JP2022121205A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】静電気対策のなされた車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具１０は、アウターレンズ１４と、アウターレンズ１４に対して内側に配置された面状発光体２０と、面状発光体２０に電気的に接続された接続回路基板２２と、面状発光体２０と接続回路基板２２の少なくとも一方のアウターレンズ１４側の面に設けられたグランド電位部２４と、を備える。グランド電位部２４は、面状発光体２０のアウターレンズ１４側の面に設けられた透明電極層を含み、透明電極層は、接続回路基板２２のグランド電極に接続されていてもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具、例えば、自動車などの車両に用いられる車両用灯具に関する。

従来、有機ＥＬ（Electroluminescence）などの面状発光体を用いた車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

国際公開第２０１５／０９８８２２号

車両用灯具は、車両に取り付けられたとき車体から外部に露出されるアウターレンズなどの露出部を有する。こうした露出部が車両走行中に風や砂埃などを受けると、その表面に摩擦帯電が起こる。摩擦帯電による露出部への電荷の蓄積が進むと、この露出部と接地電位部（例えば車体）との電位差が拡大し、その結果車両用灯具の内部に誘起される静電場によって灯具内のリフレクタ、エクステンション等の導電部材に誘導帯電が引き起こされる。近接する要素間の電位差が限界を超えれば、それら要素間に静電気放電が起こる。発光素子へと放電したとすると、最悪の場合、発光素子は破壊されうる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、静電気対策のなされた車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、アウターレンズと、アウターレンズに対して内側に配置された面状発光体と、面状発光体に電気的に接続された接続回路基板と、面状発光体と接続回路基板の少なくとも一方のアウターレンズ側の面に設けられたグランド電位部と、を備える。

この態様によると、たとえアウターレンズが帯電したとしても、面状発光体と接続回路基板の少なくとも一方のアウターレンズ側の面にグランド電位部が設けられているから、その静電気の放電はアウターレンズからグランド電位部に対して発生することが期待される。したがって、アウターレンズから面状発光体の発光素子へと放電が起こるリスクを低減することができ、発光素子を静電気破壊から保護することができる。

グランド電位部は、面状発光体のアウターレンズ側の面に設けられた透明電極層を含み、透明電極層は、接続回路基板のグランド電極に接続されていてもよい。

透明電極層は、面状発光体の外周に設けられていてもよい。

接続回路基板は、アウターレンズ側から見て面状発光体の縁からはみ出しているはみ出し部と、はみ出し部においてアウターレンズ側の面に設けられたグランド電極とを有し、グランド電位部は、グランド電極を含んでもよい。

車両用灯具は、アウターレンズに対して内側に配置された複数の面状発光体を備えてもよい。グランド電位部は、複数の面状発光体のうちアウターレンズに最も近接して配置された面状発光体と当該面状発光体に接続された接続回路基板の少なくとも一方に設けられていてもよい。

本発明によれば、静電気対策のなされた車両用灯具を提供することができる。

実施の形態に係る車両用灯具を示す概略断面図である。 実施の形態に係る面状発光体を示す概略正面図である。 実施の形態に係る面状発光体の他の一例を示す概略正面図である。 図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施の形態に係る車両用灯具の他の例を示す概略断面図である。 実施の形態に係る面状発光体の回路構成の一例を示す模式図である。 実施の形態に係る面状発光体と接続回路基板の接続の一例を示す模式図である。 他の実施の形態に係る面状発光体を示す概略正面図である。 図７に示される面状発光体と接続回路基板の接続の一例を示す模式図である。 実施の形態に係る面状発光体の他の一例を示す概略正面図である。 更なる他の実施の形態に係る面状発光体を示す模式図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に用いられる「第１」、「第２」等の用語は、いかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

図１は、実施の形態に係る車両用灯具１０を示す概略断面図である。図２は、実施の形態に係る面状発光体２０を示す概略正面図である。

車両用灯具１０は、車両（例えば自動車）の前部の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置である。一対の前照灯ユニットは実質的に同一の構成であるため、図１には車両用灯具１０として左右いずれか一方側に配置される前照灯ユニットの構造を示す。

車両用灯具１０は、前方に開口された凹部を有するランプボディ１２と、ランプボディ１２の開口を閉塞するアウターレンズ１４とを備える。アウターレンズ１４は、光透過性をもつカバーであり、アウターカバーなどとも称される。ランプボディ１２とアウターレンズ１４が互いに結合されて両者間に車両用灯具１０の構成要素を収納するための灯室１６が形成される。

