專利名稱：發(fā)光組件基板以及發(fā)光組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種發(fā)光組件基板以及發(fā)光組件，特別是一種具有良好的光萃取效率及加快磊晶速度的發(fā)光組件基板。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代發(fā)光組件，利用光電效應(yīng)原理，通過(guò)激發(fā)的電子與電洞的結(jié)合，將電能轉(zhuǎn)換為光的形式，進(jìn)行量產(chǎn)時(shí)使用半導(dǎo)體制程，現(xiàn)代發(fā)光組件中最為普遍應(yīng)用的為發(fā)光二極管。發(fā)光二極管具有組件壽命長(zhǎng)、冷光發(fā)光、低耗電量、反應(yīng)速度快及無(wú)需暖燈時(shí)間等等優(yōu)點(diǎn)，且通過(guò)半導(dǎo)體制程，使其還具有體積小、堅(jiān)固耐沖擊及容易大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，更可根據(jù)應(yīng)用需求而制成數(shù)組或是及小型光學(xué)組件。近年來(lái)能源價(jià)格高漲，追求節(jié)能減碳成為全球趨勢(shì)，為進(jìn)一步提升發(fā)光二極管的應(yīng)用范圍，如何以較低的能源消耗達(dá)成較高的發(fā)光效率成為學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界不約而同的研究發(fā)展目標(biāo)。理論上，當(dāng)電子與電洞結(jié)合而發(fā)散的光線可以全部輻射至外界，達(dá)到100%的發(fā)光效率，但是在實(shí)際的情況下，發(fā)光二極管組件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)會(huì)造成各種光線傳遞的損耗，因而降低光線傳遞到外界的發(fā)光效率。為提升發(fā)光二極管的發(fā)光效率，圖案化技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在藍(lán)寶石基材，例如圖1所顯示的發(fā)光二極管基板100是一種藍(lán)寶石基材110，在藍(lán)寶石基材的表面130配置許多底部150為三角形的三角錐體結(jié)構(gòu)120，以散射由發(fā)光二極管內(nèi)部發(fā)出的光線，避免全反射發(fā)生，并增加光線穿透出發(fā)光二極管表面的機(jī)率。為了增加發(fā)光效率，三角錐體結(jié)構(gòu)104以最密集的方式組成。然而，角錐體在 散射光線時(shí)有其效率的限制，無(wú)法達(dá)到優(yōu)化，且圖案化藍(lán)寶石基材(pattern sapphire substrate, PSS)目前的發(fā)展逐漸趨向高高度及小線寬，因此在密集排列的角錐體底部容易發(fā)生相連的現(xiàn)象，增加后續(xù)磊晶的困難。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種發(fā)光組件基板，以改善現(xiàn)有的圖案化藍(lán)寶石基材的散射效率不佳的問(wèn)題。為此，本實(shí)用新型提出一種發(fā)光組件基板，包括藍(lán)寶石基材，藍(lán)寶石基材包括由多個(gè)圓錐體所構(gòu)成的表面，其中各個(gè)圓錐體的高度介于1.4μηι至1.9μηι之間,各個(gè)圓錐體的直徑介于2.4 μ m至2.9 μ m之間,相鄰兩個(gè)圓錐體頂點(diǎn)間的距離介于2.5μηι至3.5μηι之間。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提出的發(fā)光組件基板的半徑優(yōu)選為2英寸、4英寸、6英寸、8英寸或12英寸。進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型提出的發(fā)光組件基板，各個(gè)圓錐體底部的底角范圍為40。至80。之間。進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型提出的發(fā)光組件基板，各個(gè)圓錐體在藍(lán)寶石基材上均勻分布且彼此不相接觸。進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)圓錐體底部間的距離的范圍為0.1 μπι至
0.6 μ m之間。進(jìn)一步地，其中各個(gè)圓錐體的頂點(diǎn)至圓錐體底部任一點(diǎn)之間的連線上的任一點(diǎn)的切線與通過(guò)所述連線上任一點(diǎn)的水平線的夾角與所述圓錐體底部任一點(diǎn)的另一切線和藍(lán)寶石基材的水平表面形成的底角的差小于10°。進(jìn)一步地地，本實(shí)用新型提出的發(fā)光組件基板還包含覆蓋在藍(lán)寶石基材上方的一層中介層，中介層的材料包括氮化鋁。本實(shí)用新型提出一種發(fā)光組件，包含藍(lán)寶石基材、第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層、第二半導(dǎo)體層、第一奧姆電極以及第二奧姆電極。藍(lán)寶石基材包括由多個(gè)圓錐體所構(gòu)成的表面，其中各個(gè)圓錐體的高度介于1.4 μ m至1.9 μ m之間,各個(gè)圓錐體的直徑介于2.4μηι至2.9μηι之間，相鄰兩個(gè)圓錐體頂點(diǎn)間的距離介于2.5 μ m至3.5 μ m之間。第一半導(dǎo)體層配置在藍(lán)寶石基材上。發(fā)光層配置在第一半導(dǎo)體層上。