专利名称：发光器件及发光器件封装的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及一种发光器件、发光器件封装、照明装置以及显示装置。
背景技术：
基于氮化镓(GaN)的金属有机化学气相沉积以及分子束生长的发展，已经开发出了能够实现高亮度和白光的红光、绿光和蓝光发光二极管(LED)。这些LED不包含在诸如白炽灯或荧光灯之类的传统照明装置中使用的对环境有害的物质(例如，汞(Hg))，因而有利地具有优越的生态友好性，寿命长，而且功耗低，因而被用作传统光源的替代物。这些LED的核心竞争因素在于基于具有高效率和高功率的芯片以及封装技术来实现高亮度。为了实现高亮度，重要的是提高光提取效率。为了提高光提取效率，正在研究使用倒装芯片结构、表面粗化(surface texturing)、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。—般而言，发光器件可以包括:发光结构，包括布置在衬底上的第一导电类型半导体层、有源层以及第二导电类型半导体层；第一电极，用于向第一导电类型半导体层提供第一电力；以及第二电极，用于向第二导电类型半导体层提供第二电力。
发明内容
本发明实施例提供了一种发光效率得到提高而且能够防止电极脱落或损坏的发光器件以及发光器件封装。在一个实施例中，一种发光器件包括:发光结构，包括多个发光区域，所述多个发光区域包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；第一分布式布拉格(bragg)反射层,布置在所述多个发光区域上；第一电极单元，布置在所述多个发光区域中一个发光区域内的所述第一半导体层上；第二电极单元，布置在所述多个发光区域中另一个发光区域内的所述第二半导体层上；层间焊垫，布置在所述多个发光区域中至少又一个发光区域内的所述第二半导体层上；以及至少一个连接电极，布置在所述第一分布式布拉格反射层上，从而使得所述连接电极依序(sequentially)将所述多个发光区域串联连接。在另一个实施例中，一种发光器件包括:发光结构，包括多个发光区域，所述多个发光区域包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；第一分布式布拉格反射层，布置在所述多个发光区域上；第一电极单元，布置在所述多个发光区域中一个发光区域内的所述第一半导体层上；第二电极单元，布置在所述多个发光区域中另一个发光区域内的所述第二半导体层上；层间焊垫，布置在所述多个发光区域中至少又一个发光区域内的所述第一半导体层上；以及至少一个连接电极，布置在所述第一分布式布拉格反射层上，从而使得所述连接电极依序将所述多个发光区域串联连接。所述连接电极可以将相邻的发光区域中一个发光区域的所述第一半导体层电连接至所述相邻的发光区域中另一个发光区域的所述第二半导体层。
所述第一电极单元和所述第二电极单元中每一个均可以包括用来接收电力的焊垫。所述层间焊垫可以电连接至布置在同一发光区域内的所述连接电极。在所述同一发光区域内的所述第一分布式布拉格反射层上，所述层间焊垫可以与所述连接电极分开。可替代地，在所述同一发光区域内的所述第一分布式布拉格反射层上，所述层间焊垫可以与所述连接电极结合(integrated)在一起。所述连接电极可以包括:第一部分，所述第一部分穿过所述第一分布式布拉格反射层并且与所述相邻的发光区域中一个发光区域内的所述第二半导体层接触；以及第二部分，所述第二部分穿过所述第一分布式布拉格反射层、所述第二半导体层和所述有源层，并且与所述相邻的发光区域中另一个发光区域内的所述第一半导体层接触；其中，所述第一分布式布拉格反射层布置在所述第二部分与所述第二半导体层之间以及所述第二部分与所述有源层之间。所述发光器件还可以包括:衬底，布置在所述发光结构下方；以及导电层，布置在所述发光区域与所述第一分布式布拉格反射层之间。所述连接电极的所述第二部分可以穿过所述导电层。所述第一分布式布拉格反射层可以布置在所述连接电极与所述导电层之间。所述发光器件还可以包括:第二分布式布拉格反射层，布置在所述第一分布式布拉格反射层上，所述第二分布式布拉格反射层覆盖所述连接电极。所述第二分布式布拉格反射层可以暴露出所述第一电极单元、所述第二电极单元和所述层间焊垫。所述第一分布式布拉格反射层和所述第二分布式布拉格反射层每一个均可以包括绝缘体，并且可以包括交替层叠至少一次的至少一个第一层和至少一个第二层，其中，所述第一层的折射率与所述第二层的折射率不同。所述第一电极单元可以接收第一电力，并且所述层间焊垫和所述第二电极单元中的至少一个可以接收第二电力。所述层间焊垫和所述第一电极单元中的至少一个可以接收第一电力，并且所述第二电极单元可以接收第二电力。在另一个实施例中，一种发光器件封装包括:基台；第一金属层和第二金属层，位于所述基台上且彼此间隔开；根据权利要求1或2所述的发光器件，布置在所述基台上；以及第一凸块单元和第二凸块单元，将所述发光器件电连接至所述基台；其中，所述第一凸块单元将所述第一金属层电连接至所述发光器件的所述第一电极单元，所述第二凸块单元将所述第二金属层电连接至所述发光器件的所述第二电极单元和所述层间焊垫其中之一。所述第一凸块单元(bump unit)可以包括:第一缓冲垫(bumper),布置在所述第一金属层与所述第一电极单元之间；第一反扩散接合层，布置在所述第一缓冲垫与所述第一电极单元之间；以及第二反扩散接合层，布置在所述第一缓冲垫与所述第一金属层之间；并且所述第二凸块单元包括:第二缓冲垫，布置在所述第二金属层与所述第二电极单元和所述层间焊垫其中之一之间；第三反扩散接合层，布置在所述第二缓冲垫与所述第二电极单元和所述层间焊垫其中之一之间；以及第四反扩散接合层，布置在所述第二缓冲垫与所述第二金属层之间。
