光源装置
【課題】放熱性に優れた光源装置を提供すること。
【解決手段】光源装置１は、板状をなし、その上面側に形成され、金属材料で構成された第１の金属層２３を有する搭載基板２と、搭載基板２の第１の金属層２３と接触するように搭載され、発光素子を有する少なくとも１つの発光装置４とを備えている。第１の金属層２３は、所定形状にパターニングされ、発光装置４と電気的に接続された回路パターン２３１と、発光装置４で発生した熱を放熱するための機能を有する放熱用パターン２３２とで構成されている。そして、搭載基板２には、平面視で放熱用パターン２３２の発光装置４と重ならない部分に、その厚さ方向に貫通した貫通孔で構成され、発光装置４で発生した熱を搭載基板２の下面側へ伝熱させる機能を有する多数の第２の伝熱部２５ｂが設けられている。
【解決手段】光源装置１は、板状をなし、その上面側に形成され、金属材料で構成された第１の金属層２３を有する搭載基板２と、搭載基板２の第１の金属層２３と接触するように搭載され、発光素子を有する少なくとも１つの発光装置４とを備えている。第１の金属層２３は、所定形状にパターニングされ、発光装置４と電気的に接続された回路パターン２３１と、発光装置４で発生した熱を放熱するための機能を有する放熱用パターン２３２とで構成されている。そして、搭載基板２には、平面視で放熱用パターン２３２の発光装置４と重ならない部分に、その厚さ方向に貫通した貫通孔で構成され、発光装置４で発生した熱を搭載基板２の下面側へ伝熱させる機能を有する多数の第２の伝熱部２５ｂが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する、いわゆる「ＬＥＤ電球」が知られている。このＬＥＤ電球としては、複数個の発光ダイオードと、これらの発光ダイオードが行列状に配置される基板と、基板を発光ダイオードごと収納する筒状のハウジングと、ハウジングの基端部に設置された口金と、ハウジングの先端部に設置された蓋体としてのカバーとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のＬＥＤ電球では、基板は、ハウジングの中心軸に対し直交して配置されている。そして、このように配置される基板は、ハウジングの内周部に嵌合するリング状の支持部材によって支持されている。
【０００４】
ところで、発光ダイオードは、発光するに伴い、発熱するため、ＬＥＤ電球では、その熱を放出する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の電球では、基板は、単なる金属板（アルミニウム基板）であり現状ＬＥＤを直接搭載する基板では、各発光ダイオードからの熱を外方へと十分かつ確実に伝導するのが困難であり、その結果、放熱が不十分となるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５６１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、放熱性に優れた光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記（１）〜（１４）の本発明により達成される。
（１） 板状をなし、その一方の面側に形成され、金属材料で構成された金属層を有する基板と、
前記基板の一方の面側に前記金属層と接触するように搭載され、発光素子を有する少なくとも１つの発光装置とを備え、
前記金属層は、所定形状にパターニングされ、前記発光装置と電気的に接続された電気回路として機能する回路機能部と、前記発光装置で発生した熱を放熱するための機能を有する放熱機能部とで構成され、
前記基板には、平面視で前記放熱機能部の前記発光装置と重ならない部分に、その厚さ方向に貫通した貫通孔で構成され、前記発光装置で発生した熱を前記基板の他方の面側へ伝熱させる機能を有する多数の伝熱部が設けられていることを特徴とする光源装置。
【０００８】
（２） 前記各伝熱部には、それぞれ、その内周面に金属材料で構成された内部金属層が形成されている上記（１）に記載の光源装置。
【０００９】
（３） 前記内部金属層は、前記金属層に接しているかまたはつながっている上記（２）に記載の光源装置。
【００１０】
（４） 前記各伝熱部は、行列状に配置されている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光源装置。
【００１１】
（５） 前記各伝熱部は、平面視で前記発光装置を介して両側にそれぞれ均等に配置されている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光源装置。
【００１２】
（６） 前記各伝熱部は、ぞれぞれ、その内径が前記基板の他方の面側に向かって漸増している上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光源装置。
【００１３】
（７） 前記各伝熱部は、平面視でその大きさが前記発光装置に近いものほど大きい上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光源装置。
【００１４】
（８） 前記基板は、繊維基材に樹脂材料を含浸してなる基材層を有し、該基材層上に前記金属層が積層された積層板である上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の光源装置。
【００１５】
（９） 前記繊維基材は、ガラス繊維基材である上記（８）に記載の光源装置。
（１０） 前記基板は、その他方の面側に形成され、金属材料で構成された裏側金属層を有する上記（８）または（９）に記載の光源装置。
【００１６】
（１１） 前記伝熱部は、前記基板の一方の面全体に対する占有率が０．０１％以上である上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の光源装置。
【００１７】
（１２） 前記金属層は、その前記基板の一方の面全体に対する占有率が５０％以上である上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光源装置。
【００１８】
（１３） 前記基板の他方の面側に設置され、前記各伝熱部を介して伝わった前記発光装置からの熱を放熱させる放熱部材をさらに備える上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の光源装置。
【００１９】
（１４） 液晶表示装置のバックライトとして用いられる上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の光源装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、貫通孔で構成された伝熱部が設けられていることにより、特に発光装置の周囲で、当該発光装置からの熱が、基板の他方の面側へ伝わるのが促進される。そして、基板の他方の面側へ伝わった熱は、外方に向かって放熱されることとなる。従って、本発明の光源装置は、放熱性に優れたものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の光源装置の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示す光源装置の発光装置およびその周辺の拡大詳細図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の光源装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の光源装置の第３実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明の光源装置の第４実施形態を示す平面図である。
【図８】本発明の光源装置の第５実施形態を示す平面図である。
【図９】図１に示す光源装置を内蔵した液晶テレビの斜視図である。
【図１０】図９に示す液晶テレビの概略部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の光源装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の光源装置の第１実施形態を示す平面図、図２は、図１に示す光源装置の発光装置およびその周辺の拡大詳細図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図４は、図２中のＢ−Ｂ線断面図、図９は、図１に示す光源装置を内蔵した液晶テレビの斜視図、図１０は、図９に示す液晶テレビの概略部分断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図３および図４中（図５および図６についても同様）の上側を「上」、「上方」または「表」、下側を「下」、「下方」または「裏」と言い、図１０の左側を「表」、右側を「裏」と言う。
