JP2020187979A - 車両用照明装置、および車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】温度変化に対するワイヤー配線の耐性を向上させることができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することである。【解決手段】実施形態に係る車両用照明装置は、ソケットと;前記ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールと;を具備している。前記発光モジュールは、配線パターンが設けられた基板と;前記配線パターンに設けられ、上面の角部の近傍に上部電極を有する4つの発光素子と:前記4つの発光素子の上部電極のそれぞれと、前記配線パターンを電気的に接続するワイヤー配線と;前記4つの発光素子と、4つの前記ワイヤー配線と、を覆う封止部と;を有している。前記4つの発光素子の中心は、前記封止部が設けられた領域の中心の位置を中心とする円周上に等間隔に設けられている。前記4つの上部電極のそれぞれは、前記封止部が設けられた領域の中心の位置を中心とする正方形の辺に接する位置、または前記辺を含む位置に設けられている。【選択図】図7
Description
本発明の実施形態は、車両用照明装置、および車両用灯具に関する。
ソケットと、ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールと、を備えた車両用照明装置がある。発光モジュールには、配線パターンが設けられた基板と、ワイヤー配線を介して配線パターンと電気的に接続された複数の発光素子と、複数のワイヤー配線と複数の発光素子を覆う封止部と、が設けられている。
ここで、車両用照明装置は、−30℃〜105℃の温度環境において使用できるようにすることが好ましい。また、この様な温度環境において、点灯と消灯による車両用照明装置の加熱と冷却が繰り返し行われることも考慮する必要がある。
高温時の温度と低温時の温度との差が大きく、加熱と冷却が繰り返し行われると、発光モジュールに設けられた封止部に大きな変形が繰り返し生じることになる。封止部の内部には複数のワイヤー配線が設けられているので、封止部の変形が大きくなると、ワイヤー配線の接続部分が引き剥がされたり、ワイヤー配線が断線したりするおそれがある。
そこで、温度変化に対するワイヤー配線の耐性を向上させることができる技術の開発が望まれていた。
そこで、温度変化に対するワイヤー配線の耐性を向上させることができる技術の開発が望まれていた。
本発明が解決しようとする課題は、温度変化に対するワイヤー配線の耐性を向上させることができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することである。
実施形態に係る車両用照明装置は、ソケットと;前記ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールと;を具備している。前記発光モジュールは、配線パターンが設けられた基板と;前記配線パターンに設けられ、上面の角部の近傍に上部電極を有する4つの発光素子と;前記4つの発光素子の上部電極のそれぞれと、前記配線パターンを電気的に接続するワイヤー配線と;前記4つの発光素子と、4つの前記ワイヤー配線と、を覆う封止部と;を有している。前記4つの発光素子の中心は、前記封止部が設けられた領域の中心の位置を中心とする円周上に等間隔に設けられている。前記4つの上部電極のそれぞれは、前記封止部が設けられた領域の中心の位置を中心とする正方形の辺に接する位置、または前記辺を含む位置に設けられている。
本発明の実施形態によれば、温度変化に対するワイヤー配線の耐性を向上させることができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することができる。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
(車両用照明装置)
本実施の形態に係る車両用照明装置1は、例えば、自動車や鉄道車両などに設けることができる。自動車に設けられる車両用照明装置1としては、例えば、フロントコンビネーションライト(例えば、デイタイムランニングランプ(DRL:Daytime Running Lamp)、ポジションランプ、ターンシグナルランプなどが適宜組み合わされたもの)や、リアコンビネーションライト(例えば、ストップランプ、テールランプ、ターンシグナルランプ、バックランプ、フォグランプなどが適宜組み合わされたもの)などに用いられるものを例示することができる。ただし、車両用照明装置1の用途は、これらに限定されるわけではない。
本実施の形態に係る車両用照明装置1は、例えば、自動車や鉄道車両などに設けることができる。自動車に設けられる車両用照明装置1としては、例えば、フロントコンビネーションライト(例えば、デイタイムランニングランプ(DRL:Daytime Running Lamp)、ポジションランプ、ターンシグナルランプなどが適宜組み合わされたもの)や、リアコンビネーションライト(例えば、ストップランプ、テールランプ、ターンシグナルランプ、バックランプ、フォグランプなどが適宜組み合わされたもの)などに用いられるものを例示することができる。ただし、車両用照明装置1の用途は、これらに限定されるわけではない。
図1は、本実施の形態に係る車両用照明装置1を例示するための模式斜視図である。
図2は、図1における車両用照明装置1のA−A線断面図である。
