(57)【要約】【課題】熱伝導ロスをなくして放熱性能を高めることができるとともに、ワイヤーボンディング作業が容易で断線しにくいＬＥＤモジュールを提供すること。【解決手段】車両用灯具１のハウジング２（またはリフレクタ）に対して着脱可能なソケットハウジング１１と、該ソケットハウジング１１に組み込まれたヒートシンク（放熱部材）１２と、光源であるＬＥＤチップ１４，１５を実装するＬＥＤ基板１３を含んで構成されるＬＥＤモジュール１０において、前記ＬＥＤ基板１３にくり抜き孔１３ａを形成し、該くり抜き孔１３ａに前記ＬＥＤチップ１４，１５を実装するとともに、前記くり抜き孔１３ａの周囲に複数の導電パターン１６−１〜１６−６を形成し、前記ＬＥＤ基板１３の前記くり抜き孔１３ａから露出した前記ヒートシンク１２上に前記ＬＥＤチップ１４，１５を直接接触させて実装する。【選択図】図９
2015060753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用灯具のハウジングまたはリフレクタに対して着脱可能なソケットハウジングと、該ソケットハウジングに組み込まれた放熱部材と、光源であるＬＥＤチップを実装するＬＥＤ基板を含んで構成されるＬＥＤモジュールにおいて、
前記ＬＥＤ基板にくり抜き孔を形成し、該くり抜き孔に少なくとも１個の前記ＬＥＤチップを実装するとともに、前記くり抜き孔の周囲に複数の前記導電パターンを形成し、前記ＬＥＤ基板の前記くり抜き孔から露出した前記放熱部材上に前記ＬＥＤチップを直接接触させて実装したことを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項２】
少なくとも１個の前記ＬＥＤチップ同士を、前記ＬＥＤ基板上に形成された複数の導電パターンおよびワイヤーを介して互いに接続したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤモジュール。
【請求項３】
前記放熱部材に、前記ソケットハウジングの外部の空気に接する放熱フィンを設けたことを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤモジュール。
【請求項４】
前記ＬＥＤ基板に形成した前記くり抜き孔の形状は、所望の配光パターンと相似した形状であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項５】
複数の前記ＬＥＤチップを複数種または役割の異なるＬＥＤチップで構成するとともに、前記導電パターンに、複数種のＬＥＤチップに共通のＧＮＤパターンを設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項６】
前記ソケットハウジングの中心軸を光軸に一致させ、該中心軸に対して複数の前記ＬＥＤチップを回転対称に配置したことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項７】
前記ＬＥＤチップへの駆動電流を制御する制御素子を前記ＬＥＤ基板とは別体の回路基板に配置したことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項８】
車両用灯具のハウジングまたはリフレクタに対して着脱可能なソケットハウジングと、該ソケットハウジングに組み込まれた放熱部材と、光源であるＬＥＤチップを実装するＬＥＤ基板を含んで構成されるＬＥＤモジュールの製造方法において、
樹脂基板上に導電パターンを積層した前記ＬＥＤ基板にくり抜き孔を形成する工程と、
前記くり抜き孔を形成したＬＥＤ基板を放熱部材に接着する工程と、
前記くり抜き孔から露出した前記放熱部材に少なくとも１個の前記ＬＥＤチップを直接接触させて実装する工程と、
前記くり抜き孔の周囲に形成された複数の前記導電パターンを介して前記ＬＥＤチップを電気的に接続する工程と、
を経て前記ＬＥＤモジュールを製造することを特徴とするＬＥＤモジュールの製造方法。
【請求項９】
