發光芯片及具有其的發光裝置制造方法
【專利摘要】一種發光芯片及具有其的發光裝置。該發光芯片，操作于直流電源下，包括一基板以及多個發光單元。此些發光單元排列于基板上，且每一些發光單元的面積大小為相同或不同，且此些發光單元可分別受單一驅動電壓驅動或多個驅動電壓分段驅動。
【專利說明】發光芯片及具有其的發光裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種發光芯片及具有其的發光裝置，且特別涉及一種操作于直流電源下的發光芯片及具有其的發光裝置。
【背景技術】
[0002]日常生活中，有許多發光芯片的應用。發光芯片具備有體積小、低耗電、低熱度以及壽命長等特性，因此，已逐漸替代功能相近的傳統鎢絲燈泡。一般來說，發光芯片設有導電端延伸為電源接點。在導電端的通電作用下，發光芯片產生光源并形成發光效果。
[0003]隨著發光芯片在市場需求的擴大下，發光芯片應用于各種不同的產品中，因此，發展更符合市場上使用者的需求且具有較佳發光效率的發光芯片，則成為發光芯片的開發目標。
【發明內容】
[0004]本發明涉及一種發光芯片及具有其的發光裝置，此發光芯片操作于直流電源下，且發光芯片包括多個發光單元，可分別受到單一驅動電壓驅動或多個驅動電壓分段驅動。
[0005]根據本發明的第一方面，提出一種發光芯片，操作于直流電源下，包括一基板以及多個發光單元。此些發光單元排列于基板上，且每一此些發光單元的面積大小為相同或不同，且此些發光單元可分別受單一驅動電壓驅動或多個驅動電壓分段驅動。
[0006]根據本發明的第二方面，提出一種發光裝置，包括一如前述的發光芯片及一電源供應電路。此發光芯片還包含一第一外部電性接點設于一發光單元上及數個第二外部電性接點分別對應設于部分發光單元上，其中第一外部電性接點與第二外部電性接點是用于耦接一電源供應電路，以接收電源供應電路所輸出用以分段驅動發光單元的驅動電壓。第一外部電性接點是正極接點，第二外部電性接點是負極接點。電源供應電路耦接于發光芯片的第一、第二外部電性接點。電源供應電路包括交流電供應器、調光器及一多段輸出線性電源驅動器。調光器耦接交流電供應器以調制交流電供應器所輸入的交流電的相位，并輸出一相位經調制的交流電。多段輸出線性電源驅動器，耦接調光器及第一、第二外部電性接點，將相位經調制的交流電轉變為一直流電，并且輸出多個直流驅動電壓至第一、第二外部電性接點間。
[0007]根據本發明的第三方面，提出一種發光裝置，包括一如前述的發光芯片及一電源供應電路。此發光芯片的每一發光區域均設置有一第二外部電性接點。第一外部電性接點是正極接點，第二外部電性接點是負極接點。電源供應電路耦接于發光芯片的第一、第二外部電性接點。電源供應電路包括交流電供應器、調光器、輸入的交流電的相位及一多段輸出線性電源驅動器。調光器耦接交流電供應器以調制交流電供應器所輸入的交流電的相位，并輸出一相位經調制的交流電。多段輸出線性電源驅動器，耦接調光器及第一、第二外部電性接點，將相位經調制的交流電轉變為一直流電，并且輸出多個直流驅動電壓至第一、第二外部電性接點間。[0008]根據本發明的第四方面，提出一種發光裝置，包括一如前述的發光芯片及一電源供應電路。此些發光單元構成數個發光區域，且每一此些發光區域具有個別的平均發光單元面積。發光芯片還包含數個第一外部電性接點及數個第二外部電性接點，分別設在此些發光單元的其中數個上，其中此些第一外部電性接點與第二外部電性接點是用于耦接一電源供應電路，以接收電源供應電路輸出用以分段驅動此些發光單元的此些驅動電壓。此些第一外部電性接點是正極接點，此些第二外部電性接點是負極接點。電源供應電路耦接于發光芯片的此些第一、第二外部電性接點。電源供應電路包括一交流電供應器、一調光器以及一多段輸出線性電源驅動器。調光器耦接交流電供應器以調制交流電供應器所輸入的交流電的相位，并輸出一相位經調制的交流電。多段輸出線性電源驅動器，耦接調光器及此些第一、第二外部電性接點，將相位經調制的交流電轉變為一直流電，并且輸出多個直流驅動電壓至此些第一、第二外部電性接點間。
[0009]根據本發明的第五方面，提出一種發光裝置，包括一如前述的發光芯片及一電源供應電路。此些發光單元構成數個發光區域，且每一此些發光區域具有個別的平均發光單元面積。發光芯片，還包含數個第一外部電性接點及數個第二外部電性接點，分別設在此些發光單元的其中數個上，其中此些第一外部電性接點與第二外部電性接點是用于耦接一電源供應電路，以接收電源供應電路輸出用以分段驅動此些發光單元的此些驅動電壓。每一此些第一外部電性接點以及每一此些第二外部電性接點分別設置于每一此些發光區域中。此些第一外部電性接點是正極接點，此些第二外部電性接點是負極接點。電源供應電路耦接于發光芯片的此些第一、第二外部電性接點。電源供應電路包括一交流電供應器、一調光器以及一多段輸出線性電源驅動器。調光器耦接交流電供應器以調制交流電供應器所輸入的交流電的相位，并輸出一相位經調制的交流電。多段輸出線性電源驅動器，耦接調光器及此些第一、第二外部電性接點，將相位經調制的交流電轉變為一直流電，并且輸出多個直流驅動電壓至此些第一、第二外部電性接點間。
[0010]為了對本發明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉優選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下:
