(57)【要約】【課題】ＬＥＤドットマトリックス表示装置として使用した際に、多数のＬＥＤ素子からの放熱を効果的に行い、放熱性を高めることができるＬＥＤ素子用のフレキシブル多層回路基板、及び、それを用いたＬＥＤドットマトリックス表示装置を提供すること。【解決手段】支持基板１１１と、発光面側金属配線部１２１と、背面側金属配線部１２２と、を備え、発光面側金属配線部１２１及び背面側金属配線部１２２は、いずれも熱伝導率λが３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、電気抵抗率Ｒが２．５０×１０−８Ω・ｍ以下の金属からなり、発光面側金属配線部１２１は、支持基板１１１の一方の表面の８５％以上の範囲を被覆していて、背面側金属配線部１２２は、支持基板１１１の他方の表面の９０％以上の範囲を被覆しているフレキシブル多層回路基板１とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ素子用のフレキシブル多層回路基板であって、
可撓性を有する支持基板と、
前記支持基板の一方の表面に積層されている発光面側金属配線部と、
前記支持基板の他方の表面に積層されている背面側金属配線部と、を備え、
前記発光面側金属配線部及び背面側金属配線部は、いずれも熱伝導率λが３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、電気抵抗率Ｒが２．５０×１０−８Ω・ｍ以下の金属からなり、
前記発光面側金属配線部は、前記支持基板の一方の表面の８５％以上の範囲を被覆していて、
前記背面側金属配線部は、前記支持基板の他方の表面の９０％以上の範囲を被覆しているフレキシブル多層回路基板。
【請求項２】
前記フレキシブル多層回路基板における前記発光面側金属配線部より該前記フレキシブル多層回路基板の背面側寄りであって前記背面側金属配線部よりも該フレキシブル多層回路基板の発光面側寄りの位置に、中間金属配線部が更に配置されていて、
前記中間金属配線部は、熱伝導率λが３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、電気抵抗率Ｒが２．５０×１０−８Ω・ｍ以下の金属からなり、
前記中間金属配線部の表面積が、前記支持基板の表面積に対する面積比において８５％以上の面積である請求項１に記載のフレキシブル多層回路基板。
【請求項３】
前記発光面側金属配線部、背面側金属配線部及び、中間金属配線部が存在する場合には該中間金属配線部を含む金属配線部の平均厚さが、５μｍ以上５０μｍ以下である請求項１又は２に記載のフレキシブル多層回路基板。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のフレキシブル多層回路基板にＬＥＤ素子を実装してなる、ＬＥＤドットマトリックス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ素子用のフレキシブル多層回路基板及びそれを用いたＬＥＤドットマトリックス表示装置に関する。尚、「ＬＥＤドットマトリックス表示装置」とは、ＬＥＤを実装してなるドット状に形成された発光単位が二次元配列され、それらの発光単位を任意の組合せで選択的に発光させることにより、所望の文字、記号、又は図柄を構成して表示する発光表示装置のことを言う。
【背景技術】
【０００２】
このＬＥＤドットマトリックス表示装置を用いれば、選択されて発光する各発光ドットの組合せによって、それらの配置関係に文字や記号等、意味のある二次元配列を構成しつつ表示することができる。しかも、このＬＥＤドットマトリックス表示装置においては、ＬＥＤ素子から発光される光が直接的に上記の二次元配列として認識されることとなるので、液晶等を用いた表示に比べて、高輝度、高コントラストが実現しやすい。又、表示装置の表示面に外乱光が照射されても、高い視認性が得られやすい点でも有利である。このようなＬＥＤドットマトリックス表示装置として、例えば、電子部品を収納した筐体面に表示窓を形成し、複数のＬＥＤ素子をマトリックス状に配線基板上に配列したＬＥＤ表示パネルを設け、表示制御装置でこのＬＥＤ表示パネルのＬＥＤ素子を表示制御するように構成されているＬＥＤ表示装置等が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
又、ＬＥＤドットマトリックス表示装置において、多数のＬＥＤ素子の発光制御を可能とする各素子への導通については、多くの場合において、支持基板の両面に金属配線部が形成されている多層回路基板（特許文献２参照）が用いられている。この配線部の多層化により、例えば、３色のＬＥＤを内蔵したＬＥＤ素子における各ＬＥＤを任意に選択して発光させるマルチカラーの表示装置等、複雑な回路構成が要求される場合であっても、各発光単位が占めるＬＥＤ実装用領域の面積を最小限に抑えて装置全体の小型化を可能とし、尚且つ、回路構成の一層の緻密化、精密化の要請にも対応して、ＬＥＤドットマトリックス表示装置の生産性や品質安定性の向上が実現されている。
