(57)【要約】【課題】金属パターンの形状によらず、折れ曲がりによる破損を防止することができる発光装置を提供することを課題とする。【解決手段】絶縁基板上に、溝部を介して離間させる複数の金属配線が設けられたフレキシブル基板を備えた発光装置であって、  前記溝部は、第１溝部と第２溝部とが交差する交差領域を備え、  前記金属配線は、前記交差領域において前記第１溝部を介して区画される第１金属配線及び第２金属配線と、前記第１金属配線及び前記第２金属配線に対して前記第２溝部を介して区画される第３金属配線と、を有し、  前記第１溝部の延長上であって、前記第２溝部上から第３金属配線上に連続して設けられる補強部材を有する発光装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に、溝部を介して離間させる複数の金属配線が設けられたフレキシブル基板を備えた発光装置であって、
前記溝部は、第１溝部と第２溝部とが交差する交差領域を備え、
前記金属配線は、前記交差領域において前記第１溝部を介して区画される第１金属配線及び第２金属配線と、前記第１金属配線及び前記第２金属配線に対して前記第２溝部を介して区画される第３金属配線と、を有し、
前記第１溝部の延長上であって、前記第２溝部上から第３金属配線上に連続して設けられる補強部材を有する発光装置。
【請求項２】
前記補強部材は、前記第１金属配線上に連続して設けられる請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記補強部材は、前記第２金属配線上に連続して設けられる請求項１又は請求項２記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、フレキシブル基板を用いた発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、樹脂などの基体に金属パターンを設けたフレキシブル基板を用いた発光装置が知られている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２２９３７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１７３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、フレキシブル基板は、金属パターンの配置や形状によっては金属パターンが折れ曲がり易く破損する可能性があった。
【０００５】
本開示は、金属パターンの折れ曲がりによる破損を低減することができる発光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、絶縁基板上に、溝部を介して離間させる複数の金属配線が設けられたフレキシブル基板を備えた発光装置であって、溝部は、第１溝部と第２溝部とが交差する交差領域を備え、金属配線は、交差領域において第１溝部を介して区画される第１金属配線及び第２金属配線と、第１金属配線及び第２金属配線に対して第２溝部を介して区画される第３金属配線と、を有し、第１溝部の延長上であって、第２溝部上から第３金属配線上に連続して設けられる補強部材を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る発光装置では、金属パターンの折れ曲がりによる破損を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示に係る発光装置を模式的に示す断面図である。
【図２】本開示に係る発光装置に用いられるフレキシブル基板の一部を省略して示す模式的に示す上面図である。
【図３】本開示に係る発光装置の発光素子の部分を拡大して模式的に示す平面図である。
【図４Ａ】本開示に係る発光装置の補強部材の部分を拡大して模式的に示す平面図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＸ−Ｘ線における断面図である。
【図５】補強部分の他の例を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため部分的に誇張して示すことがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
【００１０】
図１は、発光装置１０の断面図を示す。図２は、図１の発光装置１０に用いられるフレキシブル基板の一部を省略して示す上面図である。なお、図１では、分かりやすいように発光素子９及びコネクタ１６の位置が断面で示されるように、模式的に表示している。図３は、発光素子の部分を拡大した模式図である。図４Ａは、図２中のＡ部分に示す補強部分を拡大した模式図であり、図４Ｂは図４ＡのＸ−Ｘ線における断面図である。
【００１１】
発光装置１０は、図１に示すように、フレキシブル基板１と、このフレキシブル基板１に設けた発光素子９とを主に備えている。
フレキシブル基板１は、金属配線３上に保護層７を備えている。保護層７は、例えば、白色の樹脂層であり、金属配線３を保護すると共に、発光素子９からの光を反射できるものが好ましい。この保護層７を設ける場合は、発光素子９を接続する位置に、金属配線３が露出する取付開口穴８が形成される。さらに、フレキシブル基板１には、補強部材４が設けられている。
【００１２】
