(57)【要約】【課題】発光ダイオードの接面温度を計測する方法を提供する。【解決手段】発光ダイオードについて、手順イ：発光ダイオードの温度曲線を作成し、手順ロ：該発光ダイオードに対して少なくとも一つの定額交流電圧を入力し、手順ハ：該発光ダイオード外部パッケージ体特定箇所の温度を計測し、特定箇所より計測された温度を該温度曲線に導入して、内挿法によって該発光ダイオードの接面温度を算出し、手順ニ：手順ハの計算結果を所定の数値解析パターンに代入して、該発光ダイオードの温度振動状況を求める。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イ  発光ダイオードの温度曲線を描いて、
ロ  該発光ダイオードに少なくとも一つの定格の交流電圧を入力し、
ハ  該発光ダイオード外部パッケージ体特定箇所の温度を計測し、該特定箇所で計測された温度を該温度曲線に導入して、該温度曲線に基づいて、内挿法によって該発光ダイオード接面温度を求め、
ニ  手順ハの計算結果を所定の数値解析パターンに代入して、該発光ダイオードの温度振動を求める手順を含む発光ダイオード接面温度の計測方法。
【請求項２】
該発光ダイオードは交流発光ダイオードであることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード接面温度の計測方法。
【請求項３】
該温度曲線は直流正方向偏圧において、該発光ダイオード及び特定箇所の温度計測によることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード接面温度の計測方法。
【請求項４】
手順ハの計算結果は該数値解析パターンのパラメータに使われることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード接面温度の計測方法。
【請求項５】
該数値解析パターンは３次元数値解析パターンであることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード接面温度の計測方法。
【請求項６】
該３次元数値解析パターンは該発光ダイオード及び特定箇所の温度変化の計測に使われることを特徴とする請求項５記載の発光ダイオード接面温度の計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の接面の温度計測方法であって、特に一種の発光ダイオード（ＬＥＤ）接面の温度計測方法に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）はその物理特性から、従来は直流電気（ＤＣ）によって駆動される。直流電気の電圧が安定、かつ、温度の線形変化による正方向偏圧の特性から、現在の発光ダイオード接面の温度計測方法と熱抵抗ともこの線形特性に沿って開発されている。
【０００３】
通常の計測方法において、発光ダイオードを加熱して、その特定のＫ値を突き止めた上、発光ダイオードに電源電流供給を行い、電圧値ＶＦ１が計測される。その後、発光ダイオードへの供給電流を増やして発光させ、稼働温度を一定時間に維持させる。さらに、測定電流を計測開始値までに降下させる。このとき、もう一つの電圧値ＶＦ２を計測することによって、ＶＦ１とＶＦ２との差異値ΔＶＦが得られる。前記のＫ値をΔＶＦに乗じて、温度変化値ΔＴｊを求め、この温度変化値ΔＴｊを発光ダイオードの電流が供給される前の温度に足して、発光ダイオードの電流供給後の接面温度Ｔｊが得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記の方法は直流発光ダイオードの接面温度しか適合されない。その理由は、交流電気駆動の発光ダイオード（ＡＣ  ＬＥＤ）において、交流電気は時系列変化により正電圧と負電圧が提供される。この正電圧と負電圧は発光ダイオードを発光させるために、発光ダイオードの起動電圧より高く供給の必要がある。一方、交流電気の特性から、電圧の周期変化において、正電圧と負電圧がある期間に起動電圧より高く、他の期間は起動電圧より低くなることがある。通常は定格の交流電圧Ｖｒｍｓを交流発光ダイオードの起動電圧値に設定される。交流発光ダイオードの電圧変化周期において、Ｖｒｍｓ値はいったんＶｐに上げてからＶｒｍｓに引き下がる。このため、既存の発光ダイオード接面温度の計測方法は、正弦変化の交流電圧に適用されない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の発光ダイオード接面温度の測定方法は交流発光ダイオードに適用できる。本発明の方法により、既存の直流発光ダイオードの測定方法でもって、直流電気（ＤＣ）供給の交流発光ダイオード接面温度ならびに該交流発光ダイオード外部パッケージ体特定箇所の温度を測定し、前記の測定結果により温度曲線を描き出す。次いで、交流発光ダイオードに交流電気を供給し、内挿法により特定箇所の温度を計算して、交流発光ダイオードの接面温度が得られる。
【０００６】