図1および図2に示すように、車両用照明装置1には、ソケット10、発光モジュール20、給電部30、および伝熱部40を設けることができる。
図2は、図1における車両用照明装置1のA−A線断面図である。
図1および図2に示すように、車両用照明装置1には、ソケット10、発光モジュール20、給電部30、および伝熱部40を設けることができる。
ソケット10は、装着部11、バヨネット12、フランジ13、および放熱フィン14を有することができる。
装着部11は、フランジ13の、放熱フィン14が設けられる側とは反対側の面に設けることができる。装着部11の外形形状は、柱状とすることができる。装着部11の外形形状は、例えば、円柱状である。装着部11は、フランジ13側とは反対側の端部に開口する凹部11aを有することができる。
装着部11は、フランジ13の、放熱フィン14が設けられる側とは反対側の面に設けることができる。装着部11の外形形状は、柱状とすることができる。装着部11の外形形状は、例えば、円柱状である。装着部11は、フランジ13側とは反対側の端部に開口する凹部11aを有することができる。
装着部11には、少なくとも1つのスリット11bを設けることができる。スリット11bの内部には、基板21の角部を設けることができる。装着部11の周方向におけるスリット11bの寸法(幅)は、基板21の角部の寸法よりも僅かに大きくすることができる。この様にすれば、スリット11bの内部に基板21の角部を挿入することで、基板21の位置決めを行うことができる。
また、スリット11bを設けるようにすれば、基板21の平面形状を大きくすることができる。そのため、基板21上に実装する素子の数を増加させることができる。あるいは、装着部11の外形寸法を小さくすることができるので、装着部11の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。
バヨネット12は、装着部11の外側面に設けることができる。例えば、バヨネット12は、車両用照明装置1の外側に向けて突出している。バヨネット12は、フランジ13と対峙させることができる。バヨネット12は、複数設けることができる。バヨネット12は、車両用照明装置1を車両用灯具100の筐体101に装着する際に用いることができる。バヨネット12は、ツイストロックに用いることができる。
フランジ13は、板状を呈したものとすることができる。例えば、フランジ13は、円板状を呈したものとすることができる。フランジ13の外側面は、バヨネット12の外側面よりも車両用照明装置1の外方に位置することができる。
放熱フィン14は、フランジ13の、装着部11側とは反対側に設けることができる。放熱フィン14は、少なくとも1つ設けることができる。例えば、図1および図2に例示をしたソケット10には複数の放熱フィンが設けられている。複数の放熱フィン14は、所定の方向に並べて設けることができる。放熱フィン14は、板状を呈したものとすることができる。
また、ソケット10には、コネクタ105を挿入する孔10bを設けることができる。孔10bには、シール部材105aを有するコネクタ105を挿入することができる。そのため、孔10bの断面形状は、シール部材105aを有するコネクタ105の断面形状に適合したものとすることができる。
ソケット10は、発光モジュール20と給電部30を保持する機能と、発光モジュール20において発生した熱を外部に伝える機能を有することができる。そのため、ソケット10は、熱伝導率の高い材料から形成するのが好ましい。例えば、ソケット10は、アルミニウム合金などの金属から形成することができる。
また、近年においては、ソケット10は、発光モジュール20において発生した熱を効率よく放熱することができ、且つ、軽量であることが望まれている。そのため、ソケット10は、高熱伝導性樹脂から形成することが好ましい。高熱伝導性樹脂は、例えば、樹脂と無機材料からなるフィラーを含む。高熱伝導性樹脂は、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)やナイロン等の樹脂に、炭素や酸化アルミニウムなどからなるフィラーを混合させたものとすることができる。
また、ソケット10を構成する要素の一部を金属を用いて形成し、残りの要素を高熱伝導性樹脂を用いて形成することができる。
また、ソケット10を構成する要素の一部を金属を用いて形成し、残りの要素を高熱伝導性樹脂を用いて形成することができる。
高熱伝導性樹脂を含み、装着部11、バヨネット12、フランジ13、および放熱フィン14が一体に成形されたソケット10とすれば、発光モジュール20において発生した熱を効率よく放熱することができる。また、ソケット10の重量を軽くすることができる。この場合、装着部11、バヨネット12、フランジ13、および放熱フィン14は、射出成形法などを用いて、一体成形することができる。また、インサート成形法などを用いて、ソケット10と給電部30を一体成形することもできる。
発光モジュール20は、ソケット10の一方の端部側に設けることができる。
発光モジュール20は、基板21、発光素子22、抵抗23、制御素子24、枠部25、封止部26、およびワイヤー配線27を有することができる。
発光モジュール20は、基板21、発光素子22、抵抗23、制御素子24、枠部25、封止部26、およびワイヤー配線27を有することができる。