所述发光器件封装还可以包括:第二分布式布拉格反射层，布置在所述第一分布式布拉格反射层上，所述第二分布式布拉格反射层覆盖所述连接电极。
将参照以下附图详细描述排布和实施例，其中，相似的附图标记指代相似的元件，其中:图1是示出根据第一实施例的发光器件的平面图；图2是沿着图1中示出的发光器件的AA’方向截取的剖视图；图3是沿着图1中示出的发光器件的BB’方向截取的剖视图；图4是沿着图1中示出的发光器件的CC’方向截取的剖视图；图5是图1中示出的发光器件的电路图；图6到图8是示出根据第一实施例的变型例的发光器件的剖视图；图9是示出根据第二实施例的发光器件的平面图；图10是沿着图9中示出的发光器件的DD’方向截取的剖视图；图11是沿着图9中示出的发光器件的EE’方向截取的剖视图；图12是图9中示出的发光器件的电路图；图13和图14是示出根据第二实施例的变型例的发光器件的剖视图；图15是示出根据一个实施例的包括发光器件的发光器件封装的剖视图；图16是根据一个实施例的包括发光器件封装的照明装置的分解透视图；以及图17示出根据一个实施例的包括发光器件封装的显示装置。
具体实施例方式在下文中，通过参考附图从说明书中将清楚地理解实施例。应当理解，当提到元件位于另一个元件“之上”或“之下”时，它可以直接位于该元件之上/之下，而且也可以存在一个或多个插入元件。当提到元件位于“之上”或“之下”时，能够基于该元件而包括“在该元件之下”以及“在该元件之上”。为了描述方便和清楚，在图中，各层的厚度或尺寸被放大、省略或示意性地示出。而且，每个组成元件的尺寸或面积没有完全反应其实际尺寸。下文中，将参照附图描述根据实施例的发光器件、制造该发光器件的方法以及包括该发光器件的发光封装。图1是示出根据第一实施例的发光器件100的平面图。图2是沿着图1中示出的发光器件100的AA’方向截取的剖视图。图3是沿着图1中示出的发光器件100的BB’方向截取的剖视图。图4是沿着图1中示出的发光器件100的CC’方向截取的剖视图。参见图1到图4，发光器件100包括衬底110、缓冲层115、被划分成多个发光区域Pl到Pn (其中，η是大于I的自然数)的发光结构120、导电层130、分布式布拉格反射层140-1、第一电极单元150、至少一个连接电极160-1到160_m(其中，m是等于或大于I的自然数)、至少一个层间焊垫182和184、以及第二电极单元170。可以用承载晶片(carrier wafer)来形成衬底110,该承载晶片是适合半导体材料生长的材料。此外，可以用高导热 材料来形成衬底110，而且衬底110可以是导电衬底或绝缘衬底。例如，衬底110可以包含蓝宝石(六1203)、6&队5扣、2110、51、6& 、11^、6&203以及GaAs中的至少一种。衬底110的上表面可以设置有粗糙图案。缓冲层115介于衬底110和发光结构120之间，并且可以用II1-V族化合物半导体来形成该缓冲层115。缓冲层115起到了减小衬底110和发光结构120之间的晶格常数
差异的作用。发光结构120可以是产生光的半导体层，包括第一导电类型半导体层122、有源层124以及第二导电类型半导体层126。发光结构120可以具有包括依序层叠在衬底110上的第一导电类型半导体层122、有源层124以及第二导电类型半导体层126的结构。可以用半导体化合物来形成第一导电类型半导体层122。可以用II1-V族或I1-VI族化合物半导体等来实现第一导电类型半导体层122，并且可以用第一导电掺杂物来掺杂第一导电类型半导体层122。例如，第一导电类型半导体层122可以是组成分子式为InxAlyGai_x_yN(0彡x彡1，O彡y彡1，0彡x+y彡I)的半导体。例如,第一导电类型半导体层122可以包含InAlGaN、GaN,AlGaN.1nGaN,AlN以及InN中的任意一种，并且可以用η型掺杂物(例如，S1、Ge或Sn)来掺杂该第一导电类型半导体层122。有源层124介于第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126之间，并且可以通过分别从第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126供应的电子和空穴复合期间产生的能量来产生光。可以用半导体化合物来形成有源层124，例如II1-V族或I1-VI族化合物半导体，并且该有源层124可以具有双结结构、单阱结构、多阱结构、量子线结构或量子点结构。当有源层124是单阱结构或量子阱`结构时，它可以包括组成分子式为InxAlyGa1^yNCO ^ x ^ 1,0 ^ y ^ 1,0 彡 x+y ( I)的讲层以及组成分子式为 InaAlbGa1^bN(O彡a彡1，0彡b彡1,0 ^ a+b ^ I)的势垒层。阱层可以由带隙低于势垒层带隙的材料来制成。可以用半导体化合物来形成第二导电类型半导体层126。可以用II1-V族或I1-VI族化合物半导体来实现第二导电类型半导体层126，并且可以用第二导电掺杂物来掺杂第二导电类型半导体层126。例如，第二导电类型半导体层126可以是组成分子式为InxAlyGai_x_yN(0彡x彡1，O彡y彡1，0彡x+y彡I)的半导体。