(57)【要約】【課題】ＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板であって、ＬＥＤエッジライトの製造時の作業性と、完成時の品質安定性の向上に寄与しうるＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板を提供すること。【解決手段】ＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板１を、熱可塑性樹脂からなる支持基板１３と、金属配線部１２と、金属箔層１４と、を含んでなり、支持基板１３は、厚さが１０μｍ以上２５μｍ以下であって、金属配線部１２は銅からなり、厚さが７μｍ以上２０μｍ以下であって、金属箔層１４は支持基板１３の厚さ以上の厚さを有するアルミニウム箔又は銅箔からなり、金属箔層１４がアルミニウム箔からなる場合は厚さが４０μｍ以下であり、金属箔層１４が銅箔である場合は厚さが２０μｍ以下であって、前記金属配線部の外側表面から前記金属箔層の外側表面までの厚さが１００μｍ以下であるフレキシブル基板１とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の折曲げ線に沿って角折り可能なＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板であって、
熱収縮開始温度が１００℃以上の熱可塑性樹脂からなる支持基板と、
前記支持基板の一方の面にＬＥＤ素子を実装可能に形成されている金属配線部と、
前記支持基板の他方の面に積層されている金属箔層と、を含んでなり、
前記支持基板は、厚さが１０μｍ以上２５μｍ以下であって、
前記金属配線部は銅からなり、厚さが７μｍ以上２０μｍ以下であって、
前記金属箔層は前記支持基板の厚さ以上の厚さを有するアルミニウム箔又は銅箔からなり、該金属箔層がアルミニウム箔からなる場合は厚さが４０μｍ以下であり、該金属箔層が銅箔である場合は厚さが２０μｍ以下であって、
金属配線部におけるＬＥＤ素子の実装面となる該金属配線部の外表面から前記金属箔層における前記支持基板と対向する面とは反対側の面である該金属箔層の外表面までの厚さが１００μｍ以下であるフレキシブル基板。
【請求項２】
前記金属箔層の外表面に、更に粘着層が形成されていて、
総厚さが２００μｍ以下である請求項１に記載のフレキシブル基板。
【請求項３】
前記粘着層は、樹脂フィルムからなる芯材の両面に粘着剤が積層されてなる両面粘着テープであって、厚さが３０μｍ以上１００μｍ以下である請求項２に記載のフレキシブル基板。
【請求項４】
前記金属配線部及び前記支持基板の表面に、絶縁性保護膜が更に形成されていて、
総厚さが２００μｍ以下である請求項１から３のいずれかに記載のフレキシブル基板。
【請求項５】
前記絶縁性保護膜が、非環状のジメチルシロキシ繰返単位を主成分とするシリコーン樹脂に、酸化チタンを含む無機フィラーと、を含有する樹脂組成物からなり、厚さが１５μｍ以上３０μｍ以下であって、ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−４に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が１０Ｂ以上Ｂ以下である、請求項４に記載のフレキシブル基板。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂がポリエチレンナフタレートである請求項１から５のいずれかに記載のフレキシブル基板。
【請求項７】
全層における下記定義による曲げ強度が、０．１以下である請求項１から６のいずれかに記載のフレキシブル基板。
曲げ強度とは、２５℃の環境下で２０ｍｍ×２００ｍｍの短冊フィルムを作製し、長辺の端から１００ｍｍを水平に固定し、残り１００ｍｍを自然に垂直方向に垂らしたときの垂れ長さの逆数で定義されるものとする。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載のフレキシブル基板にＬＥＤ素子が実装されてなるＬＥＤ実装モジュール。
【請求項９】
前記熱可塑性樹脂が二軸延伸ポリエチレンナフタレートであって、
該二軸延伸ポリエチレンナフタレートのＴＤ方向に沿って、前記ＬＥＤ素子が直線上に配置されている請求項８に記載のＬＥＤ実装モジュール。
【請求項１０】
請求項７又は８に記載のＬＥＤ実装モジュールが、熱伝導基材に積層されてなるＬＥＤエッジライト。
【請求項１１】
前記熱伝導基材が、小口面の高さ方向の幅が、１ｍｍ以上２ｍｍ以下のパネル状又は直方体状のブロック体であって、
前記ＬＥＤ素子が、平面視において、前記小口面の幅方向の一側辺上から０ｍｍ以上１ｍｍ以内の等距離にある直線上に、前記ＬＥＤ素子の前記一側辺側の外縁が並ぶように、配置されている請求項１０に記載のＬＥＤエッジライト。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載のＬＥＤエッジライトが、導光板の側面の入光面に前記ＬＥＤ素子の発光面を正対させて配置されているＬＥＤ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とするエッジライト式のバックライト（本明細書においては、これを「ＬＥＤエッジライト」と称する）に用いるフレキシブル基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブラウン管型のモニターに代わって、低消費電力化、機器の大型化と薄型化の要請に応え得るものとして、ＬＥＤをバックライトの光源として用いた液晶テレビ等の各種のＬＥＤ表示装置の普及が急速に進展している。
【０００３】
例えば、ＬＥＤを光源とする液晶テレビにおいては、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、即ち、エッジ部から照らす光源として、ＬＥＤ素子を基板上に直線状に実装したＬＥＤエッジライト（特許文献１及び２参照）が用いられている。
【０００４】
このようなエッジライト方式の液晶テレビにおいて、ＬＥＤエッジライトは、図１に示すＬＥＤエッジライト１００の形態、即ち、ＬＥＤ素子２を実装したフレキシブル基板１を、パネル状又は略直方体形状のブロック体である熱伝導基材３に固定した形態で用いられることが一般的である。この場合、フレキシブル基板１は熱伝導基材３の各角部に隙間無く追従できるように任意の角度に折曲げられて用いられる。
【０００５】
図１に示すようなＬＥＤエッジライト１００におけるＬＥＤ素子２の配置面の幅、即ち、パネル形状の熱伝導基材３の小口面の厚さは、通常１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。ＬＥＤエッジライト１００の製造においては、フレキシブル基板１を、このような狭小幅の熱伝導基材３の小口面の角部に沿って直角に角付けして折曲げ、これを熱伝導基材３の各面に隙間無く接着せしめ、更にこの接着状態を安定的に維持することが必須である。尚、このように上記のような形状の熱伝導基材等におけるＬＥＤ素子設置面両端の角部に沿って、フレキシブル基板に「角付け」することによって、当該フレキシブル基板を、熱伝導基材の角部に隙間無く追従させること、より詳細には、同フレキシブル基板を、その任意の位置において、同角部と同角度での鈍角、直角、又は、鋭角での折曲げ変形させることを、本明細書においては、以下「角折り」と言う。ＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板には、特に、この「角折り」に係る優れた作業性が求められる。それにもかかわらず、この物性、即ち、「角折り」に特段の配慮を施したフレキシブル基板は未だ存在しなかった。
【０００６】
直角若しくはそれに近い角部に沿って角折りする際の加工容易性と当該角折り後の形状保持性（以下、これらをまとめて「角折り加工適性」とも言う）が不十分であるとすれば、ＬＥＤエッジライト１００の製造時における作業性は著しく低下する。又、このような状態で製造されたＬＥＤエッジライトにおいては、フレキシブル基板１上におけるＬＥＤ素子２の傾き等の不具合の発生のリスクが高まり品質の安定性の低下にもつながる。例えば、フレキシブル基板が角折り困難な性状を有する場合、熱伝導基材の角部において、当該フレキシブル基板は角部を有さない円弧状での折れ曲がることとなり、熱伝導基材の角部に隙間なく追従することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００６／０２７８８３号
【特許文献２】特開２０１３−８４３４２号公報
