發(fā)光二極管裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2011年01月30日、申請?zhí)枮?01110034733. 3、發(fā)明名稱為"發(fā) 光二極管裝置"的申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管裝置。
【背景技術(shù)】
[0003] 近年來，作為實現(xiàn)延長產(chǎn)品壽命以及減少消耗電力的照明裝置，公知一種發(fā)光二 極管（LED)裝置。
[0004] 例如，提出了一種LED燈泡，該LED燈泡具備：LED ;支承該LED的支承構(gòu)件；以及 容納在支承構(gòu)件內(nèi)部的電路（例如，參照"LED電球T他社C先駆汁"、因特網(wǎng)（http:// it.nikkei.co. jp/business/news/index.aspx ? n = MMIT2J000024112009))。
[0005] 上述文獻所提出的支承構(gòu)件以與圓板和風扇連續(xù)的方式具有圓板和風扇，該圓板 配置于LED下側(cè)，該風扇配置于圓板的下方，支承構(gòu)件通過壓鑄成形來由鋁一體地形成。
[0006] 并且，當由于LED發(fā)熱而變得高溫時，發(fā)光二極管裝置的發(fā)光效率降低，因此上述 文獻的支承構(gòu)件供助圓板從風扇將從LED產(chǎn)生的熱散熱。
[0007] 但是，上述文獻的支承構(gòu)件通過壓鑄成形來形成，因此成形精度較粗糙，因此在圓 板上表面與LED下表面之間產(chǎn)生間隙，從而存在以下不良情況：無法通過支承構(gòu)件高效率 地將從LED產(chǎn)生的熱散熱。
[0008] 另外，支承構(gòu)件由鋁構(gòu)成，因此還存在無法充分實現(xiàn)LED燈泡的輕量化的不良情 況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光二極管裝置，該發(fā)光二極管裝置能夠高效率地將 從發(fā)光二極管產(chǎn)生的熱散熱，并且能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)光二極管裝置的輕量化。
[0010] 本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的特征在于，具備：發(fā)光二極管；電力電路部，其用于對 上述發(fā)光二極管提供電力；以及散熱構(gòu)件，其用于將從上述發(fā)光二極管產(chǎn)生的熱散熱，其 中，上述散熱構(gòu)件包括導熱性片材，該導熱性片材含有板狀的氮化硼顆粒，與上述導熱性片 材的厚度方向正交的方向的熱導率為4W/m · K以上。
[0011]另外，在本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置中，優(yōu)選將上述散熱構(gòu)件與上述發(fā)光二極管密 合狀地配置在上述發(fā)光二極管的下面。
[0012] 另外，在本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置中，優(yōu)選上述散熱構(gòu)件是用于對從上述發(fā)光二 極管產(chǎn)生的熱進行熱傳導的散熱器以及/或者用于使從上述發(fā)光二極管產(chǎn)生的熱散熱的 散熱片，另外，優(yōu)選上述散熱構(gòu)件是上述散熱器和上述散熱片的一體成形品。
[0013] 另外，在本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置中，優(yōu)選上述散熱構(gòu)件兼做反射板，該反射板用 于反射上述發(fā)光二極管所發(fā)射的光。
[0014] 在本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置中，散熱構(gòu)件包括導熱性片材，因此能夠以較大接觸 面積與發(fā)光二極管或者該發(fā)光二極管附近的構(gòu)件密合狀地接觸。因此，能夠利用散熱構(gòu)件 沿與導熱性片材的厚度方向正交的方向高效率地將從發(fā)光二極管產(chǎn)生的熱散熱。
[0015] 結(jié)果，能夠防止發(fā)光效率的降低。
[0016] 另外，散熱構(gòu)件由含有氮化硼顆粒的導熱性片材構(gòu)成，因此能夠?qū)崿F(xiàn)散熱構(gòu)件以 及發(fā)光二極管裝置的輕量化。
【附圖說明】
[0017] 圖1不出本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的一個實施方式（散熱構(gòu)件為散熱器的方式） 的剖視圖。
[0018] 圖2示出導熱性片材的立體圖。
[0019] 圖3是用于說明導熱性片材的制造方法的工序圖，
[0020] (a)示出對混合物或者層疊片材進行熱壓的工序，
[0021] (b)示出將壓制片材分割成多個部分的工序，
[0022] (C)示出層疊分割片材的工序。
[0023] 圖4示出本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的其它實施方式（散熱構(gòu)件為散熱器和散熱片 的方式）的剖視圖。
