一种图形化衬底及发光二极管的制作方法

本技术涉及发光二极管，尤其涉及一种图形化衬底及发光二极管。

背景技术：

1、随着led(light emitting diode，发光二极管)行业的迅猛发展，图形化技术在led芯片领域被广泛应用，通过形成图形化衬底，一方面可以有效减少外延材料的位错密度，从而减小有源区非辐射复合，减小反向漏电流，提高led的内量子效率与寿命；另一方面，有源区发出的光，经外延层和衬底界面多次散射，改变了全反射光的出射角，增加了led的光从衬底出射几率，进而可以提升光提取效率。但是，显示领域对光效的出光角度要求更高，需要更大的轴向出光率，进一步提升光效，而目前的图形化衬底的相关方案尚不足以满足此要求。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种图形化衬底及发光二极管，以提升轴向出光效率，满足显示领域对led的高光效要求。

2、第一方面，本实用新型提供了一种图形化衬底，包括：

3、基底层；基底层包括平台部和凸起部，凸起部位于平台部的一侧；凸起部包括第一凸起分部和第二凸起分部，第二凸起分部位于第一凸起分部远离平台部的一侧；平台部在第一截面上的截面形状为矩形，第一凸起分部在第一截面上的截面形状为梯形，第二凸起分部在第一截面上的截面形状为三角形；第一截面垂直于平台部所在平面；第二凸起分部的侧壁的延长线、第一凸起分部的侧壁以及平台部靠近凸起部一侧的表面围成缺角区域；

4、异质材料结构；异质材料结构环绕第一凸起分部设置，覆盖第一凸起分部的侧壁，且填补至少部分缺角区域；异质材料结构的折射率小于基底层的折射率；异质材料结构与凸起部构成复合图形结构。

5、可选地，沿凸起部指向平台部的方向，异质材料结构的膜层致密度递增。

6、可选地，复合图形结构在第一截面上的截面形状为三角形。

7、可选地，沿垂直于平台部所在平面的方向，异质材料结构的高度为h，凸起部的高度为h，其中：

8、可选地，沿平行于平台部所在平面的方向，复合图形结构的最大长度为d1，异质材料结构的最大长度为d2，其中：

9、可选地，异质材料结构的侧壁与第一凸起分部的侧壁之间的夹角为a1，其中：

10、可选地，第一凸起分部的侧壁与平台部所在平面之间的夹角为a2，第二凸起分部的侧壁与平台部所在平面之间的夹角为a3，其中：65°≤a2＜90°，35°≤a3≤60°。

11、可选地，图形化衬底包括多个复合图形结构，相邻两个复合图形结构间隔设置。

12、可选地，多个复合图形结构在平台部上阵列排布。

13、第二方面，本实用新型还提供了一种发光二极管，包括本实用新型任一实施例提供的图形化衬底。

14、本实用新型实施例的技术方案，采用折射率不同的基底层和异质材料结构形成复合衬底，通过对基底层进行图案化设计，使其具有平台部和凸起部，并使凸起部中的第二凸起分部的侧壁的延长线以及第一凸起分部的侧壁与平台部靠近凸起部一侧的表面围成缺角区域，使异质材料结构环绕第一凸起分部设置，覆盖第一凸起分部的侧壁，并填补至少部分缺角区域，可使异质材料结构与凸起部构成复合图形结构，利用复合图形结构中的异质材料结构形成第一有效界面(异质材料结构与基底层之间的界面)和第二有效界面(异质材料结构与外延层之间的界面)，通过第一有效界面和第二有效界面降低光在传播过程中的全反射角，还可以通过第二有效界面驰豫gan外延层在3d生长初期的应力，提高晶体质量，同时对进入基底层的光线进行有效约束，减少侧壁光线逸出，进而提升外延衬底的轴向出光效率，可适用于显示领域，满足显示领域对led的高光效要求。

15、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种图形化衬底，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的图形化衬底，其特征在于，沿所述凸起部指向所述平台部的方向，所述异质材料结构的膜层致密度递增。

3.根据权利要求1所述的图形化衬底，其特征在于，所述复合图形结构在所述第一截面上的截面形状为三角形。

4.根据权利要求1所述的图形化衬底，其特征在于，沿垂直于所述平台部所在平面的方向，所述异质材料结构的高度为h，所述凸起部的高度为h，其中：

5.根据权利要求4所述的图形化衬底，其特征在于，沿平行于所述平台部所在平面的方向，所述复合图形结构的最大长度为d1，所述异质材料结构的最大长度为d2，其中：

6.根据权利要求5所述的图形化衬底，其特征在于，所述异质材料结构的侧壁与所述第一凸起分部的侧壁之间的夹角为a1，其中：

7.根据权利要求1所述的图形化衬底，其特征在于，所述第一凸起分部的侧壁与所述平台部所在平面之间的夹角为a2，所述第二凸起分部的侧壁与所述平台部所在平面之间的夹角为a3，其中：65°≤a2＜90°，35°≤a3≤60°。

8.根据权利要求1所述的图形化衬底，其特征在于，所述图形化衬底包括多个所述复合图形结构，相邻两个所述复合图形结构间隔设置。

9.根据权利要求8所述的图形化衬底，其特征在于，多个所述复合图形结构在所述平台部上阵列排布。

10.一种发光二极管，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的图形化衬底。

技术总结本技术公开了一种图形化衬底及发光二极管，图形化衬底包括基底层和异质材料结构；基底层包括平台部和凸起部，凸起部包括第一凸起分部和第二凸起分部，第二凸起分部位于第一凸起分部远离平台部的一侧；平台部、第一凸起分部、第二凸起分部在垂直于平台部的第一截面上的截面形状依次为矩形、梯形和三角形；第二凸起分部的侧壁的延长线、第一凸起分部的侧壁以及平台部靠近凸起部一侧的表面围成缺角区域；异质材料结构环绕第一凸起分部设置，覆盖第一凸起分部的侧壁，且填补至少部分缺角区域；异质材料结构的折射率小于基底层的折射率；异质材料结构与凸起部构成复合图形结构。本方案可以提升轴向出光效率，满足显示领域对LED的高光效要求。技术研发人员：陈术文,李佩文,张剑桥,陈情景,魏康,王农华受保护的技术使用者：广东中图半导体科技股份有限公司技术研发日：20231016技术公布日：2024/7/11