また、車両用灯具１０は、アウターレンズ１４に対して内側（つまり灯室１６内）に配置された面状発光体２０と、面状発光体２０に電気的に接続された接続回路基板２２とを備える。

この実施の形態では、面状発光体２０は、アウターレンズ１４上に配置されている。面状発光体２０は、例えば、アウターレンズ１４の内面に接着されることにより、アウターレンズ１４に固定されてもよい。面状発光体２０は、フィルム状に形成され、可撓性を有してもよく、それにより、アウターレンズ１４の内面の形状に追従してもよい。面状発光体２０は、一例として、図２に示されるように、その長手方向に細長く延びている。面状発光体２０の長手方向は、図２において左右方向であり、これは車幅方向に相当する。

面状発光体２０への給電のために、面状発光体２０は、接続回路基板２２を介して電源（図１では図示を省略）に接続可能である。接続回路基板２２は、面状発光体２０の外縁部に接続される。接続回路基板２２は、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）であってもよい。接続回路基板２２は、例えば、面状発光体２０の長手方向端部で面状発光体２０に接続され、そこからランプボディ１２側に延びていてもよい。エクステンションなどの目隠し部材が灯室１６内に設けられ、それによって接続回路基板２２が正面から見えないように隠されてもよい。

車両用灯具１０は、面状発光体２０のアウターレンズ１４側の面に設けられたグランド電位部２４を備える。グランド電位部２４は、アウターレンズ１４と面状発光体２０の間に挟み込まれている。

この実施の形態では、グランド電位部２４は、透明電極層であり、例えばＩＴＯ等の透明導電材料で形成される。あるいは、透明電極層は、例えば銅などの不透明な導電材料で形成されたメッシュ電極であってもよく、それにより光透過性を有してもよい。透明電極層は、例えば無色透明であるが、用途に応じて有色透明とされてもよい。

グランド電位部２４は、面状発光体２０の全面を被覆するように配置されている。そのため、面状発光体２０が発する光はグランド電位部２４を通じてアウターレンズ１４に入射し、車両用灯具１０外へと出射される。

なお、グランド電位部２４が面状発光体２０に設けられる場合、その全面を覆うことは必須ではなく、グランド電位部２４は、面状発光体２０の一部を被覆してもよい。

図３は、実施の形態に係る面状発光体の他の一例を示す概略正面図である。図示されるように、グランド電位部２４、すなわち透明電極層は、面状発光体２０の外周に設けられてもよい。グランド電位部２４は、面状発光体２０の外周部で全周にわたり設けられている。

透明電極層とはいえ、この層を面状発光体２０からの光が透過するときには僅かな吸収や拡散など何らかの影響が生じうる。グランド電位部２４を面状発光体２０の外周に設けることにより、面状発光体２０の中央部ではグランド電位部２４が介在せずに開放され、面状発光体２０からの光の透過量の低下を防ぐことができる。

グランド電位部２４がメッシュ電極である場合、グランド電位部２４は、密なメッシュを面状発光体２０の外周部に有し、それよりも疎なメッシュを面状発光体２０の中央部に有してもよい。

グランド電位部２４は、面状発光体２０の外周部のうち全周ではなく、その一部に設けられてもよい。例えば、グランド電位部２４は、面状発光体２０の両縁（例えば上縁および下縁、または、左縁および右縁）、またはこれら各縁のうち少なくとも１つに設けられてもよい。あるいは、グランド電位部２４は、面状発光体２０の外周部の少なくとも一部に設けるとともに、またはそれに代えて、面状発光体２０の中央部の少なくとも一部に設けられてもよい。グランド電位部２４は、さまざまなパターンで面状発光体２０上に配置されてもよい。

図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施の形態に係る車両用灯具１０の他の例を示す概略断面図である。図１に示されるように面状発光体２０がアウターレンズ１４上にあることは必須ではなく、面状発光体２０は、灯室１６内においてアウターレンズ１４から隙間をあけて配置されてもよい。

