CN102612746A - 发光二极管照明装置及发光二极管阵列芯片 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管照明装置，其包括底板、发光二极管阵列芯片以及整流单元，发光二极管阵列芯片具有基材及设置在基材上且电性连接的多个发光二极管，每一发光二极管具有堆叠于基材上的多个半导体层，整流单元与发光二极管电性连接，且整流单元会将交流电源信号转换为直流电源信号，使得这些发光二极管接收到直流电源信号后发出光源，其中整流单元与发光二极管阵列芯片分开设置于底板的不同区域上。

Description

发光二极管照明装置及发光二极管阵列芯片 技术领域
本发明涉及一种发光二极管照明装置及发光二极管阵列芯片，且特别涉及一种使用交 流电转换成直流电驱动的发光二极管照明装置及发光二极管阵列芯片。 背景技术
随着光电科技不断发展，属于发光源之一的发光二极管已大量应用在各种领域，且在 光电产业中占有举足轻重的地位。目前周遭一般可得的电力源为交流电， 由于交流电的电 压极性是随着时间不断交替改变， 因此，难以直接运用于发光二极管上，特别是若将发光 二极管应用在照明光源的用途上。
中国台湾专利第 1302039号提出一种具有交流回路发光二极管晶粒结构，包括有一组 交流微晶粒发光二极管模块形成于一芯片（chip)上， 且该交流微晶粒发光二极管模块由 两微晶粒发光二极管反向正负并联，而可施加一交流电，使该两微晶粒发光二极管依正负 半波动作点亮。
然而，在公知的具有交流回路的发光二极管晶粒结构中， 由于每个发光二极管微晶粒 仅能在一个交流电周期内顺向或逆向偏压的条件下发光，换言之，在每一瞬间发光面积仅 占了芯片表面面积的一半，而另一半面积中的微小晶粒则不发光，如此一来，造成发光面 积的浪费。 发明内容
本发明的目的是提供一种发光二极管照明装置及发光二极管阵列芯片，其具有发光效 率高、 发光面积大、 易于更换损坏元件等优点。
本发明的一实施例提出一种发光二极管照明装置，其包括一底板、一发光二极管阵列 芯片以及一整流单元，发光二极管阵列芯片具有一基材及设置在基材上且电性连接的多个 发光二极管，每一发光二极管具有堆叠于基材上的多个半导体层，整流单元与发光二极管 电性连接，且整流单元会将一交流电源信号转换为一直流电源信号，使得这些发光二极管 接收到直流电源信号后发出一光源，其中整流单元与发光二极管阵列芯片分开设置于底板 的不同区域上。 在本发明的一实施例中，每一发光二极管的半导体层包括一 n型半导体层、一有源层 及一 p型半导体层依次堆叠于基材上。
在本发明的一实施例中， 每一发光二极管的半导体层包括一 p型半导体层、 一 有源层及一 n型半导体层， 且依次堆叠于该基材上。
在本发明的一实施例中，每一发光二极管还包括一第一焊垫 (bonding pad)形成在 n型半导体层上， 以及一第二焊垫形成在 p型半导体层上。
在本发明的一实施例中， 整流单元包括由至少四个整流元件所组成的惠斯登电桥 (Wheatston Bridge), 每一整流元件分别以焊锡接合或黏胶贴合而固接在底板上。
在本发明的一实施例中，惠斯登电桥包括一第一电流路径及一第二电流路径，而一第 一整流元件、 发光二极管阵列芯片及一第三整流元件位于第一电流路径上并依序串联连 接，而一第四整流元件、发光二极管阵列芯片及一第二整流元件位于第二电流路径上并依 序串联连接。
在本发明的一实施例中，整流单元还包括一第一导电图案及一第二导电图案，分别设 置在底板上，第一导电图案用以电性连接交流电源信号的一端与第一整流元件及第二整流 元件，而第二导电图案用以电性连接交流电源信号的另一端与第三整流元件及第四整流元 件。
在本发明的一实施例中，整流单元还包括一第三导电图案及一第四导电图案，分别设 置在底板上，第三导电图案用以电性连接发光二极管阵列芯片的一电极与第一整流元件及 第四整流元件，而第四导电图案用以电性连接发光二极管阵列芯片的另一电极与第二整流 元件及第三整流元件。
在本发明的一实施例中， 这些整流元件为肖特基势垒二极管 (Schottky Barrier Diode, SBD)。
在本发明的一实施例中， 这些整流元件包括硅半导体元件或 III-V族化合物半导体元 件。
在本发明的一实施例中，交流电源信号为 90-120伏特、 180-240伏特或 270-330伏特。 在本发明的一实施例中，形成于发光二极管阵列芯片中的这些发光二极管串联或并联 连接。
在本发明的一实施例中，形成于发光二极管阵列芯片中的这些发光二极管串联及并联 连接。
在本发明的一实施例中， 基材的材料包括蓝宝石 (sapphire)、 碳化硅 (SiC)、硅 (Si)、 氧 ； 化锌 (ZnO)、 砷化镓 (GaAs)及尖晶石 (MgAl204)。
