JP2017157837A - Ｌｅｄ素子用基板 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性を有するＬＥＤ素子用基板の可撓性を利用して、ＬＥＤ表示装置を目的の形状に曲げて固定して設置した場合であっても、ＬＥＤ表示装置の可撓性を有しつつ、且つ可撓性基板のシワの発生を抑制することのできるＬＥＤ素子用基板を提供すること。
【解決手段】ＪＩＳ Ｋ７２４４−１に基づいて測定された、貯蔵弾性率が０．５×１０^８Ｐａ以上９．０×１０^８Ｐａ以下の可撓性基板１１の一方の表面に複数のＬＥＤ素子２を実装可能な配線部１３が形成されているＬＥＤ素子用基板１であって、可撓性基板１１の他方の表面には、貯蔵弾性率が０．５×１０^９Ｐａ以上５．０×１０^９Ｐａ以下であって、且つ厚さが０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である補助基板１５が、可撓性基板１１に直接又は他の層を介して積層されているＬＥＤ素子用基板１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、可撓性を有するＬＥＤ素子用基板に関する。より詳しくは、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を実装してＬＥＤ表示装置を構成する、可撓性を有するＬＥＤ素子用の基板に関する。

近年、ＬＥＤ素子をバックライト光源として用いた液晶ディスプレーや、ＬＥＤ素子を選択的に発光させることにより、所望の文字や記号等の情報を表示するドットマトリックス表示装置等、各種のＬＥＤ表示装置が急速に普及している。そして、これらのＬＥＤ表示装置において、ＬＥＤ素子を光源として実装するためには、通常、支持基板と配線部とからなる各種のＬＥＤ素子用の回路基板（本明細書において「ＬＥＤ素子用基板」とも言う）が用いられている。

ＬＥＤ素子用基板として、従来は、ガラスエポキシ板等からなるリジット基板にＬＥＤ素子を実装したリジット基板が広く採用されていた。しかし、ＬＥＤ表示装置の大型化や表示画面の形態の多様化が進む近年、樹脂シート等の可撓性を有する基板に金属回路を形成したフレキシブル基板の開発が進んでいる（特許文献１参照）。フレキシブル基板は、リジット基板と比較して、設計の自由度が高く生産性も高いため、今後の更なる普及拡大が見込まれている。

特開２０１２−５９８６７号公報

ＬＥＤ素子用基板にＬＥＤ素子を実装し、ＬＥＤ表示装置の可撓性を利用して目的の形状に曲げて固定して設置した場合、可撓性基板にシワが発生する場合がある。可撓性基板にシワが発生したＬＥＤ表示装置は、意匠性の観点から好ましいものとはいえない。

特に、近年のＬＥＤ表示装置の広範な普及の中で、ＬＥＤ表示装置の前面側に位置する者が、ＬＥＤ表示装置の背面側に位置する文字、図形、その他の展示物等、視認可能なあらゆる視覚情報を視認することが可能な、シースルー型のＬＥＤ表示装置が求められるようになった。ＬＥＤ表示装置の背面側に位置する視覚情報を視認することが可能なシースルー型のＬＥＤ表示装置の場合には、可撓性基板に発生したシワによってＬＥＤ表示装置の背面側に位置する視覚情報の視認性をも低下する場合がある。そのため、ＬＥＤ素子用基板がシースルー型のＬＥＤ表示装置用の透明性フレキシブル基板の場合には特に大きな問題となる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ＬＥＤ表示装置を目的の形状に曲げて固定して設置した場合であっても、ＬＥＤ表示装置の可撓性を有しつつ、且つ可撓性基板のシワの発生を抑制することのできるＬＥＤ表示装置用のＬＥＤ素子用基板を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、可撓性基板の他方の表面に貯蔵弾性率及び厚さが所定範囲にある補助基板が積層されているＬＥＤ素子用基板であれば上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。

（１） ＪＩＳ Ｋ７２４４−１に基づいて測定された、温度−ｔａｎδ曲線におけるｔａｎδピーク温度における、ｔａｎδピーク温度の極大値である貯蔵弾性率が０．５×１０^８Ｐａ以上９．０×１０^８Ｐａ以下の可撓性基板の一方の面に配線部が形成されているＬＥＤ素子用基板であって、前記可撓性基板の他方の面には、ＪＩＳ Ｋ７２４４−１に基づいて測定された、温度−ｔａｎδ曲線におけるｔａｎδピーク温度の極大値である貯蔵弾性率が８．０×１０^８Ｐａ以上５．０×１０^９Ｐａ以下であって、且つ厚さが０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である補助基板が、前記可撓性基板に直接又は他の層を介して積層されているＬＥＤ素子用基板。

（２） 前記補助基板がポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂である（１）に記載のＬＥＤ素子用基板。

