(57)【要約】【課題】  光源の中心部が暗い。ベース基材を細くしたいが放熱面積の確保が困難。【解決手段】  プリント基板６に複数個のLEDチップ７を列状に実装してLEDアレイ４を多角柱状をしたベース基材３の側面３aに搭載した光源１と、リフレクター２の中心軸（X）と前記ベース基材３の軸とが一致するように組合せた発光ダイオードで、ベース基材３の延長部に別体である反射・放熱体（半球体５）を一体的に配設する。半球体５の表面に光沢メッキを施す。ベース基材３は熱伝導率の高い銅又はアルミ材を用いる。LEDチップ７から照射された光はリフレクター２で反射され反射光がベース基材３の延長部の半球体５の表面で反射して、その反射光で中心部をムラなく照射する。反射・放熱体の形状は、半球、楕円球、円錐、多角錐などのキャップ状のものか、櫛形などの放射フインのいずれかである。反射・放熱体により、表面積を増すことができ放熱性が向上する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に複数個のLEDチップを列状に実装したLEDアレイを、多角柱状をしたベース基材の側面に搭載した光源と、リフレクターの中心軸と前記ベース基材の軸とが一致するように組合せた発光ダイオードにおいて、前記ベース基材の延長部に反射・放熱体を一体的に配設したことを特徴とする発光ダイオード。
【請求項２】
前記反射・放熱体は前記ベース基材とは別体であり、その形状は、半球、楕円球、円錐、多角錐などのキャップ状、若しくは、櫛形などの放熱フインのいずれかであることを特徴とする請求項1記載の発光ダイオード。
【請求項３】
前記反射・放熱体の表面に光沢メッキを施したことを特徴とする請求項２記載の発光ダイオード。
【請求項４】
前記ベース基材は熱伝導率の高い銅又はアルミなどの金属部材を用いると共に、前記ベース基材の延長部に配設された反射・放熱体により、放熱する表面積を拡大したことを特徴とする請求項１または２記載の発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に複数個のLEDチップを実装してLEDアレイとした光源に係わり、詳しくは、リフレクターと組合せた高出力用途の発光ダイオードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のLEDアレイを光源とする照明で、特に車両用灯具としては、LED光源からの光をリフレクターにより前方に向けて反射させるように構成されている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００４−３４２５７４号（第４頁、図１、図2、図３）
【０００３】
上記した特許文献１に開示されている車両用灯具は、図５に示すように、光源１１と反射面（リフレクター）１２とレンズ１３とから構成されている。光源１１の構成は、図6に示すように、略四角柱状に形成された光源ホルダ（ベース基材）１４の四面の側面１４aのそれぞれに設けられたLEDアレイ１５で構成されている。ここで前記光源ホルダ１４は、略四角柱状に形成され、その軸方向は車両用灯具の光軸Xと略一致して設けられている。前記光源ホルダ１４のそれぞれの側面１４aも同様に軸方向を光軸Xと平行とされている。そして、前記LEDアレイ１５は図７に示すように、複数のLEDチップ１６を直線状にプリント基板上に並べて前記光源ホルダ１４の側面１４aに取付けたものである。LEDチップ１６を整列させる方向は光源ホルダ１４の側面１４aの軸方向、即ち、車両用灯具の光軸X方向に沿うものである。
【０００４】
このように、複数のLEDチップ１６によりLEDアレイ化されたことにより、同じ面積でも多くのLEDチップ１６を配置することが可能となり光量が増加できる。前記光源ホルダ１４の側面１４ａの数だけLEDアレイ１５を設けることができるので、更に、光量の増加が可能となる。
【０００５】
しかし、高出力用途であるため、大電流駆動（点灯）が必要となる。大電流を印加することにより駆動電流に伴い熱が増加するため、LEDチップが実装されている光源ホルダには、一般に熱伝導率の高い銅又はアルミ材を用いて放熱させている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、上記した特許文献１に開示されているLEDチップを使用した車両用灯具は、LEDチップが実装されている光源ホルダの先端端面がフラットなため、ライトの中心部が暗くなってしまう。また、リフレクターの光学設計上からみると、光源ホルダは可能な限り細い方が点光源と考えられ、細くすることが望ましいが、そのため放熱に十分な面積を確保することはできない。などの問題があった。
【０００７】
本発明は、上述の欠点を解消するもので、その目的は、光源からの光のムラを低減すると同時に、放熱面積を拡大して放熱性が向上する。