在本发明的一实施例中， 底板由一热导材料所构成。
在本发明的一实施例中， 底板为一电路板、 一硅基板、 一陶瓷基板或一金属基板。 在本发明的一实施例中， 底板还包括有一散热块 (heat sink), 发光二极管阵列芯片设 置于散热块上，用以提供发光二极管芯片散热的途径，其中底板为一电路板、一硅基板或 一陶瓷基板。
在本发明的一实施例中， 这些发光二极管的半导体层的材料包括氮化镓、 铝氮化镓、 铟氮化镓、铝铟氮化镓、磷化铟镓铝、磷化铝、磷化镓、 磷化铟及砷化镓至少其中之 在本发明的一实施例中， 发光二极管的半导体层通过外延方式形成。
在本发明的一实施例中，发光二极管阵列芯片通过焊锡接合或黏胶贴合而固定于底板 上。
在本发明的一实施例中，形成于发光二极管阵列芯片中的这些发光二极管相同波长或 不同波长。
在本发明的一实施例中，发光二极管阵列芯片还包括在这些发光二极管上设置至少一 荧光体材料。
在本发明的一实施例中，这些发光二极管发出的光与该荧光体材料受激发所发出的光 混合成白光。
在本发明的一实施例中， 这些发光二极管发出的光包括蓝光及紫外光。
在本发明的一实施例中，当这些发光二极管发出的光为蓝光时，荧光体材料为黄色荧 光体或红色荧光体加绿色荧光体。
在本发明的一实施例中，当这些发光二极管发出的光为紫外光时，荧光体材料为黄色 荧光体加蓝色荧光体或红色荧光体加绿色荧光体再加蓝色荧光体。
本发明的一实施例提出一种发光二极管照明装置，包括一发光二极管阵列芯片及一整 流单元，该发光二极管阵列芯片具有一基材及设置在该基材上且电性连接的多个发光二极 管，每一发光二极管具有堆叠于该基材上的多个半导体层，该整流单元与所述多个发光二 极管电性连接，该整流单元将一交流电源信号转换为一直流电源信号，使得所述多个发光 二极管接收到该直流电源信号后发出一光源， 其中该整流单元不设置在该基材上。
在本发明的一实施例中，该整流单元包括由至少四个整流元件所组成的一惠斯登电桥 (Wheatston Bridge), 其中各该整流元件不设置在该基材上。 再者，本发明的一实施例提出一种发光二极管阵列芯片，用以接收直流电源信号后发 出光源，该发光二极管阵列芯片包括一基材及多个发光二极管，所述多个发光二极管设置 在该基材上且相互电性连接， 每一发光二极管具有堆叠于该基材上的多个半导体层。
在本发明的一实施例中，每一发光二极管的半导体层包括一 n型半导体层、一有源层 及一 p型半导体层， 且依次堆叠于该基材上。
在本发明的一实施例中，每一发光二极管的半导体层包括一 p型半导体层、一有源层 及一 n型半导体层， 且依次堆叠于该基材上。
在本发明的一实施例中， 每一发光二极管还包括一第一焊垫 (bonding pad), 形成在该 n型半导体层上， 以及一第二焊垫， 形成在该 p型半导体层上。
在本发明的一实施例中， 多个发光二极管的半导体层的材料包括氮化镓、 铝氮化镓、 铟氮化镓、铝铟氮化镓、磷化铟镓铝、磷化铝、磷化镓、 磷化铟及砷化镓至少其中之 在本发明的一实施例中， 该基材的材料包括蓝宝石 (sapphire)、 碳化硅 (SiC)、 硅 (Si)、 氧化锌 (ZnO)、 砷化镓 (GaAs)及尖晶石 (MgA1204)。
在本发明的一实施例中， 所述多个发光二极管串联或并联连接。
在本发明的一实施例中，所述多个发光二极管包括多个并联连接的组，其中每一组具 有多个串联连接的前述发光二极管。
在本发明的一实施例中，所述多个发光二极管包括多个串联连接的组，其中每一组具 有多个并联连接的前述发光二极管。
在本发明的一实施例中，所述多个发光二极管包括多个串联连接的第一组，其中每一 第一组具有多个并联连接的第二组， 每一第二组具有多个串联连接的前述发光二极管。
在本发明的一实施例中，所述多个发光二极管包括至少一第一组及多个并联连接的第 二组，该第一组与所述多个第二组串联连接，该第一组具有至少一串联连接的前述发光二 极管， 而该第二组具有至少一串联连接的前述发光二极管。
在本发明的一实施例中， 所述多个发光二极管为相同波长或不同波长。
在本发明的一实施例中， 还包括在所述多个发光二极管上设置至少一荧光体材料。 在本发明的一实施例中，所述多个发光二极管发出的光与该荧光体材料受激发所发出 的光混合成白光。
在本发明的一实施例中， 所述多个发光二极管发出的光包括蓝光及紫外光。
在本发明的一实施例中，当所述多个发光二极管发出的光为蓝光时，该荧光体材料为 黄色荧光体或红色荧光体加绿色荧光体。
在本发明的一实施例中，当所述多个发光二极管发出的光为紫外光时，该荧光体材料 为黄色荧光体加蓝色荧光体或红色荧光体加绿色荧光体再加蓝色荧光体。
