TWI604631B - 發光裝置 - Google Patents

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TWI604631B
TWI604631B TW101139055A TW101139055A TWI604631B TW I604631 B TWI604631 B TW I604631B TW 101139055 A TW101139055 A TW 101139055A TW 101139055 A TW101139055 A TW 101139055A TW I604631 B TWI604631 B TW I604631B
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金省均
吳玧京
秋聖鎬
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Description

發光裝置
本發明與一發光裝置、一發光裝置封裝、一照明設備以及一顯示設備有關。
目前已發展出可以實現高亮度及白光之紅光、綠光及藍光發光二極體(LED)，其係基於金屬有機化學汽相沉積法及GaN的分子束長成之發展。
此等發光二極體並未包含傷害環境的物質，例如使用在白熾燈泡或螢光燈管之傳統照明設備中的汞(Hg)，因此其係具有環保、壽命長及低耗電等優點，進而可以取代傳統光源。此等發光二極體具有競爭力之主要關鍵，係在於實現高亮度，其係基於具有高效率與高功率之晶片以及封裝技術。
為了實現高亮度，提升光萃取效率是重要的。為了提升光萃取效率，係已研究出許多使用方法，如覆晶結構(flip-chip structures)、表面織構(surface texturing)、圖形化藍寶石晶圓基板技術(patterned sapphire substrates，PSSs)、光子晶體技術(photonic crystal techniques)、抗反射層結構(anti-reflective layer structures)等等。
一般而言，一發光裝置係可包括一發光結構以產生光線、一第一電極與一第二電極以接收電力、一電流阻障層(current blocking layer)以驅散電流、一歐姆層以與發光結構進行歐姆接觸，以及一反射層以改善光萃取效率。一般 的一發光裝置之結構係已揭露在韓國專利第10-2011-0041270號。
本發明係提供一發光裝置，係以改善穩定度及效率，並依據所需之目的以控制發光區域的面積。
在一實施例中，一發光裝置包括：一發光結構，包括複數個發光區域，該等發光區域具有一第一半導體層、一主動層以及一第二半導體層；一第一電極單元，設置在該等發光區域其中之一的該第一半導體層上；一第二電極單元，設置在與該第一電極之該發光區域不同之另一發光區域的該第二半導體層上；一中間極板，設置在與第一電極單元及第二電極單元之各該發光區域之其他至少一發光區域的該第二半導體層上；以及至少一連接電極，依序地連接到該等發光區域；其中，該等發光區域依序地連接且區分成第一個至第i個發光區域群，而屬於不同發光區域群之該等發光區域的面積是不同的(其中，1<ij，每個i與j是為自然數，且j為一最後的發光區域群)。
在另一實施例中，一種發光裝置係包括：一發光結構，包括複數個發光區域，該等發光區域具有一第一半導體層、一主動層以及一第二半導體層；一第一電極單元，設置在該等發光區域其中之一的該第一半導體層上；一第二電極單元，設置在與該第一電極之該發光區域不同之另一發光區域的該第二半導體層上；一中間極板，設置在與第一電極單元及第二電極單元之各該發光區域之其他至少一 發光區域的該第一半導體層上；以及至少一連接電極，依序地連接到該等發光區域；其中，該等發光區域依序地連接且區分成第一個至第i個發光區域群，而屬於不同發光區域群之該等發光區域的面積是不同的(其中，1<ij，每個i與j是為自然數，且j為一最後的發光區域群)。
該第一電極單元係可設置在第一發光區域的該第一半導體層上，該第一發光區域係可在屬於第一個發光區域群的該等發光區域之間。該第二電極單元係可設置在最後之該發光區域的該第二半導體層上，最後之該發光區域係在屬於第j個發光區域群之該等發光區域之間。
該第一電極單元係可設置在最後之該發光區域的該第一半導體層上，最後之該發光區域係在屬於第j個發光區域群的該等發光區域之間。該第二電極單元係可設置在第一個發光區域之該第二半導體層上，該第一個發光區域係在屬於第一個發光區域群的該等發光區域之間。屬於相同發光區域群之該等發光區域的面積是相同的。屬於不同發光區域群之該等發光區域的一橫向長度及一縱向長度至少其中之一是不同的。屬於第i-1個發光區域群之該發光區域的一面積，係大於屬於第i個發光區域群之該發光區域的一面積。屬於各自發光區域群之該等發光區域的面積，係從第一個發光區域群到第j個發光區域群依序減少。其係減少該發光區域的一橫向長度及一縱向長度其中之一。
該中間極板係可設置在最後一個發光區域的該第二半導體層上，該最後一個發光區域係在屬於不是第j個發光區域群之該等發光區域群中至少其一的該等發光區域之 間。該中間極板係可設置在最後一個發光區域的該第一半導體層上，該最後一個發光區域係在屬於不是第j個發光區域群之該等發光區域群中至少其一的該等發光區域之間。
每一第一電極單元即每一第二電極單元係包括一極板，用以接收電力。
該中間極板係在相同發光區域中與該連接電極電性連接；或者是該中間極板係在相同發光區域中並未與該連接電極電性連接。
所述的發光裝置，係可更進一步包括：一絕緣層，設置在該等發光區域上；其中，該連接電極係設置在該絕緣層上。
該連接電極係可包括一第一部分，係穿經該絕緣層，且與在相鄰之該等發光區域其中之一的該第一半導體層相接觸。
該連接電極係可更包括一第二部分，其係穿經該絕緣層、該第二半導體層以及該主動層，且與在相鄰的該等發光區域中不具有該第一部分的另一發光區域的第二半導體層接觸，其中，該絕緣層係設置在該第二部分與該第二半導體層之間，並設置在該第二部分與該主動層之間。
所述的發光裝置係可更進一步包括：一基板，設置在該發光結構之下；以及一導電層，設置在該發光區域與該絕緣層之間。
在另一實施例中，一種發光裝置係包括：一發光結構，包括複數個發光區域，該等發光區域具有一第一半導體 層、一主動層以及一第二半導體層；複數個金屬層，設置在各個發光區域的該第二半導體層之下；一第一電極單元，設置在該等發光區域其中之一的該第一半導體層上；一第二電極單元，電性連接到與該第一電極之該發光區域不同之另一發光區域的該金屬層，該金屬層係設置在該第二半導體層之下；一中間極板，設置在與第一電極單元及第二電極單元之各該發光區域之其他至少一發光區域的該第一半導體層上；以及一絕緣層，係與每一金屬層電性絕緣；其中，該等發光區域依序地連接且區分成第一個至第i個發光區域群，而屬於不同發光區域群之該等發光區域的面積是不同的(其中，1<ij，每個i與j是為自然數，且j為一最後的發光區域群)。
該第二電極單元係可連接到在第一發光區域的該金屬層上，該第一發光區域係在屬於第一個發光區域群的該等發光區域之間。該第一電極單元係可設置在最後之該發光區域的該第一半導體層上，最後之該發光區域係在屬於第j個發光區域群的該等發光區域之間。
屬於相同發光區域群之該等發光區域的面積是相同的。屬於第i-1個發光區域群之該發光區域的一面積，係可大於屬於第i個發光區域群之該發光區域的一面積。屬於各自發光區域群之該等發光區域的面積，係可從第一個發光區域群到第j個發光區域群依序減少。
該中間極板係設置在最後一個發光區域的該第一半導體層上，該最後一個發光區域係在屬於不是第j個發光區域群之該等發光區域群中至少其一的該等發光區域之間。
每一金屬層係包括一歐姆層及一反射層兩者至少其一。
所述的發光裝置係可更進一步包括：一保護層，設置在該等發光區域中；其中，該連接電極係設置在該保護層上。
該第二電極係可包括：一阻障層，電性連接到該金屬層，該金屬層係設置在與阻障層不同之另一發光區域中；以及一支撐層，設置在該阻障層之下。
該連接電極係可包括：至少一第一部分，係穿經該保護層、該第一半導體層以及該主動層，並與在相鄰之該等發光區域的其中之一發光區域的該第二半導體層接觸；以及至少一第二部分，係穿經該保護層，並與在相鄰之相鄰之該等發光區域中不具有該第一部分之該發光區域的該第一半導體層接觸；其中，該保護層係設置在該第一部分與該第一半導體層之間，並設置在該第一部分與該主動層之間。
該絕緣層係從該第二電極單元與該等金屬層電性絕緣，而不是該金屬層電性連接到該第二電極單元。
雖然本發明使用了幾個較佳實施例進行解釋，但是下列圖式及具體實施方式僅僅是本發明的較佳實施例；應說明的是，下面所揭示的具體實施方式僅僅是本發明的例子，並不表示本發明限於下列圖式及具體實施方式。
每一層的厚度或尺寸係可被放大、忽略或示意表示， 以方便及清楚說明。每一元件的尺寸可不一定表示其實際尺寸。