[0024] 圖5示出本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的其它實施方式（散熱器和散熱片一體成形的 方式）的剖視圖。
[0025] 圖6示出本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的其它實施方式（散熱器兼做反射板的方式） 的剖視圖。
[0026] 圖7是本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的其它實施方式（并列配置發(fā)光二極管，散熱構(gòu) 件為散熱器的方式），
[0027] (a)示出立體圖，
[0028] (b)示出剖視圖。
[0029] 圖8是本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的其它實施方式（并列配置發(fā)光二極管，散熱構(gòu) 件為散熱器和散熱片的方式），
[0030] (a)示出立體圖，
[0031] (b)示出剖視圖。
[0032] 圖9是本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的其它實施方式（并列配置發(fā)光二極管，散熱構(gòu) 件為散熱器的方式），
[0033] (a)示出立體圖，
[0034] (b)示出剖視圖。
[0035] 圖10示出本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的其它實施方式（散熱構(gòu)件為散熱器的方式） 的剖視圖。
[0036] 圖11示出耐彎曲試驗的類型I的試驗裝置（耐彎曲性試驗前）的立體圖。
[0037] 圖12示出耐彎曲試驗的類型I的試驗裝置（耐彎曲性試驗中）的立體圖。
【具體實施方式】
[0038] 圖1示出本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的一個實施方式（散熱構(gòu)件為散熱器的方式） 的剖視圖，圖2示出導熱性片材的立體圖，圖3是用于說明導熱性片材的制造方法的工序 圖。
[0039] 此外，在圖1中，將紙面左右方向設(shè)為左右方向，將紙面上下方向設(shè)為上下方向， 將紙面里外方向設(shè)為前后方向，以后附圖的方向遵照上述方向。
[0040] 在圖1中，該發(fā)光二極管裝置1具備發(fā)光二極管2、電力電路部3以及散熱構(gòu)件4。 另外，發(fā)光二極管裝置1具備散熱片5、反射板12以及透鏡6。
[0041] 將發(fā)光二極管2配置在發(fā)光二極管裝置1的大致中央，形成為在左右方向和前后 方向上擴展的正剖視大致矩形狀。具體地說，發(fā)光二極管2主要可以舉出發(fā)射白色光的白 色發(fā)光二極管（白色LED)等。
[0042] 用于對發(fā)光二極管2提供電力而設(shè)置電力電路部3，將電力電路部3配置在發(fā)光二 極管2的下側(cè)，具體地說在發(fā)光二極管2下側(cè)隔著散熱構(gòu)件4來配置電力電路部3。另外， 電力電路部3具備初級布線8和次級布線（未圖示），初級布線8與插頭9相連接，該插頭 9與電源（未圖示）相連接，另一方面，將未圖示的次級布線插入到散熱構(gòu)件4的第一開口 部7(虛線，后述）而與發(fā)光二極管2相連接。
[0043] 散熱構(gòu)件4由導熱性片材11 (參照圖2)構(gòu)成，散熱構(gòu)件4是用于使從發(fā)光二極管 2產(chǎn)生的熱沿導熱性片材11的平面方向SD進行熱傳導而散熱的散熱器10。
[0044] 將散熱器10設(shè)置在發(fā)光二極管2的下方，具體地說，與發(fā)光二極管2的下表面呈 密合狀地配置。另外，散熱器10形成為沿左右方向和前后方向大致呈圓板形狀。也就是說， 通過大致圓板形狀地形成導熱性片材11來形成散熱器10。
[0045] 具體地說，導熱性片材11含有氮化硼（BN)顆粒作為必要成分，例如還含有樹脂成 分。
[0046] 氮化硼顆粒形成為板狀（或者鱗片狀），在導熱性片材11中以在規(guī)定方向（后述） 上取向的方式分散。
[0047] 氮化硼顆粒的長度方向長度（在與板的厚度方向正交的方向上的最大長度）平均 值例如為1~100μπι，優(yōu)選3~90μπι。另外，氮化硼顆粒的長度方向長度平均值為5μπι 以上，優(yōu)選為10 μ m以上，更優(yōu)選為20 μ m以上，特別優(yōu)選為30 μ m以上，最優(yōu)選為40 μ m以 上，通常，例如為100 μ m以下,優(yōu)選為90 μ m以下。
[0048] 另外，氮化硼顆粒的厚度（板的厚度方向長度，即，顆粒的寬度方向長度）平均值 例如為〇· 01~20 μ m，優(yōu)選0· 1~15 μ m。
[0049] 另外，氮化硼顆粒的長寬比（aspect Ratio)(長度方向長度/厚度），例如為2~ 10000,優(yōu)選為 10 ~5000。
[0050] 另外，利用光散射法測定的氮化硼顆粒的平均粒徑例如為5μπι以上，優(yōu)選為 10 μ m以上，更優(yōu)選為20 μ m以上，特別優(yōu)選為30 μ m以上，最優(yōu)選為40 μ m以上，通常為 100 μ m以下。
