特許 6321971 電子機器の遮熱構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6321971

(24)【登録日】2018年4月13日

(45)【発行日】2018年5月9日

(54)【発明の名称】電子機器の遮熱構造

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20180423BHJP

【ＦＩ】

   H05K7/20 Y

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-8588(P2014-8588)

(22)【出願日】2014年1月21日

(65)【公開番号】特開2015-138825(P2015-138825A)

(43)【公開日】2015年7月30日

【審査請求日】2016年11月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】592103442

【氏名又は名称】ビッグテクノス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】517132810

【氏名又は名称】地方独立行政法人大阪産業技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100065248

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100159385

【弁理士】

【氏名又は名称】甲斐 伸二

(74)【代理人】

【識別番号】100163407

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 裕輔

(74)【代理人】

【識別番号】100166936

【弁理士】

【氏名又は名称】稲本 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100174883

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 雅己

(72)【発明者】

【氏名】青木 孝浩

(72)【発明者】

【氏名】上利 泰幸

(72)【発明者】

【氏名】平野 寛

(72)【発明者】

【氏名】門多 丈治

(72)【発明者】

【氏名】岡田 哲周

【審査官】 宮下 誠

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１５１１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２９４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−７２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−８８５３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｈ０５Ｋ ５／００

Ｇ０６Ｆ １／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

実装された発熱部品を有する基板と、この基板を収納する筐体と、この筐体の内面における前記発熱部品と対向する位置にかつ前記前記発熱部品と隙間をもって配置された遮熱シートとを備え、
前記遮熱シートは、前記筐体の内面に接合層を介して貼り付けられた金属層と、この金属層上に積層された表面層とからなり、
前記表面層は、前記金属層上に直接または第２の接合層を介して積層された透明樹脂層からなり、
前記表面層の厚さが１〜１０μｍであることを特徴とする電子機器の遮熱構造。

【請求項2】

前記隙間が１０〜１０００μｍである請求項１に記載の電子機器の遮熱構造。

【請求項3】

前記遮熱シートの厚さが１６〜１３０μｍである請求項１または２に記載の電子機器の遮熱構造。

【請求項4】

前記金属層が銅またはアルミニウムからなる請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子機器の遮熱構造。

【請求項5】

前記透明樹脂層がポリエチレンテレフタレート若しくは二軸延伸ポリプロピレン又はポリエチレンナフタレートからなる請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子機器の遮熱構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電子機器の遮熱構造に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器の高密度化に伴って発生する熱や電子機器の小型化に伴う放熱面積の減少等によって機器内部が温度上昇し、それを原因とする製品寿命の低下、誤動作、低温やけど等が問題となっている。特に、スマートフォンやタブレット型携帯情報端末やノート型パソコンといった薄型の電子機器は、ユーザーの身体の一部（例えば、手のひらや太股）に接触した状態で使用される場合があるため、低温やけど対策が重要となっている。

【0003】

「低温やけど」とは、比較的低い温度の物であっても長時間にわたって皮膚の同じところに触れていると筋肉、血液等が壊死する現象であり、一般的に４４℃では３〜４時間、４６℃では０．５〜１時間、５０℃では２〜３分の接触で発症すると言われている。
そのため、電子機器の使用中にユーザーが低温やけどをしないよう、電子機器内部の発熱する電子部品（以下「発熱部品」という）と筐体との間には一般に放熱シートが設けられている。

【0004】

このような放熱シートの１種類として遮熱シートがある。主にアルミニウム箔が用いられており、筐体の内面における発熱部品と対向する位置に粘着剤層を介してアルミニウム箔を貼り付けることにより、発熱部品からの輻射熱を反射して筐体外面の温度上昇を抑制していた（従来技術１）。

【0005】

さらに、特許文献１では、発熱部品を実装した基板と、この基板を収納する筐体とを備えた薄型の電子機器において、筐体内面の発熱部品と対向する位置に多層構造の遮熱シートを貼り付けた遮熱構造が提案されている（従来技術２）。

【0006】

従来技術２における遮熱シートは、電子機器の筐体内面に接着剤層を介して貼り付けられる断熱シートと、両面テープまたは粘着剤といった第１の粘着剤層を介して断熱シート上に積層された熱伝導シートと、両面テープまたは粘着剤といった第２の粘着剤層を介して熱伝導シート上に積層された保護層とからなり、発熱部品に対して隙間をもって対向配置される。

