CN103904095A - 发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光器件。发光器件包括：衬底；在衬底上设置为彼此间隔开的多个发光单元；以及电连接发光单元中的相邻发光单元的连接线，其中相邻发光单元中的一个发光单元包括多个第一段，并且相邻发光单元中的另一个发光单元包括分别面对第一段的多个第二段，其中在各自均具有接触连接线的端部的、彼此面对的第一段和第二段之间的间隔距离大于在各自均具有不接触连接线的端部的、彼此面对的第一段和第二段之间的间隔距离。

Description

发光器件
技术领域
本发明的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、分子束外延等的发展，已开发出具有高亮度并且实现白光的红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管（LED）。
这样的LED不包含在现有照明设备（如白炽灯和荧光灯）中所使用的对环境有害的材料如汞（Hg），因而表现出优异的生态友好性、长使用寿命以及低功耗，因而正在取代常规光源。这样的LED的核心竞争因素在于利用具有高效率和高功率输出的芯片以及封装技术来实现高亮度。
为了实现高亮度，重要的是增加光提取效率。为了增加光提取效率，正在对利用倒装芯片结构、表面结构化、图案化蓝宝石衬底（PSS）、光子晶体技术、抗反射层结构等的各种方法进行研究。
图1是现有发光器件10的俯视图。
图1中所示的发光器件10包括第一电极垫22和第二电极垫24、九个发光区域40以及电连接九个发光区域40中的相邻发光区域的连接金属30。在这方面，在九个发光区域40中的相邻发光区域之间的距离相等。正在对提高具有这样的一般结构的发光器件10的发光效率的各种方法进行研究。
具体地，发光区域40中的每个发光区域的发光结构（未示出）的侧壁可以相对于衬底（未示出）倾斜，以防止连接金属30断开。在这方面，发光区域40的损失是不可避免的，因而需要增加发光区域40的面积。
发明内容
实施方案提供了一种通过增加发光区域的面积而具有增强的发光效率的发光器件。
在一个实施方案中，发光器件包括衬底、在衬底上设置为彼此间隔开的多个发光单元、以及电连接发光单元中的相邻发光单元的连接线，其中相邻发光单元中的一个发光单元包括多个第一段，并且相邻发光单元中的另一个发光单元包括分别面对第一段的多个第二段，其中在各自均具有接触连接线的端部的、彼此面对的第一段与第二段之间的第一间隔距离大于在各自均具有不接触连接线的端部的、彼此面对的第一段与第二段之间的第二间隔距离。
第一段可以包括具有接触连接线的端部的1-1段，以及从1-1段延伸并且具有不接触连接线的端部的1-2段；并且第二段可以包括具有接触连接线的端部并且面对1-1段的2-1段，以及从2-1段延伸、具有不接触连接线的端部以及面对1-2段的2-2段。
面对2-2段的1-2段的端部可以相比面对2-1段的1-1段的端部突出第一突出长度。
面对1-2段的2-2段的端部可以相比面对1-1段的2-1段的端部突出第二突出长度。
第一突出长度和第二突出长度可以彼此相同或不同。
1-2段可以设置为从1-1段的相反侧延伸，并且2-2段可以设置为从2-1段的相反侧延伸。
1-1段的端部和2-1段的端部可以具有相同或不同的宽度。
1-2段的端部和2-2段的端部可以具有相同或不同的宽度。
相邻发光单元中的每个发光单元可以包括：设置在衬底上的第一导电型半导体层；设置在第一导电型半导体层上的有源层；以及设置在有源层上的第二导电型半导体层。
在1-1段中的第一导电型半导体层的端部可以接触连接线，并且在2-1段中的第二导电型半导体层的端部可以接触连接线。
在1-2段的端部和2-2段的端部之间的间隔距离可以在5μm至50μm之间。
在1-1段和2-1段的相应端部之间的第一间隔距离可以在10μm至55μm之间。
1-1段的端部可以具有5μm至8μm的宽度。
2-1段的端部可以具有5μm至8μm的宽度。
包括第一段的发光单元和包括第二段的发光单元可以在垂直或水平方向中的至少一个方向上彼此相邻。
发光器件可以具有如以下等式所示的增加的发光区域：
TPA＝[W(W12×ΔL1)×2+(W22×ΔL2)×2]×(M-1)
其中TPA表示发光区域增加的面积，W12表示1-2段的端部的宽度，△L1表示面对2-2段的1-2段的端部相比面对2-1段的1-1段的端部突出的第一突出长度，W22表示2-2段的端部的宽度，△L2表示面对1-2段的2-2段的端部相比面对1-1段的2-1段的端部突出的第二突出长度，M表示发光单元的数目。
附图说明
可以参照下图来详细地描述布置和实施方案，在图中相似的附图标记是指相似的元件，并且其中：
图1是现有发光器件的俯视图；
图2是根据实施方案的发光器件的俯视图；
图3是沿图2的线3-3'所截取的截面图；
图4是沿图2的线4-4'所截取的截面图；
