JP6640544B2 - 発光モジュール、灯具および発光素子用回路基板 - Google Patents

Description

本発明は、発光モジュール、灯具および発光素子用回路基板に関する。

近年になって、発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を光源として用いた灯具が実用化されている。これらの従来技術では、複数のＬＥＤからの光を均一化するとともに、外部から個々のＬＥＤを視認できないようにするため、回路基板上に搭載したＬＥＤからの光を反射鏡で反射させて前方に光を取り出している（特許文献１−３）。

特許文献１では、回路基板の上下面に複数のＬＥＤパッケージを搭載して、ＬＥＤパッケージからの光を回路基板の上方および下方に設けた反射鏡で前方に反射させることで、回路基板上での実装面積を有効に利用して光源部分をコンパクトにしている。特許文献２では、支持用基板上にＬＥＤを実装して、放熱板が設けられた支持体上に支持用基板とＬＥＤを搭載し、複数の支持体を上方または下方に向けてリフレクターと組み合わせることで、支持体とリフレクターを一体にしている。特許文献３では、回路基板の一方の面に回路パターンを形成して複数のＬＥＤを搭載し、リフレクターが設けられる領域において回路パターンの面積を大きくすることで放熱効率を向上させている。

特開２００３−１００１１４号公報 特開２０１３−１３１３１６号公報 特開２０１５−０３２４７２号公報

しかし特許文献１では、リードピンを基板に挿入して実装する挿入実装型のＬＥＤパッケージを用いており、ＬＥＤの実装密度を高くして光量を確保することや放熱効率を向上させることは困難であった。また特許文献２では、放熱板が設けられた支持体とリフレクターを一体化して放熱性を向上させているが、支持用基板の一方の面にしかＬＥＤを搭載できず、ＬＥＤの実装密度を高くすることが困難であった。また特許文献３では、回路基板を放熱板に搭載しているため、回路基板の一方の面にしかＬＥＤを搭載できず実装密度を高くすることが困難であった。

そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、複数のＬＥＤを高密度に実装できるとともに放熱性を向上させることが可能な発光モジュール、灯具および発光素子用回路基板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、本発明の発光モジュールは、支持基材の一方の面および他方の面に複数のパターンが形成された搭載基板と、前記パターンの搭載領域表面に搭載された複数の発光素子を備え、前記パターンは、前記一方の面に形成され前記発光素子が搭載された第一の搭載領域と、前記他方の面の前記第一の搭載領域に対応する位置に形成された第一の非搭載領域と、前記他方の面に形成され前記発光素子が搭載された第二の搭載領域と、前記一方の面の前記第二の搭載領域に対応する位置に形成された第二の非搭載領域とを有し、前記第一の非搭載領域および前記第二の非搭載領域は前記支持基材よりも熱伝導率が高い材料で形成され、前記第一の搭載領域と前記第二の非搭載領域が隣接して形成され、前記第一の搭載領域と、前記第二の搭載領域とは、平面視で互いに重なり合うラップ領域を有していることを特徴とする。

このような本発明の発光モジュールでは、搭載基板の一方の面では搭載領域と非搭載領域が隣接して形成され、搭載領域の裏面側は支持基材よりも熱伝導率が高い非搭載領域となるため、両面に発光素子を搭載して高密度な実装を実現しつつ、非搭載領域からの放熱性を向上させることができる。

前記第一の搭載領域の面積は、前記第一の非搭載領域の面積よりも大きくしてもよい。

前記第一の非搭載領域および前記第二の非搭載領域が導電性材料により形成され、前記支持基材を貫通する第一の貫通接続によって前記第一の搭載領域と前記第一の非搭載領域とが電気的に接続され、前記支持基材を貫通する第二の貫通接続によって前記第二の搭載領域と前記第二の非搭載領域とが電気的に接続されるとしてもよい。

