DE112011103389T5

DE112011103389T5 - Weisse, reflektierende, flexible Leiterplatte

Info

Publication number: DE112011103389T5
Application number: DE112011103389T
Authority: DE
Inventors: Hirohisa Saito; Hideki Matsubara; Yoshihiro Akahane; Satoshi Yamasaki; Makoto Nakabayashi
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-07-11
Also published as: CN103155726A; WO2012046591A1; US20130163253A1; JP2012084628A; TW201219425A

Abstract

Es wird eine flexible Leiterplatte mit hervorragender Flexibilität und einer diffus reflektierenden weißen Oberfläche (weiße Oberfläche), die nicht dazu neigt, eine Farbveränderung einzugehen, selbst wenn sie mit Licht, wie kurzwelligem Licht, bestrahlt wird, d. h., sie hat eine hohe Resistenz gegenüber Verschlechterung durch Licht, und die nicht dazu neigt, eine Farbveränderung einzugehen, selbst wenn sie in einer Hoch-Temperaturumgebung platziert wird, d. h., sie hat eine hohe Resistenz gegenüber thermische Verschlechterung, bereitgestellt. Die weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte schließt eine flexible Leiterplatte und eine Oberfläche ein, die aus einer Schicht eines weißen reflektierenden Materials aufgebaut ist. Die Schicht des weißen reflektierenden Materials ist aus einer Harzzusammensetzung zusammengesetzt, die ein Fluoroharz und ein anorganisches Weißpigment enthält. Beleuchtungsausrüstung schließt die weiße, reflektierte, flexible Leiterplatte und eine LED ein, die auf der Oberflächenseite, die von der Schicht des weißen reflektierenden Materials der weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte gebildet wird, montiert ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte mit einer Oberfläche, die als weiße, reflektierende Oberfläche fungiert. Speziell betrifft die vorliegende Erfindung eine weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte mit einer weißen reflektierenden Oberfläche, wobei die flexible Leiterplatte beispielsweise in Beleuchtungsausrüstung eingesetzt wird und eine Leuchtdiode (LED) auf ihr montiert wird.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In letzter Zeit wurde mit der Verbesserung der Effizienz von LEDs der Einsatzbereich von LEDs auf Leuchtausrüstung erweitert, die als alternative Lichtquelle zur Glühbirne, Halogenbirne oder ähnlichem, in Flachbildschirmen, Frontlampen und ähnlichem eingesetzt wird. Beispielsweise wird in PTL 1 ( japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-184209 ) eine Leuchtausrüstung vorgeschlagen, die einen lichtemittierenden Abschnitt einschließt, der eine flexible Platine (flexible Leiterplatte) und eine Mehrzahl von LEDs, die auf der Oberfläche der flexiblen Platine montiert sind, einschließt (Anspruch 1).
Für den Fall, dass eine LED zur Beleuchtung eingesetzt wird, ist zusätzlich zur Verwirklichung eines hohen Wirkungsgrades des Elements die Verwirklichung einer hohen Reflektivität in der Beleuchtung ebenfalls wünschenswert, um das Licht effektiv zu nutzen. PTL 1 offenbart Beleuchtungsausrüstung, in der eine Oberfläche der flexiblen Leiterplatte, auf die LEDs montiert sind, eine reflektive Oberfläche ist (Anspruch 2), wodurch hohe Reflektivität verwirklicht wird. In einer solchen flexiblen Leiterplatte ist es wünschenswert, dass die Oberfläche, die als reflektive Oberfläche fungiert, aus einem Material mit hoher Reflektivität (hoch-reflektives Material) aufgebaut ist, zum Zweck der Verwirklichung einer hohen Reflektivität.
Für den Fall, in dem eine LED zur Beleuchtung, als Frontlampe oder ähnliches eingesetzt wird, ist es, da die LED an einem Ort verwendet wird, an dem die LED direkt visuell sichtbar ist, nicht wünschenswert, dass Streulicht, das nicht im Design berücksichtigt ist, nur bei einem spezifischen Winkel reflektiert wird. Daher ist die reflektive Oberfläche vorzugsweise eine diffus reflektierende weiße Oberfläche. Somit ist ein hoch-reflektives Material mit weißer Farbe als Material, das die reflektive Oberfläche der flexiblen Leiterplatte bildet, wünschenswert.
Im Bezug auf eine Leiterplatte, wie beispielsweise eine flexibel Leiterplatte, hängt die Farbe der Oberfläche der Platine oft von einer Beschichtung oder einem Film ab, der Lötmaske oder Deckschicht (Coverlay) genannt wird. Die Lötmaske ist üblicherweise aus einem Fotosensibilisator auf Epoxyharzbasis aufgebaut und kann durch Mischen mit einem Pigment, wie beispielsweise Titandioxid weiß gemacht werden. Andererseits ist das Coverlay üblicherweise aus Polyimid aufgebaut, und das Polyimidmaterial ist bräunlich gelb. Daher wird in einem solchen Fall eine Harzzusammensetzung, die durch Mischen eines Weißpigments mit einem anderen Harz, wie einem Epoxyharz, hergestellt wird, auf die Oberfläche des Polyimids aufgebracht, um eine weiße Oberfläche zu bilden.
