(57)【要約】【課題】ＬＥＤの放熱基板としてセラミック基板を用いた場合、セラミック基板の加工が難しかった。【解決手段】細長く切断した複数本のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂを、一定距離だけ離れた複数位置で、導熱樹脂１０６を固定し、前記導熱樹脂１０６が形成された部分にＬＥＤ等の発光素子１００を実装することで、フレキシブルなエッジライトを構成することができ、更に発光素子１００から発する熱は前記リードフレーム１０２や前記導熱樹脂１０６を伝わって広がるため、エッジライトの発光時の放熱効率を高められる。【選択図】図１
2007214473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長く切断され、互いに同一平面上に並んだ複数本のリードフレームと、
前記複数本のリードフレームを、一定距離だけ離れた複数位置で固定する、無機フィラーが熱硬化性樹脂に分散されてなる導熱樹脂と、前記リードフレームの前記切断面に実装された発光素子と、
からなるフレキシブルエッジライト。
【請求項２】
導熱樹脂は、熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、前記導熱樹脂の一部には浮島状態のリードフレームが１個以上埋め込まれている請求項１に記載のフレキシブルエッジライト。
【請求項３】
無機フィラーは、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4、及びＡｌＮからなる群から選択される少なくとも一種を含む請求項１に記載のフレキシブルエッジライト。
【請求項４】
熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及びイソシアネート樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を含む請求項１に記載のフレキシブルエッジライト。
【請求項５】
Ｓｎは０．１ｗｔ％以上０．１５ｗｔ％以下、Ｚｒは０．０１５ｗｔ％以上０．１５ｗｔ％以下、Ｎｉは０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、Ｓｉは０．０１ｗｔ％以上２ｗｔ％以下、Ｚｎは０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、Ｐは０．００５ｗｔ％以上０．１ｗｔ％以下、Ｆｅは０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下である群から選択される少なくとも一種を含む銅を主体とするリードフレームを用いる請求項１に記載のフレキシブルエッジライト。
【請求項６】
複数のリードフレームの間に、局所的に無機フィラーが熱硬化性樹脂に分散されてなる導熱樹脂を挟んだ状態で、熱プレスし、前記リードフレームを前記導熱樹脂で一体化した後、前記リードフレームの導熱樹脂で固定された部分に発光素子を実装するフレキシブルエッジライトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶テレビ等のバックライトに使われるフレキシブルエッジライトとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶テレビ等のバックライトとしてのエッジライト（エッジライトとは液晶パネル側面や、液晶パネルの裏面にセットされた導光板を側面、つまりエッジ部から照らす棒状のライトを意味する）として、冷陰極管等が使われてきたが、近年の高演色化のニーズのため、ＬＥＤやレーザー等の半導体発光素子を、放熱性の基板の上に直線状に実装したものが求められている。
【０００３】
図５は、従来のＬＥＤ発光素子の一例を示す断面図である。図５において、セラミック基板１に形成された凹部には、発光素子２が実装されている。また複数のセラミック基板１は、放熱板３の上に固定されている。また複数のセラミック基板１は、窓部４を有する接続基板５で電気的に接続されている。そしてＬＥＤから放射される光６は、接続基板５に形成された窓部４を介して、外部に放出される。なお図５において、凹部を有するセラミック基板１や接続基板５における配線及びＬＥＤの配線等は図示していない。そしてこうした発光モジュールは、液晶等のバックライト、あるいはエッジライトとして使われている。
【０００４】
しかしＬＥＤ等の発光素子は、発熱によって発光効率、発光の色バランス等が影響を受けやすい。そのため発光素子の冷却が重要となるが、セラミック基板１は放熱性に優れるが、加工が難しく高価であるため、より安価で加工性に優れた放熱基板が求められていた。
