CN216213440U - Led芯片和led灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一LED芯片和LED灯具，其中所述LED芯片包括一电路承载体和至少一芯片模块，其中所述至少一芯片模块被设置于所述电路承载体，并且各所述芯片模块与所述电路承载体相电气地连接，由所述电路承载体将各所述芯片模块连接为一个可电导通的整体结构，其中所述芯片模块包括至少一芯片单元，所述芯片单元具有一额定工作电流，以供当所述LED灯具被点亮时，所述LED灯具的所述芯片单元的正向工作电流低于LED芯片额定正向电流的69.8％，以降低所述LED芯片工作产生的热量和提高所述LED芯片的光输出。

Description

LED芯片和LED灯具

技术领域

本实用新型涉及LED领域，尤其涉及一种LED芯片和LED灯具。

背景技术

LED具有半导体异质结的特性，表现出PN结特有的I-V整流特性，即正向导通，反向截止或击穿；当LED外加正向电压时(P电极接正极，N电极接负极)，结区电压降低。在外加电场作用下，N区的电子向P区方向漂移扩散，P 区的空穴向N区方向漂移扩散。电子和空穴在有源区(PN结处或量子阱中)辐射复合发出光子，光子从半导体中逃逸到空气中实现发光。

LED在长期的使用过程中会受到电、热、机械等多种应力因素的影响而发生老化，导致其可靠性降低、光效降低、使用寿命缩短，而现有的LED灯具的光效较低，低于100lm/W。虽然LED广泛应用于各种电子、电气设备，但若不能保证可靠性、节能效益以及使用寿命，其在使用过程中会产生资源消耗不节能等问题。因此，对提高LED的光效和寿命进行深入的研究具有重要的意义。

散热问题是大功率LED的一个突出问题。相关研究和实践表明，当LED芯片温度超过一定值时，器件的失效率将呈指数规律攀升。LED芯片温度过高会加速器件的老化。更为最重要的是，随着芯片温度的升高，出光效率下降，光输出减少，这是因为热效应导致漏电流增加。随着温度升高，PN结有源区注人的载流子泄漏，使得俘获率下降，非辐射复合能级俘获载流子的能力增强。此外，过高的芯片温度还可能导致芯片被烧毁。试验中出现的环氧树脂老化变黄、荧光粉老化以及封装材料出现裂纹，都是在长期高温作用下的结果。

影响LED灯具温度的主要原因有LED芯片在发光过程中产生的热量、环境温度的影响以及灯具自身的散热效果，其中环境温度属于不可控因素，很难准确地保持灯具工作在恒温的环境中，特别是用于户外的LED灯具，其通常会受到自然界温度的影响；其次是灯具的自身散热因素，其中当灯具的自身散热因素一般不会改变，因此影响LED灯具温度的最主要因素是LED芯片在工作过程中的产生的热量。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种LED芯片和LED灯具，其中所述LED 芯片系统能够有效控制PN结的结温，使得LED在较低的温度下工作，从而提高LED芯片的内量子效率和外量子效率，可以有效提高LED的光输出，并且提高LED在长期工作过程中的稳定性。

本实用新型的另一目的在于提供一种LED芯片和LED灯具，能够提高LED 光效。

本实用新型的另一目的在于提供一种LED芯片和LED灯具，能够有效提高 LED的内量子效率以及外量子效率。

本实用新型的另一目的在于提供一种LED芯片和LED灯具，能够防止高温导致的LED老化。

本实用新型的另一目的在于提供一种LED芯片和LED灯具，其中所述LED 芯片适用于所述LED灯具，通过控制所述LED芯片的工作电流在额定电流之下，降低所述LED芯片在工作过程中产生的热量，从而降低所述LED灯具的温度。

本实用新型的另一目的在于提供一种LED芯片和LED灯具，其中所述LED 的所述LED芯片的正向输入电流被控制在额定电流的69.8％，以便于有效控制 PN结的结温，使得LED在较低的温度下工作，从而提高LED芯片的内量子效率和外量子效率，可以有效提高LED的光输出，并且提高LED在长期工作过程中的稳定性。

本实用新型的另一目的在于提供一种LED芯片和LED灯具，其中通过降低所述LED芯片的正向工作电流，有效地提高所述LED灯具的外量子效率，从而提高所述LED灯具的光效。

