台湾专利TW201306648A 固態發光裝置及使用積體驅動電路之方法

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专利摘要:
本發明揭示一種發光裝置，其包含一第一基板，該第一基板包含一切換電路，該切換電路包含一第一埠、一第二埠及一電流控制電路，該電流控制電路經組態以回應於該第一埠處之一變化電壓而在該電流控制電路之該第二埠處產生一電流。該裝置進一步包含一第二基板，其安裝在該第一基板上且包含與該第一基板之該電流控制電路之該第二埠電耦合之至少兩個LED。
公开号:TW201306648A
申请号:TW101127049
申请日:2012-07-26
公开日:2013-02-01
发明作者:De Ven Antony P Van；Gerald H Negley；Terry Given
申请人:Cree Inc；
IPC主号:H05B45-00

专利说明:
固態發光裝置及使用積體驅動電路之方法
本發明係關於發光裝置及方法，且更特定言之，本發明係關於固態發光裝置及方法。
固態發光陣列係用於諸多照明應用。例如，包含固態發光器件陣列之固態發光面板已用作為(例如)建築及/或補強照明中之直接照明源。一固態發光器件可例如包含一封裝發光器件(包含一或多個發光二極體(LED))，其可包含無機LED(其可包含形成p-n接面之半導體層)及/或有機LED(OLED)(其可包含有機光發射層)。
固態發光陣列係用於諸多照明應用。例如，包含固態發光器件陣列之固態發光面板已用作為(例如)建築及/或補強照明中之直接照明源。一固態發光器件可例如包含一封裝發光器件，其包含一或多個發光二極體(LED)。無機LED通常包含形成p-n接面之半導體層。有機LED(OLED)(其包含有機光發射層)係另一類型之固態發光器件。通常，一固態發光器件透過電子載體(即，電子及電洞)在一發光層或區中之重組而產生光。
固態發光面板通常被用作為小液晶顯示(LCD)螢幕(諸如用在可攜式電子器件中之LCD顯示螢幕)之背光照明。此外，越來越多將固態發光面板用作為較大顯示器(諸如LCD電視顯示器)之背光照明。
雖然已證實固態光源具有高演色性指數(CRI)及/或高效率，但在將此等光源大規模用在建築應用中時存在一問題：商用發光系統利用具有經設計以與交流(AC)電源一起使用之標準化連接器之燈，可使用相位切割調光器件來相位切割AC電源。通常，一固態發光源具有將AC電源轉換為DC電源之一功率轉換器或與該功率轉換器耦合，且DC電源係用以使光源通電。然而，此等功率轉換器之使用會增加發光源及/或總體安裝之成本且會降低效率。
與提供固態發光源有關之一些嘗試已涉及使用一整流AC波形來驅動一LED或LED串或群組。然而，因為LED需要一最小正向電壓來導通，所以LED可僅在該整流AC波形之一部分中導通，此可導致可見閃爍、非所欲地降低系統之功率因數及/或增加系統之電阻損耗。
與提供AC驅動固態發光源有關之其他嘗試已涉及將LED放置在一反平行組態中，使得LED之一半在一AC波形之各半週期上被驅動。然而，相較於使用一整流AC信號，此方法需要多達兩倍之LED來產生相同光通量。
一些實施例提供一種發光裝置，其包含一第一基板，該第一基板包含一切換電路，該切換電路包含一第一埠、一第二埠及一電流控制電路，該電流控制電路經組態以回應於該第一埠處之一變化電壓而在該電流控制電路之該第二埠處產生一電流。該裝置進一步包含一第二基板，其安裝在該第一基板上且包含與該第一基板之該電流控制電路之該第二埠電耦合之至少兩個LED。
在一些實施例中，至少兩個LED可包含與第二埠耦合之第一及第二終端節點且切換電路可包含與至少兩個LED之各自中間節點耦合之各自端子。切換電路可經組態以選擇性繞過至少一LED。切換電路可經組態以回應於變化電壓而變動導電LED之數目。例如，切換電路可經組態以回應於變化電壓之一增大振幅而增加導電LED之數目。
