JP2602063B2 - 発光ダイオード照明具 - Google Patents
発光ダイオード照明具Info
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- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
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- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
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- H01L2924/12041—LED
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、テールタンプ、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。
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、テールタンプ、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。
従来の技術 従来より、自動車の各種照明具の発光原としては、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、しかもアンプ自体が大きくかつ
重い欠点がある。
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、しかもアンプ自体が大きくかつ
重い欠点がある。
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。
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。
解決を要すべき問題点 しかしながら従来の発光ダイオード照明具は、個々の
発光ダイオードにつき反射鏡と集光レンズとを備えた樹
脂モールド加工を施し、かくして得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
したものであるために生産能率が悪く、コスト高の問題
もあった。
発光ダイオードにつき反射鏡と集光レンズとを備えた樹
脂モールド加工を施し、かくして得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
したものであるために生産能率が悪く、コスト高の問題
もあった。
問題点を解決するための手段 上記の事情を鑑みて、本発明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。
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。
すなわち本発明は、 （１） しぼり加工により設けた多数の各窪みの底部に
発光ダイオードが設置されている絶縁金属基板からな
り、かつ該絶縁金属基板の発光ダイオード非設置部分の
少なくとも１辺が曲げ加工されていることを特徴とする
発光ダイオード照明具、および （２） 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設置されてなることを特
徴とする第１請求項に記載の発光ダイオード照明具であ
る。
発光ダイオードが設置されている絶縁金属基板からな
り、かつ該絶縁金属基板の発光ダイオード非設置部分の
少なくとも１辺が曲げ加工されていることを特徴とする
発光ダイオード照明具、および （２） 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設置されてなることを特
徴とする第１請求項に記載の発光ダイオード照明具であ
る。
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、絶縁金属基板にしぼり加工により多数の窪み
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。その場合、各窪みの側壁面を後記する種々
の手段によって反射面となすことができる。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
発光ダイオードをワィヤ・ボンディングすること、など
は流れ作業で安価に実現可能である。
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、絶縁金属基板にしぼり加工により多数の窪み
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。その場合、各窪みの側壁面を後記する種々
の手段によって反射面となすことができる。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
発光ダイオードをワィヤ・ボンディングすること、など
は流れ作業で安価に実現可能である。
なおしぼり加工により絶縁金属基板に窪みを形成する
場合、該絶縁金属基板としてはその金属基板の厚さが2m
m前後あるいはそれ以下の薄いものが適している。しか
し、かかる薄板の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、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する。
場合、該絶縁金属基板としてはその金属基板の厚さが2m
m前後あるいはそれ以下の薄いものが適している。しか
し、かかる薄板の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、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する。
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、本発明の第２発明のように、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発光面のみを前
面に出すことができる。
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、本発明の第２発明のように、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発光面のみを前
面に出すことができる。
発明の具体的説明 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。
て説明する。
第１図は本発明実施例の概略斜視図、第２図は第１図
Ｘ−Ｘ線部分のやゝ拡大断面図、第３図は第２図の部分
拡大図、第４図は第１図の絶縁金属基板の上面図、第５
図は電気回路図例、第６図は本発明の他の実施例につい
ての斜視図である。第１図〜第６図において、互いに対
応する部分は同一の数字で示す。
Ｘ−Ｘ線部分のやゝ拡大断面図、第３図は第２図の部分
拡大図、第４図は第１図の絶縁金属基板の上面図、第５
図は電気回路図例、第６図は本発明の他の実施例につい
ての斜視図である。第１図〜第６図において、互いに対
応する部分は同一の数字で示す。
第１図〜第６図において、１はしぼり加工により設け
た多数の窪み11を有する絶縁金属基板、17は絶縁金属基
板１の端の発光ダイオードを設置していない部分に形成
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、４は抵抗、５はボンディ
ング・ワイヤ、６は発光ダイオード２おボンディング・
ワイヤ５を一括モールドする透明樹脂層である。
た多数の窪み11を有する絶縁金属基板、17は絶縁金属基
板１の端の発光ダイオードを設置していない部分に形成
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、４は抵抗、５はボンディ
ング・ワイヤ、６は発光ダイオード２おボンディング・
ワイヤ５を一括モールドする透明樹脂層である。
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、架橋ポリエチンレン、ポリイミド、などの絶縁性材
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15
とからなっており、かつしぼり加工により設けた前記の
多数の窪み11を有する。金属基板層12の厚さは、しぼり
加工し易いように0.1〜2mm程度の薄いものが好ましい。
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、隣接する発光ダイオード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上を覆う電極
パターン15の部分が反射面としての作用をも兼ねる。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
16を残して他部を除去し、ついでしぼり加工して多数の
窪み11を設けることにより作製することができる。つい
で要すれば、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、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。
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、架橋ポリエチンレン、ポリイミド、などの絶縁性材
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15
とからなっており、かつしぼり加工により設けた前記の
多数の窪み11を有する。金属基板層12の厚さは、しぼり
