(57)【要約】【課題】好ましい放熱効果を有する発光ダイオードの放熱装置を提供する。【解決手段】発光ダイオードの放熱装置１０は、キャリアテープ１１と、絶縁導熱層１４と、複数の発光ダイオードのソケット３１と、熱パイプ４１と、を備える。キャリアテープ１１は、金属材料で形成され、一方に延伸部位１２を有する。絶縁導熱層１４は、キャリアテープ１１の表面に設置され、延伸部位１２付近に位置する。発光ダイオードのソケット３１は、絶縁導熱層１４上に設けられ、キャリアテープ１１に沿って配列される。また、発光ダイオードのソケット３１の上には発光ダイオードチップ３２が設けられ、発光ダイオードチップ３２は互いに電気的に接続される。熱パイプ４１は、固定機構によりキャリアテープ１１の延伸部位１２に固定される固定段４２、及び固定段４２によりキャリアテープ１１の外側に向け所定の長さまで延伸される延伸段を有する。【選択図】図２
0003173759.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
金属材料で形成され、一方に延伸部位を有するキャリアテープと、
前記キャリアテープの表面に設置され、前記延伸部位付近に位置する少なくとも１つの絶縁導熱層と、
前記絶縁導熱層上に設けられ、前記キャリアテープに沿って配列される複数の発光ダイオードのソケットと、
固定機構により前記キャリアテープの前記延伸部位に固定される固定段、及び前記固定段により前記キャリアテープの外側に向け所定の長さまで延伸される延伸段を有する少なくとも１つの熱パイプと、
を備え、
それぞれの前記発光ダイオードのソケットの上には、発光ダイオードチップが設けられ、前記発光ダイオードチップは互いに電気的に接続されることを特徴とする発光ダイオードの放熱装置。
【請求項２】
前記固定機構は、溶接であって、ハンダにより前記熱パイプと前記延伸部位との間に設置され、溶接後に前記熱パイプを前記延伸部位に固定させることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの放熱装置。
【請求項３】
前記固定機構は、前記キャリアテープの前記延伸部位が湾曲後に前記熱パイプの前記固定段に巻着されることにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの放熱装置。
【請求項４】
前記キャリアテープの前記延伸部位は、湾曲しており、未湾曲部位と共に垂直状態を呈することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの放熱装置。
【請求項５】
前記熱パイプは、扁形の熱パイプであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの放熱装置。
【請求項６】
前記発光ダイオードのソケットは、金属材料で形成され、
それぞれの前記発光ダイオードのソケット近辺には、当該発光ダイオードのソケットと接触しない独立極が更に設置され、
前記独立極は、前記絶縁導熱層上に設けられ、隣接する前記発光ダイオードのソケットとの間を絶縁し、
前記発光ダイオードチップは、２つの導線により、前記発光ダイオードチップが設置される前記発光ダイオードのソケット及び前記独立極にそれぞれ接続され、
前記独立極は、前記独立極の前記発光ダイオードのソケット及び前記発光ダイオードのソケット上に設置される前記発光ダイオードチップを組み合わせて形成される発光ダイオードユニットに隣接し、
２つの隣接する前記発光ダイオードユニット間には導電部材を有し、
前記導電部材は、前記発光ダイオードユニットの前記独立極及び他の前記発光ダイオードユニットの前記発光ダイオードのソケットに電気的に接続されることにより、前記発光ダイオードチップを直列方式で電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの放熱装置。
【請求項７】
絶縁材料で形成され、長方形を呈し、前記キャリアテープに結合され、線形配列を呈する複数の納置槽を有するベースを更に備え、
前記絶縁導熱層は、複数であり、前記納置槽の底部の位置にそれぞれ対応し、
前記発光ダイオードのソケットは、前記絶縁導熱層上にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの放熱装置。
【請求項８】
前記発光ダイオードのソケットは、金属材料で形成され、
