JP2021040053A - 発光装置、及び発光装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】外部装置等への接続が容易な外部配線部を備えた発光装置を提供する。【解決手段】本実施形態に係る発光装置は、光透過性と可撓性を有する第１基板、前記第１基板の表面に形成される複数の導体パターン、前記導体パターンのいずれかに接続される複数の発光素子、及び、前記第１基板に対して、前記発光素子を保持する、光透過性と可撓性を有する第２基板を有する発光パネルと、前記第２基板の端部より露出する前記第１基板上に形成される前記導体パターンの露出部に、異方性導電層を介して、電気的に接続される回路パターンを有するフレキシブル配線基板と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、発光装置、及び発光装置の製造方法に関する。
可撓性を有し、発光パネルと、発光パネルに接続される外部配線とが、異方性導電接着剤により接続されることにより構成された発光装置が開示されている。
特許第６４３１４８５号
発光装置を動作させるためには、外部電源、またはその他の外部装置（以下「外部装置等」という）、の電気配線を、発光パネルに電気的に接続する必要がある。しかし、発光装置を構成する発光パネルは可撓性があり、発光パネルの導体パターンは、極めて薄い。このような導体パターンに、外部装置等を直接接続することは困難である。そこで、発光パネルの導体パターンには、外部配線として、回路パターンを有する可撓性のあるフレキシブル配線基板を接続する必要がある。
本発明は、上述の事情の下になされたもので、外部装置等への接続が容易な外部配線部を備えた発光装置を提供することを第１の目的とする。また、車両用、インダストリアル・トラック用、航空機での使用など、過酷な条件下での発光装置の信頼性を担保することを第２の課題とする。
本実施形態に係る発光装置は、光透過性と可撓性を有する第１基板、基板の表面に形成される複数の導体パターン、導体パターンのいずれかに接続される複数の発光素子、及び、第１基板に対して、発光素子を保持する、光透過性と可撓性を有する第２基板を有する発光パネルと、第２基板の端部より露出する第１基板上に形成される導体パターンの露出部に、異方性導電層を介して、電気的に接続される回路パターンを有するフレキシブル配線基板と、を備えている。異方性導電層により、導体パターンと回路パターンが電気的接触を持っていない部分における、フレキシブル配線基板の基材と第１基板との間の最小距離と、導体パターンと回路パターンが電気的接触を持っている部分における、フレキシブル配線基板の基材と第１基板との間の距離と、の比が３／４以上で、９／１０以下である。
上述の課題を達成するために、本実施形態に係る発光装置の発光パネルと、フレキシブル配線基板と、が電気的に接続する領域において、材料と構造を工夫することで、接続部の電気的信頼性を維持することができることを見出した。
本実施形態に係る発光装置の斜視図である。 本実施形態に係る発光装置の展開斜視図である。 発光パネルの断面図である。 発光装置の平面図である。 発光素子の斜視図である。 導体パターンに接続される発光素子を示す図である。 フレキシブル配線基板の側面図である。 発光パネルとフレキシブル配線基板との接続部を示す図である。 異方性導電フィルムの斜視図である。 発光装置の製造方法を説明するための図である。 発光装置の製造方法を説明するための図である。 発光装置の製造方法を説明するための図である。 発光装置の製造方法を説明するための図である。 発光装置の接続部の平面図である。 発光装置の接続部の断面図である。 複合封止体の斜視図である。 複合封止体による保護方法を説明するための図である。 発光装置の接続部断面を、模式的に示す図である。 実施例の試験結果を示す図である。 実施例の試験結果を示す図である。 導体層と、配線基板導体層と、導電粒子との関係を模式的に示す図である。 配線基板導体層と導体層の両方に接触する導電粒子を、拡大して示す模式図である。 発光パネルの変形例を示す図である。 発光パネルの変形例を示す図である。 発光装置の使用態様を示す図である。 発光装置の使用態様を示す図である。 発光パネルの変形例を示す図である。 図１８の模式図に対応する発光装置の接続部断面の写真である。 図１８の模式図に対応する発光装置の接続部断面の写真である。 実施例１に係る発光装置の接続部断面の写真である。 実施例２に係る発光装置の接続部断面の写真である。 実施例３に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例４に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例５に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例６に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例７に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例８に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例１に係る発光装置の接続部断面の写真である。 実施例２に係る発光装置の接続部断面の写真である。 実施例３に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例４に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例５に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例６に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例７に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例８に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例１に係る発光装置の接続部断面の写真である。 実施例２に係る発光装置の接続部断面の写真である。 実施例３に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例４に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例５に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例６に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例７に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例８に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例１に係る発光装置の接続部断面の写真である。 実施例２に係る発光装置の接続部断面の写真である。 実施例３に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例４に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例５に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例６に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例７に係る発光装置の接続部断面の写真である 実施例８に係る発光装置の接続部断面の写真である 発光装置の接続部断面の写真である
