JP2020107873A - 高反射率基板構造及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】極めて高い反射率を達成する高反射率基板構造及びその製造方法を提供する。【解決手段】基板構造１００において、基材１１２と、パターン化回路層１２０ａ、１２０ｂと、絶縁層１３０と、金属反射層１４０とを備える。基材は、第１の表面Ｓ１と、第１の表面Ｓ１と反対の第２の表面Ｓ２とを有する。パターン化回路層は、第１の表面Ｓ１に配設される。絶縁層は、パターン化回路層及び第１の表面のパターン化回路層によって露出された部分を覆う。金属反射層は絶縁層を覆い、金属反射層の反射率は実質的に８５％以上である。【選択図】図５

Description

本開示は概して基板構造及びその製造方法に関する。より具体的には、本開示は高反射率基板構造及びその製造方法に関する。
航空宇宙技術、エレクトロニクス技術、及びバッテリ技術などの技術開発に伴い、ある特定の状況において、ポリイミド薄膜の特性要件がより多様化し精緻化されてきている。最近では、耐コロナ性ポリイミド薄膜や、低誘電性ポリイミド薄膜や、透明性ポリイミド薄膜といったより先進的なポリイミド薄膜製品が開発されている。ＬＥＤフレキシブルライトバーやディスプレイのバックライトモジュールの分野などのある特定の分野では、ポリイミド薄膜の反射率の大幅な改善が産業界から大いに期待されている。
ポリイミド薄膜の反射率を高めるために、白色フィルム層（例えば白色樹脂層）又は焼付型インク若しくは感光性インクなどを一般的なポリイミド薄膜上に追加的に形成して、いわゆる二層ポリイミド薄膜を形成することは知られている。このアプローチによってポリイミド薄膜は所望の白色を呈することができる一方、追加の白色フィルム層（カバーレイ）は一般的に製造コストを増大させ、現在の方法はいまだに所望の高反射率を得ることができない。
したがって、本開示は高反射率基板構造及びその製造方法に関し、これによって極めて高い反射率を達成することができる。
本開示は、基材と、第１のパターン化回路層と、第２のパターン化回路層と、第１の絶縁層と、金属反射層とを備える高反射率基板構造に関する。基材は第１の表面と、第１の表面と反対の第２の表面とを有する。第１のパターン化回路層は第１の表面に配設される。第２のパターン化回路層は第２の表面に配設される。第１の絶縁層は、第１のパターン化回路層、及び第１の表面の第１のパターン化回路層によって露出された部分を覆う。金属反射層が第１の絶縁層を覆い、金属反射層の反射率は実質的に８５％以上である。
本開示の実施形態によれば、金属反射層は、アルミニウム層、銀層、金層、銅層、ルテニウム層、クロム層、モリブデン層、プラチナ層、ニッケル層、鉄層、又はこれらの任意の組み合わせを含む。
本開示のある実施形態によれば、第１の絶縁層は、インク層、ポリイミド層、熱可塑性ポリイミド層、樹脂層、感光性カバーレイ（ＰＩＣ）、ドライフィルムソルダーレジスト（ＤＦＳＲ）、又は絶縁接着層を含む。
本開示のある実施形態によれば、高反射率基板構造はさらに、第１の絶縁層と金属反射層の間に配設されたインク層を備える。
本開示のある実施形態によれば、高反射率基板構造はさらに、金属反射層を覆う保護層を備える。
本開示のある実施形態によれば、保護層は、実質的に２００℃以上の耐熱温度及び／又は実質的に８０％以上の光透過率を有する透明ポリマー保護層である。
本開示のある実施形態によれば、保護層は、ポリイミド層、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）層、又はポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）層を含む。
本開示のある実施形態によれば、高反射率基板構造はさらに、第１のパターン化回路層と第１の絶縁層の間に配設された接着層を含む。
本開示のある実施形態によれば、高反射率基板構造はさらに、基材を貫通して延び、第１のパターン化回路層及び第２のパターン化回路層に電気的に接続された導電性ビアを備える。
本開示のある実施形態によれば、高反射率基板構造はさらに、第２のパターン化回路層及び第２の表面の第２のパターン化回路層によって露出された部分上に配設された第２の絶縁層を備える。
本開示のある実施形態によれば、高反射率基板構造はさらに、第１の絶縁層と金属反射層の間に配設された接合層を備える。
本開示のある実施形態によれば、接合層は熱可塑性ポリイミド層又は接着層を含む。
本開示は、以下の工程を含む高反射率基板構造を製造する方法を提供する。基材を設ける。第１のパターン化回路層及び第２のパターン化回路層を基材の第１の表面及び第２の表面にそれぞれ形成する。第１の絶縁層及び金属反射層を第１のパターン化回路層及び第１の表面の第１のパターン化回路層によって露出された部分上に設け、金属反射層は第１の絶縁層を覆い、金属反射層の反射率は実質的に８５％以上である。
本開示のある実施形態によれば、金属反射層を形成する方法は、スパッタリング、蒸着、めっき、電気めっき、化学的置換反応、又は銀鏡反応を含む。
本開示のある実施形態によれば、高反射率基板構造の製造方法はさらに、金属反射層上に保護層を形成することを含む。
