JP2015056535A - フレキシブル基板及び発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】金属パターンの形状によらず、折れ曲がりによる破損を防止することができるフレキシブル基板及び発光装置を提供することを課題とする。【解決手段】フレキシブル基板１は、絶縁基板２上に、溝部５を介して離間させる複数の金属配線３が設けられたフレキシブル基板であって、前記溝部は、第１溝部５１と第２溝部５２とが交差する交差領域５４を備え、前記金属配線は、前記交差領域において前記第１溝部を介して区画される第１金属配線３１及び第２金属配線３２と、前記第１金属配線及び前記第２金属配線に対して前記第２溝部を介して区画される第３金属配線３３と、を有し、前記第３金属配線は、前記第１溝部の延長線上に突出する突出部４を有する構成とした。【選択図】図１
Description
本発明は、フレキシブル基板及びそのフレキシブル基板を用いた発光装置に関するものである。
近年、樹脂などの基体に金属パターンを設けたフレキシブル基板を用いた発光装置が知られている（特許文献１，２参照）。
前記した発光装置は、金属パターンが、発光素子を通電するための配線パターンと、フレキシブル基板に剛性を与える補強部としての補強パターンとを備えている。そして、補強パターンは、配線パターンの周囲を囲むように枠状に形成されており、折れ曲がりに対する剛性を高めてハンドリング性を向上させることができるものである（例えば、特許文献１参照）。
前記した発光装置は、金属パターンが、発光素子を通電するための配線パターンと、フレキシブル基板に剛性を与える補強部としての補強パターンとを備えている。そして、補強パターンは、配線パターンの周囲を囲むように枠状に形成されており、折れ曲がりに対する剛性を高めてハンドリング性を向上させることができるものである（例えば、特許文献１参照）。
また、他のフレキシブル基板では、前記した構成に加えて樹脂フィルムを備え、前記したハンドリング性と、樹脂フィルムによる絶縁耐性を向上させることができるものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、従来のフレキシブル基板では、以下に示すような問題点が存在していた。すなわち、従来のフレキシブル基板では、金属パターンの配置や形状によっては金属パターンが折れ曲がり易く破損する可能性があった。
本発明は、前記した問題点に鑑みて創案されたものであり、金属パターンの形状によらず、金属パターンの折れ曲がりによる破損を防止することができるフレキシブル基板及び発光装置を提供することを課題とする。
前記した課題を解決するために、本発明に係るフレキシブル基板は、以下に示すような構成とした。すなわち、フレキシブル基板は、絶縁基板上に、溝部を介して離間させる複数の金属配線が設けられたフレキシブル基板であって、前記溝部は、第１溝部と第２溝部とが交差する交差領域を備え、前記金属配線は、前記交差領域において前記第１溝部を介して区画される第１金属配線及び第２金属配線と、前記第１金属配線及び前記第２金属配線に対して前記第２溝部を介して区画される第３金属配線と、を有し、前記第３金属配線は、前記第１溝部の延長線上に突出する突出部を有する構成とした。
また、前記したフレキシブル基板に実装された発光素子を備える発光装置として構成した。
また、前記したフレキシブル基板に実装された発光素子を備える発光装置として構成した。
本発明に係るフレキシブル基板及び発光装置では、以下に示すように優れた効果を奏するものである。
フレキシブル基板は、第２溝部に交差する第１溝部の延長線上に補助金属配線領域となる突出部を備えているので、第１溝部に沿って外部から折り曲げられるような力が加わっても、突出部があることで金属配線が補強され、当該金属配線の破損を防止する。
フレキシブル基板は、第２溝部に交差する第１溝部の延長線上に補助金属配線領域となる突出部を備えているので、第１溝部に沿って外部から折り曲げられるような力が加わっても、突出部があることで金属配線が補強され、当該金属配線の破損を防止する。
発光装置は、交差領域において第１溝部の延長線上に基板強度を補助する補助金属配線領域となる突出部を形成したフレキシブル基板を使用しているので、製品組み込み時に破損しにくく生産性がよい。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため部分的に誇張して示すことがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
＜フレキシブル基板＞
