CN101346826A - 发光装置以及照明器具 - Google Patents

Abstract

提供一种能够应对不同的电压的发光装置以及照明器具。照明器具(1)包括切换控制部件(2)和发光装置(3)。发光装置(3)包括两个发光阵列(21a、21b)、和三个电压输入端子(22a、22b、22c)。切换控制部件(2)构成为，根据所提供的电源电压，切换电压输入端子(22a～22c)的连接，通过将发光阵列(21a、21b)并联连接以及串联连接，从而对发光阵列(21a、21b)施加规定电压。

Description

发光装置以及照明器具

技术领域

本发明涉及具有在同一个衬底(substrate)上形成的多个半导体发光元件的发光装置以及照明器具。

背景技术

以往，已知在同一个衬底上设置多个半导体发光元件的发光装置。

例如在专利文献1中，公开了如图18所示的发光装置200，该装置中设置了具有在同一个衬底上设置的半导体发光元件201a以及201b的发光阵列202。在该发光装置200中，发光阵列202的半导体发光元件201a被配置，以使其电流方向对于半导体发光元件201b流过电流的方向成为反方向。此外，在发光装置200中，在两侧的发光阵列202的两端部设置了两个公共的电压输入端子203a以及203b，经由该电压输入端子203a以及203b连接交流电源P。

在发光装置200的电压输入端子203a以及203b之间，通过交流电源P而被供给如图19所示的交流功率Pe时，在被施加的电压为正的情况下可以使一个半导体发光元件201a发光，在被施加的电压为负的情况下可以使另一个半导体发光元件201b发光。通过这样交替地使半导体发光元件201a以及201b发光，在发光装置200中，可以将发光阵列202熄灭的时间缩短一定程度。

专利文献1：日本特开2004-6582号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述专利文献1的发光装置200中，只设置了两个电压输入端子203a以及203b，所以只能应对一个电压。因此，若将比规定电压高的电压施加到电压输入端子203a以及203b上，则半导体发光元件201a以及201b被施加过电压，从而以指数函数增加的电流流过半导体发光元件201a以及201b。因此，产生使半导体发光元件201a以及201b被击穿，或缩短寿命等问题。相反地，若将比规定电压低的电压施加到电压输入端子203a以及203b上，则产生各个半导体发光元件201a以及201b不发光，或即使发光但光也微弱等问题。

此外，即使半导体发光元件201a以及201b被施加正向电压，在没有施加一定的阈值V_t以上的电压的时间不能点亮。因此，即使被施加图19所示的交流功率Pe，在施加的电压的绝对值为阈值电压V_t以下的时间t_e1～时间t_e2，都不能使半导体发光元件201a以及201b点亮。因此，在发光装置200中，产生半导体发光元件201a以及201b都不发光的时间较长，光的闪烁较大这样的问题。

本发明为解决上述的课题而提出，其目的在于，提供一种可应对不同的电压的发光装置以及照明器具，或者任一个半导体发光元件点亮的状态长的发光装置。

为解决课题的手段

为达到上述目的，技术方案1的发明是一种发光装置，其特征在于，包括：具有在同一个衬底上形成的一个或多个半导体发光元件，且规定电压相同的n个(n≥2)发光阵列；以及对应于所述各个发光阵列的端部所设置的至少(n+1)个以上的电压输入端子，所述电压输入端子可以将所述各个发光阵列切换为串联连接以及并联连接，以使对所述各个发光阵列施加规定电压。

此外，技术方案2的发明的特征在于，在技术方案1的发光装置中，所述各个发光阵列具有相同数量的所述半导体发光元件。

此外，技术方案3的发明的特征在于，在技术方案1或2的任一技术方案的发光装置中，所述发光阵列具有2m个所述半导体发光元件，m个所述半导体发光元件被连接，以使其电流方向与流过剩余的m个所述半导体发光元件的电流方向相反。

此外，技术方案4的发明的特征在于，在技术方案1至3的任一技术方案的发光装置中，所述发光阵列被设置为两个，所述电压输入端子被设置为三个。

此外，技术方案5的发明是一种照明器具，其特征在于，包括：发光装置，其包括具有在同一个衬底上形成的一个或多个半导体发光元件，且规定电压相同的n个(n≥2)发光阵列以及对应于所述各个发光阵列的端部所设置的至少(n+1)个以上的电压输入端子；以及切换控制部件，用于切换所述电压输入端子，所述切换控制部件根据所述发光装置上所施加的电压，将所述发光阵列串联连接或并联连接，以使所述各个发光阵列上所施加的电压成为规定电压，同时自动地切换被输入电压的所述电压输入端子。

