CN102810550B - 发光器件 - Google Patents

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Abstract

一种发光器件，包括：导电衬底；多个发光元件，布置在所述导电衬底上，其中所述多个发光器件单元的每一个包括第一半导体层、第二半导体层以及位于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层；保护层，布置为覆盖所述第一半导体层的一侧和所述有源层的一侧；以及第一电极，用于将多于一个的发光元件的多个第二半导体层彼此连接，其中所述保护层包括多个突出部，所述突出部从所述第一半导体层的该侧和所述有源层的该侧延伸到所述多个发光元件的每一个的内部。本发明实施例的发光器件能够提高照明效率。

Description

发光器件
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2011年6月2日在韩国递交的韩国专利申请第10-2011-0053183号的优先权，在此通过参考整体引入该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施例涉及一种发光器件、该发光器件的制造方法及该发光器件的发光器件封装。
背景技术
已经开发了红色、绿色以及蓝色LED(发光二极管)，其能够基于GaN的金属有机化学气相沉积和分子束外延的发展而产生高亮度以及白色。
因为LED不包括在现有技术的发光器件(例如白炽灯或荧光灯)中使用的对环境有害的物质(例如汞)，LED是环保的，而且还具有长使用寿命和低功耗的优点，因此LED正在逐渐取代现有的光源。LED的核心竞争力在于高亮度的体现，这归功于高效率高功率芯片和封装技术。
为了高亮度的体现，增强光提取效率很重要。为了增强光提取效率，通过使用倒装芯片结构、表面毛化(texturing)、图案化蓝宝石衬底PPS、光子晶体技术、抗反射层结构等进行了各种方法研究。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的实施例提供一种能够提高照明效率的发光器件。
在一个实施例中，一种发光器件包括：导电衬底；多个发光元件(lightemitting cell)，布置在所述导电衬底上，其中所述多个发光元件的每一个包括第一半导体层、第二半导体层以及位于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层；保护层，布置为覆盖所述第一半导体层的一侧和所述有源层的一侧；以及第一电极，用于将多于一个的发光元件的多个第二半导体层彼此连接，其中所述保护层包括多个突出部，所述突出部从所述第一半导体层的该侧和所述有源层的该侧延伸到所述多个发光元件的每一个的内部。
所述第一半导体层的该侧和所述有源层的该侧在每一侧均可具有第一凹槽，并且所述保护层具有放置在所述第一凹槽中的所述突出部。
所述保护层可布置为进一步覆盖所述第二半导体层的一侧的一部分，其中在所述第二半导体层的该侧的该部分中可具有第二凹槽，并且所述保护层的该部分延伸以填充所述第二凹槽。
所述第一电极可将相邻的发光元件的多个第二半导体层彼此连接。
所述第一电极可包括：第二电极，布置在所述第二半导体层上；以及连接电极，用于将每个相邻的发光元件的所述第二电极彼此连接。所述连接电极可布置在所述第一半导体层的该侧并布置在所述保护层上。所述第一电极还可包括布置在所述第二半导体层的该侧处的第三电极。
所述第二电极可布置在所述第二半导体层的边缘区域上。
所述导电衬底可包括：支撑衬底；反射层，位于所述支撑衬底上；接合层，位于所述支撑衬底与所述反射层之间；以及欧姆层，位于所述反射层上，其中所述保护层可布置在所述欧姆层上。
所述保护层可覆盖所述欧姆层，并且所述保护层可具有突出部，该突出部从该欧姆层的一侧插入到所述欧姆层的内部。
所述保护层可包括：第一子保护层，布置在所述导电衬底的边缘区域上，第二子保护层，布置在所述导电衬底上，其中所述第二子保护层覆盖每一个发光元件的该侧的一部分；以及第三子保护层，布置在所述导电衬底上且位于所述多个发光元件之间。
在另一个实施例中，一种发光器件包括：发光结构，限定为分成多个子发光区域，所述多个子发光区域的每一个包括第一半导体层、第二半导体层以及位于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层；保护层，布置在所述多个子发光区域的每一个的所述发光结构的一侧；第一电极，将多于一个的子发光区域的多个第二半导体层彼此连接；以及第二电极，位于所述第一半导体层下方，所述第二电极将所述多个子发光区域的每一个的第一半导体层连接在一起，其中该发光结构的该侧可包括：第一侧，与所述发光结构的上侧相邻；第二侧，与所述发光结构的下侧相邻，该第二侧具有到所述第一侧的台阶；以及第三侧，将所述第一侧连接到所述第二侧，其中所述保护层覆盖所述第二侧和所述第三侧。
所述第一侧、所述第三侧、以及所述第二侧的一部分可以是所述第二半导体层的一侧，并且所述第二侧的另一部分可以是所述有源层的一侧和所述第一半导体层的一侧。
所述保护层可具有与所述第一侧齐平的外侧。
所述保护层可覆盖与所述第二侧相邻的所述发光结构的下侧的边缘。
