CN107078184A - 发光器件、包括发光器件的发光器件封装以及包括发光器件封装的发光装置 - Google Patents

发光器件、包括发光器件的发光器件封装以及包括发光器件封装的发光装置 Download PDF

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Abstract

根据实施例的发光器件包括：衬底；第一发光单元至第M发光单元，布置在所述衬底上，彼此间隔开(其中M是2或大于2的正整数)；第一至第M‑1互连线，配置为将所述第一发光单元至第M发光单元串联连接；其中第m(其中1≤m≤M)发光单元包括顺序布置在所述衬底上的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；其中第n(其中1≤n≤M‑1)互连线将第n发光单元的第一导电类型半导体层连接到第n+1发光单元的第二导电类型半导体层，第n互连线包括彼此间隔开的多个第一分支线。

Description

发光器件、包括发光器件的发光器件封装以及包括发光器件 封装的发光装置
技术领域
实施例涉及一种发光器件、包括该器件的发光器件封装以及包括该封装的发光装置。
背景技术
基于氮化镓(GaN)的金属有机化学气相沉积法、分子束外延法等的发展，已经开发出了红光、绿光和蓝光发光二极管(LED)，其具有高亮度，并且能实现白光。
这样的LED不含有对环境有害的材料，例如，在诸如白炽灯和荧光灯之类的现有灯具中使用的汞(Hg)，从而表现出优异的环境友好性，寿命长，功耗低，因此正在取代传统光源。在这样的LED中的核心竞争因素是使用具有高效率和高功率输出的芯片以及封装技术实现高亮度。
为了实现高亮度，重要的是要提高光提取效率。为了增大光提取效率，对于使用倒装芯片结构、表面纹理化、图案化蓝宝石衬底(PSS)、光子晶体技术、防反射层结构等各种方法，进行了各种研究。
图1是传统发光器件10的平面图。
图1所示的发光器件10由第一和第二电极焊盘22和24、九个发光单元40和用于电连接相邻发光单元40的互连线30形成。就此而言，相邻的发光单元40通过互连线30彼此连接。当互连线30断裂时，存在发光元件10无法操作的问题。
发明内容
[技术问题]
实施例提供一种发光器件、包括该器件的发光器件封装以及包括该封装的发光装置，其可以最小化或者防止由于互连线断裂引起的不能操作的问题。
[技术方案]
在一个实施例中，一种发光器件可以包括：衬底；第一发光单元至第M发光单元，布置在所述衬底上，彼此间隔开，其中M是2或大于2的正整数；以及第一和第M-1互连线，配置为将所述第一发光单元至第M发光单元串联连接；其中第m发光单元包括顺序布置在所述衬底上的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层，其中1≤m≤M；以及其中第n互连线将第n发光单元的第一导电类型半导体层连接到第n+1发光单元的第二导电类型半导体层，第n互连线包括彼此间隔开的多个第一分支线，其中1≤n≤N，N是M-1。
所述第一互连线至第N互连线中包括的第一分支线的数量可以彼此相等或彼此不同。
所述第一导电类型半导体层可以包括n型半导体层，所述第二导电类型半导体层可以包括p型半导体层。在这种情况下，所述第一分支线的数量可以随着所述第一分支线从所述第一互连线接近所述第n互连线而增加。
所述第一发光单元至第M发光单元可以被分成多个组，属于与所述第M发光单元相邻的组的互连线中包括的第一分支线的总数可以大于属于与所述第一发光单元相邻的组的互连线中包括的第一分支线的总数。
包括在多个组中的发光单元的数量可以彼此不同或彼此相等。
所述第一发光单元至第M发光单元可以布置成直线。
所述第一发光单元至第M发光单元可以在第一方向上彼此连接，第二方向可以垂直于所述第一方向，并且所述发光器件在所述第一方向上的长度可以大于所述发光器件在所述第二方向上的宽度。
该发光器件还可以包括：第M+1发光单元至第2M-2发光单元，布置在所述第一发光单元和所述第M发光单元之间，位于所述衬底上且彼此间隔开；以及第M互连线至第2M-2互连线，将所述第一发光单元、第M+1发光单元至第2M-2发光单元以及第M发光单元串联连接；其中第k发光单元可以包括顺序布置在所述衬底上的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层，其中M+1≤k≤2M-2；其中第M互连线可以连接所述第一发光单元的第一导电类型半导体层和第M+1发光单元的第二导电类型半导体层；其中第j互连线可以连接第j发光单元的第一导电类型半导体层和第j+1发光单元的第二导电类型半导体层，其中M+1≤j≤2M-3；其中第2M-2互连线可以连接第2M-2发光单元的第一导电类型半导体层和第M发光单元的第二导电类型半导体层；其中第M互连线至第2M-2互连线中的每一个包括多个第二分支线，所述第二分支线连接相应的第二导电类型半导体层和相应的第一导电类型半导体层并且所述第二分支线彼此间隔开。
包括在第n互连线中的第一分支线的数量和包括在第n+M-1互连线中的第二分支线的数量可以彼此相等或彼此不同。
该发光器件还可以包括：第2M-1互连线至第3M-4互连线，第2M-1互连线至第3M-4互连线中的每一个包括至少一个第三分支线，所述第三分支线电连接第r发光单元和第r-M+1发光单元，其中M+1≤r≤2M-2。
所述至少一个第三分支线可以配置为将偶数的第r-M+1发光单元的第二导电类型半导体层电连接到奇数的第r发光单元的第一导电型半导体层。所述至少一个第三分支线可以配置为将奇数的第r-M+1发光单元的第一导电类型半导体层电连接到偶数的第r发光单元的第二导电类型半导体层。
所述第一互连线至第3M-4互连线中的相邻互连线可以具有Z字形的平面形状。
该发光器件还可以包括：第一电极焊盘，连接至所述第一发光单元的第二导电类型半导体层；以及第二电极焊盘，连接至所述第M发光单元的第一导电类型半导体层。
在另一实施例中，一种发光器件封装可以包括上述发光器件。
在另一实施例中，一种发光装置可以包括上述发光器件封装。
[有益效果]
