CN104752451A - 发光器件 - Google Patents

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Abstract

公开了一种发光器件。该发光器件包括：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，其中发光单元中的未通过连接线连接的第一相邻发光单元之间的第一间隔距离比发光单元中的通过连接线连接的第二相邻发光单元之间的第二间隔距离小。

Description

发光器件
技术领域
本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，已开发出具有高亮度和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不含有现有的照明设备如白炽灯和荧光灯中使用的对环境有害的物质如汞(Hg)，因而呈现出优异的环保性、长寿命和低功耗，因而正在取代传统的光源。在这样的LED中的核心竞争因素是利用具有高效率和高功率输出的芯片和封装技术来实现高亮度。
为了实现高亮度，增加光提取效率是重要的。为了增加光提取效率，对采用倒装芯片结构、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的各种方法正在进行研究。
图1为现有发光器件10的俯视图。
图1所示的发光器件10包括第一和第二电极垫22和24、九个发光区域40和将九个发光区域40的相邻发光区域电连接的连接金属30。在这方面，九个发光区域40的相邻发光区域之间的距离D1、D2、D3和D4是相同的。对增加具有这样的常规结构的发光器件10的发光效率的各种方法正在进行研究。
发明内容
实施方案提供了一种具有通过增加发光区域的面积的增强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，其中发光单元中的未通过连接线连接的彼此相邻的第一相邻发光单元之间的第一间隔距离比发光单元中的通过连接线连接的彼此相邻的第二相邻发光单元之间的第二间隔距离小。
第一相邻发光单元在第一方向上彼此间隔开的第一间隔距离可以比第二相邻发光单元在第一方向上彼此间隔开的2-1间隔距离小。
第一相邻发光单元在第一方向上彼此间隔开的第一间隔距离可以比第二相邻发光单元在与第一方向不同的第二方向上彼此间隔开的2-2间隔距离小。
第一相邻发光单元在第一方向上彼此间隔开的第一间隔距离可以比第二相邻发光单元在第一方向上彼此间隔开的2-1间隔距离小，并且第一间隔距离可以比第二相邻发光单元在与第一方向不同的第二方向上彼此间隔开的2-2间隔距离小。
2-1间隔距离和2-2间隔距离可以相同或不同。
第一间隔距离可以与2-1间隔距离相同。
第一间隔距离可以与2-2间隔距离相同。
第一间隔距离可以是第二间隔距离的0.2倍或更大并且小于第二间隔距离，第一方向可以是垂直方向，并且第二方向可以是水平方向。
第一相邻发光单元的数目可以比第二相邻发光单元的数目大。
发光单元中的每个发光单元可以包括：包括依次设置在衬底上的第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层的发光结构；设置在第一导电型半导体层上的第一电极；以及设置在第二导电型半导体层上的第二电极。
发光结构的侧表面可以相对于衬底是倾斜的。
第一间隔距离可以对应于第一相邻发光单元的第一导电型半导体层之间的间隔距离，并且第二间隔距离可以对应于第二相邻发光单元的第一导电型半导体层之间的间隔距离。
第一间隔距离可以对应于第一相邻发光单元的第二导电型半导体层之间的间隔距离，并且第二间隔距离可以对应于第二相邻发光单元的第二导电型半导体层之间的间隔距离。
发光单元中的每个发光单元还可以包括设置在第二导电型半导体层与第二电极之间的导电层，第一间隔距离可以对应于第一相邻发光单元的导电层之间的间隔距离，并且第二间隔距离可对应于第二相邻发光单元的导电层之间的间隔距离。
第一间隔距离可以在4μm与20μm之间，并且第二间隔距离可以大于20μm，第一间隔距离可以在10μm与25μm之间，并且第二间隔距离可以大于25μm。
发光器件还可以包括设置在连接线与第二相邻发光单元之间的并且将连接线与第二相邻发光单元电隔离的绝缘层。
发光单元中的某些发光单元的第一电极或第二电极中的至少一个可以与连接线一体化。
附图说明
可以参照以下附图详细描述布置和实施方案，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1为现有发光器件的俯视图；
图2为根据实施方案的发光器件的俯视图；
图3为沿图2的线A-A'的截面图；
图4为沿图2的线B-B’的截面图；
图5为沿图2的线C-C’的截面图；
图6为图2的发光器件的电路图；
图7为示出根据发光面积增加的发光强度和操作电压的曲线图；
图8为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为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，将参照附图详细描述实施方案。然而，本公开内容可以体现为许多不同形式并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方案。更确切地说，提供这些实施方案以使得本公开内容将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开内容的范围。
