CN103855180A - 发光器件 - Google Patents

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Abstract

一种发光器件，包括：衬底；发光单元，每个发光单元包括：包括下半导体层和上半导体层的发光结构、上电极以及下电极；将发光单元中的第一发光单元的下电极与发光单元中的第二发光单元的上电极电连接的导电互连层；以及布置为从上电极与上半导体层之间延伸的电流阻挡层，其中每个发光单元还包括布置为将第二发光单元的上电极电连接到第二发光单元的上半导体层的导电层。

Description

发光器件
技术领域
实施方案涉及发光器件。
背景技术
基于氮化镓(GaN)的金属有机化学气相沉积和分子束外延等的发展，研究了具有高亮度并且能够实现白光的红色、绿色和蓝色发光二极管(LED)。
这样的LED不包含环境有害物质，例如在现有照明装置(诸如白炽灯或荧光灯)中使用的汞(Hg)，从而呈现出极好的生态友好性、长寿命和低功耗。因此用这样的LED代替常规光源。利用具有高效率和高功率输出的芯片以及封装技术，这样的LED的核心竞争因素是能够实现高亮度。
为了实现亮度高，重要的是提高光提取效率。为了增加光提取效率，正在研究使用倒装芯片结构、表面纹理化、图案化蓝宝石衬底(PSS)、光子晶体技术和抗反射层结构等各种方法。
图1是普通LED的截面图。
参照图1，LED包括多个发光单元D1和D2，发光单元D1和D2分别包括衬底10、发光结构20和40、第一电极32和52、第二电极34和54、钝化层60和金属连接层70。
发光结构20和40分别包括设置在衬底10上的n型半导体层22和42、有源层24和44、以及p型半导体层26和46。金属连接层70将相邻发光单元D1和D2中的一个发光单元(例如，发光单元D1)的第一电极32电连接到相邻发光单元中的另一发光单元(例如，发光单元D2)的第二电极54。在这点上，钝化层60将金属连接层70与发光单元D2的发光结构40电隔离、将相邻发光单元D1和D2彼此电隔离、以及将发光单元D1的n型半导体层22与金属连接层70电隔离。
图1中示出的普通LED还需要用于形成钝化层60的独立过程，因此增加了制造这样的LED的时间和成本。
发明内容
实施方案提供了一种降低了制造时间和制造成本并且增加了光提取效率的发光器件，该发光器件可以用于外部照明装置。
在一个实施方案中，发光器件包括衬底；沿着水平方向在衬底上设置为彼此间隔开的多个发光单元，每个发光单元包括：发光结构，发光结构包括：下半导体层和上半导体层，下半导体层和上半导体层的导电类型彼此不同，以及设置在下半导体层与上半导体层之间的有源层；设置在上半导体层上的上电极；以及设置在下半导体层上的下电极；配置为将发光单元中的相邻发光单元中的第一发光单元的下电极与相邻发光单元中的第二发光单元的上电极电连接的导电互连层；以及设置为从第二发光单元的上电极与上半导体层之间延伸到相邻发光单元与导电互连层之间的电流阻挡层，其中每个发光单元还包括导电层，导电层设置为从第二发光单元的上电极和电流阻挡层之间延伸到第二发光单元的上半导体层上并且配置为将第二发光单元的上电极电连接到第二发光单元的上半导体层。
电流阻挡层可以设置在第一发光单元的下半导体层与导电互连层之间、衬底与导电互连层之间、第二发光单元的发光结构与导电互连层之间。
第二发光单元的上电极可以具有面对第二发光单元的上半导体层的下表面，并且设置在第二发光单元的上电极与上半导体层之间的电流阻挡层可以具有面对上电极的上表面，其中电流阻挡层的上表面的面积等于或大于上电极的下表面的总面积。
第二发光单元的上电极、第一发光单元的下电极和导电互连层可以形成作为一体化层。
一体化层可以具有面对第二发光单元的上半导体层的下表面，并且设置在一体化层与第二发光单元的上半导体层之间的电流阻挡层可以具有面对一体化层的上表面，其中电流阻挡层的上表面的面积等于或大于一体化层的下表面的总面积。
设置在上半导体层上的导电层的面积可以等于或小于上半导体层的上部分的面积。
导电层可以使用铟锡氧化物(ITO)、氧化锡(TO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、铝锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx／ITO、Ni、Ag、Ni／IrOx／Au或Ni／IrOx／Au／ITO中的至少一种形成为单层或多层。
电流阻挡层可以包括电绝缘材料。
电流阻挡层可以具有分布式布拉格反射体。
分布式布拉格反射体可以包括交替堆叠至少一次的具有不同折射率且为绝缘材料的第一层和第二层。
上电极可以包括彼此交叠的第一粘附层和第一接合层，并且在第一粘附层与第一接合层之间可以不设置反射层。
上电极还可以包括设置在第一粘附层与第一接合层之间的第一屏障层。
下电极可以包括彼此交叠的第二粘附层和第二接合层，并且在第二粘附层与第二接合层之间可以不设置反射层。
下电极还可以包括设置在第二粘附层与第二接合层之间的第二屏障层。
发光单元可以经由导电互连层串联连接。
导电互连层可以包括彼此交叠的第三粘附层和第三接合层，并且在第三粘附层与第三接合层之间可以不设置反射层。
导电互连层还可以包括设置在第三粘附层与第三接合层之间的第三屏障层。
导电互连层、上电极、导电层和电流阻挡层可以沿着垂直方向彼此交叠。
在另一实施方案中，一种发光器件包括：衬底；沿着水平方向在衬底上设置为彼此间隔开的多个发光单元，每个发光单元包括：发光结构，发光结构包括：下半导体层和上半导体层，下半导体层和上半导体层的导电类型彼此不同，以及设置在下半导体层与上半导体层之间的有源层；设置在上半导体层上的上电极；以及设置在下半导体层上的下电极；配置为将发光单元中的相邻发光单元中的第一发光单元的下电极与相邻发光单元中的第二发光单元的上电极电连接的导电互连层；以及电流阻挡层，其中电流阻挡层包括：设置在第二发光单元的上电极与上半导体层之间的第一部分；以及设置为从第一部分延伸到相邻发光单元与导电互连层之间的第二部分，其中每个发光单元还包括配置为将第二发光单元的上电极与第二发光单元的上半导体层电连接的导电层，并且其中导电层包括：设置在第二发光单元的上电极与电流阻挡层之间的第三部分，以及设置为从第三部分延伸到第二发光单元的上半导体层上的第四部分。