例如,第二导电类型半导体层126可以包含GaN、AlN、AlGaN, InGaN, InN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 以及 AlGaInP 中的任意一种，并且可以用P型掺杂物(例如，Mg、Zn、Ca、Sr或Ba)来掺杂该第二导电类型半导体层126。发光结构120可以暴露出第一导电类型半导体层122的一部分。即，通过蚀刻第二导电类型半导体层126、有源层124以及一部分第一导电类型半导体层122，发光结构120可以暴露出第一导电类型半导体层122的一部分。在这种情况下，通过台面蚀刻暴露出的第一导电类型半导体层122的表面的位置可以低于有源层124的下表面。导电覆盖层(clad layer)(未不出)可以介于有源层124和第一导电类型半导体层122之间，或者可以介于有源层124和第二导电类型半导体层126之间，并且可以用氮化物半导体(例如，AlGaN)来形成该导电覆盖层。发光结构120还可以包括布置在第二导电类型半导体层126下方的第三导电半导体层(未示出)，并且该第三导电半导体层的极性可以与第二导电类型半导体层126的相反。可以用η型半导体层来实现第一导电类型半导体层122，并用P型半导体层来实现第二导电类型半导体层126。因此，发光结构120可以包括N-P结、P-N结、N-P-N结以及P-N-P结结构中的至少一种。发光结构120可以包括彼此间隔开的多个发光区域Pl到Pn (其中，η是大于I的自然数)以及至少一个边界区域S。该边界区域S可以位于发光区域Pl到Pn (其中，η是大于I的自然数)之间。可替代地，边界区域S可以位于发光区域Pl到Pn (其中，η是大于I的自然数)的周围。边界区域S可以包括通过台面蚀刻发光结构120而形成的发光结构120的一部分被暴露出的区域，以便将发光结构120划分成多个发光区域Pl到Pn (其中，η是大于I的自然数)。发光区域Pl到Pn (其中η是大于I的自然数)的面积可以相同，然而本公开内容不限于此。通过边界区域S，可以将单个芯片的发光结构120划分成多个发光区域Pl到Pn(其中，η是大于I的自然数)。导电层130布置在第二导电类型半导体层126上。导电层130减少了总反射并且表现出优越的透射率(transmittance)，因而提高了从有源层124发出至第二导电类型半导体126的光的提取效率。可以用使用了一种或多种透明氧化物质的单层或多层结构来实现导电层130，该透明氧化物质对于发光波长具有高透射率，例如是氧化铟锡(ΙΤ0)、氧化锡(T0)、氧化铟锌(ΙΖ0)、铟锌锡氧化物(ΙΖΤ0)、铟铝锌氧化物(ΙΑΖ0)、铟镓锌氧化物(IGZ0)、铟镓锡氧化物(IGT0)、铝锌氧化物(ΑΖ0)、铝锡氧化物(ΑΤ0)、镓锌氧化物(GZ0)、IrOx> RuOx> RuOx/ITO、N1、Ag、Ni/IrOx/Au 或 Ni/Ir0x/Au/IT0。第一分布式布拉格反射层140-1位于发光区域Pl到Pn (其中,η是大于I的自然数)以及边界区域S上。例如，第一分布式布拉格反射层140-1可以覆盖发光区域Pl到Pn(其中，η是大于I的自然数)的上部和侧部，并且覆盖边界区域S。第一分布式布拉格反射层140-1将从发光区域Pl到Pn (其中，η是大于I的自然数)发出的的光反射。因此，第一分布式布拉格反射层140-1防止来自发光区域Pl到Pn(其中，η是大于I的自然数)的光被第二电极单元170、连接电极160-1到160_η (其中，η是大于I的自然数)以及层间焊垫182和184吸收。因此，在该实施例中，能够提高发光效率。第一分布式布拉格反射层140-1可以具有如下结构:其中，至少一个第一层和至少一个第二层交替层叠至少一次，其中第一层的折射率与第二层的折射率不同。第一分布式布拉格反射层140-1可以是电绝缘材料。例如，第一层包括诸如TiO2之类的第一介电层，第二层包括诸如SiO2之类的第二介电层。例如，第一分布式布拉格反射层140-1可以具有如下的结构:其中,层叠了至少一个Ti02/Si02层。第一层和第二层每一个均可以具有λ/4的厚度，其中，λ是从发光区域发出的光的波长。第一电极单兀150布置在发光区域Pl到Pn (例如，η=9)中任意一个发光区域(例如，PD内的第一导电类型半导体层122上，并且可以与第一导电类型半导体层122接触。第一电极单元150可以包括接合至布线(未示出)的第一焊垫以提供第一电力。在图1的实施例中，第一电极单元150可以用作第一焊垫。第二电极单元170布置在发光区域Pl到Pn(例如，η=9)中另一个发光区域(例如，Ρ9)内的第二导电类型半导体半导体层126上。
第二电极单元170可以与第二导电类型半导体层126或导电层130接触。例如，第二电极单元170可以与串联连接的发光区域中最后一个发光区域(例如，P9)的导电层130接触。第二电极单元170可以包括布置在第一分布式布拉格反射层140-1上的第二焊垫172和分支电极174。第二焊垫172接合至布线(未示出)以提供第二电力，分支电极174可以从第二焊垫172延伸并且可以包括至少一个部分175，该至少一个部分175穿过第一分布式布拉格反射层140-1并且与导电层130接触。连接电极160-1到160-m (m=8)布置在第一分布式布拉格反射层140_1上，并且将发光区域Pl到Pn (例如，n=9)串联电连接。例如，连接电极160-1到160_m (例如，m=8)将多个发光区域Pl到P9串联连接，从其中布置有第一电极单元150的第一发光区域Pl作为起点到其中布置有第二电极单元170的第九发光区域P9作为终点。每个连接电极(例如，160-1)可以将相邻的发光区域(例如，Pl和P2)中一个发光区域Pl的导电层130电连接至其中另一个发光区域(例如，P2)的第一导电类型半导体层122。在不包括导电层130的另一个实施例中，连接电极(例如，160-1)可以将一个发光区域Pl的第二导电类型半导体层126电连接至另一个发光区域(例如，P2)的第一导电类型半导体层122。将包括在发光器件100中彼此串联连接的多个发光区域Pl到Pn (其中，η是大于I的自然数)顺序称作第一发光区域到第η发光区域。即，将其中布置有第一电极单元150的发光区域称作第一发光区域Ρ1，并将其中布置有第二电极单元170的发光区域称作第η发光区域(Ρη)。此处，“相邻的发光区域”可以是第k个发光区域和第k+Ι个发光区域，在
