CN101128075A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

一种发光装置包括基板、微发光二极管、电源以及控制器。微发光二极管具有至少三个电连接点，微发光二极管是由多个微晶粒发光单元串接所组成于基板上。电源用以提供微发光二极管的电压。控制器用以控制电源的电压值以及控制电源经由其中一电连接点提供电压给微发光二极管。

Description

发光装置
技术领域
本发明有关于一种可控制操作功率的发光装置，特别是有关于一种可应用于交流电源的发光装置。
背景技术
由于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有高耐久性、寿命长、轻巧、耗电量低等优点，且不含水银等有害物质，可以预见LED照明将成为未来全球照明产业及半导体产业的重要研发目标。常见的应用方向如白光照明、指示灯、车用讯号灯和照明灯、手电筒、LED背光模块、投影机光源、以及户外表示器等等。
现有LED光源无法直接在交流电源下使用，需经过电源装置(或整流器)将交流电转换成直流电(Alternating Current/Direct Current，AC/DC)后，并控制在3.5V左右发光，因为必须将交流电转成直流电的电源装置，造成产品成本较高。美国专利US 6547249案中提出一种发光二极管晶粒结构，包含由微晶粒发光二极管所组成的一微晶粒发光二极管模块，并形成于一芯片(chip)上，微晶粒发光二极管模块由微晶粒发光二极管以串联或并联方式形成，因此可以直接施加一交流电源或直流电源，使微晶粒发光二极管模块的微晶粒发光二极管点亮，以此解决公知技术中直流发光二极管无法直接在交流电源下使用或操作电压受限的问题，提升发光二极管元件的运用。另外，在美国专利US 6635902、US 6957899、US 20050253151、US 20040075399等相关案例中也有类似的想法或者改良的设计。
发明内容
本发明提供一种发光装置，发光装置包括一基板、一微发光二极管(micro lighting module)、一电源以及一控制器。微发光二极管具有至少三个电连接点，微发光二极管是由多个微晶粒发光单元串接所组成于基板上。电源用以提供微发光二极管的电压。控制器用以控制电源的电压值以及控制电源经由其中一电连接点提供电压给微发光二极管。
本发明还提供一种发光装置，发光装置包括一基板、多个微发光二极管、一电源以及一控制器。多个微发光二极管具有至少一个电连接点，各微发光二极管并联于基板上，微发光二极管是由多个微晶粒发光单元串接所组成的。电源用以提供微发光二极管的电压。控制器用以控制电源的电压值以及控制电源经由任一电连接点提供电压给微发光二极管。
附图说明
为让本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，详细说明如下：
图1为表示根据本发明一实施例的可控制操作功率的发光装置。
图2为表示根据本发明另一实施例的可控制操作功率的发光装置。
图3为表示根据本发明另一实施例的可控制操作功率的发光装置。
主要元件符号说明
20～基板
30、33、35、39、39a、39b～微发光二极管
31a、31b、31c、36a、36b、36c、38a、38b、38c～导线
32a、32b、32c、33a、33b、33c、37a、37b、37c～电连接点
34～微晶粒
40～电源
50～控制器
100、200、300～发光装置
具体实施方式
图1为表示根据本发明一实施例的可控制操作功率的发光装置100，发光装置100包括基板20、微发光二极管30、电源40以及控制器50。基板20可以是芯片、绝缘基板或可使微晶粒各自电绝缘的材料或结构。微发光二极管30具有至少三个电连接点(32a、32b、32c)，微发光二极管30具有多个微晶粒34串接于基板20上，各微晶粒34互相电绝缘，如图1所示，至少两微晶粒并联为一微晶粒发光单元(第一微晶粒的阳极电连接第二微晶粒的阴极，第二微晶粒的阳极电连接第一微晶粒的阴极)，各微晶粒发光单元串接为一微发光二极管30，因此微发光二极管30在交流电压下仍可发光，在另一实施例中，微晶粒发光单元可通过微晶粒串联、并联或串并联所组成的，微发光二极管可通过微晶粒发光单元串联、并联或串并联所组成的。电源40提供微发光二极管30电压，电源40可以是直流电系统、交流电系统或直流电和交流电混和系统。控制器50控制电源40的电压值以及控制电源40经由其中一导线(31a、31b及31c)和对应连接点(32a、32b、32c)至微发光二极管30。通过改变电源40的电压值或电源40与微发光二极管30电连接点，以实现控制发光装置100的操作功率。另外，微晶粒34为一非线性元件，可依不同工作电压非线性改变晶粒本身操作功率的发光元件，如发光二极管LED或激光二极管(Laser Diode，LD)，可根据不同操作电压非线性改变晶粒本身操作功率。
