专利名称：发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光装置，特别是涉及一种包含以交流驱动的发光二 极管的发光装置。
背景技术：
发光二极管一般是利用P型半导体以及N型半导体制作而成，由于利 用半导体元件所制作的发光二极管，具有寿命长、点灯速度快、光电转换 效率高、体积小以及光镨窄等优点，近来受到相当的重视，也因此加速了 发光二极管技术的成长。请参照图1所示， 一般而言，发光二极管11是借由一直流电源12的 驱动而使其发光。另外，为了确保电路的稳定，通常需要使用一电阻器13 串联于发光二极管11以及一接地端G之间，以作为限流之用。然而，由于 电阻器13会消耗电路中的实功率(P-VI),因此会造成额外的功率消耗。复数个前述发光二极管是可配置为发光阵列，并用于液晶显示器的背 光模组中作为光源，然而，由于发光阵列的发光二极管是以直流电源驱动， 且各发光二极管的串联电阻器会消耗电路中的实功率，造成整个发光阵列 产生额外的功率消耗。因此如何提供一种发光装置，使其节省功率消耗，实属当前重要课题之一。由此可见，上述现有的发光装置在结构与使用上，显然仍存在有不便 与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫 不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成， 而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲 解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的发光装置，实属当前重要研发 i果题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的发光装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品 设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以 研究创新，以期创设一种新型结构的发光装置，能够改进一般现有的发光 装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品 及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。发明内容本发明的目的在于，克服现有的发光装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的发光装置，所要解决的技术问题是使其能够节省功率消耗的发光 装置，从而更加适于实用。有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种发光装置，包含 一交流电源供应电路，输出一交流电 源； 一电容器，电性连接至该交流电源供应电路以接收该交流电源； 一第 一发光二极管，其P极电性连接至该电容器；以及一第二发光二极管，其N 极电性连接至该电容器。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的发光装置，其中所述的交流电源供应电路依据一电源讯号输出 该交流电源，该电源讯号是为 一直流电源讯号或一交流电源讯号。前迷的发光装置，其中所述的交流电源供应电路包含 一功率讯号产 生电路，是输出一功率讯号；以及一变压器，具有——次侧与至少一二次 側，该二次侧具有一第一端与一第二端，其中该一次侧电性连接至该功率讯号产生电路以接收该功率讯号，该二次侧的该第一端是电性连接至该电 容器以输出该交流电源，该第二端是分别电性连接至该第一发光二极管的N 极及该第二发光二极管的P极。前述的发光装置，其中所述的交流电源的正半周期间，该变压器的该 二次侧是以顺向偏压与逆向偏压分别驱动该第一发光二极管与该第二发光 二极管，于该交流电源的负半周期间，该变压器的该二次侧是以逆向偏压 与顺向偏压分别驱动该第 一发光二极管与该第二发光二极管。前述的发光装置，其更包含 一开关， 一端电性连接至该变压器的该 二次侧的该第二端，另一端电性连接至该第一发光二极管的N极与该第二 发光二极管的P极；以及一开关控制电路，电性连接至该开关，并产生一 功率调变讯号以控制该开关导通。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本 发明提出的一种发光装置，包含 一交流电源供应电路，输出一交流电源； 以及复数个发光单元，各包含一电容器、 一第一发光二极管、 一第二发光 二极管以及一开关，其中该电容器电性连接至该交流电源供应电路以接收 该交流电源，该第一发光二极管的P极与N极分别电性连接至该电容器与 该开关，该第二发光二极管的P极与N极分别电性连接至该开关与该电容 器。