WO2013008703A1 - Ｌｅｄ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板、ｌｅｄ発光素子搭載フレキシブルプリント配線板及び照明装置 - Google Patents

Abstract

白色反射材層に作用する水分を低減させ、高い光反射効率を維持できるとともに、白色反射材層の剥離を防止でき、さらに、埃が付着しにくいＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板を提供する。 表面に白色反射材層７を備えて構成される、ＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板１００ａであって、上記白色反射材層は、樹脂成分と無機白色顔料とを含む樹脂組成物から形成されているとともに、上記樹脂組成物は、２５℃の温度環境において、２４時間の吸水率が０．５％以下であることを特徴とする。

Description

ＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板、ＬＥＤ発光素子搭載フレキシブルプリント配線板及び照明装置

　本願発明は、ＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板、このＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板にＬＥＤ発光素子を搭載して構成されるＬＥＤ発光素子搭載フレキシブルプリント配線板及び照明装置に関する。詳しくは、光利用効率を高めることができるとともに、耐久性のある白色反射材層を備えるＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板等に関する。

　近年、ＬＥＤの高効率化にともない、その利用範囲が拡がっている。たとえば、白熱電球やハロゲン電球等の代替光源としての照明装置のみならず、液晶表示装置のバックライト等の大型の照明装置に利用されることも多い。

　ＬＥＤを照明に用いる場合、素子の高効率化とともに、光の有効活用が望まれる。光の利用効率を高めるために、ＬＥＤを搭載したフレキシブルプリント配線板上に白色反射材層を設け、フレキシブルプリント配線板表面に向かう光を上記白色反射材層によって反射することにより、光の利用効率を高めることができる。上記白色反射材層として、エポキシ樹脂系の感光材に酸化チタン等の顔料を配合した白色反射材料が採用されることが多い。

特開２０１０－２３２２５２号

　ＬＥＤからの光には紫外線等の短波長光が含まれることが多い。このため、上記白色反射材層の表面が、ＬＥＤからの短波長光によって黄色や褐色に変色し、白色度が低下して光の反射効率が低下するという問題が生じやすい。

　上記白色度の低下は、高温多湿環境で促進される。ところが、上記従来の白色反射材は吸水率が高く、ＬＥＤから生じる熱によって上記白色反射材層が高温多湿環境に晒される場合が多い。また、フレキシブルプリント配線板の基材フィルムを構成するポリイミド樹脂フィルムも吸水性が高く、上記水分の供給源となる。さらに、フレキシブルプリント配線板が、長期にわたって高温多湿環境に置かれると、水分が銅箔から形成された配線に作用して、イオンマイグレーションを引き起こし、フレキシブルプリント配線板の機能が害される恐れがある。

　また、上記白色反射材層とこれが積層されるポリイミド樹脂表面は、水素結合によって接着されていることが多い。ところが、上記接着界面に高温の水分が供給されると、上記水分が水素結合に置換されて、上記白色反射材層とポリイミドフィルムとの接着力が低下し、また、白色反射材層が膨潤して、白色反射材層が剥離するといった問題が生じやすい。

　特に、照明装置等の反射面は曲面や段差形状である場合が多いため、ＬＥＤを搭載した柔軟性のあるフレキシブルプリント配線板を採用するのが好ましいが、上記フレキシブルプリント配線板が湾曲あるいは屈曲させられるため、表面応力が生じた状態で貼付されることになる。このため、白色反射材層の剥離が生じやすいという問題があった。一方、柔軟な白色反射材層を設けた場合、表面タック性が大きくなる。このため、埃やゴミを吸着しやすくなり、製造工程や使用している間に反射率が低下するという問題が生じる。

　本願発明は、上述した問題を解決し、白色反射材層に作用する水分を低減させ、高い光反射効率を維持できるとともに、白色反射材層の剥離を防止でき、さらに、表面に埃が吸着されにくいＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板を提供することを課題とする。

　本願発明は、表面に白色反射材層を備えて構成されるＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板であって、上記白色反射材層は、樹脂成分と無機白色顔料とを含む樹脂組成物から形成されているとともに、上記樹脂組成物は、２５℃の温度環境において、２４時間の吸水率が０．５％以下であることを特徴とするものである。

　白色反射材層を、２５℃の温度環境において、２４時間の吸水率が０．５％以下である樹脂組成物から形成することにより、上記白色反射材層に水分が蓄積されることがなくなる。このため、ＬＥＤ発光素子からの熱が作用した場合にも、上記白色反射材層の近傍に高温多湿環境が生じにくい。したがって、白色反射材層が黄色や褐色に変色するのを防止することができる。