基于上述，由于本发明的实施例的发光二极管照明装置将发光二极管阵列芯片与整流 单元分开设置于底板的不同区域上， 因此， 当整流元件或是发光二极管阵列芯片损坏时, 仅需将装置中损坏的电子元件替换， 因此易于修复。此外， 由于本发明的实施例的发光二 极管照明装置是利用包括由至少四个整流元件所组成的惠斯登电桥进行整流，因此，整流 过后的直流电源信号可以使得各发光二极管阵列持续发光，如此一来，可以增加照明装置 的发光效率以及全面性的均匀发光效果。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说 明如下。 附图说明
图 1为本发明一实施例的一种发光二极管照明装置的俯视示意图。
图 2为图 1的发光二极管照明装置的剖面示意图。
图 3为图 1及图 2的发光二极管照明装置的等效电路图。
图 4为本发明另一实施例的一种发光二极管照明装置的等效电路图。
图 5为本发明再一实施例的一种发光二极管照明装置的等效电路图。
图 6示出为本发明又一实施例的发光二极管照明装置的等效电路图。
图 7示出为本发明更一实施例的发光二极管照明装置的等效电路图。
上述附图中的附图标记说明如下：
10底板
20发光二极管阵列芯片
25 n型半导体层
26有源层
27 p型半导体层
28 第一焊垫
29 第二焊垫
30整流单元
301第一整流元件 302第二整流元件
303第三整流元件
304第四整流元件
40第一导电图案
41第二导电图案
42第三导电图案
43第四导电图案
50散热块
k第一电流路径
lb第二电流路径
L导线 具体实施方式
图 1为本发明一实施例的发光二极管照明装置的俯视图，图 2为图 1的发光二极管照 明装置的剖面示意图， 图 3为图 1及图 2的发光二极管照明装置的等效电路图。首先，请 参阅图 1及图 2，本发明的发光二极管照明装置主要包括有一底板 10、一发光二极管阵列 芯片 20及一整流单元 30， 整流单元 30及发光二极管阵列芯片 20设置于底板 10上， 且 整流单元 30及发光二极管阵列芯片 20通过导线 L彼此电性连接。
在本实施例中， 底板 10为一电路板、 一硅基板或是一陶瓷基板， 用以承载发光二极 管阵列芯片 20及整流单元 30， 陶瓷基板材料例如是氧化铝 (A1203)。 在其他实施例中， 底板 10内设置有一散热块 50， 而发光二极管阵列芯片 20是设置在散热块 50上， 因此， 当发光二极管阵列芯片 20于运行中产生热量时，可通过散热块 50迅速的将热能排除至装 置之外， 如此一来， 提高了本发明的发光二极管照明装置的可靠性。此外， 在其他实施例 中， 底板 10可以是由一导热材料所构成， 例如是金属基板， 导热材料提供发光二极管阵 列芯片 20及整流单元 30—良好的散热途径。
除此之外， 发光二极管阵列芯片 20包括一基材 21及设置在基材 21上且彼此串联连 接的第一发光二极管 20-1至第 n发光二极管 20-n。 发光二极管可以是蓝光发光二极管或 是紫外光发光二极管， 蓝色发光二极管所发射的波长范围例如在 430nm-480nm， 而紫外 光发光二极管发射的波长范围例如在 360nm-415nm。 在本实施例中， 每一发光二极管包 括一依序堆叠设置于基材 21上的 n型半导体层 25、 一有源层 26及一 p型半导体层 27， 当然，半导体层的堆叠顺序并不限于此，在其它实例中，半导体层的堆叠顺序可以是在基 材 21上依序形成一 p型半导体层 27、一有源层 26及一 n型半导体层 25。在本实施例中， 上述的基材 21 可以是供发光二极管直接由外延的方式形成的成长基材 (growth substrate) 或是用激光剥离 (laser lift-off)技术或其他基材去除技术将成长基材剥离后再接合上去的支 持基材 (support substrate)。基材 21 的材料可以例如是但不限于蓝宝石 (sapphire)、 碳化硅 (SiC)、 硅 (Si)、 氧化锌 (ZnO)、 砷化镓 (GaAs)及尖晶石 (MgAl204)等， 而 n型半导体层 25、 有源层 26及 p型半导体层 27的材料为二元、三元或四元半导体材料，其包括但不限制于 氮化镓、铝氮化镓、铟氮化镓或铝铟氮化镓等等， 在其他实施例中， n型半导体层 25、有 源层 26及 p型半导体层 27可以是由其他材料所构成， 例如是磷化铟镓铝 (InGaAlP；)、 磷化铝 (A1P)、 磷化镓 (GaP)、 磷化铟 (InP)或砷化镓 (GaAs)等。 