JP2008131026A - Ｌｅｄ（発光ダイオード）と液相・気相放熱装置との結合構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＬＥＤが生じた熱エネルギーに対し良好な放熱効果を生じる、ＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造を提供する。
【解決手段】金属ハウジング１２を有し、かつ内部に量を一定した液体と毛管構造とを有する液相・気相放熱装置１１と、金属ハウジング１２の表面に配置され、ＬＥＤチップ２２、リード線２４、絶縁板２６、電極片２８、及び樹脂モールド２９から構成される少なくとも一つのＬＥＤユニット２１とを有し、ＬＥＤチップ２２は金属ハウジング１２の表面に配置され、金属ハウジング１２に電気的に導通し、絶縁板２６は金属ハウジング１２の表面に配置され、電極片２８は絶縁板２６の上に配置され、リード線２４は両端がＬＥＤチップ２２と電極片２８とに別々に接続され、樹脂モールド２９はリード線２４及びＬＥＤチップ２２を被覆するだけでなく、少なくとも一部分の絶縁板２６と電極片２８をも被覆する。
【選択図】図１
【解決手段】金属ハウジング１２を有し、かつ内部に量を一定した液体と毛管構造とを有する液相・気相放熱装置１１と、金属ハウジング１２の表面に配置され、ＬＥＤチップ２２、リード線２４、絶縁板２６、電極片２８、及び樹脂モールド２９から構成される少なくとも一つのＬＥＤユニット２１とを有し、ＬＥＤチップ２２は金属ハウジング１２の表面に配置され、金属ハウジング１２に電気的に導通し、絶縁板２６は金属ハウジング１２の表面に配置され、電極片２８は絶縁板２６の上に配置され、リード線２４は両端がＬＥＤチップ２２と電極片２８とに別々に接続され、樹脂モールド２９はリード線２４及びＬＥＤチップ２２を被覆するだけでなく、少なくとも一部分の絶縁板２６と電極片２８をも被覆する。
【選択図】図１
Description
本発明はＬＥＤ（発光ダイオード）、詳しく言えばＬＥＤと液相・気相放熱装置を結合させた、良好な導熱・放熱効果を有する構造に関するものである。
青光ＬＥＤが開発されて世に問われた後、ＬＥＤの応用は新しい段階へ発展し、フルカラーにより表示することが現実化されたのに伴い、フルカラー高輝度ＬＥＤ大型ディスプレイは普遍化されてきた。しかし高輝度ＬＥＤの作動に伴い高熱が生じるという問題があり、かつ放熱問題を確実に解決する方法は現今でもなかなか見付からなかった。
それに対し、特許文献１はＬＥＤディスプレイの放熱問題を解決する技術を掲示した。そのうちの導熱ベルト、アルミニウムブロック、導熱ベルト、及び放熱シートはＬＥＤチップの下方に積み重なるため、ＬＥＤチップが生じた熱を下方から引き出すことが可能である。しかし、この技術においてもっとも熱を出すＬＥＤチップと放熱シートとの間に三層の物質が挟まり、その中間層が多すぎるため、熱抵抗（温度による抵抗）が比較的大きく、放熱速度は比較的遅い。従って良好な解決法とは言えない。
それに対し、特許文献１はＬＥＤディスプレイの放熱問題を解決する技術を掲示した。そのうちの導熱ベルト、アルミニウムブロック、導熱ベルト、及び放熱シートはＬＥＤチップの下方に積み重なるため、ＬＥＤチップが生じた熱を下方から引き出すことが可能である。しかし、この技術においてもっとも熱を出すＬＥＤチップと放熱シートとの間に三層の物質が挟まり、その中間層が多すぎるため、熱抵抗（温度による抵抗）が比較的大きく、放熱速度は比較的遅い。従って良好な解決法とは言えない。
特許文献２もＬＥＤの放熱問題を解決する技術を掲示した。ＬＥＤは熱管の上に配置され、かつＬＥＤはＬＥＤプラスチック絶縁回路板、チップ座体、ＬＥＤ発熱チップ、及びＬＥＤ透光レンズから構成される。このような技術は導熱効率の比較的高い熱管により導熱することであるが、ＬＥＤ発熱チップと熱管との間に中間層、即ちチップ座体とＬＥＤプラスチック絶縁回路板とを有するために熱抵抗が比較的大きく、放熱速度が比較的遅いという問題がある。
本発明の主な目的はＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造を提供することである。これによりＬＥＤが生じた熱エネルギーに対し良好な放熱効果を生じることが可能である。
