TW200814378A - Operating system and method of light emitting device - Google Patents

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Description

200814378 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 一士本發明涉及一種發光裝置的操作系統,尤其涉及一種用於估計發 光衣置的熱特性’以操作此發光裝置的操作系統,以及其操作方法。
一發光二極體(LED)為一將電流轉換為光線的半導體發光裝 置。一紅色LED使用一 GaAsP化合物半導體在1962年首次製成, j紅色LED和一以GaP:N為主的綠&LED作為用於電子裝置的顯示 為的光源,該電子裝置包含資訊與電信設備。 、從LED發出的光的波長取決於製造LED的半導體材料。這是因 為所發出光的波長取決於半導體㈣的能帶間隙,此能帶間隙說 價帶電子和導帶電子之間的能量差。 -氮化鎵(GaN)化合辨諸在發展—高輸出電子裝置領域受 到重視,這是由於高熱穩定性與能帶間隙(⑽eV爿6.2 化合物半導齡難視_因之—是㈣與其他元素結合,例如鋼 ⑽’雖_貞似物’以形成發出綠光、藍光、以及白光的 層。 、豆 $同以上制’由於可m職發射波長,㈣的雛可以 才寸4置的特性進行調整。例如,伽GaN製造:— ㈣的白色LED,與在光學記錄中有用之白熾燈。 戈-色 此外,傳統綠色LED藉由Gap在早階段 鋪換材概有倾率,_可歸域、絲。#祕必 長成功之後,可以執行一高亮度綠色LED。 、、生 由於上述優點和其他優點,以⑽為主之娜的市場快 展。·’、當=GaN 4主之LED在商業化導入時,此與光電子裝^ 相關的技術自從1994年起快速發屏。 、 •姐實質上與— 』以期主基於此以GaN為主之LED的市場將持 5 200814378 續快速成長。 因此,此LED祕各種領域中,例如交通燈 — 類似物,此亮度顯著提高到6〇 lm/w。 頬不态等 此外,對於此LED的另-個優點,可以實現各種 速驅動’使用壽命為十萬個小時,並且沒有爆炸的危險。'此夠快 由2上述優點,照明裝置之大部份被預計 LED所替代。 年内被 尤其是’幾乎顏色可以使用與其他照明裝置 現出來。此外,在紅光R,綠光G、和藍光Β内,如第而表 此LED的波長和鮮相較於第2_波長_不同。圖所不, 換句話說,燈管所包含之光譜例如為:紫外線w 但此LED光源具有一純波長。 卜、、泉IR, 由於此LED的照明得到顯著加強,其光學效率被期望大幅 然而目前相較於白熾燈或燈管所具有的3〇 ww幻〇〇 !曰 的效率,此紅色LED具有大約4〇 lm/w,此綠色⑽具有 lm/W,而此藍色LED具有大約8 lm/W。 、 為了提高LED之光學鱗至其缝之光學效率,需要_高 與大.ϋ動電流。然而,此高驅動電流會導致更多功率雜。因此,當 驅動高亮度LED時,此LED晶片的溫度非常高。 田 因此,此在今日顯示器領域中應用範圍大幅增加之led,在一 秒内重複導通與切斷數十至數百次,以實現一影像。 因此,當設計此與LED溫度有關之驅動設計時,必須考慮負載 操作。 、 一此LED為一將電能裝換為光能的半導體裝置。因此,此LED具 有半導體的特性,所以,該LED的主要特性例如亮度、壽命、電壓 等根據溫度明顯改變。 因此,在設計產品與應用LED之前,需要一種精確估計晶片溫 度之方法,以發出作為一 LK)核心部分之光線。 6 200814378 【發明内容】 口此’本务明係有關於一種發光裝置之操作系統與方法,其實質 上避免由於f知技術中的限制與缺點導致的—個錢多_題y、 本發明的-個目的為提供—細於鶴發光裝置之猶系統,以 致於-發光裝置封裝的接合溫度可以估計在—小誤差範_,而無須 了由刀析雜光裝置雜之熱特性之錢,以及祕驅動該操作 糸統的方法。 本發明其他之優點、目的、以及特性,其—部份將在以下說明中 ”而其部分將由對此技術有一般知識人士藉由檢視以下說明而 二頒可以由貫施本發明而得知。*發明之目的與其他優點可以 猎咐、狀测、其中轉利範圍、以及在所關式巾所特別指出 之結構而實現與獲得。 2 了達成此根據本發明目標之此等目的與其他優點,如同在此實 二廣泛說明者,此發光裝置賴作系統包括:_發光裝置封裝;以 及一驅動單元,職以大於或等於l_z鮮鶴此發絲置雌。 