要说明的是， 本发明的 发光二极管照明装置其中一实施例所使用的发光二极管结构是以成长基材 21作为基材， 并以外延的方式形成堆叠结构的 n型半导体层 25、 有源层 26及 p型半导体层 27在成长 基材 21上，或是以外延的方式形成堆叠结构的 p型半导体层 27、 有源层 26及 n型半导 体层 25在成长基材 21上，然而，本发明的发光二极管的半导体层并不限于以外延的方式 在成长基材上制作，其他本领域技术所熟知的半导体层沉积方法，例如是用激光剥离 (laser lift-ofi)技术或其他基材去除技术将成长基材剥离后再接合上去的支持基材 (support substrate)，也在本发明的范畴内。当然， 本实施例的发光二极管可以包括同质结构或是异 质结构。此外，本发明的照明装置的每一发光二极管具有一第一焊垫 (bonding pad)28及一 第二焊垫 29分别形成在 n型半导体层 25上及 p型半导体层 27上， 第一发光二极管 20-1 的第一焊垫 20通过导线 L与邻近的发光二极管的第二焊垫 29形成电性连接， 依此类推， 第 n-1发光二极管的第一焊垫通过导线 L与之第 n个发光二极管 20-n的第二焊垫 29形成 电性连接。
另外， 本发明的发光二极管照明装置的发光二极管阵列芯片 20包括形成至少一荧光 体材料层 22在每一发光二极管上，荧光体材料层 22形成的方式例如是使用气体喷涂、超 音波震荡或是点胶的方法， 若是使用气体喷涂的方式， 在发光二极管阵列芯片 20的每一 发光二极管的表面上形成厚度均一 (conformal)的荧光体材料层 22。 荧光体材料层 22内充 填有至少一种荧光体材料， 荧光体材料受到发光二极管阵列芯片 20的激发之后会转换成 与发光二极管阵列芯片 20所发射的不同波长的光， 例如是黄、 红、 绿的可见光。 荧光体 材料层 22的荧光体材料可以是钇铝石榴石掺杂锶， 例如是 TAG: Ce或 YAG: Ce; 或是 以硅酸盐为基底的荧光体，例如是 (SrBa)Si04: Eu2+、(SrBa)Si(OCl)4: Eu2+、(SrBa)Si04-xClx: Eu2+; 或是氮氧化物荧光体， 例如是 (SrBaCa)Si202N2、 （SrBaCa)Si2(OCl)2N2。 在本发明的发光二极管照明装置中， 发光二极管阵列芯片 20的发光二极管所发射的 光源混合荧光体材料层 22的荧光体材料经激发后转换的光源后会得到白光的照明装置， 例如当发光二极管发出的光为蓝光时，荧光体材料为黄色荧光体，或是当发光二极管发出 的光为蓝光时，荧光体材料为红色荧光体加绿色荧光体，当发光二极管发出的光为紫外光 时， 荧光体材料为黄色荧光体加蓝色荧光体或红色荧光体加绿色荧光体再加蓝色荧光体。 此外， 在考虑到发光效率或演色性指数 (color rendering index)等因素的情况下， 可以选择 两种以上的荧光体的组合。
承接上述， 在完成发光二极管阵列芯片 20的制作后， 利用焊锡接合或黏胶贴合的方 式， 将发光二极管阵列芯片 20固定于底板 10上， 而整流单元 30同样设置于底板 10上， 但与发光二极管阵列芯片 20位于不同的区域，其中，整流单元 30以焊锡接合或黏胶贴合 的方式固接于底板 10上且与发光二极管阵列芯片 20以一距离分开设置，因此，当整流单 元 30或是发光二极管阵列芯片 20损坏时，仅需将装置中损坏的电子元件进行替换，故在 修复上简易许多。
请同时参阅图 1、 图 2及图 3， 在本发明的照明装置的一较佳实施例中， 整流单元 30 是由至少一第一整流元件 301、 一第二整流元件 302、 一第三整流元件 303及一第四整流 元件 304所组成的惠斯登电桥 (Wheatston Bridge), 且每一整流元件 301、 302、 303、 304 分别设置于底板 10上。 在本实施例中， 整流元件 301-304可以是肖特基势垒二极管 (Schottky Barrier Diode, SBD), 在其他实施例中， 整流元件 301-304可以是硅半导体元件 或 III-V族化合物半导体元件。
要说明的是， 由于硅半导体元件的逆向击穿电压约为 3000V-6000V, 而 III-V族化物 半导体的逆向击穿电压约为 20V-30V, 因此在本发明中，整流元件 301-304较佳是使用硅 半导体元件，如此一来，可以承受比较高的逆向突波，进而提高本发明的照明装置的可靠 性。
本发明的整流单元 30用以将接收到的交流电源信号 (AC)进行整流后转换为直流电源 信号 (DC), 并输入至发光二极管阵列芯片 20的多个发光二极管中， 每一发光二极管接收 到转换后的直流电源信号后会导通并发射出一光线。在本发明的一实施例中，交流电源信 号为 90-120伏特、 180-240伏特或 270-330伏特。 整流单元 30的多个整流元件 301-304 的较佳实施方式如图 1、 图 2及图 3所示， 在此需说明的是， 本发明的整流单元 30的整 流元件 301-304的实施数量可依照实际上的需要进行调整， 图 1、 图 2及图 3仅显示本发 明的整流单元的较佳实施方式， 但整流元件的数目并不局限于图上所示出。
