JP5509996B2

JP5509996B2 - フレキシブルプリント基板、光源装置及び表示装置

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Publication number: JP5509996B2
Application number: JP2010080257A
Authority: JP
Inventors: 隆敏鈴木
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: JP2011216515A

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板、光源装置及び表示装置に関する。

光源が搭載されるフレキシブルプリント基板において、例えば光の反射効果を得る目的で該フレキシブルプリント基板の表面の一部にシルク印刷を施す場合がある（例えば特許文献１参照）。

特開２００２−７２２３４号公報

しかしながら、フレキシブルプリント基板にシルク印刷を施すと、フレキシブルプリント基板表面に不純物を付着させることになる。かかる工程は、異物付着等に関して品質面での要求レベルの高いフレキシブルプリント基板においては、なるべく排除したい工程の一つである。

そこで、本発明の課題は、シルク印刷を施すことなく、フレキシブルプリント基板上の所定領域の反射率を他の領域よりも高くすることである。

以上の課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
フィルム状のベース材と、
前記ベース材の面上に設けられた導体膜と、を備えるフレキシブルプリント基板であって、
前記ベース材は、可視光領域のうち所定の波長領域において、前記導体膜よりも反射率の高い樹脂によって形成され、
前記ベース材の少なくとも一部が露出されるように前記導体膜が除去され、前記ベース材が文字型に露出されている部分を含むことを特徴とするフレキシブルプリント基板が提供される。

上記フレキシブルプリント基板において、好ましくは、前記ベース材は、全可視光領域にわたって、前記導体膜よりも反射率が高い。
上記フレキシブルプリント基板において、好ましくは、前記ベース材は、全可視光領域にわたって、前記導体膜の可視光領域における反射率の最大値よりも反射率が高い。

また、本発明の他の態様によれば、
フィルム状のベース材と、
前記ベース材の面上に設けられた導体膜と、
前記導体膜の面上に設けられた絶縁体膜と、を備えるフレキシブルプリント基板であって、
前記ベース材は、可視光領域のうち所定の波長領域において、前記絶縁体膜よりも反射率の高い樹脂によって形成され、
前記ベース材の少なくとも一部が露出されるように前記絶縁体膜及び前記導体膜が除去され、前記ベース材が文字型に露出されている部分を含むことを特徴とするフレキシブルプリント基板が提供される。

上記フレキシブルプリント基板において、好ましくは、前記ベース材は、全可視光領域にわたって、前記絶縁体膜よりも反射率が高い。
上記フレキシブルプリント基板において、好ましくは、前記ベース材は、全可視光領域にわたって、前記絶縁体膜の可視光領域における反射率の最大値よりも、反射率が高い。
上記フレキシブルプリント基板において、好ましくは、前記ベース材は、白色の樹脂によって形成されている。
上記フレキシブルプリント基板において、好ましくは、前記導体膜が前記ベース材の両面に設けられている。
上記フレキシブルプリント基板において、好ましくは、少なくとも一つの光源を更に備える。
上記フレキシブルプリント基板において、好ましくは、前記光源は前記導体膜上に配置され、
前記光源から射出された光が照射される領域において前記ベース材が露出されている。

また、本発明の更に他の態様によれば、
上記フレキシブル基板と、
前記光源の光射出面に対向する光入射面を有し、前記光源の光を面状に照射する導光板と、を備えることを特徴とする光源装置が提供される。

また、本発明の更に他の態様によれば、
上記光源装置と、
前記光源装置から照射された光を裏面で受ける表示パネルと、を備えることを特徴とする表示装置が提供される。

本発明によれば、シルク印刷を施すことなく、フレキシブルプリント基板上の所定領域の反射率を他の領域よりも高くすることができる。

本発明に係る表示装置の全体構成を模式的に示した分解斜視図である。導光板及びＬＥＤユニットの正面図及び側面図である。フレキシブルプリント基板の正面図である。図３に示されたIV-IV線に沿った面の矢視断面図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は本実施形態にかかる表示装置１００の全体構成を模式的に示した分解斜視図である。図１に示すように、表示装置１００は、表示パネル１、光源装置２、上ケース３１及び下ケース３３等を備える。

