(57)【要約】      （修正有）【課題】効果的発光回路およびその製作方法の提供。【解決手段】導電性フィラー充填樹脂系材料を用いて構成した発光デバイスである。導電性フィラー充填樹脂系材料は、ミクロンオーダーの導電性粉体、またはミクロンオーダーの導電性ファイバ、またはそれらの混合物を、樹脂材料から成るホスト材料である樹脂ホスト材料の中に均一に分散させて成る材料である。導電性フィラー充填樹脂系材料を用いて構成する発光デバイスの製作方法としては、例えば射出成形法、圧縮成形法、押出成形法などがある。発光デバイスを構成するために用いる導電性フィラー充填樹脂系材料は、裁断することで所望の形状にすることのできる、薄く、可撓性を有する織物状の材料とすることも可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光デバイスにおいて、
複数の端子を有する発光素子と、
前記複数の端子に接続され前記発光素子に電力を供給する複数の導電構造体とを備え、
前記導電構造体は導電性フィラー充填樹脂系材料で形成されており、該導電性フィラー充填樹脂系材料は、樹脂材料から成るホスト材料である樹脂ホスト材料の中に、導電性材料を充填して成る材料である、
ことを特徴とする発光デバイス。
【請求項２】
前記樹脂ホスト材料の重量に対する前記導電性材料の重量比が約０．２０〜約０．４０の範囲内にある請求項１記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記導電性材料が金属粉体から成る請求項１記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記金属粉体が、ニッケル、銅、または銀の粉体である請求項３記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記金属粉体が、非導電性材料に金属メッキを施して成る粉体である請求項３記載の発光デバイス。
【請求項６】
前記金属メッキが、ニッケルメッキ、銅メッキ、または銀メッキである請求項５記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記金属粉体の粒径が、約３μｍ〜約１２μｍの範囲内にある請求項３記載の発光デバイス。
【請求項８】
前記導電性材料が非金属粉体から成る請求項１記載の発光デバイス。
【請求項９】
前記非金属粉体が、カーボン、グラファイト、またはアミン系材料の粉体である請求項８記載の発光デバイス。
【請求項１０】
前記導電性材料が、金属粉体と非金属粉体との混合物から成る請求項１記載の発光デバイス。
【請求項１１】
前記導電性材料がミクロンオーダーの導電性ファイバから成る請求項１記載の発光デバイス。
【請求項１２】
前記ミクロンオーダーの導電性ファイバが、ニッケルメッキしたカーボンファイバ、ステンレス鋼ファイバ、銅ファイバ、銀ファイバ、またはそれらの混合物である請求項１１記載の発光デバイス。
【請求項１３】
前記ミクロンオーダーの導電性ファイバの直径が、約３μｍ〜約１２μｍの範囲内にあり、前記ミクロンオーダーの導電性ファイバの長さが、約２ｍｍ〜約１４ｍｍの範囲内にある請求項１１記載の発光デバイス。
【請求項１４】
前記導電性材料が、導電性粉体と導電性ファイバとの混合物から成る請求項１記載の発光デバイス。
【請求項１５】
前記複数の導電構造体のうちの少なくとも１つが、電流を抵抗により減衰する抵抗電流減衰機能を備える請求項１記載の発光デバイス。
【請求項１６】
前記抵抗電流減衰機能を備える前記導電構造体を形成している前記導電性フィラー充填樹脂系材料における前記導電性材料のドーピングレベルが、前記抵抗電流減衰機能を備えない前記導電構造体を形成している導電性フィラー充填樹脂系材料における前記導電性材料のドーピングレベルとは異なる請求項１５記載の発光デバイス。
【請求項１７】
前記複数の導電構造体のうちの少なくとも１つが、前記発光素子が発生する熱を放熱するヒートシンク機能を更に備える請求項１記載の発光デバイス。
【請求項１８】
前記ヒートシンク機能を備える前記導電構造体が、放熱面積を増大させるためのフィン構造またはピン構造を更に備える請求項１７記載の発光デバイス。
【請求項１９】
前記導電性フィラー充填樹脂系材料から成るヒートシンクを更に備え、該ヒートシンクが、前記発光素子との間で良好な伝熱が行われるようにして前記発光素子に結合されている請求項１記載の発光デバイス。
【請求項２０】
前記ヒートシンクが、放熱面積を増大させるためのフィン構造またはピン構造を備える請求項１９記載の発光デバイス。
【請求項２１】
前記ヒートシンクがモールド成形法で形成されて前記発光素子に組み込まれている請求項１９記載の発光デバイス。
【請求項２２】
前記発光素子が発光ダイオードである請求項１記載の発光デバイス。
【請求項２３】
良好なハンダ付け性を備えたハンダ付け層が前記導電構造体に形成されており、前記端子は前記導電構造体の前記ハンダ付け層が形成されている部分にハンダ付けされている請求項１記載の発光デバイス。
【請求項２４】
前記導電構造体の上に更に絶縁層が形成されている請求項１記載の発光デバイス。
【請求項２５】
発光デバイスにおいて、
カソード端子とアノード端子とを有する発光ダイオードと、
前記カソード端子と前記アノード端子とに接続され前記発光ダイオードに電力を供給する複数の導電構造体とを備え、
前記導電構造体は導電性フィラー充填樹脂系材料で形成されており、該導電性フィラー充填樹脂系材料は、樹脂材料から成るホスト材料である樹脂ホスト材料の中に、導電性材料を充填して成る材料であり、
前記複数の導電構造体のうちの少なくとも１つが、前記発光ダイオードを流れる電流を抵抗により減衰する抵抗電流減衰機能を更に備え、
前記複数の導電構造体のうちの少なくとも１つが、前記発光ダイオードが発生する熱を放熱するヒートシンク機能を更に備える、
ことを特徴とする発光デバイス。
【請求項２６】
前記樹脂ホスト材料の重量に対する前記導電性材料の重量比が約０．２０〜約０．４０の範囲内にある請求項２５記載の発光デバイス。
【請求項２７】
前記導電性材料が金属粉体から成る請求項２５記載の発光デバイス。
【請求項２８】
前記金属粉体が、非導電性材料に金属メッキを施して成る粉体である請求項２７記載の発光デバイス。
【請求項２９】
前記導電性材料が非金属粉体から成る請求項２５記載の発光デバイス。
【請求項３０】
前記導電性材料が、金属粉体と非金属粉体との混合物から成る請求項２５記載の発光デバイス。
【請求項３１】
前記導電性材料がミクロンオーダーの導電性ファイバから成る請求項２５記載の発光デバイス。
【請求項３２】
前記導電性材料が、導電性粉体と導電性ファイバとの混合物から成る請求項２５記載の発光デバイス。
【請求項３３】
前記抵抗電流減衰機能を備える前記導電構造体を形成している前記導電性フィラー充填樹脂系材料における前記導電性材料のドーピングレベルが、前記抵抗電流減衰機能を備えない前記導電構造体を形成している導電性フィラー充填樹脂系材料における前記導電性材料のドーピングレベルとは異なる請求項２５記載の発光デバイス。
【請求項３４】
前記ヒートシンク機能を備える前記導電構造体が、放熱面積を増大させるためのフィン構造またはピン構造を更に備える請求項２５記載の発光デバイス。
【請求項３５】
良好なハンダ付け性を備えたハンダ付け層が前記導電構造体に形成されており、前記端子は前記導電構造体の前記ハンダ付け層が形成されている部分にハンダ付けされている請求項２５記載の発光デバイス。
【請求項３６】
前記導電構造体の上に更に絶縁層が形成されている請求項２５記載の発光デバイス。
【請求項３７】
発光デバイスの製作方法において、
複数の端子を有する発光素子を用意し、
導電性フィラー充填樹脂系材料を用意し、該導電性フィラー充填樹脂系材料は、樹脂材料から成るホスト材料である樹脂ホスト材料の中に、導電性材料を充填して成る材料であり、
モールド成形法を用いて前記導電性フィラー充填樹脂系材料で複数の導電構造体を形成し、
前記発光素子に電力を供給できるように前記発光素子の前記複数の端子を前記複数の導電構造体に接続する、
ことを特徴とする発光デバイスの製作方法。
【請求項３８】
前記樹脂ホスト材料の重量に対する前記導電性材料の重量比を約０．２０〜約０．４０の範囲内とする請求項３７記載の発光デバイスの製作方法。
【請求項３９】
前記導電性材料を導電性粉体とする請求項３７記載の発光デバイスの製作方法。
【請求項４０】
前記導電性材料をミクロンオーダーの導電性ファイバとする請求項３７記載の発光デバイスの製作方法。
【請求項４１】
前記導電性材料を導電性粉体と導電性ファイバとの混合物とする請求項３７記載の発光デバイスの製作方法。
【請求項４２】
前記導電構造体の上に更に絶縁層を形成する請求項３７記載の発光デバイスの製作方法
【請求項４３】
ドブ付け法、スプレー塗装法、またはコート層形成法を用いて前記絶縁層をを形成する請求項４２記載の発光デバイスの製作方法。
【請求項４４】
前記モールド成形法が、
前記導電性フィラー充填樹脂系材料を前記成形型の中へ注入し、
前記導電性フィラー充填樹脂系材料を前記実装表面画成部材上に成形して導電構造体を形成し、
前記導電性フィラー充填樹脂系材料を硬化させ、
前記複数の導電構造体を前記成形型から取り出す、
ことから成る請求項３７記載の発光デバイスの製作方法。
【請求項４５】
前記モールド成形法が、
成形型の中に実装表面画成部材を載置し、
前記導電性フィラー充填樹脂系材料を前記成形型の中へ注入し、
オーバーモールド法を用いて前記導電性フィラー充填樹脂系材料を前記実装表面画成部材上に成形して導電構造体を形成し、
前記導電性フィラー充填樹脂系材料を硬化させ、
前記導電構造体及び前記実装表面画成部材を前記成形型から取り出す、
ことから成る請求項３７記載の発光デバイスの製作方法。
【請求項４６】
前記モールド成形法が、
前記導電性フィラー充填樹脂系材料をチャンバの中に充填し、
前記導電性フィラー充填樹脂系材料を、成形開口を介して前記チャンバから押し出し、
前記導電性フィラー充填樹脂系材料を硬化させて前記導電構造体を形成する、
ことから成る請求項３７記載の発光デバイスの製作方法。
【請求項４７】
モールド成形法を用いて成形した前記導電性フィラー充填樹脂系材料に対して更にスタンピング加工または切削加工を施す請求項３７記載の発光デバイスの製作方法。
