説明

フレキシブルプリント基板および照明装置

【課題】フレキシブルプリント基板において、反射率を高め、リフレクターに映り込んでも目立たず、加工に伴う割れの発生を抑制する。
【解決手段】フレキシブルプリント基板1は、ベース材3と、このベース材3の表面に形成された導体回路4と、この導体回路4の上側に導体回路4を覆うように積層されたカバー材6とを含む基板本体2を有している。基板本体2の表面に、厚さ1〜10μmのメタリックコーティング層7が積層されている。メタリックコーティング層7は、合成樹脂にアルミニウム粒子が添加されたものであり、基板本体2の発光素子取付部2aを避けて設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車照明用途や一般照明用途など各種の用途に適用されるフレキシブルプリント基板(FPC)と、このフレキシブルプリント基板を備えた照明装置とに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種のフレキシブルプリント基板1としては、図10に示すように、ベース材3と、このベース材3の表面に形成された導体回路4と、この導体回路4の上側に導体回路4を覆うように接着層5を介して積層されたカバー材6とを含む基板本体2を有するものが広く用いられている。また、フレキシブルプリント基板1に高い放熱性が求められる用途においては、図11に示すように、上記と同じような構成の基板本体2の裏面にヒートシンク層12を積層したものが用いられている。
【0003】
そして、いずれのフレキシブルプリント基板1においても、その反射率を高めることを目的として、基板本体2の表面に白色コーティング層13を積層することが多い(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−123768号公報(段落〔0034〕〔0047〕の欄)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、この白色コーティング層13が積層されたフレキシブルプリント基板1では、次のような課題があった。
【0006】
第1に、図12に示すように、フレキシブルプリント基板1に発光ダイオード8を実装し、これを自動車用ランプの筐体10に取り付けて使用する照明装置14においては、発光ダイオード8から出射する光の光軸上にリフレクター9を設置する場合がある。この場合、発光ダイオード8が消灯されているときに、フレキシブルプリント基板1がリフレクター9に映り込んで目立ってしまう。
【0007】
第2に、白色コーティング層13の下地、つまり基板本体2を白色コーティング層13で隠蔽して、基板本体2の色(橙色など)が顕在化しないようにするためには、白色コーティング層13の厚さを20μm程度に厚くする必要がある。その結果、フレキシブルプリント基板1に曲げ加工や打ち抜き加工を施す場合に、白色コーティング層13(特に、その加工端部)で割れが発生しやすい。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑み、反射率を高めることができるのは勿論のこと、リフレクターに映り込んでも目立たず、加工に伴う割れの発生を抑制することが可能なフレキシブルプリント基板を提供することを第1の目的とする。また、このようなフレキシブルプリント基板を備えた照明装置を提供することを第2の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
かかる目的を達成するため、本発明者は、リフレクターの表面属性に合わせてフレキシブルプリント基板の表層部に金属光沢を付与することに着目し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち、請求項1に記載の発明は、ベース材と、このベース材の表面に形成された導体回路と、この導体回路の上側に当該導体回路を覆うように積層されたカバー材とを含む基板本体を有するフレキシブルプリント基板であって、前記基板本体の表面に、厚さ1〜10μmのメタリックコーティング層が積層されているフレキシブルプリント基板としたことを特徴とする。
【0011】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記メタリックコーティング層は、合成樹脂にアルミニウム粒子が添加されたものであることを特徴とする。
【0012】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の構成に加え、前記メタリックコーティング層は、前記基板本体の発光素子取付部を避けて設けられていることを特徴とする。
