(57)【要約】  本発明は、発光ダイオードを含むとともに、共通電源（Ｖ）により駆動されるマルチ回路ブランチ（Ｂ１〜Ｂ４）であって各ブランチが２つの末端ダイオードと任意選択的に少なくとも１つの内部ダイオードを含むマルチ回路ブランチを含む直／並列電気回路に接続したダイオード（１〜１２）を支持するプリント基板カード（２０）を含むモジュール（１００）に関する。マルチダイオードブランチのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの内部基準電圧ダイオードを含み、前記基準電圧ダイオードに最も近い２つのダイオードは当該マルチダイオードブランチ以外のブランチに属しており、及び／又は、デュアルダイオードブランチのうちの少なくとも１つは、２つの末端基準電圧ダイオードを含み、そしてプリント基板カード上の最も近いダイオードは当該デュアルダイオードブランチ以外のブランチに属しているダイオードである。本発明はまた、かかるモジュールを含む発光グレージングにも関する。
2014513430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）であり、このモジュールはまた、共通電源（Ｖ）により駆動されるとともに並列接続された複数の回路ブランチ（Ｂ１〜Ｂ８、Ｂ１’〜Ｂ３’）を含み、各ブランチが２つの末端ダイオードと任意選択的に少なくとも１つの内部ダイオードを含んで末端ダイオード及び内部ダイオードが直列接続されている直並列電気回路によって電気的に接続された発光ダイオード（１〜１２）を支持するプリント基板（２０）も含んでいるモジュール（１００〜５００）であって、
前記複数のブランチ（Ｂ１〜Ｂ８）のうちの、マルチダイオードブランチと称される少なくとも１つのブランチは、少なくとも１つの内部基準電圧ダイオードを含み、プリント基板上で当該基準電圧ダイオードに最も近い２つのダイオードは前記マルチダイオードブランチ以外の１つ又は複数のブランチに属していること、及び／又は、
前記複数のブランチ（Ｂ１’〜Ｂ３’）のうちの、デュアルダイオードブランチと称される少なくとも１つのブランチは、個数Ｍが２に等しいダイオードを含み、これらのダイオードのおのおのは基準電圧ダイオードと称される末端ダイオード（１〜６）であるとともに、プリント基板上で最も近いダイオードとして、当該デュアルダイオードブランチ以外のブランチに属するダイオードを有すること、
を特徴とする発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）。
【請求項２】
前記ブランチの大部分が、おのおのが少なくとも主として内部基準電圧ダイオードを含むマルチダイオードブランチ（Ｂ１〜Ｂ８）であり、そして好ましくは、前記プリント基板上でマルチダイオードブランチにおける各末端ダイオードに最も近いダイオードが当該マルチダイオードブランチ以外のブランチに属しているか、あるいは前記ブランチの大部分が、おのおのが主として末端基準電圧ダイオードを含むデュアルダイオードブランチ（Ｂ１’〜Ｂ３’）である、請求項１に記載の発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）。
【請求項３】
前記ブランチ（Ｂ１〜Ｂ８）の少なくとも大部分が同数のダイオードを含み、そして好ましくは当該ダイオードが同一の動作電圧を有する、請求項１又は２に記載の発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）。
【請求項４】
前記ブランチの全てがマルチダイオードブランチ（Ｂ１〜Ｂ８）であり、前記内部ダイオードの全てが内部基準電圧ダイオードであって、且つ、前記プリント基板上でマルチダイオードブランチにおける各末端ダイオードに最も近いダイオードが当該マルチダイオードブランチ以外のブランチに属し、又は前記プリント基板上でマルチダイオードブランチにおける各末端ダイオードに最も近い２つのダイオードが当該マルチダイオードブランチ以外の１つ又は複数のブランチに属しているか、あるいは、前記ブランチの全てが、おのおのが末端基準電圧ダイオードを含むデュアルダイオードブランチ（Ｂ１’〜Ｂ３’）である、請求項１〜３の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）。
【請求項５】
所定のブランチについて、互いに接続された２つのダイオード間の距離であって、グループ内距離と称されるものが、当該ダイオードによって消散される電力と、当該ダイオードの熱抵抗と、前記プリント基板の熱伝導率とに応じて調節されている、請求項１〜４の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）。
【請求項６】
所定のマルチダイオードブランチにおける２つの内部基準電圧ダイオード間のグループ内距離又はデュアルダイオードブランチにおける２つの末端基準電圧ダイオード間のグループ内距離が１０ｍｍより大きく、もっと言えば２０ｍより大きく、そして好ましくは２００ｍｍより小さく、もっと言えば１００ｍｍより小さい、請求項１〜５の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）。
【請求項７】
前記電源がＤＣ電源、特に電圧源であり、好ましくは、特に当該モジュールを車両に組み込むための、１２Ｖ電源であるか、あるいは、前記電源が主電源、特に建築用途のための、特に２２０Ｖ又は１１０Ｖの主電源であり、且つ、当該モジュールが任意選択的に、前記ブランチに共通で前記電源に接続された調整抵抗を含み、もしくは前記電源に接続された変圧器を含み、及び／又は当該モジュールが各ブランチ中に内部調整抵抗を含んでいる、請求項１〜６の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）。
【請求項８】
前記ダイオードが、前記プリント基板上において所定の一定のダイオード間距離をおいて互いに分離されているか、あるいは、当該ダイオード間距離が一定でない場合には、最大のダイオード間距離が最小ダイオード間距離の２０倍未満、もっと言えば１０倍未満であり、そして任意選択的に、前記回路基板上の２つのダイオード間の距離が十分に大きい場合には、当該２つのダイオードが同一のブランチに属している、請求項１〜７の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）。
【請求項９】