【特許文献３】国際公開第２０１２／１３２８１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えば、フレキシブル基板の折曲げ時の加工性を改善することを企図した従来技術の一例として、フレキシブル基板を構成する金属箔と樹脂、及びこれらの間に介在する接着剤層の弾性率の関係を規定することで、「折曲げ加工性」を向上させた金属箔複合体が開示されている（特許文献３）。しかし、ここでの「折曲げ加工性」とは、繰り返される屈曲に対する基板そのもの耐久性に主たる視点が置かれたものであり、複数回の１８０°折曲げに対しても亀裂が発生しないことが評価基準とされている。フレキシブル基板を用いてＬＥＤエッジライトを構成する際に特有の上記の「角折り加工適性」を、いかにして、フレキシブル基板に付与することができるかについては、依然、何らの解決策も見出されていなかった。
【０００９】
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、直角若しくはそれに近い角部に沿って角折りする際の加工容易性と当該角折り後の形状保持性（「角折り加工適性」）に優れたものであることにより、ＬＥＤエッジライトの製造時における作業性と、完成時における品質の安定性との向上に寄与しうるＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板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】
【００１０】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、フレキシブル基板の支持基板における金属配線部の積層面とは反対側の面にアルミニウム箔からなる金属箔層を積層した構成とし、且つ、支持基板の材料樹脂の種類と厚さ、及び、上記の金属箔層の厚さを、本発明特有の範囲にそれぞれ最適化することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。又、上記構成は、高い熱を発するＬＥＤ素子と放熱部となる熱伝導基材との間の熱伝導性にも優れる構成でもあるため、ＬＥＤ素子用の基板に必須の要件として求められる放熱性においても、極めて優れたフレキシブル基板とすることができる。
【００１１】
（１）  任意の折曲げ線に沿って角折り可能なＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板であって、熱収縮開始温度が１００℃以上の熱可塑性樹脂からなる支持基板と、前記支持基板の一方の面にＬＥＤ素子を実装可能に形成されている金属配線部と、前記支持基板の他方の面に積層されている金属箔層と、を含んでなり、前記支持基板は、厚さが１０μｍ以上２５μｍ以下であって、前記金属配線部は銅からなり、厚さが７μｍ以上２０μｍ以下であって、前記金属箔層は前記支持基板の厚さ以上の厚さを有するアルミニウム箔又は銅箔からなり、該金属箔層がアルミニウム箔からなる場合は、厚さが４０μｍ以下であり、該金属箔層が銅箔である場合は厚さが２０μｍ以下であって、金属配線部におけるＬＥＤ素子の実装面となる該金属配線部の外表面から前記金属箔層における前記支持基板と対向する面とは反対側の面である該金属箔層の外表面までの総厚さが１００μｍ以下であるフレキシブル基板。
【００１２】
（１）の発明においては、多層のフレキシブル基板における支持基板を形成する熱可塑性樹脂の厚さ、及び、支持基板における金属配線部の積層面とは反対側の面（以下、「支持基板の背面」とも言う）に積層する金属箔層の材料金属の種類と厚さを、それぞれ本発明独自の特定の範囲に最適化した。具体的には、支持基板を、必要な耐熱性を担保した上で、極めて可撓性に優れる特定の厚さ以下の熱可塑性樹脂で構成し、その背面に「角折り加工適性」に優れる金属箔層を配置した。そして、更に、金属箔層の厚さを支持基板の厚さよりも厚い特定範囲の厚さに最適化した。これによれば、ＬＥＤ素子を実装して用いる配線基板全般に求められる各部の耐熱性及び放熱性を保持しながら、ＬＥＤエッジライト用の配線基板特有の課題である「角折り加工適性」を十分に向上させたフレキシブル基板とすることができる。
【００１３】
（２）  前記金属箔層の外表面に、更に粘着層が形成されていて、総厚さが２００μｍ以下である（１）に記載のフレキシブル基板。
【００１４】
（２）の発明においては、（１）のフレキシブル基板によってＬＥＤエッジライトを構成する際に、フレキシブル基板を熱伝導基材に隙間無く密着させるために配置される粘着層の厚さを含めたフレキシブル基板の総厚さを、本発明独自の特定の範囲に最適化した。これによれば、（１）のフレキシブル基板の「角折り加工適性」が更に向上する。
【００１５】
（３）  前記粘着層は、樹脂フィルムからなる芯材の両面に粘着剤が積層されてなる両面粘着テープであって、厚さが３０μｍ以上１００μｍ以下である（２）に記載のフレキシブル基板。
【００１６】
（３）の発明においては、（２）のフレキシブル基板における粘着層を取り扱い容易な両面粘着テープによって構成することとした。又、両面粘着テープは、通常１００μｍを超えて１５０μｍ〜１８０μｍ程度の厚さを有することが一般的であるが、これを、厚さ１００μｍ以下のものに限定して用いることとした。これによれば、（２）のフレキシブル基板の優れた「角折り加工適性」を維持しながら、その生産性を高めることができる。
【００１７】
（４）  前記金属配線部及び前記支持基板の表面に、絶縁性保護膜が更に形成されていて、総厚さが２００μｍ以下である（１）から（３）のいずれかに記載のフレキシブル基板。
【００１８】
（４）の発明においては、フレキシブル基板によってＬＥＤエッジライトを構成する際に、電極間の短絡を防止するための絶縁性保護膜を配置した場合におけるフレキシブル基板の総厚さを、本発明独自の特定の範囲に最適化した。これによれば、ＬＥＤ素子を実装して用いる配線基板に求められる高い絶縁性を保持しながら、（１）から（３）のフレキシブル基板の備える「角折り加工適性」による上記の各効果を十分に享受することができる。
【００１９】
（５）  前記絶縁性保護膜が、非環状のジメチルシロキシ繰返単位を主成分とするシリコーン樹脂に、酸化チタンを含む無機フィラーと、を含有する樹脂組成物からなり、ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−４に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が１０Ｂ以上Ｂ以下である、（４）に記載のフレキシブル基板。
【００２０】
（５）の発明によれば、フレキシブル基板の絶縁性保護膜を、耐熱性や絶縁性に優れるシリコーン系樹脂で形成し、絶縁性保護膜の硬度、具体的にはＪＩＳ−Ｋ５６００−５−４に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が１０Ｂ以上Ｂ以下の範囲となるようにした。これによれば、耐熱性と絶縁性に優れる絶縁性保護膜に、更にＬＥＤエッジライトへの使用に好適な優れた屈曲性を備えさせることができる。このようなフレキシブル基板は、これを用いるＬＥＤエッジライトの生産性を向上させ、又、絶縁性保護膜の亀裂を防止して、ＬＥＤエッジライトの品質安定性と耐久性の向上に寄与することができる。
【００２１】
（６）  前記熱可塑性樹脂がポリエチレンナフタレートである（１）から（５）のいずれかに記載のフレキシブル基板。
【００２２】
（６）の発明においては、支持基板の樹脂材料を、熱収縮開始温度が１００℃以上のポリエチレンナフタレートとした。このような耐熱性に優れる樹脂は、一般的なポリエチレンナフタレートにアニール処理等の耐熱性向上処理を施すことによって得ることができる。これによれば、耐熱性と寸法安定性を更に向上させながら、尚且つ、（１）から（７）のいずれかに記載のフレキシブル基板の備える「角折り加工適性」に基づく上記効果を十分に享受することができる。又、従来耐熱性の高い樹脂フィルムとして広くも用いられていたポリイミドやその他の機能性樹脂と比較してコスト面における優位性も享受することができる。
【００２３】
（７）  全層における下記定義による曲げ強度が、０．１以下である（１）から（７）のいずれかに記載のフレキシブル基板。
曲げ強度とは、２５℃の環境下で２０ｍｍ×２００ｍｍの短冊フィルムを作製し、長辺の端から１００ｍｍを水平に固定し、残り１００ｍｍを自然に垂直方向に垂らしたときの垂れ長さの逆数で定義されるものとする。
【００２４】
（７）の発明によれば、（１）から（６）のいずれかに記載のフレキシブル基板の全層における曲げ強度が特定の強度以下となるようにした。これにより、上記態様で配置されている金属薄層によってフレキシブル基板の角付けのし易さを確保しつつ、折り曲げ容易な曲げ強度の範囲内に全体の曲げ強度を限定することにより、フレキシブル基板の熱伝導性基材への配置時の作業性が向上し、配置後の形状安定性の向上にも寄与することができる。