【０００５】
またこうした発光モジュールは、放熱板３や接続基板５に固定されているため、柔軟性が無く、取り扱いが難しかった。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００４−３１１７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、発光素子を実装する放熱基板が、セラミック基板であったため、加工性やコスト面で不利になるという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、セラミック基板の代わりに、複数本のリードフレームを一定距離だけ離れた複数位置で固定する、無機フィラーが熱硬化性樹脂に分散されてなる導熱樹脂と、前記リードフレームの前記切断面に実装された発光素子とからなるフレキシブルエッジライトの構造により、低コスト化が可能で、柔軟性を有するフレキシブルエッジライトとその製造方法を提供することを目的とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のフレキシブルエッジライト及びその製造方法によって得られたフレキシブルエッジライトは、ＬＥＤや半導体レーザー等の発光素子によって発生した熱を効率的に拡散する構造を有するため、ＬＥＤ等の発光素子を有効に冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるフレキシブルエッジライトについて、図１を用いて説明する。
【００１１】
図１は実施の形態１におけるフレキシブルエッジライトを示す斜視図である。図１において、１００は発光素子、１０２はリードフレーム、１０４は矢印、１０６は導熱樹脂、１０８は点線、１１０は保護素子である。図１において、複数本のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂは、細長く切断されたものであり、同一平面上に平行に並んだ状態で、互いに一定距離だけ離れた複数位置で、導熱樹脂１０６によってショートしないように固定されている。そして複数本のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂを固定する導熱樹脂１０６は、浮島状のリードフレーム１０２ｃも固定している。ここでリードフレーム１０２ａ、１０２ｂを給電用のリードフレームとした場合、浮島状のリードフレーム１０２ｃは、前記給電用のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂから電気的に絶縁された状態で導熱樹脂１０６によって固定されている。このように細長く切断された複数本のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂは、一定距離だけ離れた複数位置で、無機フィラーが熱可塑性樹脂に分散されてなる導熱樹脂１０６によって、固定する。その結果、導熱樹脂１０６で固定されていない部分のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂはフレキシブル（柔軟性）を持たせられるため、フレキシブルなエッジライトを構成できる。ここで複数本のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂを同一平面上に並んだ（望ましくは平行に並んだ）状態とすることで、図１（Ａ）に示すように、リードフレーム１０２ａ、１０２ｂを曲げても、互いが一定間隔を保ったまま曲がることになるため、互いにショートすることがない。なおここでフレキシブルなとは、曲げようとすれば曲がると言う意味であり、何万回、何十万回と、曲げながら使うためのフレキシブルなリードフレームと言うよりは、機器のバックライトの用途として、狭いところにも必要に応じて色々折り曲げながら使える（あるいは組み込める）と言うようなものである。
【００１２】
図１（Ａ）は、フレキシブルエッジライトに、発光素子１００や保護素子１１０が実装された状態を示す斜視図である。図１（Ａ）において、複数本のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂは同一平面上で、互いにショートしないように並行になった状態で、複数位置において導熱樹脂１０６で固定されている。そして、導熱樹脂１０６が形成されていない部分の複数本のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂは柔軟性を有し、図１（Ａ）に示すように自由に曲げることができる。
【００１３】