将会理解，当元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件可以直接在元件上／下，并且还可以存在一个或多个中间元件。
当元件被称为“上”或“下”时，基于元件，可以包括“在元件下”以及“在元件上”。
图2为根据实施方案的发光器件100的俯视图。图3为沿图2的线A-A'的截面图。图4为沿图2的线B-B’的截面图。图5为沿图2的线C-C’的截面图。
参照图2至图5，发光器件100包括第一至第M导电层110-1至110-M(其中M为3或更大的正整数)、第一接合垫122、第一至第N连接线124-1至124-N(其中N为2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生长的材料形成，例如载体晶片。此外，衬底130可以由具有优良热导率的材料形成并且可以是导电衬底或者绝缘衬底。此外，衬底130可以由透光材料形成并且可以具有足够的机械强度而不导致发光器件100的整体氮化物发光结构140的弯曲并且通过划片和切断满意地分离成芯片。例如，衬底130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130可以在其上表面设置有不平坦的图案化部分。例如，尽管未示出，衬底130可以为图案化的蓝宝石衬底(PSS)。
此外，尽管未示出，可以在衬底130与发光结构140之间设置有缓冲层。可以利用第III-V族化合物半导体形成缓冲层。缓冲层减少了衬底130与发光结构140之间的晶格常数差异。例如，缓冲层可以包括AlN或掺杂的氮化物，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的类型来省略缓冲层。
在下文中，为了便于说明，将通过举例的方式来描述发光单元(或发光区域)的数目为9的情况，但是实施方案不限于此。也就是说，发光单元的数目可以大于9或小于9。
在衬底130上设置有在水平方向上彼此间隔开的发光单元。
首先，按升序排列，多个发光区域P1至PM被称为第一区域至第M发光区域。也就是说，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，并且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。
在衬底130的第一至第M发光区域中分别设置有第一至第M发光单元。也就说，在衬底130的第一发光区域P1中设置有第一发光单元，在衬底130的第二发光区域P2中设置有第二发光单元，在衬底130的第三发光区域P3中设置有第三发光单元，在衬底130的第四发光区域P4中设置有第四发光单元，在衬底130的第五发光区域P5中设置有第五发光单元，在衬底130的第六发光区域P6中设置有第六发光单元，在衬底130的第七发光区域P7中设置有第七发光单元，在衬底130的第八发光区域P8中设置有第八发光单元，以及在衬底130的第九发光区域P9中设置有第九发光单元。因此，在衬底130的第m发光区域Pm中设置有第m发光单元，其中1≤m≤M。在下文中，为了方便说明，将第m发光单元表示为“Pm”。
第一至第M发光单元P1至PM中每个均包括设置在衬底130上的发光结构140、第m导电层110-m以及第一电极和第二电极。构成一个发光单元的发光结构140可以通过边界区域S与另一发光单元的发光结构140间隔开。边界区域S可以为位于第一至第M发光单元P1至PM中的每个的边界中的区域，例如衬底130。第一至第M发光单元P1至PM可以具有相同面积，但是实施方案不限于此。例如，根据另一实施方案，第一至第M发光单元P1至PM可以具有不同面积。根据另一实施方案，第一至第M发光单元P1至PM的一部分可以具有相同面积并且第一至第M发光单元P1至PM的另一部分可以具有不同面积。
第一至第M发光单元P1至PM中的每个的发光结构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和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，可以包括半导体化合物例如第III-V族或第II-VI族化合物半导体，并且可以掺杂有第一导电型掺杂剂。例如，第一导电型半导体层142可以包括：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；或AlGaInP的至少一种半导体材料。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括n型掺杂剂如Si、Ge、Sn、Se或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，但是实施方案不限于此。
有源层144设置在第一导电型半导体层142与第二导电型半导体层146之间，并且可以包括单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构以及量子线结构中的任意一种。有源层144可以包括第III-V族化合物半导体并且具有阱层／势垒层(例如InGaN／GaN、InGaN／InGaN、GaN／AlGaN、InAlGaN／GaN、GaAs(InGaAs)／AlGaAs或GaP(InGaP)／AlGaP)的至少一种对结构，但是实施方案不限于此。阱层可以由具有能带隙比势垒层低的材料形成。