【請求項４８】
複合発光ダイオードデバイスにおいて、
発光ダイオードと、
封止用パッケージと、
ヒートシンクとを備え、
前記発光ダイオードは、前記ヒートシンクとの間で良好な伝熱が行われるようにして前記ヒートシンクに結合されており、
前記ヒートシンクは導電性フィラー充填樹脂系材料で形成されており、該導電性フィラー充填樹脂系材料は、樹脂材料から成るホスト材料である樹脂ホスト材料の中に、導電性材料を充填して成る材料であり、
前記発光ダイオードは前記封止用パッケージ及び前記ヒートシンクの中に収容されており、
前記ヒートシンクは前記封止用パッケージから外へ突出している、
ことを特徴とする複合発光ダイオードデバイス。
【請求項４９】
前記樹脂ホスト材料の重量に対する前記導電性材料の重量比が約０．２０〜約０．４０の範囲内にある請求項４８記載の複合発光ダイオードデバイス。
【請求項５０】
前記導電性材料が金属粉体から成る請求項４８記載の複合発光ダイオードデバイス。
【請求項５１】
前記金属粉体が、非導電性材料に金属メッキを施して成る粉体である請求項４８記載の複合発光ダイオードデバイス。
【請求項５２】
前記導電性材料が非金属粉体から成る請求項４８記載の複合発光ダイオードデバイス。
【請求項５３】
前記導電性材料が、金属粉体と非金属粉体との混合物から成る請求項４８記載の複合発光ダイオードデバイス。
【請求項５４】
前記導電性材料がミクロンオーダーの導電性ファイバから成る請求項４８記載の複合発光ダイオードデバイス。
【請求項５５】
前記導電性材料が、導電性粉体と導電性ファイバとの混合物から成る請求項４８記載の複合発光ダイオードデバイス。
【請求項５６】
前記ヒートシンクが、放熱面積を増大させるためのフィン構造またはピン構造を備える請求項４８記載の複合発光ダイオードデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光回路に関する。より詳しくは、本発明は、モールド成形法を用いて導電性フィラー充填樹脂系材料で形成した導電構造体及びヒートシンクを備えたＬＥＤ発光回路に関し、その導電性フィラー充填樹脂系材料は、モールド成形が完了した時点で、ミクロンオーダーの導電性粉体、またはミクロンオーダーの導電性ファイバ、またはそれらの混合物が、樹脂材料から成るホスト材料である樹脂ホスト材料の中に均一に分散した状態となっている材料である。
【０００２】
本件特許出願は、米国特許仮出願第60/462,073号（2003年4月13日出願）に基づく優先権、並びに、米国特許仮出願第60/478,773号（2003年6月16日出願）に基づく優先権を主張するものであり、それら２件の米国特許仮出願の内容は、この言及をもってそれらの全体が本願開示に組込まれたものとする。
【０００３】
本件特許出願の基礎米国出願は、米国特許出願第10/309.429号（2002年12月4日出願、整理番号：INT01-002CIP）の一部継続出願であり、該米国特許出願第10/309.429号の内容もまた、この言及をもってその全体が本願開示に組込まれたものとする。更に、該米国特許出願第10/309.429号は、米国特許出願第10/075,778号（2002年2月14日出願、整理番号：INT01-002）の一部継続出願であり、該米国特許出願第10/075,778号は、米国特許仮出願第60/317,808号（2001年9月7日出願）に基づく優先権、同じく第60/269,414号（2001年2月16日出願）に基づく優先権、及び同じく第60/317,808号（2001年2月15日出願）に基づく優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００４】
発光源は、表示や照明を目的とした、非常に多くの用途に広く用いられている。発光源を用いた表示手段である表示灯は、光を利用してメッセージを伝えるものである。表示灯は、看板、街路灯、自動車用表示灯、各種器具、各種機械、コンピュータ、ゲーム機、それに各種電子機器などに広く使用されている。表示灯の具体例としては、自動車の制動灯や、コンピュータの電源オンを表すＬＥＤ表示灯などがある。発光源を用いた照明手段である照明灯は、人間が活動するために必要な明かりを提供し、或いは補強するために用いられている。照明灯は、家庭、オフィス、工場、学校、施設、それに自動車などに使用されている。照明灯の具体例としては、自動車のヘッドライトや、オフィスの蛍光灯などがある。
【０００５】
最も近代的な発光源は、電力を供給して発光させる発光源である。電力により発光させる発光源は、大きく分類するならば、白熱方式の発光源、ガス封入式ないし蛍光式の発光源、それにソリッドステート発光源に分けることができる。通常の電球は白熱方式の発光源であり、白熱方式の発光源は、タングステン線などから成るフィラメントを白熱させて発光させるようにしたものである。ただしこの方式では、供給した電力の大部分が赤外線（熱）に変換されてしまい、赤外線は、特別の装置を使用しない限り人間の眼では見ることができない。ガス封入式ないし蛍光式の発光源には、ネオン管、水銀灯、ハロゲンランプなどがあり、これらはガス放電現象によって発光させるようにしたものである。蛍光灯は、電力を有用な光エネルギに変換することにかけては、白熱灯よりはるかに高効率である。しかしながら蛍光灯は、比較的複雑な構成のスタータ回路や安定回路を必要とし、しかも、殆どのものに有害な水銀が封入されている。
【０００６】
ソリッドステート発光源には、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）があり、ソリッドステート発光源は、電子が伝導帯の軌道からそれより低位のエネルギ準位の軌道帯へ遷移する際に、光子（光エネルギ）を放出することを利用したものである。ダイオードは、２種類の僅かに材質が異なった材料を接合して、ＰＮ接合を形成することにより構成される。典型的なＰＮ接合は、例えばシリコンやアルミニウムガリウム砒素（AlGaAs）などの半導体材料で形成される。これら材料の結晶は、不純物を含んでいないときには、電気の良導体ではない。ところが、これら材料は、適切に選択したドーピングイオンを添加すると、過剰の電子（ｎ形の場合）または過剰の正孔（ｐ形の場合）が発生することにより、電気の良導体となる。そして、ｎ形材料とｐ形材料とを接合することによって、ＰＮ接合を形成することができ、従ってＰＮダイオードを構成することができる。
【０００７】
ダイオードにおいては、降伏が発生しない限り電流は一方向にしか流れず（電子がＮ側からＰ側へしか流れない）、その電流を流すためには、Ｐ側がＮ側に対して正電圧となる順電圧を印加する。この順電圧によって、Ｎ領域の自由電子に、低エネルギ準位の軌道から伝導帯のエネルギ準位の軌道へジャンプするために必要なエネルギが付与される。その結果、Ｎ領域の自由電子は、Ｎ領域とＰ領域と間の空乏層を飛び越して、Ｎ領域からＰ領域へ移動できるようになる。Ｐ領域へ移動した電子は正孔に捉えられ、その結果、その電子は伝導帯の軌道からそれより低位のエネルギ準位の軌道へ遷移する。この低エネルギ準位の軌道への遷移に伴って、光子が放出される。ダイオードである限り、いかなるものも光子の形でエネルギを放出するが、ただし、可視光スペクトル領域のエネルギを放出するものだけが、一般的に発光ダイオードと呼ばれている。可視光スペクトル領域の光子を放出するためには、伝導帯の軌道とそれより低位のエネルギ準位の軌道との間のエネルギギャップが大きくなければならない。このエネルギギャップの大きさによって、放出される光子の波長が決まり、従って出射光の色が決まる。
【０００８】
ＬＥＤデバイスでは、入力してくる電気エネルギの一部が可視光に変換され、一部が熱に変換される。ＬＥＤデバイスは、通常、プラスチックレンズの中に収容されている。ダイオードが放出する光子は、全方向性である。しかしながら、反射を利用し、またレンズが集光することによって、レンズの上面から出射する光は、略々一方向性となっており、その光強度も高められている。ＬＥＤデバイスは、白熱灯よりも高効率であり、ガス封入管ないし蛍光灯よりも多くの用途に用いることができる。ＬＥＤデバイスは、殆ど熱を発生しないが、ただし、以下に説明するように、ＬＥＤデバイスを実際に使用する上では、ＬＥＤデバイスが発生する熱が重要な考慮事項となる。ＬＥＤデバイスは、消費電力が小さく、様々な発光色のものが揃っていることから、表示用としては、以前から広く使用されていた。ただし、最近では、半導体デバイス価格が低廉化し、また「白色光」を発生する大光量ＬＥＤデバイスが開発されたために、ＬＥＤデバイスは、照明用としても、以前より頻繁に使用されるようになった。大光量ＬＥＤデバイスは、現在、フラッシュライトなどに用いる場合には、１個だけのＬＥＤデバイスを単独で使用しており、また、テールライト、信号機、フラッドライト、看板などに用いる場合には、複数個のＬＥＤデバイスを一列に或いはアレイ状に列設して使用している。
【特許文献１】米国特許第5,685,632号公報
【特許文献２】米国特許第5,771,027号公報
【特許文献３】米国特許第6,249,261号公報
【特許文献４】米国特許第6,138,348号公報
【特許文献５】米国特許第4,841,099号公報
【非特許文献１】"Fundamental Understanding of Conductivity Establishment for Electrically Conductive Adhesives," Fan et al., Proceedings of the 52nd Electronic Components and Technology Conference, 2002, pp: 1154- 1157
【非特許文献２】"Advanced Packaging and Substrate Technology Using Conductive Adhesives," Eda, Proceedings of 3rd International Conference on Adhesive Joining and Coating Technology in Electronics Manufacturing, 1998. pp: 144-151
