(57)【要約】【課題】交流電源を直接に使用できると共に、光度が極めて安定する。【解決手段】基板１１と、ブリッジ式整流ユニット１３と、定電流モジュール３と、発光ダイオードチップ４とを含み、交流電源１２と電気的にカップリングする定電流ダイオード３１１付き交流電流発光ダイオード１において、前記ブリッジ式整流ユニット１３は、複数のダイオード１３１をカップリングして構成され、前記基板１１に設けられ、前記定電流モジュール３１１は、前記基板１１に結合され、少なくとも一つの定電流ダイオード３１１を含み、前記ブリッジ式整流ユニット１３の出力端と電気的にカップリングし、前記発光ダイオードチップ４は、前記基板１１に設けられ、前記定電流モジュール３１１と電気的にカップリングし、前記ブリッジ式整流ユニット１３の入力端を交流電源１２と電気的にカップリングすることにより、交流電源１２が前記発光ダイオードチップ４に流入される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、ブリッジ式整流ユニットと、定電流モジュールと、発光ダイオードチップと、を含み、交流電源と電気的にカップリングする定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードにおいて、
前記ブリッジ式整流ユニットは、複数のダイオードをカップリングして構成され、前記基板に設けられ、
前記定電流モジュールは、前記基板に結合され、少なくとも一つの定電流ダイオードを含み、前記ブリッジ式整流ユニットの出力端と電気的にカップリングし、
前記発光ダイオードチップは、前記基板に設けられ、前記定電流モジュールと電気的にカップリングし、
前記ブリッジ式整流ユニットの入力端を交流電源と電気的にカップリングすることにより、交流電流が前記発光ダイオードチップに流入され、前記定電流モジュールは、前記基板に直接に設けられてもよく、前記基板に外接されてもよいことを特徴とする定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオード。
【請求項２】
前記ブリッジ式整流ユニットの出力端は、更に、第１整流出力端と、第２整流出力端と、を含み、前記ブリッジ式整流ユニットの入力端は、前記交流電源の第１電源出力端と、前記交流電源の第２電源出力端と、に電気的にカップリングされ、前記定電流モジュールは、前記第１整流出力端、又は前記第２整流出力端と電気的にカップリングすることを特徴とする、請求項１に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオード。
【請求項３】
前記発光ダイオードチップは、少なくとも一つの発光ダイオード連続体を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオード。
【請求項４】
前記発光ダイオード連続体は、複数の発光ダイオードを電気的に直列接続して構成されることを特徴とする、請求項３に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオード。
【請求項５】
前記基板は、互いに電気的に絶縁する、正連接点と、負連接点とを有し、前記正連接点と前記負連接点は、前記ブリッジ式整流ユニットの入力端と電気的に連接し、前記交流電源と電気的にカップリングすることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオード。
【請求項６】
前記定電流モジュールは、更に、定電流ダイオードと電気的に並列接続するインピーダンスを含み、前記インピーダンスは、インダクタンス、コンデンサー、又は電気抵抗でもよく、あるいは上記のものの組合せでもよいことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオード。
【請求項７】
前記定電流ダイオードは、順電圧を受けると、レーティング電流を出力することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオード。
【請求項８】
前記ブリッジ式整流ユニットは、複数の発光ダイオードから構成されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電流発光ダイオードに関し、特に、定電流ダイオードを有する交流電流発光ダイオードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー不足が懸念される現代では、エネルギーの消費をどのように減少できるかが重大な課題である。発光ダイオードは、エネルギー転換の効率が高く、応答速度が速く、点滅周波数が高く、寿命が長いなどの長所を有するので、照明の用途に利用されるようになっている。
【０００３】
しかし、一般の発光ダイオードは、直流電源だけを使用することができ、例えば車両のヘッドランプに適用される発光ダイオードが直流電源を使用する。
【０００４】
市販されている交流電流発光ダイオードは、２０〜３０個の発光ダイオードチップを電気的に直列接続して整流ユニット（例えばブリッジ式整流器）を電気的に連接して構成されるが、このような交流電流発光ダイオードによれば、光度が不安定である。その原因は、市電が何時も１１０ボルトに保持されるのではなく、すなわち、市電の電圧の変動率が約１０％であることにある。
【０００５】
市電の電圧の変動率により、交流電流発光ダイオードの光度が不安定であり、周波数１〜３０Ｈｚの光度変動が発生する場合には、人間の目がこのような光度変動を感知できる。特に人間の目は周波数１０Ｈｚの光度変動に敏感となる。なお、一般には、交流電流発光ダイオードの光度変動の周波数が１６Ｈｚ以上であり、又は周期が０．０６秒以下である場合には、人間の目は交流電流発光ダイオードの光度変動を感知できない。
【０００６】
