一種提高背光源亮度的襯底的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種提高背光源亮度的襯底，在襯底表面設(shè)置多個(gè)凸起的立體圖案，在多個(gè)凸起的立體圖案之間的襯底表面上設(shè)置凹陷的立體圖案，從而在襯底表面設(shè)置多個(gè)凹陷的立體圖案。本實(shí)用新型可以獲得更好的單向性光源，且有效提高發(fā)光效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種提高背光源亮度的襯底
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及LED技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種提高背光源亮度的襯底。【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管具有低功耗、尺寸小和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，作為新一代光源受到青睞。隨著氮化鎵基藍(lán)綠發(fā)光二極管技術(shù)不斷進(jìn)步，使得LED在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域得到空前的發(fā)展。
[0003]襯底作為發(fā)光二極管的基底，也是提高LED外量子效率的一個(gè)重要途徑。現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)在襯底表面制造凸起的PSS圖案，提高發(fā)光二極管的外延層晶體質(zhì)量，以及提高發(fā)光二極管的反光面積。PSS技術(shù)是側(cè)向外延(EL0G)技術(shù)的一項(xiàng)衍生技術(shù)。EL0G技術(shù)是通過(guò)增加橫向生長(zhǎng)速度使得位錯(cuò)彎曲不再延伸到生長(zhǎng)表面，從而降低位錯(cuò)密度的一項(xiàng)技術(shù)。由于 EL0G技術(shù)需要Si02或者SiNx等作為掩模，生長(zhǎng)過(guò)程需要中斷且生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，而且生長(zhǎng)掩膜還會(huì)帶來(lái)生長(zhǎng)表面的沾污等等。2000年，美國(guó)Ashby等人在帶有條形結(jié)構(gòu)的藍(lán)寶石襯底生采用了單步生長(zhǎng)GaN的方法，在襯底的溝槽區(qū)域發(fā)現(xiàn)了 GaN的懸掛臂外延，這就是PSS技術(shù)的雛形。2001年日本Tadatomo等人提出了使用干法刻蝕制備具有周期性條紋的PSS，有效地提高了外量子效率。
[0004]然而，該P(yáng)SS技術(shù)應(yīng)用在背光源需要更好的單向性，為了獲得更好的單向性光源， 且提高發(fā)光二極管的外量子效率，本案由此而產(chǎn)生。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種提高背光源亮度的襯底，以獲得更好的單向性光源，且有效提尚發(fā)光效率。
[0006]為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案為:
[0007]—種提高背光源亮度的襯底，在襯底表面設(shè)置多個(gè)凸起的立體圖案，在多個(gè)凸起的立體圖案之間的襯底表面上設(shè)置凹陷的立體圖案，從而在襯底表面設(shè)置多個(gè)凹陷的立體圖案。
[0008]進(jìn)一步，多個(gè)凸起的立體圖案規(guī)則排布。
[0009]進(jìn)一步，多個(gè)凸起的立體圖案按矩陣規(guī)則排布，橫向與縱向并排平行設(shè)置。
[0010]進(jìn)一步，在每四個(gè)相鄰的凸起的立體圖案之間的襯底表面的中心位置設(shè)置至少一個(gè)凹陷的立體圖案。
[0011]進(jìn)一步，凹陷的立體圖案包含圓錐形、子彈頭形、三角錐形或者四角錐形等多邊錐形。
