CN204760425U - 一种ac-led芯片及其应用 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种AC-LED芯片及应用该AC-LED芯片的高压AC-LED芯片，所述第一外延部和第二外延部之间等效正负并联连接，可以通交流电，与传统LED芯片相比，不需另置整流变压器，具有低成本和设计便利等优势；本实用新型通电时一直处于点亮状态，比现有AC-LED芯片的设计提高了芯片的利用率，避免了芯片的浪费，减少芯片成本。

Description

一种AC-LED芯片及其应用
技术领域
本实用新型涉及LED芯片封装结构，特别是一种AC-LED芯片及其应用。
背景技术
由直流驱动的LED产品隐藏不少弊端，它们需要与整流器一并使用，其寿命只有2万小时，但直流电驱动的LED产品的寿命却长达5-10万小时。因此，直流驱动的LED产品“一生”便需要多次更换整流器，若应用于固定照明装置上必定造成不便。开发可靠性高，体积小，成本低的LED驱动电路成为LED照明能否得到大规模应用的关键之一。
由此，AC-LED技术应运而生。它是一类集成了各种处理技术的LED产品，包括多种器件或内核，无需额外的变压器、整流器或驱动电路，交流电网的交流电就可直接对其进行驱动。这使得LED产品无需变流器就可以直接应用于家居及办公室交流电器插头(100-110伏特/220-230伏特)，不仅显着降低电路成本，也避免了电源变换过程中损失的能耗。
AC-LED照明产品可以用于多种场合，如住宅照明、路灯、办公照明、景观照明等多个领域，并且拥有多项传统DC-LED无法比拟的优势。从电路方面来看，AC-LED直接用交流电源驱动，无需AC-DC转换器，电路的设计也更加简单；从设计来看，AC-LED适用于交流电应用的便捷设计，便于客户设计出更加小巧的方案，而且散热更容易解决，节约了电路板空间。
但目前的AC-LED并不是所有芯片同时点亮的，有一半的时间另一种芯片无法点亮，造成了芯片成本的浪费。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种有效提高了芯片的利用率，避免了芯片的浪费，减少芯片成本的AC-LED芯片及其应用。
本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：
一种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间等效正负并联连接。
进一步，还包括第一AC输入端和第二AC输入端，所述第一外延部和第二外延部之间设置有透明导电层，所述第一外延部上设置有第一电极，第二外延部上设置有第二电极，透明导电层上设置有第三电极，所述第一电极、第二电极相互连接后与第二AC输入端连接，所述第三电极与第一AC输入端连接。
进一步，所述AC-LED芯片为正装结构芯片。
进一步，所述AC-LED芯片为倒装结构芯片。
进一步，所述AC-LED芯片为垂直结构芯片。
进一步，所述第二外延部包括由下向上依次设置的GaN缓冲层、由周期材料层组成的DBR层、n型GaN层、由InGaN和GaN材料层组成的发光层、AlGaN电子阻挡层、p型GaN层，所述第一外延部包括在透明导电层上依次设置的型GaN层、由InGaN和GaN材料层组成的发光层、AlGaN电子阻挡层、p型GaN层。
进一步，所述透明导电层为导电薄膜。
进一步，所述导电薄膜为ITO、ZnO、AZO、GZO、GaO或TiO2导电薄膜。
进一步，所述电极之间通过蒸镀形成连接线路。
一种任一上述AC-LED芯片的高压AC-LED芯片，包括两个AC-LED芯片，所述的两个AC-LED芯片之间串联设置有多个LED芯片。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用的一种AC-LED芯片及应用该AC-LED芯片的高压AC-LED芯片，所述第一外延部和第二外延部之间等效正负并联连接，可以通交流电，与传统LED芯片相比，不需另置整流变压器，具有低成本和设计便利等优势；本实用新型通电时一直处于点亮状态，比现有AC-LED芯片的设计提高了芯片的利用率，避免了芯片的浪费，减少芯片成本。
附图说明
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型AC-LED芯片第一实施例的剖面示意图；
图2是本实用新型AC-LED芯片第一实施例的等效电路图；
图3是本实用新型AC-LED芯片第二实施例的剖面示意图；
图4是本实用新型高压AC-LED芯片的等效电路图。
具体实施方式
参照图1所示，本实用新型AC-LED芯片的第一实施例,为正装结构芯片，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之间等效正负并联连接，具体地，所述AC-LED芯片包括第一AC输入端301和第二AC输入端302，所述第一外延部101和第二外延部102之间设置有透明导电层103，所述第一外延部101上设置有第一电极201，第二外延部102上设置有第二电极202，透明导电层103上设置有第三电极203，所述第一电极201、第二电极202相互连接后与第二AC输入端302连接，所述第三电极203与第一AC输入端301连接。这样，组成如图2所示的等效电路，第一外沿部、第二外延部102之间正负并联连接，当连接AC交流电时，第一外延部101和第二外延部102交替被点亮，与传统LED芯片相比，不需另置整流变压器，具有低成本和设计便利等优势；本实用新型通电时一直处于点亮状态，比现有AC-LED芯片的设计提高了芯片的利用率，避免了芯片的浪费，减少芯片成本。
