JP6989403B2 - Light emitting member - Google Patents
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Description
本発明は、発光部材に関する。詳しくは、LEDが実装された柔軟性、防水性を備える発光部材に関する。 The present invention relates to a light emitting member. More specifically, the present invention relates to a light emitting member having flexibility and waterproofness to which an LED is mounted.
従来、可撓性を有する発光部材としては、フィルム状のフレキシブル基板上に形成された回路にLEDが実装された帯状フレキシブル発光体(特許文献1)などが知られている。しかしながら、フィルム状の基材を使用しているためその柔軟性は不十分であった。また、この発光部材を対象物に固定する際には接着剤を用いる必要があるため、柔軟性を更に損なうという問題があった。 Conventionally, as a light emitting member having flexibility, a band-shaped flexible light emitting body (Patent Document 1) in which an LED is mounted on a circuit formed on a film-shaped flexible substrate is known. However, its flexibility was insufficient due to the use of a film-like base material. Further, since it is necessary to use an adhesive when fixing the light emitting member to the object, there is a problem that the flexibility is further impaired.
また水の存在する環境で発光部材を使用する場合には、透明な樹脂チューブの中に発光部材を挿入して使用するため、より一層柔軟性を損なうものであった。 Further, when the light emitting member is used in an environment where water is present, the light emitting member is inserted into a transparent resin tube and used, which further impairs flexibility.
本発明は、柔軟性と防水性とを備えた発光部材を提供する。 The present invention provides a light emitting member having flexibility and waterproofness.
本発明者らは鋭意検討した結果、非導電性繊維からなる布帛の表面に導電性材料からなる回路を形成し、この回路上に実装されたLED部品とで発光部材を構成したうえで、この発光部材全体を防水性樹脂により被覆するに際し、主に布帛と回路部分とを被覆する第一防水性樹脂被膜と、主にLED部品の電極を被覆する第二防水性樹脂被膜とを有する構成とすることで、柔軟性と防水性とを両立した発光部材を得ることができることを見出した。 As a result of diligent studies, the present inventors have formed a circuit made of a conductive material on the surface of a cloth made of non-conductive fibers, and after forming a light emitting member with LED parts mounted on this circuit, this When the entire light emitting member is coated with the waterproof resin, it has a configuration having a first waterproof resin coating mainly covering the cloth and the circuit portion and a second waterproof resin coating mainly covering the electrodes of the LED parts. By doing so, it was found that a light emitting member having both flexibility and waterproofness can be obtained.
すなわち本発明の発光部材は、非導電性繊維からなる布帛の表面に導電性部材からなる回路が形成された回路基布と前記回路上に実装されたLED部品とで構成された発光部材であって、主に前記回路基布を被覆する第一防水性樹脂層と、主に前記LED部品の電極を被覆する第二防水性樹脂層と、を有する発光部材である。 That is, the light emitting member of the present invention is a light emitting member composed of a circuit base cloth in which a circuit made of a conductive member is formed on the surface of a cloth made of non-conductive fibers and an LED component mounted on the circuit. It is a light emitting member having a first waterproof resin layer mainly covering the circuit base cloth and a second waterproof resin layer mainly covering the electrodes of the LED component.
前記第一防水性樹脂層のJIS K7161による10%伸長時の引張応力が10.0MPa未満であり、その厚みが10μm以上200μm以下であることが好ましい。これによれば、柔軟性が高く、縫製による接合が容易な発光部材を得ることができる。 The tensile stress of the first waterproof resin layer at 10% elongation by JIS K7161 is preferably less than 10.0 MPa, and the thickness thereof is preferably 10 μm or more and 200 μm or less. According to this, it is possible to obtain a light emitting member having high flexibility and easy to join by sewing.
前記第二防水性樹脂層を構成する樹脂材料が、UV硬化性アクリル樹脂またはエチレン−酢酸ビニル共重合体であることが好ましい。このような樹脂材料は有効成分100%の液状の態様で用いることができる。したがって、付与の際に電極の凹凸に追従させて電極を充分に被覆することが可能である。硬化後は体積収縮による電極の露出や発光部材の変形を防止できる。硬化方法としては低温かつ短時間で完結するUV照射あるいは冷却による凝固という方法が採用できるので、回路基布へのダメージが少なく、製造コストを下げることが可能となる。 The resin material constituting the second waterproof resin layer is preferably a UV curable acrylic resin or an ethylene-vinyl acetate copolymer. Such a resin material can be used in a liquid form of 100% active ingredient. Therefore, it is possible to sufficiently cover the electrode by following the unevenness of the electrode at the time of application. After curing, it is possible to prevent exposure of the electrodes and deformation of the light emitting member due to volume shrinkage. As a curing method, a method of UV irradiation or solidification by cooling, which is completed at a low temperature and in a short time, can be adopted, so that the damage to the circuit base cloth is small and the manufacturing cost can be reduced.
