JP2001196638A - 発光ダイオードの静電保護装置 - Google Patents

発光ダイオードの静電保護装置

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JP2001196638A
JP2001196638A JP2000003505A JP2000003505A JP2001196638A JP 2001196638 A JP2001196638 A JP 2001196638A JP 2000003505 A JP2000003505 A JP 2000003505A JP 2000003505 A JP2000003505 A JP 2000003505A JP 2001196638 A JP2001196638 A JP 2001196638A
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led
conductor
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printed circuit
protection device
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Tetsuo Tanabe
哲夫 田部
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電気の発生によってもLEDが破損し難く
なること。 【解決手段】 LED1の平面の周囲は環状導電体5に
よってアース電位側となっており、二次元的にシールド
されているから、外部に静電気が発生し、プリント基板
4との間に放電が発生しても、LED1の周囲は環状導
電体5によって等電位面となり、LED1のリード1a
間に異常電圧が印加されない。また、LED1の図示の
上方向を除き、外部に発生している静電気が直接LED
1のリード1a等に放電する確率が少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板に実
装された発光ダイオード(以下、単に『LED』とい
う)が、静電気に弱い場合があることから、それを回避
すべく構成とした発光ダイオードの静電保護装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】LEDは表示装置、リモコン、フォトカ
プラ等の表示及び制御装置に使用されている。しかし、
LEDの使用環境は、移動体或いはインターフェースと
してマン・マシンの媒体となるために、自己の保持する
静電気電位と他が保持する静電気電位の影響を受け易
い。そのために、人または移動体から所定の距離だけ離
して使用するのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、リモコンのみ
を取上げてみても、益々小形化になる傾向にあり、LE
Dと人または移動体からの距離が近接する傾向にある。
特に、LEDは外部に確認できるように、露出して配設
される確率が高い。LEDと人または移動体との距離が
近接すると、LEDを実装したプリント基板と人または
移動体間に静電気の電位差が生じている場合には、LE
Dに対して高電圧が加わり、LEDを破壊する可能性が
ある。
【0004】そこで、本発明は、静電気の発生によって
もLEDが破損し難くなるLEDの静電保護装置の提供
を課題とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1にかかるLED
の静電保護装置においては、プリント基板に実装したL
EDの周囲にアース電位均圧路を形成したものである。
アース電位均圧路としては、最もシンプルな形態として
はLEDの周囲に導電体からなる略環状に導電パターン
を形成したものとなる。当然、略環状の導電パターンの
表面は、絶縁処理が成されていない。また、所定の厚
み、例えば、略LEDよりも厚い導電体とすることもで
きる。そして、他の実施の形態としては、LEDの周囲
に導電体からなる略環状の導電パターンを配設したもの
でもよい。このアース電位均圧路によって、LEDを等
電位面に置き、LEDと人体または移動体との間に放電
が発生しないようにする。ここで、導電体からなる略環
状の導電パターンとは、全周が環状に形成されているも
ののみを意味するものではなく、スリットが形成された
もの等隙間が形成されているものでもよい。即ち、導電
パターンでカバーされている範囲が、カバーされてない
範囲よりも多ければよい。
