CN205621762U - 一种波浪纹型蓝宝石衬底 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波浪纹型蓝宝石衬底，包括衬底主体、波浪纹型结构、DBR膜系、光敏材料层、铝膜层、光刻胶、三角圆锥体和掩膜层，所述衬底主体上端安装有波浪纹型结构，所述波浪纹型结构上端设置有DBR膜系，所述DBR膜系上端安装有光敏材料层，所述光敏材料层上端设置有铝膜层，所述铝膜层上设置有光刻胶，所述波浪纹型结构外侧设置有掩膜层。本实用新型，LED衬底结构的制作方法工艺简单、成本低廉，LED衬底结构能够更有效地提高LED的发光效率和发光亮度，且与现有技术中的半球型PSS相比，光的提取效率提高9.8%，从而使得制备出的LED芯片单位流明的价格降低，因此非常具有应用前景。

Description

一种波浪纹型蓝宝石衬底

技术领域

本实用新型涉及LED照明技术领域，具体为一种波浪纹型蓝宝石衬底。

背景技术

如今节能已成为了当今时代发展的主题之一，节能已经成为发展的必然趋势。照明用户数量巨大，照明用电量则占总用电量的16％。而近年来提出的图形化衬底技术能有效地提高蓝宝石衬底GaN基LED的出光效率，成为了目前蓝宝石衬底GaN基LED领域研究的热点。PSS(Patterned Sapphire Substrate)，也就是在蓝宝石衬底上生长干法刻蚀用掩膜，用标准的光刻工艺将掩膜刻出图形，利用ICP刻蚀技术刻蚀蓝宝石，并去掉掩膜，再在其上生长GaN材料，使GaN材料的纵向外延变为横向外延。一方面可以有效减少GaN外延材料的位错密度，从而减小有源区的非辐射复合，减小反向漏电流，提高LED的寿命;另一方面有源区发出的光，经GaN和蓝宝石衬底界面多次散射，改变了全反射光的出射角，增加了倒装LED的光从蓝宝石衬底出射的几率，从而提高了光的提取效率。综合这两方面的原因，使PSS上生长的LED的出射光亮度比传统的LED大大提高，同时反向漏电流减小，LED的寿命也得到了延长。PSS的种类有很多，包括不同图形的衬底，比如圆锥形、圆台形、三角锥形、三棱台形等蓝宝石衬底，但是，这些蓝宝石图形衬底在实际测试结果中并未得到最优的光提取效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种波浪纹型蓝宝石衬底，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种波浪纹型蓝宝石衬底，包括衬底主体、波浪纹型结构、DBR膜系、光敏材料层、铝膜层、光刻胶、三角圆锥体和掩膜层，所述衬底主体上端安装有波浪纹型结构，所述波浪纹型结构上端设置有DBR膜系，所述DBR膜系上端安装有光敏材料层，所述光敏材料层上端设置有铝膜层，所述铝膜层上设置有光刻胶，所述波浪纹型结构外侧设置有掩膜层。

优选的，所述波浪纹型结构上端设置有三角圆锥体。

优选的，所述各波浪纹型结构之间形成有凹形结构，所述波浪纹型结构上表面和凹形结构表面均设置有DBR膜系。

优选的，所述每个波浪纹型结构的高度和底宽分别为0.1-2μm、2-3μm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过采用波浪纹型结构设计，与现有技术中的半球型PSS相比，光的提取效率提高9.8%，从而使得制备出的LED芯片单位流明的价格降低，且LED衬底结构的制作方法工艺简单、成本低廉，适于大规模商业化生产，LED衬底结构能够更有效地提高LED的发光效率和发光亮度，能够加快LED进入高端照明领域和寻常百姓家的产业化进程，因此非常具有应用前景。

附图说明

图1为本实用新型一种波浪纹型蓝宝石衬底的结构示意图；

图2为本实用新型一种波浪纹型蓝宝石衬底波浪纹型结构的结构示意图；

图3为本实用新型一种波浪纹型蓝宝石衬底的俯视结构示意图。

图中：1-衬底主体；2-波浪纹型结构；3-DBR膜系；4-光敏材料层；5-铝膜层；6-光刻胶；7-三角圆锥体；8-掩膜层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种波浪纹型蓝宝石衬底，包括衬底主体1、波浪纹型结构2、DBR膜系3、光敏材料层4、铝膜层5、光刻胶6、三角圆锥体7和掩膜层8，衬底主体1上端安装有波浪纹型结构2，波浪纹型结构2上端设置有DBR膜系3，DBR膜系3上端安装有光敏材料层4，光敏材料层4上端设置有铝膜层5，铝膜层5上设置有光刻胶6，波浪纹型结构2外侧设置有掩膜层8，波浪纹型结构2上端设置有三角圆锥体7，各波浪纹型结构2之间形成有凹形结构，波浪纹型结构2上表面和凹形结构表面均设置有DBR膜系3，每个波浪纹型结构2的高度和底宽分别为0.1-2μm、2-3μm，通过采用波浪纹型结构2设计，与现有技术中的半球型PSS相比，光的提取效率提高9.8%，从而使得制备出的LED芯片单位流明的价格降低，且LED衬底结构的制作方法工艺简单、成本低廉，适于大规模商业化生产，LED衬底结构能够更有效地提高LED的发光效率和发光亮度，能够加快LED进入高端照明领域和寻常百姓家的产业化进程，因此非常具有应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种波浪纹型蓝宝石衬底，包括衬底主体（1）、波浪纹型结构（2）、DBR膜系（3）、光敏材料层（4）、铝膜层（5）、光刻胶（6）、三角圆锥体（7）和掩膜层（8），其特征在于：所述衬底主体（1）上端安装有波浪纹型结构（2），所述波浪纹型结构（2）上端设置有DBR膜系（3），所述DBR膜系（3）上端安装有光敏材料层（4），所述光敏材料层（4）上端设置有铝膜层（5），所述铝膜层（5）上设置有光刻胶（6），所述波浪纹型结构（2）外侧设置有掩膜层（8）。

2.根据权利要求1所述的一种波浪纹型蓝宝石衬底，其特征在于：所述波浪纹型结构（2）上端设置有三角圆锥体（7）。

3.根据权利要求1所述的一种波浪纹型蓝宝石衬底，其特征在于：所述各波浪纹型结构（2）之间形成有凹形结构，所述波浪纹型结构（2）上表面和凹形结构表面均设置有DBR膜系（3）。

4.根据权利要求1所述的一种波浪纹型蓝宝石衬底，其特征在于：所述每个波浪纹型结构（2）的高度和底宽分别为0.1-2μm、2-3μm。