(57)【要約】【課題】  フレキシブル基板において、高価なカバーレイフィルムを使用するため材料費、加工費が増大したり、位置決め精度が低く、金型による加工が必要であったり、熱プレスによる熱変形が生じたり、凹凸が大きくＬＥＤの実装寸法精度が低下したりする問題があった。【解決手段】  フレキシブル基板３００において、可撓性を有するベースフィルム２７と、このベースフィルム２７の少なくとも一方の面に形成された導体回路と、導体回路の形成されたベースフィルム２７の面に導体回路の電極部を除いて印刷され硬化後に可撓性を有する白色レジスト５１とを設けた。【選択図】図８
2006324608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するベースフィルムと、
該ベースフィルムの少なくとも一方の面に形成された導体回路と、
該導体回路の形成された前記ベースフィルムの面に該導体回路の電極部を除いて印刷され硬化後に可撓性を有する白色レジストと、
を具備したことを特徴とするフレキシブル基板。
【請求項２】
前記白色レジストの厚みが、１０μｍ〜２０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板。
【請求項３】
前記白色レジストが、前記ベースフィルムの両面に印刷された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基板。
【請求項４】
可撓性を有するベースフィルムの少なくとも一方の面に導体回路を形成し、
該導体回路の電極部を除いた前記ベースフィルムの面に、硬化後に可撓性を発現させる白色レジストを印刷することを特徴とするフレキシブル基板の製造方法。
【請求項５】
可撓性を有するベースフィルムと、
該ベースフィルムの少なくとも一方の面に形成された導体回路と、
該導体回路の形成された前記ベースフィルムの面に該導体回路の電極部を除いて印刷され硬化後に可撓性を有する白色レジストと、
前記電極部に導通接続され前記白色レジスト上に実装されたＬＥＤと、
を具備したことを特徴とするＬＥＤ実装フレキシブル基板。
【請求項６】
可撓性を有するベースフィルムと、
該ベースフィルムの少なくとも一方の面に形成された導体回路と、
該導体回路の形成された前記ベースフィルムの面に該導体回路の電極部を除いて印刷され硬化後に可撓性を有する白色レジストと、
前記電極部に導通接続され前記白色レジスト上に実装されたＬＥＤと、
端面から該ＬＥＤの出射光を導入する導光板と、
該導光板の一方の面に対面配置される反射シートと、
前記導光板の他方の面に対面配置される光学シートと、
を具備したことを特徴とするＬＥＤ実装フレキシブル基板を用いた照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性を有する絶縁基板に導体をパターン印刷したフレキシブル基板及びその製造方法、並びにＬＥＤ実装フレキシブル基板及びそれを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯電話機に使用される液晶表示装置は、視認性を確保するために、背後から照明を行なう照明装置（バックライトユニット）を有する。図１は従来の液晶表示装置におけるバックライトユニットの分解側面図である。バックライトユニット１は、透明樹脂製の導光板３の光入射端面に、ＬＥＤ５を配置し、裏面には反射シート７、発光面側にはプリズム板や拡散シート等の光学シート９、１１を配置している。ＬＥＤ５はフレキシブル基板１３に実装され、フレキシブル基板１３は出射側の光学シート１１の裏面に接着される。フレキシブル基板１３を接着した光学シート１１は、光学シート９、導光板３、反射シート７と重ねられてケース１５に収容される。
【０００３】
図２はＬＥＤを発光させたバックライトユニットの動作説明図である。
光源であるＬＥＤ５の発光部５ａから出射した光は、透明な樹脂で成形された導光板３に入射する。導光板３の光入射端面に入射した光は、導光板３を媒質として伝播し、一部が光学シート９、１１から拡散光となって出射されるとともに、反射シート７に反射された光も導光板３に進入し、同じく光学シート９、１１から拡散光となって出射される。
【０００４】
ところで、ＬＥＤ５の発光部５ａの近傍となるフレキシブル基板１３上にはリフレクタとして作用する白色ライン１７が印刷されていた。この白色ライン１７は、ＬＥＤ５から出射される白色光が、フレキシブル基板１３の地色である例えば茶色の色味を帯びることも防止している。
【０００５】
図３はＬＥＤを実装したフレキシブル基板の拡大斜視図である。
