JP4221053B1 - LED lighting device - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は，放熱効率が高く，低電力で高い輝度を発揮できるＬＥＤ照明装置（１）を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明は，基本的には，放熱板を露出させ複数のくぼみ部を形成させることで，乱反射を起こして輝度を高めることができるとともに，放熱板の表面積を広くできるので，放熱性も向上させることができるという知見や，イトロ処理を施すことで，放熱性を著しく高めることができるという知見に基づく。本発明のＬＥＤ照明装置（１）は，複数の発光ダイオード（３）と放熱板（５）とを有する。特に，本発明の第１の側面は，乱反射を起こすための複数のディンプル（９）を有するＬＥＤ照明装置（１）などに関する。そして，放熱板（５）の表面は，イトロ処理により形成された酸化ケイ素被膜（６）を有するものが好ましい。
【選択図】 図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED lighting device (1) having high heat radiation efficiency and capable of exhibiting high luminance with low power.
In the present invention, basically, by exposing a heat sink and forming a plurality of indentations, it is possible to increase the brightness by causing irregular reflection and to increase the surface area of the heat sink. This is based on the knowledge that the heat dissipation can be improved and the heat dissipation can be remarkably improved by applying the itro process. The LED lighting device (1) of the present invention has a plurality of light emitting diodes (3) and a heat sink (5). In particular, the first aspect of the present invention relates to an LED lighting device (1) having a plurality of dimples (9) for causing irregular reflection. And it is preferable that the surface of the heat sink (5) has a silicon oxide film (6) formed by itro treatment.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は，放熱効率が高く，低電力で高い輝度を発揮できるＬＥＤ照明装置に関する。 The present invention relates to an LED lighting device that has high heat dissipation efficiency and can exhibit high luminance with low power.
発光ダイオード（ＬＥＤ）は，たとえば，ガラスエポキシ基板や金属基板に装着されて表示装置に使用される。ＬＥＤが発光すると，熱を発するため，ＬＥＤが高温になることがある。特に複数のＬＥＤを有する表示装置では，温度が高くなるという問題がある。このため，ＬＥＤが高温になる事態を防止するために，基板を放熱板に固定することが行われている。 For example, a light emitting diode (LED) is mounted on a glass epoxy substrate or a metal substrate and used for a display device. When an LED emits light, it emits heat, and the LED may become hot. In particular, a display device having a plurality of LEDs has a problem that the temperature becomes high. For this reason, in order to prevent the situation where LED becomes high temperature, fixing a board | substrate to a heat sink is performed.
たとえば，特開２００６−０１８１７５号公報（下記特許文献１）では，放熱板の前面に，基板を介して複数の発光ダイオードを連結し，後面にはフィン部を連結する表示装置が開示されている。この表示装置は，このように，放熱板にフィンにより通風して放熱効率を高めている。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-018175 (Patent Document 1 below) discloses a display device in which a plurality of light emitting diodes are connected to the front surface of a heat dissipation plate via a substrate, and fin portions are connected to the rear surface. . In this manner, this display device increases the heat radiation efficiency by ventilating the heat sink with fins.
しかしながら，この表示装置は，フィン部を駆動するために電力を消費する。また，基板と放熱板との熱伝導性が異なるため，効果的に放熱できない。さらに，基板が放熱板を覆っているため，放熱板の一面からしか放熱できない。されらに，基板と発光ダイオードとを接続するためにシリコンが用いられる。このシリコンは，断熱性を有するため，発光ダイオードの熱が放熱板に伝わる事態を防止する。このため，放熱効率が益々悪化した。
本発明は，放熱効率が高く，低電力で高い輝度を発揮できるＬＥＤ照明装置（１）を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an LED lighting device (1) that has high heat dissipation efficiency and can exhibit high luminance with low power.
本発明は，基本的には，放熱板を露出させ複数のくぼみ部を形成させることで，乱反射を起こして輝度を高めることができるとともに，放熱板の表面積を広くできるので，放熱性をも向上させることができるという知見に基づく。このような知見に基づき，本発明では，プリント基板を用いないか，又はプリント基板を必要最小限の幅を有するものとする。また，本発明は，イトロ処理を施すことで，放熱性を著しく高めることができるという知見に基づく。 In the present invention, basically, the heat sink is exposed to form a plurality of indentations, thereby causing irregular reflection and increasing the brightness, and the surface area of the heat sink can be increased, thus improving heat dissipation. Based on the knowledge that can be made. Based on such knowledge, in the present invention, the printed board is not used, or the printed board has the minimum necessary width. In addition, the present invention is based on the knowledge that heat dissipation can be remarkably improved by performing itro processing.
本発明の第１の側面は，ＬＥＤ照明装置（１）に関する。このＬＥＤ照明装置（１）は，複数の発光ダイオード（３）と放熱板（５）とを有する。特に，本発明の第１の側面は，乱反射を起こすための複数のディンプル（９）を有するＬＥＤ照明装置（１）などに関する。 The 1st side surface of this invention is related with LED lighting apparatus (1). This LED lighting device (1) has a plurality of light emitting diodes (3) and a heat sink (5). In particular, the first aspect of the present invention relates to an LED lighting device (1) having a plurality of dimples (9) for causing irregular reflection.