第二半導(dǎo)體層配置在發(fā)光層上；第一奧姆電極接觸第一半導(dǎo)體層；第二奧姆電極接觸第二半導(dǎo)體層。進(jìn)一步地，各個(gè)圓錐體底部的底角介于40°至80°之間。進(jìn)一步地，多個(gè)圓錐體在藍(lán)寶石基材上均勻分布且多個(gè)圓錐體彼此不接觸。進(jìn)一步地，各個(gè)圓錐體的頂點(diǎn)至圓錐體底部任一點(diǎn)之間的連線上的任一點(diǎn)的切線與通過(guò)所述連線上任一點(diǎn)的水平線的夾角與圓錐體底部任一點(diǎn)的另一切線和藍(lán)寶石基材的水平表面形成的底角的差小于10°。進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)圓錐體底部間的距離介于0.1 μ m至0.6 μ m之間。本實(shí)用新型的發(fā) 光組件還包括一層中介層，位在藍(lán)寶石基材與第一半導(dǎo)體層之間。進(jìn)一步地，中介層的材料包括氮化鋁。本實(shí)用新型提出的發(fā)光組件基板，其結(jié)構(gòu)基本上是由多個(gè)圓錐體結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的藍(lán)寶石基材作為出光表面，圓錐體的設(shè)計(jì)可以增加發(fā)光組件，例如發(fā)光二極管，內(nèi)部產(chǎn)生的光線透射至外界的效率，并且能夠適當(dāng)增加藍(lán)寶石基材表面的面積，以降低磊晶的難度。此夕卜，本實(shí)用新型提出的發(fā)光組件基板還包含覆蓋在藍(lán)寶石基材上方的一層中介層，可增加磊晶成長(zhǎng)的速度，以增加產(chǎn)出。綜上所述，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板以及發(fā)光組件，其可具有一個(gè)或多個(gè)下述優(yōu)點(diǎn):(I)本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板使用由多個(gè)圓錐體結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的藍(lán)寶石基材作為出光表面，可以增加光線透射至外界的效率。(2)本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板包括覆蓋在藍(lán)寶石基材上方的一層中介層，可增加磊晶成長(zhǎng)的速度，以增加產(chǎn)出。為使審查員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征及有益效果有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，下面以優(yōu)選實(shí)施例及配合進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種發(fā)光二極管基板的立體示意圖；圖2為本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板的實(shí)施例的俯視不意圖；[0027]圖3為本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板的實(shí)施例的側(cè)視示意圖；圖4為本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板的實(shí)施例的圓錐體斜面傾斜角的示意圖；圖5為本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板的實(shí)施例的藍(lán)寶石基材覆蓋中介層的示意圖；以及圖6為本實(shí)用新型的發(fā)光組件的實(shí)施例的剖面圖。符號(hào)說(shuō)明100:發(fā)光組件基板110,210:藍(lán)寶石基材120:三角錐體130、230:表面150,250:底部200:發(fā)光組件基板220:圓錐體240:頂點(diǎn)260:中介層angl:圓錐體底部的底角ang2:圓錐體斜面的傾斜角dia:圓錐體直徑disl:兩圓錐體頂點(diǎn)距離dis2:兩圓錐體底部距離hi:圓錐體高度
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖，說(shuō)明根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板以及發(fā)光組件，為便于理解，下述實(shí)施例中的相同組件以相同的符號(hào)標(biāo)示來(lái)說(shuō)明。本實(shí)用新型公開(kāi)一種發(fā)光組件基板，適用于改善現(xiàn)有圖案化藍(lán)寶石基材使用角錐體進(jìn)行光線散射的效率，以及解決密集排列的角錐體底部發(fā)生相連的問(wèn)題。此發(fā)光組件基板包括藍(lán)寶石基材，此藍(lán)寶石基材包括由多個(gè)圓錐體所構(gòu)成的表面。圓錐體的設(shè)計(jì)可以增加發(fā)光組件內(nèi)部產(chǎn)生的光線透射至外界的效率，并且能夠適當(dāng)增加藍(lán)寶石基材表面的面積，以降低磊晶的難度。此外，本實(shí)用新型提出的發(fā)光組件基板還包含覆蓋在藍(lán)寶石基材上方的一層中介層，可增加磊晶成長(zhǎng)的速度，以增加產(chǎn)出。本實(shí)用新型的圖案化藍(lán)寶石基材的設(shè)計(jì)可適用于多種發(fā)光組件，例如發(fā)光二極管。