前記回路のシート抵抗が、0.10Ω/□(スクエア)以下であることが好ましい。前記回路が、銅または銀を主成分とする金属膜であることが好ましい。前記回路が、導電性粒子を含有する樹脂組成物からなることが好ましい。 The sheet resistance of the circuit is preferably 0.10Ω / □ (square) or less. It is preferable that the circuit is a metal film containing copper or silver as a main component. It is preferable that the circuit is made of a resin composition containing conductive particles.
本発明によれば、柔軟性と防水性とを備えた発光部材が得られる。 According to the present invention, a light emitting member having flexibility and waterproofness can be obtained.
以下、図1を参照しながら本発明の発光部材について説明する。本発明の発光部材は、非導電性繊維からなる布帛1を基材として用いる。非導電性繊維としては、合成繊維(ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアクリル等)、半合成繊維(アセテート、トリアセテート等)、再生繊維(レーヨン、キュプラ等)、天然繊維(綿、麻、羊毛、絹等)等、特に限定されないが、強度や耐薬品性などの観点から合成繊維が好ましい。特に好ましい合成繊維としてはポリエステル、ポリアミド等が挙げられる。繊維の形態としてはモノフィラメント糸、マルチフィラメント糸、紡績糸、カバーリング糸等であってもよい。布帛1の形態としては、織物(平織、綾織、朱子織等)、編物(丸編、経編等)、不織布が挙げられ、特に限定されない。 Hereinafter, the light emitting member of the present invention will be described with reference to FIG. The light emitting member of the present invention uses cloth 1 made of non-conductive fibers as a base material. Non-conductive fibers include synthetic fibers (polyamide, polyester, polyurethane, polyacrylic, etc.), semi-synthetic fibers (acetate, triacetate, etc.), recycled fibers (rayon, cupra, etc.), and natural fibers (cotton, linen, wool, silk, etc.). Etc.), etc., but are not particularly limited, but synthetic fibers are preferable from the viewpoint of strength and chemical resistance. Particularly preferable synthetic fibers include polyester, polyamide and the like. The form of the fiber may be a monofilament yarn, a multifilament yarn, a spun yarn, a covering yarn or the like. Examples of the form of the cloth 1 include woven fabrics (plain weave, twill weave, satin weave, etc.), knitted fabrics (circular knitting, warp knitting, etc.), and non-woven fabrics, and are not particularly limited.
非導電性繊維からなる布帛1の表面に、導電性材料からなる回路2が形成されることで本発明の回路基布3が得られる。回路2を形成している導電性材料としては、各種金属の他にカーボン等が挙げられる。回路2は金属含有率が95%以上である金属膜からなることが好ましい。このような回路2を形成する方法としては、金属めっき法等が挙げられる。用いられる金属種としては、金、銀、銅、ニッケル、スズ、亜鉛等が挙げられる。
The
布帛1表面に形成される回路2は、導電性粒子を含有する樹脂組成物であってもよい。用いられる導電性粒子としては、金属粒子や金属酸化物、導電性高分子等からなる粒子の他にカーボン粒子やカーボンナノチューブ等が挙げられる。導電性粒子の粒径は0.01〜10μmであることが好ましい。
The
導電性粒子を含有する樹脂組成物に用いられる樹脂成分としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリアミン樹脂等の合成樹脂や、天然ゴム、ダンマル、マスチック等の天然樹脂が挙げられる。樹脂組成物における前記導電性材料の含有率は、20質量%〜95質量%であることが好ましい。導電性粒子を含有する樹脂組成物を用いて回路2を形成する方法としては各種印刷法が採用され、必要に応じて印刷後に乾燥が実施される。
Resin components used in the resin composition containing conductive particles include synthetic resins such as acrylic resin, urethane resin, polyester resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, and polyamine resin, natural rubber, dammar, mastic, and the like. Natural resin can be mentioned. The content of the conductive material in the resin composition is preferably 20% by mass to 95% by mass. Various printing methods are adopted as a method for forming the
