JPH02119256A - 面状放射体 - Google Patents

面状放射体

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JPH02119256A
JPH02119256A JP1204005A JP20400589A JPH02119256A JP H02119256 A JPH02119256 A JP H02119256A JP 1204005 A JP1204005 A JP 1204005A JP 20400589 A JP20400589 A JP 20400589A JP H02119256 A JPH02119256 A JP H02119256A
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JP
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mounting plate
reflector
planar radiator
radiator according
semiconductor
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JP1204005A
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Werner Schairer
ヴエルナー・シヤイラー
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Telefunken Electronic GmbH
Original Assignee
Telefunken Electronic GmbH
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は面状放射体に関する。
従来の技術 面状放射体、例えば自動車用照明器では通常白熱ランプ
が多くの場合反射体と共に使用ちれる。しかし白熱ラン
プは制限された寿命しか有せず、その他電球の寸法の関
係上の制約により比較的大きな構造上の奥行を必要とす
る。
これに対し発光ダイオードは次のような利点ヲ有する。
すなわち、発光ダイオードは比較的に長い寿命を有し、
従って動作に比較的に信頼性があり、また比較的に良好
な電気光学的効率ヲ有し、従って所要エネルギーが僅か
であり、さらにその構造が扁平であるから構造上の奥行
全比較的に小さくすることができる。従って発光ダイオ
ードは有利には次のような場所で使用される。すなわち
、個々のランプの交換がわずられしく高価であり、放射
体の信頼性、確実性および長期的な安定性に対する要求
の高い場所で使用される。
刊行物″ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ　１ｎｄｕｓｔｒｉｅ″
１９８７年６号、第４３−４４頁から、高出力ＬＥＤに
よる赤信号用放射体が公知である。この放射体は従来の
垂直ストリップ線路技法による電気接続部を有する。す
なわち、ＬＥＤ接続部の方向Ｕ、ＬＥＤ体が切出された
元々の半導体板の大きな面に対し垂直である。このＬＥ
Ｄは台板音用いて直列に接続することができる。しかし
この放射体は次のような欠点を有する。すなわち、発光
効率が最適でない、接続部を垂直ストリップとして製造
しなげればならないのでコストがかかる、特別の偏平構
成が可能でない。
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は上記の欠点を回避し、安価で高効率で偏
平構成で製造することのできる放射体を提供することで
ある。
課題を解決するための手段 上記課題は本発明により、透明な取付板に導体路構造体
が設けられており、前記取付板上には導体路構造体と接
続された多数の発光半導体が面状に分布して取付固定さ
れており、各半導体は反射体により取囲まれており、該
反射体によって、半導体から放射され反射体に突当る光
成分が取付板を通って反射されるように構成して解決さ
れる。
反射体はそれぞれの必要に応じた数で均等に分布されて
取付板上に被着される。高いビーム出力が要求される場
合には、反射体は相互に密に隣り合い、それにより取付
板の表面が最適利用される。
本発明の別の有利な構成は下位請求項から明らかである
。
板上に発光半導体を取付けおよび接触接続することによ
り、接続部に対して垂直ストリップが必要なくなる。そ
の結果安価な製造が構造上利用度の高いこと、有効に光
を束ねること、反射体の簡単な構成により、比較的価か
なエネルギー消費と共に放射体の効率が高まる。
実施例 本発明の放射体およびその実施例を図面に基づき詳細に
説明する。
本発明の面状放射体の製造方法および機能全第１図の実
