JP3157746U - 並列ｌｅｄ発光素子の並列発光回路 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤパネル装置に均一な輝度の発光面を提供すべくＬＥＤ部品が電気的に接続できる、並列ＬＥＤ発光素子の並列発光回路及び回路基板を提供する。【解決手段】 並列ＬＥＤ発光素子の並列発光回路の回路基板は、電気絶縁板と、２つの配線パターンと、少なくとも２つの電力配線とを備える。２つの配線パターンは、電気絶縁板に接して向かい合って形成されている。各配線パターンは、対応する電力配線に接続され、閉ループと、対応する閉ループ内に形成された副配線とを有するマトリクス主ループを備える。複数のＬＥＤ１１は、対応する閉ループにそれぞれ取り付けられ、２つの配線パターンの２つの副配線に電気的に接続されている。ＤＣ電力が電力配線に入力されたとき、ＤＣ電源の電流は、マトリクス主ループ及び副配線を通して均一に流れ、その結果、対応する副配線に電気的に接続されたＬＥＤ１１が均一な輝度の発光のためにほぼ同じ電流を受けることができる。【選択図】図１

Description

本考案はＬＥＤパネル点灯装置に関し、特に並列ＬＥＤ発光素子の並列発光回路及び並列ＬＥＤ発光素子の回路基板に関する。

低電力及び高輝度の作動により、ＬＥＤは表示ランプとして広く採用されている。近年、ＬＥＤは照明器具の分野に幅広く適用されている。ＬＥＤ部品は、液晶ディスプレーのバックライトモジュールから懐中電灯、卓上スタンドまで、多くの照明製品に見出すことができる。照明器具は安定した、均一に明るい光を提供しなければならないため、均一の輝度の大きなパネルが要求されている。

従来のＬＥＤバックライトモジュールは、均一な輝度を有するＬＥＤ光の発光面を効率的に形成するために、ＬＥＤ部品、導光板、拡散フィルム、プリズムフィルム等を含む。完全に均一な輝度を要求されていないものを除いて、他の製品は、従来のバックライトモジュールを採用することができる。したがって、多くのＬＥＤ部品は、バックライトモジュールの平面光源としてそのまま使用することができる。均一なＤＣ電力が回路基板の一側から流れ込むが、前記バックライトモジュールの面の全体にわたって分散されたＬＥＤ部品は一様でない輝度を示す。

本考案の目的は、ＬＥＤパネル装置に均一な輝度の発光面を提供すべくＬＥＤ部品が電気的に接続できる、並列ＬＥＤ発光素子の並列発光回路及び並列ＬＥＤ発光素子の回路基板を提供することである。

並列ＬＥＤ発光素子の並列発光回路の回路基板は、電気絶縁板と、２つの配線パターンと、少なくとも２つの電力配線とを有する。前記２つの配線パターンは、前記電気絶縁板に接して向かい合って形成されている。各配線パターンは、対応する前記電力配線に接続され、閉ループと対応する該閉ループ内に形成された複数の副配線とを備えるマトリクス主ループを有する。複数のＬＥＤは、対応する前記閉ループにそれぞれ取り付けられ、前記２つの配線パターンの前記２つの副配線に電気的に接続されている。

ＤＣ電力が前記電力配線に入力されたとき前記ＤＣ電力の電流は、前記マトリクス主ループ及び前記副配線を均一に流れ、その結果、対応する前記副配線に電気的に接続されたＬＥＤが均一な輝度の発光のためにほぼ同じ電流を受けることができる。

本考案の他の目的、利点及び新規な特徴は、添付の図面に関する以下の詳細な説明からより明らかになろう。

本考案に係る並列発光回路の回路図。 本考案に係る回路基板の平面図。 図２Ａの部分拡大図。 本考案に係る回路基板の下面図。 図３Ａの部分拡大図。 本考案に係る回路基板の部分断面図。

図１を参照するに、並列発光回路（１０）は、複数のＬＥＤ部品（１１）と、ＤＣ電源端子コネクタ（１２）と、複数の第１の配線（１３）と、複数の第２の配線（１４）と、複数の第１の電流増加配線（１５）と、複数の第２の電流増加配線（１６）とを有する。