、、乏今達^據,明目標之此等目的與優點,如同在此實現與廣 勤’ j:务光裝置的操作系統包括:複數個發光裝置;以及一驅 動早兀,而以大於或等於100他頻率驅動此發光裝置。 泛目標之_的與優點,如同在此實現與廣 包驅 至少—發絲置封裝之發絲置之方法 大於或寺於100Hz頻率驅動此發光裝置封穿。 提供詳細說明為典範與說明,意為 【實施方式】 此以關式,其包括於此以提供本發明進一步瞭解,且併入於 釋本發明實施例之原理。 起用於解 現在__本發聰佳實細,而在關巾制其例。當可能 7 200814378 時,在此等圖中使用相同參考號碼,以稱呼相同或類似元件。 以下參考所附圖式詳細說明:此根據本發明較佳實施例的發光裝 置之操作系統與驅動該系統之方法。 如第3圖中所說明,一發光裝置的操作系統包括:一發光裝置封 裝100 ;以及一驅動單元200,用以驅動此發光裝置封裝1〇〇。 此驅動單元200可以100 Hz與更高的頻率驅動此發光裝置封裝 100 〇 此發光裝置封裳100,如同於第4圖中所示,可以包括:一發光 裝置晶片20 ;以及接觸此發光裝置晶片2〇的一散熱器6〇。
在這種情況中,一焊球和環氧樹脂(圖中未示)可以設置在:此 發光裝置晶片20與此散熱器60之間,以及包封4〇和透鏡5〇可以設 置在此發光晶片20之上。 ]nCjaP之任何一個或 此努、尤衷置晶片20可以使用 更多個,以及GaN為主的發光裝置 此驅動單元可轉施貞載運轉,且抑低於2趾 動此發光裝置封裝100。 、+ 置封述鮮處驅動時,可以降低此發光裝 因此,複數個發光裝置封裝100可以為_ -背光單元,根據環境發出特定顏 ’且可以為 置封裝_為液晶顯示器的3元尤其疋,可以使用此發光裝 的熱^繼封請Η線發觸2鳴光線、與相當大 可以餘輕功树域=======計晝特性, k们沾了’由熱電阻實現。因為此熱電轉於決定此發光装 8 200814378 置的特性是非常重要的值,此熱電阻的數值寫在各發光裝置封裝上。 為了瞭解此發光裝置的精確接合溫度,將溫度測量探針安裝至接 面=剛量溫度。由於發光裝置用於發射光線,測量誤差非常大,尤其 在高功率發光裝中。 /、 因此’當用於除了此發光裝置的接合處之其他部分的溫度藉由例 如一熱電偶的容易測量裝置測量時,此發光裝置的接合溫度可以藉由 此發光裝置封裝1〇〇的熱電阻R估計,反之亦然。 然而’在重複導通/切斷之負載操作期間的工作運轉過程中,估 計誤差可能非常大。 以下將詳細說明,在接合溫度和此發光裝置的驅動頻率之間之 係。 ^戴至目前為止,大部份此發光裝置被用為指示燈或指示器。但 疋,作為最近發展出新潁之熱釋放結構,此發光裝置的亮度改善高於 GO lm/W。因此,這個發光裝置可以應用到簡易的指示燈以及一照明 和一顯示器,如此,須要高照明通量以達此目的。 如同以上說明,此發光裝置的亮度之改善可以藉由大驅動電流或 功率而實現。 通^,此發光裝置晶片的尺寸非常小。因此,在一單位面積中所 產生的熱容易超過1 MW/m2。一有效熱釋放結構在此發光裝置封裝 中為非常重要元件。 因此,此發光裝置的有效熱釋放結構在此發光裝置的品質、能量 效率、穩定性、以及使用壽命上扮演更重要角色。 在這些高功率發光裝置中,一發光裝置封裝100具有如銅第4圖 中所ό兒明結構,可以在電流超過大約14〇〇 mA的情況下驅動。 如同以上說明,此發光裝置封裝100藉由:將此發光裝置晶片 200藉由一焊料接合至封裝體1〇並與導線3〇連接而組態形成。 此外,此包封40例如環氧樹脂填充在此發光裝置晶片2〇的上表 面中,並且此透鏡50可以設置在此包封4〇上。 同時,發光裝置晶片20所接合之封裝體1〇包括散熱片6〇,以 9 200814378 有效地釋出熱量。 此發光裝置封裝100能夠承受此種高功率之原因是因為:相當大 熱里措由熱釋放結構釋出,因此可以大幅降低熱電阻。# ' 此發光裝置封裝100的熱釋放路徑主要由下列所構成:此發光裝 置晶片20、該發光裳置晶片20所焊接之此焊球(圖中未示)、此包 封40、以及此散熱片60。 ’、 此發光裝置封裝卿,如同第3圖中說明,可以藉由一分開之驅 動單元200驅動。 如同以上說明,如同第4圖中所說明之發光裝置卿 此發光裝置“ 2G難生之光線經由此包封4G和此透鏡%釋出, f且自此發光裝置晶片2〇產生出的大部分熱藉由此散熱片轉出或 得導。 此散熱片60由具有大熱傳導性(大約2〇〇 W/mK)的鋁制成。 