專利名稱：發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)，尤其是由交流電源供電并具有低耗損及平穩(wěn)柔順亮度的高度可擴(kuò)展性結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)光二極管(LED)是廣泛應(yīng)用的半導(dǎo)體光源，具有一正極端及一負(fù)極端。 LED主要包括PN接面，是在所供應(yīng)的直流(DC)電壓超過打開臨界值(亦即順向電壓)時(shí)藉電子電洞復(fù)合產(chǎn)生光線而當(dāng)作發(fā)光層用。因此，LED需要DC電源，而非傳統(tǒng)的交流(AC)電源。對(duì)于傳統(tǒng)的AC電源，比如市電或發(fā)電機(jī)的輸出電源，通常需使用適當(dāng)?shù)恼餮b置以便將AC電源轉(zhuǎn)換成所需的DC電源。所以導(dǎo)致整體制作成本增加，且整流裝置的復(fù)雜度及布局會(huì)對(duì)使用上造成可靠度方面的問題。因此，需要一種LED排列結(jié)構(gòu)，直接藉AC電源打開而不需任何整流裝置或會(huì)消耗某些電力的其它被動(dòng)組件，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種發(fā)光二極管(LED)排列結(jié)構(gòu)，具有無損耗設(shè)計(jì)的特征。本實(shí)用新型所述的發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)發(fā)光二極管、一交流電源以及多個(gè)連接線，所述LED安置在由M個(gè)虛擬橫線及N個(gè)虛擬縱線所構(gòu)成的一虛擬方格棋盤上， 并以所述連接線連結(jié)所述LED以及該AC電源，該M個(gè)虛擬橫線及該N個(gè)虛擬縱線的交叉處形成多個(gè)橫向及縱向交叉節(jié)點(diǎn)，而M為一正整數(shù)，N為大于2的正整數(shù)，所述LED包括(N-I) xM個(gè)橫向LED及(M-I) χ (N-2)個(gè)縱向LED，該(N-1) xM個(gè)橫向LED形成M個(gè)橫向LED串， 每個(gè)橫向LED串包括N-I個(gè)橫向LED，且每個(gè)橫向LED串安置于相對(duì)應(yīng)的虛擬橫在線，且每個(gè)橫向LED位于二相鄰橫向交叉節(jié)點(diǎn)之間，每個(gè)橫向LED的正極端連結(jié)至一相鄰橫向LED 的正極端，該橫向LED的負(fù)極端連結(jié)至一另一相鄰橫向LED的負(fù)極端，該(M-l)x(N-2)個(gè)縱向LED形成N-2個(gè)縱向LED串，每個(gè)縱向LED串包括M-I個(gè)縱向LED，且每個(gè)縱向LED串安置于除一第一虛擬縱線及一最后虛擬縱線以外的相對(duì)應(yīng)的虛擬縱在線，每個(gè)縱向LED位于二相鄰縱向交叉節(jié)點(diǎn)之間，每個(gè)縱向LED的正極端連結(jié)至一相鄰縱向LED的正極端，該縱向 LED的負(fù)極端連結(jié)至一另一相鄰縱向LED的負(fù)極端，該AC電源的一端點(diǎn)連結(jié)至該第一虛擬縱線，以及該AC電源的一另端點(diǎn)連結(jié)至該最后虛擬縱線。本實(shí)用新型所述的發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)中，AC電源可使二橫向交叉節(jié)點(diǎn)之間的橫向LED交替打開及關(guān)閉而半亮，且二縱向交叉節(jié)點(diǎn)之間的縱向LED會(huì)一直打開而全亮，藉以產(chǎn)生平穩(wěn)柔順的亮度，而不需任何整流電路或會(huì)消耗某些電力的被動(dòng)電氣組件。雖然縱向LED被AC電源交替打開及關(guān)閉，但是仍可達(dá)到平穩(wěn)柔順亮度，因?yàn)榭v向 LED的切換頻率為AC的頻率，比如50Hz或60Hz，已超過人眼的感覺范圍。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種具可擴(kuò)展性結(jié)構(gòu)的LED排列，可當(dāng)作模塊化單元，使得LED的數(shù)目可藉連結(jié)多個(gè)模塊化單元而輕易增加LED數(shù)目，藉以滿足所需的亮度。

圖1為本實(shí)用新型的發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2為本實(shí)用新型的發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)的外部交流電源之波形圖。圖3為本實(shí)用新型的發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)在外部交流電源為正電壓時(shí)打開發(fā)光二極管的示意圖。圖4為本實(shí)用新型的發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)在外部交流電源為負(fù)電壓時(shí)打開發(fā)光二極管的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下配合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員在研讀本說明書后能據(jù)以實(shí)施。