(57)【要約】  熱伝導性ＬＥＤ組立体が開示される。該熱伝導性ＬＥＤ組立体は、伸長導線ケーブルであって、その伸長導線ケーブルの長さに沿って延びる第１導線及び第２導線と、第１導線と第２導線との間に設けられた熱伝導性電気絶縁ポリマー層とを有し、第２の電気絶縁ポリマー層が、第１導線又は第２導線上に設けられる伸長導線ケーブルを有する。電気絶縁ポリマー層は、２．５℃・ｃｍ２／Ｗから１５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲内の熱インピーダンスを有し、複数の発光ダイオードが、伸長導線ケーブルの長さに沿って設けられる。各発光ダイオードは、第１導線及び第２導線と電気通信する。
2010504645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸長導線ケーブルであって、前記伸長導線ケーブルの長さに沿って延びる第１導線及び第２導線と、第１導線と第２導線との間に設けられた熱伝導性電気絶縁ポリマー層とを有し、第２の電気絶縁ポリマー層が、前記第１導線又は第２導線上に設けられ、前記電気絶縁ポリマー層が、２．５℃・ｃｍ２／Ｗから１５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲内の熱インピーダンスを有する伸長導線ケーブルと、
前記伸長導線ケーブルの長さに沿って設けられた複数の発光ダイオードであって、各々が、前記第１導線及び第２導線と電気通信する複数の発光ダイオードとを備える熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項２】
前記伸長導線ケーブルが、ある厚さ及びある幅、並びに５を超える幅／厚さのアスペクト比を有する、請求項１に記載の熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項３】
前記複数の発光ダイオードが、前記伸長導線ケーブルの長さ及び幅に沿って設けられ、発光ダイオードの２次元配列を形成する、請求項１に記載の熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項４】
前記第１導線又は第２導線がパターン格子層である、請求項１に記載の熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項５】
前記伸長導線ケーブルが、前記伸長導線ケーブルの主要面から離れて伸びる突起又はフィンを有する、請求項１に記載の熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項６】
前記第１導線及び第２導線がパターン格子層である、請求項１に記載の熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項７】
前記伸長導線ケーブルが、高分子結合剤中に分散された熱伝導粒子を含む、請求項１に記載の熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項８】
前記伸長導線ケーブルが、高分子結合剤中に分散された熱伝導単層カーボンナノチューブを含む、請求項１に記載の熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項９】
前記伸長導線ケーブルの主要面上に設けられた光反射層を更に備える、請求項１に記載の熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項１０】
前記伸長導線ケーブルが、前記複数のＬＥＤ上に設けられたレンズを備える、請求項１に記載の熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項１１】
前記伸長導線ケーブルが、前記複数のＬＥＤ上に設けられたレンズを備え、前記レンズが、２．５℃・ｃｍ２／Ｗから１５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲内の熱インピーダンスを有する、請求項１に記載の熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項１２】
前記伸長導線ケーブル上に設けられた熱伝導性接着層を更に備え、前記熱伝導性接着層が、２．５℃・ｃｍ２／Ｗから１５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲内の熱インピーダンスを有する、請求項１に記載の熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項１３】
