JP2018147969A - Flexible substrate, and led edge light using the same - Google Patents
Flexible substrate, and led edge light using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018147969A JP2018147969A JP2017039670A JP2017039670A JP2018147969A JP 2018147969 A JP2018147969 A JP 2018147969A JP 2017039670 A JP2017039670 A JP 2017039670A JP 2017039670 A JP2017039670 A JP 2017039670A JP 2018147969 A JP2018147969 A JP 2018147969A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- led
- flexible substrate
- resin
- substrate
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 217
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 103
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 103
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 95
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 95
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 81
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 38
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 33
- -1 dimethylsiloxy repeating unit Chemical group 0.000 claims description 14
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 claims description 11
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 36
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 239000010408 film Substances 0.000 description 93
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 43
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 39
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 22
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 16
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 15
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 11
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 11
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 11
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 9
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 7
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 7
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- RTTZISZSHSCFRH-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(isocyanatomethyl)benzene Chemical compound O=C=NCC1=CC=CC(CN=C=O)=C1 RTTZISZSHSCFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009820 dry lamination Methods 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
本発明は、フレキシブル基板、及び、それを用いたLEDエッジライトに関する。尚、本明細書における「LEDエッジライト」とは、発光ダイオード(LED)素子を光源とするエッジライト式のバックライト全般のことを言う。 The present invention relates to a flexible substrate and an LED edge light using the same. The “LED edge light” in this specification refers to all edge light type backlights that use light emitting diode (LED) elements as light sources.
近年、ブラウン管型のモニターに代わって、低消費電力化、機器の大型化と薄型化の要請に応え得るものとして、LED素子をバックライトの光源として用いた液晶テレビ等の各種のLED表示装置の普及が急速に進展している。 In recent years, instead of cathode-ray tube type monitors, various LED display devices such as liquid crystal televisions using LED elements as backlight light sources can be used to meet demands for lower power consumption, larger equipment, and thinner devices. Dissemination is progressing rapidly.
例えば、LED素子を光源とする液晶テレビにおいては、液晶パネル側面や、液晶パネルの裏面にセットされた導光板を側面、即ち、エッジ部から照らす光源として、LED素子を基板上に直線状に実装したLEDエッジライト(特許文献1及び2参照)が用いられている。
For example, in a liquid crystal television using an LED element as a light source, the LED element is linearly mounted on the substrate as a light source that illuminates the side surface of the liquid crystal panel or the back surface of the liquid crystal panel, that is, the edge. LED edge lights (see
このようなエッジライト方式の液晶テレビにおいて、LEDエッジライトは、図1に示すLEDエッジライト100の形態、即ち、LED素子2を実装したフレキシブル基板1を、パネル状又は略直方体形状のブロック体である熱伝導基材3に固定した形態で用いられることが一般的である。この場合、フレキシブル基板1は熱伝導基材3の各角部に隙間無く追従できるように任意の角度に折曲げられて用いられる。
In such an edge light type liquid crystal television, the LED edge light is an
ここで、上記のフレキシブル基板においては、通常、耐マイグレーション特性を向上させることを主たる目的として、金属配線部上に絶縁性保護膜が形成されている(特許文献3参照)。 Here, in the above flexible substrate, an insulating protective film is usually formed on the metal wiring part mainly for the purpose of improving the migration resistance (see Patent Document 3).
そして、このフレキシブル基板を用いたLEDエッジライトにおいては、これを用いた表示装置の表示品位を向上させるために、光源であるLEDエッジライトの輝度を向上させることが強く要求される。そこで、LED素子の周囲に配置される上記の絶縁性保護膜を、無機フィラー粉末の添加等により白色の光線反射膜としての機能をも発揮させるようにすることが行われている。例えば、絶縁性保護膜を、絶縁性や耐熱性に優れるシリコーン系の樹脂に白色の無機フィラーを含有させた組成物によって形成することにより、優れた光反射性能をも備える絶縁性保護膜を備えるフレキシブル基板が提案されている(特許文献4参照)。 And in LED edge light using this flexible substrate, in order to improve the display quality of the display apparatus using the same, it is strongly required to improve the luminance of the LED edge light which is a light source. Therefore, the insulating protective film arranged around the LED element is also made to exhibit a function as a white light reflecting film by adding an inorganic filler powder or the like. For example, by forming an insulating protective film with a composition containing a white inorganic filler in a silicone-based resin having excellent insulating properties and heat resistance, an insulating protective film having excellent light reflection performance is provided. A flexible substrate has been proposed (see Patent Document 4).
しかしながら、直角若しくはそれに近い角部に沿って折曲げられて用いるフレキシブル基板においては、白色の絶縁性保護膜に、折曲げに起因する亀裂が生じる場合が散見されることが問題となっていた。 However, in a flexible substrate that is bent along a right angle or a corner portion close to it, there is a problem in that cracks caused by the bending are occasionally found in the white insulating protective film.
例えば、フレキシブル基板の折曲げ加工性を改善することを企図した従来技術の一例として、フレキシブル基板を構成する金属箔と樹脂基板、及びこれらの間に介在する接着剤層の弾性率の関係を規定することで、折曲げ加工性を向上させた金属箔複合体が開示されている(特許文献5)。しかし、ここでの「折曲げ加工性」とは、繰り返される屈曲に対する基板全体の耐久性に視点が置かれたものであり、複数回の折曲げに対して、樹脂基板に接着剤を介して積層されている金属箔に亀裂が発生しないことが評価基準とされている。上記のような絶縁性保護膜の亀裂を回避する手段については、何らの解決策も示されていない。 For example, as an example of the prior art intended to improve the bending workability of a flexible substrate, the relationship between the elastic modulus of the metal foil and the resin substrate constituting the flexible substrate and the adhesive layer interposed therebetween is specified. Thus, a metal foil composite with improved bending workability is disclosed (Patent Document 5). However, “folding workability” here refers to the durability of the entire substrate against repeated bending, and with respect to multiple bendings, an adhesive is applied to the resin substrate. The evaluation criterion is that no cracks occur in the laminated metal foil. As for the means for avoiding the crack of the insulating protective film as described above, no solution is shown.
折曲げて使うことが想定されるフレキシブル基板における、折曲げに起因する絶縁性保護膜の亀裂を防止する手段として、絶縁性保護膜の折曲げ部分のみを他の部分よりも軟らかい材料としたもの(特許文献6)が提案されている。しかしながら、この基板は、折曲げ箇所が予め特定されているためフレキシブル基板本来のメリットである使用時における設置態様の自由度は失われており、又、絶縁性保護膜の材料の種類と、絶縁性保護膜形成工程数の増加によって、生産性が低下してしまう点において好ましくないものであった。 As a means to prevent cracking of the insulating protective film caused by bending in a flexible substrate that is assumed to be used, only the bent part of the insulating protective film is made of a material softer than the other parts. (Patent Document 6) has been proposed. However, this board has lost the flexibility of the installation mode at the time of use, which is a merit of the flexible board, because the bent part is specified in advance, and the type of insulating protective film material and insulation This is undesirable in that the productivity decreases due to an increase in the number of steps for forming the protective protective film.
上記のようなフレキシブル基板における絶縁性保護膜の亀裂防止の他の手段として、絶縁性保護膜を、硬度の異なる複数の層からなる構成としたフレキシブル基板も提案されている(特許文献7)。このフレキシブル基板は、相対的に軟らかい材料からなる保護層が最内層に形成される一方で、相対的に硬い材料からなる保護層が絶縁性保護膜の最外層に形成されている。しかしながら、このフレキシブル基板は、エッジライト光源とする場合に想定される、熱伝導基材等の角部に完全に隙間無く追従させるための「角付け」を伴う厳しい加工条件での折曲げは想定されておらず、最低限の屈曲性を担保した上で保護膜表面の硬度を硬くすることによって当該表面の耐擦傷性の向上に主眼が置かれた構成となっている。又、特許文献6のフレキシブル基板同様保護膜材料の種類と保護膜形成工程数の増加によって生産性が低下してしまう点においても好ましくないものであった。
As another means for preventing cracking of the insulating protective film in the flexible substrate as described above, there has also been proposed a flexible substrate in which the insulating protective film is composed of a plurality of layers having different hardnesses (Patent Document 7). In this flexible substrate, a protective layer made of a relatively soft material is formed in the innermost layer, while a protective layer made of a relatively hard material is formed in the outermost layer of the insulating protective film. However, this flexible substrate is assumed to be bent under severe processing conditions with “squaring” to follow the corners of heat-conductive substrates and the like completely without any gap, which is assumed when using an edge light source. However, the main focus is on improving the scratch resistance of the surface by increasing the hardness of the surface of the protective film while ensuring the minimum flexibility. Further, like the flexible substrate of
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものである。即ち、絶縁性と耐熱性に優れるシリコーン系の樹脂を用い、これに光反射性能をも付与した絶縁性保護膜を備えたLEDエッジライト用のフレキシブル基板であって、特にエッジライト作成時の折曲げ加工に適したLEDエッジライト用のフレキシブル基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation. In other words, it is a flexible substrate for LED edge lights that uses a silicone-based resin having excellent insulating properties and heat resistance, and has an insulating protective film imparted with light reflection performance. It aims at providing the flexible substrate for LED edge light suitable for a bending process.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、フレキシブル基板を構成する絶縁性保護膜を、非環状のジメチルシロキシ繰返単位を主成分とするシリコーン樹脂に、酸化チタンを含む無機フィラーが含有されている樹脂組成物からなるものとし、これを所定の厚さ範囲に成形し、この際に、当該絶縁性保護膜のJIS−K5600−5−4による鉛筆硬度が10B以上B以下となるように硬度を最適化することにより、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。具体的に本発明は以下のものを提供する。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have changed the insulating protective film constituting the flexible substrate into a silicone resin mainly composed of an acyclic dimethylsiloxy repeating unit and titanium oxide. The resin composition containing the inorganic filler to be contained is molded into a predetermined thickness range. At this time, the pencil hardness of the insulating protective film according to JIS-K5600-5-4 is 10B or more. The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by optimizing the hardness so as to be B or less, and the present invention has been completed. Specifically, the present invention provides the following.