本实用新型的另一目的在于提供一种LED芯片和LED灯具，其中通过控制所述LED芯片的正向输入电流，降低热量对LED灯具的影响，有利于降低LED 灯具的老化速度，从而提高了所述LED灯具的使用寿命。

本实用新型的另一目的在于提供一种LED芯片和LED灯具，其中通过降低所述LED芯片的正向工作电流，有效地提高所述LED灯具的内量子效率，从而提高所述LED灯具的光效。

为了实现上述至少一个实用新型目的，本实用新型提供了一LED芯片，适于一LED灯具，包括：

一电路承载体，其中所述电路承载体包括一承载主体和被设置于所述承载主体的至少一电路结构；和

至少一芯片模块，其中所述芯片模块被焊接在所述承载主体的表面，并且各所述芯片模块被电气地连接于所述电路结构，通过所述电路结构实现电气导通地连接，由所述电路承载体将各所述芯片模块连接为一个可电导通的整体结构，其中所述芯片模块包括至少一芯片单元，所述芯片单元具有一额定工作电流，以供当所述LED灯具被点亮时，所述LED灯具的所述芯片单元的正向工作电流低于 LED芯片额定正向电流的69.8％，以降低所述LED芯片工作产生的热量和提高所述LED芯片的光输出。

根据本实用新型的一实施例，其中所述芯片模块的各所述芯片单元以阵列的方式被串联和/或并联在所述电路承载体的所述承载主体。

根据本实用新型的一实施例，所述电路承载体进一步包括至少一正极端和至少一负极端，其中所述正极端和所述负极端与所述承载主体相连接，并且所述至少一正极端和所述至少一负极端通过所述电路结构可电导通地连接于各所述芯片模块。

根据本实用新型的一实施例，所述芯片模块呈阵列状被焊接在所述电路承载体的所述承载主体。

根据本实用新型的一实施例，所述芯片模块的数量为Y＝PQ个，即所述芯片模块为P串Q并的阵列模块。

根据本实用新型的一实施例，所述的芯片模块中包括S＝XY个所述的芯片单元，其中所述芯片单元为X串Y并的连接方式。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型进一步提供一LED灯具，包括：

一电路板，被设置于所述电路板的至少一LED芯片以及多个灯珠，其中所述多个灯珠和所述至少一LED芯片通过所述电路板实现电气连接，其中所述 LED芯片包括：

一电路承载体；和

至少一芯片模块，其中所述至少一芯片模块被设置于所述电路承载体，并且各所述芯片模块与所述电路承载体相电气地连接，由所述电路承载体将各所述芯片模块连接为一个可电导通的整体结构，其中所述芯片模块包括至少一芯片单元，所述芯片单元具有一额定工作电流，以供当所述LED灯具被点亮时，所述LED 灯具的所述芯片单元的正向工作电流低于LED芯片额定正向电流的69.8％，以降低所述LED芯片工作产生的热量和提高所述LED芯片的光输出。

根据本实用新型的一实施例，所述电路承载体包括一承载主体和被设置于所述承载主体的至少一电路结构，其中所述芯片模块被焊接在所述承载主体的表面，并且各所述芯片模块被电气地连接于所述电路结构，通过所述电路结构实现电气导通地连接。

根据本实用新型的一实施例，所述至少一LED芯片和所述多个灯珠被分布在所述电路板的两侧。所述电路板具有一正面和反面，其中所述至少一LED芯片被设置于所述电路板的反面，所述多个灯珠被设置于所述电路板的正面。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型进一步提供一LED灯具的工作方法，其中所述工作方法包括如下步骤：

输入一正向工作电流至一LED芯片的一正极端；和

通过所述LED芯片的一电路结构电导通至少一芯片模块的至少一芯片单元，其中所述芯片单元的工作电流低于额定工作电流的69.8％，以降低所述LED芯片工作产生的热量和提高所述LED的光输出效率。