导电层的第三部分部分地覆盖电流阻挡层的第一部分的上表面。
附图说明
可以参照附图对设置和实施方案进行详细描述，在附图中，相同的附图标记指代相同的元件，其中：
图1是普通发光器件的截面图；
图2是根据一个实施方案的发光器件的截面图；
图3是根据另一实施方案的发光器件的截面图；
图4是图2或图3中示出的下电极、上电极、导电互连层或一体化层中的至少之一的截面图；
图5是根据另一实施方案的发光器件的截面图；
图6是根据另一实施方案的发光器件的俯视图；
图7是图6中示出的部分“K”的放大图；
图8是沿着图6的发光器件的线A-A’截取的截面图；
图9是沿着图6的发光器件的线B-B’截取的截面图；
图10是图6中的示出的发光器件的电路图；
图11是根据另一实施方案的发光器件的截面图；
图12是包括包含根据上述实施方案之一的发光器件的发光器件封装件的照明装置的分解立体图；以及
图13是包括包含根据上述实施方案之一的发光器件的发光器件封装件的显示装置的视图。
具体实施方式
下文中，将参照附图对实施方案进行详细描述。然而，本公开内容可以以多种不同形式实施，并且本公开内容不应该解释为限于本文所提出的实施方案。相反，提供这些实施方案使得本公开内容是彻底且完整的，并且向本领域技术人员充分表达本公开内容的范围。
应当理解，在一个元件被称为形成在另一元件“上(上方)”或“下(下方)”时，所述元件可以直接形成在另一元件“上(上方)”或“下(下方)”，或者还可以存在一个或更多个中间元件。
在元件被称为在“上(上方)”或“下(下方)”时，基于该元件可以包括“在元件下(下方)”以及“在元件上(上方)”。
图2是根据本发明的实施方案的发光器件100A的截面图。
参照图2，发光器件100A包括：衬底110、多个发光单元(例如，第一发光单元D1、第二发光单元D2和第三发光单元D3)、电流阻挡层140A和导电互连层150。
衬底110可以由适于半导体材料的生长的材料(例如，载体晶片)制成。此外，衬底110可以由具有极好导热性的材料制成，并且可以为导电衬底或绝缘衬底。此外，衬底110可以由光学透射材料制成，并且可以具有充分的机械强度，不会引起第一发光单元D1、第二发光单元D2和第三发光单元D3的整个氮化物发光结构120a和120b的弯曲并且通过划片和切断工艺令人满意地分成芯片。例如，衬底110可以由选自蓝宝石(Al2O3)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3、GaAs和Ge中的至少一种材料制成。衬底110可以在其上表面上设置有不规则图案化部分。虽然未示出，但是衬底110可以为例如图案化的蓝宝石衬底(PSS)。
此外，可以在衬底110与发光结构120a和120b之间设置缓冲层(未示出)。缓冲层可以使用第1II-V族化合物半导体形成。缓冲层减小了衬底110与发光结构120a和120b之间的晶格常数差。例如，缓冲层可以包括AlN或未掺杂氮化物，但是本公开内容不限于此。根据衬底110的类型和发光结构120a和120b的类型可以省略缓冲层。
第一发光单元D1、第二发光单元D2和第三发光单元D3沿着水平方向在衬底110上彼此间隔开。在这点上，尽管图2示出的发光单元的数目为三，即，第一发光单元D1、第二发光单元D2和第三发光单元D3，但是本公开内容不限于此，并且发光单元的数目可以为二或至少为四。即，以下公开内容可以应用于发光单元的数目为二或至少为四的情况。
第一发光单元D1设置在衬底110的第一区域A1中，第二发光单元D2设置在衬底110的第二区域A2中，并且第三发光单元D3设置在衬底110的第三区域A3中。相邻的第一发光单元D1和第二发光单元D2彼此间隔开恒定距离d，并且第二发光单元D2和第三发光单元D3彼此间隔开恒定距离d。例如，距离d可以在2μm至7μm之间，例如，5μm。
第一发光单元D1和第二发光单元D2分别包括在衬底110上的发光结构120a和120b、下电极132a和132b、上电极134a和134b以及导电层160a和160b。
发光结构120a和120b分别包括依次设置在衬底110上的下半导体层122a和122b、有源层124a和124b、以及上半导体层126a和126b。下半导体层122a和122b与上半导体层126a和126b可以具有不同导电类型。
下半导体层122a和122b可以分别设置在衬底110与有源层124a之间以及衬底110与有源层124b之间。此外，下半导体层122a和122b可以包括半导体化合物，可以使用第III-V族或第II-VI族化合物半导体形成，并且可以掺杂有第一导电类型掺杂剂。例如，下半导体层122a和122b可以包括具有式为AlxInyGa(1-x-y)N(其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)、InAlGaN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP或AlGaInP的半导体材料中的至少一种。下半导体层122a和122b可以为第一导电类型半导体层。当下半导体层122a和122b为n型半导体层时，第一导电类型掺杂剂可以为n型掺杂剂，例如，Si、Ge、Sn、Se和Te等。下半导体层122a和122b可以具有单层结构或多层结构，但是本公开内容不限于此。
