專利名稱：發光模塊及具有該發光模塊的發光裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種發光二極管模塊，尤其涉及一種具有穩定電流控制的發光二極管模塊。
背景技術：
發光二極管(Light Emitting Diode, LED)為一種電流驅動的低電壓單向導電組件，且發光二極管的光通量(亮度)隨著流過該發光二極管的電流而有所改變，加上發光二極管具有體積小、使用壽命長及省電等優點，因此發光二極管已被廣泛地應用于多種照明以及裝飾等用途。配合參閱圖la，為現有的交流發光裝置的電路圖。該交流發光裝置90包含至少二發光串行92及多個電阻器94，該兩發光串行92是反向并聯連接，且各該發光串行92包含多個發光二極管922。該多個電阻器94串聯連接于該多個發光串行92，用以控制導通于該多個發光串行92的電流量，使各該電流量相等，以有效地使該多個發光二極管922的發光亮度達到一致。于實際操作時，該交流發光裝置90在交流電ACV的第一半周期時驅動單一方向的發光二極管922，而在交流電ACV的第二半周期時驅動相反方向的發光二極管922。當輸入電壓值穩定時，可利用與該發光串行92的該多個電阻器94控制導通于該多個發光串行92的電流大小，以使得該多個發光串行92可以穩定發光。但是，當交流電ACV輸出的電壓值產生變動時，使得導通于該多個發光串行92的電流產生大幅度的變動，進而影響該多個發光串行92的發光亮度。配合參閱圖lb，為現有的交流發光裝置的發光二極管的電壓、電流對時間轉換圖。該發光二極管922連接于一交流全波電壓V，如圖中所示，導通于發光二極管922的導通電流I是隨著該交流全波電壓V 的電壓值變動。當施加于發光二極管922的交流全波電壓V小于一預定電壓值時，該導通電流I約略等于零，且零電流使得發光二極管922停止發光；而當該交流全波電壓V隨時間逐漸增加時，該導通電流I也隨之提升。其中該導通電流I由一個周期切入零電流至下一個周期提升至非零電流的期間定義為一切換時間ΔΤ，并且于切換時間ΔΤ內，該發光二極管922停止發光。而現有的發光二極管是因其本身驅動電壓較大，使得該切換時間ΔΤ極長，導致該多個發光串行92產生忽明忽暗閃爍的情形產生，不但降低了該多個發光串行92的穩定性，也極有可能使得輸出的電流超過該多個發光串行92可承受的安全電壓范圍而造成該多個發光二極管922燒毀。并且，電流的不穩定也會導致該多個發光串行92產生的熱量不穩定，進而縮短該多個發光二極管922的使用壽命。另外，串聯于該多個發光串行92的該多個電阻器94是于工作過程中產生大量電能的損耗，并使得導通于該發光串行92的電流降低，導致該多個發光二極管922的發光效率變低。
發明內容
鑒于現有技術所述，本發明的一目的，在于提供一種具有穩定電流控制的發光模塊，該發光模塊包含一基板、一發光單元及一穩流單元。該發光單元位于該基板，且該發光單元具有多個串聯連接的發光二極管，該穩流單元位于該基板，且電連接于該發光單元，以穩定導通于該發光單元的電流。根據本發明的一具體實施例，其中該發光單元為一發光二極管芯片。根據本發明的一具體實施例，其中該發光單元包含一第一端點、一第二端點及一第三端點，且該第一端點電連于一外部電壓源的一第一連接端。根據本發明的一具體實施例，其中該穩流單元包含一第一接腳、一第二接腳及一第三接腳，該第一接腳電連接于該外部電壓源的一第二連接端，該第二接腳電連接于發光單元的該第二端點，該第三接腳電連接于該發光單元的第三端點。另外，本發明還提供一種發光裝置，該發光裝置包含一外部電壓源及至少二發光模塊，該兩發光模塊是以并聯方式互相連接，且分別電連接于該外部電壓源，各該發光模塊包含一基板、一發光單元及一穩流單元，該發光單元位于該基板，且包含多個串聯連接的發光二極管，該穩流單元位于該基板并電連接于該發光單元，以穩定導通于該發光單元的電流。根據本發明的一具體實施例，其中該發光單元為一發光二極管芯片。根據本發明的一具體實施例，其中該發光單元包含一第一端點、一第二端點及一第三端點，且該第一端點電連于該外部電壓源的一第一連接端。根據本發明的一具體實施例，其中該穩流單元包含一第一接腳、一第二接腳及一第三接腳，該第一接腳電連接于該外部電壓源的一第二連接端，該第二接腳電連接于發光單元的該第二端點，該第三接腳電連接于該發光單元的第三端點。