JP2006286699A - Ｌｅｄランプ装置及びその製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造単価が大幅に削減できる新規構成のＬＥＤランプ装置を提供する。
【解決手段】 ＬＥＤ、回路部及びケース部を備えてなるＬＥＤランプ装置であって、ＬＥＤはその封止部材にその一部が囲繞されている一対のリードが延設されて回路部が構成され、回路部を構成するリードの少なくとも一方にはギャップが形成されて、該ギャップを超えるように素子が架設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明はＬＥＤランプ装置及びその製造方法に関する。

ＬＥＤランプ装置の例が特許文献１に示されている。
このＬＥＤランプ装置１０１は、図８に示すとおり、ＬＥＤ１０２、回路部１０５、ターミナル１０７及びケース部１０８，１０９を備えてなる。ＬＥＤ１０２は一対のリード１０３、１０３と当該リードの基端部を囲繞する砲弾型の封止部材１０４を有する。この封止部材１０４の中に発光素子が埋設されている。回路部１０５はメタル板からなりインナーケース１０８に固定され、この回路部１０５へ抵抗１０６などの素子が付設される。符号１０７はターミナルであって、図示しない制御装置のコネクタへ連結される。図中の符号１０９は筒状のアウタケースであり、このアウタケース１０９へインナーケース１０８が挿入される。抵抗１０６はＬＥＤ１０２に供給する電流量を制御するために付設される。
このように構成されたＬＥＤランプ装置１０１によれば、高価な回路基板がメタル板に代用されるので、装置全体として安価なものになる。

その他、本発明に関連する先行技術が特許文献２に開示されている。
特開２００３−３７６８２０号公報 実開平５−６２０５９号公報

本発明者らは、かかる構成のＬＥＤランプ装置につき、更に構造的な改良をしてその製造単価の削減を検討してきた。
即ち、この発明は、新規な構成のＬＥＤランプ装置を提供することを目的とする。
またこの発明の他の目的は、製造単価が大幅に削減できるＬＥＤランプ装置を提供することにある。

本発明は上記の目的を達成するためになされたものである。即ち、
ＬＥＤ、回路部及びケース部を備えてなるＬＥＤランプ装置であって、
前記ＬＥＤはその封止部材にその一部が囲繞されている一対のリードが延設されて前記回路部が構成され、
前記回路部を構成する前記リードの少なくとも一方にはギャップが形成されて、該ギャップを超えるように素子が架設されている、ことを特徴とするＬＥＤランプ装置。

このように構成されたＬＥＤランプ装置によれば、ＬＥＤのリードが延設されて回路部を構成しているので、回路部を形成するための基板やメタル板が不要になる。即ち、部品点数が削減されてＬＥＤランプ装置の製造コストが削減されることとなる。
また、リードにギャップを設けることによりここに任意の素子を架設することが可能となるので、回路部の設計自由度が確保される。よって、実用に適したＬＥＤランプ装置となる。

このような回路部はケース部内に形成することが好ましい。回路部がケース部に保護されるので、耐久性に優れたものとなる。
ギャップに架設する素子の例として、抵抗を挙げることができる。発光素子の発光効率にバラツキがあるときに、発光素子へ直列接続する抵抗の抵抗値を調整することにより、発光素子の発光量を調整することができる。

上記ＬＥＤランプ装置は次のようにして製造することができる。
即ち、ＬＥＤ、回路部及びケース部を備えてなるＬＥＤランプ装置の製造方法であって、
前記ＬＥＤの封止部材にその一部が囲繞されている一対のリードであって、その少なくとも一方がギャップと該ギャップの迂回部と有するリードを備えるＬＥＤを準備するステップと、
該ＬＥＤのリードを前記ケース部にセットするステップと、
前記前記リードのギャップを超えるように素子を架設して前記回路部を形成するステップと、
前記迂回部を除去するステップと、
を備えてなる、ＬＥＤランプ装置の製造方法。

上記製造方法によれば、ギャップを有するリードであったとしても、迂回部が存在するので、リードに一体性が具備されて、リードの取扱が容易になり、ケース部へのセット作業が容易になる。

上記において、迂回部はギャップで分断されたリード（発光素子側のリード部分と自由端側のリード部分と）を連結するものであり、リードと一体であっても別体であっても良い。迂回部をリードと一体としかつ同一平面に展開する形状とすることにより、かかる迂回部を含んだリードを一度の打ち抜きにより成形可能となる。
かかる迂回部はリードと同一平面に展開したコ字形状とすることが好ましい。コ字形にすることにより、コの字の平行な横棒に対応する部分へ素子を架設できることとなる。また、コの字の縦棒を直線とすることにより、板金からの打ち抜きが容易になる。
また、かかる迂回部を備えたリードをケース部にセットした後、素子をリードへ架設することが好ましい。リードがケース部により支持されるので、素子をリードへ固定する作業が安定し、歩留まりが向上するからである。
更にその後に、迂回部を除去することが好ましい。素子をリードへ固定する前に迂回部を除去すると、部品数が増加し互いの位置あわせの手間が増加する。

