發(fā)光器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)光器件。發(fā)光器件包括：襯底；在襯底上設(shè)置為彼此間隔開(kāi)的多個(gè)發(fā)光單元；以及電連接發(fā)光單元中的相鄰發(fā)光單元的連接線，其中相鄰發(fā)光單元中的一個(gè)發(fā)光單元包括多個(gè)第一段，并且相鄰發(fā)光單元中的另一個(gè)發(fā)光單元包括分別面對(duì)第一段的多個(gè)第二段，其中在各自均具有接觸連接線的端部的、彼此面對(duì)的第一段和第二段之間的間隔距離大于在各自均具有不接觸連接線的端部的、彼此面對(duì)的第一段和第二段之間的間隔距離。
【專利說(shuō)明】發(fā)光器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實(shí)施方案涉及發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0002]基于氮化鎵(GaN)的金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積、分子束外延等的發(fā)展，已開(kāi)發(fā)出具有高亮度并且實(shí)現(xiàn)白光的紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管和藍(lán)色發(fā)光二極管(LED )。
[0003]這樣的LED不包含在現(xiàn)有照明設(shè)備(如白熾燈和熒光燈)中所使用的對(duì)環(huán)境有害的材料如汞(Hg)，因而表現(xiàn)出優(yōu)異的生態(tài)友好性、長(zhǎng)使用壽命以及低功耗，因而正在取代常規(guī)光源。這樣的LED的核心競(jìng)爭(zhēng)因素在于利用具有高效率和高功率輸出的芯片以及封裝技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高亮度。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)高亮度，重要的是增加光提取效率。為了增加光提取效率，正在對(duì)利用倒裝芯片結(jié)構(gòu)、表面結(jié)構(gòu)化、圖案化藍(lán)寶石襯底(PSS)、光子晶體技術(shù)、抗反射層結(jié)構(gòu)等的各種方法進(jìn)行研究。
[0005]圖1是現(xiàn)有發(fā)光器件10的俯視圖。
[0006]圖1中所示的發(fā)光器件10包括第一電極墊22和第二電極墊24、九個(gè)發(fā)光區(qū)域40以及電連接九個(gè)發(fā)光區(qū)域40中的相鄰發(fā)光區(qū)域的連接金屬30。在這方面，在九個(gè)發(fā)光區(qū)域40中的相鄰發(fā)光區(qū)域之間的距離相等。正在對(duì)提高具有這樣的一般結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件10的發(fā)光效率的各種方法進(jìn)行研究。
[0007]具體地，發(fā)光區(qū)域40中的每個(gè)發(fā)光區(qū)域的發(fā)光結(jié)構(gòu)(未示出)的側(cè)壁可以相對(duì)于襯底(未示出)傾斜，以防止連接金屬30斷開(kāi)。在這方面，發(fā)光區(qū)域40的損失是不可避免的，因而需要增加發(fā)光區(qū)域40的面積。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]實(shí)施方案提供了一種通過(guò)增加發(fā)光區(qū)域的面積而具有增強(qiáng)的發(fā)光效率的發(fā)光器件。
[0009]在一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)光器件包括襯底、在襯底上設(shè)置為彼此間隔開(kāi)的多個(gè)發(fā)光單元、以及電連接發(fā)光單元中的相鄰發(fā)光單元的連接線，其中相鄰發(fā)光單元中的一個(gè)發(fā)光單元包括多個(gè)第一段，并且相鄰發(fā)光單元中的另一個(gè)發(fā)光單元包括分別面對(duì)第一段的多個(gè)第二段，其中在各自均具有接觸連接線的端部的、彼此面對(duì)的第一段與第二段之間的第一間隔距離大于在各自均具有不接觸連接線的端部的、彼此面對(duì)的第一段與第二段之間的第二間隔距離。
[0010]第一段可以包括具有接觸連接線的端部的1-1段，以及從1-1段延伸并且具有不接觸連接線的端部的1-2段；并且第二段可以包括具有接觸連接線的端部并且面對(duì)1-1段的2-1段，以及從2-1段延伸、具有不接觸連接線的端部以及面對(duì)1-2段的2-2段。
[0011]面對(duì)2-2段的1-2段的端部可以相比面對(duì)2-1段的1_1段的端部突出第一突出長(zhǎng)度。[0012]面對(duì)1-2段的2-2段的端部可以相比面對(duì)1-1段的2_1段的端部突出第二突出長(zhǎng)度。
[0013]第一突出長(zhǎng)度和第二突出長(zhǎng)度可以彼此相同或不同。
[0014]1-2段可以設(shè)置為從1-1段的相反側(cè)延伸，并且2-2段可以設(shè)置為從2-1段的相反側(cè)延伸。
[0015]1-1段的端部和2-1段的端部可以具有相同或不同的寬度。
[0016]1-2段的端部和2-2段的端部可以具有相同或不同的寬度。
[0017]相鄰發(fā)光單元中的每個(gè)發(fā)光單元可以包括:設(shè)置在襯底上的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；設(shè)置在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上的有源層；以及設(shè)置在有源層上的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層。
[0018]在1-1段中的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的端部可以接觸連接線，并且在2-1段中的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的端部可以接觸連接線。
[0019]在1-2段的端部和2-2段的端部之間的間隔距離可以在5 μ m至50 μ m之間。
[0020]在1-1段和2-1段的相應(yīng)端部之間的第一間隔距離可以在ΙΟμπι至55μπι之間。