前記伸長導線ケーブル上に設けられた熱伝導性接着層と、前記接着層上に設けられた剥離ライナーとを更に備え、前記熱伝導性接着層が、２．５℃・ｃｍ２／Ｗから１５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲内の熱インピーダンスを有する、請求項１に記載の熱伝導性ＬＥＤ組立体。
【請求項１４】
熱伝導性ＬＥＤ組立体を形成する方法であって、
熱伝導性電気絶縁ポリマー層を第１導線と第２導線との間に設け、第２の電気絶縁ポリマー層を前記第１導線又は第２導線上に設けて、ある長さの伸長導線ケーブルを形成する工程であって、前記電気絶縁ポリマー層が、２．５℃・ｃｍ２／Ｗから１５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲内の熱インピーダンスを有する工程と、
複数のＬＥＤを前記長さの伸長導線ケーブル上に配置する工程であって、各ＬＥＤが、前記第１導線及び前記第２導線と電気通信して、熱伝導性ＬＥＤ組立体を形成する工程とを含む方法。
【請求項１５】
ポリマー材料を熱伝導性粒子と組み合わせて、前記熱伝導性電気絶縁ポリマー層を形成する工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
レンズを前記複数のＬＥＤ上に設ける工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
感圧性接着層を前記伸長導線ケーブル上に設ける工程であって、前記感圧性接着剤が、２．５℃・ｃｍ２／Ｗから１５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲内の熱インピーダンスを有する工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記配置する工程が、複数のＬＥＤを前記伸長導線ケーブルの長さ及び幅に沿って配置して、発光ダイオードの２次元配列を形成することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
設ける工程が、熱伝導性電気絶縁ポリマー層を第１導線パターン格子層と第２導線パターン格子層との間に設けて、ある長さの伸長導線ケーブルを形成することを含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２００６年９月２１日に出願された同時係属中の米国仮出願第６０／８２６，４５７号の利益を主張し、引用により本願に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、一般に熱伝導性ＬＥＤ組立体に関する。
【背景技術】
【０００３】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、耐久性のある設計及び長寿命のため照明光源として多数の用途が見出される小さな固体発光素子である。しかしながら、ＬＥＤ素子の大きさが小さいがゆえに、最大出力で作動されると、小さな局部に相当な熱を発生することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらのＬＥＤの動作温度が上昇すると、ＬＥＤの性能及び耐用年数は、高温の影響が原因で低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、熱伝導性ＬＥＤ組立体について記載するものである。本願における開示では、この熱を各ＬＥＤの局部から取り去ることによって、大量の熱を生じるＬＥＤの動作及び性能を向上させることが可能となる。この熱は、例えば、放射又は伝導によって取り去られることができる。このようにして、最大出力で動作するＬＥＤは、最大の光出力を与え、かつ期待される寿命まで動作する。加えて、本願において説明する組立体は、従来の配線系統と共に動作させるよりも高出力のＬＥＤを可撓性ケーブルと共に動作させることが可能であるが、これは、そのような組立体が熱を効果的に放散させることができるからである。
【０００６】