また、本発明の灯具は、前記発光モジュールを備えたことを特徴としている。

また、本発明の発光素子用回路基板は、支持基材の一方の面および他方の面に複数のパターンが形成された発光素子用回路基板であって、前記パターンは、前記一方の面に形成され発光素子が搭載される第一の搭載領域と、前記他方の面の前記第一の搭載領域に対応する位置に形成された第一の非搭載領域と、前記他方の面に形成され前記発光素子が搭載される第二の搭載領域と、前記一方の面の前記第二の搭載領域に対応する位置に形成された第二の非搭載領域とを有し、前記第一の非搭載領域および前記第二の非搭載領域は支持基材よりも熱伝導率が高い材料で形成され、前記第一の搭載領域と前記第二の非搭載領域が隣接して形成され、前記第一の搭載領域と、前記第二の搭載領域とは、平面視で互いに重なり合うラップ領域を有していることを特徴としている。

このような本発明の発光素子用回路基板でも、一方の面では搭載領域と非搭載領域が隣接して形成され、搭載領域の裏面側は支持基材よりも熱伝導率が高い非搭載領域となるため、両面に発光素子を搭載して高密度な実装を可能としながらも、非搭載領域からの放熱性を向上させることができる。

本発明では、複数のＬＥＤを高密度に実装できるとともに放熱性を向上させることが可能な発光モジュール、灯具および発光素子用回路基板を提供できる。

第１実施形態に係る発光モジュールを示す模式断面図である。 搭載基板２０に形成されたパターン１２を詳細に説明するための図であり、図２（ａ）は表面側１１ａを示し、図２（ｂ）は裏面側１１ｂを示した模式平面図である。 搭載基板２０に形成された搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂの位置関係を示す模式平面図である。 発光モジュール１を用いた車両用灯具２の概略を示す模式正面図である。 発光モジュール１を用いた車両用灯具２の概略を示す模式断面図であり、図４のＡ−Ａ位置での断面を示している。 第２実施形態に係る発光モジュールを示す模式断面図である。 搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂの面積比を変えた場合の搭載基板２０表面と裏面の到達温度を比較するシミュレーション結果である。 図７に示したシミュレーション結果のうち、搭載基板２０のＬＥＤ１〜６を実装領域の到達温度をプロットしたグラフである。 第３実施形態に係る発光モジュールを示す模式断面図である。 第４実施形態に係る発光モジュールを示す模式断面図である。 第５実施形態に係る発光モジュールを示す模式断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る発光モジュールを示す模式断面図である。本実施形態の発光モジュール１は、支持基材１１、パターン１２、貫通接続１３および発光素子１４を備えている。

支持基材１１は、表面側１１ａと裏面側１１ｂにパターン１２が形成されて搭載基板２０を構成しており、搭載基板２０は発光素子１４を搭載して回路を構成するための回路基板である。支持基材１１を構成する材料としては、通常のプリント配線基板として用いられるものであればよく、ガラスエポキシ樹脂などの絶縁材料や、金属板の表裏面に絶縁膜を形成したもの、フレキシブル基板などであってもよい。

パターン１２は、支持基材１１の表面側１１ａと裏面側１１ｂに形成された図形であり、発光素子１４が搭載される搭載領域１２ａと、発光素子１４が搭載されない非搭載領域１２ｂとが形成されている。搭載領域１２ａは、発光素子１４に対して電流を供給するための導電経路であるため、導電性材料で形成されている。非搭載領域１２ｂは、支持基材１１よりも熱伝導率が高い材料で形成されており、導電性材料で形成されても非導電性材料で形成されてもよい。後述するように非搭載領域１２ｂを発光素子１４への給電経路の一部として用いるためには、非搭載領域１２ｂを導電性材料で形成することが好ましい。

搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとは、支持基材１１の両面でそれぞれ対応する位置に形成されて一対のパターンを構成している。ここで、両面で対応する位置とは、支持基材１１の一方の面に形成された搭載領域１２ａと、他方の面に形成された非搭載領域１２ｂとが、支持基材１１を平面視したときに重なる領域を有することを意味する。また、支持基材１１の表面側１１ａまたは裏面側１１ｂにおいて、搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂは隣接して形成されている。