【００２３】
図９に示すように、光源装置１は、液晶表示装置である液晶テレビ１００に内蔵されており、そのバックライトとして用いることができるものである。
【００２４】
液晶テレビ１００は、光源装置１と、光源装置１の表側に配置されたディスプレイ部（液晶セル）１０１と、光源装置１およびディスプレイ部１０１を収納する筐体１０２と、筐体１０２を支持する脚部（スタンド）１０３とを備えている。
【００２５】
図１０に示すように、ディスプレイ部１０１は、表側から順に、偏光板１０４、ガラス基板１０５、カラーフィルタ１０６、保護膜１０７、液晶部１０８、ガラス基板１０９、偏光板１１０が配置されたものである。さらに、偏光板１１０と光源装置１との間には、拡散板、拡散シート、プリズムシート、輝度上昇フィルム、反射型偏向板等の各種光学フィルム（図示せず）を備えていてもよい。液晶部１０８は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor（ＴＦＴ））と、擬等方性液晶材料等で構成された液晶層とを有するものである。そして、このディスプレイ部１０１は、薄膜トランジスタに電界を発生させ、この電界で液晶層中の液晶材料の配向状態を変化させることで、視認される色調が変化する。そして、バックライトである光源装置１からの光がディスプレイ部１０１を透過することにより、当該ディスプレイ部１０１で表示される画像を視認することができる。
【００２６】
図１、図２示すように、光源装置１は、複数の発光装置４と、これらの発光装置４が一括して搭載される搭載基板（基板）２とを備えている。以下、各部の構成について説明する。
【００２７】
各発光装置４は、それぞれ、同じ構成であるため、以下、１つの発光装置４について代表的に説明する。
【００２８】
発光装置４は、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）効果による発光と、蛍光による発光とを生じるものである。
【００２９】
図３に示すように、発光装置４は、凹部４１１を有するパッケージ４１と、パッケージ４１の凹部４１１の底面上に設けられた発光ダイオード（発光素子）４２と、発光ダイオード４２を覆うように凹部４１１内に封入された透光性樹脂部４３と、パッケージ４１の底部に設けられた１対の外部端子４４とを有する。
【００３０】
パッケージ４１は、樹脂材料やセラミックス材料等の絶縁性材料で構成された小片である。また、パッケージ４１には、発光ダイオード４２と１対の外部端子４４とを電気的に接続する配線（図示せず）が設けられている。
【００３１】
発光ダイオード４２は、パッケージ４１にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものである。本実施形態では、発光ダイオード４２として、後述する透光性樹脂部４３に含まれる蛍光体材料を励起し得る波長の光を発するものが用いられる。より具体的には、発光ダイオード４２としては、青色の光を発するものが用いられる。
【００３２】
透光性樹脂部４３は、透明性を有するエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を主材料として構成されている。
【００３３】
また、本実施形態では、透光性樹脂部４３は、前述した発光ダイオード４２からの光により励起されて黄色に発光する蛍光体材料を含んでいる。
【００３４】
また、透光性樹脂部４３は、発光ダイオード４２を外力や埃、水分等から保護する機能を有する。
【００３５】
１対の外部端子４４は、導電性材料を主材料として構成されており、その一方の外部端子４４は、アノード電極（陽極）であり、他方の外部端子４４は、カソード電極（陰極）である。各外部端子４４は、それぞれ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等の金属材料を主材料として構成される。また、各外部端子４４は、それぞれ、半田（図示せず）により、搭載基板２に設けられた回路パターン（回路機能部）２３１（第１の金属層２３）に電気的に接続されて（接触して）いる。さらに、回路パターン２３１は、電源（図示せず）と電気的に接続されている。
【００３６】
このような発光装置４においては、１対の外部端子４４を介して発光ダイオード４２に電圧を印加すると、発光ダイオード４２でエレクトロルミネッセンス効果に基づく発光が起こる。この発光により、光は、透光性樹脂部４３を透過して、外部に放出される。このとき、その光の一部は、パッケージ４１の凹部４１１の内壁面に反射した後に、透光性樹脂部４３を透過して、外部に放出される。
【００３７】
また、発光装置４は、発光ダイオード４２のＥＬ効果により青色に発光するとともに、その青色の光の一部により透光性樹脂部４３が励起されて蛍光により黄色に発光し、補色関係にあるこれら青色光と黄色光との混合により白色発光する。
【００３８】
なお、発光ダイオード４２は、上述したものに限定されず、例えば、赤、青、緑等の単色の発光ダイオードであってもよい。この場合、透光性樹脂部４３から蛍光体材料を省略してもよい。また、発光装置４は、複数の発光ダイオードを有してもよく、この場合、発光色は互いに同じであっても異なっていてもよい。
【００３９】
このような発光装置４は、搭載基板２上に搭載される。図１に示すように、搭載基板２は、長尺な板状をなすものである。そして、発光装置４は、搭載基板２の長手方向に沿って等間隔に配置される。
【００４０】
図３、図４に示すように、搭載基板２は、第１の基材層（基材層）２１と、第１の基材層の両面にそれぞれ形成された第２の基材層（基材層）２２ａおよび２２ｂと、第２の基材層２２ａの上面（一方の面）に形成された第１の金属層（金属層（表側金属層））２３と、第２の基材層２２ｂの下面（他方の面）に形成された第２の金属層（裏側金属層）２４とを有する積層板である。この搭載基板２は、いわゆるガラスコンポジット基板「ＣＥＭ−３」を用いたものの例である。
【００４１】
搭載基板２全体の厚さ（総厚）ｔtotalとしては、特に限定されず、例えば０．１〜２．０ｍｍであるのが好ましく、０．４〜１．２ｍｍであるのがより好ましい。また、第１の基材層２１の厚さｔ１、第２の基材層２２ａおよび２２ｂの各厚さｔ２、第１の金属層２３の厚さｔ３、第２の金属層２４の厚さｔ４の大小関係は、熱伝導の観点から、ｔ１≧ｔ２＞ｔ３であるのが好ましい。また、搭載基板２の反りを抑制する観点からｔ３＝ｔ４であることが好ましい。
【００４２】
第１の基材層２１と、第２の基材層２２ａと、第２の基材層２２ｂとは、それぞれ、繊維基材に樹脂材料を含浸してなる層である。
【００４３】
繊維基材としては、特に限定されず、例えば、ガラス織布、ガラス不織布、ガラスペーパー等のガラス繊維基材、紙（パルプ）、アラミド、ポリエステル、フッ素樹脂等の有機繊維からなる織布や不織布、金属繊維、カーボン繊維、鉱物繊維等からなる織布、不織布、マット類等が挙げられる。これらの基材は単独又は混合して使用してもよい。特に、第１の基材層２１にガラス不織布を用い、第２の基材層２２ａ、２２ｂにガラス織布を用いるのが好ましい。
【００４４】
繊維基材に含浸させる樹脂材料としては、熱硬化性樹脂が好ましく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル（不飽和ポリエステル）樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができ、これらの中でも特にエポキシ樹脂がより好ましい。
【００４５】
また、第１の基材層２１を構成する繊維基材に樹脂材料を含浸する際に、当該樹脂材料中に、例えば、アルミナ等の金属酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、窒化ホウ素等の窒化物に代表される電気絶縁性かつ高熱伝導性のフィラー（無機フィラー）を充填することもできる。
【００４６】
搭載基板２では、各発光装置４が発光するのに伴って生じた熱は、第１の金属層２３から第２の基材層２２ａ、第１の基材層２１、第２の基材層２２ｂの順に、すなわち、当該発光装置４から遠ざかる方向（搭載基板２の面方向および厚さ方向）に向かって確実に伝達され、第２の金属層２４で放熱される。このように搭載基板２（光源装置１）は、放熱性に優れたものとなっている。
【００４７】
また、前述したように、第１の基材層２１にガラス不織布を用い、第２の基材層２２ａ、２２ｂにガラス織布を用いるのが好ましい。ガラス不織布は、ガラス織布よりも熱伝導性の高い樹脂材料を多く担持することができるため、搭載基板２の最も内側に位置する第１の基材層２１で、特にその面方向に各発光装置４からの熱が拡散される。これにより、放熱効率が向上する。
【００４８】
厚さｔ１としては、特に限定されず、例えば、０．１〜１．２ｍｍであるのが好ましく、０．２〜０．８ｍｍであるのがより好ましい。
【００４９】
厚さｔ２としては、特に限定されず、例えば、０．０４〜０．４ｍｍであるのが好ましく、０．１〜０．２ｍｍであるのがより好ましい。
