專利名稱：Ac驅(qū)動發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種AC驅(qū)動發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
鑒于光輸出及光輸出的效率和可靠性，已經(jīng)有效地將發(fā)光二極管(LED)( 一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置)用作光源，因此，作為能夠替代照明設(shè)備或顯示設(shè)備的背光的高輸出和高效率光源，對LED的研究和發(fā)展正在積極地進行中。通常，LED由具有相對低的電壓電平的直流(DC)驅(qū)動。因此，為了以常規(guī)電壓電平驅(qū)動LED，即，用220V的交流(AC)驅(qū)動LED，需要提供相對低的DC輸出電壓的附加電路，即， AC-DC轉(zhuǎn)換器。然而，這種附加電路的引入會使LED模塊的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，而且，在供電的轉(zhuǎn)換過程中會使效率和可靠性變差。另外，由于將附加組件安裝在光源中，導(dǎo)致了生產(chǎn)成本會增加，產(chǎn)品尺寸會增大，并且可能因在開關(guān)模式操作中的周期性分量而導(dǎo)致電磁干擾(EMI) 性質(zhì)劣化。為了解決這些缺陷，已經(jīng)提出了無需附加的轉(zhuǎn)換器就能用AC電壓驅(qū)動的各種類型的LED驅(qū)動電路。然而，因為通常將AC驅(qū)動型LED驅(qū)動電路中的大多數(shù)LED排列為僅以 AC電壓的特定的半周期驅(qū)動，所以為得到期望的光量所需的LED的數(shù)目會大大增加。即使為了發(fā)射相同的光量，需要的LED數(shù)目也會根據(jù)LED排列方法而不同。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LED排列方法具有相對低的效率。例如，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的有代表性的反向并聯(lián)排列方法或橋排列方法中，連續(xù)發(fā)光的LED的數(shù)目實際上可以分別對應(yīng)于LED總數(shù)的僅僅50%和60%左右。即，存在效率低的情況，其中，為了實現(xiàn)期望的光發(fā)射水平，耗用的LED 數(shù)目應(yīng)該相對大。因此，可通過有效的LED排列利用相對小量的LED提供相同的光量，從經(jīng)濟角度來看，這在AC驅(qū)動型LED電路的制造及其產(chǎn)品的銷售中是非常重要的問題。此外，在實際實施的AC驅(qū)動的發(fā)光裝置中，各單位的LED單元之間的連接通常會被復(fù)雜化。因此，布線連接方法及其形成工藝會被復(fù)雜化，同時降低了生產(chǎn)率。此外，因為大量的LED單元會具有復(fù)雜的連接結(jié)構(gòu)，所以設(shè)計微型電路和裝置以具有相對高的集成水平被認(rèn)為是重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供了一種具有為用AC電壓驅(qū)動而適當(dāng)排列的發(fā)光二極管 (LED)的交流(AC)驅(qū)動發(fā)光裝置，并能夠在交流(AC)驅(qū)動發(fā)光裝置的一些LED的操作中的
誤差率方面確?？煽啃?。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種交流(AC)驅(qū)動發(fā)光裝置，所述交流驅(qū)動發(fā)光裝置包括多個半波驅(qū)動單元，分別具有至少一個發(fā)光二極管(LED)，并被設(shè)置為各個半波驅(qū)動單元端子連接成環(huán)形；以及至少一個全波驅(qū)動單元，具有至少一個LED，并將所述多個半波驅(qū)動單元中的兩個半波驅(qū)動單元之間的一個節(jié)點連接至所述多個半波驅(qū)動單元中的另外兩個半波驅(qū)動單元之間的另一節(jié)點，半波驅(qū)動單元和全波驅(qū)動單元中的至少一個驅(qū)動單元具有至少兩個LED的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。包括在所述多個半波驅(qū)動單元中的至少一個半波驅(qū)動單元中的LED可以以與包括在與所述至少一個半波驅(qū)動單元相鄰的半波驅(qū)動單元中的發(fā)光二極管的方向不同的方向設(shè)置。所述至少一個全波驅(qū)動單元可以被設(shè)置為多個，包括在多個全波驅(qū)動單元中的至少一個全波驅(qū)動單元中的LED可以以與所述至少一個全波驅(qū)動單元相鄰的全波驅(qū)動單元中的發(fā)光二極管的方向不同的方向設(shè)置。對于半波驅(qū)動單元和全波驅(qū)動單元中的具有并聯(lián)結(jié)構(gòu)的至少一個驅(qū)動單元，可以通過之間具有串聯(lián)的至少兩個并聯(lián)來設(shè)置并聯(lián)結(jié)構(gòu)。