(57)【要約】【課題】蛍光灯のような細長形状のライン状照明具において、照明具の重量の増加を抑制しつつ、ＬＥＤを配列した基板の温度上昇を抑えて、ＬＥＤの発光効率の低下や短寿命化を抑制することができるライン状照明具を提供すること。【解決手段】複数のＬＥＤを長手方向に沿って配列した細長形状の基板と、該基板の両側端部を長手方向に亘って支持する同じく細長形状の本体部よりなるライン状照明具であって、前記基板のＬＥＤと反対側の面又は前記基板内部に、該基板の長手方向に亘る同じく細長形状のグラファイトシートを含む伝熱層を設けたことを特徴とするライン状照明具。【選択図】図１
2012003907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤを長手方向に沿って配列した細長形状の基板と、
該基板の両側端部を長手方向に亘って支持する同じく細長形状の本体部よりなるライン状照明具であって、
前記基板のＬＥＤと反対側の面又は前記基板内部に、該基板の長手方向に亘る同じく細長形状のグラファイトシートを含む伝熱層を設けたことを特徴とするライン状照明具。
【請求項２】
前記基板表面に設けられる伝熱層の外面に放熱部材からなる放熱層を設けた請求項１記載のライン状照明具。
【請求項３】
前記放熱層の側端部が、前記伝熱層の対面する側端部を覆うように折り曲げられている請求項２記載のライン状照明具。
【請求項４】
前記放熱部材が、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、アクリル系ポリマーシート、シリコーン系ポリマーシートまたはアルミ板よりなる請求項２または３に記載のライン状照明具。
【請求項５】
前記放熱部材の放射率が０．９以上である請求項２〜４の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項６】
前記伝熱層が、前記基板側となる内面側に粘着材層を設けてなる請求項１〜５の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項７】
前記粘着材層の側端部が、前記グラファイトシートの対面する側端部を覆うように折り曲げられている請求項６記載のライン状照明具。
【請求項８】
前記伝熱層が、前記放熱層側となる外面側に粘着材層を設けてなる請求項２〜６の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項９】
前記基板が基板本体とＬＥＤを保持する側の絶縁層より構成され、
前記伝熱層を、前記基板の基板本体と絶縁層の間に介装してなる請求項１記載のライン状照明具。
【請求項１０】
前記伝熱層が、基板本体側となる面側に粘着材層を設けてなる請求項９記載のライン状照明具。
【請求項１１】
前記基板のＬＥＤ側の面にも、同じく該基板の長手方向に亘る細長形状のグラファイトシートを含む伝熱層を設けた請求項１記載のライン状照明具。
【請求項１２】
前記基板の長手方向の長さと短手方向の長さの比（長／短）が、１０以上である請求項１〜１１の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項１３】
前記基板の短手方向の長さが３０ｍｍ以下である請求項１２の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項１４】
前記基板と前記伝熱層の面積比（伝熱層／基板）が０．９以下である請求項１〜１３の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項１５】
前記伝熱層の両側端部が、基板側端部から更に前記本体部内面側に延設されている請求項１〜１４の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項１６】
前記基板と前記伝熱層との間に小孔を設けてなる請求項１〜１５の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項１７】
前記伝熱層が前記基板に対してフィン状に折り曲げられている請求項１〜８、１１〜１６の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項１８】
前記伝熱層が、その両側端部を貼り合わせて筒状に構成され、その外面の一部または全体が前記基板のＬＥＤと反対側の面と前記本体部の内面とに密着状態で支持されている請求項１〜８、１１〜１６の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項１９】
前記グラファイトシートが、熱伝導率１０００Ｗ／ｍＫ以上、厚み１０〜５０μｍ、ＭＩＴ曲げ寿命が１００００回以上である請求項１〜１８の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項２０】
前記基板が、熱伝導率１２０Ｗ／ｍＫ以下、厚み１．５ｍｍ以下である請求項１〜１９の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項２１】
前記本体部が透光性チューブよりなる請求項１〜２０の何れかに記載のライン状照明具。
【請求項２２】
前記透光性チューブがポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、オレフィン系樹脂およびシリコーン樹脂から選択される１種又は２種以上により形成されてなる請求項２１記載のライン状照明具。
【請求項２３】
前記基板と前記グラファイトシートの重量が、８０ｇ以下である請求項１〜２２の何れかに記載のライン状照明具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライン状照明具に関するものであって、更に詳しくは発光ダイオード（以下、ＬＥＤという。）を用いたライン状照明具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤを用いた照明具では、発光効率の低下や、ＬＥＤの短寿命化を防止するため、十分な放熱が必要となる。このような観点から、ＬＥＤを用いた照明具では、ＬＥＤを搭載した基板には熱伝導率の高いアルミ板をコア材としたものが使用されている。
しかし、アルミ基板は、加工性が低い、価格が高い、などの問題がある。また、放熱性を向上させるために基板にフィンを設ける場合があるが、アルミ基板にフィンを設けると照明具の重量が増加し、例えば天井に配置する場合には安全上の問題が生じるおそれがある。例えば、現行の蛍光灯には、総重量の規制（５００ｇ以下）が設けられている。
このため、アルミ基板に代替可能なガラスエポキシ基板を使用することが試みられている。一般的なガラスエポキシ基板は、プリント基板などの一般的な電子回路基板として広く用いられているものであるが、当該ガラスエポキシ基板は熱伝導率が約０．３Ｗ／ｍＫと低く、放熱性が非常に低いため、ＬＥＤの温度が上昇してしまう。そこで、放熱性を高めたガラスエポキシ基板の開発が行われているものの、その熱伝導率は約１Ｗ／ｍＫであり、十分な熱伝導性、放熱性が実現されているとは言い難い。
【０００３】