【００５０】
第２の基材層２２ａ上には、第１の金属層２３が積層され、第２の基材層２２ｂ上には、第２の金属層２４が積層されている。第１の金属層２３と第２の金属層２４とは、それぞれ、金属材料で構成された層である。
【００５１】
第１の金属層２３を構成する金属材料としては、特に限定されず、例えば、銅、鉄、アルミニウム、インジウム、スズ、鉛、銀、亜鉛、ビスマス、アンチモンからなる群から選択される１種または２種以上を組み合わせた導電性材料が挙げられ、これらの中でも特に、銅が好ましい。銅は、熱伝導性にも優れ、各発光装置４からの熱を第１の金属層２３の下層の第２の基材層２２ａに確実に伝えることができる。
【００５２】
第２の金属層２４を構成する金属材料としては、特に限定されず、例えば、第１の金属層２３を構成する金属材料の他、アルミニウムも用いることができる。アルミニウムや銅は、熱伝導性に優れ、第２の基材層２２ｂを介して伝わった熱を確実に放熱することができる。
【００５３】
なお、第１の金属層２３と第２の金属層２４とは、同じ金属材料で構成されていてもよいし、異なる金属材料で構成されていてもよい。同じ金属材料で構成されている場合には、例えば第１の金属層２３および第２の金属層２４をそれぞれ銅で構成することができ、異なる金属材料で構成されている場合には、例えば第１の金属層２３を銅で構成し、第２の金属層２４をアルミニウムで構成することができる。
【００５４】
また、第１の金属層２３、第２の金属層２４の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、金属箔の接合（接着）、金属メッキ、蒸着、スパッタリング、印刷等の方法が挙げられる。
【００５５】
図２に示すように、第１の金属層２３は、所定形状にパターニングされている。これにより、第１の金属層２３を、電気回路として機能する回路パターン２３１と、放熱機能を有する放熱用パターン（放熱機能部）２３２とに分けることができる。回路パターン２３１は、各発光装置４の外部端子４４と例えば半田を介して電気的に接続されている。これにより、回路パターン２３１を介して電力が供給される。放熱用パターン２３２は、各発光装置４のパッケージ４１の裏面に当接して（接触して）いる。これにより、各発光装置４で発生した熱を、放熱用パターン２３２を介して、後述する第１の伝熱部２５ａ、第２の伝熱部（伝熱部）２５ｂに確実に伝えることができる。
【００５６】
なお、第１の金属層２３へのパターニング方法としては、特に限定されず、例えば、エッチング、印刷、マスキング等の方法を用いることができる。このようなパターニング方法により、回路パターン２３１および放熱用パターン２３２を一括して形成することができる。
【００５７】
また、第１の金属層２３は、例えば、その搭載基板２の上面全体に対する占有率が５０％以上であるのが好ましく、８０〜９９％であるのがより好ましい。これにより、各発光装置４で発生した熱を第１の伝熱部２５ａ、第２の伝熱部２５ｂに確実に伝えることができる程度に、放熱用パターン２３２の面積を確保することができる。また、第１の金属層２３へのパターニング方法としてエッチングを用いた場合、当該エッチングで第１の金属層２３の除去すべき部分が比較的少ないため、エッチング液の使用量をできる限り少なくすることができる。
【００５８】
厚さｔ３としては、特に限定されず、例えば、０．００８〜０．２１ｍｍであるのが好ましく、０．０１２〜０．１０５ｍｍであるのがより好ましい。
【００５９】
厚さｔ４としては、特に限定されず、例えば、０．００８〜２ｍｍであるのが好ましく、０．０１２〜１．５ｍｍであるのがより好ましい。
【００６０】
さて、図１、図２に示すように、搭載基板２には、行列状に配置された多数本の第１の伝熱部２５ａ、第２の伝熱部２５ｂが設けられている。各第１の伝熱部２５ａは、それぞれ、平面視で放熱用パターン２３２の発光装置４と重なる部分に配置されている。各第２の伝熱部２５ｂは、それぞれ、平面視で放熱用パターン２３２の発光装置４と重ならない部分に配置されている。そして、各第１の伝熱部２５ａおよび各第２の伝熱部２５ｂは、いずれも、発光装置４で発生した熱を搭載基板２の下面側へ、すなわち、第２の金属層２４まで伝熱させる機能を有するサーマルビアである。
【００６１】
図３に示すように、各第１の伝熱部２５ａは、それぞれ、搭載基板２をその厚さ方向に、すなわち、第１の金属層２３（放熱用パターン２３２）から第２の金属層まで貫通した貫通孔２５１と、貫通孔２５１の内周面に形成された内部金属層２５２とで構成されている。内部金属層２５２は、第１の金属層２３および第２の金属層２４につながって（接触して）いる。
【００６２】
図４に示すように、各第２の伝熱部２５ｂも、それぞれ、第１の伝熱部２５ａと同様に、貫通孔２５１と内部金属層２５２とで構成され、内部金属層２５２が第１の金属層２３および第２の金属層２４につながったものとなっている。
【００６３】
各貫通孔２５１の平面視での形状は、本実施形態では円形であるが、これに限定されず、例えば、楕円形、四角形等の多角形等であってもよい。また、各貫通孔２５１の直径（内径）は、搭載基板２の厚さ方向に沿って一定である。また、第１の伝熱部２５ａの貫通孔２５１の直径（大きさ）と、第２の伝熱部２５ｂの貫通孔２５１の直径（大きさ）とは、図２に示す構成では同じであるが、これに限定されず、異なっていてもよい。
【００６４】
貫通孔２５１の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、ドリル加工、ルーター加工、打ち抜き加工、レーザ加工等の方法が挙げられる。
【００６５】
内部金属層２５２は、金属材料で構成され、その材料としては、例えば、第１の金属層２３や第２の金属層２４の構成材料と同じものを用いることができる。内部金属層２５２の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、金属メッキ、蒸着、スパッタリング等の方法が挙げられる。
【００６６】
以上のような構成の第１の伝熱部２５ａおよび第２の伝熱部２５ｂが設けられており、第２の伝熱部２５ｂの本数が第１の伝熱部２５ａの本数よりも多くなっている。これにより、各発光装置４からの熱は、優先的に、第２の伝熱部２５ｂでの貫通孔２５１中の空気と、その周りの内部金属層２５２とを介して、第２の金属層２４まで確実に伝達される、すなわち、各第１の伝熱部２５ａで発光装置４から第２の金属層２４への熱の伝わりが促進される。また、各第１の伝熱部２５ａでは、補助的に各発光装置４からの熱を第２の金属層２４まで伝えることができる。そして、このような第１の伝熱部２５ａ、第２の伝熱部２５ｂでの伝熱作用と、前述した第１の基材層２１、第２の基材層２２ａ、２２ｂでの第２の金属層２４への伝熱作用との相乗効果により、熱は、第２の金属層２４により確実に伝わり、当該第２の金属層２４で放熱される。このように光源装置１は、放熱性に極めて優れたものとなっている。
【００６７】
図２に示すように、第１の伝熱部２５ａの本数は、３本である。これらの第１の伝熱部２５ａは、発光装置４の平面視での面積に対する占有率が０．０１％以上であるのが好ましく、０．０２〜５０％であるのがより好ましい。これにより、発光装置４からの熱を確実に直接的に第１の伝熱部２５ａへ導くことができ、よって、当該第１の伝熱部２５ａでの熱伝導性が向上する。なお、第１の伝熱部２５ａの本数は、図２に示す構成では３本であるが、これに限定されず、例えば、１本、２本または４本以上であってもよい。また、光源装置１では、第１の伝熱部２５ａを省略することもできる。
【００６８】
また、第２の伝熱部２５ｂは、平面視で発光装置４を介して両側（図１中の上側と下側）にそれぞれ均等に配置されており、搭載基板２の上面全体に対する占有率が０．０１％以上であるのが好ましく、０．０２〜１０％であるのがより好ましい。これにより、各発光装置４（発光ダイオード４２）からの発熱を確実に外方へ伝導することができ、よって、各発光装置４の発光効率が向上し、駆動電圧を低下することができる。これにより、放熱性の高い、高輝度で高寿命な光源装置１を提供することができる。
【００６９】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の光源装置の第２実施形態を示す断面図である。
【００７０】
以下、この図を参照して本発明の光源装置の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００７１】
本実施形態は、第２の伝熱部の形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００７２】
図５に示すように、光源装置１Ａでは、各第２の伝熱部２５ｂは、ぞれぞれ、その直径が下方（搭載基板２の下面側）に向かって漸増したテーパ状をなす。これにより、伝熱方向に向かって各第２の伝熱部２５ｂの直径が漸増することとなり、当該第２の伝熱部２５ｂを介しての熱の伝わりがさらに促進される。