ZITATLISTE
PATENTLITERATUR

PTL 1: japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-184209

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE AUFGABE
Eine weiße Oberfläche, die aus einem Material gebildet ist, das durch Mischen eines Pigments wie Titandioxid mit einem Fotosensibilisator auf Epoxyharzbasis hergestellt wurde, und eine weiße Oberfläche, die hergestellt wird, indem auf einer Oberfläche aus Polyimid eine Harzzusammensetzung geschichtet wird, die durch Mischen eines Weißpigments mit einem Epoxyharz oder ähnlichem hergestellt wurde, haben jeweils zufriedenstellende anfängliche Weißeigenschaft und anfängliche Reflektivität. Allerdings haben Harzmaterialien einschließlich eines Epoxyharzes üblicherweise eine hohe Anzahl an Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen darin. Wenn daher diese Harzmaterialien kurzwelliges Licht, wie Ultraviolettlicht, absorbieren, so werden die Bindungen gespalten und die Farbe der Harzmaterialien neigt dazu, sich zum gelben oder braunen hin zu verändern.
Von LEDs abgestrahltes Licht schließt oft kurzwelliges Licht ein. Insbesondere in Bezug auf weiße LEDs wird weißes Licht durch Mischen von Licht, das von einer blauen LED emittiert wird, mit gelbem Licht, das von einem Leuchtstoff emittiert wird, erhalten. Daher schließt das von der weißen LED emittierte Licht kurzwelliges Licht, wie ultraviolett, ein. Folglich wird die Farbe der oben beschriebenen weißen Oberflächen durch das von der weißen LED emittierte kurzwellige Licht zum gelben, braunen oder ähnlichen hin verändert, was zum Problem einer Abnahme der Weißeigenschaft und einer Abnahme der Reflektivität führt.
Für Beleuchtungsausrüstung, Flachbildschirme, Frontlampen und ähnliches, an denen eine LED montiert ist, ist eine hohe Lichtintensität erforderlich und daher wird eine große Menge elektrischer Leistung benötigt. Folglich ist die Menge der vom Element erzeugten Wärme ebenfalls groß, und folglich werden Beleuchtungsausrüstung, Flachbildschirme, Frontlampen und ähnliches häufig in einer Umgebung bei hoher Temperatur, beispielsweise 60°C oder höher, eingesetzt. Dementsprechend benötigt eine weiße Oberfläche, die als reflektierende Oberfläche einer flexiblen Leiterplatte fungiert, eine Eigenschaft, dass die Weißeigenschaft oder Reflektivität nicht dazu neigt, sich zu verringern, selbst wenn die flexible gedruckte Leiterplatte in eine Umgebung hoher Temperatur für eine lange Zeit platziert wird, d. h., sie benötigt hervorragende Resistenz gegenüber thermischer Verschlechterung. Allerdings haben die weißen Oberflächen bestehender flexibler gedruckter Leiterplatten keine solche hervorragende Resistenz gegenüber thermischer Verschlechterung, der die jüngsten Erfordernisse in ausreichendem Maß erfüllt.
Weiterhin hat die reflektive Oberfläche von Beleuchtungsausrüstung, einer Frontlampe und ähnlichem üblicherweise eine gekrümmte Form oder eine stufenartige Form. Daher, für den Fall, wo eine flexible gedruckte Leiterplatte, die als reflektierende Oberfläche fungiert, mit einer Oberfläche von solchen Vorrichtungen verbunden wird, ändert sich die Form der flexiblen gedruckten Leiterplatte üblicherweise, um mit der gekrümmten Form oder stufenartigen Form übereinzustimmen. In einem solchen Fall, wenn die flexibel gedruckte Leiterplatte eine niedrige Flexibilität (hohe Steifigkeit) aufweist, wird eine große Abstoßungskraft durch die Formveränderung zur gekrümmten Form oder stufenartigen Form erzeugt, was zu Problemen im Hinblick auf Herstellung und Leistung der Beleuchtungsausrüstung und ähnlichem führt. Daher ist für die flexible gedruckte Leiterplatte eine hervorragende Flexibilität (niedrige Steifigkeit) wünschenswert. Wenn allerdings das bestehende Verfahren zum Bilden einer weißen Oberfläche durch Verwendung eines Materials aus einem Epoxyharz oder ähnlichem eingesetzt wird, mit einer Steigerung der Dicke der flexiblen gedruckten Leiterplatte, so können Probleme bestehen, dass die Flexibilität der Leiterplatte abnimmt und Risse erzeugt werden, wenn die Leiterplatte gebogen wird.
Wie oben beschrieben, hat in bestehenden flexiblen gedruckten Leiterplatten eine weiße Oberfläche, die als reflektierende Oberfläche von Beleuchtungsausrüstung fungiert, keine zufriedenstellende Resistenz gegenüber Verschlechterung durch Licht und Resistenz gegenüber thermischer Verschlechterung, und eine Verbesserung der Resistenz gegenüber Verschlechterung durch Licht und der Resistenz gegenüber thermischer Verschlechterung wurde gewünscht. Weiterhin wird eine weiße reflektierende flexible Leiterplatte, die hervorragende Reflektivität und Weißeigenschaft aufweist, so dass sie geeigneterweise als reflektierenden Oberfläche einer flexiblen Leiterplatte für Beleuchtungsausrüstung eingesetzt werden kann, die hervorragend in Bezug auf Widerstand gegenüber Verschlechterung durch Licht und Widerstand gegenüber thermischer Verschlechterung ist und die eine hervorragende Flexibilität aufweist, gewünscht.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine flexible Leiterplatte bereitzustellen, die eine hervorragende Flexibilität aufweist und eine diffus reflektierende weiße Oberfläche (weiße Oberfläche), die nicht dazu neigt, Farbänderungen einzugehen, selbst wenn sie mit Licht, wie kurzwelligem Licht, bestrahlt wird, d. h., die eine hohe Resistenz gegenüber Verschlechterung durch Licht aufweist, und die nicht zur Farbänderung neigt, selbst wenn sie in einer Umgebung mit hoher Temperatur platziert wird, d. h., die hervorragende Resistenz gegenüber thermischer Verschlechterung aufweist.
