光反射基板及其制造方法

文档序号:6988972阅读:156来源:国知局
专利名称:光反射基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及具有绝缘层和金属层的光反射基板,并且所述光反射基板用于发光元件。更具体地,本发明涉及用于发光二极管(在下文中,称作“LED”)发光元件的光反射基板,并且更详细地,涉及LED发光元件的反射基板的改进。
背景技术
作为已知的白色LED发光元件,典型的是对使用RGB滤色器进行彩色显示的显示装置照明的LED发光元件,并且使用多色混合型LED发光元件。多色混合型LED发光元件通过使RGB的三色LED同时发光以发射白光,并且通过使用白光和显示装置的滤色器进行彩色显示。然而,因为RGB的相应LED发射光,因此多色混合型LED发光元件色纯度高并且具有优秀的显色性,但是需要大数量的LED以获得白光,从而引起成本增加的问题。作为对多色混合型LED发光元件的问题的解决方案,例如,专利文献1和2中公开了荧光体混色型LED发光元件。图5是显示专利文献1和2中描述的荧光体混色型白色 LED发光元件的构造的示意图,它可以被结合在本发明的发光元件的结构中。图5显示了白色LED发光单元100。蓝色LED 110被面向下连接至具有用于外部连接的电极120和130 的基板140,并且将蓝色LED 110用含有YAG荧光粒子150的透明树脂160模塑。由YAG荧光粒子150和蓝色LED 110的余晖激发的光使得白色LED发光单元100在由发光表面侧上的箭头所示的方向上发射白光。在包含其中所使用的蓝色LED 110和YAG荧光粒子150的荧光体混色型LED发光单元100中,优选考虑过进行增加含有YAG荧光粒子150的透明树脂160的厚度,从而增加透明树脂160的荧光粒子150含量等的对策以增强白光的发射强度(emission power)。然而,当进行这样的对策时,依赖于透明树脂160的厚度或透明树脂160的荧光粒子150的含量,来自蓝色LED 110的蓝光的透过性变差并且白光的发射强度没有提高。因此,为了提高白光的发射强度,需要进一步改进荧光体混色型发白光二极管装置。为了以这种方式提高发射强度,例如,如专利文献3等中所示,已知通过使用铝金属基板作为光反射基板抑制发射损失并提高发射强度的方法。尤其是,参考专利文献3的图2,金属基板11的上表面覆盖有绝缘树脂13,并且将发光元件15安装在形成在绝缘树脂 13的上表面上的导电图案14的上表面上。然而,需要的是增加或提高在整个可见光区域的反射率,具体地,反射基板本身的白色化。特别是,当使用白色树脂作为绝缘层时,存在这样的问题由于增强发光元件的亮度时产生的大电流导致的热辐射使白色树脂劣化。需要设计LED发光部件以便增强在垂直于发光表面的方向上的指向性,并且具有小的视角依赖性的反射特性是适宜的。引用列表专利文献专利文献1 JP 2998696B ;
专利文献2 JP 11-87784A ;专利文献3 JP 2006-100753A发明概述技术问题因此,本发明的目的是提供一种可以提高白光的发射强度的光反射基板。解决问题的技术方案发明人进行了深入的研究以实现上述目的,并且发现在其表面上具有特定尺寸的凹凸部(irregularities)的包括绝缘层和金属层的光反射基板在光反射性上非常优越并且在宽波长区域内和宽视角下光反射性对于视角的依赖性小。换言之,本发明提供以下各项。(1) 一种光反射基板,所述光反射基板至少包括绝缘层;和金属层,所述金属层与所述绝缘层接触安置,其中在大于320nm并且不大于700nm的波长范围内的光的全反射率不小于50%,并且在300nm至320nm的波长范围内的光的全反射率不小于60%。(2)根据(1)所述的光反射基板,其中所述光反射基板的表面具有平均波长为 0. 01至100 μ m的凹凸部。(3)根据⑴或⑵所述的光反射基板,其中通过式㈧计算的表面积差AS不小于5%并且不大于90% Δ S = [ (Sx-S0) /S0] X100(% ) (A)其中Sx表示所述光反射基板的50 μ mX 50 μ m表面区域的实际表面积,所述实际表面积通过三点近似从用原子力显微镜在512X512点测得的所述表面区域上的三维数据确定,并且&表示所述表面区域的几何测量表面积。(4)根据⑴至(3)中的任一项所述的光反射基板,其中所述金属层为铝并且所述绝缘层为铝的阳极氧化膜。(5)根据⑴至(4)中的任一项所述的光反射基板,其中所述光反射基板是反射从朝向发光观测表面的发光元件发射的光的光反射基板。(6)根据(1)至( 中的任一项所述的光反射基板,其中所述金属层具有带有凹坑的形状,并且所述绝缘层形成于所述带有凹坑的形状的表面上。(7) 一种制造根据(1)至(6)中的任一项所述的光反射基板的方法,所述方法包括准备铝板;将所述铝板的表面粗糙化;和将所述粗糙化的表面阳极氧化以形成所述绝缘层。(8) 一种制造根据(1)至(6)中的任一项所述的光反射基板的方法,所述方法至少包括准备铝板;和将所述铝板的表面粗糙化并且之后以任意顺序进行以下步骤(a)和(b)(a)形成其中安置发光元件的互连通孔,并且进行用于将所述基板芯片化的打线 (routing);禾口(b)将所述粗糙化的表面阳极氧化以形成所述绝缘层。
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(9)根据(6)所述的光反射基板,所述光反射基板通过将至少两片根据(1)至中的任一项所述的光反射基板重叠而形成,其中在一片铝板中形成至少一个通孔,而在另一片铝板中未形成通孔。(10)根据(8)所述的制备光反射基板的方法,其中当进行打线以使得在多个芯片周围形成用于单独地切割芯片的切除部,并且在所述切除部的一部分中形成将所述多个芯片连接至所述铝板的连接部时,所述打线包括以下打线方法对铝板充当所述连接部的部分进行设计以使其比充当芯片的部分薄,通过所述打线切去所述切除部以将所述连接部留在所述铝板中,然后将所述铝板阳极氧化,然后切割所述连接部,从而减少或移除在通过切割所述连接部而分离的单个芯片的厚度方向上形成的铝部分的面积。(11)根据⑶或(10)所述的制备光反射基板的方法,其中在根据⑶或(10)的步骤之后以任意顺序进行下列步骤(c)和(d)(c)形成用于将电信号传送至发光元件的金属互连层,并且将所述金属互连层图案化;和(d)再次在对应于其上安装所述发光元件的部分的电极部分中形成金属层。(12) 一种发白光二极管装置,所述发白光二极管装置在根据(1)至(6)和(9)中的任一项所述的光反射基板的上层中具有发蓝光元件,并且在所述发蓝光元件周围和/或之上具有荧光发光体。发明的有益效果如下面所描述的,根据本发明,可以提供一种光反射基板,所述光反射基板具有高热耗散,并且所述光反射基板还可以增强发射强度。在根据本发明的光反射基板中,在宽波长区域内并且在宽视角下光反射率对视角的依赖性小。附图简述

图1是显示交流波形的实例的图,所述交流波形在本发明的光反射基板的制备中可以用于进行电化学粗糙化处理。图2是径向电解槽的示意图,所述径向电解槽在本发明的光反射基板的制备中可以在用交流电的电化学粗糙化处理中使用。图3是阳极氧化装置的示意图,所述阳极氧化装置可以用于在本发明的光反射基板的制备中进行阳极氧化处理。图4是显示毛刷粗糙化步骤原理的示意图,所述毛刷粗糙化可以用于在本发明的光反射基板的制备中进行机械粗糙化处理。图5是显示荧光体混色型白色LED发光元件的构造的示意图。图6是显示在300至700nm的全反射率的测量结果的图。图7是显示荧光体混色型白色LED发光元件的示意图。图8是显示在300至700nm的全反射率的测量结果的图。图9是显示使用本发明光反射基板的LED发光元件的另一个实施例的截面图。图10是显示本发明的光反射基板的实施例的截面图。图10(A)是光反射基板的截面图,其中铝板具有平面形状并且绝缘层具有平面形状。图IO(Bl)、10(B》和10(B3)是光反射基板的截面图,其中铝板具有带有凹坑的形状并且绝缘层形成于凹坑的表面上。图 IO(Cl)、10(C2)和10(C3)是显示了光反射基板的另一个实施例的截面图,所述光反射基板具有与图IO(Bl)、10(B2)和10(B3)中所示相同的形状。图11(A1)、11(A2)、11(A3)和11 (A4)是显示其中金属铝从打线之后切割的连接部暴露出的状态的示意图,并且因此在制备本发明的光反射基板的打线方法中绝缘性不足。 图Il(Bl)和11 (B2)是显示在用于将阳极氧化膜连接至切割连接部以保持绝缘性能的阳极氧化处理之前铝板连接部形状,在阳极氧化处理之后连接部的形状,以及在芯片化之后光反射基板芯片侧面的截面图。发明详述在下文中,将详细描述本发明的光反射基板。本发明的光反射基板包括绝缘层和金属层,所述金属层与所述绝缘层接触形成, 并且所述光反射基板具有在大于320nm并且不大于700nm的波长不小于50 %的光反射率以及在300nm至320nm的波长不小于60%的光反射率。这里,例如通过分光光度计测量全反射率。1. <表面形状>在本发明的光反射基板中,优选的是其表面具有0.01至ΙΟΟμπι的平均波长的凹凸部以便满足上述反射率。该表面可以具有其中层叠具有不同波长的凹凸部的形状。当本发明的光反射基板的表面具有这样的凹凸部时,据估计可以增强光散射效应以及可以抑制光吸收/干涉效应(引起反射损失的效应)。因此,本发明的光反射基板在反射性上优越。在具有5至ΙΟΟμπι的平均波长的凹凸部(在下文中,也称作“大波结构”)中,平均波长优选在7至75 μ m的范围内,并且平均波长更优选在10至50 μ m的范围内,因为光