有源层124a和124b可以分别设置在下半导体层122a与上半导体层126a之间以及下半导体层122b与上半导体层126b之间，并且可以包括单阱结构、双异质结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构和量子线结构中的任意一种。有源层124a和124b可以使用第III-V族或第II-VI族化合物半导体材料形成，并且可以具有例如，InGaN／GaN、InGaN／InGaN、GaN／AlGaN、InAlGaN／GaN、GaAs(InGaAs)／AlGaAs和GaP(InGaP)／AlGaP的阱层／势垒层的至少一个对结构，但是本公开内容不限于此。阱层可以由具有比势垒层的能带隙小的能带隙的材料形成。
上半导体层126a和126b分别设置在有源层124a和124b上，并且可以包括半导体化合物。上半导体层126a和126b可以由半导体化合物形成，例如，第III-V族化合物半导体和第II-VI族化合物半导体等。例如，上半导体层126a和126b可以包括式为InxAlyGa1-x-yN(其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料，或者包括AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP或AlGaInP中的至少一种。
与作为第一导电类型半导体层的下半导体层122a和122b不同，上半导体层126a和126b可以为第二导电类型半导体层，并且可以掺杂有第二导电类型掺杂剂。当上半导体层126a和126b为p型时，第二导电类型掺杂剂可以为p型掺杂剂，例如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba等。上半导体层126a和126b可以具有单层结构或多层结构，但是本公开内容不限于此。
下半导体层122a和122b可以为n型，并且上半导体层126a和126b为p型。在另一实施方案中，下半导体层122a和122b可以为p型，并且上半导体层126a和126b可以为n型。因此，发光结构120a和120b可以包括n-p结结构、p-n结结构、n-p-n结结构或p-n-p结结构中的至少一种。
下电极132a和132b分别设置在下半导体层122a和122b上，并且上电极134a和134b分别设置在上半导体层126a和126b上方。为了将下电极132a和132b设置在相应下半导体层122a和122b上，可以使相应发光结构120a和120b的下半导体层122a和122b部分露出。即，可以通过台面蚀刻来部分蚀刻上半导体层126a和126b、有源层124a和124b以及下半导体层122a和122b以部分露出下半导体层122a和122b。在这点上，下半导体层122a和122b的露出表面可以设置为低于有源层124a和124b的下表面。下面将参照图4更详细地描述上电极134a和134b与下电极132a和132b。
同时，电流阻挡层140A的一部分设置在每个发光单元(例如，第二发光单元D2)的上电极134b与上半导体层126b之间。电流阻挡层140A有利于载流子从上电极134b向有源层124b扩散，从而有助于提高有源层124b的发光强度。
假设第二发光单元D2的上电极134b具有面对第二发光单元D2的上半导体层126b的下表面，并且设置在第二发光单元D2的上电极134b与上半导体层126b之间的电流阻挡层140A具有面对上电极134b的上表面。在这点上，对于用于执行如上所述的载流子的扩散的电流阻挡层140A，设置在上半导体层126b上的电流阻挡层140A的上表面的面积可以等于或大于上电极134b的下表面的总面积。即，在图2示出的截面中，宽度W1可以为0或更大。对于该操作，电流阻挡层140A可以由绝缘材料(例如，二氧化硅(SiO2))形成。
在每个发光单元(例如，第一发光单元D1和第二发光单元D2)中，导电层160a和160b设置为从相应上电极134a和134b与电流阻挡层140A之间延伸到相应上半导体层126a和126b上，从而将相应上电极134a和134b电连接到相应上半导体层126a和126b。
导电层160a和160b降低了总反射，并且为高度光学透射的，从而可以增加从有源层124a和124b发射并且穿过上半导体层126a和126b的光的提取效率。导电层160a和160b可以使用对于发光波长具有高透射率的并且为透明的氧化物基材料中的至少一种形成为单层或多层，例如，铟锡氧化物(ITO)、氧化锡(TO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、铝锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx／ITO、Ni、Ag、Ni／IrOx／Au或Ni／IrOx／Au／ITO。
设置在相应上半导体层126a和126b上的导电层160a和160b的面积可以等于或小于上半导体层126a和126b中的每一个的上表面的面积。因此，如图2所示，宽度W2可以为0或更大。
导电互连层150将第一发光单元D1、第二发光单元D2和第三发光单元D3中的相邻发光单元(例如，第一发光单元D1和第二发光单元D2)彼此连接。即，导电互连层150将两个相邻发光单元(D1和D2)中的一个发光单元(例如，第一发光单元D1)的下电极132a电连接到两个相邻发光单元(D1和D2)中的另一发光单元(例如，第二发光单元D2)的上电极134b。如图2所示，第一发光单元D1和第二发光单元D2可以经由导电互连层150串联电连接，但是本公开内容不限于此。即，第一发光单元D1和第二发光单元D2可以经由导电互连层150彼此并联电连接。