各ＬＥＤ部品（１１）は２つの電極を備える。本実施例において前記各ＬＥＤ部品は、オンチップＬＥＤ部品に関連する。

ＤＣ電源端子コネクタ（１２）は、外部ＤＣ電源に接続される２つの電力端子を備え、該２つの電力端子の一方は正の電圧の電力端子であり、前記２つの電力端子の他方は負の電圧の電力端子である。

各第１の配線（１３）の一端は、ＬＥＤ部品（１１）の一方の電極に接続されている。各第１の配線（１３）の他端は、ＤＣ電源端子コネクタ（１２）の一方の電力端子に接続されている。本実施例において第１の配線（１３）は、正の電圧の電力端子に接続されている。

各第２の配線（１４）の一端は、ＬＥＤ部品（１１）の他方の電極に接続されている。各第２の配線（１４）の他端は、ＤＣ電源端子コネクタ（１２）の他方の電力端子に接続されている。したがって、全てのＬＥＤ部品（１１）は、ＤＣ電源端子コネクタ（１２）に並列に接続されている。本実施例において前記第２の配線は、負の電圧の電力端子に接続されている。

各第１の電流増加配線（１５）は、ＬＥＤ部品（１１）の対応する前記電極の前記電流を増大させるべく、対応するＬＥＤ部品（１１）に接続している複数の第１の配線（１３）と接続されている。

各第２の電流増加配線（１６）は、ＬＥＤ部品（１１）の対応する前記電極の前記電流を増大させるべく、対応するＬＥＤ部品（１１）に接続している複数の第２の配線（１４）と接続されている。

本実施例において複数のＬＥＤ部品（１１）は、該ＬＥＤ部品の複数の平行列を有するマトリクス状に整列させられている。第１及び第２の各電流増加配線（１５）、（１６）は、対応する前記ＬＥＤ部品の列の複数の第１及び第２の配線（１３）、（１４）にそれぞれ接続されている。

前述のように、本考案の前記複数のＬＥＤ部品は、並列接続を互いに形成するために、第１の配線（１３）及び第２の配線（１４）を経てＤＣ電源端子コネクタに個々に接続されている。ＤＣ電源から遠いＬＥＤ部品（１１）の輝度が過度に小さい電流に起因して残りのＬＥＤ部品（１１）の輝度から逸脱することを防止するために、いくつかのＬＥＤ部品は、１セットとしてまとめられている。本実施例において、マトリクス状に整列させられた前記ＬＥＤ部品は、全体で３列あり、１つの列に３つのＬＥＤ部品を有する。１つの列における複数のＬＥＤ部品（１１）の複数の第１及び第２の配線（１３）、（１４）は、各ＬＥＤ部品（１１）の各電極が接続される少なくとも２つの回路を備えるように、第１及び第２の電流増加配線（１５）、（１６）にそれぞれ接続されている。結果的に、本考案の前記並列発光回路の前記ＬＥＤ部品は、より大きな電流を得られる。前記並列発光回路は、一様な電流を有し、一様な輝度の発光パネルを提供するために、全てのＬＥＤ部品を同じ輝度にする。

図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂを参照するに、本考案に係る並列発光回路の回路基板の実施例として、回路基板（２０）は、電気絶縁板（２１）と、第１の配線パターンと、第２の配線パターンと、２つの第１の電力配線（２４）、（２４ａ）と、第２の電力配線（２５）とを備える。

接続細片（２１ａ）は、電気絶縁板（２１）の本体の一側から伸びている。前記本体及び接続細片（２１ａ）のいずれも、上面（２１１）、（２１１ａ）と、下面（２１２）、（２１２ａ）とをそれぞれ備える。本実施例において前記電気絶縁板は、柔軟な透明シート又は堅い印刷回路板である。

