CN1867223A

CN1867223A - 柔性基板及其制造方法、led安装柔性基板及照明装置

Info

Publication number: CN1867223A
Application number: CN 200610080587
Authority: CN
Inventors: 石田光洋; 森田敏晴
Original assignee: Pioneer Precision Corp; Pioneer Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2006-11-22
Also published as: JP2006324608A

Abstract

在柔性基板中，存在由于使用高价格的覆盖片而使材料费和加工费增加、定位精度低、需要利用模具进行加工、热冲压引起热变形和不平整而LED的安装尺寸精度下降等问题。在柔性印刷电路300中，设置：基片(27)，其具有可挠性；导体电路，其形成于所述基片(27)的至少一个面上；以及白色保护层(51)，其被印刷在形成所述导体电路的所述基片(27)的除了所述导体电路的电极部之外的面上，硬化后具有可挠性。

Description

柔性基板及其制造方法、LED安装柔性基板及照明装置

技术领域

本发明涉及一种在具有可挠性的绝缘基板上印刷导体图案的柔性基板及其制造方法、以及LED安装柔性基板及使用了该基板的照明装置。

背景技术

例如在移动电话中使用的液晶显示装置，为了确保可见性，具有从背后进行照明的照明装置(背光单元)。图1是现有的液晶显示装置中的背光单元的分解侧面图。背光单元1，在透明树脂制的导光板3的光入射端面配置LED 5，在背面配置反射板7，在发光面侧配置棱镜板和扩散板等光学板9、11。LED 5被安装在柔性基板13上，柔性基板13粘结在射出侧的光学板11的背面。粘结了柔性基板13的光学板11与光学板9、导光板3、以及反射板7叠加，收容于壳体15中。

图2是使LED 5发光的背光单元的动作说明图。

从光源即LED 5的发光部5a射出的光，入射到由透明的树脂成型的导光板3。入射到导光板3的光入射端面的光，将导光板3作为介质传播，一部分成为扩散光而从光学板9、11射出，同时被反射板7反射的光也进入导光板3，同样成为扩散光而从光学板9、11射出。

此外，在位于LED 5的发光部5a附近的柔性基板13上印刷有起反射镜作用的白色线17。该白色线17防止从LED 5射出的白色光带有柔性基板13的底色例如茶色。

图3是安装了LED的柔性基板的放大立体图。

在柔性基板13上多个LED 5与导体电路19连接，以规定间隔配置，在其发光部5a的附近分别印刷白色线17。在图例的柔性基板13上，一个面的导体电路19通过通路孔21，与另一个面的导体电路23连接，在其末端形成端子25。

图4是柔性基板的分解立体图。

柔性基板13由具有导体电路19的基片27、与基片27贴合而对导体电路19进行绝缘保护的覆盖片29构成。覆盖片29具有用于在与基片27贴合时，使导体电路19的电极部19a露出的开口部31，利用该开口部31将电极部19a连接在LED 5上。

图5是基片的剖面图。

基片27是在耐热性良好的聚酰亚胺等薄片层33上通过粘结剂层35粘结金属箔层而构成的，利用蚀刻法等去除金属箔层的无用部分而形成导体电路19。

图6是覆盖片的剖面图。

覆盖片29是在耐热性良好的聚酰亚胺等薄片层37上设置由环氧类粘结剂等热硬化性粘结剂组成的粘结剂层39而构成的，通过利用模具的冲压等方法形成开口部31。

图7是贴合基片和覆盖片、安装LED并印刷了白色线的柔性基板的剖面图。

使用热冲压装置对基片27和覆盖片29进行加压，在基片27的导体电路19的电极部19a露出的位置上进行定位贴合。覆盖片29的粘结剂层39通过加压使基片27和覆盖片29一体化，形成柔性基板13。

如上所述，在电极部19a从开口部31露出的柔性基板13上，在白色线17被印刷在覆盖片29上之后，LED 5通过焊锡41连接而安装。

专利文献1：特开2004-235459号公报

发明内容

但是，由于在上述覆盖片上印刷白色线的现有柔性基板，需要使用高价格的聚酰亚胺等的覆盖片，所以材料成本增加。并且，制造覆盖片时必须要可以进行利用模具的冲压，同时冲压成型产生无用的碎片，所以不经济。

