CN106195722A - 可直接使用交流电源的发光二极管照明装置 - Google Patents

Abstract

一种可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，包含基板、第一发光二极管、第一荧光层、第二发光二极管、第二荧光层、桥式整流单元与限流单元。基板的顶面包含第一置晶区、第二置晶区与第三置晶区。第一发光二极管设置于第一置晶区上。第一荧光层覆盖第一发光二极管。第二发光二极管设置于第二置晶区上。第二荧光层覆盖第二发光二极管。桥式整流单元与限流单元设置于第三置晶区上，桥式整流单元将外接的交流电转换为直流电，限流单元用以决定第一发光二极管与第二发光二极管是否被点亮。发光二极管照明装置所发射的光线的平均色温可依照不同需求调整而改变，且其可以直接适用于家用的交流电源，于是发光二极管照明装置的适用性与便利性大增。

Description

可直接使用交流电源的发光二极管照明装置

技术领域

本发明是有关于一种发光二极管照明装置。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)由于具有高亮度、反应速度快、体积小、污染低、高可靠度、适合量产等优点，因此发光二极管在照明领域或是消费性电子产品的开发应用亦将越来越多，目前已将发光二极管广泛地应用在大型看板、交通信号灯、手机、扫描器、传真机的光源以及照明装置等。基于上述可知，发光二极管的发光效率以及亮度需求将会越来越受到重视，是故高亮度发光二极管的研究开发将是固态照明应用上的重要课题。

发光二极管已经在某些应用领域中取代荧光灯与白炽灯，而作为例如需求高速反应的扫描器灯源、投影装置的灯源、液晶显示器的背光源或前光源，汽车仪表板上的照明灯源，交通信号的灯源以及一般照明装置的灯源等等。相较于传统灯管，发光二极管具有例如体积较小、使用寿命较长、驱动电压/电流较低、结构强度较高、无汞污染以及高发光效率(节能)等显着优势。

为了进一步改善照明装置的各项特性，相关领域莫不费尽心思开发。如何能较佳地应用发光二极管于照明装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。

发明内容

本发明提供一种可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，其所发射的光线的平均色温可依照不同需求调整而改变。

根据本发明一实施方式，一种可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，包含基板、至少一第一发光二极管、第一荧光层、至少一第二发光二极管、第二荧光层以及控制模块。基板具有顶面，顶面包含第一置晶区、第二置晶区以及第三置晶区。第一发光二极管设置于第一置晶区上。第一荧光层设置于第一置晶区上且覆盖第一发光二极管。第二发光二极管设置于第二置晶区上。第二荧光层设置于第二置晶区上且覆盖第二发光二极管。控制模块设置于第三置晶区上，用以电性连接外接电源、第一发光二极管以及第二发光二极管，其中控制模块包含至少一桥式整流单元与至少一限流单元，桥式整流单元用以将外接的交流电转换为直流电，限流单元用以决定第一发光二极管与第二发光二极管是否被点亮。

于本发明的一或多个实施方式中，自第一荧光层射出的光线的色温与自第二荧光层射出的光线的色温不同。

于本发明的一或多个实施方式中，自第一荧光层射出的光线的色温为约1000K至约4000K，自第二荧光层射出的光线的色温为约3000K至约10000K。

于本发明的一或多个实施方式中，其中顶面还包含第四置晶区，发光二极管照明装置还包含至少一第三发光二极管与第三荧光层。第三发光二极管设置于第四置晶区上，其中控制模块用以电性连接外接电源、第一发光二极管、第二发光二极管以及第三发光二极管，限流单元用以控制第一发光二极管、第二发光二极管以及第三发光二极管，使第一发光二极管、第二发光二极管以及第三发光二极管随着通过控制模块的电流增加依序被点亮。第三荧光层设置于第四置晶区上且覆盖第三发光二极管，其中自第一荧光层射出的光线的色温与自第二荧光层射出的光线的色温相同，且自第一荧光层射出的光线的色温与自第三荧光层射出的光线的色温不同。

于本发明的一或多个实施方式中，顶面还包含第五置晶区，发光二极管照明装置还包含至少一第四发光二极管与第四荧光层。第四发光二极管设置于第五置晶区上，其中控制模块用以电性连接外接电源、第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管以及第四发光二极管，限流单元用以控制第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管以及第四发光二极管，使第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管以及第四发光二极管随着通过控制模块的电流增加依序被点亮。第四荧光层设置于第五置晶区上且覆盖第四发光二极管，其中自第三荧光层射出的光线的色温与自第四荧光层射出的光线的色温相同。