例えば、図４（ａ）に示されるように、面状発光体２０は、その外周部で支持フレーム２６に支持され、アウターレンズ１４に対向して配置されてもよい。あるいは、図４（ｂ９）に示されるように、面状発光体２０は、その背面（つまりアウターレンズ１４とは反対側の面）で支持プレート２８に支持され、アウターレンズ１４に対向して配置されてもよい。この場合にも、グランド電位部２４が面状発光体２０のアウターレンズ１４側の面に設けられる。グランド電位部２４は面状発光体２０上にあるので、グランド電位部２４とアウターレンズ１４の間には空間が形成される。あるいは、後述のように、グランド電位部２４が接続回路基板２２（図４（ａ）および図４（ｂ）では図示を省略）のアウターレンズ１４側の面に設けられてもよい。支持フレーム２６および支持プレート２８は、ランプボディ１２に取り付けられていてもよい。

図５は、実施の形態に係る面状発光体２０の回路構成の一例を示す模式図である。図６は、実施の形態に係る面状発光体２０と接続回路基板２２の接続の一例を示す模式図である。図５および図６には、面状発光体２０の層構造が模式的に示されている。

面状発光体２０は、透明基板３０を有し、この透明基板３０上に発光部３２が形成されている。透明基板３０は、一例として、光透過性を有する合成樹脂材料で形成されたフィルム状の基板である。あるいは、透明基板３０は、例えばガラスなど他の透明材料で形成されてもよい。透明基板３０は、例えば無色透明であるが、用途に応じて有色透明とされてもよい。透明基板３０は、外部から発光部３２への水分や酸素等の侵入を防ぐためのバリア層としての役割も果たす。

発光部３２は、陽極層３２ａ、発光層３２ｂ、陰極層３２ｃを備え、これらは透明基板３０上に順に積層されている。陽極層３２ａは、例えばＩＴＯ等の透明導電材料で形成された透明電極層であり、発光層３２ｂと透明基板３０との間にある。発光層３２ｂは、有機ＥＬ材料で形成されている。陽極層３２ａと陰極層３２ｃとの間に電圧が印加されるとき、発光層３２ｂは可視光で発光することができる。陰極層３２ｃは、例えば銅、アルミニウムなど不透明な導電材料で形成される。また、透明基板３０上には発光部３２を被覆するバリア層３４が設けられている。バリア層３４は、透明基板３０とともに発光部３２を封止し、発光部３２への水分や酸素等の侵入を防ぐ。このようにして、面状発光体２０は、フィルム状の有機ＥＬ素子として構成される。

なお、陰極層３２ｃに透明導電材料が用いられてもよい。また、バリア層３４も透明材料で形成されてもよく、面状発光体２０が透明なフィルム状の有機ＥＬ素子として構成されてもよい。

面状発光体２０には、陽極層３２ａと電気的に接続された陽極給電部３６と、陰極層３２ｃと電気的に接続された陰極給電部３８が設けられている。陽極給電部３６と陰極給電部３８は、面状発光体２０の外周部、例えば面状発光体２０の長手方向端部に設けられる。陽極給電部３６は、接続回路基板２２の陽極端子部４０に接続され、陰極給電部３８は、接続回路基板２２の陰極端子部４２に接続される。接続回路基板２２は、陽極端子部４０を電源４４（例えば車載バッテリ）のプラス側電極へと接続し、陰極端子部４２を電源４４のマイナス側電極、例えばボディアース４６へと接続する。このようにして、電源４４は、接続回路基板２２を介して面状発光体２０に給電することができる。

一方、グランド電位部２４としての透明電極層は、透明基板３０上で発光部３２と反対側に配置されている。この透明電極層は、図６に示されるように、透明基板３０上で発光部３２が設けられた面（図において上面）とは反対側の透明基板３０の面（図において下面）に接着層４８ａにより貼り付けられていてもよい。また、グランド電位部２４は、上述のように面状発光体２０がアウターレンズ１４上に配置される場合、アウターレンズ１４の内面に接着層４８ｂにより貼り付けられていてもよい。接着層４８ａ、４８ｂは、光透過性を有する。接着層４８ａ、４８ｂは、接着剤を透明基板３０に塗布することにより形成されてもよく、または両面テープであってもよい。接着層４８ａを用いる代わりに、グランド電位部２４は、例えば蒸着などの成膜工程により透明基板３０上に形成されてもよい。また、接着層４８ｂを用いる代わりに、グランド電位部２４は、アウターレンズ１４上に成膜されていてもよい。

グランド電位部２４は、接続電極５０を有し、この接続電極５０が接続回路基板２２のグランド電極５２に接続されている。接続回路基板２２は、グランド電極５２を電源４４のマイナス側電極、例えばボディアース４６へと接続する。こうして、グランド電位部２４は、接地される。