在一些實施例中，裝置可進一步包含與第一埠耦合之一整流器電路且切換電路可包含與該整流器電路之一輸出端耦合之一緩衝電路、與該緩衝電路之一輸出端耦合之一電阻器梯形電路及複數個開關，該複數個開關之各自者具有與電阻器梯形電路之各自節點耦合之控制輸入端。裝置可進一步包含與該整流器電路之該輸出端及第二埠電耦合之一電壓控制型電流控制電路。
在一些實施例中，第二基板可覆晶接合至第一基板。第一基板可包含矽基板、氮化鎵基板、碳化矽基板或石墨烯基板。至少兩個LED可排列在與第一基板相對之第二基板之一表面上。在另外實施例中，切換電路可經組態以回應於變化電壓而改變於第一及第二LED之並聯與串聯連接之間。
一些實施例提供一種器件，其包含：一基台，其經組態以支撐一LED基板；一切換電路，其整合在該基台中且包含一第一埠、一第二埠及一電流控制電路，該電流控制電路經組態以回應於該第一埠處之一變化電壓而在該電流控制電路之該第二埠處產生一電流；及複數個接觸件，其等在該基台上，該複數個接觸件耦合至該切換電路之該第二埠且經組態以與該LED基板之對應接觸件配合。該複數個接觸件可包含經組態以將該電流控制電路之該第二埠耦合至該LED基板上之LED之至少一者之接觸件及經組態以將該切換電路之各自端子耦合至LED之接觸件之至少另一者之接觸件。該器件可進一步包含與整流器電路之輸出端及第二埠電耦合之一電壓控制型電流控制電路。
基台可經組態以支撐與基台覆晶接合之LED基板。基台可包含矽基板、氮化鎵基板、碳化矽基板或石墨烯基板。
在一些實施例中，切換電路可經組態以回應於變化電壓而變動導電LED之數目。在另外實施例中，切換電路可經組態以回應於變化電壓而改變於第一及第二LED之並聯與串聯連接之間。
另外實施例提供一種發光裝置，其包含整合在一共同基板上之至少兩個LED及一切換電路，該切換電路包含：一第一埠，其經組態以耦合至一AC電源；一第二埠，其耦合至該至少兩個LED之第一及第二終端節點；一電流控制電路，其經組態以回應於該第一埠處之一變化電壓而在該第二埠處產生一電流；及一LED切換電路，其耦合至該LED串之中間節點且經組態以選擇性繞過該LED串中之LED。
在一些實施例中，切換電路可經組態以回應於變化電壓而變動至少兩個LED之導電LED之數目。在一些實施例中，切換電路可經組態以回應於變化電壓而改變於第一及第二LED之並聯與串聯連接之間。
在額外實施例中，一發光裝置包含複數個LED及一切換電路，該切換電路耦合至該複數個LED及具有一變化電壓之一電源且經組態以回應於該變化電壓而改變於LED之並聯與串聯連接之間。
包含附圖以提供本發明之一進一步理解，且將附圖併入本申請案中以構成本申請案之一部分，附圖繪示本發明之某些實施例。
現將在下文中參考附圖(其中展示本發明之實施例)而更完全描述本發明之實施例。然而，本發明可體現為諸多不同形式且不應被解釋為受限於本文中所闡述之該等實施例。相反，提供此等實施例使得本發明詳盡完全且將對熟習此項技術者完全傳達本發明之範疇。相同元件符號意指全部相同元件。
應瞭解，雖然術語第一、第二等等可在本文中用以描述各種元件，但此等元件不應受限於此等術語。此等術語僅用以將一元件與另一元件區分開。例如，在不背離本發明之範疇之情況下，一第一元件可被稱為一第二元件，類似地，一第二元件可被稱為一第一元件。如本文中所使用，術語「及/或」包含相關聯列項之一或多者之任何及全部組合。
應瞭解，當一元件被稱為「連接」或「耦合」至另一元件時，其可直接連接或耦合至另一元件或可存在介入元件。相比而言，當一元件被稱為「直接連接」或「直接耦合」至另一元件時，不存在介入元件。
應瞭解，當一元件或層被稱為在另一元件或層「上」時，該元件或層可直接在另一元件或層上或亦可存在介入元件或層。相比而言，當一元件被稱為「直接在另一元件或層上」時，不存在介入元件或層。如本文中所使用，術語「及/或」包含相關聯列項之一或多者之任何及全部組合。