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的发光装置，其中所述的交流电源供应电路依据一电源讯号输出该交流电源，该电源讯号是为一直流电源讯号或一交流电源讯号。前述的发光装置，其中所述的交流电源供应电路包含 一功率讯号产生电路，是依据该电源讯号输出一功率讯号；以及一变压器，具有一一次 侧与至少一二次侧，该二次侧具有一第一端与一第二端，其中该一次侧电 性连接至该功率讯号产生电路以接收该功率讯号，该二次側的该第一端是 电性连接至该电容器以输出该交流电源，该第二端是分别电性连接至该第 一发光二极管的N极及该第二发光二极管的P极。前述的发光装置，其中所述的交流电源的正半周期间，该变压器的该 二次侧是以顺向偏压与逆向偏压分别驱动该等第一发光二极管与该等第二 发光二极管，于该交流电源的负半周期间，该变压器的该二次侧是以逆向 偏压与顺向偏压分别驱动该等第一发光二极管与该等第二发光二极管。前述的发光裴置，其更包含 一开关控制电路，电性连接至各该等开 关，并产生至少一功率调变讯号以分别控制各该等开关导通。本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依 据本发明提出的一种发光装置，包含 一交流电源供应电路，输出一交流 电源； 一电容器，电性连接该交流电源供应电路以接收该交流电源； 一全 桥电路，是电性连接至该电容器，并将该交流电源转换为一直流电源；以 及至少一发光二极管，是电性连接至该全桥电路，该直流电源是驱动该发 光二极管。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的发光装置，其中所述的交流电源供应电路依据一电源讯号输出 该交流电源，该电源讯号是为一直流电源讯号或一交流电源讯号。前述的发光装置，其中所述的交流电源供应电路包含 一功率讯号产 生电路，是依据该电源讯号输出一功率讯号；以及一变压器，具有一一次 侧与至少一二次侧，该二次侧具有一第一端与一第二端，其中该一次侧电 性连接至该功率讯号产生电路以接收该功率讯号，该二次侧的该第一端是 电性连接至该电容器以输出该交流电源，该第二端是电性连接至该发光二 极管。前述的发光装置，其更包含 一开关，电性连接至该发光二极管；以 及一开关控制电路，电性连接至该开关，并产生一功率调变讯号以控制该 开关导通，其中当该开关导通时该发光二极管是被驱动而发光。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案 可知，本发明的主要技术内容如下为了达到上述目的，本发明提供了一种发光装置，包含一交流电源供 应电路、 一电容器、 一第一发光二极管以及一第二发光二极管。交流电源 供应电路输出一交流电源；电容器是电性连接至交流电源供应电路以接收 交流电源；笫一发光二极管的P极电性连接至电容器；第二发光二极管的N 极电性连接至电容器。另夕卜，为了达到上述目的，本发明另提供了一种发光装置，包含一交流
电源供应电路以及复数个发光单元。交流电源供应电路输出 一 交流电源； 各发光单元包含一电容器、 一第一发光二极管、 一第二发光二极管以及一 开关，其中电容器电性连接至交流电源供应电路以接收交流电源，第一发 光二极管的P极与N极分别电性连接至电容器与开关，第二发光二极管的P 极与N极分别电性连接至开关与电容器。再者，为了达到上述目的，本发明还提供了一种发光装置，包含一交流 电源供应电路、 一电容器、 一全桥电路以及至少一发光二极管。交流电源 供应电路输出一交流电源；电容器是电性连接至交流电源供应电路以接收 交流电源；全桥电路是电性连接至电容器；发光二极管是电性连接至全桥 电路。借由上述:f支术方案，本发明发光装置至少具有下列优点承上所述，因依据本发明的发光装置中，是以交流电源来驱动发光二 极管，并以电容器作为限流之用。因电容器具有储存能量的特性，其是消 耗电路中的虚功率而非电路中的实功率，故依据本发明的发光装置能够降 低电路中实功率的功率消耗，进而可提高效率。另外，在变压器的二次側设置有二个PN介面方向相反的发光二极管， 或是设置有全桥电路与发光二极管，因此，在前述情况下二次侧的发光二 极管能够被交流电源驱动而发光。综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在装置结构 或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用 的效果，且较现有的发光装置具有增进的突出功效，从而更加适于实用， 并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。