在另一个实施例中，一种照明设备包括：光源，用于发射光；壳体单元，用于容纳所述光源；散热单元，用于散发来自所述光源的热；以及支撑件，将所述光源和所述散热单元固定到所述壳体单元，其中所述光源包括衬底和根据所述实施例的发光器件。
本发明实施例的发光器件能够提高照明效率。
附图说明
可参见如下的附图来详细描述配置和实施例，其中类似的附图标记指代类似的元件，其中：
图1示出根据第一实施例的发光器件的平面图。
图2示出图1中的发光器件沿线A-B的截面。
图3示出根据第二实施例的发光器件的平面图。
图4示出图3中的发光器件沿线C-D的截面。
图5示出根据第三实施例的发光器件的平面图。
图6示出图5中的发光器件沿线E-F的截面。
图7示出图1中的子发光区域的侧视图。
图8示出发光器件封装的截面，该发光器件封装应用了根据实施例的发光器件。
图9A示出显示器件的分解透视图，该显示器件应用了根据实施例的发光器件封装。
图9B示出图9A中的显示器件的光源部的截面。
图10示出发光设备的分解透视图，该发光设备应用了根据实施例的发光器件封装。
具体实施方式
在下文中，将参见附图描述实施例。在对实施例的描述中，如果其描述层(膜)、区域、图案或结构形成在衬底、层(膜)、区域、焊盘或图案的“上方”或“下方”时，“上方”或“下方”意味着该层(膜)、区域、图案或结构直接地或间接地(其间布置有另一衬底、层(膜)、区域、焊盘或图案)形成在衬底、层(膜)、区域、焊盘或图案的“上方”或“下方”。并且，对“上方”或“下方”的定位依据是附图。
为了描述的方便或清楚起见，附图中示出的尺寸可被夸大、省略或示意性地示出。并且，元件的尺寸无须严格按比例示出。如果可能的话，全部附图将使用相同的附图标记表示相同或类似的部件。发光器件、该发光器件的制造方法及发光器件封装将参见附图加以描述。
图1示出根据第一优选实施例的发光器件的平面图，且图2示出图1中的发光器件沿线A-B的截面。
参见图1和图2，发光器件100包括第二电极层105、电流阻挡层130、保护层135、发光结构140、第一电极162～168以及连接电极172～176。
第二电极层105可为导电衬底，包括支撑衬底110、接合层112、阻挡层115、反射层120以及欧姆层125。第二电极层105可与图8示出的发光器件封装的第二金属层614接触。
支撑衬底110支撑发光结构140并给发光结构140和第一电极162～168供电。支撑衬底110是导电的，并且例如可由诸如Cu、Au、Ni、Mo以及Cu-W等金属或包括Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC以及SiGe至少之一的半导体形成。
接合层112可布置在支撑衬底110上且置于支撑衬底110与阻挡层115之间，以将支撑衬底110和阻挡层115接合在一起。由于接合层112形成为用以接合支撑衬底110，如果支撑衬底110是通过金属电镀或沉积形成的，则可省略接合层112。接合层112可包括Au、Sn、Ni、Nb、In、Cu、Ag或Pd至少之一。
阻挡层115防止金属离子从支撑衬底110扩散到反射层120和欧姆层125中。例如，阻挡层115可包括Ni、Pt、Ti、W、V、Fe或Mo至少之一，并且可以是单层或复合层。
反射层120布置在阻挡层115上。反射层120反射来自发光结构140的光以提高光提取效率。反射层120可由包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf至少之一的金属或其合金形成。
并且，反射层120可以是金属或合金的复合层并且可以是透明导电材料，例如IZO(氧化铟锌)、IZTO(氧化铟锌锡)、IAZO(氧化铟铝锌)、IGZO(氧化铟镓锌)、IGTO(氧化铟镓锡)、AZO(氧化铝锌)以及ATO(氧化锑锡)。例如，反射层120可由IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni或AZO/Ag/Ni形成。
欧姆层125布置在反射层120与发光结构140之间。欧姆层125与发光结构140中的第一导电类型半导体层146具有欧姆接触，用以给发光结构140顺利地供电。
例如，欧姆层125可包括In、Zn、Sn、Ni、Pt或Ag至少之一。并且，欧姆层125可选择性地由透明导电层和金属形成。例如，欧姆层125可以是包括氧化铟锡(ITO)、IZO(氧化铟锌)、IZTO(氧化铟锌锡)、IAZO(氧化铟铝锌)、IGZO(氧化铟镓锌)、IGTO(氧化铟镓锡)、AZO(氧化铝锌)、ATO(氧化锑锡)、氧化镓锌(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Ni/IrOx/Au或Ni/IrOx/Au/ITO至少之一的材料的单层或复合层。
在另一个实施例中，可以不另外形成欧姆层125，而是将反射层120的材料选择为与第一导电类型半导体层146具有欧姆接触的材料，从而形成欧姆接触。
电流阻挡层130形成在欧姆层125与第一导电类型半导体层146之间。电流阻挡层130具有与第一导电类型半导体层146接触的上侧、以及与欧姆层125接触的下侧和旁侧。
电流阻挡层130的至少一部分与第一电极162～168交叠，以缓解电流聚集并提高发光器件100的发光效率。
电流阻挡层130可由导电性低于反射层120或欧姆层125的材料形成，或由与第一导电类型半导体层146形成肖特基接触的材料形成，或由电绝缘材料形成。例如，电流阻挡层130可包括ZnO、SiO2、SiON、Si3N4、Al2O3、TiO2、Ti、Al或Cr至少之一。
