(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース板を有する放熱部材と、
基板表面にＬＥＤ光源が実装され、基板裏面が前記ベース板に面接触した状態で固定されたＬＥＤ実装基板と、
前記ＬＥＤ光源から放射される光を用いて法規が求める配光パターンを形成するように構成された光学系と、
を備えており、
前記ベース板のうち当該ベース板に固定された前記ＬＥＤ実装基板の外形で囲われた領域よりも内側の領域であって、前記ＬＥＤ光源の裏側の基板部分が対向する領域には、前記基板裏面に面接触しない凹部が形成されており、
前記凹部と前記ＬＥＤ光源の裏側の基板部分とで囲まれた空間には、熱伝導性粘性流体が充填されており、
前記凹部の深さは、前記熱伝導性粘性流体の含有物の最大粒径よりも大きく設定されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記ＬＥＤ実装基板には、前記ＬＥＤ光源が実装された側の面から前記凹部内に連通する少なくとも１つの開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記熱伝導性粘性流体は、熱伝導性グリース又は熱伝導性接着剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に係り、特にアルミニウム等の含有物を含む熱伝導性粘性流体を用いた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子等の発熱体とヒートシンク等の放熱体との間には、その隙間を埋めて放熱効果を高めるために、アルミニウム等の含有物を含む熱伝導性グリースが塗布されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
本出願の発明者らは、図９（ａ）に示すように、発熱体としてのＬＥＤ実装基板２１０と、ＬＥＤ光源２１１からの光を反射し法規が求める配光パターンを形成するように構成された反射面２２０と、ＬＥＤ実装基板２１０及び反射面２２０が固定された放熱体２３０と、を含む車両用灯具２００を試作した。ＬＥＤ実装基板２１０と放熱体２２０との間には、アルミニウム等の含有物を含む熱伝導性グリース２４０を塗布した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６３８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成の車両用灯具２００においては、熱伝導性グリース２４０の作用によりＬＥＤ光源２１１の発光に伴い発生する熱を効率よく放熱体２３０に伝熱し放熱することが可能であるものの、熱伝導性グリース２４０中の含有物の粒径にばらつきがあるため、ＬＥＤ実装基板２１０と放熱体２３０との間の距離がばらつき、このばらつきに起因してＬＥＤ光源２１１から放射された光Ｒａｙの照射方向がばらついてしまう（図９（ａ）〜図９（ｃ）参照）、という問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、熱伝導性粘性流体（例えば熱伝導性グリース、熱伝導性接着剤）中の含有物の粒径のばらつきに起因するＬＥＤ光源からの光の照射方向のばらつきを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ベース板を有する放熱部材と、基板表面にＬＥＤ光源が実装され、基板裏面が前記ベース板に面接触した状態で固定されたＬＥＤ実装基板と、前記ＬＥＤ光源から放射される光を用いて法規が求める配光パターンを形成するように構成された光学系と、を備えており、前記ベース板のうち当該ベース板に固定された前記ＬＥＤ実装基板の外形で囲われた領域よりも内側の領域であって、前記ＬＥＤ光源の裏側の基板部分が対向する領域には、前記基板裏面に面接触しない凹部が形成されており、前記凹部と前記ＬＥＤ光源の裏側の基板部分とで囲まれた空間には、熱伝導性粘性流体が充填されており、前記凹部の深さは、前記熱伝導性粘性流体の含有物の最大粒径よりも大きく設定されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、含有物の最大粒径よりも深い凹部の作用により、含有物が凹部から突出することなく凹部内に完全に収容されるため、熱伝導性粘性流体中の含有物の粒径のばらつきに起因するＬＥＤ光源からの光の照射方向のばらつきを防止することが可能となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ＬＥＤ実装基板には、前記ＬＥＤ光源が実装された側の面から前記凹部内に連通する少なくとも１つの開口が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、開口を通して熱伝導性粘性流体の充填状態（塗布状態）を確認することが可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記熱伝導性粘性流体は、熱伝導性グリース又は熱伝導性接着剤であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３は、熱伝導性粘性流体の例示である。従って、熱伝導性粘性流体は、熱伝導性グリース又は熱伝導性接着剤以外の粘性流体であってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、熱伝導性粘性流体（例えば熱伝導性グリース、熱伝導性接着剤）中の含有物の粒径のばらつきに起因するＬＥＤ光源からの光の照射方向のばらつきを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態である車両用灯具１００の斜視図である。
【図２】図１に示した車両用灯具１００の分解斜視図（反射面３０省略）である。
