特許 6918452 発光素子用基板及びモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6918452

(24)【登録日】2021年7月27日

(45)【発行日】2021年8月11日

(54)【発明の名称】発光素子用基板及びモジュール

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/60 20100101AFI20210729BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20210729BHJP

   H05K 3/28 20060101ALI20210729BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/60

   H05K1/02 B

   H05K3/28 G

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-162503(P2016-162503)

(22)【出願日】2016年8月23日

(65)【公開番号】特開2017-69546(P2017-69546A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2019年4月16日

(31)【優先権主張番号】特願2015-195495(P2015-195495)

(32)【優先日】2015年9月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002897

【氏名又は名称】大日本印刷株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】松浦 大輔

(72)【発明者】

【氏名】駒井 貴之

(72)【発明者】

【氏名】柴崎 聡

(72)【発明者】

【氏名】山中 直人

(72)【発明者】

【氏名】勝又 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】池田 智宏

【審査官】 百瀬 正之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０７８６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２８６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０１２２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１１８４４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−１２３６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７４３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２４３８６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０３０３１０７５（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

Ｈ０５Ｋ １／００−１／０２

Ｈ０５Ｋ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可撓性を有する樹脂基板と、該樹脂基板の少なくとも一方の面側に接着層を介して形成されている金属配線部と、を有し、
前記樹脂基板と前記接着層との間に、反射層が配置されていて、
該反射層は、熱硬化性樹脂と、光反射性充填材と、を含有してなり、該光反射性充填材の含有量が、１０質量％以上８５質量％以下であって、波長４５０ｎｍにおける反射率が８０％以上であり、
前記金属配線部は、前記樹脂基板の一方の表面の８０％以上の範囲を被覆していて、
前記接着層は、光反射性充填材が含有されていないか、又は、光反射性充填材の含有量が４０質量％以下であって、前記樹脂基板の表面における前記金属配線部の部分間の離間部分である金属配線部非存在領域にも存在する、
発光素子用基板。

【請求項2】

前記反射層の厚さが５μｍ以上２５０μｍ以下である、請求項１に記載の発光素子用基板。

【請求項3】

前記反射層と前記接着層との熱収縮率（ＪＩＳ Ｋ７１３３、１５０℃×３０分）の差が、１０％以下である、請求項１又は２に記載の発光素子用基板。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載の発光素子用基板に発光素子が実装されている、モジュールであって、
前記発光素子用基板は、前記金属配線部の一の部分と、当該一の部分と離間して形成される他の部分と、の間に前記金属配線部非存在領域が設けられていて、
前記発光素子は、前記金属配線部非存在領域を跨いで、前記金属配線部の一の部分と、前記他の部分と、に実装されている、モジュール。

【請求項5】

前記発光素子が青色発光素子である、請求項４に記載のモジュール。

【請求項6】

前記発光素子の発光波長のピークが、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下である、請求項４又は５に記載のモジュール。

【請求項7】

前記接着層と前記発光素子との間に、アンダーフィルが配置されている、請求項４から６のいずれかに記載のモジュール。

【請求項8】

前記樹脂基板上に前記発光素子を封止する封止部材が配置され、
前記封止部材は、エポキシ樹脂、変成エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、及び変成シリコーンより選択される一つ以上の材料を含んでなる、請求項４から７のいずれかに記載のモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光素子用基板及びモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、従来のブラウン管型のモニターに代わるものとして、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等の発光素子をバックライト光源として用いた液晶テレビ等、各種の発光表示装置の普及が急速に進展している。

【0003】

これらの表示装置において発光素子を光源として実装するためには、通常、支持基板と配線部とからなる各種の発光素子用基板が用いられている。そして、これらの基板上に発光素子を実装した積層体（本明細書では、このような構成の積層体のことを「モジュール」と言う）が、上記の各種ＬＥＤ表示装置の光源として広く用いられている。

【0004】

発光素子用基板として、従来は、可撓性を有さない硬質のガラスエポキシ板等からなるリジット基板に発光素子を実装したリジット基板が広く採用されていた。しかし、ＬＥＤ表示装置の大型化や表示画面の形態の多様化が進む近年、可撓性を有する樹脂基板に金属回路を形成した所謂フレキシブル回路基板の開発が進んでいる（特許文献１参照）。可撓性を有するフレキシブル回路基板は、リジット基板と比較して、設計の自由度が高く生産性も高いため、今後の更なる普及拡大が見込まれている。

