[发明专利]为用于发光器件的衬底提供反射涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及为用于发光器件的衬底提供反射涂层的方法。本发明还涉及这种衬底以及包含这种衬底的光输出器件。

背景技术

当今的很多LED芯片安装在包括用于电驱动LED芯片的供电轨道和安装接触的陶瓷衬底上。LED衬底封装体通常被焊接或胶粘到印刷电路板（PCB），以便与所述接触和供电轨道电连接以及与发光组件的热沉热连接。安装衬底常常是具有较高热导率但是较差光反射性的高密度多晶陶瓷。一种已知的增加陶瓷的反射率的手段是增加陶瓷的孔隙率。然而，这同时相当大地减小了热导率。

在WO2009/075530中提供了解决这些问题的尝试，WO2009/075530公开了具有安装在电极上的LED芯片的半导体封装体，该电极设置在衬底上。在所述衬底顶上并且与所述电极相邻地设置包括二氧化钛TiO₂和硅树脂粘合剂的反射涂层。为了在衬底顶上并且不在电极上实现发射涂层，WO2009/075530提出了使用掩模来保护电极。然而，该方法似乎复杂且耗时，这是因为其涉及将掩模与电极对准。

发明内容

鉴于现有技术的上述及其它缺陷，本发明的目的因此是提供一种改进的为用于发光器件的衬底提供反射涂层的方法。所述反射涂层有利于增强LED封装体的光输出，减少被反射器覆盖的部分中的光损失。同样，由于很多光应用易于将所发射的光通量的至少一部分往回发送到LED封装体，封装体的改善的反射比也增强了光系统的效率。

根据本发明的第一方面，提供了一种为用于发光器件的衬底提供反射涂层的方法，该方法包括如下步骤：提供具有第一表面部分和第二表面部分的衬底，所述第一表面部分具有第一表面材料，所述第二表面部分具有不同于所述第一表面材料的第二表面材料；应用反射化合物，该反射化合物构造成附着于所述第一表面材料以在所述第一表面部分中与所述衬底形成比在所述第二表面部分中所述反射化合物与所述衬底之间的键更强的键；至少部分固化所述反射化合物以在所述第一表面部分中形成反射涂层，所述反射涂层具有所述反射化合物与所述衬底之间的键；以及以使得从所述第二表面部分的至少一部分除去所述反射涂层而所述反射涂层保留在所述第一表面部分上的强度，使所述衬底受到机械处理。

本发明基于这样的认识：整个衬底最初可以被反射化合物覆盖。通过在至少部分固化之后控制衬底的表面部分与反射涂层之间的键，可以从期望具有清洁且不被覆盖表面的表面部分除去所述反射涂层。由此，反射涂层以自显影的方式被图案化到衬底的期望表面部分上。本发明的优点包括，例如，为衬底的期望部分提供反射涂层的方法可以按照方便且不那么耗时的方式进行，因为例如对于用于保护衬底的部分的掩模的需要可以减少。此外，这可以改善与这种掩模处理相关的可靠性问题和污染问题。这也消除了掩模污染，并且防止掩模和衬底之间的溅出(spill)，这种溅出会导致涂层覆盖衬底的不需要被覆盖的部分。

根据本发明的实施例，该方法还可以包括如下步骤：在使衬底受到机械处理之前将衬底浸泡在溶剂中。优点是，例如，如果在机械处理之前受到浸泡，涂层能够更容易地从第二表面部分被除去。

根据本发明的实施例，反射化合物可以包括溶胶凝胶粘合剂。该溶胶凝胶粘合剂具有比较高的热导率并且在衬底的顶上提供硬且抗刮擦的涂层。此外，凝胶溶胶基粘合剂可以被安排成与第二表面部分的金属相比更好地附着于第一表面部分的陶瓷衬底，这进一步简化了涂层从第二表面部分的去除。

此外，溶胶凝胶粘合剂可以包括至少部分水解的硅烷单体。所述单体可以部分凝结以形成二聚物、三聚物或具有更大分子量的更一般的齐聚物。这些前体成分通常溶解在适当的溶剂中，但是也可以部分地形成分散在该溶剂中的小的纳米颗粒种类(species)。可以存在诸如酸的另外催化剂以促进水解和凝结。所述单体还可以是例如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。通常烷基烷氧基硅烷或烷氧基硅烷和/或这些材料的部分凝结或预先聚合的版本或者这些材料的混合物适合作为候选材料。这些硅烷单体和预聚物是公知的并且容易提供。此外，当硅烷单体被至少部分水解时，它们在凝结之后形成硅酸盐或烷基硅酸盐网络。这种硅酸盐或烷基硅酸盐网络具有这样的材料成分，该材料成分与衬底的第一表面部分的粘附好于与衬底的第二表面部分的粘附。

硅酸盐或烷基硅酸盐网络指这样的网络，其中除了该网络的端基之外，每个硅原子与相邻的硅原子共享三个氧原子。这种硅酸盐或烷基硅酸盐网络的结构通式是：