TWI589179B - 發光裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種發光裝置,更具體而言,係關於一種交流發光裝置。
固態發光元件中之發光二極體元件(Light Emitting Diode;LED)具有低耗電量、低發熱量、操作壽命長、耐撞擊、體積小、反應速度快、以及可發出穩定波長的色光等良好光電特性,因此常應用於家電、儀表之指示燈及光電產品等領域。隨著光電科技的進步,固態發光元件在提升發光效率、使用壽命以及亮度等方面已有長足的進步,預期能在不久的將來成為未來發光元件的主流。
然而,習知之LED必須以直流電(DC)驅動,所以一般在與交流電(AC)之間必須要有一個轉換器,但轉換器體積大、重量重,不但增加成本,於電力轉換時亦多有耗損,在價格上更無法與現有的光源競爭。
交流發光二極體(ACLED)的出現解決了上述的缺點:不但縮小LED的體積和重量,提升了應用空間,降低轉換器元件的成本,並減少習知LED在直流、交流電之間轉換時所造成15~30%的電力耗損,因而提升了LED整體的發光效率。
然而,由於上述交流發光二極體之操作電壓相對偏高,因此交流發光二極體在交流電之大部分電壓範圍內是不工作的。
本發明一較佳實施例提出一可接收一週期性電壓訊號之發光裝置,週期性電壓訊號包含一第一電壓訊號及一第二電壓訊號。發光裝置包含一第一發光單元;一第二發光單元;及一第一切換元件包含至少三個開關,用以接收週期性電壓訊號。至少三個開關與第一和該第二發光單元電性連接,使得在第一電壓訊號下,第一及第二發光單元並聯連接,且在第二電壓訊號下,第一及第二發光單元串聯連接。
本發明另提出一發光裝置。發光裝置包含X個發光單元,X≧3;及至少3(X-1)個切換單元,用以接收一週期性電壓訊號,其中週期性電壓訊號包含複數個相異的電壓訊號。切換單元與發光單元電性連接,使得發光單元間具有至少二個不同的連接組合以對應複數個相異的電壓訊號。
第1A圖揭露本發明第一實施例之一發光裝置100之一示意圖。發光裝置100包含一第一切換元件5,電連接一電源並接收電源所提供之一週期性電壓訊號;及一第一和一第二發光單元10、20。發光單元10、20各自包含一第一電極墊111及一第二電極墊112,藉此,每一發光單元10、20彼此電性獨立且分別可與第一切換元件5形成電性連接。在本實施例中,電源為一交流電供應器,且週期性電壓訊號為頻率50-60赫茲的交流訊號。交流訊號可經過一整流元件1而被調整為一直流訊號,而此直流訊號也為一週期性電壓訊號(脈衝直流訊號(pulsed DC))。
如第1B圖所示,每一發光單元10、20包含一第一電性端點101、102及一第二電性端點201、202。第一電性端點101、102及第二電性端點201、202分別對應為第1A圖中的第一電極墊111及第二電極墊112。第一切換元件5包含一第一開關51,連接在第一發光單元10之第一電性端點101與第二發光單元20之第二電性端點202之間;一第二開關52,連接在第一和第二發光單元10、20之第二端點之間102、202之間;及一第三開關53,連接在第一和第二發光單元10、20之第一端點之間101、201之間。於本實施例中,如第2A和2B圖所示,每一發光單元10、20各自為一發光二極體陣列晶片,且各發光二極體陣列晶片包含複數個發光二極體11共同形成於一基板12上。或者,複數個發光二極體11共同形成於一基板上以形成一發光二極體陣列晶片,部分發光二極體11定義為第一發光單元10,而其餘發光二極體11定義為第二發光單元20。其中發光二極體11共同形成於一基板12上,例如為共同磊晶成長或以一黏著層共同接合於基板12上。第一發光單元10包含N個發光二極體11,第二發光單元20包含M個發光二極體11,其中,N≧1,M≧1且N-M≦3。在本實施例中,發光二極體11係以串聯方式連接,實際上,發光二極體11的連接方式不限於彼此串聯,亦可為彼此並聯或串並聯接等。
如第1圖和第3A-3D圖所示,在本實施例中,週期性電壓訊號為頻率120赫茲之直流訊號且包含一第一電壓訊號及一第二電壓訊號。第一切換元件5接收週期性電壓訊號,並根據第一和第二電壓訊號使第一和第二發光單元10、20呈現並聯或串聯連接。舉例來說,週期性電壓訊號為電壓0-155V的弦波,一發光二極體在電流為10mA時的順向偏壓(Vf)為3V,且第一和第二發光單元10、20皆為20個彼此串聯之發光二極體11的發光二極體陣列晶片,因此,第一和第二發光單元10、20分別的總順向偏壓(操作電壓)為60V。當第一切換元件5接收週期性電壓訊號且電壓值達約60V(第一電壓訊號)時,第一切換元件5之第一開關51呈現開的狀態而第一切換元件5之第二及第三開關52、53呈現關的狀態,使得第一和第二發光單元10、20彼此係以並聯方式連接(第3A及3B圖)。當電壓值持續上升且達到約120V時(第二電壓訊號),第一切換元件5之第一開關51呈現關的狀態而第一切換元件5之第二和第三開關52、53呈現開的狀態,使得第一和第二發光單元10、20彼此係以串聯方式連接(第3C及3D圖)。藉此,第一和第二發光單元10、20在電壓值約為60V-155V的期間內,第一和第二發光單元10、20皆能發光以提高功率因數(power factor)。