（３） 前記可撓性基板がポリイミドである（１）又は（２）に記載のＬＥＤ素子用基板。

（４） 前記可撓性基板及び前記補助基板のＪＩＳ−Ｋ７１３６に準拠して測定されたヘーズ値が２０％以下である（１）から（３）のいずれかに記載のＬＥＤ素子用基板。

（５） 前記可撓性基板上における前記配線部による被覆率が２％以上１０％以下である（４）に記載のＬＥＤ素子用基板。

（６） （１）から（５）のいずれかに記載のＬＥＤ素子用基板にＬＥＤ素子が実装されてなるＬＥＤ表示装置。

（７） （４）又は（５）に記載のＬＥＤ素子用基板にＬＥＤ素子が実装されてなるシースルー型のＬＥＤ表示装置。

本発明のＬＥＤ素子用基板は、ＬＥＤ表示装置を目的の形状に曲げて固定して設置した場合であっても、ＬＥＤ素子用基板の可撓性を有しつつ、且つＬＥＤ素子用基板のシワの発生を抑制することのできるＬＥＤ表示装置用のＬＥＤ素子用基板である。

本発明のＬＥＤ素子用基板にＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤ表示装置の一実施態様の断面図を模式的に表した図面である。

以下、本発明のＬＥＤ素子用基板、及びそれを用いたＬＥＤ表示装置の詳細について実施形態を用いて順次説明する。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されず、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

＜ＬＥＤ素子用基板＞
図１に示したＬＥＤ素子用基板１は、可撓性基板１１の一方の面に複数のＬＥＤ素子２を実装可能に形成されている配線部１３を備えるＬＥＤ素子用基板１である。又、可撓性基板１１の配線部１３が形成されている面の反対側の面（以後、他方の面と表記することがある。）には、貯蔵弾性率が８．０×１０^８Ｐａ以上５．０×１０^９Ｐａ以下であって、且つ厚みが０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の補助基板１５が接着剤層１４を介して形成されている。可撓性基板の一方の面に配線部が形成されているとは、可撓性基板の最表面に配線部が形成される態様をも含み、又、可撓性基板の最表面に限定されず、例えば、多層構造の可撓性基板であって、層の間の面に配線部が形成されている態様をも含む。尚、本明細書においては、貯蔵弾性率とは、ＪＩＳ Ｋ７２４４−１に準拠し測定された、温度−ｔａｎδ曲線におけるｔａｎδピーク温度における貯蔵弾性率を意味する。又、温度−ｔａｎδ曲線及び貯蔵弾性率は、従来公知のＤＭＡ（動的粘弾性測定装置）にて測定でき、例えば、ユービーエム社製の粘弾性試験機「Ｒｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００」を用いて、ＪＩＳ Ｋ７２４４−１に準拠し、温度範囲を−１５０℃〜４００℃として動的粘弾性測定法にて測定することができる。

本実施形態に関する可撓性基板１１の貯蔵弾性率は、０．５×１０^８Ｐａ以上９．０×１０^８Ｐａ以下である。可撓性基板１１の貯蔵弾性率がこの範囲であることで、可撓性を有する可撓性基板１１とすることができる。しかしながら、可撓性基板１１上に配線部１３が形成されたＬＥＤ素子用基板１やＬＥＤ素子用基板１にＬＥＤ素子２が実装されたＬＥＤ表示装置１０は、その可撓性を利用して目的の形状に曲げて設置した場合に、可撓性基板１１にシワが発生する場合がある。

ＬＥＤ素子用基板１は後述するように、製造の際に可撓性基板１１の上に配線用のパターンを形成する。可撓性基板１１と比べ、寸法変化率の小さい金属等の配線部１３が可撓性基板１１の上に形成されると、配線部１３によって、可撓性基板１１の寸法変化が抑制される。ＬＥＤ素子用基板１は製造の際に熱等によって可撓性基板１１の寸法が変化し得る工程を経る。ここで、配線部１３は可撓性基板１１上にパターン化されて形成されているため、配線部１３が積層された可撓性基板の表面と配線部１３が積層されていない可撓性基板の表面とで可撓性基板の寸法変化が異なることとなる。このように、可撓性基板１１の表面で可撓性基板１１の寸法の変化が異なる部分が存在することにより、可撓性基板１１上にシワが発生するものと推察される。

ＬＥＤ素子用基板１は、可撓性基板１１の配線部１３が形成されている他方の表面には貯蔵弾性率が８．０×１０^８Ｐａ以上５．０×１０^９Ｐａ以下であって、且つ厚みが０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の補助基板１５が積層されている。補助基板１５が積層されていることにより、可撓性を有しつつ、且つ可撓性基板１１のシワの発生を抑制することができる。尚、補助基板１５は、可撓性基板１１に直接積層されていてもよいし、例えば図１のＬＥＤ素子用基板１のように接着剤層１４を介する等他の層を介して積層されていてもよい。

本発明のＬＥＤ素子用基板は、その可撓性を利用して目的の形状に曲げて設置した場合であってもシワの発生を抑制することができる。そのため、本発明のＬＥＤ素子用基板は、ＬＥＤ表示装置１０の背面側に位置する視覚情報を視認することが求められるシースルー型のＬＥＤ表示装置用のフレキシブル透明基板に用いる特に好ましく用いることができる。

