JP2593703B2 - Light-emitting diode lighting - Google Patents
Light-emitting diode lightingInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、発光ダイオードを光源とする照明具に関
し、自動車用の各種の照明具、たとえばストップラン
プ、ヘッドランプ、テールランプ、ターンシグナルラン
プ、パーキングランプ、就中ハイマウントストップラン
プとして好適な発光ダイオード照明具に関するものであ
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device using a light emitting diode as a light source, and various types of lighting devices for automobiles, for example, a stop lamp, a head lamp, a tail lamp, a turn signal lamp, a parking lamp, More particularly, the present invention relates to a light-emitting diode illuminator suitable as a high-mount stop lamp.
従来の技術 従来より、自動車の各種照明具の発光源としては、専
らフィラメントランプが用いられてきているが、フィラ
メントランプは消費電力が比較的多く、そのため発熱が
著しいので断線し易く、しかもランプ自体が大きくかつ
重い欠点がある。2. Description of the Related Art Conventionally, filament lamps have been used exclusively as light sources for various lighting devices in automobiles. However, filament lamps consume a relatively large amount of power, and therefore generate a large amount of heat. Has the disadvantage of being large and heavy.
フィラメントランプの有する上記の問題を解決するた
めに、フィラメントランプに代わって多数個の発光ダイ
オードを用いる提案がある。発光ダイオードはフィラメ
ントランプよりも低電圧・低電流で発光するために消費
電力が非常に少なく、且つ断線するようなことはないの
で半永久的に使用することができ、しかもランプ自体が
軽くかつ小さくなるなど数々の長所がある。In order to solve the above-mentioned problem of the filament lamp, there is a proposal to use a large number of light emitting diodes instead of the filament lamp. Light emitting diodes emit light at a lower voltage and lower current than filament lamps, so they consume very little power and can be used semi-permanently without breaking, and the lamp itself is lighter and smaller. There are many advantages.
しかしながら個々の発光ダイオードは、発光輝度が低
く、しかもその発光が散乱して前方に効率良く光を取り
出すことができないので前方への照明度が余り高くな
い。そのため室内の少照明に用いる場合には支障はない
が、自動車のストップランプ用などとして使用する場合
は、前方への発光輝度を強化することが要求されてい
る。その理由は、自動車用ストップランプは十分な明る
さの光を放出して後続車に充分な注意を喚起さし得る必
要があり、そのため日本工業規格の自動車用ランプ類
（D5500）、米国のFMVSS−108（Federal Motor Vehicle
Safety Standards No.108）などの光度基準を満足する
必要があるからである。従来の発光ダイオード照明具
は、自動車用照明具の規格に合格させるために、個々の
発光ダイオードチップ毎にこれを小反射鏡とと共に樹脂
モールド加工した樹脂モールド発光ダイオードの約90〜
200個を電気絶縁板に取付けて結線した構造のものであ
った。しかしながら、これらの照明具は発光ダイオード
を個々に樹脂モールドする作業、樹脂モールド発光ダイ
オードを絶縁基板に取りつけて複雑な配線行う作業な
ど、生産に長時間を要するのでコスト高となる問題があ
った。However, each light emitting diode has a low light emission luminance, and its light emission is scattered so that light cannot be efficiently extracted forward, so that the front illumination is not so high. For this reason, there is no problem when used for a small amount of lighting in a room, but when used for a stop lamp of an automobile, it is required to enhance forward light emission luminance. The reason is that stop lamps for automobiles need to emit enough light to draw sufficient attention to following vehicles, so that Japanese industrial standard automotive lamps (D5500), FMVSS of the United States −108 (Federal Motor Vehicle
This is because luminous intensity standards such as Safety Standards No. 108) must be satisfied. Conventional light emitting diode lighting fixtures are resin-molded light emitting diodes, each of which is resin-molded together with a small reflecting mirror for each individual light emitting diode chip in order to pass the standard of automotive lighting equipment.
The structure was such that 200 units were attached to an electric insulating plate and connected. However, these lighting fixtures have a problem in that the production takes a long time, such as the work of individually resin-molding the light-emitting diodes and the work of attaching the resin-molded light-emitting diodes to an insulating substrate and performing complicated wiring, resulting in an increase in cost.
解決を要すべき問題点 本発明のある目的は、発光ダイオードを発光光源とす
る新規な照明具を提供しようとするものである。Problems to be solved One object of the present invention is to provide a novel lighting device using a light emitting diode as a light source.
本発明の他の目的は、安価に生産可能であり、しかも
種々の用途に好適な発光ダイオード照明具を提供しよう
とするものである。Another object of the present invention is to provide a light-emitting diode illuminator which can be produced at low cost and is suitable for various uses.
本発明のさらに他の目的は、高輝度で、特に前記の日
本工業規格のD5500や米国のFMVSS−108の光度基準など
に合格し得る、しかして自動車のストップランプとして
十分に使用可能な発光ダイオード照明具を提供しようと
するものである。Still another object of the present invention is to provide a light-emitting diode with high brightness, which can pass the above-mentioned Japanese Industrial Standard D5500 and the luminous intensity standard of FMVSS-108 in the United States, etc., and which can be sufficiently used as a stop lamp of an automobile. It is intended to provide lighting equipment.
問題点を解決するための手段 本発明の上記の目的は、多数の窪みを有する絶縁金属
基板の各窪みの底部に発光ダイオードが設置されてお
り、該窪みの側壁面は反射面となっている発光ダイオー
ド照明具において、上記窪みは逆台形状の断面形状を有
し、該窪みの底部コーナーおよび開口部エッジに、僅か
に丸みが付与されていることを特徴とする発光ダイオー
ド照明具、により達成される。Means for Solving the Problems The object of the present invention is to provide a light-emitting diode at the bottom of each depression of an insulating metal substrate having a number of depressions, and the side wall surface of the depression is a reflective surface. In the light-emitting diode lighting device, the light-emitting diode lighting device is characterized in that the recess has an inverted trapezoidal cross-sectional shape, and the bottom corner and the opening edge of the recess are slightly rounded. Is done.
発明の作用 本発明の発光ダイオード照明具は、従来品のように個
々の発光ダイオードにつき反射鏡と集光レンズ付きの樹
脂モールド加工を施し、ついで樹脂モールド発光ダイオ
ードの多数個を個々に電気絶縁板に取付けて結線するの
ではなく、前記した多数の窪みを有し、しかも該窪みの
側壁面は反射面となっている絶縁金属基板を使用する。
該絶縁金属基板は大量生産に適した構造を有し、したが
って本発明の発光ダイオード照明具は大量生産されたそ
れら各板と樹脂モールド加工されていない発光ダイオー
ドとを用いて流れ作業にて安価に組み立て生産できる。The light-emitting diode illuminating device of the present invention performs resin molding with a reflecting mirror and a condensing lens for each light-emitting diode, as in the conventional product, and then individually mounts a large number of the resin-molded light-emitting diodes on an electric insulating plate. Instead of using an insulated metal substrate having a large number of depressions as described above, and a sidewall surface of the depression serving as a reflection surface, is used.