基板21は、伝熱部40の、凹部11aの底面11a1側とは反対側の面に設けることができる。基板21は、板状を呈したものとすることができる。基板21の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。基板21は、例えば、セラミックス(例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど)などの無機材料、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板21は、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものであってもよい。なお、金属板の表面を絶縁性材料で被覆する場合には、絶縁性材料は、有機材料からなるものであってもよいし、無機材料からなるものであってもよい。発光素子22の発熱量が多い場合には、放熱の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板21を形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものなどを例示することができる。また、基板21は、単層構造を有するものであってもよいし、多層構造を有するものであってもよい。
また、基板21の表面には、配線パターン21aを設けることができる。配線パターン21aは、例えば、銀を主成分とする材料から形成することもできるし、銅を主成分とする材料などから形成することもできる。
発光素子22は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けることができる。発光素子22は、複数設けることができる。図1および図2に例示をした車両用照明装置1の場合には、4つの発光素子22が設けられている。例えば、4つの発光素子22は、直列接続することができる。また、直列接続された4つの発光素子22は、抵抗23と直列接続することができる。
発光素子22は、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどとすることができる。
発光素子22は、チップ状の発光素子とすることが好ましい。チップ状の発光素子22とすれば、複数の発光素子22が設けられる領域を小さくすることができるので、封止部26の体積を小さくすることができる。そのため、熱膨張または収縮により封止部26に発生する応力を小さくすることができる。また、複数の発光素子22が設けられる領域を小さくすることができれば、基板21の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。
発光素子22は、チップ状の発光素子とすることが好ましい。チップ状の発光素子22とすれば、複数の発光素子22が設けられる領域を小さくすることができるので、封止部26の体積を小さくすることができる。そのため、熱膨張または収縮により封止部26に発生する応力を小さくすることができる。また、複数の発光素子22が設けられる領域を小さくすることができれば、基板21の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。
チップ状の発光素子22は、COB(Chip On Board)により実装することができる。発光素子22は、上下電極型の発光素子とすることができる。発光素子22の上部電極22aは、ワイヤー配線27を介して配線パターン21aと電気的に接続することができる。発光素子22の上部電極22aは、例えば、ワイヤーボンディング法を用いて配線パターン21aと電気的に接続することができる。すなわち、ワイヤー配線27は、4つの発光素子22の上部電極22aのそれぞれと、配線パターン21aを電気的に接続することができる。また、発光素子22の下部電極は、配線パターン21aと電気的に接続することができる。
発光素子22の光の出射面(上面)は、車両用照明装置1の正面側に向けられている。発光素子22は、主に、車両用照明装置1の正面側に向けて光を出射する。
発光素子22の光の出射面(上面)は、車両用照明装置1の正面側に向けられている。発光素子22は、主に、車両用照明装置1の正面側に向けて光を出射する。
図3(a)、(b)は比較例に係る上部電極122a、222aの配置を例示するための模式平面図である。
図3(a)に示すように、比較例に係る発光素子122は、上面の中心に上部電極122aを備えている。上面の中心に上部電極122aを備えていれば、どの方向からもワイヤー配線27を接続することができる。しかしながら、上面の中心に上部電極122aを備えていれば、発光素子122の光の出射面である上面の上方をワイヤー配線27が横切る距離が長くなる。そのため、発光素子122から出射した光がワイヤー配線27により遮られ、光の取り出し効率が悪くなるおそれがある。
図3(a)に示すように、比較例に係る発光素子122は、上面の中心に上部電極122aを備えている。上面の中心に上部電極122aを備えていれば、どの方向からもワイヤー配線27を接続することができる。しかしながら、上面の中心に上部電極122aを備えていれば、発光素子122の光の出射面である上面の上方をワイヤー配線27が横切る距離が長くなる。そのため、発光素子122から出射した光がワイヤー配線27により遮られ、光の取り出し効率が悪くなるおそれがある。
図3(b)に示すように、比較例に係る発光素子222は、上面の複数の辺のいずれかの中央部の近傍に上部電極222aを備えている。この場合にも、ワイヤー配線27の接続方向によっては、上面の上方をワイヤー配線27が横切る距離が長くなる。そのため、光の取り出し効率が悪くなるおそれがある。