LÖSUNG DER AUFGABE
Als Ergebnis intensiver Studien, die durchgeführt wurden, um das obige Ziel zu erreichen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass eine flexible Leiterplatte mit hervorragender Flexibilität und einer weiße reflektierenden Oberfläche, die sowohl hohe Resistenz gegenüber thermischer Verschlechterung als auch hervorragende Resistenz gegenüber Verschlechterung durch Licht aufweist, erhalten werden kann, indem ein reflektierendes Oberflächenmaterial gebildet wird, das aus einem Fluoroharz zusammengesetzt ist, das ein Weißpigment enthält, und haben die vorliegende Erfindung fertiggestellt. Speziell wird das obige Ziel durch die unten aufgeführten Strukturen erreicht.
Eine Erfindung gemäß Anspruch 1 ist eine weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte, die eine flexible Leiterplatte und eine Oberfläche einschließt, die aus einer Schicht eines weißen reflektierenden Materials aufgebaut ist, worin die Schicht des weißen reflektierenden Materials aus einer Harzzusammensetzung aufgebaut ist, die ein Fluoroharz und ein anorganisches Weißpigment enthält.
Die Schicht des weißen reflektierenden Materials in der Erfindung gemäß Anspruch 1 enthält ein anorganisches Weißpigment. Daher weist die Schicht des weißen reflektierenden Materials eine hervorragende Weißeigenschaft und Reflektivität auf, und die Weißeigenschaft und Reflektivität neigen nicht dazu, mit der Zeit abzunehmen, selbst wenn die Schicht des weißen reflektierenden Material mit kurzwelligem Licht, wie beispielsweise ultraviolett, bestrahlt wird oder in einer Hoch-Temperaturumgebung platziert wird. Insbesondere weist die weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte gemäß Anspruch 1 eine hervorragende Resistenz gegenüber Verschlechterung durch Licht und Resistenz gegenüber thermischer Verschlechterung auf. Man nimmt an, dass dies daran liegt, weil das Fluoroharz, das die Schicht des weißen reflektierenden Materials aufbaut, einen geringen Gehalt an Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen hat, und daher die Spaltung einer Bindung durch Wärme oder Licht nicht häufig auftritt, so dass eine Farbveränderung nicht dazu neigt, aufzutreten.
Weiterhin ist die Schicht des weißen reflektierenden Materials aus einem Fluoroharz aufgebaut, das eine niedrige Steifigkeit (Elastizitätsmodul) aufweist, und daher ist die abstoßende Kraft, die als Ergebnis einer Formveränderung erzeugt wird, wie beispielsweise Biegen, gering (d. h., die Zähigkeit ist gering). Folglich verschlechtert die Schicht des weißen reflektierenden Materials nicht die Flexibilität der flexiblen gedruckten. Leiterplatte. Daher, in der Anwendung bei Beleuchtung oder ähnlichem, selbst wenn die weiße reflektierende flexible Leiterplatte verklebt wird, um mit der gekrümmten Form oder stufenförmigen Form übereinzustimmen, so werden die flexible gedruckte Leiterplatte und die Schicht des weißen reflektierenden Materials nicht voneinander abgestoßen, und die resultierende Leiterplatte kann hervorragende Flexibilität haben.
Beispiele der flexiblen Leiterplatte der Erfindung gemäß Anspruch 1 schließen bekannte flexible Leiterplatten ein, die beispielsweise in Beleuchtungsausrüstung einschließlich einer LED eingesetzt werden. Die Schicht des weißen reflektierenden Materials wird gebildet, um eine Oberfläche der flexiblen Leiterplatte zu bedecken. Wenn Beleuchtungsausrüstung, die eine LED einschließt, hergestellt wird, so wird die LED auf der Oberfläche der flexiblen gedruckten Leiterplatte montiert. Im Fall, wo eine Oberfläche der flexiblen Leiterplatte mit einer Deckschicht (Coverlay) bedeckt ist, wird die Schicht des weißen reflektierenden Materials auf der Deckschicht gebildet.
Eine Erfindung gemäß Anspruch 2 ist die weiße reflektierende flexible Leiterplatte gemäß Anspruch 1, in der das Fluoroharz aus der Gruppe bestehend aus einem Ethylen-Tetrafluoroethylen-Copolymer, einem Tetrafluoroethylen-Hexafluoropropylen-Copolymer, einem Tetrafluoroethylen-Perfluoroalkylvinylether-Copolymer und Polytetrafluoroethylen ausgewählt ist.
