JP2011096783A

JP2011096783A - 光源装置

Info

Publication number: JP2011096783A
Application number: JP2009247920A
Authority: JP
Inventors: Yasuharu Ueno; 康晴上野; Toshiaki Kurachi; 敏明倉地; Kenji Ueda; 賢治植田; Yoshihiko Kanayama; 喜彦金山; Atsunobu Ishimori; 淳允石森
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2011-05-12

Abstract

【課題】フレキシブルプリント配線板を用いているにもかかわらず放熱性の高い光源装置を提供する。
【解決手段】基板１１１、前記基板１１１の上面１１１ｂに実装された１または複数の半導体発光素子１１２、および前記基板１１１の下面１１１ａに形成された一または複数の電極対１１６，１１７を有する１または複数の発光モジュール１１０と、導電性材料１５０を介して前記電極対１１６，１１７と電気的に接続されたフレキシブルプリント配線板１２０と、前記下面１１１ａに設置された熱伝導部材１３０とを備え、前記フレキシブルプリント配線板１２０は、前記下面１１１ａのうち、前記電極対１１６，１１７が形成された部分を含む一部分にのみ配置されており、前記熱伝導部材１３０は、前記下面１１１ａのうち、前記フレキシブルプリント配線板１２０とは重ならない領域に配置されている構成の光源装置１００とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体発光素子を光源とする光源装置に関し、特に、フレキシブルプリント配線板で配線された光源装置において放熱性を向上させる技術に関する。

フレキシブルプリント配線板は、薄く屈曲性に優れているため、部材が密集する狭いパッケージングスペース内でも配線の引き回しが容易である。そのため、従来から、半導体発光素子を光源とする光源装置の配線に用いられている。例えば、特許文献１および２には、フレキシブルプリント配線板上に複数の半導体発光素子を実装してなる光源装置が開示されている。

特開２００２−２３２００９号公報特開２００８−１０８８６１号公報

しかしながら、フレキシブルプリント配線板は、導電パターンが形成されているベースフィルムに絶縁性の樹脂材料が用いられているため、放熱性の観点からは光源装置に適しているとは言い難い。すなわち、一般に、半導体発光素子を光源とする光源装置では、発光モジュールの下面側にヒートシンクが配置され、そのヒートシンクによって発光モジュールの熱を放熱する構造となっているため、発光モジュールの下面がフレキシブルプリント配線板によって覆われてしまうと、発光モジュールの熱がヒートシンクへ効率良く伝わらない。

本発明は、上記の課題に鑑み、フレキシブルプリント配線板を用いているにもかかわらず放熱性の高い光源装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る光源装置は、基板、前記基板の上面に実装された１または複数の半導体発光素子、および前記基板の下面に形成された一または複数の電極対を有する１または複数の発光モジュールと、導電性材料を介して前記電極対と電気的に接続されたフレキシブルプリント配線板と、前記基板の下面に設置された熱伝導部材と、を備え、前記フレキシブルプリント配線板は、前記基板の下面のうち、前記電極対が形成された部分を含む一部分にのみ配置されており、前記熱伝導部材は、前記基板の下面のうち、前記フレキシブルプリント配線板とは重ならない領域に配置されている、ことを特徴とする。

本発明に係る光源装置は、基板の下面のうち、電極対が形成された部分を含む一部分にのみフレキシブルプリント配線板が配置されており、前記基板の下面のうち、前記フレキシブルプリント配線板とは重ならない領域には熱伝導部材が配置されているため、発光モジュールの熱を前記ヒートシンクへと効率良く伝えることができ、従来のフレキシブルプリント配線板を用いた光源装置よりも放熱性が高い。

第１の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す分解斜視図第１の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す分解斜視図第１の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す斜視図第１の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す平面図図４に示すＡ−Ａ線に沿った断面矢視図異方性導電フィルムによるＬＥＤモジュールとフレキシブルプリント配線板との接続態様を説明するための模式図第２の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す分解斜視図第２の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す斜視図第３の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す分解斜視図第３の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す斜視図第４の実施形態に係る光源装置を模式的に示す図変形例に係る光源装置の要部構成を示す平面図

以下、本実施の形態に係る光源装置について、図面を参照しながら説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す分解斜視図であり、図１において、Ｘ軸方向が光源装置の厚み方向（Ｘ軸（＋）方向が光源装置の光取出方向）、Ｙ軸方向が光源装置の左右方向（長手方向）、Ｚ軸方向が光源装置の上下方向（短手方向）である。なお、図１以外の本願の図面についても、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸で方向が記載されている場合は同様の方向を示すものとする。

図１に示すように、本実施の形態に係る光源装置１００は、エッジライト（サイドライト）型のバックライトユニットであって、筐体１０１、反射シート１０２、導光板１０３、拡散シート１０４、プリズムシート１０５、偏光シート１０６、点灯回路１０７、複数のＬＥＤモジュール（発光モジュール）１１０、フレキシブルプリント配線板１２０、および、ヒートシンク（熱伝導部材）１３０等を備える。