[0021]1-1段的端部可以具有5 μ m至8 μ m的寬度。
[0022]2-1段的端部可以具有5μπι至8μπι的寬度。
[0023]包括第一段的發(fā)光單元和包括第二段的發(fā)光單元可以在垂直或水平方向中的至少一個(gè)方向上彼此相鄰。
[0024]發(fā)光器件可以具有如以下等式所示的增加的發(fā)光區(qū)域:
[0025]TPA = [ff(W12X Δ LI) X 2+ (W22 X Λ L2) X 2] X (M-1)
[0026]其中TPA表示發(fā)光區(qū)域增加的面積，W12表示1_2段的端部的寬度，Δ LI表示面對(duì)2-2段的1-2段的端部相比面對(duì)2-1段的1-1段的端部突出的第一突出長(zhǎng)度，W22表示2-2段的端部的寬度，Λ L2表示面對(duì)1-2段的2-2段的端部相比面對(duì)1_1段的2_1段的端部突出的第二突出長(zhǎng)度，M表示發(fā)光單元的數(shù)目。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]可以參照下圖來(lái)詳細(xì)地描述布置和實(shí)施方案，在圖中相似的附圖標(biāo)記是指相似的元件，并且其中:
[0028]圖1是現(xiàn)有發(fā)光器件的俯視圖；
[0029]圖2是根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的俯視圖；
[0030]圖3是沿圖2的線3-3’所截取的截面圖；
[0031]圖4是沿圖2的線4-4’所截取的截面圖；
[0032]圖5是圖2的發(fā)光器件的電路圖；
[0033]圖6是圖2的部分“Α”的經(jīng)放大的俯視圖；
[0034]圖7是示出根據(jù)發(fā)光面積的增加的發(fā)光強(qiáng)度和工作電壓的曲線圖；
[0035]圖8是包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的照明裝置的分解透視圖；以及
[0036]圖9是包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的顯示裝置的視圖。
【具體實(shí)施方式】[0037]在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述實(shí)施方案。然而，本公開(kāi)內(nèi)容可以以多種不同形式來(lái)實(shí)施并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為受限于本文所闡述的實(shí)施方案。而是，提供這些實(shí)施方案使得本公開(kāi)內(nèi)容是全面且完整的，并且將本公開(kāi)內(nèi)容的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0038]應(yīng)理解，當(dāng)元件被稱為在另一元件“上”或“下”時(shí)，其可以直接在該元件上/下，并且還可以存在一個(gè)或更多個(gè)中間元件。
[0039]當(dāng)元件被稱為處于“上”或“下”時(shí)，基于元件，可以包括“在元件上”以及“在元件下”。
[0040]圖2是根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件100的俯視圖。圖3是沿圖2的線3_3’所截取的截面圖。圖4是沿圖2的線4-4’所截取的截面圖。
[0041]參照?qǐng)D2至圖4，發(fā)光器件100包括:第一導(dǎo)電層110-1至第M導(dǎo)電層110-M (其中M為2或更大的正整數(shù));第一接合墊122 ;第一連接線124-1至第N連接線124-N (其中N為I或更大的正整數(shù))；第二接合墊126 ;襯底130 ;以及發(fā)光結(jié)構(gòu)140。
[0042]襯底130可以由適于半導(dǎo)體材料(例如載體晶片)的生長(zhǎng)的材料形成。另外,襯底130可以由具有優(yōu)良熱導(dǎo)率的材料形成，并且可以為導(dǎo)電襯底或絕緣襯底。另外，襯底130可以由透光材料形成，并且可以具有不會(huì)導(dǎo)致發(fā)光器件的總體氮化物發(fā)光結(jié)構(gòu)140彎曲并且能通過(guò)劃片和折斷而令人滿意地分離為芯片的足夠機(jī)械強(qiáng)度。例如，襯底130可以由選自藍(lán)寶石(A1203)、GaN、SiC、ZnO, S1、GaP, InP, Ga2O3> GaAs以及Ge中的至少一種材料制成。襯底130可以在其上表面處設(shè)置有不均勻的圖案化部分。例如，盡管未示出，但是襯底130可以是圖案化藍(lán)寶石襯底(PSS )。
[0043]另外，盡管未示出，但是可以在襯底130和發(fā)光結(jié)構(gòu)140之間設(shè)置緩沖層。緩沖層可以利用第II1-V族化合物半導(dǎo)體形成。緩沖層減小了在襯底130和發(fā)光結(jié)構(gòu)140之間的晶格常數(shù)差。例如，緩沖層可以包含AlN或未摻雜的氮化物，但實(shí)施方案不限于此。可以根據(jù)襯底130的類型和發(fā)光結(jié)構(gòu)140的類型而省略緩沖層。
[0044]在下文中，為了便于說(shuō)明，將通過(guò)實(shí)例來(lái)描述發(fā)光單元的數(shù)目為9的情況，但實(shí)施方案不限于此。也就是說(shuō)，發(fā)光單元的數(shù)目可以大于9或小于9。
[0045]發(fā)光單元在襯底130上被布置為在水平方向彼此間隔開(kāi)。
[0046]首先，按照升序?qū)⒍鄠€(gè)發(fā)光區(qū)域Pl至PM稱為第一發(fā)光區(qū)域至第M發(fā)光區(qū)域。也就是說(shuō)，在其中設(shè)置有第一接合墊122的發(fā)光區(qū)域被稱為第一發(fā)光區(qū)域P1，在其中設(shè)置有第二接合墊126的發(fā)光區(qū)域被稱為第九發(fā)光區(qū)域。
[0047]第一發(fā)光單元至第M發(fā)光單元分別布置在襯底130的第一發(fā)光區(qū)域至第M發(fā)光區(qū)域中。也就是說(shuō)，第一發(fā)光單元被布置在襯底130的第一發(fā)光區(qū)域Pl中，第二發(fā)光單元被布置在襯底130的第二發(fā)光區(qū)域P2中，第三發(fā)光單元被布置在襯底130的第三發(fā)光區(qū)域P3中，第四發(fā)光單元被布置在襯底130的第四發(fā)光區(qū)域P4中，第五發(fā)光單元被布置在襯底130的第五發(fā)光區(qū)域P5中，第六發(fā)光單元被布置在襯底130的第六發(fā)光區(qū)域P6中，第七發(fā)光單元被布置在襯底130的第七發(fā)光區(qū)域P7中，第八發(fā)光單元被布置在襯底130的第八發(fā)光區(qū)域P8中，以及第九發(fā)光單元被布置在襯底130的第九發(fā)光區(qū)域P9中。照此，第m發(fā)光單元被布置在第m發(fā)光區(qū)域中，其中I < m < M。在下文中，為了便于說(shuō)明，將第m發(fā)光單元表示為 “Pm，，。