放熱板（５）は，複数のＬＥＤ設置部（７）を有する。このＬＥＤ設置部（７）は，発光ダイオードを放熱板に固定するためのものである。放熱板（５）は，その表面に複数のくぼみ部（９）を有する。放熱板（５）の表面は，イトロ処理により形成された酸化ケイ素被膜（６）を有するものが好ましい。イトロ処理により形成された酸化ケイ素被膜（６）を有することで，放熱効果が高まる。そして，発光ダイオード（３）は，ＬＥＤ設置部（７）に装着される。 The heat sink (5) has a plurality of LED installation parts (7). This LED installation part (7) is for fixing a light emitting diode to a heat sink. The heat sink (5) has a plurality of indentations (9) on its surface. The surface of the heat sink (5) preferably has a silicon oxide film (6) formed by itro treatment. By having the silicon oxide film (6) formed by the intro treatment, the heat dissipation effect is enhanced. The light emitting diode (3) is attached to the LED installation part (7).
このように，放熱板（５）が複数のくぼみ部（９）を有するため，発光ダイオードからの光が，このくぼみ部（９）において乱反射する。これにより，ＬＥＤ照明装置（１）の発光効率が格段に高まる。また，くぼみ部（９）により放熱板の表面積が広くなる。このため，放熱板（５）の放熱効率を高めることができる。 Thus, since the heat sink (5) has a plurality of indentations (9), the light from the light emitting diodes is irregularly reflected in the indentations (9). Thereby, the luminous efficiency of LED lighting apparatus (1) increases markedly. Moreover, the surface area of a heat sink becomes large by a hollow part (9). For this reason, the thermal radiation efficiency of a heat sink (5) can be improved.
複数のくぼみ部（９）は，ディンプル形状のくぼみ部であることが好ましい。このような曲面を有するくぼみ部であれば，発光ダイオードからの光を乱反射させることができるため，ＬＥＤ照明装置（１）の発光効率が格段に高まる。 The plurality of indentations (9) are preferably dimple-shaped indentations. If it is a hollow part which has such a curved surface, since the light from a light emitting diode can be diffusely reflected, the luminous efficiency of LED lighting apparatus (1) increases markedly.
放熱板（５）表面のうち，少なくとも５０％以上の部分は露出していることが好ましい。ここで，放熱板（５）表面とは，放熱板（５）の表面のうち，発光ダイオードの発光部が存在する表面を意味する。従来のＬＥＤ照明装置では，放熱板（５）の表面が，たとえば，プリント基板（１１）で覆われている。本発明では，放熱板（５）の表面が露出しているため，放熱板（５）を乱反射板として用いることができる。さらに，放熱板（５）の裏面のみならず，放熱板（５）表面においても，有効に放熱を行うことができることとなる。 It is preferable that at least 50% or more of the surface of the heat sink (5) is exposed. Here, the surface of the heat radiating plate (5) means the surface of the surface of the heat radiating plate (5) where the light emitting portion of the light emitting diode exists. In the conventional LED lighting device, the surface of the heat sink (5) is covered with, for example, a printed circuit board (11). In the present invention, since the surface of the heat sink (5) is exposed, the heat sink (5) can be used as a diffuse reflector. Furthermore, heat can be effectively radiated not only on the back surface of the heat radiating plate (5) but also on the surface of the heat radiating plate (5).
本発明のＬＥＤ照明装置（１）は，さらに複数の基板（１１）を有してもよい。この基板（１１）は，たとえば，プリント基板である。そして，基板（１１）は，放熱板（５）と密着する。また，基板（１１）は，電線固定部（１３）を有する。電線固定部（１３）は，発光ダイオード（３）の電源線（１５）を，電源供給線（１７）又は隣接する発光ダイオード（３）の電源線（１５）と接続する。また，電線固定部（１３）は，発光ダイオード（３）を前記基板（１１）に固定する。 The LED lighting device (1) of the present invention may further include a plurality of substrates (11). This board | substrate (11) is a printed circuit board, for example. The substrate (11) is in close contact with the heat radiating plate (5). Moreover, the board | substrate (11) has an electric wire fixing | fixed part (13). The electric wire fixing portion (13) connects the power supply line (15) of the light emitting diode (3) to the power supply line (17) or the power supply line (15) of the adjacent light emitting diode (3). The electric wire fixing part (13) fixes the light emitting diode (3) to the substrate (11).
ここで，隣接する２つの発光ダイオード（３ａ，３ｂ）を，第１の発光ダイオード（３ａ）及び第２の発光ダイオード（３ｂ）とする。すると，第１の発光ダイオード（３ａ）を固定するための第１の基板（１１ａ）と，第２の発光ダイオード（３ｂ）を固定するための第２の基板（１１ｂ）とは接続されていない。すなわち，通常のＬＥＤ照明装置であれば，一つのプリント基板に複数の発光ダイオードが装着される。本発明の別の好ましいＬＥＤ照明装置は，基板が発光ダイオードごとに独立している。 Here, two adjacent light emitting diodes (3a, 3b) are referred to as a first light emitting diode (3a) and a second light emitting diode (3b). Then, the first substrate (11a) for fixing the first light emitting diode (3a) and the second substrate (11b) for fixing the second light emitting diode (3b) are not connected. . That is, in a normal LED lighting device, a plurality of light emitting diodes are mounted on one printed circuit board. In another preferred LED lighting device of the present invention, the substrate is independent for each light emitting diode.