以下、本発明の一実施形態を、図面を用いて説明する。説明には、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系を用いる。
＜発光装置の構成＞
図１は、本実施形態に係る発光装置１０の一例を示す斜視図である。また、図２は、発光装置１０の展開斜視図である。発光装置１０は、発光パネル２０、発光パネル２０に接続されるフレキシブル配線基板４０、フレキシブル配線基板４０に実装されるコネクタ５０を備えている。発光装置１０は、コネクタ５０を介して外部電源、またはその他の外部装置等に接続される。発光パネル２０の導体層２３と、フレキシブル配線基板４０の配線基板導体層４３とは、異方性導電層６３によって電気的、機械的に接続されている。
＜発光パネルの説明＞
図３は、発光パネル２０の側面図である。図３に示されるように、発光パネル２０は、１組の基板２１，２２、基板２１，２２の間に形成された中間樹脂層２４、中間樹脂層２４の内部に配置された複数（例えば８個）の発光素子３０１〜３０８を有している。
基板２１は、厚さが５０〜３００μｍのフィルム状の絶縁部材であり、本実形態では厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムが用いられる。基板２１，２２は、可視光に対する透過性を有する。基板２１，２２の全光線透過率は、５％以上９５％以下である。なお、全光線透過率とは、日本工業規格ＪＩＳＫ７３７５：２００８に準拠して測定される全光透過率をいう。
基板２１，２２は、可撓性を有し、その曲げ弾性率は、０．１〜３２０ｋｇｆ／ｍｍ２である。曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７１７１：２０１６に準拠する方法で測定された値である。
基板２１，２２の素材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンサクシネート（ＰＥＳ）、環状オレフィン系樹脂、アクリル樹脂、ポリイミドなどが用いられる。
上記１組の基板２１，２２のうち、基板２１の内側面には、厚さが０．０５μｍ〜４μｍの導体層２３が形成されている。
中間樹脂層２４は、基板２１と基板２２の間に形成された絶縁体である。中間樹脂層２４は、厚さが５０〜２００μｍであり、エポキシ系の熱硬化性樹脂やポリイミド系の熱硬化性樹脂などからなる。中間樹脂層２４は、全光線透過率が５％以上、９５％以下で、熱硬化性樹脂を主成分とする材料から構成される。中間樹脂層２４を構成する素材は、必要に応じて他の樹脂成分等を含んでいてもよい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エステル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド等が用いられる。
中間樹脂層２４は、熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂から構成されていてもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、テフロン(登録商標)樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトルブダジエンスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂等が用いられる。
本実施形態に係る中間樹脂層２４については、米国特許出願公開号明細書US2016/0155913（WO2014156159）にも詳細に開示されている。その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。また、中間樹脂層２４の機械的損失正接などの物性については、日本国特許出願2018-164946に詳細に開示されている。その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
基板２２の＋Ｘ側の端を位置ａ１、基板２１の＋Ｘ側の端を位置ａ２、導体層２３の＋Ｘ側の端を位置ａ３と示すこととする。発光装置１０では、基板２２の方が、基板２１よりもＸ軸方向の長さが短い。このため、位置ａ１から位置ａ３までは、導体層２３が露出した状態になっている。
図４は、発光装置１０の平面図である。図４を参照するとわかるように、導体層２３は、基板２１の＋Ｙ側外縁に沿って形成されるＬ字状の導体パターン２３１と、基板２１の−Ｙ側の外縁に沿って配列される複数の四角形の導体パターン２３２〜２３９からなる。導体パターン２３１〜２３９は、銅（Ｃｕ）や銀（Ａｇ）などの金属材料や、ＩＴＯなどの透明導電膜からなる。発光装置１０では、導体パターン２３１〜２３９同士の距離は、少なくとも５００μｍ以下であり、通常は１００μｍ以下である。
例えば、導体パターン２３１〜２３９は、銅（Ｃｕ）からなる相互に直交する複数のラインパターンから構成されるメッシュパターンである。ラインパターンの線幅は１μｍから２０μｍであり、本実施例では５μｍでる。ラインパターンの配列ピッチは０．１μｍから０．２５μｍであり、本実施例では１５０μｍである。
導体層２３は、メッシュパターンに限定されることなく、ストライプパターンやハニカムパターン、さらには、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化スズなどの無機系もしくは有機系の透明導電体膜などであってもよい。導体層２３は、全光線透過率が、５％以上９５％以下で、かつ、シート抵抗が１００Ω／ｓｑ以下である。
導体層２３を構成する導体パターンについては、米国特許出願公開明細書US2016/0276322（WO/2015/083366）に詳細に開示されている。その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
発光素子３０は、ＬＥＤチップである。図５に示されるように、発光素子３０は、ベース基板３１、Ｎ型半導体層３２、活性層３３、Ｐ型半導体層３４からなる４層構造のＬＥＤチップである。
ベース基板３１は、ＧａＡｓやＳｉやＧａＰ等からなる半導体基板である。ベース基板３１の上面には、当該ベース基板３１と同形状のＮ型半導体層３２が形成されている。そして、Ｎ型半導体層３２の上面には、順に、活性層３３、Ｐ型半導体層３４が積層されている。Ｎ型半導体層３２に積層される活性層３３、及びＰ型半導体層３４は、−Ｙ側かつ−Ｘ側のコーナー部分に切欠きが形成され、切欠きからＮ型半導体層３２の表面が露出している。Ｎ型半導体層とＰ型半導体層の位置が逆になっていてもよい。
Ｎ型半導体層３２の、活性層３３とＰ型半導体層３４から露出する部分には、Ｎ型半導体層３２と電気的に接続される電極３６が形成されている。また、Ｐ型半導体層３４の＋Ｘ側かつ＋Ｙ側のコーナー部分には、Ｐ型半導体層３４と電気的に接続される電極３５が形成されている。電極３５，３６は、銅（Ｃｕ）または金（Ａｕ）などの良導体からなり、上面には、バンプ３７，３８が形成されている。バンプ３７，３８は、半田からなり、半球状に整形されている。半田バンプのかわりに金（Ａｕ）や金合金などの金属バンプを用いてもよい。発光素子３０では、バンプ３７が、カソード電極として機能し、バンプ３８が、アノード電極として機能する。