至少一個半波驅(qū)動單元可以具有并聯(lián)的至少兩個LED，至少一個全波驅(qū)動單元可以具有串聯(lián)的至少兩個LED。在這種情況下，包括在半波驅(qū)動單元中的LED的尺寸可以小于包括在全波驅(qū)動單元中的LED的尺寸。連接至半波驅(qū)動單元的至少兩個節(jié)點可以不連接至全波驅(qū)動單元，沒有與全波驅(qū)動單元連接的兩個節(jié)點可以設(shè)置為外部電源連接端子。所述AC驅(qū)動發(fā)光裝置還可以包括基板，用作包括在半波驅(qū)動單元和全波驅(qū)動單元中的多個LED的安裝區(qū)域，多個LED可以形成發(fā)光區(qū)域，當(dāng)從上面觀察時，所述發(fā)光區(qū)域為矩形形狀。在這種情況下，半波驅(qū)動單元可以設(shè)置在發(fā)光區(qū)域的邊緣，全波驅(qū)動單元可以設(shè)置在發(fā)光區(qū)域的中心?？梢匝刂l(fā)光區(qū)域的兩個相對側(cè)設(shè)置半波驅(qū)動單元，可以將全波驅(qū)動單元設(shè)置在半波驅(qū)動單元之間。LED可以以芯片狀態(tài)相互連接。LED可以作為連接至其他封裝件的封裝件來實現(xiàn)。


通過下面結(jié)合附圖進行的詳細描述，本發(fā)明的上述和其他方面、特征以及其他優(yōu)勢將被更加清楚地理解，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的與AC電源相連接的AC驅(qū)動發(fā)光裝置的等效電路的電路圖；圖2和圖3示出在圖1中示出的AC驅(qū)動發(fā)光裝置中分別沿正向和反向施加的電壓下的運行狀態(tài)；圖4是示出了在圖1中示出的AC驅(qū)動發(fā)光裝置中的半波驅(qū)動單元的操作的狀態(tài)圖；圖5和圖6是根據(jù)圖1中示出的AC驅(qū)動發(fā)光裝置的變型實施例的AC驅(qū)動發(fā)光裝置的等效電路的電路圖7示出了圖6中示出的AC驅(qū)動發(fā)光裝置中的LED的陣列類型；圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的AC驅(qū)動發(fā)光裝置的等效電路的電路圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的AC驅(qū)動發(fā)光裝置的等效電路的電路圖；以及圖10是示出了圖9中示出的AC驅(qū)動發(fā)光裝置中的LED的排列狀態(tài)的示意性狀態(tài)圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例，從而本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地實施本發(fā)明的示例性實施例。然而，在描述本發(fā)明的示例性實施例中，將省略對公知功能或結(jié)構(gòu)的詳細描述，以避免用多余的細節(jié)模糊本發(fā)明的描述。 此外，在整個附圖中，相同的標(biāo)號指示相同的元件。除非明確地描述相反的情況，否則詞語“包括”將被理解為意味著包括所述元件， 但不排除任何其他元件。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的與AC電源相連接的AC驅(qū)動發(fā)光裝置的等效電路的電路圖。圖2和圖3示出了在圖1中示出的AC驅(qū)動發(fā)光裝置中在分別沿正向和反向施加的電壓下的操作狀態(tài)。圖4是示出了在圖1中示出的AC驅(qū)動發(fā)光裝置中的半波驅(qū)動單元的操作的狀態(tài)圖。首先參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的實施例，AC驅(qū)動發(fā)光裝置100可以包括處于這樣的連接結(jié)構(gòu)的半波驅(qū)動單元H和全波驅(qū)動單元A，在該連接結(jié)構(gòu)中，多個LED C連接成用AC電源的全部正向電壓和反向電壓驅(qū)動?？梢砸孕酒瑺顟B(tài)或在封裝了各個LED之后實現(xiàn)多個LED C的連接。在半波驅(qū)動單元H中，可以將LED設(shè)置為用從AC電源沿正向或反向施加的電壓進行操作，并發(fā)射光。詳細地描述，AC驅(qū)動發(fā)光裝置100可以包括多個半波驅(qū)動單元H，每個半波驅(qū)動單元H可以具有至少一個LED。多個半波驅(qū)動單元H可以是通過如圖1所示的對應(yīng)的端子相互連接而成的環(huán)路。在這種情況下，連接到半波驅(qū)動單元H的至少兩個節(jié)點沒有連接到全波驅(qū)動單元A，沒有連接到全波驅(qū)動單元A的兩個節(jié)點被設(shè)置為外部電源連接端子。此外，可以將與包括在特定的半波驅(qū)動單元H中的LED設(shè)置為沿與包括在其相鄰的半波驅(qū)動單元H中的LED的方向不同的方向。因此，LED可以用沿正向或反向施加的電壓進行操作，如圖2和圖3中表示為黑色的發(fā)光的LED所示，且相同數(shù)量的LED可以用施加于其上的兩個方向的電壓發(fā)光。