图5是图2的发光器件的电路图；
图6是图2的部分“A”的经放大的俯视图；
图7是示出根据发光面积的增加的发光强度和工作电压的曲线图；
图8是包括根据实施方案的发光器件的照明装置的分解透视图；以及
图9是包括根据实施方案的发光器件的显示装置的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述实施方案。然而，本公开内容可以以多种不同形式来实施并且不应当被解释为受限于本文所阐述的实施方案。而是，提供这些实施方案使得本公开内容是全面且完整的，并且将本公开内容的范围充分传达给本领域技术人员。
应理解，当元件被称为在另一元件“上”或“下”时，其可以直接在该元件上/下，并且还可以存在一个或更多个中间元件。
当元件被称为处于“上”或“下”时，基于元件，可以包括“在元件上”以及“在元件下”。
图2是根据实施方案的发光器件100的俯视图。图3是沿图2的线3-3'所截取的截面图。图4是沿图2的线4-4'所截取的截面图。
参照图2至图4，发光器件100包括：第一导电层110-1至第M导电层110-M（其中M为2或更大的正整数）；第一接合垫122；第一连接线124-1至第N连接线124-N（其中N为1或更大的正整数）；第二接合垫126；衬底130；以及发光结构140。
衬底130可以由适于半导体材料（例如载体晶片）的生长的材料形成。另外，衬底130可以由具有优良热导率的材料形成，并且可以为导电衬底或绝缘衬底。另外，衬底130可以由透光材料形成，并且可以具有不会导致发光器件的总体氮化物发光结构140弯曲并且能通过划片和折断而令人满意地分离为芯片的足够机械强度。例如，衬底130可以由选自蓝宝石（Al2O3）、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3、GaAs以及Ge中的至少一种材料制成。衬底130可以在其上表面处设置有不均匀的图案化部分。例如，尽管未示出，但是衬底130可以是图案化蓝宝石衬底（PSS）。
另外，尽管未示出，但是可以在衬底130和发光结构140之间设置缓冲层。缓冲层可以利用第III-V族化合物半导体形成。缓冲层减小了在衬底130和发光结构140之间的晶格常数差。例如，缓冲层可以包含AlN或未掺杂的氮化物，但实施方案不限于此。可以根据衬底130的类型和发光结构140的类型而省略缓冲层。
在下文中，为了便于说明，将通过实例来描述发光单元的数目为9的情况，但实施方案不限于此。也就是说，发光单元的数目可以大于9或小于9。
发光单元在衬底130上被布置为在水平方向彼此间隔开。
首先，按照升序将多个发光区域P1至PM称为第一发光区域至第M发光区域。也就是说，在其中设置有第一接合垫122的发光区域被称为第一发光区域P1，在其中设置有第二接合垫126的发光区域被称为第九发光区域。
第一发光单元至第M发光单元分别布置在衬底130的第一发光区域至第M发光区域中。也就是说，第一发光单元被布置在衬底130的第一发光区域P1中，第二发光单元被布置在衬底130的第二发光区域P2中，第三发光单元被布置在衬底130的第三发光区域P3中，第四发光单元被布置在衬底130的第四发光区域P4中，第五发光单元被布置在衬底130的第五发光区域P5中，第六发光单元被布置在衬底130的第六发光区域P6中，第七发光单元被布置在衬底130的第七发光区域P7中，第八发光单元被布置在衬底130的第八发光区域P8中，以及第九发光单元被布置在衬底130的第九发光区域P9中。照此，第m发光单元被布置在第m发光区域中，其中1≤m≤M。在下文中，为了便于说明，将第m发光单元表示为“Pm”。
第一发光单元P1至第M发光单元PM中的每个发光单元包括发光结构140、第m导电层110-m、以及设置在衬底130上的第一电极152和第二电极154。构成一个发光单元的发光结构140可以通过边界区域B而与另一发光单元的发光结构140间隔开。边界区域B可以是位于第一发光单元P1至第M发光单元PM中的每个发光单元的边界中的区域，例如衬底130。第一发光单元P1至第M发光单元PM可以具有相同面积，但实施方案不限于此。例如，根据另外一个实施方案，第一发光单元P1至第M发光单元PM可以根据发光单元的发光频率而具有不同的面积。
第一发光单元P1至第M发光单元PM中的每个发光单元的发光结构140包括依次设置在衬底130上的第一导电型半导体层142、有源层144以及第二导电型半导体层146。
第一导电型半导体层142可以设置在衬底130与有源层144之间，并且包含半导体化合物、由III-V族或II-VI族化合物半导体形成，以及掺杂有第一导电型掺杂剂。例如，第一导电型半导体层142可以包含具有式AlxInyGa(1-x-y)N（其中0≤x≤1，0≤y≤1，以及0≤x+y≤1）、InAlGaN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP的半导体材料中的至少一种。当第一导电型半导体层142为n型时，第一导电型掺杂剂可以包含n型掺杂剂，如Si、Ge、Sn、Se、Te等。第一导电型半导体层142可以具有单层结构或多层结构，但实施方案不限于此。
