反射膜及其製造方法

2023-06-02 00:05:36 1

專利名稱：反射膜及其製造方法
技術領域：
本發明涉及反射膜及其製造方法。
背景技術：
反射膜對光具有較高的反射率，因此被作為發光二極體(LED)等的光源用的反射構件使用。近年來，隨著射出短波長的光的光源被開發，提出了對短波長的光具有較高反射率的銀薄膜的方案(例如，參照日本特開2005-347375號公報及日本特開2008-16674號公報)。在日本特開2005-347375號公報中記載有在原料面的整面上隔著光澤鍍鎳層形成有光澤鍍銀層的發光元件用芯柱(stem)。在該發光元件用芯柱中，光澤鍍銀層對波長 400nm左右的紫外線的反射率為80%以上。此外，在日本特開2008-16674號公報中，記載有將鍍銀層的最外表面的結晶粒徑設定為0. 5 μ m 30 μ m的銀膜。銀膜對可見光區域的反射率為90% 99%左右。通過在LED上設置已使用了日本特開2005-347375號公報所記載的光澤鍍銀層或者日本特開2008-16674號公報所記載的銀膜的反射構件，能夠將從LED向後方射出的光高效地向前方反射。由此，能夠改善從LED射出的光的利用率。然而，只提高銀薄膜的反射率，對於充分地改善從LED射出的光的利用率的作用有限。在由反射膜反射的反射光中，包含正反射光及擴散反射光。為了提高設在反射膜上的光源的光的利用率，需要反射膜的反射率較高，並且需要反射光所包含的正反射光的比例較大。此外，雖然提高可見光區域中的長波長區域的反射率比較容易，但是提高短波長區域的反射率並不容易。

發明內容
本發明的目的在幹，提供能夠充分地提高從光源射出的光的利用率的反射膜及其製造方法。(1)本發明的一技術方案的反射膜包括表面粗糙度為0. 2μπι以下、光澤度為0. 8 以上且對于波長460nm的光的反射率為90%以上的銀薄膜。該反射膜包括表面粗糙度為0. 2 μ m以下的銀薄膜。由此，能獲得較高的反射率。 此外，通過對于波長460nm的光具有90%以上的反射率，能在短波長區域中獲得較高的反射率。此外，通過具有0. 8以上的光澤度，能増大反射光所包含的正反射光的比例。其結果， 在設有被設於反射膜上的光源的情況下，能夠充分地提高從光源射出的光的利用率。(2)銀薄膜的表面的平均的結晶粒徑也可以為0. 5μπι以下。在該情況下，能夠減小銀薄膜的表面的凹凸。由此，能夠提高銀薄膜的反射率及光澤度。(3)反射膜還包括表面粗糙度為0. 2μπι以下的第1基底層，銀薄膜也可以形成在第1基底層上。在該情況下，能夠容易地使銀薄膜的表面粗糙度為0. 2 μ m以下。由此，能夠容易地提高銀薄膜的反射率。(4)第1基底層也可以包含銅。在該情況下，能夠將第1基底層的表面粗糙度容易地調整到0. 2μπι以下。(5)反射膜也可以還包括形成在第1基底層和銀薄膜之間的第2基底層。由此，即使在第1基底層的表面粗糙度大於0. 2 μ m的情況下，也能夠通過調整第2基底層的厚度來使銀薄膜的表面粗糙度為0. 2 μ m以下。(6)第2基底層也可以包含鎳。在該情況下，能夠在第1基底層上容易地形成第2
fe/fe広 ο(7)銀薄膜也可以利用電鍍形成。在該情況下，能夠容易地形成銀薄膜。(8)銀薄膜也可以包含光澤劑。在該情況下，能夠容易地使銀薄膜的光澤度為0. 8 以上。(9)本發明的另一方案的反射膜的製造方法包括準備第1基底層的エ序；在第1 基底層上形成表面粗糙度為0. 2 μ m以下、光澤度為0. 8以上且對于波長460nm的光的反射率為90%以上的銀薄膜的エ序。在該反射膜的製造方法中，在第1基底層上形成表面粗糙度為0. 2 μ m以下的銀薄膜。由此，能獲得較高的反射率。