【００２５】
（８）  （１）から（７）のいずれかに記載のフレキシブル基板にＬＥＤ素子が実装されてなるＬＥＤ実装モジュール。
【００２６】
（８）の発明によれば、（１）から（７）のいずれかに記載のフレキシブル基板を用いることにより、製造時における作業性と、完成時における品質の安定性に優れるＬＥＤ実装モジュールを得ることができる。
【００２７】
（９）  前記熱可塑性樹脂が二軸延伸ポリエチレンナフタレートであって、該二軸延伸ポリエチレンナフタレートのＴＤ方向に沿って、前記ＬＥＤ素子が直線上に配置されている（８）に記載のＬＥＤ実装モジュール。
【００２８】
（９）の発明によれば、例えば、フレキシブル基板へのＬＥＤ素子の実装のためのハンダ付け加工等の加熱を伴う加工処理時において、支持基板のＭＤ方向に沿っておこる相対的に大きな熱収縮によるＬＥＤ素子の位置ずれや金属配線部における電極間の短絡のリスクを低下させることができる。
【００２９】
（１０）  （８）又は（９）に記載のＬＥＤ実装モジュールが、熱伝導基材に積層されてなるＬＥＤエッジライト。
【００３０】
（１０）の発明によれば、（８）又は（９）に記載のＬＥＤ実装モジュールを用いることにより、製造時における作業性と、完成時における品質の安定性に優れるＬＥＤエッジライトを得ることができる。
【００３１】
（１１）  前記熱伝導基材が、小口面の高さ方向の幅が、１ｍｍ以上２ｍｍ以下のパネル状又は直方体状のブロック体であって、前記ＬＥＤ素子が、平面視において、前記小口面の幅方向の一側辺上から０ｍｍ以上１ｍｍ以内の等距離にある直線上に、前記ＬＥＤ素子の前記一側辺側の外縁が並ぶように、配置されている請求項（１０）に記載のＬＥＤエッジライト。
【００３２】
（１１）の発明においては、（１）から（７）のいずれかに記載のフレキシブル基板の優れた「角折り加工適性」により、パネル状の熱伝導基材の小口面の側端部又はそれに極めて近接する位置にＬＥＤ素子を一直線上に精度よく実装することができる。これによれば、ＬＥＤエッジライトを表示装置に配置した際における導光板とＬＥＤ素子の実装位置の配置精度が向上する。
【００３３】
（１２）  （１０）又は（１１）に記載のＬＥＤエッジライトが、導光板の側面の入光面に前記ＬＥＤ素子の発光面を正対させて配置されているＬＥＤ表示装置。
【００３４】
（１２）の発明によれば、ＬＥＤ素子の配置位置と発光方向を極めて高い精度で正確に実装することができるＬＥＤエッジライトを用いることにより、エッジライト方式のＬＥＤ表示装置の品質の安定性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、直角若しくはそれに近い角部に沿って角折りする際の加工容易性と当該角折り後の形状保持性（「角折り加工適性」）に優れたものであることにより、ＬＥＤエッジライトの製造時における作業性と、完成時における品質の安定性との向上に寄与しうるＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のフレキシブル基板を用いたＬＥＤエッジライトの斜視図である。
【図２】本発明のフレキシブル基板を用いたＬＥＤエッジライトの層構成を模式的に示す側面図である。
【図３】本発明のフレキシブル基板の層構成を模式的に示す側面図である。
【図４】ＬＥＤ素子の実装部の周辺部分におけるフレキシブル基板の層構造及び熱伝導基材への追従態様を模式的に示す本発明のＬＥＤエッジライトの部分拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明のＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板、それを用いたＬＥＤエッジライトの各実施形態について順次説明する。ＬＥＤエッジライトについては、液晶テレビのバックライトとして、特に好ましく用いることができるものであるため、以下、本発明のＬＥＤエッジライトについては、主に、これを液晶テレビのバックライトとして用いる場合の実施形態について説明する。但し、本発明の範囲は、以下の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明のＬＥＤエッジライトのＬＥＤ照明部材としての使用も、本発明の構成要件を充足するＬＥＤエッジライトの使用である限り、当然に本発明の実施の範囲内である。
【００３８】
＜ＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板＞
図１〜４に示す本発明のＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板１（以下、単に「フレキシブル基板」とも言う）は、配線基板の層構成と各層の材料及び厚さを、本発明独自の範囲に最適化することによって、図１、図２に示すように、エッジライト方式のＬＥＤバックライト（ＬＥＤエッジライト）１００を構成する際の加工性、特には、「角折り加工適性」を著しく向上させたものである。フレキシブル基板１にＬＥＤ素子を実装してなるＬＥＤ実装モジュール１０をパネル状のブロック体である熱伝導基材３に積層してなるＬＥＤエッジライト１００は、大画面化と薄型化が併せて求められる液晶テレビのバックライトとして好ましく用いることができる。
【００３９】
フレキシブル基板１は、支持基板１３の一方の面に金属配線部１２が、他方の面に金属箔層１４が、それぞれ接着剤層１６を介して積層されてなる多層構成の配線基板である。又、フレキシブル基板１は、金属配線部１２の表面に絶縁性保護膜１１が更に形成されていることが好ましく、金属箔層１４が積層されている側の他方の最表面には、粘着層１５が更に形成されていることが好ましい。
【００４０】
フレキシブル基板１は、一般に、図１及び図２に示すように直方体状又はパネル状のブロック体である熱伝導基材３の表面、小口面、裏面に連続して密着積層されてＬＥＤエッジライト１００を構成する。よってフレキシブル基板１は、熱伝導基材３の表面形状、特には、直角又はそれに近い角度を有する角部の形状に隙間無く追従させる態様で折曲げることができるものであるために、「角折り加工適性」に優れるものであることが求められる。
【００４１】
フレキシブル基板１は、支持基板１３の材料樹脂と厚さ、及び、金属箔層１４の材料と厚さ、及びそれらの厚さの大小関係を特定の範囲に限定することより、優れた「角折り加工適性」を有するものとされている。
【００４２】
フレキシブル基板１は、必要な箇所で角折りされて、図４に示すように熱伝導基材３の表面、小口面、裏面に連続的に密着積層されてＬＥＤエッジライト１００を構成する状態において、金属配線部１２の表面から金属箔層１４の表面までの部分の総厚さが１００μｍ以下であればよく、絶縁性保護膜１１や粘着層１５を含む全層における総厚さが２００μｍ以下であることが好ましい。フレキシブル基板１においては、支持基板１３よりも厚い金属箔層１４を支持基板１３におけるＬＥＤ素子２の被実装面に積層されることを必須の構成要件とするが、この条件下において、金属配線部１２の表面から金属箔層１４の表面までの部分の厚さが１００μｍ以下であれば、ＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板１に、直角若しくはそれに近い角部に沿った角折りの容易性を付与することができる。又、この部分の厚さを１００μｍ以下に抑えておけば、全層における総厚さを２００μｍ以下に設計して、上記の角折りの容易性を更に高めることを容易に実現することがである。
【００４３】
又、フレキシブル基板１は、図４に示すように熱伝導基材３の表面、小口面、裏面に連続的に密着積層されてＬＥＤエッジライト１００を構成する状態において、全層における下記定義による曲げ強度が、０．１以下であることが好ましい。金属箔層１４を有することによって、角折り可能な性状を担保する一方で、全層の曲げ強度が０．１以下となるように層構成を設計することにより、角付けを行う際の折曲げの容易性が担保される。
曲げ強度とは、２５℃の環境下で２０ｍｍ×２００ｍｍの短冊フィルムを作製し、長辺の端から１００ｍｍを水平に固定し、残り１００ｍｍを自然に垂直方向に垂らしたときの垂れ長さの逆数で定義されるものとする。
【００４４】
フレキシブル基板１の平面サイズについては、特段制限はない。支持基板が可撓性を有することによる設計の自由度の高さを活かして、様々なサイズのＬＥＤエッジライトを容易に形成することができる。例えば、画面サイズが５５インチ程度の大画面の液晶テレビに用いられるＬＥＤエッジライトであって、１２２０ｍｍ程度の幅の中にＬＥＤ素子が大凡１６０個程度直線状に配置されるＬＥＤエッジライトとして、極めて好ましく用いることができる。
【００４５】
［支持基板］