第3E圖為第一實施例之一電壓-時間及電流-時間圖。以某一週期為例,週期性電壓訊號之電壓值在0-60 V的期間(A),因電壓值未達到發光單元10、20的操作電壓(60V),因此這段期間,發光單元10、20並未發光;電壓值持續上升且在60-120 V期間(B),各發光單元10、20係以並聯連接且發光;電壓值持續上升且在120-155 V期間(C),發光單元10、20係以串聯連接且發光;當電壓值達到峰值(155V)後下降到120 V時(155-120V期間(C)),發光單元10、20仍以串聯連接且發光;電壓值持續下降且在120-60V期間(B),發光單元10、20的連接方式從串聯轉為並聯且發光;最後,在60-0V的期間(A),電壓值小於發光單元10、20的操作電壓,因此發光單元10、20不發光。須注意的是,第一和第二電壓訊號分別為相異的電壓值(例如:60V及120V)或相異的電壓範圍(例如:60-120V及120-155V)。另,當週期性電壓訊號為一未經整流之交流訊號時,第二電壓訊號的絕對值大於第一電壓訊號的絕對值。
理應了解的是,電壓值在0-60V或60-0V的期間(A)內,第一切換元件5之第一、第二和第三開關51、52、53係呈現開的狀態。然而,在設計上,可使第一切換元件5之第二和第三開關52、53在電壓值在0-60V的期間(A)內,呈現關的狀態。藉此,電壓值為0-120V的期間內時,發光單元10、20係以並聯連接,但僅電壓值在60-120V時,發光單元10、20才發光;當電壓值達到約120V時,第一切換元件5的狀態改變使發光單元10、20係以串聯連接且發光。第一切換元件5在電壓值0-155V期間只需作一次切換即可達到本實施例之目的。
第4圖揭露本發明第二實施例之發光裝置之一示意圖。發光裝置200更包含一第三發光單元30及一第二切換元件6。第三發光單元30包含一第一電性端點301及一第二電性端點302。第二切換元件6包含一第一開關61,連接在第二發光單元20之第一電性端點201與第三發光單元30之第二電性端點302之間;一第二開關62,連接在第一、第三發光單元10、30之第二端點之間102、302之間;及一第三開關63,連接在第二、第三發光單元20、30之第一端點之間201、301之間。週期性電壓訊號更包含一第三電壓訊號。
如第5A-5F圖所示,於本實施例中第一、第二及第三發光單元10、20、30皆為10個彼此串聯之發光二極體11的發光二極體陣列晶片且每一發光二極體11在電流為10mA時的順向偏壓約為3V,則第一、第二及第三發光單元10、20、30分別的總順向偏壓皆為30V。當第一、第二切換元件5、6接收週期性電壓訊號且電壓值達到約30V(第一電壓訊號)時,第一、第二切換元件5、6之第一開關51、61會呈現開的狀態而第一、第二切換元件5、6之第二及第三開關52、53、62、63呈現關的狀態,使第一、第二及第三發光單元10、20、30彼此係以並聯方式連接(第5A及5B圖)。接著,當電壓值持續增加且達到約60V(第二電壓訊號)時,第二切換元件6之第一開關61及第一切換元件5之第二和第三開關52、53會呈現關的狀態,使第一和第二發光單元10、20彼此係以並聯方式連接後,再與第三發光單元30串聯連接(第5C及5D圖)。當電壓值持續增加並達到約90V(第三電壓訊號)時,第一和第二切換元件5、6之第一開關51會呈現關的狀態而第一和第二切換元件5、6之第二及第三開關52、53、62、63呈現開的狀態,使第一、第二和第三發光單元10、20、30彼此係以串聯方式連接(第5E及5F圖)。藉此,在電壓值約為30V-155V的期間,第一、第二和第三發光單元10、20、30皆能發光以提高功率因數(power factor)。須注意的是,第三電壓訊號與第一和第二電壓訊號為相異的電壓值(例如:30V、60V及90V)或相異的電壓範圍(例如:30-60V、60-90V及90-155V)。另,當週期性電壓訊號為一未經整流之交流訊號時,第三電壓訊號的絕對值介於第一和第二電壓訊號的絕對值之間。