前記ＬＥＤチップを電気的の接続する工程は、少なくとも１個の前記ＬＥＤチップ同士を、前記ＬＥＤ基板上に形成された複数の導電パターンおよびワイヤーを介して互いに接続することを特徴とする請求項８記載のＬＥＤモジュールの製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜７の何れかに記載のＬＥＤモジュールをハウジングまたはリフレクタに着脱可能に装着して成ることを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とするＬＥＤモジュールとその製造方法およびＬＥＤモジュールを備えた車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヘッドランプやテイルランプなどの車両用灯具の光源として、高輝度で消費電力が少なく、耐久性の高いＬＥＤが使用される傾向にある。光源にＬＥＤを使用する車両用灯具に関して、特許文献１には、取り替え可能な自動車用ＬＥＤランプ組立品が提案されている。この自動車用ＬＥＤランプ組立品は、外部の空気に接する放熱部材と、該放熱部材に接続された熱伝導構造体および該熱伝導構造体に取り付けられたＬＥＤ光源によって構成され、ＬＥＤにおいて発生する熱の筐体またはリフレクタの外部への放射を促進することによってＬＥＤの温度上昇を防ぐことを特徴としている。
【０００３】
また、特許文献２には、着脱可能な自動車用のＬＥＤ光源ユニットとして、ＬＥＤチップが実装されたＬＥＤ基板と、外部に熱を放射する放熱部材を備えるものが提案されている。このＬＥＤ光源ユニットによれば、ＬＥＤ基板と放熱部材は互いに接触しているため、ＬＥＤ基板に実装されたＬＥＤチップや抵抗等の制御素子の熱が放熱部材に伝わり、放熱部材からの放熱によってＬＥＤチップや制御素子の温度上昇が抑えられる。
【０００４】
さらに、特許文献３には、テイルランプとストップランプの配光パターンをそれぞれ効率良く照射するとともに、封止部材の容量を極力小容量とすることができるＬＥＤモジュールが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１５５８５８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７１２７６号公報
【特許文献３】特開２０１３−１３７９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１において提案された自動車用ＬＥＤランプ組立品においては、外部空気に接する放熱部材とＬＥＤ光源との間に別体の熱伝導構造体が介在しているため、該熱伝導構造体と放熱部材との接合面において熱伝導ロスが発生し、この熱伝導ロスのために高い放熱性能を発揮することができないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２，３において提案されたＬＥＤ光源ユニットにおいても、外部に接する放熱部材とＬＥＤチップとの間に別体のＬＥＤ基板が介在しているため、該ＬＥＤ基板と放熱部材との接合面において熱伝導ロスが発生し、この熱伝導ロスによって放熱性能が低下するという問題がある。
【０００８】
したがって、本発明は、熱伝導ロスをなくして放熱性能を高めることができるＬＥＤモジュールとこれを備えた車両用灯具を提供することを目的とする。
【０００９】
また、特許文献２，３において提案されたＬＥＤ光源ユニットにおいては、同一ＬＥＤ基板上にＬＥＤチップと抵抗やダイオードなどの制御素子が配置されているため、ＬＥＤチップと制御素子の耐熱温度が異なる場合、耐熱温度が低い部品（通常はＬＥＤチップ）に放熱設計を合わせる必要があり、耐熱温度の高い部品（通常は制御素子）にとっては必要以上の放熱がなされるために不経済であるという問題もある。
【００１０】
したがって、本発明は、ＬＥＤチップと制御素子の各耐熱温度に合わせた最適な放熱設計が可能なＬＥＤモジュールとこれを備えた車両用灯具を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、特許文献２，３において提案されたＬＥＤ光源ユニットにおいては、複数のＬＥＤチップ同士がワイヤーを介して直接接続されているため、断線し易い他、ワイヤーボンディング作業が容易でないという問題がある。
【００１２】
したがって、本発明は、ワイヤーボンディング作業が容易で断線しにくいＬＥＤモジュールとこれを備えた車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、車両用灯具のハウジングまたはリフレクタに対して着脱可能なソケットハウジングと、該ソケットハウジングに組み込まれた放熱部材と、光源であるＬＥＤチップを実装するＬＥＤ基板を含んで構成されるＬＥＤモジュールにおいて、