前記ダイオードが、少なくとも１列でもって前記プリント基板上に配置されていて、各内部基準電圧ダイオードがそのマルチダイオードブランチにおける２つのダイオードであってその列の２つの最隣接ダイオードよりも前記内部基準電圧ダイオードから離隔されている２つのダイオードに直接接続されている、請求項１〜８の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）。
【請求項１０】
前記ダイオードが整数Ｎの列で前記プリント基板上に配置されていて、前記回路が電気的に接続されたＮ個の直並列副回路に分割され、当該副回路のおのおのが別個の列に関連付けされている、請求項１〜９の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール（１００’）。
【請求項１１】
前記ダイオードが複数の列でもって前記プリント基板上に配置されていて、前記直並列電気回路の前記ブランチが当該ダイオードの列での接続によって形成されている、請求項１〜９の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール。
【請求項１２】
前記ダイオードが複数の列でもって前記プリント基板上に配置されて、前記直並列電気回路の前記ブランチが複数の列に属するダイオードを接続することにより形成されていて、そして特に正方形又は矩形パターンの、マトリクス配列の場合において特に、少なくとも１つの内部基準電圧ダイオード又は１つの末端基準電圧ダイオードが好ましくは対角線上のダイオードに直接接続され、特に隣接していない列のダイオードに直接接続されている、請求項１〜９の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール（２００、３００）。
【請求項１３】
前記ブランチの大部分、もっと言えば前記ブランチの全てが、前記ダイオード以外の電子部品を含まない、請求項１〜１２の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）。
【請求項１４】
所定のブランチの各ダイオードを同一の電流が流れる、請求項１〜１３の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）。
【請求項１５】
前記電源と当該電源に直接接続された各ブランチのダイオードとの間に線形レギュレータ（１３）が配置されている、請求項１〜１４の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）。
【請求項１６】
前記ブランチ（Ｂ１〜Ｂ４）が同数のダイオードを含み、そして当該ダイオードが同一の動作電圧を有し、そして各ブランチごとに各ダイオードが当該ブランチにおけるその位置に応じて列を割り当てられ、所定の列におけるダイオードの各接続点が別のブランチにおける同じ列のダイオードの接続点と接続されている、請求項１〜１５の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュール。
【請求項１７】
請求項１〜１６の１項に記載の発光ダイオードを含むモジュールであってグレージングペイン（３０）に光学的に結合されたものを含む、特に車両のための、発光グレージングユニット（１０００、２０００）。
【請求項１８】
前記発光ダイオードを含むモジュール（１００〜５００）が、光線が前記グレージングペイン（３０）の厚さ内で伝播して当該グレージングペインが光導波路を形成するように配置され、そして特に当該グレージングペインの端面に光学的に結合されていて、且つ当該グレージングペインが導波光を抽出するための手段（４０）を含む、請求項１７に記載の、特に車両のための、発光グレージングユニット（１０００、２０００）。
【請求項１９】
前記モジュール（５００）が前記グレージングペイン（３０）の周縁部のポリマー封入部材（７０）に封入されている、請求項１７又は１８に記載の、特に車両のための、発光グレージングユニット（２０００）。
【請求項２０】
前記モジュール（５００）が、中央部（３１）と前記グレージングペインの主面の一方に接触する少なくとも１つの側部（６１、６２）とを含むストリップ（６０）、特に金属ストリップを使って、前記グレージングペインに取り付けられている、請求項１７〜１９の１項に記載の、特に車両のための、発光グレージングユニット（２０００）。
【請求項２１】
光学的結合領域において、好ましくは無機ガラス製であるグレージングペインを、好ましくはエナメル及び／又は封入材料（７０）である、マスキング用部材で被覆し、及び／又は、有機ガラス製、特にポリカーボネート製のグレージングペインを、その厚さの一部分にわたって着色して、当該光学的結合領域をマスキングしている、請求項１７〜２０の１項に記載の、特に車両のための、発光グレージングユニット（２０００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードを含むモジュール、特に複数の発光ダイオードをもつプリント基板を含むモジュールと、かかる発光ダイオードを含むモジュールを組み込んだ発光グレージングユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードは、電流の作用により近紫外から近赤外の範囲にわたるスペクトル領域において光線を発する小さなオプトエレクトロニクス部品である。
【０００３】
グレージングユニットに発光ダイオード（ＬＥＤ）を組み込むことが増えている。
【０００４】
発光ダイオードをプリント基板（ＰＣＢ）に整列して配置することが知られている。図１に示す如く、そのようにして形成されたモジュール１０１は、しばしば「ストリップ」と呼ばれ、例えば基板２０の上に基板の一方の端部から他方の端部へ順に符号１〜６を付した６つのダイオードのラインを含む。これらのダイオードは「バイアスされる」構成部品であり、すなわちそれらは正端子と負端子とを有し、電流はそれらを専ら一方向に（正の「＋」端子から負の「−」端子へ）流れることができる。このため、２つのダイオードを直列接続するには、同じ極性を有する２つの端子どうしを接続しないことが重要である。ダイオード１〜６はＤＣ電源により駆動される。１番目のダイオード１（モジュールの左側）は１番目の導電路１ｉを経由して２番目のダイオード２に直列接続されており、２番目のダイオード２そのものは次に２番目の導電路２ｉを経由して３番目のダイオード３に直列接続されている。このようにして接続されたダイオード１〜３は電気回路の第１ブランチＣ１を形成している。第２ブランチＣ２は、４番目のダイオード４を３番目の導電路１ｊを経由して５番目のダイオード５に直列接続し、次にこのダイオード５そのものを４番目の導電路２ｊを経由して６番目のダイオード６に直列接続することにより形成されている。２つのブランチＣ１、Ｃ２は、図２に示す電気回路において並列接続されている。従って、このようにして形成された電気回路は、並列接続された２つのブランチＣ１、Ｃ２を含んでおり、ブランチのおのおのは直列に接続した３つのダイオードを含んでいて、この場合「直並列」回路と称される。
