CN101645452B - 交流发光二极管结构 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种交流发光二极管结构，其包括：绝缘基板；发光二极管组；第一金属层；以及第二金属层。发光二极管组具有第一发光二极管及第二发光二极管，其是彼此绝缘且分离设置于绝缘基板上，而第一金属层及第二金属层是分别形成第一形状分布，并用以电性连接第一发光二极管及第二发光二极管，使其彼此反向并联。通过第一金属层及第二金属层以第一形状分布设置于第一发光二极管及第二发光二极管上，以使得发光二极管组可根据使用需求，与其它发光二极管组并联或串联，藉以承受高电流密度或高电压的操作。

Description

交流发光二极管结构

技术领域

本发明涉及一种交流发光二极管结构，特别是涉及一种应用于高电流密度/高电压操作的交流发光二极管结构。 

背景技术

如中国台湾发明专利第1280672号的一种具有多个发光组件的发光装置所述，发光装置是于绝缘基板上形成多个氮化镓是发光二极管组件，并且多个发光二极管组件在绝缘基板上形成二元配置，藉此将发光二极管组件串联连接成发光二极管数组，且二组发光二极管数组是以互相相反的极性连接至电极。通过将发光二极管数组配置成曲折状，以使得可以高驱动电压及低驱动电流驱动，并且因为发光二极管数组为互相相反的极性，所以可使用交流电源作为电源。 

但因为在绝缘基板上形成有多个发光二极管组件，并且发光二极管组件的间以及发光二极管组件及电极的间皆使用内部连接导线相互电性连接，所以在发光装置中形成了为数众多的内部连接导线。然而，实际上在导通发光装置时，内部连接导线易被具高电流密度的电流所熔断，而且在其中一组发光二极管数组正向操作时，仍有另一组发光二极管承受逆向电压，并且容易产生漏电流。 

此外，以内部连接导线连接发光二极管组件时，也会遮去发光二极管组件大部分的出光区域，因此既使欲通过在绝缘基板上形成多个发光二极管组件以提高发光亮度，大部分的出光区域仍会被内部连接导线所遮蔽，而导致无法有效地提高发光亮度。 

有鉴于上述现有的发光装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的交流发光二极管结构，能够改进一般现有的发光装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。 

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的发光装置存在的缺陷，而提供一种新的交流发光二极管结构，所要解决的技术问题是使其通过减少内部连 接导线的数量，以避免遮住交流发光二极管结构的出光区域。 

本发明另一目的在于，提供一种交流发光二极管结构，其是通过第一金属层及第二金属层使发光二极管组中的第一发光二极管及第二发光二极管电性连接且彼此反向并联，以使得发光二极管组可依使用需求与另一发光二极管组相互并联或串联，进而提高交流发光二极管结构的应用灵活度。 

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种交流发光二极管结构，其包括：一绝缘基板，其至少具有一第一区域及一第二区域；至少一发光二极管组，其具有一第一发光二极管，其具有：一第一N型层，其是设置于该第一区域上；一第一主动层，其是设置于部分该第一N型层上，并形成为一凹字形使部分该第一N型层外露；一第一P型层，其是设置于该第一主动层上；以及一第一透明导电层，其是设置于该第一P型层上；以及一第二发光二极管，其与该第一发光二极管彼此绝缘分离设置于该绝缘基板上，并具有：一第二N型层，其是设置于该第二区域上；一第二主动层，其是设置于部分该第二N型层上，并形成为该凹字形使部分该第二N型层外露，且该第一主动层与该第二主动层所形成的二该凹字形彼此相对设置；一第二P型层，其是设置于该第二主动层上；以及一第二透明导电层，其是设置于该第二P型层上；一第一金属层，其形成一第一形状分布，且具有一第一端部及一第二端部，该第一端部是设置于该第一透明导电层上，而该第二端部则设置于该第二N型层的所述外露的部分上；以及一第二金属层，其形成该第一形状分布，且具有一第三端部及一第四端部，该第三端部是设置于该第二透明导电层上，而该第四端部则设置于该第一N型层的所述外露的部分上；所述的第一金属层及该第二金属层是设置于该第一发光二极管及该第二发光二极管的周边。 

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的交流发光二极管结构，其中所述的绝缘基板为一蓝宝石基板。 