附图说明

图1是根据本实用新型的第一较佳实施例的一LED芯片的电路设计结构图。

图2是根据本实用新型上述第一较佳实施例的所述LED芯片的内量子效率与电流之间关系曲线图。

图3是根据本实用新型上述第一较佳实施例的所述LED芯片的实验测试的 LED光电参数。

图4是根据本实用新型上述第一较佳实施例的所述LED芯片的一芯片模块的示意图。

图5A和图5B是根据本实用新型的一LED灯具的结构示意图。

图6是根据本实用新型的一LED灯具工作方法的方法示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1至图6所示为基于本实用新型的优选实施例的一种LED芯片和带有 LED芯片的一LED灯具。所述LED芯片能够有效控制PN结的结温，使得LED 在较低的温度下工作，从而提高LED芯片的内量子效率和外量子效率，可以有效提高LED的光输出，并且提高LED在长期工作过程中的稳定性。

具体地，所述LED芯片包括一电路承载体10和被设置于所述电路承载体 10的至少一芯片模块20，其中所述芯片模块20被焊接于所述电路承载体10，并且各所述芯片模块20与所述电路承载体10相电气地连接，由所述电路承载体 10将各所述芯片模块20连接为一个可电导通的整体结构。优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述电路承载体10被实施为一电路板，其中所述芯片模块20被焊接在所述电路板的一面，并且通过所述电路板10将所述芯片模块20 以串联和/并联的方式电气地连接。

所述电路承载体10包括一承载主体11和被设置于所述承载主体11的至少一电路结构12，其中所述芯片模块20被焊接在所述承载主体11的表面，并且各所述芯片模块20被电气地连接于所述电路结构12，通过所述电路结构12实现电气导通地连接。所述电路结构12被设置于所述承载主体11，并且由所述承载主体11承载各所述芯片模块20，其中所述承载主体11为LED芯片置于相关的支撑材料。

所述电路承载体10进一步包括至少一正极端13和至少一负极端14，其中所述正极端13和所述负极端14与所述承载主体11相连接，并且所述至少一正极端13和所述至少一负极端14通过所述电路结构12可电导通地连接于各所述芯片模块20。作为示例的，在本实用新型的该优选实施例中，所述正极端13和所述负极端14的数量各为一，即由所述电路承载体10将各所述芯片模块20连接为一个整体的芯片模块单元。在本实用新型的其他可选实施方式中，所述电路承载体10的所述正极端13和所述负极端14的数量可以为二或多个，即由所述电路承载体10的不同的所述正极端13和/或不同的所述负极端14组成不同的芯片模块单元。

作为示例的，在本实用新型的其他可选实施例中，所述负极端包括第一负极端14a和第二负极端14b，其中所述第一负极端14a与所述正极端13组成一第一电路模块，所述第二负极端14b与所述正极端13组成第二电路模块。可以理解的是，所述第一电路模块与所述第二电路模块可以为不同类型的芯片模块单元。

因此，所述电路的具体方式在此仅仅作为示例性质的，而非限制，在本实用新型的其他可选实施方式中，所述电路承载体10的所述电路结构12可替换为其他类型。

优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述芯片模块20呈阵列状被焊接在所述电路承载体10的所述承载主体11。作为示例的，在本实用新型的该优选实施例中，所述芯片模块20的数量为Y＝PQ个，即所述芯片模块20为P串Q 并的阵列模块。本领域技术人员可以理解的是，所述芯片模块20的排列方式在此仅仅作为示例性质的，而非限制。在本实用新型的其他可选实施方式中，所述芯片模块也可被实施为非阵列状，即任意排列组合的串联和/或并联的方式。

可以理解的是，外界电源通过所述电路承载体10的所述正极端13和所述负极端14电导通于所述芯片模块20。所述芯片模块20进一步包括至少一芯片单元21，其中所述芯片单元21被焊接于所述电路承载体10的所述承载主体11，并电气地连接于所述电路结构。所述芯片单元21具有一额定工作电流I，即所述芯片单元21工作在额定电压环境下所述芯片单元21的正向电路为额定工作电流 I。

在本实用新型中，所述芯片模块20的所述芯片单元21的数量大于等于1，即每所述芯片模块20的所述芯片单元21的数量可以为一个也可以为多个。当所述芯片单元21的数量为二或多个时，所述芯片模块20的所述芯片单元21之间相串联和/或并联为一个模块整体。作为示例的，在本实用新型的该优选实施例中，一个所述的芯片模块20中包括S＝XY个所述的芯片单元21，其中所述芯片单元21为X串Y并的连接方式。可以理解的是，在本实用新型中X≥1、Y≥1。本领域技术人员可以理解的是，所述芯片模块20中的所述芯片单元21的排列方式在此仅仅作为示例性质的，而非限制。优选地，所述芯片模块20的所述芯片单元21以阵列的方式排布。

