(57)【要約】【課題】  複数個の発光素子を直列接続して回路を簡略化しつつも１個の素子が破損しただけでは輝度が大きく低下することなく長寿命を発揮することができるＬＥＤ光源を提供する。【解決手段】  ２個の発光ダイオード７を並列接続してＬＥＤユニット８を形成し、このＬＥＤユニットを３個電気的に独立させて並列に配置して発光素子３を形成する。この発光素子を１２個配置するとともに、各発光素子の独立したＬＥＤユニット８同士を直列接続して発光素子列９とし、この発光素子列をさらに並列接続して基板上に配置する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の発光ダイオードを並列接続してなるＬＥＤユニットを直列接続し、該直列接続されているＬＥＤユニットの列が並列に配置されるように基板上に配置したことを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項２】
複数個の発光ダイオードを並列接続してなるＬＥＤユニットを複数個電気的に独立させて並列に配置した発光素子を形成し、複数個の発光素子のＬＥＤユニット同士を接続して該複数個の発光素子を直列接続した発光素子列とし、該発光素子列をさらに並列接続して配置したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ光源。
【請求項３】
発光素子列を並列接続して配置したＬＥＤ光源装置を複数個連接可能とすべく連結部材を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤ光源。
【請求項４】
発光素子列を基板上に線状に配設し、該発光素子列を光散乱するカバー体で覆ったことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＬＥＤ光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置や表示装置等に用いられるＬＥＤ光源に係り、特に複数個の発光素子を直列接続して回路を簡略化しつつも１個の素子が破損しただけでは輝度が大きく低下したり寿命劣化したりすることなく長期間に亘って輝度を維持することができるＬＥＤ光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
電球ランプや蛍光灯などの照明用の光源に代わってＬＥＤを用いたＬＥＤ光源が案出され、このＬＥＤ光源は長寿命でかつ省電力であることから、蛍光灯や電球ランプ等の従来の光源に代わって普及し始めている。このＬＥＤ光源にあっては、複数個のＬＥＤ素子を全て直列接続した場合には、点灯に必要な電流が小さくてすむとともに回路構成も簡単になるというメリットがあるものの、１個のＬＥＤ素子が断線した場合に全体が消灯してしまうというデメリットがあり、そこで長寿命とすべくＬＥＤ素子を並列接続することが行われている。しかし、数多くのＬＥＤ素子を全て並列接続した場合には、多大な電流容量が必要になることに加え、保護回路や制御回路をＬＥＤ素子の個数分配置することとなって、回路構成が複雑になるという問題があった。そこで、複数個のＬＥＤ素子を直列接続し、その列を複数用意して並列接続することが行われている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００２−７６４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来のＬＥＤ光源にあっては、１個のＬＥＤ素子が断線すると、その素子が位置する直列接続した発光素子列に電流が流れなくなって全ての素子が消灯してしまい、発光素子列が例えば５列の場合にはＬＥＤ光源の輝度が５分の４に低下することとなる。更に、別の発光素子列のＬＥＤ素子も１個断線した場合には、輝度が５分の３に低下してしまい、最悪の場合はＬＥＤ素子が各発光素子列で１個ずつ計５個断線した場合には、ＬＥＤ光源全体が消灯することとなるものであった。
【０００４】
そこで本発明は、複数個の発光素子を直列接続することで回路を簡略化しつつも１個の素子が破損しただけでは輝度が大きく低下したり寿命劣化したりすることなく長期間に亘って輝度を維持することができるＬＥＤ光源を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述の目的を達成するため、本発明のＬＥＤ光源は、複数個の発光ダイオードを並列接続してなるＬＥＤユニットを直列接続し、該直列接続されているＬＥＤユニットの列が並列に配置されるように基板上に配置したことを特徴とするものである。
