JPWO2015045206A1 - 照明ユニット - Google Patents

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Abstract

照明ユニット(100)は、基台(1)と発光装置(3)と保持部材(2)を有する。発光装置(3)は、実装基板(3b)と、実装基板(3b)上に設けられ、LEDを有する発光部(3a)とを有する。保持部材(2)は、発光装置(3)から放射される光を取り出すための窓部(2aa)を有し、発光装置(3)における基台(1)とは反対側に配置されて、基台(1)との間に実装基板(3b)を保持する電気絶縁性を有する熱伝導性の樹脂組成物で形成されている。

Description

本発明は、照明ユニットに関する。詳細には、本発明は、放熱性及び電気絶縁性に優れた照明ユニットに関する。
近年、照明装置として、消費電力が少なく長寿命の発光ダイオード(LED)を光源とする照明ユニットが用いられている。照明ユニットを点灯させると、LEDの発熱により、LED自身の発光効率が低下する。LEDから発生する熱を放熱するために、LEDを搭載する部材に熱伝導率の高い材料を用いることが提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。
特許文献1は、LEDを実装した基板(実装基板)を搭載する基台を、金属板など熱伝導率の高い材料で形成することを開示している。そして、LEDの発熱を実装基板の下方へ放熱するために、実装基板を樹脂製の保持部材(外枠)で固定し、実装基板を基台に密着させている。また、特許文献2は、LEDの実装基板を基台に固定するための部材として、金属製の部材を用いることを開示している。
実開平3−79447号公報 特開2012−238601号公報
本発明の照明ユニットは、基台と、発光装置と、保持部材とを有する。発光装置は、第1面と第1面の反対側の第2面とを有する実装基板と、実装基板における第1面に設けられた発光部とを有し、第2面が基台に向くように基台上に配置されている。保持部材は、窓部と窓部を囲む枠部とを有し、窓部内に発光部を収め、枠部において実装基板の第1面及び基台とそれぞれ接している。保持部材は電気絶縁性と高熱伝導性とを有する樹脂組成物で形成されている。樹脂組成物は、バインダー樹脂と無機フィラーとを含む。
以上の構成により、発光装置から発生する熱を、実装基板を経由して基台に放熱するだけでなく、実装基板から保持部材を経由して放熱させることができる。そのため、従来の照明ユニットよりも放熱性が良好となり、発光装置の発光効率の低下を抑制することができる。
本発明の実施形態における照明ユニットの分解斜視図 図1に示す照明ユニットの斜視図 図1における3A−3A線に沿った断面図 図1における3B−3B線に沿った断面図 図1における4−4線に沿った断面図 図1に示す照明ユニットの保持部材に用いる樹脂組成物の構造を示す概略図 図5Aにおける破線で囲む部分の拡大図 本発明の実施形態における他の照明ユニットの一部を示す概略断面図 図6Aの一点鎖線に囲まれた部分の拡大図 本発明の実施形態における更に他の照明ユニットの一部を示す概略断面図 図7Aの一点鎖線に囲まれた部分の拡大図 本発明の実施形態におけるもう一つ別の照明ユニットの一部を示す概略断面図
本発明の実施形態の説明に先立ち、従来の照明ユニットにおける課題を説明する。
特許文献1の構造において、発光部の熱は、実装基板を介してその下方の基台に伝わって放熱されるのみである。そのため、放熱経路が少なく、放熱特性は十分でない。また、樹脂製の保持部材の熱伝導率は通常、0.2W/m・K程度と低いため、保持部材が実装基板に接しているものの、保持部材を経由する放熱は期待できない。さらに、特許文献2の保持部材は金属製であるため、保持部材と実装基板との間の電気的絶縁性を確保する必要がある。
以下、放熱性と電気的絶縁性に優れる本発明の実施形態における照明ユニットについて図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定するものではない。
以下の実施の形態では、照明装置の一例として照明ユニットについて説明する。なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
(照明ユニット)
まず、本発明の実施形態における照明ユニット100の全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、照明ユニット100の分解斜視図である。図2は、照明ユニット100の斜視図である。なお、これらの図は、照明ユニット100における光放射面を上方に向けて図示されている。
照明ユニット100は、扁平な外観形状をしている。照明ユニット100は、基台1と、発光装置3と、保持部材2とを有する。発光装置3は、第1面と第1面の反対側の第2面とを有する実装基板3bと、実装基板3bにおける第1面に設けられた発光部3aとを有し、第2面が基台1に向くように配置されている。保持部材2は、窓部2aaと窓部2aaを囲む枠部2abとを有し、窓部2aa内に発光部3aを収め、枠部2abにおいて実装基板3bの第1面及び基台1とにそれぞれ接している。発光装置3の放射する光は、窓部2aaから出射される。保持部材2は、電気絶縁性と高熱伝導性とを有す樹脂組成物で形成されている。さらに、樹脂組成物は、バインダー樹脂と無機フィラーとを含む。
照明ユニット100は、基台1において、発光装置3を搭載する搭載面1faに重ねて配置された熱伝導性シート9を更に有していることが好ましい。この場合、発光装置3は、実装基板3bの第2面と熱伝導性シート9とを接触するように配置されている。
照明ユニット100は、発光装置3を覆うカバー20を有していてもよい。カバー20は、カバー押部材21により、基台1に取り付けられている。発光装置3から放射された光は、カバー20を透過して照明ユニット100の外に出射される。
照明ユニット100は、保持部材2と基台1とを結合する2つの組立ねじ23dを有する。組立ねじ23dは、保持部材2に設けられたねじ挿入孔2dの各々に挿入される。なお、組立ねじ23d以外の構成で、保持部材2を基台1に固定してもよい。
さらに、照明ユニット100は、発光装置3の端子部3iの各々に電気的に接続される給電用の電線6を有する。電線6の一端は発光装置3の端子部3iに接続され、他端はコネクタ6aに接続されている。このコネクタ6aは、電源と着脱自在に接続できる。なお、電線6以外の構成で、発光装置3に給電してもよい。
以下、照明ユニット100の各構成部材について個々に説明する。
〔発光装置〕
図4に、図1における4−4線に沿った発光装置3の断面図を示す。発光装置3は、実装基板3bの一主面である第1面に、発光部3aと発光部3aへ給電するための端子部3iとを有する。そして、発光装置3は、第1面の反対側の第2面を熱伝導性シート9を介して基台1に対向するように配置される。