以下、ＬＥＤ素子用基板を構成する各構成部品について詳細に説明する。

［可撓性基板］
ＬＥＤ素子用基板１を構成する可撓性基板１１は、主として樹脂からなる貯蔵弾性率が０．５×１０^８Ｐａ以上９．０×１０^８Ｐａ以下の可撓性を有する基板である。可撓性基板の貯蔵弾性率が０．５×１０^８Ｐａ以上であることで、可撓性基板のシワの発生を抑制することができる。可撓性基板の貯蔵弾性率が９．０×１０^８Ｐａ以下であることで、より優れた可撓性を有するＬＥＤ素子用基板とすることができる。尚、可撓性基板１１の貯蔵弾性率は１．０×１０^８Ｐａ以上８．０×１０^８Ｐａ以下であることが好ましく、１．５×１０^８Ｐａ以上６．０×１０^８Ｐａ以下であることがより好ましい。

可撓性基板１１の厚さは、ＬＥＤ素子用基板１の可撓性を好ましい範囲に保持できる厚さであることが求められる。又、ＬＥＤ素子用基板１の耐熱性及び絶縁性を担保できる厚さであることが好ましい。具体的には、この厚さは、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。又、ロール・トゥ・ロール方式による製造を行う場合の生産性を良好に維持する観点からも、上記厚さ範囲であることが好ましい。尚、ＬＥＤ素子用基板１をシースルー型のＬＥＤ表示装置用のフレキシブル透明基板とする場合には、透光性、可撓性を付与し、製造コストも抑制するという観点から、上記厚さ範囲内において、できるだけ薄いものであることが好ましい。

可撓性基板１１の材料は、耐熱性が高いものであることが求められる。具体的には、熱収縮開始温度が１００℃以上の樹脂、又は、アニール処理等によって、同温度が１００℃以上となるように耐熱性を向上させた樹脂であることが好ましい。通常、ＬＥＤ素子２から発せられる熱により同素子周辺部は９０℃程度の温度に達する。又、例えば熱硬化型の絶縁保護膜を形成する場合、熱硬化のための加熱温度も１００℃近くまで達する場合が想定されるからである。尚、本明細書における「熱収縮開始温度」とは、ＴＭＡ装置に測定対象の熱可塑性樹脂からなるサンプルフィルムをセットし、荷重１ｇをかけて、昇温速度２℃／分で１２０℃まで昇温し、その時の収縮量（％表示）を測定し、このデータを出力して温度と収縮量を記録したグラフから、収縮によって、０％のベースラインから離れる温度を読みとり、その温度を熱収縮開始温度としたものである。

可撓性基板１１には、ＬＥＤ素子用基板１に必要な絶縁性を付与しうる樹脂であることが求められる。一般的には、可撓性基板１１は、ＪＩＳ Ｃ６４８１に準拠して測定した体積固有抵抗率（本明細書において「体積固有抵抗率」とはこの値のことを言うものとする）が１０^１４Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１０^１８Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。尚、体積固有抵抗率の測定は、例えば、エーディーシー製デジタル超高抵抗／微少電流計５４５０／５４５１等を用いることによって測定することができる。

以上、貯蔵弾性率が０．５×１０^８Ｐａ以上９．０×１０^８Ｐａ以下であり、且つ可撓性と透明性、耐熱性、絶縁性、及び耐光性や耐候性等の要件を満たすことが求められる可撓性基板１１として用いることのできる樹脂の好ましい例として、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、非晶ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー等を挙げることができる。

上記各樹脂のうち、ＬＥＤ素子用基板１を構成する可撓性基板１１の材料樹脂として特に好ましく用いることができる樹脂の一つとして、アニール処理等の耐熱性向上処理を施すことによって耐熱性と寸法安定性を向上させたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、を挙げることができる。

例えば、厚さ５０μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる二軸延伸の樹脂フィルムであれば、２００℃の温度で３０秒程度アニール処理することにより、ＪＩＳ Ｋ７１３３：１９９９に基づき測定されたＭＤ方向（二軸延伸の流れ方向）とＴＤ方向（ＭＤ方向と直行する方向）の熱収縮率（１５０℃×３０分）の平均値が、０．５％（アニール処理前）から０．１％（アニール処理後）にすることができる。特に、ＬＥＤ素子用基板１において、可撓性基板１１のＪＩＳ Ｋ７１３３：１９９９に基づき測定されたＭＤ方向とＴＤ方向の熱収縮率の平均値が０．１％であることにより、可撓性基板のシワの発生をより効果的に抑制することができる。

又、ＬＥＤ素子用基板１をシースルー型のＬＥＤ表示装置用のフレキシブル透明基板とする場合には、可撓性基板１１は透光性を有するフィルム又はシートであることが求められる。例えば、可撓性基板１１はヘーズ値が２０％以下、好ましくは１０％以下の樹脂フィルムとする。又、「透光性を有する」とは、無色透明、或いは、有色の半透明であって、当該透明又は半透明であるフィルム又はシートを通して、それらの背面側に位置する視覚情報を、所望の使用環境の下で、視認可能であることを意味する。上記ヘーズ値の他、可視光域における光線透過率が８０％程度以上であることが「透光性を有する」ものであることの目安となる。