図６に示されるように、面状発光体２０と接続回路基板２２は、異方性導電膜５４を用いて接続される。面状発光体２０の陽極給電部３６と陰極給電部３８はそれぞれ、透明基板３０上でアウターレンズ１４とは反対側の面に露出されている。また、グランド電位部２４の接続電極５０も、透明基板３０上でアウターレンズ１４とは反対側の面に露出されている。接続回路基板２２の陽極端子部４０、陰極端子部４２、およびグランド電極５２はそれぞれ、接続回路基板２２の同じ面上で、陽極給電部３６、陰極給電部３８、および接続電極５０に対応する位置に設けられている。なお図６では簡単のために陽極給電部３６と陽極端子部４０を示し、陰極給電部３８と陰極端子部４２は図示を省略している。異方性導電膜５４を介して接続回路基板２２を貼り合わせることにより、対応する面状発光体２０の給電部と接続回路基板２２の端子部とが電気的に接続される。

なお、グランド電位部２４の接地の取り方は任意である。例えば、グランド電位部２４はコネクタ部および配線ケーブルを介して接地電位に接続されてもよい。あるいは、グランド電位部２４はアースコードを介して接地されてもよい。

実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、電源４４から接続回路基板２２を通じて面状発光体２０に給電することにより、発光部３２を発光させることができる。発光部３２が発する光は灯室１６からアウターレンズ１４を通じて外部に出射される。このようにして、車両用灯具１０は灯具としての機能を発揮することができる。

車両用灯具１０が車両に設置されているとき、アウターレンズ１４の外面は外部環境にさらされる。アウターレンズ１４が車両走行中に風や砂埃などを受けたり、あるいはアウターレンズ１４を布で拭いたりすることにより、その表面が帯電しうる。こうした摩擦帯電が進行し、アウターレンズ１４に多くの電荷が蓄積されると、アウターレンズ１４から灯室１６内への静電気放電が起こりうる。もし、面状発光体２０に放電したとすると、最悪の場合、発光部３２が破壊されうる。

しかしながら、実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、面状発光体２０のアウターレンズ１４側の面にグランド電位部２４が設けられている。そのため、たとえアウターレンズ１４が帯電したとしても、その静電気の放電はアウターレンズ１４からグランド電位部２４に対して発生することが期待される。グランド電位部２４は、発光部３２を被覆し、発光部３２への静電気放電をいわば遮蔽する効果をもつ。したがって、アウターレンズ１４から面状発光体２０の発光部３２へと放電が起こるリスクを低減することができ、面状発光体２０を静電気破壊から保護することができる。

図７は、他の実施の形態に係る面状発光体２０を示す概略正面図である。図８は、図７に示される面状発光体２０と接続回路基板２２の接続の一例を示す模式図である。上述の実施の形態では、グランド電位部２４は、面状発光体２０に設けられているが、接続回路基板２２のアウターレンズ１４側の面に設けられてもよい。

この実施の形態では、接続回路基板２２は、アウターレンズ１４側（つまり正面）から見て面状発光体２０の縁からはみ出しているはみ出し部６０を有する。図示の例では、はみ出し部６０は、面状発光体２０の上縁と下縁それぞれから上方と下方にはみ出している。接続回路基板２２は、グランド電位部２４として、このはみ出し部６０においてアウターレンズ１４側の面に設けられたグランド電極６２を有する。グランド電極６２は、面状発光体２０の縁に沿って延び、アウターレンズ１４に向かって露出されている。

図７および図８に示される実施の形態においても、図３に示される面状発光体２０の外周部にグランド電位部２４を設けた実施の形態と同様に、面状発光体２０の発光部３２へと放電リスクを低減し、面状発光体２０を静電気破壊から保護することができる。

また、図９に示されるように、接続回路基板２２は、はみ出し部６０を面状発光体２０との接続部に有し、このはみ出し部６０においてアウターレンズ１４側の面に設けられたグランド電極６２を有してもよい。このようにしても、グランド電極６２は、静電気対策に役立つものと期待される。