上述の目的を達成するために、本発明によるＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造は液相・気相放熱装置と少なくとも一つのＬＥＤユニットとを有する。液相・気相放熱装置は金属ハウジングを有し、かつその内部に量を一定した液体と毛管構造とを有し、ＬＥＤユニットは金属ハウジングの表面に配置され、ＬＥＤチップ、リード線、絶縁板、電極片、及び樹脂モールドから構成される。そのうちＬＥＤチップは金属ハウジングの表面に配置され、金属ハウジングに電気的に導通し、絶縁板は金属ハウジングの表面に配置され、電極片は絶縁板の上に配置され、リード線は両端がＬＥＤチップと電極片とに別々に接続され、樹脂モールドはリード線及びＬＥＤチップを被覆するだけでなく、少なくとも一部分の絶縁板と電極片をも被覆する。これにより中間層が熱抵抗を生じることを起こさずＬＥＤチップが生じた熱エネルギーを液相・気相放熱装置へ伝導させ、良好な導熱・放熱効果を有することが可能である。
以下、本発明の四つの実施例を図面に基づいて説明する。
図１から図３に示すように、本発明の第一実施例によるＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造１０は液相・気相放熱装置１１と複数のＬＥＤユニット２１とを有する。
液相・気相放熱装置１１は金属ハウジング１２（本実施例では銅材質の熱管となる）を有し、かつ液相・気相放熱装置１１の内部に量を一定した液体１４と毛管構造１６とを有する。毛管構造１６は銅粉の焼結または網状構造により構成されるか、或いは金属ハウジング１２内壁に形成される溝となる。液相・気相放熱装置の内部構造は周知の技術であるため、詳しい説明を省く。
ＬＥＤユニット２１は液相・気相放熱装置１１の金属ハウジング１２の表面に直列に配列される。
図１から図３に示すように、本発明の第一実施例によるＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造１０は液相・気相放熱装置１１と複数のＬＥＤユニット２１とを有する。
液相・気相放熱装置１１は金属ハウジング１２（本実施例では銅材質の熱管となる）を有し、かつ液相・気相放熱装置１１の内部に量を一定した液体１４と毛管構造１６とを有する。毛管構造１６は銅粉の焼結または網状構造により構成されるか、或いは金属ハウジング１２内壁に形成される溝となる。液相・気相放熱装置の内部構造は周知の技術であるため、詳しい説明を省く。
ＬＥＤユニット２１は液相・気相放熱装置１１の金属ハウジング１２の表面に直列に配列される。
本実施例の特徴は次の通りである。
ＬＥＤユニット２１はＬＥＤチップ２２、リード線２４、絶縁板２６、電極片２８、及び樹脂モールド２９から構成される。そのうちＬＥＤチップ２２は金属ハウジング１２の表面に配置され、金属ハウジング１２に電気的に導通する。絶縁板２６は金属ハウジング１２の表面に配置される。電極片２８は絶縁板２６の上に配置される。リード線２４は両端がＬＥＤチップ２２と電極片２８とに別々に接続される。樹脂モールド２９はリード線２４とＬＥＤチップ２２とを被覆するだけでなく、一部分の絶縁板２６及び電極片２８をも被覆する。つまり電極片２８の一部分は樹脂モールド２９から露出する。
ＬＥＤユニット２１はＬＥＤチップ２２、リード線２４、絶縁板２６、電極片２８、及び樹脂モールド２９から構成される。そのうちＬＥＤチップ２２は金属ハウジング１２の表面に配置され、金属ハウジング１２に電気的に導通する。絶縁板２６は金属ハウジング１２の表面に配置される。電極片２８は絶縁板２６の上に配置される。リード線２４は両端がＬＥＤチップ２２と電極片２８とに別々に接続される。樹脂モールド２９はリード線２４とＬＥＤチップ２２とを被覆するだけでなく、一部分の絶縁板２６及び電極片２８をも被覆する。つまり電極片２８の一部分は樹脂モールド２９から露出する。