此外，通過對于波長460nm的光具有90%以上的反射率， 能在短波長區域獲得較高的反射率。此外，通過具有0.8以上的光澤度，能増大反射光所包含的正反射光的比例。其結果，在設有被設於反射膜上的光源的情況下，能夠充分地提高從光源射出的光的利用率。(10)準備第1基底層的エ序也可以包含準備表面粗糙度為0. 2μπι以下的第1基底層的エ序。在該情況下，能夠容易地使銀薄膜的表面粗糙度為0. 2μπι以下。由此，能夠容易地提高銀薄膜的反射率。(11)形成銀薄膜的エ序也可以包含使用添加有光澤劑的鍍銀液並利用電鍍在第 1基底層上形成銀薄膜的エ序。在該情況下，能夠容易地形成光澤度為0. 8以上的銀薄膜。(12)還包括在第1基底層上形成表面粗糙度為0. 2 μ m以下的第2基底層的エ序， 形成銀薄膜的エ序也可以包含隔著第2基底層在第1基底層上形成銀薄膜的エ序。由此，即使在第1基底層的表面粗糙度大於0. 2 μ m的情況下，也能夠通過調整第 2基底層的厚度來使銀薄膜的表面粗糙度為0. 2 μ m以下。


圖1是包括本發明的ー實施方式的反射膜的基板的剖視圖。圖2的(a) (e)是用於說明反射膜的製造方法的エ序剖視圖，圖3的(a)、(b)是所獲得的銀薄膜的最外表面的圖像的例子的圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的ー實施方式的反射膜進行說明。此外，在本實施方式中，對形成在要安裝發光二極體(LED)等光源的基板上的反射膜進行說明。(1)基板的結構
圖1是包括本發明的ー實施方式的反射膜的基板的剖視圖。如圖1所示，基板1 包括例如由聚醯亞胺構成的絕緣層20及反射膜3。反射膜3以例如由銅構成的導體層30、 例如由鎳構成的阻擋層40及銀薄膜50的順序包含導體層30、阻擋層40及銀薄膜50。在絕緣層20上形成有導體層30。銀薄膜50隔著阻擋層40形成在導體層30上。銀薄膜50的表面的平均粒徑為0. 5μπι以下。此外，如下所述，將銀薄膜50的表面粗糙度Ra設定為0. 2 μ m以下。在銀薄膜50上安裝LED10。LEDlO無定向地射出中心波長為460nm的光。這裡， 除了從LEDlO直接射出的光之外，在LEDlO的下面被銀薄膜50反射的光也射出到LEDlO的外部，從而提高了從LEDlO射出的光的利用率。(2)基板上的反射膜的製造方法接下來，對圖1所示的基板1上的反射膜3的製造方法進行說明。圖2是用於說明反射膜3的製造方法的エ序剖視圖。首先，如圖2的(a)所示，準備絕緣層20。絕緣層20例如由聚醯亞胺構成。接下來，如圖2的(b)所示，在絕緣層20上形成導體層30。導體層30例如由銅構成。接下來， 對導體層30的表面進行平坦化處理。導體層30表面的表面粗糙度Ra例如為0. 35 μ m以下，優選為0. 2 μ m以下。可以利用使用了硫酸-過氧化氫類的蝕刻液的蝕刻法對導體層30 的表面進行平坦化處理，也可以利用研磨等的能夠控制表面粗糙度Ra的其它方法對導體層30的表面進行平坦化處理。通過將導體層30的表面粗糙度Ra調整到0. 2 μ m以下，能夠如下所述地將銀薄膜50的表面粗糙度Ra容易地設定為0. 2 μ m以下。接下來，如圖2的(C)所示，在進行了平坦化處理的導體層30的表面形成阻擋層 40。阻擋層40例如通過進行電解光澤鍍鎳而形成。在該情況下，阻擋層40表面的表面粗糙度Ra優選為0.2μπι以下。接著，如圖2的(d)所示，在阻擋層40上形成基底鍍層50a。 基底鍍層50a例如通過進行電解閃鍍銀而形成。之後，如圖2的(e)所示，在基底鍍層50a上形成銀薄膜50。銀薄膜50例如通過進行使用添加有光澤劑的銀的高氰化浴的電鍍而形成。