TWI576007B

TWI576007B - 發光裝置的驅動方法與發光裝置

Info

Publication number: TWI576007B
Application number: TW104138846A
Authority: TW
Inventors: 趙嘉信; 方彥翔; 吳明憲
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2017-03-21
Also published as: CN106793240A; CN106793240B; US20170149498A1; TW201720227A; US9692509B2

Description

發光裝置的驅動方法與發光裝置

本發明是有關於一種發光裝置的驅動方法與發光裝置。

發光二極體(Light Emitting Diode，LED)這類型的固態發光元件的應用已經越來越廣泛，舉凡顯示面板中的光源模組、日常生活中的照明裝置、公共空間中的指示燈等都已逐漸普及地採用發光二極體作為發光光源。另外，隨著通訊技術的蓬勃發展，發光二極體也被應用於無線訊號傳輸，特別是，作為照明用的發光二極體可以應用在可見光通訊(Visible Light Communication,VLC)的技術上。

發光二極體這類型的固態發光元件具有省電、響應快速、使用壽命長、適合量產等優點，因此相當適合應用於照明用的發光裝置。不過，如果要採用這樣的發光裝置應用在可見光通訊上，還需要諸多的改善。舉例而言，照明用發光裝置的發光二極體一般來說尺寸較大。以方形發光二極體而言，其邊長可以達到數毫米(mm)。因此，發光二極體因本身尺寸所產生的寄生電容較大，可能影響訊號傳輸效率。另外，如果為了提高訊號調變頻寬而提升發光二極體的操作電流，又容易因為熱堆積導致元件壽命縮短與穩定性不佳。因此，要使用照明用的發光裝置作為可見光通訊的媒介並不容易。

本發明提供一種發光裝置的驅動方法，可在不同操作模式下提供穩定的發光亮度又提供所要的訊號傳輸效率。

本發明提供一種發光裝置，提供穩定的發光亮度又提供所要的訊號傳輸效率而可兼顧照明與可見光通訊的雙重功能。

本發明的發光裝置的驅動方法，用來驅動包括多個可見光發光元件的發光裝置。在一第一可見光通訊模式下，驅動可見光發光元件的一第一部分並且閒置可見光發光元件的一第二部分使可見光發光元件的第一部分具有一第一電流密度。在一第二可見光通訊模式下，驅動可見光發光元件的每一者，使可見光發光元件的每一者具有一第二電流密度，且第一電流密度大於該第二電流密度。發光裝置在第一可見光通訊模式下與在第二可見光通訊模式下的發光亮度差異小於15%。

在本發明的發光裝置包括多個第一可見光發光元件以及多個第二可見光發光元件。第一可見光發光元件各自具有一第一發光面積，而第二可見光發光元件各自具有一第二發光面積。第一發光面積小於第二發光面積，且第一可見光發光元件與第二可見光發光元件並排排列。在一第一可見光通訊模式下驅動第一可見光發光元件並閒置第二可見光發光元件。在一第二可見光通訊模式下驅動第一可見光發光元件與第二可見光發光元件每一者。發光裝置在第一可見光通訊模式下與在第二可見光通訊模式下的發光亮度差異小於15%。

本發明的發光裝置包括多個第一可見光發光元件以及多個第二可見光發光元件。第一可見光發光元件各自具有一第一電流承受能力。第二可見光發光元件各自具有一第二電流承受能力。第一電流承受能力大於第二電流承受能力；且第一可見光發光元件與第二可見光發光元件並排排列。在一第一可見光通訊模式下驅動第一可見光發光元件並閒置第二可見光發光元件。在一第二可見光通訊模式下驅動第一可見光發光元件與第二可見光發光元件每一者。發光裝置在第一可見光通訊模式下與在第二可見光通訊模式下的發光亮度差異小於15%。

基於上述，本發明實施例的發光裝置採用兩種可見光通訊模式驅動可以維持穩定的亮度，同時提供訊號傳輸的功能。此外，本發明實施例的發光裝置在維持穩定的發光亮度同時，可以提供增大的訊號傳輸頻寬。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10、12、20、22‧‧‧步驟

