CN110996446B - 一种交流驱动的led器件及其在交流电电源下的发光方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交流驱动的LED器件，包括LED模块、栅电极、电介质、单向导电性能元件。栅电极、电介质同时与LED模块的两个端电极构成电容器；栅电极联接交流电源一极；LED模块的两个端电极各经一单向导电性能元件联接交流电源的另一极，单向导电性能元件联接LED模块端电极一侧的极性与端电极相反。该交流驱动电致发光器件方案的优点是：结构简单，可在交流电的全周期发光，并且LED模块不直接承受电源电压，有利于延长LED模块的使用寿命。

Description

一种交流驱动的LED器件及其在交流电电源下的发光方法

技术领域

本发明涉及电致发光器件领域，涉及交流驱动的LED器件及其发光方法。

背景技术

近年来，III-V族无机发光二极管(LED)、有机发光二极管在照明灯、显示器、激光等领域的应用规模迅速增长。

目前市场上的发光二极管产品(III-V族无机发光二极管、有机发光二极管)主要以直流电驱动为主；主要是由于直流电驱动发光效率高；但是在日常使用过程中需要先将交流电转为直流电再供给LED使用，必须额外增加一个交直流变换装置，或者使用电池。

而在交流电驱动的发光二极管产品的技术方案中，LED晶粒的矩阵式排列工艺复杂度高，而另一种是LED与整流二极管串联或并联，只能利用交流电的一半周期，能源利用效率低，或者接入桥式整流电路，LED亮灭闪烁。

发明内容

本发明的目的是提供一种交流驱动的LED器件，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案如下：

一种交流驱动的LED器件，包括LED模块、栅电极、电介质、第一单向导电性能元件、第二单向导电性能元件；一组栅电极、电介质与LED模块的两个端电极结合，分别形成电容器；让栅电极、电介质与LED模块成为有机整体的模块。其中栅电极外接引线以形成第一接电端。

LED模块端电极的一个联接第一单向导电性能元件的一端；LED模块端与第一单向导电性能元件的联接端正负极性相反，第一单向导电性能元件的另一端与第二单向导电性能元件联接。

LED模块端电极的另一个联接第二单向导电性能元件的一端；LED模块端与第二单向导电性能元件的联接端正负极性相反；第二单向导电性能元件的另一端与第一单向导电性能元件联接。

第一单向导电性能元件与第二单向导电性能元件的联接端外接引线以形成第二接电端。

在本发明中，在传统的LED模块上匹配了栅电极和电介质让LED模块的两端电极与之形成电容器，另外两端电极外接单向导电性能元件实现与交流电源的极性匹配；交流电源的电压直接作用于电容器，而不是LED模块；

在单向导电性能元件的调控下，交流电的正负半周能分别施加于LED模块极性匹配的一端的电极上，于是电子和空穴交替注入LED模块；

本装置是基于LED、电容器、单向导电性能元件等模块联接运行的交流驱动电致发光器件，本装置结构简单，可以实现交流电的全周期发光。

在本发明中单向导电性能元件可以是任意具有单向导电性的电路(不做详细展开)、器件(例如各种晶体管)。

在本发明中，LED模块是传统意义上本领域技术人员熟知的各种发光二极管或是发光二极管的点阵排列。

优选的：所述第一单向导电性能元件为整流二极管。

优选的：所述第二单向导电性能元件为整流二极管。

这里优选的单向导电性能元件选择整流二极管。

本发明还公开了一种使LED模块在交流电源驱动下的发光方法，包括如下步骤：

(1)让LED模块的两个端电极匹配同一组栅电极和电介质，形成电容器；

(2)在LED模块的两个端电极上分别联接一整流二极管，整流二极管联接LED模块端电极一侧的极性与端电极相反；

(3)将两个整流二极管的活动端联接在一起；

(4)交流电一端与栅电极联接，另一端接到两个整流二极管相接端。

以上步骤(1)—步骤(3)中根据实际加工需要可以调整先后顺序，最后的成品根据步骤(4)的要求联接交流电源。

在上述步骤(1)中的LED模块两个端电极的匹配过程中所采用的方式、方法不做限定，这是本领域技术人员可以获知的常规技术手段。

采用本方法之后，可以实现LED模块在交流电的全周期发光，提升能源利用效率，此种方法可以广泛应用于低成本光源、显示器、传感检测等领域。

本发明的技术效果是：

本发明中特殊之处在于交流电压施加在了栅电极与LED端电极组成的电容器模块上，LED模块不直接承受电源电压，LED模块仅承受来自于端电极(电容器)上积累的电荷的电场，有利于延长LED模块的使用寿命；同时实现了LED模块在交流电全周期的发光。