导电互连层150可以具有与下电极132a和132b和／或上电极134a和134b的结构相同或不同的结构，或者可以由与下电极132a和132b和／或上电极134a和134b的材料相同或不同的材料形成。此外，导电互连层150可以具有与下电极132a和132b和／或上电极134a和134b的厚度相同或不同的厚度。导电互连层150可以包括Cr、Rd、Au、Ni、Ti或Pt中的至少一种，但是本公开内容不限于此。
根据本实施方案，电流阻挡层140A可以设置为从每个发光单元(例如，第二发光单元D2)的上电极134b与上半导体层126b之间延伸到相邻发光单元(例如，第一发光单元D1和第二发光单元D2)与导电互连层150之间。即，电流阻挡层140A可以设置在第一发光单元D1的下半导体层122a与导电互连层150之间、衬底110与导电互连层150之间以及第二发光单元D2的发光结构120b与导电互连层150之间。因此，可以确定图2所示的电流阻挡层140A用作图1所示的钝化层60。对于该操作，如上所述，电流阻挡层140A可以由绝缘材料形成。
如上所述，当图1中示出的LED包括独立钝化层60时，在根据本实施方案的发光器件100A中电流阻挡层140A可以用作钝化层60。即，电流阻挡层140A可以执行其起到电流阻挡层作用的特性，并且同时可以用作钝化层60。因此，可以降低制造成本并且可以减少制造时间。
图3是根据另一实施方案的发光器件100B的截面图。
尽管图2示出了发光器件100A的电流阻挡层140A作为单层，但是如图3所示，可以形成分布式布拉格反射体(DBR)作为电流阻挡层140B。DBR是指通过具有不同折射率的至少两个绝缘层的交替堆叠形成的具有高反射率的层。DBR140B具有比反射率为90％或更小的反射层更大的反射率，例如，98％，并且从而可以更令人满意地用作反射层。
尽管图3示出了具有不同折射率的第一层142和第二层144交替堆叠一次，但是堆叠的次数可以为至少两次。
第一层142可以为具有低折射率的层并且可以由例如折射率为1.4的二氧化硅(SiO2)或折射率为1.6的氧化铝(Al2O3)形成。此外，第二层144可以为具有高折射率的层，并且可以由例如折射率为2.05至2.25的氮化硅(Si3N4)、折射率为2或更大的氮化钛(TiO2)或者折射率为3或更大的Si-H形成。
此外，DBR140B的第一层142和第二层144中的每一个的厚度可以为λ/(4n)。在这点上，λ表示从有源层124b发射的光的波长，n表示相应层的折射率。
此外，在图2中示出的发光器件100A中，独立地形成发光单元中相邻发光单元(例如D1和D2)中的一个发光单元(例如，第一发光单元D1)的下电极132a、相邻发光单元中的另一发光单元(例如，第二发光单元D2)的上电极134b、和将第一发光单元D1电连接到第二发光单元D2的导电互连层150。在另一实施方案中，如图3所示，导电互连层150、第一发光单元D1的下电极132a和第二发光单元D2的上电极134b可以形成作为一体化层170A。
假设一体化层170A具有面对在第二发光单元D2的上部上的上半导体层126b的下表面，并且设置在一体化层170A与上半导体层126b之间的电流阻挡层140B具有面对一体化层170A的上表面，电流阻挡层140B的上表面的面积可以等于或大于一体化层170A的所述下表面的总面积。设置这样的构造使得如图3所示，当如上所述第二发光单元D2的上电极134b和导电互连层150形成作为一体化层170A时，设置在一体化层170A与上半导体层126b之间的电流阻挡层140B可以更令人满意地扩散从一体化层170A供给到有源层124b的载流子，并且从而阻挡电流。
除了发光器件100B具有上述不同构造之外，图3中示出的发光器件100B包括与图2中示出的发光器件100A的元件相同的元件，因此在本文中省略其详细的描述。
图4是在图2或图3中示出的下电极132a和132b、上电极134a和134b、导电互连层150或一体化层170A中的至少之一的截面示图。
如果图4中示出的层190对应于下电极132a和132b，则基层180对应于下半导体层122a和122b。如果层190对应于上电极134a和134b，则基层180对应于导电层160a和160b。如果层190对应于导电互连层150或一体化层170A，则基层180对应于电流阻挡层140A和140B。
参照图4，层190可以包括彼此交叠的粘附层192和接合层196。即，粘附层192可以设置在基层180上，并且接合层196可以设置在粘附层192上。在这点上，可以在粘附层192与接合层196之间设置或不设置反射层(未示出)。
粘附层192可以包括与基层180欧姆接触的材料。例如，粘附层192可以使用选自Cr、Rd和Ti中的至少一种材料形成为单层或多层。此外，粘附层192的厚度T1可以为至少5nm至15nm。例如，粘附层192的厚度T1可以为2nm至10nm。
此外，接合层196可以接触粘附层192。在另一实施方案中，如图4所示，当在粘附层192与接合层196之间设置屏障层194时，可以将接合层196设置在屏障层194上。接合层196可以包括Au，并且接合层196的厚度T2为100nm至180nm，例如，140nm。
层190还可以包括设置在粘附层192与接合层196之间的屏障层194，但是可以省略屏障层194。屏障层194可以设置为接触粘附层192和接合层196。
屏障层194可以使用选自Ni、Cr、Ti和Pt中的至少一种材料形成为单层或多层。例如，屏障层194可以由Cr-Pt合金形成。此外，屏障层194的厚度T3可以为200nm至300nm，例如250nm。
在层190对应于上电极134a和134b的情况下，当在粘附层192与屏障层194之间设置有反射层时，反射层反射从有源层124a和124b发射的光，从而可以减少由层190的金属吸收的光的量。然而，当在粘附层192与屏障层194之间设置反射层时，由Au形成的接合层196和由Al形成的反射层与设置在接合层196与反射层之间的由Ni形成的屏障层194可能进行互扩散。
