(57)【要約】      （修正有）【課題】発光輝度を均一とし、並びに過電流による損壊を防止し、使用寿命を高めることができる高電圧駆動機能を有する発光ダイオードを提供する。【解決手段】高電圧駆動機能を有する発光ダイオードは、駆動回路と電源供給装置を具えた基板上に取付けられ、該発光ダイオードは、相互に直列接続された少なくとも一組の第１発光素子及び第２発光素子、及び、定電圧素子であって、該第１発光素子、第２発光素子の間に接続され、ブレークダウン電圧値が２４Ｖ或いは４８Ｖ或いは９６Ｖのツェナダイオードが採用される定電圧素子、を包含する。これにより該第１、第２発光素子に、該定電圧素子の逆方向ブレークダウン時に電圧を不変に保持させ、駆動の電圧値を維持する。【選択図】図１
0003171771.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、駆動回路と電源供給装置を具えた基板上に取付けられ、該発光ダイオードは、相互に直列接続された少なくとも一組の第１発光素子及び第２発光素子、及び、定電圧素子であって、該第１発光素子、第２発光素子の間に接続され、２４Ｖ或いはそれより大きな電圧値のツェナダイオードとされる定電圧素子、を包含し、これにより該第１、第２発光素子に、該定電圧素子の逆方向ブレークダウン時に電圧を不変に保持させ、駆動の電圧値を維持することで、発光輝度を均一とし、並びに過電流による損壊を防止したことを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【請求項２】
請求項１記載の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、該第１発光素子と該第２発光素子はｎ型半導体とｐ型半導体、及びｐｎ遷移層を具えた発光ダイオードとされることを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【請求項３】
請求項２記載の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、該定電圧素子のツェナダイオードは、二方向のｎｐｎ型或いはｐｎｐ型が採用されるか、一方向のｎｐｎ型或いはｐｎｐ型が採用されることを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【請求項４】
請求項３記載の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、該定電圧素子は、９６Ｖの二方向のｎｐｎ型或いはｐｎｐ型のツェナダイオードが採用され、極方向が反対となるように直列接続されて且つ順方向電圧が３．３Ｖである発光ダイオードに対して、定電圧駆動効果を達成することを特徴とする、低電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【請求項５】
請求項３記載の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、該定電圧素子は、４８Ｖの一方向のｎｐｎ型或いはｐｎｐ型のツェナダイオードが採用され、極方向が反対となるように直列接続されて且つ順方向電圧が２４Ｖである発光ダイオードに対して、定電圧駆動効果を達成することを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【請求項６】
請求項３記載の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、該定電圧素子は、２４Ｖの一方向のｎｐｎ型或いはｐｎｐ型のツェナダイオードが採用され、極方向が反対となるように直列接続されて且つ順方向電圧が４８Ｖである発光ダイオードに対して、定電圧駆動効果を達成することを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【請求項７】
請求項１記載の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、該ツェナダイオードはダイ接着剤で該第１発光素子と該第２発光素子の間に直列接続されることを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は一種の発光ダイオードに係り、特に、一種の、均一な輝度を提供でき、且つ過電流により形成される損壊を防止できる、高電圧駆動機能を有する発光ダイオードに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードは、その省エネで、耐久性があり、及び小体積である等の長所により、徐々に伝統的な照明光源、例えば、白熱灯、蛍光灯に取って代わっている。且つ発光ダイオードは、冷性発光の方式であり、伝統的な加熱発光方式に較べ、使用寿命が延長され、このため、発光ダイオードは２１世紀の照明市場の主導製品と認識されている。
【０００３】
早期の発光ダイオードの照明用途への応用には、通常、整流器で交流電源を直流電源に変換して、光源を安定して発光させる必要があった。しかし、整流器は体積が大きく、取付け及び携帯のいずれも不便である。業者はこの問題を解決するため、二つの発光ダイオードを逆方向に並列接続し、ｎ型領域とｐ型領域の境界部分にｐｎ接合を形成し、ｐｎ接合にあっての、順方向バイアス及び逆方向バイアスの交替動作により、二つの発光ダイオードに循環発光させる目的を達成した。さらに、ある業者は、発光ダイオードに過電流による損壊が発生するのを防止するため、二方向特性のｎｐｎ型或いはｐｎｐ型ツェナダイオードを具備して、発光ダイオードと並列接続することで、駆動時に発生し得る過電流を吸収し、これにより過電圧により発生する過電流が直接発光ダイオードに対して損壊を形成しないようにした。