本開示のある実施形態によれば、高反射率基板構造の製造方法はさらに、絶縁層と第１のパターン化回路層の間に接着層を形成することを含む。
本開示のある実施形態によれば、高反射率基板構造の製造方法はさらに、第２のパターン化回路層及び第２の表面の第２のパターン化回路層によって露出された部分上に第２の絶縁層を形成することを含む。
本開示のある実施形態によれば、高反射率基板構造の製造方法はさらに、金属反射層を形成する前に第１の絶縁層上にインク層を形成することを含む。
本開示のある実施形態によれば、インク層を形成する方法は、スクリーン印刷、ジェット印刷、噴霧塗装、又はフィルムオーバレイを含む。
本開示の実施形態は、高反射率基板構造及びその製造方法を提供し、基板構造の表面は反射率が高い金属反射層を備え、金属反射層の反射率は約８５％以上である。好ましくは、金属反射層の反射率は９０％以上であってよく、これによって基板構造の光反射効率が改善する。このような構成では、発光ダイオードやマイクロ発光ダイオードなどの発光素子を基板構造上に配設して、バックライトパネルやライトバーなどの光学装置として使用する場合、光学装置は光抽出効率が効果的に高まる可能性がある。
添付図面は、本開示のさらなる理解のために含められ、本明細書に組み込まれてその一部を構成する。図面は本開示の実施形態を示し、記述とともに本開示の原理を説明する働きをする。
本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の模式的断面図。 本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の模式的断面図。
ここで、本開示の好適な実施形態が詳細に参照され、その実施例が添付図面に示される。可能な限り同じ参照番号が図面及び記述において同一又は類似の部分を指すために使用される。
ここで、本開示は添付図面を参照してより十分な説明が行われ、この添付図面に本開示の例示的な実施形態が示される。本明細書で使用される「上（ｏｎ）」、「上方（ａｂｏｖｅ）」、「下方（ｂｅｌｏｗ）」、「前（ｆｒｏｎｔ）」、「後（ｂａｃｋ）」、「左（ｌｅｆｔ）」及び「右（ｒｉｇｈｔ）」などの用語は、単に図中の方向を記述するためのものであり、本開示に対する限定を意図したものではない。さらに、以下の実施形態では、同一又は類似の参照番号は同一又は同種のコンポーネントを示す。
図１から図５は、本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の製造プロセスを示す模式的断面図である。本実施形態において、高反射率基板構造の製造方法は以下の工程を含んでよい。図１を参照すると、まず基材１１２を設ける。本実施形態では、基材１１２は第１の表面Ｓ１と、第１の表面Ｓ１と反対の第２の表面Ｓ２とを有してよい。一部の実施形態において、基材１１２の第１の表面Ｓ１及び第２の表面Ｓ２を、２つの金属箔層１１４、１１６によって覆い、図１に示すようにフレキシブル銅張積層板（ＦＣＣＬ）１１０を形成してよい。すなわち、フレキシブル銅張積層板１１０は、基材１１２と、基材１１２の対向する表面をそれぞれ覆う２つの金属箔層１１４、１１６とを含んでよい。例えば、基材１１２の材料は、ポリイミド（ＰＩ）や熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）などを含んでよく、金属箔層１１４、１１６は、例えば銅箔であってよく、ラミネーション、接着、又は熱ラミネーションなどの方法によって基材１１２上に設けられてよい。本開示の実施形態はこれらに限定されない。他の実施形態では、基材１１２及び金属箔層１１４、１１６は他の適切な材料を採用してもよい。
次に図２を参照すると、本実施形態では、図２に示すような複数のビア１１８’を基材１１２（又はフレキシブル銅張積層板１１０）に形成することができる。この実施形態では、ビア１１８’の形成方法は、例えば、第１の表面Ｓ１と第２の表面を接続するために基材１１２を貫通する機械的穴あけプロセス又はレーザ穴あけプロセスによって基材１１２に貫通孔を形成することを含んでよい。他の実施形態では、ビア１１８’は互いに接続された複数の盲孔及び／又は埋設孔であってもよい。本開示の実施形態は、ビア１１８’が第１の表面Ｓ１と第２の表面Ｓ２を接続しさえすればビア１１８’の形を限定しない。
図３を参照すると、本実施形態では、基材１１２（又は銅箔基板１１０）に導電層１２０’を形成して、基材１１２の第１の表面Ｓ１及び第２の表面Ｓ２を包括的に覆ってよい。さらに、導電層１２０’はビア１１８’の内壁を包括的に（例えば完全に）覆って複数の導電性ビア１１８を形成してよく、複数の導電性ビア１１８は第１の表面Ｓ１及び第２の表面Ｓ２に電気的に接続される。本実施形態では、導電層１２０’を形成する方法は電気めっきを含んでよいが、本開示の実施形態はこれに限定されない。