此外，为了获得充足的反射，反射层的厚度通常可以为50nm至300nm。由于厚反射层的存在，所以粘附层192具有相对小的厚度，例如，2nm。从而可能降低层190与发光结构120a和120b之间的粘附力。
然而，当在粘附层192与接合层196之间未设置反射层时，可以使粘附层192的厚度增加省略的反射层和接合层196的厚度，从而可以增加层190与基层180之间的粘附力，并且在反射层与接合层196之间不发生互扩散。在这点上，粘附层192的厚度T1可以为2nm或更大。
此外，当使用上述发光器件100A和100B用于照明时，Al构成的反射层可能腐蚀。从而，当不使用这样的反射层时，不会发生例如反射层的腐蚀的问题，从而可以使用发光器件100A和100B用于外部照明。
图5是根据另一实施方案的发光器件100C的截面图。
图3的发光器件100B的一体化层170A形成为单层，而图5中示出的发光器件100C的一体化层170B可以包括粘附层172、屏障层174和接合层176。除了该区别之外，图5的发光器件100C包括与图3的发光器件100B的元件相同的元件，因此在本文中省略其详细描述。图5中示出的粘附层172、屏障层174和接合层176分别对应于图4中粘附层192、屏障层194和接合层196，因此在本文中省略其详细描述。在图5的本实施方案中，可以省略一体化层170B的屏障层174。
图6是根据另一实施方案的发光器件100D的俯视图。图7是图6中示出的部分“K”的放大图。图8是沿着图6的发光器件100D的线A-A’截取的截面图。图9是沿着图6的发光器件100D的线B-B'截取的截面图。
参照图6-9，发光器件100D包括M个发光区域(P1至PM，M＞1，其中M为自然数)。虽然为了便于说明，图6至图9示出了发光区域的数目M为9，但是下面的描述可以应用于发光区域的数目M小于9或超过9的情况。
发光器件100D包括衬底110、分别定义为发光区域P1至P9的发光结构120-1至120-9、电流阻挡层140A-1至140A-9、一体化层170A-1至170A-8、第一电极152、第二电极154和导电层160-1至160-9。
衬底110与发光结构120-1至120-9分别对应于图2或图3的衬底110与发光结构120a和120b，因此在本文中省略其详细描述。发光结构120-1至120-9分别包括分别对应于图2和图3中示出的下半导体层122a和122b、有源层124a和124b以及上半导体层126a和126b的下半导体层122-1至122-9、有源层124-1至124-9以及上半导体层126-1至126-9。
在下文中，通过示例的方式来描述其中下半导体层122-1至122-9中的每一个为n型半导体层，并且上半导体层126-1至126-9中的每一个为p型半导体层的实例，但是本公开内容不限于此。即，也可以应用其中下半导体层122-1至122-9中的每一个为p型半导体层，并且上半导体层126-1至126-9中的每一个为n型半导体层的实例。
形成为单芯片的发光结构120-1至120-9可以分别通过边界区域S限定为发光区域P1至P9。边界区域S可以位于相应发光区域P1至P9周围的区域，例如，衬底110。发光区域P1至P9的面积可以相同，但是本公开内容不限于此。
电流阻挡层140A-1至140A-9中的每一个可以与图2中示出的电流阻挡层140A相同，因此在本文中省略其详细描述。它们之间的区别仅在于电流阻挡层140A-1至140A-9的电流阻挡层140A-1未用作钝化层60，而将载流子从第一电极152朝着有源层124-1扩散，因而仅用以促进有源层124-1的光强度的增强。
参照图6-8，第一电极152设置在发光区域P1至P9中的任意一个发光区域(例如，P1)的上半导体层126-1上。第一电极152可以经由导电层160-1电接触上半导体层126-1。例如，第一电极152可以接触串联连接的发光区域P1至P9中的一个发光区域(例如，第一发光区域P1)的导电层160-1。第一电极152可以接合到供应第一功率的导线(未示出)。
参照图6和图9，第二电极154设置在发光区域P1至P9中的另一发光区域(例如，P9)的下半导体层122-9上并且可以接触下半导体层122-9。第二电极154可以接合到供给第二功率的导线(未示出)。
一体化层170A-1至170A-8分别设置在电流阻挡层140A-2至140A-9上，并且串联电连接发光区域P1至P9。例如，一体化层170A-1至170A-8可以串联连接发光区域P1至P9。这种串联连接的起点为第一电极152所位于的第一发光区域P1并且终点为第二电极154所位于的第九发光区域P9。
一体化层170A-1至170A-8中的每一个对应于图3中示出的一体化层170A，因此在本文中省略其详细描述。每个一体化层，例如，一体化层170A-1可以将发光区域P1至P9中的相邻发光区域(例如，P1和P2)中的任意一个发光区域(例如，第一发光区域P1)的下半导体层122-1电连接到相邻发光区域(例如，P1和P2)中的另一发光区域(例如，第二发光区域P2)的导电层160-2。
参照图6和图8，假设设置在一体化层170A-1至170A-8中的一个一体化层(例如，170A-2)与上半导体层126-1至126-9中的一个上半导体层(例如，126-3)的上表面之间的电流阻挡层140A-1至140A-9中的一个电流阻挡层(例如，140A-3)具有面对一体化层170A-2的上表面，并且一体化层170A-2具有面对上半导体层126-3的下表面，电流阻挡层140A-3的上表面的面积可以等于或大于一体化层170A-2所述下表面的总面积。设置这样的构造使得设置在一体化层170A-2与上半导体层126-3之间的电流阻挡层140A-3通过扩散从一体化层170A-2供给到有源层124-3的载流子来阻挡电流。在这点上，电流阻挡层140A-3的上表面可以大于一体化层170A-2的下表面。在这样的情况下，如图7所示，沿着第一方向，电流阻挡层140A-3的宽度可以比一体化层170A-2的宽度大d1+d2。此外，如图8所示，沿着第二方向，电流阻挡层140A-3的宽度可以比一体化层170A-2的宽度大W1。