この改善策として、ＬＥＤを搭載した基板に熱伝導性グラファイトを設けた電球形ＬＥＤランプ（特許文献１）や線状光源装置（特許文献２）、ＬＥＤ実装基板を固定したケースの底部背面にグラファイト層を設けた面照明装置（特許文献３）が提案されている。また、熱伝導性の改善されたグラファイトフィルムも提案されている（特許文献４）。
しかしながら、特許文献１のＬＥＤランプは電球形であって、例えば蛍光灯のような細長形状のライン状照明具とは基板の構造が異なり、小型であることから、基板を収容する本体部の構成によっても放熱性の向上が可能であるため、基板における熱伝導性や放熱性は実際には問題にならない。特許文献２に記載の線状光源装置は、バックライトの導光板の一側面に配置されるものであり、基板にＬＥＤが搭載された線状光源部と保持枠との間にグラファイトシートが設けられている。しかし、当該線状光源装置では、複数の線状光源部およびグラファイトシートが、保持枠の長手方向全長に亘り、断続的に設けられているだけであり、長手方向の熱伝導性および放熱性は必ずしも十分とはいえない。特許文献３に記載の面照明装置では、ＬＥＤ実装基板ではなく、該基板を固定したケースの低部背面にグラファイト層を設けたものであり、熱伝導性および放熱性は必ずしも十分とはいえない。また、特許文献２および３に記載の照明装置は、蛍光灯のような細長形状のライン状照明具を想定したものでもない。さらに、特許文献２や３に記載の照明装置を液晶表示装置などのバックライトとして用いる場合は、蛍光灯のような前記の重量規制がないため、一般に、ＬＥＤ実装基板は熱伝導性の良い金属のフレームに固定することも可能である。一方、今後蛍光灯に対する代替照明具として期待されるＬＥＤを用いたライン状照明具の場合は、その性質上軽量化が必須なため、液晶表示装置などに用いる場合とは異なり、熱伝導性の良い金属フレームを使用することが困難なことが想定され、より効率的な放熱対策が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１００１１０号公報
【特許文献２】特開２００７−３３５３７１号公報
【特許文献３】特開２００８−１０８５５２号公報
【特許文献４】特開２００６−３２７９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような問題点に鑑みて、本発明の目的は、蛍光灯のような細長形状のライン状照明具において、照明具の重量の増加を抑制しつつ、ＬＥＤを配列した基板の温度上昇を抑えて、ＬＥＤの発光効率の低下や短寿命化を抑制することができるライン状照明具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、ＬＥＤを長手方向に沿って配列した細長形状の基板のＬＥＤと反対側の面等に、該基板の長手方向に亘る同じく細長形状のグラファイトシートよりなる伝熱層を設けることにより、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本願発明の要旨は、以下のとおりである。
【０００７】
（１）複数のＬＥＤを長手方向に沿って配列した細長形状の基板と、
該基板の両側端部を長手方向に亘って支持する同じく細長形状の本体部よりなるライン状照明具であって、
前記基板のＬＥＤと反対側の面又は前記基板内部に、該基板の長手方向に亘る同じく細長形状のグラファイトシートを含む伝熱層を設けたことを特徴とするライン状照明具。
【０００８】
（２）前記基板表面に設けられる伝熱層の外面に放熱部材からなる放熱層を設けた（１）記載のライン状照明具。
【０００９】
（３）前記放熱層の側端部が、前記伝熱層の対面する側端部を覆うように折り曲げられている（２）記載のライン状照明具。
【００１０】
（４）前記放熱部材が、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、アクリル系ポリマーシート、シリコーン系ポリマーシートまたはアルミ板よりなる（２）または（３）に記載のライン状照明具。
【００１１】
（５）前記放熱部材の放射率が０．９以上である（２）〜（４）の何れかに記載のライン状照明具。
【００１２】
（６）前記伝熱層が、前記基板側となる内面側に粘着材層を設けてなる（１）〜（５）の何れかに記載のライン状照明具。
【００１３】
（７）前記粘着材層の側端部が、前記グラファイトシートの対面する側端部を覆うように折り曲げられている（６）記載のライン状照明具。
【００１４】
（８）前記伝熱層が、前記放熱層側となる外面側に粘着材層を設けてなる（２）〜（６）の何れかに記載のライン状照明具。
【００１５】
（９）前記基板が基板本体とＬＥＤを保持する側の絶縁層より構成され、
前記伝熱層を、前記基板の基板本体と絶縁層の間に介装してなる（１）記載のライン状照明具。
【００１６】
（１０）前記伝熱層が、基板本体側となる面側に粘着材層を設けてなる（９）記載のライン状照明具。
【００１７】
（１１）前記基板のＬＥＤ側の面にも、同じく該基板の長手方向に亘る細長形状のグラファイトシートを含む伝熱層を設けた（１）記載のライン状照明具。
【００１８】
（１２）前記基板の長手方向の長さと短手方向の長さの比（長／短）が、１０以上である（１）〜（１１）の何れかに記載のライン状照明具。
【００１９】
（１３）前記基板の短手方向の長さが３０ｍｍ以下である（１２）の何れかに記載のライン状照明具。
【００２０】
（１４）前記基板と前記伝熱層の面積比（伝熱層／基板）が０．９以下である（１）〜（１３）の何れかに記載のライン状照明具。
【００２１】
（１５）前記伝熱層の両側端部が、基板側端部から更に前記本体部内面側に延設されている（１）〜（１４）の何れかに記載のライン状照明具。
【００２２】
（１６）前記基板と前記伝熱層との間に小孔を設けてなる（１）〜（１５）の何れかに記載のライン状照明具。
【００２３】
（１７）前記伝熱層が前記基板に対してフィン状に折り曲げられている請求項（１）〜（８）、（１１）〜（１６）の何れかに記載のライン状照明具。
【００２４】
（１８）前記伝熱層が、その両側端部を貼り合わせて筒状に構成され、その外面の一部または全体が前記基板のＬＥＤと反対側の面と前記本体部の内面とに密着状態で支持されている（１）〜（８）、（１１）〜（１６）の何れかに記載のライン状照明具。
【００２５】
（１９）前記グラファイトシートが、熱伝導率１０００Ｗ／ｍＫ以上、厚み１０〜５０μｍ、ＭＩＴ曲げ寿命が１００００回以上である（１）〜（１８）の何れかに記載のライン状照明具。
【００２６】
（２０）前記基板が、熱伝導率１２０Ｗ／ｍＫ以下、厚み１．５ｍｍ以下である請求項（１）〜（１９）の何れかに記載のライン状照明具。
【００２７】
（２１）前記本体部が透光性チューブよりなる（１）〜（２０）の何れかに記載のライン状照明具。
【００２８】
（２２）前記透光性チューブがポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、オレフィン系樹脂およびシリコーン樹脂から選択される１種又は２種以上により形成されてなる（２１）記載のライン状照明具。
【００２９】
（２３）前記基板と前記グラファイトシートの重量が、８０ｇ以下である（１）〜（２２）の何れかに記載のライン状照明具。
