為用于發(fā)光器件的襯底提供反射涂層的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及為用于發(fā)光器件（112）的襯底（104）提供反射涂層（114）的方法，該方法包括如下步驟：提供（201）具有第一表面部分（116）和第二表面部分（106、108）的襯底（104），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；應(yīng)用（202）反射化合物（401），該反射化合物構(gòu)造成附著于所述第一表面材料以在所述第一表面部分（116）中與所述襯底（104）形成比在所述第二表面部分（106、108）中所述反射化合物（401）與所述襯底（104）之間的鍵更強(qiáng)的鍵；固化（203）所述反射化合物（401）以在所述第一表面部分（116）中形成反射涂層（114），所述反射涂層具有所述反射涂層（114）與所述襯底（104）之間的所述鍵；以及以使得從所述第二表面部分（106、108）除去（205）所述反射涂層（114）而所述反射涂層（114）保留在所述第一表面部分（116）上的強(qiáng)度，使所述襯底（104）受到機(jī)械處理。
【專利說明】為用于發(fā)光器件的襯底提供反射涂層的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及為用于發(fā)光器件的襯底提供反射涂層的方法。本發(fā)明還涉及這種襯底以及包含這種襯底的光輸出器件。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今的很多LED芯片安裝在包括用于電驅(qū)動(dòng)LED芯片的供電軌道和安裝接觸的陶瓷襯底上。LED襯底封裝體通常被焊接或膠粘到印刷電路板(PCB)，以便與所述接觸和供電軌道電連接以及與發(fā)光組件的熱沉熱連接。安裝襯底常常是具有較高熱導(dǎo)率但是較差光反射性的高密度多晶陶瓷。一種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，這同時(shí)相當(dāng)大地減小了熱導(dǎo)率。
[0003]在W02009/075530中提供了解決這些問題的嘗試，W02009/075530公開了具有安裝在電極上的LED芯片的半導(dǎo)體封裝體，該電極設(shè)置在襯底上。在所述襯底頂上并且與所述電極相鄰地設(shè)置包括二氧化鈦TiO2和硅樹脂粘合劑的反射涂層。為了在襯底頂上并且不在電極上實(shí)現(xiàn)發(fā)射涂層，W02009/075530提出了使用掩模來保護(hù)電極。然而，該方法似乎復(fù)雜且耗時(shí)，這是因?yàn)槠渖婕皩⒀谀Ｅc電極對準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述及其它缺陷，本發(fā)明的目的因此是提供一種改進(jìn)的為用于發(fā)光器件的襯底提供反射涂層的方法。所述反射涂層有利于增強(qiáng)LED封裝體的光輸出，減少被反射器覆蓋的部分中的光損失。同樣，由于很多光應(yīng)用易于將所發(fā)射的光通量的至少一部分往回發(fā)送到LED封裝體，封裝體的改善的反射比也增強(qiáng)了光系統(tǒng)的效率。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種為用于發(fā)光器件的襯底提供反射涂層的方法，該方法包括如下步驟:提供具有第一表面部分和第二表面部分的襯底，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；應(yīng)用反射化合物，該反射化合物構(gòu)造成附著于所述第一表面材料以在所述第一表面部分中與所述襯底形成比在所述第二表面部分中所述反射化合物與所述襯底之間的鍵更強(qiáng)的鍵；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層，所述反射涂層具有所述反射化合物與所述襯底之間的鍵；以及以使得從所述第二表面部分的至少一部分除去所述反射涂層而所述反射涂層保留在所述第一表面部分上的強(qiáng)度，使所述襯底受到機(jī)械處理。