発光部3aは上面視で円形形状をしている。発光部3aの直径は、例えば20mmである。発光部3aの中心は、実装基板3bの中心に位置している。発光部3aは、固体発光素子であるLED3eを複数個有する。各LED3eは実装基板3bの上面の発光部3aに実装されている。LED3eは、金属ワイヤー等(図示せず)により端子部3iから伸びる配線導体3fと電気的に接続されている。
発光部3aは、LED3eをシリコーンなどの透光性材料で覆う封止部3dとをさらに有する。封止部3dは、凸部材3hで囲まれている。凸部材3hは、シリコーンなどの樹脂に酸化チタンなどの光反射部材を含有した部材で形成されている。
LED3eとして、例えば青色LEDを用いることができる。封止部3dは、蛍光体(図示せず)を更に含むことができる。蛍光体として、例えば、青色LEDから放射される青色光により励起されて黄色光を放射する黄色蛍光体を用いることができる。この構成により発光装置3は白色光を発することが可能となる。
実装基板3bは、例えば、セラミック基板と、その上に施された金属配線とを有する。実装基板3bの平面形状は長方形状であり、長辺、短辺の長さ、及び厚さは、例えば、それぞれ40mm、30mm、1mmである。長辺の寸法は、上面視で円形状の基台1の外形寸法よりも小さく設定されている。端子部3iと電線6とはそれぞれ、半田により電気的に接続されている。ここで、電線6の一方が発光部3aのプラス側に接続された端子部3ipに接続され、他方の電線6が発光部3aのマイナス側に接続された端子部3imに接続される。
発光部3aの主な発熱の要因はLED3eと蛍光体にある。LED3eに供給された電力エネルギーの内、光としてLED3eから取り出せなかった電力エネルギーが熱に変換される。また、蛍光体に吸収されたLED3eからの光エネルギーの内、光として蛍光体から取り出せなかった光エネルギーが熱に変換される。これらの熱の影響により、LED3e及び蛍光体の変換効率が低下するので、放熱を必要とする。
なお、固体発光素子として、LEDのほか、レーザダイオード、有機エレクトロルミネッセンス素子などを用いることができる。また、実装基板として、セラミック基板のほか、アルミニウムなどの金属基板、エポキシなどの樹脂基板などを用いることができる。金属基板において、上面に絶縁層を介して、金属の配線が施されている。樹脂基板において、酸化アルミニウムなどの無機フィラーが樹脂に分散されている。
〔基台〕
図1に示すように、基台1は、上面視で円形状をしている。その外径は、例えば、86mmである。基台1は上面に発光装置3に接続された電線6の一部をそれぞれ収納するための円形状の凹部1eを有する。また、凹部1eの内底面の中央部に、突台部1fが設けられている。突台部1fの先端面である搭載面1faは、平坦な面であって、上面視で長方形をしている。搭載面1faの長辺及び短辺は、例えばそれぞれ45mmと35mmである。搭載面1fa上に、熱伝導性シート9を介して発光装置3が搭載されている。
搭載面1fa及び熱伝導性シート9の平面形状は、発光装置3の実装基板3bよりも大きな長方形状である。基台1の中心に突台部1fの中心が位置しており、突台部1fの中心に搭載面1faの中心が位置している。そして搭載面1faの中心に発光装置3の中心が位置している。つまり、基台1の厚み方向に沿った中心軸は、発光装置3の光軸と一致してる。
突台部1fの高さは、例えば5mmである。突台部1fの高さと熱伝導性シート9の厚みとの合計は凹部1eの深さよりも大きい。この寸法関係により発光装置3から放射された光が、基台1の凹部1eの内面で反射されたり吸収されたりすることを抑制することができる。
また、基台1の周縁部に、基台1の周方向に離間して、2つのねじ挿入孔1bが設けられている。照明ユニット100を照明器具(図示せず)に取り付けるため、取付ねじ(図示せず)は、基台1の上面からねじ挿入孔1bにそれぞれ挿入される。
基台1の材料は、一般的な樹脂に比べて熱伝導率の高い材料が好ましい。例えば、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属や、セラミックなどを用いることができる。
凹部1eの内底面において、突台部1fの短辺方向の両側に、円柱状のボス部1rが1つずつ設けられている。ボス部1rに、組立ねじ23dを嵌めるねじ孔1dがそれぞれ形成されている。
〔保持部材〕
図1に示すように、保持部材2は、窓部2aaと窓部2aaを囲む枠部2abとを有する上面視で円形形状の部材である。枠部2abは押え板部2eと押え板部2eの外周縁に周壁部2fを有している。押え板部2eは、突台部1fとの間に発光装置3の実装基板3bを挟持することで、保持している。周壁部2fは、押え板部2eの外周縁から基台1に向かう突出方向に突出している。言い換えると、周壁部2fは、押え板部2eの面方向に対して垂直方向に延伸している。押え板部2eは、実装基板3bと接し、周壁部2fは基台1と接している。発光装置3の実装基板3bにおける四側面が、周壁部2fにより囲まれている。
押え板部2eは円板状である。押え板部2eの中央にある窓部2aaは、発光装置3の発光部3aを露出させるための貫通孔である。窓部2aaの内径は、円形状の発光部3aの外径よりも大きい。
押え板部2eの内周縁部において、発光装置3の端子部3iに対応する部位にそれぞれ孔2bが形成されている。孔2bは、押え板部2eにおいて、端子部3i及び端子部3iに接続された電線6との干渉を防止する。孔2bはそれぞれ、窓部2aaと連通している。
図3A、図3Bに、図1における3A−3A線及び3B−3B線に沿った照明ユニット100の断面図をそれぞれ示す。
図3Aに示すように、保持部材2において、押え板部2eが実装基板3bの上面外縁部と接している。また、周壁部2fの底面と基台1の凹部1eの内底面とが接し、周壁部2fの外側面と基台1の凹部1eの内側面とが接している。基台1に接触する周壁部2fの厚さT1が発光装置3に接触する押え板部2eの厚さT2よりも大きいことが好ましい。すなわち、周壁部2fの基台1に向かう突出方向と直交する方向において、周壁部2fは、押え板部2eよりも厚いことが好ましい。このような構成により、周壁部2fにおいて、基台1における凹部1eの内底面及び内側面に接触する面積を拡大することができる。そのため、保持部材2から基台1への熱伝導性がより向上する。なお、発光装置3に接触する押え板部2eの厚さT2は、0.5mm以上、1.5mm以下であることが好ましい。この様な寸法に制限することにより、発光装置3から放射される光が押え板部2eによって遮られることを抑制できる。