此外，技术方案6的发明是一种发光装置，其特征在于，包括：具有在同一个衬底上形成的一个或多个半导体发光元件的三个发光阵列；以及设置在所述各个发光阵列的一端部，且被供给三相交流电源的三个功率输入端子，在所述各功率输入端子中，分别被供给三个相位不同的交流功率。

此外，技术方案7的发明的特征在于，在技术方案6的发光装置中，所述三个发光阵列的其他端部被相互电连接并被接地。

此外，技术方案8的发明的特征在于，在技术方案6或7的任一技术方案的发光装置中，在所述三个发光阵列之中的至少任一个中，被供给用于点亮所述发光阵列所需的阈值电压以上的电压。

此外，技术方案9的发明的特征在于，在技术方案6至8的任一技术方案的发光装置中，所述发光阵列具有2m个所述半导体发光元件，m个所述半导体发光元件被连接，以使其电流方向与流过剩余的m个所述半导体发光元件的电流方向相反。

此外，技术方案10的发明的特征在于，在技术方案6至9的任一技术方案的发光装置中，所述各个发光阵列具有相同数量的所述半导体发光元件。

发明效果

根据本发明的发光装置，通过对应于n个发光阵列的端部而设置(n+1)个以上的电压输入端子，从而可以对应于被施加的电压，选择连接到电源的电压输入端子或者连接电压输入端子之间。因此，可以在使发光阵列之间串联连接或并联连接的状态下连接到电源，所以可以使各个发光阵列上所施加的电压成为发光阵列的规定电压。因此，可以对于不同的施加电压，防止因过电压所引起的发光阵列的半导体发光元件的击穿，同时可以防止因电压低所引起的半导体发光元件的不发光，所以能够使其适当地发光。

根据本发明的照明器具，通过设置可切换发光装置的电压输入端子的切换控制部件，从而基于被施加的电压，自动地将被输入电压的电压输入端子连接到电源，并且将电压输入端子之间连接。因此，用户可以容易地将照明器具连接到电源而与施加电压无关。

根据本发明的发光装置，因对设置在发光阵列的一端部的三个功率输入端子的各个输入端子，从三相交流电源供给相位不同的三个交流电源，所以可以延长对任一个发光阵列施加发光阵列的阈值电压以上的电压的时间。因此，可以延长三个发光阵列中的任一个发光阵列点亮的状态，所以可以延长发光装置的点亮时间，同时抑制闪烁。