[0012]進(jìn)一步，凹陷的立體圖案的深度為2-20nm。[〇〇13]進(jìn)一步，凹陷的立體圖案橫截面的直徑范圍為0.2-0.4um。
[0014]—種提高背光源亮度的襯底的制作方法，包括以下步驟:
[0015]—，提供襯底，在襯底上通過(guò)掩膜、光刻，形成凸起的立體狀光刻膠圖形；
[0016]二，采用ICP蝕刻，把立體狀光刻膠圖形轉(zhuǎn)移至襯底表面，形成凸起的立體圖案(PSS圖形)；
[0017]三，在襯底上通過(guò)掩膜、光刻，形成凹陷的立體狀光刻膠圖形；
[0018]四，采用ICP蝕刻，把立體狀光刻膠圖形轉(zhuǎn)移至襯底表面，形成凹陷的立體圖案 (PSS圖形)，形成相鄰?fù)蛊鸬牧Ⅲw圖案之間設(shè)置凹陷的立體圖案的襯底。
[0019]進(jìn)一步，多個(gè)凸起的立體圖案規(guī)則排布。
[0020]進(jìn)一步，多個(gè)凸起的立體圖案按矩陣規(guī)則排布，橫向與縱向并排平行設(shè)置。
[0021]進(jìn)一步，在每四個(gè)相鄰的凸起的立體圖案之間的襯底表面的中心位置設(shè)置至少一個(gè)凹陷的立體圖案。[〇〇22]進(jìn)一步，凹陷的立體圖案包含圓錐形、子彈頭形、三角錐形或者四角錐形等多邊錐形。[〇〇23]進(jìn)一步，凹陷的立體圖案的深度為2-20nm。[〇〇24]進(jìn)一步，凹陷的立體圖案橫截面的直徑范圍為0.2-0.4um。
[0025]采用上述方案后，本實(shí)用新型在襯底表面設(shè)置多個(gè)凹陷的立體圖案，提高了襯底的反光面積，有效提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率;且采用凹陷的立體圖案能有效置換光的傳播方向變?yōu)橄喾磦鞑シ较?，進(jìn)而使得有源區(qū)發(fā)出的垂直射向襯底的光翻轉(zhuǎn)成垂直出射的光，有效提高發(fā)光二極管的單向性。【附圖說(shuō)明】[〇〇26]圖1是本實(shí)用新型的俯視圖；[〇〇27]圖2是本實(shí)用新型的主視圖；
[0028]圖3a是本實(shí)用新型在襯底形成凸起的光刻膠圖形的俯視圖；[〇〇29]圖3b是本實(shí)用新型在襯底形成凸起的光刻膠圖形的主視圖；
[0030]圖4是本實(shí)用新型把凸起的光刻膠圖形轉(zhuǎn)移至襯底表面的主視圖；[0031 ]圖5是本實(shí)用新型形成凸起的立體圖案的主視圖；
[0032]圖6a是本實(shí)用新型在襯底上形成凹陷的光刻膠圖形的主視圖；
[0033]圖6b是本實(shí)用新型在襯底上形成凹陷的光刻膠圖形的俯視圖；
[0034]圖7是本實(shí)用新型把凹陷的光刻膠圖形轉(zhuǎn)移至襯底表面的主視圖。
[0035]標(biāo)號(hào)說(shuō)明[〇〇36]襯底1凸起的立體圖案2[〇〇37]凹陷的立體圖案3?！揪唧w實(shí)施方式】
[0038]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)描述。
[0039]參閱圖1及圖2所示，本實(shí)用新型揭示的一種提高背光源亮度的襯底，在襯底1表面設(shè)置多個(gè)凸起的立體圖案2,在多個(gè)凸起的立體圖案2之間的襯底1表面上設(shè)置凹陷的立體圖案3,從而在襯底1表面設(shè)置多個(gè)凹陷的立體圖案3。所述襯底1優(yōu)選為藍(lán)寶石襯底，可以為其它襯底。
[0040]在襯底1表面設(shè)置多個(gè)凹陷的立體圖案3,提高了襯底1的反光面積，有效提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率;采用凹陷的立體圖案3能有效置換光的傳播方向變?yōu)橄喾磦鞑シ较?，進(jìn)而使得有源區(qū)發(fā)出的垂直射向襯底1的光翻轉(zhuǎn)成垂直出射的光，有效提高發(fā)光二極管的單向性。