図１（Ａ）において、発光素子１００ａの一端が、リードフレーム１０２ａ、もう一端が浮島状のリードフレーム１０２ｃに接続されている。保護素子１１０ａの一端は浮島状のリードフレーム１０２ｃ、もう一端がリードフレーム１０２ｂに接続されている。ここで、リードフレーム１０２ａ、１０２ｂをそれぞれ給電用のリードフレームとすることで、リードフレーム１０２ａ、１０２ｂを介して、予め直列接続された発光素子１００ａと保護素子１１０ａに電流を供給することになる。そして、発光素子１００ａからは、矢印１０４ａに示すように光が放射される。
【００１４】
図１（Ａ）において、発光素子１００ｂを例にとると、その一端は、リードフレーム１０２ｂに、もう一端は浮島状のリードフレーム１０２ｃに接続されている。そして保護素子１１０ｂの一端は、浮島状のリードフレーム１０２ｃ、もう一端はリードフレーム１０２ａに接続されている。そして発光素子１００ｂを例にとると、リードフレーム１０２ａ、１０２ｂを介して電流が供給され、発光素子１００ｂから発せられた光は、矢印１０４ｂに示すように前方に放射されることになる。
【００１５】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）における発光素子１００や保護素子１１０を省いた状態を示す斜視図である。図１（Ｂ）から、複数本のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂは、導熱樹脂１０６によって互いにショートしないように絶縁されていることが判る。そして導熱樹脂１０６で固定されていない部分のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂは、図１（Ｂ）に示すように柔軟性を有していることが判る。ここで、導熱樹脂１０６によって、リードフレーム１０２ａ、１０２ｂを固定する際、同時に浮島状のリードフレーム１０２ｃを固定することで、図１（Ａ）に示すように、発光素子１００に直列して、保護素子１１０ａ、１１０ｂを接続することができる。
【００１６】
また図１（Ｂ）における点線１０８は、発光素子１００ｃや保護素子１１０ｃが実装される位置を示す。発光素子１００ｃや保護素子１１０ｃを、矢印１０４ｃに示すように、点線１０８で示した位置に実装することで、フレキシブルエッジライトを製造する。
【００１７】
以上のフレキシブルエッジライトにおいて、リードフレーム１０２ａ、１０２ｂを給電用とすることで、複数個の発光素子１００ａ、１００ｂを最大定格以下で、安定して点灯させられる。
【００１８】
図２は、実施の形態１におけるフレキシブルエッジライトの上面図である。図２において、リードフレーム１０２を介して、複数の発光素子１００が実装されることが判る。なお図２において、発光素子１００の下には、図１に示したように、導熱樹脂１０６や浮島状のリードフレーム１０２ｃが形成されているが、共に図２において発光素子１００の後ろに隠れているために見えない。また図２において、複数本のリードフレーム（例えば図１に示したリードフレーム１０２ａ、１０２ｂ）は、リードフレーム１０２としてまとめている。このように実施の形態１におけるフレキシブルエッジライトの、導熱樹脂１０６によって形成された部分（すなわち発光素子１００が実装される部分）を、発光素子１００とほぼ同じ大きさにすることができるため、より薄型化が可能なフレキシブルエッジライトを提供できる。なお用途によって、導熱樹脂１０６によって形成された部分（すなわち発光素子１００が実装される部分）を、発光素子より小さくすることも、大きくすることも可能であることは言うまでもない。
【００１９】
図２（Ａ）は、フレキシブルエッジライトの動作について説明する上面図である。図２（Ａ）において、複数本からなるリードフレーム１０２（図２（Ａ）ではリードフレーム１０２は、複数本には図示していない）に電流を供給することで、リードフレーム１０２に接続された複数個の発光素子１００が発光し、矢印１０４ａに示すように光を放出する。また図２（Ａ）に示すように、複数個の発光素子１００は、リードフレーム１０２を介して接続されているため、リードフレーム１０２の導熱樹脂１０６で固定されていない部分（つまり発光素子１００が実装されていない部分）で、自由に曲げることができる。その結果、図２（Ａ）に示すように、本発明のリードフレーム１０２を、渦巻き状に巻くことも（更には図２（Ｂ）に示すようにジグザグに折り曲げることも）可能となる。