同時，即使圖1的電路圖的左部的一部分代表半波驅(qū)動單元H，但由僅沿一個方向的單向電壓導(dǎo)致發(fā)光的所有部分可以對應(yīng)于圖2和圖3中的半波驅(qū)動單元H。全波驅(qū)動單元A可以用雙向電壓進行操作，在AC驅(qū)動發(fā)光裝置100中可以包括至少一個全波驅(qū)動單元A，對于AC驅(qū)動發(fā)光裝置100，例如，根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以使用五個全波驅(qū)動單元A。在這種情況下，如圖1所示，可以將全波驅(qū)動單元A設(shè)置為將兩個半波驅(qū)動單元H之間的一個節(jié)點連接至其他兩個半波驅(qū)動單元H之間的另一節(jié)點。圖1僅在圖左側(cè)的一部分中示出了全波驅(qū)動單元A，但是在圖2和圖3中，用雙向電壓發(fā)光的所有部件可以是全波驅(qū)動單元A。此外，與半波驅(qū)動單元H相似，在全波驅(qū)動單元A中，設(shè)置包括在全波驅(qū)動單元A中的LED所沿的方向與包括在其相鄰的全波驅(qū)動單元A中的LED所沿的方向不同，從而AC驅(qū)動發(fā)光裝置100可以用AC電源驅(qū)動。
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根據(jù)本發(fā)明的實施例，半波驅(qū)動單元H和全波驅(qū)動單元A中的至少一個驅(qū)動單元可以具有并聯(lián)連接的至少兩個LED，此處的實施例提供了半波驅(qū)動單元H具有并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)的示例。如圖4所示，即使在通過并聯(lián)結(jié)構(gòu)連接的LED C2具有缺陷的情況下，另外的LED Cl可以工作，以保持電路的整體操作。在這種情況下，LED C2中的缺陷可以涉及開路缺陷。 例如，當(dāng)半波驅(qū)動單元H具有單個LED或僅具有串聯(lián)連接結(jié)構(gòu)的LED時，在開路缺陷的情況下，整個電路不會工作。因此，在本發(fā)明的實施例中，在半波驅(qū)動單元H中使用并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)的LED可以提高AC驅(qū)動發(fā)光裝置100的整體可靠性。盡管沒有具體示出，但在全波驅(qū)動單元A的情況下，也可以同樣地實行并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。此外，在本發(fā)明的實施例中，示出了數(shù)量為兩個的并聯(lián)連接的LED作為示例，但可以使用三個或更多個LED，在使用三個或更多個 LED的情況下可更大地提高可靠性。圖5和圖6是根據(jù)圖1中示出的AC驅(qū)動發(fā)光裝置的變型實施例的AC驅(qū)動發(fā)光裝置的等效電路的電路圖。首先參照圖5，在根據(jù)本發(fā)明實施例的AC驅(qū)動發(fā)光裝置200中，所有的半波驅(qū)動單元的LED具有并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。在參照圖1的實施例中，僅設(shè)置在全波驅(qū)動單元A之間的半波驅(qū)動單元H具有并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)，這是因為在位于兩個全波驅(qū)動單元A之間的半波驅(qū)動單元H中，在非發(fā)射的情況下施加反向電壓的相對高的電平以要求更高的可靠性。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以將并聯(lián)水平結(jié)構(gòu)完全應(yīng)用于半波驅(qū)動單元，從而提高AC 驅(qū)動發(fā)光裝置200的操作的可靠性。隨后，在根據(jù)參照圖6的實施例的AC驅(qū)動發(fā)光裝置300中，全波驅(qū)動單元可以具有多個LED串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，例如，與圖5中的AC驅(qū)動發(fā)光裝置相比，在本發(fā)明實施例中全波驅(qū)動單元可以具有兩個LED串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。多個LED可以用在全波驅(qū)動單元中，從而在兩個方向發(fā)光的LED的數(shù)量增大且可以提高AC驅(qū)動發(fā)光裝置300的發(fā)光效率。在這種情況下，在全波驅(qū)動單元中使用的LED數(shù)量的增加可以使得在非照明的情況下將相對較大的反向電壓施加到的設(shè)置在全波驅(qū)動單元之間的半波驅(qū)動單元，由此半波驅(qū)動單元的可靠性可以變得更加重要并且半波驅(qū)動單元中的并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)可以起到更加有效的作用。參照等效電路圖原理性地提供了上面的描述，在描述LED的實際排列形狀中，圖7 示意性地示出了用于圖6中的AC驅(qū)動發(fā)光裝置中的LED的排列形狀。