【0006】請求項2にかかるLEDの静電保護装置に
おいては、請求項1の前記アース電位均圧路を、平面的
または立体的に形成したものである。したがって、平面
的に形成するものであれば、印刷等によって回路パター
ンと同じに形成できる。また、立体的には、金属によっ
て枠状に形成したり、環状に形成したりすることができ
る。
【0007】請求項2にかかるLEDの静電保護装置に
おいては、請求項1または請求項2に記載の前記アース
電位均圧路を、前記発光ダイオードに接続した直列抵抗
を含み包囲したものであるから、抵抗器との間にも静電
気の放電が発生し難くなる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、各実施の形態を通じて同一の部材または要
素には同一の符号または部材番号を付してその説明を省
略する。
【0009】図1は本発明の実施の形態1におけるLE
Dの静電保護装置の要部斜視図である。
【0010】図1において、1は砲弾型のランプ形状を
有するLEDであり、1aはそのリードである。2はプ
リント基板4の絶縁板、3はプリント基板4の回路パタ
ーン、5はプリント基板4の回路パターン3のレジスト
を除去し、略環状にハンダメッキしてなる環状導電体で
ある。この環状導電体5は回路パターン3のアース電位
側となっている。
【0011】即ち、LED1の平面の周囲は環状導電体
5によってアース電位側となっており、二次元的にシー
ルドされている。したがって、外部に静電気が発生し、
プリント基板4との間に放電が発生しても、LED1の
周囲は環状導電体5によって等電位面となり、LED1
のリード1a間に異常電圧が印加されない。また、LE
D1の図示の上方向を除き、外部に発生している静電気
が直接LED1のリード1a等に放電する確率が少なく
なる。
【0012】図2は本発明の実施の形態2におけるLE
Dの静電保護装置の要部平面図である。
【0013】図2において、1は砲弾型のランプ形状を
有するLEDであり、1aはそのリードである。2はプ
リント基板4の絶縁板、3はプリント基板4の回路パタ
ーンであり、プリント基板4には凹状の切欠き4aが形
成されていて、その切欠き4aにLED1が収容されて
いる。6はプリント基板4の回路パターン3のレジスト
を除去し、略コ字状にハンダメッキしてなるコ字状導電
体である。このコ字状導電体6は回路パターン3のアー
ス電位側となっている。
【0014】即ち、LED1の平面の三方はコ字状導電
体6によってアース電位側となっており、二次元的にシ
ールドされている。したがって、外部に静電気が発生
し、プリント基板4との間に放電が発生しても、LED
1の周囲はコ字状導電体6によって等電位面となり、L
ED1のリード1a間に異常電圧が印加されない。ま
た、LED1の図示の上下方向を除き、外部に発生して
いる静電気が直接LED1のリード1a等に放電する確
率が少なくなる。
【0015】図3は本発明の実施の形態3におけるLE
Dの静電保護装置の要部斜視図である。
【0016】図3において、1は砲弾型のランプ形状を
有するLEDであり、1aはそのリードである。2はプ
リント基板4の絶縁板、3はプリント基板4の回路パタ
ーンである。7はプリント基板4の回路パターン3に電
気的に導通状態に取付けた略音叉形導電体7である。こ
の略音叉形導電体7は回路パターン3のアース電位側と
なっている。
【0017】即ち、LED1の周囲は、略音叉形導電体
7によってアース電位側となっており、三次元的にシー
ルドされている。したがって、外部に静電気が発生し、
プリント基板4との間に放電が発生しても、LED1の
周囲は略音叉形導電体7によって等電位面となり、LE
D1のリード1a間に異常電圧が印加されない。また、
LED1の外部に発生している静電気が直接LED1の
リード1a等に放電することがなくなる。
【0018】図4は本発明の実施の形態4におけるLE
Dの静電保護装置の要部斜視図である。
【0019】図4において、1は砲弾型のランプ形状を
有するLEDであり、1aはそのリードである。2はプ
リント基板4の絶縁板、3はプリント基板4の回路パタ
ーンである。8はプリント基板4の回路パターン3に電
気的に導通状態に取付け、LED1の外周に嵌込んだス
リーブからなる筒状導電体8である。この筒状導電体8
は回路パターン3のアース電位側となっている。
【0020】筒状導電体8は内部が合成樹脂で外部が銅
箔からなる筒体であり、LED1のリード1aと接触し
ても内部の合成樹脂により、短絡しないようになってい
る。外部の銅箔は、回路パターン3にハンダ付けを容易
