[發明專利]半導體元件

有效

• 申請號: 201010002186.6
• 申請日: 2010-01-13
• 公開（公告）號: CN102130097A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 周冠佑;陳勇智
• 申請（專利權）人: 晶元光電股份有限公司
• 主分類號: H01L25/00
• 分類號: H01L25/00;H01L25/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

技術領域

本發明涉及一種可直接操作于高電壓下的半導體元件，尤其涉及一種具有高工作電壓的光電半導體元件，如：發光二極管管芯。

背景技術

一般而言，單顆發光二極管管芯的順向電壓(forward?voltage)約為1V至4V，而封裝后單顆發光二極管管芯的順向電壓約為2至5V。為了使發光二極管能夠直接使用家用100V或220V的電力供給系統，現今技術大多采取“提供降壓回路”或“形成多個發光二極管管芯串聯電路”。

所謂的“提供降壓回路”是指在發光二極管的本體外中提供額外的降壓元件，以使電流通過發光二極管時的壓降符合發光二極管的工作電壓。

所謂的“形成多個發光二極管管芯串聯電路”則是指串聯多個發光二極管，并利用控制發光二極管的數量來調整電流通過單一顆發光元件的壓降。一般而言，若以家用110V的電源，每顆發光二極管壓降3.5V為例，大約需要30顆發光二極管管芯串聯形成的發光元件，才能讓每顆發光二極管的工作電壓維持在3.5V左右。

然而，上述“提供降壓回路”增加了使用者需處理電路元件的數量。此外，隨著發光二極管芯片發光效率的提升，未來可能僅需要串聯少量的發光二極管便可提供照明所需要的亮度。如下表所示，依照OIDA(OptoelectronicsIndustry?Development?Association)的預測，至2012年LED的發光效率(Luminous?efficiency)可能達到150lm/W，2020年更可達200lm/W。若其預測成真，則得到與熒光燈泡相同亮度所需使用的發光二極管數量將隨發光效率的提高而大幅減少。

例如為得到3400lm亮度所需使用的發光二極管數量將由2007的l7顆下降至2020年的2.3顆。換言之，在現有電力線系統(100V～220V)的架構下，單一高效率發光二極管元件的壓降與供電源的電壓間存有明顯的不匹配。

??技術??SSL-LED?2007??SSL-LED?2012??SSL-LED?2020??熒光燈??發光效率(lm/W)??75??150??200??85??通量(lm/lamp)??200??1000??1500??3400??輸入功率(W/lamp)??2.7??6.7??7.5??40??等價數量(LED)??17??3.4??2.3??1