フレキシブル基板１３には複数のＬＥＤ５が導体回路１９に接続されて所定間隔で配置され、その発光部５ａの近傍には白色ライン１７がそれぞれ印刷されている。図例のフレキシブル基板１３では、一方の面の導体回路１９がビアホール２１を介して他方の面の導体回路２３に接続され、その末端に端子２５が形成されている。
【０００６】
図４はフレキシブル基板の分解斜視図である。
フレキシブル基板１３は導体回路１９を有するベースフィルム２７と、ベースフィルム２７と貼り合わせて導体回路１９を保護絶縁するカバーレイフィルム２９とから構成される。カバーレイフィルム２９は、ベースフィルム２７と貼り合わせた時に、導体回路１９の電極部１９ａを露出させるための開口部３１を有し、この開口部３１を利用して電極部１９ａをＬＥＤ５に接続する。
【０００７】
図５はベースフィルムの断面図である。
ベースフィルム２７は、耐熱性が良好なポリイミドなどのフィルム材層３３に、接着剤層３５を介して、金属箔層を接着して構成されており、金属箔層の不要部分をエッチング法などにより取り去り、導体回路１９が形成されている。
【０００８】
図６はカバーレイフィルムの断面図である。
カバーレイフィルム２９は、耐熱性が良好なポリイミドなどのフィルム材層３７に、エポキシ系接着剤などの熱硬化性接着剤からなる接着剤層３９を設けて構成されており、金型による打ち抜きなどの手段により開口部３１が形成されている。
【０００９】
図７は、ベースフィルムとカバーレイフィルムを貼り合わせ、ＬＥＤを実装して白色ラインを印刷したフレキシブル基板の断面図である。
ベースフィルム２７とカバーレイフィルム２９は、熱プレス装置を用いて加圧されて、ベースフィルム２７の導体回路１９の電極部１９ａが露出するような位置で位置決めされて貼り合わされる。カバーレイフィルム２９の接着剤層３９は、加圧されることでベースフィルム２７とカバーレイフィルム２９とを一体化させ、フレキシブル基板１３を形成する。
【００１０】
このようにして電極部１９ａが開口部３１によって露出されたフレキシブル基板１３には、白色ライン１７がカバーレイフィルム２９上に印刷された後、ＬＥＤ５がハンダ４１を介し接続されて実装される。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２３５４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記したカバーレイフィルム上に白色ラインを印刷した従来のフレキシブル基板は、高価なポリイミド等を使用するカバーレイフィルムが必要となるため、材料コストが増大した。そして、カバーレイフィルムの製造には金型による打ち抜き可能が必要になるとともに、打ち抜き成形によって使用しない切れ端が出るため不経済であった。
また、カバーレイフィルムは、一部分を絶縁保護する場合であってもベースフィルムの全面に相当する面積が必要であり、これも材料費を増大させる要因となった。
また、一般的にピンと孔とによる機械的な位置あわせによりカバーレイフィルムとベースフィルムとを貼り合わせるため、位置決め精度が低かった。さらに、カバーレイフィルムに接着層が必要なため、絶縁保護層の総厚が厚くなり、薄厚化の障害となった。
また、熱プレスされる接着層が介在するため、凹凸が大きくなり、ＬＥＤの実装姿勢が不安定となり、導光板への光入射角度にバラツキの生じる虞もあった。
【００１３】
本発明が解決しようとする課題としては、高価なカバーレイフィルムを使用するため材料費、加工費が増大したり、位置決め精度が低く、金型による加工が必要であったり、熱プレスによる熱変形が生じたり、凹凸が大きくＬＥＤの実装寸法精度が低下したりする問題がそれぞれ一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載のフレキシブル基板は、可撓性を有するベースフィルムと、該ベースフィルムの少なくとも一方の面に形成された導体回路と、該導体回路の形成された前記ベースフィルムの面に該導体回路の電極部を除いて印刷され硬化後に可撓性を有する白色レジストとを具備したことを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載のフレキシブル基板の製造方法は、可撓性を有するベースフィルムの少なくとも一方の面に導体回路を形成し、該導体回路の電極部を除いた前記ベースフィルムの一方の面に、硬化後に可撓性を発現させる白色レジストを印刷することを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載のＬＥＤ実装フレキシブル基板は、可撓性を有するベースフィルムと、該ベースフィルムの少なくとも一方の面に形成された導体回路と、該導体回路の形成された前記ベースフィルムの面に該導体回路の電極部を除いて印刷され硬化後に可撓性を有する白色レジストと、前記電極部に導通接続され前記白色レジスト上に実装されたＬＥＤとを具備したことを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載のＬＥＤ実装フレキシブル基板を用いた照明装置は、可撓性を有するベースフィルムと、該ベースフィルムの少なくとも一方の面に形成された導体回路と、該導体回路の形成された前記ベースフィルムの面に該導体回路の電極部を除いて印刷され硬化後に可撓性を有する白色レジストと、前記電極部に導通接続され前記白色レジスト上に実装されたＬＥＤと、端面から該ＬＥＤの出射光を導入する導光板と、該導光板の一方の面に対面配置される反射シートと、前記導光板の他方の面に対面配置される光学シートと、を具備したことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るフレキシブル基板及びその製造方法、並びにＬＥＤ実装フレキシブル基板及びそれを用いた照明装置の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図８は本発明の実施の形態に係るＬＥＤ実装フレキシブル基板を用いた照明装置の縦断面図である。なお、図１〜図７に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１９】
本実施の形態による照明装置１００は、透明樹脂製の導光板３の光入射端面に、ＬＥＤ実装フレキシブル基板２００に実装されたＬＥＤ５を配置している。導光板３の裏面には反射シート７、発光面側にはプリズム板や拡散シート等の光学シート９、１１を配置している。ＬＥＤ実装フレキシブル基板２００は出射側の光学シート１１の裏面に接着される。ＬＥＤ実装フレキシブル基板２００を接着した光学シート１１は、光学シート９、導光板３、反射シート７と重ねられてケース１５に収容される。
【００２０】
光源であるＬＥＤ５の発光部５ａから出射した光は、透明な樹脂で成形された導光板３に入射する。導光板３の光入射端面に入射した光は、導光板３を媒質として伝播し、一部が光学シート９、１１から拡散光となって出射されるとともに、反射シート７に反射された光も導光板３に進入し、同じく光学シート９、１１から拡散光となって出射される。光学シート１１の光出射側には図示しない液晶表示パネルが対面配置され、照明装置１００から出射される光がバックライトとして液晶表示パネルの背面から透過され、液晶表示パネルの視認性が高められるようになっている。
【００２１】
図９は本実施の形態に係るＬＥＤ実装フレキシブル基板の斜視図である。
ＬＥＤ実装フレキシブル基板２００は、フレキシブル基板３００に複数（本実施の形態では３つ）のＬＥＤ５を所定間隔で実装して形成されている。フレキシブル基板３００の一方の面には導体回路１９が形成され、導体回路１９はビアホール２１を介して他方の面へ導出されている。フレキシブル基板３００の他方の面には導体回路２３が形成され、導体回路２３は基端がビアホール２１に接続され先端に端子２５が形成されている。
【００２２】
図１０は図９に示したフレキシブル基板の要部断面図である。
フレキシブル基板３００は、可撓性を有するベースフィルム２７と、ベースフィルム２７に印刷され導体回路１９を保護絶縁する白色レジスト５１とから構成される。ベースフィルム２７は、耐熱性が良好なポリイミドなどのフィルム材層３３に、接着剤層３５を介して、金属箔層を接着して構成されており、金属箔層の不要部分をエッチング法などにより取り去り、導体回路１９が形成されている。
【００２３】
白色レジスト５１は、ベースフィルム２７の少なくとも一方の面に、導体回路１９の電極部１９ａを除いた全面に印刷される。
なお、本実施の形態では、フレキシブル基板３００の両面（表裏）に導体回路１９、２３が形成されているので、白色レジスト５１はフレキシブル基板３００の両面に印刷されている。
白色レジスト５１は、例えばシルク印刷によって形成される。本実施の形態では、全面印刷を例に説明するが、白色レジスト５１は、フレキシブル基板３００の所望の部位に選択的に印刷するものであってもよい。
【００２４】
白色レジスト５１は、印刷後に加熱によって硬化される。白色レジスト５１は、硬化後に可撓性を発現するものが用いられている。この白色レジスト５１としては、例えば「太陽インキ製造株式会社」製の「二液性熱硬化型絶縁材料（ＴＦ−２００  ＦＲ１／ＭＮ−２０Ｓ）」などを好適に用いることができる。この二液性熱硬化型絶縁材料によれば、１５μｍ〜２０μｍの回路上硬化後膜厚で、１８０°の折り曲げでクラックの生じない高い耐折性を得ることができる。
【００２５】
フレキシブル基板３００は、白色レジスト５１が印刷されることで、導体回路１９、２３が絶縁保護されるとともに、この白色レジスト５１がリフレクタとしても作用するようになる。つまり、従来構成に必要であった高価なカバーレイフィルムや、その上に印刷していた白色ラインが不要となる。