一態様において、本開示は、伸長導線ケーブルであって、その伸長導線ケーブルの長さに沿って延びる第１導線及び第２導線と、第１導線と第２導線との間に設けられた熱伝導性電気絶縁ポリマー層とを有し、第２の電気絶縁ポリマー層が、第１導線又は第２導線上に設けられる伸長導線ケーブルを有する熱伝導性ＬＥＤ組立体を提供する。電気絶縁ポリマー層は、２．５℃・ｃｍ２／Ｗ〜１５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲内の熱インピーダンスを有し、複数の発光ダイオードが、伸長導線ケーブルの長さに沿って設けられる。各発光ダイオードは、第１導線及び第２導線と電気通信する。
【０００７】
別の態様において、本開示は、熱伝導性ＬＥＤ組立体を形成する方法であって、熱伝導性電気絶縁ポリマー層を第１導線と第２導線との間に設け、第２の電気絶縁ポリマー層を第１導線又は第２導線上に設けて、ある長さの伸長導線ケーブルを形成する工程と、複数のＬＥＤを前記長さの伸長導線ケーブル上に配置する工程とを含む方法を提供する。熱伝導性電気絶縁ポリマー層は、２．５℃・ｃｍ２／Ｗ〜１５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲内の熱インピーダンスを有し、各ＬＥＤは、第１導線及び第２導線と電気通信して熱伝導性ＬＥＤ組立体を形成する。
【０００８】
主題の開示による熱伝導性ＬＥＤ組立体のこれらの及び他の態様は、図面と共に以下の詳細な説明から容易に明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
主題の発明が属する技術分野における当業者が、主題の開示内容を製作し使用する方法をより容易に理解するように、それらの例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明することにする。
【図１】ある例示的な熱伝導性ＬＥＤ組立体の概略横断面図。
【図２】別の例示的な熱伝導性ＬＥＤ組立体の概略横断面図。
【図３】図１の概略平面図。
【図４】別の例示的な熱伝導性ＬＥＤ組立体の概略横断面図。
【図５】別の例示的な熱伝導性ＬＥＤ組立体の概略平面図。
【図６】図５に示した、線６−６で切った熱伝導性ＬＥＤ組立体の概略横断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示は、熱伝導性ＬＥＤ組立体について記載するものである。本願における開示では、この熱を各ＬＥＤの局部から取り去ることによって、大量の熱を生じるＬＥＤの動作及び性能を向上させることが可能となる。この熱は、例えば、放射又は伝導によって取り去られることができる。このようにして、最大出力で動作するＬＥＤは、最大の光出力を与え、かつ期待される寿命まで動作する。加えて、本願において説明する組立体は、従来の配線系統と共に動作させるよりも高出力のＬＥＤを可撓性ケーブルと共に動作させることが可能であるが、これは、そのような組立体が熱を効果的に放散させることができるからである。
【００１１】
したがって、本開示は、一般には熱伝導性ＬＥＤ組立体に関し、具体的にはＬＥＤの配列を有する熱伝導性ＬＥＤ組立体に関する。本開示はそのように限定されていないが、本開示の様々な態様の理解が、以下に示す例の議論を通じて得られる。
【００１２】
以下の説明は、図面を参照して読まれるべきであり、異なる図面における同様の要素は、同様の形式で符号が付けられている。図面は、必ずしも一定の比率ではないが、選択された例示的な実施形態を表しており、また本開示の範囲を限定することを意図したものではない。構造、寸法、及び材料の例が、様々な要素に関して説明されているが、提示する例の多くは、利用し得る適した変形例を有することが、当業者には理解されよう。
【００１３】
別段の指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲において使用する、機構の大きさ、数量、及び物理特性を表すすべての数値は、すべての場合に「約」という用語で修飾されるものとして理解される。したがって、そうでない旨の指示がない限り、先の明細書及び添付の特許請求の範囲に記載された数値的指標は、本願において開示する教示を利用する当業者が得ようと求める所望の特性に応じて変化し得る概算値である。
【００１４】
数値の範囲を端点によって列挙したものは、その範囲に包含される全ての数値（例えば、１から５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）及びその範囲内の任意の範囲を含む。