散射效应进一步增强。本发明的光反射基板的表面结构优选为其中的凹凸部具有以下一种凹凸部的结构。在具有0.5至5μπι的平均波长的凹凸部(在下文中,也称作“中波结构”)中,平均波长优选在0. 7至4 μ m的范围内,并且平均波长更优选在1至3μπι的范围内,因为光散射效应增强并且光吸收效应被抑制。在具有0. 01至0. 5 μ m的平均波长的凹凸部(在下文中,也称作“小波结构”)中, 平均波长优选在0. 015至0. 4 μ m的范围内,并且平均波长更优选在0. 02至0. 3 μ m的范围内,因为可见光干涉效应被抑制。本发明的光反射基板的表面具有选自以下各项的至少一种大波结构、中波结构和小波结构。优选将两种以上凹凸部结构层叠,并且更优选将全部三种凹凸部结构层叠,因为可以进一步提高反射率。当本发明的光反射基板在其表面上具有特定凹凸部时,可以在宽视角内取得均勻的光并且视角依赖性小(依赖于视角的反射率的差别小)。当本发明的光反射基板的表面具有特定凹凸部时,由于凹凸部的锚固效应,对于后面要描述的具有荧光发光体的透明树脂的紧密粘合性高,并且因此热耗散性优秀。在提高反射基板的白色性(提高散射性)方面,本发明的光反射基板的表面具有优选至少5%但是不大于90%,更优选至少10%但是不大于80%,并且再更优选至少20% 但是不大于70%的通过式(1)表示的表面积差AS
Δ S = [ (Sx-S0) /S0] X100(% ) (1)其中Sx为50平方微米表面区域的实际表面积,其通过三点近似从用原子力显微镜在512X512点测量的表面区域上的三维数据而确定,并且&是所述表面区域的几何测量表面积(表观表面积)。表面积差Δ S是显示光反射基板的表面上的凹凸部的大小的一个因子。当AS取较大值时,可以散射更多的光。在本发明中,用原子力显微镜(AFM)测量表面轮廓(profile)以获得三维数据,从而测定AS。例如,可以在以下条件下进行测定。S卩,将1平方厘米样品从光反射基板切出并且放置在压电扫描器上的水平样品架上。使悬臂接近样品的表面。当悬臂到达可感知原子间力的区域时,在X和Y方向上扫描样品的表面,并且基于Z方向上的位移读取样品的表面构形图。使用能够在X和Y方向上扫描150 μ m并且在Z方向上扫描 ομ m的压电扫描器。使用具有120至150kHz的共振频率和12至20N/m的弹簧长度的悬臂(例如,由NAN0PR0BE制造的SI-DF20),并在动态力模式(DFM)下进行测定。将所得到的三维数据通过最小二乘法近似以补偿样品的轻微倾斜并确定基准面。测定包括以512乘512点的在样品的表面上50平方微米区域获得值。分辨率在X和Y方向上为1. 9 μ m,并且在Z方向上为lnm。扫描速度为60 μ m/s。使用上面获得的三维数据(Ouy)),选择相邻三个点的组,并且对由三个点的组形成的微三角形的表面积求和,从而给出实际表面积民。之后由所得到的实际表面积Sx与几何测量表面积&使用上面的式(1)计算表面积差AS。〈具有空腔结构的光反射基板以及使用两个本发明的光反射基板制造具有空腔结构的光反射基板的方法〉对于本发明的光反射基板在形状上没有特别的限定。例如,如图10㈧中所示,在光反射基板30中,作为金属层33的铝板可以具有平面形状并且绝缘层32可以具有平面形状。如图10(B2)中所示,光反射基板可以具有带有凹坑34的形状。当将LED元件安装在凹坑34上时,可以有效地使用光反射基板的凹坑的侧表面的光反射。图10(B2)和10(B3) 是光反射基板的截面图,其中作为金属层的铝板具有带有凹坑34(空腔)的形状并且绝缘层32形成于凹坑的表面上。对于制造图10(B3)中所示的本发明的光反射基板的方法没有特别的限定。例如,如图IO(Bl)和10(B2)中所示,可以将模具36在箭头方向上压制以在铝板1中形成具有凹坑34的金属层33。图10 (B2)是显示了将凹坑34形成于金属层33中的状态的截面图。通过阳极氧化具有图10 (B2)中所示形状的铝板,可以制备图10 (B3)中所示的具有绝缘层32和金属层33的光反射基板30。图IO(Cl)、10(C2)和10(C3)是显示制造光反射基板的方法的另一个实施例的截面图,所述光反射基板具有与图IO(Bl)、10(B2)和10(B3)中所示相同的形状。关于该光反射基板,制备了两块光反射基板,即光反射基板30和另一块光反射基板301,所述光反射基板30如图10(以)中所示不包含通孔但是至少包含绝缘层32和金属层33,并且所述另一块光反射基板301如图IO(Cl)中所示包含通孔35并且包含绝缘层321和金属层331。接下来,如图IO(O)中所示,通过将两片光反射基板重叠,形成具有凹坑34的光反射基板303。 可以将两片光反射基板彼此连接。可以通过预先打开铝板中的通孔35,将该产物阳极氧化, 并且之后在其上形成绝缘层321,从而制造图IO(Cl)中所示的光反射基板301。因为可以通过低成本钻孔形成通孔并且通孔的形状或大小的控制非常简单,如上所述,可以通过将完成后的两片基板重叠在彼此上或连接至彼此,以低成本制造具有与过去相同的空腔结构的光反射基板。下面将描述使用非常适合于本发明的光反射基板的通过将铝阳极氧化而获得的防蚀铝基板的光反射基板。包括由阳极氧化铝形成的氧化铝层作为绝缘层以及从其延伸的铝金属层的光反射基板光反射率高并且在耐热性和耐候性上优秀。2. < 铝板 > 可以使用已知铝板制造本发明中的光反射基板。在本发明中使用的铝板由主要由铝组成的尺寸稳定的金属,换言之,铝或铝合金制成。除了纯铝板,也可以使用主要由铝组成并且含有少量其他元素的合金板。在该说明书中,将上面描述的由铝或铝合金制成的多种载体统称为“铝板”。在铝合金中可以存在的其他元素包括硅、铁、铜、锰、镁、铬、锌、铋、镍和钛。合金中其他元素的含量不大于10重量%。对于在本发明中可以使用的铝板不指定组成,但是包括由日本轻金属协会(Japan Light Metal Association)在 1990年发行的第4版铝手册(Aluminum Handbook)中出现的已知材料,如具有牌号JIS A1050、JISA1100和JIS A1070的铝板;以及具有牌号JIS A3004 和国际合金牌号(International Alloy Designation) 3103A的含锰的铝-锰系铝板。也可以使用由以上铝合金组成、其中加入了至少0. 1重量%镁的铝-镁合金和铝-锰-镁合金(JIS A3005)以增加拉伸强度。也可以使用其中分别另外含有锆和硅的铝-锆合金和铝-硅合金。也可以使用铝-镁-硅合金。在JP 59-153861A、JP 6卜51395A、JP 62-146694A、JP 60-215725A、 JP 60-215726A、JP 60-215727A、JP 60-216728A、JP 61-272367A、JP58-11759A、JP 58-42493A, JP 58-221254A、JP 62-148295A、JP 4-254545A、JP 4-165041A、JP 3-68939B、 JP 3-234594A、JP 1-47545B、JP62-140894A、JP 1-35910B 和 JP 55-28874B 中提到了 JIS 1050材料。在JP 7-81264A、JP 7-305133A、JP 8-49034A、JP 8-73974A、JP8-108659A 和 JP 8-92679A 中提到了 JIS 1070 材料。在JP 62-5080B,JP 63_60823B、JP 3_61753B、JP 60-203496A、JP60-203497A、JP
3-11635B、JP61-274993A、JP 62_23794A、JP 63_47347A、JP 63_47348A、JP 63_47349A、JP 64-1293A,JP 63-135294A、JP63-87288A、JP 4_73392B、JP 7-100844B,JP 62-149856A、JP
4-73394B、JP62-181191A、JP 5_76530B、JP 63_30294A、JP 6_37116B、JP 2-215599A 和 JP 61-201747A中提到了铝-镁合金。在JP 60-230951A,JP 1-306288A.JP 2-293189A.JP 54-42284B.JP 4-19290B.JP 4-19291B,JP 4-19292B,JP 61-35995A.JP 64-51992A.JP 4_226394A、US 5,009,722 和 US 5,028,276中提到了铝-锰合金。在JP 62-86143A、JP 3-222796A、JP 63-60824B、JP 60-63346A、JP 60-63347A、 JP 1-293350A, EP 223,737B、US 4,818,300 和 GB 1,222,777 中提到了铝-猛-镁合金。在JP 63-15978B、JP 61-51395A、JP 63-143234A 和 JP 63-143235A 中提到了
招_错合金。