100、200、300‧‧‧發光裝置

110、110A、110B、110C、110D‧‧‧可見光發光元件

212、312‧‧‧第一可見光發光元件

214、314‧‧‧第二可見光發光元件

A1、A2‧‧‧面積

G、U、U1~U6‧‧‧群組

I、II、III、IV‧‧‧時序

I-1、I-2、II-1、II-2、III-1、III-2、IV-1、IV-2‧‧‧時間區間

L‧‧‧邊長

SG‧‧‧複合訊號

SG1‧‧‧第一訊號

SG2‧‧‧第二訊號

SG3‧‧‧第三訊號

圖1是本發明第一實施例的發光裝置的示意圖。

圖2A為圖1的發光裝置在第一可見光通訊模式下的示意圖。

圖2B至圖2F為發光裝置在第一可見光通訊模式下的多種實施方式。

圖3為圖1的發光裝置在第二可見光通訊模式下的示意圖。

圖4A為本發明一實施例的發光裝置的驅動方法的流程示意圖。

圖4B為本發明一實施例的發光裝置的驅動方法的流程示意圖。

圖5為本發明另一實施例的發光裝置的示意圖。

圖6A為圖5的發光裝置在第一可見光通訊模式下的示意圖。

圖6B為圖5的發光裝置在第二可見光通訊模式下的示意圖。

圖6C為圖5的發光裝置在第一可見光通訊模式下的另一種實施方式的示意圖。

圖7為本發明又一實施例的發光裝置的示意圖。

圖8為本發明一實施例的發光裝置的傳輸訊號的示意圖。

圖1是本發明第一實施例的發光裝置的示意圖。由圖1可知，發光裝置100包括多個可見光發光元件110，且這些可見光發光元件110並排排列。在本實施例中，可見光發光元件110排列成4行5列的陣列，但在其他實施例中陣列可以由不同數目的行與列組成。本揭露中所謂的並排排列並不限定元件沿著彼此垂直的兩個方向排列。在具體應用中，多個可見光發光元件110可以沿著同心圓、放射狀、Z字型等軌跡排列。換言之，本揭露的並排排列是指可見光發光元件110不遮擋彼此的發光面的排列方式。

在本實施例中，各個可見光發光元件110是一個可見光發光二極體，其適於發出可見光波長範圍，例如波長為400nm到700nm，的光線，但也可能發出可見光波長範圍以外，例如紅外光波長範圍，的光線。可見光發光元件110具體來說是半導體元件，其材質包括有三族元素、五族元素等。可見光發光元件110也可以稱為固態發光元件。另外，在本揭露中，可見光發光元件110的尺寸或發光面積可以不一致。各個可見光發光元件110的發光面積可以由半導體材料構成的晶粒決定，不一定是完整的。在一些實施例中，各個可見光發光元件110可以由具有多個平台(mesa)結構的晶粒構成，而可見光發光元件110的發光面積就是由這些平台所決定。

圖2A為圖1的發光裝置在第一可見光通訊模式下的示意圖。請參照圖2A，發光裝置100的可見光發光元件110可以區分成多個群組U，其中各個群組U在本實施例中包括四個可見光發光元件110，且分別編號為可見光發光元件110A、可見光發光元件110B、可見光發光元件110C以及可見光發光元件110D。在本揭露中，被驅動的可見光發光元件110以細點狀圖案填充來表示。

由圖2A可知，在第一可見光通訊模式下，可見光發光元件110僅有一部份(可稱為第一部分)會被驅動並且可見光發光元件110的其他部分(可稱為第二部分)會被閒置。具體來說，圖2A的每個群組U中，可見光發光元件110A在第一可見光通訊模式下被驅動而可視為可見光發光元件110的第一部分。同樣的，每個群組U中的可見光發光元件110B、110C與110D在第一可見光通訊模式下被閒置而可視為可見光發光元件110的第二部分。此時，可見光發光元件110的第一部分，即各個群組U的可見光發光元件110A，各自具有一第一電流密度。並且，發光裝置100在第一可見光通訊模式下是由被驅動的可見光發光元件110A發光。

可見光發光元件110的電流密度越大，則應用於光通訊時可以提供越大的訊號傳輸頻寬。在本實施例中，由於在第一可見光通訊模式下被驅動的可見光發光元件110具有較大的第一電流密度，在第一可見光通訊模式下這些被驅動的可見光發光元件110可以提供較大的頻寬來傳輸訊號。所以，發光裝置100不但可以提供照明之功能還可以提供高頻寬的訊號傳輸能力而作為兼顧照明與光通訊的設備。另外，在第二可見光通訊模式下，可見光發光元件110的電流密度雖然相對較低，但也可以視情況進行訊號傳輸而提供光通訊的功能。也就是說，無論哪一種光通訊模式，發光裝置100都可以提供光通訊的功能，並且發光裝置100在第一可見光通訊模式下的第一訊號傳輸頻寬可以大於在第二可見光通訊模式下的第二訊號傳輸頻寬。