(η-1)的规定下，第k个连接电极可以将第k个发光区域串联电连接至第k+Ι个发
光区域。S卩，第k个连接电极可以将第k个发光区域的第二导电类型半导体层126或导电层130电连接至第k+Ι个发光区域的第一导电类型半导体层122。例如，参见图3，第k (例如，k=l)个连接电极可以位于第k个发光区域(例如，k=l)中、第k+Ι个发光区域(例如，k+l=2)中以及设置在第k个发光区域和第k+Ι个发光区域之间的边界区域S中。而且，第k个连接电极(例如，160-1)可以包括穿过第一分布式布拉格反射层140-1并且与第k个发光区域(例如，P=I)的导电层130 (或第二导电类型半导体层126)接触的至少一个第一部分(例如101)。图1中示出的实线圆圈表示连接电极160-1到160-m (例如，m=8)的第一部分101。而且，第一分布式布拉格反射层140-1可以布置在位于边界区域S上的发光结构120与连接电极(例如，160-1)之间。此外，第k个连接电极(例如，160-1)可以包括穿过第k+Ι个发光区域(例如，P2)的第一分布式布拉格反射层140-1、导电层130、第二导电类型半导体层126以及有源层124并且与第一导电类型半导体层122接触的至少一个第二部分(例如，102)。图1中示出的虚线圆圈表示连接电极160-1到160-m (例如，m=8)的第二部分102。在这种情况下，第一分布式布拉格反射层140-1可以布置在第k个连接电极(例如，160-1)和导电层130之间、第k个连接电极(例如，160-1)的第二部分102和第二导电类型半导体层126之间、以及第k个连接电极(例如，160-1)的第二部分102和有源层124之间。一般而言，为了形成连接至第一导电类型半导体层的电极，进行通过蚀刻发光结构而暴露出第一导电类型半导体层的台面蚀刻。一般而言，发光器件的发光区域与台面蚀刻区域成比例地减少。然而，第k个连接电极(例如，160-1)的第二部分(例如，102)可以具有填充有电极材料的孔或槽结构。为此，减少了由于台面蚀刻而损失的发光区域，而且在该实施例中，可以增大发光面积。第一分布式布拉格反射层140-1起到了将第k个连接电极(例如，160-1)与第k+1个发光区域(例如，P2)的导电层130、第二导电类型半导体层126以及有源层124电绝缘的作用。第k个连接电极(例如，160-1)的第二部分102的下表面103可以布置为低于有源层124的下表面104。第二部分102可以具有填充有电极材料的孔或槽结构。层间焊垫182和184布置在发光区域Pl到Pn (其中，η是大于I的自然数)中至少一个发光区域内的第一分布式布拉格反射层140-1上,并且可以电连接至第二导电类型半导体层126或导电层130。层间焊垫182和184可以是接合至布线以提供第二电力的区域。例如，层间焊垫182和184可以布置在除了其中布置有第一电极单元150和第二电极单元170的发光区域(例如，Pl和Ρ9)之外的发光区域(例如，Ρ2到Ρ8)中至少一个发光区域(例如，Ρ4和Ρ7)内的第一分布式布拉格反射层140-1上。如图4所示，第一分布式布拉格反射层140-1介于层间焊垫182或184与导电层130之间，并且该层间焊垫182或184可以连接至布置在同一发光区域(例如，Ρ4)中的连接电极(例如，160-3和160-4)中的一个连接电极160-4。然而，在另一个实施例中，层间焊垫的一部分穿过第一分布式布拉格反射层并且直接连接至导电层。在这种情况下，位于同一发光区域内的层间焊垫和连接电极可以连接或者可以不连接。图5是图1中示出的发光器件100的电路图。参见图1和图5，发光器件100具有公共信号(-)端子(例如，第一焊垫150)和两个或更多个(+ )端子(例如，第二焊垫172以及至少一个层间焊垫182或184)。因此，在该实施例中，发光器件包括多个(+ )端子，即焊垫172、182和184，因而使得能够使用各种驱动电压，而且使得能够控制具有各种亮度等级的光发射。例如，在用来驱动一个发光区域的驱动电压是3.4V的情况下，当施加到发光器件100上的驱动电压是
13.6V时，第二电力被施加到第一层间焊垫182上以驱动第一到第四发光区域Pl到Ρ4。而且，当施加到发光器件100上的驱动电压是23.8V时，第二电力被施加到第二层间焊垫184上以驱动第一到第七发光区域Pl到Ρ7。而且，当施加到发光器件100上的驱动电压是30.6时，第二电力被施加到第二焊垫172上以驱动第一到第九发光区域Pl到Ρ9。可以设计该实施例，以使得根据施加的驱动电压，通过将第二电力供应至层间焊垫182和184以及第二焊垫172中的任意一个来驱动发光区域的一部分或全部。此外，在该实施例中，能够增大发光面积，电流被分散，因而能够提高发光效率，因为连接电极160-1到160-m (其中，m是等于或大于I的自然数)点接触导电层130或第一导电类型半导体层122。