本领域技术人员可以理解的是，当所述LED灯具被电导通时，所述LED灯具的所述LED芯片工作产生热量，其产生的热量会导致所述LED灯具的温度升高。所述LED芯片的工作温度会随着散热和环境温度保持相对稳定，本实用新型的所述LED灯具的所述LED芯片能够按照设定的工作模式工作，并且有效地降低工作温度并提升LED效率。

所述LED灯具被电导通时，所述LED芯片的所述正极端13和所述负极端 14相电导通形成通路，其中所述正极端13输入正向电流，其中各所述芯片模块 20的各所述芯片单元21被所述电路结构12导通。更具体地，以下具体揭露本实用新型的所述LED芯片的所述LED芯片工作电流控制装置控制LED工作时的电流低于LED芯片额定正向电流的工作原理以及有益效果。

本领域技术人员可以理解的是，衡量LED光源其性能的最重要的标准之一即为LED效率。描述LED效率的主要有注入效率、内量子效率、提取效率、外量子效率和发光效率。

注入效率，是指注入到有源区的电流(即电子数)占总电流(通过LED的总的电子数)的比例，即注入效率＝源区电子数/总电子数。注入效率与P型和N 型材料的掺杂浓度有关，也与载流子在材料中的扩散系数、迁移率有关。注入到有源区的电子空穴在有源区内进行复合，包括辐射复合及非辐射复合。辐射复合主要来自带间跃迁，激子复合，或者是杂质中心的复合等。非辐射复合包括有杂质和缺陷参与的复合，俄歇复合，还有表面态引起的表面复合等。电子和空穴发生非辐射复合时，辐射出的能量以热的形式放出，而非光子。显然，作为发光器件的LED，应尽量提高辐射复合几率，降低非辐射复合几率。内量子效率就是指有源区内进行辐射复合的电子空穴对数与有源区内总的电子空穴对数之比，即内量子效率＝辐射复合电子空穴对数量/有源区电子空穴对数量。

当电子空穴在有源区内通过辐射复合放出光子后，并不是所有的光子都会从材料体内逃逸出到空气中。因为LED外延结构中有很多界面，光子会在LED体内经过多次反射，只有在合适的角度内光子才能顺利逃逸出到空气中。据计算，逃逸光锥的角度非常小。即在有源区中产生的光子只有很少一部分能够逃逸到空气中对LED的发光有贡献。光提取效率，就是逃逸出的光子数与有源区产生的总光子数之比。根据前面的描述，有源区产生的总光子数即为参与辐射复合的电子数。因而光提取效率＝逃逸光子数/辐射复合电子数。

外量子效率则是最终从LED材料内发出到空气中的光子数与注入到LED中的总的电子数之比，有以下公式决定：外量子效率＝注入效率×内量子效率×光提取效率。外量子效率的公式表达如下所示，

其中n_q为单位时间有源区产生的光子数目，n_e为单位时间注入到有源区的电子-空穴对数目，P为LED芯片的输出光功率，hc为单个光子的能量，γ为发光波长，I为正向工作电流。从该公式可以看出，本实用新型的所述LED芯片的所述LED芯片工作电流控制装置控制正向工作电流的降低，可以有效提高LED 外量子效率。

外量子效率另一个重要因素是光提取效率。目前的LED芯片，用于提高光提取效率，有如下几种方法，比如(1)采用图形化蓝宝石衬底；(2)P型表面粗化技术；(3)ITO挖空技术；(4)电流阻挡层设计(Current Blocking Layer；CBL)；(5) 芯片背镀高反膜等设计。

LED工作时产生的热量主要分为两种：(a)是电子和空穴复合后，释放出能量，能量的释放形式分为辐射和非辐射，一部分以辐射形式释放产生光，另一部分以非辐射形式释放则造成半导体材料晶格震动，即转化为热量；(b)电子在半导体中迁移时会遇电阻，则产生焦耳热量Q＝I^2*R*t。而LED的光输出对于温度十分敏感：温度升高，电子与空穴的浓度会增加，禁带宽度会减小，电子迁移率将减小；温度升高，势阱中电子与空穴的辐射复合几率降低，造成非辐射复合(产生热量)，从而降低LED的内量子效率；温度升高导致芯片的蓝光波峰向长波方向偏移，使芯片的发射波长和荧光粉的激发波长不匹配，也会造成白光LED外部光提取效率的降低；随着温度上升，荧光粉量子效率降低，出光减少，LED 的外部光提取效率降低；硅胶性能受环境温度影响较大。随着温度升高，硅胶内部的热应力加大，导致硅胶的折射率降低，从而影响LED光效。

