CN103687195B - 光源驱动装置和照明设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种光源驱动装置和照明设备，所述照明设备包括：光源驱动装置；以及光源单元，其具有至少一个从光源驱动装置接收光源驱动功率的发光二极管，其中，光源驱动装置包括：变压器单元，其包括初级绕组部分和线圈，以及次级绕组部分；整流二极管；滤波器单元；以及开环防止单元，当整流二极管截止时，该开环防止单元向滤波器单元提供闭环，从而施加存储在滤波器单元中的功率。

Description

光源驱动装置和照明设备

相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局于2012年9月24日提交的韩国专利申请No.10-2012-0106041以及于2013年3月27日提交的韩国专利申请No.10-2013-0032811的优先权，其公开通过引用方式并入于此。

技术领域

本发明涉及光源驱动装置和照明设备。

背景技术

发光二极管（LED）由直流（DC）电源驱动，因此为了在由交流（AC）电源驱动的灯中替代地采用LED照明设备，使用LED作为光源，则需要驱动装置。尤其是用于荧光灯的镇流稳定器具有输出用于驱动荧光灯的适量功率的特性，因此如果使用了呈现的电气特性与荧光灯不同的LED照明设备，则LED照明设备可能不会正常操作或者装置组件可能会损坏。作为其解决方案，移除安装在荧光灯内的镇流稳定器，取而代之的是安装用于LED照明设备的电源。因此，考虑到用于荧光灯的镇流稳定器与LED照明设备之间的兼容性，则需要光源驱动装置。

发明内容

本发明构思的一个方面提供了一种与用于荧光灯的镇流稳定器相兼容的光源驱动装置。

本发明构思的一个方面提供了一种使用前述光源驱动装置的照明设备。

根据本发明构思的一个方面，提供了一种照明设备，其包括：光源驱动装置；以及光源单元，其具有至少一个从光源驱动装置接收光源驱动功率的发光二极管（LED），其中，光源驱动装置包括：变压器单元，其包括初级绕组部分和次级绕组部分，该初级绕组部分包括从镇流稳定器接收外部功率的第一外部输入端子和第二外部输入端子以及线圈，线圈的阻抗水平被设置为容许镇流稳定器输出正常功率量，该次级绕组部分与初级绕组部分电磁耦合，以变换所施加的外部功率；整流二极管，其对来自变压器单元的次级绕组部分的输出功率进行整流；滤波器单元，其具有输入端子和用于输出光源驱动功率的输出端子，当整流二极管导通时，该滤波器单元将从整流二极管施加到滤波器单元的输入端子的整流功率传送到滤波器单元的输出端子，并且存储部分量的整流功率；开环防止单元，当整流二极管截止时，该开环防止单元向滤波器单元提供闭环，使得存储在滤波器单元中的功率施加到输出端子。

可以使用等式1来获得被设置为容许镇流稳定器输出正常功率量的线圈的阻抗水平。

[等式1]

其中V_lamp是当镇流稳定器处于正常功率输出状态时的电压输出，I_lamp是当镇流稳定器处于正常功率输出状态时的电流输出。

所述线圈的阻抗可以在大约700Ω至大约800Ω的范围内。

所述滤波器单元可以是低通滤波器（LPF）。

所述开环防止单元可以包括续流二极管。

所述LED可以包括：发光叠层，其包括：第一导电型半导体层、有源层、和第二导电型半导体层；以及分别与第一导电型半导体层和第二导电型半导体层电连接的第一电极和第二电极，其中第一电极包括至少一个穿过第二导电型半导体层和有源层而连接到第一导电型半导体层的导电通孔。

所述LED可以包括：衬底；布置在衬底上的基底层；多个纳米发光结构，其布置在基底层上，并且包括第一导电型纳米核、有源层、和第二导电型半导体层；以及填充材料，其填充多个纳米发光结构之间的空间。

所述LED可以包括：第一导电型半导体层、第二导电型半导体层、和布置在第一导电型半导体层与第二导电型半导体层之间的有源层；以及分别与第一导电型半导体层和第二导电型半导体层电连接的第一电极和第二电极，其中第一电极和第二电极中的至少一个可以包括多个层压金属层，该多个层压金属层包括不同的元素。

所述光源单元可以包括：至少一个发出蓝光的蓝色LED；以及波长转换单元，其包括波长转换材料，该波长转换材料被蓝色LED发出的光激发时发出波长转换光，其中波长转换材料是黄色、红色、和绿色磷光体中的至少一个，磷光体是选自以下磷光体所组成的组中的至少一种类型的磷光体：氧化物基磷光体、硅酸盐基磷光体、氮化物基磷光体、以及硫化物基磷光体。

所述光源单元可以发出白光，白光可以具有两个或更多峰值波长，白光的色温可以在大约2000K至大约20000K的范围内。

所述照明设备还可以包括：至少一个感测单元，其包括温度传感器、湿度传感器、动作传感器、以及照度传感器中的至少一个；以及通信模块，其无线地接收从外部提供的关于驱动照明设备的信号；以及控制器，其在接收到来自感测单元和通信模块中的至少一个的信号时控制从光源驱动装置施加到光源单元的功率。

所述光源单元可以包括：发出具有第一色温的白光的第一光源组；以及发出具有第二色温的白光的第二光源组。

根据本发明构思的一个方面，提供了一种照明设备，包括：插座，其包括从镇流稳定器接收外部功率的输入端子；与插座耦接的外壳；安装在外壳内的板，其包括光源驱动装置；以及安装在板上的光源单元，其包括至少一个从光源驱动装置接收光源驱动功率的LED，其中，光源驱动装置包括：变压器单元，其包括初级绕组部分和次级绕组部分，该初级绕组部分包括从插座接收外部功率的第一外部输入端子和第二外部输入端子以及线圈，线圈的阻抗水平被设置为容许镇流稳定器输出正常功率量，该次级绕组部分与初级绕组部分电磁耦合，以变换所施加的外部功率；整流二极管，其对来自变压器单元的次级绕组部分的输出功率进行整流；滤波器单元，其具有输入端子和用于输出光源驱动功率的输出端子，当整流二极管导通时，该滤波器单元将从变压器单元的次级绕组部分施加到滤波器单元的输入端子的功率传送到滤波器单元的输出端子，并且存储部分量的整流功率；以及开环防止单元，当整流二极管截止时，该开环防止单元向滤波器单元提供闭环，使得存储在滤波器单元中的功率施加到输出端子。

所述板可以包括：布置在金属支撑衬底上的绝缘层；以及布置在绝缘层上的导电图案或树脂涂覆铜（RCC）。

所述插座可以包括两个输入端子，该插座被布置在照明设备的两个端部。

根据本发明构思的一个方面，提供了一种光源驱动装置，其包括：变压器单元，其包括初级绕组部分和次级绕组部分，该初级绕组部分包括从镇流稳定器接收外部功率的第一外部输入端子和第二外部输入端子以及线圈，线圈的阻抗水平被设置为容许镇流稳定器输出正常功率量，该次级绕组部分与初级绕组部分电磁耦合，以变换所施加的外部功率；整流二极管，其对来自变压器单元的次级绕组部分的输出功率进行整流；滤波器单元，其具有输入端子和输出光源驱动功率的输出端子，当整流二极管导通时，该滤波器单元将从整流二极管施加到滤波器单元的输入端子的整流功率传送到滤波器单元的输出端子，并且存储部分量的整流功率；开环防止单元，当整流二极管截止时，该开环防止单元向滤波器单元提供闭环，使得存储在滤波器单元中的功率施加到输出端子。

可以使用等式1来获得被设置为容许镇流稳定器输出正常功率量的线圈的阻抗水平。

[等式1]

其中V_lamp是当镇流稳定器处于正常功率输出状态时的电压输出，I_lamp是当镇流稳定器处于正常功率输出状态时的电流输出。

所述线圈的阻抗可以在大约700Ω至大约800Ω的范围内。

所述滤波器单元可以是低通滤波器（LPF）。

所述开环防止单元可以包括续流二极管。

所述光源驱动装置还可以包括：与初级绕组部分的第一外部输入端子和第二外部输入端子中的至少一个串联连接的热敏电阻器。

所述光源驱动装置还可以包括：与热敏电阻器并联连接的开关单元。

所述光源驱动装置还可以包括：与初级绕组部分的外部输入端子串联连接的电阻器单元以及与电阻器单元并联连接的开关单元，其中电阻器单元的阻抗可以被设置为容许镇流稳定器输出点亮功率。

所述初级绕组部分还可以包括：第三外部输入端子和第四外部输入端子；以及第一电势差产生单元和第二电势差产生单元，它们分别产生第一外部输入端子与第三外部输入端子之间的电势差以及第二外部输入端子与第四外部输入端子之间的电势差。

所述第一电势差产生单元和所述第二电势差产生单元可以分别是第一子线圈和第二子线圈。

所述光源驱动装置还可以包括：DC/DC转换器，其从滤波器单元的输出端子接收光源驱动功率，并输出经调节的光源驱动功率。

可以根据升压、降压、降压-升压、以及反激方案中的任何一种方案来构造所述DC/DC转换器

所述光源驱动装置还可以包括：线性调节器，其从滤波器单元的输出端子接收光源驱动功率，并且输出经调节的光源驱动功率。

前述技术方案没有完全地列举本发明构思的所有特征。根据以下结合附图对本发明构思的具体描述，本发明构思的前述和其他目的、特征、方面和优势将会变得更加清晰。

附图说明

根据以下结合附图的具体描述，将会更加清晰地理解本发明构思的以上及其他方面、特征和其他优势，附图中：

图1是根据本发明构思的实施例的光源驱动装置的电路图；

图2A至图2C是示出了根据本发明构思的实施例的光源驱动装置的操作状态的电路图；

图3至图7是示出了根据本发明构思的不同实施例的光源驱动装置的电路图；

图8A和图8B是示出了根据图1的实施例的光源驱动装置的操作的曲线图；

图9A和图9B是示出了根据图3的实施例的光源驱动装置的操作的曲线图；

图10是示出了根据本发明构思的实施例的照明设备的视图；

图11是示出了图10的照明设备的装配状态的立体图；

图12A和图12B是示出了在根据本发明构思的实施例的照明设备中可以采用的外壳的各种形状的视图；

图13至图17是示出了在根据本发明构思的实施例的照明设备中可以采用的LED的各种示例；

图18至图23是示出了在根据本发明构思的照明设备中可以采用的板的各种示例；

图24是示出了色温谱的CIE1931色度空间坐标；

图25是示出了量子点的结构的视图；以及

图26至图33是示出了通过应用根据本发明构思的实施例的照明设备来实现的照明系统的示图。

具体实施方式

现在将结合附图来描述本发明构思的实施例。

但是，本发明可以通过许多不同的形式来体现，而不应被解释为限于本文所阐述的实施例。相反，提供这些实施例将使得本公开完整且全面，并且向本领域的技术人员全面地表达本公开的范围。在附图中，为了清晰起见元件的形状和尺寸可能被夸大，全文中相同的附图标记将被用于指定相同或相似的组件。

图1是根据本发明构思的实施例的光源驱动装置的电路图。

参照图1，根据本发明构思的实施例的光源驱动装置100包括：变压器单元110，其包括初级绕组部分111和次级绕组部分112；整流二极管120，其对来自变压器单元110的次级绕组部分112的输出功率进行整流；滤波器单元140，其具有输入端子140c和输出端子140d；以及开环防止单元130，当整流二极管120截止时该开环防止单元130向滤波器单元140提供闭环。

变压器单元110的初级绕组部分111可以包括接收来自镇流稳定器20的外部功率10的第一外部输入端子111a和第二外部输入端子111b。镇流稳定器20具有第一至第四输出端子A、B、C、和D，外部输入端子111a和111b可以从镇流稳定器20的第一输出端子A和第二输出端子B的短路以及第三输出端子C和第四输出端子D的短路接收外部功率10。