[0048]第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的每個(gè)發(fā)光單元包括發(fā)光結(jié)構(gòu)140、第m導(dǎo)電層110-m、以及設(shè)置在襯底130上的第一電極152和第二電極154。構(gòu)成一個(gè)發(fā)光單兀的發(fā)光結(jié)構(gòu)140可以通過(guò)邊界區(qū)域B而與另一發(fā)光單元的發(fā)光結(jié)構(gòu)140間隔開(kāi)。邊界區(qū)域B可以是位于第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的每個(gè)發(fā)光單元的邊界中的區(qū)域，例如襯底130。第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM可以具有相同面積，但實(shí)施方案不限于此。例如，根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施方案，第一發(fā)光單兀Pl至第M發(fā)光單兀PM可以根據(jù)發(fā)光單兀的發(fā)光頻率而具有不同的面積。
[0049]第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的每個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光結(jié)構(gòu)140包括依次設(shè)置在襯底130上的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142、有源層144以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146。
[0050]第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142可以設(shè)置在襯底130與有源層144之間，并且包含半導(dǎo)體化合物、由II1-V族或I1-VI族化合物半導(dǎo)體形成，以及摻雜有第一導(dǎo)電型摻雜劑。例如，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142可以包含具有式AlxInyGa(1_x_y)N(其中O≤x≤1，0≤y≤1，以及
O≤x+y≤ I)、InAlGaN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 以及 AlGaInP 的半導(dǎo)體材料中的至少一種。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電型半導(dǎo)體層142為η型時(shí)，第一導(dǎo)電型摻雜劑可以包含η型摻雜劑，如S1、Ge、Sn、Se、Te等。第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)，但實(shí)施方案不限于此。
[0051]有源層144布置在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146之間，可以包括單阱結(jié)構(gòu)、多阱結(jié)構(gòu)、單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)或量子線結(jié)構(gòu)中的任一種，并且由II1-V族或I1-VI族化合物半導(dǎo)體形成。有源層144可以具有例如 InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs (InGaAs)/AlGaAs 以及GaP(InGaP)AlGaP的阱層/勢(shì)壘層中的至少一種成對(duì)結(jié)構(gòu)，但實(shí)施方案不限于此。阱層可以由具有比勢(shì)壘層的能帶隙低的能帶隙的材料形成。
[0052]第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146設(shè)置在有源層144上，并且可以包含半導(dǎo)體化合物。第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146可以由II1-V族半導(dǎo)體化合物、I1-VI族半導(dǎo)體化合物等形成。例如，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146可以包含具有式InxAlyGanyN (其中O≤x≤1，0≤y≤1，以及O≤ x+y≤I )、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 或 AlGaInP 的半導(dǎo)體材料中的至少一種。
[0053]第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146可以為第二導(dǎo)電類型。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電型半導(dǎo)體層146為p型時(shí)，第二導(dǎo)電型摻雜劑可以為P型摻雜劑，如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba等。第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146可以具有單層或多層結(jié)構(gòu)，但實(shí)施方案不限于此。
[0054]第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142可以為η型，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146可以為P型。在另外一個(gè)實(shí)施方案中，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142可以為P型，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146可以為η型。相應(yīng)地,發(fā)光結(jié)構(gòu)140可以包括n-ρ結(jié)結(jié)構(gòu)、ρ-n結(jié)結(jié)構(gòu)、n-ρ-n結(jié)結(jié)構(gòu)或ρ-n-ρ結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一種。