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在GB 1,421,710中提到了铝-镁-硅合金。可以通过例如下面描述的方法使铝合金形成板。首先,通过通常的方法对已经调节至给定合金成分含量的铝合金熔体进行净化处理,之后铸造。进行以从熔体移除氢和其他多余气体的净化处理典型地包括熔剂处理;使用氩气、氯气等的脱气处理;使用以下各项的过滤处理例如,所谓刚性介质过滤器(例如,陶瓷管过滤器、陶瓷泡沫过滤器)、使用过滤介质如氧化铝片或氧化铝球的过滤器、或者玻璃布过滤器;或者脱气处理与过滤处理的组合。优选进行净化处理以防止归因于熔体中的杂质如非金属夹杂物和氧化物的缺陷,以及归因于熔体中所溶解的气体的缺陷。熔体的过滤记载在,例如JP 6-57432A, JP 3-162530A、JP 5-140659A、JP 4-231425A、JP4-276031A、JP 5-311261A 和 JP 6-136466A 中。熔体的脱气记载在,例如,JP 5-51659A和JP 5-49148U中。本申请人还提出了与JP 7-40017A中的熔体脱气相关的技术。接下来,将如上所述已经进行净化处理的熔体铸造。铸造工艺包括使用固定模具的那些,如直接冷铸,以及使用移动模具的那些,如连续铸造。在直接冷铸中,使熔体以0. 5至30°C /秒的冷却速度固化。在低于1°C /s的情况下,可能形成很多粗糙的金属间化合物。当进行直接冷铸时,可以获得具有300至800mm厚度的锭。如果需要,将该锭通过传统的方法削去表面层,通常从表面除去1至30mm,并且优选1至IOmm的材料。也可以任选地将该锭均热化,在削去表面层之前或者之后。在进行均热化的情况下,将该锭在450至620°C下热处理1至48小时以防止金属间化合物的粗化。 如果热处理时间短于一小时,均热处理的效果可能不充分。之后将该锭热轧并冷轧,给出轧制的铝板。在开始热轧时350至500°C的温度是合适的。可以在热轧之前或之后,或者甚至在热轧过程中进行中间退火。中间退火条件可以包括在间歇式退火炉中,在280至600°C下加热2至20小时,并且优选在350至500°C 下加热2至10小时,或者在连续退火炉中,在400至600°C下加热至多6分钟,并且优选在 450至550°C下加热至多2分钟。使用连续退火炉在10至200°C /s的温度升高速率下加热轧制板使得能够获得更细的晶体结构。之后可以将通过以上步骤完成的给出,比方说,0. 1至0. 5mm厚度的铝板用矫正机如辊式矫正机或拉伸矫正机整平。可以在将铝板切为分离的片之后进行整平。然而,为保证产量,优选的是在连续卷的状态下对轧制铝进行这种整平。也可以使板通过纵断机流水线以将其切割为预定宽度。可以将油的薄膜提供在铝板的表面上以防止归因于相邻铝板之间摩擦的划伤。可以按照需要适当使用挥发性或者非挥发性油膜。工业上进行的连续铸造工艺包括使用冷却辊的工艺,如双辊工艺(Hunter工艺) 和3C工艺;以及使用冷却带或冷却块的工艺,如双带工艺(Hazelett工艺)和Alusuisse Caster II工艺。当使用连续铸造工艺时,将熔体以100至1,000°C/s的冷却速率固化。连续铸造工艺通常具有比直接冷铸工艺更快的冷却速率,并且因此其特征在于能够获得在铝基体中的合金成分的更高固溶性。与由本发明的申请人提出的连续铸造工艺相关的技术记载在,例如,JP 3-79798A, JP 5-201166A, JP 5_156414A、JP 6-262203A、JP 6_122949A、JP 6-210406A 和 JP 6-26308A 中。当进行连续铸造时,如通过包括冷却辊的使用的工艺(例如,Hunter工艺),可以将熔体直接并且连续地铸造为具有1至IOmm厚度的板,从而使得可以省略热轧步骤。此外, 根据使用冷却带的工艺(例如,Hazelett工艺),可以铸造具有10至50mm厚度的板。通常,通过将热轧辊放置在铸造段的直接下游,于是可以接着将铸造板轧制,使得能够进行连续铸造,并获得1至IOmm厚度的轧制板。之后可以对这些连续铸造和轧制的板以与上面对于直接冷铸描述的相同的方式进行以下处理如冷轧、中间退火、整平和切条,并且从而完成,例如,0. 1至0. 5mm厚度的板。涉及连续铸造工艺中的中间退火条件和冷轧条件的由本发明的申请人提出的技术记载在,例如,JP 6-220593A, JP 6_210308A、JP 7-54111A 和 JP 8-92709A 中。因为当进行化学粗糙化处理或电化学粗糙化处理时,铝板的表面处的晶体结构可能导致差的表面品质,优选的是晶体结构不要太粗。铝板的表面处的晶体结构具有优选至多200 μ m,更优选至多100 μ m,并且最优选至多50 μ m的宽度。此外,该晶体结构具有优选至多5,000 μ m,更优选至多1,000 μ m,并且最优选至多500 μ m的长度。由本发明的申请人提出的相关技术记载在,例如,JP 6-218495A,JP 7-39906A和JP 7-1M609A中。在铝板的表面上的的合金成分分布优选是适度均勻的,因为当进行化学粗糙化处理或电化学粗糙化处理时,铝板的表面上合金成分的不均勻分布有时导致差的表面品质。由本发明的申请人提出的相关技术记载在,例如,JP 6-48058A, JP 5-301478A和JP 7-132689A 中。铝板中金属间化合物的大小或密度可能影响化学粗糙化处理或电化学粗糙化处理。由本发明的申请人提出相关技术记载在,例如,JP7-138687A和JP 4-2MM5A中。在本发明中,可以在通过叠轧、转印或其他方法在最终轧制过程中在铝板上形成花纹图案之后使用如上所述的铝板。在本发明中可以使用的铝板可以为铝卷材或切片的形式。当铝板为卷材的形式时,可以通过以下方式将其包装例如,铺垫硬纸板并粘在铁货盘上,在产品的每侧放置瓦楞纸板垫圈,用聚合管状纤维包裹每件物体,将木垫圈插入卷中心处的开口中,绕卷的周围填充毡,在整个包装上绷紧钢带,并在外面贴上标签。此外,可以使用聚乙烯膜作为外包装材料,并且可以使用针织毡和硬纸板作为垫料。存在多种其他形式的包装,可以使用其任一种,条件是可以将铝板稳定地运输而不将其刮伤或以其他方式产生刮痕。在本发明中可以使用的铝板优选具有约0. 1至约2. 0mm,更优选0. 15至1.5mm,并且再更优选0. 2至1. Omm的厚度。可以根据使用者的需求适当地改变该厚度。3.〈表面处理〉在本发明的光反射基板的制备过程中进行的表面处理包括表面粗糙化处理和阳极氧化处理。在制备多孔氧化铝载体的过程中也可以包括除表面粗糙化处理和阳极氧化处理以外的多种其他步骤。形成上面描述的表面轮廓的典型方法包括其中按以下顺序对铝板进行机械粗糙化处理、碱蚀刻处理、用酸的去污处理和用电解液的电化学粗糙化处理的方法;其中对铝板进行机械粗糙化处理,以及两个以上循环的碱蚀刻处理、用酸的去污处理和电化学粗糙化处理(在每个循环中使用不同的电解液)的方法;其中按以下顺序对铝板进行碱蚀刻处理、 用酸的去污处理和用电解液的电化学粗糙化处理的方法;以及其中对铝板进行两个以上循环的碱蚀刻处理、用酸的去污处理和电化学粗糙化处理(在每个循环中使用不同的电解液)的方法。然而,本发明不限于此。在这些方法中,在电化学粗糙化处理之后可以进一步进行碱蚀刻处理和用酸的去污处理。虽然所使用的方法依赖于其他处理(包括碱蚀刻处理)的条件,优选使用其中按以下顺序进行机械粗糙化处理、使用基于硝酸的电解液的电化学粗糙化处理以及使用基于盐酸的电解液的电化学粗糙化处理的方法,以形成其中将小波结构重叠在中波结构上,所述中波结构依次又重叠在大波结构上的表面轮廓。为了形成其中将小波结构重叠在大波结构上的表面轮廓,优选使用的方法是其中仅用增加总量的供给至阳极反应的电流进行使用基于盐酸的电解液的电化学粗糙化处理。下面详细描述相应的表面处理步骤。〈机械粗糙化处理〉机械粗糙化处理比电化学粗糙化廉价并且可以形成具有带5至100 μ m的平均波长的凹凸部的表面。它因此作为用于形成大波结构的粗糙化方式是有效的。机械粗糙化处理的实例包括其中将铝表面用金属丝刮擦的金属丝刷粗糙化,其中将铝表面用研磨球和研磨剂研磨的球粗糙化,以及记载在JP 6-135175A和JP 50-40047B 中的粗糙化,其中将表面用尼龙刷和研磨剂粗糙化。还可以使用转印辊方法,其中将花纹化表面压在铝板上。可以使用的方法的特定实例包括 JP 55-74898A、JP 60-36195A 和 JP 60-203496A 中记载的方法;JP 6-55871A 中描述的方法,其特征在于进行多次转印;以及JP 6-M168A中记载的方法,其特征在于表面具有弹性。可以使用的其他方法包括其中使用转印辊重复地进行转印的方法,在所述转印辊中,通过例如,放电加工、喷丸处理、激光加工或等离子蚀刻形成细花纹;以及以下方法 其中将用细粒涂覆的花纹化表面放在铝板上,从花纹化表面上方多次重复地施加压力,并且将对应于细粒的平均直径的花纹图案重复地转印至铝板。可以使用已知方法如记载在JP 3-8635A,JP 3-66404A和JP 63-65017A中的那些以赋予转印辊细花纹。备选地,可以通过用例如,模具、切割工具或激光在两个方向在辊表面中形成细凹槽,将角形花纹施加于辊表面。可以对所得到的辊表面进行已知的蚀刻处理以稍微圆滑化所形成的角形花纹。也可以进行如淬火或镀硬铬的工艺以增加表面硬度。此外,也可以使用记载在例如JP 61-162351A和JP 63-104889A中的机械粗糙化处理。在本发明的实施中,可以在考虑到生产率和其他因素的同时将上面提到的方法组合使用。这些机械粗糙化处理优选的是在电化学粗糙化处理之前进行。下面详细描述可以适合于用作机械粗糙化处理的毛刷粗糙化工艺。该毛刷粗糙化工艺通常是以下方法其中使用由其表面上植有许多刷毛的圆形筒组成的刷辊摩擦铝板的一侧或两侧,同时将含研磨剂的浆液喷溅在旋转的刷辊上,所述刷毛典型地由合成树脂如尼龙(商标)、聚丙烯或聚氯乙烯制成。可以使用其表面上形成有抛光层的抛光辊代替上面提到的刷辊和浆液。当使用刷辊时,刷上的刷毛具有优选10,000至40,OOOkgf/cm2,并且更优选15,000至35,000kgf/cm2的挠曲模量,以及优选500gf以下,并且更优选400gf以下的硬度。刷毛直径通常为0. 2至0. 9mm。可以根据刷辊的外直径和圆筒直径适当地选择刷毛长度,但是通常为10至100mm。可以使用已知的研磨剂。示例性实例包括浮石、硅砂、氢氧化铝、氧化铝粉末、碳化硅、氮化硅、火山灰石、金刚砂、刚玉砂及其混合物。这些中,浮石和硅砂是优选的。硅砂是特别优选的,因为它比浮石更硬并且较不容易碎裂,并且从而具有出色的粗糙化效率。