第１の配線パターンは、前記本体の上面（２１１）に形成され、第１のマトリクス主ループ（２２）と、複数の第１の副配線（２２２）と、複数の第２の副配線（２２３）とを備える。第１のマトリクス主ループ（２２）は、複数の閉ループ（２２１）により形成されている。複数の閉ループ（２２１）は、該閉ループに形成された複数の第１の副配線（２２２）と複数の第２の副配線（２２３）とを有する。複数の第１の副配線（２２２）は、各閉ループ（２２１）内に形成され、各閉ループ（２２１）に接続されている。複数の第２の副配線（２２３）は、各閉ループ（２２１）内に形成され、第１の副配線（２２２）及び閉ループ（２２１）と接続されていない。複数の第１の導電性スルーホール（２２４）は、各第２の副配線（２２３）と前記本体とを貫いて形成されている。本実施例において前記第１のマトリクス主ループにおける閉ループ（２２１）の配線幅は、第１の副配線（２２２）及び第２の副配線（２２３）の配線幅より広い。

前記第２の配線パターンは、前記本体の下面（２１２）に形成され、第２のマトリクス主ループ（２３）と、複数の第３の副配線（２３２）とを備える。第２のマトリクス主ループ（２３）は、複数の閉ループ（２３１）により形成されている。第２のマトリクス主ループ（２３）は、第１のマトリクス主ループ（２２）の閉ループ（２２１）にそれぞれ対応する複数の閉ループ（２３１）により形成されている。各閉ループ（２３１）は、該各閉ループに形成された複数の第３の副配線（２３２）を有する。複数の第３の副配線（２３２）は、第２のマトリクス主ループ（２３）の各閉ループ（２３１）に形成され、第２のマトリクス主ループ（２３）の各閉ループ（２３１）に接続されている。複数の第３の副配線（２３２）は、第１の導電性スルーホール（２２４）を経て第１のマトリクス主ループ（２２）の対応する閉ループ（２２１）内の第２の副配線（２２３）に電気的に接続すべく、第１のマトリクス主ループ（２２）の対応する閉ループ（２２１）内の第１の導電性スルーホール（２２４）と接続されている。本実施例において第２のマトリクス主ループ（２３）における各閉ループ（２３１）の前記配線幅は、第３の副配線（２３２）の配線幅より広い。

２つの第１の電力配線（２４）、（２４ａ）は、外部ＤＣ電源に接続される接続細片（２１ａ）の上面（２１１ａ）に形成されている。第１の電力配線（２４）は、接続細片（２１ａ）の上面に配置され、高電圧すなわち正の電圧のループである第１のマトリクス主ループ（２２）に接続されている。もう一方の第１の電力配線（２４ａ）は、低電圧すなわち負の電圧の配線である。

第２の電力配線（２５）は、接続細片（２１ａ）の上面（２１１ａ）におけるもう一方の電力回路すなわちもう一方の第１の電力配線（２４ａ）の位置に対応するために、接続細片（２１ａ）の下面（２１２ａ）に形成され、複数の第２の導電性スルーホール（２６）を経て対応する第１の電力回路（２４ａ）に電気的に接続されている。接続細片（２１ａ）の上面（２１１ａ）の第１の電力配線（２４ａ）に対応する第２の電力配線（２５）の位置は、接続細片（２１ａ）の自由端に隣接する。第２の電力配線（２５）は、下面（２１２ａ）に形成され、低電圧配線である第２のマトリクス主ループ（２３）に接続されている。

本考案に係る回路基板の構造は、複数のＬＥＤ部品（１１）が並列に電気的に接続され、マトリクス状に電気絶縁板（２１）の上面（２１１）に取り付けられるために設けられている。第１のマトリクス主ループ（２２）の各閉ループは、ＬＥＤ部品（１１）を電気的に接続するために提供される。複数の第１の副配線（２２２）は、ＬＥＤ部品（１１）の正の電極ピンに接続されている。複数の第２の副配線（２２３）は、ＬＥＤ部品（１１）の負の電極ピンに接続されている。図４を参照するに、ＤＣ電力が２つの第１の電力配線（２４）、（２４ａ）に入力されたとき、高電圧ＤＣ電力は、接続細片（２１ａ）の上面（２１１ａ）の高電圧電力配線（２４）を通り抜け、低電圧ＤＣ電力は、前記第２のマトリクス主ループ（２３）及び第３の副配線（２３２）に接続するために、接続細片（２１ａ）の上面（２１１ａ）の低電圧電力配線（２４ａ）、複数の第２の導電性スルーホール（２６）及び接続細片（２１ａ）の下面（２１２ａ）の低電圧電力配線（２５）を通り抜ける。第３の副配線（２３２）は、ＬＥＤ部品（１１）に低電圧電力を供給するために、第１の導電性スルーホール（２２４）を経て第２の副配線（２２３）に送電する。