為便於描述，空間相對術語(諸如「下方」、「底下」、「下」、「上方」、「上」及類似物)可在本文中用以描述一元件或特徵與另一元件或特徵之關係，如圖中所繪示。應瞭解，空間相對術語意欲涵蓋器件在使用或操作中之不同定向及圖中所描繪之定向。在整個說明書中，圖式中之相同元件符號標示相同元件。
本文中參考平面及透視說明圖(其等係本發明之理想化實施例之示意說明圖)而描述本發明之實施例。因而，可預期由(例如)製造技術及/或容限引起之說明圖之形狀變動。因此，本發明不應被解釋為受限於本文中所繪示物體之特定形狀，而應包含由(例如)製造引起之形狀偏差。因此，圖中所繪示之物體具示意性且其等之形狀非意欲繪示一器件之一區之實際形狀及非意欲限制本發明之範疇。
本文中所使用之術語僅為了描述特定實施例且非意欲限制本發明。如本文中所使用，若內文無明確另外指示，則單數形式「一」及「該」意欲亦包含複數形式。應進一步瞭解，術語「包括」及/或「包含」在用在本文中時特指存在所陳述之特徵、整體、步驟、操作、元件及/或組件，但不排除存在或添加一或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元件、組件及/或群組。
若無另外定義，則本文中所使用之全部術語(包含技術及科學術語)具有與本發明所屬技術之一般者通常所理解含義相同之含義。應進一步瞭解，若本文中無清楚定義，則本文中所使用之術語應被解譯為具有與本說明書及相關技術之內文中之其等含義一致之含義，且不應被解譯為意指理想化或過度正式。術語「複數個」在本文中用以意指兩個或兩個以上之參考項。
如本文中所使用，表達「發光裝置」不受限制，只是其指示器件能夠發光。即，一發光裝置可為：一器件，其照亮一面積或體積，例如一結構、一游泳或衝浪池、一房間、一倉庫、一指示器、一道路、一停車場、一車輛、標識(例如道路交通標識)、一廣告牌、一船、一玩具、一鏡子、一器皿、一電子器件、一小艇、一飛機、一體育場、一電腦、一遠端音訊器件、一遠端視訊器件、一行動電話、一樹、一視窗、一LCD顯示器、一洞穴、一隧道、一院子、一路燈柱、照亮一封閉體之一器件或器件陣列；或一器件，其係用於邊緣或背光照明(例如背光海報、標識、LCD顯示器)、燈泡替換物(例如用於替換AC白熾燈、低壓燈、螢光燈等等)、戶外照明燈、保全照明燈、外部住宅照明燈(牆壁安裝、柱頂安裝)、吊燈/壁燈、櫥櫃燈、落地燈及/或檯燈及/或桌燈、景觀照明、軌道照明、作業照明、專業照明、吊扇照明、檔案/藝術顯示照明、高振動/衝擊照明、工作燈等等、鏡子/化妝照明或任何其他發光器件。
本發明進一步係關於一種受照封閉體(其之體積可被均勻或不均勻地照亮)，其包括一封閉空間及根據本發明之至少一發光裝置，其中該發光裝置(均勻或不均勻地)照亮該封閉空間之至少一部分。
圖1繪示根據一些實施例之一發光裝置100。裝置100包括一整流器電路110、一電壓控制型電流控制(VCCC)電路120、一分流電路130及一串140之串聯連接發光二極體(LED)，其等之全部係整合在一共同基板101上。在下述實施例中，共同基板101可包括各種不同類型之結構，諸如一印刷電路板(PCB)或一半導體基板。
整流器電路110經組態以自耦合至一輸入端102之一電源產生一DC電壓。該電源可為一AC電源(諸如一公用電源)或產生一時變電壓之其他電源。VCCC電路120係耦合至LED串140之第一終端端子141及第二終端端子142且產生穿過串140之一電流(其取決於由整流器電路110產生之該DC電壓)。例如，可將一相位切割信號(諸如可由一般用在照明應用中之調光器電路供應)提供至整流器電路110。當相位切割量變動時，VCCC電路120將產生穿過LED串140之一對應變化電流以因此導致串140回應於該相位切割信號而變亮/變暗。VCCC電路120可採用諸多形式之任何者且可操作為LED串140之一電流源及/或一電流槽。