　また、上記白色反射材層自体が、内側への水分の浸透を阻止するバリア層として機能する。このため、白色反射材層とこれが積層されるポリイミド樹脂層の接着界面に水分が作用するのを防止できる。また、吸水性が低いため、白色反射材層が膨潤することもなくなる。このため、上記白色反射材層の剥がれを防止することができる。さらに、水分が回路を構成する銅箔に作用することもなくなり、マイグレーションを有効に防止することもできる。

　白色反射材層を構成する樹脂組成物の上記条件における吸水率が、０．５％より大きい場合、上記樹脂組成物中に水分が蓄積するため、ＬＥＤ発光素子からの熱によって白色反射材層の近傍に高温多湿環境が生じやすい。このため、充分な効果を期待することができない。また、上記吸水率が０．５％より大きい樹脂は水分によって膨潤しやすく、剥がれ等を引き起こす恐れも高くなる。

　上記樹脂組成物を構成する樹脂成分として、エチレン・四フッ化エチレン共重合体、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、天然ゴム、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、及びポリプロピレンからなる群より選ばれた１又は２以上の樹脂成分を採用することができる。これら樹脂成分は吸水率が低く、水分が蓄積されにくい。また、これら群から選ばれる２以上の樹脂成分を含む樹脂組成物を採用することもできる。

　また、上記無機白色顔料として、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも１の物質を含むものを採用することができる。

　また、上述したように、上記無機白色顔料も、吸水率が低いもの、あるいは吸水しないものを採用するのが好ましい。上記無機白色顔料と上述した樹脂成分とを組み合わせることにより、上述した樹脂組成物の吸水率を達成することができる。また、上記樹脂組成物中に水分が蓄積されないように、多孔質でない無機白色顔料を選定するのが好ましい。

　上記白色反射材層の材料形態は特に限定されることはない。たとえば、上記樹脂組成物から形成された塗着材を塗着することにより形成することができる。また、上記樹脂組成物から形成されたフィルムを、接着剤を介して積層接着することにより形成することもできる。さらに、上記樹脂組成物から構成される塗着剤を表面に一体的に積層して回路保護用フィルムを形成し、この回路保護用フィルムを、接着剤を介してフレキシブルプリント配線板の回路面に積層接着することもできる。

　本願発明の課題を解決するために、上記樹脂組成物として、吸水率が低い材料が採用されるが、一般的に吸水率の低い樹脂成分は接着性が低い。したがって、上述した樹脂組成物から白色反射材層を積層形成した場合、積層されるフィルム面等に対する接着強度を確保することができない場合も生じる。

　上記白色反射材層を塗着物として形成する場合、上記フレキシブルプリント配線板を、表面に接着強化面を備える回路保護フィルム層を設けて構成するとともに、上記白色反射材層を、上記接着強化面に積層された塗着層として構成するのが好ましい。

　上記接着強化面は、上記回路保護フィルム層の表面を、プラズマ処理、コロナ処理、ブラスト処理等により粗面活性化することにより形成することができる。上記接着強化面を設けることにより、白色反射材層の回路保護フィルム層に対する接着強度が高まり、剥離を防止して耐久性を高めることができる。

　上記白色反射材層を、上記樹脂組成物から形成されたフィルム状の白色反射材から構成する場合、接着強化面を備えるフィルム材を構成するのが望ましい。上記接着強化面は、プラズマ処理、コロナ処理、ブラスト処理等により設けることができる。上記接着強化面を対象となる回路保護フィルム層に接着剤を介して積層接着することにより、接着強度が高い白色反射材層を設けることができる。

　上記白色反射材層を、水との接触角が８０度以上に設定するのが好ましい。上記白色反射材層の接触角を８０度以上に設定することにより、表面に水滴等が付着しにくくなり、白色反射材層の表面近傍が高温多湿環境となるのを防止することができる。また、水分が内部に浸透しにくくなり、膨潤するのを防止できる。

　上記ＬＥＤの発熱によって、フレキシブルプリント配線板のＬＥＤ発光素子を搭載した側と反対側も高温多湿環境に晒される場合がある。このような場合、上記反対側から水分がフレキシブルプリント配線板の絶縁性基材フィルムを構成するポリイミド樹脂等に蓄積される恐れが高い。上記絶縁性基材フィルムに蓄積された水分は、熱等によって上記白色反射材層の接着界面に作用し、剥離等の問題を引き起こすことになる。

　上記不都合を回避するために、上記ＬＥＤ発光素子を搭載した側と反対側において、少なくとも上記白色反射材層を設けた領域に対応する領域に積層された水分不透過層を備えて構成するのが好ましい。

