を持つ冷却用流体（シリコーン系の流体）１３を用いるようにしている。これにより、たとえ冷却用流体１３の屈折率がＬＥＤチップ３より低くても、水を冷却用流体１３として用いる場合に比べて、ＬＥＤチップ３と冷却用流体１３との境界面の臨界角は大きくなり、ＬＥＤチップ３内で発生した光が前記境界面で全反射することを抑制でき、ＬＥＤチップ３からの光の取出効率が向上する。冷却用流体１３の屈折率がＬＥＤチップ３より高ければ、ＬＥＤチップ３内で発生した光がＬＥＤチップ３と冷却用流体１３との境界面で全反射することはなく、光の取出効率がさらに向上する。
【００３８】
ところで、本実施形態で例示する発光モジュール１は、紫外線を放射するＬＥＤチップ３を採用しており、たとえば紫外線硬化型のインクを硬化させる印刷システムなどに使用される。すなわち、発光モジュール１は、光照射対象（たとえば印刷物）を搬送する搬送手段（たとえばベルトコンベア）の上方に設置され、下方を通過する光照射対象に光を照射する。この種の発光モジュール１には、従来、キセノンランプが主に用いられており、本実施形態では、複数のＬＥＤチップ３を設けた発光モジュール１をさらに複数並べて配置した状態で使用することにより、キセノンランプに近い光の照射範囲や光量を実現する。ここで、複数の発光モジュール１を発光領域が一直線上に並ぶように並べてヘッダに結合すれば、各発光モジュール１に設けられたＬＥＤチップ３を発光させることで線光源を形成することができる。ここに、複数の発光モジュール１は線光源の長手方向が光照射対象の搬送方向と交わるように配置されることで、光照射対象に略均一に紫外線を照射する。線光源の長さ寸法は、ヘッダに結合させる発光モジュール１の個数によって調節することができるので、光照射対象の大きさに合わせて線光源の長さを調節する（たとえば３０〜７０ｃｍ程度）ことができる。また、ここでは紫外線を放射するＬＥＤチップ３を用いるので、透過窓８には紫外線の透過率が高い石英ガラスなどの材料を用いる。
【００３９】
本実施形態の発光モジュール１を上述したようにヘッダに複数結合して使用する場合には、たとえば冷却用流体１３を通す供給路（図示せず）と排出路（図示せず）とが形成され、且つ各発光モジュール１の取付面に、供給路と排出路とにそれぞれ連通した供給口（図示せず）と排出口（図示せず）とがそれぞれ開口した構成のヘッダを用いることで発光モジュール１の冷却室９に冷却用流体１３を流すことができる。ここで、発光モジュール１は背面（ベース基板４の背面）をヘッダに当接させる形で配置され、ベース基板４の取付孔１０を通して取付ねじ（図示せず）をヘッダに螺合させることでヘッダに結合されるものであって、ヘッダの供給口と排出口とは、発光モジュール１との結合時にパッケージ２の流入口１４と流出口１５とのそれぞれに連通するように形成される。この構成のヘッダを用いれば、ヘッダの供給路に流れる冷却用流体１３が各供給口に分流されて発光モジュール１の流入口１４から冷却室９に流入し、一方、流出口１５から流出した冷却用流体１３はヘッダの排出口を通して排出路に流入する。なお、供給口と流入口１４との継目部分および排出口と流出口１５との継目部分に円環状のＯリングを介装させるようにして、水密性を高めてもよい。
【００４０】
なお、本発明の発光モジュール１の構成は上記実施形態に限るものではなく、ＬＥＤチップ３を用いた種々の発光モジュール１に本発明を適用することができる。たとえば可視光を放射するＬＥＤチップ３を用いれば、文字や映像を表示する表示装置用の発光モジュール１を構成することもできる。
【００４１】
（実施形態２）
本実施形態の発光モジュール１は、図２に示すようにベース基板４にＬＥＤチップ３をフリップチップ実装する構成とした点が実施形態１の発光モジュール１と相違する。なお、図２は本実施形態の発光モジュール１のうち図１（ｃ）の領域Ｂに相当する部分を拡大して示すものである。
【００４２】
本実施形態では、ベース基板４は、正面視でカバー基板６の露出孔７の開口よりも大きく形成された空洞部１６を内部に有しており、この空洞部１６の前壁１６ａにＬＥＤチップ３がフリップチップ実装される。ここで、空洞部１６の前壁１６ａにおいてＬＥＤチップ３が実装される各部位には、正面視でＬＥＤチップ３よりも小さい開口の透孔１６ｂがそれぞれ厚み方向に貫設されている。前壁１６ａの背面（図２の上面）における各透孔１６ｂの周囲には、ベース基板４とカバー基板６とのそれぞれに電気的に接続された接続パッド（図示せず）が形成されており、ＬＥＤチップ３は各電極をそれぞれ各接続パッドに対し導電バンプ１７を介して接続することで前壁１６ａの背面側にフリップチップ実装される。透過窓８は、カバー基板６の露出孔７の全域を埋める形に設けられ、前壁１６ａの前面側で透孔１６ｂを閉塞する。ＬＥＤチップ３は光をベース基板４の前面側に放射するように配設されており、これによりＬＥＤチップ３からの光は前壁１６ａの各透孔１６ｂおよび透過窓８を通して前方（図２の下方）に出射される。
【００４３】
ここでは、空洞部１６と透孔１６ｂの内部とが冷却室９を構成しており、ベース基板４における空洞部１６の後壁１６ｃには流入口１４と流出口１５とが貫設されている。したがって、流入口１４から空洞部１６に流入した冷却用流体１３は、冷却室９（空洞部１６および透孔１６ｂの内部）を通して流出口１５から外部に流出し、このとき、冷却室９内においてＬＥＤチップ３は冷却用流体１３に浸漬される。
【００４４】
上述した構成の発光モジュール１では、ＬＥＤチップ３がボンディングワイヤを用いたワイヤボンディングにより実装される場合に比べて、ＬＥＤチップ３の近傍で冷却用流体１３が流動しても、ＬＥＤチップ３とベース基板４との間に断線が生じにくい。
