KR20140124716A - 발광 다이오드를 이용한 조명등 및 차량용 전조등 - Google Patents

발광 다이오드를 이용한 조명등 및 차량용 전조등 Download PDF

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KR20140124716A
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다쓰야 오타
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가부시키가이샤 니혼 고틴구
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Abstract

발광 다이오드를 이용한 조명등 및 차량용 전조등에 있어서, 장시간 효율이 저하하지 않고 사용할 수 있으므로, 저전력으로 고출력을 얻을 수 있어, 수명이 길고, 구조가 간단하며, 콤팩트한 조명등 및 차량용 전조등을 제공한다.
발광 다이오드가 탑재되어 있는 반도체 기판을 고착한 알루미늄판을, 구리제의 열전도봉에 직접 고정하고, 상기 고정된 알루미늄판부위의 열전도봉부위를 제외하고, 차광벽(A)와 차광벽(B)를 형성하도록, 구리제의 열전도봉의 표면을 알루미늄으로 구금에 이르는 부위까지 피복한 상부 구조와, 긴 구리제의 열전도봉을 가지는 하부 구조로 이루어지는 구리제의 열전도봉으로 연결된 광원 지지체를, 긴 구리제의 열전도봉으로, 구금을 통하여 중심부가 공동부로 되어 있는 알루미늄제 방열 대좌에 끼워맞추고, 구리제의 열전도봉의 선단부가 공동부의 안쪽 깊이 침입한 위치에서 고정되고, 공동부의 공기로 구리제의 열전도봉을 냉각함으로써, 발광 다이오드로부터의 발열을 알루미늄제 방열 대좌로 방출하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명등 및 그것을 이용한 차량용 전조등.

Description

발광 다이오드를 이용한 조명등 및 차량용 전조등{ILLUMINATING LAMP AND VEHICLE HEAD LAMP, USING LIGHT EMITTING DIODE}
본 발명은, 발광 다이오드를 이용한 조명등 및 차량용 전조등, 특히, 발광 다이오드를 이용한 자동차용 전조등에 관한 것이다.
근래, 발광 다이오드는, 저전력으로 고발광을 얻을 수 있는 것, 수명이 긴 것, 구조가 간단한 것, 장치가 콤팩트(compact)한 것 등 장점이 많기 때문에, 잠시 그 사용이 확대되고 있다. 그렇지만, 고온이 되면 효율이 현저하게 저하하는 것을, 결점으로서 들 수 있다.
특허 문헌 1에는, 특히 효과적으로 냉각되는 발광 다이오드 장치를 제공하는 것을 과제로 하여, 각 발광 다이오드 칩에 적어도 1개의 광학 소자가 대응 배치되어 있으며, 발광 다이오드 칩에 의해 발생하게 되는 열을 도출하기 위해서 적합한 적어도 1개의 열전도 엘리먼트(element)와, 상기 열전도 엘리먼트에 의해 도출된 열을 도출하기 위하여 적합한 적어도 1개의 냉각 장치가 설치되어 있는 것이 기재되어 있다.
특허 문헌 2에는, 자동차 앞부분에 설치되어 진행 방향의 안전을 확인하기 위해 긴 수명이면서 저전력의 전조등을 제공하는 것을 과제로 하고, 전조등은, 투영용 볼록 렌즈와, 이 투영용 볼록 렌즈의 후방 초점(F)의 후방에 배치되는 복수의 LED 칩으로 구성된 발광면을 구비하고 있으며, 정전류 구동 회로는 각 LED 칩을 온/오프 제어하고, 제어회로(도시하지 않음)는 LED 칩을 그룹마다 통전 타이밍의 위상을 엇갈리게 하여 점등하며, LED 칩으로부터 일정한 발광량의 방출광을 이끌어내는 것이 기재되어 있다.