第一分布式布拉格反射层140-1防止光进入第二电极单元170、连接电极160_1到160-m(其中，m是等于或大于I的自然数)以及层间焊垫182和184造成的吸收和损失。因此，在该实施例中，能够提高发光效率。图6到图8是示出第一实施例的变型例的剖视图。图6是沿着图1中示出的发光器件的AA’方向截取的剖视图。图7是沿着图1中示出的发光器件的BB’方向截取的剖视图。图8是沿着图1中示出的发光器件的CC’方向截取的剖视图。与图1到图4相同的附图标记指代相同的结构，因而前述描述被省略或概括。参见图6到图8，在第一实施例的基础上，该变型例还包括第二分布式布拉格发射层140-2。第二分布式布拉格反射层140-2布置在第一分布式布拉格反射层上并且覆盖连接电极160-1到160-m (m是等于或大于I的自然数)。第二分布式布拉格反射层140-2可以暴露出第一电极单元150的第一焊垫、第二电极单元170的第二焊垫172以及层间焊垫182 和 184。第二分布式布拉格反射层140-2可以由与第一分布式布拉格反射层140-1相同的材料制成。第二分布式布拉格反射层140-2可以防止连接电极160-1到160-m (m是等于I或大于I的自然数)脱离或损坏。图9是示出根据第二实施例的发光器件200的平面图。图10是沿着图9中示出的发光器件200的DD’方向截取的剖视图。图11是沿着图9中示出的发光器件200的EE’方向截取的剖视图。与图1到图4相同的附图标记指代相同的结构，因而前述描述被省略或概括。参见图9到图11，发光器件200包括衬底110、缓冲层115、被划分成多个发光区域Pl到Pn (其中，η是大于I的自然数)的发光结构120、导电层130、第一分布式布拉格反射层140-1、第一电极单元250、至少一个连接电极260-1到260_m (其中，m是等于或大于I的自然数)、至少一个层间焊垫282和284、以及第二电极单元272。第一电极单元250布置在发光区域Pl到Pn (例如，n=9)中一个发光区域(例如，P9)内的第一导电类型半导体层122上，并且可以与第一导电类型半导体层122接触。第一电极单元250可以包括接合至布线(未示出)的第一焊垫以提供第一电力。在图6的实施例中，第一电极单元250可以用作第一焊垫。第二电极单元272布置在发光区域Pl到Pn (例如，n=9)中另一个发光区域(例如，Pl)内的第二导电类型半导体层126上。而且，第二电极单元272可以与第二导电类型半导体层126或导电层130接触。例如，第二电极单元272布置在串联连接的发光区域中第一发光区域Pl内的导电层130上，并且第一电极单元250可以布置在最后一个发光区域P9内的第一导电类型半导体层122上。第二电极单元272可以包括接合至布线的第二焊垫以提供第二电力。在另一个实施例中，该电极单元还可以包括从第二焊垫延伸的分支电极(未示出)。第一分布式布拉格反射层140-1可以布置在发光区域Pl到Pn (其中，η是大于I的自然数)中以及边界区域S上。连接电极260-1到260-m (例如，m=8)布置在第一分布式布拉格反射层140-1上，并且将发光区域Pl到Pn (例如，n=9)串联电连接。
每个连接电极(例如，260-1)可以将相邻的发光区域(例如，Pl和P2)中一个发光区域(例如，PD的第一导电类型半导体层122电连接至其中另一个发光区域(例如，P2)的第二导电类型半导体层126或导电层130。S卩，第k个连接电极260-k可以将第k+Ι个发光区域的第二导电类型半导体层126或导电层130电连接至第k个发光区域的第一导电类型半导体层122。此处，I彡k彡η-1。例如,参见图10，第k个连接电极260-k (例如，k=2)可以布置在第k个发光区域Pk (例如，k=2)、第k+Ι个发光区域(例如，k+l=3)以及设置在第k个发光区域和第k+Ι个发光区域之间的边界区域S中。而且，第k个连接电极260-k (例如，k=2)可以具有穿过第一分布式布拉格反射层140-1且与第k+Ι个发光区域(例如，P3)的导电层130 (或第二导电类型半导体层126)接触的至少一个第一部分(例如，201)。第一分布式布拉格反射层140-1可以介于布置在边界区域S上的发光结构120与连接电极260-1到260-n (其中，η是大于I的自然数)之间。此外，第k个连接电极260-k (例如，k=2)可以包括穿过第k个发光区域(例如，P2)的第一分布式布拉格反射层140-1、导电层130、第二导电类型半导体层126以及有源层124且与第一导电类型半导体层122接触的至少一个第二部分(例如202)。第一分布式布拉格反射层140-1可以布置在第k个连接电极260-k (例如，k=2)和导电层130之间、第k个连接电极260-k (例如，k=2)的第二部分202和第二导电类型半导体层126之间、以及第k个连接电极260-k (例如，k=2)的第二部分202和有源层124之间。层间焊垫252和254布置在发光区域Pl到Pn (其中，η是大于I的自然数)中至少一个发光区域的第一导电类型半导体层122上。层间焊垫252和254可以接合至布线(未不出)以提供第一电力。如图11所示，通过对发光区域(例如，Ρ2到Ρ12)中至少一个发光区域进行台面蚀刻而暴露出第一导电类型半导体层122的一部分，并且层间焊垫252和254可以布置在第一导电类型半导体层122 暴露出的部分上。例如，层间焊垫252和254可以布置在除了第一电极单元250和第二电极单元272所在的发光区域(例如,Pl和Ρ9)之外的发光区域(例如，Ρ2到Ρ8)中至少一个发光区域(例如，Ρ4和Ρ7)内的第一导电类型半导体层122上。图12是图9中示出的发光器件200的电路图。