【００１５】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用するとき、その内容に別段の明確な指示がない限り、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」という単数形には、複数の指示物を有する実施形態が包含される。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用するとき、その内容に別段の明確な指示がない限り、「又は」という用語は概して、「及び／又は」を含めた意味で用いられている。
【００１６】
図１は、ある例示的な熱伝導性ＬＥＤ組立体１００の概略横断面図である。図３は、図１の概略平面図である。多数の実施形態において、本明細書において説明するＬＥＤ組立体は、概して可撓性の平形ケーブル組立体である。これらの可撓性の平形ケーブル組立体は、所望通りに弾性的に変形されることができる。図は、概して平形ケーブルの外部に設けられたＬＥＤを示しているが、このＬＥＤは、ＬＥＤがケーブル外被内に任意の有効な距離だけ嵌め込まれるように、平形ケーブル内に設けられてもよい。加えて、このＬＥＤは、所望通りに、直接平形導線上に取り付けられても、１つ以上のビアを通じて接続されてもよい。加えて、このＬＥＤは、任意の適した技法、例えば、米国特許第５，９８７，２０４号（リー（Lee）ら）及び同第６，１４８，１３０号（リー（Lee）ら）に記載されている技法を用いて、平形ケーブルに接続されることができる。熱伝導性ＬＥＤ組立体は、図３に示すＬＥＤの直線配列又は図５に示すＬＥＤの２次元配列など、任意の有用な形式をとることができる。伸長平形導線ケーブルという用語は、図３に示すＬＥＤの直線配列と図５に示すＬＥＤの２次元配列との双方を指す。
【００１７】
いくつかの実施形態において、組立体１００は、第１導線１１２と第２導線１１４とを有する伸長平形導線ケーブル１１０を有する。いくつかの実施形態において、第１導線１１２及び第２導線１１４は、伸長平形導線ケーブル１１０の長さに沿って延び、並列の構成をなす。図１では平坦な横断面形状を有するものとして示されているが、第１導線１１２及び第２導線１１４は、任意の適した横断面形状、例えば、平坦形、円形、卵形などを有することができる。伸長平形導線ケーブル１１０は、所望通りに、例えば、０．５メートルから１０メートル、又は０．５メートルから３メートルなどの任意の有効な長さＬを有することができる。
【００１８】
伸長平形導線ケーブル１１０の直線配列は、任意の有効な厚さＴ及び幅Ｗを有することができる。多数の実施形態において、伸長平形導線ケーブル１１０は、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０を超えるアスペクト比（Ｗ／Ｔ）を有する。いくつかの実施形態において、伸長平形導線ケーブル１１０は、０．２ｍｍ〜２ｍｍ、又は０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲内の厚さＴ、及び２ｍｍ〜１０ｍｍ、又は３ｍｍ〜７ｍｍの範囲内の幅Ｗを有することができる。
【００１９】
第１導線１１２及び第２導線１１４は、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０を超えるアスペクト比を有することができる。いくつかの実施形態において、第１導線１１２及び第２導線１１４は、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ、又は０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲内の厚さ、及び０．２ｍｍ〜２ｍｍ、又は０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲内の幅を有することができる。第１導線１１２及び第２導線１１４は、例えば、銅などの金属など、任意の有用な導電材料から形成されることができる。
【００２０】
複数の伸長平形導線ケーブル１１０が、単一構造として形成されるか又は個別に形成されることができ、次いで、複数の平行な伸長平形導線ケーブル１１０を有する単一構造を形成するように接続されることができる。したがって、平行な伸長平形導線ケーブル１１０の幅広「マット」が、所望通りに領域を照明するために利用されることができる。あるいは、伸長平形導線ケーブル１１０の幅広「マット」又はウェブが形成され（例えば、押出しされ）、伸長平形導線ケーブル１１０間の弱化線に沿って所望により分離されることができる。
【００２１】