所需知道的是，當一元件提到在另一元件之「上」(on)或「下」(under)時，其係可直接地在元件之上/下，及/或可有一或更多元件存在其間。當一元件提到在「上」(on)或「下」(under)時，「在元件之下」係與「在元件之上」一樣可包括所依據的該元件。
一實施例係可參考其伴隨的圖式進行詳細說明。
圖1係表示本發明一發光裝置100之一第一實施例的平面圖。圖2係表示圖1中發光裝置100沿AA’方向之剖視圖。圖3係表示圖1中發光裝置100沿BB’方向之剖視圖。
請參考圖1至圖3，發光裝置100係包括一基板110、一緩衝層115、具有複數個發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一之一自然數)的一發光結構120、一導電層130、一絕緣層140、一第一電極單元150、至少一連接電極160-1到160-m(其中m係為一以及一以上的自然數)、至少一中間極板182、184、186，以及一第二電極單元170。
基板110係可用一載具晶圓所形成，載具晶圓係為適用於半導體材料長成的一材料。再者，基板110係可用一高導熱材料所形成，並可為一導電基板或一絕緣基板。舉例來說，基板110係可包含以下至少其一：藍寶石(Al203)、氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)、氧化鋅(ZnO)、矽(Si)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、氧化鎵(Ga203)以及砷化鎵(GaAs)。基板110的一上表面係可提供有一凹凸不平圖案(圖未 示)。
緩衝層115係插置在基板110與發光結構120之間，且係可用一III-V族化合物半導體所形成。緩衝層115的功能係在於降低基板110與發光結構120間的一晶格常數(lattice constant)。
發光結構120係可為產生光線的一半導體層，且包括一第一導電型半導體層122、一主動層124、以及一第二導電型半導體層126。發光結構120係可具有一結構，係包括依序疊置在基板110上的第一導電型半導體層122、主動層124、以及第二導電型半導體層126。
第一導電型半導體層122係可用一半導體化合物所形成。第一導電型半導體層122係可以一III-V族或II-VI族等化合物半導體來實現，且係可摻雜一第一導電摻雜物。
舉例來說，第一導電型半導體層122係可為一半導體，係具有一構成方程式：InxAlyGa1-x-yN(0x1，0y1，0x+y1)。舉例來說，第一導電型半導體層122係可包含以下任一：氮化銦鋁鎵(InAlGaN)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁(AlN)以及氮化銦(InN)，且係可摻雜有一n型摻雜物(例如，矽、鍺、錫)。
主動層124係插置在第一導電型半導體層122與第二導電型半導體層126之間，且係可經由電洞與電子再結合期間所產生的能量以產生光線，而電洞與電子係分別地由第一導電型半導體層122及第二導電型半導體層126所提供。
主動層124係可用一半導體化合物所行程，例如，一 III-V族或II-VI族化合物半導體，且係可具有雙接面結構、一單井結構、一多井結構、一量子線結構或一量子點結構。
當主動層124係為一單一量子井結構時，其係可包括具有構成方程式InxAlyGa1-x-yN(0x1，0y1，0x+y1)之一井層以及具有構成方程式InaAlbGa1-a-bN(0a1，0b1，0a+b1)之一阻障層。井層係可由具有比阻障層更低之頻帶隙(band gap)。
第二導電型半導體層126係可用一半導體化合物所形成。第二導電型半導體層126係可用一III-V族或II-VI族化合物半導體來實現，且係摻雜有一第二導電摻雜物。
舉例來說，第二導電型半導體層126係可為具有構成方程式InxAlyGa1-x-yN(0x1，0y1,0x+y1)之一半導體化合物。舉例來說，第二到電型半導體層126係可包含以下任一：氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化銦(InN)，氮化銦鋁鎵(InAlGaN)、氮化銦鋁(AlInN)、砷化鋁鎵(AlGaAs)、氮化磷(GaP)、砷化鎵(GaAs)、磷砷化鎵(GaAsP)及磷化鋁鎵銦(AlGaInP)，並摻雜有一p型摻雜物(例如，鎂Mg、鋅Zn、鈣Ca、錫Sr或鋇Ba)。
發光結構120係可曝露一部分的第一導電型半導體層122。亦即，發光結構120係可接由部分地蝕刻第二導電型半導體層126、主動層124及第一導電型半導體層122而暴露一部分的第一導電型半導體層122。既然這樣，第一導電型半導體層122藉由高台蝕刻(mesa-etching)而暴露的表面係可置放在比主動層124之下表面更低處。
一導電被覆層(conductive clad layer)(圖未示)係可插置在主動層124與第一導電型半導體層122之間，或者是在主動層124與第二導電型半導體層126之間，且導電被覆層係可由一氮化半導體(例如，氮化鋁鎵AlGaN)所形成。
發光結構120係可更包括設置在第二導電型半導體層126之下的一第三導電型半導體層(圖未示)，且第三導電型半導體層係可具有與第二導電型半導體層126之一相反極性。第一導電型半導體層122係可以一n型半導體層來實現，且第二導電型半導體層126係可以一p型半導體層來實現。因此，發光結構120係可包括以下至少其一：N-P、P-N、N-P-N以及P-N-P結構。
發光結構120係可包括相互間隔的複數個發光區域P1到Pn(其中，n係為大於1的自然數)以及至少一邊界區域S。邊界區域S係可設置在發光區域P1到Pn(其中，n係為大於1的自然數)之間。另外，邊界區域S係可設置在發光區域P1到Pn(其中，n係為大於1的自然數)的圓周上。每一邊界區域S係可包括暴露一部分第一導電型半導體層122的一區域，係藉由對發光結構120進行高台蝕刻(mesa-etching)所形成，以為了要將發光結構120區隔成複數個發光區域P1到Pn(其中，n係為大於1的自然數)。
一單一晶片的發光結構120係可透過至少一邊界區域S而區隔成發光區域P1到Pn(其中，n係為大於1的自然數)。
導電層130係設置在第二導電型半導體層126上。到電層130係降低全反射並表示出較好的穿透率，因此提升 從主動層124發射到第二導電型半導體層126之光線的一萃取效率。導電層130係可以一單一或多層結構所實現，其係使用具有高穿透率至光發射波長的一或以上個透明氧化物。導電層130係可以一單一或多層結構所實現，其係使用具有高穿透率至光發射波長的一或以上個透明氧化物，例如ITO、TO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Ni/IrOx/Au或Ni/IrOx/Au/ITO。
絕緣層140係設置在發光區域P1到Pn(其中，n係為大於1的自然數)以及至少一邊接區域S上。絕緣層140係可由一透光絕緣材料所形成，例如：SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4，或Al2O3。舉例來說，絕緣層40係可覆蓋發光區域P1到Pn(其中，n係為大於1的自然數)的上部及側邊，並覆蓋至少一邊界區域S。
第一電極單元150係設置在發光區域P1到Pn其中之一(例如P1)的第一導電型半導體層122上，並可與第一導電型半導體層122接觸。第一電極單元150係可包括一第一極板，係貼合到一導線(圖未示)以提供一第一電力。在圖1的實施例中，第一電極單元150係可當作是第一極板。
第二電極單元170係設置在發光區域P1到Pn(例如n=12)中另一個發光區域(例如P12)之第二導電型半導體層126或導電層130上。
第二電極單元170係可與第二導電型半導體層126或導電層130接觸。舉例來說，第二電極單元170係可與依序連接之發光區域(例如P1到P12)之間的第一發光區域(例 如P12)的導電層130接觸。
第二電極單元170係可包括一第二級板，係貼合到一導線(圖未示)以提供一第二電力。舉例來說，第二電極單元170係設置在絕緣層140上，並可具有一部分係經由絕緣層140而與導電層130接觸。
連接電極160-1到160-m(其中，m係為1或以上的自然數)係設置在絕緣層140上，並與依序與複數個發光區域P1到Pn(例如n=12)電性連接。舉例來說，連接電極160-1到160-m(例如m=11)係依序連接到複數個發光區域(例如P1到P12)，其中，從設置有當作是一起點之第一電極單元150的第一發光區域P1連接到設置有當作是一終點之第十二發光區域P12。
每一連接電極(例如160-1)係可將二相鄰發光區域(例如P1與P2)其中之一(例如P1)的導電層130電性連接到另一發光區域(例如P2)之第一導電型半導體層122。