Z ’rt發封裝刚的驅動期間所產生的熱,經過一熱界面 材枓(TIM)和外部散熱片6〇傳送至環境中。 牡署種f形Γ使用此熱界面材料(圖中未示)以降低在此發光 衣置封衣100的散熱片60與此外部之間的熱接觸。 此熱界面材料與此散熱片60之模製可以 代。當考慮到-般熱界面材料_。⑽到0.2:c 於〇·3_之熱電阻時,Rti職嫩ink可以選擇大約^^片(同 執卜,有焊球和電性與熱導體,即在此發光褒置晶片20和此散 料魏._球树_,祕電阻能夠 k 擇為 TepGxy+solder balls = 10.42 t:/W。 ㈣ίί有如同第4圖中所說明結構之發光裝置縣觸的敎電阻, ίΜ13 〇C/W 〇 5 H由已知結構和材料獲得。這些值加到一起大約為2·58。⑽。
样的^上’雖然此焊球和此環氧樹脂佔有如此發光裝置晶片20同 I的面積並且非常薄,其埶 U 環氧谢歸炎^阻大、、、勺為1 WmK。因此,此焊球和此 乳树月曰作為一熱電阻在熱路徑中扮演重要角色。 10 200814378 由於必須在熱分析方考虞 熱分析方式考慮:此發光裝置縣^ 樹脂的影響,必須以 氧樹脂,熱界面娜、錢_ 6G衣置晶# 2G、焊球、環 和散可6以Γ成^發光裝置封裝100的發光裝置晶片-個8,3〇0網袼。 ’面體。在第6圖之情形中,使用大約 考慮 式1
T^〇 heat smk at bottom = T〇 ^ RmUheatsmk ><P 列式=:P代表此發光裝置晶片2一 式2 P 入heaf sh
dT dT sink dx. dx,
^AA _ LED heatsink at bottom 為了分析各種發光裝置封裝刚關於驅動頻率和負载循 合溫度,可以應用下列三維傳導方程式。 、妾
式3 pCP ^4^-V- dt dx、dx) dy ( A- d +— 1 δζ ν dz j 〜在此處,p和CP分別代表—密度PLED chip或Pheatsink以及—熱電 谷 Cp,LED chip 或 Cp, heat sink ° 此具有如第4圖中結構之發光裝置晶片2〇的尺寸,藉由面積i mm2與厚度0·1 mm而組態。除了自此發光裝置晶片2〇的發光=積 所發出的光能量外的能量,僅借助於熱傳導而吸收入圓柱散熱片= 中0 200814378 與此發光裝置晶片20所接觸散熱片60的面積為此發光裝置晶片 L面ΓΓ.07倍。理論上,在此發綠置晶片2G和此散熱片6〇之 間的熱毛阻由於熱擴散而為12〇c/w。 在此發光裝置封裝100 +,熱量藉由—圓形橫截面區域傳輸 ,然後藉由此平面散熱片60而擴散。 對於此分析,應用下列假設。 第…此%氧樹脂、焊球、熱界面材料、以及散熱片6〇,可以 精由熱電阻缝_與而模製。 第二,此發光裝置封裝100的熱傳輸模型僅為熱傳導。 物理項域對於^析巾非常複雜而無法清楚地解決。因此,在第 3圖中的領域必須分為受限制_域。然而,亦不容祕此發光裝置 封裝100分割成單一區塊。 因此’全部領域分為19個子領域(參考第9圖) 一複塊方法對於各自子領域進行評估。 飞精由 除了各個區塊的界面,所有項目均藉由―中心、差異設計而分割。 式士3之左側代表一臨時溫度變換。因此,左側需要關於從㈣t + △t的=積分。在本發明中,使用Runge_K_四階法作為時間積分。 曰曰格產生法通常編組成三個種類中的一個,例如··結構晶格、 夕區塊晶格、以及非結構晶格。 這些種類藉由物理單元和給定晶格内的佈局之間的相鄰關係而 壬現。 此結構化晶格藉由-立體她結構構成,此非結構晶格不具有基 結構,而多區塊晶袼通常藉由此結構區塊的非結構集合而構成。 此多區塊晶袼,如同第6圖中所說明,為一結構化 以填入領域。 卞川 此夕區塊晶格使用此結構化晶格估計的大部分效率,但並不容易 考慮到各個區塊之間的關係。 ’ 由於幾乎獨立地處理幾何元件,此製成於晶格中之複雜的幾何結 構較結構化晶格要容易。 12 200814378 但是,為了填充複雜幾何交集並形成適當地共用界面,需要許多 專家之協助,且部份地抵消此多區塊法之優點。 時間積分之一為Runge-Kutta法,其具有高精確度,藉由一正的 受限於二階之非線性函數表示。 此Runge-Kutta法的基本概念用於估計:關於在區間nAt和(n + i) △t中數個Q值得微分方程式的右邊,並且組合估計值,從而獲得一 高階大約值的Qn+1。 K階Runge-Kutta法的一般形式藉由式4表達。 