前記ＬＥＤ基板にくり抜き孔を形成し、該くり抜き孔に少なくとも１個の前記ＬＥＤチップを実装するとともに、前記くり抜き孔の周囲に複数の前記導電パターンを形成し、前記ＬＥＤ基板の前記くり抜き孔から露出した前記放熱部材上に前記ＬＥＤチップを直接接触させて実装したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において少なくとも１個の前記ＬＥＤチップ同士を、前記ＬＥＤ基板上に形成された複数の導電パターンおよびワイヤーを介して互いに接続したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤモジュール。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記放熱部材に、前記ソケットハウジングの外部の空気に接する放熱フィンを設けたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記ＬＥＤ基板に形成した前記くり抜き孔の形状は、所望の配光パターンと相似した形状であることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、複数の前記ＬＥＤチップを複数種または役割の異なるＬＥＤチップで構成するとともに、前記導電パターンに、複数種のＬＥＤチップに共通のＧＮＤパターンを設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記ソケットハウジングの中心軸を光軸に一致させ、該中心軸に対して複数の前記ＬＥＤチップを回転対称に配置したことを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の発明において、前記ＬＥＤチップへの駆動電流を制御する制御素子を前記ＬＥＤ基板とは別体の回路基板に配置したことを特徴とする。
【００２０】
請求項８記載の発明は、車両用灯具のハウジングまたはリフレクタに対して着脱可能なソケットハウジングと、該ソケットハウジングに組み込まれた放熱部材と、光源であるＬＥＤチップを実装するＬＥＤ基板を含んで構成されるＬＥＤモジュールの製造方法において、
樹脂基板上に導電パターンを積層した前記ＬＥＤ基板にくり抜き孔を形成する工程と、
前記くり抜き孔を形成したＬＥＤ基板を放熱部材に接着する工程と、
前記くり抜き孔から露出した前記放熱部材に少なくとも１個の前記ＬＥＤチップを直接接触させて実装する工程と、
前記くり抜き孔の周囲に形成された複数の前記導電パターンを介して前記ＬＥＤチップを電気的に接続する工程と、
を経て前記ＬＥＤモジュールを製造することを特徴とする。
【００２１】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記ＬＥＤチップを電気的の接続する工程は、少なくとも１個の前記ＬＥＤチップ同士を、前記ＬＥＤ基板上に形成された複数の導電パターンおよびワイヤーを介して互いに接続することを特徴とする。
【００２２】
請求項１０記載の車両用灯具は、請求項１〜７の何れかに記載のＬＥＤモジュールをハウジングまたはリフレクタに着脱可能に装着して成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＬＥＤチップと放熱部材との間に基板を介在させることなく、ＬＥＤチップを放熱部材に直接接触させたため、ＬＥＤチップの熱がロスなく放熱部材へと伝導して放熱部材から周囲に効率良く放熱される。このため、ＬＥＤモジュールの放熱性能が高められてＬＥＤチップの温度上昇が抑えられ、該ＬＥＤチップの発光効率と耐久寿命が高められる。
【００２４】
また、複数のＬＥＤチップ同士を従来のようにワイヤーによって直接接続することなく、ＬＥＤ基板上に形成された複数の導電パターンおよびワイヤーを介して互いに接続したため、ワイヤーボンディング作業が容易化するとともに、ワイヤーの長さを短くすることができるために断線しにくい構造とすることができる。
【００２５】
さらに、導電パターンに、複数種のＬＥＤチップに共通のＧＮＤパターンを設けたため、導電パターンの数を削減して構成を単純化することができる。
【００２６】
また、本発明によれば、ＬＥＤモジュールの光軸に一致するソケットハウジングの中心軸に対して複数のＬＥＤチップを回転対称に配置したため、光量切り替えや発光色切り替えにおいて点灯と非点灯のそれぞれにおいてＬＥＤチップの配置を回転対称に維持することができる。
【００２７】
さらに、ＬＥＤチップから放熱部材へと伝導する熱は、ソケットハウジングの外部の空気に接する放熱フィンから効率良く放熱されるため、ＬＥＤチップの温度上昇が効果的に抑えられる。