以下將參考所附圖式，詳細(xì)說明依據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例藉外部AC電源以打開 LED的LED排列結(jié)構(gòu)。參閱圖1，為本實(shí)用新型的發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)包括多個(gè)LED、AC電源Vin以及多個(gè)連接線(比如組件符號(hào)SL1、 SL_2、SLj)，其中所述LED包括多個(gè)橫向LED串(比如組件符號(hào)DLS_1、DLS_2、DLS_5)及多個(gè)縱向LED串(比如組件符號(hào)DVS_1、DVS_2、DVS_4)，要注意的是，為清楚顯示本實(shí)用新型的特征，圖中只標(biāo)識(shí)出部分的組件符號(hào)。每個(gè)橫向LED串包括多個(gè)橫向LED(比如組件符號(hào)DL_l、DL_2、DL_3、DL_4、DLj)，每個(gè)縱向LED串包括多個(gè)縱向LED(比如組件符號(hào)DV_1、 DV_2、DV_3、DV_4)。上述的LED排列在由M個(gè)虛擬橫線及N個(gè)虛擬縱線所構(gòu)成的虛擬方格棋盤上，其中M為一正整數(shù)，N為大于2的正整數(shù)，而所述連接線用以連結(jié)所述LED及AC電源 Vin。要注意的是，圖1只是用以說明本實(shí)用新型的實(shí)施例的特點(diǎn)而已，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍，因此，在圖1中選取M為5且N為6，亦即具有5虛擬橫線(比如組件符號(hào) LVL_1、LVL_2、LVL_3、LVL_4、LVLJ)及 6 虛擬縱線(比如組件符號(hào) VVL_1、VVL_2、VVL_3、 VVL_4、VVL_5、VVL_6)的虛擬方格棋盤，以供5x5個(gè)橫向LED及4x4個(gè)縱向LED的排列，進(jìn)而形成本實(shí)用新型的LED排列結(jié)構(gòu)。該虛擬方格棋盤在所述虛擬橫線及所述虛擬縱線的交叉處形成多個(gè)橫向及縱向交叉節(jié)點(diǎn)，比如圖中的組件符號(hào)Pl及P2是二相鄰的縱向交叉節(jié)點(diǎn)ο如圖1所示，組件符號(hào)DL_1、DL_2、DL_3、DL_4及DL_5所表示的橫向LED形成第一橫向LED串DLS_1 (以虛線包圍)，并安置在第一虛擬橫線LVL_1上二相鄰橫向交叉節(jié)點(diǎn)之間。第一橫向LED DL_1的正極端連結(jié)至第一虛擬縱線VVL_1。第一橫向LED DL_1的負(fù)極端連結(jié)至第二橫向LED DL_2的負(fù)極端。以類似方式，其它的橫向LED如圖1所示而連結(jié)。最后(第五)橫向LED DL_5的正極端連結(jié)至第四橫向LED DL_4的正極端，而最后橫向LED DL_5的正極端連結(jié)至最后(第六)虛擬縱線VVL_6。[0019]相類似的，其它橫向LED是使用上述的排列方式而安置在相對(duì)應(yīng)的虛擬橫在線， 比如圖中其它的橫向LED串(組件符號(hào)DLS_2、DLS_5)。要注意的是，第二虛擬橫線LVL_2 中橫向LED的位向是相反于第一虛擬橫線LVL_1中橫向LED的位向。因此，不同虛擬橫線中橫向LED的位向是交替改變。4個(gè)縱向LED (組件符號(hào)DV_1、DV_2、DV_3及DV_4)是安置在除第一虛擬縱線 VVL_1及最后虛擬縱線VVL_6以外的虛擬縱在線，亦即第二虛擬縱線VVL_2至第五虛擬縱線 VVL_50例如，以虛線包圍多個(gè)縱向LED的縱向LED串DVS_1、DVS_2、DVS_4。此外，每個(gè)縱向LED是安置在相同虛擬縱在線的二相鄰縱向交叉節(jié)點(diǎn)之間，比如縱向交叉節(jié)點(diǎn)Pl及P2。 縱向LED的正電極及負(fù)電極的連結(jié)是類似于上述橫向LED的連結(jié)方式，因此不再贅述。AC電源Vin是連結(jié)至第一虛擬縱線VVL_1及最后虛擬縱線VVL_6，比如圖1中AC 電源Vin的端點(diǎn)Vl連結(jié)至第一虛擬縱線VVL_1，而另一端點(diǎn)V2連結(jié)至最后虛擬縱線VVL_6。通常，依據(jù)本實(shí)用新型供應(yīng)至LED的AC電源Vin的波形如圖2所示。在時(shí)間Tl 及時(shí)間T2之間，AC電源Vin的電壓為正，稱為正電壓期間，而在時(shí)間T2及時(shí)間T3之間，AC 電源Vin的電壓為負(fù)，稱為負(fù)電壓期間。圖3為依據(jù)本實(shí)用新型的AC電源為正電壓期間LED被打開的示意圖。以實(shí)線表示的橫向及縱向LED是在正電壓期間被打開的LED?？梢院芮宄目闯觯?6個(gè)縱向LED， 亦即4x4縱向LED，都被打開，而所有5x5個(gè)橫向LED中有約一半的橫向LED，亦即13個(gè)橫向LED，被打開，但所有5x5個(gè)橫向LED中約一半的其它橫向LED，亦即12個(gè)橫向LED，是關(guān)閉。所以，AC電源Vin提供電流Dl給這些LED。比較上，圖4為依據(jù)本實(shí)用新型在AC電源為負(fù)電壓期間LED被打開的示意圖。如圖4所示，所有縱向LED都被打開。在圖4中被打開的橫向LED在此會(huì)被關(guān)閉，而在圖4中被關(guān)閉的橫向LED在此會(huì)被打開。因此，AC電源Vin提供另一電流D2給這些LED。