[0055]在下文中，將通過(guò)實(shí)例來(lái)描述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142為η型并且第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146為P型的情況，但實(shí)施方案不限于此。也就是說(shuō)，本實(shí)施方案還可以應(yīng)用于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142為P型并且第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146為η型的情況。
[0056]在第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的每個(gè)發(fā)光單元中，第一電極152被設(shè)置在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142上。例如，參照?qǐng)D4，第八發(fā)光單元Ρ8的第一電極152設(shè)置在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142上。為了在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142上設(shè)置第一電極152，可以部分露出發(fā)光結(jié)構(gòu)140的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142。也就是說(shuō)，可以通過(guò)臺(tái)面蝕刻對(duì)第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146、有源層144以及第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142進(jìn)行部分蝕刻，以露出第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142的一部分。在這方面，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142的露出的表面可以設(shè)置為低于有源層144的下表面。
[0057] 在另外一個(gè)實(shí)施方案中，代替在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142上分別布置第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的每個(gè)發(fā)光單元的第一電極152，第i發(fā)光單元Pi (其中
1≤ i ≤M-1的第一電極152可以與第i連接線124-1 —體地形成。在這方面，第M發(fā)光單元(例如第九發(fā)光單元P9)的第一電極可以與第二接合墊126 —體地形成，但實(shí)施方案不限于此。例如，第M發(fā)光單元PM的第一電極可以與第二接合墊126分別形成。
[0058]在第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的每個(gè)發(fā)光單元中，第二電極154設(shè)置在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146上。例如，參照?qǐng)D4，第八發(fā)光單元P8的第二電極154設(shè)置在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146上。
[0059]在另外一個(gè)實(shí)施方案中，代替在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146上分別布置第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的每個(gè)發(fā)光單元的第二電極154，第j發(fā)光單元Pj (其中2≤j≤M)的第二電極可以與第j-Ι連接線124- (j-Ι)—體地形成。例如，參照?qǐng)D4，第七發(fā)光單元P7的第二電極可以與第六連接線124-6—體地形成。在這方面，參照?qǐng)D3，第一發(fā)光結(jié)構(gòu)Pl的第二電極可以與第一接合墊122—體地形成,但實(shí)施方案不限于此。也就是說(shuō)，第一發(fā)光單元Pl的第二電極可以與第一接合墊122分別形成。
[0060]僅用于說(shuō)明性目的，圖4示出第八發(fā)光單元P8的第一電極152與第八連接線124-8分別形成，并且第八發(fā)光單元P8的第二電極154與第七連接線124-7分別形成，而第七發(fā)光單元P7的第二電極與第六連接線124-6 —體地形成。然而，為了制造工藝的便利，第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM的第一電極和第二電極可以與相應(yīng)連接線一體地形成或與相應(yīng)連接線分別形成。
[0061]第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的每個(gè)發(fā)光單元的第一電極和第二電極中的每個(gè)電極可以具有其中順序堆疊有粘合層(未示出)、阻擋層(未示出)以及接合層(未示出)的結(jié)構(gòu)。第一電極的粘合層可以包含與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142歐姆接觸的材料，并且第二電極的粘合層可以包含與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146歐姆接觸的材料。例如，可以利用Cr、Rd或Ti中的至少一種將粘合層形成為單層或多層。
[0062]阻擋層設(shè)置在粘合層上，并且可以利用N1、Cr、Ti或Pt中的至少一種形成為單層或多層。例如，阻擋層可以由Cr-Pt合金形成。
