JP2005276979A - Led source - Google Patents

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清 ▲たか▼橋
Masanori Shimizu
Kiyoshi Takahashi
Noriyasu Tanimoto
Tadashi Yano
正則 清水
正 矢野
憲保 谷本
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Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED source which improves the resistance characteristics for static electricity with certainty and simple structure.
SOLUTION: The LED source capable of improving the resistance characteristics for static electricity with certainty and simple structure is so constituted that the light emitting center wavelength connected with three or more pieces in series may be brought into contact with the last of the forward direction of GaN-based LED wherein serial connection of a rectifier diode is carried out in the forward direction.
COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は静電気に対する耐性を高めたLED光源に関する。 The present invention relates to an LED light source with increased resistance to static electricity.

GaN系LEDは、GaAs系LEDに比べて静電気に対する耐圧が低く、従来から多くの耐圧向上に関する検討が行われてきた。 GaN-based LED is the breakdown voltage for the low static electricity as compared with the GaAs-based LED, Study many improvement in breakdown voltage have been conventionally performed. 例えば、従来のLED光源(チップ型発光素子)は、静電気に対する耐圧を高めるために、LEDの端子間に保護素子としてツェナーダイオードを並列に接続する例が示されている(例えば、特許文献1)。 For example, conventional LED light source (chip-type light emitting element), in order to increase the voltage resistance to static electricity, an example of connecting the Zener diode in parallel is shown as a protection element between the LED terminals (e.g., Patent Document 1) . 図7と図8は、特許文献1に記載された従来のLED光源(チップ型発光素子)を示すものである。 Figure 7 and Figure 8 shows a conventional LED light source described in Patent Document 1 (chip type light emitting element).

図8において、ツェナーダイオードチップ5は、LEDチップ3に並列に接続されている。 8, the Zener diode chip 5 is connected in parallel to the LED chip 3. 回路図で示したのが、図7である。 Shown in the schematic is a FIG.
特開平11−54804号公報(図1、図4を参照) JP-11-54804 discloses (see Figure 1, Figure 4)

しかしながら、LEDは1個あたりの光量が少なく、特に照明などの用途に使用するには、多数のLEDを使用する必要がある。 However, LED is less amount of light per one, in particular use in applications such as lighting, it is necessary to use a large number the LED. そのため、図7の構成では、LEDチップ1個ごとにツェナーダイオードを接続する必要となり、部品点数が多くなり、コスト的に現実的でない。 Therefore, in the configuration of FIG. 7, it is necessary to connect a Zener diode to the LED chips each one, the number of parts, not cost-realistic. また、回路構成も複雑となる。 Also, a complicated circuit configuration.

そこで、多数のLEDを使用する場合にツェナーダイオードの数を減らすために、図9の構成を考える。 Therefore, in order to reduce the number of Zener diodes for applications with a large number of LED, consider the arrangement of FIG. 図9は、32個の直列接続されたLEDに並列に1個だけツェナーダイオードを接続する例である。 9, only one in parallel to the 32 series-connected LED is an example of a Zener diode. LEDが点灯する方向に電圧が印加された場合、LED1個あたりの定格電圧が3.6Vとすると3.6×32=115Vとなる。 If the LED voltage is applied in a direction to be lit, and 3.6 × 32 = 115V when the rated voltage per LED1 pieces is to 3.6V. このとき、ツェナーダイオードの両端にも115Vの電圧が発生する。 At this time, the voltage of 115V is also generated across the Zener diode. 115Vの高い電圧でブレークダウンしないツェナーダイオードは現在市販されておらず、本構成を実現することは実現不可能となる。 Zener diode not break down at high 115V voltage is not currently commercially available, realize the present configuration is unfeasible.

本発明は、上記課題を解決するためになされ、その目的とするところは、簡単な構成で確実に静電気に対する耐性を高めたLED光源を提供することにある。 The present invention is made to solve the above problems, and an object is to provide an LED light source reliably enhanced resistance to static electricity with a simple structure.