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。
[0012]圖2A繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。
[0013]圖2B是繪示如圖2A的發光芯片的電路圖。
[0014]圖3A繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。
[0015]圖3B是繪示如圖3A的發光芯片的電路圖。
[0016]圖4A繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。
[0017]圖4B是繪示如圖4A的發光芯片的電路圖。
[0018]圖5A繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。
[0019]圖5B是繪示如圖5A的發光芯片的電路圖。
[0020]圖6A繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。
[0021]圖6B是繪示如圖6A的發光芯片的電路圖。
[0022]圖7A繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。[0023]圖7B是繪示如圖7A的發光芯片的電路圖。
[0024]圖8A繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。
[0025]圖8B是繪示如圖8A的發光芯片的電路圖。
[0026]圖9A繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。 [0027]圖9B是繪示如圖9A的發光芯片的電路圖。
[0028]圖1OA繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。
[0029]圖1OB是繪示如圖1OA的發光芯片的電路圖。
[0030]圖1lA繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。
[0031]圖1lB是繪示如圖1lA的發光芯片的電路圖。
[0032]圖12A繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。
[0033]圖12B是繪示如圖12A的發光芯片的電路圖。
[0034]圖13A是繪示依照本發明一實施例的發光裝置的示意圖。
[0035]圖13B繪示如第13A的光源模塊的電路圖。
[0036]圖13C繪示如第13A~13B的發光裝置的電路圖。
[0037]圖14A~圖14C是繪示依照本發明一實施例的發光芯片分段導通的示意圖。
[0038]【主要元件符號說明】
[0039]1:顯示裝置
[0040]10:電源供應電路
[0041]12:交流電供應器
[0042]14:調光器
[0043]16:多段輸出線性電源驅動器
[0044]16A:橋式電路
[0045]16B:多段輸出電路
[0046]18:光源模塊
[0047]100,180a ~180c、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200:發光芯
片
[0048]200a、200b、300a、300b、300C、400a、400b、400C、500a、500b、600a、600b、700a、700b、700c、800a、800b、800c、900a、900b、1000a、1000bU100a、1100b、1200a、1200b、1200c:
發光單元組
[0049]120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120、1220:基板
[0050]142、182、242、342、442、542、642、742、842、942、1042a、1042b、1142a、1142b、1242a~1242c、1342:第一外部電性接點
[0051]144、184a ~184c、244a ~224b、344a ~344c、444a ~444c、544a ~544b、644a ~644b>744a ~744c、844a ~844d、944a ~944b、1044a ~1044b、1144a ~1144b、1244a ~1244c、1344a~1344c:第二外部電性接點
[0052]140a、140b、240a、240b、340a、340b、340c、440a、440b、440c、540a、540b、640a、640b、740a、740b、740c、840a、840b、840c、840d、940a、940b、1040a、1040b、I140a、I140b、1240a、1240b、1240c:發光單元
[0053]t、tl、t2:時間[0054]V、Vhl ?Vh3:電壓
[0055]xl ?x3:區段
【具體實施方式】
[0056]第一實施例