第二导电型半导体层146设置在有源层144上并且可以包括半导体化合物。第二导电型半导体层146可以由第III-V族半导体化合物或第II-VI族半导体化合物等形成。例如，第二导电型半导体层146可以包括具有式InxAlyGa1-x-yN的半导体材料(其中0≤x≤1，0≤y≤1，以及0≤x+y≤1)、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP或AlGaInP中的至少一种。
第二导电型半导体层146可以为第二导电型。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型掺杂剂例如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba等。第二导电型半导体层146可以具有单层结构或者多层结构，但是实施方案不限于此。
第一导电型半导体层142可以为n型并且第二导电型半导体层146可以为p型。在另一实施方案中，第一导电型半导体层142可以为p型并且第二导电型半导体层146可以为n型。因此，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，将通过举例的方式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，但是实施方案不限于此。也就是说，本实施方案也可以应用到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。
在第一至第M发光单元P1至PM的每个中，在第一导电型半导体层142上设置有第一电极152。例如，参照图5，在第一导电型半导体层142上设置有第七发光单元P7的第一电极152。为了在第一导电型半导体层142上设置第一电极，可以部分地露出发光结构140的第一导电型半导体层142。也就是说，可以通过台面蚀刻来部分蚀刻第二导电型半导体层146、有源层144和第一导电型半导体层142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的露出表面可以设置为比有源层144的下表面低。
在另一实施方案中，第i发光单元Pi(其中1≤i≤M-1)的第一电极可以与第i连接线124-i一体形成，而不是在第一导电型半导体层142上分别设置第一至第M发光单元P1至PM中的每个的第一电极。例如，参照图4，第一发光单元P1的第一电极与第一连接线124-1一体化地形成。在另一个实施方案中，然而，如图5所示，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而不是与连接线一体化地形成，但是实施方案不限于此。也就是说，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。
在第一至第M发光单元P1至PM中的每个中，在第二导电型半导体层146上设置第二电极。例如，参照图5，在第二导电型半导体层146上设置第八发光单元P8的第二电极154。
在另一实施方案中，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)一体化地形成，而不是在第二导电型半导体层146上分别设置第一至第M发光单元P1至PM中的每个的第二电极。例如，参照图4，第六发光单元P6的第二电极可以与第五连接线124-5一体化地形成。在另一实施方案中，然而，如图3所示，第一发光单元P1的第二电极可以与第一接合垫122而不是与连接线一体化地形成，但是实施方案不限于此。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。
第一至第M发光单元P1至PM中的每个的第一电极和第二电极中的每一个可以具有其中依次堆叠有粘合层(未示出)、阻挡层(未示出)和接合层(未示出)的结构。第一电极的粘合层可以包括与第一导电型半导体层142欧姆接触的材料，并且第二电极154的粘合层可以包括与第二导电型半导体层146欧姆接触的材料。例如，利用Cr、Rd或Ti中的至少一种，粘合层可以形成为单层或多层。
阻挡层设置在粘合层上，并且利用Ni、Cr、Ti或Pt中的至少一种，可以形成为单层或多层。例如，阻挡层可以由Cr-Pt合金形成。
此外，可以在阻挡层与粘合层之间设置由Ag等形成的反射层，但也可以省略该反射层。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可以设置在第一至第M发光单元P1至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。
此外，第二接合垫126可以与导线(未示出)接合以提供第二电力。参照图2和图5，第二结合垫126可以设置在第一至第M发光单元P1至PM中的另一发光单元(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。