図3Bに示すように、保持部材2は、周壁部2fにおいて、基台1のねじ孔1dに対応する部位から基台1の側へ突出するボス部2gを有する。そして、保持部材2において、組立ねじ23dを挿入する2つのねじ挿入孔2dが、各ボス部2gを貫通してる。各ねじ挿入孔2dの開口形状は円形状である。ねじ挿入孔2dにおいて、周壁部2fにおける基台1と反対側の第1内径が組立ねじ23dの頭部23daの外径よりもやや大きい。また、ねじ挿入孔2dにおいて、基台1の側の第2内径が組立ねじ23dの頭部23daの外径よりも小さい。
ボス部2gのねじ挿入孔2dにおいて第2内径の内側に、基台1のボス部1rが挿入される。また、基台1において、ボス部1rrと一体に形成されているリブ1hcの高さと、ボス部2grの高さによって、保持部材2の基台1側への押し込み位置が規制されている。
上述のように、周壁部2fの内部において、基台1のボス部1rが周壁部2fの底面から上方に向かって挿入されている。この構成により、ボス部1rを通じて保持部材2の熱が基台1に伝導される。そのため、照明ユニット100において、更に放熱性を向上させることができる。
なお、保持部材2を基台1に固定するために、ボス部2gのねじ挿入孔2dにボス部1rが挿入され、かつ、ねじ挿入孔2dとボス部1rのねじ孔1dに組立ねじ23dが挿入されている。ただし、ボス部1rを設けることなく、凹部1eの底面にねじ孔1dを設けてもよい。このような構成でも、組立ねじ23dで保持部材2を基台1に固定できる。
また、基台1の周縁部において、発光装置3に電気的に接続された電線6を照明ユニット100の外部へ導出するための導出部1cが設けられている。導出部1cは、基台1の周縁部に形成された切欠き部である。導出部1cにより、電線6を照明ユニット100の外部へ導出する方向を変更できる。
図1に示すように、基台1の凹部1eにおける導出部1cの近傍において、電線6をそれぞれ、凹部1eの内側面との間に挟持するためのリブ1haが設けられている。2つのリブ1haは、基台1の凹部1eの内底面に設けられた連結片1heを介して連結されている。これにより、発光装置3に電気的に接続された電線6をそれぞれ、別部品を追加することなく、張力を加えた状態で基台1に保持できる。
また、保持部材2は、周壁部2fにおける基台1の導出部1c付近において、基台1との間に電線6を挟持する挟持部2cを有する。これにより、発光装置3に電気的に接続された電線6をそれぞれ、保持部材2の挟持部2cと基台1とで挟持することができる。
保持部材2は、高い熱伝導性を有する樹脂組成物(いわゆる、熱伝導性樹脂)で形成されている。保持部材2は発光装置3の発光部3aから発生する熱を基台1へ伝導するための経路となる。それゆえ、保持部材2により発光装置3の下方への放熱性がより良好となる。基台1に伝導した熱は、その裏面と接触する照明器具(図示せず)に放熱される。この構成により、従来の照明ユニットに比べ、放熱性が向上するので、発光装置3の発光効率の低下を抑制することが可能となる。
さらに、保持部材2は、発光部3aから発生した熱を、押え板部2eを介して上方へも放熱できる。それゆえ、照明ユニット100において放熱性が更に向上する。
また、保持部材2における樹脂組成物は高い電気絶縁性を有している。それゆえ、発光装置3の発光部3a、実装基板3b、並びに基台1の材質の選択範囲が広がる。例えば、発光装置3及び基台1において、金属部材を用いても、照明ユニット100の絶縁性を確保することができる。
具体的には、保持部材2における樹脂組成物は、1.5W/m・K以上の熱伝導率を有することが好ましい。熱伝導率を1.5W/m・K以上とすることにより、発光装置3から基台1への放熱性を高め、発光装置3の発光効率を向上させることができる。なお、熱伝導率の上限は特に限定されないが、例えば10W/m・Kとする。熱伝導率の高い樹脂組成物は、放熱性の面では問題はない。ただし、そのような樹脂組成物において、流動性が不十分となり、成形性が低下する可能性がある。流動性と放熱性を両立させるため、樹脂組成物の熱伝導率は、1.5W/m・K以上、10W/m・K以下とすることが好ましい。
また、保持部材2における樹脂組成物は、5kV/mm以上の絶縁破壊電圧を有することが好ましい。絶縁破壊電圧を5kV/mm以上にすることにより、発光装置3の短絡を防止し、発光装置3の誤作動や異常発熱を防止することができる。なお、絶縁破壊電圧の上限は特に限定されないが、例えば40kV/mmとする。基台1の絶縁破壊電圧は、日本工業規格JIS C2110−1(固体電気絶縁材料−絶縁破壊の強さの試験方法−第1部:商用周波数交流電圧印加による試験。IEC 60243−1に相当する。)に準じて測定できる。
上述のように、熱伝導性と電気絶縁性に加え成形性に優れる樹脂組成物として、樹脂に高熱伝導性の無機フィラーを充填した樹脂組成物を用いることができる。樹脂として、結晶性又は液晶性を有する樹脂、あるいは熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることができる。これらの熱伝導性の樹脂組成物を、単独又は、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などを挙げることができる。また、熱硬化性樹脂として、マレイミド樹脂、シアン酸エステル樹脂、アルキド樹脂、付加硬化型ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性エラストマー(シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム)などを挙げることができる。これらの熱硬化性樹脂から一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも、耐熱性、電気絶縁性、機械特性、成形性に優れるという点でエ不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂及びエポキシ樹脂が好ましい。
熱可塑性樹脂として、一般に、炭素−炭素結合、アミド結合、イミド結合、エステル結合、エーテル結合からなる群より選ばれる、少なくとも一つの結合を主鎖に有するものを挙げることができる。また、熱可塑性樹脂として、カーボネート結合、ウレタン結合、尿素結合、チオエーテル結合、スルホン結合、イミダゾール結合、カルボニル結合からなる群より選ばれる、少なくとも一つの結合を主鎖に有するものを挙げることができる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑性エラストマー系(スチレン系、オレフィン系、ポリ塩化ビニル(PVC)系、ウレタン系、エステル系、アミド系)樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂等を挙げることができる。また、エンジニアリングプラスチック、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、エチレンアクリレート樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂を挙げることができる。さらに、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルエラストマー樹脂、ポリアミドエラストマー樹脂、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフタレート樹脂等も挙げることができる。熱可塑性樹脂は、これらの熱可塑性樹脂を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも樹脂に柔軟性を付与する場合、シリコーン樹脂、エラストマー系が好適である。