【００２０】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のフレキシブルエッジライトの部分拡大図であり、図２（Ｂ）では発光素子１００から発生した熱が、リードフレーム１０２を介して、広がる様子を示すものである。図２（Ｂ）において、発光素子１００の下には、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示したような導熱樹脂１０６やリードフレーム１０２ｃが隠れている（図２（Ｂ）では見えない）。そして発光素子１００に発生した熱は、導熱樹脂１０６（図２では見えない）を介して、リードフレーム１０２に伝わり、更にリードフレーム１０２の上を矢印１０４ｂに示すように広がっている。そしてリードフレーム１０２の上を伝わる熱は、リードフレーム１０２上で自然冷却される。
【００２１】
また複数本のリードフレーム１０２を、互いに同一平面に並ぶようにすることで、複数本のリードフレーム１０２を同時に曲げたとしても、互いにショートすることがない。そのため、図２（Ｂ）に示すように、曲線状に曲げ、あるいは鋭角状（あるいはジグザグに）折り曲げられる。
【００２２】
このように、発光素子１００の間を、リードフレーム１０２ａ、１０２ｂによって電気的に接続することで、エッジライト全体をフレキシブルなものにできる。なお発光素子１００の発熱によって、本発明のフレキシブルエッジライト全体が伸縮した場合でも、その熱膨張による応力を、リードフレーム１０２ａ、１０２ｂに遊び部分を作っておくことで緩和することができる。また複数本のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂの熱膨張係数を合わせておくことも有効である。
【００２３】
なお図２（Ａ）、図２（Ｂ）において、リードフレーム１０２は、一本（例えば、肉厚０．５ｍｍ、幅１ｍｍ、長さ１〜２０ｍ）の帯状のものとすることができる。そしてこの長尺の（前述の肉厚０．５ｍｍ、幅１ｍｍ、長さ１〜２０ｍ）からなるリードフレーム１０２に、例えば１０ｍｍピッチで、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示したような導熱樹脂によるブロック（例えば、高さ２ｍｍ、幅２ｍｍ、奥行き２ｍｍ。これが図１等で示す発光素子１００の実装部分に相当する）を形成することで、長尺のフレキシブルエッジライトを作製できる。
【００２４】
ここで発光素子１００に保護素子１１０を直列に入れる理由は、発光素子１００に過度なストレス（温度、電流、電圧等）が加わることで破壊することを防止するためである。このように保護素子１１０を、発光素子１００に直列に接続することで、発光素子１００を絶対最大定格未満で使用することができる。またこの保護素子１１０の特性（あるいは値）を最適化設計することで、複数の発光素子１００間での発光バラツキを低減することも可能となる。
【００２５】
このように図２（Ａ）、図２（Ｂ）において、フレキシブルエッジライトを構成する導熱樹脂１０６の一部に浮島状のリードフレーム１０２ｃを形成することで、エッジライトの長寿命化設計が容易となる。なお発光素子１００や保護素子１１０は、フレキシブルエッジライトの同一面に実装される必要は無い。図１（Ａ）に示すように発光素子１００ａをフレキシブルエッジライトの第１の側面（例えば上面）、保護素子１１０ａを前記フレキシブルエッジライトの第２の側面（例えば側面）に実装しても良い。また図１（Ａ）に示すように発光素子１００ｂをフレキシブルエッジライトの側面に、保護素子１１０ｂをフレキシブルエッジライトの上面に実装してもよい。また浮島状のリードフレーム１０２ｃの形状、個数、配置等はエッジライトの使用用途に応じて最適化できることは言うまでもない。
【００２６】
次に図３〜図４を用いて、フレキシブルエッジライトの製造方法の一例について説明する。図３〜図４は、フレキシブルエッジライトの製造方法を示す斜視図である。図３（Ａ）において、１１２はリードフレーム素材であり、長尺のリードフレーム母材（図示していない）から、所定形状に金型等で打抜いたものである。図３（Ａ）において、例えば、リードフレーム素材１１２は、厚み（肉厚）０．５ｍｍ、幅１ｍｍ、長さ１〜２０ｍに切断したものである。これを図３（Ａ）のリードフレーム素材１１２とする。次にこのリードフレーム素材１１２の一部に切り込みを入れる。こうして図３（Ｂ）に示すように、リードフレーム素材１１２を所定形状に加工することで、図３（Ｃ）に示すようなリードフレーム１０２となる。なおこの加工（あるいはプレス等による打ち抜き加工）は、金型を使うことができる。次に図３（Ｂ）の矢印１０４が示すように、リードフレーム素材１１２の一部を折り曲げる。こうして形成されたリードフレーム１０２は、図３（Ｃ）に示すように、その一部が折り曲げられている。
【００２７】