回路2を厚み方向に重ね合わせて多層回路としてもよい。回路2を多層化することで部品実装密度を高めることが出来る。
上記構成からなる回路基布3の回路2上には、接合部材8を介してLED部品4が実装される。接合部材8としては、導電性粒子を含有する樹脂組成物、はんだなどが挙げられる。
The
導電性粒子を含有する樹脂組成物を用いて接合する方法としては、(1)回路側電極に導電性粒子を含有する樹脂組成物を塗布し、(2)LED部品4側電極と回路側電極に塗布した導電性粒子を含有する樹脂組成物が合わさるようにして回路2上にLED部品4を置き、(3)導電性粒子を含有する樹脂組成物を乾燥、必要に応じて熱硬化、UV硬化する。(1)の塗布方法としてはスクリーン印刷、ディスペンサー等が挙げられる。導電性粒子を含有する樹脂組成物の組成は回路用と同じである。
As a method of joining using a resin composition containing conductive particles, (1) a resin composition containing conductive particles is applied to a circuit side electrode, and (2) an
上記手順(1)と(2)は逆でも良い。逆の場合は、(1)LED部品側電極と回路側電極が合わさるようにして回路2上にLED部品4を置く、(2)LED部品側電極と回路側電極が連結するように導電性粒子を含有する樹脂組成物を塗布する、(3)導電性粒子を含有する樹脂組成物を乾燥、必要に応じて熱硬化、UV硬化する。この場合、(2)の塗布方法としてはディスペンサー等が挙げられる。
The above steps (1) and (2) may be reversed. In the opposite case, (1) the
はんだを用いて接合する方法としては、回路側電極にクリームはんだを印刷した後にはんだの融点以上になるように加熱してはんだをリフローさせて接合する方法や、ワイヤ状のはんだとはんだごてを使って回路側電極と部品側電極をはんだ付けする方法等が挙げられる。 As a method of joining using solder, after printing cream solder on the circuit side electrode, heat it to the melting point of the solder or higher to reflow the solder and join it, or wire-shaped solder and a soldering iron. A method of soldering a circuit-side electrode and a component-side electrode using the method can be mentioned.
本発明の発光部材は、前記回路基布3を主に被覆する第一防水性樹脂層9を有している。第一防水性樹脂層9を構成する樹脂成分としては、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。第一防水性樹脂層9は防水性とともに高い柔軟性を有することが求められる。そのため、第一防水性樹脂層9はJIS K7161による10%伸長時の引張応力が10.0MPa未満であり、且つ、厚みが10μm以上200μm以下であることが好ましい。10%伸長時の引張応力と厚みがこの範囲内であれば、実際の使用において十分な柔軟性を有する発光部材が得られる。
The light emitting member of the present invention has a first
第一防水性樹脂層9の防水性は、表裏に第一防水性樹脂層9を形成した回路基布3(幅10mm、長さ120mm)と、対電極となる真鍮板(幅60mm、長さ120mm)とを、JIS L0848:2004に規定される酸性人工汗液に間隔60mm、浸漬深さ100mmになるようにして72時間浸漬し、回路基布3と金属板間に直流電源と電流計を直列に接続し、10Vの直流電圧を90秒間印加した際に流れる電流量を評価の指標とした。この電流量が1mA未満となるような樹脂を、防水性樹脂として本発明に利用することができる。
The waterproofness of the first
第一防水性樹脂層9は、主に回路基布3を被覆している。第一防水性樹脂層9を形成する方法としては、液状の防水性樹脂を浸漬法、コーティング法、スプレー法、印刷法等で塗布した後に、必要であれば乾燥、熱硬化、UV硬化、冷却による固化が行われる。予めシート状の防水性樹脂層をラミネートする場合は、熱融着、接着剤による圧着等が行われる。第一防水性樹脂層9を形成する工程は、LED部品4を実装する前に実施されてもよいし、LED部品4を実装した後でもよい。第一防水性樹脂層9の厚みを薄く制御してより柔軟性の高い発光部材を得るという観点では、LED部品4を実装する前に第一防水性樹脂層9を形成することが好ましい。
The first
第二防水性樹脂層10は、主にLED部品4を被覆している。第二防水性樹脂層10を構成する樹脂成分としては、UV硬化性アクリル樹脂またはエチレン−酢酸ビニル共重合体が挙げられる。これによれば、有効成分100%の液状態様で利用する事ができる。付与時に電極7の凹凸に追従させて電極7を充分に被覆することが可能となり、硬化後は体積収縮による電極7の露出や発光部材の変形が起きにくい。また、硬化方法として、低温かつ短時間で完結するUV照射あるいは冷却による凝固を利用できるので、回路基布3へのダメージが少なく、製造コストを下げることが可能となる。有効成分100%の液状樹脂としては上記の他にエポキシ樹脂、シリコーン樹脂なども考えられるが、エポキシ樹脂は熱硬化温度が高く、また硬化時間も比較的長い。シリコーン樹脂は回路基布3との密着性に乏しい。
The second
第二防水性樹脂層10の防水性は、回路基布3の一部を露出させ、LED部品4を実装し、回路基布3とLED部品4の導電部を第二防水性樹脂層10で被覆した事以外は第一防水性樹脂層9の評価方法、評価基準と同じである。
For the waterproofness of the second