各前記発光ダイオードのソケット近辺には、当該発光ダイオードのソケットと接触しない独立極が更に設置され、
前記独立極は、前記ベース上に設けられ、隣接する前記発光ダイオードのソケットの間を絶縁し、
前記発光ダイオードチップは、２つの導線により、前記発光ダイオードチップが設置される前記発光ダイオードのソケット及び前記独立極にそれぞれ接続され、
前記独立極は、前記独立極の前記発光ダイオードのソケット及び前記発光ダイオードのソケット上に設置される前記発光ダイオードチップを組み合わせて形成される発光ダイオードユニットに隣接し、
前記ベースは、２つの隣接する前記納置槽の間に導電部材を有し、
前記導電部材は、前記発光ダイオードユニットの前記独立極及び他の前記発光ダイオードユニットの前記発光ダイオードのソケットに電気的に接続されることにより、前記発光ダイオードチップを直列方式で電気的に接続することを特徴とする請求項７に記載の発光ダイオードの放熱装置。
【請求項９】
フラットパネル型ディスプレイの背板を更に備え、
前記熱パイプの前記延伸段は、前記背板に設けられることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの放熱装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、発光部材の放熱技術に関し、より詳しくは、発光ダイオードの放熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶ディスプレイの発光ダイオード光源および放熱構造は、図１２および図１３によれば、複数の発光ダイオード８１は、キャリアテープ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｔａｐｅ）８５上に設置される。キャリアテープ８５は、製造時に発光ダイオード８１を固定させての運搬に用いられる。キャリアテープ８５は、導熱板８７に設置される。導熱板８７は、発光ダイオード８１の発光方向に向けて平行に延伸される湾曲する延伸部８８を有する。また導熱板８７の延伸部８８は、複数の凹型槽８８１を有する。各凹型槽８８１内には熱パイプ８９が設けられる。熱パイプ８９及び延伸部８８は、背板９９上に設置される。これにより、発光ダイオード８１の発光時に発生する熱エネルギーは、キャリアテープ８５により導熱板８７まで伝導され、熱パイプ８９まで伝導された後に背板９９へ伝導され、或いは導熱板８７により背板９９まで直接伝導される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１６３３７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の技術では、発光ダイオード８１の発光時に発生する熱の大部分は、キャリアテープ８５、導熱板８７、及び熱パイプ８９を経由してから背板９９上に伝導されるため、一部の熱は熱パイプ８９を経由せずにキャリアテープ８５および導熱板８７を経由し、導熱板８７と背板９９との連結部位により背板９９へ伝導される。しかしながら、このような導熱方式では、導熱板８７を経由する必要があり、熱の伝導効果は好ましくない上に速度も遅いため、放熱効率も好ましくない。
このほか、導熱板８７は、一定の厚さを有するため、液晶ディスプレイの厚さを間接的に増加させる結果になり、導熱板８７上に熱パイプ８９を更に設置するため、液晶ディスプレイ全体の厚さを更に増加させた。
【０００５】
本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本考案は、従来の技術中の導熱板を省略し、発光ダイオードが発生する熱をキャリアテープにより熱パイプに直接伝導させて放熱を行わせることにより、好ましい放熱効果を有する発光ダイオードの放熱装置を提供することを主目的とする。
本考案は、全体の厚さを減少させる発光ダイオードの放熱装置を提供することを第二の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本考案に係る発光ダイオードの放熱装置は、キャリアテープと、少なくとも１つの絶縁導熱層と、複数の発光ダイオードのソケットと、少なくとも１つの熱パイプと、を備える。キャリアテープは、金属材料で形成され、一方に延伸部位を有する。絶縁導熱層は、キャリアテープの表面に設置され、延伸部位付近に位置する。発光ダイオードのソケットは、絶縁導熱層上に設けられ、キャリアテープに沿って配列される。また、それぞれの発光ダイオードのソケットの上には発光ダイオードチップが設けられ、発光ダイオードチップは互いに電気的に接続される。熱パイプは、固定機構によりキャリアテープの延伸部位に固定される固定段、及び固定段によりキャリアテープの外側に向け所定の長さまで延伸される延伸段を有する。
