(57)【要約】      （修正有）【課題】２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤを提供する。【解決手段】２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤは、ＬＥＤチップ１０、ＳＣＲ２０、トランジスタ３０及び電圧検知回路４０を備える。ＳＣＲ２０は、３つの電極を有するサイリスタであり、ＬＥＤチップ１０と並列接続され、ＬＥＤチップ１０のアノードに接続されたアノードと、ＬＥＤチップ１０のカソードに接続されたカソードとを有する。トランジスタ３０は、ＮＰＮ型トランジスタであり、ＳＣＲ２０のゲートに接続されたエミッタと、ＳＣＲ２０のアノードに接続されコレクタとを有する。電圧検知回路４０は、第１抵抗４１と第２抵抗４２とが直列接続されて形成された分圧回路である【選択図】図２
0003181766.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップ、ＳＣＲ、トランジスタ及び電圧検知回路を備えた２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤであって、
前記ＳＣＲは、３つの電極を有するサイリスタであり、前記ＬＥＤチップと並列接続され、前記ＬＥＤチップのアノードに接続されたアノードと、前記ＬＥＤチップのカソードに接続されたカソードと、を有し、
前記トランジスタは、ＮＰＮ型トランジスタであり、前記ＳＣＲのゲートに接続されたエミッタと、前記ＳＣＲのアノードに接続されコレクタと、を有し、
前記電圧検知回路は、第１抵抗と第２抵抗とが直列接続されて形成された分圧回路であり、前記トランジスタのベースは、前記第１抵抗の一端と、前記第２抵抗の一端とに接続され、前記第１抵抗の他端は、前記ＳＣＲのアノードに接続され、前記第２抵抗の他端は、前記ＳＣＲのカソードに接続されることを特徴とする２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤ。
【請求項２】
前記トランジスタのコレクタと前記ＳＣＲのアノードとの間には、電流制限抵抗が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤ。
【請求項３】
前記ＬＥＤチップ、前記ＳＣＲ、前記トランジスタ及び前記電圧検知回路は、同一の下地上に形成されて封止され、集積化かつ複合式のＬＥＤを構成することを特徴とする請求項１に記載の２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤ。
【請求項４】
ＬＥＤチップ、ＰＵＴ、トランジスタ及び電圧検知回路を備えた２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤであって、
前記ＰＵＴは、前記ＬＥＤチップのアノードに接続されたアノードと、前記ＬＥＤチップのカソードに接続されたカソードと、を有し、
前記トランジスタは、ＰＮＰ型トランジスタであり、前記ＰＵＴのゲートに接続されたエミッタと、前記ＰＵＴのカソードに接続されたコレクタと、を有し、
前記電圧検知回路は、第１抵抗と第２抵抗との直列接続により形成された分圧回路であり、前記トランジスタのベースは、第１抵抗の一端及び第２抵抗の一端に接続され、前記第１抵抗の他端は、前記ＰＵＴのアノードに接続され、前記第２抵抗の他端は、前記ＰＵＴのカソードに接続されることを特徴とする２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤ。
【請求項５】
前記トランジスタのコレクタと前記ＰＵＴのアノードとの間には、電流制限抵抗が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ＬＥＤに関するものであり、さらに詳しくは、２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）は、照明、広告、工業、軍事などの様々な分野で広く利用され、電子産業において研究・開発が重点的に行われている分野の一つである。ＬＥＤは、電気エネルギを光へ変換する半導体素子であるため、発光表示装置又はその他電子製品の発光源としてよく利用され、大型表示装置（例えば、大型ネオンサイン、液晶表示装置のバックライトなど）の必要に応じて使われる個数が増え、大型表示装置に十分な光源を提供するためには非常に多くのＬＥＤが必要であった。
【０００３】
図１に示すように、従来のＬＥＤ回路は、互いに直列接続された複数のＬＥＤ１を含むとともに、電流計２へそれぞれ接続されている。しかし、直列接続の特性により、各ＬＥＤ１を流れる電流が同一である場合、各ＬＥＤ１の発光輝度が一致するが、ＬＥＤ回路中の１つのＬＥＤ１が損壊した場合、損壊したＬＥＤ１の開路により電流経路が遮られ、他のＬＥＤ１が損壊していなくとも作動しなくなったり、或いは直列接続のＬＥＤ１の両端に静電気又はサージが発生してＬＥＤ１が損壊したりすることがある。