前述的交流发光二极管结构，其进一步具有一绝缘层，其设置于该第一N型层及该第二N型层的侧边。 

前述的交流发光二极管结构，其中所述的绝缘层是延伸设置于该第一发光二极管及该第二发光二极管的侧壁。 

前述的交流发光二极管结构，其进一步具有一第一焊垫及一第二焊垫，该第一焊垫形成于该第一端部上，而该第二焊垫则形成于该第三端部上。 

前述的交流发光二极管结构，其进一步具有一第一焊垫及一第二焊垫，该第一焊垫形成于该第二端部上，而该第二焊垫则形成于该第四端部上。 

前述的交流发光二极管结构，其中所述的第二端部的一末端及该第四端部的一末端是分别设置于该第一发光二极管及该第二发光二极管的一中 央轴上。 

前述的交流发光二极管结构，其中相邻的该第一金属层及该第二金属层间的距离相等。 

前述的交流发光二极管结构，其中所述的第二端部及该第四端部的一末端为一半圆形。 

前述的交流发光二极管结构，其中所述的第一形状分布为一类杓形、一半S形或选自方形、圆形及其组成的一群组。 

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为了达到上述目的，本发明提供了一种交流发光二极管结构，其包括：一绝缘基板；至少一发光二极管组，其具有一第一发光二极管及一第二发光二极管，且第一发光二极管及第二发光二极管是彼此绝缘分离设置于绝缘基板上；一第一金属层，其是形成一第一形状分布，且具有一第一端部及一第二端部，第一端部是设置于第一发光二极管的一第一透明导电层上，而第二端部则设置于第二发光二极管的一第二N型层上；以及一第二金属层，其是形成第一形状分布，且具有一第三端部及一第四端部，第三端部是设置于第二发光二极管的一第二透明导电层上，而第四端部则设置于第一发光二极管的一第一N型层上。 

借由上述技术方案，本发明交流发光二极管结构至少具有下列优点： 

一、通过减少内部连接导线的数量，以避免遮住交流发光二极管结构的出光区域。 

二、通过第一金属层及第二金属层以第一形状分布使发光二极管组中的发光二极管彼此反向并联，并可用以与另一发光二极管组串联/并联，藉此提高交流发光二极管结构的应用灵活度。 

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明 

图1为本发明的一种交流发光二极管结构的立体分解实施例图。 

图2为本发明的一种交流发光二极管结构的立体实施例图。 

图3为本发明的一种交流发光二极管结构的等效电路实施例图。 

图4为沿第2图中A-A剖线的剖视实施例图。 

图5为本发明的一种交流发光二极管结构的实施态样一。 

图6为本发明的一种交流发光二极管结构的实施态样二。 

图7为本发明的一种交流发光二极管结构的实施态样三。 

图8为本发明的一种交流发光二极管结构的实施态样四。 

图9A为本发明的一种交流发光二极管结构的第一等效电路应用实施例图。 

图9B为本发明的一种交流发光二极管结构的第二等效电路应用实施例图。 

10：交流发光二极管结构    20：绝缘基板 

21：第一区域              22：第二区域 

30：发光二极管组          31：第一发光二极管 

311：第一N型层            312：第一主动层 

313：第一P型层            314：第一透明导电层 

32：第二发光二极管        321：第二N型层 

322：第二主动层           323：第二P型层 

324：第二透明导电层       33：绝缘层 

40：第一金属层            41：第一端部 

42：第二端部              50：第二金属层 

51：第三端部              52：第四端部 

60：第一焊垫              70：第二焊垫 

80：外部电路              90：中央轴 

D：距离 

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的交流发光二极管结构其具体实施方式、步骤、特征及其功效，详细说明如后。 

图1为本发明的一种交流发光二极管结构10的立体分解实施例图。图2为本发明的一种交流发光二极管结构10的立体实施例图。图3为本发明的一种交流发光二极管结构10的等效电路实施例图。图4为沿图2中A-A剖线的剖视实施例图。图5为本发明的一种交流发光二极管结构10的实施态样一。图6为本发明的一种交流发光二极管结构10的实施态样二。图7为本发明的一种交流发光二极管结构10的实施态样三。图8为本发明的一种交流发光二极管结构10的实施态样四。图9A为本发明的一种交流发光二极管结构10的第一等效电路应用实施例图。图9B为本发明的一种交流发光二极管结构10的第二等效电路应用实施例图。 