発光素子３０に設けられるバンプ３７，３８については、米国特許出願公開明細書US2016/0276561（WO/2015/083365）にも詳細に開示されている。その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。また、発光装置におけるバンプ３７，３８と導体層２３と電気的な接続については、日本国特許出願2018-16165に詳細に開示されている。その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
上述のように構成される発光素子３０１は、例えば、図６に示されるように、導体パターン２３１，２３２の間に配置され、バンプ３７が導体パターン２３１に接続され、バンプ３８が導体パターン２３２に接続される。発光素子３０１のＮ型半導体層３２は、バンプ３７が接続される導体パターン２３１のみに対向し、発光素子３０１のＰ型半導体層３４は、バンプ３７が接続される導体パターン２３１と、バンプ３８が接続される導体パターン２３２の双方に対向している。
他の発光素子３０２〜３０８も、発光素子３０１と同等の構成を有している。そして、発光素子３０２が、導体パターン２３２，２３３の間に配置され、バンプ３７，３８が導体パターン２３２，２３３にそれぞれ接続される。
以下同様に、発光素子３０３は、導体パターン２３３，２３４にわたって配置される。発光素子３０４は、導体パターン２３４，２３５にわたって配置される。発光素子３０５は、導体パターン２３５，２３６にわたって配置される。発光素子３０６は、導体パターン２３６，２３７にわたって配置される。発光素子３０７は、導体パターン２３７，２３８にわたって配置される。発光素子３０８は、導体パターン２３８，２３９にわたって配置される。これにより、導体パターン２３１〜２３９、及び発光素子３０が直列に接続される。発光パネル２０では、発光素子３０が、０．５ｍｍから２０ｍｍの間隔で配置される。図３に示される発光素子３０１〜３０８は、１０ｍｍ間隔で配置されている。
＜フレキシブル配線基板の説明＞
図７は、フレキシブル配線基板４０の側面図である。図７に示されるように、フレキシブル配線基板４０のカバーレイ４２は、基材４１よりもＸ軸方向の長さが短い。このため、配線基板導体層４３は、配線基板導体層４３の−Ｘ側端部が位置ｂ３からカバーレイ４２の−Ｘ側端部の位置ｂ１との間で、露出した状態になっている。
フレキシブル配線基板４０については、米国特許出願公開明細書US2016/0276321（WO/2015/083364）に詳細に開示されている。その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
フレキシブル配線基板４０は、厚さが３０μｍから１４０μｍであり、典型的には６０から１００μｍである。フレキシブル配線基板４０は、ベースとなる絶縁性の基材４１、基材４１の上面に形成された配線基板導体層４３、配線基板導体層４３を被覆する絶縁性のカバーレイ４２から構成されている。
基材４１は、ポリイミドやポリエステルなどからなり、上面に、接着材層４４を介して、配線基板導体層４３が形成されている。配線基板導体層４３は銅箔や銀箔などの金属箔からなり、基材４１の上面にパターニングされた金属箔を張り付けることにより形成される。本実施形態では、配線基板導体層４３は、２つの回路パターン４３ａ，４３ｂからなる。
回路パターン４３ａ，４３ｂは、基材４１の−Ｘ側端から＋Ｘ側端にわたって形成されている。回路パターン４３ａ、４３ｂは、図２に示されるように、−Ｘ側端部が複数に分岐し、導電櫛型露出部４３ｃとなっている。また、回路パターン４３ａ、４３ｂは、＋Ｘ側端部が＋Ｘ方向に向かって幅が狭くなるテーパー形状になっている。
基材４１の上面に形成された配線基板導体層４３は、真空熱圧着されたカバーレイ４２によって被覆されている。カバーレイ４２には開口部４２ａがあり、開口部４２ａを介してコネクタ５０と、配線基板導体層４３、もしくは、回路パターン４３ａ，４３ｂとが電気的に接続される。フレキシブル配線基板には、単数もしくは複数の、開口部４２ａが設けられる場合があり、配線基板導体層４３を構成する相互に異なる回路パターンが、それぞれ異なるコネクタ５０に接続されることもある。
＜発光パネルとフレキシブル配線基板の接続部；異方性導電層＞
図８に示されるように、フレキシブル配線基板４０は、カバーレイ４２から露出する配線基板導体層４３が、発光パネル２０の導体層２３の＋Ｘ側端部に接触した状態で、発光パネル２０に接着される。配線基板導体層４３と導体層２３の電気的接続は、異方性導電層６３となる異方性導電フィルム６３０によって行われる。
図９は、異方性導電フィルム６３０をセパレータ６４とともに示す斜視図である。異方性導電フィルム６３０としては、膜厚２５μｍ程度の熱硬化性の接着材層６６に、導電粒子６７として、平均直径が５μｍのＮｉ粒子を混入させたものを用いることができる。接着材層６６としては、熱硬化樹脂を主成分とする樹脂組成、熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂組成、またはホットメルト樹脂を用いることができる。接着材層６６は、例えば、フッ素樹脂からなる。また、接着材層６６は、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エステル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド等を用いることもできる。
異方性導電フィルム６３０の接着材層６６の厚さは、２μｍから５０μｍであり、２５μｍから４５μｍであることが望ましい。導電粒子６７としては、表面をＮｉ、ＡｕもしくはＮｉ／Ａｕメッキした樹脂粒子、もしくはＮｉ等の金属粒子を用いることができる。導電粒子６７の平均直径は、２μｍ〜１０μｍであり、より好ましくは４μｍ〜８μｍである。
使用前の異方性導電フィルム６３０には、セパレータ６４が貼り付けられている。セパレータ６４は、接着材層６６を保持する膜状の部材である。セパレータ６４は、異方性導電フィルム６３０が、フレキシブル配線基板４０に接着された後、異方性導電フィルム６３０から剥離され除去される。
異方性導電フィルム６３０の代わりに、異方性導電ペーストや異方性導電インクを用いて配線基板導体層４３と導体層２３を接着してもよい。異方性導電ペーストや異方性導電インクは、印刷やインクジェット等により、配線基板導体層４３と導体層２３の接続部に塗布または設置することができる。
異方性導電フィルム６３０および異方性導電接着剤については、米国特許出願公開明細書US2016/0276321（WO/2015/083364）に開示されている。その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
＜コネクタの実装＞
コネクタ５０がフレキシブル配線基板４０に実装されると、コネクタ５０の一対の端子それぞれが、カバーレイ４２に設けられた開口部４２ａを介して、フレキシブル配線基板４０の配線基板導体層４３を構成する回路パターン４３ａ，４３ｂに接続される。
＜発光パネルとフレキシブル配線基板の接続方法＞
次に、上述した発光装置１０の発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の接続手順について説明する。
まず、図１０に示されるように、フレキシブル配線基板４０を構成する基材４１の−Ｘ側端部から露出する回路パターン４３ａ，４３ｂの端部に、セパレータ６４が貼り付けられた状態の異方性導電フィルム６３０を配置する。異方性導電フィルム６３０は、図７に示される発光パネル２０の位置ｂ１から位置ｂ３の間に、配置される。
