JPH0445258Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、樹脂モールド部が紫外線吸収剤およ
び酸化防止剤を有してなる屋外で主に使用される
発光ダイオードランプに関し、特に自動車のスト
ツプランプの発光源として最適な発光ダイオード
ランプに関するものである。

〔従来の技術・考案が解決しようとする問題点〕

発光ダイオードランプ（LEDランプ）は、表
示用、通信（特に光フアイバ通信）用として現在
ではあらゆる分野の機器に使用されている。

しかして第４図ａ，ｂに示す如く、通常の
LEDランプは、LEDチツプ１が一方のリードフ
レーム２の端部に導電性のエポキシ樹脂系接着剤
などによつてダイボンデイングされ、さらに他方
のリードフレーム３の端部に金などのワイヤ４を
用いて接続され、この状態でチツプ１とリードフ
レーム２，３の端部が樹脂モールド（樹脂モール
ド部５）されているものである。

LEDランプでは、特に多数個をアレイ状にし
て用いる場合、たとえば平面表示装置、プリン
タ、ミニフアツクス、自動車用ストツプランプな
どの発光源として応用する場合に、発光輝度の高
いものを使用するのが望ましい。しかしてLED
ランプの樹脂モールド部５は、一般に経年劣化に
伴い、LEDチツプ１からの発光の一部を吸収す
るようになるので、光取出効率が低下する。この
ような経年劣化はLEDランプの使用環境や使用
条件によつて多少異なるが、その主な原因として
日光などの紫外線や空気中の酸素による酸化など
の自然環境があげられる。すなわち、樹脂モール
ド部５は紫外線や酸化などにより経年劣化して変
色し、この結果LEDチツプ１の発光が樹脂モー
ルド部５で吸収されて、光取出効率の低下、すな
わち発光輝度の低下を招くことになるわけであ
る。紫外線による樹脂モールド部５の劣化に対し
ては、LEDランプをたとえば紫外線を吸収する
カバーなどで保護する場合には問題ないが、この
場合には程度の差こそあれカバーでの光吸収は避
けられず、光取出効率の点では余り好ましい対応
策とはならない。酸化に関しても、これを完全に
防止するには少なくともLEDランプの樹脂モー
ルド部５を密封して可及的に酸素の少ない状態に
維持しなければならず、このような処置を施すと
場合によつては発光輝度の低下を来すことが考え
られ、また構造も当然複雑かつ大きくなると共
に、LEDランプを使用した構造物もコストが非
常に高くなる。

ところで従来、自動車のストツプランプなどの
発光源としては、たとえばフイラメントを使用し
たものがあるが、フイラメントを使用したストツ
プランプは消費電力が２〜10Aと比較的多く、そ
のため発熱が著しいので断線し易く、しかもスト
ツプランプ自体が大きくかつ重くなる。

このような問題点を解決するために、本考案者
らは市販されているLEDランプを多数個用いて
基板上に縦横に整列して取付けたものをフイラメ
ントの代わりに発光源として用いることを提案し
ている。かかるものをストツプランプの発光源と
して用いた場合は、LEDランプがフイラメント
よりも低電圧、低電流で発光するため、フイラメ
ントを用いたランプと同程度の光量を得るのに消
費電力が1A程度以下と非常に少なく、断線する
ようなことがないので半永久的に使用することが
でき、加えてストツプランプ自体も軽くかつ小さ
くなるという利点がある。

ところで自動車のストツプランプは、鮮明な赤
色光を外部に発散して視覚に対して注意を強力に
働き掛け、後続の自動車に運転者が確実に視認で
きるようにする必要があり、そのため自動車のス
トツプランプでは日本工業規格（JIS）の自動車
用ストツプランプ類（D5500）の光度規準及びア
メリカ自動車技術者協会（SAEのFMVSS108）
の光度規準を満足するものでなければならない。