【0007】

前記遮熱シートにおいて、断熱シートとしては不織布または発泡体樹脂が用いられ、熱伝導シートとしては熱分解グラファイトシートが用いられ、保護層としてはＰＥＴフィルムまたはアルミニウムシートが用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１２−１５１１９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

従来技術２に記載の遮熱シートは、筐体側から接着剤層、断熱シート、第１の粘着剤層、熱伝導シート、第２の粘着剤層および保護層が順次積層された６層構造である。この遮熱シートは積層数が多いため、その製造工程数は多く、材料費も増加し、しかも熱伝導シートとして高価な熱分解グラファイトシートが用いられているため、製造コストが嵩んでいた。

【0010】

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、製造コストの上昇を抑えながら比較的高い遮熱効果を得ることができる電子機器の遮熱構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

かくして、本発明によれば、実装された発熱部品を有する基板と、この基板を収納する筐体と、この筐体の内面における前記発熱部品と対向する位置にかつ前記前記発熱部品と隙間をもって配置された遮熱シートとを備え、
前記遮熱シートは、前記筐体の内面に接合層を介して貼り付けられた金属層と、この金属層上に積層された表面層とからなり、
前記表面層は、前記金属層上に直接または第２の接合層を介して積層された透明樹脂層からなり、
前記表面層の厚さが１〜１０μｍである電子機器の遮熱構造が提供される。

【発明の効果】

【0012】

本発明の電子機器の遮熱構造において、発熱部品からの熱は主に熱伝導や対流としては遮熱シートへ伝わらず、発熱部品から放射された輻射熱が遮熱シートへ伝わる。そして、発熱部品からの輻射熱の一部は透明樹脂層を透過し金属層に当たって発熱部品側へ反射すると共に、発熱部品からの輻射熱の一部は透明樹脂層に吸収される。さらに、輻射熱を吸収した透明樹脂層の吸収エネルギーの一部は輻射熱として発熱部品側へ放射される。

【0013】

このとき、金属層の表面が透明樹脂層にて覆われているため、金属層表面の酸化が抑止され、長期間にわたる高い反射率が維持される。それに加え、厚さが１０μｍ以下と薄く透明である透明樹脂層に輻射熱が吸収され難く、かつ透明樹脂層に吸収された吸収エネルギーのほとんどが透明樹脂層表面より放射エネルギーとして放射される。
本発明の電子機器の遮熱構造によれば、このような作用により、筐体内面における遮熱シート貼付領域の反対側の外面の局所的な温度上昇が前記従来技術１よりも低く抑えられる。

【0014】

また、本発明における遮熱シートは３層または４層構造であるため前記従来技術２よりも積層数が低減され、しかも熱分解グラファイトシートのような高価な材料を用いないため、前記従来技術２よりも大幅なコストダウンを実現できる。
このように、本発明の電子機器の遮熱構造によれば、製造コストの上昇を抑えながら高い遮熱効果を得ることができる。

【0015】

さらに、本発明の電子機器の遮熱構造によれば、絶縁性の透明樹脂層を用いることにより、万が一遮熱シートが発熱部品に接触したとしてもショートするといった不具合も防止される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る電子機器の遮熱構造の実施形態１を示す拡大断面図である。

【図2】実施例２、４および比較例２〜４の空隙１．０ｍｍのときの温度変化を示すグラフである。

【図3】実施例１、２、４および比較例２〜４の空隙１．０ｍｍのときの表面層厚さと平均温度との関係を示すグラフである。

【図4】温度と低温やけどが起こる時間との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明に係る電子機器の遮熱構造は、実装された発熱部品を有する基板と、この基板を収納する筐体と、この筐体の内面における前記発熱部品と対向する位置にかつ前記発熱部材と隙間をもって配置された遮熱シートとを備え、
前記遮熱シートは、前記筐体の内面に接合層を介して貼り付けられた金属層と、この金属層上に積層された表面層とからなり、
前記表面層は、前記金属層上に直接または第２の接合層を介して積層された透明樹脂層からなり、
前記表面層の厚さが１〜１０μｍである。

【0018】

本発明が対象とする電子機器は、例えば、スマートフォンやタブレット型携帯情報端末やノート型パソコンといった薄型電子機器であり、このような薄型電子機器に本発明の遮熱構造が好適に採用される。