図１及び図２（ｃ）に示すように、フレキシブル基板１は、絶縁基板２と、この絶縁基板２に設けられ溝部５を介して隣接して形成された複数の金属配線３（３Ｐ，３Ｎ）と、を主な構成として備えている。そして、フレキシブル基板１は、後記する発光素子９の実装部６を金属配線３の所定位置に複数備えていると共に、外部との電気的な接続を行うコネクタ接続部１５を備えている。なお、フレキシブル基板１は、図１（ｂ）に示すように、複数の金属配線３として第１金属配線３１と、第２金属配線３２と、第３金属配線３３とが、溝部５である第１溝部５１及び第２溝部５２により離間して区画されている例として説明する。
図１及び図２（ｃ）に示すように、フレキシブル基板１は、絶縁基板２と、この絶縁基板２に設けられ溝部５を介して隣接して形成された複数の金属配線３（３Ｐ，３Ｎ）と、を主な構成として備えている。そして、フレキシブル基板１は、後記する発光素子９の実装部６を金属配線３の所定位置に複数備えていると共に、外部との電気的な接続を行うコネクタ接続部１５を備えている。なお、フレキシブル基板１は、図１（ｂ）に示すように、複数の金属配線３として第１金属配線３１と、第２金属配線３２と、第３金属配線３３とが、溝部５である第１溝部５１及び第２溝部５２により離間して区画されている例として説明する。
絶縁基板２は、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＳ等の樹脂フィルム（シート）などの樹脂等の絶縁体から構成された基板である。この絶縁基板２は、可撓性に優れ、所謂ロールツーロールでの製造方法により形成することができる柔軟性、大きさ及び厚みに形成されている。
絶縁基板２の厚みは、例えば、１０〜４００μｍの範囲で形成されている。絶縁基板２の幅、厚み及び大きさは、対象として組み込まれる製品により異なり適宜設定される。例えば、絶縁基板２は、数メートルの樹脂フィルムにより形成され、製品組み立て時に、幅１〜２０ｃｍ、長さ１〜１００ｃｍ等の長さ及び幅となるようにカットされる。そして、絶縁基板２は、接着材１１を介して金属配線３が一方の表面に設けられている。なお、接着材１１は、金属配線３を絶縁基板２に接続する際に使用されるものであれば、限定されるものではない。
絶縁基板２の厚みは、例えば、１０〜４００μｍの範囲で形成されている。絶縁基板２の幅、厚み及び大きさは、対象として組み込まれる製品により異なり適宜設定される。例えば、絶縁基板２は、数メートルの樹脂フィルムにより形成され、製品組み立て時に、幅１〜２０ｃｍ、長さ１〜１００ｃｍ等の長さ及び幅となるようにカットされる。そして、絶縁基板２は、接着材１１を介して金属配線３が一方の表面に設けられている。なお、接着材１１は、金属配線３を絶縁基板２に接続する際に使用されるものであれば、限定されるものではない。
図１（ａ）に示すように、正極配線パターン３Ｐ及び負極配線パターン３Ｎを有する金属配線３は、銅箔、銅合金箔、アルミニウム箔、アルミニウム金属箔等の金属箔から構成されている。この金属配線３は、後記する発光素子９等の電子素子に導通するための配線パターンとして、溝部５により互いに離間して形成されている。金属配線３の厚みは、例えば、９〜２００μｍの範囲で形成されている。そして、予め設定された所定位置には、後記する発光素子９を接続するための実装部６が形成されている。この実装部６は、図４（ｂ）に示すように、溝部５の溝幅ＭＴ（図１（ｂ）参照）を部分的に狭めている部分、換言すれば、金属配線３を互いに対向する方向に延出させている部分を含む。このように金属配線３の一部を延出させることで、半田等の接着剤が広がる領域を制限することができるため、発光素子９をセルフアライメントにより精度よく所定の位置に実装することができる。
図１（ｂ）に示すように、金属配線３は、溝部５である第１溝部５１と、第２溝部５２と、第１溝部が第２溝部に交差する交差領域５４とにより、第１金属配線３１、第２金属配線３２、第３金属配線３３となるように、離間して形成されている。また、交差領域５４は、Ｌ１で示す範囲で形成されている。なお、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１金属配線３１は、正極配線パターン３Ｐであり、第２金属配線３２は、負極配線パターン３Ｎであり、第３金属配線３３は、正極配線パターン３Ｐである。つまり、第１金属配線３１から第３金属配線３３のそれぞれは、正極配線パターン３Ｐ又は負極配線パターン３Ｎのどちらか一方として形成されている。また、溝部５は、交差領域５４において、例えば、絶縁基板２の長手方向に沿って連続するものを第２溝部５２とし、その第２溝部５２に交差するものを第１溝部５１として便宜上分けているが、金属配線３を離間させる構成に変わりはない。また、溝部５は、実装部６以外では、その溝幅ＭＴを一定として形成されている。