[0006]本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí):整個(gè)襯底最初可以被反射化合物覆蓋。通過在至少部分固化之后控制襯底的表面部分與反射涂層之間的鍵，可以從期望具有清潔且不被覆蓋表面的表面部分除去所述反射涂層。由此，反射涂層以自顯影的方式被圖案化到襯底的期望表面部分上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括，例如，為襯底的期望部分提供反射涂層的方法可以按照方便且不那么耗時(shí)的方式進(jìn)行，因?yàn)槔鐚τ谟糜诒Ｗo(hù)襯底的部分的掩模的需要可以減少。此夕卜，這可以改善與這種掩模處理相關(guān)的可靠性問題和污染問題。這也消除了掩模污染，并且防止掩模和襯底之間的濺出(spill)，這種濺出會(huì)導(dǎo)致涂層覆蓋襯底的不需要被覆蓋的部分。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法還可以包括如下步驟:在使襯底受到機(jī)械處理之前將襯底浸泡在溶劑中。優(yōu)點(diǎn)是，例如，如果在機(jī)械處理之前受到浸泡，涂層能夠更容易地從第二表面部分被除去。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，反射化合物可以包括溶膠凝膠粘合劑。該溶膠凝膠粘合劑具有比較高的熱導(dǎo)率并且在襯底的頂上提供硬且抗刮擦的涂層。此外，凝膠溶膠基粘合劑可以被安排成與第二表面部分的金屬相比更好地附著于第一表面部分的陶瓷襯底，這進(jìn)一步簡化了涂層從第二表面部分的去除。
[0009]此外，溶膠凝膠粘合劑可以包括至少部分水解的硅烷單體。所述單體可以部分凝結(jié)以形成二聚物、三聚物或具有更大分子量的更一般的齊聚物。這些前體成分通常溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?，但是也可以部分地形成分散在該溶劑中的小的納米顆粒種類(species)。可以存在諸如酸的另外催化劑以促進(jìn)水解和凝結(jié)。所述單體還可以是例如甲基三甲氧基硅燒、甲基二乙氧基娃燒、苯基二甲氧基娃燒、苯基二乙氧基娃燒、四甲氧基娃燒或四乙氧基硅烷。通常烷基烷氧基硅烷或烷氧基硅烷和/或這些材料的部分凝結(jié)或預(yù)先聚合的版本或者這些材料的混合物適合作為候選材料。這些硅烷單體和預(yù)聚物是公知的并且容易提供。此外，當(dāng)硅烷單體被至少部分水解時(shí)，它們在凝結(jié)之后形成硅酸鹽或烷基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)。這種硅酸鹽或烷基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)具有這樣的材料成分，該材料成分與襯底的第一表面部分的粘附好于與襯底的第二表面部分的粘附。
[0010]硅酸鹽或烷基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)指這樣的網(wǎng)絡(luò)，其中除了該網(wǎng)絡(luò)的端基之外，每個(gè)硅原子與相鄰的硅原子共享三個(gè)氧原子。這種硅酸鹽或烷基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)通式是:
Rg -O— Si —O- S1-O— Si —O — Flg
其中“Si”是硅原子，“O”是.氧原子，并且“R1”到“R10”是氫原子或烷基、烯基、烷氧基、芳基或苯基。娃酸鹽或燒基娃酸鹽網(wǎng)絡(luò)不同于娃樹脂或純娃石(silica)。娃樹脂由具有(-S1-0-S1-0-)n的骨干的線性鏈構(gòu)成，并且這些材料是具有較高熱穩(wěn)定性(典型地
0.SWn^r1)和較高熱膨脹系數(shù)的相對柔性材料，熱膨脹系數(shù)通常在250-350ppm Γ1的范圍內(nèi)。純硅石由這樣的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其中每個(gè)硅原子鏈接到與相鄰硅原子(除了端基)被共享的四個(gè)氧原子，并且由該材料制成的層是相對像玻璃的層。硅酸鹽或烷基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)沒有純硅石致密但是比硅樹脂致密，與純硅石相比允許制造相對厚的涂層(例如50-100 μ m)，但是其仍然較脆并且不像由硅樹脂制成的層那么柔軟。硅酸鹽或烷基硅酸鹽材料的熱導(dǎo)率高于硅樹脂的熱導(dǎo)率，通常約為IWnr1IT1,并且熱膨脹系數(shù)低于硅樹脂的熱膨脹系數(shù)，通常在20-30ppm IT1的范圍內(nèi)。