【0005】

しかしながら、このフレキシブル回路基板に発光素子を実装した発光素子用基板においては、発光素子からの光に対する優れた耐光性が要求される。耐光性が低い発光素子用基板の場合には、発光素子からの光を受けることで発光素子用基板が劣化し、場合によっては穴が発生する場合もあるからである。特に、低波長の青色の光を発光する青色発光素子を実装する場合、発光素子用基板には特に高い耐光性が求められる。

【0006】

このような問題に対し、特許文献２では、金属配線部を接着する接着層に発光素子からの光を遮光する遮光部材を含有した発光素子用基板が開示されている。この特許文献２の実施例においては、接着剤にカーボンブラックを３ｗｔ％含有させて１０μｍの厚さで接着層を形成した例が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１２−５９８６７号公報

【特許文献2】特開２０１５−１２２０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献２に開示されている発光素子用基板のように、接着層に遮光部材を含有させる場合、接着層の厚さや遮光部材の含有量に限度があるので、遮光が不十分になって基材劣化を有効に防止できない。まず、接着層の厚さは、上記の実施例の記載からも明らかなように、厚さは１０μｍ程度が限度であり、これ以上の厚さになると接着層が凝集破壊して接着性が低下してしまう。又、フィラーの含有は接着機能を阻害するため、含有可能な遮光部材の量も、上記の実施例のように数ｗｔ％と限度があり、これ以上の量になると、樹脂基材への密着性が大幅に低下して接着層と樹脂基材との界面で剥離を生じてしまう。

【0009】

このように、接着層への遮光部材の含有では、発光素子からの光、特に青色の光を十分に遮光することができず、結果として基材の劣化が生じてしまう。

【0010】

上記の課題に鑑み、本発明は、金属配線部を接着する接着層の接着強度を好ましい範囲に維持しながら、発光素子からの光に対する優れた耐光性を有する発光素子用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】

【0011】

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、樹脂基板と接着層との間に反射層を備えた発光素子用基板であれば、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。

【0012】

（１） 可撓性を有する樹脂基板と、該樹脂基板の少なくとも一方の面側に接着層を介して形成されている金属配線部と、を有し、前記樹脂基板と前記接着層との間に、反射層が配置されていて、該反射層は、熱硬化性樹脂と、光反射性充填材と、を含有してなり、該光反射性充填材の含有量が、１０質量％以上８５質量％以下であって、波長４５０ｎｍにおける反射率が８０％以上である、発光素子用基板。

【0013】

（２） 前記反射層の厚さが５μｍ以上２５０μｍ以下である、（１）に記載の発光素子用基板。

【0014】

（３） 前記接着層は、光反射性充填材が含有されていないか、又は、光反射性充填材の含有量が４０質量％以下である（１）又は（２）に記載の発光素子用基板。

【0015】

（４） （１）から（３）のいずれかに記載の発光素子用基板に発光素子が実装されてなる、モジュール。

【0016】

（５） 前記発光素子が青色発光素子である、（４）に記載のモジュール。

【0017】

（６） 前記発光素子の発光波長のピークが、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下である、（４）又は（５）に記載のモジュール。

【0018】

（７） 前記接着層と前記発光素子との間に、アンダーフィルが配置されている、（４）から（６）のいずれかに記載のモジュール。

【0019】

（８） 前記樹脂基板上に前記発光素子を封止する封止部材が配置され、前記封止部材は、エポキシ樹脂、変成エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、及び変成シリコーンより選択される一つ以上の材料を含んでなる、（４）から（７）のいずれかに記載のモジュール。

【発明の効果】

【0020】

本発明の発光素子用基板は、金属配線部を接着する接着層の接着強度を好ましい範囲に維持しながら、発光素子からの光に対する優れた耐光性を有するものとした発光素子用基板である。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明のモジュールの部分断面図であり、本発明のモジュールにおける発光素子の実装態様の説明に供する模式図である。