【0013】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の構成に加え、前記基板本体の裏面には、ヒートシンク層が積層されていることを特徴とする。
【0014】
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の構成に加え、前記ヒートシンク層は、銅製であることを特徴とする。
【0015】
また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板の前記発光素子取付部に発光素子が取り付けられている照明装置としたことを特徴とする。
【0016】
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の構成に加え、前記発光素子から出射する光の光軸上にリフレクターが設置されていることを特徴とする。
【0017】
また、請求項8に記載の発明は、請求項6または7に記載の構成に加え、前記フレキシブルプリント基板が曲げられることにより、前記発光素子から出射する光が前記メタリックコーティング層の表面に反射して特定の方向に集光されるように構成されていることを特徴とする。
【0018】
また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の構成に加え、前記フレキシブルプリント基板が前記メタリックコーティング層を内面側として凹面状に形成され、このフレキシブルプリント基板の内面側に前記発光素子が配置されていることを特徴とする。
【0019】
また、請求項10に記載の発明は、請求項6乃至9のいずれかに記載の構成に加え、前記発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0020】
本発明に係るフレキシブルプリント基板および照明装置によれば、フレキシブルプリント基板の表層部にあるメタリックコーティング層が金属光沢を発現するため、フレキシブルプリント基板の反射率を高めることができる。
【0021】
また、フレキシブルプリント基板の表層部にあるメタリックコーティング層の表面属性がリフレクターの反射面の表面属性に近似するため、フレキシブルプリント基板がリフレクターに映り込んでも目立たないようにすることができる。
【0022】
さらに、フレキシブルプリント基板の表層部にあるメタリックコーティング層が高い隠蔽力を発揮するため、メタリックコーティング層の下地を隠蔽しつつメタリックコーティング層を薄くすることが可能となる。したがって、フレキシブルプリント基板の加工に伴ってメタリックコーティング層に割れが生じる事態の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の実施の形態1に係るフレキシブルプリント基板の一断面図である。
【図2】同実施の形態1に係るフレキシブルプリント基板の別の断面図である。
【図3】同実施の形態1に係るフレキシブルプリント基板を用いた照明装置の使用状態を示す模式図である。
【図4】波長400nmの入射光(S偏光およびP偏光)の入射角が反射率に及ぼす影響を示すグラフである。
【図5】波長500nmの入射光(S偏光およびP偏光)の入射角が反射率に及ぼす影響を示すグラフである。
【図6】波長600nmの入射光(S偏光およびP偏光)の入射角が反射率に及ぼす影響を示すグラフである。
【図7】波長700nmの入射光(S偏光およびP偏光)の入射角が反射率に及ぼす影響を示すグラフである。
【図8】本発明の実施の形態2に係るフレキシブルプリント基板の断面図である。
【図9】本発明の実施の形態3に係るフレキシブルプリント基板を用いた照明装置の使用状態を示す模式図であって、(a)はフレキシブルプリント基板の中央部に発光ダイオードを実装した場合の図、(b)はフレキシブルプリント基板の端部近傍に発光ダイオードを実装した場合の図である。
【図10】従来のフレキシブルプリント基板の一例を示す断面図である。
【図11】従来のフレキシブルプリント基板の別の例を示す断面図である。
【図12】従来のフレキシブルプリント基板を用いた照明装置の使用状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
[発明の実施の形態1]
【0025】
図1乃至図7には、本発明の実施の形態1を示す。この実施の形態1では、発光素子の一例として発光ダイオード8を用いている。なお、図1、図2においては、わかりやすさを重視して図示しているため、各構成要素の寸法比率は必ずしも正確ではない。
【0026】
