JP2007220830A - Light emitting module, and display and illuminator employing it - Google Patents

Light emitting module, and display and illuminator employing it Download PDF

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Yasuharu Ueno
康晴 上野
Makoto Morikawa
誠 森川
Keiji Nishimoto
恵司 西本
Takaari Uemoto
隆在 植本
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting module in which temperature difference occurring in a substrate can be reduced, and to provide a display and an illuminator employing it. <P>SOLUTION: The light emitting module (1) comprises a heat sink (10), a substrate (11) provided on the heat sink (10), and a plurality of light emitting elements (12) mounted on a part of the major surface (11A) of the substrate (11) wherein the substrate (11) consists of a first region (11a) located directly under the plurality of light emitting elements (12), and a second region (11b) surrounding the first region (11a), and thermal resistance between the major surface (11A) and the heat sink (10) in the first region (11a) is lower than that between the major surface (11A) and the heat sink (10) in the second region (11b). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の発光素子を含む発光モジュールと、これを用いた表示装置及び照明装置に関する。   The present invention relates to a light emitting module including a plurality of light emitting elements, and a display device and an illumination device using the light emitting module.

従来から、Light Emitting Diode（以下、「ＬＥＤ」と称する。）等の発光素子を用いた照明光源について研究が進められている。中でも複数のＬＥＤが基板に実装されたＬＥＤモジュールを含む照明光源は、従来の白熱電球等と比べて寿命が長いという優れた利点があるため、将来的には既存の照明光源に代わる可能性を秘めている。   Conventionally, research has been conducted on an illumination light source using a light emitting element such as a light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”). Among them, an illumination light source including an LED module in which a plurality of LEDs are mounted on a substrate has an excellent advantage that it has a longer life compared to conventional incandescent bulbs, etc. Hidden.

しかし、ＬＥＤ等の発光素子は、発光時に多量の熱を発するため、照明光源として使用する場合は、発光素子が実装された基板の裏側にヒートシンク（放熱部材）を配置する必要があった（例えば特許文献１参照）。   However, since light emitting elements such as LEDs emit a large amount of heat during light emission, when used as an illumination light source, a heat sink (heat dissipating member) needs to be disposed on the back side of the substrate on which the light emitting elements are mounted (for example, Patent Document 1).

図１２に、特許文献１に提案された照明光源の斜視図を示す。図１２に示すように、照明光源１００は、３つのＬＥＤモジュール１０１，１０２，１０３と、これらを装填するモジュールソケット１０４と、モジュールソケット１０４の裏面に取り付けられたヒートシンク１０５とを有している。   FIG. 12 shows a perspective view of the illumination light source proposed in Patent Document 1. In FIG. As shown in FIG. 12, the illumination light source 100 includes three LED modules 101, 102, and 103, a module socket 104 into which these modules are loaded, and a heat sink 105 attached to the back surface of the module socket 104.

ＬＥＤモジュール１０１，１０２，１０３では、それぞれ基板１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ上に複数のＬＥＤ１１０が実装されている。通常、基板１０１ａ，１０２ａ，１０３ａは、ＬＥＤ１１０が実装される領域より一回り大きい面積を有している。これにより、ＬＥＤ１１０の実装が容易となる上、ＬＥＤ１１０から発せられる熱を速やかにヒートシンク１０５へと放散させることができる。   In the LED modules 101, 102, and 103, a plurality of LEDs 110 are mounted on the substrates 101a, 102a, and 103a, respectively. Usually, the substrates 101a, 102a, and 103a have an area that is slightly larger than the area where the LEDs 110 are mounted. Thereby, the mounting of the LED 110 is facilitated, and the heat generated from the LED 110 can be quickly dissipated to the heat sink 105.

ヒートシンク１０５には、フィン１０５ａが設けられている。これにより、照明光源１００は、ＬＥＤモジュール１０１，１０２，１０３から発せられる熱を効率よく放熱することができる。
特開２００４−２５３３６４号公報 The heat sink 105 is provided with fins 105a. Thereby, the illumination light source 100 can radiate | emit efficiently the heat | fever emitted from LED module 101,102,103.
JP 2004-253364 A

しかしながら、上述した照明光源１００の構成では、基板１０１ａ，１０２ａ，１０３ａのそれぞれにおいて、ＬＥＤ１１０の実装領域におけるＬＥＤ１１０からの伝熱量がその他の領域よりも多くなるため、ＬＥＤ１１０の実装領域とその他の領域との間の温度差により歪が生じる可能性がある。特に、基板１０１ａ，１０２ａ，１０３ａの構成材料としてアルミナ等のセラミックを使用すると、上記温度差が１２０℃以上となる場合があり、基板１０１ａ，１０２ａ，１０３ａにクラックが発生するおそれがある。   However, in the configuration of the illumination light source 100 described above, in each of the substrates 101a, 102a, and 103a, the amount of heat transfer from the LED 110 in the LED 110 mounting area is greater than that in the other areas. There may be distortion due to the temperature difference between the two. In particular, when ceramic such as alumina is used as a constituent material of the substrates 101a, 102a, and 103a, the temperature difference may be 120 ° C. or more, and cracks may occur in the substrates 101a, 102a, and 103a.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、基板内に生じる温度差を低減できる発光モジュールと、これを用いた表示装置及び照明装置を提供する。   The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a light emitting module capable of reducing a temperature difference generated in a substrate, and a display device and an illumination device using the light emitting module.

