IPC分类号：
F21S41/19 | F21S41/148 | F21S45/10 | F21V19/00 | F21V29/503 | F21V29/70 | H01L23/36 | H01L23/12 | F21Y115/10 | F21W102/00 | F21W103/40 | F21W102/30 | F21W103/00
当前申请(专利权)人地址：
東京都港区高輪4丁目8番3号
摘要：
発光素子およびその点灯回路を構成する導電層がヒートシンクに支持された光源ユニットにおいて、そのコスト低減を図る。
【解決手段】3つの発光素子22A、22B、22Cとその点灯回路を構成する導電層40とがヒートシンク50に支持された構成とする。その際、ヒートシンク50として、アルマイト処理が施されたアルミニウム製部材で構成されたものし、かつ、その酸化被膜52上に導電層40が表面処理層として形成された構成とする。そして、このヒートシンク50に対して、各発光素子22A~22Cが導電層40と電気的に接続された状態で搭載された構成とする。これにより、ヒートシンク50に表面処理層として形成された導電層40上に発光素子22A~22Cを搭載するだけの簡単な作業によって光源ユニット20を製造可能とし、従来のように導電層を有するフレキシブルプリント配線板等をヒートシンクに貼付する作業を不要とする。
技术问题语段：
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記「特許文献1」に記載された構成を採用することにより、光源ユニットの構成簡素化によるコスト低減を図ることが可能となるが、光源ユニットのさらなるコスト低減を図ることが望まれる。
【0006】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、発光素子およびその点灯回路を構成する導電層がヒートシンクに支持された光源ユニットにおいて、そのコスト低減を図ることができる光源ユニットを提供することを目的とするものである。
技术功效语段：
【0013】本願発明に係る光源ユニットは、発光素子およびその点灯回路を構成する導電層がヒートシンクに支持された構成となっているが、ヒートシンクはアルマイト処理が施されたアルミニウム製部材で構成されており、また、導電層はアルマイト処理によって形成された酸化被膜上に表面処理層として形成されており、さらに、発光素子は導電層と電気的に接続された状態でヒートシンクに搭載されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【0014】すなわち、アルマイト処理が施されたヒートシンクに対して、導電層を表面処理層として形成するとともに発光素子を搭載する作業を行うことにより、光源ユニットの製造を行うことができるので、従来のように導電層を有するフレキシブルプリント配線板等をヒートシンクに貼付する作業が不要となる。したがって、製造効率の向上による光源ユニットのコスト低減を図ることができる。
【0015】このように本願発明によれば、発光素子およびその点灯回路を構成する導電層がヒートシンクに支持された光源ユニットにおいて、そのコスト低減を図ることができる。
【0016】上記構成において、さらに、発光素子の構成として、ヒートシンクに直接搭載された状態で、その点灯回路を構成する導電層と金属線を介して電気的に接続された構成とすれば、発光素子の搭載作業を容易に行うことができる。
【0017】あるいは上記構成において、発光素子の構成として、その点灯回路を構成する導電層を介してヒートシンクに搭載された状態で、この導電層と電気的に接続された構成とすれば、発光素子と導電層との電気的接続を行うための独立した工程を省くことができる。
【0018】上記構成において、酸化被膜の膜厚の具体的な値が特に限定されないことは上述したとおりであるが、1.5μm以上の値に設定された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。
【0019】すなわち、アルマイト処理によって形成される酸化被膜の絶縁破壊電圧は10~30V/μmであるので、酸化被膜の膜厚を1.5μm以上の値に設定することにより、15V程度の印加電圧に対しても絶縁耐圧が確保されるようにすることができる。そしてこれにより、光源ユニットが車両用灯具等に組み込まれるような場合においても酸化被膜の絶縁機能を維持することができる。
【0020】上記構成において、さらに、導電層として、複数種類の導電性材料が積層された構成とすれば、点灯回路の導電効率を高めた上で、発光素子や電源側コネクタとの電気的接続が適切に行われるようにすることが容易に可能となる。
权利要求：
【請求項1】
発光素子と、上記発光素子の点灯回路を構成する導電層と、上記発光素子および上記導電層を支持するヒートシンクと、を備えた光源ユニットにおいて、
上記ヒートシンクは、アルマイト処理が施されたアルミニウム製部材で構成されており、
上記導電層は、上記アルマイト処理によって形成された酸化被膜上に表面処理層として形成されており、
上記発光素子は、上記導電層と電気的に接続された状態で上記ヒートシンクに搭載されている、ことを特徴とする光源ユニット。
【請求項2】
上記発光素子は、上記ヒートシンクに直接搭載された状態で、上記導電層と金属線を介して電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項１記載の光源ユニット。
【請求項3】
上記発光素子は、上記導電層を介して上記ヒートシンクに搭載された状態で、上記導電層と電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項１記載の光源ユニット。