参见图9和图12，发光器件200具有公共信号(+ )端子(例如，第二电极单元272)和两个或更多个(-)端子(例如，第一电极单元250以及至少一个层间焊垫252和254)。因此，在该实施例中，发光器件包括两个或更多个(_)端子，即焊垫250、252和254，因而使得能够使用各种驱动电压，而且使得能够控制具有各种亮度等级的光发射。图13和图14是示出根据第二实施例的变型例的发光器件的剖视图。图13是沿着图9中示出的发光器件的DD’方向截取的剖视图。图14是沿着图9中示出的发光器件的ΕΕ’方向截取的剖视图。参见图13和图14，在第二实施例的基础上，该变型例还包括第二分布式布拉格反射层140-2。第二分布式布拉格反射层140-2布置在第一分布式布拉格反射层上并且覆盖连接电极260-1到260-m (m是等于或大于I的自然数)。第二分布式布拉格反射层140-2可以暴露出第一电极单元250、第二电极单元272以及层间焊垫252和254。
第二分布式布拉格反射层140-2可以由与第一分布式布拉格反射层140-1相同的材料制成。第二分布式布拉格反射层140-2可以防止连接电极160-1到160-m (m是大于I的自然数)脱离或损坏。图15是示出根据一个实施例的包括发光器件的发光器件封装400的剖视图。参见图15,发光器件封装400包括基台(submount) 10、发光器件20、第一金属层15-1、第二金属层15-2、第一凸块单兀40以及第二凸块单兀50。基台10安装发光器件20。可以用封装体或印刷电路板等来实现基台10，并且基台10可以具有能够进行发光器件20的倒装芯片接合的各种形状。发光器件20布置在基台10上并且经由第一凸块单元40和第二凸块单元50电连接至基台10。尽管如图15所示的发光器件20涉及到如图6所示的变型例，然而该发光器件20可以是根据其他实施例的发光器件(例如，100、200或200-1)，而本公开内容不限于此。基台10可以包括诸如聚邻苯二甲酰胺(polyphthalamide,PPA)之类的树脂、液晶聚合物(LCP)或聚酰胺9T (Polyamide9T，PA9T)、金属、感光玻璃、蓝宝石、陶瓷、印刷电路板等。然而，根据该实施例的基台10的材料不限于此。在基台10的上表面上,第一金属层15-1和第二金属层15-2彼此间隔开。此处，基台10的上表面可以是面向发光器件20的表面。第一金属层15-1和第二金属层15-2可以由诸如铝(Al)或铑(Rh)之类的导电金属形成。第一凸块单兀40和第二凸块单兀50布置在基台10和发光器件20之间。第一凸块单兀40可以将第一电极单兀150电连接至第一金属层15-1。第二凸块单元50可以将第二电极单元170和层间焊垫182与184其中之一电连接至第二金属层15-2。第一凸块单元40包括第一反扩散接合层41、第一缓冲垫42和第二反扩散接合层43。第一缓冲垫42位于第一电极单元150和第一金属层15-1之间。第一反扩散接合层41位于第一电极单元150和第一缓冲垫42之间，并且将第一缓冲垫42粘附至第一电极单元150。即，第一反扩散接合层41提高了第一缓冲垫42与第一电极单元150之间的粘附强度，并且防止在第一缓冲垫42中存在的离子经由第一电极单元150渗透或扩散进入发光结构20。第二反扩散接合层43布置在第一缓冲垫42和第一金属层15-1之间，并且将第一缓冲垫42粘附至第一金属层15-1。第二反扩散接合层43提高了第一缓冲垫42和第一金属层15-1之间的粘附性，并且防止存在于第一缓冲垫42中的离子经由第一金属层15-1渗透或扩散进入基台10。第二凸块单元50包括第三反扩散接合层51、第二缓冲垫52和第四反扩散接合层53。第二缓冲垫52位于第二电极单元170和层间焊垫182及184其中之一与第二金属层15-2之间。第三反扩散接合层51位于第二电极单元170和层间焊垫182及184其中之一与第二缓冲垫52之间，并且将这两个元件粘附起来。即，第三反扩散接合层51起到了提高粘附强度并且防止存在于第二缓冲垫52中的离子经由第二电极单元170或层间焊垫182和184而渗透或扩散进入发光结构20的作用。
第四反扩散接合层53布置在第二缓冲垫52和第二金属层15-2之间，并且将第二缓冲垫52粘附至第二金属层15-2。第四反扩散接合层53提高了第二缓冲垫52与第二金属层15-2之间的粘附性，并且防止存在于第二缓冲垫52中的离子经由第二金属层15-2渗透或扩散进入基台10。第一到第四反扩散接合层41、43、51和53可以由Pt、T1、W/Ti以及Au、或它们的合金中的至少一种形成。而且，第一凸块42和第二凸块52可以包含如下材料中的至少一种:钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、铬(Cr)、钽(Ta)、钼(Pt)以及锡(Sn)。在该实施例中，第一分布式布拉格反射层140-1防止光进入第二电极单元170、连接电极160-1到160-n (其中，η是大于I的自然数)以及层间焊垫182和184造成的吸收和损失，进而提闻了发光效率。而且，在该实施例中，第二分布式布拉格反射层140-2保护连接电极160-1到160-m (其中，m是等于或大于I的自然数)，因而防止当将发光器件20接合至基台10时连接电极160-1到160-m (其中，m是等于或大于I的自然数)脱落或损坏。根据该实施例的多个发光器件封装的阵列可以安装在衬底上，而且诸如导光板、棱镜片、扩散片等的光学构件可以布置在发光器件封装的光路上。该发光器件封装、衬底和光学构件可以起到背光单元的作用。