次に図４を参照すると、この実施形態では、導電層１２０’及び基材１１２に配設された２つの金属箔層１１４、１１６にパターン形成プロセスを行い、基材１１２の第１の表面Ｓ１及び第２の表面Ｓ２を少なくとも部分的に覆うパターン化回路層１２０を形成してよい。つまり、パターン化回路層１２０はパターン化導電層とパターン化金属箔層とを含んでよい。より具体的には、パターン化回路層１２０は、第１の表面Ｓ１上に配設された第１のパターン化回路層１２０ａと、第２の表面Ｓ２上に配設された第２のパターン化回路層１２０ｂとを含んでよい。一部の実施形態において、第１のパターン化回路層１２０ａ及び第２のパターン化回路層１２０ｂは、図４に示すように基材１１２の表面の一部分をそれぞれ露出させてよい。本実施形態では、パターン形成プロセスはリソグラフィプロセス又は他の適切な方法を含んでよい。導電性ビア１１８は基材１１２を貫通して延び、第１のパターン化回路層１２０ａ及び第２のパターン化回路層１２０ｂに電気的に接続される。
図５を参照すると、本実施形態では、第１のパターン化回路層１２０ａ及び第１の表面Ｓ１の第１のパターン化回路層１２０ａによって露出された部分上に第１の絶縁層１３０及び金属反射層１４０を設ける。本実施形態では、金属反射層１４０は第１の絶縁層１３０を覆い、金属反射層１４０の反射率は実質的に８５％以上である。好ましくは、本実施形態の金属反射層１４０の反射率は９０％以上であってよい。一部の実施形態において、第１の絶縁層１３０を形成する間に、第２のパターン化回路層１２０ｂ及び第２の表面Ｓ２の第２のパターン化回路層１２０ｂによって露出された部分上に第２の絶縁層１３０を形成してよい。本実施形態では、第１の絶縁層１３０は、第１のパターン化回路層１２０ａを金属反射層１４０から電気的に絶縁するのに使用されてよい。
この実施形態では、絶縁層１３０は、ポリイミド（ＰＩ）層、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、樹脂層、感光性カバーレイ（ＰＩＣ）、ドライフィルムソルダーレジスト（ＤＦＳＲ）、又は上記の材料を基に改質若しくは改良された他の同種の材料であってよい。絶縁層１３０は、例えば接着層１５０によって、第１のパターン化回路層１２０ａ、第２のパターン化回路層１２０ｂ、並びに第１の表面Ｓ１及び第２の表面Ｓ２の第１のパターン化回路層１２０ａ及び第２のパターン化回路層１２０ｂによって露出された部分上に塗設されてよい。一部の実施形態では、第１のパターン化回路層１２０ａ及び第１の表面Ｓ１を覆う第１の絶縁層１３０は、染料（又はインク）が混合されたポリイミド層であってよい。つまり、本実施形態の第１の絶縁層１３０は、ベースとしてポリイミドを使用し、他の色の染料を混ぜることによって形成されてよい。例えば一部の実施形態において、第１の絶縁層１３０は、白色充填剤（染料）が混合されたポリイミド層であってよく、白色充填剤が混合された第１の絶縁層１３０は色が実質的に白色であるか、又は明度が白色に非常に近い淡色の絶縁層１３０である。したがって、基板構造１００の反射率をさらに高めることができる。
本実施形態では、金属反射層１４０は、例えばスパッタリング、蒸着、無電解めっき、電気めっき、化学的置換反応、又は銀鏡反応などによって第１の絶縁層１３０上に形成されてよい。例えば、金属反射層１４０は、アルミニウム層、銀層、金層、銅層、タンタル層、クロム層、モリブデン層、プラチナ層、ニッケル層、鉄層、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は他の高反射率の金属層を含むことができる。この実施形態では、波長８００ｎｍでの銀の反射率は約９９．２％と高い可能性があり、波長５００ｎｍでの反射率も約９７．９％に達し得る。したがって、可視波長及び近赤外波長では銀が金属反射層１４０にとって最適な材料であり得る。また、近紫外光、可視光、及び近赤外光などの波長においてアルミニウムも良好な反射率を有する（アルミニウムは波長８００ｎｍでの反射率が約８６．７％で、波長５００ｎｍでの反射率が約９１．８％である）。しかしながら、アルミニウムは柔らかく酸化的性質であるため、金属反射層１４０の材料として採用される場合は、金属反射層１４０の表面を保護層で被覆（めっき）する必要がある。金属反射層１４０はまた、一定の波長での反射率を高めるために金属膜又は非金属膜で被覆（めっき）してもよい。金及び銅の波長６５０ｎｍから８００ｎｍでの反射率も好ましい（金の反射率は、波長８００ｎｍで約９８．０％であり、波長６５０ｎｍで約９５．５％である。銅の反射率は、波長８００ｎｍで約９８．１％であり、波長６５０ｎｍで約９６．６％である）が、金及び銅の波長５００ｎｍでの反射率はかなり劣っているため、金及び銅も波長８００ｎｍ及び６５０ｎｍにおける金属反射層１４０の材料として採用することができる。もちろんこの実施形態は、単に例示を目的とするものであり、金属反射層１４０の材料を限定することを意図するものではない。
この時点で、本実施形態の高反射率基板構造１００の製造プロセスは実質的に完了している。さらに、基板構造１００は高反射率を有する金属反射層１４０を備えるため、その光抽出効率を高めることができる。このような構成では、発光ダイオードやマイクロ発光ダイオードなどの発光素子を基板構造１００上に配設してバックライトパネルやライトバーなどの光学装置として使用する場合、光学装置の光抽出効率を効果的に高めることができる。