图1为现有习知一种以直流驱动发光二极管的架构的一示意图。 图2为依据本发明较佳实施例的一种发光装置的一示意图。 图3为依据本发明较佳实施例的发光装置的另一示意图；以及 图4为依据本发明较佳实施例的另一种发光装置的一示意图。 11:发光二极管 12:直流电源13:电阻器 2:发光装置20:发光单元 21:变压器211:—次侧 212: 二次侧213:第一端214:第二端22电容器23:第一发光二极管24第二发光二极管25:功率讯号产生电路26开关27:开关控制电路28交流电源供应电路3:发光装置31变压器311: —次侧312: 二次侧313:第^~^端314:第二端32:电容器33全桥电路34:发光二极管35.功率讯号产生电路36:开关37 开关控制电路38:交流电源供应电路PWM:功率调变讯号具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的发光装置其具体实施 方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。以下将参照相关图式，说明依据本发明较佳实施例的一种发光装置。请参照图2所示， 一发光装置2包含一交流电源供应电路28、 一电容 器"、 一第一发光二极管23、以及一第二发光二极管24。交流电源供应电路28是依据一电源讯号而输出交流电源，电容器22 是电性连接至交流电源供应电路28以接收交流电源，交流电源供应电路28 是可将交流电流或电压提供至电容器22以驱动第一发光二极管23以及第 二发光二极管24。第一发光二极管23的P极电性连接至电容器22,第二发光二极管24 的N极电性连接至电容器22，第一发光二极管23的N极是与第二发光二极 管24的P极电性连接，这样的二极管连接方式俗称为二极管环(Ring Diode )。在本实施例中，交流电源供应电路28包含一变压器21以及一功率讯 号产生电路25,变压器21具有——次侧211与一二次侧212, 二次側212 具有一第一端213与一第二端214。功率讯号产生电路25是电性连接至变 压器21的一次侧211，电容器22电性连接至变压器21的二次侧212的第 一端213,第一发光二极管23的P极与N极分别电性连接至电容器22与变 压器21的二次侧212的第二端214，第二发光二极管24的P极与N极分别 电性连接至变压器21的二次侧212的第二端214与电容器22。功率讯号产生电路25可以包含一全桥式、 一半桥式或一推挽式等型式
的开关电路，开关电路的主要目的是依据电源讯号切换出一个功率讯号，变压器的一次側211是接收功率讯号，借以在二次側212输出交流电源， 俾使第一发光二极管23与第二发光二极管24是由交流方式来驱动，其中 电源讯号可以是直流讯号或是交流讯号。在本实施例中，功率讯号是可为 一脉波讯号。由于在电容器与变压器的二次側的第二端之间，第一发光二极管23与 第二发光二极管24的PN介面方向相反，因此，第一发光二极管23与第二 发光二极管24能够被交流电源驱动而发光。在交流电源的正半周期间，变压器21的二次侧212是对第一发光二极 管23与第二发光二极管24分别施以顺向偏压(forward bias)与逆向偏 压(reverse bias),因而仅有第一发光二极管受驱动而发光；另外，于交 流电源的负半周郑间，变压器21的二次侧212是对第一发光二极管23与 第二发光二极管24分别施以逆向偏压与顺向偏压，因而仅有第二发光二极 管受驱动而发光。第一发光二极管23与第二发光二极管24的发光强度是受控于交流电 源的电流强度，此二发光二极管若以较大的电流驱动则其发光强度则越强。电容器22是作为限流之用，避免过大的电流驱动第一发光二极管23 与第二发光二极管24而造成其损坏。另外，由于电容器22是仅消耗电路 中的虚功率而不会消耗实功率，故发光装置2因而能够降低限流元件的功 率消耗。请参照图3所示，与图2不同之处在于一开关26以及前述的电容器22、 第一发光二极管23与第二发光二极管24包含于一发光单元20中，发光装 置2包含复数个发光单元20并更包含一开关控制电路27。在发光单元20中，开关26^ 用来控制交流电源是否驱动发光单元来 发光，开关26的一端电性连接至变压器21的二次侧212的第二端，开关 26的另一端电性连接至第一发光二极管23的N极与第二发光二极管24的 P极。