CN104853478A - 用于操作多个发光布置的发光器件和方法 - Google Patents
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Abstract
根据各示例,本文描述了用于发光器件的系统、方法和器件。作为一个示例,发光器件包括发光元件和电容器。电容器配置作为用于发光元件的电压缓冲器,并且还被配置为散去来自发光元件的热量。根据另一示例,本文描述了用于发光布置的载体。根据该示例,载体包括电容器,其配置为缓冲发光布置的电压。载体还包括接触结构,其配置为电接触发光布置和电容器。电容器和接触结构布置为使得电容器配置为散去来自发光布置的热量。
Description
技术领域
各种实施例总体涉及用于操作多个发光布置的发光器件和方法。
背景技术
发光元件,例如发光二极管(LEDs),可具有小于4V的工作电压。如果它们由线路电压(或市电电压)来提供,则需要被串联连接或由开关电源来驱动。但是开关电源结构复杂而且会引入电磁干扰。
发光元件,例如LED,可具有很短的开启时间和关闭时间,这会导致当它们由交流电流或者脉冲宽度调制电流(PWM)操作时发生闪烁。闪烁可由用于这些电流的平滑电容器来减小。但是,该平滑电容器需要被定级在线路电压下,而且由于该线路电压的频率低因此需要大电容的电容器。为了保持成本低,电解质电容器可用作平滑电容器。但是电解质电容器的寿命有限,特别是当它们在高温下操作时,而且电解质电容器难以小型化。
发明内容
根据一个实施例,发光器件描述于此。发光器件包括至少一个发光元件和至少一个电容器。至少一个电容器配置作为用于至少一个发光元件的电压缓冲器。至少一个电容器进一步配置为散去来自至少一个发光元件的热量。
根据另一实施例,发光布置的载体描述于此。发光布置包括电容器和接触结构。电容器配置为缓冲发光布置的电压。接触结构配置为电接触所述发光布置。电容器电耦合至接触结构。电容器和接触结构布置为使得电容器配置为散去来自发光布置的热量。
进一步地,根据另一实施例,一种操作多个发光元件的方法描述于此。该方法包括控制至少一个发光元件以输出光。该方法进一步包括使用耦合至至少一个发光元件的一个或多个电容器以平滑由至少一个发光元件输出的光。该方法进一步包括使用至少一个电容器来散去由至少一个发光元件产生的热量离开至少一个发光元件。
附图说明
附图中,相同附图标记通常表示不同视图中的相同部件。附图不必按比例,而是通常重点在于图示本发明的原理。附图中,附图标记的最左边数字可标识附图标记首次出现的附图。相同附图标记可用在附图中以指代同样特征和组件。
在以下描述中,本发明的各种实施例参照以下附图描述,其中:
图1A到1D示出可为部分发光系统的实施例,其中发光器件布置在电容器上;
图2A到2D示出可为部分发光系统的实施例,其中电容器集成在载体中;
图3A到3D示出可为部分发光系统的另一实施例,其中电容器集成在载体中;
图4A到4C示出可为部分发光系统的实施例,其具有若干发光元件。
具体实施方式
以下详细描述参考附图,附图通过图解示出本发明可被实施的具体细节和实施例。
词语“示例的”在本文中用来表示“用作示例、实例或图解”。本文中作为“示例的”描述的任何实施例或设计不一定解释为比其他实施例或设计优选或有利。
与沉积材料形成在一侧或表面“之上”相关的使用的词语“之上”,可用在本文表示沉积材料可形成为“直接”在例如直接接触所指的侧面或表面“上”,。与沉积材料形成在一侧或表面“之上”相关的使用的词语“之上”,可用在本文表示沉积材料可“间接”形成在所指的侧面或表面“上”,具有一个或多个附加层布置在所指的侧面或表面与沉积材料之间。
图1A示出可为部分发光系统的实施例100。发光系统可包括多个发光器件102。为清楚起见,实施例100仅示出两个发光器件102。但是可以使用任意数量的发光器件102。再次为了清楚起见,附图标记在两个示出的发光器件102上展开使用,而非标记具有相同附图标记的发光器件102的所有元件。