附图说明

图1是包括本发明的第1实施方式的发光装置的照明器具的整体结构图。

图2是连接电源之前的照明器具的电路图。

图3是构成发光装置的半导体发光元件的概略的平面图。

图4是构成发光装置的半导体发光元件的剖面图。

图5是在照明器具上连接了200V的交流电源时的动作说明图。

图6是在照明器具上连接了100V的交流电源时的动作说明图。

图7是包括第1实施方式的第1变形方式的发光装置的照明器具的整体结构图。

图8是在第1变形方式的照明器具上连接了200V的交流电源时的动作说明图。

图9是在第1变形方式的照明器具上连接了100V的交流电源时的动作说明图。

图10是在第1变形方式的照明器具上连接了50V的交流电源时的动作说明图。

图11是包括第1实施方式的第2变形方式的发光装置的照明器具的整体结构图。

图12是在第2变形方式的照明器具上连接了200V的直流电源时的动作说明图。

图13是在第2变形方式的照明器具上连接了100V的直流电源时的动作说明图。

图14是本发明的第2实施方式的发光装置的整体结构图。

图15是发光装置的电路结构图。

图16是对各个发光阵列所供给的交流功率的电压-时间之间的关系图。

图17是第2实施方式的变形方式的发光装置的整体结构图。

图18是表示以往的发光装置的概略的整体结构图。

图19是表示以往的发光装置上所供给的交流功率的图。

标号说明

1、1A、1B照明器具

2、2A、2B切换控制部件

3、3A、3B发光装置

11a、11b输入端子

12a～12c输出端子

21a、21b发光阵列

22a～22c电压输入端子

23a、23b半导体发光元件

31衬底

32半导体叠层结构

33低温缓冲层

34高温缓冲层

35n型半导体层

36MQW有源层

37p型半导体层

38透明电极

39分离沟

40绝缘膜

51a～51d发光阵列

52a～52h电压输入端子

61a、61b发光阵列

62a～62d电压输入端子

101发光装置

121a～121c发光阵列

122a～122c功率输入端子

P₂₀₀交流电源

P₁₀₀交流电源

P₅₀交流电源

P′₂₀₀直流电源

P′₁₀₀直流电源

P三相交流电源

Pa交流功率

Pb交流功率

Pc交流功率

V_t阈值电压

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的第1实施方式。图1是包括本发明的第1实施方式的发光装置的照明器具的整体结构图。图2是连接电源之前的照明器具的电路图。图3是构成发光装置的半导体发光元件的概略的平面图。图4是构成发光装置的半导体发光元件的剖面图。

如图1所示，照明器具1包括切换控制部件2和发光装置3。

如图1以及图2所示，切换控制部件2包括从交流电源P输入功率的两个输入端子11a以及11b和用于对发光装置3输出电源的三个输出端子12a、12b以及12c。切换控制部件2被构成为基于从交流电源P供给的电压，可自动地切换所述输入端子11a以及11b和输出端子12a～12c的连接，以使对后述的发光阵列21a以及21b施加的电压成为规定电压。

如图1以及图2所示，发光装置3包括在粘接到绝缘性的外壳(package)(省略图示)的同一个衬底31上形成的两个发光阵列21a以及21b、和三个电压输入端子22a、22b以及22c。而且，衬底31通过绝缘性的树脂系的粘接材料而粘接到外壳。

各个发光阵列21a以及21b构成为可应对100V的电压(规定电压)。因此，在串联连接了两个发光阵列21a以及21b的情况下，可应对200V的电压。

如图1所示，发光阵列21a以及21b包括在同一个衬底31上形成的12个半导体发光元件(发光二极管)23a以及23b、和用于连接各个半导体发光元件23a以及23b的布线膜24。如图1以及图2所示，6个半导体发光元件23a和6个半导体发光元件23b的pn结被配置为反向，以使电流的流动方向相反。

半导体发光元件23a的p侧通过布线膜24而连接到相邻的半导体发光元件23a的n侧，以使6个半导体发光元件23a被串联连接。此外，半导体发光元件23b的p侧通过布线膜24而连接到相邻的半导体发光元件23b的n侧，以使6个半导体发光元件23b也同样被串联连接。即，6个半导体发光元件23a被串联连接，以使其与剩余的6个半导体发光元件23b的电流的流动方向相反。

因此，即使在一方的半导体发光元件23a上施加了反向的电压的状态下，在另一方的半导体发光元件23b上被施加正向的电压，所以在另一方的半导体发光元件23b中流过电流。相反地，在另一方的半导体发光元件23b被施加了反向的电压的状态下，在一方的半导体发光元件23a上被施加正向的电压，所以在一方的半导体发光元件23b中流过电流。

即，即使在将交流电源P连接到该发光装置3的情况下，在半导体发光元件23a以及23b中任一方中被施加正向的电压而流过电流，所以可以使任一方的半导体发光元件23a以及23b始终点亮。

此外，设置了辅助布线膜24a，以使跨过将一组半导体发光元件23a以及23b与相邻的一组半导体发光元件23a以及23b连接的布线膜24。

接着，参照图3以及图4，说明半导体发光元件23a以及23b。

半导体发光元件23a以及23b包括在衬底31和在衬底31上形成的半导体叠层结构32。半导体叠层结构32从衬底31侧开始依次具有低温缓冲层33、高温缓冲层34、n型半导体层35、MQW有源层36、p型半导体层37以及透明电极38。

低温缓冲层33由厚度约0.005μm～约0.1μm的GaN层形成。高温缓冲层34由厚度约1μm～约3μm的非掺杂的GaN层形成。该高温缓冲层34具有半绝缘性，以使将各个半导体发光元件23a以及23b绝缘。

n型半导体层35的厚度约1μm～约5μm，具有由掺杂了作为n型掺杂剂的Si的n-GaN层形成的接触层、和由n-AlGaN层形成的闭合层。MQW有源层36、p型半导体层37以及透明电极38的一部分被腐蚀，以使n型半导体层35的接触(contact)层的一部分露出。