특허 문헌 3에는, 적어도 1개의 발광 다이오드와, 이 적어도 1개의 발광 다이오드를 냉각하기 위한 냉각체를 구비한 조명장치에 관한 것이고, 냉각체에 괘합(掛合)수단이 설치되어 있으며, 괘합 수단이, 조명장치를 위한 홀더와 바요넷 이음매를 형성하기 위해 도움이 되도록 하여, 적어도 1개의 조명장치가, 광원으로서 자동차 전조등 내에 배치되어 있는 것이 기재되어 있다. 그러나, 어느 문헌에도 발광 다이오드의 광속이 1300루멘 이상인 차량 전조등에 대해서는 개시되어 있지 않다.
(특허 문헌 1) 일본 공개특허공보 2006-100836호 (특허 문헌 2) 일본 공개특허공보 2004-214144호 (특허 문헌 3) 일본 공표특허공보 2008-524862호
종래, 발광 다이오드를 이용한 차량용 전조등에 있어서, 1000루멘의 광속으로 사용하는 경우, 냉각용 팬은 없어도, 특히 문제는 없었다. 그렇지만, 1300루멘 이상으로 사용하면, 온도가 상승해 가면, 발광 다이오드의 효율이 현저하게 저하하여, 급격하게 1000루멘 이하로 저하한다. 이것은, 발광 다이오드의 온도에 대한 약점이 현재화(顯在化)된 것이라고 생각된다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명자는, 발광 다이오드에서 발생하는 열을 효율 좋게 방출하는 조명등의 구조를 찾아내기에 이르렀다. 즉 본 발명은, 발광 다이오드가 탑재되어 있는 반도체 기판을 고착한 알루미늄판을, 구리제의 열전도봉에 직접 고정하고, 상기 고정된 알루미늄판부위 이외의 열전도봉 부위를 제외하고, 차광벽(A)와 차광벽(B)를 형성하도록, 구리제의 열전도봉의 표면을 알루미늄으로 구금(口金)에 이르는 부위까지 피복한 상부 구조와, 긴 구리제의 열전도봉을 가지는 하부 구조로 이루어지는 구리제의 열전도봉으로 연결된 광원 지지체를, 긴 구리제의 열전도봉으로, 구금을 통하여 중심부가 공동부(空洞部)로 되어 있는 알루미늄제 방열 대좌에 끼워맞추고, 구리제의 열전도봉의 선단부가 공동부의 안쪽 깊이 침입한 위치에서 고정되며, 공동부의 공기로 구리제의 열전도봉을 냉각함으로써, 발광 다이오드로부터의 발열을 알루미늄제 방열 대좌로 방출하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명등이다.
또, 본 발명의 발광 다이오드를 이용한 조명등에서는, 발광 다이오드가 탑재되어 있는 반도체 기판을 고착한 알루미늄판을, 구리제의 열전도봉에 초음파 용접에 의해 직접 고정한 구조로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 발광 다이오드를 이용한 조명등에서는, 광원 지지체의 하부 구조인 긴 구리제의 열전도봉을, 구금을 통하여 중심부가 공동부로 되어 있는 알루미늄제 방열 대좌에 끼워맞추고, 구리제의 열전도봉의 선단부가 공동부의 안쪽 깊이 침입한 위치에서 고정되며, 용융된 알루미늄을 구금측 공동부의 공간(空間)에 흘려 넣어, 알루미늄제 방열 대좌의 구금측의 열전도봉의 일부를 고정할 수 있다.
또, 본 발명의 발광 다이오드를 이용한 조명등에서는, 상기 광원 지지체의 상부 구조의 알루미늄 표면에 방열용의 홈 혹은 방열용 핀을 설치하고, 또, 방열용 핀이 외주에 설치되며, 또 중심부가 공동부로 되어 있는 방열 대좌의 공동부를 원기둥 형상 혹은 각기둥 형상으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 발광 다이오드를 이용한 조명등에서는, 방열 대좌의 공동부가 원기둥 형상 혹은 각기둥 형상으로서, 공동부에 내수성(耐水性) 모터에 의해 구동되는 팬을 장비할 수 있다.