第二电极与第二导电型半导体层146之间可以设置导电层110-1至110-M中的每一个。导电层110-1至110-M中的每个110-m减少了全反射并且是高度透光的，并且因而可以增加已从有源层144发射的并且穿过第二导电型半导体层146的光的提取效率。利用至少一种氧化物基材料，每个导电层110-m可以形成为单层或多层，所述氧化物基材料关于发光波长具有高透光率并且是透明的，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，第一至第N连接线124-1至124-N用于将第一至第M发光单元P1至PM彼此连接。也就是说，第一至第N连接线124-1至124-N中的每个将第一至第M发光单元P1至PM的相邻发光单元电连接。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)以及其之间的边界区域S上，以将互相邻近的第i发光区域Pi和第i+1发光区域P(i+1)电连接。例如，第一连接线124-1(其中i=1)将彼此相邻的第一发光单元P1和第二发光单元P2电连接，并且如图5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和其之间的边界区域S上，以将第七发光区域P7和第八发光区域P8电连接。
如图2至图5所示，第一至第N连接线124-1至124-N将第一至第M发光单元P1至PM彼此串联地电连接。在该情况下，N=M-1。从其中设置有接合垫122的第一发光单元P1开始到其中设置有第二接合垫126的第M发光单元PM结束，第一至第N连接线124-1至124-N可以将第一至第M发光单元P1至PM串联连接，但是实施方案不限于此。也就是说，连接线可以将第一至第M发光单元P1至PM的至少一部分彼此并联地电连接。
第一至第N连接线124-1至124-N中的每个可以由与第一电极和第二电极中的每个的材料相同或不同的材料形成。如上所述，当第一至第N连接线124-1至124-N由与第一电极和第二电极的材料相同的材料形成时，连接线可以与第一电极或第二电极一体形成。第一至第N连接线124-1至124-N中的每个可以包括Cr、Rd、Au、Ni、Ti或Pt中的至少一种，但是实施方案不限于此。
同时，在第一至第N连接线124-1至124-N中的每个与通过相应连接线连接的相邻发光单元之间设置绝缘层160，以将连接线与相连发光单元电隔离。也就是说，在第i连接线124-i与通过第i连接线124-i连接的相邻第i和第i+1发光单元Pi和P(i+1)之间设置有绝缘层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5，第七连接线124-7与相邻第七和第八发光单元P7和P8之间设置有绝缘层160，以将第七连接线124-7与第七和第八发光单元P7和P8中的每一个电隔离，但是实施方案不限于此。也就是说，根据另一实施方案，在第一至第M发光单元P1至PM和边界区域S上还可以设置有绝缘层160。也就是说，绝缘层160可以覆盖第一至第M发光单元P1至PM的上表面和侧表面和边界区域S。绝缘层160可以由透光和绝缘材料(例如SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、或Al2O3)形成。
图6为图2的发光器件100的电路图。
参照图2和图6，发光器件100可以具有共同的单个正(+)端子(例如第一接合垫122)和共同的单个负(-)端子(例如第二接合垫126)。
同时，在图1的传统发光器件10中，发光区域40之间的间隔距离D1、D2、D3和D4的是相同的。相反，根据本公开内容的实施方案，在第一至第M发光单元P1至PM中，未通过第一至第N连接线124-1至124-N中任何一个而连接的彼此相邻的发光单元(在下文中称为“第一相邻发光单元”)之间的间隔距离(在下文中称为“第一间隔距离”)比通过相应的连接线连接的彼此相邻的发光单元(在下文中称为“第二相邻发光单元”)之间的间隔距离(在下文中称为“第二间隔距离”)小。
也就是说，参照图2，第一和第六发光单元P1和P6、第二和第五发光单元P2和P5、第四和第九发光单元P4和P9以及第五和第八发光单元P5和P8对应于未通过任何连接线彼此连接的第一相邻发光单元。此外，第一和第二发光单元P1和P2、第二和第三发光单元P2和P3、第三和第四发光单元P3和P4、第四和第五发光单元P4和P5、第五和第六发光单元P5和P6、第六和第七发光单元P6和P7、第七和第八发光单元P7和P8以及第八和第九发光单元P8和P9对应于通过相应的连接线彼此连接的第二相邻发光单元。
第一相邻发光单元可以在第一方向上彼此邻近，并且第二相邻发光单元可以在第一方向或第二方向上彼此邻近。在下文中，在第一方向上彼此邻近的第二相邻发光单元被称为“2-1相邻发光单元”，并且在第二方向上彼此邻近的第二相邻发光单元被称为“2-2相邻发光单元”。第一方向与第二方向不同。例如，第一方向可以垂直于第二方向，第一方向可以为垂直方向，并且第二方向可以为水平方向，但是实施方案不限于此。
参照图2，第三和第四发光单元P3和P4对应于2-1相邻发光单元，并且第六和第七发光单元P6和P7也对应于2-1相邻发光单元。此外，第一和第二发光单元P1和P2、第二和第三发光单元P2和P3、第四和第五发光单元P4和P5、第五和第六发光单元P5和P6、第七和第八发光单元P7和P8以及第八和第九发光单元P8和P9对应于2-2相邻发光单元。