发光器件100D的串联连接的发光区域P1至P9按照数字顺序分别称为第一发光区域、第二发光区域、第三发光区域、第四发光区域、第五发光区域、第六发光区域、第七发光区域、第八发光区域和第九发光区域。即，第一电极152所位于的发光区域称为第一发光区域P1，第二电极154所位于的发光区域称为第九发光区域。在本文中使用的术语“相邻发光区域”是指第k发光区域和第k+1发光区域，第k一体化层可以串联电连接第k发光区域和第k+1发光区域，其中1≤k≤(M-1)。
即，第k一体化层可以将第k发光区域下半导体层122-k电连接到第k+1发光区域的导电层160-(k+1)。例如，参照图8，第二一体化层170A-2可以形成在第二发光区域P2、第三发光区域P3以及在第二发光区域P2与第三发光区域P3之间的边界区域S中。此外，第二一体化层170A-2经由第三发光区域P3的导电层160-3将第二发光区域P2的下半导体层122-2电连接到第三发光区域P3的上半导体层126-3。
在这点上，第k+1电流阻挡层140A-(k+1)可以设置在第k一体化层170A-k与第k下半导体层122-k之间，第k一体化层170A-k与衬底110之间，第k一体化层170A-k与第k+1下半导体层122-(k+1)之间，第k一体化层170A-k与第k+1有源层124-(k+1)之间，以及第k一体化层170A-k与第k+1上半导体层126-(k+1)之间以彼此电隔离。
与图8或图9中示出的实施方案不同，电流阻挡层140A-1至140A-9可以实施为图3中示出的DBR140B。在这种情况下，光不被第一电极152、一体化层170A-1至170A-8吸收，从而防止光损失，由此提高了光效率。
图10是图6中的示出的发光器件100D的电路图。
参照图6和图10，发光器件100D可以具有单个公共正(+)端子152和单个公共负(一)端子154。
图11是根据另一实施方案的发光器件100E的截面图。
参照图11，发光器件100E包括副安装座(submount)204、第一金属层232、第二金属层234、第一凸起单元210和第二凸起单元220以及发光器件240。
虽然图11示出的发光器件100E为具有倒装芯片结构，但是本实施方案不限于此。即，发光器件100A、100B和100C也可以具有如图11所示的倒装结构。
发光器件240安装在副安装座204上。副安装座204可以由封装件本体、印刷电路板等制成，并且可以具有使得发光器件240能够倒装芯片接合到副安装座204的各种结构。
发光器件240设置在副安装座204上，并且经由第一凸起单元210和第二凸起单元220电连接到副安装座204。图11中的发光器件240具有与图6的发光器件100D的第一发光区域P1和第九发光区域P9的截面相同的截面，因此在本文中省略其详细描述。
副安装座204可以包括树脂(例如，聚邻苯二甲酰胺(PPA)、液晶聚合物(LCP)或聚酰胺(PA)9T等)、金属、光敏玻璃、蓝宝石、陶瓷、印刷电路板等，但是本公开内容不限于此。
第一金属层232和第二金属层234设置在副安装座204上沿着水平方向彼此间隔开。在这点上，副安装座204的上表面可以是面对发光器件240的表面。第一金属层232和第二金属层234可以由导电金属(例如铝(Al)或铑(Rh))形成。
第一凸起单元210和第二凸起单元220设置在副安装座204与发光器件240之间。第一凸起单元210可以将第二电极154电连接到第一金属层232。第二凸起单元220可以将第一电极152电连接到第二金属层234。
第一凸起单元210包括第一防扩散粘附层212、第一凸起体214和第二防扩散粘附层216。第一凸起体214设置在第二电极154与第一金属层232之间。第一防扩散粘附层212设置在第二电极154与第一凸起体214之间，并且将第二电极154粘附到第一凸起体214。即，第一防扩散粘附层212提高了第一凸起体214与第二电极154之间的粘附力，并且防止包含在第一凸起体214中的离子经由第二电极154渗入或扩散到发光结构120-9中。
第二防扩散粘附层216设置在第一凸起体214与第一金属层232之间，并且将第一凸起体214粘附到第一金属层232。第二防扩散粘附层216提高了第一凸起体214与第一金属层232之间的粘附力，并且防止包含在第一凸起体214中的离子经由第一金属层232渗入或扩散到副安装座204中。
第二凸起单元220包括第三防扩散粘附层222、第二凸起体224、和第四防扩散粘附层226。第二凸起体224设置在第一电极152与第二金属层234之间。
第三防扩散粘附层222设置在第一电极152与第二凸起体224之间，并且将第一电极152粘附到第二凸起体224。即，第三防扩散粘附层222提高了第二凸起体224与第一电极152之间的粘附力，并且防止包含在第二凸起体224中的离子经由第一电极152渗入或扩散到发光结构120-1中。
第四防扩散粘附层226设置在第二凸起体224与第二金属层234之间，并且将第二凸起体224粘附到第二金属层234。第四防扩散粘附层226提高了第二凸起体224与第二金属层234之间的粘附力，并且防止包含在第二凸起体224中的离子经由第二金属层234渗入或扩散到副安装座204中。
第一防扩散粘附层212、第二防扩散粘附层216、第三防扩散粘附层222和第四防扩散粘附层226中的每一个可以由Pt、Ti、W／Ti或Au或其合金中的至少一种形成。此外，第一凸起体214和第二凸起体224中的每一个可以包含钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、铬(Cr)、钽(Ta)、铂(Pt)或锡(Sn)中的至少一种。