上記従来の課題を解決するため、本発明のLED光源は、3個以上直列に接続されたGaN系のLEDと、前LEDの順方向の最後に、順方向に直列接続された整流ダイオードと、を備える。 To solve the above problems, LED light source of the present invention, the LED of three or more connected in series with GaN-based, the end of the forward front LED, series-connected rectifier diode in the forward direction, equipped with a.

好適な実施形態として、前記整流ダイオードは、最大繰り返しピーク逆電圧(Maximum repetitive peak reverse voltage)V RRMが1000V以上である。 As a preferred embodiment, the rectifier diode is maximum repetition peak reverse voltage (Maximum repetitive peak reverse voltage) V RRM is 1000V or more.

また、本発明のLED光源は、3個以上直列に接続されたGaN系のLEDと、前記LEDの順方向の最後に、順方向に直列接続されたGaAs系のLEDと、を備える。 Further, LED light source of the present invention includes a LED of GaN system connected in series three or more, at the end of the forward direction of the LED, and GaAs-based LED which are connected in series in the forward direction.

以上のように、本発明は、直列に3個以上接続されたGaN系LEDの順方向の最後に順方向に整流ダイオードが直列接続された構成により、簡単な構成で確実に静電気に対する耐性を高めたLED光源を提供することができる。 As described above, the present invention is the configuration last rectification diode in the forward direction of the forward direction of the GaN-based LED which are connected in series with three or more are connected in series, ensuring enhanced resistance to static electricity with a simple structure the LED light source may be provided with.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1) (Embodiment 1)
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるLED光源の回路図を示すものである。 Figure 1 shows a circuit diagram of a LED light source according to the first embodiment of the present invention.

図1において、LED101は、GaN系であり、発光中心波長が350〜550nmのLEDである。 In Figure 1, LED 101 is a GaN-based, emission center wavelength of the LED 350~550Nm. LEDチップの大きさは、約0.3〜2mm角である。 The size of the LED chip is about 0.3~2mm angle. 約3〜4Vで定格の光出力をする。 The light output rated at about 3~4V. LEDの定格電流は、発光層の面積に比例し、0.3mm角あたり10〜60mAの電流のものが適当である。 LED rated current is proportional to the area of ​​the light-emitting layer, it is appropriate that the current 0.3mm per square 10~60MA. 本実施の形態のLED101は、発光中心波長が470nm、チップの大きさは、0.3mm角、定格は、3.6Vで20mAであるものを用いた。 LED101 of this embodiment, the emission center wavelength of 470 nm, the size of the chips, 0.3 mm square, rating, using what is 20mA at 3.6V.

LED101は、同種のものが32個直列に接続されており、LEDの順方向(LEDが点灯するように電流を流した場合の方向、図中のAからB方向)の最後に順方向に整流ダイオード102が接続されている。 LED101 can be of the same type are connected to the 32 series, finally rectified in the forward direction of the LED in the forward direction (direction in passing the current to LED lights, B direction from A in the drawing) diode 102 is connected.

整流ダイオード102は、最大繰り返しピーク逆電圧(Maximum repetitive peak reverse voltage)V RRMが1000Vのものが、2個直列に接続されている。 Rectifier diode 102, the maximum repetition peak reverse voltage (Maximum repetitive peak reverse voltage) V RRM those 1000V is connected to two series. 本実施形態では、整流ダイオード102として、General semoconductor製の「表面実装型ダイオードS2M」(V RRM =1000V)を用いた。 In the present embodiment, as the rectifying diode 102, using "surface mount diode S2M" manufactured by General semoconductor (V RRM = 1000V) .

このLED光源の端子間には、直流100〜120V程度が印加されたとき、ほぼ定格点灯するように設計されている。 This is between the LED light source terminal, when the order of DC 100~120V is applied, is designed to substantially rated lighting.