無機フィラーに用いる無機化合物としては、放熱性と電気絶縁性を兼ね備えることが好ましい。このような無機化合物として、例えば、ホウ化物、炭化物、窒化物、酸化物、ケイ化物、水酸化物、炭酸塩などを挙げることができる。具体的には、例えば、酸化マグネシウム(MgO)、酸化アルミニウム(Al)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、水酸化アルミニウム(Al(OH))などを挙げることができる。また、二酸化ケイ素(SiO)、炭酸マグネシウム(MgCO)、水酸化マグネシウム(Mg(OH))、炭酸カルシウム(CaCO)、クレー、タルク、マイカ、酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)なども挙げることができる。また、熱伝導性の観点から、無機化合物として、MgO、Al、BN及びAlNが好ましい。
無機フィラーにおける樹脂との相溶性、分散性を向上させるために、無機フィラーにカップリング処理などの表面処理を行ったり、樹脂に分散剤などを添加することが好ましい。
表面処理剤として、脂肪酸、脂肪酸エステル、高級アルコール、硬化油等の有機系表面処理剤を用いることができる。また、表面処理剤として、シリコーンオイル、シランカップリング剤、アルコキシシラン化合物、シリル化材等の無機系表面処理剤も用いることができる。これらの表面処理剤より、無機化合物の耐水性を向上させることができる。また、樹脂中への分散性を向上させることができる。処理方法は特に限定されない。例えば、乾式法、湿式法、インテグラルブレンド法等を用いることができる。
樹脂組成物として、本発明の効果を阻害しない程度であれば、着色剤、難燃剤、難燃助剤、繊維強化材、製造上における粘度調整目的の減粘剤、着色剤における分散性向上目的の分散調整剤、離型剤等を含んでいてもよい。例えば、以下のようなものを挙げることができる。
着色剤としては、例えば、酸化チタン等の無機系顔料、有機系顔料等、あるいはそれらを主成分とするトナーを用いることができる。これらを単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
難燃剤としては、有機系難燃剤、無機系難燃剤、反応系難燃剤などを挙げることができる。これらを単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、難燃剤を含有する樹脂には難燃助剤を併用することが好ましい。この難燃助剤として、三酸化二アンチモン、四酸化二アンチモン、五酸化二アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、酒石酸アンチモン等のアンチモン化合物、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウムなどを挙げることができる。また、水和アルミナ、酸化ジルコニウム、ポリリン酸アンモニウム、酸化スズ、酸化鉄なども挙げることができる。これらを単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
熱伝導性樹脂の製造に用いる混練機械装置として、例えば、ロールミル、プラネタリーミキサー、ニーダー、エクストルーダー、バンバリーミキサー、攪拌翼を供えた混合容器、横型混合槽などを挙げることができる。
未硬化の熱伝導性樹脂の成形方法として任意の方法が可能である。成形形状として任意の形状が可能である。例えば、成形方法として、圧縮成形(直圧成形)、トランスファー成形、射出成形、押し出し成形、スクリーン印刷等の各種方法を用いることができる。
図5Aは、照明ユニット100における保持部材2に用る樹脂組成物の構造を示す概略図であり、図5Bは、図5Aの一点鎖線で囲む部分の拡大図である。
保持部材2を構成する樹脂組成物50は、図5Aに示すように、熱伝導性の無機フィラー52と、バインダー樹脂53と含んでなる。さらに、無機フィラー52は、モース硬度が5以上の硬質フィラー54と、モース硬度が3以下の軟質フィラー55とで構成されている。なお、モース硬度とは、主に鉱物における硬さの尺度であり、引掻きに対する傷の付き易さを示す。モース硬度は1から10の整数で示される。従って、モース硬度の下限は1、上限は10である。
樹脂組成物50において、バインダー樹脂53中に熱伝導性の無機フィラー52を分散することによって、熱伝導性を向上させている。樹脂組成物50において、硬質フィラー54と軟質フィラー55とが、バインダー樹脂53中に分散されている。モース硬度の異なる二種類の無機フィラーを用いることにより、フィラー同士の接触率が向上する。その結果、無機フィラー同士による熱伝導パスが増加する。図5A及び図5Bに示すように、樹脂組成物50を成形する際に軟質フィラー55が硬質フィラー54により押圧される。その結果、硬質フィラー54と軟質フィラー55との接触部分56において、軟質フィラー55の変形が起こる。この変形により、硬質フィラー54と軟質フィラー55とが面で接触するため、熱伝導パスの幅が大きくなる。樹脂組成物に含まれるフィラー量が同じであっても、硬質フィラー54のみを含む場合と比べ、硬質フィラー54と軟質フィラー55とを含む場合の方が熱伝導性を向上させることができる。
軟質フィラー55の形状は薄肉の板状形状である。いわゆる鱗片状、薄片状、フレーク状等であることが好ましい。さらに、軟質フィラー55の厚さとその主面の最大径との比率(アスペクト比)は、高いことが好ましく、3〜40であることが好ましい。軟質フィラー55のアスペクト比をこの範囲に設定することにより、軟質フィラー55は、硬質フィラー54に押圧された際に湾曲しやすくなる。すなわち、硬質フィラー54と軟質フィラー55との接触面積を大きくすることができる。
硬質フィラー54は、モース硬度5以上である材料を用いることができる。硬質フィラー54として、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、溶融シリカ、結晶シリカ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素及び酸化亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも一つを挙げることができる。