值得注意的是， 本发明的整流单元具有一第一电流路径 la及一第二电流路径 Ib， 其 中第一整流元件 301、 发光二极管阵列芯片 20及第三整流元件 303位于第一电流路径 k 上并依序串联连接， 而第四整流元件 302、 发光二极管阵列芯片 20及第二整流元件 304 位于第二电流路径 lb上并依序串联连接。 如此一来， 当施加交流电压信号于本发明的照 明装置时， 在一时间点例如是正周期的情况下， 电流会流经第一路径 k而导通发光二极 管阵列芯片 20并使其发光， 在下一时间点例如是负周期的情况下， 电流会流经第二路径 lb而导通发光二极管阵列芯片 20并使其发光， 因此， 本发明的照明装置在供应交流电压 信号时， 经由整流单元 30的第一整流元件 301、 第二整流元件 302、 第三整流元件 303 及第四整流元件 304的整流之后，可以让发光二极管阵列芯片的发光二极管导通，故可以 持续保持发光的状态， 进而提升照明装置的整体发光效率。
除此之外， 本发明的照明装置还包括一第一导电图案 40及一第四导电图案 43， 分别 设置在底板 10上， 且第一导电图案 40通过导线 L与第一整流元件 301及第二整流元件 302电性连接。 交流电信号经由第一导电图案 40输入至第一整流元件 301并流经发光二 极管阵列芯片 20及第三整流元件 303。第四导电图案 43通过导线 L与第三整流元件 303 及第四整流元件 304彼此电性连接， 交流电信号由第四导电图案 43输入至第四整流元件 304, 并流经发光二极管阵列芯片 20及第二整流元件 302。
此外， 本发明的整流单元还包括一第二导电图案 41及一第三导电图案 42， 分别设置 在底板 10上， 第二导电图案 41通过导线 L电性连接发光二极管阵列芯片 20的一电极与 第一整流元件 301及第四整流元件 304， 而第三导电图案 42通过导线 L电性连接发光二 极管阵列芯片 20的另一电极与第二整流元件 302及第三整流元件 303。
接着， 请参阅图 4， 为本发明另一实施例的发光二极管照明装置的等效电路图。本实 施例与上述实施例不同之处在于， 发光二极管阵列芯片 20中的发光二极管并不限于单排 串联连接，图 4中的发光二极管阵列芯片的发光二极管为双排串联阵列并联连接，如此一 来，本发明的照明装置中所使用的发光二极管可以是单色光或是多色光，故可成长数量相 同但具有相同波长， 或以不同波长的发光二极管达到混光的效果。
当然，发光二极管阵列芯片中的发光二极管不限于单排串联连接或是双排串联阵列并 联连接， 发光二极管彼此之间可以为串联及并联的连接方式所构成， 如图 6及图 7所示。
图 5示出为本发明再一实施例的发光二极管照明装置的等效电路图，其中发光二极管 包括至少一第一组及并联连接的多个第二组，第一组与第二组彼此之间串联连接，第一组 中具有两个串联连接的发光二极管，分别位于第二组的上下位置，而每一第二组中具有多 个串联连接的发光二极管。
图 6示出为本发明又一实施例的发光二极管照明装置的等效电路图，其中发光二极管 包括串联连接的多个组，而每一组中具有两个并联连接的发光二极管。图 7示出为本发明 更一实施例的发光二极管照明装置的等效电路图，其中发光二极管包括串联连接的多个第 一组，在每一第一组中具有并联连接的多个第二组，而在每一第二组中又具有多个串联连 接的发光二极管。
由于本发明大部分的发光二极管阵列芯片的发光二极管是以单排串联连接， 如图 3; 或是双排串联阵列并联连接， 如图 4; 或是同时有串联及并联的连接方式， 参考图 6及图 7, 因此， 每一发光二极管阵列芯片接收到的电压及电流将会固定， 如此一来， 可使得每 一发光二极管预期的寿命 (life time)大致相同。
综上所述，本发明的实施例的发光二极管照明装置将发光二极管阵列芯片与整流单元 分开设置于底板的不同区域上， 因此， 当整流元件或是发光二极管阵列芯片损坏时，仅需 将装置中损坏的电子元件替换， 因此易于修复或整修。此外， 由于本发明的实施例的发光 二极管照明装置是利用包括由至少四个整流元件所组成的惠斯登电桥进行整流，因此，整 流过后的直流电源信号可以使得各发光二极管阵列持续发光，如此一来，可以增加照明装 置的发光效率以及全面性的均匀发光效果。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普 通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内， 当可作些许的更动与润饰，故本发明的保 护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (65)