【００２８】
そして、本発明に係る車両用灯具によれば、ＬＥＤチップに故障が発生したような場合には、車両用灯具全体を交換することなくＬＥＤモジュールだけを新しいものと交換すれば済むために経済的であり、ユーザーの経済的負担が軽減される。また、ＬＥＤモジュールの放熱性能が高められてＬＥＤチップの発光効率と耐久寿命が高められるため、車両用灯具の照度が高められるとともに、ＬＥＤモジュールの交換頻度が低く抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る車両用灯具の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明に係るＬＥＤモジュールの斜視図である。
【図４】本発明に係るＬＥＤモジュールの分解斜視図である。
【図５】本発明に係るＬＥＤモジュールの平面図である。
【図６】本発明に係るＬＥＤモジュールの平断面図である。
【図７】本発明に係るＬＥＤモジュールのヒートシンクの側面図である。
【図８】本発明に係るＬＥＤモジュールのヒートシンクの正面図である。
【図９】図８のＢ部拡大詳細図である。
【図１０】本発明に係るＬＥＤモジュールのＬＥＤ基板上の銅箔パターンを示す平面図である。
【図１１】本発明に係るＬＥＤモジュールのＬＥＤチップの結線構造を示す回路図である。
【図１２】（ａ）〜（ｋ）は本発明に係るＬＥＤモジュールの製造工程をその工程順に示す説明図である。
【図１３】本発明に係るＬＥＤモジュールのＬＥＤチップとその結線構造の別形態を示す図である。
【図１４】本発明に係るＬＥＤモジュールのＬＥＤチップとその結線構造の別形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１は本発明に係る車両用灯具の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図示の車両用灯具１は四輪車両の後部左右に設けられるリヤコンビネーションランプであって、その構成は左右で同じであるため、以下、右側の車両用灯具（リヤコンビネーションランプ）１についてのみ図示及び説明する。
【００３２】
本実施の形態に係る車両用灯具１は、ハウジング２とその開口部を覆うアウタレンズ３によって画成された灯室４内に、光源であるバルブ５，６と本発明に係るＬＥＤモジュール１０、該ＬＥＤモジュール１０から出射される光を配光するためのカットが施されたインナレンズ７、該インナレンズ７を通過した光を反射させるリフレクタ８、該リフレクタ８とハウジング２との隙間を覆うエクステンション９などを収容して構成されている。
【００３３】
ここで、バルブ５，６はハウジング２に着脱可能に取り付けられており、ＬＥＤモジュール１０は、リフレクタ８に着脱可能に取り付けられている。なお、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、ＬＥＤモジュール１０は、リフレクタ８に着脱可能に取り付けられているが、本発明は、ＬＥＤモジュールがハウジングに着脱可能に取り付けられた車両用灯具も適用対象に含むものである。
【００３４】
次に、本発明に係るＬＥＤモジュール１０の構成の詳細を図３〜図１１に基づいて説明する。
【００３５】
図３は本発明に係るＬＥＤモジュールの斜視図、図４は同ＬＥＤモジュールの分解斜視図、図５は同ＬＥＤモジュールの平面図、図６は同ＬＥＤモジュールの平断面図、図７は同ＬＥＤモジュールのヒートシンクの側面図、図８は同ヒートシンクの正面図、図９は図８のＢ部拡大詳細図、図１０は同ＬＥＤモジュールのＬＥＤ基板上の銅箔パターンを示す平面図、図１１は同ＬＥＤモジュールのＬＥＤチップの結線構造を示す回路図である。
【００３６】
本発明に係るＬＥＤモジュール１０は、樹脂にて一体成形されたソケットハウジング１１内に放熱部材であるアルミニウム製のヒートシンク１２を組み込み、該ヒートシンク１２の矩形の天面に矩形平板状のＬＥＤ基板１３を接着して構成されている。
【００３７】
前記ヒートシンク１２は、アルミニウムの押出成形品であって、図７に示すように、該ヒートシンク１２の矩形ブロック状の本体部１２Ａからは３枚の薄い放熱フィン１２Ｂが一体に延設されている。そして、ヒートシンク１２の本体部１２Ａの矩形の天面には、複数のＬＥＤチップ１４，１５（図９参照）が実装された矩形平板状の前記ＬＥＤ基板１３が接着されている。
【００３８】