同樣地,第一和第二切換元件5、6之第二和第三開關52、53、62、63,在電壓值0-30V時,可選擇性地呈現開或關的狀態。
第6圖揭露本發明第三實施例之一發光裝置300之一示意電路圖。發光裝置300更包含一第四發光單元40及一第三切換元件7。第四發光單元40包含一第一電性端點401及
一第二電性端點402。第三切換元件7包含一第一開關71,連接在第三發光單元30之第一電性端點301與第四發光單元40之第二電性端點402之間;一第二開關72,連接在第三、第四發光單元30、40之第二電性端點之間302、402之間;及一第三開關73,連接在第三、第四發光單元30、40之第一電性端點之間301、401之間。此外,第二發光單元20之第三開關63連接在第二、第四發光單元20、40之第一端點之間201、401之間。
如第7A-7F圖所示,在本實施例中,週期性電壓訊號為電壓0-311V的弦波。第一、第二、第三和第四發光單元10、20、30、40皆為17個彼此串聯之發光二極體11的發光二極體陣列晶片,且每一發光二極體11在電流為10mA時的順向偏壓約為3V,因此第一、第二、第三和第四發光單元10、20、30、40各別的總順向偏壓皆為51V。當第一、第二、和第三切換元件5、6、7接收週期性電壓訊號且電壓值達到約51V(第一電壓訊號)時,第一、第二、和第三切換元件5、6、7之第一開關51、61、71會呈現開的狀態而第一、第二、和第三切換元件5、6、7之第二及第三開關52、53、62、63、72、73呈現關的狀態,使第一、第二、第三和第四發光單元10、20、30、40彼此係以並聯方式連接(第7A及7B圖)。接著,電壓值持續增加且達到約102V(第二電壓訊號)時,第一和第三切換元件5、7之第二、第三開關52、53、72、73與第二切換元件6之第一開關61呈現關的狀態,且第一、第三
切換元件5、7之第一開關51、71與第二切換元件6之第、第三開關62、63呈現開的狀態,使第一和第二發光單元10、20彼此係以並聯方式連接且第三和第四發光單元30、40係以並聯方式連接,之後彼此再串聯連接(以下稱兩並後串)(第7C及7D圖)。電壓值持續再增加並達到約204V(第三電壓訊號)時,第一、第二、和第三切換元件5、6、7之第一開關51、61、71會呈現關的狀態而第一、第二、和第三切換元件5、6、7之第二及第三開關52、53、62、63、72、73呈現開的狀態,使第一、第二、第三、和第四發光單元10、20、30、40彼此係以串聯方式連接(第7E及7F圖)。藉此,在電壓值約為51V-311V的期間內,第一、第二、第三、和第四發光單元10、20、30、40皆能發光以提高功率因數(power factor)。
第7G圖為第三實施例之一電壓-時間及電流-時間圖。以某一週期為例,週期性電壓訊號之電壓值在0-51V的期間(A'),因電壓值並未達到發光單元10、20、30、40的操作電壓,因此這段期間,發光單元並未發光;電壓值持續上升且在51-102V期間(B'),發光單元10、20、30、40的係以並聯連接且發光;電壓值持續上升且在102-204V期間(C'),發光單元10、20係以兩並後串連接且發光;電壓值持續上升且在204-311V期間(D'),發光單元10、20、30、40的係以串聯連接且發光;當電壓值達到峰值(311V)後開始下降到204V時(311-204V期間(D')),發光單元10、20、30、40仍以串聯連接且發光;電壓值持續下降且在204-102V期間(C'),發光單元10、20、30、40的連接方式從串聯轉為兩並後串;電壓值持續下降且在102-51V期間(C'),發光單元10、20、30、40的連接方式從兩並後串轉為並聯;最後,在51-0 V的期間(A'),電壓值小於發光單元10、20、30、40的操作電壓,因此發光單元10、20、30、40不發光。
同樣地,第一、第二和第三切換元件5、6、7之第二和第三開關52、53、62、63、72、73,在電壓值0-51 V時,可選擇性地呈現開或關的狀態。
須注意的是,在第三實施例之一發光裝置300中,當週期性電壓訊號為電壓0-155V的弦波時,發光單元10、20、30、40在週期性電壓訊號之電壓值約為51V-102V的期間內,係以並聯連接的方式發光;在週期性電壓訊號之電壓值約為102V-155V的期間內,發光單元10、20、30、40係以兩並後串的連接方式發光,而發光單元10、20、30、40在此電壓條件(0-155V)下並未有串聯連接的方式。即,雖在第三實施例中,發光單元10、20、30、40彼此之間的連接方式有3種,但配合工作電壓,發光單元10、20、30、40之連接方式並非定要有3種,亦可依實際需求而選擇性地作調整。