筐体１０１は、例えば亜鉛メッキ鋼板等の金属製であり、箱形の筐体本体１０１ａと、上辺部１０１ｂ、右辺部１０１ｃ、下辺部１０１ｄおよび左辺部１０１ｅで構成される方形の外枠とを備え、筐体本体１０１ａに外枠を取り付けて筐体１０１を組み立てた状態において、外枠で囲まれた領域が光取出口となる。筐体１０１の内部には、反射シート１０２、導光板１０３、拡散シート１０４、プリズムシート１０５、および、偏光シート１０６が筐体本体１０１ａの底面側からその順で積層されている。筐体１０１の内部における導光板１０３の下方には、複数のＬＥＤモジュール１１０、フレキシブルプリント配線板１２０、および、ヒートシンク１３０が配置されている。

筐体１０１内に収容された複数のＬＥＤモジュール１１０から発せられた光は、導光板１０３の下側側面である光入射面１０３ａから導光板１０３内部に入射し、導光板１０３の前面である光取出面１０３ｂから出射して、拡散シート１０４、プリズムシート１０５、および、偏光シート１０６を透過し、筐体１０１の光取出口から外部へ取り出される。
反射シート１０２は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の略方形のシートであって、導光板１０３の背面側に配置されており、導光板１０３の背面から出射する光を光取出面１０３ｂへ向けて反射する。なお、反射シート１０２は、金属光沢を有する金属箔やＡｇシート等であっても良い。

導光板１０３は、例えばＰＣ（ポリカーボネート）樹脂製で、Ｘ軸方向の寸法（厚み）が約４［ｍｍ］、Ｙ軸方向の寸法（長手方向の寸法）が約１０４０［ｍｍ］、Ｚ軸方向の寸法（短手方向の寸法）が約６００［ｍｍ］の略方形の板材であって、ＬＥＤモジュール１１０の配置に応じてドットパターン（不図示）が形成されており、ＬＥＤモジュール１１０の光は、導光板１０３を透過する際に拡散および平均化され、導光板１０３の光取出面１０３ｂから取り出される。

拡散シート１０４は、例えばＰＥＴまたはＰＣ樹脂製の略方形のフィルムであって、導光板１０３の光取出面１０３ｂにほぼ密着した状態で積層されている。
プリズムシート１０５は、例えばポリエステル樹脂からなる面材の一方の表面にアクリル樹脂で均一なプリズムパターンを成形してなる透光性を有する略方形の光学シートであって、拡散シート１０４の光取出側に積層されている。

偏光シート１０６は、例えばＰＣフィルムとポリエステルフィルムとアクリル系樹脂とを接合させたものまたはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）製の略方形のフィルムであって、プリズムシート１０５の光取出側に積層されている。
点灯回路１０７は、筐体１０１の背面に取り付けられており、各ＬＥＤモジュール１１０に電力を供給する。また、ＬＥＤモジュール１１０に流れる電流を制御する。なお、点灯回路１０７は筐体１０１の内部、例えばＬＥＤモジュール１１０の実装基板１１１上に形成してもよい。そうすれば外部との接続ラインが、回路を動作させるための電源ライン、および、明るさを調整するための制御信号ラインだけとなり、結線を簡略化できる。

図２は、第１の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す分解斜視図である。図３は、第１の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す斜視図である。図４は、第１の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す平面図である。図５は、図４に示すＡ−Ａ線に沿った断面矢視図である。
図２および図３に示すように、各ＬＥＤモジュール１１０は、長尺状の実装基板（基板）１１１と、この実装基板１１１に列状に実装された複数のＬＥＤ素子（半導体発光素子）１１２と、それらＬＥＤ素子１１２を封止する波長変換体１１３とを備え、導光板１０３の光入射面１０３ａに対向配置されている。

実装基板１１１は、例えば、Ｘ軸方向（短手方向）の寸法が約５［ｍｍ］、Ｙ軸方向（長手方向）の寸法が約５０［ｍｍ］、Ｚ軸方向の寸法（厚み）が約１［ｍｍ］の板状のセラミック基板である。この場合、図５に示すように、実装基板１１１の下面（裏面）１１１ａは、Ｘ軸方向の寸法が約５［ｍｍ］、Ｙ軸方向の寸法が約５０［ｍｍ］となり、面積は２５０［ｍｍ^２］となる。なお、実装基板１１１は、エポキシ系樹脂等の樹脂基板とすることも可能である。

図４および図５に示すように、実装基板１１１の上面（おもて面）１１１ｂにはＬＥＤ素子１１２がダイボンドされており、前記ＬＥＤ素子１１２の上部のカソード１１２ａおよびアノード１１２ｂがワイヤ１１４，１１５を介して前記実装基板１１１の配線パターン１１１ｃと導通接続されている。また、実装基板１１１の下面１１１ａには配線パターン１１１ｃおよびビア１１１ｄを介して導通接続する電極対１１６，１１７が設けられている。さらに、電極対１１６，１１７と点灯回路１０７とがフレキシブルプリント配線板１２０を介して導通接続されており、この接続によりＬＥＤ素子１１２を発光させるための電力が供給される。

