JP6659993B2 - Ｌｅｄ素子用のフレキシブル基板 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ素子用のフレキシブル基板に関する。

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

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

一方、各種のＬＥＤ表示装置に用いられているＬＥＤ素子用の回路基板においては、通常、ＬＥＤ素子の実装領域の周辺に、光学特性の向上を企図した各種の有色層が設置されている。例えば、液晶ディスプレーにおける光の利用効率を高めることを目的とした反射層や、或いは、ドットマトリックス表示装置における表示コントラストの向上を目的とした黒色層等である。

このような光学特性の向上を目的とした有色層の代表的な例として、印刷によって基板上に成形された白色レジスト層に一定の厚さをもたせることによって反射率を向上させ、反射材としての機能を発揮させるもの（特許文献２参照）が挙げられる。

しかしながら、例えば、上記のような白色レジスト層をフレキシブル基板の表面に全面的に形成した場合、充分な可撓性を有しない白色レジスト層が、フレキシブル回路基板の可撓性を低下させたり、或いは、当該白色レジスト層が、回路基板の可撓性に追従できずに破損してしまうという問題が生じる。

特開２０１２−５９８６７号公報 特開２０１２−１２４３５８号公報

本発明は、フレキシブル基板の表面に形成される有色層によって、フレキシブル基板本来の可撓性が低下することを回避し、設計の自由度や高い生産性というフレキシブル基板本来の好ましい特性を、より確実に発現させることができるＬＥＤ素子用のフレキシブル基板を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、ＬＥＤ素子用のフレキシブル基板の表面に有色インキ層を配置する場合において、当該有色インキ層を、ＬＥＤ素子実装用領域周辺範囲に離間して配置することにより、所望の光学特性の向上効果を確保しつつ、且つ、フレキシブル基板本来の可撓性の低下を回避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。

（１） 基板フィルムと、前記基板フィルムの一方の表面に形成されている金属配線部と、前記基板フィルム及び前記金属配線部上のＬＥＤ素子実装用領域を除く領域に、該ＬＥＤ素子実装用領域を取り囲んで形成されている有色インキ層と、を備え、各の有色インキ層は、各のＬＥＤ素子実装用領域毎に離間されて配置されているＬＥＤ素子用のフレキシブル基板。

（２） 前記基板フィルムの表面における有色インキ層による表面被覆率が、２５％未満である（１）に記載のフレキシブル基板。

（３） 前記有色インキ層の厚さが、５μｍ以上１００μｍ以下である（１）又は（２）に記載のフレキシブル基板。

（４） 前記有色インキ層の可視光域における光線反射率が９０％以上である（１）から（３）のいずれかに記載のフレキシブル基板。

（５） 前記有色インキ層の、ＪＩＳ−Ｚ８７２２に準拠して、Ｄ６５光源、１０°視野角の条件によって測定したΔＬ＊値が、６０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。

（６） 前記ＬＥＤ素子実装用領域に対応する部分に開口部が形成されている光学フィルムが、前記有色インキ層上に更に積層されている（１）から（５）のいずれかに記載のフレキシブル基板。

（７） （１）から（６）のいずれかに記載のフレキシブル基板にＬＥＤ素子を実装してなる、ＬＥＤ表示装置。

本発明によれば、フレキシブル基板の表面に形成される有色層によって、フレキシブル基板本来の可撓性が低下することを回避し、設計の自由度や高い生産性というフレキシブル基板本来の好ましい特性を、より確実に発現させることができるＬＥＤ素子用のフレキシブル基板を提供することができる。

本発明のＬＥＤ素子用のフレキシブル基板にＬＥＤ素子を実装してなるＬＥＤ実装モジュールの構成の説明に供する分解斜視図である。 本発明のＬＥＤ素子用のフレキシブル基板の部分拡大平面図である。 図１のＬＥＤ実装モジュールの部分断面図である。 図１のＬＥＤ実装モジュールのＬＥＤ素子実装領域の周辺部分を上面側から見た場合の様子を模式的に示す部分拡大平面図である。 図１のＬＥＤ実装モジュールを用いてなるＬＥＤ表示装置の層構成の概略を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明のＬＥＤ素子用のフレキシブル基板（以下、単に「フレキシブル基板」とも言う）と、当該フレキシブル基板にＬＥＤ素子を実装してなるＬＥＤ表示装置の各実施形態について順次説明する。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されず、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