为了稳定地驱动照明设备的荧光灯，镇流稳定器20根据一般荧光灯的电气特性而接收外部功率10，转换所接收的外部功率，并且输出所转换的功率。镇流稳定器20可以针对荧光灯安装在一般照明设备中。在下文中，将具体地描述镇流稳定器20。对其进行描述有助于清楚地理解本发明的构思，但是，本实施例中提到的镇流稳定器20不限于此。

通常，荧光灯可以根据其是否放电而具有高阻抗和低阻抗。具体地，荧光灯在被点亮之前的状态中呈现绝缘特性，在该情况下，荧光灯具有高阻抗，例如，从几十kΩ到几百kΩ范围内的极高阻抗。此时，当将高电压施加到荧光灯以对其放电，由此使荧光灯达到点亮状态，形成电流流动的通道的荧光灯呈现为低阻抗。例如，低阻抗可以在从大约700Ω至大约800Ω的范围内。

考虑到荧光灯的所述电气特性，镇流稳定器20可以输出点亮功率和正常功率。具体地，镇流稳定器20可以是电子镇流稳定器，并且可以包括功率因数校正电路和逆变器。此外，逆变器可以被实现为LLC谐振逆变器、全桥逆变器、或半桥逆变器。当输入阻抗对应于荧光灯的高阻抗值时，镇流稳定器20可以识别出荧光灯处于被点亮前的状态，并且输出具有高电压的点亮功率以用于初始放电。点亮功率的电压值可以在从大约500V到1kV的范围内。相反，当输入到镇流稳定器的阻抗对应于荧光灯的低阻抗值时，镇流稳定器20可以识别出荧光灯处于点亮状态，并且输出正常的功率量。这里，例如，正常功率的电压值可以在从100V到300V的范围内。

当采用LED作为光源的光源驱动装置与镇流稳定器20连接时，现有的荧光灯的阻抗与由镇流稳定器20识别的光源驱动装置的阻抗不同，因此镇流稳定器20可能发生故障。例如，镇流稳定器20可能不输出功率或者可能连续地输出点亮功率。在该情况下，光源驱动装置可能没有被正常地驱动或者可能被损坏。

因此，根据本发明构思的实施例，初级绕组部分111的线圈Co1可以具有与处于点亮状态的现有荧光灯相匹配的阻抗。也就是说，可以设置线圈Co1，将其阻抗设置为容许镇流稳定器20识别到处于点亮状态的荧光灯被连接，并且输出正常的功率量。

当将在镇流稳定器20处于输出正常功率的状态时输出的电压和电流分别定义为V_lamp和I_lamp时，可以按照等式1的表达来得到阻抗Z_x，该阻抗Z_x被设置为容许镇流变压器20输出正常的功率量。

[等式1]

$Z_x=\frac{V_{\mathrm{lamp}}}{I_{\mathrm{lamp}}}$

阻抗Z_x例如可以具有从大约700Ω到大约800Ω的范围内的值，但是本发明构思不限于此。

因此，初级绕组部分111的线圈Co1可以被设置为具有由等式2计算出的电感L_x。

[等式2]

（这里，Z_x是被设置为容许镇流稳定器20输出正常功率量的阻抗，f_a是从镇流稳定器20输出的被调整后的外部功率10的频率）

变压器单元110可以包括与初级绕组部分111电磁耦接的次级绕组部分112。次级绕组部分112可以对通过初级绕组部分111的外部输入端子111a和111b从镇流稳定器20施加的外部功率10进行变换。也就是说，从镇流稳定器20施加的外部功率10具有的电压可能具有不适于驱动使用LED的光源的幅值，并且这里，次级绕组部分112可以将外部功率10变换为幅度合适于根据本发明构思的实施例的光源驱动装置100中所采用的光源（在下文中，其被称为“外部光源30”）的功率。此外，次级绕组部分112防止外部功率10直接被连接，以保护光源驱动装置100。

整流二极管120可以对来自变压器单元110的次级绕组部分112的已变换的输出功率进行半波整流，并且将已半波整流的功率传送到滤波器单元140的输入端子。

滤波器单元140通过其输入端子140c从整流二极管120接收已整流的功率，并且将用于驱动外部光源30的光源驱动电压传送到其输出端子140d，这里，滤波器单元140可以用于减小光源驱动功率的噪声和纹波电压。

例如，滤波器单元140可以包括电感器141和电容器142，以将光源驱动功率（该光源驱动功率的电流和电压波动已被有效地缓冲）传送到输出端子140d。也就是说，滤波器单元140将整流二极管120导通时施加到输入端子140c的功率传送到输出端子140d，并且在该情况下，滤波器单元140存储施加到输入端子140c的部分功率量，当整流二极管120截止时，滤波器单元140可以将存储在其中的功率施加到输出端子140d。滤波器单元140的详细操作将与开环防止单元130一起描述。同时，参照图1的实施例，滤波器单元140被实现为低通滤波器（LPF），但本发明构思不限于此。

当整流二极管120截止时，开环防止单元130在滤波器单元140中提供闭环。开环防止单元130可以包括续流二极管。将参照图2A至图2C来描述开环防止单元130的操作。

图2A至图2C是示出了根据本发明构思的实施例的光源驱动装置的操作状态的电路图。具体地，图2A至图2C是示出了根据整流二极管120的导通/截止的操作状态的电路图。

参照图2A，当来自次级绕组部分112的输出功率的电压的方向为顺时针方向时，整流二极管120导通，滤波器单元140与次级绕组部分112形成闭环，以将光源驱动功率供给到外部光源30。

同时，当来自次级绕组部分112的输出功率的电压的方向为逆时针方向时，整流二极管120截止。在该情况下，如图2C所示，滤波器单元140与次级绕组部分112电分离并且不能从次级绕组部分112接收用于将光源驱动功率供给到外部光源30的输出功率。同样，由于形成开环，当整流二极管120导通时很难将存储在滤波器单元140中的光源驱动功率供给到外部光源30。

由此，在本发明构思的实施例中，提供了开环防止单元130。参照图2B，当整流二极管120截止时，开环防止单元130在滤波器单元140中提供闭环，由此，当整流二极管120截止时，滤波器单元140可以将充电在其中的功率供给到外部光源。

根据本实施例，提供了直接与镇流稳定器兼容的光源驱动装置。

图3和图4是示出了根据本发明构思的不同实施例的光源驱动装置的电路图。

可以要求镇流稳定器20根据其类型来支持具有诸如荧光灯被点亮之前的高阻抗之类的高阻抗的输入。具体地，镇流稳定器20可以检测镇流稳定器20的输出端子的电压，并且当在初始驱动时没有检测到点亮功率时，镇流稳定器20可以识别出荧光灯有故障并且可能不输出功率或者可能连续地输出点亮功率。为了与镇流稳定器20兼容，光源驱动装置可以具有针对镇流稳定器20设置的阻抗，以在初始驱动时输出点亮功率。也就是说，光源驱动装置可以具有与点亮荧光灯之前相同的高阻抗。

参照图3，光源驱动装置200还包括热敏电阻器113，热敏电阻器113与初级绕组部分111的第一外部输入端子111a和第二外部输入端子111b中的至少一个串联连接。

作为热敏电阻器113，可以应用NTC（负温度系数）热敏电阻器。NTC热敏电阻器在低温条件下具有高阻抗，并且其阻抗根据温度的增长而减小。由此，在初始驱动时，可以调整初级绕组部分111的线圈Co1的阻抗与NTC热敏电阻器的阻抗之和，以与点亮荧光灯之前的高阻抗相匹配，由此容许镇流稳定器20输出点亮功率。

这里，根据电压分配原理，点亮功率的大部分的高压被施加到热敏电阻器113上，因此尽管点亮功率被施加到光源驱动装置200，但可以保护光源驱动装置200和外部光源30不受高电压作用。

在使用NTC热敏电阻器的情况下，当驱动开始时，热敏电阻器113的温度增加以减小阻抗，由此初级绕组部分线圈Co1的阻抗与热敏电阻器113的阻抗之和可以达到使镇流稳定器20输出正常的功率量的值。这里，镇流稳定器20输出正常功率。

同时，根据本实施例的光源驱动装置还可以包括与热敏电阻器113并联连接的开关单元114。尽管热敏电阻器113的阻抗逐渐减小以达到镇流稳定器20输出正常功率的状态，但热敏电阻器113仍具有一定的阻抗，会不必要地消耗功率。因此，还可以提供与热敏电阻器113并联连接的开关单元114。当镇流稳定器20输出正常功率时，可以打开开关单元114以消除热敏电阻器113中消耗的功率。

具体地，当热敏电阻器113两端之间的电势差大于预设值时可以关断开关单元114，当热敏电阻器113的两端之间的电势差小于预设值时可以接通开关单元114。可替代地，可以在预设时间段内关闭开关单元14，或者预设时间段已过去后打开开关单元14。但是，本发明不限于此。

图4示出了热敏电阻器113被电阻器单元115取代并且开关单元116与电阻器115单元并联连接的实施例。参照图4，光源驱动装置300可以还包括与初级绕组部分111的外部输入端子111a和111b串联连接的电阻器单元115以及与电阻器单元115并联连接的开关单元116。

电阻器单元115的阻抗可以被设置为容许镇流稳定器20输出点亮功率。例如，电阻器单元115可以具有从几十kΩ到几百kΩ范围内的阻抗。当电阻器单元115两端之间的电势差大于预设值时可以关断开关单元116，当电阻器单元115两端之间的电势差小于预设值时可以接通开关单元116。可替换地，可以在预设时间段内关断开关单元116，或者当预设时间段已过去后接通开关单元116。

图5是示出了根据本发明构思的不同实施例的光源驱动装置400的电路图。

镇流稳定器20可以检测第一输出端子A与第二输出端子B之间的电压以及第三输出端子C与第四输出端子D之间的电压，并且可以检测预定的电势差，例如，根据类型大约10V的电势差。也就是说，所述构造是基于安装在荧光灯的电极中的灯丝的考虑，并且当没有检测到第一输出端子A与第二输出端子B之间的预定的电势差以及第三输出端子C与第四输出端子D之间的预定的电势差时，镇流稳定器20可以识别到荧光灯的灯丝有故障并且可能发生诸如不输出功率之类的故障。

由此，参照图5，根据本实施例的光源驱动装置400的初级绕组111还包括第三外部输入端子111c和第四外部输入端子111d，并且可以还包括第一电势差产生单元和第二电势差产生单元，第一电势差产生单元产生第一外部输入端子111a与第三外部输入端子111c之间的电势差，第二电势差产生单元产生第二外部输入端子111b与第四外部输入端子111d之间的电势差。在本实施例中，第一电势差产生单元和第二电势差产生单元可以分别被构造为线圈（在下文中，其被称为“第一子线圈Co3和第二子线圈Co4”）。但是，本发明构思不限于此，任何手段可以对应于根据本实施例的电势差产生单元，只要可以产生第一外部输入端子111a与第三外部输入端子111c之间的电势差以及第二外部输入端子111b与第四外部输入端子111d之间的电势差即可。

第一、第二、第三、和第四外部输入端子111a、111b、111c、和111d可以分别与第二、第三、第一、和第四输出端子B、C、A、和D连接，并且在第一外部输入端子111a和第三外部输入端子111c之间形成的第一子线圈Co3可以产生镇流稳定器20的第一输出端子A和第二输出端子B之间的电势差。此外，在第二外部输入端子111b和第四外部输入端子111d的之间形成的第二子线圈Co4可以产生镇流稳定器20的第三输出端子C和第四输出端子D之间的电势差，使得镇流稳定器20可以不发生故障。

此外，根据本实施例，当电势差产生单元被实现为子线圈时，在变压器单元110的次级线圈部分112中形成的线圈Co2可以与具有被设置为容许镇流稳定器20输出正常功率量的阻抗水平的第一子线圈Co3、第二子线圈Co4和线圈Co1电磁耦接，以变换所施加的外部功率10，并且在该情况下，可以增加变换效率。

图6和图7是示出了根据本发明构思的不同实施例的光源驱动装置的电路图。

参照图6，光源驱动装置500还包括DC/DC转换器150，其从滤波器单元140的输出端子140d接收光源驱动功率并且输出经调节的光源驱动功率。可以根据诸如升压、降压、降压-升压、以及反激之类的任何一种方案来构造DC/DC转换器150。