后者更好地匹配LED的金屬布線和陶瓷支撐物的熱膨脹系數(shù)。包含硅酸鹽或烷基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)的反射涂層較脆，并且因此所述涂層從襯底的第二表面部分的選擇性去除得到增強(qiáng)，這是因?yàn)樵谝r底的第一和第二表面部分的邊緣處反射涂層將較容易破裂。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一表面材料可以是陶瓷材料。這種陶瓷材料可以是例如氧化鋁Al2O315優(yōu)點(diǎn)在于這種材料可以具有高熱導(dǎo)率，例如對于Al2O3, 20-30ff/mK,允許發(fā)光器件產(chǎn)生的熱被傳輸?shù)嚼鐭岢痢Ｍㄟ^在襯底的第一表面部分上應(yīng)用反射器，熱導(dǎo)率可以被優(yōu)化而不管反射屬性如何。例如，可以將氧化鋁燒結(jié)成低孔隙率，用于增強(qiáng)熱導(dǎo)率但是顯著降低其反射屬性。然而，例如氮化鋁、氧化鋯、氧化鋯增強(qiáng)氧化鋁、硅、鋁等其它材料也可以應(yīng)用于襯底的第一表面部分。
[0012]此外，第二表面材料可以是諸如金的金屬。金屬具有用于電驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的理想電導(dǎo)率。同樣，金屬是理想的，因?yàn)槠淇梢员辉O(shè)置成具有與第一表面部分的陶瓷材料相比不同的與反射化合物的鍵。然而，也可以為第二表面部分提供除了金之外的金屬，例如銅或銀。這些材料可以作為薄的表面涂層存在，例如，為了節(jié)約成本金通常被應(yīng)用為亞微米至幾微米厚的薄層，并且典型地覆蓋更便宜的厚(例如10-100微米厚)銅層。兩層之間可以存在中間粘附層，例如鎳，從而將金接合到銅。
[0013]更進(jìn)一步，第二表面部分可以包括用于將發(fā)光器件電連接到襯底的連接焊盤。表面上的電軌道也可以經(jīng)由襯底中的通孔連接到襯底的背面。襯底背面的另外軌道于是允許將器件焊接在背面處成為表面安裝器件(SMD)。此外，可以存在另外的連接焊盤和軌道，用于附著在器件中使用的其它電部件，例如瞬態(tài)電壓抑制器、電阻器、整流器、電感器、電容器、二極管、集成電路、光電二極管或其它傳感功能(sensoric function)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一表面部分與反射化合物之間的鍵是化學(xué)鍵。優(yōu)點(diǎn)至少在于，化學(xué)鍵能夠被控制使得與第二表面部分相比，反射化合物更好地粘附到第一表面部分。例如，凝膠溶膠粘合劑可以與氧化鋁襯底互作用以形成該化學(xué)鍵，而在金層與溶膠凝膠粘合劑之間沒有這種鍵。
[0015]此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，反射化合物可以通過噴灑被應(yīng)用。由此，可以以均勻且受控的方式將反射化合物提供到襯底?？商鎿Q的沉積方法包括其它涂布或印刷技術(shù)，例如絲網(wǎng)印刷、幕涂、旋涂、刮板涂布、浸潰涂布、噴墨印刷、鏤空版印刷、膠版印刷等。
[0016]此外，固化可以是一種熱處理。作為示例，該熱處理可以在60°C-100°C的中等溫度區(qū)間執(zhí)行10-50分鐘，優(yōu)選地在70V -90°C的溫度區(qū)間執(zhí)行20-40分鐘，并且更優(yōu)選地，在80°C的溫度執(zhí)行30分鐘。涂層的最終固化可以發(fā)生在反射涂層從第二表面部分的至少一部分脫落之后。
[0017]此外，在第一表面部分中和在第二表面部分中，該機(jī)械處理可以具有基本相同的強(qiáng)度。由此，可以以均勻的方式執(zhí)行反射涂層的去除，并且由此減少了對第二表面部分進(jìn)行單獨(dú)處理的需要。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了一種適于設(shè)有發(fā)光器件的襯底,該襯底包括:載體；用于將發(fā)光器件電連接到襯底的導(dǎo)體圖案；以及設(shè)于襯底上的反射涂層，該反射涂層包括色素和硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)或烷基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)，其中所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成在所述反射涂層與所述載體之間提供鍵，并且其中所述導(dǎo)體圖案至少部分未被所述反射涂層覆蓋。