[0063]另外，可以在阻擋層和粘合層之間設(shè)置由Ag等形成的反射層，但其可以被省略。接合層設(shè)置在阻擋層上，并且可以包含Au。
[0064]第一接合墊122可以與導(dǎo)線(未示出)接合以用于提供第一電力。參照?qǐng)D2和圖3，第一接合墊122可以設(shè)置在第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的任一發(fā)光單元(例如第一發(fā)光單元Pl)的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146上，并且接觸第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146。
[0065]另外，第二接合墊126可以與導(dǎo)線(未示出)接合以用于提供第二電力。參照?qǐng)D2和圖4，第二接合墊126可以設(shè)置在第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的另一個(gè)發(fā)光單元(例如第九發(fā)光單元P9)的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142上，并且接觸第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142。
[0066]另外，導(dǎo)電層110-1至110-M中的每個(gè)導(dǎo)電層可以設(shè)置在第二電極與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146之間。導(dǎo)電層110-1至110-M中的每個(gè)導(dǎo)電層減少全反射并且高度透光，因而可以提高已經(jīng)從有源層144發(fā)射并且通過(guò)第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146的光的提取效率。每個(gè)導(dǎo)電層110-m可以利用相對(duì)于發(fā)光波長(zhǎng)具有高透射率并且透明的氧化物基材料(例如，銦錫氧化物(ITO)、錫氧化物(TO)、銦鋅氧化物(IZ0)、銦鋅錫氧化物(IZT0)、銦鋁鋅氧化物(IAZ0)、銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、銦鎵錫氧化物(IGT0)、鋁鋅氧化物(AZ0)、鋁錫氧化物(ΑΤΟ)、鎵鋅氧化物(GZO)、IrOx, RuOx, RuOx/1Τ0, N1、Ag、Ni/IrOx/Au、或 Ni/Ir0x/Au/IT0)中的至少一種而形成為單層或多層。
[0067]設(shè)置在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146上的每個(gè)導(dǎo)電層110-m的面積可以等于或小于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146的上表面的面積。
[0068]同時(shí)，第一連接線124-1至第N連接線124-N用于電連接第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM。也就是說(shuō),第一連接線124-1至第N連接線124-N中的每根連接線電連接第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的相鄰發(fā)光單元。也就是說(shuō),第i連接線124-1 (其中
M-1)設(shè)置在第i發(fā)光區(qū)域P1、第i+Ι發(fā)光區(qū)域P (i+1)以及第i發(fā)光區(qū)域Pi與第i+Ι發(fā)光區(qū)域P (i+Ι)之間的邊界區(qū)域B上，以電連接彼此鄰接的第i發(fā)光區(qū)域Pi和第i+Ι發(fā)光區(qū)域P (i+Ι)。例如，第一連接線124-1 (其中i=l)電連接彼此相鄰的第一發(fā)光單元Pl和第二發(fā)光單元P2 ;并且如圖4所示，第七連接線124-7設(shè)置在第七發(fā)光區(qū)域P7、第八發(fā)光區(qū)域P8以及第七發(fā)光區(qū)域P7與第八發(fā)光區(qū)域P8之間邊界區(qū)域B上，以電連接第七發(fā)光單元P7的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142和第八發(fā)光單元P8的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146。
[0069]如圖2至圖4所示，第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM通過(guò)第一連接線124-1至第N連接線124-N而彼 此串聯(lián)地電連接。在此情況下，N=M-1。第一連接線124-1至第N連接線124-N可以從設(shè)置有第一接合墊122的第一發(fā)光單元Pl開(kāi)始并且以設(shè)置有第二接合墊126的第M發(fā)光單元PM結(jié)束來(lái)串聯(lián)連接第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM，但實(shí)施方案不限于此。也就是說(shuō)，第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的至少一部分可以通過(guò)連接線而彼此并聯(lián)地電連接。
[0070]第一連接線124-1至第N連接線124-N中的每根連接線可以由與第一電極152和第二電極154中的每個(gè)電極的材料相同或不同的材料形成。當(dāng)?shù)谝贿B接線124-1至第N連接線124-N由與第一電極152和第二電極154的材料相同的材料形成時(shí)，如上所述，連接線可以與第一電極或第二電極一體地形成。第一連接線124-1至第N連接線124-N中的每根連接線可以包含Cr、Rd、Au、N1、Ti或Pt中的至少一種，但實(shí)施方案不限于此。
[0071]同時(shí)，在第一連接線124-1至第N連接線124-N中的每根連接線與由相應(yīng)連接線連接的相鄰發(fā)光單元之間設(shè)置絕緣層160，以將連接線與相鄰發(fā)光單元電隔離。也就是說(shuō)，在第i連接線124-1與由第i連接線124-1連接的相鄰的第i發(fā)光單元Pi和第i+Ι發(fā)光單元P (i+Ι)之間設(shè)置絕緣層160，以將第i連接線124-1與第i發(fā)光單元Pi電隔離并且將第i連接線124-1與第i+Ι發(fā)光單元P(i+1)電隔離。例如，參照?qǐng)D4，在第七連接線124-7與相鄰的第七發(fā)光單元P7和第八發(fā)光單元P8之間設(shè)置絕緣層160，以將第七連接線124-7與第七發(fā)光單兀P7和第八發(fā)光單兀P8中的每個(gè)發(fā)光單兀電隔尚。