１つ以上のＬＥＤ１２０が伸長平形導線ケーブル１１０上に設けられ、各ＬＥＤ１２０は、第１導線１１２及び第２導線１１４と電気接続する。多数の実施形態において、複数のＬＥＤ１２０が、伸長平形導線ケーブル１１０の長さに沿って、伸長平形導線ケーブル１１０上に設けられる。
【００２２】
「発光ダイオード」又は「ＬＥＤ」は、可視線、紫外線、又は赤外線にかかわらず、光を発するダイオードを指す。これには、従来の形態であるか又は超放射の形態であるかを問わず、また前方出射の形態であるか又は側方出射の形態（後者は、ディスプレイ用途においてしばしば有利である）であるかを問わず、「ＬＥＤ」として売買されている、非干渉性のケース入り又はカプセル入りの半導体素子が含まれる。ＬＥＤが紫外光などの非可視光を発する場合、またＬＥＤが可視光を発するいくつかの例では、ＬＥＤは、短波長の光をより長波長の可視光に変換するための有機又は無機蛍光体を含むようにパッケージ化されることができ（又は、離れて配置された蛍光体を照明してもよい）、ときとして白色光を発する素子が生産される。「ＬＥＤダイ」は、最も基本的な形式にある、即ち、半導体加工処理によって製作された個々の構成要素又はチップの形式にあるＬＥＤである。例えば、ＬＥＤダイは通常、１つ以上のＩＩＩ族元素の組み合わせ及び１つ以上のＶ族元素の組み合わせから形成される（ＩＩＩ〜Ｖ族半導体）。適したＩＩＩ〜Ｖ族半導体材料の例には、窒化ガリウムなどの窒化物、及びリン化インジウムガリウムなどのリン化物が挙げられる。周期表の他の族の無機物質と同様に、他の種類のＩＩＩ〜Ｖ族材料もまた使用されることができる。構成要素又はチップは、素子を作動させるための電力の印加に適した電気接点を有することができる。構成要素又はチップの個々の層及び他の機能的要素は、典型的にはウエハ規模で形成され、完成したウエハは次いで、個々の最小部品へとダイシングされて、多数のＬＥＤダイが生産される。ＬＥＤダイは、表面実装、チップオンボード、又は他の既知の実装構成用に構成されることができる。いくつかのパッケージ型ＬＥＤは、ＬＥＤダイの上に形成されたポリマーカプセル材料及びそれに関連付けられる反射体カップとを形成することによって製作される。ＬＥＤ１２０は、ＤＣ又はＡＣ電流によって動作することができる。
【００２３】
伸長平形導線ケーブル１１０は、第１導線１１２及び第２導線１１４を囲むか又はそれらと接触するポリマー外被又はフィルム１３０を有している。ポリマーフィルム１３０は、電気絶縁性があり、かつ熱伝導性がある。ポリマーフィルム１３０は、２．５℃・ｃｍ２／Ｗ〜１５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲内の熱インピーダンス値を有することができる。多数の実施形態において、ポリマーフィルム１３０は、適したポリマー及び熱伝導性電気絶縁充填材料又は粒子から形成される。熱伝導性電気絶縁充填材料又は粒子は、ポリマーフィルム１３０中に、例えば、５重量％〜７５重量％又は１０重量％〜５０重量％など、任意の有効な量で存在することができる。ポリマーフィルム１３０は、図１に示すようにモノリシック要素であることができ、また、図６に示すように第１導線及び第２導線の周りに設けられた複数の層であることができる。
【００２４】
ポリマーフィルム１３０は、任意の適したポリマー、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、フルオロポリマー、シリコーン及び他のケーブル外被材料を含むことができる。いくつかの実施形態において、そのポリマーは、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、テフロン（登録商標）、テフゼル、及び／又はシリコーンを含む。
【００２５】
熱伝導性電気絶縁充填材又は粒子は、例えば、二酸化チタニウム、窒化ホウ素、単層カーボンナノチューブ及び他の無機物を含む。単層カーボンナノチューブ（例えば、Ｍ．Ｊ．ビエールカック（Biercuk）ら、応用物理会報（Appl. Phys. Letters）、８０（１５）、２７６７（２００２年４月）参照）は、２重量％未満又は１重量％未満又は０．１重量％〜０．２重量％の装填レベルで熱伝導性の向上をもたらすことができる。
【００２６】
いくつかの実施形態において、電気絶縁熱伝導性ポリマー外被が、ミネソタ州セントポール（St. Paul）のスリーエム社（3M Company）から入手可能なＬｉｇｈｔ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ  ３６３５−１００（ＬＥＦ）として設けられる。
【００２７】