在不包括導電層130之另一實施例中，連接電極(例如160-1)係可將一發光區域(例如P1)的第二導電型半導體層126電性連接到另一發光區域(例如P2)之第一導電型半導體層122。
包括在發光裝置100之依序相互連接之複數個發光區域P1到Pn(其中，n係為大於1的自然數)係依序當成是一第一發光區域到第n發光區域。亦即，設置有第一電極單元150的發光區域係當作是第一發光區域P1，而設置有第二電極單元170的發光區域係當作是第n發光區域Pn。在此，「相鄰發光區域」係可為一第k發光區域及一第k+1 發光區域，第k連接電極係可依序將第k發光區域電性連接到第k+1發光區域，其中，1k(n-1)。
亦即，第k連接電極係可將第k發光區域的第二導電型半導體層126或導電層130電性連接到第k+1發光區域的第一導電型半導體層122。
舉例來說，請參考圖1，第k連接電極160-k(例如k=2)係可設置在第k發光區域Pk(例如P2)、第k+1發光區域Pk+1(例如P3)，以及其間的邊界區域S。而且，第k連接電極160-k(例如k=2)係可包括至少一第一部分(例如101)，係穿經絕緣層140並接觸第k發光區域Pk(例如k=2)的導電層130(或第二導電型半導體層126)。如圖1所示的實線圓形係表示連接電極160-1到160-m(例如m=11)之地第一部分101。絕緣層140係可設置在位在邊界區域S及連接電極160-1到160-m(例如m=11)的發光結構120之間。
再者，第k連接電極160-k(例如k=2)係可包括至少一第二部分(例如102)，其係穿經第k+1發光區域Pk+1(例如P3)之絕緣層140、導電層130、第二導電型半導體層126以及主動層124，並接觸第一導電型半導體層122。在圖1中的虛線圓形係表示連接電極160-1到160-m(例如m=11)之第二部分102。
絕緣層140係可設置在連接電極(例如160-2)與導電層130之間、連接電極(例如160-2)的第二部分102與第二導電型半導體層126之間、以及連接電極(例如160-2)的第二部分102與主動層124之間。
一般而言，為了形成連接到第一導電型半導體層之一 電極，高台蝕刻(mesa etching)係用於暴露第一導電型半導體層，其係藉由對發光結構進行蝕刻來實現。一般而言，發光裝置之發光區域係與高台蝕刻區域成反比。
然而，第k連接電極(例如k=2)之第二部分(例如102)係可具有一結構，其係為填有一電極材料之一洞或凹槽。針對此理由，光區域藉由高台蝕刻所失去的部分係減少，且在此實施例中，一發光區係增加。
絕緣層140係當作從第k+1發光區域Pk+1(例如P3)之導電層130、第二導電型半導體層126、以及主動層124而與第k連接電極160-k(例如k=2)電性絕緣。
第k連接電極160-k(例如k=2)之第二部分102的一下表面103係設置在低於主動層124之一下表面104處。第二部分102係可具有一結構，其係為填有一電極材料的一洞或凹槽。
中間極板182、184、186係設置在發光區域P1到Pn(其中，n為大於1之一自然數)至少其一的絕緣層140上，且可電性連接到第二導電型半導體層126或導電層130。中間極板182、184、186係可為貼合到導線(圖未示)以提供一第二電力的區域。
舉例來說，中間極板182、184、186係可設置在發光區域(例如P2到P11)至少其一(例如P3、P6、P9)之絕緣層140上，而不是發光區域(例如P1到P12)，其係設置有第一電極單元150及第二電極單元172。
如圖3所示，絕緣層140係插置在中間極板182、184、186與導電層130之間，且中間極板182、184、186係可 連接到設置在相同發光區域(例如P3、P6、P9)之連接電極任何其一。舉例來說，設置在第三發光區域P3之絕緣層140上的第一中間極板182，係可連接到第三連接電極160-3之第三發光區域P3處的一電極(terminal)。
然而，在其他實施例中，中間極板之一部分係穿經絕緣層並直接地連接到導電層。既然這樣，設置在相同光區域之中間極板與連接電極係可相互連接，或是可不相互連接。
圖4係表示在圖1中發光裝置100的電路示意圖。請參討圖1及圖4，發光裝置100係具有如一第一極板150之一共同訊號(-)電極，以及如一第二極板170與至少一中間極板182、184、186的二或以上個(+)電極。
於是，在本實施例中，發光裝置係包括複數個(+)電極、極板170、182、184、186，因此，能夠使用不同驅動電壓，且能夠控制具有不同輝度(brightness level)之光線的發射。
此實施例係可設計成如發光區域的一部分或全部係藉由提供一第二電力之驅動並依據所提供之驅動電壓而至以下任一：中間極板182、184、186以及第二級板170。
再者，在本實施例中，因為連接電極160-1到160-m(其中，m係為一或以上的自然數)係點接觸(point-contact)導電層130或是第一導電型半導體層122，所以發光區域係可增加，電流係驅散，且發光效率係可因此而改善。
第一到第n發光區域P1到Pn(其中，n係為大於1的一自然數)係經由連接電極160-1到160-m(其中，m係為一 或以上的一自然數)而依序地連接。亦即，發光區域P1到Pn(其中，n係為大於1的一自然數)係從設置有第一電極單元150之第一發光區域P1依序地連接到設置有第二電極單元170之第n發光區域Pn。
依序地連接的發光區域P1到Pn(其中，n係為大於1的一自然數)係區分成第一到第i(其中，i係為滿足1<ij<n的一自然數)發光區域群。個別的發光區域P1到Pn(其中，n係為大於1的一自然數)係可包括在不同的區域群中。
屬於各自區域群之發光區域係經由連接電極160-1到160-m(其中，m係為一或以上的一自然數)或者是中間極板182、184、186而依序地相互連接。
在本實施例中，屬於相同區域群之發光區域的一面積係可為相同，所以，既然這樣，一旦驅動一區域群，因為至少屬於相同區域群之發光區域係同時地驅動或未被驅動，因此一電流係均勻地分佈在屬於其區域群之發光區域中，且發光效率係因此而改善。
屬於不同區域群之發光區域的面積係可為不同。舉例來說，屬於不同區域群之發光區域的一橫向長度及一縱向長度其中至少其一係可不同。請參考圖1，屬於不同區域群之發光區域的橫向長度係可相同，但是其縱向長度係可為不同。
屬於依序相互連接而相鄰區域群其中之一的發光區域的一面積係可與屬於另一區域群的發光區域之一面積不同。舉例來說，包括在一第i-1區域群之發光區域的面積係大於一第i區域群之發光區域的面積。
再者，屬於每一區域群之發光區域的面積係可依序從第一區域群到最後區域群(i=j)而減少。舉例來說，屬於個別區域群之發郭區域的橫向長度係相同(X1=X2=X3)，但是其縱向長度係可遞減(Y1>Y2>Y3>Y4)。舉例來說，係可滿足方程式X1=X2=X3以及Y1：Y2：Y3：Y4=1：0.9~0.7：0.6~0.5：0.4~0.1。
第一區域群係可包括設置有第一電極單元150之一發光區域。舉例來說，第一電極單元150係可設置在第一發光區域之第一導電型半導體層122上，此第一發光區域係在屬於第一區域群之發光區域之間。第一發光區域係可為第一個依序連接的一發光區域，其係在屬於第一區域群之依序連接之發光區域之間。請參考圖1，舉例來說，第一區域群係可包括一第一發光區域P1、一第二發光區域P2以及一第三發光區域P3。
最後一個區域群(i=j)係可包括設置有第二電極單元170之一發光區域。舉例來說，第二電極單元170係可設置在最後一個發光區域之第二導電型半導體層126或導電層130上，此最後一個發光區域係在最後一個區域群(i=j)的發光區域之間。最後一個發光區域係可為依序連接之最後一個的一發光區域，其係在屬於第j區域群之依序連接的發光區域之間。
除了作後一個區域群(i=j)，每一區域群係可包括設置有中間極板的一發光區域。舉例來說，中間極板(例如182、184、186)係可設置在最後一個發光區域的第二導電型半導體層126或導電層130上，此最後一個發光區域係在屬於 第一到第j-1區域群的發光區域之間。
在本實施例中，第一電極單元150係為一共同電極，以提供一第一電力給發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一的一自然數)，且第二電力係提供給以下其中任一：中間極板182、184、186以及第二電極單元170。於是，發光區域群係依據一元件而決定，例如，中間極板182、184、186或者是第二電極單元170，其係由第二電力所提供。
舉例來說，當第二電力提供給第一中間極板182時，則屬於第一區域群的發光區域(例如P1到P3)係可發射光線。或者是，當第二電力提供給第二中間極板184時，則屬於第一及第二區域群的發光區域(例如P1到P6)係可發射光線。
或者是，當第二電力提供給第三中間極板186時，則屬於第一、第二及第三區域群的發光區域(例如P1到P9)係可發射光線。