发光器件102可串联电连接。多个发光器件102的串联连接可耦合至经整流的线路电压。线路电压可例如由半波整流器或全波整流器来整流。发光器件102的数量可通过将经整流的线路电压的最大值(例如110V到230V)减去整流器的电压降后除以发光器件的工作电压(例如1.6V到4.4V)来选择。例如,针对230V的线路电压,86个具有2.5V工作电压的LED可串联连接在经整流的线路电压两端。通过这种方式,对于线路电压,不需要降频变频器或开关电源来操作发光器件102。
发光器件102可包括发光布置3和电容器6。为更好阐述,发光布置3和电容器6分别单独显示在图1B和图1C中。
在各种实施例中,发光布置3可为单个发光元件。发光元件可为发光二极管(LED)。但是,发光元件可为任何发出对人眼可见或不可见电磁辐射的器件。在各种实施例中,发光布置3可包括多个发光元件。发光元件可串联连接(例如如图4A到4C所示)以形成发光布置3。但是发光元件也可以其他形式电连接,例如并联连接和串联连接的结合。
发光布置3可具有第一端子20和第二端子21。第一端子20形式可以为第一侧13上的金属化层24,例如在发光布置3的后侧上。第二端子21形式可以为发光布置3的第二侧12上的接合焊盘19。第二侧12可与第一侧13相对,且可以为发光侧,也即电磁辐射从其上发出的一侧。但是,第一和第二端子20,21也可以用不同形式来实施。例如,第一和第二端子20,21可处于发光布置3的同一侧上。
电容器6可配置为用于发光布置3的电压缓冲器。换言之,电容器6可为用于电压的平滑电容器,该电压用于操作发光布置3。电容器6可在零交叉期间或PWM电流源的脉冲之间为发光布置3提供电流。通过这种方式,发光布置3的闪烁可被减少。在各种实施例中,电容器6可并联电连接至发光布置3。电容器6因此仅需要经受用于操作发光布置3所需的电压,该电压可在1.6V和4.4V之间。因此,电容器不必经受线路电压的电压。
电容器6可具有第一端子22和第二端子23。第一端子22可以金属化层25的形式,位于电容器6的第一侧15上。第二端子23可以金属化层26的形式,位于电容器6的第二侧14上。第二侧14可与第一侧16相对。但是,第一和第二端子22,23也可以用不同形式实施。例如它们可处于同一侧上,例如参加图2C。
电容器6可配置为对发光布置3散热。电容器6可类似于散热器操作,散热器是公知金属结构,特别配置为散去来自发光布置3的一个或多个电子元件的热量,例如通过将电容器6靠近发光布置3放置。词语“靠近”可表示电容器应尽可能接近发光布置3放置,以便使从发光布置3到电容器6的热量传递最大化。
在各种实施例中,电容器6可直接放置在发光布置3的下方,换言之,当沿着Z方向观察实施例100时,发光布置3和电容器6可重叠。Z方向可垂直于第一金属化层1的连接结构11、衬底9和衬底载体8中的一个,其在下文更详细描述。在各种实施例中,电容器6可与所有发光布置3重叠。因此,由发光布置3发出的热量,例如沿负Z方向,可由电容器6传导带走。电容器6可比衬底9具有更高的热导率,而且因此在没有电容器6靠近发光布置3布置的情况下相较于衬底9可以将热量更有效的从发光布置3传导带走。通过作为散热器使用,电容器6不仅能减少发光布置3的闪烁,而且能够移走由发光布置3产生的热量。发光布置3因此可被更高功率驱动以提高更多光。或者,如果发光布置3被驱动的功率保持不变,发光布置3的寿命会增加。
在各种实施例中,发光布置3可通过粘合剂2(例如裸片粘接胶)机械地固定至电容器6。粘合剂2可为导热胶,以使热量可被更有效地从发光布置3传至电容器6。在实施例中,发光布置3可通过焊接机械固定至电容器6。
在各种实施例中,粘合剂2可导电,并且可以将发光布置3的第一侧13上的第一端子20电连接至电容器6的第二侧14上的第二端子23。通过这种方式,不需要附加的电路连接。但是,发光布置3的第一端子20和电容器6的第二端子23也可以其他方式机械连接和电连接,例如通过焊接。