The insulated metal substrate has a structure suitable for mass production. Therefore, the light emitting diode lighting device of the present invention uses the mass-produced plates and the light-emitting diodes that are not resin-molded at a low cost in a flow operation. Can be assembled and produced.
本発明の発光ダイオード照明具においては、各発光ダ
イオードからの放出光は、一部は直接前方に、一部は窪
みの側壁面の反射面により反射されて前方に効果的に放
出されるので高輝度が得られる。従って本発明の発光ダ
イオード照明具は、特に自動車のハイマウントストップ
ランプとして有用である。In the light-emitting diode illuminating device of the present invention, the light emitted from each light-emitting diode is partly directly forward, and partly reflected by the reflecting surface of the side wall surface of the depression and is effectively emitted forward, so that it is high. Brightness is obtained. Therefore, the light-emitting diode illuminator of the present invention is particularly useful as a high-mount stop lamp for an automobile.
発明の具体的な説明 以下、本発明の発光ダイオード照明具を図面に基づい
て説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, a light emitting diode lighting device of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明実施例の一部断面図であり、第２図
は、第１図の絶縁金属基板の上面図である。FIG. 1 is a partial sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a top view of the insulated metal substrate of FIG.
第３図は、絶縁金属基板上に設けられた窪み部の他の
実施例の断面図であり、第４図は、第３図の上面図であ
る。第５図は、絶縁金属基板上に設けられた窪み部の他
の実施例の断面図であり、第６図は、第５図の上面図で
ある。第７図は、さらに他の実施例の一部断面図であ
る。第８図は、絶縁金属基板上に設けられた窪み部の断
面図形状および寸法例の説明図である。第９図は各実施
例の電気回路図例である。第10図は本発明の他の実施例
の絶縁金属基板の上面図であり、第11図は第10図の絶縁
金属基板の一部断面図である。第12図は、本発明の他の
実施例の概略斜視図であり、第13図は第12図Ｘ−Ｘ線部
分のやゝ拡大断面図であり、第14図は第13図の部分拡大
断面図である。第15図は、本発明の他の実施例について
の斜視図である。第16図は、本発明の更に他の実施例の
概略分解斜視図であり、第17図は組み立て完了後におけ
る第16図実施例の部分拡大断面図である。第18図は、さ
らに他の実施例の一部断面図である。FIG. 3 is a sectional view of another embodiment of the depression provided on the insulating metal substrate, and FIG. 4 is a top view of FIG. FIG. 5 is a sectional view of another embodiment of the recess provided on the insulating metal substrate, and FIG. 6 is a top view of FIG. FIG. 7 is a partial sectional view of still another embodiment. FIG. 8 is an explanatory view of a cross-sectional shape and an example of dimensions of a recess provided on an insulating metal substrate. FIG. 9 is an example of an electric circuit diagram of each embodiment. FIG. 10 is a top view of an insulated metal substrate according to another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the insulated metal substrate of FIG. FIG. 12 is a schematic perspective view of another embodiment of the present invention, FIG. 13 is a slightly enlarged cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 12, and FIG. 14 is a partially enlarged view of FIG. It is sectional drawing. FIG. 15 is a perspective view of another embodiment of the present invention. FIG. 16 is a schematic exploded perspective view of still another embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a partially enlarged sectional view of the embodiment of FIG. 16 after the completion of assembly. FIG. 18 is a partial sectional view of still another embodiment.
なお、第１図〜第18図において、互いに対応する部分
は同一の数字または符号で示す。In FIGS. 1 to 18, parts corresponding to each other are indicated by the same numerals or symbols.
第１図〜第18図において、１は多数の窪み11を有する
絶縁金属基板、２は各窪み11の底部に設置された発光ダ
イオード、３は絶縁金属基板１の前面に設置されたレン
ズ板、４は絶縁金属基板１とレンズ板３との間に設置し
た補助反射板である。1 to 18, reference numeral 1 denotes an insulated metal substrate having a large number of depressions 11, 2 denotes a light emitting diode disposed at the bottom of each depression 11, 3 denotes a lens plate disposed on the front surface of the insulated metal substrate 1, Reference numeral 4 denotes an auxiliary reflector provided between the insulating metal substrate 1 and the lens plate 3.
絶縁金属基板１は、アルミニウム、銅、鉄、ステンレ
ス、ニッケルなどの金属からなる金属基板層12、エポキ
シ樹脂、ガラス繊維入りのエポキシ樹脂、ポリエチレ
ン、架橋ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエステル、ポリウレタン、などの電気絶縁性材
料からなる電気絶縁層13、およびアルミニウム、銅、
金、ニッケルなどの導電性金属からなる電極パターン1
5、リード部パターン16とからなっており、かつ前記し
た多数の窪み11を有する。The insulating metal substrate 1 is made of a metal substrate layer 12 made of a metal such as aluminum, copper, iron, stainless steel, nickel, etc., epoxy resin, epoxy resin containing glass fiber, polyethylene, cross-linked polyethylene, polyimide, polyamide imide, polyester, polyurethane, etc. Electrical insulating layer 13 made of an electrically insulating material, and aluminum, copper,
Electrode pattern 1 made of conductive metal such as gold and nickel
5. It is composed of a lead portion pattern 16 and has a large number of depressions 11 described above.
第１図および第２図に示す実施例においては、電極パ
ターン15は、窪み11の側壁面14並びに底部とを覆い、隣
接する窪み11の底部上に設置された発光ダイオード２の
表面電極21とボンディングワイヤ５によって電気的に接
続されている。側壁面14を覆う電極パターン15の部分が
反射面としての作用をも兼ねる。In the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2, the electrode pattern 15 covers the side wall surface 14 and the bottom of the depression 11 and the surface pattern 21 of the light emitting diode 2 installed on the bottom of the adjacent depression 11. They are electrically connected by bonding wires 5. The portion of the electrode pattern 15 that covers the side wall surface 14 also functions as a reflection surface.
絶縁金属基板１は、金属基板層、電気絶縁層、および
導電性金属層とからなる３層構造の素板材を用い、たと
えばその導電性金属層をパターンエッチング処理して電
極パターン15とリード部パターン16を残して他部を除去
し、電極パターン15とリード部パターン16上の必要個所
にワイヤボンディングのための金属メッキを施し、つい
で窪み11を設けることにより作製することができる。The insulated metal substrate 1 is made of a three-layer raw material made up of a metal substrate layer, an electrical insulating layer, and a conductive metal layer. For example, the conductive metal layer is subjected to pattern etching processing to form an electrode pattern 15 and a lead pattern. Other portions are removed except 16, metal plating for wire bonding is performed on required portions on the electrode pattern 15 and the lead portion pattern 16, and then the depression 11 is provided.