参照图7，光源驱动装置600还可以包括线性调节器160，其从滤波器单元140的输出端子140d接收光源驱动功率并且输出经调节的光源驱动功率。

根据图6和图7的实施例的光源驱动装置能够输出经调节的光源驱动功率，外部光源30可以被该光源驱动功率有效地驱动。

图8A、8B、9A、和9B是示出了根据本发明构思的实施例的光源驱动装置的操作的曲线图。

在图8A、8B、9A、和9B中，K代表镇流稳定器输出的电压，L代表光源驱动装置输出的光源驱动功率的电压，以及M代表光源驱动装置输出的光源驱动功率的电流。

首先，图8A、8B是示出了根据图1的实施例的光源驱动装置100的操作的曲线图。

参照图8A，可以看出镇流稳定器输出具有最大大约250V的电压的正常功率。由此，光源驱动装置100输出的光源驱动功率被测量为如图8B所示。根据图8B，光源驱动功率的电压被测量为大约45V，但是这可以是通过设置初级绕组部分和次级绕组部分之间的绕组比的设计容易改变的特征。

图9A和图9B是示出了根据图3的实施例的光源驱动装置200的操作的曲线图。但是，在该情况下，各操作对应于与热敏电阻器113并联连接的开关单元114在图3的实施例中被排除的情况。

参照图9A，可以看出，镇流稳定器在初始驱动时输出点亮功率（t1部分），并且随着热敏电阻器的阻抗的减小，镇流稳定器随后输出正常功率。由此，光源驱动装置200输出的光源驱动功率被测量为如图9B所示。参照图9B，可以看出，尽管输入了点亮功率，但输出了稳定的光源驱动功率。

图10是示出了根据本发明构思的照明设备的示图，图11是示出了图10的照明设备的装配状态的立体图。

参照图10，根据本发明构思的实施例的照明设备700包括：插座710，其包括用于从镇流稳定器20接收外部功率10的输入端子；外壳730，其与插座710耦接；板720，其安装在外壳730内，并且包括光源驱动装置；以及光源单元740，其安装在板720上。

插座710包括两个输入端子711和712，并且插座710可以被形成在照明设备700的两端部分。在该情况下，总共四个输入端子711和712被提供在插座710中，并且分别与第一至第四输出端子A、B、C、和D相对应地电连接。但是，本发明构思不限于此，对插座710的构造可以进行各种修改。

用于保护光源单元740和光源驱动装置100的外壳730可以由透明或半透明的材料制成，以容许从光源单元740输出的光向外部射出。同样，外壳730可以具有棒状，以提供与一般的荧光灯类似的外形。但是，本发明构思不局限于此，外壳730可以具有诸如分别如图12A和图12B所示的环形（圆形）或半圆形（U形）之类的各种其他形状。

光源单元740可以包括至少一个从光源驱动装置100接收光源驱动功率的发光二极管（LED）741。LED可以是发射蓝光的蓝光LED，但是本发明构思不限于此。同样，光源单元740可以还包括布置在LED741上的波长转换单元745。波长转换单元745可以包括被LED741输出的光激活的波长转换材料，以发射具有转换波长的光。

根据图13至图17所示的实施例，当施加电信号时发出具有预定波长的光的半导体装置LED741可以包括例如LED741-1至741-5。

<LED741的第一实施例>

首先，参见图13，根据本发明构思的实施例的LED741可以被提供为包括发光叠层（laminate）S，发光叠层S形成在半导体衬底1101上。

作为衬底1101，可以根据需要使用绝缘衬底、导电衬底、或半导体衬底。例如，衬底1101可以由蓝宝石、SiC、Si、MgAl₂O₄、MgO、LiAlO₂、LiGaO₂、GaN、AlN、AlGaN制成。其中，蓝宝石衬底、碳化硅（SiC）衬底等通常被用作异质衬底。在蓝宝石衬底的情况下，蓝宝石是具有六菱形（Hexa-Rhombo）R3c对称性的晶体，其在c轴和a轴方向上的晶格常数分别大约为和，并且具有C-平面（0001）、A-平面（1120）、R-平面（1102）等。在该情况下，氮化物薄膜可以相对容易地在蓝宝石衬底的C-平面上生长，因为蓝宝石晶体在高温下稳定，所以蓝宝石衬底通常用作氮化物生长衬底。

硅（Si）衬底同样可以被采用为异质衬底。由于硅（Si）衬底更适合于增加直径并且价格相对较低，因此Si衬底可以被用于促进大批量生产。需要一种技术来使得具有作为衬底表面的（111）平面的硅衬底与GaN之间的晶格常数的差异达到17%的程度，由此抑制由于晶格常数之间的差异导致的晶体缺陷的产生。此外，硅和GaN之间的热膨胀系数的差异接近56%，需要一种技术来抑制由于热膨胀系数的差异导致的晶片弯曲。弯曲的晶片可能导致GaN薄膜破裂，使得很难对增加同一晶片中的光的发射波长的色散等的处理进行控制。硅衬底吸收GaN基半导体中产生的光，降低LED741-1的外部量子产率。因此，可以去除衬底1101，并且可以根据需要另外形成要使用的诸如硅衬底、锗衬底、SiAl衬底、陶瓷衬底、金属衬底等包括反射层的支撑衬底。

当然，在本实施例中采用的LED741-1的衬底1101不限于异质衬底，因此也可以使用GaN衬底、同质衬底。GaN衬底与用于形成发光叠层S的GaN材料在晶格常数和热膨胀系数方面不会有很大的不匹配，因此容许在其上生长高质量的半导体薄膜。

同时，在使用异质衬底的情况下，由于衬底材料和薄膜材料之间晶格常数的差异可能导致诸如位错之类的缺陷的增加。同样，当温度改变时衬底材料和薄膜材料之间热膨胀系数的差异导致衬底的弯曲，衬底的弯曲可能导致薄膜破裂。可以通过使用在衬底1101和GaN基发光叠层S之间形成缓冲层1102来减少这些问题。

因此，在本实施例中，LED741-1还包括形成在衬底1101和发光叠层S之间的缓冲层1102。当生长有源层1130时缓冲层1102可以用于调节衬底的弯曲度，以降低晶片的波长分布。

尽管根据衬底的类型有所不同，但缓冲层1102可以由Al_xIn_yGa_1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1)制成，特别地，根据需要也可以使用GaN、AlN、AlGaN、InGaN、或InGaAlN，以及可以使用诸如ZrB₂、HfB₂、ZrN、HfN、TiN等之类的材料。同样，可以通过结合多个层或通过逐渐改变组合物来形成缓冲层1102。

此外，在采用硅衬底作为衬底1101的情况下，硅具有与GaN显著不同的热膨胀系数（大约56%）。因此，在硅衬底上生长GaN基薄膜的情况下，当GaN在高温下生长并且随后冷却到室温时，由于硅衬底和GaN薄膜之间的热膨胀系数的差异导致张应力施加到GaN薄膜上，产生破裂。在该情况下，为了防止破裂的产生，使用这样一种方法来补偿张应力：生长GaN薄膜使得在GaN薄膜生长的同时将压应力施加到GaN薄膜上。此外，为了抑制由于晶格常数的差异导致缺陷的产生，可以使用具有复合结构的缓冲层1102。在该情况下，缓冲层1102可以用来对用于抑制翘曲且控制缺陷的应力进行控制。

例如，首先，在衬底1101上形成AlN层作为缓冲层1102。在该情况下，为了防止硅（Si）和镓（Ga）之间的反应，可以使用不包括镓（Ga）的材料。在400℃至1300℃的温度范围内通过使用铝（Al）源和氮（N）源来生长AlN层。这里，根据需要可以在多个AlN层之间的GaN的中心插入AlGaN中间层以控制应力，从而形成具有复合结构的缓冲层1102。

同时，在生长发光叠层S结构的前后，为了增强LED的光学性能或电学特性，可以在制造过程中对衬底1101进行完全或部分去除或者图案化。例如，在蓝宝石衬底的情况下，可以通过在衬底1101和缓冲层1102之间的界面上或者在衬底1101和发光叠层S之间的界面上辐射激光来分离衬底，在硅衬底或碳化硅衬底的情况下，可以通过抛光/蚀刻等的方法来去除硅衬底。

此外，在去除衬底1101中，可以使用不同的支撑衬底，在该情况下，支撑衬底可以通过使用反光金属来附着在原生长衬底的相反侧，或者可以将反射结构插入接合层的中间部分，以增强LED741-1的光效率。

关于衬底图案化，可以在生长发光叠层S的前后在衬底1101的主表面（一个表面或两个表面）或者侧表面上形成不平坦的表面或倾斜表面，以增强光提取效率。图案的尺寸可以选自5nm至500μm的范围，并且可以采用任何图案，只要它作为规则或不规则的图案可以增强光提取效率即可。图案可以具有各种形状，例如圆柱状、尖顶形状、半球状，多边形形状等。

发光叠层S包括第一导电型半导体层1110和第二导电型半导体层1120以及插入在其间的有源层1130。第一导电型半导体层1110和第二导电型半导体层1120可以具有单层结构，或者，可替换地，根据需要，第一导电型半导体层1110和第二导电型半导体层1120可以具有多层结构，该多层结构包括具有不同组成成分、厚度等的层。例如，第一导电型半导体层1110和第二导电型半导体层1120可以分别具有用于提高电子和空穴注入效率的载流子注入层，或者可以分别具有各种类型的超晶格结构。

第一导电型半导体层1110可以还包括位于与有源层1130相邻的区域中的电流扩散层。电流扩散层可以具有这样的结构，其中具有不同组成成分或不同杂质含量的多个In_xAl_yGa_(1-x-y)N层交替层压（laminate），或者电流扩散层可以具有部分地形成在其中的绝缘材料层。

第二导电型半导体层1120可以还包括位于与有源层1130相邻的区域中的电子阻挡层。电子阻挡层可以具有这样的结构，其中层叠了具有不同组成成分的多个In_xAl_yGa_(1-x-y)N层，或者电子阻挡层可以具有一个或多个包括Al_yGa_(1-y)N的层。电子阻挡层可以具有宽于有源层1130的带隙，由此防止电子迁移越过第二导电型（例如，p型）半导体层1120。

发光叠层S可以通过金属有机物化学气相沉积（MOCVD）来形成。为了制造发光叠层S，有机金属化合物气体（例如，三甲基镓（TMG）、三甲基铝（TMA））和含氮气体（氨气（NH₃）等）作为反应气体供给到安装有衬底1101的反应容器，衬底1101保持在从900℃到1100℃的高温，以及在生长氮化镓基化合物半导体的同时，根据需要供给杂质气体以将氮化镓基化合物半导体层压为无掺杂半导体、n型半导体或p型半导体。硅（Si）是公知的n型杂质，p型杂质包括锌（Zn）、镉（Cd）、铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、钡（Ba）等。其中，镁（Mg）和锌（Zn）是常用的。

此外，布置在第一导电型半导体层1110和第二导电型半导体层1110和1120之间的有源层1130可以具有多量子阱（MQW）结构，其中量子阱层和量子势垒层交替层压。例如，在氮化物半导体的情况下，可以使用GaN/InGaN结构，或者也可以使用单量子阱（SQW）结构。

在本实施例中，可以在第二导电型半导体层1120上形成欧姆接触层1120b。欧姆接触层1120b可以具有相对高的杂质浓度，以具有低欧姆接触电阻，从而降低元件的操作电压，并增强元件特性。欧姆接触层1120b可以由GaN层、InGaN层、ZnO层、或者石墨烯层形成。

分别与第一导电型半导体层1110和第二导电型半导体层1120电连接的第一电极1110a和第二电极1120a可以由诸如这样的材料制成：银（Ag）、镍（Ni）、铝（Al）、铑（Rh）、钯（Pd）、铱（Ir）、钌（Ru）、镁（Mg）、锌（Zn）、铂（Pt）、金（Au）等，并且可以具有包括两层或更多层的结构，例如，Ni/Ag、Zn/Ag、Ni/Al、Zn/Al、Pd/Ag、Pd/Al、Ir/Ag、Ir/Au、Pt/Ag、Pt/Al、Ni/Ag/Pt等。