【０００４】
ここで、ＬＥＤドットマトリックス表示装置は、多数のＬＥＤ素子を高密度で基板上に配置することが必要なため、ＬＥＤ素子からの発熱量の増加は、ＬＥＤ素子の発光能力の低下や消費電力の増加につながる。又、放熱によって基板等の周辺部材を膨張させ、更にはＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことで、反りや亀裂等、周辺部材を劣化させる要因にもなる。このため、ＬＥＤドットマトリックス表示装置においては放熱性の向上が強く求められる。
【０００５】
例えばＬＥＤ素子を実装して用いるフレキシブル多層回路基板における放熱性の向上を企図したものとして、基材樹脂の内層に金属製の放熱構造部分たる金属板を配置してスルーホールによってこの金属板への熱伝導経路を確保する構成とした多層プリント基板（特許文献３参照）が提案されている。しかしながら、このような多層回路基板においては、金属製の放熱構造部分の形成に伴う作業工程上の追加負担と回路間の短絡のリスクが増加するというデメリットが不可避であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１４５６８２号公報
【特許文献２】特開２００１−３４５４８５号公報
【特許文献３】特開２００５−１０１０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、ＬＥＤドットマトリックス表示装置として使用した際に、多数のＬＥＤ素子からの放熱を効果的に行い、放熱性を高めることができるＬＥＤ素子用のフレキシブル多層回路基板、及び、それを用いたＬＥＤドットマトリックス表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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多層回路基板を以下のような構成とすることによって放熱性を向上させることができることを見出すに至った。即ち、可撓性を有する支持基板の両面に形成される金属配線部を、所定の熱伝導率及び電気抵抗を有する金属からなるものとし、更には、支持基板の両面の面積に対して所定の割合以上の範囲を、それぞれの金属配線部によって被覆する構成とすることにより、ＬＥＤ素子からの放熱性を高めることが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。
【０００９】
（１）  ＬＥＤ素子用のフレキシブル多層回路基板であって、可撓性を有する支持基板と、前記支持基板の一方の表面に積層されている発光面側金属配線部と、前記支持基板の他方の表面に積層されている背面側金属配線部と、を備え、前記発光面側金属配線部及び背面側金属配線部は、いずれも熱伝導率λが３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、電気抵抗率Ｒが２．５０×１０−８Ω・ｍ以下の金属からなり、前記発光面側金属配線部は、前記支持基板の一方の表面の８５％以上の範囲を被覆していて、
前記背面側金属配線部は、前記支持基板の他方の表面の９０％以上の範囲を被覆しているフレキシブル多層回路基板。
【００１０】
（２）  前記フレキシブル多層回路基板における前記発光面側金属配線部より該前記フレキシブル多層回路基板の背面側寄りであって前記背面側金属配線部よりも該フレキシブル多層回路基板の発光面側寄りの位置に、中間金属配線部が更に配置されていて、前記中間金属配線部は、熱伝導率λが３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、電気抵抗率Ｒが２．５０×１０−８Ω・ｍ以下の金属からなり、前記中間金属配線部の表面積が、前記支持基板の表面積に対する面積比において８５％以上の面積である（１）に記載のフレキシブル多層回路基板。
【００１１】
（３）  前記発光面側金属配線部、背面側金属配線部及び、中間金属配線部が存在する場合には該中間金属配線部を含む金属配線部の平均厚さが、５μｍ以上５０μｍ以下である（１）又は（２）に記載のフレキシブル多層回路基板。
【００１２】
（４）  （１）から（３）のいずれかに記載のフレキシブル多層回路基板にＬＥＤ素子を実装してなる、ＬＥＤドットマトリックス表示装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、例えば、ＬＥＤドットマトリックス表示装置として使用した際に、多数のＬＥＤ素子からの放熱を効果的に行うことができるＬＥＤ素子用のフレキシブル多層回路基板、及び、それを用いたＬＥＤドットマトリックス表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のフレキシブル多層回路基板にＬＥＤ素子を実装してなる、ＬＥＤドットマトリックス表示装置の構成概略を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面におけるＬＥＤドットマトリックス表示装置の層構成を模式的に示す部分断面図である。