开关控制电路27电性连接至各开关26以控制开关26的导通与否，其 中开关控制电路27是产生一功率调变讯号(或是脉宽调变讯号)PWM，且 其责任周期或频率是经过调变，并据以分别控制各开关26的导通频率或导 通时间等，且配合变压器21所输出的交流电源的驱动，因而可控制用来驱 动各发光单元20的电流大小，以及控制驱动各发光单元20的时间，以使 各发光单元20的发光强度能够分别受到控制。因此，各发光单元20可被 控制发出不同强度的光线，或是被控制产生闪光。各发光单元20可净皮设定为发出不同颜色的光，例如第一个发光单元20 中的发光二极管23、 24是分别为一红色发光二极管，第二个发光单元20 中的发光二极管23、 24是分别为一绿色发光二极管，第三个发光单元20 中的发光二极管23、 24是分别为一蓝色发光二极管，如此一来，每三个发 光单元20即可混出白色光。这些发光单元20可配置为发光阵列，并且发出红色光、绿色光与蓝色 光的发光单元20均勾分布于发光阵列中，借以形成白色面光源。白色光，意即各发光单^ 20、;的i光二极管23: 24是分别为一白色发光 二极管，且这些白色光的发光单元20可配置为发光阵列，借以形成白色面 光源。另外，与前述不同的是，变压器具有复数个二次侧，各二次侧分别电 性连接至对应的发光单元。例如变压器具有三个二次侧，各二次側分别 电性连接至红色、绿色、与蓝色的发光单元，各二次侧可仅电性连接一个 发光单元，或是电性连接复数个发光单元；或者是，变压器具有复数个二 次侧，各二次侧电性连接至白色的发光单元；或者是，变压器具有复数个 二次侧，部分二次侧电性连接至白色的发光单元，部分二次侧电性连接至 其他颜色的发光单元。于此，值得注意的是，由于复数个二次侧与各种颜 色的发光单元的组合方式众多，在此仅列举部份实施例来说明，并非用以 限定本发明仅能限定于以上的实施例。在以上实施例中，发光装置2是可用于液晶显示器的背光^t组中以作 为光源，并且视液晶显示器的尺寸设置不同数量或不同阵列大小的发光单 元20。请参照图4所示，依据本发明较佳实施例的另一发光装置3包含一交 流电源供应电路38、 一电容器32、 一全桥电路33、复数个发光二极管34、 复数个开关36以及一开关控制电路37,交流电源供应电路38包含一变压 器31以及一功率讯号产生电路35,变压器31具有——次侧311与至少一 二次侧312， 二次侧312具有一第一端313与一第二端314。电容器32的 一端是电性连接至变压器31的二次侧312的第一端313。全桥电路33是电 性连接至电容器32的另一端。发光二极管34是电性连接至全桥电路33。功率讯号产生电路35电性连接至变压器31的一次侧311，并输出一交 流电源至变压器31的一次侧311。变压器31是将交流电源转换后于二次侧 312输出，全桥电路33是将交流电源整流以驱动发光二极管34。因此，不 论交流电源于正半周期或是负半周期皆可驱动发光二极管34发光。开关36电性连接至发光二极管，开关控制电路37电性连接至开关36 以控制开关36导通，其中当开关36导通时发光二极管34是被驱动而发光。 开关控制电路37是产生一功率调变讯号PWM，并据以控制开关36导通。发光二极管34是为一红色发光二极管、 一绿色发光二极管、 一蓝色发 光二极管或一白色发光二才及管。由于本实施例中与图2、图3内相同名称的元件具有相同的功效与类似 的组合变化，在该领域具有通常知识者皆能够轻易地明了并实现各种类似 的实施例，故于此不再赘述。综上所述，因依据本发明的发光装置中，是以交流电源来驱动发光二 极管，并以电容器作为限流之用。而因电容器具有储存能量的特性，其是 消耗电路中的虛功率而非消耗电路中的实功率，故依据本发明的发光装置， 其是能够降低电路中实功率的消耗。另外，在变压器的二次侧设置有二个 PN介面方向相反的发光二极管，或是设置有全桥电路与发光二极管，因此， 在前述情况下二次侧的发光二极管能够被交流电源驱动而发光。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例 所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围 内。
权利要求
1、一种发光装置，其特征在于包含一交流电源供应电路，输出一交流电源；一电容器，电性连接至该交流电源供应电路以接收该交流电源；一第一发光二极管，其P极电性连接至该电容器；以及一第二发光二极管，其N极电性连接至该电容器。
2、 根据权利要求l所述的发光装置，其特征在于其中所述的交流电源 供应电路依据一电源讯号输出该交流电源，该电源讯号是为一直流电源讯 号或一交流电源讯号。