例如，图13中示出的LED芯片741-1可以具有这样的结构，其中，第一电极1110a和第二电极1120a朝向与光提取表面相同的方向。但是，相反，在倒装芯片结构中，第一电极1110a和第二电极1120a也可以被安装为朝向与光提取表面相反的方向。

<LED741的第二实施例>

图14示出了根据本发明构思的实施例的可以被采用为LED741的不同类型的LED741-2。

在根据本发明构思的实施例的LED741-2中，可以增强根据本实施例的照明设备的芯片单元中的电流扩散效率和散热效率，并且由于获得高输出、大LED741-2，考虑到根据本实施例的照明设备700的应用的目的，其可以被适当地采用。

参照图14，根据本实施例的LED741-2包括顺序层压的第一导电型半导体层1210、有源层1230、第二导电型半导体层1220、第二电极层1220b、绝缘层1250、第一电极层1210a、以及衬底1201。这里，为了与第一导电型半导体层1210电连接，第一电极层1210a包括从第一电极层1210a的一个表面延伸到第一导电型半导体层1210的至少部分区域并且与第二导电型半导体层1220和有源层1230电绝缘的一个或多个接触孔H。但是，在本实施例中第一电极层1210a不是必要元件。

接触孔H从第一电极层1210a的界面延伸，穿过第二电极层1220b、第二导电型半导体层1220、以及有源层1230，到达第一导电型半导体层1210的内部。接触孔H至少延伸到有源层1230和第一导电型半导体层1210之间的界面，优选延伸到第一导电型半导体层1210的一部分。但是，形成接触孔H是用于第一导电型半导体层1210的电连接和电流扩散，因此，当接触孔H与第一导电型半导体层1210接触时则达到了接触孔H的存在的目的。因此，接触孔H不需要延伸到第一导电型半导体层1210的外表面。

考虑到光反射功能和与第二导电型半导体层1220的欧姆接触功能，在第二导电型半导体层1220上形成的第二电极层1220b可以选择性地由以下中的材料制成：银（Ag）、镍（Ni）、铝（Al）、铑（Rh）、钯（Pd）、铱（Ir）、钌（Ru）、镁（Mg）、锌（Zn）、铂（Pt）、金（Au）等，并且可以通过使用诸如溅射、沉积等工艺来形成。

接触孔H可以具有穿过第二电极层1220b、第二导电型半导体层1220、和有源层1230的形式，从而与第一导电型半导体层1210连接。可以通过例如电感耦合等离子体反应离子蚀刻（ICP-RIE）等的蚀刻工艺来形成接触孔H。

形成绝缘层1250以覆盖接触孔H的侧壁以及第二导电型半导体层1220的表面。在该情况下，可以暴露与接触孔H的下表面对应的第一导电型半导体层1210的至少一部分。可以通过沉积诸如SiO₂、SiO_xN_y、或Si_xN_y之类的绝缘材料来形成绝缘层1250。

包括通过填充导电材料而形成的导电通孔的第一电极层1210a形成在接触孔H内。随后，在第一电极层1210a上形成衬底1201。在该结构中，衬底1201可以通过导电通孔与第一导电型半导体层1210电连接。

衬底1201可以由包括Au、Ni、Al、Cu、W、Si、Se、GaAs、SiAl、Ge、SiC、AlN、Al₂O₃、GaN、AlGaN中的任何一个的材料制成，并且可以通过诸如镀敷、溅射、沉积、接合等的工艺来形成。但是，本发明构思不限于此。

为了减小接触电阻，可以适当地调节接触孔H的数量、形状、间距、和接触孔H与第一导电型半导体层1210的接触面积等。接触孔H可以被设置为在行和列上具有不同的形状，以提高电流流动。在该情况下，导电通孔可以被绝缘层1250包围，从而与有源层1230和第二导电型半导体层1220电分离。

<LED741的第三实施例>

通常，当驱动LED741时，部分量的能量被发射为热能以及光能。因此，对于采用LED741的照明设备700，应该考虑散热。照明设备700包括诸如散热片等的散热单元，通过使用具有低热值的LED741可以更加有效地改善热量问题。作为满足所述要求的LED741，可以使用包括例如纳米结构的LED（在下文中，其被称为“纳米-LED”）。

参照图15，LED741-3包括形成在衬底1301上的多个纳米发光结构Sn。在该示例中，示出了该纳米发光结构Sn具有核-壳结构作为棒状结构，但是本发明构思不限于此，纳米发光结构可以具有诸如金字塔结构之类的不同结构。

LED741-3包括形成在衬底1301上的基底层1310’。基底层1310’是为纳米发光结构Sn提供生长表面的层，其可以是第一导电型半导体层。可以在基底层1310’上形成具有用于纳米发光结构（尤其是核）的生长的开口区域的掩膜层1350。掩膜层1350可以由诸如SiO₂或SiN_x之类的介电材料制成。

在纳米发光结构Sn中，通过使用具有开口区域的掩膜层1350来选择性地生长第一导电型半导体层，从而形成第一导电型纳米核1310，并且在纳米核1310的表面上形成作为壳层的有源层1330和第二导电型半导体层1320。因此，纳米发光结构Sn可以具有核-壳结构，其中第一导电型半导体是纳米核，包围纳米核的有源层1330和第二导电型半导体层1320是壳层。

LED741-3包括填充纳米发光结构Sn之间的空间的填充材料1370。填充材料1370可以在结构上稳定纳米发光结构Sn。填充材料1370可以由诸如SiO₂、SiN、或者硅树脂之类的透明材料或者诸如聚合物（尼龙）、PPA、PCE、银（Ag）、铝（Al）之类的反射材料制成，但是本发明构思不限于此。欧姆接触层1320b可以形成在纳米发光结构Sn上，并且与第二导电型半导体层1320连接。LED741-3包括分别与由第一导电型半导体形成的基底层1310’和欧姆接触层1320b连接的第一电极1310a和第二电极1320a。

通过形成纳米发光结构Sn使得它们具有不同的直径、成分、和掺杂密度，可以从单个元件中发射具有两个或更多不同波长的光。通过适当地调节具有不同波长的光，在单个元件中可以不使用磷光体来实现白光，并且可以通过将不同的LED与前述装置结合或者结合诸如磷光体之类的波长转换材料来实现具有各种期望颜色的光或者具有不同色温的白光。

使用纳米发光结构Sn的LED741-3通过利用纳米结构增加发光面积，从而具有增加的发光效率，并且通过获得非极化的有源层来防止由于极化导致的效率降低，由此改善下降特性。

同时，对于根据本实施例的照明设备700中采用的LED741-3，可以使用具有与前述LED结构不同的各种结构的LED。例如，也可以有利地使用这样的LED，其中在金属电介质边界中形成表面等离子激元（SPP），从而与量子阱激子相互作用，由此极大地改善光提取效率。

<LED741的第四实施例>

图16示出了以不同于前述示例的形式而采用的LED741的实施例。

参照图16，LED741-4包括布置在衬底1401的一个表面上的发光叠层S以及以发光叠层S为基准布置在衬底1410的相对侧上的第一电极1410c和第二电极1420c。此外，LED741-4包括覆盖第一电极1410c和第二电极1420c的绝缘单元1450。第一电极1410c和第二电极1420c可以通过电连接单元1410d和1420d与第一电极焊盘1410e和第二电极焊盘1420e电连接。

发光叠层S可以包括顺序地布置在衬底1401上的第一导电型半导体层1410、有源层1430、和第二导电型半导体层1420。第一电极1410c可以被提供为穿过第二导电型半导体层1420和有源层1430与第一导电型半导体层1410连接的导电通孔。第二电极1420c可以与第二导电型半导体层1420连接。

绝缘层1450具有暴露至少部分的第一电极1410c和第二电极1420c的开口区域，并且第一电极焊盘1410e和第二电极焊盘1420e可以与第一电极1410c和第二电极1420c连接。

第一电极1410c和第二电极1420c可以分别由相对于第一导电型半导体层1410和第二导电型半导体层1420具有欧姆特性的导电材料制成，并且可以分别具有单层或多层结构。例如，可以通过沉积或溅射银（Ag）、铝（Al）、镍（Ni）、铬（Cr）、透明导电氧化物（TCO）等中的一个或多个来形成第一电极1410c和第二电极1420c。如下文所述，第一电极1410c和第二电极1420c可以以相同的方向布置，并且可以在引线框架上被安装为所谓的倒装芯片等。在该情况下，第一电极1410c和第二电极1420c可以被布置为面朝相同的方向。

特别地，第一电极1410c可以具有导电通孔V，其穿过发光叠层S内的第二导电型半导体层1420和有源层1430与第一导电型半导体层1410连接，第一电极1410c可以与第一电连接单元1410d电连接。

为了降低接触电阻，可以适当地调节导电通孔V的数量、形状、间距、与第一导电型半导体层1410的接触面积等以及第一电连接单元1410d，并且可以以行和列来设置导电通孔V和第一电连接单元1410d，以改善电流流动。

可以调节通孔V的量及其接触面积，使得行和列上的多个通孔在它们与第一导电型半导体接触的区域的平面上占据的面积是发光装置区域的平面区域（发光叠层S的平面区域）的1%到5%。例如，通孔的半径（直径D1的一半（1/2））可以在从5μm至20μm的范围内，通孔V的数量可以根据发光区域的宽度而为每个发光装置区域1至50个。尽管根据发光装置区域的宽度不同，可以提供两个或更多通孔。通孔V之间的距离可以在100μm至500μm的范围内，通孔V可以具有包括行和列的矩阵结构。优选地，通孔之间的距离可以在150μm至450μm的范围内。若通孔之间的距离小于100μm，则增加通孔V的数量以相对地减小发光区域，从而降低发光效率，若通孔之间的距离大于500μm，则电流扩散受到影响，降低发光效率。导电通孔V的深度可以在0.5μm至5.0μm的范围内，尽管导电通孔V的深度可以根据第二导电型半导体层1420和有源层1430的厚度变化。

另一电极结构可以包括直接形成在第二导电型半导体层1420上的第二电极1420c和形成在第二电极1420c上的第二电连接部分1420d。除了具有与第二导电型半导体层1420形成电欧姆连接的功能外，第二电极1420c还可以由光反射材料制成，由此，如图16所示，在LED741-4被安装为所谓的倒装芯片结构的状态下，从有源层1430发出的光可以有效地射向衬底1401。当然，根据主发光方向，第二电极1420c可以由诸如透明导电氧化物之类的透光性导电材料制成。

在第一电极和第二电极中，对于第二电极1420c，例如，基于第二导电型半导体层1420，Ag层的欧姆电极被层压为第二电极1420c。Ag欧姆电极也用作光反射层。可以在Ag层上交替地层压镍（Ni）、钛（Ti）、铂（Pt）或钨（W）的单层或者其合金层。具体地，可以在Ag层上层压Ni/Ti层、TiW/Pt层、或者Ti/W层，或者在Ag层上交替地层压这些层。

对于第一电极1410c，基于第一导电型半导体层1410，可以层压铬（Cr）层，然后可以在Cr层上顺序地层压Au/Pt层，或者基于第一导电型半导体层1410，可以层压Al层，然后在Al层上顺序地层压Ti/Ni/Au层。

为了增强欧姆特性或反射特性，第一电极1410c和第二电极1420c可以采用除前述实施例的材料和层压结构以外的各种材料和层压结构。

上述两个电极结构可以通过绝缘层1450电分离。绝缘层1450可以由任何材料制成，只要其具有电绝缘性能。优选地，使用具有低的光吸收度的材料。例如，可以使用诸如SiO₂、SiO_xN_y、Si_xN_y之类的氧化硅或氮化硅。如果有必要，可以将光反射填充物散布在透光性材料中，以形成光反射结构。