【非特許文献３】"Design And Understanding of Anisotropic Conductive Films (Acfs) for LCD Packaging," Yim, et al., The First IEEE International Symposium on Polymeric Electronics Packaging, 1997, pp: 233-242
【非特許文献４】"Nanocomposite Materials Offer Higher Conductivity and Flexibility", McCluskey, et al., Proceedings of 3rd International Conference on Adhesive Joining and Coating Technology in Electronics Manufacturing, 1998, pp: 282-286
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＬＥＤデバイスは、比較的構造が簡単な、２端子の半導体デバイスであるが、ＬＥＤデバイスを使用した発光回路を設計し、ないしは製造する上では、幾つかの考慮事項を勘案する必要がある。第１に、ダイオードに印加している電圧がターンオン電圧を超えたならば、そのダイオードの電流応答は指数関数的に増大するということがある。従って、過電流によるダイオードの損傷を防止するために、回路中に抵抗を介挿しなければならない。一般的に、この抵抗は、その回路中の、電源と、ＬＥＤデバイスのＰ側に接続しているアノード（＋）端子との間に介挿し、Ｎ側に接続しているカソード（−）端子は接地するようにしている。また、その抵抗は、従来一般的に、ディスクリート部品である抵抗器を搭載することによって介挿されており、その抵抗器は、ＬＥＤ回路基板の孔にリード線を挿入して実装するか、或いは、ＬＥＤ回路基板に表面実装するようにしていた。
【００１０】
第２に、ＬＥＤは白熱灯と比べれば、ほんの僅かな熱しか発生しないが、そのＰＮ接合に発生する熱は非常に重要な意味を持っており、その理由は以下に述べる通りである。その理由の第１は、ＬＥＤの性能は、ＬＥＤの接合温度（Ｔjunction）と密接に関連しているということである。ＬＥＤの出射光の波長、即ち色は、Ｔjunctionに応じて変化することが知られている。従って、ビデオアレイなどのように、色が重要視される用途のために作られたダイオードは、接合温度が上昇したならば、もはや適切に動作することができない。また、接合温度が上昇するにつれて、ＬＥＤから出射する光量（光束）が減少することも知られている。このことは非常に重要であり、なぜならば、発光回路の設計者ないし運用者は、Ｔjunctionの上昇に伴ってＬＥＤの出力強度が低下すると、電流を増大させることでＬＥＤの出力強度を維持したくなるからである。しかしながら、これは逆効果であり、場合によってはＬＥＤを損傷させることにもなりかねない。なぜならば、電流を増大させることで、Ｔjunctionが更に上昇するからである。また、白熱電球であれば、フィラメントが断線することによって使用不可能になったことが明確に示されるが、それに対してＬＥＤデバイスでは、フィラメントの断線に匹敵するような、使用不可能になったことを明示する現象を発生しない。即ち、ＬＥＤデバイスでは、その出力光強度が時間と共に次第に低下して行くことが知られている。更に、高温状態で動作させていると、劣化に至る時間が短縮するということも知られている。以上の考慮事項を勘案するならば、ＬＥＤを使用した発光装置にとっては、また特に、照明用の高出力ＬＥＤデバイスを使用した発光装置にとっては、ヒートシンクなどの熱除去機構が、非常に有用な、ないしは必要な構成要素であることが理解される。しかしながら、従来一般的に、ヒートシンク構造体は、金属製のディスクリート部品として形成されており、ＬＥＤ発光回路とは別個に製作した上で、それをＬＥＤ発光回路の回路基板に搭載するようにしていた。更に、ＬＥＤ発光回路に使用する抵抗も、従来一般的に、ディスクリート部品である抵抗器として製作したものを、発光回路に搭載するようにしていた。これら従来の方式は、ＬＥＤ発光装置の部品点数を増大させ、加工コストを上昇させ、組立作業の煩雑度を増大させ、製造コストを上昇させる原因となっていた。
【００１１】
従来より、様々な導電構造体及び発光装置に関する発明が幾つも提案されている。米国特許第5,685,632号公報（Schaller, et al.）には、電池式のフラッシュライト及びカンテラ、それに、自動車ないしオートバイのテールライトアセンブリなどの発光源が記載されており、それら発光源のバッテリケースやヘッドアセンブリは導電性プラスチックで形成されている。米国特許第5,771,027号公報（Marks, et al.）には、グリッド構造を有する複合アンテナが記載されている。この複合アンテナは多層構造体として構成されており、そのグリッド構造は、多層構造体の各層を形成している樹脂で補強した布の縦糸に、導電性繊維を編み込むことによって構成されている。米国特許第6,249,261号公報（Solberg, Jr., et al.）には、電波方向探知器に使用する材料が詳細に記載されており、この材料は導電性を有するポリマー複合材料である。このポリマー複合材料は、それ以前に使用されていた金属材料に取って代わるものである。米国特許第6,138,348号公報（Kulesza, et al.）には、バンプ付き基板の製作方法と、バンプ付き基板を使用した電気回路とが記載されている。そのバンプ付き基板の製作方法においては、基板の第１組の複数のボンドパッドの各々に導電性ポリマーから成るバンプを少なくとも１つずつの形成する。続いて、その基板の第２組の複数のボンドパッドの各々に導電性ポリマーから成るバンプを少なくとも１つずつ形成する。米国特許第4,841,099号公報（Epstein, et al.）には電気部品が教示されている。その電気部品は、絶縁性ポリマーから成る母材にファイバ状の絶縁性フィラーを充填した材料で形成されており、その絶縁性フィラーは、加熱すると導電性フィラーに転化するものである。ファイバ状絶縁フィラーを充填後に熱転化させることによって、母材中に少なくとも１本の連続した導電経路が形成されるようにしたものである。
【００１２】
Nv Bekaert sa社（ベルギー、Kortrijk）では、金属糸、編み上げた金属織物、短く切断して製造した金属ファイバ及び金属ペレット、それに、焼結法により製造した多孔質材料などが製造されている。同社の金属ファイバは、直径が１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内にあり、これを短く切断して金属ファイバピースとして販売し、また、そのまま連続金属糸としても販売している。同社のウェブサイトであるwww.bekaert.comに2003年1月25日の時点で掲載されていた製品説明には、ステンレス鋼、耐熱合金、ニッケル及びニッケル合金、チタン、アルミニウム、それに銅などの金属材料が示されていた。Fanらによる論文「"Fundamental Understanding of Conductivity Establishment for Electrically Conductive Adhesives," Fan et al., Proceedings of the 52nd Electronic Components and Technology Conference, 2002, pp: 1154- 1157」には、等方性導電性接着剤（ICA）の母材として使用される数種類のエポキシ樹脂の硬化系について論じられている。ICAは、その種類によって硬化ピーク温度が異なる。そのことを利用して、最終的に得られるICAの体積抵抗率に対する、硬化プロセスの影響を調べることができる。同論文によれば、実験結果から、体積抵抗率と硬化温度または硬化運動との間には強い相関が存在することが判明したとのことである。Edaによる論文「"Advanced Packaging and Substrate Technology Using Conductive Adhesives," Eda, Proceedings of 3rd International Conference on Adhesive Joining and Coating Technology in Electronics Manufacturing, 1998. pp: 144-151」には、導電性接着剤と、スタッド・バンプ・ボンディング（SBB）と、ALIVH（any layer inner via hole）タイプの高密度配線基板とを使用した実装技術及び基板技術について論じられている。Yimらの論文「"Design And Understanding of Anisotropic Conductive Films (Acfs) for LCD Packaging," Yim, et al., The First IEEE International Symposium on Polymeric Electronics Packaging, 1997, pp: 233-242」には、粘着性樹脂と微細導電性フィラーとから成る異方性導電性フィルム（ACF）について論じられており、微細導電性フィラーとしては、例えば金属粒子や金属コートを施したポリマー球体などが使用されている。それら粘着性樹脂及び微細導電性フィラーは、微細ピッチのチップ・オン・フィルム（COF）及びチップ・オン・グラス（COG）のLCDパッケージングにとって最も重要な材料である。McCluskeyらによる論文「"Nanocomposite Materials Offer Higher Conductivity and Flexibility", McCluskey, et al., Proceedings of 3rd International Conference on Adhesive Joining and Coating Technology in Electronics Manufacturing, 1998, pp: 282-286」には、銀フレークのナノ粒子から成る導電性フィラーを充填して成る導電性ポリマー材料の、機械特性並びに電気特性について論じられている。この導電性ポリマー材料は、ナノ粒子から成る導電性フィラーを充填することによって、従来の導電性フィラー充填ポリマー材料と比べて、導電性フィラーの充填量を格段に低減しつつ、同程度の導電率を達成したものである。また、この導電性ポリマー材料は、その導電率が大きく、導電性フィラーを充填した状態が高度に安定しており、また更に、この導電性ポリマーは本来的に、可撓性を有すると共に低密度の材料である。