第二防水性樹脂層10を形成する方法は、UV硬化性アクリル樹脂の場合は、ディスペンサーや筆、刷毛等で付与した後にUV照射によって硬化させる。第二防水性樹脂層10をエチレン−酢酸ビニル共重合体で形成する場合は、エチレン−酢酸ビニル共重合体が常温では固体であるので、加熱により溶融した状態でグルーガンやディスペンサー等で付与した後に冷却して固化させる。固体状の小片を部品の上に置いた後、加熱して溶融、流動させた後に、冷却し固化する方法も可能である。第二防水性樹脂層10を形成する際、発光部材の導電部を余すところなく被覆することが肝要である。第一防水性樹脂層9との境界部分に隙間ができないように配慮することが望まれる。第二防水性樹脂層10は少なくともLED部品4の電極7を被覆している必要があるが、LED部品4全体を被覆していても良い。
In the case of a UV-curable acrylic resin, the second
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例により何らの制限を受けるものではない。 The present invention will be described below by way of examples, but the present invention is not limited by these examples.
[実施例1]
<導電性布帛の作製>
布帛(ポリエステル織物、経糸:ポリエステル加工糸(33dtex)、緯糸:ポリエステル加工糸(69dtex)、平織り(織り密度:経189本/2.54cm、緯120本/2.54cm))の片面に日栄化工株式会社製保護フィルムPET75−RC611を貼りあわせて布帛の片面を保護した。上記布帛を塩化パラジウム0.3g/L、塩化第一錫30g/L、36%塩酸300mL/Lを含む水溶液に常温で30秒間浸漬後、充分に水洗しすることで布帛の表面に塩化パラジウムを付与した。次に、酸濃度0.1Nのホウ弗化水素酸水溶液に40℃で1分間浸漬後、充分に水洗することで塩化パラジウムを還元した。次に、PET75−RC611を剥がし、塩化第二銅9g/L、37%ホルマリン9mL/L、32%水酸化ナトリウム40mL/L、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン20g/L及び安定化剤を含む水溶液に40℃で15分間浸漬後、充分に水洗することで布帛上に銅被膜を形成した。最後に、得られた銅被覆布帛を大和化成株式会社製電解銀めっき浴ダインシルバーGPE-ST15に浸漬し、電流密度2A/dm2、常温で1.5分間通電し、充分に水洗する事で銅被覆上に銀被覆が形成された導電性布帛を得た。得られた導電性布帛の原子吸光分析による金属被覆量は銅:30g/m2、銀:5g/m2であった。三菱ケミカルアナリテック製抵抗率計ロレスタMCP−T360によるシート抵抗値は0.017Ω/□(スクエア)であった。
[Example 1]
<Making conductive fabric>
Niei Kako on one side of the fabric (polyester woven fabric, warp: polyester processed yarn (33dtex), weft: polyester processed yarn (69dtex), plain weave (weaving density: warp 189 / 2.54 cm, weft 120 / 2.54 cm)) A protective film PET75-RC611 manufactured by Co., Ltd. was attached to protect one side of the fabric. The cloth is immersed in an aqueous solution containing 0.3 g / L of palladium chloride, 30 g / L of stannous chloride, and 300 mL / L of 36% hydrochloric acid at room temperature for 30 seconds, and then washed thoroughly with water to remove palladium chloride on the surface of the cloth. Granted. Next, the palladium chloride was reduced by immersing it in an aqueous solution of borohydrofluoric acid having an acid concentration of 0.1 N at 40 ° C. for 1 minute and then washing it thoroughly with water. Next, PET75-RC611 was peeled off, and cupric chloride 9 g / L, 37
<回路布帛の作製>
上記導電性布帛の非金属被覆面にシーダム株式会社製ウレタン系ホットメルトシート(商品名:エセランSHM−101PUR)を重ね、株式会社ハシマ製エアー駆動式全自動転写用プレスHP−4536A−12で130℃、0.5MPa、30秒間熱プレスして貼り合わせた。次に、Gravotech社製レーザ裁断機LS900で回路パターンを切り出すことで接着層付き回路布帛を得た。回路パターンは、電源用として幅2mm、長さ300mmの直線パターンと、信号用として幅1mm、長さ300mmの直線パターンと、GND用として幅2mm、長さ300mmの直線パターンを電源用/信号用/GND用の順に間隔1mmで平行になるように並べた。
<Making circuit fabric>
A urethane-based hot melt sheet (trade name: Eceran SHM-101PUR) manufactured by Seadam Co., Ltd. is laminated on the non-metal coated surface of the conductive fabric, and 130 with the air-driven fully automatic transfer press HP-4536A-12 manufactured by Hashima Co., Ltd. It was hot-pressed at ° C., 0.5 MPa for 30 seconds and bonded. Next, a circuit fabric with an adhesive layer was obtained by cutting out a circuit pattern with a laser cutting machine LS900 manufactured by Gravotech. The circuit patterns are a linear pattern with a width of 2 mm and a length of 300 mm for a power supply, a linear pattern with a width of 1 mm and a length of 300 mm for a signal, and a linear pattern with a width of 2 mm and a length of 300 mm for a signal for power supply / signal. They were arranged in the order of / GND so as to be parallel with an interval of 1 mm.