　上記水分不透過層を設けることにより、ＬＥＤ発光素子を搭載したフレキシブルプリント配線板の内部に水分が浸入するのを阻止することが可能となる。これにより、上記ＬＥＤ発光素子が長期間にわたって点灯されるような場合においても、白色反射材層の剥離等を有効に防止することが可能となる。

　上記水分不透過層を構成する材料は、少なくとも上記白色反射材層の吸水率以下の吸水率を備えるように構成するのが望ましい。さらに、水分の吸収率が０のものを採用するのがより好ましい。たとえば、上記水分不透過層として、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（たとえば、デュポン社の登録商標テフロン）やステンレス等の金属材料から形成されたフィルムあるいはシートを採用することができる。

　また、上記水分不透過層を、銅箔層から形成することができる。上記銅箔層は、両面フレキシブルプリント配線板の上記ＬＥＤ発光素子を設けた回路面と反対側に積層される銅箔を利用して設けることができる。

　上記水分不透過層は、必ずしもフレキシブルプリント配線板の全面に設ける必要はない。たとえば、上記水分不透過層を、上記白色反射材層を設けた領域に対応する領域の少なくとも８０％以上に設けることにより、効果を期待することができる。

　上記白色反射材層に塵等が付着すると、反射性能が低下し、反射効率を長期間維持することができない。このため、上記白色反射材層のタック性を低く設定するのが好ましい。　

　上記タック性は、以下の試験装置において得られる試験結果が所定値以下となるように設定することにより得ることができる。

　上記試験装置は、ＪＩＳＺ０２３７の１４「傾斜式ボールタック」に記載された球転装置を参考にして、製作することができる。また、タック性は、上記試験装置を用いて、ＪＩＳＺ０２３７（粘着テープ・粘着シート試験方法）に準じた試験を行うことにより評価することができる。なお、ＪＩＳＺ０２３７は、粘着テープ・粘着シートの試験方法についてのものであるが、上記傾斜式ボールタック試験の傾斜角を小さく設定し、使用するボールの大きさ等を選定することにより、上記白色反射材層のタック性を転がり距離を用いて評価することができる。

　上記試験装置は、ガラス板を２．４°の傾斜角度で保持し、このガラス板上に上記白色反射材層を設けるとともに、上方部に厚み２５μｍのＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）からなる助走路を設けて構成される。

試験装置において、上記助走路に３０ｍｍの助走距離を設定し、直径２．７６ｍｍのベアリング用鋼球（鉄球）を、上記助走路から上記白色反射材層上に転がした場合に、上記白色反射材層上の停止するまでの転がり距離が１４．５ｍｍ以上となるように、上記白色反射材層の成分等を調整することにより所要のタック性を確保することができる。

さらに、上記白色反射材層の少なくとも表面におけるＪＩＳ－Ａ硬度を６０以上に設定するのが好ましい。なお、ＪＩＳ－Ａ硬度は、ＪＩＳＫ６２５３に規定されたデュロメータＡタイプを用いて測定された硬度を意味する。白色反射材層の少なくとも表面におけるＪＩＳ－Ａ硬度を６０以上に設定することによりタック性が小さくなり、埃等の吸着を抑制することが可能となる。

　上記白色反射材層のすべての部位を上記ＪＩＳ－Ａ硬度を６０以上となるように構成することができる。また、白色反射材層の表面のみをＪＩＳ－Ａ硬度を６０以上に設定することもできる。たとえば、上記白色反射材層を、ＪＩＳ－Ａ硬度が６０以上である表面硬化層を備えて構成することができる。上記表面硬化層の厚みは特に限定されることはない。たとえば、１μｍ程度の厚みでも効果を期待できる。

　上記表面硬化層は、種々の手法を用いて形成することができる。たとえば、塗着形成された白色反射材層の表面に、紫外線、電子線等を照射して、上記白色反射材層の表面における重合度を高めることにより、表面硬度を高めることができる。また、上記白色反射材層の表面をプラズマ処理することにより表面硬化層を形成することができる。

　また、上記白色反射材層を、ＪＩＳ－Ａ硬度が６０以上である表面被覆フィルムを備えて構成することができる。たとえば、白色反射材層を構成できる樹脂材料から形成されるとともに、表面の硬度を高めた表面被覆フィルムを採用することができる。また、上記表面硬化層を、塗着形成された白色反射材層の表面に、厚みが小さく硬度の大きな透明被覆フィルムを貼着することにより形成することもできる。

　本願発明が適用されるフレキシブルプリント配線板は、片面及び両面フレキシブルプリント配線板のみならず、多層フレキシブルプリント配線板に適用することができる。この場合、上記水分不透過層は、必ずしも上記ＬＥＤ発光素子を搭載したフレキシブルプリント配線板自体に設ける必要はない。すなわち、上記水分不透過層を、上記白色反射材層を設けたプリント配線板の裏面側に積層される少なくとも１のフレキシブルプリント配線板に設けることができる。