或者是，當第二電力提供給第二電極單元170時，則屬於第一、第二、第三及第四區域群的發光區域(例如P1到P12)係可發射光線。
如此，在本實施例中，因為較接近如第一電極單元150之共同電極的區域群係概率上更頻繁地使用，所以可以經由增加概率上更頻繁使用發光區域之面積而改善發光裝置的穩定性及效率。再者，在本實施例中，發光區域的一面積係可由所欲使用的目的而控制。
圖5係表示本發明發光裝置200之一第二實施例的平面圖。圖6係表示圖5之發光裝置200沿CC’方向之剖視 圖。圖7係表示圖5之發光裝置200沿DD’方向之剖視圖。與圖1到圖3相同元件編號係表示相同架構，且上述的描述內容係省略或者是摘要提出。
請參考圖5到圖7，發光裝置200係包括一基板110、一緩衝層115、區分成複數個發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一的一自然數)的一發光結構120、一導電層130、一絕緣層140、一第一電極單元250、至少一連接電極260-1到260-m(其中，m係為一或以上的一自然數)、至少一中間極板252、254、256、以及一第二電極單元270。
第一電極單元250係設置在發光區域P1到Pn(例如n=12)之間的一發光區域(例如P12)中之第一導電型半導體層122上，且係可與第一導電型半導體層122接觸。第一電極單元250係可包括一第一極板，係貼合到一導線(圖未示)以提供一第一電力。在圖5的實施例中，第一電極單元250係可當作第一極板。
第二電極單元270係可設置在發光區域P1到Pn(例如n=12)之間的另一發光區域(例如P1)中之第二導電型半導體層126或導電層130上。而且，第二電極單元270係可與第二導電型半導體層126或導電層130接觸。
第二電極單元270係可包括一第二極板，係貼合到一導線(圖未示)以提供一第二電力。在另一實施例中，第二電極單元270係可包括一分支電極(圖未示)，其係從第二極板延伸。
舉例來說，第二電極單元270係設置在依序連接之發光區域之間的第一發光區域P1中的導電層130上，且第一 電極單元250係可設置在最後一個發光區域P12的第一導電型半導體層122上。
絕緣層140係可設置在複數個發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一的一自然數)中並在邊界區域S上。連接電極260-1到260-m(例如m=11)係設置在絕緣層140上，並依序電性連接複數個發光區域P1到Pn(例如n=12)。
每一連接電極(例如260-2)係可將相鄰發光區域(例如P2與P3)的其中之一發光區域(例如P2)之第一導電型半導體層122電性連接到其另一發光區域(例如P3)的第二導電型半導體層126或導電層130。
亦即，第k連接電極係可將第k發光區域的第一導電型半導體層122電性連接到第k+1發光區域的第二導電型半導體層126或導電層130。
舉例來說，請參考圖6，第k連接電極(例如k=2)係可設置字第k發光區域Pk(例如k=2)、第k+1發光區域(例如P3)以及其間之邊界區域S中。而且，第k連接電極(例如260-k，k=2)係可具有至少一第一部分(例如201)，其係穿經絕緣層140並與第k+1發光區域Pk+1(例如P3)之導電層130(或是第二導電型半導體層126)接觸。絕緣層140係可插置在設置在邊界區域S之發光結構120與連接電極260-1到260-m(其中，m係為一或以上的一自然數)之間。
再者，第k連接電極260-k(例如k=2)係可包括至少一第二部分(例如202)，其係穿經第k發光區域Pk之絕緣層140、導電層130、第二導電型半導體層126及主動層124，並與第一導電型半導體層122接觸。絕緣層140係可設置 在第k連接電極260-(例如k=2)與導電層130之間、在第k連接電極260-k(例如k=2)之第二部分202與第二導電型半導體層126之間、以及在第k連接電極260-k(例如k=2)之第二部分202與主動層124之間。
中間極板252、254、256係設置在發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一之一自然數)至少其一的第一導電型半導體層122上。中間極板252、254、256係可貼合到導線(圖未示)以提供一第一電力。
第一導電型半導體層122的一部分係藉由高台蝕刻而暴露發光區域(例如P1到P12)至少其一(例如P3、P6、P9)，且中間極板252、254、256係可設置在暴露的第一導電型半導體層122中。
舉例來說，中間極板252、254、256係可設置在發光區域(例如P2到P11)中之至少一發光區域(例如P3、P6、P9)的第一導電型半導體層122上，而不是在設置有第一電極單元250與第二電極單元270的發光區域(例如P1與P12)。
圖8係表示圖5之發光裝置的電路圖。請參考圖5與圖8，發光裝置200係具有例如一第二極板270之一共同訊號(+)電極與例如第一極板250與至少一中間極板252、254、256之二或以上個(-)電極。
於是，在本實施例中，發光裝置包括二或以上個(-)電極，即極板250、252、254、256，因此，能夠使用不同驅動電壓並能夠控制具有不同輝度之發射光線。
第一到第m發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一的 一自然數)係經由連接電極260-1到260-m(其中，m係為一或以上的一自然數)依序地連接。亦即，發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一的一自然數)係從設置有第二電極單元270之第一發光區域P1依序地連接到設置有第一電極單元250之第n發光區域Pn(例如n=12)。
依序地連接的發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一的一自然數)係區分成第一到第i(其中，i係滿足1<ij<n的一自然數)發光區域群。個別的發光區域(其中，n係為大於一的一自然數)係可包括在不同區域群中。
屬於各自區域群之發光區域係可經由連接電極260-1到260m(其中，m係為一或以上的一自然數)或中間極板252、254、256而依序地相互連接。
為了改善發光效率，屬於相同區域群之發光區域的面積係可為相同。然而，屬於不同區域群之發光區域的面積係可不同。舉例來說，屬於不同區域群之發光區域的一橫向長度與一縱向長度至少其一係可為不同。請參考圖5，屬於不同區域群之發光區域的橫向長度(transverse lengths)係可為相同(X1=X2=X3)，但是其縱向長度(longitudinal lengths)係可為不同(Y1≠Y2≠Y3≠Y4)。
屬於相鄰且依序地相互連接之區域群其中之一的發光區域之一面積，係可不同於其另一區域群之發光區域的一面積。舉例來說，包括在一第i-1區域群之發光區域的面積係大於屬於一第i區域群之發光區域的一面積。
再者，屬於每一區域群之發光區域的面積係可從第一區域群到最後一個區域群(i=j)依序地僅少。舉例來說，屬 於各自區域群之發光區域的橫向長度係為相同(X1=X2=X3)，但是其縱向長度係可減少(Y1>Y2>Y3>Y4)。舉例來說，其係可滿足X1=X2=X3及Y1：Y2：Y3：Y4=1：0.9~0.7：0.6~0.5：0.4~0.1。
第一區域群係可包括設置有第二電極單元270之一發光區域(例如P1)。舉例來說，第二電極單元27係可設置在包括在第一區域群之發光區域(例如P1到P3)之間的第一發光區域(例如P1)的第二導電型半導體層126或導電層130上。
最後一個區域群(i=j)係可包括設置有第一電極單元250之一發光區域。舉例來說，第一電極單元250係可設置在屬於最後一個區域群(第j區域群)的發光區域(例如P10、P11、P12)之間的最後一個發光區域(例如P12)中的第一導電型半導體層122上。
除了第一區域群(例如i=1)，各自的區域群(例如i=2到i=j)係可包括設置有中間極板的一發光區域。舉例來說，中間極板(例如252、254、256)係可設置在屬於第二到第j區域群之發光區域之間的最後一個發光區域中之第一導電型半導體層122上。
在本實施例中，第二電極單元270係為一共同電極，以提供一第二電力給發光區域，並提供一第一電力給以下任一：中間極板252、254、256以及第一電極單元250。於是，發光區域群係可依據將第一電力提供給一元件來決定，亦即中間極板252、254、256，或第一電極單元250。
既然如此，在本實施例中，因為較接近如第二電極單 元270之共同電極的區域群係概率上更頻繁地使用，所以可經由改率上更頻繁使用發光區域的一面積的增加而改善發光裝置的穩定度與效率。再者，在本實施例中，發光區域的一面積係可依據所欲的目的而控制。
圖9係表示本發明發光裝置300之一第三實施例的平面圖。圖10係表示圖9之發光裝置300沿EE’方向之剖視圖。