図2は、このLED光源の模式的な斜視図を示したものである。 Figure 2 shows a schematic perspective view of the LED light source. アルミニウム、セラミック、銅などの熱伝導率の高い材料を主成分とした基板201上に、上記LED101が、フリップチップで直接実装されている。 Aluminum, ceramics, etc. with high heat-conductive material on the substrate 201 mainly composed of copper, the LED101 is mounted directly in a flip-chip. ここで、直接実装とは、基板上の配線パタンとLEDが接続用の金属のみを通して実装されている状態のことを示す。 Here, the direct implementation, indicating that the state of the wiring pattern and LED on the board is mounted only through metal connection. 基板上には、図1に示すLED光源の配線が2並列構成されており、合計64個のLED101と4個の整流ダイオード102で構成されている。 On the substrate, the wiring of the LED light source shown in FIG. 1 are two-parallel configuration, and a total of 64 LED101 and four rectifier diodes 102. LEDが実装されている範囲は20mm角である。 Range the LED is mounted is 20mm square. またこの部分の基板面積あたりの実装密度は、16個/cm である。 The mounting density per substrate area of this part is 16 / cm 2. また、発光部の基板面積あたりの電力は、約1.2W/cm である。 Further, power per substrate area of the light-emitting portion is about 1.2 W / cm 2. なお、前記実装密度は、1〜100個/cm 程度が用いられる。 Incidentally, the packing density is about 1 to 100 / cm 2 is used. また、前記基板面積あたりの電力は、0.1〜10W/cm 程度が用いられる。 Further, power per the substrate area is about 0.1 to 10 / cm 2 is used.

本実施の形態では、基板には、アルミニウムを主成分とするコンポジット基板上にバンプを介してLED101がフリップチップ実装され、整流ダイオードが基板上に半田付けされている構成のものを用いた。 In this embodiment, the substrate, LED 101 via the bumps to the composite substrate mainly containing aluminum is flip-chip mounted, a rectifying diode is used as the configuration that is soldered on the substrate. 基板201は、大きさが約24mm×約29mmであり、厚みが約1mmである。 Substrate 201 is about 24 mm × about 29mm size, thickness of about 1 mm. 厚みのほとんどはAlでできている。 Most of the thickness is made of Al. 基板上には、給電用の端子202がLED実装面と同一面にあり、端子に電圧を印加することでLEDが点灯するようになっている。 On the substrate, there terminals 202 for power supply is flush with the LED mounting surface, so that the LED is lit by applying a voltage to the terminal. 端子は2並列のため4個ある。 Terminal is four for 2 parallel.

また、整流ダイオード102は、LEDが実装された基板面と同一面に実装されている。 Further, the rectifier diode 102, LED is mounted on the substrate surface and the same surface mounted.

図には示さないが、基板201上の配線パタンは、LEDと接続される部分と端子202の部分以外の表面は、絶縁層で覆われており、外部からの静電気が基板のパタン上に印加されないようになっている。 Although not shown in FIG applied, the wiring pattern on the substrate 201, the surface other than the portion of the part and the terminal 202 connected to the LED is covered with the insulating layer, static electricity from the outside on the pattern of the substrate and so as not to be.

このLED光源の静電破壊試験の内容を以下に説明する。 Describing the contents of the electrostatic breakdown test of the LED light source below.

この試験は、静電破壊試験の規格で決められているヒューマンボディーモデル(HBM:人体帯電モデル)の方法に基づいて行った。 This test, human body model are determined by the standard electrostatic breakdown test: it was based on the method of (HBM Human Body Model). 以下この実験方法について説明する。 Following this experimental method will be described. 図3に試験装置の回路図を示す。 Figure 3 shows a circuit diagram of the test apparatus. 図中の直流電源301の電圧を変化させ、スイッチ302を操作し、2つの端子間を1秒おきに3回往復させる。 Changing the voltage of the DC power source 301 in the figure by operating the switch 302, to reciprocate three times between the two terminals every 1 second. スイッチをCharge側にすると、電源301の電荷がコンデンサにチャージされ、スイッチ302をDischarge側にするとコンデンサに蓄えられた電荷が抵抗を通って、接続端子間303に接続されたLED光源に電荷が印加される。 When the switch to Charge side, the charge of the power source 301 is charged in the capacitor, the applied electric charge stored in the capacitor when the switch 302 Discharge side through the resistance, charge the connected LED light source to the connection between the terminals 303 It is.