【００７３】
なお、各第１の伝熱部２５ａは、それぞれ、第２の伝熱部２５ｂと同様の形状のもの、すなわち、直径が下方に向かって漸増したものであってもよし、直径が搭載基板２の厚さ方向に沿って一定ものであってもよい。
また、テーパ状をなす貫通孔は、例えば、レーザ加工により形成することができる。
【００７４】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の光源装置の第３実施形態を示す断面図である。
【００７５】
以下、この図を参照して本発明の光源装置の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００７６】
本実施形態は、光源装置が放熱部材をさらに備えること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００７７】
図６に示すように、光源装置１Ｂでは、搭載基板２の裏面に対しヒートシンク（放熱部材）３が固定されている。なお、ヒートシンク３の固定方法としては、特に限定されず、例えば、接着（接着剤や溶媒による接着）による方法、融着（熱融着、高周波融着、超音波融着等）による方法、ネジ止めによる方法等が挙げられる。
【００７８】
ヒートシンク３は、平板状をなす本体３１と、本体３１の裏面から突出形成された複数枚の放熱フィン３２とで構成されている。本体３１は、その上面が搭載基板２の裏面（第２の金属層２４）に当接している。各放熱フィン３２は、それぞれ、小片で構成され、搭載基板２の長手方向に沿って等間隔に配置されている。これにより、熱を確実に放熱することができる程度に、ヒートシンク３の表面積を十分に確保することができる。従って、各第１の伝熱部２５ａ、各第２の伝熱部２５ｂを介して第２の金属層２４まで伝わった発光装置４からの熱を、ヒートシンク３で効率よく放熱することができる。
なお、ヒートシンク３は、放熱フィン３２が省略されたものであってもよい。
【００７９】
＜第４実施形態＞
図７は、本発明の光源装置の第４実施形態を示す平面図である。
【００８０】
以下、この図を参照して本発明の光源装置の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００８１】
本実施形態は、第２の伝熱部の平面視での大きさが異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００８２】
図７に示すように、光源装置１Ｃでは、各第２の伝熱部２５ｂは、平面視でその大きさが発光装置４に近いものほど大きくなっている。発光装置４近傍（大きさが大である第２の伝熱部２５ｂ）での伝熱作用が促進され、第２の金属層２４からの放熱性が向上する。
【００８３】
＜第５実施形態＞
図８は、本発明の光源装置の第５実施形態を示す平面図である。
【００８４】
以下、この図を参照して本発明の光源装置の第５実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、発光装置の配置が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００８５】
図８に示すように、光源装置１Ｄでは、搭載基板２上に４つの発光装置４が例えば「田」の字状に複数組配置されている。対角上の２つの発光装置４は、それぞれ、緑色の単色光を発光するものである。また、残りの２つの発光装置４のうち、一方の発光装置４は、赤色の単色光を発光するものであり、他方の発光装置４は、青色の単色光を発光するものである。そして、これらの発光装置４が発光することにより、光源装置１Ｃは、全体として白色光を発光することができるとともに、色温度を調整することが可能である。また、液晶表示装置からカラーフィルタ１０６を省略することも可能になる。
【００８６】
また、光源装置１Ｄでも光源装置１と同様に、各第１の伝熱部２５ａ、各第２の伝熱部２５ｂを介して第２の金属層２４への熱の伝わりが促進され、第２の金属層２４で確実に放熱されることとなる。
【００８７】
以上、本発明の光源装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、光源装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００８８】
また、本発明の光源装置は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００８９】
また、本発明の光源装置が内蔵可能な液晶表示装置としては、液晶テレビの他に、デスクトップ型やノート型のパーソナルコンピュータのモニタ、携帯電話機、ディジタルカメラ、携帯情報端末等が挙げられる。さらに、本発明の光源装置は、このような液晶表示装置の他に、電球にも適用することができ、その場合、例えば、街灯（電灯）、信号機、看板の照明、電光掲示板等の発光光源に適用することができる。
【００９０】
また、搭載基板は、いわゆるガラスコンポジット基板である「ＣＥＭ−３」を用いたものの他に、例えば、ガラス織布にエポキシ樹脂を含浸してなる層を有する、いわゆる「ＦＲ−４」を用いたものであってもよい。
また、搭載基板は、第２の金属層が省略されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 光源装置
２ 搭載基板（基板）
２１ 第１の基材層（基材層）
２２ａ、２２ｂ 第２の基材層（基材層）
２３ 第１の金属層（金属層（表側金属層））
２３１ 回路パターン（回路機能部）
２３２ 放熱用パターン（放熱機能部）
２４ 第２の金属層（裏側金属層）
２５ａ 第１の伝熱部
２５ｂ 第２の伝熱部（伝熱部）
２５１ 貫通孔
２５２ 内部金属層
３ ヒートシンク（放熱部材）
３１ 本体
３２ 放熱フィン
４ 発光装置
４１ パッケージ
４１１ 凹部
４２ 発光ダイオード（発光素子）
４３ 透光性樹脂部
４４ 外部端子
１００ 液晶テレビ
１０１ ディスプレイ部（液晶セル）
１０２ 筐体
１０３ 脚部（スタンド）
１０４ 偏光板
１０５ ガラス基板
１０６ カラーフィルタ
１０７ 保護膜
１０８ 液晶部
１０９ ガラス基板
１１０ 偏光板
ｔtotal、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４ 厚さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する、いわゆる「ＬＥＤ電球」が知られている。このＬＥＤ電球としては、複数個の発光ダイオードと、これらの発光ダイオードが行列状に配置される基板と、基板を発光ダイオードごと収納する筒状のハウジングと、ハウジングの基端部に設置された口金と、ハウジングの先端部に設置された蓋体としてのカバーとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のＬＥＤ電球では、基板は、ハウジングの中心軸に対し直交して配置されている。そして、このように配置される基板は、ハウジングの内周部に嵌合するリング状の支持部材によって支持されている。
【０００４】
ところで、発光ダイオードは、発光するに伴い、発熱するため、ＬＥＤ電球では、その熱を放出する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の電球では、基板は、単なる金属板（アルミニウム基板）であり現状ＬＥＤを直接搭載する基板では、各発光ダイオードからの熱を外方へと十分かつ確実に伝導するのが困難であり、その結果、放熱が不十分となるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５６１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、放熱性に優れた光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記（１）〜（１４）の本発明により達成される。
（１） 板状をなし、その一方の面側に形成され、金属材料で構成された金属層を有する基板と、
前記基板の一方の面側に前記金属層と接触するように搭載され、発光素子を有する少なくとも１つの発光装置とを備え、
前記金属層は、所定形状にパターニングされ、前記発光装置と電気的に接続された電気回路として機能する回路機能部と、前記発光装置で発生した熱を放熱するための機能を有する放熱機能部とで構成され、
前記基板には、平面視で前記放熱機能部の前記発光装置と重ならない部分に、その厚さ方向に貫通した貫通孔で構成され、前記発光装置で発生した熱を前記基板の他方の面側へ伝熱させる機能を有する多数の伝熱部が設けられていることを特徴とする光源装置。
【０００８】
（２） 前記各伝熱部には、それぞれ、その内周面に金属材料で構成された内部金属層が形成されている上記（１）に記載の光源装置。
【０００９】
（３） 前記内部金属層は、前記金属層に接しているかまたはつながっている上記（２）に記載の光源装置。