そして，本発明の好ましいＬＥＤ照明装置は，第１の基板（１１ａ）と第２の基板（１１ｂ）との間を接続する接続基板を有する。そして，放熱板の表面の内，複数の基板（１１）及び接続基板に覆われていない部分は露出する。 And the preferable LED lighting apparatus of this invention has a connection board | substrate which connects between the 1st board | substrate (11a) and the 2nd board | substrate (11b). And the part which is not covered with the some board | substrate (11) and a connection board | substrate among the surfaces of a heat sink is exposed.
また，第１の基板（１１ａ）と第２の基板（１１ｂ）との間に位置する放熱板（５）が露出するものも好ましい。よって，通常のＬＥＤ照明装置と異なり，発光ダイオードの間の表示側の放熱板も光の乱反射に寄与する。さらに，放熱板が露出するので，放熱効率も高まる。 It is also preferable that the heat radiating plate (5) located between the first substrate (11a) and the second substrate (11b) is exposed. Therefore, unlike a normal LED lighting device, the heat sink on the display side between the light emitting diodes also contributes to irregular reflection of light. Furthermore, since the heat sink is exposed, the heat dissipation efficiency is increased.
本発明の第２の側面は，ＬＥＤ照明装置（１）に関する。そして，このＬＥＤ照明装置は，複数の発光ダイオード（３）と放熱板（５）とを有する。第２の側面のＬＥＤ照明装置（１）は，放熱板（５）の表面にイトロ処理により形成された酸化ケイ素被膜（６）を有する。このため，放熱効率を高めることができる。 The 2nd side surface of this invention is related with LED lighting apparatus (1). And this LED illuminating device has a some light emitting diode (3) and a heat sink (5). The LED lighting device (1) on the second side has a silicon oxide film (6) formed on the surface of the heat radiating plate (5) by itro treatment. For this reason, heat dissipation efficiency can be improved.
本発明によれば，放熱効率が高く，低電力で高い輝度を発揮できるＬＥＤ照明装置（１）を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the LED lighting apparatus (1) which can exhibit high brightness | luminance with high heat dissipation efficiency and low electric power can be provided.
以下，図面に基づいて本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は，本発明の発光ダイオード照明装置を説明するための概念図である。図１に示されるように，本発明の第１の側面は，ＬＥＤ照明装置（１）に関する。「ＬＥＤ照明装置」は，発光ダイオードを含む照明装置を意味する。すなわち，ＬＥＤ照明装置は，発光ダイオードを光源とする照明装置に関する。特に，本発明の第１の側面は，乱反射を起こすための複数のディンプルを有するＬＥＤ照明装置（１）などに関する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a light-emitting diode illuminating device of the present invention. As FIG. 1 shows, the 1st side surface of this invention is related with LED lighting apparatus (1). “LED lighting device” means a lighting device including a light emitting diode. That is, the LED lighting device relates to a lighting device using a light emitting diode as a light source. In particular, the first aspect of the present invention relates to an LED lighting device (1) having a plurality of dimples for causing irregular reflection.
そして，このＬＥＤ照明装置（１）は，複数の発光ダイオード（３）と放熱板（５）とを有する。発光ダイオードは，公知のものを適宜用いればよい。放熱板（５）の材質は，たとえば，アルミ板があげられる。放熱板（５）の厚さは，用途に応じて適宜調整すればよい。本発明では，放熱板をも反射板や乱反射板として用いる。このため，少なくとも放熱板（５）表面は，鏡面加工を施されているものが好ましい。放熱板（５）が鏡面加工された表面を有する場合は，発光ダイオードから発せされた光を効果的に反射させることができる。 And this LED lighting apparatus (1) has a some light emitting diode (3) and a heat sink (5). A known light-emitting diode may be used as appropriate. Examples of the material of the heat sink (5) include an aluminum plate. What is necessary is just to adjust the thickness of a heat sink (5) suitably according to a use. In the present invention, the heat sink is also used as a reflector or a diffuse reflector. For this reason, it is preferable that at least the surface of the heat sink (5) is mirror-finished. When the heat sink (5) has a mirror-finished surface, light emitted from the light emitting diode can be effectively reflected.
放熱板（５）は，複数のＬＥＤ設置部（７）を有する。このＬＥＤ設置部（７）は，発光ダイオードを放熱板に固定するためのものである。よって，ＬＥＤ設置部（７）が円筒状の孔部である場合，その円筒の直径は，発光ダイオードの幹部がはまる大きさであればよい。ＬＥＤ設置部（７）は，四角柱状の孔部であってもよいし，楕円柱状の孔部であってもよいし，多角形柱状の孔部であってもよい。また，孔部は，貫通していてもよい。孔部が貫通している場合，放熱板（５）の裏面で，配線がなされることが好ましい。発光ダイオードを放熱板に固定できるのであれば，孔部は貫通していなくてもよい。 The heat sink (5) has a plurality of LED installation parts (7). This LED installation part (7) is for fixing a light emitting diode to a heat sink. Therefore, when the LED installation portion (7) is a cylindrical hole, the diameter of the cylinder may be a size that fits the trunk of the light emitting diode. The LED installation part (7) may be a square columnar hole, an elliptical columnar hole, or a polygonal columnar hole. Moreover, the hole part may penetrate. When the hole is penetrating, wiring is preferably made on the back surface of the heat sink (5). As long as the light emitting diode can be fixed to the heat sink, the hole does not have to penetrate.