第一电极焊盘1410e和第二电极焊盘1420e可以分别与第一电连接单元1410d和第二电连接单元1420d连接，以用作LED741-4的外部端子。这里，绝缘材料层1451可以布置在第一电连接单元1410d和第二电连接单元1420d与第一电极焊盘1410e和第二电极焊盘1420e之间的部分区域。

第一电极焊盘1410e和第二电极焊盘1420e可以由金（Au）、银（Ag）、铝（Al）、钛（Ti）、钨（W）、铜（Cu）、锡（Sn）、镍（Ni）、铂（Pt）、铬（Cr）、NiSn、TiW、AuSn、或者其共晶金属制成。在该情况下，当LED安装在封装体2100上时，第一电极焊盘1410e和第二电极焊盘1420e可以通过使用共晶金属接合，因此可以不使用倒装芯片接合通常所需的焊料凸点。与使用焊料凸点的情况相比，在安装方法中共晶金属的使用有利地获得较好的散热效果。在该情况下，为了获得优良的散热效果，第一电极焊盘1410e和第二电极焊盘1420e可以被形成为占据相对大的面积。

此外，可以在发光叠层S和衬底1401之间形成缓冲层。缓冲层可以被用作由氮化物等制成的未掺杂半导体层，以缓和在其上生长的发光结构中的晶格缺陷。

在本实施例中，衬底1401可以具有彼此相对的第一主表面和第二主表面，并且可以在第一主表面和第二主表面的至少一个上形成不平坦结构（例如，凹陷和突起图案）。可以通过蚀刻衬底1401的一部分来在衬底1401的一个表面上形成不平坦的结构，从而使不平坦的结构由与衬底1401相同的材料制成。可替换地，不平坦的结构可以由与衬底1401不同的异质材料制成。

在本实施例中，由于在衬底1401和第一导电型半导体层1410之间的界面上形成不平坦结构，因此从有源层1430发出的光的路径可以是多样的，因此，可以减小半导体层内吸收的光的光吸收率并且可以增加光散射率，增加光提取效率。

具体地，不平坦结构可以被形成为具有规则或不规则结构。用于形成不平坦结构的异质材料可以是透明导体、透明绝缘体、或者具有优良反射性的材料。这里，作为透明绝缘体，可以使用诸如SiO₂、SiN_x、Al₂O₃、HfO、TiO₂、或ZrO之类的材料。作为透明导体，可以使用诸如ZnO、含添加剂（例如，Mg、Ag、Zn、Sc、Hf、Zr、Te、Se、Ta、W、Nb、Cu、Si、Ni、Co、Mo、Cr、Sn）的氧化铟等的透明导电氧化物（TCO）。作为反射材料，可以使用银（Ag）、铝（Al）、或包括具有不同折射率的多层的分布式布拉格反射镜（DBR）。但是，本发明构思不限于此。

同时，可以从第一导电型半导体层1410上去除衬底1401。为了去除衬底1401，可以使用利用激光的激光剥离（LLO）工艺、蚀刻或抛光工艺。此外，在去除衬底1401后，可以在第一导电型半导体层1410的表面上形成凹陷和突起。

如图16所示，LED741-4安装在封装体2100上。封装体2100可以是诸如硅（Si）衬底之类的半导体衬底、绝缘衬底、或者导电衬底。在封装体的上下表面上形成表面电极2210a和2220a以及背面电极2210b和2220b，形成穿过封装体2100的导电通孔C2和C1，以连接表面电极2210a与背面电极2210b以及表面电极2220a与背面电极2220b。

在本实施例中，LED741-4可以均匀地扩散电流，并且由于LED和封装体之间的接触面积增加，因此在芯片单元中获得优良的散热效果。

<LED741的第五实施例>

图17示出了根据本发明构思的另一实施例的LED741-5，例如，被实现为所谓的芯片级封装（CSP）的LED。

具体地，参照图17，根据本实施例的LED741-5可以包括发光叠层S。可以在发光叠层S上形成波长转换层1540。根据本实施例的LED741-5封装包括：封装体2100，其包括第一电极结构2210和第二电极结构2220；布置在封装体2100上的LED741-5和透镜2400。

封装体2100可以是具有两个或多个导电通孔的硅（Si）衬底、导电支撑衬底、或者绝缘支撑衬底。导电通孔与发光叠层S的第一电极1510a和第二电极1520a连接。

发光叠层S具有层压结构，该层压结构包括第一导电型半导体层1510和第二导电型半导体层1520以及布置在其间的有源层1530。在本实施例中，第一导电型半导体层1510和第二导电型半导体层1520可以分别是p型和n型半导体层，并且可以由氮化物半导体制成，例如，Al_xIn_yGa_(1-x-y)N(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)。但是，除了氮化物半导体，也可以使用GaAs基半导体或GaP基半导体。

在第一导电型半导体层1510和第二导电型半导体层1520之间形成的有源层1530可以根据电子-空穴复合来发射具有预定能量水平的光，并且可以具有多量子阱（MQW）结构，其中量子阱层和量子势垒层交替层叠。在MQW结构的情况下，例如，可以使用InGaN/GaN或AlGaN/GaN结构。

同时，可以通过使用诸如金属有机物化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）、氢化物气相外延等半导体生长工艺来形成第一导电型半导体层1510和第二导电型半导体层1520以及有源层1530。

图17中示出的LED741-5处于从其上去除了生长衬底的状态，并且可以在去除了生长衬底的表面上形成凹陷和突起图案P。

可以在凹陷和突起图案上形成具有磷光体的波长转换膜1540。

LED741-5包括分别与第一导电型半导体层1510和第二导电型半导体层1520连接的第一电极1510a和第二电极1520a。第一电极1510a包括穿过第二导电型半导体层1520和有源层1530与第一导电型半导体层1510连接的导电通孔C3。绝缘层1550在导电通孔C3与有源层1530和第二导电型半导体层1520之间形成，以防止短路。

示出了单个导电通孔C3，但可以提供两个或更多导电通孔C3，并以行和列的各种形式设置，以促进电流扩散。

对于形成行和列的多个通孔C3，与本发明构思的其他实施例类似，可以调节通孔的数量和接触面积，使得通孔在与第一导电型半导体层1510接触的区域的平面上所占据的面积在发光装置区域的平面区域（例如，发光叠层S的平面区域）的1%至5%的范围内。例如，通孔的半径（例如，直径D1的一半）可以在5μm至50μm的范围内，通孔C3的数量可以根据发光装置区域的宽度而在每发光装置区域1至50内变化。优选地，提供两个或更多通孔C3，尽管其数量可以根据发光装置区域而变化，通孔C3可以具有包含行和列的矩阵结构，其中通孔C3之间的距离在100μm至500μm的范围内。更优选地，通孔之间的距离可以在150μm至450μm的范围。若导电通孔C3之间的距离小于100μm，则通孔C3的数量可以增加而相对地减小发光区域，从而降低发光效率，若导电通孔C3之间的距离大于500μm，则电流扩散受到影响，降低发光效率。导电通孔C3的深度可以在0.5μm至5.0μm的范围内，尽管导电通孔C3的深度可以根据第二导电型半导体层1520和有源层1530的厚度而变化。

与图16的实施例类似，在第一电极1510a和第二电极1520a中，基于第二导电型半导体层1520，Ag层的欧姆电极被层压为第二电极1520a。Ag欧姆电极也用作光反射层。可以在Ag层上交替地层压镍（Ni）、钛（Ti）、铂（Pt）、或钨（W）的单层或者其合金层。具体地，可以在Ag层上层压Ni/Ti层、TiW/Pt层、或者Ti/W层，或者在Ag层上交替地层压这些层。

对于第一电极1510a，基于第一导电型半导体层1510，可以层压铬（Cr）层，然后可以在铬（Cr）层上顺序地层压Au/Pt层，或者基于第一导电型半导体层1510，可以层压Al层，然后在Al层上顺序地层压Ti/Ni/Au层。

为了增强欧姆特性或反射特性，第一电极1510a和第二电极1520a可以采用除前述实施例的材料和层压结构以外的各种材料和层压结构。

在本示例中采用的封装体2100可以包括作为其基本材料的树脂，并且可以包括散布在树脂中的纳米纤维和反光粉。这里，封装体2100和LED741-5可以通过接合层B1和B2来接合。接合层B1和B2可以由电绝缘材料制成。例如，电绝缘材料可以包括诸如这样的树脂材料：诸如SiO₂、SiN等的氧化物或硅树脂、环氧树脂等。该处理可以通过将第一体层B1和第二体层B2应用到LED741-5和封装体2100的相应接合表面，随后将其接合。

从封装体2100的下表面形成接触孔，从而在接合时与LED741-5的第一电极1510a和第二电极1520a连接。可以在接触孔的侧表面和封装体2100的下表面上形成绝缘层2550。在封装体2100是硅衬底的情况下，绝缘层2550可以被提供为通过热氧化形成的氧化硅膜。接触孔中填充有导电材料，以形成第一电极结构2210和第二电极结构2220，使得它们与第一电极1510a和第二电极1520a连接。第一电极结构2210和第二电极结构2220可以包括籽晶层S1和S2以及通过使用籽晶层S1和S2的电镀工艺形成的电镀充电（platingcharged）单元2210c和2220c。

图17示出的上述芯片级封装（CSP）不需要额外的封装，由此减小了封装尺寸并且简化了制造工艺，适合于大批量生产。此外，由于可以集成地制造诸如透镜之类的光学结构，因此可以根据本实施例适当地在照明设备中采用CSP。

将返回来参照图10来具体地描述根据本实施例的板。

板720被提供在安装光源单元740的区域，并且可以包括光源驱动装置100所需的配线图案的电路板。这里，电路板可以由具有优良的散热功能和优良的光反射性的材料制成。例如，电路板可以包括FR4型印刷电路板（PCB），并且可以由包含环氧树脂、三嗪、硅树脂、聚酰亚胺等的有机树脂材料以及任何其他有机树脂材料制成。电路板也可以由诸如氮化硅、AlN、Al₂O₃等的陶瓷材料、或者金属和金属化合物制成。也可以使用MOCVD或使用可以自由地改变其形式的柔性PCB（FPCB）。

<板720的第一实施例>

如图18所示，板720-1可以包括：绝缘衬底3110，其包括在其一个表面上形成的预定的电路图案3111和3112；上部热扩散板3140，其形成在绝缘沉底3110上，使得上部热扩散绝缘衬板3140与电路图案3111和3112接触，并且消散LED741产生的热量；以及下部热扩散板3160，其形成在绝缘衬底3110的另一表面上，并且将从上部热扩散板3140传输的热量向外传输。

上部热扩散板3140和下部热扩散板3160可以通过至少一个通孔3150连接，该通孔3150穿过绝缘衬底3110并且具有电镀的内壁，从而相互导热。

在绝缘衬底3110中，可以通过将铜覆在陶瓷或环氧树脂基FR4核上、并且对其执行蚀刻工艺，来形成电路图案3111和3112。可以通过在衬底3110的下表面上涂覆绝缘材料来形成绝缘薄膜3130.