【0019】

本発明において、遮熱シートを構成する金属層と透明樹脂層との金属樹脂積層体は、例えば、金属シート上に接着剤または粘着剤を介して透明樹脂フィルムをラミネートする、あるいは透明樹脂フィルム上に金属膜を蒸着するなど、公知技術によって製造することができる。
また、遮熱シートの少なくとも一部が筐体内面に直接的または間接的に接触した状態で取り付けられる。この場合、金属層の透明樹脂層とは反対面の少なくとも一部に接着剤または粘着剤を塗布することにより、金属層を筐体内面に直接的または間接的に接触した状態で、かつ位置ずれすることなく固定できる。

【0020】

本発明において、遮熱シートの金属層の材料としては、輻射熱に対する反射率が高く、熱伝導率の高い金属が好ましく、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ニッケル（Ｎｉ）等が挙げられ、コスト面も考慮すれば銅またはアルミニウムが好適である。
金属層の厚さとしては、薄膜性、高い遮熱効果、横方向への優れた熱拡散性が両立する厚さが好ましく、具体的には１０〜１００μｍが好ましく、２５〜７５μｍがより好ましく、３５〜５０μｍがさらに好ましい。

【0021】

透明樹脂層の材料としては、輻射熱の透過性が高く、さらには耐熱性が高い透明樹脂が好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等が挙げられる。
透明樹脂層の厚さとしては、できるだけ薄く、かつ高い遮熱効果が得られる厚さが好ましく、具体的には１〜１０μｍが好ましく、２．５〜６μｍがより好ましく、３．５〜４．５μｍがさらに好ましい。

【0022】

本発明において、遮熱シートの厚さ（総厚）としては１６〜１３０μｍが好ましく、３０〜１００μｍがより好ましく、４５〜６５μｍがさらに好ましい。
本発明において、遮熱シートと発熱部品との間の隙間の距離は、高い遮熱効果が得られるよう発熱部品が遮熱シートに近過ぎずかつ遠過ぎない距離が適当であり、具体的には１０〜１０００μｍである。

【0023】

以下、図面を参照しながら本発明に係る電子機器の遮熱構造の実施形態を詳説する。

【0024】

（実施形態１）
図１は本発明の電子機器の遮熱構造の実施形態１を示す断面図である。
本発明の電子機器の遮熱構造は、図１に示すように、実装された発熱部品２を有する基板１と、この基板１を収納する筐体３と、この筐体３の内面における発熱部品２と対向する遮熱シート貼付領域Ａに貼り付けられた遮熱シート１０とを備える。そして、この電子機器の遮熱構造において、遮熱シート１０と発熱部品２との間に隙間Ｇが設けられている。すなわち、筐体３の遮熱シート貼付領域Ａと発熱部品２との間の間隙Ｌ１は、遮熱シート１０が発熱部品２に接触しないよう遮熱シート１０の厚さＴよりも広く設定されている。

【0025】

遮熱シート１０は、遮熱シート貼付領域Ａ上に第１接合層１２を介して貼り付けられた金属層１１と、金属層１１上に第２接合層１４を介して積層された透明樹脂層１３とからなる金属樹脂積層体である。実施形態１において、遮熱シート１０の厚さ（総厚）Ｔは４２〜８２μｍとされている。

【0026】

金属層１１の材料として、実施形態１では銅またはアルミニウムが用いられており、その厚さＴ₁は３５〜５０μｍとされている。
透明樹脂層１３の材料として、実施形態１ではＰＥＴまたはＯＰＰが用いられており、その厚さＴ₃は３．５〜４．５μｍとされている。

【0027】

第１および第２接合層１２、１４の材料として、実施形態１ではアクリル系、ポリエステル系、ウレタン系、シリコーン系またはゴム系の粘着剤、接着剤が用いられており、第１接合層１２の厚さＴ₂は５〜４０μｍとされ、第２接合層１４の厚さＴ₄は１．５〜５．５μｍとされている。

【0028】

実施形態１の場合、第１接着層１２は金属層１１の一面に全面的に積層されているが、必要最低限の接合強度が確保されれば部分的に積層されてもよい。また、実施形態１の場合、第２接着層１４は金属層１１と透明樹脂層１３との間に全体的に積層されているが、必要最低限の接合強度が確保されれば部分的に積層されてもよい。

【0029】

このように構成された実施形態１の遮熱構造では、遮熱シート１０の厚さは４２〜８２μｍであり、このときの筐体３の内面（遮熱シート貼付領域）と発熱部品２との間の空隙の距離Ｌ１を０．１〜１．０ｍｍに設定し、遮熱シート１０と発熱部品２との間の隙間Ｇの距離Ｌ２を１８〜９５８μｍに設定することができる。