또, 본 발명의 발광 다이오드를 이용한 조명등에서는, 발광 다이오드의 광속을 1300루멘 이상으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 차량의 전후방향으로 연장되는 광축 상에, 투영 렌즈 및 광원 지지체의 중심축을 배치하고, 광원 지지체에는, 발광 다이오드로 이루어지는 광원을 광축에 대하여 상면 및/또는 하면에 설치하고, 광원으로부터 발생한 빛이, 상기 투영 렌즈를 통하여 광축 방향으로 거의 투영하도록, 상기 광축 상에 반사경을 설치한 차량용 전조등에 있어서, 광원으로서 상술한 바와 같이 기재된 어느 하나의 발광 다이오드를 이용한 조명등을 이용한 차량용 전조등이다.
또, 본 발명의 발광 다이오드를 이용한 조명등을 이용한 차량용 전조등은, 광원 중심부로부터 구금 기준면까지의 거리가, 31.25㎜, 24.55㎜, 31.625㎜, 27.375㎜, 27.25㎜, 27.4㎜, 26.85㎜, 27.5㎜, 27.05㎜, 31.5㎜, 18㎜, 31.25㎜, 27.1㎜ 중 어느 하나로 할 수 있다.
본 발명은, 상기의 구성을 취했으므로, 발광 다이오드를 이용한 조명등 및 차량용 전조등 또는 발광 다이오드를 이용한 차량용 전조등이, 점등하고 나서 장시간 후에도, 점등 때와 같은 밝기를 유지할 수 있고, 또, 장시간 효율이 저하하지 않고 사용할 수 있으며, 저전력으로 고출력을 얻을 수 있어 수명이 길고, 구조가 간단하며, 콤팩트한 조명등 및 차량용 전조등 특히 자동차용 전조등을 얻을 수 있었다.
도 1은, 발광 다이오드를 이용한 전조등의 개략도.
도 2는, 발광 다이오드의 광원 지지체와 구금과 냉각 대좌의 개략도.
도 3은, 발광 다이오드의 설치 세부를 나타낸 측면도.
도 4는, 냉각 대좌의 측면도.
도 5는, 본 발명의 발광 다이오드를 이용한 전조등의 일례.
도 6은, 본 발명의 발광 다이오드를 이용한 전조등의 일례.
도 7은, 본 발명의 발광 다이오드를 이용한 전조등의 일례(팬 있음).
도 8은, 본 발명의 발광 다이오드를 이용한 전조등의 일례(황 LED).
도 9는, 본 발명의 발광 다이오드를 이용한 전조등의 광원 지지체의 일례.
본 발명은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 알루미늄판(5) 상에 반도체 기판(4), 그 위에 발광 다이오드(1)가 탑재되어 있는 발광체 유닛(이하, 발광체 유닛이라 칭한다)의 알루미늄판(5)을 구리제의 열전도봉(6-1)에 직접 고정하고, 도 5에 나타내는 바와 같이 차광벽(A)와 차광벽(B)를 형성하도록 비고정부의 구리제 열전도봉의 표면을 알루미늄으로 구금에 이르는 부위까지 피복한 상부 구조와, 긴 구리제의 열전도봉(6-1)을 가지는 하부 구조로 이루어지는 구리제의 열전도봉으로 연결된 광원 지지체(6)를, 도 4에 나타내는 바와 같이 중심부가 공동부로 되어 있는 알루미늄제 방열 대좌(8)에, 구금(7)을 통하여 끼워맞춤으로써, 발광 다이오드로부터의 발열을 알루미늄제 방열 대좌(8)에 직접 열전도를 행할 수 있는 구조를 가지는 발광 다이오드를 이용한 조명등이다.