貫通接続１３は、支持基材１１を貫通して搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとを熱的に接続するための部材であり、非搭載領域１２ｂが導電性材料で形成されている場合には両者を電気的にも接続する。貫通接続１３の形成位置は限定されないが、図１に示すように発光素子１４が実装された領域の周囲に形成することで、発光素子１４の実装領域の平坦性に影響を与えずに、発光素子１４からの発熱を効率的に非搭載領域１２ｂ側に伝達できる。貫通接続１３の形成は、支持基材１１を貫通する孔に導電性材料を形成したスルーホールやビア等の公知の技術を用いることができる。

発光素子１４は、搭載領域１２ａに搭載されて電流供給により発光する素子であり、発光ダイオードや有機ＥＬ、半導体レーザなどが挙げられる。発光素子１４の形状はどのようなものでもよいが、実装密度と放熱性を向上させるためには表面実装型のものを用いることが好ましい。灯具や照明用途に用いるためには、発光素子１４は白色を発光することが好ましいが、ＲＧＢの各色を発光するものであっても他の色を発光するものであってもよい、
図２は、搭載基板２０に形成されたパターン１２を詳細に説明するための図であり、図２（ａ）は表面側１１ａを示し、図２（ｂ）は裏面側１１ｂを示した模式平面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）に示したように、表面側１１ａと裏面側１１ｂの両面に搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂが交互に一列に形成されている。また、搭載領域１２ａの面積は、非搭載領域１２ｂの面積よりも大きく形成されている。ここでは搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとが一次元的に配列された例を示しているが、マトリックス状や直並列接続などの二次元的な配置としてもよい。

図１でも述べたように、搭載領域１２ａには複数の貫通接続１３が発光素子１４を取り囲むように形成されている。搭載領域１２ａのうち発光素子１４が実装される領域には、カソード用ランド（図示省略）が形成されており、発光素子１４のカソードがハンダなどにより電気的に接続されている。発光素子１４のアノードは、配線パターン１５に形成されたアノード用ランド（図示省略）に接続されている。また搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂには、搭載基板２０の外部に設けられた図示しない駆動回路から発光素子１４に対して電流が供給される。配線パターン１５は、支持基材１１上の非搭載領域１２ｂから延伸して形成された導電性パターンである。本実施形態ではカソード側のパターンに貫通接続１３を設けて、搭載領域１２ａから非搭載領域１２ｂに対して熱を伝達する構成としているが、搭載する発光素子１４のアノード側からの放熱を重視する場合には、非搭載領域１２ｂのパターン形状を適宜変更したうえでアノード側に貫通接続１３を設けるとしてもよい。

搭載領域１２ａに対応した他方の面に形成された非搭載領域１２ｂは、貫通接続１３によって搭載領域１２ａと電気的に接続されて電位が等しくされている。したがって、アノード用ランドとカソード用ランドに発光素子１４を実装することで、複数の発光素子１４は直列接続される。また、導電性パターンを適宜組み合わせることで、発光素子を並列接続することもできる。

図３は、搭載基板２０に形成された搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂの位置関係を示す模式平面図である。図３は搭載基板２０の表面側１１ａから見た図であり、表面側１１ａに形成された搭載領域１２ａ、非搭載領域１２ｂおよび配線パターン１５を実線で表し、裏面側１１ｂに形成された搭載領域１２ａ、非搭載領域１２ｂおよび配線パターン１５を破線で表している。搭載領域１２ａの面積が非搭載領域１２ｂよりも大きく形成されているため、表面側１１ａと裏面側１１ｂに形成された搭載領域１２ａ同士は、平面視したときに図３中にハッチングを施したラップ領域１２ｃで重なり合っている。

発光モジュール１の外部から電流および駆動信号が供給されると、駆動回路は配線パターン１５を介して電流を供給して発光素子１４を発光させる。発光素子１４では発光にともなって熱が発生するが、発生した熱は搭載領域１２ａの全体に伝達されて表面から放熱される。また、搭載領域１２ａに対応する位置に形成された非搭載領域１２ｂは、支持基材１１よりも熱伝導率が高い材料で形成されているため、貫通接続１３を介して伝達された熱は支持基材１１を伝達するよりも良好に非搭載領域１２ｂの全体に伝達されて放熱される。これにより、搭載基板２０の表面側１１ａと裏面側１１ｂの両面に発光素子１４を実装して実装密度を向上させつつ、両面から放熱して放熱性を向上させることができる。

このとき、発光素子１４に近い搭載領域１２ａからの放熱は、貫通接続１３を介して搭載基板２０の裏面側に熱が伝わる非搭載領域１２ｂからの放熱よりも効果が大きい。したがって、搭載領域１２ａの面積を非搭載領域１２ｂよりも大きくすることで、さらに発光素子１４からの放熱効率を向上させることができる。また、非搭載領域１２ｂの周縁領域では発光素子１４からの伝熱経路が長くなり、放熱に寄与する度合いが比較的小さくなることから、周縁部分を除去することでパターン１２全体の重量を軽減することができる。また、表面側１１ａと裏面側１１ｂに形成された搭載領域１２ａがラップ領域１２ｃにおいて平面視で重なりあうようにすることで、ラップ領域１２ｃで重ならないような位置関係よりも搭載基板２０の同じ面における搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとの距離を近づけることができ、発光素子１４の実装密度を向上させつつ放熱性を向上することができる。発光素子１４の実装密度と放熱性を向上させることで、搭載基板２０と発光モジュール１の小型化を図ることが可能となる。

上述した発光モジュール１を用いた灯具として、図４，５に車両用灯具に用いた例を示す。図４は発光モジュール１を用いた車両用灯具２の概略を示す模式正面図である。図５は発光モジュール１を用いた車両用灯具２の概略を示す模式断面図であり、図４のＡ−Ａ位置での断面を示している。なお、ここでは車両用灯具を一例として示すが、天井照明や懐中電灯などの各種照明器具として用いることもできる。

図４に示すように、車両用灯具２はハイビームユニット２１、ロービームユニット２２、サイドターンシグナルランプ２３、クリアランスランプ２４などの複数の光源ユニットを備えたヘッドランプである。本実施形態ではロービームユニット２２に前述した発光モジュール１を用いた例を示し、図４中のＡ−Ａ位置での断面図を図５に示す。本実施形態ではロービームユニット２２として発光モジュール１を用いた例を示すが、用途はロービームユニット２２に限定されずハイビームユニット２１等の他の光源ユニットに用いてもよい。

図５に示すように、ロービームユニット２２は、ランプボディー３１、アウターカバー３２、アジャスティングスクリュー３３、ブラケット３４、上側リフレクター３５ａ、下側リフレクター３５ｂ、取付けリブ３５ｃ、エクステンション３６、駆動回路３７を備えている。また、搭載基板２０と発光素子１４を有する発光モジュール１が内部に収容されている。

ランプボディー３１は、ロービームユニット２２の外形を構成する筐体であり、内部に描く部材を収容するとともに前面にアウターカバー３２が取り付けられる。アウターカバー３２は、発光素子１４からの光を外部前方に取り出すための部材であり、透光性材料で構成されてランプボディー３１の前面を覆って内部を保護している。アジャスティングスクリュー３３は、ランプボディー３１の後面に設けられた孔に挿入されて、その先端にはランプボディー３１の内部でブラケット３４が取り付けられている。

ブラケット３４には上側リフレクター３５ａの取付けリブ３５ｃと、下側リフレクター３５ｂの取付けリブ３５ｃと、搭載基板２０が取り付けられている。上側リフレクター３５ａは、搭載基板２０の上側に搭載された発光素子１４からの光を前方に反射するための反射面３５ｄが形成され、下側リフレクター３５ｂは、搭載基板２０の下側に搭載された発光素子１４からの光を前方に反射するための反射面３５ｅが形成されている。