根据其他实施例，根据以上描述的实施例的发光器件或发光器件封装可以构成显示装置、指示装置以及照明系统，而且，例如，该照明系统可以包括灯(lamp)或路灯。图16是根据一个实施例的包括发光器件封装的照明装置的分解透视图。参见图16，根据该实施例的照明装置包括用来投射光的光源750、其中安装有光源750的壳体700、用来将光源750产生的热散发的散热单元740、以及用来将光源750和散热单元740耦接至壳体700的支撑件(holder) 760。壳体700包括用来连接至电插座(未示出)的插座连接件710以及连接至插座连接件710并且容纳光源750的本体730。可以穿过本体730形成一个气流孔720。在壳体700的本体730上可以设置多个气流孔720。可以形成一个气流孔720，或者可以以辐射状或各种其他形状布置多个气流孔720。光源750包括设置在衬底754上的多个发光器件封装752。此处，衬底754可以具有能够被插入壳体700的开口中的形状，并且可以由具有高导热率的材料形成，从而如后文所述的那样将热量转移至散热单元740。多个发光器件封装可以是根据前述实施例的发光器件封装。支撑件760设置在光源750下方。该支撑件760可以包括框架和气流孔。进一步地，尽管在图12中未示出，然而在光源750下方也可以设置光学构件，从而将从光源750的发光器件封装752发出的光扩散、散射或会聚。图17是根据一个实施例的包括发光器件封装的显示装置800的分解透视图。参见图17，该显示装置800包括底罩810、布置在底罩810上的反射板820、用来发光的发光模块830和835、布置在反射板820的前表面上以将从发光模块830和835发出的光引导到显不装置前部的导光板840、包括布置在导光板840前表面上的棱镜片850和860的光学片、布置在光学片前表面上的显示面板870、连接至显示面板870以向显示面板870提供图像信号的图像信号输出电路872、以及布置在显示面板870前表面上的滤色器880。此处，底罩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单
J Li ο该发光模块可以包括位于衬底830上的发光器件封装835。此处,衬底830可以由PCB等形成。发光器件封装835可以是根据前述实施例的发光器件封装。底罩810可以容纳图像显示装置800内的组件。反射板820可以如图中所示的那样被设置成单独的组件，或者可以通过用具有高反射率的材料涂覆导光板840的后表面或者底罩810的前表面来设置。反射板820可以由具有高反射率并且在超薄形状方面有益的材料(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))形成。该导光板840是由具有高折射率和高透射率的材料形成的，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚乙烯(PE)。第一棱镜片850是由位于支撑膜的一个表面上的透光弹性聚合物形成的，而且该聚合物可以具有其中多个三维结构重复的棱镜层。此处，多个图案可以如图中所示以条状形式形成，其中，多个脊部和谷部重复。形成在第二棱镜片860的支撑膜一个表面上的脊部和谷部的方向可以与形成在第一棱镜片850的支撑膜一个表面上的脊部和谷部的方向垂直。这用来将从光源模块和反射板820透射过来的光在面板870的所有方向上均匀地分布。尽管未不出，然而在导光板840和第一棱镜片850之间可以布置扩散片。该扩散片可以由聚酯和聚碳酸酯制成，并且可以经由折射和散射将从背光单元发出的光的光投射角度最大化。而且，该扩散片可以包括支撑层(该支撑层包括光扩散剂)以及形成在光投射表面(第一棱镜片方向)和光入射表面(反射片方向)上并且不包括光扩散剂的第一层和第二层。尽管该实施例不出了光学片包括扩散片、第一棱镜片850和第二棱镜片860,然而光学片也可以包括其他组合，例如，微透镜阵列、扩散片和微透镜阵列的组合、或者一个棱镜片和微透镜阵列的组合。可以设置液晶显示面板作为显示面板870，或者可以设置其他种类的需要光源的显示装置来代替液晶显示面板。如同从以上描述清楚看到的，根据实施例的发光器件和发光器件封装增加了发光区域，因而提高了发光效率而且能够防止电极脱落或损坏。尽管已经参照其多个示例性实施例描述了多个实施例，但应当理解的是，在本公开内容的原理的精神和范围之内，本领域技术人员完全可以设计出许多其他变化和实施例。尤其是，可以在该公开内容、附图和所附权利要求的范围内对组件和/或附件组合设置中的排列进行多种变化和改进。除组件和/或排列的变化和改进之外，其他可选择的应用对于本领域技术人员而言也是显而易见的。
权利要求
1.一种发光器件，包括: 发光结构，包括多个发光区域，所述多个发光区域包括第一半导体层、有源层和第二半导体层； 第一分布式布拉格反射层，布置在所述多个发光区域上； 第一电极单兀，布置在所述多个发光区域中一个发光区域内的所述第一半导体层上； 第二电极单元，布置在所述多个发光区域中另一个发光区域内的所述第二半导体层上； 层间焊垫，布置在所述多个发光区域中至少又一个发光区域内的所述第二半导体层上；以及 至少一个连接电极，布置在所述第一分布式布拉格反射层上，以使所述连接电极依序将所述多个发光区域串联连接。
2.一种发光器件，包括: 发光结构，包括多个发光区域，所述多个发光区域包括第一半导体层、有源层和第二半导体层； 第一分布式布拉格反射层，布置在所述多个发光区域上； 第一电极单兀，布置在所述多个发光区域中一个发光区域内的所述第一半导体层上； 第二电极单元，布置在所述多个发光区域中另一个发光区域内的所述第二半导体层上； 层间焊垫，布置在所述多个发光区域中至少又一个发光区域内的所述第一半导体层上；以及 至少一个连接电极，布置在所述第一分布式布拉格反射层上，以使所述连接电极依序将所述多个发光区域串联连接。