[0057]圖1繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。請參考圖1，發光芯片100，包括一基板120及多個發光單元140a及多個發光單元140b，排列于基板120上，發光單元140a及發光單元140b操作于直流(Direct Current, DC)電源下,發光單元140a及多個發光單元140b例如是發光二極管。在圖1是繪示發光單元140a與發光單元140b的大小不相同。舉例來說，最大面積的發光單元(例如是發光單元140a)的面積，實質上可以是最小面積的發光單元(例如是發光單元140b)的面積的1.2倍以上，且所有的發光單元140a與發光單元140b的面積相加，不大于發光芯片100的面積。在圖1的比例關系僅為示意，并非用以限制本發明，在一實施例中，發光單元140a的面積可以例如是發光單元140b的面積的10000倍。在另一實施例中，發光單元140a及發光單元140b的面積大小實質上也可以相同，并不作限制。考慮到工藝公差等誤差因素的影響，在計算面積的比例時允許有些許的誤差。
[0058]多個發光單元140a與多個發光單元140b之間彼此電性連接，且還包含一第一外部電性接點142及一第二外部電性接點144，分別設在此些發光單元140a與此些發光單元140b的其中兩個發光單元上。在圖1中，第一外部電性接點142及一第二外部電性接點144,分別設于第一行第一列及最末行最末列的發光單兀140a上。第一外部電性接點142與第二外部電性接點144是用于耦接一電源供應電路10 (繪示于圖13A)，以接收電源供應電路10輸出用以驅動發光單元140a與發光單元140b的單一電壓。
[0059]在此實施例中，發光芯片100僅包括一個第一外部電性接點142與一個第二外部電性接點144，因此，發光芯片100接受單一驅動電壓驅動。當然，在另一實施例中，發光芯片100也可以包括多個第一外部電性接點142和/或多個第二外部電性接點144，以接受多個驅動電壓分段驅動。
[0060]圖2A?圖2B繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。請先參考圖2A，發光芯片200包括一基板220、發光單元組200a及發光單元組200b，排列于基板220上。發光單元組200a包括多個發光單元240a，發光單元組200b包括多個發光單元240b，發光單元240a及發光單元240b (例如是發光二極管)操作于直流電源下。
[0061]在此實施例中，發光單元240a與發光單元240b的大小不相同，最大面積的發光單元(例如是發光單元240a)的面積，實質上可以是最小面積的發光單元(例如是發光單元240b)的面積的1.2倍以上，且所有的發光單元240a與發光單元240b的面積相加，不大于發光芯片200的面積。在圖2A的比例關系僅為示意，并非用以限制本發明，在一實施例中，發光單元240a的面積可以例如是發光單元240b的面積的10000倍。考慮到工藝公差等誤差因素的影響，而允許有些許的誤差。
[0062]此外，這些發光單元構成數個發光區域，且每一發光區域具有個別的平均發光單兀面積。在一實施例中，每一發光區域內的每一發光單兀的面積與其所構成的該發光區域的平均發光單元面積的差異在10%以內。[0063]以圖2A為例，發光芯片200具有兩個發光區域，分別是發光單元組200a的發光區域，以及發光單元組200b的發光區域。發光單元組200a的發光區域由4個發光單元240a所構成，發光單元組200b的發光區域由8個發光單元240b所構成。故,發光單元組200b的發光區域除以發光單元的個數4，可以計算出一平均發光單元面積。同樣地，發光單元組200b的發光區域除以發光單元的個數8，可以計算出一另一平均發光單元面積。
[0064]承前所述，發光單元組200a的發光區域中，發光單元240a具有一發光單元面積Al，且發光單元組200a中各發光單元可能不完全相同，而該發光區域的平均發光單元面積為A2，發光單元面積Al與平均發光單元面積A2的差異在10%以內。舉例來說，如果各個發光單元240a的面積是100平方毫米(mm2)，則發光單元組200a的發光區域面積400平方毫米(mm2)除以4，可以得到平均發光單元面積A2是100平方毫米(mm2)。而發光單元面積Al則可在90至110平方毫米(mm2)之間。同樣地，發光單元240b具有發光單元面積A3，且發光單元組200b的發光區域具有一平均發光單元面積A4。發光單元面積A3及平均發光單元面積A4的差異在10 %以內。
[0065]此外，在一實施例中，這些發光區域中的最大的平均發光單元面積為最小的平均發光單元面積的1.2倍大以上。以圖2A為例，發光單元組200a的平均發光單元面積A2為最大，發光單元組200b的平均發光單元面積A4為最小，A2會是A4的1.2倍大以上。發光單元組200a中所有的發光單元240a與發光單元組200b中所有的發光單元240b的面積相力口，不大于發光芯片200的面積。
[0066]發光單元240a與發光單元240b以串、并聯的方式連接，各段串聯的數量可以相同或不同，可以視發光芯片的設計需求而作調整。多個發光單元240a與多個發光單元240b之間彼此電性連接，且還包含一第一外部電性接點242 (例如是正極接點)及兩個第二外部電性接點244a、244b (例如是負極接點)設于其中三個發光單元上。如圖2A所示，第一外部電性接點242設于其中一發光單元240a上，例如設于發光單元組200a的第一行第一列的發光單元240a上，第二外部電性接點244a、244b設于其他部分的發光單元上，例如第二外部電性接點244a設于發光單元組200a的第二行第一列的發光單元240a上，另一第二外部電性接點244b設于發光單元組200b的第二行第一列的一發光單元240b上。第一外部電性接點242與第二外部電性接點244a、244b用于耦接一電源供應電路10 (繪示于圖13A)，以接收電源供應電路10輸出用以驅動發光單元240a與發光單元240b的兩種驅動電壓，以達到分段驅動的效果。