＜フレキシブル基板＞
図１から図３に示す通り、フレキシブル基板１は、可撓性を有する基板フィルム１１の表面に、金属配線部１３が形成されてなるＬＥＤ素子用の回路基板である。又、図１に示す通り、フレキシブル基板１は、通常、金属配線部１３上における、ＬＥＤ素子実装用領域となる部分を除いた領域に光学特性の向上を目的とした光学フィルム１６が更に積層されて用いられる。ここで、本明細書における「ＬＥＤ素子実装用領域」とは、フレキシブル基板１におけるＬＥＤ素子２の金属配線部１３への接合箇所となる部分及びその周辺部分からなる領域であり、ＬＥＤ素子２の設置と同ＬＥＤ素子から発光する光の外部への光路として最低限必要となる空間の直下の領域のことを言う。

このようなフレキシブル基板１は、ＬＥＤ素子２が実装されることによりＬＥＤ実装モジュール１０を構成する。ＬＥＤ実装モジュール１０は、ＬＥＤ光源として、例えば、図５に示すように、ＬＥＤ表示装置１００の光源として同装置内に配置される。

フレキシブル基板１のサイズについては特段の限定はない。フレキシブル基板１は設計の自由度が高いので、例えば、対角線の長さが３２インチ以上、より好ましくは６５インチ以上の大型の表示画面を備えるＬＥＤ表示装置へも容易に設置することができる。

又、フレキシブル基板１は、可撓性を有し、様々な形状の設置面への形状追従性に極めて優れる。よって、様々な形状の曲面を含んで構成される表示画面を有する各種のＬＥＤ表示装置にも、極めて好ましく用いることができる。

尚、本発明のフレキシブル基板は、例えば、基板フィルム１１の両面に、それぞれ金属配線部が形成されていて、それらが、基板フィルム１１内を貫通するスルーホールを介して導通されている多層回路基板であってもよい。

［基板フィルム］
基板フィルム１１は、特に限定されないが、熱可塑性樹脂からなるものであることが好ましい。基板フィルム１１は高い耐熱性及び絶縁性をもつものであることが求められる。このような材料樹脂の好ましい例として、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、非晶ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー等を挙げることができる。中でも、アニール処理等の耐熱性向上処理を施すことによって耐熱性と寸法安定性を向上させたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を特に好ましく用いることができる。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ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）も樹脂基材の材料樹脂として選択することができる。

基板フィルム１１を形成する樹脂は、熱収縮開始温度が１００℃以上のもの、又は、上記のアニール処理等によって、同温度が１００℃以上となるように耐熱性を向上させたものを用いることが好ましい。通常ＬＥＤ素子から発せられる熱により同素子周辺部は９０℃程度の温度に達する場合がある。この観点から、基板フィルムを形成する熱可塑性樹脂は、上記温度以上の耐熱性を有するものであることが好ましい。尚、本明細書における「熱収縮開始温度」とは、ＴＭＡ装置に測定対象の熱可塑性樹脂からなるサンプルフィルムをセットし、荷重１ｇをかけて、昇温速度２℃／分で１２０℃まで昇温し、その時の収縮量（％表示）を測定し、このデータを出力して温度と収縮量を記録したグラフから、収縮によって、０％のベースラインから離れる温度を読みとり、その温度を熱収縮開始温度としたものである。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。

又、基板フィルム１１には、高い絶縁性を有する樹脂であることが求められる。一般的には、基板フィルム１１は、その体積固有抵抗率が１０^１４Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１０^１８Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。

基板フィルム１１の厚さは、特に限定されないが、耐熱性及び絶縁性を有するものであること、及び、製造コストのバランスとの観点から、概ね１０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、３０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。又、ロール・トゥ・ロール方式による製造を行う場合の生産性を良好に維持する観点からも上記厚さ範囲であることが好ましい。