于本发明的一或多个实施方式中，第一置晶区的形状为圆形，第二置晶区的形状为环绕第一置晶区的圆环。

于本发明的一或多个实施方式中，第一置晶区的形状与第二置晶区的形状分别为相邻设置的长条状。

于本发明的一或多个实施方式中，第一置晶区的形状与第二置晶区的形状分别为扇形。

本发明上述实施方式通过使自不同荧光层射出的光线具有不同色温，于是使用者仅要调整通过限流单元的电流大小以决定每个发光二极管是否要被点亮，便能使发光二极管照明装置所发射的光线的平均色温可依照不同需求调整而改变。在此同时，由于发光二极管照明装置在操作时可以直接使用交流电源，因此发光二极管照明装置将可以直接适用于家用电源，而不需要使用其他电源转换装置，因而使发光二极管照明装置的适用性与便利性大增。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施方式的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置的上视示意图；

图2绘示图1的发光二极管照明装置的剖面示意图，其剖面位置为沿图1的线段2；

图3绘示图1的发光二极管照明装置的方块示意图；

图4绘示依照本发明一实施方式的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置的上视示意图；

图5绘示依照本发明一实施方式的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置的上视示意图；

图6绘示依照本发明一实施方式的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置的上视示意图；

图7绘示依照本发明一实施方式的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置的上视示意图；

图8绘示依照本发明一实施方式的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置的上视示意图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

图1绘示依照本发明一实施方式的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置100的上视示意图。图2绘示图1的发光二极管照明装置100的剖面示意图，其剖面位置为沿图1的线段2。本发明不同实施方式提供一种发光二极管照明装置100。发光二极管照明装置100所发射的光线的平均色温可依照不同需求调整而改变。

如图1与图2所绘示，发光二极管照明装置100包含基板110、至少一发光二极管122、荧光层132、133、134、135、至少一发光二极管123、至少一发光二极管124、至少一发光二极管125以及控制模块140。基板110具有顶面111，顶面111包含置晶区112、113、114、115、119。发光二极管122设置于置晶区112上。荧光层132设置于置晶区112上且覆盖发光二极管122。发光二极管123设置于置晶区113上。荧光层133设置于置晶区113上且覆盖发光二极管123。发光二极管124设置于置晶区114上。荧光层134设置于置晶区114上且覆盖发光二极管124。发光二极管125设置于置晶区115上。荧光层132设置于置晶区112上且覆盖发光二极管122。控制模块140设置于置晶区119上，用以电性连接外接电源与发光二极管122、123、124、125，其中控制模块140包含至少一桥式整流单元141与至少一限流单元142，桥式整流单元141用以将外接的交流电转换为直流电，限流单元142用以控制发光二极管122、123、124、125，以决定发光二极管122、123、124、125是否被点亮。举例来说，限流单元142使发光二极管122、123、124、125随着通过限流单元142的电流增加依序被点亮。但本发明不以此为限，可根据需求设计不同的点亮方式，例如先点亮发光二极管122、124，或先点亮发光二极管123、125。

图3绘示图1的发光二极管照明装置100的方块示意图。如图3所绘示，桥式整流单元141电性连接外接的交流电源200与限流单元142，在桥式整流单元141将外接的交流电转换为直流电后，限流单元142接收由桥式整流单元141传递而来的直流电，依照此直流电的大小，限流单元142决定发光单元120中的发光二极管122、123、124、125是否要被点亮。

举例来说，如图1与图2所绘示，当通过限流单元142的电流为2安培时，仅发光二极管122被点亮；接着，当通过限流单元142的电流自2安培逐渐增加至3安培时，发光二极管123亦被点亮，即发光二极管122、123皆被点亮；然后，当通过限流单元142的电流自3安培逐渐增加至4安培时，发光二极管124亦被点亮，即发光二极管122、123、124皆被点亮；最后，当通过限流单元142的电流自4安培逐渐增加至5安培时，发光二极管125亦被点亮，即发光二极管122、123、124、125皆被点亮。

需要注意的是，以上描述为本实施方式的电路配置，但并不限于此。在其他实施方式中，控制模块140的电路配置并不一定要与本实施方式相同，只要控制模块140可以将将外接的交流电转换为直流电，并且可以控制发光二极管122、123、124、125，使发光二极管122、123、124、125随着通过控制模块140的电流增加依序被点亮即可。

具体而言，自荧光层132射出的光线为混合发光二极管122所发射的光线与部分发光二极管122所发射的光线在通过荧光层132时被荧光层132转换的光线。自荧光层133射出的光线为混合发光二极管123所发射的光线与部分发光二极管123所发射的光线在通过荧光层133时被荧光层133转换的光线。自荧光层134射出的光线为混合发光二极管124所发射的光线与部分发光二极管124所发射的光线在通过荧光层134时被荧光层134转换的光线。自荧光层135射出的光线为混合发光二极管125所发射的光线与部分发光二极管125所发射的光线在通过荧光层135时被荧光层135转换的光线。