施例に基づいて説明する。
例えばガラス板である透明な取付板２上には公知のホト
リソグラフ法により導体路１２が被着されている。導体
路は第４図に従い、半導体１の接触接続と相互接続に用
いる。例えば広さが２５０μｍＸ２５０μｍの半導体１
が有利には自動的実装技術により取付板２上に貼着また
はろう付けされ、ボンディングワイヤ７により導体路１
２と接続される。反射体３ａ’に製造するために鋳型に
プラスチック鋳込み材料、例えばシリコン樹脂、エポキ
シ樹脂、°ポリイミドまたはポリフエニーレン硫化物を
鋳込む。鋳型は例えば第２図の成型体４と同じ形にする
ことができる。導体路ストラクテユア（構造体）１２お
よびその上に取付固定された半導体１を有する透明取付
板２は鋳込み材料中に次のように浸漬される。すなわち
、各半導体１が有利にはパラボラ形のプラスチック体５
の焦点に存在するように浸漬きれる。
鋳込み材料が硬化し、鋳型を除去することにより成型し
た後、プラスチック体の表面を、反射体を形成するため
に高反射性材料、例えばアルミニウムまたは銀でコーテ
ィングすることができる。反射体の形がパラボラ状であ
ることにより、反射された全ビーム９が平行光束になり
、最大可能な光度が得られる。反射体／組付板の境界面
で反射または屈折のない、ビーム９の良好な透過を確実
にするために、プラスチック体は透明組付板２とほぼ同
じ屈折率ｔＷするようにする。ガラス板は例えば約１．
５の屈折率を有する。鋳型が安定性の理由から、または
反射表面に対する保護として必要な場合は、鋳込み材料
の硬化後に鋳型を取除かない。鋳型の内側は高反射性に
形成される。そのために鋳型を鋳込み材料の投入前に例
えば高反射性材料でコーティングすることができる。直
接ビーム１０は反射ビーム９とは反対に平行には束ねら
れず等方性に分散される。そのため直接ビームは僅かし
か光度の上昇に寄与しない。従って半導体の裏面上の接
触接続部８は可能な限り高反射性に形成する。それによ
り、取付板方向に放射されるビーム１０は大部分が反射
されて、反射体方向に直接力対され、そこで反射きれる
ビーム９に寄与し、従って全放射量に寄与する。その結
果比較的に高い総合効率が得られる。
第２図による別の実施例では、反射体３ｂが成型体４に
よって中空に形成されている。半導体１の取付板２上で
の取付けおよび接触接続は第１図の実施例に基づいて説
明したのとまったく同様に行われる。発光半導体１から
のビームの放出全改善するため半導体１に屈折率約１．
５の合成樹脂を滴す。続いて取付板２を鋳込みなしで成
型体４と接続する。成型体の内側６は高反射性であり、
有利には取付板との相互接続前に高反射性材料でコーテ
ィングすることができる。ここでも専ら反射体３ｂによ
って反射されたビームのみが放出される。
別の実施例では、先ず第１図または第２図のビーム発生
器が中実体または中空体として形成され、引続き別の反
射体１１を例えば光学的接着剤により取付板の上側２ａ
に被着する。この反射体１１は別個の鋳型または射出成
型によって製造することができる。第６図に中実体とし
て図示されているこの付加的反射体１１は放物線状台形
の形１に有し、取付板の上側２ａに次のように接着され
る。すなわち、取付板２の上側と下側の反射体３ａ、１
１が共に１つのパラボラ形状全構成するように接着され
る。
この実施例では、上方に放射されるビーム１０の大部分
と、下方に放射され反射されるビーム９とが束ねられ、
光度および元利用度が上昇する。
第６図では、取付板上部の反射体１１のプラスチック体
５ｂは有利には、取付板下部の反射体３ａのプラスチッ
ク体５と同じ材料からなる。
従って上部反射体１１は透明取付板と同じ屈折率’に！
し、それにより取付板／反射体境界面における付加的な
反射または屈折がなく、ビームの良好な透過が可能であ
る。
第４図には取付板２上の半導体１の接触接続および配線
が示されている。必要および仕様に応じて、取付板の使
用できる面総ての上に複数の半導体１を被着することが
でき、作動電圧を高めるために相互接続され、および／
または必要な光度全得るために並列接続される。この相
互接続はここでは導体路構造体１２の所定のレイアウト
に従い任意に変形できる。
半導体１は有利には、所定の仕様に対し最大光度が得ら
れるように取付板２上に配置する。
そのために例えば反射体３を密に相互に隣接させ、取付
板上で使用できる場所を最適に十分利用する。
その際使用する発光ダイオードの数、ダイオードの接続
回路ならびに放射されるビームの波長は固有の仕様に正
確に従って定めることができる。また例えばＧａＡｓダ
イオードを装備することにより赤外線領域に波長をずら
すこともできる。使用する発光ダイオードは典型的には
２Ｖの順電圧と５３　ｍＡの許容電流強度ヲ有する。