也就是说，当环境温度低时或者LED芯片工作电流较小时，LED的光输出会增加；当环境温度过高或者LED芯片工作电流过大时，LED芯片的温度会升高，则会导致其光输出下降，这时PN结内部的电子，空穴浓度，禁带宽度以及电子迁移率等微观参数都会发生变化，导致LED效率内量子效率和外量子效率下降，从而影响LED的光输出。

如图2和图3所示，当LED芯片的所述芯片单元21的内量子效率会随着工作电流的增大而增大，当电流增大到一定程度所述芯片单元21的内量子效率会随着工作电流的增大而减小。也就是说，所述LED芯片的所述芯片单元21并不是随着电流的增大而一直增大。因此，通过控制所述芯片单元21的正向工作电流的电流值大小，能够有效地提高所述LED芯片的内量子效率。也就是说，在本实用新型的该优选实施例中，通过控制所述芯片单元21工作时，其正向工作电流低于额定工作电流的69.8％，从而提高所述LED芯片的内量子效率。

如图3所示，在本实用新型的该优选实施例中，所述LED灯具为高光效灯具，设所述LED灯具的光效超过200lm/W时，可成为该灯具具有高光效。也就是说，在本实用新型的该优选实施例中，所述LED灯具通过控制其工作电流实现高光效的效果。

本实用新型的所述LED芯片能够有效控制PN结的结温，使得LED在较低的温度下工作，从而提高LED芯片的内量子效率和外量子效率，可以有效提高 LED的光输出，并且提高LED在长期工作过程中的稳定性。LED在较低的温度下工作能够避免高温导致的LED老化。具体地，高温时透明环氧树脂会变性、发黄，其透明度下降，在大电流情况下封装材料易碳化，在器件的周围形成导电通道，从而导致器件失效；PN结高温会造成LED光谱波长的红移。而荧光粉在热效应下也会产生退化，从而导致荧光粉的受激发光光谱区跟芯片的发光光谱区不匹配，荧光粉吸收光而不发光的部分增加。荧光粉激发的光减少，从而导致失效。荧光粉的不透明性会造成光的大量散射，还会对光产生阻隔作用。温度过高是导致封装材料退化的重要原因。当芯片温度过高时，LED封装所用的环氧树脂的温度与芯片的结温接近时，环氧树脂的热膨胀系数会发生剧烈变化，此时产生的内部应力和水分的蒸汽压力很可能大于封装树脂与芯片、固晶胶以及框架表面之间的粘接力，以致它们的界面之间出现剥离现象，严重时还会导致封装树脂或芯片出现裂纹。

作为示例的，在优选的实施例中，所述LED芯片的所述LED光源封装模组装置的电路设计结构图被实施为如图1所示。其中，x，y为LED芯片排布，x， y的值均大于1；P，Q为模块化的LED模块，P，Q的值均大于1，从而满足LED 大功率。更具体地，在本实用新型的这个优选实施例中，x为2，y为2，P为3， Q为3。也就是说，在这个实施例中，作为举例，所述LED芯片的LED芯片排布为横向有2个串联成一排，纵向有2个并联成一列；进一步地，LED模块包括9个LED芯片排布组，其中横向有3个LED芯片排布组串联成一排，纵向有 3个LED芯片排布组并联成一列。外部驱动的电流从“+”流入，“-”流出。可以理解的是，前述数量仅仅作为举例，本实用新型并不受此限制。

当所述LED灯具被导通时，其中正向电流自所述LED芯片的所述正极端 13输入至所述电路结构12，再由所述电路结构电导通各所述芯片模块20，其中所述芯片模块20的各所述芯片单元21的工作电流低于额定电流的69.8％，通过降低所述芯片单元21工作电流的方法降低各所述芯片单元20工作产生的热量，从而降低所述LED芯片工作温度，进而提升所述LED芯片的内量子效率和外量子效率。

