(57)【要約】      （修正有）【課題】放熱性の低下を抑制し信頼度を向上させることが可能な照明装置を提供する。【解決手段】発光面１０ａと、発光面とは反対側の配設面１０ｂと、を有する発光モジュール１０と、発光モジュールが配設される筐体であって、配設面に向き合う接合面２０ａを有する筐体と、を備える。そして、配設面と接合面との間には、基油と、基油に添加されたフィラーと、を含む放熱層３０が設けられる。さらに、発光モジュールの配設面と放熱層との間、または、放熱層と筐体の接合面との間に設けられ、基油成分を補充する補充手段を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光面と、前記発光面とは反対側の配設面と、を有する発光モジュールと；
前記配設面に向き合う接合面を有し、前記発光モジュールが配設される筐体と；
前記配設面と前記接合面との間に設けられ、基油と、前記基油に添加されたフィラーと、を含む放熱層と；
前記発光モジュールの前記配設面と前記放熱層との間、または、前記放熱層と前記筐体の前記接合面との間に設けられ、前記基油成分を補充する補充手段と；
を備えた照明装置。
【請求項２】
前記補充手段は、前記筐体の前記接合面に設けられた前記基油が充填される凹部である請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記補充手段は、前記発光モジュールの前記配設面に設けられた前記基油が充填される凹部である請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
前記凹部は、前記放熱層側に向かって広開するように設けられる請求項２または３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記凹部は、前記放熱層の外縁よりも内側に設けられる請求項２〜４のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項６】
前記凹部は、前記発光モジュールの外縁よりも内側に設けられる請求項２〜５のいずれか１つに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明装置の発光ユニットに使用される発光モジュールとして、例えば、ベースとなる基板に複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を実装し樹脂封止したものがある。そして、大光量の照明装置では、その筐体と、発光モジュールと、の間に放熱シートや放熱グリスなど介在させることにより、発光モジュールの発熱を効果的に放散させる。これにより、光出力を向上させ、且つ、長時間に渡る安定な動作を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５７００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
放熱グリスを用いた照明装置では、そのオイル成分が経時的に減少し、放熱性が低下することがある。これに対し、実施形態は、オイル成分の減少による放熱性の低下を抑制し信頼度を向上させることが可能な照明装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る照明装置は、発光面と、前記発光面とは反対側の配設面と、を有する発光モジュールと、前記発光モジュールが配設される筐体であって、前記配設面に向き合う接合面を有する筐体と、を備える。そして、前記配設面と前記接合面との間には、基油と、前記基油に添加されたフィラーと、を含む放熱層が設けられる。さらに、前記発光モジュールの前記配設面と前記放熱層との間、または、前記放熱層と前記筐体の前記接合面との間に設けられ、前記基油成分を補充する補充手段を有する。
【発明の効果】
【０００６】
実施形態は、放熱性の低下を抑制し信頼度を向上させた照明装置を実現する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る照明装置を表す模式断面図。
【図２】実施形態に係る照明装置を模式的に表す平面図。
【図３】実施形態の変形例に係る照明装置を表す模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。図面中の同一部分には、同一番号を付してその詳しい説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
【０００９】
図１は、実施形態に係る照明装置１を表す模式断面図である。図１（ａ）は、照明装置１の断面を表している。図１（ｂ）は、照明装置１に配設された発光モジュール１０の断面を表している。
【００１０】
図１（ａ）に表す照明装置１は、所謂ダウンライトである。本実施形態は、この例に限定される訳ではなく、発光モジュール（もしくは発光部）と、それが配設された筐体と、を備える照明装置であれば適用可能である。
【００１１】