【図2】本発明のモジュールを用いてなる画像表示装置の層構成の概略を模式的に示す斜視図である。

【図3】実施例１，２及び比較例１の透過率の測定結果を表したグラフである。

【図4】本発明の他の実施形態のモジュールの部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の発光素子用基板、モジュール、及び表示装置の各実施形態について説明する。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。

【0023】

＜発光素子用基板＞
本発明の発光素子用基板について説明する。本発明に係る発光素子用基板１は、図１に示す通り、可撓性を有する樹脂基板１１の表面に、反射層１８が配置されている。そして、反射層１８の表面には、接着層１２を介して、金属層等からなる導電性の金属配線部１３が形成されている。又、発光素子用基板１は、発光素子２が実装される領域を除く部分を覆う態様で、その最表面に更に、表面反射材１６を備えるものであってもよい。

【0024】

［反射層］
反射層１８は、熱硬化性樹脂と、光反射性充填材と、を含有してなり光反射性を有する樹脂層である。反射層１８の光反射性は、具体的には、波長４５０ｎｍにおける反射率が８０％以上であればよく、好ましくは８５％以上である。波長４５０ｎｍにおける反射率が８０％以上、好ましくは８５％以上であることによって、発光素子２からの光のうち、少なくともエネルギーが高くて樹脂基板損傷のリスクが高い波長４５０ｎｍ程度の青色の光が、樹脂基板１１に到達することを抑制することができるため、これにより、発光素子２からの光による樹脂基板１１の穴あき等の損傷のリスクを十分に低減することができる。尚、波長４５０ｎｍにおける反射率は、例えば、ＪＩＳ Ｋ７３７５−２００８（プラスチック−全光線透過率及び全光線反射率）に準じる測定方法により、紫外可視分光光度計（島津製作所製紫外可視分光光度計ＵＶ−２５５０）を用いて、光を入射したときの光の反射率（％）により求めることができる。

【0025】

又、反射層１８は、熱硬化性樹脂を主剤樹脂とし、以下に記す各種の白色顔料等の光反射性充填材を所定量範囲で含有する。反射層１８の波長４５０ｎｍにおける反射率を８０％以上好ましくは８５％以上とするために、反射層１８中における光反射性充填材の含有量は、１０質量％以上８５質量％以下であればよく、３０質量％以上８５質量％以下であることがより好ましい。反射層１８に含有させる光反射性充填材としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム及びガラスフィラー等の白色顔料から選ばれる少なくとも１種類以上の顔料を用いることができる。又、これらのうちでも、主剤樹脂との間における屈折率差がより大きい方が好ましいという観点から、屈折率２．５程度の酸化チタンを最も好ましく用いることができる。

【0026】

反射層１８に用いる熱硬化性樹脂としては、例えば、フッ素樹脂とアクリル系樹脂との混合物又はシリコーン系樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。接着層１２との密着性の熱硬化性樹脂はガラス転移温度（ＴＧ）が高いものが好ましい。

【0027】

上記のフッ素樹脂とアクリル系樹脂との混合物に用いられるフッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレンとヒドロキシル基含有ビニルエーテルとの共重合物、クロロトリフルオロエチレンとヒドロキシル基含有ビニルエーテルとの共重合物等が例示される。これらの中でも、クロロトリフルオロエチレンとヒドロキシル基含有ビニルエーテルとの共重合物が好適に使用される。このような樹脂の一例として、質量平均分子量１０００以上３００００以下、水酸基価５ｍｇ／ｇ以上２００ｍｇ／ｇ以下のクロロトリフルオロエチレンとジエチレングリコールモノアリルエーテルと酪酸ビニルとの共重合物が挙げられる。