【発明の効果】
【００３０】
以上にしてなる本発明に係るライン状照明具は、照明具の重量の増加を抑制しつつ、ＬＥＤを配列した基板の温度上昇を抑えて、ＬＥＤの発光効率の低下や短寿命化を抑制することができるライン状照明具である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のライン状照明具の一実施形態の概略を示す切欠き斜視図である。
【図２】本発明のライン状照明具の他の実施形態における断面図である。
【図３】本発明のライン状照明具の他の実施形態における断面図である。
【図４】本発明のライン状照明具の他の実施形態における断面図である。
【図５】放熱層と伝熱層の構成における、他の実施形態を模式的に示す斜視図
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、図３に示す実施形態をベースとして、伝熱層と放熱層の構造を変更したライン状照明具の他の実施形態を示す断面図であり、（ｅ）は、（ｄ）の伝熱層と放熱層の構成部分を拡大した模式図である。
【図７】本発明のライン状照明具の他の実施形態における断面図である。
【図８】本発明において使用するグラファイトシートを製造する際に使用する容器の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図９】実施例のシミュレーションにおいて採用したライン状照明具の外観形態の概略を示した斜視図である。
【図１０】実施例のシミュレーションにおいて採用したライン状照明具の基板の概略を示した平面図である。
【図１１】実施例のシミュレーションにおいて採用したライン状照明具の概略を模式的に示した断面図である。
【図１２】比較例におけるライン状照明具の形態の概略を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明に係るライン状照明具は、複数のＬＥＤを長手方向に沿って配列した細長形状の基板と、該基板の両側端部を長手方向に亘って支持する同じく細長形状の本体部よりなるライン状照明具であって、前記基板のＬＥＤと反対側の面又は前記基板内部に、該基板の長手方向に亘る同じく細長形状のグラファイトシートよりなる伝熱層を設けたものである。
【００３３】
本発明では、上記のように、伝熱層を、前記基板のＬＥＤと反対側の面又は前記基板内部に設けたものである。そこで、先ず、前記基板のＬＥＤと反対側の面に伝熱層を設けた構成を第１形態として説明する。
【００３４】
本発明では、複数のＬＥＤを細長形状の基板に、その長手方向に沿って配列したものである。当該複数のＬＥＤは、基板の長手方向に沿って配されれば、その配列のさせ方は、特に制限はなく、長手方向に一列で配列させても良いし、複数列に配列させても良い。また複数列に配列させる場合、各列を同位相で配列させても良いし、千鳥状に配列させても良いし、それらを適宜組み合わせても良い。更に、使用する基板は１つでも複数用いてもよい。また、当該ＬＥＤは、公知のものを適宜使用することができる。さらに、ＬＥＤは、その保護や放熱等を目的として、照明の妨げにならない範囲で、シリコーン樹脂などで被覆されていても良い。
【００３５】
前記基板は、複数のＬＥＤを長手方向に沿って配列することができる細長形状を有するものである。細長形状としては、特に制限はないが、前記基板の長手方向の長さと短手方向の長さの比（長／短）が、１０以上であるとよい。また、前記基板の短手方向の長さが３０ｍｍ以下であるとよい。このような細長形状としては、例えば現在一般に使用されている蛍光灯の長手方向と短手方向の長さの比が挙げられる。また、当該基板は、全長に亘り平板であっても良いし、ＬＥＤが配された面が凸面となるようにしても良い。さらに、基板は１個でも良いし、複数個であってもよい。
【００３６】
また、当該基板としては、熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ以下、厚み１．５ｍｍ以下であるのが好ましい。このような特性を有すると、ＬＥＤにおいて発生した熱を伝熱層へ拡散させ、ＬＥＤの温度上昇を抑制することが容易となる傾向にある。また、前記基板の構成は特に限定はなく、樹脂で構成されたもの、金属で構成されたもの、金属表面に絶縁層を設けたもの、等公知のものを利用することができる。
【００３７】
前記本体部は、前記基板の両側端部を長手方向に亘って支持し、前記基板と同じく細長形状を有するものである。基板を支持する構成は特に限定はなく、本体部および基板の材質等を考慮し、公知の構造を採用すれば良い。
【００３８】
本体部の形状としては、前記基板を内部に収容することが可能な細長形状であれば特に制限はなく、全体の外観を円柱状、角柱状など、各種形状にすることができる。例えば、図１に示すように、本体部４として、ＬＥＤを配置していない側から基板３などを支持する支持部５、ＬＥＤを配置した側から基板３などを覆うカバー６、支持部５とカバー６との両側端部に配され外部電源との接続を担う接続ピン１２を備えたキャップ７から構成しても良いし、支持部とカバーとを一体として円筒状の成形体（透光性チューブ）から構成してもよい。本体部が前者である場合、支持部５に熱伝導性のよい金属（例えばアルミニウム）、カバー６に透光性の樹脂を用いるとよい。当該樹脂は後述する透光性チューブと同様のものを用いることができる。また、本体部が後者、即ち支持部とカバーとを一体とした透光性チューブよりなる場合、該透光性チューブは、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、オレフィン系樹脂およびシリコーン樹脂から選択される１種又は２種以上により形成することができる。オレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの直鎖状ポリオレフィンの他、環状ポリオレフィンなどが例示できる。また当該チューブは、放射率の良い樹脂を選択するのが好ましい。押出成形、射出成形など公知の方法により成形することができる。
【００３９】
第１形態では、前記伝熱層は、前記基板のＬＥＤと反対側の面に設けられ、かつ、該基板の長手方向に亘る同じく細長形状のグラファイトシートを含むものである。このように、伝熱層が、細長形状の基板の長手方向に同じく細長形状のグラファイトシートが配されることにより、ＬＥＤの発光により比較的高温になる基板の長手方向の中央部から、両端部へと熱を容易に拡散させることが可能になり、放熱性を向上させて、ＬＥＤの温度上昇を抑制することが可能となる。一方、グラファイトシートが、長手方向に断続的に配される（長手方向の長さの短いグラファイトシートを複数用いる）場合は、グラファイトシートの継ぎ目部分において熱伝導性が著しく低下し、前記中央部における放熱性が低下する。
【００４０】
伝熱層を構成するグラファイトシートは、ＬＥＤにおいて発生した熱を拡散可能で、該基板の長手方向に亘る細長形状であれば、特にその形状に限定はない。例えば、基板のＬＥＤと反対側の面全体に配されるような形状でも良いし、当該面よりも小さくして配するような形状でも、大きくして配するような形状でもよい。