圖7提供了如上所述的設(shè)置在基板(未示出)上的LED C的示圖，在圖7中，箭頭指示因AC電源而流到各個 LED C的電流的方向，S卩，箭頭指示設(shè)置LED所沿的方向。在本發(fā)明的實施例中，如圖7所示，多個LED C可以形成矩形形狀的發(fā)光區(qū)域。此外，可以將半波驅(qū)動單元H設(shè)置在發(fā)光區(qū)域的邊緣，可以將全波驅(qū)動單元A設(shè)置在發(fā)光區(qū)域的中心。更詳細地描述，可以沿著發(fā)光區(qū)域的兩個相對側(cè)設(shè)置半波驅(qū)動單元H，可以在半波驅(qū)動單元H之間設(shè)置全波驅(qū)動單元A。在這種情況下，在LED的并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)中，包括在半波驅(qū)動單元H中的LED可以比包括在全波驅(qū)動單元A中的LED小。因此，即使引起了有缺陷的LED X，也可相對減小由此產(chǎn)生的影響。圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的AC驅(qū)動發(fā)光裝置的等效電路的電路圖。根據(jù)本發(fā)明實施例的AC驅(qū)動發(fā)光裝置400可以具有與圖6中的AC驅(qū)動發(fā)光裝置基本相似的結(jié)構(gòu)，而半波驅(qū)動單元可以具有并聯(lián)和串聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。詳細地講，半波驅(qū)動單元可以具有彼此并聯(lián)連接的多個LED的并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)，并且還可以將這種并聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)置為多個，例如，在實施例中的兩個并聯(lián)連接，在本實施例中，兩個并聯(lián)連接可以具有串聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。即使在彼此串聯(lián)連接的LED中，在工作期間在一些LED中出現(xiàn)短路缺陷，也可以保持整個裝置的工作。此外，在非發(fā)光的情況下，可以減小施加于設(shè)置在半波驅(qū)動單元中的單個LED的反向電壓的幅度，因此可以預(yù)期的是，可靠性得到了提高。如此，根據(jù)實施例，這種LED的并聯(lián)-串聯(lián)組合式連接結(jié)構(gòu)可以對應(yīng)于發(fā)生在LED中的開路和短路。圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的AC驅(qū)動發(fā)光裝置的等效電路的電路圖，圖10 是示出圖9中示出的AC驅(qū)動發(fā)光裝置中的LED的排列的示意性的狀態(tài)圖。根據(jù)本發(fā)明實施例的AC驅(qū)動發(fā)光裝置500可以具有與圖6中的AC驅(qū)動發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)基本相似的結(jié)構(gòu)，而全波驅(qū)動單元A可以具有四個LED的串聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。隨著設(shè)置在全波驅(qū)動單元A中的LED數(shù)量的增加，可以提高總電壓的兩個方向的發(fā)光效率。參照圖10，在這個實施例中， 多個LED C可形成矩形形狀的發(fā)光區(qū)域。此外，可以將半波驅(qū)動單元H設(shè)置在發(fā)光區(qū)域的邊緣，可以將全波驅(qū)動單元A設(shè)置在發(fā)光區(qū)域的中心。更詳細地描述，可以沿著發(fā)光區(qū)域的兩個相對側(cè)設(shè)置半波驅(qū)動單元H，可以將全波驅(qū)動單元A設(shè)置在半波驅(qū)動單元H之間。在這種情況下，在LED的并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)中，包括在半波驅(qū)動單元H中的LED可以比包括在全波驅(qū)動單元A中的LED小。因此，即使產(chǎn)生了有缺陷的LED X，也可以相對減小其影響。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供適合于用AC驅(qū)動的LED的陣列，以在一些 LED的操作中的誤差方面確?？