(57)【要約】      （修正有）【課題】整流機能を具えた発光ダイオード装置を提供する。【解決手段】整流機能を具えた発光ダイオード装置１は、二組のダイオードユニット２、３を包含し、各組のダイオードユニットは、第１発光素子２０、３０及び第２発光素子２１、３１を包含し、且つ該二組のダイオードユニットは相互間に適宜ギャップＴ１、Ｔ２が保持され、並びに極方向が反対となるように直列に接続され、且つ各組の第１、第２発光素子相互の間は、前述の該二組のダイオードユニットと同様のギャップとされ、並びに極方向が反対となるように直列に接続され、該二組のダイオードユニット相互間のギャップ、及び、各組の第１、第２発光素子相互の間のギャップが、共同で寄生容量領域を形成し、該寄生容量領域が過電流を隔離し、並びに保存することで、設定された作業電圧によりスムーズとした出力電圧を提供する。【選択図】図１
0003171966.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
整流機能を具えた発光ダイオード装置において、電源供給装置を具えた基板に取付けられ並びに接続され、該発光ダイオード装置は、
二組のダイオードユニットを包含し、各組のダイオードユニットは、第１発光素子及び第２発光素子を包含し、且つ該二組のダイオードユニット相互間に適宜ギャップが保持され、並びに極方向が反対となるように直列に接続され、且つ各組の第１、第２発光素子相互間にもギャップが設けられ、並びに極方向が反対となるように直列に接続され、該二組のダイオードユニット相互間のギャップ、及び、各組の第１、第２発光素子相互間のギャップが共同で寄生容量領域を形成し、該寄生容量領域が過電流を隔離し、並びに保存することで、設定された作業電圧に依りスムーズな電圧を出力することを特徴とする、整流機能を具えた発光ダイオード装置。
【請求項２】
請求項１記載の整流機能を具えた発光ダイオード装置において、該二組のダイオードユニット相互間のギャップは２μｍ以下とされ、各組の第１発光素子と第２発光素子相互間のギャップも２μｍ以下とされることを特徴とする、整流機能を具えた発光ダイオード装置。
【請求項３】
請求項２記載の整流機能を具えた発光ダイオード装置において、該発光ダイオード装置の順方向電圧は４８Ｖとされることを特徴とする、整流機能を具えた発光ダイオード装置。
【請求項４】
請求項１記載の整流機能を具えた発光ダイオード装置において、各組の該ダイオードユニットの第１発光素子と第２発光素子はｎ型半導体、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、整流機能を具えた発光ダイオード装置。
【請求項５】
請求項４記載の整流機能を具えた発光ダイオード装置において、該発光ダイオードは単方向のｎｐｎ型或いはｐｎｐ型とされることを特徴とする、整流機能を具えた発光ダイオード装置。
【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装置に係り、特に１１０Ｖと２２０Ｖの作業電圧の自動切り換え整流効果を十分に実現でき、且つ発光ダイオードが均一な輝度を発生し、作業温度が低く、使用寿命を延長する効果を提供できる発光ダイオード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、発光ダイオードは、省エネで、環境保護の特性を有するため、現在広く、白熱灯、蛍光灯、街灯、広告看板等の照明を必要とする製品に使用されている。
【０００３】
一般に、発光ダイオードが、照明光源の用途に使用される時は、照明を安定させる目的のため、通常は、整流器により、交流電源を直流電源に変換している。しかし、製品によって、１１０Ｖと２２０Ｖの異なる電源を使用するため、必要な作業電圧も異なり、このため、発光ダイオードは、前述の整流器の整流のほか、異なる電圧の要求に対して限流抵抗を配置する必要がある。言い換えると、一つの、パワーが３．３Ｖから４Ｖの１１０Ｖ発光ダイオードに必要な作業電流は４０ｍＡで、同様のパワーで、作業電流２０ｍＡの２２０Ｖ発光ダイオードとは、別個にパッケージされてそれぞれ独立した部品とされなければならず、これにより異なる要求の製品の使用に対応する。しかし、このように独立した部品の使用は、使用目的を達成することができるものの、現在の３Ｃ製品の使用要求には符合せず、且つ資材管理上の問題も増加する。