有源层144布置在第一导电型半导体层142和第二导电型半导体层146之间，可以包括单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱（MQW）结构、量子点结构或量子线结构中的任一种，并且由III-V族或II-VI族化合物半导体形成。有源层144可以具有例如InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs以及GaP(InGaP)/AlGaP的阱层/势垒层中的至少一种成对结构，但实施方案不限于此。阱层可以由具有比势垒层的能带隙低的能带隙的材料形成。
第二导电型半导体层146设置在有源层144上，并且可以包含半导体化合物。第二导电型半导体层146可以由III-V族半导体化合物、II-VI族半导体化合物等形成。例如，第二导电型半导体层146可以包含具有式InxAlyGa1-x-yN（其中0≤x≤1，0≤y≤1，以及0≤x+y≤1）、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP或AlGaInP的半导体材料中的至少一种。
第二导电型半导体层146可以为第二导电类型。当第二导电型半导体层146为p型时，第二导电型掺杂剂可以为p型掺杂剂，如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba等。第二导电型半导体层146可以具有单层或多层结构，但实施方案不限于此。
第一导电型半导体层142可以为n型，第二导电型半导体层146可以为p型。在另外一个实施方案中，第一导电型半导体层142可以为p型，第二导电型半导体层146可以为n型。相应地，发光结构140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。
在下文中，将通过实例来描述第一导电型半导体层142为n型并且第二导电型半导体层146为p型的情况，但实施方案不限于此。也就是说，本实施方案还可以应用于第一导电型半导体层142为p型并且第二导电型半导体层146为n型的情况。
在第一发光单元P1至第M发光单元PM中的每个发光单元中，第一电极152被设置在第一导电型半导体层142上。例如，参照图4，第八发光单元P8的第一电极152设置在第一导电型半导体层142上。为了在第一导电型半导体层142上设置第一电极152，可以部分露出发光结构140的第一导电型半导体层142。也就是说，可以通过台面蚀刻对第二导电型半导体层146、有源层144以及第一导电型半导体层142进行部分蚀刻，以露出第一导电型半导体层142的一部分。在这方面，第一导电型半导体层142的露出的表面可以设置为低于有源层144的下表面。
在另外一个实施方案中，代替在第一导电型半导体层142上分别布置第一发光单元P1至第M发光单元PM中的每个发光单元的第一电极152，第i发光单元Pi（其中1≤i≤M-1）的第一电极152可以与第i连接线124-i一体地形成。在这方面，第M发光单元（例如第九发光单元P9）的第一电极可以与第二接合垫126一体地形成，但实施方案不限于此。例如，第M发光单元PM的第一电极可以与第二接合垫126分别形成。
在第一发光单元P1至第M发光单元PM中的每个发光单元中，第二电极154设置在第二导电型半导体层146上。例如，参照图4，第八发光单元P8的第二电极154设置在第二导电型半导体层146上。
在另外一个实施方案中，代替在第二导电型半导体层146上分别布置第一发光单元P1至第M发光单元PM中的每个发光单元的第二电极154，第j发光单元Pj（其中2≤j≤M）的第二电极可以与第j-1连接线124-（j-1）一体地形成。例如，参照图4，第七发光单元P7的第二电极可以与第六连接线124-6一体地形成。在这方面，参照图3，第一发光结构P1的第二电极可以与第一接合垫122一体地形成，但实施方案不限于此。也就是说，第一发光单元P1的第二电极可以与第一接合垫122分别形成。
仅用于说明性目的，图4示出第八发光单元P8的第一电极152与第八连接线124-8分别形成，并且第八发光单元P8的第二电极154与第七连接线124-7分别形成，而第七发光单元P7的第二电极与第六连接线124-6一体地形成。然而，为了制造工艺的便利，第一发光单元P1至第M发光单元PM的第一电极和第二电极可以与相应连接线一体地形成或与相应连接线分别形成。
第一发光单元P1至第M发光单元PM中的每个发光单元的第一电极和第二电极中的每个电极可以具有其中顺序堆叠有粘合层（未示出）、阻挡层（未示出）以及接合层（未示出）的结构。第一电极的粘合层可以包含与第一导电型半导体层142欧姆接触的材料，并且第二电极的粘合层可以包含与第二导电型半导体层146欧姆接触的材料。例如，可以利用Cr、Rd或Ti中的至少一种将粘合层形成为单层或多层。