窪み11は、平板の掘削、しぼり加工、化学エッチング
など、種々の方法によって形成することができ、就中し
ぼり加工が好ましく、その方法によって実質的に同一構
造でしかも同一寸法の多数の窪み11を能率よく形成する
ことができる。ここでいうしぼり加工とは、周知の通
り、平らな素板材（ブランク）から継目のない底付き筒
型乃至窪みを形成する作業を意味し、その具体的な方法
としては、手工的なつち打ち法、旋盤とヘラとを使用す
る方法、プレス機を使用してポンチとダイスとによって
素板材を変形加工する方法などがある。The depression 11 can be formed by various methods such as excavation of a flat plate, squeezing, chemical etching, etc., and squeezing is particularly preferable, and a plurality of dents 11 having substantially the same structure and the same dimensions are preferably used by the method. It can be formed efficiently. As is well known, the term “squeezing” as used herein means an operation for forming a seamless bottomed cylinder or dent from a flat base material (blank). Method, a method using a lathe and a spatula, a method using a press machine to deform a blank by a punch and a die, and the like.
側壁面14上を覆い反射面としての作用をなす電極パタ
ーン15の部分は、要すれば一層反射効率を高めるために
光沢研磨やあるいはニッケル、クロム、金などの光沢メ
ッキが施される。The portion of the electrode pattern 15 which covers the side wall surface 14 and functions as a reflection surface is subjected to gloss polishing or gloss plating of nickel, chromium, gold or the like, if necessary, to further enhance the reflection efficiency.
かくして得た絶縁金属基板１の各窪み11の底部に、発
光ダイオード２をその裏面電極22が窪み11の底部に位置
する電極パターン15の部分と電気的に接触するようにた
とえば導電性接着剤を用いて接続設置され、一方、発光
ダイオード２の表面電極21と隣接する電極パターン15の
部分とがボンディングワイヤ５によって接続されてい
る。リード部パターン16とそれに最も近い発光ダイオー
ド２とは、後記する理由から抵抗６を介して接続されて
いる。On the bottom of each recess 11 of the insulating metal substrate 1 thus obtained, a light-emitting diode 2 is coated with, for example, a conductive adhesive so that its back electrode 22 is in electrical contact with the portion of the electrode pattern 15 located at the bottom of the recess 11. On the other hand, the surface electrode 21 of the light emitting diode 2 and the portion of the adjacent electrode pattern 15 are connected by the bonding wire 5. The lead portion pattern 16 and the light emitting diode 2 closest to the lead portion pattern 16 are connected via the resistor 6 for the reason described later.
ついで必要に応じて絶縁金属基板１の全表面、または
少なくとも窪み11とボンディングワイヤ５とは光透過性
の有機高分子、たとえばポリカーボネート、シリコン樹
脂、エポキシ樹脂などにてマスクされる。Then, if necessary, the entire surface of the insulating metal substrate 1, or at least the depression 11 and the bonding wire 5 are masked with a light-transmitting organic polymer, for example, polycarbonate, silicon resin, epoxy resin, or the like.
レンズ板３はポリカーボネート、アクリル樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリプロピレン、ナイロン、ポリクロロトリ
フルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレン共
重合体、ポリ塩化ビニリデン、フッ化エチレンプロピレ
ン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ガラス類、
あるいはその他の光透過性の有機高分子からなってお
り、絶縁基板１の各窪み11の直上、特に各発光ダイオー
ド２の直上にあたる位置に凸レンズ31を有する。本発明
においては、レンズ板３は必ずしも必要でないが、多く
の場合において照明輝度を高める上でそれを採用するこ
とが好ましい。The lens plate 3 is made of polycarbonate, acrylic resin, epoxy resin, polypropylene, nylon, polychlorotrifluoroethylene, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, polyvinylidene chloride, fluoroethylene propylene copolymer, polyethylene terephthalate, glass,
Alternatively, it is made of another light-transmitting organic polymer, and has a convex lens 31 just above each depression 11 of the insulating substrate 1, particularly at a position just above each light emitting diode 2. In the present invention, the lens plate 3 is not always necessary, but it is preferable to use it in many cases in order to increase the illumination luminance.
第１図に示す実施例においては、発光ダイオード２か
ら放出された光の一部は窪み11の側壁面14上の電極パタ
ーン15の表面によりレンズ板３の方向に反射され、つい
で図示する通りレンズ板３の凸レンズ31により集光され
て前方に放出される。In the embodiment shown in FIG. 1, a part of the light emitted from the light emitting diode 2 is reflected in the direction of the lens plate 3 by the surface of the electrode pattern 15 on the side wall surface 14 of the depression 11, and then, as shown in FIG. The light is collected by the convex lens 31 of the plate 3 and emitted forward.
第３図および第４図に示す実施例においては、電気絶
縁層13は透明でしかも電気絶縁性の良好な材料、たとえ
ばエポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリメチルメタク
リレート、ナイロン、ポリプロピレン、あるいはその他
の有機高分子から成り、窪み11の側壁面14を形成する金
属基板層12の部分の表面自体が反射面としての作用をな
す。したがってこの実施例においては、金属基板層12の
構成材料としては前記した金属でよいが透明な絶縁性材
料にて被覆される表面が清浄でしかも平滑であって良好
な光反射作用をなすものが好ましい。また側壁面14を形
成する金属基板層12からなる反射面をできる限り広くす
るために電極パターン15のうち窪み11の側壁面14上に位
置する部分は、第４図に示す通りに可能な限り細くする
ことが望ましく、その幅はたとえば第８図に基づいて後
記する寸法の窪みの場合において0.05〜0.2mm程度が好
ましい。In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the electrically insulating layer 13 is a transparent and electrically insulating material, such as epoxy resin, polycarbonate, polymethyl methacrylate, nylon, polypropylene or other organic polymer. The surface itself of the portion of the metal substrate layer 12 forming the side wall surface 14 of the depression 11 functions as a reflection surface. Therefore, in this embodiment, the constituent material of the metal substrate layer 12 may be the above-mentioned metal, but the surface covered with the transparent insulating material is clean and smooth and has a good light reflecting action. preferable. In order to make the reflection surface made of the metal substrate layer 12 forming the side wall surface 14 as wide as possible, the portion of the electrode pattern 15 located on the side wall surface 14 of the depression 11 is as much as possible as shown in FIG. It is desirable to make it thinner, and its width is preferably about 0.05 to 0.2 mm in the case of a recess having a dimension described later with reference to FIG.