ここで、上記のように、可撓性基板１１が「透光性を有する」範囲で有色の半透明のフィルムであってもよいことを前提としてＬＥＤ素子用基板１を設計する場合には、可撓性基板１１の材料樹脂として、ポリイミド（ＰＩ）を、特に好ましい態様で用いることができる。ポリイミド（ＰＩ）は耐熱性に優れるものの、可視光の吸収端が５００ｎｍ〜６００ｎｍ付近にあることにより光学部材の基板として使用する場合には使用中の黄変が問題となる場合もある。特にＬＥＤ素子用基板の基板として用いる場合には、樹脂基板の黄変は、ＬＥＤ素子からの青色光の吸収による基板温度の上昇につながるリスクがあるため、このことが耐熱性に優れるポリイミドの採用を妨げている場合が多くあった。しかしながら、本発明のＬＥＤ素子用基板１においては、後述の通り、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）等の熱伝導率の高い樹脂を補助基板として用いることにより、可撓性基板１１がある程度内で黄変していたとしても、ＬＥＤ素子用基板１全体として求められる放熱機能を十分に確保することができる。よって、特に高い耐熱性が求められる場合等に、可撓性基板１１として、極めて耐熱性に優れるポリイミド（ＰＩ）を、特に好ましい態様でＬＥＤ素子用基板１の基板材料として用いることができる。

［補助基板］
本実施形態に関する補助基板１５は、貯蔵弾性率が８．０×１０^８Ｐａ以上５．０×１０^９Ｐａ以下の樹脂等により形成され、且つ厚さが０．５ｍｍ以上５．０ｍｍの樹脂等からなる基板である。又、補助基板１５は、可撓性基板１１のＬＥＤ素子用基板１の可撓性を利用して目的の形状に曲げて設置した場合であっても、シワの発生を抑制可能にする機能を有する。このように、補助基板１５は、貯蔵弾性率と厚さとを最適化することにより、ＬＥＤ表示装置の好ましい可撓性を維持しつつ、可撓性基板１１のシワの発生を抑制することもできる。

補助基板１５の貯蔵弾性率が８．０×１０^８Ｐａ以上であることにより、ＬＥＤ素子用基板１の可撓性基板１１のシワの発生を抑制することができる。補助基板１５の貯蔵弾性率が５．０×１０^９Ｐａ以下であることにより、ＬＥＤ素子用基板１の可撓性を十分維持することができる。尚、補助基板１５の貯蔵弾性率は９．０×１０^８Ｐａ以上４．０×１０^９Ｐａ以下であることがより好ましく、１．０×１０^９Ｐａ以上３．５×１０^９Ｐａ以下であることが更に好ましい。尚、補助基板１５の貯蔵弾性率は、可撓性基板１１の貯蔵弾性率よりも大きいことによって、可撓性基板のシワの発生を抑制することができるので好ましい。

補助基板１５の厚さは、０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とする。補助基板１５の厚さは、０．５ｍｍ以上であることにより、ＬＥＤ素子用基板１の可撓性基板１１のシワの発生を抑制することができる。補助基板１５の厚さが５．０ｍｍ以下であることによりＬＥＤ素子用基板１の可撓性を十分維持することができる。又、シースルー型のＬＥＤ表示装置に用いる場合に、ヘーズ値の上昇を抑えることができ、ＬＥＤ表示装置の背面側に位置する視覚情報の視認性を維持することができる。尚、補助基板１５の厚さは、０．７ｍｍ以上３．０ｍｍであることが好ましく、０．８ｍｍ以上２．５ｍｍであることがより好ましい。又、基板内への蓄熱を防止しＬＥＤ素子用基板１の放熱性を高める観点からも、補助基板１５の厚さは、上述の通り、０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。

補助基板１５の材料樹脂としては、可撓性基板１１同様に耐熱性及び絶縁性が高いものであることが求められる。貯蔵弾性率が８．０×１０^８Ｐａ以上５．０×１０^９Ｐａ以下であり、且つ可撓性とシワの発生を抑制できる補助基板１５として用いる樹脂の好ましい例として、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等を挙げることができる。又、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂は、透光性を有する無色の樹脂であるため、特にＬＥＤ素子用基板１をシースルー型のＬＥＤ表示装置用のフレキシブル透明基板とする場合には極めて有用な材料である。

又、上述の通り、ＬＥＤ素子用基板１に好ましい所望の放熱性能を付与するためには、この補助基板１５を、熱伝導率の高い樹脂で構成することが好ましい。より具体的には、この場合、補助基板１５の材料樹脂は、熱伝導率λが０．１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超える樹脂であることが好ましい。この観点においても、ポリスチレンやポリプロピレン等の汎用樹脂と比較して、相対的に熱伝導性に優れるポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂を補助基板１５の材料樹脂として好ましく用いることができる。