【００２６】
白色レジスト５１は、その厚みが１０μｍ〜２０μｍの範囲内であることが好ましい。これにより、白色レジスト５１の厚みが１０μｍ未満となった場合のベースフィルム２７の色写りが防止されるとともに、白色レジスト５１の厚みが２０μｍより厚くなった場合の白色レジスト５１の耐折性の低下が防止される。なお、白色レジスト５１は、従来のカバーレイフィルムと同等の厚みである略３７μｍであっても１８０°曲げでクラックの生じない耐折性が確保される。
【００２７】
本実施の形態によるフレキシブル基板３００では、白色レジスト５１が、ベースフィルム２７の両面に印刷されている。これにより、導体回路１９、２３がベースフィルム２７の両面に形成される場合であっても、同様の印刷工程によって導体回路１９、２３の容易な絶縁保護が可能となる。また、ＬＥＤ５の実装面と反対側の面も白色となることで、実装面と反対側へ進入した光の反射も可能となり、迷光や色写りを減らして光の利用効率を高めることができる。
【００２８】
ベースフィルム２７に白色レジスト５１を印刷して形成されたフレキシブル基板３００では、カバーレイフィルムが貼着された従来のフレキシブル基板より、ベースフィルム２７より上層が薄くなる。また、凹凸の少ない白色レジスト５１上に、ＬＥＤ５が実装可能となり、ＬＥＤ５の安定した実装が可能となる。これにより、ＬＥＤ実装フレキシブル基板２００を用いた照明装置１００では、導光板３に対するＬＥＤ５の位置決め精度が高まり、光強度にバラツキが生じなくなる。
【００２９】
次に、本実施の形態に係るフレキシブル基板の製造方法を図１１，図１２を用いて説明する。
図１１はフレキシブル基板の設計から表面処理までの手順を表す製造工程の流れ図である。
上記したフレキシブル基板３００を製造するには、先ず、製品・工程・治工具設計と、版製作が行われる（ステップＳ１）。なお、カバーレイフィルムを用いた従来基板では、この他、金型治工具・フィルム製作が必要となる。
【００３０】
次いで、片面銅張板を裁断し、フォトレジスト層を形成し、ガイド穴加工を行う。また、両面銅張板の場合には、裁断を行い、穴あけ、スルーホールめっきを施し、フォトレジスト層を形成する。この前加工の施された銅張板を露光する（ステップＳ２）。次いで、現像（ステップＳ３）、エッチング（ステップＳ４）、剥離（ステップＳ５）を行う。
【００３１】
本実施の形態による製造方法では、剥離により導体回路１９、２３の形成された基板に対し、白色レジスト５１を印刷するための工程、すなわち、白レジストシルク印刷、乾燥、熱硬化を行う（ステップＳ６）。
なお、カバーレイフィルムを用いた従来基板では、当該印刷工程（ステップＳ６）に代えて、カバーフィルム裁断、打ち抜き、仮接着、ラミネートを行う。両面基板の場合には、同工程を２回行う。
【００３２】
このように、本実施の形態による製造方法では、ベースフィルム２７の少なくとも一方の面に導体回路１９を形成し、導体回路１９の電極部１９ａを除いたベースフィルム２７の面に、白色レジスト５１を印刷する。この際、一般的なＸＹテーブルが使用されて、画像処理による印刷領域のアライメントが可能となる。これにより、カバーレイフィルムを打ち抜く加工がなくなる。また、白色レジスト５１が印刷されるのみとなり、絶縁保護層が薄厚となる。さらに、仮接着や接着層を熱プレスする必要がなくなる。
【００３３】
図１２はフレキシブル基板のシルク印刷から梱包までの手順を表す製造工程の流れ図である。
白色レジスト５１の印刷された基板は、金めっき、金フラッシュめっき、鉛フリーはんだめっきによる表面処理を行う（ステップＳ７）。表面処理のなされた基板には基板情報の表示等のためのシルク印刷を施し（ステップＳ８）、一次抜きを行う（ステップＳ９）。
次いで、補材の裁断、打ち抜きを行い、貼合せ仮接着を行った（ステップＳ１０）後、補材を圧着するための圧着ラミネートを行う（ステップＳ１１）。
次いで、穴抜き加工（ステップＳ１２）、外形抜き加工（ステップＳ１３）、最終検査（ステップＳ１４）を行った後、フレキシブル基板製品として梱包される（ステップＳ１５）。
【００３４】
以上、詳述したように、本実施の形態に係るフレキシブル基板３００は、可撓性を有するベースフィルム２７と、該ベースフィルム２７の少なくとも一方の面に形成された導体回路１９と、該導体回路１９の形成された前記ベースフィルム２７の面に該導体回路１９の電極部１９ａを除いて印刷され硬化後に可撓性を有する白色レジスト５１とを具備したので、白色レジスト５１によってリフレクタ効果が得られ、ポリイミド等からなる高価なカバーレイフィルムを使用せずに導体回路１９を絶縁保護することができる。したがって、材料費、加工費を低減することができる。
【００３５】