【考案の効果】
【０００７】
本考案によれば、従来の技術中の導熱板を省略し、好ましい放熱効果を有し且つ全体の厚さを減少させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案の第１実施形態による発光ダイオードの放熱装置を示す斜視図である。
【図２】図１の部分拡大図であり、ベースの局部を取り除いた後のキャリアテープ上の絶縁導熱層と発光ダイオードのソケットの設置状態、及びベース上の各部材の設置状態を示す図である。
【図３】図２中の３−３線に沿い切断した概略断面図である。
【図４】図２中の４−４線に沿い切断した概略断面図である。
【図５】本考案の第１実施形態のベース及び一個の発光ダイオードユニットの各部材の構造を示す分解斜視図である。
【図６】本考案の第２実施形態による発光ダイオードの放熱装置を示す斜視図である。
【図７】図６の部分拡大図である。
【図８】本考案の第３実施形態による発光ダイオードの放熱装置を示す斜視図である。
【図９】図８の部分拡大図である。
【図１０】本考案の第４実施形態による発光ダイオードの放熱装置を示す斜視図である。
【図１１】本考案の第４実施形態による発光ダイオードの放熱装置の概略断面図である。
【図１２】従来の発光ダイオード光源および放熱構造の斜視図である。
【図１３】従来の発光ダイオード光源および放熱構造の熱パイプの設置を示す模式図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本考案は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
（第１実施形態）
本考案の第１実施形態による発光ダイオードの放熱装置の構成を図１から図５に示す。発光ダイオードの放熱装置１０は、キャリアテープ１１、複数の絶縁導熱層１４、ベース２１、複数の発光ダイオードのソケット３１及び複数の熱パイプ４１で主に構成される。キャリアテープ１１は、金属材質で、一方に延伸部位１２を有する。
絶縁導熱層１４は、キャリアテープ１１の表面に設置され、延伸部位１２付近に位置する。ベース２１は、絶縁材質で長方形を呈し、キャリアテープ１１に結合される。ベース２１は、複数の納置槽２２を有して線形配列を呈し、各絶縁導熱層１４を各納置槽２２底部の位置にそれぞれ対応させる。
【００１０】
発光ダイオードのソケット３１は、各絶縁導熱層１４上にそれぞれ設けられ、各納置槽２２にそれぞれ対応する。このほか、各発光ダイオードのソケット３１上には、発光ダイオードチップ３２が設けられる。発光ダイオードチップ３２は、互いに電気的に接続される。本実施形態では、発光ダイオードのソケット３１は、金属材質である。各発光ダイオードのソケット３１近辺には、独立極３４を更に設置するが、発光ダイオードのソケット３１とは接触しない。各独立極３４は、ベース２１上に設けられ、隣接する発光ダイオードのソケット３１との間を絶縁して導電しない。各発光ダイオードチップ３２は、２つの導線３６により各発光ダイオードチップ３２が設置される発光ダイオードのソケット３１及び独立極３４にそれぞれ接続される。独立極３４は、独立極３４の発光ダイオードのソケット３１及び発光ダイオードのソケット３１上に設置される発光ダイオードチップ３２が組み合わせられて形成される発光ダイオードユニット３００に隣接する。ベース２１は、各２つの隣接する納置槽２２の間に導電部材３８を有する。各導電部材３８は、発光ダイオードユニット３００の独立極３４及び他の発光ダイオードユニット３００の発光ダイオードのソケット３１に電気的に接続される。これにより、発光ダイオードチップ３２は直列方式で電気的に接続される。
【００１１】
熱パイプ４１は、固定機構Ａによりキャリアテープ１１の延伸部位１２に固定される固定段４２、及び固定段４２によりキャリアテープ１１の外側へ所定の長さまで延伸される延伸段４４を各々有する。本実施形態では、固定機構Ａは溶接で、ハンダ４６により熱パイプ４１とキャリアテープ１１の延伸部位１２との間に設置され、溶接後に熱パイプ４１を延伸部位１２に固定する。このほか、熱パイプ４１は、扁形の熱パイプである。