本発明の発光モジュールは、ヒートシンクと、前記ヒートシンク上に設けられた基板と、前記基板の主面の一部に実装された複数の発光素子とを含む発光モジュールであって、
前記基板は、前記複数の発光素子の直下に位置する第１領域と、前記第１領域を取り囲む第２領域とからなり、
前記第１領域における前記主面と前記ヒートシンクとの間の熱抵抗が、前記第２領域における前記主面と前記ヒートシンクとの間の熱抵抗より小さいことを特徴とする。 The light emitting module of the present invention is a light emitting module including a heat sink, a substrate provided on the heat sink, and a plurality of light emitting elements mounted on a part of the main surface of the substrate,
The substrate includes a first region located directly below the plurality of light emitting elements, and a second region surrounding the first region,
The thermal resistance between the main surface and the heat sink in the first region is smaller than the thermal resistance between the main surface and the heat sink in the second region.

本発明の表示装置及び照明装置は、いずれも上記本発明の発光モジュールを光源とする。   Both the display device and the illumination device of the present invention use the light emitting module of the present invention as a light source.

本発明の発光モジュール、表示装置及び照明装置によれば、発光素子が実装された基板内において、発光素子の直下に位置する領域の温度とその他の領域の温度との間の温度差を低減することができる。これにより、基板内の歪を抑えることができる。   According to the light emitting module, the display device, and the lighting device of the present invention, the temperature difference between the temperature of the region located immediately below the light emitting element and the temperature of other regions is reduced in the substrate on which the light emitting element is mounted. be able to. Thereby, distortion in the substrate can be suppressed.

本発明の発光モジュールは、ヒートシンクと、このヒートシンク上に設けられた基板と、この基板の主面の一部に実装された複数の発光素子とを含む。   The light emitting module of the present invention includes a heat sink, a substrate provided on the heat sink, and a plurality of light emitting elements mounted on a part of the main surface of the substrate.

上記ヒートシンクは特に限定されないが、放熱性の観点から熱抵抗が４℃／Ｗ以下であることが好ましい。例えば、銅やアルミニウム等の金属からなるヒートシンクが使用できる。上記基板についても特に限定されず、アルミナ等のセラミック基板や、無機フィラ及び熱硬化性樹脂を含むコンポジット基板等が使用できる。   The heat sink is not particularly limited, but preferably has a thermal resistance of 4 ° C./W or less from the viewpoint of heat dissipation. For example, a heat sink made of a metal such as copper or aluminum can be used. The substrate is not particularly limited, and a ceramic substrate such as alumina or a composite substrate including an inorganic filler and a thermosetting resin can be used.

上記発光素子としては、例えば、波長が４１０ｎｍ以下の近紫外から紫外光を発する紫外ＬＥＤや、波長が４５０〜４９０ｎｍの青色光を発する青色ＬＥＤや、波長が５００〜５５０ｎｍの緑色光を発する緑色ＬＥＤや、波長が５９０〜６５０ｎｍの赤色光を発する赤色ＬＥＤ等を使用することができる。上記紫外ＬＥＤや上記青色ＬＥＤや上記緑色ＬＥＤとしては、例えばＩｎＧａＡｌＮ系材料を用いたＬＥＤが使用できる。また、上記赤色ＬＥＤとしては、例えばＡｌＩｎＧａＰ系材料を用いたＬＥＤが使用できる。   Examples of the light emitting element include an ultraviolet LED that emits ultraviolet light from near ultraviolet having a wavelength of 410 nm or less, a blue LED that emits blue light having a wavelength of 450 to 490 nm, and a green LED that emits green light having a wavelength of 500 to 550 nm. Alternatively, a red LED that emits red light having a wavelength of 590 to 650 nm can be used. As the ultraviolet LED, the blue LED, or the green LED, for example, an LED using an InGaAlN-based material can be used. Further, as the red LED, for example, an LED using an AlInGaP-based material can be used.