従来の技術によれば、発光ダイオードは、交流電源を直接に使用できるが、光度が不安定であるという問題を解決できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の主な目的は、交流電源を直接に使用できると共に、光度が極めて安定する定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードによると、基板と、ブリッジ式整流ユニットと、定電流モジュールと、発光ダイオードチップと、を含み、交流電源と電気的にカップリングする定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードにおいて、前記ブリッジ式整流ユニットは、複数のダイオードをカップリングして構成され、前記基板に設けられ、前記定電流モジュールは、前記基板に結合され、少なくとも一つの定電流ダイオードを含み、前記ブリッジ式整流ユニットの出力端と電気的にカップリングし、前記発光ダイオードチップは、前記基板に設けられ、前記定電流モジュールと電気的にカップリングし、前記ブリッジ式整流ユニットの入力端を交流電源と電気的にカップリングすることにより、交流電流が前記発光ダイオードチップに流入され、前記定電流モジュールは、前記基板に直接に設けられてもよく、前記基板に外接されてもよいことを特徴とする定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードである。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードによると、前記ブリッジ式整流ユニットの出力端は、更に、第１整流出力端と、第２整流出力端と、を含み、前記ブリッジ式整流ユニットの入力端は、前記交流電源の第１電源出力端と、前記交流電源の第２電源出力端と、に電気的にカップリングされ、前記定電流モジュールは、前記第１整流出力端、又は前記第２整流出力端と電気的にカップリングする。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードによると、前記発光ダイオードチップは、少なくとも一つの発光ダイオード連続体を含む。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードによると、前記発光ダイオード連続体は、複数の発光ダイオードを電気的に直列接続して構成される。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードによると、前記基板は、互いに電気的に絶縁する、正連接点と、負連接点とを有し、前記正連接点と前記負連接点は、前記ブリッジ式整流ユニットの入力端と電気的に連接し、前記交流電源と電気的にカップリングする。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードによると、前記定電流モジュールは、更に、定電流ダイオードと電気的に並列接続するインピーダンスを含み、前記インピーダンスは、インダクタンス、コンデンサー、又は電気抵抗でもよく、あるいは上記のものの組合せでもよい。
【００１４】
本発明の請求項７に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードによると、前記定電流ダイオードは、順電圧を受けると、レーティング電流を出力する。
【００１５】
本発明の請求項８に記載の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードによると、前記ブリッジ式整流ユニットは、複数の発光ダイオードから構成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の定電流ダイオード付き交流電流発光ダイオードによれば、交流電源を直接に使用できると共に、光度が極めて安定するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は従来のものの模式図である。
【図２】図２は整流器付きの従来のものの模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態の模式図である。
【図４】本発明の第２実施形態の模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態の模式図である。
【図６】本発明の完成品の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図３は本発明の第１実施形態の模式図である。本発明の定電流ダイオードを有する交流電流発光ダイオード１は、交流電源１２を直接に使用することができ、更に、基板１１と、ブリッジ式整流ユニット１３と、定電流モジュール３と、発光ダイオードチップ４とを含む。
【００２０】
前記交流電源１２は、第１電源出力端１２１と、第２電源出力端１２２とを有する。前記交流電源１２が正弦波の正電圧部分の波形を出力する場合には、電流が前記第１電源出力端１２１から出力され、前記交流電源１２が正弦波の負電圧部分の波形を出力する場合には、電流が前記第２電源出力端１２２から出力される。前記基板１１には、互いに電気的に絶縁する正連接点と、負連接点とが設けられ、前記正連接点が前記第１電源出力端１２１と電気的にカップリングし、前記負連接点が前記第２電源出力端１２２と電気的にカップリングする。
【００２１】
前記ブリッジ式整流ユニット１３は、交流電流を整流するためのものであり、複数のダイオード１３１をカップリングして構成される。図３に示すように、入力端と、第１整流出力端１３２と、第２整流出力端１３３と、を有する。前記入力端がそれぞれ前記正連接点と前記負連接点とに電気的にカップリングされる。これにより、前記交流電源１２からの交流電流を前記ブリッジ式整流ユニット１３に流入させたいときには、交流電流が前記基板１１の正連接点と前記負連接点を介して前記ブリッジ式整流ユニット１３に流入させる。
【００２２】
前記定電流モジュール３は、電流入力端３０１と、電流出力端３０２と、少なくとも一つの定電流ダイオード３１１と、前記定電流ダイオード３１１と電気的に並列接続するインピーダンスＺとを有する。
【００２３】