  1. 权 利 要 求
    1.一种发光二极管照明装置， 包括：
    一底板；
    一发光二极管阵列芯片， 具有一基材及设置在该基材上且电性连接的多个发光二极 管， 各所述发光二极管具有堆叠于该基材上的多个半导体层； 以及
    一整流单元，与所述多个发光二极管电性连接，该整流单元将一交流电源信号转换为 一直流电源信号， 使得所述多个发光二极管接收到该直流电源信号后发出一光源，
    其中该整流单元与该发光二极管阵列芯片分开设置于该底板的不同区域上。
  2. 2.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置，其中各所述发光二极管的半导体层包括 一 <sub>n</sub>型半导体层、 一有源层及一 p型半导体层， 且依次堆叠于该基材上。
  3. 3. 如权利要求 1所述的发光二极管照明装置， 其中各所述发光二极管的半导体层包 括一 p型半导体层、 一有源层及一 n型半导体层， 且依次堆叠于该基材上。
  4. 4.如权利要求 2或 3所述的发光二极管照明装置，其中各所述发光二极管还包括一第 一焊垫， 形成在该 n型半导体层上， 以及一第二焊垫， 形成在该 p型半导体层上。
  5. 5.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置，其中该整流单元包括由至少四个整流元 件所组成的一惠斯登电桥， 而各所述整流元件分别设置在该底板上。
  6. 6.权利要求 5所述的发光二极管照明装置，其中各所述整流元件分别以焊锡接合或黏 胶贴合而固定于该底板上。
  7. 7.如权利要求 5 所述的发光二极管照明装置， 其中所述整流元件为肖特基势垒二极 管。
  8. 8.如权利要求 5所述的发光二极管照明装置，其中所述整流元件包括硅半导体元件或 III-V族化合物半导体元件。
  9. 9.如权利要求 5所述的发光二极管照明装置，其中该惠斯登电桥包括一第一电流路径 及一第二电流路径，而一第一整流元件、该发光二极管阵列芯片及一第三整流元件位于该 第一电流路径上并依序串联连接，而一第四整流元件、该发光二极管阵列芯片及一第二整 流元件位于该第二电流路径上并依序串联连接。
  10. 10.如权利要求 9所述的发光二极管照明装置， 其中该整流单元还包括一第一导电图 案及一第二导电图案，分别设置在该底板上，该第一导电图案用以电性连接该交流电源信 号的一端与该第一整流元件及该第二整流元件，而该第二导电图案用以电性连接该交流电 源信号的另一端与该第三整流元件及该第四整流元件。
  11. 11.如权利要求 9所述的发光二极管照明装置， 其中该整流单元还包括一第三导电图 案及一第四导电图案，分别设置在该底板上，该第三导电图案用以电性连接该发光二极管 阵列芯片的一电极与该第一整流元件及该第四整流元件，而该第四导电图案用以电性连接 该发光二极管阵列芯片的另一电极与该第二整流元件及该第三整流元件。
  12. 12.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置， 其中该基材的材料包括蓝宝石、 碳化 硅、 硅、 氧化锌、 砷化镓及尖晶石。
  13. 13.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置， 其中该交流电源信号为 90-120伏特、 180-240伏特或 270-330伏特。
  14. 14.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置， 其中形成于该发光二极管阵列芯片中 的所述多个发光二极管串联或并联连接。
  15. 15.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置， 其中形成于该发光二极管阵列芯片中 的所述多个发光二极管包括串联及并联连接。
  16. 16.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置， 其中该底板由一热导材料所构成。
  17. 17.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置， 其中该底板为一电路板、 一硅基板、 一陶瓷基板或一金属基板。