図１１は、図４のＡＡ断面を示す図である。回路パターン４３ａ，４３ｂの端部に異方性導電フィルム６３０を配置したら、温度１６０℃から１８０℃、加圧力１．５ＭＰａから３ＭＰａで、１５秒から３０秒間、熱圧着して、異方性導電フィルム６３０を、回路パターン４３ａ，４３ｂに接着する。これにより、異方性導電フィルム６３０は、図７に示される基板２１の位置ｂ１から位置ｂ３の間の部分に接着される。
次に、セパレータ６４を剥離して除去し、図１２に示されるように、発光パネル２０を構成する基板２１を、異方性導電フィルム６３０に重ねる。基板２１を重ねるときには、図３における位置ａ１から位置ａ３までの間の露出部が、異方性導電フィルム６３０に位置決めされる。そして、温度１６０℃から１８０℃、加圧力１．５ＭＰａから３ＭＰａで、１５秒から３０秒間、熱圧着する。これにより、図１３に示されるように、異方性導電フィルム６３０は、発光パネル２０及びフレキシブル配線基板４０と一体化した異方性導電層６３となり、基板２１と基材４１は接着材層６６を構成する接着材によって、機械的に接続される。また、基板２１の導体パターン２３１，２３９と、基材４１の回路パターン４３ａ，４３ｂとが、導電粒子６７によって、電気的に接続されるとともに、接着材層６６によって、機械的に接続される。このように、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０とが、電気的、機械的に接続される。
発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０とを接着する際には、異方性導電フィルム６３０を、まず、発光パネル２０の位置ａ１から位置ａ２の部分に熱圧着し、その後で、異方性導電フィルム６３０を、フレキシブル配線基板４０の位置ｂ１から位置ｂ２の間の部分に熱圧着してもよい。異方性導電フィルム６３０は、導体パターン２３１，２３９に渡って配置される。
＜接続部の機械的・耐環境的保護＞
図８に示されるように、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０との接続部１００、具体的には位置ａ１から位置ｂ１に至る部分では、導体層２３、及び配線基板導体層４３が露出した状態になっている。また、接続部１００では、異方性導電層６３のみにより、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０とが、電気的、かつ、機械的に接続されている。そのため、発光装置１０の車載など、発光装置１０を過酷な条件下で使用するには、接続部１００の接続信頼性が乏しい。
そこで、図１４，図１５に示されるように、接続部１００を、モールド樹脂６２や保護テープ６１、もしくは、その複合体である複合封止体６０で被覆、保護することが望ましい。
保護テープ６１は、フィルム状の部材であり、耐熱性及び絶縁性に優れていることが望ましい。保護テープ６１としては、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド、液晶ポリマー、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などを用いることができる。
モールド樹脂６２は、熱硬化性樹脂である。モールド樹脂６２の熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エステル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド等を用いることができる。モールド樹脂６２の最低溶融粘度は、１．０Ｅ＋０．５Ｐａ・ｓ以下である。
モールド樹脂６２は、熱可塑性樹脂であってもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、テフロン(登録商標)樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトルブダジエンスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂を用いることができる。モールド樹脂６２として、ホットメルト接着剤を用いてもよい。ホットメルト接着剤としては、エチレン酢酸ビニル系、オレフィン系、ゴム系、ポリエステル等のポリアミド系、ポリウレタン系の接着剤、もしくは、プロピレン、あるいはプロピレンとエチレン、プロピレンとブテン−１などを共重合させた熱可塑性のオレフィン系ポリマーなどを用いる事ができる。
発光パネル２０を構成する中間樹脂層２４及び基板２２と、フレキシブル配線基板４０を構成するカバーレイ４１の間隙、すなわち図８の位置ａ１から位置ｂ２の間は、モールド樹脂６２によって隙間なく被覆されることが好ましい。基板２１の＋Ｘ側端部の位置ａ１と、基材４１の−Ｘ側端部の位置ｂ２との間隙の距離ｄ１（図１５参照）は、１ｍｍから５ｍｍになるように、発光パネル２０及びフレキシブル配線基板４０の設計及び配置が成される。距離ｄ１は、より好ましくは、１．５ｍｍから３ｍｍである。
また、基板２１の＋Ｘ側端部の位置ａ２と、カバーレイ４２の−Ｘ側端部の位置ｂ１との間隙の距離ｄ２も、１ｍｍから５ｍｍになるように、発光パネル２０及びフレキシブル配線基板４０の設計及び配置が成される。距離ｄ２（図５参照）は、より好ましくは、１．５ｍｍから３ｍｍである。
発光装置１０では、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の接続部１００を封止するためにモールド樹脂６２を用い、その外周を保護テープ６１でカバーすることで、機械的信頼性の高い封止を実現することが可能である。そのためには、モールド樹脂６２を、接続部１００に塗布したり、巻回等することにより、接続部１００をモールド樹脂６２で覆う。
モールド樹脂６２に保護テープ６１を巻回してから、モールド樹脂６２の加熱や熱圧着や真空熱圧着などを行ってもよいが、そのような場合、保護テープ６１とモールド樹脂６２の間に空隙が残留しがちである。そのため、接続部１００への水分の浸入などの不具合が発生する可能性がある。
そこで、図１６に示されるように、接続部１００に巻回すことができる長さの複合封止体６０を用意する。この複合封止体６０は、保護テープ６１と、接着層としてのモールド樹脂６２からなる。複合封止体６０を構成するモールド樹脂６２は、例えば、厚さ２０μｍの樹脂シートを積層することで、厚さが調整されている。例えば、モールド樹脂６２の厚さは、６０μｍ〜１２０μｍである。このように、あらかじめ保護テープ６１とモールド樹脂６２が積層されている複合封止体６０を、接続部１００に巻回した後、真空熱圧着することで、空隙が残留しない複合封止体６０を少ない工程で作成することができる。
具体的には、図１７に示されるように複合封止体６０を、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の接続部１００に巻回す。複合封止体６０の長さは、複合封止体６０を発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の接続部に巻回したときに、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０を一周するのに十分な長さにすることが必要である。例えば、複合封止体６０の長さは、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０を、１．１２５周以上で、１．８７５周以下巻回す長さにすることが必要である。この範囲以下であると、接続部１００への水の浸入等の不具合が生じやすく、この範囲以上であると、発光装置１０の可撓性が著しく損なわれるからである。