阻挡层设置在粘合层上，并且可以利用Ni、Cr、Ti或Pt中的至少一种形成为单层或多层。例如，阻挡层可以由Cr-Pt合金形成。
另外，可以在阻挡层和粘合层之间设置由Ag等形成的反射层，但其可以被省略。接合层设置在阻挡层上，并且可以包含Au。
第一接合垫122可以与导线（未示出）接合以用于提供第一电力。参照图2和图3，第一接合垫122可以设置在第一发光单元P1至第M发光单元PM中的任一发光单元（例如第一发光单元P1）的第二导电型半导体层146上，并且接触第二导电型半导体层146。
另外，第二接合垫126可以与导线（未示出）接合以用于提供第二电力。参照图2和图4，第二接合垫126可以设置在第一发光单元P1至第M发光单元PM中的另一个发光单元（例如第九发光单元P9）的第一导电型半导体层142上，并且接触第一导电型半导体层142。
另外，导电层110-1至110-M中的每个导电层可以设置在第二电极与第二导电型半导体层146之间。导电层110-1至110-M中的每个导电层减少全反射并且高度透光，因而可以提高已经从有源层144发射并且通过第二导电型半导体层146的光的提取效率。每个导电层110-m可以利用相对于发光波长具有高透射率并且透明的氧化物基材料（例如，铟锡氧化物（ITO）、锡氧化物（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）中的至少一种而形成为单层或多层。
设置在第二导电型半导体层146上的每个导电层110-m的面积可以等于或小于第二导电型半导体层146的上表面的面积。
同时，第一连接线124-1至第N连接线124-N用于电连接第一发光单元P1至第M发光单元PM。也就是说，第一连接线124-1至第N连接线124-N中的每根连接线电连接第一发光单元P1至第M发光单元PM中的相邻发光单元。也就是说，第i连接线124-i（其中1≤i≤M-1）设置在第i发光区域Pi、第i+1发光区域P（i+1）以及第i发光区域Pi与第i+1发光区域P（i+1）之间的边界区域B上，以电连接彼此邻接的第i发光区域Pi和第i+1发光区域P（i+1）。例如，第一连接线124-1（其中i=1）电连接彼此相邻的第一发光单元P1和第二发光单元P2；并且如图4所示，第七连接线124-7设置在第七发光区域P7、第八发光区域P8以及第七发光区域P7与第八发光区域P8之间边界区域B上，以电连接第七发光单元P7的第一导电型半导体层142和第八发光单元P8的第二导电型半导体层146。
如图2至图4所示，第一发光单元P1至第M发光单元PM通过第一连接线124-1至第N连接线124-N而彼此串联地电连接。在此情况下，N=M-1。第一连接线124-1至第N连接线124-N可以从设置有第一接合垫122的第一发光单元P1开始并且以设置有第二接合垫126的第M发光单元PM结束来串联连接第一发光单元P1至第M发光单元PM，但实施方案不限于此。也就是说，第一发光单元P1至第M发光单元PM中的至少一部分可以通过连接线而彼此并联地电连接。
第一连接线124-1至第N连接线124-N中的每根连接线可以由与第一电极152和第二电极154中的每个电极的材料相同或不同的材料形成。当第一连接线124-1至第N连接线124-N由与第一电极152和第二电极154的材料相同的材料形成时，如上所述，连接线可以与第一电极或第二电极一体地形成。第一连接线124-1至第N连接线124-N中的每根连接线可以包含Cr、Rd、Au、Ni、Ti或Pt中的至少一种，但实施方案不限于此。
同时，在第一连接线124-1至第N连接线124-N中的每根连接线与由相应连接线连接的相邻发光单元之间设置绝缘层160，以将连接线与相邻发光单元电隔离。也就是说，在第i连接线124-i与由第i连接线124-i连接的相邻的第i发光单元Pi和第i+1发光单元P（i+1）之间设置绝缘层160，以将第i连接线124-i与第i发光单元Pi电隔离并且将第i连接线124-i与第i+1发光单元P（i+1）电隔离。例如，参照图4，在第七连接线124-7与相邻的第七发光单元P7和第八发光单元P8之间设置绝缘层160，以将第七连接线124-7与第七发光单元P7和第八发光单元P8中的每个发光单元电隔离。
另外，可以在第一发光单元P1至第M发光单元PM以及边界区域B上设置绝缘层160。也就是说，绝缘层160可以覆盖第一发光单元P1至第M发光单元PM的上表面和侧表面以及边界区域B。在这方面，绝缘层160露出第一接合垫122和第二接合垫126以及第一发光单元P1至第M发光单元PM中的每个发光单元的第一电极和第二电极。