実装基板１１１の上面１１１ｂは、反射面となっており、ＬＥＤ素子１１２から実装基板１１１側に出射された光を反射させることで輝度効率の向上が図られている。
各ＬＥＤ素子１１２は、例えば、光透過性の基板上にＧａＮ系化合物半導体層が形成された青色光を発する発光ダイオードである。
波長変換体１１３は、例えば、蛍光体（不図示）を分散させたシリコーン樹脂からなり、ＬＥＤ素子１１２を封止している。当該波長変換体１１３は、例えば、蛍光体によってＬＥＤ素子１１２により発せられる青色光の一部を補色である黄緑色光に変換し、その黄緑色光と蛍光物質により変換されなかった青色光との混色により白色光を作り出す。なお、蛍光体としては、例えば珪窒化物よりなる赤および緑蛍光体の混合物やＹＡＧ蛍光体等が挙げられる。

フレキシブルプリント配線板１２０は、ポリイミド製のベースフィルム１２１に、銅によって導電パターン１２２を形成したものであって、厚みが８０〜１５０［μｍ］であり、ヒートシンク１３０の側方（短手方向側）に当該ヒートシンク１３０の長手方向に沿って配される帯状の主配線１２３と、当該主配線１２３から各ＬＥＤモジュール１１０の電極対１１６，１１７に向けて延出された複数の帯状の副配線１２４とを備える。

フレキシブルプリント配線板１２０は、薄く屈曲性に優れているため、パッケージスペースの狭い筐体１１１の内部においても比較的自由に引き回すことができる。したがって、光源装置１００の小型化に有利である。特に、フレキシブルプリント配線板１２０は、配線を分岐させても配線が絡まったり嵩張ったりし難いため、複数のＬＥＤモジュール１１０を備える光源装置１００において小型化に有利である。

主配線１２３は、長手方向の寸法が約１６０［ｍｍ］、短手方向の寸法が約４［ｍｍ］であり、長手方向一端部にはコネクタ１４０が取り付けられている。
副配線１２４は、長手方向の寸法が約５［ｍｍ］、短手方向の寸法が約５［ｍｍ］である。各副配線１２４の先端部１２４ａには導電パターン１１２の一部で構成される一対のランド１２２ａ、１２２ｂが設けられており、それらランド１２２ａ、１２２ｂとＬＥＤモジュール１１０の電極対１１６，１１７とが異方性導電フィルム（導電性材料）１５０を介してそれぞれ電気的に接続されている。

具体的には、図２に示すように、フレキシブルプリント配線板１２０の副配線１２４の先端部１２４ａ上における各ランド１２２ａ、１２２ｂの位置に１枚の異方性導電フィルム１５０を載置し、さらに一方の異方性導電フィルム１５０上に一方の電極１１６が一方のランド１２２ａ上に位置し、他方の電極１１７が他方のランド１２２ｂ上に位置するようにＬＥＤモジュール１１０を配置したあと、例えば、温度１８０［℃］、圧力３［ＭＰａ］、時間１０［Ｓ］の条件で熱圧着する。

図６は、異方性導電フィルムによるＬＥＤモジュールとフレキシブルプリント配線板との接続態様を説明するための模式図であって、図６（ａ）は、圧着前、図６（ｂ）は圧着後の状態を示す。異方性導電フィルム１５０は、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂１５１の中に導電性を有する微細な金属粒子からなる異方粒子１５２を拡散させてなり、図６（ａ）に示すように、熱圧着前は熱硬化性樹脂１５１中で分散していた異方粒子１５２が、図６（ｂ）に示すように、熱圧着後は凝集して電極１１６とランド１２２ａとが導通し、電極１１７とランド１２２ｂとが導通する。なお、各電極１１６，１１７が存在しない領域は圧力がかかり難いため異方粒子１５２が凝集せず、そのため電極１１６，１１７同士が導通することはない。

異方性導電フィルム１５０は、熱圧着後に接続部分からはみ出し難いため、例えば図６（ｂ）において符号１５３で示す箇所にはみ出してヒートシンク１３０と導通接触してしまうようなことが起こり難い。また、上記したように、電極１１６，１１７同士が異方性導電フィルム１５０を介して導通してしまうようなことも起こり難い。そのため、半田などを用いて各ランド１２２ａ、１２２ｂと各電極１１６，１１７とを接続する場合と比べて接続精度が高い。