(1) 可撓性を有する樹脂基板と、前記樹脂基板上に積層されている金属配線部と、前記樹脂基板上及び前記金属配線部上における発光素子実装用の一部領域を除いた部分に形成されている絶縁性保護膜と、を備え、前記絶縁性保護膜は、非環状のジメチルシロキシ繰返単位を主成分とするシリコーン樹脂と、酸化チタンを含む無機フィラーと、を含有する樹脂組成物からなり、厚さが15μm以上30μm以下であって、JIS−K5600−5−4による鉛筆硬度が10B以上B以下である、フレキシブル基板。 (1) In a portion excluding a resin substrate having flexibility, a metal wiring portion laminated on the resin substrate, and a partial region for mounting a light emitting element on the resin substrate and the metal wiring portion. A resin composition comprising: a silicone resin mainly composed of acyclic dimethylsiloxy repeating units; and an inorganic filler containing titanium oxide. A flexible substrate made of a material, having a thickness of 15 μm or more and 30 μm or less, and a pencil hardness according to JIS-K5600-5-4 of 10 B or more and B or less.
(1)の発明によれば、フレキシブル基板1の絶縁性保護膜11を、耐熱性や絶縁性に優れるシリコーン系樹脂で形成し、更には、当該絶縁性保護膜11に、光線反射膜としての機能をも発揮させるものとしようとする場合において、絶縁性保護膜11の硬度、具体的にはJIS−K5600−5−4に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度を、10B以上B以下の範囲となるように最適化した。これによれば、耐熱性と絶縁性に優れ、好ましい光反射性能をも備える絶縁性保護膜11に、更にLEDエッジライトへの使用に好適な優れた屈曲性を備えさせることができる。このようなフレキシブル基板1は、これを用いるLEDエッジライト100の生産性を向上させ、又、絶縁性保護膜11の亀裂を防止して、LEDエッジライト100の品質安定性と耐久性の向上に寄与することができる。
According to the invention of (1), the insulating
(2) 前記鉛筆硬度が10B以上6B以下である、(1)に記載のフレキシブル基板。 (2) The flexible substrate according to (1), wherein the pencil hardness is 10B or more and 6B or less.
(2)の発明によれば、絶縁性保護膜の鉛筆硬度を、更に柔らかい範囲に限定した。これにより、(1)の発明の効果をより確実に安定的に発現させることができる。 According to the invention of (2), the pencil hardness of the insulating protective film is further limited to a softer range. Thereby, the effect of invention of (1) can be expressed more reliably and stably.
(3) 前記シリコーン樹脂における、前記ジメチルシロキシ繰返単位の重合度が800以上1200以下である、(1)又は(2)に記載のフレキシブル基板。 (3) The flexible substrate according to (1) or (2), wherein the degree of polymerization of the dimethylsiloxy repeating unit in the silicone resin is 800 or more and 1200 or less.
(3)の発明によれば、絶縁性保護膜を構成するシリコーン樹脂の重合度を特定範囲のものに限定した。これにより、(1)又は(2)の発明の効果をより確実に安定的に発現させることができる。尚、上記の各重合度は、フレキシブル基板の絶縁性保護膜を、FT−IR分析して重合前後の特定波長のピーク値を分析することで、確認することができる。 According to the invention of (3), the polymerization degree of the silicone resin constituting the insulating protective film is limited to a specific range. Thereby, the effect of invention of (1) or (2) can be expressed more reliably and stably. In addition, said each polymerization degree can be confirmed by analyzing the peak value of the specific wavelength before and behind superposition | polymerization by FT-IR-analyzing the insulating protective film of a flexible substrate.
(4) 前記金属配線部が積層されている面とは反対側の外表面に粘着層が形成されていて、該粘着層を含む総厚さが200μm以下である(1)から(3)のいずれかに記載のフレキシブル基板。 (4) The adhesive layer is formed on the outer surface opposite to the surface on which the metal wiring portion is laminated, and the total thickness including the adhesive layer is 200 μm or less (1) to (3) The flexible substrate in any one.
(4)の発明においては、(1)から(3)のフレキシブル基板によってLEDエッジライトを構成する際に、フレキシブル基板を熱伝導基材に隙間無く密着させるために配置される粘着層の厚さを含めたフレキシブル基板の総厚さを特定の範囲に最適化した。これによれば、(1)から(3)のフレキシブル基板の折曲げ加工適性が更に向上する。 In the invention of (4), when the LED edge light is constituted by the flexible substrate of (1) to (3), the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer arranged for closely attaching the flexible substrate to the heat conductive substrate. The total thickness of the flexible substrate, including, was optimized to a specific range. According to this, the suitability for bending of the flexible substrate of (1) to (3) is further improved.
(5) 前記樹脂基板がポリエチレンナフタレートである(1)から(4)のいずれかに記載のフレキシブル基板。 (5) The flexible substrate according to any one of (1) to (4), wherein the resin substrate is polyethylene naphthalate.
(5)の発明においては樹脂基板としてPENを用いるものとした。アニール処理により熱収縮開始温度を100℃以上に向上させることにより、PENが使用可能となる。従来広く用いられてきたPIは、耐熱性や機械強度には優れるものの、透明性に劣り極めて高価であった。PENは、十分な耐熱性を有し、又、透明性においては、PIよりも優位である。更には、経済性の面で、PIよりも遙かに安価である。よって、(5)の発明によれば、従来品よりも遙かに低コストでありながら、十分に良質なフレキシブル基板を提供することができる。 In the invention of (5), PEN is used as the resin substrate. PEN can be used by increasing the thermal shrinkage starting temperature to 100 ° C. or higher by annealing. Conventionally widely used PI is excellent in heat resistance and mechanical strength, but is inferior in transparency and extremely expensive. PEN has sufficient heat resistance and is superior to PI in transparency. Furthermore, it is much cheaper than PI in terms of economy. Therefore, according to the invention of (5), it is possible to provide a sufficiently high-quality flexible substrate while being much cheaper than the conventional product.
(6) (1)から(5)のいずれかに記載のフレキシブル基板にLED素子が実装されてなるLED実装モジュールが、熱伝導基材に積層されてなるLEDエッジライトであって、前記フレキシブル基板は、一又は複数の折曲げ線に沿って折曲げられることにより、前記熱伝導基材における前記LED素子の配置面と、該配置面に連接する他の面に連続的に密着しているLEDエッジライト。 (6) An LED edge light in which an LED mounting module in which an LED element is mounted on the flexible substrate according to any one of (1) to (5) is laminated on a heat conductive base material, and the flexible substrate Is a LED that is continuously adhered to the arrangement surface of the LED element on the heat conducting substrate and the other surface connected to the arrangement surface by being bent along one or a plurality of bending lines. Edge light.
(6)の発明によれば、(1)から(5)のいずれかに記載のフレキシブル基板1にLED素子2が実装されてなるLED実装モジュール10を用いることにより、これらのフレキシブル基板の備える上記各効果を享受して、製造時における生産性と、完成後における品質の安定性や耐久性に優れたLEDエッジライトを得ることができる。
According to the invention of (6), by using the
(7) 前記熱伝導基材は、小口面の高さ方向の幅が、1mm以上2mm以下のパネル状又は直方体状のブロック体であって、前記LED素子が、平面視において、前記小口面の幅方向の一側辺上から0mm以上1mm以内の等距離にある直線上に、前記LED素子の前記一側辺側の外縁が並ぶように、配置されている(6)に記載のLEDエッジライト。 (7) The heat conducting substrate is a panel-shaped or rectangular parallelepiped block body having a width in the height direction of the small edge surface of 1 mm or more and 2 mm or less, and the LED element has a shape of the small edge surface in a plan view. The LED edge light according to (6), wherein the LED elements are arranged such that outer edges on the one side side of the LED elements are arranged on a straight line that is equidistant from 0 mm to 1 mm from one side side in the width direction. .
(7)の発明においては、(1)から(5)に記載のフレキシブル基板の優れた折曲げ加工適性により、パネル状の熱伝導基材の小口面の側端部又はそれに極めて近接する位置にLED素子を一直線上に精度よく実装することができる。これによれば、LEDエッジライトを表示装置に配置した際における導光板とLED素子の実装位置の配置精度が向上する。又、フレキシブル基板と熱伝導基材との間に隙間が生じることによる放熱性の低下も防ぐことができる。 In the invention of (7), due to the excellent bendability of the flexible substrate described in (1) to (5), it is located at the side edge of the small edge surface of the panel-like heat conductive substrate or at a position very close to it. LED elements can be mounted on a straight line with high accuracy. According to this, the arrangement accuracy of the mounting position of the light guide plate and the LED element when the LED edge light is arranged in the display device is improved. Further, it is possible to prevent a decrease in heat dissipation due to a gap between the flexible substrate and the heat conductive base material.