發光裝置100在第一可見光通訊模式下不需限定以圖2A的方式驅動可見光發光元件110。舉例而言，圖2B至圖2D為發光裝置在第一可見光通訊模式下的多種實施方式，且圖2B至圖2D中各元件的編號相同於圖2A。在圖2B中，發光裝置100的第一可見光通訊模式可以是驅動各群組U中的可見光發光元件110B，且使得各群組中的可見光發光元件110A、110C與110D被閒置。在圖2C中，發光裝置100的第一可見光通訊模式可以是驅動各群組U中的可見光發光元件110C，且使得各群組U中的可見光發光元件110A、110B與110D被閒置。在圖2D中，發光裝置100的第一可見光通訊模式可以是驅動各群組U中的可見光發光元件110D，且使得各群組中的可見光發光元件110A、110B與110C被閒置。整體而言，在發光裝置100中，只要是部分的可見光發光元件110被驅動且部分的可見光發光元件110被閒置即可作為本揭露所述的第一可見光通訊模式。舉例來說，在第一可見光通訊模式下，圖2A至圖2D中各群組U中的四個可見光發光元件110可以有其中兩個被驅動而另外兩個被閒置，或是有其中三個被驅動而另外一個被閒置。

舉例而言，圖2E至圖2F為圖1的發光裝置在第一可見光通訊模式下的示意圖。在圖2E至圖2F中，發光裝置100的可見光發光元件110可以區分成多個群組U1~U6，且群組U1~U6的每一個包括有四個可見光發光元件110。在第一可見光通訊模式下，發光裝置100使得群組U1~U6中的至少一個群組內的可見光發光元件110被驅動而其他群組內的可見光發光元件110被閒置。以圖2E來說，其所呈現的第一可見光通訊模式是將群組U1的可見光發光元件110驅動而群組U2~U6的可見光發光元件110則被閒置。以圖2F來說，其所呈現的第一可見光通訊模式是將群組U2的可見光發光元件110驅動而群組U1、U3~U6的可見光發光元件110則被閒置。在其他實施方式中，第一可見光通訊模式可以是將群組U3的可見光發光元件110驅動而群組U1~U2、U4~U6的可見光發光元件110則被閒置、將群組U4的可見光發光元件110驅動而群組U1~U3、U5~U6的可見光發光元件110則被閒置；將群組U5的可見光發光元件110驅動而群組U1~U4、U6的可見光發光元件110則被閒置；或是將群組U6的可見光發光元件110驅動而群組U1~U5的可見光發光元件110則被閒置。換言之，在第一可見光通訊模式下，被驅動的可見光發光元件110可以如同圖2E至圖2F一樣地集中排列，也可以如圖2A至圖2D一樣地，這些被驅動的可見光發光元件110可以為間隔設置而非集中排列在一起。無論以何者方式進行第一可見光通訊模式，在此模式下被驅動的可見光發光元件110即可視為第一部分，而被閒置的可見光發光元件110即可視為第二部分。

圖3為圖1的發光裝置在第二可見光通訊模式下的示意圖。請參照圖3，在第二可見光通訊模式下，驅動可見光發光元件110的每一者，使可見光發光元件110的每一者具有一第二電流密度。此時，發光裝置100所呈現的發光亮度是由所有的可見光發光元件110所發出。

在本實施例中，無論在第一可見光通訊模式或第二可見光通訊模式下，可皆以相同的額定電流輸入發光裝置100。此時，在圖2A至圖2F任一者的第一可見光通訊模式下，僅有一部分的可見光發光元件110被驅動而在圖3的第二可見光通訊模式下所有可見光發光元件110都被驅動。因此，在第一可見光通訊模式下被驅動的每個可見光發光元件110的第一電流密度會大於在第二可見光通訊模式下被驅動的每個可見光發光元件110的第二電流密度。舉例而言，在第一可見光通訊模式下，被驅動的可見光發光元件110具有的第一電流密度可以大於70A/cm²。相較之下，在第二可見光通訊模式下，被驅動的各個可見光發光元件110具有的第二電流密度則例如小於100A/cm²或是70A/cm²。