MQW有源层36由厚度约0.05μm～约0.3μm的多重量子阱结构形成。具体地说，MQW有源层36的带隙(band gap)能量比闭合层小，并且由厚度约1nm～约3nm的In_0.13Ga_0.87N形成的阱层、和由厚度约10nm～约20nm的GaN层形成的阻挡(barrier)层被叠层了3组～8组。

p型半导体层37的厚度约0.2μm～约1.0μm，具有由p-AlGaN层形成的闭合层和由p-GaN层形成的接触层。

透明电极38以由MQW有源层36发出的光可透过的方式形成在p型半导体层37的上面。透明电极38由厚度约0.01μm～约0.5μm的ZnO层形成。而且，作为透明电极38，也可以由ITO或较薄的Ni和Au组成的合金层等构成。

相邻的半导体发光元件23a以及23b之间形成了宽度约0.6μm～约5μm的分离沟39，该分离沟39通过高温缓冲层34的一部分和n型半导体层35、MQW有源层36、p型半导体层37以及透明电极38被腐蚀而形成。在分离沟39中，形成了由SiO₂而成、且用于将相邻的半导体发光元件23a以及23b绝缘的绝缘膜40。

如图4所示，布线膜24跨过绝缘膜40而形成，以便将半导体发光元件23a以及23b的透明电极38和相邻的半导体发光元件23a以及23b的n型半导体层35的接触层连接。布线膜24由厚度约0.3μm～约1.0μm的Au或Al等金属膜形成。

电压输入端子22a～22c由Fe-Ni电镀或Cu-Ni电镀而构成。电压输入端子22a以及22c经由焊盘(pad)电极25a以及25c连接到发光阵列21a以及21b的端部。此外，电压输入端子22b经由焊盘电极25b连接到发光阵列21a以及21b的端部所连接的部分。而且，电压输入端子22a～22c通过金线或Al线而连接到焊盘电极25a～25c。

而且，上述发光装置3通过已知的半导体制造方法等而被制造。

接着，参照图2、图5和图6，说明将上述照明器具1连接到200V的交流电源以及100V的交流电源时的动作。图5是在照明器具上连接了200V的交流电源时的动作说明图。图6是在照明器具上连接了100V的交流电源时的动作说明图。

首先，如图2所示，在照明器具1连接到电源之前，切换控制部件2的输出端子12a～12c没有连接到输入端子11a以及11b。

接着，如图5所示，在将照明器具1连接到200V的交流电源P₂₀₀时，电压输入端子22a和输入端子11a经由输出端子12a而连接，电压输入端子22c和输入端子11b经由输出端子12c而连接。而且，输出端子12b没有被连接，成为被绝缘的状态。因此，发光装置3成为，发光阵列21a以及21b被串联连接的状态下，其两端被施加了200V的电压。因此，各个发光阵列21a以及21b被各自施加规定电压100V的电压，从而可以使发光装置3正常地动作。

另一方面，如图6所示，在将照明器具1连接到100V的交流电源P₁₀₀时，电压输入端子22a以及22c经由输出端子12a以及12c连接到输入端子11a，同时电压输入端子22b经由输出端子12b连接到输入端子11b。由此，发光装置3成为发光阵列21a以及21b并联连接的状态。因此，在各个发光阵列21a以及21b的两端部被施加作为规定电压的100V的电压，从而可以使发光装置3正常地动作。

如上所述，在本发明的发光装置3中，因对应于两个发光阵列21a以及21b而设置三个电压输入端子22a～22c，所以可以对应于所供给的电压，选择连接到交流电源P的电压输入端子22a～22c或将电压输入端子22a～22c之间连接。

因此，可以在使发光阵列21a以及21b之间被串联连接或被并联连接的状态下连接到交流电源P，所以可以使各个发光阵列21a以及21b上所施加的电压成为作为发光阵列21a以及21b的规定电压的100V。因此，即使是不同的供给电压，也能够施加相同的电压，所以可以抑制因过电压所引起的半导体发光元件23a以及23b的发热以及击穿，并使其动作为以发出相同照度的光。