如图1所示，举例来说，若电源40为110V的交流电源，控制器50可控制电源40经由导线31a和连接点32a提供电压给微发光二极管30、也可经由导线31b和连接点32b提供电压给微发光二极管30或经由导线31c和连接点32c提供电压给微发光二极管30。假设电源40是经由导线31a和连接点32a连接微发光二极管30，所通过微晶粒数为N，而经由导线31b和连接点32b连接微发光二极管30，所通过微晶粒数为N+1，而经由导线31c和连接点32c连接微发光二极管30，所通过微晶粒数为N+2，由于通过微晶粒数不同，在相同电源的电压下，各微晶粒单元操作功率则不同，于是改变微发光二极管30的操作状态。
另外，若电源40为一可变的交流电压源，例如：AC 100V或AC 110V，并且控制器50控制电源40经由导线31a和连接点32a连接微发光二极管30，所通过微晶粒数为N，各微晶粒所承受的工作电压却会随着电源40电压值的改变而改变，当电源40电压值越大时，各微晶粒的电压亦愈大，于是改变微发光二极管的操作状态。
图2为表示根据本发明另一实施例的可控制操作功率的发光装置200。发光装置200包括基板20、微发光二极管39、电源40以及控制器50。基板20可以是芯片、绝缘基板或可使微晶粒各自电绝缘的材料或结构。微发光二极管39包括微发光二极管(39a和39b)，微发光二极管39具有N个微晶粒发光单元，微发光二极管(39a和39b)分别具有N/2个微晶粒发光单元，各微晶粒发光单元具有至少两个微晶粒34，如图2所示。微发光二极管39分别经由导线(38a、38b及38c)和对应连接点(37a、37b、37c)连接至控制器50，控制器可控制电源40经由至少两导线(38a、38b或38c)和对应的连接点(37a、37b或37c)提供电压给微发光二极管39。电源40可以是直流电系统、交流电系统或直流电和交流电的混和系统。微晶粒34可以串联、并联或串并联混合的型式，电连接形成一微发光二极管39，微晶粒34为一非线性元件，可依不同工作电压非线性改变晶粒本身操作功率的发光元件，如发光二极管LED或激光二极管(Laser Diode，LD)，可根据不同操作电压非线性改变晶粒本身操作功率。
举例来说，若电源40为110V的交流电，控制器50可控制电源40的电流经由导线38b和对应的连接点37b到达微发光二极管39a，再经由导线38a和对应的连接点37a流回到电源40，以及控制电源40的电流经由导线38b和对应的连接点37b到达微发光二极管39b，再经由导线38c和对应的连接点37c流回到电源40。再举例来说，若电源40为220V的交流电，控制器50可控制电源40的电流经由导线38a和对应的连接点37a到达微发光二极管39a，再经由导线38c和对应的连接点37c流回到电源40。由于控制器50可根据电源40的电压值决定电流流向，因此无论电源是110V交流电或是220V交流电，微发光二极管39的各微晶粒发光单元的电压皆可相同。
图3为表示根据本发明另一实施例的可控制操作功率的发光装置300。发光装置300包括基板20、微发光二极管30、33、35、电源40以及控制器50。基板20可以是芯片、绝缘基板或可使微晶粒各自电绝缘的材料或结构。微发光二极管35、33、30并联并分别经由导线(36a、36b及36c)和对应连接点(33a、33b、33c)连接至控制器50，控制器可控制电源40经由至少一导线(36a、36b或36c)和对应的连接点(33a、33b或33c)提供电压给微发光二极管35、33或30。电源40可以是直流电系统也可以是交流电系统。微晶粒34可以串联、并联或串并联混合的型式，电连接形成一微发光二极管30，微晶粒34为一非线性元件，可依不同工作电压非线性改变晶粒本身操作功率的发光元件，如发光二极管LED或激光二极管(Lased Diode，LD)，可根据不同操作电压非线性改变晶粒本身操作功率。发光装置300可通过控制器50同时点亮微发光二极管35、33、30，并通过控制点亮的微发光二极管的数目实现控制发光装置300操作功率的目的。