电容器6的第二侧14上的金属化层26可形成为具有用于接合线10的接合焊盘16。接合焊盘16可为电容器6的第二侧14上金属化层26的一部分。接合线10可用来连接发光器件102至另一发光器件102。例如实施例100的右手侧上的发光器件102可通过接合线10连接至布置于实施例100的左侧的发光器件102。在各种实施例中,也可采用除接合线之外的其他互连技术。例如,发光器件102可通过结构化电镀来连接。
电容器6可布置在金属化层1上。金属化层1可布置在衬底9上,而且可以被图案化以提供用于发光布置3和电容器6的电连接结构11。可针对每个发光器件102提供各自的连接结构11。连接结构11可配置为将相应的发光布置3和电容器6电连接。连接结构11还可配置为将发光布置3相互电耦合,例如使其相互串联电连接,例如采用接合线10。
衬底9可电绝缘,而且可例如为可模制的或者可流动的物质,例如模制元件,或者印刷电路板(PCB)衬底。衬底9的一侧上可具有布置其上的金属化层8,该侧的相对侧上布置有金属化层1。但是,层8也可为衬底载体,衬底载体上布置有衬底9。金属化层1,第二金属化层(或衬底载体)8和布置在两者之间的衬底9可形成用于发光器件102的载体106。
电容器6可通过粘合剂7(例如裸片粘接胶)机械固定至连接结构11。粘合剂7可导电而且可将电容器6的第一侧15上的第一端子22电连接至连接结构11。粘合剂7可导热而且可将来自电容器6的热量传导至连接结构11。在各种实施例中,电容器6可通过焊接机械固定至连接结构11。
连接结构11可包括第一接合焊盘17,第一接合焊盘17可电连接至连接结构11。第一接合焊盘17可电耦合至发光布置3的第二侧上的接合焊盘19,例如通过接合线4。连接结构11可包括第二接合焊盘18,第二接合焊盘18可电连接至连接结构11。第二接合焊盘18可电耦合至另一发光器件102的电容器3的第二侧14上的接合焊盘16,例如通过接合线10。在各种实施例中,可以使用除接合线之外的其他互连技术。例如,发光器件102可通过结构化电镀来连接。
发光布置3和电容器6的并联可形成发光器件102。多个发光器件102相互可串联电连接,例如通过接合线10。
图1D示出实施例100的等效电路104。等效电路104示出发光布置3(其由二极管符号表示)并联电连接至电容器6。
发光布置3的第一端子20可连接至电容器6的第二端子23,例如通过将发光布置3的第一侧上的金属化层24电连接至电容器6的第二侧14上的金属化层26,例如通过导电粘合剂2或者通过焊接连接。
发光布置3的第二端子21可连接至电容器6的第一端子22,例如通过接合线4连接至连接结构11的第一接合焊盘17以及导电粘合剂7。
在各种实施例中,电容器6可为硅电容器或者金属氧化物半导体(MOS)电容器。但是,也可使用任何其他种类的电容器。例如,电容器6可为具有金属-氧化物-金属结构的电容器。硅电容器也可形成为半导体衬底中的沟槽。沟槽可采用反应离子蚀刻(RIE)来形成。导电n+掺杂硅(例如多晶硅)层可形成在沟槽的表面上以形成电容器的第一电极。薄电介质(例如绝缘氧化物-亚硝酸盐-氧化物(ONO)层)可形成在第一电极上以形成电容器的电介质。另一n+掺杂硅(例如多晶硅)导电层可形成在电介质上以形成电容器的第二电极。代替多晶硅,第一和第二电极可由金属制成。沟槽可布置为阵列而且可并联连接以增加电容器的电容。
硅电容器可具有低轮廓,例如可具有厚度在70um与120um之间。硅电容器因此可易于例如嵌入在载体中。
硅电容器可经受高温,例如150℃以上,具有很好的电容稳定性和很慢的老化。硅电容器因此可用作散热器,例如用于发光器件,比如LED。
硅电容器可具有高电容密度,也即,大的电容体积比或电容面积比,例如100nF/mm2或更高。随着高k电介质的使用出现,更高电容密度将可获得。硅电容器因此可被用来小型化。例如,布置在具有12mm直径的照明灯上的一簇86个LED,可提供10uF以上的总电容。