[0019]所述發(fā)光器件典型地是諸如發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)或垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)的固態(tài)發(fā)光器。諸如LED的發(fā)光器件可以發(fā)射彩色光，諸如藍(lán)色、綠色、紅色、黃色或琥珀色，或者甚至可以發(fā)射UV光或IR光。LED芯片以及襯底可以被覆蓋有磷光體層以典型地將UV或藍(lán)色光轉(zhuǎn)換成其它顏色，或者甚至轉(zhuǎn)換成混合的白光。于是反射器用于增強(qiáng)光提取并且減少由LED管芯以及磷光體產(chǎn)生的光的光損耗。
[0020]發(fā)光器件可以指使用適當(dāng)?shù)慕雍霞夹g(shù)接合到襯底的接觸區(qū)域的芯片或管芯元件?？商鎿Q地，發(fā)光器件也可以指典型地由附著于載體襯底的LED管芯構(gòu)成的經(jīng)封裝LED部件，具有可選的利用磷光體層的另外封裝以及諸如穹頂?shù)墓馓崛印Ｔ撦d體襯底可以是陶瓷，或者可以是硅、PCB或金屬芯PCB。該載體襯底具有將器件電連接到襯底的第二表面部分的接合焊盤連接。
[0021]此外，可以在載體與導(dǎo)體圖案之間提供反射涂層。由此，可以在應(yīng)用導(dǎo)體圖案之前提供反射涂層。導(dǎo)體圖案使得發(fā)光器件能夠以期望方式電連接到襯底。
[0022]根據(jù)實(shí)施例，反射涂層與載體之間的鍵是化學(xué)鍵。
[0023]根據(jù)各種實(shí)施例的襯底可以優(yōu)選地設(shè)為光輸出器件的部件，該光輸出器件還包括至少一個(gè)安裝在該襯底上的發(fā)光器件。
[0024]此外，所述發(fā)光器件可以包括至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片。
[0025]該第二方面的效果和特征很大程度上類似于關(guān)于本發(fā)明上述第一方面描述的那些效果和特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]現(xiàn)在將參考示出了本發(fā)明示例性實(shí)施例的附圖，更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些和其它方面，在附圖中:
圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光輸出器件的透視圖；
圖2的流程圖示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于為襯底提供反射涂層的方法的實(shí)施例；
圖3示意性示出具有設(shè)于其上的連接焊盤的襯底的實(shí)施例；
圖4示意性示出具有應(yīng)用于其上的反射化合物的圖3的實(shí)施例；以及圖5示意性示出圖4的實(shí)施例，其中反射涂層已經(jīng)從連接焊盤去除。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在下面的描述中，參考為用于發(fā)光器件的陶瓷襯底提供反射涂層的方法描述本發(fā)明。在具有金屬連接焊盤的襯底的頂上提供反射化合物，所述連接焊盤用于將發(fā)光器件電連接到所述襯底。使反射化合物受到固化處理，并且之后從襯底的連接焊盤除去所述反射化合物。下文也將描述通過該方法提供的襯底。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解，這絕不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明同樣可以應(yīng)用于其它襯底材料，例如氮化鋁、硅、鋁等。在諸如鋁的金屬襯底的情況下，電介質(zhì)層可以形成于襯底和金屬軌道之間以將金屬電極與導(dǎo)電襯底電屏蔽。同樣，金屬連接焊盤和金屬軌道不必由不同金屬材料的三個(gè)層構(gòu)建；本發(fā)明同樣可應(yīng)用于僅單層或雙層材料或者可以包括甚至更多層。