十分な空間が各ＬＥＤ間に残り、その結果、ＬＥＤによって発生された熱が、熱伝導性の伸長平形導線ケーブル１１０を通じてＬＥＤから放射されるか又は伝導されるように、複数のＬＥＤ１２０が、伸長平形導線ケーブル１１０の長さに沿って、伸長平形導線ケーブル１１０上に間隔Ｉで設けられている。
【００２８】
多数の実施形態において、光反射層又は材料が、伸長平形導線ケーブル１１０の主要面の１つ以上に設けられることができる。多数の実施形態において、光反射層はＬＥＤと隣接する。いくつかの実施形態において、光反射層は、電気絶縁熱伝導性のポリマーフィルム１３０である。光反射層又は材料は、空間的に一様であるかパターン化されているかを問わず、大部分が鏡面式、拡散式、又は複合式の鏡面／拡散反射体であることができる。
【００２９】
例えば、金属、ポリマーなど、いかなる適した光反射材料が反射層に使用されてもよい。反射材料は、ミラーフィルムであっても、不透明フィルムであっても、光反射が可能な他の材料であってもよい。適した高反射材料の例には、スリーエム社（3M Company）から入手可能なＶｉｋｕｉｔｉ（商標）Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｓｐｅｃｕｌａｒ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ（ＥＳＲ）、０．０１０１６ｍｍ（０．４ミル）厚のイソオクチルアクリレートアクリル酸感圧接着剤を使用して、硫酸バリウムが加えられたポリエチレンテレフタレートフィルム（０．５０８ｍｍ（２ミル）厚）をＶｉｋｕｉｔｉ（商標）ＥＳＲフィルムに積層することによって製作された、結果として生じる積層フィルムが本願において「ＥＤＲ  ＩＩ」フィルムと呼ばれるフィルム、東レ社（Toray Industries, Inc.）から入手可能なＥ−６０シリーズＬｕｍｉｒｒｏｒ（商標）ポリエステルフィルム、スリーエム社（3M Company）から入手可能なＬｉｇｈｔ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ  ３６３５−１００（ＬＥＦ）、Ｗ．Ｌ．ゴアアンドアソシエーツ社（W. L. Gore & Associates, Inc.）から入手可能なものなどの多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルム、ラブスフィア社（Labsphere, Inc.）から入手可能なＳｐｅｃｔｒａｌｏｎ（商標）反射材料、アラノッドアルミニウムベレドルング社（Alanod Aluminum-Veredlung GmbH & Co.）から入手可能なＭｉｒｏ（商標）陽極処理アルミニウムフィルム（Ｍｉｒｏ（商標）２フィルムを含む）、古河電気工業社（Furukawa Electric Co., Ltd.）によるＭＣＰＥＴ高反射性発泡シート、並びに三井化学社（Mitsui Chemicals, Inc.）から入手可能なＷｈｉｔｅ  Ｒｅｆｓｔａｒ（商標）フィルム及びＭＴフィルムが挙げられる。いくつかの実施形態において、反射層又は材料は、ミネソタ州セントポール（St. Paul）のスリーエム社（3M Company）から入手可能なＶｉｋｕｉｔｉ（商標）Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｓｐｅｃｕｌａｒ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ（ＥＳＲ）多層ポリマーフィルムである。反射表面は、ＬＥＤ１２０から発せられた光を伸長平形導線ケーブル１１０と反対方向に向けるか分布させることができる。
【００３０】
図２は、別の例示的な熱伝導性ＬＥＤ組立体２００の概略横断面図である。組立体２００は、第１導線２１２と第２導線２１４とを有する伸長リブ付き導線ケーブル２１０を有している。第１導線２１２及び第２導線２１４は、伸長リブ付き銅線ケーブル２１０の長さに沿って延び、並列の構成をなすことができる。１つ以上のＬＥＤ２２０が伸長リブ付き導線ケーブル２１０上に設けられ、各ＬＥＤ２２０は、第１導線２１２及び第２導線２１４と電気接続する。伸長リブ付き導線ケーブル２１０は、第１導線２１２及び第２導線２１４を囲むポリマーフィルム又は外被２３０を有している。ＬＥＤ２２０、第１導線２１２、第２導線２１４、及びポリマー外被２３０は、上述されたものである。
【００３１】