［接着剤層］
図３に示す通り、フレキシブル基板１の表面への金属配線部１３の形成は、接着剤層１２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１２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。

［金属配線部］
金属配線部１３は、フレキシブル基板１において、基板フィルム１１の少なくともいずれかの表面に金属箔等の導電性基材によって形成される配線パターンである。金属配線部１３の配置は、ＬＥＤ素子２を所望のピッチでマトリックス状に実装することができる配置であることが好ましい。但し、水平方向においても垂直方向においても特定の配置に限定されるものではない。

金属配線部１３の材料として用いられる金属としては、アルミニウム、金、銀、銅等の金属箔が例示できる。金属配線部１３の厚さは、フレキシブル基板１に要求される耐電流の大きさ等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、一例として厚さ１０μｍ以上５０μｍ以下が挙げられる。金属層厚みが上記の下限値に満たないと、基板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、金属配線部１３の厚さは１０μｍ以上であることが好ましい。一方、同厚さが、５０μｍ以下であることによって、フレキシブル基板１の好ましい可撓性を保持することができ、重量増大によるハンドリング性の低下等も防止できる。

［ハンダ層］
フレキシブル基板１において、金属配線部１３とＬＥＤ素子２との接合する際は、ハンダ層１４を介した接合を行う。このハンダによる接合方法の詳細は後述するが、大きく分けて、リフロー方式、或いは、レーザー方式の２方式のいずれかによって行うことができる。

［有色インキ層］
主としてフレキシブル基板１の光学特性を向上させるために形成される有色インキ層１５は、金属配線部１３と基板フィルム１１の表面上におけるＬＥＤ素子実装用領域を除く領域に、当該ＬＥＤ素子実装用領域を取り囲む態様で、熱硬化型インキ等の有色のインキによって形成される。

特許文献２にも例示されている通り、従来のフレキシブル基板において基板表面に有色のインキ層が形成される場合、基板上のＬＥＤ実装領域を除く略全面に有色インキ層が一体的に形成されていた。これに対し、本発明のフレキシブル基板１においては、有色インキ層１５は、図２から図４に示す通り、フレキシブル基板１上に多数存在するＬＥＤ素子実装領域に対して、個々のＬＥＤ実装領域毎に、それぞれの領域を個別に取り囲む態様で、且つ、それぞれの有色インキ層１５が、隣接する他の有色インキ層と離間されて配置されている。

離間されて配置される個々の有色インキ層１５の平面形状は、上記のような配置を実現することができるものである限り特定の形状に限定されない。但し、図２及び図４に示す通り、個々の有色インキ層１５の平面形状は、同一のドーナツ型形状、詳しくは、ＬＥＤ素子実装領域毎に、同領域を内包する円形状のインキ非積層部分が、フレキシブル基板１上に存在することとなる形状であることが好ましい。個々の有色インキ層の形状を、このように統一することにより、個々の有色インキ層１５が内包する各ＬＥＤ素子２に付与する光学的効果の均一性を担保することができる。又、同一パターンの印刷により成形できるため本発明における有色インキ層の配置による生産性の低下も最小限に止めることができる。

尚、離間されて配置される個々の有色インキ層１５の配置については、個々の有色インキ層１５が、対応するＬＥＤ素実装領域を平面視上において内包していて、且つ、個々の有色インキ層１５の中心と、対応するＬＥＤ素子実装領域の中心とが、一致する位置に配置されることが好ましい。具体的な配置例として、個々の有色インキ層１５とこれに上記態様で内包されるＬＥＤ素子実装領域がいずれも円形であって相互に同心円状に配置されている例を挙げることができる。このような配置により、所望の光学特性の向上の効果を発現させるために必要となる個々の有色インキ層１５の面積を最小化することができる。