[0029]圖1示意性示出了包括多個(gè)光輸出器件102的晶片100，其中每個(gè)光輸出器件102具有襯底104、金屬連接焊盤106和金屬軌道108。所述晶片可以是方形的，但也可以是其它形狀的，諸如矩形或圓形。更具體地，每個(gè)光輸出器件102包括襯底104，該襯底具有在其上表面110上的用于電驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件112的金屬軌道108和金屬連接焊盤106,所述發(fā)光器件112設(shè)置在襯底的金屬連接焊盤106上。發(fā)光器件112與上表面110之間的區(qū)域/空間可以用填充物材料填滿以支撐器件112。填充物可以是反射涂層114或覆蓋該反射涂層114。在所描述的實(shí)施例中，襯底104是陶瓷材料(諸如氧化鋁，Al2O3)的。襯底104具有期望的熱導(dǎo)率并且因此可以用作散熱器來將發(fā)光器件(典型地是一個(gè)或幾個(gè)發(fā)光二極管LED)產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)出去。此外，在未設(shè)有金屬連接焊盤106和金屬軌道108的襯底104的第一表面部分116上提供反射涂層114，該反射涂層114設(shè)置成反射其上的發(fā)光器件112發(fā)射的光。此外，在所示的實(shí)施例中，反射涂層114包括色素、粘合劑和另外的填充物。色素設(shè)置成提供涂層的期望反射特性，并且在所示的實(shí)施例中是二氧化鈦材料，該二氧化鈦材料的顆粒尺寸分布在IOO-1OOOnm的范圍內(nèi)。色素導(dǎo)致涂層中的散射。通過優(yōu)化色素相對于粘合劑的量并且選擇具有大折射率差的色素和粘合劑，在選擇適當(dāng)?shù)耐繉雍穸葧r(shí)可以實(shí)現(xiàn)高度散射(因此反射)的涂層。反射比的量可以被調(diào)節(jié)。典型地期望實(shí)現(xiàn)高反射率，例如實(shí)現(xiàn)高于80%、優(yōu)選高于90%、更優(yōu)選高于95%的反射比。反射涂層的典型層厚度范圍為約I微米到約100微米。更厚的層典型地導(dǎo)致更高的反射比。反射化合物的粘合劑設(shè)置成提供涂層114與第一表面部分116之間的化學(xué)鍵，使得涂層114以期望的方式粘附到第一表面部分116。在所示的實(shí)施例中，所述粘合劑優(yōu)選是從硅烷單體衍生的溶膠凝膠基粘合劑。所述單體在被提供到襯底之前至少部分被水解。典型的硅烷單體可以是例如甲基三甲氧基硅燒、甲基二乙氧基娃燒、四乙氧基娃燒、苯基二甲氧基娃燒、燒基燒氧基娃燒等。更進(jìn)一步，典型的另外的填充物可以是例如尺寸為約5-100nm的二氧化硅顆粒、氧化鋁顆?；蚨趸侇w粒，它們設(shè)置成減少固化階段中涂層114的收縮，這將在下文中關(guān)于為襯底104提供涂層的方法進(jìn)一步地描述。
[0030]現(xiàn)在將參考圖2描述根據(jù)本發(fā)明的用于為襯底提供反射涂層的方法的示例性實(shí)施例，圖2示出了該方法的流程圖。應(yīng)當(dāng)注意，在沒有發(fā)光器件112設(shè)置在金屬連接焊盤106上的情況下描述該方法。然而，這不應(yīng)當(dāng)理解為限制本申請的范圍，本申請也可以在與該方法的第一步驟201相關(guān)地發(fā)光器件112設(shè)置在金屬連接焊盤106上的情況下應(yīng)用。
[0031]根據(jù)該方法的第一步驟201，將金屬連接焊盤106和金屬軌道108設(shè)置在襯底104的頂面110上，這通過圖3詳細(xì)地示出。此外，在所示實(shí)施例中，金屬連接焊盤106和金屬軌道108由涂布了鎳層202和金層203的銅層201構(gòu)建，其中金層203設(shè)于金屬連接焊盤106和金屬軌道108的頂面110上,用于電驅(qū)動(dòng)設(shè)于其上的發(fā)光器件112,如圖1所不?？商鎿Q地，金層也可以共形地覆蓋銅，因此也覆蓋金屬連接焊盤106和金屬軌道108的側(cè)面。
[0032]現(xiàn)在參考該方法的第二步驟202，該步驟202也在圖4中示出。在襯底104的頂面110上，包括在金屬連接焊盤106和金屬軌道108上，提供反射化合物401?？梢酝ㄟ^例如以預(yù)定速度噴涂襯底104來提供反射化合物401，在所示實(shí)施例中該預(yù)定速度例如是IOmm/s的速度。因此，在步驟202之后，襯底104、金屬連接焊盤106和金屬軌道108至少部分被反射化合物401覆蓋。反射化合物包括關(guān)于圖1描述的色素、粘合劑和另外的填充物。同樣，反射化合物401還包括例如為水的溶劑，或者諸如乙醇、異丙醇或丁醇的其它溶劑。噴灑層可以應(yīng)用于整個(gè)襯底區(qū)域，但是也可以僅應(yīng)用于襯底區(qū)域的一部分。在涂布之后，襯底被干燥以除去至少一部分溶劑。