支持基板１３としては、熱収縮開始温度が１００℃以上である熱可塑性樹脂を溶融成型した樹脂フィルム用いることができる。このような熱可塑性樹脂として、例えば、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各種のポリエステル系樹脂を好ましく用いることができる。具体的には、アニール処理によって必要十分な耐熱性と寸法安定性を付与したポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等である。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ＰＥＴ等も基板フィルムの材料樹脂として選択することができる。
【００４６】
ここで、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シートをセットし、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。尚、シート状とはフィルム状を含む概念であり、いずれも可撓性を有する物である限り本発明において両者に差はない。
【００４７】
支持基板１３の材料として用いる熱可塑性樹脂には耐熱性の他に一定以上の絶縁性も求められる。この観点からも支持基板１３の材料樹脂としては、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各種のポリエステル系樹脂が好ましい。
【００４８】
支持基板１３の厚さは、１０μｍ以上２５μｍ以下であればよく、１２μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。フレキシブル基板１に求められる耐熱性及び絶縁性を担保する観点から、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、少なくとも１０μｍ以上であればよい。ここで、フレキシブル基板１の「角折り加工適性」は、主として金属箔層１４の物性によって担保される。熱可塑性樹脂からなる支持基板１３が、フレキシブル基板１における角付けや、角付後の形状保持を妨げることがないようにするために、支持基板１３の厚さは、金属箔層１４の厚さよりも相対的に小さく、且つ、２５μｍ以下の厚さであればよく、１５μｍ以下の厚さであることがより好ましい。
【００４９】
支持基板１３の絶縁性については、例えば液晶テレビにおけるエッジライト方式のＬＥＤバックライトとしての一体化時に、フレキシブル基板１に必要とされる絶縁性を付与し得る体積固有抵抗率を有する樹脂であることが求められる。一般的には、支持基板１３の体積固有抵抗率は、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。
【００５０】
［金属配線部］
金属配線部１２は、フレキシブル基板１の一方の表面上に導電性基材が積層されてなる配線パターンである。本発明における金属配線部１２は、単線又は複線の直線状に配置される複数の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。
【００５１】
図３に示す通り、フレキシブル基板１においては、樹脂フィルムからなる支持基板１３の一方の表面に、接着剤層１６を介して導電性の金属配線部１２が形成されている。金属配線部１２は、ＬＥＤ素子２を実装可能な態様、具体的には、図１に示すような単線の直線状、或いは複線の直線状に並べて、フレキシブル基板１に実装される複数のＬＥＤ素子２に、外部電源から供給される電気を供給することができる構成で形成されている。
【００５２】
金属配線部１２を構成する金属は、その熱伝導率λが３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、金属配線部を構成する金属の電気抵抗率Ｒが２．５０×１０−８Ωｍ以下であることが好ましい。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１．５５×１０−８Ωｍとなる。熱伝導率λと電気抵抗率Ｒを上記範囲内とすることで、金属配線部１２自体の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の間の発光バラツキが小さくなってＬＥＤ素子の安定した発光が可能となり、又、ＬＥＤ素子の寿命も延長される。更に、熱による支持基板１３等の周辺部材の劣化も防止できるので、フレキシブル基板１をＬＥＤエッジライトの基板として組み込んだＬＥＤ表示装置の製品寿命も延長することができる。
【００５３】
上記範囲を満たす金属としては、金、銀、銅等が例示できる。金属配線部１２の厚さは、厚さが７μｍ以上２０μｍ以下であればよい。放熱性向上の観点からは、金属配線部１２の厚さは、７μｍ以上であればよく、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、支持基板１３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。一方、同厚さが、２０μｍ以下であることによって、フレキシブル基板１の十分なフレキシブル性を保持することができ、直角若しくはそれに近い角部に沿って角折りする際の加工容易性を保持することができ、又、重量増大によるハンドリング性の低下等も防止できる。
【００５４】
又、金属配線部１２は電解銅箔であり、支持基板１３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１３との積層面側の表面積を増大でき、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１３との密着性を向上できるので、これによっても放熱性を向上できる。このようにして、表面粗さＲｚを有する電解銅箔の粗面側（マット面側）の表面物性を有効活用することができる。
【００５５】
又、金属配線部１２は、その末端部分において、ＬＥＤ実装モジュール１０と外部電源４との電気的接続を行うための端子を有する。フレキシブル基板１は設計自由度が高く加工も容易な樹脂フィルムを基板材料としているため、金属配線部の設計の自由度が極めて高く、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機材に応じて、両者を最適に組合せた配線とすることも容易に行うことができる。
【００５６】
フレキシブル基板１の表面上への金属配線部１２の接合は、接着剤層１６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。この接着剤層を形成する接着剤は、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。接着剤層１６の厚さは、１μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましく、４μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。
【００５７】
金属配線部１２には、ＬＥＤ素子実装用部分から所定の距離にある領域において、他の部分よりも配線幅や配線厚さの小さい折り曲げ補助部（図示せず）が形成されていてもよい。折り曲げ補助部は、フレキシブル基板１を折曲げて、熱伝導基材３の複数の連接する面に連続的に密着させるときに、図４に示す熱伝導基材３の角部３１、３２に対応する部分、即ち、これらの角部の形状に追従する折り曲げ線となる線上に形成することにより、各角部３１、３２の表面における金属配線部１２の折り曲げ容易性が更に向上し、フレキシブル基板１の熱伝導基材３に対する形状追随性が更に高まる。
【００５８】
［金属箔層］
金属箔層１４は、支持基板１３における金属配線部１２が積層される側と反対側、即ち、ＬＥＤ素子２の実装面とは反対側の面に積層される金属箔からなる層である。
【００５９】
金属箔層１４にはアルミニウム箔又は銅箔を用いることができる。金属箔層１４としてアルミニウム箔を用いる場合は、その厚さを４０μｍ以下とする。又、銅箔を用いる場合は、その厚さを２０μｍ以下とする。但し、いずれの金属箔を用いる場合においても、それらの厚さを支持基板１３の厚さ以上の厚さとする。尚、アルミニウム箔は、純アルミニウムでもよいし、アルミニウムと、銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、ニッケル等との合金からなるアルミニウム系の金属箔であってもよい。
【００６０】
フレキシブル基板１の総厚さを所定範囲に調整した上で、支持基板１３のＬＥＤ素子の非実装面（支持基板１３の背面）に、このような特定の厚さを有する金属箔層１４を積層することにより、当該金属箔層１４の粘性及び展性に基づく「角折り加工適性」、具体的には、直角又はそれに近い角度を有する角部の形状に追随するための角付けが容易に行える性状を、フレキシブル基板１に付与することができる。