例如，参照图3，绝缘层160覆盖第一发光单元P1、第六发光单元P6和第七发光单元P7的每个发光结构140的上表面和侧表面以及边界区域B，而露出第一接合垫122。另外，参照图4，绝缘层160覆盖每个发光结构140的上表面和侧表面以及边界区域B，而露出第二接合垫126以及第七发光单元P7、第八发光单元P8和第九发光单元P9中的每个发光单元的第一电极和第二电极。绝缘层160可以由透光且绝缘的材料（例如，SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4或Al2O3）形成，并且构造成分布式布拉格反射器等，但实施方案不限于此。
图5是图2的发光器件100的电路图。
参照图2至图5，发光器件100可以具有公共的单个正（+）端子如第一接合垫122，以及公共的单个负（-）端子如第二接合垫126。
图6是图2所示的部分“A”的放大俯视图。
参照图2和图6，在相邻的第i发光单元Pi和第i+1发光单元P（i+1）（其中1≤i≤M-1）中，第i发光单元Pi包括多个第一段S1，并且第i+1发光单元P（i+1）包括分别面对第一段S1的多个第二段S2。
首先，第i发光单元Pi的第一段S1包括1-1段S1-1以及1-2段S1-2A和S1-2B。1-1段S1-1具有接触第i连接线124-i的端部，并且1-2段S1-2A和S1-2B中的每一个从1-1段S1-1延伸并且具有不接触第i连接线124-i的端部。在这方面，1-2段S1-2A和S1-2B可以被布置为使得分别从1-1段S1-1的相反侧延伸。
例如，参照图6，1-1段S1-1具有接触第七连接线124-7的端部212。1-2段S1-2A从1-1段S1-1的第一侧延伸并且具有不接触第七连接线124-7的端部214，以及1-2段S1-2B从1-1段S1-1的第二侧延伸并且具有不接触第七连接线124-7的端部216。
另外，第i+1发光单元P（i+1）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具有接触第i连接线124-i的端部并且面对1-1段S1-1。2-2段S2-2A和S2-2B从2-1段S2-1延伸，具有不接触第i连接线124-i的相应端部，并且分别面对1-2段S1-2A和S1-2B。在这方面，2-2段S2-2A和S2-2B可以布置为使得分别从2-1段S2-1的相反侧延伸。
例如，参照图6，2-1段S2-1具有接触第七连接线124-7的端部222并且面对1-1段S1-1。2-2段S2-2A从2-1段S2-1的第一侧延伸，具有不接触第七连接线124-7的端部224，并且面对1-2段S1-2A。2-2段S2-2B从2-1段S2-1的第二侧延伸，具有不接触第七连接线124-7的端部226，并且面对1-2段S1-2B。
另外，在分别具有不接触第i连接线124-i的端部且彼此面对的第一段S1和第二段S2之间的间隔距离小于在分别具有接触第i连接线124-i的端部且彼此面对的第一段S1和第二段S2之间的间隔距离。
也就是说，假设将在第i发光单元Pi的第一段S1-1、S1-2A以及S1-2B中的具有接触第i连接线124-i的端部的段（例如1-1段S1-1）与第i+1发光单元P（i+1）的第二段S2-1、S2-2A以及S2-2B中的具有接触第i连接线124-i的端部的段（例如2-1段S2-1）之间的间隔距离表示为“D1”，并且将在第一段S1-1、S1-2A以及S1-2B中的具有不接触第i连接线124-i的端部的段（例如1-2段S1-2A或S1-2B）与第二段S2中的具有不接触第i连接线124-i的端部的段（例如2-2段S2-2A或S2-2B）之间的间隔距离表示为“D2”，D2小于D1。
例如，参照图4和图6，在1-2段S1-2A的端部214与2-2段S2-2A的端部224之间的间隔距离D2小于在1-1段S1-1的端部212与2-1段S2-1的端部222之间的间隔距离D1。另外，在1-2段S1-2B的端部216与2-2段S2-2B的端部226之间的间隔距离D2小于在1-1段S1-1的端部212与2-1段S2-1的端部222之间的间隔距离D1。
照此，为了将间隔距离D2比间隔距离D1减少得更多，2-2段S2-2A和S2-2B可以不突出，而仅1-2段S1-2A和S1-2B可以朝向第i+1发光单元P（i+1）突出。在另外一个实施方案中，1-2段S1-2A和S1-2B可以不突出，而仅2-2段S2-2A和S2-2B可以朝向第i发光单元Pi突出，或者1-2段S1-2A和S1-2B以及2-2段S2-2A和S2-2B两者均可以突出。
参照图4和图6，面对2-2段S2-2A的1-2段S1-2A的端部214可以相比面对2-1段S2-1的1-1段S1-1的端部212突出第一突出长度△L11。类似地，面对2-2段S2-2B的1-2段S1-2B的端部216可以相比端部212突出第一突出长度△L12。在这方面，△L11和△L12可以相同或不同。在下文中，为了便于说明，将通过实例来描述△L11和△L12相同的情况，并且如图6所示，△L11和△L12被表示为△L1。