电流阻挡层130布置在欧姆层125与第一导电类型半导体层146之间。或者，在另一个实施例中，电流阻挡层130可布置在反射层120与欧姆层125之间。
电流阻挡层130可布置为沿第一方向与第一电极162～168部分交叠。第一方向可以是从第二电极层105面向发光结构140的方向。电流阻挡层130缓解发光结构140的特定部分处的电流聚集，以提高发光器件100的发光效率。
发光结构140可布置在第二电极层105上。例如，发光结构140可布置在欧姆层125和保护层135上。发光结构140可包括3～5族元素化合物的多个半导体层。发光结构140可具有这样的结构，其中第一导电类型半导体层146、有源层144以及第二导电类型半导体层142依序堆叠在第二电极层105上。
第一导电类型半导体层146布置在欧姆层125上，并且可由掺杂有第一导电类型掺杂物的3～5族元素化合物半导体形成。第一导电类型半导体层146可由择自具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)组分的半导体材料形成，例如为GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN以及AlInN，并且可掺杂有p型掺杂物，例如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba。
有源层144布置在第一导电类型半导体层146上，并且由于从第二导电类型半导体层142和第一导电类型半导体层146提供的电子和空穴的再结合过程中产生的能量而可以生成光。有源层144可包括单量子阱结构、多量子阱结构MQW、量子点结构以及量子线结构的任意一个。
例如，如果有源层144具有量子阱结构，则有源层144可具有单量子阱或多量子阱结构，所述单量子阱或多量子阱结构包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)组分的阱层、和具有InaAlbGa1-a-bN(0≤a≤1、0≤b≤1、0≤a+b≤1)组分的势垒层。所述阱层可由能带隙小于势垒层的能带隙的材料形成。
第二导电类型半导体层142布置在掺杂有第二导电类型掺杂物的3～5族元素的化合物半导体的有源层144上。第二导电类型半导体层142可由具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)组分的半导体形成，例如择自包括GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP的群组材料之一，并掺杂有n型掺杂物(例如Si、Ge、Sn、Se以及Te)。
发光结构140可包括多个子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)、以及位于子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)之间的边界区域S。在这种情况下，子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)能够分别发光，并且可被称为发光元件(light emitting cell)。
单元发光结构140可通过边界区域S被分割为多个子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)。在这种情况下，保护层135可布置在边界区域S上，并且保护层135可限定子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)。
例如，参见图1，发光结构140可包括4个子发光区域P1～Pn(其中，n＝4)、以及位于子发光区域P1～P4之间的边界区域S。
每个子发光区域P1～Pn(其中，n＝4)可为第一导电类型半导体层146、有源层144以及第二导电类型半导体层142的垂直方向堆叠。在这种情况下，垂直方向可为从第一导电类型半导体层146面对第二导电类型半导体层142的方向，或与第二电极层105垂直的方向。并且，边界区域S可以是第二电极层105的从子发光区域P1～Pn暴露的一部分。
保护层135布置在第二电极层105的边缘区域以及位于子发光区域P1～P4之间的第二电极层105的一部分(边界区域S)上。
在这种情况下，第二电极层105的边缘区域可以是从分割单元发光器件的基准线(例如划线)起在距离K内的第二电极层105的外围区域。该划线可以是为晶片上用来分离单元发光器件的切割线。
保护层135包括布置在第二电极层105的边缘区域上的第一子保护层135-1、布置在第二电极层105上以覆盖每个子发光区域P1～P4的一侧的一部分的第二子保护层135-2、以及布置在第二电极层105上且位于子发光区域P1～P4之间的第三子保护层135-3。
由于第一子保护层135-1位于第二电极层105上且位于划线与子发光区域P1～P4之间，从而每个子发光区域P1～P4可布置在第二电极层105上且与分割第二电极层105上的单元发光器件的基准线间隔一定距离。
第二子保护层135-2可覆盖第一导电类型半导体层146的一侧、有源层144的一侧以及第二导电类型半导体层142的一侧的一部分。在这种情况下，第二导电类型半导体层142的该侧的其它部分可以从第二子保护层135-2暴露。