ヒートシンク１３０は、例えば、Ｘ軸方向の寸法（厚み）が約５［ｍｍ］、Ｙ軸方向の寸法（長手方向の寸法）が約１５５［ｍｍ］、Ｚ軸方向の寸法（短手方向の寸法）が約２５［ｍｍ］で、略直方体形状のアルミ製であって、熱伝導率は約２３７［Ｗ／ｍＫ］である。なお、ヒートシンク１３０は、アルミ製に限定されず、銅、カーボン、鉄、セラミック、樹脂等のようなＬＥＤモジュール１１０の熱をモジュール外部に放熱させることができるような熱伝導率の大きい材料で形成されていれば良い。また、熱伝導率は約２３７［Ｗ／ｍＫ］に限定されないが、フレキシブルプリント配線板１２０の熱伝導率よりも大きいことが必要である。

ヒートシンク１３０は、ＬＥＤモジュール１１０を搭載するためのモジュール搭載面（以下、単に「搭載面」）１３１を有し、当該搭載面１３１が導光板１０３の光入射面１０３ａと対向するように配置されている。搭載面１３１には、ＬＥＤモジュールが実装基板１１１の長手方向と搭載面１３１の長手方向とを一致させた状態で、例えば、一定の間隔を空けて直線状に３個配置されている。

ヒートシンク１３０の搭載面１３１にはＬＥＤモジュール１１０の取付位置に合わせてねじ孔１３３が形成されている。ＬＥＤモジュール１１０は、実装基板１１１に設けられたねじ穴１１１ｅに差し込んだねじ１６０を、さらに搭載面１３１のねじ孔１３３にねじ込むことによってねじ止めし、位置ずれしないようにヒートシンク１３０に固定されている。

ヒートシンク１３０の搭載面１３１における短手方向の端縁には、搭載されたＬＥＤモジュール１１０の電極対１１６，１１７の位置に合わせて、例えば、Ｘ軸方向の寸法が約２．５［ｍｍ］、Ｙ軸方向の寸法が約６［ｍｍ］、Ｚ軸方向の寸法が約１［ｍｍ］の略直方体形状の切欠部１３２が設けられている。ＬＥＤモジュール１１０の電極対１１６，１１７とフレキシブルプリント配線板１２０の副配線１２４との電気的な接続は切欠部１３２内において行われている。すなわち、フレキシブルプリント配線板１２０は、基板１１１の下面１１１ａのうち、電極対１１６，１１７が形成された部分を含む一部分にのみ配置されている。

切欠部１３２は、フレキシブルプリント配線板１２０の副配線１２４の先端部１２４ａおよび異方性導電フィルム１５０が収まる大きさとなっており、搭載面１３１にＬＥＤモジュール１１０を搭載した際に、副配線１２４が前記搭載面１３１と実装基板１１１の下面１１１ａとの間に挟まって邪魔になることなく、前記搭載面１３１と前記下面１１１ａとを面接触させることができる。すなわち、ヒートシンク１３０は、基板１１１の下面１１１ａのうち、フレキシブルプリント配線板１２０とは重ならない領域に配置されている。このように、ヒートシンク１３０の搭載面１３１をＬＥＤモジュール１１０に直付けすることによって、前記ＬＥＤモジュール１１０の熱をヒートシンク１３０に直接的に伝導によって伝えることができ、光源装置１００の放熱性が良い。

実装基板１１１の下面１１１ａにおける搭載面１３１と面接触する領域は、放熱性の観点からは広いほど好ましく、したがって、切欠部１３２はフレキシブルプリント配線板１２０の副配線１２４の先端部１２４ａおよび異方性導電フィルム１５０が収まる最小限の大きさであることが好ましい。
実装基板１１１の下面１１１ａの面積が上記したように２５０［ｍｍ^２］であるのに対して、１つの切欠部１３２によって搭載面１３１が切り取られる面積は１５［ｍｍ^２］である。したがって、ＬＥＤモジュール１１０の下面（実装基板１１１の下面１１１ａに相当）総面積に対して、実装基板１１１の下面１１１ａとヒートシンク１３０の実装面１３１とが面接触している領域の面積が占める割合は９４［％］である。この割合が大きくなるほど放熱性は向上する。前記割合は、良好な放熱性を得るためには５０［％］以上であることが好ましい。

ＬＥＤモジュール１１０の下面のうち、フレキシブルプリント配線板１２０が配置されていない領域の全てにおいて、実装基板１１１の下面と１１１ａとヒートシンク１３０の実装面１３１とが面接触していることがより好ましい。
電極対１１６，１１７は、実装基板１１１の下面１１１ａにおける外周縁付近、特には、フレキシブルプリント配線板１２０の主配線１２３が配置される側の基板短手方向端縁付近に設けることが好ましい。このようにすれば、フレキシブルプリント配線板１２０の副配線１２４が実装基板１１１の下で引き回される距離を短くすることができるため、切欠部１３２のＸ軸方向の寸法を小さくすることができ、その結果、実装基板１１１の下面１１１ａにおける搭載面１３１と面接触する領域を広くすることができる。