즉, 발광 다이오드 유닛을 설치한 광원 지지체는, 광원 지지체의 심(芯)을 구리로 제작하고, 그 주위를 알루미늄으로 피복한 구조의 지지체이며, 또 발광 다이오드 유닛(발광 다이오드가 탑재되어 있는 반도체 기판을 고착한 알루미늄판)이 구리의 표면에 부착된 구조의 발광 다이오드를 이용한 조명등이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 발광 다이오드는 발광 다이오드(LED) 설치부(2)에 의해, 알루미늄판(5)에 부착되고, 반도체 기판(4)은, 열전도성이 우수한 접착제로 알루미늄판(5)에 부착되어 있다.
또, 본 발명에 있어서, 구리제의 열전도봉을 알루미늄으로 피복하는 방법으로서는 구리제의 열전도봉을 꽂은 주형에 용융한 알루미늄을 방열 대좌 삽입부의 구리제 열전도봉 이외의 부위까지 붓고, 냉각 후, 알루미늄으로 일부 피복된 열전도봉을 꺼내, 발광 다이오드 유닛과의 접합부를 구리 부분이 나타날 때까지 차광벽(A)와 차광벽(B)를 형성하도록 깎은 후, 발광 다이오드 유닛(발광 다이오드가 탑재되어 있는 반도체 기판을 고착한 알루미늄판)을 직접 고정함으로써, 얻을 수 있다.
고정 방법은 열전도성의 접착제에 의해 고정해도 좋고, 금속 페이스트를 도포한 후, 나사 고정에 의해 고정해도 좋으며, 초음파 용접에 의해 고정해도 좋다. 열전도성이 우수한 접착제로서는 Diemat Inc. 제, SK30N, SK60N, SK70N, SK100N, SK100SDN, SK100SFN 등을 들 수 있다. 금속 페이스트로서는 금 페이스트, 은 페이스트, 구리 페이스트, 니켈 페이스트 등이 알려져 있지만, 산열성(散熱性)이나 경제성에서 보면 은 페이스트가 바람직하다. 은 페이스트의 예로서는 CT212M, CT284R, CT285(쿄세라케미컬(주)), TB3300 시리즈((주) 스리본드) 등을 들 수 있다. 이들 고정 방법 중에서는 초음파 용접에 의한 고정은 발광 다이오드 유닛을 불필요한 물질의 개재 없이, 직접 고정할 수 있고, 또, 접착제의 도포 공정이나 금속 페이스트의 도포 공정 및 나사 고정 공정을 생략할 수 있으므로, 가장 바람직하다.
당연히, 접착제나 금속 페이스트에 의한 고정과 초음파 용접을 병용할 수도 있다. 또, 초음파 용접에 의한 고정을 행한 후, 나사 고정에 의해 고정해도 좋다.
또한, 광원 지지체(6)를 중심부가 공동부로 되어 있는 방열 대좌(8)에 끼워 맞추는 방법으로서는 열전도성이 우수한 에폭시계 접착제에 의해, 고착해도 좋고, 광원 지지체를 꽂은 방열 대좌의 뒤편(광원 지지체를 삽입한 반대측)으로부터 용융한 알루미늄을 흘려 넣음으로써, 고착해도 좋다. 광원 지지체를 꽂은 알루미늄제 방열 대좌의 뒤편(광원 지지체를 삽입한 반대측)으로부터 용융한 알루미늄을 흘려 넣음으로써 고착은 강고하고, 열전도도 쉽기 때문에 가장 바람직하다.
광원으로부터 발생된 빛은, 반사경에 의해 반사되어 투영 렌즈를 통하여, 필요한 배광을 얻을 수 있다. 광원은, 고출력, 고휘도의 발광 다이오드이다. 발광 다이오드(1)는, 통상 800루멘 이상, 보다 바람직하게는 1000루멘 이상이다.
발광 다이오드(1)는, 외부 전원 접속 단자(3)로부터 도선(3-1)으로 전력이 공급되고 있다. 발광 다이오드(1)는, 반도체 기판(4)에 설치부(2)에 의해 부착되고, 설치부(2)의 단부는 금속 박판(5)에 도달하여 열전도를 보조한다.