照明装置14は、図3に示すように、自動車用ランプ(具体的には、ヘッドライトなど)の筐体10に取り付けられるフレキシブルプリント基板1を有しており、フレキシブルプリント基板1には発光ダイオード8が実装されている。また、発光ダイオード8から出射する光の光軸上にはリフレクター9が設置されており、発光ダイオード8を点灯すると、その光がリフレクター9の反射面9aで反射して特定の方向(図3左方)へ進むように構成されている。
【0027】
ここで、フレキシブルプリント基板1は、図1に示すように、基板本体2を有している。この基板本体2は、所定の厚さ(例えば、25μm)のポリイミドフィルムからなるベース材3と、このベース材3の表面(図1上面)に形成された所定の厚さ(例えば、35μm)の銅箔からなる導体回路4と、この導体回路4の上側に導体回路4を覆うように接着層5を介して積層された所定の厚さ(例えば、13μm)のポリイミドフィルムからなるカバー材6とから構成されている。
【0028】
また、基板本体2の表面(図1上面)には、図2に示すように、所定の厚さ(1〜10μm、好ましくは、2〜4μm)のメタリックコーティング層7が、発光ダイオード8を取り付けるための基板本体2の発光素子取付部2aを避けて積層されている。このメタリックコーティング層7は、合成樹脂(例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂など)にアルミニウム粒子が添加されたものである。メタリックコーティング層7があまり薄いと、後述するとおり、下地の隠蔽力が低下するため、基板本体2の色が顕在化しやすくなる。逆に、メタリックコーティング層7があまり厚いと、後述するとおり、フレキシブルプリント基板1の曲げ加工などに伴って割れが発生しやすくなる。
【0029】
このように、フレキシブルプリント基板1は、その表層部にメタリックコーティング層7が設けられており、このメタリックコーティング層7が金属光沢を発現するので、発光ダイオード8が点灯されているときには、発光ダイオード8の光をこのメタリックコーティング層7で反射することにより、フレキシブルプリント基板1の反射率を高めることができる。
【0030】
また、フレキシブルプリント基板1は、その表層部にメタリックコーティング層7、つまり、リフレクター9の反射面9aの表面属性に近似する層が設けられているため、発光ダイオード8が消灯されているときには、フレキシブルプリント基板1がリフレクター9の反射面9aに映り込んでも目立たないようにすることができる。
【0031】
さらに、このメタリックコーティング層7は、その透過率が白色のものよりも低く、薄膜でも素地まで光が届かないと考えられることから、従来の白色コーティング層13に比べて隠蔽力が大きくなる。したがって、メタリックコーティング層7をあまり厚くしなくても、その下地、つまり基板本体2をメタリックコーティング層7で隠蔽して、基板本体2の色(橙色など)が顕在化しないようにすることができる。その結果、フレキシブルプリント基板1に曲げ加工や打ち抜き加工を施す場合であっても、メタリックコーティング層7にその厚さに起因して割れが生じる事態の発生を抑制することが可能となる。
【0032】
その上、メタリックコーティング層7は、その成分であるアルミニウム粒子に起因して導電性を示すとしても、上述したとおり、基板本体2の発光素子取付部2aを避けて積層されているため、発光ダイオード8や導体回路4と短絡する恐れはない。
【0033】
上述した第1の効果(フレキシブルプリント基板1の反射率の向上)を確認するため、基板本体2の表面にメタリックコーティング層7を積層したフレキシブルプリント基板1(以下、実施例1という。)と、基板本体2の表面に白色コーティング層13を積層したフレキシブルプリント基板1(以下、比較例1という。)とを試作し、これらの実施例1および比較例1についてそれぞれ反射率を測定した。このとき、4種類の波長(400nm、500nm、600nm、700nm)について、それぞれ入射角を4段階(15°、30°、45°、60°)に変えて入射光(S偏光およびP偏光)の反射率を測定した。
【0034】
その測定結果をまとめて図4〜図7にグラフで示す。図4は、入射光の波長を400nmとしたときのグラフであり、図5は、入射光の波長を500nmとしたときのグラフであり、図6は、入射光の波長を600nmとしたときのグラフであり、図7は、入射光の波長を700nmとしたときのグラフである。これらのグラフにおいて、横軸は入射角(単位:°)を表し、縦軸は反射率(単位:%)を表す。なお、「メタリックコーティング_S偏光」は、実施例1に対するS偏光(入射面に垂直な振動成分)のデータを表し、「メタリックコーティング_P偏光」は、実施例1に対するP偏光(入射面に平行な振動成分)のデータを表し、「メタリックコーティング_平均」は、実施例1に対するS偏光およびP偏光のデータの単純平均を表す。また、「白色コーティング_S偏光」は、比較例1に対するS偏光のデータを表し、「白色コーティング_P偏光」は、比較例1に対するP偏光のデータを表し、「白色コーティング_平均」は、比較例1に対するS偏光およびP偏光のデータの単純平均を表す。