为了提供出色的粗糙化效率并减小纹状图案的间距,适宜的是研磨剂具有优选3至50 μ m,并且更优选6至45 μ m的平均粒度。典型地将研磨剂悬浮在水中并且作为浆液使用。除研磨剂以外,浆液也可以包括添加剂如增稠剂、分散剂(例如,表面活性剂)、以及防腐剂。该浆液具有优选0. 5至2的范围内的比重。用于机械粗糙化处理的合适装置的实例是记载在JP 50-40047B中的那种。〈电化学粗糙化处理〉可以用在使用交流电的传统电化学粗糙化处理中使用的类型的电解液进行电化学粗糙化处理(在下面也称作“电解粗糙化处理”)。特别是,使用主要含有盐酸或硝酸的电解液使得能够容易地获得如上所述的表面轮廓并且因此是优选的。可以根据,例如,记载在JP 484812;^和GB 896,563中的电化学粗糙化方法(电解粗糙化方法)进行电解粗糙化处理。在电解粗糙化方法中使用正弦交流电,但是也可以使用记载在JP 52-58602A中的特殊波形。也可以使用记载在JP 3-79799A中的波形。用于该目的可以使用的其他方法包括记载在JP 55-158298A、JP 56-28898A、JP 52-58602A、 JP 52-152302A、 JP 54-85802A、 JP 60-190392A、 JP 58-120531A、 JP 63-176187A、 JP 1-5889A、JP 1-280590A, JP 1-118489A、JP 1-148592A、JP 1-178496A、JP 1-188315A、JP 1-154797A、JP 2-235794A、JP 3-260100A、JP3-253600A、JP 4-72079A、JP 4-72098A、JP 3-267400A和JP 1-141094A中的那些。除了以上所述以外,也可以使用特殊频率的交流电进行电解粗糙化处理,如已经与用于制造电解电容器的方法一同提出的那些。它们记载在, 例如 US 4,276,129 和 US 4,676,879 中。提出了多种电解槽和电源。例如,可以使用US 4,203,637、JP56-123400A、JP 57-59770A, JP 53-12738A、JP 53-32821A、JP 53-32822A、JP 53-32823A、JP 55-122896A、 JP 55-132884A,JP 62-127500A、JP1-52100A、JP 1-52098A.JP 60-67700A.JP 1-230800A、 JP 3-257199A、 JP 52-58602A、 JP 52-152302A、 JP 53-12738A、 JP 53-12739A、 JP 53-32821A、JP 53-32822A、JP 53-32833A、JP 53-32824A、JP 53-32825A、JP54-85802A、 JP 55-122896A、 JP 55-132884A、 JP 48-28123B、 JP 51-7081B、 JP 52-133838A、 JP 52-133840A、JP 52-133844A、JP 52-133845A、JP 53-149135A 和 JP 54-146234A 中记载的那些。除了硝酸和盐酸溶液以外,可以使用其他酸性溶液用于电解液,所述其他酸性溶液包括 US 4,671,859、US 4,661,219、US 4,618,405、US4, 600,482、US 4,566,960、US 4,566,958、US 4,566,959、US 4,416,972、US 4,374,710、US 4,336,113 和 US 4,184,932 中提到的电解液。酸性溶液具有优选0. 5至2. 5重量%的浓度,而0. 7至2. 0重量%的浓度用于上面提到的去污处理中是特别优选的。电解液优选具有20至80°C并且更优选30至60°C的温度。主要由盐酸或硝酸组成的水溶液可以通过下列方法得到将含硝酸根离子的化合物如硝酸铝、硝酸钠或硝酸铵,或者含氯离子的化合物如氯化铝、氯化钠或氯化铵溶解在水中的1至100g/L盐酸或硝酸溶液中达到lg/L至饱和的浓度。铝合金中存在的金属,如铁、 铜、锰、镍、钛、镁和硅可以溶解在主要由盐酸或硝酸组成的水溶液中。优选的是使用通过以下方式制备的溶液将化合物如氯化铝或硝酸铝溶解在水中的0. 5至2重量%盐酸或硝酸溶液中达到3至50g/L的铝离子浓度。通过添加并使用能够与铜形成配合物的化合物,即使在具有高铜含量的铝板上也可以进行均勻粗糙化。能够与铜形成配合物的化合物的实例包括氨;通过用(脂族的、芳族的或其他属性的)烃基取代氨上的氢原子获得的胺,如甲胺、乙胺、二甲胺、二乙胺、三甲胺、环己胺、三乙醇胺、三异丙醇胺和乙二胺四乙酸盐(EDTA);以及金属碳酸盐如碳酸钠、 碳酸钾和碳酸氢钾。适合于该目的的其他化合物包括铵盐如硝酸铵、氯化铵、硫酸铵、磷酸铵和碳酸铵。水溶液的温度优选在10至60°C的范围内,并且更优选在20至50°C的范围内。对电化学粗糙化处理中使用的交流波形没有进行特别的限定。例如,可以使用正弦、方形、梯形或三角形波形,但是方形或梯形波形是优选的并且梯形波形是尤其优选的。 “梯形波形”在这里指如图1中所示的这种波形。在梯形波形中,其中电流值从零变为峰值的时间TP优选为1至:3ms。如果该时间少于1ms,在垂直于铝板移动的方向上可能容易出现称作“震痕(chatter mark) ”的处理不均勻性。如果时间TP超过:3ms,尤其是当使用硝酸电解液时,该过程倾向于受到电解液中的痕量成分影响,如典型地受到在电解处理过程中自发增加的铵离子的影响,使得难以进行均勻粗糙化。可以使用具有梯形波形以及1 2至2 1的占空比的交流电。然而,如JP 5-195300A中所指出的,在不使用导体辊将电流加载至铝的间接电力加载系统中,1 1的占空比是优选的。可以使用具有梯形波形和0. 1至120Hz的频率的交流电,虽然从设备的角度50至70Hz的频率是优选的。在低于50Hz的频率下,作为主电极的碳电极倾向于更容易溶解。另一方面,在高于70Hz的频率下,电源回路更容易受到其电感的影响。在这两种情况下的结果都是电源成本上的增加。可以将一种或多种AC电源连接至电解槽。为控制施加至与主电极相对的铝板的交流电的阳极/阴极电流比从而进行均勻粗糙化并且从而从主电极溶解碳,有益的是如图 2中所示提供辅助阳极18并转移一部分交流电。图2显示了铝板11、径向滚筒辊12、主电极13a和13b、电解处理液14、溶液供给口 15、狭缝16、溶液通路17、辅助阳极18、闸流管 19a和19b、交流电源20、主电解槽40和辅助阳极槽50。通过使用整流或转换装置以将部分电流作为直流转移至在与含有两个主电极的槽分开的槽中设置的辅助阳极,可以控制作用在主电极对面的铝板上供给阳极反应的电流值与供给阴极反应的电流值之间的比例。在主电极对面的铝板上供给阴极反应的电量与供给阳极反应的电量之间的比例(当铝板充当阴极时的电量与当铝板充当阳极时的电量的比例)优选为0. 3至0. 95。可以使用用于表面处理的任何已知电解槽,包括垂直、平板和径向型电解槽进行电化学粗糙化处理。径向型电解槽如JP 5-195300A中记载的那些是特别优选的。使电解液以平行于或相反于铝卷材前进的方向通过电解槽。(硝酸电解)可以通过使用主要由硝酸组成的电解液的电化学粗糙化处理形成具有0.5至 5μπι的平均波长的凹凸部。当电量相对大时,电解反应集中,导致同样也形成了波长大于15μπι的凹凸部。为获得这样的表面轮廓,直到电解反应完成为止,供给铝板上阳极反应的总电量优选为1至1,000C/dm2,并且更优选50至300C/dm2。该情况下的电流密度优选为20至 100A/dm2。具有0. 20μ m以下的平均波长的小波结构也可以通过下列方法形成在30至 60°C的温度下用具有15至35重量%的硝酸浓度的高浓度硝酸电解液进行电解,或者在高温(例如,80°C以上)下用具有0.7至2重量%的硝酸浓度的硝酸电解液进行电解。作为结果,Δ S可以具有更大的值。(盐酸电解)盐酸自身具有对铝强的溶解能力,并且在仅施加微弱程度电解的情况下可以在其表面上形成细小的凹凸部。这些细小凹凸部具有0. 01至0. 2 μ m的平均波长,并且在整个铝板的表面均勻地出现。为获得这样的表面轮廓,直至电解反应完成为止,供给铝板上阳极反应的总电量优选为1至100C/dm2,并且更优选20至70C/dm2。在这种情况下电流密度优选为20至50A/ dm2 ο在这种用主要由盐酸组成的电解液的电化学粗糙化处理中,通过将400至 2,000C/dm2的大的总电量供给至阳极反应,也可以同时形成大坑(crater)状起伏。在这些条件下,具有0. 01至0. 4 μ m的平均波长的细小凹凸部形成于整个表面以使得它们重叠在具有10至30 μ m的平均波长的坑状起伏上。在这种情况下,不形成具有0. 5至5 μ m的平均波长的中波结构。有效的是在表面上形成多重小凹凸部以便具有更大的Δ S值。可以适当地使用包括以下各项的方法以如上所述在表面上形成多重小凹凸部使用主要由盐酸组成的电解液的电解粗糙化处理,以及使用高浓度和高温度的主要由硝酸组成的电解液的电解粗糙化处理。表面积差AS可以通过机械粗糙化处理或者通常进行的使用主要由硝酸组成的电解液的电解粗糙化处理以取得较大的值,但是与以上方法中相比仅增加至较小的程度。优选的是在如上所述的在含硝酸或盐酸的电解液中的电解粗糙化处理之前和/ 或之后对于铝板进行阴极电解。这种阴极电解导致在铝板的表面上形成残渣并使放出氢气,这使得能够获得更均勻的电解粗糙化处理。以优选3至80C/dm2,并且更优选5至30C/dm2的施加至阴极的电量在酸性溶液中进行阴极电解。在少于3C/dm2的电量下,残渣沉积的量不足,而超过80C/dm2时,残渣沉积的量可能过多。