【０００４】
しかし、上述の周知の交流駆動発光ダイオードは、いずれも発光ダイオードが二つずつ一組として並列接続されるが、各発光ダイオードの製造過程は同じでなく、このため、各発光ダイオードの発光性能にいくばくかの誤差があり得て、このため、並列接続の方式は、各一つの発光ダイオードの誤差が不断に累積することで、輝度不均一の現象を形成し、且つ使用寿命が低くなる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案の目的は、均一な輝度を提供でき、且つ過電流がもたらす損壊を防止できる、高電圧駆動機能を有する発光ダイオードを提供することにある。
【０００６】
本考案のもう一つの目的は、体積が小さく且つ構造がコンパクトである、高電圧駆動機能を有する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】
【０００７】
本考案の目的を達成するため、本考案の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードは、少なくとも一組の第１発光素子と第２発光素子、及び、該第１発光素子と該第２発光素子の間に直列接続された定電圧素子を包含し、該定電圧素子は、ブレークダウン電圧値が２４Ｖ、或いはそれより大きいツェナダイオードが採用され、これにより、該第１発光素子、第２発光素子が十分に駆動の電圧値を保持でき、均一な輝度を提供する。
【０００８】
以上の特徴により、そのうち、該定電圧素子はダイ接着剤により第１、第２発光素子の間に取付けられる。
【考案の効果】
【０００９】
本考案の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードは、ブレークダウン電圧値が２４Ｖ或いは４８Ｖ或いは９６Ｖであるツェナダイオードが定電圧素子とされ、二つの発光ダイオードの間に直列接続され、ツェナダイオードの逆方向ブレークダウン時に電圧を不変に保持する特性を利用し、電圧が該ツェナダイオードのブレークダウン電圧値を超過する時、該ツェナダイオードのブレークダウンにより、この直列された二つの発光ダイオードが駆動の電圧値に維持され、過電流による損壊が防止されて、その使用寿命が延長される。
【００１０】
本考案の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードは、比較的高いブレークダウン電圧値のツェナダイオードが直列接続されることで、周知の複数組が直列接続されて交替動作する発光ダイオードの代わりとされて、有効に部品をシンプライズし、体積を縮小し、小型化設計を達成し、有効に製造と販売コストを削減する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードの電圧値が９６Ｖである。
【図２】本考案の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードの電圧値が４８Ｖである。
【図３】本考案の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードの電圧値が２４Ｖである。
【図４】本考案の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードの駆動回路図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照されたい。図１は本考案の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードの表示図である。図示されるように、本考案の発光ダイオード１は、第１発光素子２及び第２発光素子３、及び定電圧素子４を包含する。
【００１３】
そのうち、該第１発光素子２及び第２発光素子３は、それぞれｎ型半導体とｐ型半導体、及びｐｎ遷移層を包含する発光ダイオードとされ、極方向が互いに反対になるように直列接続されて一体とされ、その順方向電圧は３．３Ｖとされ、接続端Ｖ１、Ｖ２を具え、基板（図示せず）上の駆動回路及び電源供給装置と連通する。
【００１４】
該定電圧素子４は、ブレークダウン電圧値が２４Ｖ或いはそれより大きいツェナダイオードを採用でき、本実施例では９６Ｖの二方向（ｎｐｎ型或いはｐｎｐ型）ツェナダイオードが採用され、正負電圧の連結関係を考慮しないですむので、回路設計上の困難が減らされて、低電圧駆動効果を達成できる。
【００１５】
また、図２を参照されたい。図２は本考案の第２実施例を示す。この実施例では、該第１発光素子２及び第２発光素子３は、二組が極方向が反対になるように直列接続されて、順方向電圧は２４Ｖであり、並びに４８Ｖのツェナダイオード（すなわち、定電圧素子４）と直列接続され、こうして、高電圧駆動効果を達成できる。
【００１６】
さらに、図３は本考案の第３実施例を示し、それによると、該第１発光素子２及び第２発光素子３は二組が極方向が反対で順方向電圧が４８Ｖとなるよう配置され、ならびに２４Ｖのツェナダイオード（すなわち、定電圧素子４）と直列接続され、同様に高電圧駆動効果を達成する。
【００１７】
本考案が組み立てられる時、該定電圧素子４はダイ接着剤（図示せず）で第１発光素子２、第２発光素子３と直列接続されて一体とされる。本考案は高電圧駆動効果を有する発光ダイオードであって、使用上、駆動回路と電源供給装置を有する基板（図示せず）上に組み合わされ、該定電圧素子４のブレークダウン電圧値がこの直列接続された第１発光素子２、第２発光素子３の順方向電圧より高く、これにより、直列接続された第１発光素子２、第２発光素子３が該定電圧素子４の逆方向ブレークダウンにおいて、駆動の電圧を不変に保持し、すなわち、駆動の電圧値を維持し、発光の輝度を均一に維持し、並びに過電流により形成される損壊を防止する。