1300루멘 이상의 발광 다이오드를 사용하면, 시간과 함께, 특히 단시간에 1000루멘 이하로 휘도가 저하한다. 이것은, 발광 다이오드가 열에 취약한 것에 의한다.
통상, 고출력 발광 다이오드는, 냉각 팬만으로는, 점등과 동시에 시간과 함께 급격하게 조도가 저하하고, 약 60분 정도에서, 1300루멘의 것이, 1000루멘까지 저하한다.
본 발명에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 광원(LED)(1)을 탑재한 발광 다이오드 기판(4)을, 구리나 알루미늄 등의 금속 박막(5)에 용착하고, 또한, 금속 박막(5)은 광원 지지체(6)에 용착 혹은 브레이징하는 것이 통상 행해지고 있다.
본건 발명의 광원 지지체는, 광원체의 심을 구리로 제작하고, 그 주위를 알루미늄으로 둘러싼 구조의 지지체이며, 구리는 순구리 혹은 합금이 이용된다.
일례로서 베릴륨 구리합금 등을 들 수 있다.
본건 발명의 광원 지지체는, 광원 지지체의 심을 구리로 제작하고, 그 주위를 알루미늄으로 둘러싼 구조의 지지체이며, 알루미늄은 순알루미늄 혹은 알루미늄 합금이 이용된다.
일례로서 알루미늄 번호 6063 등을 들 수 있다.
본건 발명의 광원 지지체는, 광원 지지체의 심을 구리로 제작하고, 그 주위를 알루미늄으로 둘러싼 구조의 지지체이며, 본 발명자는 이 구조가 양호한 열전도를 확보할 수 있는 것을 찾아낸 것이다. 차광벽(A)와 차광벽(B)를 형성하도록, 알루미늄을 깎아, 구리를 노출시켜 평탄부를 만들고, 평탄부에, 발광 다이오드가 탑재되어 있는 반도체 기판을 고착한 알루미늄판을, 초음파 가열 등에 의해 고착시킨다.
한편, 차광벽(A) 또는 차광벽(B)의 각도는, 도 5 및 도 6에서는, 90도의 예를 나타냈지만 차광의 목적을 달성할 수 있는 범위의 각도를 선택할 수 있다.
발광 다이오드의 전력 공급선은, 도시되어 있지 않지만, 광원 지지체(6)의 내부 또는 외부를 따르게 하여 배치할 수 있다. 통상은, 전선을 이용하지만, 도전성 필름이나 도전성 박막을 이용하는 것도 가능하다.
광원 지지부(6)에 설치하는 방열 핀은, 얇은 판 형상의 것이, 광축에 평행하게 지지기둥으로부터 돌출한 것이나, 광축에 대하여 직각의 판 형상인 돌출물이나, 광축에 대하여 직각인 봉 형상의 돌출물이, 상정되지만, 어느 것이라도 가능하다.
광원 지지체(6)는, 도 1~도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 방열 대좌(8)에 이르는 구리제의 열전도봉(6-1)을 가지고, 열전도봉은 구금의 중심부에 구멍(7-2)을 형성하고, 또한 방열 대좌의 중심부에 구멍(8-2)을 형성하여, 금속 페이스트를 도포하여 긴밀하게 끼워맞춤으로써, 발광 다이오드로부터의 발열이 직접 열전도를 행할 수 있는 형태로, 방열 대좌(8)로 열을 방출한다.
금속 페이스트로서는 금 페이스트, 은 페이스트, 구리 페이스트, 니켈 페이스트 등이 알려져 있지만, 산열성이나 경제성에서 보면 은 페이스트가 바람직하다. 은 페이스트의 예로서는 CT212M, CT284R, CT285(쿄세라 케미컬(주)), TB3300 시리즈((주) 스리본드) 등을 들 수 있다.
끼워맞춤은 초음파 진동에 의한 용접에 의해 행할 수도 있어, 표면이 금속 페이스트를 이용한 경우보다 긴밀히 끼워맞출 수 있다.
