[发明专利]发光整流芯片

说明书

一种发光整流芯片，包括：衬底；直流电流输出端正、负极；第一至第N对交流电流的输入端，N≥1；发光薄膜，包括依次形成在衬底上的第一类型导电层、发光层、第二类型导电层；透明导电层；透明绝缘层。对应于每一对输入的交流电流，发光薄膜被分割成互相隔离的4组串联单元芯片组；对应于第N对交流电流，串联单元芯片组为串联单元芯片组(4N‑3)、串联单元芯片组(4N‑2)、串联单元芯片组(4N‑1)、串联单元芯片组4N；对应于N对输入的交流电流，共有4x N个串联单元芯片组。直流电流输出端正、负极、第一至第N对交流电流输入端、4xN个串联单元芯片组互相电连接，使得输入的N个交流电流分别经过整流，叠加，输出一个直流总电流，提高芯片发光面积利用率，降低频闪，提高效率。

技术领域

本发明涉及应用于照明的降低交流频闪的LED和OLED发光整流芯片。

背景技术

降低LED和OLED照明灯具成本的方法之一是采用交流电流驱动。在芯片层级，提出的交流LED芯片方案包括：

1.III-N技术公司的交流LED芯片方案(美国专利申请：11/109602)：在一个LED芯片上，形成两串串联的直流LED单元芯片，然后反向并联；交流电流的正半周沿一串串联的直流LED单元芯片流动，只有一串LED单元芯片发光，交流电流的负半周沿另一串串联的直流LED单元芯片流动，另一串LED单元芯片发光。芯片的发光面积利用率为50％。

2.工研院和晶元公司(中国专利：ZL200820178947.1)的交流LED芯片方案：在一个LED芯片上，形成多个单元芯片，多个LED单元芯片分别串联成为五串，四串LED单元芯片组成一个整流桥，一串单元芯片作为负载；整流桥的两端分别联接交流电流源，整流桥的另两端联接作为负载的第五串LED单元芯片。交流电流的正半周沿一条通路流动，3串LED单元芯片发光，交流电流的负半周沿另一条通路流动，3串LED单元芯片发光。芯片的发光面积利用率为60-75％。

上述两个方案的优势是，可以将预定数目的交流LED芯片直接电连接到外界交流电源上，而无需外接变压器和整流器，降低成本。两个方案的共同的特点是：每一个交流LED芯片同时具有整流功能和发光功能。

上述两个方案的共同不足之处是：

(1)在把交流LED芯片应用于灯具时，多个交流LED芯片无论是并联还是串联使用，都会造成整流功能的重复，即，浪费了芯片的发光面积。多个上述交流LED芯片组成的灯具的整体的LED芯片的发光面积的利用率低，约50％至75％；(2)存在频闪；(3)在驱动的交流电流的电压低于交流LED芯片的临界电压时，交流LED芯片不发光，效率较低；(4)在驱动的直流电流的电压低于交流LED芯片的作为负载的一串单元芯片的临界电压时，交流LED芯片的作为负载的一串单元芯片不发光，效率较低。

需要一种芯片层级的解决方案以便提高芯片发光面积利用率、减轻频闪问题、提高效率。

发明内容

本发明的目的是在芯片层级，提供一种提高采用LED芯片和/或OLED芯片组成的灯具的芯片发光面积的利用率、解决频闪问题、提高效率的芯片方案。本方案适用于交流LED芯片和交流OLED芯片。

本发明提供一种发光整流芯片，与工研院和晶元公司的交流LED芯片方案不同的是：(1)把作为负载的一串LED单元芯片去掉，以便增加采用发光整流芯片组成的灯具的整体的芯片发光面积利用率；(2)在一个发光整流芯片上设置多对交流电流输入端，输出不同相位的脉动直流电流，互相叠加后，输出一个直流总电流，驱动同一个发光单元，使得灯具整体的芯片发光面积利用率提高，输出的直流总电流的电压高于发光单元的临界电压，没有亮度等于零的瞬间，降低频闪，提高效率。