另外，面对1-2段S1-2A的2-2段S2-2A的端部224可以相比面对1-1段S1-1的2-1段S2-1的端部222突出第二突出长度△L21。类似地，面对1-2段S1-2B的2-2段S2-2B的端部226可以相比面对1-1段S1-1的2-1段S2-1的端部222突出第二突出长度△L22。在这方面，△L21和△L22可以相同或不同。在下文中，为了便于说明，将通过实例来描述△L21和△L22相同的情况，并且如图6所示，△L21和△L22被表示为△L2。
第一突出长度△L1和第二突出长度△L2可以相同或不同。
另外，第i发光单元Pi的1-1段S1-1的端部212的宽度W11以及第i+1发光单元P（i+1）的2-1段S2-1的端部222的宽度W21可以相同或不同。
另外，第i发光单元Pi的1-2段S1-2A和S1-2B相应的端部214和216的宽度W12以及第i+1发光单元P（i+1）的2-2段S2-2A和S2-2B相应的端部224和226的宽度W22可以相同或不同。
另外，第一导电型半导体层142的在1-1段S1-1中的端部可以接触第i连接线124-i，而第二导电型半导体层146的在2-1段S2-1中的端部可以接触第i连接线124-i。例如，参照图6，第一导电型半导体层142的在1-1段S1-1中的端部可以接触第七连接线124-7，并且第二导电型半导体层146的在2-1段S2-1中的端部可以接触第七连接线124-7。
在水平方向上彼此相邻的发光单元之间的间隔距离D1和D2已经在上面进行描述。另外，以上描述还可以应用于在垂直方向上彼此相邻的发光单元。例如，参照图6，在垂直方向上彼此相邻的发光单元（例如第六发光单元P6和第七发光单元P7或第五发光单元P5和第八发光单元P8）之间的间隔距离D3可以与间隔距离D2相同。
在图1的现有发光器件10中，在发光区域40中的相邻发光区域之间的间隔距离D可以相等。与此相反，根据实施方案，D2小于D1。照此，为了不在第i连接线124-i电连接第i发光单元Pi和第i+1发光单元P（i+1）的部分中引起电气短路，D1、W11或W21中的至少一个必须保持恒定。例如，当D1小于10μm或大于55μm时，可能会在通过第i连接线124-i电连接第i发光单元Pi和第i+1发光单元P（i+1）的部分处引起电气短路。因而，D1可以在10μm至55μm之间。
另外，当W11和W21中的每一个小于5μm或大于8μm时，可能会在通过第i连接线124-i来电连接第i发光单元Pi和第i+1发光单元P（i+1）的部分处引起电气短路。因而，W11和W21中的每一个可以在5μm至8μm之间。
照此，当D1、W11和W21保持为恒定值以防止电气短路时，可以使在相应的第一段S1和第二段S2的不接触第i连接线124-i的端部214和224（或216和226）之间的间隔距离D2最小化。当D2小于5μm时，可能难以制造发光器件100，并且另一方面，当D2超过50μm时，每个发光区域的增加可能是无意义的。因而，当D1、W11和W21在上述范围内时，D2可以例如在5μm至50μm之间，但实施方案不限于此。
因而，当与图1的现有发光器件10比较时，根据实施方案，总发光面积TPA可以如以下等式1所示增大，假设1-2段S1-2A和S1-2B具有相同的第一突出长度△L1和相同的宽度W12，2-2段S2-2A和S2-2B具有相同的第二突出长度△L2和相同的宽度W22，第一发光单元P1至第M发光单元PM具有相同的面积和四边形形状，以及图1的D对应于图6的D1。
[等式1]
TPA=[(W12×ΔL1)×2+(W22×ΔL2)×2]×(M-1)
如以上等式1所示，根据实施方案的发光器件100的发光面积比现有发光器件10的发光面积大TPA。因而，可以提高光提取效率。
在下文中，假设图2至图4的发光器件100的第一发光单元P1至第M发光单元PM（其中M=21）具有相同面积，将如下来描述根据每个发光单元的单位面积的增加的发光强度Po和工作电压Vf的改进。
图7是示出根据发光面积的增加的发光强度Po和工作电压Vf的曲线图。在图7中，水平轴表示发光面积，并且垂直轴表示发光强度Po和工作电压Vf。
通过改变第一发光单元P1至第M发光单元PM中的每个发光单元的宽度（x）和高度（y）来观察发光强度Po和工作电压Vf的改变，并且在以下表1和图7中示出结果。
[表1]
Figure BDA0000448290310000131
在这方面，单位面积表示单个发光单元的面积，总面积表示通过将21个发光单元的面积相加所获得的面积，以及有效增加表示发光区域的增加并且通过百分数来表示。
根据等式1、表1以及图7，可以确认的是，虽然根据W11、W22、△L1和△L2，每个发光单元的发光区域的面积的改变未显著增加，但发光强度Po和工作电压Vf可以随着发光单元的数目（例如，21）增加而增强。另外，可以降低电流密度，这会引起增强的可靠性。
虽然图2至图6将发光器件100的第一发光单元P1至第M发光单元PM中的每个发光单元示为具有水平结构，但实施方案不限于此。也就是说，本实施方案还可以应用于第一发光单元P1至第M发光单元PM中的每个发光单元具有垂直结构或倒装芯片结构的情况。