照明装置１は、発光モジュール１０と、筐体２０と、反射ミラー２７と、を備える。筐体２０は、ベース部２１と放熱板２３とを含む。発光モジュール１０は、ベース部２１の下面（接合面２０ａ）に接続され、その発光面１０ａは下方に向く。筐体２０は、例えば、ダイカスト成形されたアルミ筐体であり、ベース部２１から放熱板２３を介して発光モジュール１０の熱を放散させる。
【００１２】
さらに、ベース部２１の下端には、反射ミラー２７が装着される。反射ミラー２７は、下方に向けて拡開し、その中央部には、透光性カバー２９を有する。すなわち、発光モジュール１０は、ベース部２１と、反射ミラー２７と、の間の空間に収容される。そして、発光モジュール１０から放射される光は、透光性カバー２９を透過して下方に放出される。
【００１３】
発光モジュール１０には、コネクタ１１を介して複数のリード線１３が接続される。そして、リード線１３は、ベース部２１に設けられた開口２５を介して外部に引き出され、図示しない点灯ユニットに接続される。
【００１４】
図１（ｂ）に表すように、発光モジュール１０は、放熱層３０を介してベース部２１に接続される。放熱層３０は、例えば、放熱グリスであり、発光モジュールから筐体２０への熱伝導を向上させる。以下、発光モジュール１０の接続構造について説明する。
【００１５】
発光モジュール１０は、基板３１と、発光体３３と、を含む。発光体３３は、例えば、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）であり、基板３１の発光面１０ａの側にマウントされる。基板３１は、例えば、セラミック基板である。
【００１６】
基板３１の上には、複数の発光体３３がマウントされ、例えば、金属ワイヤ３５を用いて直列に接続される。また、発光体３３は、金属ワイヤを介してリード３７に電気的に接続される。
【００１７】
さらに、基板３１の上において、発光体３３が実装された領域を囲むバンク４１が設けられる。そして、バンク４１で囲まれた領域の上に封止樹脂４３が充填され、発光体３３を封止する。封止樹脂４３は、例えば、シリコーンであり、発光体３３により励起される蛍光体４５を含む。これにより、発光モジュール１０は、発光体３３の放射光と、蛍光体４５の放射光と、を混合した光を発光面１０ａから放射する。
【００１８】
発光モジュール１０は、発光面１０ａとは反対側の配設面１０ｂを筐体２０に向けて、ベース部２１に接続される。筐体２０は、ベース部２１に発光モジュール１０を配設する接合面２０ａを有する。
【００１９】
ベース部２１の上には、放熱層３０が設けられる。放熱層３０は、接合面２０ａに塗布された、所謂、放熱グリスを含む。そして、発光モジュール１０は、放熱層３０の上に配設される。すなわち、発光モジュール１０と筐体２０の接合構造は、発光モジュール１０の配設面１０ｂと、筐体２０の接合面２０ａと、の間に設けられた放熱層３０を含む。そして、放熱層３０に含まれる放熱グリスは、基油と、基油に添加されたフィラーと、を含む。基油は、例えば、シリコーンオイルであり、フィラーは、例えば、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムおよび炭化珪素などの熱伝導率の高い粒子である。
実施形態は、さらに放熱層３０に基油成分を補充する補充手段を備えることが望ましい。例えば、照明装置１の長期間の使用により、基油もしくはその成分は、放熱層３０から蒸散する。したがって、基油もしくはその成分を放熱層３０に補充することにより、その熱変性を抑制することができる。
【００２０】
本実施形態では、基油成分の放熱手段として、複数の凹部２１ａが、筐体２０の接合面２０ａに設けられる。凹部２１ａは、例えば、溝または穴状に設けられる。そして、放熱グリスは、凹部２１ａの内部を充填し、接合面２０ａの上に層上に塗布される。結果として、放熱層３０は、配設面１０ｂと接合面２０ａとの間に設けられる放熱部３０ａと、凹部２１ａに充填された放熱グリスを含む基油補充部３０ｂと、を有する。
【００２１】
放熱部３０ａは、基油補充部３０ｂよりも薄く形成され、熱伝導率が高い。このため、発光モジュール１０の熱は、主として放熱部３０ａを介して筐体２０に放散される。一方、基油補充部３０ｂには放熱グリスが蓄えられ、例えば、放熱部３０ａにおいて基油もしくは基油の成分が蒸散した場合に、基油もしくはその成分を補充することができる。すなわち、放熱部３０ａにおける放熱グリスの熱変成を抑制し、その放熱性を維持することができる。これにより、発光モジュール１０の光出力を長期間に渡って安定させ、照明装置１の信頼性を向上させることができる。
【００２２】
例えば、凹部２１ａの幅ＷＴをフィラーの粒径よりも小さくすることにより、凹部２１ａを充填する放熱グリスの基油成分を多くすることができる。すなわち、放熱部３０ａにおいて、フィラーの量を多くして熱伝導率を高め、基油補充部３０ｂに基油およびその成分を多く蓄えることができる。これにより、放熱層３０の放熱性、および、信頼性を向上させることが可能となる。
【００２３】
また、凹部２１ａの幅ＷＴをフィラーの粒径よりも大きくしても良い。すなわち、凹部２１ａの内部にもフィラーを分散させ、凹部２１ａを充填した放熱グリスを介して発光モジュール１０の熱を放散させても良い。
【００２４】