放熱板（５）は，その表面に複数のくぼみ部（９）を有する。複数のくぼみ部（９）は，ディンプル形状のくぼみ部であることが好ましい。なお，放熱板（５）の表面のうち，発光ダイオードの発光部に面した面にくぼみ部が形成されることが好ましい。このような曲面を有するくぼみ部であれば，発光ダイオードからの光を乱反射させることができるため，ＬＥＤ照明装置（１）の発光効率が格段に高まる。なお，くぼみ部（９）の大きさは，乱反射を惹き起こすことができる大きさや深さであればよい。具体的には，直径０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下などがあげられる。また，くぼみ部の深さは，たとえば，０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下があげられる。もちろん，くぼみ部の大きさや深さは，用途やＬＥＤ照明装置の規模に応じて適宜調整すればよい。 The heat sink (5) has a plurality of indentations (9) on its surface. The plurality of indentations (9) are preferably dimple-shaped indentations. In addition, it is preferable that a hollow part is formed in the surface which faces the light emission part of a light emitting diode among the surfaces of a heat sink (5). If it is a hollow part which has such a curved surface, since the light from a light emitting diode can be diffusely reflected, the luminous efficiency of LED lighting apparatus (1) increases markedly. The size of the indentation (9) may be any size or depth that can cause irregular reflection. Specifically, the diameter is 0.5 mm or more and 2 mm or less. The depth of the indentation is, for example, from 0.1 mm to 2 mm. Of course, what is necessary is just to adjust the magnitude | size and depth of a hollow part suitably according to a use or the scale of an LED lighting apparatus.
複数のくぼみ部（９）は，ランダムに形成されたものであることが好ましい。複数のくぼみ部（９）がランダムに形成されるので，発光ダイオードからの光を効果的に乱反射させることができる。もちろん，複数のくぼみ部（９）は，放熱板（５）表面の格子点状に設けられてもよい。複数のくぼみ部（９）は，放熱板の表面全体に設けられることが好ましい。もっとも，放熱板（９）の縁の部分については，ＬＥＤ照明装置を容易に取り扱うことができるようにするためくぼみ部（９）が設けられていなくてもよい。複数のくぼみ部（９）が設けられる領域は，放熱板（５）表面の５０％以上であることが好ましく，９０％以上であることがより好ましい。ランダムなくぼみ部（９）は，たとえば，放熱板を先端が丸い釘でたたくことにより形成してもよい。また，所定の設計パターンを有する金型を押し当ててくぼみ部を形成してもよい。ランダムなくぼみ部（９）は，たとえば，ぐしゃぐしゃにした金属薄膜を放熱板に貼り付けることにより形成してもよい。 The plurality of indentations (9) are preferably formed at random. Since the plurality of indentations (9) are formed at random, the light from the light emitting diode can be effectively irregularly reflected. Of course, the plurality of indentations (9) may be provided in the form of lattice points on the surface of the heat sink (5). The plurality of indentations (9) are preferably provided on the entire surface of the heat sink. But about the edge part of a heat sink (9), in order to be able to handle an LED illuminating device easily, the hollow part (9) does not need to be provided. The region where the plurality of indentations (9) are provided is preferably 50% or more, more preferably 90% or more of the surface of the heat sink (5). The random depression (9) may be formed, for example, by hitting a heat sink with a nail having a rounded tip. Moreover, you may form the hollow part by pressing the metal mold | die which has a predetermined design pattern. The random depression (9) may be formed, for example, by sticking a crumpled metal thin film to a heat sink.
放熱板（５）表面のうち，少なくとも５０％以上の部分は露出していることが好ましい。ここで，放熱板（５）表面とは，放熱板（５）の表面のうち，発光ダイオードの発光部が存在する表面を意味する。従来のＬＥＤ照明装置では，放熱板（５）の表面が，たとえば，プリント基板（１１）で覆われている。本発明では，放熱板（５）の表面が露出しているため，放熱板（５）を乱反射板として用いることができる。さらに，放熱板（５）の裏面のみならず，放熱板（５）表面においても，有効に放熱を行うことができることとなる。 It is preferable that at least 50% or more of the surface of the heat sink (5) is exposed. Here, the surface of the heat radiating plate (5) means the surface of the surface of the heat radiating plate (5) where the light emitting portion of the light emitting diode exists. In the conventional LED lighting device, the surface of the heat sink (5) is covered with, for example, a printed circuit board (11). In the present invention, since the surface of the heat sink (5) is exposed, the heat sink (5) can be used as a diffuse reflector. Furthermore, heat can be effectively radiated not only on the back surface of the heat radiating plate (5) but also on the surface of the heat radiating plate (5).
放熱板（５）の表面は，イトロ処理により形成された酸化ケイ素被膜（６）を有するものが好ましい。イトロ処理により形成された酸化ケイ素被膜（６）を有することで，放熱効果が高まる。イトロ処理は，たとえば，特開２００８−１１４３８４号公報に記載されるとおり公知である。そして，イトロ処理の例は，バーナーによる酸化炎を介して対象物の表面に酸化ケイ素膜を形成する表面処理や，紫外線を用いて対象物の表面に酸化ケイ素膜を形成する表面処理があげられる。また，イトロ液を塗布することにより酸化ケイ素被膜を形成してもよい。 The surface of the heat sink (5) preferably has a silicon oxide film (6) formed by itro treatment. By having the silicon oxide film (6) formed by the intro treatment, the heat dissipation effect is enhanced. Itro processing is known as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-114384. Examples of itro treatment include surface treatment that forms a silicon oxide film on the surface of an object through an oxidizing flame by a burner, and surface treatment that forms a silicon oxide film on the surface of the object using ultraviolet light. . Further, a silicon oxide film may be formed by applying an itro solution.
