多电压和多亮度LED照明装置和使用它们的方法制造方法及图纸

一种单芯片多电压或多亮度LED照明装置，具有至少两个LED电路，这些LED电路具有至少两个LED-这些LED串联连接并且按并联关系电气未连接，具有至少六伏特的正向操作驱动电压，并且单块集成在单基片上，借助于将电路连接是可构造的，从而提供可选操作电压级和/或希望亮度级，其中，当单芯片集成到LED封装中时，电气连接处于LDE封装级。作为替代，LED封装可以具有外部电气触点，这些外部电气触点与集成芯片内相匹配。可选地允许，驱动电压级和/或亮度级可选择性可以转到LED封装的外部，并且可以由LED封装用户、PCB组装工厂、或最终产品制造商选择。

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请是申请号为201080023109.7、专利技术名称为“多电压和多亮度LED照明装置和使用它们的方法”、国际申请日为2010年5月28日的专利申请的分案申请，其全部内容通过引用合并于此。本申请是在2008年10月6日提交的美国专利申请No.12/287,267的部分继续，该专利申请要求在2007年10月6日提交的美国临时申请No.60/997,771的优先权；这个申请也要求在2009年5月28日提交的美国临时申请No.61/217,215的优先权；这些申请的每一个的内容通过参考特意包括在这里。
本专利技术一般涉及用于AC操作的发光二极管（“LED”）。本专利技术明确地涉及多电压级和多亮度级LED装置、封装（package）及灯。
技术介绍
本专利技术一般涉及用于多电压级和/或多亮度级操作的发光二极管（“LED”）。本专利技术明确地涉及用于直接AC电压电源操作、电桥整流AC电压电源操作或恒定DC电压电源操作的多电压级和多亮度级发光二极管电路、单芯片、封装及灯“装置”。LED是半导体装置，这些半导体装置当将电流供给到它们时产生光。LED固有地是DC装置，这些DC装置仅按一个极性通过电流，并且在历史上一直由DC电压源驱动，这些DC电压源使用电阻器、电流调节器及电压调节器限制输送到LED的电压和电流。一些LED具有建造到LED封装中的电阻器，该LED封装提供较高电压LED，该较高电压LED典型地用5V DC或12V DC驱动。借助于适当设计考虑，LED可以用直接AC或整流AC，比用恒定电压或恒定电流DC驱动方案更高效地驱动。在世界上的一些标准AC电压包括12VAC、24VAC、100VAC、110VAC、120VAC、220VAC、230VAC、240VAC及277VAC。因此，便利的是，具有单芯片LED或多芯片单LED封装，该单芯片LED或多芯片单LED封装可容易地构造成，通过当封装多电压和/或多电流单芯片LED时简单地选择电压和/或电流级或者通过当将LED封装集成到印刷电路板上或成品照明产品内时选择具体电压和/或电流级，在多电压下操作。也便利的是，具有用于LED灯用途的多电流LED芯片和/或封装，以便通过接入辅助电路，正如对于标准白炽灯接入辅助灯丝那样，提供增大LED灯的亮度的装置。US7,525,248公开了一种芯片规模LED灯，该芯片规模LED灯包括离散LED，这些离散LED能够建造在电绝缘、导电、或半导电基片上。而且，LED灯的构造使灯能够构造成用于高电压AC或DC电源操作。LED基固态发光装置或灯建造在电绝缘层上，该电绝缘层已经形成在基片的支撑表面上。明确地说，绝缘层可以外延生长到基片上，接着依次是n型半导体层、光学活性层、及p型半导体层的LED建造。通过蚀刻建造下至绝缘层的LED的特定部分，形成个别、离散LED的隔离云母结构，由此在相邻LED之间形成沟槽。此后，通过导电元件或迹线将个别LED电气联接在一起，这些导电元件或迹线沉积成用来连接一个LED的n型层和相邻LED的p型层，继续跨过LED的全部以形成固态发光装置。装置因此可以形成为集成AC/DC光发射器，该集成AC/DC光发射器具有用于供给电力的正和负引线。比如，LED灯可以构造成由高电压DC电源（例如，12V、24V等等）或高压AC电源（例如，110/120V、220/240V等等）供电。US7,213,942公开了一种通过集成电路技术的使用的单芯片LED装置，该单芯片LED装置可用于标准高AC电压（对于北美110伏特，并且对于欧洲、亚洲等等220伏特）操作。单芯片AC LED装置集成多个较小LED，这些较小LED按串联连接。在LED制造过程期间进行集成，并且最终产品是单芯片装置，该单芯片装置可直接插入到住宅或建造物电源插座中，或者直接拧到白炽灯灯口中，这些白炽灯灯口由标准AC电压供电。串联连接的较小LED通过在单芯片上的光刻、蚀刻（如等离子干式蚀刻）及金属化而模制。在单芯片内在小LED之间的电气绝缘通过将发光材料蚀刻到绝缘基片中而实现，从而在小LED之间没有发光材料存在。跨小LED的每一个的电压大约与在常规DC操作LED中的电压相同（例如，对于蓝光LED约3.5伏特），该常规DC操作LED由相同类型的材料制造。相应地，单芯片LED受到限制，并且还不是超越固定串联或固定并联电路构造的集成电路，直到AC LED的开发。然而，AC LED仍然是单电路、固定单电压设计。LED封装在历史上还不是超越固定串联或固定并联电路构造的集成电路。技术不足在于，它不提供在单基片上单块集成的多电压和/或多电流电路，这种多电压和/或多电流电路是便利的。另外便利的是，具有多电压和/或多亮度电路，该多电压和/或多亮度电路可提供电压级、亮度级和/或AC或DC供电输入电源喜好的选项。进一步便利的是，提供多电压级和/或多亮度级发光LED电路、芯片、封装及灯“多电压和/或多亮度LED装置”，这些装置可借助于直接AC电压联接、电桥整流AC电压联接或恒定电压DC电源联接，容易地电气构造成用于至少两个正向电压驱动级。这个专利技术包括电路和装置，这些电路和装置可基于可选择的希望操作电压级使用处于6V或更大的多于一个的AC或DC正向电压“多电压”、和/或可基于切换装置使用多于一个的亮度级“多亮度”而驱动，该可选择的希望操作电压级通过以串联或并联电路构造电气连接LED电路而实现，该切换装置将至少一个辅助LED电路连接到第一LED电路上，和/或将至少一个辅助LED电路与第一LED电路断开。当将多电压和/或多亮度电路和/或单芯片集成到LED封装中时，可以在LED封装水平下实现和/或完成希望操作电压级和/或希望亮度级电气连接，或者LED封装可以具有外部电气触点，这些外部电气触点与集成多电压和/或多亮度电路和/或单芯片内相匹配，因而允许驱动电压级和/或亮度级选择能力转到LED封装的外部，并且允许电压级或亮度级在LED封装用户、或PCB组装工厂、或最终产品制造商处选择。进一步便利的是，在单芯片上或在单LED封装内提供至少两个集成电路，这些集成电路具有至少12VAC或12VDC或更大的正向电压，当使用分立管芯封装多电压和/或多亮度电路（一次一个LED芯片）并且将这些集成电路在封装水平下导线连接成电路时，或者当将一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED照明装置，包括：a.至少两个LED电路；b.所述至少两个LED电路中的每一个具有串联连接在一起的至少两个LED；c.所述至少两个LED电路中的每一个按并联关系彼此电气未连接；d.所述至少两个LED电路具有至少6伏特的正向操作驱动电压；以及e.所述至少两个LED电路集成在单基片上。