在第一可見光通訊模式下被驅動的可見光發光元件110的整體發光面積少於在第二可見光通訊模式下被驅動的可見光發光元件110的整體發光面積。不過，在不同的電流密度下，在第一可見光通訊模式下被驅動的單一個可見光發光元件110的發光亮度會大於在第二可見光通訊模式下被驅動的單一個可見光發光元件110的發光亮度。因此，就整體發光裝置100而言，在這兩種可見光通訊模式下操作時，發光裝置100呈現出來的發光亮度可以大致相同。

舉例來說，發光裝置100在第一可見光通訊模式下與在第二可見光通訊模式下的發光亮度差異小於15%。也就是說，當發光裝置100在第一可見光通訊模式下的發光亮度為X，在第二可見光通訊模式下的發光亮度為Y，則發光裝置100在第一可見光通訊模式下與在第二可見光通訊模式下的發光亮度差異為V=(X-Y)/X，其中| V |<15%，或是| V |<10%，甚至| V |<5%。因此，發光裝置100即使交替地以這兩種可見光通訊模式操作仍可提供穩定的發光亮度，不至於讓使用者察覺到發光裝置100的發光亮度因為驅動模式不同而發生改變。藉此，發光裝置100應用在照明的領域時，不容易發生閃爍的問題。

在本實施例中，電流承受能力足夠承受第一電流密度的可見光發光元件110就可以在第一可見光通訊模式下被驅動而提供發光以及高頻通訊的雙重功能。如果各群組U內僅有可見光發光元件110A具有較大的電流承受能力足以承受第一電流密度，則每次進行第一可見光通訊模式時都會以圖2A的方式進行。不過，發光裝置100內的所有可見光發光元件110都具有足夠的電流承受能力時，發光裝置100可以採用上述的任一種方式來進行第一可見光通訊模式。並且，發光裝置100如果反覆進行多次第一可見光通訊模式，則在不同次進行的第一可見光通訊模式中可以驅動可見光發光元件110的不同部分。舉例而言，發光裝置100實際操作時，可以先以圖2A至圖2D其中一種方式進行第一可見光通訊模式，再以圖2A至圖2D中另一種方式進行第一可見光通訊模式。如此一來，不同次進行的第一可見光通訊模式可以驅動不同的可見光發光元件110，這有助於減緩可見光發光元件110因為長期被驅動而老化或損壞的現象。換言之，交替在不同次進行第一可見光通訊模式時驅動不同的可見光發光元件110有助於延長發光裝置100的使用壽命以及提高發光裝置100的信賴性。

圖4A為本發明一實施例的發光裝置的驅動方法的流程示意圖。請參照圖4A，本實施例的驅動方法可以用來驅動圖1的發光裝置100或是本揭露中任何一種發光裝置。本實施例的驅動方法包括交替的進行步驟10與步驟20。步驟10為進行第一可見光通訊模式及訊號傳輸。此時，可以採用圖2A至圖2F的任一種或其他類似方式驅動發光裝置100。在步驟10中，僅有部分的可見光發光元件110被驅動且其他的可見光發光元件110被閒置。以額定電流操作發光裝置100時，被驅動的可見光發光元件110具有較高的電流密度，而可提供較高頻寬的訊號傳輸。步驟20為進行第二可見光通訊模式。此時，可以驅動所有的可見光發光元件110，也就是採用圖3的方式來操作發光裝置100。在第二可見光通訊模式下，因為被驅動的可見光發光元件110具有相對較小的電流密度，在步驟20中可以不進行訊號傳輸。也就是說，在一實施例中，發光裝置100在發光的同時，可選擇僅有進行第一可見光通訊模式的期間會進行訊號傳輸。另外，反覆進行步驟10時可以選擇驅動發光裝置100中不同的可見光發光元件110，以降低可見光發光元件110提早損壞的可能。

