一種ac-led芯片及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED芯片封裝結(jié)構(gòu)，特別是一種AC-LED芯片及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]由直流驅(qū)動(dòng)的LED產(chǎn)品隱藏不少弊端，它們需要與整流器一并使用，其壽命只有2萬小時(shí)，但直流電驅(qū)動(dòng)的LED產(chǎn)品的壽命卻長(zhǎng)達(dá)5-10萬小時(shí)。因此，直流驅(qū)動(dòng)的LED產(chǎn)品“一生”便需要多次更換整流器，若應(yīng)用于固定照明裝置上必定造成不便。開發(fā)可靠性高，體積小，成本低的LED驅(qū)動(dòng)電路成為L(zhǎng)ED照明能否得到大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵之一。
[0003]由此，AC-LED技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它是一類集成了各種處理技術(shù)的LED產(chǎn)品，包括多種器件或內(nèi)核，無需額外的變壓器、整流器或驅(qū)動(dòng)電路，交流電網(wǎng)的交流電就可直接對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。這使得LED產(chǎn)品無需變流器就可以直接應(yīng)用于家居及辦公室交流電器插頭(100-110伏特/220-230伏特)，不僅顯著降低電路成本，也避免了電源變換過程中損失的能耗。
[0004]AC-LED照明產(chǎn)品可以用于多種場(chǎng)合，如住宅照明、路燈、辦公照明、景觀照明等多個(gè)領(lǐng)域，并且擁有多項(xiàng)傳統(tǒng)DC-LED無法比擬的優(yōu)勢(shì)。從電路方面來看，AC-LED直接用交流電源驅(qū)動(dòng)，無需AC-DC轉(zhuǎn)換器，電路的設(shè)計(jì)也更加簡(jiǎn)單；從設(shè)計(jì)來看，AC-LED適用于交流電應(yīng)用的便捷設(shè)計(jì)，便于客戶設(shè)計(jì)出更加小巧的方案，而且散熱更容易解決，節(jié)約了電路板空間。
[0005]但目前的AC-LED并不是所有芯片同時(shí)點(diǎn)亮的，有一半的時(shí)間另一種芯片無法點(diǎn)亮，造成了芯片成本的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種有效提高了芯片的利用率，避免了芯片的浪費(fèi)，減少芯片成本的AC-LED芯片及其應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明解決其問題所采用的技術(shù)方案是:
一種AC-LED芯片，包括第一外延部和第二外延部，所述第一外延部和第二外延部之間等效正負(fù)并聯(lián)連接。
[0008]進(jìn)一步，還包括第一 AC輸入端和第二 AC輸入端，所述第一外延部和第二外延部之間設(shè)置有透明導(dǎo)電層，所述第一外延部上設(shè)置有第一電極，第二外延部上設(shè)置有第二電極，透明導(dǎo)電層上設(shè)置有第三電極，所述第一電極、第二電極相互連接后與第二 AC輸入端連接，所述第三電極與第一 AC輸入端連接。
[0009]進(jìn)一步，所述AC-LED芯片為正裝結(jié)構(gòu)芯片。
[0010]進(jìn)一步，所述AC-LED芯片為倒裝結(jié)構(gòu)芯片。
[0011]進(jìn)一步，所述AC-LED芯片為垂直結(jié)構(gòu)芯片。
[0012]進(jìn)一步，所述第二外延部包括由下向上依次設(shè)置的GaN緩沖層、由周期材料層組成的DBR層、η型GaN層、由InGaN和GaN材料層組成的發(fā)光層、AlGaN電子阻擋層、P型GaN層，所述第一外延部包括在透明導(dǎo)電層上依次設(shè)置的型GaN層、由InGaN和GaN材料層組成的發(fā)光層、AlGaN電子阻擋層、P型GaN層。
[0013]進(jìn)一步，所述透明導(dǎo)電層為導(dǎo)電薄膜。
[0014]進(jìn)一步，所述導(dǎo)電薄膜為11'0、2110、420、620、6&0或1102導(dǎo)電薄膜。
[0015]進(jìn)一步，所述電極之間通過蒸鍍形成連接線路。
[0016]一種任一上述AC-LED芯片的高壓AC-LED芯片，包括兩個(gè)AC-LED芯片，所述的兩個(gè)AC-LED芯片之間串聯(lián)設(shè)置有多個(gè)LED芯片。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用的一種AC-LED芯片及應(yīng)用該AC-LED芯片的高壓AC-LED芯片，所述第一外延部和第二外延部之間等效正負(fù)并聯(lián)連接，可以通交流電，與傳統(tǒng)LED芯片相比，不需另置整流變壓器，具有低成本和設(shè)計(jì)便利等優(yōu)勢(shì)；本發(fā)明通電時(shí)一直處于點(diǎn)亮狀態(tài)，比現(xiàn)有AC-LED芯片的設(shè)計(jì)提高了芯片的利用率，避免了芯片的浪費(fèi)，減少芯片成本。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019]圖1是本發(fā)明AC-LED芯片第一實(shí)施例的剖面示意圖；
