JPH0233802A - 発光ダイオード照明具 - Google Patents

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】 １栗よｑ剋几分互 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。

獲」Ｊｌえ避 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。

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（なるなど数々の長所がある。

簾犬皇１１へ１１■嘉 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仮に取付けて結線し
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。

■月Δを”　するための−役 上記の事情に鑑みて、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。

すなわち本発明は、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
板と前面レンズ板とからなり、絶縁金属基板と前面レン
ズ板とは絶縁金属基板上の各発光ダイオードの発光方向
と前面レンズ板中の対応レンズの光軸とが合致するよう
に少なくとも２木のガイドピンにより結合されているこ
とを特徴とする発光ダイオード照明具である。

本発明の発光ダイオード照明具は、発光ダイオードが設
置されている絶縁金属基板と前面レンズ板とからなる。

発光ダイオードが設置されている絶縁金属基板は、従来
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次いで樹脂モールド
発光グ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とをワイヤ・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。前面
レンズ板は、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。この前面レンズ板も射出成形などの手段
にてワンショット成形が可能である。

なお絶縁金属基板上の各発光ダイオードの発光方向と前
面レンズ板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の発光耀度がいかに高くても前面
レンズ板より放射される照明度は大きく低下する問題が
あるので、それら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、本発明におい
ては・絶縁金属基板と前面レンズ板とのいづれかに少な
くとも２本のガイドピンが設けてあり、該ガイドピンを
介して絶縁金属基板と前面レンズ板とを組み合わせるこ
とにより、絶縁金属基板上の各発光ダイオードの発光方
向と前面レンズ板中の対応レンズの光軸とが合致するよ
うになっている。

又盟至見生魯脱皿 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。第１図は本発明実施例の概略分解斜視図、第
２図は組み立て完了後における第１図実施例の部分拡大
断面図、第３図は第１図の絶縁金属基板の上面図、第４
図は電気回路図例である。第１図〜第４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４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、２は各窪み１１
の底部に設置された発光ダイオード、３は前面レンズ板
、４は抵抗、５はボンデインク・ワイヤ、６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。

絶縁金属基板ｌ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とがら
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ツチング処理して電極パター
ン１５とリード部１６を残して他部の除去し、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、
−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、金などの光沢メツキが施される。

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。

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
のフェス、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。

前面レンズ板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、多数の凸レ
ンズ３１を有する。個々の凸レンズ３１は、第２図に示
す通り、絶縁金属基板ｌ上に設置された発光ダイオード
２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２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。

前面レンズ板３の四隅にはガイドピン７が、方、絶縁金
属基板１の四隅にはガイドピン受孔８がそれぞれ設けて
あって、各ガイドピン７が対応するガイドピン受孔８を
挿通ずるように前面レンズ板３と絶縁金属基板１とを組
み合わせる。がくすると、絶縁金属基板上の各発光ダイ
オードの発光方向Ａと前面レンズ板中の対応凸レンズ３
１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として最も使用顧
度の高い寸法、すなわち、表面積０．０４〜０．１６ｍ
ｍ”　、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２００μＩ程
度でも所望する集光光の広がり角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１００μ
Ｉあるいはそれ以下にすることができる。

ガイドピン７を絶縁金属基板１に設け、ガイドピン受孔
８を前面レンズ板３に設けてもよい。また、ガイドピン
７は少なくとも２個は必要であるが、第１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。

第３図および第４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０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０日本工業規格及びアメリ
カ自動車技術協会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６１９２８９５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１０”〜１０２０原子数
／−２特に１０”〜１０１９原子数／　ｃｄでダブルへ
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て本発明の発光ダイオード照明
具に最適である。

又凱■侠未 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、並びにそ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１に設けた傾斜面の反
射作用並びに前面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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の概略分解斜視図、第２図は組み
立て完了後における第１図実施例の部分拡大図、第３図
は第１図の絶縁金属基板の上面図、第４図は電気回路図
例である。第１図〜第４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４図において、１はしぼり加工により設けた
多数の窪み１１を存する絶縁金属基板、２は各窪み１１
の底部に設置された発光ダイオード、３は前面レンズ板
、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、１５は絶縁金属基板１上に形成された電極
パターン、７は前面レンズ板３の四隅に設けられたガイ
ドピン、８は絶縁金属基板１の四隅に設けられたガイド
ピン受孔である。 特許出願人　　三菱電線工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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と前面レンズ
   板とからなり、絶縁金属基板と前面レンズ板とは絶縁金
   属基板上の各発光ダイオードの発光方向と前面レンズ板
   中の対応レンズの光軸とが合致するように少なくとも２
   本のガイドピンにより結合されていることを特徴とする
   発光ダイオード照明具。