　本願発明に係るＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板にＬＥＤ発光素子を搭載して種々のＬＥＤ発光素子搭載フレキシブルプリント配線板を形成し、これらＬＥＤ発光素子搭載フレキシブルプリント配線板を用いて、一般照明装置のみならず、液晶表示装置のバックライト等の種々の照明装置を構成することができる。

　ＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板に、耐久性のある白色反射材層を設けることができる。

本願発明の第１の実施形態に係るＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板の要部断面図である。 本願発明の第２の実施形態に係るＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板の要部断面図である。 本願発明の第３の実施形態に係るＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板の要部断面図である。 白色反射材層の表面硬度とタック性との関係を検証するための試験装置の概略図である。 図４に示す試験装置によって検証された結果を示す表である。 本願発明の第５の実施形態に係るＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板の要部断面図である。

　以下、本願発明の実施形態を図に基づいて説明する。

　図１に、本願発明の第１の実施形態に係るＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板の要部断面図を示す。なお、図１では、ＬＥＤ発光素子を搭載した形を表している。

　第１の実施形態に係るＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板１００ａは、ポリイミド樹脂から形成されるとともに絶縁性を有する基材フィルム層１と、この基材フィルム層１に積層された銅箔から形成された回路層８と、ポリイミド樹脂等から形成されるとともに上記回路層８に接着剤層２を介して積層接着された回路保護フィルム層３と、この回路保護フィルム層３に設けられた白色反射材層７とを備えて構成されている。本実施形態に係る上記白色反射材層７は、接着剤層５を介して積層接着された白色反射材フィルム７ａから構成されている。上記回路層８に設けられる電極８ａに、図示しない半田層を介して、ＬＥＤ発光素子９が接続されることにより、ＬＥＤ発光素子搭載フレキシブルプリント配線板１００が形成される。

　上記フレキシブルプリント配線板１００ａは、上記回路層８に、配線幅及び配線間隔が、ともに５０μｍの櫛歯状配線を有するマイグレーション特性評価用の図示しない配線パターンが形成されている。

　上記白色反射材フィルム７ａは、下記のようにして形成された樹脂フィルムから形成されている。まず、吸水率が０．０１％、水との接触角が９０度のパーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）を１００重量部に、白色顔料ＴｉＯ2 を２０重量部混合した樹脂組成物を作製する。この樹脂組成物を厚さ３０μｍのフィルムに成形する。上記樹脂フィルムの接着性を向上させるために、片面に酸素プラズマを照射して接着強化面７ｂを設けて上記白色反射材フィルム７ａが形成される。

　上記基材フィルム層１及び上記回路層８の表面には、接着剤層２を介してポリイミド製の回路保護フィルム層３が設けられている。本実施形態では、上記回路保護フィルム層３の表面の接着性を高めるために、上記白色反射材フィルム７ａと同様に、表面に酸素プラズマを照射することにより接着強化面３ａが形成されている。

　上記回路保護フィルム層３の接着強化面３ａと上記白色反射材フィルム７ａの接着強化面７ｂとの間に厚さ２５μｍのアクリル系接着シートを挟み、約１５０℃で２ＭＰａの圧力を作用させる熱プレスで貼り合わせる。これにより、上記アクリル系接着シートから形成される接着剤層５を介して積層接着された白色反射材フィルム７ａから形成される白色反射材層７が形成される。

　上記ＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板１００ａは、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿槽中で櫛歯状電極の両端に１００Ｖを印加した状態で１０００時間保持しても、両端子間で短絡が生じることは無く、白色反射材層７の反射特性が低下することもなかった。

　また、下記のように、上記白色反射材層７の剥離試験を行った。
（試験方法）　剥離試験は、ＪＩＳ　Ｋ５６００に準拠したクロスカット法によっておこなった。
（1 ）白色反射材層７に対して垂直になるように刃を当てて切り込みを行なう。
（2 ）１ｍｍの間隔で、６本の切込みを行なった後、９０度方向を変えて直行する６本の
切込みを行ない、２５個の格子状の切り込みパターンを形成する。
（3 ）約７５ｍｍの長さの粘着テープを白色反射材層の格子パターンを形成した部分に貼
る。
（4 ）付着して５分以内に６０度に近い角度で、０．５～１．０秒で確実に引き離す。
（試験結果）白色反射材層の剥離は、認められなかった。

　図２に、第２の実施形態を示す。第２の実施形態は、フレキシブルプリント配線板２００ａの回路保護フィルム層２０３の表面に、塗着層２０７ａから構成される白色反射材層２０７を設けたものである。