(8) (6)又は(7)に記載のLEDエッジライトが、導光板の側面の入光面に前記LED素子の発光面を正対させて配置されているLED表示装置。 (8) An LED display device in which the LED edge light according to (6) or (7) is disposed with the light emitting surface of the LED element facing the light incident surface of the side surface of the light guide plate.
(8)の発明によれば、LED素子の配置位置と発光方向を極めて高い精度で正確に実装することができるLEDエッジライトを用いることにより、エッジライト方式のLED表示装置の品質の安定性を向上させることができる。 According to the invention of (8), the stability of the quality of the edge light type LED display device can be achieved by using the LED edge light that can accurately mount the arrangement position and the light emitting direction of the LED element with extremely high accuracy. Can be improved.
本発明によれば、絶縁性と耐熱性に優れるシリコーン系の樹脂を用い、これに光反射性能をも付与した絶縁性保護膜を備えたLEDエッジライト用のフレキシブル基板であって、エッジライト作成時の折曲げ加工が容易で、尚且つ、折り曲げ後における絶縁性保護膜の耐久性にも優れるLEDエッジライト用のフレキシブル基板を提供することを目的とすることができる。 According to the present invention, there is provided a flexible substrate for an LED edge light using an insulating protective film provided with a light-reflecting performance using a silicone-based resin having excellent insulating properties and heat resistance, and producing an edge light. It is an object of the present invention to provide a flexible substrate for LED edge light that is easy to bend at the time and is excellent in durability of the insulating protective film after bending.
以下、本発明のフレキシブル基板、及びそれを用いたLEDエッジライト等の各実施形態について説明する。尚、LEDエッジライトについては、液晶テレビのバックライトとして、特に好ましく用いることができるものであるため、以下、本発明のLEDエッジライトについては、主にこれを液晶テレビのバックライトとして用いる場合の実施形態について説明する。但し、本発明の範囲は、以下の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明のLEDエッジライトのLED照明部材としての使用も、本発明の構成要件を充足するLEDエッジライトの使用である限り、当然に本発明の実施の範囲内である。 Hereinafter, each embodiment of the flexible substrate of the present invention and an LED edge light using the flexible substrate will be described. Since the LED edge light can be used particularly preferably as a backlight for a liquid crystal television, the LED edge light of the present invention will be mainly used in the case of using it as a backlight for a liquid crystal television below. Embodiments will be described. However, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. For example, the use of the LED edge light of the present invention as an LED illumination member is naturally within the scope of the present invention as long as the LED edge light satisfies the constituent requirements of the present invention.
<フレキシブル基板>
図1〜4に示す本発明のフレキシブル基板1は、特に絶縁性保護膜の材料、厚さ、及び硬度を、独自の範囲に最適化することによって、図1、図2に示すように、エッジライト方式のLEDバックライト(LEDエッジライト)100を構成する際の加工性、特には、「角折り加工適性」を向上させ、且つ、角折り時又は角折り後における絶縁性保護膜の亀裂の発生を防止しうるものである。フレキシブル基板1は、LEDエッジライトを構成する基板として極めて好適な配線回路基板である。これにLED素子を実装してなるLED実装モジュール10をパネル状のブロック体である熱伝導基材3に積層してなるLEDエッジライト100は、大画面化と薄型化が併せて求められる液晶テレビのバックライトとして極めて好ましく用いることができる。
<Flexible substrate>
The
フレキシブル基板1は、可撓性を有する樹脂基板13の表面に、金属配線部12が、接着剤層16を介して積層されている。又、樹脂基板13上、及び金属配線部12上には、絶縁性保護膜11が形成されている。又、絶縁性保護膜11上には、必要に応じて更に光線反射率の高い白色樹脂等からなる反射シートが配置される。
In the
フレキシブル基板1は、樹脂基板13の一方の面に金属配線部12が、接着剤層16を介して積層されていて、金属配線部12の表面に、絶縁性保護膜11形成されている配線基板である。絶縁性保護膜11は、より詳しくは、金属配線部12の表面のうちLED素子2との接続部分となることが想定される部分を除く概ね全面、及び、樹脂基板13の表面のうち金属配線部12の非積層部分の概ね全面とを覆う態様で形成される。
The
フレキシブル基板1は、絶縁性保護膜11の硬度を独自の範囲に最適化することにより、直角又はそれに近い角度を有する角部の形状に隙間無く追従させる態様で折曲げることができる「角折り加工適性」に優れるものとされている。よって、図1及び図2に示すように、複数の折曲げ線に沿って折曲げられることにより、直方体状又はパネル状のブロック体である熱伝導基材3の表面、小口面、裏面に連続して密着する態様で積層されてLEDエッジライト100を構成する配線基板として特に好ましく用いることができる。
The
樹脂基板13の他方の面、即ち、金属配線部12が積層されている面と反対側の面には、金属箔層14が、接着剤層16を介して積層されていることが好ましい。又、金属箔層14の表面には、粘着層15が、更に形成されていることが好ましい。本発明のフレキシブル基板1にいて、これらの金属箔層14と粘着層15とは、必ずしも必須の構成要件ではないが、特に金属箔層14については、これを備えることにより、「角折り加工適性」は更に向上するため、LEDエッジライト100を構成する配線基板として用いる場合には、これを備えるものとすることが好ましい。フレキシブル基板1を、金属箔層14を備える実施形態として説明する。尚、金属箔層14の配置は、LEDエッジライト100を用いてなるLED表示装置の放熱性も向上にも寄与しうる。
A
フレキシブル基板1は、必要な箇所で角折りされて、図4に示すように熱伝導基材3の表面、小口面、裏面に連続的に密着する態様でされてLEDエッジライト100を構成する状態での総厚さ、即ち、絶縁性保護膜11の表面から金属箔層14の表面までの部分の総厚さが130μm以下であることが好ましい。絶縁性保護膜11の表面から金属箔層14の表面までの厚さが130μm以下であれば、LEDエッジライト用のフレキシブル基板1に、直角若しくはそれに近い角部に沿った角折りの容易性を付与することができる。
A state in which the
又、フレキシブル基板1は、図4に示すように熱伝導基材3の表面、小口面、裏面に連続して密着する態様で積層されてLEDエッジライト100を構成する状態において、全層における下記定義による曲げ強度が、0.1以下であることが好ましい。金属箔層14を有することによって、角折り可能な性状を担保する一方で、全層の曲げ強度が0.1以下となるような層構成とすることにより、角付けを行う際の折曲げの容易性が担保される。尚、本明細書における「曲げ強度」とは、25℃の環境下で20mm×200mmの短冊フィルムを作製し、長辺の端から100mmを水平に固定し、残り100mmを自然に垂直方向に垂らしたときの垂れ長さの逆数で定義されるものとする。
In addition, the
フレキシブル基板1の平面サイズについては、特段制限はない。樹脂基板が可撓性を有することによる設計の自由度の高さを活かして、様々なサイズのLEDエッジライトを容易に形成することができる。例えば、画面サイズが55インチ程度の大画面の液晶テレビに用いられるLEDエッジライトであって、1220mm程度の幅の中にLED素子が大凡160個程度直線状に配置されるLEDエッジライトとして、極めて好ましく用いることができる。
There is no particular limitation on the planar size of the
[樹脂基板]
樹脂基板13としては、熱収縮開始温度が100℃以上である熱可塑性樹脂を溶融成型した樹脂フィルム用いることができる。このような熱可塑性樹脂として、例えば、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各種のポリエステル系樹脂を好ましく用いることができる。具体的には、アニール処理によって必要十分な耐熱性と寸法安定性を付与したポリエチレンナフタレート(PEN)等である。又、難燃性の無機フィラー等の添加によって難燃性を向上させたPET等も基板フィルムの材料樹脂として選択することができる。
[Resin substrate]
As the
ここで、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シートをセットし、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。又、本明細書における「熱硬化温度」とは、測定対象の熱硬化型樹脂を加熱した際の熱硬化反応の立ち上がり位置の温度を測定算出し、その温度を熱硬化温度としたものである。尚、シート状とはフィルム状を含む概念であり、いずれも可撓性を有する物である限り本発明において両者に差はない。 Here, “thermal shrinkage start temperature” in this specification refers to setting a sample sheet made of a thermoplastic resin to be measured in a TMA apparatus, applying a load of 1 g, and increasing the temperature to 120 ° C. at a rate of temperature increase of 2 ° C./min When the temperature rises, the amount of shrinkage (in%) at that time is measured, and the graph that records the temperature and the amount of shrinkage is output from this data. This is the shrinkage start temperature. In addition, the “thermosetting temperature” in the present specification is the measurement and calculation of the temperature at the rising position of the thermosetting reaction when the thermosetting resin to be measured is heated, and that temperature is the thermosetting temperature. . In addition, as long as a sheet form is a concept including a film form and both are flexible things, there is no difference in both in this invention.