这种新颖的电致发光器件将会在低成本光源、显示器、传感检测等领域得到广泛的应用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是图1的等效电路图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的不当限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，一种交流驱动的LED器件，电致发光器件，包括LED模块、栅电极、电介质、第一整流二极管、第二整流二极管；栅电极、电介质与LED模块的两个端电极结合，以与LED模块两端电极分别形成电容器；其中栅电极外接引线以形成第一接电端。

LED模块端电极的一个联接第一整流二极管的一端；LED模块端与第一整流二极管的联接端正负极性相反，第一整流二极管的另一端与第二整流二极管联接。

LED模块端电极的另一个联接第二整流二极管的一端；LED模块端与第二整流二极管的联接端正负极性相反；第二整流二极管的另一端与第一整流二极管联接。

第一整流二极管与第二整流二极管的联接端外接引线以形成第二接电端。

本发明的工作原理如下：

交流电压施加在了电容器模块上，LED模块不直接承受电源电压；LED模块内部的电子从LED模块发光区出发，经p端电极流出，经过交流电源进入栅电极，然后从栅电极流出经过交流电源，从LED模块的n端电极流入发光区，形成闭环以使本LED模块成为电致发光器件，完成发光。

本装置是基于LED、电容器、单向导电性能元件等模块联接运行的交流驱动电致发光器件，结构简单，可以实现交流电的全周期发光。

一种使LED模块在交流电源驱动下的发光方法，包括如下步骤：

(1)让LED模块的两个端电极匹配同一组栅电极和电介质；在此步骤中，栅电极和电介质与LED模块的匹配是本领域技术人员可以实现的技术手段，无需详细阐述；以使栅电极、电介质与LED模块形成一有机整体的电致发光器件；

(2)在LED模块的两个端电极分别联接一整流二极管，整流二极管联接LED模块端电极一侧的极性与端电极相反；

(3)将两个整流二极管的活动端联接在一起；

(4)交流电一端与栅电极联接，另一端接到两个整流二极管相接端。

如图2所示，是上述方法的等效电路，在这里在LED模块的两端电极分别连接电容器，两电容器的另外两端联接，然后接交流电源的一端；交流电源的另一端分两路各经一整流二极管与LED模块的两个端电极联接。整流二极管联接LED模块端电极一侧的极性与端电极相反。

在图2中，电容的型号不做限定，根据实际使用的需要做选择。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种交流驱动的LED器件，其特征在于：包括LED模块、栅电极、电介质、第一单向导电性能元件、第二单向导电性能元件；

一组栅电极、电介质与LED模块的两个端电极结合，分别形成电容器；其中栅电极外接引线以形成第一接电端；

LED模块端电极的一个联接第一单向导电性能元件的一端；LED模块端与第一单向导电性能元件的联接端正负极性相反，第一单向导电性能元件的另一端与第二单向导电性能元件联接；

LED模块端电极的另一个联接第二单向导电性能元件的一端；LED模块端与第二单向导电性能元件的联接端正负极性相反；第二单向导电性能元件的另一端与第一单向导电性能元件联接；

第一单向导电性能元件与第二单向导电性能元件的联接端外接引线以形成第二接电端。

2.根据权利要求1所述的交流驱动的LED器件，其特征在于：所述第一单向导电性能元件为整流二极管。

3.根据权利要求1所述的交流驱动的LED器件，其特征在于：所述第二单向导电性能元件为整流二极管。

4.一种使LED模块在交流电源下的发光方法，其特征在于：

(1)让LED模块的两个端电极匹配同一组栅电极和电介质，构成电容器；

(2)LED模块的两个端电极分别联接一整流二极管，整流二极管联接LED模块端电极一侧的极性与端电极相反；

(3)将两个整流二极管的活动端联接在一起；

(4)交流电一端与栅电极联接，另一端接到两个整流二极管相接端。

Images