　第１の実施形態と同様に、本実施形態に係るフレキシブルプリント配線板２００ａにおいても、銅箔から形成された回路層２０８に、配線幅及び配線間隔が、ともに５０μｍの櫛歯状配線を有するマイグレーション特性評価用の図示しない配線パターンが形成されている。

　本実施形態に係る塗着材は、吸水率が０．２％、水との接触角が９５度のシリコーン樹脂１００重量部に白色顔料ＴｉＯ2 を３０重量部混合し、さらにシランカップリング剤や粘度調整用の溶剤などを混ぜて形成された白色反射樹脂インクとして作製される。

　本実施形態においても、上記基材フィルム層２０１及び上記回路層２０８の表面には、接着剤層２０２を介してポリイミド製の回路保護フィルム層２０３が設けられている。本実施形態でも、上記回路保護フィルム層２０３の表面の接着性を高めるために、表面に窒素プラズマを照射することにより接着強化面２０３ａが形成されている。

　上記接着強化面２０３ａに厚さ２５μｍとなるようスクリーン印刷法により白色反射樹脂インクを塗布することにより塗着層２０７ａを形成し、溶剤が飛ぶように乾燥させる。これにより、表面に白色反射材層２０７を備えるフレキシブルプリント配線板２００ａが形成される。このフレキシブルプリント配線板２００ａにＬＥＤ発光素子２０９を半田リフロー処理によって接合することにより、図２に示すＬＥＤ発光素子搭載フレキシブルプリント配線板２００が形成される。

　上記ＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板２００ａを、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿槽中で櫛歯状電極の両端に１００Ｖを印加した状態で１０００時間保持しても、両端子間で短絡が生じることは無く、また白色反射材層２０７の反射特性が低下することもなかった。

　また、下記のように、上記白色反射材層２０７の剥離試験を行った。
（試験方法）　剥離試験は、ＪＩＳ　Ｋ５６００に準拠したクロスカット法によっておこなった。
（1 ）白色反射材層２０７に対して垂直になるように刃を当てて切り込みを行なう。
（2 ）１ｍｍの間隔で、６本の切込みを行なった後、９０度方向を変えて直行する6 本の切込みを行ない、２５個の格子状の切り込みパターンを形成する。
（3 ）約７５ｍｍの長さの粘着テープを白色反射材層の格子パターンを形成した部分に貼る。
（4 ）付着して５分以内に６０度に近い角度で、０．５～１．０秒で確実に引き離す。
（試験結果）白色反射材層の剥離は、認められなかった。

　図３に、第３の実施形態を示す。第３の実施形態は、基材フィルム層３０１の両側に銅箔から形成された回路層３０８，３１０を備える両面フレキシブルプリント配線板３００ａに、本願発明を適用したものである。さらに、本実施形態では、裏面側に積層された上記銅箔を利用して水分不透過層３１０ａを設けている。

　第１の実施形態と同様に、本実施形態に係るフレキシブルプリント配線板３００ａにおいても、ＬＥＤ発光素子搭載面の回路層３０８に、配線幅及び配線間隔が、ともに５０μｍの櫛歯状の配線を有するマイグレーション特性評価用の図示しない配線パターンが形成されている。

　さらに、本実施形態では、ＬＥＤ発光素子搭載面と反対側に設けられる上記銅箔回路層３１０を利用して、上記櫛歯状配線を設けた領域の９０％を被覆するように上記銅箔を残した水分不透過層３１０ａを設けている。

　本実施形態に係る白色反射材層３０７は、上記回路層３０８を保護する回路保護フィルムにあらかじめ白色反射材層３０７を構成する塗着材３０７ａを塗着積層することにより、回路保護フィルム兼用の白色反射材フィルムを形成し、これを上記基材フィルム層３０１及び上記回路層３０８に積層接着して構成される。

　上記塗着材３０７ａは、吸水率が０．４％、水との接触角が９０度のシリコーンラバー樹脂１００重量部に白色顔料ＴｉＯ2 を１５重量部混合し、さらにシランカップリング剤や粘度調整用の溶剤などを混ぜることにより製作されており、白色反射樹脂インクとして用いられる。

　上記回路保護フィルム層を構成する厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムの表面に、プラズマ処理および/ またはブラスト処理を施すことにより、接着強化面３０３ａを形成する。その後、コータを用いて上記接着強化面３０３ａに乾燥後の厚みが５０μｍとなるように、上記白色反射樹脂インクを塗布し乾燥させる。一方、裏面側に接着剤を３０μｍとなるように塗布することにより接着剤層３０２を設け、基材フィルム層３０１に積層接着することにより、白色反射材層３０７が形成された回路保護フィルム層３０３が形成される。

