JPS635580A - 発光ダイオ−ド構造物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、種々の照明燈などに使用する発光ダイオード
構造物に関し、詳細には自動車の照明燈（ヘッドランプ
、フォグランプなど）、信号燈及び標ｍ燈（テールラン
プ、ストップランプ、ターンシグナルランプ、パーキン
グランプなど）のうち、特にストップランプの発光源と
して最適な発光ダイオード構造物に関するものである。

（従来の技術・発明が解決しようとする問題点〕従来、
この種の特に自動車のストップランプなどの発光源とし
ては、たとえばフィラメントを使用したものがあるが、
フィラメントを使用したランプは消費電力が２〜ＩＯＡ
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−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、市販されている発光ダイオー
ドを複数個用いて基板上に縦横に整列して取付けた発・
光ダイオード構造物をフィラメントの代わりに発光源と
して用いたものがある。この発光ダイオード構造物は、
基板の一方の面に導電パターンを介して複数の発光ダイ
オードを基盤目状に取付けたものであり、これをランプ
の発光源として用いた場合は、発光ダイオードがフィラ
メントよりも低電圧・低電流で発光するため、消費電力
がＩＡ程度以下と非常に少なく、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、加えてラン
プ自体も軽くかつ小さくなる。

しかしながらこのような発光ダイオード構造物は、その
発光が散乱して前方に効率良く光を取り出すことができ
ないので発光光度が余り高くなく、そのため通常の表示
燈などに用いる場合には支障はないが、自動車のストッ
プランプなどで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、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ップランプに
使用するには日本工業規格（ＪＩＳ）の自動車用ランプ
［（Ｄ５５００）の光度規準及びアメリカ自動車技術者
協会（Ｓ、ｌ）の光度規準を満足するものでなければな
らないが、上記のような発光ダイオード構造物はその規
準に達するものではない。

従って本発明の目的は、種々のランプの発光源として最
適な発光ダイオード構造物を提°供することにあり、詩
にＪＩＳ及びＳＡＰ、の所定の光度規準を満たし、自動
車のストップランプとして十分に使用可能な発光ダイオ
ード構造物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、導電パターンを形成した基板と、この基板
の導電パターン上に取付けた複数の発光ダイオードと、
各発光ダイオードの光をそれぞれ前方に反射するための
複数の反射部を有する基板に取付けた反射プレートとか
らなることを特徴とする発光ダイオード構造物により達
成される。

本発明の発光ダイオード構造物に使用丈る基板としては
特に１ｉ１１限はなく、たとえばガラス、合成樹脂（エ
ポキシ、ガラスエポキシ、ポリメチルメタアクリレート
）などがある。

反射プレートの材料としては、これに形成した反射部が
発光ダイオードの発光を反射・集束させて効率良く反射
プレートの前方に集束光として放射するものであれば特
に制限はなく、たとえば反射プレート自体の材料として
、ガラス、合成樹脂、ステンレス、鋼板、アルミニウム
板などがあり、これらの材料からなる反射プレートの反
射部の表面を鏡面に研磨するか、或いは反射プレートが
前記材料からなり、反射部の表面に金、銀、アルミニウ
ム、ニッケル、クローム、亜鉛、錫などを蒸着またはメ
ンキしてその表面を反射面にしたものであってもよい。

また、基板上に取付ける発光ダイオードは、市販されて
いるものでも構わず、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、しかして、ＪＩＳ及びＳＡＥの光度規準を満
たすという観点から、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、その−例として、特に本発明
の発光ダイオード構造物を自動車のストップランプに使
用する場合にその構造物に用いる発光ダイオードとして
は、特願昭６１−９２８９５号明細書に記載されている
発光ダイオード、すなわち活性層のキャリア濃度がＩＱ
ＩＳ〜１０”／ａＪ、好ましくは１０Ｉｓ〜１０′？／
ｃ１１で、ダブルヘテロ構造を有し、上部電極がこの電
極から水平かつ放射方向に延びる少なくとも１つの棒状
電極を有するものを使用することがより好ましい１．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
輝度の不良が減少し、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構造物に最適で
ある。