そのため１２Ｖの作動電圧に対しては約５〜６個のダイ
オードを直列接続しなげればならない。
個々の発光ダイオードの光束は典型的には１〜４ｔｍ、
光度は約１〜３　ｃｄである。自動車のフレーキランプ
に対しては例えば４　Ｑ　ｃｄから１００　ｃｄの間の
光度でなければならない。例えば赤色光を放射する放射
体を得るためにはＧａＡｔＡｓ−ヘテロ構造ダイオード
を使用することができる。このダイオードの最大放射は
６６０ｎｍである。
本発明による放射体は多種多様に使用できる。
例えば、自動車照明灯、信号灯、車幅灯とじてまたは交
通信号灯に使用することができる。
発明の効果 本発明により、安価で高効率で面構成の放射体が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は中実体として構成された反射体が透明取付板下
部に被着されている面状放射体の断面図、第２図は中空
体として構成された反射体が透明取付板下部に被着され
ている面状放射体の断面図、第６図は中実体として構成
された反射体が透明取付板の下部と上部に配置されてい
る面状放射体の断面図、第４図は導体路構造体と半導体
に！する取付板の正面図である。 １・・・半導体、２・・・取付板、３ａ、３ｂ・・・反
射体、４・・・成型体、５・・・ゲラステック体、６・
・・表面、７・・・ボンディングワイヤ、８・・・接触
接続面、９・・・反射ビーム、１０・・・直接ビーム、
１２・・・導体路構造体

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、透明な取付板（２）に導体路構造体（１２）が設け
    られており、該取付板上には導体路構造体（１２）と接
    続された多数の発光半導体（１）が面状に分布して取付
    固定されており、各半導体（１）は反射体（３）により
    取囲まれており、該反射体によって、半導体から放射さ
    れ反射体（３）に当る光成分が取付板 （２）を通って反射されることを特徴とする面状放射体
    。 ２、反射体（３）は均等に分布して取付板（２）上に配
    置されている請求項１記載の面状放射体。 ３、反射体（３）は相互に密に隣接し合って取付板上の
    スペースを最適利用下で配置されている請求項１記載の
    面状放射体。 ４、各半導体（１）は透明取付板の下面（２ｂ）にてプ
    ラスチック体（５）に埋込まれている請求項１から　い
    ずれか１記載の面状放射体。 ５、プラスチック体の外面（６）は高反射性に構成され
    ている請求項４記載の面状放射体。 ６、プラスチック体（５）は鋳型により取囲まれており
    、該鋳型の内側が反射体を形成する請求項４記載の面状
    放射体。 ７、プラスチック体（５）の屈折率は透明取付板（２）
    の屈折率とほぼ同じ大きさである請求項４から６いずれ
    か１記載の面状放射体。 ８、半導体（１）は透明取付板の下側（２ｂ）に被着さ
    れ、成型体（４）により取囲まれており、該成型体の内
    側は反射体（３ｂ）を形成し、プラスチック体（５）と
    成型体（４）との間に空隙が存在している請求項１また
    は２記載の面状放射体。 ９、反射体（３ａ、３ｂ）はパラボラ型に形成されてお
    り、それぞれ１つの半導体（１）が反射体（３ａ、３ｂ
    ）の焦点に配置されている請求項１から８いずれか１記
    載の面状放射体。 １０、透明取付板の上側（２ａ）には付加的に反射体（
    １１）が被着されており、該反射体は截頂パラボラ部状
    として構成されており、取付板の下側（２ａ）の反射体
    （３ａ、３ｂ）と共に放物線面構造を有している請求項
    １から９いずれか１記載の面状放射体。 １１、付加的反射体（１１）は透明取付板の上側にてプ
    ラスチック体（５ｂ）として構成されており、該プラス
    チック体の表面は高反射性である請求項１０記載の面状
    放射体。 １２、プラスチック体（５ｂ）の屈折率は透明取付板（
    ２）の屈折率とほぼ同じ大きさである請求項１１記載の
    面状放射体。 １３、付加的反射体は透明取付板の上側にて成型体によ
    り中空体として構成されており、該中空体の内側は高反
    射性である請求項１０記載の面状放射体。 １４、半導体（１）は導体路構造体（１２）により透明
    取付板（２）上に並列および／または直列に接続されて
    いる請求項１から１３いずれか１記載の面状放射体。 １５、自動車照明灯、信号灯、車幅灯または交通信号に
    用いる請求項１から１４いずれか１記載の面状放射体の
    使用方法。
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