[發明專利]一種圖形化襯底、掩膜版及圖形化襯底的制造方法

有效

• 申請號: 201210197040.0
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102694094A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 丁海生;李東昇;馬新剛;江忠永;張昊翔;王洋;李超;黃捷;黃敬
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭明芯科技有限公司
• 主分類號: H01L33/10
• 分類號: H01L33/10;H01L33/00;G03F1/00;G03F7/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種圖形化襯底，用于提高LED芯片的軸向亮度，其特征在于，所述圖形化襯底具有若干陣列排列的微結構，所述微結構包括若干類發光體和若干反光碗，每一所述反光碗固定于一所述類發光體的底部，并環繞設置于所述類發光體的周圍，所述類發光體用于對光波產生漫反射作用，增加光子的逃逸幾率，以提高LED芯片的發光亮度，所述反光碗用于提高LED芯片的軸向發光亮度。

2.如權利要求1所述的圖形化襯底，其特征在于，所述類發光體和所述反光碗為一體成型。

3.如權利要求1所述的圖形化襯底，其特征在于，所述微結構的排列方式為矩形陣列排列、六邊形陣列排列。

4.如權利要求3所述的圖形化襯底，其特征在于，所述微結構的排列方式為六邊形陣列排列，除邊界處的微結構外，每一微結構被周圍排列于正六邊形頂點的六個微結構包圍，被包圍的微結構位于該正六邊形的中心。

5.如權利要求1所述的圖形化襯底，其特征在于，相鄰的微結構之間的間距為5μm～15μm。

6.如權利要求1所述的圖形化襯底，其特征在于，所述微結構的底部直徑為3μm～5μm。

7.如權利要求1所述的圖形化襯底，其特征在于，所述類發光體為微米量級的圓錐體結構，所述類發光體的最大高度為2μm～10μm。

8.如權利要求1所述的圖形化襯底，其特征在于，所述反光碗為亞微米量級的環形面結構，所述反光碗的最大高度為0.01μm～0.5μm。

9.如權利要求1所述的圖形化襯底，其特征在于，所述圖形化襯底的材質為藍寶石、碳化硅或硅。

10.一種用于制作如權利要求1至9中任意一項所述的圖形化襯底的掩膜版，其特征在于，所述掩膜版包括粘合固定的第一掩膜版和第二掩膜版，第一掩膜版和第二掩膜版均具有若干陣列排列的小孔，所述第一掩膜版和第二掩膜版之間具有空氣介質；所述第一掩膜版上的小孔具有衍射作用，用于產生衍射空間光強分布，所述第二掩膜版上的小孔具有濾波作用，用于將所述第一掩膜版上的小孔產生的衍射空間光強的0級和1級能量全部透過，并濾除其余各級能量。

11.如權利要求10所述的掩膜版，其特征在于，所述空氣介質的厚度為1μm～50μm。

12.如權利要求10所述的掩膜版，其特征在于，在使用掩膜版進行曝光的過程中，所述第一掩膜版比第二掩膜版更臨近曝光的光源。

13.如權利要求10所述的掩膜版，其特征在于，所述第一掩膜版和第二掩膜版上的小孔的排列形式完全相同，且第一掩膜版和第二掩膜版上相對應小孔的圓心相對。

14.如權利要求10所述的掩膜版，其特征在于，所述第一掩膜版和第二掩膜版上小孔的排列方式均為矩形陣列排列、六邊形陣列排列。

15.如權利要求14所述的掩膜版，其特征在于，所述第一掩膜版和第二掩膜版上小孔的排列方式均為六邊形陣列排列，除邊界處的小孔外，每一小孔被周圍排列于正六邊形頂點的六個小孔包圍，被包圍的小孔位于該正六邊形的中心。

16.如權利要求10所述的掩膜版，其特征在于，所述第一掩膜版上相鄰的小孔之間的間距為1μm～15μm，所述第二掩膜版上相鄰的小孔之間的間距為1μm～15μm。

17.如權利要求16所述的掩膜版，其特征在于，第二掩膜版的小孔直徑大于第一掩膜版的小孔直徑。

18.一種圖形化襯底的制造方法，所述圖形化襯底用于提高LED芯片的軸向亮度，所述制造方法包括：

提供一預襯底，在所述預襯底上涂覆一層光刻膠；

利用如權利要求10至17中任意一項所述的掩膜版對所述光刻膠進行曝光，并對所述光刻膠進行顯影和堅膜，以在光刻膠上形成光刻圖形；

進行刻蝕工藝，使光刻膠上的光刻圖形轉移至所述預襯底上，以使所述預襯底形成如權利要求1至9中任意一項所述的圖形化襯底。

19.如權利要求18所述的用于提高LED軸向亮度的圖形化襯底的制造方法，其特征在于，所述預襯底的材料為藍寶石、炭化硅或硅。

20.如權利要求18所述的用于提高LED軸向亮度的圖形化襯底的制造方法，其特征在于，所述光刻膠是負性光刻膠。