図６及び図７は、本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図である。なお、本実施形態の基板構造１００ａは、図５の基板構造１００と類似している。したがって、同一又は類似の要素を示すために同一又は類似の参照番号が用いられ、同一又は類似の技術的内容の説明は省略される場合がある。省略された部分の説明については、前述の実施形態が参照されてよく、その説明はここでは繰り返さない。図６及び図７を参照して、本実施形態の基板構造１００ａと図５の基板構造１００の主な差異を以下で説明する。
図６及び図７を参照すると、本実施形態では、図４に示した基板構造を形成した後、第１及び第２の絶縁層１３０ａを、図４に示した基板構造の２つの対向する表面にそれぞれ形成してよい。この実施形態では、絶縁層１３０ａは焼付型インク層であってよく、例えばスクリーン印刷、ジェット印刷、噴霧塗装、又はフィルム貼付（例えばインクをドライフィルム状にした後、フィルム貼付を行うこと）によって、図４に示した構造の２つの対向する表面に形成されてよい。次に、絶縁層１３０ａにインクに含有された溶媒を蒸発させる焼成プロセスを行って絶縁層１３０ａを硬化させてよい。他の実施形態では、絶縁層１３０ａは液状感光性（ＬＰＩ）インク層であってもよく、例えばスクリーン印刷、ジェット印刷、噴霧塗装、又はフィルム貼付（例えばインクをドライフィルム状にした後、フィルム貼付を行うこと）によって、図４に示した構造の２つの対向する表面に塗設されてよい。次に絶縁層１３０ａに、実際の要求に応じて液状感光性インク層を硬化させる、又は液状感光性インク層にパターン形成プロセスを行う露光現像プロセスを行ってよい。この実施形態では、上記の焼付型インク層及び液状感光性インク層は、どちらも基板構造のカバーレイと見ることができる。一部の実施形態では、第１のパターン化回路層１２０ａ及び基材１１０上に配設された第１の絶縁層１３０ａは、染料が混合されたインク層であってよい。つまり、本実施形態の第１の絶縁層１３０ａは、着色インク層であってよく、この着色インク層はベースとしてインクを使用し、他の色の染料を混ぜることによって形成されてよい。例えば第１の絶縁層１３０ａは、白色充填剤（染料）が混合されたインク層であってよい。したがって、白色充填剤が混合された第１の絶縁層１３０aは色が実質的に白色であるか、又は明度が白色に近い淡色の絶縁層である。したがって、基板構造１００ａの反射率をさらに高めることができる。本実施形態では、白色充填剤が混合された第１の絶縁層１３０ａの反射率は、白色充填剤が混合されていないインクの反射率より実質的に大きい。その後、例えばスパッタリング、蒸着、無電解めっき、電気めっき、化学的置換反応、又は銀鏡反応などによって第１の絶縁層１３０ａ上に金属反射層１４０を形成して、図７に示す基板構造１００ａを形成してよい。
図８及び図９は、本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図である。なお、本実施形態の基板構造は、図５に示した基板構造１００と類似している。したがって、本実施形態は、前述の実施形態と同一又は類似の参照番号及び説明の一部を援用する。同一又は類似の参照番号は、同一又は類似の要素を示すために用いられ、同一又は類似の技術的内容の説明は省略される場合がある。省略された部分の説明については、前述の実施形態が参照されてよく、その説明はここでは繰り返さない。さらに、明瞭及び簡潔にするために、図８及び図９は、図４に示した構造上に設けられた積層構造のみを示す（すなわち図８及び図９では、図４に示した構造が省略されている）。図８及び図９を参照して、本実施形態の基板構造と図５の基板構造１００の主な差異を以下で説明する。
図４及び図８を参照すると、この実施形態では、図４に示した基板構造を形成した後に、絶縁層１３０を図４に示した構造に接着層１５０を介して接着してよい。この実施形態では、絶縁層１３０は、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、樹脂層、又は上記の材料を基に改質若しくは改良された他の類似の材料を含んでよい。さらに、絶縁層１３０は、接着層１５０を介して、第１及び第２のパターン化回路層１２０ａ、１２０ｂ、並びに第１の表面Ｓ１及び第２の表面Ｓ２の第１及び第２のパターン化回路層１２０ａ、１２０ｂによって露出された部分に接着されてよい。つまり、接着層１５０を、第１のパターン化回路層（例えば図４に示した第１のパターン化回路層１２０ａ）と第１の絶縁層１３０の間に配設し、第２のパターン化回路層（例えば図４に示した第２のパターン化回路層１２０ｂ）と第１の絶縁層１３０の間に配設してもよい。
次に図９を参照すると、金属反射層１４０を、例えばスパッタリング、蒸着、無電解めっき、電気めっき、化学的置換反応、又は銀鏡反応などによって絶縁層１３０上に形成してよく、次に、金属反射層１４０上に金属反射層１４０を引っかき傷や酸化から保護する図９に示す保護層１６０を形成する。さらに、保護層１６０は、透明ポリマーを含んでよく、この透明ポリマーは通常、高耐熱性を有し（例えば耐熱温度は実質的に約２００℃以上である）、光透過率は実質的に８０％以上である。この実施形態では、保護層１６０は、ポリイミド層、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）層、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）層、又は上記の材料を基に改質又は改良し得るものであってよいが、本開示の実施形態はこれらに限定されない。当業者は、保護層１６０を本開示の全ての実施形態によって開示された構造に塗設できることを理解するであろう。