この実施形態において、伸長リブ付き導線ケーブル２１０は、伸長リブ付き導線ケーブル２１０の１つ以上の主要面から延びる複数のリブ又は突起を有している。リブ又は突起は、ＬＥＤ及び／又は伸長リブ付き導線ケーブル２１０から熱を放射する又は伝導するための表面積を増加させる。
【００３２】
伸長リブ付き導線ケーブル２１０又は伸長平形導線ケーブル２１０は、例えば、導線の周りでの積層又はポリマーの押出しなど、任意の有効な方法によって形成されることができる。
【００３３】
熱伝導性接着層２４０が、伸長リブ付き導線ケーブル２１０上に設けられることができる。図示の実施形態において、熱伝導性接着層２４０は、伸長リブ付き導線ケーブル２１０と基材２５０との間に設けられている。熱伝導性接着層２４０は、２．５℃・ｃｍ２／Ｗ〜１５℃・ｃｍ２／Ｗの範囲内の熱インピーダンス値を有することができる。熱伝導性接着層２４０は、例えば、ポリアクリレート、及びエポキシなどの任意の有用な材料から形成されることができる。熱伝導性接着層２４０は、本明細書で説明される熱伝導性ＬＥＤ組立体のうちのいずれかと共に利用されることができる。熱伝導性接着層２４０は、ケーブル２１０上に形成された層、又はケーブル２１０上に配置されたテープであることができる。適したテープには、スリーエム社（3M Company）から３Ｍ（商標）Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｔａｐｅ  ８８０５、８８１０、８８１５、及び８８２０の商標名で市販されている熱伝導性接着テープが挙げられる。
【００３４】
熱伝導性接着層２４０は、所望通りに熱を基材２５０に伝導することができる。いくつかの実施形態において、熱伝導性接着層２４０は、感圧性接着剤であることができる。これらの実施形態において、熱伝導性感圧性接着層２４０は、熱伝導性感圧性接着層２４０を保護し、かつ基材２５０上への貼付けに先立って容易に取り外される剥離層を有することができる。剥離ライナーは、感圧性接着剤の分野において知られており、例えば、シリコーン及びフルオロポリマーフィルムが挙げられる。
【００３５】
多数の実施形態において、反射層又は材料が、伸長平形導線ケーブル２１０の表面の１つ以上に設けられることができる。反射面は、ＬＥＤ２２０から発せられた光を伸長平形導線ケーブル２１０と反対方向に向けるか分布させることができる。
【００３６】
図４は、別の例示的な熱伝導性ＬＥＤ組立体３００の概略横断面図である。組立体３００は、第１導線３１０と第２導線３１２とを有する伸長平形導線ケーブル３１０を有している。第１導線３１２及び第２導線３１４は、伸長平形導線ケーブル３１０の長さに沿って延び、並列の構成をなすことができる。１つ以上のＬＥＤ３２０が伸長平形導線ケーブル３１０上に設けられており、各ＬＥＤ３２０は、第１導線３１２及び第２導線３１４と電気接続している。伸長平形導線ケーブル３１０は、第１導線３１２及び第２導線３１４を囲むポリマー外被３３０を有している。伸長平形導線ケーブル３１０、ＬＥＤ３２０、第１導線３１２、第２導線３１４、及びポリマー外被３３０は、上述されたものである。
【００３７】
図示の実施形態において、レンズ機構３６０がＬＥＤ３２０をカプセル化している。いくつかの実施形態において、レンズ機構３６０は、１つ以上のＬＥＤ３２０と、伸長平形導線ケーブル３１０の少なくとも一部分をカプセル化する。いくつかの実施形態において、レンズ機構３６０は、熱伝導性がありかつＬＥＤ３２０によって発せられた光を透過する任意の有用な材料で形成されることができる。多数の実施形態において、レンズ機構３６０は、上述のようにポリマー及び熱伝導性充填材から形成される。一実施形態において、レンズ機構３６０は、透明なウレタンポリマー及び例えば、単層カーボンナノチューブなどの熱伝導性充填材から形成される。
【００３８】
多数の実施形態において、反射層又は材料が、伸長平形導線ケーブル３１０の表面の１つ以上に設けられることができる。反射面は、ＬＥＤ３２０から発せられた光を伸長平形導線ケーブル３１０と反対方向に向けるか分布させることができる。
【００３９】
図５は、別の例示的な熱伝導性ＬＥＤ組立体４００の概略平面図であり、図６は、図５に示し、線６−６で切った熱伝導性ＬＥＤ組立体４００の概略横断面図である。これらの実施形態において、熱伝導性ＬＥＤ組立体４００は、ＬＥＤ４２０の一様なパターンを有する２次元配列として示されているが、熱伝導性ＬＥＤ組立体４００は、ＬＥＤ４２０の一様でないパターンを有する２次元配列であり得ることが理解される。これらの熱伝導性ＬＥＤ組立体４００は、多くの場合に柔軟である照明マット又はフィルムとして述べられることができる。