<第一防水性樹脂層の形成>
基布として宇仁繊維株式会社製ポリエステルオーガンジーKK2040の上に、回路布帛の非金属被覆面を被覆するための第一防水性樹脂層としてJIS K7161による10%伸長時の引張応力が0.76MPaであり、厚みが170μmであるシーダム株式会社製ポリウレタンシート(商品名:ハイグレスDUS202、厚み100μm)とシーダム株式会社製ウレタン系ホットメルトシート(商品名:エセランSHM101PUR、厚み70μm)の積層品を重ね、さらにその上に回路布帛を重ね、さらにその上に部品実装用の開口部を設けた金属被覆面を被覆するための第一防水性樹脂層ハイグレスDUS202(厚み100μm)/エセランSHM101PUR(厚み70μm)の積層品を重ね、株式会社ハシマ製エアー駆動式全自動転写用プレスHP−4536A−12で130℃、0.5MPa、30秒間熱プレスして貼り合わせることで、第一防水性樹脂層を形成した回路基布を得た。部品実装用の開口部は回路の延伸方向30mm毎に5050サイズのシリアルフルカラーLEDチップと3216サイズのチップコンデンサを実装できるように形成した。
<Formation of the first waterproof resin layer>
The tensile stress at 10% elongation by JIS K7161 as the first waterproof resin layer for covering the non-metal coated surface of the circuit fabric on the polyester organgie KK2040 manufactured by Uni Textile Co., Ltd. as the base fabric is 0.76 MPa. , A laminated product of a polyurethane sheet manufactured by Seadam Co., Ltd. (trade name: Higres DUS202, thickness 100 μm) having a thickness of 170 μm and a urethane-based hot melt sheet manufactured by Seadam Co., Ltd. (trade name: Eceran SHM101PUR, thickness 70 μm) is further laminated. A laminated product of the first waterproof resin layer Higres DUS202 (thickness 100 μm) / Eceran SHM101PUR (thickness 70 μm) for covering a metal-coated surface having an opening for mounting components on which a circuit cloth is layered. A circuit base that forms the first waterproof resin layer by stacking and hot-pressing HP-4536A-12, an air-driven fully automatic transfer press manufactured by Hashima Co., Ltd., at 130 ° C. for 0.5 MPa for 30 seconds. I got a cloth. The opening for mounting components was formed so that a 5050 size serial full-color LED chip and a 3216 size chip capacitor could be mounted every 30 mm in the extension direction of the circuit.
<部品の実装>
回路基布の部品実装用開口部に露出している金属被覆面に、接合部材としてデュポンエレクトロニクスマテリアル社製銀ペーストPE873を、ディスペンサーを用いて塗布し、さらにその上に5050サイズのWorldSemi社製シリアルフルカラーLEDチップWS2812Bと3216サイズの0.1μFチップコンデンサを設置し、熱風循環乾燥炉で80℃、30分加温することで銀ペーストに含まれる溶剤を除去し、部品と回路基布を電気的に接合した。
<Mounting of parts>
A silver paste PE873 manufactured by DuPont Electronics Materials Co., Ltd. is applied as a joining member to the metal coating surface exposed in the opening for mounting parts of the circuit base cloth using a dispenser, and a 5050 size World Semi serial product is further applied thereto. A full-color LED chip WS2812B and a 3216 size 0.1 μF chip capacitor are installed, and by heating at 80 ° C for 30 minutes in a hot air circulation drying furnace, the solvent contained in the silver paste is removed, and the parts and circuit base are electrically connected. Joined to.
