[發明專利]一種可直接連接在交流電上的LED芯片組

有效

• 申請號: 201110375793.1
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102412242A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 俞國宏
• 申請（專利權）人: 俞國宏
• 主分類號: H01L25/03
• 分類號: H01L25/03;H01L27/15
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種發光二極管芯片，尤其是涉及一種可直接連接在交流電上的LED芯片組。

背景技術

發光二極管芯片，是led燈的核心組件，也就是指的P-N結。其主要功能是：把電能轉化為光能，芯片的主要材料為單晶硅。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。?

發光二極管芯片的P-N結具有單向導電性：即正向導通，反向不導通。對紅黃光發光二極管，其正向導通電壓在2伏左右，而對藍綠光二極管，正向導通電壓在3.0伏左右。當二極管的正向電壓高于導通電壓后，流過二極管的電流將隨著外加電壓的增加而迅速增加；當流過二極管的電流過大時，由于二極管本身產生的熱量過大而可能被燒毀。目前，一般1瓦藍光二極管的工作電流在350毫安左右，相應的工作電壓遠小于4伏。顯然，一般二極管由于其單向導通性和較低的工作電壓限制。由此可見，所有的發光二極管芯片使用都需要額外設置的整流電路和外加電阻配合使用，因而會增加了燈具生產成本以及電路連接的復雜性。

此外，現有LED芯片是無法與交流電直接連接使用的，需要增加額外設施。

發明內容

本發明設計了一種可直接連接在交流電上的LED芯片組，其解決的技術問題是（1）現有LED芯片組無法直接與交流電直接使用；（2）現有發光二極管芯片需要與專門的整流電路和外加電阻配合使用，會增加了燈具生產成本以及電路連接的復雜性。

為了解決上述存在的技術問題，本發明采用了以下方案：

一種可直接連接在交流電上的LED芯片組，至少包括兩枚集成電阻發光二極管芯片，所述兩枚集成電阻發光二極管芯片并聯在交流電正負極，每一枚集成電阻發光二極管芯片包括第一半導體電阻（R1）和第二半導體電阻（R2），在所述第一半導體電阻（R1）和所述第二半導體電阻（R2）之間串聯有多個發光二極管（L1、L2、L3），所述多個發光二極管（L1、L2、L3）的PN結走向相同，根據二極管正向導通原理兩枚集成電阻發光二極管芯片在交流電作用下交替發光。

進一步，一枚集成電阻發光二極管芯片的第一半導體電阻（R1）和另一枚集成電阻發光二極管芯片的第二半導體電阻（R2）的連接端與交流電正極或負極直接連接。

進一步，所述第一半導體電阻（R1）、所述第二半導體電阻（R2）以及所述多個發光二極管除了共用一襯底（1）層外分別由獨立的緩沖層（2）、N型層（3）、N型分別限制層（4）、有源區結構（5）、P型分別限制層（6）、P型層（7）、P型歐姆接觸層（8）以及P型金屬歐姆接觸層（9）由下至上組合而成；相鄰兩個發光二極管通過N型層（3）電極與P型金屬歐姆接觸層（9）電極連接實現串聯；所述第一半導體電阻（R1）和所述第二半導體電阻（R2）分別都設有兩個接觸電極，所述第一半導體電阻（R1）或所述第二半導體電阻（R2）的一個接觸電極與電源的正極或負極連接，另外一個接觸電極與相鄰發光二極管的N型層（3）或P型金屬歐姆接觸層（9）連接。

進一步，所述第一半導體電阻（R1）、所述第二半導體電阻（R2）以及多個發光二極管的外表都包裹一層絕緣介質膜（13），但多個發光二極管的N型層（3）電極、多個發光二極管的P型金屬歐姆接觸層（9）電極以及所述第一半導體電阻（R1）和所述第二半導體電阻（R2）的各自兩個接觸電極上方的絕緣介質膜（13）都去除。

進一步，所述第一半導體電阻（R1）的P型金屬歐姆接觸層（9）被P型金屬歐姆接觸層第一隔離缺口（17）分離成兩個接觸電極。

進一步，所述第二半導體電阻（R2）P型金屬歐姆接觸層（9）被P型金屬歐姆接觸層第二隔離缺口（18）分離成兩個接觸電極。