請參考圖9及圖10，發光裝置300係包括區分成複數個發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一的一自然數)的一發光結構10、一保護層(protective layer)20、一電流阻障層30、複數個金屬層40-1到40-n(其中，n係為大於一的一自然數)、一絕緣層50、一第二電極單元60、一鈍化保護層(passivation layer)25、一第一電極單元92、至少一連接電極360-1到360-m(其中，m係為一或以上的一自然數)、以及至少一中間極板94、96、98。
發光結構10係可產生光線，並包括一化合物半導體層，其係包含有複數個III-V族元素。如圖10所示，發光結構10係可包括一第一導電型半導體層16、一主動層14、以及一第二導電型半導體層12。
第二導電型半導體層12係可設置在第一導電型半導體層16上，且主動層14係可設置在第一導電型半導體層16與第二導電型半導體層12之間。發光結構10係可包括複數個相互間隔之發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一之一自然數)與邊界區域S。第一導電型半導體層16、主動層14以及第二導電型半導體層12係可為相同，其係如圖 1及圖2所述。
保護層20係可設置在邊界區域S下。邊界區域S或保護層20係可界定發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一之一自然數)。報戶層20係保護發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一之一自然數)，且在絕緣蝕刻以將發光結構20區分為複數個發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一之一自然數)，藉此避免發光裝置300之穩定度的惡化。
發光區域P1到Pn(例如n=12)係可具有一結構，其係在垂直方向疊置有第二導電型半導體層12、主動層14、以及第一導電型半導體層16。在此，垂直方向係可從第二導電型半導體層12到第一導電型半導體層16之一方向，或是與支撐層66垂直之一方向。
金屬層40-1到40-n(其中，n係為大於一之一自然數)係可設置在發光結構10之下。金屬層40-1到40-n(其中，n係為大於一之一自然數)係可在第二導電型半導體層12之下相互間隔，而第二導電型半導體層12係相對應發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一之一自然數)其中之一。
圖10係僅繪示相對應發光區域(例如P1、P6、P7、P12)之金屬層40-1、40-6、40-7、40-12，相對地，並未繪示相對應其他發光區域P2到P5及P8-P11之金屬層40-2到40-5。每一金屬層40-1到40-n(例如n=12)係可包括一歐姆層42及一反射層44其中至少其一。
歐姆層42係設置在發光區域P1到Pn(例如n=12)之下，且係可與第二導電型半導體層12歐姆接觸。舉例來說，歐姆層42係可包含以下至少其一：In、Zn、Ag、Sn、 Ni、Pt。
反射層44係可設置在發光區域P1到Pn(例如n=12)中之歐姆層44之下，並反射從發光結構10發射的光線，以改善發光裝置300的光萃取效率。反射層44係可接觸歐姆層42的最外側並圍繞歐姆層42。
反射層44係可包含以下至少其一：一反射材料或其合金，例如，以下至少其一：Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf。再者，反射層44係可具有一單一層或多層結構，其係使用透光導電氧化物，例如：IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO，ATO等等。再者，反射層44係可具有一多層結構，係包含金屬與導電氧化物之化合物，例如IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、或AZO/Ag/Ni。
在另一實施例中，沒有分開形成歐姆層42，其係可設計成反射層44係與第二導電型半導體層12歐姆接觸，其係藉由使用用於反射層33之一材料當成是與第二導電型半導體層12歐姆接觸的一材料。
電流阻障層30係可設置在發光結構10之第二導電型半導體層12之下。舉例來說，電流阻障層30係可設置在發光區域P1到Pn(例如n=12)的第二導電型半導體層12與金屬層40-1到40-n(其中，n係為大於一之一自然數)之間。電流阻障層30係降低電流集中在發光區域P1到Pn(例如n=12)之一某個區域，藉此以改善發光裝置300的發光效率。
電流阻障層30係可設置在相對應連接電極360-1到360-m(其中，m係為一或以上的一自然數)，或是第一電極單元92，或是中間極板94、96、98，且連接電極360-1到 360-m、第一電極單元92或是中間極板94、96、98係在一垂直方向至少部分地重疊。電流阻障層30係可具有一圖案，係相對應連接電極360-1到360-m(其中，m係為一或以上的一自然數)的一圖案。在此，垂直方向係可為從第二導電型半導體層12到第一導電型半導體層16的一方向。
電流阻障層30係可用具有比金屬層40-1到40-n(其中，n係為大於一之一自然數)一較低電性導電性之一材料、與第二導電型半導體層12蕭基接觸(Schottky-contact)的一材料、或者是一電性絕緣材料所形成。舉例來說，電流阻障層30係可包含以下至少其一：ZnO、SiO2、SiON、Si3N4、Al2O3、TiO2,、Ti、Al及Cr。
第二電極單元60係設置在絕緣層50之下，並可電性連接到與在發光區域P1到Pn(例如n=12)其中一之的第二導電型半導體層12接觸之金屬層(例如40-1)。第二電極單元60係可提供一第二電力給一發光區域(例如P1)。
第二電極單元60係可包括一阻障層(barrier layer)62、一貼合層(bonding layer)64以及一支撐層66。
阻障層62係設置在發光區域P1到Pn(例如n=12)中之反射層44之下，並避免支撐層66的金屬離子穿經反射層44及歐姆層42，因此轉移或擴散到發光結構。阻障層62係包含一阻障材料，例如以下至少其一：Pt、Ti、W、V、Fe、Mo，並可具有一單一或多層結構。
阻障層62係設置在絕緣層50之下，並可電性連接到在發光區域P1到Pn(例如n=12)其中之一發光區域(例如P1)中之第二導電型半導體層12接觸的金屬層(例如40-1)。
因為在發光區域P1到Pn(例如n=12)之間的第一發光區域(例如P1)中的第二導電型半導體層12係電性連接到阻障層62，因此第二電力係經由阻障層62而提供到第一發光區域(例如P1)。其理由係為阻障層62係電性連接到如下所述的支撐層66，且第二電力係可經由支撐層66而提供。
絕緣層50係圍繞金屬層40-1到40-n(例如n=12)。絕緣層50係設置在金屬層40-1到40-n(例如n=12)與第二電極單元60之間，以及在金屬層40-2到40-n(例如n=12)與第二電極單元60之間，而不是連接到第二電極單元60之金屬層(例如40-1)與第二電極單元60之間。
舉例來說，絕緣層50係與金屬層40-1到40-n(例如n=9)電性地絕緣，且與金屬層40-2到40-n(例如n=9)電性地絕緣，而不是第一金屬層(例如40-1)以及第二電極單元60。
絕緣層50係可用一絕緣材料所形成，例如以下至少其一：Al2O3、SiO2、Si3N4、TiO2及AlN，並可具有一單一或多層結構。
支撐層66係設置在阻障層62之下，以支撐發光結構10，並與第一電及單元91一起提供電力給光結構10。置撐層66係為一導電材料及包含一金屬材料的一半導體材料，金屬材料例如Cu、Au、Ni、Mo或Cu-W)，或以下至少其一：Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC、SiGe。
貼合層64係設置在阻障層62與支撐層66之間。貼合層64係插置在阻障層62與支撐層66之間，以貼合此兩層。貼合層64係形成來以貼合手段來貼合支撐層66。對於此一理由，當支撐層66係使用如電鍍(plating)或沉積 (deposition)方法所形成，或者是貼合層64係為一半導體層時，則係可省略貼合層64。貼合層64係包含一貼合材料，例如以下至少其一：Au、Sn、Ni、Nb、In、Cu、Ag、Pd。
第一電極單元92係設置在發光區域P1到Pn(例如n=12)之間其中之一發光區域(例如P12)的第一導電型半導體層16之上。第一電極單元92係可包括一第一極板，係貼合到一導線以提供一第一電力。在圖9之實施例中，第一電極單元92係可當作是第一極板。第一導電型半導體層16的上表面係可提供有為了改善光萃取效率的一凹凸不平16-1。