離間されて配置される個々の有色インキ層１５の面積については、基板フィルム１１の表面における有色インキ層１５による表面被覆率が、４０％未満、好ましくは２５％未満となるように、各有色インキ層のサイズを調整することが好ましい。「基板フィルム１１の表面における有色インキ層１５による表面被覆率」とは、基板フィルム１１の各面のうち有色インキ層１５が形成されている側の面の表面積に対する、同表面上に形成されている全ての有色インキ層の合計面積の割合のことを言うものとする。この表面被覆率が４０％未満であることによって、基板フィルム１１の可撓性に起因するフレキシブル基板１の好ましい可撓性を充分に保持することができる。又、フレキシブル基板１を曲面へ追従させて設置する場合における有色インキ層の割れ等も充分に回避することができる。

又、有色インキ層１５は、その厚さが、５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。光学特性の向上や、絶縁性を担保するためには、少なくとも５μｍ以上であることが一般に求められる。一方で、厚さを１００μｍ以下とすることにより、フレキシブル基板１の可撓性をより好ましい水準に保持することができる。

有色インキ層１５を形成する熱硬化型インキとしては、熱硬化温度が１００℃以下程度のものであれば、公知のインキを適宜好ましく用いることができる。具体的には、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、エポキシ系及びフェノール系樹脂、エポキシアクリレート樹脂、シリコーン系樹脂等、を其々ベース樹脂とする絶縁性インキを好ましく用いることができるインキの代表例として挙げることができる。又、これらのうちでも、ポリエステル系の熱硬化型の絶縁インキは、可撓性に優れる点から、フレキシブル基板１の有色インキ層１５を形成するための材料として特に好ましい。

尚、以上の絶縁性の熱硬化型インキによる有色インキ層１５の形成は、スクリーン印刷等公知の方法によって行うことができる。

（白色反射層）
有色インキ層１５は、同層を形成する熱硬化型インキを、例えば、二酸化チタン等の無機白色顔料を更に含有する白色インキとすることによって、良好な光線反射率を有する白色反射層とすることができる。これにより、ＬＥＤ表示装置１００において、光源であるＬＥＤ素子２から発光される光の利用率の向上に寄与することができる。ここで、良好な光線反射率とは、具体的には可視光域（波長４５０〜７００ｎｍの範囲とする）における光線反射率が、８０．０％以上であり、好ましくは９０．０％以上、より好ましくは９３．０％以上の反射率であることを言う。尚、絶対反射率の厳密な測定は困難であるため、上記の反射率については、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。又、本発明において上記の光線反射率とは、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て得ることのできる値とする。

例えば、汎用品であるシリコーン系樹脂に４０質量％の含有量比で酸化チタンを含有させて得ることのできる厚さ３０μｍの白色層の上記基準による光線反射率は９３％程度であり、これを白色反射層とすることにより、充分に優れた反射性能を有するフレキシブル基板１とすることができる。

（コントラスト向上層）
有色インキ層１５は、同層を形成する熱硬化型インキを、黒色又は暗色の顔料を更に含有する暗色のインキとすることによって、黒色又は暗色のコントラスト向上層とすることができる。これにより、例えば、ドットマトリックス表示装置における表示情報のコントラストを改善して視認性を向上させることができる。ここでＬＥＤ表示装置１００において、光源であるＬＥＤ素子２から発光される光の利用率の向上に寄与することができる。ここで、コントラスト向上層の色味については、ＪＩＳ−Ｚ８７２２に準拠して、Ｄ６５光源、１０°視野角の条件によって測定したΔＬ＊値が、６０以下、好ましくは１０以下であることが好ましい。コントラスト向上層のΔＬ＊の値を上記範囲とすることにより、同層の色味を十分に黒色又は暗色とし、コントラストの向上による表示情報の視認性を十分に向上させることができる。又、コントラスト向上層のΔＬ＊が６０以下であることにより、同層で可視光が拡散反射することによってＬＥＤドットマトリックス表示装置の表示にかかる輝度調整が困難になることも防ぐことができる。

上記の黒色又は暗色の顔料としては従来公知の各種の顔料を広く使用することができる。例えば、絶縁強化処理の行われたカーボンブラックやチタン系顔料のような無機顔料、或いは、オキサジン系、ピロール系、キナクリドン系、アゾ系、ペリレン系、ジオキサン系、イソインドリノン系、インダスレン系、キノフタロン系、ペリノン系、フタロシアニン系等の暗色系の有機顔料を用いることができる。又、これらの顔料を２種以上混合した顔料も、上記の絶縁性と色味の条件を満たすものである限り同様に用いることができる。