例えば、上述した通り、耐熱性には優れるものの黄変に起因する蓄熱のリスクも有するポリイミドを可撓性基板１１の材料として採用した場合に、ポリカーボネート等の熱伝導率の高い材料樹脂からなる補助基板１５をこれに組合せて基板全体を構成することにより、全体として、耐熱性と放熱性が極めて好ましい水準で両立したＬＥＤ素子用基板１を構成することができる。

可撓性基板１１の他方の表面に補助基板１５を積層する方法は、可撓性基板１１と補助基板１５とを直接積層し、シールする方法でもよいし、或いは、接着剤層を介して積層する方法でもよい。接着剤層を介して積層する場合には、後述する可撓性基板１１と接着剤層１２とを接着する接着剤と同様の接着剤を用いることができる。

又、ＬＥＤ素子用基板１をシースルー型のＬＥＤ表示装置用に用いるフレキシブル透明基板とする場合には、補助基板は透光性を有するフィルム又はシートであることが求められる。この場合、補助基板１５のヘーズ値を２０％以下とすることが好ましく、１０％以下とすることがより好ましい。

［接着剤層］
接着剤層１２は、本発明において必須ではないが、ＬＥＤ素子用基板１の表面への配線部１３は、例えば接着剤層１２を介したドライラミネート法によって行うことによって形成することができる。接着剤層１２を形成する接着剤は、主剤樹脂、硬化剤及び溶剤を含んでなり、又、必要に応じてその他の各種の添加剤を含有する。その他の添加剤としては、密着性助剤等を例として挙げることができる。接着剤は、主剤樹脂と硬化剤を使用直前に混合する２液タイプのものであることが好ましい。主剤樹脂は、接着剤層を形成する際に、硬化剤と反応して架橋され高分子量化する。そのような主材樹脂としてウレタン系、アクリル系、及びエポキシ系の樹脂を適宜選択することができる。これらの主材樹脂のうち、特に機械特性、電気特性の観点からは、屈曲性、絶縁性に優れるウレタン系の接着剤を、接着剤層１２を形成する接着剤として好ましく用いることができる。又、上記接着剤のうち、光学特性の観点からは、透明性に優れるアクリル系の接着剤を、接着剤層１２を形成する接着剤として好ましく用いることができる。ＬＥＤ素子用基板１の使用環境によっては、耐熱性、耐薬品性に優れるエポキシ系の接着剤も好ましく使用することができる。

又、接着剤層１２についても、ＬＥＤ素子からの熱を基板外部に逃がす放熱経路を遮断するものとはならずに、ＬＥＤ素子用基板１の放熱性維持に寄与することができる層とすべきであるという観点からは、汎用的な接着剤の中でも比較的熱伝導率の高いエポキシ系やウレタン系の接着剤を好ましく用いることができる。

［配線部］
配線部１３は、ＬＥＤ素子用基板１の表面に金属箔等の導電性基材によって形成される配線パターンである。配線部１３は、例えば、１０００個以上のＬＥＤ素子２の間を導通して必要な電流を流して電気を供給する機能を有するとともに、ＬＥＤ素子用基板１における放熱部としての作用をも発揮する。

配線部１３を構成する材料の熱伝導率λは２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下が好ましく、３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下がより好ましい。配線部１３を構成する材料の熱伝導率をこの範囲にすることで、ＬＥＤ素子の熱を効率的に放熱することができる。尚、ＬＥＤ素子用基板１をシースルー型のＬＥＤ表示装置用のフレキシブル透明基板とする場合には、背面側に位置する視覚情報を視認可能とするために配線の被覆率を低くする必要がある。そのため、ＬＥＤ素子の熱を効率的に放熱するために、上記の熱伝導率の範囲にすることがより好ましい。

配線部１３を構成する配線の電気抵抗率Ｒは３．００×１０^−８Ωｍ以下が好ましく、２．５０×１０^−８Ωｍ以下がより好ましい。ここで、熱伝導率λの測定は、例えば、京都電子工業社製の熱伝導率計ＱＴＭ−５００を用いることができ、電気抵抗率Ｒの測定は、例えば、ケースレー社製の６５１７Ｂ型エレクトロメータを用いることができる。これによれば、例えば、銅の場合、熱伝導率λは４０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、電気抵抗率Ｒは１．５５×１０^−８Ωｍとなる。これにより、ＬＥＤ素子間の発光バラツキが小さくなってシースルー型のＬＥＤ表示装置全体としての安定した発光が可能となり、又、ＬＥＤ素子２の寿命も延長される。

配線部１３の配置は、ＬＥＤ素子２を実装することができる配置であれば特定の配置等に限定されない。但し、ＬＥＤ素子用基板１をシースルー型のＬＥＤ表示装置用のフレキシブル透明基板とする場合においては、可撓性基板１１の一表面における配線部１３による覆われている部分の割合、即ち、配線部による基板被覆率が、４０％以下となるような配置とすることが好ましい。又、可撓性基板１１上における配線部１３による被覆率が２％以上１０％以下であることがより好ましい。