図2のLED光源のどちらか一方の端子202と、図3の端子303を接続し、静電気破壊試験を行った。 And one terminal 202 either LED light source of FIG. 2, connects the terminal 303 of FIG. 3, was subjected to electrostatic breakdown test. チェックの方法は、32個の直列に接続されたLEDに定格20mAに対して、1mAの電流を流し、点灯しないLED素子があった場合は、LED素子が破損したものとして判断した。 Checking method for 32 rated to 20mA connected LED in series, flow of 1mA current, when there LED element is not lit, the LED elements is determined as having been corrupted. 直流電源301の電圧を徐々に高くして、上記実験を繰り返し、LED素子が1つも破損しない最大の電圧(電源301の電圧)を、LED光源の静電耐圧とした。 Gradually increasing the voltage of the DC power supply 301, repeat the above experiments, the maximum voltage that the LED element is not damaged even one (voltage of the power supply 301), and the electrostatic withstand voltage of the LED light source.

その結果、電圧の印加する方向が順方向の場合、耐圧は4kV、逆方向が4kVとなった。 As a result, when the direction of application of a forward voltage, breakdown voltage 4 kV, a reverse became 4 kV. ここで、本実施の形態のLED光源は、一般照明など多様な用途に使用されることを考慮し、必要な耐圧は約1kVと考え検討を進めた。 Here, LED light source of the present embodiment, considering that it is used in a variety of applications such as general lighting, the breakdown voltage required proceeded about 1kV and ideas considered. この結果より、十分な耐圧を持つことがわかる。 From this result, it can be seen that with sufficient pressure.

これに対して、図1に示す本実施の形態のLED点灯回路から整流ダイオード102を抜いた図5の回路構成で同様に静電破壊試験した。 In contrast, the electrostatic breakdown test in the same manner in the circuit arrangement of Figure 5 disconnect the rectifier diode 102 the LED lighting circuit of this embodiment shown in FIG. この場合、順方向が4kV、逆方向が600Vとなり、静電耐圧の要求を満たさなかった。 In this case, the forward direction 4 kV, reverse did not meet 600V, and the request of the electrostatic breakdown voltage. なお、LED101の1個だけの場合の静電破壊試験による耐圧は、逆方向が200Vである。 Incidentally, the breakdown voltage by electrostatic discharge test in the case of only one LED101 the reverse direction is 200V. したがって、LEDが32個直列で接続されている場合は、理論的にはLED1個あたりの耐圧の32倍の6.4kVの耐圧を示すはずである。 Thus, LED is if it is connected in 32 series, theoretically should show the withstand voltage of 32 times the 6.4kV withstand voltage per LED1 pieces. しかし、実際は約3倍程度しか耐圧を持っていないということになる。 In practice, however, it comes to about three times only do not have the breakdown voltage.

図5において破壊されるLEDの場所について説明する。 The location of the LED to be destroyed will be described in FIG. 図5において、電流の入力側から順にD1、D2、…、D31,D32と番号をつけたとき、逆方向の電圧を印加した場合に破損するLEDは、D1、D2、D3とD30、D31、D32との両端のLEDが破損した。 In FIG. 5, D1 from the input side of the current in order, D2, ..., D31, when wearing a D32 and numbers, LED be broken in the case of applying a reverse voltage, D1, D2, D3 and D30, D31, both ends of the LED of the D32 is damaged. つまり、直列接続の両端側が破損する傾向にあった。 In other words, tended to both ends of the series connection is broken. 一般的に定格電圧が同じLEDを直列接続した場合は、全LEDに均等に電圧が印加されるはずなので、LEDが破損するのはこのような規則性が無いはずである。 If generally the rated voltage is connected in series to the same LED, since supposed evenly voltage to all the LED is applied, the LED may be damaged should the absence of such regularity. しかし、上記のように、直列接続したLEDの両端部分が集中的に破損するというのは、以下のような現象が起こっているものと考えられる。 However, as described above, because both ends of the LED in series connection is intensively damaged is believed that occurred the following phenomenon. 静電破壊試験は、コンデンサの電荷を瞬間的にLED素子に投入するため、瞬間的に大きな電圧、電流が印加される。 Electrostatic breakdown test is to put momentarily LED element charge the capacitor, momentarily large voltage, current is applied. このような過渡的な変化においては、LEDのもつ微小なコンダクタンスもしくはインダクタンスが影響を及ぼすようになり、直列したLEDの端部に集中的に負荷がかかるものと考えられる。 In such a transient change, small conductance or inductance possessed by LED is to influence, intensive load to the end of the series the LED is considered such ones.