［光学フィルム］
光学フィルム１６は、フレキシブル基板１を用いたＬＥＤ表示装置１００の光学特性を有色インキ層１５と相補的に向上させるための部材として、有色インキ層１５上に更に積層される。光学フィルム１６は、上述の白色反射層と相補的に反射性能を発揮する反射フィルムであってもよいし、上述のコントラスト向上層と相補的にコントラストの向上に寄与する黒色フィルムであってもよい。以下、主には、光学フィルム１６が反射フィルムである場合について説明する。

光学フィルム１６は、ＬＥＤ実装モジュール１０の光学特性の向上を目的として、フレキシブル基板１の発光面側の最表面に、ＬＥＤ素子実装領域を除く領域を覆って積層されている。尚、光学フィルム１６には、ＬＥＤ素子２の実装のピッチ及び実装領域の形状と大きさに適応可能な開口部１６１がパンチング加工等により形成されている。

光学フィルム１６が、反射フィルムである場合、その材料として、例えば、白色ポリエステル発泡タイプの白色ポリエステル、白色ポリエチレン樹脂、銀蒸着ポリエステル等を、最終製品の用途とその要求スペック等に応じて適宜用いることができる。

ここで、図３及び図４に示す通り、ＬＥＤ素子２が実装された状態において、ＬＥＤ素子２の外周側面と有色インキ層１５又は光学フィルム１６との間には、それぞれ若干の隙間が存在することとなる。この隙間の最大値は、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることがより好ましい。この隙間の幅の最大値が１ｍｍを超えるとＬＥＤ素子２の周辺部分において有色インキ層又は光学フィルムが存在しない領域が相対的に大きくなり、これによりこれらの層の発揮すべき光学性能が低下する。この隙間の幅の最大値を１ｍｍ以下とすることで、ＬＥＤ素子２から発光される光を有効利用してＬＥＤ表示装置の輝度を向上させることができる。又、この隙間の幅は０．１ｍｍ以下であることがより好ましく、輝度向上の点からは、０．０１ｍｍ程度までであれば、小さいほどよい。

光学フィルム１６は、上記の開口部１６１がフレキシブル基板１におけるＬＥＤ素子実装領域を内包するように位置合わせをして積層される。この場合、開口部１６１のサイズや積層位置を厳密に制御して、光学フィルム１６の開口部１６１の内周とＬＥＤ素子２の外周側面との隙間を上記のように１ｍｍ以下とすることは困難である。

しかしながら、図４に示す通り、光学特性を相補的に向上させることができる有色インキ層１５が光学フィルム１６の下層に積層されており、且つ、有色インキ層１５とＬＥＤ素子２の外周側面との隙間の幅が、光学フィルム１６の開口部１６１とＬＥＤ素子２の外周側面との隙間の幅よりも小さくなるように構成することにより、仮に、光学フィルム１６の開口部１６１の内周とＬＥＤ素子２の外周側面との隙間の幅が１ｍｍを超えていたとしても、有色インキ層１５の開口部の内周とＬＥＤ素子２の外周側面との隙間を１ｍｍ以下とすることにより、両層が相補的に反射性能を発揮することにより、充分に好ましい程度にまで、光学特性を向上させることができる。

ここで、有色インキ層１５をスクリーン印刷で形成した場合、±０．１ｍｍ程度の形状の制御は比較的容易である。つまり、少なくとも有色インキ層については上記の隙間部を容易に１ｍｍ以下とすることができる。有色インキ層の隙間部の幅をこのように１ｍｍ以下とすることによって、光学フィルム１６における上記の隙間部の幅が必ずしも１ｍｍ以下でなくても、有色インキ層１５による光学特性の向上効果の補完により、フレキシブル基板１に求められる光学性能を発揮させることができる。尚、有色インキ層１５が黒色又は暗色のコントラスト向上層である場合においも、上記同様、有色インキ層１５によって光学フィルム１６の光学特性向上効果の不足を充分に補完することができる。

