Led芯片及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED芯片及其應(yīng)用。該LED芯片包括襯底及分布于襯底表面的外延層，所述LED芯片的長邊和寬邊中任一者的尺寸均大于177.8μm。當(dāng)所述LED芯片為長方形芯片時(shí)，其長邊與寬邊的長度比值大于或等于1.5:1。該LED芯片的使用方法包括：向所述LED芯片施加工作電流，使所述LED芯片發(fā)光，其中，施加在所述LED芯片上的電流密度＜120mA/mm2。利用本發(fā)明的設(shè)計(jì)，可以有效提高LED芯片的光電轉(zhuǎn)換效率，并使其對(duì)于環(huán)境溫度不敏感以及沒有通常LED瞬態(tài)光效隨時(shí)間降低的現(xiàn)象，同時(shí)還使LED芯片可以封裝在任何形式的封裝結(jié)構(gòu)中，特別適合在透明封裝結(jié)構(gòu)中。
【專利說明】LED芯片及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明特別涉及一種具有較高光電轉(zhuǎn)換效率，并且對(duì)于周邊溫度不敏感的新型LED芯片及其應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]上世紀(jì)60年代第一只LED產(chǎn)品在美國誕生，它的出現(xiàn)給人們的生活帶來了很多光彩，由于LED具有壽命長、低功耗、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，與之相關(guān)的技術(shù)發(fā)展得非常迅速。它已經(jīng)成為“無處不在”與我們的生活息息相關(guān)的光電器件和光源，比如手機(jī)的背光，交通信號(hào)燈，大屏幕全彩顯示屏和景觀亮化用燈等等。
[0003]但是，目前仍存在多種制約LED進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展的因素。例如，現(xiàn)有LED芯片通常對(duì)于工作環(huán)境的溫度較為敏感，換言之，環(huán)境溫度會(huì)對(duì)LED芯片的工作性能造成較大影響。一般而言，隨著環(huán)境溫度的提高，LED芯片光效會(huì)降低，而且光衰會(huì)加劇，而其節(jié)能效果大打折扣，并且使用壽命會(huì)縮短。在現(xiàn)有LED芯片工作模式下，隨著驅(qū)動(dòng)電流在一定范圍內(nèi)的增加，其亮度將逐漸提升，但相應(yīng)的會(huì)引起發(fā)熱量增加，并且由于droop效應(yīng)的存在，使LED芯片的光電轉(zhuǎn)換效率迅速降低，使用壽命也縮短，因而，對(duì)于現(xiàn)有LED芯片封裝和工作的模式來說，在高工作性能和高光電轉(zhuǎn)換效率之間通常是難以協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有新型封裝模式的LED芯片及其使用方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中LED芯片對(duì)于環(huán)境溫度敏感和光電轉(zhuǎn)換效率隨時(shí)間變低等技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明的目的之二在于提供所述新型的LED芯片封裝模式在制備發(fā)光器件中的應(yīng)用。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種LED芯片,包括襯底及分布于襯底表面的外延層,所述LED芯片的長邊和寬邊中任一者的尺寸均大于177.8Mm。
[0007]進(jìn)一步的，所述LED芯片為多邊形芯片。
[0008]進(jìn)一步的，所述LED芯片為長方形、正方形、菱形或三角形芯片，但不限于此。
[0009]作為較佳的實(shí)施方案之一，當(dāng)所述LED芯片為長方形芯片時(shí)，其長邊與寬邊的長度比值大于或等于1.5:1。
[0010]前述任一種LED芯片的使用方法，包括:向所述LED芯片施加工作電流，使所述LED芯片發(fā)光，其中施加在所述LED芯片上的電流密度< 120mA/mm2。
[0011]前述任一種LED芯片于制備發(fā)光器件中的應(yīng)用。
[0012]—種發(fā)光器件,包含前述任一種LED芯片。
[0013]進(jìn)一步的，所述發(fā)光器件還包含與所述LED芯片配合的封裝支架，尤其優(yōu)選采用透明封裝支架。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括:通過本發(fā)明的設(shè)計(jì)，可以有效提高LED芯片的光電轉(zhuǎn)換效率，并使其對(duì)于環(huán)境溫度不敏感，其瞬態(tài)光效不隨時(shí)間降低，同時(shí)，還使LED芯片可以封裝在任何形式的封裝結(jié)構(gòu)中，特別適合在透明封裝結(jié)構(gòu)中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例中LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例中LED芯片的俯視圖；