【0035】
図4から明らかなように、入射光の波長が400nmである場合は、入射角の大小を問わず、実施例1は比較例1に比べて反射率が大幅に向上した。また、図5〜図7から明らかなように、入射光の波長が500nm、600nm、700nmである場合についても、入射光の波長が400nmである場合と同様の傾向が認められた。
【0036】
以上のことから、フレキシブルプリント基板1は、表層部にメタリックコーティング層7を設けることにより、表層部に白色コーティング層13を設けた場合より高い反射率が得られることが実証された。
[発明の実施の形態2]
【0037】
図8には、本発明の実施の形態2を示す。なお、図8においては、わかりやすさを重視して図示しているため、各構成要素の寸法比率は必ずしも正確ではない。
【0038】
この実施の形態2では、図8に示すように、基板本体2の裏面に、所定の厚さ(例えば、150μm)のヒートシンク層12が熱伝導接着層11を介して積層されている。その他の構成については、上述した実施の形態1と同じ構成を有している。なお、実施の形態1と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0039】
したがって、この実施の形態2では、上述した実施の形態1と同じ作用効果を奏する。
【0040】
これに加えて、実施の形態2では、発光ダイオード8で発生した熱を熱伝導接着層11およびヒートシンク層12を通じて放出することができるため、フレキシブルプリント基板1の放熱性を高めることが可能となる。
[発明の実施の形態3]
【0041】
図9には、本発明の実施の形態3を示す。なお、図9においては、わかりやすさを重視して図示しているため、各構成要素の寸法比率は必ずしも正確ではない。
【0042】
この実施の形態3では、図9に示すように、発光ダイオード8から出射する光がメタリックコーティング層7の表面に反射して特定の方向(図9上方)に集光されるように、フレキシブルプリント基板1が、メタリックコーティング層7を内面1a側として4箇所の折曲部位F1、F2、F3、F4で所定の角度で折れ曲がる形で凹面状に形成され、この凹面状のフレキシブルプリント基板1の内面1a側に発光ダイオード8が配置されている。その他の構成については、上述した実施の形態1と同じ構成を有している。なお、実施の形態1と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0043】
したがって、この実施の形態3では、上述した実施の形態1と同じ作用効果を奏する。
【0044】
これに加えて、実施の形態3では、凹面状のフレキシブルプリント基板1のメタリックコーティング層7を反射板として機能させることができる。したがって、照明装置14の用途その他に応じて、図9(a)、(b)に示すように、フレキシブルプリント基板1上の発光ダイオード8の実装位置を変更することが可能となり、照明装置14の設計自由度が高くなる。或いはまた、この凹面状のフレキシブルプリント基板1上に複数の発光ダイオード8を適宜配置することにより、相補的に照度不足を補って全体的に明るくすることも可能である。
[発明のその他の実施の形態]
【0045】
なお、上述した実施の形態1では、ベース材3の表面のみに導体回路4が形成されたフレキシブルプリント基板1(片面FPC)について説明した。しかし、ベース材3の表裏両面にそれぞれ導体回路4が形成されたフレキシブルプリント基板1(両面FPC)に本発明を同様に適用することもできる。さらに、複数の導体回路4を絶縁層を介して積層し、これらの導体回路4をスルホールで接続したフレキシブルプリント基板1(多層FPC)に本発明を同様に適用することも可能である。
【0046】
また、上述した実施の形態1〜3では、合成樹脂にアルミニウム粒子が添加されたメタリックコーティング層7を採用する場合について説明した。しかし、メタリックコーティング層7は、これ以外の構成(例えば、合成樹脂に銀粒子、パラジウム粒子、ニッケル粒子、クロム粒子、チタン粒子、銅粒子、または、これらの合金粒子などを添加したもの)を有するメタリックコーティング層7を代用または併用することもできる。
【0047】
また、上述した実施の形態1〜3では、発光素子として発光ダイオード8を用いる場合について説明した。しかし、基板本体2の発光素子取付部2aに取り付けられるものである限り、発光ダイオード8以外の発光素子を代用または併用することも可能である。
【0048】