次に図４（Ａ）に示すように、一部が折り曲げられたリードフレーム１０２ａの上に、導熱樹脂１０６、連続したリードフレーム１０２ｂ（例えば、肉厚０．５ｍｍ、幅１ｍｍ、長さ１〜２０ｍ。これはリードフレーム１０２ａに揃えることが望ましい。これは揃えることで、折り曲げた時や発熱の影響を受けた時に互いにショートしにくくするためである）、個片状のリードフレーム１０２ｃ（例えば、肉厚０．５ｍｍ、幅１ｍｍ、長さ１〜２ｍｍ）をセットする。そして図４（Ａ）に示すように、３種類のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの間に、個片状にした導熱樹脂１０６をセットする。ここで導熱樹脂１０６は、例えば円柱状に押し出したものを細かく切断したもの（あるいは一定形状に予備成型したもの）を使うことができる。このように導熱樹脂１０６を予め所定寸法に切断し、更にその形状（少なくとも断面形状）を丸（もしくは楕円等）に予備成型しておくことで、プレス時に導熱樹脂１０６とリードフレーム１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの間に空気残り（ボイドと呼ばれることがある）の発生を防止でき、更に導熱樹脂１０６によって形成された部分（つまり発光素子１００の実装される部分）の寸法バラツキを抑えられる。そしてこの状態で図４（Ａ）の矢印１０４が示すように、所定の金型（金型は図示していない）を用いて、これらを加熱プレスする。なお図４において、矢印１０４はプレスをする意味であり、プレスの方向は、上下左右、最適な方向から行うことは言うまでもない。またこのプレス工程を複数回に分けることも有効である。
【００２８】
図４（Ｂ）はプレスが終了した後の様子を示す斜視図である。図４において、導熱樹脂１０６によって、リードフレーム１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが一体化されていることが判る。
【００２９】
そして図４（Ｂ）に示すリードフレーム１０２ａ、１０２ｂの切断面（つまりリードフレーム１０２ａ、１０２ｂの肉厚部に相当する）に、図１（Ａ）に示すように発光素子１００ａ、１００ｂを実装することで、発光素子１００とほぼ同じサイズ（あるいは実装面積）まで、導熱樹脂１０６や浮島状のリードフレーム１０２ｃを小さくできる。その結果、図２に示したように、フレキシブルエッジライトの上面図では、導熱樹脂１０６や浮島状のリードフレーム１０２ｃが、発光素子１００の影に隠せる。
【００３０】
なおリードフレーム１０２に、図３（Ｃ）に示すような折り曲げ加工を行っておくことで、リードフレーム１０２と導熱樹脂１０６の結合精度や接着強度、成型精度を高めることができる。またリードフレーム１０２の一部を折り曲げること、あるいはリードフレーム１０２に直接、発光素子１００の一端を半田付け等で接続することで、発光素子１００に発生した熱を放熱しやすくなる。
【００３１】
なお発光素子１００は、ＬＥＤやレーザー等の発光素子であり、例えば、チップ状の発光素子である（チップ状とは、発光素子が樹脂封止され、所定の外部電極が取り付けられた状態をいう）であっても、ベアチップであっても良い。
【００３２】
なお導熱樹脂１０６として、硬化型樹脂中に高放熱性の無機フィラーが分散されたものを用いることが望ましい。なお無機フィラーは略球形状で、その直径は０．１ミクロン以上１００ミクロン以下が適当である（０．１ミクロン未満の場合、樹脂への分散が難しくなり、また１００ミクロンを超えると導熱樹脂１０６の厚みが厚くなり熱拡散性に影響を与える）。そのため導熱樹脂１０６における無機フィラーの充填量は、熱伝導率を上げるために７０〜９５重量％と高濃度に充填している。特に、本実施の形態では、無機フィラーは、平均粒径３ミクロンと平均粒径１２ミクロンの２種類のＡｌ2Ｏ3を混合したものを用いている。この大小２種類の粒径のＡｌ2Ｏ3を用いることによって、大きな粒径のＡｌ2Ｏ3の隙間に小さな粒径のＡｌ2Ｏ3を充填できるので、Ａｌ2Ｏ3を９０重量％近くまで高濃度に充填できるものである。この結果、導熱樹脂１０６の熱伝導率は５Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度となる。なお無機フィラーとしてはＡｌ2Ｏ3の代わりに、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4、及びＡｌＮからなる群から選択される少なくとも一種以上を含んでもよい。
【００３３】