鈍化保護層25係可設置在發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一之一自然數)及至少一邊界區域S之上。鈍化保護層25係可設置在發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一之一自然數)的側邊與上表面及至少一邊界區域S之上。
舉例來說，鈍化保護層25係可設置在包括在每一發光區域P1到Pn(例如n=12)中之第一導電型半導體層12側邊、主動層14側邊以及第二導電型半導體層12側邊之上，且鈍化保護層25係可設置在每一發光區域P1到Pn(例如n=12)中之第一導電型半導體層16的上表面之上。再者，鈍化保護層25係可設置在邊界區域S之保護層20之上。第一電極單元92係可從鈍化保護層25暴露。
連接電極360-1到360-m(其中，m係為一自然數)係可設置在鈍化保護層25之上，而鈍化保護層25係設置在相鄰發光區域與其間的邊界區域S中。
每一連接電極360-1到360-m(其中，m係為一自然數) 係將相鄰發光區域其中之一的第一導電型半導體層16電性連接到其另一發光區域的第二導電型半導體層12。第k連接電極360-k(例如k=6)係可將第k發光區域Pk(例如k=6)之第一導電型半導體層16電性連接到第k+1發光區域Pk+1(例如P7)之第二導電型半導體層12。
連接電極360-1到360-m(其中，m係為一自然數)係可包括至少一第一部分301，其係穿經鈍化保護層25、第一導電型半導體層16以及主動層14，且與相鄰發光區域其中之一的第二導電型半導體層12接觸。
再者，連接電極360-1到360-m(其中，m係為一自然數)係可包括至少一第二部分302，其係穿經鈍化保護層25，並與相鄰發光區域中之另一發光區域的第一導電型半導體層接觸。
第k發光區域係設置在第k發光區域、第k+1發光區域以及其間的邊界區域S。
舉例來說，第k連接電極360-k係可包括至少一第一部分(例如301)，其係穿經鈍化保護層25、第一導電型半導體層16以及主動層14，並與第k+1發光區域(例如Pk+1)的第二導電型半導體層12接觸。如圖9所示的虛線圓形係表示連接電極360-1到360-m(例如m=11)的第一部分301。
鈍化保護層25係可設置在第k連接電極(例如360-k)之第一部分301與第一導電型半導體層16之間，以及在第k連接電極(例如360-k)之第一部分301與主動層14之間。亦即，鈍化保護層25係用於使第k連接電極(例如360-k)之第一部分301與第k+1發光區域(例如Pk+1)之第一導電 型半導體層16及主動層14電性絕緣。
再者，第k連接電極360-k係可包括至少一第二部分(例如302)，其係穿經第k發光區域(例如Pk)的鈍化保護層25，並與第一導電型半導體層16接觸。在圖9中之一實線圓形係表示連接電極360-1到360-m(例如m=11)的第二部分302。
第k連接電極(例如360-k)之第一部分301的一下表面係可設置在比主動層124之一下表面更低之處。第一部分301係可具有填有一電極材料之一洞或凹槽之一結構。
中間極板94、96、98係設置在發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一之一自然數)其中至少其一的一第一導電型半導體層16上，且係可電性連接到第一導電型半導體層16。中間極板94、96、98係可貼合到導線(圖未示)以提供一第一電力。
中間極板94、96、98係可設置在發光區域(例如P2到P11)之間至少其一(例如P3、P6、P9)之第一導電型半導體層16上，而不是設置有第一電極單元92之發光區域(例如P12)以及電性連接到第二電極單元60的發光區域(例如P1)。
如圖9所示，中間極板(例如92)係可電性連接到設置在相同發光區域(例如P3)之連接電極(例如360-3)之一電極。然而，在其他實施例中，中間極板(例如94)係可電性連接到設置在相同發光區域(例如P3)之連接電極(例如360-3)，或是與設置在相同發光區域(例如P3)之連接電極(例如360-3)相間隔。
本實施例係可設計成如發光區域P1到Pn(其中，n係為一或以上的一自然數)的一部分或全部，係由提供一第一電力來驅動，第一電係依據提供的驅動電壓而提供給以下其中任一：第一電極單元92及中間極板94、96、98。
第1到第n發光區域P1到Pn(其中，n係為一或以上的一自然數)係可經由連接電極360-1到360-m(其中，m係為一或以上的一自然數)而依序地連接。亦即，發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一的一自然數)係可從電性連接到第二電極單元60之第一發光區域P1依序地連接到設置有第一電極單元92的第n發光區域Pn(例如n=12)。
依序地連接的發光區域P1到Pn(其中，n係為一或以上的一自然數)係區分成第一到第i(其中，i係滿足1<ij<n的一自然數)發光區域群。各自的發光區域P1到Pn(其中，n係為一或以上的一自然數)係可包括在不同的區域群。
屬於各自發光區域群之發光區域係可經由連接電極360-1到360-m(其中，m係為一或以上的一自然數)或中間極板94、96、98而相互地依序連接。為了均勻地分散電流，屬於相同區域群之發光區域的面積係可設計成相同，藉此以改善發光效率。
屬於不同區域群之發光區域的面積係可為不同。舉例來說，屬於不同區域群之發光區域的一橫向長度以及一縱向長度置捨其中之一係可不同。請參考圖9，屬於不同區域群之發光區域的橫向長度係可相同，但是其縱向長度係可為不同。
屬於依序相互連接之相鄰區域群其中之一的發光區域 之一面積，係可不同於屬於其另一區域群之發光區域的一面積。舉例來說，包括在一第i-1區域群之發光區域的面積係大於屬於一第i區域群之一發光區域的一面積。
再者，屬於每一區域群之發光區域的面積係可從第一區域群到最後一個區域群(i=j)依序地減少。舉例來說，屬於各自區域群之發光區域的橫向長度係相同(X1=X2=X3)，但是其縱向長度係可不同(Y1>Y2>Y3>Y4)。舉例來說，其係可滿足方程式X1=X2=X3以及Y1：Y2：Y3：Y4=1：0.9~0.7：0.6~0.5：0.4~0.1。
第一區域群係可包括電性連接到第二電極單元60之一發光區域。舉例來說，第二電極單元60係可連接到屬於第一區域群之發光區域(例如P1、P2、P3)之間的第一發光區域(例如P1)的金屬層(例如40-1)。
最後一個區域群(i=j)係可包括設置有第一電極單元92之一發光區域。舉例來說，第一電極單元92係可設置在最後一個區域群(i=j)之發光區域(例如P10、P11、P12)之間的第一導電型半導體層16上。
各自區域群(第i到第j區域群)而不是最後一各區域群，係可包括設置有中間極板之一發光區域。舉例來說，中間極板(例如94、96、98)係可設置在屬於第一到第j-1區域群之發光區域之間的最後一個發光區域之第一導電型半導體層16上。
在本實施例中，第二電極單元60係為一共同電極，以提供一第二電力給發光區域P1到Pn(其中，n係為大於一之一自然數)，且一第一電力係提供到以下至少其一：中間 極板94、96、98及第二電極單元92。於是，發光區域群係可依據提供的第一電力之一元件來決定，亦即中間極板94、96、98或是第二電極單元92。
對此，在本實施例中，因為如第二電極單元60之較鄰近共同電極的區域群係慨率上更頻繁地使用，所以可以經由增加改率上更頻繁使用發光區域之面積而改善發光裝置的穩定性及效率。再者，在本實施例中，發光區域的一面積係可依據所欲之目的所控制。
圖11係表示本發明包括一發光裝置之一發光裝置封裝的一剖視圖。
請參考圖11，發光裝置封裝係包括一封裝本體510、一第一導線架512、一第二導電架514、一發光裝置520、一反射板525、導線522與524，以及一樹脂層540。
封裝本體510係具有一結構，在其一側邊區域具有一空腔(cavity)。在此，空腔的側壁係為傾斜的。封裝本體510係可由一基板所形成，其係具有極佳的絕緣與導熱性，例如一矽基晶圓級封裝、一矽基板、碳化矽(SiC)、氮化鋁(AlN)等等，且係可具有一結構，其係疊置有複數個基板。此實施例並不限於上述封裝本體510的材料、結構及形狀。
在考慮發光裝置520之散熱與安裝時，第一導線架512及第二導線架514係設置在封裝本體510的表面上以使其電性地相互間隔。發光裝置520係經由第一導線522與第二導線524而電性連接到第一導線架512與第二導線架514。在此，發光裝置520係可為依據上述的實施例的發光裝置100、200、300其中之一。
舉例來說，在如圖1中之發光裝置100中，第一電極單元150係經由第二導線524而電性連接到第二導線架514。而且，第二電極單元170極中間極板182、184、186其中之一係可經由第一導線522而電性連接到第一導線架512。
舉例來說，在圖5中之發光裝置200中，第二電極單元270係經由第一導線522而電性連接到第一導線架512。而且，第一電極單元250與中間極板252、254、256。其中之一係可經由第二導線524而電性連接到第二導線架514。