両電極１１６，１１７は互いに近くに設けられているため、それら電極１１６，１１７にそれぞれ電気的に接続するランド１２２ａ，１２２ｂを１つの副配線１２３上に設けることができる。したがって、１つのＬＥＤモジュール１１０に対して１つの副配線１２３を接続すれば良い。その結果、両電極１１６，１１７を離して設け、それぞれに異なる副配線１２３を接続する場合と比べて、接続作業が簡単である。しかも、１つのＬＥＤモジュール１１０に対して１つの切欠部１３２を設けるだけで良いため、実装基板１１１の下面１１１ａにおける搭載面１３１と面接触する領域をより広くすることができる。

１つのＬＥＤモジュール１１０に実装されるＬＥＤ素子１１２の数が多くなれば、実装基板１１１の下面１１１ａの面積が大きくなり、その結果、当該下面１１１ａが搭載面１３１と面接触する領域も大きくなるため好ましい。
第１の実施の形態に係る光源装置１００では、図４に示すように、電極対１１６，１１７は、実装基板１１１の下面１１１ａと直交する方向（上面１１１ｂとも直交する方向）において、ＬＥＤ素子１１２が実装された位置と重ならない領域に形成されている。すなわち、ＬＥＤ素子１１２の真下には電極対１１６，１１７が配置されていない。したがって、ＬＥＤ素子１１２の真下にはフレキシブルプリント配線板１２０を配置しなくて済む。さらに、フレキシブルプリント配線板１２０が配置されないため、その位置においてはヒートシンク１３０の搭載面１３１に切欠部１３２を設ける必要もない。そのため、実装基板１１１の下面１１１ａとヒートシンク１３０の搭載面１３１とを面接触させることができる。

実装基板１１１において、熱源であるＬＥＤ素子１１２が実装される箇所は特に高温になり易いため、前記ＬＥＤ素子１１２の真下において下面１１１ａと搭載面１３１とが面接触していると、ＬＥＤモジュール１１０を効率良く放熱することができる。もしも、ＬＥＤ素子１１２の真下に電極対１１６，１１７を配置すれば、最も高温になる箇所の下がフレキシブルプリント配線板１２０で覆われてしまうことになるため、効率良く放熱できない可能性がある。

電極対１１６，１１７が配置されている箇所は、異方性導電フィルム１５０を熱圧着する際に加圧される。したがって、電極対１１６，１１７が、実装基板１１１の下面と平行な方向（上面１１１ｂとも平行な方向）において、ＬＥＤ素子１１２が実装された位置と重なる領域に形成されていると、異方性導電フィルム１５０を熱圧着する際に前記ＬＥＤ素子１１２が加圧されることになり前記ＬＥＤ素子１１２が破損するおそれが生ずる。このような問題を回避するためにも、電極対１１６，１１７は、実装基板１１１の下面１１１ａと直交する方向において、ＬＥＤ素子１１２が実装された位置と重ならない領域に形成されていることが好ましい。

ＬＥＤモジュール１１０は、ヒートシンク１３０の搭載面１３１にねじ止めされているため、実装基板１１１の下面１１１ａとヒートシンク１３０の搭載面１３１とがより確実に面接触するようになっており、光源装置１００の放熱性が良い。
［第２の実施形態］
図７は、第２の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す分解斜視図である。図８は、第２の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す斜視図である。

第２の実施形態に係る光源装置の構成は、基本的に上記実施形態に係る光源装置１００と共通するが、ＬＥＤモジュール２１０、フレキシブルプリント配線板２２０、およびヒートシンク２３０における配線の態様が大きく相違する。以下では、共通する構成の説明は省略または簡略するにとどめ、相違する点を中心に説明する。
図７および図８に示すように、第２の実施形態に係る光源装置のＬＥＤモジュール２１０は、長尺状の実装基板２１１と、この実装基板２１１に列状に実装された複数のＬＥＤ素子２１２と、それらＬＥＤ素子２１２を封止する波長変換体２１３と、前記ＬＥＤ素子２１２と電気的に接続された電極対２１６，２１７を備える。各電極２１６，２１７の配置以外については、基本的に第１の実施形態に係るＬＥＤモジュール１１０と同じ構成を有する。

フレキシブルプリント配線板２２０は、ベースフィルム１２１に、導電パターン１２２を形成したものであって、主配線２２３と、当該主配線２２３から各ＬＥＤモジュール２１０の各電極２１６，２１７に向けて枝分かれした複数の帯状の副配線２２４とを備え、主配線２２３の端部には点灯回路（不図示）に接続するためのコネクタ２４０が取り付けられている。副配線２２４の態様以外については、基本的に第１の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板１２０と同じ構成を有する。

ヒートシンク２３０は、ＬＥＤモジュール２１０を搭載するための搭載面２３１を有し、当該搭載面２３１には、搭載されるＬＥＤモジュール２１０の各電極２１６，２１７の位置に合わせて、例えば、Ｘ軸方向の寸法が約２．５［ｍｍ］、Ｙ軸方向の寸法が約３［ｍｍ］、Ｚ軸方向の寸法が約１［ｍｍ］の略直方体形状の切欠部２３２が設けられている。前記切欠部２３２の態様以外については、基本的に第１の実施形態に係るヒートシンク１３０と同じ構成を有する。