【００１２】
続いて本実施形態の操作状態について説明する。
発光ダイオードチップ３２間が電気的に接続されるため、電源供給後、発光ダイオードチップ３２が発光し発熱する。図３および図４によれば、発光ダイオードのソケット３１は、絶縁導熱層１４上に直接設置される。絶縁導熱層１４は、絶縁並びに導熱の特性を有する。熱パイプ４１は、キャリアテープ１１の延伸部位１２上に設置される。これにより、発光ダイオードチップ３２が発生する熱は、発光ダイオードのソケット３１を直接経由して絶縁導熱層１４まで伝導された後に、キャリアテープ１１へ伝導され、再びキャリアテープ１１から熱パイプ４１に伝導されて外に放出されるため、熱はキャリアテープ１１上に直接伝導されるのに等しい。
【００１３】
このように、本実施形態では、従来の技術中の導熱板を省略し、熱パイプ４１をキャリアテープ１１上に直接設置し、発光ダイオードチップ３２が発生する熱は、キャリアテープ１１を経由して熱パイプ４１まで直接伝導される。これにより、正常に動作させるのみならず熱伝導経路も短縮し、放熱効果を更に高める。このほか、熱パイプ４１をキャリアテープ１１上に直接設置することで従来の技術の導熱板を省略し、全体の厚さを更に減少させる。
【００１４】
ちなみに、本実施形態では、発光ダイオードチップ３２間は、互いに直列になり、発光ダイオードのソケット３１、独立極３４、導電部材３８及び各発光ダイオードチップ３２上の２つの導線３６により直列関係を形成させる。このような直列方式は、数ある電気的接続方式の１つに過ぎず、本考案の精神に逸脱せず行う電気的接続方式の変化も本考案と同等の実施とみなす。このほか、発光ダイオードチップ３２上の導線３６の設置方式は、従来の技術に属し、本実施形態中では例として挙げるに過ぎず、本考案の範囲を制限するものではない。
【００１５】
また、熱パイプ４１の数量は、実際の放熱の需要に基づき決定され、１本の熱パイプ４１或いは複数本の熱パイプ４１を使用して最適な放熱効果を達成させる。そして、熱パイプ４１も扁形の熱パイプに限らず、同様な導熱効果を有するものでもよい。
【００１６】
（第２実施形態）
本考案の好ましい第２実施形態による発光ダイオードの放熱装置の構成を図６および図７に示す。主要な部分は前述の第１実施形態と同様で、異なる部分は、発光ダイオードの放熱装置は、熱パイプ４１’の延伸段４４’が設けられるフラットパネル型ディスプレイの背板９９を更に含む点である。これにより、熱パイプ４１’は、均温効果を利用して背板９９の放熱を行う。
【００１７】
キャリアテープ１１’の延伸部位１２’は、湾曲しており、キャリアテープ１１’の納置槽２２’底部に位置する局部部位である未湾曲部位と共に垂直状態を呈する。
この場合、図７によると、熱パイプ４１’が扁形の熱パイプ４１’であり、且つ固定段４２’の扁平な面がキャリアテープ１１’の延伸部位１２’に溶接され、延伸段４４’の扁平な面が背板９９に設けられるため、背板９９は図示しない発光ダイオードチップの発光方向に垂直になる。
本実施形態の他の構造及び達成させる効果は、前述の第１実施形態と同様のため、ここでの説明はしない。
【００１８】
（第３実施形態）
本考案の好ましい第３実施形態による発光ダイオードの放熱装置の構成を図８および図９に示す。主要な部分は前述の第２実施形態と同様であり、異なる部分は、発光ダイオードの放熱装置６０は、固定機構Ａ’’は、第１実施形態の溶接方式ではない点である。本実施形態の固定機構Ａ’’は、キャリアテープ１１’’の延伸部位１２’’が湾曲後、熱パイプ４１’’の固定段４２’’に巻着されることで形成される。
【００１９】
これにより、溶接せずとも熱パイプ４１’’をキャリアテープ１１’’の延伸部位１２’’に固定できる。また同様に、キャリアテープ１１’’と熱パイプ４１’’とが接触することで、発光ダイオードチップ３２’’が発生する熱を熱パイプ４１’’へ伝導させる。
本実施形態の他の構造及び達成させる効果は、前述の第１実施形態と同様であり、詳述は省く。
【００２０】
（第４実施形態）
本考案の好ましい第４実施形態による発光ダイオードの放熱装置の構成を図１０および図１１に示す。主要な部分は前述の第１実施形態と同様であり、異なる部分は、本実施形態の発光ダイオードの放熱装置７０では、第１実施形態のベースを有さず、また本実施形態の絶縁導熱層１４’’’は、棒状の形態でキャリアテープ１１’’’上に設置される点である。