圖4B為本發明一實施例的發光裝置的驅動方法的流程示意圖。請參照圖4B，本實施例的驅動方法可以用來驅動圖1的發光裝置100，且包括交替的進行步驟12與步驟22。步驟12為進行第一可見光通訊模式及第一訊號傳輸。此時，可以採用圖2A至圖2F的任一種或是類似的方式驅動發光裝置100。在步驟12中，僅有部分的可見光發光元件110被驅動且其他的可見光發光元件110被閒置，所以被驅動的可見光發光元件110具有較高的電流密度，而可提供第一訊號傳輸。另外，步驟22為進行第二可見光通訊模式以及第二訊號傳輸，其例如採用圖3的方式驅動發光裝置100，也就是驅動所有的可見光發光元件110。在額定電流的操作之下，被驅動的可見光發光元件110的電流密度相對較第一可見光通訊模式下來的小。因此，在步驟22中進行的第二訊號傳輸具有相對較小的頻寬。也就是說，在本實施例中，發光裝置100在發光的同時也可以持續的進行訊號傳輸，不過在第一可見光通訊模式下進行的第一訊號傳輸的第一訊號傳輸頻寬大於在第二可見光通訊模式下進行的第二訊號傳輸的第二訊號傳輸頻寬。在一實施例中，第二可見光通訊模式下進行的第二訊號傳輸的可見光發光元件110可以相同於第一可見光通訊模式下被驅動而進行的第一訊號傳輸的可見光發光元件110。或是，在一實施例中，第一可見光通訊模式下被驅動而進行的第一訊號傳輸的可見光發光元件110可選擇在第二可見光通訊模式下不進行訊號傳輸而僅提供發光功能。另外，反覆進行步驟12時可以選擇驅動發光裝置100中不同的可見光發光元件110，以降低可見光發光元件110提早損壞的可能。

圖5為本發明另一實施例的發光裝置的示意圖。請參照圖5，發光裝置200包括多個第一可見光發光元件212以及多個第二可見光發光元件214，且第一可見光發光元件212與第二可見光發光元件214並排排列。在本實施例中，第一可見光發光元件212各自具有第一發光面積A1，第二可見光發光元件214各自具有第二發光面積A2，且第一發光面積A1小於第二發光面積A2。具體來說，第一發光面積A1為多邊形面積，且第一發光面積A1的長邊邊長L1例如為大於等於5μm且小於1mm。第二發光面積A2也可以為多邊形面積，且第二發光面積A2的長邊邊長L2可以為邊長L1的數倍。發光裝置200可以採用類似於發光裝置100的驅動方法驅動以提供照明功能以及訊號傳輸功能。換言之，發光裝置200可以採用圖4A與圖4B任一種方式來驅動。

具體而言，發光裝置200可以採用兩種模式驅動，例如第一可見光通訊模式與第二可見光通訊模式。圖6A為圖5的發光裝置在第一可見光通訊模式下的示意圖，而圖6B為圖5的發光裝置在第二可見光通訊模式下的示意圖。由圖6A可知，在第一可見光通訊模式下，發光裝置200可僅有第一可見光發光元件212被驅動，而第二可見光發光元件214被閒置。由圖6B可知，在第二可見光通訊模式下，第一可見光發光元件212與第二可見光發光元件214的每一者都被驅動。

在第一可見光通訊模式下，第一可見光發光元件212各自具有第一電流密度，而在第二可見光通訊模式下，第一可見光發光元件212與第二可見光發光元件214每一者都具有第二電流密度。並且，第一電流密度大於第二電流密度。因此，在第一可見光通訊模式下單一個第一可見光發光元件212的發光亮度可以大於在第二可見光通訊模式下單一個第一可見光發光元件212的發光亮度。不過，在第二可見光通訊模式下第一可見光發光元件212與第二可見光發光元件214的整體發光面積大於在第一可見光通訊模式下第一可見光發光元件212的整體發光面積。因此，發光裝置200在第一可見光通訊模式下與在第二可見光通訊模式下的發光亮度差異小於使用者可察覺程度。也就是說，發光裝置200無論在哪一種可見光通訊模式下，都可以提供大致相同的額定輸出功率。

在本實施例中，所謂的發光裝置200在第一可見光通訊模式下與在第二可見光通訊模式下的發光亮度差異小於使用者可察覺程度，是指，發光裝置200在第一可見光通訊模式下與在第二可見光通訊模式下的發光亮度差異小於15%。也就是說，當發光裝置200在第一可見光通訊模式下的發光亮度為X，在第二可見光通訊模式下的發光亮度為Y，則發光裝置200在第一可見光通訊模式下與在第二可見光通訊模式下的發光亮度差異為V=(X-Y)/X，其中| V |<15%，或是| V |<10%，甚至| V |<5%。