<板720的第二实施例>

图19A示出了板的另一示例。如图19A所示，板720-2-1包括第一金属层3210-1、形成在第一金属层3210-1上的绝缘层3220-1、以及形成在绝缘层3220-1上的第二金属层3230-1。可以在板720-2-1的至少一个端部上形成容许绝缘层3220-1被暴露的阶梯区域‘A’。

第一金属层3210-1可以由具有优良的放热特性的材料制成。例如，第一金属层3210-1可以由诸如铝（Al）、铁（Fe）等金属或其合金制成。第一金属层3210-1可以具有单层结构或多层结构。绝缘层3220-1可以主要由具有绝缘性质的材料制成，并且可以利用无机材料或有机材料形成。例如，绝缘层3220-1可以由环氧基绝缘树脂制成，并且为了增强导热性，可以包括诸如铝（Al）粉等的金属粉。第二金属层3230-1通常可以由铜（Cu）薄膜形成。

如图19A所示，在根据本实施例的板720-2-1中，处于绝缘层3220-1的一个端部的暴露区域的长度（例如，绝缘长度）可以大于绝缘层3220-1的厚度。这里，绝缘长度是指第一金属层3210-1和第二金属层3230-1之间的绝缘层3220-1的暴露区域的长度。当从上面看时，绝缘层3220-1的暴露区域的宽度是暴露宽度W1。在制造板720-2-1的期间，通过研磨工艺等来去除图19A中的区域‘A’。从第二金属层3230-1的表面向下深为深度‘h’的区域被去除，以使绝缘层3220-1暴露出暴露宽度W1，形成阶梯结构。若板720-2-1的端部没有被去除，绝缘长度可以等于绝缘层3220-1的厚度（h1+h2），而通过去除板720-2-1的端部的一部分，可以额外确保等于大约W1的绝缘长度。由此，当测试板720-2-1的耐受电压时，其端部中的两个金属层3120-1和3130-1之间接触的可能性被最小化。

图19B是示意性地示出了根据图19A的变型的板720-2-2的结构的视图。参照图19B，板720-2-2包括第一金属层3210-2、形成在第一金属层3210-2上的绝缘层3220-2、以及形成在绝缘层3220-2上的第二金属层3230-2。绝缘层3220-2和第二金属层3230-2包括以预定的倾斜角θ1去除的区域，第一金属层3210-2可以也包括以预定的倾斜角θ1去除的区域。

这里，倾斜角θ1可以是绝缘层3220-2和第二金属层3230-2之间的界面与绝缘层3220-2的端部之间的角度。考虑到绝缘层3220-2的厚度，可以选择倾斜角θ1以确保期望的绝缘长度I。倾斜角θ1可以选自0<θ1<90（度）的范围。当倾斜角θ1增加时，绝缘层3220-2的暴露区域的绝缘长度I和宽度W2减小，因此，为了确保较大的绝缘长度，可以选择较小的倾斜角度θ1。例如，可以从0<θ1≤45（度）的范围内选择倾斜角。

<板720的第三实施例>

图20示意性地示出了衬底的另一示例。参照图20，板720-3包括金属支撑衬底3310和形成在金属支撑衬底3310上的树脂涂覆的铜（RCC）3320。RCC3320可以包括绝缘层3321和层压在绝缘层3321上的导电图案或铜箔3322。可以去除部分RCC3320，以形成可以安装LED741的至少一个凹口。板720-3具有这样的结构，其中RCC3320从LED741或LED封装的下部区域去除，并且LED封装与金属支撑衬底3310直接接触。由此，LED741或LED封装产生的热量被直接传送到金属支撑衬底3310，增强了散热性能。LED741或LED封装可以通过焊料3340和3341电连接或固定。可以在铜箔3322的上部分上形成液体感光阻焊剂（PSR）。

<板720的第四实施例>

图21A和图21B示意性地示出了板的另一示例。根据本实施例的板720-4包括具有优良的散热特性并且承受低制造成本的阳极氧化金属衬底。图21A是板720-4的剖视图，图21B是板720-4的俯视图。

参照图21A和图21B，板（阳极化金属衬底）720-4可以包括金属板3410、形成在金属板3410上的阳极氧化膜3420、以及形成在阳极氧化膜3420上的电线3430。

金属板3410可以由低成本可容易获得的铝（Al）或Al合金制成。此外，金属板3410可以由任何其他可阳极化金属制成，例如，钛（Ti）、镁（Mg）等材料。

通过对铝进行阳极化得到的氧化铝膜（Al₂O₃）具有从大约10W/mK至30W/mK范围内的相对高的热传输特性。由此，板（阳极化金属衬底）720-4与传统的聚合物衬底PCB、MCPCB等相比，具有优异的散热特性。

<板720的第五实施例>

图22示意性地示出了衬底的另一示例。如图22所示，板720-5可以包括金属衬底3510、涂覆在金属衬底3510上的绝缘树脂3520、以及形成在绝缘树脂3520上的电路图案3530。这里，绝缘树脂3520可以具有等于或小于200μm的厚度。绝缘树脂3520可以以固体膜的形式层压在金属衬底3510上，或者可以使用旋涂或刀片以液体形式涂覆。此外，可以通过在凹雕在绝缘层3520上的电路图案中填充诸如铜（Cu）等的金属来形成电路图案3530。LED741可以被安装为与电路图案3530电连接。

<板720的第六实施例>

同时，板720-6可以包括可以自由变形的柔性PCB（FPCB）。具体地，如图23所示，板720-6包括具有一个或更多通孔3611的柔性电路板3610、以及上面安装了柔性电路板3610的支撑衬底3620。散热黏合剂3640可以被提供在通孔3611中，以使LED741的下表面和支撑衬底3620的上表面彼此耦接。这里，LED741的下表面可以是芯片封装的下表面、具有上面安装了芯片的上表面的引线框架的下表面、或者金属块的下表面。电路线3630形成在柔性电路板3610上并且与LED741电连接。

在这种方式下，由于使用了柔性电路板3610，因此可以减小厚度和重量，获得减小的厚度和重量并且减小制造成本，并且由于LED741通过散热黏合剂3640直接与支撑衬底3620接合，因此可以增加对LED741所产生的热量进行消散的散热效率。

在下文中，将回过来参照附图10来描述根据本实施例的照明设备的光源驱动装置100、不同组件。

光源驱动装置100包括：变压器单元110，其包括初级绕组部分111和与初级绕组部分111电磁耦接的次级绕组部分112，并且对施加的外部功率进行变换；整流二极管120，其对来自变压器单元110的次级绕组部分112的输出功率进行整流；滤波器单元140，其具有输入端子和输出光源驱动功率的输出端子，该滤波器单元140将当整流二极管120导通时从整流二极管120施加到输入端子的整流功率传递到输出端子，并且存储部分量的整流功率；以及开环防止单元130，其向滤波器单元140提供闭环，使得存储在滤波器单元140中的功率可以被施加到输出端子。

这里，初级绕组部分111包括从插座710接受外部功率10的外部输入端子111a和111b，并且具有被设置为容许镇流稳定器20输出正常功率量的阻抗。也就是说，本实施例可以被理解为包括图1的光源驱动装置100的照明设备700。

根据本实施例，可以获得使用与镇流稳定器直接兼容的光源驱动装置的照明设备。

同时，由照明设备700最后或最终产生的光可以是与现有的荧光灯相似的白光。但是，本发明构思不限于此，并且根据本实施例的照明设备700可以被提供用于除了发射白光外还发射可见光、红外光、或紫外光的目的。

<实现白光的第一实施例：磷光体的组合>

为了使照明设备700发射白光，例如，照明设备700可以被实现为使得根据本实施例的光源单元包括蓝光LED和波长转换单元，该波长转换单元具有当被来自蓝光LED的输出光直接或间接激发时发射波长转换光的波长转换材料。这里，白光可以是来自蓝光LED的光和来自波长转换单元的光的混合色。例如，可以通过将黄色磷光体与蓝光LED组合，或者通过将黄色、红色、和绿色磷光体中的至少一个与蓝光LED组合，来实现白光。此外，可以以LED芯片的单元来提供波长转换单元。例如，图17所示的波长转换层1540可以被理解为这里提到的波长转换单元。

同时，照明设备700中使用的磷光体可以具有以下经验公式和颜色。

在氧化物基磷光体的情况下，黄色和绿色磷光体可以包括(Y,Lu,Se,La,Gd,Sm)₃(Ga,Al)₅O₁₂:Ce的复合物。蓝色磷光体可以包括BaMgAl₁₀O₁₇:Eu、3Sr₃(PO₄)₂·CaCl:Eu的复合物。

在硅酸盐基磷光体的情况下，黄色和绿色磷光体可以包括(Ba,Sr)₂SiO₄:Eu的复合物，而黄色和橙色磷光体可以包括(Ba,Sr)₃SiO₅:Eu的复合物。

在氮化物基磷光体的情况下，黄色磷光体可以包括β-SiAlON:Eu的复合物，黄色磷光体可以包括(La,Gd,Lu,Y,Sc)₃Si₆N₁₁:Ce的复合物，而橙色磷光体可以包括α-SiAlON:Eu的复合物。红色磷光体可以包括(Sr,Ca)AlSiN₃:Eu、(Sr,Ca)AlSi(ON)₃:Eu、(Sr,Ca)₂Si₅N₈:Eu、(Sr,Ca)₂Si₅(ON)₈:Eu、氟化物基磷光体(K₂SiF₆:Mn⁴)、以及(Sr,Ba)SiAl₄N₇:Eu中的至少一个复合物。

在硫化物基磷光体的情况下，红色磷光体可以包括(Sr,Ca)S:Eu和(Y,Gd)₂O₂S:Eu中的至少一个复合物，而绿色磷光体可以包括SrGa₂S₄:Eu的复合物。

下面的表1示出了在使用蓝光LED（440nm至460nm）的白光发射装置的应用领域中的磷光体的类型。

[表1]

磷光体化合物应当基本与化学计量一致，并且各个元素可以被元素周期表的各自族的不同元素取代。例如，碱稀土的锶（Sr）可以由钡（Ba）、钙（Ca）、镁（Mg）等取代，钇（Y）可以由铽（Tb）、镥（Lu）、钪（Sc）、钆（Gd）等取代。此外，铕（Eu）（活化剂）可以根据期望的能级被铈（Ce）、铽（Tb）、镨（Pr）、铒（Er）、镱（Yb）等取代，可以单独应用活化剂，或者额外应用助活化剂等，以改变特性。

此外，在实现白光时，LED不一定要发出可见光。例如，LED额可以产生UV光，蓝色、红色、绿色、和黄色磷光体中的至少一个可以与其结合，以实现白光。

<实现白光的第二实施例：LED芯片实现>

同样，当照明设备包括多个LED时，多个LED可以发出具有不同波长的光。例如，可以将红光LED、绿光LED、和蓝光LED结合来实现白光。

通过将黄色、绿色、红色磷光体应用到蓝光LED芯片以及将绿光和红光LED芯片的至少一个与蓝光LED芯片结合所产生的白光可以具有两个或更多的峰值波长，并且可以位于在CIE1931色度图中连接（x，y）坐标(0.4476,0.4074)、(0.3484,0.3516)、(0.3101,0.3162)、(0.3128,0.3292)、(0.3333,0.3333)的部分。可替代地，白光可位于黑体辐射的光谱和所述部分所包围的区域中。白光的色温对应于大约2000K至大约20000K的范围。图24示出了普朗克谱（Planckian spectrum）。

在该情况下，光源装置可以控制显色指数（CRI），通过调节磷光体的混合物和LED从而将色度指数调节为从钠蒸气灯至太阳光水平100，光源装置还可以将色温控制为从烛光（1500K）至蓝天（12000K）水平的范围，以产生各种白光。

如果有必要，光源装置可以根据周围的气氛或心情来产生具有紫色、蓝色、绿色、红色、橙色颜色的可见光，或者红外光，以控制照明颜色。此外，光源装置可以被应用于产生具有刺激植物生长的特殊波长的光。

<实现白光的第三实施例：量子点>

此外，诸如量子点等的材料可以用作替代磷光体的材料，在LED中磷光体和量子点可以结合使用或单独使用。

量子点可以具有包括以下的结构：诸如CdSe、InP等的核（3至10nm）；诸如ZnS、ZnSe等的壳（0.5至2nm）；以及用于稳定核和壳的配位体，该量子点可以根据大小实现各种颜色。图25是示出了如上所述的量子点（QD）的结构的视图。

可以使用将磷光体或量子点喷射在LED芯片或发光模块上的方法、作为膜覆盖的方法、以及作为陶瓷磷光体片附着的方法中的至少一种方法来应用磷光体和量子点。

作为喷射方法，通常使用分配（dispensing）、喷涂等，分配包括气动方法以及诸如螺钉、直线型等的机械方法。通过喷射方法，通过非常小的排放量可以控制点的量，并且借此可以控制颜色坐标。在共同地将磷光体应用到晶圆级上或者安装了LED的光源单位中的方法的情况下，可以增强生产率并且容易控制厚度。