複合封止体６０を、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０に巻回すときには、複合封止体６０を発光パネル２０及びフレキシブル配線基板４０に仮止めする。複合封止体６０を仮止めするために、複合封止体６０を巻回す前に、複合封止体６０やモールド樹脂６２に、別途接着剤を塗布することとしてもよい。
次に、複合封止体６０を、発光パネル２０及びフレキシブル配線基板４０に対して熱圧着する。これにより、複合封止体６０のモールド樹脂６２は、図１５に示されるように、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の間に隙間なく充填される。モールド樹脂６２は、中間樹脂層２４、基板２２、及び基材４１の側面や、露出した導体層２３（導体パターン２３１，２３９）に隙間なく密着している。
なお、モールド樹脂６２は、必ずしも、保護テープ６１と共に用いる必要はなく、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０との接続部を被覆するように形成されていればよい。
上述した発光装置１０では、コネクタ５０を介して、図４に示される回路パターン４３ａ，４３ｂに直流電圧が印加されると、発光パネル２０を構成する発光素子３０が発光する。
＜可撓性を有する導体基板同士を異方性導電フィルムで接続する際の、問題点と解決手段＞
次に、本実施形態に係る発光装置１０の実施例について説明する。図１８は、図４に示される発光装置１０のＡＡ断面（以下、接続部断面）を、模式的に示す図である。発光装置１０では、図１８に示されるように、導電櫛型露出部４３ｃの近傍では、例えば、分岐した回路パターン４３ａの間で、基材４１が、隣接する回路パターン４３ａの間に突出するように湾曲する。また、導体層２３も、同様に、隣接する回路パターン４３ａの間に突出するように湾曲する。基材４１や導体層２３が湾曲する原因の一部は、発光装置１０の製造時の加圧処理によるものであるが、主たる原因は、異方性導電フィルム６３０を構成する熱硬化樹脂が、接合工程で硬化収縮を起こすためである
例えば、図２８Ａ及び図２８Ｂは、図１８の模式図に対応する発光装置１０の接続部断面の顕微鏡写真である。
図２８Ａの写真に示される発光装置１０は、実施形態に係る発光装置１０の導体層２３を有する発光パネル２０と、ガラスエポキシ基板を基材４１とするフレキシブル配線基板４０を有する。発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０は、異方性導電層６３を介して接続されている。図２８Ｂの写真に写る発光装置１０は、温度８５℃、湿度８５％の環境下で、１０００時間使用されたものである。図２８Ａに係る発光装置１０では、基材４１と，基板２１及び導体層２３と、が回路パターンの間に突出するように湾曲しているのがわかる。
図２８Ｂの写真に示される発光装置は、比較例に係る発光装置である。比較例では、基板２１がＰＥＴフィルムではなく、剛性のあるガラスエポキシ基板からなる。図２８Ｂの写真に写る比較例は、温度８５℃、湿度８５％の環境下で、１０００時間使用されたものである。図２８Ｂに係る発光装置１０からは、基材４１，及び導体層２３が導体パターンの間に突出するように湾曲しているのがわかる。基板２１に関しては、湾曲が解消して復元することで、ほぼ平坦になっている。そのため、導体層２３と基板２１の間に、剥離が認められる。
高湿下での長期使用により、発光装置１０の機械的・電気的接続の信頼性が低下する。湾曲していた発光パネル２０の基板２１の復元により、基板２１と導体層２３とが剥離することも信頼性が低下する要因であると考えられる。例えば、基板２１の湾曲の程度が小さければ、高温高湿環境下での使用によって、基板２１からの導体層２３の剥離が起こりにくくなると考えられる。そこで、異方性導電層６３の組成と真空加圧熱処理の条件を変えて、種々の試験を行った。
＜実施例１から８＞
異方性導電層６３として、硬化収縮率の異なる２種類の異方性導電層Ａと異方性導電層Ｂを使用した実施例１〜８に係る発光装置１０を準備した。実施例１〜４に係る発光装置１０には、異方性導電層Ａが用いられ、実施例５〜８に係る発光装置１０には、異方性導電層Ｂが用いられている。
異方性導電層Ａは、エポキシ系の熱硬化樹脂を主成分とし、導電粒子として、平均粒径５μｍのＮｉ粒子を含む。異方性導電層Ｂは、フルオレン系の硬化樹脂を主成分とし、導電粒子として、平均粒径５μｍのＮｉ粒子を含む。図７に示されるフレキシブル配線基板４０の配線基板導体層４３の導体露出部４３ｄに、異方性導電層Ａもしくは異方性導電層Ｂを仮接着した後、セパレータを剥離して、図３に示される発光パネル２０の導体層露出部２３ｚを積層した。そして、真空熱圧着して、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０とを接続した。真空熱圧着の際の加圧力を、４通りに変化させて製造した。ここでは、８種類の実施例１〜８を、各々６サンプルずつ作成した。真空熱圧着時の条件を図１９に示す。図１９に示される表の「温度」、「加圧力」、「時間」は、真空熱圧着時の温度、加圧力、加圧時間を示す。
各実施例１〜８に係る発光装置１０の発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０は、異方性導電層６３の導電粒子６７を介して、発光パネル２０の導体層露出部２３ｚと、フレキシブル配線基板４０の導体露出部４３ｄの間で電気的に接続されている。基板２１は厚さが１００μｍの可撓性のあるＰＥＴフィルムであり、フレキシブル配線基板４０の基材４１は厚さが２５μｍの可撓性のあるポリイミドフィルムである。また、導体露出部４３ｄでの回路パターン４３ａ，４３ｂの厚さは２５μｍであるが、導体層露出部２３ｚでの導体パターン２３１，２３９の厚さは２μｍと、図１８における接続部断面に現れる構成部材の中で相対的にも絶対的にも薄い。
図１８に示されるように、異方性導電層６３を介して、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０を接続させる工程を経ると、熱圧着時の加圧力、及び、接着材層６６の熱硬化収縮の両方により、接着材層６６が変形収縮して、基板２１及び基材４１ともに内側に窪む。これにより、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の接続部１００では、発光装置１０が、導電櫛型露出部４３ｃの回路パターン４３ａ，４３ｂに対応する箇所が厚くなった枝豆状に変形している。これにより、導体層露出部２３ｚと導体露出部４３ｄは強固に接続される。
一方で、接着材層６６には基板２１と基材４１が元の平板状に戻ろうとする復元力、すなわち引っ張り応力が働いている。上述のように製造した発光装置１０は、通常の室内外環境の温湿度条件下で使用する限りは問題ないが、発光装置１０を車両等に車載して用いる場合は、問題が生じる可能性がある。
例えば、実施例２〜４に係る発光装置１０を温度８５℃、湿度８５％の環境下で１０００時間使用した後の各発光装置１０の接続部断面を示す典型的な実測顕微鏡写真が、図２８Ｂに示される写真である。導体層２３が基板２１から剥離していることがわかる。