また、本実施の形態に係るフレキシブル基板３００の製造方法は、可撓性を有するベースフィルム２７の少なくとも一方の面に導体回路１９を形成し、該導体回路１９の電極部１９ａを除いた前記ベースフィルム２７の一方の面に、硬化後に可撓性を発現させる白色レジスト５１を印刷するので、画像処理によって印刷領域をアライメントでき、位置決め精度を向上させることができる。そして、打ち抜き加工がなくなるので、金型製作費、及び加工工数を削減することができる。また、接着層の必要なカバーレイフィルムと異なり、白色レジスト５１の印刷のみにより絶縁保護が行えるので、フレキシブル基板３００を薄厚化することができる。さらに、接着層を熱プレスする必要がないので、熱変形による寸法誤差を生じなくすることができる。
【００３６】
また、本実施の形態に係るＬＥＤ実装フレキシブル基板２００によれば、可撓性を有するベースフィルム２７と、該ベースフィルム２７の少なくとも一方の面に形成された導体回路１９と、該導体回路１９の形成された前記ベースフィルム２７の面に該導体回路１９の電極部１９ａを除いて印刷され硬化後に可撓性を有する白色レジスト５１と、前記電極部１９ａに導通接続され前記白色レジスト５１上に実装されたＬＥＤ５とを具備したので、白色レジスト５１の上方に位置したＬＥＤ５の発光部５ａから出射した光が白色レジスト５１に反射し、リフレクタ効果が得られる。
また、カバーレイフィルムを用いる場合に比べ、薄厚でかつ少ない凹凸で絶縁保護が行え、省スペース化が図れるとともに、ＬＥＤ５の実装寸法精度を高めることができる。
【００３７】
また、本実施の形態に係るＬＥＤ実装フレキシブル基板を用いた照明装置１００によれば、可撓性を有するベースフィルム２７と、該ベースフィルム２７の少なくとも一方の面に形成された導体回路１９と、該導体回路１９の形成された前記ベースフィルム２７の面に該導体回路１９の電極部１９ａを除いて印刷され硬化後に可撓性を有する白色レジスト５１と、前記電極部１９ａに導通接続され前記白色レジスト５１上に実装されたＬＥＤ５と、端面から該ＬＥＤ５の出射光を導入する導光板３と、該導光板３の一方の面に対面配置される反射シート７と、前記導光板３の他方の面に対面配置される光学シート９、１１と、を具備したので、薄厚で、発光強度にバラツキのない明るい面光源を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の液晶表示装置におけるバックライトユニットの分解側面図である。
【図２】ＬＥＤを発光させたバックライトユニットの動作説明図である。
【図３】ＬＥＤを実装したフレキシブル基板の拡大斜視図である。
【図４】フレキシブル基板の分解斜視図である。
【図５】ベースフィルムの断面図である。
【図６】カバーレイフィルムの断面図である。
【図７】ベースフィルムとカバーレイフィルムを貼り合わせ、ＬＥＤを実装して白色ラインを印刷したフレキシブル基板の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るＬＥＤ実装フレキシブル基板を用いた照明装置の縦断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るＬＥＤ実装フレキシブル基板の斜視図である。
【図１０】図９に示したフレキシブル基板の要部断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係るフレキシブル基板の設計から表面処理までの手順を表す製造工程の流れ図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係るフレキシブル基板のシルク印刷から梱包までの手順を表す製造工程の流れ図である。
【符号の説明】
【００３９】
３  導光板
５  ＬＥＤ
７  反射シート
９、１１  光学シート
１９、２３  導体回路
１９ａ  電極部
２７  ベースフィルム
５１  白色レジスト
１００  ＥＤ実装フレキシブル基板を用いた照明装置
２００  ＬＥＤ実装フレキシブル基板
３００  フレキシブル基板
【図１】
2006324608.tif 000003
【図２】
2006324608.tif 000004
【図３】
2006324608.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006324608.tif 000009
【図８】
2006324608.tif 000010
【図９】
2006324608.tif 000011
【図１０】
2006324608.tif 000012
【図１１】
2006324608.tif 000013
【図１２】
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