配線部１３を構成する材料としては、アルミニウム、金、銀、銅等の金属箔が例示できる。配線部１３の厚さは、ＬＥＤ素子用基板１に要求される耐電流の大きさ等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、一例として厚さ１０μｍ以上５０μｍ以下が挙げられる。放熱性向上の観点から、配線部１３の厚さは、１０μｍ以上であることが好ましい。又、金属層厚みが上記下限値に満たないと、可撓性基板１１の熱収縮の影響が大きく、はんだリフロー処理時に処理後の反りが大きくなりやすいため、この観点からも配線部１３の厚さは１０μｍ以上であることが好ましい。一方、同厚さが、５０μｍ以下であることによって、ＬＥＤ素子用基板１の十分な可撓性を保持することができ、重量増大によるハンドリング性の低下も防止できる。

尚、ＬＥＤ素子用基板１をシースルー型のＬＥＤ表示装置用のフレキシブル透明基板とするために、配線部を構成する材料として酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）等の導電性酸化物、ニッケル等の金属、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体のような導電性高分子、カーボンナノチューブやグラフェン等の透明電極を形成することができる導電性材料を用いることもできる。

［その他の機能層］
ＬＥＤ素子用基板１は、上述の可撓性と透光性、耐熱性、絶縁性、及び耐光性や耐候性等の要件を阻害しない範囲で、必要に応じて更に他の機能層を備えるものであってもよい。例えば、熱硬化型又は紫外線硬化型インキによって、配線部１３と可撓性基板１１の表面上の電気的接合が必要となる一部分を除いた他の部分に絶縁保護膜を設けてもよい。又、屋外使用時における、耐ＵＶ特性、耐熱性、防水性、防汚性を向上させるために、絶縁保護膜の表面等に、例えば、フッ素樹脂からなるオーバーコート層等、これらの特性を向上させることが可能なコーティング層を別途積層するものについても、本発明のＬＥＤ素子用基板の好ましい実施形態の一例として挙げることができる。

＜ＬＥＤ表示装置＞
ＬＥＤ表示装置は、本発明のＬＥＤ素子用基板１に、ＬＥＤ素子を実装し、その他必要な部材と一体化することにより得ることができる。又、例えば、ＬＥＤ素子用基板１をシースルー型のＬＥＤ表示装置用のフレキシブル透明基板とした場合には、フレキシブル透明基板に、ＬＥＤ素子を実装し、その他必要な部材と一体化することによりシースルー型のＬＥＤ表示装置を得ることができる。

シースルー型のＬＥＤ表示装置は、例えば、ショーウインドー等の前面に配置する実施態様が想定される。この場合、シースルー型のＬＥＤ表示装置の前面側に位置する者が、ＬＥＤ表示装置に表示される情報の認知と同時並行的に、ＬＥＤ表示装置の背面側にある視覚情報を視認することができる（図示せず）。

［ＬＥＤ素子］
ＬＥＤ素子用基板１に実装されることによりＬＥＤ表示装置を構成するＬＥＤ素子２は、Ｐ型半導体とＮ型半導体が接合されたＰＮ接合部での発光を利用した発光素子である。Ｐ型電極、Ｎ型電極を素子上面、下面に設けた構造と、素子片面にＰ型、Ｎ型電極の双方が設けられた構造が提案されている。いずれの構造のＬＥＤ素子２も、本発明のＬＥＤ表示装置１０に用いることができる。

＜ＬＥＤ素子用基板の製造＞
本発明のＬＥＤ素子用基板の製造方法については、特に限定されるものではなく、従来公知の電子基板の製造方法によって製造することができる。具体的な製造方法の例を以下に説明する。

［エッチング工程］
先ず、可撓性基板１１の表面に、配線部１３の材料とする銅箔等の配線部１３を積層してＬＥＤ素子用基板１の材料とする積層体を得る。積層方法としては、金属箔を接着剤によって可撓性基板１１の表面に接着する方法により配線部１３を積層する。次に、上記の積層体の金属箔の表面に、配線部１３の形状にパターニングされたエッチングマスクを形成する。エッチングマスクは、将来、配線部１３となる金属箔の配線パターン形成部分がエッチング液による腐食を免れるために設けられる。エッチングマスクを形成する方法は特に限定されず、例えば、フォトレジスト又はドライフィルムをフォトマスクを通して感光させた後で現像することにより積層シートの表面にエッチングマスクを形成してもよいし、インクジェットプリンター等の印刷技術により積層シートの表面にエッチングマスクを形成してもよい。次に、エッチングマスクに覆われていない箇所における金属箔を浸漬液により除去する。これにより、金属箔のうち、配線部１３となる箇所以外の部分が除去される。最後に、アルカリ性の剥離液を使用して、エッチングマスクを除去する。これにより、エッチングマスクが配線部１３の表面から除去される。尚、上述の通り、このエッチング工程においてはマスキングされていない部分の銅箔等は除去されて非導通部分が形成されるが、当該部分の接着剤層１２は可撓性基板１１表面に残存し、完成したＬＥＤ素子用基板１の可撓性基板１１の略全面において接着剤層１２として存在することとなる。