【０００４】
特開２００６−１４７２５２号公報（以下、「特許文献１」という。）には、発光ダイオード点灯装置において、発光ダイオードが誤って逆方向に接続された場合であっても、発光ダイオードの破壊を抑制する手段として、ＬＥＤ直流回路４を発光させるための電流電圧を供給する直流電源部と、直流電源部からＬＥＤ直流回路への供給された電流出力電流の電流レベルを検出する検出部と、直流電源部から発光ダイオード素子の逆耐圧に満たない電圧レベルである検出用電圧を出力させ、電流検出部より検出された電流レベルが予め設定された基準レベルを超えた場合に、出力電流の電流レベルをＬＥＤ直流回路における発光用の一定の電流レベルにさせるべく、出力レベルを変化させるＰＷＭ制御部とを備えたことが記載されている。
しかし、特許文献１には開路代替機能については開示がない。
【特許文献１】特開２００６−１４７２５２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案の課題は、ＬＥＤチップに開路が発生して損壊した場合でも、ＬＥＤの電圧検知回路の適宜な電流により、サイリスタＳＣＲ又はＰＵＴが動作し、別の代替電流経路により、残りの直列接続のＬＥＤを発光させることができる２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤを提供することにある。
【０００６】
本考案のもう一つの課題は、雷サージ又は静電気が侵入したときに、ＬＥＤの電圧検知回路の適宜な電流により、サイリスタＳＣＲ又はＰＵＴを動作させて導通し、雷サージ又は静電気が導通する経路を提供し、ＬＥＤチップを保護する２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本考案によれば、ＬＥＤチップ、ＳＣＲ、トランジスタ及び電圧検知回路を備えた２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤであって、
前記ＳＣＲは、３つの電極を有するサイリスタであり、前記ＬＥＤチップと並列接続され、前記ＬＥＤチップのアノードに接続されたアノードと、前記ＬＥＤチップのカソードに接続されたカソードと、を有し、
前記トランジスタは、ＮＰＮ型トランジスタであり、前記ＳＣＲのゲートに接続されたエミッタと、前記ＳＣＲのアノードに接続されコレクタと、を有し、
前記電圧検知回路は、第１抵抗と第２抵抗とが直列接続されて形成された分圧回路であり、前記トランジスタのベースは、前記第１抵抗の一端と、前記第２抵抗の一端とに接続され、前記第１抵抗の他端は、前記ＳＣＲのアノードに接続され、前記第２抵抗の他端は、前記ＳＣＲのカソードに接続されることを特徴とする２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤが提供される。
【０００８】
前記トランジスタのコレクタと前記ＳＣＲのアノードとの間には、電流制限抵抗が設けられていることが好ましい。
【０００９】
前記ＬＥＤチップ、前記ＳＣＲ、前記トランジスタ及び前記電圧検知回路は、同一の下地上に形成されて封止され、集積化かつ複合式のＬＥＤを構成することが好ましい。
【００１０】
上記課題を解決するために、本考案の第２実施形態によれば、ＬＥＤチップ、ＰＵＴ、トランジスタ及び電圧検知回路を備えた２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤであって、前記ＰＵＴは、前記ＬＥＤチップのアノードに接続されたアノードと、前記ＬＥＤチップのカソードに接続されたカソードと、を有し、前記トランジスタは、ＰＮＰ型トランジスタであり、前記ＰＵＴのゲートに接続されたエミッタと、前記ＰＵＴのカソードに接続されたコレクタと、を有し、前記電圧検知回路は、第１抵抗と第２抵抗との直列接続により形成された分圧回路であり、前記トランジスタのベースは、第１抵抗の一端及び第２抵抗の一端に接続され、前記第１抵抗の他端は、前記ＰＵＴのアノードに接続され、前記第２抵抗の他端は、前記ＰＵＴのカソードに接続されることを特徴とする２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤが提供される。
【００１１】
前記トランジスタのコレクタと前記ＰＵＴのアノードとの間には、電流制限抵抗が設けられていることが好ましい。
【考案の効果】
【００１２】
本考案は、前記の通りの構成からなり、ＬＥＤチップに開路が発生して損壊した場合においても、電圧検知回路によりサイリスタＳＣＲまたはＰＵＴを作動させ、別の代替電流回路により、円滑に残りの直列接続のＬＥＤを発光させることができる。
また、静電気が侵入したときにも、電圧検知回路の動作により静電気を導通する経路を提供し、ＬＥＤチップを保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、従来のＬＥＤが直列接続された回路図である。