硅电容器,例如具有高电容密度,可具有大约10到50V之间(例如20V)的电击穿电压。但是,如果电容器并联连接至串联连接的发光布置的一个,更高的电击穿电压可能并不必要,因为电容器两端的电压可能会小于除以发光布置的数量的线路电压。
电容器6可为单个电容器,串联连接电容器,并联连接电容器,或者电容器的至少一个串联连接和电容器的至少一个并联连接的混合。
图2A示出可为发光系统的一部分的示例200。为了更好阐述,发光布置3和电容器6再次分别在图2B和图2C中单独示出。
示例200可类似于结合图1A到1D描述的实施例100,这样前面描述的特征也可适用于这里。但是,可以有差异。
与实施例100形成对照,发光布置3可布置在金属化层4的连接结构11上而非电容器6上。在各种实施例中,发光布置3可通过粘合剂2(例如裸片粘接胶)机械固定至连接结构11。粘合剂2可导电,并且可将发光布置3的第一侧13上的第一端子20电连接至连接结构11。在各种实施例中,发光布置3可通过焊接机械固定至连接结构11。
在各种实施例中,电容器6可再次为硅电容器。电容器6可再次配置为用于发光布置3的散热器,例如通过将电容器6靠近发光布置3布置。词语“靠近”可表示电容器6应相对于发光布置3放置,以便使从发光布置3到电容器6的热量传递最大化。例如,电容器6可放置在发光布置3下方的衬底9中,也即,当沿Z方向观察时,发光布置3和电容器6可重叠。为进一步改善来自于发光布置3的热量传递,电容器6可放置为在Z方向上尽可能接近第一金属化层1。通过这种方式,位于第一发光布置和电容器6之间的衬底9的数量(其可具有较低热导率)可被减小或甚至消除。
相较于图1A到1D,第一金属化层1和部分衬底9可被布置于发光布置3和电容器6之间,其会导致更高的热阻。但是,相较于没有电阻6的衬底9而言,热传导仍然会被改善,因为电容器6可具有比衬底9更高的热导率,因此会从发光布置3导出与衬底9本身相比更多的热量。
在各种实施例中,发光布置3和电容器6可通过第一过孔来电连接。第一过孔27可减小发光布置3和电容器6之间的热阻。第一过孔27可具有高热导率。第一过孔27可例如为热过孔并且位于发光布置3和电容器6之间。
在各种实施例中,用于将发光布置3机械固定至连接结构11的粘合剂2可为导热胶,以便热量可更有效的从发光布置3传递至电容器6。
电容器6可再次具有第一端子22和第二端子23。但是第一端子22和第二端子23可在电容器6的同一侧上,例如在第二侧14上。第一端子22和第二端子23可在电容器6的第二侧14上的金属化层26中形成或图案化。
在各种实施例中,电容器6可布置在衬底9中而非布置于金属化层1上。在各种实施例中,电容器6可机械固定至载体衬底8,例如通过粘合剂7(例如裸片粘接胶)。粘合剂7可为导热胶,以便热量能更有效的从电容器6传递至载体衬底8。粘合剂7不需要导电。
各发光器件102可具有各自的连接结构11。各连接结构11可电耦合至第一过孔27和第二过孔5。第一过孔27可通过各连接结构11将发光布置3的第一侧13上的第一端子20电连接至各发光器件102的电容器6的第二侧14上的第二端子23。第二连接5可电连接另一发光器件(例如相邻发光器件102)的电容器6的第二侧14上的第一端子22。
连接结构11可包括接合焊盘28。接合焊盘28可电耦合至连接结构11。接合焊盘28可电耦合至另一发光器件(例如相邻发光器件102)的发光布置3的第二侧12上的接合焊盘19,例如通过接合线4。连接结构11可用于将发光器件102串联电连接至另一发光器件102。
图2D示出示例200的等效电路204。等效电路204可具有发光布置3,发光布置3由并联电连接至电容器6的二极管的符号来表示。
发光布置3的第一端子20可连接至电容器6的第二端子23,例如通过导电粘合剂2、连接结构11(其上布置有发光布置3)和第一过孔27。
发光布置3的第二端子21可连接至电容器6的第一端子22,例如通过接合线4、连接结构11上的接合焊盘28(其上布置有相邻发光布置3),以及第二过孔5。相邻发光布置3可为直接相邻地(也即没有居中的发光布置3)布置于另一发光布置3的发光布置3。它可为最接近地串联电连接至发光布置3的发光布置3。因此,一个发光布置3的连接结构11可用来耦合或连接另一发光布置3的电容器6。