另外，在第一可見光通訊模式下，由於第一可見光發光元件212具有的第一電流密度較高，發光裝置200進行訊號傳輸時可提供較高的訊號傳輸頻寬。在第二可見光通訊模式下，發光裝置200可提供的訊號傳輸頻寬相對較低。因此，採用圖4A的方式驅動發光裝置200時，發光裝置200可以僅在第一可見光通訊模式的期間提供高頻寬的訊號傳輸功能。採用圖4B的方式驅動發光裝置200時，發光裝置200可以在提供照明功能的期間交替提供高頻寬的訊號傳輸功能與低頻寬的訊號傳輸功能。如此一來，發光裝置200可以依據不同使用需求來操作。

圖6C為圖5的發光裝置在第一可見光通訊模式下的另一種實施方式的示意圖。在圖6C中，照明裝置200進行第一可見光通訊模式時可以僅驅動一部份的第一可見光發光元件212，而閒置另一部分的第一可見光發光元件212以及閒置所有的第二可見光發光元件214。並且，在不同次進行第一可見光通訊模式時，可以驅動不同的第一可見光發光元件212。也就是說，第一可見光發光元件212可在不同次的第一可見光通訊模式下輪流被驅動。如此，第一可見光發光元件212不容易因為過度頻繁以高電流密度工作而縮短使用壽命，例如提早損壞。

在圖5的實施例中，第一可見光發光元件212與第二可見光發光元件214的排列方式，是以第二可見光發光元件214位於中央，而第一可見光發光元件212環繞第二可見光發光元件214。不過，本揭露並不限定這些元件的排列方式。舉例來說，圖7為本發明又一實施例的發光裝置的示意圖。在圖7中，發光裝置300包括多個第一可見光發光元件312以及多個第二可見光發光元件314，其中每四個第一可見光發光元件312以2X2的方式排列成一個群組G，且第二可見光發光元件314與群組G交替排列。發光裝置300可以採用圖4A或圖4B的驅動方法來驅動。具體來說，在第一可見光通訊模式下可以僅驅動至少部分的第一可見光發光元件312，而在第二可見光通訊模式下可以驅動所有第一可見光發光元件312以及所有第二可見光發光元件314。

在圖5與圖7的實施例中，第一可見光發光元件212與312的第一電流承受能力可以大於第二可見光發光元件214與314的第二電流承受能力。因此，第一可見光發光元件212與312可以在第一可見光通訊模式下被驅動，而不至於因為過高的電流密度導致損壞。

在上述實施例中，發光裝置100至300中的任一者可以提供白光而應用於照明領域。此外，可見光發光元件可劃分為第一發光元件與第二發光元件，各第一可見光發光元件的發光面積可相同於各第二可見光發光元件的發光面積。此時，單個可見光發光元件可以包括至少一發光二極體晶片以及搭配發光二極體晶片之發光波長的螢光粉。例如，藍光發光二極體晶片搭配黃螢光粉，或是黃綠光粉。或是藍光發光二極體與紅光發光二極體搭配黃螢光粉，或是黃綠光粉。另外，單個可見光發光元件由多個發光二極體晶片構成而可選擇不需搭配螢光粉。可見光發光元件中包括多個發光二極體晶片時，這些發光二極體晶片具有不同的發光波長範圍，而有助於提供較多種訊號類型的傳輸。舉例來說，可見光發光元件可劃分為第一發光元件與第二發光元件，各第一可見光發光元件可具有一第一發光層，各第二可見光發光元件可具有一第二發光層，且第一發光層的材質不同於第二發光層的材質，其中第一發光層的發光波長可以包括紅外光波長範圍。

圖8為本發明一實施例的發光裝置的傳輸訊號的示意圖。請參照圖8，發光裝置的各個可見光發光元件包括三個可發光二極體晶片時，三個發光二極體晶片可以分別驅動。三個發光二極體晶片各別發出不同波長範圍時，不同發光二極體晶片的光線因為波長範圍的不同而可以被區別出來。另外，不同發光二極體晶片的發光強度或是傳輸時的切換頻率不同時，不同發光二極體晶片的光線也可以被區別出來。因此，不同發光二極體晶片可分別提供對應的通道來傳遞第一訊號SG1、第二訊號SG2以及第三訊號SG3。