Der Begriff ”Fluoroharz” bezieht sich auf ein Harz, das Fluor enthält und eine C-F-Bindung aufweist. Spezielle Beispiele des Fluoroharzes schließen Ethylen-Tetrafluoroethylen-Copolymere (ETFE), Tetrafluoroethylen-Hexafluoropropylen-Copolymere (FEP), Tetrafluoroethylen-Perfluoroalkylvinylether-Copolymere (PFA) und Polytetrafluorethylen (PTFE) ein. Ein aus diesen Fluoroharzen ausgewähltes Fluoroharz kann allein eingesetzt werden. Alternativ können sie als eine Mischung von zwei oder mehr Fluoroharzen eingesetzt werden.
Rückfluß-(Reflow-)-Löten, was hervorragend in Bezug auf Produktivität ist, wird häufig als Verfahren zum Montieren eines Elements wie einer LED oder einer elektronischen Vorrichtung auf einer flexiblen Leiterplatte eingesetzt. Die Maximaltemperatur beim Rückflußlöten ist üblicherweise etwa 260°C. Dementsprechend können Fluoroharze mit einem hohen Schmelzpunkt, Fluoroharze, die in der Lage sind, der Maximaltemperatur beim Rückflußlöten standzuhalten, beispielsweise FEP mit einem Schmelzpunkt von 270°C, PFA mit einem Schmelzpunkt von 305°C und PTFE mit einem Schmelzpunkt von 327°C vorzugsweise als Fluoroharze eingesetzt werden, unter dem Gesichtspunkt einer Rückflussresistenzeigenschaft (Eigenschaft, der Maximaltemperatur des Rückfluss zu wiederstehen). Allerdings, wie unten beschrieben, kann auch ein Fluoroharz mit einem niedrigen Schmelzpunkt vorzugsweise eingesetzt werden, indem es quervernetzt wird, um die Hitzeresistenz zu erhöhen.
Eine Erfindung gemäß Anspruch 3 ist die weiße reflektierende Leiterplatte gemäß Anspruch 1 oder 2, in der ein Fluoroharz eine Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung aufweist und durch Bestrahlung mit ionisierender Strahlung vernetzt wird.
Fluoroharze mit einer Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung können durch Bestrahlung mit ionisierender Strahlung vernetzt werden. Dementsprechend kann, selbst wenn ein Harz einen Schmelzpunkt von etwa 260°C vor dem Vernetzen aufweist, das Harz als Harz mit hervorragender Rückflussresistenzeigenschaft eingesetzt werden, indem eine Vernetzungsbehandlung durchgeführt wird. Im allgemeinen hat ein Fluoroharz mit niedrigem Schmelzpunkt eine gute Verarbeitbarkeit. Daher wird vorzugsweise ein Fluoroharz mit einer Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung und einem niedrigen Schmelzpunkt verarbeitet und dann durch Bestrahlung mit ionisierender Strahlung vernetzt. In diesem Fall ist es möglich, gute Verarbeitbarkeit und Hitzeresistenz gegenüber Rückflusstemperatur während des Montierens eines elektronischen Geräts zu verleihen. Anspruch 3 entspricht dieser bevorzugten Ausführungsform.
Ein Beispiel des Fluoroharzes mit einer Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung, das durch Bestrahlung mit ionisierender Strahlung vernetzt wird, ist ETFE mit einem Schmelzpunkt von 260°C. Beispiele des Fluoroharzes mit einer Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung schließen weiterhin Polyvinylidenfluorid, Polyvinylfluorid und Tetrafluoroethylen-Hexafluoropropylen-Copolymere ein. Im Fall eines Copolymers, wie einem Ethylen-Tetrafluoroethylen-Copolymer, können ein oder mehrere andere Monomere copolymerisiert werden, solang das Ziel der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird. Wenn beispielsweise die Copolymerisierung mit Maleinanhydrid oder ähnlichem durchgeführt wird, so ist eine Verbesserung der Adhäsivität zu erwarten.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Fluoroharz kann eine reaktive funktionelle Gruppe am Ende der Hauptkette und/oder einem Ende einer Seitenkette davon aufweisen. Beispiele der reaktiven funktionellen Gruppe schließen eine Carbonylgruppe, Gruppen, die eine Carbonylgruppe aufweisen, beispielsweise eine Carbonyldioxygruppe und eine Haloformylgruppe, eine Hydroxylgruppe und eine Epoxygruppe ein.
Eine Erfindung gemäß Anspruch 4 ist die weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, in der das anorganische Weißpigment mindestens eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Barimsulfat, Aluminiumoxid, Kalziumcarbonat, Zinkoxid und Siliziumoxid enthält.
Es werden Pigmente als das anorganische Weißpigment eingesetzt, die gleichförmig im Fluoroharz dispergiert sind, um die Farbe der resultierenden Harzzusammensetzung weiß zu machen. Unter diesen Pigmenten kann durch Einsatz eines Pigments, das mindestens eines aus Titandioxid, Bariumsulfat, Aluminiumoxid, Kalziumcarbonat, Zinkoxid und Siliziumoxid enthält, eine Schicht des weißen reflektierenden Materials erhalten werden, die eine hohe Weißeigenschaft und Reflektivität aufweist. Um eine gute Schicht des weißen reflektierenden Materials zu erhalten, wird das anorganische Weißpigment vorzugsweise in einer Menge von 10 Gew.-Teilen oder mehr und 50 Gew.-Teilen oder weniger in Bezug auf 100 Gew.-Teile des Fluoroharzes zugemischt.