図１及び図２に示すように、フレキシブル基板１は、絶縁基板２と、この絶縁基板２に設けられ溝部５を介して隣接して形成された複数の金属配線３（３Ｐ，３Ｎ）と、を主な構成として備えている。そして、フレキシブル基板１は、後述する発光素子９の実装部６を金属配線３の所定位置に複数備えていると共に、外部との電気的な接続を行うコネクタ接続部１５を備えている。なお、フレキシブル基板１は、図４Ａに示すように、複数の金属配線３として第１金属配線３１と、第２金属配線３２と、第３金属配線３３とが、溝部５である第１溝部５１及び第２溝部５２により離間して区画されている例として説明する。
【００１３】
絶縁基板２は、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＳ等の樹脂フィルム（シート）などの樹脂等の絶縁体の他、厚み０．４ｍｍ以下のガラエポ基板から構成された基板である。この絶縁基板２は、可撓性に優れ、所謂ロールツーロールでの製造方法により形成することができる柔軟性、大きさ及び厚みに形成されている。
【００１４】
絶縁基板２の厚みは、例えば、１０〜４００μｍの範囲で形成されている。絶縁基板２の幅、厚み及び大きさは、対象として組み込まれる製品により異なり適宜設定される。例えば、絶縁基板２は、数メートルの樹脂フィルムにより形成され、製品組み立て時に、幅１〜２０ｃｍ、長さ１〜１００ｃｍ等の長さ及び幅となるようにカットされる。そして、絶縁基板２は、接着材１１を介して金属配線３が一方の表面に設けられている。なお、接着材１１は、金属配線３を絶縁基板２に接続する際に使用されるものであれば、限定されるものではない。
【００１５】
図２に示すように、正極配線パターン３Ｐ及び負極配線パターン３Ｎを有する金属配線３は、銅箔、銅合金箔、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔等の金属箔から構成されている。この金属配線３は、後記する発光素子９等の電子素子に導通するための配線パターンとして、溝部５により互いに離間して形成されている。金属配線３の厚みは、例えば、９〜２００μｍの範囲で形成されている。そして、予め設定された所定位置には、後記する発光素子９を接続するための実装部６が形成されている。この実装部６は、図３に示すように、溝部５の溝幅を部分的に狭めている部分、換言すれば、金属配線３を互いに対向する方向に延出させている部分を含む。このように金属配線３の一部を延出させることで、半田等の接着剤が広がる領域を制限することができるため、発光素子９をセルフアライメントにより精度よく所定の位置に実装することができる。
【００１６】
図４Ａに示すように、金属配線３は、溝部５である第１溝部５１と、第２溝部５２と、第１溝部が第２溝部に交差する交差領域５４とにより、第１金属配線３１、第２金属配線３２、第３金属配線３３となるように、離間して形成されている。溝部５は、交差領域５４において、例えば、絶縁基板２の長手方向に沿って連続するものを第２溝部５２とし、その第２溝部５２に交差するものを第１溝部５１として便宜上分けているが、金属配線３を離間させる構成に変わりはない。また、溝部５は、実装部６以外では、その溝幅を一定として形成されている。
【００１７】
図４Ａに示すように、第１溝部５１の延長線上となる位置に、第２溝部上から第３金属配線３３上に連続するよう補強部材４が形成されている。さらに、この補強部材４は、直線状の第１金属配線３１及び第２金属配線３２上にもわたって連続するように形成される。この補強部材４は、その形成面積を大きくすることで、外部からフレキシブル基板１の溝部５に沿うような折り曲げ方向の力がかかったときに、金属配線３が折れ曲がり断線しないように抵抗するように機能することとなる。特に、補強部材４は、第１溝部５１の幅よりも広くすることが好ましい。更に、第１金属配線及び／又は第２金属配線の上にまで連続する補強部材とすることで、より折れ曲がりにくくすることができる。
【００１８】
補強部材は、図４Ｂに示すように、凸状とすることができる。厚みは発光素子を封止している封止部材よりも低くすることが好ましい。ただし、発光素子の実装位置からの距離が大きい場合は、これに限らない。また、上面視形状は、図４Ａに示すような円形のほか、四角形、多角形等、任意の形状を選択することができる。
【００１９】
補強部材４は、第１溝部５１と交差する第２溝部５２から第１溝部５１の延長線上となる第３金属配線３３の面積が比較的小さいという条件のときに形成される。また、補強部材４は、第１溝部５１の延長線上におけるフレキシブル基板１の全板幅方向での金属配線３の長さの合計が、第１溝部５１の長さに対して５倍以上ない、という条件のときに形成される。つまり、補強部材４は、前記した二つの条件の少なくとも一方に当てはまるときに、形成されることが好ましい。
【００２０】
以上説明した構成となるフレキシブル基板１は、第１溝部５１と第２溝部５２の交差領域５４に補強部材４を形成しているので、外部から第１溝部５１に沿って折り曲げるように力がかかった場合に、金属配線３が破損しにくくなる。
【００２１】
図５は、補強部材の形成位置が図４Ａで示す位置と異なる例を示したものである。図５では、第２溝部５２上から第３金属配線３３上にわたって連続するように補強部材４が設けられている。すなわち、第１金属配線３１、第２金属配線３２の上には補強部材は設けられていない。このような形態であっても、第３金属配線３３の幅が小さい場合に、折れ曲がるのを抑制する効果が得られる。