前述したように搭載基板２０の外部に設けられた駆動回路は、外部からの電流供給と制御信号に応じて発光素子１４を発光させる。搭載基板２０の両面に搭載された発光素子１４からの光は、それぞれ上側リフレクター３５ａと下側リフレクター３５ｂで反射されてアウターカバー３２から前方に照射される。

ロービームユニット２２では、ランプボディー３１の後方に取付けられたアジャスティングスクリュー３３を外部から回転させることで、ロービームユニット２２内部でブラケット３４の向きを調整して上側リフレクター３５ａと下側リフレクター３５ｂの向きを調整し、光の照射方向を微調整する。本実施形態では、ブラケット３４を用いる構造例を示したが、従来から公知のブラケットを用いない構造としてもよい。

本実施の形態の車両用灯具２では、搭載基板２０を一枚にして両面に発光素子１４を搭載しているので、コストダウンと同時に軽量化を図ることができる。また、複数の搭載基板を組み付ける工程が無くなるため、組立工程を低減して製造工程の短縮化を図るとともに、組み付け誤差を無くして配光パターンの精度を向上させることができる。また、発光素子１４の実装密度を向上させつつ放熱性を向上することができる。また、搭載基板２０の両面に発光素子１４を実装するため、発光素子１４で生じた熱を搭載基板２０の両面に分散して放熱することができ、基板の反りを低減できる。これにより、車両用灯具２での発光素子１４の位置ずれを防止することができ、光学部材との位置関係のずれを低減できるため適切な配光を投射することが可能となる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６から図８を用いて説明する。本実施形態では、搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂの面積比が第１実施形態と異なっており、他の構成は第１実施形態と同様であるから重複する説明は省略する。図６は本発明の第２実施形態に係る発光モジュールを示す模式断面図である。

図６に示すように、本実施形態の発光モジュール３も、支持基材１１の表面側１１ａと裏面側１１ｂとに搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂがそれぞれ対応する位置に形成され、一方の面においては搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとが隣接して交互に設けられている。本実施形態では、搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂの面積は略同程度とされており、その形状と配置もほぼ同一とされている。したがって、平面視したときに重なりあうラップ領域が形成されない。

図７は、搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂの面積比を変えた場合の搭載基板２０表面と裏面の到達温度を比較するシミュレーション結果である。図７（ａ）は搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂの面積比ａ：ｂを５：５とした場合を示し、図７（ｂ）はａ：ｂ＝６：４とした場合を示し、図７（ｃ）はａ：ｂ＝７：３を示し、図７（ｄ）はａ：ｂ＝８：２とした場合を示し、図７（ｅ）はａ：ｂ＝１０：０とした場合を示している。ここで図７（ｅ）の１０：０では、非搭載領域１２ｂおよび貫通接続１３を形成しない例である。熱流体シミュレーションは面積比以外の条件を各例で一致させて計算しており、いずれの結果においても、搭載基板２０の表面側１１ａを上段に示し裏面側１１ｂを下段に示しており、上段および下段の左側から順にＬＥＤ１からＬＥＤ６を発光素子１４として用いた例を計算した。

図８は、図７に示したシミュレーション結果のうち、搭載基板２０のＬＥＤ１〜６を実装した領域の到達温度Ｔｂ１〜Ｔｂ６をプロットしたグラフである。図７，８に示したように、搭載基板２０の両端に位置するＬＥＤ１，６の到達温度が一番低く、中央に位置するＬＥＤ３，４の到達温度が一番高く、それらの中間に位置するＬＥＤ２，５は中間の温度となっている。いずれの例においても、搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂの全体に熱が良好に伝導されており、放熱性が向上していることがわかる。