[0067]在另一實施例中，也可以改以兩個第一外部電性接點(例如是正極接點)及一個第二外部電性接點(例如是負極接點)，分別設在此些發光單元240a與此些發光單元240b的其中三個上。一個正極接點及兩個負極接點的設置，與兩個正極接點及一個負極接點的設置具有相同的效果，皆可以達成接收兩種驅動電壓分段驅動的結果。
[0068]圖2B是繪示如圖2A的發光芯片200的電路圖。如圖2A?圖2B所示，發光單元組200a包括4個串聯的發光單元，發光單元組200b包括8個串聯的發光單元。且發光單元組200a及發光單元組200b彼此串聯且電性連接。當施加第一段電壓至第一外部電性接點242及第二外部電性接點244a時，僅發光單元組200a被導通而點亮。當施加第二段電壓至第一外部電性接點242及第二外部電性接點244b時，發光單元組200a及發光單元組200b均被導通而點亮。[0069]圖3A是繪示依照本發明一實施例的發光芯片300的示意圖。圖3B是繪示如圖3A的發光芯片300的電路圖。請同時參考第3A?3B圖，發光芯片300包括一基板320、發光單元組300a、發光單元組300b及發光單元組300c。發光單元組300a?發光單元組300c排列于基板320上。發光單元組300a包括多個發光單元340a，發光單元組300b包括多個發光單元340b，發光單元組300c包括多個發光單元340c，發光單元340a、發光單元340b及發光單元340c操作于直流電源下。
[0070]在此實施例中，發光單元340a、發光單元340b與發光單元340c的大小不相同，最大面積的發光單元(例如是發光單元340c)的面積，實質上可以是最小面積的發光單元(例如是發光單元340a)的面積的1.2倍以上，且所有的發光單元340a、發光單元340b及發光單元340c的面積相加，不大于發光芯片300的面積。在圖3A的比例關系僅為示意，并非用以限制本發明，在一實施例中，發光單元340c的面積可以例如是發光單元340a的面積的10000倍。此外，發光芯片300具有三個發光區域，分別是發光單元組300a、300b、300c，且各發光區域除以其區域內的發光單元的個數，可以計算出此發光區域所對應的平均發光單元面積。且，發光區域內的每一發光單元的面積與其所構成的該發光區域的平均發光單元面積的差異在10%以內。
[0071]發光單元340a、發光單元340b與發光單元340c以串、并聯的方式連接，各段串聯的數量可以相同或不同，可以視發光芯片的設計需求而作調整。發光單元340a?340c之間彼此電性連接，且還包含一第一外部電性接點342 (例如是正極接點)及三個第二外部電性接點344a?344c (例如是負極接點)，分別設于發光單元340a?340c的其中四個上。第一外部電性接點342與第二外部電性接點344a?344c用于耦接一電源供應電路(繪示于圖13A)，以接收電源供應電路輸出用以驅動發光單元340a與發光單元340b的三個驅動電壓，以達到分段(例如是三段)驅動的效果。當然，設置三個正極接點及一個負極接點，也可以達成接收三種驅動電壓分段驅動的結果。發光芯片300分段驅動的方法與圖2A?圖2B的發光芯片200分段驅動的方式很相似，在此不再贅述。
[0072]圖4A是繪示依照本發明一實施例的發光芯片400的示意圖。圖4B是繪示如圖4A的發光芯片400的電路圖。請同時參考第4A?4B圖，發光芯片400包括一基板420、發光單元組400a、發光單元組400b及發光單元組400c，發光單元組400a?400c排列于基板420上。發光單元組400a包括多個發光單元440a，發光單元組400b包括多個發光單元440b，發光單元組400c包括多個發光單元440c，發光單元440a、發光單元440b及發光單元440c操作于直流電源下。
[0073]在此實施例中，發光單元組400a中發光單元440a的串聯數目(例如串聯六排發光單元)、發光單元組400b中發光單元440b的串聯數目(例如串聯六排發光單元)與發光單元組400c中發光單元440c的串聯數目相同(例如串聯6個發光單元)。然而，發光單元組400a中發光單元440a的并聯數目(例如并聯3個發光單元)與發光單元組400b中發光單元440b的并聯數目(例如并聯2個發光單元)不相同。因此，發光單元組400a、發光單元組400b與發光單兀組400c的發光面積不相同。
[0074]于圖4A僅是舉例作說明，各發光單元組的串、并聯的連接方式及數量，可以視發光芯片的設計需求而作調整。此外，發光單元440a?440c之間彼此電性連接，且還包含一第一外部電性接點442 (例如是正極接點)及三個第二外部電性接點444a?444c (例如是負極接點)，分別設在此些發光單元440a?440c的其中四個上。第一外部電性接點442與第二外部電性接點444a?444c耦接一電源供應電路10 (繪示于圖13A)，以接收電源供應電路10輸出用以驅動發光單元440a與發光單元440b的三個驅動電壓，以達到分段(例如是三段)驅動的效果。當然，設置三個正極接點及一個負極接點，也可以達成接收三種驅動電壓分段驅動的結果。發光芯片400分段驅動的方式與前述發光芯片200分段驅動的方式相似，在此不再贅述。