방열 대좌(8)는, 핀(8-1)을 가지며, 핀의 형상은 소망에 의해 여러 가지 형상을 취할 수 있다. 또, 방열 대좌(8)는, 공동부가 있고, 공동의 내부에 내수성 모터에 의해 구동되는 방열용 팬이 설치되어 있으며, 모터에 의해 회전함으로써, 방열 핀과 더불어 공기를 휘저어 뒤섞어 방열함으로써 광원 지지체(6)를 냉각한다.
발광 다이오드의 전력 공급 전선 및 냉각용 팬 모터의 전력 공급 전선은, 도시되어 있지 않지만, 전선, 도전성 필름, 도전성 박판 등 어느 것이라도 좋다.
접속도, 커넥터로 선을 연결해도 좋고, 커버로 일체적으로 고착과 동시에 선을 연결하는 타입이라도 좋다.
본 발명의 냉각 구조에 의하면, 발광 다이오드의 점등과 동시에 거의 조도가 저하하지 않고 1300루멘의 조도를 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명자는, 2000루멘 이상의 고휘도 발광 다이오드에 대해서도, 시험 연구해 왔지만, 1300루멘의 고휘도 발광 다이오드와 같은 높은 조도 성능을 얻을 수 있는 것을 확인했다.
발광 다이오드의 기판 온도는, 80℃가 한계이어서, 약 80℃ 이하로 유지되는 것이, 이상적이며, 100℃ 이상이 되면, 발광 다이오드 자체가 파괴된다.
따라서, 약 80℃ 이하로 기판이 유지되도록, 방열 핀의 핀, 냉각 팬 등을 고려하여 설계되지 않으면 안 된다.
발광 다이오드(LED)에는, 황색이 없기 때문에 황색 램프는, 광원으로서 발광 다이오드(LED)를 이용하지만, 유리 전구에 황색 안료에 의한 피막을 형성하고, 황색 램프를 제조할 수도 있다. 황색 피막은 유기용제에 나노 분산된 황색 유기안료 혹은 황색 무기 안료와 아크릴 수지 혹은 실리콘 수지를 혼합한 액에 유리 전구를 침지하거나, 황색 안료와 아크릴 수지 혹은 실리콘 수지를 혼합한 액을 유리 전구에 스프레이 도포하고, 건조시킴으로써, 용이하게 얻을 수 있다. 황색 유기안료로서는 이소인돌리논계, 이소인돌린계, 퀴노프탈론계, 벤즈이미다졸론계, 메탈컴플렉스아조(metal compleses azo)계, 축합 아조계의 유기 황색 안료를 들 수 있고, 시판품으로서는 이르가진(irgazin) 옐로 L-2040(BASF 사제, 이소인돌리논계), 팔리오톨(paliotol) 옐로 L-2140(BASF 사제, 이소인돌린계), 팔리오톨 옐로 K-0961HD(BASF 사제, 퀴노프탈론계), 호스타펌 옐로 H-3G(클라리언트 사제, 벤즈이미다졸론계) 등을 들 수 있다.
황색 무기 안료로서는 바나딘산 비스무트나 수산화철 등을 들 수 있다. 또, 바나딘산 비스무트의 전구물질(前驅物質)인 유기 바나듐 화합물과 유기 비스무트 화합물의 유기용매 용액과 졸-겔 반응에 의해 얻어진 실리콘 수지를 혼합 후, 유리 전구에 도포하고, 300-500℃의 고온으로 소성하여 황색 투명 피막을 형성해도 좋다. 구체적으로는 바나듐(Ⅲ) 아세틸아세트나트와 2-에틸헥산산 비스무트(Ⅲ)의 2-에틸 헥산산용액을 에탄올 등의 알코올에 용해시키고, 졸-겔 반응에 의해 얻어진 실리콘 수지의 알코올 용액과 혼합하여, 사용할 수 있다.
또, 유리 전구에 산화 티탄과 산화 규소를 교대로 진공 증착시킨 황색 피막도 사용할 수 있다.