発光素子１４は、温度によって発光波長や発光効率が変化する傾向があるため、発光モジュール１内での温度分布の差は小さいほうが好ましい。図７，８に示されたように、面積比ａ：ｂの差が大きくなるほどＬＥＤ１，６の到達温度とＬＥＤ３，４の到達温度の差が小さくなっており、搭載基板２０全体の温度分布の差も小さくできている。また、面積比ａ：ｂの差が大きくなるほどＬＥＤ２〜５の到達温度が低くなっており、発光モジュール１全体としての放熱性が向上していることがわかる。

しかし、図７（ｅ）に示した１０：０の例では搭載領域１２ａの面積を常に最大にする必要があり、現実の配線パターンで常に実現できるとは限らない。そのため、非搭載領域１２ｂを設けることで搭載基板２０の表裏面を有効に利用して放熱に用いることができ、少なくとも面積比ａ：ｂが８：２程度となるような非搭載領域１２ｂの面積を確保することが好ましい
以上述べたように、本実施形態の図６に示した搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂの面積比が５：５の場合であっても、発光素子１４での発光にともなって発生した熱は、搭載領域１２ａの全体に伝達されて表面から放熱され、貫通接続１３を介して伝達された熱は非搭載領域１２ｂの全体で良好に放熱される。これにより、搭載基板２０の表面側１１ａと裏面側１１ｂの両面に発光素子１４を実装して実装密度を向上させつつ、両面から放熱して放熱性を向上させることができる。

また、搭載領域１２ａの面積を非搭載領域１２ｂよりも大きくすると、さらに発光素子１４からの放熱効率を向上させることができる。この場合、非搭載領域１２ｂから放熱に対する寄与が小さい周縁部分を除去することができ、パターン１２全体の重量を軽減することができる。表面側１１ａと裏面側１１ｂに形成された搭載領域１２ａがラップ領域１２ｃにおいて平面視で重なりあうようにすることで、搭載基板２０の同じ面における搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとの距離を近づけることができ、発光素子１４の実装密度を向上させつつ放熱性を向上することができる。発光素子１４の実装密度と放熱性を向上させることで、搭載基板２０と発光モジュール１の小型化を図ることが可能となる。

また、搭載基板２０の両面に発光素子１４を実装するため、発光素子１４で生じた熱を搭載基板２０の両面に分散して放熱することができ、基板の反りを低減できる。これにより、車両用灯具２での発光素子１４の位置ずれを防止することができ、光学部材との位置関係のずれを低減できるため適切な配光を投射することが可能となる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９を用いて説明する。本実施形態では、支持基材１１の表面側１１ａと裏面側１１ｂに設ける搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとの配置が第１実施形態と異なっており、他の構成は第１実施形態と同様であるから重複する説明は省略する。図９は本発明の第３実施形態に係る発光モジュールを示す模式断面図である。

図９に示すように、本実施形態の発光モジュール４も、搭載基板２０の表面側１１ａと裏面側１１ｂとに搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂがそれぞれ対応する位置に形成され、搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとが隣接した配置と、搭載領域１２ａ同士や非搭載領域１２ｂ同士が隣接した配置とが混在している。本実施形態では、搭載領域１２ａの面積が非搭載領域１２ｂの面積よりも大きく、平面視で搭載領域１２ａ同士が重なりあうラップ領域が形成されている。

本実施形態でも、発光素子１４での発光にともなって発生した熱は、搭載領域１２ａの全体に伝達されて表面から放熱され、貫通接続１３を介して伝達された熱は非搭載領域１２ｂの全体で良好に放熱される。これにより、搭載基板２０の表面側１１ａと裏面側１１ｂの両面に発光素子１４を実装して実装密度を向上させつつ、両面から放熱して放熱性を向上させることができる。