図１（ｂ）に示すように、第３金属配線３３には、第１溝部５１の延長線上となる位置に突出部４が形成されている。この突出部４は、直線状の第２溝部５２から第１溝部５１側に湾曲させた湾曲溝部５２１，５２２を形成することで、第３金属配線３３の一部を第１溝部５１側に突出させて形成している。そして、突出部４は、第１溝部５１の延長線上となる位置において交差領域５４に隣接する第３金属配線３３の配線面積を大きくするように形成されている。突出部４は、従来、点線で示す位置までしか形成されないことと比較して、金属配線３の一部がＴ１の長さ分及び最長の幅Ｄ１において、曲線的な凸形状に配線面積を大きくして補助的に金属配線領域を大きく（広く）している。この突出部４は、配線面積を大きくすることで、外部からフレキシブル基板１の溝部５に沿うような折り曲げ方向の力がかかったときに、金属配線３が折れ曲がり断線しないように抵抗するように機能することとなる。特に、突出部４として、最長幅Ｄ１が第１溝部５１の幅よりも広く、最長長さＴ１が第２溝部５２の幅よりも長くすることが、好ましく、例えば、金属配線の５倍以上の幅又は長さとするのが好ましい。
突出部４は、第１溝部５１と交差する第２溝部５２から第１溝部５１の延長線上となる第３金属配線３３の面積が予め設定された所定広さよりも小さいとう条件のときに形成されている。また、突出部４は、第１溝部５１の延長線上におけるフレキシブル基板２の全板幅方向での金属配線３の長さの合計が第１溝部５１の長さＭ１（図１（ａ）参照）に対して５倍以上ない、という条件のときに形成されている。つまり、突出部４は、前記した二つの条件の少なくとも一方に当てはまるときに、形成されることとしている。なお、第１溝部５１の長さＭ１は、図１（ａ）に示すように、交差領域５４に接続する側の接続端から当該第１溝部５１と同じ方向に連続する直線部分をいう。
したがって、図１（ａ）のＡ１で示す領域、つまり、図１（ｂ）に示すように、突出部４は、絶縁基板２の長手方向に沿って形成された第２溝部５２に対して、直交して第１溝部５１が交差する交差領域５４に隣接する位置に形成されている。そして、交差領域５４は、フレキシブル基板２の外縁側に向かって第１溝部５１が第２溝部５２に交差する構成であり、交差領域５４に隣り合う金属配線３３の基板端部までの全幅長さが、他の交差領域５４に隣り合う金属配線３３の長さと比較して極めて小さいため、当該交差領域５４に隣接して突出部４が形成されている。
また、図１（ａ）に、Ａ２で示す領域では、交差領域５４に隣接して突出部４が形成されている。このＡ２で示す領域外において、第１溝部５１の延長線上では、コネクタ接続部１５が形成される関係で、図示を省略しているが、当該第１溝部５１の延長線上に沿って同じ向きに延伸する直線状の溝部５が多数形成されている。したがって、交差領域５４に隣り合う金属配線３の長さは、対象となる第１溝部５１長さＭ１の５倍よりも小さくなり、第１溝部５１が基板内に向かう方向でも突出部４が形成されている。
また、図１（ａ）に、Ａ２で示す領域では、交差領域５４に隣接して突出部４が形成されている。このＡ２で示す領域外において、第１溝部５１の延長線上では、コネクタ接続部１５が形成される関係で、図示を省略しているが、当該第１溝部５１の延長線上に沿って同じ向きに延伸する直線状の溝部５が多数形成されている。したがって、交差領域５４に隣り合う金属配線３の長さは、対象となる第１溝部５１長さＭ１の５倍よりも小さくなり、第１溝部５１が基板内に向かう方向でも突出部４が形成されている。
なお、図１（ｂ）に示すように、第２溝部５２に交差する第１溝部５１とで交差領域５４がＹ字形状に形成された場合であるときには、突出部４は第１溝部５１の延長線上で当該交差領域５４に隣接して第１溝部５１に向かって突出するように形成されている。
以上説明した構成となるフレキシブル基板１は、第１溝部５１と第２溝部５２の交差領域５４において、第１溝部５１の延長線上となる第３金属配線の位置に突出部４を形成しているので、外部から第１溝部５１に沿って折り曲げるように力がかかった場合に、金属配線３が破損しにくくなる。また、フレキシブル基板１は、第１溝部５１と第２溝部５２とが交差する交差領域５４の形状に対応して、第１溝部５１の延長線上において、突出部４の位置および突出方向が設定されている。なお、突出部４の他の構成については図５，６を参照して後記する。
以上説明した構成となるフレキシブル基板１は、第１溝部５１と第２溝部５２の交差領域５４において、第１溝部５１の延長線上となる第３金属配線の位置に突出部４を形成しているので、外部から第１溝部５１に沿って折り曲げるように力がかかった場合に、金属配線３が破損しにくくなる。また、フレキシブル基板１は、第１溝部５１と第２溝部５２とが交差する交差領域５４の形状に対応して、第１溝部５１の延長線上において、突出部４の位置および突出方向が設定されている。なお、突出部４の他の構成については図５，６を参照して後記する。
＜製造方法＞
つぎに、フレキシブル基板１の製造方法の一例について説明する。