【００４１】
伝熱層を基板のＬＥＤと反対側の面よりも小さくして配する場合、前記基板と前記伝熱層の面積比（伝熱層／基板）が０．９以下であるのが好ましい。このような面積比にすると、基板と伝熱層を圧着する際の負荷が同じであれば、面積比が小さくなれば、単位面積あたりの伝熱層に負荷される圧力が大きくなり、基板表面のわずかな凹凸に伝熱層が入り込み密着性を向上させることができる。その結果、基板から伝熱層への熱伝導性が向上し、ＬＥＤの温度上昇を抑制することができる。
また、伝熱層を基板のＬＥＤと反対側の面よりも大きくして配する場合、伝熱層の形状は、例えば後述する（ｉ）〜（iv）のような各種形状を採用することができる。
【００４２】
また、本形態では、前記基板のＬＥＤ側の面にも、同じく該基板の長手方向に亘る細長形状のグラファイトシートよりなる伝熱層を設けてもよい。この場合、ＬＥＤからの光の照射を妨げないように、ＬＥＤの部分には、グラファイトシートを配さないように構成することは言うまでもない。尚、本構成は第２形態でも採用することができる。
【００４３】
前記グラファイトシートの特性は特に限定はないが、効率的な熱拡散の観点からは、熱伝導率が１０００Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。尚、当該熱伝導率は後述のようにして測定することができる。
【００４４】
また、グラファイトシートの厚みは、１０〜５０μｍが好ましい。厚みが１０μｍ以上であれば、ＬＥＤから発生する熱を十分に拡散することができ、温度低減効果を得ることができる。また、基板上にアルミ板やヒートシンクなどの放熱部材を設ける際、基板と放熱材をの間にグラファイトシートを設ける場合、１０μｍ以上であれば、グラファイトシートが緩衝材の効果を発揮し、接触抵抗を低減させることができるので、温度低減効果を得ることができる。５０μｍ以下であれば、グラファイトシートを設けた際も重量増加を抑えることができる。尚、当該厚みは後述のようにして算出することができる。
【００４５】
また、グラファイトシートのＭＩＴ曲げ寿命は１００００回以上であるのが好ましい。ＭＩＴ曲げ寿命が１００００回以上であれば、例えば後述する放熱層、グラファイトシート、粘着材層を順次積層した部材を構成し、当該部材を基板に貼り付ける際に、グラファイトシートに折れや破れを発生させることなく、基板上に貼り合わせることができる。また、貼り間違えなどで一度基板から剥がして、再度貼り合わせる場合でもグラファイトシートに損傷を与えることなく引き剥がし、再貼り合わせを行うことができる。尚、当該ＭＩＴ曲げ寿命は後述のようにして測定することができる。
【００４６】
このような特性を有する細長形状のグラファイトシートは、下記のような方法により製造することができる。
例えば図８に示すような内筒３５、外筒３６および外筒の両端部に配される蓋３７からなる容器３８を準備する。蓋３７に設けられる穴３９は、炭化時に発生する分解ガスを容器３８の系外へ排出するために設けたものである。当該容器は、下記のような高温での連続使用に耐え得る材質で構成されたものであり、黒鉛、セラミックなどが例示できる。容器の大きさは、得られるグラファイトシートの大きさなどを考慮して、適宜決定することができる。そして、細長形状（例えば、幅１００〜５００ｍｍ、長さ３５ｍ）の高分子化合物より構成されたフィルム状のシートを内筒３５に巻き付ける。前記シートを構成する高分子化合物としては、例えば、ポリイミド、ポリアミドなど特許文献４に記載のものを用いることができるが、上記の物性を得る観点からは、ポリイミドが好ましい。
【００４７】
次に、前記シートを巻きつけた内筒３５を容器３８内に配して、容器３８を、電気炉内に横向き（図８に示すように蓋３７が左右に配した状態、以下同じ。）に配置する。そして、窒素雰囲気下で、１４００℃まで昇温し、炭素化処理を行う。この際の昇温速度としては、シートの融着、割れ、折れ、波打ちを防止するため、１〜５℃／ｍｉｎとし、１４００℃での保持時間は概ね５分間にすると良い。
【００４８】
その後、外筒３６を取り外した状態でグラファイト化炉内に配置し（蓋３７と内筒３５で支持されて炭化したシートが宙に浮く状態）、２８００℃まで昇温し、黒鉛化処理を行う。この際の昇温速度としては、ブツ（微小な突起）、皺、破れ、たるみを防止するため、０．５〜１０℃／ｍｉｎとすると良い。２８００℃での保持時間は概ね５分間とすればよい。その後、常温まで冷却後、黒鉛化処理により得られたグラファイトシートを内筒３５に緩みのないように巻き締め、先の黒鉛化処理の場合と同様にしてグラファイト化炉内に横向きに配置し、２９００℃まで昇温し、黒鉛化処理を行う。昇温速度などは先の黒鉛化処理と同様である。
【００４９】
常温に冷却後、黒鉛化処理を２回行って得られたグラファイトシートを、常温で、圧縮処理する。圧縮処理としては、長尺のグラファイトシートを圧縮することができる公知の装置を用いて行えばよい。この際の荷重としては、厚み方向に、４０〜１２０ｋｇｆ／ｃｍ2（３．９〜１１．８ＭＰａ）とすればよい。
幅が３０ｍｍ以下のグラファイトシートは、上記のようにして得られたグラファイトシートを切断処理して得ることができる。
【００５０】
このようにして得られるグラファイトシートは、１回目よりも高温で再度黒鉛化処理を施し、圧縮処理しているため、長手方向に弛みがなく、平坦性の高いグラファイトシートが得られる。このように平坦性が向上することにより、グラファイトシートを含む伝熱層を放熱層、粘着剤層、基板などに接合する際に、皺などの発生を抑制することができ、密着性を向上させることもできる。
【００５１】
平坦性は、圧縮処理して得られたグラファイトシートのたるみ測定を行うことにより確認でき、例えば３０ｍｍ幅のシートにおいて測定される最端部（３０ｍｍ幅シートではその両側部付近）と中央部（３０ｍｍ幅のシートでは両側部から１５ｍｍ付近）のたるみの差として下式から算出される値Ａが、８ｍｍ以下であるのが好ましい。
Ａ＝（最端部のたるみ）−（中央部のたるみ）
【００５２】
グラファイトシートのたるみの評価は、ＪＩＳ  Ｃ２１５１に準拠して行うことができる。具体的には、所定の長さのフィルム（試験片）を巻き戻し、１５００ｍｍ離れた２本の平行する棒に直角方向に載せ、中央部で均一な懸垂線からの偏差を測定する。尚、グラファイトシートは極めて裂けやすい材料であるため、シートに加える張力は、シートの幅１０ｍｍ当たり２０ｇｆ（０．２０Ｎ）とする。また、試験片は、巻き戻すのに必要な最小限の張力でゆっくりとグラファイトシートのロールから新しく約２０００ｍｍの長さを引き出したものを用いる。この際、試験片を取り出す部分は、ロールの巻きの中央付近とする。例えば、４０ｍ巻きのロールである場合、巻き終わりから２０ｍ付近から試験片を３枚取り出すようにする。試験片のたるみの値は３回の測定値の中央値とする。
【００５３】
前記Ａの算出は、前記と同様にＪＩＳ  Ｃ２１５１に準拠して、最端部のたるみと中央部のたるみを測定し、その差をＡとして算出する。具体的には、所定の長さのフィルム（試験片）を巻き戻し、１５００ｍｍ離れた２本の平行する棒に直角方向に載せ、最端部の懸垂線からのたるみの長さを測定し、次に、中央部の懸垂線からのたるみの長さを測定し、Ａ値を算出する。シートの両側について同様の測定を行い、その平均値を１回の測定とした。端部のたるみの値は、３枚の試験片に対して実施して、その中央値とする。