発光ダイオードのソケット３１’’’は、絶縁導熱層１４’’’上に設置され、キャリアテープ１１’’’に沿って配列される。
【００２１】
各発光ダイオードのソケット３１’’’付近に位置する独立極３４’’’は、絶縁導熱層１４’’’上に設けられ、隣接する発光ダイオードのソケット３１’’’との間を絶縁して導電しない。
各２つの隣接する発光ダイオードユニット３００’’’間には、導電部材３８’’’を有する。各導電部材３８’’’の両端は、発光ダイオードユニット３００’’’の独立極３４’’’及び他の発光ダイオードユニット３００’’’の発光ダイオードのソケット３１’’’にそれぞれ接続される。これにより、発光ダイオードチップ３２’’’を直列方式で電気的に接続する。
【００２２】
本実施形態では、上述の省略した部分的部材の技術特徴以外の他の構造及び達成させる効果は、前述の第１実施形態と同様であり、詳述は省く。
ちなみに、独立極３４を設置しない場合でも、第１実施形態中の導線３６に相等する導線により各発光ダイオードチップ３２を直接直列方式で接続するのみで、発光ダイオードチップ３２を互いに電気的に接続できる。即ち、本考案は独立極３４を設置することに制限されない。
【００２３】
以上のように、上述の４つの実施形態は、本考案の目的を達成させ、従来の技術中の導熱板を省略し、正常に動作するのみならず熱伝導経路を短縮し、放熱効果を更に向上させる。このほか、従来の技術中の導熱板を省略することで全体の厚さを更に減少させる。
【００２４】
上記実施形態の発光ダイオードユニット３００の属する技術領域で通常知識を有する者であれば、図５および図７中に示す包装物３９を使用してそれらの発光ダイオードチップ３２、発光ダイオードのソケット３１、独立極３４、及び導線３６を被包し、これらの部材を保護することが可能であることが理解できる。このような包装技術は、従来の技術に属するため詳述は省く。このほか、説明のために、上記実施形態では、図７に包装状態を示し、他の図中では発光ダイオードチップ３２等の内部部材を示す。
以上、本考案はこのような実施形態に限定されるものではなく、考案の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０・・・・・・・発光ダイオードの放熱装置
１１・・・・・・・キャリアテープ
１２・・・・・・・延伸部位
１４・・・・・・・絶縁導熱層
２１・・・・・・・ベース
２２・・・・・・・納置槽
３１・・・・・・・発光ダイオードのソケット
３２・・・・・・・発光ダイオードチップ
３４・・・・・・・独立極
３６・・・・・・・導線
３８・・・・・・・導電部材
３００・・・・・・発光ダイオードユニット
４１・・・・・・・熱パイプ
４２・・・・・・・固定段
４４・・・・・・・延伸段
４６・・・・・・・ハンダ
５０・・・・・・・発光ダイオードの放熱装置
１１’・・・・・・キャリアテープ
１２’・・・・・・延伸部位
４１’・・・・・・熱パイプ
４２’・・・・・・固定段
４４’・・・・・・延伸段
６０・・・・・・・発光ダイオードの放熱装置
１１’’・・・・・キャリアテープ
１２’’・・・・・延伸部位
３２’’・・・・・発光ダイオードチップ
４１’’・・・・・熱パイプ
４２’’・・・・・固定段
４４’’・・・・・延伸段
７０・・・・・・・発光ダイオードの放熱装置
１１’’’・・・・キャリアテープ
１４’’’・・・・絶縁導熱層
３１’’’・・・・発光ダイオードのソケット
３２’’’・・・・発光ダイオードチップ
３４’’’・・・・独立極
３８’’’・・・・導電部材
３００’’’・・・発光ダイオードユニット
９９・・・・・・・背板
Ａ・・・・・・・固定機構
Ａ’・・・・・・固定機構
【図１】
0003173759.tif 000003
【図２】
0003173759.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003173759.tif 000007
【図６】
0003173759.tif 000008
【図７】
0003173759.tif 000009
【図８】
0003173759.tif 000010
【図９】
0003173759.tif 000011
【図１０】
0003173759.tif 000012
【図１１】
0003173759.tif 000013
【図１２】
0003173759.tif 000014
【図１３】
0003173759.tif 000015