また、搭載領域１２ａの面積が非搭載領域１２ｂよりも大きいので、非搭載領域１２ｂから放熱に対する寄与が小さい周縁部分を除去することができ、パターン１２全体の重量を軽減することができる。また、少なくとも１箇所で搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとを隣接して設けて、搭載領域１２ａ同士がラップ領域１２ｃにおいて平面視で重なりあうようにすることで、搭載基板２０の同じ面における搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとの距離を近づけることができ、発光素子１４の実装密度を向上させつつ放熱性を向上することができる。発光素子１４の実装密度と放熱性を向上させることで、搭載基板２０と発光モジュール１の小型化を図ることが可能となる。

また、搭載基板２０の両面に発光素子１４を実装するため、発光素子１４で生じた熱を搭載基板２０の両面に分散して放熱することができ、基板の反りを低減できる。これにより、車両用灯具２での発光素子１４の位置ずれを防止することができ、光学部材との位置関係のずれを低減できるため適切な配光を投射することが可能となる。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１０を用いて説明する。本実施形態では、支持基材１１の表面側１１ａと裏面側１１ｂに設ける搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとの間に貫通接続１３を設けない点が第２実施形態と異なっており、他の構成は第２実施形態と同様であるから重複する説明は省略する。図１０は本発明の第４実施形態に係る発光モジュールを示す模式断面図である。

図１０に示すように、本実施形態の発光モジュール５も、搭載基板２０の表面側１１ａと裏面側１１ｂとに搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂがそれぞれ対応する位置に形成され、一方の面においては搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとが隣接して交互に設けられている。本実施形態では、表面側１１ａと裏面側１１ｂの対応する位置に形成された搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとの間では、搭載基板２０で熱が伝わる。

本実施形態で示したように、搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとの間に貫通接続１３を形成しない場合であっても、搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとが表面側１１ａと裏面側１１ｂの対応する位置に形成されているため、発光素子１４で生じた熱は非搭載領域１２ｂに対して伝達されて放熱される。非搭載領域１２ｂは、支持基材１１よりも熱伝導率が高い材料で形成されるので、搭載基板２０のみで発光素子１４の裏側から放熱するよりも放熱効率が向上する。これにより、搭載基板２０の表面側１１ａと裏面側１１ｂの両面に発光素子１４を実装して実装密度を向上させつつ、両面から放熱して放熱性を向上させることができる。

また、搭載基板２０の両面に発光素子１４を実装するため、発光素子１４で生じた熱を搭載基板２０の両面に分散して放熱することができ、基板の反りを低減できる。これにより、車両用灯具２での発光素子１４の位置ずれを防止することができ、光学部材との位置関係のずれを低減できるため適切な配光を投射することが可能となる。
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１１を用いて説明する。本実施形態では、非搭載領域１２ｂと貫通接続１３を設けない点が第１実施形態と異なっており、第２実施形態で図７（ｅ）に示した面積比ａ：ｂを１０：０とした場合に相当している。図１１は本発明の第５実施形態に係る発光モジュールを示す模式断面図である。

図１１に示すように、本実施形態の発光モジュール６でも、支持基材１１の表面側１１ａと裏面側１１ｂとに搭載領域１２ａが形成され、平面視で搭載領域１２ａ同士が重なりあうラップ領域が形成されている。図１１に示したように、搭載領域１２ａは裏面側に搭載された発光素子１４の直下付近まで延在している。第４実施形態では、貫通接続１３を形成しないため非搭載領域１２ｂが電気的にフロートされた構成となるが、本実施形態では、非搭載領域１２ｂを形成する場合と同等のパターン面積を搭載領域１２ａが確保でき、放熱効率を維持したまま電気的にフロートした領域を低減することができる。

本実施形態でも、搭載領域１２ａと非搭載領域１２ｂとが平面視で搭載領域１２ａ同士が重なりあうラップ領域が形成されているため、搭載基板２０の同じ面における搭載領域１２ａの距離を近づけることができ、発光素子１４の実装密度を向上させつつ放熱性を向上することができる。発光素子１４の実装密度と放熱性を向上させることで、搭載基板２０と発光モジュール１の小型化を図ることが可能となる。