【００６１】
フレキシブル基板１の背面への金属箔層１４の積層は、接着剤層１６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。この接着剤層１６を形成する接着剤は、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。接着剤層１６の厚さはドライラミネート法によって行う場合には、１μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましく、４μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。
【００６２】
そして、本発明のフレキシブル基板１においては、この金属箔層１４が、上述の通り、ＬＥＤ素子２から発生した熱を、熱伝導基材３へと放熱する重要な放熱経路としての機能も発揮する。
【００６３】
［粘着層］
フレキシブル基板１は、金属箔層１４における支持基板１３の側とは反対側の面である金属箔層１４の外表面に、フレキシブル基板１の最表面に露出する態様で、予め粘着層１５が形成されているものであってもよい。粘着層１５は、支持基板１３の裏面側の略全面に形成されており、好ましくは、全面に形成されている。本発明におけるこの粘着層１５は、フレキシブル基板１を、一時的にＬＥＤエッジライト１００内の所定の位置（例えば図１に示すような配置）に仮固定できる程度の粘着性を少なくとも有するものであればよいが、必要に応じて粘着性のより高いものを用いてもよい。この粘着層１５には、他部材への配置の前までの間、同層の表面を保護し、使用時に容易に剥離可能な公知の剥離シール等の剥離層（図示せず）が、その表面に積層されていることが好ましい。
【００６４】
粘着層１５は、汎用の両面粘着テープ（例えば、日東電工製「Ｎｏ．５６０５Ｒ」等）によって形成することができる。粘着層をこのような両面粘着テープによって形成することで、粘着層の形成がより容易となり、フレキシブル基板１の生産性も向上する。
【００６５】
このような粘着層１５の厚さは３０μｍ以上１００μｍ以下であればよく、３０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。粘着層１５の厚さが３０μｍ以上であることにより、熱伝導基材３とＬＥＤ実装モジュールとの十分な接着性を担保することができる。粘着層１５の厚さが１００μｍ以下であることにより、フレキシブル基板１の角折り加工の容易性を阻害することなく、同時に、金属箔層１４から熱伝導基材３への熱伝導性も好ましい状態に保持してフレキシブル基板１の放熱性の向上に寄与することができる。
【００６６】
［絶縁性保護膜］
絶縁性保護膜１１は、各種の熱硬化型の絶縁性インキ等によって、金属配線部１２と支持基板１３の表面上の電気的接合が必要となる一部分を除いた他の部分に、主としてＬＥＤ素子用基板の耐マイグレーション特性を向上させるために形成される。
【００６７】
又、絶縁性保護膜１１を形成する絶縁性インキを二酸化チタン等の無機白色顔料を更に含有する白色のインキとしてもよい。絶縁性保護膜１１を白色化することで、意匠性の向上を図ることができる。又、これにより、絶縁性保護膜１１に、光線反射膜としての機能をも発揮させるものとすることもできる。
【００６８】
絶縁性保護膜１１を形成する熱硬化型の絶縁性インキとしては、熱硬化温度が１００℃以下程度のものであれば、公知の各種絶縁性インキを用いることができる。具体的には、可撓性に優れる点において好適なポリエステル系樹脂の他、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等を好ましい絶縁性インキとして挙げることができる。これらの各種絶縁性インキを用いた絶縁性保護膜１１の形成は、スクリーン印刷等公知の方法によって行うことができる。
【００６９】
又、絶縁性保護膜１１を形成する絶縁性インキとして、以下に詳細を説明する特定の化学構造を有するシリコーン樹脂をベース樹脂とする絶縁性インキ（以下、「特定シリコーン系絶縁性インキ」と言う）を、特に好ましく用いることができる。絶縁性保護膜１１を、この「特定シリコーン系絶縁性インキ」によって形成して、膜の硬度を所定範囲に最適化することにより、絶縁性保護膜１１に、ＬＥＤエッジライト１００への使用において好ましい、極めて優れた屈曲性を備えさせることができる。又、これによれば、絶縁性保護膜に、優れた光反射膜としての機能も備えさせることができる。
【００７０】
上述の「特定シリコーン系絶縁性インキ」とは、非環状のジメチルシロキシ繰返単位〔−Ｓｉ（−ＣＨ３）２−Ｏ−〕を主成分とするシリコーン樹脂をベース樹脂とし、これに酸化チタンを含む無機フィラーを添加してなる絶縁性インキである。ベース樹脂とする特定の化学構造を有するシリコーン樹脂とは、具体的には、屈折率が１．４１であるポリジメチルシロキサンを含んでなるシリコーン樹脂や、主鎖にポリジメチルシロキサンとし主鎖同士が三次元架橋したシリコーン樹脂である。このシリコーン樹脂には、硬質シリコーン樹脂、軟質シリコーン樹脂、シリコーンゴム等が包含されるが、フレキシブル基板１においては、これらのうち、可撓性に優れるシリコーンゴムを用いることが特に好ましい。
【００７１】
「特定シリコーン系絶縁性インキ」のベース樹脂とするシリコーン樹脂しては、特に、ジメチルシロキシ繰返単位の重合度が８００以上１２００以下であるものを好ましく用いることができる。上記の重合度が８００未満であると、樹脂と樹脂との架橋反応が過剰に進行して硬度ＨＢ以上となりやすく、この場合、「角付け」を伴う厳しい加工条件での折曲げ時に、絶縁性保護膜に亀裂が生じやすくなる。一方で、この重合度が１２００を超える場合、樹脂と金属配線部若しくは樹脂基材との架橋点が少ないうえ、硬化時の収縮も小さいため、金属配線部１２及び支持基板１３との間の密着強度が不足し、これらの各表面上から絶縁性保護膜１１が剥離し易くなる。尚、上記の各重合度は、フレキシブル基板の絶縁性保護膜を、ＦＴ−ＩＲ分析して重合前後の特定波長のピーク値を分析することで、確認することができる。
【００７２】
又、「特定シリコーン系絶縁性インキ」に含有させる無機フィラーには、酸化チタンの他、アルミナ、硫酸バリウム、マグネシア、チッ化アルミニウム、チッ化ホウ素、チタン酸バリウム、カオリン、タルク、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、シリカ、マイカ粉、粉末ガラス、粉末ニッケル及び粉末アルミニウムから選ばれる少なくとも１種の光反射剤を含ませることが好ましい。「特定シリコーン系絶縁性インキ」における上記の無機フィラーの含有量は、シリコーン樹脂１００質量部に対して５０質量部以上４００質量部以下であることが好ましく、１００質量部以上３００質量部以下であることがより好ましい。無機フィラーの含有量が上記含有量比において４００質量部を超えると、絶縁性保護膜１１の金属配線部１２や支持基板１３に対する密着性が低下するため好ましくなく、又、同含有量比が、５０質量部未満では、５０μｍ以下の膜厚であるときに、十分な光反射性能を保持することが困難である。
【００７３】
又、この「特定シリコーン系絶縁性インキ」には、シリコーン樹脂の三次元架橋を促進する架橋剤が含有されていることが好ましい。このような架橋剤の具体例としては、ハイドロジェンオルガノポリシロキサンや白金族金属系触媒含有ポリシロキサン、各種の過酸化物等を挙げることができる。これらの架橋剤は、上記のシリコーン樹脂１００質量部に対して、０．０１質量部以上１０質量部以下の割合で含有されていることが好ましい。
【００７４】
「特定シリコーン系絶縁性インキ」を三次元架橋させて硬化させることにより、上記の繰返単位のＳｉ原子が酸素原子又は架橋性官能基を介して次なる繰返単位のＳｉ原子に結合して三次元架橋している構造からなる絶縁性保護膜１１を形成することができる。
【００７５】
「特定シリコーン系絶縁性インキ」により形成された絶縁性保護膜１１の厚さは、１５μｍ以上３０μｍ以下であって、好ましくは、１８μｍ以上２５μｍ以下である。上記厚さが、１５μｍ未満であると、絶縁性が不十分となる場合があり、一方、「折曲げ加工適性」保持の観点から、同膜厚は、３０μｍ以下であることが好ましい。
【００７６】
「特定シリコーン系絶縁性インキ」により形成された絶縁性保護膜１１は、その鉛筆硬度が１０Ｂ以上Ｂ以下、好ましくは１０Ｂ以上６Ｂ以下に調整されていることにより、フレキシブル基板１の「角折り加工適性」の向上に顕著に貢献することができる。絶縁性保護膜１１はその鉛筆硬度が１０Ｂ未満であると、必要な耐久性を担保することが難しいが、その鉛筆硬度がＢ以下、好ましくは６Ｂ以下であることにより、ＬＥＤエッジライト１００の製造時或いは完成後における支持基板１３への十分な追従性が維持され、フレキシブル基板１の「角折り」に起因する亀裂の発生を抑制することができる。尚、絶縁性保護膜の鉛筆硬度は、例えば、絶縁性保護膜を形成する樹脂組成物への架橋剤の添加量を調整することによって、任意の硬度に調整することが可能である。又、本明細書における鉛筆硬度とは、ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−４に準拠する鉛筆硬度試験による値のことを言う。