发光布置3和电容器6的并联连接可形成发光器件102。多个发光器件102可相互串联电连接,例如通过各连接结构11电耦合至另一相应连接结构11。另一相应连接结构11可电连接电容器6的第一端子22(例如通过第二过孔5),并可电连接发光布置3的第二端子20(例如通过接合线4)至发光布置3的第一端子20(例如通过导电粘合剂2)以及至电容器6的第二端子23(例如通过第一过孔27)。
实施例200也可以从载体202方面来描述。载体202可配置为通过将发光布置2固定并电连接至载体202来获得发光系统。在各种实施例中,一个或多个发光布置3可被布置或固定在载体202上,例如通过使用导电粘合剂2或通过焊接。针对每个发光布置3,载体202可包含相应电容器6和相应连接结构11。各电容器6可配置为缓冲各发光布置3的电压。各连接结构11可配置为电接触各发光布置3,例如通过提供焊盘用于导电粘合剂、用于线连接或焊接。各电容器6可电耦合至各接触结构11。各电容器6和各连接结构11可布置为使得电容器6形成用于各发光布置3的散热器。
在各种实施例中,各连接结构11可配置为将各电容器6并联电耦合至各发光布置3。在各种实施例中,各连接结构11可形成在金属化层1中。在各种实施例中,各电容器6可通过第一过孔27耦合至各接触结构11,并可通过第二过孔5耦合至另一接触结构11。在各种实施例中,过孔5、27可为热过孔,也即,这些过孔设计为具有低热阻。在各种实施例中,电容器6可通过接触结构11电连接至发光布置3。
在各种实施例中,载体可包括衬底载体8。电容器6可布置或固定在衬底载体8上,例如通过粘合剂7。电容器6可层积在衬底载体8上,例如通过在电容器6和衬底载体8上方放置箔并且在箔上施加压力或温度或两者。箔可形成衬底9。但是,也可采用其他方法来在金属化层1(或连接结构11)与衬底载体8之间的衬底9中嵌入电容器6。
在各种实施例中,载体202还可包括整流单元,其嵌入在载体202中,例如在衬底载体8和连接结构11之间。整流单元可整流线路电压,例如110V或230V。整流单元不需要平滑电容器,因为发光布置3可并联电连接至充当平滑电容器的各电容器6。
在各种实施例中,载体202还可包括控制电路,其嵌入在载体202中,例如在衬底载体8和接触结构11之间。控制电路可配置为控制发光布置3,例如控制发出光的强度或颜色。
在各种实施例中,接触结构11被耦合在一起,以便发光布置3相互串联电耦合。在各种实施例中,接触结构11可在同一金属化层1中图案化。
在各种实施例中,发光布置3可包括以下之一:发光元件,以及串联电连接的多个发光元件。
载体202可被发光布置3的生产者用来制作照明系统。发光布置3的第一端子20可连接至各连接结构11,例如采用导电粘合剂或任何类型的焊接(例如用在安装表面安装器件(SMD)时的类型),而且发光布置3的第二端子21可连接至相邻连接结构11上的接合焊盘28(例如通过线接合)。如果整流器和控制单元被包括在载体202中则不需要额外的连接。串联连接的发光器件102可直接连接至市电电压。由于电容器6提供缓冲电压,闪烁可被减小,甚至在线路电压的低频上。而且,由于使用电容器6作为散热器,因此可不需要附加的散热器,这样可简化发光系统的安装。
图3A示出可为发光系统的一部分的示例300。为了更好阐述,发光布置3和电容器6再次分别示出在图3B和3C中。
实施例300可类似于结合图2A到2D描述的实施例200,因此前文描述的特征也适用于这里。但是可存在差异。
电容器6可例如为硅电容器。与实施例200形成对照,电容器6可具有在电容器6的相对侧14和15上的第一端子22和第二端子23,类似于图1A到1D。
连接结构11和第一过孔27可再次将发光布置3的第一侧13上的第一端子20电连接至电容器6的第二侧14上的第二端子23。第二过孔5可再次电连接至另一连接结构11并且通过接合焊盘28和接合线4连接至发光布置3的第二侧12。