分流電路130係連接至LED串140之複數個中間節點。例如，回應於由整流器電路110產生之整流電壓，可藉由選擇性繞過串140中之LED而使分流電路130用以提供功率因數補償。例如，分流電路130可使用名稱為「AC Driver Solid State Lighting Apparatus with LED String Including Switched Segments」、2010年5月7日申請且全文以引用方式併入本文中之共同讓與之美國專利申請案第12/775,842號(代理檔案號5308-1188)中所述之技術。應瞭解，雖然圖2繪示一分流型LED電路，但LED照明控制之其他類型切換電路可與如圖1中所繪示之共同基板上之一或多個LED整合。
圖2繪示用於與包含串聯連接LED D7至D14之一LED串240一起使用之切換電路之一例示性電路實施方案。該切換電路包含一整流器電路210、一VCCC電路220及一分流電路230。如圖所展示，整流器電路210為包含二極體D1至D4之一全橋二極體整流器。VCCC電路220包含一雙極電晶體Q1及包括電阻器R1至R5與二極體D5及D6之一偏壓網路。分流電路230包括與LED串240之各自節點耦合之複數個開關S1至S7。開關S1至S7之各自者之控制輸入端係耦合至包括電阻器R6至R13之一電阻器梯形網路，由具有與整流器電路210之輸出端耦合之一輸入端之一放大器U1驅動該電阻器梯形網路。
應瞭解，若輸入電壓係一正弦AC電壓，則整流器電路210之輸出可為一全波整流電壓，其具有包含以輸入電壓之兩倍頻率重複之一系列半正弦曲線之一波形。對於所展示之電路，當負或正電壓相位中之輸入電壓振幅增大時，開關S1至S7相繼切斷以導致串聯耦合於VCCC電路220之輸出端與接地之間之LED D7至D14之數目隨電壓振幅增大而遞增。此可約束穿過主動LED之電流以與輸入電壓波形實質上等形，且因此可改良功率因數。
應瞭解，圖2中所展示之電路係供說明且其他電路實施方案可用在其他實施例中。例如，可使用各種不同電路來提供由分流電路230提供之選擇性旁路功能。例如，並非將LED串240之節點選擇性耦合至接地(如圖2中所展示)，而是使用沿名稱為「Solid State Lighting Apparatus with Compensation Bypass Circuits and Methods of Operation Thereof」、2010年2月12日申請且全文以引用方式併入本文中之美國專利申請案第12/704,730號(代理檔案號5308-1128IP)中所述之線路之選擇性旁路電路，開關或其他器件可用以使電流繞過LED D1至D7之選擇者。並非使用如圖2中所展示之一電阻器梯形，一分流電路可使用一微處理器或其他數位電路以控制一LED串之旁路切換元件。例如，由一電壓比較器電路時控之一位移暫存器可用以驅動一組旁路開關。
沿圖1及圖2中所展示之線路之電路亦可經組態以提供可由使用一相位切割信號來調光所致之減少可察覺閃爍。例如，在一些實施例中，一VCCC(諸如圖2之VCCC電路220)可經修改以在一相位切割波形之各「導通」部分期間提供一短暫「斷接時段」以因此提供LED串之操作之一明顯更高頻率。當相位切割量達到使「導通」時間不足以防止可察覺閃爍之點時，可停用串中之LED。
圖3繪示根據一些實施例之一發光裝置300之一例示性實施方案。裝置300可具有沿以上參考圖1及圖2而論述之線路之一電路組態，即，裝置300包含由一PCB 301支撐之一整流器電路310、一VCCC電路320及分流開關330。整流器電路310及/或VCCC電路320可包括離散組件(例如離散二極體、電晶體及電阻器)或可實施為經組態以安裝在PCB 301上之積體電路。一陣列之LED 340亦安裝在PCB 301上且連接至VCCC電路320及分流開關330。可由亦安裝在PCB 301上之一微處理器350控制分流開關330。微處理器350可用於其他功能，諸如通信及控制。