這裡，基底鍍層50a與銀薄膜50 — 體化。銀薄膜50的平均粒徑優選為0. 5 μ m以下。在該情況下，能夠減小銀薄膜的表面的凹凸。由此，能夠提高銀薄膜50的反射率及光澤度。如上所述地形成的導體層30上的銀薄膜50的表面粗糙度Ra為0. 2 μ m以下，光澤度為0. 8以上，對于波長460nm的光的反射率為90%以上。(3)實施方式的效果本實施方式的反射膜3的銀薄膜50具有0. 2 μ m以下的表面粗糙度Ra，具有0. 8 以上的光澤度，且對于波長460nm的光具有90%以上的反射率。通過具有0. 2 μ m以下的表面粗糙度Ra，能獲得較高的反射率。此外，通過對于波長460nm的光具有90%以上的反射率，能在短波長區域中獲得較高的反射率。此外，通過具有0.8以上的光澤度，能増大反射光所包含的正反射光的比例。其結果，能夠充分地提高從設在反射膜3上的光源射出的光的利用率。(4)其它的實施方式(4-1)雖然在上述實施方式中在導體層30和銀薄膜50之間設有阻擋層40，但是並不限定於上述結構。在導體層30的表面粗糙度Ra為0. 2 μ m以下的情況下，也可以不在導體層30和銀薄膜50之間設有阻擋層40。(4-2)雖然在上述實施方式中使用銅作為導體層30的材料，但是並不限定於銅。 例如，作為導體層30的材料可以使用銅合金，也可以使用銀、金、鈦、白金或者上述金屬的合金。(4-3)雖然在上述實施方式中使用鎳作為阻擋層40的材料，但是並不限定於鎳。 例如，作為阻擋層40的材料可以使用鎳合金，也可以使用鈀、釕、銠、白金、氮化鉭(TaN)或者氮化鈦(TiN)。(4-4)雖然在上述實施方式中利用電鍍形成銀薄膜50，但是並不限定於上述方法。例如，也可以利用濺射或者蒸鍍等其它的方法形成銀薄膜50。(5)技術方案的各構成要素與實施方式的各部分的對應關係以下，雖然以技術方案的各結構要素與實施方式的各部分的對應關係為例進行說明，但是本發明並不限定於下述的例子。在上述實施方式中，銀薄膜50作為銀薄膜的一例，反射膜3作為反射膜的一例，導體層30作為第1基底層的一例，阻擋層40作為第2基底層的一例。作為技術方案的各結構要素，也能夠使用具有記載在技術方案中的結構或者功能的其它各種要素。(6)實施例(6-1)實施例及比較例在實施例1 實施例8及比較例1 比較例5中，基於上述實施方式製作以下的基板1。在實施例1中，在圖2的(b)所示的エ序中，利用拋光研磨將由銅構成的導體層30 表面的表面粗糙度Ra調整為0.06 μ m。接下來，在圖2的(c)所示的エ序中，通過在溫度 50°C及電流密度5A/dm2的條件下進行5分鐘電解光澤鍍鎳，從而在進行過平坦化處理的導體層30的表面形成厚度為5 μ m、表面粗糙度Ra為0. 051 μ m的阻擋層40。接下來，在圖2 的(d)所示的エ序中，通過在溫度25°C及電流密度2A/dm2的條件下進行15秒鐘的電解閃鍍銀，從而在阻擋層40上形成基底鍍層50a。之後，在圖2的(e)所示的エ序中，通過在溫度25°C及電流密度2A/dm2的條件下， 進行2. 5分鐘使用添加有光澤劑(α —ム ァンド·ハース·ジャパン株式會社，シルバ ーグ口一 3Κ)的銀的高氰化浴的電鍍，從而形成厚度為3μπι的銀薄膜50。加入到高氰化浴中的光澤劑的添加量為100ml/L。在實施例2中，在圖2的(c)所示的エ序中，在溫度50°C及電流密度5A/dm2的條件下進行3分鐘電解光澤鍍鎳。此外，在圖2的(e)所示的エ序中，在溫度25°C及電流密度2A/dm2的條件下進行1. 5分鐘使用添加有光澤劑的銀的高氰化浴的電鍍。除了上述點之外，以與實施例1相同的方法形成銀薄膜50。