因此，本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)是，可在AC電源的正電壓期間及負(fù)電壓期間，使得縱向LED都被打開，而且橫向LED會(huì)被交替打開及關(guān)閉。所以依據(jù)本實(shí)用新型的LED排列， 可藉AC電源直接供電而不需其它任何電氣組件或裝置，便能展現(xiàn)出可接受的平穩(wěn)柔順亮度。尤其是，如果AC電源的頻率，比如市電的50Hz或60Hz，高過人眼的感覺范圍，則LED排列能提供不為人眼所察覺的平穩(wěn)柔順亮度。本實(shí)用新型的另一優(yōu)點(diǎn)是，提供可擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)，亦即，上述圖1的實(shí)施例可當(dāng)作具有(N-I) xM橫向LED及(M-I) χ (Ν-2)縱向LED的LED模塊，而且多個(gè)這類LED模塊可輕易的組合成較大尺寸的LED裝置，藉以增加LED數(shù)目而增加亮度，而不需要其它電氣組件或裝置。以上所述僅為用以解釋本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的創(chuàng)作精神下所作有關(guān)本實(shí)用新型的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本實(shí)用新型意圖保護(hù)的范疇。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)發(fā)光二極管、一交流電源以及多個(gè)連接線，其特征在于，所述LED安置在由M個(gè)虛擬橫線及N個(gè)虛擬縱線所構(gòu)成的一虛擬方格棋盤上，并以所述連接線連結(jié)所述LED以及該AC電源，該M個(gè)虛擬橫線及該N個(gè)虛擬縱線的交叉處形成多個(gè)橫向及縱向交叉節(jié)點(diǎn)，而M為一正整數(shù)，N為大于2的正整數(shù)，所述LED包括(N-I) xM個(gè)橫向LED及(M-I) χ (N-2)個(gè)縱向LED，該(N_l) xM個(gè)橫向LED形成M個(gè)橫向LED串，每個(gè)橫向LED串包括N-I個(gè)橫向LED，且每個(gè)橫向LED串安置于相對(duì)應(yīng)的虛擬橫在線，且每個(gè)橫向 LED位于二相鄰橫向交叉節(jié)點(diǎn)之間，每個(gè)橫向LED的正極端連結(jié)至一相鄰橫向LED的正極端，該橫向LED的負(fù)極端連結(jié)至一另一相鄰橫向LED的負(fù)極端，該(M-l)x(N-2)個(gè)縱向LED 形成N-2個(gè)縱向LED串，每個(gè)縱向LED串包括M-I個(gè)縱向LED，且每個(gè)縱向LED串安置于除一第一虛擬縱線及一最后虛擬縱線以外的相對(duì)應(yīng)的虛擬縱在線，每個(gè)縱向LED位于二相鄰縱向交叉節(jié)點(diǎn)之間，每個(gè)縱向LED的正極端連結(jié)至一相鄰縱向LED的正極端，該縱向LED的負(fù)極端連結(jié)至一另一相鄰縱向LED的負(fù)極端，該AC電源的一端點(diǎn)連結(jié)至該第一虛擬縱線， 以及該AC電源的一另端點(diǎn)連結(jié)至該最后虛擬縱線。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)，其特征在于，該AC電源為一市電，該市電具有50Hz或60Hz的頻率。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述LED是藉多個(gè)連接線而連結(jié)。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接線是由電氣導(dǎo)電金屬或有機(jī)導(dǎo)電材料構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)，其特征在于，該電氣導(dǎo)電金屬包括銅或銅合金，而該有機(jī)導(dǎo)電材料包括有機(jī)導(dǎo)電高分子。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)光二極管排列結(jié)構(gòu)，具無損耗設(shè)計(jì)特征，包括多個(gè)LED、交流電源以及多個(gè)連接線，其中所述LED安置在由多個(gè)虛擬橫線及多個(gè)虛擬縱線所構(gòu)成的虛擬方格棋盤上，藉連接線連結(jié)LED以及交流電源，所述虛擬橫線及所述虛擬縱線的交叉處形成多個(gè)橫向及縱向交叉節(jié)點(diǎn)，相鄰二橫向及縱向交叉節(jié)點(diǎn)之間具有單一LED，相鄰LED的正極端及負(fù)極端相互連結(jié)，因此交流電源可使二橫向交叉節(jié)點(diǎn)之間的LED交替打開及關(guān)閉而半亮，且二縱向交叉節(jié)點(diǎn)之間的LED會(huì)一直打開而全亮，藉以產(chǎn)生平穩(wěn)柔順的亮度，而不需任何整流電路或會(huì)消耗某些電力的被動(dòng)電氣組件。
文檔編號(hào)F21V23/06GK202008103SQ20102066071
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者卓國文, 張焜杰 申請(qǐng)人:金德榮科技股份有限公司