また、軟質フィラー55は、モース硬度3以下である材料を用いることができる。軟質フィラー55として、例えば、珪藻土、窒化ホウ素、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、タルク、カオリン、クレー及びマイカからなる群より選ばれる少なくとも一つを挙げることができる。中でも、軟質フィラー55として、窒化ホウ素を用いることが好ましい。
硬質フィラー54の形状は球状又は多面体状であることが好ましい。また、硬質フィラー54及び軟質フィラー55の粒子径(メジアン径:d50)は、5μm〜200μmであることが好ましい。メジアン径は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定することができる。
バインダー樹脂53として、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも使用可能であり、これらの樹脂を組み合わせて使用してもよい。硬質フィラー54及び軟質フィラー55をより高密度に充填可能であって、熱伝導性の向上効果が高いことから、熱硬化性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂として、前述のものを使用することができる。特に成形性や機械的強度に優れることから、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ系アクリレート樹脂及びエポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つを使用することができる。
本実施形態で使用する樹脂組成物において、熱伝導特性が等方性を有している。等方性とは、保持部材2における熱伝導率が、いずれの方向に対しても等しいということである。例えば、押え板部2eにおいて、面方向と厚さ方向の熱伝導率が等しいことを言う。このような等方性樹脂を使用することにより、発光装置3の発光部3aから発生する熱を上方へ放熱できるため、良好な放熱特性が得られる。
なお、本実施形態で使用する樹脂組成物は、上記のように熱伝導性に関して等方性でもよく、また、後述するように異方性であってもよい。
〔熱伝導性シート〕
熱伝導性シート9は、電気絶縁性及び熱伝導性を有する。熱伝導性シート9の材料において、電気絶縁性が高く、且つ、熱伝導率が高いことが好ましい。例えば酸化アルミニウムなどの無機フィラーを含むシリコーンなどの樹脂である。熱伝導性シート9として、シリコーンゲルのシートを用いることができる。このシートは、軟質なものが好ましい。このようなシートとして、例えば、サーコン(登録商標)などを用いることができる。また、他の熱伝導性シート9の材料として、例えばエラストマーでもよい。熱伝導シート9の代わりに、電気絶縁性及び熱伝導性を有するペースト材料であってもよい。このペースト材料は、熱伝導シート9と同様、無機フィラーを含有する樹脂組成物である。
〔カバー〕
カバー20は、図1に示すように、基台1の側に開口を有している。カバー20は、発光装置3を覆う本体部20aと本体部20aの開口縁から外周方向へ突出する鍔部20bとを有する。カバー20は、鍔部20bにより、基台1に取り付ける。本体部20aは、円筒状に形成された筒状部20aaと、筒状部20aaにおいて基台1から遠い一端を塞ぐ、円形状に形成された光出射部20abとを有している。光出射部20abを通じて、発光装置3からの光が外部へ出射する。
カバー20における内側壁と保持部材2の周壁部2fの外側壁とは、接しており、発光部3aで生じた熱を、保持部材2を介して、カバー20から放熱することができる。カバー20と周壁部2fとの接触部分に隙間が生じる場合は、隙間に熱伝導性の樹脂ペースト材料を充填することが好ましい。
カバー20は、図3Bに示すように、鍔部20bにおける基台1との対向面に、円環状のリブ20eを有している。また、基台1は、上面において、リブ20eに対応する部位に、リブ20eを収納可能な円環状の溝部1t有している。溝部1tは、導出部1cと連通している。円環状の溝部1tの幅寸法は円環状のリブ20eの幅寸法よりも大きい。そして、溝部1tの内面とカバー20の鍔部20bとリブ20eとにより囲まれた空間が、気密封止用の封止材(図示せず)により封止されている。この構造により照明ユニット100内への水分や不純物などの侵入を抑制している。
カバー20の材料として、透光性の樹脂材料やガラス材料を用いることができる。樹脂材料の例として、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニルなどの挙げることができる。樹脂材料を用いることにより、軽量化できる。ガラス材料の例として、青板ガラス、白板ガラス、石英ガラスなどを挙げることができる。ガラス材料を用いることにより、放熱特性を改善できる。カバー20は、透過する光のスペクトル形状を変えるフィルター機能、配光パターンを変える集光・拡散機能を有してもよい。
〔内カバー〕
内カバー40は、図1に示すように、環状形状であって、円形状の開口窓40aを有している。内カバー40により、組立ねじ23dと、保持部材2の孔2bにより露出した電線6とがそれぞれ覆われる。内カバー40は、非透光性材料により形成されており、カバー20の本体部20aに収納されるように配置される。
開口窓40aの開口面積は、発光装置3の近傍において、発光部3aの面積と略同一である。発光装置3の光軸方向において、発光装置3から離れるにつれて開口が徐々に大きくなる。そして、内カバー40は、開口窓40aの周径に相当する小径部40dが実装基板3bの上面に接している。また、内カバー40は、小径部40dからから離れるにつれて内径が徐々に大きくなるテーパー部40eを有している。また、内カバー40の外縁部は、保持部材2の外縁部に接する接触部40fを有している。
内カバー40の外縁部とカバー20の内側壁とは、接しており、発光部3aで生じた熱を、保持部材2及び内カバー40とを介して、カバー20から放熱することができる。内カバーとカバー20との接触部分に隙間が生じる場合は、隙間に熱伝導性の樹脂ペースト材料を充填することが好ましい。
内カバー40の材料として、光反射率の高い材料が好ましい。例えば、酸化チタンを含む不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂を用いることができる。また、放熱特性を改善する上では、保持部材2と同様の高熱伝導性を有する樹脂組成物を用いることができる。
〔カバー押え部材〕