舉例來說，在圖9中之發光裝置300中，支撐層66係貼合到第一導線架512。而且，第一電極單元92與中間極板94、96、98其中之一係可經由第二導線524而電性連接第二導線架514。
反射板525係可形成在封裝本體510之空腔的側壁上，以導引從在一所設定方向之發光裝置520所發射之光線。反射板525係可由一光反射材料所形成，例如，金屬塗佈或金屬碎片。
樹脂層540係圍繞發光裝置520，其係位在封裝本體510內，且保護發光裝置520使免受外部環境影響。樹脂層540係可由無色透明聚合物樹脂材料所形成，例如環氧樹脂或是矽。樹脂層540係可包括磷(phosphors)，以改變從發光裝置520發射之光線的波長。發光裝置封裝係依據前述實施例而可包括發光裝置至少其一，但是所揭露的並不以此為限。
依據本實施例之複數個發光裝置封裝的一陣列係可安裝在一基板上，且例如一導光板、一稜鏡片、一擴散片等之光學元件係可設置在發光裝置封裝之一光學路徑上。發光裝置封裝、基板及光學元件係可當作一背光單元。
依據其他實施例，依據上述實施例之發光裝置或發光裝置封裝係可架構成一顯示裝置、一指示裝置極一照明系統，且例如照明系統係可包括一燈泡或一街燈。
圖12係表示在一實施例中包括發光裝置封裝之一照明設備的分解圖。請參考圖12，本實施例之照明設備係包括投射光線的一光源750、供光源750安裝的一外罩700、將由光源750所產生之熱逸散的一散熱單元740、以及用於將光源750與散熱單元740耦合到外罩700的一支架760。
外罩700係包括耦接到一電性插槽(圖未示)的一接插件(socket connector)710以及連接到接插件710並容置光源750的一本體730。一氣流孔720係可經由本體730所形成。
複數個氣流孔720係可設置在外罩700之本體730上。一氣流孔720係可形成或是複數個氣流孔720係可排列成放射狀或其他不同形狀。
光源750係包括設置在一基板754上之複數個發光裝置封裝752。在此，基板754係可具有一形狀，其係可插入到外罩700的一開孔，且係由具有高導熱性之一材料所形成，以將熱傳送到散熱單元740，將於後敘述。複數個發光裝置封裝係可為依據前述實施例的發光裝置封裝。
支架760係設置在光源750之下。支架760係可包括 一框架及若干氣流孔。再者，雖然並未繪示在圖12中，光學元件係可設置在光源750之下，以擴散、散射或聚集從發光裝置封裝752之光源750所投射之光線。
圖13係表示本發明包括發光裝置之一顯示設備800之一實施例的分解圖。
請參考圖13，顯示設備800係包括一底蓋810、設置在底蓋810上的一反射板820、用以發射光線的發光模組830與835、設置在反射板820之前表面上用以將從發光模組830與835所發射之光線導引到顯示設備前部的一導光板840、包括有設置在導光板840之前表面的稜鏡片850與860之一光學元件、連接到顯示面板870以提供一影像訊號給顯示面板870的一影像訊號輸出電路872、以及設置在顯示面板870之前表面上的一彩色濾光片880。在此，底蓋810、反射板820、發光模組830與835、導光板840、以及光學片係可架構成一背光單元。
發光模組係可包括在基板830上的一發光裝置封裝835。在此，基板830係可由PCB等所形成。發光裝置模組835係可為依據前述實施例之發光裝置封裝。
底蓋810係可將元件容置在影像顯示設備800內。反射片820係可當作是一個別元件，如圖13所示，或者是藉由將一具有高反射率的材料塗佈在導光板840之後表面或是底蓋810的前表面。
反射板820係可由具有高反射率的材料所形成，並可用在超薄形式上，例如聚對苯二甲二乙酯(polyethylene terephthalate，PET)。
導光板840係由一材料所形成，例如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯樹脂(polycarbonate，PC)或是聚乙烯(polyethylene，PE)。
第一稜鏡片850係由在一支撐膜的一表面上之一透光及彈性聚合物所形成，且聚合物係可具有重複複數個三維結構的一稜鏡層。在此，如此複數個圖案係在山脊與山谷重複處可以一撕剝手段(strip manner)來形成，如圖所示。
形成在第二稜鏡片860之一支撐膜的一表面上的山脊與山谷的一方向，係可平行於形成在第一稜鏡片850之一支撐膜的一表面上的山脊與山谷的一方向。此係用於將從光源模組與反射板820所發射的光線在面板870的所有方向均勻地分佈。
雖然圖未示，但一擴散片係可設置在導光板840與第一稜鏡片850之間。擴散片係可由聚脂及聚碳酸酯所形成，並將透過折射與散射將從背光單元發射之光線發射角度最大化。而且，擴散片係可包括具有一光擴散劑(light diffusion agent)之一支撐層，以及形成在一發光面(第一稜鏡片方向)及一入光面(反射板方向)的一第一層與第二層，其並不包括一光擴散劑。
在本實施例中，雖然光學片包括擴散片、第一稜鏡片850與第二稜鏡片860，但是光學片係可包括其他組合，例如一微鏡片陣列、擴散片與微鏡片陣列之一組合，或者是一稜鏡片與微鏡片陣列之一組合。
如顯示面板870，係可提供一液晶顯示面板，或需要一光源的其他種類之顯示設備，其係可取代液晶顯示面板。
從上述很明顯地看出，依據實施例的發光裝置係已改善穩定度及效率，並可依據所欲之目的控制發光區域的一面積，因此增加一發光面積、驅散電流並改喜發光效率。
雖然本發明以相關的較佳實施例進行解釋，但是這並不構成對本發明的限制。應說明的是，本領域的技術人員根據本發明的思想能夠構造出很多其他類似實施例，這些均在本發明的保護範圍之中。
[本發明]
100‧‧‧發光裝置
101‧‧‧第一部分
102‧‧‧第二部分
103‧‧‧下表面
104‧‧‧下表面
110‧‧‧基板
115‧‧‧緩衝層
120‧‧‧發光結構
122‧‧‧第一導電型半導體層
124‧‧‧主動層
126‧‧‧第二導電型半導體層
130‧‧‧導電層
140‧‧‧絕緣層
150‧‧‧第一電極單元
160-1~160-m‧‧‧連接電極
170‧‧‧第二電極單元
182‧‧‧中間極板
184‧‧‧中間極板
186‧‧‧中間極板
200‧‧‧發光裝置
250‧‧‧第一電極單元
252‧‧‧中間極板
254‧‧‧中間極板
256‧‧‧中間極板
260-1~260-m‧‧‧連接電極
270‧‧‧第二電極單元
300‧‧‧發光裝置
301‧‧‧第一部分
302‧‧‧第二部分
510‧‧‧封裝本體
512‧‧‧第一導線架
514‧‧‧第二導電架
520‧‧‧發光裝置
522‧‧‧導線
524‧‧‧導線
525‧‧‧反射板
540‧‧‧樹脂層
700‧‧‧外罩
710‧‧‧接插件
720‧‧‧氣流孔
730‧‧‧本體
740‧‧‧散熱單元
750‧‧‧光源
752‧‧‧發光裝置封裝
754‧‧‧基板
760‧‧‧支架
800‧‧‧顯示設備
810‧‧‧底蓋
820‧‧‧反射板
830‧‧‧發光模組
835‧‧‧發光模組
850‧‧‧稜鏡片
860‧‧‧稜鏡片
870‧‧‧顯示面板
872‧‧‧影像訊號輸出電路
880‧‧‧彩色濾光片
10‧‧‧發光結構
12‧‧‧第二導電型半導體層
14‧‧‧主動層
16‧‧‧第一導電型半導體層
20‧‧‧保護層
25‧‧‧鈍化保護層
30‧‧‧電流阻障層
360-1~360-m‧‧‧連接電極
40-1~40-n‧‧‧金屬層
42‧‧‧歐姆層
44‧‧‧反射層
50‧‧‧絕緣層
60‧‧‧第二電極單元
62‧‧‧阻障層
64‧‧‧貼合層
66‧‧‧支撐層
92‧‧‧第一電極單元
94‧‧‧中間極板
96‧‧‧中間極板
98‧‧‧中間極板
P1~Pn‧‧‧發光區域
S‧‧‧邊界區域
X1~X3‧‧‧橫向長度
Y1~Y4‧‧‧縱向長度
圖1係表示本發明一發光裝置之一第一實施例的平面圖。
圖2係表示圖1中發光裝置沿AA’方向之剖視圖。
圖3係表示圖1中發光裝置沿BB’方向之剖視圖。
圖4係表示圖1中發光裝置的電路示意圖。
圖5係表示本發明發光裝置之一第二實施例的平面圖。
圖6係表示圖5之發光裝置沿CC’方向之剖視圖。
圖7係表示圖5之發光裝置沿DD’方向之剖視圖。
圖8係表示圖5之發光裝置的電路圖。
圖9係表示本發明發光裝置之一第三實施例的平面圖。
圖10係表示圖9之發光裝置沿EE’方向之剖視圖。
圖11係表示本發明包括一發光裝置之一發光裝置封裝的一剖視圖。
圖12係表示在一實施例中包括發光裝置封裝之一照 明設備的分解圖。
圖13係表示本發明包括發光裝置之一顯示設備之一實施例的分解圖。
100‧‧‧發光裝置
150‧‧‧第一電極單元
160-1~160-m‧‧‧連接電極
170‧‧‧第二電極單元
182‧‧‧中間極板
184‧‧‧中間極板
186‧‧‧中間極板
P1~Pn‧‧‧發光區域
S‧‧‧邊界區域
