JP2010056046A - 発光ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】発光ユニットの熱制御に関して改善すること。
【解決手段】発光ユニット１は、基体２および発光モジュール４を含んでいる。基体２は、フィン２２２を含む凹部２２を有している。発光モジュール４は、発光素子を含んでいる。発光モジュール４は、空隙５を介して、基体２の凹部２２を覆っている。発光モジュール４は、基体２に固定されている。発光モジュール４は、基体２の凹部２２を覆っている基板４２を含んでいる。発光モジュール４は、発光装置４４および電子部品４６を含んでいる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば発光ダイオードなどの発光素子を有する発光ユニットに関するものである。

近年、例えば発光ダイオードなどの発光素子を有する発光ユニットの開発が進められている。発光ユニットは、光出力に関して改善が求められている。発光ユニットの光出力を増大させるためには、発光ユニットに供給される駆動電力を増大させることが求められている。
特開２００７−２９５００７号公報

発光ユニットに供給される駆動電力を増大させることにより、発光ユニットによって発生される熱が増大する傾向にある。一方で、熱が増大することにより、発光ユニットの発光特性が低下する可能性がある。発光ユニットの発光特性を向上させるためには、発光ユニットの熱制御に関して改善を図る必要がある。

本発明の一つの態様によれば、発光ユニットは、基体および発光モジュールを含んでいる。基体は、フィンを含む凹部を有している。発光モジュールは、発光素子を含んでおり、空隙を介して基体の凹部を覆っている。発光モジュールは、基体に固定されている。

本発明の一つの態様によれば、発光ユニットは、フィンを含む凹部を有している基体を備えている。発光ユニットは、このような構造によって、熱制御に関して改善されている。

下記において、いくつかの例示的な実施形態を説明している。

図１に示されているように、本発明の一つの実施形態における発光ユニット１は、基体２および発光モジュール４を含んでいる。

図２に示されているように、基体２は、凹部２２を有している。凹部２２は、起伏のある内側表面を含んでいる。凹部２２は、フィン２２２を含んでいる。フィン２２２は、基体２の内側表面に設けられている。

発光モジュール４は、空隙５を介して凹部２２を覆っており、基体２に固定されている。発光モジュール４は、基板４２、複数の発光装置４４および複数の電子部品４６を含んでいる。

基板４２は、凹部２２を覆っている。図３に示されているように、基板４２は、第１貫通孔４２２および第２貫通孔４２４を含む複数の貫通孔を有している。第１貫通孔４２２および第２貫通孔４２４は、互いに異なる直径を有している。第１貫通孔４２２は、第２貫通孔４２４より小さい直径を有している。発光モジュール４は、第１貫通孔４２４に設けられたフィルタ４８をさらに含んでいる。例示的な基板４２は、プリント回路基板である。

発光装置４４は、基板４２に実装されている。図４に示されているように、発光装置４４は、基体４４１、発光素子４４２およびフレーム部材４４３を含んでいる。発光装置４４は、封入層４４４および発光部材４４５をさらに含んでいる。図４において、発光装置４４は、内部構造を示すために、部分的に省略された状態で示されている。

基体４４１の材料例は、セラミックスである。発光素子４４２は、基体４４１に実装されている。例示的な発光素子４４２は、半導体材料を含んでいる発光ダイオードである。フレーム部材４４３は、基体４４１上に設けられており、発光素子４４２を囲んでいる。フレーム部材４４３の材料例は、セラミックスである。封入層４４４は、フレーム部材４４３の内側の空間に設けられており、発光素子４４２の上端および側面に付着している。封入層４４４の材料例は、シリコーン樹脂である。発光部材４４５は、発光素子４４２の上方に設けられており、フレーム部材４４３に固定されている。発光部材４４５は、マトリクス材料および蛍光材料を含んでいる。例示的なマトリクス材料は、シリコーン樹脂である。発光部材４４５は、発光素子４４２から放射された第１次光に応じて第２次光を放射する。

再び図２を参照して、電子部品４６は、基板４２に実装されている。電子部品４６は、発光装置４４の発光素子４４２に供給される駆動電流を発生する電源回路を構成するものである。例示的な電子部品４６は、抵抗素子、コイル素子または容量素子である。