【００１０】
（４） 前記各伝熱部は、行列状に配置されている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光源装置。
【００１１】
（５） 前記各伝熱部は、平面視で前記発光装置を介して両側にそれぞれ均等に配置されている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光源装置。
【００１２】
（６） 前記各伝熱部は、ぞれぞれ、その内径が前記基板の他方の面側に向かって漸増している上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光源装置。
【００１３】
（７） 前記各伝熱部は、平面視でその大きさが前記発光装置に近いものほど大きい上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光源装置。
【００１４】
（８） 前記基板は、繊維基材に樹脂材料を含浸してなる基材層を有し、該基材層上に前記金属層が積層された積層板である上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の光源装置。
【００１５】
（９） 前記繊維基材は、ガラス繊維基材である上記（８）に記載の光源装置。
（１０） 前記基板は、その他方の面側に形成され、金属材料で構成された裏側金属層を有する上記（８）または（９）に記載の光源装置。
【００１６】
（１１） 前記伝熱部は、前記基板の一方の面全体に対する占有率が０．０１％以上である上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の光源装置。
【００１７】
（１２） 前記金属層は、その前記基板の一方の面全体に対する占有率が５０％以上である上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光源装置。
【００１８】
（１３） 前記基板の他方の面側に設置され、前記各伝熱部を介して伝わった前記発光装置からの熱を放熱させる放熱部材をさらに備える上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の光源装置。
【００１９】
（１４） 液晶表示装置のバックライトとして用いられる上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の光源装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、貫通孔で構成された伝熱部が設けられていることにより、特に発光装置の周囲で、当該発光装置からの熱が、基板の他方の面側へ伝わるのが促進される。そして、基板の他方の面側へ伝わった熱は、外方に向かって放熱されることとなる。従って、本発明の光源装置は、放熱性に優れたものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の光源装置の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示す光源装置の発光装置およびその周辺の拡大詳細図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の光源装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の光源装置の第３実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明の光源装置の第４実施形態を示す平面図である。
【図８】本発明の光源装置の第５実施形態を示す平面図である。
【図９】図１に示す光源装置を内蔵した液晶テレビの斜視図である。
【図１０】図９に示す液晶テレビの概略部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の光源装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の光源装置の第１実施形態を示す平面図、図２は、図１に示す光源装置の発光装置およびその周辺の拡大詳細図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図４は、図２中のＢ−Ｂ線断面図、図９は、図１に示す光源装置を内蔵した液晶テレビの斜視図、図１０は、図９に示す液晶テレビの概略部分断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図３および図４中（図５および図６についても同様）の上側を「上」、「上方」または「表」、下側を「下」、「下方」または「裏」と言い、図１０の左側を「表」、右側を「裏」と言う。
【００２３】
図９に示すように、光源装置１は、液晶表示装置である液晶テレビ１００に内蔵されており、そのバックライトとして用いることができるものである。
【００２４】
液晶テレビ１００は、光源装置１と、光源装置１の表側に配置されたディスプレイ部（液晶セル）１０１と、光源装置１およびディスプレイ部１０１を収納する筐体１０２と、筐体１０２を支持する脚部（スタンド）１０３とを備えている。
【００２５】
図１０に示すように、ディスプレイ部１０１は、表側から順に、偏光板１０４、ガラス基板１０５、カラーフィルタ１０６、保護膜１０７、液晶部１０８、ガラス基板１０９、偏光板１１０が配置されたものである。さらに、偏光板１１０と光源装置１との間には、拡散板、拡散シート、プリズムシート、輝度上昇フィルム、反射型偏向板等の各種光学フィルム（図示せず）を備えていてもよい。液晶部１０８は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor（ＴＦＴ））と、擬等方性液晶材料等で構成された液晶層とを有するものである。そして、このディスプレイ部１０１は、薄膜トランジスタに電界を発生させ、この電界で液晶層中の液晶材料の配向状態を変化させることで、視認される色調が変化する。そして、バックライトである光源装置１からの光がディスプレイ部１０１を透過することにより、当該ディスプレイ部１０１で表示される画像を視認することができる。
【００２６】
図１、図２示すように、光源装置１は、複数の発光装置４と、これらの発光装置４が一括して搭載される搭載基板（基板）２とを備えている。以下、各部の構成について説明する。
【００２７】
各発光装置４は、それぞれ、同じ構成であるため、以下、１つの発光装置４について代表的に説明する。
【００２８】
発光装置４は、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）効果による発光と、蛍光による発光とを生じるものである。
【００２９】
図３に示すように、発光装置４は、凹部４１１を有するパッケージ４１と、パッケージ４１の凹部４１１の底面上に設けられた発光ダイオード（発光素子）４２と、発光ダイオード４２を覆うように凹部４１１内に封入された透光性樹脂部４３と、パッケージ４１の底部に設けられた１対の外部端子４４とを有する。
【００３０】
パッケージ４１は、樹脂材料やセラミックス材料等の絶縁性材料で構成された小片である。また、パッケージ４１には、発光ダイオード４２と１対の外部端子４４とを電気的に接続する配線（図示せず）が設けられている。
【００３１】
発光ダイオード４２は、パッケージ４１にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものである。本実施形態では、発光ダイオード４２として、後述する透光性樹脂部４３に含まれる蛍光体材料を励起し得る波長の光を発するものが用いられる。より具体的には、発光ダイオード４２としては、青色の光を発するものが用いられる。
【００３２】
透光性樹脂部４３は、透明性を有するエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を主材料として構成されている。
【００３３】
また、本実施形態では、透光性樹脂部４３は、前述した発光ダイオード４２からの光により励起されて黄色に発光する蛍光体材料を含んでいる。
【００３４】
また、透光性樹脂部４３は、発光ダイオード４２を外力や埃、水分等から保護する機能を有する。
【００３５】
１対の外部端子４４は、導電性材料を主材料として構成されており、その一方の外部端子４４は、アノード電極（陽極）であり、他方の外部端子４４は、カソード電極（陰極）である。各外部端子４４は、それぞれ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等の金属材料を主材料として構成される。また、各外部端子４４は、それぞれ、半田（図示せず）により、搭載基板２に設けられた回路パターン（回路機能部）２３１（第１の金属層２３）に電気的に接続されて（接触して）いる。さらに、回路パターン２３１は、電源（図示せず）と電気的に接続されている。