［ハンダ処理工程］
配線部１３へのＬＥＤ素子２の接合は、ハンダ加工により行うことができる。このハンダ加工による接合は、リフロー方式、或いは、レーザー方式によることができる。リフロー方式は、配線部１３にハンダを介してＬＥＤ素子２を搭載し、その後、ＬＥＤ素子用基板１をリフロー炉内に搬送して、リフロー炉内で配線部１３に所定温度の熱風を吹きつけることで、ハンダペーストを融解させ、ＬＥＤ素子２を配線部１３にハンダ付けする方法である。又、レーザー方式とは、レーザーによってハンダを局所的に加熱して、ＬＥＤ素子２を配線部１３にハンダ付けする手法である。この処理における加熱は使用するハンダの種類によって様々であるが、一般に１７０℃程度であり、特に低融点のハンダを用いた場合には１３５℃程度である。

配線部１３へのＬＥＤ素子２のハンダ接合を行う際は、可撓性基板１１における裏面側からのレーザー照射によって、ハンダのリフローを行う方法とすることが好ましい。これにより、加熱によるハンダの有機成分の発火とそれに伴う基材の損傷をより確実に抑制することができる。尚、可撓性基板１１については、選択する材料樹脂に応じて、予め当該樹脂にアニール処理による耐熱性向上処理を施しておくことが好ましい。

［絶縁保護膜形成工程］
本発明において、必ずしも必須では無いが、配線部形成後、絶縁保護膜を更に積層してもよい。この積層は公知の方法によって行うことができる。採用する材料によりスクリーン印刷等の印刷法或いは、ドライラミネーション、熱ラミネーション法等、各種のラミネート処理方法によることができる。接着剤層１２の表面の微細な凹凸への埋まり込みをより完全に確保する観点からは、上記各方法の中でも、スクリーン印刷による方法が特に好ましい。

［補助基板積層工程］
本発明に関する補助基板１５を可撓性基板１１の他方の表面に積層する方法は、例えば、配線部１３の積層に用いた接着剤と同様の接着剤によって可撓性基板１１の他方の表面に接着する方法により補助基板１５を積層する方法を挙げることができる。補助基板１５を積層する順序は、上述した各工程前の単体の可撓性基板１１の他方の表面に補助基板１５を接着する順序であってもよいし、いずれかの工程を行った後の積層体の１層である可撓性基板１１の他方の表面に補助基板１５を接着する順序であってもよい。しかし、補助基板１５を積層する順序は、上述した工程後のＬＥＤ素子２が実装された後のＬＥＤ表示装置１０の可撓性基板１１の他方の表面に補助基板１５を接着する順序であることが好ましい。各工程等にて可撓性基板１１が加熱等されることにより可撓性基板１１の寸法が変化しているため、各工程で発生した可撓性基板１１のシワを本工程によって引き伸ばしながら補助基板１５を積層することができる。

以下、実施例を示して、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。

＜ＬＥＤ表示装置の作成＞
本発明のＬＥＤ表示装置の実施例として、サイズが４００ｍｍ×５００ｍｍのフィルム状の可撓性基板（厚さ７５μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）貯蔵弾性率：３．５×１０^８Ｐａ）の表面に、ウレタン系の接着剤（「ＫＴＥＰ」、ロックペイント社製）を介して銅箔を積層し、エッチング処理によって電解銅箔からなる配線部を形成することによって、ＬＥＤ素子用基板を作成した。尚、可撓性基板上における配線部による被覆率は７％とした。これに、ＬＥＤ素子を１６×１６のマトリックス状に配置して実施例及び比較例の各ＬＥＤ表示装置の試験用サンプルとした。尚、貯蔵弾性率とは、ＪＩＳ Ｋ７２４４−１に準拠し測定された、温度−ｔａｎδ曲線におけるｔａｎδピーク温度における貯蔵弾性率を意味する。

（実施例１）
上記のＬＥＤ表示装置の試験用サンプルの可撓性基板の他方の表面に、ウレタン系の接着剤（「ＫＴＥＰ」、ロックペイント社製）を介して補助基板１５（厚さ２．０ｍｍのポリカーボネート樹脂（ＰＣ）貯蔵弾性率１．０×１０^９Ｐａ）を積層させることで実施例１に関するＬＥＤ表示装置を得た。

（実施例２）
補助基板１５として厚さ２．０ｍｍのアクリル樹脂（貯蔵弾性率３．０×１０^９Ｐａ）を用いた以外実施例１と同様に積層させることで実施例２に関するＬＥＤ表示装置を得た。

（比較例１）
補助基板１５として厚さ２．０ｍｍのポリスチレン樹脂（貯蔵弾性率５．０×１０^８Ｐａ）を用いた以外実施例１と同様に積層させることで比較例１に関するＬＥＤ表示装置を得た。