此外，覆盖片即使在绝缘保护一部分的情况下，也需要相当于基片的整个表面的面积，这也成为材料费增加的主要原因。

此外，由于一般通过销和孔的机械定位对覆盖片和基片进行贴合，所以定位精度低。并且，由于覆盖片上需要粘结层，所以绝缘保护层的总厚度变厚，难以薄化。

此外，由于隔着被热冲压的粘结层，所以导致不平整，LED的安装姿势不稳定，存在向导光板的光入射角度产生波动的担忧。

作为本发明要解决的课题，分别举出对由于使用高价格的覆盖片而使材料费和加工费增加、定位精度低、需要利用模具进行加工、热冲压引起热变形和不平整而LED的安装尺寸精度下降等问题作为例子。

为了实现上述目的，本发明所涉及的技术方案1所述的柔性基板的特征在于，具有：基片，其具有可挠性；导体电路，其形成于该基片的至少一个面上；以及白色保护层，其被印刷在形成所述导体电路的所述基片的除了该导体电路的电极部之外的面上，硬化后具有可挠性。

技术方案4所述的柔性基板的制造方法的特征在于，在具有可挠性的基片的至少一个面上形成导体电路，在所述基片的除了该导体电路的电极部之外的面上，印刷硬化后表现出可挠性的白色保护层。

技术方案5所述的LED安装柔性基板的特征在于，具有：基片，其具有可挠性；导体电路，其形成于该基片的至少一个面上；白色保护层，其被印刷在形成所述导体电路的所述基片的除了该导体电路的电极部之外的面上，硬化后具有可挠性；以及LED，其与所述电极部导通连接，安装在所述白色保护层上。

技术方案6所述的使用了LED安装柔性基板的照明装置的特征在于，具有：基片，其具有可挠性；导体电路，其形成于所述基片的至少一个面；白色保护层，其被印刷在形成所述导体电路的所述基片的除了该导体电路的电极部之外的面上，硬化后具有可挠性；LED，其与所述电极部导通连接，安装在所述白色保护层上；导光板，其从端面导入该LED的射出光；反射板，其与该导光板的一个面相对配置；以及光学板，其与所述导光板的另一个面相对配置。

附图说明

图1是现有的液晶显示装置中的背光单元的分解侧面图。

图2是使LED 5发光的背光单元的动作说明图。

图3是安装了LED的柔性基板的放大立体图。

图4是柔性基板的分解立体图。

图5是基片的剖面图。

图6是覆盖片的剖面图。

图7是贴合基片和覆盖片、安装LED并印刷白色线的柔性基板的剖面图。

图8是本发明的实施方式所涉及的使用了LED安装柔性基板的照明装置的纵剖面图。

图9是本发明的实施方式所涉及的LED安装柔性基板的立体图。

图10是图9所示的柔性基板的主要部分剖面图。

图11是表示本发明的实施方式所涉及的柔性基板从设计到表面处理的过程的制造工序流程图。

图12是表示本发明的实施方式所涉及的柔性基板的从丝网印刷开始到包装的过程的制造工序流程图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明所涉及的柔性基板及其制造方法、以及LED安装柔性基板及使用了该基板的照明装置的优选实施方式进行说明。

图8是本发明的实施方式所涉及的使用了LED安装柔性基板的照明装置的纵剖面图。此外，对与图1～图7所示的部件相同的部件，标注相同的标号，省略重复的说明。

本实施方式的照明装置100，在透明树脂制的导光板3的光入射端面配置LED 5，该LED 5被安装在LED安装柔性基板200上。在导光板3的背面配置反射板7，在发光面侧配置棱镜板和扩散板等光学板9、11。LED安装柔性基板200粘结在射出侧的光学板11的背面。粘结了LED安装柔性基板200的光学板11与光学板9、导光板3、以及反射板7叠加，收容于壳体15中。

从光源即LED 5的发光部5a射出的光，入射到由透明的树脂成型的导光板3中。入射到导光板3的光入射端面的光，将导光板3作为介质传播，一部分成为扩散光而从光学板9、11射出，同时被反射板7反射的光也进入导光板3，同样成为扩散光而从光学板9、11射出。在光学板11的光射出侧，相对配置未图示的液晶显示面板，从照明装置100射出的光作为背光从液晶显示面板的背面透射，可以提高液晶显示面板的可见性。

图9是本实施方式所涉及的LED安装柔性基板的立体图。

LED安装柔性基板200，是在柔性基板300上以规定间隔安装多个(本实施方式中为3个)LED 5而形成的。在柔性基板300的一个面形成导体电路19，导体电路19通过通路孔21向另一个面导出。在柔性基板300的另一个面形成导体电路23，导体电路23的基端与通路孔21相连接，在其端部形成端子25。