図１０及び図１１は、本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図である。なお、本実施形態の基板構造は、図５の基板構造１００と類似している。したがって、本実施形態は、前述の実施形態と同一又は類似の参照番号及び説明の一部を援用する。同一又は類似の参照番号は、同一又は類似の要素を示すために用いられ、同一又は類似の技術的内容の説明は省略される場合がある。省略された部分の説明については、前述の実施形態が参照されてよく、その説明はここでは繰り返さない。さらに、図面を明瞭及び簡潔にするために、図１０及び図１１は、図４に示した構造上に設けられた積層構造のみを示す（すなわち図１０及び図１１では、図４に示した構造が省略されている）。図１０及び図１１を参照して、本実施形態の基板構造と図５の基板構造１００の主な差異を以下で説明する。
この実施形態では、まず絶縁層１３０を図１０に示すように設け、次に金属反射層１４０を、例えばスパッタリング、蒸着、無電解めっき、電気めっき、化学的置換反応、又は銀鏡反応などによって絶縁層１３０上に形成してよい。次に、一部の実施形態では、保護層１６０を、金属反射層１４０を保護するために金属反射層１４０上に形成してよい。その後、図１０に示す構造を、接着層１５０を用いることによって図４に示した構造に取り付ける。換言すると、本開示の実施形態では、図８及び図９に示したように、絶縁層１３０と、金属反射層１４０と、保護層１６０とを備える積層構造を、図４に示した構造上に順次に形成し（取り付け）てよい。代替的に、図１０及び図１１に示すように、絶縁層１３０と、金属反射層１４０と、保護層１６０とを備える積層構造をまず形成してよく、次にこの積層構造を図４に示した構造に取り付けてもよい。本開示の実施形態は、絶縁層１３０と金属反射層１４０とを備える積層構造を形成する方法及び順序を限定するものではない。
図１２から図１４は、本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図である。なお、本実施形態の基板構造は、図５の基板構造１００と類似している。したがって、本実施形態は、前述の実施形態と同一又は類似の参照番号及び説明の一部を援用する。同一又は類似の参照番号は、同一又は類似の要素を示すために用いられ、同一又は類似の技術的内容の説明は省略される場合がある。省略された部分の説明については、前述の実施形態が参照されてよく、その説明はここでは繰り返さない。さらに、図面を明瞭及び簡潔にするために、図１２から図１４は、図４に示した構造上に設けられた積層構造のみを示す（すなわち図１２から図１４では、図４に示した構造が省略されている）。図１２から図１４を参照して、本実施形態の基板構造と図５の基板構造１００の主な差異を以下で説明する。
図１２を参照すると、本実施形態ではまず、最初に第１の絶縁層１３０を金属化するために、第１の絶縁層１３０上にニッケル層１４２を形成してよい。本実施形態では、ニッケル層１４２を形成する方法は、無電解めっき又は他の適切な方法を含んでよい。次に図１３を参照すると、例えばスパッタリング、蒸着、無電解めっき、電気めっき、化学的置換反応、又は銀鏡反応などによって第１の絶縁層１３０上に金属反射層１４０を形成してよい。したがって、ニッケル層１４２を第１の絶縁層１３０と金属反射層１４０の間に配設する。一部の実施形態では、金属反射層１４０を保護するために、金属反射層１４０上に図１４に示す保護層１６０を形成することができる。図４及び図１５を参照すると、その後に第１のパターン化回路層１２０ａと絶縁層１３０の間に接着層１５０を形成し、接着層１５０を用いることによって、図１３に示す構造を図４に示した構造に取り付ける。もちろん他の実施形態では、絶縁層１３０をまず、接着層１５０によって図４に示した構造に取り付けてよく、次に、ニッケル層と、金属反射層１４０と、保護層１６０とを備えた積層構造を、図１２から図１４に示されるように絶縁層１３０上に順次形成する。本開示の実施形態は、絶縁層１３０と、ニッケル層１４２と、金属反射層１４０とを備えた積層構造の形成方法及び順序を限定するものではない。
図１５及び図１６は、本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の部分的な製造プロセスを示す模式的断面図である。なお、本実施形態の基板構造は、図５の基板構造１００と類似している。したがって、本実施形態は、前述の実施形態と同一又は類似の参照番号及び説明の一部を援用する。同一又は類似の参照番号は、同一又は類似の要素を示すために用いられ、同一又は類似の技術的内容の説明は省略される場合がある。省略された部分の説明については、前述の実施形態が参照されてよく、その説明はここでは繰り返さない。さらに、図面を明瞭及び簡潔にするために、図１５及び図１６は、図４に示した構造上に設けられた積層構造のみを示す（すなわち図１５及び図１６では、図４に示した構造が省略されている）。図１５及び図１６を参照して、本実施形態の基板構造と図５の基板構造１００の主な差異を以下で説明する。