第二子保护层135-2可包括第一突出部192，其从第一导电类型半导体层146的该侧、有源层144的该侧以及第二导电类型半导体层142的该侧的该部分插入或延伸到子发光区域P1～P4内部。
例如，第一导电类型半导体层146的该侧、有源层144的该侧以及第二导电类型半导体层142的该侧的该部分分别具有凹槽，并且第二子保护层135-2放置在该凹槽中。
第二子保护层135-2的第一突出部192具有高出有源层144与第二导电类型半导体层142之间的边界的顶侧。第二导电类型半导体层142可具有位于第一突出部192上的一部分，并且第一突出部192的顶侧可与第二导电类型半导体层142接触。第二导电类型半导体层142与第一突出部192的顶侧接触的一部分在垂直方向上可不与有源层144和第一导电类型半导体层146交叠。
并且，第二子保护层135-2可环绕欧姆层125和/或反射层120的一侧。在这种情况下，第二子保护层135-2可包括插入欧姆层125一侧和/或反射层120一侧的第二突出部194。第二突出部194可沿水平方向延伸得比第一突出部192更多。并且，第二突出部194可沿垂直方向与在下文中描述的第一电极162～168交叠。
图7示出图1中的子发光区域(例如，P1)的一侧10。在图7中省略了在第二导电类型半导体层142的顶侧上形成的粗糙部(roughness)。
参见图7，每个子发光区域P1～Pn(其中，n＝4)处的发光结构140的一侧10可包括第二导电类型半导体层142的一侧、有源层144的一侧以及第一导电类型半导体层146的一侧。在下文中，子发光区域处的发光结构的该侧将被称为“子发光区域的一侧”。
子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的该侧10可包括第一侧12和第二侧16(其间具有台阶)、以及连接第一侧12与第二侧16的第三侧14。
第一侧12可与子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的顶侧15相邻，第二侧16可与子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的下侧相邻，并且第三侧14可将第一侧12连接到第二侧16。第三侧14可与子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的顶侧15平行。
在第一侧12与第二侧16之间可能具有台阶T。例如，第一侧12和第二侧16可具有水平方向的台阶T，其中水平方向可以是第一侧面向第二侧的方向，或与第一侧(或第二侧)垂直的方向。由于台阶T，被第一侧12环绕的子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的宽度w1可大于被第二侧16环绕的子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的宽度w2。
子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的第一侧12、第三侧14以及第二侧16的一部分16-1可以是第二导电类型半导体层142的一侧。并且，子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的第二侧16的另一部分16-2可以是有源层144的一侧和第一导电类型半导体层146的一侧。
参见图1和图7，第二子保护层135-2覆盖子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的第二侧16。此外，第二子保护层135-2可覆盖子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的第三侧14，并且可与第三侧14接触。
第二子保护层135-2可具有外侧121，该外侧121可与子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的第一侧12齐平，但不限于此。
第二子保护层135-2可与子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的发光结构140的下侧18接触。例如，第二子保护层135-2可覆盖与第二侧16相邻的子发光区域P1～Pn(其中，n为大于1的自然数)的发光结构140的下侧18的边缘区域。
在图1所示的实施例中，尽管保护层135(例如135-1和135-3)可布置在阻挡层115上，然而保护层135的位置不限于此。在另一个实施例中，保护层135可布置在欧姆层125的边缘区域上、反射层120的边缘区域上、接合层112的边缘区域上或支撑衬底110的边缘区域上。
保护层135可由导电性低于第二电极层105的材料、或与第一导电类型半导体层146形成肖特基接触的材料或电绝缘材料形成。例如，保护层135可由ZnO、SiO2、SiON、Si3N4、TiOx(其中x为正实数)或Al2O3形成。
第二子保护层135-2和第三子保护层135-3防止连接电极172与有源层144和第一导电类型半导体层146电接触。并且，第一子保护层135-1防止在用于将发光结构分离为多个单元芯片的隔离蚀刻时在发光结构140与第二电极层105之间的界面剥落，从而防止发光结构140的可靠性变差。
