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

技术编号:7348410 阅读:179 留言:0更新日期:2012-05-18 09:20
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】
【国外来华专利技术】
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。US 7,525,248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η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η 型层和相邻LED的ρ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/M0V等等)供电。US 7,213,942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,或者当将一个或多个多电压和/或多亮度级单芯片封装在LED封装内时,这些集成电路提供选择正向电压的装置。进一步便利的是,提供多电压和/或多亮度级装置,这些多电压和/或多亮度级装置可为在6V或更大的预置正向电压水平下的AC或DC电压操作提供电气连接选项。进一步便利的是,提供多亮度LED装置,这些多亮度LED装置通过除在单芯片和或LED封装内的第一操作电路之外简单地接通或切断辅助电路,可切换到不同亮度水平。这将允许LED灯切换到较高亮度级,正像2路或三路白炽灯当今进行的那样。在单芯片上提供6V或更大的多电压电路的好处是,LED封装人员可将这个单芯片用作平台,以使用单芯片供给多于一个的LED封装产品,该单芯片对于各种最终客户要求寻址多电压级。这对于芯片制造者也增大对于单产品的生产率,并且改进存货控制。当使用一个芯片时,这对于LED封装人员,也改进购买力和存货控制。本专利技术提供这些优点,并且解决技术不足。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面,至少两个单电压AC LED电路形成在单芯片或基片上,提供用于直接AC电源操作的多电压AC LED装置。每个单电压AC LED电路具有至少两个LED, 这些LED按相对并联关系彼此连接。根据本专利技术的另一个方面,每个单电压AC LED电路设计成,用至少6VAC的预定正向电压驱动,并且优选地,每个单电压AC LED电路具有用于每个单电压AC LED电路的 6VAC, 12VAC.24VAC, 120VAC或其它AC电压级的匹配正向电压。根据本专利技术的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【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:

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