  18. 18.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置， 其中该底板还包括有一散热块， 该发 光二极管阵列芯片设置于该散热块上， 用以提供该发光二极管芯片散热的途径。
  19. 19.如权利要求 18所述的发光二极管照明装置，其中该底板为一硅基板、一电路板或 一陶瓷基板。
  20. 20.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置， 其中所述多个发光二极管的半导体层 的材料包括氮化镓、铝氮化镓、铟氮化镓、铝铟氮化镓、磷化铟镓铝、磷化铝、磷化镓、 磷化铟及砷化镓至少其中之一。
  21. 21.如权利要求 20所述的发光二极管照明装置，其中该发光二极管的半导体层通过外 延方式形成。
  22. 22.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置， 其中该发光二极管阵列芯片通过焊锡 接合或黏胶贴合而固定于该底板上。
  23. 23.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置， 其中形成于该发光二极管阵列芯片中 的所述多个发光二极管相同波长或不同波长。
  24. 24.如权利要求 1所述的发光二极管照明装置， 其中该发光二极管阵列芯片还包括在 所述多个发光二极管上设置至少一荧光体材料。 ·
  25. 25.如权利要求 24所述的发光二极管照明装置，其中所述多个发光二极管发出的光与 该荧光体材料受激发所发出的光混合成白光。
  26. 26.如权利要求 25所述的发光二极管照明装置，其中所述多个发光二极管发出的光包 括蓝光及紫外光。
  27. 27.如权利要求 26所述的发光二极管照明装置，其中当所述多个发光二极管发出的光 为蓝光时， 该荧光体材料为黄色荧光体或红色荧光体加绿色荧光体。
  28. 28.如权利要求 26所述的发光二极管照明装置，其中当所述多个发光二极管发出的光 为紫外光时，该荧光体材料为黄色荧光体加蓝色荧光体或红色荧光体加绿色荧光体再加蓝 色荧光体。
  29. 29.—种发光二极管照明装置， 包括：
    一发光二极管阵列芯片， 具有一基材及设置在该基材上且电性连接的多个发光二极 管， 各所述发光二极管具有堆叠于该基材上的多个半导体层； 以及
    一整流单元，与所述多个发光二极管电性连接，该整流单元将一交流电源信号转换为 一直流电源信号， 使得所述多个发光二极管接收到该直流电源信号后发出一光源，
    其中该整流单元不设置在该基材上。
  30. 30.如权利要求 29所述的发光二极管照明装置，其中该整流单元包括由至少四个整流 元件所组成的一惠斯登电桥， 其中各所述整流元件不设置在该基材上。
  31. 31.如权利要求 29所述的发光二极管照明装置，其中各所述发光二极管的半导体层包 括一 n型半导体层、 一有源层及一 p型半导体层， 且依次堆叠于该基材上。
  32. 32. 如权利要求 29所述的发光二极管照明装置， 其中各所述发光二极管的半导体层 包括一 p型半导体层、 一有源层及一 n型半导体层， 且依次堆叠于该基材上。
  33. 33.如权利要求 31或 32所述的发光二极管照明装置， 其中各该发光二极管还包括一 第一焊垫， 形成在该 n型半导体层上， 以及一第二焊垫， 形成在该 p型半导体层上。
  34. 34.如权利要求 30所述的发光二极管照明装置，其中该些整流元件为肖特基势垒二极 管。
  35. 35.如权利要求 30所述的发光二极管照明装置，其中所述整流元件包括硅半导体元件 或 III-V族化合物半导体元件。
  36. 36.如权利要求 30所述的发光二极管照明装置，其中该惠斯登电桥包括一第一电流路 径及一第二电流路径，其中一第一整流元件、该发光二极管阵列芯片及一第三整流元件位 于该第一电流路径上并依序串联连接，而一第四整流元件、该发光二极管阵列芯片及一第 二整流元件系位于该第二电流路径上并依序串联连接。
  37. 37.如权利要求 29所述的发光二极管照明装置，其中该基材的材料包括蓝宝石、碳化 硅、 硅、 氧化锌、 砷化镓及尖晶石。
  38. 38.如权利要求 29所述的发光二极管照明装置，其中该交流电源信号为 90-120伏特、 180-240伏特或 270-330伏特。
  39. 39.如权利要求 29所述的发光二极管照明装置，其中形成于该发光二极管阵列芯片中 的所述多个发光二极管串联或并联连接。
  40. 40.如权利要求 29所述的发光二极管照明装置，其中形成于该发光二极管阵列芯片中 的所述多个发光二极管包括串联及并联连接。