Die Schicht des weißen reflektierenden Materials, die in der erfindungsgemäßen weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte beinhaltet ist, ist aus einer Harzzusammensetzung aufgebaut, die ein Fluoroharz und ein anorganisches Weißpigment enthält. Diese Harzzusammensetzung wird durch gleichförmiges Dispergieren des anorganischen Weißpigments im Fluoroharz hergestellt. Die Schicht des weißen reflektierenden Materials kann hergestellt werden, indem die Harzzusammensetzung zu einem Film geformt wird.
Eine Erfindung gemäß Anspruch 5 ist die weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, in der die Harzzusammensetzung ein multifunktionales Monomer mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger und mindestens zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen im Molekül enthält, in einer Menge von 0,5 Gew.-Teilen oder mehr und 40 Gew.-Teilen oder weniger in Bezug auf 100 Gew.-Teile des Fluoroharzes.
Durch Einarbeiten eines funktionalen Monomers mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger und mindestens zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen im Molekül in die Harzzusammensetzung in einer Menge von 0,5 Gew.-Teilen oder mehr und 40 Gew.-Teilen oder weniger in Bezug auf 100 Gew.-Teile des Fluoroharzes wird die Fluidität der Harzzusammensetzung erhöht, um die Verarbeitbarkeit zu verbessern. Weiterhin erhöht die Einarbeitung des multifunktionalen Monomers die Wirkung des Vernetzens. Wenn der Gehalt des multifunktionalen Monomers weniger als 0,5 Gew.-Teile in Bezug auf 100 Gew.-Teile des Fluoroharzes ist, so können die obigen Wirkungen kaum erhalten werden. Andererseits ist ein Gehalt des multifunktionalen Monomers oberhalb von 40 Gew.-Teilen nicht bevorzugt, da das Kneten schwierig wird und ein Problem wie das Ausbluten auftreten kann, und die Möglichkeit der Farbveränderung erhöht sich.
Beispiele des multifunktionalen Monomers mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger und mindestens zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen im Molekül schließen Tris(acryloxyethyl)isocyanurat, Tris(methacryloxyethyl)isocyanurat und Trimethylolpropantri(meth)acrylat ein. Diese multifunktionalen Monomere können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren Monomeren eingesetzt werden.
Eine Erfindung gemäß Anspruch 6 ist die weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, in der die Schicht des weißen reflektierenden Materials mit der Oberfläche der flexiblen Leiterplatte mit einem Adhäsivmittel verbunden ist.
In dieser Erfindung kann, da die Schicht des weißen reflektierenden Materials mit einer Oberfläche einer flexiblen Leiterplatte (was auch eine Oberfläche einer Deckschicht einschließt) mit einem Adhäsivmittel verbunden ist, die weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte hergestellt werden, ohne ein Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Leiterplatte signifikant zu verändern. Speziell, in der Herstellung einer Schicht weißen reflektierenden Materials in verwandtem Stand der Technik sind spezielle Elemente, wie eine Fotomaske und eine Schablone sowie Schritte des Belichtens, Entwickelns und Druckens notwendig, und so muss der Herstellprozess geändert werden. Im Gegensatz dazu kann bei der erfindungsgemäßen Struktur die Schicht des weißen reflektierenden Materials mit einem Deckfilm (Coverlay) integriert werden, indem vorher die Schicht des weißen reflektierenden Materials mit dem Deckfilm verbunden wird. Daher ist eine signifikante Veränderung des Herstellungsverfahrens nicht notwendig. Ein Epoxyklebstoff, ein Klebstoff auf Acrylbasis oder ähnliches können als das Adhäsivmittel verwendet werden.
Eine Erfindung gemäß Anspruch 7 ist die weiße reflektierende Leiterplatte gemäß Anspruch 6, in der eine Grenzfläche zwischen der Schicht des weißen reflektierenden Materials und dem Adhäsivmittel mit einer Plasmabehandlung modifiziert ist. Durch Modifizieren der Grenzfläche zwischen der Schicht des weißen reflektierenden Materials und des Adhäsivmittels durch eine Plasmabehandlung kann die Oberflächenbenetzbarkeit des Fluoroharzes, das die Schicht des weißen reflektierenden Materials aufbaut, verbessert werden, um die Adhäsivkraft der Schicht des weißen reflektierenden Materials weiter zu verbessern. Dabei bezieht sich der Begriff ”Plasmabehandlung” auf ein Verfahren, in dem ein elektrisches Hochfrequenzfeld auf Sauerstoff, Stickstoff, Luft oder ähnliches angewendet werden, um einen Plasmazustand zu erzeugen, und eine Oberfläche des weißen reflektierende Materials mit Ionen, Radikalen oder Elektronen im Plasma bestrahlt oder bombardiert wird.
Eine Erfindung gemäß Anspruch 8 ist Beleuchtungsausrüstung, die die weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7 sowie eine LED einschließt, die auf der Oberfläche der weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte montiert ist, die von der Schicht des weißen reflektierenden Materials gebildet wird.