図5の回路における直列接続のLEDの両端が破損する結果から、直列接続の最後だけに保護素子である整流ダイオード102を接続しても、反対側の破損は防止できないと考えられる。 The results LED both ends of the series connection in the circuit of FIG. 5 is damaged, be connected to the rectifier diode 102 the last only a protective element connected in series, on the opposite side damage does not appear to be prevented. しかし、実際には予想に反して、本実施の形態のように、直列接続の最後に整流ダイオード102を接続するだけで、静電耐圧の高いLED光源を得ることができた。 However, contrary to actually expected, as in the present embodiment, only by connecting the last rectifier diode 102 connected in series, it was possible to obtain a high electrostatic withstand voltage LED light source.

なお、本実施の形態では、整流ダイオードを2個直列に接続した場合について示したが、同ダイオード(V RRM =1000V)を1個だけ接続した場合においても、順方向が4kV,逆方向が3kVとなり十分な耐電圧を示す。 In the present embodiment has shown the case of connecting the rectifier diode into two series, even when connected by one of the same diode (V RRM = 1000V), forward direction 4 kV, a reverse 3kV next show sufficient withstand voltage. この結果より、整流ダイオード102の数には限定がなく、静電破壊試験において1kV以上の耐圧を得ることができる整流ダイオードの最大繰り返しピーク逆電圧V RRMがあれば良い。 This result, no limitation on the number of rectifier diode 102, may be any maximum repetition peak reverse voltage V RRM of the rectifier diode can be obtained 1kV or more breakdown voltage in the electrostatic breakdown test. 本実施形態は、整流ダイオード102としてGeneral semoconductor製の「表面実装型ダイオードS2M」(V RRM =1000V)を用いたが、この製品に限定されない。 This embodiment uses the "surface mount diode S2M" General Semoconductor made as a rectifying diode 102 (V RRM = 1000V), but is not limited to this product. すなわち、整流ダイオード102のV RRMが1000V以上であれば、静電破壊試験において1kV以上の耐圧を得ることができる。 That is, if V RRM of the rectifier diode 102 is 1000V or more, can be obtained 1kV or more breakdown voltage in the electrostatic breakdown test.

なお、整流ダイオード102の接続位置は、直列接続されたLED101の順方向の最後に、LED101の順方向と同じ向きの順方向となるように接続しなければならい。 The connection position of the rectifying diode 102 is forward of the last (LED101) in series connection, not necessary to connected in a forward direction in the same direction as the forward direction of the LED101. 整流ダイオード102の位置を変えた例を図4に示す。 An example of changing the position of the rectifying diode 102 shown in FIG. 図4では、32個が直列接続されたLED101において、順方向の最後のLED101のD32とその前のLED101のD31との間にLED101の順方向と同じ向きの順方向となるように1つの整流ダイオード102を接続した。 In FIG. 4, the LED101 to 32 are connected in series, the forward end of the D32 of LED101 the previous one rectifying such that the forward direction in the same direction as the forward direction of the LED101 between D31 of LED101 connecting a diode 102. この構成で静電破壊試験を実施した。 It was performed. ESD in this configuration. その場合、LED101のD32のみが最初に破壊された。 In that case, only the D32 of LED101 was first destroyed. このことから、整流ダイオード102は、直接接続されたLED101の順方向の最後に、LED101の順方向と同じ向きに順方向で接続しなければならないことがわかる。 Therefore, the rectifier diode 102 at the end of the directly connected LED101 forward, it can be seen that must be connected in the forward direction in the same direction as the forward direction of the LED101.

なお、LED101は発光色が同じでなくとも、GaN系であれば静電耐圧が低い素子であるので、同様の効果を得ることが出来る。 Incidentally, LED 101 is not necessarily a luminescent color is the same, so if the GaN-based electrostatic withstand voltage is lower element, it is possible to obtain the same effect.

