專利名稱：發(fā)光組件基板以及發(fā)光組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發(fā)光組件基板以及發(fā)光組件，特別是涉及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：
現(xiàn)代發(fā)光組件，利用光電效應原理，通過激發(fā)的電子與電洞的結合，將電能轉(zhuǎn)換為光的形式，進行量產(chǎn)時使用半導體制程，現(xiàn)代發(fā)光組件中最為普遍應用的為發(fā)光二極管。發(fā)光二極管具有組件壽命長、冷光發(fā)光、低耗電量、反應速度快及無需暖燈時間等等優(yōu)點，且通過半導體制程，使其還具有體積小、堅固耐沖擊及容易大量生產(chǎn)等優(yōu)點，更可根據(jù)應用需求而制成數(shù)組或是及小型光學組件。近年來能源價格高漲，追求節(jié)能減碳成為全球趨勢，為進一步提升發(fā)光二極管的應用范圍，如何以較低的能源消耗達成較高的發(fā)光效率成為學術界及產(chǎn)業(yè)界不約而同的研究發(fā)展目標。理論上，當電子與電洞結合而發(fā)散的光線可以全部輻射至外界，達到100%的發(fā)光效率，但是在實際的情況下，發(fā)光二極管組件內(nèi)部的結構及材質(zhì)會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，圖案化技術已經(jīng)被應用在藍寶石基材，例如圖1所顯示的發(fā)光二極管基板100是一種藍寶石基材110，在藍寶石基材的表面130配置許多底部150為三角形的三角錐體結構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)光二極管表面的機率。為了增加發(fā)光效率，三角錐體結構104以最密集的方式組成。然而，角錐體在散射光線時有其效率的限制，無法達到優(yōu)化，且圖案化藍寶石基材(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。

實用新型內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術的問題，本實用新型的一個目的在于提供一種發(fā)光組件基板，以改善現(xiàn)有的圖案化藍寶石基材的散射效率不佳的問題。為此，本實用新型提出一種發(fā)光組件基板，包括藍寶石基材，藍寶石基材包括由多個圓錐體所構成的表面，其中各個圓錐體的高度介于0.6μηι至1.6μηι之間,各個圓錐體的直徑介于0.6 μ m至1.6 μ m之間,相鄰兩個圓錐體頂點間的距離介于1.7μηι至2.3μηι之間。進一步地，本實用新型提出的發(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。進一步地，根據(jù)本實用新型提出的發(fā)光組件基板，各個圓錐體底部的底角范圍為40。至80。之間。
進一步地，根據(jù)本實用新型提出的發(fā)光組件基板，各個圓錐體在藍寶石基材上均勻分布且彼此不相接觸。進一步地，相鄰兩個圓錐體底部間的距離的范圍為0.4μπι至
1.4 μ m之間。進一步地，其中各個圓錐體的頂點至圓錐體底部任一點之間的連線上的任一點的切線與通過所述連線上任一點的水平線的夾角與所述圓錐體底部任一點的另一切線和藍寶石基材的水平表面形成的底角的差小于10°。進一步地地，本實 用新型提出的發(fā)光組件基板還包含覆蓋在藍寶石基材上方的一層中介層，中介層的材料包括氮化鋁。本實用新型提出一種發(fā)光組件，包含藍寶石基材、第一半導體層、發(fā)光層、第二半導體層、第一奧姆電極以及第二奧姆電極。藍寶石基材包括由多個圓錐體所構成的表面，其中各個圓錐體的高度介于0.6 μ m至1.6 μ m之間,各個圓錐體的直徑介于0.6μηι至1.6μηι之間，相鄰兩個圓錐體頂點間的距離介于1.74!11至2.34111之間。第一半導體層配置在藍寶石基材上。發(fā)光層配置在第一半導體層上。第二半導體層配置在發(fā)光層上；第一奧姆電極接觸第一半導體層；第二奧姆電極接觸第二半導體層。進一步地，各個圓錐體底部的底角介于40°至80°之間。進一步地，多個圓錐體在藍寶石基材上均勻分布且多個圓錐體彼此不接觸。進一步地，各個圓錐體的頂點至圓錐體底部任一點之間的連線上的任一點的切線與通過所述連線上任一點的水平線的夾角與圓錐體底部任一點的另一切線和藍寶石基材的水平表面形成的底角的差小于10°。進一步地，相鄰兩個圓錐體底部間的距離介于0.4μπι至1.4μπι之間。本實用新型的發(fā)光組件還包括一層中介層，位在藍寶石基材與第一半導體層之間。進一步地，中介層的材料包括氮化鋁。本實用新型提出的發(fā)光組件基板，其結構基本上是由多個圓錐體結構所構成的藍寶石基材作為出光表面，圓錐體的設計可以增加發(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，并且能夠適當增加藍寶石基材表面的面積，以降低磊晶的難度。此夕卜，本實用新型提出的發(fā)光組件基板還包含覆蓋在藍寶石基材上方的一層中介層，可增加磊晶成長的速度，以增加產(chǎn)出。綜上所述，根據(jù)本實用新型的發(fā)光組件基板以及發(fā)光組件，其可具有一個或多個下述優(yōu)點:(I)本實用新型的發(fā)光組件基板使用由多個圓錐體結構所構成的藍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)本實用新型的發(fā)光組件基板包括覆蓋在藍寶石基材上方的一層中介層，可增加磊晶成長的速度，以增加產(chǎn)出。為使審查員對本實用新型的技術特征及有益效果有更進一步的了解與認識，下面以優(yōu)選的實施例及配合進行詳細說明。