在本发明的照明器具1中，通过设置可自动地切换发光装置3的电压输入端子22a～22c和交流电源P的连接的切换控制部件2，从而能够基于被施加的电压，自动地将被输入电压的电压输入端子22a～22c连接到交流电源P，并且将电压输入端子22a～22c之间连接。因此，用户可以容易地将照明器具1连接到交流电源P而与供给电压无关。

接着，参照附图，说明本发明的第2实施方式。图14是本发明的第2实施方式的发光装置的整体结构图。图15是发光装置的电路结构图。

如图14以及图15所示，发光装置101包括在粘接到绝缘性的外壳(省略图示)中的同一个衬底31上形成的三个发光阵列121a、121b以及121c、和三个功率输入端子122a、122b以及122c。而且，衬底31通过绝缘性的树脂类的粘接材料而粘接到外壳上。

如图14所示，发光阵列121a～121c包括在同一个衬底31上形成的10个半导体发光元件(发光二极管)23a以及23b、和用于连接各个半导体发光元件23a以及23b的布线膜24。如图14以及图15所示，5个半导体发光元件23a和5个半导体发光元件23b的pn结被配置为反向，以使电流的流动方向相反。

半导体发光元件23a的p侧通过布线膜24而连接到相邻的半导体发光元件23a的n侧，以使5个半导体发光元件23a被串联连接。此外，半导体发光元件23b的p侧通过布线膜24而连接到相邻的半导体发光元件23b的n侧，以使5个半导体发光元件23b也同样被串联连接。即，6个半导体发光元件23a被串联连接，以使其与剩余的6个半导体发光元件23b的电流的流动方向相反。

因此，即使在一方的半导体发光元件23a被施加反向的电压的状态下，在另一方的半导体发光元件23b被施加正向的阈值电压V_t以上的电压的情况下，在另一方的半导体发光元件23b中流过电流。相反地，即使在另一方的半导体发光元件23b被施加反向的电压的状态下，在一方的半导体发光元件23a被施加正向的阈值电压V_t的情况下，在一方的半导体发光元件23b中流过电流。

此外，设置了辅助布线膜24a，以使跨过将一组半导体发光元件23a以及23b与相邻的一组半导体发光元件23a以及23b连接的布线膜24。

接着，参照图3以及图4，说明半导体发光元件23a以及23b。

半导体发光元件23a以及23b包括衬底31和在衬底31上形成的半导体叠层结构32。半导体叠层结构32从衬底31侧开始依次具有低温缓冲层33、高温缓冲层34、n型半导体层35、MQW有源层36、p型半导体层37以及透明电极38。

低温缓冲层33由厚度约0.005μm～约0.1μm的GaN层形成。高温缓冲层34由厚度约1μm～约3μm的非掺杂的GaN层形成。该高温缓冲层34具有半绝缘性，以使将各个半导体发光元件23a以及23b绝缘。

n型半导体层35的厚度约1μm～约5μm，具有由掺杂了作为n型掺杂剂的Si的n-GaN层形成的接触层、和由n-AlGaN层形成的闭合层。MQW有源层36、p型半导体层37以及透明电极38的一部分被腐蚀，以使n型半导体层35的接触层的一部分露出。

MQW有源层36由厚度约0.05μm～约0.3μm的多重量子阱结构形成。具体地说，MQW有源层36的带隙能量比闭合层小，并且由厚度约1nm～约3nm的In_0.13Ga_0.87N形成的阱层、和由厚度约10nm～约20nm的GaN层形成的阻挡层被叠层了3组～8组。

p型半导体层37的厚度约0.2μm～约1.0μm，具有由p-AlGaN层形成的闭合层和由p-GaN层形成的接触层。

透明电极38以由MQW有源层36发出的光可透过的方式形成在p型半导体层37的上面。透明电极38由厚度约0.01μm～约0.5μm的ZnO层形成。而且，作为透明电极38，也可以由ITO或薄的Ni和Au组成的合金层等构成。

相邻的半导体发光元件23a以及23b之间形成了宽度约0.6μm～约5μm的分离沟39，该分离沟39通过高温缓冲层34的一部分和n型半导体层35、MQW有源层36、p型半导体层37以及透明电极38被腐蚀而形成。在分离沟39，形成了由SiO₂构成、且用于将相邻的半导体发光元件23a以及23b绝缘的绝缘膜40。