　本実施形態では、上記白色反射材層３０７を備えるとともにＬＥＤ発光素子搭載用の開口を設けた回路保護フィルムを、上記基材フィルム層３０１及び上記回路層３０８に積層接着することにより、回路保護フィルム層３０３が形成される。

　一方、本実施形態では、裏面側の銅箔層にも配線パターンが形成されているため、裏面側にも回路保護フィルム層３１２が設けられる。上記回路保護フィルム層３１２は、表面に設けたのと同じ回路保護フィルムを積層接着することもできるし、従来の保護フィルムを積層接着することもできる。これにより、表面に白色反射材層３０７を備えるフレキシブルプリント配線板３００ａが形成される。このフレキシブルプリント配線板３００ａにＬＥＤ発光素子３０９を半田リフロー処理によって接合することにより、図３に示すＬＥＤ発光素子搭載フレキシブルプリント配線板３００が形成される。

　上記ＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板３００ａを、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿槽中で、上記櫛歯状電極の両端に１００Ｖを印加した状態で１０００時間保持しても、両端子間で短絡が生じることは無く、また白色反射材層３０７の反射特性が低下することもなかった。

　また、下記のように、上記白色反射材層３０７の剥離試験を行った。
（試験方法）　剥離試験は、ＪＩＳ　Ｋ５６００に準拠したクロスカット法によっておこなった。
（1 ）白色反射材層３０７に対して垂直になるように刃を当てて切り込みを行なう。
（2 ）１ｍｍの間隔で、６本の切込みを行なった後、９０度方向を変えて直行する６本の切込みを行ない、２５個の格子状の切り込みパターンを形成する。
（3 ）約７５ｍｍの長さの粘着テープを白色反射材層の格子パターンを形成した部分に貼る。
（4 ）付着して５分以内に６０度に近い角度で、０．５～１．０秒で確実に引き離す。
（試験結果）白色反射材層の剥離は、認められなかった。

　第４の実施形態は、白色反射材層を一体的に設けた回路保護フィルムを形成し、これを片面フレキシブルプリント配線板に適用したものである。なお、フレキシブルプリント配線板に積層した断面は、第２の実施形態とほぼ同様になるため、第４の実施形態に係る図面は省略する。

　第４の実施形態に係る白色反射材層は、回路層を保護する回路保護フィルムにあらかじめ白色反射材を構成する塗着材を塗着積層することにより、回路保護フィルム兼用の白色反射材フィルムを形成する点において第２の実施形態と同じである。

　上記塗着材は、吸水率が０．１％、水との接触角が１００度のシリコーンラバー樹脂１００重量部に白色顔料ＴｉＯ2 を１５重量部混合し、さらにシランカップリング剤や粘度調整用の溶剤などを混ぜて形成されており、白色反射樹脂インクとして用いられる。

　回路保護フィルムを構成する厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムの表面にプラズマ処理を施すことにより、接着強化面を形成する。その後、コータを用いて上記接着強化面に乾燥後の厚みが４０μｍとなるように、上記白色反射樹脂インクを塗布し乾燥させる。一方、裏面側に接着剤を２５μｍとなるように塗布することにより、白色反射材層が一体積層された回路保護フィルムが形成される。

　ＬＥＤ発光素子搭載用の開口を設けた上記回路保護フィルムを、上記基材フィルム及び回路層に積層接着することによりＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板が形成される。このフレキシブルプリント配線板にＬＥＤ発光素子を半田リフロー処理によって接合することにより、ＬＥＤ発光素子搭載フレキシブルプリント配線板が形成される。

　上記ＬＥＤ発光素子搭載フレキシブルプリント配線板を、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿槽中で、上記櫛歯状電極の両端に１００Ｖを印加した状態で１０００時間保持しても、両端子間で短絡が生じることは無く、また白色反射材層の反射特性が低下することもなかった。

　また、下記のように、上記白色反射材層の剥離試験を行った。
（試験方法）　剥離試験は、ＪＩＳ　Ｋ５６００に準拠したクロスカット法によっておこなった。
（1 ）白色反射材層に対して垂直になるように刃を当てて切り込みを行なう。
（2 ）１ｍｍの間隔で、６本の切込みを行なった後、９０度方向を変えて直行する6 本の切込みを行ない、２５個の格子状の切り込みパターンを形成する。
（3 ）約７５ｍｍの長さの粘着テープを白色反射材層の格子パターンを形成した部分に貼る。
（4 ）付着して５分以内に６０度に近い角度で、０．５～１．０秒で確実に引き離す。
（試験結果）白色反射材層の剥離は、認められなかった。