【図２】図２は、本考案の第１実施形態に係る２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤを示す回路図である。
【図３】図３は、本考案の第１実施形態に係る２つのピンを有するＬＥＤを封止したときの状態を示す斜視図である。
【図４】図４は、本考案の第１実施形態に係る２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤを示す回路図である。
【図５】図５は、本考案の第１実施形態に係る２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤを示す回路図である。
【図６】図６は、本考案の第１実施形態に係る２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたショックレイダイオードを示す回路図である。
【図７】図７は、本考案の第２実施形態に係る２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤを示す回路図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、本考案の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。
（第１実施形態）
図２を参照する。図２は、本考案の第１実施形態に係る２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤを示す回路図である。図２に示すように、本考案の一実施形態に係る２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤは、少なくともＬＥＤチップ１０、ＳＣＲ２０、トランジスタ３０及び電圧検知回路４０から構成される。
【００１５】
ＬＥＤチップ１０は、未だ封止されていないＬＥＤであり、アノード及びカソードを有する。
【００１６】
ＳＣＲ（Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）２０は、３つの電極を有するサイリスタ（ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ）であり、アノード、カソード及びゲートを有する。ＳＣＲ２０は、ＬＥＤチップ１０のアノードに接続されたアノードと、ＬＥＤチップ１０のカソードに接続されたカソードと、を有する。
【００１７】
トランジスタ３０は、ＮＰＮ型トランジスタであり、ＳＣＲ２０のゲートに接続されたエミッタと、ＳＣＲ２０のアノードに接続されたコレクタと、を有する。トランジスタ３０のコレクタとＳＣＲ２０のアノードとの間には、電流制限抵抗３１が設けられている。
【００１８】
電圧検知回路４０は、第１抵抗４１と第２抵抗４２とにより形成された分圧回路である。トランジスタ３０のベースは、第１抵抗４１の一端と、第２抵抗４２の一端とに接続され、第１抵抗４１の他端は、ＳＣＲ２０のアノードに接続され、第２抵抗４２の他端は、ＳＣＲ２０のカソードに接続される。
【００１９】
図３を参照する。図３は、本考案の第１実施形態に係る２つのピンを有するＬＥＤを封止したときの状態を示す斜視図である。上述のＬＥＤチップ１０、ＳＣＲ２０、トランジスタ３０及び電圧検知回路４０は、同一の下地上に形成されて封止され、集積化かつ複合式のＬＥＤ１００を構成する。ＬＥＤ１００の両側には、ピン１０１が外方へ延びて外部の電源と電気的に接続される。
【００２０】
図４を参照する。図４は、本考案の第１実施形態に係る２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤを示す回路図である。図４に示すように、本実施形態のＬＥＤ１００は、その他多数のＬＥＤ１００と直列接続されて電流源２００に接続される。そのうちの１つのＬＥＤ１００中のＬＥＤチップ１０は、開路が損壊した場合、ＬＥＤ１００は、電圧検知回路４０を介して適宜な電流によりＳＣＲ２０を作動させ、もう一つの代替する電流経路を提供し、その他ＬＥＤ１００内のＬＥＤチップ１０は、依然として駆動により発光させることができるとともに、ＬＥＤ１００の両端に静電気が発生したりサージが発生したときでも、ＳＣＲ２０が静電気又はサージが導通する経路を有するため、ＬＥＤチップ１０の機能を保護することができる。
【００２１】