在根据实施例的发光器件中，由于通过多个分支线将相邻的发光单元彼此连接，因而即使当多个分支线中的某些分支线断裂，仍然能够借助没有断裂的其余分支线来确保电流路径，从而最小化或者防止由于互连线断裂引起的不能操作的问题。
附图说明
图1是传统发光器件的平面图。
图2示出根据一实施例的发光器件的平面图。
图3示出沿着图2所示的I-I’线截取的局部剖视图。
图4是图2所示发光器件的电路图。
图5是根据另一实施例的发光器件的平面图。
图6是图5所示发光器件的电路图。
图7是根据又一实施例的发光器件的平面图。
图8示出图7所示发光器件的电路图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例，以帮助理解本公开。然而，根据本公开的实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于本文所阐述的描述。本公开的实施例被提供以使得本公开是彻底完整的，并且将本公开的概念完全传达给本领域普通技术人员。
在实施例的描述中，可以理解，当元件被称为形成在另一元件“上”或“下”时，术语“上”或“下”是指两个元件之间的直接连接，或者在两个元件之间形成有一个或更多元件的间接连接。此外，当使用术语“上”或“下”时，可以指相对于元件的向上方向和向下方向。
此外，诸如“第一”和“第二”、“上/上部/上方”和“低于/下部/下方”之类的关系术语不一定需要或包括器件或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序，这些术语也可以仅用于将一个器件或元件与另一个器件或元件区分开来。
为了方便和精确地描述，附图中的层和区域的厚度可以被夸大、省略或示意性描述。另外，各部件的尺寸不与其实际尺寸完全匹配。
图2示出了根据一实施例的发光器件100A的平面图，图3示出沿着图2所示的I-I'线截取的局部剖视图。
参见图2和图3，根据实施例的发光器件100A包括衬底110、第一至第M发光单元、第一至第M-1互连线、第一和第二电极焊盘(或接合焊盘)142和144、以及绝缘层150。这里，M可以是2或大于2的正整数。
在下文中，为了便于描述，假设图2中所示的发光单元的数量M为10，但是实施例不限于此。即使在发光单元的数量M大于10或小于10的情况下，以下描述同样适用。
第一至第M发光单元可以被布置在衬底110上彼此间隔开。在如图2所示的M＝10的情况下，第一至第十发光单元可以布置成在衬底110上沿水平方向彼此间隔开。
衬底110可以由适于生长半导体材料(例如载体晶片)的材料形成。此外，衬底110可以由具有优异导热性的材料形成，并且可以是导电衬底或绝缘衬底。此外，衬底110可以由透光材料形成，并且衬底110可以具有足够的机械强度，从而不会导致发光器件100的总氮化物发光结构120的弯曲，并且通过划片和断裂，衬底110可以令人满意地分离成芯片。例如，衬底110可以包括从如下材料选出的至少一种材料：蓝宝石(Al2O3)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3、GaAs和Ge。衬底110可以在其上表面处设置有不均匀的图案部。例如，虽然未示出，但是衬底110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110和发光结构120之间进一步设置缓冲层。缓冲层可以使用III-V族化合物半导体形成。缓冲层起到减小衬底110和发光结构120之间的晶格常数差异的作用。例如，缓冲层可以包括AlN或未掺杂的氮化物，但实施例不限于此。根据衬底110的类型和发光结构120的类型，也可以省略缓冲层。
首先，将多个发光区域P1到PM按照升序称为第1发光区域到M发光区域。为了便于阐述，将布置有第一电极焊盘142的发光区域称为第一发光区域P1，将布置有第二电极焊盘144的发光区域称为第M发光区域。
第一至第M发光单元分别布置在衬底110的第一至第M发光区域中。也就是说，第一发光单元布置在衬底110的第一发光区域P1中，第二光发光单元布置在衬底110的第二发光区域P2中，第三发光单元布置在衬底110的第三发光区域P3中，第四发光单元布置在衬底110的第四发光区域P4中，第五发光单元布置在衬底110的第五发光区域P5中，第六发光单元布置在衬底110的第六发光区域P6中，第七发光单元布置在衬底110的第七发光区域P7，第八发光单元布置在衬底110的第八发光区域P8中，第九发光单元布置在衬底110的第九发光区域P9中，第十发光单元布置在衬底110的第十发光区P10中。类似地，第m(1≤m≤M)发光单元布置在衬底110的第m发光区域Pm中。以下，为了便于说明，第m发光单元被表示为“Pm”。
对应于第一至第M发光单元P1至PM中的每一个的第m发光单元包括布置在衬底110上的发光结构120、第一和第二接触层(或电极)132和134、以及导电层160。
构成一个发光单元的发光结构120可以通过边界区域S与另一个发光单元的发光结构120分开。边界区域S可以是位于第一至第M发光单元P1至PM中每一个的边界上的区域，例如衬底110。第一至第M发光单元P1至PM可以具有相同的面积，但实施例不限于此。
每个发光单元Pm的发光结构120可以包括顺序布置在衬底110上的第一导电类型半导体层122、有源层124和第二导电类型半导体层126。例如，如图3所示，第五发光单元P5(m＝5)可以包括顺序布置在衬底110上的第一导电类型半导体层122、有源层124和第二导电类型半导体层126。
第一导电类型半导体层122可以布置在衬底110和有源层124之间，包括半导体化合物，例如III-V族或II-VI族化合物半导体，并且可以掺杂有第一导电类型掺杂剂。例如，第一导电型半导体层122可以包括具有分子式AlxInyGa(1-x-y)N(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料、InAlGaN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP或AlGaInP中的至少一种。当第一导电类型半导体层122是n型半导体层时，第一导电型掺杂剂可以包括诸如Si、Ge、Sn、Se、Te等之类的n型掺杂剂。第一导电型半导体层122可以具有单层结构或多层结构，但实施例不限于此。