根據本發明的一具體實施例，其中該外部電壓源為一交流電壓源。根據本發明的一具體實施例，其中該兩發光模塊為反向并聯連接。根據本發明的一具體實施例，其中各該發光模塊還包含一電容器，電連接于該穩流單元與該發光單元。根據本發明的一具體實施例，該發光裝置還包含一整流單元，電連接于該外部電壓源與該多個發光模塊，用以將該交流電壓源整流為一直流電壓。根據本發明的一具體實施例，其中該兩發光模塊為順向并聯連接。根據本發明的一具體實施例，其中該外部電壓源為一直流電壓源。本發明的發光單元為一具有多個串聯連接的發光二極管的發光二極管芯片，相較于一般使用發光二極管封裝插接的發光模塊而言，其整體制備容易，并可有效地提升良率； 又，當其中之一設置于發光二極管燈泡或燈管中的發光二極管或穩流單元損壞時，可通過簡易地更換單一發光模塊以恢復該燈泡或燈管的亮度，其大大的提升使用上的方便度并可有效地節省能源。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
圖Ia為現有的發光裝置的電路4
圖Ib為現有的發光裝置的發光二極管的電壓、電流對時間轉換圖；圖2為本發明的發光模塊的立體圖；圖3為本發明的發光模塊的電路圖；圖4為輸入該發光模塊的輸入電壓及輸出電流對時間的轉換圖；圖5為本發明第一實施例的發光裝置的電路圖；圖6為本發明第一實施例的發光裝置的裝設示意圖；圖7為輸入該發光模塊的輸入電壓及輸出電流對時間的轉換圖；圖8為本發明第二實施例的發光裝置的裝設示意圖；圖9為本發明第三實施例的發光裝置的電路圖；圖10為本發明第四實施例的發光裝置的電路圖；圖11為本發明的發光二極管的電壓、電流對時間轉換圖。其中，附圖標記現有技術90發光裝置92發光二極管串行922發光二極管94電阻器A⑶交流電壓源Δ T切換時間本發明10發光模塊110 基板120發光單元122發光二極管130穩流單元200電容器300整流單元ACV交流電壓源DCV直流電壓源A第一端點B第二端點C第三端點Pl第一接腳Ρ2第二接腳Ρ3第三接腳Vl第一連接端V2第二連接端Δ T切換時間
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述配合參閱圖2與圖3，分別為本發明的發光模塊的立體圖與電路圖。該發光模塊 10包含一基板110、一發光單元120及一穩流單元130。該發光單元120位于該基板110， 且該發光單元120為一發光二極管芯片，且該發光二極管芯片上是利用磊晶工藝形成有多個串聯連接的發光二極管122，且該多個發光二極管122的串聯數目可以視外加電壓源的大小而有所增減。該發光單元122包含一第一端點A、一第二端點B及一第三端點C，其中該第一端點A連接于一外部電壓源的一第一連接端VI。另配合參閱圖11，為本發明的發光單元的電壓、電流對時間轉換圖。該發光單元 120連接于一交流全波電壓V，當該交流全波電壓V大于一預定電壓值時，導通于該發光單元120的導通電流I穩定于一定值，不再隨著該交流全波電壓V的變動而變動，可有效地避免發光二極管122因承受過大電流而燒毀。并且，當該交流全波電壓V隨時間逐漸增加時，該導通電流I大致呈線性地提升，而當該交流全波電壓V隨時間逐漸減少時，該導通電流I也大致呈線性地減少，并通過工藝控制以有效地縮短停止發光單元120發光的切換時間Δ T，并藉此減低該多個發光單元120閃爍現象的產生。該穩流單元130位于該基板110，且電連接于該發光單元120與該外部電壓源，該穩流單元130是用以更進一步地穩定導通于該發光單元120的電流，避免該外部電壓源的瞬間電壓突波直接地施加于該發光單元120，使得導通于該發光單元120的瞬間電流超過該多個發光二極管122所能承受的上限，而導致該多個發光二極管122損壞，并且導通于該發光單元120的穩定電流可以使得該多個發光二極管122的發光亮度一致。其中該穩流單元130可以通過形成于該基板110的電路布線電連接于該發光單元120，又或者該穩流單元 130通過多條金屬導線(未圖標)以電連接于該發光單元120。該穩流單元130包含一第一接腳Ρ1、一第二接腳Ρ2及一第三接腳Ρ3，其中該第一接腳Pl連接于該外部電壓源的一第二連接端V2，該第二接腳Ρ2連接于該發光單元120的第二端點B，該第三接腳Ρ3連接于該發光單元122的第三端點C。