【００５４】
また、当該グラファイトシートの面方向の熱伝導率は、下式のように面方向の熱拡散率、密度、比熱を乗じて、算出できる。
λ＝αｄＣ
λ：面方向の熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）
α：面方向の熱拡散率（ｍ2／ｓ）
ｄ：密度（ｋｇ／ｍ3）
Ｃ：比熱（Ｊ／ｋｇ・Ｋ）
【００５５】
前記面方向の熱拡散率は、光交流法による熱拡散率測定装置（アルバック理工（株）社から入手可能な「ＬａｓｅｒＰｉｔ」）を用いて、グラファイトフィルムを４×４０ｍｍのサンプル形状に切り取り、２０℃の雰囲気下、１０Ｈｚにおいて測定することにより求めることができる。
【００５６】
前記密度は、グラファイトシートの重量（ｇ）をグラファイトシートの縦、横、厚みの積で算出した体積（ｃｍ3）で除して算出することができる。
【００５７】
前記比熱は、エスアイアイナノテクノロジー株式会社製の熱分析システムである示差走査熱量計ＤＳＣ２２０ＣＵを使用し、２０℃から２６０℃まで１０℃／ｍｉｎの昇温条件で測定することができる。
【００５８】
グラファイトシートの厚みは、２００ｍｍ×２５０ｍｍのグラファイトシートを厚みゲージ（ハイデンハイン（株）社製、ＨＥＩＤＥＮＨＡＩＮ−ＣＥＲＴＯ）を用い、室温２５℃の恒温室にて、任意の１０点を測定し、その平均値を用いる。厚みのバラツキは、１０枚のグラファイトシートについて、シート面内の任意の１０点を測定し、その平均値との差とする。
【００５９】
グラファイトシートのＭＩＴ曲げ寿命（ＭＩＴ耐屈曲試験）は、グラファイトシートを１．５×１０ｃｍにカットし、東洋精機（株）製のＭＩＴ耐揉疲労試験機型式Ｄを用いて、試験荷重１００ｇｆ（０．９８Ｎ）、速度９０回／分、折り曲げクランプの曲率半径Ｒは２ｍｍで行う。折り曲げ角度は左右へ１３５°で測定する。なお、スプリングはφ１４ｍｍのものを使用する。
【００６０】
第１形態では、前記基板表面に設けられる伝熱層の外面に放熱部材からなる放熱層を設けても良い。この場合、放熱層の側端の位置は、対応する伝熱層の側端の位置と一致するように設けても良いし（例えば図２〜５に示す伝熱層と放熱層の位置関係）、放熱層の側端部が、前記伝熱層の対面する側端部を覆うように折り曲げて設けても良い（例えば図６に示す伝熱層と放熱層の側端部の配置）。このように放熱層を設けることにより、伝熱層からの放熱性が向上し、ＬＥＤによる温度上昇をより抑制することが可能となる。
【００６１】
また、放熱層の側端部が、前記伝熱層の対面する側端部を覆うように折り曲げて設けた場合で、さらに伝熱層が放熱層とは反対側の面に後述する粘着材層を設けた場合（例えば、図６に示す場合）は、グラファイトシートが放熱層と粘着材層に被覆されるため、当該構成、即ち、グラファイトシートを被覆するように放熱層、グラファイトシート、粘着材層を順次積層して一体化したシートを単体の部材として形成した場合に、グラファイトシートの粉落ちを防止することができる。また、当該部材を基板に貼り付ける際に、誤って一旦基板に貼り付けたグラファイトシートを基板から引き剥がす際に、層間強度の弱いグラファイトシートの層間剥離を防止することができる。尚、このような構成の典型例は図６に示す構成であるが、粘着材層が図のグラファイトシート上面近傍まで側端に沿って伸び、その外側に放熱層を配する構成や、粘着材層とグラファイトシートの側端を一致させ、それらの側端に沿って放熱層を配する構成などを例示できる。
【００６２】
前記放熱部材としては、伝熱層からの放熱を促進することが可能であれば特に限定はないが、放射効率、即ち、放熱性の観点から、ポリエチレンテレフタレートシート（ＰＥＴシート）、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、アクリル系ポリマーシート、シリコーン系ポリマーシートまたはアルミ板よりなる部材を用いるのが好ましい。また、高い放熱性を確保する観点から、放射率が０．９以上である部材を用いるのが好ましい。
放射率は、所定の大きさ（例えば１００×１００ｍｍ）の放熱部材を株式会社ジャパンセンサー製の放射率測定装置、ＴＳＳ−５Ｘを使用して２３℃において測定を行うことにより測定することができる。放射率が高いほど、熱を赤外線ないし遠赤外線に変換し、放射する能力が高いため、放熱特性に優れるといえる。
また、放熱層を構成する放熱部材の厚みは、特に限定はなく、使用する材料の放熱特性により適宜決定すれば良い。
【００６３】
第１形態では、前記伝熱層に、前記基板側となる内面側に粘着材層を設けてもよい。この場合、粘着材層は、その側端の位置がグラファイトシートの対応する側端の位置と一致するように設けても良いし（例えば図２〜５に示すグラファイトシートと粘着材層の位置関係）、粘着材層の側端部がグラファイトシートの対面する側端部を覆うように折り曲げて設けても良い（例えば図６に示すグラファイトシートと粘着材層の側端部の配置）。このように粘着材層を設けることにより、基板と伝熱層の密着性が向上し、基板から伝熱層への熱伝導性が向上し、ＬＥＤの温度上昇を抑制することが可能となる。また、粘着材層を、粘着材層の側端部がグラファイトシートの対面する側端部を覆うように折り曲げて設け、さらに放熱層をも設けた場合には、放熱層の説明において詳述したのと同様のことがあてはまる。
【００６４】
また、前記伝熱層の外面に放熱層を設ける場合、前記放熱層側となる外面側に粘着材層を設けてもよい。このように粘着材層を設けることにより、放熱層と伝熱層の密着性が向上し、伝熱層から放熱層への熱伝導性が向上し、ＬＥＤの温度上昇を抑制することが可能となる。
上記のような粘着材層としては、熱伝導性が確保されれば特に限定はなく、市販の粘着材、例えば、シリコーン系粘着材、アクリル系粘着材などを用いることができる。
【００６５】
前記のように、伝熱層を基板のＬＥＤと反対側の面よりも大きくして配する場合、放熱性を向上させる手段として、伝熱層の形状を、例えば下記の（ｉ）〜（iv）のような各種形状を採用することができる。また、これらの形状を可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
【００６６】
（ｉ）前記伝熱層の両側端部（短手方向の側端部）が、基板側端部から更に前記本体部内面側に延設されるように構成する。これにより、伝熱層から本体部分への熱拡散が図られ、本体部からの放熱を可能にすることで放熱性をより向上させることが可能となる。
【００６７】
（ii）前記伝熱層が前記基板に対してフィン状に折り曲げられるように構成する。これにより、本体部の内部での空気の流動が促進され、伝熱層のうちのフィン状に構成された部分での放熱性が向上する。
【００６８】
（iii）前記基板と前記伝熱層との間に小孔を設ける。小孔の配置は、空気を効果的に流動させることができれば特に限定はなく、例えば、基板の長手方向のほぼ全長に亘って設けてもよし、部分的に設けても良い。このように、小孔部分に空気が流れることにより、伝熱層の放熱性が向上する。