煽啃浴１M管已經(jīng)結(jié)合示例性實施例示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的是，在不脫離由權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種AC驅(qū)動發(fā)光裝置，所述AC驅(qū)動發(fā)光裝置包括多個半波驅(qū)動單元，分別具有至少一個發(fā)光二極管，并被設(shè)置為各個半波驅(qū)動單元端子連接成環(huán)路；以及至少一個全波驅(qū)動單元，具有至少一個發(fā)光二極管，并將所述多個半波驅(qū)動單元中的兩個半波驅(qū)動單元之間的一個節(jié)點連接至所述多個半波驅(qū)動單元中的另外兩個半波驅(qū)動單元之間的另一節(jié)點，半波驅(qū)動單元和全波驅(qū)動單元中的至少一個驅(qū)動單元具有至少兩個發(fā)光二極管的并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，包括在所述多個半波驅(qū)動單元中的至少一個半波驅(qū)動單元中的發(fā)光二極管被設(shè)置為沿與包括在與所述至少一個半波驅(qū)動單元相鄰的半波驅(qū)動單元中的發(fā)光二極管的方向不同的方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述至少一個全波驅(qū)動單元被設(shè)置為多個，包括在這樣的多個全波驅(qū)動單元中的至少一個全波驅(qū)動單元中的發(fā)光二極管設(shè)置為沿與該至少一個全波驅(qū)動單元相鄰的全波驅(qū)動單元中的發(fā)光二極管的方向不同的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，對于半波驅(qū)動單元和全波驅(qū)動單元中的具有并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)的至少一個驅(qū)動單元，通過至少兩個并聯(lián)連接來設(shè)置所述并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)，在所述至少兩個并聯(lián)連接之間具有串聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述多個半波驅(qū)動單元中的至少一個半波驅(qū)動單元具有并聯(lián)連接的至少兩個發(fā)光二極管，全波驅(qū)動單元中的至少一個全波驅(qū)動單元具有串聯(lián)連接的至少兩個發(fā)光二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，包括在半波驅(qū)動單元中的發(fā)光二極管的尺寸小于包括在全波驅(qū)動單元中的發(fā)光二極管的尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，連接至半波驅(qū)動單元的至少兩個節(jié)點沒有連接至全波驅(qū)動單元，沒有與全波驅(qū)動單元連接的兩個節(jié)點被設(shè)置為外部電源連接端子。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述裝置還包括基板，所述基板用作包括在半波驅(qū)動單元和全波驅(qū)動單元中的多個發(fā)光二極管的安裝區(qū)域，所述多個發(fā)光二極管形成發(fā)光區(qū)域，當(dāng)從上面觀察時，所述發(fā)光區(qū)域為矩形形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，半波驅(qū)動單元設(shè)置在發(fā)光區(qū)域的邊緣，全波驅(qū)動單元設(shè)置在發(fā)光區(qū)域的中心。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，半波驅(qū)動單元設(shè)置為沿著發(fā)光區(qū)域的兩個相對側(cè)，全波驅(qū)動單元設(shè)置在半波驅(qū)動單元之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，發(fā)光二極管以芯片狀態(tài)相互連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，發(fā)光二極管實現(xiàn)為將連接至其他封裝件的封裝件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種交流(AC)驅(qū)動發(fā)光裝置，所述交流驅(qū)動發(fā)光裝置包括多個半波驅(qū)動單元，分別具有至少一個發(fā)光二極管(LED)，并被設(shè)置為各個半波驅(qū)動單元端子連接成環(huán)路；以及至少一個全波驅(qū)動單元，具有至少一個LED，并將所述多個半波驅(qū)動單元中的兩個半波驅(qū)動單元之間的一個節(jié)點連接至所述多個半波驅(qū)動單元中的另外兩個半波驅(qū)動單元之間的另一節(jié)點，半波驅(qū)動單元和全波驅(qū)動單元中的至少一個驅(qū)動單元具有至少兩個LED的并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。提供了適合于用AC驅(qū)動的LED的陣列，以在一些LED的操作中的誤差方面確保可靠性。
文檔編號H05B37/02GK102548132SQ201110416059
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者李永鎮(zhèn), 金亨根 申請人:三星Led株式會社