【０００４】
さらに、発光ダイオードは交流電圧で駆動され、このため、電圧源の提供する交流電圧に過電圧（たとえばサージ）が発生すると、通常、整流回路或いはブリッジ回路で発光ダイオードを保護し、過電流による損壊を防止する必要がある。しかし、周知の技術によると、もし整流回路を使用すると、使用する整流器の体積が大きく、取付け及び携帯上、いずれも不便である。もし、ブリッジ回路を使用すると、複数の発光ダイオードを直列接続するため、電流分布が相当に不均衡となり、発光のルミナス、発光効率、及び光の減衰に影響が生じ、ひいては使用寿命に影響が生じる。このほか、整流過程においては、一定の交流電圧を維持するために、限流抵抗の電圧降下を減らすために、発光ダイオードが過熱の危険にさらされ、容易に焼損してしまう危険がある。ゆえに、克服しがたい放熱問題がさらに発生する。
【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、一種の、整流機能を具えた発光ダイオード装置を提供することにある。該発光ダイオード装置は、十分に、１１０Ｖと２２０Ｖ作業電圧の自動切り換えの整流機能を実現でき、且つ十分に、発光ダイオードに均一な輝度、低い作業温度、及び使用寿命延長の効果を具備させることができるものとする。
【０００６】
本考案の整流機能を具えた発光ダイオード装置のもう一つの目的は、一種の、整流回路或いはブリッジ回路を必要とせず、複数の発光ダイオードをマトリクス式に適宜配列することで、発光ダイオード相互間に寄生容量効果を発生させることにより、交流電圧を有効に制御して規定値に維持し、それにより整流と駆動、及び有効に製造と販売コストを下げる効果を達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的のため、本考案の整流機能を具えた発光ダイオード装置の特徴は、該発光ダイオードが、二組のダイオードユニットを包含し、各組のダイオードユニットは、第１発光素子及び第２発光素子を包含し、且つ該二組のダイオードユニットは相互間に適宜ギャップが保持され、並びに極方向が反対となるように直列に接続され、且つ各組の第１、第２発光素子相互の間は、前述の該二組のダイオードユニットと同様のギャップとされ、並びに極方向が反対となるように直列に接続され、該二組のダイオードユニット相互間のギャップ、及び、各組の第１、第２発光素子相互の間のギャップが、共同で寄生容量領域を形成し、該寄生容量領域が過電流を隔離し、並びに保存することで、設定された作業電圧によりスムーズな出力を提供する。
【０００８】
上述の特徴により、そのうち該二組のダイオードユニット相互間のギャップは２μｍ以下とされ、該各組の第１、第２発光素子は同様に２μｍ以下のギャップを有し、且つ各第１、第２発光素子は組合せ可能な順方向電圧値が４８Ｖでありｎ型半導体とｐ型半導体、及びｐｎ遷移層を有する発光ダイオードとされる。
【考案の効果】
【０００９】
本考案の整流機能を具えた発光ダイオード装置は、確実に創作の目的を達成でき、特許の要件に符合する。しかし、以上に述べたことは、僅かに本考案の実施可能な実施例にすぎず、本考案に基づく各種の修飾と変化が可能であり、たとえば、本考案の寄生容量領域Ｃのギャップを調整して、２４Ｖ、９６Ｖの作業電圧に合わせられるようにしても、同様に、自動整流、１１０Ｖ或いは２２０Ｖ駆動の切り換え効果を達成でき、これらの変化はいずれも本考案の請求範囲内に属する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案の整流機能を具えた発光ダイオード装置の平面図である。
【図２】本考案の整流機能を具えた発光ダイオード装置の整流及び駆動の表示図である。