另外，該穩流單元130還可以包含一過壓保護電路(over voltage protect,OVP), 以吸收該外部電壓源的瞬間電壓突波，避免該多個發光二極管122因該外部電壓源的瞬間電壓突波擊穿該多個發光二極管122而導致該多個發光二極管122損壞。又，該穩流單元 130可以額外設置有過溫保護(over temperature protect,0TV)電路，用以避免該多個發光二極管122因操作于過高溫度而損壞。該發光模塊10可以供連接于直流電壓源或交流電壓源，該直流電壓源或該交流電壓源是跨設于該第一連接端Vl與該第二連接端V2之間。當該發光模塊10電連接于直流電壓源時，該直流電壓源的高、低電位端的設置方向必須與該多個發光二極管122的順向導通方向相同才得以驅動該多個發光二極管122，于本實施例中，該直流電壓源的高電位端是電連接該第一連接端VI，該低電位端電連接于該第二連接端V2 ；該直流電壓源是提供該穩流單元130 —工作電壓，供該穩流單元130穩定導通于該發光單元120的電流。另外，當該發光模塊10電連接于該交流電壓源時，其中該交流電壓源具有固定周期變換的正半周期與負半周期，由于該多個串聯連接的發光二極管122具有單向導通的特性；因此，該多個發光二極管122僅導通于該交流電壓源的其中一半周期(如正半周期)。并且，該穩流單元130是穩定地導通電流I于該多個發光二極管122，其輸入電壓(VAC)及導通于該發光二極管122的電流(I)對時間的轉換圖如圖4所示。配合參閱圖5，為本發明第一實施例的發光裝置的電路圖。該發光裝置包含一交流電壓源ACV及至少二發光模塊130，該交流電壓源ACV可以例如為一市電110V，且具有固定周期變換的正半周期與負半周期。該多個發光模塊10為反向并聯連接，如圖6所示，為本發明第一實施例的發光裝置的裝設示意圖，其中該兩設置有發光單元120及該穩流單元 130的基板110為呈反向設置，并通過導線(未圖標)以形成電性連接。該多個發光模塊10 分別電連接于該交流電壓源ACV，各該發光模塊10包含一發光單元120及一穩流單元130， 該發光單元120為一發光二極管芯片，且該發光二極管芯片包含多個串聯連接的發光二極管122，于本實施例中，該發光二極管芯片上可包含33個串聯連接的發光二極管122。該穩流單元130電連接于該發光單元120，以穩定導通于該發光單元120的電流。另外，該發光裝置還包含一電容器200，設置于穩流單元130的該第一接腳Pl與第二接腳P2之間，以提供該發光單元120更穩定的電流。由于該多個發光二極管122具有單向導通的特性，因此，該兩反向并聯的發光模塊10分別導通于該交流電壓源ACV的正、負半周期。該多個穩流單元130分別接受該交流電壓源ACV所提供的正、負交流電壓，并穩定導通于該發光單元120的電流，該發光裝置的輸入電壓及輸出電流對時間的轉換圖如圖7所示。此外，該發光模塊120可通過串并聯的方式以適用于各式電壓源，如該發光模塊欲電連接于市電220V，則串聯兩組上述第一實施例所述的適用于市電IlOV的發光模塊，通過四組發光模塊兩兩并聯后再串聯以適用于市電220V，并通過各該發光模塊中的穩流單元 130以穩定導通于各該發光單元120的電流，其對應本實施例(第二實施例)所述的發光模塊的裝設示意圖如圖8所示。配合參閱圖9，為本發明第三實施例的發光裝置的電路圖。該發光裝置包含一交流電壓源ACV、至少二發光模塊10及一整流單元300。該交流電壓源ACV分別電連接于該兩發光模塊10與該整流單元300，各該發光模塊10包含一基板110、一發光單元120及一穩流單元130，該發光單元120與該穩流單元130位于該基板110，如圖2所示。該發光單元 120為一發光二極管芯片，且包含有多個串聯連接的發光二極管122，該穩流單元130電連接于該發光單元120。該兩發光模塊10為順向并聯連接，并電連接于該整流單元300。該整流單元300電連接于該交流電壓源ACV，以將該交流電壓源ACV整流后的一趨于平穩的電壓值供予該多個發光模塊10，該多個發光模塊10中的該穩流單元130是穩定導通于各該發光單元120的電流，使該多個發光二極管122均勻亮度地發光。配合參閱圖10，為本發明第四實施例的發光裝置的電路圖。