図4は、本実施の形態に係る上部電極22aの配置を例示するための模式平面図である。
図4に示すように、発光素子22は、上面の複数の角部のいずれかの近傍に上部電極22aを備えている。この様にすれば、上面の上方をワイヤー配線27が横切る距離を短くすることができるワイヤー配線27の接続方向を増やすことができる。そのため、光の取り出し効率を向上させるのが容易となる。
図4に示すように、発光素子22は、上面の複数の角部のいずれかの近傍に上部電極22aを備えている。この様にすれば、上面の上方をワイヤー配線27が横切る距離を短くすることができるワイヤー配線27の接続方向を増やすことができる。そのため、光の取り出し効率を向上させるのが容易となる。
抵抗23は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けることができる。抵抗23は、配線パターン21aと電気的に接続することができる。抵抗23は、例えば、表面実装型の抵抗器、リード線を有する抵抗器(酸化金属皮膜抵抗器)、スクリーン印刷法などを用いて形成された膜状の抵抗器などとすることができる。なお、図1に例示をした抵抗23は、膜状の抵抗器である。
膜状の抵抗器の材料は、例えば、酸化ルテニウム(RuO2)とすることができる。膜状の抵抗器は、例えば、スクリーン印刷法および焼成法を用いて形成することができる。抵抗23が膜状の抵抗器であれば、抵抗23と基板21との接触面積を大きくすることができるので、放熱性を向上させることができる。また、複数の抵抗23を一度に形成することができる。そのため、生産性を向上させることができる。また、複数の抵抗23における抵抗値のばらつきを抑制することができる。
ここで、発光素子22の順方向電圧特性には、ばらつきがあるので、アノード端子とグランド端子との間の印加電圧を一定にすると、発光素子22から照射される光の明るさ(光束、輝度、光度、照度)にばらつきが生じる。そのため、発光素子22から照射される光の明るさが所定の範囲内に収まるように、抵抗23により、発光素子22に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにすることができる。この場合、抵抗23の抵抗値を変化させることで、発光素子22に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにすることができる。
抵抗23が表面実装型の抵抗器やリード線を有する抵抗器などの場合には、発光素子22の順方向電圧特性に応じて適切な抵抗値を有する抵抗23を選択することができる。抵抗23が膜状の抵抗器の場合には、抵抗23の一部を除去すれば、抵抗値を増加させることができる。抵抗23の数、大きさ、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、発光素子22の数や仕様などに応じて適宜変更することができる。
制御素子24は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けることができる。制御素子24は、配線パターン21aと電気的に接続することができる。制御素子24は、逆方向電圧が発光素子22に印加されないようにするため、および、逆方向からのパルスノイズが発光素子22に印加されないようにするために設けることができる。制御素子24は、例えば、ダイオードとすることができる。制御素子24は、例えば、表面実装型のダイオードや、リード線を有するダイオードなどとすることができる。図1に例示をした制御素子24は、表面実装型のダイオードである。
その他、発光素子22に関する導通の検出や、誤点灯防止などのために、プルダウン抵抗を設けることもできる。また、配線パターン21aや膜状の抵抗器などを覆う被覆部を設けることもできる。被覆部は、例えば、ガラス材料を含むものとすることができる。
枠部25は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けることができる。枠部25は、基板21の上に接着することができる。枠部25は、枠状を呈するものとすることができる。枠部25に囲まれた領域には、複数の発光素子22および複数のワイヤー配線27を設けることができる。すなわち、枠部25の内側には、複数の発光素子22および複数のワイヤー配線27を設けることができる。
枠部25は、樹脂から形成することができる。樹脂は、例えば、PBT(polybutylene terephthalate)、PC(polycarbonate)、PET、ナイロン(Nylon)、PP(polypropylene)、PE(polyethylene)、PS(polystyrene)などの熱可塑性樹脂とすることができる。
また、樹脂に酸化チタンなどの粒子を混合して、発光素子22から出射した光に対する反射率を向上させることができる。なお、酸化チタンの粒子に限定されるわけではなく、発光素子22から出射した光に対する反射率が高い材料からなる粒子を混合させるようにすればよい。また、枠部25は、例えば、白色の樹脂から形成することもできる。すなわち、枠部25は、封止部26の形成範囲を規定する機能と、リフレクタの機能とを有することができる。
なお、射出成形法などを用いて枠部25を成形し、成形した枠部25を基板21に接着する場合を例示したがこれに限定されるわけではない。枠部25は、例えば、溶解した樹脂を、ディスペンサなどを用いて基板21の上に枠状に塗布し、これを硬化させることで形成することもできる。
