透明FPCへのミニLED実装
営業技術グループのRです。
今回は、透明FPCにミニLEDを実装した例をご紹介します。
ミニLEDはそのサイズ(0.1mm角～)から、LED単体ではほとんど視認できません。そのため、透明な基板の上に実装したら、非点灯時には透明な表示体ができるのではないかと考えました。
まずは作成したデモ品の動作の様子をご覧ください。
作成した透明FPCは、パターン幅0.04mm(40μm)の配線を使っています。
40μmの配線というのは、人間の髪の毛の太さ(50～100μm)よりも細い配線となります。
理想は「視認できない配線」ですが、FPCを作成する上では通常はこの程度の配線幅が限界となります。
静電容量タッチパネルでは、今回のFPCより1桁細い4μm程度の配線が使われる例があります。さらに銅の色を目立たなくするため、黒化処理がなされる場合もあり、そういった技術でパネルを作成すれば配線はほとんど見えなくなります。ただし、あまり細い配線では、電流を流すこともできなくなるため、視認性と電流容量のバランスをとる必要があるかもしれません。
今回作成したパネルも、マトリクス駆動のコモン電極は18個のLEDの電流が集中するため、40μm幅の配線を3本並列に接続しています。
FPCに実装したLEDは、むき出しのままだと外力で簡単に取れてしまいます。
チップサイズがあまりに小さいために接続面積が小さく、強度はどうしても低くなってしまいます。
そのため、チップを保護するため、少し厚めのOCAと透明フィルムでLEDをカバーしました。LEDチップ自体は0.1mm程度の厚さで、チップの周りを確実にOCAで埋めることと、外力がかからないようにするため、厚さ1.0mmの柔らかいOCAを使用しました。
FPC、保護フィルム、どちらも曲げられる素材のため、写真のように曲げられる透明ディスプレイを作製することができました。
通常、硬いLEDチップをFPCに実装しても、実装部を曲げることは実装部が破壊してしまうため、避けたほうが良いです。ミニLEDの場合、チップサイズが小さいため、FPCを曲げてもチップ部の変位は大きくなく、保護フィルムと厚めのOCAも手伝って簡単には剥離しないようです。
もっと大きな基板にたくさんのLEDを並べて透明電光掲示板を作ってみたいのですが、デモ品作製の予算もありまして、この規模となっています。
ミニLEDの搭載自体は30cm角の基板への搭載まで対応していますので、大きな基板への搭載も可能です。また、タイリングすればさらに大きなディスプレイも作製可能です。ご興味のあるお客様はぜひお声がけください。