そして，発光ダイオード（３）は，ＬＥＤ設置部（７）に装着される。 The light emitting diode (3) is attached to the LED installation part (7).
このように，放熱板（５）が複数のくぼみ部（９）を有するため，発光ダイオードからの光が，このくぼみ部（９）において乱反射する。これにより，ＬＥＤ照明装置（１）の発光効率が格段に高まる。また，くぼみ部（９）により放熱板の表面積が広くなる。このため，放熱板（５）の放熱効率を高めることができる。 Thus, since the heat sink (5) has a plurality of indentations (9), the light from the light emitting diodes is irregularly reflected in the indentations (9). Thereby, the luminous efficiency of LED lighting apparatus (1) increases markedly. Moreover, the surface area of a heat sink becomes large by a hollow part (9). For this reason, the thermal radiation efficiency of a heat sink (5) can be improved.
図２は，ＬＥＤ設置部が放熱板を貫通している場合のＬＥＤ照明装置を説明するための図である。図２Ａは，放熱板の例を示す。図２Ｂは，ＬＥＤ照明装置の例を示す。図２ＡＢに示されるように，本発明のＬＥＤ照明装置（１）は，さらに複数の基板（１１）を有してもよい。もちろん，本発明のＬＥＤ照明装置（１）は，基板を有さないものであってもよい。この基板（１１）は，たとえば，プリント基板である。そして，基板（１１）は，放熱板（５）と密着する。また，基板（１１）は，電線固定部（１３）を有する。電線固定部（１３）は，発光ダイオード（３）の電源線（１５）を，電源供給線（１７）又は隣接する発光ダイオード（３）の電源線（１５）と接続する。また，電線固定部（１３）は，発光ダイオード（３）を前記基板（１１）に固定する。通常の発光ダイオードは，この基板を用いて，発光ダイオード間の電力の授受を行う。このため，放熱板表面は，基板に覆われている。放熱板表面が基板に覆われているので，放熱板からの放熱効率が悪化する。また，放熱板表面が基板に覆われているので，発光ダイオードから発光した光を基板表面が吸収する。この結果，通常の発光ダイオードは，輝度が失われ，熱も発生する。 FIG. 2 is a view for explaining the LED lighting device when the LED installation part penetrates the heat sink. FIG. 2A shows an example of a heat sink. FIG. 2B shows an example of an LED lighting device. As shown in FIG. 2AB, the LED lighting device (1) of the present invention may further include a plurality of substrates (11). Of course, the LED lighting device (1) of the present invention may have no substrate. This board | substrate (11) is a printed circuit board, for example. The substrate (11) is in close contact with the heat radiating plate (5). Moreover, the board | substrate (11) has an electric wire fixing | fixed part (13). The electric wire fixing portion (13) connects the power supply line (15) of the light emitting diode (3) to the power supply line (17) or the power supply line (15) of the adjacent light emitting diode (3). The electric wire fixing part (13) fixes the light emitting diode (3) to the substrate (11). A normal light emitting diode uses this substrate to transfer power between the light emitting diodes. For this reason, the heat sink surface is covered with the substrate. Since the surface of the heat sink is covered with the substrate, the heat dissipation efficiency from the heat sink is degraded. In addition, since the surface of the heat sink is covered with the substrate, the surface of the substrate absorbs light emitted from the light emitting diode. As a result, ordinary light emitting diodes lose brightness and generate heat.
ここで，隣接する２つの発光ダイオード（３ａ，３ｂ）を，第１の発光ダイオード（３ａ）及び第２の発光ダイオード（３ｂ）とする。すると，第１の発光ダイオード（３ａ）を固定するための第１の基板（１１ａ）と，第２の発光ダイオード（３ｂ）を固定するための第２の基板（１１ｂ）とは接続されていない。すなわち，通常のＬＥＤ照明装置であれば，一つのプリント基板に複数の発光ダイオードが装着される。しかし，本発明の好ましいＬＥＤ照明装置では，基板（１１）が発光ダイオードごとに独立している。このため，第１の基板（１１ａ）と第２の基板（１１ｂ）との間に位置する放熱板（５）が露出する。図２Ｂにおいて符号２１は，基板により覆われず露出した放熱板（５）の部分を示す。よって，通常のＬＥＤ照明装置と異なり，発光ダイオードの間の表示側の放熱板の放熱効率も高まる。なお，基板（１１）が，放熱板（５）表面に設けられる場合は，基板によって覆われずに露出する放熱板（５）表面の部分が増えるため，発光効率をもあげることができる。
Here, two adjacent light emitting diodes (3a, 3b) are referred to as a first light emitting diode (3a) and a second light emitting diode (3b). Then, the first substrate (11a) for fixing the first light emitting diode (3a) and the second substrate (11b) for fixing the second light emitting diode (3b) are not connected. . That is, in a normal LED lighting device, a plurality of light emitting diodes are mounted on one printed circuit board. However, in the preferred LED lighting device of the present invention, the substrate (11) is independent for each light emitting diode. For this reason, the heat sink (5) located between the first substrate (11a) and the second substrate (11b) is exposed. In FIG. 2B, the code |
また，本発明の好ましいＬＥＤ照明装置は，第１の基板（１１ａ）と第２の基板（１１ｂ）との間を接続する接続基板を有する。この接続基板は，第１の基板（１１ａ）と第２の基板（１１ｂ）との間を電気的に接続するために最小限の幅を有するものである。この接続基板は，いわゆるプリント基板を用いることができる。接続基板の幅の例は，発光ダイオードの幅と同一程度である。そして，放熱板の表面のうち，複数の基板（１１）及び接続基板に覆われていない部分は露出する。よって，通常のＬＥＤ照明装置と異なり，発光ダイオードの間の表示側の放熱板の放熱効率も高まる。なお，基板（１１）が，放熱板（５）表面に設けられる場合は，基板によって覆われずに露出する放熱板（５）表面の部分が増えるため，発光効率をもあげることができる。 Moreover, the preferable LED illuminating device of this invention has a connection board which connects between the 1st board | substrate (11a) and the 2nd board | substrate (11b). This connection substrate has a minimum width in order to electrically connect the first substrate (11a) and the second substrate (11b). A so-called printed board can be used as the connection board. An example of the width of the connection substrate is about the same as the width of the light emitting diode. And the part which is not covered with the some board | substrate (11) and connection board | substrate among the surfaces of a heat sink is exposed. Therefore, unlike a normal LED lighting device, the heat dissipation efficiency of the heat sink on the display side between the light emitting diodes is also increased. In addition, when the board | substrate (11) is provided in the surface of a heat sink (5), since the part of the surface of the heat sink (5) exposed without being covered with a board | substrate increases, luminous efficiency can also be raised.