なお、枠部25は省くこともできる。枠部25が省かれる場合には、ドーム状の封止部26を形成することができる。ただし、枠部25が設けられていれば、封止部26の形成範囲を規定することができる。そのため、封止部26の平面寸法が大きくなるのを抑制することができるので、基板21の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。
封止部26は、枠部25の内側に設けることができる。封止部26は、枠部25により囲まれた領域を覆うように設けることができる。封止部26は、複数の発光素子22および複数のワイヤー配線27を覆うように設けることができる。封止部26は、透光性を有する材料から形成することができる。封止部26は、例えば、枠部25により囲まれた領域に樹脂を充填することで形成することができる。樹脂の充填は、例えば、ディスペンサなどの液体定量吐出装置を用いて行うことができる。充填する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂などとすることができる。また、封止部26には、蛍光体を含めることができる。蛍光体は、例えば、YAG系蛍光体(イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体)とすることができる。ただし、蛍光体の種類は、車両用照明装置1の用途などに応じて所定の発光色が得られるように適宜変更することができる。
給電部30は、給電端子31および保持部32を有することができる。
給電端子31は、棒状体とすることができる。給電端子31は、凹部11aの底面11a1から突出することができる。給電端子31は、複数設けることができる。複数の給電端子31は、所定の方向に並べて設けることができる。複数の給電端子31は、保持部32の内部を延びている。複数の給電端子31の発光モジュール20側の端部は、基板21に設けられた配線パターン21aと半田付けすることができる。複数の給電端子31の放熱フィン14側の端部は、孔10bの内部に露出することができる。孔10bの内部に露出する複数の給電端子31には、コネクタ105を嵌め合わせることができる。給電端子31は、例えば、銅合金などの金属から形成することができる。なお、給電端子31の数、形状、配置、材料などは例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
給電端子31は、棒状体とすることができる。給電端子31は、凹部11aの底面11a1から突出することができる。給電端子31は、複数設けることができる。複数の給電端子31は、所定の方向に並べて設けることができる。複数の給電端子31は、保持部32の内部を延びている。複数の給電端子31の発光モジュール20側の端部は、基板21に設けられた配線パターン21aと半田付けすることができる。複数の給電端子31の放熱フィン14側の端部は、孔10bの内部に露出することができる。孔10bの内部に露出する複数の給電端子31には、コネクタ105を嵌め合わせることができる。給電端子31は、例えば、銅合金などの金属から形成することができる。なお、給電端子31の数、形状、配置、材料などは例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
前述したように、ソケット10は熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。ところが、熱伝導率の高い材料は導電性を有している場合がある。例えば、アルミニウム合金などの金属や、炭素からなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂などは、導電性を有している。そのため、保持部32は、給電端子31と、導電性を有するソケット10との間を絶縁するために設けることができる。また、保持部32は、複数の給電端子31を保持する機能をも有することができる。なお、ソケット10が絶縁性を有する高熱伝導性樹脂(例えば、酸化アルミニウムからなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂など)から形成される場合には、保持部32を省くことができる。この場合、ソケット10が複数の給電端子31を保持することができる。
保持部32は、絶縁性を有する樹脂から形成することができる。保持部32は、例えば、ソケット10に設けられた孔10aに圧入したり、孔10aの内面に接着したりすることができる。
伝熱部40は、基板21と、凹部11aの底面11a1との間に設けることができる。伝熱部40は、凹部11aの底面11a1に接着することができる。伝熱部40と凹部11aの底面11a1とを接着する接着剤は、熱伝導率の高い接着剤とすることが好ましい。例えば、接着剤は、無機材料を用いたフィラーが混合された接着剤とすることができる。接着剤の熱伝導率は、例えば、0.5W/(m・K)以上、10W/(m・K)以下とすることができる。
また、伝熱部40は、インサート成形法により、凹部11aの底面11a1に埋め込むこともできる。また、伝熱部40は、熱伝導グリス(放熱グリス)からなる層を介して、凹部11aの底面11a1に取り付けることもできる。熱伝導グリスは、例えば、変性シリコーンに、無機材料を用いたフィラーが混合されたものとすることができる。熱伝導グリスの熱伝導率は、例えば、1W/(m・K)以上、5W/(m・K)以下とすることができる。