3.根据权利要求1或2所述的发光器件，其中，所述连接电极将相邻的发光区域中一个发光区域的所述第一半导体层电连接至所述相邻的发光区域中另一个发光区域的所述第二半导体层。
4.根据权利要求1或2所述的发光器件，其中，所述第一电极单元和所述第二电极单元中每一个均包括用来接收电力的焊垫。
5.根据权利要求1或2所述的发光器件，其中，所述层间焊垫电连接至布置在同一发光区域内的所述连接电极。
6.根据权利要求5所述的发光器件，其中，在所述同一发光区域内的所述第一分布式布拉格反射层上，所述层间焊垫与所述连接电极分开。
7.根据权利要求5所述的发光器件，其中，在所述同一发光区域内的所述第一分布式布拉格反射层上，所述层间焊垫与所述连接电极结合在一起。
8.根据权利要求3所述的发光器件，其中，所述连接电极包括第一部分，所述第一部分穿过所述第一分布式布拉格反射层并且与所述相邻的发光区域中一个发光区域内的所述第二半导体层接触。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其中，所述连接电极还包括第二部分，所述第二部分穿过所述第一分布式布拉格反射层、所述第二半导体层和所述有源层并且与所述相邻的发光区域中另一个发光区域内的所述第一半导体层接触；其中，所述第一分布式布拉格反射层布置在所述第二部分与所述第二半导体层之间以及所述第二部分与所述有源层之间。
10.根据权利要求9所述的发光器件，还包括: 衬底，布置在所述发光结构下方；以及 导电层，布置在所述发光区域与所述第一分布式布拉格反射层之间。
11.根据权利要求10所述的发光器件，其中，所述连接电极的所述第二部分穿过所述导电层。
12.根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述第一分布式布拉格反射层布置在所述连接电极与所述导电层之间。
13.根据权利要求1或2所述的发光器件，还包括: 第二分布式布拉格反射层，布置在所述第一分布式布拉格反射层上，所述第二分布式布拉格反射层覆盖所述连接电极。
14.根据权利要求13所述的发光器件，其中，所述第二分布式布拉格反射层暴露出所述第一电极单元、所述第二电极单元和所述层间焊垫。
15.根据权利要求13所述的发光器件，其中，所述第一分布式布拉格反射层和所述第二分布式布拉格反射层每一个均包括绝缘体，并且包括交替层叠至少一次的至少一个第一层和至少一个第二层，其中，所述第一层的折射率与所述第二层的折射率不同。
16.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一电极单元接收第一电力，并且所述层间焊垫和所述第二电极单元中的至少一个接收第二电力。
17.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述层间焊垫和所述第一电极单元中的至少一个接收第一电力，并且所述第二电极单元接收第二电力。
18.一种发光器件封装，包括: 基台; 第一金属层和第二金属层，位于所述基台上且彼此间隔开； 根据权利要求1或2所述的发光器件，布置在所述基台上；以及 第一凸块单元和第二凸块单元，将所述发光器件电连接至所述基台； 其中，所述第一凸块单元将所述第一金属层电连接至所述发光器件的所述第一电极单元，所述第二凸块单元将所述第二金属层电连接至所述发光器件的所述第二电极单元和所述层间焊垫其中之一。
19.根据权利要求18所述的发光器件封装，其中，所述第一凸块单元包括: 第一缓冲垫，布置在所述第一金属层与所述第一电极单元之间； 第一反扩散接合层，布置在所述第一缓冲垫与所述第一电极单元之间；以及 第二反扩散接合层，布置在所述第一缓冲垫与所述第一金属层之间；并且 所述第二凸块单元包括: 第二缓冲垫，布置在所述第二金属层与所述第二电极单元和所述层间焊垫其中之一之间； 第三反扩散接合层，布置在所述第二缓冲垫与所述第二电极单元和所述层间焊垫其中之一之间；以及 第四反扩散接合层，布置在所述第二缓冲垫与所述第二金属层之间。
20.根据权利要求18所述的发光器件封装，还包括: 第二分布式布拉格反射层，布置在所述 第一分布式布拉格反射层上，所述第二分布式布拉格反射层覆盖所述连接电极。
全文摘要
公开了一种发光器件及发光器件封装，该发光器件包括发光结构，所述发光结构包括多个发光区域，所述多个发光区域包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；第一分布式布拉格反射层，布置在所述多个发光区域上；第一电极单元，布置在所述多个发光区域中一个发光区域内的第一半导体层上；第二电极单元，布置在所述多个发光区域中另一个发光区域内的所述第二半导体层上；层间焊垫，布置在所述多个发光区域中至少又一个发光区域内的所述第一半导体层或所述第二半导体层上；以及至少一个连接电极，布置在所述第一分布式布拉格反射层上，以使所述连接电极依序将所述多个发光区域串联连接。本发明使发光效率得到提高而且能够防止电极脱落或损坏。
文档编号H01L33/10GK103094435SQ20121042118
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月29日 优先权日2011年10月28日
发明者朱炫承, 洪奇锡, 其他发明人请求不公开姓名 申请人:Lg 伊诺特有限公司