第二导电类型半导体层142可具有这样的上表面，在该上表面上形成粗糙部170以提高光提取效率。第一电极162到168布置在发光结构140上。
第一电极162到168分别布置在每个子发光区域P1～P4的第二导电类型半导体层142上。尽管当从上方来看时，图1所示的每个第一电极162到168的形状为矩形，然而其形状不限于此，第一电极162到168可以实现为不同的形状。
尽管图1示出位于第一电极162到168的下侧上的第二导电类型半导体层142上没有形成粗糙部170，但是粗糙部170的形成不限于此。在另一个实施例中，粗糙部170也可形成在位于第一电极162到168的下侧上的第二导电类型半导体层142上。
连接电极172到178分别将布置在每个子发光结构P1到Pn(其中n＝4)的第二导电类型半导体层142上的第一电极162到168彼此连接。
例如，连接电极172可将布置在子发光结构P1到Pn(其中n＝4)之一(例如，P1)上的第一电极162的一端连接到布置在子发光结构P1到Pn(其中n＝4)的另一个(例如，P2)上的第一电极164的一端。
连接电极172到178可布置在子发光结构P1到Pn(其中n＝4)的多侧上，并且可布置在位于边界区域S处的第二电极层105上。
第三子保护层135-3可布置在连接电极172到178与位于边界区域S处的第二电极层105之间。并且，第二子保护层135-2可布置在连接电极172到178与有源层144之间，并且可布置在连接电极172到178与第一导电类型半导体层146之间。并且，连接电极172到178的一部分可布置在位于每个子发光区域P1到P4处的第二导电类型半导体层142上。
例如，第一连接电极172可将第一子发光区域P1上的第一电极162电连接到第二子发光区域P2上的第一电极164。并且，第二连接电极174可将第一子发光区域P1上的第一电极162电连接到第三子发光区域P3上的第一电极166。并且，第三连接电极176可将第三子发光区域P3上的第一电极166电连接到第四子发光区域P4上的第一电极168。并且，第四连接电极178可将第四子发光区域P4上的第一电极168电连接到第二子发光区域P2上的第一电极164。
第一电极162到168和连接电极172到178可为金属的单层或复合层，所述金属例如择自Ti、Al、Al合金、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag、Ag合金、Au、Hf、Pt、Ru以及Au、或其合金至少之一。
例如，第一电极162到168和连接电极172到178的每一个可包括下部欧姆层、中间层以及上部金属层。并且，下部欧姆层可由Cr、V、W以及Ti至少之一形成，中间层可由Pt、Pd、Ru、Rh、V、Ti、Ni、Al、Cu以及W至少之一形成，并且上部金属层可由Au形成。
由于第一实施例具有被分割为多个子发光区域P1到P4的发光结构140，和布置在每个子发光结构P1到P4的第二导电类型半导体层142上的第一电极162到168，从而电流可被供应到发光结构140并伴有电流扩散。据此，本实施例可抑制电流聚集，从而能够提高照明效率。
此外，由于第一实施例具有布置在位于子发光结构P1到P4之间的第二电极105上的连接电极172到178，从而防止从位于连接电极172到178处的子发光结构P1到P4吸收光，能够提高照明效率。
此外，由于第一实施例具有这样的结构，其中并联连接的子发光区域P1到P4分别为多个发光二极管，使得能够将电流顺利地供应到发光结构140并从发光结构140分别供应到子发光结构P1到P4，从而可提高照明效率。
图3示出根据第二优选实施例的发光器件的平面图，而图4示出图3中的发光器件沿线C-D的截面。与第二实施例中第一实施例相同的部件将以相同的附图标记指代，并省略对其的描述。
参见图3和图4，发光器件200包括第二电极层105、电流阻挡层130、保护层135、发光结构140、第一电极210到240以及连接电极172到176。
第一电极210到240分别布置在子发光结构P1到P4的第二导电类型半导体层142上，并且第一电极210到240也分别布置在子发光结构P1到P4的多侧上。第二实施例与第一实施例的不同之处在于第一电极210到240分别覆盖子发光结构P1到P4的多侧。因此，与第一实施例相比，第二实施例具有这样的发光结构140，其中向其供应的电流伴有更多的电流扩散，使得能够进一步提高发光效率。
在第一电极210到240与有源层144之间、以及在第一电极210到240与第一导电类型半导体层146之间布置有第二子保护层135-2。第二子保护层135-2将第一电极210到240与有源层144和第一导电类型半导体层146电绝缘。
并且，第一电极210到240分别包括第三电极212、222、232以及242和第四电极214、224、234以及244。第三电极212、222、232以及242分别布置在子发光结构P1到P4的上侧的边缘区域上。在这种情况下，如果从上方观看的话，第三电极212、222、232以及242可具有多边形(例如矩形)，但不限于此。并且，第三电极212、222、232以及242可覆盖子发光结构P1到P4的多侧。