第8圖揭露本發明第四實施例之一發光裝置400之一示意電路圖。本實施例之發光裝置大致與第三實施例之發光裝置相同,不同的是在於發光單元與切換元件彼此之間電路的配置。由於配置電路上的不同,當週期性電壓訊號之電壓值達到約102V(第二電壓訊號)時,第一和第三切換元件5、7之第一開關51、71與第二切換元件6之第二、第三開關62、63呈現關的狀態,而其餘開關52、53、61、72、73呈現開的狀態,使第一和第二發光單元10、20彼此係以串聯方式連接且第三和第四發光單元30、40係以串聯方式連接,之後彼此再並聯連接(第9A及9B圖)。
值得注意的是,發光單元的數目不限於本發明所揭露之二個、三個或四個,且發光單元彼此之間串並聯的組合方式,也不限於上述之組合方式。可依需求選擇適當數目的發光單元且每一發光單元亦可包含適當數目的發光二極體。此外,亦可提供適當數目的切換元件與發光單元電連接。藉由適當的設計,切換元件在接收週期性電壓訊號後,可使發光單元具有不同的排列組合,且在此些排列組合下,發光單元皆能發光,以增加功率因數。較佳地,發光單元數目為X個,X為正整數且具有Y個因數(例如,X=4,4的因數有1、2、4,因此Y=3),Y≧2。發光單元彼此之間至少包含兩個串並聯的組合,較佳地,包含Y個串並聯的組合。切換元件的數目至少為(X-1)個,且每一切換元件包含至少3個切換單元,即切換單元的數目為3(X-1)個。其中,在3(X-1)個切換單元中,可包含(X-1)個二極體,連接在一發光單元之第一電性端點與鄰近發光單元之第二電性端點之間。
於另一實施例中,以藍光發光二極體為例,單顆發光二極體在電流為10mA時的順向偏壓約為2.8-3.2V,當操作在均方根值為110V的電壓下時,發光單元在第一電壓訊號電壓值為35-80V係呈一連接方式,而在第二電壓訊號電壓值為70-150V發光單元係呈另一連接方式。當操作在均方根值為220V的電壓下時,發光單元在第一電壓訊號電壓值為35-80V係呈一連接方式,在第二電壓訊號電壓值為70-150V發光單元係呈另一連接方式,在第三電壓訊號電壓值為140-280V發光單元係呈另一連接方式。
以紅光發光二極體為例,單顆發光二極體在電流為15mA時的順向偏壓約為1.8-2.5V,當操作在均方根值為110V的電壓下時,發光單元在第一電壓訊號電壓值為27-78V係呈一連接方式,而在第二電壓訊號電壓值為54-150V發光單元係呈另一連接方式。當操作在均方根值為220V的電壓下時,發光單元在第一電壓訊號電壓值為27-78V係呈一連接方式,在第二電壓訊號電壓值為54-150V發光單元係呈另一連接方式,在第三電壓訊號電壓值為108-300V發光單元係呈另一連接方式。
第10A圖揭露本發明第五實施例之一發光裝置500之一示意電路圖。發光裝置500更可包含一限流器9。在本實施例中,每一發光單元皆與一限流器9串聯且限流器9可為固定電阻(如第10B圖)或可變電阻(如第10C圖)。限流器9也可包含雙載子接面電晶體、功率雙載子接面電晶體、金屬-氧化物-半導體場效電晶體、功率金屬-氧化物-半導體場效電晶體、矽控整流器、絕緣柵雙極電晶體、電容或電感。加入限流器可達到平均分配電流或/及調光(dimming)的作用。
第11A圖揭露本發明第六實施例之一發光裝置600之一示意電路圖。本實施例之發光裝置600大致與第五實施例之發光裝置500相同,不同的是每一發光單元10、20、30、40分別與限流器9串聯後,再與另一限流器9串聯。在本實施例中,與每一發光單元10、20、30、40串聯之限流器9為固定電阻,最後再串聯之限流器9為可變電阻(如第11B圖)。在本實施例中,加入固定電阻的目的是使電流能夠平均分配至每一發光單元10、20、30、40,而加入可變電阻的目的可調整發光單元10、20、30、40整體的電流以達到調光(dimming)的效果。
第12A圖顯示本發明第四實施例之發光裝置之示意圖,本實施例中,開關51、52、53、61、62、63、71、72、73為一雙載子接面電晶體。發光單元10、20、30、40與切換元件5、6、7之第一開關51、61、71形成於一載體80上而其餘開關52、53、62、63、72、73形成於另一載體81上,彼此以導線形成電連接。當然,如第12B圖所示,發光單元10、20、30、40與切換元件5、6、7也可共同形成於一共同載體82上。本實施例中,發光單元10、20、30、40係以覆晶方式(flip-chip)或表面黏著技術(SMT)置於載體上。在另一實施例,發光單元10、20、30、40形成於切換元件5、6、7上,且利用一連接區使發光單元與切換元件垂直堆疊形成電連接(圖未示)。