[發明專利]用于交流電力操作的發光裝置

有效

• 申請號: 201010114013.3
• 申請日: 2006-05-09
• 公開（公告）號: CN101846249A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 李貞勛;詹姆士·S·史貝克;金洪山;金載助;金成翰;李在皓
• 申請（專利權）人: 首爾OPTO儀器股份有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V23/00;H05B37/00;F21Y101/02
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星;郭鴻禧

技術領域

本發明有關一種發光裝置，尤其有關一種用于交流(AC)電力操作的發光裝置，該發光裝置具有一陣列的串聯連接的發光單元。

背景技術

發光二極管(LED)為一具有N型半導體與P型半導體被接合在一起的結構的電致發光裝置，且經由電子及電洞的再結合而發光。此種LED被廣泛使用于顯示器及背光模塊。此外，因為與傳統的燈泡及螢光燈相比時，LED具有較少的電力消耗及較長的使用壽命，所以LED的應用領域已擴展到將其使用于一般照明，而同時取代了傳統的白熾燈泡及螢光燈。

在交流(AC)電源下，LED依據電流的方向而重復開啟(on)/關閉(off)。因此，如果使用LED而同時將LED直接連接到交流電源，則會有LED無法連續發光，且容易因反向電流而受損的問題。

為了解決LED的此種問題，在由SAKAI等人所提出申請的標題為“LIGHT-EMITTING?DEVICE?HAVING?LIGHT-EMITTING?ELEMENTS”的國際專利公報WO?2004/023568A1中提出了一種可被直接連接到高壓交流(AC)電源來予以使用的LED。

依據WO?2004/023568A1的揭示，在諸如藍寶石基體(substrate)的絕緣基體上二維地串聯連接LED而形成LED陣列。在該藍寶石基體上反向并聯連接兩個LED陣列。結果，提供了一種可利用交流(AC)電源來予以驅動的單晶片發光裝置。

圖1及圖2為例舉具有串聯連接的發光單元的已知發光裝置的示意電路圖；圖3為例舉該已知發光裝置中的驅動電壓和電流與時間的示意圖形；以及圖4為例舉該已知發光裝置的驅動電壓與發光量的示意圖形。

參照圖1及圖2，發光單元C₁至C_n被串聯連接而構成一陣列。在圖2中，在一單晶片15內提供至少兩個陣列，且彼此互相反向地并聯連接這些陣列。此時，圖2所示的交流(AC)電壓電源10被連接到這些陣列的兩端。如圖2所示，一外部電阻R1被連接于交流(AC)電源10與LED?15之間。

該陣列的發光單元C₁至C_n在該交流電壓電源的1/2周期中操作，且與該陣列反向并聯連接的另一陣列在該交流電壓電源的另一1/2周期中操作。因此，利用該交流電壓電源來交替地操作這些陣列。

然而，利用交流電壓而同時開啟或關閉串聯連接的這些發光單元。因此，當該交流電壓具有大于這些發光單元的臨界電壓的總和的值時，電流開始流經這些發光單元。亦即，當該交流電壓超過這些臨界電壓的總和時，這些發光單元同時開始被開啟，且在該交流電壓小于這些臨界電壓的總和的情況中，這些發光單元同時被關閉。

參照圖3，在交流電壓超過一預定值之前，這些發光單元不會被開啟，且電流不會流經這些發光單元。此時，當經過了某一段時間，且交流電壓超過該預定值時，電流開始流經該陣列的發光單元。此時，當該交流電壓更為提高而同時時間是在T/4時，電流具有最大值，而后減少。另一方面，如果該交流電壓小于該預定值，則這些發光單元被關閉，且電流不會流經這些發光單元。因此，電流流經這些發光單元的期間的時間相對地短于T/2。

參照圖4(a)及(b)，當預定電流流經這些發光單元時，這些發光單元發光。因此，這些發光單元被驅動而發光的期間的有效時間變成短于電流流經這些發光單元的期間的時間。

隨著發光的期間的有效時間變短，光輸出減少。因此，可能需要驅動電壓的高峰值，以便增加該有效時間。然而，在此情形中，該外部電阻R1中的電力消耗增加，且電流也依據該驅動電壓的提高而增加。電流的增加將導致這些發光單元的接面(junction)溫度的升高，且該接面溫度的升高將會降低這些發光單元的發光效率。

此外，因為只有當交流電源的電壓超過該陣列內的這些發光單元的臨界電壓的總和時，這些發光單元才會以慢于該交流電源的相位改變速率的速率來操作。因此，無法在一基體上連續地發出均勻的光，且將會發生閃爍效應。當觀看離開光源有某一段距離的移動的物體時，此種閃爍效應將會明顯出現，雖然無法以肉眼來觀察該效應，但是如果在一段長的時間期間中將這些發光單元使用于照明，則該效應可能會造成眼睛的疲勞。

發明內容

技術問題

本發明的一目的在于提供一種用于交流(AC)電力操作的發光裝置，其中可避免或減輕閃爍效應，且以對應于交流電壓的相位改變的方式來增加發光的期間的時間。

本發明的另一目的在于提供一種發光裝置，其中在比先前技術小的電流下進行操作，借以提高發光效率。

技術解決方案