直接用磷光体或量子点的膜覆盖发光模块或LED芯片的方法包括电泳、丝网印刷，或磷光体成型方法，根据LED的侧表面是否需要被涂布，这些方法会具有差别。

同时，为了控制长波长发光磷光体重新吸收所发出的短波长光的效率，在两个类型的具有不同发光波长的磷光体中，可以提供两种类型的具有不同发光波长的磷光体层，并且，为了使芯片与两个或更多波长的再吸收和干扰最小化，DBR（ODR）层可以被包括在相应的层之间。

为了形成均匀的涂覆膜，在磷光体被制造成膜或陶瓷形式后被附着于LED。

为了区分光效率和光分布特性，可以以远程形式设置光转换材料，在该情况下，根据耐久性和耐热性，光转换材料可以与诸如透光性聚合物、玻璃等的材料一起设置。

磷光体应用技术在确定照明设备中的光特性中起到非常重要的作用，因此，已经多方面地研究了控制磷光体涂敷层的厚度、均匀的磷光体分布等技术。量子点也可以以与磷光体相同的方式设置在LED中，并且可以设置在玻璃或透光性聚合物材料中，以执行光转换。

同时，为了保护LED不受外部环境影响，或者为了提高光发射到LED的外部的光提取效率，透光性材料可以被设置为LED上的填充物。

在该情况下，诸如环氧树脂、硅树脂、环氧树脂和硅树脂的混合物等的透明有机溶剂可以被用作透光性材料，根据加热、光照射、时间推移方法等可以固化透光性材料。

在硅树脂的情况下，聚二甲基硅氧烷被分类为基于甲基的硅树脂，而聚甲基苯基硅氧烷为分类为基于苯基的硅树脂。基于甲基的硅树脂和基于苯基的硅树脂具有不同的折射率、水蒸气传输率、透光量、耐光性、热稳定性。此外，基于甲基的硅树脂和基于苯基的硅树脂根据交联剂和催化剂而具有不同的固化速度，影响磷光体分布。

光提取效率根据填充物的折射率而不同，为了使发出蓝色光的最外面的介质的折射率与外部（空气）的折射率之间的差距最小化，可以顺序地层叠两种或多种类型的具有不同折射率的硅树脂。

通常，基于甲基的硅树脂具有最高水平的热稳定性，按照基于苯基的硅树脂、混合硅树脂、和环氧硅树脂的顺序依次减少温度增加的变化。硅树脂根据其硬度可以被分类为凝胶型硅树脂、弹性体型硅树脂、以及树脂型硅树脂。

此外，LED可以还包括径向引导从光源发出的光的透镜。在该情况下，可以使用将预先形成的透镜附着到LED的方法、将具有流动性的有机溶剂注入LED或模具并使其凝固的方法等。

透镜附着方法包括直接将透镜附着到LED的上部的填充物，使仅仅LED的外部和仅仅透镜的外部接合，与填充物隔开等。作为注入模具的方法，可以使用注射成型、传递成型、压缩成型等。

光透射特性可以根据透镜的形状（凹、凸、不平坦、圆锥形、以及几何结构）而改变，透镜可以根据效率和光分布特性而变形。

在下文中，将参照图26至33来描述应用根据本实施例的照明设备而实现的照明系统。

<照明设备700应用到照明系统的第一示例>

图26至图29示出的根据本实施例的照明系统可以根据周围环境（例如，温度和湿度）自动地调节色温，并且提供作为满足人类敏感性的敏感性照明的照明设备，而不是用作简单的照明。

图26示出了示意性地示出了根据本发明构思的实施例的照明系统7000的框图。

参照图26，根据本发明构思的实施例的照明系统7000包括外部电源10、与外部电源10连接的镇流稳定器20、以及当接收到从镇流稳定器20施加的功率时即被驱动的照明设备700。

照明设备700包括光源单元740和光源驱动装置100。这里，光源驱动装置100可以与镇流稳定器20连接以将光源驱动功率施加到光源单元740。

根据本实施例，照明设备700还可以包括感测单元790和控制器780。感测单元790可以安装在室内或室外区域，并且可以具有温度传感器791和湿度传感器792，以测量环境温度和湿度中的至少一个空气状况。感测单元790将测量的空气状况（例如温度和湿度）传送到与其电连接的控制器780。

一旦接收到来自感测单元790的信号，控制器780可以控制光源单元740的操作。例如，控制器780将测量的空气温度和湿度与用户先前设置的空气状况（温度和湿度范围）相比较，并且确定光源单元740与空气状况对应的色温。为了这个目的，控制器780可以与光源驱动装置100电连接，并且控制从光源驱动装置100施加到光源单元740的功率（例如，电流量），使得光源单元740可以被驱动为处于所确定的色温。

如上所述，光源单元740可以通过从光源驱动装置供给的功率来进行操作。这里，如图27所示，光源单元740可以包括第一光源组740-1和第二光源组740-2，其包括具有不同色温的LED的集合。这里，第一光源组740-1和第二光源组740-2可以被指定为整体发出同一白光。

例如，第一光源组740-1可以发出具有第一色温的白光，第二光源组740-2可以发出具有第二色温的白光，并且第一色温可以低于第二色温。相反，第一色温也可以高于第二色温。

这里，具有相对低色温的白色对应于暖白色，而具有相对高色温的白色对应于冷白色。当功率供给到第一光源组740-1和第二光源组740-2时，第一光源组740-1和第二光源组740-2分别发出具有第一色温和第二色温的白光，各个白光可以混合，以实现具有控制器780所确定的色温的白光。

具体地，在第一色温低于第二色温的情况下，若控制器780所确定的色温相对高，则可以减少来自第一光源组740-1的光量并且增加来自第二光源组740-2的光量，以实现具有所确定色温的混合白光。相反，当所确定的色温相对低时，可以增加来自第一光源组740-1的光量，并且减小来自第二光源组740-2的光量，以实现具有所确定色温的白光。这里，可以通过不同地调节从光源驱动装置100施加的电流量，或者可以通过调节发光的LED的数量，来实现来自光源组740-1和740-2中的每一个的光量。

图28是示出了用于控制图26所示的照明系统7000的方法的流程图。参照图28，首先，用户通过控制器780设置根据温度和湿度范围的色温（S10）。设置的温度和湿度数据存储在控制器780中。

通常，当色温等于或大于6000K时，可以产生诸如蓝色之类的提供清凉感觉的颜色，当色温小于4000K时，可以产生诸如红色之类的温暖感觉的颜色。由此，在本实施例中，当温度和湿度分别超过20℃和60%时，用户可以通过控制器780将光源单元740设置为打开，以具有高于6000K的色温，当温度和湿度分别在10℃至20℃和40%至60%的范围内时，用户可以通过控制器780将光源单元740设置为打开，以具有从4000K至6000K范围的色温，以及当温度和湿度分别低于10℃和40%时，用户可以通过控制器780将光源单元740设置为打开，以具有低于4000K的色温。

接着，感测单元790测量环境温度和湿度中的至少一个状况（S20）。感测单元790测量的温度和湿度被传送到控制器780。

其后，控制器780将从感测单元790传送的测量值分别与预设值进行比较（S30）。这里，测量值是感测单元790测量的温度和湿度数据，而预设值是用户已经设置并且预先存储在控制器780中的温度和湿度数据。也就是说，控制器780将测量的温度和湿度与预设的温度和湿度进行比较。

根据比较结果，控制器780判定测量值是否满足预设范围（S40）。当测量值满足预设值时，控制器780保持当前的色温，并且再次测量温度和湿度（S20）。同时，当测量值不满足预设值时，控制器780检测与测量值对应的预设值，并且确定对应的色温（S50）。控制器780控制从光源驱动装置100施加到光源单元740的功率，使得光源单元740可以被驱动处于所确定的色温。为此，控制器780可以包括提供在光源驱动装置100和光源单元740之间的诸如开关、电阻器、DC/DC转换器等的已知功率控制器。

然后，光源单元740可以被驱动为具有确定的色温（S60）。因此，光源单元740可以具有根据环境温度和湿度而被调节为与用户先前设置的温度和湿度对应的色温。

通过该方式，照明系统7000能够根据环境温度和湿度的变化，自动地调节室内照明的色温，由此满足根据周围自然环境的改变而变化的人类情绪，并且提供心理稳定性。

图29示意性地示出了图26示出的照明系统7000的实施示例。如图29所示，照明设备700可以安装在天花板上作为室内照明配件。这里，感测单元790可以布置在适合于测量环境温度和湿度的位置。

在本实施例中，感测单元790被描述为感测温度和湿度以控制室温，但是本发明构思不限于此。例如，感测单元790可以包括用于感测用户的动作的动作传感器和用于感测光照强度的照度传感器。这里，若在预设时间段内没有感测到用户的运动，则照明系统可以被设置为执行关闭光源单元的控制操作。此外，照明系统7000可以将照度传感器感测到的值与预设的照度值比较，并且执行控制操作以输出期望的光照强度。

将参照图30至图33来具体地描述可以按照所描述的方式进行控制的照明系统的另一示例。

<照明设备应用到照明系统的第二示例>

图30是示意性地示出了根据本发明构思的实施例的照明系统8000的框图，图31是示出了用于控制图30所示的照明系统8000的方法的流程图。

首先，参照图30，根据本实施例的照明系统8000包括外部光源10、与外部电源10连接的镇流稳定器20、以及当接收到来自镇流稳定器20的功率即被驱动的照明设备700。

照明设备700包括光源单元740和光源驱动装置100。这里，光源驱动单元100可以与镇流稳定器20连接，使得镇流稳定器20可以将光源驱动功率施加到光源单元740。

根据本实施例，照明设备700还可以包括感测单元790和控制器780。这里，感测单元790可以包括动作传感器793和/或照度传感器794。

在下文中，将参照图31来描述用于控制照明系统8000的方法。

首先，动作传感器793感测用户的动作或者照明设备的移动，并且输出操作信号（S110）。操作信号可以是启动整个功率的信号。也就是说，当感测到用户或者照明设备的运动时，动作传感器793向控制器780输出操作信号。

接着，基于操作信号，测量周围环境的光照强度并且输出光照强度值（S120）。当操作信号施加到控制器780时，控制器780将信号输出到照度传感器794，照度传感器794然后测量周围环境的光照强度。照度传感器794将测量的周围环境的光照强度值输出到控制器780。其后，根据光照强度值判定是否打开照明设备，照明设备根据该判定来发光。

首先，将光照强度值与预设值进行比较以用于判定（S130）。当光照强度值输入到控制器780时，控制器780将接收的光照强度值与存储的预设值比较并且判定前者是否低于后者。这里，预设值是用于确定是否打开照明设备的值。例如，预设值可以是用户很难用肉眼识别物体、或者在例如开始日落的情形之类的某些情形中用户可能出错时的光照强度值。

当照度传感器794测量的光照强度值高于预设值时，不需要照明，因此控制器780关闭整个系统。

同时，当照度传感器794测量的光照强度值低于预设值时，需要照明，因此控制器780将信号输出到光源单元740，然后光源单元740发光（S140）。

图32是示出了根据本发明构思的另一实施例的用于控制照明系统8000的方法的流程图。在下文中，将描述根据本发明构思的另一实施例的控制照明系统8000的方法。但是，与上述参照图31描述的用于控制照明系统的方法相同的步骤将被省略。

如图32所示，在根据本实施例的用于控制照明系统8000的方法的情况下，可以根据周围环境的光照强度值来调节照明的发光强度。

如上所述，照度传感器794将光照强度值输出到控制器780（S220）。当光照强度值低于预设值时（S230），控制器780确定光照强度值的范围（S240-1）。控制器780具有细分的光照强度值的范围，控制器780基于该范围来确定测量的光照强度值的范围。

接下来，当确定了照明强度值的范围时，控制器780确定光源单元的发光强度（S240-2），因此，光源单元740发光（S240-3）。可以根据光照强度值来划分发光强度，这里，光照强度值根据天气、时间、和周围环境而变化，因此也可以调节照明强度。通过根据光照强度值的范围来调节发光强度，可以防止功率浪费，用户的注意力可以关注于他们周围的事物。