[0075]圖5A繪示依照本發明一實施例的發光芯片的示意圖。請參考圖5A，發光芯片500包括一基板520、發光單兀組500a及發光單兀組500b,排列于基板520上。發光單兀組500a包括多個發光單兀540a,發光單兀組500b包括多個發光單兀540b,發光單兀540a及發光單元540b (例如是發光二極管)操作于直流電源下。
[0076]在此實施例中，發光單元組500a及發光單元組500b，分別包括不同數目的串聯發光單元，使得發光單元組500a及發光單元組500b的發光區域大小不同。發光單元540a與發光單元540b的串聯的數量可以視發光芯片的設計需求而作調整。發光單元540a與發光單元540b之間彼此電性連接。一第一外部電性接點542 (例如是正極接點)及兩個第二外部電性接點544a、544b (例如是負極接點)，分別設在此些發光單元540a與此些發光單元540b的其中三個上。圖5A為例，所有發光單元排成四行與四列，其中第一外部電性接點542例如設置于第一行第一列的發光單元組500a的發光單元540a上，第二外部電性接點544a及544b例如分別設置于第一行最末列的發光單兀組500a的發光單兀540a上及最末行第一列的發光單元組500b的發光單元540b上，第一外部電性接點542及第二外部電性接點544a及544b，耦接一電源供應電路(繪示于圖13A)，以接收電源供應電路輸出用以驅動發光單元540a與發光單元540b的兩種驅動電壓，以達到分段驅動的效果。發光芯片500分段驅動的方式與發光芯片200分段驅動的方式相似，在此不再贅述。
[0077]在另一實施例中，也可以改以兩個第一外部電性接點(例如是正極接點)及一個第二外部電性接點(例如是負極接點)，分別設在此些發光單元540a與此些發光單元540b的其中三個上。一個正極接點及兩個負極接點的設置，與兩個正極接點及一個負極接點的設置具有相同的效果，皆可以達成接收兩種驅動電壓分段驅動的結果。
[0078]圖6A是繪示依照本發明一實施例的發光芯片600的示意圖，圖6B是繪示發光芯片600的電路圖。請參考圖6A及圖6B，發光芯片600包括一基板620及發光單元組600a及發光單兀組600b,排列于基板620上。發光單兀組600a包括多個發光單兀640a,發光單元組600b包括多個發光單元640b，發光單元640a及發光單元640b操作于直流電源下。第一外部電性接點642 (例如是正極接點)及兩個第二外部電性接點644a及第二外部電性接點644b (例如是負極接點)分別設置于發光單元640a及發光單元640b的其中三個之上。
[0079]在此實施例的發光芯片600與發光芯片500的操作方式及驅動方式很相近，在此不贅述其中相同之處。差異在于，第二外部電性接點644a及第二外部電性接點644b的設置方式與第二外部電性接點544a及第二外部電性接點544b的設置方式不同。
[0080]圖7A是繪示依照本發明一實施例的發光芯片700的示意圖，圖7B是繪示如圖7A的發光芯片700的示意圖。請參考第7A及7B圖，發光芯片700包括一基板720、發光單元組700a、發光單元組700b及發光單元組700c，發光單元組700a?700c排列于基板720上。發光單元組700a包括多個發光單元740a，發光單元組700b包括多個發光單元740b，發光單元組700c包括多個發光單元740c，發光單元740a、發光單元740b及發光單元740c操作于直流電源下。
[0081]在此實施例中，發光單元組700a的發光單元740a、發光單元組700b的發光單元740b與發光單元組700c的發光單元740c分別串聯而接，且各段串聯的數量可以不同。在此以各發光單元組的發光區段所包括的發光單元的串聯數目不同為例作說明，實際上的各發光單元組的發光區段的串聯數目，可以視發光芯片的設計需求而作調整。發光單元740a?740c之間彼此電性連接，且還包含一第一外部電性接點742 (例如是正極接點)及三個第二外部電性接點744a?744c (例如是負極接點)，分別設于發光單元740a、發光單元740b與此些發光單元740c的其中四個上。發光芯片700分段驅動的方式與發光芯片200分段驅動的方式相似，在此不再贅述。
[0082]圖8A是繪示依照本發明一實施例的發光芯片800的示意圖，圖8B是繪示如圖8A的發光芯片800的示意圖。請參考第8A及8B圖，發光芯片800包括一基板820、發光單元組800a、發光單元組800b、發光單元組800c及發光單元組800d，發光單元組800a?800d排列于基板820上。發光單元組800a?發光單元組800d分別包括多個發光單元840a?840d,發光單元840a?840d操作于直流電源下。
[0083]在此實施例中，發光單元組800a?800d中發光單元840a?840d的串聯數目不相同。因此，發光單元組800a?SOOd的發光區域面積不相同。當然，在另一實施例中，發光單元組800a?800d中發光單元840a?840d的串聯數目也可以相同，并不作限制。在圖8A僅是舉例作說明，各發光單元組的串聯的數量，可以視發光芯片的設計需求而作調整。此夕卜，發光單元840a?840d之間彼此電性連接，且還包含一第一外部電性接點842 (例如是正極接點)及四個第二外部電性接點844a?844d (例如是負極接點)，分別設在此些發光單元840a?840d的其中五個上。發光芯片800分段驅動的方式與發光芯片200分段驅動的方式相似，在此不再贅述。