圖2是本發(fā)明AC-LED芯片第一實(shí)施例的等效電路圖；
圖3是本發(fā)明AC-LED芯片第二實(shí)施例的剖面示意圖；
圖4是本發(fā)明高壓AC-LED芯片的等效電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明AC-LED芯片的第一實(shí)施例，為正裝結(jié)構(gòu)芯片，包括第一外延部101和第二外延部102，所述第一外延部101和第二外延部102之間等效正負(fù)并聯(lián)連接，具體地，所述AC-LED芯片包括第一 AC輸入端301和第二 AC輸入端302，所述第一外延部101和第二外延部102之間設(shè)置有透明導(dǎo)電層103，所述第一外延部101上設(shè)置有第一電極201，第二外延部102上設(shè)置有第二電極202，透明導(dǎo)電層103上設(shè)置有第三電極203，所述第一電極201、第二電極202相互連接后與第二 AC輸入端302連接，所述第三電極203與第一 AC輸入端301連接。這樣，組成如圖2所示的等效電路，第一外沿部、第二外延部102之間正負(fù)并聯(lián)連接，當(dāng)連接AC交流電時(shí)，第一外延部101和第二外延部102交替被點(diǎn)亮，與傳統(tǒng)LED芯片相比，不需另置整流變壓器，具有低成本和設(shè)計(jì)便利等優(yōu)勢(shì)；本發(fā)明通電時(shí)一直處于點(diǎn)亮狀態(tài)，比現(xiàn)有AC-LED芯片的設(shè)計(jì)提高了芯片的利用率，避免了芯片的浪費(fèi)，減少芯片成本。
[0021]具體地，所述第二外延部102包括在藍(lán)寶石襯底401上依次向上設(shè)置的GaN緩沖層、由周期材料層組成的DBR層、η型GaN層、由InGaN和GaN材料層組成的發(fā)光層、AlGaN電子阻擋層、P型GaN層，所述第一外延部101包括在透明導(dǎo)電層103上依次設(shè)置的型GaN層、由InGaN和GaN材料層組成的發(fā)光層、AlGaN電子阻擋層、ρ型GaN層。
[0022]其中所述透明導(dǎo)電層103為ΙΤΟ、ZnO、AZO、GZO、GaO或Ti02等導(dǎo)電薄膜。
[0023]為了使整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，生產(chǎn)一致性更高，本發(fā)明電極之間的連接線為芯片蒸鍍電極的時(shí)候一起蒸鍍而形成的連接線路。
[0024]本發(fā)明的第一實(shí)施例中，采用的是正裝結(jié)構(gòu)芯片，因此，同樣可以采用倒裝的方式來實(shí)現(xiàn)，由于倒裝結(jié)構(gòu)芯片是正裝結(jié)構(gòu)芯片的倒裝結(jié)構(gòu)，因此在此不再詳細(xì)敘述。
[0025]參照?qǐng)D3所示，為本發(fā)明AC-LED芯片的第二實(shí)施例，為垂直結(jié)構(gòu)芯片，所述AC-LED芯片包括包括第一外延部101、第二外延部102和設(shè)置于兩個(gè)外延部之間的透明導(dǎo)電層103，所述第一外延部101上設(shè)置有第一電極201，第二外延部102的底部設(shè)置有第二電極202，所述透明導(dǎo)電層103上設(shè)置有第三電極203，所述第一電極201、第二電極202和第二AC輸入端302相互連接，所述第三電極203與第一 AC輸入端301連接。本實(shí)施例中為垂直結(jié)構(gòu)芯片，與第一實(shí)施例不同的地方在于，第一實(shí)施例中的第二電極202設(shè)置于由第二外延部102向外延伸的η型GaN層上端，本實(shí)施例中采用垂直芯片結(jié)構(gòu)，所述第二電極202設(shè)置于第二外延部102的底部上。
[0026]上述AC-LED芯片可直接連接交流電使用，但由于單顆LED具有一定的電壓參數(shù)，需要使用低壓直流電進(jìn)行供電，但是目前的市電采用的是220V交流電，單顆上述的AC-LED芯片無法使用。為了解決上述問題，可將上述多顆AC-LED芯片串聯(lián)組成高壓AC-LED芯片，可直接連接市電使用。但由于上述AC-LED芯片制作成本高，如果全部采用該芯片，高壓AC-LED芯片的生產(chǎn)成本將很高，將來較難推廣應(yīng)用，因此，為了有效降低成本，可以將上述AC-LED芯片與普通的LED芯片組合使用。