在各种实施例中,电容器6可再次机械固定至载体衬底8,例如通过粘合剂7(例如裸片粘接胶)。粘合剂7可为导热胶,以使热量能够更有效的从电容器6传递至载体衬底8。但是,为了在电容器6的第一侧15上电连接第一端子22,粘合剂7可为导电的。在各种实施例中,电容器6可通过焊接机械固定至载体衬底8。
在各种实施例中,载体衬底8可由彼此电绝缘的各载体衬底8构成。可为每个发光器件102提供相应的载体衬底8。载体衬底8可为绝缘体。载体衬底8在电容器6布置于其上的一侧上可具有金属化部。金属化可通过粘合剂7电连接至电容器6的第一端子22。金属化可沿载体衬底8延伸至第二过孔5并可电连接至第二过孔5。在各种实施例中,各载体衬底8可为导电的以便不需要金属化。
在各种实施例中,共同的载体衬底8可用于多于一个或全部发光器件102。金属化可布置在共同的载体衬底8上。金属化可被图案化以提供用于发光器件102的各金属化,这里各金属化相互绝缘。
再次,各电容器6可配置作为用于各发光布置3的散热器,例如通过将各电容器6放置于靠近(例如在正下方)各发光布置3。
实施例300也可从载体302方面来描述。载体302可配置为通过将发光布置3电连接至载体302来获得发光系统,例如借助于导电粘合剂2或表面安装技术(SMT)。载体302可类似于结合图2A到2D描述的载体202,因此前文描述的特征也适用于这里。但是可存在差异。
在各种实施例中,载体302可再次携带一个或多个发光布置3,并且可包括各电容器6和各接触结构11。各接触结构11可再次配置为将各电容器并联电耦合至发光布置3。
但是,在各种实施例中,载体302可包括用于每个发光布置的相应衬底载体8,而非用于所有发光布置的衬底载体8,如结合图2A到2D描述的实施例200。各衬底载体8是可传导的或在面对各电容器6的那一侧上具有传导金属化。各电容器6可布置或固定在各衬底载体8上,例如通过传导粘合剂7或通过焊接。
再次,电容器6可布置在载体302中,并且接触结构11可布置在载体302上,以便电容器6形成用于各发光布置3的散热器。
图3D示出实施例300的等效电路304。等效电路304可具有发光布置3,发光布置3由并联电连接至各电容器6的二极管符号表示。该描述可与等效电路204中的描述相同,除了第二过孔5并不直接接触电容器6的第一端子22。替代的,第一端子22通过衬底载体8和导电粘合剂7而接触。
再次,发光布置3和电容器6的并联连接可形成发光器件102,多个发光器件102可相互串联电连接。
图4A示出俯视图,图4B示出实施例400的横截面图,其可为照明系统的发光器件102的一部分。实施例400示出包括多于一个发光元件3的发光布置3。虽然显示的为四个发光元件3,但是可以使用任意数量的发光元件。例如两个至十个发光元件3可相互串联连接。但是,若干或所有发光元件可由发光元件的并联连接来构成。
发光元件3的数量可取决于发光元件3的工作电压以及电容器6的最大允许工作电压。电容器6的最大允许工作电压可高于发光元件3的工作电压的总和,也即,高于发光元件3的串联连接的工作电压。
因为电容6具有同一侧上的第一端子22和第二端子23,示例400可类似于结合图2A到2D描述的实施例200,从而前文描述的特征也适用于这里,但是如果电容器6具有在相对侧上的第一端子22和第二端子23,则示例400也可类似于结合图3A到3D描述的实施例300,从而前文描述的特征也适用于本文。
发光布置3可包括多个发光元件3,例如相互串联电连接的3a,3b,3c和3d。发光元件3可为LED。发光元件3a,3b,3c和3d可布置在各连接结构11上,例如11a、11b、11c和11d上。各连接结构11可电接触各发光元件3的第一端子20,例如采用导电粘合剂2或者表面安装技术。各连接结构11例如通过接合线28可进一步电连接至布置在相邻连接结构11上的发光元件的第二端子21。术语“相邻”或“邻近”可用来描述发光元件位于电串联连接的下一个,或换言之,直接连接至该发光元件。例如,连接结构11a与连接结构11b相邻,连接结构11b与连接结构11c相邻,以及连接结构11c与连接结构11d相邻。