図1に示すように、カバー押え部材21は、発光装置3から放射されてカバー20の本体部20aから出射される光を妨げないように扁平な円環状に形成されている。カバー20の鍔部20bは基台1とカバー押え部材21との間に挟まれて保持される。カバー押え部材21は、非透光性材料で形成されている。
カバー押え部材21における基台1との対向面には、基台1側へ突出する複数個の円柱状のボス部21cが設けられている。また、カバー20の鍔部20bの外縁部において、カバー押え部材21の各ボス部21cに対応する部位に、ボス部21cをそれぞれ挿入する半円状の切欠き部20dが形成されている。また、基台1の周縁部において、カバー押え部材21のボス部21cに対応する部位にそれぞれ、ボス部21cを貫通させる貫通孔1aが形成されている。
カバー20を基台1に取り付ける場合、まず、カバー押え部材21のボス部21cをそれぞれ、基台1の各貫通孔1aに挿入する。そして、基台1の裏面1s側から各ボス部21cの先端部をレーザー光などの照射により塑性変形させ、先端部を貫通孔1aよりも広げる。これにより、カバー押え部材21が基台1に固定され、基台1にカバー20が取り付けられる。
カバー押え部材21の外縁部において、基台1のねじ挿入孔1bに対応する部位にそれぞれ、取付ねじ(図示せず)を挿入する切欠き部21bが形成されている。また、カバー20の鍔部20bの外縁部において、ねじ挿入孔1b及び切欠き部21bに対応する部位に、取付ねじを挿入する切欠き部20cが形成されている。カバー押え部材21の切欠き部21b及びカバー20の切欠き部20cは共に半円状に形成されている。この構成により、照明ユニット100は、基台1をカバー20側から照明器具に取り付けることが可能となる。
次に、本発明の実施形態における他の照明ユニット101について、図6A、図6Bを参照しながら説明する。図6Aは、照明ユニット101の一部を示す概略断面であり、図6Bは、図6Aの一点鎖線に囲まれた部分の拡大図である。
照明ユニット101は、照明ユニット100と同様に、窓部2aa及び枠部2abを有し、基台1との間に実装基板3bを保持する保持部材2Aを有している。保持部材2Aは電気絶縁性と高熱伝導性とを有する樹脂組成物で形成されている。保持部材2Aは、発光装置3の実装基板3bと接触し、突台部1fとの間に実装基板3bを挟持する押え板部2eを有している。さらに、保持部材2Aは、押え板部2eの外周縁から基台1に向かって突出する周壁部2fと、周壁部2fの外側面の少なくとも一部に平板状の鍔部2jとを有している。周壁部2fの突出方向と垂直な方向(押え板部2eの面方向)の厚さは、押え板部2eの厚さと同等となっている。また、鍔部2jは、凹部1eの内底面に沿って接触するように配置されている。
照明ユニット101における保持部材2Aに使用する樹脂組成物は、熱伝導特性に異方性を有している。異方性とは、保持部材2Aにおける熱伝導率が、方向によって異なっているということである。例えば、押え板部2eにおいて、面方向と厚さ方向の熱伝導率が異なることを言う。以下、詳細を説明する。
保持部材2Aは、アスペクト比の高い無機フィラー2iをバインダー樹脂53中に含有する異方性の樹脂組成物から形成されている。保持部材2Aにおいて、高アスペクト比の無機フィラーの配向が所定の向きに揃うことにより、異方性を生じる。保持部材2A中に、アスペクト比の低い、すなわち、球状の無機フィラー(図示せず)を含んでいてもよい。異方性は、高アスペクト比の無機フィラー2iの配向により生じるからである。それゆえ、保持部材2Aに含まれる無機フィラーを構成する個々の粒子の少なくとも一部は長軸と長軸より短い短軸を有する断面形状となる。図6Bに示すように、押え板部2eにおいて、無機フィラー2iの長軸が押え板部2eの面方向に沿って配向している。これにより、押え板部2eの熱伝導率において、実装基板3bの厚さ方向よりも、実装基板3bの厚さ方向に垂直な方向(押え板部2eの面方向)の方が高くなっている。さらに、周壁部2fにおいて、無機フィラー2iの長軸が周壁部2fの突出方向に沿って配向している。そのため、押え板部2eから伝導した熱は、周壁部2fに伝導し、さらに鍔部2jを介して基台1における凹部1eに放熱される構成となっている。基台1は熱伝導率の高い部材により形成されているため、凹部1eからの熱を外部の照明器具に放熱する。したがって、保持部材2Aを使用した本実施形態の照明ユニット101は、従来の照明ユニットよりも良好な放熱性を有する。
無機フィラー2iは、照明ユニット100と同様のものを用いることが好ましい。なお、無機フィラー2iの配向は、保持部材2Aを押え板部2eの厚さ方向に切断した断面において、電子顕微鏡などにより観察できる。観察面において、高アスペクト比の無機フィラー2iのうち、過半数が、交差角45度以内に収まっていることを配向の目安とする。後述の実施形態においても同様である。
無機フィラー2iとして、前述の放熱性と電気絶縁性を兼ね備えたフィラーを使用することが好ましい。無機フィラーの中でも、熱伝導性の観点から、MgO、Al、BN及びAlNが好ましく、さらにアスペクト比の高さからBNを用いることがより好ましい。また、無機フィラー2iのアスペクト比は、3〜40であることがより好ましく、5〜20であることがさらに好ましい。無機フィラー2iとして、前述の硬質フィラーと軟質フィラーを混合したものであってもよい。アスペクト比の高いフィラーであれば、硬質フィラーでも軟質フィラーでも異方性に寄与するからである。
なお、保持部材2Aにおいて、周壁部2fの突出方向と垂直な方向(押え板部2eの面方向)の厚さは、押え板部2eの厚さと同等となっている。ただし、照明ユニット100における保持部材2と同様に、保持部材2Aにおける周壁部2fの突出方向の厚さを押え板部2eよりも厚くしてもよい。これにより、保持部材2Aを介した基台1への放熱性を高めることができる。また保持部材2と同様に、保持部材2Bにおける鍔部2jがない形状であっても、保持部材2Aを介した基台1への放熱性を高めることができる。
さらに、保持部材2Aを形成する樹脂組成物は電気絶縁性を有しているため、発光装置3及び基台1において金属材料を使用しても、照明ユニット101の絶縁性を確保することが可能となる。
保持部材2Aにおいて、無機フィラーを含有する異方性の樹脂組成物を使用し、さらにベント(樹脂注入口)の位置を例えば鍔部2jの先端等とする金型を使用することが好ましい。このような金型を使用することにより、樹脂組成物を注入する際に、無機フィラー2iが上記の向きに配向するからである。
なお、図6Aでは、カバー20、カバー押え部材21及び内カバー40を示していないが、照明ユニット100と同様に、本実施形態においてもこれらの部材を使用することが好ましい。
次に、本発明の実施形態における更に他の照明ユニット102について、図7A、図7Bを参照にして説明する。図7Aは、照明ユニット102の一部を示す概略断面であり、図7Bは、図7Aの一点鎖線に囲まれた部分の拡大図である。照明ユニット102における保持部材2Bに使用する樹脂組成物も、照明ユニット101と同様に、異方性の熱伝導特性を有している。