使用前の実施例１〜８に係る発光装置１０それぞれの接続部断面の顕微鏡写真を図２９Ａ〜図２９Ｈに示す。また、温度８５℃、湿度８５％の環境下で１０００時間使用した実施例１〜８に係る発光装置１０それぞれの接続部断面の顕微鏡写真を図３０Ａ〜図３０Ｈに示す。図２９Ａ〜図２９Ｈ，及び図３０Ａ〜図３０Ｈからわかるように、実施例１，５〜８では導体層２３と基板２１との剥離が認められなかった。
図１９に示されるように、実施例１，５〜８に係る発光装置１０は、異方性導電層６３の絶縁部６８（図１８参照）の湾曲率が、０．９６，０．９７，０．８８，０．８５，０．８であった。そのため、絶縁部６８の湾曲率が０．７５以上かつ０．９以下である場合は、１０００時間の耐湿性試験（ＰＣＴ）の後でも、発光パネル２０の導体層２３の剥離が生じないといえる。
ただし、ここでいう湾曲率とは、異方性導電層６３において、導体パターン２３１，２３９と回路パターン４３ａ，４３ｂが電気的接触を持っていない部分における、フレキシブル配線基板４０の基材４１と基板２１との間の最小の距離ｅが、導体パターン２３１，２３９と回路パターン４３ａ，４３ｂが電気的接触を持っている部分における、フレキシブル配線基板４０の基材４１と基板２１との間の距離ｆの比（ｅ／ｆ）をいう。
絶縁部６８の湾曲率が０．７５以上かつ０．９以下である場合は、距離ｅと距離ｆとの比は、３／４以上で、９／１０以下である。
図１９の表における「接触抵抗」は、発光装置１０の導体パターン２３１〜２３９を、直径が２０μｍの金ワイヤーを用いたワイヤーボンディングによって、直列に接続して測定したときの接続部１００の抵抗値のことである。実施例１〜８に係る発光装置１０について、５サンプルの接触抵抗の平均値は、図１９の表に示される結果となった。
また、図２０に、実施例１〜８に係る発光装置１０に対する高温高湿１０００時間試験（ＰＣＴ）の前後における、発光装置１０の接触抵抗とギャップＧＡの値を示す。また、実施例１〜８に係る発光装置１０それぞれの、接続断面の顕微鏡写真を図３１Ａ〜図３１Ｈと図３２Ａ〜図３２Ｈに示す。図３１Ａ〜図３１Ｈの写真は、ＰＣＴ前の接続断面を示す。また、図３２Ａ〜図３２Ｈの写真は、ＰＣＴ後の接続断面を示す。
図２１は、発光パネル２０の導体層露出部２３ｚにおける導体層２３と、フレキシブル配線基板４０の導体露出部４３ｄにおける配線基板導体層４３と、導電粒子６７との位置関係を模式的に示す図である。図２１は、図３３の写真に対応する。
図２１を参照するとわかるように、上記ギャップＧＡとは、発光パネル２０の導体層露出部２３ｚにおける導体層２３と、フレキシブル配線基板４０の導体露出部４３ｄにおける配線基板導体層４３が電気的接触を持っている領域において、導電櫛型露出部４３ｃの配線基板導体層４３と、導体層露出部２３ｚの導体層２３との両方に接触する異方性導電層６３に含まれる導電粒子６７の接触点から、基板２１に沿った方向に、導電粒子６７の直径Ｄの８倍の距離８Ｄだけ離れた地点における、配線基板導体層４３と導体層２３との間隔のことをいう。
図２２は、配線基板導体層４３と導体層２３の両方に接触する導電粒子６７を拡大して示す模式図である。図２２に示されるように、ギャップＧＡは、導電粒子６７の直径Ｄよりも小さくなる。
異方性導電フィルム６３０の導電粒子６７の平均直径が５μｍの場合、図２０の表を参照するとわかるように、ギャップＧＡが２．５μｍ以下であると、良好な接触抵抗が得られることが判る。このときの接触抵抗の値は、概ね１００ｍΩ以下である。また、ギャップＧＡが０．２μｍを下回ると、湾曲率ｅ／ｆが３／４を下回り、図１９に示される実施例２〜４に係る発光装置１０のように、ＰＣＴ後に導体層２３と基板２１の間に、剥離が生じる。したがって、ギャップＧＡが０．２μｍ以上、２．５μｍであることが望ましい。
すなわち、上記ギャップＧＡが、異方性導電フィルム６３０の導電粒子６７の平均直径の１／２以下で、１／２０以上であれば良好な接触抵抗が得られる。また、１０００時間のＰＣＴ後も、発光パネル２０の導体層２３とフレキシブル配線基板４０の配線基板導体層４３との間の接触抵抗が充分に低く保たれるためには、異方性導電層６３を介した、発光パネル２０の導体層２３とフレキシブル配線基板４０の配線基板導体層４３との熱圧着時の加圧力が０．７５ＭＰａ以上、３．５ＭＰａ以下であることが必要である。
本実施形態では、発光装置１０を製造するときに、例えば図１７に示されるように、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の接続部１００に、複合封止体６０が巻回される。次に、複合封止体６０が、発光パネル２０及びフレキシブル配線基板４０に対して熱圧着される。以上の工程を経て、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の間にモールド樹脂６２が充填される。
このモールド樹脂６２は、中間樹脂層２４、基板２２、及び基材４１の側面や、露出した導体層２３（導体パターン２３１，２３９，）に隙間なく密着する。そのため、露出した導体層２３が、外気や結露にさらされることがなく、導体層２３の腐食や、マイグレーションによる絶縁破壊を抑制し、ひいては、接続部１００の経年劣化を抑制することができる。したがって、発光装置１０の信頼性を向上することができる。
図１５における発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０とのギャップ長ｄ１，ｄ２は１ｍｍ以上、５ｍｍ以下となることが好ましく、１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることがより好ましい。その理由は、複合封止体６０を真空熱圧着する際に、変形して拡散するモールド樹脂６２によって、接続部１００近傍の空隙にモールド樹脂６２が充填され、その緩衝効果により接続部１００の変形が防止され、結果的に、接続部の信頼性が向上し、外部からの水の浸透が防止されるからである。ギャップ長が１ｍｍ未満であると、そこにモールド樹脂が充分に充填されず、空隙ができてしまう傾向がある。また、ギャップ長が５ｍｍを超えると、ギャップ部分での接合が弱くなり、繰返し応力付加などの過酷な使用条件化で剥離や亀裂が生じ、長期の信頼性が損なわれる。
例えば、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０とを異方性導電フィルム６３０で接着した後に、接続部１００の補強や防湿対策として、保護テープ６１だけを用いることも考えられる。しかしながら、保護テープ６１だけでは、相互に接続された発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の間隙を外部から十分に密閉することが困難である。そのため、マイグレーションによる絶縁破壊や、接続部１００の経年劣化を十分に抑制することができない。
本実施形態では、モールド樹脂６２が発光パネル２０とフレキシブル配線基板の間に隙間なく充填されるため、マイグレーションによる絶縁破壊や、接続部１００の経年劣化を十分に抑制することができる。
また、例えば樹脂のポッティングや、ディスペンサによる樹脂の塗布によりモールド樹脂６２を形成する場合に比較して、容易かつ短時間にモールド樹脂６２を形成することができる。更に、本実施形態では、複合封止体６０の熱圧着処理と並行して、モールド樹脂６２の形成処理を行うことができる。したがって、発光装置１０の製造工程を簡略化することができ、ひいては発光装置１０の製造コストを削減することができる。