电解液可以与在电解粗糙化处理中使用的电解液相同或不同。〈碱蚀刻处理〉碱蚀刻是其中使上述铝板的表面层与碱溶液接触并将其溶解的处理。当还没有进行机械粗糙化处理时,在电解粗糙化处理之前进行碱蚀刻处理的目的是从铝板(轧制的铝)的表面移除如轧制油、污染物和天然氧化物膜的物质。当已经进行了机械粗糙化处理时,这种碱蚀刻处理的目的是溶解通过机械粗糙化处理形成的凹坑的边缘区以便将具有带锋利边缘的凹坑的表面转变为光滑的波状表面。如果在碱蚀刻处理之前不进行机械粗糙化处理,蚀刻的量优选为0. 1至10g/m2,并且更优选1至5g/m2。少于0. lg/m2,如轧制油、污染物和天然氧化物膜的物质可能残留在表面上,它们可能使得无法在后继的电解粗糙化处理中形成均勻的凹坑,并且可能从而导致表面不均勻性。另一方面,在1至10g/m2的蚀刻量下,将出现如轧制油、污染物和天然氧化物膜的物质的充分移除。超过以上范围的蚀刻量在经济上不适宜。如果在碱蚀刻处理之前进行机械粗糙化处理,蚀刻量优选为3至20g/m2,并且更优选5至15g/m2。在少于3g/m2的蚀刻量下,可能无法平滑化通过处理如机械粗糙化处理形成的凹凸部,作为其结果可能无法在随后的电解粗糙化处理中获得均勻的凹坑。另一方面, 超过20g/m2的蚀刻量,花纹化表面结构可能消失。在电解粗糙化处理之后立即进行碱蚀刻处理的目的是溶解在酸性电解液中形成的残渣并溶解已经通过电解粗糙化处理形成的凹坑的边缘区域。通过电解粗糙化处理形成的凹坑依赖于所使用的电解液类型变化,所以蚀刻的最优量也不同。然而,在电解粗糙化处理之后进行的碱蚀刻处理中的蚀刻量优选为0. 1至5g/m2。当使用硝酸电解液时,需要将蚀刻量设为稍微大于当使用盐酸电解液时的蚀刻量。如果进行多次电解粗糙化处理,可以在每次电解粗糙化处理之后按需要进行碱蚀刻。在水性碱溶液中可以使用的碱的示例为苛性碱和碱金属盐。合适的苛性碱的具体实例包括氢氧化钠和氢氧化钾。合适的碱金属盐的特定实例包括碱金属硅酸盐如正硅酸钠、硅酸钠、正硅酸钾和硅酸钾;碱金属碳酸盐如碳酸钠和碳酸钾;碱金属铝酸盐如铝酸钠和铝酸钾;碱金属醛糖酸盐如葡糖酸钠和葡糖酸钾;以及碱金属磷酸氢盐如磷酸氢二钠、 磷酸氢二钾、磷酸三钠和磷酸三钾。这些中,基于高蚀刻速率和低成本,苛性碱溶液和含有苛性碱和碱金属铝酸盐两者的溶液是优选的。氢氧化钠的水溶液是特别优选的。碱溶液的浓度可以根据所需的蚀刻量设定,并且优选为1至50重量%,并且更优选10至35重量%。当将铝离子溶解在碱溶液中时,铝离子的浓度优选为0. 01至10重量%, 并且更优选3至8重量%。碱溶液优选具有20至90°C的温度。处理时间优选为1至120 秒。用于使铝板与碱溶液接触的方法的示例性实例包括其中使铝板通过装有碱溶液的槽的方法,其中将铝板浸入装有碱溶液的槽中的方法,以及其中将碱溶液喷溅在铝板的表面上的方法。〈去污处理〉在电解粗糙化处理或碱蚀刻处理之后,优选的是进行酸浸(去污处理)以移除残留在铝板的表面上的污染物(残渣)。可以使用的酸的实例包括硝酸、硫酸、磷酸、铬酸、氢氟酸和四氟硼酸。通过使铝板与例如具有0. 5至30重量%的酸浓度和0. 01至5重量%的铝离子浓度的盐酸、硝酸或硫酸的酸性溶液接触而进行去污处理。用于使铝板与酸性溶液接触的示例性方法包括使铝板通过装有酸性溶液的槽,将铝板浸入装有酸性溶液的槽中,已经将酸性溶液喷溅在铝板的表面上。在去污处理中使用的酸性溶液可以是作为废水从上述电解粗糙化处理排出的主要由硝酸组成的水溶液或主要由盐酸组成的水溶液,或者作为废水从后继描述的阳极氧化处理排出的主要由硫酸组成的水溶液。去污处理中溶液温度优选为25至90°C。处理时间优选为1至180秒。去污处理中使用的酸性溶液可以包含溶解在其中的铝和铝合金组分。4.〈通孔形成和打线〉在本发明的光反射基板中,也可以在安装发光元件之前进行用于适当地提供互连部分的通孔形成,以及对于作为最终产品的芯片系统的打线(用于个体化最终产品的处理)。通孔形成可以在阳极氧化处理步骤之前或之后。在后面要描述的通过阳极氧化形成绝缘层之前的这种工艺可以防止通过阳极氧化形成的绝缘层破裂,同时保持通过处理形成的基板端面的绝缘性。当在阳极氧化处理步骤之后进行时,通孔形成增加阳极氧化处理步骤的效率并且可以将阳极氧化膜精确地加工为最终产品的大小。通孔形成是将板在需要的部分钻孔。然而,对所形成的通孔形状没有特别地限定, 只要它们具有可以达到所要互连的多个层的长度并且它们的截面具有可以保证所需的互连的大小和形状即可。考虑到最终芯片大小和可靠的互连形成,该形状优选为圆形,并且以通孔直径计,大小优选为0. Olmm至2mm,更优选0. 05至Imm并且最优选0. Imm至0. 8mm。如图Il(Al)至(A4)中所示,打线是将板切割为各自具有个体化为最终产品的光反射基板大小的单个片(在下文中称作“芯片”),并且也称作图案化或芯片化。该大小包含用于最终产品的机械加工余量,或者考虑到由于阳极氧化的体积膨胀而预先确定的所需大小。可以在阳极氧化处理步骤之前或之后进行打线。通过后面描述的绝缘层的形成之前的这种处理可以防止通过阳极氧化形成的绝缘层破裂,同时保持通过处理所形成的基板的端面的绝缘性。当在阳极氧化处理步骤之后进行时,打线增加阳极氧化处理步骤的效率,并且可以将阳极氧化膜精确地加工为最终产品的大小。对于打线需要考虑最终芯片的大小/形状,但是当采取方形芯片时,从芯片的紧致性和加工适用性的角度看,一侧的长度优选在0. Imm至50mm的范围内,更优选在0. 2mm 至40mm的范围内,并且尤其优选在0. 4mm至30mm的范围内。尤其是,当采取用于主封装 (main package)的光反射基板时,优选在3. 2mmX 2. 8mm,1. 6mmX0. 8mm等的大小进行打线,这是现在的形状和大小实例。在打线之后优选将装置安装部分(未显示,之后在其上安装装置的部分)加工为用于实现与装置部分(未显示,电连接至装置的部分)的电连接的形状,以便通过之后将要描述的阳极氧化处理形成绝缘层。其优选实例包括在形成了电连接部分的状态下进行打线工艺的方法,以及通过使用导线连接装置部分的方法等,但是该方法不限于这些实例。适用于通孔形成和打线的方法的实例包括钻孔、使用模具压制、使用切割锯切割和激光加工,但所述方法不限于此。〈将金属铝暴露的部分绝缘化的方法,所述部分具有这样的形状其中对应于单个芯片的部分在通过打线工艺切割之前用连接部连接,并且在将其在连接部切割为单个芯片之后可以位于单个芯片的厚度方向>对于打线方法没有特别限定,但是例如以下方法是非常合适的通过切割图 11 (A2)中所示的充当单个光反射基板的芯片41的部分周围的切除部43直至图Il(Al)中所示作为金属板的铝板1的底部,但是留下连接芯片或同时连接芯片和铝板1的连接部42, 并且不将芯片41分散而是将其如铝板一样作为整体处理。其后,如图11(A3)中所示进行所需处理如阳极氧化处理,并且之后将连接部42切割以获得如图11 (A4)中所示的单个芯片41。然而,因为未阳极氧化的金属铝在每个切割的芯片的侧面上从连接部42的切割边缘 45暴露出来,所获得的单个芯片41的侧面的绝缘性不足。为避免该问题,在本发明的打线中,如图Il(Bl)和11(B2)的左侧截面图中所示, 在铝板1作为金属板的状态下将充当连接部42的部分预先设计为比充当芯片41的部分
17薄。优选地,将连接部的厚度预先设计为不大于由阳极氧化形成的氧化物膜的厚度的两倍。当想要将充当连接部的部分设计为更薄或者不大于由阳极氧化形成的氧化物膜的厚度的两倍时,可以使用多种加工方法如打线。当将充当连接部42的部分设计为较薄时,如图 Il(Bl)和11(B2)的中间部分所示,可以将作为阳极氧化膜的绝缘膜阳极氧化以使其在阳极氧化处理之后占据连接部的大部分厚度。例如,如图Il(Bl)的中间部分所示,切割边缘 45的铝部分具有非常小的厚度。如在图11 (B》的中间部分中所示,其厚度方向上的大部分连接部被阳极氧化。通过切割该连接部,如图Il(Bl)和11(B》中的右侧所示,可以获得其中每个单个芯片的切割边缘45的未阳极氧化部分非常小[图Il(Bl)的右侧]或者完全没有留下未阳极氧化部分[图11 (B2)的右侧]的单个芯片41。5.〈阳极氧化处理〉将经历过以上表面处理和加工的铝板进一步阳极氧化。作为阳极氧化处理的结果,阳极氧化的氧化铝膜形成于铝板的表面上,从而获得多孔或非多孔表面绝缘层。可以通过通常使用的方法进行阳极氧化处理。更具体地,可以通过在例如,具有 50至300g/L的硫酸浓度和至多5重量%的铝离子浓度的溶液中通过使电流通过作为阳极的铝板而在铝板的表面上形成阳极氧化层。在阳极氧化处理中可以使用的溶液可以含有酸如硫酸、磷酸、铬酸、草酸、氨基磺酸(sulfamic acid)、苯磺酸、氨基磺酸(ami do sulfonic acid)、丙二酸、柠檬酸、酒石酸和硼酸。可以单独使用一种酸或者使用两种以上的组合。可以接受的是通常至少存在于铝板、电极、自来水、地下水等中的成分存在于电解液中。此外,可以加入第二和第三成分。这里,“第二和第三成分”包括,例如,金属如钠、 钾、镁、锂、钙、钛、铝、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜和锌的离子;阳离子如铵离子;以及阴离子如硝酸根离子、碳酸根离子、氯离子、磷酸根离子、氟离子、亚硫酸根离子、钛酸根离子、硅酸根离子和硼酸根离子。这些可以约0至10,OOOppm的浓度存在。阳极氧化处理条件依赖于所使用的电解液而改变,并且因此无法严格指定。然而, 通常适宜的是对于溶液,具有1至80重量%的电解质浓度和5至70°C的温度,并且电流密度为0. 5至60A/dm2,电压为1至100V,并且电解时间为15秒至50分钟。可以调整这些条件以获得所需的阳极氧化层重量。