にするためであり、例えば、ビス等で機械的に回路パタ
ーン3に筒状導電体8を取付け電気的導通を得る場合に
は、筒状導電体8の外部は金属の蒸着膜とすることもで
きる。
【0021】このように構成したことにより、LED1
の周囲は、筒状導電体8によってアース電位側となって
おり、三次元的にシールドされている。したがって、外
部に静電気が発生し、プリント基板4との間に放電が発
生しても、LED1の周囲は筒状導電体8によって等電
位面となり、LED1のリード1a間に異常電圧が印加
されない。また、LED1の外部に発生している静電気
が直接LED1のリード1a等に放電することがなくな
る。
【0022】上記各実施の形態では、LED1及びその
リード1aを静電気から保護する前提で説明してきた。
【0023】しかし、本発明を実施する場合には、LE
D1に接続される直列抵抗を含みシールドするのが望ま
しい。
【0024】図5は本発明の実施の形態1におけるLE
Dの静電保護装置を用いて直列抵抗をシールドする事例
を示す回路図である。図6は本発明の実施の形態1にお
けるLEDの静電保護装置を用いて直列抵抗をシールド
する他の事例を示す回路図である。
【0025】なお、この事例は実施の形態1で説明する
が、実施の形態2及び実施の形態3においても同様で適
用できる。
【0026】図5において、LED1には1個の直列抵
抗Rが接続されている。このLED1と直列抵抗Rは、
プリント基板4の回路パターン3のレジストを除去し、
略環状にハンダメッキしてなる環状導電体5の内側に配
設される。即ち、LED1及び直列抵抗Rの平面の周囲
は環状導電体5によってアース電位側となっており、二
次元的にシールドされる。ここで、直列抵抗Rは、カソ
ード側に接続し、アノード側に正の静電圧が加わった場
合の逆バイアスにおける耐圧電圧を高くしている。
【0027】したがって、外部に静電気が発生し、プリ
ント基板4との間に放電が発生しても、LED1及び直
列抵抗Rの周囲は環状導電体5によって等電位面とな
り、LED1のリード1a間及び直列抵抗Rに異常電圧
が印加されない。また、LED1及び直列抵抗Rの図示
の上方向を除き、外部に発生している静電気が直接LE
D1のリード1a及び直列抵抗R等に放電する確率が少
なくなる。
【0028】また、図6においては、LED1には2個
の同一抵抗値の直列抵抗rがアノードとカソード側に各
々接続されている。このLED1と直列抵抗rは、プリ
ント基板4の回路パターン3のレジストを除去し、略環
状にハンダメッキしてなる環状導電体5の内側に配設さ
れる。即ち、LED1及び直列抵抗rの平面の周囲は環
状導電体5によってアース電位側となっており、二次元
的にシールドされる。ここで、2個の直列抵抗rは、カ
ソード側とアノード側に各々独立して配設されているか
ら、LED1のカソード側とアノード側に静電圧が加わ
った場合の逆バイアスにおける耐圧電圧を高くしてい
る。
【0029】したがって、外部に静電気が発生し、プリ
ント基板4との間に放電が発生しても、LED1及び直
列抵抗rの周囲は環状導電体5によって等電位面とな
り、LED1のリード1a間及び直列抵抗rに異常電圧
が印加されない。また、LED1及び直列抵抗rの図示
の上方向を除き、外部に発生している静電気が直接LE
D1のリード1a及び直列抵抗r等に放電する確率が少
なくなる。
【0030】このように、上記実施の形態のLEDの静
電保護装置は、プリント基板4と、プリント基板4に実
装したLED1と、LED1の周囲に形成した環状導電
体5またはコ字状導電体6または略音叉形導電体7また
は筒状導電体8からなるアース電位均圧路とを具備する
ものである。
【0031】したがって、LED1の平面の周囲は環状
導電体5またはコ字状導電体6または略音叉形導電体7
または筒状導電体8からなるアース電位均圧路によって
アース電位側となっており、二次元的にシールドされて
いるから、外部に静電気が発生し、プリント基板4との
間に放電が発生しても、LED1の周囲は環状導電体5
またはコ字状導電体6または略音叉形導電体7または筒
状導電体8からなるアース電位均圧路によって等電位面
となり、LED1のリード1a間に異常電圧が印加され
ない。また、LED1に誘導電圧が発生する確率が少な
くなり、LED1の破壊が防止できる。
【0032】また、アース電位均圧路を平面的または立
体的に形成した環状導電体5またはコ字状導電体6また
は略音叉形導電体7または筒状導電体8としたもので
は、立体的に形成した略音叉形導電体7、筒状導電体8
は、その信頼性が高くなる。しかし、平面的にシールド