式4 Ό 2 ⑶ β(β(β( = Qn, = Qn+Ata2S{]\ =Qn λ-Ma,S{1\ Q{K)=Q}1^AtaKS{K~l\ Q㈣=Qn+Atf^kS、k、 k=\ ΣΑ =1 在此處,H 關於一致性。S(k)的運算式意味^二^⑻), 並且S與時間無關。 使用最多的Rimge-Kutta四階法藉由下列係數限定。 換句話說,cx2 = 1/2, α3 = 1/2, α4 = 1,β, = 1/6, β2 = % = 1/3,和一 1/6,以及在 Rimge-Kutta 三階法中的 α2 = 1/3, % = 2/3 ρ ^ :」— 和 β3 = 3/4。 , ,Ρ2 = 〇 田在此發光裝置封I 100中分析時間熱動現象的時候,關於 準確與收斂之最重要的問題之一為:初始條件與邊界條件。”、子 在早先階段中,在發光裝置封裝_中熱介面材料鱼散 是在熱平衡。這種叙巾,整料、_溫度為觀25度,^片6( 圍環境溫度Ta。 寻於須 13 200814378 除了此發光裝置晶片20上表面、與此發光裝置封裝loo之散熱 片60底部之外的物理領域的外部邊界,使用下列絕熱條件。 式5 Τ'二又 dTdx, adiabatic wall 在此發光裝置晶片20的上表面上,產生3.9 W的熱,而q在表 格1内所描述的條件下擴散。假定為均勻的擴散。這個邊界條件可以 藉由下列式6表達。 式6 3 ^LED die Au -~ Λ ’ VLED die ^ ^LED die upper surface 第7圖說明了在一週期i/f處的此發光裝置封裝1〇〇的驅動條 件。當此發光裝置封裝1 〇〇在360Hz和負載循環驅動時,週期為1/36^ 秒,此發光裝置封裝100導通1/1440秒,一個循環期間1/f的25%。 表1 情況 1 2 3 4 5 6 7 8 ---—. 9 頻率,f(Hz) — 160^ 負載循環(%) 25 50 75 25 50 75 25 ---- 75 -^epoxy+solder bail( C /W") l〇.42 — RTIM_heatsink(°C/W) LOO ---- 此發光裝置封裝100的散熱片60下表面的溫度可以藉由式i估 計。在此處,此表面和環境的熱電阻為常數,且其值如同表〗所說 被假設為l.〇°C/W。 < 此外,由於所釋出之通量幾乎可以忽略,功率p之值大約等於式 14 200814378 1中q之值。 以庫多區塊法時,在子領域之間f要—連接條件。這個條件可 應用到兩個不職此接觸的材料之界面。 式7 這^據纽有熱源時’在界面之熱通魏不增 事因此’制係可以藉由下列式7表示。 dT; dxk J dx, 以任31同以上所說明之數位分析、初始條件、以及邊界停件,可 估计在1載操作下此發光裝置封裝1GG之可靠度。 截至目前為止’對於發光裝置封裝励大部份研究 ^見與功能。然而,並無關於此發光裝置封請負載操作條㈣^ ^本& a种,躲貞倾環與鶴鮮之紐分 負载操作期間發光裝置封裝應之穩定度而實施。 在 、,在本發明中,使用具有如同第4圖所說明結構的綠色發 , 亚且雜光裝置的材料為In(}ap。此外,此二 片60為鋁製成。 直对衣10〇的散熱 中。此於本發明分析中所使用發光裝置封裝觸的熱特性列示於表2 表2
15 200814378 當此發絲置雜⑽在36GHz之50%貞_作下 在此發光裝置封裝100中之暫時溫度分佈於第8圖中說明。、 在此發光裝置晶片20和上部散熱片片6〇之間的溫度差 ^大約23攝氏度,這是因為存在著熱絕緣層,例如環氧樹脂和焊 此外’在此發光裝置封裝觸之上側與下部散熱 空隙與熱擴散電阻有關。 心门的J、 第8圖說明在〇·2秒,0.4秒,〇 6秒,〇 8秒,以及丨〇秒之轨八 佈’且此等熱分佈顯示此發光裝置封裝1〇〇在36〇Hz之 哉、: 作下在0·5秒之内達成熱平衡。 0、呆 熱擴=常Γ論此發光裝置封裝100對於由於小熱電容_的 置封師5°%纖作在 在此發光裝置晶# 20的上表面和下表面之間的溫度差由於 為〇·1 mm而顯得非常小。 又 此外,在此散熱片60中沒有顯著的溫度改變。然而,此發 晶片20的溫度與散熱片60之溫度非常不同。 、 熱片齡焊f是設置在此發光她片2G和此散 散電阻大約小於或等於1.2 t/w。 们…、擴 最^度在此發光装置晶片2〇的上表面處測得。在第ι〇圖中說 ,在取鬲溫度時驅動頻率與負載循環對於此發光裝置晶片%之与 當忽略此負_盾環時,此發光裝置晶片2〇的最高溫度隨著驅 v、率f的增加而突然降低。因此,一熱絕、緣線可以如下面所描述。 式8 package external heatsink ^ ^ ^Uty