第５図および第６図に示す実施例においては、窪みの
側壁面14上の最外表面全面に光反射層17が形成されてい
る。光反射層17は、電極パターン15およびリード部パタ
ーン16を形成した後に、あるいは窪み11を形成しついで
その底部の発光ダイオード２を設置した後に、光反射性
のワニス、ペイント、白色レジストなどの塗布、金属蒸
着などの種々の手段によって施与することができる。こ
の実施例の長所は、電気絶縁層13の構成材料として透明
性に無関係に種々のものを選択使用でき、また電極パタ
ーン15の形状の設計に自由度が増す点にある。たとえば
市販のポリイミドフィルムはやや透明性に欠けるが、耐
熱性や耐電圧強度に優れており、しかもエポキシ系接着
剤などの通常の接着剤を用いて容易に各種金属材と接着
可能である。したがってポリイミドフィルムを電気絶縁
層として有する絶縁金属基板１は製造容易であり、しか
も耐電圧強度などの特性にも優れているので第５図およ
び第６図に示す実施例に適用して頗る好都合である。In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, a light reflection layer 17 is formed on the entire outermost surface on the side wall surface 14 of the depression. After forming the electrode pattern 15 and the lead portion pattern 16 or after forming the depression 11 and installing the light emitting diode 2 at the bottom thereof, the light reflection layer 17 is coated with a light reflective varnish, paint, white resist, or the like. , Can be applied by various means such as metal deposition. The advantages of this embodiment are that various materials can be selected and used as the constituent material of the electrical insulating layer 13 regardless of transparency, and that the degree of freedom in designing the shape of the electrode pattern 15 increases. For example, a commercially available polyimide film lacks transparency, but has excellent heat resistance and withstand voltage strength, and can be easily bonded to various metal materials using a normal adhesive such as an epoxy adhesive. Therefore, the insulated metal substrate 1 having a polyimide film as an electric insulating layer is easy to manufacture and has excellent characteristics such as withstand voltage strength. Therefore, it is very convenient to apply the embodiment to the embodiment shown in FIGS. is there.
第７図に示す実施例においては、絶縁金属基板１とレ
ンズ板３との間に補助反射板４が設置されている。補助
反射板４は、有機高分子製の板に多数の穴を穿孔し、た
だし該穴の側面41は第７図に示すようにパラボラ状とな
っており、該パラボラ状側面41は反射効率を良好にする
ためにニッケル、クロム、金などの光沢メッキが施され
た構造となっている。発光ダイオード２から放出された
光のうちで反射面14によっても捕捉できない光成分は、
該補助反射板４により捕捉されてレンズ板３の方向に反
射され、一層効率の良い照明ができる。補助反射板とし
て、円錐状、シリンダー状、あるいはその他の反射孔形
状を有するものも上記板４に代わって用いてよい。In the embodiment shown in FIG. 7, an auxiliary reflector 4 is provided between the insulating metal substrate 1 and the lens plate 3. The auxiliary reflection plate 4 has a plurality of holes formed in an organic polymer plate. However, the side surface 41 of the hole has a parabolic shape as shown in FIG. It has a structure in which bright plating of nickel, chromium, gold, or the like is applied to improve the quality. The light component of the light emitted from the light emitting diode 2 that cannot be captured by the reflecting surface 14 is
The light is captured by the auxiliary reflection plate 4 and reflected in the direction of the lens plate 3, so that more efficient illumination can be performed. As the auxiliary reflecting plate, a plate having a conical shape, a cylindrical shape, or another reflecting hole shape may be used instead of the plate 4.
本発明において、第８図に示すような逆台形状の断面
形状を有する窪み11は、反射効率が良好であり、たとえ
ばしぼり加工によって作製が容易であり、さらに発光ダ
イオードの取りつけも容易である。以下第８図に基づい
て断面形状の好ましい態様を説明する。同図において
は、窪み11の側壁面14の最外表面と底部並びに該底部上
に設置された発光ダイオード２のみが示されており、側
壁面14の内部構造などは以下の説明において特に必要が
ないので省略されている。In the present invention, the recess 11 having an inverted trapezoidal cross section as shown in FIG. 8 has good reflection efficiency, is easy to manufacture by, for example, squeezing, and is easy to mount a light emitting diode. Hereinafter, a preferred embodiment of the cross-sectional shape will be described with reference to FIG. In the figure, only the outermost surface and the bottom of the side wall surface 14 of the depression 11 and the light emitting diode 2 installed on the bottom are shown, and the internal structure of the side wall surface 14 is particularly necessary in the following description. It is omitted because it is not available.
第８図において、ｄは窪み11の底部の直径、Ｄは窪み
11の開口部の直径、Ｈは窪み11の深さ、θは側壁面14の
傾斜角度である。一般に傾斜角度θは30〜65度が好まし
く、その範囲外では光の取り出し効率が低下する。ｄ、
Ｄ、Ｈなどの各値は使用する発光ダイオード２の寸法に
よって変わるが、発光ダイオード２として最も使用頻度
の高い寸法、即ち表面積0.04〜0.16mm2、高さ10〜400μ
ｍのものを対象にした場合、ｄは0.4〜1.0mm、特に0.6
〜1.6mm（あるいは面積にして0.13〜1.6mm2、特に0.28
〜1.6mm2）であり、Ｄは1.0〜2.0mm、特に1.2〜1.8mmで
あり、Ｈは0.2〜0.5mm、特に0.3〜0.45mmである。ｄが
0.4mm未満の場合、Ｄが1.0mm未満の場合、あるいはＨが
0.5mmより大の場合などにおいては、窪み11自体の作製
および発光ダイオード２の設置作業が困難となり、ｄが
1.0mmより大の場合、Ｄが2.0mmより大の場合、あるいは
Ｈが0.2mmより小の場合などにおいては光の取り出し効
率が低下する。In FIG. 8, d is the diameter of the bottom of the depression 11, and D is the depression.
11 is the diameter of the opening, H is the depth of the depression 11, and θ is the inclination angle of the side wall surface 14. Generally, the inclination angle θ is preferably 30 to 65 degrees, and out of the range, the light extraction efficiency is reduced. d,
The values such as D and H vary depending on the dimensions of the light emitting diode 2 to be used, but the dimensions most frequently used as the light emitting diode 2, namely, a surface area of 0.04 to 0.16 mm 2 and a height of 10 to 400 μm.
m, 0.4 to 1.0 mm, especially 0.6
～1.6Mm (or 0.13～1.6Mm 2 in the area, in particular 0.28
1.61.6 mm 2 ), D is 1.0-2.0 mm, especially 1.2-1.8 mm, H is 0.2-0.5 mm, especially 0.3-0.45 mm. d
If less than 0.4 mm, if D is less than 1.0 mm, or if H is
For example, when the diameter is larger than 0.5 mm, it is difficult to manufacture the recess 11 itself and to install the light emitting diode 2, and d becomes
When it is larger than 1.0 mm, when D is larger than 2.0 mm, or when H is smaller than 0.2 mm, the light extraction efficiency decreases.
窪み11の底表面が平坦でなく、凹面状であると、下記
のような二点の問題がある。第一は、発光ダイオードを
所望の位置に設置し難いことである。第二は、窪み11の
平坦でない底表面と平坦な発光ダイオードの裏面との間
に不可避のギャップが生じ、このギャップのために両表
面間を接着するのに過剰量の導電性接着剤が必要となる
ことである。接着剤の過剰量の使用によって、ｐ−ｎ接
合を有する発光ダイオードの側壁を塗布して発光光を弱
める問題がある。したがって、窪み11の底表面は、でき
る限り平坦であることが好ましく、上記ギャップの大き
さは、使用する発光ダイオードの一辺の長さの1/5以
下、特に1/10以下であることが好ましい。If the bottom surface of the depression 11 is not flat but concave, there are the following two problems. First, it is difficult to install a light emitting diode at a desired position. Second, there is an unavoidable gap between the uneven bottom surface of the depression 11 and the back surface of the flat light emitting diode, which requires an excessive amount of conductive adhesive to bond between the two surfaces. It is to become. The use of an excessive amount of the adhesive causes a problem in that the side wall of the light emitting diode having the pn junction is applied to weaken the emitted light. Therefore, the bottom surface of the depression 11 is preferably as flat as possible, and the size of the gap is preferably 1/5 or less, particularly 1/10 or less of the length of one side of the light emitting diode to be used. .