表示パネル１及び光源装置２は、上ケース３１及び下ケース３３により支持されている。上ケース３１の天板３１１には、矩形状の表示用開口３１２が形成されている。下ケース３３には、表示パネル１及び光源装置２が収納されていて、これらを覆うように上ケース３１が係合している。

表示パネル１は、アクティブマトリクス方式のもので、予め定めた間隙を設けて対向配置された一対の透明基板６，７を備えている。これら透明基板６，７間の間隙には液晶（図示省略）が封入されている。一対の透明基板６，７の互いに向き合う内面には、第一と第二の透明電極（図示省略）が設けられている。第一と第二の透明電極は、電圧の印加により液晶層の液晶分子の配向状態を変化させて光の透過を制御する複数の画素をマトリクス状に形成している。また、観察側の透明基板７の正面には偏光板２３が貼り付けられ、背面側の透明基板６の背面には偏光板を含む光学シート（図示省略）が貼り付けられている。背面側の透明基板６には、観察側の透明基板７から張り出す張出部６１が形成されている。張出部６１には、上記の透明電極間に駆動電圧を印加するためのドライバ素子２５が搭載されている。また、張出部６１には、ドライバ素子２５に外部回路からの制御信号を供給するためのフレキシブル配線基板２６が接続されている。

図１を参照して光源装置２について説明する。
光源装置２は、表示パネル１に向けて光を照射するものであり、表示パネル１の裏面側、すなわち表示パネル１の観察側とは反対側に配置されている。光源装置２は、図１に示すように、反射シート１１、光源ユニット１５、導光板４、光学シート４１，４２，４３、遮光シート１２及びフレーム８０等を備えている。

反射シート１１は、導光板４の背面に対向配置され、導光板４の背面から出射される光を導光板４の内側へと反射するものである。

導光板４は、板状の透明部材により正面視略矩形状に形成されている。導光板４の正面側が出射面４４となっており、導光板４の背面が反射シート１１の正面に当接して配置されている。導光板４の一辺部側の側面４５には略直方体形状の４つの凹部４６が形成され、各凹部４６の内面には導光板４内に光を入射するための光入射面４７が形成されている。なお、凹部４６の数は４つに限定されるものではなく、後述する光源１７の数に対応する数が形成されていればよい。また、凹部４６の形状は略直方体形状に限定されるものではなく、内側に光源１７が納まる形状であればよい。また、側面４５には凹部４６が形成されていなくてもよく、その場合には側面４５に光入射面４７が形成されているものとする。

光学シート４１，４２，４３は、正面視略矩形状に形成されていて、導光板４の出射面４４上に積層されている。出射面４４の直上の光学シート４１は、出射面４４からの出射光を拡散させて輝度を均一にする光散乱シートである。また、光学シート４２，４３のそれぞれ一方の面に平坦面が形成され、他方の面に多数の微細な線状のプリズムが形成されたプリズムシートである。光学シート４２，４３は、平坦面が導光板４側を向くように配置され、線状プリズムが互いに平行に配置されている。これら光学シート４１，４２，４３によって、導光板４の出射面４４から出射された光を光学シート４３の正面に対してほぼ垂直な方向に向けて出射することができるようになっている。また、光学シート４１，４２，４３の縁部には係止部４１１，４２１，４３１が形成され、これにより後述するフレーム８０に支持されている。

遮光シート１２は、図１に示すように、正面視略ロ字状に形成されていて、光学シート４３の正面の周縁部を囲んで光学シート４３の周縁から光が漏れることを防止するものである。遮光シート１２は、表示パネル１の光学シート（図示省略）と、光学シート４３とにより挟持された状態で、フレーム８０により支持されている。

フレーム８０は、反射シート１１、導光板４、光学シート４１，４２，４３及び遮光シート１２を収容する略矩形枠状に形成された樹脂部材である。フレーム８０の内周面には、内側に向かって延出する延出部８２が形成されている。延出部８２によって遮光シート１２及び光学シート４１，４２，４３が支持されている。延出部８２の正面における光学シート４１，４２，４３の係止部４１１，４２１，４３１のそれぞれに対応する位置に、係止部４１１，４２１，４３１が係合する係合用凹部８２１が形成されている。係合用凹部８２１は、係合対象である係止部４１１，４２１，４３１に対応した形状に形成されている。