する環状導電体5またはコ字状導電体6においても、通
常の使用状態による誘導電圧からの保護は十分に果され
る。
【0033】そして、LED1及びLED1に接続した
直列抵抗R,rを含んで包囲した環状導電体5またはコ
字状導電体6または略音叉形導電体7からなるアース電
位均圧路では、LED1及びLED1に直列接続された
直列抵抗R,r側に直接放電したり、LED1及びLE
D1に直列接続された直列抵抗R,rに誘導される静電
気を極端に少なくすることができる。
【0034】ところで、上記各実施の形態においては、
プリント基板4の回路パターン3を利用して、LED1
及び/またはLED1に直列接続された直列抵抗R,r
のシールドを行っているが、本発明を実施する場合に
は、回路パターン3のアース電位側に、電気的・機械的
に接続したソレノイド、コア等を使用することもでき
る。
【0035】また、上記各実施の形態におけるプリント
基板4は、フレキシブル基板を前提とするものでない
が、本発明を実施する場合には、フレキシブル基板にお
いても実施できる。特に、フレキシブル基板において
は、彎曲させた谷にLED1を配設すると効果的であ
る。
【0036】なお、上記実施の形態で説明したアース電
位と、直接対地電位のみを意味するものではなく、対地
電位との間で静電結合した場合の電位をも含むものであ
る。
【0037】
【発明の効果】以上のように、請求項1のLEDの静電
保護装置は、プリント基板に実装したLEDと、前記L
EDの周囲に形成したアース電位均圧路とを具備するも
のである。
【0038】したがって、LEDの平面の周囲はアース
電位均圧路によってアース電位側となってシールドされ
ているから、外部に静電気が発生し、プリント基板との
間に放電が発生しても、LEDの周囲はアース電位均圧
路によって等電位面となり、LEDのリード間に異常電
圧が印加されない。また、LEDに誘導電圧が発生する
確率が少なくなり、LEDの破壊が防止できる。
【0039】請求項2のLEDの静電保護装置の前記ア
ース電位均圧路は、平面的または立体的に形成したもの
であるから、請求項1に記載の効果に加えて、通常の使
用状態による静電気の誘導電圧の影響をなくすことがで
きる。
【0040】請求項3のLEDの静電保護装置の前記ア
ース電位均圧路は、前記LEDに接続した直列抵抗を含
み包囲したものであるから、請求項1または請求項2に
記載の効果に加えて、LED及びLEDに直列接続され
た直列抵抗側に直接放電したり、LED及びLEDに直
列接続された直列抵抗に誘導される静電気を極端に少な
くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の実施の形態1におけるLED
の静電保護装置の要部斜視図である。
【図2】 図2は本発明の実施の形態2におけるLED
の静電保護装置の要部平面図である。
【図3】 図3は本発明の実施の形態3におけるLED
の静電保護装置の要部斜視図である。
【図4】 図4は本発明の実施の形態4におけるLED
の静電保護装置の要部斜視図である。
【図5】 図5は本発明の実施の形態1におけるLED
の静電保護装置を用いて直列抵抗をシールドする事例を
示す回路図である。
【図6】 図6は本発明の実施の形態1におけるLED
の静電保護装置を用いて直列抵抗をシールドする他の事
例を示す回路図である。
【符号の説明】
1 LED 1a リード 2 絶縁板 3 回路パターン 4 プリント基板 5 環状導電体 6 コ字状導電体 7 略音叉形導電体 8 筒状導電体8 R,r 直列抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント基板と、 前記プリント基板に実装した発光ダイオードと、 前記発光ダイオードの周囲に形成したアース電位均圧路
    とを具備することを特徴とする発光ダイオードの静電保
    護装置。
  2. 【請求項2】 前記アース電位均圧路は、平面的または
    立体的に形成したことを特徴とする請求項1に記載の発
    光ダイオードの静電保護装置。
  3. 【請求項3】 前記アース電位均圧路は、前記発光ダイ
    オードに接続した直列抵抗を含み包囲したことを特徴と
    する請求項1または請求項2に記載の発光ダイオードの
    静電保護装置。
JP2000003505A 2000-01-12 2000-01-12 発光ダイオードの静電保護装置 Withdrawn JP2001196638A (ja)

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