【００７７】
「特定シリコーン系絶縁性インキ」により形成された絶縁性保護膜１１は、波長４２０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下における光線反射率を８０％以上とすることができる。フレキシブル基板１は、上記無機フィラーのシリコーン樹脂１００質量部に対する含有量を５０質量部以上とすることで、絶縁性保護膜１１の厚さを５０μｍ以下とする場合においても、光線反射率を８０％以上とすることができる。又、同無機フィラーの同含有量を２００質量部以上とすることにより、絶縁性保護膜１１の厚さを３０μｍとする場合においても、光線反射率を８０％以上とすることができる。尚、絶対反射率の厳密な測定は困難であるため、上記の光線反射率については、通常比較標準試料との相対反射率を使用する。本発明においては、比較標準試料として硫酸バリウムを使用している。本発明における光線反射率は、分光光度計（例えば、（株）島津製作所ＵＶ２４５０）に積分球付属装置（例えば、（株）島津製作所製ＩＳＲ２２００）を取り付け、硫酸バリウムを標準板とし、標準板を１００％とした相対反射率を測定した値とする。
【００７８】
一方で、絶縁性保護膜１１は、上記無機フィラーのシリコーン樹脂１００質量部に対する含有量を、３００質量部以下とすることで、上述したような絶縁性保護膜１１の好ましい光反射性能を保持したまま、金属配線部１２や支持基板１３に対する密着性についても、より好ましい状態に保持することができる。
【００７９】
［フレキシブル基板の製造方法］
フレキシブル基板１は、従来公知の電子基板の製造方法の一つであるエッチング工程と、によって製造することができる。又、選択する材料樹脂によっては、必要に応じて予め当該樹脂にアニール処理による耐熱性向上処理を施すことが好ましい。
【００８０】
（アニール処理）
アニール処理は、従来公知の熱処理手段を用いることができる。アニール処理温度の一例としては、支持基板１３を形成する熱可塑性樹脂がＰＥＮである場合、ガラス転移温度から融点の範囲、更に具体的には１６０℃から２６０℃、より好ましくは１８０℃から２３０℃の範囲である。アニール処理時間としては、１０秒から５分程度が例示できる。このような熱処理条件によれば、一般的に８０℃程度であるＰＥＮの熱収縮開始温度を、１００℃程度に向上させることができる。
【００８１】
（エッチング工程）
支持基板１３の表面に、金属配線部１２の材料とする銅箔等の金属配線部１２を積層してフレキシブル基板１の材料とする積層体を得る。積層方法としては、金属箔を接着剤によって支持基板１３の表面に接着する方法、或いは、支持基板１３の表面に直接にメッキ方法や気相製膜法（スパッタリング、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、真空蒸着、化学蒸着等）により金属配線部１２を蒸着させる方法を挙げることができる。コストや生産性の面からは、金属箔をウレタン系の接着剤によって支持基板１３の表面に接着する方法が有利である。
【００８２】
次に、上記の積層体の金属箔の表面に、金属配線部１２の形状にパターニングされたエッチングマスクを形成する。エッチングマスクは、将来、金属配線部１２となる金属箔の配線パターン形成部分がエッチング液による腐食を免れるために設けられる。エッチングマスクを形成する方法は特に限定されず、例えば、フォトレジスト又はドライフィルムをフォトマスクを通して感光させた後で現像することにより積層シートの表面にエッチングマスクを形成してもよいし、インクジェットプリンター等の印刷技術により積層シートの表面にエッチングマスクを形成してもよい。
【００８３】
次に、エッチングマスクに覆われていない箇所における金属箔を浸漬液により除去する。これにより、金属箔のうち、金属配線部１２となる箇所以外の部分が除去される。
【００８４】
最後に、アルカリ性の剥離液を使用して、エッチングマスクを除去する。これにより、エッチングマスクが金属配線部１２の表面から除去される。
【００８５】
（絶縁性保護膜形成工程）
金属配線部１２の形成後、必要に応じて絶縁性保護膜１１を更に積層する。この積層は公知の方法によって行うことができる。採用する材料により、スクリーン印刷、バーコーター、ロールコーター、リバースコーター、グラビアコーター、エアナイフコーター、スプレーコーター、又はカーテンコーター等の各方法によりこれを形成することができる。尚、スクリーン印刷等は複数回に分けて行うことにより絶縁性保護膜１１の膜厚を厳密に調整し易くなり、又、複数の層からなる絶縁性保護膜１１とした場合に、ＬＥＤ素子２の実装領域の周辺部分のみの膜厚を相対的に大きくすることで、その光反射性能を効率よく向上させること等も可能である。
【００８６】
（粘着層形成工程）
金属配線部１２の形成後、上記の通り、両面粘着テープ等を用いるか、或いは、接着剤を硬化する等して粘着層１５を形成する。粘着層１５上には、上記の通り、更に剥離層が配置されていることが好ましい。
【００８７】
＜ＬＥＤ実装モジュール＞
フレキシブル基板１の金属配線部１２に、ＬＥＤ素子２を実装することにより、ＬＥＤ実装モジュール１０を得ることができる。
【００８８】
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。いずれの構造のＬＥＤ素子２も、本発明のＬＥＤ実装モジュール１０に用いることができるが、上記のうち素子片面にＰ型、Ｎ型電極の双方が設けられた構造のＬＥＤ素子を特に好ましく用いることができる。
【００８９】
ＬＥＤ実装モジュール１０は、ＬＥＤ素子１００個以上２００個以下程度のＬＥＤ素子２の実装を前提とする、対応する画面サイズとして、５０インチ以上、好ましくは５５インチ以上の画面サイズのＬＥＤ表示装置に適用されることが好ましい。本発明のフレキシブル基板は回路設計の自由度が高いため、実装されるＬＥＤ素子２の配置数や配置間隔等は自在に調整することが可能であり、大型の画像表示装置における様々な要求物性に従来よりも低コストでフレキシブルに対応することができる。
【００９０】
ＬＥＤ実装モジュール１０において、熱収縮率について異方性を有する樹脂フィルムが支持基板１３に用いられている場合は、熱収縮率の小さい方向に沿って、ＬＥＤ素子を直線上に実装することが好ましい。具体例として、支持基板１３を構成する熱可塑性樹脂が二軸延伸ポリエチレンナフタレートである場合であれば、当該二軸延伸ポリエチレンナフタレートのＴＤ方向に沿って、ＬＥＤ素子２が直線上に配置されていることが好ましい。このようにＬＥＤ素子を実装することによって、ＬＥＤ実装モジュール１０を配置したＬＥＤエッジライト１００において、支持基板１３のＭＤ方向に沿っておこる相対的に大きな熱収縮によるＬＥＤ素子の位置ずれや金属配線部１２間の短絡のリスクを低下させることができる。
【００９１】
尚、二軸延伸樹脂とは、シート状に成型された樹脂に対して二軸延伸加工が施されたものである。二軸延伸加工においては、樹脂はＴｇよりも高い温度に加熱され、二軸延伸加工装置のロールとロールとの間の張力によってＭＤ方向に延伸され、それと同時又はその後に、二軸延伸加工装置のテンターによってＴＤ方向に延伸される。つまり、互いに直交する２つの方向（ＭＤ方向及びＴＤ方向）に引き伸ばされて加工される。この一連の操作が樹脂基材を加熱しながら行われるため、樹脂基材は、その中に含まれる分子が延伸方向に沿って整列（配向）するとともに部分結晶化する。尚、本明細書では、本発明の属する技術分野で広く用いられているように、二軸延伸加工の際の長さ方向をＭＤ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向と表示し、二軸延伸加工の際の幅方向をＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向と表示する。一般的に、ロールとロールとの間の張力による機械長さ方向の延伸率（ＭＤ方向への延伸率）は、テンターによる機械幅方向の延伸率（ＴＤ方向への延伸率）よりも大きいものとなる。このため、二軸延伸加工された樹脂基材においては、ＴＤ方向に比べて、ＭＤ方向の方が高延伸によるより大きな内部応力が残存する。
【００９２】