なお、グランド電位部２４として、図７および図８に示されるグランド電極６２と、図９に示されるグランド電極６２が併用されてもよい。

図１０は、更なる他の実施の形態に係る面状発光体２０を示す模式図である。複数の面状発光体２０が車両用灯具１０に設けられてもよい。これら複数の面状発光体２０は、上述の実施の形態と同様に、アウターレンズ１４に対して内側に配置される。面状発光体２０は、互いに密着して重ね合わされ、または互いに間隔を空けてアウターレンズ１４側からランプボディ１２側へと配列されてもよい。他の面状発光体２０が後方に配置された面状発光体２０は、当該他の面状発光体２０からの光をアウターレンズ１４に向けて透過させるために透明に構成されてもよい（この場合、面状発光体２０の陰極層とバリア層が透明材料で形成される。発光層は通例、その厚さが十分に小さく、実質的に光透過性を有する）。

グランド電位部２４は、複数の面状発光体２０のうちアウターレンズ１４に最も近接して配置された面状発光体２０と当該面状発光体２０に接続された接続回路基板２２の少なくとも一方に設けられている。図示の例では、グランド電位部２４として、アウターレンズ１４に最も近接した面状発光体２０に接続された接続回路基板２２上に露出されたグランド電極６２が設けられている。これに加えて、またはこれに代えて、グランド電位部２４として、アウターレンズ１４に最も近接した面状発光体２０のアウターレンズ１４側の面に透明電極層が設けられてもよい。

なお、複数の面状発光体２０は、アウターレンズ１４側から見て、互いに重なり合わないように、または部分的にのみ重なって配置されてもよい。この場合も、グランド電位部２４は、複数の面状発光体２０のうちアウターレンズ１４に最も近接して配置された面状発光体２０と当該面状発光体２０に接続された接続回路基板２２の少なくとも一方に設けらてもよい。これに加えて、またはこれに代えて、他の面状発光体２０または接続回路基板２２にグランド電位部２４が設けられてもよい。

本発明は、上述した実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、実施の形態及び変形例を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などのさらなる変形を加えたりすることも可能であり、そのような組み合わせ、もしくはさらなる変形が加えられた実施の形態や変形例も本発明の範囲に含まれる。上述した実施の形態や変形例、及び上述した実施の形態や変形例と以下の変形との組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態、変形例及びさらなる変形それぞれの効果をあわせもつ。

グランド電位部２４は、面状発光体２０と接続回路基板２２の両方に設けられてもよい。よって、グランド電位部２４は、面状発光体２０のアウターレンズ１４側の面に設けられた透明電極層と、接続回路基板２２のはみ出し部６０においてアウターレンズ１４側に設けられたグランド電極６２との両方を含んでもよい。

面状発光体２０は、有機ＥＬ素子には限定されない。面状発光体２０は、無機ＥＬなど他のＥＬ素子、またはその他の発光素子を有してもよい。

上述の実施の形態では、車両用灯具１０としてヘッドランプを例示した。しかしながら、車両用灯具はこれに限定されず、実施の形態に係る車両用灯具１０は、ターンシグナルランプ、ストップランプ、クリアランスランプ、デイタイムランニングランプ、コーナーリングランプ、ハザードランプ、ポジションランプ、バックランプ、フォグランプ等の各種の車両用灯具に広く適用することができる。

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１０ 車両用灯具、 １４ アウターレンズ、 ２０ 面状発光体、 ２２ 接続回路基板、 ２４ グランド電位部、 ５２ グランド電極、 ６０ はみ出し部、 ６２ グランド電極。

Claims (5)

1. アウターレンズと、
   前記アウターレンズに対して内側に配置された面状発光体と、
   前記面状発光体に電気的に接続された接続回路基板と、
   前記面状発光体と前記接続回路基板の少なくとも一方のアウターレンズ側の面に設けられたグランド電位部と、を備えることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記グランド電位部は、前記面状発光体の前記アウターレンズ側の面に設けられた透明電極層を含み、前記透明電極層は、前記接続回路基板のグランド電極に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記透明電極層は、前記面状発光体の外周に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
4. 前記接続回路基板は、前記アウターレンズ側から見て前記面状発光体の縁からはみ出しているはみ出し部と、前記はみ出し部においてアウターレンズ側の面に設けられたグランド電極とを有し、
   前記グランド電位部は、前記グランド電極を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。
5. 前記車両用灯具は、前記アウターレンズに対して内側に配置された複数の面状発光体を備え、
   前記グランド電位部は、前記複数の面状発光体のうち前記アウターレンズに最も近接して配置された面状発光体と当該面状発光体に接続された接続回路基板の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用灯具。

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