照明ユニット102は、照明ユニット100と同様に、窓部2aa及び枠部2abを有し、基台1との間に実装基板3bを保持する保持部材2Bを有する。保持部材2Bは電気絶縁性と高熱伝導性とを有する樹脂組成物で形成されている。さらに、保持部材2Bは、枠部2abの基台1に対して反対の面に突起部2hを有している。突起部2hは窓部2aaを囲んでいる。さらに、保持部材2Bは、アスペクト比の高い無機フィラー2iを含有している。すなわち、保持部材2Bに含まれる無機フィラーを構成する個々の粒子の少なくとも一部は長軸と長軸よりも短い短軸を有する断面形状となる。図7Bに示すように、突起部2h内では無機フィラー2iの長軸が突起部2hの先端に向けて配向している。さらに、押え板部2e内では無機フィラー2iの長軸が押え板部2eの面方向に沿って配向している。これにより、押え板部2eの熱伝導率は、実装基板3bの厚さ方向よりも、実装基板3bの厚さ方向に垂直な方向(押え板部2eの面方向)の方が高くなる。
保持部材2Bにおいて、窓部2aaの周囲、すなわち枠部2abに突起部2hが設けられている。そのため、発光部3aにより発せられる熱が実装基板3bを介して押え板部2e及び突起部2hに伝導し、さらに突起部2hを通じて上方へも放熱する。このように、発光部3aからの熱が下方の基台1へ伝導するだけでなく、上方へも伝導するため、効率的に放熱することが可能となる。したがって、保持部材2Bを使用した照明ユニット102は、従来の照明ユニットよりも良好な放熱性を有する。
なお、突起部2hを窓部2aaの周囲に連続的に配置してもよく、また窓部2aaの周囲に断続的に配置してもよい。突起部2hの断面形状は、発光部3aからの熱を上方へ放熱できるのであれば、図7A,Bに示すような略三角形状でなくてもよく、半円形状や、略四角形状などの多角形状であってもよい。突起部2hは、枠部2abにおいて、押え板部2eと周壁部2fのいずれの上にも配置することもできる。また、突起部2hを通じて上方への放熱経路を強化するために、突起部2hの上面や外側面がカバー20の内面と接していてもよい。
保持部材2Bを形成する樹脂組成物には、保持部材2Aと同じ組成物を用いることができる。発光装置3及び基台1において金属材料を使用しても、照明ユニット102の絶縁性を確保することが可能となる。
照明ユニット102における保持部材2Bにおいて、無機フィラーを含有する異方性の樹脂組成物を使用し、さらにベント(樹脂注入口)の位置を例えば突起部2hの先端とした金型を使用することが好ましい。このような金型を用いることにより、樹脂組成物を注入する際に、無機フィラー2iが上記の向きに配向するからである。
なお、図7Aでは、カバー20、カバー押え部材21及び内カバー40を示していないが、照明ユニット100と同様に、照明ユニット102においてもこれらの部材を使用することが好ましい。
次に、本発明の実施形態におけるもう一つ別の照明ユニット103について、図8を参照にして説明する。図8は、照明ユニット103の一部を示す概略断面である。
照明ユニット103は、照明ユニット100と同様に、窓部2aa及び枠部2abを有し、基台1との間に実装基板3bを保持する保持部材2Cを有する。保持部材2Cは電気絶縁性と高熱伝導性とを有する樹脂組成物で形成されている。保持部材2Cにおける基台1に対して反対の面が、保持部材2Cの外周縁から中央方向に向かって窪む凹面2pになっている。凹面2pが発光装置3から放射される光を反射する反射面となっている。
凹面2pの中心に設けた窓部2aaから発光装置3の発光部3aが露出している。なお、図8に示すように、凹面2pと側面2kとの境界部2nは、発光装置3の発光部3aよりも上方に突出するように形成されている。すなわち、保持部材2Bと同様に、保持部材2Cも枠部2abの基台1に対して反対側の面に突起部を有している。それゆえ、保持部材2Bと同様に発光部3aの熱を上方にも放熱することができる。
保持部材2Cにおいて、照明ユニット100と同様に、周壁部2fが厚肉化されており、かつ、周壁部2fが基台1における凹部1eの内底面及び内側面に接触している。
さらに、保持部材2Cは、照明ユニット100と同様に、組立ねじ23dを挿入するねじ挿入孔を有し、組立ねじ23dを挿入することにより、保持部材2Cを基台1に固定する。
保持部材2Cは、光を反射しやすいように、白色であることが好ましい。保持部材2Cの表面を塗装することで白色化することができる。あるいは、保持部材2Cの樹脂組成物に白色顔料を添加することで白色化することができる。白色顔料として、例えば酸化チタン(TiO)を使用することができる。
発光装置3から放射する光は、凹面2pで反射され、その放射角を狭められる。さらに、発光部3aで発生した熱を実装基板3b、押え板部2e及び周壁部2fを通じて基台1に伝導するだけでなく、押え板部2eの凹面2pを通じて上方のカバー20に伝導することができる。そのため、照明ユニット103は、従来の照明ユニットよりも良好な放熱性を有する。
また、保持部材2Cの上面を凹面2pとした場合、内カバー40を使用する必要がなくなる。そのため、内カバー40の削減により部品点数を削減することができる。
なお、図8では、カバー20及びカバー押え部材21を示していないが、照明ユニット100と同様に、照明ユニット103においてもこれらの部材を使用することが好ましい。
以上、本発明の実施形態における照明ユニット100〜103を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。また、照明ユニット100〜103の構成を任意に組み合わせても構わない。
電気絶縁性と高熱伝導性とを有する保持部材で発光装置を照明ユニットの基台に保持、固定することにより、発光装置の発する熱を、その実装基板の下方を経由して基台に放熱するだけでなく、実装基板の上方も経由して放熱させることできる。そのため、発光装置の発光効率の低下を抑制し、短絡による誤作動や異常発熱を防止することができる。
1 基台
1fa 搭載面
2,2A,2B,2C 保持部材
2aa 窓部
2ab 枠部
2e 押え板部
2f 周壁部
2h 突起部
2p 凹面
3 発光装置
3a 発光部
3b 実装基板
3i 端子部
50 樹脂組成物
53 バインダー樹脂
54 硬質フィラー
55 軟質フィラー
100,101,102,103 照明ユニット