以上より、二軸延伸樹脂のＭＤ方向とは、実質的には、他の方向よりも大きな内部応力が残存していることにより、加熱時の熱収縮率が、より大きくなっている一の方向のことである。本発明の実施においては、実際に樹脂基材として異方性を有する樹脂については、形成時における延伸プロセスの詳細を問わず、他の方向よりも相対的に大きな内部応力が残存していることにより、加熱時の熱収縮率が相対的に大きくなっている一の方向を「ＭＤ方向」とみなし、同熱収縮率が相対的に小さくなっている他の方向を「ＴＤ方向」とみなすものとする。
【００９３】
［ＬＥＤ実装モジュールの製造方法］
フレキシブル基板１を用いたＬＥＤ実装モジュール１０の製造方法について説明する。金属配線部１２へのＬＥＤ素子２の接合は、ハンダ加工により好ましく行うことができる。このハンダによる接合は、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、金属配線部１２にハンダを介してＬＥＤ素子２を搭載し、その後、フレキシブル基板１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。
【００９４】
レーザー方式によって金属配線部１２へのＬＥＤ素子２のハンダ接合を行う場合は、支持基板１３における裏面側からのレーザー照射によって、ハンダのリフローを行う方法とすることが好ましい。これにより、加熱によるハンダの有機成分の発火とそれに伴う基材の損傷をより確実に抑制することができる。
【００９５】
＜ＬＥＤエッジライト＞
図１、図４に示す通り、ＬＥＤエッジライト１００においては、フレキシブル基板１が、熱伝導基材３におけるＬＥＤ素子が配置される側の面である一側面と、当該一側面に連接する他の二面に、フレキシブル基板１が、連続的に密着している。連続的に密着しているとは、略全面に亘って概ね隙間なく密着していることを意味する。密着は粘着層１５を介して形成されることが好ましいが、補助的にその他の粘着又は接着手段が付加されることによるものであってもよい。
【００９６】
ＬＥＤエッジライト１００は、フレキシブル基板１の優れた「角折り加工適性」を活かして、熱伝導基材３の表面に、粘着層１５を隙間なく密着させることにより、コンパクトで放熱性能の高いエッジライト方式のＬＥＤバックライトとして構成されている。
【００９７】
ＬＥＤエッジライト１００の具体的な製造方法としては、以下の手順による方法を例示することができる。先ず、フレキシブル基板１にＬＥＤ素子２を実装したＬＥＤ実装モジュール１０の一方の端部を先ず熱伝導基材３におけるＬＥＤ素子２の配置面に連接する一方の面に粘着層１５及び必要に応じてその他の仮固定手段によって固着させ、これに他方の端部から適切な引っ張り力をかけながら、当該一方の面とＬＥＤ素子２の配置面との間の角部及びＬＥＤ素子２の配置面と他方の面との間の角部に沿ってフレキシブル基板１をそれぞれ角付けしながら、熱伝導基材３にＬＥＤ実装モジュール１０のＬＥＤ素子２の非実装面の全面を密着させこれを貼付する。これにより、複数のＬＥＤ素子２は、熱伝導基材３の一側面上に単線又は複線の直線状に配置される。
【００９８】
ＬＥＤエッジライト１００の具体的な製造方法としては、以下の手順による方法を例示することができる。先ず、フレキシブル基板１にＬＥＤ素子２を実装したＬＥＤ実装モジュール１０の一方の端部を先ず熱伝導基材３におけるＬＥＤ素子２の配置面に連接する一方の面に粘着層１５及び必要に応じてその他の仮固定手段によって固着させ、これに他方の端部から適切な引っ張り力をかけながら、当該一方の面とＬＥＤ素子２の配置面との間の角部及びＬＥＤ素子２の配置面と他方の面との間の角部に沿ってフレキシブル基板１をそれぞれ角付けしながら、熱伝導基材３にＬＥＤ実装モジュール１０のＬＥＤ素子２の非実装面の全面を密着させこれを貼付する。これにより、複数のＬＥＤ素子２は、熱伝導基材３の一側面上に単線又は複線の直線状に配置される。
【００９９】
熱伝導基材３は、熱伝導性を有する材料からなるパネル又は所望の厚さ範囲内のブロック体であって、パネルの小口面（ブロック体の場合は側面）が、ＬＥＤ素子２の配置領域を構成しうる形状のものである。熱伝導基材３の厚み方向の幅は、０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、短辺が０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下程度のＬＥＤ素子を直線状に実装し、尚且つ、ＬＥＤ表示装置の薄型化にも寄与することできる。
【０１００】
熱伝導基材３の材料として、具体的には、アルミニウムや鉄等を、好ましく用いることができる。中でも熱伝導性の観点からアルミニウムを用いることが特に好ましい。
【０１０１】
ここで、熱伝導基材３がパネル状のブロック体である場合、熱伝導基材３の小口面（即ち、ブロック体の側面でもあり、図２において、フレキシブル基板１を介してＬＥＤ素子２が実装される面）の高さ方向の幅、即ち、パネル状のブロック体の厚さは、少なくともＬＥＤ素子２の外径（短辺）以上の幅であることが必要である。しかし、ＬＥＤ表示装置の薄型化への寄与が求められる昨今、熱伝導基材３も、可能な限り薄いパネルであることが望ましい。この点、熱伝導基材３の形状にフレキシブルに追従させることが可能なＬＥＤ実装モジュール１０を用いることにより、ＬＥＤ素子２の実装領域となる熱伝導基材３の小口面の高さ方向の幅を、ＬＥＤ素子２の外径に極めて近接する大きさにまで極小化することができる。例えば、熱伝導基材３の上記の小口面の高さ方向の幅（ブロック体の厚さ）が、０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下であり、ＬＥＤ素子２の外径が１ｍｍである場合を想定すると、例えば、小口面側からの平面視において、小口面の幅方向の一側辺上、又は、同側辺上から１ｍｍ以内の等距離にある直線上に、ＬＥＤ素子２の当該一側辺側の外縁が並ぶように、ＬＥＤ素子２を実装することができる。このように、熱伝導基材３の小口面の側端部又はそれに極めて近接する位置にＬＥＤ素子２を一直線上に実装することができると、導光板との位置調整の精度が高くなる点において好ましい。
【０１０２】
ＬＥＤエッジライト１００は、エッジライト方式のバックライトとして、ＬＥＤ素子２の発光面が、例えば、液晶テレビ等のＬＥＤ表示装置内の導光板の側面（エッジ）に対面するように配置して用いる。例えば、支持基板１３を透明樹脂で形成しＬＥＤ実装モジュール１０の透明性を確保することにより、ＬＥＤ実装モジュール１０の熱伝導基材への配置の際の正確な位置合わせの精度と作業容易性を向上させることができる。
【実施例】
【０１０３】
＜ＬＥＤ表示装置の製造＞
実施例及び比較例のフレキシブル基板を以下の通り製造した。
１０ｍｍ×１００ｍｍサイズのフィルム状の支持基板（ポリエチレンナフタレート、熱伝導率０．２Ｗ／Ｋ・ｍ）の表面の一方の面に、金属配線部を形成するための銅箔を積層し、支持基板の表面の他方の面に、金属箔層（アルミニウム箔、但し、実施例２のみ銅箔）を、接着剤（ウレタン系接着剤（三井化学製）（２液型）主剤：タケラックＡ−１１４３、硬化剤：タケネートＡ−３）を用いて積層した。その後、金属配線用の銅層についてエッチング処理をして、全ての実施例及び比較例において同パターンの金属配線部を構成した。そして、更に、金属配線部のＬＥＤ素子２を実装するための領域を除いてポリエステル系の熱硬化型の絶縁インキ（表１において、「ポリエステル系」と表記）によって絶縁性保護膜を形成した。但し、実施例５については、これに替えて下記の「特定シリコーン系絶縁性インキ（表１において、「特定シリコーン系」と表記」）、によって絶縁性保護膜を形成した。又、金属箔層の裏面に両面粘着テープによって粘着層を追加形成し、実施例、比較例のフレキシブル基板とした。尚、層構成詳細、各層毎の厚さ等は全て表１に記載の通りとした。尚、同表に記載の通り、比較例１及び２については金属箔層が存在しない構成とした。
特定シリコーン絶縁性インキ：ジメチルシロキシ繰返単位の重合度が１０００のシリコーン樹脂に、架橋剤（ハイドロジェンオルガノポリシロキサン）を、シリコーン樹脂１００質量部に対して、０．０６質量部、白色無機フィラー（酸化チタン粉末）を、同じくシリコーン樹脂１００質量部に対して、２００質量部の割合で含有させた。
尚、上記の重合度は、上述の通り、ＦＴ−ＩＲ分析して重合前後の特定波長のピーク値を分析することによって、確認することができる。
【０１０４】
実施例及び比較例のフレキシブル基板について、下記測定方法により曲げ強度を測定した。この曲げ強度が０．１以下であるものを「○」と評価し、０．１を超えるものを「×」と評価して、評価結果を表１に記した。
（曲げ強度試験方法）
各実施例、比較例と同一の層構成のフレキシブル基板であって２０ｍｍ×２００ｍｍの短冊状にカットした試料を、２５℃の環境下で、長辺の端から１００ｍｍを水平に固定し、残り１００ｍｍを自然に垂直方向に垂らしたときの垂れ長さを測定し、その逆数を算出した。
【０１０５】