值得一提的是，在本实用新型的该优选实施例中，通过控制输入电流或输入电压的方式控制所述芯片单元20的工作电流低于额定电流的69.8％，从而降低所述LED芯片的工作温度；或者在保持所述LED芯片的输入电流(正向输入电流)或工作电压不变的情况下，通过设定LED芯片的所述芯片模块20的排布方式或隔所述芯片模块20的各所述芯片单元21的排布方式，使得所述电路承载体 10的所述电路结构12流经各所述芯片单元21的工作电流低于额定电流的69.8％，从而降低所述LED芯片的工作温度。

值得一提的是，进一步地，所述LED芯片可控制LED工作时的电流低于 LED芯片额定正向电流的69.8％。从而从精度上更严格地控制LED工作时的电流，防止制LED芯片在过高的温度下工作，更有效地控制PN结的结温，使得 LED在较低的温度下工作，从而提高LED芯片的内量子效率和外量子效率，可以有效提高LED的光输出，并且提高LED在长期工作过程中的稳定性。

LED效率和可靠性的提高，除了提高LED芯片的晶格系数匹配设计以外，在实际的应用中，要严格控制LED芯片在过高的温度下工作，(相关的研究表明，温度每升高10℃，LED芯片的寿命就会减半)。本实用新型的所述LED芯片低于LED芯片额定正向电流，优选地，降低至低于LED芯片额定正向电流的69.8％，可以有效控制PN结的结温，使得LED在较低的温度下工作，从而提高LED芯片的内量子效率和外量子效率，可以有效提高LED的光输出，并且提高LED在长期工作过程中的稳定性。

所述LED芯片具有一电流设定值I_设，即当所述LED灯具被导通时所述LED 芯片的所述正极端输入的电流或所述负极端输出的电流值为所述电流设定值I_设，当所述LED灯具工作时，所述LED芯片的各所述芯片单元21的工作电流低于 LED芯片额定正向电流的69.8％，不仅能够有效地提高LED芯片的内量子效率和外量子效率，还能够降低所述LED芯片工作产生的热量，从而降低所述LED 芯片的工作温度。简言之，在本实用新型的该优选实施例中，通过控制所述LED 芯片的工作电流低于LED芯片额定正向电流的69.8％，从而提高LED芯片的内量子效率和外量子效率，可以有效提高LED的光输出，并有效地降低所述 LED芯片工作温度，从而提高LED在长期工作过程中的稳定性。优选地，在本实用新型的该优选实施例中，当所述LED灯具工作时，所述LED芯片的各所述芯片单元21的工作电流低于LED芯片额定正向电流的45％，不仅能够更好地提高LED芯片的内量子效率和外量子效率，还能够降低所述LED芯片工作产生的热量，从而降低所述LED芯片的工作温度。

本领域技术人员可以理解的是，所述LED灯具被电导通时，所述LED芯片的工作电流低于额定正向电流的69.8％，并且所述LED灯具能够正常发光，即所述LED芯片的工作电流不小于其正常发光的工作电流。也就是说，所述LED 芯片的所述芯片单元21进一步设有一最小工作电流，其中所述LED芯片正常工作时，即所述LED灯具被点亮时，所述LED芯片的工作电流低于额定正向电流的69.8％，并且超过所述最小工作电流。作为示例的，在本实用新型的该优选实施例中，所述LED芯片的最低工作电流为额定电流的2％-8％，以保持所述LED 灯具的正常照明。更优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述LED芯片的各所述芯片单元工作的正向电流为所述芯片单元21额定电流的8％～45％，既能保证所述LED灯具具有高光效，其中所述LED灯具的光效能够大于230lm/W，还能够降低所述LED芯片的工作温度。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型进一步提供一LED灯具，其中所述LED灯具包括一电路板100，被设置于所述电路板100的至少一LED芯片200 以及多个灯珠300，其中所述多个灯珠300和所述至少一LED芯片200通过所述电路板100实现电气连接。优选地，所述至少一LED芯片200和所述多个灯珠300被分布在所述电路板100的两侧。所述电路板100具有一正面和反面，其中所述至少一LED芯片200被设置于所述电路板100的反面，所述多个灯珠300 被设置于所述电路板100的正面。