第四电极214、224、234以及244可连接到第三电极212、222、232以及242，并且可分别布置在第三电极212、222、232以及242中。例如，第四电极214可将第三电极212的一端连接到第三电极212的另一端。
第二子保护层135-2可分别布置在第三电极212、222、232以及242与有源层144之间、以及第三电极212、222、232以及242与第一导电类型半导体层146之间。
连接电极172到178分别将布置在子发光结构P1到P4处的第三电极212、222、232以及242彼此连接。连接电极172到178可分别布置在位于子发光结构P1到P4之间的第二电极层105上，并且第三子保护层135-3可分别布置在连接电极172到178与第二电极层105之间。
图5示出根据第三优选实施例的发光器件300的平面图，图6示出图5中的发光器件300沿线E-F的截面。第三实施例中与图1和图2中公开的实施例相同的部件将以相同的附图标记指代，并省略对其的描述。
发光器件300包括第二电极层105、电流阻挡层130、保护层135、发光结构140、第一电极310以及连接电极320。
第一电极310布置在每个子发光结构P1到P4的第二导电类型半导体层142的边缘区域上、子发光结构P1到P4的外侧处、以及子位于发光结构P1到P4的外侧之间的第二电极层105上。
在这种情况下，子发光结构P1到P4的外侧可以是分别与发光结构140的多侧相对的子发光结构P1到P4的多侧。或者，子发光结构P1到P4的外侧可以是与第一子保护层135-1相邻的子发光结构P1到P4的多侧。
与之相对的，位于相邻的子发光结构P1到P4之间的多侧分别为子发光结构P1到P4的多个内部。或者，这些内部为分别与边界区域S相邻的子发光结构P1到P4的多侧。
第一电极310可包括第五电极312和第六电极314。第五电极312可分别布置在子发光结构P1到P4的第二导电类型半导体层142的边缘区域上、以及子发光结构P1到P4的外侧处。并且，第六电极314可将子发光结构P1到P4的第二导电类型半导体层142彼此连接。即，第六电极314可将布置在相邻子发光结构P1到P4处的第五电极312彼此连接。
第二子保护层135-2可布置在第一电极310与有源层之间，并且可布置在第一电极310与第一导电类型半导体层146之间。第一子保护层135-1也可布置在第一电极310与第二电极层105之间。
连接电极320可连接第一电极310的一端与第一电极310的另一端，并且可与每个子发光结构P1到P4的第二导电类型半导体层142接触。
连接电极312可包括布置在每个子发光结构P1到P4的至少一个内部上的第一连接电极322，以及布置在边界层S的第二电极层105上的第二连接电极324。在这种情况下，第一连接电极322可具有布置在每个子发光结构P1到P4的第二导电类型半导体层142上的一部分。
例如，连接电极320可连接第六电极314的第一部分(其连接一对相邻的两个子发光结构P1和P2)与第六电极314的第二部分(其连接另一对相邻的两个子发光结构P3和P4)。
第三子保护层135-3可布置在连接电极320与位于边界区域S处的第二电极层105之间。第三子保护层135-3防止连接电极320与第二电极层105电接触。
与第二实施例相比，第三实施例具有这样的连接电极320，其在某一时间连接子发光结构P1到P4上的第一电极310，使得电极图案简单，且于制造所述发光器件。
图8示出发光器件封装的截面，该发光器件封装具有根据实施例的发光器件。
参见图8，发光器件封装包括封装体610、第一金属层612、第二金属层614、发光器件620、反射板625、布线630以及包覆层640。
封装体610可具有形成于其一个侧部区域的腔。在这种情况下，该腔可具有倾斜侧壁。封装体610可由具有良好绝缘特性或导热性的衬底构成，所述衬底例如为基于晶片级封装的硅、硅衬底、碳化硅SiC以及氮化铝AlN，并且可具有其中堆叠有多个衬底的结构。本实施例不限于上述的封装体610的材料、结构以及形状。
考虑到散热性和发光器件的安装，第一金属层612和第二金属层614可安装到封装体610的表面，从而与发光器件电气分离。发光器件620电连接到第一金属层612与第二金属层614。在这种情况下，发光器件620可以是参见图1、图3以及图5而描述的实施例中示出的发光器件100、200或300。
例如，图2中示出的发光器件的第二电极层105电连接到第二金属层614，并且第一电极162和168可通过布线630接合到第一金属层612。
反射板625可形成在封装体610的腔的侧壁上，从而将来自发光器件620的光导向预定方向。反射板625可由反光材料形成，例如可为金属镀层或金属箔片。
包覆层640包覆了位于封装体610的腔中的发光器件620，以保护发光器件620免受外部环境的影响。包覆层640可由无色透明聚合树脂形成，所述树脂例如为环氧树脂或硅树脂。包覆层640可包括荧光材料，以改变来自发光器件620的光的波长。发光器件封装可将至少一个根据此处公开的实施例的发光器件安装于其上，但不限于此。
可在衬底上布置根据任意一个实施例的多个发光器件封装的阵列，并且可在发光器件封装的光路上布置作为光学组件的导光板、棱镜片、扩散片等等。所述发光器件封装、衬底以及光学组件可用作背光单元。
作为另一个实施例，可生产这样的显示器件、指示器件或照明系统，其包括在前述实施例中描述的发光器件或发光器件封装，并且照明系统例如可包括灯或街灯。