図２（ａ）に示すように、絶縁基板２である樹脂フィルムを、製品４０（図３（ｃ）参照）に対応した幅、厚みとしてロールツウロールで形成できる長さとする。また、樹脂フィルムに設ける金属配線３となる金属箔を同様にロールツウロールで形成できる幅、厚み、長さとする。そして、図３（ａ）に示すように、ロールツウロールの接合装置Ｒｒにより、送出コイルＳＬに巻かれている樹脂フィルムの一方の表面に接着材１１を介して金属箔を接合して巻取コイルＭＬに巻き取る。ここでは、接合装置Ｒｒは、乾燥機構２０が搬送路中に設置され、接合工程と乾燥工程とを一緒に行う構成としている。これによって、図２（ｂ）に示すように、樹脂フィルム及び金属箔が接合される。
つぎに、フレキシブル基板１の製造方法の一例について説明する。
図２（ａ）に示すように、絶縁基板２である樹脂フィルムを、製品４０（図３（ｃ）参照）に対応した幅、厚みとしてロールツウロールで形成できる長さとする。また、樹脂フィルムに設ける金属配線３となる金属箔を同様にロールツウロールで形成できる幅、厚み、長さとする。そして、図３（ａ）に示すように、ロールツウロールの接合装置Ｒｒにより、送出コイルＳＬに巻かれている樹脂フィルムの一方の表面に接着材１１を介して金属箔を接合して巻取コイルＭＬに巻き取る。ここでは、接合装置Ｒｒは、乾燥機構２０が搬送路中に設置され、接合工程と乾燥工程とを一緒に行う構成としている。これによって、図２（ｂ）に示すように、樹脂フィルム及び金属箔が接合される。
つぎに、図３（ｂ）に示すように、露光装置３０等を用いて、金属箔を予め設定された配線パターンを形成する。
まず、金属箔を加工するためのレジスト層が形成される。
金属箔のほぼ全面を覆うようにレジスト層を印刷等で形成し、乾燥させる。その後、レジスト層の上に開口部を備えたマスクを配置させる。尚、レジスト層としては、ポジ型又はネガ型のいずれでも用いることができる。
次いで、露光装置３０を用いてマスク及びマスクの開口部内のレジストに露光光（紫外光）を照射する。その後、マスク除去し、現像することで、露光光を照射した領域（又はマスクで覆われた領域）のレジスト層が除去されて、開口部が形成されたレジスト層となる。開口部内には金属箔が露出している。
その次に、この開口部が形成されたレジスト層をマスクとし、レジストの開口部内に露出された金属箔をエッチングすることで、レジスト開口部に対応する部分の金属箔が除去される。金属箔が除去されることで、接着層又は絶縁基板（樹脂フィルム）が露出し、この露出した部分が溝部５となる。
図３（ｂ）では、代表して露光装置３０のみを図示しているが、詳細には上記のようにレジスト層形成（塗布・乾燥）装置、レジスト層を加工するための露光装置と現像装置、更に、金属箔をエッチングするエッチング装置が、含まれる。また、図３（ｂ）では、露光装置３０による露光工程が、１つの搬送装置Ｒｓ内で行われているよう図示してあるが、その前後の工程は、同じ搬送装置内で行ってもよく、あるいは、別の搬送装置内で行ってもよい。これら一連の金属配線加工工程において、金属配線３の所定位置となる交差領域５４に突出部４も形成されており、図２（ｃ）に示すような、フレキシブル基板１が製造される。
まず、金属箔を加工するためのレジスト層が形成される。
金属箔のほぼ全面を覆うようにレジスト層を印刷等で形成し、乾燥させる。その後、レジスト層の上に開口部を備えたマスクを配置させる。尚、レジスト層としては、ポジ型又はネガ型のいずれでも用いることができる。
次いで、露光装置３０を用いてマスク及びマスクの開口部内のレジストに露光光（紫外光）を照射する。その後、マスク除去し、現像することで、露光光を照射した領域（又はマスクで覆われた領域）のレジスト層が除去されて、開口部が形成されたレジスト層となる。開口部内には金属箔が露出している。
その次に、この開口部が形成されたレジスト層をマスクとし、レジストの開口部内に露出された金属箔をエッチングすることで、レジスト開口部に対応する部分の金属箔が除去される。金属箔が除去されることで、接着層又は絶縁基板（樹脂フィルム）が露出し、この露出した部分が溝部５となる。
図３（ｂ）では、代表して露光装置３０のみを図示しているが、詳細には上記のようにレジスト層形成（塗布・乾燥）装置、レジスト層を加工するための露光装置と現像装置、更に、金属箔をエッチングするエッチング装置が、含まれる。また、図３（ｂ）では、露光装置３０による露光工程が、１つの搬送装置Ｒｓ内で行われているよう図示してあるが、その前後の工程は、同じ搬送装置内で行ってもよく、あるいは、別の搬送装置内で行ってもよい。これら一連の金属配線加工工程において、金属配線３の所定位置となる交差領域５４に突出部４も形成されており、図２（ｃ）に示すような、フレキシブル基板１が製造される。
フレキシブル基板１は、保護層７が例えばスクリーン印刷による工程により形成される（図２（ｄ）参照）。そして、保護層７には、発光素子９等の半導体素子を含む電子素子を接続する部分に取付開口穴８が設けられる。その後、発光素子９等の電子素子が実装工程（図示せず）により実装されることで発光装置１０が製造される。なお、図３（ｃ）に示すように、発光装置１０は、製品４０に組み込まれるときには、フレキシブル基板１が所定の長さに切断された状態で扱われる。