下文中，2-1相邻发光单元之间的间隔距离被称为“2-1间隔距离”，并且2-2相邻发光单元之间的间隔距离被称为“2-2间隔距离”。
根据一个实施方案，第一间隔距离可以比2-1间隔距离和2-2间隔距离小。在这方面，2-1间隔距离和2-2间隔距离可以相同或不同。例如，2-1间隔距离可以比2-2间隔距离小。
根据另一实施方案，第一间隔距离可以比2-1间隔距离小并且与2-2间隔距离相同。因此，2-1间隔距离和2-2间隔距离可以不同。
根据另一实施方案，第一间隔距离可以比2-2间隔距离小并且与2-1间隔距离相同。因此，2-1间隔距离和2-2间隔距离可以不同。
同时，发光结构140的侧表面可以相对于衬底130是倾斜的。也就是说，如图3所示，第一导电型半导体层142的侧表面可以相对于衬底130以角度θ1倾斜，并且第一导电型半导体层142的相邻于其露出的上部的侧表面可以以角度θ2倾斜。因此，发光结构140的侧表面是倾斜的，以防止电连接相邻发光单元的每个连接线的断开。例如，当发光结构140的侧表面是直角(即θ1=90°)，而不是以倾斜的形式时，设置在边界区域S上的连接线124-7可能被断开。对于该构造，角度θ1和θ2可以在30°与80°之间。
现在将参照图2至图5详细描述在发光结构140的侧表面是倾斜的情况下的第一间隔距离、2-1间隔距离和2-2间隔距离。
根据一个实施方案，第一间隔距离可以对应于第一相邻发光单元的第一导电型半导体层142之间的间隔距离。也就是说，第一和第六发光单元P1和P6的第一导电型半导体层142之间的间隔距离D11可以对应于第一间隔距离，第二和第五发光单元P2和P5的第一导电型半导体层142之间的间隔距离D11可以对应于第一间隔距离，第四和第九发光单元P4和P9的第一导电型半导体层142之间的间隔距离D11可以对应于第一间隔距离，以及第五和第八发光单元P5和P8的第一导电型半导体层142之间的间隔距离D11可以对应于第一间隔距离。
在这方面，第二间隔距离可以对应于第二相邻发光单元的第一导电型半导体层142之间的间隔距离。首先，在第二相邻发光单元对应于在第一方向上彼此间隔开的2-1相邻发光单元的情况下，第三和第四发光单元P3和P4的第一导电型半导体层142之间的间隔距离D2-11可以对应于第二间隔距离，并且第六和第七发光单元P6和P7的第一导电型半导体层142之间的间隔距离D2-11可以对应于第二间隔距离。在另一实施方案中，在第二相邻发光单元对应于在第二方向上彼此间隔开的2-2相邻发光单元的情况下，第一和第二发光单元P1和P2的第一导电型半导体层142之间的间隔距离D2-21可以对应于第二间隔距离，第二和第三发光单元P2和P3的第一导电型半导体层142之间的间隔距离D2-21可以对应于第二间隔距离，第四和第五发光单元P4和P5的第一导电型半导体层142之间的间隔距离D2-21可以对应于第二间隔距离，第五和第六发光单元P5和P6的第一导电型半导体层142之间的间隔距离D2-21可以对应于第二间隔距离，第七和第八发光单元P7和P8的第一导电型半导体层142之间的间隔距离D2-21可以对应于第二间隔距离，以及第八和第九发光单元P8和P9的第一导电型半导体层142之间的间隔距离D2-21可以对应于第二间隔距离。
如图3、图4和图5所示，上述间隔距离D11、D2-11和D2-21中的每个间隔距离可以对应于第一导电型半导体层142的底表面之间的距离，但是实施方案不限于此。根据另一实施方案，上述间隔距离D11、D2-11和D2-21中的每个间隔距离可以对应于第一导电型半导体层142的顶表面之间的距离。
根据另一实施方案，第一间隔距离可以对应于第一相邻发光单元的第二导电型半导体层之间的间隔距离。也就是说，第一和第六发光单元P1和P6的第二导电型半导体层146之间的间隔距离D12可以对应于第一间隔距离，第二和第五发光单元P2和P5的第二导电型半导体层146之间的间隔距离D12可以对应于第一间隔距离，第四和第九发光单元P4和P9的第二导电型半导体层146之间的间隔距离D12可以对应于第一间隔距离，以及第五和第八发光单元P5和P8的第二导电型半导体层146之间的间隔距离D12可以对应于第一间隔距离。
在这方面，第二间隔距离可以对应于第二相邻发光单元的第二导电型半导体层146之间的间隔距离。首先，在第二相邻发光单元对应于在第一方向上彼此间隔开的2-1相邻发光单元的情况下，第三和第四发光单元P3和P4的第二导电型半导体层146之间的间隔距离D2-12可以对应于第二间隔距离，第六和第七发光单元P6和P7的第二导电型半导体层146之间的间隔距离D2-12可以对应于第二间隔距离。在另一实施方案中，在第二相邻发光单元对应于在第二方向上彼此间隔开的2-2相邻发光单元的情况下，第一和第二发光单元P1和P2的第二导电型半导体层146之间的间隔距离D2-22可以对应于第二间隔距离，第二和第三发光单元P2和P3的第二导电型半导体层146之间的间隔距离D2-22可以对应于第二间隔距离，第四和第五发光单元P4和P5的第二导电型半导体层146之间的间隔距离D2-22可以对应于第二间隔距离，第五和第六发光单元P5和P6的第二导电型半导体层146之间的间隔距离D2-22可以对应于第二间隔距离，第七和第八发光单元P7和P8的第二导电型半导体层146之间的间隔距离D2-22可以对应于第二间隔距离，以及第八和第九发光单元P8和P9的第二导电型半导体层146之间的间隔距离D2-22可以对应于第二间隔距离。