[0072]另外，可以在第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM以及邊界區(qū)域B上設(shè)置絕緣層160。也就是說(shuō)，絕緣層160可以覆蓋第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM的上表面和側(cè)表面以及邊界區(qū)域B。在這方面，絕緣層160露出第一接合墊122和第二接合墊126以及第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的每個(gè)發(fā)光單元的第一電極和第二電極。
[0073]例如，參照?qǐng)D3，絕緣層160覆蓋第一發(fā)光單元P1、第六發(fā)光單元P6和第七發(fā)光單元P7的每個(gè)發(fā)光結(jié)構(gòu)140的上表面和側(cè)表面以及邊界區(qū)域B，而露出第一接合墊122。另外，參照?qǐng)D4，絕緣層160覆蓋每個(gè)發(fā)光結(jié)構(gòu)140的上表面和側(cè)表面以及邊界區(qū)域B，而露出第二接合墊126以及第七發(fā)光單元P7、第八發(fā)光單元P8和第九發(fā)光單元P9中的每個(gè)發(fā)光單元的第一電極和第二電極。絕緣層160可以由透光且絕緣的材料(例如，Si02、SiOx,SiOxNy、Si3N4或Al2O3)形成，并且構(gòu)造成分布式布拉格反射器等，但實(shí)施方案不限于此。
[0074]圖5是圖2的發(fā)光器件100的電路圖。
[0075]參照?qǐng)D2至圖5，發(fā)光器件100可以具有公共的單個(gè)正(+ )端子如第一接合墊122，以及公共的單個(gè)負(fù)(_)端子如第二接合墊126。
[0076]圖6是圖2所示的部分“A”的放大俯視圖。
[0077]參照?qǐng)D2和圖6，在相鄰的第i發(fā)光單元Pi和第i+Ι發(fā)光單元P (i+Ι)(其中
M-1)中，第i發(fā)光單元Pi包括多個(gè)第一段SI，并且第i+Ι發(fā)光單元P (i+Ι)包括
分別面對(duì)第一段SI的多個(gè)第二段S2。
[0078]首先，第i發(fā)光單元Pi的第一段SI包括1-1段Sl-1以及1-2段S1-2A和S1-2B。1-1段Sl-1具有接觸第i連接線124-1的端部，并且1-2段S1-2A和S1-2B中的每一個(gè)從1-1段Sl-1延伸并且具有不接觸第i連接線124-1的端部。在這方面，1-2段S1-2A和S1-2B可以被布置為使得 分別從1-1段Sl-1的相反側(cè)延伸。
[0079]例如，參照?qǐng)D6，1-1段Sl-1具有接觸第七連接線124-7的端部212。1_2段S1-2A從1-1段Sl-1的第一側(cè)延伸并且具有不接觸第七連接線124-7的端部214，以及1_2段
51-2B從1-1段Sl-1的第二側(cè)延伸并且具有不接觸第七連接線124-7的端部216。
[0080]另外，第i+Ι發(fā)光單元P (i+Ι)的第二段S2包括2-1段S2-1以及2-2段S2-2A和S2-2B。2-1段S2-1具有接觸第i連接線124_i的端部并且面對(duì)1_1段Sl-1。2_2段
52-2A和S2-2B從2-1段S2-1延伸，具有不接觸第i連接線124_i的相應(yīng)端部，并且分別面對(duì)1-2段S1-2A和S1-2B。在這方面，2-2段S2-2A和S2-2B可以布置為使得分別從2_1段S2-1的相反側(cè)延伸。
[0081]例如，參照?qǐng)D6，2-1段S2-1具有接觸第七連接線124_7的端部222并且面對(duì)1_1段Sl-1。2-2段S2-2A從2-1段S2-1的第一側(cè)延伸，具有不接觸第七連接線124-7的端部224，并且面對(duì)1-2段S1-2A。2_2段S2-2B從2_1段S2-1的第二側(cè)延伸，具有不接觸第七連接線124-7的端部226，并且面對(duì)1-2段S1-2B。
[0082]另外，在分別具有不接觸第i連接線124-1的端部且彼此面對(duì)的第一段SI和第二段S2之間的間隔距離小于在分別具有接觸第i連接線124-1的端部且彼此面對(duì)的第一段SI和第二段S2之間的間隔距離。
[0083]也就是說(shuō)，假設(shè)將在第i發(fā)光單元Pi的第一段Sl-1、S1-2A以及S1-2B中的具有接觸第i連接線124-1的端部的段(例如1-1段Sl-1)與第i+Ι發(fā)光單元P (i+Ι)的第二段S2-1、S2-2A以及S2-2B中的具有接觸第i連接線124_i的端部的段(例如2_1段S2-1)之間的間隔距離表示為“D1”，并且將在第一段Sl-1、S1-2A以及S1-2B中的具有不接觸第i連接線124-1的端部的段(例如1-2段S1-2A或S1-2B)與第二段S2中的具有不接觸第i連接線124-1的端部的段(例如2-2段S2-2A或S2-2B)之間的間隔距離表示為“D2”，D2小于Dl。
[0084]例如，參照?qǐng)D4和圖6，在1-2段S1-2A的端部214與2-2段S2-2A的端部224之間的間隔距離D2小于在1-1段Sl-1的端部212與2_1段S2-1的端部222之間的間隔距離Dl。另外，在1-2段S1-2B的端部216與2-2段S2-2B的端部226之間的間隔距離D2小于在1-1段Sl-1的端部212與2-1段S2-1的端部222之間的間隔距離D1。
[0085]照此，為了將間隔距離D2比間隔距離Dl減少得更多，2-2段S2-2A和S2-2B可以不突出，而僅1-2段S1-2A和S1-2B可以朝向第i+Ι發(fā)光單元P( i+1)突出。在另外一個(gè)實(shí)施方案中，1-2段S1-2A和S1-2B可以不突出，而僅2-2段S2-2A和S2-2B可以朝向第i發(fā)光單元Pi突出，或者1-2段S1-2A和S1-2B以及2_2段S2-2A和S2-2B兩者均可以突出。
[0086]參照?qǐng)D4和圖6，面對(duì)2-2段S2-2A的1_2段S1-2A的端部214可以相比面對(duì)2_1段S2-1的1-1段Sl-1的端部212突出第一突出長(zhǎng)度Λ L11。類似地，面對(duì)2_2段S2-2B的1-2段S1-2B的端部216可以相比端部212突出第一突出長(zhǎng)度Λ L12。在這方面，Δ Lll和Λ L12可以相同或不同。在下文中，為了便于說(shuō)明，將通過(guò)實(shí)例來(lái)描述Λ Lll和Λ L12相同的情況，并且如圖6所示，Δ Lll和Λ L12被表示為Δ LI。