根据上述实施方案中的一个实施方案的多个发光器件可以设置到衬底上作为发光器件封装件，设置光学构件(例如导光板、棱镜片和扩散片等)可以设置在发光器件封装件的光学路径上。发光器件封装件、衬底和光学构件可以用作背光单元。
根据其他实施方案，根据上述实施方案的发光器件或发光器件封装件可以应用于显示装置、指示装置和照明系统。例如，照明系统可以包括灯、街灯等。
图12是包括包含根据上述实施方案之一的发光器件的发光器件封装件的照明装置的分解立体图。参照图12，照明装置包括：发出光的光源750、用于容纳光源750的壳体700、用于散发从光源750产生的热的散热单元740、以及将光源750和散热单元740耦接到壳体700的保持器760。
壳体700包括耦接到电插座(未示出)的插座耦接单元710和连接到插座耦接单元710并且设置有容纳在其中的光源750的本体单元730。本体单元730可以设置有穿过本体单元730的单气流孔720。
在另一实施方案中，可以在壳体700的本体单元730中形成多个气流孔720。即，气流孔720的数目可以为至少一个。气流孔720可以径向或以各种其他形式设置在本体单元730中。
光源750包括设置在衬底754上的多个发光器件封装件752。衬底754具有能够插入到壳体700的开口中的形状并且由具有高热导率的材料制成以将热量传递到如下所述的散热单元740。发光器件封装件可以包括上述的发光器件。
光源750可以在其下部设置有保持器760，并且保持器760可以包括框和其他气流孔。此外，虽然未示出，但是光源750可以在其下部设置有用于扩散、散射或汇聚由光源750的发光器件封装件752发出的光的光学构件。
图13是包括包含根据上述实施方案之一的发光器件的发光器件封装件的显示装置800的视图。
参照图13，显示装置800包括：底盖810、设置在底盖810上的反射板820、包括衬底830和发光器件封装件835的用于发射光的发光模块、设置在反射板820前侧的并且将由发光模块发射的光朝显示装置800前侧引导的导光板840、设置在导光板840前侧的包括棱镜片850和860的光学片、设置在光学片前侧的显示面板870、与显示面板870连接并且将图像信号提供到显示面板870的图像信号输出电路872以及设置在显示面板870前侧的滤色器880。在这点上，底盖810、反射板820、发光模块830和835、导光板840和光学片可以实现为背光单元。
发光模块包括在衬底830上的发光器件封装件835。在这点上，衬底830可以是PCB等，并且发光器件封装件835可以包括根据本上述实施方案之一的发光器件。
底盖810可以容纳显示装置800的元件。如图13所示，反射板820可以设置为独立的元件或者可以通过在导光板840的背面或底盖810的前侧涂敷具有高反射率的材料而设置。
在这点上，反射板820可以由具有高反射率并且能够进行超薄膜制造的材料(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))制成。
导光板840可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚乙烯(PE)等制成。
第一棱镜片850可以包括具有透光性和弹性的聚合物层和支撑膜，并且聚合物层可以包括其中多个三维结构重复的棱镜层。在这点上，如图13所示，可以形成结构图案使得凸部和凹部以条纹形式重复。
第二棱镜片860的支撑膜的表面处的凸部和凹部延伸的方向可以垂直于第一棱镜片850的支撑膜的表面处的凸部和凹部延伸的方向。这样的构造用作使来自光源模块和反射板820的传输的光可以朝着显示面板870的所有方向均匀地分布。
尽管未示出，但是在导光板840与第一棱镜片850之间可以设置扩散片。扩散片可以由基于聚酯或聚碳酸酯材料形成，并且通过折射和散射从背光单元入射的光使得光的投射角最大化。此外，扩散片可以包括包含光扩散剂的支撑层、形成在光发射面(沿着第一棱镜片850的方向)和光入射面(沿着反射板820的方向)的不包含光扩散剂的第一层和第二层。
在本实施方案中，扩散片、第一棱镜片850和第二棱镜片860构成光学片。在另一实施方案中，光学片可以包括其它组合：例如微透镜阵列、扩散片和微透镜阵列的组合或单个棱镜片和微透镜阵列的组合等。
显示面板870可以包括液晶显示器。此外，显示面板870可以包括其它需要光源的显示装置。
如从以上描述中可以明显看出，根据一种实施方案的发光器件包括用作钝化层的电流阻挡层，从而不需要形成钝化层的工艺，由此减少了制造时间和制造成本。此外，发光器件包括实施为分布式布拉格反射体的电流阻挡层，从而增加了反射效率，由此可以提高光提取效率。此外，发光器件包括均不包括反射层的上电极和下电极以及导电互连层，从而具有适合于外部照明装置的高耐腐蚀性。
虽然已经参考大量说明性实施方案描述了实施方案，但是应当理解，本领域技术人员可以在本公开内容的原理的精神和范围内设计出大量其他的修改和实施方案。更具体地，可以在本公开内容、附图和所附权利要求的范围内对主要组合设置的组成部件和／或设置进行各种变化和修改。除了组成部件和／或设置方面的变化和修改，替代用途对于本领域技术人员来说也是明显的。

Claims (20)

1.一种发光器件，包括：
衬底；
沿着水平方向在所述衬底上设置为彼此间隔开的多个发光单元，每个发光单元包括：
发光结构，所述发光结构包括：
下半导体层和上半导体层，所述下半导体层和所述上半导体层的导电类型彼此不同；以及
设置在所述下半导体层与所述上半导体层之间的有源层；
设置在所述上半导体层上的上电极；以及
设置在所述下半导体层上的下电极；
导电互连层，所述导电互连层配置为将所述发光单元中的相邻发光单元的第一发光单元的下电极与所述相邻发光单元的第二发光单元的上电极电连接；以及
电流阻挡层，所述电流阻挡层设置为从所述第二发光单元的所述上电极与所述上半导体层之间延伸到所述相邻发光单元与所述导电互连层之间，