有源层124可以布置在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、量子点结构和量子线结构中的任意一种。有源层124可以包括由使用III-V族化合物材料的例如如下材料形成的阱层/势垒层成对结构中的至少一种：InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs或GaP(InGaP)/AlGaP，但实施例不限于此。阱层可以由能带隙比势垒层的能带隙小的材料形成。
第二导电类型半导体层126可以布置在有源层124上并且可以包括半导体化合物。第二导电类型半导体层126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，第二导电类型半导体层126可以包括具有分子式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP或AlGaInP中的至少一种。
第二导电类型半导体层126可以具有第二导电类型。当第二导电类型半导体层126是p型半导体层时，第二导电类型掺杂剂可以是诸如Mg、Zn、Ca、Sr、Ba之类的p型掺杂剂。第二导电类类型半导体层126可以具有单层或多层结构，但实施例不限于此。
第一导电类型半导体层122可以是n型，并且第二导电类型半导体层126可以是p型。在另一个实施例中，第一导电类型半导体层122可以是p型，而第二导电类型半导体层126可以是n型。因此，发光结构120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。
同时，发光结构120的侧表面可以相对于衬底110倾斜。这样，发光结构120的侧表面倾斜以防止用于电连接相邻发光单元的互连线断裂，。
此外，在每个发光单元Pm中，第一接触层132布置在第一导电类型半导体层122上。例如，参见图3，在第五发光单元P5中，第一电极132布置在第一导电类型半导体层122上。为了将第一接触层132布置在第一导电类型半导体层122上，发光结构120的第一导电类型半导体层122可以部分暴露出来。也就是说，可以通过台面蚀刻(mesa etching)部分蚀刻掉第二导电类型半导体层126、有源层124和第一导电类型半导体层122以暴露第一导电类型半导体层122的一部分。就此而言，第一导电类型半导体层122的暴露出的表面可以布置为低于有源层124的下表面。
在另一个实施例中，不是在第n发光单元Pn(1≤n≤M-1)中将第一接触层132分开布置在第一导电类型半导体层122上，而是将第一接触层132与第n互连线一体形成。例如，与图3不同，第五发光单元P5的第一接触层132可以与第五互连线的第一分支线CE51一体形成，这将在后文描述。
然后，第M发光单元(例如，第十发光单元P10)的第一接触层132可以与第二电极焊盘144一体形成，但实施例不限于此。也就是说，第M发光单元PM的第一接触层132也可以与第二电极焊盘144分开形成。
在每个发光单元Pm中，第二接触层134可以布置在第二导电类型半导体层126上，以电连接到第二导电类型半导体层126。例如，参见图3，在第六发光单元P6中，第二接触层134布置在第二导电类型半导体层124上。
可替代地，不是将第二接触层134分开地布置在每个发光单元Pm中的第二导电类型半导体层126上，而是将第i发光单元Pi(2≤i≤M)的第二接触层134与第i-1互连线的如后文描述的第一分支线一体形成。例如，与图3不同，第六发光单元P6的第二接触层134可以与第五互连线的第一分支线CE51一体形成。这里，第一发光单元P1的第二接触层134可以与第一电极焊盘142一体形成，但是实施例不限于此。然而，在另一个实施例中，第一发光单元P1的第二接触层134也可以与第一电极焊盘142分开形成。
每个发光单元Pm的第一和第二接触层132和134中的每一个可以具有粘结层(未示出)、阻挡层(未示出)和接合层(未示出)顺序堆叠的结构。第一接触层132的粘结层可以包括与第一导电类型半导体层122具有欧姆接触的材料，并且第二接触层134的粘结层可以包括与第二导电类型半导体层126具有欧姆接触的材料。例如，使用Cr、Rd或Ti中的至少一种可以将粘结层形成为单层或多层。
阻挡层可以布置在粘结层上，并且可以使用Ni、Cr、Ti或Pt中的至少一种来将阻挡层形成为单层或多层。例如，阻挡层可以由Cr-Pt合金形成。
此外，由Ag等形成的反射层可以布置在阻挡层和粘结层之间，但也可以省略。接合层布置在阻挡层上并且可以包括Au。
同时，第一电极焊盘142可以与用于提供第一电力的导线(未示出)接合。参考图2，第一电极焊盘142可以布置在第一至第M发光单元P1至PM中的任一个(例如，第一发光单元P1)的第二导电类型半导体层126上，并且电连接到第二导电类型半导体层126。
此外，第二电极焊盘144可以与用于提供第二电力的导线(未示出)接合。参考图2，第二电极焊盘144可以设置在第一至第M发光单元P1至PM中的另一个(例如，第十发光单元P10)的第一导电类型半导体层122上，并且电连接到第一导电类型半导体层122。
此外，导电层160还可以布置在第二接触层134和第二导电类型半导体层126之间。导电层160减少全反射并且具有高透光性，因此可提高从有源层124发出并通过第二导电类型半导体层126的光的提取效率。导电层160可以使用对于发光波长具有高透射率的透明氧化物基材料中的至少一种而形成为单层或多层，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)、锑锡氧化物(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。在一种情况下，可以省略导电层。布置在第二导电类型半导体层126上的导电层160的面积可以等于或小于第二导电类型半导体层126的上表面的面积。