圖3所不為本發(fā)明一實(shí)施例中一種LED芯片的光效與驅(qū)動(dòng)電流關(guān)系的曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種LED芯片I，包括襯底11及分布于襯底表面的外延層12，所述LED芯片的長邊和寬邊中任一者的尺寸均大于7mil (密耳)，亦即177.8觸。
[0019]進(jìn)一步的，所述LED芯片可以是業(yè)界所知的多種材質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式的LED芯片，例如，正裝、倒裝、垂直結(jié)構(gòu)的LED芯片，其外延層可以由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。而其襯底可以采用藍(lán)寶石、碳化硅、硅、GaN等，且不限于此。
[0020]進(jìn)一步的，所述LED芯片采用多邊形芯片，例如可選自但不限于長方形、正方形、菱形或三角形芯片。
[0021]在一典型實(shí)施例中，當(dāng)所述LED芯片為長方形芯片時(shí)，其長邊a與寬邊b的長度比值優(yōu)選大于或等于1.5:1。
[0022]本發(fā)明的另一個(gè)方面提供前述LED芯片的使用方法，包括:向所述LED芯片施加工作電流，使所述LED芯片發(fā)光，較為優(yōu)選的，施加在所述LED芯片上的電流密度可在如下范圍內(nèi)，即，足以使所述LED芯片發(fā)光，但小于120mA/mm2。
[0023]通過采用前述的芯片結(jié)構(gòu)與使用方法，可以有效提高LED芯片的光電轉(zhuǎn)換效率，并且對(duì)于周邊的溫度(即環(huán)境溫度)不敏感，同時(shí)其瞬態(tài)光效不隨時(shí)間降低。
[0024]本發(fā)明的所述LED芯片可以應(yīng)用于各類發(fā)光器件。
[0025]相應(yīng)的，本發(fā)明的第三個(gè)方面提供了一種發(fā)光器件，包含前述的任一種LED芯片。
[0026]進(jìn)一步的，所述發(fā)光器件還可包含與所述LED芯片配合的封裝支架。
[0027]事實(shí)上，本發(fā)明的LED芯片可以封裝在任何形式的封裝結(jié)構(gòu)中，例如，DIP (直插式)、SMD (貼片式)、C0B (熱板式)、molding式等。
[0028]其中，作為尤為優(yōu)選的實(shí)施方案，在該發(fā)光器件中，優(yōu)選采用透明封裝支架對(duì)LED芯片進(jìn)行封裝，籍以提升器件的出光效率。
[0029]在一典型實(shí)施案例中，一種封裝在透明基板上的長寬尺寸為14milX28mil的GaN基藍(lán)光(波長為?465nm) LED芯片的光效與驅(qū)動(dòng)電流的關(guān)系曲線圖，該圖中，帶有(+)符號(hào)的數(shù)據(jù)點(diǎn)是穩(wěn)定后的結(jié)果，而帶有“ ?”點(diǎn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)則代表初始值。
[0030]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。
[0031]應(yīng)當(dāng)理解，以上所述僅是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種LED芯片,包括襯底及分布于襯底表面的外延層，其特征在于所述LED芯片的長邊和寬邊中任一者的尺寸均大于177.8Mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片，其特征在于所述LED芯片為多邊形芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片，其特征在于所述LED芯片為長方形、正方形、菱形或三角形芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片，其特征在于當(dāng)所述LED芯片為長方形芯片時(shí)，其長邊與寬邊的長度比值大于或等于1.5:1。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述LED芯片的使用方法，其特征在于包括:向所述LED芯片施加工作電流，使所述LED芯片發(fā)光，其中，施加在所述LED芯片上的電流密度< 120mA/mm2。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述LED芯片于制備發(fā)光器件中的應(yīng)用。
7.一種發(fā)光器件，其特征在于包含權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的LED芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光器件，其特征在于還包含與所述LED芯片配合的封裝支架。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件，其特征在于所述封裝支架采用透明封裝支架。
【文檔編號(hào)】H01L33/48GK104362242SQ201410553662
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】梁秉文, 陳怡敏, 張濤 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所