加工し易いように0.1〜2mm程度の薄いものが好ましい。
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、隣接する発光ダイオード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上を覆う電極
パターン15の部分が反射面としての作用をも兼ねる。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
16を残して他部を除去し、ついでしぼり加工して多数の
窪み11を設けることにより作製することができる。つい
で要すれば、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、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。
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、または少なくとも窪み11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して透明樹脂層６を形成する。
絶縁金属基板１の曲げ加工部17は、本発明の照明具を製
造する任意段階で形成してよい。
光ダイオード２をその裏面電極が窪み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、または少なくとも窪み11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して透明樹脂層６を形成する。
絶縁金属基板１の曲げ加工部17は、本発明の照明具を製
造する任意段階で形成してよい。
レンズ板３は、ポリカーボネート、アクリル樹脂など
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の直上にあたる位置に凸レンズ31を有する。
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の直上にあたる位置に凸レンズ31を有する。
なお電極パターン５による反射方法に代わって電気絶
縁層13を透明な絶縁性材料、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などにて構
成し、窪み11の側壁面14の覆う電極パターンの面積を可
能な限り小さくすると、側壁面14を形成する金属基板層
12の部分の表面自体を反射面として利用することができ
る。あるいは絶縁金属基板１にしぼり加工を施して窪み
11を形成した後、その側壁面14に光反射性のワニス、ペ
イント、白色レジストなどの塗布、金属蒸着などをおこ
なって側壁面14を反射面とすることもできる。
縁層13を透明な絶縁性材料、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などにて構
成し、窪み11の側壁面14の覆う電極パターンの面積を可
能な限り小さくすると、側壁面14を形成する金属基板層
12の部分の表面自体を反射面として利用することができ
る。あるいは絶縁金属基板１にしぼり加工を施して窪み
11を形成した後、その側壁面14に光反射性のワニス、ペ
イント、白色レジストなどの塗布、金属蒸着などをおこ
なって側壁面14を反射面とすることもできる。
第６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17の表面18に抵抗４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
光部と抵抗が存在する非発光部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。
げ加工部17の表面18に抵抗４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
光部と抵抗が存在する非発光部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。
第５図において、多数の発光ダイオード２と１個の抵
抗４とが直列接続されたものの多数列が互いにリード部
16を介して並列接続されている。
抗４とが直列接続されたものの多数列が互いにリード部
16を介して並列接続されている。
発光ダイオード２としては、市販品を用いてよく、そ
の発光色にも別に特定はなく、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
及びアメリカ自動車技術協会の光度基準を満たすと言う
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1015〜1019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
載の発光ダイオードは通常の発光ダイオードよりも低電
圧で高い発光輝度が得られ、低電圧で稼働することによ
り熱の発生量が少なくなると共にチップにおける発光輝
度の不良が少なく量産が可能となり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。
の発光色にも別に特定はなく、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
及びアメリカ自動車技術協会の光度基準を満たすと言う
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1015〜1019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
載の発光ダイオードは通常の発光ダイオードよりも低電
圧で高い発光輝度が得られ、低電圧で稼働することによ
り熱の発生量が少なくなると共にチップにおける発光輝
度の不良が少なく量産が可能となり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。
発明の効果 本発明の発光ダイオード照明具は、本発明の主要部部
品の生産、並びにこれら部品から本発明の組み立ての全
てにつき連続化が可能であるので、低コストでの大量生
産が可能である。また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・ワイヤの切断問題が解消し、しかもその曲
げ加工で発光ダイオード設置面とは別となった面に非発
光の電気部品等を設置して前面全体を発光面とし、かつ
必要装置をコンパクトに収容することができる。絶縁金
属基板１に設けた傾斜面の反射作用並びにレンズ板の作
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を有す
る。したが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。
品の生産、並びにこれら部品から本発明の組み立ての全
てにつき連続化が可能であるので、低コストでの大量生
産が可能である。また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・ワイヤの切断問題が解消し、しかもその曲
げ加工で発光ダイオード設置面とは別となった面に非発
光の電気部品等を設置して前面全体を発光面とし、かつ
必要装置をコンパクトに収容することができる。絶縁金
属基板１に設けた傾斜面の反射作用並びにレンズ板の作
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を有す
る。したが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。
第１図は本発明実施例の概略斜視図、第２図は第１図Ｘ
−Ｘ線部分のやゝ拡大断面図、第３図は第２図の部分拡
大図、第４図は第１図の絶縁金属基板の上面図、第５図
は電気回路図例、第６図は本発明の他の実施例について
の斜視図である。第１図〜第６図において、互いに対応
する部分は同一の数字で示す。 第１図〜第６図において、１はしぼり加工により設けた
多数の窪み11を有する絶縁金属基板、17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、４は抵抗、
５はボンディング・ワイヤ、６は発光ダイオード２おボ
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。
−Ｘ線部分のやゝ拡大断面図、第３図は第２図の部分拡
大図、第４図は第１図の絶縁金属基板の上面図、第５図
は電気回路図例、第６図は本発明の他の実施例について
の斜視図である。第１図〜第６図において、互いに対応
する部分は同一の数字で示す。 第１図〜第６図において、１はしぼり加工により設けた
多数の窪み11を有する絶縁金属基板、17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、４は抵抗、
５はボンディング・ワイヤ、６は発光ダイオード２おボ
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。
Claims (2)
- 【請求項１】しぼり加工により設けた多数の各窪みの底
部に発光ダイオードが設置されている絶縁金属基板から
なり、かつ該絶縁金属基板の発光ダイオード非設置部分
の少なくとも１辺が曲げ加工されていることを特徴とす
る発光ダイオード照明具。 - 【請求項２】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設置されてなること
を特徴とする第１請求項に記載の発光ダイオード照明
具。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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