<第二防水性樹脂層の形成>
95質量部のSARTOMER社製ウレタンアクリレートオリゴマーCN981と、5質量部のBASF社製光重合開始剤IRGACURE184とを混合してUV硬化性アクリル樹脂組成物を得た。次に上記UV硬化性樹脂組成物を、ディスペンサーを用いて回路基布と部品(LEDチップとチップコンデンサ)の導電部が完全に覆われるように塗布した。次に波長365nmのUVLEDライトで積算光量10,000mJ/cm2照射して硬化させることにより第二防水性樹脂層を形成した。
<Formation of a second waterproof resin layer>
A UV curable acrylic resin composition was obtained by mixing 95 parts by mass of a urethane acrylate oligomer CN981 manufactured by SARTOMER and 5 parts by mass of a photopolymerization initiator IRGACURE184 manufactured by BASF. Next, the UV curable resin composition was applied using a dispenser so that the conductive portion of the circuit base cloth and the component (LED chip and chip capacitor) was completely covered. Next, a second waterproof resin layer was formed by irradiating with a UV LED light having a wavelength of 365 nm and curing it by irradiating it with an integrated light amount of 10,000 mJ / cm 2.
<発光部材の柔軟性の評価>
発光部材を幅10mm(余白幅1.5mm/電源回路幅2mm/スペース幅1mm/信号回路幅1mm/スペース幅1mm/GND回路幅2mm/余白幅1.5mm)、長さ300mmで切り出した。次に切り出した発光部材を株式会社島津製作所製引張試験機EZtestCEに装着し、回路伸延方向に50mm圧縮する際の応力を測定し、柔軟性の指標とした。評価基準は○:0.1N未満、×:0.1N以上とした。結果を表1に示す。
<Evaluation of flexibility of light emitting member>
The light emitting member was cut out with a width of 10 mm (margin width 1.5 mm / power
<発光部材の防水性の評価>
第一の防水性樹脂層および第二の防水性樹脂層の防水性の評価方法に従い、発光部材の防水性を評価した。評価基準は○:電流量が1mA未満、×:電流量が1mA以上とした。結果を表1に示す。
<Evaluation of waterproofness of light emitting members>
The waterproofness of the light emitting member was evaluated according to the method for evaluating the waterproofness of the first waterproof resin layer and the second waterproof resin layer. The evaluation criteria were as follows: ◯: current amount was less than 1 mA, ×: current amount was 1 mA or more. The results are shown in Table 1.
[実施例2]
第二防水性樹脂層の形成方法を以下に示すエチレン−酢酸ビニル共重合体を用いる方法に変えた以外は実施例1と同じ方法で発光部材を作製し柔軟性と防水性を評価した。
[Example 2]
A light emitting member was produced by the same method as in Example 1 except that the method for forming the second waterproof resin layer was changed to the method using an ethylene-vinyl acetate copolymer shown below, and the flexibility and waterproofness were evaluated.
<第二防水性樹脂層の形成>
太洋電気産業株式会社製エチレン−酢酸ビニル共重合体の棒状成型品(商品名:ホットスティックHB−40S)をグルーガンで加熱溶融しながら回路布帛と部品の導電部が完全に覆われるように塗布した。次に室温まで放冷することで固化させ第二防水性樹脂層を形成した。
<Formation of a second waterproof resin layer>
A rod-shaped molded product (trade name: Hot Stick HB-40S) of an ethylene-vinyl acetate copolymer manufactured by Taiyo Denki Sangyo Co., Ltd. is applied by heating and melting with a glue gun so that the circuit fabric and the conductive parts of the parts are completely covered. did. Next, it was allowed to cool to room temperature to be solidified to form a second waterproof resin layer.