【００２２】
補強部材の材料としては、後述の封止樹脂、又はアンダーフィルと同じ樹脂を用いるのが好ましい。具体的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂等の耐候性に優れた透明樹脂等が挙げられる。
【００２３】
封止樹脂やアンダーフィルが、ディスペンサノズルを用いて形成される場合、その同じ工程で設けてもよい。これにより、工程数を増やすことなく補強部材を形成することができる。
【００２４】
発光素子９は、ＬＥＤ等の半導体発光素子が好適に利用できる。これらは、液相成長法、ＨＤＶＰＥ法やＭＯＣＶＤ法により基板上にＺｎＳ、ＳｉＣ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＺｎＳｅ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＮ、ＧａＡｌＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものが好適に用いられる。発光素子９は、半導体層の材料やその混晶度の選択により、発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層の材料としては、例えばＩｎＸＡｌＹＧａ１-Ｘ-ＹＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１）等が利用できる。
【００２５】
また、このような発光素子９は、その発光により励起され、発光素子９の発光波長と異なる波長を有する光を発する種々の蛍光体とを組み合わせた構成とすることもできる。蛍光体は、発光装置１０が組み込まれる製品により適宜調整される。この蛍光体は、発光素子９で使用されるものであれば特に限定されるものではない。
【００２６】
また、金属配線３の所定位置には、コネクタ接続部１５が形成され、そのコネクタ接続部１５にコネクタ１６が設けられる。そして、保護素子や必要な電子素子は、取付開口穴８に設置される。発光素子９は、２つのバンプ１３，１３により金属配線３に接続されると、アンダーフィル１２が設けられる。アンダーフィル１２は、発光素子９の側壁面を覆うようにここでは設けられている。このアンダーフィル１２は、発光素子９と絶縁基板２との間の隙間に設けられている。アンダーフィル１２が設けられることにより、発光素子９とフレキシブル基板１との接合信頼性が向上する。このアンダーフィル１２は、発光素子９に対して用いられるものであれば、素材、色、粘性等、特に限定されるものではない。
【００２７】
封止樹脂１４は、発光素子９を実装部６に実装した状態で充填され、外力や水分等から発光素子９を保護すると共に、バンプ１３等の導電性部材を保護するものである。そして、封止樹脂１４は、発光素子９からの光を取り出すために、透光性を有している。このような封止樹脂１４に利用できる樹脂材料としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂等の耐候性に優れた透明樹脂等が挙げられる。また、封止樹脂１４には、適宜フィラーや散乱材等を適宜分散させることもでき、さらに、封止樹脂１４には、蛍光体などの波長変換部材を混入した波長変換層を設けることもできる。なお、封止樹脂１４は、発光素子９を封止して保護し、発光素子９に使用され光を透過するものであれば限定されるものではない。
【００２８】
発光装置１０は、以上のように構成されているため、例えば、製品に組み込まれるときに、フレキシブル基板１を外部から折り曲げられる方向に力が加わっても、金属配線３を隔てる溝部５の交差領域５４に補強部材４が形成されている箇所があるため、このような補強部材４が形成されていないものと比較して金属配線３が破損しにくいものである。
【００２９】
発光装置１０の形態についての上記説明は、本発明の技術思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明のフレキシブル基板１及び発光装置１０が記載された例に特定されるものではない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライト用光源、信号機、車載部品、看板用チャンネルレターなど、種々の光源に使用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１      フレキシブル基板
２      絶縁基板
３      金属配線
３Ｐ    正極配線パターン
３Ｎ    負極配線パターン
３１  第１金属配線
３２  第２金属配線
３３  第３金属配線
４      補強部材
５      溝部
５１  第１溝部
５２  第２溝部
５４  交差領域
６      実装部
７      保護層
８      取付開口穴
９      発光素子
１０    発光装置
１１    接着材
１２    アンダーフィル
１３    バンプ
１４    封止樹脂
１５    コネクタ接続部
１６    コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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