图9A示出显示器件的分解透视图，该显示器件应用了根据实施例的发光器件封装，图9B示出图9A中的显示器件的光源部的截面。
参见图9A和图9B，显示器件包括背光单元、液晶显示面板860、顶盖870、固定件850。
背光单元包括底盖810、设置在底盖810内部一侧的发光模块880、布置在底盖810前部的反射板820、位于反射板820前部以将从发光模块880发出的光导向显示器件前部的导光板830、以及布置在导光板830前部的光学组件840。液晶显示面板860布置在光学组件840前部，顶盖870设置在液晶显示面板860前部，并且固定件850布置在底盖810和顶盖870之间以将底盖810和顶盖870固定在一起。
导光板830用于引导来自发光模块880的光以某种方式从表面光源送出，位于导光板830后部的反射板820将来自发光模块880的光向导光板830反射，以提高照明效率。然而，反射板820可以是如附图所示的分离元件，或者也可以是导光板830后部上或底盖810前部上的高反射率材料的涂层，在这种情况下，反射板820可由诸如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等具有高反射系数的材料形成，并且能够形成微米级的厚度。
并且，导光板830对来自发光模块880的光进行散射，以将光均匀地分布在液晶显示面板的屏幕的整个区域。因此，导光板830可由具有良好折射率以及透射率的材料形成，所述材料例如为PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(聚碳酸酯)或PE(聚乙烯)。
并且，导光板830的光学组件840以预定角度扩散来自导光板830的光。光学组件840使得由导光板830引导的光均匀地射向液晶显示面板860。
光学组件840可选择性堆叠光学片(例如扩散片、棱镜片和保护片)或者可以是微透镜阵列。在这种情况下，可使用多个光学片，并且这些光学片可由透明树脂(例如丙烯酸树脂、聚氨酯树脂或硅树脂)形成。并且，如上文所述，在棱镜片中可包含荧光片。
并且，液晶显示面板860可设置在光学组件840的前部。在这种情况下，自然地，除了设置液晶显示面板860之外，也可设置不同类型的需要光源的显示器件。
反射板820放置在底盖810上，并且导光板830放置在反射板820上。因此，反射板820可直接接触散热件(未示出)。发光模块880包括多个发光器件封装881和一印刷电路板882。发光器件封装881可安装在印刷电路板882上。发光器件封装881可为图8所示的实施例。
印刷电路板882可与支架812接触。在这种情况下，除了固定之外，支架812还可由具有良好导热性的材料形成以用于散热，并且尽管未示出，但在支架812与发光器件封装881之间可设置热焊盘以促进传热。并且，如附图所示，“L”形的支架812具有支撑在底盖810上的宽度部分812a，以及将印刷电路板882固定其上的长度部分812b。
图10示出发光设备的分解透视图，该发光设备应用了根据优选实施例的发光器件封装。参见图10，发光器件包括用于发射光的光源750、用于容纳光源750的壳体单元700、用于散发来自光源750的热的散热单元740以及将光源750和散热单元740固定到壳体700的支撑件760。
壳体单元700包括用于将壳体单元700固定到电插座(未示出)的插座固定部710、以及连接到插座固定部710以容纳光源750的主体部730。主体部730可具有穿过该主体部730的气流开口720。
壳体单元700的主体部730可设置有多个气流开口720，气流开口720可以是一个或多个。气流开口720可以以放射状或各种图案布置。
光源750包括设置在衬底754上的多个发光器件封装752。衬底754可具有能够放置到壳体700的开口中的形状，并且可由具有高导热性材料形成以将热传送到散热件740。多个发光器件封装可以是之前描述的多个实施例的任一实施例。
支撑件760设置在光源750下方，包括框架和另一气流开口。并且，尽管未示出，但光学组件也可设置在光源750下方以使得来自光源750的发光器件封装752的光被分散、散射或聚集。
如上文所述，所述实施例的发光器件能够提高照明效率。
显然对于本领域技术人员来说，可对本发明作各种变化与修改而不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明意图涵盖对本发明做出的修改和变化，只要它们落在所附权利要求及其等同方案的范围内即可。

Claims (20)

1.一种发光器件，包括：
导电衬底；
多个发光元件，被布置在所述导电衬底上，其中所述多个发光元件的每一个包括第一半导体层、第二半导体层以及位于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层；
保护层，被布置为覆盖所述第一半导体层的一侧和所述有源层的一侧；以及
第一电极，用于将多于一个的所述发光元件的第二半导体层彼此连接，
其中所述保护层包括多个突出部，所述突出部从所述第一半导体层的该侧和所述有源层的该侧延伸到所述发光元件的每一个的内部，
其中所述第一电极包括：
第三电极，被布置在所述第二半导体层的上表面上以及所述发光元件的多侧上，并与所述第二半导体层的一侧接触；以及