図１５及び図１６を参照すると、この実施形態では、まず保護層１６０を設けてよく、次に保護層１６０の（下）表面に、例えばスパッタリング、蒸着、無電解めっき、電気めっき、化学的置換反応、又は銀鏡反応などによって金属反射層１４０を形成する。本実施形態では、保護層１６０は透明ポリマーを含んでよく、この透明ポリマーは高耐熱性を有し（例えばその耐熱温度は実質的に約２００℃以上である）、その光透過率は実質的に８０％以上である。この実施形態では、保護層１６０は、ポリイミド層、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）層、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）層、又は上記の材料を基に改質又は改良できるものなどであってよいが、本開示の実施形態はこれらに限定されない。図１６を参照すると、この後に図１５に示す積層構造を、絶縁接着層１３０ｂを用いることによって図４に示した構造に取り付ける。つまり、本実施形態では、第１のパターン化回路層１２０ａを金属反射層１４０から電気的に絶縁するための絶縁層１３０ｂは、絶縁機能と接着機能を共に与える絶縁接着剤である。
図１７は、本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の模式的断面図である。なお、本実施形態の基板構造は、図５の基板構造１００と類似している。したがって、本実施形態は、前述の実施形態と同一又は類似の参照番号及び説明の一部を援用する。同一又は類似の参照番号は、同一又は類似の要素を示すために用いられ、同一又は類似の技術的内容の説明は省略される場合がある。省略された部分の説明については、前述の実施形態が参照されてよく、その説明はここでは繰り返さない。図１７を参照して、本実施形態の基板構造１００ｂと図５の基板構造１００の主な差異を以下で説明する。
なお、図１７を参照すると、図面を明瞭及び簡潔にするために、本実施形態の基板構造１００ｂは、図５に示した導電性ビア１１８のパターン及びパターン化回路層１２０を省き、金属箔層１１４、１１６も省いているが、当業者は、基板構造１００ｂも上記のような特性を有し得ることを理解するであろう。本実施形態では、第１の絶縁層（例えばポリイミド層）１３０を形成した後で、金属反射層１４０を形成する前に、第１の絶縁層１３０上にインク層１７０’を形成してよい。つまり、インク層１７０’は第１の絶縁層１３０と金属反射層１４０の間に配設することができる。
具体的には、本実施形態では、金属反射層１４０を形成する前に、第１の絶縁層１３０上にインク層１７０’を形成してよく、第２の絶縁層１３０上にインク層１７０を形成してよい。いわゆるインク層は前述の実施形態で説明した焼付型インク層又は液状感光性インク層であってよく、その製造方法及び特性は本明細書では説明しない。次に、金属反射層１４０をインク層１７０’上に形成する。本実施形態では、インク層１７０’及びインク層１７０を形成する方法は、スクリーン印刷、ジェット印刷、噴霧塗装、又はフィルム貼付などを含んでよい。
図１８は、本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の模式的断面図である。なお、本実施形態の基板構造１００ｃは、図５の基板構造１００と類似している。したがって、本実施形態は、前述の実施形態と同一又は類似の参照番号及び説明の一部を援用する。同一又は類似の参照番号は、同一又は類似の要素を示すために用いられ、同一又は類似の技術的内容の説明は省略される場合がある。省略された部分の説明については、前述の実施形態を参照することができ、その説明はここでは繰り返さない。図１８を参照して、本実施形態の基板構造１００ｃと図５の基板構造１００の主な差異を以下で説明する。
図１８を参照すると、本実施形態では、基板構造１００ｃはさらに接合層１８０を備え、この接合層１８０は第１の絶縁層１３０と金属反射層１４０の間に配設される。さらに、接合層１８０は熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）層又は接着層であってよい。この実施形態では、基板構造１００ｃを製造する方法はさらに、金属反射層１４０を形成する前に第１の絶縁層１３０上に接合層１８０を形成することを含む。さらに、接合層１８０を形成する方法は、噴霧塗装、噴霧、分配、又はその他の適切な方法を含んでよい。その後に、金属反射層１４０を、例えばスパッタリング、蒸着、無電解めっき、電気めっき、化学的置換反応、又は銀鏡反応などによって接合層１８０上に形成してよい。次に、金属反射層１４０を保護し、金属反射層１４０が傷ついたり酸化したりするのを防ぐために保護層１６０を金属反射層１４０上に形成する。さらに、保護層１６０は透明ポリマーを含んでよく、この透明ポリマーは一般に高耐熱性を有し（例えばその耐熱温度は実質的に約２００℃以上である）、その光透過率は実質的に８０％以上である。この実施形態では、保護層１６０は、ポリイミド層、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）層、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）層、又は上記の材料を基に改質又は改良された他の類似の材料であってよいが、本開示の実施形態はこれらに限定されない。