在一實施例中,切換元件可包含二極體、功率雙載子接面電晶體、金屬-氧化物-半導體場效電晶體、功率金屬-氧化物-半導體場效電晶體、矽控整流器、絕緣柵雙極電晶體。更者,切換元件可包含一轉換單元(圖未示),使週期性電壓訊號之波形改變,例如將弦波(sine wave)轉變為一方形波(square wave)或鋸齒波(sawtooth wave),以輸入至開關(雙載子接面電晶體)。載體包含電路板。電路板的基板材料包含金屬、熱塑性材料、熱固性材料、或陶瓷材料。金屬包含鋁、銅等。熱固性材料包含酚醛樹脂(Phonetic)、環氧樹脂(Epoxy)、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂(Bismaleimide Triazine)或其組合。熱塑性材料包含聚亞醯胺樹脂(Polyimide resin)、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene)等。陶瓷材料包含氧化鋁、氮化鋁、碳化矽鋁等。
第13A-13E圖顯示第三實施例的發光裝置300之電壓-時間及電流-時間圖。調整發光時間,發光裝置300可具有五段不同的亮度。在第13A圖中,發光單元10、20、30、40在51-311-51V(B、C、D、C、B)區間發光,其在第13A-13E圖中具有最亮亮度;在第13B圖中,發光單元10、20、30、40在102-311-51V(C、D、C、B)區間發光,其在第13A-13E圖中具有次亮亮度;在第13C圖中,發光單元10、20、30、40在102-311-102V區(C、D、C)間發光,其在第13A-13E圖中具有中間亮度;在第13D圖中,發光單元10、20、30、40在204-311-102V(D、C)區間發光,其在第13A-13E圖中具有微弱亮度;在第13E圖中,發光單元10、20、30、40在204-311-204V(D)區間發光,其在第13A-13E圖中具有最弱亮度。藉由調整發光時間,本實施例中的發光裝置300可具有調光(dimming)的效果。須注意的是,在第13A-13E圖中,雖發光單元10、20、30、40整體亮度不一樣,但當發光單元10、20、30、40發光時,全部的發光兩極體11皆會發光。依照實際需求,可設計使發光裝置300具有兩段、三段或四段等亮度。
所述之基板12之材料例如為砷化鎵、磷化鎵、藍寶石、碳化矽、氮化鎵、或氮化鋁等。發光二極體11包含一第一半導體層、一第二半導體、及一發光層。第一半導體層、第二半導體、及發光層之材料係包含至少一種元素選自於由鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、氮(N)、磷(P)及砷(As)所構成之群組,例如為AlGaInP、AlN、GaN、AlGaN、InGaN或AlInGaN等之半導體化合物。
第14A圖揭露本發明第七實施例之發光裝置700之一示意電路圖。發光裝置700之結構類似於發光裝置400,不同的是發光裝置700之第一、第二、第三和第四發光單元10、20、30、40各包含一與其並聯之電容91。第14B圖顯示在二個週期中,第四實施例的發光裝置400之電壓-時間及電流-時間圖。當第一週期的電壓值從峰值(311V)開始下降後,在週期性電壓訊號之電壓值為51-0V的期間(A'),因電壓值小於發光單元10、20、30、40的操作電壓,因此發光單元10、20、30、40並未發光,且在第二週期之電壓值初始上升期間(0-51V(A')),電壓值仍小於發光單元10、20、30、40的操作電壓,因此發光單元10、20、30、40也並未發光。第14C圖顯示第七實施例的發光裝置700之電壓-時間及電流-時間圖。在本實施例中,每一發光單元10、20、30、40與電容91並聯,在第一週期之電壓值上升期間且當每一發光單元10、20、30、40之操作電壓大於相對應之電容91的電壓,電容91處於一充電狀態;當每一發光單元之操作電壓小於相對應之電容91的電壓,電容91則處於放電狀態,且做為一電壓源以提供一電流給相對應之發光單元10、20、30、40。因此從第一週期之電壓值為51-0V到第二週期之電壓0-51V的期間(E),發光單元10、20、30、40皆可發光。在本實施例中,電容91包含具有極性之電容(例如:電解電容)或非極性之電容(例如:金屬電容、陶瓷電容等)。須注意的是,本實施例中之電容91可為相同種類(極性或非極性)之電容,但具有不同之電容值;或不同種類之電容,但具有相同之電容值;又可為不同種類之電容且具有不同之電容值。每一電容91之電容值為1-10μF。如第15圖所示,電容91'配置於整流元件1(如第1圖)與發光單元10、20、30、40之間且與發光單元10、20、30、40呈並聯連接。