阻擋層40的厚度為3 μ m，表面粗糙度Ra為 0. 053 μ m。此外，銀薄膜50的厚度為1. 5 μ m。在實施例3中，在圖2的(b)所示的エ序中，將導體層30表面的表面粗糙度Ra調整為0.33 μ m。此外，在圖2的(C)所示的エ序中，在溫度50°C及電流密度5A/dm2的條件下進行15分鐘電解光澤鍍鎳。除了上述點之外，以與實施例1相同的方法形成銀薄膜50。 阻擋層40的厚度為15 μ m，表面粗糙度Ra為0. 192 μ m。此外，銀薄膜50的厚度為3 μ m。
在實施例4中，除了在圖2的(C)所示的エ序中代替電解光澤鍍鎳而進行電解無光澤鍍鎳這點之外，以與實施例1相同的方法形成銀薄膜50。阻擋層40的厚度為3 μ m，表面粗糙度Ra為0. 152 μ m。此外，銀薄膜50的厚度為1. 5 μ m。在實施例5中，除了在圖2的(d)所示的エ序中在溫度25°C及電流密度4A/dm2的條件下進行10秒鐘電解閃鍍銀這點之外，以與實施例1相同的方法形成銀薄膜50。銀薄膜 50的厚度為3 μ m。在實施例6中，除了在圖2的(d)所示的エ序中在溫度25°C及電流密度2A/dm2的條件下進行15秒鐘電解閃鍍銀這點之外，以與實施例5相同的方法形成銀薄膜50。銀薄膜 50的厚度為1 μ m。在實施例7中，除了在圖2的(e)所示的エ序中添加到高氰化浴中的光澤劑的添加量為30ml/L這點之外，以與實施例5相同的方法形成銀薄膜50。銀薄膜50的厚度為 3 μ m0在實施例8中，除了在圖2的(b)所示的エ序中將導體層30表面的表面粗糙度Ra 調整為0. 179 μ m這點之外，以與實施例5相同的方法形成銀薄膜50。銀薄膜50的厚度為 3 μ m0在比較例1中，除了在圖2的(b)所示的エ序中將導體層30表面的表面粗糙度Ra 調整為0. 33 μ m這點之外，以與實施例1相同的方法形成銀薄膜50。阻擋層40的厚度為 5 μ m,表面粗糙度Ra為0. 284 μ m。此外，銀薄膜50的厚度為3 μ m。在比較例2中，在圖2的(b)所示的エ序中，將導體層30表面的表面粗糙度Ra調整為0. 33 μ Hi0此外，在圖2的(e)所示的エ序中，代替使用添加有光澤劑的銀的高氰化浴的電鍍，進行使用不添加光澤劑的銀的高氰化浴的電鍍。除了上述點之外，以與實施例1相同的方法形成銀薄膜50。阻擋層40的厚度為5 μ m，表面粗糙度Ra為0.284 μ m。此外，銀薄膜50的厚度為3 μ m。在比較例3中，除了在圖2的(b)所示的エ序中將導體層30表面的表面粗糙度Ra 調整為0. 33 μ m這點之外，以與實施例5相同的方法形成銀薄膜50。銀薄膜50的厚度為 3 μ m0在比較例4中，除了在圖2的(b)所示的エ序中將導體層30表面的表面粗糙度Ra 調整為0. 283 μ m這點之外，形成與實施例5的銀薄膜50相同的銀薄膜50。銀薄膜50的厚度為3μπι。在比較例5中，在圖2的(d)所示的エ序中，在溫度25°C及電流密度2A/dm2的條件下進行15秒鐘電解閃鍍銀。此外，在圖2的(e)所示的エ序中，代替使用添加有光澤劑的銀的高氰化浴的電鍍，進行使用不添加光澤劑的銀的高氰化浴的電鍍。除了上述點之外， 以與實施例5相同的方法形成銀薄膜50。銀薄膜50的厚度為3 μ m。(6-2)銀薄膜的特性對於實施例1 實施例8及比較例1 比較例5的銀薄膜50，測定表面粗糙度Ra、 平均粒徑、對于波長460nm的光的反射率及光澤度。對於表面粗糙度Ra，使用非接觸式光幹涉表面粗糙度計(日本ビーコ株式制Wyko NT3300 50X0. 5倍)進行測定。作為平均粒徑的測定，使用聚焦離子束加工觀察裝置(ヱスァィァィ ナノテク ノ ロジー株式會社制SMI-9200)獲得銀薄膜50的最外表面的27000倍的圖像。