[0041]本實(shí)施例中，多個(gè)凸起的立體圖案3規(guī)則排布，如圖1所示，多個(gè)凸起的立體圖案3 按矩陣規(guī)則排布，橫向與縱向并排平行設(shè)置，進(jìn)一步提高了襯底1的反光面積，有效提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。如圖1所示，在每四個(gè)相鄰的凸起的立體圖案2之間的襯底表面的中心位置設(shè)置至少一個(gè)凹陷的立體圖案3。[〇〇42]凹陷的立體圖案3包含圓錐形、子彈頭型、三角錐形等規(guī)則圖形。采用圓錐形、子彈頭型、三角錐形等規(guī)則圖形，有利于不同角度的光在凹陷的立體圖形的界面上形成反射及出光。[〇〇43]凹陷的立體圖案3的深度為2-20nm。采用2-20nm的深度范圍，避免對(duì)外延材料的底層工藝及材料質(zhì)量造成大的影響。較淺的深度有利于外延材料的快速愈合。但深度過(guò)小會(huì)造成反光效果變?nèi)?。因此，需要在保證外延晶體質(zhì)量的前提下，把凹陷的立體圖案3深度盡量做深。
[0044]凹陷的立體圖案3橫截面的直徑范圍為0.2-0.4um。凹陷的立體圖案3橫截面的的直徑偏大會(huì)造成外延生長(zhǎng)緩沖層時(shí)，由于襯底1相鄰的凸起的立體圖案2之間的襯底表面的面積過(guò)小而造成緩沖層無(wú)法有效愈合PSS襯底1凸起的立體圖案2,造成光電性能變差。而凹陷的立體圖案3橫截面的直徑偏小又會(huì)導(dǎo)致達(dá)不到設(shè)計(jì)的效果。
[0045]如圖3a至圖7所示，本實(shí)用新型揭示的一種提高背光源亮度的襯底的制作方法，包括以下步驟:
[0046]步驟一，如圖3a及圖3b所示，提供一藍(lán)寶石襯底1，在藍(lán)寶石襯底1上通過(guò)掩膜、光亥IJ，形成凸起的圓臺(tái)錐形的立體狀的光刻膠圖形。
[0047]步驟二，如圖4所示，采用ICP蝕刻，把圓臺(tái)錐形的立體狀光刻膠圖形轉(zhuǎn)移至襯底表面，如圖5所示，形成凸起的立體圖案2(PSS圖形)。[〇〇48]步驟三，如圖6a及圖6b所示，在藍(lán)寶石襯底1上通過(guò)掩膜、光刻，形成子圓錐形的凹陷的立體狀光刻膠圖形。
[0049]步驟四，如圖7所示，采用ICP蝕刻，把圓錐形的立體狀光刻膠圖形轉(zhuǎn)移至襯底表面，形成凹陷的立體圖案3(PSS圖形)，從而形成相鄰的凸起的PSS立體圖案之間設(shè)置凹陷的 PSS立體圖案的PSS襯底，如圖1及圖2所示。
[0050]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本案設(shè)計(jì)的限制，凡依本案的設(shè)計(jì)關(guān)鍵所做的等同變化，均落入本案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高背光源亮度的襯底，其特征在于:在襯底表面設(shè)置多個(gè)凸起的立體圖案，在 多個(gè)凸起的立體圖案之間的襯底表面上設(shè)置凹陷的立體圖案，從而在襯底表面設(shè)置多個(gè)凹 陷的立體圖案。2.如權(quán)利要求1所述的一種提高背光源亮度的襯底，其特征在于:多個(gè)凸起的立體圖案 規(guī)則排布。3.如權(quán)利要求2所述的一種提高背光源亮度的襯底，其特征在于:多個(gè)凸起的立體圖案 按矩陣規(guī)則排布，橫向與縱向并排平行設(shè)置。4.如權(quán)利要求3所述的一種提高背光源亮度的襯底，其特征在于:在每四個(gè)相鄰的凸起 的立體圖案之間的襯底表面的中心位置設(shè)置至少一個(gè)凹陷的立體圖案。5.如權(quán)利要求1所述的一種提高背光源亮度的襯底，其特征在于:凹陷的立體圖案包含 圓錐形、子彈頭形、三角錐形或者四角錐形。6.如權(quán)利要求1所述的一種提高背光源亮度的襯底，其特征在于:凹陷的立體圖案的深 度為 2-20nm。7.如權(quán)利要求1所述的一種提高背光源亮度的襯底，其特征在于:凹陷的立體圖案橫截 面的直徑范圍為0 ? 2-0 ? 4um〇
【文檔編號(hào)】H01L33/10GK205645853SQ201620294098
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】林志偉, 陳凱軒, 張永, 卓祥景, 姜偉, 方天足
【申請(qǐng)人】廈門(mén)乾照光電股份有限公司