上記において、ＬＥＤのタイプは特に限定されるものではない。実施例で例示の砲弾型のほか、チップ型などを用いることもできる。
ＬＥＤの発光色も任意に選択可能である。実施例で用いた青色系のほか、例えば、白色、赤、橙、緑等の可視領域の発光波長を有するＬＥＤを採用できる。また、紫外領域の発光波長を有するＬＥＤを用いることもできる。この場合には、紫外領域の光を受けて蛍光する蛍光体を併せて用いることができ、当該蛍光を照明光として利用することも可能である。蛍光体は、例えばＬＥＤの光放出側に設置される封止部材（砲弾型部分）に含有させることができる。封止部材の表面に蛍光体を含む層を設けることもできる。
異なる種類及び／又は異なる発光色のＬＥＤを組み合わせて用いることもできる。
封止部材は専ら発光素子を被覆するものであり、その用途・目的に応じて任意に選択される透光性の材料で形成される。封止部材の形状は発光素子の光を集光する見地からレンズ形状の部分を有することが好ましい。

ＬＥＤからは一対のリードが延設されている。このリードの一方はＬＥＤ内の素子のｐ型電極に接続され、他方のリードはｎ型電極に接続される。
このリードはその基端側（発光素子側）において封止部材に囲繞されている。封止部材から突出した部分は、従来のものより、長く延設されて回路部を構成している。ＬＥＤの回路部を構成する素子として最も必要性の高いものは抵抗素子であり、ＬＥＤの発光素子に対して直列に配置される。抵抗を直列配置するため、リードにギャップが形成されて該ギャップを超えるように、ギャップの両端のリードへ、抵抗素子が架設される。抵抗素子の代わりに、若しくは抵抗素子とともにダイオードを架設することもできる。
１つのリードに複数のギャップを設けることができる。各ギャップにはそれぞれに迂回部が設けられることとなる。一対のリードのそれぞれに１又は２以上のギャップ及びその迂回部を設けることができる。
リードは導電性を有しておればその形状及び材質は任意に選択可能である。量産性及び製造コストの見地から、金属薄板からリードを形成することが好ましい。

回路部は、ＬＥＤランプ装置の用途・目的に応じて任意に設計可能である。
リードの自由端側はターミナルを形成する。このターミナルは相手側コネクタの仕様に合わせて任意に設計可能である。
また、ケース部の形状及び材質はＬＥＤランプ装置の用途・目的に応じて任意に選択することができる。量産性、軽量性、製造コスト等の見地から合成樹脂の型成形品とすることが好ましい。

以下、この発明の実施例について説明をする。
実施例のＬＥＤ１を図１に示す。
このＬＥＤ１は発光素子３、封止部材５、リード１１及びリード２１を備えている。
発光素子３にはIII族窒化物系化合物半導体からなる青色発光ダイオードを採用した。封止部材５は透明なエポキシ樹脂からなり、砲弾型に型成形されている。

リード１１は反射皿１２を有し、当該反射皿１２へ基板１３を介して発光素子３がマウントされている。基板１４にはツエナーダイオードが発光素子３と並列に、かつ順電圧方向を逆にして配置されている。
リード１１には途中にギャップ１５が形成されるとともに、このギャップ１５を迂回するコ字状の迂回部１６が形成されている。そして、迂回部１６の対向辺１７、１８間に素子が架設されることとなる。符号１９はターミナルである。
この実施例ではリード２１にはギャップ及びその迂回部が設けられていないが、このリード２１にもこれらを設けることができる。図中の符号２９はターミナルである。この実施例ではコネクタ１９及び２９とで端子が構成されている。図中の符号２６は位置決め用の台座である。

リード１１において反射皿１２に連続する基端側部分１４は従来のＬＥＤと同様細幅に形成されている。同様にリード２１においてもその基端側部分２４は従来のＬＥＤと同様細幅に形成されている。かかる基端側部分１４、２４は従来例のリードと同一構造としている。
この実施例では、当該基端側部分１４、２４から更に金属薄板材料が延設され、回路部４０となる。
なお、リード１１、リード２１は金属薄板から打ち抜きにより形成される。
リード１１、リード２１の基端側部分は封止部材５により囲繞される。
リード１１の反射皿１２へ発光素子３をマウントし、発光素子３からリード２１へボンディングワイヤＷを掛け渡す。これらをインサートとして砲弾型のキャビティへセットし、封止部材５の材料を当該キャビティへ注入することにより図１のＬＥＤ１が形成される。