【０００６】
また本発明は、複数個の発光ダイオードを並列接続してなるＬＥＤユニットを複数個電気的に独立させて並列に配置した発光素子を形成し、複数個の発光素子のＬＥＤユニット同士を接続して該複数個の発光素子を直列接続した発光素子列とし、該発光素子列をさらに並列接続して配置したことを特徴とするものである。
【０００７】
また本発明は、発光素子列を並列接続して配置したＬＥＤ光源装置を複数個連接可能とすべく連結部材を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また本発明は、発光素子列を基板上に線状に配設し、該発光素子列を光散乱するカバー体で覆ったことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＬＥＤ光源によれば、複数個の発光ダイオードを並列接続してなるＬＥＤユニットを直列接続し、該直列接続されているＬＥＤユニットの列が並列に配置されるように基板上に配置したことで、ＬＥＤユニット中の１個の発光ダイオードが破損した場合でもＬＥＤユニット中の残りの発光ダイオードは点灯を維持することができるので、ＬＥＤユニットを複数個直列接続した発光素子の列は、破損した発光ダイオード以外の発光ダイオードを点灯させることができ、輝度の大幅な低下を防ぐことができる。
【００１０】
また、複数個の発光ダイオードを並列接続してなるＬＥＤユニットを複数個電気的に独立させて並列に配置した発光素子を形成し、複数個の発光素子のＬＥＤユニット同士を接続して該複数個の発光素子を直列接続した発光素子列とし、該発光素子列をさらに並列接続して配置したことで、ＬＥＤユニット中の１個の発光ダイオードが破損した場合でもＬＥＤユニット中の残りの発光ダイオードは点灯を維持することができるので、ＬＥＤユニットを複数個直列接続した発光素子の列は、破損した発光ダイオード以外の発光ダイオードを点灯させることができるとともに、通常発光素子列に直列に接続される過電流保護素子や電流制限抵抗等の素子が破損した場合に、その発光素子列のみが消灯する等の影響を受けるものの他の発光素子列では発光ダイオードを点灯させることができ、輝度の大幅な低下を防ぐことができる。また、発光素子を複数個のＬＥＤユニットから構成することで、時間に実装する素子の数が減って作業工数が低減するとともに、そのＬＥＤユニットが並列接続で電気的に独立していることにより、何れかの発光ダイオードが断線した場合でもそれ以外の発光ダイオードは点灯し続けることができ、発光素子全体として不灯となる恐れが少なくなる。
【００１１】
また、発光素子列を並列接続して配置したＬＥＤ光源装置を複数個連接可能とすべく連結部材を備えたことで、長尺で明るいＬＥＤ光源が得られるとともに、連接する個数に応じて各種長さのＬＥＤ光源が得られ、従来の蛍光灯の代替とすることも可能となる。
【００１２】
また、発光素子列を基板上に線状に配設し、該発光素子列を光散乱するカバー体で覆うことで、発光素子からの光が散乱し、眩しさを抑えた明るいＬＥＤ光源が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜図３は、本発明のＬＥＤ光源１を示しており、基板２の表面には独立した１個の部品として形成されてなる発光素子３が複数個（本実施例にあっては１２個）一列に配置されている。この複数個の発光素子３を全て覆って透明なカバー４が基板２に配設されており、このカバー４は基板２上の部品を保護するとともに、発光素子３からの光をカバー４内面に形成したダイヤモンドカットで光を散乱させ、明るさのムラを低減させている。尚、カバーによる光の散乱としては、ダイヤモンドカット以外にも、光を散乱させる散乱材を混入して乳白色とするカバーを用いてもよいものである。
【００１４】
５は、ＤＣ電源に接続するために基板２の一端に配設された一対のリード端子であり、その基板２の両端には、ＬＥＤ光源１を長手方向に連結する際に電源供給するためのコネクタ６を一対設けている。このコネクタ６に別のＬＥＤ光源１のリード端子５を結合させていくことで、複数個のＬＥＤ光源１を線状に連結することが可能となる。例えば、１個のＬＥＤ光源１の全長を約３０ｃｍとすると、ＬＥＤ光源１を４個連結することで、全長約１２０ｃｍの蛍光灯と略同一の全長とすることができ、これにより従来の蛍光灯の代替品とすることができる。尚、この場合のＬＥＤ光源１は直列状に並ぶものの、電気的接続としては、図２及び図３に示すごとく並列接続としている。
【００１５】
図２及び図３に基づいて、本発明のＬＥＤ光源１の回路構成を以下に説明する。