【００１３】
本発明の重要な目的の１つは、効果的な発光回路を提供することにある。
本発明の更なる目的は、発光回路の製作方法を提供することにある。
本発明の更なる目的は、モールド成形法を用いて導電性フィラー充填樹脂系材料で製作した発光回路を提供することにある。
【００１４】
本発明の更なる目的は、発光回路に使用されている発光素子に電力を供給するための導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体を提供することにある。
本発明の更なる目的は、発光回路に使用されている発光素子に電力を供給するための導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体であって、ディスクリート部品として製作されたヒートシンクデバイスを不要化するために、ヒートシンク機能を付与した導電構造体を提供することにある。
【００１５】
本発明の更なる目的は、発光回路に使用されている発光素子に電力を供給するための導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体であって、ディスクリート部品として製作された抵抗器を不要化するために、電流を抵抗により減衰する抵抗電流減衰機能を付与した導電構造体を提供することにある。
【００１６】
本発明の更なる目的は、導電性フィラー充填樹脂系材料の表面に金属層を形成することにより、電気特性及び／または熱特性を変化させることができ、外観性を変化させることができ、及び／または、元の表面の特性を変更できるようにし、もって、目的とする用途によりよく適合させることができるようにした、モールド成形法を用いて導電性フィラー充填樹脂系材料で製作した発光回路を提供することにある。
【００１７】
本発明の更なる目的は、様々な種類の成分材料を含有する導電性フィラー充填樹脂系材料で発光回路を製作することのできる、発光回路の製作方法を提供することにある。
本発明の更なる目的は、導電性フィラー充填樹脂系材料のホスト材料とする樹脂材料を適宜選択することで、性能に関する特性を変化させることができ、ないしは外観性を変化させることができるようにした、モールド成形法を用いて導電性フィラー充填樹脂系で製作した発光回路を提供することにある。
【００１８】
本発明の更なる目的は、ＬＥＤ光源を使用するのに適した発光回路を提供することにある。
本発明の更なる目的は、導電性フィラー充填樹脂系材料から成る組込型ヒートシンクを備えたＬＥＤデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、以上の目的に鑑み、次のごとき発光デバイスを提供するものである。この発光デバイスは、複数の端子を有する発光素子と、前記複数の端子に接続され前記発光素子に電力を供給する複数の導電構造体とを備えている。そして、前記導電構造体は、導電性フィラー充填樹脂系材料で形成されており、該導電性フィラー充填樹脂系材料は、樹脂材料から成るホスト材料である樹脂ホスト材料の中に、導電性材料を充填して成る材料である。
【００２０】
また、本発明は、以上の目的に鑑み、次のごとき発光デバイスを提供するものである。この発光デバイスは、カソード端子とアノード端子とを有する発光ダイオードと、前記カソード端子と前記アノード端子とに接続され前記発光ダイオードに電力を供給する複数の導電構造体とを備えている。前記導電構造体は、導電性フィラー充填樹脂系材料で形成されており、該導電性フィラー充填樹脂系材料は、樹脂材料から成るホスト材料である樹脂ホスト材料の中に、導電性材料を充填して成る材料である。前記複数の導電構造体のうちの少なくとも１つが、前記発光ダイオードを流れる電流を抵抗により減衰する抵抗電流減衰機能を更に備えている。そして、前記複数の導電構造体のうちの少なくとも１つが、前記発光ダイオードが発生する熱を放熱するヒートシンク機能を更に備えている。
【００２１】
また、本発明は、以上の目的に鑑み、次のごとき発光デバイスの製作方法を提供するものである。この発光デバイスの製作方法においては、複数の端子を有する発光素子を用意する。導電性フィラー充填樹脂系材料を用意する。該導電性フィラー充填樹脂系材料は、樹脂材料から成るホスト材料である樹脂ホスト材料の中に、導電性材料を充填して成る材料である。モールド成形法を用いて前記導電性フィラー充填樹脂系材料で複数の導電構造体を形成する。そして、前記発光素子に電力を供給できるように前記発光素子の前記複数の端子を前記複数の導電構造体に接続する。
【００２２】
また、本発明は、以上の目的に鑑み、次のごときは光ダイオードデバイスを提供するものである。この複合発光ダイオードデバイスは、発光ダイオードと、封止用パッケージと、ヒートシンクとを備えている。前記発光ダイオードは、前記ヒートシンクとの間で良好な伝熱が行われるようにして前記ヒートシンクに結合されている。前記ヒートシンクは、導電性フィラー充填樹脂系材料で形成されており、該導電性フィラー充填樹脂系材料は、樹脂材料から成るホスト材料である樹脂ホスト材料の中に、導電性材料を充填して成る材料である。前記発光ダイオードは前記封止用パッケージ及び前記ヒートシンクの中に収容されている。そして、前記ヒートシンクは前記封止用パッケージから外へ突出している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、モールド成形法を用いて導電性フィラー充填樹脂系材料で製作するようにした発光回路に関するものであり、その導電性フィラー充填樹脂系材料は、モールド成形が完了した時点で、ミクロンオーダーの導電性粉体、またはミクロンオーダーの導電性ファイバ、またはそれらの混合物が、樹脂材料から成るホスト材料である樹脂ホスト材料の中に均一に分散した状態となっている材料である。
【００２４】
本発明における導電性フィラー充填樹脂系材料は、樹脂材料に導電性フィラーを充填することによって、その樹脂材料を、絶縁性材料ではなく導電性材料としたものである。樹脂材料は、モールド成形法を用いて形成する構成部品に、必要とされる強度を付与するための構造材料としての役割を果たすものである。また、モールド成形の工程において、ミクロンオーダーの導電性ファイバ、またはミクロンオーダーの導電性粉体、またはそれらの混合物が、樹脂材料の中に均一に分散することによって、電気的接続に必要とされる導電性を備えた材料となるようにしたものである。
【００２５】
この導電性フィラー充填樹脂系材料は、押出成形法をはじめとする様々なモールド成形法を用いて、殆どいかなる形状及び寸法にも成形することができるものである。モールド成形法を用いて製作した導電性フィラー充填樹脂系材料に対して、更に加工を施すことも可能であり、例えば、射出成形法や押出成形法などを用いて製作した板状または棒状の材料に対して、切断加工、スタンピング加工、真空成形加工などを施すことも可能であり、また、オーバーモールド加工、積層加工、切削加工などを施して、所望の形状及び寸法に仕上げることも可能である。導電性フィラー充填樹脂系材料を使用して製作する発光回路の熱特性ないし電気特性は、使用する導電性フィラー充填樹脂系材料の材料組成に影響される。導電性フィラー充填樹脂系材料の機械特性や電気特性をはじめとする様々な物理特性を所望の特性にするには、導電性フィラー充填樹脂系材料に充填する導電性フィラーの充填量、即ちドープ量に関するパラメータを調節するとよい。発光回路を製作するために使用する成分材料を選定したならば、それら成分材料をモールド成形の工程で均一に混合し、また、その際のモールド成形法としては、射出成形法、オーバーモールド法、熱硬化成形法、押出成形法、等々の方法を用いることができる。これによって得られる２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ、及び５Ｄ構造に関する特性、モールド成形特性、それに電気特性は、種々の利点をもたらすものであり、それら利点のうちには、モールド成形法を用いて実際の構成部品を製作することによって得られる機械特性及び電気特性に関する利点や、モールド成形法を用いて製作した構成部品ないし材料の内部に形成される網状の導電構造に関するポリマーの物性に関する利点などが含まれる。
【００２６】
導電性フィラー充填樹脂系材料を使用して発光回路を製作することによって、材料コスト及び設計コストを大幅に低減でき、またそれと共に、導電性フィラー充填樹脂系材料は所望の形状及び寸法に成形できることから、寸法誤差を非常に小さな許容範囲内に維持するために必要となる製作コストも、大幅に低減することができる。更に、従来の一般的な成形法を用いて、無数の様々な形状及び寸法の発光回路を製作することができ、用いることのできる一般的な成形法としては、射出成形法、オーバーモールド法、押出成形法、及びその他の方法がある。モールド成形法を用いて成形した時点での、導電性フィラー充填樹脂系材料の抵抗率の実用的な望ましい範囲は、約５オーム／スクエア〜約２５オーム／スクエアの範囲であるが、ただしこれに限られるものではなく、抵抗率の値をこの範囲から外れた値とすることもある。抵抗率の値を変更するには、導電性フィラーのドープ量に関するパラメータを変更するようにしてもよく、また、使用する樹脂材料の種類を変更するようにしてもよい。
【００２７】