伝熱部40は、例えば、発光モジュール20において発生した熱が、ソケット10に伝わりやすくするために設けられる。そのため、伝熱部40は、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。伝熱部40は、板状を呈し、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属から形成することができる。
ここで、車両用照明装置1は、寒冷地や熱帯においても使用できるようにする必要がある。また、車両用照明装置1には、エンジンなどからの熱が加えられたり、点灯に伴う発熱が生じたりする。そのため、車両用照明装置1は、−30℃〜105℃の温度環境において使用できるようにすることが好ましい。
車両用照明装置1の温度が高くなると、封止部26の温度が上昇して、封止部26が膨張する。平面視において、封止部26は、封止部26の中心から放射状に広がるように膨張する。なお、平面視とは、車両用照明装置1の中心軸1aに沿った方向から見た場合である。車両用照明装置1の温度が低くなると、封止部26の温度が低下して、封止部26が収縮する。平面視において、封止部26は、封止部26の中心に向けて縮まるように収縮する。
すなわち、封止部26の変形方向は、基板21の、封止部26が設けられた領域の中心の位置21bからほぼ動径方向となる。封止部26の内部にはワイヤー配線27が設けられているので、ワイヤー配線27には、動径方向の外力が作用することになる。なお、枠部25が設けられる場合には、平面視において、枠部25の中心が、封止部26が設けられた領域の中心の位置21bと重ることになる。
この場合、ワイヤー配線27が延びる方向に直交する方向の外力が大きくなると、ワイヤー配線27のボンディング部分に作用する曲げモーメントが大きくなるので、ワイヤー配線27のボンディング部分が剥離したり、ワイヤー配線27が断線したりし易くなる。 また、車両用照明装置1の使用環境温度が変化して、封止部26の膨張と収縮が繰り返し発生すると、ワイヤー配線27に外力が繰り返し作用するので、ワイヤー配線27の剥離や断線がさらに発生し易くなる。
そこで、本実施の形態に係る車両用照明装置1においては、ワイヤー配線27が延びる方向に直交する方向の外力が小さくなるようにしている。
そこで、本実施の形態に係る車両用照明装置1においては、ワイヤー配線27が延びる方向に直交する方向の外力が小さくなるようにしている。
図5は、比較例に係る上部電極22aの配置と、ワイヤー配線27の配置を例示するための模式平面図である。
図6は、ワイヤー配線27のボンディング部分を例示するための模式斜視図である。
図5に示すように、位置21bと、ワイヤー配線27が配線パターン21aと接続されている位置(例えば、セカンドボンディングの位置)とを結ぶ線分200と、ワイヤー配線27の軸線(ワイヤー配線27が延びる方向の線分)とがなす角度をθとする。
図6は、ワイヤー配線27のボンディング部分を例示するための模式斜視図である。
図5に示すように、位置21bと、ワイヤー配線27が配線パターン21aと接続されている位置(例えば、セカンドボンディングの位置)とを結ぶ線分200と、ワイヤー配線27の軸線(ワイヤー配線27が延びる方向の線分)とがなす角度をθとする。
この場合、線分200が延びる方向は、封止部26が熱変形する際に膨張または収縮する方向である。そのため、角度θが大きくなるほど、ワイヤー配線27が延びる方向に直交する方向の外力が大きくなる。すなわち、角度θが大きくなるほど、ワイヤー配線27に作用する横荷重が大きくなる。
図6に示すように、ワイヤー配線27の端部27aは、荷重と超音波が印加されることでつぶれている。そのため、つぶれている端部27aと、つぶれていない部分との間の部分(ネック部)27bは、構造的に弱くなる。そのため、ワイヤー配線27が延びる方向に直交する方向の外力Fが大きくなると、ネック部27bにおいて断線が発生し易くなる。また、外力Fが大きくなると、端部27aが剥離し易くなる。
図7は、本実施の形態に係る発光素子22の配置、上部電極22aの配置、およびワイヤー配線27の配置を例示するための模式平面図である。
図7に示すように、4つの発光素子22の中心22bは、位置21bを中心とする円周203の上に等間隔に設けることができる。平面視において、発光素子22の形状は四角形とすることができる。四角形の位置21bの側の辺は、発光素子22の中心22bと位置21bとを結ぶ線分に略垂直とすることができる。上部電極22aは、上面の位置21b側の辺が接続された角部の近傍に設けられている。上部電極22aは、位置21bを中心として回転対称となる位置に設けることができる。この場合、上部電極22aは、位置21bを中心とする正方形の辺に接する位置、またはこの辺を含む位置に設けることができる。また、上部電極22aは、位置21bを中心とする円周204に接する位置、または円周204を含む位置に設けることもできる。
図7に示すように、4つの発光素子22の中心22bは、位置21bを中心とする円周203の上に等間隔に設けることができる。平面視において、発光素子22の形状は四角形とすることができる。四角形の位置21bの側の辺は、発光素子22の中心22bと位置21bとを結ぶ線分に略垂直とすることができる。上部電極22aは、上面の位置21b側の辺が接続された角部の近傍に設けられている。上部電極22aは、位置21bを中心として回転対称となる位置に設けることができる。この場合、上部電極22aは、位置21bを中心とする正方形の辺に接する位置、またはこの辺を含む位置に設けることができる。また、上部電極22aは、位置21bを中心とする円周204に接する位置、または円周204を含む位置に設けることもできる。
