专利名称：一种机动车仪表照明用半导体灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种用于汽车、拖拉机、摩托车等仪表照明用的微型发光二极管。
现行的机动车仪表大量地采用了透过式塑料表盘，并在其表面印刷了可以被光照明而显示出各种信号的图文字符，其光源是沿袭使用了半个多世纪的电热式钨丝微型楔式小灯泡，它具有如下缺陷1.寿命短、工作不可靠。2.热量大，影响仪表寿命和工作质量。3.发光效率低，光通量不能有效利用，能耗大。为此，人们利用液晶，电致发光材料开发出了新的光源替代钨丝灯泡，但其昂贵的造价在现有的市场无法被普遍接收。尤其在我国，几乎所有定型仪表均是以单个灯泡照明为主，改换成以液晶，电致发光材料制成的平面光源，不仅在造价上无法被接受，而且整个仪表的机芯结构、生产工艺、工装设备均发生重大改变，因而大规模使用新光源也是不现实的。
本实用新型的目的即在于提供一种用于机动车仪表上具有寿命长、热量小、发光效率高特点，且能不改变以钨丝灯泡为照明光源仪表结构的机动车仪表照明用半导体灯。
本实用新型的目的是这样实现的，利用现有技术中发光二极管的发光机理，采用它的P-N结并封装外壳，同时在P-N极电路中增加限压电阻使P-N结能在汽车、拖拉机等一般电压条件下正常发光。具体地说它是这样的结构P-N结的一只引脚上串联一只电阻，用柱状外壳将P-N结，引脚、电阻包裹住，外壳下端是扁平状结构，P-N结的两只引脚一部分露出扁平状结构外。
根据需要，为得到名义光通量较大的灯泡，可以利用2-5个P-N结串联，其中每个P-N结的空间发光指向互相不平行，这样可适于仪表结构中导光系统的导光。
为获得较广泛的应用，外壳的长度在15-35mm，直径为5-15mm内。同时选用电阻值在35-550Ω之间，以使P-N结正常工作电压和仪表电路上电压相配合。
仪表盘上的各个显示信号亮度要求不一，有的要醒目，有的要柔和，可采用凹凸镜原理，外壳顶部为凸起或凹下的球冠状。凸起可聚光，加大亮度，凹起可散光，产生泛光效果。
长久以来，人们一直认为发光二极管亮度不够，不能用于透过式表牌照明，但是由于发光二极管发光指向特性好，光线集中，而且本身有多色彩，省去了钨丝灯泡照明因色标转换和叠加过程的光量损耗。并且由于电能转换率高，发光热量小，可以贴近表牌将光线有效集中用于照明，因而其光通量可达到等同于钨丝灯泡照明效果。木实用新型采用了电阻限流，外壳造型重新设计的发光二级管可直接应用于现在广泛使用12V或24V直流电的汽车仪表的照明上，因而不需对现有汽车仪表生产做任何变更，实用性强。另外同钨丝灯泡相比，它在以下三方面根本性改变了钨丝灯泡无法克服的一些弊端一、其寿命可达十万小时，允许故障率低于千分之一，在-25℃-80℃作能耗极微，高标准地满足了汽车仪表的性能需要。二、它将电能几乎完全转换为可见光，几乎无热量散发，属一种冷光源，这就在根本上保证了仪表工作质量和可靠性，同时半导体通断的切换基本上是电路的加电压和关电压，对于多层次接触的楔式灯，根本上消除了接触不良缺陷，能更可靠地工作。三、它固有的红、绿、蓝等色标，适应了汽车仪表显示符号多色彩的要求，这样广泛使用后，可省去显示片套色印刷的繁锁工艺，降低仪表造价。
以下通过实施例和附图对本实用新型做进一步描述。
图1、图2是实施例1的正视和侧视示意图。实施例1采用的是单芯P-N结的情况。P-N结1有两只引脚4，其中一只引脚4上串联一个电阻3。用塑料制成的圆柱状外壳2将P-N结1、电阻3、引脚4均包裹起来。其头部为凸出的球冠，底部是扁平状结构5，引脚4露出扁平状结构5，以使整个半导体灯和仪表灯座能互相配合。整个外壳的长度为28mm，直径为5mm。P-N结选用0.8mcd照度，电阻设计为450Ω。
图3、图4、图5分别是实施例2的电路示意图，正视和俯视结构示意图。
实施例2的结构是为了满足名义光通量值较大，且光线柔和的照明所用。图3中，有三个P-N结1串联，并在其中一只引脚4上串联电阻3。图4中，1是P-N结，2是壳，外壳2的头部为凹进的球冠状，下部依然是扁平状结构5。长度是20mm，半径为15mm，电阻选用200Ω。由于P-N结1的位置决定了P-N结发光的指向，根据仪表内部导光系统导光元件在空间位置不可能重合，因此使三只P-N结1的空间发光指向互不平行。图5反映了三只P-N结1平面排列的状态。
权利要求1.一种机动车仪表照明用半导体灯，包括发光二极管的P-N结(1)，外壳(2)，电阻(3)，其特征在于P-N结(1)的一只引脚(4)上串联一只电阻(3)，柱状外壳(2)将P-N结(1)，引脚(4)，电阻(3)包裹住，外壳(2)下端是扁平状结构(5)，P-N结的两只引脚(4)一部分露出扁平状结构(5)外。
2.根据权利要求1所述的半导体灯，其特征在于2-5个P-N结(1)串联，其中每个P-N结(1)的空间发光指向互相不平行。
3.根据权利要求1所述的半导体灯，其特征在于外壳(2)的长度在15-35mm，直径为5-15mm。
4.根据权利要求1所述的半导体灯，其特征在于电阻(3)阻值在35-550Ω。
5.根据权利要求1所述的半导体灯，其特征在于外壳(2)的顶部为凸起或凹下的球冠状。
专利摘要本实用新型公开了一种用于机动车仪表上照明的半导体灯，它由外壳封装一只引脚上有电阻的一个或2-5个串联起的P-N结构成。外壳底部为扁平状结构。本实用新型发光效果好、寿命长，不易因机械冲击而损坏。解决了钨丝灯泡在汽车仪表上应用时热量大、易损坏造成仪表工作不可靠的缺陷。
文档编号B60Q3/04GK2225394SQ95217519
公开日1996年4月24日 申请日期1995年7月10日 优先权日1995年7月10日
发明者林振扬 申请人:林振扬, 徐晖