＜フレキシブル基板の製造＞
フレキシブル基板１の製造方法については、従来公知の電子基板の製造方法によることができる。例えば、化学処理を伴うエッチング工程によって基板フィルムの各表面に各金属配線部をそれぞれ形成する従来方法によって製造することができる。尚、このエッチング工程においてはマスキングされていない部分の銅箔等は除去されて非導通部分が形成されるが、当該部分の直下の接着剤層は基板フィルム上に残存し、完成したフレキシブル基板１の基板フィルム１１の略全面において接着剤層として存在することとなる。

＜ＬＥＤ表示装置＞
図５は、フレキシブル基板１にＬＥＤ素子を実装してなるＬＥＤ実装モジュール１０を用いたＬＥＤ表示装置１００の構成を模式的に示す斜視図である。ＬＥＤ表示装置１００は、ＬＥＤ実装モジュール１０と液晶表示パネル等の表示画面３とを含んで構成される。又、ＬＥＤ表示装置１００においては、ＬＥＤ実装モジュール１０から放熱される熱を更に効率よく外部に放射するために、フレキシブル基板１の裏面側にアルミニウム等からなる放熱構造４が更に設置されていることが好ましい。これらの各部材は、実際には、金属製等の外部フレーム（図示せず）の内部に、それぞれ適切な位置に固定配置されてＬＥＤ表示装置を構成する。

［ＬＥＤ素子］
フレキシブル基板１に実装されることによりＬＥＤ表示装置１００を構成するＬＥＤ素子２は、Ｐ型半導体とＮ型半導体が接合されたＰＮ接合部での発光を利用した発光素子である。Ｐ型電極、Ｎ型電極を素子上面、下面に設けた構造と、素子片面にＰ型、Ｎ型電極の双方が設けられた構造が提案されている。

フレキシブル基板１における金属配線部１３へのＬＥＤ素子２の接合は、ハンダ層１４を介したハンダ接合により行うことができる。このハンダ接合は、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１３にハンダを介してＬＥＤ素子２を搭載し、その後、フレキシブル多層回路基板をリフロー炉内に搬送して、リフロー炉内で金属配線部１３に所定温度の熱風を吹きつけることで、ハンダペーストを融解させ、ＬＥＤ素子２を金属配線部１３にハンダ付けする方法である。又、レーザー方式とは、レーザーによってハンダを局所的に加熱して、ＬＥＤ素子２を金属配線部１３にハンダ付けする手法である。

以上説明した本発明のフレキシブル基板１及びそれを用いたＬＥＤ表示装置１００によれば、以下のような効果を奏する。

（１） ＬＥＤ素子用のフレキシブル基板において、基板フィルムと金属配線部上のＬＥＤ素子実装用領域を除く領域に形成される有色インキ層の配置について、各の有色インキ層が、ＬＥＤ素子実装用領域毎に離間されて分離配置されているものとした。
光学特性の向上に寄与する範囲のみに、配置範囲を限定することにより、光学特性向上効果の効果を享受しながら、インキ層の形成に伴うフレキシブル基板の可撓性の低下を回避することができる。又、略全面にインキ層を形成する場合と比較してインキ材料費を大幅に節約して経済性の向上に寄与することができる。

（２） 基板フィルムの表面における有色インキ層による表面被覆率を２５％未満とした。このような被覆率範囲にある基板フィルムの好ましい具体例として、対角線が１３インチのサイズである正方形の基板フィルム（ＰＥＴ：厚さ５０μｍ）上に、１０ｍｍピッチで１６×１６のＬＥＤ素子がマトリックス状に配置されるフレキシブル基板において、各実装領域毎に外径６ｍｍ、開口部分の内縁の径が３ｍｍである、図２に示すドーナツ形状の有色インキ層（シリコーン系樹脂ベース、酸化チタン４０質量％含有）を、１６×１６箇所に分離配置した例を挙げることができる。尚、有色インキ層の厚さは３０μｍとした。この場合に、上記の表面被覆率は約１０％となる。そして、この場合に、当該フレキシブル基板を、曲率半径Ｒ＝２０ｍｍの曲面に、目視上隙間無く追従させることが可能であることが確認された。又、この場合において、曲面への追従に伴う有色インキ層の割れも全く観察されなかった。一方で有色インキ層をＬＥＤ実装領域を除く略全面に形成したことの他は上記と同様に作成したフレキシブル基板は、曲率半径Ｒ＝２０ｍｍの曲面に完全に追従させることが難しく、手作業での設置においては、曲面との間に０．５ｍｍ程度の隙間が複数生じ、又、複数箇所に微細なインキの割れが観察された。このことから分かる通り、（２）の発明によれば、（１）のフレキシブル基板の奏しうる効果をより確実に発現させることができる。

