JP4865227B2 - Ｌｅｄアセンブリ - Google Patents

Description

この発明は、ＬＥＤおよび接触ワイヤを設けたＬＥＤアセンブリに関する。
この発明は、さらに相互連結したＬＥＤアセンブリのストリングおよびその複数本で形成した複数本のストリングに関する。
ストリングでは、ＬＥＤアセンブリがＬＥＤ繰返しユニットを形成する。

ＬＥＤテクノロジーは、用途に対して特定の利点、すなわち、丈夫さ、低エネルギー消費、低電圧での作動および長寿命を提供する。結果として、市場内で提供されている製品は、例えば、チャンネルレターすなわち箱文字(channel letter)分野でのネオンライトに置き換えることができる。

多くの屋外用途では、照明部が屋外における耐候性を有することが必要とされる。一例として、チャンネルレターは直接的なウォータージェットからの保護を提供するが、ＩＰ分類（IP classification）規格による程の保護は提供できない。現在では、ＬＥＤを使用したチャンネルレターのための解決策は、チャネルレターが屋外用チャンネルレターにインストールされたとき、特別な予防策が採られていないならば、電気接続部の腐食に関連した故障を引き起こす。品質に、より関連する解決策では、特に、例えばエポキシに部品を埋め込む、電気接点部にラッカーを吹き付ける、または、ＩＰ分類されたコネクタを各ＬＥＤアセンブリの全ての電気接点部に適用する等の予防策が採用されている。
選択された屋外用保護によって、異なる欠点が存在する。

構造体は、例えばエポキシ内に一旦埋め込まれると、この構造体にダメージを生じさせることなく照明コンポーネントをレイアウトすることは不可能である。さらに、チャンネルレターの上記所定の例に関して、エポキシは、接続部を埋設しかつ保護するための位置だけでなく、チャンネルレターの底部の全部に存在し、これはまた、エポキシの流出を意味する。さらに、これは、むしろ時間がかかり、したがって、高価なアプローチである。

電気接点部にラッカーを吹き付けることによって、低いＩＰクラス保護のみを達成することができるが、このことは、多大な労働力が有するアプローチであり、その品質は、関係する作業者の精度に完全に依存する。

ＩＰ分類されたコネクタを全ての電気接触部に適用することに関し、これは、わずかな接触部のみが非永久的特性であることを必要とするので、高価なアプローチである。

さらに、ＩＰ分類されたコネクタが照明コンポーネントに予めインストールされないならば、このアプローチはまた、特に多大な労働力を要し、したがって、より高価でさえある。このアプローチは、ＬＥＤの異なるタイプの使用を許容しない。

ＬＥＤアセンブリに、着色された、または透光性のポリカーボネート製のハウジングを設けたところのＬＥＤアセンブリのストリングは、欧州特許第０８１８６５２号公報から知られている。ポリカーボネートは、比較的高い加工温度と、一旦適用されたときは比較的非弾力であるという欠点を有する。

米国特許出願公開第２００２／０１４９９４８号公報は、プリント基板とコネクタ端子に装着される単一のＬＥＤを熱溶融樹脂内でカプセルに包むことの可能性を記載する。

この発明の目的は、アセンブリが上述した欠点を打ち消す、ストリングを形成するのに適したＬＥＤアセンブリを提供することにある。

この発明によれば、ストリングを形成するのに適したＬＥＤアセンブリに、ベース上に台座(mounting)と共に装着されたＬＥＤを設け、前記ベースに電気接続ワイヤを設け、前記ＬＥＤ台座および前記接続ワイヤに対する電気接点が、熱溶融材料のパッケージによって周囲から保護される。有利な結果として、ＬＥＤアセンブリおよびそのようなＬＥＤアセンブリの複数個で形成されるストリングのアウトドア・プルーフ・バージョン(outdoor proof version)を得るための付加的な材料の量は非常に削減される。非永久的接点が望ましい場所のみに、ＩＰ分類されたコネクタを適用しなければならないであろう。したがって、このことは、結果として、上述した既知の構造をもつ場合よりも本質的に安いＬＥＤストリングになる。このようにして、ＬＥＤアセンブリ、およびそのようなＬＥＤアセンブリの複数個によって形成され、ＩＰ５４またはＩＰ６７の保護分類をもつストリングを有することは有利に可能である。