图10是图9所示的柔性基板的主要部分剖面图。

柔性基板300由具有可挠性的基片27和白色保护层51构成，该白色保护层51被印刷在基片27上，对导体电路19进行绝缘保护。基片27是在耐热性良好的聚酰亚胺等薄片层33上，通过粘结剂层35粘结金属箔层而构成的，通过蚀刻法等去除金属箔层的无用部分，形成导体电路19。

白色保护层51在基片27的至少一个面上，在除了导体电路19的电极部19a之外的整个表面上印刷。

此外，在本实施方式中，由于在柔性基板300的双面(正反)上形成导体电路19、23，所以白色保护层51被印刷在柔性基板300的双面上。

白色保护层51例如通过丝网印刷形成。在本实施方式中，以整个表面上印刷为例进行说明，但白色保护层51也可以选择性地被印刷在柔性基板300的期望部位上。

白色保护层51在印刷后通过加热而硬化。白色保护层51使用硬化后表现出可挠性的材料。作为该白色保护层51，例如可以适当地使用“太阳油墨制造株式会社”制造的“二液性热硬化型绝缘材料(TF-200 FR1/MN-20S)”等。由该二液性热硬化型绝缘材料，可以获得高耐折性，即，在以15μm～20μm的电路上硬化后膜厚、弯曲180°的情况下不产生裂纹。

柔性基板300通过印刷白色保护层51，可以对导体电路19、23进行绝缘保护，同时该白色保护层51还起到反射板的作用。即，不需要现有结构中所必须的高价格的覆盖片以及印刷在其上的白色线。

白色保护层51，其厚度优选在10μm～20μm的范围内。由此，可以防止在白色保护层51的厚度不足10μm的情况下的基片27透色，同时防止在白色保护层51的厚度超过20μm的情况下的白色保护层51的耐折性下降。此外，即使白色保护层51为与现有的覆盖片相同的厚度即约37μm时，也可以确保在弯曲180°的情况下不产生裂纹的耐折性。

在本实施方式的柔性基板300中，白色保护层51被印刷在基片27的双面上。由此，即使在导体电路19、23形成于基片27的双面的情况下，也可以通过同样的印刷工序容易地对导体电路19、23进行绝缘保护。此外，由于LED 5的安装面和相反侧的面也是白色，所以也可以对进入到安装面和相反侧的光进行反射，减少杂散光或者透色，可以提高光的利用效率。

在基片27上印刷白色保护层51而形成的柔性基板300中，与粘贴覆盖片的现有柔性基板相比，上层比基片27薄。此外，可以在较平整的白色保护层51上安装LED 5，从而可以稳定地安装LED 5。由此，在使用了LED 5安装柔性基板200的照明装置100中，LED5相对于导光板3的定位精度提高，不会出现光强度的波动。

下面，使用图11、图12对本实施方式所涉及的柔性基板的制造方法进行说明。

图11是表示柔性基板的从设计到表面处理的过程的制造工序流程图。

要制造上述的柔性基板300，首先进行产品、工序、夹具设计以及版制作(步骤S1)。此外，在使用了覆盖片的现有基板中，除此之外还需要进行模具夹具、薄片制作。

然后，裁断单面覆铜板，形成光致抗蚀剂层，进行导孔加工。此外，在双面覆铜板的情况下，进行裁断，打孔，实施通孔镀覆，形成光致抗蚀剂层。将实施了该前加工的覆铜板曝光(步骤S2)。然后，进行显影(步骤S3)、蚀刻(步骤S4)、以及剥离(步骤S5)。

在本实施方式的制造方法中，对通过剥离形成导体电路19、23的基板，进行用于印刷白色保护层51的工序，即，进行白色保护层丝网印刷、干燥、以及热硬化(步骤S6)。

此外，在使用覆盖片的现有基板中，取代该印刷工序(步骤S6)，进行覆盖片裁断、冲压、临时粘结、以及层合。在双面基板的情况下，进行两次相同工序。

这样，在本实施方式的制造方法中，在基片27的至少一个面上形成导体电路19，在基片27的除了导体电路19的电极部19a之外的面上印刷白色保护层51。此时，可以使用普通的XY工作台，进行根据图像处理的印刷区域的定位。由此，不用进行冲压覆盖片的加工。并且，仅进行白色保护层51的印刷，绝缘保护层的厚度薄。而且，不需要进行临时粘结和对粘结层的热冲压。

图12是表示柔性基板的从丝网印刷开始到包装的过程的制造工序流程图。

印刷了白色保护层51的基板，进行利用镀金、闪熔镀金、无铅焊锡的表面处理(步骤S7)。在进行了表面处理的基板上实施用于基板信息的显示等的丝网印刷(步骤S8)，进行一次冲压(步骤S9)。