根据实施方案的多个发光器件可以在衬底上被布置为发光器件封装件，可以在发光器件封装件的光路上设置光学元件，例如导光板、棱镜片、扩散片等。发光器件封装件、衬底以及光学元件可以用作背光部件。
根据另外一个实施方案，提供了包括根据实施方案的发光器件的显示装置、指示装置或照明系统。例如，照明系统可以包括灯、路灯等。
图8是包括根据实施方案的发光器件的照明装置的分解透视图。参照图8，照明装置包括：发射光的光源750；用于容置光源750的壳体700；用于耗散从光源750生成的热的散热部件740；以及用于将光源750和散热部件740耦接至壳体700的保持器760。
壳体700包括耦接至电源插座（未示出）的插座耦接部件710，以及连接至插座耦接部件710且容置光源750的本体部件730。本体部件730可以设置有穿过它的单个气流孔720。
在另外一个实施方案中，可以在壳体700的本体部件730中形成多个气流孔720。也就是说，气流孔720的数目可以为至少一个。气流孔720可以以放射状形式或各种其它形式布置在本体部件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可以具有使得能够插入到壳体700的开口中的形状，并且由具有高导热性的材料形成以如下所述将热传递至散热部件740。发光器件封装件可以包括上述发光器件。
光源750可以在其下部设置有保持器760，并且保持器760可以包括框和其它气流孔。另外，尽管未示出，但是光源750可以在其下部设置有光学元件以使从光源750的发光器件封装件752发射的光扩散、散射或会聚。
图9是包括根据实施方案的发光器件的显示装置800的视图。
参照图9，显示装置800可以包括：底盖810；设置在底盖810上的反射板820；发射光的发光模块（包括衬底830和发光器件封装件835）；设置在发射板820的前侧并且引导从发光模块发射的光朝向显示装置800的前侧的导光板840；包括设置在导光板840的前侧处的棱镜片850和860的光学片；设置在光学片的前侧处的显示面板870；连接至显示面板870并且向显示面板870提供图像信号的图像信号输出电路872；以及设置在显示面板870的前侧处的滤色器880。在这方面，底盖810、反射板820、发光模块830和835、导光板840以及光学片可以构成背光部件。
发光模块包括在衬底830上的发光器件封装件835。在这方面，衬底830可以为印刷电路板（PCB）等。发光器件封装件835可以包括根据实施方案的发光器件。
底盖810可以容置显示装置800的元件。反射板820可以如图9所示布置为单独元件，或者可以通过在导光板840的背面或底板810的正面上涂覆具有高反射率的材料来布置。
在这点上，反射板820可以由具有高反射率并且使得能够进行超薄膜制造的材料制成，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。
导光板840可以由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚乙烯（PE）等制成。
第一棱镜片850可以包括支承膜以及具有透光性和弹性的聚合物层，并且该聚合物层可以包括在其中重复多个三维结构的棱镜层。在这方面，结构图案可以形成为使得以如图9所述的条纹形式重复脊和谷。
在第二棱镜片860中，峰和谷在支承膜的表面处延伸的方向可以与第一棱镜片850的脊和谷在支承膜的表面处延伸的方向垂直。这样的构造用于将从发光模块和反射板820发射的光均匀地扩散为朝向显示面板870的整个表面。
尽管未示出，但是可以在导光板840和第一棱镜片850之间设置扩散片。扩散片可以由聚酯或基于聚碳酸酯的材料形成，并且通过从背光部件入射的光的折射和散射而最大地增加光投影角。另外，扩散片可以包括：包含光扩散剂的支承层；以及形成在出光面（沿着第一棱镜片850的方向）和入光面（沿着反射板820的方向）上的并且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以及第二棱镜片860构成光学片。在另外一个实施方案中，光学片可以包括其它组合，例如微透镜阵列、扩散片与微透镜阵列的组合、单个棱镜片与微透镜阵列的组合等。
显示面板870可以包括液晶显示面板。另外，除液晶显示面板之外，显示面板870可以包括需要光源的其它类型显示装置。
如根据以上描述所明显的是，根据实施方案的发光器件具有比现有发光器件宽的发光区域，因而可以增强发光强度和工作电压，并且可以降低电流密度，因而可以增强可靠性。
尽管已经参照多个说明性实施方案描述了实施方案，但是应当理解，能够由本领域技术人员设想的多种其它修改和实施方案将落入本公开内容的精神和原理的范围内。更具体地，在本公开内容、图以及所附权利要求的范围内，在主题组合布置的组成部分和/或布置方面的各种变型和修改均是可能的。除组成部分和/或布置的变型和修改之外，替代用途对于本领域技术人员也将是明显的。