第１及び第２のマトリクス主ループ（２２）、（２３）は、接続細片（２１ａ）上の電力回路すなわち第１及び第２の電力配線（２４）、（２５）に接続されている。本考案に係る回路基板（２０）に１つのＬＥＤ部品（１１）を電気的に接続する観点からすれば、正及び負の電圧ピンは、２つの経路を経て対応する第１及び第２のマトリクス主ループ（２２、２３）に接続されている。第１のマトリクス主ループ（２２）の前記配線の幅が、第１の副配線（２２２）及び第２の副配線（２２３）の幅より広く設計されているならば、より大きい均一な電流を第１及び第２のマトリクス主ループ（２２）、（２３）に形成することができる。各閉ループは、ＬＥＤ部品と接続している複数の第１及び第２の副配線を備え、十分な電流を各閉ループのＬＥＤ部品に供給することができる。そのため、低電流にもかかわらず、全てのＬＥＤ部品は、十分なかつ均一な輝度を常に維持する。

平面発光素子又は平面バックライトモジュールにおけるＬＥＤ部品の配置は異なる。キーボードのバックライトモジュールについて言えば、前記キーをマトリクスとして同じように整列させられるように、本実施例の前記両面の印刷回路板の電気絶縁板は、前記キーに対応するために前記第１のマトリクス主ループの各閉ループに形成されたスルーホールを備え、キーボードの内部に容易に配置され、バックライトモジュールとして提供される。車又はオートバイの計器盤のバックライト装置として提供されるとき、前記第１のマトリクス及び第２のマトリクスは、前記ＬＥＤ部品の取り付け位置に従って前記第１のマトリクス及び第２のマトリクスの形状を変化させる。

要するに、本考案により提供された前記並列発光回路は、該並列発光回路の利点である低電力消費を失うことなく、一様でない発光輝度に関する前記並列発光素子の欠点を改善する。

本考案の様々な特徴や利点を詳細な構造や機能とともに上記にて説明してきたが、開示は一例にすぎない。変更すること、特に形状や大きさ、部品の配置を変更することは、請求項が表現する言葉の広い解釈により定められる範囲を超えない限り可能である。

１１ ＬＥＤ
１２ ＤＣ電力コネクタ端子
１３ 第１の配線
１４ 第２の配線
１５ 第１の電流増加配線
１６ 第２の電流増加配線
２０ 回路基板
２１ 電気絶縁板
２１ａ 接続細片
２２ 第１のマトリクス主ループ
２３ 第２のマトリクス主ループ
２４、２４ａ ２つの第１の電力配線
２５ 第２の電力配線
２６ 第２の導電性スルーホール
２１１、２１１ａ 上面
２１２、２１２ａ 下面
２２１ 閉ループ
２２２ 第１の副配線
２２３ 第２の副配線
２２４ 第１の導電性スルーホール
２３２ 第３の副配線

Claims (9)