[0033]之后，在第三步驟203，在預(yù)定時(shí)間期間在預(yù)定溫度至少部分固化反射化合物401，在襯底104、金屬連接焊盤106和金屬軌道108上形成反射涂層114。在所示實(shí)施例中，所述至少部分固化是這樣的熱處理:在大約80°C的溫度將化合物401加熱30分鐘。當(dāng)處于固化階段時(shí)，硅烷單體或凝膠溶劑粘合劑的預(yù)聚物將反應(yīng)成硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)或烷基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)，形成粘合劑的交聯(lián)。優(yōu)選地，溶膠凝膠粘合劑形成甲基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)，甲基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)可以以期望的方式粘附到襯底的第一表面部分116的陶瓷襯底，但是會(huì)不那么粘附到金屬連接焊盤106和金屬軌道108的頂面203。因?yàn)樵谌苣z凝膠粘合劑與氧化鋁襯底之間形成了化學(xué)鍵，實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。然而，表面粗糙度的差異也可以使得反射涂層與陶瓷襯底的粘附好于與金屬連接焊盤106和金屬軌道108的粘附。例如，陶瓷襯底可以較粗糙以提供用于錨定反射涂層的區(qū)域，而金屬連接焊盤106和金屬軌道108具有不是那么粗糙的表面。此外，凝膠溶膠粘合劑也可以構(gòu)造成使得其以期望方式粘附到金屬連接焊盤106和金屬軌道108的銅201和鎳202材料。更進(jìn)一步，根據(jù)實(shí)施例，反射涂層114可以具有包含10-60v%色素的成分，剩余部分由粘合劑形成?？蛇x地，可以存在另外的填充物，例如0-30v%。例如，所述成分可以是20v%的納米Si02、30v%的甲基硅酸鹽粘合劑和50v%的Ti02。所述涂層也可以包括未以上述體積百分比表示的孔(pore)，所述孔也可以對散射有貢獻(xiàn)。此外，如果期望增加反射涂層114的厚度，從而增強(qiáng)反射比或表面均勻性或表面平面度，可以重復(fù)上述的第一步驟201、第二步驟202和第三步驟203，直到將滿意的反射涂層114的量應(yīng)用于襯底104。
[0034]在固化化合物之后，即，在該方法的第三步驟203之后，使襯底處于浸泡階段，即圖2的第四步驟204。因此襯底104暴露于例如為水和/或丙酮的溶劑，這可以進(jìn)一步減少反射涂層114與金屬連接焊盤1106和金屬軌道108之間的鍵。所述溶劑可以包含用于金屬焊盤的蝕刻劑(例如酸)以促進(jìn)涂層釋放。
[0035]現(xiàn)在參考圖5，示出了該方法的第五步驟205，即，從金屬連接焊盤106和金屬軌道108除去反射涂層114。在這一階段,使襯底104受到機(jī)械處理,例如流體噴壓(fluid spraypressure),該機(jī)械處理從金屬連接焊盤106并且從金屬軌道108除去反射涂層114。然而，由于如上所述的反射涂層112的溶膠凝膠粘合劑與陶瓷襯底104之間的化學(xué)鍵，在受到該機(jī)械處理時(shí)反射涂層114未從陶瓷襯底104被除去。因此，如圖5所示，陶瓷襯底104被涂布了反射涂層114，而金屬連接焊盤106和金屬軌道108具有“干凈”表面用于為連接到其的發(fā)光器件112提供期望的電連接。