フレキシブル基板１及びそのフレキシブル基板１を用いた発光装置１０では、製造時及び製品組み付け時等において、外部から折り曲げられるような力が加わったときに、溝部５の延長線上となる位置に金属配線３の突出部４が形成されていることから、金属配線３が破損しにくい状態となっている。
なお、フレキシブル基板１の製造方法において、樹脂フィルム及び金属箔の接合工程の次に乾燥工程を別途行うようにしても構わない。また、図３では、ロールツウロール方式でフレキシブル基板１を製造する製造方法として説明したが、樹脂フィルムを予め所定の大きさに切断したシートに接着材１１を設け、その後、金属箔を貼り付け、さらに、露光するようにした枚葉方式で製造しても構わない。
なお、フレキシブル基板１の製造方法において、樹脂フィルム及び金属箔の接合工程の次に乾燥工程を別途行うようにしても構わない。また、図３では、ロールツウロール方式でフレキシブル基板１を製造する製造方法として説明したが、樹脂フィルムを予め所定の大きさに切断したシートに接着材１１を設け、その後、金属箔を貼り付け、さらに、露光するようにした枚葉方式で製造しても構わない。
＜発光装置＞
次に、図４を参照して、フレキシブル基板１を用いた発光装置の構成を説明する。なお、既に説明したフレキシブル基板１の構成については同じ符号を付して説明を適宜省略する。なお、図４（ａ）では、分かりやすいように発光素子９及びコネクタ１６の位置が断面で示されるように、模式的に表示している。
発光装置１０は、図４（ａ）に示すように、フレキシブル基板１と、このフレキシブル基板１に設けた発光素子９とを主に備えている。
フレキシブル基板１は、金属配線３上に保護層７を形成して発光素子９が実装される。保護層７は、例えば、白色の樹脂層であり、金属配線３を保護すると共に、発光素子９からの光を反射できるものが好ましい。この保護層７を設ける場合は、発光素子９を接続する位置に、金属配線３が露出する取付開口穴８が形成される。
次に、図４を参照して、フレキシブル基板１を用いた発光装置の構成を説明する。なお、既に説明したフレキシブル基板１の構成については同じ符号を付して説明を適宜省略する。なお、図４（ａ）では、分かりやすいように発光素子９及びコネクタ１６の位置が断面で示されるように、模式的に表示している。
発光装置１０は、図４（ａ）に示すように、フレキシブル基板１と、このフレキシブル基板１に設けた発光素子９とを主に備えている。
フレキシブル基板１は、金属配線３上に保護層７を形成して発光素子９が実装される。保護層７は、例えば、白色の樹脂層であり、金属配線３を保護すると共に、発光素子９からの光を反射できるものが好ましい。この保護層７を設ける場合は、発光素子９を接続する位置に、金属配線３が露出する取付開口穴８が形成される。
発光素子９は、ＬＥＤ等の半導体発光素子が好適に利用できる。これらは、液相成長法、ＨＤＶＰＥ法やＭＯＣＶＤ法により基板上にＺｎＳ、ＳｉＣ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＺｎＳｅ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＮ、ＧａＡｌＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものが好適に用いられる。発光素子９は、半導体層の材料やその混晶度の選択により、発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層の材料としては、例えばＩｎＸＡｌＹＧａ１-Ｘ-ＹＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１）等が利用できる。
また、このような発光素子９は、その発光により励起され、発光素子９の発光波長と異なる波長を有する光を発する種々の蛍光体とを組み合わせた構成とすることもできる。蛍光体は、発光装置１０が組み込まれる製品により適宜調整される。この蛍光体は、発光素子９で使用されるものであれば特に限定されるものではない。
また、金属配線３の所定位置には、コネクタ接続部１５が形成され、そのコネクタ接続部１５にコネクタ１６が設けられる。そして、保護素子や必要な電子素子は、取付開口穴８に設置される。発光素子９は、２つのバンプ１３，１３により金属配線３に接続されると、アンダーフィル１２が設けられる。アンダーフィル１２は、発光素子９の側壁面を覆うようにここでは設けられている。このアンダーフィル１２は、発光素子９と絶縁基板２との間の隙間に設けられている。アンダーフィル１２が設けられることにより、発光素子９とフレキシブル基板１との接合信頼性が向上する。このアンダーフィル１２は、発光素子９に対して用いられるものであれば、素材、色、粘性等、特に限定されるものではない。