各ＬＥＤモジュール２１０は、実装基板２１１に設けられたねじ穴２１１ｃに差し込んだねじ２６０を、さらに搭載面２３１のねじ孔２３３にねじ込むことによってねじ止めされている。
電極対２１６，２１７は、実装基板２１１の下面２１１ａと直交する方向において、ＬＥＤ素子２１２を間に挟む２つの領域に１つずつ形成されている。言い換えると、図７に示すように、電極対２１６，２１７は、ＬＥＤ素子２１２が実装されている領域２１８を挟んだ両側の領域２１９に配置されており、さらに言い換えれば、実装基板２１１の下面２１１ａにおける長手方向両端部にそれぞれ１つずつ設けられている。

長尺状であるＬＥＤモジュール２１０は、実装基板２１１における長手方向両端部である電極対２１６，２１７が形成されている領域２１９よりも、長手方向中央部であるＬＥＤ素子２１２が実装されている領域２１８の方が、放熱性が悪いため高温になり易い。したがって、実装基板２１１における長手方向中央部において効率良くヒートシンク２３０に熱を伝えることが好ましい。

第２の実施形態に係る光源装置では、実装基板２１１の下面２１１ａにおける長手方向両端部にそれぞれ電極２１６，２１７が形成されているため、前記実装基板２１１の長手方向中央部の下にはフレキシブルプリント配線板２２０の副配線２２４を引き回す必要がなく、前記実装基板２１１の長手方向中央部では、その下面２１１ａとヒートシンク２３０の搭載面２３１とを面接触させることができる。このように高温になり易い箇所の放熱性を高めることによって、効率良く放熱することができる。

［第３の実施形態］
図９は、第３の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す分解斜視図である。図１０は、第３の実施形態に係る光源装置の要部構成を示す斜視図である。
第３の実施形態に係る光源装置の構成は、基本的に上記実施形態に係る光源装置１００と共通するが、熱伝導部材としてのヒートシンク３３０に加えて、さらに別の熱伝導部材として接着シート３６０も備える点で大きく相違する。以下では、共通する構成の説明は省略または簡略するにとどめ、相違する点を中心に説明する。

図９および図１０に示すように、第３の実施形態に係る光源装置のＬＥＤモジュール３１０は、長尺状の実装基板３１１と、この実装基板３１１に列状に実装された複数のＬＥＤ素子３１２と、それらＬＥＤ素子３１２を封止する波長変換体３１３と、前記ＬＥＤ素子３１２と電気的に接続された電極対３１６，３１７を備え、前記実装基板３１１にねじ孔が形成されておらず、そのぶんＬＥＤ素子３１２および波長変換体３１３が長手方向に広範囲に亘って形成されている以外は、基本的に第１の実施形態に係るＬＥＤモジュール１１０と同じ構成を有する。

フレキシブルプリント配線板３２０は、ベースフィルム３２１に、導電パターン３２２を形成したものであって、主配線３２３と、当該主配線３２３から各ＬＥＤモジュール３１０の電極対３１６，３１７に向けて枝分かれした複数の帯状の副配線３２４とを備え、主配線３２３の端部には点灯回路（不図示）に接続するためのコネクタ３４０が取り付けられており、基本的に第１の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板１２０と同じ構成を有する。

ヒートシンク３３０は、ＬＥＤモジュール３１０側の面である上面３３１に前記ＬＥＤモジュール３１０の電極対３１６，３１７の位置に合わせて、略直方体形状の切欠部３３２が設けられており、前記上面３３１にねじ孔が形成されていない以外は、基本的に第１の実施形態に係るヒートシンク１３０と同じ構成を有する。
各ＬＥＤモジュール３１０は、ねじではなく、接着シート（熱伝導部材）３６０によって、ヒートシンク３３０の上面３３１に取り付けられている。接着シート３６０は上面３６１および下面３６２の両面が接着面となっておりＬＥＤモジュール３１０をヒートシンク３３０に固定する役割を果たす。

接着シート３６０は、Ｘ軸方向の寸法（短手方向の寸法）が約５［ｍｍ］、Ｙ軸方向の寸法（長手方向の寸法）が約１５５［ｍｍ］、Ｚ軸方向の寸法（厚み）が約０．２［ｍｍ］の帯状であって、ヒートシンク３３０の切欠部３３２に対応する位置には、Ｘ軸方向の寸法（短手方向の寸法）が約２．５［ｍｍ］、Ｙ軸方向の寸法（長手方向の寸法）が約６［ｍｍ］である略矩形の切欠部３６３が設けられている。このような切欠部３６３を設けることによって、接着シート３６０によってＬＥＤモジュール３１０とフレキシブルプリント配線板３２０との接続が妨げられないようになっている。

なお、ヒートシンク３３０の上面３３１には切欠部３３２を設けずに例えば前記上面３３１の全域を平面として、接着シート３６０のみに切欠部３６３を設ける構成としても良いし、前記接着シート３６０の厚さが前記フレキシブルプリント配線板の厚さよりも十分に大きければ、切欠部３６３も設けずに接着シートを弾性変形させて設置する構成としても良い。