【0028】

上記のフッ素樹脂とアクリル系樹脂との混合物に用いられるアクリル樹脂としては、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリル酸−２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル等のヒドロキシル基を有するアクリル化合物と、アクリル酸若しくはアルキル基としてメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基等を有するアルキルアクリレート系モノマーと、を共重合させたものが挙げられる。又、共重合のために使用されるモノマーとして、更に、アクリルアミド、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミド（アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる）、Ｎ−アルコキシアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルコキシアクリルアミド（アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基等が挙げられる）、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−フェニルアクリルアミド等のアミド基含有モノマー、グリシジルアクリレート、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基含有モノマー、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、マレイン酸、アルキルマレイン酸モノエステル、フマル酸、アルキルフマル酸モノエステル、イタコン酸、アルキルイタコン酸モノエステル、アクリロニトリル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ブタジエン等のエチレン性不飽和結合を有する各種の化合物を使用してもよい。これらの中でもアクリル酸メチルとアクリル酸２−エチルヘキシルとの共重合体、アクリル酸メチルとアクリル酸２−エチルヘキシルとアクリル酸ヒドロキシエチルとの共重合体が好適に使用される。又、このような樹脂の好ましい質量平均分子量としては、１０００以上３０００００以下が挙げられる。

【0029】

反射層１８は、例えば、これらの樹脂と硬化剤とを含有するコーティング液を塗布し乾燥することで形成することができる。例えば、複数の架橋性置換基を有する樹脂化合物とＮＣＯ基を有するポリイソシアネート化合物とを反応させ硬化することで形成することができる。

【0030】

反射層１８の厚さは５μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることが特に好ましい。反射層１８の厚さが５μｍ未満である場合、可撓性を有する樹脂基板１１の変形に十分に追随できずに反射層１８に剥がれや欠けが生じる場合があるため好ましくない。一方、反射層の厚さが２５０μｍを超えると、発光素子用基板１の十分な可撓性を保持することが難しくなり、又、重量増大によるハンドリング性の低下にもつながるおそれがある。

【0031】

以上説明した反射層１８は、波長４５０ｎｍにおける反射率が８０％以上である。よって、これを備える発光素子用基板１は、青色発光素子用の基板として特に有用である。

【0032】

［樹脂基板］
樹脂基板１１は、可撓性を有するフィルム状又はシート状のものである限り特に限定されないが、熱可塑性樹脂が用いられることが好ましい。本明細書において「可撓性を有する」とは、「曲率半径を通常１ｍ、好ましくは５０ｃｍ、より好ましくは３０ｃｍ、更に好ましくは１０ｃｍ、特に好ましくは５ｃｍに曲げることが可能であることをいう。

【0033】

但し、樹脂基板１１の材料には、使用目的に応じた所定の耐熱性及び絶縁性を有するものであることは求められる。このような樹脂として、耐熱性と加熱時の寸法安定性、機械的強度、及び耐久性に優れるポリイミド樹脂（ＰＩ）や、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を用いることができる。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）も樹脂基板１１の材料樹脂として選択することができる。

【0034】

樹脂基板１１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ものを用いることが好ましい。通常発光素子から発せられる熱により同素子周辺部は９０℃程度の温度に達する。この観点から、基板樹脂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。

【0035】

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。

【0036】

又、発光素子用基板１には、例えば、ＬＥＤ表示装置のバックライト等としての一体化時に、発光素子用基板に必要とされる絶縁性を付与し得る絶縁性を有する樹脂であることが求められる。一般的には、基板は、その体積固有抵抗率が１０^１４Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１０^１８Ω・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。

【0037】

樹脂基板の厚さは、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。

【0038】

［接着層］
反射層１８の表面への金属配線部１３の形成は、接着層１２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。接着層１２には、光反射性充填材が含有されていないか、又は、光反射性充填材が含有される場合、その含有量が４０質量％以下であることが好ましい。又、接着層１２は、全可視光線の８５％以上を透過する光透過性の薄膜層であることが好ましい。このような接着層１２を形成する接着剤として、公知の樹脂系接着剤を適宜用いることができる。それらの樹脂系接着剤のうち、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。

【0039】

接着層１２は、接着強度の観点からは、光反射性充填材が含有されていないことが好ましいが、上記範囲内で光反射性充填材を含有させたものであってもよい。これにより、接着層１２の接着強度を必要な範囲に維持しながら樹脂基板１１への光の到達を低減することができる。接着層１２に含有させることができる光反射性充填材としては、反射層１８に含有させることができるものと同様の酸化チタン等の各種の白色顔料を用いることができる。