静電気放電が発生したり、ＬＥＤチップ１０の極性が反転されて接続され、正逆の電流が流れたりしてＬＥＤチップ１０が損壊することを防ぐために、本実施形態のＳＣＲ２０には、反対方向のダイオード（ｄｉｏｄｅ）が接続される。図５は、本考案の第１実施形態に係る２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤを示す回路図である。図５に示すように、ＳＣＲ２０には、ダイオード５０が反対方向に接続され、ダイオード５０のアノードとＳＣＲ２０のカソードとが接続され、ダイオード５０のカソードとＳＣＲ２０のアノードとが接続されてダイオード５０が逆方向の保護を得て、本実施形態のＳＣＲには、ショックレイダイオード（ｓｈｏｃｋｌｅｙ  ｄｉｏｄｅ）が反対方向で接続される。図６を参照する。図６は、本考案の第１実施形態に係る２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたショックレイダイオードを示す回路図である。図６に示すように、ＳＣＲ２０には、ショックレイダイオード６０が反対方向で接続され、ショックレイダイオード６０のアノードとＳＣＲ２０のカソードとが接続され、ショックレイダイオード６０のカソードとＳＣＲ２０のアノードとが接続されて逆方向の保護を得る。
【００２２】
（第２実施形態）
図７を参照する。図７は、本考案の第２実施形態に係る２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤを示す回路図である。第２実施形態のＬＥＤは、少なくともＬＥＤチップ１０、ＰＵＴ７０、トランジスタ８０及び電圧検知回路４０から構成される。上述のＬＥＤチップ１０、ＰＵＴ７０、トランジスタ８０及び電圧検知回路４０は、同一の下地上へ形成され、集積化かつ複合式のＬＥＤを構成する。
【００２３】
ＬＥＤチップ１０は、まだ封止されていない状態のＬＥＤであり、アノード及びカソードを有する。
【００２４】
ＰＵＴ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｕｎｉｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）７０は、ＳＣＲと同様に３つの電極を有するサイリスタである。ＰＵＴ７０は、ＬＥＤチップ１０のアノードに接続されたアノードと、ＬＥＤチップ１０のカソードに接続されたカソードと、を有する。
【００２５】
トランジスタ８０は、ＰＮＰ型トランジスタである。トランジスタ８０は、ＰＵＴ７０のゲートに接続されたアノードと、ＰＵＴ７０のカソードに接続されたコレクタと、を有する。トランジスタ８０のコレクタとＰＵＴ７０のカソードとの間には、電流制限抵抗８１が設けられる。
【００２６】
電圧検知回路４０は、第１抵抗４１と第２抵抗４２とにより形成された分圧回路である。トランジスタ８０のベースは、第１抵抗４１の一端及び第２抵抗４２の一端に接続され、第１抵抗４１の他端は、ＰＵＴ７０のアノードに接続され、第２抵抗４２の他端は、ＰＵＴ７０のカソードに接続される。
【００２７】
ＬＥＤ中のＬＥＤチップ１０に開路が発生して損壊した場合、ＬＥＤの電圧検知回路４０の適宜な電力によりＰＵＴ７０を作動させ、代替する電流経路を提供し、ＬＥＤチップ１０の両端に静電気又はサージが発生した場合、ＬＥＤのアノードとカソードとの間に電圧が印加され、トランジスタ８０のベースに電流が発生し、トランジスタ８０のエミッタに十分な電流が発生し、ＰＵＴ７０のゲートを作動させる。ＰＵＴ７０が遷移し始め、雷サージ又は静電気の電流がＰＵＴ７０のアノードからＰＵＴ７０へ流れてＰＵＴ７０のカソードから流れ出し、ＰＵＴ７０により静電気又はサージが導通する経路を得て、ＬＥＤチップ１０を保護する機能を得る。
【００２８】
本考案の２つのピンの開路代替機能及び静電サージ保護機能を備えたＬＥＤは、以下（１）及び（２）の長所を有する。
（１）ＬＥＤチップに開路が発生して損壊した場合、ＬＥＤの電圧検知回路は、適宜な電流によりサイリスタＳＣＲ又はＰＵＴを動作させ、別の代替電流経路により、残りの直列接続のＬＥＤを発光させることができる。
（２）雷サージ又は静電気が侵入したときに、ＬＥＤ内の電圧検知回路が適宜な電流を得て、サイリスタＳＣＲ又はＰＵＴを動作させて導通を形成し、雷サージ又は静電気が導通する経路を提供し、ＬＥＤチップを保護する。
【００２９】
以上、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３０】
１  ＬＥＤ
２  電源
１０  ＬＥＤチップ
２０  ＳＣＲ
３０  トランジスタ
３１  電流制限抵抗
４０  電圧検知回路
４１  第１抵抗
４２  第２抵抗
５０  ダイオード
６０  ショックレイダイオード
７０  ＰＵＴ
８０  トランジスタ
８１  電流制限抵抗
１００  ＬＥＤ
１０１  ピン
２００  電源
【図１】
0003181766.tif 000003
【図２】
0003181766.tif 000004
【図３】
0003181766.tif 000005
【図４】
0003181766.tif 000006
【図５】
0003181766.tif 000007
【図６】
0003181766.tif 000008
【図７】
0003181766.tif 000009