樹脂基板13の材料として用いる熱可塑性樹脂には耐熱性の他に一定以上の絶縁性も求められる。この観点からも樹脂基板13の材料樹脂としては、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各種のポリエステル系樹脂が好ましい。
The thermoplastic resin used as the material of the
樹脂基板13の厚さは、10μm以上25μm以下であればよく、12μm以上15μm以下であることが好ましい。フレキシブル基板1に求められる耐熱性及び絶縁性を担保する観点から、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、少なくとも10μm以上であればよい。熱可塑性樹脂からなる樹脂基板13が、フレキシブル基板1における角付けや、角付後の形状保持を妨げることがないようにするために、樹脂基板13の厚さは、金属箔層14の厚さよりも相対的に小さく、且つ、25μm以下の厚さであることが好ましい。
The thickness of the
樹脂基板13の絶縁性については、例えば液晶テレビにおけるエッジライト方式のLEDバックライトとしての一体化時に、フレキシブル基板1に必要とされる絶縁性を付与し得る体積固有抵抗率を有する樹脂であることが求められる。一般的には、樹脂基板13の体積固有抵抗率は、1014Ω・cm以上であることが好ましく、1018Ω・cm以上であることがより好ましい。
The insulating property of the
[金属配線部]
金属配線部12は、導電性基材によって形成され、フレキシブル基板1の一方の表面上に積層される配線パターンである。本発明における金属配線部12は、単線又は複線の直線状に配置される複数の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。
[Metal wiring section]
The metal wiring portion 12 is a wiring pattern formed of a conductive base material and stacked on one surface of the
図3に示す通り、フレキシブル基板1は、樹脂フィルムからなる樹脂基板13の一方の表面に、接着剤層16を介して導電性の金属配線部12が積層されている。金属配線部12は、図1に示すような単線の直線状、或いは複線の直線状に並べて、フレキシブル基板1に実装される複数のLED素子2に、外部電源から供給される電気を供給することができる構成とされている。
As shown in FIG. 3, in the
金属配線部12を構成する金属は、その熱伝導率λが300W/(m・K)以上500W/(m・K)以下であり、金属配線部を構成する金属の電気抵抗率Rが2.50×10−8Ωm以下であることが好ましい。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。熱伝導率λと電気抵抗率Rを上記範囲内とすることで、金属配線部12自体の放熱性と電気伝導性の両立を図ることができる。より具体的には、LED素子からの放熱性が安定し、電気抵抗の増加を防げるので、LED素子2の間の発光バラツキが小さくなってLED素子の安定した発光が可能となり、又、LED素子の寿命も延長される。更に、熱による樹脂基板13等の周辺部材の劣化も防止できるので、フレキシブル基板1をLEDエッジライトの基板として組み込んだLED表示装置の製品寿命も延長することができる。
The metal constituting the metal wiring portion 12 has a thermal conductivity λ of 300 W / (m · K) or more and 500 W / (m · K) or less, and an electric resistivity R of the metal constituting the metal wiring portion is 2. 50 × 10 −8 Ωm or less is preferable. Here, the measurement of the thermal conductivity λ can use, for example, a thermal conductivity meter QTM-500 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd., and the measurement of the electrical resistivity R can be performed, for example, a 6517B type electrometer manufactured by Keithley. Can be used. According to this, in the case of copper, for example, the thermal conductivity λ is 403 W / (m · K), and the electrical resistivity R is 1.55 × 10 −8 Ωm. By setting the thermal conductivity λ and the electrical resistivity R within the above ranges, it is possible to achieve both heat dissipation and electrical conductivity of the metal wiring part 12 itself. More specifically, since the heat dissipation from the LED element is stabilized and an increase in electrical resistance can be prevented, the variation in light emission between the
上記範囲を満たす金属としては、金、銀、銅等が例示できる。金属配線部12の厚さは、厚さが7μm以上20μm以下であればよい。放熱性向上の観点からは、金属配線部12の厚さは、7μm以上であればよく、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、樹脂基板13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、この観点からも金属配線部12の厚さは10μm以上であることが好ましい。一方、同厚さが、20μm以下であることによって、フレキシブル基板1の十分なフレキシブル性を保持することができ、直角若しくはそれに近い角部に沿って角折りする際の加工容易性を保持することができ、又、重量増大によるハンドリング性の低下等も防止できる。
Examples of the metal that satisfies the above range include gold, silver, copper, and the like. The thickness of the metal wiring part 12 should just be 7 micrometers or more and 20 micrometers or less in thickness. From the viewpoint of improving heat dissipation, the thickness of the metal wiring portion 12 may be 7 μm or more, and is preferably 10 μm or more. Further, if the thickness of the metal layer is less than the above lower limit value, the influence of the heat shrinkage of the
又、金属配線部12は電解銅箔であり、樹脂基板13との積層面側の表面粗さRzが1.0以上10.0以下であることが好ましい。ここで、RzはJISB0601で規定される十点平均粗さである。放熱性の観点から、表面粗さを上記範囲内とすることで、特に樹脂基板13との積層面側の表面積を増大でき、放熱性を更に高めることができる。又、表面凹凸によって樹脂基板13との密着性を向上できるので、これによっても放熱性を向上できる。このようにして、表面粗さRzを有する電解銅箔の粗面側(マット面側)の表面物性を有効活用することができる。
Moreover, the metal wiring part 12 is an electrolytic copper foil, and the surface roughness Rz on the side of the laminated surface with the
又、金属配線部12は、その末端部分において、LED実装モジュール10と外部電源4との電気的接続を行うための端子を有する。フレキシブル基板1は設計自由度が高く加工も容易な樹脂フィルムを基板材料としているため、金属配線部の設計の自由度が極めて高く、多数のLED素子2の導通の形態について直列、並列いずれの接続によることも可能であり、LED素子を実装した後のLED機材に応じて、両者を最適に組合せた配線とすることも容易に行うことができる。
Moreover, the metal wiring part 12 has a terminal for making an electrical connection between the
フレキシブル基板1の表面上への金属配線部12の接合は、接着剤層16を介したドライラミネート法によって行われることが好ましい。この接着剤層を形成する接着剤は、公知の樹脂系接着剤を適宜用いることができる。それらの樹脂接着剤のうち、ウレタン系、ポリカーボネート系、又はエポキシ系の接着剤等を特に好ましく用いることができる。接着剤層16の厚さは、1μm以上15μm以下であることが好ましく、4μm以上10μm以下であることがより好ましい。
The metal wiring part 12 is preferably joined to the surface of the
金属配線部12には、LED素子実装用部分から所定の距離にある領域において、他の部分よりも配線幅や配線厚さの小さい折り曲げ補助部(図示せず)が形成されていてもよい。折り曲げ補助部は、フレキシブル基板1を折曲げて、熱伝導基材3の複数の連接する面に連続的に密着させるときに、図4に示す熱伝導基材3の角部31、32に対応する部分、即ち、これらの角部の形状に追従する折り曲げ線となる線上に形成することにより、各角部31、32の表面における金属配線部12の折り曲げ容易性が更に向上し、フレキシブル基板1の熱伝導基材3に対する形状追随性が更に高まる。
The metal wiring part 12 may be formed with a bending auxiliary part (not shown) having a smaller wiring width and wiring thickness than other parts in a region at a predetermined distance from the LED element mounting part. The bending auxiliary portion corresponds to the
[金属箔層]
金属箔層14は、樹脂基板13における金属配線部12が積層される側と反対側、即ち、LED素子2の実装面とは反対側の面に積層される金属箔からなる層である。
[Metal foil layer]
The
金属箔層14にはアルミニウム箔又は銅箔を用いることができる。金属箔層14としてアルミニウム箔を用いる場合は、その厚さを40μm以下とする。又、銅箔を用いる場合は、その厚さを20μm以下とする。但し、いずれの金属箔を用いる場合においても、それらの厚さを樹脂基板13の厚さ以上の厚さとする。尚、アルミニウム箔は、純アルミニウムでもよいし、アルミニウムと、銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、ニッケル等との合金からなるアルミニウム系の金属箔であってもよい。
Aluminum foil or copper foil can be used for the
フレキシブル基板1の総厚さを所定範囲に調整した上で、樹脂基板13のLED素子の非実装面(樹脂基板13の背面)に、このような特定の厚さを有する金属箔層14を積層することにより、当該金属箔層14の粘性及び展性に基づく「角折り加工適性」、具体的には、直角又はそれに近い角度を有する角部の形状に追随するための角付けが容易に行える特性を、フレキシブル基板1に付与することができる。
After adjusting the total thickness of the
フレキシブル基板1の背面への金属箔層14の積層は、接着剤層16を介したドライラミネート法によって行われることが好ましい。この接着剤層16を形成する接着剤は、公知の樹脂系接着剤を適宜用いることができる。それらの樹脂接着剤のうち、ウレタン系、ポリカーボネート系、又はエポキシ系の接着剤等を特に好ましく用いることができる。接着剤層16の厚さはドライラミネート法によって行う場合には、1μm以上20μm以下であることが好ましく、4μm以上15μm以下であることがより好ましい。
The
そして、本発明のフレキシブル基板1においては、この金属箔層14が、上述の通り、LED素子2から発生した熱を、熱伝導基材3へと放熱する重要な放熱経路としての機能も発揮する。
And in the
[粘着層]
フレキシブル基板1は、金属箔層14における樹脂基板13の側とは反対側の面である金属箔層14の外表面に、フレキシブル基板1の最表面に露出する態様で、予め粘着層15が形成されているものであってもよい。粘着層15は、樹脂基板13の裏面側の略全面に形成されており、好ましくは、全面に形成されている。本発明におけるこの粘着層15は、フレキシブル基板1を、一時的にLEDエッジライト100内の所定の位置(例えば図1に示すような配置)に仮固定できる程度の粘着性を少なくとも有するものであればよいが、必要に応じて粘着性のより高いものを用いてもよい。この粘着層15には、他部材への配置の前までの間、同層の表面を保護し、使用時に容易に剥離可能な公知の剥離シール等の剥離層(図示せず)が、その表面に積層されていることが好ましい。