而して、本実施の形態では、ソケットハウジング１１の中心軸は当該ＬＥＤモジュール１０の光軸に一致しており、前記ＬＥＤチップ１４，１５は、図９に示すように、ＬＥＤ基板１３上に、その中心軸に対して回転対称に配置されている。具体的には、ＬＥＤ基板１３上には、図１０に示すように、十字形のくり抜き孔１３ａが形成されており、このくり抜き孔１３ａの周囲には互いに独立した導電パターンである６つの銅箔パターン１６−１〜１６−６が形成されている。そして、くり抜き孔１３ａの中心には赤色の１個のＬＥＤチップ１４が配置され、その周囲には赤色の１６個のＬＥＤチップ１５（１５−１〜１５−４）が十字状に配置されている。なお、本実施の形態においては、くり抜き孔１３ａの幅は２ｍｍ以下に設定されている。また、赤色の１個のＬＥＤチップ１４は、テイルランプの光源を構成しており、赤色の１６個のＬＥＤチップ１５は、ストップランプの光源を構成している。
【００３９】
十字形のくり抜き孔は、車両用ストップランプの規格の配光パターンに近い形状にすることが好ましい。本実施の形態の場合、ＬＥＤ基板１３に十字形にくり抜き孔１３ａを形成しているため、このくり抜き孔１３ａをほぼ相似形に加工することができる。但し、くり抜き孔の形状は、車両用灯具の規格や照明の配光パターンに従って変えればよいため、本実施の形態の形状に限ったことはない。
【００４０】
本実施の形態においては、くり抜き孔１３ａからアルミニウム製のヒートシンク１２の天面が露出するが、この露出面は高反射率の反射面であるため、ＬＥＤチップ１４，１５から出射する赤色光の一部を反射させて光の取り出し効率を高めることができる。また、反射面は金属面であるために光が正反射し、ＬＥＤチップ１４，１５から出射する光の指向性が高められる。これにより、くり抜き孔１３ａの形状をストップランプの車両規格を満たすために望まれる十字架形にすれば、その発光パターンを容易に所望のパターンとすることができる。この場合、ＬＥＤ基板１３のくり抜き孔１３ａによって露出したヒートシンク１２の天面は、ＬＥＤ基板１２によって区切られることなく繋がっているため、各ＬＥＤチップ１４，１５の発光は、反射光の助けもあって重なり、継ぎ目の無いひと繋がりになった配光パターンを形成することができる。
【００４１】
そして、本実施の形態においては、ＬＥＤ基板１３のくり抜き孔１３ａに配置された１個のＬＥＤチップ１４と１６個のＬＥＤチップ１５は、不図示の接着層上に実装されており、これらのＬＥＤチップ１４，１５は、接着層を介してヒートシンク１２の天面に直接接触している。そして、１個のＬＥＤチップ１４と１６個のＬＥＤチップ１５は、前記銅箔パターン１６−１〜１６−６および複数本のワイヤー１７によって図９および図１１に示すように電気的に接続されている。なお、図９に示すように、ＬＥＤ基板１３のＬＥＤチップ１４，１５の周囲には矩形リング状のダムが形成されており、このダム１８によって囲まれた領域には透明な封止樹脂がポッティングによって充填されている。
【００４２】
ここで、ＬＥＤチップ１４，１５の電気的な結線構造の詳細を図９および図１１に基づいて説明する。
【００４３】
テイルランプの光源を構成する１個のＬＥＤチップ１４は、ワイヤー１７を介して給電側の銅箔パターン１６−１とＧＮＤ側の銅箔パターン１６−６に接続されている。また、ストップランプの光源を構成する１６個のＬＥＤチップ１５のうち、４個のＬＥＤチップ１５−１は、ワイヤー１７を介して銅箔パターン１６−２と１６−３に接続され、４個のＬＥＤチップ１５−２は、ワイヤー１７を介して銅箔パターン１６−３と１６−４に接続され、４個のＬＥＤチップ１５−３は、ワイヤー１７を介して銅箔パターン１６−４と１６−５に接続され、４個のＬＥＤチップ１５−４は、ワイヤー１７を介して銅箔パターン１６−５と１６−６に接続されている。
【００４４】
ここで、１６個のＬＥＤチップ１５（１５−１〜１５ー４）は、図１１に示すように互いに電気的に接続されているため、例えば１つのＬＥＤチップ１５が断線した場合であっても、他の１５個のＬＥＤチップ１５は点灯するため、ストップランプの光量の低下は無視し得る程度に小さいものなり、実用上の問題は生じない。また、本実施の形態では、１つの銅箔パターン１６−６をテイルランプの光源である１個のＬＥＤチップ１４とストップランプの光源である１６個のＬＥＤチップ１５のＧＮＤパターン（アース電極）として共用したため、導電パターン１６−１〜１６−６の数を削減して構成を単純化することができる。
【００４５】