X1~X3‧‧‧橫向長度
Y1~Y4‧‧‧縱向長度

Claims (35)

  1. 一種發光裝置，係包含：一發光結構，包括複數個發光區域，該等發光區域具有一第一半導體層、一主動層以及一第二半導體層；一第一電極單元，設置在該等發光區域其中之一的該第一半導體層上；一第二電極單元，設置在與該第一電極之該發光區域不同之另一發光區域的該第二半導體層上；一中間極板，設置在與第一電極單元及第二電極單元之各該發光區域之其他至少一發光區域的該第二半導體層上；以及至少一連接電極，依序地連接到該等發光區域；其中，該等發光區域依序地連接且區分成第一個至第i個發光區域群，而屬於不同發光區域群之該等發光區域的面積是不同的；其中，1<ij，每個i與j是為自然數，且j為一最後的發光區域。
  2. 一種發光裝置，係包含：一發光結構，包括複數個發光區域，該等發光區域具有一第一半導體層、一主動層以及一第二半導體層；一第一電極單元，設置在該等發光區域其中之一的該第一半導體層上；一第二電極單元，設置在與該第一電極之該發光區域不同之另一發光區域的該第二半導體層上；一中間極板，設置在與第一電極單元及第二電極單 元之各該發光區域之其他至少一發光區域的該第一半導體層上；以及至少一連接電極，依序地連接到該等發光區域；其中，該等發光區域依序地連接且區分成第一個至第i個發光區域群，而屬於不同發光區域群之該等發光區域的面積是不同的；其中，1<ij，每個i與j是為自然數，且j為一最後的發光區域。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中，該第一電極單元係設置在第一發光區域的該第一半導體層上，該第一發光區域係在屬於第一個發光區域群的該等發光區域之間。
  4. 依據申請專利範圍第3項所述的發光裝置，其中，該第二電極單元係設置在最後之該發光區域的該第二半導體層上，最後之該發光區域係在屬於第j個發光區域群之該等發光區域之間。
  5. 依據申請專利範圍第2項所述的發光裝置，其中，該第一電極單元係設置在最後之該發光區域的該第一半導體層上，最後之該發光區域係在屬於第j個發光區域群的該等發光區域之間。
  6. 依據申請專利範圍第5項所述的發光裝置，其中，該第二電極單元係設置在第一個發光區域之該第二半導體層上，該第一個發光區域係在屬於第一個發光區域群的該等發光區域之間。
  7. 依據申請專利範圍第1項或第2項所述的發光裝置，其 中，屬於相同發光區域群之該等發光區域的面積是相同的。
  8. 依據申請專利範圍第1項或第2項所述的發光裝置，其中，屬於不同發光區域群之該等發光區域的一橫向長度及一縱向長度至少其中之一是不同的。
  9. 依據申請專利範圍第1項或第2項所述的發光裝置，其中，屬於第i-1個發光區域群之該發光區域的一面積，係大於屬於第i個發光區域群之該發光區域的一面積。
  10. 依據申請專利範圍第1項或第2項所述的發光裝置，其中，屬於各自發光區域群之該等發光區域的面積，係從第一個發光區域群到第j個發光區域群依序減少。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述的發光裝置，其中，係減少該發光區域的一橫向長度及一縱向長度其中之一。
  12. 依據申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中，該中間極板係設置在最後一個發光區域的該第二半導體層上，該最後一個發光區域係在屬於不是第j個發光區域群之該等發光區域群中至少其一的該等發光區域之間。
  13. 依據申請專利範圍第2項所述的發光裝置，其中，該中間極板係設置在最後一個發光區域的該第一半導體層上，該最後一個發光區域係在屬於不是第j個發光區域群之該等發光區域群中至少其一的該等發光區域之間。
  14. 依據申請專利範圍第1項或第2項所述的發光裝置，其中，每一第一電極單元即每一第二電極單元係包括一 極板，用以接收電力。
  15. 依據申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中，該中間極板係在相同發光區域中與該連接電極電性連接。
  16. 依據申請專利範圍第2項其所述的發光裝置，其中，該中間極板係在相同發光區域中並未與該連接電極電性連接。
  17. 依據申請專利範圍第1項或第2項所述的發光裝置，更進一步包括：一絕緣層，設置在該等發光區域上；其中，該連接電極係設置在該絕緣層上。
  18. 依據申請專利範圍第17項所述的發光裝置，其中，該連接電極包括一第一部分，係穿經該絕緣層，且與在相鄰之該等發光區域其中之一的該第一半導體層相接觸。
  19. 依據申請專利範圍第18項所述的發光裝置，其中，該連接電極更包括一第二部分，其係穿經該絕緣層、該第二半導體層以及該主動層，且與在相鄰的該等發光區域中不具有該第一部分的另一發光區域的第二半導體層接觸，其中，該絕緣層係設置在該第二部分與該第二半導體層之間，並設置在該第二部分與該主動層之間。
  20. 依據申請專利範圍第17項所述的發光裝置，更進一步包括：一基板，設置在該發光結構之下；以及一導電層，設置在該發光區域與該絕緣層之間。
  21. 一種發光裝置，係包括：一發光結構，包括複數個發光區域，該等發光區域 具有一第一半導體層、一主動層以及一第二半導體層；複數個金屬層，設置在各個發光區域的該第二半導體層之下；一第一電極單元，設置在該等發光區域其中之一的該第一半導體層上；一第二電極單元，電性連接到與該第一電極之該發光區域不同之另一發光區域的該金屬層，該金屬層係設置在該第二半導體層之下；一中間極板，設置在與第一電極單元及第二電極單元之各該發光區域之其他至少一發光區域的該第一半導體層上；以及一絕緣層，係與每一金屬層電性絕緣；其中，該等發光區域依序地連接且區分成第一個至第i個發光區域群，而屬於不同發光區域群之該等發光區域的面積是不同的；其中，1<ij，每個i與j是為自然數，且j為一最後的發光區域。
  22. 依據申請專利範圍第21項所述的發光裝置，其中，該第二電極單元係連接到在第一發光區域的該金屬層上，該第一發光區域係在屬於第一個發光區域群的該等發光區域之間。
  23. 依據申請專利範圍第21項所述的發光裝置，其中，該第一電極單元係設置在最後之該發光區域的該第一半導體層上，最後之該發光區域係在屬於第j個發光區域群的該等發光區域之間。
  24. 依據申請專利範圍第21項所述的發光裝置，其中，屬於相同發光區域群之該等發光區域的面積是相同的。
  25. 依據申請專利範圍第21項所述的發光裝置，其中，屬於第i-1個發光區域群之該發光區域的一面積，係大於屬於第i個發光區域群之該發光區域的一面積。
  26. 依據申請專利範圍第21項所述的發光裝置，其中，屬於各自發光區域群之該等發光區域的面積，係從第一個發光區域群到第j個發光區域群依序減少。
  27. 依據申請專利範圍第21項所述的發光裝置，其中，該中間極板係設置在最後一個發光區域的該第一半導體層上，該最後一個發光區域係在屬於不是第j個發光區域群之該等發光區域群中至少其一的該等發光區域之間。
  28. 依據申請專利範圍第21項到第27項其中之一所述的發光裝置，其中，每一金屬層係包括一歐姆層及一反射層兩者至少其一。
  29. 依據申請專利範圍第21項到第27項其中之一所述的發光裝置，更進一步包括：一保護層，設置在該等發光區域中；其中，該連接電極係設置在該保護層上。
  30. 依據申請專利範圍第21項到第27項其中之一所述的發光裝置，其中，該第二電極包括：一阻障層，電性連接到該金屬層，該金屬層係設置在與阻障層不同之另一發光區域中；以及一支撐層，設置在該阻障層之下。
  31. 依據申請專利範圍第29項其中之一所述的發光裝置，其中，該連接電極包括：至少一第一部分，係穿經該保護層、該第一半導體層以及該主動層，並與在相鄰之該等發光區域的其中之一發光區域的該第二半導體層接觸；以及至少一第二部分，係穿經該保護層，並與在相鄰之相鄰之該等發光區域中不具有該第一部分之該發光區域的該第一半導體層接觸；其中，該保護層係設置在該第一部分與該第一半導體層之間，並設置在該第一部分與該主動層之間。
  32. 依據申請專利範圍第21項所述的發光裝置，其中，該絕緣層使該第二電極單元與除電性連接該第二電極單元的該金屬層之外的該等金屬層形成電性絕緣。
  33. 依據申請專利範圍第1或2項所述的發光裝置，其中，該等發光區域中比較頻繁使用的發光區域之面積大於比較不頻繁使用的發光區域之面積。
  34. 依據申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中，該至少一連接電極係點接觸該第一半導體層。
  35. 依據申請專利範圍第20項所述的發光裝置，其中，該至少一連接電極係點接觸該導電層。
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