[Adhesive layer]
The
粘着層15は、汎用の両面粘着テープ(例えば、日東電工製「No.5605R」等)によって形成することができる。粘着層をこのような両面粘着テープによって形成することで、粘着層の形成がより容易となり、フレキシブル基板1の生産性も向上する。
The
このような粘着層15の厚さは30μm以上100μm以下であればよく、30μm以上80μm以下であることが好ましい。粘着層15の厚さが30μm以上であることにより、熱伝導基材3とLED実装モジュールとの十分な接着性を担保することができる。粘着層15の厚さが100μm以下であることにより、フレキシブル基板1の角折り加工の容易性を阻害することなく、同時に、金属箔層14から熱伝導基材3への熱伝導性も好ましい状態に保持してフレキシブル基板1の放熱性の向上に寄与することができる。
The thickness of the
[絶縁性保護膜]
絶縁性保護膜11は、以下に詳細を説明する特定の樹脂組成物によって、金属配線部12と樹脂基板13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、主としてLED素子用基板の耐マイグレーション特性を向上させるために形成される。
[Insulating protective film]
The insulating
絶縁性保護膜11は、配線基板として用いられるフレキシブル基板1の樹脂基板13及び金属配線部12の表面上において電気的接合が必要となる一部分を除いた他の部分に形成される薄膜層である。この絶縁性保護膜11は、十分な絶縁性を有することにより、フレキシブル基板1の耐マイグレーション特性を向上させる所謂レジスト膜であって、尚且つ、LEDエッジライト100を用いたLED表示装置の表示品位の向上に寄与する光反射性をも備えた光線反射膜でもある。
The insulating
絶縁性保護膜11は、主としてシリコーン系樹脂からなり、酸化チタンを含む無機フィラーを更に含有する絶縁性インキ等の樹脂組成物により形成することができる。絶縁性保護膜11を形成する絶縁性インキ等の樹脂組成物の主たる材料として用いるシリコーン樹脂として、非環状のジメチルシロキシ繰返単位〔−Si(−CH3)2−O−〕を主成分とするシリコーン樹脂を用いることができる。より具体的には、屈折率が1.41であるポリジメチルシロキサンを含んでなるシリコーン樹脂や、主鎖にポリジメチルシロキサンとし主鎖同士が三次元架橋したシリコーン樹脂を好ましい例として挙げることができる。
The insulating
非環状のジメチルシロキシ繰返単位を主成分とする上記のシリコーン樹脂とは、硬質シリコーン樹脂、軟質シリコーン樹脂、シリコーンゴムを、包含するものであるが、フレキシブル基板1においては、可撓性に優れるシリコーンゴムを用いることが好ましい。
The above silicone resin mainly composed of an acyclic dimethylsiloxy repeating unit includes a hard silicone resin, a soft silicone resin, and a silicone rubber, but the
絶縁性保護膜11は、上述のシリコーン樹脂と酸化チタンを含む無機フィラーとを含んでなる絶縁性インキが三次元架橋されて硬化したものであり、上記の繰返単位のSi原子が酸素原子又は架橋性官能基を介して次なる繰返単位のSi原子に結合して三次元架橋している構造からなるものである。
The insulating
絶縁性保護膜11を形成する上記のシリコーン樹脂として、特に、ジメチルシロキシ繰返単位の重合度が800以上1200以下であるものを好ましく用いることができる。上記の重合度が800未満であると、樹脂と樹脂との架橋反応が過剰に進行して硬度HB以上となりやすく、この場合、「角付け」を伴う厳しい加工条件での折曲げ時に、絶縁性保護膜に亀裂が生じやすくなる。一方で、この重合度が1200を超える場合、樹脂と金属配線部若しくは樹脂基材との架橋点が少ないうえ、硬化時の収縮も小さいため、金属配線部12及び樹脂基板13との間の密着強度が不足し、これらの各表面上から絶縁性保護膜11が剥離しやすくなる。
As said silicone resin which forms the insulating
絶縁性保護膜11を形成する樹脂組成物に含有させる無機フィラーには、酸化チタンの他、アルミナ、硫酸バリウム、マグネシア、チッ化アルミニウム、チッ化ホウ素、チタン酸バリウム、カオリン、タルク、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、シリカ、マイカ粉、粉末ガラス、粉末ニッケル及び粉末アルミニウムから選ばれる少なくとも1種の光反射剤を含ませることが好ましい。絶縁性保護膜を形成する樹脂組成物における上記の無機フィラーの含有量は、絶縁性インキ中においてシリコーン樹脂100質量部に対して50質量部以上400質量部以下であることが好ましく、100質量部以上300質量部以下であることがより好ましい。無機フィラーの含有量が上記含有量比において400質量部を超えると、絶縁性保護膜11の金属配線部12や樹脂基板13に対する密着性が低下するため好ましくなく、又、同含有量比が、50質量部未満では、50μm以下の膜厚であるときに、十分な光反射性能を保持することが困難である。
Inorganic fillers to be included in the resin composition forming the insulating
絶縁性保護膜を形成する樹脂組成物には、上記のシリコーン樹脂への三次元架橋を促進する架橋剤が含有されていることが好ましい。このような架橋剤の具体例としては、ハイドロジェンオルガノポリシロキサンや白金族金属系触媒含有ポリシロキサン、各種の過酸化物等を挙げることができる。これらの架橋剤は、上記のシリコーン樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上10質量部以下の割合で含有されていることが好ましい。 The resin composition that forms the insulating protective film preferably contains a crosslinking agent that promotes three-dimensional crosslinking to the silicone resin. Specific examples of such a crosslinking agent include hydrogen organopolysiloxane, platinum group metal catalyst-containing polysiloxane, various peroxides, and the like. These crosslinking agents are preferably contained in a proportion of 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the silicone resin.
絶縁性保護膜11の厚さは、15μm以上30μm以下であって、好ましくは、18μm以上25μm以下である。上記厚さが、15μm未満であると、絶縁性が不十分となる場合があり、一方、折曲げ加工適性保持の観点から、同膜厚は、30μm以下であることが好ましい。
The thickness of the insulating
又、絶縁性保護膜11は、波長420nm以上780nm以下における光線反射率が、いずれも80%以上であることが求められ、90%以上であることが好ましい。フレキシブル基板1は、上記の無機フィラーのシリコーン樹脂100質量部に対する含有量を50質量部以上とすることで、絶縁性保護膜11の厚さを50μm以下とする場合においても、光線反射率を80%以上とすることができる。又、同無機フィラーの同含有量を200質量部以上とすることにより、絶縁性保護膜11の厚さを30μmとする場合においても、光線反射率を80%以上とすることができる。尚、絶対反射率の厳密な測定は困難であるため、上記の光線反射率については、通常比較標準試料との相対反射率を使用する。本発明においては、比較標準試料として硫酸バリウムを使用している。本発明における光線反射率は、分光光度計(例えば、(株)島津製作所UV2450)に積分球付属装置(例えば、(株)島津製作所製ISR2200)を取り付け、硫酸バリウムを標準板とし、標準板を100%とした相対反射率を測定した値とする。
The insulating
一方で、絶縁性保護膜11は、上記の無機フィラーのシリコーン樹脂100質量部に対する含有量を、300質量部以下とすることで、上述したような絶縁性保護膜11の好ましい光反射性能を保持したまま、金属配線部12や樹脂基板13に対する密着性についても、より好ましい状態に保持することができる。
On the other hand, the insulating
フレキシブル基板1において、絶縁性保護膜11は、その鉛筆硬度が10B以上B以下、好ましくは10B以上6B以下に調整されていることを特徴とする。本明細書における鉛筆硬度とは、JIS−K5600−5−4に準拠する鉛筆硬度試験による値のことを言う。絶縁性保護膜11の鉛筆硬度が、Bを超えると、LEDエッジライト100の製造時或いは完成後に、可撓性を有するフレキシブル基板1の樹脂基板13への追従性の不足から、絶縁性保護膜11については、その一部に亀裂が生じてしまう場合が多くなる。即ち、フレキシブル基板の「角折り加工適性」が不十分となる。又、同鉛筆硬度が、10B未満であると、絶縁性保護膜11の耐久性を担保することが難しい。尚、絶縁性保護膜の鉛筆硬度は、例えば、絶縁性保護膜を形成する樹脂組成物への架橋剤の添加量を調整することによって、任意の硬度に調整することが可能である。
In the
[フレキシブル基板の製造方法]
フレキシブル基板1は、従来公知の電子基板の製造方法の一つであるエッチング工程と、によって製造することができる。又、選択する材料樹脂によっては、必要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すことが好ましい。
[Method for manufacturing flexible substrate]
The
(アニール処理)
アニール処理は、従来公知の熱処理手段を用いることができる。アニール処理温度の一例としては、樹脂基板13を形成する熱可塑性樹脂がPENである場合、ガラス転移温度から融点の範囲、更に具体的には160℃から260℃、より好ましくは180℃から230℃の範囲である。アニール処理時間としては、10秒から5分程度が例示できる。このような熱処理条件によれば、一般的に80℃程度であるPENの熱収縮開始温度を、100℃程度に向上させることができる。
(Annealing treatment)
For the annealing treatment, a conventionally known heat treatment means can be used. As an example of the annealing treatment temperature, when the thermoplastic resin forming the
(エッチング工程)
樹脂基板13の表面に、金属配線部12の材料とする銅箔等の金属配線部12を積層してフレキシブル基板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樹脂基板13の表面に接着する方法、或いは、樹脂基板13の表面に直接にメッキ方法や気相製膜法(スパッタリング、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、真空蒸着、化学蒸着等)により金属配線部12を蒸着させる方法を挙げることができる。コストや生産性の面からは、金属箔をウレタン系の接着剤によって樹脂基板13の表面に接着する方法が有利である。
(Etching process)
On the surface of the
次に、上記の積層体の金属箔の表面に、金属配線部12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、金属配線部12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。 Next, an etching mask patterned in the shape of the metal wiring portion 12 is formed on the surface of the metal foil of the laminate. In the future, the etching mask is provided so that the wiring pattern forming portion of the metal foil to be the metal wiring portion 12 is free from corrosion by the etching solution. The method for forming the etching mask is not particularly limited. For example, the etching mask may be formed on the surface of the laminated sheet by exposing the photoresist or dry film through the photomask and then developing the ink mask. An etching mask may be formed on the surface of the laminated sheet by this printing technique.