【図３】凹部１１ｂ１の断面図である。
【図４】凹部１１ｂ１の拡大断面図である。
【図５】車両用灯具１００の変形例１の斜視図である。
【図６】車両用灯具１００の変形例２の正面図である。
【図７】車両用灯具１００の変形例２の斜視図である。
【図８】車両用灯具１００の変形例１、２の凹部１１ｂ１の断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）ＬＥＤ実装基板２１０と放熱体２２０との間にアルミニウム等の含有物を含む熱伝導性グリース２４０を塗布した場合の問題点を指摘する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施形態の車両用灯具１００は、自動車等の車両の前照灯等に適用されるものであり、図１に示すように、放熱部材１０、ＬＥＤ実装基板２０、光学系３０等を備えている。
【００１７】
図１、図２に示すように、放熱部材１０は、例えば、ベース板１１、互いに一定間隔をおいてベース板１１の一方の面１１ａに配置された複数の放熱フィン１２を含むアルミ製ヒートシンクである。
【００１８】
図３に示すように、ＬＥＤ実装基板２０は、例えば、セラミック基板２１を介してＬＥＤ光源２２が実装された銅基板である。ＬＥＤ実装基板２０は、ＬＥＤ光源２２の裏側の基板部分２０ａがベース板１１の平面形状の他方の面１１ａ（すなわち、複数の放熱フィン１２が配置された面１１ａとは反対側の面１１ｂ）に対向した状態でベース板１１にネジ止め固定されている（図２、図３参照）。
【００１９】
光学系３０は、ＬＥＤ光源２２から放射される光を用いて法規が求める配光パターンを形成するように構成された光学系であり、例えば、図１に示すように、ＬＥＤ光源２２から放射される光の照射方向に配置された反射面を含んでいる。反射面３０は、ベース板１１にネジ止め固定されている。
【００２０】
図２、図３に示すように、ベース板１１の他方の面１１ｂのうちＬＥＤ光源２２の裏側の基板部分２０ａが対向する領域には、正面視でＬＥＤ光源２２より大きい凹部１１ｂ１が形成されている。凹部１１ｂ１とＬＥＤ光源２２の裏側の基板部分２０ａとで囲まれた空間には、例えば、図３、図４に示すように、含有物４１（例えばアルミニウム等の金属、アルミナ、酸化銅、酸化亜鉛、ダイヤモンド等のセラミック）を含む熱伝導性粘性流体４０（例えば、熱伝導性グリース、熱伝導性接着剤）が充填されている。凹部１１ｂ１の深さＤは、含有物４１の最大粒径Ｒ（例えば５０μｍ程度）よりも大きく（例えば７５μｍ程度）設定されている。
【００２１】
凹部１１ｂ１には、凹部１１ｂ１の中心付近が高くなるように凹部１１ｂ１全域に行き渡る体積分の熱伝導性粘性流体４０が塗布される。そして、ＬＥＤ実装基板２０は、ＬＥＤ光源２２の裏側の基板部分２０ａを凹部１１ｂ１に対向させた状態（図３参照）でベース板１１にネジ止め固定される。これにより、凹部１１ｂ１内の熱伝導性粘性流体４０がＬＥＤ光源２２の裏側の基板部分２０ａにも塗布される。すなわち、含有物４１を含む熱伝導性粘性流体４０が、凹部１１ｂ１とＬＥＤ光源２２の裏側の基板部分２０ａとで囲まれた空間の全域に充填される（図３、図４参照）。
【００２２】
上記構成の車両用灯具１００においては、ＬＥＤ光源２２の発光に伴い発生する熱は、セラミック基板２１、ＬＥＤ実装基板２０、熱伝導性粘性流体４０、ベース板１１を通って複数の放熱フィン１２に伝熱され、個々の放熱フィン１２において大気中に放熱される。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態によれば、含有物４１の最大粒径Ｒよりも深い凹部１１ｂ１の作用により、含有物４１が凹部１１ｂ１から突出することなく凹部１１ｂ１内に完全に収容されるため（図４参照）、熱伝導性粘性流体４０中の含有物４１の粒径のばらつきに起因するＬＥＤ光源２２からの光の照射方向のばらつきを防止することが可能となる。
【００２４】
次に、変形例について説明する。
【００２５】
ＬＥＤ実装基板２０には、ＬＥＤ光源２２が実装された側の面から凹部１１ｂ１に連通する少なくとも１つの開口が形成されていてもよい。図５は、凹部１１ｂ１の外周縁近傍の四隅に凹部１１ｂ１に連通する４つの開口２０ｂ（例えばφ０．５［ｍｍ］）を形成した例である。図６、図７は、ＬＥＤ実装基板２０の外周円の外側になる位置に凹部１１ｂ１に連通する４つの開口２０ｂ（例えばφ０．５［ｍｍ］）を形成した例である。
【００２６】
このようにすれば、開口２０ｂを通して熱伝導性粘性流体４０の充填状態（塗布状態）を確認することが可能となる。
【００２７】
また、開口２０ｂから熱伝導性粘性流体４０が見えなければ充分に熱伝導性粘性流体４０が塗布されていないことが分かるため、不良（塗布不足）の発生を防止することが可能となる。また、熱伝導性粘性流体４０の塗布量が多すぎた場合でも、余分な熱伝導性粘性流体４０が開口２０ｂ内に進入するため（図８参照）、凹部１１ｂ１からはみ出した熱伝導性粘性流体４０の影響でＬＥＤ実装基板２０が浮いてしまうのを防止することが可能となる。また、開口２０ｂが空気の逃げ道として機能するため、気泡を含んだ状態で熱伝導性粘性流体４０が塗布されるのを防止することが可能となる。
【００２８】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１００…車両用灯具、１０…放熱部材、１１…ベース板、１１ｂ１…凹部、１２…放熱フィン、２０…ＬＥＤ実装基板、２０ａ…ＬＥＤ光源２２の裏側の基板部分、２０ｂ…開口、２１…セラミック基板、２２…ＬＥＤ光源、３０…反射面、４０…熱伝導性粘性流体、４１…含有物
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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