このように形成された図１のＬＥＤ１は、図２に示すように、紙テープ４１へ一列に並べられる。そして、使用時には、リード１１及びリード２１の所定部分を切断する。
切断されたＬＥＤ１は、図３に示すようにケース部のロアケース５１にセットされる。この実施例では熱かしめによりＬＥＤ１のリード２１をロアケース５１へ固定している。リード１１はロアケース５１の上面に形成された凹部５３へ無理嵌めされ、もってリード１１がロアケース５１に安定的に支持される。なお、リード１１及び／又はリード２１をロアケース５１へ接着することもできる。

他方、両端が紙テープ６１、６１に固定されている抵抗素子６３を切り出して、図５に示すように、コ字状迂回部１６の対向する辺１７、１８間にはんだ付けする。このとき、抵抗素子６３はロアケース５１の内側に位置するものとする。リード１１がロアケース５１で支持されているため、抵抗素子６３の位置決め及び接合作業を安定して行うことができる。

その後、図６に示すように、迂回部１６においてロアケース５１から突出した部分を除去する。この実施例ではダイスによりカットすることとしたが、迂回部１６に薄肉部を設けておいて、折り曲げることにより当該薄肉部を分割することもできる。
このようにして得られたＬＥＤ１、ロアケース５１及び抵抗素子６３のアッセンブリをアウタケース５５へ挿入することにより実施例のＬＥＤランプ装置が得られる。

上記実施例では、ギャップを有するリード側に発光素子をマウントしたが、図８に示すように、発光素子３はギャップを持たないリード２４にマウントすることもできる。ギャップの無いリードへ発光素子をマウントすると発光素子に対する抵抗素子の熱の影響が削減される。尚、図８において図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
同様に抵抗素子の熱が発光素子に及ばないように、図１に点線で示すように、リード１１にノッチ（切れ込み）８０を設けることができる。

この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

図１はこの発明の実施例のＬＥＤの構成を示す平面図である。 図２は製造工程における実施例のＬＥＤの取扱態様を示す図である。 図３は実施例のＬＥＤのリードをケース部へ固定するステップを示す斜視図である。 図４は製造工程における抵抗素子の取り扱い態様を示す図である。 図５はリードへ抵抗素子を接合するステップを示す斜視図である。 図６はリードから迂回部を除去するステップを示す斜視図である。 図７は実施例のＬＥＤランプ装置の構成を示す分解斜視図である。 図８は他の実施例のＬＥＤの構成を示す平面図である。 図９は従来のＬＥＤランプ装置の構成を示す分解図である。

符号の説明

１ ＬＥＤ
３ 発光素子
１１、２１ リード
１５ ギャップ
１６ 迂回部
５１ ロアケース
５５ アウタケース
６３ 抵抗素子

Claims (8)

1. ＬＥＤ、回路部及びケース部を備えてなるＬＥＤランプ装置であって、
   前記ＬＥＤはその封止部材にその一部が囲繞されている一対のリードが延設されて前記回路部が構成され、
   前記回路部を構成する前記リードの少なくとも一方にはギャップが形成されて、該ギャップを超えるように素子が架設されている、ことを特徴とするＬＥＤランプ装置。
2. 前記回路部は前記ケース部内に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ装置。
3. 前記素子は抵抗である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤランプ装置。
4. ＬＥＤ、回路部及びケース部を備えてなるＬＥＤランプ装置の製造方法であって、
   前記ＬＥＤの封止部材にその一部が囲繞されている一対のリードであって、その少なくとも一方がギャップと該ギャップの迂回部とを有するリードを備えるＬＥＤを準備するステップと、
   該ＬＥＤのリードを前記ケース部にセットするステップと、
   前記リードのギャップを超えるように素子を架設して前記回路部を形成するステップと、
   前記迂回部を除去するステップと、
   を備えてなる、ＬＥＤランプ装置の製造方法。
5. 前記迂回部はコ字形状である、ことを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤランプ装置の製造方法。
6. 前記リードを前記ケース部にセットした後、前記素子を前記リードに架設する、ことを特徴とする請求項４又は５に記載のＬＥＤランプ装置に製造方法。
7. 前記素子を前記リードに架設した後に前記迂回部を除去する、ことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤランプ装置の製造方法。
8. ＬＥＤ及び回路部を備えてなるＬＥＤランプ装置であって、
   前記ＬＥＤの封止部材にその一部が囲繞されている一対のリードが延設されて前記回路部を形成する、ことを特徴とするＬＥＤランプ装置。

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