[0084]圖9A是繪示依照本發明一實施例的發光芯片900的示意圖，圖9B是繪示如圖9A的發光芯片900的示意圖。請參考第9A及9B圖，發光芯片900包括一基板920、發光單元組900a及發光單元組900b，發光單元組900a及900b排列于基板920上。發光單元組900a包括多個發光單元940a，發光單元組900b包括多個發光單元940b，發光單元940a及發光單元940b操作于直流電源下。
[0085]在此實施例中，發光單元組900a中發光單元940a的串聯及并聯的數目與發光單元組900b中發光單元940b的串聯及并聯的數目皆相同(例如皆串聯4個發光單元且并聯兩組發光單元)。因此，發光單元組900a與發光單元組900b的發光區域的面積相同。當然，在第9A?9B圖僅是舉例作說明，各發光單元組的串、并聯的連接方式及數量，可以視發光芯片的設計需求而作調整。
[0086]此外，發光單兀940a與發光單兀組900b之間彼此電性連接,且包含一第一外部電性接點942 (例如是正極接點)及二個第二外部電性接點944a及944b (例如是負極接點)，分別設在此些發光單元940a?940b的其中三個上。發光芯片900分段驅動的方式與發光芯片200分段驅動的方式相似，在此不再贅述。
[0087]第二實施例
[0088]圖1OA是繪示依照本發明一實施例的發光芯片1000的示意圖，圖1OB是繪示圖IOA的發光芯片1000的電路圖。請參考第IOA及IOB圖，發光芯片1000包括一基板1020、發光單元組IOOOa及發光單元組1000b，發光單元組IOOOa?IOOOb排列于基板1020上。發光單元組IOOOa包括多個發光單元1040a，發光單元組IOOOb包括多個發光單元1040b，發光單元1040a及發光單元1040b (例如是發光二極管)操作于直流電源下。
[0089]在此實施例中，發光單元組IOOOa中發光單元1040a的串聯數目與發光單元組IOOOb中發光單元1040b的串聯數目不相同。因此，發光單元組IOOOa的發光區域的面積與發光單元組IOOOb的發光區域的面積不相同。在第IOA?IOB圖僅是舉例作說明，各發光單元組的串聯的數量，可以視發光芯片的設計需求而作調整。此外，發光單元組IOOOa與發光單元組IOOOb之間彼此電性不連接而相互獨立地接受驅動電壓。
[0090]第一外部電性接點1042a及第一外部電性接點1042b(例如是正極接點)，分別設于發光單兀1040a及發光單兀1040b的其中各一個發光單兀上，例如第一外部電性接點1042a設于發光單元組IOOOa中的第一行第一列的發光單元1040a上，第一外部電性接點1042b則是設于發光單兀組IOOOb中的第一行最末列的發光單兀1040b上。第二外部電性接點1044a及第二外部電性接點1044b(例如是負極接點)，分別設于發光單元1040a及發光單元1040b的其中各一個發光單元上，例如第二外部電性接點1044a設于發光單元組IOOOa中的第一行最末列的發光單兀1040a上,第二外部電性接點1044b則是設于發光單兀組IOOOb的最末行第一列的發光單元1040b上。第一外部電性接點1042a及1042b與第二外部電性接點1044a及1044b用于耦接一電源供應電路10 (繪示于圖13A)，以接收電源供應電路10輸出用以驅動發光單元1040a與發光單元1040b的兩組驅動電壓，以達到分段(例如是二段)驅動的效果。
[0091]圖1lA是繪示依照本發明一實施例的發光芯片1100的示意圖，圖1lB是繪示圖1lA的發光芯片1100的電路圖。請參考圖1lA?圖11B，發光芯片1100包括一基板1120、發光單元組IlOOa及發光單元組1100b，發光單元組IlOOa及IlOOb排列于基板1120上。發光單元組IlOOa包括多個發光單元1140a，發光單元組IlOOb包括多個發光單元1140b，發光單元1140a及發光單元1140b的操作方式，與發光單元1040a及發光單元1040b很接近，在此不多贅述。差異在于發光單元組IlOOa中串聯的發光單元1140a，與發光單元組IlOOb中串聯的發光單元1140b，數目相同(例如皆串聯8個發光單元)。
[0092]第一外部電性接點1142a及第一外部電性接點1142b (例如是正極接點)，分別設于發光單元1140a及發光單元1140b的其中各一個發光單元上，例如分別設于發光單元組IlOOa及發光單元組IlOOb的第一行第一列上。第二外部電性接點1144a及第二外部電性接點1144b (例如是負極接點),分別設于發光單元1140a及發光單元1140b的其中各一個發光單元上，例如分別設于發光單元組IlOOa及發光單元組IlOOb的最末行第一列上。