なお、本実施の形態の構成では、逆方向の耐圧を向上させることができるが、順方向については大きな効果を得ることができない。 In the configuration of the present embodiment, it is possible to improve the breakdown voltage in the reverse direction, it is impossible to obtain a large effect for forward. そこで、LEDを直列に接続することでLED実質的に順方向の1kV以上の耐圧を得るには、GaN系LEDの場合、順方向で3個以上を直列すればよい。 Therefore, in order to obtain the LED substantially withstand the above forward 1kV by connecting the LED in series, when the GaN-based LED, may be serially three or more in the forward direction.

なお、高光束を得ようとすると、なるべく高密度でLEDを並べる必要があるが、本実施の形態のように放熱性の高い基板に直接実装することにより、LEDからの熱が効率よく基板を通して排熱されるためLEDの実装密度を上げることが出来る。 Incidentally, in order to obtain a high luminous flux, it is necessary to arrange a possible high density LED, by directly mounting the high heat dissipation substrate as in this embodiment, heat from the LED through efficiently substrate it can be increased mounting density of the LED to be waste heat. また、高密度で実装した場合、従来のようにLED1個ずつにツェナーダイオードが必要ないので、簡易な構成かつ低コストな構成となるとともに、実装密度を上げることが出来る。 In addition, when a high-density mounting, the conventional way is not required zener diode one by LED1 pieces, it becomes simple structure and low-cost construction, it is possible to increase the mounting density. また、本実施の形態に示すように、フリップチップ実装することによって、LEDと基板を結ぶワイヤが不要となり、より高密度のLED実装密度を実現できる。 Moreover, as in this embodiment, by flip-chip mounting, wire connecting the LED and the substrate is not required, it is possible to realize a LED mounting density of the higher density.

(実施の形態2) (Embodiment 2)
図6は、本発明の第2の実施の形態におけるLED光源の回路図を示すものである。 Figure 6 shows a circuit diagram of a LED light source in the second embodiment of the present invention.

これは、図1に示す実施の形態1と同様の構成で、整流ダイオード102を赤外線LED601を5個直列したものと置換したものであり、他の構成は実施の形態1と同様である。 This is the same configuration as the first embodiment shown in FIG. 1, a rectifying diode 102 is obtained by replacing with that infrared LED601 was five series, the other structure is the same as the first embodiment. 赤外線LED601は、GaAsを含む系であり、1個あたりの逆方向の静電耐圧は、GaN系の200Vよりも高い。 IR LED601 is based including GaAs, reverse electrostatic withstand voltage per one is higher than 200V of GaN-based. つまり、逆方向の静電耐圧がGaN系LEDよりも高い素子を直列の最後に接続した構成である。 That is, a configuration in which the electrostatic breakdown voltage in the reverse direction is connected with higher device than GaN-based LED in series the last. 本実施形態では、コーデンシ社製の赤外LED EL−ICL3を使用した。 In the present embodiment, using an infrared LED EL-ICL 3 of KODENSHI Corporation. ここで、GaAs系とは、GaAsを含むもので、GaAlAsも含む。 Here, the GaAs-based, those containing GaAs, including GaAlAs.

このLED光源を、実施の形態1と同様に静電破壊試験にて、静電耐圧を確認したところ、順方向4kV、逆方向2kVと静電耐圧が1kV以上となることがわかった。 The LED light source, in the same electrostatic breakdown test in the first embodiment, was confirmed electrostatic breakdown voltage, a forward 4 kV, the reverse 2kV and the electrostatic withstand voltage was found to be more than 1 kV. このように、赤外線ダイオードを順方向の最後に接続することで、逆方向の静電耐圧を向上させることができる。 Thus, by connecting the infrared diode at the end of the forward, thereby improving the reverse electrostatic withstand voltage. また、LEDが5個の場合を示したが、1個の場合でも逆方向の静電耐圧を向上することはできる。 Moreover, LED has showed the case of five, can be improved reverse electrostatic breakdown even one case. ただし、直列数を増やすことで、静電耐圧を高くすることができる。 However, by increasing the number of series, it is possible to increase the electrostatic breakdown voltage.