【図３】本発明のＬＥＤドットマトリックス表示装置のＬＥＤ素子の実装面の表面の部分拡大図であり、本発明のフレキシブル多層回路基板の金属配線部の配置態様の説明に供する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のＬＥＤ素子用のフレキシブル多層回路基板（以下、単に「フレキシブル多層回路基板」とも言う）と、当該フレキシブル多層回路基板にＬＥＤ素子を実装してなるＬＥＤドットマトリックス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。
【００１６】
＜フレキシブル多層回路基板＞
［全体構成］
本発明のフレキシブル多層回路基板１は、図１に示す通り、ＬＥＤ素子２を実装することによって本発明のＬＥＤドットマトリックス表示装置１０を構成することができるフレキシブル配線基板である。
【００１７】
フレキシブル多層回路基板１は、図２に示す通り、支持基板１１１の一方の表面に接着剤層１３１を介して、発光面側金属配線部１２１が形成されている。そして、支持基板１１１において発光面側金属配線部１２１が形成されている面とは反対側の他方の表面（以下「支持基板１１１の背面」とも言う）に接着剤層１３２を介して背面側金属配線部１２２が積層されている。又、背面側金属配線部１２２の表面には、通常、ソルダーレジスト等の絶縁層（図示せず）が形成されており、更に、必要に応じて、樹脂基材等からなり、裏面保護層としての機能も有する絶縁保護膜１１２が接着剤層１３３を介する等して積層されている。又、フレキシブル多層回路基板１には、発光面側金属配線部１２１と背面側金属配線部１２２とを導通するスルーホール１５が形成されている。
【００１８】
フレキシブル多層回路基板１には、図２に示すように、支持基板１１１の表面上及び発光面側金属配線部１２１の表面上であって、ＬＥＤ実装用領域を除く部分を覆って、直接、或いは、他の機能層を介して、コントラスト向上用黒色層１４が形成されている。このコントラスト向上用黒色層１４は、黒色顔料を含有させた樹脂基材等によって形成することができる。尚、本明細書における「ＬＥＤ素子実装用領域」とは、フレキシブル多層回路基板１におけるＬＥＤ素子２の発光面側金属配線部１２１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必要となる空間の直下の領域のことを言う。図２においては、発光面側金属配線部１２１の表面上のうち、コントラスト向上用黒色層１４が形成されていない部分がＬＥＤ素子実装用領域である。
【００１９】
尚、フレキシブル多層回路基板１には、当該フレキシブル多層回路基板１の発光面側金属配線部１２１より当該フレキシブル多層回路基板１の背面側寄りであって背面側金属配線部１２２よりも当該フレキシブル多層回路基板１の発光面側寄りの位置に、中間金属配線部（図視せず）が形成されていてもよい。そして、この中間金属配線部とその他の各金属配線部とを導通可能なスルーホールが形成されることにより、３層の多層の回路構成を有するフレキシブル多層回路基板とすることもできる。更には、同様にして４層以上の多層の回路構成を有するフレキシブル多層回路基板とすることもできる。本明細書においては、３層以上の多層の回路構成を有するフレキシブル多層回路基板１において、発光面側の表面に配置される発光面側金属配線部１２１と、背面側の最外層寄りに配置される背面側金属配線部１２２との間の位置にあるいずれかの層間に積層されている金属配線部のことを、いずれも中間金属配線部と言うものとする。
【００２０】
［支持基板］
支持基板１１１としては、フレキシブル多層回路基板１の可撓性を保持しうるフィルム又はシートであれば特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂から樹脂フィルムを好ましく用いることができる。但し、支持基板１１１の材料には一定の耐熱性や絶縁性が求められる。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用いることができる。
【００２１】
支持基板１１１を形成する材料樹脂は、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樹脂であることが好ましい。通常ＬＥＤ素子２から発せられる熱により、その周辺部は９０℃程度の温度に達する。この観点から、支持基板１１１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。
【００２２】
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。
【００２３】