この導電性フィラー充填樹脂系材料は、ミクロンオーダーの導電性粉体、またはミクロンオーダーの導電性ファイバ、またはそれらの混合物を、樹脂材料の中に充填して成る材料であり、充填された導電性フィラーは、モールド成形の工程において、その樹脂材料の中に均一に分散され、これによって、製作が容易で、低コストで、導電性に優れ、しかも寸法誤差の小さな、構成部品ないし回路を製作することが可能となっている。ミクロンオーダーの導電性粉体としては、例えば、カーボンパウダー、グラファイトパウダー、それにアミンパウダーなどの粉体、及び／または、ニッケル、銅、銀、それにメッキ粉体などの金属粉体を用いることができる。カーボンパウダーやグラファイトパウダーを使用した場合には、それによって、低レベルの電子交換能力が付加され、また、カーボンパウダーやグラファイトパウダーを、ミクロンオーダーの導電性ファイバと併用した場合には、導電性ファイバにより形成されるミクロンオーダーの網状の導電構造の内部に、ミクロンオーダーの導電性フィラーであるそれらパウダーが入り込むために、更に導電性を高まり、またそれと共に、それらパウダーが、モールド成形機の潤滑剤としての機能も果たすことになる。ミクロンオーダーの導電性ファイバとしては、例えば、ニッケルメッキしたカーボンファイバ、ステンレス鋼ファイバ、銅ファイバ、銀ファイバ、等々を用いることができ、また、それらのうちの２種類以上を混合して用いるようにしてもよい。構造材料としての機能を果たす樹脂材料としては、例えば、任意のポリマー系樹脂材料などを用いることができる。構造材料としての機能を果たす樹脂材料としては、例えば、GE PLASTICS社（米国、マサチューセッツ州、Pittsfield）が製造している幾つかのポリマー樹脂、同じくGE PLASTICS社が製造しているその他の一連の樹脂材料、その他のメーカーが製造している一連の樹脂材料、GE SILICONES社（米国、ニューヨーク州、Waterford）が製造している幾つかのシリコーン材料、それに、その他のメーカーが製造している、可撓性を有する幾つかの樹脂系ラバー複合材料などを用いることができ、更にその他にも、使用可能な様々な樹脂材料がある。
【００２８】
ミクロンオーダーの導電性粉体、またはミクロンオーダーの導電性ファイバ、またはそれらの混合物を充填して成る構造材料であるこの導電性フィラー充填樹脂系材料は、射出成形法、オーバーモールド法、押出成形法などをはじめとする、一般的な種々のモールド成形法を用いて、所望の形状及び寸法に成形することができる。また、モールド成形法を用いて成形した導電性フィラー充填樹脂系材料に対しては、必要に応じて更に、スタンピング加工、切断加工、切削加工などを施すことができ、それによって、所望の形状ファクタを備えたヒートシンクなどを形成することができる。樹脂材料に充填するミクロンオーダーの導電性フィラーの配合構造と、その配向方向とは、発光回路の電気特性及び機械特性に影響を及ぼすものであり、それら配合構造ないし配向方向は、成形型の構造、成形機のゲート部の構造、及び／または、成形機の押出部の構造を適宜設計することによって、或いはまた、モールド成形の工程の実施方式を適宜定めることによって、精密に制御することができる。更にまた、導電性フィラー充填樹脂系材料のホスト材料とする樹脂材料には、その導電性フィラー充填樹脂系材料が、例えば非常に高い融点を有することや、非常に大きな熱伝導率を有することなどをはじめとする、望ましい熱特性を備えたものとなるような樹脂材料を選択するとよい。
【００２９】
樹脂系積層材料を製作することもでき、それには、例えば、ミクロンオーダーのステンレス鋼ファイバなどの導電性ファイバを、連続的に編み上げるか、またはランダムに絡み合わせることによって、布状の材料を形成する。そして、その導電性ファイバで形成した布状の材料を、例えばテフロン（登録商標）、ポリエステル、或いはその他の樹脂系の可撓性を有する材料ないしは剛性を有する材料と貼り合わせるなどすればよく、このようにして製作する積層材料は、充填する導電性ファイバの含有量、配向方向、及び形状を適宜選定することによって、導電性及び可撓性に優れた布状材料とすることがでいる。そして、斯かる布状材料で製作した発光回路は、衣服に縫い込むことも可能であり、また、ゴム材料やプラスチック材料などの樹脂材料に埋め込むことも可能である。導電性ファイバを編み上げて、または絡み合わせて、積層材料または布状材料の構成要素である導電性材料として使用するときには、その導電性ファイバの直径を、約３μｍ〜約１２μｍの範囲内のものとし、また一般的には、約８μｍ〜約１２μｍの範囲内、即ち約１０μｍの前後の範囲内のものとするのがよく、また、長手方向に継ぎ目のない導電性ファイバ、または長手方向に重なり部を有する導電性ファイバとするのがよい。
【００３０】
本発明の導電性フィラー充填樹脂系材料は、腐蝕及び／または金属電触に対する耐性を備えた材料とすることができ、それには、ミクロンオーダーの導電性ファイバ及び／またはミクロンオーダーの導電性粉体、並びにホスト材料とする樹脂材料として、腐蝕及び／または金属電触に対する耐性を有する材料を選択すればよい。例えば、耐腐蝕性及び／または耐金属電触性を有する樹脂材料に、ステンレス鋼ファイバと、カーボンファイバないしカーボンパウダを組合せた場合には、それによって耐腐蝕性及び／または耐金属電触性を備えた導電性フィラー充填樹脂系材料が得られる。本発明のもう１つの重要な特徴として、本発明の導電性フィラー充填樹脂系材料は、難燃性を備えた材料とし得るということがある。ホスト材料とする樹脂材料として、難燃性（ＦＲ）を備えた材料を選択すれば、完成した製品は、難燃性を備えたものとなる。このことは、後にも説明するように、発光に関連した用途において非常に重要な点でる。
【００３１】
ホスト材料とする樹脂材料に、ミクロンオーダーの導電性ファイバ及び／またはミクロンオーダーの導電性粉体を均一に混合することを、本明細書では「ドープする」と表現している。この点について説明すると、ホスト材料とする樹脂材料は、一般的には非導電性材料であり、それに導電性フィラーを均一に混合することによって、それを導電性材料に転換することができる。このプロセスは、半導体デバイスの分野では周知の、ドナーイオンやアクセプタイオンを注入することでシリコンなどの半導体材料を導電性材料に転換するドーピングプロセスと、同様のプロセスである。それゆえ、本発明に関しては、一般的には非導電性材料であるところの、ホスト材料とする樹脂材料に、ミクロンオーダーの導電性ファイバ及び／またはミクロンオーダーの導電性粉体を、均一に混合することによって、その樹脂材料を導電性材料に転換することを、「ドープする」という用語を使用して言い表しているのである。
【００３２】
本発明の更なる重要な特徴として、モールド成形法を用いて成形した導電性フィラー充填樹脂系材料が、優れた放熱特性を備えているということがある。そのため、モールド成形法を用いて導電性フィラー充填樹脂系材料で製作した発光回路は、実際の使用に際して優れた放熱能力を発揮する。例えば、熱は、本発明に機械的及び／または電気的に接続された電気デバイスなどを介しても放散される。
【００３３】
図１は、本発明の第１の好適な実施の形態を示した図である。この図には本発明の幾つかの重要な特徴が示されている。この図に示したものは、発光回路１０として構成したデバイスである。発光回路１０は、発光素子１４を備えており、この発光素子１４は回路基板１２に接続されている。発光素子１４は、白熱電球としてもよく、またソリッドステート発光デバイスとしてもよく、公知の様々な種類の発光デバイスを使用することができる。ただしここでは、１つの好適な実施の形態として、発光素子１４をＬＥＤデバイスとしたものを図示した。ＬＥＤデバイス１４は、発光ダイオード２０を内蔵しており、この発光ダイオード２０は、公知のいかなる半導体材料で構成したものであってもよい。その具体例を挙げるならば、発光ダイオード２０の材料としては、例えばシリコン、ガリウム砒素（GaAs）、アルミニウムガリウム砒素（AlGaAs）、窒化ガリウム（GaN）、窒化インジウムガリウム（InGaN）、等々を使用することができる。発光ダイオードに使用する半導体材料及びドープ材料として、いかなる材料を選択するかによって、その発光ダイオードの出射光の波長が決まる。
【００３４】
この好適な実施の形態では、発光ダイオード２０の下面がカソード（−）即ちＮ側であり、上面がアノード（＋）即ちＰ側である。カソードは第１金属端子２１に結合されており、この結合は、例えば、発光ダイオード２０の底面を、第１金属端子２１の上端に形成されている平坦面に直接ハンダ付けすることなどによって行えばよい。アノードは第２金属端子２２に接続されており、この接続は、例えば、能動素子である発光ダイオード２０の上面に金線１７を超音波ボンディングすることなどによって行えばよい。発光ダイオード２０は、プラスチック製ハウジング１５の中に収容されて封止されている。プラスチック製ハウジング１５は、能動素子である発光ダイオード２０を周囲の環境から防護すると共に、このハウジング１５の丸みを付けた頂部により、発光ダイオード２０からの出射光を合焦させる機能を果たすものである。ＬＥＤデバイス１４を回路で使用するためには、カソード２１及びアノード２２を電源に接続する必要がある。典型的な接続構成例は、カソード２１を基準電位である接地電位に接続し、アノード２２を出力制御が可能な電圧源に接続するというものである。そのように接続した場合には、その電圧源の出力電圧を制御することによって、ＬＥＤデバイス１４のオン・オフを行うことができる。尚、図１ａに示した実施の形態の発光回路１０は、ＬＥＤデバイス１４の他に、例えば集積回路デバイスや、抵抗器、キャパシタ、それに電源回路部品などの、この発光回路１０を構成するために必要なその他の様々な回路部品も備えているのであるが、図を見易くするために、それら回路部品は図示省略した。それら回路部品はいずれも周知の回路部品である。
【００３５】
本発明においては、ＬＥＤデバイス１４が、導電構造体１６ａ及び１６ｂに、機械的に結合され、かつ電気的に接続されており、それら導電構造体１６ａ及び１６ｂは、本発明に係る導電性フィラー充填樹脂系材料で形成されている。特に図示例では、導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体１６ａ、１６ｂ、１６ｃが、下側絶縁層１９と上側絶縁層１８との間に形成されている。ただし、それら導電構造体１６ａ〜１６ｃを、例えばハウジングに収容するなどして絶縁する場合には、それらを図示例のようにして絶縁する必要はない。絶縁構造体１６ａ、１６ｂ、及び１６ｃは、導電性フィラー充填樹脂系材料のパターンとして形成されており、それらを形成するには、例えばオーバーモールド法を用いて、下側絶縁層１９の表面に導電性フィラー充填樹脂系材料を被着形成するようにし、それによって、この下側絶縁層１９の上に導電構造体１６ａ〜１６ｃを形成することができる。続いて、モールド成形法またはコート層形成法を用いて、導電構造体１６ａ、１６ｂ、及び１６ｃと下側絶縁層１９との上に、上側絶縁層１８を形成すればよい。別法として、導電性フィラー充填樹脂系材料のパターン１６ａ、１６ｂ、及び１６ｃを、先に射出成形法を用いて製作し、それに続いて、ドブ付け法またはスプレー塗装法を用いて絶縁性材料を被着することにより、上側絶縁層１９及び下側絶縁層１８を形成するようにしてもよい。また別の好適な実施の形態として、導電構造体１６ａ、１６ｂ、及び１６ｃを形成する導電性フィラー充填樹脂系材料のホスト材料である樹脂材料を、絶縁層１８及び１９を形成する樹脂材料と同一材料としてもよく、そのようにすれば、大きな層間結合力が得られるという好適な結果が得られる。