圖1為現(xiàn)有技術的一種發(fā)光二極管基板的立體示意圖；圖2為本實用新型的發(fā)光組件基板的實施例的俯視不意圖；圖3為本實用新型的發(fā)光組件基板的實施例的側視示意圖；圖4為本實用新型的發(fā)光組件基板的實施例的圓錐體斜面傾斜角的示意圖；[0027]圖5為本實用新型的發(fā)光組件基板的實施例的藍寶石基材覆蓋中介層的示意圖；以及圖6為本實用新型的發(fā)光組件的實施例的剖面圖。符號說明100:發(fā)光組件基板110、210:藍寶石基材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26O: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:兩圓錐體頂點距離dis2:兩圓錐體底部距離h1:圓錐體高度
具體實施方式
以下將參照附圖，說明根據(jù)本實用新型的發(fā)光組件基板以及發(fā)光組件，為便于理解，下述實施例中的相同組件以相同的符號標示來說明。本實用新型公開一種發(fā)光組件基板，適用在改善現(xiàn)有圖案化藍寶石基材使用角錐體進行光線散射的效率，以及解決密集排列的角錐體底部發(fā)生相連的問題。此發(fā)光組件基板包括藍寶石基材，此藍寶石基材包括由多個圓錐體所構成的表面。圓錐體的設計可以增加發(fā)光組件內(nèi)部產(chǎn)生的光線透射至外界的效率，并且能夠適當增加藍寶石基材表面的面積，以降低磊晶的難度。此外，本實用新型提出的發(fā)光組件基板還包含覆蓋在藍寶石基材上方的一層中介層，可增加磊晶成長的速度，以增加產(chǎn)出。本實用新型的圖案化藍寶石基材的設計可適用在多種發(fā)光組件，例如發(fā)光二極管。請參考圖2、圖3及圖4,圖2為本實用新型的發(fā)光組件基板的實施例的俯視不意圖，圖3為本實用新型的發(fā)光組件基板的實施例的側視示意圖，圖4為本實用新型的發(fā)光組件基板的實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包括藍寶石基材210。此藍寶石基材210包含由多個圓錐體220所構成的表面230。本實用新型提出的發(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，本實用新型的發(fā)光組件基板200上各個圓錐體220的直徑dia的范圍優(yōu)選為 0.6 μ m 至 1.6 μ m。其中，根據(jù)本實用新型提出的發(fā)光組件基板200，各個圓錐體220在藍寶石基材210上均勻分布且彼此不相接觸。進一步地，相鄰兩個圓錐體220的頂點240間的距離disl的范圍優(yōu)選為1.7 μ m至2.3 μ m，相鄰兩個圓錐體220的底部250間的距離dis2的范圍優(yōu)選為 0.4 μ m 至 1.4 μ m。進一步地，如圖4中顯示，本實用新型的發(fā)光組件基板200上的各個圓錐體220底部的底角范圍為40°至80°，且各個圓錐體220的頂點240至圓錐體220的底部250上的任一點之間的連線上的任一點的第一切線與通過所述連線上任一點的水平線的夾角(圓錐體斜面的傾斜角ang2)與此圓錐體220的底部250任一點的第二切線和藍寶石基材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寶石基材210的水平表面相垂直的平面上。進一步地，如圖3中顯示，本實用新型的發(fā)光組件基板200上各個圓錐體220的高度hi的范圍為0.6 μ m至1.6 μ m。請參閱圖5，圖5為本實用新型的發(fā)光組件基板的實施例的藍寶石基材上覆蓋中介層的示意圖。本實用新型提出的發(fā)光組件基板200還包含覆蓋在藍寶石基材210上方的一層中介層260，中介層260的材料包括氮化鋁?？傃灾緦嵱眯滦偷陌l(fā)光組件基板，其結構是由多個圓錐體結構所構成的藍寶石基材作為出光表面，圓錐體的設計可以加強發(fā)光組件內(nèi)部產(chǎn)生的光線透射至外界的效率，并且能夠適當增加藍寶石基材表面的面積，以降低磊晶的難度。進一步地，本實用新型提出的發(fā)光組件基板還包含覆蓋在藍寶石基材上方的一層中介層，可增加磊晶成長的速度，以增加產(chǎn)出。圖6是根據(jù)本實用新型的一種發(fā)光組件的剖面示意圖。請參照圖6，圖中使用本實用新型的發(fā)光組件基板200的發(fā)光二極管作為發(fā)光組件的實施例進行說明。發(fā)光二極管包括藍寶石基材200、配置在藍寶石基材200上的中介層260、配置在中介層260上的第一半導體層300、配置在第一半導體層300上的發(fā)光層310、配置在發(fā)光層310上的第二半導體層320、接觸第一半導體層300的第一奧姆電極330、以及接觸第二半導體層320的·第二奧姆電極340。