圖4繪示根據另外實施例之一發光裝置400之一替代組態。裝置400包含一特殊應用積體電路(ASIC)410，其中實施一整流器電路412、一VCCC電路414及一分流電路416之至少一些組件。ASIC 410係連接至一整合LED陣列420，例如，連接至在LED陣列420中所實施之一串聯連接LED串之端子及中間節點。此等電路可提供沿以上參考圖1及圖2而論述之線路之功能。ASIC 410及LED陣列420可安裝在一共同微電子基板401上。
根據額外實施例，一LED陣列(諸如以上參考圖3及圖4而論述之LED陣列)可具有經調適以與切換電路(諸如參考圖1及圖2而論述之切換電路)一起使用之特性。例如，當一陣列之LED與沿圖1及圖2之線路之一功率因數校正切換電路一起使用時，LED之數目及/或尺寸可與切換電路之特性匹配以實現LED中之一期望電流密度。
根據另外態樣，用於與此切換電路一起使用之一LED陣列可包含允許該陣列中LED之互連被變動之電路。例如，該LED陣列可包含切換電路，其允許LED經選擇性並聯使得(例如)經並聯驅動之LED數目隨由該切換電路提供之電流增大而增加。以此方式，例如，可在調光變動時維持LED中之一期望電流密度。
亦可使用可用以給不同驅動電壓提供不同端子特性之組件(諸如開關或熔斷器)來組態陣列中LED之間之互連。例如，一第一組熔斷器之熔斷可提供一230伏特串，一第二組熔斷器之熔斷可提供一120伏特串，且一第三組熔斷器之熔斷可提供一100伏特串。在另外實施例中，一串中之某些LED在與沿圖2中所展示之線路之一功率因數校正切換電路一起使用時趨向於使一「導通」持續時間長於其他者。例如，參考圖2，使整流器電路210之整流輸出之週期期間首先「導通」之LED D7通電達比在整流波形之峰值附近啟動之LED D14長之一時段。一LED陣列可經組態以允許LED串之週期性重新組態，使得在一週期性輸入電壓(例如，來自一AC電源之一AC電壓)之一週期之一更大部分內「導通」之LED係以一速率旋轉以提供各LED在操作之一延長時段上內所經歷之等化能率(duty)。
圖5A及圖5B繪示呈具有又一替代組態之一模組500形式之一發光裝置。模組500包含佈置在一第一基板510之一表面上之一陣列之LED 512。LED陣列510係安裝在用作一基台之一第二基板520上以呈一覆晶配置，使得與LED 512相對之LED陣列基板510之表面上之焊料凸塊515接觸基台基板520之一上表面。LED切換電路(諸如以上參考圖2而描述LED切換電路)可佈置在基台基板510上及/或基台基板510中。使用焊料凸塊515來將LED驅動電路連接至LED陣列基板510中之LED 512，且基台基板520可連接至一AC電源供應器且經由接合引線525而連接至一底層PCB 530上之接觸件。LED基板510中之LED 512可經內部連接以提供沿以上參考圖1及圖2而論述之線路之一或多串LED。LED基板510可直接佈置在基台基板510上及/或基台基板510中，及/或可存在介入結構，諸如由石墨烯或石墨形成之一熱傳送層及/或用以產生LED輸出之方向性之一反射層。
根據一些實施例，基台基板510可包括矽基板。在一些實施例中，基台基板520可由其他材料(諸如氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)及/或石墨烯)形成。基台基板510可具有在其內之特徵以增強自LED陣列基板520之熱傳送，諸如熱通孔及/或一板上熱增強器以改良至一底層熱管理結構(諸如底層PCB 530中之一散熱器或一金屬芯)之熱傳導。