【0040】

［金属配線部］
金属配線部１３は、金属層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１３は、図１に示す通り、その一の部分と、当該一の部分と離間して形成される他の部分との間に、発光素子２が実装可能となるような形状で形成される。尚、このような発光素子用基板１においては、樹脂基板１１の表面における発光素子２が実装されることが想定される領域内に、金属配線部１３が形成されていない部分が存在する。この発光素子２の実装が想定される領域内であって、金属配線部１３が存在しない水平領域のことを発光素子用基板１における金属配線部非存在領域１７というものとする。反射層１８は、少なくとも、この金属配線部非存在領域１７において形成されていることが発光素子用基板１において必須である。

【0041】

金属配線部１３の配置は、発光素子２を実装することができる配置であれば特定の配置等に限定されない。但し、発光素子用基板１においては、基板の一方の表面の少なくとも８０％以上、好ましくは９０％、より好ましくは９５％以上の範囲が、この金属配線部１３によって被覆されていることが好ましい。これにより金属配線部１３が形成されてなる発光素子用基板１において求められる放熱性の向上に寄与することができる。

【0042】

金属配線部１３を構成する金属の熱伝導率λは２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上が好ましく、３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上がより好ましい。金属配線部１３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、発光素子２からの放熱性が安定し、電気抵抗の増加を防げるので、発光素子間の発光バラツキが小さくなって発光素子の安定した発光が可能となり、又、発光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、発光素子用基板１をバックライトとして組み込んだ画像表示装置自体の製品寿命も延長できる。

【0043】

尚、金属配線部１３の表面抵抗値は、５００Ω／□以下が好ましく、３００Ω／□以下がより好ましく、更に１００Ω／□以下が好ましく、特に５０Ω／□以下が好ましい。下限は０．００５Ω／□程度である。

【0044】

金属配線部１３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、銅等の金属層が例示できる。金属配線部１３の厚さは、発光素子用基板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１３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易いため、この観点からも金属配線部１３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。

【0045】

［ハンダ層］
発光素子用基板においては、金属配線部１３と発光素子２との接合については、ハンダ層１４を介した接合を行うことが好ましい。このハンダによる接合は、例えば、リフロー方式、或いは、レーザー方式によって行うことができる。

【0046】

［絶縁保護膜］
絶縁性保護膜１５は、本発明においては必須の構成要件ではないが、絶縁性保護膜を設ける場合には、上述の通り、熱硬化型インキ、ＵＶ硬化性インキ又はカバーレイフィルムによって、金属配線部１３と発光素子用基板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、主として発光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。

【0047】

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、発光素子用基板１の絶縁性保護膜１５を形成するための材料として特に好ましい。

【0048】

又、絶縁性保護膜１５を形成する熱硬化型インキ又はＵＶ硬化性のインキは、例えば、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であってもよい。絶縁性保護膜１５を白色化することで、反射性の向上並びに意匠性の向上を図ることができる。

【0049】

尚、以上の絶縁性の熱硬化型インキによる絶縁性保護膜１５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。

【0050】

カバーレイフィルムを用いる場合には、例えばポリイミド樹脂等の耐熱性の高い樹脂フィルムに接着剤を塗布し、樹脂基板１１上に貼り付けることで形成することができる。

【0051】

［表面反射材］
図１に示すように、発光素子用基板１は、更に、表面反射材１６を備えるものであってもよい。表面反射材１６は、必要に応じて、以下に詳細を説明するモジュール１０において、発光能力を向上させることを目的として、発光素子用基板１の発光面側の最表面に、発光素子２の実装部分を除いて積層される。発光素子の発光を反射し、所定の方向へ導くための反射面を持つ部材であれば特に限定されないが、白色ポリエステル発泡タイプの白色ポリエステル、白色ポリエチレン樹脂、銀蒸着ポリエステル等を、最終製品の用途とその要求スペック等に応じて適宜用いることができる。