具体地，所述第二外延部102包括在蓝宝石衬底401上依次向上设置的GaN缓冲层、由周期材料层组成的DBR层、n型GaN层、由InGaN和GaN材料层组成的发光层、AlGaN电子阻挡层、p型GaN层，所述第一外延部101包括在透明导电层103上依次设置的型GaN层、由InGaN和GaN材料层组成的发光层、AlGaN电子阻挡层、p型GaN层。
其中所述透明导电层103为ITO、ZnO、AZO、GZO、GaO或TiO2等导电薄膜。
为了使整体结构更加稳定，生产一致性更高，本实用新型电极之间的连接线为芯片蒸镀电极的时候一起蒸镀而形成的连接线路。
本实用新型的第一实施例中，采用的是正装结构芯片，因此，同样可以采用倒装的方式来实现，由于倒装结构芯片是正装结构芯片的倒装结构，因此在此不再详细叙述。
参照图3所示，为本实用新型AC-LED芯片的第二实施例，为垂直结构芯片，所述AC-LED芯片包括包括第一外延部101、第二外延部102和设置于两个外延部之间的透明导电层103，所述第一外延部101上设置有第一电极201，第二外延部102的底部设置有第二电极202，所述透明导电层103上设置有第三电极203，所述第一电极201、第二电极202和第二AC输入端302相互连接，所述第三电极203与第一AC输入端301连接。本实施例中为垂直结构芯片，与第一实施例不同的地方在于，第一实施例中的第二电极202设置于由第二外延部102向外延伸的n型GaN层上端，本实施例中采用垂直芯片结构，所述第二电极202设置于第二外延部102的底部上。
上述AC-LED芯片可直接连接交流电使用，但由于单颗LED具有一定的电压参数，需要使用低压直流电进行供电，但是目前的市电采用的是220V交流电，单颗上述的AC-LED芯片无法使用。为了解决上述问题，可将上述多颗AC-LED芯片串联组成高压AC-LED芯片，可直接连接市电使用。但由于上述AC-LED芯片制作成本高，如果全部采用该芯片，高压AC-LED芯片的生产成本将很高，将来较难推广应用，因此，为了有效降低成本，可以将上述AC-LED芯片与普通的LED芯片组合使用。
本实用新型一种应用上述AC-LED芯片的高压AC-LED芯片，包括两个AC-LED芯片1，所述的两个AC-LED芯片之间串联设置有多个LED芯片501。其等效电路如图4所示，利用了两个AC-LED芯片1及串联在其之间的多个LED芯片501组成高压AC-LED芯片电路，两个AC-LED芯片1的四个外沿部组成等效整流电路，当通过接上交流电时，无论处于正半周还是负半周，串联于两个AC-LED芯片1之间的多个LED芯片501均处于被点亮的状态，而两个AC-LED芯片1均有一个外沿部被点亮，从而提高了整体的发光效率，而且可以在高压交流电下正常工作，有效降低了生产成本。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种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）之间等效正负并联连接。
2.根据权利要求1任一所述的一种AC-LED芯片，其特征在于：还包括第一AC输入端（301）和第二AC输入端（302），所述第一外延部（101）和第二外延部（102）之间设置有透明导电层（103），所述第一外延部（101）上设置有第一电极（201），第二外延部（102）上设置有第二电极（202），透明导电层（103）上设置有第三电极（203），所述第一电极（201）、第二电极（202）相互连接后与第二AC输入端（302）连接，所述第三电极（203）与第一AC输入端（301）连接。
3.根据权利要求1所述的一种AC-LED芯片，其特征在于：所述AC-LED芯片为正装结构芯片。
4.根据权利要求1所述的一种AC-LED芯片，其特征在于：所述AC-LED芯片为倒装结构芯片。
5.根据权利要求1所述的一种AC-LED芯片，其特征在于：所述AC-LED芯片为垂直结构芯片。
6.根据权利要求2所述的一种AC-LED芯片，其特征在于：所述第二外延部（102）包括由下向上依次设置的GaN缓冲层、由周期材料层组成的DBR层、n型GaN层、由InGaN和GaN材料层组成的发光层、AlGaN电子阻挡层、p型GaN层，所述第一外延部（101）包括在透明导电层（103）上依次设置的型GaN层、由InGaN和GaN材料层组成的发光层、AlGaN电子阻挡层、p型GaN层。
7.根据权利要求2所述的一种AC-LED芯片，其特征在于：所述透明导电层（103）为导电薄膜。
8.根据权利要求7所述的一种AC-LED芯片，其特征在于：所述导电薄膜为ITO、ZnO、AZO、GZO、GaO或TiO2导电薄膜。
9.根据权利要求2所述的一种AC-LED芯片，其特征在于：所述电极之间通过蒸镀形成连接线路。
10.一种应用权利要求1至9任一所述AC-LED芯片的高压AC-LED芯片，其特征在于：包括两个AC-LED芯片，所述的两个AC-LED芯片之间串联设置有多个LED芯片。
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