本発明の照明ユニットは、基台と、発光装置と、保持部材とを有する。発光装置は、第1面と第1面の反対側の第2面とを有する実装基板と、実装基板における第1面に設けられた発光部とを有し、第2面が基台に向くように基台上に配置されている。保持部材は、窓部と窓部を囲む枠部とを有し、窓部内に発光部を収め、枠部において実装基板の第1面及び基台とそれぞれ接している。保持部材は電気絶縁性と高熱伝導性とを有する樹脂組成物で形成されている。樹脂組成物は、バインダー樹脂と無機フィラーとを含み、無機フィラーを構成する個々の粒子の少なくとも一部は長軸と前記長軸より短い短軸を有する断面形状を備える。枠部における前記基台に対して反対の面に突起部が設けられ、突起部において前記長軸方向が前記突起部の先端に向けて配向している。

Claims (8)

  1. 基台と、
    第1面と前記第1面の反対側の第2面とを有する実装基板と、前記実装基板における前記第1面に設けられた発光部とを有し、前記第2面が前記基台に向くように前記基台上に配置された発光装置と、
    窓部と前記窓部を囲む枠部とを有し、前記窓部内に前記発光部を収め、前記枠部において前記実装基板の前記第1面及び前記基台とにそれぞれ接する保持部材と、
    を備え、
    前記保持部材は、電気絶縁性と高熱伝導性とを有する樹脂組成物で形成されており、
    前記樹脂組成物は、バインダー樹脂と無機フィラーとを含む照明ユニット。
  2. 前記枠部は、押え板部と前記押え板部の外周縁に前記基台に向かう突出方向に突出する周壁部と、を備え、
    前記押え板部は前記実装基板と接し、前記周壁部は前記基台と接する請求項1に記載の照明ユニット。
  3. 前記周壁部の前記突出方向と直交する方向において、前記周壁部は、前記押え板部よりも厚い請求項2に記載の照明ユニット。
  4. 前記無機フィラーは、モース硬度が5以上の硬質フィラーと、モース硬度が3以下の軟質フィラーとで構成されている請求項1から3のいずれか一項に記載の照明ユニット。
  5. 前記無機フィラーを構成する個々の粒子の少なくとも一部は長軸と前記長軸より短い短軸を有する断面形状を備え、
    前記押え板部において前記長軸が前記押え板部の面方向に沿って配向しており、
    前記周壁部において前記長軸が前記突出方向に沿って配向している請求項2から4のいずれか一項に記載の照明ユニット。
  6. 前記無機フィラーを構成する個々の粒子の少なくとも一部は長軸と前記長軸より短い短軸を有する断面形状を備え、
    前記枠部における前記基台に対して反対の面に突起部が設けられ、
    前記突起部において前記長軸方向が前記突起部の先端に向けて配向している請求項1から4のいずれか一項に記載の照明ユニット。
  7. 前記保持部材における前記基台に対して反対の面は、前記保持部材の外周縁から中央方向に向かって窪む凹面となっている請求項1から6のいずれか一項に記載の照明ユニット。
  8. 前記樹脂組成物は、1.5W/m・K以上の熱伝導率と、5kV/mm以上の絶縁破壊電圧とを有する請求項1から7のいずれか一項に記載の照明ユニット。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019186015A (ja) * 2018-04-10 2019-10-24 シチズン時計株式会社 発光装置
JP7084328B2 (ja) * 2019-01-16 2022-06-14 日立Astemo株式会社 カメラ装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009010296A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Nitto Denko Corp 熱伝導性接着フィルム及びその製造方法
JP2009054926A (ja) * 2007-08-29 2009-03-12 Kaneka Corp 熱伝導異方性を有する成形体
JP2011181248A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Toshiba Lighting & Technology Corp 電球形ランプおよび照明器具
JP2011238420A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Panasonic Corp 照明装置及びその製造方法
JP2012074148A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Panasonic Corp 発光装置及びそれを備えた照明器具
JP2012087250A (ja) * 2010-10-21 2012-05-10 Panasonic Corp 熱伝導性樹脂組成物、樹脂シート、プリプレグ、金属積層板およびプリント配線板
JP2012182192A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Panasonic Corp Ledユニットおよびそれを用いた照明器具
JP2012238601A (ja) * 2008-07-07 2012-12-06 Panasonic Corp 電球形照明用光源

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009010296A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Nitto Denko Corp 熱伝導性接着フィルム及びその製造方法
JP2009054926A (ja) * 2007-08-29 2009-03-12 Kaneka Corp 熱伝導異方性を有する成形体
JP2012238601A (ja) * 2008-07-07 2012-12-06 Panasonic Corp 電球形照明用光源
JP2011181248A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Toshiba Lighting & Technology Corp 電球形ランプおよび照明器具
JP2011238420A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Panasonic Corp 照明装置及びその製造方法
JP2012074148A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Panasonic Corp 発光装置及びそれを備えた照明器具
JP2012087250A (ja) * 2010-10-21 2012-05-10 Panasonic Corp 熱伝導性樹脂組成物、樹脂シート、プリプレグ、金属積層板およびプリント配線板
JP2012182192A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Panasonic Corp Ledユニットおよびそれを用いた照明器具

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