本発明の第２の側面は，ＬＥＤ照明装置（１）に関する。そして，このＬＥＤ照明装置は，複数の発光ダイオード（３）と放熱板（５）とを有する。第２の側面のＬＥＤ照明装置（１）は，放熱板（５）の表面にイトロ処理により形成された酸化ケイ素被膜（６）を有する。このため，放熱効率を高めることができる。この第２の側面のＬＥＤ照明装置（１）は，先に説明した第１の側面のＬＥＤ照明装置の構成を適宜採用できる。 The 2nd side surface of this invention is related with LED lighting apparatus (1). And this LED illuminating device has a some light emitting diode (3) and a heat sink (5). The LED lighting device (1) on the second side has a silicon oxide film (6) formed on the surface of the heat radiating plate (5) by itro treatment. For this reason, heat dissipation efficiency can be improved. The LED lighting device (1) on the second side can adopt the configuration of the LED lighting device on the first side described above as appropriate.
次に，本発明のＬＥＤ照明装置の製造方法の例を説明する。本発明のＬＥＤ照明装置は，公知のＬＥＤ照明装置において用いられている部品を用いることができる。アルミ製の放熱板の片面を鏡面仕上げする。この鏡面仕上げは任意である。また，その上で，等間隔となるように孔部を設ける。この孔部は，将来発光ダイオードが装填される部位である。そして,孔部が設けられた放熱板に釘を用いてランダムに複数のディンプルを形成する。なお，複数のディンプルを形成した後，孔部を形成してもよい。次に，イトロ処理を施して，イトロ処理による酸化ケイ素被膜（６）を形成する。この際，特にディンプル内にも酸化ケイ素被膜（６）が形成されるように留意する。 Next, the example of the manufacturing method of the LED lighting apparatus of this invention is demonstrated. The LED illuminating device of the present invention can use components used in known LED illuminating devices. Mirror finish on one side of aluminum heat sink. This mirror finish is optional. In addition, holes are provided at equal intervals. This hole is a part where a light emitting diode will be loaded in the future. A plurality of dimples are randomly formed using nails on the heat sink provided with the holes. Note that the hole may be formed after the plurality of dimples are formed. Next, an itro process is performed to form a silicon oxide film (6) by the itro process. At this time, attention should be paid so that the silicon oxide film (6) is formed also in the dimples.
孔部はたとえば，貫通孔である。この場合，発光ダイオードを，貫通孔を通す。放熱板の裏面には，発光ダイオードを固定する基板が存在する。この基板は，発光ダイオードごとにある。そして，基板では発光ダイオードの電源線が，電源供給線と固定されている。これにより，電源から発光ダイオードへと電力を供給できる。また，発光ダイオードの電源線が，隣接する発光ダイオードの電源線と接続されていてもよい。これにより，隣接する発光ダイオードにも電力を供給できることとなる。 The hole is, for example, a through hole. In this case, the light emitting diode is passed through the through hole. There is a substrate for fixing the light emitting diode on the back surface of the heat sink. This substrate is provided for each light emitting diode. On the substrate, the power supply line of the light emitting diode is fixed to the power supply line. As a result, power can be supplied from the power source to the light emitting diode. Further, the power supply line of the light emitting diode may be connected to the power supply line of the adjacent light emitting diode. As a result, power can be supplied to adjacent light emitting diodes.
本発明のＬＥＤ照明装置は，照明装置である。よって，本発明のＬＥＤ照明装置は，たとえば，屋外街頭，各種照明として使用できる。 The LED lighting device of the present invention is a lighting device. Therefore, the LED lighting device of the present invention can be used as, for example, an outdoor street or various kinds of lighting.