また、上述した実施の形態1〜3では、ポリイミドフィルムからなるベース材3を有するフレキシブルプリント基板1について説明したが、ベース材3の材料はポリイミドフィルムに限るわけではない。
【0049】
また、上述した実施の形態1〜3では、銅箔からなる導体回路4を有するフレキシブルプリント基板1について説明したが、導体回路4の材料は銅箔に限るわけではない。
【0050】
また、上述した実施の形態1〜3では、ポリイミドフィルムからなるカバー材6を有するフレキシブルプリント基板1について説明したが、カバー材6の材料はポリイミドフィルムに限るわけではない。
【0051】
さらに、上述した実施の形態3では、フレキシブルプリント基板1を折り曲げることにより、フレキシブルプリント基板1を凹面状に形成する場合について説明した。しかし、フレキシブルプリント基板1を弓形または曲面状に湾曲させることにより、フレキシブルプリント基板1を凹面状に形成するようにしても構わない。
【産業上の利用可能性】
【0052】
本発明は、自動車照明用途に限らず、一般照明用途、表示装置のバックライト照明その他の用途に広く適用することができる。
【符号の説明】
【0053】
1……フレキシブルプリント基板
1a……内面
2……基板本体
2a……発光素子取付部
3……ベース材
4……導体回路
6……カバー材
7……メタリックコーティング層
8……発光ダイオード(発光素子)
9……リフレクター
12……ヒートシンク層
14……照明装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベース材と、このベース材の表面に形成された導体回路と、この導体回路の上側に当該導体回路を覆うように積層されたカバー材とを含む基板本体を有するフレキシブルプリント基板であって、
前記基板本体の表面に、厚さ1〜10μmのメタリックコーティング層が積層されていることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
【請求項2】
前記メタリックコーティング層は、合成樹脂にアルミニウム粒子が添加されたもの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プリント基板。
【請求項3】
前記メタリックコーティング層は、前記基板本体の発光素子取付部を避けて設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のフレキシブルプリント基板。
【請求項4】
前記基板本体の裏面には、ヒートシンク層が積層されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板。
【請求項5】
前記ヒートシンク層は、銅製であることを特徴とする請求項4に記載のフレキシブルプリント基板。
【請求項6】
請求項1乃至5のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板の前記発光素子取付部に発光素子が取り付けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項7】
前記発光素子から出射する光の光軸上にリフレクターが設置されていることを特徴とする請求項6に記載の照明装置。
【請求項8】
前記フレキシブルプリント基板が曲げられることにより、前記発光素子から出射する光が前記メタリックコーティング層の表面に反射して特定の方向に集光されるように構成されていることを特徴とする請求項6または7に記載の照明装置。
【請求項9】
前記フレキシブルプリント基板が前記メタリックコーティング層を内面側として凹面状に形成され、このフレキシブルプリント基板の内面側に前記発光素子が配置されていることを特徴とする請求項8に記載の照明装置。
【請求項10】
前記発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の照明装置。

【図1】
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【図2】
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【図8】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−248646(P2012−248646A)
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−118639(P2011−118639)
【出願日】平成23年5月27日(2011.5.27)
【出願人】(000230249)日本メクトロン株式会社 (216)
【Fターム(参考)】