封止樹脂１４は、発光素子９を実装部６に実装した状態で充填され、外力や水分等から発光素子９を保護すると共に、バンプ１３等の導電性部材を保護するものでる。そして、封止樹脂１４は、発光素子９からの光を取り出すために、透光性を有している。このような封止樹脂１４に利用できる樹脂材料としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂等の耐候性に優れた透明樹脂等が挙げられる。また、封止樹脂１４には、適宜フィラーや散乱材等を適宜分散させることもでき、さらに、封止樹脂１４には、蛍光体などの波長変換部材を混入した波長変換層を設けることもできる。なお、封止樹脂１４は、発光素子９を封止して保護し、発光素子９に使用され光を透過するものであれば限定されるものではない。
発光装置１０は、以上のように構成されているため、例えば、製品４０に組み込まれるときに、フレキシブル基板１を外部から折り曲げられる方向に力が加わっても、金属配線３を隔てる溝部５の交差領域５４に突出部４が形成されている箇所があるため、このような突出部４が形成されていないものと比較して金属配線３が破損しにくいものである。
なお、以上説明したように、フレキシブル基板１およびフレキシブル基板１を用いた発光装置１０では、突出部４が交差領域５４の溝部５の延長線上に設けられることで、金属配線３の強度を向上することができ、突出部４について、図５、図６に示す構成であっても構わない。以下、図５（ａ）〜（ｆ）、図６（ａ）〜（ｆ）に示す例では、図１、図２で既に説明した構成と異なる部分を主として順番に説明する。
図５（ａ）に示すように、突出部４Ａは、第１溝部５１の延長線上で第３金属配線３３から三角形状に第１溝部５１側に突出して形成されている。この突出部４Ａは、第２溝部５２から第１溝部５１に向かって所定傾斜角度で直線的に形成された傾斜溝部５２１ａ、５２２ａに沿って第３金属配線３３から突出して形成されている。
図５（ａ）に示すように、突出部４Ａは、第１溝部５１の延長線上で第３金属配線３３から三角形状に第１溝部５１側に突出して形成されている。この突出部４Ａは、第２溝部５２から第１溝部５１に向かって所定傾斜角度で直線的に形成された傾斜溝部５２１ａ、５２２ａに沿って第３金属配線３３から突出して形成されている。
図５（ｂ）に示すように、突出部４Ｂは、第１溝部５１の延長線上で第３金属配線３３から半楕円形状あるいは半円形状に第１溝部５１側に突出して形成されている。この突出部４Ｂは、第２溝部５２から第１溝部５１に向かって円弧状に形成した円弧溝部５２１ｂ、５２２ｂに沿って第３金属配線から突出して形成されている。
図５（ｃ）に示すように、突出部４Ｃは、第１溝部５１の延長線上で第３金属配線３３から台形状に第１溝部５１側に突出して形成されている。この突出部４Ｃは、第２溝部５２から第１溝部５１に向かって両側から所定傾斜角度に直線的に折れ曲げて形成された折曲傾斜溝部５２１ｃ，５２２ｃに沿って第３金属配線３３から突出して形成されている。
図５（ｃ）に示すように、突出部４Ｃは、第１溝部５１の延長線上で第３金属配線３３から台形状に第１溝部５１側に突出して形成されている。この突出部４Ｃは、第２溝部５２から第１溝部５１に向かって両側から所定傾斜角度に直線的に折れ曲げて形成された折曲傾斜溝部５２１ｃ，５２２ｃに沿って第３金属配線３３から突出して形成されている。
図５（ｄ）に示すように、突出部４Ｄは、図５（ｂ）と同じ構成で第１溝部５１の延長線上に半楕円形状あるいは半円形状に第１溝部５１側に突出して形成されている。この突出部４Ｄは、第２溝部５２から第１溝部５１に向かって円弧状に形成した円弧溝部５２１ｄ，５２２ｄに沿って第３金属配線３３から突出して形成されている。ここで図５（ｂ）と異なる構成として、第２溝部５２が直線で形成されておらず、突出部４Ｄに隣り合って突出部４１Ｄが平行に形成されるように、波線状に形成された波線部５２ｄを備えている。この例では、突出部４Ｄとは異なる突出部４１Ｄが並列して設けられるように構成されている。つまり、突出部４Ｄを形成する場合、第１溝部５１の延長線上に形成される突出部４Ｄが存在すれば、第２溝部５２の形状は直線でも曲線でも構わない。