【０００５】
端面を介して照明される発光グレージングユニットを製造するためには、このモジュールを、ダイオードの発光する側をグレージングペインと平行にしつつグレージングペインの端面に向かい合わせて配置する。光は、光導波路を形成するグレージングペイン内を伝播し、グレージングペインのサンドブラスト処理、エッチング処理又は酸攻撃処理を施した領域などの光散乱手段によって主面の１つを介して取り出される。
【０００６】
半導体の結晶をベースにした構成部品である発光ダイオードは、比較的壊れやすい。慎重に取り扱わないと、それらの寿命は理論上の予想寿命よりもはるかに短くなってしまう。
【０００７】
これにより、ダイオードを含む発光グレージングユニットの発光性能が許容できない程度に悪化することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、ダイオードモジュールをより信頼できるものにし、且つこのダイオードを含むモジュールを含む発光グレージングユニットの照明機能が長続きするのを保証することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のために、本発明は複数の発光ダイオードを含むモジュールを提供するものであり、このモジュールはまた、共通電源により駆動されるとともに並列接続された複数の回路ブランチを含み、各ブランチが２つの末端発光ダイオードと任意選択的に少なくとも１つの内部発光ダイオードを含んで末端ダイオード及び内部ダイオードが直列接続されている直並列電気回路によって電気的に接続された発光ダイオードを支持するプリント基板も含んでいる。
【００１０】
前記複数のブランチのうちの、マルチダイオードブランチと称される少なくとも１つのブランチは、少なくとも１つの内部基準電圧ダイオードを含み、プリント基板上で当該基準電圧ダイオードに最も近い２つのダイオードは前記マルチダイオードブランチ以外の１つ又は複数のブランチに属しており、及び／又は、前記複数のブランチのうちの、デュアルダイオードブランチと称される少なくとも１つのブランチは、個数Ｍが２に等しいダイオードを含み、これらのダイオードのおのおのは基準電圧ダイオードと称される末端ダイオードであるとともに、プリント基板上で最も近いダイオードとして、当該デュアルダイオードブランチ以外のブランチに属するダイオードを有する。
【００１１】
この組合せの利点は、このように設計されたダイオードを含むモジュールにより一層の信頼性とより一層の耐久性とを持たせることである。
【００１２】
ダイオードを劣化させてその寿命に影響を与える主要な要因は、例えばダイオードによって局所的に発生された熱の放散が貧弱であるといった、熱的問題に起因する、及び／又は例えばダイオードを流れる電流があまりに大きいといった、電気的問題に起因する、過剰な温度である。これは、このダイオードによって発生される熱の量を増加させるという効果をもつ。この場合、これはこのダイオードの温度に影響を及ぼすだけでなく、それに隣接するもののそれにも影響を及ぼす。そのようなわけで、従来技術のダイオードを含むモジュール（図１に示す）においては、ダイオードが故障すると「アバランシェ」効果が観察され、すなわち欠陥がダイオードからその近辺のダイオードへと伝播する。
【００１３】
２番目のダイオード２に熱的問題が発生してこのダイオードが機能を停止したと仮定しよう。この場合、最も近いダイオードである１番目のダイオード１と３番目のダイオード３が同じ熱応力に晒される可能性があり、また電気的「ストレス」にも晒される可能性がある。具体的には、２番目のダイオード２における欠陥がその抵抗がゼロにまで低下する（短絡する）ようなものである場合、ダイオード１と３を流れる電流が増大してこれらのダイオードの熱放散も増大し、従ってそれらの温度もまた上昇する。そうすると直ぐに、これら２つのダイオード１、３もまた機能を停止し、モジュール１０１の半分が、すなわち大きな領域が、動作不能のままとなるリスクが存在する。
【００１４】
本発明は、熱的及び電気的な影響に起因するダイオードの欠陥の伝播を局限し阻止さえするために、プリント基板上のダイオードの電気的構成と物理的位置とを（少なくとも部分的に）分断してこのアバランシェ効果を低減するものである。
【００１５】
従って、このようにして隔離された欠陥のあるダイオード（もはや起動しなくなったダイオード）の欠陥が伝播するというリスクは限定的となり、その結果モジュールはおのおのが明確に画定された１以上の領域においてのみ薄暗くなる。従って、本発明によれば、密に配置された欠陥のあるダイオードの数が制限され、そのため薄暗い（非発光）領域のサイズが縮小される。
【００１６】
かかる欠陥の伝播は、要求される光学的性能の観点から最も重要な１以上のダイオード、例えば、特に端面を介して照明されるグレージングユニットの場合、１以上の最も中央にあるダイオードに対して、少なくとも防止されるのが好ましい。
【００１７】
末端のダイオードは回路の残りの部分に接続されており、例えば他のブランチに直接接続される。
【００１８】
好ましくは、回路を簡素化するために、
・ブランチの大部分（もっと言えば全て）はおのおの少なくとも主として（もっと言えば専ら）内部基準電圧ダイオードを含むマルチダイオードブランチであるか、あるいは、ブランチの大部分（もっと言えば全て）はおのおの主として（もっと言えば専ら）複数の末端基準電圧ダイオードを含むデュアルダイオードブランチであって、好ましくは、マルチダイオードブランチにおけるプリント基板上の各末端ダイオードに最も近いダイオードが当該マルチダイオードブランチ以外のブランチに属し、及び／又は
・ブランチの少なくとも大部分（もっと言えば全て）は同数のダイオードを含み、これらのダイオードは好ましくは同じ動作電圧を有していて更には同一である。
【００１９】
従って、詳しく言えば、以下の２つの構成が好ましい。