[実施例3]
<回路布帛の作製>
第一防水性樹脂層となるJIS K7161による10%伸長時の引張応力が0.76MPaであり、厚みが170μmであるシーダム株式会社製ポリウレタンシート(商品名:ハイグレスDUS202、厚み100μm)とシーダム株式会社製ウレタン系ホットメルトシート(商品名:エセランSHM101PUR、厚み70μm)の積層品に太陽インキ製造株式会社製銀ペースト(品番TR70901)を乳剤厚み15μm、ステンレス150メッシュ、線径60μmの版でスクリーン印刷した。その後、熱風循環乾燥炉で130℃、30分間乾燥することで、回路パターンを形成した。得られた回路パターンを、基布である宇仁繊維株式会社製ポリエステルオーガンジーKK2040の上に重ね、株式会社ハシマ製エアー駆動式全自動転写用プレスHP−4536A−12で130℃、0.5MPa、30秒間熱プレスして貼り合わせることで回路基布を得た。
[Example 3]
<Making circuit fabric>
A polyurethane sheet manufactured by Seadam Co., Ltd. (trade name: Higres DUS202, thickness 100 μm) having a tensile stress of 0.76 MPa and a thickness of 170 μm at 10% elongation by JIS K7161 which is the first waterproof resin layer and Seadam Co., Ltd. A silver paste (product number TR70901) manufactured by Taiyo Ink Mfg. Co., Ltd. was screen-printed on a laminated product of a urethane-based hot melt sheet (trade name: Eceran SHM101PUR, thickness 70 μm) with an emulsion thickness of 15 μm, stainless steel 150 mesh, and a wire diameter of 60 μm. .. Then, the circuit pattern was formed by drying in a hot air circulation drying oven at 130 ° C. for 30 minutes. The obtained circuit pattern was superposed on the polyester organdy KK2040 manufactured by Uni Textile Co., Ltd., which is the base cloth, and the air-driven fully automatic transfer press HP-4536A-12 manufactured by Hashima Co., Ltd. was used at 130 ° C., 0.5 MPa, 30 ° C. A circuit base cloth was obtained by hot pressing for a second and bonding.
<第一防水性樹脂層の形成>
得られた回路基布に部品実装用の開口部を設けた金属被覆面を被覆するための第一防水性樹脂層ハイグレスDUS202(厚み100μm)/エセランSHM101PUR(厚み70μm)の積層品を重ね、株式会社ハシマ製エアー駆動式全自動転写用プレスHP−4536A−12で130℃、0.5MPa、30秒間熱プレスして貼り合わせることで、第一防水性樹脂層を形成した回路基布を得た。部品実装用の開口部は回路の延伸方向30mm毎に5050サイズのシリアルフルカラーLEDチップと3216サイズのチップコンデンサを実装できるように形成した。
<Formation of the first waterproof resin layer>
A laminated product of the first waterproof resin layer Higres DUS202 (thickness 100 μm) / Eceran SHM101PUR (thickness 70 μm) for covering the metal-coated surface provided with an opening for mounting parts on the obtained circuit base cloth was laminated and stocked. A circuit base fabric on which the first waterproof resin layer was formed was obtained by hot-pressing at 130 ° C. for 0.5 MPa for 30 seconds with an air-driven fully automatic transfer press HP-4536A-12 manufactured by Hashima Co., Ltd. .. The opening for mounting components was formed so that a 5050 size serial full-color LED chip and a 3216 size chip capacitor could be mounted every 30 mm in the extension direction of the circuit.
<部品の実装>
回路基布の部品実装用電極に、接合部材としてデュポンエレクトロニクスマテリアル社製銀ペーストPE873を、ディスペンサーを用いて塗布し、さらにその上に5050サイズのWorldSemi社製シリアルフルカラーLEDチップWS2812Bと3216サイズの0.1μFチップコンデンサを設置し、熱風循環乾燥炉で80℃、30分加温することで銀ペーストに含まれる溶剤を除去し、部品と回路基布を電気的に接合した。
<Mounting of parts>
Dupont Electronics Material's silver paste PE873 is applied as a bonding member to the component mounting electrode of the circuit base cloth using a dispenser, and 5050 size World Semi's serial full-color LED chip WS2812B and 3216 size 0 are further applied. A 1 μF chip capacitor was installed and heated at 80 ° C. for 30 minutes in a hot air circulation drying furnace to remove the solvent contained in the silver paste, and the parts and the circuit base cloth were electrically bonded.