可以用于进行阳极氧化处理的方法包括JP 54-81133A, JP 57-47894A、JP 57-51289A,JP 57-51290A.JP 57-54300A.JP 57-136596A、JP58-107498A、JP 60-200256A、 JP 62-136596A、JP 63-176494A、JP4-176897A、JP 4-280997A、JP 6-207299A、JP 5-24377A, JP 5-32083A、JP 5-125597A 和 JP 5-195291A 中记载的那些。其中,如JP 54-12853A和JP 48-45303A中所记载,优选的是使用硫酸水溶液作为电解液。电解液优选具有10至300g/L的硫酸浓度,并且优选具有1至25g/L,并且具有更优选2至10g/L的铝离子浓度。可以通过将化合物如硫酸铝加入至具有50至200g/L硫酸浓度的稀硫酸中制备这种电解液。当在含有硫酸的电解液中进行阳极氧化处理时,可以在铝板和对电极之间施加直流电流或交流电流。当将直流施加至铝板时,电流密度优选为1至60A/dm2并且更优选5 至40A/dm2。当作为连续工艺进行阳极氧化处理时,为阻止由于电流的集中而从铝板的部分上出现烧灼沉积物(burnt d印osits),优选的是在阳极氧化处理起始时以5至ΙΟΑ/dm2的低密度施加电流,并且随阳极氧化处理进行将电流密度增加到30至50A/dm2以上。当作为1连续工艺进行阳极氧化处理时,优选的是使用通过电解液对铝板供应电力的系统完成该处理。当阳极氧化膜是多孔的时,平均孔径为约5nm至约1,OOOnm并且平均孔密度为 1 X 106pcs/mm2 至约 1 X 10lclpcs/mm2。阳极氧化膜的厚度优选为1至200 μ m。小于1 μ m的膜厚度由于绝缘性差而降低耐受电压,而超过200 μ m的膜厚度需要大量的电能,这在经济上是不利的。阳极氧化膜的厚度优选为2至100 μ m。阳极氧化处理中可以使用的电解装置的实例包括JP 48-26638A、JP47-18739A和 JP 58-M517B中记载的那些。这些中,如图3中所示的装置是优选的。图3是示出了用于将铝板的表面阳极氧化的示例装置的示意图。在阳极氧化装置410中,按照图3中所示箭头传送铝板416。在含有电解液418的电源槽412中,通过电源电极420使铝板416带正电荷(+)。之后通过设置于电源槽412中的辊422将铝板416向上输送,通过夹辊似4转向下并且向含有电解液似6的电解槽414输送,通过辊4 转换为水平方向。接下来,通过电解电极430使铝板416带负电荷(-)以在板材表面形成阳极氧化层。之后将从电解槽414 出来的铝板416转送至用于后继步骤的部分。在阳极氧化装置410中,辊422、夹辊4 和辊4 构成方向改变部,并且借助于这些辊422、似4和428,将铝板416以山形和反U形传送通过电源槽412和电解槽414。电源电极420和电解电极430连接至DC电源434。图3中所示的阳极氧化装置410的特有特征为将铝板416以山形以及倒U形传送通过由单个槽壁432分隔的电源槽412和电解槽414。该构型能够使得保持在两个槽中的铝板416的长度最短。因此,可以缩短阳极氧化装置410的总长度,从而使得能够降低设备成本。铝板416以山形和倒U形的传送免除了形成用于使铝板416通过槽412和414之间的槽壁432的开孔的需要。从而可以减少用于将槽412和414的每一个的液面保持在所需高度所需要的电解液的量以使得能够降低运行成本。〈封孔处理〉在本发明的实施中,如果需要,可以进行封孔处理以封闭多孔阳极氧化膜中存在的微孔。可以根据已知方法进行封孔处理,如沸水处理、热水处理、水蒸汽处理、硅酸钠处理、亚硝酸盐处理或乙酸铵处理。可以通过使用例如JP 56-12518B, JP 4-4194A、JP 5-202496A和JP 5-179482A中记载的装置和方法进行封孔处理。〈水洗处理〉在每个上述处理步骤之后优选用水洗涤。在洗涤中可以使用的水包括纯水、地表水和自来水。也可以使用夹持装置防止将处理液转移至下一步。6.〈其他〉此外,如果需要,可以在本发明的光反射基板的表面上进行多种处理。例如,可以形成由白色绝缘材料如氧化钛形成的无机绝缘层和由白色抗蚀剂等形成的有机绝缘层以增强反射基板的白色性。可以将由氧化铝形成的绝缘层用除白色以外的所需颜色着色,例如,通过使用电沉积。具体地,将在日本金属表面技术学会(Metal Finishing Society of Japan)出版的“阳极氧化(Anodizing)”,金属表面技术讲座 B (Metal Finishing Course B) (1969,第 195 207 页),由 KALLOS PUBLISHING Co.,Ltd.出版的“新防蚀铝理论(New AlumiteTheory) ”(1997,第95_96页)等中记载的可着色的离子种类,如Co离子、!^e离子、Au离子、 Pb离子、Ag离子、k离子、Sn离子、Ni离子、Cu离子、Bi离子、Mo离子、Sb离子、Cd离子和 /或As离子,混合至电解液中并且在其上进行电解处理,从而获得着色。为进一步增强绝缘性和反射率,可以类似地在由氧化铝形成的绝缘层上形成基于溶胶-凝胶法的层,例如,如JP 6-35174A中的第W016]至W035]段中所记载的。溶胶-凝胶法是将由通过使用水解和缩聚反应使金属醇盐形成的溶胶转变为没有流动性的凝胶并且加热凝胶以形成氧化层(陶瓷层)的方法。对于本发明中使用的金属醇盐没有特别的限制,但是为形成带有均勻厚度的层,其实例包括 Al(0-R)n、Ba(O-R)η, B (O-R) η, Bi (O-R)η, Ca(O-R)η, Fe (O-R)η, Ga(O-R) η、Ge (O-R) η、Hf (O-R) η、In (O-R) η、K (O-R) η、La (O-R) η、Li (O-R) η、Mg (O-R) η、Mo (O-R) η、Na (O-R) η、Nb (O-R) η、Pb (O-R) η、Po (O-R) η、Po (O-R) η、P (O-R) η、Sb (O-R) η, Si (O-R) η、Sn (O-R) η、Sr (O-R) η、Ta(O-R)η、Ti (O-R)η、V(O-R)η, W(O-R)η、Y(O-R)η、Zn (O-R) η 禾口 Zr (O-R)n(这里R表示可以具有取代基的直链的、支链的或环状的烃基,并且η表示自然数)。这些中,在本发明的优选方面中,因为绝缘层是铝阳极氧化层,Si (O-R)n是更优选的, 它在与氧化铝的反应性上出色并且在溶胶-凝胶层可形成性上出色。对形成溶胶-凝胶层的方法没有特别地限定,但是为控制层的厚度,可以优选使用涂覆并加热溶胶液的方法。溶胶液的浓度优选在0. 1至90重量%的范围内,更优选在1 至80重量%的范围内,并且尤其优选在5至70重量%的范围内。可以将溶胶液重复地涂覆以使层增厚。为形成本发明中的溶胶-凝胶层,从高反射率和绝缘性的角度看,其厚度优选在 0. 01 μ m至20 μ m的范围内,更优选在0. 05 μ m至15 μ m的范围内,并且尤其优选在0. 1 μ m 至ΙΟμπι的范围内。当厚度大于该范围,从高反射率的角度看是不适宜的。当厚度小于该范围,从绝缘性的角度看是不适宜的。7.〈光反射基板的使用>在所使用的LED的类型,发光元件的形状等上对于本发明的光反射基板没有特别地限定,并且它可用于多种应用。也可以将本发明的光反射基板用作使用已知LED的发光元件的光反射基板。例如,通过使用本发明的光反射基板30代替图5中所示的基板140,可以提高发光单元100的亮度。如图7中所示,可以使用具有以下构造的荧光发光元件其中蓝色LED 22设置于包括绝缘层32和金属层33的光反射基板30上,将所得到的物体用已知树脂M密封,并且将作为具有荧光发光体的阀金属阳极氧化层的微结构体26 (荧光发光单元)放置在其上。 该荧光发光元件记载在日本专利申请号2009-134007和2009-13拟61中。图9是显示了荧光发光单元100的截面图,其中放置在本发明的光反射基板30上的装置37如发光二极管用含有荧光粒子150的透明树脂160密封,所述光反射基板30包括在其中相接触形成的绝缘层32和金属层33。将装置37通过芯片接合等放置在光反射基板30上,在光反射基板30中形成通孔35,并且可以将位于装置37下方的金属层33以具有与其他基板部分的厚度相比具有更大厚度的形状形成以充当散热器39。优选地,绝缘层 32是铝金属层33的阳极氧化膜并且将通孔的内部阳极氧化以形成绝缘层。通过使用引线