在各种实施例中,各连接结构的第一个(例如连接结构11a)可通过第二过孔5电连接至电容器6的第一端子22。各连接结构的最后一个(例如连接结构11d)可通过第一过孔27连接至电容器6的第二端子23。它可被电连接(例如通过另一接合线4)至另一发光器件102。
串联连接的多个发光元件3a,3b,3c和3d可连接至电容器6。如果发光元件3a,3b,3c和3d为具有2V到3V的工作电压的LED,则电容器6可仅被要求来经受8V到12V的电压,而非线路电压。电容器6可例如为硅电容器。进一步地,通过仅具有用于串联连接发光元件3的两个过孔,而非用于每个发光元件3的两个过孔,所需过孔的数量可被减少。
发光元件3a,3b,3c和3d的每个可放置在电容器6的顶部。再次,如前文所述,通过将电容器6靠近发光布置3放置,电容器6可配置作为用于发光布置3的散热器,这里发光布置3由四个发光元件3a,3b,3c和3d构成。由每个发光元件3a,3b,3c和3d产生的热量可通过电容器6被输送出去。
再次,实施例400可从载体402方面来描述。由于载体402类似于载体202,载体202的描述也可适用于载体402。但是,连接结构11可包括多个连接结构,例如四个,用于每个发光元件3(例如发光元件3a,3b,3c和3d)。多个连接结构可配置为电连接发光元件3。多个连接结构可配置用于串联电耦合或连接所述发光元件3。
图4C示出示例400的等效电路404。等效电路404示出串联连接的四个发光元件3a,3b,3c和3d(再次由二极管符号表示)并形成发光布置3。四个发光元件3a,3b,3c和3d可通过接合线28串联连接。串联连接可利用过孔5、27并联电连接至电容器6。再次,发光布置3和电容器6的并联连接可形成发光器件102。多个发光器件102可例如采用接合线4相互串联电连接。
在各种实施例中,提供一种操作多个发光布置3的方法。该方法可用于提供没有闪烁的光。该方法可包括控制至少一个发光元件来输出光,例如通过将串联的多个发光布置3在经整流的线路电压两端相互耦合;采用耦合至至少一个发光元件一个或多个电容器来平滑由至少一个发光元件输出的光,例如通过并联电连接耦合各电容器6至各发光布置3,;采用一个或多个电容器来散去由至少一个发光元件产生的热量离开至少一个发光元件,例如通过使用各电容器6作为散热器将由各发光布置3产生的热量传导离开各发光布置3。各电容器6可作为电压缓冲器以及同时作为用于各发光布置3的散热器,因此减小各发光布置3的操作温度并提供没有闪烁的光。
在各种实施例中,各电容器6可嵌入在载体中并且各发光布置3可布置在载体上。在各种实施例中,各电容器6可为硅电容器。在各种实施例中,各发光布置3可布置为使得由各发光布置3产生的热量被各电容器6传导带走。例如,发光布置3可靠近各电容器6布置,例如尽可能接近各电容器6。例如,各发光布置3可布置为与各电容器6具有最大可能的重叠(例如100%),当沿垂直于载体的平面的方向单独观察时。在各种实施例中,各电容器6可与全部或甚至更多各发光布置3重叠。采用图4A所示的视图来阐述,表示各发光布置3的矩形可全部位于表示电容器6的矩形内。表示电容器6的矩形可大于表示各发光布置3的矩形。
尽管本发明已经被特别示出并参考具体实施例被描述,本领域技术人员应当理解,在不偏离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,可以在其中进行各种形式和细节上的变化。本发明的范围因此由所附权利要求来表示,而各种落入这些权利要求的等同的含义和范围也因此旨在包含在其内。
Claims (23)
1.一种发光器件,包括:
至少一个发光元件;以及
至少一个电容器,其中所述至少一个电容器配置作为用于所述至少一个发光元件的电压缓冲器;以及