[0087]另外，面對(duì)1-2段S1-2A的2-2段S2-2A的端部224可以相比面對(duì)1-1段Sl-1的2-1段S2-1的端部222突出第二突出長(zhǎng)度Λ L21。類似地，面對(duì)1_2段S1-2B的2_2段
S2-2B的端部226可以相比面對(duì)1-1段Sl-1的2_1段S2-1的端部222突出第二突出長(zhǎng)度AL22。在這方面，AL21和AL22可以相同或不同。在下文中，為了便于說(shuō)明，將通過(guò)實(shí)例來(lái)描述Λ L21和Λ L22相同的情況，并且如圖6所示，Λ L21和Λ L22被表示為Λ L2。
[0088]第一突出長(zhǎng)度Λ LI和第二突出長(zhǎng)度Λ L2可以相同或不同。
[0089]另外，第i發(fā)光單元Pi的1-1段Sl-1的端部212的寬度Wll以及第i+Ι發(fā)光單元P (i+Ι)的2-1段S2-1的端部222的寬度W21可以相同或不同。
[0090]另外，第i發(fā)光單元Pi的1-2段S1-2A和S1-2B相應(yīng)的端部214和216的寬度W12以及第i+Ι發(fā)光單元P (i+Ι)的2-2段S2-2A和S2-2B相應(yīng)的端部224和226的寬度W22可以相同或不同。
[0091]另外，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142的在1-1段Sl-1中的端部可以接觸第i連接線124-1，而第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146的在2-1段S2-1中的端部可以接觸第i連接線124_i。例如，參照?qǐng)D6，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層142的在1-1段Sl-1中的端部可以接觸第七連接線124-7，并且第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層146的在2-1段S2-1中的端部可以接觸第七連接線124-7。
[0092]在水平方向上彼此相鄰的發(fā)光單元之間的間隔距離Dl和D2已經(jīng)在上面進(jìn)行描述。另外，以上描述還可以應(yīng)用于在垂直方向上彼此相鄰的發(fā)光單元。例如，參照?qǐng)D6，在垂直方向上彼此相鄰的發(fā)光單元(例如第六發(fā)光單元P6和第七發(fā)光單元P7或第五發(fā)光單元P5和第八發(fā)光單元P8)之間的間隔距離D3可以與間隔距離D2相同。
[0093]在圖1的現(xiàn)有發(fā)光器件10中，在發(fā)光區(qū)域40中的相鄰發(fā)光區(qū)域之間的間隔距離D可以相等。與此相反，根據(jù)實(shí)施方案，D2小于D1。照此，為了不在第i連接線124-1電連接第i發(fā)光單元Pi和第i+Ι發(fā)光單元P (i+Ι)的部分中引起電氣短路，DU Wll或W21中的至少一個(gè)必須保持恒定。例如，當(dāng)Dl小于ΙΟμπι或大于55μηι時(shí),可能會(huì)在通過(guò)第i連接線124-1電連接第i發(fā)光單元Pi和第i+Ι發(fā)光單元P (i+Ι)的部分處引起電氣短路。因而，Dl可以在10 μ m至55 μ m之間。
[0094]另外，當(dāng)Wll和W21中的每一個(gè)小于5 μ m或大于8 μ m時(shí),可能會(huì)在通過(guò)第i連接線124-1來(lái)電連接第i發(fā)光單元Pi和第i+Ι發(fā)光單元P(i+1)的部分處引起電氣短路。因而，Wll和W21中的每一個(gè)可以在5 μ m至8 μ m之間。
[0095]照此，當(dāng)Dl、Wll和W21保持為恒定值以防止電氣短路時(shí)，可以使在相應(yīng)的第一段SI和第二段S2的不接觸第i連接線124-1的端部214和224 (或216和226)之間的間隔距離D2最小化。當(dāng)D2小于5 μ m時(shí)，可能難以制造發(fā)光器件100，并且另一方面，當(dāng)D2超過(guò)50 μ m時(shí)，每個(gè)發(fā)光區(qū)域的增加可能是無(wú)意義的。因而，當(dāng)DUWll和W21在上述范圍內(nèi)時(shí)，D2可以例如在5 μ m至50 μ m之間,但實(shí)施方案不限于此。
[0096]因而，當(dāng)與圖1的現(xiàn)有發(fā)光器件10比較時(shí)，根據(jù)實(shí)施方案，總發(fā)光面積TPA可以如以下等式I所示增大，假設(shè)1-2段S1-2A和S1-2B具有相同的第一突出長(zhǎng)度Λ LI和相同的寬度W12，2-2段S2-2A和S2-2B具有相同的第二突出長(zhǎng)度Λ L2和相同的寬度W22，第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM具有相同的面積和四邊形形狀，以及圖1的D對(duì)應(yīng)于圖6的Dl0
[0097][等式I]
[0098]TPA= [(W12X Δ LI) X 2+ (W22 X Λ L2) X 2] X (M-1)
[0099]如以上等式I所示，根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件100的發(fā)光面積比現(xiàn)有發(fā)光器件10的發(fā)光面積大ΤΡΑ。因而，可以提高光提取效率。
[0100]在下文中，假 設(shè)圖2至圖4的發(fā)光器件100的第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM(其中Μ=21)具有相同面積，將如下來(lái)描述根據(jù)每個(gè)發(fā)光單元的單位面積的增加的發(fā)光強(qiáng)度Po和工作電壓Vf的改進(jìn)。
[0101]圖7是示出根據(jù)發(fā)光面積的增加的發(fā)光強(qiáng)度Po和工作電壓Vf的曲線圖。在圖7中，水平軸表示發(fā)光面積，并且垂直軸表示發(fā)光強(qiáng)度Po和工作電壓Vf。
[0102]通過(guò)改變第一發(fā)光單元Pl至第M發(fā)光單元PM中的每個(gè)發(fā)光單元的寬度(X)和高度(y)來(lái)觀察發(fā)光強(qiáng)度Po和工作電壓Vf的改變，并且在以下表1和圖7中示出結(jié)果。
[0103][表 I]
[0104]