【００３６】
この実施の形態１０において、ＬＥＤデバイス１４の端子２１及び２２は更に導電構造体１６ａ〜１６ｃに挿入するための垂直リード部、即ちピン２１ａ及び２２ａを備えている。導電構造体１６ａ〜１６ｃには、それらピンに対応する孔が形成されており、それら孔は、上側絶縁層１８を貫通して延在している。それら孔は、モールド成形法を用いて導電構造体を形成する工程で形成するようにしてもよく、或いは、モールド成形法を用いて導電構造体を形成した後にドリルによる穿孔、パンチング加工、またはスタンピング加工によって形成するようにしてもよい。金属材料から成るリード部２１ａ及び２２ａと、導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体１６ａ及び１６ｂとの間の結合力を高めるために、導電構造体１６ａ及び１６ｂに形成するそれら孔の内周面に、良好なハンダ付け性を備えたハンダ付け層２３を形成するようにしてもよい。ＬＥＤデバイス１４のリード部２１ａ及び２２ａを、それらに対応する孔に挿入し、そして、例えばハンダウェーブ法などを用いて、リード部２１ａ及び２２ａをハンダ付することによって、接続が完了する。ハンダ付け層２３を形成する場合、メッキ法を用いて形成するようにしてもよく、また、その他のコート層形成法を用いて形成するようにしてもよい。ハンダ付け層２３の形成方法として金属メッキ法を用いる場合には、導電性フィラー充填樹脂系材料のホスト材料であり構造材料としての機能を果たす樹脂材料に、金属メッキが可能な樹脂材料を選択するようにする。金属メッキ法によって表面に金属層を形成することのできるポリマー樹脂は数多く存在している。金属メッキが可能な樹脂系材料のほんの幾つかの例を挙げるならば、例えば、いずれもGE PLASTICS社の製品である、SUPEC（登録商標）、VALOX（登録商標）、ULTEM（登録商標）、CYCOLAC（登録商標）、UGIKRAL（登録商標）、STYRON（登録商標）、それにCYCOLOY（登録商標）などがある。ハンダ付け層２３は、例えば、電気メッキ法によって形成することもでき、また、物理蒸着法によって形成することもできる。
【００３７】
この新規な発光回路１０は、ＬＥＤデバイスの発光動作に関する独特の利点を提供する更に幾つかの特徴を備えている。先ず、複数の導電構造体のうちのどれにでも、抵抗減衰機能を容易に付与できるということがある。特にこの実施の形態では、アノード端子２２が接続されている導電構造体１６ｂ及び１６ｃを、抵抗減衰機能２４を備えた導電構造体としている。即ち、アノード端子２２と、電源（不図示）に接続する接続部１９との間に所定の抵抗値が存在するようにしたものである。抵抗減衰機能をもたらすこの抵抗値は、導電性フィラー充填樹脂系材料のホスト材料である樹脂材料に対する、充填する導電性材料の比であるドープレベルを適宜設定することによっても調節することができ、また、導電構造体１６ｂ及び１６ｃの寸法パラメータである断面積及び長さを適宜設定することによっても調節することができる。この実施の形態では、導電性フィラー充填樹脂系材料それ自体の抵抗率は小さいままとし、アノード側のパターンである１６ｂから１６ｃまでの導電性フィラー充填樹脂系材料のパターンをジグザグ形状として、その長さを増大させることによって適当な抵抗値を発生させている。別法として、モールド成形法を用いて導電性フィラー充填樹脂系材料でアノード側のパターンを形成する際に、その導電性フィラー充填樹脂系材料のドープ量を、その材料の抵抗率が大きくなるようなドープ量とすることで、適当な抵抗値を発生させるようにしてもよい。図７に示した実施の形態は、後者の方法を採用したものであり、この実施の形態については後に詳述する。図１の実施の形態では、アノード側の導電構造体１６ｂ〜１６ｃにじかに抵抗減衰機能２４を付与したことによって、ディスクリート部品として製作した抵抗器を使用することなく、ＬＥＤ回路１０を構成することが可能となっている。また、これによって、部品数を低減し、加工コスト及び設備コストを削減し、組立時間を短縮することが可能となっている。
【００３８】
既述のごとく、能動素子である発光ダイオード２０から熱を除去することは、色特性を適正に維持し、デバイス寿命を確保する上で非常に重要である。第１の実施の形態に使用している簡単な構成のＬＥＤデバイス１４では、熱は主として、発光ダイオード２０の下面にじかに結合しているカソード端子２１を介して、伝導伝熱によって除去される。更にこのカソード端子２１は、複数の導電性フィラー充填樹脂系材料のパターンのうちの１つのパターン１６ａに接続されている。導電性フィラー充填樹脂系材料で形成した導電構造体１６ａ〜１６ｃは、大きな熱伝導能力を有するため、ＬＥＤデバイス１４から熱を除去するための伝熱経路として良好に機能する。第１の好適な実施の形態に係る発光回路１０は、発光素子１４を１個しか備えていないが、この方式を拡張して、１枚の回路基板上に複数の発光素子を備えた発光回路とすることも容易である。また更に、信号経路であるパターン１６ａ、１６ｂ、及び１６ｃは、それら複数の発光素子の各々を個別に制御するような構成とすることもでき、全ての発光素子を一括して制御する（全てをオンまたはオフにする）ような構成とすることもできる。
【００３９】
図７は、本発明の第２の好適な実施の形態１００を示した図である。この図に示したのは、第１の実施の形態とはまた別の構成とした発光回路１００である。周囲温度が高い場合や、動作電流が大きい場合には、より大量の熱を除去しなければならず、そのような場合には、カソード端子１１０に接続した導電構造体１１８に、より確実に熱を除去することのできるヒートシンク機能を付与することが必要となる。図７の実施の形態は、それを可能にしたものである。本発明の導電性フィラー充填樹脂系材料は、大きな熱伝導率を有するため、カソード端子１１０が接続される導電構造体１１８に、大能力のヒートシンク機能１２０を付与することができる。ヒートシンク機能１２０は、列設した複数枚のフィン１２１によって実現されており、それらフィン１２１を形成することによって、ヒートシンク構造体１２０は、その基板上の専有面積に対する実効放熱面積の比が非常に大きなものとなっている。大能力のヒートシンク機能１２０を備えた導電構造体１１８を、モールド成形法を用いて形成することができるため、ディスクリート部材として製作したヒートシンク部材を使用することなく、ＬＥＤデバイスから熱を除去するために必要な熱除去能力を実現することが可能となっている。また、これによって、部品数を低減し、加工コスト及び設備コストを削減し、組立時間を短縮することが可能となっている。
【００４０】
この実施の形態のもう１つの重要な特徴として、ＬＥＤデバイス１０６のアノード端子１１２が接続される導電構造体１２６も、導電性フィラー充填樹脂系材料で形成しているということがある。ただし、ここでは、アノード側の導電構造体１２６を形成している導電性フィラー充填樹脂系材料の抵抗率を、ヒートシンク機能１２０を備えたカソード側の導電構造体１１８を形成している導電性フィラー充填樹脂系材料の抵抗率より大きくしている。導電構造体１２６を形成する導電性フィラー充填樹脂系材料の抵抗率を大きくするには、ドープレベルを低くすればよく、即ち、導電性フィラー充填樹脂系材料のホスト材料である樹脂材料に対する、それに充填する導電性材料の比を小さくすればよい。充填する導電性材料の含有量を減少させるほど、導電性フィラー充填樹脂系材料の抵抗率は増大する。これによって、アノード端子１１２を電源（不図示）に接続している導電構造体である、モールド成形法によって形成した導電構造体１２６に、抵抗減衰機能１２４を付与している。ここで回路基板の製作プロセスの一例を説明すると、先ず、ヒートシンク機能１２０を備えたカソード側の導電構造体１１８を、例えば射出成形法を用いて抵抗率の小さい導電性フィラー充填樹脂系材料で形成し、また、アノード側の導電構造体１２６を、例えば射出成形法を用いて抵抗率の大きい導電性フィラー充填樹脂系材料で形成する。続いて、カソード側の導電構造体１１８、１２０と、アノード側の導電構造体１２６とから成るサブアセンブリに、オーバーモールド法を用いて絶縁層１１４を被着形成することによって、複合回路基板１０４を完成する。別法として、発光回路１００を、絶縁層を備えたい構成として形成することも可能である。尚、この第２の好適な実施の形態に係る発光回路１００は、発光素子１０６を１個しか備えていないが、この方式を拡張して、１枚の回路基板上に複数の発光素子を備えた発光回路とすることも容易である。また更に、導電構造体１１８及び１２６は、それら複数の発光素子の各々を個別に制御するような構成とすることもでき、全ての発光素子を一括して制御する（全てをオンまたはオフにする）ような構成とすることもできる。また、導電構造体１１８及び１２６を導電性フィラー充填樹脂系材料で形成するため、それらを金属材料で形成する場合と比べて、材料コスト及び製造コストを削減し、軽量化することが可能となっている。
【００４１】