なお、図５（ａ）〜（ｄ）までは、第２溝部５２に第１溝部５１が直交する方向から交差する構成において、突出部４Ａ〜４Ｄが形成されている例を説明したが、図５（ｅ）、（ｆ）に示すように、第１溝部５１ｅが９０度を除く所定角度から第２溝部５２に向かって交差する構成で、その交差領域５４ｅに突出部４Ｅが形成されることとしてもよく、さらに、図５（ｆ）に示すように、第２溝部５２に交差する交差領域５４ｆには、複数の溝部である第１溝部５１ｅ及び第３溝部５３ｆが交差することで構成され、その交差領域５４ｆに沿って突出部４Ｆが形成されることとしても構わない。なお、図５（ｅ）に示すように、円弧溝部５２１ｅ，５２２ｅは、左右対称な形状でなくても構わない。また、図５（ｆ）に示すように、第３溝部５３ｆにより、第４金属配線３４が区画されることになるが、この第４金属配線３４は、正極配線パターン３Ｐ又は負極配線パターン３Ｎのいずれかに形成されている。そして、交差領域５４ｆは、第１溝部５１ｅに円弧溝部５２１ｆ及び円弧溝部５２３ｆを介して交差する部分と、第３溝部５３ｆに円弧溝部５２３ｆ及び円弧溝部５２２ｆを介して交差する部分の２か所が存在している構成であっても構わない。
また、図５（ａ）〜（ｆ）までは、突出部４Ａ〜４Ｆが第３金属配線３３から第１溝部５１側に向かって突出して形成されていたが、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、突出部４Ｇ、４Ｈ、４Ｉをそれぞれ、第３金属配線３３の第１溝部５１とは反対側に向かって突出させる構成としても構わない。この突出部４Ｇ、４Ｈ、４Ｉは、それぞれ、第１溝部５１の延長線上に突出している。なお、突出部４Ｇ、４Ｈ、４Ｉの構成であれば、突出した側に第２溝部５２に平行に形成されている他の溝部５（図１（ｂ）参照）はそのままの状態か、あるいは、その突出形状に沿った溝形状に形成されることになっても構わない。
さらに、図６（ｄ）、（ｅ）に示すように、突出部４Ｊ、４Ｋは、第３金属配線３３から離間して形成されている構成であっても構わない。
図６（ｄ）に示すように、突出部４Ｊは、交差領域５４ｊ内に、第１金属配線３１、第２金属配線３２及び第３金属配線３３から離間して突出した金属島部として、第１溝部５１の延長線上に設けられている。この突出部４Ｊは、他の第１金属配線３１〜第３金属配線３３が、正極配線パターン３Ｐ又は負極配線パターン３Ｎのいずれかであるのに対して、電極としての役割をここでは担っていない。つまり、突出部４Ｊは、正極配線パターン３Ｐ又は負極配線パターン３Ｎとから独立して離間して形成されている。また、突出部４Ｊは、第３金属配線３３から離間した状態で第１溝部５１側に向かって突出して形成されている。そして、突出部４Ｊは、半円形状の交差領域５４ｊのほぼ中央に形成されている。
図６（ｄ）に示すように、突出部４Ｊは、交差領域５４ｊ内に、第１金属配線３１、第２金属配線３２及び第３金属配線３３から離間して突出した金属島部として、第１溝部５１の延長線上に設けられている。この突出部４Ｊは、他の第１金属配線３１〜第３金属配線３３が、正極配線パターン３Ｐ又は負極配線パターン３Ｎのいずれかであるのに対して、電極としての役割をここでは担っていない。つまり、突出部４Ｊは、正極配線パターン３Ｐ又は負極配線パターン３Ｎとから独立して離間して形成されている。また、突出部４Ｊは、第３金属配線３３から離間した状態で第１溝部５１側に向かって突出して形成されている。そして、突出部４Ｊは、半円形状の交差領域５４ｊのほぼ中央に形成されている。
また、図６（ｅ）に示すように、突出部４Ｋは、円形状に形成した交差領域５４ｋ内に第１金属配線３１、第２金属配線３２及び第３金属配線３３から離間して形成した金属島部４１Ｋと、第３金属配線３３から第１溝部５１とは反対側に突出して形成した突出湾曲部４２Ｋとを、第１溝部５１の延長線上に備えている。金属島部４１Ｋは、円形状に形成した交差領域５４ｋの中央に形成されることで、第１溝部５１及び第２溝部５２と溝幅をほぼ均一に保つことができる。この金属島部４１Ｋは、図６（ｄ）で説明した構成と同様に、電極としての役割をここでは担っていない。そして、突出湾曲部４２Ｋは、交差領域５４ｋ側では、その交差領域５４ｋの形状に沿って湾曲した凹部形状を備え、かつ、交差領域５４ｋとは反対側となる第１溝部５１から遠い側を半楕円状あるいは半円形状に突出させて形成されている。
なお、図６（ｆ）で示すように、図５（ｂ）に示した構成の突出部４Ｂに、第３金属配線３３の第１溝部５１とは反対側となる方向に突出部４Ｌを形成する構成としても構わない。なお、図示しないが、図５（ａ）、（ｃ）〜（ｆ）も突出部４Ｌを形成する構成とすることや、第３金属配線３３を中央として対称な形状を突出させても構わない。
以上説明したように、フレキシブル基板１において、第３金属配線３３から突出する突出部４（４Ａ〜４Ｌ）を、第１溝部の延長線上に形成することで、外部からの折り曲げられる方向の力に抗して金属配線３の強度を高め破損を防止することが可能となる。したがって、突出部４は、第３金属配線３３に交差する第１金属配線３１の延長線上であれば、第１配線５１側に第３金属配線３３から突出する構成や、第１配線５１とは反対となる側に第３金属配線３３から突出する構成であってもよい。ここでいう突出するとは、第２溝部５２の直線的な部分よりも第１金属溝部５１側に突出していることや、あるいは、第３金属配線３３の直線的な部分よりも第１溝部５１とは反対側に突出している構成をいう。