Die Beleuchtungsausrüstung, die durch Montieren eines lichtemittierenden Elements, wie einer LED, auf der oben beschriebenen erfindungsgemäßen weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte hergestellt wird, kann als alternative Lichtquelle zu einer Glühbirne, einer Halogenlampe oder ähnlichem, Flachbildschirm, Frontlampe oder ähnliches eingesetzt werden. Die weiße reflektierende Oberfläche der erfindungsgemäßen weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte zeigt eine hohe Weißeigenschaft und hohe Reflektivität und hat eine hervorragende Resistenz gegenüber Verschlechterung durch Licht und eine hervorragende Resistenz gegenüber thermischer Verschlechterung. Dementsprechend kann Beleuchtungsausrüstung, die eine hohe Lichtintensität aufweist und in der eine Farbveränderung über eine lange Zeit nicht auftritt, hergestellt werden, indem eine LED auf der weißen reflektierenden Oberflächenseite der erfindungsgemäßen weißen reflektierenden Leiterplatte montiert wird. Wenn weiterhin die weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte in der Beleuchtungsausrüstung integriert ist, hat die Beleuchtungsausrüstung auch eine hohe Haltbarkeit, da eine Abstoßungskraft zwischen der Schicht des weißen reflektierenden Materials und der flexiblen Leiterplatte klein ist. Ein Harz mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten nahe dem eines Polyimids und Kupferfolie wird bevorzugt als Fluoroharz eingesetzt, da eine Abstoßungskraft, die durch einen Anstieg der Temperatur während der Verwendung entsteht, ebenfalls klein ist, und so die resultierende Beleuchtungsausrüstung eine höhere Haltbarkeit hat.
Eine weiße reflektierende Platte, hergestellt durch Bilden einer Schicht eines weißen reflektierenden Materials, die aus einer Harzzusammensetzung aufgebaut ist, die ein Fluoroharz und ein anorganisches Weißpigment enthält, auf einem Substrat, zeigt eine hohe Weißeigenschaft und hohe Reflektivität und weist hervorragende Resistenz gegenüber Verschlechterung durch Licht und eine hervorragende Resistenz gegenüber thermischer Verschlechterung auf. Daher kann die weiße reflektierende Platte geeigneterweise in anderen Anwendungen als die erfindungsgemäße weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte eingesetzt werden.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Mit der erfindungsgemäßen weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte ist eine Abnahme in der Weißeigenschaft und Reflektivität der Schicht des weißen reflektierenden Materials gering, selbst wenn die Schicht des weißen reflektierenden Materials (weiße Oberfläche), die als reflektierende Oberfläche der flexible Leiterplatte fungiert, mit Licht, wie kurzwelligem Licht, für eine lange Zeit bestrahlt wird, und selbst wenn die Schicht des weißen reflektierenden Materials in einer Hoch-Temperaturumgebung für eine lange Zeit platziert wird, und die Schicht des weißen reflektierenden Materials weist eine hervorragende Resistenz gegenüber Verschlechterung durch Licht und eine hervorragende Resistenz gegenüber thermischer Verschlechterung auf. Weiterhin ist die erfindungsgemäße weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte hervorragend in Bezug auf Flexibilität. Daher, selbst wenn die weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte, die als reflektierende Oberfläche fungiert, mit einer Beleuchtungsausrüstung verbunden ist und die Form der flexiblen Leiterplatte geändert wird, um mit einer gekrümmten Form oder stufenförmigen Form übereinzustimmen, so wird die Erzeugung einer Abstoßungskraft unterdrückt und ein Problem, das durch die Erzeugung der Abstoßungskraft verursacht wird, wird ebenfalls unterdrückt. Dementsprechend wird die erfindungsgemäße weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte geeigneterweise beispielsweise in Beleuchtungsausrüstung eingesetzt, für die eine hohe Reflektivität erforderlich ist, wobei die Beleuchtungsausrüstung eine darauf montierte LED aufweist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht einer weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte, hergestellt in Ausführungsform 1.
2 ist eine Querschnittsansicht einer weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte, hergestellt in Ausführungsform 2.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Als nächstes werden Ausführungsformen zur Ausführung der vorliegenden Erfindung speziell beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist und zu anderen Ausführungsformen hin geändert werden kann, solange das Ziel der Erfindung nicht beeinträchtigt wird.
(AUSFÜHRUNGSFORM 1)
Eine Harzzusammensetzung, die durch Mischen von 30 Gew.-Teilen Titandioxid (TiO₂) in Bezug auf 100 Gew.-Teile eines Ethylen-Tetrafluoroethylen-Copolymers (ETFE) hergestellt wurde, wird zu einem Film geformt. So wird ein Film mit einer Dicke von 0,05 mm hergestellt. Der hergestellte Film wird mit 400 kGy an beschleunigten Elektronen bei einer Beschleunigungsspannung von 2.000 kV bestrahlt. Weiterhin wird ein Plasma durch Anwenden eines elektrischen Hochfrequenzfeldes auf parallele Plattenelektroden unter Verwendung einer Hochfrequenz-Energieversorgung von 13,56 MHz in einer Sauerstoffatmosphäre, deren Druck auf 100 Pa in einer Vakuumkammer reduziert ist, erzeugt und eine Oberfläche des Films wird mit dem Plasma für 30 Minuten bestrahlt. So wird eine Plasma-behandelte Schicht des weißen reflektierenden Materials hergestellt.