【0052】

［発光素子］
発光素子２は、発光素子用基板１上に配置される。発光素子２は、一方の面に一対の電極を有し、一対の電極を介して金属配線部１３と電気的に接続している。ここで用いられる発光素子２は形状や大きさ等が特に限定されない。発光素子２の発光色としては、用途に応じて任意の波長のものを選択することができるが、青色に発光する発光素子を用いることができる。青色発光素子とは波長４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の光を放出可能な発光素子を意味するが、例えば、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下に発光波長のピークを持つ青色発光の発光素子を用いることが好ましい。発光素子２としては、ＧａＮ系やＩｎＧａＮ系を用いることができる。ＩｎＧａＮ系としては、Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ＜１）等を用いることができる。

【0053】

［アンダーフィル］
図４は、本発明の他の実施形態のモジュールの部分断面図である。図４の実施形態のモジュールのように接着層１２と発光素子２との間にアンダーフィル２１を配置することもできる。アンダーフィル２１は、発光素子２と接着層１２との接合強度を高めることができる。アンダーフィル２１はエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましい。又、アンダーフィル２１は接着層１２との接合強度を高める材質が好ましく、アンダーフィル２１と接着層１２とは同一種類の材料を用いることが好ましいが、異なる材料であってもよい。

【0054】

［封止部材］
樹脂基板１１の上には、発光素子２を封止する封止部材１９が配置されていることが好ましい。発光素子２を埃や水分から保護することができるからである。封止部材１９は、エポキシ樹脂、変成エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又は変成シリコーン樹脂であることが好ましい。

【0055】

［蛍光体］
封止部材１９中には、蛍光体２０を含有させてもよい。蛍光体２０は発光素子２からの光を吸収し、異なる波長の光を放出するものであり、緑色、黄色、赤色等の光を放出する。蛍光体２０は、ＹＡＧ、シリケート等の酸化物蛍光体、ＣＡＳＮ、ＳＣＡＳＮ等の窒化物蛍光体、ＫＳＦ等のフッ化物蛍光体等を用いることができる。

【0056】

＜発光素子用基板の製造方法＞
発光素子用基板１の製造方法は特に限定されない。適宜、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。発光素子用基板１は、例えば、以下に記載したエッチング工程を経るこ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。

【0057】

［アニール処理］
本発明において必須ではないが、アニール処理を行う場合には、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、樹脂基板がＰＥＮである場合には、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。

【0058】

［エッチング工程］
アニール処理を経た樹脂基板の表面に、金属配線部の材料とする金属層の金属配線部１３を積層して発光素子用基板の材料とする積層体を得ることができる。積層方法としては、金属層を接着剤によって樹脂基板の表面に接着す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、金属層をウレタン系の接着剤によって樹脂基板の表面に接着する方法が有利である。

【0059】

次に、上記の積層体の金属層の表面に、金属配線部１３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１３となる金属層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用いる際、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。

【0060】

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層を浸漬液により除去する。これにより、金属層のうち、金属配線部１３となる箇所以外の部分が除去される。

【0061】

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１３の表面から除去される。

【0062】

［絶縁性保護膜及び表面反射材形成工程］
金属配線部形成後、必要に応じて絶縁性保護膜１５及び表面反射材１６を更に積層する。これら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等の印刷法或いは、ドライラミネーション、熱ラミネーション法等、各種のラミネート処理方法によることができる。

【0063】

＜モジュール＞
モジュール１０は、上述の発光素子用基板１に、発光素子２を実装することにより、得ることができる。

【0064】

発光素子用基板１を用いたモジュール１０の製造方法について説明する。金属配線部１３への発光素子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１３にハンダを介して発光素子２を搭載し、その後、発光素子用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１３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、発光素子２を金属配線部１３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、発光素子２を金属配線部１３にハンダ付けする手法である。尚、ハンダ材料は樹脂基板１１の耐熱性に合わせＳｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系等のハンダを用いてもよい。

【0065】

金属配線部１３への発光素子２のハンダ接合を行う際は、発光素子用基板１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可能となる。

【0066】

＜表示装置＞
図２は、モジュール１０を用いた表示装置１００の層構成の概略を模式的に示す斜視図である。表示装置１００は、所定の間隔でマトリクス状に配列された複数のＬＥＤ素子等の発光素子２を駆動（発光）することによって、文字や映像等の情報（画像）をモニター３に表示する。発光素子２は、発光素子用基板１の金属配線部１３に実装されている。又、モジュール１０から放熱される熱を更に効率よく外部に放射するための放熱構造４が樹脂基材の裏面側に設置されていることが更に好ましい。本発明のモジュール１０を用いることにより画面サイズ（対角線の長さ）が６５インチ以上の大型の表示装置を従来よりも低コストで且つ品質の安定性を向上させて製造することができる。