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、金属配線部12となる箇所以外の部分が除去される。 Next, the metal foil in a portion not covered with the etching mask is removed with an immersion liquid. Thereby, parts other than the location used as the metal wiring part 12 are removed among metal foils.
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金属配線部12の表面から除去される。 Finally, the etching mask is removed using an alkaline stripping solution. As a result, the etching mask is removed from the surface of the metal wiring portion 12.
(絶縁性保護膜形成工程)
金属配線部12を積層した後、絶縁性保護膜11を金属配線部12上に形成する。これらの形成は公知の方法によって行うことができる。本発明において用いるシリコーン系の絶縁性インキは、スクリーン印刷、バーコーター、ロールコーター、リバースコーター、グラビアコーター、エアナイフコーター、スプレーコーター、又はカーテンコーター等の各方法により形成することができる。
(Insulating protective film formation process)
After laminating the metal wiring part 12, the insulating
尚、スクリーン印刷等は複数回に分けて行うことにより絶縁性保護膜11の膜厚を厳密に調整し易くなり、又、複数の層からなる絶縁性保護膜11とした場合に、LED素子2の実装領域の周辺部分のみの膜厚を相対的に大きくすることで、光反射性能を効率よく向上させること等も可能である。
Note that screen printing or the like is performed in a plurality of times, so that the film thickness of the insulating
(粘着層形成工程)
金属配線部積層後、上記の通り、両面粘着テープ等を用いるか、或いは、接着剤を硬化する等して粘着層15を形成する。粘着層15上には、上記の通り、更に剥離層が配置されていることが好ましい。
(Adhesive layer forming process)
After the metal wiring portion is laminated, the pressure-
<LED実装モジュール>
フレキシブル基板1の金属配線部12に、LED素子2を実装することにより、LED実装モジュール10を得ることができる。
<LED mounting module>
The
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実装モジュール10に用いることができるが、上記のうち素子片面にP型、N型電極の双方が設けられた構造のLED素子を特に好ましく用いることができる。
The
LED実装モジュール10は、LED素子100個以上200個以下程度のLED素子2の実装を前提とする、対応する画面サイズとして、50インチ以上、好ましくは55インチ以上の画面サイズのLED表示装置に適用されることが好ましい。本発明のフレキシブル基板は回路設計の自由度が高いため、実装されるLED素子2の配置数や配置間隔等は自在に調整することが可能であり、大型の画像表示装置における様々な要求物性に従来よりも低コストでフレキシブルに対応することができる。
The
LED実装モジュール10において、熱収縮率について異方性を有する樹脂フィルムが樹脂基板13に用いられている場合は、熱収縮率の小さい方向に沿って、LED素子を直線上に実装することが好ましい。具体例として、樹脂基板13を構成する熱可塑性樹脂が二軸延伸ポリエチレンナフタレートである場合であれば、当該二軸延伸ポリエチレンナフタレートのTD方向に沿って、LED素子2が直線上に配置されていることが好ましい。このようにLED素子を実装することによって、LED実装モジュール10を配置したLEDエッジライト100において、樹脂基板13のMD方向に沿っておこる相対的に大きな熱収縮によるLED素子の位置ずれや金属配線部12間の短絡のリスクを低下させることができる。
In the
尚、二軸延伸樹脂とは、シート状に成型された樹脂に対して二軸延伸加工が施されたものである。二軸延伸加工においては、樹脂はTgよりも高い温度に加熱され、二軸延伸加工装置のロールとロールとの間の張力によってMD方向に延伸され、それと同時又はその後に、二軸延伸加工装置のテンターによってTD方向に延伸される。つまり、互いに直交する2つの方向(MD方向及びTD方向)に引き伸ばされて加工される。この一連の操作が樹脂基材を加熱しながら行われるため、樹脂基材は、その中に含まれる分子が延伸方向に沿って整列(配向)するとともに部分結晶化する。尚、本明細書では、本発明の属する技術分野で広く用いられているように、二軸延伸加工の際の長さ方向をMD(Machine Direction)方向と表示し、二軸延伸加工の際の幅方向をTD(Transverse Direction)方向と表示する。一般的に、ロールとロールとの間の張力による機械長さ方向の延伸率(MD方向への延伸率)は、テンターによる機械幅方向の延伸率(TD方向への延伸率)よりも大きいものとなる。このため、二軸延伸加工された樹脂基材においては、TD方向に比べて、MD方向の方が高延伸によるより大きな内部応力が残存する。 The biaxially stretched resin is obtained by subjecting a resin molded into a sheet shape to biaxial stretching. In the biaxial stretching process, the resin is heated to a temperature higher than Tg, stretched in the MD direction by the tension between the rolls of the biaxial stretching apparatus, and simultaneously or after that, the biaxial stretching apparatus Is stretched in the TD direction by a tenter. That is, it is stretched and processed in two directions (MD direction and TD direction) orthogonal to each other. Since this series of operations is performed while heating the resin base material, the molecules contained in the resin base material are aligned (oriented) along the stretching direction and partially crystallized. In this specification, as widely used in the technical field to which the present invention belongs, the length direction in biaxial stretching is indicated as MD (Machine Direction) direction, and in biaxial stretching. The width direction is displayed as a TD (Transverse Direction) direction. Generally, the stretch ratio in the machine length direction (stretch ratio in the MD direction) due to the tension between the rolls is larger than the stretch ratio in the machine width direction (stretch ratio in the TD direction) by the tenter. It becomes. For this reason, in the resin base material subjected to biaxial stretching, a larger internal stress remains in the MD direction due to high stretching than in the TD direction.
以上より、二軸延伸樹脂のMD方向とは、実質的には、他の方向よりも大きな内部応力が残存していることにより、加熱時の熱収縮率が、より大きくなっている一の方向のことである。本発明の実施においては、実際に樹脂基材として異方性を有する樹脂については、形成時における延伸プロセスの詳細を問わず、他の方向よりも相対的に大きな内部応力が残存していることにより、加熱時の熱収縮率が相対的に大きくなっている一の方向を「MD方向」とみなし、同熱収縮率が相対的に小さくなっている他の方向を「TD方向」とみなすものとする。 From the above, the MD direction of the biaxially stretched resin is substantially one direction in which the thermal shrinkage rate during heating is larger due to the remaining internal stress larger than in other directions. That is. In the practice of the present invention, the resin having anisotropy as the resin substrate actually has a relatively large internal stress remaining in the other direction regardless of the details of the stretching process at the time of formation. Therefore, one direction in which the heat shrinkage rate during heating is relatively large is regarded as the “MD direction”, and the other direction in which the heat shrinkage rate is relatively small is regarded as the “TD direction”. And
[LED実装モジュールの製造方法]
フレキシブル基板1を用いたLED実装モジュール10の製造方法について説明する。金属配線部12へのLED素子2の接合は、ハンダ加工により好ましく行うことができる。このハンダによる接合は、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、金属配線部12にハンダを介してLED素子2を搭載し、その後、フレキシブル基板1をリフロー炉内に搬送して、リフロー炉内で金属配線部12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を金属配線部12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を金属配線部12にハンダ付けする手法である。
[Method for manufacturing LED mounting module]
A method for manufacturing the
レーザー方式によって金属配線部12へのLED素子2のハンダ接合を行う場合は、樹脂基板13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。
When solder joining of the
<LEDエッジライト>
図1、図4に示す通り、LEDエッジライト100においては、フレキシブル基板1が、熱伝導基材3におけるLED素子が配置される側の面である一側面と、当該一側面に連接する他の二面に、フレキシブル基板1が、連続的に密着している。連続的に密着しているとは、略全面に亘って概ね隙間なく密着していることを意味する。密着は粘着層15を介していることが好ましいが、補助的にその他の粘着又は接着手段が付加されることによるものであってもよい。
<LED edge light>
As shown in FIG. 1 and FIG. 4, in the
LEDエッジライト100は、フレキシブル基板1の優れた「角折り加工適性」を活かして、熱伝導基材3の表面に、粘着層15を隙間なく密着させることにより、コンパクトで放熱性能の高いエッジライト方式のLEDバックライトとして構成されている。
The
LEDエッジライト100の具体的な製造方法としては、以下の手順による方法を例示することができる。先ず、フレキシブル基板1にLED素子2を実装したLED実装モジュール10の一方の端部を先ず熱伝導基材3におけるLED素子2の配置面に連接する一方の面に粘着層15及び必要に応じてその他の仮固定手段によって固着させ、これに他方の端部から適切な引っ張り力をかけながら、当該一方の面とLED素子2の配置面との間の角部及びLED素子2の配置面と他方の面との間の角部に沿ってフレキシブル基板1をそれぞれ角付けしながら、熱伝導基材3にLED実装モジュール10のLED素子2の非実装面の全面を密着させこれを貼付する。これにより、複数のLED素子2は、熱伝導基材3の一側面上に単線又は複線の直線状に配置される。
As a specific manufacturing method of the