如图3、图4和图5所示，上述间隔距离D12、D2-12和D2-22中的每个间隔距离可以对应于第二导电型半导体层146的顶表面之间的距离，但是实施方案不限于此。根据另一实施方案，上述间隔距离D12、D2-12和D2-22中的每个间隔距离可以对应于第二导电型半导体层146的底表面之间的距离。
根据另一实施方案，第一间隔距离可以对应于第一相邻发光单元的导电层之间的间隔距离。也就是说，各第一和第六发光单元P1和P6的导电层110-1和110-6之间的间隔距离D13可以对应于第一间隔距离，各第二和第五发光单元P2和P5的导电层110-2和110-5之间的间隔距离D13可以对应于第一间隔距离，各第四和第九发光单元P4和P9的导电层110-4和110-9之间的间隔距离D13可以对应于第一间隔距离，各第五和第八发光单元P5和P8的导电层110-5和110-8之间的间隔距离D13可以对应于第一间隔距离。
在这方面，第二间隔距离可以对应于第二相邻发光单元的导电层之间的间隔距离。首先，在第二相邻发光单元对应于在第一方向上彼此间隔开的2-1相邻发光单元的情况下，各第三和第四发光单元P3和P4的导电层110-3和110-4之间的间隔距离D2-13可以对应于第二间隔距离，并且各第六和第七发光单元P6和P7的导电层110-6和110-7之间的间隔距离D2-13可以对应于第二间隔距离。在另一实施方案中，在第二相邻发光单元对应于在第二方向上彼此间隔开的2-2相邻发光单元的情况下，各第一和第二发光单元P1和P2的导电层110-1和110-2之间的间隔距离D2-23可以对应于第二间隔距离，各第二和第三发光单元P2和P3的导电层110-2和110-3之间的间隔距离D2-23可以对应于第二间隔距离，各第四和第五发光单元P4和P5的导电层110-4和110-5之间的间隔距离D2-23可以对应于第二间隔距离，各第五和第六发光单元P5和P6的导电层110-5和110-6之间的间隔距离D2-23可以对应于第二间隔距离，各第七和第八发光单元P7和P8的导电层110-7和110-8之间的间隔距离D2-23可以对应于第二间隔距离，以及各第八和第九发光单元P8和P9的导电层110-8和110-9之间的间隔距离D2-23可以对应于第二间隔距离。
根据实施方案，通过考虑第一相邻发光单元之间的最小距离来确定第一间隔距离，必须保持所述第一间隔距离以防止第一相邻发光单元之间的短路。此外，当第一间隔距离太大时，发光区域的面积不显著增加，并且因而发光强度增强效果和操作电压增加效果可能是最小的。因此，第一间隔距离可以为第二间隔距离的0.2倍或更大并且小于第二间隔距离。此外，将第二间隔距离设置为防止第二相邻发光单元之间的短路的程度，因而第二相邻发光单元被稳定地相互连接。
例如，当间隔距离D11对应于第一间隔距离并且间隔距离D2-11或D2-21对应于第二间隔距离时，第一间隔距离可以在4μm与20μm之间，并且第二间隔距离可以大于20μm。在另一实施方案中，当间隔距离D12对应于第一间隔距离并且间隔距离D2-12或D2-22对应于第二间隔距离时，第一间隔距离可以在10μm与25μm之间，并且第二间隔距离可以大于25μm。
如果发光结构140的侧表面相对于衬底130不是倾斜的，则间隔距离D2-21和D2-22可以是相同的，间隔距离D2-11和D2-12可以是相同的，以及间隔距离D11和D12可以是相同的。
在下文中，将描述如下改进，即，假设图2至图5的发光器件100的第一至第M发光单元P1至PM(其中M=21)具有相同的面积，根据增加每个发光单元的单位面积来改善发光强度Po和操作电压Vf。
图7为示出根据增加发光面积的发光强度Po和操作电压Vf的曲线图。在图7中，横轴表示发光面积，纵轴表示发光强度Po和操作电压Vf。
通过改变第一至第M发光单元P1至PM中的每个发光单元的宽度(x)长度和高度(y)长度来观察发光强度Po和操作电压Vf的变化，下面的表1和图7示出结果。
表1
在这方面，单位面积表示单个发光单元的面积，总面积表示通过对21个发光单元的面积进行求和所得到的面积，有效增加表示发光区域的增加并且用百分比表示。
参照图2，由于第一间隔距离比第二间隔距离小，所以第一、第二、第五、第八和第九发光单元P1、P2、P5、P8和P9中的每个发光单元的第一方向上的长度y可以比第三、第四、第六和第七发光单元P3、P4、P6和P7中的每个发光单元的第一方向上的长度y大。在这方面，当第一至第九发光单元P1至P9的宽度长度x相同时，第一、第二、第五、第八和第九发光单元P1、P2、P5、P8和P9中的每个发光单元的面积比第三、第四、第六和第七发光单元P3、P4、P6和P7中的每个发光单元的面积宽。因而，从上述表1和图7可看出，可以确定，如在实施方案中，虽然由于第一间隔距离比第二间隔距离小的量而引起的每个发光单元的单位面积的变化是不显著的，但是如果发光单元的数目(M=21)增加，则可以增强发光强度Po和操作电压Vf。此外，可以降低电流密度，这会导致增强的可靠性。因此，在实施方案中，由于第一相邻发光单元的第一间隔距离比第二相邻发光单元的第二间隔距离小，所以发光区域的面积可以比现有发光器件10的发光面积宽第一和第二间隔距离之间的差值。在这方面，由于发光区域的面积增大，所以增强了发光效率。
特别地，如上所述，当发光结构140的侧壁相对于衬底130倾斜时，发光区域的损耗是不可避免的。甚至在该情况下，根据本实施方案，发光区域的面积增加。