<第二防水性樹脂層の形成>
95質量部のSARTOMER社製ウレタンアクリレートオリゴマーCN981と、5質量部のBASF社製光重合開始剤IRGACURE184とを混合してUV硬化性アクリル樹脂組成物を得た。次に上記UV硬化性樹脂組成物を、ディスペンサーを用いて回路基布と部品の導電部が完全に覆われるように塗布した。次に波長365nmのUVLEDライトで積算光量10,000mJ/cm2照射することで硬化させることで第二防水性樹脂層を形成した。
<Formation of a second waterproof resin layer>
A UV curable acrylic resin composition was obtained by mixing 95 parts by mass of a urethane acrylate oligomer CN981 manufactured by SARTOMER and 5 parts by mass of a photopolymerization initiator IRGACURE184 manufactured by BASF. Next, the UV curable resin composition was applied using a dispenser so that the circuit base cloth and the conductive portion of the component were completely covered. Next, a second waterproof resin layer was formed by irradiating with a UV LED light having a wavelength of 365 nm and irradiating with an integrated light amount of 10,000 mJ / cm2 to cure the mixture.
[実施例4]
部品の実装方法を以下に示すはんだによる接合に変えた以外は実施例1と同じ方法で発光部材を作製し柔軟性と防水性を評価した。
[Example 4]
A light emitting member was produced by the same method as in Example 1 except that the method of mounting the components was changed to the solder joining shown below, and the flexibility and waterproofness were evaluated.
<部品の実装>
回路基布の部品実装用電極に、接合部材として株式会社ニホンゲンマ製はんだペーストSB6−HLGQ−20を厚み100μmのステンシルで印刷し、さらにその上に5050サイズのWorldSemi社製シリアルフルカラーLEDチップWS2812Bと3216サイズの0.1μFチップコンデンサを設置し、160℃に加熱したホットプレート上に置いて加熱、はんだペーストをリフローさせることで部品と回路基布を電気的に接合した。
<Mounting of parts>
Solder paste SB6-HLGQ-20 manufactured by Nihon Genma Co., Ltd. is printed on a component mounting electrode of the circuit base cloth with a stencil having a thickness of 100 μm, and 5050 size World Semi serial full-color LED chips WS2812B and 3216 are printed on the solder paste SB6-HLGQ-20. A 0.1 μF chip capacitor of a size was installed, placed on a hot plate heated to 160 ° C., heated, and the solder paste was reflowed to electrically bond the component and the circuit base cloth.
[比較例1]
幅10mm、長さ300mm、二層フレキシブル基板上にシリアルフルカラーLEDが実装された市販の帯状フレキシブル発光部材(ピースコーポレーション製NeoPixel RGB TAPE 1907−04)の柔軟性と防水性を評価した。
[Comparative Example 1]
The flexibility and waterproofness of a commercially available strip-shaped flexible light emitting member (NeoPixel RGB TAPE 1907-04 manufactured by Peace Corporation) in which a serial full-color LED was mounted on a two-layer flexible substrate having a width of 10 mm and a length of 300 mm were evaluated.
[比較例2]
幅10mm、長さ300mm、二層フレキシブル基板上にシリアルフルカラーLEDが実装された市販の帯状フレキシブル発光体がシリコーンゴム製チューブに挿入された発光部材(ピースコーポレーション製シリコン防水 NeoPixel RGB TAPE 9769−02)の柔軟性と防水性を評価した。
[Comparative Example 2]
A light emitting member in which a commercially available strip-shaped flexible light emitter with a width of 10 mm, a length of 300 mm, and a serial full-color LED mounted on a double-layer flexible substrate is inserted into a silicone rubber tube (Silicon waterproof NeoPixel RGB TAPE 9769-02 manufactured by Peace Corporation). We evaluated the flexibility and waterproofness of the.
本発明の発光部材は、柔軟性と防水性を備えるため、衣料やインテリア用品等に容易に接合することができる。回路基布は布帛であるため、通常の縫製方法によって衣料やカーテン等の繊維製品に縫合できる。防水性を有しているため汗や雨などで濡れても漏電の虞がない。 Since the light emitting member of the present invention has flexibility and waterproofness, it can be easily joined to clothing, interior goods, and the like. Since the circuit base cloth is a cloth, it can be sewn to textile products such as clothing and curtains by a normal sewing method. Since it is waterproof, there is no risk of electric leakage even if it gets wet with sweat or rain.
1:布帛
2:回路
3:回路基布
4:LED部品
5:LEDチップ
6:基板
7:電極
8:接合部材
9:第一防水性樹脂層
10:第二防水性樹脂層
1: Cloth 2: Circuit 3: Circuit base Cloth 4: LED component 5: LED chip 6: Substrate 7: Electrode 8: Joining member 9: First waterproof resin layer 10: Second waterproof resin layer
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