（比較例２）
補助基板１５として厚さ２．０ｍｍのポリエチレン樹脂（高密度ポリエチレン樹脂 貯蔵弾性率２．０×１０^８Ｐａ）を用いた以外実施例１と同様に積層させることで比較例２に関するＬＥＤ表示装置を得た。

（比較例３）
補助基板１５として厚さ２．０ｍｍのアルミニウム板を用いた以外実施例１と同様に積層させることで比較例３に関するＬＥＤ表示装置を得た。

（比較例４）
補助基板１５を積層しないＬＥＤ表示装置を比較例４のＬＥＤ表示装置とした。

＜シワ確認試験＞
実施例１，２、比較例１，２，４のＬＥＤ表示装置を半径５００ｍｍの曲面に貼り付けて設置し、シワを目視にて確認した。試験結果を表１に示す（表１中「シワ」と表記。）

［評価基準］
Ａ：シワの発生が全く見られなかった
Ｂ：シワの発生がわずかに見られ、外観上好ましくない状況であった
Ｃ：シワの発生が見られ、ＬＥＤ表示装置の背面側の視認性も低下した

＜可撓性確認試験＞
実施例、比較例のＬＥＤ表示装置を半径５００ｍｍの曲面の平面に貼り付けて設置した際に設置できる程度に可撓性を有するか否かを確認した。

評価した結果、実施例１，２比較例１，２，４については、半径５００ｍｍの曲面の平面に設置できる程度に可撓性を有していたが、アルミニウム板を積層させた比較例３については、半径５００ｍｍの曲面の平面に対し設置できず、設置可能である程度の可撓性を有していなかった。

＜透明性確認試験＞
実施例１，２、比較例１，２，４のＬＥＤ表示装置を通して背景を目視した際に、ＬＥＤ表示装置を通さない場合に比べ背景がどの程度視認できるかを確認した。試験結果を表１に示す（表１中「透明性」と表記。）

［評価基準］
Ａ：背景がＬＥＤ表示装置を通さない場合と比較してほぼ同等に視認できた
Ｂ：背景がＬＥＤ表示装置を通さない場合と比較して少々明確ではなくなったが、十分に視認できた
Ｃ：背景がＬＥＤ表示装置を通さない場合と比較して不明確になり、視認できなかった

表１より、補助基板に貯蔵弾性率が８．０×１０^８Ｐａ以上５．０×１０^９Ｐａ以下であるポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂を用いた実施例１、２のＬＥＤ表示装置は、補助基板の貯蔵弾性率が下回る比較例１、２のＬＥＤ表示装置と比較してシワの発生が抑制されていることが確認された。又、補助基板に貯蔵弾性率が８．０×１０^８Ｐａ以上５．０×１０^９Ｐａ以下であるポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂を用いた実施例１、２のＬＥＤ表示装置は、いずれも補助基板を備えていない比較例４と同等の可撓性を有していることが確認された。

以上から、本発明のＬＥＤ素子用基板は、ＬＥＤ表示装置を目的の形状に曲げて固定して設置した場合であっても、可撓性基板の可撓性を有しつつ、且つ可撓性基板のシワの発生を抑制することのできるＬＥＤ表示装置用のＬＥＤ素子用基板であることが分かる。

１ ＬＥＤ素子用基板
１１ 可撓性基板
１２ 接着剤層
１３ 配線部
１４ 接着剤層
１５ 補助基板
１０ ＬＥＤ表示装置
２ ＬＥＤ素子

Claims (7)

1. ＪＩＳ Ｋ７２４４−１に基づいて測定された、温度−ｔａｎδ曲線におけるｔａｎδピーク温度における、ｔａｎδピーク温度の極大値である貯蔵弾性率が０．５×１０^８Ｐａ以上９．０×１０^８Ｐａ以下の可撓性基板の一方の面に配線部が形成されているＬＥＤ素子用基板であって、
   前記可撓性基板の他方の面には、ＪＩＳ Ｋ７２４４−１に基づいて測定された、温度−ｔａｎδ曲線におけるｔａｎδピーク温度の極大値である貯蔵弾性率が８．０×１０^８Ｐａ以上５．０×１０^９Ｐａ以下であって、且つ厚さが０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である補助基板が、前記可撓性基板に直接又は他の層を介して積層されているＬＥＤ素子用基板。
2. 前記補助基板がポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂である請求項１に記載のＬＥＤ素子用基板。
3. 前記可撓性基板がポリイミドである請求項１又は２に記載のＬＥＤ素子用基板。
4. 前記可撓性基板及び前記補助基板のＪＩＳ−Ｋ７１３６に基づいて測定されたヘーズ値が２０％以下である請求項１から３のいずれかに記載のＬＥＤ素子用基板。
5. 前記可撓性基板上における前記配線部による被覆率が２％以上１０％以下である請求項４に記載のＬＥＤ素子用基板。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のＬＥＤ素子用基板にＬＥＤ素子が実装されてなるＬＥＤ表示装置。
7. 請求項４又は５に記載のＬＥＤ素子用基板にＬＥＤ素子が実装されてなるシースルー型のＬＥＤ表示装置。

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