其中每个发光单元还包括导电层，所述导电层设置为从所述第二发光单元的所述上电极和所述电流阻挡层之间延伸到所述第二发光单元的所述上半导体层上并且配置为将所述第二发光单元的所述上电极电连接到所述第二发光单元的所述上半导体层。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述电流阻挡层设置在所述第一发光单元的所述下半导体层与所述导电互连层之间、所述衬底与所述导电互连层之间、以及所述第二发光单元的所述发光结构与所述导电互连层之间。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二发光单元的所述上电极具有面对所述第二发光单元的所述上半导体层的下表面，并且
设置在所述第二发光单元的所述上电极与所述上半导体层之间的所述电流阻挡层具有面对所述上电极的上表面，
所述电流阻挡层的所述上表面的面积等于或大于所述上电极的所述下表面的总面积。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中所述第二发光单元的所述上电极、所述第一发光单元的所述下电极和所述导电互连层形成为一体化层。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述一体化层具有面对所述第二发光单元的所述上半导体层的下表面，并且
设置在所述一体化层与所述第二发光单元的所述上半导体层之间的所述电流阻挡层具有面对所述一体化层的上表面，
所述电流阻挡层的所述上表面的面积等于或大于所述一体化层的所述下表面的总面积。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中设置在所述上半导体层上的所述导电层的面积等于或小于所述上半导体层的上部的面积。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中所述导电层使用铟锡氧化物(ITO)、氧化锡(TO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、铝锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx／ITO、Ni、Ag、Ni／IrOx／Au或Ni／IrOx／Au／ITO中的至少一种形成为单层或多层。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中所述电流阻挡层包括电绝缘材料。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述电流阻挡层具有分布式布拉格反射体。
10.根据权利要求9所述的发光器件，其中所述分布式布拉格反射体包括交替堆叠至少一次的具有不同折射率且为绝缘材料的第一层和第二层。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中所述上电极包括彼此交叠的第一粘附层和第一接合层，在所述第一粘附层与所述第一接合层之间未设置反射层。
12.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述上电极还包括设置在所述第一粘附层与所述第一接合层之间的第一屏障层。
13.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述下电极包括彼此交叠的第二粘附层和第二接合层，在所述第二粘附层与所述第二接合层之间未设置反射层。
14.根据权利要求13所述的发光器件，其中所述下电极还包括设置在所述第二粘附层与所述第二接合层之间的第二屏障层。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中所述发光单元经由所述导电互连层串联连接。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中所述导电互连层包括彼此交叠的第三粘附层和第三接合层，在所述第三粘附层与所述第三接合层之间未设置反射层。
17.根据权利要求16所述的发光器件，其中所述导电互连层还包括设置在所述第三粘附层与所述第三接合层之间的第三屏障层。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中所述导电互连层、所述上电极、所述导电层和所述电流阻挡层在垂直方向上彼此交叠。
19.一种发光器件，包括：
衬底；
沿着水平方向在所述衬底上设置为彼此间隔开的多个发光单元，每个发光单元包括：
发光结构，所述发光结构包括：
下半导体层和上半导体层，所述下半导体层和所述上半导体层的导电类型彼此不同；以及
设置在所述下半导体层与所述上半导体层之间的有源层；
设置在所述上半导体层上的上电极；以及
设置在所述下半导体层上的下电极；
导电互连层，所述导电互连层配置为将所述发光单元中的相邻发光单元的第一发光单元的下电极与所述相邻发光单元的第二发光单元的上电极电连接；以及
电流阻挡层，
其中所述电流阻挡层包括：
设置在所述第二发光单元的所述上电极与所述上半导体层之间的第一部分；以及
设置为从所述第一部分延伸到所述相邻发光单元与所述导电互连层之间的第二部分，
其中每个发光单元还包括导电层，所述导电层配置为将所述第二发光单元的所述上电极与所述第二发光单元的所述上半导体层电连接，并且
其中所述导电层包括：
设置在所述第二发光单元的所述上电极与所述电流阻挡层之间的第三部分；以及
设置为从所述第三部分延伸到所述第二发光单元的所述上半导体层上的第四部分。
20.根据权利要求19所述的发光器件，其中所述导电层的所述第三部分部分地覆盖所述电流阻挡层的所述第一部分的上表面。
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