如图4所示，布线膜24跨过绝缘膜40而形成，以便将半导体发光元件23a以及23b的透明电极38和相邻的半导体发光元件23a以及23b的n型半导体层35的接触层连接。布线膜24由厚度约0.3μm～约1.0μm的Au或Al等金属膜形成。

功率输入端子122a～122c由Fe-Ni电镀或Cu-Ni电镀而构成。功率输入端子122a经由焊盘电极25a连接到发光阵列121a的一个端部以及发光阵列121c的另一端部。功率输入端子122b经由焊盘电极25b连接到发光阵列121b的一个端部以及发光阵列121a的另一端部。功率输入端子122c经由焊盘电极25c连接到发光阵列121c的一个端部以及发光阵列121b的另一端部。而且，功率输入端子122a～122c通过金线或Al线而连接到焊盘电极25a～25c。

功率输入端子122a～122c分别连接到三相交流电源P的输出端子112a、112b以及112c。由此，从三相交流电源P经由功率输入端子122a～122c对各个发光阵列121a～121c供给不同相位的交流功率。

而且，所述发光装置101通过已知的半导体制造方法等而被制造。

接着，参照图16说明将所述发光装置101连接到对电机等供给的三相交流电源P时的动作。图16是各个发光阵列上所供给的交流功率的电压-时间之间的关系图。

此外，图16(a)所示的交流功率Pa是对发光阵列121a上所供给的交流功率，图16(b)所示的交流功率Pb是对发光阵列121b上所供给的功率，图16(c)所示的交流功率Pc是发光阵列121c上所供给的功率。这里，如图16(a)～16(c)所示，各个发光阵列121a～121c上所供给的交流功率Pa～Pc，相位分别相差周期T的1/3而被供给到各个发光阵列121a～121c。此外，V_t以及-V_t是用于使各个发光阵列121a～121c的半导体发光元件23a以及23b发光所需的阈值电压。

首先，如图16(a)所示，若到达时间t_a1，则发光阵列121a上所供给的电压为V_t以上，所以发光阵列121a点亮。接着，如图16(c)所示，若到达时间t_c1，则发光阵列121c上所供给的电压成为-V_t以下，所以发光阵列121c点亮。因此，时间t_c1之后，发光阵列121a以及121c两个都点亮。

接着，如图16(a)所示，若到达时间t_a2，则发光阵列121a上所供给的电压为V_t以下，所以发光阵列121a熄灭。但发光阵列121c持续点亮状态，所以发光装置101不熄灭。

接着，如图16(b)所示，若到达时间t_b1，则发光阵列121b上所供给的电压为V_t以上，所以发光阵列121b点亮。这里，发光阵列121c持续点亮状态，所以在时间t_b1之后，发光阵列121b以及121c两个都点亮。

接着，如图16(c)所示，若到达时间t_c2，则发光阵列121c上所供给的电压为-V_t以上，所以发光阵列121c熄灭。但发光阵列121b持续点亮状态，所以发光装置101不熄灭。

之后也重复以上说明的动作，所以在三个发光阵列121a～121c中，始终有任一个或两个发光阵列121a～121c点亮。

如上所述，本发明的发光装置101设置了三个发光阵列121a～121c、和用于对各个发光阵列121a～121c的一个端部分别连接三相交流电源P的三个功率输入端子122a～122c，从而可以对各个发光阵列121a～121c供给相位不同的三个功率。由此，可以对发光阵列121a～121c中的任一个或两个发光阵列121a～121c始终供给绝对值在阈值电压V_t以上的电压。

因此，可以始终点亮发光阵列121a～121c中的任一个或两个发光阵列121a～121c，所以可以将发光装置101始终保持为点亮状态。由此，还可以抑制发光装置101的闪烁等。

以上，使用上述实施方式详细说明了本发明，但本领域的技术人员应该理解，本发明并不限定于在本说明书中说明的实施方式。本发明可作为修改以及变形方式来实施而不脱离由权利要求范围的记载所决定的本发明的宗旨以及范围。因此，本说明书的记载只是为了例示说明为目的，不具有对本发明进行任何限制的含义。以下，说明将上述实施方式的一部分变更的变形方式。