なお無機フィラーを用いると、放熱性を高められるが、特にＭｇＯを用いると線熱膨張係数を大きくできる。またＳｉＯ2を用いると誘電率を小さくでき、ＢＮを用いると線熱膨張係数を小さくできる。こうして導熱樹脂１０６としての熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下のものを形成することができる。なお熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満の場合、発光モジュールの放熱性に影響を与える。また熱伝導率を２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より高くしようとした場合、フィラー量を増やす必要があり、プレス時の加工性に影響を与える場合がある。
【００３４】
なお熱硬化性の絶縁樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシアネート樹脂の内、少なくとも１種類の樹脂を含んでいる。これらの樹脂は耐熱性や電気絶縁性に優れている。導熱樹脂１０６の厚みは、薄くすれば、一本のリードフレーム１０２に装着した発光素子１００に生じる熱を、他のリードフレーム１０２に伝えやすいが、逆に絶縁耐圧が問題となり、厚すぎると、熱抵抗が大きくなるので、絶縁耐圧と熱抵抗を考慮して最適な厚さである５０ミクロン以上１０００ミクロン以下に設定すれば良い。
【００３５】
このように、導熱樹脂１０６としては熱伝導性の良いフィラーを添加することで、熱伝導性や光反射性（導熱樹脂に添加するフィラーを白色の光反射性の高いものにすることで）を高めることになる。
【００３６】
なお、導熱樹脂１０６の色は、白色が望ましい。黒色や赤、青等に着色されている場合、発光素子から放射された光を反射させにくくなり、発光効率に影響を与えるためである。
【００３７】
なおリードフレーム１０２の切断面等に半田付けする際、半田が流れ過ぎないように、ソルダーレジスト等でカバーすることができる。またソルダーレジストの代わりに、導熱樹脂１０６をリードフレーム１０２の半田付けしたくない部分に形成しても良い。この時は、リードフレーム１０２の形状を工夫する（例えば部分的に窪ませ、その上に導熱樹脂１０６が回り込むようにする）ことで対応できる。
【００３８】
次にリードフレーム１０２の材質について説明する。リードフレームの材質としては、銅を主体とするものが望ましい。これは銅が熱伝導性と導電率が共に優れているためである。またリードフレームとしての加工性や、熱伝導性を高めるためには、リードフレーム１０２となる銅素材に銅以外の少なくともＳｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｐ、Ｆｅ等の群から選択される少なくとも１種類以上の材料とからなる合金を使うことが望ましい。例えばＣｕを主体として、ここにＳｎを加えた、合金（以下、Ｃｕ＋Ｓｎとする）を用いることができる。Ｃｕ＋Ｓｎ合金の場合、例えばＳｎを０．１ｗｔ％以上０．１５ｗｔ％未満添加することで、その軟化温度を４００℃まで高められる。比較のためＳｎ無しの銅（Ｃｕ＞９９．９６ｗｔ％）を用いて、リードフレーム１０２を作製したところ、導電率は低いが、出来上がった放熱基板において特に形成部等に歪が発生する場合があった。そこで詳細に調べたところ、その材料の軟化点が２００℃程度と低いため、後の部品実装時（半田付け時）や、発光素子１００の実装後の信頼性確認時（発熱／冷却の繰り返し試験等）に変形する可能性があることが予想された。一方、Ｃｕ＋Ｓｎ＞９９．９６ｗｔ％の銅系の材料を用いた場合、実装された各種部品や複数個のＬＥＤによる発熱の影響は特に受けなかった。また半田付け性やダイボンド性にも影響が無かった。そこでこの材料の軟化点を測定したところ、４００℃であることが判った。このように、銅を主体として、いくつかの元素を添加することが望ましい。銅に添加する元素として、Ｚｒの場合、０．０１５ｗｔ％以上０．１５ｗｔ％以下の範囲が望ましい。添加量が０．０１５ｗｔ％未満の場合、軟化温度の上昇効果が少ない場合がある。また添加量が０．１５ｗｔ％より多いと電気特性に影響を与える場合がある。また、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｐ等を添加することでも軟化温度を高くできる。この場合、Ｎｉは０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％未満、Ｓｉは０．０１ｗｔ％以上２ｗｔ％以下、Ｚｎは０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％未満、Ｐは０．００５ｗｔ％以上０．１ｗｔ％未満が望ましい。そしてこれらの元素は、この範囲で単独、もしくは複数を添加することで、銅素材の軟化点を高くできる。なお添加量がここで記載した割合より少ない場合、軟化点上昇効果が低い場合がある。またここで記載した割合より多い場合、導電率への影響の可能性がある。同様に、Ｆｅの場合０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、Ｃｒの場合０．０５ｗｔ％以上１ｗｔ％以下が望ましい。これらの元素の場合も前述の元素と同様である。