  41. 41.如权利要求 29所述的发光二极管照明装置，其中所述多个发光二极管的半导体层 的材料包括氮化镓、铝氮化镓、铟氮化镓、铝铟氮化镓、磷化铟镓铝、磷化铝、磷化镓、 磷化铟及砷化镓至少其中之一。
  42. 42.如权利要求 41所述的发光二极管照明装置，其中该发光二极管的半导体层通过外 延方式形成。
  43. 43.如权利要求 29所述的发光二极管照明装置，其中形成于该发光二极管阵列芯片中 的所述多个发光二极管为相同波长或不同波长。
  44. 44.如权利要求 29所述的发光二极管照明装置，其中该发光二极管阵列芯片还包括在 所述多个发光二极管上设置至少一荧光体材料。
  45. 45.如权利要求 44所述的发光二极管照明装置，其中所述多个发光二极管发出的光与 该荧光体材料受激发所发出的光混合成白光。
  46. 46.如权利要求 45所述的发光二极管照明装置，其中所述多个发光二极管发出的光包 括蓝光及紫外光。
  47. 47.如权利要求 46所述的发光二极管照明装置，其中当所述多个发光二极管发出的光 为蓝光时， 该荧光体材料为黄色荧光体或红色荧光体加绿色荧光体。
  48. 48.如权利要求 46所述的发光二极管照明装置，其中当所述多个发光二极管发出的光 为紫外光时，该荧光体材料为黄色荧光体加蓝色荧光体或红色荧光体加绿色荧光体再加蓝 色焚光体。
  49. 49.一种发光二极管阵列芯片， 用以接收直流电源信号后发出光源， 该发光二极管阵 列芯片包括- 一基材； 以及 多个发光二极管，设置在该基材上且电性连接，各所述发光二极管具有堆叠于该基材 上的多个半导体层。
  50. 50.如权利要求 49所述的发光二极管阵列芯片，其中各所述发光二极管的半导体层包 括一 n型半导体层、 一有源层及一 p型半导体层， 且依次堆叠于该基材上。
  51. 51. 如权利要求 49所述的发光二极管照明装置， 其中各所述发光二极管的半导体层 包括一 p型半导体层、 一有源层及一 n型半导体层， 且依次堆叠于该基材上。
  52. 52.如权利要求 50或 51所述的发光二极管阵列芯片， 其中各所述发光二极管还包括 一第一焊垫， 形成在该 n型半导体层上， 以及一第二焊塾， 形成在该 p型半导体层上。
  53. 52. 如权利要求 49所述的发光二极管照明装置， 其中所述多个发光二极管的半 导体层的材料包括氮化镓、 铝氮化镓、 铟氮化镓、铝铟氮化镓、磷化铟镓铝、磷化 铝、磷化镓、 磷化铟及砷化镓至少其中之一。
  54. 53.如权利要求 49所述的发光二极管阵列芯片，其中该基材的材料包括蓝宝石、碳化 硅、 硅、 氧化锌、 砷化镓及尖晶石。
  55. 54.如权利要求 49所述的发光二极管阵列芯片，其中所述多个发光二极管串联或并联 连接。
  56. 55.如权利要求 49所述的发光二极管阵列芯片，其中所述多个发光二极管包括多个并 联连接的组， 其中每一组具有多个串联连接的前述发光二极管。
  57. 56.如权利要求 49所述的发光二极管阵列芯片，其中所述多个发光二极管包括多个串 联连接的组， 其中每一组具有多个并联连接的前述发光二极管。
  58. 57.如权利要求 49所述的发光二极管阵列芯片，其中所述多个发光二极管包括多个串 联连接的第一组，其中每一第一组具有多个并联连接的第二组，每一第二组具有多个串联 连接的前述发光二极管。
  59. 58.如权利要求 49所述的发光二极管阵列芯片，其中所述多个发光二极管包括至少一 第一组及多个并联连接第二组，该第一组与所述多个第二组串联连接，该第一组具有至少 一串联连接的前述发光二极管， 而该第二组具有至少一串联连接的前述发光二极管。
  60. 59.如权利要求 49所述的发光二极管阵列芯片，其中所述多个发光二极管为相同波长 或不同波长。
  61. 60.如权利要求 49所述的发光二极管阵列芯片，还包括在所述多个发光二极管上设置 至少一荧光体材料。
  62. 61.如权利要求 60所述的发光二极管阵列芯片，其中所述多个发光二极管发出的光与 该荧光体材料受激发所发出的光混合成白光。
  63. 62.如权利要求 61所述的发光二极管阵列芯片，其中所述多个发光二极管发出的光包 括蓝光及紫外光。
  64. 63.如权利要求 62所述的发光二极管阵列芯片，其中当所述多个发光二极管发出的光 为蓝光时， 该荧光体材料为黄色荧光体或红色荧光体加绿色荧光体。
  65. 64.如权利要求 62所述的发光二极管阵列芯片，其中当所述多个发光二极管发出的光 为紫外光时，该荧光体材料为黄色荧光体加蓝色荧光体或红色荧光体加绿色荧光体再加蓝 色荧光体。
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