続いて図１〜図４を参照して光源ユニット１５について説明する。
図２は導光板４に光源ユニット１５を取り付けた状態の（ａ）正面図、（ｂ）側面図であり、図３は光源ユニット１５の正面図であり、図４は光源ユニット１５の断面図であって図３におけるIV-IV線に沿った面の矢視断面図である。

光源ユニット１５は導光板４に光を供給する部材であり、図１〜３に示すように、フレキシブルプリント基板１６と４つの光源１７とを有する。光源１７は、ＬＥＤ等の半導体発光素子である。４つの光源１７は、フレキシブルプリント基板１６の正面側に等間隔に一列に配置され、各光源１７の光射出面１７１は同一方向を向いて配置されている。なお、光源１７の数は４つに限定されるものではなく、１〜３つであってもよいし５つ以上であってもよい。

図２及び図３に示すように、フレキシブルプリント基板１６の正面には、通常領域１６１、反射領域１６２及び文字表示領域１６３が形成されている。反射領域１６２は、光源１７の周囲、特に光源１７の光の出射方向側の部分と、各光源１７同士の間の部分とに形成されている。

文字表示領域１６３は、フレキシブルプリント基板１６の正面側において「ＡＢＣ０１２」という文字の形状に形成された部分である。なお、図１〜３において、文字表示領域１６３は「ＡＢＣ０１２」という文字の形状に形成されているが、これは例示的なものであり、この文字に限られるものではない。
通常領域１６１は、反射領域１６２と文字表示領域１６３とを除いた領域であり、配線が引き回される部分である。反射領域１６２と通常領域１６１との境目に生じる境界は、導光板４と光源ユニット１５との取り付けの際の位置決めに用いることができる。

また、通常領域１６１は本体部１６６と該本体部１６６から延出された延出部１６４とからなる。その本体部１６６の導光板４の光入射面４７に対向する領域にはカバーレイ１８４及び接着層１８８から銅薄膜１８２が露出している銅薄膜露出部１７２が設けられており、また、その延出部１６４の先端には接続部１６５が設けられている。図２及び図３は本体部１６６と延出部１６４を区分けするために点線の境界線が記載されているが、実際に本体部１６６と延出部１６４とは一体的に形成されているため外観上境界線は無い。

このフレキシブルプリント基板１６は、図４に示すように、ベース材１８１、銅薄膜（導体膜）１８２，１８３、カバーレイ（絶縁体膜）１８４，１８５及び接着層１８６〜１８９が順次積層されて構成されている。その配置は、正面側から、カバーレイ１８４、接着層１８８、銅薄膜１８２、接着層１８６、ベース材１８１、接着層１８７、銅薄膜１８３、接着層１８９及びカバーレイ１８５の順に積層されている。カバーレイ１８４，１８５は、例えば褐色等の絶縁部材からなり、ベース材１８１はこのカバーレイ１８４，１８５とは異なる色の樹脂によって形成されている。すなわちベース材１８１は、例えばポリイミド等の白色液晶ポリマーからなる。なお、この場合の白色液晶ポリマーは全可視光領域にわたって、カバーレイ１８４，１８５の可視光領域における反射率の最大値よりも反射率が高い。図４に示すように、フレキシブルプリント基板１６上の光源１７は銅薄膜露出部１７２に直接搭載されている。なお、図面２〜４に示すように、前記銅薄膜露出部１７２の面積は光源１７の外形の面積よりも僅かに大きく形成されているが、これは誤って、光源１７がカバーレイ１８４を跨った状態で搭載されてしまう可能性を低くするためである。

ここで、フレキシブルプリント基板１６を形成する方法及びフレキシブルプリント基板１６上に反射領域１６２又は文字表示領域１６３を形成する方法について一例を説明する。
まず、フレキシブルプリント基板１６を切り抜くことができる大きさを有するシート状ベース材を準備する。このシート状ベース材はポリイミド等の白色液晶ポリマーからなる。詳しくは後述するが、このシート状ベース材に銅薄膜及びカバーレイを積層した後にフレキシブルプリント基板１６の外形に沿って前記シート状ベース材を切断することにより、フレキシブルプリント基板１６が得られる。