20接合将装置37电连接至外部电极120和130。因为本发明的光反射基板30在特定波长下具有高全反射率,使用该光反射基板作为基板的荧光发光单元100的亮度高。使用包括基板上形成的半导体发光层的发光二极管装置37,所述半导体如 GaAlN, ZnS、ZnSe, SiC、GaP, GaAlAs、A1N、InN, AlInGaP, InGaN, GaN 或 AlInGaN。该半导体为,例如,均质结构、异质结构或具有MIS结、PIN结或PN结的双异质结构。可以依赖于半导体层的材料及其混合比例在紫外光至红外光的范围内不同地选择发光波长。透明树脂160优选为热固性树脂。透明树脂160优选由选自由以下各项组成的组的至少一种构成热固性树脂如环氧树脂、改性环氧树脂、硅氧烷树脂、改性硅氧烷树脂、丙烯酸酯树脂、氨基甲酸乙酯树脂和聚酰亚胺树脂。环氧树脂、改性环氧树脂、硅氧烷树脂和改性硅氧烷树脂是特别优选的。透明树脂160优选为硬的以便保护装置37。对于透明树脂160优选使用具有出色的耐热性、耐候性和耐光性的树脂。可以将选自由以下各项组成的组的至少一种混入透明树脂160以赋予其预定功能填料、扩散剂、颜料、荧光材料、反光材料、UV吸收剂和抗氧化剂。所使用的荧光粒子150应该是能够对从装置37吸收的光进行波长变换的类型,以改变光的波长。荧光粒子150优选由选自由以下各项组成的组中的至少一种制成主要由镧系元素如Eu和Ce活化的氮化物荧光体、氮氧化物荧光体、SiAlON荧光体和β -SiAlON荧光体;主要由镧系元素如Eu和过渡金属元素如Mn活化的碱土卤素磷灰石荧光体;碱土金属硼酸盐商素荧光体;碱土金属铝酸盐荧光体;碱土硅酸盐荧光体;碱土硫化物荧光体;碱土硫代镓酸盐荧光体;碱土氮化硅荧光体;锗酸盐荧光体;主要由镧系元素如Ce活化的稀土铝酸盐荧光体;稀土硅酸盐荧光体;以及主要由镧系元素如Eu活化的有机化合物和有机配位化合物。如上所述,也可以使用本发明的光反射基板作为荧光体混色型白色LED发光元件的光反射基板,所述荧光体混色型白色LED发光元件使用UV至蓝色LED和荧光发射体,所述荧光发射体吸收来自UV至蓝色LED的光并在可见光范围内发出荧光。荧光发射体吸收来自蓝色LED的蓝光以发射荧光(黄荧光),并且该荧光和蓝色 LED的余辉使得发光元件发射白光。这就是所谓的“假白光发射类型”,它使用蓝色LED芯片作为光源并结合使用黄色荧光体。也可以将本发明的光反射基板用于如下的其它公知发光系统的发光单元中的发光元件的基板,所述发光系统如使用UV至近UV LED芯片作为光源并组合使用数种类型的红 /绿/蓝荧光体的“UV至近UV光源类型”,以及从红色、绿色和蓝色的三个光源发射白光的 "RGB光源类型”。可以对本发明的基板进行针对在后面所要描述的后处理中所使用的多种溶剂的保护处理,所述后处理包括用于将电信号传输至LED的金属互连层的形成,在LED安装区中金属层的图案化和形成。更具体地,在保护处理中,例如JP 2008-93652A和JP 2009-68076A中所记载的, 可以适当地改变阳极氧化膜的表面特性包括亲水性和疏水性(亲油性和疏油性)。此外,也可以适当地使用赋予其耐酸性和耐碱性的方法。8.〈金属互连层的形成〉在根据本发明的反射基板中,可以在安装LED的过程中形成用于将电信号实际传输至LED的金属互连层。对于材料没有特别地限定,只要它是导电材料即可。优选可以使用金属材料如金 (Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)和镍(Ni)。可以单独使用或以其组合使用这些金属材料。从导电可靠性和封装的紧致性的角度看,金属层的厚度优选在0. 5 μ m至1000 μ m 的范围内,更优选在1 μ m至500 μ m的范围内,并且尤其优选在5 μ m至250 μ m的范围内。形成上述金属层的方法的实例包括多种镀覆工艺如电镀、无电镀覆和置换镀覆、 溅射法、气相沉积工艺、金属箔的真空附着工艺,以及用粘合剂层的粘接工艺。从高耐热性的角度看,形成仅由金属制成的层是优选的,并且从均勻厚度和高紧密粘合性的角度看使用镀覆形成的层是特别优选的。根据LED安装设计通过任意已知方法将所形成的金属互连层图案化。可以在实际安装LED的部分中再次形成金属层(包括焊剂),并且通过用于更简易连接的热压接合、倒装芯片接合(flip-chip bonding)或引线接合(wire bonding)适当地处理。合适的金属层优选由以下金属材料制成如焊剂、金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝 (Al)、镁(Mg)和镍(Ni)。从在加热下安装LED的方面看,对于连接可靠性,焊接或通过镍施加金或银的方法是优选的。这些安装方法包括加热,并且在包含热压接合如回流焊接和倒装芯片接合的安装方法中,在均勻性和安装可靠性方面,所达到的最大温度优选为220°C至350°C,更优选 240°C至3200C并且最优选260°C至300°C。出于与上面相同的原因,优选将所达到的最大温度保持2秒至10分钟,更优选5秒至5分钟并且最优选10秒至3分钟。为了防止在热处理过程中由于本发明的基板中铝层与阳极氧化的铝层之间的热膨胀系数不同而在阳极氧化的铝层中出现裂纹,在达到最大温度之前也可以在所需的恒定温度下进行热处理优选5秒至10分钟,更优选10秒至5分钟并且最优选20秒至3分钟。 在该情况下,所需的恒定温度优选为80°C至200°C,更优选100°C至180°C并且最优选120°C 至160°C。在小于上述定义范围的处理温度和时间下,不能令人满意地安装发光元件,而在高出所定义范围的处理温度和时间下,基板可能损坏。同样在该情况下,在安装可靠性方面,通过在优选地80°C至300°C,更优选90°C至 250°C并且最优选100°C至200°C的温度下进行引线接合从而安装发光元件。加热时间优选为2秒至10分钟,更优选5秒至5分钟并且最优选10秒至3分钟。在少于所定义范围的处理温度和时间下,引线接合可能不足,而在高出所定义范围的处理温度和时间下,可能将基板损坏。
实施例下面通过实施例的方式更具体地描述本发明。然而,不应将本发明理解为受到下列实施例的限定。(实施例1至6和比较例1)1.铝反射基板的制备由铝合金制备熔体,所述铝合金由以下各项组成0. 06重量%硅、0. 30重量%铁、 0. 005重量%铜、0. 001重量%锰、0. 001重量%镁、0. 001重量%锌和0. 03重量%钛,余量为铝和不可避免的杂质。对铝合金熔体进行熔融金属处理和过滤,之后通过直接冷铸方法将其铸成500mm厚、1,200mm宽的锭。将该锭用削皮机削皮,从表面移去平均IOmm的材料, 之后在550°C下均热并保持约5小时。当温度降低至400°C时,将该锭用热轧机轧制为2. 7mm 厚度的板。此外,在500°C下在连续退火炉中进行热处理,之后进行冷轧以将铝板精加工为 0. 24mm的厚度,从而获得JIS 1050铝板。将该铝板切割为1030mm的宽度并对其进行下面描述的表面处理以得到铝反射基板。在以下表面处理(a)至(j)中,以从表1的左侧开始的顺序在铝板上相继地进行表1中显示为“是”的那些处理。注意在进行每次处理或水洗处理之后使用夹辊移除溶液或水。(a)机械粗糙化处理使用如图4中所示装置进行机械粗糙化处理,所述装置包括旋转尼龙刷辊,同时将含有研磨剂(浮石)(比重1. 12)的水悬浮液提供至每块铝板的表面作为研磨剂浆液。 图4显示了铝板1、刷辊2和4、研磨剂浆液3以及支撑辊5、6、7和8。研磨剂具有40 μ m 的平均粒度以及IOOym的最大粒度。尼龙刷由尼龙6. 10制成并且具有50mm的刷毛长度和0. 3mm的刷毛直径。对于尼龙刷,将刷毛紧密地植入具有300mm直径的不锈钢圆筒中形成的孔中。使用三个旋转刷辊。在每个刷辊下的两个支撑辊(直径200mm)之间的距离为 300mm。将刷辊压向铝板直至用于旋转刷辊的驱动马达的负荷从其中未将刷辊压向铝板的状态下增加7kW。刷辊旋转的方向与其中铝板移动的方向相同。刷辊在200rpm下旋转。(b)碱蚀刻处理通过将具有2. 6重量%的氢氧化钠浓度、6. 5重量%的铝离子浓度以及70°C的温度的水溶液喷至每块铝板进行蚀刻,从而将6g/m2的材料从铝板溶出。之后,将水喷洒至每块铝板用于洗涤。(c)去污处理通过将具有1重量%的硝酸浓度,0. 5重量%的铝离子浓度和30°C的温度的水溶液喷至每块铝板进行去污。其后,将水喷至每块铝板用于洗涤。使用来自用交流电在硝酸水溶液中进行的电化学粗糙化处理步骤的废水作为用于去污处理的硝酸水溶液。(d)电化学粗糙化处理使频率60Hz的交流电连续地通过每块铝板以进行电化学粗糙化处理。使用含有 10. 5g/L的硝酸、5g/L的铝离子和0. 007重量%的铵离子的在50°C的温度下的水溶液作为电解液。在1 1的占空比下,使用具有梯形波形的交流电,电流从零达到的峰值的时间TP 为0. 8ms,并且使用碳电极作为对电极进行电化学粗糙化处理。使用铁氧体作为辅助阳极。 使用图2中所示的电解槽。电流峰值下的电流密度为30A/dm2。当铝板充当阳极时的总电量为220C/dm2。从电源向辅助阳极转移5%的电流。之后,将水喷至每块铝板用于洗涤。(e)碱蚀刻处理通过将具有沈重量%的氢氧化钠浓度以及6. 5重量%的铝离子浓度,在32°C的温度下的水溶液喷至每块铝板进行蚀刻,从而将1. Og/m2的材料从铝板溶出。从而,将当在前面的步骤中使用交流电进行电化学粗糙化处理时产生的氢氧化铝基残渣组分移除,并且将由电化学粗糙化处理形成的凹坑的边缘溶解并给出光滑表面。之后,将水喷至每块铝板用于洗涤。