・全てのブランチがマルチダイオードブランチであり、そして全ての内部ダイオードが内部基準電圧ダイオードであって、全てのブランチは好ましくは同数のダイオード、特に同数の同一のダイオードを含み、そして好ましくは、プリント基板上のマルチダイオードブランチにおける各末端ダイオードに最も近いダイオードは、前記マルチダイオードブランチ以外のブランチに属し、あるいは、プリント基板上のマルチダイオードブランチにおける各末端ダイオードに最も近い２つのダイオードは、当該マルチダイオードブランチ以外の１つの又は複数のブランチに属しており（従って特に各マルチダイオードブランチの２つの末端ダイオードは最隣接のダイオードではない）、更に、マルチダイオードブランチの全てにおけるダイオードの総数が素数ではない。
・全てのブランチがデュアルダイオードブランチであり、そして全てのダイオードが内部基準電圧ダイオードであって、これらのダイオードは特に同一のものである。
【００２０】
一つの有利な実施形態においては、所定の（又はおのおのの）ブランチについて、グループ内距離と呼ばれる、互いに接続された２つのダイオード間の距離を、ダイオードから消散する電力と、ダイオードの熱抵抗と、プリント基板の熱伝導率とに応じて調節する。
【００２１】
別の有利な実施形態においては、所定のマルチダイオードブランチにおける２つの内部基準電圧ダイオード間のグループ内距離、又はデュアルダイオードブランチにおける２つの末端基準電圧ダイオードの距離が、１０ｍｍより大きく、もっと言えば２０ｍｍより大きく、且つ、好ましくは２００ｍｍより小さく、もっと言えば１００ｍｍより小さい。
【００２２】
好ましくは、電源は直流（ＤＣ）電源、特に電圧源であり、好ましくは、特にモジュールを車両に組み込む場合、１２Ｖ電源であり、あるいは電源は主電源であり、特に建築用途の場合、特に２２０Ｖ又は１１０Ｖの主電源であり、そしてモジュールは、任意選択的に、複数のブランチに共通で且つ電源に接続された調整抵抗、あるいは電源に接続された変圧器を含み、及び／又は、モジュールは各ブランチに内部調整抵抗を含む。
【００２３】
ダイオードは、基板のある領域又は全てにわたって規則的に分布されているのが好ましい。例えば、ダイオードどうしは等距離である。しかしながら、要求される光学性能によっては、ダイオードの密度を調整することが求められることがある。
【００２４】
このように、複数のダイオードは、プリント基板上で、所定の一定のダイオード間距離をおいて互いに分離されていてもよく、あるいは、ダイオード間距離が一定でない場合には、最大のダイオード間距離が最小ダイオード間距離の２０倍未満、もっと言えば１０倍未満、あるいは５倍未満であることができ、そして任意選択的に、回路基板上の２つのダイオード間の距離が十分に大きい場合には、２つのダイオードは同じブランチに属す。
【００２５】
複数のダイオードは、（少なくとも）１列でプリント基板上に配置することができ、そして各内部基準電圧ダイオードは、そのマルチダイオードブランチにおける２つのダイオードであってその列の２つの最隣接ダイオードよりも内部基準電圧ダイオードから離隔されている２つのダイオードに直接接続される。
【００２６】
ダイオードは、整数Ｎの列で、特に４つのダイオードを含む少なくとも１つの列で（且つ好ましくは大部分の列が４つのダイオードを含む）、プリント基板上に配置してもよく、回路はＮ個の電気的に接続された直並列の副回路に分割されて、副回路のおのおのが別個の列に関連付けされている。
【００２７】
ダイオードは複数の列でもってプリント基板上に配置してもよく、直並列電気回路のブランチはダイオードの列での接続によって形成される。
【００２８】
ダイオードは複数の列でもってプリント基板上に配置してもよく、直並列電気回路のブランチは複数の列に属するダイオードを接続することで形成され、そして特に正方形又は矩形パターンの、マトリクス配列の場合においては、少なくとも１つの内部基準電圧ダイオード又は１つの末端基準電圧ダイオードが対角線上のダイオードに直接接続され、特に隣接していない列のダイオードに直接接続される（従って少なくとも１本の列がスキップされる）のが好ましい。
【００２９】
別の有利な実施形態においては、ブランチの大部分、もっと言えばブランチの全てが、前記ダイオード以外の電子部品を含まない。
【００３０】
所定のブランチの各ダイオードを同一の電流が流れることができる。
【００３１】
しかしながら、例えばブランチの末端ダイオードに続いて、抵抗などの構成部品をブランチに追加することを想定してもよい。
【００３２】
ダイオードは、一般に数ｍｍ、すなわち１ｃｍ未満の大きさ（幅）でよい。
【００３３】
電源と電源に直接接続された各ブランチの（末端）ダイオードとの間に、線形レギュレータを配置してもよい。
【００３４】
線形電流レギュレータは、ダイオードが最小電圧と最小電力の両方を供給する電圧源によって駆動される場合にダイオードに対して調整された一定の電流を供給する構成部品である。このレギュレータは、起こりうる電源（電圧源）の過電圧を「吸収」することができるとともに、モジュール内のダイオードの動作を厳格に制御する（予め設定された公称電流で）こともできる。レギュレータは、電圧源に関連する電気的欠陥を防止して本発明による接続配置を補完するとともに、モジュール自体に生じうる問題を回避することができる。
【００３５】
別の有利な実施形態においては、ブランチは同数のダイオードを含み、そしてダイオードは同一の動作電圧を有しており、各ブランチごとに各ダイオードがブランチにおけるその位置に応じて列を割り当てられ、所定の列におけるダイオードの各接続点は別のブランチにおける同じ列のダイオードの接続点に接続されている。
【００３６】
ブランチ間のこれらのブリッジは、ブランチ内のダイオードが機能を停止（開回路）した場合にそのブランチに属するダイオードが機能し続けるので、モジュールをより一層信頼性のあるものとすることができる。
【００３７】
ダイオードは、好ましくは白色光を発する。この場合、ダイオードの端子をまたぐ動作電圧は一般に２Ｖと５Ｖの間である。
【００３８】
導波光の抽出による照明を提供するために、モジュールは一般にグレージングペインの端面に向き合うが、グレージングペインの主面の縁部に設けられた穴に位置することもできる。
【００３９】
ダイオードは側部発光ダイオードであってもよく、この場合、プリント基板及びチップの発光面はグレージングペインに対して平行であり、例えばグレージングペインの端面に向き合って配置される。
【００４０】