然后，在进行辅助材料的裁断和冲压，并进行贴合临时粘结(步骤S10)之后，进行用于压接辅助材料的压接层合(步骤S11)。

然后，在进行冲孔加工(步骤S12)、冲外形加工(步骤S13)、最终检查(步骤S14)之后，作为柔性基板产品进行包装(步骤S15)。

如上面详细说明，由于本实施方式所涉及的柔性基板300具有：基片27，其具有可挠性；导体电路19，其形成于该基片27的至少一个面上；以及白色保护层51，其被印刷在形成该导体电路19的基片27的除了导体电路19的电极部19a之外的面上，硬化后具有可挠性，所以，可以利用白色保护层51获得反射板效果，不使用由聚酰亚胺等构成的高价格覆盖片，也可以对导体电路19进行绝缘保护。因此，可以降低材料费、加工费。

此外，由于本实施方式所涉及的柔性基板300的制造方法，在具有可挠性的基片27的至少一个面形成导体电路19，在所述基片27的除了导体电路19的电极部19a之外的一个面，印刷硬化后表现出可挠性的白色保护层51，所以可以利用图像处理定位印刷区域，能够提高定位精度。并且，由于不进行冲压加工，所以可以减少模具制造费用、以及加工工时。此外，与需要粘结层的覆盖片不同，由于仅通过白色保护层51的印刷进行绝缘保护，所以可以使柔性基板300薄化。并且，由于不需要对粘结层进行热冲压，所以不会产生由热变形引起的尺寸误差。

此外，由于本实施方式所涉及的LED安装柔性基板200具有：基片27，其具有可挠性；导体电路19，其形成于该基片27的至少一个面上；白色保护层51，其被印刷在形成该导体电路19的基片27的除了导体电路19的电极部19a之外的面上，硬化后具有可挠性；以及LED 5，其与所述电极部19a导通连接，安装在所述白色保护层51上，所以从位于白色保护层51的上方的LED 5的发光部5a射出的光由白色保护层51反射，可以获得反射板效果。

此外，与使用覆盖片的情况相比，以厚度薄且较平整的方式进行绝缘保护，可以节省空间，同时可以提高LED 5的安装尺寸精度。

此外，由于本实施方式所涉及的使用LED安装柔性基板的照明装置100具有：基片27，其具有可挠性；导体电路19，其形成于该基片27的至少一个面上；白色保护层51，其被印刷在形成该导体电路19的基片27的除了导体电路19的电极部19a之外的面上，硬化后具有可挠性；LED 5，其与所述电极部19a导通连接，安装在所述白色保护层51上；导光板3，其从端面导入该LED 5的射出光；反射板7，其与在该导光板3的一个面相对配置；以及光学板9、11，它们与所述导光板3的另一个面相对配置，所以可以得到厚度薄、发光强度均衡的明亮的面光源。

Claims

1.一种柔性基板，其特征在于，具有：

基片，其具有可挠性；

导体电路，其形成于该基片的至少一个面上；以及

白色保护层，其被印刷在形成所述导体电路的所述基片的除了该导体电路的电极部之外的面上，硬化后具有可挠性。

2.根据权利要求1所述的柔性基板，其特征在于，

所述白色保护层的厚度在10μm～20μm的范围内。

3.根据权利要求1或者2所述的柔性基板，其特征在于，

所述白色保护层被印刷在所述基片的双面上。

4.一种柔性基板的制造方法，其特征在于，

在具有可挠性的基片的至少一个面上形成导体电路，

在所述基片的除了该导体电路的电极部之外的面上，印刷硬化后表现出可挠性的白色保护层。

5.一种LED安装柔性基板，其特征在于，具有：

基片，其具有可挠性；

导体电路，其形成于该基片的至少一个面上；

白色保护层，其被印刷在形成所述导体电路的所述基片的除了该导体电路的电极部之外的面上，硬化后具有可挠性；以及

LED，其与所述电极部导通连接，安装在所述白色保护层上。

6.一种使用了LED安装柔性基板的照明装置，其特征在于，具有：

基片，其具有可挠性；

导体电路，其形成于所述基片的至少一个面；

白色保护层，其被印刷在形成所述导体电路的所述基片的除了该导体电路的电极部之外的面上，硬化后具有可挠性；

LED，其与所述电极部导通连接，安装在所述白色保护层上；

导光板，其从端面导入该LED的射出光；

反射板，其与该导光板的一个面相对配置；以及

光学板，其与所述导光板的另一个面相对配置。