圖3是所獲得的銀薄膜50的最外表面的圖像的例子的圖。此外，圖3的(a)是實施例5的銀薄膜50 的最外表面的圖，圖3的(b)是比較例1的銀薄膜50的最外表面的圖。在圖3的圖像中， 使用圖像處理軟體ImageJ識別銀薄膜50的粒子間的界限。這裡，將粒子的長度方向的尺 寸作為粒徑，計算圖像內的粒子的粒徑的平均值而將其作為平均粒徑。此外，實施例1、實施 例8及比較例3的平均粒徑是估計值。對於反射率，使用分光色度計(コニカミノルタホールデイングス株式會社制 CM-700d，視場角10°，照明、受光光學系d/8，測定直徑3mm)進行測定。對於光澤度，使用 密度計(日本電色工業株式會社制ND-Il，測定直徑3mm)進行測定。將實施例1 實施例8及比較例1 比較例5的銀薄膜50的表面粗糙度Ra、平均 粒徑、對于波長460nm的光的反射率及光澤度的評價結果表示在表1中。將反射率為90%以上且光澤度為0. 8以上的情況的判定結果表示為「〇」，將反射 率不足90%的情況或者光澤度不足0. 8的情況的判定結果表示為「 X 」。表權利要求
1.ー種反射膜，其包括表面粗糙度為0.2μπι以下、光澤度為0.8以上且對于波長 460nm的光的反射率為90%以上的銀薄膜。
2.根據權利要求1所述的反射膜，其中，上述銀薄膜的表面的平均的結晶粒徑為0. 5μπι以下。
3.根據權利要求1所述的反射膜，其中，該反射膜還包括表面粗糙度為0. 2 μ m以下的第1基底層， 上述銀薄膜形成在上述第1基底層上。
4.根據權利要求3所述的反射膜，其中， 上述第1基底層包含銅。
5.根據權利要求3所述的反射膜，其中，該反射膜還包括形成在上述第1基底層和上述銀薄膜之間的第2基底層。
6.根據權利要求5所述的反射膜，其中， 上述第2基底層包含鎳。
7.根據權利要求1所述的反射膜，其中， 上述銀薄膜是利用電鍍形成的。
8.根據權利要求1所述的反射膜，其中， 上述銀薄膜包含光澤劑。
9.ー種反射膜的製造方法，其包括 準備第1基底層的エ序；在上述第1基底層上形成表面粗糙度為0. 2 μ m以下、光澤度為0. 8以上且對于波長 460nm的光的反射率為90%以上的銀薄膜的エ序。
10.根據權利要求9所述的反射膜的製造方法，其中，準備第1基底層的エ序包含準備表面粗糙度為0. 2 μ m以下的第1基底層的エ序。
11.根據權利要求9所述的反射膜的製造方法，其中，形成上述銀薄膜的エ序包括使用添加有光澤劑的鍍銀液並利用電鍍在上述第1基底層上形成上述銀薄膜的エ序。
12.根據權利要求9所述的反射膜的製造方法，其中，該製造方法還包括在上述第1基底層上形成表面粗糙度為0. 2 μ m以下的第2基底層的エ序，形成上述銀薄膜的ェ序包含隔著上述第2基底層在上述第1基底層上形成上述銀薄膜的ェ序。
全文摘要
本發明提供反射膜及其製造方法。基板包括絕緣層及反射膜。反射膜以導體層、阻擋層及銀薄膜的順序包含上述導體層、上述阻擋層及上述銀薄膜。對導體層的表面進行平坦化處理，使其表面粗糙度為0.35μm以下。此外，阻擋層的表面粗糙度為0.2μm以下。在絕緣層上形成導體層。銀薄膜隔著阻擋層形成在導體層上。導體層上的銀薄膜的表面粗糙度為0.2μm以下，光澤度為0.8以上，對于波長460nm的光的反射率為90％以上。
文檔編號H01L33/60GK102569618SQ201110406290
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月8日 優先權日2010年12月8日
發明者恆川誠 申請人:日東電工株式會社