如图1及图2所示，本实施例为一种交流发光二极管结构10，其包括：一绝缘基板20；至少一发光二极管组30；一第一金属层40；以及一第二金 属层50。 

绝缘基板20，其是可以为一蓝宝石基板，或其它适用于发光二极管制程的的绝缘基板20。绝缘基板20上可区分为多个区域，分别用以设置发光二极管组30。 

发光二极管组30，其是设置于绝缘基板20上，并且每一发光二极管组30具有一第一发光二极管31及一第二发光二极管32，而第一发光二极管31及第二发光二极管32是彼此绝缘且分离，且每一发光二极管组30亦彼此绝缘且分离。为了使第一发光二极管31与第二发光二极管32间能完全绝缘，又可进一步设置一绝缘层33于第一发光二极管31及第二发光二极管32之间，进而避免发生漏电流的情况。 

如图1所示，第一发光二极管31具有第一N型层311、一第一主动层312、一第一P型层313以及第一透明导电层314，而同样的第二发光二极管32亦具有第二N型层321、一第二主动层322、一第二P型层323以及第二透明导电层324。 

第一发光二极管31的第一N型层311是设置于绝缘基板20上的一第一区域21，而第二发光二极管32的第二N型层321则设置于绝缘基板20上的一第二区域22，并且第一区域21及第二区域22是彼此相邻，藉此以便于电性连接第一发光二极管31及第二发光二极管32。 

第一主动层312及第二主动层322可形成一凹字形彼此相对，且分别设置于第一N型层311及第二N型层321上，并使得部分第一N型层311及第二N型层321分别可外露于第一主动层312及第二主动层322之外。 

第一P型层313及第二P型层323是分别设置于第一主动层312及第二主动层322上，又第一透明导电层314及第二透明导电层324则分别设置于第一P型层313上及第二P型层323上。又绝缘层33可设置于第一N型层311及第二N型层321的侧边，藉此使第一发光二极管31与第二发光二极管32完全绝缘。 

如图1及图2所示，第一金属层40，其是形成一第一形状分布，且具有一第一端部41及一第二端部42。第一金属层40的第一端部41是设置于第一发光二极管31的第一透明导电层314上，而第一金属层40的第二端部42则设置于第二发光二极管32的第二N型层321上。 

第二金属层50，其亦形成第一形状分布，并与第一金属层40对应设置。第二金属层50具有一第三端部51及一第四端部52，第二金属层50的第三端部51是设置于第二发光二极管32的第二透明导电层324上，而第二金属层50的第四端部52则设置于第一发光二极管31的第一N型层311上。通过第一金属层40及第二金属层50的设置，可电性连接第一发光二极管31及第二发光二极管32，并且使第一发光二极管31及第二发光二极管32 反向并联，其等效电路图是如图3所示。 

如图4所示，为了避免利用第一金属层40电性连接第一发光二极管31及第二发光二极管32时发生短路的情况，绝缘层33亦可延伸设置于第一发光二极管31及第二发光二极管32的侧壁，以使得第一发光二极管31及第二发光二极管32与第一金属层40彼此绝缘。同样的，当利用第二金属层50电性连接第一发光二极管31及第二发光二极管32时，亦可能发生短路的情况，因此可利用延伸设置于第一发光二极管31及第二发光二极管32的侧壁的绝缘层33，使得第一发光二极管31及第二发光二极管32与第二金属层50彼此绝缘。 

如图5所示，为了使交流发光二极管结构10可与外部电路80电性连接，交流发光二极管结构10可进一步具有一第一焊垫60及一第二焊垫70。第一焊垫60可形成于第一金属层40的第一端部41上，而第二焊垫70则可形成于第二金属层50的第三端部51上，又或者第一焊垫60可形成于第一金属层40的第二端部42上，而第二焊垫70则可形成于第二金属层50的第四端部52上。 

因此，可分别由第一焊垫60及第二焊垫70与外部电路80电性连接，并且可输入交流电源用以导通第一发光二极管31及第二发光二极管32。然而，举例来说，当导通第一发光二极管31时，第一金属层40的第一端部41是类似于一电流发射器，而第二金属层50的第四端部52则类似于一电流接收器，可用以接收第一金属层40的第一端部41所发射出的电流，藉此使得第一发光二极管31发光。 

如图5所示，为了分别使第一金属层40及第二金属层50可有效地接收电流，并使得电流均匀地在第一发光二极管31及第二发光二极管32中扩散，第一金属层40及第二金属层50所形成的第一形状分布可以为一类杓形，并且可设置于第一发光二极管31及第二发光二极管32的周边，藉以增加第一发光二极管31及第二发光二极管32的出光面积。 