更なる好適な実施形態では、この発明に従うＬＥＤアセンブリが、１個又は２個以上の電気的コンポーネントを、例えばローカルコントロール（local control）のため組み込む。

更なる有利な面は、電気接点部と共にベースを形成するプリント基板（ＰＣＢ）を使用することの可能性である。これは、それ自体、標準で実証された技術であり、行うことが比較的安価であることを意味し、かつ比較的低い投資で済む。さらに、このアプローチは、ＬＥＤの異なるタイプの使用を許容する。ベースに対する熱溶融のパッケージに、装着されたＬＥＤおよび電気接続を設けることは、品質が設定されかつ制御されうるところの大規模な産業上の利用に特に好ましい
製造工程である。

この発明に従う好適なＬＥＤアセンブリでは、ベースは、前記ＬＥＤ台座が存在する正面と、熱溶融パッケージ材料のない裏面部とを有する。この実施形態は、金属ベースが熱溶融パッケージ材料のない裏面部を形成し、したがって、ＬＥＤの動作中に冷却を付与できるところの、金属ベースのＰＣＢの使用に対して特に好ましい。有利に、このタイプのＬＥＤアセンブリは、高出力ＬＥＤの使用に用いられる。

ＬＥＤの発光表面は、どんな光損失でもできる限り防止するように、パッケージの外側に保持されることが好ましい。熱溶融材料は、黒かったり、着色されていたり、あるいは、透光性にできる。この発明に従うＬＥＤアセンブリの好適な実施形態では、熱溶融材料が、白く、光散乱表面を有する。この方法では、熱溶融材料による吸収またはベースのいずれかによって、光の損失がうまく消失される。ＬＥＤアセンブリを有する、結果として生じる製品の全体の照明効果が有利に改良されるだけでなく、例えばチャンネルレターリングの場合には、レターチャンネル表面にわたって光放出の一様の分布にも有利に影響する。

この発明に従う複数個のＬＥＤアセンブリによって形成されるストリングの好適な実施形態では、ＬＥＤアセンブリが柔軟な接触ワイヤの長さによって互いから分離されている。この方法では、例えば接触ワイヤを屈曲させることにより短くするか、または、連続的なＬＥＤ繰返しユニット間に余分な長さのワイヤを挿入することにより接触ワイヤを長くすることによって、ＬＥＤボード間の間隔を変更することはさらに可能である。

ここで、この発明は、実施形態の図面を参照してより詳細に説明されるであろう。
図１において、符号２は、ベース上に台座とともに装着されたＬＥＤ２０を設けたストリング１に整列させたＬＥＤアセンブリであり、ベースに電気接続ワイヤ４を設け、ＬＥＤ台座および前記接続ワイヤに対する電気接点が熱溶融材料のパッケージ３によって周囲から保護される。接続ワイヤ４はまた、柔軟な接触ワイヤの長さによって、ストリング１において、ＬＥＤアセンブリの互いからの分離を提供する。

図２には、ＬＥＤアセンブリ２の第２の実施形態として、ＬＥＤアセンブリの熱溶融パッケージの正面側３１であるＬＥＤ２０の発光表面が示されている。図３には、正面側３１とは反対のＬＥＤアセンブリの側（裏面側）が示されている。この実施形態では、ベースが、熱溶融パッケージ材料のない裏面部３０をもつ金属ベースのＰＣＢによって形成される。この方法では、ＰＣＢの金属ベースが、装着されたＬＥＤの冷却を提供することができ、またＬＥＤアセンブリの更なる電気的コンポーネントが可能である。図示の実施形態は、チャンネルレターに用いるのに適しているが、この用途には制限されない。他の適用領域の実施例は、装飾や案内の目的のためのＬＥＤベース照明ライン(LED-based light lines)である。