[0036]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，并且為了進(jìn)一步增加襯底110的反射率，也可以在該方法的第五步驟205之后為金屬軌道108提供反射涂層114。在這種情況下，可以在如該方法的第二步驟202中以及如圖4中所示的應(yīng)用反射化合物401之前，為在組裝之后不與發(fā)光器件112連接的金屬軌道108的至少一部分提供粘附促進(jìn)劑。實(shí)現(xiàn)這的一種方式是使用制作在光致抗蝕劑層中的圖案來對襯底進(jìn)行預(yù)圖案化。所述光致抗蝕劑層正覆蓋不應(yīng)當(dāng)被粘附促進(jìn)層覆蓋的區(qū)域。隨后，例如通過將襯底浸潰在包含溶解在溶劑中的粘附促進(jìn)劑的浴器中，應(yīng)用所述粘附促進(jìn)層。所述粘附促進(jìn)劑可以是例如(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷，來自(3-巰基丙基)三甲氧基娃燒的巰基(mercapto group)與例如金反應(yīng),并且甲氧基可以化學(xué)鏈接到硅酸鹽或烷基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)。由此，金屬軌道108與反射涂層114之間的化學(xué)鍵可以增加從而以與第一表面部分116相同的方式承受如上所述的第四步驟204和第五步驟205。
[0037]此外，根據(jù)對附圖、公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求的學(xué)習(xí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明時(shí)可以理解和實(shí)現(xiàn)對所公開實(shí)施例的改變。例如，反射涂層中使用的色素可以不是金紅石TiO2或銳鈦礦TiO2類型的二氧化鈦，而是氧化鋁、氧化鋯、氧化鉿、氧化釔或氧化鉭、鈦酸鋇、鈦酸鍶或這些色素的混合物等。此外，應(yīng)用于金屬軌道的粘附促進(jìn)劑還可以也包括例如浸潰過程或剝離過程。更進(jìn)一步，用于從金屬連接焊盤除去反射涂層的機(jī)械處理也可以包括刷涂、研磨、噴射或超聲波、兆聲波等。為了進(jìn)一步促進(jìn)從金屬軌道除去涂層，可以用釋放層對表面進(jìn)行預(yù)處理。可以在涂層釋放之后除去釋放層，以實(shí)現(xiàn)用于發(fā)光器件的可靠接觸區(qū)域。釋放層可以是諸如功能化硫醇的自組裝單層的薄層。已知硫醇基(thiol group)粘附于金，該功能基可以提供不粘屬性。之后可以通過例如氧等離子體處理除去釋放層。釋放層也可以是在金屬軌道上提供的適當(dāng)光致抗蝕劑或其它釋放層。
[0038]同樣，反射涂層的材料成分可以具有包括如下變化范圍的成分:10-90v%固化的溶膠凝膠、10-60v% 二氧化鈦色素填充物以及0_40ν%納米二氧化硅填充物。更優(yōu)選地，所述成分是20-50v%粘合劑、30-50v%色素以及10_20v%納米填充物。
[0039]此外，光致抗蝕劑圖案可以覆蓋在要被反射涂層覆蓋的區(qū)域處的金屬軌道和金屬連接焊盤。然后可以用減少粘附的釋放層處理不要被反射涂層覆蓋的區(qū)域。在去除光致抗蝕劑之后，進(jìn)行涂布處理，導(dǎo)致涂層僅從預(yù)先被圖案化的釋放層釋放。更進(jìn)一步，襯底載體也可以是印刷電路板或?qū)訅?例如多層)印刷電路板。因此，載體可以由多層構(gòu)成，并且襯底表面不必僅由一種材料類型構(gòu)成而是也可以被各種材料覆蓋。
[0040]此外，可以在浸泡階段中使用除了水或丙酮之外的其它物質(zhì)，來使得能夠簡化反射涂層的去除，所述其它物質(zhì)例如是乙酸甲酯、乙酸乙酯、醋酸丁酯、乙醇、異丙醇或其它醇
坐寸ο
[0041 ] 在權(quán)利要求中，“包括” 一詞不排除其它元素或步驟，并且不定冠詞“一”不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其它單元可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中所述的若干項(xiàng)目的項(xiàng)功能。在相互不同的從屬權(quán)利要求中陳述某些手段的純粹事實(shí)并不意味著不能有利地使用這些手段的組合。
【權(quán)利要求】