【００６９】
（iv）前記伝熱層が、その両側端部を貼り合わせて筒状に構成され、その外面の一部または全体が前記基板のＬＥＤと反対側の面と前記本体部の内面とに密着状態で支持されているように構成する。このように伝熱層が基板のＬＥＤと反対側の面と本体部の内面と密着していることで、本体部への伝熱が促進され、ＬＥＤの温度上昇を効果的に抑制することができる。また、伝熱層を支持するために、筒状の内部に芯材を配してもよい。当該芯材を配することで、伝熱層を本体部の内面に密着させることが容易になる。
また、伝熱層を構成するグラファイトシートを筒状に形成する際に、当該形状を保持することが容易になる。例えば、芯材にグラファイトシートを巻き付けることで容易に筒状を形成させることができ、本発明のように、伝熱層を細長形状に形成する際に特に有効である。当該芯材としては、特に限定はないが、発泡体を用いるのが好ましい。発泡体を用いることで、柔軟な形状変化が可能となり、本体部と基板との間で押圧された場合に応力を緩和することができ、伝熱層を構成するグラファイトシートに損傷を与えることなく、伝熱層と基板や本体部との密着性をも向上させることが可能になる。発泡体としては、特に限定はなく、ウレタン系樹脂、スチレン系樹脂などの発泡樹脂を公知の方法にて成形したものを用いることができる。
【００７０】
上記構成を、図面を用いてより詳細に説明する。図１は、本発明に係るライン状照明具の一実施形態の概略を示した切り欠き斜視図である。図１に示すライン状照明具１は、複数のＬＥＤ２が一列に配された基板３（アルミニウム製基板（アルミ基板とも称する。）９と絶縁層８から構成される）、本体部４から構成され、本体部４は、ＬＥＤを配置していない側から基板３の両側端部を長手方向に沿って支持する支持部５、ＬＥＤを配置した側から基板３を覆うカバー６、外部電源との接続を担う接続ピン１２を備え、支持部５とカバー６の長手方向の両端部に配されて両者を固定するキャップ７とから構成される。また、支持部５とカバー６はフック１３により嵌合固定される。さらに、基板３のＬＥＤ２を配した面とは反対側の裏面側に伝熱層１０と放熱層１１が順次積層されている。
【００７１】
図２〜４は、本発明に係るライン状照明具の短手方向断面図であり、放熱層の側端の位置は、対応する伝熱層の側端の位置と一致するように設けた点で共通するが、それぞれ異なる基板、伝熱層、放熱層の構成を有する実施形態を示したものである。図２（ａ）に示す実施形態は、本体部としてポリカーボネート製の透光性チューブ１４を採用し、アルミニウム製基板９の表面側（図の基板９の下側）に絶縁層８を配した基板３にＬＥＤ２を配列し、基板９の裏面（図の基板の上側）全体に伝熱層１０および放熱層１１を設けたライン状照明具である。また、図２（ｂ）に示すように、放熱層１１は、伝熱層１０の外面（図の上側）に例えばＰＥＴシートを用いて層状に設けられている。さらに、伝熱層１１は、基板側となる内面側（図２（ｂ）の下側）から外面に向かい順に粘着材層１６およびグラファイトシート１５が層状に設けられている。
【００７２】
図３に示す実施形態は、ガラスエポキシ基板１７の表面側（図３（ａ）の基板１７の下側）にＬＥＤ２を配列した点で図２に示した実施形態とは異なる。基板１７の裏面（図３（ａ）の基板１７の上側）全体に伝熱層１０と放熱層１１を層状に配し、伝熱層１０および放熱層１１の各構成は図２（ｂ）に示した実施形態と同様である（図３（ｂ）参照）。
【００７３】
図４に示す実施形態は、ガラスエポキシ基板１７の表面側（図４（ａ）の基板１７の下側）にＬＥＤ２を配列する点、基板１７の裏面（図４（ａ）の基板１７の上側）全体に伝熱層１８と放熱層１９を配する点は、図３に示す実施形態と同様であるが、本実施形態では、放熱層１９を構成する放熱部材がアルミ板である点、伝熱層１８が、図４（ｂ）に示すように、基板側となる内面側（図４（ｂ）の下側）および放熱層側となる外面側（図４（ｂ）の上側）に粘着材層１６を設けている点で図３の実施形態とは異なる。
【００７４】
図５は、放熱層と伝熱層の構成につき、他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図５に示す実施形態は、図２〜４に示す実施形態における放熱層と伝熱層の構成とは異なり、放熱層２０の側端部２１ａ、ｂが、伝熱層を構成するグラファイトシート１５の対面する側端部２２ａ、ｂを覆うように折り曲げて設けられ、粘着材層２３の側端部２４ａ、ｂが、前記グラファイトシート１５の対面する側端部２２ａ、ｂを覆うように折り曲げて設けられたものである。
【００７５】
図６（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、図３に示す実施形態をベースとし、伝熱層と放熱層の構造を変更したライン状照明具の他の実施形態を示す断面図であり、図６（ｅ）は、図６（ｄ）の伝熱層と放熱層の構成部分を拡大した模式図である。
【００７６】
図６（ａ）の変更例は、伝熱層１０と放熱層１１の両側端部を、基板側端部２５から更に本体部を構成する透光性チューブ１４の内面側２６に延設する延設部２７を設けたものであり、前記（ｉ）の一実施形態を示すものである。延設部２７は長手方向の全長に亘り設けても良いし、部分的に設けても良い。
【００７７】
図６（ｂ）の変更例は、基板１７と伝熱層１０との間に小孔２８を設けたものであり、前記（ii）の一実施形態を示すものである。小孔２８は、長手方向の全長に亘り設けても良いし、部分的に設けても良い。また、本変更例では、伝熱層と放熱層に凸部を設けた例を示したが、伝熱層などは平面状に形成し、基板１７側に溝を設けることにより基板と伝熱層との間に小孔を形成しても良い。
【００７８】
図６（ｃ）の変更例は、伝熱層１０と放熱層１１の両側端部を折り曲げて、フィン状の突起部２９を設けたものであり、前記（iii）の一実施形態を示すものである。突起部２９は長手方向の全長に亘り設けても良いし、部分的に設けても良い。また、突起部の端部を本体部を構成する透光性チューブ１４の内面と接合させても良い。
【００７９】
図６（ｄ）の変更例は、伝熱層１０が、その両側端部を貼り合わせて筒状に構成され、その外面の一部が基板１７のＬＥＤ２と反対側の面３０と本体部を構成する透光性チューブ１４の内面２６とに密着状態で支持されているように構成したものであり、前記（iv）の一実施形態を示すものである。本実施形態では、筒状の内部に芯材３１が内部全体にわたり配置されている。図６（ｅ）は、図６（ｄ）の伝熱層１０、放熱層１１、および芯材３１により構成される部分を示す拡大図であり、図６（ｅ）の芯材３１の側から順に放射状に、放熱層１１を構成するＰＥＴシート、伝熱層１０を構成するグラファイトシート１５、粘着材層１６が配される。
【００８０】
次に、前記基板内部に伝熱層を設けた構成である、第２形態について説明する。ここでは、第２形態に特有の点についてのみ説明し、第１形態と共通する部分は説明を省略する。
ここで、基板内部とは、基板の表裏面以外の部分を意味し、層構造の基板の場合の中間層を構成する場合は、本発明における「基板内部」に含まれる。従って、基板が基板本体とＬＥＤを保持する側の絶縁層より構成される場合、前記伝熱層を、前記基板の基板本体と絶縁層の間に介装させても良い。この際に用いられる伝熱層としては、その形状や材質は第１形態の場合と同様のものを採用することができる。