Claims (20)

1.一种发光器件，包括：
衬底；
在所述衬底上设置为彼此间隔开的多个发光单元；以及
构造为电连接所述发光单元中的相邻发光单元的连接线，
其中所述相邻发光单元中的一个发光单元包括多个第一段，并且所述相邻发光单元中的另一个发光单元包括分别面对所述第一段的多个第二段，
其中在各自均具有接触所述连接线的端部并彼此面对的第一段和第二段之间的第一间隔距离大于在各自均具有不接触所述连接线的端部并彼此面对的第一段和第二段之间的第二间隔距离。
2.根据权利要求1所述的发光器件，
其中所述第一段包括：
具有接触所述连接线的端部的1-1段；以及
从所述1-1段延伸并且具有不接触所述连接线的端部的1-2段；以及
所述第二段包括：
具有接触所述连接线的端部并且面对所述1-1段的2-1段；以及
从所述2-1段延伸、具有不接触所述连接线的端部并面对所述1-2段的2-2段。
3.根据权利要求2所述的发光器件，其中面对所述2-2段的所述1-2段的端部相比面对所述2-1段的所述1-1段的端部突出第一突出长度。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的发光器件，其中面对所述1-2段的所述2-2段的端部相比面对所述1-1段的所述2-1段的端部突出第二突出长度。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述第一突出长度和所述第二突出长度彼此不同。
6.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述第一突出长度和所述第二突出长度相同。
7.根据权利要求2和3中任一项所述的发光器件，其中所述1-2段设置为从所述1-1段的相反侧延伸，并且所述2-2段设置为从所述2-1段的相反侧延伸。
8.根据权利要求2和3中任一项所述的发光器件，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宽度。
9.根据权利要求2和3中任一项所述的发光器件，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宽度。
10.根据权利要求2和3中任一项所述的发光器件，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宽度。
11.根据权利要求2和3中任一项所述的发光器件，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宽度。
12.根据权利要求2和3中任一项所述的发光器件，其中所述相邻发光单元中的每个发光单元包括：
设置在所述衬底上的第一导电型半导体层；
设置在所述第一导电型半导体层上的有源层；以及
设置在所述有源层上的第二导电型半导体层。
13.根据权利要求12所述的发光器件，其中在所述1-1段中的所述第一导电型半导体层的端部接触所述连接线，并且在所述2-1段中的所述第二导电型半导体层的端部接触所述连接线。
14.根据权利要求2和3中任一项所述的发光器件，其中在所述1-1段和所述2-1段的相应端部之间的所述第一间隔距离在10μm至55μm之间。
15.根据权利要求2和3中任一项所述的发光器件，其中在所述1-2段和所述2-2段的相应端部之间的所述第二间隔距离在5μm至50μm之间。
16.根据权利要求2和3中任一项所述的发光器件，其中所述1-1段的所述端部具有5μm至8μm的宽度。
17.根据权利要求2和3中任一项所述的发光器件，其中所述2-1段的所述端部具有5μm至8μm的宽度。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中包括所述第一段的发光单元和包括所述第二段的发光单元在垂直方向上彼此相邻。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中包括所述第一段的发光单元和包括所述第二段的发光单元在水平方向上彼此相邻。
20.根据权利要求2和3中任一项所述的发光器件，其中所述发光器件具有如以下等式所示的增加的发光区域：
TPA=[W12×ΔL1)×2+(W22×ΔL2)×2]×(M-1)
其中TPA表示发光区域的增加面积，W12表示所述1-2段的所述端部的宽度，△L1表示面对所述2-2段的所述1-2段的所述端部相比于面对所述2-1段的所述1-1段的所述端部突出的第一突出长度，W22表示所述2-2段的所述端部的宽度，△L2表示面对所述1-2段的所述2-2段的所述端部相比于面对所述1-1段的所述2-1段的所述端部突出的第二突出长度，以及M表示所述发光单元的数目。
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