例如在上述第1实施方式中，将发光装置3包含在照明器具1中，但也可以将发光装置3作为单独的装置。

此外，在上述第1实施方式中，在连接了100V的交流电源时，也能够点亮两个发光阵列21a以及21b，但也可以构成为，在连接了100V的交流电源时，点亮任一个发光阵列21a以及21b。此时，将电压输入端子22a以及22c的任一个和电压输入端子22b连接到100V的交流电源的结构即可。

在上述第1实施方式中，在发光装置3中设置了两个发光阵列21a以及21b，但也可以在发光装置设置三个以上的发光阵列。例如图7所示的第1变形方式那样，也可以在发光装置3A中设置四个发光阵列51a、51b、51c、51d。在各个发光阵列51a～51d的各端部，电压输入端子52a、52b、52c、52d、52e、52f、52g、52h被每次连接两个。

接着，参照图8～图10，说明将各个发光阵列51a～51d的规定电压设为50V时的、具有上述发光装置3A的照明器具1A的动作。再有，照明器具1A包括切换控制部件2A，该切换控制部件2A具有对应于电压输入端子52a～52h的输出端子53a、53b、53c、53d、53e、53f、53g、53h和被输入交流电源的输入端子54a、54b。

如图8所示，在照明器具1A上连接了200V的交流电源P₂₀₀时，切换控制部件2A连接电压输入端子52b以及52c、电压输入端子52d以及52e、电压输入端子52f以及52g，从而将四个发光阵列51a～51d串联连接。在该状态下，通过将电压输入端子52a和电压输入端子52h经由输入端子54a和输入端子54b连接到交流电源P₂₀₀，从而在各个发光阵列51a～51d中被施加作为规定电压的50V的电压，所以能够使其正常地动作。

接着，如图9所示，在照明器具1A上连接了100V的交流电源P₁₀₀时，切换控制部件2A分别连接电压输入端子52b以及52c，从而发光阵列51a以及51b串联连接，同时通过连接电压输入端子52f以及52g，从而将发光阵列51c以及51d串联连接。进而，连接电压输入端子52a以及52e，同时连接电压输入端子52d以及52h，从而将串联连接的发光阵列51a以及51b和发光阵列51c以及51d并联连接。

在该状态下，通过将电压输入端子52a以及52e和电压输入端子52d以及52h经由输入端子54a和输入端子54b连接到交流电源P₁₀₀，从而在各个发光阵列51a～51d中被施加作为规定电压的50V的电压，所以能够使其正常地动作。

接着，如图10所示，在照明器具1A上连接了50V的交流电源P₅₀时，切换控制部件2A连接电压输入端子52a、52c、52e以及52g，同时连接电压输入端子52b、52d、52f以及52h，从而将所有发光阵列51a～51d并联连接。

在该状态下，通过将电压输入端子52a、52c、52e以及52g和电压输入端子52b、52d、52f以及52h经由输入端子54a和输入端子54b连接到交流电源P₅₀，从而在各个发光阵列51a～51d中被施加作为规定电压的50V的电压，所以能够使其正常地动作。

此外，在上述第1实施方式中，说明了被连接交流电源的照明器具1以及发光装置3，但也可以将本发明适用于被连接直流电源的照明器具以及发光装置中。例如在图11所示的第2变更方式的发光装置3B中，连接各个发光阵列61a以及61b的半导体发光元件23a，以使全部按相同的方向流过电流。在各个发光阵列61a以及61b的两个端部设置有电压输入端子62a、62b、62c、62d。因此，在电压输入端子62a～62d被连接直流电源，以使按规定的方向对电压输入端子61a以及61b流过电流。

接着，说明将各个发光阵列61a以及61b的规定电压设为100V时的、具有上述发光装置3B的照明器具1B的动作。再有，照明器具1B包括切换控制部件2B，该切换控制部件2B具有被连接直流电源P′₂₀₀以及P′₁₀₀的输入端子63a以及63b和被连接电压输入端子62a～62d的输出端子64a、64b、64c、64d。

如图12所示，在照明器具1B连接了200V的直流电源P′₂₀₀时，切换控制部件2B连接电压输入端子62b以及62c，从而将发光阵列61a以及61b串联连接。在该状态下，通过切换控制部件2B将电压输入端子62a和62d连接到直流电源P′₂₀₀，从而在各个发光阵列61a以及61b中，被施加作为规定电压的100V的电压，所以能够使其正常地动作。