【００３６】
このような発光装置４においては、１対の外部端子４４を介して発光ダイオード４２に電圧を印加すると、発光ダイオード４２でエレクトロルミネッセンス効果に基づく発光が起こる。この発光により、光は、透光性樹脂部４３を透過して、外部に放出される。このとき、その光の一部は、パッケージ４１の凹部４１１の内壁面に反射した後に、透光性樹脂部４３を透過して、外部に放出される。
【００３７】
また、発光装置４は、発光ダイオード４２のＥＬ効果により青色に発光するとともに、その青色の光の一部により透光性樹脂部４３が励起されて蛍光により黄色に発光し、補色関係にあるこれら青色光と黄色光との混合により白色発光する。
【００３８】
なお、発光ダイオード４２は、上述したものに限定されず、例えば、赤、青、緑等の単色の発光ダイオードであってもよい。この場合、透光性樹脂部４３から蛍光体材料を省略してもよい。また、発光装置４は、複数の発光ダイオードを有してもよく、この場合、発光色は互いに同じであっても異なっていてもよい。
【００３９】
このような発光装置４は、搭載基板２上に搭載される。図１に示すように、搭載基板２は、長尺な板状をなすものである。そして、発光装置４は、搭載基板２の長手方向に沿って等間隔に配置される。
【００４０】
図３、図４に示すように、搭載基板２は、第１の基材層（基材層）２１と、第１の基材層の両面にそれぞれ形成された第２の基材層（基材層）２２ａおよび２２ｂと、第２の基材層２２ａの上面（一方の面）に形成された第１の金属層（金属層（表側金属層））２３と、第２の基材層２２ｂの下面（他方の面）に形成された第２の金属層（裏側金属層）２４とを有する積層板である。この搭載基板２は、いわゆるガラスコンポジット基板「ＣＥＭ−３」を用いたものの例である。
【００４１】
搭載基板２全体の厚さ（総厚）ｔtotalとしては、特に限定されず、例えば０．１〜２．０ｍｍであるのが好ましく、０．４〜１．２ｍｍであるのがより好ましい。また、第１の基材層２１の厚さｔ１、第２の基材層２２ａおよび２２ｂの各厚さｔ２、第１の金属層２３の厚さｔ３、第２の金属層２４の厚さｔ４の大小関係は、熱伝導の観点から、ｔ１≧ｔ２＞ｔ３であるのが好ましい。また、搭載基板２の反りを抑制する観点からｔ３＝ｔ４であることが好ましい。
【００４２】
第１の基材層２１と、第２の基材層２２ａと、第２の基材層２２ｂとは、それぞれ、繊維基材に樹脂材料を含浸してなる層である。
【００４３】
繊維基材としては、特に限定されず、例えば、ガラス織布、ガラス不織布、ガラスペーパー等のガラス繊維基材、紙（パルプ）、アラミド、ポリエステル、フッ素樹脂等の有機繊維からなる織布や不織布、金属繊維、カーボン繊維、鉱物繊維等からなる織布、不織布、マット類等が挙げられる。これらの基材は単独又は混合して使用してもよい。特に、第１の基材層２１にガラス不織布を用い、第２の基材層２２ａ、２２ｂにガラス織布を用いるのが好ましい。
【００４４】
繊維基材に含浸させる樹脂材料としては、熱硬化性樹脂が好ましく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル（不飽和ポリエステル）樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができ、これらの中でも特にエポキシ樹脂がより好ましい。
【００４５】
また、第１の基材層２１を構成する繊維基材に樹脂材料を含浸する際に、当該樹脂材料中に、例えば、アルミナ等の金属酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、窒化ホウ素等の窒化物に代表される電気絶縁性かつ高熱伝導性のフィラー（無機フィラー）を充填することもできる。
【００４６】
搭載基板２では、各発光装置４が発光するのに伴って生じた熱は、第１の金属層２３から第２の基材層２２ａ、第１の基材層２１、第２の基材層２２ｂの順に、すなわち、当該発光装置４から遠ざかる方向（搭載基板２の面方向および厚さ方向）に向かって確実に伝達され、第２の金属層２４で放熱される。このように搭載基板２（光源装置１）は、放熱性に優れたものとなっている。
【００４７】
また、前述したように、第１の基材層２１にガラス不織布を用い、第２の基材層２２ａ、２２ｂにガラス織布を用いるのが好ましい。ガラス不織布は、ガラス織布よりも熱伝導性の高い樹脂材料を多く担持することができるため、搭載基板２の最も内側に位置する第１の基材層２１で、特にその面方向に各発光装置４からの熱が拡散される。これにより、放熱効率が向上する。
【００４８】
厚さｔ１としては、特に限定されず、例えば、０．１〜１．２ｍｍであるのが好ましく、０．２〜０．８ｍｍであるのがより好ましい。
【００４９】
厚さｔ２としては、特に限定されず、例えば、０．０４〜０．４ｍｍであるのが好ましく、０．１〜０．２ｍｍであるのがより好ましい。
【００５０】
第２の基材層２２ａ上には、第１の金属層２３が積層され、第２の基材層２２ｂ上には、第２の金属層２４が積層されている。第１の金属層２３と第２の金属層２４とは、それぞれ、金属材料で構成された層である。
【００５１】
第１の金属層２３を構成する金属材料としては、特に限定されず、例えば、銅、鉄、アルミニウム、インジウム、スズ、鉛、銀、亜鉛、ビスマス、アンチモンからなる群から選択される１種または２種以上を組み合わせた導電性材料が挙げられ、これらの中でも特に、銅が好ましい。銅は、熱伝導性にも優れ、各発光装置４からの熱を第１の金属層２３の下層の第２の基材層２２ａに確実に伝えることができる。
【００５２】
第２の金属層２４を構成する金属材料としては、特に限定されず、例えば、第１の金属層２３を構成する金属材料の他、アルミニウムも用いることができる。アルミニウムや銅は、熱伝導性に優れ、第２の基材層２２ｂを介して伝わった熱を確実に放熱することができる。
【００５３】
なお、第１の金属層２３と第２の金属層２４とは、同じ金属材料で構成されていてもよいし、異なる金属材料で構成されていてもよい。同じ金属材料で構成されている場合には、例えば第１の金属層２３および第２の金属層２４をそれぞれ銅で構成することができ、異なる金属材料で構成されている場合には、例えば第１の金属層２３を銅で構成し、第２の金属層２４をアルミニウムで構成することができる。
【００５４】
また、第１の金属層２３、第２の金属層２４の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、金属箔の接合（接着）、金属メッキ、蒸着、スパッタリング、印刷等の方法が挙げられる。
【００５５】
図２に示すように、第１の金属層２３は、所定形状にパターニングされている。これにより、第１の金属層２３を、電気回路として機能する回路パターン２３１と、放熱機能を有する放熱用パターン（放熱機能部）２３２とに分けることができる。回路パターン２３１は、各発光装置４の外部端子４４と例えば半田を介して電気的に接続されている。これにより、回路パターン２３１を介して電力が供給される。放熱用パターン２３２は、各発光装置４のパッケージ４１の裏面に当接して（接触して）いる。これにより、各発光装置４で発生した熱を、放熱用パターン２３２を介して、後述する第１の伝熱部２５ａ、第２の伝熱部（伝熱部）２５ｂに確実に伝えることができる。
【００５６】
なお、第１の金属層２３へのパターニング方法としては、特に限定されず、例えば、エッチング、印刷、マスキング等の方法を用いることができる。このようなパターニング方法により、回路パターン２３１および放熱用パターン２３２を一括して形成することができる。
【００５７】
また、第１の金属層２３は、例えば、その搭載基板２の上面全体に対する占有率が５０％以上であるのが好ましく、８０〜９９％であるのがより好ましい。これにより、各発光装置４で発生した熱を第１の伝熱部２５ａ、第２の伝熱部２５ｂに確実に伝えることができる程度に、放熱用パターン２３２の面積を確保することができる。また、第１の金属層２３へのパターニング方法としてエッチングを用いた場合、当該エッチングで第１の金属層２３の除去すべき部分が比較的少ないため、エッチング液の使用量をできる限り少なくすることができる。
【００５８】
厚さｔ３としては、特に限定されず、例えば、０．００８〜０．２１ｍｍであるのが好ましく、０．０１２〜０．１０５ｍｍであるのがより好ましい。
【００５９】
厚さｔ４としては、特に限定されず、例えば、０．００８〜２ｍｍであるのが好ましく、０．０１２〜１．５ｍｍであるのがより好ましい。
【００６０】
さて、図１、図２に示すように、搭載基板２には、行列状に配置された多数本の第１の伝熱部２５ａ、第２の伝熱部２５ｂが設けられている。各第１の伝熱部２５ａは、それぞれ、平面視で放熱用パターン２３２の発光装置４と重なる部分に配置されている。各第２の伝熱部２５ｂは、それぞれ、平面視で放熱用パターン２３２の発光装置４と重ならない部分に配置されている。そして、各第１の伝熱部２５ａおよび各第２の伝熱部２５ｂは、いずれも、発光装置４で発生した熱を搭載基板２の下面側へ、すなわち、第２の金属層２４まで伝熱させる機能を有するサーマルビアである。