실시예 1
본 발명의 실시예를 나타낸다.
도 5에 있어서, 광원 지지체(6)의 심부는 외경 7㎜, 구리 심(芯) 길이 70㎜로, 순도 99.6%의 구리를 이용했다(도 9 참조). 발광 다이오드(LED)가 탑재되어 있는 반도체 기판의 배면측 알루미늄 금속 박판을 열전도성 접착제(Diemat Inc.제, SK60N)로 접착하여 광원 지지체의 표면에 부착했다.
실시예 2
도 7에 있어서, 발광 다이오드(LED)가 탑재되어 있는 반도체 기판의 배면측 알루미늄 금속 박판을 초음파 진동에 의한 용접으로, 광원 지지체의 같은 표면에 부착했다.
실시예 3
도 6에 있어서, 발광 다이오드(LED)가 탑재되어 있는 반도체 기판의 배면측 알루미늄 금속 박판을 초음파 진동에 의한 용접으로, 광원 지지체의 같은 표면에 부착했다. 또한, 도 7과 같이, 방열 대좌의 공동부에 내수성 모터에 의해 구동되는 팬을 장비했다.
팬을 회전시켰을 때는 실시예 2와 같고, 팬을 정지시켰을 때에는, 밝기는 이하와 같았다.
본 발명의 발광 다이오드를 이용한 차량용 전조등의 특성을 표 1 에 나타낸다.
[표 1]
Figure pat00001
표 중, 구리-알루미늄 구조 없음이란, 광원 지지체에 있어서, 구리 부분을 모두 알루미늄으로 치환한 것을 말한다.
실시예 4
(황색 램프의 제조예)
바나딘산 비스무트의 전구물질인 바나듐(Ⅲ) 아세틸아세트나트(98%) 1.3g과 2-에틸헥산산 비스무트(Ⅲ)의 2-에틸헥산산용액(Bi：25%) 4.0g을 에탄올 40g에 용해시키고, 졸-겔 반응에 의해 얻어진 실리콘 수지 알코올 용액(불휘발분 20%) 0.65g과 혼합한 액을 유리 전구(내경 15㎜, 길이 45㎜의 원통형)에 약 1㎛의 막 두께가 되도록 스프레이 도포하고, 실온에서 10분 건조 후, 450℃에서 30분간 소성하여, 레몬 옐로우색 투명 유리 전구를 얻었다. 이 유리 전구를 발광 다이오드를 이용한 조명등의 외측에 씌우고, 선을 연결하여, 점등시켰는데, 황색광을 발했다.
실시예 5
(발광 다이오드에 의한 차량용 전조등)
차량용 전조등은, 소정의 규격이 있고, 발광 다이오드에 의한 차량용 전조등에 있어서도, 종래의 할로겐 램프나 고휘도 방전 램프와 같은 규격으로 제작할 수 있다. 발광 다이오드는, 황색 이외의 색을 낼 수 있으므로, 발광 다이오드에 의한 차량용 전조등은, 특별히 유리 전구는 필요로 하지 않는다.
규격을 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure pat00002
한편, 수치는, 구금의 기준면으로부터 LED 발광체의 중심부까지의 길이(㎜)이다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 발광 다이오드(LED)를 이용한 조명등 및 차량용 전조등은, 모든 분야의 조명에 적합하며, 그 이용 범위가 넓기 때문에 산업상 지극히 이용 가능성이 높다.