また、フレキシブル基板１では、第１溝部５１は、第２溝部５２に直交する方向から交差すること、及び、所定傾斜角度から交差することで、交差領域５４を形成しても構わない（図５（ｅ）、（ｆ）参照）。また、突出部４（４Ａ〜４Ｌ）は、第１溝部５１の延長線上であれば、第１溝部５１側に突出する構成であっても、第１溝部５１とは反対側となる方向に突出する構成であっても構わない。
また、フレキシブル基板１では、第１溝部５１は、第２溝部５２に直交する方向から交差すること、及び、所定傾斜角度から交差することで、交差領域５４を形成しても構わない（図５（ｅ）、（ｆ）参照）。また、突出部４（４Ａ〜４Ｌ）は、第１溝部５１の延長線上であれば、第１溝部５１側に突出する構成であっても、第１溝部５１とは反対側となる方向に突出する構成であっても構わない。
さらに、フレキシブル基板１では、図１（ａ）に示すように、溝部５を階段状に折れ曲げて形成し、その単一の直線上に連続する同一方向の直線が当該直線の５倍以上連続しないようにしているので、突出部４（４Ａ〜４Ｌ）の構成と併せて、破損しにくい構成となる。なお、フレキシブル基板１の外周縁側は、その形態上、溝部５が直線的に連続するように構成されることとなってしまう。そして、突出部４（４Ａ〜４Ｌ）を形成する場合は、三叉路（交差領域）あるいはそれ以上の数で交差する交差路（交差領域）が形成される場合に、前記した条件により所定位置に形成されることになる。
フレキシブル基板１及び発光装置１０の形態についての上記説明は、本発明の技術思想を具体化するための構成を例示するものであって、本願発明のフレキシブル基板１及び発光装置１０が記載された例に特定されるものではない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
本願発明は、照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライト用光源、信号機、車載部品、看板用チャンネルレターなど、種々の光源に使用することができる。
１ フレキシブル基板
２ 絶縁基板
３ 金属配線
３Ｐ 正極配線パターン
３Ｎ 負極配線パターン
３１ 第１金属配線
３２ 第２金属配線
３３ 第３金属配線
４、４Ａ〜４Ｌ 突出部
５ 溝部
５１ 第１溝部
５２ 第２溝部
５３ｆ 第３溝部
５４ 交差領域
６ 実装部
７ 保護層
８ 取付開口穴
９ 発光素子
１０ 発光装置
１１ 接着材
１２ アンダーフィル
１３ バンプ
１４ 封止樹脂
１５ コネクタ接続部
１６ コネクタ
２ 絶縁基板
３ 金属配線
３Ｐ 正極配線パターン
３Ｎ 負極配線パターン
３１ 第１金属配線
３２ 第２金属配線
３３ 第３金属配線
４、４Ａ〜４Ｌ 突出部
５ 溝部
５１ 第１溝部
５２ 第２溝部
５３ｆ 第３溝部
５４ 交差領域
６ 実装部
７ 保護層
８ 取付開口穴
９ 発光素子
１０ 発光装置
１１ 接着材
１２ アンダーフィル
１３ バンプ
１４ 封止樹脂
１５ コネクタ接続部
１６ コネクタ
Claims (6)
- 絶縁基板上に、溝部を介して離間させる複数の金属配線が設けられたフレキシブル基板であって、
前記溝部は、第１溝部と第２溝部とが交差する交差領域を備え、
前記金属配線は、前記交差領域において前記第１溝部を介して区画される第１金属配線及び第２金属配線と、前記第１金属配線及び前記第２金属配線に対して前記第２溝部を介して区画される第３金属配線と、を有し、
前記第３金属配線は、前記第１溝部の延長線上に突出する突出部を有することを特徴とするフレキシブル基板。 - 前記突出部は、前記第３金属配線から前記第１溝部に向かって突出している請求項１に記載のフレキシブル基板。
- 前記突出部は、前記第３金属配線から前記第１溝部とは反対に向かって突出している請求項１又は請求項２に記載のフレキシブル基板。
- 絶縁基板上に、溝部を介して離間させる複数の金属配線が設けられたフレキシブル基板であって、
前記溝部は、第１溝部と第２溝部とが交差する交差領域を備え、
前記金属配線は、前記交差領域において前記第１溝部を介して区画される第１金属配線及び第２金属配線と、前記第１金属配線及び前記第２金属配線に対して前記第２溝部を介して区画される第３金属配線と、を有し、
前記交差領域は、当該領域内に前記第１溝部の延長線上で、前記第１金属配線、前記第２金属配線、及び、前記第３金属配線から離間して突出する金属島部を備えることを特徴とするフレキシブル基板。 - 前記交差領域に前記第１溝部及び前記第２溝部と共に交差する第３溝部を有する請求項1又は請求項４に記載のフレキシブル基板。
- 請求項１〜５のいずれか一項に記載のフレキシブル基板に発光素子が実装されたことを特徴とする発光装置。
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