同时，第一至第M-1互连线可以将第一至第M发光单元彼此串联电连接。如图2所示，在M＝10的情况下，第一至第九互连线CE11至CE95可以将第一至第十发光单元P1至P10串联连接。也就是说，第一到第M-1互连线可以将第一至第M发光单元P1至PM串联连接，从布置有第一电极焊盘142的第一发光单元P1开始，到布置有第二电极焊盘144的第M发光单元PM结束。
对应于第一至第M-1互连线中的每一个的第n互连线可以将第n发光单元的第一导电类型半导体层122电连接到第n+1发光单元的第二导电类型半导体层126。也就是说，第n互连线布置在第n发光区域Pn、第n+1发光区域P(n+1)及其间的边界区域S上，以将彼此相邻的第n发光单元Pn和第n+1发光单元P(n+1)电连接。
另外，根据实施例，第n互连线可以包括彼此分开的多个第一分支线。
例如，第一互连线(n＝1)可以包括将第一发光单元P1的第一导电类型半导体层122电连接到第二发光单元P2的第二导电类型半导体层126的三个第一分支线CE11、CE12和CE13。
第二互连线(n＝2)可以包括将第二发光单元P2的第一导电类型半导体层122电连接到第三发光单元P3的第二导电类型半导体层126的四个第一分支线CE21、CE22、CE23和CE24。
第三互连线(n＝3)可以包括将第三发光单元P3的第一导电类型半导体层122电连接到第四发光单元P4的第二导电类型半导体层126的五个第一分支导线CE31、CE32、CE33、CE34和CE25。
第四互连线(n＝4)可以包括将第四发光单元P4的第一导电类型半导体层122电连接到第五发光单元P5的第二导电类型半导体层126的两个第一分支线CE41和CE42。
第五互连线(n＝5)可以包括将第五发光单元P5的第一导电类型半导体层122电连接到第六发光单元P6的第二导电类型半导体层126的三个第一分支线CE51、CE52和CE53。
第六互连线(n＝6)可以包括将第六发光单元P6的第一导电类型半导体层122电连接到第七发光单元P7的第二导电类型半导体层126的四个第一分支线CE61、CE62、CE63和CE64。
第七互连线(n＝7)可以包括将第七发光单元P7的第一导电类型半导体层122电连接到第八发光单元P8的第二导电类型半导体层126的五个第一分支线CE71、CE72、CE73、CE74和CE75。
第八互连线(n＝8)可以包括将第八发光单元P8的第一导电类型半导体层122电连接到第九发光单元P9的第二导电类型半导体层126的四个第一分支导线CE81、CE82、CE83和CE84。
第九互连线(n＝9)可以包括将第九发光单元P9的第一导电类型半导体层122电连接到第十发光单元P10的第二导电类型半导体层126的五个第一分支导线CE91、CE92、CE93、CE94和CE95。
如上所述，包括在各第一至第N互连线中的第一分支线的数量的一部分可以彼此相等，并且包括在各第一至第N互连线中的第一分支线的数量的另一部分可以彼此不同。例如，如图2所示，包括在第四互连线中的第一分支线CE41和CE42的数量为两个，包括在第一和第五互连线中的每一个中的第一分支线的数量为三个，包括在第二、第六和第八互连线中的每一个中的第一分支线的数量为四个，包括在第三、第七和第九互连线中的每一个中的第一分支线的数量为五个。
此外，包括在各第一至第N互连线中的第一分支线的数量全部彼此相等，或者可以全部彼此不同。
如上所述，包括在相应的第一至第N互连线中的每个第一分支线CE11至CE95可以由与第一和第二接触层132和134中的每一个的材料相同或不同的材料制成。如果第一分支线CE11至CE95中的每一个由与第一和第二接触层132和134中的每一个的材料相同的材料制成，则第一分支线CE11至CE95可与第一或第二接触层132或134一体形成。第一分支线CE11至CE95中的每一个可以包括Cr、Rd、Au、Ni、Ti或Pt中的至少一种，但实施例不限于此。
在第一导电类型半导体层122包括n型半导体层并且第二导电类型半导体层126包括p型半导体层的情况下，第一分支线越靠近第二电极焊盘144布置，第一分支线断裂的可能性越高，因为电子的迁移率大于空穴的迁移率。因此，第一分支线的数量可以从靠近第一电极焊盘142的第一互连线到靠近第二电极焊盘142的第N互连线而增加。
此外，第一到第M发光单元可以被分成多个组。例如，如图2所示，第一至第十发光单元P1至P10可以分为两组。第一至第五发光单元P1至P5可以属于第一组G1，第六至第十发光单元P6至P10可以属于第二组G2，但第一至第M发光单元P1至PM也可以被划分为大于两组。
另外，包括在各组中的发光单元的数量与图2所示的5个相同。或者，包含在各组中的发光单元的数量可以彼此不同。
以这种方式，当第一至第M发光单元被分成多个组时，包括在属于与第M发光单元相邻的组的互连线中的第一支线的总数可以大于属于与第一发光单元P1相邻的组的互连线中包括的第一分支线的总数。在图2中，如果假设第五互连线CE52不属于第一组G1和第二组G2，因为第五互连线CE52起到将第一组G1连接至第二组G2的作用，那么属于第二组G2的第六至第九互连线中包括的第一分支线CE61至CE95的总数18可以大于属于第一组G1的第一至第四互连线中包括的第一分支线CE11至CE42的总数14。
另外，尽管在图2示出的发光器件100A中第一至第M-1互连线中的每一个都示出为具有正方形平面形状，然而实施例不限于此。也就是说，第一至第M-1互连线中的每一个也可以具有各种平面形状。
图4是图2所示的发光器件100A的电路图。
参考图2和图4，发光器件100A可以具有公共的单个正(+)端子(例如第一电极焊盘142)和公共的单个负(-)端子(例如第二电极焊盘144)。第一电极焊盘142可以电连接到第一发光单元P1的第二导电类型半导体层126，并且第二电极焊盘144可以电连接到第M发光单元的第一导电类型半导体层122(例如，在图2的情况下为第十发光单元P10)。第一和第二电极焊盘142和144中的每一个可以具有如图2所示的平面形状，但实施例不限于此。也就是说，第一和第二电极焊盘142和144中的每一个可以具有各种平面形状。
图5是根据另一实施例的发光器件100B的平面图。