上記自動車のストツプランプでは、前述した構
造のLEDランプ、即ち市販されている通常の
LEDランプを、出来る限り輝度を高めるために
多数個使用して、基板（当該基板は面積が30cm²の
ものである。ここで面積を30cm²とした理由は、
JIS及びSAEの光度規準によりストツプランプ用
の基板の面積は30cm²と定められているからであ
り、面積が30cm²である限り、その形状は長方形、
円形、三角形など任意のものでよく、たとえば縦
２cm×横15cmの長方形のものが好ましい。）の導
電パターンに従つて縦横に整列して取付けてい
る。

前述の経年劣化に起因する発光輝度の低下は、
特に前記自動車のストツプランプに当て嵌まるこ
とである。周知の如くストツプランプは直射日光
や風雨に晒されるので、LEDランプの使用環境
としては極めて厳しいものであり、JIS及びSAE
の光度規準を満足しなければならないという観点
からすると、経年劣化による発光輝度の低下は甚
だ都合が悪い。

また後述するように、特にハイマウント・スト
ツプランプでは、JIS及びSAEの光度規準の要件
を満たさなければならず、しかも前述の如く限ら
れた面積の基板に多数個のLEDランプを密集状
態で取付けねばならない。このようなストツプラ
ンプは、通常は自動車の車室内のたとえばリアパ
ーセルの中央、すなわち後部窓ガラスを通して
LEDランプが直接見えるように取付けるが、こ
の際光度低下の可能性を少なくするために、光拡
散カバー（LEDランプの発光をこれを通して外
部に発散するためのもの）を基板に取付けない状
態を採用することが好ましいと考える。ところが
この場合、LEDランプは露出状態のままである
ので、後部窓ガラスを通して日光の紫外線の影響
を直接受け易くなると共に、酸素の影響も無視で
きなくなる。つまり、光拡散カバーによつて密封
されておれば、環境による劣化は相当程度防止で
きるが、発光輝度の低下を考慮すると光拡散カバ
ーを設けないことが好ましく、光拡散カバーを設
けなければ、環境劣化の問題に直面することにな
る。さらに付加的にハイマウント・ストツプラン
プでは、多数個のLEDランプが密集状態にあり、
全LEDランプからの熱は相当量になるので、放
熱も効率良く行うことが好ましい。

以上の問題点を鑑みて本考案の目的は、LED
ランプの樹脂モールド部の日光などの紫外線や酸
化などの自然環境による経年劣化を防止すること
にあり、特に自動車のストツプランプとして上記
JIS及びSAEの所定の光度規準を発光輝度が低下
することなく充分に満足できるLEDランプを提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的は、発光ダイオードランプの樹脂モー
ルド部が紫外線吸収剤および酸化防止剤を有して
なる発光ダイオードランプにより達成される。

本考案の発光ダイオードランプ（LEDランプ）
は、前述した如く特に自動車のストツプランプの
発光源に適用するものであるが、ここでいうスト
ツプランプは、自動車のリヤバンパの上方の位置
に取付けられている通常のストツプランプのみで
はなく、たとえば車室の内部において後部窓ガラ
スを通して後続の自動車の運転者から良く見える
位置（たとえばリアパーセルの中央）に取付ける
ストツプランプをも包含するものであり、このス
トツプランプは通常のストツプランプよりも高い
位置に取付けるということからハイマウント・ス
トツプランプと呼称されており、本考案のLED
ランプはこのハイマウント・ストツプランプに最
適なものである。

本考案のLEDランプの特徴は、樹脂モールド
部の経年劣化による発光輝度の低下を防止したこ
とであり、これは、すなわち樹脂モールド部が紫
外線吸収剤および酸化防止剤を使用すれば、自然
劣化の要因である日光などの紫外線や空気中の酸
素による酸化を、紫外線吸収剤により紫外線を吸
収し、酸化防止剤により酸化を抑制することによ
り防ぎ、光取出効率の低下を防止できる。

本考案で使用する紫外線吸収剤および酸化防止
剤は、特に、光拡散カバーを設けないストツプラ
ンプが、日光などの自然環境における劣化を防止
するのに好適である。なお、上記紫外線吸収剤お
よび酸化防止剤に、さらに熱安定剤を配合するこ
ともできる。