【0067】

＜発光素子用基板の奏する効果＞
樹脂基材からなる樹脂基板は、発光素子からの光、なかでも、短波長で高エネルギーの青色の光によって劣化が促進し易い。これに対し、発光素子用基板１は、樹脂基板１１、波長４５０ｎｍにおける反射率が８０％以上という高い反射率を有する反射層１８、及び接着層１２とを、この順で積層する構成としたことにより、接着層１２の接着強度を保持したまま、発光素子２からの青色の光を有効に遮蔽できるという優れた効果を有するものである。又、更に加えて、以下の効果も奏するものである。

【0068】

まず、樹脂基板１１上の層構成を、反射層１８と接着層１２という２層構成によって形成することにより、反射層１８のみならず、所定の屈折率を持つ接着層１２においても反射が生じるので、多層にすることで反射率を向上することができる。この点からは、接着層を構成する樹脂としては、高屈折率（すなわち高反射率）の観点から、ウレタン樹脂（ｎ＝１．４３）に比べて、ポリカーボネート樹脂（ｎ＝１．５９）やエポキシ樹脂（ｎ＝１．５５以上１．６１２以下）が好ましく用いられ、これにより、更なる反射率の向上を図ることができる。

【0069】

尚、反射層１８と接着層１２とで熱収縮率差が存在すると、発光素子２を実装するためのハンダ接合の際に生じる熱（例えば樹脂基板１１がＰＥＴの場合には１５０℃程度）によって、シワ等の不具合が生じることになるので、反射層１８と接着層１２との熱収縮率（ＪＩＳ Ｋ７１３３、１５０℃×３０分）の差が、１０％以下であることが好ましい。

【実施例】

【0070】

以下、実施例を示して、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されない。

【0071】

＜試験用試料の作成＞
下記の各材料を用いて、本発明の発光素子用基板の効果を確認するための試験用の試料を作成した。

【0072】

［樹脂基板］
実施例及び比較例の試料を作成するための樹脂基板として以下の２種類の樹脂フィルムを用意し、それぞれ下記表１に記載の通りに各試料毎に使い分けた。
樹脂フィルムＡ：ポリエチレンナフタレート樹脂フィルム（帝人社製「ＱＦグレード」）５０μｍ。この樹脂フィルムＡは、特に難燃性を向上させる処理が行われた特殊グレードのＰＥＮフィルムである。
樹脂フィルムＢ：ポリエチレンナフタレート樹脂フィルム（帝人社製「テオネックス」）５０μｍ。この樹脂フィルムＢは、汎用的に用いられる透明性の高い一般グレードのＰＥＮフィルムである。