各発光ダイオードは少なくとも１つの半導体チップを含むことができ、好ましくは所定のブランチにおける各ダイオードは同一である。
【００４１】
２２０Ｖ（めいめいに１１０Ｖ）電源の場合、ブランチの数を制限し、各ブランチが多数のダイオード、例えば少なくとも４０個（めいめいに２０個）の、特に白色光を発するダイオードを含むことが好ましいであろう。
【００４２】
１２Ｖ電源の場合は、３つのダイオード、特に３つの白色光発光ダイオードを含むブランチが好ましいであろう。
【００４３】
ダイオードは、例えば６０°のビームハーフアングルを有することができる。
【００４４】
本発明は、信頼性が最大限重要となる状況において利用されるあらゆるダイオードモジュールに適用可能である。これらのモジュールは、任意のタイプのシステム、特に無機又は有機のガラスペインを含むグレージングユニット、すなわち、自動車用グレージングユニット（ガラスルーフ、側面ウインドー、フロントガラス、バックミラー、後部ウインドー、その他のウインドーなど）、その他の輸送手段（列車、航空機、船舶など）向けのグレージングユニット、建築用グレージングユニット（カーテンウォール、家庭用窓など）、装飾用グレージングユニット（鏡、ガラス壁パネル、手すり、扉、棚、家具用品など）、商業冷蔵庫用グレージングユニット（ガラスの棚又は扉）、及び家庭用製品のためのグレージングユニット（ガラス−セラミックホブ、オーブンのガラス扉など）に、一体化させてもよく、又は組み合わせて用いてもよい。
【００４５】
例えば、上述した発光ダイオードを含むモジュールでありグレージングペインに光学的に結合されたモジュールを含む、特に車両用の、発光グレージングユニットが提供される。
【００４６】
発光ダイオードを含むモジュールは、光線がグレージングペインの厚さ内で伝播してグレージングペインが光導波路を形成するように配置されてもよく、そして特にグレージングペインの端面に光学的に結合され、そしてこの場合、グレージングペインは導波光を抽出するための手段を、例えばその主面の１つに含み、あるいは内部レーザエッチングにより製作された当該手段を含む。
【００４７】
グレージングユニットは、一体型のグレージングユニットであっても複層グレージングユニット（積層、断熱、真空等のグレージングユニット）であってもよい。グレージングユニットは平坦であってもよく又は湾曲していてもよい。
【００４８】
モジュールは、特に自動車用途向けである場合に、グレージングペインの周縁部のポリマー封入材料に封入されていてもよい。
【００４９】
モジュールは、中央部と少なくとも１つの側部（グレージングペインの主面の１つに接する）とを含むストリップ、特に金属ストリップを利用して、グレージングペインに取付けることができる。
【００５０】
光学的結合領域（すなわち光注入領域）において、好ましくは無機ガラス製であるグレージングペインを、好ましくはエナメル及び／又は封入材料であるマスキング用（従って十分に不透明又は黒色の）部材で被覆することができ、及び／又は、有機ガラス製、特にポリカーボネート製であるグレージングペインを、その厚さの一部分にわたって着色して、光学的結合領域（有機ガラスのうちの依然として透明である部分）をマスキングしてもよい。
【００５１】
本発明は、ダイオードモジュールの交換が容易にできないグレージングユニット、例えば導波光の抽出によって照明するグレージングユニット（特に車両用）であってダイオードモジュールがポリマー封入部材によって（グレージングペインの周縁部で）取り囲まれているグレージングユニットにとって、特に有益である。点欠陥が発光領域の均質性に影響を与えず、従って発光グレージングが依然としてその仕様を満たす（交換する必要がない）ことから、本発明によるモジュールを含むかかる発光グレージングユニットの寿命は、従来技術のモジュールを含む発光グレージングユニットと比較して潜在的に増加する。
【００５２】
更に、本発明によって、複数のビームが混じり合う距離が導波光の抽出によって照明されるグレージングペインの端部により近くなり、それにより光散乱手段の位置、範囲及び形状をより一層自由に選択することができる。
【００５３】
本発明によって、間隔が接近した欠陥ダイオードの数を制限することで、薄暗い（非発光）ゾーンの大きさが縮小する。特に、導波光の抽出によってダイオードモジュールにより照明されるグレージングユニットの場合には、薄暗い領域はグレージングユニットの発光性能に悪影響が及ばない十分に狭い端部領域に限定される。好ましくは、これは光散乱手段をもたない端部領域であることができる。例えば、この端部領域（寸法が数ｍｍ〜数十ｍｍ）は、フレームによって、例えば、特に建築及び／又は装飾用グレージングユニットの場合、モジュールを支持するＵ字型ストリップの側部又は脚部によって、マスクされる。自動車用グレージングユニットの場合には、この端部領域を、（従来使用されている）不透明な黒色エナメルによって及び／又は例えば国際公開第２０１０／０４９６３８号パンフレットに記載されているような、グレージングペインを封入する（従来使用されている）周縁ポリマーによって、あるいはポリカーボネートグレージングペインの不透明（黒色）部分によって、やはりマスクすることができる。
【００５４】
ポリマー封入部材は、特に厚さが０．５ｍｍ〜数ｃｍであって、好ましくはオーバーモールディングにより得られる。
【００５５】
自動車用途においては、封入部材は概ね黒色であるか着色されている（美的及び／又はマスキング目的のため）。封入部材は、ポリウレタン（ＰＵ）、特にＲＩＭ（反応射出成形）ＰＵ製であることができる。オーバーモールド成形することができる他の材料は、
・軟質熱可塑性材料：
・熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、特にポリプロピレン（ＰＰ）／スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＥＢＳ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）又はポリプロピレン（ＰＰ）／ＥＰＤＭをベースにした熱可塑性エラストマー、及び、
・ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）又はエチレン−プロピレン−ジエン（ＥＰＤＭ）ターポリマー、あるいは、
・硬質熱可塑性材料：
・ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ６６）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）及びそれらのブレンド品（ＡＢＳ／ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリルスチレンアクリレート（ＡＳＡ）、
である。
【００５６】
オーバーモールド成形した材料は、着色を施され及び／又はガラス繊維を充填されてもよい。
【００５７】
特に無機ガラスのグレージングペインである場合には、封入部材とグレージングペインとの間に、１つ、２つ又は３つの成分のプライマー層、例えばポリウレタン、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、イソシアネートなどをベースにした、厚さが例えば５〜５０μｍのプライマー層を、配置する。その理由は、この層が無機ガラスへの密着を促進するからである。
【００５８】
オーバーモールド成形はまた、魅力的な仕上がりを提供し、そして次に掲げる他の構成部材又は機能、すなわち、
・オーバーモールド成形したフレーム、
・補強用インサート又は、特に開閉できる窓のための、グレージングユニットを固定するためのインサート、
・本体へ取り付け後に圧縮される、複数（２つ、３つなど）のリップを設けたシールストリップ、及び／又は、
・縁飾り（トリム）、
を組み込むことを可能にする。
【００５９】
オーバーモールド部材は任意の形状でよく、リップ付きでもリップなしでもよい。
【００６０】
独立気泡のシールストリップとも呼ばれるチューブ材料を、オーバーモールド部材に接着して結合させてもよい。
【００６１】
好ましくは、ルーフについては、封入部材はグレージングペインの主面の１つと同一平面とされる。
【００６２】
より一般的に言うと、本発明によるモジュールを有する発光グレージングユニットは、発生する可能性のある何らかの寄生光（特に光抽出領域の反対側の面の、注入領域近傍における）をマスクするための、及び／又は車両本体へのグレージングユニットの取り付け部をマスクするための、構成部材を含んでもよく、そのマスク用構成部材として考えられるものは、
・前述した（十分に不透明な、黒色の）ポリマー封入部材、及び／又は、
・特にオーバーモールド成形が片面又は両面である場合、グレージングペインの主面の１つの周縁部に配置される又は主面の１つに付加されるフィルムシートの面上に配置される、十分に不透明なエナメル、及び／又は、
・グレージングペインの主面の１つの周縁部の反射性表面（層など）、及び／又は、
・グレージングが有機材料製、特にポリカーボネート製である場合、透明・不透明の２材料の構成部材、
である。
【００６３】
次に、本発明の他の特徴と利点を図面に関して説明する。なお、図面は原寸に比例したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】従来技術のダイオードを含むモジュールを説明する模式図である。
【図２】従来技術のモジュールにおける電気回路を説明する模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態におけるダイオードを含む第１モジュール１００の模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に対応する電気回路を示す図である。
【図５】従来技術によるダイオードを含むモジュール１００１を有する発光グレージングユニットの模式上面図である。
【図６】本発明によるダイオードを含むモジュール１０００を有する発光グレージングユニットの模式上面図である。
【図７】本発明の第１実施形態の変形例に対応する電気回路を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態の変形例におけるダイオードを含むモジュール１００’の模式図である。
【図９】図８の本発明の実施形態に対応する電気回路を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態におけるダイオードを含む第２モジュール２００の模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に対応する電気回路を示す図である。
【図１２】本発明の第３実施形態におけるダイオードを含む第３モジュール３００の模式図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に対応する電気回路を示す図である。
【図１４】本発明の第４実施形態におけるダイオードを含む第４モジュール４００の模式図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に対応する電気回路を示す図である。
【図１６】本発明の第１実施形態のモジュールと同類である、ダイオードを含むモジュール５００を有する発光グレージングユニット２０００の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
図３は、本発明の第１実施形態におけるダイオードを含む第１モジュール１００の模式上面図である。
【００６６】
以下の構成部品が、長さ２００ｍｍで幅７ｍｍのＰＣＢ  ２０の上に配置されている。
・ストリップの一方の端部から他方へ１列になった、互いに１２ｍｍの間隔を開けた、符号１〜１２を付した１２個のダイオード、
・ナショナルセミコンダクター社により製品番号ＬＭ３１７として販売されている線形レギュレータ１３（図４を参照）、及び
・レギュレータと結合して各ブランチに１２Ｖの固定ＤＣ供給電圧で８０ｍＡの電流を供給するのを可能にする調整抵抗（図示せず）。
【００６７】
これらのダイオードは、例えば、６ルーメンの平均フラックスの白色光を放射する。例えば、日亜社から製品番号ＮＳＳＷ０８８Ａで製造販売されているダイオードを選択する。
【００６８】
かかる設計のモジュールは、５７  ｌｍ／Ｗの平均発光効率（平均フラックス＝４５  ｌｍ、平均消費電力＝０．７９Ｗ）を有している。
【００６９】
基板２０上で隣接していない３つのダイオードをおのおのが有する４つのブランチＢ１〜Ｂ４を含んだ直並列回路（回路図は図４に示す）が形成されており、
・第１ブランチＢ１は、符号１、５、９を付した直列の３つのダイオード（ダイオード１と９は末端ダイオードであり、ダイオード５は内部基準電圧ダイオードである）からなり、
・第２ブランチＢ２は、符号２、６、１０を付した直列の３つのダイオード（ダイオード２と１０は末端ダイオードであり、ダイオード６は内部基準電圧ダイオードである）からなり、