[0051] 需要說明的是，利用光散射法測定的平均粒徑為用動態(tài)光散射式粒度分布測定裝 置測定的體積平均粒徑。
[0052] 利用光散射法測定的氮化硼顆粒的平均粒徑不滿足上述范圍時，有時導熱性片材 11變脆，處理性降低。
[0053] 另外，氮化硼顆粒的體積密度（日本工業(yè)標準JIS K 5101，視密度），例如為0. 3~ I. 5g/cm3,優(yōu)選為 0· 5 ~1.0 g/cm3。
[0054] 此外，氮化硼顆粒的比重例如為2. 1~2. 3,具體地說，2. 26左右。
[0055] 另外，氮化硼顆粒能夠使用市售品或?qū)ζ溥M行加工的加工品。作為氮化硼顆粒的 市售品，可以舉出，例如 Momentive · Performance · Materials · Japan 社制的 "PT" 系列 (例如"PT - 110"等），昭和電工社制的"SHOBN UHP"系列（例如，"SHOBN UHP - 1"等） 等。
[0056] 樹脂成分為能夠分散氮化硼顆粒的成分，即，分散氮化硼顆粒的分散介質(zhì)（基 體），可以舉出，例如熱硬化性樹脂成分、熱塑性樹脂成分等樹脂成分。
[0057] 作為熱硬化性樹脂成分，可以舉出，例如環(huán)氧樹脂、熱硬化性聚酰亞胺、酚醛樹脂、 脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙基酯樹脂、有機硅樹脂、熱硬 化性聚氨酯樹脂等。
[0058] 作為熱塑性樹脂成分，可以舉出，例如聚烯烴（例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯一丙烯 共聚物等）、丙烯酸樹脂（例如聚甲基丙烯酸甲酯等）、聚醋酸乙烯酯、乙烯一醋酸乙烯酯 共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚碳酸酯、聚縮醛、聚對苯二甲酸乙二醇 酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚烯丙基砜（polyallylsulfone)、熱塑性聚 酰亞胺、熱塑性聚氨酯樹脂、聚氨基雙馬來酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、雙馬來酰亞 胺三嗪樹脂、聚甲基戊烯、氟樹脂、液晶聚合物、烯烴一乙烯醇共聚物、離聚物、聚芳酯、丙烯 腈一乙烯一苯乙烯共聚物、丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物、丙烯腈一苯乙烯共聚物等。
[0059] 所述樹脂成分，可以單獨使用或組合使用2種以上。
[0060] 熱硬化性樹脂成分中，優(yōu)選可以舉出環(huán)氧樹脂。
[0061] 環(huán)氧樹脂在常溫下為液態(tài)、半固態(tài)及固態(tài)的任一形態(tài)。
[0062] 具體而言，作為環(huán)氧樹脂，可以舉出例如雙酚型環(huán)氧樹脂（例如雙酚A型環(huán)氧樹 月旨、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂、二聚酸改性雙酚型環(huán) 氧樹脂等）、酚醛清漆型環(huán)氧樹脂（例如線型酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、甲酚-線型酚醛清漆型 環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂等）、萘型環(huán)氧樹脂、芴型環(huán)氧樹脂（例如雙芳基芴型環(huán)氧樹脂 等）、三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂（例如三羥基苯基甲烷型環(huán)氧樹脂等）等芳香族類環(huán)氧樹脂； 例如三環(huán)氧基丙基異氰脲酸酯（三縮水甘油基異氰脲酸酯）、乙內(nèi)酰脲環(huán)氧樹脂等含氮環(huán) 的環(huán)氧樹脂；例如脂肪族型環(huán)氧樹脂、例如脂環(huán)式環(huán)氧樹脂（例如雙環(huán)環(huán)型環(huán)氧樹脂等）、 例如縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂、例如縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂等。
[0063] 所述環(huán)氧樹脂可以單獨使用或組合使用2種以上。
[0064] 優(yōu)選可以舉出液態(tài)的環(huán)氧樹脂及固態(tài)的環(huán)氧樹脂的組合，更優(yōu)選可以舉出液態(tài)的 芳香族類環(huán)氧樹脂及固態(tài)的芳香族類環(huán)氧樹脂的組合。作為所述的組合，具體而言，可以舉 出液態(tài)的雙酚型環(huán)氧樹脂及固態(tài)的三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂的組合、液態(tài)的雙酚型環(huán)氧樹脂 及固態(tài)的雙酚型環(huán)氧樹脂的