1.一種為用于發(fā)光器件(112)的襯底(104)提供反射涂層(114)的方法，包括如下步驟:提供(201)具有第一表面部分(116)和第二表面部分(106、108)的襯底(104)，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；應(yīng)用(202)反射化合物(401)，該反射化合物構(gòu)造成附著于所述第一表面材料以在所述第一表面部分(116)中與所述襯底(104)形成比在所述第二表面部分(106、108)中所述反射化合物(401)與所述襯底(104)之間的鍵更強(qiáng)的鍵； 至少部分固化(203)所述反射化合物(401)以在所述第一表面部分(116)中形成反射涂層(114)，所述反射涂層具有所述反射涂層(114)與所述襯底(104)之間的所述鍵；以及以使得從所述第二表面部分(106、108)的至少一部分除去(205)所述反射涂層(114)而所述反射涂層(114)保留在所述第一表面部分(116)上的強(qiáng)度，使所述襯底(104)受到機(jī)械處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括如下步驟:在使所述襯底(104)受到所述機(jī)械處理之前，將所述襯底(104 )浸沒(204 )在溶劑中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述反射化合物(401)包括溶膠凝膠粘合劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述溶膠凝膠粘合劑包括至少部分水解的硅烷單體。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述第一表面材料是陶瓷材料。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述第二表面材料是諸如金(203)的金屬。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述第二表面部分(106、108)包括用于將發(fā)光器件(112)電連接到所述襯底(104)的連接焊盤(106)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中通過噴灑應(yīng)用所述反射化合物(401)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述鍵是化學(xué)鍵。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中在所述第一表面部分(116)中和在所述第二表面部分(106、108)中，所述機(jī)械處理具有基本相同的強(qiáng)度。
11.一種適于被提供有發(fā)光器件(112)的襯底(104),該襯底包括:載體(116)；用于將發(fā)光器件(112)電連接到所述襯底的導(dǎo)體圖案(106、108);以及設(shè)于所述襯底(104)上的反射涂層(114)，所述反射涂層包括色素和硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)或烷基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)，其中所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成在所述反射涂層(114)與所述載體(116)之間提供鍵，其中所述導(dǎo)體圖案(106、108)至少部分未被所述反射涂層(114)覆蓋。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的襯底(104)，其中所述反射涂層(114)設(shè)于所述載體(116)與所述導(dǎo)體圖案(106、108)之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12中任一項(xiàng)的襯底(104)，其中所述鍵是化學(xué)鍵。
14.一種光輸出器件(102)，包括:根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)的襯底(104)，以及至少一個(gè)安裝在所述襯底(104)上的發(fā)光器件(112)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的光輸出器件(102),其中所述發(fā)光器件(112)包括至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片。
【文檔編號(hào)】F21K99/00GK103429949SQ201280014057
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月18日
【發(fā)明者】H.J.B.賈格特, C.克萊伊恩 申請人:皇家飛利浦有限公司