又、支持基板１１１には、ＬＥＤドットマトリックス表示装置１０としての一体化時に、フレキシブル多層回路基板１に必要とされる絶縁性を付与しうる樹脂であることが求められる。一般的には、支持基板１１１は、ＪＩＳ  Ｃ６４８１に準拠して測定した体積固有抵抗率（本明細書において「体積固有抵抗率」とはこの値のことを言うものとする）が１０１４Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１０１８Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。尚、体積固有抵抗率の測定は、例えば、エーディーシー製デジタル超高抵抗／微少電流計５４５０／５４５１等を用いることによって測定することができる。
【００２４】
支持基板１１１の厚さは、特に限定されないが、可撓性を有する樹脂基板とする場合には、耐熱性及び絶縁性と、製造コストのバランスとの観点から、概ね１０μｍ以上１００μｍ以下程度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。
【００２５】
尚、絶縁保護膜１１２の材料、厚さ等も上記の支持基板１１１と同様のものを用いることができる。但し、絶縁保護膜１１２がフレキシブル多層回路基板１の最外層に配置される場合は保護層としての耐候性や水蒸気バリア性をも有するものとすることが好ましい。この場合に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）等からなる樹脂フィルムを裏面保護層としての機能も果たす絶縁保護膜１１２として好ましく用いることができる。
【００２６】
［金属配線部］
発光面側金属配線部１２１及び背面側金属配線部１２２（以下、これらの両配線部と中間金属配線部とを、まとめて「金属配線部１２」とも言う）は、フレキシブル多層回路基板１において、支持基板１１１の両面にそれぞれ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１２は、例えば、１０００個以上のＬＥＤ素子２の間を導通して必要な電流を流して電気を供給する機能を有するとともに、フレキシブル多層回路基板１における放熱部としての作用をも発揮するものである。
【００２７】
発光面側金属配線部１２１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れば、特定の配置に限定されず、従来公知のフレキシブル多層回路基板と同様の配置も含めて任意の配置とすることができる。又、背面側金属配線部１２２及び中間金属配線部についても、スルーホールを介して各ＬＥＤ素子２に対して、必要な導通を確保できる配置である限り、上記同様任意の配置とすることできる。又、各中間配線部の垂直方向における配置についてもスルーホールによる導通を確保できる配置である限り特段の限定はない。
【００２８】
但し、フレキシブル多層回路基板１は、支持基板１１１の発光面側の表面の８０％以上、好ましくは９０％、より好ましくは９５％以上の範囲が、発光面側金属配線部１２１によって被覆されているものとなるように発光面側金属配線部が形成されている。又、支持基板１１１の背面側については、一般に発光面側金属配線部よりも、例えば、ＬＥＤ素子の実装にかかる制約が少なく配置範囲の自由度が高いため、９０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９８％以上の範囲が背面側金属配線部１２２によって被覆されているものとなるように背面側金属配線部１２２が形成されている。更に、中間金属配線部が配置されている場合は、全ての中間金属配線部が、支持基板１１１の表面積に対する面積比において８５％以上の面積を有するように形成されている。このように金属配線部が形成されていることにより、発光面側で発生した熱を、極めて高効率で背面側に移動させて放出することができる。
【００２９】
図３に示す通り、マトリックス上にＸＹ両方向に繰り返し配置されている発光面側金属配線部１２１は異なる行に配置される導電プレート部の間を接続するコネクター配線を必要とする。又、発光面側金属配線部１２１は、その末端部分において、フレキシブル多層回路基板１と外部電源等との電気的接続を行うための端子を必要とする。フレキシブル多層回路基板１は単一の樹脂フィルムを支持基板として構成することができるため、リジット基板タイプの配線基板よりも、コネクター配線や端子の配置も含めて、回路設計の自由度が高く、多数のＬＥＤ素子２の導通の形態について直列、並列いずれの接続によることも可能であり、ＬＥＤ素子を実装した後のＬＥＤドットマトリックス表示装置１０の画面サイズや画面の形状に応じて最適な回路構成を実現することが容易である。このようなフレキシブル多層回路基板１においては、最も回路設計における配置の制約が大きい発光面側においても、所望の導通態様を可能とした上で、上記の被覆率を実現することは比較的容易である。
【００３０】