本發明所列舉之各實施例僅用以說明本發明,並非用以限制本發明之範圍。任何人對本發明所作之任何顯而易知之修飾或變更皆不脫離本發明之精神與範圍。
10、20、30、40...發光單元
11...發光二極體
12...基板
111...第一電極墊
112...第二電極墊
100、200、300、400、500、600、700...發光裝置
101、201、301、401...第一電性端點
102、202、302、402...第二電性端點
5、6、7...切換元件
51、61、71...第一開關
52、62、72...第二開關
53、63、73...第三開關
80、81、82...載體
9...限流器
91、91'...電容
第1A和1B圖為本發明第一實施例之一發光裝置之一電路圖。
第2A圖為本發明之第一實施例之一電路圖,顯示一第一發光單元。
第2B圖為本發明之第一實施例之一電路圖,顯示一第二發光單元。
第3A和3B圖為本發明之第一實施例之一電路圖,顯示發光單元彼此以並聯方式連接。
第3C和3D圖為本發明之第一實施例之一電路圖,顯示發光單元彼此以串聯方式連接。
第3E圖為本發明之第一實施例之電壓-時間及電流-時間圖。
第4圖為本發明第二實施例之一發光裝置之一示意電路圖。
第5A和5B圖為本發明之第二實施例之一電路圖,顯示發光單元彼此以並聯方式連接。
第5C和5D圖為本發明之第二實施例之一電路圖,顯示發光單元以串並聯方式連接。
第5E和5F圖為本發明之第二實施例之一電路圖,顯示發光單元彼此以串聯方式連接。
第6圖為本發明第三實施例之一發光裝置之一示意電路圖。
第7A和7B圖為本發明之第三實施例之一電路圖,顯示發光單元彼此以並聯方式連接。
第7C和7D圖為本發明之第三實施例之一電路圖,顯示發光單元以串並聯方式連接。
第7E和7F圖為本發明之第三實施例之一電路圖,顯示發光單元彼此以串聯方式連接。
第7G圖為本發明之第三實施例之電壓-時間及電流-時間圖。
第8圖為本發明第四實施例之一發光裝置之一示意電路圖。
第9A和9B圖為為本發明之第四實施例之一電路圖,顯示發光單元以串並聯方式連接。
第10A圖為本發明之第五實施例之一發光裝置之一示意電路圖。
第10B圖為本發明之第五實施例之一電路圖,顯示限流器為一固定電阻。
第10C圖為本發明之第五實施例之一電路圖,顯示限流器為一可變電阻。
第11A和11B圖為本發明之第六實施例之一發光裝置之一示意電路圖。
第12A圖為本發明之第四實施例之發光裝置之一電路佈局圖。
第12B圖為本發明之第四實施例之發光裝置之另一電路佈局圖。
第13A-13E圖為本發明之第三實施例的發光裝置之電壓-時間及電流-時間圖,顯示藉由改變發光時間使發光單元具有不同亮度。
第14A圖為本發明第七實施例之一發光裝置之一示意電路圖。
第14B圖為本發明之第四實施例的發光裝置在二個週期中之電壓-時間及電流-時間圖。
第14C圖為本發明之第七實施例的發光裝置在二個週期中之電壓-時間及電流-時間圖。
第15圖為本發明另一實施例之一發光裝置之一示意電路圖。
10、20、30、40...發光單元
300...發光裝置
101、201、301、401...第一電性端點
102、202、302、402...第二電性端點
5、6、7...切換元件
51、61、71...第一開關
52、62、72...第二開關
53、63、73...第三開關
Claims (10)
- 一種可依序接收一包含一第一電壓訊號、一第二電壓訊號及一第三電壓訊號之週期性電壓訊號之發光裝置,包含:一第一發光裝置,包含一第一發光單元與一第二發光單元:一第二發光裝置:及一切換元件電性連接該第一發光裝置與該第二發光裝置;其中,該第一電壓訊號對應一第一電流訊號、該第二電壓訊號對應一第二電流訊號以及該第三電壓訊號對應一第三電流訊號,其中,該發光裝置於一第一電壓週期依序接收該第一電流訊號、該第二電流訊號以及該第三電流訊號以發出一第一光線,其中,該發光裝置於一第二電壓週期依序僅接收該第二電流訊號以及該第三電流訊號以發出一第二光線,其中,該發光裝置於一第三電壓週期僅接收該第二電流訊 號以發出一第三光線,以及其中,該發光裝置於該第一電壓週期、該第二電壓週期、及該第三電壓週期中接收的電流訊號彼此不同。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置,其中,該第二電壓訊號的絶對值大於該第一電壓訊號的絶對值。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置,其中,該第一電壓訊號及該第二電壓訊號各自包含一相異之電壓範圍。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置,更包含一第一限流器與該第一發光單元串聯,一第二限流器與該第二發光單元串聯,以及一第三限流器以一接點連接該第一限流器與該第二限流器。