与图2所示的发光器件100A不同，图5所示的发光器件100B还包括第M+1发光单元至第2M-2发光单元与第M互连线至第2M-2互连线以及第一至第M发光单元和第一至第M-1互连线。除此差异之外，图5所示的发光装置100B与图2所示的发光器件100A相同，因而此处将不再赘述。
第一至第M发光单元被布置成在衬底110上沿水平方向彼此间隔开。第M+1至第2M-2发光单元可以布置在第一发光单元和第M发光单元之间，位于衬底110上沿水平方向彼此间隔开。
例如，在M＝10的情况下，如图5所示，第一至第十发光单元P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、P19和P20布置成在衬底110上沿水平方向彼此间隔开。此时，第十一(M+1＝11)至第十八(2M-2＝18)发光单元P21至P28布置在第一发光单元P11和第十发光单元P20之间，位于衬底110上沿水平方向彼此间隔开。
如图3所示，第一至第M发光单元中的每一个包括顺序布置在衬底110上的第一导电类型半导体层122、有源层124和第二导电类型半导体层126。类似地，对应于第M+1至第2M-2发光单元中的每一个的第k发光单元包括顺序布置在衬底上的第一导电类型半导体层122、有源层124和第二导电类型半导体层126。这里，M+1≤k≤2M-2。第一导电类型半导体层122、有源层124和第二导电类型半导体层126如上文所述。
第一至第M发光单元通过第一至第M-1互连线串联连接，第一发光单元、第M+1至第2M-2发光单元以及第M发光单元通过第M至第2M-2互连线串联连接。例如，在M＝10的情况下，参照图5，第一至第九互连线将第一发光单元与第十发光单元P10串联连接，第十(M＝10)至第十八(2M-2＝18)互连线将第一发光单元P1、第十一至第十八发光单元P21至P18以及第十发光单元P20串联连接。
对应于第一至第M-1互连线中的每一个的第n互连线可以将第n发光单元的第一导电类型半导体层122与第n+1发光单元的第二导电类型半导体层126电连接。为此，根据实施例，第n互连线可以包括彼此间隔开的多个第一分支线。例如，在M＝10的情况下，第一互连线(n＝1)可以包括用于将第一发光单元P11的第一导电类型半导体层122电连接到第二发光单元P12的第二导电类型半导体层126的两个第一分支线CE111和CE112。
第二互连线(n＝2)可以包括用于将第二发光单元P12的第一导电类型半导体层122电连接到第三发光单元P13的第二导电类型半导体层126的两个第一分支线CE121和CE122。
第三互连线(n＝3)可以包括用于将第三发光单元P13的第一导电类型半导体层122电连接到第四发光单元P14的第二导电类型半导体层126的两个第一分支线CE131和CE132。
第四互连线(n＝4)可以包括用于将第四发光单元P14的第一导电类型半导体层122电连接到第五发光单元P15的第二导电类型半导体层126的两个第一分支线CE141和CE142。
第五互连线(n＝5)可以包括用于将第五发光单元P15的第一导电类型半导体层122电连接到第六发光单元P16的第二导电类型半导体层126的两个第一分支线CE151和CE152。
第六互连线(n＝6)可以包括用于将第六发光单元P16的第一导电类型半导体层122电连接到第七发光单元P17的第二导电类型半导体层126的两个第一分支线CE161和CE162。
第七互连线(n＝7)可以包括用于将第七发光单元P17的第一导电类型半导体层122电连接到第八发光单元P18的第二导电类型半导体层126的两个第一分支线CE171和CE172。
第八互连线(n＝8)可以包括用于将第八发光单元P18的第一导电类型半导体层122电连接到第九发光单元P19的第二导电类型半导体层126的两个第一分支线CE181和CE182。
第九互连线(n＝9)可以包括用于将第九发光单元P19的第一导电类型半导体层122电连接到第十发光单元P20的第二导电类型半导体层126的两个第一分支线CE191和CE192。
此外，第M至第2M-2互连线中的每一个可电连接相应的第一导电类型半导体层122和相应的第二导电类型半导体层126，并且包括彼此间隔开的多个第二分支线。
具体地，第M互连线将第一发光单元的第一导电类型半导体层122和第M+1发光单元的第二导电类型半导体层126电连接。例如，参考图5，在M＝10的情况下，第十互连线可以包括用于将第一发光单元P11的第一导电类型半导体层122电连接到第十一发光单元P21的第二导电类型半导体层126的两个第二分支线CE113和CE114。
此外，对应于第M+1至第2M-3互连线中的每一个的第j互连线可以将第j发光单元的第一导电类型半导体层122与第j+1发光单元的第二导电类型半导体层126电连接。这里，M+1≤j≤2M-3。
例如，在M＝10的情况下，参照图5，第十一互连线可以包括用于将第十一发光单元P21的第一导电类型半导体层122电连接到第十二发光单元P22的第二导电类型半导体层126的两个第二分支线CE211和CE212。
第十二互连线可以包括用于将第十二发光单元P22的第一导电类型半导体层122电连接到第十三发光单元P23的第二导电类型半导体层126的两个第二分支线CE221和CE222。
第十三互连线可以包括用于将第十三发光单元P23的第一导电类型半导体层122电连接到第十四发光单元P24的第二导电类型半导体层126的两个第二分支线CE231和CE232。
第十四互连线可以包括用于将第十四发光单元P24的第一导电类型半导体层122电连接到第十五发光单元P25的第二导电类型半导体层126的两个第二分支线CE241和CE242。
第十五互连线可以包括用于将第十五发光单元P25的第一导电类型半导体层122电连接到第十六发光单元P26的第二导电类型半导体层126的两个第二分支线CE251和CE252。
第十六互连线可以包括用于将第十六发光单元P26的第一导电类型半导体层122电连接到第十七发光单元P27的第二导电类型半导体层126的两个第二分支线CE261和CE262。
第十七互连线可以包括用于将第十七发光单元P27的第一导电类型半导体层122电连接到第十八发光单元P28的第二导电类型半导体层126的两个第二分支线CE271和CE272.