此外，当利用上述实施方案的特性制造发光器件时，如果在第一方向上彼此邻近的第一相邻发光单元的数目比第二相邻发光单元的数目大，则发光区域的面积增加，因而可以增加发光效率。
尽管图2至图5示出了如具有水平结构的发光器件100的第一至第M发光单元P1至PM中的每个发光单元，但是实施方案不限于此。也就是说，本实施方案也可以应用于第一至第M发光单元P1至PM中的每个发光单元具有垂直结构或倒装片结构的情况。
根据实施方案的多个发光器件可以设置在基板上来作为发光器件封装件，并且诸如导光板、棱镜片、或扩散片等的光学构件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、基板和光学构件可以用作背光单元。
根据另一实施方案，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和街灯等。
图8为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、用于容纳光源750的壳体700、用于消散从光源750产生的热的散热单元740以及用于将光源750和散热单元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)的插座耦接单元710和连接至插座耦接单元710并容纳光源750的本体单元730。本体单元730可以设置有穿透其中的单气流孔720。
在另一实施方案中，多个气流孔720可以形成在壳体700的本体单元730中。也就是说，气流孔720的数目可以为至少一个。气流孔720可以以径向形式或各种其他形式设置在本体单元730中。
光源750包括设置在基板754上的多个发光器件封装件752。如下所述，基板754可以具有使得能够插入壳体700的开口的形状并且可以由具有将热量传递到的散热单元740的高导热性的材料制成。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可以包括框架和其他气流孔。此外，尽管未示出，但光源750可以在其下部设置有光学构件以将从光源750的发光器件封装件752发射的光扩散、分散或会聚。
图9为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(包括基板830和发光器件封装件835)、设置在反射板820的前侧并且将从发光模块发射的光导向显示装置800的前侧的导光板840、包括设置在导光板840的前侧的棱镜片850和860的光学片、设置在光学片的前侧的显示面板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的前侧的滤色器880。在这方面，底盖810、反射板820、发光模块、导光板840以及光学片可以构成背光单元。
发光模块包括在基板830上的发光器件封装件835。在这方面，基板830可以为PCB(印刷电路板)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可以容纳显示装置800的元件。反射板820可以被设置为如图9所示的单独元件或者可以通过将具有高反射率的材料涂覆在导光板840的后表面上或底盖810的前表面上来设置反射板820。
在这方面，反射板820可以由具有高反射率并且能够超薄膜制造的材料(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可以包括支承膜和具有透光性和弹性的聚合物层，并且聚合物层可以包括在其中多个三维结构重复的棱镜层。在这方面，结构图案可以形成为使得以图9所示的条纹形式重复峰和谷。
在第二棱镜片860中，在支承膜的表面的峰和谷延伸的方向可以垂直于在第一棱镜片850的支承膜的表面处的峰和谷延伸的方向。这种构造的作用是将从发光模块和反射板820透射的光均匀地分散向显示面板870的整个表面。
虽然未示出，但导光板840与第一棱镜片850之间可以设置有扩散片。扩散片可以由聚酯或聚碳酸酯基材料形成并且通过从背光单元入射的光的折射和散射来最大限度地增加光投射角。另外，扩散片可以包括包含光扩散剂的支承层和形成在发光表面(在第一棱镜片850的方向上)和光入射表面(在反射板820的方向上)上的并且不包括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，光学片可以包括其的组合，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可以包括需要光源的其它类型的显示装置。
从上面的描述可以明显看出，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操作电压，并且可以减少电流密度，这导致增强的可靠性。
虽然已经参照大量示意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设计出的大量其他的修改和实施方案将落入本公开内容的原理的精神和范围内。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题组合布置的部件和／或布置进行各种变化和修改。除了部件和／或布置方面的变化和修改，可替代的用途对于本领域技术人员来说也是明显的。

Claims (21)