如圖6中所繪示，具有圖3至圖5中所繪示之外型尺寸或任何各種其他外型尺寸之一整合發光模組可安裝在一發光裝置(諸如具有一標準化AC電源連接器之一燈)中。例如，如圖6中所展示，一球型燈器件可包含具有一半透明罩620之一外殼610。該整合發光模組可應用於任何外型尺寸或形狀之一燈器件，其包含(但不限於)球型及管型器件。沿圖5A及圖5B中所繪示之線路之一整合發光模組500(或多個此等模組)可安裝在外殼610內，其中一變化電壓電源(例如AC電源)經由(例如)一習知Edison螺旋型燈座630而提供至總成。以此方式，發光總成500可藉由提供僅需一AC電源輸入(其可為一正常AC電源輸入或來自一調光器件之一相位切割AC電源輸入)之一整合總成而在功能上替換一習知燈之燈絲。應瞭解，器件600中亦可包含其他組件，諸如用於將熱傳導遠離總成500之熱結構。應瞭解，可使用各種類型之不同AC電源連接，其包含(但不限於)螺旋基座及插頭與插座連接。雖然燈座630與發光模組500之間可經線連接，但應瞭解可使用其他配置。例如，在一些發光裝置中，一發光模組(諸如模組500)可包含經組態以與一照明插座直接配合之一整合AC連接器或其他AC連接器。例如，沿以上所論述之線路之一發光模組可包含一組整合接觸件或經組態以與一匹配AC電源連接器配合之其他連接器結構。
根據另外實施例，一發光裝置可利用切換電路，其可回應於一變化電壓波形(諸如一AC電源輸入)而動態地改變LED之間之串聯及並聯連接。圖7繪示一發光裝置700，其包含一整流器電路710、一電壓控制型電流控制(VCCC)電路720及一切換電路730，切換電路730包括在一開關控制電路732之控制下與複數個LED D1、D2、D3、D4可變地互連之複數個開關S1、S2、...、S11。LED D1、D2、D3、D4、整流器710、VCCC 720及/或切換電路730可沿上述線路整合在一共同基板上。在一些實施例中，LED D1、D2、D3、D4可實施在一基板上，且其他控制電路(例如整流器710、VCCC 720及切換電路730)可實施在經組態以與LED基板界接之一基台基板中。應瞭解，可使用其他配置，諸如，LED D1、D2、D3、D4之若干者與切換電路730之部分(諸如開關S1、S2、...、S11)被組合在一單一基板上。
開關控制電路732可經組態以回應於一變化電壓而變動LED D1、D2、D3、D4之間之並聯及串聯互連。例如，若整流器710之輸入係一AC電壓，則整流器710之輸出可為一全波整流電壓。參考圖8至圖10，當該整流電壓之振幅增大時，開關控制電路732可實施一序列，其中開關S1、S2、...、S11經選擇性操作以自其中LED D1、D2、D3、D4係並聯連接(圖8)之一第一狀態改變為其中LED D1、D2、D3、D4之串聯連接對係並聯連接(圖9)之一第二狀態及其中LED D1、D2、D3、D4係串聯連接(圖10)之一第三狀態。應瞭解，可在該整流電壓之振幅減小時使此序列反向。以此方式，可在該整流電壓改變時使導電LED之數目實質上維持恆定。應瞭解，圖8至圖10中所繪示之電路組態之序列係供說明且可使用其他序列。
已在圖式及說明書中揭示本發明之典型較佳實施例，且雖然採用特定術語，但其等僅用以意指一般及描述性且並非為了限制，以下申請專利範圍中闡述本發明之範疇。
100‧‧‧發光裝置
101‧‧‧共同基板
102‧‧‧輸入端
110‧‧‧整流器電路
120‧‧‧電壓控制型電流控制(VCCC)電路
130‧‧‧分流電路
140‧‧‧發光二極體(LED)串
141‧‧‧第一終端端子
142‧‧‧第二終端端子
210‧‧‧整流器電路
220‧‧‧VCCC電路
230‧‧‧分流電路
240‧‧‧LED串
300‧‧‧發光裝置
301‧‧‧印刷電路板(PCB)
310‧‧‧整流器電路
320‧‧‧VCCC電路
330‧‧‧分流開關
340‧‧‧LED陣列
350‧‧‧微處理器
400‧‧‧發光裝置
401‧‧‧共同微電子基板