【００４０】
組立体４００は、第１導線パターン格子層４１２とそれに対応する第２導線パターン格子層４１４とを有する伸長平形導線ケーブル４１０を有している。多数の実施形態において、第１導線パターン格子層４１２及び第１導線パターン格子層４１４は、伸長平形導線ケーブル４１０の長さ及び／又は幅に沿って延びる。電気絶縁熱伝導性のポリマーフィルム４３０が、第１導線パターン格子層４１２と第１導線パターン格子層４１４の上に、かつ／又はそれらの間に設けられている。ポリマーフィルム４３０は、上述のように電気絶縁性であり、かつ熱伝導性である。多数の実施形態において、ポリマーフィルム４３０は、第１導線パターン格子層４１２及び第１導線パターン格子層４１４の周りに、層４３０として設けられる。いくつかの実施形態において、熱伝導性接着層４４０は、上述のように伸長平形導線ケーブル４１０上に設けられる。
【００４１】
多数の実施形態において、第１導線パターン格子層４１２及び第２導線パターン格子層４１４は、例えば、銅箔又はアルミニウム箔などの導電性シートによって形成されてもよく、例えば、その導電性シートは、連続的であっても、例えばロータリーダイカット、レーザーパターニング、ウォータージェットカット、又は他の商業的に利用可能なカット法によってパターン形成されていてもよい。これらの導線パターン層４１２、４１４は、電気絶縁熱伝導性のポリマーフィルム４３０の表面の上に積層された別々の層であってもよく、あるいは電気絶縁熱伝導性のポリマーフィルム４３０の間に配置され固定され、次いで互いに接合されてもよい。回路構成は、格子パターン、又は他の任意の所望のパターンでバスを有していてもよい。
【００４２】
多数の実施形態において、光反射層又は材料が、組立体の主要面の１つ以上に設けられることができる。多数の実施形態において、光反射層はＬＥＤと隣接する。いくつかの実施形態において、光反射層は、電気絶縁熱伝導性のポリマーフィルムである。光反射層又は材料は、空間的に一様であるかパターン化されているかを問わず、大部分が鏡面式、拡散式、又は複合式の鏡面／拡散反射体であることができる。光反射層は、上述のように任意の有用な材料から形成されることができる。
【００４３】
組立体４００は、任意の有効な厚さＴ及び幅Ｗを有することができるＬＥＤの２次元配列（フィルムの形式）である。多数の実施形態において、伸長平形導線ケーブル４００は、２５、５０、１００、２５０、５００、１０００、２０００、５０００、又は１００００を超える、フィルムに似たアスペクト比（Ｗ／Ｔ）を有する。いくつかの実施形態において、伸長平形導線ケーブル４００は、０．１ｍｍ〜５ｍｍ、又は０．２ｍｍ〜３ｍｍ、又は０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲内の厚さＴ、及び２５ｍｍ〜３０００ｍｍ、又は２５０ｍｍ〜３０００ｍｍ、又は３００ｍｍ超の範囲内の幅Ｗを有することができる。
【００４４】
この熱伝導性ＬＥＤ組立体４００は、本願と同じ日付で出願され、引用によって本願に組み込まれる米国特許出願第（代理人整理番号６２９９５ＵＳ００２）に記載されているように、ロールツーロール法などの任意の有用な方法によって形成されることができる。
【００４５】
ＬＥＤ組立体の熱インピーダンス、導体幅などを知ることで、ユーザーは、ＬＥＤの効率を減じることなく、ＬＥＤから発せられた熱をＬＥＤ組立体から放散させることができるように、特定の大きさのＬＥＤを伸長平形導線ケーブルの上に、ある間隔又はピッチで配置することが可能となる。
【００４６】
本願で引用したすべての参照文献及び刊行物は、本開示と完全には矛盾することのない程度まで、そのすべてが引用によって本開示に明白に組み込まれる。本開示の例示的な実施形態が議論され、本開示の範囲に含まれる可能な変形形態が論及されてきた。本開示におけるこれらの及び他の変形形態及び変更形態が、当業者には、本開示の趣旨から逸脱することなく明らかとなろう。また本開示は、本明細書に記載した例示的な実施形態に限定されないことが理解されるべきである。したがって、本開示は、以下に示す特許請求の範囲によってのみ限定される。
【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５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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