金属配線部１２を構成する導電プレート間の絶縁域である絶縁スリット部の幅は、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のスリット状であることが好ましく、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。ここでスリット状とは全体としてスリット状の意味であり、必ずしも単純な線状（もちろん曲線も含む）に限らず、例えば、ＬＥＤのハンダ接続部として平面視で一部に凹凸部が配置されているものも含む意味である。導電プレート間の短絡を防止するためには、絶縁スリット部の幅は、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。又、絶縁スリット部の幅が１．０ｍｍ以下であることによって、導電プレート部の間における好ましい熱の伝達が可能となる。
【００３１】
好ましい熱の伝達態様の例として、例えば、大型のＬＥＤドットマトリックス表示装置１０において局所的な発熱が発生した場合、相対的に高温度となった部分の導電プレート部から相対的に低い温度のままである導電プレート部への熱の移動させる作用が挙げられる。これにより、ＬＥＤドットマトリックス表示装置１０における局所的な高温度を、フレキシブル多層回路基板１内で先ずは速やかに水平方向に放散して局所的な温度上昇による各ＬＥＤ素子の機能低下や故障を防止することができる。そして、更には、それらの熱はスルーホール１５等を通じて背面側に移動し、背面側の表面の大部分を占める背面側金属配線部１２２が放熱板としての機能を発揮することにより、外部への放熱が効率よく行われる。
【００３２】
金属配線部１２を構成する金属の熱伝導率λは２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下が好ましく、３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下がより好ましい。金属配線部１２を構成する金属の電気抵抗率Ｒは３．００×１０−８Ω・ｍ以下が好ましく、２．５０×１０−８Ω・ｍ以下がより好ましい。ここで、熱伝導率λの測定は、例えば、京都電子工業社製の熱伝導率計ＱＴＭ−５００を用いることができ、電気抵抗率Ｒの測定は、例えば、ケースレー社製の６５１７Ｂ型エレクトロメータを用いることができる。これによれば、例えば、銅の場合、熱伝導率λは４０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、電気抵抗率Ｒは１．５５×１０−８Ω・ｍとなる。これにより、放熱性と電気伝導性の両立を図ることができる。より具体的には、ＬＥＤ素子２からの放熱性が安定し、電気抵抗の増加を防げるので、ＬＥＤ素子２の間での発光のバラツキが小さくなる。又、ＬＥＤ素子の寿命も延長される。更に、熱による基板等の周辺部材の劣化も防止できるので、フレキシブル多層回路基板１を用いたＬＥＤドットマトリックス表示装置１０の製品寿命も延長することができる。
【００３３】
金属配線部１２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１２の厚さは、フレキシブル多層回路基板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。放熱性向上の観点から、金属配線部１２の厚さは、１０μｍ以上であることが好ましい。又、金属層厚みが上記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、この観点からも金属配線部１２の厚さは１０μｍ以上であることが好ましい。同厚さが、５０μｍ以下であることによって、十分な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。
【００３４】
又、金属配線部１２は電解銅箔であり、支持基板１１１との積層面側の表面粗さＲｚが１．０以上１０．０以下であることが好ましい。ここで、ＲｚはＪＩＳＢ０６０１で規定される十点平均粗さである。放熱性の観点から、表面粗さを上記範囲内とすることで、特に支持基板１１１との積層面側の表面積を増大することで、放熱性を更に高めることができる。又、表面凹凸によって支持基板１１１との密着性を向上できるので、このことによっても放熱性を向上させることができる。このような表面粗さＲｚは、電解銅箔の粗面側（マット面側）を好適に用いることができる。
【００３５】
［接着剤層］
フレキシブル多層回路基板１において、支持基板１１１の両面における発光面側金属配線部１２１及び背面側金属配線部１２２の形成は、いずれも接着剤層１３１、１３２（以下これらを含む全ての接着剤層をまとめて「接着剤層１３」とも言う）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。これらの接着剤層１３を形成する接着剤は、いずれも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。又、必要に応じて、更に有色の顔料を添加することも出来る。例えば、発光面側金属配線部１２１の直下の接着剤層１３１に黒色の顔料を添加することによって、ＬＥＤドットマトリックス表示装置１０の表面の意匠性を向上させることができる。尚、中間金属配線部を例えば、中間層として配置する樹脂基板に更に形成する場合に用いる接着剤についても同様である。