なお窪み11の底部コーナーおよび開口部エッジは、第
８図において実線で示すように急峻に曲がっていると、
本発明照明具が稼働中に光ダイオード２から発せられる
熱や組み立て工程中の熱などによって電気絶縁層13が金
属基板層12あるいは電極パターン15と剥離することがあ
る。この剥離事故を軽減するために、窪み11の底部コー
ナーおよび開口部エッジには、第８図において点線で示
すように僅かに丸みを設けておく必要がある。底部コー
ナーの丸みの半径R1および開口部エッジの丸みR2の値
は、いずれも0.05〜0.5mm、特に0.05〜0.2mm程度が好ま
しい。丸みの半径が大き過ぎると、この丸みが窪み11の
反射特性に影響を与えて意図する配光特性が得られない
等の不都合が生じる傾向がある。また、丸みの半径が小
さ過ぎると、前述の電気絶縁層13の剥離問題を十分解消
できない。When the bottom corner and the opening edge of the depression 11 are sharply bent as shown by a solid line in FIG.
The electric insulating layer 13 may peel off from the metal substrate layer 12 or the electrode pattern 15 due to heat generated from the photodiode 2 during operation of the lighting device of the present invention, heat during an assembly process, or the like. In order to reduce this peeling accident, the bottom corner and the opening edge of the depression 11 need to be slightly rounded as shown by a dotted line in FIG. Radius R 1 and the value of the roundness R 2 of the opening edge of the rounded bottom corner are both 0.05 to 0.5 mm, especially about 0.05~0.2mm are preferred. If the radius of the roundness is too large, the roundness affects the reflection characteristics of the depression 11 and tends to cause inconvenience such that the intended light distribution characteristics cannot be obtained. On the other hand, if the radius of the roundness is too small, the above-mentioned problem of peeling of the electrical insulating layer 13 cannot be sufficiently solved.
第９図において、多数の発光ダイオード２と１個の抵
抗６とが直列接続されたものの多数列が互いにリード部
パターン16によって並列接続されている。発光ダイオー
ド２の発光輝度は、それを駆動する電源電圧の変動によ
って変動するが、抵抗６が電源電圧の変動に対して緩和
作用をなし、発光ダイオード２の発光輝度を安定化させ
る。In FIG. 9, although a large number of light emitting diodes 2 and one resistor 6 are connected in series, many rows are connected in parallel to each other by a lead portion pattern 16. Although the light emission luminance of the light emitting diode 2 fluctuates due to the fluctuation of the power supply voltage for driving the light emitting diode 2, the resistor 6 has a relaxing effect on the fluctuation of the power supply voltage and stabilizes the light emission luminance of the light emitting diode 2.
発光ダイオード２としては市販品でよく、その発光色
にも別に特定はなくて、たとえば自動車のストップラン
プに使用する場合は赤色、ターンシグナルランプの場合
は黄色、緑色の信号燈では緑色など、用途に応じて所望
の発光色のものを選択すればよい。日本工業規格、FMVS
S−108等の光度規準を満たすと言う観点からは、できる
だけ発光輝度の高いものを使用することが好ましい。特
に本発明の発光ダイオード照明具を自動車のストップラ
ンプ、特にハイマウントストップランプとして使用する
場合には、発光ダイオード２としてたとえば特願昭61−
92895号明細書に記載されているもの、すなわち活性層
のキャリア濃度が1015〜1020原子数/cm3、特に1015〜10
19原子数/cm3でダブルヘテロ構造を有するものを使用す
ることが好ましい。前記明細書に記載された発光ダイオ
ードは、通常電圧の課電下で従来の発光ダイオードより
も高い発光輝度が得られ、したがって低電圧で使用する
ことが可能となり、その結果熱の発生量を少なくし得る
と共に発光輝度の不良が少なく量産が可能となってコス
トを低くすることができ、本発明の発光ダイオード照明
具に最適である。The light emitting diode 2 may be a commercially available product, and its emission color is not particularly specified. For example, red light is used for a stop lamp of an automobile, yellow is used for a turn signal lamp, and green is used for a green signal light. A desired emission color may be selected according to the conditions. Japanese Industrial Standard, FMVS
From the viewpoint of satisfying the luminosity criterion such as S-108, it is preferable to use one having the highest possible emission luminance. In particular, when the light-emitting diode illuminating device of the present invention is used as a stop lamp of an automobile, in particular, as a high-mount stop lamp, the light-emitting diode 2 may be used, for example, as disclosed in Japanese Patent Application No. 61-1986.
No. 92895, that is, the carrier concentration of the active layer is 10 15 -10 20 atoms / cm 3 , especially 10 15 -10
It is preferable to use one having a double hetero structure with 19 atoms / cm 3 . The light-emitting diode described in the above specification can obtain a higher light emission brightness than a conventional light-emitting diode under the application of a normal voltage, and thus can be used at a low voltage, and as a result, generate less heat. In addition, it is possible to mass-produce with less defect of light emission luminance and to reduce the cost, and it is most suitable for the light emitting diode lighting of the present invention.
第10図〜第11図に示された実施例において使用されて
いる絶縁金属基板１は、発光ダイオード設置用の窪み11
とボンディング・ワイヤ設置用の窪み17とを有する。電
極パターン15は、窪み11の側壁面14の一部並びに底部と
を覆いその先端部は隣接する発光ダイオード２が設置さ
れている窪み11に連なる窪み17にまで延びている。各窪
み11の底部に発光ダイオード２が設置されており、隣接
する発光ダイオード２同士は電極パターン15を介してボ
ンディングワイヤ５によって電気的に接続されている。
第11図に示すＸ−Ｘ線は、絶縁金属基板１の表面位を示
すが、窪み17の存在によってボンディングワイヤ５を絶
縁金属基板１の表面（Ｘ−Ｘ線位）より下位に配線する
ことができる。この実施例は下記に示す有利さがある。The insulating metal substrate 1 used in the embodiment shown in FIG. 10 to FIG.
And a recess 17 for setting a bonding wire. The electrode pattern 15 covers a part of the side wall surface 14 and the bottom of the depression 11, and its tip extends to the depression 17 connected to the depression 11 in which the adjacent light emitting diode 2 is installed. The light emitting diodes 2 are installed at the bottom of each recess 11, and the adjacent light emitting diodes 2 are electrically connected to each other by the bonding wires 5 via the electrode patterns 15.