この様にすれば、発光素子22の上部電極22aの中心と、隣接する発光素子22の上部電極22aの中心と、を結ぶ線分により構成された四角形の領域201の外側において、4つのワイヤー配線27のそれぞれと、配線パターン21aとを電気的に接続するのが容易となる。
そのため、位置21bと、ワイヤー配線27が配線パターン21aと接続されている位置とを結ぶ線分200と、ワイヤー配線27の軸線とがなす角度θを小さくすることができる。前述したように、角度θが小さくなれば、ワイヤー配線27が延びる方向に直交する方向の外力Fが小さくなるので、ワイヤー配線27の剥離や断線が発生するのを抑制することができる。すなわち、温度変化に対するワイヤー配線27の耐性を向上させることができる。
また、図7に示すように、位置21bを中心とし、発光素子22が実装される4つの実装パッド21a1の最も外側の部分を通る円周202の内側の領域において、4つのワイヤー配線27のそれぞれと配線パターン21aが電気的に接続されるようにすることが好ましい。
この様にすれば、封止部26の体積を小さくすることができるので、封止部26の熱変形量、ひいては発生する外力Fを小さくすることができる。そのため、ワイヤー配線27の剥離や断線が発生するのを効果的に抑制することができる。すなわち、温度変化に対するワイヤー配線27の耐性をさらに向上させることができる。
また、封止部26にクラックが発生するのを抑制することができるので、封止性能を向上させたり、製造の歩留まりを向上させることができる。また、封止部26の体積を小さくすることができるので、製造コストの低減を図ることができる。
(車両用灯具)
次に、車両用灯具100について例示する。
なお、以下においては、一例として、車両用灯具100が自動車に設けられるフロントコンビネーションライトである場合を説明する。ただし、車両用灯具100は、自動車に設けられるフロントコンビネーションライトに限定されるわけではない。車両用灯具100は、自動車や鉄道車両などに設けられる車両用灯具であればよい。
次に、車両用灯具100について例示する。
なお、以下においては、一例として、車両用灯具100が自動車に設けられるフロントコンビネーションライトである場合を説明する。ただし、車両用灯具100は、自動車に設けられるフロントコンビネーションライトに限定されるわけではない。車両用灯具100は、自動車や鉄道車両などに設けられる車両用灯具であればよい。
図8は、車両用灯具100を例示するための模式部分断面図である。
図8に示すように、車両用灯具100には、車両用照明装置1、筐体101、カバー102、光学要素部103、シール部材104、およびコネクタ105を設けることができる。
図8に示すように、車両用灯具100には、車両用照明装置1、筐体101、カバー102、光学要素部103、シール部材104、およびコネクタ105を設けることができる。
筐体101には車両用照明装置1を取り付けることができる。筐体101は、装着部11を保持することができる。筐体101は、一方の端部側が開口した箱状を呈したものとすることができる。筐体101は、例えば、光を透過しない樹脂などから形成することができる。筐体101の底面には、装着部11の、バヨネット12が設けられた部分が挿入される取付孔101aを設けることができる。取付孔101aの周縁には、装着部11に設けられたバヨネット12が挿入される凹部を設けることができる。なお、筐体101に取付孔101aが直接設けられる場合を例示したが、取付孔101aを有する取付部材が筐体101に設けられていてもよい。
車両用照明装置1を車両用灯具100に取り付ける際には、装着部11のバヨネット12が設けられた部分を取付孔101aに挿入し、車両用照明装置1を回転させる。すると、例えば、取付孔101aの周縁に設けられた嵌合部にバヨネット12が保持される。この様な取り付け方法は、ツイストロックと呼ばれている。
カバー102は、筐体101の開口を塞ぐように設けることができる。カバー102は、透光性を有する樹脂などから形成することができる。カバー102は、レンズなどの機能を有するものとすることもできる。
光学要素部103には、車両用照明装置1から出射した光が入射する。光学要素部103は、車両用照明装置1から出射した光の反射、拡散、導光、集光、所定の配光パターンの形成などを行うことができる。例えば、図8に例示をした光学要素部103はリフレクタである。この場合、光学要素部103は、車両用照明装置1から出射した光を反射して、所定の配光パターンを形成することができる。
シール部材104は、フランジ13と筐体101の間に設けることができる。シール部材104は、環状を呈するものとすることができる。シール部材104は、ゴムやシリコーン樹脂などの弾性を有する材料から形成することができる。
車両用照明装置1が車両用灯具100に取り付けられた際には、シール部材104は、フランジ13と筐体101との間に挟まれる。そのため、シール部材104により、筐体101の内部空間を密閉することができる。また、シール部材104の弾性力により、バヨネット12が筐体101に押し付けられる。そのため、車両用照明装置1が、筐体101から脱離するのを抑制することができる。
コネクタ105は、孔10bの内部に露出している複数の給電端子31の端部に嵌め合わせることができる。コネクタ105には、図示しない電源などを電気的に接続することができる。そのため、コネクタ105を複数の給電端子31の端部に嵌め合わせることで、図示しない電源などと、発光素子22とを電気的に接続することができる。