- 如申請專利範圍第4項所述之發光裝置,其中,該第一限流器 與該第二限流器為固定電阻,以及該第三限流器為可變電阻。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置,更包含一基板,並且該第一發光裝置及該第二發光裝置各自包含複數個形成於該基板上之發光二極體。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置,其中,該第一電流訊號、該第二電流訊號以及該第三電流訊號的電流數值大致相同。
- 如申請專利範圍第1所述之發光裝置,更包含一基板,並且該第一發光單元及該第二發光單元係共同磊晶成長於該基板上或以一黏著層共同接合於該基板上。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置,其中,該第一發光裝置與該第二發光裝置包含不同數量的發光二極體。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置,其中,該第一發光裝置、該第二發光裝置與該切換元件共同形成在一載體上
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| TWI508616B (zh) * | 2013-12-11 | 2015-11-11 | Groups Tech Co Ltd | 具有可切換交流輸入電壓範圍的led光引擎的電子控制裝置及其應用 |
| US9288850B2 (en) * | 2013-12-11 | 2016-03-15 | Groups Tech Co., Ltd. | Control circuits, integrated circuits and illuminating apparatuses having the same |
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| FR3025395B1 (fr) * | 2014-08-26 | 2019-06-28 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Dispositif d'eclairage a led |
| US20160233761A1 (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-11 | Smart Fos, Inc. | Systems and Methods for Providing a Transformerless Power Supply |
| HK1251397A1 (zh) * | 2015-04-09 | 2019-01-25 | Lynk Labs, Inc. | 低闪烁ac驱动led照明系统、驱动方法和装置 |
| EP3193563B1 (de) * | 2016-01-12 | 2018-11-07 | odelo GmbH | Für eine fahrzeugleuchte vorgesehenes leuchtmittel mit mehreren halbleiterlichtquellen und verfahren zu dessen betrieb |
| WO2019102597A1 (ja) * | 2017-11-24 | 2019-05-31 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | バックライトシステム、表示装置およびバックライトシステムの制御方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2774069Y (zh) * | 2005-03-23 | 2006-04-19 | 河北科技大学 | 一种改进的带usb接口的照明灯 |
| TW200806007A (en) * | 2006-07-14 | 2008-01-16 | Wolfson Microelectronics Plc | Driver apparatus and method |
