[发明专利]交流发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种交流发光装置，特别涉及一种使用垂直堆栈磊晶结构的交流发光装置。

现有技术

交流发光二极管模块可直接被交流电源所驱动，不需要使用直流电压转换器。于正半周期时，部分的发光二极管会导通发光，而另一部分的发光二极管则不导通；于负半周期时，则发光二极管的导通情形刚好相反。

交流发光二极管模块一般采平面数组设计，即将所有发光二极管于水平方向相邻设置于基板上。由于在某一时间点，仅有部分的发光二极管被点亮，另一部分则是闲置的，使得平均发光亮度无法提高，或者造成电路面积的浪费。

因此亟需提出一种新颖的交流发光装置，用以提高发光亮度或者减少电路面积。

发明内容

鉴于上述，本发明实施例提出一种交流发光装置，其使用垂直堆栈磊晶结构的发光单元，且使用隧穿结层以电性耦合垂直相邻的磊晶结构。

根据本发明实施例，交流发光装置包含基板、多个发光单元及至少一个导电层。这些发光单元分别位于基板上，每个发光单元包含第一发光次单元、第二发光次单元及隧穿结层。其中隧穿结层位于第一发光次单元及第二发光次单元之间，用以电性耦合第一发光次单元及第二发光次单元。导电层电性连接这些发光单元，使得同一发光单元的第一发光次单元及第二发光次单元依交流电源正、负半周期电压的驱动而轮流发光。

附图说明

图1A至图1D显示本发明第一实施例的交流发光装置。

图2例示图1A的另一种发光单元。

图3A至图3D显示第一实施例的并联电性连接形式的实施结构。

图4A至图4D显示本发明第二实施例的交流发光装置。

图5显示本发明第二实施例的变化型。

参考标记清单

100  交流发光装置

400  交流发光装置

1    发光单元

10   基板

11   第一发光次单元

11A  磊晶结构

11B  磊晶结构

11C  隧穿结层

111  第一掺杂层

112  发光层

113  第二掺杂层

114  电极

115  电极

12   第二发光次单元

121  第一掺杂层

122  发光层

123  第二掺杂层

124  电极

125  电极

13   隧穿结层

14   第一导电层

15   第一绝缘层

16   第二导电层

17   第二绝缘层

18   导电层

19   绝缘层

具体实施方式

图1A至图1D显示本发明第一实施例的交流发光装置100，其中，图1A及图1B分别显示交流发光装置100受到交流电源正半周期电压驱动时的剖面图及等效电路图，图1C及图1D分别显示交流发光装置100受到交流电源负半周期电压驱动时的剖面图及等效电路图。

如图1A所示，交流发光装置100包含多个发光单元1（图标六个），分别位于基板10上(磊晶形成于基板10上或是置换基板而形成)。每个发光单元1包含垂直堆栈的第一发光次单元11及第二发光次单元12，以及位于第一发光次单元11及第二发光次单元12之间的隧穿结层13，用以电性耦合第一发光次单元11及第二发光次单元12。

第一发光次单元11包含至少一个磊晶结构（即发光二极管），每个磊晶结构包含有第一掺杂层111、发光层112及第二掺杂层113，其中发光层112位于第一掺杂层111与第二掺杂层113之间，且第一掺杂层111与第二掺杂层113的电性相反（例如第一掺杂层111为n型掺杂，第二掺杂层113为p型掺杂，也可以是相反的情形）。类似的情形，第二发光次单元12包含至少一个磊晶结构，每个磊晶结构包含有第一掺杂层121、发光层122及第二掺杂层123，其中发光层122位于第一掺杂层121与第二掺杂层123之间，且第一掺杂层121与第二掺杂层123的电性相反（例如第一掺杂层121为n型掺杂，第二掺杂层123为p型掺杂，也可以是相反的情形）。由此，隧穿结层13电性耦合第一发光次单元11的第二掺杂层113以及第二发光次单元12的第一掺杂层121。