図１９は、本開示のある実施形態に係る高反射率基板構造の模式的断面図である。なお、本実施形態の基板構造１００ｄは、図５の基板構造１００と類似している。したがって、本実施形態は、前述の実施形態と同一又は類似の参照番号及び説明の一部を援用する。同一又は類似の参照番号は、同一又は類似の要素を示すために用いられ、同一又は類似の技術的内容の説明は省略される場合がある。省略された部分の説明については、前述の実施形態を参照することができ、その説明はここでは繰り返さない。図１９を参照して、本実施形態の基板構造１００ｄと図１８の基板構造１００ｃの主な差異を以下で説明する。
図１９を参照すると、本実施形態では、基板構造１００ｄはさらに、保護層１６０を金属反射層１４０上に接着するために金属反射層１４０と保護層１６０の間に配設された透明接着層１５０’を備える。さらに、透明接着層１５０’は光学的に透明な接着剤（ＯＣＡ）又はその他の適切な透明接着剤であってよい。この実施形態では、基板構造１００ｄを製造する方法はさらに以下の工程を含む。保護層１６０を形成する前に、まず透明接着層１５０’を金属反射層１４０上に形成（分配）した後、透明接着層１５０’上に保護層１６０を配設する。したがって、金属反射層１４０が傷ついたり酸化したりすることから保護するために保護層１６０を金属反射層１４０上に固定する。また、保護層１６０は透明ポリマーを含んでよく、この透明ポリマーは一般に高耐熱性を有し（例えばその耐熱温度は実質的に約２００℃以上である）、その光透過率は実質的に８０％以上である。この実施形態では、保護層１６０は、ポリイミド層、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）層、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）層、又は上記の材料を基に改質又は改良された他の類似の材料であってよいが、本開示の実施形態はこれらに限定されない。この実施形態では、透明接着層１５０’を形成する方法は、噴霧塗装、噴霧、分配、又はその他の適切な方法を含んでよい。また他の実施形態では、保護層１６０は、光学的に透明な接着剤などの透明接着剤であってよく、金属反射層１４０を保護するために金属反射層１４０上に配設された後に硬化される。このような実施形態では、上述の透明接着層１５０’は省いてよい。
要するに、本開示の実施形態は、高反射率基板構造及びその製造方法を提供する。本開示の基板構造は、高反射率を有する金属反射層を備え、金属反射層の反射率は約８５％以上である。好ましくは、本開示の金属反射層の反射率は９０％以上であってよく、これにより基板構造の光反射効率が改善する。このような構成では、発光ダイオードやマイクロ発光ダイオードなどの発光素子を基板構造上に配設してバックライトパネルやライトバーなどの光学装置として使用する場合、光学装置は光抽出効率が効果的に高まる可能性がある。
本発明の高反射率基板構造及びその製造方法は、バックライトパネルやライトバーなどの光学装置の基板及びその製造方法に適用することができる。
当業者にとっては、本開示の構造に対する種々の変更及び変形を本開示の範囲又は思想を逸脱することなくなし得ることは明白であろう。以上を考慮して、本開示は、この開示の変更及び変形が以下の請求項及びそれらの等価物の範囲内に入ればそれらを網羅することが意図されている。
１００、１００a、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ：基板構造
１１２：基材
１１４、１１６：金属箔層
１１８’：ビア
１１８：導電性ビア
１１０：フレキシブル銅張積層板
１２０’：導電層
１２０、１２０a、１２０ｂ：パターン化回路層
１２０a：第１のパターン化回路層
１２０ｂ：第２のパターン化回路層
１３０、１３０a、１３０ｂ：第１の絶縁層、第２の絶縁層、絶縁層
１３０ｂ：絶縁接着層
１４０：金属反射層
１４２：ニッケル層
１５０：接着層
１５０’：透明接着層
１６０：保護層
１７０’、１７０：インク層
１８０：接合層
Ｓ１：第１の表面
Ｓ２：第２の表面

Claims (24)

  1. 第１の表面と、前記第１の表面と反対の第２の表面とを有する基材と、
    前記第１の表面に配設された第１のパターン化回路層と、
    前記第２の表面に配設された第２のパターン化回路層と、
    前記第１のパターン化回路層と、前記第１の表面の前記第１のパターン化回路層によって露出された部分とを覆う第１の絶縁層と、
    前記第１の絶縁層を覆う金属反射層と、を備え、
    前記金属反射層の反射率が実質的に８５％以上である、高反射率基板構造。