第2M-2互连线可以包括用于将第2M-2发光单元的第一导电类型半导体层122电连接到第M发光单元P27的第二导电类型半导体层126的多个第二分支线。例如，在M＝10的情况下，参见图5，第十八互连线可以包括用于将第十八发光单元P28的第一导电类型半导体层122电连接到第十发光单元P20的第二导电类型半导体层126的两个第二分支线CE281和CE282。
在图5中，第一至第M-1互连线中的每一个包括两个第一分支线，第M至第2M-2互连线中的每一个包括两个第二分支线，但实施例不限于此。也就是说，包括在第一至第M-1互连线每一个中的第一分支线的数量可以大于或小于2，并且包括在第M至第2M-2互连线每一个中的第二分支线的数量可以大于或小于2。
此外，包括在第n(1≤n≤M-1)互连线中的第一分支线的数量和包括在第(n+M-1)互连线中的第二分支线的数量可以彼此相等或彼此不同。
例如，在M＝10的情况下，参见图5，包括在第一互连线(n＝1)中的第一分支线CE111和CE112的数量与包括在第十互连线中的第二分支线CE113和CE114的数量彼此相等。
类似地，包括在第二互连线(n＝2)中的第一分支线CE121和CE122的数量与包括在第十一互连线中的第二分支线CE211和CE212的数量彼此相等。
此外，包括在第三互连线(n＝3)中的第一分支线CE131和CE132的数量与包括在第十二互连线中的第二分支线CE221和CE222的数量彼此相等。
另外，包括在第四互连线(n＝4)中的第一分支线CE141和CE142的数量与包括在第十三互连线中的第二分支线CE231和CE232的数量彼此相等。
此外，包括在第五互连线(n＝5)中的第一分支线CE151和CE152的数量与包括在第十四互连线中的第二分支线CE241和CE242的数量彼此相等。
此外，包括在第六互连线(n＝6)中的第一分支线CE161和CE162的数量与包括在第十五互连线中的第二分支线CE251和CE252的数量彼此相等。
另外，包括在第七互连线(n＝7)中的第一分支线CE171和CE172的数量与包括在第十六互连线中的第二分支线CE261和CE262的数量彼此相等。
此外，包括在第八互连线(n＝8)中的第一分支线CE181和CE182的数量与包括在第十七互连线中的第二分支线CE271和CE272的数量彼此相等。
此外，包括在第九互连线(n＝9)中的第一分支线CE191和CE192的数量与包括在第十八互连线中的第二分支线CE281和CE282的数量彼此相等。
然而，与图5不同，根据另一实施例，包括在第n互连线中的第一分支线的数量和包括在第(n+M-1)互连线中的第二分支线的数量可以彼此不同。
图6示出了图5所示发光器件100B的电路图。
参考图5和图6，发光器件100B可以具有公共的单个正(+)端子(例如第一电极焊盘142)和公共的单个负(-)端子(例如第二电极焊盘144)。第一电极焊盘142可以电连接到第一发光单元P11的第二导电类型半导体层126，并且第二电极焊盘144可以电连接到第M发光单元(例如，在图5的情况下为第十发光单元P20)的第一导电类型半导体层122。第一和第二电极焊盘142和144中的每一个可以具有如图5所示的平面形状，但是实施例不限于此。也就是说，第一和第二电极焊盘142和144中的每一个可以具有各种平面形状。
图7是根据又一实施例的发光器件100C的平面图。
与图5所示的发光器件100B不同，图7所示的发光器件100C还可以包括第2M-1至第3M-4互连线以及第一至第2M-2发光单元和第一至第2M-2互连线。除此差异之外，图7所示的发光器件100C与图5所示的发光器件100B相同，因而此处不再赘述。
第2M-1至第3M-4互连线中的每一个可以包括至少一个第三分支线，用于将第r(M+1≤r≤2M-2)发光单元和第(r-M+1)发光单元电连接。在M＝10的情况下，第十九至第二十六互连线中的每一个可以包括至少一个第三分支线。
例如，参考图7，在r＝11的情况下，第十九互连线可以包括用于电连接第十一发光单元P21和第二发光单元P12的第三分支线CE311。
在r＝12的情况下，第二十互连线可以包括用于电连接第十二发光单元P22和第三发光单元P13的第三分支线CE312。
在r＝13的情况下，第二十一互连线可以包括用于电连接第十三发光单元P23和第四发光单元P14的第三分支线CE313。
在r＝14的情况下，第二十二互连线可以包括用于电连接第十四发光单元P24和第五发光单元P15的第三分支线CE314。
在r＝15的情况下，第二十三互连线可以包括用于电连接第十五发光单元P25和第六发光单元P16的第三分支线CE315。
在r＝16的情况下，第二十四互连线可以包括用于电连接第十六发光单元P26和第七发光单元P17的第三分支线CE316。
在r＝17的情况下，第二十五互连线可以包括用于电连接第十七发光单元P27和第八发光单元P18的第三分支线CE317。
在r＝18的情况下，第二十六互连线可以包括用于电连接第十八发光单元P28和第九发光单元P19的第三分支线CE318。
此外，至少一个第三分支线可以将偶数的第(r-M+1)发光单元中每一个的第二导电类型半导体层126与奇数的第r发光单元中每一个的第一导电类型半导体层122电连接，例如，在M＝10的情况下，至少一个第三分支线可以将第二、第四、第六和第八发光单元P12、P14、P16和P18中每一个的第二导电类型半导体层126与例如第十一、第十三、第十五和第十七发光单元P21、P23、P25和P27中每一个的第一导电类型半导体层122电连接。
此外，至少一个第三分支线可以将奇数的第(r-M+1)发光单元中每一个的第一导电类型半导体层122与偶数的第r发光单元中每一个的第二导电类型半导体层126电连接，例如，在M＝10的情况下，至少一个第三分支线可以将第三、第五、第七和第九发光单元P13、P15、P17和P19中每一个的第一导电类型半导体层122与第十二、第十四、第十六和第十八发光单元P22、P24、P26和P28中每一个的第二导电类型半导体层126电连接。
图8示出了图7所示发光器件100C的电路图。