The XX line shown in FIG. 11 indicates the surface level of the insulated metal substrate 1, but the bonding wire 5 is routed lower than the surface (XX line level) of the insulated metal substrate 1 due to the presence of the depression 17. Can be. This embodiment has the following advantages.
窪み17を設けない場合には、隣接する発光ダイオード
間を結ぶボンディング・ワイヤは、少なくともその一部
は必然的に絶縁金属基板の表面より出っ張ることにな
る。このために発光ダイオード照明具の組み立て作業中
に上記出っ張り部分が他所に引っ掛かって切断する問題
が屡々あったが、上記実施例においては、ボンディング
・ワイヤ設置用の窪み17が絶縁金属基板の表面に設けら
れており、ボンディング・ワイヤを該窪み17内に配線す
ることで上記した配線時の切断事故が発生し難くなる。If the recess 17 is not provided, at least a part of the bonding wire connecting the adjacent light emitting diodes necessarily protrudes from the surface of the insulating metal substrate. For this reason, there has often been a problem that the protruding portion is caught in another place and cut during the assembling work of the light emitting diode lighting device, but in the above embodiment, the recess 17 for mounting the bonding wire is formed on the surface of the insulating metal substrate. Since the bonding wire is provided in the recess 17, the above-described disconnection accident during wiring is less likely to occur.
なお発光ダイオード２として、たとえば表面積0.04〜
0.16mm2、高さ10〜400μｍ程度の寸法のもの使用する場
合、窪み11および窪み17の各深さは、それぞれ上記Ｘ−
Ｘ面から0.2〜0.5mm程度、および0.05〜0.2mm程度であ
る。The light emitting diode 2 has a surface area of, for example, 0.04 to
In the case of using those having dimensions of about 0.16 mm 2 and a height of about 10 to 400 μm, the depths of the dents 11 and 17 are respectively equal to the above X−
It is about 0.2 to 0.5 mm and about 0.05 to 0.2 mm from the X plane.
第10図および第11図において、絶縁金属基板１は、金
属層、電気絶縁層、および導電性金属層とからなる素板
材を用い、たとえば導電性金属層をパターンエッチング
処理して電極パターン15とリード部パターン16を残して
他部の除去し、ついでたとえば浅しぼり加工して多数の
窪み11および17を設けることにより作製することができ
る。In FIGS. 10 and 11, the insulating metal substrate 1 is made of a base material made of a metal layer, an electric insulating layer, and a conductive metal layer. It can be manufactured by removing other portions except for the lead portion pattern 16 and then providing a large number of recesses 11 and 17 by, for example, shallow squeezing.
絶縁金属基板１の各窪み11の底部に発光ダイオード２
をその裏面電極22が窪み11の底部の電極パターン15と電
気的に接触するようにたとえば導電性接着剤を用いて接
続設置し、発光ダイオード２の表面電極21と隣接する電
極パターン15とをボンディングワイヤ５によって接続
し、ついで必要に応じて絶縁金属基板１の全表面、また
は少くなくとも窪み11および17とボンディングワイヤ５
とを光透過性の有機高分子、たとえばポリカーボネート
やエポキシ樹脂にてマスクする。The light emitting diode 2 is provided at the bottom of each recess 11 of the insulating metal substrate 1.
Is connected by using, for example, a conductive adhesive so that the back surface electrode 22 is electrically in contact with the electrode pattern 15 at the bottom of the depression 11, and the front surface electrode 21 of the light emitting diode 2 is bonded to the adjacent electrode pattern 15. Connected by wires 5 and, if necessary, the entire surface of insulated metal substrate 1 or at least recesses 11 and 17 and bonding wires 5
Is masked with a light-transmitting organic polymer such as polycarbonate or epoxy resin.
一般に絶縁金属基板の表面の窪み11および窪み17など
をしぼり加工により形成する場合、該絶縁金属基板とし
てはその金属基板層12の厚さが2mm前後あるいはそれ以
下の薄いものが適している。しかし、かかる薄い金属基
板層12を有する絶縁金属基板からなる発光ダイオード照
明具は、所定個所に設置する際の外力などにより、捩じ
れてボンディング・ワィヤが屡々切断する問題がある
が、下記第12図〜第14図に示す実施例のように該絶縁金
属基板の少なくとも１辺を曲げ加工しておくことで捩じ
れなどが生じ難くなりボンディング・ワィヤの切断問題
が解消あるいは軽減する。Generally, when the depressions 11 and the depressions 17 on the surface of the insulating metal substrate are formed by squeezing, it is suitable that the thickness of the metal substrate layer 12 is as thin as about 2 mm or less. However, the light-emitting diode luminaire made of an insulated metal substrate having such a thin metal substrate layer 12 has a problem that the bonding wire is frequently cut by twisting due to external force or the like when installed at a predetermined location. By bending at least one side of the insulated metal substrate as in the embodiment shown in FIG. 14, twisting and the like hardly occur, and the problem of cutting the bonding wire is eliminated or reduced.
第12図〜第14図において、１は多数の窪み11を有する
絶縁金属基板、18は絶縁金属基板１の端に形成された曲
げ加工部、２は各窪み11の底部に設置された発光ダイオ
ード、３はレンズ板、５はボンディング・ワイヤ、６は
抵抗、７は発光ダイオード２およびボンディング・ワイ
ヤ５を一括モールドする透明樹脂層である。12 to 14, 1 is an insulated metal substrate having a large number of depressions 11, 18 is a bent portion formed at the end of the insulated metal substrate 1, 2 is a light emitting diode installed at the bottom of each depression 11 Numeral 3 is a lens plate, numeral 5 is a bonding wire, numeral 6 is a resistor, and numeral 7 is a transparent resin layer for collectively molding the light emitting diode 2 and the bonding wire 5.
絶縁金属基板１を一層しぼり加工し易いように金属基
板層12としては、その厚さが0.1〜1.5mm程度の薄いもの
が特に好ましい。絶縁金属基板１の曲げ加工部18は、本
発明の照明具を製造する任意段階で形成してよい。The metal substrate layer 12 is particularly preferably as thin as about 0.1 to 1.5 mm so that the insulating metal substrate 1 can be more easily squeezed. The bent portion 18 of the insulated metal substrate 1 may be formed at any stage of manufacturing the lighting fixture of the present invention.
絶縁金属基板上には、通常、発光ダイオードの他に課
電電圧を安定化させるための抵抗あるいはその他の非発
光性の電気部品がマウントされる。したがって、該絶縁
金属基板からなる照明具は、その稼働状態においては発
光ダイオードが存在する発光部と抵抗などが存在する非
発光部とに別れて絶縁金属基板の全面を発光させ得ない
問題があるが、下記第15図に示す実施例のように曲げ加
工により発光ダイオード設置面とは別となった面に非発
光の電気部品が集中設置されるようにすると、前記第12
図〜第14図の実施例について説明した利点の他に、発光
面のみを前面に出すことができる利点もある。On the insulated metal substrate, in addition to the light emitting diode, a resistor for stabilizing the applied voltage or another non-light emitting electric component is usually mounted. Therefore, the lighting device made of the insulated metal substrate has a problem that, in its operating state, the entire surface of the insulated metal substrate cannot be illuminated separately from the light emitting portion where the light emitting diode is present and the non-light emitting portion where the resistor and the like are present. However, when the non-light-emitting electric components are concentratedly installed on a surface different from the light-emitting diode installation surface by bending as in the embodiment shown in FIG.