410‧‧‧特殊應用積體電路(ASIC)
412‧‧‧整流器電路
414‧‧‧VCCC電路
416‧‧‧分流電路
420‧‧‧LED陣列
500‧‧‧發光模組/發光總成
510‧‧‧第一基板/LED陣列基板
512‧‧‧LED
515‧‧‧焊料凸塊
520‧‧‧第二基板/基台基板
525‧‧‧接合引線
530‧‧‧底層PCB
600‧‧‧器件
610‧‧‧外殼
620‧‧‧半透明罩
630‧‧‧燈座
700‧‧‧發光裝置
710‧‧‧整流器電路
720‧‧‧VCCC電路
730‧‧‧切換電路
732‧‧‧開關控制電路
圖1繪示根據一些實施例之一發光裝置；圖2繪示根據另外實施例之一發光裝置之驅動電路；圖3繪示根據一些實施例之具有積體驅動電路之一發光裝置；圖4繪示根據另外實施例之具有積體驅動電路之一發光裝置；圖5A及圖5B繪示根據另外實施例之具有包含積體驅動電路之一基台之一發光裝置；圖6繪示根據另外實施例之併入具有積體驅動電路之一LED之一燈器件；及圖7至圖10繪示根據另外實施例之一發光裝置之驅動電路及操作。
100‧‧‧發光裝置
101‧‧‧共同基板
102‧‧‧輸入端
110‧‧‧整流器電路
120‧‧‧電壓控制型電流控制(VCCC)電路
130‧‧‧分流電路
140‧‧‧發光二極體(LED)串
141‧‧‧第一終端端子
142‧‧‧第二終端端子

权利要求:
Claims (38)
[1] 一種發光裝置，其包括：一第一基板，其包括一切換電路，該切換電路包括一第一埠、一第二埠及一電流控制電路，該電流控制電路經組態以回應於該第一埠處之一變化電壓而在該電流控制電路之該第二埠處產生一電流；及一第二基板，其安裝在該第一基板上且包括與該第一基板之該電流控制電路之該第二埠電耦合之至少兩個LED。
[2] 如請求項1之裝置，其中該至少兩個LED包括與該第二埠耦合之第一及第二終端節點，且其中該切換電路包括與該至少兩個LED之各自中間節點耦合之各自端子。
[3] 如請求項2之裝置，其中該切換電路經組態以選擇性繞過至少一LED。
[4] 如請求項3之裝置，其中該切換電路經組態以回應於該變化電壓而變動導電LED之一數目。
[5] 如請求項4之裝置，其中該切換電路經組態以回應於該變化電壓之一增大振幅而增加導電LED之該數目。
[6] 如請求項5之裝置，其進一步包括與該第一埠耦合之一整流器電路，且其中該切換電路包括：一緩衝電路，其耦合至該整流器電路之一輸出端；一電阻器梯形電路，其耦合至該緩衝電路之一輸出端；及複數個開關，其等之各自者具有與該電阻器梯形電路之各自節點耦合之控制輸入。
[7] 如請求項6之裝置，其進一步包括與該整流器電路之該輸出端及至該第二埠電耦合之一電壓控制型電流控制電路。
[8] 如請求項1之裝置，其中該第二基板係覆晶接合至該第一基板。
[9] 如請求項1之裝置，其中該第一基板包括一矽基板、一氮化鎵基板、一碳化矽基板或一石墨烯基板。
[10] 如請求項1之裝置，其中該至少兩個LED係排列在與該第一基板相對之該第二基板之一表面上。
[11] 如請求項1之裝置，其中該變化電壓包括一AC電壓。
[12] 如請求項1之裝置，其中該電流控制電路經組態以操作為一電流源或一電流槽。
[13] 如請求項1之裝置，其中該切換電路經組態以回應於該變化電壓而改變於第一及第二LED之並聯與串聯連接之間。
[14] 一種器件，其包括：一基台，其經組態以支撐一LED基板；一切換電路，其整合在該基台中且包括一第一埠、一第二埠及一電流控制電路，該電流控制電路經組態以回應於該第一埠處之一變化電壓而在該電流控制電路之該第二埠處產生一電流；及複數個接觸件，其等在該基台上，該複數個接觸件耦合至該切換電路之該第二埠且經組態以與該LED基板之對應接觸件配合。
