[发明专利]发光元件安装用基板、发光元件模块、照明装置、显示装置以及交通信号机

说明书

技术领域

本发明涉及用于安装多个发光二极管(以下记作LED)等发光元件的发光元件安装用基板，特别是，涉及一种在照明等用途中，在高密度地安装了发光元件时，能确保良好的散热性的发光元件安装用基板以及在该基板上安装了发光元件的发光元件模块以及具有该发光元件模块的照明装置、显示装置和交通信号机。

背景技术

LED近年来开始被用作照明用光源，但是，因为在作为照明用光源使用时，需要配置多个LED并投入较多的功率，所以需要散热性高的LED安装用基板。

在LED安装用基板上安装LED而构成的以往的LED模块，其构造为：在由玻璃环氧树脂构成的绝缘电路基板上形成电极图案，并具有用于高效地向前方反射由LED发出的光的反射部，在该反射部的底面部安装LED，并利用高折射率的透明树脂对LED进行树脂封装。

不过，在使LED发光时，有如下问题，即：对发光不起作用的功率转换为热量，产生的热量使得LED的温度上升，从而导致LED的发光效率降低。

作为照明用的LED安装用基板，当使用一般使用的由玻璃环氧树脂等构成的电路基板时，散热性差，散热对策不充分。

以往，作为散热性好的电路基板构造，例如，提出了专利文献1中所公开的构造。在该专利文献1中，为了提高基板的散热性，在基板芯材的露出面上连接了散热用金属板。

但是，例如，图9A、图9B所示的LED模块150，在平坦的基板151上排列有多个LED152。在该基板151的四个角处，形成有安装用的通孔153。

另外，图10A、图10B、图10C所示的LED模块160，为了提高由LED发出的光的取出效率，在基板161的表面上形成了多个罩构造162，并在罩构造162的底部安装了LED163。在该基板161的四个角处，形成有安装用的通孔164。作为这种LED模块，例如，在专利文献2、3中记载有如下的照明装置：将两个金属基板进行组合，并且，在一个金属基板的规定位置形成了罩加工部，并在该罩加工部的底部安装了发光元件。

另外，在图9A、图9B以及图10A、图10B、图10C中，对于设置在基板上的电极等，省略了图示。

专利文献1：日本特开昭64-28886号公报

专利文献2：日本特开2001-332768号公报

专利文献3：日本特开2001-332769号公报

但是，专利文献1所公开的技术，是防止要高密度安装IC等电路部件时的热影响的技术，而未记载作为照明装置的使用和使用了LED的装置结构。

当在基板上安装了多个LED时，来自LED的发热量变得非常多，需要提高基板的散热性。作为散热性高的基板，可列举出珐琅基板。通过将散热性高的珐琅基板作为照明用LED的安装用基板来使用，可以安装多个LED。可是，当构成更高亮度的照明用LED模块时，需要更多的LED安装数量，或者需要高亮度的LED元件，因而需要提高珐琅基板的散热特性。

另外，在使用了罩构造的LED模块中，为了安装多个LED，如图10A、图10B、图10C所示，需要在基板161的表面上设置多个罩构造162。这种情况下，随着罩构造162的数量的增加，如图11所示，变成从基板161的一面减轻了重量的状态。因此，基板的中心轴165和基板161的厚度方向的中性轴之间发生错位。其结果，如图12所示，基板161的背面发生翘曲167。另外，即使如图9A、图9B所示那样，基板151的表面是平坦的时，也有时发生翘曲。基板的翘曲，发生在基板的厚度较薄的情况下，基板的面积较大的情况下，且在基板的长度方向上比较显著。

基板的这种翘曲，有可能使得罩构造的底部的平坦度降低，从而LED的安装作业变得困难。另外，还有如下问题，即：不能充分地得到LED和基板的接合，从而容易剥离。并且，如图13所示，由于基板161存在翘曲167，所以，即使在LED模块160上进行散热器170的安装，也有可能因在基板161与散热器170的安装板部171之间产生间隙168，而不能充分地得到基板161与散热器170的接触。在这种情况下，在以高功率来驱动LED时，或安装驱动多个LED时，不能从散热片172高效地散发由LED产生的热量，因而还有如下问题，即：LED的温度升高，从而引起发光效率降低以及寿命缩短等。

另外，在图11～图13中，设置在基板上的电极等，省略了图示。

为了改善LED模块160与散热器170的接触，还考虑在间隙168中插入热传导片或润滑油。但是，在这种情况下，部件数量增加，从而存在如下问题，即：组装工时增加，导致成本上升。

发明内容