・第３ブランチＢ３は、符号３、７、１１を付した直列の３つのダイオード（ダイオード３と１１は末端ダイオードであり、ダイオード７は内部基準電圧ダイオードである）からなり、
・第４ブランチＢ４は、符号４、８、１２を付した直列の３つのダイオード（ダイオード４と１２は末端ダイオードであり、ダイオード８は内部基準電圧ダイオードである）からなっている。
【００７０】
こうして、インタレース式の接続システムが作られる。理解を容易にするために、図３においては全ての接続経路を示すのでなく、最初の２つのブランチＢ１とＢ２を接続する接続経路のみを示している（２種類の破線を用いて）。
【００７１】
例えば、１番目のダイオード１（図中左側）は第１導電路を介して５番目のダイオード５に直列接続され、ダイオード５自体はその後第２導電路を介して９番目のダイオード９に直列接続されている。
【００７２】
２番目のダイオード２は第３導電路を介して６番目のダイオード６に直列接続され、ダイオード６自体はその後第４導電路を介して１０番目のダイオード１０に直列接続されている。
【００７３】
内部ダイオード５〜８は全て内部基準電圧ダイオードであり、すなわちそれらは上述したアバランシェ効果を防止するために隔離されている。更に、各末端ダイオードは、プリント基板上で、その最隣接のダイオード（又は複数の最隣接ダイオード）として、そのマルチダイオードブランチ以外のブランチの１つのダイオード（又は２つのダイオード）を有する。更に、所定のマルチダイオードブランチの２つの末端ダイオードは、プリント基板上で最隣接のダイオードとはなっていない。車両用発光グレージングユニットを形成するためには、側部発光ダイオードを含む矩形ストリップをグレージングペインの端面に加えることが知られている。
【００７４】
回路を簡素化するうえで、全てのマルチダイオードブランチにおけるダイオードの総数は素数でないのが好ましい。
【００７５】
図５は、グレージングペイン３０と光散乱手段４０を備えるとともに、端面に面して直並列回路の複数のダイオード１〜５を有するＰＣＢ  ２０を含む従来型のモジュール１０１’を備えた、発光グレージングユニット１００１の上面図を示している。５つのダイオードが図示されており、隣接したダイオード２、３、４が直列接続された状態で示されている。
【００７６】
ダイオード３（そのブランチの内部ダイオード）における欠陥は、ダイオード１、４（当該ブランチの末端ダイオード）の故障の原因となり、その結果として生じる薄暗い領域５０（点を打って示した領域）は相当な大きさとなる。機能不良が目に見えるのを防止するとともにグレージングユニットの廃棄を防ぐために、発光ゾーン４０（破線を付して示した領域）はダイオードから十分に距離を隔てて配置しなければならない。
【００７７】
図６は、光散乱手段４０を備えたグレージングペイン３０を含むとともに、端面に面して本発明によるモジュール１００ａを含み、モジュール１００ａが直並列回路中に複数のダイオード１〜５を有するＰＣＢ  ２０を含んでいる、発光ダイオードを含むグレージングユニット１０００の上面図を示している。５個のダイオードが図示されており、３つの隣接したダイオード２、３、４は同一のブランチに属していない。
【００７８】
ブランチの内部ダイオード３の故障は、ブランチの末端ダイオードが故障する原因とはならず、結果として発生する薄暗い領域５０（点を打って示した領域）は限定されている。
【００７９】
図７は、本発明の第１実施形態の変形例に対応する電気回路図を示している。
【００８０】
各ブランチにおいて、各ダイオードはブランチにおけるその位置に応じて列を割り当てられており、所定の列におけるダイオードの各接続点は別のブランチにおける同じ列のダイオードの接続点に接続されている。
【００８１】
図８は、本発明の第１実施形態の変形例におけるダイオードを含むモジュール１００’の模式上面図を示している。
【００８２】
ダイオードは、プリント基板上に、それぞれが第１実施形態と同様の接続スキームを有する、１２のダイオード１〜１２（第１列）、次いで１’〜１２’（第２列）の２つの列でもって配置されている。
【００８３】
図９は、図８の本発明の実施形態に対応する回路図を示している。
【００８４】
この回路は、電気的に接続された３つのダイオードを含む４つのブランチＢ１〜Ｂ８の２つの直並列副回路に分割されており、副回路のおのおのは別個の列に関連付けされている。
【００８５】
５番目のブランチＢ５は、ダイオード１’、５’、９’を含んでいる。６番目のブランチＢ６は、ダイオード２’、６’、１０’を含んでいる。７番目のブランチＢ７は、ダイオード３’、７’、１１’を含んでいる。８番目のブランチＢ８は、ダイオード４’、８’、１２’を含んでいる。
【００８６】
変形例として、直並列回路のブランチは、ダイオードの線形接続によって形成されて、この場合にはおのおのが３つのダイオードの８個のブランチの直並列回路が１つだけ形成される。
【００８７】
図１０は、本発明の第２実施形態におけるダイオードを含む第２モジュール２００の模式図を示している。
【００８８】
１４個のダイオード１〜１４がプリント基板２０上に、おのおのが７個のダイオードの２列に配置され、２つの列に属するダイオードを正方形（又は矩形）パターンのマトリクス配列に従って接続することにより直並列電気回路のブランチが形成されている。
【００８９】
図１１は、本発明のこの第２実施形態に対応する電気回路図を示している。
【００９０】
それぞれが、一方は７個のダイオード１、９、３、１１、５、１３、７の、他方は７個のダイオード８、２、１０、４、１２、６、１４の、２つのブランチＢ１、Ｂ２が形成されている。
【００９１】
一方では内部基準電圧ダイオード９、３、１１、５、１３のそれぞれ、他方では内部基準電圧ダイオード２、１０、４、１２、６のそれぞれが、（最初の）対角線上の２つのダイオードにそれぞれ接続されている。
【００９２】
図１２は、本発明の第３実施形態におけるダイオードを含む第３モジュール３００の模式上面図を示している。
【００９３】
９個のダイオード１〜９がプリント基板上に、おのおのが３個のダイオードの３列に配置され、３つの列に属するダイオードをマトリクス配列に従って正方形（又は矩形）パターンでもって接続することにより直並列電気回路のブランチが形成されている。
【００９４】
図１３は、本発明の第３実施形態に対応する電気回路図を示している。
【００９５】