【００３６】
フレキシブル多層回路基板１において、接着剤層１３には、いずれも所定の絶縁性が求められる。具体的には、接着剤層１３は、体積固有抵抗率が１０７Ω・ｃｍ以上、好ましくは、１０１６Ω・ｃｍ以上であればよい。これにより、金属配線部１２の短絡を防ぎ、十分な安全性を確保することができる。
【００３７】
接着剤層１３を形成する接着剤は、主剤樹脂、硬化剤及び溶剤を含んでなり、又、必要に応じてその他の各種の添加剤を含有する。その他の添加剤としては、有色顔料、密着性助剤等を例として挙げることができる。接着剤は、主剤樹脂と硬化剤を使用直前に混合する２液タイプのものであることが好ましい。主剤樹脂は、接着剤層を形成する際に、硬化剤と反応して架橋され高分子量化する。そのような主材樹脂としてウレタン系、ポリカーボネート系、又はエポキシ系の公知の樹脂を適宜選択することができる。
【００３８】
［コントラスト向上用黒色層］
コントラスト向上用黒色層１４は、ＬＥＤドットマトリックス表示装置１０の表示する情報の視認性を向上させることを目的として、支持基板１１１の表面上及び発光面側金属配線部１２１の表面上であって、ＬＥＤ実装用領域を除く部分を覆って、それらの各表面に直接、或いは、他の機能層を介して配置される。
【００３９】
コントラスト向上用黒色層１４は、フレキシブル多層回路基板１の耐マイグレーション特性を向上させるために配置される絶縁保護層（図示せず）を、黒色化或いは暗色化したものであってもよい。
【００４０】
或いは、コントラスト向上用黒色層１４は、発光面側金属配線部１２１を覆って配置されている絶縁保護層（レジスト層）上の最表面に別途黒色又は暗色の樹脂層等を積層したものであってもよい。例えば、屋外使用を前提とするＬＥＤドットマトリックス表示装置において個々のＬＥＤ素子の実装領域を取り囲んでＬＥＤ素子の防水目的も兼ねて立設される壁状の部材等も、黒色又は暗色の外観を有することにより、コントラストの向上に寄与しうる部材であれば、このコントラスト向上用黒色層１４に含まれる。
【００４１】
以下、本発明のフレキシブル多層回路基板１実施形態の一例として、コントラスト向上用黒色層１４が、上記の絶縁保護層に黒色又は暗色の色味を付与した黒色の絶縁保護層である場合について説明する。このような、絶縁機能をも併せ持つコントラスト向上用黒色層１４は、発光面側金属配線部１２１及び支持基板１１１上におけるＬＥＤ素子２の実装領域を除いた部分に形成される。このコントラスト向上用黒色層１４は、例えば、上記において説明した接着剤に用いるものと同様の黒色又は暗色の顔料を適量添加した絶縁性の熱硬化型インキによって形成することができる。
【００４２】
コントラスト向上用黒色層１４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、フレキシブル多層回路基板１のコントラスト向上用黒色層１４を形成するための材料として特に好ましい。
【００４３】
コントラスト向上用黒色層１４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。コントラスト向上用黒色層１４のΔＬ＊の値を上記範囲とすることにより、コントラスト向上用黒色層１４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、コントラスト向上用黒色層１４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１０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。
【００４４】
［スルーホール］
上述の通り、フレキシブル多層回路基板１には、発光面側金属配線部１２１と背面側金属配線部１２２とを導通するスルーホール１５が形成されている。スルーホール１５は、フレキシブル多層回路基板１内に形成されている直径０．１ｍｍ〜０．７ｍｍ程度の円筒形状の貫通孔であり、その内部には、導電性材料１５１が充填されているか、又はスルーホール１５の内壁にめっき加工等により塗布されている。この導電性材料１５１により、発光面側金属配線部１２１と背面側金属配線部１２２の間等、各金属配線部間の導通が確保されている。又、スルーホール１５は、高い熱伝導性を有するため金属配線部間の熱伝導経路として放熱を促進する機能も有する。
【００４５】
［ハンダ層］
フレキシブル多層回路基板１においては、金属配線部１２とＬＥＤ素子２との接合については、ハンダ層１６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。
【００４６】
＜ＬＥＤドットマトリックス表示装置＞