ディンプル状のくぼみ部による輝度向上検証実験
ディンプル状のくぼみ部により輝度が向上することを検証するため，以下の実験を行った。まず，ディンプル状のくぼみ部を有さない放熱板と，ディンプル状のくぼみ部を有する放熱板とを用意した。図３は，実施例１において作成した放熱板を示す図面に替わる写真である。図３において，左の放熱板は対照実験用の放熱板である。図３において右の放熱板には，４つの貫通孔の周りには複数のランダムなディンプル状のくぼみ部が設けられている。
Brightness improvement verification experiment by dimple-like dents The following experiment was conducted to verify that the brightness was improved by the dimple-like dents. First, a heat sink having no dimple-like depression and a heat sink having a dimple-like depression were prepared. FIG. 3 is a photograph replacing a drawing showing the heat sink produced in Example 1. In FIG. 3, the left heat sink is a heat sink for a control experiment. In the right heat radiating plate in FIG. 3, a plurality of random dimple-like depressions are provided around the four through holes.
次に，放熱板の４つの貫通孔に発光ダイオードの胴体部分を通した。図４は，放熱板の裏面における電源線を接続した様子を示す図面に替わる写真である。図４に示されるように，放熱板の裏面に発光ダイオードごとに基板を用意した。また，発光ダイオードの電源線間を，プリント基板を用いて電気的に接続した。なお，プリント基板は，隣接する発光ダイオードのベース部分を接続する部位にのみ存在させ，接続基板として最小限の幅のみを有するものとした。 Next, the body portion of the light emitting diode was passed through the four through holes of the heat sink. FIG. 4 is a photograph replacing a drawing showing a state in which the power supply lines on the back surface of the heat sink are connected. As shown in FIG. 4, a substrate was prepared for each light emitting diode on the back surface of the heat sink. The power supply lines of the light emitting diodes were electrically connected using a printed circuit board. Note that the printed circuit board is present only at the portion where the base portions of the adjacent light emitting diodes are connected, and has only a minimum width as a connection board.
図５は，複数のくぼみ部を有する放熱板を用いたＬＥＤ照明装置が発光する様子を示す図面に替わる写真である。図６は，くぼみ部を形成しない放熱板を用いたＬＥＤ照明装置が発光する様子を示す図面に替わる写真である。図５と図６とを比較すると，くぼみ部を有する放熱板を用いることで，放熱板全体が明るく光ることや，全体として輝度が格段に高まることがわかる。 FIG. 5 is a photograph replacing a drawing showing a state in which an LED lighting device using a heat sink having a plurality of indentations emits light. FIG. 6 is a photograph replacing a drawing which shows a state in which an LED lighting device using a heat sink that does not form a hollow portion emits light. When FIG. 5 and FIG. 6 are compared, it can be seen that the use of the heat sink having the indented portion makes the whole heat sink bright and the brightness as a whole is remarkably increased.
プリント基板を用いない配線
次に，プリント基板を用いずに配線を行った。図７は，５個の発光ダイオードの電源線を，プリント基板を用いずに接続した例を示す図面に替わる写真である。プリント配線を用いていないため各発光ダイオード間の放熱板が露出している。
Wiring without using a printed circuit board Next, wiring was performed without using a printed circuit board. FIG. 7 is a photograph replacing a drawing showing an example in which the power supply lines of five light emitting diodes are connected without using a printed circuit board. Since no printed wiring is used, the heat sink between the light emitting diodes is exposed.
放熱性検証実験
次にイトロ処理による放熱性を検証する実験を行った。
図８は，放熱性試験の結果を示す図面に替わるグラフである。図８に示されるように，放熱板の裏面をイトロ焼付したものや，放熱板の裏面をイトロ液によりイトロ処理したものは，極めて放熱性が向上するといえる。また，放熱板の表面をイトロ焼付したものや，放熱板の表面をイトロ液によりイトロ処理したものも，放熱性が向上することがわかる。なお，この実施例では，比較実験として，イトロ処理を施していないものの放熱性についても検討した。放熱板の裏面のアルミニウムが露出しているもののイトロ処理を施していないもの，放熱板の裏面のみに放熱用シリコン層を形成したもの，表面及び裏面のアルミニウムを露出させたもの，表面及び裏面に放熱用シリコン層を形成したものについても放熱性を検討した。比較実験に比べてイトロ処理を施したものは，放熱性が格段に高まることがわかる。
Heat dissipation verification experiment Next, an experiment was conducted to verify the heat dissipation by ittro treatment.
FIG. 8 is a graph replaced with a drawing showing the results of the heat dissipation test. As shown in FIG. 8, it can be said that the heat radiation performance is significantly improved when the back surface of the heat sink is baked on it or when the back surface of the heat sink is treated with itro liquid. It can also be seen that the heat radiation performance is improved when the heat sink surface is baked in itro and when the heat sink surface is itro-treated with itro liquid. In this example, as a comparative experiment, the heat dissipation performance of the sample without the itro process was also examined. Although the aluminum on the back side of the heat sink is exposed but it is not treated, the silicon layer for heat dissipation is formed only on the back side of the heat sink, the aluminum on the front and back surfaces are exposed, on the front and back surfaces The heat dissipation property was also examined for those formed with a silicon layer for heat dissipation. Compared with the comparative experiment, it is clear that the heat treatment is significantly improved when the itro treatment is applied.
本発明は，発光ダイオードを用いた照明装置に関するので，照明機器の分野で利用されうる。 Since the present invention relates to a lighting device using a light emitting diode, it can be used in the field of lighting equipment.