| US20080211421A1 (en) * | 2005-06-28 | 2008-09-04 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | Light Emitting Device For Ac Power Operation |
| JP2009283775A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Stanley Electric Co Ltd | Led駆動回路 |
| WO2010013177A1 (en) * | 2008-07-29 | 2010-02-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Illumination device comprising multiple leds |
| US20100231135A1 (en) * | 2009-07-17 | 2010-09-16 | Bridgelux,Inc. | Reconfigurable LED Array and Use in Lighting System |
| US20100283322A1 (en) * | 2009-05-06 | 2010-11-11 | Polar Semiconductor, Inc. | Multiple output power supply |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4241487B2 (ja) | 2004-04-20 | 2009-03-18 | ソニー株式会社 | Led駆動装置、バックライト光源装置及びカラー液晶表示装置 |
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| JP5514206B2 (ja) * | 2008-07-29 | 2014-06-04 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 複数のledを有する照明デバイス |
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| KR20120130969A (ko) * | 2011-05-24 | 2012-12-04 | 삼성전기주식회사 | Led 회로 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2774069Y (zh) * | 2005-03-23 | 2006-04-19 | 河北科技大学 | 一种改进的带usb接口的照明灯 |
| US20080211421A1 (en) * | 2005-06-28 | 2008-09-04 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | Light Emitting Device For Ac Power Operation |
| TW200806007A (en) * | 2006-07-14 | 2008-01-16 | Wolfson Microelectronics Plc | Driver apparatus and method |
| JP2009283775A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Stanley Electric Co Ltd | Led駆動回路 |
| WO2010013177A1 (en) * | 2008-07-29 | 2010-02-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Illumination device comprising multiple leds |
| US20100283322A1 (en) * | 2009-05-06 | 2010-11-11 | Polar Semiconductor, Inc. | Multiple output power supply |
| US20100231135A1 (en) * | 2009-07-17 | 2010-09-16 | Bridgelux,Inc. | Reconfigurable LED Array and Use in Lighting System |
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