LED芯片及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种LED芯片及其应用。该LED芯片包括衬底及分布于衬底表面的外延层，所述LED芯片的长边和宽边中任一者的尺寸均大于177.8µm。当所述LED芯片为长方形芯片时，其长边与宽边的长度比值大于或等于1.5:1。该LED芯片的使用方法包括：向所述LED芯片施加工作电流，使所述LED芯片发光，其中，施加在所述LED芯片上的电流密度＜120mA/mm2。利用本发明专利技术的设计，可以有效提高LED芯片的光电转换效率，并使其对于环境温度不敏感以及没有通常LED瞬态光效随时间降低的现象，同时还使LED芯片可以封装在任何形式的封装结构中，特别适合在透明封装结构中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术特别涉及一种具有较高光电转换效率,并且对于周边温度不敏感的新型LED芯片及其应用。
技术介绍
上世纪60年代第一只LED产品在美国诞生，它的出现给人们的生活带来了很多光彩，由于LED具有寿命长、低功耗、绿色环保等优点，与之相关的技术发展得非常迅速。它已经成为“无处不在”与我们的生活息息相关的光电器件和光源，比如手机的背光，交通信号灯，大屏幕全彩显示屏和景观亮化用灯等等。但是，目前仍存在多种制约LED进一步应用和发展的因素。例如，现有LED芯片通常对于工作环境的温度较为敏感，换言之，环境温度会对LED芯片的工作性能造成较大影响。一般而言，随着环境温度的提高，LED芯片光效会降低，而且光衰会加剧，而其节能效果大打折扣，并且使用寿命会缩短。在现有LED芯片工作模式下，随着驱动电流在一定范围内的增加，其亮度将逐渐提升，但相应的会引起发热量增加，并且由于droop效应的存在，使LED芯片的光电转换效率迅速降低，使用寿命也缩短，因而，对于现有LED芯片封装和工作的模式来说，在高工作性能和高光电转换效率之间通常是难以协调、统一的。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种具有新型封装模式的LED芯片及其使用方法，以解决现有技术中LED芯片对于环境温度敏感和光电转换效率随时间变低等技术问题。本专利技术的目的之二在于提供所述新型的LED芯片封装模式在制备发光器件中的应用。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种LED芯片，包括衬底及分布于衬底表面的外延层，所述LED芯片的长边和宽边中任一者的尺寸均大于177.8μm。进一步的，所述LED芯片为多边形芯片。进一步的，所述LED芯片为长方形、正方形、菱形或三角形芯片，但不限于此。作为较佳的实施方案之一，当所述LED芯片为长方形芯片时，其长边与宽边的长度比值大于或等于1.5:1。前述任一种LED芯片的使用方法，包括：向所述LED芯片施加工作电流，使所述LED芯片发光，其中施加在所述LED芯片上的电流密度＜120mA/mm2。前述任一种LED芯片于制备发光器件中的应用。一种发光器件，包含前述任一种LED芯片。进一步的，所述发光器件还包含与所述LED芯片配合的封装支架，尤其优选采用透明封装支架。与现有技术相比，本专利技术的优点包括：通过本专利技术的设计，可以有效提高LED芯片的光电转换效率,并使其对于环境温度不敏感，其瞬态光效不随时间降低，同时，还使LED芯片可以封装在任何形式的封装结构中，特别适合在透明封装结构中。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本专利技术一实施例中LED芯片的结构示意图；图2所示为本专利技术一实施例中LED芯片的俯视图；图3所示为本专利技术一实施例中一种LED芯片的光效与驱动电流关系的曲线图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术的一个方面提供了一种LED芯片1，包括衬底11及分布于衬底表面的外延层12，所述LED芯片的长边和宽边中任一者的尺寸均大于7mil（密耳），亦即177.8μm。进一步的，所述LED芯片可以是业界所知的多种材质、结构形式的LED芯片，例如，正装、倒装、垂直结构的LED芯片，其外延层可以由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。而其衬底可以采用蓝宝石、碳化硅、硅、GaN等，且不限于此。进一步的，所述LED芯片采用多边形芯片，例如可选自但不限于长方形、正方形、菱形或三角形芯片。在一典型实施例中，当所述LED芯片为长方形芯片时，其长边a与宽边b的长度比值优选大于或等于1.5:1。本专利技术的另一个方面提供前述LED芯片的使用方法，包括：向所述LED芯片施加工作电流，使所述LED芯片发光，较为优选的，施加在所述LED芯片上的电流密度可在如下范围内，即，足以使所述LED芯片发光，但小于120mA/mm2。通过采用前述的芯片结构与使用方法，可以有效提高LED芯片的光电转换效率，并且对于周边的温度（即环境温度）不敏感，同时其瞬态光效不随时间降低。本专利技术的所述LED芯片可以应用于各类发光器件。相应的，本专利技术的第三个方面提供了一种发光器件，包含前述的任一种LED芯片。进一步的，所述发光器件还可包含与所述LED芯片配合的封装支架。事实上，本专利技术的LED芯片可以封装在任何形式的封装结构中，例如，DIP（直插式）、SMD（贴片式）、COB（热板式）、molding式等。其中，作为尤为优选的实施方案，在该发光器件中，优选采用透明封装支架对LED芯片进行封装，籍以提升器件的出光效率。在一典型实施案例中，一种封装在透明基板上的长宽尺寸为14mil×28mil 的GaN基蓝光（波长为～465nm）LED芯片的光效与驱动电流的关系曲线图，该图中，带有 (+) 符号的数据点是稳定后的结果，而带有“●”点的数据点则代表初始值。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。应当理解，以上所述仅是本专利技术的具体实施方式，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片，包括衬底及分布于衬底表面的外延层，其特征在于所述LED芯片的长边和宽边中任一者的尺寸均大于177.8µm。

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片，包括衬底及分布于衬底表面的外延层，其特征在于所述LED芯片的长边和宽边中任一者的尺寸均大于177.8μm。
2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于所述LED芯片为多边形芯片。
3.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于所述LED芯片为长方形、正方形、菱形或三角形芯片。
4.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于当所述LED芯片为长方形芯片时，其长边与宽边的长度比值大于或等于1.5:1。
5.权利要求1-4中任一项所述LED...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁秉文，陈怡敏，张涛，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32