紫外線吸収剤または酸化防止剤は、通常耐光寿
命が長く、樹脂との相溶性がよく、それ自体安定
で、有色性でなく、また変退色したりしないも
の、特に光を出来る限り吸収しないものが使用さ
れる。

紫外線吸収剤としては、たとえばサリチル酸系
化合物、ベンゾフエノン系化合物、ベンゾトリア
ゾール系化合物、アクリロニトリル系化合物、有
機リン化合物が一般に使用される。好適な化合物
としては具体的には、２−ヒドロキシ−４−メト
キシ−4′−クロロベンゾフエノン、２−ヒドロキ
シ−４−メトキシ−2′−カルボキシベンゾフエノ
ン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホ
ベンゾフエノン３水和物、２−ヒドロキシ−４−
メトキシ−4′−メチルベンゾフエノン、トリス
（モノおよびジの混合物）ノニルフエニルホスフ
アイト、２，４−ジヒドロキシベンゾフエノン、
２，2′−ジヒドロキシ−４，4′−ジメトキシベン
ゾフエノンとその他のテトラ置換ベンゾフエノン
との混合物、２，2′−ジヒドロキシ−４，4′−ジ
メトキシベンゾフエノン、２，2′，４，4′−テト
ラヒドロキシベンゾフエノン、２−ヒドロキシ−
４−メトキシベンゾフエノン、２−ヒドロキシ−
４−メトキシベンゾフエノン−５−スルフイツク
アシツド、エチル−２−シアノ−３，３−ジフエ
ニルアクリレートが挙げられる。

酸化防止剤としては、好適にはフエノール誘導
体、ホスフアイト類が例示される。

フエノール誘導体としてはヒドロキシモノベン
ジルエーテル、２，６−ジ−tert−ブチルフエノ
ール、２，６−ジ−tert−ブチル−ｐ−クレゾー
ル、２，４，６−トリ−tert−ブチルフエノー
ル、４，4′−ビス（３，５−ジ−tert−ブチルフ
エノール）、ビス（４−オキシ−２，６−ジ−
tert−ブチルフエニル）メタン、各種のアルキル
化フエノールまたはクレゾール類、スチレン化フ
エノール等が挙げられる。これらのうちヒンダー
ドフエノールが好適である。ホスフアイト類とし
てはアリールまたはアルキルアリールホスフアイ
ト類、例えばトリフエニルホスフアイト、ノニル
フエニルホスフアイト等が挙げられる。この他、
硫黄化合物も使用しうる。

熱安定剤としては、鉛系、カドミウム系、バリ
ウム系、カルシウム系等の化合物、特に金属石鹸
類が汎用されている。この他エポキシ化合物、有
機亜リン酸エステル等と複合使用されうる。特
に、カドミウム系、バリウム系のものは透明性が
高いので好ましい。カドミウム系のものとして
は、たとえばステアリン酸カドミウム、ラウリン
酸カドミウム等が、バリウム系のものステアリン
酸バリウム、ラウリン酸バリウム等が例示され
る。

上記紫外線吸収剤、酸化防止剤および熱安定剤
の量は、劣化を防止する効果が充分に発揮でき、
かつ発光輝度を低下させない限り特に制限はな
い。

さらに本発明の樹脂モールド部の成形は、通常
のLEDランプで行われている方法で構わず、す
なわち樹脂モールド部の成形時に予め樹脂材料に
紫外線吸収剤および酸化防止剤を混合してなるも
のを供するか、或いは成形後に樹脂モールド部の
表面に紫外線吸収剤および酸化防止剤を塗布して
該表面を被覆すればよい。

〔実施例〕

以下、本考案の発光ダイオードランプ（LED
ランプ）を実施例に基づいて説明する。但し、樹
脂モールド部以外のLEDランプ内部の構造につ
いては通常のものと全く同一なので、ここではそ
の説明は省略する。