图33是示出了根据本发明构思的另一实施例的用于控制照明系统8000的方法的流程图。在下文中，将描述根据本发明构思的另一实施例的用于控制照明系统8000的方法。但是，与以上参照图31和图32描述的控制照明系统的方法相同的步骤将被省略。

根据本实施例的控制照明系统8000的方法还包括：判定当光源单元740发光时用户或照明设备的运动是否保持，以及判定是否保持发光的操作S350。

首先，当光源单元740开始发光时，可以基于用户是否移动来确定发光的终止。这里，当在预设时间段内没有感测到用户的动作时，用户动作可以被确定为用户在睡觉、离开等，因此不需要照明功能。

动作传感器793根据是否感测到用户或者照明设备的运动来判定是否保持发光。当动作传感器793连续地感测到用户的运动时，再次测量光照强度，并且确定是否保持发光。同时，当没有感测到运动时，系统终止。

根据本实施例的照明系统，尽管用户没有执行开/关操作，但可以通过与用户交换互动信息来控制是否打开光源单元。

根据实施例，通信模块可以与感测单元一体地模块化。回过来参照图30，根据本实施例的照明系统8000包括通信模块795。通信模块795可以接收关于驱动照明设备而提供的无线电信号。这里，控制器780可以在接收到来自通信模块795的信号时控制光源单元740的操作。

通信模块795可以与感测单元790一体地模块化，但是本发明构思不限于此，通信模块795可以与感测单元790分开实现。

例如，通信模块795可以是ZigBee模块。对于家用无线通信，来自照明设备700的信号可以通过网关集线器发送到诸如以下这些的家用装置：车库门开闭装置、门锁、家电、蜂窝式电话、电视、路由器、普通照明开关等，借此可以控制家用装置。此外，可以通过来自家用装置的信号来控制照明设备700。因此，家用装置也可以包括用于诸如ZigBee和/或Wi-Fi之类的无线通信的通信模块。根据实施例，可以与家用装置直接执行通信，而不需要网关集线器。

此外，照明设备700可以检测正在播出（当前正在播出或播放的）的一种类型的电视频道或节目或者检测电视屏幕的亮度，并且相应地自动控制照明设备700的亮度。例如，当播放电视节目等并且需要昏暗的气氛时，控制照明设备700的照明的色感，使得根据气氛将色温降低至12000K以下。相反，在诸如轻松的娱乐电视节目的轻松气氛的情况下，照明设备700的照明的色温也增加至12000K以上，以提供基于蓝颜色的白色照明。

如上所述，根据本发明构思的实施例，可以获得与荧光灯具有类似的电气特性而直接与镇流稳定器相兼容的光源驱动装置。

此外，可以获得具有前述光源驱动装置的照明设备。

本发明构思的优势和效果不限于前述内容，根据前述描述，本领域的技术人员可以容易地理解这里没有提到的任何其他技术效果。

尽管已经结合实施例示出并描述了本发明构思，但对本领域的技术人员显而易见的是，在不偏离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下可以作出修改和变形。

Claims (18)

1.一种照明设备，包括：

光源驱动装置；以及

光源单元，其具有至少一个从所述光源驱动装置接收光源驱动功率的发光二极管，

其中，所述光源驱动装置包括：

变压器单元，其包括初级绕组部分和次级绕组部分，所述初级绕组部分包括第一外部输入端子、第二外部输入端子以及线圈，其中所述第一外部输入端子和所述第二外部输入端子从镇流稳定器接收外部功率，所述线圈的阻抗水平被设置为容许所述镇流稳定器输出正常功率量，所述次级绕组部分与所述初级绕组部分电磁耦合以变换所施加的外部功率，其中所述镇流稳定器具有第一至第四输出端子，所述第一外部输入端子和所述第二外部输入端子分别从所述镇流稳定器的第一输出端子和第二输出端子的短路以及第三输出端子和第四输出端子的短路接收外部功率；

整流二极管，其对来自所述变压器单元的次级绕组部分的输出功率进行整流；

滤波器单元，其具有输入端子和用于输出光源驱动功率的输出端子，当所述整流二极管导通时，所述滤波器单元将从所述整流二极管施加到所述滤波器单元的输入端子的整流功率传送到所述滤波器单元的输出端子，并且存储部分量的整流功率；以及

开环防止单元，当所述整流二极管截止时，所述开环防止单元向所述滤波器单元提供闭环，使得存储在所述滤波器单元中的功率施加到所述输出端子，

其中，使用等式1来获得被设置为容许所述镇流稳定器输出正常功率量的线圈的阻抗水平

[等式1]

$Z_x=\frac{V_{lamp}}{I_{lamp}}$

其中V_lamp是当所述镇流稳定器处于输出正常功率的状态时的电压输出，I_lamp是当所述镇流稳定器处于输出正常功率的状态时的电流输出。

2.如权利要求1所述的照明设备，其中所述线圈的阻抗在700Ω至800Ω的范围内。

3.如权利要求1所述的照明设备，其中所述滤波器单元是低通滤波器。

4.如权利要求1所述的照明设备，其中所述开环防止单元包括续流二极管。

5.如权利要求1所述的照明设备，其中所述发光二极管包括：发光叠层，其包括第一导电型半导体层、有源层、和第二导电型半导体层；以及

分别与所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导体层电连接的第一电极和第二电极，

其中所述第一电极包括至少一个穿过所述第二导电型半导体层和所述有源层而连接到所述第一导电型半导体层的导电通孔。

6.如权利要求1所述的照明设备，其中所述发光二极管包括：

衬底；

布置在所述衬底上的基底层；

多个纳米发光结构，其布置在所述基底层上，并且包括第一导电型纳米核、有源层、和第二导电型半导体层；以及

填充材料，其填充所述多个纳米发光结构之间的空间。

7.如权利要求1所述的照明设备，其中所述发光二极管包括：

第一导电型半导体层、第二导电型半导体层、和布置在所述第一导电型半导体层与所述第二导电型半导体层之间的有源层；以及

分别与所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导体层电连接的第一电极和第二电极，

其中所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括多个层压金属层，该多个层压金属层包括不同的元素。

8.如权利要求1所述的照明设备，其中所述光源单元包括：

至少一个发出蓝光的蓝色发光二极管；以及

波长转换单元，其包括波长转换材料，该波长转换材料被所述蓝色发光二极管发出的光激发时发出波长转换光，

其中所述波长转换材料是黄色磷光体、红色磷光体、和绿色磷光体中的至少一个，并且

所述磷光体是选自以下磷光体所组成的组中的至少一种类型的磷光体：氧化物基磷光体、硅酸盐基磷光体、氮化物基磷光体、氟化物基磷光体、以及硫化物基磷光体。

9.如权利要求1所述的照明设备，其中所述光源单元发出白光，

所述白光具有两个或更多峰值波长，并且

所述白光的色温在2000K至20000K的范围内。

10.如权利要求1所述的照明设备，还包括：

至少一个感测单元，其包括温度传感器、湿度传感器、动作传感器、以及照度传感器中的至少一个；

通信模块，其无线地接收从外部提供的关于驱动所述照明设备的信号；以及

控制器，其在接收到来自所述感测单元和所述通信模块中的至少一个的信号时控制从所述光源驱动装置施加到所述光源单元的功率。

11.如权利要求1所述的照明设备，其中所述光源单元包括：

发出具有第一色温的白光的第一光源组；以及

发出具有第二色温的白光的第二光源组。

12.一种照明设备，包括：

插座，其包括从镇流稳定器接收外部功率的输入端子；

与所述插座耦接的外壳；

安装在所述外壳内的板，其包括光源驱动装置；以及

安装在所述板上的光源单元，其包括至少一个从所述光源驱动装置接收光源驱动功率的发光二极管，

其中，所述光源驱动装置包括：

变压器单元，其包括初级绕组部分和次级绕组部分，所述初级绕组部分包括第一外部输入端子、第二外部输入端子以及线圈，其中所述第一外部输入端子、第二外部输入端子从所述插座接收外部功率，所述线圈的阻抗水平被设置为容许所述镇流稳定器输出正常功率量，所述次级绕组部分与所述初级绕组部分电磁耦合以变换所施加的外部功率，其中所述镇流稳定器具有第一至第四输出端子，并且通过所述插座，所述第一外部输入端子和所述第二外部输入端子分别从所述镇流稳定器的第一输出端子和第二输出端子的短路以及第三输出端子和第四输出端子的短路接收外部功率；

整流二极管，其对来自所述变压器单元的所述次级绕组部分的输出功率进行整流；

滤波器单元，其具有输入端子和用于输出光源驱动功率的输出端子，当所述整流二极管导通时，所述滤波器单元将从所述变压器单元的次级绕组部分施加到所述滤波器单元的输入端子的功率传送到所述滤波器单元的输出端子，并且存储部分量的整流功率；以及

开环防止单元，当所述整流二极管截止时，所述开环防止单元向所述滤波器单元提供闭环，使得存储在所述滤波器单元中的功率施加到所述输出端子，

其中，使用等式1来获得被设置为容许所述镇流稳定器输出正常功率量的线圈的阻抗水平

[等式1]

$Z_x=\frac{V_{lamp}}{I_{lamp}}$

其中V_lamp是当所述镇流稳定器处于输出正常功率的状态时的电压输出，I_lamp是当所述镇流稳定器处于输出正常功率的状态时的电流输出。

13.如权利要求12所述的照明设备，其中所述板包括：

布置在金属支撑衬底上的绝缘层；以及

布置在所述绝缘层上的导电图案或树脂涂覆铜。

14.如权利要求12所述的照明设备，其中所述插座包括两个输入端子，并且所述插座被布置在所述照明设备的两个端部。

15.一种光源驱动装置，包括：

变压器单元，其包括初级绕组部分和次级绕组部分，所述初级绕组部分包括第一外部输入端子、第二外部输入端子以及线圈，其中所述第一外部输入端子和所述第二外部输入端子配置为从镇流稳定器接收外部功率，所述线圈的阻抗水平被设置为容许所述镇流稳定器输出正常功率量，所述次级绕组部分与所述初级绕组部分电磁耦合以变换所接收的外部功率，其中所述镇流稳定器具有第一至第四输出端子，所述第一外部输入端子和所述第二外部输入端子分别从所述镇流稳定器的第一输出端子和第二输出端子的短路以及第三输出端子和第四输出端子的短路接收外部功率；

整流二极管，其对来自所述变压器单元的次级绕组部分的输出功率进行整流；

滤波器单元，其具有输入端子和用于输出光源驱动功率的输出端子，当所述整流二极管导通时，所述滤波器单元将在所述输入端子处接收到的来自所述整流二极管的整流功率传送到所述滤波器单元的输出端子，并且存储部分量的整流功率；以及

开环防止单元，当所述整流二极管截止时，所述开环防止单元向所述滤波器单元提供闭环，使得存储在所述滤波器单元中的功率施加到所述输出端子，

其中，使用等式1来获得被设置为容许所述镇流稳定器输出正常功率量的线圈的阻抗水平

其中V_lamp是当所述镇流稳定器处于输出正常功率的状态时的电压输出，I_lamp是当所述镇流稳定器处于输出正常功率的状态时的电流输出。

16.如权利要求15所述的光源驱动装置，还包括：

热敏电阻器，其连接到所述初级绕组部分的第一外部输入端子和第二外部输入端子中的至少一个，从而与所述初级绕组部分串联连接。

17.如权利要求15所述的光源驱动装置，还包括：

电阻器单元，其连接到所述初级绕组部分的外部输入端子，从而与所述初级绕组部分串联连接；以及

开关单元，其与所述电阻器单元并联连接，

其中所述电阻器单元的阻抗被设置为容许所述镇流稳定器输出点亮功率。

18.如权利要求15所述的光源驱动装置，其中所述初级绕组部分还包括第三外部输入端子和第四外部输入端子，并且

所述光源驱动装置还包括第一电势差产生单元和第二电势差产生单元，它们分别产生第一外部输入端子与第三外部输入端子之间的电势差以及第二外部输入端子与第四外部输入端子之间的电势差。