本發明專利技術提供一種具漸進式折射率的防反射層及其制作方法，以消除光在介面的反射作用。本發明專利技術的具漸進式折射率的防反射層的特征在于反射層是由一第一材料與一第二材料所沉積而成，且防反射層的折射率(neff)是隨厚度于第一材料的折射率(n1)與第二材料的折射率(n2)間呈現漸進式變化。其中防反射層的每一厚度的折射率符合一有效介質定律，neff＝{n12f+n22(1-f)}1/2，其中f為該反射層的第一材料的填充比率。
【技術實現步驟摘要】
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本專利技術是有關一種防反射層及其制作方法，特別是指一種。
技術介紹
近年來發光二極管(LED)當作照明光源已有逐取代傳統式白熾燈 (Incandescent)或螢光燈(Flourescent)燈泡的趨勢。由于氮化鎵(GaN)藍光二極管具有高亮度及高功率特質，以GaN為基礎的半導體已廣被業界當作白色LED發光的主要材料。科技的日新月異致GaN材料內部發光層的發光效率(Internal Quantum Efficiency)已精進至90%以上，而LED表層的外部出光效率(External Quantum Efficiency)卻不及10%。 也就是說LED發光僅有部分光線能照射出來，而大部分光線抵GaN界面后卻折回LED內部并加熱整體結構造成光衰現象，此仍此一產品最大缺憾。LED外部發光效率低落仍源自半導體發光材料與空氣間光線折射率的大差異。GaN 藍光(波長440nm)折射率η = 2. 5而空氣折射率η =1. O,由Snell' s Law得知光線由 GaN射出至空氣，其全反射角度為Oc = 23.6°。也就是僅在23. 6°的錐體內光線才能有機會脫離LED材料表面層，23. 6°至90°光錐外光線因循全反射定律致完全返回LED內部。 再者，錐體內的光線又受限于LED表層的Fresnel Reflection效應,又有部分光線反射折回內部再次降低光錐內光線的出光效率。此Fresnel Reflection效應也因GaN材料與空氣之間光的折射率差異而產生。因此要提升LED出光效率必須深入研究如何降低或防止因界面兩邊折射率的差異而造成光的反射作用。多年來人們已在光學產品表面如攝影鏡頭(Camera Lens)涂抹一層防反射層 (Antireflection Layer)以降低 Fresnel Reflection 效應而增強光線穿透率。此 Quarter Wavelength防反射法是取1/4波長厚度的光學涂層覆蓋于光學產品表面當作防反射層。在此，防反射層材料需選擇其折射率η介于GaN與空氣之間并符合n= (nGaN X naJ"2的要求，且其涂層厚度取d= λ/4η(λ為投入光的波長)。最近氧化鋅(ZnO)曾被提及當作防反射光學材料。ZnO的折射率η = 2. O且特有的納米管狀nanorod結構很適合此一角色。以單一 ZnO防反射層涂抹于LED表面上以降低Fresnel反射而增強發光萃取(Light Extraction) 15% 20%己有成功的例子。通過縝密計算過的ZnO薄膜層的厚度，以致射出第一道光線在GaN/ZnO界面折回與第二道光線在ZnO/Air界面折回是反相的(Out of phase),如此兩道光線作破壞性干擾(Destructive Interference)產生毫無反射能量折回的現象，可被視為無反射作為。此1/4波長防反射法的缺點在于適當折射率的材料難以取得或制作，又防反射層厚度與光線的波長息息相關，一旦其厚度被決定了而該防反射層也僅能針對某一波長的光消除其反射，對于其他顏色波長光線則防光反射功能降低或失效，不能作到全方位(Omnidirection)或寬頻帶 (Broadband)的效果。此外與相機鏡頭長距離取光不同，LED發光源非常貼近其上層表面， 當發光光源向各方射出時，對于非垂直射入的光線，此1/4波長防反光功能將喪失其作用。有鑒于此，本專利技術遂提出一種嶄新的， 以有效克服上述的該等問題。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在提供一種，以消除光在介面的反射作用。本專利技術的另一目的在提供一種，其應用于LED時，可增強出光效率。