　上述した実施形態に係る白色反射材層は、吸水率が低い。このため、水分を透過せず、また、蓄積もしない。このため、ＬＥＤ発光素子からの熱が作用しても、白色反射材層近傍が高温多湿環境になりにくく、上記白色反射材層が変色するのを防止できる。

　また、水分を透過蓄積しないため、白色反射材層の接着界面に水分が作用することもなく、また、膨潤することもない。このため、白色反射材層が剥離するのを効果的に防止することができる。

　したがって、反射効率を長期間維持することができる白色反射材層を備えるＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板を得ることができる。

　上述した各実施形態において、上記白色反射材層の少なくとも表面におけるＪＩＳ－Ａ硬度が６０以上に設定される。ＪＩＳ－Ａ硬度は、ＪＩＳＫ６２５３に規定されたデュロメータＡタイプを用いて測定された硬度を意味する。白色反射材層のＪＩＳ－Ａ硬度を６０以上に設定することによりタック性が小さくなり、埃等の吸着を抑制することが可能となる。

　表面硬度とタック性の関係について、ＪＩＳＺ０２３７「粘着テープ・粘着シート試験方法」を参考にした試験装置を製作し、以下のとおり検証を行った。

　＜試験装置＞
　上記ＪＩＳＺ０２３７の１４「傾斜式ボールタック」に記載された球転装置を参考にして、図４に示す試験装置を製作した。

　上記試験装置は、ガラス板を２．４°の傾斜角度で保持し、表面に試験対象となる白色反射材を積層固定するとともに、上方部に助走路として厚み２５μｍのＰＥＴフィルムを設けて構成される。なお、試験装置の他の構成は、上記ＪＩＳＺ０２３７の１４に準じて製作した。また、以下に説明する他の試験条件も、上記ＪＩＳＺ０２３７の１４の規定に基づいて行った。

　上記ＰＥＴフィルム上に３０ｍｍの助走距離を設定し、直径２．７６ｍｍのベアリング用鋼球（鉄球）を、上記ＰＥＴフィルム及び異なるＪＩＳ－Ａ硬度を有する上記白色反射材上で転がし、停止するまでの転がり距離を比較した。図５に示すように、白色反射材のＪＩＳ－Ａ硬度が大きくなるほど転がり距離が増加することが判る。

　また、図５に示すＪＩＳ－Ａ硬度が異なる各白色反射材の表面に、銀粉を一定量撒布した後、エアーを吹きつけることにより上記銀粉を吹き飛ばし、残存する銀粉の量を観察した。この結果、ＪＩＳ－Ａ硬度が５０以下の白色反射材層では銀粉の多くが表面に付着して残存したのに対し、ＪＩＳ－Ａ硬度が６０以上の白色反射材層では、静電気によって付着する程度の少量の銀粉が残存したのみであった。上記試験から白色反射材層における少なくとも表面のＪＩＳ－Ａ硬度を６０以上に設定することにより、埃が付着するのを効果的に防止できることが判明した。また、ＪＩＳ－Ａ硬度が６０以上の白色反射材層では、上記試験装置における転がり距離が１４．５ｍｍ以上となっており、上記転がり距離が１４．５ｍｍ以上となる白色反射材層を採用することによっても、同様のタック性能を確保することができる。

　上記白色反射材層４０７の塗膜全体のＪＩＳ－Ａ硬度を６０以上に設定することもできるし、表面層のみのＪＩＳ－Ａ硬度を６０以上に設定することもできる。図６に、本願発明の第５の実施形態を示す。本実施形態は、フレキシブルプリント配線板４００ａの回路保護フィルム層４０３の表面に、塗着層から構成される白色反射材層４０７を設け、この白色反射材層４０７の表面に、ＪＩＳ－Ａ硬度が６０以上の表面硬化層４０７ａを設けたものである。なお、他の構成は、図２に示す第２の実施形態と同様であるので説明は省略する。

　上記表面硬化層４０７ａは、種々の手法によって形成することができる。たとえば、上記白色反射材層４０７を、熱硬化性の樹脂材料を塗着して形成する場合、表面に焼付け塗装用の赤外線等を照射し、上記樹脂塗着層の表面における重合度を他の部位より高めることにより、上記表面硬化層４０７ａを形成することができる。また、上記白色反射材層４０７を構成する樹脂塗着材料に応じて、電子線や紫外線を照射することにより、上記表面硬化層４０７ａを形成することができる。さらに、表面層の構成成分の組成を変えることにより、上記表面硬化層４０７ａを形成することもできる。上記表面硬化層４０７ａの厚みは特に限定されることはなく、１μｍ程度の厚みで形成することができる。