また、コネクタ105には、シール部材105aを設けることができる。シール部材105aを有するコネクタ105が孔10bに挿入された際には、孔10bが水密となるように密閉される。シール部材105aは、環状を呈し、ゴムやシリコーン樹脂などの弾性を有する材料から形成することができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、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、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、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。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
1 車両用照明装置、10 ソケット、11 装着部、12 バヨネット、13 フランジ、14 放熱フィン、20 発光モジュール、21 基板、21a 配線パターン、21a1 実装パッド、21b 位置、22 発光素子、22a 上部電極、22b 中心、26 封止部、27 ワイヤー配線、100 車両用灯具、101 筐体、200 線分、201 線分、202 円周、203 円周、204 円周
Claims (7)
- ソケットと;
前記ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールと;
を具備し、
前記発光モジュールは、
配線パターンが設けられた基板と;
前記配線パターンに設けられ、上面の角部の近傍に上部電極を有する4つの発光素子と;
前記4つの発光素子の上部電極のそれぞれと、前記配線パターンを電気的に接続するワイヤー配線と;
前記4つの発光素子と、4つの前記ワイヤー配線と、を覆う封止部と;
を有し、
前記4つの発光素子の中心は、前記封止部が設けられた領域の中心の位置を中心とする円周上に等間隔に設けられ、
前記4つの上部電極のそれぞれは、前記封止部が設けられた領域の中心の位置を中心とする正方形の辺に接する位置、または前記辺を含む位置に設けられている車両用照明装置。 - ソケットと;
前記ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールと;
を具備し、
前記発光モジュールは、
配線パターンが設けられた基板と;
前記配線パターンに設けられ、上面の角部の近傍に上部電極を有する4つの発光素子と;
前記4つの発光素子の上部電極のそれぞれと、前記配線パターンを電気的に接続するワイヤー配線と;
前記4つの発光素子と、4つの前記ワイヤー配線と、を覆う封止部と;
を有し、
前記4つの発光素子の中心は、前記封止部が設けられた領域の中心の位置を中心とする円周上に等間隔に設けられ、
前記4つの上部電極のそれぞれは、前記封止部が設けられた領域の中心の位置を中心として略回転対称となる位置に設けられている車両用照明装置。 - 前記発光素子の上部電極の中心と、隣接する前記発光素子の上部電極の中心と、を結ぶ線分により構成された四角形の領域の外側において、前記4つのワイヤー配線のそれぞれと、前記配線パターンとが電気的に接続されている請求項1または2に記載の車両用照明装置。
- 前記封止部が設けられた領域の中心の位置を中心とし、前記発光素子が実装される4つの実装パッドの最も外側の部分を通る円周の内側の領域において、前記4つのワイヤー配線のそれぞれと、前記配線パターンとが電気的に接続されている請求項1〜3のいずれか1つに記載の車両用照明装置。
- 平面視において、前記4つの発光素子の形状は四角形であり、
前記四角形の、前記封止部が設けられた領域の中心の位置の側の辺は、前記発光素子の中心と前記封止部が設けられた領域の中心の位置とを結ぶ線分に略垂直となっている請求項1〜4のいずれか1つに記載の車両用照明装置。 - 枠状を呈し、前記基板に設けられた枠部をさらに具備し、
前記枠部の内側には、前記4つの発光素子、前記4つのワイヤー配線、および前記封止部が設けられ、
平面視において、前記枠部の中心が、前記封止部が設けられた領域の中心の位置と重なっている請求項1〜5のいずれか1つに記載の車両用照明装置。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載の車両用照明装置と;
前記車両用照明装置が取り付けられる筐体と;
を具備した車両用灯具。
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CN116009310A (zh) * | 2023-02-23 | 2023-04-25 | 业成科技(成都)有限公司 | 区域调光的背光模块及显示器 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017174798A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-28 | ローム株式会社 | Led照明装置 |
-
2019
- 2019-05-17 JP JP2019093573A patent/JP2020187979A/ja active Pending
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