このように、GaN系の直列接続の最後にGaN系よりも静電耐圧の高いLEDを配置することで、GaN系のLED光源の静電耐圧を向上させることができる。 Thus, by finally placing the LED high electrostatic withstand voltage than GaN-based of the series connection of a GaN-based, it is possible to improve the electrostatic withstand voltage of the GaN-based LED light source.

また、赤外線LED601を使用し、残りのLED101をすべて同一色とした場合は、LED601からの光は、人間には見えないので、LED101の色だけが目で確認できる。 In addition, using an infrared LED601, if you and all the rest of the LED101 the same color, light from the LED601, so invisible to the human, only the color of the LED101 can be confirmed in the eyes. そのため、GaN系光源、例えば青色光源もしくは白色光源の発光色に影響を与えることがないという点で効果的である。 Therefore, it is effective in that it does not provide a GaN-based light source, for example an influence on the emission color of the blue light or a white light source.

なお、本実施の形態では、赤外線LEDの場合を示したが、静電耐圧が使用するGaN系のLEDの耐圧よりも高いものであれば、他の発光色、例えば、赤色(GaAs系LED)、オレンジ色(GaAs系LED)などのLEDでも同様の効果を有する。 In the present embodiment, the case of an infrared LED, if higher ones than LED breakdown voltage of the GaN-based electrostatic breakdown voltage is used, other emission colors, e.g., red (GaAs system LED) has the same effect LED such as orange (GaAs system LED). このとき、LED601を、赤色もしくはオレンジ色とした場合は、図示しないがLED前面に混色手段(例えば、すりガラス状の散乱板など)を設けることによって、色ムラが少なくかつ赤の発光が多くなり、色再現性が改善されるという点で効果的である。 At this time, the LED 601, the case of the red or orange color mixing means not shown LED front (e.g., ground-glass scattering plate) by providing less color unevenness and increases the emission of red, is effective in terms of color reproducibility is improved.

なお、直列するGaN系のLED101の数は、実施の形態1と同様に3個以上の場合、順方向も1kV以上となり好ましい。 The number of LED101 GaN-based series, when likewise three or more as in the first embodiment is preferable because a forward direction 1kV or more.

なお、LED601は、LED101の順方向の最後につけなければならないことは実施形態と同様な理由である。 Incidentally, LED 601, it must be attached to the forward end of the LED101 is similar reasons the embodiment.

なお、上記すべての実施の形態において、LEDは発光中心波長が350〜550nmのものを例示したが、LED周辺に蛍光体などの波長変換手段を用いたものも同様に効果を得られる。 Incidentally, in the above all embodiments, LED is emission center wavelength is mentioned as 350~550Nm, an effect is obtained similarly those using wavelength conversion means to the peripheral LED fluorescent substance.

なお、上記すべての実施の形態において、LEDに付加する整流ダイオード、赤外線LEDなどは、実施の形態に示すように基板のLEDが実装されている面と同一面に実装されることが実装工程上好ましい。 The above in all embodiments, the rectifier diode to be added to the LED, infrared LED may be mounted on the same surface as the surface on which the LED substrate is mounted as shown in the embodiment on the mounting step preferable. また、これらの素子もバンプを介して実装されることで放熱性が改善されるという効果も有する。 Also has the effect of heat dissipation by even these elements are mounted via the bumps is improved.

なお、上記すべての実施の形態において、小型の基板にLEDを密集させて実装したLED点灯回路の例を示したが、このような構成とすることで、小型の光源を得ることが出来る。 The above in all the embodiments, an example of an LED lighting circuit implemented by densely LED on a small substrate, With such a configuration, it is possible to obtain a compact light source. もちろん、この実施の形態に限定されない。 Of course, not limited to this embodiment.