在圖8所呈現的四個時序I、II、III以及IV中，各時序I、II、III或IV可以劃分為兩個時間區間並且各時序I、II、III或IV例如不超過六十分之一秒，其中一個用以提供發光功能而另一個用以提供傳輸功能。在一實施例中，時間區間I-1、II-1、III-1或IV-1中，可見光發光元件可以提供發光功能，而時間區間I-2、II-2、III-2或IV-2中，可見光發光元件可以提供訊號傳輸功能。不過，在其他實施例中，提供傳輸功能的時間區間可以早於用以提供發光功能的時間區間。另外，第一訊號SG1、第二訊號SG2以及第三訊號SG3相互獨立，因此至少在提供傳輸功能的時間區間內，第一訊號SG1、第二訊號SG2以及第三訊號SG3可以彼此同步、彼此不同步或是部分同步。

舉例來說，第一訊號SG1在時間區間I-2、II-2、III-2與IV-2分別具有低準位、低準位、高準位與高準位。第二訊號SG2在時間區間I-2、II-2、III-2與IV-2分別具有高準位、低準位、高準位與低準位。第三訊號SG3在時間區間I-2、II-2、III-2與IV-2分別具有低準位、高準位、低準位與高準位。如此一來，當低準位用以傳遞的位元資訊為0而高準位用以傳遞的位元資訊為1時，第一訊號SG1在時序I至IV分別傳遞了0、0、1、1的位元資訊，第二訊號SG2在時序I至IV分別傳遞了1、0、1、0的位元資訊，而第三訊號SG3在時序I至IV分別傳遞了0、1、0、1的位元資訊。在其他的實施例中，可以採用不同頻率的訊號分別傳遞不同位元資訊而不需以準位高低來區別欲傳遞的位元資訊為合。如此，發光裝置可以提供更多的通道來進行訊號傳輸，且不同通道的傳輸操作可以獨立進行互不影響，這有助於實現多工技術。

綜上所述，本發明實施例的發光裝置的驅動方法包括第一可見光通訊模式以及第二可見光通訊模式。第一可見光通訊模式僅驅動部分的可見光發光元件而使被驅動的可見光發光元件具有較高的電流密度。第二可見光通訊模式則驅動所有可見光發光元件而使被驅動的可見光發光元件具有較低的電流密度。如此一來，在第一可見光通訊模式下，發光裝置可以在發光同時提供較高頻寬的訊號傳輸功能。在第二可見光通訊模式下，發光裝置可以僅提供發光功能也可以在提供發光功能時也提供較低頻寬的訊號傳輸功能。因此，本發明實施例的發光裝置可以兼具照明與光通訊兩種功能。另外，在進行不同次的第一可見光通訊模式時，本發明的發光裝置可以輪流驅動不同的可見光發光元件，以減緩可見光發光元件在較高電流密度下驅動而提早老化或損壞的情形。因此，本發明實施例的發光裝置具有理想的使用壽命與信賴性。再進一步來說，發光裝置中的可見光發光元件可以包括多個發光晶片，這些發光晶片可以獨立操作而提供多個傳輸通導以實現多工技術。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10、20‧‧‧步驟