【００４５】
また、本実施形態の他の構成例として、実施形態１で説明した図１（ｃ）の構成において、ＬＥＤチップ３の実装方法をフリップチップ実装に変更したものも考えられる。この構成では、ＬＥＤチップ３は電極とは反対側の表面から光を放射することで、前方（透過窓８側）に光を出射する。
【００４６】
なお、ベース基板４は２部材を結合することにより形成されるものであってもよい。
【００４７】
その他の構成および機能は実施形態１である。
【００４８】
（実施形態３）
本実施形態の発光モジュール１は、図３に示すようにベース基板４の前面を下側に向けて放熱フィン１８ａを有したヒートシンクからなる放熱手段１８の下面側に取り付けられる点、およびＬＥＤチップ３で発生した熱をパッケージ２の外部に取り出す際に冷却用流体１３が気化する際の潜熱を利用する点で実施形態１の発光モジュール１と相違する。なお、図３は本実施形態の発光モジュール１のうち図１（ｃ）の領域Ｂに相当する部分を拡大して示すものである。
【００４９】
本実施形態では、ベース基板４は、正面視でカバー基板６の露出孔７の開口よりも大きく形成された下面開口の凹所１９を有しており、この凹所１９内における下部に凹所１９の底面（図３の上面）に沿って形成した実装壁２０にＬＥＤチップ３が実装される。ＬＥＤチップ３は、実装壁２０の下面側に実装される。ここで、実装壁２０においてＬＥＤチップ３が実装される各部位の両側にはそれぞれ厚み方向に貫通するスリット２０ａが形成されており、実装壁２０の下側空間と上側空間とはスリット２０ａを通して連通する。透過窓８は、露出孔７の全域を埋める形で上面をカバー基板６の上面と面一としており、凹所１９の開口面は、透過窓８およびカバー基板６によって閉塞される。
【００５０】
ここでは、凹所１９の内部が冷却室９を構成する。パッケージ２には、冷却室９に連通する流入口１４および流出口１５はいずれも形成されておらず、冷却室９は密閉される。さらに、冷却室９は、内部空間が減圧されるとともに内部空間の一部に冷却用流体１３が封入されている。冷却用流体１３は、実装壁２０の上面を浸漬する程度の量が封入され、これによりＬＥＤチップ３も浸漬する。
【００５１】
上述した構成によれば、ＬＥＤチップ３で発生した熱は冷却用流体１３に直接伝わり、冷却用流体１３に伝わった熱は冷却室９において冷却用流体１３が気化する際の潜熱として利用される。そして、気化された冷却用流体１３は、冷却室９内を移動し凹所１９の底面に接触して凝縮され、凝縮時に放出される顕熱がベース基板４の背面（図３の上面）側に設けた放熱手段１８に伝達される。つまり、冷却用流体１３がＬＥＤチップ３から吸収した熱は、放熱手段１８において強制的に放熱されることとなる。このように、冷却室９は、ＬＥＤチップ３の熱を、冷却用流体１３が気化する際の潜熱を利用してベース基板４の背面側に伝達することで、冷却用流体１３のない構成に比べてＬＥＤチップ３からの熱を効率的にパッケージ２の外部の放熱手段１８に伝達することができ、したがって、ＬＥＤチップ３で発生した熱を放熱手段１３で効率的に放熱することが可能となる。しかも、冷却室９内に冷却用流体１３を流す際に用いる供給装置や排出装置のような大掛かりな装置を用いることなく、ＬＥＤチップ３の熱をパッケージ２の外部に取り出すことができる。
【００５２】
また、本実施形態の他の構成例として、実施形態２で説明した図２の構成において、ベース基板４の前面を下側に向けて放熱手段１８の下面側に取り付けるようにするとともに、ベース基板４の流入口１４および流出口１５を閉塞することで空洞部１６と透孔１６ｂの内部とからなる冷却室９を密閉し、冷却室９の内部空間を減圧するとともに当該内部空間の一部に冷却用流体１３を封入した構成とすることも考えられる。
【００５３】
なお、ベース基板４は２部材を結合することにより形成されるものであってもよい。また、放熱手段１８は、放熱フィン１８ａを有したヒートシンクに限らず、たとえば冷却水を流す流路を形成する水冷式の放熱装置などであってもよい。
【００５４】
その他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態１の構成を示し、（ａ）は背面側から見た概略斜視図、（ｂ）は前面側から見た概略斜視図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の実施形態２の要部を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態３の要部を示す概略断面図である。
【図４】従来例を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略正面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  発光モジュール
２  パッケージ
３  発光ダイオードチップ
４  ベース基板
８  透過窓
９  冷却室
１３  冷却用流体
１４  流入口
１５  流出口
１８  放熱手段
【図１】
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【図２】
2009064985.tif 000004
【図３】
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【図４】
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