３つのダイオード１、８、６のブランチＢ１、次に３つのダイオード４、２、９のブランチＢ２、そして最後に３つのダイオード７、５、３のブランチＢ３の３つが形成されている。
【００９６】
おのおのの内部基準電圧ダイオード８、２、５は、２つの他の列の２つのダイオードに接続されている。
【００９７】
図１４は、本発明の第４実施形態におけるダイオードを含む第４モジュール４００の模式図を示している。
【００９８】
モジュール４００は、ダイオード数が６に削減されている点、及び３つのブランチＢ１’〜Ｂ３’がダイオードが２つのブランチとなるよう選択されている点において、第１モジュール１００と相違している。
【００９９】
おのおのの末端基準電圧ダイオード８、２、５は、それ自体に隣接していないダイオードに接続されている。
【０１００】
第１ブランチＢ１’はダイオード１、３を含んでいる。第２ブランチＢ２’はダイオード２、５を含んでいる。第３ブランチＢ３’はダイオード４、６を含んでいる。
【０１０１】
図１５は、本発明の第４実施形態に対応する電気回路図を示している。
【０１０２】
図１６は、本発明の第１実施形態のモジュール１００と同様のダイオードを含むモジュール５００を有する発光グレージングユニット２０００の部分模式断面図を示している。
【０１０３】
この発光グレージングユニット２０００は、
・第１主面３０ａと第２主面３０ｂとを有し、好ましくは（そげの防止のため）丸みを帯びた端面を有する第１透明シート３０、例えば矩形シート、例として厚さ２．１ｍｍのソーダ石灰シリカガラスのシート、及び、
・太陽光制御機能を任意選択的に提供する、第２ガラスシート３１であって、着色され（例えばＶｅｎｕｓ  ＶＧ１０ガラス）及び／又は太陽光制御コーティングで被覆された、厚さ２．１ｍｍのガラスシート、
を含む積層グレージングペインを含んでいる。
【０１０４】
第２ガラスシートは、例えば厚さ０．７６ｍｍのＰＶＢシートである積層中間層３２を介して第１ガラスシートに積層されている。
【０１０５】
発光ダイオードを含むモジュール５００を支持しているＵ字型のストリップ６０が、グレージングペインに隣接して位置し、第１ガラスシート３０に取付けられている。
【０１０６】
このストリップ６０は金属（ステンレス鋼、アルミニウム）製で薄型（厚さ０．２ｍｍ）の一体品であり、中央部６３と、面３０ａ及び３０ｂに接触して配置される２つの脚部６１、６２とを有している。
【０１０７】
発光ダイオードは、おのおの１以上の可視波長にて発光することができる発光チップを含んでおり、発光された光線は第１シート３０内を導かれる。ダイオードは小さく、一般的には数ｍｍ以下の大きさであり、特に約２ｍｍ×２ｍｍ×１ｍｍの大きさであり、付随する光学要素（レンズ）を有しておらず、そして好ましくは、体積を最小化するために予め封入されていない。
【０１０８】
ダイオードを支持する部分と端面との距離は最小化されており、例えば５ｍｍまで最小化されている。チップと端面との距離は１〜２ｍｍである。
【０１０９】
主発光方向はここでは半導体チップの面に対して垂直であり、チップは例えばＡｌＩｎＧａＰ技術又は他の半導体技術でもって製造された多重量子井戸構造の活性層を含んでいる。
【０１１０】
光円錐は±６０°のランバーシアン型の円錐である。
【０１１１】
抽出領域４０は好ましくは、サンドブラスティング、酸攻撃法、散乱層、レーザエッチング等の任意の手段により、車両内に配置される面３０ｂに作ることができる。
【０１１２】
流体に対するシール手段８０を、モジュール５００と第１シート３０の端面との間に配置する。
【０１１３】
発光グレージングユニット２０００は、グレージングユニットを縁取る厚さ約２．５ｍｍのポリマー封入部材７０を備えている。ここではモジュール５００とダイオード支持部材６０とを覆っているこの封入部材は、（水、洗浄剤等に対する）長期間のシールを提供している。
【０１１４】
封入部材７０はまた、魅力的な仕上がりを提供し、他の構成部品又は機能（補強用インサート等）を組み入れるのを可能にする。
【０１１５】
封入部材７０はリップ部を有する両面型の部材である。封入部材７０は、例えば黒色のポリウレタン、特にＲＩＭ（反応射出成形）によるＰＵで製作される。この材料は、一般に最高１３０°Ｃの温度及び数十バールの圧力で射出成形される。
【０１１６】
黒色の封入部材７０は、ダイオードによって放出される可視光に対して透明ではない。
【０１１７】
封入部材と同一平面ではめ込むようにするため、第２ガラスシート３１の端面の上部をフリーにしておくのが好ましい。
【０１１８】
モジュール１００は、例えば陸上車両用の、あるいは変形例として船舶用などの、固定式パノラマルーフを形成してもよい。ルーフは、車両外部から接着剤を使って本体へはめ込まれる。
【０１１９】
変形例として、封入部材は以下のように、すなわち、
・リップ部を省略するように、
・モジュールを取り付け，開閉式にするためのインサートを追加するように、及び、
・ＥＰＤＭで作製したチューブ材料を封入部材に当てて追加する、すなわち車両への嵌装後に圧縮される独立気泡のシールストリップ又は多リップ型のシールストリップを追加するように、
部分的に変更される。
【０１２０】
多リップ型のシールストリップはまた、封入部材の一体部分であってもよい。
【０１２１】
第１シート３０は、車両の室内側にある。抽出は、好ましくは主面３０ｂを介して行われる。
【０１２２】
白色又は有色光を発するダイオードを、バックグラウンド照明、読書用照明等のために選択することができる。
【０１２３】
モジュール５００は、変形例として、シート３０の長手方向の端部に位置してもよく、あるいは横方向の端部に位置してもよい。
【０１２４】
もちろん、同一の又は別個の機能をもつ複数のモジュール（選択はダイオードの出力、放出される光、そして抽出領域の位置と範囲に依存する）を、所定の端部又は異なる端部に備えてもよい。
【０１２５】
抽出領域は、発光する図形、例えばロゴ又は商標や、切り替え照明（子供用等）を形成することができる。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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2014513430.tif 000020
2014513430.tif 000021
2014513430.tif 000022
2014513430.tif 000023
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