1. 발광 다이오드(LED)
2. 발광 다이오드(LED) 설치부
3. 외부 전원 접속 단자
3-1. 외부 전원 접속선
4. 발광 다이오드(LED)가 탑재되어 있는 반도체 기판
5. 금속 박판
6. 광원 지지체
6-1. 광원 지지체의 열전도봉
7. 구금
7-1. 구금의 전구체(電球體) 설치부
7-2. 구금의 열전도봉 삽입부
8. 방열 대좌
8-1. 방열 대좌의 표면 핀
8-2. 방열 대좌의 열전도봉 삽입부
8-3. 방열 대좌의 공동부
8-4. 방열 대좌의 공동부에 넣어진 냉각용 전동 팬
9. 유리 전구(황색)
10. 팬

Claims (9)

  1. 발광 다이오드가 탑재되어 있는 반도체 기판을 고착한 알루미늄판을, 구리제의 열전도봉에 직접 고정하고, 상기 고정된 알루미늄판부위의 열전도봉 부위를 제외하고, 차광벽(A)와 차광벽(B)를 형성하도록, 구리제의 열전도봉의 표면을 알루미늄으로 구금(口金)에 이르는 부위까지 피복한 상부 구조와, 긴 구리제의 열전도봉을 가지는 하부 구조로 이루어지는 구리제의 열전도봉으로 연결된 광원 지지체를, 긴 구리제의 열전도봉으로, 구금을 통하여 중심부가 공동부(空洞部)로 되어 있는 알루미늄제 방열 대좌에 끼워맞추고, 구리제의 열전도봉의 선단부가 공동부의 안쪽 깊이 침입한 위치에서 고정되며, 공동부의 공기로 구리제의 열전도봉을 냉각함으로써, 발광 다이오드로부터의 발열을 알루미늄제 방열 대좌로 방출하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명등.
  2. 제 1 항에 있어서,
    발광 다이오드가 탑재되어 있는 반도체 기판을 고착한 알루미늄판을, 구리제의 열전도봉에 초음파 용접에 의해 직접 고정한 구조의 발광 다이오드를 이용한 조명등.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    광원 지지체의 하부 구조인 긴 구리제의 열전도봉을, 구금을 통하여 중심부가 공동부로 되어 있는 알루미늄제 방열 대좌에 끼워맞추고, 구리제의 열전도봉의 선단부가 공동부의 안쪽 깊이 침입한 위치에서 고정되며, 용융한 알루미늄을 구금측 공동부의 공간(空間)에 흘려 넣어, 알루미늄제 방열 대좌의 구금측의 열전도봉의 일부를 고정한 발광 다이오드를 이용한 조명등.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원 지지체의 상부 구조의 알루미늄 표면에 방열용의 홈 혹은 방열용 핀을 설치하고, 또, 방열용 핀이 외주에 설치되며, 중심부가 공동부로 되어 있는 방열 대좌의 공동부가 원기둥 형상 혹은 각기둥 형상인 발광 다이오드를 이용한 조명등.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    방열 대좌의 공동부가 원기둥 형상 혹은 각기둥 형상이고, 공동부에 내수성(耐水性) 모터에 의해 구동되는 팬을 장비한 발광 다이오드를 이용한 조명등.
  6. 차량의 전후방향으로 연장하는 광축 상에, 투영 렌즈 및 광원 지지체의 중심축을 배치하고, 광원 지지체에는, 발광 다이오드로 이루어지는 광원을 광축에 대하여 상면 및/또는 하면에 부착하고, 광원으로부터 발생한 빛이, 상기 투영 렌즈를 통하여 광축 방향으로 거의 투영하도록, 상기 광축 상에 반사경을 설치한 차량용 전조등에 있어서, 광원으로서 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 발광 다이오드를 이용한 조명등을 이용한 차량용 전조등.
  7. 제 6 항에 있어서,
    발광 다이오드의 광속이 1300루멘 이상인 발광 다이오드를 이용한 차량용 전조등.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    광원 중심부로부터 구금 기준면까지의 거리가, 31.25㎜, 24.55㎜, 31.625㎜, 27.375㎜, 27.25㎜, 27.4㎜, 26.85㎜, 27.5㎜, 27.05㎜, 31.5㎜, 18㎜, 31.25㎜, 27.1㎜ 중 어느 하나인 발광 다이오드를 이용한 차량용 전조등.
  9. 발광 다이오드를 이용한 조명등 외측에 황색 투명 유리 전구를 부착한 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 조명등 및 그것을 이용한 차량용 전조등.
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