  2. 前記金属反射層の材料が、アルミニウム層、銀層、金層、銅層、ルテニウム層、クロム層、モリブデン層、プラチナ層、ニッケル層、鉄層、又はこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の高反射率基板構造。
  3. 前記第１の絶縁層が、インク層、ポリイミド層、熱可塑性ポリイミド層、樹脂層、感光性カバーレイ（ＰＩＣ）、ドライフィルムソルダーレジスト（ＤＦＳＲ）層、又は絶縁接着層を含む、請求項１又は２に記載の高反射率基板構造。
  4. 前記第１の絶縁層と前記金属反射層の間に配設されたインク層をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の高反射率基板構造。
  5. 前記金属反射層を覆う保護層をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の高反射率基板構造。
  6. 前記保護層が透明ポリマーを含み、前記透明ポリマーの耐熱温度が実質的に２００℃以上であり、光透過率が実質的に８０％以上である、請求項５に記載の高反射率基板構造。
  7. 前記保護層が、ポリイミド層、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）層、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）層、又は透明接着層を含む、請求項５に記載の高反射率基板構造。
  8. 前記金属反射層と前記保護層の間に配設された透明接着層をさらに備える、請求項５に記載の高反射率基板構造。
  9. 前記第１のパターン化回路層と前記第１の絶縁層の間に配設された接着層をさらに備える、請求項１から８のいずれかに記載の高反射率基板構造。
  10. 前記基材を貫通して延び、前記第１のパターン化回路層及び前記第２のパターン化回路層に電気的に接続する導電性ビアをさらに備える、請求項１から９のいずれかに記載の高反射率基板構造。
  11. 前記第２のパターン化回路層及び前記第２の表面の前記第２のパターン化回路層によって露出された部分上に配設された第２の絶縁層をさらに備える、請求項１から１０のいずれかに記載の高反射率基板構造。
  12. 前記第１の絶縁層と前記金属反射層の間に配設された接合層をさらに備える、請求項１から１１のいずれかに記載の高反射率基板構造。
  13. 前記接合層が熱可塑性ポリイミド層又は接着層を含む、請求項１２に記載の高反射率基板構造。
  14. 基材を設けること、
    第１のパターン化回路層及び第２のパターン化回路層を前記基材の第１の表面及び第２の表面に形成すること、及び
    第１の絶縁層及び金属反射層を前記第１のパターン化回路層及び前記第１の表面の前記第１のパターン化回路層によって露出された部分上に設けること、を含み、
    前記金属反射層が前記第１の絶縁層を覆い、前記金属反射層の反射率が実質的に８５％以上である、高反射率基板構造を製造する方法。
  15. 前記金属反射層を形成する方法が、スパッタリング、蒸着、無電解めっき、電気めっき、化学的置換反応、又は銀鏡反応を含む、請求項１４に記載の高反射率基板構造を製造する方法。
  16. 前記金属反射層上に保護層を形成することをさらに含む、請求項１４又は１５に記載の高反射率基板構造を製造する方法。
  17. 前記第１の絶縁層及び前記金属反射層を前記第１のパターン化回路層及び前記第１の表面の前記第１のパターン化回路層によって露出された部分上に設けることが、
    保護層を設けること、
    前記保護層上に前記金属反射層を形成すること、及び
    前記金属反射層及び前記保護層を前記第１のパターン化回路層及び前記第１の表面の前記第１のパターン化回路層によって露出された部分上に前記絶縁層によって配設すること、をさらに含む、請求項１４から１６のいずれかに記載の高反射率基板構造を製造する方法。
  18. 前記絶縁層が絶縁接着層である、請求項１７に記載の高反射率基板構造を製造する方法。
  19. 前記絶縁層と前記第１のパターン化回路層の間に接着層を形成することをさらに含む、請求項１４から１８のいずれかに記載の高反射率基板構造を製造する方法。
  20. 前記第２のパターン化回路層及び前記第２の表面の前記第２のパターン化回路層によって露出された部分上に第２の絶縁層を形成することをさらに含む、請求項１４から１９のいずれかに記載の高反射率基板構造を製造する方法。
  21. 前記金属反射層を形成する前に前記第１の絶縁層上にインク層を形成することをさらに含む、請求項１４から２０のいずれかに記載の高反射率基板構造を製造する方法。
  22. 前記インク層を形成する方法が、スクリーン印刷、ジェット印刷、噴霧塗装又はフィルム貼付を含む、請求項２１に記載の高反射率基板構造を製造する方法。
  23. 前記金属反射層を形成する前に前記第１の絶縁層上に接合層を形成することをさらに含む、請求項１４から２２のいずれかに記載の高反射率基板構造を製造する方法。
  24. 前記接合層を形成する方法が噴霧塗装、噴霧又は分配を含む、請求項２３に記載の高反射率基板構造を製造する方法。
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