此外，第一金属层40的第二端部42及第二金属层50的第四端部52的一末端是分别设置于第一发光二极管31及第二发光二极管32的一中央轴90上，又每两相邻的第一金属层40及第二金属层50间的距离D相等，以使得电流扩散到另一金属层的距离D皆相同，进而使得电流可以相同的速率扩散至另一金属层，并均匀点亮第一发光二极管31及第二发光二极管32。 

如图6所示，第一金属层40的第二端部42及第二金属层50的第四端部52的末端是可以为一半圆形，又或者如图7所示，第一金属层40及第二金属层50所形成的第一形状分布可以为一半S形，又或是如图8所示，第一形状分布可以为选自于方形、圆形及其组成的一群组的形状分布。 

如图9A及图9B所示，通过本实施例的实施，可在绝缘基板20上设置多组发光二极管组30，并且可利用外部电路80的设计而串联或并联多组发光二极管组30，以使得交流发光二极管结构10可根据使用需求，而可承受高电流密度或高电压的操作。此外，由于减少了内部连接导线数量，只留下必要的内部连接导线，因此可避免内部连接导线遮住交流发光二极管结构10的出光区域，进而可提高交流发光二极管结构10的亮度。 

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (10)

1.一种交流发光二极管结构，其特征在于其包括：

一绝缘基板，其至少具有一第一区域及一第二区域；

至少一发光二极管组，其具有：

一第一发光二极管，其具有：

一第一N型层，其是设置于该第一区域上；

一第一主动层，其是设置于部分该第一N型层上，并形成为一凹字形使部分该第一N型层外露；

一第一P型层，其是设置于该第一主动层上；以及

一第一透明导电层，其是设置于该第一P型层上；以及

一第二发光二极管，其与该第一发光二极管彼此绝缘分离设置于该绝缘基板上，并具有：

一第二N型层，其是设置于该第二区域上；

一第二主动层，其是设置于部分该第二N型层上，并形成为该凹字形使部分该第二N型层外露，且该第一主动层与该第二主动层所形成的二该凹字形彼此相对设置；

一第二P型层，其是设置于该第二主动层上；以及

一第二透明导电层，其是设置于该第二P型层上；

一第一金属层，其形成一第一形状分布，且具有一第一端部及一第二端部，该第一端部是设置于该第一透明导电层上，而该第二端部则设置于该第二N型层的所述外露的部分上；以及

一第二金属层，其形成该第一形状分布，且具有一第三端部及一第四端部，该第三端部是设置于该第二透明导电层上，而该第四端部则设置于该第一N型层的所述外露的部分上；

所述的第一金属层及该第二金属层是设置于该第一发光二极管及该第二发光二极管的周边。

2.根据权利要求1所述的交流发光二极管结构，其特征在于所述的绝缘基板为一蓝宝石基板。

3.根据权利要求1所述的交流发光二极管结构，其特征在于其进一步具有一绝缘层，其是设置于该第一N型层及该第二N型层的侧边。

4.根据权利要求3所述的交流发光二极管结构，其特征在于所述的绝缘层是延伸设置于该第一发光二极管及该第二发光二极管的侧壁。

5.根据权利要求1所述的交流发光二极管结构，其特征在于其进一步具有一第一焊垫及一第二焊垫，该第一焊垫形成于该第一端部上，而该第二焊垫则形成于该第三端部上。

6.根据权利要求1所述的交流发光二极管结构，其特征在于其进一步具有一第一焊垫及一第二焊垫，该第一焊垫形成于该第二端部上，而该第二焊垫则形成于该第四端部上。

7.根据权利要求1所述的交流发光二极管结构，其特征在于所述的第二端部的一末端及该第四端部的一末端分别设置于该第一发光二极管及该第二发光二极管的一中央轴上。

8.根据权利要求1所述的交流发光二极管结构，其特征在于其中相邻的该第一金属层及该第二金属层间的距离相等。

9.根据权利要求1所述的交流发光二极管结构，其特征在于所述的第二端部的一末端及该第四端部的一末端为一半圆形。

10.根据权利要求1所述的交流发光二极管结构，其特征在于所述的第一形状分布为一类杓形、一半S形或选自方形、圆形及其组成的一群组。

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