（３） 有色インキ層の厚さを５μｍ以上１００μｍ以下とした。これにより、（２）の発明によれば、有色インキ層に求められる光学特性向上の効果を確実に担保しつつ、（１）及び（２）の発明の効果をより確実に発現させることができる。

（４） 有色インキ層の可視光域における光線反射率を９０％以上とした。これにより、極めて優れた可撓性を保持したまま、ＬＥＤ素子から発光される光の利用効率も極めて高いものとすることができるＬＥＤ素子用のフレキシブル基板を得ることができる。

（５） 有色インキ層の、ＪＩＳ−Ｚ８７２２に準拠して、Ｄ６５光源、１０°視野角の条件によって測定したΔＬ＊値を、６０以下とした。これにより、極めて優れた可撓性を保持したまま、ＬＥＤ表示装置の表示画面の品位を充分に向上させることができる。

（６） ＬＥＤ素子実装用領域に対応する部分に開口部が形成されている光学フィルムが、有色インキ層上に更に積層されているフレキシブル基板とした。これにより、光学フィルムの光学特性向上効果の効果を、と、有色インキ層が効率よく補完する構成となる。よって、（１）から（５）の発明の効果の発現を更に促進することができる。

（７） （１）から（６）のいずれかに記載のフレキシブル基板にＬＥＤ素子を実装してなる、ＬＥＤ表示装置とした。これにより、フレキシブル基板本来の可撓性による設計の自由度や高い生産性を充分に享受しながら、光学特性にも優れるＬＥＤ表示装置を得ることができる。

以上の通り、本発明によれば、光学特性の向上に寄与しうる有色インキ層の積層に伴う可撓性の低下を回避し、設計の自由度や高い生産性というフレキシブル基板本来の好ましい特性をより確実に発現させて、設置時のフレキシビリティと光学特性に優れるＬＥＤ素子用のフレキシブル基板及びそれを用いたＬＥＤ表示装置を得ることができる

１ フレキシブル基板
１１ 基板フィルム
１２ 接着剤層
１３ 金属配線部
１４ ハンダ層
１５ 有色インキ層
１６ 光学フィルム
１６１ 開口部
２ ＬＥＤ素子
３ 表示画面
４ 放熱構造
１０ ＬＥＤ実装モジュール
１００ ＬＥＤ表示装置

Claims (1)

1. 基板フィルムの表面に金属配線部を形成する金属配線部形成工程と、
   前記基板フィルム及び前記金属配線部上のＬＥＤ素子実装用領域を除く領域に、該ＬＥＤ素子実装用領域を取り囲んで各々のＬＥＤ素子実装用領域毎に離間されて形成されている有色インキ層を形成する有色インキ層形成工程と、
   ＬＥＤ素子の実装のピッチ及びＬＥＤ素子実装用領域の形状と大きさに適応可能な開口部が予め形成されている光学フィルムを、前記有色インキ層上に更に積層する光学フィルム積層工程と、を含んでなり、
   前記有色インキ層形成工程においては、前記有色インキ層を前記基板フィルム及び前記金属配線部の表面に他の層を介さずに直接スクリーン印刷して形成し、
   前記光学フィルムは、パンチング加工によって、前記開口部が形成されているフィルムであって、
   前記基板フィルムの表面における前記有色インキ層による表面被覆率を、２５％未満とする、
   ＬＥＤ素子用のフレキシブル基板の製造方法。

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