[發明專利]一種光源裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 200910107058.5
• 申請日: 2009-05-05
• 公開（公告）號: CN101562224A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 魏培坤;姚永德;魏大華;許勝裕;周明德;林子斌;莫啟能
• 申請（專利權）人: 深圳華映顯示科技有限公司;中華映管股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;F21S2/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于照明領域，尤其涉及一種光源裝置及其制作方法。

背景技術

隨著綠色科技的蓬勃發展，具有省電、體積小、低電壓驅動以及不含汞等優點的電致發光二極管(Electro-luminance?light?emitting?diode，EL-LED)，已被廣泛地應用在平面顯示器的背光模組與一般照明等領域。然而，電致發光二極管仍面臨一些問題，主要是電能-光能之間的轉換效率低，以及電致發光二極管所發射的大部分光線會被局限于組件的基板中。

在一般的電致發光二極管中，其外部效率(ηex)可由內部量子效率(ηin)與光汲取效率(ηext)等兩個因數來表示，亦即：

ηex＝ηin·ηext

其中，內部量子效率(ηin)與電流注入效率有關，而電流注入效率與電致發光二極管的發光層、電極層等使用的材料有關。一般電致發光二極管的內部量子效率(ηin)已可達70％以上，進一步改善的空間較小。

另外，光汲取效率(ηext)的高低，是取決于電致發光二極管所發射的光線是否能有效地出射到電致發光二極管的外部。受限于全反射原理(total?internal?reflection)，公知的電致發光二極管所發射出的光線會被局限在電致發光二極管的基板與導光層之內。也就是說，由電致發光二極管的發光層發射出的光線必須小于基板與導光層的臨界角(critical?angle)，才可能離開電致發光二極管而進入空氣中。一般情況下，公知的電致發光二極管的光汲取效率(ηext)只有百分之十幾左右(約10％～18％)。因此，光汲取效率(ηext)可以改善的空間相當地大，許多研究者均對此投入許多心力進行相關的研究。

已知的提高光汲取效率(ηext)的方法，主要是在電致發光二極管的基板與導光層之間制作微型結構(micro-structure)，通過破壞光線的全反射機制而使被局限于基板內的光線散射到空氣中。相關的研究中有采用鋸齒狀紋理結構(sawtooth?texture?structure)、微透鏡(microlens)，或金字塔型(micro-pyrimid)等微型結構。

另外，也有在電致發光二極管的表面制作周期性的次波長結構(sub-wavelength?structure)(即光子晶體)，相關的研究中有采用三角型晶格，或方形晶格等二維光子晶體，以將高折射率材料中的導光模態(guided?mode)耦合為出光模態(air?mode)。

最近也有一些作法為利用納米金屬結構。由于納米金屬結構具有高光學散射效率的特性，所以能破壞全反射機制，使被束縛在電致發光二極管的基板或導光層內的光線散射到空氣中。相關的研究中有采用在電致發光二極管的基板上制作納米金屬線的方法；或者是美國專利公開號US?2006/0273327?A1，US2007/0120136等中所提到的在電致發光二極管內制作納米金屬光柵的方法。

由于納米金屬結構的尺寸相當小(數十～數百納米)，所以納米金屬結構相對于先前的透明微型結構，可以更均勻地將光線從電致發光二極管的基板或導光層中汲取出來。然而，在上述制作納米金屬結構(納米金屬線、納米金屬光柵)的方法中，必須采用昂貴的電子束微影技術及精密度高的干式蝕刻機，以將電子束制作的圖案轉換到電致發光二極管的基板上。該方法不但成本高、速度慢，且不適用于大面積的制造以及量產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光源裝置的制造方法，旨在解決現有技術制作納米金屬結構成本高、速度慢，且不適用于大面積的制造以及量產的問題。

本發明的另一目的在于提供一種光源裝置，利用上述的光源裝置的制造方法，制造出具有高光汲取效率(ηext)的光源裝置。

基于上述，本發明提出一種光源裝置的制造方法，所述方法包括：首先，提供一基板，其包括一發光元件區及位于發光元件區周圍的一周邊區；接著，在基板上方形成一納米島狀圖案層，形成所述納米島狀圖案層的步驟包括：在所述基板上形成一納米材料層；以及加熱所述納米材料層，以使所述納米材料層產生去濕潤作用，而形成非周期性地排列的多個納米島狀物；然后，在基板的發光元件區形成一發光元件，其中，發光元件發射出光線，且部分光線于基板中進行傳輸，納米島狀圖案層使在基板中傳輸的光線向基板的外部出射。

在本發明的一實施例中，上述加熱納米材料層的時間是10分鐘～60分鐘。

在本發明的一實施例中，上述加熱納米材料層的溫度是200℃～400℃。

在本發明的一實施例中，上述在基板上形成納米材料層的方法包括濺鍍法。