值得一提的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述LED灯具进一步包括至少一灯体和散热机构(未示出)，其中所述LED灯具的所述电路板100、所述LED芯片以及所述灯珠300被结合为一体式结构，并且所述电路板100、所述LED芯片以及所述灯珠300被整体地安装于所述LED灯具的所述灯体，由所述灯体支撑和保护内部的所述芯片，其中所述散热机构与所述LED灯具的所述 LED芯片相连接，由所述散热结构传导所述LED灯具产生的热量，以降低所述 LED芯片200的工作温度。

值得一提的是，所述LED灯具的所述LED芯片200的结构和性能与上述较佳实施例的所述LED芯片的结构和性能相同，在此不做赘述。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种LED芯片的工作方法，其中所述工作方法包括如下步骤：

输入一正向工作电流至一LED芯片的一正极端13；和

通过所述LED芯片的一电路结构12电导通至少一芯片模块20的至少一芯片单元21，其中所述芯片单元21的工作电流低于额定工作电流的69.8％，以降低所述LED芯片工作产生的热量和提高所述LED的光输出效率。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (9)

1.一LED芯片，适于一LED灯具，其特征在于，包括：

一电路承载体，其中所述电路承载体包括一承载主体和被设置于所述承载主体的至少一电路结构；和

至少一芯片模块，其中所述芯片模块被焊接在所述承载主体的表面，并且各所述芯片模块被电气地连接于所述电路结构，通过所述电路结构实现电气导通地连接，由所述电路承载体将各所述芯片模块连接为一个可电导通的整体结构，其中所述芯片模块包括至少一芯片单元，所述芯片单元具有一额定工作电流，以供当所述LED灯具被点亮时，所述LED灯具的所述芯片单元的正向工作电流低于LED芯片额定正向电流的69.8％，以降低所述LED芯片工作产生的热量和提高所述LED芯片的光输出。

2.根据权利要求1所述的LED芯片，其中所述芯片模块的各所述芯片单元以阵列的方式被串联和/或并联在所述电路承载体的所述承载主体。

3.根据权利要求2所述的LED芯片，其中所述电路承载体进一步包括至少一正极端和至少一负极端，其中所述正极端和所述负极端与所述承载主体相连接，并且所述至少一正极端和所述至少一负极端通过所述电路结构可电导通地连接于各所述芯片模块。

4.根据权利要求3所述的LED芯片，其中所述芯片模块呈阵列状被焊接在所述电路承载体的所述承载主体。

5.根据权利要求4所述的LED芯片，其中所述芯片模块的数量为Y＝PQ个，即所述芯片模块为P串Q并的阵列模块。

6.根据权利要求4所述的LED芯片，其中所述的芯片模块中包括S＝XY个所述的芯片单元，其中所述芯片单元为X串Y并的连接方式。

7.一LED灯具，其特征在于，包括：

一电路板，被设置于所述电路板的至少一LED芯片以及多个灯珠，其中所述多个灯珠和所述至少一LED芯片通过所述电路板实现电气连接，其中所述LED芯片包括：

一电路承载体，其中所述电路承载体包括一承载主体和被设置于所述承载主体的至少一电路结构；和

至少一芯片模块，其中所述芯片模块被焊接在所述承载主体的表面，并且各所述芯片模块被电气地连接于所述电路结构，通过所述电路结构实现电气导通地连接，由所述电路承载体将各所述芯片模块连接为一个可电导通的整体结构，其中所述芯片模块包括至少一芯片单元，所述芯片单元具有一额定工作电流，以供当所述LED灯具被点亮时，所述LED灯具的所述芯片单元的正向工作电流低于LED芯片额定正向电流的69.8％，以降低所述LED芯片工作产生的热量和提高所述LED芯片的光输出。

8.根据权利要求7所述的LED芯片，其中所述电路承载体进一步包括至少一正极端和至少一负极端，其中所述正极端和所述负极端与所述承载主体相连接，并且所述至少一正极端和所述至少一负极端通过所述电路结构可电导通地连接于各所述芯片模块。

9.根据权利要求6所述的LED灯具，其中所述至少一LED芯片和所述多个灯珠被分布在所述电路板的两侧，所述电路板具有一正面反面，其中所述至少一LED芯片被设置于所述电路板的反面，所述多个灯珠被设置于所述电路板的正面。

Images