中介層260覆蓋在藍寶石基材200上方，可增加磊晶成長的速度，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，而是由第一半導體層300直接覆蓋在藍寶石基材200上方，此實施方式仍不脫離本發(fā)明的精神與范圍。其中，第一半導體層300、發(fā)光層310與第二半導體層320可為II1-V族系半導體，如氮化鎵系半導體。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、銥、銀、鋁所構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。任何未脫離本實用新型的精神與范疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包含在所附的權利要求的范圍中。
權利要求1.一種發(fā)光組件基板，其特征在于，包括藍寶石基材，所述藍寶石基材包括由多個圓錐體所構成的表面，其中各個圓錐體的高度介于0.6μηι至1.6 μ m之間,各個圓錐體的直徑介于0.6μηι至1.6μηι之間,相鄰兩個圓錐體頂點間的距離介于1.7μηι至2.3μηι之間。
2.如權利要求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。
3.如權利要求1所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，各個圓錐體底部的底角介于為40。至80。之間。
4.如權利要求1所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，所述多個圓錐體在所述藍寶石基材上均勻分布。
5.如權利要求4所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，所述多個圓錐體彼此不接觸。
6.如權利要求1所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，各個圓錐體的頂點至所述圓錐體底部任一點之間的連線上的任一點的切線與通過所述連線上任一點的水平線的夾角與所述圓錐體底部任一點的另一切線和所述藍寶石基材的水平表面形成的底角的差小于10°。
7.如權利要求1所述的發(fā)光組件基板，其特征在于，相鄰兩個圓錐體底部間的距離介于 0.4μηι 至 1.4μηι 之間。
8.如權利要求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寶石基材上方的一層中介層。
9.如權利要求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: 藍寶石基材，包括由多個圓錐體所構成的表面，其中各個圓錐體的高度介于0.6 μ m至1.6 μ m之間,各個圓錐體的直徑介于0.6 μ m至1.6 μ m之間,相鄰兩個圓錐體頂點間的距離介于1.7μπι至2.3μπι之間； 第一半導體層，配置在所述藍寶石基材上； 發(fā)光層，配置在所述第一半導體層上； 第二半導體層，配置在所述發(fā)光層上； 第一奧姆電極，接觸所述第一半導體層；以及 第二奧姆電極，接觸所述第二半導體層。
11.如權利要求10所述的發(fā)光組件，其特征在于，各個圓錐體底部的底角介于40°至80°之間。
12.如權利要求10所述的發(fā)光組件，其特征在于，所述多個圓錐體在所述藍寶石基材上均勻分布。
13.如權利要求12所述的發(fā)光組件，其特征在于，所述多個圓錐體彼此不接觸。
14.如權利要求10所述的發(fā)光組件，其特征在于，各個圓錐體的頂點至所述圓錐體底部任一點之間的連線上的任一點的切線與通過所述連線上任一點的水平線的夾角與所述圓錐體底部任一點的另一切線和所述藍寶石基材的水平表面形成的底角的差小于10°。
15.如權利要求10所述的發(fā)光組件，其特征在于，相鄰兩個圓錐體底部間的距離介于0.4μηι 至 1.4μηι 之間。
16.如權利要求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寶石基材與所述第一半導體層之間。
17.如權利要 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。
專利摘要本實用新型公開一種發(fā)光組件基板以及發(fā)光組件，其中發(fā)光組件基板包括藍寶石基材，此藍寶石基材包括由多個圓錐體所構成的表面，各個圓錐體高度的范圍為0.6μm至1.6μm，各個圓錐體的直徑范圍為0.6μm至1.6μm，各個圓錐體底部與藍寶石基材水平表面形成的底角范圍為40°至80°，多個圓錐體在藍寶石基材上為均勻分布且彼此不接觸，相鄰兩個圓錐體頂點間的距離的范圍為1.7μm至2.3μm，相鄰兩個圓錐體底部的距離的范圍為0.4μm至1.4μm。進一步地，發(fā)光組件基板還包括覆蓋在藍寶石基材上方的一層中介層，以增加磊晶成長的速度，進而增加產(chǎn)出。
文檔編號H01L33/48GK203150609SQ20132013179
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月21日 優(yōu)先權日2013年2月26日
發(fā)明者黃永發(fā) 申請人:德晶科技股份有限公司