T臟二 Ta+(R +R 16 200814378 換句洁説’當此驅動頻率為高,此發光裝置封裝100更加容易地 達到熱平衡。當沿著溫度的漸近曲線’分別的驅動條件將如同在表3 中所列示。 表3
負載循環 25% 50% 75% 1 max 38.7 °C 52.3〇C 66.0〇C 谷易地說’當此發光裝置晶片20之溫度為最大的時刻,可以藉 由負載藉由周期而估計。 此與第11至13圖中所說明者相同,並清楚地代表述發光裝置晶 片20的最高溫度的變化。 當此驅動頻率增加時,此最高溫度突然降低,且其遞增率δ77茂大 幅降低。這是因為此發光裝置晶片2〇的熱平衡時間非常短,且由於 在高驅動頻率下非常快速之導通/切斷之切換,此發光裝置晶片2〇非 常快速地抵達熱平衡。 斗寸別地,當此發光裝置封裝1〇〇在大約1ΗΖ的低頻率下驅動時, 則不論負載循環如何,此最高溫度幾乎相同。換句話說,在高頻下測 置的驅動電壓低且抵達+ '.Y,m7i7//_sinA: )Χ 必吵。 因此,此發光裝置晶片20的熱壓力隨著驅動頻率的增加而降 低。換句話說,在高頻所驅動之發光裝置封裝1〇〇所具有的穩定度較 在低頻下驅動者所具有穩定度為高。 又 因此,根據本發明,由於驅動被使得能夠:在小誤差範圍中估計 發光裝置之接合溫度,而無須間接測量;並且可以估計此發光裝置的 接合溫度。因此,可以設計:將在發光裝置封裝、顯示器、以及包括 發光裝封裝之背光單元中之熱應力最小化。 對於热習此技術人士為明顯,可以在本發明中作各種修正與變 化,而不會偏離本發明之精神與範圍。因此,其用意為,本發明包括 在所附申晴專利範圍與其等同物中之範圍内之修正與變化。 17 200814378 【圖式簡單說明】 第1圖為說明傳統發光裝置之發光特性之圖式; 第2圖為說明傳統燈之發光特性之圖式; 第3圖為概要圖’其說明根據本發明實施例之發光裝置之操作系 統; 第4圖為片斷截面透視圖,其說明根據本發明實施例之發光襞置 封裝之例; 第5圖為透視圖,其說明根據本發明另一實施例之發光裝置封事 之操作系統; 衣 第6圖為透視圖,其說明根據本發明實施例之熱流分析; 第7圖為說明根據本發明實施例之發光裝置之操作系统之 操作之圖式; 、虱 第8圖說明當根據本發明實施例以操作發光裝置封裝 置封裳之時間溫度分佈。 t、 *无衣 明例第9圖域視圖’其說赚據本發明實施例之熱流分析之另-說 第10圖為相對於驅動頻率之所測量溫度變化之圖式广 第11圖至第13圖為相對於各驅動頻率之所測量溫度^^。 10 20 30 40 50 6〇 100 2〇〇 3〇〇 【主要元件符號說明】 封裝體 發光裝置晶片 導線 包封 透鏡 散熱片 發光裝置封裝 驅動單元 面板 18

Claims (1)

  1. 200814378 十、申請專利範圍: L 一種發光裝置之操作系統,包括: 一發光裝置封裝;以及 驅動單TL ’ 大於鱗於綱出之鱗,驅觸發絲置封裝。 2·如申請專繼圍第1項所述之發光裝置之操作系統,盆中 該發光裝置封裝包括: ' 一發光裝置晶片;以及
    一散熱片,與該發光裝置封裝接觸。 3.如申請專利範圍第2項所述之發光裝置之操作系統,更包括: *干球’以及-没置在該發光裝置晶片和散熱片之間的環氧樹脂。 4·如申請專利範圍第2項所述之發光裝置之操作系統,更包括: 一包封,以及一設置在該發光裝置晶片的上側中的透鏡。 5·如申請專利範圍第2項所述之發光裝置之操作系統,其中 該發光裝置晶片包括:以GaAs、InP、inGaP、以及㈣ 之發光裝置之一。 6·如申請專利範圍第丨項所述之發光裝置之操作系統,其中 该驅動單元實施負載操作。 7·如申請專利範圍第1項所述之發光裝置之操作系統,其中 該驅動單元以小於或等於2 KHz之頻率驅動該發光裝置封穿。 8·如申請專利範圍第丨項所述之發光裝置之操作系統,其中 該發光裝置的接合溫度的誤差在10%以内。 19 200814378 9.如申請專利範圍第1項所述之發光裝置之操作系統,其中 該發光裝置封裴的數目為複數。 1〇·如申請專利範圍第9項所述之發光裝置之操作系統,其中 該發光裝置封裝gt置在具有就面躺平板中。 