其中所述至少一个电容器进一步配置为散去来自所述至少一个发光元件的热量。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其中
所述至少一个发光元件包括多个发光元件;
其中所述至少一个电容器包括多个电容器;以及
其中所述多个电容器的每个与所述多个发光元件的一个相关联,并被配置作为用于所述多个发光元件的所述相关联的发光元件的电压缓冲器。
3.根据权利要求2所述的发光器件,其中
所述多个电容器的每个进一步配置为散去来自所述多个发光元件的所述相关联的发光元件的热量。
4.根据权利要求3所述的发光器件,其中
所述多个电容器中的至少一个电容器通过导电粘合胶和焊接中至少一个而机械连接且电连接至所述多个发光元件的所述一个相关联的发光元件。
5.根据权利要求2所述的发光器件,其中
所述多个发光元件彼此串联连接。
6.根据权利要求5所述的发光器件,其中
其中所述多个发光器件的串联连接耦合至经整流的线路电压。
7.根据权利要求1所述的发光器件,其中
所述至少一个电容器为硅电容器。
8.根据权利要求1所述的发光器件,其中
所述至少一个电容器通过热过孔电连接至所述至少一个发光元件。
9.一种用于发光布置的载体,包括:
电容器,配置为缓冲所述发光布置的电压;以及
接触结构,配置为电接触所述发光布置;
其中所述电容器电耦合至所述接触结构;以及
其中所述电容器和所述接触结构布置为使得所述电容器配置为散去来自所述发光布置的热量。
10.根据权利要求9所述的载体,其中
所述电容器嵌入在所述载体中,并且所述发光布置布置在所述载体上。
11.根据权利要求10所述的载体,其中
当沿与所述载体的平面垂直的方向观察时,所述发光布置与所述电容器重叠。
12.根据权利要求9所述的载体,
其中所述接触结构配置为将所述电容器并联电耦合至所述发光布置。
13.根据权利要求12所述的载体,
其中所述接触结构包括导电粘合剂或焊接。
14.根据权利要求12所述的载体,
其中所述接触结构包括金属化层;以及
其中所述电容器通过至少一个过孔耦合至所述金属化层。
15.根据权利要求9所述的载体,
其中所述电容器为硅电容器。
16.根据权利要求9所述的载体,进一步包括:
衬底载体;
其中所述电容器布置在所述衬底载体和所述接触结构之间。
17.根据权利要求16所述的载体,进一步包括:
整流单元,布置在所述衬底载体和所述接触结构之间。
18.根据权利要求16所述的载体,进一步包括:
控制电路,配置为控制所述发光布置,其中所述控制电路布置在所述衬底载体和所述接触结构之间。
19.根据权利要求9所述的载体,其中:
所述电容器包括第一电容器,并且所述发光布置包括第一发光布置,并进一步包括:
至少一个第二电容器,配置为缓冲至少一个第二发光布置的电压;以及
其中所述接触结构包括第一接触结构,并且还包括配置为接触所述第二发光布置的至少一个第二接触结构;其中
所述至少一个第二电容器电耦合至所述至少一个第二接触结构;并且其中
所述至少一个第二电容器和所述至少一个第二接触结构布置为使得所述至少一个第二电容器配置为散去来自所述至少一个第二发光布置的热量。
20.根据权利要求19所述的载体,
其中所述至少一个第二接触结构配置为将所述至少一个第二电容器并联电耦合至所述第二发光布置。
21.根据权利要求20所述的载体,
其中所述第一接触结构和所述至少一个第二接触结构耦合在一起,以使所述发光布置和至少另一发光布置彼此串联电耦合。
22.根据权利要求21所述的载体,
其中所述第一接触结构和所述至少一个第二接触结构包括同一金属化层。
23.一种操作多个发光元件的方法,包括
控制至少一个发光元件以输出光;
利用耦合至所述至少一个发光元件的一个或多个电容器来平滑由所述至少一个发光元件输出的光;以及
利用所述一个或多个电容器来散去由所述至少一个发光元件产生的热量以离开所述至少一个发光元件。
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