【００３９】
なおリードフレーム１０２に使う銅合金の引張り強度は、６００Ｎ／ｍｍ2以下が望ましい。引張り強度が６００Ｎ／ｍｍ2を超える材料の場合、リードフレーム１０２の加工性に影響を与える場合がある。またこうした引張り強度の高い材料は、その電気抵抗が増加する傾向にあるため、実施の形態１で用いるようなＬＥＤ等の大電流用途には向かない場合がある。一方、引張り強度が６００Ｎ／ｍｍ2以下（更にリードフレーム１０２に微細で複雑な加工が必要な場合、望ましくは４００Ｎ／ｍｍ2以下）とすることでスプリングバック（必要な角度まで曲げても圧力を除くと反力によってはねかえってしまうこと）の発生を抑えられ、形成精度を高められる。このようにリードフレーム材料としては、Ｃｕを主体とすることで導電率を下げられ、更に柔らかくすることで加工性を高められ、更にリードフレーム１０２による放熱効果も高められる。なおリードフレーム１０２に使う銅合金の引張り強度は、１０Ｎ／ｍｍ2以上が望ましい。これは一般的な鉛フリー半田の引張り強度（３０〜７０Ｎ／ｍｍ2程度）に対して、リードフレーム１０２に用いる銅合金はそれ以上の強度が必要なためである。リードフレーム１０２に用いる銅合金の引張り強度が、１０Ｎ／ｍｍ2未満の場合、リードフレーム１０２に発光素子１００や駆動用半導体部品、チップ部品等を半田付け実装する場合、半田部分ではなくてリードフレーム１０２部分で凝集破壊する可能性がある。
【００４０】
なおリードフレーム１０２の、導熱樹脂１０６から露出している面（発光素子１００や、図示していないが制御用ＩＣやチップ部品等の実装面）に、予め半田付け性を改善するように半田層や錫層を形成しておくことで、ガラエポ基板等に比べて熱容量が大きく半田付けしにくいリードフレーム１０２に対する部品実装性を高められると共に、配線の錆び防止が可能となる。なおリードフレーム１０２の導熱樹脂１０６に接する面（もしくは埋め込まれた面）には、半田層は形成しないことが望ましい。このように導熱樹脂１０６と接する面に半田層や錫層を形成すると、半田付け時にこの層が柔らかくなり、リードフレーム１０２と導熱樹脂１０６の接着性（もしくは結合強度）に影響を与える場合がある。なお図１、図２等において、半田層や錫層は図示していない。
【００４１】
またリードフレーム１０２としては、銅を主体とした金属板を、少なくともその一部が事前に打抜かれたものを用いることができる。そしてリードフレーム１０２の厚みは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下（更に望ましくは０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下）が望ましい。これはＬＥＤを制御するには大電流（例えば３０Ａ〜１５０Ａであり、これは駆動するＬＥＤの数によって更に増加する場合もある）が必要であるためである。またリードフレーム１０２の肉厚が０．１０ｍｍ未満の場合、プレスが難しくなる場合がある。またリードフレーム１０２の肉厚が１ｍｍを超えると、プレスによる打ち抜き時にパターンの微細化が影響を受ける場合がある。またエッジライトの幅や高さ（あるいは極細化）に影響を与える場合もある。ここでリードフレーム１０２の代わりに銅箔（例えば、厚み１０ミクロン以上５０ミクロン以下）を使うことは望ましくない。本発明の場合、ＬＥＤで発生する熱は、リードフレーム１０２を通じて広く拡散されることになる。そのためリードフレーム１０２の厚みが厚いほど、リードフレーム１０２を介しての熱拡散が有効となる。一方、リードフレーム１０２の代わりに銅箔を用いた場合、銅箔の厚みがリードフレーム１０２に比べて薄い分、熱拡散しにくくなる可能性がある。
【００４２】
なおリードフレーム１０２の長さは、１０ｍｍ以上１００ｍ以下が望ましい。リードフレームの長さが１０ｍｍ未満の場合、エッジライトとしてのコストメリットが得られない場合がある。リードフレーム１０２の長さが１００ｍを超えると、取り扱いにくくなる場合がある。なおそれでも本発明のフレキシブルリードフレーム１０２は、大型のリール装置に一種のフープ材として巻き取ることができるため、工夫すれば１００ｍを超えるものでも取り扱うことは可能と思われる。そして必要に応じて、５ｍなり１０ｍなりを切断することで任意の長さのフレキシブルエッジライトとすることも容易である。なお本発明において、フレキシブルエッジライトを構成する複数のリードフレーム１０２の熱膨張係数を同じとすることで、発光素子１００から発せられる熱によってエッジライトが温度上昇した場合でもフレキシブルエッジライトが捩れたり、曲がったりすることを防止できることは言うまでもない。