[0093]圖12A是繪示依照本發明一實施例的發光芯片1200的示意圖，圖12B是繪示圖12A的發光芯片1200的電路圖。請參考第12A及12B圖，發光芯片1200包括一基板1220、發光單元組1200a、發光單元組1200b及發光單元組1200c，發光單元組1200a?1200c排列于基板1220上。發光單元組1200a包括多個發光單元1240a，發光單元組1200b包括多個發光單元1240b，發光單元組1200c包括多個發光單元1240c。發光單元1240a?1240c的操作方式，與發光單元1040a?1040b很接近，各發光單元組1240a?1200c中，串聯的發光單元1240a?1240c的數目不相同，在此不贅述其相同之處。差異在于，發光芯片1200包括三組獨立的發光單元組1200a?1200c，而圖1OA的發光芯片1000僅包括二組獨立的發光單元組IOOOa?1000b。
[0094]第一外部電性接點1242a、第一外部電性接點1242b及第一外部電性接點1242c(例如是正極接點)，分別設于發光單元組1200a的發光單元1240a中、發光單元組1200b的發光單元1240b中及發光單元組1200c的發光單元1240c中其中各一個發光單元上，例如分別設于發光單元組1200a、發光單元組1200b及發光單元組1200c的第一行第一列的發光單元上。第二外部電性接點1244a、第二外部電性接點1244b及第二外部電性接點1244c(例如是負極接點)，分別設于發光單元組1200a?1200c的發光單元1240a?1240c中的其中各一個發光單元上，例如分別設于發光單元組1200a、發光單元組1200b及發光單元組1200c的最末行最末列上、最末行第一列上或最末行最末列上。第一外部電性接點1242a?1242c與第二外部電性接點1244a?1244c耦接一電源供應電路以達到分段(例如是三段)驅動的效果。
[0095]應用上述實施例的發光芯片的發光裝置
[0096]圖13A繪示依照本發明一實施例的發光裝置的示意圖，圖13B繪示如第13A的光源模塊的電路圖。請參考圖13A，發光裝置I包括一電源供應電路10及光源模塊18。電源供應電路10包括一交流電供應器12 (例如是一市交流電)、一調光器14及一多段輸出線性電源驅動器16。多段輸出線性電源驅動器16可以包括橋式電路16A及多段輸出電路16B。橋式整流電路16A耦接調光器14，以將相位經調制的交流電源轉換為直流電。多段輸出電路16B耦接橋式整流電路16A，多段輸出電路具有多個高電位輸出端及多個低電位輸出端，高電位輸出端耦接第一電性接點182，低電位輸出端分別耦接第二外部電性接點184a?184c。
[0097]調光器14耦接交流電供應器12，以調制交流電供應器所輸入的交流電的相位，并輸出一相位經調制的交流電。電源供應電路10,稱接于光源模塊18的發光芯片180a的第一外部電性接點182及第二外部電性接點184a?184c、發光芯片180b的第一外部電性接點182及第二外部電性接點184a?184c以及發光芯片180c的第一外部電性接點182及第二外部電性接點184a?184c。
[0098]多段輸出線性電源驅動器16耦接調光器14、第一外部電性接點182及第二外部電性接點184a?184c。多段輸出線性電源驅動器16可以將相位經調制的交流電轉變為一直流電，并且輸出多個直流驅動電壓至上述的第一、第二外部電性接點間。在圖13A的發光裝置I中，發光芯片180a、發光芯片180b及發光芯片180c例如以接收三種驅動電壓的三段式驅動的發光芯片為例作說明。實際上，發光裝置I中的發光芯片，可以是前述實施例中任何一種發光芯片的實施方式，并不作限制。
[0099]圖13C繪示依照圖13A?圖13B的分段導通的發光芯片的導通時間與導通電壓關系圖。請同時參照第13A?13C圖，當發光裝置I (繪式于圖13A)接收多段輸出線性電源驅動器16提供的第一段輸入電壓Vhl時，僅有第一區段xl的發光單元被點亮。當發光裝置I (繪式于圖13A)接收多段輸出線性電源驅動器16提供的第二段輸入電壓Vh2時，除了第一區段xl的發光單元被點亮之外，還包括第二區段χ2的發光單元被點亮。當發光裝置1(繪式于圖13Α)接收多段輸出線性電源驅動器16提供的第三段輸入電壓Vh3時，除了第一、二區段xl?χ2的發光單元被點亮，還包括第三區段χ3的發光單元被點亮，發光單元被點亮的持續時間是tl。在下一次驅動時，重復如前述三階段施加輸入電壓Vhl?Vh3的方法，此時發光單元被點亮的持續時間是t2。因此，可以通過多段點亮的發光芯片180a?180c的發光裝置1，延長發光單元的導通時間。當然，在此實施例以三段式點亮的發光裝置為例作說明，并不用以限制本發明。在其他實施例中，可以依照需求增減發光裝置的點亮段數，點亮段數越多的時候，發光裝置點亮的波形會越接近外接弧形。
[0100]圖14A?圖14C是繪示依照本發明一實施例的發光芯片分段導通的示意圖。請參考圖14A，在第一階段導通時，僅有第一外部電性接點1342 (例如是正極接點)至第二外部電性接點1344a (例如是負極接點)之間的發光單元被導通而發光。請參考圖14B，在第二階段導通時，僅有第一外部電性接點1342至第二外部電性接點1344b (例如是負極接點)之間的發光單元被導通而發光。請參考圖14C，在第三階段導通時，第一外部電性接點1342至第三外部電性接點1344c (例如是負極接點)之間的發光單元皆可被導通而發光。
[0101]綜上所述，本發明上述實施例的發光芯片及具有此種發光芯片的發光裝置，其發光芯片所包含的發光單元的面積大小不同，且可以受到單一驅動電壓驅動或多個電壓驅動。另外，在本發明各實施例的發光芯片的不同實施態樣中，通過發光芯片中各發光單元的發光面積、串聯或并聯的排列及連接方式以及電源驅動的供給方式，可以調整發光芯片的發光方式(例如是分區段或分組發光)及調整發光芯片的發光密度。