該發光裝置包含一直流電壓源DCV及至少二發光模塊10，該多個發光模塊10為順向并聯連接，且電連接于該直流電壓源DCV ；該發光模塊10包含一基板110、一發光單元120及一穩流單元130，該發光單元120與該穩流單元130是位于該基板110，如圖2所示。該穩流單元130電連接于該發光單元120，以穩定導通于該發光單元120的電流。綜合以上所述，本發明的發光單元120是將多個發光二極管122串聯地形成于基板110上，相較于一般使用發光二極管封裝插接的發光模塊而言，其整體制備容易，并可有效地提升良率；又，該發光模塊120可以多組串并聯連接，以形成一發光二極管燈條，或供設置燈泡或燈管內，并配合該燈泡或燈管的工作電壓與功率調整該多個發光模塊120的使用的數量；并且，當其中之一設置于該燈泡或燈管中的發光二極管122或穩流單元130損壞時，可通過簡易地更換單一發光模塊120以恢復該燈泡或燈管的亮度，其大大的提升使用上的方便度并可有效地節省能源。 當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種發光模塊，其特征在于，包含一基板；一發光單元，位于該基板，該發光單元具有多個串聯連接的發光二極管；一穩流單元，位于該基板，且電連接于該發光單元。
2.根據權利要求1所述的發光模塊，其特征在于，該發光單元為一發光二極管芯片。
3.根據權利要求1所述的發光模塊，其特征在于，該發光單元包含一第一端點、一第二端點及一第三端點，且該第一端點電連于一外部電壓源的一第一連接端。
4.根據權利要求3所述的發光模塊，其特征在于，該穩流單元包含一第一接腳、一第二接腳及一第三接腳，該第一接腳電連接于該外部電壓源的一第二連接端，該第二接腳電連接于發光單元的該第二端點，該第三接腳電連接于該發光單元的第三端點。
5.一種發光裝置，其特征在于，包含一外部電壓源；至少二發光模塊，以并聯方式互相連接，且分別電連接于該外部電壓源，各該發光模塊包含一基板、一發光單元及一穩流單元，該發光單元位于該基板，且包含多個串聯連接的發光組件；該穩流單元位于該基板，并電連接于該發光單元，以穩定導通于該發光單元的電流。
6.根據權利要求5所述的發光裝置，其特征在于，該發光單元為一發光二極管芯片。
7.根據權利要求5所述的發光裝置，其特征在于，該發光單元包含一第一端點、一第二端點及一第三端點，且該第一端點電連于該外部電壓源的一第一連接端。
8.根據權利要求7所述的發光裝置，其特征在于，該穩流單元包含一第一接腳、一第二接腳及一第三接腳，該第一接腳電連接于該外部電壓源的一第二連接端，該第二接腳電連接于發光單元的該第二端點，該第三接腳電連接于該發光單元的第三端點。
9.根據權利要求5所述的發光裝置，其特征在于，該外部電壓源為一交流電壓源。
10.根據權利要求9所述的發光裝置，其特征在于，該兩發光模塊為反向并聯連接。
11.根據權利要求9所述的發光裝置，其特征在于，各該發光模塊還包含一電容器，電連接于該穩流單元與該發光單元。
12.根據權利要求9所述的發光裝置，其特征在于，還包含一整流單元，電連接于該外部電壓源與該多個發光模塊，用以將該交流電壓源整流為一直流電壓。
13.根據權利要求12所述的發光裝置，其特征在于，該兩發光模塊為順向并聯連接。
14.根據權利要求5所述的發光裝置，其特征在于，該外部電壓源為一直流電壓源。
15.根據權利要求14所述的發光裝置，其特征在于，該兩發光模塊為順向并聯連接。
全文摘要
一種發光模塊及具有該發光模塊的發光裝置，發光模塊包含一基板、一發光單元及一穩流單元，該發光單元位于該基板，且該發光單元具有多個串聯連接的發光二極管，該穩流單元位于該基板，且電連接于該發光單元，以穩定導通于該發光單元的電流。本發明還揭示一種具有上述發光模塊的發光裝置。本發明的發光單元為一具有多個串聯連接的發光二極管的發光二極管芯片，相較于一般使用發光二極管封裝插接的發光模塊而言，其整體制備容易，并可有效地提升良率；又，當其中之一設置于發光二極管燈泡或燈管中的發光二極管或穩流單元損壞時，可通過簡易地更換單一發光模塊以恢復該燈泡或燈管的亮度，其大大的提升使用上的方便度并可有效地節省能源。
文檔編號F21S2/00GK102466152SQ20101055044
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者吳泰峰 申請人:晶宏半導體股份有限公司