1. それぞれが２つの電極を有する複数のＬＥＤ部品と、
   外部ＤＣ電源に接続される２つの電力端子であって、該２つの電力端子の一方の電力端子が正の電圧の電力端子であり、前記２つの電力端子の他方の電力端子が負の電圧の電力端子である、２つの電力端子を有するＤＣ電源端子コネクタと、
   それぞれが対応する前記ＬＥＤ部品の一方の電極に接続される一端及び前記ＤＣ電源端子コネクタの前記２つの電力端子の一方の電力端子に接続される他端を有する複数の第１の配線と、
   すべてのＬＥＤ部品がＤＣ電源端子コネクタと並列に接続されるように、それぞれが対応する前記ＬＥＤ部品の他方の電極に接続された一端を有する複数の第２の配線と、
   対応する前記ＬＥＤ部品の前記電極の電流を増大させるべく、複数のＬＥＤ部品に接続された対応する前記第１の配線にそれぞれが接続された複数の第１の電流増加配線と、
   対応する前記ＬＥＤ部品の前記電極の電流を増大させるべく、複数のＬＥＤ部品に接続された対応する前記第２の配線にそれぞれが接続された複数の第２の電流増加配線とを含む、並列ＬＥＤ発光素子の並列発光回路。
2. 前記複数のＬＥＤ部品は、複数の平行なＬＥＤ部品の列を有するマトリクス状に整列させられ、前記第１及び前記第２の各電流増加配線は、対応する前記ＬＥＤ部品の列の前記複数の第１及び第２配線にそれぞれ接続されている、請求項１に記載の並列発光回路。
3. 各第１の配線は正の電圧端子に接続され、各第２の配線は負の電圧端子に接続されている、請求項１及び２のいずれか1項に記載の並列発光回路。
4. それぞれが上面及び下面を有する本体及び該本体の一側から伸びる接続細片を有する電気絶縁板と、
   前記本体の上面に形成された第１の配線パターンであって、複数の閉ループにより形成された第１のマトリクス主ループ、前記閉ループのそれぞれに形成され接続された複数の第１の副配線、前記閉ループのそれぞれに形成され、前記第１の副配線と対応する前記閉ループとから接続を断たれた複数の第２の副配線、及び前記第２の副配線のそれぞれと前記本体とを経て形成された複数の第１の導電性スルーホールとを備える第１の配線パターンと、
   それぞれが前記第１のマトリクス主ループの前記閉ループに対応する複数の閉ループにより形成された第２のマトリクス主ループ、及び該第２のマトリクス主ループの閉ループのそれぞれに形成され接続された複数の第３の副配線であって、前記第１の導電性スルーホールを経て前記第１のマトリクス主ループの対応する前記閉ループ内の前記第２の副配線に電気的に接続すべく、前記第１のマトリクス主ループの対応する閉ループ内の前記第１の導電性スルーホールに接続された複数の第３の副配線を備え、前記本体の前記下面に形成された第２の配線パターンと、
   前記接続細片の上面に形成され、外部ＤＣ電源に接続される２つの第１の電力配線であって、該２つの第１の電力配線の一方が前記第１のマトリクス主ループに直接接続される２つの第１の電力配線と、
   前記接続細片の下面に形成され、前記接続細片の前記上面の他方の前記第１の電力配線の位置に対応し、複数の第２の導電性スルーホールを経て対応する前記第１の電力配線に電気的に接続され、前記第２のマトリクス主ループに直接接続される第２の電力配線とを含む、並列ＬＥＤ発光素子の回路基板。
5. 前記接続細片の前記上面の他の電力回路の位置に対応する前記第２の電力配線の位置は、前記接続細片の自由端に隣接する、請求項４に記載の並列ＬＥＤ発光素子の回路基板。
6. 前記第１のマトリクス主ループの配線の幅は、前記第１の副配線及び前記第２の副配線の配線の幅より広く、前記第２のマトリクス主ループの配線の幅は、前記第２の副配線及び前記第３の副配線の配線の幅より広い、請求項４及び５のいずれか1項に記載の並列ＬＥＤ発光素子の回路基板。
7. 前記第１の電力配線は、前記接続細片の上面に取り付けられ、高電圧ループである前記第１のマトリクス主ループに接続され、前記第１の電力配線の他方は低電圧配線であり、前記第２の電力配線は下面に形成され、低電圧ループである前記第２のマトリクス主ループに接続されている、請求項４及び５のいずれか1項に記載の並列ＬＥＤ発光素子の回路基板。
8. 前記電気絶縁板は、柔軟な透明シート又は堅い印刷回路板である、請求項４ないし７のいずれか1項に記載の並列ＬＥＤ発光素子の回路基板。
9. スルーホールは、前記電気絶縁板の前記第１のマトリクス主ループの各閉ループ内に形成されている、請求項８に記載の並列ＬＥＤ発光素子の回路基板。

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