図１は従来のものの模式図であり、図２は整流器付きの従来のものの模式図である。図１、２に示すように、前記電流入力端３０１が前記第１整流出力端１３２と電気的にカップリングし、前記定電流ダイオード３１１の正極が前記電流入力端３０１と電気的にカップリングし、前記定電流ダイオード３１１の負極が前記電流出力端３０２と電気的にカップリングし、前記インピーダンスＺが前記定電流ダイオード３１１と電気的に並列接続する。前記インピーダンスＺは、インダクタンス、コンデンサー、又は電気抵抗でもよく、あるいは上記のものの組合せでもよい。この前記インピーダンスＺにより定電流モジュール３からの電流を調整することができる。
【００２４】
このように、前記交流電源１２が正弦波の正電圧部分の波形を出力する場合には、電流は、前記第１電源出力端１２１から出力されて、前記第１整流出力端１３２と前記電流入力端３０１を経由して、定電流ダイオード３１１に流入され、前記電流出力端３０２によりロードに出力される。また、前記交流電源１２が正弦波の負電圧部分の波形を出力する場合には、電流は、前記第２電源出力端１２２から出力されて、前記ブリッジ式整流ユニット１２を経由して前記第１整流出力端１３２から出力され、前記電流入力端３０１を経由して定電流ダイオード３１１に流入される。
【００２５】
前記定電流ダイオード３１１は、順電圧を受けると、電圧がどのように変動しても、レーティング電流を出力することができる。すなわち、入力電圧が定電流ダイオード３１１の所定電圧範囲を外れなければ、出力電流は一定する。このように、定電流ダイオード３１１を設けることにより、交流電圧が１０％変動しても、出力電流は一定する。
【００２６】
前記ブリッジ式整流ユニット１２を使用することにより、本発明は交流電源１２を使用可能であり、前記定電流ダイオード３１１にインピーダンスＺを電気的に並列接続することにより、ロードに出力される電流が安定する。
【００２７】
前記発光ダイオードチップ４は、第１端４０１と、第２端４０２と、複数の発光ダイオード４１１と、を含む。前記第１端４０１は、入力端であり、前記電流出力端３０２と電気的にカップリングし、電流を交流電流発光ダイオード４１１に流入するものであり、前記第２端４０２は、前記第２整流出力端１３３と電気的にカップリングし、これにより、交流電流発光ダイオード１が電子回路を形成する。
【００２８】
（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態の模式図である。図４に示すように、発光ダイオードチップ４の後ろに定電流モジュール３を電気的にカップリングしてもよく、このとき、前記発光ダイオードチップ４に前記定電流ダイオード３１１の正極をカップリングし、前記第２整流出力端１３３に前記定電流ダイオード３１１の負極をカップリングすることが必要であり、そうすることで、第１実施形態と同じな効果を達成することができる。
【００２９】
（第３実施形態）
図５は本発明の第３実施形態の模式図である。図５に示すように、カップリングされている定電流モジュール３、３ａが二つあり、前記定電流モジュール３、３ａにより、交流電流発光ダイオード４１１の光度が安定する。
【００３０】
図６は本発明の完成品の模式図である。図６に示すように、基板１１には、少なくとも一つの発光ダイオードチップ４が設けられ、且つ結晶成長の方式により、定電流モジュール３が基板１１に設けられ、パッケージされた後、これらが交流電流発光ダイオード１の内部に収容される。
【００３１】
また、定電流モジュール３を一つのチップに作製されてもよい。そうすることで、コネクタにより前記定電流モジュール３と交流電流発光ダイオード１を結合させ、ブリッジ式整流ユニット１３の出力端と、第１端４０１又は第２端４０２とを基板１１から延長して前記定電流モジュール３と結合させると、外接式の交流電流発光ダイオード１が形成される。
【００３２】
このような構成により、交流電源１２からの交流電流がブリッジ式整流ユニット１３によって正弦波の正電圧部分の波形に整流されて、定電流モジュール３により一定の電流が発光ダイオードチップ４に流入される。なお、前記定電流モジュール３内の定電流ダイオード３１１により、一定範囲内に変動する電圧を入力しても、出力電流は一定する。
【００３３】
例えば、型番Ａの定電流ダイオード３１１は、耐えられる電圧範囲がＸ（ボルト）であり、出力電流がＹ（ｍＡ）であるので、耐えられる電圧範囲Ｘ内にある電圧を入力すると、出力電流が一定のＹ（ｍＡ）である。このように、交流電流発光ダイオード１の光度が安定し、照明の用途に適用することができる。また、交流電流発光ダイオード１の消費電力が極めて少なく、節電の効果を達成することができる。そしてトランスに比べて、本発明の定電流ダイオード３１１の体積が遥かに小さいので、製品を小型化することができる。
【００３４】
このように、本発明が、特定の例を参照して説明されたが、それらの例は、説明のためだけのものであり、本発明を限定するものではなく、この分野に通常の知識を有する者には、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、ここで開示された実施例に変更、追加、または、削除を施してもよいことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、交流電流発光ダイオードに適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１、４１１  交流電流発光ダイオード
３、３ａ  定電流モジュール
４  発光ダイオードチップ
１１  基板
１２  交流電源
１３  ブリッジ式整流ユニット
１２１  第１電源出力端
１２２  第２電源出力端
１３１  ダイオード
１３２  第１整流出力端
１３３  第２整流出力端
３０１  電流入力端
３０２  電流出力端
３１１  定電流ダイオード
４０１  第１端
４０２  第２端
Ｒ  電気抵抗
Ｚ  インピーダンス
【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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