また、基板本体と伝熱層との密着性を向上させ、伝熱性を向上させる観点から、前記伝熱層が、基板本体側となる面側に粘着材層を設けても良い。尚、第２形態では、基板本体が放熱層の役割を担うため、放熱層は設けない。
【００８１】
第２形態を、図面を用いてより詳細に説明する。図７（ａ）は、本発明に係るライン状照明具の短手方向断面図であり、本体部としてポリカーボネート製の透明チューブ１４を採用し、アルミニウム製の基板本体（アルミ基板本体とも称する）３２の表面側（図中、基板本体３２の下側）に伝熱層３４を設け、さらに伝熱層３４の下側に絶縁層３３を配してＬＥＤ２を配列したライン状照明具である。図７（ｂ）に示すように、本実施形態における伝熱層３４は、グラファイトシート１５の基板本体３４側に粘着材層１６を設けて積層したものである。
【００８２】
本発明に係るライン照明具は、細長形状のグラファイトシートを含む伝熱層を設けたものであるため、従来金属性基板に設けられていた金属性のフィンを設けることなく、伝熱性を向上させ、ＬＥＤの温度上昇を抑制可能であるため、ライン状照明具を構成する前記基板と前記グラファイトシートの重量を、８０ｇ以下とすることが可能である。従って、本発明は、蛍光灯の代替可能な、軽量で、ＬＥＤの発光効率の低下や短寿命化を抑制することができるライン状照明具として特に好適である。
【実施例】
【００８３】
次に、実施例により、本発明をより詳細に説明する。
（製造例）
先ず、本発明において用いる細長形状のグラファイトシートの製造例を以下に説明する。
＜厚み４０μｍのグラファイトシート＞
厚さ７５μｍ、幅２５０ｍｍ、長さ３５ｍのポリイミドフィルム（株式会社カネカ製、アピカルＡＶ）を、図８に示す容器３８を用い、外径１００ｍｍ、長さ３００ｍｍの黒鉛製の内筒３５に巻き付け、内径１３０ｍｍの外筒３６、蓋３７を被せた。容器３８を、電気炉内に横向きにセットし、窒素雰囲気下、１４００℃まで昇温速度２℃／ｍｉｎで昇温し、炭素化処理をおこなった。１４００℃での保持時間は５分とした。次に、得られたロール状の炭化フィルムを横向きにグラファイト化炉内にセットし（支えにより炭化フィルムを宙に浮かせた状態）、２８００℃まで昇温速度３℃／ｍｉｎで昇温し、黒鉛化処理を実施した。２８００℃での保持時間は５分とした。冷却後、この黒鉛化処理により得られたグラファイトフィルムを再び、外径１００ｍｍの内筒３５にゆるみのないように巻き締め、容器３８を再びグラファイト炉内に横向きにセットし、再度２９００℃まで昇温速度５℃／ｍｉｎで昇温し、黒鉛化処理を実施した。２９００℃での保持時間は５分とした。
得られたグラファイトフィルムを圧縮処理（厚み方向に、８０ｋｇｆ／ｃｍ2（７．８ＭＰａ）の荷重を加えてプレス機で押す）し、厚み４０μｍのグラファイトシートを得た。
【００８４】
＜厚み２５μｍのグラファイトシート＞
厚さ５０μｍ、幅２５０ｍｍ、長さ５０ｍのポリイミドフィルム（株式会社カネカ製、アピカルＡＶ）を用いたこと以外は厚み４０μｍのグラファイトシートと同様にして厚み２５μｍのグラファイトシートを得た。
【００８５】
＜グラファイトシートの特性の測定＞
上記のようにして得られたそれぞれのグラファイトシートについて、上述した方法にて、熱伝導率、厚み、ＭＩＴ曲げ寿命を算出した。各シートの厚みはそれぞれ２５μｍ、４０μｍであり、熱伝導率はいずれも、１２００Ｗ／ｍＫ、ＭＩＴ曲げ寿命はいずれも、１００００回以上であった。また、平坦性の指標である前記のＡ値はいずれのシートも８ｍｍ以下であった。
【００８６】
（シミュレーション）
本発明では、既に方法が確立しているシミュレーション技術を用いて、本発明による放熱性を検証した。即ち、所定条件においてライン状照明具を点灯させた時のＬＥＤ表面中央部の最高温度を参照し、当該温度の程度を検証した。そこで、先ず、シミュレーション条件について説明する。尚、ＬＥＤの温度は、ライン状照明具の長手方向の端部と中央部に位置するＬＥＤを参照した値である。
【００８７】
図９は、シミュレーションにおいて採用したライン状照明具４４の全体構造の概略を示したものである。図９に示すように、本体部４３を構成する透光性チューブ４０（ポリカーボネート製）およびキャップ４２を含む全体形状としては方形を採用した。また、本体部４３内部には、基板４１にＬＥＤ２が配されている。尚、図９に示すように、ライン状照明具４４の短手方向をｘ、長手方向をｙ、高さ方向をｚとしてシミュレーションを行った。
【００８８】
図１０は、基板４１部分等の概略を示したものである。ＬＥＤ２の数は１００個、ＬＥＤ２の大きさは２×３×２ｍｍ、発熱量は１２０ｍＷ／個とした。発熱量は、一般的なＬＥＤ灯（１７Ｗ）の公表値から、光への変換効率を０．３と仮定し、全消費電力をＬＥＤの個数で除し、０．７で乗じて算出した値である。ライン状照明具４４の長手方向の長さ（Ｌ）を１１７８ｍ、短手方向の長さ（Ｗ）を３０ｍｍとした。また、図１１（ａ）に示すように、本体部４３の高さ（Ｈ）は３０ｍｍとした。基板４１、本体部４３を構成する透光性チューブ４０およびキャップ７の厚みは何れも１ｍｍとした。また、表１に、使用したソフトウェア等の諸条件をまとめた。
【００８９】
【表１】
2012003907.tif 000003
【００９０】
（実施例１〜１２、比較例１〜４）
基板、本体部、伝熱層、放熱層の構成を表３〜５に示すように設定し、表２に示す材料物性値を用いて、シミュレーションを行った。伝熱層は基板の長手方向の全長に亘り設けた。表２中、ＬＥＤ（シリコーン樹脂）とは、ＬＥＤとそれを被覆するシリコーン樹脂とからなる部材についての物性を示したものである。
【００９１】
基板、伝熱層および放熱層の構造は、図２〜４、図７、図６（ａ）、（ｄ）（実施例）および図１２（ａ）〜（ｃ）（比較例）に対応するものを採用した。尚、実施例１１、１２は、それぞれ図６（ｄ）、（ａ）に対応する構成である。実施例９は、図２に示す基板３、放熱層１１、伝熱層１０の構成をベースとして、その形状を図６（ｄ）に示す、筒状の層を設けた構成としたものである。実施例１０は、図２に示す基板３、放熱層１１、伝熱層１０の構成をベースとして、その形状を図６（ａ）に示す、延設部を設けた構成としたものである。尚、これらの構成は、表３中の構成例として、便宜的に図６（ａ）’、図６（ｄ）’と記載した。
【００９２】
尚、実施例９〜１２においては、伝熱層、放熱層の積層構造以外の形状を、図１１（ｂ）、（ｃ）に示す、伝熱層と放熱層からなる層４５の延設部４６、芯材４７を内腔部に有する筒状にした層４５の断面形状のように、曲線ではなく直線を基調とした形状を採用してシミュレーションを行った。図１１（ｂ）では、延設部４６の長さ（ｈ１）を５ｍｍとした。図１１（ｃ）の、芯材４７を内腔部に有する筒状にした層４５の高さ（ｈ２）を１３ｍｍ、基板４１と透光性チューブ４０の内面とに密着した幅（ｗ１）を７ｍｍとした。
【００９３】