ＬＥＤユニット２１の絶縁板２６と電極片２８とは同一の絶縁板２６の上に数量に対応可能な電極片２８を配置することにより形成され、かつ回路板２８８を共同構成することが可能である。これによりＬＥＤユニット２１のＬＥＤチップ２２は金属ハウジング１２（即ち負極）に電気的に接続され、リード線２４は回路板２８８の接点の上に形成され、樹脂モールド２９から露出する電極２８（即ち正極）に接続されるため、電流を通してＬＥＤチップ２２の発光を制御することが可能である。
第一実施例を使用する際、ほかの電子駆動装置（図中未表示）を介して回路板２８８に接続し、かつＬＥＤユニット２１の電極片２８を介して電流を通してＬＥＤチップ２２を発光させることが可能である。それぞれのＬＥＤチップ２２は金属ハウジング１２に電気的に接続されるため、金属ハウジング１２は共用の負極となる。またそれぞれのＬＥＤチップ２２が発光して生じた熱エネルギーは直接金属ハウジング１２に伝導していくのに対し、液相・気相放熱装置１１は時間を取らず高導熱性により熱エネルギーを引き出す。これによりＬＥＤチップ２２に極めて良好な導熱・放熱効果を与えることが可能である。
図４に示すように、本発明の第二実施例によるＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造３０は第一実施例とほぼ同じである。その違いは下記の通りである。
液相・気相放熱装置３１は一端に端面３２を有し、ＬＥＤユニット４１は端面３２の上に配置される。
電極片４８に電流を通すことによりＬＥＤユニット４１のＬＥＤチップ４２を発光させ、かつ液相・気相放熱装置３１により熱エネルギーの導熱・放熱を行うことが可能である。
第二実施例の使用方法と効果は前述の第一実施例とほぼ同じであるため詳しい説明を省く。
液相・気相放熱装置３１は一端に端面３２を有し、ＬＥＤユニット４１は端面３２の上に配置される。
電極片４８に電流を通すことによりＬＥＤユニット４１のＬＥＤチップ４２を発光させ、かつ液相・気相放熱装置３１により熱エネルギーの導熱・放熱を行うことが可能である。
第二実施例の使用方法と効果は前述の第一実施例とほぼ同じであるため詳しい説明を省く。
図５から図７に示すように、本発明の第三実施例によるＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造５０は第一実施例とほぼ同じである。その違いは下記の通りである。
液相・気相放熱装置５１は扁形腔室となる。
ＬＥＤユニット６１は数が多く、かつ液相・気相放熱装置５１上にマトリックス状に配列され、ＬＥＤユニット６１の絶縁板６６と電極片６８とは同一の絶縁板６６の上に数量に対応可能な電極片６８を配置することにより形成され、かつ回路板６８８を共同構成することが可能である。
第三実施例の使用方法と効果は前述の第一実施例とほぼ同じであるため詳しい説明を省く。
液相・気相放熱装置５１は扁形腔室となる。
ＬＥＤユニット６１は数が多く、かつ液相・気相放熱装置５１上にマトリックス状に配列され、ＬＥＤユニット６１の絶縁板６６と電極片６８とは同一の絶縁板６６の上に数量に対応可能な電極片６８を配置することにより形成され、かつ回路板６８８を共同構成することが可能である。
第三実施例の使用方法と効果は前述の第一実施例とほぼ同じであるため詳しい説明を省く。
図８に示すように、本発明の第四実施例によるＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造７０は第一実施例とほぼ同じである。その違いは下記の通りである。
液相・気相放熱装置７１（熱管）は放熱シート７１１に連接される。
これによりＬＥＤユニット８１の熱エネルギーを放熱シート７１１に伝導させ、放熱シート７１１の大面積により効率よく放熱することが可能である。
第四実施例の使用方法と効果は前述の第一実施例とほぼ同じであるため詳しい説明を省く。
液相・気相放熱装置７１（熱管）は放熱シート７１１に連接される。
これによりＬＥＤユニット８１の熱エネルギーを放熱シート７１１に伝導させ、放熱シート７１１の大面積により効率よく放熱することが可能である。
第四実施例の使用方法と効果は前述の第一実施例とほぼ同じであるため詳しい説明を省く。
上述により、本発明の実施例が達成した効果は次の通りである。