また、上記すべての実施の形態において、基板にLEDを実装しただけのものについて説明したが、LED周辺に蛍光体、反射鏡、レンズなどの光学系を形成したものでも同様の効果を有する。 Further, in the above all embodiments have been described merely mounting the LED on a substrate, a phosphor around LED, reflector, lens similar effects obtained by forming an optical system such as. とくに、青色LEDと黄色の蛍光体を用いて、蛍光体の周辺部に反射鏡と、レンズを形成することで白色の光源を得ることが出来るため照明などの用途に適した光源をえることが出来る。 In particular, that by using the phosphor of the blue LED and yellow, and the reflection mirror on the periphery of the phosphor, obtain a light source suitable for applications such as lighting for can be obtained a white light source by forming the lens can. この例を図10に示す。 An example of this is shown in Figure 10. 図10は、LED光源の部分断面図であり、このような構成とすることで白色の集光された輝度の高い光源を得ることができる。 Figure 10 is a partial cross-sectional view of the LED light source, it is possible to obtain a light source having high white condensed luminance in such a structure.

なお、実施の形態1の図4と同様にGaAsを含む系のLEDの位置を変更し、順方向の最後ではなく途中においた場合についても検討したが、LEDの順方向の最後につけなければならないことも確認している。 Incidentally, to change the position of the LED system comprising a GaAs in the same manner as FIG. 4 of the first embodiment, but also examined when placed in the middle rather than at the end of the forward, and so must have at the end of the forward direction of the LED it is also confirmed that.

本発明は、直列に3個以上接続されたGaN系LEDの静電気に対する耐性を簡単な構成で確実に高めることができるので、LEDを利用した照明や光源に特に有用である。 The present invention is capable of reliably increased resistance to static electricity of a GaN-based LED which are connected in series with three or more with a simple configuration, which is particularly useful for lighting and light source using a LED.

本発明の実施の形態1におけるLED光源の回路図 Circuit diagram of the LED light source in the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態1におけるLED光源の概略図 Schematic view of an LED light source according to the first embodiment of the present invention 静電破壊装置の回路図 Circuit diagram of the electrostatic discharge device 本実施の形態1の点灯回路の整流ダイオードの位置を変更した図 FIG changing the position of the rectifying diode of the lighting circuit of the first embodiment 本実施の形態1の点灯回路から整流ダイオードを抜いた回路図 Circuit diagram disconnect the rectifier diode from the lighting circuit of the first embodiment 本発明の実施の形態2におけるLED光源の回路図 Circuit diagram of the LED light source in the second embodiment of the present invention 従来のLED光源(チップ型発光素子)の概略図 Schematic diagram of a conventional LED light source (chip-type light emitting element) 従来のLED光源(チップ型発光素子)の回路図 Circuit diagram of a conventional LED light source (chip-type light emitting element) 従来のLED光源を応用した回路図 Circuit diagram which applies the conventional LED light source 本発明の実施の形態におけるLED光源の部分断面図 Partial cross-sectional view of the LED light source in the embodiment of the present invention

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

101 LED 101 LED
102 整流ダイオード 201 基板 202 端子 301 直流電源 302 スイッチ 303 端子 601 赤外線LED 102 rectifier diode 201 substrate 202 terminal 301 DC power supply 302 switch 303 terminals 601 IR LED

Claims (3)

  1. 3個以上直列に接続されたGaN系のLEDと、 And GaN-based LED connected three or more in series,
    前記LEDの順方向の最後に、順方向に直列接続された整流ダイオードと、 At the end of the forward direction of the LED, the series connected rectifier diode in the forward direction,
    を備える、LED光源。 It comprises, LED light source.
  2. 前記整流ダイオードは、最大繰り返しピーク逆電圧(Maximum repetitive peak reverse voltage)V RRMが1000V以上である、請求項1に記のLED光源。 The rectifier diode, maximum repetition peak reverse voltage (Maximum repetitive peak reverse voltage) V RRM is the 1000V or more, serial LED light source in claim 1.
  3. 3個以上直列に接続されたGaN系のLEDと、 And GaN-based LED connected three or more in series,
    前記LEDの順方向の最後に、順方向に直列接続されたGaAs系のLEDと、 At the end of the forward direction of the LED, and GaAs-based LED which are connected in series in the forward direction,
    を備える、LED光源。 It comprises, LED light source.
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