請(qǐng)參考圖2、圖3及圖4,圖2為本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板的實(shí)施例的俯視不意圖，圖3為本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板的實(shí)施例的側(cè)視示意圖，圖4為本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板的實(shí)施例的圓錐體斜面傾斜角的示意圖。圖2中的發(fā)光組件基板200包括藍(lán)寶石基材210。此藍(lán)寶石基材210包含由多個(gè)圓錐體220所構(gòu)成的表面230。本實(shí)用新型提出的發(fā)光組件基板200的半徑優(yōu)選為2英寸、4英寸、6英寸、8英寸或12英寸。其中，本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板200上各個(gè)圓錐體220的直徑dia的范圍優(yōu)選為 2.4 μ m 至 2.9 μ m。[0051]其中，根據(jù)本實(shí)用新型提出的發(fā)光組件基板200，各個(gè)圓錐體220在藍(lán)寶石基材210上均勻分布且彼此不相接觸。進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)圓錐體220的頂點(diǎn)240間的距離disl的范圍優(yōu)選為2.5μπι至3.5μπι，相鄰兩個(gè)圓錐體220的底部250間的距離dis2的范圍優(yōu)選為 0.1 μ m 至 0.6 μ m。進(jìn)一步地，如圖4中顯示，本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板200上的各個(gè)圓錐體220底部的底角范圍為40°至80°，且各個(gè)圓錐體220的頂點(diǎn)240至圓錐體220的底部250上的任一點(diǎn)之間的連線上的任一點(diǎn)的第一切線與通過(guò)所述連線上任一點(diǎn)的水平線的夾角(圓錐體斜面的傾斜角ang2)與此圓錐體220的底部250任一點(diǎn)的第二切線和藍(lán)寶石基材210的水平表面形成的底角(圓錐體底部的底角angl)的差小于10°。優(yōu)選的是，第一切線與第二切線位在與藍(lán)寶石基材210的水平表面相垂直的平面上。進(jìn)一步地，如圖3中顯示，本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板200上各個(gè)圓錐體220的高度hi的范圍為1.4μηι至1.9μηι。請(qǐng)參閱圖5，圖5為本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板的實(shí)施例的藍(lán)寶石基材上覆蓋中介層的示意圖。本實(shí)用新型提出的發(fā)光組件基板200還包含覆蓋在藍(lán)寶石基材210上方的一層中介層60，中介層260的材料包括氮化鋁?？傃灾?，本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板，其結(jié)構(gòu)是由多個(gè)圓錐體結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的藍(lán)寶石基材作為出光表面，圓錐體的設(shè)計(jì)可以加強(qiáng)發(fā)光組件內(nèi)部產(chǎn)生的光線透射至外界的效率，并且能夠適當(dāng)增加藍(lán)寶石基材表面的面積，以降低磊晶的難度。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提出的發(fā)光組件基板還包含覆蓋在藍(lán)寶石基材上方的一層中介層，可增加磊晶成長(zhǎng)的速度，以增加產(chǎn)出。圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的一種發(fā)光組件的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D6，圖中使用本實(shí)用新型的發(fā)光組件基板200的發(fā)光二極管作為發(fā)光組件的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。發(fā)光 二極管包括藍(lán)寶石基材200、配置在藍(lán)寶石基材200上的中介層260、配置在中介層260上的第一半導(dǎo)體層300、配置在第一半導(dǎo)體層300上的發(fā)光層310、配置在發(fā)光層310上的第二半導(dǎo)體層320、接觸第一半導(dǎo)體層300的第一奧姆電極330、以及接觸第二半導(dǎo)體層320的第二奧姆電極340。中介層260覆蓋在藍(lán)寶石基材200上方，可增加磊晶成長(zhǎng)的速度，以增加產(chǎn)出。此外，發(fā)光二極管根據(jù)需要也可不包含中介層260，而是由第一半導(dǎo)體層300直接覆蓋在藍(lán)寶石基材200上方，此實(shí)施方式仍不脫離本發(fā)明的精神與范圍。其中，第一半導(dǎo)體層300、發(fā)光層310與第二半導(dǎo)體層320可為II1-V族系半導(dǎo)體，如氮化鎵系半導(dǎo)體。至于第一奧姆電極330與第二奧姆電極340可各自選自包含鎳、鉛、鈷、鐵、鈦、銅、銠、金、釕、鎢、鋯、鑰、鉭、銀及此等的氧化物、氮化物所構(gòu)成的群中所選出的至少一種合金或多層膜。另外，第一奧姆電極330與第二奧姆電極340也可以各自選自包含錯(cuò)、銥、銀、鋁所構(gòu)成的群中所選出的一種合金或多層膜。以上所述僅為舉例，而非為限制。任何未脫離本實(shí)用新型的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含在所附的權(quán)利要求的范圍中。