【請求項4】
上記酸化被膜の膜厚は、１．５μｍ以上の値に設定されている、ことを特徴とする請求項１～３いずれか記載の光源ユニット。
【請求項5】
上記導電層は、複数種類の導電性材料が積層された構成となっている、ことを特徴とする請求項１～４いずれか記載の光源ユニット。
技术领域：
】
【0001】
本願発明は、発光素子およびその点灯回路を構成する導電層がヒートシンクに支持された光源ユニットに関するものである。
【
背景技术：
】
【0002】
従来より、車両用灯具等の光源ユニットとして、発光素子とこの発光素子の点灯回路を構成する導電層とこれらを支持するヒートシンクとを備えたものが知られている。
【0003】
「特許文献1」には、このような光源ユニットの構成として、ヒートシンクとしての放熱機能を有する金属板に対して発光素子が直接搭載されており、かつ、導電層を有するフレキシブルプリント配線板が上記金属板に貼付されたものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】
特開2021-12867号公報
【
发明内容：
】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記「特許文献1」に記載された構成を採用することにより、光源ユニットの構成簡素化によるコスト低減を図ることが可能となるが、光源ユニットのさらなるコスト低減を図ることが望まれる。
【0006】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、発光素子およびその点灯回路を構成する導電層がヒートシンクに支持された光源ユニットにおいて、そのコスト低減を図ることができる光源ユニットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願発明は、ヒートシンクおよび導電層の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【0008】
すなわち、本願発明に係る光源ユニットは、
発光素子と、上記発光素子の点灯回路を構成する導電層と、上記発光素子および上記導電層を支持するヒートシンクと、を備えた光源ユニットにおいて、
上記ヒートシンクは、アルマイト処理が施されたアルミニウム製部材で構成されており、
上記導電層は、上記アルマイト処理によって形成された酸化被膜上に表面処理層として形成されており、
上記発光素子は、上記導電層と電気的に接続された状態で上記ヒートシンクに搭載されている、ことを特徴とするものである。
【0009】
上記「アルミニウム製部材」の具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えばアルミニウム板やアルミニウム製のダイカスト成形品あるいは押出成形品等が採用可能である。
【0010】
上記「酸化被膜」は、少なくとも導電層が表面処理層として形成される領域に形成されていれば、必ずしもヒートシンクの表面の全領域にわたって形成されていなくてもよく、また、その膜厚についても具体的な値は特に限定されるものではない。
【0011】
上記「表面処理層」は、ヒートシンクの酸化被膜上に表面処理を施すことによって形成されたものであれば、その具体的な形成方法は特に限定されるものではなく、例えば、導電性インクや導電性ペースト等を用いたインクジェットや3Dプリンターによる印刷やスクリーン印刷あるいはメッキ等の表面処理が採用可能である。
【0012】
上記「発光素子」は、導電層と電気的に接続された状態でヒートシンクに搭載されていれば、その具体的な搭載構造は特に限定されるものではなく、また、その搭載個数は単数であってもよいし複数であってもよい。
【発明の効果】
【0013】
本願発明に係る光源ユニットは、発光素子およびその点灯回路を構成する導電層がヒートシンクに支持された構成となっているが、ヒートシンクはアルマイト処理が施されたアルミニウム製部材で構成されており、また、導電層はアルマイト処理によって形成された酸化被膜上に表面処理層として形成されており、さらに、発光素子は導電層と電気的に接続された状態でヒートシンクに搭載されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【0014】
すなわち、アルマイト処理が施されたヒートシンクに対して、導電層を表面処理層として形成するとともに発光素子を搭載する作業を行うことにより、光源ユニットの製造を行うことができるので、従来のように導電層を有するフレキシブルプリント配線板等をヒートシンクに貼付する作業が不要となる。したがって、製造効率の向上による光源ユニットのコスト低減を図ることができる。
【0015】
このように本願発明によれば、発光素子およびその点灯回路を構成する導電層がヒートシンクに支持された光源ユニットにおいて、そのコスト低減を図ることができる。
【0016】
上記構成において、さらに、発光素子の構成として、ヒートシンクに直接搭載された状態で、その点灯回路を構成する導電層と金属線を介して電気的に接続された構成とすれば、発光素子の搭載作業を容易に行うことができる。
【0017】
あるいは上記構成において、発光素子の構成として、その点灯回路を構成する導電層を介してヒートシンクに搭載された状態で、この導電層と電気的に接続された構成とすれば、発光素子と導電層との電気的接続を行うための独立した工程を省くことができる。
【0018】