In addition to the advantages described in the embodiment of FIGS. 14 to 14, there is also an advantage that only the light emitting surface can be exposed to the front.
第15図に示す実施例においては、絶縁金属基板１の曲
げ加工部18の表面19に抵抗６が集中設置されている。こ
の結果、絶縁金属基板１は発光ダイオードが存在する発
光面と抵抗が存在する非発光面とに区画されており、発
光面のみを前面に出すことができる。In the embodiment shown in FIG. 15, the resistor 6 is centrally installed on the surface 19 of the bent portion 18 of the insulated metal substrate 1. As a result, the insulating metal substrate 1 is divided into a light emitting surface where the light emitting diodes are present and a non-light emitting surface where the resistance is present, and only the light emitting surface can be exposed to the front.
レンズ板３は、多数のレンズの集合体であって個々の
レンズは上記の絶縁金属基板上に設置された発光ダイオ
ードと１対１対応する位置に形成されていて、個々の発
光ダイオードからの発光光を集光して効果的な照明光と
する作用をなす。したがって絶縁金属基板上の各発光ダ
イオードの発光方向とレンズ板３中の対応レンズの光軸
とが不一致であると、個々の発光ダイオードからの発光
光が効率よくレンズ板にて集光されず、レンズ板３を使
用することの効果が生かされ難い。したがって、絶縁金
属基板上の各発光ダイオードの発光中心軸とレンズ板中
の対応レンズの光軸とを出来るだけ正確に合致させる必
要がある。これを大量生産システムにおける流れ作業の
過程で正確に行うことはかなり困難であるが、下記第16
図〜第17図に示す実施例のように絶縁金属基板とレンズ
板とのいづれかに少なくとも２本のガイドピンを設け、
該ガイドピンを利用すると絶縁金属基板上の各発光ダイ
オードの発光中心軸とレンズ板中の対応レンズの光軸と
が良好に合致するように容易に組み立て作業を行うこと
ができる。The lens plate 3 is an aggregate of a large number of lenses, and each lens is formed at a position one-to-one corresponding to the light-emitting diode provided on the above-mentioned insulated metal substrate. It functions to condense the light into effective illumination light. Therefore, if the light emitting direction of each light emitting diode on the insulating metal substrate and the optical axis of the corresponding lens in the lens plate 3 do not match, light emitted from each light emitting diode is not efficiently collected by the lens plate, It is difficult to make use of the effect of using the lens plate 3. Therefore, it is necessary to match the light emission central axis of each light emitting diode on the insulating metal substrate with the optical axis of the corresponding lens in the lens plate as accurately as possible. It is quite difficult to do this accurately in the course of the assembly line in a mass production system.
As shown in FIG. 17 to FIG. 17, at least two guide pins are provided on any one of the insulating metal substrate and the lens plate.
By using the guide pins, the assembling operation can be easily performed so that the light-emitting central axes of the respective light-emitting diodes on the insulating metal substrate and the optical axes of the corresponding lenses in the lens plate are in good agreement.
第16図〜第17図において、１は多数の窪み11を有する
絶縁金属基板、２は各窪み11の底部に設置された発光ダ
イオード、３はレンズ板、６は抵抗、５はボンディング
・ワイヤ、７は発光ダイオード２およびボンディング・
ワイヤ５を一括モールドする透明樹脂層、15は絶縁金属
基板１上に形成された電極パターンである。16 to 17, 1 is an insulated metal substrate having a number of depressions 11, 2 is a light emitting diode installed at the bottom of each depression 11, 3 is a lens plate, 6 is a resistor, 5 is a bonding wire, 7 is a light emitting diode 2 and a bonding
A transparent resin layer 15 for collectively molding the wires 5 is an electrode pattern formed on the insulating metal substrate 1.
レンズ板３の四隅にはガイドピン８が、一方、絶縁金
属基板１の四隅にはガイドピン受孔９がそれぞれ設けて
あって、各ガイドピン８が対応するガイドピン受孔９を
挿通するようにレンズ板３と絶縁金属基板１とを組み合
わせる。かくすると、絶縁金属基板１上の各発光ダイオ
ード２の発光中心軸Ａとレンズ板３中の対応凸レンズ31
の光軸Ｂとのズレｄが許容範囲内となるように合致させ
ることができる。発光ダイオード２として最も使用頻度
の高い寸法、すなわち、表面積0.04〜0.16mm2、高さ10
〜400μｍのものを対象とした場合を例にとって説明す
ると、上記のズレｄが200μｍ程度でも所望する集光や
指向性が得られない場合があるが、本発明のようにガイ
ドピンによる組み合わせ方式を採用すると、上記のズレ
ｄを容易に100μｍあるいはそれ以下にすることができ
る。Guide pins 8 are provided at the four corners of the lens plate 3, while guide pin receiving holes 9 are provided at the four corners of the insulated metal substrate 1 so that each guide pin 8 passes through the corresponding guide pin receiving hole 9. The lens plate 3 and the insulating metal substrate 1 are combined. Thus, the central axis A of light emission of each light emitting diode 2 on the insulating metal substrate 1 and the corresponding convex lens 31 in the lens plate 3
Can be matched so that the deviation d from the optical axis B is within an allowable range. The most frequently used dimensions for the light emitting diode 2, namely, a surface area of 0.04 to 0.16 mm 2 and a height of 10
In the case where the target is about 400 μm, for example, even if the above-mentioned deviation d is about 200 μm, a desired light collection and directivity may not be obtained, but a combination method using guide pins as in the present invention is used. When employed, the deviation d can be easily reduced to 100 μm or less.
ガイドピン８を絶縁金属基板１に設け、ガイドピン受
孔９をレンズ板３に設けてもよい。また、ガイドピン８
は少なくとも２個は必要であるが、第16図に示すように
板の四隅のそれぞれに設けることが好ましく、必要に応
じてさらに個数を増やすことも好ましい。The guide pins 8 may be provided on the insulating metal substrate 1, and the guide pin receiving holes 9 may be provided on the lens plate 3. Also, guide pins 8
Although at least two are required, it is preferable to provide them at each of the four corners of the plate as shown in FIG. 16, and it is also preferable to increase the number as necessary.
第18図に示す実施例においては、レンズ板３は、モー
ルド樹脂層７と一体となって基板１上に形成されてい
る。該レンズ板３とモールド樹脂層７との複合体は、発
光ダイオードのマウントやワイヤボンディングなどの基
板１上の作業が終了したのち、たとえばその基板１上に
注形用型枠を設置し、ついで該型枠に前記した透明樹脂
の一種を注形することにより形成することができる。In the embodiment shown in FIG. 18, the lens plate 3 is formed on the substrate 1 integrally with the mold resin layer 7. After the work on the substrate 1 such as the mounting of the light emitting diode and the wire bonding is completed, for example, a casting mold is set on the substrate 1 and then the composite of the lens plate 3 and the mold resin layer 7 is formed. It can be formed by casting one of the above-mentioned transparent resins into the mold.