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光組件基板，其特征在于，包括藍(lán)寶石基材，所述藍(lán)寶石基材包括由多個(gè)圓錐體所構(gòu)成的表面，其中各個(gè)圓錐體的高度介于1.4μηι至1.9 μ m之間,各個(gè)圓錐體的直徑介于2.4μηι至2.9μηι之間,相鄰兩個(gè)圓錐體頂點(diǎn)間的距離介于2.5μηι至3.5μηι之間。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，所述發(fā)光組件基板的半徑為2英寸、4英寸、6英寸、8英寸或12英寸吋。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，各個(gè)圓錐體底部的底角介于為40。至80。之間。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，所述多個(gè)圓錐體在所述藍(lán)寶石基材上均勻分布。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，所述多個(gè)圓錐體彼此不接觸。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，各個(gè)圓錐體的頂點(diǎn)至所述圓錐體底部任一點(diǎn)之間的連線上的任一點(diǎn)的切線與通過(guò)所述連線上任一點(diǎn)的水平線的夾角與所述圓錐體底部任一點(diǎn)的另一切線和所述藍(lán)寶石基材的水平表面形成的底角的差小于10°。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，相鄰兩個(gè)圓錐體底部間的距離介于0.1 μ m至0.6 μ m之間。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，還包括覆蓋在所述藍(lán)寶石基材上方的一層中介層。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，還包括氮化鋁形成的中介層。
10.一種發(fā)光組件，其特征在于，包含: 藍(lán)寶石基材，包括由多個(gè)圓錐體所構(gòu)成的表面，其中各個(gè)圓錐體的高度介于1.4 μ m至1.9 μ m之間，各個(gè)圓錐體的直徑介于2.4 μ m至2.9 μ m之間，相鄰兩個(gè)圓錐體頂點(diǎn)間的距離介于2.5 μ m至3.5 μ m之間； 第一半導(dǎo)體層，配置在所述藍(lán)寶石基材上； 發(fā)光層，配置在所述第一半導(dǎo)體層上； 第二半導(dǎo)體層，配置在所述發(fā)光層上； 第一奧姆電極，接觸所述第一半導(dǎo)體層；以及 第二奧姆電極，接觸所述第二半導(dǎo)體層。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光組件，其特征在于，各個(gè)圓錐體底部的底角介于40°至80°之間。
12.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光組件，其特征在于，所述多個(gè)圓錐體在所述藍(lán)寶石基材上均勻分布。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光組件，其特征在于，所述多個(gè)圓錐體彼此不接觸。
14.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光組件，其特征在于，各個(gè)圓錐體的頂點(diǎn)至所述圓錐體底部任一點(diǎn)之間的連線上的任一點(diǎn)的切線與通過(guò)所述連線上任一點(diǎn)的水平線的夾角與所述圓錐體底部任一點(diǎn)的另一切線和所述藍(lán)寶石基材的水平表面形成的底角的差小于10°。
15.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光組件，其特征在于，相鄰兩個(gè)圓錐體底部間的距離介于0.1 μ m 至 0.6 μ m 之間。
16.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光組件，其特征在于，還包括一層中介層，所述中介層配置在所述藍(lán)寶石基材與所述第一半導(dǎo)體層之間。
17.如權(quán)利要求16所述 的發(fā)光組件，其特征在于，還包括氮化鋁形成的中介層。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種發(fā)光組件基板以及發(fā)光組件，其中發(fā)光組件基板包括藍(lán)寶石基材，此藍(lán)寶石基材包括由多個(gè)圓錐體所構(gòu)成的表面，各個(gè)圓錐體高度的范圍為1.4μm至1.9μm，各個(gè)圓錐體的直徑范圍為2.4μm至2.9μm，各個(gè)圓錐體底部與藍(lán)寶石基材水平表面形成的底角范圍為40°至80°，多個(gè)圓錐體在藍(lán)寶石基材上為均勻分布且彼此不接觸，相鄰兩個(gè)圓錐體頂點(diǎn)間的距離的范圍為2.5μm至3.5μm，相鄰兩個(gè)圓錐體底部的距離的范圍為0.1μm至0.6μm。進(jìn)一步地，發(fā)光組件基板還包括覆蓋在藍(lán)寶石基材上方的一層中介層，以增加磊晶成長(zhǎng)的速度，進(jìn)而增加產(chǎn)出。
文檔編號(hào)H01L33/22GK203150598SQ20132013173
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者黃永發(fā) 申請(qǐng)人:德晶科技股份有限公司