上記構成において、酸化被膜の膜厚の具体的な値が特に限定されないことは上述したとおりであるが、1.5μm以上の値に設定された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。
【0019】
すなわち、アルマイト処理によって形成される酸化被膜の絶縁破壊電圧は10~30V/μmであるので、酸化被膜の膜厚を1.5μm以上の値に設定することにより、15V程度の印加電圧に対しても絶縁耐圧が確保されるようにすることができる。そしてこれにより、光源ユニットが車両用灯具等に組み込まれるような場合においても酸化被膜の絶縁機能を維持することができる。
【0020】
上記構成において、さらに、導電層として、複数種類の導電性材料が積層された構成とすれば、点灯回路の導電効率を高めた上で、発光素子や電源側コネクタとの電気的接続が適切に行われるようにすることが容易に可能となる。
【
具体实施方式：
】
【0022】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【0023】
図1は、本願発明の一実施形態に係る光源ユニット20が組み込まれた車両用灯具10を示す側端面図である。また、図2は光源ユニット20を単品で示す側端面図であり、図3は図2のIII 方向矢視図である。さらに、図4は光源ユニット20を灯具斜め後方から見た状態で示す斜視図である。
【0024】
これらの図において、Xで示す方向が「灯具前方」であり、Yで示す方向が「灯具前方」と直交する「左方向」(灯具正面視では「右方向」)であり、Zで示す方向が「上方向」である。これら以外の図においても同様である。
【0025】
図1~4に示すように、本実施形態に係る車両用灯具10は、車両の前端部に設けられるヘッドランプであって、ランプボディ12とこのランプボディ12の前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー14とで形成される灯室内に、光源ユニット20と配光制御ユニット30とが組み込まれた構成となっている。
【0026】
まず、光源ユニット20の構成について説明する。
【0027】
図3、4に示すように、光源ユニット20は、3つの発光素子22A、22B、22Cと、その点灯回路を構成する導電層40と、これらを支持するヒートシンク50とを備えた構成となっている。
【0028】
3つの発光素子22A~22Cは、左右方向(すなわち車幅方向)に等間隔で並んだ状態で、かつ、その発光面22aを上向きにした状態で配置されている。その際、左右両側に位置する2つの発光素子22A、22Cは、灯具前後方向に関して互いに同じ位置に配置されているが、中央に位置する発光素子22Bは、2つの発光素子22A、22Cよりも灯具後方側に変位した状態で配置されている。
【0029】
ヒートシンク50は、アルマイト処理が施されたアルミニウム製部材で構成されている。具体的には、このヒートシンク50は、横長矩形状の外形形状を有するアルミニウム板で構成されており、水平面に沿って配置されている。上記アルマイト処理はヒートシンク50の表面全域にわたって施されており、これにより形成される酸化被膜52の膜厚は1.5μm以上の値(例えば5~10μm程度の値)に設定されている。
【0030】
導電層40は、ヒートシンク50の上面50aの酸化被膜52上に表面処理層として形成されている。具体的には、導電層40は、図2に示すように、酸化被膜52上に銅メッキ層42とニッケルメッキ層44とがこの順番で積層された構成となっている。
【0031】
図3、4に示すように、導電層40は、ヒートシンク50の左右方向の中央部において発光素子22Bの後方近傍位置からヒートシンク50の後端面まで直線状に延びる左右1対の導電層40B1、40B2と、その左右両側において左右1対の発光素子22A、22Cの後方近傍位置からヒートシンク50の後端面までクランク状に曲がって延びる左右1対の導電層40A、40Cと、左右1対の発光素子22A、22Cの後方近傍位置において左右方向に延びる導電層40Dとによって構成されている。
【0032】
各導電層40A、40B1、40B2、40C、40Dは、同一幅で帯状に形成されている。その際、4つの導電層40A、40B1、40B2、40Cは、ヒートシンク50の後端面近傍領域では左右方向に等間隔をおいて配置されている。また、導電層40Dは、その左右両端面と左右1対の導電層40A、40Cとの間に多少の隙間が形成されるようにした状態で配置されている。
【0033】
3つの発光素子22A~22Cは、いずれも白色発光ダイオードであって同様の構成を有している。
【0034】
各発光素子22A~22Cは、その発光面22aが横長矩形状に形成されており、その灯具後方側には左右1対の平板状の端子部22bが形成されている。
【0035】
各発光素子22A~22Cは、熱伝導性接着剤24(図2参照)を介してヒートシンク50の上面50aに固定されている。その際、熱伝導性接着剤24としては、0.1W/(m·K)以上の熱伝導率(より好ましくは5W/(m·K)以上の熱伝導率)を有するエポキシ系接着剤やシリコン系接着剤等が用いられている。
【0036】
各発光素子22A~22Cは、左右1対の金属線26を介して導電層40と電気的に接続されている。各金属線26は、アルミニウム製リボンで構成されており、アーチ状に湾曲して延びるように形成されている。そして、各金属線26は、その前端部において発光素子22A~22Cの各端子部22bに対して超音波溶着によって固定されており、また、その後端部において導電層40に対して超音波溶着によって固定されている。
【0037】
具体的には、発光素子22Aは、左右1対の金属線26を介して導電層40Aの前端部および導電層40Dの左端部と電気的