図８ａ及び図８ｂは、本発明の第３の好適な実施の形態１５０を示した図である。この実施の形態１５０は、発光素子１５２を大光量ＬＥＤデバイスとする場合に適した実施の形態である。大光量ＬＥＤデバイス１５２は、図１や図７に示した簡単な構成のＬＥＤデバイスと比べて、格段に大光量の光を発生するものである。大光量ＬＥＤデバイス１５２は、いかなる発光色の発光ダイオードを使用したものでもよいが、ただし、この大光量ＬＥＤデバイス１５２から発せられる光が照明に適した「白色光」となるようにすればなお好ましく、それには、例えば、組込プリズムや蛍光層を利用して、発光ダイオード１５４から出射する所定波長の光を、複数の波長を有する光（白色光）に転換するなどすればよい。このＬＥＤデバイスには、大光量（大光束）を出力できるようにするために、数々の改造を加えてある。それら改造のうちで、本発明にとって最も重要であるのは、導電経路と伝熱経路とを分離したことである。発光ダイオード１５４は、アノード端子１６６及びカソード端子１６７に対しては、この発光ダイオード１５４の上面に溶着した金線１６４を介して接続されているに過ぎない。一方、この発光ダイオード１５４の下面は、金属製台座１５６との間で良好な伝熱が行われるようにしてこの金属製台座１５６に結合されており、その結合方法としては、伝熱性エポキシを使用して接着するという方法や、ハンダ付けにより結合する方法などを用いればよい。また、封止用のパッケージは、不透明プラスチック構造部１６０と透明レンズ部１６２とに分割されている。また、この具体例の回路では、電極端子１６６及び１６７は、夫々に、配線パターンに接続されており、一方、金属製台座１５６は、必ずしも固定する必要はないが、ヒートシンクとの間で良好な伝熱が行われるようにしてこのヒートシンクに結合されている。金属製台座１５６は、発光ダイオード１５４から熱を除去するための、このＬＥＤデバイス１５２の伝熱能力を、格段に増大させている。そして、この大きな伝熱能力のために、発光ダイオード１５４の動作電流を大きくすることが可能となっている。
【００４２】
本発明のこの実施の形態では、大光量ＬＥＤデバイス１５２は、導電構造体１７２及び１７６に接続されており、それら導電構造体１７２及び１７６は本発明に係る導電性フィラー充填樹脂系材料で形成されている。また、この実施の形態では、導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体１７２及び１７６は、絶縁層１６８の上に被着形成されている。導電構造体１７２及び１７６は、アノード端子１６６及びカソード端子１６７を電源（不図示）に接続するための導電経路を構成している。先に説明した実施の形態と同様に、アノード側の導電構造体１７２に抵抗減衰機能１８０を付与するようにしてもよく、抵抗減衰機能を付与する方法としては、図示例のように、導電構造体１７２の形状及び寸法を、抵抗減衰機能が得られるような形状及び寸法とする方法を採用してもよく、また、アノード側の導電構造体１７２を形成する導電性フィラー充填樹脂系材料を、カソード側の導電構造体１７６を形成する導電性フィラー充填樹脂系材料の抵抗率よりも大きな抵抗率を有する材料とするという方法を用いてもよい。
【００４３】
大光量ＬＥＤデバイス１５２は、表面実装用のリード１６６及び１６７を備えている。導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体と、このＬＥＤデバイスのそれらリード１６６及び１６７とを接続するボンディング作業の作業性を改善するために、本発明に係る導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体１７２及び１７６に、良好なハンダ付け性を備えたハンダ付け部１７４及び１７８を形成するようにしてもよい。それらハンダ付け部１７４及び１７８を形成するには、先ず、導電構造体１７２及び１７６に開口を形成し、それには、モールド成形法を用いて導電構造体を形成する工程において、それら開口を形成するようにしてもよく、或いは、モールド成形法を用いて導電構造体を形成した後にドリルによる穿孔、パンチング加工、またはスタンピング加工によって形成するようにしてもよい。続いて、それら孔の内周面に、良好なハンダ付け性を備えたハンダ付け層１７４及び１７８を形成し、それには、メッキ法及び／またはハンダウェーブ法などを用いればよい。ハンダ付け層１７４及び１７８の材料は、例えば錫または錫合金とすることができ、その他の金属材料を使用することも可能である。ＬＥＤデバイス１５２は、リード１６６及び１６７をハンダ付け層１７４及び１７８にハンダ付けすることによって固定されており、そのハンダ付けは、ハンダウェーブ法や、ハンダリフロー法を用いて行えばよい。
【００４４】
この実施の形態のもう１つの重要な特徴として、回路基板１６８の下面に平板形状のヒートシンク構造体１７０を設けたということがある。このヒートシンク構造体１７０は、本発明に係る導電性フィラー充填樹脂系材料で形成されている。ＬＥＤデバイス１５２の金属製台座１５６を、ヒートシンク１７０との間で良好な伝熱が行われるようにしてこのヒートシンク１７０に結合するために、両者間に伝熱仲介層１５８を設けるようにしてもよく、この伝熱仲介層１５８は、例えば伝熱性エポキシなどで形成すればよい。金属製台座１５６とヒートシンク１７０とを結合するために、絶縁層１６８には開口を形成してある。導電性フィラー充填樹脂系材料から成るヒートシンク１７０は大きな熱伝導率を有するため、能動素子である発光ダイオード１５４が発生する熱を、金属製台座１５６を介して、回路基板の下面に設けた平板形状のヒートシンク１７０へ伝熱し、このヒートシンク１７０から周囲へ良好に伝熱することができる。また、導電構造体１７２及び１７６と、ヒートシンク１７０とを導電性フィラー充填樹脂系材料で形成することにより、それらを金属材料で形成する場合と比べて、材料コスト及び製造コストを削減し、軽量化することが可能となっている。製造方法の具体例を挙げるならば、例えば、先ず、押出成形法を用いて、平板形状のヒートシンク１７０を導電性フィラー充填樹脂系材料で形成する。続いて、オーバーモールド法を用いて、そのヒートシンク１７０の上に、樹脂系材料で絶縁層１６８を形成する。そして再びオーバーモールド法を用いて、その絶縁層１６８の上に、導電性フィラー充填樹脂系材料でアノード側の導電構造体１７２及びカソード側の導電構造体１７６を形成するようにすればよい。尚、この第３の好適な実施の形態に係る発光回路１５０は、発光素子１５２を１個しか備えていないが、この方式を拡張して、１枚の回路基板上に複数の発光素子を備えた発光回路とすることも容易である。また更に、導電構造体１７２及び１７６は、それら複数の発光素子の各々を個別に制御するような構成とすることもでき、全ての発光素子を一括して制御する（全てをオンまたはオフにする）ような構成とすることもできる。
【００４５】
図９は、本発明の第４の好適な実施の形態２００を示した図である。この第４の実施の形態は、第３の実施の形態において、そこに用いられている平板形状のヒートシンク構造体１７０を、より複雑な形状のヒートシンク構造体２２８に変更したものであり、このヒートシンク構造体２２８も、本発明に係る導電性フィラー充填樹脂系材料で形成されている。ヒートシンク構造体２２８は、列設した複数枚のフィン２３０を備えているが、ただし、フィンに限られず、例えばピンなどの、その他の形状の突起部等を列設したものとしてもよく、要は、そのヒートシンク構造体の、基板上の専有面積に対する実効放熱面積の比が非常に大きなものとなるような構造とすればよい。ヒートシンク２２８を導電性フィラー充填樹脂系材料で形成する形成方法としては、例えば射出成形法や、押出成形法を用いることができる。尚、この第４の好適な実施の形態に係る発光回路２００は、発光素子１５２を１個しか備えていないが、この方式を拡張して、１枚の回路基板上に複数の発光素子を備えた発光回路とすることも容易である。また更に、導電構造体１７２及び１７６は、それら複数の発光素子の各々を個別に制御するような構成とすることもでき、全ての発光素子を一括して制御する（全てをオンまたはオフにする）ような構成とすることもできる。
【００４６】
図１０は、本発明の第５の好適な実施の形態２５０を示した図である。この実施の形態２５０には、新規な構造のＬＥＤデバイス２０４が使用されている。このＬＥＤデバイス２０４は、図示の如く、台座部分とヒートシンク部分とが結合した一体構造のヒートシンク構造体２３０を備えており、このヒートシンク構造体２３０は、本発明に係る導電性フィラー充填樹脂系材料で形成されている。この一体構造のヒートシンク構造体２３０を導電性フィラー充填樹脂系材料で形成する形成方法としては、例えば押出成形法や、射出成形法を用いることができる。続いて、その一体構造のヒートシンク構造体から成るサブアセンブリをＬＥＤサブアセンブリに挿入するか、或いは、ＬＥＤサブアセンブリを、モールド成形法を用いてヒートシンク構造体２３０の上に形成するようにする。導電性フィラー充填樹脂系材料から成るヒートシンク構造体２３０を使用したことによって、個別に製作した金属製台座と金属製ヒートシンクとを使用する場合と比べて、複合構造ＬＥＤデバイス２０４を軽量化し、その材料コストを低減することが可能となっており、また更に、そのヒートシンク構造体２３０を、組込型のヒートシンク構造体としたことによって、発光回路２５０を構成するための材料コスト及び組立コストの低減が可能となっている。また、ヒートシンク構造体２３０をより大きなものとすることができるように、能動素子である発光ダイオード２０８に接続しているアノード端子２２４及びカソード端子２２８の形状を、図９に示したものとは上下を逆にしてあり、これによって、アノード端子２２４及びカソード端子２２８を回路基板２２１の下面に接続して、この回路基板２２１に形成した開口から、発光デバイス２０４を上方へ突出させることができるようにしている。この実施の形態においても、回路基板２２１は、導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体２２０及び２１８と、絶縁層２１６とで形成することが好ましい。この新規な構造のＬＥＤデバイス２０４は、使用する発光素子が１個だけであっても、その発光素子にヒートシンクを付加するコストが大きいような場合に特に適しており、また、複数の発光素子をアレイ状に列設する場合にも特に適している。
【００４７】
以上に説明した導電性フィラー充填樹脂系材料は、樹脂材料をホスト材料とし、この樹脂ホスト材料の中に、導電性粒体から成るミクロンオーダーの粉体、または導電性材料から成るファイバ（導電性ファイバ）、またはそれらの混合物を充填して成る材料である。図２は、導電性フィラー充填樹脂系材料の１つの実施の形態３２の断面を示した断面図であり、この実施の形態では、樹脂ホスト材料３０の中に、導電性粒体３４から成る粉体が充填されている。この実施の形態では、粉体を構成している導電性粒体３４の粒径Ｄは、約３μｍ〜約１２μｍの範囲内にある。