１ ＬＥＤ照明装置
３，３ａ，３ｂ 発光ダイオード
５ 放熱板
６ 酸化ケイ素被膜
７ ＬＥＤ設置部
９ くぼみ部
１１，１１ａ，１１ｂ 基板
１３ 電線固定部
１５ 電源線
１７ 電源供給線
２１ 放熱板の露出した部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記放熱板（５）は，複数のＬＥＤ設置部（７）を有し，
前記発光ダイオード（３）は，前記ＬＥＤ設置部（７）に装着され，
前記放熱板（５）は，その表面に複数のくぼみ部（９）を有し，
前記放熱板（５）の表面は，イトロ処理により形成された酸化ケイ素被膜（６）を有する，
ＬＥＤ照明装置（１）。
An LED lighting device (1) having a plurality of light emitting diodes (3) and a heat sink (5),
The heat sink (5) has a plurality of LED installation parts (7),
The light emitting diode (3) is mounted on the LED installation part (7),
It said radiating plate (5) is possess a plurality of recesses (9) on its surface,
The surface of the heat radiating plate (5) has a silicon oxide film (6) formed by itro treatment,
LED lighting device (1).
前記放熱板（５）表面のうち，少なくとも５０％以上の部分は露出している，
請求項１に記載のＬＥＤ照明装置（１）。
The plurality of indentations (9) are dimple-shaped indentations,
At least 50% or more of the surface of the heat sink (5) is exposed.
LED lighting device (1) according to claim 1.
前記基板（１１）は，前記放熱板（５）と密着し，
前記基板（１１）は，電線固定部（１３）を有し，
前記電線固定部（１３）は，前記発光ダイオード（３）の電源線（１５）を，電源供給線（１７）又は隣接する発光ダイオード（３）の電源線（１５）と接続するとともに，前記発光ダイオード（３）を前記基板（１１）に固定し，
前記隣接する２つの発光ダイオード（３ａ，３ｂ）を，第１の発光ダイオード（３ａ）及び第２の発光ダイオード（３ｂ）としたときに，前記第１の発光ダイオード（３ａ）を固定するための第１の基板（１１ａ）と，前記第２の発光ダイオード（３ｂ）を固定するための第２の基板（１１ｂ）とは接続されておらず，
前記第１の基板（１１ａ）と前記第２の基板（１１ｂ）との間を接続する接続基板を有し，
前記放熱板（５）のうち，前記複数の基板（１１）及び前記接続基板に覆われていない部分は露出する，
請求項１に記載のＬＥＤ照明装置（１）。
The LED lighting device (1) further includes a plurality of substrates (11),
The substrate (11) is in close contact with the heat sink (5),
The substrate (11) has a wire fixing part (13),
The electric wire fixing portion (13) connects the power line (15) of the light emitting diode (3) to the power supply line (17) or the power line (15) of the adjacent light emitting diode (3), and the light emission. Fixing the diode (3) to the substrate (11);
When the two adjacent light emitting diodes (3a, 3b) are the first light emitting diode (3a) and the second light emitting diode (3b), the first light emitting diode (3a) is fixed. The first substrate (11a) and the second substrate (11b) for fixing the second light emitting diode (3b) are not connected,
A connection substrate for connecting between the first substrate (11a) and the second substrate (11b);
Of the heat radiating plate (5), the portions not covered by the plurality of substrates (11) and the connection substrate are exposed.
LED lighting device (1) according to claim 1.
前記基板（１１）は，前記放熱板（５）と密着し，
前記基板（１１）は，電線固定部（１３）を有し，
前記電線固定部（１３）は，前記発光ダイオード（３）の電源線（１５）を，電源供給線（１７）又は隣接する発光ダイオード（３）の電源線（１５）と接続するとともに，前記発光ダイオード（３）を前記基板（１１）に固定し，
前記隣接する２つの発光ダイオード（３ａ，３ｂ）を，第１の発光ダイオード（３ａ）及び第２の発光ダイオード（３ｂ）としたときに，前記第１の発光ダイオード（３ａ）を固定するための第１の基板（１１ａ）と，前記第２の発光ダイオード（３ｂ）を固定するための第２の基板（１１ｂ）とは接続されておらず，前記第１の基板（１１ａ）と前記第２の基板（１１ｂ）との間に位置する放熱板（５）が露出する，
請求項１に記載のＬＥＤ照明装置（１）。
The LED lighting device (1) further includes a plurality of substrates (11),
The substrate (11) is in close contact with the heat sink (5),
The substrate (11) has a wire fixing part (13),
The electric wire fixing portion (13) connects the power line (15) of the light emitting diode (3) to the power supply line (17) or the power line (15) of the adjacent light emitting diode (3), and the light emission. Fixing the diode (3) to the substrate (11);
When the two adjacent light emitting diodes (3a, 3b) are the first light emitting diode (3a) and the second light emitting diode (3b), the first light emitting diode (3a) is fixed. The first substrate (11a) and the second substrate (11b) for fixing the second light emitting diode (3b) are not connected, and the first substrate (11a) and the second substrate (11b) are not connected. The heat sink (5) located between the substrate (11b) and the substrate is exposed.
LED lighting device (1) according to claim 1.
前記放熱板（５）は，複数のＬＥＤ設置部（７）を有し，
前記発光ダイオード（３）は，前記ＬＥＤ設置部（７）に装着され，
前記放熱板（５）は，その表面にイトロ処理により形成された酸化ケイ素被膜（６）を有する，
ＬＥＤ照明装置（１）。 An LED lighting device (1) having a plurality of light emitting diodes (3) and a heat sink (5),
The heat sink (5) has a plurality of LED installation parts (7),
The light emitting diode (3) is mounted on the LED installation part (7),
The heat radiating plate (5) has a silicon oxide film (6) formed on its surface by itro treatment,
LED lighting device (1).
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