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，
其中所述发光单元中的未通过所述连接线连接的彼此相邻的第一相邻发光单元之间的第一间隔距离小于所述发光单元中的通过所述连接线连接的彼此相邻的第二相邻发光单元之间的第二间隔距离。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一相邻发光单元在第一方向上使彼此间隔开的所述第一间隔距离小于所述第二相邻发光单元在所述第一方向上使彼此间隔开的2-1间隔距离。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一相邻发光单元在第一方向上使彼此间隔开的所述第一间隔距离小于所述第二相邻发光单元在与所述第一方向不同的第二方向上使彼此间隔开的2-2间隔距离。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一相邻发光单元在第一方向上使彼此间隔开的所述第一间隔距离小于所述第二相邻发光单元在所述第一方向上使彼此间隔开的2-1间隔距离，并且所述第一间隔距离小于所述第二相邻发光单元在与所述第一方向不同的第二方向上使彼此间隔开的2-2间隔距离。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述2-1间隔距离和所述2-2间隔距离是相同的。
6.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述2-1间隔距离和所述2-2间隔距离是彼此不同的。
7.根据权利要求6所述的发光器件，其中所述第一间隔距离与所述2-1间隔距离相同。
8.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述第一间隔距离与所述2-2间隔距离相同。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一间隔距离是所述第二间隔距离的0.2倍或更大并且比所述第二间隔距离小。
10.根据权利要求4至8中任一项所述的发光器件，其中所述第一方向是垂直方向并且所述第二方向是水平方向。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的发光器件，其中所述第一相邻发光单元的数目比所述第二相邻发光单元的数目大。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述发光单元中的每个发光单元包括：
包括依次设置在所述衬底上的第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层的发光结构；
设置在所述第一导电型半导体层上的第一电极；以及
设置在所述第二导电型半导体层上的第二电极。
13.根据权利要求12所述的发光器件，其中所述发光结构的侧表面相对于所述衬底是倾斜的。
14.根据权利要求12所述的发光器件，其中所述第一间隔距离对应于所述第一相邻发光单元的所述第一导电型半导体层之间的间隔距离，并且所述第二间隔距离对应于所述第二相邻发光单元的所述第一导电型半导体层之间的间隔距离。
15.根据权利要求12所述的发光器件，其中所述第一间隔距离对应于所述第一相邻发光单元的所述第二导电型半导体层之间的间隔距离，并且所述第二间隔距离对应于所述第二相邻发光单元的所述第二导电型半导体层之间的间隔距离。
16.根据权利要求12所述的发光器件，其中所述发光单元中的每个发光单元还包括设置在所述第二导电型半导体层与所述第二电极之间的导电层，所述第一间隔距离对应于所述第一相邻发光单元的所述导电层之间的间隔距离，并且所述第二间隔对应于所述第二相邻发光单元的所述导电层之间的间隔距离。
17.根据权利要求14所述的发光器件，其中所述第一间隔距离在4μm与20μm之间，并且所述第二间隔距离大于20μm。
18.根据权利要求15所述的发光器件，其中所述第一间隔距离在10μm与25μm之间，并且所述第二间隔距离大于25μm。
19.根据权利要求1所述的发光器件，还包括绝缘层，所述绝缘层设置在所述连接线与所述第二相邻发光单元之间并且被构造为将所述连接线电隔离于所述第二相邻发光单元。
20.根据权利要求12所述的发光器件，其中所述发光单元中的一些发光单元的所述第一电极或所述第二电极中的至少之一与所述连接线一体化。
21.一种发光器件，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
连接线，所述连接线被构造为电连接所述发光单元中的相邻发光单元并且具有第一连接线和第二连接线，
其中，所述多个发光单元包括：
所述发光单元中的在第一方向上彼此间隔开第一间隔距离并且未通过所述连接线连接的相邻的第一相邻发光单元；以及
所述发光单元中的在第一方向上彼此间隔开第二间隔距离并且通过所述第一连接线连接的相邻的第二相邻发光单元，
其中被构造为通过所述第二连接线彼此电连接的所述第二相邻发光单元中的一部分和所述第一相邻发光单元中的一部分是相邻的并且在与所述第一方向不同的第二方向上彼此间隔开第三间隔距离，以及
其中所述第一间隔距离小于所述第二间隔距离和所述第三间隔距离中的每一个。
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