複合封止体６０のモールド樹脂６２の厚さは、６０μｍ以上であることが好ましく、８０μｍ以上であることがより好ましい。複合封止体６０のモールド樹脂６２の厚さを６０μｍ以上とすることで、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の接続部１００への水分等の侵入を防止することができる。また、複合封止体６０のモールド樹脂６２の厚さを８０μｍ以上とすることで、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の接続部１００への水分等の侵入をほぼ完全に防止することができる。
また、発光装置１０では、可撓性を確保する観点から、複合封止体６０のモールド樹脂６２の厚さは小さい方がよい。本実施形態では、複合封止体６０のモールド樹脂６２の厚さを１６０μｍ以下とすることで、発光装置１０の可撓性を維持することができる。
複合封止体６０のモールド樹脂６２は、熱圧着されることで、厚さが８０％程度になる。そのため、発光装置１０のモールド樹脂６２の厚さは、５６μｍ以上であることが好ましく、６４μｍ以上であることがより好ましい。また、発光装置１０のモールド樹脂６２の厚さは、１２８μｍ以下であることが好ましい。したがって、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０との接続部１００での、複合封止体６０を含めた発光装置１０の最も厚い部分の厚さは、発光パネル２０の厚さに、１３８μｍを加えた値以上、発光パネルの厚さに４４６μｍを加えた値以下であることが必要である。
上述のように規定されるモールド樹脂６２の厚さの最適値は、基板２２及び中間樹脂層２４の厚さの和に応じて変動する。発光装置１０では、基板２２の厚さと中間樹脂層２４の厚さの和ＳＵＭは、約２２０μｍである。発光装置１０では、和ＳＵＭよりモールド樹脂６２の厚さが小さくてもよく、モールド樹脂６２の厚さは、和ＳＵＭの２５％以上５８％以下であることがよく、２９％以上で５８％以下であることがより好ましい。
同様に、モールド樹脂６２の厚さの最適値は、フレキシブル配線基板４０の厚さに応じて変動する。発光装置１０では、フレキシブル配線基板４０の厚さは、約８０μｍである。発光装置１０では、モールド樹脂６２の厚さは、フレキシブル配線基板４０の厚さの７０％以上１６０％以下であることが好ましく、８０％以上で１６０％以下であることがより好ましい。
保護テープ６１及びモールド樹脂６２を有する発光装置１０では、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の接続部近傍での接着強度を高く維持することができる。これにより、発光パネル２０とフレキシブル配線基板４０の剥離を抑制することが可能になる。
発光装置１０では、図１５に示されるように、基板２２とフレキシブル配線基板４０との距離ｄ１は、約２ｍｍである。モールド樹脂６２の厚さは、距離ｄ１の２％以上で５％以下であることが好ましく、３％以上で５％以下であることがより好ましい。
図３に示されるように、基板２１、２２は、発光素子３０に沿って湾曲した形状になっている。具体的には、中間樹脂層２４の厚さは、導体層２３とバンプ３７，３８とが良好に接触するように、発光素子３０１〜３０８の高さより小さくなっている。中間樹脂層２４と密着している基板２１，２２は、発光素子３０１〜３０８が配置されている部分が外側に突出し、発光素子３０１〜３０８同士の間の部分が窪むように湾曲した形状を有している。このように基板２１，２２が湾曲することで、基板２１，２２によって、導体層２３がバンプ３７，３８に押し付けられた状態になっている。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、直列接続された８個の発光素子３０を備える発光装置１０について説明した。これに限らず、発光装置１０は、９個以上或いは７個以下の発光素子を備えていてもよい。発光装置１０は、並列接続された複数個の発光素子３０を備えていてもよい。また、発光装置１０は、直列接続された発光素子３０と並列接続された発光素子３０が混在した複数個の発光素子３０を備えていてもよい。
上記実施形態では、導体層２３が金属からなる場合について説明した。これに限らず、導体層２３は、ＩＴＯなどの透明導電材料から構成されていてもよい。
上記実施形態では、発光素子３０の電極３５，３６にバンプ３７，３８が形成されている場合について説明した。これに限らず、発光素子３０の電極３５，３６には、バンプ３７，３８が形成されていなくてもよい。
上記実施形態では、発光素子３０が、一側の面に一対の電極３５，３６が形成されていることとした。これに限らず、発光素子３０は、一側の面と他側の面に電極を備える発光素子であってもよい。この場合には、基板２２にも導体層が形成される。
上記実施形態では、基板２１，２２の間に隙間なく中間樹脂層２４が形成されている場合について説明した。これに限らず、中間樹脂層２４は、基板２１，２２の間に部分的に形成されていてもよい。例えば、発光素子の周囲にのみ形成されていてもよい。また、例えば図２３に示されるように、中間樹脂層２４は、発光素子３０を包囲するスペーサを構成するように形成されていてもよい。
上記実施形態では、発光装置１０の発光パネル２０が、一対の基板２１，２２及び中間樹脂層２４を備えている場合について説明した。これに限らず、図２４に示されるように、発光パネル２０は、１つの基板２１と発光素子３０を保持する中間樹脂層２４から構成されていてもよい。
本実施形態に係る発光装置１０は可撓性を有している。このため、例えば図２５に示されるように、曲面ガラス５０１を介して商品などを展示するショーケース５００などの装飾に用いることができる。発光装置１０を曲面ガラス５０１に配置しても、発光装置１０を介して商品の展示が可能である。このため、商品の展示を損なうことなく、発光装置１０を用いたメッセージの表示などを行うことができる。複数の発光装置１０を並べて配置することで、ショーケース５００の大きさに応じた表示が可能となる。ショーケースやショーウィンドの装飾に限らず、発光装置１０は種々の装飾やメッセンジャーとして用いることができる。
本実施形態に係る発光装置１０は、車両のテールランプに用いることができる。透光性及び可撓性を有する発光装置１０を光源として用いることで、種々の視覚的な効果を実現することができる。図２６は、車両８５０のテールランプ８００について、水平面での樹脂筐体の断面と内部構造を模式的に示す図である。発光装置１０をテールランプ８００の樹脂筐体の内壁面に沿って配置するとともに、発光装置１０の背面にミラー８０１を配置することで、発光装置１０からミラー８０１へ射出された光は、ミラー８０１で反射された後に発光装置１０を透過して、外部へ射出される。これにより、あたかもテールランプ８００の奥方向に発光装置１０とは別の光源があるようなユニットを形成することができる。
発光装置１０において、発光パネルと、フレキシブル配線基板とは同一平面上に配置されない場合がある。とりわけ、車両に搭載される場合は、発光パネルと、配線・回路部分は同一平面に配置されない場合が多い。その際、発光パネルとフレキシブル配線基板との接続部分が、発光パネル平面とは異なる方向に引っ張られたり、発光パネルとフレキシブル配線基板の間の接続部分に繰り返し屈曲応力がかかることを考慮する必要がある。また、車両（vehiecle）搭載用の発光装置の場合、応力と同時に高温・高湿条件が加わることも考慮する必要がある。そのため、応力付加と高温・高湿環境をあわせて評価する必要がある。引っ張り応力に関しては１６Ｎの引っ張り応力射付加に耐え、繰り返し屈曲（振動）に対しては、４Ｎで１０００回の繰り返し屈曲に耐へ、かつ８５℃、８５％条件下で１０００時間後も正常に作動することが、車両搭載用の発光装置の信頼性確保のために求められる。