在本实施方式中，自荧光层132射出的光线的色温与自荧光层133射出的光线的色温相同，自荧光层134射出的光线的色温与自荧光层135射出的光线的色温相同，自荧光层132、133射出的光线的色温与自荧光层134、135射出的光线的色温不同，但并不限于此。在其他实施方式中，自荧光层132、133、134、135射出的光线的色温可以相同或不同，只要自至少其中一个荧光层射出的光线的色温与自其他荧光层射出的光线的色温不同即可。

因为自荧光层132、133射出的光线的色温与自荧光层134、135射出的光线的色温不同，因此当仅发光二极管122、123、124被点亮或当发光二极管122、123、124、125皆被点亮时具有不同色温的光线将会混合，因而使当仅发光二极管122被点亮或当仅发光二极管122、123被点亮时发光二极管照明装置100所发射的光线的平均色温与当仅发光二极管122、123、124被点亮或当发光二极管122、123、124、125皆被点亮时发光二极管照明装置100所发射的光线的平均色温不同。于是，仅要通过调整外接的交流电的大小，在交流电被转换为直流电后，限流单元142便依照此直流电的大小决定发光二极管122、123、124、125是否要被点亮，因而使发光二极管照明装置100所发射的光线的平均色温可依照不同需求调整而改变。

在此同时，由于发光二极管照明装置100在操作时可以直接使用交流电源，因此发光二极管照明装置100将可以直接适用于家用电源(其提供频率60赫兹的交流电)，而不需要使用其他电源转换装置，因而使发光二极管照明装置100的适用性与便利性大增。

具体而言，自荧光层132、133射出的光线的色温为约1000K至约4000K，自荧光层134、135射出的光线的色温为约3000K至约10000K。更具体地说，自荧光层132、133射出的光线的色温可为约2200K，自荧光层134、135射出的光线的色温可为约5700K。于是，当仅发光二极管122被点亮时或当仅发光二极管122、123被点亮时发光二极管照明装置100所发射的光线的平均色温为约2200K，当仅发光二极管122、123、124被点亮时发光二极管照明装置100所发射的光线的平均色温为约3500K至约4500K，当发光二极管122、123、124、125皆被点亮时发光二极管照明装置100所发射的光线的平均色温为约4000K至约5000K。应了解到，以上所举的荧光层132、133、134、135射出的光线与其混合的光线的色温仅为例示，并非用以限制本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，应视实际需要，弹性选择荧光层132、133、134、135射出的光线与其混合的光线的色温。

荧光层132、133、134、135可为封装胶体，但并不限于此。在其他实施方式中，荧光层132、133、134、135可为贴片并贴附于发光二极管122、123、124、125上。

具体而言，置晶区112的形状为圆形，置晶区113的形状为环绕置晶区112的圆环，置晶区114的形状为环绕置晶区113的圆环，置晶区115的形状为环绕置晶区114的圆环。

图4绘示依照本发明一实施方式的发光二极管照明装置100的上视示意图。本实施方式的发光二极管照明装置100与前一实施方式的发光二极管照明装置100大致相同，以下仅介绍其相异处。

如图4所绘示，置晶区115的形状为圆形，置晶区114的形状为环绕置晶区115的圆环，置晶区113的形状为环绕置晶区114的圆环，置晶区112的形状为环绕置晶区113的圆环。

图5绘示依照本发明一实施方式的发光二极管照明装置100的上视示意图。本实施方式的发光二极管照明装置100与前述实施方式的发光二极管照明装置100大致相同，以下仅介绍其相异处。

如图5所绘示，置晶区112、113、114、115的形状分别为扇形，且置晶区112、113、114、115形成一个圆形。置晶区112设置于此圆形的左上角，置晶区113设置于此圆形的左上角，置晶区114设置于此圆形的右下角，置晶区115设置于此圆形的左下角。

图6绘示依照本发明一实施方式的发光二极管照明装置100的上视示意图。本实施方式的发光二极管照明装置100与图5的发光二极管照明装置100大致相同，以下仅介绍其相异处。

如图6所绘示，置晶区112设置于此圆形的左上角，置晶区113设置于此圆形的右下角，置晶区114设置于此圆形的左下角，置晶区115设置于此圆形的右上角。

图7绘示依照本发明一实施方式的发光二极管照明装置100的上视示意图。本实施方式的发光二极管照明装置100与前述实施方式的发光二极管照明装置100大致相同，以下仅介绍其相异处。

如图7所绘示，置晶区112、113、114、115的形状分别为相邻设置的长条状，且置晶区112、113、114、115形成一个矩形。置晶区112设置于此矩形的最上方，置晶区113相邻于置晶区112且设置于置晶区112的下方，置晶区114相邻于置晶区113且设置于置晶区113的下方，置晶区115相邻于置晶区114且设置于置晶区114的下方。