3、 根据权利要求l所述的发光装置，其特征在于其中所述的交流电源 供应电路包含一功率讯号产生电路，是输出一功率讯号；以及一变压器，具有一^^次侧与至少一二次侧，该二次側具有一第一端与 一第二端，其中该一次侧电性连接至该功率讯号产生电路以接收该功率讯 号，该二次侧的该第一端是电性连接至该电容器以输出该交流电源，该第 二端是分别电性连接至该第一发光二极管的N极及该第二发光二极管的P 极。
4、 根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于其中所述的交流电源 的正半周期间，该变压器的该二次側是以顺向偏压与逆向偏压分别驱动该 第一发光二极管与该第二发光二极管，于该交流电源的负半周期间，该变 压器的该二次侧是以逆向偏压与顺向偏压分别驱动该第一发光二极管与该 第二发光二极管。
5、 根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于其更包含 一开关， 一端电性连接至该变压器的该二次侧的该第二端，另一端电性连接至该第 一发光二极管的N极与该第二发光二极管的P极；以及一开关控制电路，电性连接至该开关，并产生一功率调变讯号以控制 该开关导通。
6、 一种发光装置，其特征在于包含 一交流电源供应电路，输出一交流电源；以及复数个发光单元，各包含一电容器、 一第一发光二极管、 一第二发光 二极管以及一开关，其中该电容器电性连接至该交流电源供应电路以接收 该交流电源，该第一发光二极管的P极与N极分别电性连接至该电容器与 该开关，该第二发光二极管的P极与N极分别电性连接至该开关与该电容 器。
7、 根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于其中所述的交流电源 供应电路依据一电源讯号输出该交流电源，该电源讯号是为一直流电源讯 号或一交流电源讯号。
8、 根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于其中所述的交流电源 供应电路包含一辨率讯号产生电路，是依据该电源讯号输出一功率讯号；以及 一变压器，具有——次侧与至少一二次侧，该二次侧具有一第一端与 一第二端，其中该一次侧电性连接至该功率讯号产生电路以接收该功率讯 号，该二次侧的该第一端是电性连接至该电容器以输出该交流电源，该第 二端是分别电性连接至该第一发光二极管的N极及该第二发光二极管的P 极。
9、 根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于其中所述的交流电源 的正半周期间，该变压器的该二次侧是以顺向偏压与逆向偏压分别驱动该 等第一发光二极管与该等第二发光二极管，于该交流电源的负半周期间， 该变压器的该二次側是以逆向偏压与顺向偏压分别驱动该等第一发光二极 管与该等第二发光二极管。
10、 根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于其更包含 一开关控制电路，电性连接至各该等开关，并产生至少一功率调变讯号以分别控制各该等开关导通。
11、 一种发光装置，其特征在于包含 一交流电源供应电路，输出一交流电源；一电容器，电性连接该交流电源供应电路以接收该交流电源； 一全桥电路，是电性连接至该电容器，并将该交流电源转换为一直流 电源；以及至少一发光二极管，是电性连接至该全桥电路，该直流电源是驱动该 发光二极管。
12、 根据权利要求11所述的发光装置，其特征在于其中所述的交流电 源供应电路依据一电源讯号输出该交流电源，该电源讯号是为一直流电源 讯号或一交流电源讯号。
13、 根据权利要求ll所述的发光装置，其特征在于其中所述的交流电 源供应电路包含一功率讯号产生电路，是依据该电源讯号输出一功率讯号；以及一变压器，具有--次侧与至少一二次侧，该二次侧具有一第一端与一第二端，其中该一次側电性连接至该功率讯号产生电路以接收该功率讯 号，该二次侧的该第一端是电性连接至该电容器以输出该交流电源，该第 二端是电性连接至该发光二极管。
14、 根据权利要求ll所述的发光装置，其特征在于其更包含一开关，电性连接至该发光二极管；以及一开关控制电路，电性连接至该开关，并产生一功率调变讯号以控制 该开关导通，其中当该开关导通时该发光二极管是被驱动而发光。
全文摘要
本发明是有关于一种发光装置，包含一交流电源供应电路、一电容器、一第一发光二极管以及一第二发光二极管。交流电源供应电路输出一交流电源；电容器电性连接交流电源供应电路以接收交流电源；第一发光二极管的P极电性连接至电容器；第二发光二极管的N极电性连接至电容器。
文档编号H05B33/08GK101155447SQ20061015241
公开日2008年4月2日 申请日期2006年9月29日 优先权日2006年9月29日
发明者林峰立 申请人:启萌科技有限公司