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光器件，包括: 襯底； 在所述襯底上設(shè)置為彼此間隔開(kāi)的多個(gè)發(fā)光單元；以及 構(gòu)造為電連接所述發(fā)光單元中的相鄰發(fā)光單元的連接線， 其中所述相鄰發(fā)光單元中的一個(gè)發(fā)光單元包括多個(gè)第一段，并且所述相鄰發(fā)光單元中的另一個(gè)發(fā)光單元包括分別面對(duì)所述第一段的多個(gè)第二段， 其中在各自均具有接觸所述連接線的端部并彼此面對(duì)的第一段和第二段之間的第一間隔距離大于在各自均具有不接觸所述連接線的端部并彼此面對(duì)的第一段和第二段之間的第二間隔距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件， 其中所述第一段包括: 具有接觸所述連接線的端部的1-1段；以及 從所述1-1段延伸并且具有不接觸所述連接線的端部的1-2段；以及 所述第二段包括: 具有接觸所述連接線的端部并且面對(duì)所述1-1段的2-1段；以及 從所述2-1段延伸、具有不接觸所述連接線的端部并面對(duì)所述1-2段的2-2段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中面對(duì)所述2-2段的所述1-2段的端部相比面對(duì)所述2-1段的所述1-1段的端部突出第一突出長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中面對(duì)所述1-2段的所述2-2段的端部相比面對(duì)所述1-1段的所述2-1段的端部突出第二突出長(zhǎng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光器件，其中所述第一突出長(zhǎng)度和所述第二突出長(zhǎng)度彼此不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光器件，其中所述第一突出長(zhǎng)度和所述第二突出長(zhǎng)度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中所述1-2段設(shè)置為從所述1-1段的相反側(cè)延伸，并且所述2-2段設(shè)置為從所述2-1段的相反側(cè)延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中所述1-1段的所述端部和所述2-1段的所述端部具有相同寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中所述1-1段的所述端部和所述2-1段的所述端部具有不同寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中所述1-2段的所述端部和所述2-2段的所述端部具有相同寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中所述1-2段的所述端部和所述2-2段的所述端部具有不同寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中所述相鄰發(fā)光單元中的每個(gè)發(fā)光單元包括: 設(shè)置在所述襯底上的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層； 設(shè)置在所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上的有源層；以及 設(shè)置在所述有源層上的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光器件，其中在所述1-1段中的所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的端部接觸所述連接線，并且在所述2-1段中的所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的端部接觸所述連接線。
14.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中在所述1-1段和所述2-1段的相應(yīng)端部之間的所述第一間隔距離在10 μ m至55 μ m之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中在所述1-2段和所述2-2段的相應(yīng)端部之間的所述第二間隔距離在5 μ m至50 μ m之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中所述1-1段的所述端部具有5 μ m M 8 μ m的寬度。
17.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中所述2-1段的所述端部具有5 μ m M 8 μ m 的寬度。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中包括所述第一段的發(fā)光單元和包括所述第二段的發(fā)光單元在垂直方向上彼此相鄰。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中包括所述第一段的發(fā)光單元和包括所述第二段的發(fā)光單元在水平方向上彼此相鄰。
20.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中所述發(fā)光器件具有如以下等式所示的增加的發(fā)光區(qū)域:
TPA= [W12 X ALl) X 2+ (W22 X Δ L2) X 2] X (M-1) 其中TPA表示發(fā)光區(qū)域的增加面積，W12表示所述1-2段的所述端部的寬度，Λ LI表示面對(duì)所述2-2段的所述1-2段的所述端部相比于面對(duì)所述2-1段的所述1-1段的所述端部突出的第一突出長(zhǎng)度，W22表示所述2-2段的所述端部的寬度，Δ L2表示面對(duì)所述1_2段的所述2-2段的所述端部相比于面對(duì)所述1-1段的所述2-1段的所述端部突出的第二突出長(zhǎng)度，以及M表示所述發(fā)光單元的數(shù)目。
【文檔編號(hào)】H01L33/62GK103904095SQ201310741261
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
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