图8绘示依照本发明一实施方式的发光二极管照明装置100的上视示意图。本实施方式的发光二极管照明装置100与图7的发光二极管照明装置100大致相同，以下仅介绍其相异处。

置晶区112设置于此矩形的最上方，置晶区114相邻于置晶区112且设置于置晶区112的下方，置晶区113相邻于置晶区114且设置于置晶区114的下方，置晶区115相邻于置晶区113且设置于置晶区113的下方。

从图1、图4至图8可以发现，置晶区112、113、114、115的形状与相对位置并没有特别限制，仅要自荧光层132、133、134、135射出的光线可以适当地进行混光即可。

本发明上述实施方式通过使自荧光层132、133、134、135射出的光线具有不同色温，于是使用者仅要调整通过限流单元142的电流大小以决定发光二极管122、123、124、125是否要被点亮，便能使发光二极管照明装置100所发射的光线的平均色温可依照不同需求调整而改变。在此同时，由于发光二极管照明装置100在操作时可以直接使用交流电源，因此发光二极管照明装置100将可以直接适用于家用电源，而不需要使用其他电源转换装置，因而使发光二极管照明装置100的适用性与便利性大增。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，其特征在于，包含：

一基板，具有一顶面，该顶面包含一第一置晶区、一第二置晶区以及一第三置晶区；

至少一第一发光二极管，设置于该第一置晶区上；

一第一荧光层，设置于该第一置晶区上且覆盖该第一发光二极管；

至少一第二发光二极管，设置于该第二置晶区上；

一第二荧光层，设置于该第二置晶区上且覆盖该第二发光二极管；以及

一控制模块，设置于该第三置晶区上，用以电性连接外接电源、该第一发光二极管以及该第二发光二极管，其中该控制模块包含至少一桥式整流单元与至少一限流单元，该桥式整流单元用以将外接的交流电转换为直流电，该限流单元用以决定该第一发光二极管与该第二发光二极管是否被点亮。

2.根据权利要求1所述的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，其特征在于，自该第一荧光层射出的光线的色温与自该第二荧光层射出的光线的色温不同。

3.根据权利要求1所述的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，其特征在于，自该第一荧光层射出的光线的色温为1000K至4000K，自该第二荧光层射出的光线的色温为3000K至10000K。

4.根据权利要求2所述的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，其特征在于，该顶面还包含一第四置晶区；

该发光二极管照明装置还包含：

至少一第三发光二极管，设置于该第四置晶区上，其中该控制模块用以电性连接外接电源、该第一发光二极管、该第二发光二极管以及该第三发光二极管，该限流单元用以控制该第一发光二极管、该第二发光二极管以及该第三发光二极管，以决定该第一发光二极管、该第二发光二极管以及该第三发光二极管是否被点亮；以及

一第三荧光层，设置于该第四置晶区上且覆盖该第三发光二极管，其中自该第一荧光层射出的光线的色温与自该第二荧光层射出的光线的色温相同，且自该第一荧光层射出的光线的色温与自该第三荧光层射出的光线的色温不同。

5.根据权利要求4所述的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，其特征在于，自该第一荧光层射出的光线的色温为1000K至4000K，自该第三荧光层射出的光线的色温为3000K至10000K。

6.根据权利要求4所述的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，其特征在于，该顶面还包含一第五置晶区；

该发光二极管照明装置还包含：

至少一第四发光二极管，设置于该第五置晶区上，其中该控制模块用以电性连接外接电源、该第一发光二极管、该第二发光二极管、该第三发光二极管以及该第四发光二极管，该限流单元用以控制该第一发光二极管、该第二发光二极管、该第三发光二极管以及该第四发光二极管，以决定该第一发光二极管、该第二发光二极管、该第三发光二极管以及该第四发光二极管是否被点亮；以及

一第四荧光层，设置于该第五置晶区上且覆盖该第四发光二极管，其中自该第三荧光层射出的光线的色温与自该第四荧光层射出的光线的色温相同。

7.根据权利要求6所述的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，其特征在于，自该第一荧光层射出的光线的色温为1000K至4000K，自该第三荧光层射出的光线的色温为3000K至10000K。

8.根据权利要求1所述的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，其特征在于，该第一置晶区的形状为圆形，该第二置晶区的形状为环绕该第一置晶区的圆环。

9.根据权利要求1所述的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，其特征在于，该第一置晶区的形状与该第二置晶区的形状分别为相邻设置的长条状。

10.根据权利要求1所述的可直接使用交流电源的发光二极管照明装置，其特征在于，该第一置晶区的形状与该第二置晶区的形状分别为扇形。