【００４８】
図３は、導電性フィラー充填樹脂系材料の別の１つの実施の形態３６の断面を示した断面図であり、この実施の形態は、樹脂ホスト材料３０の中に導電性ファイバ３８を充填したものである。導電性ファイバ３８の直径は約３μｍ〜約１２μｍの範囲内にあり、典型的には１０μｍ前後の範囲内、即ち、約８μｍ〜約１２μｍの範囲内にあるようにする。また、図３の実施の形態では、導電性ファイバ３８の長さは、約２ｍｍ〜約１４ｍｍの範囲内にある。導電性粒体３４ないし導電性ファイバ３８として用いる導電性材料は、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、銅、それに銀などの適当な金属材料などとすればよく、またその他の導電性を有する適当なファイバ状の材料なども使用でき、２種類以上の材料を組合せて使用するようにしてもよい。そして、そのような導電性粒体や導電性ファイバを樹脂ホスト材料の中に均一に分散させるようにする。既述のごとく、この導電性フィラー充填樹脂系材料の導電率の値は、約５オーム／スクエア〜約２５オーム／スクエアの範囲内の値とするのが一般的であるが、この範囲から外れる値とすることもあり、導電率の値を変更するには、導電性フィラーのドープ量に関するパラメータ、及び／または、使用する樹脂材料の種類を変更するなどすればよい。導電率の値を上述した範囲内の値とする場合には、樹脂ホスト材料３０の重量に対する、それに充填する導電性粒体３４及び／または導電性ファイバ３８から成る導電性材料の重量比を、約０．２０〜約０．４０の範囲内とし、好ましくは、約０．３とするのがよい。導電性フィラーとして、ステンレス鋼ファイバを使用する場合には、その直径が８μｍ〜１１μｍの範囲内にあり、その長さが４ｍｍ〜６ｍｍの範囲内にあるステンレス鋼ファイバを使用するようにし、また、樹脂ホスト材料の重量に対するそのステンレス鋼ファイバの重量比が０．３０になるような配合量とするのがよく、そうすれば、あらゆるＥＭＦスペクトル領域において高い効率を達成することのできる、非常に高い導電率を備えた材料とすることができる。図４は、導電性フィラー充填樹脂系材料の更に別の１つの実施の形態の断面を示した断面図であり、この実施の形態は、樹脂ホスト材料３０の中に、導電性粉体３４とミクロンオーダーの導電性ファイバ３８とを混合して成る導電性材料を充填したものであり、それら導電性材料が、モールド成形の工程において、ホスト材料である樹脂材料３０の中に均一に分散した状態となったものである。
【００４９】
図５ａ及び図５ｂは、上述した導電性フィラー充填樹脂系材料の、好適な構成例を示した図である。導電性フィラー充填樹脂系材料は、それを繊維状に形成した上で、その繊維状にしたものを織り上げるか、または絡み合わせることによって、導電性織物とすることができる。また、導電性フィラー充填樹脂系材料は、それを撚糸状に形成した上で、図示したように織り上げることも可能である。図５ａには、繊維状にした導電性フィラー充填樹脂系材料を、縦糸４６及び横糸５０として、２次元的に織り上げて形成した導電性織物４２を示した。また、図５ｂには、繊維状にした導電性フィラー充填樹脂系材料を、互いに絡み合わせて形成した導電性織物４２’を示した。繊維状にした導電性フィラー充填樹脂系材料を絡み合わせたものでは、導電性ファイバがつながり合った撚糸状の材料がランダムに絡み合っている。このようにして形成する図５ａの導電性織物４２と、図５ｂの導電性織物４２’とは、いずれも、非常に薄い織物とすることも、厚手の織物とすることもでき、剛性を有するものとすることも、可撓性を有するものとすることもでき、更には、かたまり状に形成することも可能である。
【００５０】
同様に、ミクロンオーダーのステンレス鋼などから成る導電性ファイバを織り上げ、或いは絡み合わせたものを用いて、導電性を有し、しかも布状の材料を形成することも可能である。また、このように導電性ファイバを織り上げ、或いは絡み合わせて形成した、導電性を有する布状の材料を、例えばポリエステル、テフロン（登録商標）、ケブラー（登録商標）等の適当な樹脂系材料の層に貼り合わせて、積層材料とすることも可能である。こうして形成した導電性の織物材料は、それを裁断することで、所望の形状及び寸法にすることができる。
【００５１】
導電性フィラー充填樹脂系材料を用いて形成する上述した発光回路は、例えば射出成形法、押出成形法、化学反応を伴うモールド成形法などをはじめとする、様々なモールド成形法を用いて形成し得るものである。図６ａは、射出成形用の成形型を示した簡略化した模式図であり、同図には、成形型５０の下型５４と上型５８とが示されている。成分材料の配合を完了した導電性フィラー充填樹脂系材料を、注入開口６０からモールドキャビティ６４の中へ注入する。この注入が完了した時点で、樹脂ホスト材料の中に導電性フィラーが均一に分散した状態となっており、それを熱反応によって硬化させる。硬化が完了したならば、上型５８と下型５４とを分離してヒータ装置を取出す。
【００５２】
図６ｂは、押出成形法を用いて発光回路を形成するための押出成形機７０の簡略化した模式図である。押出機構７４のホッパ８０の中に、導電性フィラー充填樹脂系材料を投入する。次に、加熱溶融した、或いは化学反応により硬化するようにした導電性フィラー充填樹脂系材料を、ピストン、スクリュー、プレスなどの適宜の手段７８によって、押出開口８２から押し出すようにする。すると、この押出開口８２によって、その加熱溶融した、或いは化学反応により硬化するようにした導電性フィラー充填樹脂系材料に、所望の形状が付与される。続いて、化学反応によって、或いは熱的変化によって、その導電性フィラー充填樹脂系材料が完全に硬化して、高い硬度を有する状態または弾性を有する状態になったならば、それによって使用可能となる。
【００５３】
本発明の利点を要約するならば、次の通りである。効果的な発光回路を提供することができる。発光回路の製作方法を提供することができる。モールド成形法を用いて導電性フィラー充填樹脂系材料から成る発光回路を製作することができる。モールド成形法を用いて導体、抵抗、及び／またはヒートシンクを形成することができる。導電性フィラー充填樹脂系材料で発光回路を製作する方法は、様々な形態の導電性フィラー充填樹脂系材料に対応可能なものである。モールド成形法を用いて導電性フィラー充填樹脂系材料から成る発光回路を製作することにより、導電性フィラー充填樹脂系材料のホスト材料とする樹脂材料を適宜選択することで、発光回路の性能に関する特性を変化させることができ、また外観性を変化させることができる。この発光回路はＬＥＤ発光源に適合するように最適化することができる。導電性フィラー充填樹脂系材料から成る組込型ヒートシンクを備えたＬＥＤ光源を提供することができる。導電性フィラー充填樹脂系材料のパターンに抵抗を組込んだＬＥＤ発光回路を提供することができる。
【００５４】
以上の様々な好適な実施の形態に関連して説明したように、本発明に係る新規な方法及び装置は、従来の方法及び装置と比べて、より効果的で製作の容易なものである。
以上に本発明をその幾つかの好適な実施の形態に即して具体的に図示して説明したが、当業者には容易に理解されるように、それら実施の形態は、本発明の概念及び範囲から逸脱することなく様々な形態及び細部構造に関する変更を加え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の好適な実施の形態を示した図であり、この図に示したものは導電性フィラー充填樹脂系材料で形成した導電構造体を備えた発光ダイオード（ＬＥＤ）発光回路デバイスである。
【図２】導電性材料として粉体を用いた、導電性フィラー充填樹脂系材料の第１の好適な実施の形態を示した図である。
【図３】導電性材料としてミクロンオーダーの導電性ファイバを用いた、導電性フィラー充填樹脂系材料の第２の好適な実施の形態を示した図である。
【図４】導電性材料として導電性粉体とミクロンオーダーの導電性ファイバとの両方を用いた、導電性フィラー充填樹脂系材料の第３の好適な実施の形態を示した図である。
【図５ａ】導電性フィラー充填樹脂系材料によって導電性を有する布状の材料を形成した、第４の好適な実施の形態を示した図である。
【図５ｂ】導電性フィラー充填樹脂系材料によって導電性を有する布状の材料を形成した、第４の好適な実施の形態を示した図である。
【図６ａ】モールド成形法を用いて導電性フィラー充填樹脂系材料から成る回路導体を形成するために使用することのできる、射出成形機を示した簡略化した模式図である。
【図６ｂ】モールド成形法を用いて導電性フィラー充填樹脂系材料から成る回路導体を形成するために使用することのできる、押出成形機を示した簡略化した模式図である。
【図７】本発明の第２の好適な実施の形態を示した図であり、ここに示したのは、導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体に抵抗減衰機能とヒートシンク機能を更に付与して成る、ＬＥＤ発光回路である。
【図８ａ】本発明の第３の好適な実施の形態を示した図であり、ここに示したのは、導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体に抵抗減衰機能と平板状ヒートシンク機能とを更に付与して成る、高出力ＬＥＤを備えたＬＥＤ発光回路デバイスである。
【図８ｂ】本発明の第３の好適な実施の形態を示した図であり、ここに示したのは、導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体に抵抗減衰機能と平板形状ヒートシンク機能とを更に付与して成る、高出力ＬＥＤを備えたＬＥＤ発光回路デバイスである。
【図９】本発明の第４の好適な実施の形態を示した図であり、ここに示したのは、導電性フィラー充填樹脂系材料から成る導電構造体に抵抗減衰機能とフィン付きヒートシンク機能とを更に付与して成る、高出力ＬＥＤを備えたＬＥＤ発光回路デバイスである。
【図１０】本発明の第５の好適な実施の形態を示した図であり、ここに示したのは、導電性フィラー充填樹脂系材料から成る組込型ヒートシンクを備えた、高出力ＬＥＤである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
2004320032000001.pdf