＜技術分野＞
上記実施形態に係る発光装置１０は、図３に示されるように、発光素子３０が直線上に配置されていることとした。これに限らず、図２７に示されるように、発光素子３０が二次元平面上にマトリクス状に配置されていてもよく、発光素子３０の配置に特別な制約は無い。
以上、本発明の実施形態について説明したが、発光装置１０の製造法については、米国特許出願公開明細書US2017/0250330（WO/2016/047134）に詳細に開示されている。発光素子がマトリクス状に配置される発光装置については、日本国特許出願2018-164963に詳細に開示されている。それらの内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０ 発光装置
２０ 発光パネル
２１，２２ 基板
２３ 導体層
２３ｚ 導体層露出部
２４ 中間樹脂層
３０ 発光素子
３１ ベース基板
３２ Ｎ型半導体層
３３ 活性層
３４ Ｐ型半導体層
３５，３６ 電極
３７，３８ バンプ
４０ フレキシブル配線基板
４１ 基材
４２ カバーレイ
４２ａ 開口部
４３ 配線基板導体層
４３ａ，４３ｂ 回路パターン
４３ｃ 導電櫛型露出部
４３ｄ 導体露出部
４４ 接着材層
５０ コネクタ
６０ 複合封止体
６１ 保護テープ
６２ モールド樹脂
６３ 異方性導電層
６４ セパレータ
６６ 接着材層
６７ 導電粒子
６８ 絶縁部
１００ 接続部
２３１〜２３９ 導体パターン
３０１〜３０８ 発光素子
５００ ショーケース
５０１ 曲面ガラス
６３０ 異方性導電フィルム
８００ テールランプ
８０１ ミラー
８５０ 車両
ＧＡ ギャップ

Claims (10)

  1. 光透過性と可撓性を有する第１基板、前記第１基板の表面に形成される複数の導体パターン、前記導体パターンのいずれかに接続される複数の発光素子、及び、前記第１基板に対して、前記発光素子を保持する、光透過性と可撓性を有する第２基板を有する発光パネルと、
    前記第２基板の端部より露出する前記第１基板上に形成される前記導体パターンの露出部に、異方性導電層を介して、電気的に接続される回路パターンを有するフレキシブル配線基板と、
    を備え、
    前記異方性導電層により、前記導体パターンと前記回路パターンが電気的接触を持っていない部分における、前記フレキシブル配線基板の基材と、前記第１基板と、の間の最小距離と、前記導体パターンと前記回路パターンが電気的接触を持っている部分における、前記フレキシブル配線基板の前記基材と、前記第１基板と、の間の距離と、の比が３／４以上で、９／１０以下であることを特徴とする発光装置。
  2. 光透過性と可撓性を有する第１基板、前記第１基板の表面に形成される複数の導体パターン、前記導体パターンのいずれかに接続される複数の発光素子、及び、前記第１基板に対して、前記発光素子を保持する、光透過性と可撓性を有する第２基板を有する発光パネルと、
    前記第２基板の端部より露出する前記第１基板上に形成される前記導体パターンの露出部に、異方性導電層を介して、電気的に接続される回路パターンを有するフレキシブル配線基板と、
    を備え、
    前記異方性導電層により、前記導体パターンと前記回路パターンが電気的接触を持っている領域において、前記回路パターンと前記導体パターンの両方と接触している前記異方性導電層に含まれる導電粒子の接触点から、前記第１基板に沿った方向へ、前記導電粒子の直径の８倍の距離離れた地点において、前記導体パターンと前記回路パターンとの最小間隔が、前記導電粒子の直径の１／２以下で、１／２０以上であることを特徴とする発光装置。
  3. 光透過性と可撓性を有する第１基板、前記第１基板の表面に形成される複数の導体パターン、前記導体パターンのいずれかに接続される複数の発光素子、及び、前記第１基板に対して、前記発光素子を保持する、光透過性と可撓性を有する第２基板を有する発光パネルと、
    前記第２基板の端部より露出する前記第１基板上に形成される前記導体パターンの露出部に、異方性導電層を介して、電気的に接続される回路パターンを有するフレキシブル配線基板と、
    を備え、
    前記異方性導電層により、前記導体パターンと前記回路パターンが電気的接触を持っている領域において、前記回路パターンと前記導体パターンの両方と接触している前記異方性導電層に含まれる導電粒子の接触点のから、前記第１基板に沿った方向へ、前記導電粒子の直径の８倍の距離離れた地点において、前記導体パターンと前記回路パターンとの最小間隔が、０．２μｍ以上で、２．５μｍ以下であることを特徴とする発光装置。
  4. 光透過性と可撓性を有する第１基板、前記第１基板の表面に形成される複数の導体パターン、前記導体パターンのいずれかに接続される複数の発光素子、及び、前記第１基板に対して、前記発光素子を保持する樹脂層としての第２基板を有する発光パネルと、
    前記第２基板の端部より露出する前記第１基板上に形成される前記導体パターンの露出部に、異方性導電層を介して電気的に接続される回路パターンを有するフレキシブル配線基板と、
    を備え、
    前記第１基板と前記フレキシブル配線基板の距離は、１ｍｍから５ｍｍであることを特徴とする発光装置。
  5. 前記異方性導電層の接着層が、フッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光装置。
  6. 前記異方性導電層に含まれる導電粒子が、ニッケル、及び／又は、金で被覆された樹脂球体もしくは、ニッケル粒子であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光装置。
  7. 前記第１基板上に形成される前記導体パターンの露出部に、前記異方性導電層を介して、電気的に接続される、回路パターンを有する前記フレキシブル配線基板との接続部分が、保護テープとモールド樹脂によって封止されていることを特徴とする請求項１乃至６の発光装置。
  8. 前記フレキシブル配線基板の端部が、前記発光パネル端部の配線の線幅よりも狭い線幅を有する、複数の配線に分割されており、前記発光パネルの配線パターンの端部は、前記第１基板の端部において、前記複数の配線に分割された、前記フレキシブル配線基板の配線の端部と、異方性導電層により電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項１乃至７の発光装置。
  9. フレキシブル配線基板の回路パターンが露出する露出部に、異方性導電膜を形成した後、熱圧着により、発光パネルから露出した導体パターンに、前記回路パターンを電気的に接続する発光装置の製造方法において、
    前記熱圧着の際の加圧力が１．５ＭＰａ以上で、３ＭＰａ以下であることを特徴とする発光装置の製造方法。
  10. 発光パネルの導体パターンの端部が露出する露出部に、異方性導電膜を形成した後、熱圧着により、フレキシブル配線基板から露出した回路パターンに、前記導体パターンの端部を電気的に接続する発光装置の製造方法において、
    前記熱圧着の際の、加圧力が１．５ＭＰａ以上で、３ＭＰａ以下であることを特徴とする発光装置の製造方法。
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