本発明の発光ダイオード構造物は、前述した如く特に自
動車のストップランプの発光源に適用するものであるが
、ここでいうストップランプは、自動車のりャバンパの
上方の位置に取付けられている通常のストップランプの
みではなく、たとえば車室の内部において後部窓ガラス
を通して自動車の後方から良く見える位置に取付けるス
トップランプをも包含するものであり、このストップラ
ンプは通常のストッ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・ストップランプと呼称さ
れている。

〔実施例〕

以下、本発明の発光ダイオード構造物を実施例に基づい
て説明する。

第１図に示した一実施例の発光ダイオード構造物は、銅
などからなる導電パターンを形成した基板１と、この基
板１の導電パターン上に縦横に整列して基盤目状に取付
けた複数の発光ダイオード（ＬＥＤ　）　２と、基板１
に取付けるための反射プレート３とからなる０反射プレ
ート３には基板１上の各ＬＥＤ　２に整合する位置に各
Ｌ［！Ｄ　２の発光を反射・集束させて集束光としてそ
れぞれ前方に効率良く放射するための複数のパラボラ形
状反射部４が形成され、パラボラ形状反射部４は反射プ
レート３を貫通する礼状であり、その底部には径が僅か
に拡張した拡張部分４ａが形成されている。第２図から
明らかなように、反射部４は、反射プレート３の前面３
ａの開口径が底部の開口径よりも大きく、例えば第３図
に示すように、基板１上のＬｌ！Ｄ２の取付パターン（
より密にするために１列置きにずらして取付けたパター
ン）に応じて縦ｍ行×横ｎ列を４×２４とし計９６個形
成されている。前述したように反射部４の表面は前記材
料が蒸着されて反射面を呈するか、もしくは鏡面に研摩
されている。また反射プレート３の前面３ａは光が乱反
射しないように光吸収性（たとえば前面３ａに黒色塗料
を塗る及び／または前面３ａを粗い面に仕上げるなどの
手段を用いればよい）を呈する。第２図に詳細に示すよ
うに、基板１に反射プレート３を取付けた状態では、基
板１上のＬＥＤ　２は反射プレート３の反射部４に挿入
された状態にあり、反射部４の底部とＬＥＤ　２とはク
リアエポキシなどで樹脂モールド５されている。

このような発光ダイオード構造物は、基［１上のＬＥＤ
　２の発光を反射・集束させて放射するための反射プレ
ート３を有することにより、ＬＥＤ　２の発光のうちＬ
ＥＤ　２の上方に放射される光（全発光の約７０〜８０
％）は反射部４の表面によって反射かつ集束されて反射
プレート３の前方に集束光として放射される。この集束
光により、ＪＩＳ及びＳＡＨの光度規準を達成すること
ができる。また反射部４の底部の拡張部分４ａにより、
ＬＥＤ２の下方に放射される光（全発光の約２０〜３０
％）は前記集束光とは異なり適当に発散され、この発散
光によってＬＥＤ　２の光を満遍なく反射プレート３の
前方に放射することができると共に、反射部４に拡張部
分４ａを形成することで、反射部４の形成が容易になる
。

ＬＥＤの発光の集束の度合は反射プレート３の反射部４
の深さくすなわち反射プレート３の厚さ）及び反射部４
の形状によって異なり、たとえば、反射プレート３の厚
さを薄（して反射部４の形状を皿状にすれば、光が発散
されるなど、その他構造物の用途に応じて種々の深さ及
び形状を採用すればよい、たとえば、ハイマウント・ス
トップランプ用として好適には、反射部４の深さが一般
に２〜１５ｆｉ、好ましくは２〜１０鶴、さらに好まし
くは４〜８ｆｉであり、前述した如く反射部４はパラボ
ラ形状を呈する故に、その焦点にＬＥＤ　２を配置する
ことである。