Eine flexible Leiterplatte wird hergestellt, in der eine Deckschicht aufgebaut aus einem Polyimidfilm auf einem Schaltkreis von Kupfer-beschichtetem Laminat (CCL) mit einer Adhäsivschicht dazwischen (so dass der aus Kupfer aufgebaute Schaltkreis exponiert ist) bereitgestellt ist, wobei das CCL ein Polyimidsubstrat einschließt und der Schaltkreis aus Kupfer aufgebaut ist und auf dem Substrat bereitgestellt ist. Die oben hergestellte Schicht des weißen reflektierenden Materials wird mit einer Oberfläche der Deckschicht durch Hitzepressen mit einer Epoxyharz-Klebelage mit einer Dicke von 0,25 mm dazwischen verklebt. So wird ein Muster einer weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte hergestellt.
1 ist eine Querschnittsansicht der weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte, die wie oben beschrieben hergestellt wurde. In dieser Figur bezeichnet die Bezugsziffer (1) das. Polyimidsubstrat des CCL, Bezugsziffer (2) bezeichnet den aus Kupfer aufgebauten Schaltkreis und die Bezugsziffer (3) bezeichnet die Deckschicht (Coverlay). Diese Deckschicht schließt eine Adhäsivschicht (die untere Schicht in der Figur) und den Polyimidfilm (die obere Schicht der Figur) ein. In der Figur bezeichnet die Bezugsziffer (4) eine Adhäsivschicht, die die Schicht des weißen, reflektierenden Materials verklebt, und Bezugsziffer (5) bezeichnet die Schicht des weißen reflektierenden Materials. Eine Oberfläche, die in Kontakt mit der Adhäsivschicht (4) steht, wurde der Plasmabehandlung unterzogen und bildet die plasmabehandelte Oberfläche (6). Bezugsziffer (7) in der Figur bezeichnet einen Abschnitt, auf dem eine LED montiert werden soll, und der aus Kupfer aufgebaute Schaltkreis (2) ist an diesem Abschnitt freigelegt. Eine LED soll auf diesem Abschnitt montiert werden.
Auch nachdem das hergestellt Muster unter einer Rückflussbedingung behandelt wird, in der das Montieren der LED durchgeführt wird (bei einer Maximaltemperatur von 260°C über 30 Sekunden) und dann in einer Hoch-Temperaturkammer bei 85°C über 40.000 Stunden gelagert wird, ändert sich die Weißeigenschaft kaum, und die Weißeigenschaft, gemessen mit einem Kolorimeter (hergestellt von Konica Minolta Holdings, Inc., Modell: CR-13) bleibt bei 90 oder mehr erhalten. D. h., das Muster hat eine hervorragende Resistenz gegenüber thermischer Verschlechterung. Weiterhin, selbst wenn das Muster kontinuierlich mit weißem LED-Licht bestrahlt wird, wird keine Änderung in der Weißeigenschaft beobachtet, und die Weißeigenschaft, gemessen mit einem Kolorimeter (hergestellt von Konica Minolta Holdings, Inc., Modell: CR-13) bleibt bei 90 oder mehr erhalten. Weiterhin ist auch die Abnahme in der Reflektivität im Vergleich zur anfänglichen Reflektivität klein. D. h., das Muster hat eine hervorragende Resistenz gegenüber Verschlechterung durch Licht.
(AUSFÜHRUNGSFORM 2)
Eine Harzzusammensetzung, hergestellt durch Mischen von 30 Gew.-Teilen Titandioxid (TiO₂) in Bezug auf 100 Gew.-Teile eines Ethylen-Tetrafluoroethylen-Copolymers (ETFE) wird zu einem Film geformt. So wird ein Film mit einer Dicke von 0,05 mm hergestellt. Der hergestellte Film wird mit 600 kGy an beschleunigten Elektronen bei einer Beschleunigungsspannung von 2.000 kV bestrahlt. Weiterhin wird durch Anwendung eines elektrischen Hochfrequenzfeldes auf eine Walzenelektrode unter Verwendung einer Hochfrequenz-Energieversorgung mit 13,56 MHz in einer Stickstoffatmosphäre, deren Druck in einer Vakuumkammer auf 50 Pa reduziert ist, ein Plasma erzeugt, und eine Oberfläche des Films wird mit dem Plasma bei einer Rate von 5 Minuten/m für 30 Minuten bestrahlt. So wird eine Plasma-behandelte Schicht des weißen reflektierenden Materials hergestellt.
Ein CCL, in dem ein aus Kupfer aufgebauter Schaltkreis auf einem Polyimidsubstrat bereitgestellt ist, wird hergestellt. Die oben hergestellte Schicht des weißen reflektierenden Materials wird mit dem Schaltkreis verklebt durch Hitzepressen mit einer Epoxyharz-Klebelage einer Dicke von 0,025 mm dazwischen, so dass der aus Kupfer aufgebaute Schaltkreis exponiert ist. So wird ein Muster einer weißen, reflektierenden, flexiblen. Leiterplatte hergestellt.
2 ist eine Querschnittsansicht einer wie oben beschrieben hergestellten weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte. In der Figur bezeichnet die Bezugsziffer (1) das Polyimidsubstrat des CCL, Bezugsziffer (2) bezeichnet den aus Kupfer aufgebauten Schaltkreis, die Bezugsziffer (4) bezeichnet eine Adhäsivschicht, die die Schicht des weißen, reflektierenden Materials verbindet und Bezugsziffer (5) bezeichnet die Schicht des weißen reflektierenden Materials. Eine Oberfläche, die in Kontakt mit der Adhäsivschicht (4) steht, wurde der Plasmabehandlung unterzogen und bildet die plasmabehandelte Oberfläche (6). Bezugsziffer (7) in der Figur bezeichnet einen Abschnitt, auf dem eine LED montiert werden soll, und der aus Kupfer aufgebaute Schaltkreis (2) ist zu diesem Abschnitt exponiert. Eine LED soll auf diesem Abschnitt montiert werden.