従来の技術と比べて放熱効果がより良好である。本発明の実施例はＬＥＤチップと液相・気相放熱装置の間に中間層、即ちチップ座体と回路板とを配置しないため、熱抵抗を大幅に減少させ、液相・気相放熱装置によりＬＥＤチップが生じた熱エネルギーを直接伝導させ、従来の技術に優れた放熱効果を有することが可能である。
従来の技術と比べて放熱効果がより良好である。本発明の実施例はＬＥＤチップと液相・気相放熱装置の間に中間層、即ちチップ座体と回路板とを配置しないため、熱抵抗を大幅に減少させ、液相・気相放熱装置によりＬＥＤチップが生じた熱エネルギーを直接伝導させ、従来の技術に優れた放熱効果を有することが可能である。
１０：ＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造、１１：液相・気相放熱装置、１２：金属ハウジング、１４：液体、１６：毛管構造、２１：ＬＥＤユニット、２２：ＬＥＤチップ、２４：リード線、２６：絶縁板、２８：電極片、２８８：回路板、２９：樹脂モールド、３０：ＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造、３１：液相・気相放熱装置、３２：端面、４１：ＬＥＤユニット、４２：ＬＥＤチップ、４８：電極片、５０：ＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造、５１：液相・気相放熱装置、６１：ＬＥＤユニット、６６：絶縁板、６８：電極片、６８８：回路板、７０：ＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造、７１：液相・気相放熱装置、７１１：放熱シート、８１：ＬＥＤユニット
Claims (8)
- 金属ハウジングを有し、かつ内部に量を一定した液体と毛管構造とを有する液相・気相放熱装置と、
金属ハウジングの表面に配置される少なくとも一つのＬＥＤユニットと、
を有し、ＬＥＤユニットはＬＥＤチップ、リード線、絶縁板、電極片、及び樹脂モールドから構成され、前記ＬＥＤチップは金属ハウジングの表面に配置され、金属ハウジングに電気的に導通し、絶縁板は金属ハウジングの表面に配置され、電極片は絶縁板の上に配置され、リード線は両端がＬＥＤチップと電極片とに別々に接続され、樹脂モールドはリード線及びＬＥＤチップを被覆するだけでなく、少なくとも一部分の絶縁板と電極片をも被覆することを特徴とするＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造。 - 絶縁板と電極片とは回路板を共同構成することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造。
- 液相・気相放熱装置は熱管であることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造。
- ＬＥＤユニットは数が多く、かつ液相・気相放熱装置の上に直列に配列され、ＬＥＤユニットの絶縁板と電極片とは回路板を共同構成することを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造。
- 液相・気相放熱装置は一端に端面を有し、ＬＥＤユニットは端面に配置されることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造。
- 液相・気相放熱装置は扁形腔室であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造。
- ＬＥＤユニットは数が多く、かつ液相・気相放熱装置の上にマトリックス状に配列され、ＬＥＤユニットの絶縁板と電極片とは回路板を共同構成することを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造。
- 液相・気相放熱装置は放熱シートに連接されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤと液相・気相放熱装置との結合構造。
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