この発光ダイオード構造物を実際に自動車のハイマウン
ト・ストップランプに使用する場合には、第４図に示す
ように、反射プレート３に赤色拡散カバー６を取付け、
第５図に示す如（ハイマウント・ストップランプのケー
シング７に組み込んで、自動車の車室内において後部窓
ガラスを通して自動車の後方から良く見える位置に取付
ける。この場合、赤色拡散カバー６から発散される光が
赤色であれば、発光ダイオードの発光色や拡散カバーの
色には特に制限はなく、たとえば、赤色発光ダイオード
及び赤色の拡散カバーを使用してもよいが、赤色発光ダ
イオードを用いた場合は必ずしも赤色の拡散カバーを使
用する必要はなく、たとえば無色の拡散カバーであって
も構わない、・本発明の発光ダイオード構造物は、前述
したように従来の発光ダイオード構造物よりも一段と発
光光度が向上したものであるため、これを自動車のスト
ップランプに使用すれば、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、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。

上記実施例において、ＬＥＤの発光をさらに集束させた
い場合には、クリアエポキシやガラスからなる集束性レ
ンズを反射部４上に設けてもよい。

この集束性レンズは反射プレート３と一体化したもので
も、或いは各反射部４に整合するように形成したプレー
ト状のものを反射プレート３に取付けても別に差支えな
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の発光ダイオード構造物は
、基板の導電パターン上に複数の発光ダイオードを取付
け、各発光ダイオードの発光をそれぞれ反射・集束させ
るための複数の反射部を有する反射プレートを基板に取
付けたことにより、発光ダイオードの光を反射プレート
の反射部によって反射・集束させて反射プレートの前方
に集束光として放射することができ、発光ダイオードの
発光を効率良く活用することができ、照明環などでは実
用上極めて有用であり、特に自動車のストップランプの
ＪＩＳ及びＳＡＥの光度規準を満足するものであり、ハ
イマウント・ストップランプに使用すれば、より高い発
光の光度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。また反射プレート自体はその構造が
単純で大量生産が平易であり、さらに構造物に予め赤色
拡散カバーを取付けて一体化しておけば、第５図に示し
たようなハイマウント・ストップランプのケーシングに
組み込む時の作業性が良くなり、ストップランプの量産
性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の発光ダイオード構造上の一実施例の分
解断面図、第２図は第１図に示した構造物の部分拡大断
面図、第３図は第１図に示した構造物に使用した反射プ
レートの一部破断平面図、第４図は第１図に示した構造
物を自動車のハイマウント・ストップランプに使用すべ
く赤色拡散カバーを取付けた時の断面図、第５図は第４
図に示したランプを自動車のハイマウント・ストップラ
ンプのケーシングに組み込んだ時の斜視図である。 ｌ　　　　　　　：基板 ２　　　　　　　：発光ダイオード ３　　　　　　　　：反射プレート ３ａ：前面 ４　　　　　　　：反射部 ６　　　　　　　：赤色拡散カバー ７　　　　　　　：ケーシング 特許出願人　大日日本電線株式会社 手続主甫正書帽発） 昭和６１年７月２６日 昭和６１年特特許第１４８９７９号 ２、発明の名称 発光ダイオード構造物 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 氏　名（名称）　大日日本電線株式会社４、代理人■５
４１ 住所　大阪市東区平野町４丁目５３番地３ニューライフ
平野町４０６号 ｈ　（０６）　２２７−１１５６ 明細書の［発明の詳細な説明Ｊの欄 ６、補正の内容

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電パターンを形成した基板と、この基板の導電
   パターン上に取付けた複数の発光ダイオードと、各発光
   ダイオードの光をそれぞれ前方に反射するための複数の
   反射部を有する基板に取付けた反射プレートとからなる
   ことを特徴とする発光ダイオード構造物。
2. （２）前記発光ダイオードは、活性層のキャリア濃度が
   １０＾１＾５〜１０＾１＾９／ｃｍ＾３で、ダブルヘテ
   ロ構造を有し、上部電極がこの電極から水平かつ放射方
   向に延びる少なくとも１つの棒状電極を有するものであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の発
   光ダイオード構造物。
3. （３）前記反射プレートの前方の面が光吸収性を呈する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の発光
   ダイオード構造物。
4. （４）前記発光ダイオード構造物が反射プレートに取付
   けた赤色拡散カバーを有することを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の発光ダイオード構造物。
5. （５）前記発光ダイオード構造物が自動車のストップラ
   ンプの発光源であることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の発光ダイオード構造物。