駆動時の熱を低減することが可能な発光ダイオードを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明における発光ダイオードは、プリント基板に複数個のLEDチップを列状に実装したLEDアレイを、多角柱状をしたベース基材の側面に搭載した光源と、リフレクターの中心軸と前記ベース基材の軸とが一致するように組合せた発光ダイオードにおいて、前記ベース基材の延長部に反射・放熱体を一体的に配設したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記反射・放熱体は前記ベース基材とは別体であり、その形状は、半球、楕円球、円錐、多角錐などのキャップ状、若しくは、櫛形などの放熱フインのいずれかであることを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記反射・放熱体の表面に光沢メッキを施したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記ベース基材は熱伝導率の高い銅又はアルミなどの金属部材を用いると共に、前記ベース基材の延長部に配設された反射・放熱体により、放熱する表面積を拡大したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の発光ダイオードは、ベース基材の先端端面に形成した反射・放熱体により、リフレクターの反射光が反射・放熱体の先端で反射し、光の取出し効率を高め、光のムラが低減できる。また、ベース基材の先端端面に反射・放熱体を設けることにより、放熱する表面積が拡大され放熱性が向上するため、駆動時の熱が低下でき、LEDチップの寿命も向上することができるなど、信頼性に優れた発光ダイオードを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の発光ダイオードについて、図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１〜図３は、本発明の実施例に係わり、図１は、発光ダイオードの断面図、図2は、図１のベース基板にLEDアレイを搭載した状態の正面図、図３は、図１のLEDアレイの斜視図である。
【００１５】
図１〜図３において、本実施例の発光ダイオードは、ベース基材にLEDアレイを搭載した光源１と、内側に反射面を有するリフレクター２とを組合せて構成されている。光源１の構成は、本実施例では略四角柱状に形成された金属部材よりなるベース基材３と、このベース基材３の４面の側面３aのそれぞれに設けられたLEDアレイ４とから構成されている。尚、前記ベース基材３の側面の数を四角柱状に限定するものではなく、例えば、三角柱状、五角柱状、六角柱状、あるいはそれ以上の任意角数の角柱状とすることも自在である。
【００１６】
前記ベース基材３の材質は熱伝導率の高い銅又はアルミなどの金属部材を用い、その延長部には、図１及び図２に示すように、ベース基材３とは別体の反射・放熱体である半球体５が形成されている。更に、その表面には反射効率を良くするために光沢メッキが施されている。
【００１７】
前記LEDアレイ４の構成は、ガラスエポキシ樹脂などよりなる絶縁性を有するプリント基板６には所定の配線パターンが形成され、前記プリント基板６上に複数のLEDチップ７が直線状に実装されている。前記LEDチップ７を整列させる方向は、前記ベース基材３の側面３aの軸方向（Ｘ）に沿うものである。
【００１８】
上述した発光ダイオードは、ベース基材３の延長部を半球体５にし、更に、光沢メッキを施すことにより、LEDチップ７から照射された光はリフレクター２で反射され、その反射光がベース基材３の先端の半球体５の表面で反射する。その反射光で中心部をムラなく照射することができる。また、ベース基材３の先端端面が半球体５にすることにより、その分、表面積を増すことができ放熱性が向上する。
【００１９】
本実施例では、ベース基材の形状を四角柱状にしたが、角数を更に増やすことにより、LEDアレイを増加させることができるので、更なる光量の増加が可能である。
【００２０】
図４は、ベース基材と反射・放熱体の他の形態を示す斜視図である。図４(a)は、ベース基材３が六角柱、反射・放熱体が半球体５aの組み合わせ。図４(ｂ)は、ベース基材３が六角柱、反射・放熱体が楕円球体５ｂの組み合わせ。図４(ｃ)は、ベース基材３が六角柱、反射・放熱体が円錐体５cの組み合わせ。図４(ｄ)は、ベース基材３が六角柱、反射・放熱体が六角錐体５dの組み合わせ。図４(e)は、ベース基材３が八角柱、反射・放熱体が櫛形体５eの組み合わせである。
【００２１】
上述したように、反射・放熱体の形状を、半球、楕円球、円錐、多角錐などのキャップ状、若しくは、櫛形などの放熱フインのいずれかに形成することにより、放熱面積を確保しながら、光源の中心部に反射光を有効に取り出し光のムラを低減することが可能になる。また、LEDチップの発光効率は温度の低いほど高いため、発光効率も向上する。更に、LEDチップの寿命も長くなる。など信頼性に優れた発光ダイオードを提供することが可能である。更に、この光源をヘッドライトに使用した際は、ベース基材の金属部材の先端から出る輻射熱によって着雪した雪を解かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る発光ダイオードの断面図である。
【図２】図１のベース基板にLEDアレイを搭載した状態の正面図である。
【図３】図１のLEDアレイの斜視図である。
【図４】本発明のベース基材と反射・放熱体の他の形態を示す斜視図である。
【図５】従来の車両用灯具の断面図である。
【図６】図５の光源ホルダの部分斜視図である。
【図７】図５のLEDアレイの斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  光源
２  リフレクター
３  ベース基材
３a   側面
４  LEDアレイ
５（５a、５ｂ、５c、５d、５e）  反射・放熱体
６  プリント基板
７  LEDチップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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