参考图7和图8，发光器件100C可以具有公共的单个正(+)端子(例如第一电极焊盘142)和公共的单个负(-)端子(例如第二电极焊盘144)。第一焊盘142可以电连接到第一发光单元P11的第二导电类型半导体层126，并且第二电极焊盘144可以电连接到第M发光单元(例如，在图7的情况下为第十发光单元P20)的第一导电类型半导体层122。第一和第二电极焊盘142和144中的每一个可以具有如图7所示的平面形状，但是实施例不限于此。也就是说，第一和第二电极焊盘142和144中的每一个可以具有各种平面形状。
此外，图7中第三分支线CE311至CE318中的每一个都示出为一个，但实施例不限于此。也就是说，根据另一实施例，第三分支线CE311至CE318每一个的数量都可以多于一个。
此外，在图2、图5和图7分别示出的每个发光器件100A、100B和100C中，第一至第3M-4互连线中相邻的互连线可以具有Z字形的平面形状，但实施例不限于此。例如，属于第一互连线的第一分支线CE111和CE112以及属于与其相邻的第二互连线的第一分支线CE121和CE122可以具有Z字形的平面形状。这是为了防止相邻的第一分支线在各发光区域的长度小的情况下重叠，但是实施例不限制相邻的第一、第二和第三分支线中的每一个的平面形状。
另一方面，绝缘层150布置在第一、第二和第三分支线以及通过分支线连接的相邻发光单元之间，从而将第一、第二和第三分支电线与发光单元电绝缘。也就是说，绝缘层150布置在第n互连线的第一分支线与通过第一分支线连接的相邻的第n和第n+1发光单元Pn和P(n+1)之间，使第n互连线的第一分支线与第n发光单元Pn电绝缘，并使第一分支线与第n+1发光单元P(n+1)电绝缘。例如，参考图3，绝缘层150布置在第五互连线的第一分支线CE51和相邻的第五和第六发光单元P5和P6之间，从而将第五互连线的第一分支线CE51与第五和第六发光单元P5和P6中的每一个电绝缘。然后，实施例不限于此。也就是说，根据另一个实施例，绝缘层150还可以布置在多个发光单元和边界区域S上。即，绝缘层150可以覆盖多个发光单元的上表面和侧面以及边界区域S。绝缘层150可以由透光绝缘材料形成，例如SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4或Al2O3。
与图1所示的传统发光器件10不同，图2、图5和图7所示的发光器件100A、100B和100C的第一至第2M-2发光单元可以布置成直线。在这种情况下，在图1所示的发光器件10中流动的电流沿着箭头的方向CP弯折，而在如图2、图5和图7所示的发光器件100A、100B和100C中电流沿着直线方向流动，而在箭头的方向CP1、CP2、CP3、CP4、CP5、CP6、CP7上不弯折。
例如，参考图2，第一至第M发光单元P1至PM在第一方向上彼此连接，并且当第二方向垂直于第一方向时，发光元件100A的第一方向上的长度L2可以大于第二方向上的宽度W2。另外，在M＝9的情况下，如图2所示的长度L2可以比图1所示的长度L1长，并且如图2所示的宽度W2可以比图1所示的宽度W1小。此外，在图5和图7所示的发光器件100B和100C中，长度可以大于宽度。
此外，在图1所示的发光器件10中，相邻的发光单元40通过互连线30彼此电连接。参考图3，可以埋入绝缘层150的边界区域S的深度h1例如为4μm至8μm，而第一接触层132的厚度h2可以为1μm至3μm。在这种情况下，连接图1所示的传统发光器件10中相邻发光单元的第一接触层和第二接触层的互连线30可能会断裂。或者，由于除了上述原因之外的其他原因，互连线30可能断裂。因此，当将相邻发光单元电连接的互连线30断裂时，不形成电流路径，使得整个发光元件10可能无法打开。
另一方面，在图2、图5和图7所示的根据实施例的各发光器件100A、100B和100C中，相邻的发光单元通过多个第一、第二和第三分支线连接。因此，即使在多个第一、第二和第三分支线中的任意一个断裂的情况下，通过未断裂的其余布线仍然能够形成电流路径，该电流路径使得发光器件可以打开。
特别地，在图5和图7所示的发光器件100B和100C中，由于第二至第九发光单元P12至P19和第十一至第十八发光单元P21至P28彼此并联连接，所以驱动电流可以较低，从而提高效率。
此外，如图5和图7所示，在第二至第九发光单元P12至P12和第十一至第十八发光单元P21至P28并联连接的情况下，当在图5中电流路径CP4和CP5中的任何一个断开时，电流可以流过其它电流路径，并且当图7中电流路径CP6和CP7中的任何一个断开时，电流可以流过其它电流路径。特别地，当如图7所示实现时，可以改善发光器件100C的电流扩散，从而提高发光效率。
另外，在图7所示的发光器件100C中，当全部第二分支线CE121和CE122断开使得从第二发光单元P12到第三发光单元P13的电流路径断开时，电流可以流过第三分支线CE311。类似地，当全部第二分支线CE211和CE212断开使得从第十一发光单元P21到第十二发光单元P22的电流路径断开时，电流可以流过第三分支线CE311。类似地，当第二分支线断裂时，第三分支线CE312至CE318的其余部分可以起到确保电流路径的作用。因此，在互连线断裂的情况下，图7所示的发光器件100C可以确保电流路径比图2和图5所示的发光器件100A和100B更稳定。
根据实施例的每一个均包括发光器件的多个发光器件封装可以排列在板上。可以在从发光器件封装发出的光的路径上布置诸如导光板、棱镜片和扩散片之类的光学构件。发光器件封装、板和光学构件可用作背光单元。
此外，根据实施例的发光器件封装可以包括在诸如显示装置、指示装置或照明装置之类的发光装置中。
显示装置可以包括底盖、设置在底盖上的反射板、用于发光的发光模块、布置在反射板前面用于引导由发光模块发射的光向前的导光板、包括布置在导光板前面的棱镜片的光学片、布置在光学片前面的显示面板、连接到显示面板用于向显示面板提供图像信号的图像信号输出电路、以及布置在显示面板前面的滤色器。底盖、反射板、发光模块、导光板和光学片可以构成背光单元。
此外，照明装置可以包括：光源模块，该光源模块包括板和根据实施例的发光器件封装；散热器，用于散发由光源模块产生的热量；以及电源单元，用于处理或转换从外部接收的电信号，并将经处理或转换的信号提供给光源模块。例如，照明装置可以包括灯、头灯或路灯。