パッケージングの基本成分として熱溶融用の好適材料は、パッケージを調剤技術(dispensing techniques)によって形成することができる、製造元がボスティック フィンドレイ(make Bostik Findley)であるターメルト８６８(Termelt 868)である。

ストリングは、柔軟な接触ワイヤの長さによって互いから分離されるＬＥＤアセンブリの繰返しによって形成されることが好ましい。ＬＥＤアセンブリの典型的な寸法は、１ｃｍ幅、２〜３ｃｍ長さである。高さについては、数ｍｍからｃｍ超えまでの間で変化することができ、図１に示す第１実施形態では、１．２ｃｍである。アセンブリは、例えば５ｃｍの間隔でストリングに装着される。接触ワイヤが柔軟であるとき、最終的な用途における連続的なＬＥＤ間の実距離は、希望に応じて変化させることができる。そのようなストリングは、巻物(roll)又は巻き線(coil)に形成させることができ、これは更なる取扱いに対して有利である。

ストリングは、例えば１２００個のＬＥＤアセンブリを有することができる。この発明の更なる実施形態では、ＬＥＤアセンブリが、例えば、３本の平行なストリングのマトリックス内に電気的に配列され、各ストリングが、ＬＥＤの独自の色、好ましくは赤、緑および青をもつ。

択一的に、１個のＬＥＤアセンブリは、２個以上のＬＥＤ、例えば異なる色の３個のＬＥＤを有することができる。

好適なベースは、例えばプリント基板（ＰＣＢ）である。ＰＣＢは、ＬＥＤや接触ワイヤをもつ接続の他に、例えば電流制限のためのような更なる電気的コンポーネントを保持することができる。この点について好適なのは、例えばレジスタである。更なる実施形態では、コンポーネントを、もしかすると知能を有する電子部品によって形成することができる。これは、特に、例えば調光すること(dimming)のように光および／または色の制御の目的に対して興味深い。

発明したＬＥＤアセンブリを用いると、一般的な公認された分類ＩＰ６７に従う少なくとも保護レベルを達成することが可能である。

この発明に従うＬＥＤアセンブリのストリングの第１の実施形態である。 この発明に従う第２の実施形態の正面図である。 第２の実施形態を図２とは反対側から眺めた図（背面図）である。

Claims (6)

1. ストリングを形成するのに適し、台座を用いてベースに装着されたＬＥＤを備えたＬＥＤアセンブリであって、
   前記ベースが電気接続ワイヤを備え、
   前記ＬＥＤの台座と前記電気接続ワイヤとの電気接点とがパッケージによって周囲から保護されているＬＥＤアセンブリにおいて、
   前記パッケージが熱溶融材料で構成され、
   前記ベースが、前記ＬＥＤの台座が存在する前面と、前記パッケージ用の熱溶融材料が設けられていない裏部分と、を有する金属ベースのプリント基板によって形成され、
   前記アセンブリの熱溶融材料が、国際基準ＩＰ５４に一致するレベルの塵および水からの保護を提供する、
   ことを特徴とするＬＥＤアセンブリ。
2. 前記アセンブリが複数のＬＥＤを含む、
   請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
3. 前記アセンブリがローカルコントロール用の１または２以上の電気的コンポーネントを組み込む、
   請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
4. 熱溶融材料が白い光散乱表面を有する、
   請求項１に記載のＬＥＤアセンブリ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のＬＥＤアセンブリの複数個によって形成されるストリングであって、
   前記ＬＥＤアセンブリが、柔軟な接触ワイヤによって互いに分離しているストリング。
6. それぞれが請求項１に記載のストリングであって、複数本がマトリックスを形成するように電気的に配列される複数本のストリング。

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