300m先でも本が読めるLED、3つの新技術で実現：LED照明（2/2 ページ）

[畑陽一郎，スマートジャパン]

熱を逃がす新構造で実現

　LED技術を利用して高輝度、大光量の照明を作り上げようとする場合の課題は、大量に発生する熱の処理だ。LEDはあまりにも高温になると寿命が短くなり、発光効率（省エネ性能）が落ちてしまう。すると、高圧水銀ランプなどに対する優位性が下がる。

　今回の開発課題は、LEDの集積度を上げ、同時に放熱性能を改善することだ。一般に発熱する部品の集積度（面積当たりの数）を増やすと、熱を逃がすことが難しくなる。それでもLEDの集積度を低くすると、熱問題の難易度は下がるものの、個々のLEDチップからの光が分離して、床面にあるモノに複数の影（多重影、マルチシャドウ）が生じて、見えにくくなるためだ。

　開発品では3つの手法を組み合わせて熱の問題を解決した。第1に熱を伝えやすい基板を熱伝導板として用いたこと（図3のA）、第2にLEDチップを直接基板上に実装し、配線後に樹脂で封入した（図3のB）。これをCOB（Chip on Board）と呼ぶ。LEDチップから基盤への放熱性を開発当初と比較して約1.8倍に改善したという。以上をSTEQとの共同開発で実現した。

図3　開発品の構造（照明器具を光を放出する方向と平行に切ったところ）　出典：NEDO、四国計測工業

　熱伝導板の熱を周辺の空気に逃がすために、小型で高性能な放熱フィン（ヒートシンク）を開発した（図3のC）。これが第3の手法だ。従来の技術の放熱性と比較して約2.5倍性能を高めることができたという。鹿児島大学との共同開発で実現した。

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