【0030】

（実施形態２）
図１に示した実施形態１の遮熱シート１０において、第２接合層１４を省略してもよい。この場合、透明樹脂層１３の一面に金属層１１を蒸着させた後、金属層１１の透明樹脂層１３側の面とは反対面に第１接合層１２を塗布することにより遮熱シート１０を作製できる。

【0031】

（実施形態３）
図１では、筐体３の遮熱シート貼付領域Ａを１個の発熱部品２の対向位置に設定し、この遮熱シート貼付領域Ａよりも少し大きいサイズの遮熱シート１０を筐体３に貼り付けた場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、基板１上に複数個の発熱部品が実装されている場合は複数の遮熱シート貼付領域が存在するため、複数の遮熱シート貼付領域を１枚で網羅できるサイズおよび形状に遮熱シートを形成すればよい。

【実施例】

【0032】

＜アクリル系粘着剤の調製＞
ｎ−ブチルアクリレート：９１重量部、アクリル酸：８重量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート：１重量部、重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)：０．２重量部、および溶剤（酢酸エチル、トルエン）：１５０重量部を、窒素気流中、８５℃で５時間反応させて樹脂分４０％、粘度７０００Ｐａ・ｓのアクリル系粘着剤を得た。

【0033】

＜遮熱シートの作製＞
アクリル系粘着剤：１００重量部に、イソシアネート系架橋剤（コロネート（登録商標）L-55E：日本ポリウレタン製）：１重量部を添加し、撹拌後、脱泡してアクリル系粘着剤組成物を得た。
次に、アクリル系粘着剤組成物をリリースライナー上に所定の厚さで塗布し、１００℃で２分間乾燥した後、金属層としてのサイズ６０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ３５μｍの銅箔（GTS：古河電気工業(株)製）に転写し、「銅箔／アクリル系粘着剤層／剥離ライナー」を得た。この工程を繰り返し、「剥離ライナー／アクリル系粘着剤層／銅箔／アクリル系粘着剤層／剥離ライナー」を得た。

【0034】

そして、一方の剥離ライナーを剥がし、透明樹脂層としてのＰＥＴフィルム（ルミラー（登録商標）：東レ(株)製）を貼り合わせて「ＰＥＴ／アクリル系粘着剤層（第２接合層）／銅箔／アクリル系粘着剤層（第１接合層）／剥離ライナー」を作製し、４０℃で３日間養生させ、実施例２〜４と比較例３〜４の遮熱シートを得た。なお、実施例２〜４と比較例３〜４において、ＰＥＴフィルムの厚さ、ＰＥＴフィルムと銅箔の間のアクリル系粘着剤層の厚さ、もう一方のアクリル系粘着剤層の厚さは、表１に示した厚さにそれぞれ設定した。実施例１については後述する。

【0035】

ＰＥＴフィルムの代わりにＯＰＰフィルム（トレファン（登録商標）：東レ(株)製）を用い、実施例２〜４と同様にして実施例５および比較例５の遮熱シートを得た。なお、実施例５と比較例５において、ＯＰＰフィルムの厚さ、ＯＰＰフィルムと銅箔の間のアクリル系粘着剤層の厚さ、もう一方のアクリル系粘着剤層の厚さは、表１に示した厚さにそれぞれ設定した。

【0036】

ＰＥＴフィルムと銅箔の間の第２接合層としてのアクリル系粘着剤層の代わりにポリエステル系接着剤層を用い、実施例２〜４と同様にして実施例６および比較例６の遮熱シートを得た。なお、実施例６と比較例６において、ＰＥＴフィルムの厚さ、ポリエステル系接着剤層（第２接合層）の厚さ、アクリル系粘着剤層（第１接合層）の厚さは、表１に示した厚さにそれぞれ設定した。
なお、ポリエステル系接着剤層の材料となるポリエステル系接着剤組成物は、ポリエステル系接着剤（ディックドライLX-500：DICグラフィックス(株)製）：１００重量部に、硬化剤（KW-75：DICグラフィックス(株)製）：５０重量部、希釈溶剤として酢酸エチル２００重量部を添加し、撹拌後、脱泡して得た。