此外，如图13所示，在照明器具1B上连接了100V的交流电源P′₁₀₀时，切换控制部件2B连接电压输入端子62a以及62c，同时连接电压输入端子62b以及62d，从而将发光阵列61a以及61b并联连接。在该状态下，通过切换控制部件2B将电压输入端子62a以及62c和电压输入端子62d以及62b连接到直流电源P′₁₀₀，从而在各个发光阵列61a以及61b中，被施加作为规定电压的100V的电压，所以能够使其正常地动作。

此外，发光阵列的数量以及电压输入端子的数量为，对于n个(n≥2)发光阵列形成(n+1)个以上电压输入端子即可，并不是特别限定于上述第1实施方式。

此外，在上述第1实施方式中所示的半导体发光元件23a以及23b的结构以及其数量只是一个例子，可对应于期望的供给电压等而适当地变更。

此外，在上述第1实施方式中，以100V和200V进行了切换，但只要是能够使所有的发光阵列发光，也可以在100V～200V之间的其他电压值，例如以110V进行切换。

此外，在上述第2实施方式中，构成为将各个发光阵列121a、121b以及121c的另一端部分别连接到功率输入端子122b、122c以及122a，但也可以如图17所示那样构成。具体地说，各个发光阵列121a～12c的另一端部互相通过辅助布线膜24b而连接，同时在辅助布线膜24b的中间部分形成焊盘电极25d。而且，焊盘电极25d经由金线或Al线连接到被接地的接地端子22d。由此，各个发光阵列121a～121c的另一端部经由接地端子22d接地。

此外，在上述第2实施方式中所示的半导体发光元件23a以及23b的结构以及其数量只是一个例子，可对应于期望的供给电压等而适当地变更。

在上述第2实施方式中，设定了阈值电压V_t以使发光装置101始终点亮，但也可以设定阈值电压V_t以使发光装置101暂时熄灭。

Claims (10)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：

具有在同一个衬底上形成的一个或多个半导体发光元件，且规定电压相同的n个发光阵列，其中，n≥2；以及

对应于所述各个发光阵列的端部所设置的至少(n+1)个以上的电压输入端子，

所述电压输入端子可以将所述各个发光阵列切换为串联连接以及并联连接，以使对所述各个发光阵列施加规定电压。

2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，

所述各个发光阵列具有相同数量的所述半导体发光元件。

3.如权利要求1或2的任一项所述的发光装置，其特征在于，

所述发光阵列具有2m个所述半导体发光元件，

m个所述半导体发光元件被连接，以使其电流方向与流过剩余的m个所述半导体发光元件的电流方向相反。

4.如权利要求1至3的任一项所述的发光装置，其特征在于，

所述发光阵列被设置为两个，

所述电压输入端子被设置为三个。

5.一种照明器具，其特征在于，包括：

发光装置，其包括具有在同一个衬底上形成的一个或多个半导体发光元件，且规定电压相同的n个发光阵列以及对应于所述各个发光阵列的端部所设置的至少(n+1)个以上的电压输入端子，其中，n≥2；以及

切换控制部件，用于切换所述电压输入端子，

所述切换控制部件根据所述发光装置上所施加的电压，将所述发光阵列串联连接或并联连接，同时自动地切换被输入电压的所述电压输入端子，以使所述各个发光阵列上所施加的电压成为规定电压。

6.一种发光装置，其特征在于，包括：

具有在同一个衬底上形成的一个或多个半导体发光元件的三个发光阵列；以及

设置在所述各个发光阵列的一端部，且被供给三相交流电源的三个功率输入端子，

在所述各功率输入端子中，分别被供给三个相位不同的交流功率。

7.如权利要求6所述的发光装置，其特征在于，

所述三个发光阵列的其他端部被相互电连接并被接地。

8.如权利要求6或7的任一项所述的发光装置，其特征在于，

在所述三个发光阵列之中的至少任一个中，被供给用于点亮所述发光阵列所需的阈值电压以上的电压。

9.如权利要求6至8的任一项所述的发光装置，其特征在于，

所述发光阵列具有2m个所述半导体发光元件，

m个所述半导体发光元件被连接，以使其电流方向与流过剩余的m个所述半导体发光元件的电流方向相反。

10.如权利要求6至9的任一项所述的发光装置，其特征在于，

所述各个发光阵列具有相同数量的所述半导体发光元件。

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