第１図はその一実施例を示す。前述した如く本
考案のLEDランプは、樹脂モールド部５が紫外
線吸収剤および酸化防止剤を有するものであり、
この実施例では特に自動車のストツプランプに使
用するもので、その方法は前述した２通りの方
法、すなわち樹脂モールド部の成形時に樹脂材料
に両剤を混練したものを供するか、或いは成形後
に樹脂モールド部の表面を両剤で塗布して被覆す
るかのいずれかの方法による。これにより、日光
などの紫外線や空気中の酸素による酸化が起因で
発生する経年劣化、すなわち劣化による樹脂モー
ルド部５の変色を防ぐことができ、自然環境によ
る発光輝度の低下が改善される。

上記の如くLEDランプを多数個使用して自動
車のストツプランプとするには、第２図に示した
ような銅などの導電パターンを成形したガラスエ
ポキシ樹脂からなる基板１０（当該基板１０は縦
２cm×横15cmで、面積が30cm²のものである。）に、
導電パターンに従つて縦横に整列して基盤目状に
複数のLEDランプを取付ける。図からも明らか
なようにLEDランプは取付パターン、つまりよ
り密にするために１列置きにずらして設けた取付
パターンに応じて縦行×横列を５個×21個とし、
合計105個用いてある。

上記のような多数のLEDランプにより構成し
たストツプランプを実際に自動車のハイマウン
ト・ストツプランプとして使用する場合には、基
板１０に赤色光拡散カバーを取付けることなく、
第３図に示す如くハイマウント・ストツプランプ
のケーシング１１に基板１０とケーシング１１と
の間の間隔をシールドする作用も兼ねた取付部材
１２によつて組み込んで、自動車の車室内におい
て後部窓ガラスを通して後続の自動車の運転者か
ら良く見える位置（たとえばリアパーセルの中
央）に取付ける。

このように本考案のLEDランプを使用したハ
イマウント・ストツプランプでは、日光の紫外線
及び空気中の酸素による酸化に起因する樹脂モー
ルド部の経年劣化を防止でき、発光輝度の低下が
抑制されるので、鮮明な赤色光を外部に発散し
て、視覚に対して注意を強力に働き掛け、後続車
の運転者が確実に視認することができ、交通安全
上においても大変有用である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の発光ダイオード
ランプ（LEDランプ）は、樹脂モールド部が紫
外線吸収剤および酸化防止剤を有することによ
り、LEDチツプの発光を吸収する原因であつた
樹脂モールド部の紫外線や酸化による経年劣化を
防止でき、発光を効率良く外部に放散させること
ができ、加えて特別な付加構造を設けることもな
く大量生産が平易で、安価に製造することが可能
であり、各種機器の表示用、光フアイバ通信用、
或いは種々のランプの発光源に適している。故に
本考案のLEDランプを特に自動車のハイマウン
ト・ストツプランプに使用すれば、経年劣化の防
止によつて発光輝度の低下が抑制されたことによ
り、視認性の向上が計れるため交通安全上有効な
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のLEDランプの一実施例の正
面図、第２図は本考案のLEDランプを自動車の
ストツプランプに使用する際に用いる基板の一部
省略平面図、第３図は第２図に示した基板をハイ
マウント・ストツプランプに使用すべく基板をハ
イマウント・ストツプランプのケーシングに組み
込んだ時の斜視図、第４図ａ，ｂは通常のLED
ランプを示し、ａはその断面図、ｂは正面図であ
る。 １……LEDチツプ、２，３……リードフレー
ム、４……ワイヤ、５……樹脂モールド部、１０
……基板、１１……ケーシング、１２……取付部
材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 発光ダイオードランプの樹脂モールド部が、
   紫外線吸収剤及び酸化防止剤を有してなり、か
   つ、直射日光に曝される状況下で使用されるも
   のであることを特徴とする発光ダイオードラン
   プ。 (2) 紫外線吸収剤及び酸化防止剤が、樹脂モール
   ド部の樹脂中に混合されていることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の発光ダ
   イオードランプ。 (3) 紫外線吸収剤及び酸化防止剤が、樹脂モール
   ド部の成形後に該樹脂モールド部の表面に塗布
   されていることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第(1)項記載の発光ダイオードランプ。