举例来说，若电源40为110V的交流电，控制器50可控制电源40只经由导线36a和对应连接点33a以连接微发光二极管35，此时发光装置300所消耗的功率为P；但若控制器50控制电源40同时经由导线(36a、36b及36c)和对应连接点(33a、33b、33c)分别连接微发光二极管35、33、30，则此时发光装置300所消耗的功率会变为3P，亦即通过改变通过微发光二极管的数目以实现控制发光装置300操作功率的目的。
综上所述，本发明公开一种可控制操作功率的发光装置，经由改变电源电压值或电源与发光装置电连接的不同位置与方式，可实现控制发光装置操作功率的目的。
本发明虽以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行更动与修改，因此本发明的保护范围以所提出的权利要求所限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种发光装置，包括：
一基板；
一微发光二极管，设置于所述基板上，具有至少三个电连接点以及包括多个串接的微晶粒发光单元；以及
一电源，用以提供所述微发光二极管的电压。
2.如权利要求1所述的发光装置，还包括一控制器，所述控制器控制所述电源经由至少其中一电连接点提供电压给对应的所述微发光二极管。
3.如权利要求1所述的发光装置，还包括一控制器，所述控制器控制所述电源的电压值以提供电压给对应的所述微发光二极管。
4.如权利要求1所述的发光装置，其中所述基板为一芯片、一绝缘基板和任何可使微发光二极管的微晶粒各自电绝缘的材料和结构中的至少一者。
5.如权利要求1所述的发光装置，其中所述微晶粒发光单元由发光二极管和激光二极管中的至少一者所组成。
6.如权利要求1所述的发光装置，其中所述电源为一交流电源系统和一直流电系统中的至少一者。
7.如权利要求1所述的发光装置，其中所述微晶粒发光单元具有至少两个微晶粒，所述微晶粒发光单元是通过所述微晶粒串联和并联中的至少一者所组成。
8.如权利要求7所述的发光装置，其中所述微晶粒发光单元具有一第一微晶粒和一第二微晶粒，所述第一微晶粒的阳极电连接所述第二微晶粒的阴极，所述第二微晶粒的阳极电连接所述第一微晶粒的阴极。
9.如权利要求1所述的发光装置，其中所述微晶粒发光单元是由第一发光二极管和第二发光二极管并联所组成。
10.如权利要求1所述的发光装置，其中所述微晶粒发光单元是由第一激光二极管和第二激光二极管并联所组成。
11.一种发光装置，包括：
一基板；
多个微发光二极管，所述各微发光二极管具有至少一个电连接点，设置于所述基板上以及包括多个串接微晶粒发光单元；以及
一电源，用以提供所述微发光二极管的电压。
12.如权利要求11所述的发光装置，还包括一控制器，所述控制器控制所述电源经由至少其中一电连接点提供电压给对应的所述微发光二极管。
13.如权利要求11所述的发光装置，还包括一控制器，所述控制器控制所述电源的电压值以提供电压给对应的所述微发光二极管。
14.如权利要求11所述的发光装置，其中所述基板为一芯片、一绝缘基板和任何可使微发光二极管的微晶粒各自电绝缘的材料和结构中的至少一者。
15.如权利要求11所述的发光装置，其中所述微晶粒发光单元为发光二极管和激光二极管中的至少一者。
16.如权利要求11所述的发光装置，其中所述电源为一交流电源系统和一直流电系统中的至少一者。
17.如权利要求11所述的发光装置，其中所述微晶粒发光单元具有至少两个微晶粒，所述微晶粒发光单元是通过所述微晶粒串联和并联中的至少一者所组成。
18.如权利要求17所述的发光装置，其中所述微晶粒发光单元具有一第一微晶粒和一第二微晶粒，所述第一微晶粒的阳极电连接所述第二微晶粒的阴极，所述第二微晶粒的阳极电连接所述第一微晶粒的阴极。
19.如权利要求11所述的发光装置，其中所述微晶粒发光单元是由第一发光二极管和第二发光二极管并联所组成。
20.如权利要求11所述的发光装置，其中所述微晶粒发光单元是由第一激光二极管和第二激光二极管并联所组成。
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