头灯可以包括：发光模块，其包括布置在板上的发光器件封装；反射器，用于将由发光模块发射的光沿预定方向反射，例如向前；透镜，用于折射由反射器向前反射的光；以及遮挡部，用于阻挡或反射由反射器反射并指向透镜的光的一部分，以实现设计者期望的配光图案。
虽然已经参考多个说明性实施例描述了实施例，但是应当理解，本领域技术人员可以设计落入实施例的内在方面的许多其它修改和应用。更具体地，可以在实施例的具体构成要素中进行各种变化和修改。此外，应当理解，与变化和修改相关的差异落入所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。
[发明方式]
已经在最佳方式中描述了用于实现本发明的各种实施。
[工业实用性]
根据实施例的发光器件、包括该器件的发光器件封装、以及包括该封装的发光装置可以用于显示装置、指示装置或照明装置(例如灯、头灯或路灯)。

Claims (20)

1.一种发光器件，包括：
衬底；
第一发光单元至第M发光单元，布置在所述衬底上，彼此间隔开，其中M是2或大于2的正整数；
第一至第M-1互连线，配置为将所述第一发光单元至第M发光单元串联连接；
其中第m发光单元包括顺序布置在所述衬底上的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层，其中1≤m≤M；以及
其中第n互连线将第n发光单元的第一导电类型半导体层连接到第n+1发光单元的第二导电类型半导体层，第n互连线包括彼此间隔开的多个第一分支线，其中1≤n≤N，N是M-1。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一互连线至第N互连线中包括的第一分支线的数量彼此相等。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一互连线至第N互连线中包括的第一分支线的数量彼此不同。
4.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述第一导电类型半导体层包括n型半导体层，所述第二导电类型半导体层包括p型半导体层。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述第一分支线的数量随着所述第一分支线从所述第一互连线接近所述第n互连线而增加。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一发光单元至第M发光单元被分成多个组；
其中属于与所述第M发光单元相邻的组的互连线中包括的第一分支线的总数大于属于与所述第一发光单元相邻的组的互连线中包括的第一分支线的总数。
7.根据权利要求6所述的发光器件，其中包括在多个组中的发光单元的数量彼此不同。
8.根据权利要求6所述的发光器件，其中包括在多个组中的发光单元的数量彼此相等。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一发光单元至第M发光单元布置成直线。
10.根据权利要求9所述的发光器件，其中所述第一发光单元至第M发光单元在第一方向上彼此连接；
其中第二方向垂直于所述第一方向；以及
其中所述发光器件在所述第一方向上的长度大于所述发光器件在所述第二方向上的宽度。
11.根据权利要求1所述的发光器件，还包括：
第M+1发光单元至第2M-2发光单元，布置在所述第一发光单元和所述第M发光单元之间，位于所述衬底上且彼此间隔开；以及
第M互连线至第2M-2互连线，将所述第一发光单元、第M+1发光单元至第2M-2发光单元以及第M发光单元串联连接；
其中第k发光单元包括顺序布置在所述衬底上的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层，其中M+1≤k≤2M-2；
其中第M互连线连接所述第一发光单元的第一导电类型半导体层和第M+1发光单元的第二导电类型半导体层；
其中第j互连线连接第j发光单元的第一导电类型半导体层和第j+1发光单元的第二导电类型半导体层，其中M+1≤j≤2M-3；
其中第2M-2互连线连接第2M-2发光单元的第一导电类型半导体层和第M发光单元的第二导电类型半导体层；以及
其中第M互连线至第2M-2互连线中的每一个包括多个第二分支线，所述第二分支线连接相应的第二导电类型半导体层和相应的第一导电类型半导体层并且所述第二分支线彼此间隔开。
12.根据权利要求11所述的发光器件，其中包括在第n互连线中的第一分支线的数量和包括在第n+M-1互连线中的第二分支线的数量彼此相等。
13.根据权利要求11所述的发光器件，其中包括在第n互连线中的第一分支线的数量和包括在第n+M-1互连线中的第二分支线的数量彼此不同。
14.根据权利要求11所述的发光器件，还包括：
第2M-1互连线至第3M-4互连线，第2M-1互连线至第3M-4互连线中的每一个包括至少一个第三分支线，所述第三分支线电连接第r发光单元和第r-M+1发光单元，其中M+1≤r≤2M-2。
15.根据权利要求14所述的发光器件，其中所述至少一个第三分支线配置为将偶数的第r-M+1发光单元的第二导电类型半导体层电连接到奇数的第r发光单元的第一导电型半导体层。
16.根据权利要求14所述的发光器件，其中，所述至少一个第三分支线配置为将奇数的第r-M+1发光单元的第一导电类型半导体层电连接到偶数的第r发光单元的第二导电类型半导体层。
17.根据权利要求14所述的发光器件，其中所述第一互连线至第3M-4互连线中的相邻互连线具有Z字形的平面形状。
18.根据权利要求1所述的发光器件，还包括：
第一电极焊盘，连接至所述第一发光单元的第二导电类型半导体层；以及
第二电极焊盘，连接至所述第M发光单元的第一导电类型半导体层。
19.一种发光器件封装，包括根据权利要求1所述的发光器件。
20.一种发光装置，包括根据权利要求19所述的发光器件封装。
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