図１に示すＬＥＤドットマトリックス表示装置１０は、フレキシブル多層回路基板１に、ＬＥＤ素子２を実装し、その他必要な部材と一体化することにより得ることができる。
【００４７】
［ＬＥＤ素子］
フレキシブル多層回路基板１に実装されることによりＬＥＤドットマトリックス表示装置１０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。
【００４８】
フレキシブル多層回路基板１における発光面側金属配線部１２１へのＬＥＤ素子２の接合は、ハンダ層１６を介したハンダ接合により好ましく行うことができる。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、発光面側金属配線部１２１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１２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１２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１２にハンダ付けする手法である。
【００４９】
＜フレキシブル多層回路基板の製造＞
フレキシブル多層回路基板の製造方法については、特に限定されるものではなく、従来公知の電子基板の製造方法によって製造することができる。例えば、特許文献３に記載の通り、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工程を経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支持基板上に残存し、完成したフレキシブル多層回路基板１の支持基板１１１の略全面において接着剤層として存在することとなる。
【００５０】
以上説明した本発明のフレキシブル多層回路基板及びそれを用いたＬＥＤドットマトリックス表示装置によれば、以下のような効果を奏する。
【００５１】
（１）  フレキシブル多層回路基板において、金属配線部１２を、いずれも熱伝導率λが３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、電気抵抗率Ｒが２．５０×１０−８Ω・ｍ以下の金属からなるものとし、発光面側金属配線部１２１は、支持基板１１１の一方の表面の８５％以上の範囲を被覆していて、背面側金属配線部１２２は、支持基板１１１の他方の表面の９５％以上の範囲を被覆しているフレキシブル多層回路基板１とした。
これにより、ＬＥＤ表示装置の大型化やＬＥＤ素子配置の高密度化等に伴うＬＥＤドットマトリックス表示装置１０の放熱性向上の要求に十分に対応することができる。
【００５２】
（２）  １層又は複数層の中間金属配線部が更に配置されているフレキシブル多層回路基板においても、（１）に準ずる所定の材料と配置条件を満たすように中間金属配線部を形成した。
これにより、（１）の発明を、様々なマルチ層タイプのフレキシブル多層回路基板に適用することができる。例えば、マルチカラータイプのＬＥＤドットマトリックス表示装置の配線基板として用いる場合等、より複雑で精緻な点灯制御を行うことができる配線構造が求められる場合にも、（１）のフレキシブル多層回路基板を好ましく用いることができる。
【００５３】
（３）  金属配線部１２の平均厚さを５μｍ以上５０μｍ以下とした。
これにより（１）又は（２）の発明における放熱性向上の効果を更に高めることができる。
【００５４】
（４）  （１）から（３）のいずれかに記載のフレキシブル多層回路基板にＬＥＤ素子を実装してなる、ＬＥＤドットマトリックス表示装置とした。
これにより、多数のＬＥＤ素子の発光制御を可能とする各素子への導通が必要なＬＥＤドットマトリックス表示装置において、（１）から（３）の発明の各効果を享受しつつ、金属配線部の多層化とＬＥＤ素子配置の緻密化、表示画面の巨大化に伴う放熱性向上の要求に応えることができる。
【００５５】
以上の通り、本発明によれば、ＬＥＤドットマトリックス表示装置における回路構成の多層化に伴う、ＬＥＤ素子配置の緻密化、表示画面の巨大化に伴う放熱性向上の要求に応えることができるＬＥＤ素子用のフレキシブル多層回路基板、及び、それを用いたＬＥＤドットマトリックス表示装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１      フレキシブル多層回路基板
１１１  支持基板
１１２  絶縁保護膜
１２１  発光面側金属配線部
１２２  背面側金属配線部
１３１  接着剤層
１３２  接着剤層
１３３  接着剤層
１４    コントラスト向上用黒色層
１５    スルーホール
１５１  導電性材料
１６    ハンダ層
２      ＬＥＤ素子
１０    ＬＥＤドットマトリックス表示装置
【図１】
2016197669.tif 000003
【図２】
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【図３】
2016197669.tif 000005