交流発光ダイオードの接面温度を所定の数値解析パターンに代入させる。この数値解析パターンの解析プロセスを通じて、交流発光ダイオードの接面温度は恒数でないことが分かる。さらに、本発明の方法は、交流発光ダイオードの一定温度範囲における接面温度振動を計算することができる。数値解析パターンの結果及び内挿法より計算された接面温度は、交流発光ダイオードの接面温度を引き出すことができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、公知技術が交流電圧（ＡＣ）駆動の発光ダイオード接面温度測定ができないという課題を解決する発光ダイオード接面温度の計測方法を提供することを主な目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（実施例１）
本明細書の末尾に特記されるものならびに明確に主張されるものは本発明の範疇に含まれるものとする。本発明の特長と優位性は以下の説明と添付図式により理解可能である。
【０００９】
付図に本発明の好ましい実施例の発光ダイオード接面温度の測定方法を示す。理解の便宜上、以下の実施例と付図において、同じ素子は同じ符号が使用される。
【００１０】
本発明は既知のＫ値による交流発光ダイオード接面温度の計測方法に適用されるものである。本発明において、直流電圧電源とデータ収集カード（ＤＡＱカード）をもって、前記の交流発光ダイオード接面温度と交流発光ダイオードパッケージ体特定箇所の温度を計測する。本発明による方法の一実施形態のフロー図を示す図５を参照する。本発明は以下の手順が含まれている。
【００１１】
手順イ、交流発光ダイオードに複数の稼働電流を入力した後、交流発光ダイオード接面温度と交流発光ダイオードパッケージ体特定箇所の温度を計測する。図１は、直流電気により計測された電流−電圧曲線（Ｉ−Ｖカーブ）である。一例として、図１に示す通り、交流発光ダイオードに対して、例えば７ｍＡ、１０ｍＡ、１３ｍＡ、１５ｍＡ、１７ｍＡ、１９ｍＡと２１ｍＡ合計７種類の稼働電流をそれぞれに入力することにより、それぞれの稼働電流に対応した電圧値を計測できる。電流値と電圧値が既知数において、交流発光ダイオードのパワーが計測され、それぞれの稼働電流における交流発光ダイオード接面温度と交流発光ダイオードパッケージ体特定箇所の温度が計測される。計測されたパワー、接面温度及び特定箇所の温度により、図２のカーブ図が得られる。図２は、直流電気によりダイ接面温度とパッケージ体の底面温度を計測した結果を示す。温度曲線２１は接面温度対パワーの曲線を示し、温度曲線２２はパッケージ体特定箇所の温度対パワーの曲線を示す。交流発光ダイオード接面温度及び交流発光ダイオードパッケージ体特定箇所の温度計測と温度曲線の描きに関しては一般技術のため、ここでの詳細説明を省略する。
【００１２】
手順ロ、交流発光ダイオードを駆動するため、定格の交流電圧Ｖｒｍｓを入力する。一例として、入力される定格の交流電圧Ｖｒｍｓは１２.２Ｖであっても良い。手順ハ、前記の発光ダイオードパッケージ体特定箇所の温度を計測した上、パッケージ体特定箇所の温度を手順イで描いた温度曲線に導入させ、温度曲線２１に基づいて内挿法により該交流発光ダイオード接面温度を算出する。この手順において、パワーの波形を用いて積分し、エネルギー保存則に従い平均エネルギーが算出された後、内挿法によって引き出された接面温度は合理値であることが証明される。
【００１３】
図３は、新型熱シールドと熱シールドを取り付けない水晶バーの熱的分布図である。手順ニは、図３に示す通り、手順ハの算出結果を所定の数値解析パターンに代入する。図４は、３次元数値解析パターンによる交流発光ダイオードダイ接面温度の振動の演算結果である。図４に示す通り、この数値解析パターンから得られる交流発光ダイオードの温度振動状況が分かる。手順ハの計算結果は数値解析パターンのパラメータに用いられる。該数値解析パターンは、交流発光ダイオード及び特定箇所の温度変化分析の３次元数値解析パターンが好ましい。しかしながら、公知技術では本発明の実験手順ニの温度振動範囲を計測することができない。このほか、本発明の数値解析パターンは発光ダイオードダイの構造とパッケージ体の設計に応用できる。
【００１４】
本発明の好ましい実施例を説明したが、これにより本発明になんらの制限を加わるものではない。また、本発明は、各種の修飾及び類似配置と手順を含み、本発明の特許請求の範囲は最も広範囲に解釈されるべきで、これらすべての修飾及び類似配置と手順を含めるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の発光ダイオード接面温度の計測方法より描かれた直流電気-電圧曲線（ＤＣ  Ｉ−Ｖ  ｃｕｒｖｅ）である。
【図２】本発明の発光ダイオード接面温度の計測方法より描かれた温度対応曲線である。
【図３】本発明の発光ダイオード接面温度の計測方法より得られる水晶バーの熱的分布図（ｃｒｙｓｔａｌ  ｂａｒ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｆｉｅｌｄ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）である。
【図４】本発明の発光ダイオード接面温度の計測方法より得られるダイ接面温度振動図である。
【図５】本発明の発光ダイオード接面温度の計測方法に含められる手順のフロー図である。
【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５】
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