【0073】

［反射層］
反射層を形成するためのコーティング液として以下の３種類のコーティング液を調合して、それぞれ下記表１に記載の通りに各試料毎に使い分けた。
コーティング液Ａ：複数の架橋性置換基を有するフッ素樹脂（ゼッフル：ダイキン社製、製品名：ＧＫ−５７０）と、複数の架橋性置換基を有するアクリル樹脂（質量平均分子量５０，０００、Ｔｇ４０℃、水酸基価８．９ｍｇ／ｇ）との混合樹脂に対して、光反射性充填材として酸化チタン（堺化学工業株式会社製、製品名Ｒ−５Ｎ：平均粒径０．２５μｍ、アルミナ処理）を、樹脂１００質量部に対して３０質量部、則ち、硬化後の反射層中における光反射性充填材の含有量が２３．１質量％となるように添加した。又、溶剤として酢酸エチル：酢酸ブチル＝１：１の混合液を使用した。フッ素樹脂：アクリル樹脂＝１：３の割合で樹脂主剤を調整した。主剤の固形分濃度は、４３質量％以上４５質量％以下とした。この混合物に対して、ペイントシェーカーを使用して６０分間の撹拌を行った。又、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）をＮＣＯ／ＯＨ比１．０に調整し、これを各コーティング液における硬化剤とした。これら主剤及び硬化剤は、使用（塗布）の直前に混合し、コーティング液Ａとした。これを、上記各樹脂フィルムに塗布し硬化膜を作製することによって各試料の反射層を形成した。各試料毎の反射層の膜厚については表１に記載の通りの膜厚となるように塗布量を調整した。
コーティング液Ｂ：ポリフェニルシロキサン樹脂（商品名ＸＥ１４−Ｃ２５０８：モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ）とポリジメチルシロキサン樹脂（商品名ＩＶＳＭ４５００：モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製）を用いて、これに対して、アナターゼ型酸化チタン（商品名Ａ−９５０：堺化学工業株式会社製）とルチル型酸化チタン（商品名ＧＴＲ−１００；堺化学工業株式会社製）と酸化アルミニウム（商品名ＡＥＳ１２：住友化学株式会社製）を、樹脂１００質量部に対して各々２００質量部、則ち、硬化後の反射層中における光反射性充填材の含有量が８０．０質量％となるように添加し、コーティング液Ｂとした。これを、上記各樹脂フィルムに塗布し硬化膜を作製することにより、反射層を形成した。各例毎の反射層の膜厚については表１に記載の通りの膜厚となるように塗布量を調整した。
コーティング液Ｃ：上記コーティング液Ａと同材料を用いてコーティング液Ｃを調合した。コーティング液Ｃは、白色顔料として添加する上記の酸化チタンの添加量を樹脂１００質量部に対して７質量部、則ち、硬化後の反射層中における光反射性充填材の含有量が６．５質量％となるように添加し、その他の調合はコーティング液１と同様の調合とした。

【0074】

［接着層］
実施例４の試料については、反射層上に更に接着層を形成した。接着剤としては、ウレタン系接着剤を用いて、同層の厚さが１０μｍとなるようにこれを塗布した。

【0075】

＜反射率測定試験＞
各実施例及び比較例について、各波長域における反射層の反射率を測定した。但し、実施例４の反射率については、接着層の上から光を照射して、接着層も含む積層体の表面の反射率を測定した。又、比較例１については、参考値として、樹脂フィルム自体の表面の反射率を測定した。測定には、紫外可視分光光度計（島津製作所製紫外可視分光光度計ＵＶ−２５５０）を用いた。各実施例及び比較例の波長４５０ｎｍにおける反射率の測定結果を表１に、実施例１、２及び比較例１についての波長３７５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲における上記測定結果を図３に示す。

【0076】

＜耐光性試験＞
青色発光素子に対する耐光性試験として、実施例１〜３及び比較例２については反射層上から、実施例４については接着剤層上から、比較例１については樹脂フィルム上から、青色レーザー（日亜化学製レーザーダイオード、波長４５０ｎｍ、出力０．５Ｗ）を照射し、フィルムに穴が開いた時間を測定した。試験結果を下記表１に示す。

【0077】

【表1】

【0078】

表１より、波長４５０ｎｍにおける反射率が９０％以上である反射層がその表面に形成された樹脂基板は、穴あきまでの所要時間が十分に長くなっていることが確認された。又、実施例１と実施例３及び４の結果の比較より、表面の光反射率が異なることが推認される樹脂基板の種類によって、反射層自体の反射率と穴あき防止効果の結果は、実質的に変動しないことが分かる。又、接着材層の有無が上記効果に与える影響についてもほぼ上記同様である。これに加えて比較例２の結果を加味することにより、波長４５０ｎｍにおける反射率が８０％以上である反射層が配置されている本発明の発光素子用基板は、発光素子からの光に対する耐光性を有する発光素子用基板であることが分かる。

【符号の説明】

【0079】

１ 発光素子用基板
２ 発光素子
３ モニター
４ 放熱構造
１１ 樹脂基板
１２ 接着層
１３ 金属配線部
１４ ハンダ層
１５ 絶縁性保護膜
１６ 表面反射材
１７ 金属配線部非存在領域
１８ 反射層
１９ 封止部材
２０ 蛍光体
２１ アンダーフィル
１０ モジュール
１００ 表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】