発光素子３は、２個のＬＥＤ７を近接して並列接続して形成したＬＥＤユニット８を、３個独立して並列に配列してパッケージした構成からなり、基板２上にはその中央から振り分けで発光素子３が６個ずつ配置されている。
この一方の６個の発光素子３1〜３6中のＬＥＤユニット（８11，８12，８13）、（８21，８22，８23）、（８31，８32，８33）、（８41，８42，８43）、（８51，８52，８53）、（８61，８62，８63）にあっては、６個の発光素子３1〜３6を串刺しするような形で、ＬＥＤユニット（８11）、（８21）、（８31）、（８41）、（８51）、（８61）を縦一列に直列接続して発光素子列９1を形成し、またＬＥＤユニット（８12）、（８22）、（８32）、（８42）、（８52）、（８62）を縦一列に直列接続して発光素子列９2を形成し、そしてＬＥＤユニット（８13）、（８23）、（８33）、（８43）、（８53）、（８63）を縦一列に直列接続して発光素子列９3を形成するとともに、これら発光素子列９1、９2、９3を並列接続している。
また振り分けの他方の６個の発光素子３7〜３12中のＬＥＤユニット（８71，８72，８73）、（８81，８82，８83）、（８91，８92，８93）、（８101，８102，８103）、（８111，８112，８113）、（８121，８122，８123）にあっては、６個の発光素子３7〜３12を串刺しするような形で、ＬＥＤユニット（８71）、（８81）、（８91）、（８101）、（８111）、（８121）を縦一列に直列接続して発光素子列９4を形成し、またＬＥＤユニット（８72）、（８82）、（８92）、（８102）、（８112）、（８122）を縦一列に直列接続して発光素子列９5を形成し、そして、ＬＥＤユニット（８73）、（８83）、（８93）、（８103）、（８113）、（８123）を縦一列に直列接続して発光素子列９6を形成するとともに、これら発光素子列９4、９5、９6を並列接続している。
そして、発光素子列９1、９2、９3と発光素子列９4、９5、９6も並列接続している。
【００１６】
各発光素子列９1〜９6には、電流制限抵抗１０1〜１０6と、整流ダイオードによる逆電圧保護素子１１1〜１１6がそれぞれ直列に接続されている。１２は電源に印加される雷サージ等の過大電圧から回路を保護するために発光素子列９1、９2、９3、９4、９5、９6と直列に接続されサージ保護素子、１３は回路に過電流が流れることを防ぐために発光素子列９1、９2、９3、９4、９5、９6と並列に接続された過電流保護素子である。
【００１７】
上述した実施例のＬＥＤ光源１にあっては、いずれかのＬＥＤ７が断線した場合でも、同じＬＥＤユニット８内のＬＥＤ７全てが断線しない限りは、発光素子３の断線したＬＥＤ７以外のＬＥＤ７には電流が流れるので１個の発光素子３全体としては点灯を維持することができる。同様に、発光素子列９にあっても、いずれかのＬＥＤ７が断線した場合でも、同じＬＥＤユニット８内のＬＥＤ７全てが断線しない限りは、６つの全てに電流が流れて断線したＬＥＤのみの不灯に抑えることができる。また、電流制限抵抗１０、逆電圧保護素子１１、ＬＥＤユニット８が１個所断線した場合には、それが位置する発光素子列９に電流が流れなくなって不灯となるものの、それ以外の５つの発光素子列９にその影響が及ぶことはなく、点灯を維持することができるものである。これにより本発明のＬＥＤ光源を長寿命とすることができる。
【００１８】
尚、上述した実施例にあっては、ＬＥＤユニット８中のＬＥＤ７の数を２個、発光素子３中のＬＥＤユニット８の数を３個としてそれぞれ説明したが、これに限定されることはなく、いずれも複数個の適宜な数に設定することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のＬＥＤ光源の部分切欠説明図である。
【図２】本発明のＬＥＤ光源の回路図である。
【図３】本発明のＬＥＤ光源のブロック図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  ＬＥＤ光源
２  基板
３  発光素子
４  カバー
５  リード端子
６  コネクタ
７  ＬＥＤ
８  ＬＥＤユニット
９  発光素子列
１０  電流制限抵抗
１１  整流ダイオード
１２  サージ保護素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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