[发明专利]发光二极管基板及其加工方法与发光二级管

说明书

技术领域

本发明属于半导体领域，具体涉及一种发光二极管基板及其加工方法与使用该基板的发光二级管。

背景技术

发光二极管是一种由化合物半导体制作而成的发光组件，其通过电子与电洞的结合，可将电能转换成光的形式释放出。发光二极管属于冷发光，因此具有耗电量低、无预暖灯时间、组件寿命长、反应速度快等优点，再加上其体积小、耐冲击、适合量产，容易配合应用上的需求而可制成极小型式或数组式组件。

为了使发光二极管在未来有更大的应用空间和前景，如何提高发光二极管的发光亮度是目前各界着重的研究之一。然而，实际上因为各种损耗机制，发光二极管的主动区所产生的光子无法百分之百传播到外界。

目前为提升发光二极管的发光效率，已有使用具图案化的发光二极管基板，譬如由许多圆锥或者平台结构所构成的发光二极管基板，来散射由发光二极管射出的光线，以降低全反射。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种发光二极管基板及其加工方法与使用该基板的发光二级管，本发明的发光二极管基板的加工方法能够制作出一种具有高出光效率的发光二极管基板。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种发光二极管基板，具有一蓝宝石基板，所述蓝宝石基板的一面上具有若干个上三下六角锥体，每一个所述上三下六角锥体为一个六角锥体与位于所述六角锥体上的一个三角锥体所组成的结构，且每个所述上三下六角锥体中所述三角锥体的投影面积与所述上三下六角锥体的投影面积之比大于0且小于0.5。

较佳地，所有所述上三下六角锥体中的所述三角锥体的总投影面积与所述蓝宝石基板的投影面积之比小于0.2。

将所述上三下六角锥体之间的距离定义为周期(pitch)，较佳地，所述周期小于10μm。

将所述上三下六角锥体中自所述三角锥体顶部到所述六角锥体底部的垂直距离定义为所述上三下六角锥体的最大高度，较佳地，每一上三下六角锥体的最大高度为1μm～2μm。

所述三角锥体的顶部为平面或尖端。

其中，所述三角锥体的对称剖面具有一第一底角以及一第二底角，所述第二底角大于所述第一底角，且所述第二底角的角度在28度至32度之间。

其中，所述六角锥体的对称剖面具有一第三底角以及一第四底角，所述第四底角大于所述第三底角，且所述第四底角的角度在50度至70度之间。

其中，所述蓝宝石基板的一面上除了包括所述上三下六角锥体以外还包括(0001)面，且所述(0001)面占所述蓝宝石基板的投影面积的10％～60％。

一种发光二极管，具有上述发光二极管基板。

一种上述发光二极管基板的加工方法：利用至少一湿式蚀刻制程对一蓝宝石基板进行蚀刻，以于所述蓝宝石基板表面形成若干个上三下六角锥体，其中每一个上三下六角锥体为一个六角锥体与位于所述六角锥体上的一个三角锥体所组成的结构，且每个所述上三下六角锥体中所述三角锥体的投影面积与所述上三下六角锥体的投影面积之比大于0且小于0.5。

其中所述至少一湿式蚀刻制程是利用形成于所述蓝宝石基板表面的一图案化硬罩幕作为蚀刻罩幕。

其中所述至少一湿式蚀刻制程是指单一湿式蚀刻步骤和两道湿式蚀刻步骤两者之一。

其中所述单一湿式蚀刻步骤包括使用一混合蚀刻液进行蚀刻，来形成所述上三下六角锥体，且所述混合蚀刻液至少包括磷酸。

其中所述两道湿式蚀刻步骤包括：先进行一第一湿式蚀刻步骤，以于所述蓝宝石基板表面形成若干个六角锥体；再进行一第二湿式蚀刻步骤，于每一所述六角锥体上形成三角锥体。

本发明的有益效果是：本发明利用至少一湿式蚀刻制程对一蓝宝石基板进行蚀刻，以于所述蓝宝石基板表面形成若干个上三下六角锥体，其中每一个上三下六角锥体为一个六角锥体与位于所述六角锥体上的一个三角锥体所组成的结构，将由多个上三下六角锥体所构成的蓝宝石基板做为出光表面，因此能够通过所述上三下六角锥体本身的九个面来增加光的散射，进一步增进发光二级管基板的出光效率；而且，所述上三下六角锥体中三角锥体的投影面积与上三下六角锥体的投影面积之比小于0.5能减少因磊晶缺陷导致的空孔或静电放电(ESD)等问题。

附图说明

图1是本发明实施例1的一种发光二极管基板的立体示意图；

图2A是本发明实施例1中的两个上三下六角锥体的立体示意图；

图2B是图2A的B-B剖面示意图(两个上三下六角锥体的对称剖面示意图)；