[发明专利]发光装置

说明书

技术领域

本发明有关一种发光装置，尤其有关一种用于交流(AC)电力操作的发光装置，该发光装置具有一阵列的串联连接的发光单元。

背景技术

发光二极管(LED)为一具有N型半导体与P型半导体被接合在一起的结构的电致发光装置，且经由电子及电洞的再结合而发光。此种LED被广泛使用于显示器及背光模块。此外，因为与传统的灯泡及萤光灯相比时，LED具有较少的电力消耗及较长的使用寿命，所以LED的应用领域已扩展到将其使用于一般照明，而同时取代了传统的白炽灯泡及萤光灯。

在交流(AC)电源下，LED依据电流的方向而重复开启(on)/关闭(off)。因此，如果使用LED而同时将LED直接连接到交流电源，则会有LED无法连续发光，且容易因反向电流而受损的问题。

为了解决LED的此种问题，在由SAKAI等人所提出申请的标题为“LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTING ELEMENTS”的国际专利公报WO 2004/023568A1中提出了一种可被直接连接到高压交流(AC)电源来予以使用的LED。

依据WO 2004/023568A1的揭示，在诸如蓝宝石基体(substrate)的绝缘基体上二维地串联连接LED而形成LED阵列。在该蓝宝石基体上反向并联连接两个LED阵列。结果，提供了一种可利用交流(AC)电源来予以驱动的单晶片发光装置。

图1及图2为例举具有串联连接的发光单元的已知发光装置的示意电路图；图3为例举该已知发光装置中的驱动电压和电流与时间的示意图形；以及图4为例举该已知发光装置的驱动电压与发光量的示意图形。

参照图1及图2，发光单元C₁至C_n被串联连接而构成一阵列。在图2中，在一单晶片15内提供至少两个阵列，且彼此互相反向地并联连接这些阵列。此时，图2所示的交流(AC)电压电源10被连接到这些阵列的两端。如图2所示，一外部电阻R1被连接于交流(AC)电源10与LED 15之间。

该阵列的发光单元C₁至C_n在该交流电压电源的1/2周期中操作，且与该阵列反向并联连接的另一阵列在该交流电压电源的另一1/2周期中操作。因此，利用该交流电压电源来交替地操作这些阵列。

然而，利用交流电压而同时开启或关闭串联连接的这些发光单元。因此，当该交流电压具有大于这些发光单元的临界电压的总和的值时，电流开始流经这些发光单元。亦即，当该交流电压超过这些临界电压的总和时，这些发光单元同时开始被开启，且在该交流电压小于这些临界电压的总和的情况中，这些发光单元同时被关闭。

参照图3，在交流电压超过一预定值之前，这些发光单元不会被开启，且电流不会流经这些发光单元。此时，当经过了某一段时间，且交流电压超过该预定值时，电流开始流经该阵列的发光单元。此时，当该交流电压更为提高而同时时间是在T/4时，电流具有最大值，而后减少。另一方面，如果该交流电压小于该预定值，则这些发光单元被关闭，且电流不会流经这些发光单元。因此，电流流经这些发光单元的期间的时间相对地短于T/2。

参照图4(a)及(b)，当预定电流流经这些发光单元时，这些发光单元发光。因此，这些发光单元被驱动而发光的期间的有效时间变成短于电流流经这些发光单元的期间的时间。

随着发光的期间的有效时间变短，光输出减少。因此，可能需要驱动电压的高峰值，以便增加该有效时间。然而，在此情形中，该外部电阻R1中的电力消耗增加，且电流也依据该驱动电压的提高而增加。电流的增加将导致这些发光单元的接面(junction)温度的升高，且该接面温度的升高将会降低这些发光单元的发光效率。

此外，因为只有当交流电源的电压超过该阵列内的这些发光单元的临界电压的总和时，这些发光单元才会以慢于该交流电源的相位改变速率的速率来操作。因此，无法在一基体上连续地发出均匀的光，且将会发生闪烁效应。当观看离开光源有某一段距离的移动的物体时，此种闪烁效应将会明显出现，虽然无法以肉眼来观察该效应，但是如果在一段长的时间期间中将这些发光单元使用于照明，则该效应可能会造成眼睛的疲劳。

发明内容

技术问题

本发明的一目的在于提供一种用于交流(AC)电力操作的发光装置，其中可避免或减轻闪烁效应，且以对应于交流电压的相位改变的方式来增加发光的期间的时间。

本发明的另一目的在于提供一种发光装置，其中在比先前技术小的电流下进行操作，借以提高发光效率。

技术解决方案