＜角折り加工適性試験＞
実施例及び比較例のフレキシブル基板について、角折り加工適性を調べる試験を行った。厚さ１．５ｍｍのアルミ製プレート（熱伝導基材を想定）の表面に実施例及び比較例のフレキシブル基板の側端部を固定し、各フレキシブル基板に樹脂が目視上樹脂が延伸しない範囲での引っ張り力をかけながら、アルミ製プレートの表面と側面部の間の角部、及び側面部と裏面部との間の角部の両角部に沿って、手作業で、フレキシブル基板に角付けしながら、これを隙間なく貼着していく作業を行い、この際の角折加工容易性と当該角折り後の形状保持性について調べることにより試験を行った。評価基準は以下の通りとした。評価結果は表１に示す。
（角折り加工容易性評価基準）
Ａ：「手作業で容易に直角に折曲げることができ、角部に隙間無く追従する形状で角折りが可能であり、折曲げ部分全体に明確に視認出来る角付け部（視認可能なエッジ部分）の形成が可能であった。」
Ｂ：「手作業で曲げることが困難であったが、上記Ａの場合よりも十分に大きな加重を加えることにより、上記Ａと同様の態様での角折りが可能であった」或いは、「手作業で容易に曲げることはできたが、折曲げ部分全体に明確に視認出来る角付け部の形成はできず、少なくとも折曲げ部分の一部はエッジの存在しない曲面のままであった。」
Ｃ：「上記Ａと同様の態様での角折りはできず、視認出来る角付け部（視認可能なエッジ部分）の形成が全くできなかった。」或いは、「手作業で折曲げられないか、折曲げ時に金属箔に亀裂が生じた。」
（角折り後の形状保持性評価基準）
Ａ：角折り後、フレキシブル基板を引っ張り力から解放したところ、角付けされた角部においては、いずれも、粘着テープの粘着力によって両角部の表面形状に隙間なく追従した状態の形状が保持されていた。
Ｃ：角折り後、フレキシブル基板を引っ張り力から解放したところ、角付けされた角部のいずれかが鈍角に開くか、或いは、角付された部分において、上記の視認可能なエッジ部分が消失して、粘着層の一部にアルミ製プレートからの浮きが生じていた。
【０１０６】
＜放熱性試験＞
実施例及び比較例のフレキシブル基板からＬＥＤ表示装置を作成し、放熱性試験を行った。上記フレキシブル基板の金属配線部にリフロー方式により同様の条件にてＬＥＤ素子を実装し、ＬＥＤ実装モジュールを製造した。
【０１０７】
実施例及び比較例のＬＥＤ実装モジュールに同様の条件にて通電をし、ハンダ層の温度を温度計にて測定した。温度測定条件は下記の通りとし、実施例１のハンダ層の温度に対する、その他各実施例及び比較例のハンダ層の温度差を測定算出した。評価基準は以下の通りとした。評価結果は表１に示す。
（温度測定条件）
放熱板には貼合しない状態のＬＥＤ実装モジュールでの測定を行った。実施例１の基板温度が５０℃になるように、通電条件を設定し、他の実施例、比較例について、同条件の下で基板温度を測定した。
（放熱性評価基準）
Ａ：放熱性が実施例１と同等以上。
Ｂ：放熱性が実施例１より劣るが、使用可能なレベル（基板温度６０℃未満、実施例１との温度差１０℃未満）。
Ｃ：放熱性が悪く、使用不可。（基板温度６０℃以上、実施例１との温度差１０℃以上）
【０１０８】
【表１】
2017175124.tif 000003
【０１０９】
＜ＬＥＤ表示装置の製造（参考試験）＞
上記の実施例５のフレキシブル基板において、絶縁性保護膜を形成する「特定シリコーン系絶縁性インキ」のベース樹脂（シリコーン樹脂）のジメチルシロキシ繰返単位の重合度や、架橋剤の添加量を変更することによって、絶縁性保護膜の硬度をそれぞれ変化させたもの（実施例５−１〜４、参考例１、２）について、角折加工時の亀裂発生の抑制効果について確認する試験を行った。シリコーン樹脂としては、各実施例毎に下記のシリコーン樹脂１〜３をそれぞれ表２に記載の通りに使い分けた。又、各シリコーン樹脂に加えて、架橋剤（ハイドロジェンオルガノポリシロキサン）を、シリコーン樹脂１００質量部に対して、表１に記載の割合（質量部）で、白色無機フィラー（酸化チタン粉末）を、同じくシリコーン樹脂１００質量部に対して、表１に記載の割合（質量部）で含有させた。尚、この試験に用いた実施例及び参考例の各フレキシブル基板における絶縁性保護膜の厚さはいずれも３０μｍとした。
シリコーン樹脂１：ジメチルシロキシ繰返単位の重合度が１０００
シリコーン樹脂２：ジメチルシロキシ繰返単位の重合度が５００
シリコーン樹脂３：ジメチルシロキシ繰返単位の重合度が１００
【０１１０】
［鉛筆硬度］
実施例及び参考例の各フレキシブル基板の絶縁性保護膜の表面の鉛筆硬度をＪＩＳＫ５６００−５−４（１９９９）に準ずる試験により測定して確認した。測定結果は表２に記載した通りであった。
【０１１１】
［角折り時の亀裂抑制］
実施例及び参考例の各フレキシブル基板について、「角折り時の亀裂抑制」を調べる試験を行った。
厚さ１．５ｍｍのアルミ製プレート（熱伝導基材を想定）の表面に実施例及び比較例のフレキシブル基板の側端部を固定し、各フレキシブル基板に、目視上、樹脂が延伸しない範囲での引っ張り力をかけながら、アルミ製プレートの表面と側面部の間の角部、及び側面部と裏面部との間の角部の両角部に沿って、手作業で、フレキシブル基板に角付けしながら、これを隙間なく貼着していく作業を行い、この際の角折加工適性について調べることにより試験を行った。評価基準は以下の通りとした。評価結果は「亀裂」として表２に示す。
（角折り時の亀裂抑制評価基準）
Ａ：「折曲げ部分に絶縁性保護膜で被覆されている角付け部（視認可能なエッジ部分）が形成されていて、当該角付け部も含めて、絶縁性保護膜に視認可能な亀裂は存在しなかった。」
Ｂ：「折曲げ部分に絶縁性保護膜で被覆されている角付け部（視認可能なエッジ部分）が形成されていて、絶縁性保護膜の折曲げ部周辺の表面には視認可能な亀裂が生じていた。但し、亀裂は絶縁性保護膜の表層部のみに存在し、反対側の面にまで到達している亀裂は存在しなかった。」
Ｃ：「絶縁性保護膜の折曲げ部周辺の表面に、その反対側の面にまで到達している亀裂が生じていた。」
【０１１２】
［光線反射率］
実施例及び参考例の各フレキシブル基板について、光線反射率を測定評価した。
光線反射率は、比較標準試料として硫酸バリウムを使用し、分光光度計（（株）島津製作所ＵＶ２４５０）に積分球付属装置（（株）島津製作所製ＩＳＲ２２００）を取り付け、硫酸バリウムを標準板とし、標準板を１００％とした相対反射率を測定して、これを光線反射率の値とした。測定は、ＬＥＤ表示装置の表示性能において重要な標準的な３つの波長、即ち、４５０ｎｍ（Ｂ）、５５０ｎｍ（Ｇ）、６５０ｎｍ（Ｒ）における上記反射率を測定した。測定結果の評価基準は以下の通りである。評価結果は「反射性」として表２に示す。
（光線反射率評価基準）
Ａ：「上記全ての測定波長において、光線反射率が８０％以上である。」
Ｂ：「４５０ｎｍ（Ｂ）、５５０ｎｍ（Ｇ）、６５０ｎｍ（Ｒ）の測定箇所のいずれかで光線反射率が８０％以上であるが、他のいずれかの測定箇所では８０％未満である。」
Ｃ：「４５０ｎｍ（Ｂ）、５５０ｎｍ（Ｇ）、６５０ｎｍ（Ｒ）の全ての測定箇所において光線反射率が８０％未満である」
【０１１３】
【表２】
2017175124.tif 000004
【０１１４】
表１より、本発明のＬＥＤエッジライト用のフレキシブル基板は、ＬＥＤ素子用基板において必須の要件である放熱性が担保された上で、優れた「角折り加工適性」を有するものであることが分かる。又、表２より、絶縁性保護膜を、「特定シリコーン系絶縁性インキ」で形成することにより、フレキシブル基板を、望ましい光学特性をも更に保持しつつ、角折時の保護膜の亀裂発生の抑止効果にも優れる、ＬＥＤエッジライト用として極めて好ましいフレキシブル基板とすることができることも分かる。
【符号の説明】
【０１１５】
１                        フレキシブル基板
１１                      絶縁性保護膜
１２                      金属配線部
１３                      支持基板
１４                      金属箔層
１５                      粘着層
１６                      接着剤層
２                        ＬＥＤ素子
３                        熱伝導基材
３１、３２                角部
１０                      ＬＥＤ実装モジュール
１００                    ＬＥＤエッジライト
【図１】
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【図２】
2017175124.tif 000006
【図３】
2017175124.tif 000007
【図４】
2017175124.tif 000008