ところで、前記ソケットハウジング１１は、図２に示すように車両用灯具１のリフレクタ８に着脱可能に取り付けられるものであって、図３〜図６に示すように、円形ブロック状の本体部１１Ａと、該本体部１１Ａの中心部からオフセットした位置から一体に延びる矩形筒状のソケット部１１Ｂを備えている。なお、図３〜図５に示すように、ソケットハウジング１１の本体部１１Ａの外周には４つの係合爪１１ａが一体に形成されている。なお、ソケットハウジング１１の本体部１１Ａの基端部外周にはＯリングなどのシールリング１９が嵌装されている。
【００４６】
また、ソケットハウジング１１には、図６に示すように、ソケット部１１Ｂへと延びる基板収納空間１１ｂが形成されており、この基板収納空間１１ｂには、矩形プレート状の回路基板２０が収納されている。この回路基板２０には、図４に示すように、前記ＬＥＤチップ１４，１５への駆動電流を制御する抵抗やダイオードなどの複数の制御素子２１が配置されており、その一端（図４の手前側）にはＬ字状に屈曲する３つの端子２２が設けられており、他端（図４の奥側）にも３つの端子２３が設けられている。そして、この回路基板２０が図６に示すようにソケットハウジング１１の基板収納空間１１ｂに収納されている状態では、該回路基板２０の一端に設けられた３つの端子２２は、図８に示すように、ＬＥＤ基板１３に設けられたストップ用銅箔パターン２４−１、テイル用銅箔パターン２４−２、ＧＮＤ用銅箔パターン２４−３に電気的に接続され、回路基板２０の他端に設けられた３つの端子２３は、図６に示すようにソケットハウジング１１のソケット部１１Ｂ内に臨んでいる。なお、ストップ用銅箔パターン２４−１、テイル用銅箔パターン２４−２およびＧＮＤ用銅箔パターン２４−３は、図９および図１０に示す銅箔パターン１６−２，１６−１，１６−６にそれぞれ接続されている。
【００４７】
以上のように構成されたＬＥＤモジュール１０は、図２に示すように、車両用灯具１のリフレクタ８の中心部に形成された取付孔８ａに背面側から挿入された後、これを回してソケットハウジング１１の本体部１１Ａの外周に形成された４つの係合爪１１ａ（図３〜図５参照）をリフレクタ８の取付孔８ａの内周に形成された２つ係合突起８ｂに係合させることによってリフレクタ８に着脱可能に取り付けられる。このようにＬＥＤモジュール１０がリフレクタ８に取り付けられると、ソケットハウジング１１の本体部１１Ａの外周に嵌着されたシールリング１９がリフレクタ８の背面の取付孔８ａの周囲に突設された円筒状の筒部８ｃに密着することによって当該ＬＥＤモジュール１０とリフレクタ８との間に高いシール性が確保され、ＬＥＤモジュール１０の取付部から灯室４内への水などの侵入が確実に防がれる。
【００４８】
ところで、図示しないが、車両に搭載されたバッテリから延びる電源コードの端部には電源プラグが取り付けられており、リフレクタ８に取り付けられたＬＥＤモジュール１０のソケットハウジング１１に形成された矩形筒状のソケット部１１Ｂに電源プラグを差し込むことによって、ＬＥＤモジュール１０の光源であるＬＥＤチップ１４，１５（図９参照）がＬＥＤ基板１３、端子２２、回路基板２０、端子２３および電源コードを介してバッテリに電気的に接続される。
【００４９】
従って、運転者がスイッチ操作によってバッテリからＬＥＤモジュール１０に給電すると、バッテリからの電流は、電源コードと端子２３、回路基板２０、端子２２およびＬＥＤ基板１３を経て各ＬＥＤチップ１４，１５に供給されるため、各ＬＥＤチップ１４，１５が起動されて発光する。すると、各ＬＥＤチップ１４，１５から出射する光は、インナレンズ７を通過することによって配光が制御された後にリフレクタ８によって反射し、アウタレンズ３を透過して車両後方（図２の下方）に向けて出射する。
【００５０】
上述のようにＬＥＤチップ１４，１５が発光すると、該ＬＥＤチップ１４，１５が発熱するが、その熱はヒートシンク１２に直接伝導し、ヒートシンク１２の空気中に露出する放熱フィン１２Ｂから外部に放熱される。本実施の形態では、ＬＥＤチップ１４，１５をヒートシンク１２に直接接触させたため、ＬＥＤチップ１４，１５において発生した熱は、従来のように基板を介することなくヒートシンク１２に直接伝導し、両者間の伝導ロスが小さく抑えられて熱がヒートシンク１２に効率良く伝えられる。この結果、ヒートシンク１２に形成された放熱フィン１２Ｂから外部に効率良く放熱され、ＬＥＤチップ１４，１５の温度上昇が抑えられて該ＬＥＤチップ１４，１５に高い発光効率と耐久寿命が確保される。また、本実施の形態では、制御素子２１をＬＥＤチップ１４，１５とは別に回路基板２０に配置したため、ＬＥＤチップ１４，１５と制御素子２１の各耐熱温度に合わせた最適な放熱設計が可能となる。