熱伝導基材3は、熱伝導性を有する材料からなるパネル又は所望の厚さ範囲内のブロック体であって、パネルの小口面(ブロック体の場合は側面)が、LED素子2の配置領域を構成しうる形状のものである。熱伝導基材3の厚み方向の幅は、0.5mm以上4mm以下であることが好ましい。これにより、短辺が0.1mm以上2mm以下程度のLED素子を直線状に実装し、尚且つ、LED表示装置の薄型化にも寄与することできる。
The heat
熱伝導基材3の材料として、具体的には、アルミニウムや鉄等を、好ましく用いることができる。中でも熱伝導性の観点からアルミニウムを用いることが特に好ましい。
Specifically, aluminum, iron, or the like can be preferably used as the material for the heat
ここで、熱伝導基材3がパネル状のブロック体である場合、熱伝導基材3の小口面(即ち、ブロック体の側面でもあり、図2において、フレキシブル基板1を介してLED素子2が実装される面)の高さ方向の幅、即ち、パネル状のブロック体の厚さは、少なくともLED素子2の外径(短辺)以上の幅であることが必要である。しかし、LED表示装置の薄型化への寄与が求められる昨今、熱伝導基材3も、可能な限り薄いパネルであることが望ましい。この点、熱伝導基材3の形状にフレキシブルに追従させることが可能なLED実装モジュール10を用いることにより、LED素子2の実装領域となる熱伝導基材3の小口面の高さ方向の幅を、LED素子2の外径に極めて近接する大きさにまで極小化することができる。例えば、熱伝導基材3の上記の小口面の高さ方向の幅(ブロック体の厚さ)が、0.5mm以上4mm以下であり、LED素子2の外径が1mmである場合を想定すると、例えば、小口面側からの平面視において、小口面の幅方向の一側辺上、又は、同側辺上から1mm以内の等距離にある直線上に、LED素子2の当該一側辺側の外縁が並ぶように、LED素子2を実装することができる。このように、熱伝導基材3の小口面の側端部又はそれに極めて近接する位置にLED素子2を一直線上に実装することができると、導光板との位置調整の精度が高くなる点において好ましい。
Here, when the heat
LEDエッジライト100は、エッジライト方式のバックライトとして、LED素子2の発光面が、例えば、液晶テレビ等のLED表示装置内の導光板の側面(エッジ)に対面するように配置して用いる。例えば、樹脂基板13を透明樹脂で形成しLED実装モジュール10の透明性を確保することにより、LED実装モジュール10の熱伝導基材への配置の際の正確な位置合わせの精度と作業容易性を向上させることができる。
The
<実施例のフレキシブル基板の製造>
実施例及び比較例のフレキシブル基板(試験用試料)を以下の通り製造した。
<Manufacturing of Flexible Substrate of Example>
The flexible substrate (sample for a test) of an Example and a comparative example was manufactured as follows.
[樹脂基板及び金属配線部]
10mm×100mmサイズのフィルム状の樹脂基板(ポリエチレンナフタレート、熱伝導率0.2W/K・m)の表面の一方の面に、金属配線部を形成するための銅箔を積層し、樹脂基板の表面の他方の面に、金属箔層(アルミニウム箔、但し、実施例2のみ銅箔)を、接着剤(ウレタン系接着剤(三井化学製)(2液型)主剤:タケラックA−1143、硬化剤:タケネートA−3)を用いて積層した。その後、金属配線用の銅層についてエッチング処理をして、全ての実施例及び比較例において同パターンの金属配線部を構成した。
[Resin substrate and metal wiring part]
A copper foil for forming a metal wiring portion is laminated on one surface of a 10 mm × 100 mm film-shaped resin substrate (polyethylene naphthalate, thermal conductivity 0.2 W / K · m), and the resin substrate A metal foil layer (aluminum foil, but only copper foil in Example 2) is attached to the other surface of the adhesive, and an adhesive (urethane-based adhesive (manufactured by Mitsui Chemicals)) (two-pack type) main agent: Takelac A-1143, Lamination was performed using a curing agent: Takenate A-3). Then, the copper layer for metal wiring was etched and the metal wiring part of the same pattern was comprised in all the Examples and the comparative examples.
[絶縁性保護膜]
更に、上記の樹脂基板及び金属配線部上に、各実施例及び比較例毎にそれぞれ異なるシリコーン樹脂を含有する絶縁性インキにより、表1記載の各膜厚で絶縁性保護膜を形成し、実施例、比較例のフレキシブル基板の試験用試料とした。シリコーン樹脂としては、各実施例、比較例毎に、以下のシリコーン樹脂1〜3をそれぞれ表1に記載の通りに使い分けた。又、各シリコーン樹脂に加えて、架橋剤(ハイドロジェンオルガノポリシロキサン)を、シリコーン樹脂100質量部に対して、表1に記載の割合(質量部)で、無機フィラー(酸化チタン粉末)を、同じくシリコーン樹脂100質量部に対して、表1に記載の割合(質量部)で含有させた。
シリコーン樹脂1:ジメチルシロキシ繰返単位の重合度が1000
シリコーン樹脂2:ジメチルシロキシ繰返単位の重合度が500
シリコーン樹脂3:ジメチルシロキシ繰返単位の重合度が100
尚、上記の各重合度は、上述の通り、FT−IR分析して重合前後の特定波長のピーク値を分析することによって、確認することができる。
[Insulating protective film]
Furthermore, an insulating protective film is formed on each of the film thicknesses described in Table 1 with an insulating ink containing a different silicone resin for each of the examples and comparative examples on the resin substrate and the metal wiring part. It was set as the sample for a test of the flexible substrate of an example and a comparative example. As the silicone resin, the following
Silicone resin 1: degree of polymerization of dimethylsiloxy repeating unit is 1000
Silicone resin 2: Degree of polymerization of dimethylsiloxy repeating unit is 500
Silicone resin 3: Degree of polymerization of dimethylsiloxy repeating unit is 100
In addition, each said degree of polymerization can be confirmed by analyzing the peak value of the specific wavelength before and behind superposition | polymerization by FT-IR analysis as above-mentioned.
<評価例1:鉛筆硬度>
実施例及び比較例の各フレキシブル基板の絶縁性保護膜の表面の鉛筆硬度をJISK5600−5−4(1999)に準ずる試験により測定して確認した。測定結果は表1に記載した通りであった。
<Evaluation Example 1: Pencil hardness>
The pencil hardness of the surface of the insulating protective film of each flexible substrate in Examples and Comparative Examples was measured and confirmed by a test according to JISK5600-5-4 (1999). The measurement results were as described in Table 1.
<評価例2:角折り加工適性>
実施例及び比較例の各フレキシブル基板について、角折り加工適性を調べる試験を行った。
厚さ1.5mmのアルミ製プレート(熱伝導基材を想定)の表面に実施例及び比較例のフレキシブル基板の側端部を固定し、各フレキシブル基板に、目視上、樹脂が延伸しない範囲での引っ張り力をかけながら、アルミ製プレートの表面と側面部の間の角部、及び側面部と裏面部との間の角部の両角部に沿って、手作業で、フレキシブル基板に角付けしながら、これを隙間なく貼着していく作業を行い、この際の角折加工適性について調べることにより試験を行った。評価基準は以下の通りとした。評価結果は「角折り」として表1に示す。
(角折り加工適性評価基準)
A:「折曲げ部分に絶縁性保護膜で被覆されている角付け部(視認可能なエッジ部分)が形成されていて、当該角付け部も含めて、絶縁性保護膜に視認可能な亀裂は存在しなかった。」
B:「折曲げ部分に絶縁性保護膜で被覆されている角付け部(視認可能なエッジ部分)が形成されていて、絶縁性保護膜の折曲げ部周辺の表面には視認可能な亀裂が生じていた。但し、亀裂は絶縁性保護膜の表層部のみに存在し、反対側の面にまで到達している亀裂は存在しなかった。
C:「絶縁性保護膜の折曲げ部周辺の表面に、その反対側の面にまで到達している亀裂が生じていた。」
<Evaluation Example 2: Suitability for corner folding>
For each of the flexible substrates of the examples and comparative examples, a test for examining corner folding processability was performed.
As long as the side ends of the flexible substrates of Examples and Comparative Examples are fixed to the surface of a 1.5 mm thick aluminum plate (assuming a heat conductive base material), the resin does not stretch on each flexible substrate visually. While applying the pulling force, the flexible plate is squared manually along the corners between the front and side surfaces of the aluminum plate and the corners between the side and back surfaces. However, a test was conducted by performing an operation of sticking this without gaps and investigating the suitability for corner folding. The evaluation criteria were as follows. The evaluation results are shown in Table 1 as “square folding”.
(Evaluation criteria for corner foldability)
A: “A beveled portion (a visible edge portion) covered with an insulating protective film is formed in the bent portion, and the crack that is visible in the insulating protective film including the squared portion is It didn't exist. "
B: “A chamfered portion (a visible edge portion) covered with an insulating protective film is formed in the bent portion, and a visible crack is formed on the surface around the bent portion of the insulating protective film. However, cracks were present only in the surface layer portion of the insulating protective film, and there were no cracks reaching the opposite surface.
C: “There was a crack reaching the surface on the opposite side of the surface around the bent portion of the insulating protective film.”