【００６１】
図３に示すように、各第１の伝熱部２５ａは、それぞれ、搭載基板２をその厚さ方向に、すなわち、第１の金属層２３（放熱用パターン２３２）から第２の金属層まで貫通した貫通孔２５１と、貫通孔２５１の内周面に形成された内部金属層２５２とで構成されている。内部金属層２５２は、第１の金属層２３および第２の金属層２４につながって（接触して）いる。
【００６２】
図４に示すように、各第２の伝熱部２５ｂも、それぞれ、第１の伝熱部２５ａと同様に、貫通孔２５１と内部金属層２５２とで構成され、内部金属層２５２が第１の金属層２３および第２の金属層２４につながったものとなっている。
【００６３】
各貫通孔２５１の平面視での形状は、本実施形態では円形であるが、これに限定されず、例えば、楕円形、四角形等の多角形等であってもよい。また、各貫通孔２５１の直径（内径）は、搭載基板２の厚さ方向に沿って一定である。また、第１の伝熱部２５ａの貫通孔２５１の直径（大きさ）と、第２の伝熱部２５ｂの貫通孔２５１の直径（大きさ）とは、図２に示す構成では同じであるが、これに限定されず、異なっていてもよい。
【００６４】
貫通孔２５１の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、ドリル加工、ルーター加工、打ち抜き加工、レーザ加工等の方法が挙げられる。
【００６５】
内部金属層２５２は、金属材料で構成され、その材料としては、例えば、第１の金属層２３や第２の金属層２４の構成材料と同じものを用いることができる。内部金属層２５２の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、金属メッキ、蒸着、スパッタリング等の方法が挙げられる。
【００６６】
以上のような構成の第１の伝熱部２５ａおよび第２の伝熱部２５ｂが設けられており、第２の伝熱部２５ｂの本数が第１の伝熱部２５ａの本数よりも多くなっている。これにより、各発光装置４からの熱は、優先的に、第２の伝熱部２５ｂでの貫通孔２５１中の空気と、その周りの内部金属層２５２とを介して、第２の金属層２４まで確実に伝達される、すなわち、各第１の伝熱部２５ａで発光装置４から第２の金属層２４への熱の伝わりが促進される。また、各第１の伝熱部２５ａでは、補助的に各発光装置４からの熱を第２の金属層２４まで伝えることができる。そして、このような第１の伝熱部２５ａ、第２の伝熱部２５ｂでの伝熱作用と、前述した第１の基材層２１、第２の基材層２２ａ、２２ｂでの第２の金属層２４への伝熱作用との相乗効果により、熱は、第２の金属層２４により確実に伝わり、当該第２の金属層２４で放熱される。このように光源装置１は、放熱性に極めて優れたものとなっている。
【００６７】
図２に示すように、第１の伝熱部２５ａの本数は、３本である。これらの第１の伝熱部２５ａは、発光装置４の平面視での面積に対する占有率が０．０１％以上であるのが好ましく、０．０２〜５０％であるのがより好ましい。これにより、発光装置４からの熱を確実に直接的に第１の伝熱部２５ａへ導くことができ、よって、当該第１の伝熱部２５ａでの熱伝導性が向上する。なお、第１の伝熱部２５ａの本数は、図２に示す構成では３本であるが、これに限定されず、例えば、１本、２本または４本以上であってもよい。また、光源装置１では、第１の伝熱部２５ａを省略することもできる。
【００６８】
また、第２の伝熱部２５ｂは、平面視で発光装置４を介して両側（図１中の上側と下側）にそれぞれ均等に配置されており、搭載基板２の上面全体に対する占有率が０．０１％以上であるのが好ましく、０．０２〜１０％であるのがより好ましい。これにより、各発光装置４（発光ダイオード４２）からの発熱を確実に外方へ伝導することができ、よって、各発光装置４の発光効率が向上し、駆動電圧を低下することができる。これにより、放熱性の高い、高輝度で高寿命な光源装置１を提供することができる。
【００６９】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の光源装置の第２実施形態を示す断面図である。
【００７０】
以下、この図を参照して本発明の光源装置の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００７１】
本実施形態は、第２の伝熱部の形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００７２】
図５に示すように、光源装置１Ａでは、各第２の伝熱部２５ｂは、ぞれぞれ、その直径が下方（搭載基板２の下面側）に向かって漸増したテーパ状をなす。これにより、伝熱方向に向かって各第２の伝熱部２５ｂの直径が漸増することとなり、当該第２の伝熱部２５ｂを介しての熱の伝わりがさらに促進される。
【００７３】
なお、各第１の伝熱部２５ａは、それぞれ、第２の伝熱部２５ｂと同様の形状のもの、すなわち、直径が下方に向かって漸増したものであってもよし、直径が搭載基板２の厚さ方向に沿って一定ものであってもよい。
また、テーパ状をなす貫通孔は、例えば、レーザ加工により形成することができる。
【００７４】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の光源装置の第３実施形態を示す断面図である。
【００７５】
以下、この図を参照して本発明の光源装置の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００７６】
本実施形態は、光源装置が放熱部材をさらに備えること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００７７】
図６に示すように、光源装置１Ｂでは、搭載基板２の裏面に対しヒートシンク（放熱部材）３が固定されている。なお、ヒートシンク３の固定方法としては、特に限定されず、例えば、接着（接着剤や溶媒による接着）による方法、融着（熱融着、高周波融着、超音波融着等）による方法、ネジ止めによる方法等が挙げられる。
【００７８】
ヒートシンク３は、平板状をなす本体３１と、本体３１の裏面から突出形成された複数枚の放熱フィン３２とで構成されている。本体３１は、その上面が搭載基板２の裏面（第２の金属層２４）に当接している。各放熱フィン３２は、それぞれ、小片で構成され、搭載基板２の長手方向に沿って等間隔に配置されている。これにより、熱を確実に放熱することができる程度に、ヒートシンク３の表面積を十分に確保することができる。従って、各第１の伝熱部２５ａ、各第２の伝熱部２５ｂを介して第２の金属層２４まで伝わった発光装置４からの熱を、ヒートシンク３で効率よく放熱することができる。
なお、ヒートシンク３は、放熱フィン３２が省略されたものであってもよい。
【００７９】
＜第４実施形態＞
図７は、本発明の光源装置の第４実施形態を示す平面図である。
【００８０】
以下、この図を参照して本発明の光源装置の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００８１】
本実施形態は、第２の伝熱部の平面視での大きさが異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００８２】
図７に示すように、光源装置１Ｃでは、各第２の伝熱部２５ｂは、平面視でその大きさが発光装置４に近いものほど大きくなっている。発光装置４近傍（大きさが大である第２の伝熱部２５ｂ）での伝熱作用が促進され、第２の金属層２４からの放熱性が向上する。
【００８３】
＜第５実施形態＞
図８は、本発明の光源装置の第５実施形態を示す平面図である。
【００８４】
以下、この図を参照して本発明の光源装置の第５実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、発光装置の配置が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００８５】
図８に示すように、光源装置１Ｄでは、搭載基板２上に４つの発光装置４が例えば「田」の字状に複数組配置されている。対角上の２つの発光装置４は、それぞれ、緑色の単色光を発光するものである。また、残りの２つの発光装置４のうち、一方の発光装置４は、赤色の単色光を発光するものであり、他方の発光装置４は、青色の単色光を発光するものである。そして、これらの発光装置４が発光することにより、光源装置１Ｃは、全体として白色光を発光することができるとともに、色温度を調整することが可能である。また、液晶表示装置からカラーフィルタ１０６を省略することも可能になる。
【００８６】
また、光源装置１Ｄでも光源装置１と同様に、各第１の伝熱部２５ａ、各第２の伝熱部２５ｂを介して第２の金属層２４への熱の伝わりが促進され、第２の金属層２４で確実に放熱されることとなる。
【００８７】