【0037】

ＰＥＴフィルムと銅箔の間の第２接合層としてのアクリル系粘着剤層の代わりにポリエーテル系接着剤層を用い、実施例２〜４と同様にして実施例７の遮熱シートを得た。なお、実施例７において、ＰＥＴフィルムの厚さ、ポリエーテル系接着剤層（第２接合層）の厚さ、アクリル系粘着剤層（第１接合層）の厚さは、表１に示した厚さにそれぞれ設定した。
なお、ポリエーテル系接着剤層の材料となるポリエーテル系接着剤組成物は、ポリエーテル系接着剤（ディックドライLX-401A：DICグラフィックス(株)製）：１００重量部に、硬化剤（SP-60：DICグラフィックス(株)製）：１００重量部、希釈溶剤として酢酸エチル２５０重量部を添加し、撹拌後、脱泡して得た。

【0038】

第１接合層としてのアクリル系粘着剤層の代わりにシリコーン系粘着剤層を用い、実施例２〜４と同様にして実施例８の遮熱シートを得た。このとき、実施例８において、ＰＥＴフィルムの厚さ、アクリル系粘着剤層（第２接合層）の厚さ、シリコーン系粘着剤層（第１接合層）の厚さは、表１に示した厚さにそれぞれ設定した。
なお、シリコーン系粘着剤層の材料となるシリコーン系粘着剤組成物は、シリコーン系粘着剤（TSR1512：モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）：１００重量部に、硬化剤（CR50：モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）：１重量部を添加し、撹拌後、脱泡して得た。

【0039】

第１接合層としてのアクリル系粘着剤層の代わりにゴム系粘着剤層を用い、実施例２〜４と同様にして実施例９の遮熱シートを得た。このとき、実施例９において、ＰＥＴフィルムの厚さ、アクリル系粘着剤層（第２接合層）の厚さ、ゴム系粘着剤層（第１接合層）の厚さは、表１に示した厚さにそれぞれ設定した。
なお、ゴム系粘着剤層の材料となるゴム系粘着剤組成物は、ビッグテクノス(株)製のGR-1134を用いた。

【0040】

金属層としての銅箔の代わりにアルミニウム箔（A1N30：日本製箔(株)製）を用い、実施例２〜４と同様にして実施例１１および１２と比較例９および１０の遮熱シートを得た。このとき、実施例１１、１２と比較例９、１０において、ＰＥＴフィルムの厚さ、アクリル系粘着剤層（第２接合層）の厚さ、アルミニウム箔の厚さ、アクリル系粘着剤層（第１接合層）の厚さは、表１に示した厚さにそれぞれ設定した。

【0041】

前記ポリエステル系接着剤組成物を剥離ライナーに塗布、乾燥してポリエステル系接着剤層（透明樹脂層）を形成し、その後、ポリエステル系接着剤層に銅箔（金属層）を貼り合せ、銅箔の反対面には前記と同様にアクリル系粘着剤層（第１接合層）を積層することにより、実施例１の遮熱シートを得た。このとき、実施例１において、ポリエステル系接着剤層の厚さ、銅箔の厚さ、アクリル系粘着剤層の厚さは、表１に示した厚さにそれぞれ設定した。

【0042】

＜遮熱シートの評価方法＞
筐体としてサイズ９５ｍｍ×５５ｍｍ、高さ２０ｍｍ、厚さ２ｍｍのＡＢＳケースを用い、剥離ライナーを剥がした遮熱シートをＡＢＳケースの内面に貼り付けた。この遮熱シートは前記実施例および比較例のものである。
一方、サイズ５０ｍｍ×２５ｍｍのヒーター（日本ヒーター製）が接合されたガラスエポキシ基板を、ヒーターが遮熱シートと対面するように筐体内に配置した。このとき、ＡＢＳケース内面とヒーターとの間の空隙の距離Ｌ１を０．１ｍｍ、０．４ｍｍ、１．０ｍｍに設定した（図１参照）。

【0043】

ＡＢＳケースにおける遮熱シートとは反対側の外面に熱電対を取り付けた状態でヒーターを発熱させ、ＡＢＳケース外面の温度測定を行い、ケース外面温度が安定してきた２０〜４０分経過時の平均温度を表２に示した。このとき、ヒーター出力を３Ｗ、１Ｗに設定した。

【0044】

また、表１に示すように、遮熱シートを設けない比較例１、銅箔にアクリル系粘着剤層のみを積層してなる遮熱シートを用いヒーター出力を３Ｗ、１Ｗに設定した比較例２、７、アルミニウム箔にアクリル系粘着剤層のみを積層してなる遮熱シートを用いヒーター出力を１Ｗに設定した比較例９についても温度測定を行い、その結果を表２に示した。