次いで、シート状ベース材の正面及び背面に、接着層１８６，１８７を介して銅薄膜１８２，１８３を貼着する。続いて、シート状ベース材に貼着された銅薄膜１８２、１８３にドライフィルムを被覆する。

次いで、この銅薄膜１８２を覆うドライフィルムを、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングし、配線パターン形成用マスクを作製する。そして、この配線パターン形成用マスクが被覆されたシート状ベース材を、エッチング液に通す。以上により、ドライフィルムから露出した銅薄膜１８２が除去され、残存した銅薄膜１８２によりシート状ベース材のフレキシブルプリント基板１６が切り抜かれる領域に配線パターンが形成される。また、本実施例では銅薄膜１８３はエッチングされないようにドライフィルムで完全に覆っている。

次いでドライフィルムを除去し、フレキシブルプリント基板１６の形状にシート状ベース材を切断することで、正面の所望の領域に、銅薄膜１８２により配線パターンが形成され、背面の所望の領域が銅薄膜１８３に覆われ、且つフレキシブルプリント基板１６の形状に型抜きされたベース材１８１が形成される。

次いで、通常領域１６１のうち、銅薄膜露出部１７２及び接続部１６５を除く領域の外形状に型抜きされ、且つ文字表示領域１６３に対応する領域に貫通孔を開けて文字区画を形成したカバーレイ１８４を用意する。
そして、このカバーレイ１８４を、ベース材１８１上のうち、フレキシブルプリント基板１６の通常領域１６１となる領域に、銅薄膜露出部１７２及び接続部１６５と重ならないように貼着させる。
上述の貫通孔は、カバーレイ１８４をベース材１８１上に貼着させたときに、銅薄膜１８２と重ならないように配置されている。
次いで、フレキシブルプリント基板１６の外形状に型抜きされたカバーレイ１８５を、接着層１８９を介してベース材１８１に貼着させる。以上により、反射領域１６２又は文字表示領域１６３において、白色ポリマーからなるベース材１８１が銅薄膜１８２及びカバーレイ１８４から露出したフレキシブルプリント基板１６を形成することができる。

このようなフレキシブルプリント基板１６を有する光源ユニット１５は、図２に示すように、フレキシブルプリント基板１６の反射領域１６２が導光板４の背面側に貼り付けられることで取り付けられている。各光源１７は、導光板４に形成された４つの凹部４６内に配置され、光源１７の光射出面１７１が光入射面４７に対向し、当接するように配置されている。なお、反射領域１６２はその全てが導光板４に重なっていてもよいし、一部が導光板４に重なっていてもよい。また、光源ユニット１５は導光板４の背面側でなく正面側に取り付けられていてもよい。

次に本実施形態の作用について説明する。
フレキシブルプリント基板１６上に設けられた光源１７を点灯すると、光射出面１７１が発光する。この光射出面１７１から射出された光のうちの一部は、導光板４の光入射面４７に直接入射する。また、光射出面１７１から射出された光の一部は、フレキシブルプリント基板１６の光源１７の周囲に形成された反射領域１６２に反射されて、光入射面４７に入射する。したがって、導光板４の光入射面４７には、光源１７から直接入射する光だけでなく、反射領域１６２による反射光も入射するため、光源１７の光の利用効率が向上する。また、白色ポリマーは製造方法によって色味を調整することが可能であり、反射率を自身の色味を調整することで変化させることも可能である。