11· 一種發光裝置之操作系統,包括: 複數個發光裝置;以及 -驅動單元,以大於或等於励出之頻率,驅動該發光裝置封 裝。 I2·如申請專利範圍帛u項所述之發光裝置之操作系統,其中 該複數個發光裝置發出全部顏色的光。 13·如申請專利範圍第U項所述之發光裝置之操作系統,其中 該驅動單元實施負载操作。 14.如申請專利範圍第丨丨項所述之發光裝置之操作系統,其中 该驅動單元以小於或等於2 KHz之頻率驅動該發光裝置。 15·如申請專利範圍第u項所述之發光襞置之操作系統,其中 各該等發光裝置包括:以GaAs、InP、inGap、以及GaN為主 的該等發光裝置之一。 16. —種驅動發光裝置之方法,該裝置包括至少一個發光妒 該方法包括: X t 、了衣 以大於或等於100 Hz頻率驅動該發光裝置封裝。 法,其中 17·如申請專利範圍第16項所述之驅動發光裝置之方 20 200814378
    該頻率小於或等於2 KHz。 18.如申請專利範圍第16項所述之驅動發光裝置之方法,其中 該發光裝置封裝在負載操作下驅動。 21
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5821692A (en) 1996-11-26 1998-10-13 Motorola, Inc. Organic electroluminescent device hermetic encapsulation package
KR100520721B1 (ko) * 1999-12-14 2005-10-11 가부시키가이샤 다키온 전원장치 및 led 램프장치
JP2002221934A (ja) 2001-01-25 2002-08-09 Fujitsu Hitachi Plasma Display Ltd 表示装置の駆動方法及びプラズマディスプレイ装置
US20030076034A1 (en) * 2001-10-22 2003-04-24 Marshall Thomas M. Led chip package with four led chips and intergrated optics for collimating and mixing the light
US6586890B2 (en) * 2001-12-05 2003-07-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED driver circuit with PWM output
JP2003188415A (ja) 2001-12-18 2003-07-04 Asahi Matsushita Electric Works Ltd Led点灯装置
US6480389B1 (en) 2002-01-04 2002-11-12 Opto Tech Corporation Heat dissipation structure for solid-state light emitting device package
JP2003347594A (ja) 2002-05-30 2003-12-05 Yazaki Corp 半導体発光素子用駆動装置
US8100552B2 (en) 2002-07-12 2012-01-24 Yechezkal Evan Spero Multiple light-source illuminating system
JP4197109B2 (ja) 2002-08-06 2008-12-17 静雄 藤田 照明装置
US6977396B2 (en) * 2003-02-19 2005-12-20 Lumileds Lighting U.S., Llc High-powered light emitting device with improved thermal properties
JP4342810B2 (ja) * 2003-02-25 2009-10-14 ハリソン東芝ライティング株式会社 高圧金属蒸気放電ランプ点灯装置および自動車用前照灯装置
US7911151B2 (en) 2003-05-07 2011-03-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Single driver for multiple light emitting diodes