【００１８】
図４も参照されたい。図４は本考案の発光ダイオード１の駆動回路図である。図示されるように、該駆動回路は、緩やかな起動機能を有する回路であり、本考案に応用される定電圧素子４は、２４Ｖ或いは４８Ｖ或いは９６Ｖのブレークダウン電圧値のツェナダイオードが採用され（図１から図３参照）、過電圧発生時に、該定電圧素子４の逆方向電圧のブレークダウンの緩衝保護により、該第１発光素子２、第２発光素子３を流れる電流が一定範囲内に安定させられ、こうして安定した電圧が提供されて発光輝度が均一とされる。すなわち、電源がオンされ第１発光素子２、第２発光素子３を起動する時、該定電圧素子４は即刻定電流操作モードに進入し、このとき、第１発光素子２、第２発光素子３の駆動電圧は、電源出力電圧近くまで上昇し、該定電圧素子４（ツェナダイオード）が駆動の電圧値を維持することで、過電流により形成される損壊を防止し、その使用寿命を延長する。
【００１９】
総合すると、本考案の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードは、確実にその創作の目的を達成し、実用新案登録の要件に符合する。しかし以上述べたことは、本考案の実施例にすぎず、本考案の実施の範囲を限定するものではなく、本考案の権利請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本考案の権利のカバーする範囲内に属するものとする。
【符号の説明】
【００２０】
１  発光ダイオード            ２  第１発光素子
３  第２発光素子              ４  定電圧素子
Ｖ１、Ｖ２  接続端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003171771.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月15日(2011.9.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、駆動回路と電源供給装置を具えた基板上に取付けられ、該発光ダイオードは、相互に直列接続された少なくとも一組の第１発光素子及び第２発光素子、及び、定電圧素子であって、該第１発光素子、第２発光素子の間に接続され、２４Ｖ或いはそれより大きな電圧値のツェナダイオードとされる定電圧素子、を包含し、これにより該第１、第２発光素子に、該定電圧素子の逆方向ブレークダウン時に電圧を不変に保持させ、駆動の電圧値を維持することで、発光輝度を均一とし、並びに過電流による損壊を防止したことを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【請求項２】
請求項１記載の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、該第１発光素子と該第２発光素子はｎ型半導体とｐ型半導体、及びｐｎ遷移層を具えた発光ダイオードとされることを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【請求項３】
請求項２記載の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、該定電圧素子のツェナダイオードは、二方向のｎｐｎ型或いはｐｎｐ型が採用されるか、一方向のｎｐｎ型或いはｐｎｐ型が採用されることを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【請求項４】
請求項３記載の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、該定電圧素子は、９６Ｖの二方向のｎｐｎ型或いはｐｎｐ型のツェナダイオードが採用され、極方向が反対となるように直列接続されて且つ順方向電圧が３．３Ｖである発光ダイオードに対して、低電圧駆動効果を達成することを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【請求項５】
請求項３記載の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、該定電圧素子は、４８Ｖの一方向のｎｐｎ型或いはｐｎｐ型のツェナダイオードが採用され、極方向が反対となるように直列接続されて且つ順方向電圧が２４Ｖである発光ダイオードに対して、高電圧駆動効果を達成することを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【請求項６】
請求項３記載の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、該定電圧素子は、２４Ｖの一方向のｎｐｎ型或いはｐｎｐ型のツェナダイオードが採用され、極方向が反対となるように直列接続されて且つ順方向電圧が４８Ｖである発光ダイオードに対して、高電圧駆動効果を達成することを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。
【請求項７】
請求項１記載の高電圧駆動機能を有する発光ダイオードにおいて、該ツェナダイオードはダイ接着剤で該第１発光素子と該第２発光素子の間に直列接続されることを特徴とする、高電圧駆動機能を有する発光ダイオード。