また、貫通接続１３が不要であり搭載基板２０に形成されるパターン１２を簡素化でき、製造工程の簡略化とコスト低減を図ることが可能となる。また、第２実施形態の図７（ｅ）および図８に示したように、搭載基板２０上に搭載した発光素子１４の温度を均一化することができ、車両用灯具２に用いた場合にも路面に対する配光ムラを低減することができる。

また、搭載基板２０の両面に発光素子１４を実装するため、発光素子１４で生じた熱を搭載基板２０の両面に分散して放熱することができ、基板の反りを低減できる。これにより、車両用灯具２での発光素子１４の位置ずれを防止することができ、光学部材との位置関係のずれを低減できるため適切な配光を投射することが可能となる。 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１，３，４，５，６…発光モジュール
１１…支持基材
１１ａ…表面側
１１ｂ…裏面側
１２…パターン
１２ａ…搭載領域
１２ｂ…非搭載領域
１２ｃ…ラップ領域
２０…搭載基板
１３…貫通接続
１４…発光素子
１５…配線パターン
２…車両用灯具
２１…ハイビームユニット
２２…ロービームユニット
２３…サイドターンシグナルランプ
２４…クリアランスランプ
３１…ランプボディー
３２…アウターカバー
３３…アジャスティングスクリュー
３４…ブラケット
３５ａ…上側リフレクター
３５ｂ…下側リフレクター
３５ｃ…取付けリブ
３５ｄ…反射面
３５ｅ…反射面
３６…エクステンション
３７…駆動回路

Claims (5)

1. 支持基材の一方の面および他方の面に複数のパターンが形成された搭載基板と、前記パターンの搭載領域表面に搭載された複数の発光素子を備え、
   前記パターンは、前記一方の面に形成され前記発光素子が搭載された第一の搭載領域と、前記他方の面の前記第一の搭載領域に対応する位置に形成された第一の非搭載領域と、前記他方の面に形成され前記発光素子が搭載された第二の搭載領域と、前記一方の面の前記第二の搭載領域に対応する位置に形成された第二の非搭載領域とを有し、
   前記第一の非搭載領域および前記第二の非搭載領域は前記支持基材よりも熱伝導率が高い材料で形成され、
   前記第一の搭載領域と前記第二の非搭載領域が隣接して形成され、
   前記第一の搭載領域と、前記第二の搭載領域とは、平面視で互いに重なり合うラップ領域を有していることを特徴とする発光モジュール。
2. 請求項１に記載の発光モジュールであって、
   前記第一の搭載領域の面積は、前記第一の非搭載領域の面積よりも大きいことを特徴とする発光モジュール。
3. 請求項１または２に記載の発光モジュールであって、
   前記第一の非搭載領域および前記第二の非搭載領域が導電性材料により形成され、
   前記支持基材を貫通する第一の貫通接続によって前記第一の搭載領域と前記第一の非搭載領域とが電気的に接続され、
   前記支持基材を貫通する第二の貫通接続によって前記第二の搭載領域と前記第二の非搭載領域とが電気的に接続されることを特徴とする発光モジュール。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の発光モジュールを備えた灯具。
5. 支持基材の一方の面および他方の面に複数のパターンが形成された発光素子用回路基板であって、
   前記パターンは、前記一方の面に形成され発光素子が搭載される第一の搭載領域と、前記他方の面の前記第一の搭載領域に対応する位置に形成された第一の非搭載領域と、前記他方の面に形成され前記発光素子が搭載される第二の搭載領域と、前記一方の面の前記第二の搭載領域に対応する位置に形成された第二の非搭載領域とを有し、
   前記第一の非搭載領域および前記第二の非搭載領域は前記支持基材よりも熱伝導率が高い材料で形成され、
   前記第一の搭載領域と前記第二の非搭載領域が隣接して形成され、
   前記第一の搭載領域と、前記第二の搭載領域とは、平面視で互いに重なり合うラップ領域を有していることを特徴とする発光素子用回路基板。