(f)去污处理通过将具有15重量%的硫酸浓度、4. 5重量%的铝离子浓度和30°C的温度的水溶液喷至每块铝板进行去污。其后,将水喷至每块铝板用于洗涤。使用来自用交流电在硝酸水溶液中进行的电化学粗糙化处理步骤的废水作为用于去污处理的硝酸水溶液。(g)电化学粗糙化处理使频率60Hz的交流电连续地通过每块铝板以进行电化学粗糙化处理。使用含有 7. 5g/L的盐酸和5g/L的铝离子的在35°C的温度下的水溶液作为电解液。施加具有图1中所示波形的交流电,电流从零达到的峰值的时间TP为0. 8ms,并且在1 1的占空比下,使用具有梯形波形的交流电,并且使用碳电极作为对电极进行电化学粗糙化处理一段时间。 使用铁氧体作为辅助阳极。使用图2中所示的电解槽。电流峰值下的电流密度为25A/dm2。 当铝板充当阳极时的总电量为50C/dm2。之后,将水喷至每块铝板用于洗涤。(h)碱蚀刻处理通过将具有沈重量%的氢氧化钠浓度以及6. 5重量%的铝离子浓度的在32°C的温度下的水溶液喷至每块铝板进行蚀刻,从而将0. lg/m2的材料从铝板溶出。从而,将当在前面的步骤中使用交流电进行电化学粗糙化处理时产生的氢氧化铝基残渣组分移除,并且将由电化学粗糙化处理形成的凹坑的边缘溶解并给出光滑表面。之后,将水喷至每块铝板用于洗涤。⑴去污处理通过将具有25重量%的硫酸浓度、0. 5重量%的铝离子浓度和60°C的温度的水溶液喷至每块铝板进行去污。其后,将水喷至每块铝板用于清洗。将表面处理过的铝板钻孔以形成通孔并且对其进行打线以获得带有 3. 2mmX2. 8mm的最终尺寸的片。预先测定由于随后进行的阳极氧化而引起的体积膨胀的量以确定尺寸,并且加工铝板以便使其具有所确定的尺寸。(j)阳极氧化处理使用如图3中所示结构的阳极氧化装置进行阳极氧化处理。使用草酸用于供应至第一和第二电解区的电解液。每种电解液含有60g/L的草酸和0. 5重量%的铝离子并且具有38°C的温度。之后,将水喷至每块铝板用于洗涤。阳极氧化膜的最终厚度为10 μ m。(实施例7)除了通过以下程序进行如上所述的1.铝反射基板的制备中的(j)阳极氧化处理以外,重复进行实施例6。更具体地,将铝板用具有60g/L的硫酸浓度在15°C的温度下的溶液和25V的恒定电压下处理70分钟,并且之后用含有30g/L的硼酸和20g/L的四硼酸钠的混合水溶液在 20 0C的温度下处理5分钟以形成厚度9 μ m的阳极氧化膜。(实施例8)对如上所述获得的实施例7中的基板的阳极氧化膜进行(k)氧化层形成处理以进一步涂覆下面给出的涂覆液(A)至1 μ m的膜厚度。之后,将该涂覆液在100°C下加热1分钟以形成溶胶-凝胶层。涂覆液(A)*原硅酸四乙酯 50. OOg
* 浓硝酸0. 05g* 纯水21.60g* 甲醇10. 80g(实施例9)对如上所述获得的实施例7中的基板的阳极氧化膜进行(k)氧化层形成处理以进一步涂覆下面给出的涂覆液(B)至1 μ m的膜厚度。之后,将该涂覆液在100°C下加热1分钟以形成溶胶-凝胶层。涂覆液(B)*原硅酸四乙酯 50. OOg* 浓硝酸0. 05g* 氧化钛1. OOg* 纯水21.60g* 甲醇10. 80g(比较例1)使用实施例1中所使用的铝板并且仅进行(j)阳极氧化处理。2.多孔氧化铝光反射基板的表面轮廓的测定在上面获得的光反射基板的表面凹坑上进行在下面的(1)至(3)中给出的测量以计算大、中和小波结构的相应平均波长。结果显示在表1。在表1中,短划线"-"表示不存在相应平均波长的凹凸部。(1)大波结构的平均波长使用触针式粗糙度测试仪(由东京精密社(Tokyo Seimitsu Co.,Ltd.)制造的 Surfcom 575)进行二维粗糙度测定。测定由ISO 4287定义的平均间隔^11五次,并且使用五次测定的平均值作为平均波长值。二维粗糙度测定的条件在下面描述。<测量条件>截止值,0. 8mm ;倾斜校正,FLAT-ML ;测量长度,3mm ;垂直放大率,10, 000X ;扫描速度,0. 3mm/s ;触针尖端直径,2 μ m。(2)中波结构的平均波长用SEM从刚好在上方在2,000X的放大率下取得每个多孔氧化铝载体的表面图像。 从所获得的SEM图像,选取以环形形状彼此相连的中波结构的50个凹坑并且读出它们的直径作为波长。之后计算平均波长。(3)小波结构的平均波长用高分辨率SEM从刚好在上方在50,000X的放大率下取得每个多孔氧化铝载体的表面图像,并且从所获得的SEM图像,选取小波结构的50个凹坑。将它们的直径读出作为波长,并且之后计算平均波长。3.多孔氧化铝光反射基板的表面轮廓因子的计算用原子力显微镜(由Seiko Instruments & Electronics Ltd.制造的 SP13700) 测量表面轮廓以获得三维数据,从而确定上面所获得的每个多孔氧化铝的表面上的表面积差AS。在下面进一步详细描述该过程。
从多孔氧化铝切下1平方厘米样品并且将其放置在压电扫描器的水平样品架上。 使悬臂接近样品的表面。当该悬臂到达可感知原子间力的区域时,将样品的表面在X和Y 方向上扫描,并且基于Z方向上的位移读出样品的表面构形图。所使用的压电扫描器能够在X和Y方向上扫描150 μ m并且在Z方向上扫描10 μ m。所使用的悬臂(由NAN0PR0BE制造的SI-DF20)具有120至150kHz的共振频率和12至20N/m的弹簧长度。在动态力模式 (DFM)下进行测定。将所得到的三维数据通过最小二乘法近似以补偿样品的轻微倾斜并确定基准面。测定包括以512乘512点在样品的表面上50平方微米区域获得的值。分辨率在 X和Y方向上为1. 9 μ m,并且在Z方向上为lnm,并且扫描速度为60 μ m/s。使用上面获得的三维数据(f (X、y))选取相邻三个点的组。对由三个点的组形成的微三角形的表面积求和,从而给出实际表面积民。之后由所得到的实际表面积Sx与几何测量表面积&(5(^!11\5(^111)使用如说明书中所定义的公式(1)计算表面积差AS。结果显示在表1-2中。4.光反射率的测定通过使用由X-Rite Inc制造的SP60每IOnm测量实施例和比较例中所获得的光反射基板的300至700nm全反射率。结果显示在图6和8中。5.安装了 LED元件的单元中的亮度的评价如下评价使用实施例和比较例中所获得的光反射基板的荧光体混色型白色LED 发光单元的亮度。S卩,将实施例和比较例的光反射基板作为光反射基板140进行安装,使其与图5中所示的发光单元100的蓝色LED 110接触,并且比较当将蓝色LED 110用6V驱动时发光单元的亮度值。作为结果,与使用比较例1的基板的发光单元比较,使用实施例1的微结构体作为发光基板的发光单元在亮度上提高1. 1至1. 3倍。[表 1]表 1
2权利要求
1.一种光反射基板,所述光反射基板至少包括绝缘层;和金属层,所述金属层与所述绝缘层接触安置,其中在大于320nm并且不大于700nm的波长范围内的光的全反射率不小于50%,并且在300nm至320nm的波长范围内的光的全反射率不小于60%。
2.根据权利要求1所述的光反射基板,其中所述光反射基板的表面具有平均波长为 0. 01至100 μ m的凹凸部。
3.根据权利要求1或2所述的光反射基板,其中通过式(1)计算的表面积差AS不小于5%并且不大于90% AS= [(Sx-S0)/S0] X 100(% ) (1)其中Sx表示所述光反射基板的50 μ mX 50 μ m表面区域的实际表面积,所述实际表面积通过三点近似从用原子力显微镜在512X512点测得的所述表面区域上的三维数据确定,并且&表示所述表面区域的几何测量表面积。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的光反射基板,其中所述金属层为铝并且所述绝缘层为铝的阳极氧化膜。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的光反射基板,其中所述光反射基板是反射从朝向发光观测表面的发光元件发射的光的光反射基板。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的光反射基板,其中所述金属层具有带有凹坑的形状,并且所述绝缘层形成于所述带有凹坑的形状的表面上。
7.—种制造根据权利要求1至6中的任一项所述的光反射基板的方法,所述方法包括准备铝板;将所述铝板的表面粗糙化;和将所述粗糙化的表面阳极氧化以形成所述绝缘层。
8.—种制造根据权利要求1至6中的任一项所述的光反射基板的方法,所述方法至少包括准备铝板;和将所述铝板的表面粗糙化并且之后以任意顺序进行以下步骤(a)和(b)(a)形成其中安置发光元件的互连通孔,并且进行用于将所述基板芯片化的打线;和(b)将所述粗糙化的表面阳极氧化以形成所述绝缘层。
9.根据权利要求6所述的光反射基板,所述光反射基板通过将至少两片根据权利要求 1至4中的任一项所述的光反射基板重叠而形成,其中在一片铝板中形成至少一个通孔,而在另一片铝板中未形成通孔。
10.根据权利要求8所述的制备光反射基板的方法,其中当进行打线以使得在多个芯片周围形成用于单独地切割芯片的切除部,并且在所述切除部的一部分中形成将所述多个芯片连接至所述铝板的连接部时,所述打线包括以下打线方法对铝板充当所述连接部的部分进行设计以使其比充当芯片的部分薄,通过所述打线切去所述切除部以将所述连接部留在所述铝板中,然后将所述铝板阳极氧化,然后切割所述连接部,从而减少或移除在通过切割所述连接部而分离的单个芯片的厚度方向上形成的铝部分的面积。
11.根据权利要求8或10所述的制备光反射基板的方法,其中在根据权利要求8或10 的步骤之后以任意顺序进行下列步骤(c)和(d)(c)形成用于将电信号传送至发光元件的金属互连层,并且将所述金属互连层图案化;禾口(d)再次在对应于其上安装所述发光元件的部分的电极部分中形成金属层。
12.—种发白光二极管装置,所述发白光二极管装置在根据权利要求1至6和权利要求9中的任一项所述的光反射基板的上层中具有发蓝光元件,并且在所述发蓝光元件周围和/或之上具有荧光发光体。
全文摘要
一种用于安装发光元件(22)的光反射基板(30),所述光反射基板(30)至少包括绝缘层(32)和与所述绝缘层接触的金属层(33)。所述光反射基板的特征在于金属层由铝形成;绝缘层为阳极氧化的铝涂布膜;所述光反射基板的表面具有平均波长为0.01-100μm的粗糙度;并且320nm至700nm的光的全反射率不小于50%,并且300nm至320nm的光的全反射率不小于60%。所述基板提高了安装在其上的发光元件的发光输出。
文档编号H01L33/60GK102460749SQ20108002823
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月23日 优先权日2009年6月26日
发明者上杉彰男, 堀田吉则, 畠中优介 申请人:富士胶片株式会社
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