[0027]本發(fā)明一種應(yīng)用上述AC-LED芯片的高壓AC-LED芯片，包括兩個(gè)AC-LED芯片1，所述的兩個(gè)AC-LED芯片之間串聯(lián)設(shè)置有多個(gè)LED芯片501。其等效電路如圖4所示，利用了兩個(gè)AC-LED芯片I及串聯(lián)在其之間的多個(gè)LED芯片501組成高壓AC-LED芯片電路，兩個(gè)AC-LED芯片I的四個(gè)外沿部組成等效整流電路，當(dāng)通過接上交流電時(shí)，無論處于正半周還是負(fù)半周，串聯(lián)于兩個(gè)AC-LED芯片I之間的多個(gè)LED芯片501均處于被點(diǎn)亮的狀態(tài)，而兩個(gè)AC-LED芯片I均有一個(gè)外沿部被點(diǎn)亮，從而提高了整體的發(fā)光效率，而且可以在高壓交流電下正常工作，有效降低了生產(chǎn)成本。
[0028]以上所述，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，只要其以相同的手段達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種AC-LED芯片，其特征在于:包括第一外延部(101)和第二外延部(102)，所述第一外延部(101)和第二外延部(102)之間等效正負(fù)并聯(lián)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1任一所述的一種AC-LED芯片，其特征在于:還包括第一AC輸入端(301)和第二 AC輸入端(302)，所述第一外延部(101)和第二外延部(102)之間設(shè)置有透明導(dǎo)電層(103)，所述第一外延部(101)上設(shè)置有第一電極(201 )，第二外延部(102)上設(shè)置有第二電極(202)，透明導(dǎo)電層(103)上設(shè)置有第三電極(203)，所述第一電極(201)、第二電極(202)相互連接后與第二 AC輸入端(302)連接，所述第三電極(203)與第一 AC輸入端(301)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AC-LED芯片，其特征在于:所述AC-LED芯片為正裝結(jié)構(gòu)芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AC-LED芯片，其特征在于:所述AC-LED芯片為倒裝結(jié)構(gòu)芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AC-LED芯片，其特征在于:所述AC-LED芯片為垂直結(jié)構(gòu)芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種AC-LED芯片，其特征在于:所述第二外延部(102)包括由下向上依次設(shè)置的GaN緩沖層、由周期材料層組成的DBR層、η型GaN層、由InGaN和GaN材料層組成的發(fā)光層、AlGaN電子阻擋層、P型GaN層，所述第一外延部(101)包括在透明導(dǎo)電層(103)上依次設(shè)置的型GaN層、由InGaN和GaN材料層組成的發(fā)光層、AlGaN電子阻擋層、P型GaN層ο7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種AC-LED芯片，其特征在于:所述透明導(dǎo)電層(103)為導(dǎo)電薄膜。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種AC-LED芯片，其特征在于:所述導(dǎo)電薄膜為ITO、ZnO,AZ0、GZ0、Ga0 或 Ti02 導(dǎo)電薄膜。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種AC-LED芯片，其特征在于:所述電極之間通過蒸鍍形成連接線路。10.一種應(yīng)用權(quán)利要求1至9任一所述AC-LED芯片的高壓AC-LED芯片，其特征在于:包括兩個(gè)AC-LED芯片，所述的兩個(gè)AC-LED芯片之間串聯(lián)設(shè)置有多個(gè)LED芯片。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種AC-LED芯片及應(yīng)用該AC-LED芯片的高壓AC-LED芯片，所述第一外延部和第二外延部之間等效正負(fù)并聯(lián)連接，可以通交流電，與傳統(tǒng)LED芯片相比，不需另置整流變壓器，具有低成本和設(shè)計(jì)便利等優(yōu)勢(shì)；本發(fā)明通電時(shí)一直處于點(diǎn)亮狀態(tài)，比現(xiàn)有AC-LED芯片的設(shè)計(jì)提高了芯片的利用率，避免了芯片的浪費(fèi)，減少芯片成本。
【IPC分類】H01L25/075, H01L33/48
【公開號(hào)】CN104953012
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510372339
【發(fā)明人】劉洋, 郝銳, 羅長(zhǎng)得, 王波, 李方芳
【申請(qǐng)人】廣東德力光電有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日