接着シート３６０は、例えば放熱シリコーン両面粘着シートＴＣ−２０ＳＡＳ（信越化学工業株式会社製）であって、熱伝導率が０．７［Ｗ／ｍＫ］と大きく、ＬＥＤモジュール３１０の熱を効率良くヒートシンク３３０へ伝えることができる。なお、接着シート３６０は、上記に限定されないが、フレキシブルプリント配線板３２０よりも熱伝導率が大きくなければならず、具体的には熱伝導率が０．１５［Ｗ／ｍＫ］以上でなくてはならない。さらに、０．５［Ｗ／ｍＫ］以上であることが好ましい。

ＬＥＤモジュール３１０の実装基板３１１の下面３１１ａは、切欠部３６３以外の部分において接着シート３６０の上面３６１の略全体と面接触している。また、ヒートシンク３３０の上面３３１はその略全体が接着シート３６０の下面３１１ａの略全体と面接触している。したがって、ＬＥＤモジュール３１０の熱が接着シート３６０を介してヒートシンク３３０に効率良く伝わる。

このように、ＬＥＤモジュール３１０の実装基板３１１の下面３１１ａと、ヒートシンク３３０の上面３３１とが、直接的には面接触しない構成であっても、前記下面３１１ａと前記上面３３１との間におけるフレキシブルプリント配線板３２０が介在していない部分に、前記フレキシブルプリント配線板３２０よりも熱抵抗率の小さく、かつ、前記実装基板３１１および前記ヒートシンク３３０の両方と面接触する接着シート３６０を介在させることによって、放熱性を高めることができる。なお、ＬＥＤモジュール３１０を接着シート３６０によりヒートシンク３３０に取り付ける場合は、ねじを用いて取り付ける場合よりも組み立ての作業性が良いという効果も得られる。

なお、接着シート３６０の代わりに熱抵抗率の小さい接着剤を熱伝導材として用いてＬＥＤモジュール３１０をヒートシンク３３０に固定しても良い。さらに、実装基板３１１の下面３１１ａとヒートシンク３３０の上面３３１との隙間には、熱抵抗率は小さいが接着性を有さない熱伝導材を介在させても良い。その場合は、別途ねじなどを用いてＬＥＤモジュール３１０をヒートシンク３３０に固定すれば良い。熱抵抗率は小さいが接着性を有さない熱伝導材としては、シリコーンゴムやシリコーンゲルなどからなる放熱シートや、グラファイトシート、高熱伝導フィラーをシリコーンや合成油などに充填した放熱グリスなどが考えられる。加えて、熱伝導材は、それぞれが熱抵抗率の小さい複数の部材や材料により構成されていても良い。

［第４の実施形態］
図１１は、第４の実施形態に係る光源装置を模式的に示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿った断面矢視図、（ｃ）は（ａ）に示す矢印Ｃから見た一部破断平面図、（ｄ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線に沿った断面矢視図である。
第４の実施形態に係る光源装置４００は、直管形蛍光ランプの規格寸法に準じた形状を有する照明装置である。なお、直管形蛍光ランプとは、ＪＩＳＣ７６０１に定義されている直管形蛍光ランプ（一般照明用）である。光源装置４００は、直管形蛍光ランプの規格寸法に準じた形状を有するため、直管形蛍光ランプの代替品として既存の灯具に取り付けて用いることができる。

光源装置４００は、ＬＥＤモジュール４１０と、一対のフレキシブルプリント配線板４２０と、前記ＬＥＤモジュール４１０が搭載されたアルミ製の板状のヒートシンク４３０と、ＬＥＤモジュール４１０を覆う状態でヒートシンク４３０に取付けられた半円筒状の外囲器４４０と、ヒートシンク４３０および外囲器４４０の長手方向の両端に、取り付けられた一対のＧ型の口金４５０とを備えている。

ＬＥＤモジュール４１０は、長尺板状の実装基板４１１と、この実装基板４１１に列状に実装された複数のＬＥＤ素子４１２と、複数のＬＥＤ素子４１２を内包するように成形された波長変換体４１３とを有している。これら複数のＬＥＤ素子４１２は、実装基板４１１の長手方向にライン状に並べられ、かつ長手方向中央部から長手方向両端部に向かうにつれて配置間隔が狭くなるように配置されている。このように配置することによって、ＬＥＤモジュール４１０において、長手方向中央部に熱が集中するのを緩和している。

各フレキシブルプリント配線板４２０は、ベースフィルム（不図示）に、導電パターン（不図示）を形成したものであって、前記導電パターンの一端部はＬＥＤモジュール４１０の電極４１６，４１７と電気的に接続され、前記導電パターンの他端部は口金４５０の端子ピン４５１と電気的に接続されている。
ヒートシンク４３０は、実装基板４１１が搭載された搭載面４３１を有している。搭載面４３１にはＬＥＤモジュール４１０の電極４１６、４１７の位置に合わせて切欠部４３２，４３３が設けられている。

