[发明专利]具有改进的热耗散和光提取的高压LED

说明书

相关申请的交叉参考

本申请是于2012年9月14日提交的名称为“High Voltage LED with Improved Heat Dissipation and Light Extraction”的美国临时专利申请第61/701,198号的专利申请(代理人卷号为48047.137)，其全部内容通过引用结合于此作为参考。

技术领域

本发明一般地涉及发光器件，更具体地，涉及具有改进的热耗散、更有效的光提取和更好的电连接的高压发光二极管(LED)。

背景技术

LED是当施加电压时发光的半导体光子器件。由于诸如器件尺寸小、寿命长、有效的能耗、以及良好的耐久性和可靠性的有利特征，LED越来越受欢迎。最近几年，LED已经应用于包括电感器、光敏传感器、交通灯、宽带数据传输、LCD显示器的背光单元、和其他合适的照明装置的各种用途中。例如，LED通常应用于代替传统的白炽灯泡(诸如在典型的灯中使用的那些)所提供的照明装置中。

然而，现有的LED仍然具有缺点。例如，常规的高压LED被配置成处理高电压(例如，几百伏特)，但是它们可能遭受诸如很差的热耗散和频繁的电故障的问题。常规的倒装芯片LED可能具有比常规的高压LED更好的热耗散，但是常规的倒装芯片LED不能处理高压并且具有不良的光提取效率。而且除了以上讨论的这些问题中的一些以外，其他类型的LED也可能需要困难的切割工艺。

因此，虽然现有的LED通常足以满足它们的预期目的，但是它们不能在每个方面都完全符合要求。继续探寻具有更好的热耗散、更有效的光提取和更稳定的电连接的高压LED。

发明内容

为了解决现有技术中的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种照明装置，包括：多边形管芯，包括多个发光二极管(LED)，每个LED都包括：多个外延层，所述外延层包括p型层、n型层以及设置在所述p型层和所述n型层之间的多量子阱(MQW)；以及p型电极和n型电极，分别与所述p型层和所述n型层电连接；基台，每个所述LED都与所述基台连接，所述p型电极和所述n型电极位于所述基台和所述外延层之间，所述基台包括多个传导元件，所述多个传导元件被配置为串联地电连接所述多个LED的至少一部分，并且从上往下看时，所述多个LED中的至少一些具有非矩形形状。

在该照明装置中，从上往下看时，至少一些所述LED具有与剩余的所述LED不同的形状。

在该照明装置中，从上往下看时，至少一些所述LED具有非矩形的多边形形状。

在该照明装置中，从上往下看时，至少一些所述LED具有一些曲边。

在该照明装置中，分离相邻LED的第一子集的第一距离大于分离相邻LED的第二子集的第二距离。

在该照明装置中，所述照明装置包括多个多边形管芯。

在该照明装置中，所述基台包括金属材料、绝缘体上硅、硅基台、陶瓷基台或金属芯印刷电路板(MCPCB)基台中的一种。

在该照明装置中，至少一些所述传导元件包括：形成在所述硅基台上方的互连层的金属线或形成在所述MCPCB基台上方的金属导线。

在该照明装置中，所述多个LED包括X个LED，选择数量X，使得所述X个LED在串联地电连接在一起时具有大于约170伏特的最大工作电压。

根据本发明的另一方面，提供了一种照明装置，包括：管芯，包括多个发光二极管(LED)，并且每个LED均包括：多个外延层，所述外延层包括p掺杂的III-V族化合物层、n掺杂的III-V族化合物层以及设置在所述p掺杂的III-V族化合物层和所述n掺杂的III-V族化合物层之间的多量子阱(MQW)；和第一电极和第二电极，分别与所述p掺杂的III-V族化合物层和所述n掺杂的III-V族化合物层电连接；以及基台，与所述管芯接合，所述第一电极和所述第二电极位于所述基台和所述外延层之间；其中，以下的至少一种情况是真实的：从上往下看时，一些LED具有与其他LED不同的图案；从上往下看时，一些LED具有非矩形的多边形形状；以及从上往下看时，一些LED具有一个或多个曲边。

在该照明装置中，所述基台包括多个传导元件，所述多个传导元件被配置为至少将所述多个LED的子集串联地电连接在一起。

在该照明装置中，所述照明装置包括多个多边形管芯，所述管芯是所述多边形管芯中的一个。

在该照明装置中，所述基台包括金属材料、绝缘体上硅、硅基台、陶瓷基台或金属芯印刷电路板(MCPCB)基台中的一种。