発光装置４４または電子部品４６によって発生された熱の移動経路について説明する。熱は、基板４２を介して、発光装置４４または電子部品４６から基体２に伝導される。基体２に伝導された熱は、フィン４６から空隙５へ放散される。図２において、熱の移動経路が実線矢印によって示されている。図３において、点線矢印によって示されているように、基体２の外部および内部の温度差によって空気の流れが生じる。空気は、第１貫通孔４２２を介して、基体２の外部から内部へ移動する。フィルタ４８が第１貫通孔４２２に設けられていることによって、基体２の外部から内部へ入り込む埃の量が低減されている。空気は、第２貫通孔４２４を介して、基体２の内部から外部へ移動する。基体２の内部に籠っている熱が、第２貫通孔４２４を介して、基体２の内部から外部へ放散される。図３において、熱の移動が、実線矢印によって示されている。

図５に示されているように、発光モジュール４および基体２の間に空隙５が存在していることによって、発光モジュール４および基体２の間に生じる浮遊容量が低減されている。発光ユニット１は、空隙５によって、基体２と発光ユニット４との絶縁性に関して改善されている。発光ユニット１は、基体２の内側にフィン２２２を有していることによって、外観のデザインに関して改善されている。

図６に示されているように、本発明の他の実施形態における発光ユニット１は、基体２の側面２３に設けられた貫通孔２３２を有している。その他の構成は、図１に示された発光ユニット１と同様である。他の実施形態における発光ユニット１は、貫通孔２３２を有していることによって、放熱に関して改善されている。

図７Ａおよび図７Ｂを参照して、図１および図６に示された発光ユニット１におけるフィン２２２の例示的な構造について説明する。図７Ａに示されているように、凹部２２の側面に設けられたフィン２２２は、上下方向に延びた形状を有している。このような構造によって、上方向への熱の移動が生じやすくなる。図７Ｂに示されているように、凹部２２の底面に設けられたフィン２２２は、仮想のｘ軸の方向に延びた形状を有している。

図８Ａおよび図８Ｂを参照して、図１および図６に示された発光ユニット１におけるフィン２２２の他の例示的な構造について説明する。図８Ａに示されているように、凹部２２の側面に設けられたフィン２２２は、横方向に延びた形状を有している。このような構造によって、横方向への熱の移動が生じやすくなる。図８Ｂに示されているように、凹部２２の底面に設けられたフィン２２２は、仮想のｙ軸の方向に延びた形状を有している。

本発明の一つの実施形態における発光ユニット１を示している。 図１に示した発光ユニット１のII-II’における断面を示している。 図１に示した発光ユニット１のIII-III’における断面を示している。 図２および図３に示した発光装置４４を示している。 発光ユニット１を示している。 本発明の他の実施形態における発光ユニット１を示している。 例示的なフィン２２２を示している。 例示的なフィン２２２を示している。 他の例示的なフィン２２２を示している。 他の例示的なフィン２２２を示している。

符号の説明

１ 発光ユニット
２ 基体
２２ 凹部
２２２ フィン
４ 発光モジュール
４２ 基板
４４ 発光装置
４６ 電子部品
５ 空隙

Claims (10)

1. 起伏のある内側表面を含む凹部を有している基体と、
   発光素子を含んでおり、空隙を介して前記凹部を覆っているとともに、前記基体に固定された発光モジュールと、
   を備えた発光ユニット。
2. 前記発光モジュールが、前記凹部を覆っている基板を含んでいることを特徴とする請求項１記載の発光ユニット。
3. 前記基板が貫通孔を有していることを特徴とする請求項２記載の発光ユニット。
4. 前記基板が第１貫通孔および第２貫通孔を含む複数の貫通孔を有しており、前記第１貫通孔および前記第２貫通孔は互いに異なる直径を有していることを特徴とする請求項２記載の発光ユニット。
5. 前記第１貫通孔に設けられたフィルタをさらに備えていることを特徴とする請求項４記載の発光ユニット。
6. 前記第１貫通孔が、前記第２貫通孔より小さい直径を有していることを特徴とする請求項５記載の発光ユニット。
7. 前記凹部の側面の起伏構造が、上下方向に延びた溝を有していることを特徴とする請求項３記載の発光ユニット。
8. 前記発光モジュールが、前記発光素子に供給される駆動電流を発生する電源回路用の電子部品をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の発光ユニット。
9. 前記基体の側面に設けられた貫通孔を有していることを特徴とする請求項１記載の発光ユニット。
10. 前記凹部の側面の起伏構造が、横方向に延びた溝を有していることを特徴とする請求項９記載の発光ユニット。

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