発明の効果 前記したように、本発明の発光ダイオード照明具は、
基本的には発光ダイオードが設置されている絶縁金属基
板からなる。発光ダイオードが設置されている絶縁金属
基板は、従来の照明具のように個々の発光ダイオードを
反射鏡と一緒に樹脂モールド加工した樹脂モールド発光
ダイオードの多数個を個々に電気絶縁板に取付けて結線
するのではなく、絶縁金属基板にしぼり加工などにより
多数の窪みを設け、該各窪みの底部に発光ダイオードを
設置した構造を有する。したがって全体の構造がコンパ
クトであり、しかも各窪みの側壁面を種々の手段によっ
て反射面となすことができてその反射作用並びに必要に
応じて設置されるレンズ板の集光作用により発光ダイオ
ードから放射される光を効率よく集光して前方に放射す
ることができるので高照度が期待できる。Effect of the Invention As described above, the light-emitting diode lighting device of the present invention includes:
It basically consists of an insulated metal substrate on which light emitting diodes are installed. The insulated metal substrate on which the light-emitting diodes are installed is connected to an electric insulation plate by attaching a large number of resin-molded light-emitting diodes, each of which is resin-molded together with a reflector, as in conventional lighting fixtures. Instead, a large number of depressions are provided in the insulating metal substrate by squeezing or the like, and a light emitting diode is provided at the bottom of each depression. Therefore, the entire structure is compact, and the side wall surface of each recess can be made a reflecting surface by various means, and the light is radiated from the light emitting diode by its reflecting action and the condensing action of the lens plate installed as necessary. Since the emitted light can be efficiently collected and emitted forward, high illuminance can be expected.
それのみか、本発明の発光ダイオード照明具の主要部
部品、すなわち、発光ダイオードチップ、絶縁金属基板
のいずれもが容易に大量生産し易いものばかりである。
また絶縁金属基板に窪みを設けること、該窪みに発光ダ
イオードを設置すること、絶縁金属基板上に形成された
回路パターンと発光ダイオードとをワィヤ・ボンディン
グすること、なども流れ作業で安価に確実に実現可能で
ある。したがって本発明の発光ダイオード照明具は、そ
れら部品の生産からそれらの組み立てに至る全てにつき
連続化が可能であり、安定した品質のものを低コストで
大量生産することが可能である。In addition, the main components of the LED lighting device of the present invention, that is, both the LED chip and the insulated metal substrate can be easily mass-produced.
Also, it is possible to provide indentations in the insulated metal substrate, install light emitting diodes in the indentations, wire bond the circuit pattern formed on the insulated metal substrate with the light emitting diodes, etc. It is feasible. Therefore, the light-emitting diode illuminating device of the present invention can be made continuous from the production of those parts to the assembly thereof, and can be mass-produced at a low cost with stable quality.
第１図は本発明実施例の一部断面図であり、第２図は、
第１図の絶縁金属基板の上面図である。第３図は、絶縁
金属基板上に設けられた窪み部の他の実施例の断面図で
あり、第４図は、第３図の上面図である。第５図は、絶
縁金属基板上に設けられた窪み部の他の実施例の断面図
であり、第６図は、第５図の上面図である。第７図は、
さらに他の実施例の一部断面図である。第８図は、絶縁
金属基板上に設けられた窪み部の断面図形状および寸法
例の説明図である。第９図は各実施例の電気回路図例で
ある。第10図は本発明の他の実施例の絶縁金属基板の上
面図であり、第11図は第10図の絶縁金属基板の一部断面
図である。第12図は、本発明の他の実施例の概略斜視図
であり、第13図は第12図Ｘ−Ｘ線部分のやゝ拡大断面図
であり、第14図は第13図の部分拡大断面図である。第15
図は、本発明の他の実施例についての斜視図である。第
16図は、本発明の更に他の実施例の概略分解斜視図であ
り、第17図は組み立て完了後における第16図実施例の部
分拡大断面図である。第18図は、さらに他の実施例の一
部断面図である。 1:金属基板層12および電気絶縁層13とからなる絶縁金属
基板、11:絶縁金属基板１上に形成された多数の窪み、1
4:窪み11の側壁面、15:電極パターン、16:リード部パタ
ーン、2:発光ダイオード、3:絶縁金属基板１の前面に設
置されたレンズ板、4:補助反射板、5:ボンディングワイ
ヤ、6:抵抗、7:モールド透明樹脂層、8:ガイドピン、9:
ガイドピン受孔。FIG. 1 is a partial sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a top view of the insulated metal substrate of FIG. 1. FIG. 3 is a sectional view of another embodiment of the depression provided on the insulating metal substrate, and FIG. 4 is a top view of FIG. FIG. 5 is a sectional view of another embodiment of the recess provided on the insulating metal substrate, and FIG. 6 is a top view of FIG. FIG.
It is a partial sectional view of other examples. FIG. 8 is an explanatory view of a cross-sectional shape and an example of dimensions of a recess provided on an insulating metal substrate. FIG. 9 is an example of an electric circuit diagram of each embodiment. FIG. 10 is a top view of an insulated metal substrate according to another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the insulated metal substrate of FIG. FIG. 12 is a schematic perspective view of another embodiment of the present invention, FIG. 13 is a slightly enlarged cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 12, and FIG. 14 is a partially enlarged view of FIG. It is sectional drawing. Fifteenth
The figure is a perspective view of another embodiment of the present invention. No.
FIG. 16 is a schematic exploded perspective view of still another embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a partially enlarged sectional view of the embodiment of FIG. 16 after the completion of assembly. FIG. 18 is a partial sectional view of still another embodiment. 1: an insulating metal substrate composed of a metal substrate layer 12 and an electric insulating layer 13; 11: a number of depressions formed on the insulating metal substrate 1;
4: Side wall surface of depression 11, 15: Electrode pattern, 16: Lead pattern, 2: Light emitting diode, 3: Lens plate installed on front surface of insulating metal substrate 1, 4: Auxiliary reflector, 5: Bonding wire, 6: resistance, 7: mold transparent resin layer, 8: guide pin, 9:
Guide pin receiving hole.
Claims (1)
の底部に発光ダイオードが設置されており、該窪みの側
壁面は反射面となっている発光ダイオード照明具におい
て、 上記窪みは逆台形状の断面形状を有し、該窪みの底部コ
ーナーおよび開口部エッジに、僅かに丸みが付与されて
いることを特徴とする発光ダイオード照明具。1. A light-emitting diode illuminator in which a light-emitting diode is provided at the bottom of each of depressions of an insulated metal substrate having a large number of depressions, and the side surfaces of the depressions are reflection surfaces. A light-emitting diode illuminator having a cross-sectional shape, wherein the bottom corner and the opening edge of the depression are slightly rounded.
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