　また、上記白色反射材層４０７の表面を、プラズマ処理することにより、表面硬化層４０７ａを形成することもできる。上記プラズマ処理として、グロー放電による低温プラズマ処理を採用するのが好ましい。上記低温プラズマ処理は、作用温度が低いため、上記白色反射材層４０７を耐熱性の低い樹脂材料から構成する場合や、プリント配線板を構成する材料に耐熱性の低い部材が含まれる場合にも適用することができる。

　さらに、上記白色反射材層４０７を、上述した第４の実施形態と同様に樹脂フィルムから一体形成し、この樹脂フィルムの表面に、上述した手法を用いて表面硬化層４０７ａを形成することもできる。

　また、上記白色反射材層４０７を塗着層４０７ｂから形成するとともに、上記表面硬化層４０７ａを、上記塗着層４０７ｂの表面に積層されるとともにＪＩＳ－Ａ硬度が６０以上の薄手の透明被覆フィルムから形成することもできる。また、上記表面硬化層４０７ａを、上記塗着層４０７ｂの表面に積層されるとともにＪＩＳ－Ａ硬度が６０以上の透明コーティング層を設けて構成することもできる。

　上記表面硬化層４０７ａを設けることにより、埃が付着しにくいばかりでなく、表面の硬度や平滑性の高い白色反射材層４０７を形成することができる。また、白色反射材層４０７の吸水率を低下させることもできる。

　耐久性を備えるとともに、埃が付着しにくい白色反射材層を備えるＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板を提供できる。

　　　１　基材フィルム
　　　２　接着剤層（保護フィルム積層接着用）
　　　３　回路保護フィルム層
　　３ａ　接着強化面
　　　７　白色反射材層
　　７ｂ　接着強化面
１００ａ　ＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板
 

Claims (16)

1. 　表面に白色反射材層を備えて構成される、ＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板であって、
   　上記白色反射材層は、樹脂成分と無機白色顔料とを含む樹脂組成物から形成されているとともに、
   　上記樹脂組成物は、２５℃の温度環境において、２４時間の吸水率が０．５％以下であることを特徴とする、ＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
2. ガラス板を２．４°の傾斜角度で保持し、このガラス板上に上記白色反射材層を設けるとともに、上方部に厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる助走路を設けて構成される試験装置において、
   上記助走路に３０ｍｍの助走距離を設定し、直径２．７６ｍｍのベアリング用鋼球（鉄球）を、上記助走路から上記白色反射材層上に転がした場合に、上記白色反射材層上の停止するまでの転がり距離が１４．５ｍｍ以上となる上記白色反射材層を備える、請求項１に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
3. 　上記白色反射材層の少なくとも表面におけるＪＩＳ－Ａ硬度が６０以上である、請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
4. 　上記白色反射材層は、ＪＩＳ－Ａ硬度が６０以上である表面硬化層を備えて構成されている、請求項３に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
5. 　上記白色反射材層は、ＪＩＳ－Ａ硬度が６０以上である表面被覆フィルムを備えて構成されている、請求項３に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
6. 　上記樹脂成分は、エチレン・四フッ化エチレン共重合体、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、天然ゴム、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、及びポリプロピレンからなる群より選ばれる１又は２以上の樹脂成分からなる、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
7. 　上記無機白色顔料は、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも１の物質を含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
8. 　上記フレキシブルプリント配線板は、表面に接着強化面を備える回路保護フィルム層を備えるとともに、
   　上記白色反射材層は、上記接着強化面に積層された塗着層として構成されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
9. 　上記白色反射材層は、上記樹脂組成物から形成されるとともに、接着強化面を備えるフィルム材として構成されており、接着剤層を介して上記フレキシブルプリント配線板に積層接着されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
10. 　上記白色反射材層は、水との接触角が８０度以上である、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
11. 　上記ＬＥＤ発光素子を搭載する側と反対側において、少なくとも上記白色反射材層を設けた領域に対応する領域に積層された水分不透過層を備える、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
12. 　上記水分不透過層が、銅箔層である、請求項１１に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
13. 上記水分不透過層は、上記白色反射材層を設けた領域に対応する領域の少なくとも８０％以上に設けられている、請求項１１又は請求項１２に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
14. 　上記ＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板が多層フレキシブルプリント配線板であるとともに、
    　上記水分不透過層は、上記白色反射材層を設けたプリント配線板の裏面側に積層される少なくとも１のフレキシブルプリント配線板に設けられている、請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載のＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板。
15. 　請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載したＬＥＤ発光素子搭載用フレキシブルプリント配線板にＬＥＤ発光素子を搭載した、ＬＥＤ発光素子搭載フレキシブルプリント配線板。
16. 　請求項１５に記載のＬＥＤ発光素子搭載フレキシブルプリント配線板を備える照明装置。

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