【図３】本考案の整流機能を具えた発光ダイオード装置の整流及び駆動の表示図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照されたい。図１は本考案の整流機能を具えた発光ダイオード装置の平面図である。図示されるように、本考案の発光ダイオード装置１は、組み合わされ並びに電源供給装置（図示せず）を具えた基板５上に接続され、該基板５の両端にそれぞれ接続端Ｖ１、Ｖ２があり、該発光ダイオード装置１を連通させるのに用いられる。
【００１２】
該発光ダイオード装置１は、二組のダイオードユニット２、３を包含し、各組のダイオードユニット２、３は、第１発光素子２０、３０と第２発光素子２１、３１を具え、各組の第１発光素子２０、３０と第２発光素子２１、３１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、且つ該二組のダイオードユニット２、３相互間は、２μｍ以下のギャップＴ１を維持し、並びに極方向が反対となるように直列に接続され、且つ各一組の第１発光素子２０、３０、第２発光素子２１、３１は同様に２μｍ以下のギャップＴ２を以て、極方向が反対となるように直列に接続される。該二組のダイオードユニット２、３相互間のギャップ、及び各組の第１発光素子２０、３０と第２発光素子２１、３１相互間のギャップが、共同で寄生容量領域Ｃを形成し、該寄生容量領域Ｃにより過電流が隔離され、並びに保存されることで、設定された作業電圧によりスムーズな出力が形成される。（電圧源入力後、該寄生容量領域Ｃは非線形のバリア容量（Ｃｂ）と拡散容量（Ｃｄ）の変化を形成し、一定電荷の累積保存の容量結合効果を発生し（すなわち本考案の寄生容量領域）、該容量結合効果Ｃ＝バリア容量（Ｃｂ）＋拡散容量（Ｃｄ）×電流の流れる時間（Ｔ１＋Ｔ２）＝寄生容量総数であり、それと発光ダイオードのｐｎ接合面積、ｐｎ接合の遷移層の幅（いわゆる空乏領域）、半導体誘電率は関係がある。）
【００１３】
さらには、図２、３を参照されたい。該寄生容量領域Ｃは各一組の第１発光素子２０、３０、第２発光素子２１、３１のｐｎ接合により、電圧源がそのうち一組の第１発光素子２０と第２発光素子２１より輸送され（図２のとおり）、順方向バイアスが過電流を発生する時、該組の第１発光素子２０と第２発光素子２１のｐｎ接合の遷移層（俗称空乏領域）が狭くなり、容量が大きくなり、すなわち、拡散容量効果が発生し、過電流の保存／釈放の過程において、容量に等価の充放電が発生し、十分に駆動したい電圧値（１１０Ｖ或いは２２０Ｖ）を維持でき、高すぎる電流が形成する第１発光素子２０、第２発光素子２１の損壊を防止する。且つ、このとき、もう一組の第１発光素子３０及び第２発光素子３１は休息待機状態にある。一旦電圧源がもう一組の第１発光素子３０及び第２発光素子３１に輸送されると（図３）、同様に、第１発光素子３０、第２発光素子３１のｐｎ接合に拡散容量効果が発生し、過電流の保存或いは釈放の過程で、容量に等価の充放電が発生し、高すぎる電流による第１発光素子３０、第２発光素子３１の損壊が防止される。このとき、もう一組の第１発光素子２０及び第２発光素子２１は休息待機状態にあり、このようにして、交替動作することで、該二組のダイオードユニット２、３が循環発光の目的を達成できる。これにより、各一組のダイオードユニット２、３がいずれも均一な輝度を発生し、且つ交替動作の発光は高熱を発生しないため、放熱効果が良好で、作業温度が低温に維持され、使用寿命が延長される。
【符号の説明】
【００１４】
１  発光ダイオード装置          ２、３  ダイオードユニット
２０、３０  第１発光素子        ２１、３１  第２発光素子
５  基板                        Ｃ  寄生容量領域
Ｖ１、Ｖ２  接続端              Ｔ１、Ｔ２  ギャップ
【図１】
0003171966.tif 000003
【図２】
0003171966.tif 000004
【図３】
0003171966.tif 000005