<評価例3:基板変形(反り)の抑制>
実施例及び比較例の各フレキシブル基板について、基板変形(反り)の抑制について調べる試験を行った。「反り」の測定方法は以下の通りとした。
JIS C 6471−1995(参考2 反り率及びねじれ率)によって反り率を算出した。水平な台上に試料を上が凹になるように静かに置き、特に外力を加えないようにして、試料の4隅か所の隅と台との間の垂直な隔たりを、直尺で1mmの単位まで測定し、その最大値を求める。次に試料の4辺をそれぞれ1mmの単位まで測定する。そして、次の式によって、反り率(%)を算出した。
反り率(%)=反り最大値÷(試料4辺の平均長さ)
評価基準については、評価基準は以下の通りとした。評価結果は「反り」として、表1に示す。
(「反り」の評価基準)
A:反り率が3.0%以下
B:反り率が3.0%超え
<評価例4:光線反射率>
実施例及び比較例の各フレキシブル基板について、光線反射率を測定評価した。
光線反射率は、比較標準試料として硫酸バリウムを使用し、分光光度計((株)島津製作所UV2450)に積分球付属装置((株)島津製作所製ISR2200)を取り付け、硫酸バリウムを標準板とし、標準板を100%とした相対反射率を測定して、これを光線反射率の値とした。測定は、LED表示装置の表示性能において重要な標準的な3つの波長、即ち、450nm(B)、550nm(G)、650nm(R)における上記反射率を測定した。測定結果の評価基準は以下の通りである。評価結果は「反射性」として表1に示す。
(光線反射率評価基準)
A:「上記全ての測定波長において、光線反射率が80%以上である。」
B:「450nm(B)、550nm(G)、650nm(R)の測定箇所のいずれかで光線反射率が80%以上であるが、他のいずれかの測定箇所では80%未満である。」
C:「 450nm(B)、550nm(G)、650nm(R)の全ての測定箇所において光線反射率が80%未満である」
<Evaluation Example 3: Suppression of substrate deformation (warping)>
For each of the flexible substrates of Examples and Comparative Examples, a test was conducted to examine suppression of substrate deformation (warpage). The measurement method of “warp” was as follows.
The warpage rate was calculated according to JIS C 6471-1995 (Reference 2: Warpage rate and twist rate). Gently place the sample on a horizontal table so that the top is concave, and make sure that no vertical force is applied, so that the vertical gap between the four corners of the sample and the table is 1 mm in a straight line. And measure the maximum value. Next, each of the four sides of the sample is measured to a unit of 1 mm. And the curvature rate (%) was computed by the following formula.
Warpage rate (%) = Maximum value of warpage ÷ (Average length of 4 sides of sample)
The evaluation criteria are as follows. The evaluation results are shown in Table 1 as “warping”.
(Evaluation criteria for “warp”)
A: Warpage rate is 3.0% or less B: Warpage rate is over 3.0% <Evaluation Example 4: Light reflectance>
About each flexible substrate of an Example and a comparative example, light reflectance was measured and evaluated.
The light reflectance is obtained by using barium sulfate as a comparative standard sample, attaching an integrating sphere attachment device (ISR2200 manufactured by Shimadzu Corporation) to a spectrophotometer (Shimadzu Corporation UV2450), and using barium sulfate as a standard plate. The relative reflectance with the standard plate as 100% was measured, and this was used as the value of the light reflectance. In the measurement, the reflectance was measured at three standard wavelengths important in the display performance of the LED display device, that is, 450 nm (B), 550 nm (G), and 650 nm (R). The evaluation criteria for the measurement results are as follows. The evaluation results are shown in Table 1 as “reflectivity”.
(Light reflectance evaluation criteria)
A: “At all the above measurement wavelengths, the light reflectance is 80% or more.”
B: “The light reflectance is 80% or more at any of the measurement points of 450 nm (B), 550 nm (G), and 650 nm (R), but is less than 80% at any of the other measurement points.”
C: “The light reflectance is less than 80% at all measurement points of 450 nm (B), 550 nm (G), and 650 nm (R)”
表1より、本発明のフレキシブル基板は、十分な光反射性能を備え、特にエッジライト作成時の折曲げ加工に適したフレキシブル基板であることが分かる。 From Table 1, it can be seen that the flexible substrate of the present invention is a flexible substrate that has a sufficient light reflection performance and is particularly suitable for bending processing when creating an edge light.
1 フレキシブル基板
11 絶縁性保護膜
12 金属配線部
13 樹脂基板
14 金属箔層
15 粘着層
16 接着剤層
2 LED素子
3 熱伝導基材
31、32 角部
10 LED実装モジュール
100 LEDエッジライト
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記樹脂基板上に積層されている金属配線部と、
前記樹脂基板上及び前記金属配線部上における発光素子実装用の一部領域を除いた部分に形成されている絶縁性保護膜と、を備え、
前記絶縁性保護膜は、非環状のジメチルシロキシ繰返単位を主成分とするシリコーン樹脂と、酸化チタンを含む無機フィラーと、を含有する樹脂組成物からなり、厚さが15μm以上30μm以下であって、JIS−K5600−5−4に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が10B以上B以下である、フレキシブル基板。 A flexible resin substrate;
A metal wiring portion laminated on the resin substrate;
An insulating protective film formed on a portion excluding a partial region for mounting a light emitting element on the resin substrate and the metal wiring portion,
The insulating protective film is made of a resin composition containing a silicone resin mainly composed of an acyclic dimethylsiloxy repeating unit and an inorganic filler containing titanium oxide, and has a thickness of 15 μm or more and 30 μm or less. A flexible substrate having a pencil hardness of 10B or more and B or less by a pencil hardness test according to JIS-K5600-5-4.
該粘着層を含む総厚さが200μm以下である請求項1から3のいずれかに記載のフレキシブル基板。 An adhesive layer is formed on the outer surface opposite to the surface on which the metal wiring portion is laminated,
The flexible substrate according to claim 1, wherein the total thickness including the adhesive layer is 200 μm or less.
前記フレキシブル基板は、一又は複数の折曲げ線に沿って折曲げられることにより、前記熱伝導基材における前記LED素子の配置面と、該配置面に連接する他の面に連続的に密着しているLEDエッジライト。 An LED mounting module in which an LED element is mounted on the flexible substrate according to any one of claims 1 to 5, is an LED edge light that is laminated on a heat conductive base material,
The flexible substrate is bent along one or a plurality of fold lines so as to continuously adhere to the arrangement surface of the LED element in the heat conducting substrate and another surface connected to the arrangement surface. LED edge light.
前記LED素子が、平面視において、前記小口面の幅方向の一側辺上から0mm以上1mm以内の等距離にある直線上に、前記LED素子の前記一側辺側の外縁が並ぶように、配置されている請求項6に記載のLEDエッジライト。 The heat conducting substrate is a panel-shaped or rectangular parallelepiped block body having a width in the height direction of the facet of 1 mm or more and 2 mm or less,
The LED element is arranged so that the outer edge on the one side side of the LED element is aligned on a straight line at an equal distance of 0 mm or more and 1 mm or less from one side side in the width direction of the facet surface in plan view. The LED edge light according to claim 6 arranged.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017039670A JP2018147969A (en) | 2017-03-02 | 2017-03-02 | Flexible substrate, and led edge light using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017039670A JP2018147969A (en) | 2017-03-02 | 2017-03-02 | Flexible substrate, and led edge light using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018147969A true JP2018147969A (en) | 2018-09-20 |
Family
ID=63592387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017039670A Pending JP2018147969A (en) | 2017-03-02 | 2017-03-02 | Flexible substrate, and led edge light using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018147969A (en) |
-
2017
- 2017-03-02 JP JP2017039670A patent/JP2018147969A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9089050B2 (en) | Flexible circuit board | |
KR101189990B1 (en) | Heat radiation tape and manufacturing method thereof | |
TWI333580B (en) | Backlight module and liquid crystal display using the same | |
JP2018170389A (en) | Flexible substrate and LED display device using the same | |
JP2017126620A (en) | Reflector for led display, and substrate arranged by use thereof for led element | |
JP2009302110A (en) | Cover ray film | |
JP2008042120A (en) | Heat conducting substrate, manufacturing method thereof, and electronic apparatus employing the same | |
JP2019016631A (en) | Method of manufacturing led module | |
JP2017152108A (en) | Substrate for LED element and LED display device | |
JP2017157837A (en) | Substrate for LED element | |
JP2017174806A (en) | Flexible substrate for led edge light | |
JP2018147969A (en) | Flexible substrate, and led edge light using the same | |
WO2016104616A1 (en) | Led-mounted module and led display device | |
JP2019016629A (en) | LED module | |
JP2017175124A (en) | Flexible substrate for led edge light | |
WO2016104609A1 (en) | Led element substrate, led-mounted module and led display device using these | |
JP6922229B2 (en) | LED backlight | |
JP6447116B2 (en) | LED element substrate and LED display device | |
JP6528503B2 (en) | LED BACKLIGHT AND LED DISPLAY USING THE SAME | |
EP3321976A1 (en) | Flexible printed wiring board, concentrating solar power generation module, concentrating solar power generation panel, and method for manufacturing flexible printed wiring board | |
JP2019016630A (en) | LED module | |
JP2016122815A (en) | Substrate for LED element | |
JP2017069471A (en) | Substrate for light-emitting device, module and method for manufacturing substrate for light-emitting device | |
JP2016189413A (en) | Led packaging module and led display device | |
JP6458492B2 (en) | LED element substrate and manufacturing method of LED mounting module using the same |