以上、本発明の光源装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、光源装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００８８】
また、本発明の光源装置は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００８９】
また、本発明の光源装置が内蔵可能な液晶表示装置としては、液晶テレビの他に、デスクトップ型やノート型のパーソナルコンピュータのモニタ、携帯電話機、ディジタルカメラ、携帯情報端末等が挙げられる。さらに、本発明の光源装置は、このような液晶表示装置の他に、電球にも適用することができ、その場合、例えば、街灯（電灯）、信号機、看板の照明、電光掲示板等の発光光源に適用することができる。
【００９０】
また、搭載基板は、いわゆるガラスコンポジット基板である「ＣＥＭ−３」を用いたものの他に、例えば、ガラス織布にエポキシ樹脂を含浸してなる層を有する、いわゆる「ＦＲ−４」を用いたものであってもよい。
また、搭載基板は、第２の金属層が省略されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 光源装置
２ 搭載基板（基板）
２１ 第１の基材層（基材層）
２２ａ、２２ｂ 第２の基材層（基材層）
２３ 第１の金属層（金属層（表側金属層））
２３１ 回路パターン（回路機能部）
２３２ 放熱用パターン（放熱機能部）
２４ 第２の金属層（裏側金属層）
２５ａ 第１の伝熱部
２５ｂ 第２の伝熱部（伝熱部）
２５１ 貫通孔
２５２ 内部金属層
３ ヒートシンク（放熱部材）
３１ 本体
３２ 放熱フィン
４ 発光装置
４１ パッケージ
４１１ 凹部
４２ 発光ダイオード（発光素子）
４３ 透光性樹脂部
４４ 外部端子
１００ 液晶テレビ
１０１ ディスプレイ部（液晶セル）
１０２ 筐体
１０３ 脚部（スタンド）
１０４ 偏光板
１０５ ガラス基板
１０６ カラーフィルタ
１０７ 保護膜
１０８ 液晶部
１０９ ガラス基板
１１０ 偏光板
ｔtotal、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４ 厚さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状をなし、その一方の面側に形成され、金属材料で構成された金属層を有する基板と、
前記基板の一方の面側に前記金属層と接触するように搭載され、発光素子を有する少なくとも１つの発光装置とを備え、
前記金属層は、所定形状にパターニングされ、前記発光装置と電気的に接続された電気回路として機能する回路機能部と、前記発光装置で発生した熱を放熱するための機能を有する放熱機能部とで構成され、
前記基板には、平面視で前記放熱機能部の前記発光装置と重ならない部分に、その厚さ方向に貫通した貫通孔で構成され、前記発光装置で発生した熱を前記基板の他方の面側へ伝熱させる機能を有する多数の伝熱部が設けられていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記各伝熱部には、それぞれ、その内周面に金属材料で構成された内部金属層が形成されている請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記内部金属層は、前記金属層に接しているかまたはつながっている請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記各伝熱部は、行列状に配置されている請求項１ないし３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
前記各伝熱部は、平面視で前記発光装置を介して両側にそれぞれ均等に配置されている請求項１ないし４のいずれかに記載の光源装置。
【請求項６】
前記各伝熱部は、ぞれぞれ、その内径が前記基板の他方の面側に向かって漸増している請求項１ないし５のいずれかに記載の光源装置。
【請求項７】
前記各伝熱部は、平面視でその大きさが前記発光装置に近いものほど大きい請求項１ないし６のいずれかに記載の光源装置。
【請求項８】
前記基板は、繊維基材に樹脂材料を含浸してなる基材層を有し、該基材層上に前記金属層が積層された積層板である請求項１ないし７のいずれかに記載の光源装置。
【請求項９】
前記繊維基材は、ガラス繊維基材である請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記基板は、その他方の面側に形成され、金属材料で構成された裏側金属層を有する請求項８または９に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記伝熱部は、前記基板の一方の面全体に対する占有率が０．０１％以上である請求項１ないし１０のいずれかに記載の光源装置。
【請求項１２】
前記金属層は、その前記基板の一方の面全体に対する占有率が５０％以上である請求項１ないし１１のいずれかに記載の光源装置。
【請求項１３】
前記基板の他方の面側に設置され、前記各伝熱部を介して伝わった前記発光装置からの熱を放熱させる放熱部材をさらに備える請求項１ないし１２のいずれかに記載の光源装置。
【請求項１４】
液晶表示装置のバックライトとして用いられる請求項１ないし１３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項１】
板状をなし、その一方の面側に形成され、金属材料で構成された金属層を有する基板と、
前記基板の一方の面側に前記金属層と接触するように搭載され、発光素子を有する少なくとも１つの発光装置とを備え、
前記金属層は、所定形状にパターニングされ、前記発光装置と電気的に接続された電気回路として機能する回路機能部と、前記発光装置で発生した熱を放熱するための機能を有する放熱機能部とで構成され、
前記基板には、平面視で前記放熱機能部の前記発光装置と重ならない部分に、その厚さ方向に貫通した貫通孔で構成され、前記発光装置で発生した熱を前記基板の他方の面側へ伝熱させる機能を有する多数の伝熱部が設けられていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記各伝熱部には、それぞれ、その内周面に金属材料で構成された内部金属層が形成されている請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記内部金属層は、前記金属層に接しているかまたはつながっている請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記各伝熱部は、行列状に配置されている請求項１ないし３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
前記各伝熱部は、平面視で前記発光装置を介して両側にそれぞれ均等に配置されている請求項１ないし４のいずれかに記載の光源装置。
【請求項６】
前記各伝熱部は、ぞれぞれ、その内径が前記基板の他方の面側に向かって漸増している請求項１ないし５のいずれかに記載の光源装置。
【請求項７】
前記各伝熱部は、平面視でその大きさが前記発光装置に近いものほど大きい請求項１ないし６のいずれかに記載の光源装置。
【請求項８】
前記基板は、繊維基材に樹脂材料を含浸してなる基材層を有し、該基材層上に前記金属層が積層された積層板である請求項１ないし７のいずれかに記載の光源装置。
【請求項９】
前記繊維基材は、ガラス繊維基材である請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記基板は、その他方の面側に形成され、金属材料で構成された裏側金属層を有する請求項８または９に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記伝熱部は、前記基板の一方の面全体に対する占有率が０．０１％以上である請求項１ないし１０のいずれかに記載の光源装置。
【請求項１２】
前記金属層は、その前記基板の一方の面全体に対する占有率が５０％以上である請求項１ないし１１のいずれかに記載の光源装置。
【請求項１３】
前記基板の他方の面側に設置され、前記各伝熱部を介して伝わった前記発光装置からの熱を放熱させる放熱部材をさらに備える請求項１ないし１２のいずれかに記載の光源装置。
【請求項１４】
液晶表示装置のバックライトとして用いられる請求項１ないし１３のいずれかに記載の光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−５４１６２（Ｐ２０１２−５４１６２Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９７０５７（Ｐ２０１０−１９７０５７）
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
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