JP2005033019A (ja) * 2003-07-04 2005-02-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光モジュール
ATE493865T1 (de) * 2003-07-16 2011-01-15 Dsp Group Switzerland Ag Verfahren und vorrichtung zur energieversorgung von leuchtdioden
US7467318B2 (en) * 2003-09-29 2008-12-16 Ati Technologies Ulc Adaptive temperature dependent feedback clock control system and method
US7289090B2 (en) * 2003-12-10 2007-10-30 Texas Instruments Incorporated Pulsed LED scan-ring array for boosting display system lumens
JP4542787B2 (ja) 2004-01-06 2010-09-15 Hoya株式会社 照明装置
US20050189518A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-01 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method of producing a fluorescent particle
JP2008504698A (ja) 2004-06-30 2008-02-14 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 発光ダイオード装置、光学式記録装置および少なくとも1つの発光ダイオードをパルス状に作動させる方法
JP5320655B2 (ja) 2004-06-30 2013-10-23 三菱化学株式会社 発光装置、照明、表示装置用バックライトユニット及び表示装置
JP2006086063A (ja) 2004-09-17 2006-03-30 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具の点灯制御回路
JP2006113445A (ja) 2004-10-18 2006-04-27 Tohoku Pioneer Corp 自発光表示パネルの駆動装置および同装置を搭載した電子機器
EP1839463A4 (en) 2004-11-29 2009-03-04 Tir Technology Lp INTEGRATED MODULAR LIGHTING UNIT
JP4891556B2 (ja) * 2005-03-24 2012-03-07 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
JP2006276784A (ja) 2005-03-30 2006-10-12 Iiyama Corp 液晶表示装置
US20070120138A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Visteon Global Technologies, Inc. Multi-layer light emitting device with integrated thermoelectric chip
TWI284433B (en) * 2006-02-23 2007-07-21 Novalite Optronics Corp Light emitting diode package and fabricating method thereof
US7922359B2 (en) * 2006-07-17 2011-04-12 Liquidleds Lighting Corp. Liquid-filled LED lamp with heat dissipation means

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