【００５１】
また、本実施の形態では、複数のＬＥＤチップ１４，１５同士を従来のようにワイヤーによって直接接続することなく、ＬＥＤ基板１３上に形成された複数の銅箔パターン１６−１〜１６−６およびワイヤー１７を介して接続したため、ＬＥＤチップ１４，１５からＬＥＤチップ１４，１５へ直接ワイヤー１７を接続した場合に比べたワイヤー１７の接合強度を強くすることができ、ワイヤーボンディング作業が容易化するとともに、ワイヤー１７の長さを短くすることができるために断線しにくい構造とすることができる。なお、本実施の形態では、ワイヤー１７の長さを２ｍｍ以下とすることができた。
【００５２】
さらに、本実施の形態では、ＬＥＤモジュール１０の光軸に一致するソケットハウジング１１の中心軸に対して複数のＬＥＤチップ１４，１５を回転対称に配置したため、光量切り替えや発光色切り替えにおいて点灯と非点灯のそれぞれにおいてＬＥＤチップ１４，１５の配置を回転対称に維持することができる。
【００５３】
また、本実施の形態においては、ＬＥＤモジュール１０を車両用灯具１のリフレクタ８に着脱可能に装着したため、ＬＥＤチップ１４，１５に故障が発生したような場合には、車両用灯具１の全体を交換することなくＬＥＤモジュール１０だけを新しいものと交換すれば済むために経済的であり、ユーザーの経済的負担が軽減される。そして、ＬＥＤモジュール１０の放熱性能が高められてＬＥＤチップ１４，１５の発光効率と耐久寿命が高められるため、車両用灯具１の照度が高められるとともに、ＬＥＤモジュール１０の交換頻度が低く抑えられる。
【００５４】
次に、本発明に係るＬＥＤモジュール１０の製造方法を図１２（ａ）〜（ｋ）に基づいて以下に説明する。
【００５５】
図１２（ａ）〜（ｋ）はＬＥＤモジュール１０の製造工程をその工程順に示す説明図であり、本発明に係るＬＥＤモジュール１０の製造に際しては、まず、図１２（ａ）に示すようにアルミニウムの押出成形によって長い１本のヒートシンク材Ｗを製造する。次に、このヒートシンク材Ｗを適当な長さにカットして図１２（ｂ）に示すヒートシンク１２を得る。
【００５６】
次に、複数のＬＥＤチップ１４，１５が予め実装された図１２（ｃ）に示すＬＥＤ基板１３が図１２（ｄ）に示すようにヒートシンク１２の天面に接着される。その後、図１２（ｅ），（ｆ）に示すワイヤーボンディング作業によってＬＥＤチップ１４，１５と銅箔パターン１６−１〜１６−６がワイヤー１７によって電気的に接続された後、図１２（ｇ）に示すように、ＬＥＤ基板１３のＬＥＤチップ１４，１５の周囲に矩形リング状のダム１８が形成される。
【００５７】
本実施の形態では、ＬＥＤ基板１３には積層タイプ基板を用いており、具体的には、樹脂基板／接着層／銅箔パターン／樹脂層の順に積層されている。ここで、樹脂基板には、ＦＲ−４（ガラス布基材エポキシ樹脂）を使用した。その他にＣＥＭ−３（ガラス布・ガラス不織布複合基材エポキシ樹脂）を使用してもよい。また、樹脂基板のガラス布やガラスス繊維に染み込ませたエポキシ樹脂は、耐熱性や耐光性の高いシリコーン樹脂やフッ素系樹脂に代えてもよい。接着層は、所謂一般的な接着剤であって、エポキシ系、シリコーン系などがある。銅箔パターンは、その上にメッキ処理が施されており、本実施の形態では、銅箔／ニッケルメッキ／金メッキの順に積層している。出射光が赤色やアンバー色である場合には、金メッキを主に使うが、全波長域において高反射率が必要な白色が出射光である場合には銀メッキにすることもある。但し、銀メッキは硫化による変色が懸念されるため、白色でも金メッキを使用する場合がある。最表面の樹脂層は、白色のソルダーレジストを使用した。樹脂層の樹脂材料にはエポキシ樹脂を使用し、白色顔料は酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウムなどの一般的な白色顔料を使用した。この樹脂材料はエポキシ系に限らず、耐熱性や耐光性向上が必要な場合はシリコーン系やフッ素系に変更してもよい。また、本実施の形態では、反射率向上を狙って白色の樹脂層にしたが、用途、機能やデザインによって、黒色、赤色、アンバー色、緑色、黄色など、特に樹脂層の色を調整してよい。本実施の形態では、ＬＥＤ基板１３には最も単純な積層基板を使用したが、銅箔パターン１６−１〜１６−６の配線にビアを使って、２層以上の配線構造にした多層基板を使用してもよい。
【００５８】