Claims

一種發光裝置的驅動方法，其中該發光裝置包括多個可見光發光元件，且該發光裝置的驅動方法包括：在一第一可見光通訊模式下，驅動該些可見光發光元件的一第一部分並且閒置該些可見光發光元件的一第二部分使該些可見光發光元件的該第一部分具有一第一電流密度；以及在一第二可見光通訊模式下，驅動該些可見光發光元件的每一者使該些可見光發光元件的該每一者具有一第二電流密度，且該第一電流密度大於該第二電流密度，其中該發光裝置在該第一可見光通訊模式下與在該第二可見光通訊模式下的發光亮度差異小於15%，並且在該第一可見光通訊模式下的第一訊號傳輸頻寬大於在該第二可見光通訊模式下的第二訊號傳輸頻寬。
如申請專利範圍第1項所述的發光裝置的驅動方法，其中該第一可見光通訊模式被進行多次，且在不同次進行的該第一可見光通訊模式中驅動不同的該些可見光發光元件。
如申請專利範圍第1項所述的發光裝置的驅動方法，其中該些可見光發光元件的該第一部分在該第一可見光通訊模式下進行一第一訊號傳輸。
如申請專利範圍第3項所述的發光裝置的驅動方法，其中該些可見光發光元件的該每一者在該第二可見光通訊模式下進行一第二訊號傳輸。
如申請專利範圍第3項所述的發光裝置的驅動方法，其中該些可見光發光元件的該第一部分在該第二可見光通訊模式下進行一第二訊號傳輸。
如申請專利範圍第1項所述的發光裝置的驅動方法，其中在該第一可見光通訊模式下被驅動的該些可見光發光元件的該第一部分具有一電流承受能力足夠承受該第一電流密度。
如申請專利範圍第1項所述的發光裝置的驅動方法，其中該第一電流密度大於70A/cm²。
如申請專利範圍第1項所述的發光裝置的驅動方法，其中該第二電流密度小於70A/cm²。
如申請專利範圍第1項所述的發光裝置的驅動方法，其中在該第一可見光通訊模式與該第二可見光通訊模式下皆以一額定電流輸入該發光裝置。
如申請專利範圍第1項所述的發光裝置的驅動方法，其中至少其中一個可見光發光元件包括多個發光二極體晶片，該些發光二極體晶片具有不同發光波長範圍，且被驅動的該些發光二極體晶片傳輸不同訊號。
一種發光裝置，包括：多個第一可見光發光元件，各自具有一第一發光面積；以及多個第二可見光發光元件，各自具有一第二發光面積，該第一發光面積小於該第二發光面積，且該些第一可見光發光元件與該些第二可見光發光元件並排排列，其中在一第一可見光通訊模式下驅動該些第一可見光發光元件並閒置該些第二可見光發光元件，在一第二可見光通訊模式下驅動該些第一可見光發光元件與該些第二可見光發光元件每一者，且該發光裝置在該第一可見光通訊模式下與在該第二可見光通訊模式下的發光亮度差異小於15%，並且在該第一可見光通訊模式下的第一訊號傳輸頻寬大於在該第二可見光通訊模式下的第二訊號傳輸頻寬。
如申請專利範圍第11項所述的發光裝置，其中各該第一可見光發光元件具有一第一電流承受能力，各該第二可見光發光元件具有一第二電流承受能力，且該第一電流承受能力大於該第二電流承受能力。
如申請專利範圍第11項所述的發光裝置，其中該第一發光面積為一多邊形面積，且該多邊形面積的邊長大於等於5μm且小於1mm。
如申請專利範圍第11項所述的發光裝置，其中各該第一可見光發光元件具有一第一發光層，各該第二可見光發光元件具有一第二發光層，且該第一發光層的材質不同於該第二發光層的材質。
如申請專利範圍第14項所述的發光裝置，其中該第一發光層的發光波長包括紅外光波長範圍。
如申請專利範圍第11項所述的發光裝置，其中該些第一可見光發光元件與該些第二可見光發光元件的至少一個包括多個發光二極體晶片，該些發光二極體晶片具有不同發光波長範圍，且被驅動的該些發光二極體晶片傳輸不同訊號。
一種發光裝置，包括：多個第一可見光發光元件，各自具有一第一電流承受能力；以及多個第二可見光發光元件，各自具有一第二電流承受能力，該第一電流承受能力大於該第二電流承受能力，且該些第一可見光發光元件與該些第二可見光發光元件並排排列，其中在一第一可見光通訊模式下驅動該些第一可見光發光元件並閒置該些第二可見光發光元件，在一第二可見光通訊模式下驅動該些第一可見光發光元件與該些第二可見光發光元件每一者，且該發光裝置在該第一可見光通訊模式下與在該第二可見光通訊模式下的發光亮度差異小於15%，並且在該第一可見光通訊模式下的第一訊號傳輸頻寬大於在該第二可見光通訊模式下的第二訊號傳輸頻寬。
如申請專利範圍第17項所述的發光裝置，其中各該第一可見光發光元件的發光面積相同於各該第二可見光發光元件的發光面積。
如申請專利範圍第17項所述的發光裝置，其中各該第一可見光發光元件具有一第一發光層，各該第二可見光發光元件具有一第二發光層，且該第一發光層的材質不同於該第二發光層的材質。
如申請專利範圍第17項所述的發光裝置，其中該第一發光層的發光波長包括紅外光波長範圍。
如申請專利範圍第17項所述的發光裝置，其中該些第一可見光發光元件與該些第二可見光發光元件的至少一個包括多個發光二極體晶片，該些發光二極體晶片具有不同發光波長範圍，且被驅動的該些發光二極體晶片傳輸不同訊號。