[15] 如請求項14之器件，其中該複數個接觸件包括經組態以將該電流控制電路之該第二埠耦合至該LED基板上之該等LED之至少一者之接觸件及經組態以將該切換電路之各自端子耦合至該等LED之接觸件之至少另一者之接觸件。
[16] 如請求項15之器件，其中該切換電路經組態以選擇性繞過該串之LED。
[17] 如請求項16之器件，其中該切換電路經組態以回應於該變化電壓而變動導電LED之一數目。
[18] 如請求項17之器件，其中該切換電路經組態以回應於該變化電壓之一增大振幅而增加導電LED之該數目。
[19] 如請求項18之器件，其進一步包括與該第一埠耦合之一整流器電路，且其中該切換電路包括：一緩衝電路，其耦合至該整流器電路之一輸出端；一電阻器梯形電路，其耦合至該緩衝電路之一輸出端；及複數個開關，其等之各自者具有與該電阻器梯形電路之各自節點耦合之控制輸入。
[20] 如請求項19之器件，其進一步包括與該整流器電路之該輸出端及該第二埠電耦合之一電壓控制型電流控制電路。
[21] 如請求項14之器件，其中該基台經組態以支撐與該基台覆晶接合之該LED基板。
[22] 如請求項14之器件，其中該基台包括一矽基板、一氮化鎵基板、一碳化矽基板或一石墨烯基板。
[23] 如請求項14之器件，其中該變化電壓包括一AC電壓。
[24] 如請求項14之器件，其中該電流控制電路經組態以操作為一電流源或一電流槽。
[25] 如請求項14之器件，其中該切換電路經組態以回應於該變化電壓而改變於第一及第二LED之並聯與串聯連接之間。
[26] 一種發光裝置，其包括：至少兩個LED及一切換電路，其等整合在一共同基板上，該切換電路包括經組態以與一AC電源耦合之一第一埠、與該至少兩個LED之第一及第二終端節點耦合之一第二埠、經組態以回應於該第一埠處之一變化電壓而在該第二埠處產生一電流之一電流控制電路及與該LED串之中間節點耦合且經組態以選擇性繞過該LED串中之LED之一LED切換電路。
[27] 如請求項26之裝置，其中該切換電路經組態以回應於該變化電壓而變動該至少兩個LED之導電LED之一數目。
[28] 如請求項27之裝置，其中該切換電路經組態以回應於該變化電壓之一增大振幅而增加導電LED之該數目。
[29] 如請求項26之裝置，其中該基板包括一印刷電路板或一半導體基板。
[30] 如請求項26之裝置，其進一步包括與該第一埠耦合之一整流器電路，且其中該切換電路包括：一緩衝電路，其耦合至該整流器電路之一輸出端；一電阻器梯形電路，其耦合至該緩衝電路之一輸出端；及複數個開關，其等之各自者具有與該電阻器梯形電路之各自節點耦合之控制輸入。
[31] 如請求項30之裝置，其進一步包括與該整流器電路之該輸出端及該第二埠電耦合之一電壓控制型電流控制電路。
[32] 如請求項26之裝置，其中該變化電壓包括一AC電壓。
[33] 如請求項26之裝置，其中該電流控制電路經組態以操作為一電流源或一電流槽。
[34] 如請求項26之裝置，其中該切換電路經組態以回應於該變化電壓而改變於第一及第二LED之並聯與串聯連接之間。
[35] 一種發光裝置，其包括：複數個LED；及一切換電路，其耦合至該複數個LED及具有一變化電壓之一電源且經組態以回應於該變化電壓而改變於該等LED之並聯與串聯連接之間。
[36] 如請求項35之裝置，其中該變化電壓包括一AC電壓。
[37] 如請求項35之裝置，其中該切換電路及該複數個LED係整合在一共同基板上。
[38] 如請求項35之裝置，其包括：一第一基板，其包含該等LED；及一第二基板，其電耦合至該第一基板且包括該切換電路。

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法律状态:

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

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