上述のようにＬＥＤ基板１３上にダム１８が形成されると、図１２（ｈ）に示すように、ダム１８によって囲まれた領域に透明な封止樹脂が注入され、ダム１８によって囲まれた領域に配置されたＬＥＤチップ１４，１５と銅箔パターン１６−１〜１６−６およびワイヤー１７が封止樹脂によって封止される。
【００５９】
その後、図１２（ｉ)に示すように、樹脂によってソケットハウジング１１がヒートシンク１２と共にインサート成形され、ソケットハウジング１１にヒートシンク１２が一体化される。そして、最後に、ソケットハウジング１１の基板収納空間１１ｂ（図６参照）に回路基板２０が組み付けられることによって、図１２（ｋ）に示すような完成品としてのＬＥＤモジュール１０が得られる。
【００６０】
ところで、以上の実施の形態では、ＬＥＤ基板１３に十字形のくり抜き孔１３ａを形成し、このくり抜き孔１３ａにＬＥＤチップ１４，１５を配置する構成を採用したが、例えば、図１３に示すように、ＬＥＤ基板１３に卍形のくり抜き孔１３ａを形成し、このくり抜き孔１３ａの中心部にテイルランプの光源である１つのＬＥＤチップ１４を配置し、その周囲にストップランプの光源である１６個のＬＥＤチップ１５を配置し、これらのＬＥＤチップ１４，１５を前記実施の形態と同様の結線構造（図９および図１１参照）によって電気的に接続してもよい。なお、１個のＬＥＤチップをくり抜き孔に露出した放熱部材上に接着剤を介して直接実装してＬＥＤモジュールを作製してもよい。
【００６１】
或いは、図１４に示すように、ＬＥＤ基板１３に直線状の細長い４つのくり抜き孔１３ａを適当な間隔で互いに平行に形成するとともに、これらのくり抜き孔１３ａの両側に銅箔パターン１６−１〜１６−５を配置し、各くり抜き孔１３ａにストップランプ用のＬＥＤチップ１５を配置する構成を採用してもよい。
【００６２】
なお、以上は本発明をリアコンビネーションランプとこれに備えられたＬＥＤモジュールに対して適用した形態について説明したが、本発明は、ヘッドランプ、ＤＲＬ（Daytime Running Lamp）、フォグランプ、バックランプ、サイドターンランプ、ターンシグナルランプ、リアフォグランプ、灰マウントストップランプ、ライセンスプレートランプなどの他の車両用灯具とこれに備えられたＬＥＤモジュールに対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【００６３】
ところで、２色もしくは３色のＬＥＤチップを１つのＬＥＤモジュール内に実装する場合がある、例えば、ストップランプとテイルランプ以外にターンシグナルランプが１つのリアコンビネーションランプの車両用灯具に入った場合は、赤色のＬＥＤチップとアンバー色のＬＥＤチップが一緒に実装される。さらに、このリアコンビネーションランプにバックランプが追加されれば、さらに白色ＬＥＤチップも実装される。また、ターンシグナル機能付きＤＲＬの場合であれば、ＤＲＬ用の白色ＬＥＤチップと一緒にターンシグナルランプ用にアンバー色のＬＥＤチップも実装される。
【００６４】
ターンシグナルランプやサイドターンランプの場合、アンバー色を発光するＬＥＤチップを使用するか、青色ＬＥＤチップを放熱部材に直接実装した後、ダムによって囲まれた領域にアンバー光を発光する蛍光体封止樹脂をポッティングによって充填する。
【符号の説明】
【００６５】
１          車両用灯具（リヤコンビネーションランプ）
２          ハウジング
３          アウタレンズ
４          灯室
５，６      バルブ
７          インナレンズ
８          リフレクタ
９          エクステンション
１０        ＬＥＤモジュール
１１        ソケットハウジング
１２        ヒートシンク(放熱部材)
１２Ａ      ヒートシンクの本体部
１２Ｂ      ヒートシンクの放熱フィン
１３        ＬＥＤ基板
１３ａ      ＬＥＤ基板のくり抜き孔
１４，１５  ＬＥＤチップ
１６−１〜１６−６  銅箔パターン（導電パターン）
１７        ワイヤー
１８        ダム
１９        シールリング
２０        回路基板
２１        制御素子
２２，２３  端子
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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