[0102]綜上所述，雖然本發明已以優選實施例公開如上，然其并非用以限定本發明。本發明所屬領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護范圍當視所附權利要求書所界定者為準。
【權利要求】
1.一種發光芯片，操作于直流電源下，包括: 一基板；以及 多個發光單元，排列于該基板上，且每一這些發光單元的面積大小為相同或不同，且這些發光單元可分別受單一驅動電壓驅動或多個驅動電壓分段驅動。
2.如權利要求1所述的發光芯片，其中這些發光單元中，最大面積的該發光單元為最小面積的該發光單元的1.2倍大以上，且這些發光單元的面積總和，不大于該發光芯片的面積。
3.如權利要求1所述的發光芯片，其中這些發光單元構成數個發光區域，且每一這些發光區域具有個別的平均發光單元面積。
4.如權利要求3所述的發光芯片，其中每一該發光區域內的每一發光單元的面積與其所構成的該發光區域的平均發光單元面積的差異在10%以內。
5.如權利要求4所述的發光芯片，其中這些發光區域中的最大的平均發光單元面積為最小的平均發光單元面積的1.2倍大以上，且這些發光單元的面積總和，不大于該發光芯片的面積。
6.如權利要求1所述的發光芯片，其中這些發光單元間彼此電性連接，且還包含一第一外部電性接點及一第二外部電性接點，分別設于這些發光單元的其中兩個上，其中該第一外部電性接點與該第二外部電性接點是用于耦接一電源供應電路，以接收該電源供應電路輸出用以驅動這些 發光單元的該單一電壓。
7.如權利要求6所述的發光芯片，其中這些發光單元排成數個行、列，其中位于每一行的這些發光單元是串聯的，且相鄰的這些列間彼此電性連接，而該第一外部電性接點所位于的該發光單元是位于第一行且第一列上，該第二外部電性接點所位于的該發光單元是位于最后一行且最后一列上。
8.如權利要求3所述的發光芯片，還包含一第一外部電性接點設于一這些發光單元上，及數個第二外部電性接點分別對應設于部分這些發光單元上，其中該第一外部電性接點與這些第二外部電性接點是用于耦接一電源供應電路，以接收該電源供應電路所輸出用以分段驅動這些發光單元的這些驅動電壓。
9.如權利要求8所述的發光芯片，其中每一這些發光區域均設置有一該第二外部電性接點。
10.如權利要求3所述的發光芯片，還包含數個第一外部電性接點及數個第二外部電性接點，分別設于這些發光單元的其中數個上，其中這些第一外部電性接點與第二外部電性接點是用于耦接一電源供應電路，以接收該電源供應電路輸出用以分段驅動這些發光單元的這些驅動電壓。
11.如權利要求10所述的發光芯片，其中每一這些第一外部電性接點以及每一這些第二外部電性接點分別設置于每一這些發光區域中。
12.如權利要求6~11中任一所述的發光芯片，其中該第一外部電性接點是正極接點，該第二外部電性接點是負極接點。
13.如權利要求3或8~11中任一所述的發光芯片，其中這些發光區域彼此并聯或串聯。
14.如權利要求f11中任一所述的發光芯片，其中這些發光單元是發光二極管。
15.—種發光裝置,包括:一如權利要求8、中任一所述的發光芯片，且該第一外部電性接點是正極接點，該第二外部電性接點是負極接點；以及 一電源供應電路，耦接于該發光芯片的該第一、第二外部電性接點，其包括: 一交流電供應器； 一調光器，耦接該交流電供應器以調制該交流電供應器所輸入的交流電的相位，并輸出一相位經調制的交流電； 以及 一多段輸出線性電源驅動器，耦接該調光器及該第一、第二外部電性接點，將該相位經調制的交流電轉變為一直流電，并且輸出多個直流驅動電壓至該第一、第二外部電性接點間。
16.如權利要求15所述的發光裝置，其中該多段 輸出線性電源驅動器包括: 一橋式整流電路，耦接該調光器，以將該相位經調制的交流電源轉換為該直流電；以及 一多段輸出電路，I禹接該橋式整流電路，該多段輸出 電路具有一高電位輸出端耦接該第一電性接點，及多個低電位輸出端分別耦接這些第二外部電性接點。
17.一種發光裝置，包括: 一如權利要求10-11中任一所述的發光芯片，且這些第一外部電性接點是正極接點，這些第二外部電性接點是負極接點；以及 一電源供應電路，耦接于該發光芯片的這些第一、第二外部電性接點，其包括: 一交流電供應器； 一調光器，耦接該交流電供應器以調制該交流電供應器所輸入的交流電的相位，并輸出一相位經調制的交流電； 以及 一多段輸出線性電源驅動器，耦接該調光器及這些第一、第二外部電性接點，將該相位經調制的交流電轉變為一直流電，并且輸出多個直流驅動電壓至這些第一、第二外部電性接點間。
18.如權利要求17所述的發光裝置，其中該多段輸出線性電源驅動器包括: 一橋式整流電路，耦接該調光器，以將該相位經調制的交流電源轉換為該直流電；以及一多段輸出電路，耦接該橋式整流電路，該多段輸出電路具有多個高電位輸出端分別耦接這些第一電性接點，及多個低電位輸出端分別耦接這些第二外部電性接點。
【文檔編號】H01L25/13GK103579214SQ201210307937
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月27日 優先權日:2012年7月18日
【發明者】陳育圣, 廖振淳, 李佳燕, 林裕閔 申請人:隆達電子股份有限公司