连接电极，被布置在所述第二半导体层的该侧上以及所述保护层的一侧上，并将每个相邻的发光元件的所述第三电极彼此连接。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一半导体层的该侧和所述有源层的该侧在每一侧均具有第一凹槽，并且所述保护层具有放置在所述第一凹槽中的所述突出部。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述保护层被布置为进一步覆盖所述第二半导体层的该侧的一部分，
其中在所述第二半导体层的该侧的该部分中具有第二凹槽，并且所述保护层的该部分延伸以填充所述第二凹槽。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述保护层包括：
第一子保护层，被布置在所述导电衬底的边缘区域上，
第二子保护层，被布置在所述导电衬底上，其中所述第二子保护层覆盖每一个发光元件的该侧的一部分；以及
第三子保护层，被布置在所述导电衬底上且位于所述多个发光元件之间。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述导电衬底包括：
支撑衬底；
反射层，被布置在所述支撑衬底上；
接合层，被布置在所述支撑衬底与所述反射层之间；以及
欧姆层，被布置在所述反射层上，
其中所述保护层被布置在所述欧姆层上。
6.根据权利要求5所述的发光器件，其中所述保护层覆盖所述欧姆层，并且所述保护层具有突出部，该突出部从所述欧姆层的一侧插入到所述欧姆层的内部。
7.一种发光器件，包括：
发光结构，被限定为分成多个子发光区域，所述多个子发光区域的每一个包括第一半导体层、第二半导体层以及位于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层；
保护层，被布置在所述多个子发光区域的每一个的所述发光结构的一侧；
第一电极，将多于一个的所述子发光区域的第二半导体层彼此连接；以及
第二电极层，位于所述第一半导体层下方，所述第二电极将所述多个子发光区域的每一个的第一半导体层连接在一起，
其中该发光结构的该侧包括：
第一侧，与所述发光结构的上侧相邻；
第二侧，与所述发光结构的下侧相邻，其中所述第二侧具有到所述第一侧的台阶；以及
第三侧，将所述第一侧连接到所述第二侧，
其中所述保护层覆盖所述第二侧和所述第三侧，
其中所述第一侧、所述第三侧、以及所述第二侧的一部分为所述第二半导体层的一侧，并且所述第二侧的另一部分为所述有源层的一侧和所述第一半导体层的一侧，
其中所述第一电极包括：
第三电极，被布置在所述第二半导体层上以及所述发光元件的多侧上，并与所述第二半导体层的一侧接触；以及
连接电极，被布置在所述第二半导体层的该侧上以及保护层的一侧上，并将每个相邻的发光元件的所述第三电极彼此连接。
8.根据权利要求1或7所述的发光器件，其中所述连接电极接触所述第二半导体层的该侧。
9.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述保护层具有与所述第一侧齐平的外侧。
10.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述保护层覆盖与所述第二侧相邻的所述发光结构的下侧的边缘。
11.根据权利要求1或7所述的发光器件，其中所述第三电极被布置在所述发光元件的所述第二半导体层的边缘区域上以及所述发光元件的外侧。
12.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述连接电极包括：
第一连接电极，被布置在每个发光元件的内侧的至少一个上；以及
第二连接电极，被布置在第二电极层的位于相邻的发光元件之间的区域上。
13.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述保护层包括：
第一子保护层，被布置在所述第二电极层的边缘区域上；
第二子保护层，被布置在所述第二电极层上，其中所述第二子保护层覆盖每个发光元件的该侧的一部分；以及
第三子保护层，被布置第二电极层上且位于所述多个发光元件之间。
14.根据权利要求1或7所述的发光器件，其中所述第一电极还包括第六电极，所述第六电极连接所述多个发光元件的第二半导体层。
15.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述第一电极还包括第四电极，将所述第三电极的一端连接至所述第三电极的另一端。
16.根据权利要求1所述的发光器件，其中该保护层防止该第一电极与该有源层和该第一半导体层电接触。
17.根据权利要求7所述的发光器件，其中该保护层防止该第一电极与该有源层和该第一半导体层电接触。
18.根据权利要求7所述的发光器件，其中该第二电极层包括导电衬底，被布置在该发光结构下方。
19.根据权利要求18所述的发光器件，其中该导电衬底包括：
支撑衬底，
反射层，被布置在该支撑衬底上，
接合层，被布置在该支撑衬底与该反射层之间，以及
欧姆层，被布置在该反射层上，
其中该保护层被布置在该欧姆层上。
20.一种发光设备，包括：
光源，用于发射光；
壳体单元，用于容纳该光源；
散热单元，用于散发来自该光源的热；以及
支撑件，将该光源和该散热单元固定至该壳体单元，
其中该光源包括:
衬底；以及
根据权利要求1所述的发光器件，被布置在该衬底上。
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