図１２（ａ）は、図２の構成から伝熱層１０および放熱層１１を取り除いた態様を示したものである。図１２（ｂ）は、図３の構成から伝熱層１０および放熱層１１を取り除いた態様を示したものである。図１２（ｃ）は、図４の構成から伝熱層１８を取り除いた態様を示したものである。図１２（ｄ）は、図７の構成から伝熱層３４を取り除いた態様を示したものである。尚、図１２（ａ）と（ｄ）とは、アルミ基板またはアルミ基板本体に絶縁層を設けた点で、実質的に同じ構成を有することになる。
【００９４】
実施例および比較例の構成、およびシミュレーション結果に基づく評価結果を表３〜５に示す。表３〜５に記載の温度に関する評価としては、それぞれ表中の比較例の中央部の値を基準値とし、各実施例の「中央部」の温度から基準の「中央部」の温度を引いた値を示した。基準とした比較例の効果の欄は０となる。また、重量に関する評価としては、Ａは７５ｇ以下、Ｂは７５．１〜１００ｇ、Ｃは、１００．１〜１６０ｇ、Ｄは１６０．１ｇ以上とした。またＧＳはグラファイトシートの略称である。
【００９５】
【表２】
2012003907.tif 000004
【００９６】
【表３】
2012003907.tif 000005
【００９７】
【表４】
2012003907.tif 000006
【００９８】
【表５】
2012003907.tif 000007
【００９９】
基板としてガラスエポキシ基板を用いた場合（比較例２）、１２０Ｗ／ｍＫと熱伝導率が高いアルミ基板を用いた場合（比較例１）に比べ、重量を軽量化させることができるものの、ＬＥＤ温度が極端に上昇してしまう結果となった。
実施例３、４では、細長形状の基板としてガラスエポキシ基板を用いているが、該基板の裏面に、その全長に亘り細長形状のグラファイトシートよりなる伝熱層およびその外面にＰＥＴシートからなる放熱層を貼り付けることで、比較例２に比べてＬＥＤの温度は中央部の温度で７８℃程度と、大幅に温度を低下させることができ、十分な放熱性を得ることができた。この点は実施例１１、１２の場合も同様である。また、グラファイトシートよりなる伝熱層およびＰＥＴシートからなる放熱層の重量は、幅３０ｍｍ、長手方向長さ１１７８ｍｍで、厚みが２５μｍの場合は４．６ｇ、同じ幅、長さで、厚みが４０μｍの場合は５．６ｇと非常に軽いため、実施例３、４は、比較例２と比べても重量の増加は僅かで、アルミ基板を用いた比較例１と比べると２０ｇ以上重量を軽くすることができた。この点は、伝熱層と放熱層の幅を４０ｍｍとし、その構造を特定の形状にした実施例１１、１２の場合も同様である。
【０１００】
次に細長形状の基板としてアルミ基板またはアルミ基板本体と絶縁層の積層体を用いた場合について検討する。比較例３のように、比較例１に対して基板の厚みを２倍にした場合、重量が８８ｇも重くなったのにも関わらず、温度低減効果は中央部の温度で低下幅が２℃程度と僅かな効果しか得られなかった。一方、実施例１、２のようにアルミ基板の裏面にその長手方向全長に亘りグラファイトシートよりなる伝熱層およびその外面に放熱層を設けた場合は、比較例１に比べ、重量増加は５ｇ程度と僅かである上に、中央部の温度で５℃程度の温度低減効果を得ることができた。この点は、伝熱層と放熱層の構造を特定の形状にした実施例９、１０の場合も同様である。
【０１０１】
また、伝熱層を構成するグラファイトシートを設ける位置として、実施例５、６のようにアルミ基板本体と絶縁層との間に配することでも、同様の温度低減効果を得られることがわかった。ただし、実施例１および２のように、基板の裏面に、その全長に亘り細長形状のグラファイトシートからなる伝熱層とその外面に放熱層とを設けた場合に比べ、実施例５および６のように基板と絶縁層の間に、該基板の全長に亘り細長形状のグラファイトシートからなる伝熱層を設けた場合は、中央部の温度で、１．５℃程度ではあるが、温度が高くなった。これは、表面の放射による熱拡散効率の違いによるものであると考えられる。実施例５、６のように基板の裏面に伝熱層と放熱層が設けられていない場合は、アルミ基板の放射率が低いために放射による放熱が小さくなる。一方、実施例１、２では伝熱層を構成するグラファイトシートの外面に放射率の高いＰＥＴシートが設けられているため、放射による放熱効果がアルミに比べて高く、基板の裏面にグラファイトシートよりなる伝熱層およびその外面にＰＥＴシートからなる放熱層を設けた方が、放熱効果が高くなったと考えられる。
【０１０２】
さらに、細長形状の基板としてガラスエポキシ基板を用い、アルミ板を放熱部材として用いた場合（実施例７、８）は、比較例４のようにガラスエポキシ基板に直接アルミ板を設けるよりも、ガラスエポキシ基板とアルミ板の間にグラファイトシートよりなる伝熱層を介装したほうが、放熱効果が高くなった。これは、グラファイトシートをガラスエポキシ基板とアルミ板の間に挟み込むことで、グラファイトシートがクッションのような働きをし、接触抵抗を低減でき、伝熱性が向上したためであると考えられる。このように基板上にアルミ板などのヒートシンクのような放熱部品を搭載するような場合でも、グラファイトシートよりなる伝熱層を基板の長手方向全長に亘り設けることで、伝熱性がより向上し、更なる放熱効果を得ることができると考えられる。
【符号の説明】
【０１０３】
１  ライン状照明具
２  ＬＥＤ
３  基板
４  本体部
５  支持部
６  カバー
７  キャップ
８  絶縁層
９  アルミニウム製基板（アルミ基板）
１０  伝熱層
１１  放熱層
１２  接続ピン
１３  フック
１４  透光性チューブ
１５  グラファイトシート
１６  粘着材層
１７  ガラスエポキシ基板
１８  伝熱層
１９  放熱層（アルミ板）
２０  放熱層
２１ａ、ｂ  放熱層２０の側端部
２２ａ、ｂ  グラファイトシート１５の側端部
２３  粘着材層２３
２４ａ、ｂ  粘着材層２３の側端部
２５  基板側端部
２６  透光性チューブ１４の内面側
２７  延設部
２８  小孔
２９  フィン状の突起部
３０  基板１７のＬＥＤ２と反対側の面
３１  芯材
３２  アルミニウム製の基板本体（アルミ基板本体）
３３  絶縁層
３４  伝熱層
３５  内筒
３６  外筒
３７  蓋３７
３８  容器
３９  穴
４０  透光性チューブ
４１  基板
４２  キャップ
４３  本体部
４４  ライン状照明具
４５  伝熱層と放熱層からなる層４５
４６  延設部
４７  芯材
Ｌ  長手方向長さ
Ｗ  短手方向長さ
Ｈ  本体部の高さ
ｈ１  延設部４６の長さ
ｈ２  芯材４７を内腔部に有する筒状にした層４５の高さ
ｗ１  基板４１と透光性チューブ４０の内面とに密着した幅
【図１】
2012003907.tif 000008
【図２】
2012003907.tif 000009
【図３】
2012003907.tif 000010
【図４】
2012003907.tif 000011
【図５】
2012003907.tif 000012
【図６】
2012003907.tif 000013
【図７】
2012003907.tif 000014
【図８】
2012003907.tif 000015
【図９】
2012003907.tif 000016
【図１０】
2012003907.tif 000017
【図１１】
2012003907.tif 000018
【図１２】
2012003907.tif 000019