【技术特征摘要】
2009.05.28 US 61/217,2151.一种LED照明装置，包括：
a.至少两个LED电路；
b.所述至少两个LED电路中的每一个具有串联连接在一起的至
少两个LED；
c.所述至少两个LED电路中的每一个按并联关系彼此电气未连
接；
d.所述至少两个LED电路具有至少6伏特的正向操作驱动电压；
以及
e.所述至少两个LED电路集成在单基片上。
2.根据权利要求1所述的LED照明装置，其中，所述至少两个
LED电路具有按相对并联关系彼此连接的至少两个LED。
3.根据权利要求1所述的LED照明装置，其中，两个电气未连
接的电路中的每一个按串联构造或并联构造连接。
4.根据权利要求3所述的LED照明装置，其中，两个电气未连
接的电路中的每一个还按反并联构造连接。
5.根据权利要求1所述的LED照明装置，其中，两个电气未连
接的电路中的每一个使用所述至少两个电路中的每一个的端部和电压
输入电气触点中的每一个，按串联构造或并联构造连接。
6.根据权利要求5所述的LED照明装置，其中，两个电气未连
接的电路中的每一个使用所述至少两个电路中的每一个的端部和电压
输入电气触点中的每一个，按反并联构造连接。
7.一种LED照明装置，包括：
a.至少两个LED电路；
b.所述至少两个LED电路中的每一个具有串联连接在一起的至
少两个LED；
c.所述至少两个LED电路中的每一个按并联关系彼此电气未连
接；
d.所述至少两个LED电路具有至少6伏特的正向操作驱动电压；
以及
e.所述至少两个LED电路集成在基片内。
8.根据权利要求7所述的LED照明装置，其中，所述至少两个
LED电路中的每一个具有按相对并联关系彼此连接的至少两个LED。
9.根据权利要求7所述的LED照明装置，其中，两个电气未连
接的电路中的每一个按串联构造或并联构造连接。
10.根据权利要求9所述的LED照明装置，其中，两个电气未
连接的电路中的每一个还按反并联构造连接。
11.一种LED照明装置，包括：
a.至少两个LED电路；
b.所述至少两个LED电路中的每一个具有按串联构造电气连接
在一起的至少两个LED；
c.所述至少两个LED电路中的每一个在每个LED电路的相对
端部处具有分离并且不同的电压输入电气触点；
d.所述至少两个LED电路具有至少6伏特的正向操作驱动电压；
以及
e.所述至少两个LED电路集成在单基片上。
12.根据权利要求11所述的LED照明装置，其中，分离并且不
同的电压输入电气触点中的每一个以使得所述至少两个LED电路按
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·米斯金，R·L·科特里什，
申请(专利权)人：LYNK实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US