本專利技術的再一目的在提供一種，其應用于太陽能面板(Solar Cells)的表面時，以降低太陽光反射的能力，提高光的入射率并增強光電效應。為達上述的目的，本專利技術提供一種具漸進式折射率的防反射層，其特征在于防反射層是由一第一材料與一第二材料所沉積而成，且防反射層的折射率(nrff)是隨厚度于第一材料的折射率(Ii1)與第二材料的折射率(n2)間呈現漸進式變化。本專利技術更提出一種具漸進式折射率的防反射層的制造方法，其步驟為首先提供一真空腔室，腔室內設有一第一靶材與一第二靶材以及一基材，第一靶材連接一第一陰極與一可編程第一電源端，第二靶材連接一第二陰極與一可編程第二電源，基材連接一陽極；于真空腔室內通一IS氣與一氧氣，以產生一電衆束撞擊第一祀材與第二祀材；以及同步調整可編程第一與第二電源，以調控第一祀材與第二祀材的電功率，調變電衆束轟擊第一與第二靶材的比例，以于基材上沉積一防反射層，防反射層的折射率隨厚度于第一靶材的氧化物的折射率Oi1)與第二靶材的氧化物的折射率(n2)間呈現漸進式變化。底下通過具體實施例詳加說明，當更容易了解本專利技術的目的、
技術實現思路
、特點及其所達成的功效。附圖說明 圖1 (a)為本專利技術所使用的LED元件的俯視圖1 (b)為圖1 (a)的LED元件沉積有本專利技術的具漸進式折射率的防反射層的AA’ 首丨J視圖;圖2為防反射層的折射率隨厚度改變的示意圖3是本專利技術用來制作上述的防反射層的真空腔室架構示意圖4是本專利技術用來制作上述的防反射層的步驟流程圖5是本專利技術用來制作上述的防反射層的真空腔室的第一靶材的電極功率經由編程控制其輸出功率在I小時中每分秒變化由IKW逐漸降至零而第二靶材上輸出功率由零逐漸調上升到IKW的時間與功率線性變化圖表；圖6是本專利技術的防反射層的真空腔室的第一靶材為鋅靶，第二靶材為P-型的硅鈀時，第一靶材的電功率延{l-(10t3-15t4+6t5)}的高點至低點，第二靶材的電功率是延 (10t3-15t4+6t5)的低點至高點的多次方編程變化，所獲得的理想防反射層的材料填充比率分布曲線。附圖標記說明=IO-LED元件；12-復合式金屬導線架；14-LED晶粒；16-導線；18-硅膠透鏡；20_防反射層；22_晶粒座金屬導線架；24_陽極金屬導線架；26_陰極金屬導線架；28_成形膠體；30_反射墻；32_第一側壁；34_第二側壁；36_腔室；38_第一靶材； 40-第二靶材；41_基材支撐臺；42_基材；44_遮蔽墻；45_可編程第一電源端；46_紅外線加熱器；47_第二陰極；48_紅外線加熱器；49_可編程第二電源端。具體實施方式本專利技術提出一種，以消除光在介面的反射作用，再者，應用于LED時,可增強出光效率,應用于太陽能面板(Solar Cells)的表面時，以降低太陽光反射的能力，提高光的入射率并增強光電效應。本專利技術提出一種具漸進式折射率的防反射層，其特征在于防反射層是由一第一材料與一第二材料所沉積而成，且防反射層的折射率(nrff)是隨厚度于第一材料的折射率(Ii1)與第二材料的折射率(n2) 間呈現漸進式變化。其中反射層的每一厚度的折射率符合一有效介質定律(Effective Medium Theory), neff = {n^f+nj (l_f)}1/2,其中 f 為該反射層的第一材料的填充比率。以下，是本專利技術的具漸進式折射率的防反射層應用于LED元件的實施例。請一并參閱圖1 (a)、圖1(b)與圖2，其各為本專利技術所使用的LED元件的俯視圖、圖1(a)的LED元件沉積有本專利技術的具漸進式折射率的防反射層的AA’剖視圖，以及防反射層本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種具漸進式折射率的防反射層，其特征在于：該反射層是由一第一材料與一第二材料所沉積而成，且該反射層的折射率是隨厚度于一第一材料的折射率與一第二材料的折射率間呈現漸進式變化。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王金賢，
申請(專利權)人：晶揚科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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