凹部２１ａの幅ＷＴは、基油の性質およびフィラーの種類に応じて適宜変更し、最適化することが望ましい。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る照明装置の構造を模式的に表す平面図である。図２（ａ）は、接合面２０ａの上に配設された発光モジュール１０を表す平面図である。図２（ｂ）および図２（ｃ）は、接合面２０ａに設けられる凹部２１ａを例示する平面図である。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、発光モジュール１０は、基板３１の上に実装された複数の発光体３３を含む。発光体３３が実装された領域を囲むように、バンク４１が設けられる。発光体３３の配列の端と、バンク４１と、の間にはリード３７が設けられる。リード３７は、バンク４１の外側に延在し、その端３７ａにコネクタ１１が接続される。
【００２７】
このような、発光モジュール１０は、放熱層３０を介して接合面２０ａの上に配設される。放熱層３０は、例えば、発光モジュール１０と、接合面２０ａと、の間、および、発光モジュール１０の外周部に設けられる。
【００２８】
図２（ｂ）に表すように、凹部２１ａは、格子状に設けられた溝であっても良い。そして、凹部２１ａが設けられる範囲は、例えば、放熱層３０の外縁３０ｃよりも内側である。より、好ましくは、発光モジュール１０の外縁１０ｃの内側である。
【００２９】
このように、凹部２１ａは、接合面２０ａの発光モジュール１０に向き合う部分の全面に渡って設けることが好ましい。これにより、配設面１０ｂと接合面２０ａとの間に設けられた放熱層３０の熱変性を効果的に抑制することができる。
【００３０】
図２（ｃ）に表すように、凹部２１ａは、ドット状の穴であっても良い。この場合も、凹部２１ａは、放熱層３０の外縁３０ｃの内側に設けられる。また、凹部２１ａは、発光モジュール１０の外縁１０ｃの内側に設けられる。
【００３１】
上記の例では、放熱層３０は、発光モジュール１０よりも広い範囲に設けられているが、これに限られる訳ではない。例えば、放熱層３０は、発光モジュール１０の外縁１０ｃの内側にあっても良い。
【００３２】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施形態の変形例に係る照明装置を表す模式断面図である。
【００３３】
図３（ａ）に表す例では、ベース部２１に設けられる凹部２１ｂは、その底面よりも広い開口を配設面１０ｂの側に有する。すなわち、凹部２１ｂの間口を広く設けることにより、放熱グリスが凹部２１ｂの内部に入り易くなる。これにより、凹部２１ｂの内部における気泡等の発生を抑制することができる。また、放熱グリスに含まれるフィラーが凹部２１ｂの内部に入り易くなる。
【００３４】
図３（ｂ）に表す例では、凹部２１ｂは、発光モジュール１０の側に設けられる。すなわち、凹部２１ｂは、基板３１の配設面１０ｂの側に設けても良い。この場合、基板３１の強度を維持する観点から、凹部２１ｂの形状は、溝よりもドットの方が好ましい。
【００３５】
以上、本実施形態に係る照明装置１では、発光モジュール１０と、筐体２０と、の間に放熱層３０を設けることにより、発光モジュール１０からの放熱を促進し、その出力を向上させることができる。放熱層３０は、放熱グリスを含み、放熱グリスは、基油と、基油に添加されたフィラーと、を含有する。さらに、放熱層３０に基油成分を補充する補充手段を有する。これにより、放熱層３０の熱変成を抑制し、照明装置１の信頼性を向上させることができる。
【００３６】
例えば、筐体２０の側に溝状の凹部を設け、その中に放熱グリスをあらかじめ塗布する。放熱グリスのオイル成分は、毛細管現象により溝に留まり、放熱部にオイル成分を補充する。これにより、放熱層３０の放熱性を長期的に維持し、照明装置を安定に動作させることが可能となる。なお、本実施形態に示す凹部は、基油成分の補充手段の一例であり、これに限定される訳ではないことに留意すべきである。
【００３７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・照明装置、  １０・・・発光モジュール、  １０ａ・・・発光面、  １０ｂ・・・配設面、  １０ｃ、３０ｃ・・・外縁、  １１・・・コネクタ、  １３・・・リード線、  ２０・・・筐体、  ２０ａ・・・接合面、  ２１・・・ベース部、  ２１ａ、２１ｂ・・・凹部、  ２３・・・放熱板、  ２５・・・開口、  ２７・・・反射ミラー、  ２９・・・透光性カバー、  ３０・・・放熱層、  ３０ａ・・・放熱部、  ３０ｂ・・・基油補充部、  ３１・・・基板、  ３３・・・発光体、  ３５・・・金属ワイヤ、  ３７・・・リード、  ３７ａ・・・リード端、  ４１・・・バンク、  ４３・・・封止樹脂、  ４５・・・蛍光体
【図１】
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【図３】
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【図２】
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