Auch nachdem das hergestellt Muster unter einer Rückflussbedingung behandelt wird, in der das Montieren der LED durchgeführt wird (bei einer Maximaltemperatur von 260°C über 30 Sekunden) und dann in einer Hochtemperatur-Kammer bei 85°C über 40.000 Stunden gelagert wird, ändert sich die Weißeigenschaft kaum, und die Weißeigenschaft, gemessen mit einem Kolorimeter (hergestellt von Konica Minolta Holdings, Inc., Modell: CR-13) bleibt bei 90 oder mehr erhalten. D. h., das Muster hat eine hervorragende Resistenz gegenüber thermischer Verschlechterung. Weiterhin, selbst wenn das Muster kontinuierlich mit weißem LED-Licht bestrahlt wird, wird keine Änderung in der Weißeigenschaft beobachtet, und die Weißeigenschaft, gemessen mit einem Kolorimeter (hergestellt von Konica Minolta Holdings, Inc., Modell: CR-13) bleibt bei 90 oder mehr erhalten. Weiterhin ist auch die Abnahme in der Reflektivität im Vergleich zur anfänglichen Reflektivität klein. D. h., das Muster hat eine hervorragende Resistenz gegenüber Verschlechterung durch Licht.
(Abstoßungskraft aufgrund der Formänderung der Schicht des weißen reflektierenden Materials)
Der Elastizitätsmodul von PTFE ist 0,5 GPa. Demnach ist der Elastizitätsmodul eines Fluoroharzes üblicherweise 1 GPa oder weniger. Im Unterschied dazu ist der Elastizitätsmodul eines Epoxyharzes 2 GPa oder mehr. Die Beziehung zwischen dem Elastizitätsmodul, einer Spannung (entsprechend der Abstoßungskraft, die während der Formveränderung auftritt) und einer Dehnung (entsprechend des Ausmaßes der Formveränderung) wird durch ”Spannung = Elastizitätsmodul × Dehnung” dargestellt. Dementsprechend ist eine Abstoßungskraft, die erzeugt wird, wenn die Form der weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte mit der Schicht des weißen reflektierenden Materials verändert wird, um mit einer gekrümmten Form oder eine Stufenförmigen Form einer reflektierenden Oberfläche von Beleuchtungsausrüstung übereinzustimmen, in der vorliegenden Erfindung kleiner, in der die Schicht des weißen reflektierenden Materials aus einem Fluoroharz zusammengesetzt ist, im Vergleich zu ähnlichem Stand der Technik, in dem die Schicht des weißen reflektierenden Materials aus einem anderen Harz wie einem Epoxyharz aufgebaut ist.
Bezugszeichenliste

1: Polyimidsubstrat
2: aus Kupfer aufgebauter Schaltkreis
3: Deckschicht (Coverlay)
4: Adhäsivschicht
5: Schicht des weißen reflektierenden Materials
6: Plasmabehandelte Oberfläche
7: Abschnitt, auf dem die LED montiert werden soll

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002-184209 [0002]

Claims

Weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte, die eine flexible Leiterplatte und eine aus einer Schicht aus einer weißen reflektierenden Material aufgebaute Oberfläche umfasst, worin die Schicht des weißen reflektierenden Materials aus einer Harzzusammensetzung zusammengesetzt ist, die ein Fluoroharz und ein anorganisches Weißpigment enthält.
Weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte gemäß Anspruch 1, worin das Fluoroharz aus der Gruppe bestehend aus einem Ethylen-Tetrafluoroethylen-Copolymer, einem Tetrafluoroethylen-Hexafluoropropylen-Copolymer, einem Tetrafluoroethylen-Perfluoroalkylvinylether-Copolymer und Polytetrafluoroethylen ausgewählt ist.
Weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte gemäß Anspruch 1 oder 2, worin das Fluoroharz eine Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung aufweist und durch Bestrahlung mit ionisierender Strahlung vernetzt wird.
Weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, worin das anorganische Weißpigment mindestens eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Barimsulfat, Aluminiumoxid, Kalziumcarbonat, Zinkoxid und Siliziumoxid enthält.
Weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Harzzusammensetzung ein multifunktionales Monomer mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger enthält, das mindestens zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen im Molekül enthält, in einer Menge von 0,5 Gew.-Teilen oder mehr und 40 Gew.-Teilen oder weniger in Bezug auf 100 Gew.-Teile des Fluoroharzes.
Weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Schicht des weißen reflektierenden Materials mit einer Oberfläche der flexiblen Leiterplatte mit einem Adhäsivmittel verklebt ist.
Weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte gemäß Anspruch 6, worin eine Grenzfläche zwischen der Schicht des weißen reflektierenden Materials und des Adhäsivmittels durch eine Plasmabehandlung modifiziert ist.
Beleuchtungsausrüstung, die die weiße, reflektierende, flexible Leiterplatte gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7 und eine auf der durch die Schicht des weißen reflektierenden Materials der weißen, reflektierenden, flexiblen Leiterplatte gebildeten Oberflächenseite montierte LED umfasst.