【００４３】
なお発光素子１００は、リードフレーム１０２の断面部分に実装することができる。リードフレーム１０２の断面部（リードフレームを金型等で打抜いた部分、もしくは肉厚部、もしくはリードフレームの厚みに相当する）に実装することで、フレキシブルエッジライトの厚みを更に薄層化できる。特に本発明のフレキシブルエッジライトは、図１〜図２に示すように、複数本のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂを互いに同一平面に、平行になるように並べることで、折り曲げてもリードフレーム１０２ａ、１０２ｂが互いに接触しにくい。また必要に応じてリードフレーム１０２ａ、１０２ｂの間に絶縁体を挿入しても良い。なおこの場合、絶縁体としては熱伝導性の良いもの、あるいは柔軟性を有する材料を使うことが望ましい。
【００４４】
またリードフレーム１０２の非切断面（いわゆるリードフレーム１０２の表面もしくは裏面）をフレキシブルエッジライトの側面（もしくはＬＥＤの非実装面）とすることができる。こうして、エッジライトの薄層化を実現できると共に、その高強度化、大電流化、高放熱化、低コスト化が可能となる。
【００４５】
なお電気回路の設計次第で保護素子１１０を省略することも可能であるが、発光素子１００の発光の安定化のためには、図１（Ａ）に示すように発光素子１００ａ、１００ｂに直列に保護素子１１０ａ、１１０ｂを直列に挿入することが望ましい。またこの保護素子１１０の最適化設計によって、複数の発光素子１００の発光特性（色調、色温度、色バランス、電流−電圧特性、発光効率等）のバラツキを見かけ上抑えることが可能となる。
【００４６】
以上のように細長く切断され、互いに同一平面上に並んだ複数本のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂと、前記複数本のリードフレーム１０２ａ、１０２ｂを、一定距離だけ離れた複数位置で固定する、無機フィラーが熱硬化性樹脂に分散されてなる導熱樹脂１０６と、前記リードフレーム１０２ａ、１０２ｂの前記切断面に実装された発光素子１００と、からなるフレキシブルエッジライトを提供する。
【００４７】
なおリードフレーム１０２ａ、１０２ｂを細長く切断する寸法は、幅０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下、長さ１０ｍｍ以上が望ましい。幅が０．５ｍｍ未満の場合、リードフレームの加工が難しい場合がある。また幅が１０ｍｍを超えるとエッジライトとしての用途が限定される場合がある。また長さが１０ｍｍ未満の場合、出来上がったエッジライトの長さが１０ｍｍ未満となるため、その用途が限定される。またその切断面に、発光素子１００や保護素子１１０を実装することで、エッジライトの薄型化が可能となる。
【００４８】
そして導熱樹脂１０６を、熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とし、前記導熱樹脂１０６の一部には浮島状態のリードフレーム（例えば、図１（Ａ）のリードフレーム１０２ｃ）を１個以上埋め込むことで、保護素子１１０等も同時に実装することができ、フレキシブルエッジライトの使い勝手を改善できる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明にかかるフレキシブルエッジライトを用いることで、各種機器への取り付け性を高めると共に、多数個の発光素子を安定して点灯できるため、液晶表示素子や照明装置の小型化、高演色化等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施の形態１におけるフレキシブルエッジライトを示す斜視図
【図２】実施の形態１におけるフレキシブルエッジライトの上面図
【図３】フレキシブルエッジライトの製造方法を示す斜視図
【図４】フレキシブルエッジライトの製造方法を示す斜視図
【図５】従来のＬＥＤ発光素子の一例を示す断面図
【符号の説明】
【００５１】
１００  発光素子
１０２  リードフレーム
１０４  矢印
１０６  導熱樹脂
１０８  点線
１１０  保護素子
１１２  リードフレーム素材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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