【0045】

また、各実施例および各比較例について、ＡＢＳケース内面とヒーターとの間の空隙の距離Ｌ１が０．１ｍｍ、０．４ｍｍ、１．０ｍｍであるときの遮熱シートとヒーターとの間の隙間の距離Ｌ２を表３に示した（図１参照）。

【0046】

なお、表２において、「差」とは、比較例２の温度に対する実施例１〜９、比較例３〜６の温度差、比較例７の温度に対する実施例１０、比較例８の温度差、比較例９の温度に対する実施例１１および１２、比較例１０の温度差を意味し、これらの温度差がプラスの値であれば放熱性が劣るとして「評価」をＩと記し、マイナスの値であれば放熱性が優れるとして「評価」をIIと記している。

【表1】

【表2】

【0047】

【表3】

【0048】

＜結果＞
比較例１と２を比較すると、ＡＢＳケース内に遮熱シートを設けない比較例１の場合、筐体外面温度が８０．０℃であるのに対し、総厚４０μｍの遮熱シート（接合層＋金属層）を設けた比較例２の筐体外面温度は７１．８℃であった。つまり、比較例２の遮熱シートによって筐体外面温度を８．２℃低く抑えることができ、構造が簡素な遮熱シートでも温度上昇の抑制に有効であることが確認できた。

【0049】

次に、比較例２を基準として、比較例２で使用した遮熱シートの金属層上に第２接合層を介して透明樹脂層を積層した実施例および比較例の結果について説明する。

【0050】

図２は実施例２、４および比較例２〜４の空隙１．０ｍｍのときの温度変化を示すグラフであり、図３は実施例１、２、４および比較例２〜４の空隙１．０ｍｍのときの表面層厚さと平均温度との関係を示すグラフである。
図２と図３に示すように、銅箔上にアクリル系粘着剤層およびＰＥＴフィルムからなる表面層が積層された実施例１、２、４は、銅箔上に表面層を有さない比較例２よりも温度上昇の抑制効果に優れていた。また、銅箔上の表面層の厚みを１０μｍよりも厚くした比較例３および４は、表面層を有さない比較例２よりも温度上昇した。

【0051】

酸化されていない金属は熱線を高効率で反射するため、その金属表面に放射率の高い材料を積層すると、熱線を吸収しやすくなって温度上昇に寄与し、かつ表面層からの放射エネルギーも増大して温度低下に寄与する。すなわち、吸収エネルギーと放射エネルギーの大小で温度抑制効果が決まる。

【0052】

表面層の厚みが１０μｍ以下と薄い実施例１、２、４の場合、吸収エネルギーよりも放射エネルギーの方が大きいため、表面層を有さない銅箔のみの比較例２よりも温度抑制効果が高くなったと考えられる。一方、表面層の厚みが１０μｍ超と厚い比較例３および４の場合、放射エネルギーよりも吸収エネルギーの方が大きいために温度抑制効果が比較例２よりも低下したと考えられる。

【0053】

この傾向は実施例３の場合も同様であり、実施例１、２、４および比較例２〜４における空隙の距離Ｌ１が０．１ｍｍ、０．４ｍｍの場合も同様であった。さらに、実施例５〜９および比較例５、６のように透明樹脂層、第２接合層または第１接合層の材料を変更しても同様であり、実施例１０〜１２および比較例７〜１０のようにヒーター出力を低下させ、それに加えて金属層の材料を変更しても同様であった。

【0054】

図４は温度と低温やけどが起こる時間との関係を示すグラフである（佐々木健司「あなどれない低温やけど」『ＮＨＫきょうの健康』2003.1,102-106より）。
図４から、低温やけどが起こる時間は、熱源の温度が高いほど指数関数的に短くなり、熱源の温度が低いほど指数関数的に長くなることがわかる。
よって、薄い携帯型の電子機器の表面温度が僅か１℃低下するだけでも低温やけどの抑制には大きな利点となるため、本発明の電子機器の遮熱構造による遮熱効果は有効であると言える。

【0055】

なお、開示された実施形態および実施例は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明の電子機器の遮熱構造は、例えば、スマートフォンやタブレット型携帯情報端末やノート型パソコンといった薄い携帯型の電子機器に好適である。

【符号の説明】

【0057】

１ 基板
２ 発熱部品
３ 筐体
１０ 遮熱シート
１１ 金属層
１２ 第１接合層
１３ 透明樹脂層
１４ 第２接合層
Ａ 遮熱シート貼付領域
Ｇ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】