[发明专利]发光装置

说明书

优先权的主张

本申请案主张周喜燕(Hsi-yan Chou)等人在2008年5月27日提出申请的标题为“发光装置(LIGHT EMITTING DEVICE)”的第12/127,749号美国专利申请案的优先权，所述美国专利申请案以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种基于多个发光二极管(LED)的发光装置。特定来说(但非排他性地)，本发明涉及一种可从高压(110/220V)供应源操作的交流(AC)驱动发光装置。此外，本发明涉及基于多个此类发光装置的AC光源。

背景技术

如已知，LED本质上为将仅沿单一方向传递电流且传统上已通过低压(例如，对于氮化镓LED为3.5V)DC源驱动的直流(DC)装置。

产生白色光的LED(“白色LED”)是相对新近的创新，且提供形成完全新一代能效照明系统的潜势。据预测，白色LED可替换白炽、荧光及紧凑型荧光光源，这是因为其长操作寿命(可能几十万小时)及其就低功率消耗而言的高效率。直至已开发出在电磁光谱的蓝色/紫外线部分中发射的LED，开发基于LED的白色光源才变得实际。举例来说，如US 5,998,925中所教示，白色LED包含为光致发光材料的一种或一种以上磷光体材料，其吸收LED所发射的辐射的一部分并重新发射不同色彩(波长)的辐射。通常，LED芯片或裸片产生蓝色光，且磷光体吸收一百分比的蓝色光并重新发射黄色光或绿色光与红色光、绿色光与黄色光或黄色光与红色光的组合。LED所产生的蓝色光的不被磷光体吸收的部分与磷光体所发射的光组合，以提供在人眼看来在色彩上几乎为白色的光。

在照明应用中，需要能够在不需要昂贵的电力供应源及驱动器电路的情况下直接从高压(110/250V)AC市电电力供应源操作白色LED。US 2004/0080941揭示一种供直接与高压(110V/220V)AC电力供应源一起使用的单芯片集成式LED，其包括串联连接的个别LED的两个阵列(串)。所述串与在半波整流器配置中呈相反极性的LED并联连接使得所述LED为自整流式。在每一串中提供足够数目的LED(例如，对于110V操作每串28个且对于220V操作每串55个)以使跨越所述LED的总源电压下降。在AC循环的正半部期间，给一个LED串加正向偏压并对其进行激励，同时给另一串加反向偏压。在AC循环的负半部期间，给另一LED串加正向偏压并对其进行激励，同时给另一串加反向偏压且不对其进行激励。因此，以AC供应源的频率(50Hz到60Hz)交替地激励所述串，且所述单芯片LED看似为不断地被激励。通过接连地以外延方式沉积n型半导体材料层、光学有源层及p型半导体材料以在单一晶片上界定个别LED来形成所述单芯片LED。通过在个别LED之间沉积传导层来互连邻近LED。通常，在LED晶片上以20μm间隙间隔个别LED。虽然此制作为紧凑的，但其具有以下缺点：由于一次仅激励一个LED串，因此布置仅具有50％的有效负载。

US 2007/0273299教示一种其中LED对或串联连接的LED串与和每一并联配置及AC电力供应源串联连接的至少一个电容器连接成相对的并联配置的AC LED封装。所述LED及电容器可制作为单一芯片、单一封装、组合件或模块。所述电容器基于由AC驱动器提供的电压及频率来调节递送到一个或一个以上相对的并联LED的电流及正向电压的量。由于任何一次仅激励具有相同极性的LED串，因此布置仅具有50％的有效负载。