外囲器４４０は、ヒートシンク４３０の搭載面４３１に接着剤（不図示）により固着されている。当該外囲器４４０は、ＬＥＤモジュール４１０からの光を取り出すために透光性を有し、さらに、光拡散を行うための処理が施されている。これにより、光源装置４００において、ＬＥＤモジュール４１０から出射された光のムラを少なくすることができる。

各口金４５０は、一対の端子ピン４５１、４５２を有するが、フレキシブルプリント配線板４２０に接続されていない方の端子ピン４５２はダミーピンであり、給電用ではなく光源装置４００を照明器具に装着する際の支持部材として機能する。
上記のような照明用途の光源装置４００であっても、ＬＥＤモジュール４１０の実装基板４１１とヒートシンク４３０との間に、フレキシブルプリント配線板４２０が介在しない領域が存在し、当該領域では、前記実装基板４１１と前記ヒートシンク４３０とが面接触している構成、または、前記実装基板４１１と前記ヒートシンク４３０との間に前記フレキシブルプリント配線板４２０よりも熱抵抗率が小さく前記実装基板４１１および前記ヒートシンク４３０の両方と面接触する熱伝導材（不図示）が介在している構成である場合は、良好な放熱性を得ることができる。

［変形例］
以上、本実施の形態に係る光源装置を実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係る光源装置は、上記の実施の形態に限定されない。
例えば、上記の説明ではＬＥＤモジュールの電極対とフレキシブルプリント配線板の一対のランドとが、異方性導電フィルムにより電気的に接続されていたが、前記異方性導電フィルム以外の例えば半田などを用いて接続を行っても良い。半田を用いた場合は、圧力を加えずに接続ができるため、ＬＥＤ素子１１２が接続時に圧力を受けて破壊されるようなことがない。また、製造面において材料費が安価で作業性も良い。

また、上記の説明では、１つのＬＥＤモジュールに対して１つの電極対が形成されていたが、図１２に示すように、１つのＬＥＤモジュール５１０に複数の電極対５１６，５１７が形成されており、各電極対５１６，５１７がそれぞれフレキシブルプリント配線板５２０の導電パターン４２２と電気的に接続されていても良い。このような構成とすることによって、１つのＬＥＤモジュール５１０において複数のＬＥＤ素子５１２の点灯を１個単位または複数群単位で別々に独立駆動させることができ、例えばローカルリビングに対応したバックライト用として活用することができる。

さらに、上記説明では、ＬＥＤ素子が波長変換体によって封止されていたが、本発明に係る光源装置において波長変換体は不可欠ではない。例えば、波長変換体の変わりに、蛍光体を含まない透光性材料からなる封止部材によって、ＬＥＤ素子が封止されていても良い。

本発明に係る光源装置は、例えば液晶テレビ、液晶ディスプレイのような画像表示装置の線状光源として、または、一般照明用の線状あるいは面状光源などとして利用可能である。

１１０，２１０，３１０，４１０発光モジュール
１１１，２１１，３１１，４１１基板
１１１ａ，２１１ａ，３１１ａ基板の下面
１１１ｂ基板の上面
１１２，２１２，３１２，４１２半導体発光素子
１１６，１１７，２１６，２１７，３１６，３１７，４１６，４１７電極対
１２０，２２０，３２０，４２０フレキシブルプリント配線板
１３０，２３０，３３０，３６０，４３０熱伝導部材
１５０，２５０，３５０導電性材料

Claims

基板、前記基板の上面に実装された１または複数の半導体発光素子、および前記基板の下面に形成された一または複数の電極対を有する１または複数の発光モジュールと、
導電性材料を介して前記電極対と電気的に接続されたフレキシブルプリント配線板と、
前記基板の下面に設置された熱伝導部材と、
を備え、
前記フレキシブルプリント配線板は、前記基板の下面のうち、前記電極対が形成された部分を含む一部分にのみ配置されており、
前記熱伝導部材は、前記基板の下面のうち、前記フレキシブルプリント配線板とは重ならない領域に配置されている、
ことを特徴とする光源装置。
前記発光モジュールの下面総面積に対して、前記発光モジュールの下面に配置された前記フレキシブルプリント配線板の面積が占める割合は５０％以下である、ことを特徴とする請求項１記載の光源装置。
前記電極対は、前記基板の下面と直交する方向において、前記半導体発光素子が実装された位置と重ならない領域に形成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
前記電極対は、前記基板の下面と平行な方向において、前記半導体発光素子を間に挟む領域に形成されている、ことを特徴とする請求項３記載の光源装置。
前記電極対は、前記基板の下面における外周縁付近に形成されている、ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光源装置。
前記発光モジュールは、長尺状の前記基板と、前記基板の長手方向の上面の一側縁に沿って実装された複数の前記半導体発光素子と、を含む、ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光源装置。
前記導電性材料が異方性導電フィルムである、ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の光源装置。