本実施形態によれば、フレキシブルプリント基板１６のベース材１８１が、カバーレイ１８４，１８５の色よりも反射率の高い色の樹脂によって形成されているので、表面をエッチングしてベース材１８１を露出させることで、フレキシブルプリント基板１６表面のベース材１８１を露出させた領域を他の領域よりも反射率の高い色にすることができる。したがって、フレキシブルプリント基板１６上に反射領域１６２や文字表示領域１６３を形成しようとする際に、フレキシブルプリント基板１６にシルク印刷を施す必要がない。これによりシルク印刷の工程を省くことができ、フレキシブルプリント基板１６上に不純物が付着することを抑制することができる。
更に、本発明は、反射領域１６２や文字表示領域１６３を形成する場合だけでなく、装置組み立ての位置決め用の目印等を形成する際にも適用することができる。
なお、ベース材１８１の他の面に形成された銅薄膜１８３を適宜パターニングして配線パターンを形成するようにしてもよい。その場合、スルーホールを介して銅薄膜１８２、１８３を互いに導通接続してもよい。
また、本実施形態ではベース材１８１は、全可視光領域にわたって、カバーレイ１８４，１８５の可視光領域における反射率の最大値よりも反射率が高い樹脂で形成されているが、全可視光領域にわたって、カバーレイ１８４，１８５の反射率よりも反射率が高い樹脂で形成されていてもよい。
また、フレキシブルプリント基板１６は片面に銅薄膜が形成された片面フレキシブルプリント基板であってもよい。
また、フレキシブルプリント基板１６形成時に銅薄膜をエッチングする際に、文字表示領域１６３において、銅薄膜１８２を例えば矩形状に残存させると同時に、その矩形状の銅薄膜１８２の一部を文字型に除去することで、抜き文字の形状を形成してもよい。
また、ベース材１８１の色を銅薄膜よりも反射率の高い色とし、カバーレイ１８４又はカバーレイ１８５を貼着しないままベース材１８１を露出させてもよい。
なお、本実施形態では光源１７が搭載される銅薄膜露出部１７２の面積は光源１７の外形の面積よりも僅かに大きく形成されているが、銅薄膜露出部１７２と光源１７の外形の面積の大きさを同じにしても良い。

１表示パネル
２光源装置
４導光板
１６フレキシブルプリント基板
１７光源
４７光入射面
１００表示装置
１７１光射出面
１８１ベース材
１８２銅薄膜（導体膜）
１８３銅薄膜（導体膜）
１８４カバーレイ（絶縁体膜）
１８５カバーレイ（絶縁体膜）

Claims

フィルム状のベース材と、
前記ベース材の面上に設けられた導体膜と、を備えるフレキシブルプリント基板であって、
前記ベース材は、可視光領域のうち所定の波長領域において、前記導体膜よりも反射率の高い樹脂によって形成され、
前記ベース材の少なくとも一部が露出されるように前記導体膜が除去され、前記ベース材が文字型に露出されている部分を含むことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
前記ベース材は、全可視光領域にわたって、前記導体膜よりも反射率が高いことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント基板。
前記ベース材は、全可視光領域にわたって、前記導体膜の可視光領域における反射率の最大値よりも反射率が高いことを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルプリント基板。
フィルム状のベース材と、
前記ベース材の面上に設けられた導体膜と、
前記導体膜の面上に設けられた絶縁体膜と、を備えるフレキシブルプリント基板であって、
前記ベース材は、可視光領域のうち所定の波長領域において、前記絶縁体膜よりも反射率の高い樹脂によって形成され、
前記ベース材の少なくとも一部が露出されるように前記絶縁体膜及び前記導体膜が除去され、前記ベース材が文字型に露出されている部分を含むことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
前記ベース材は、全可視光領域にわたって、前記絶縁体膜よりも反射率が高いことを特徴とする請求項３に記載のフレキシブルプリント基板。
前記ベース材は、全可視光領域にわたって、前記絶縁体膜の可視光領域における反射率の最大値よりも、反射率が高いことを特徴とする請求項４又は５に記載のフレキシブルプリント基板。
前記ベース材は、白色の樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載のフレキシブルプリント基板。
前記導体膜が前記ベース材の両面に設けられていることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載のフレキシブルプリント基板。
少なくとも一つの光源を更に備えることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載のフレキシブルプリント基板。
前記光源は前記導体膜上に配置され、
前記光源から射出された光が照射される領域において前記ベース材が露出されていることを特徴とする請求項９に記載のフレキシブルプリント基板。
請求項１０に記載のフレキシブル基板と、
前記光源の光射出面に対向する光入射面を有し、前記光源の光を面状に照射する導光板と、を備えることを特徴とする光源装置。
請求項１１に記載の光源装置と、
前記光源装置から照射された光を裏面で受ける表示パネルと、を備えることを特徴とする表示装置。