上記発光モジュールを白色光の発光モジュールとして使用する場合は、紫外ＬＥＤや青色ＬＥＤと、蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤを使用すればよい。例えば、蛍光体をシリコーン樹脂等に分散させて蛍光体ペーストを形成し、紫外ＬＥＤ上や青色ＬＥＤ上に上記蛍光体ペーストを用いて蛍光体層を形成することによって得られた白色ＬＥＤを使用すればよい。上記蛍光体としては、例えば、アルミン酸塩系ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+、シリケート系Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+等の青色光を発する蛍光体や、ガーネット構造系Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12:Ｃｅ3+、シリケート系（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4:Ｅｕ2+等の緑色光を発する蛍光体や、サイアロン系Ｃａ-Ａｌ-Ｓｉ-Ｏ-Ｎ:Ｅｕ2+、シリケート系（Ｓｒ，Ｃａ）2ＳｉＯ4:Ｅｕ2+、ガーネット構造系（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12:Ｃｅ3+等の黄色光を発する蛍光体や、ニトリドシリケート系Ｓｒ2Ｓｉ5Ｎ8:Ｅｕ2+、ニトリドアルミノシリケート系ＣａＡｌＳｉＮ3:Ｅｕ2+、オクソニトリドアルミノシリケート系Ｓｒ2Ｓｉ4ＡｌＯＮ7:Ｅｕ2+、硫化物系ＣａＳ:Ｅｕ2+等の赤色光を発する蛍光体等が使用できる。 When the light emitting module is used as a white light emitting module, a white LED in which an ultraviolet LED, a blue LED, and a phosphor are combined may be used. For example, a white LED obtained by dispersing a phosphor in silicone resin or the like to form a phosphor paste and forming a phosphor layer on the UV LED or blue LED using the phosphor paste is used. That's fine. Examples of the phosphor include phosphors emitting blue light such as aluminate BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ , silicate Ba 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+ , and garnet structure Y 3 (Al , Ga) 5 O 12 : Ce 3+ , silicate-based (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ and other phosphors emitting green light, and sialon-based Ca—Al—Si—O—N: Eu 2+ , Phosphors emitting yellow light, such as silicate (Sr, Ca) 2 SiO 4 : Eu 2+ , garnet structure (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , and nitridosilicate Sr 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ , nitridoaluminosilicate CaAlSiN 3 : Eu 2+ , oxonitridoaluminosilicate Sr 2 Si 4 AlON 7 : Eu 2+ , sulfide CaS: Eu 2+ A phosphor that emits light can be used.

そして、本発明の発光モジュールは、上記基板が、上記複数の発光素子の直下に位置する第１領域と、この第１領域を取り囲む第２領域とからなる。また、上記第１領域における上記主面と上記ヒートシンクとの間の熱抵抗（以下、「第１熱抵抗」ともいう。）が、上記第２領域における上記主面と上記ヒートシンクとの間の熱抵抗（以下、「第２熱抵抗」ともいう。）より小さい。上記構成を有することにより、発光素子の直下に位置する第１領域からの放熱量が、第１領域を取り囲む第２領域からの放熱量より多くなるため、基板内において第１領域の温度と第２領域の温度との間の温度差を低減することができる。これにより、基板内の歪を抑えることができる。   In the light emitting module of the present invention, the substrate includes a first region located immediately below the plurality of light emitting elements, and a second region surrounding the first region. Further, the thermal resistance between the main surface and the heat sink in the first region (hereinafter also referred to as “first thermal resistance”) is the heat between the main surface and the heat sink in the second region. It is smaller than the resistance (hereinafter also referred to as “second thermal resistance”). With the above configuration, the amount of heat released from the first region located directly below the light emitting element is larger than the amount of heat released from the second region surrounding the first region. The temperature difference between the temperatures of the two regions can be reduced. Thereby, distortion in the substrate can be suppressed.

本発明の発光モジュールでは、上記第１領域における上記主面の面積を上記第２領域における上記主面の面積で除した値が、０．５〜２であることが好ましい。この範囲内であれば、発光モジュールの小型化を妨げずに発光素子の実装が容易となる上、発光素子から発せられる熱を速やかにヒートシンクへと放散させることができる。   In the light emitting module of the present invention, a value obtained by dividing the area of the main surface in the first region by the area of the main surface in the second region is preferably 0.5 to 2. Within this range, the light emitting element can be easily mounted without hindering downsizing of the light emitting module, and heat generated from the light emitting element can be quickly dissipated to the heat sink.

本発明の発光モジュールでは、上記第１領域の少なくとも一部を、上記第２領域を構成する材料より熱伝導率が大きい材料から構成することによって、上記第１熱抵抗を上記第２熱抵抗より小さくしてもよい。この場合、上記第１領域の少なくとも一部を構成する材料の熱伝導率が、上記第２領域を構成する材料の熱伝導率の例えば１．３〜１５倍程度であればよい。上記第１領域の少なくとも一部を構成する材料としては、例えば銅やアルミニウム等の金属が使用でき、上記第２領域を構成する材料としては、例えばアルミナや窒化アルミニウム等のセラミックが使用できる。   In the light emitting module of the present invention, the first thermal resistance is made higher than the second thermal resistance by configuring at least a part of the first region from a material having a higher thermal conductivity than the material constituting the second region. It may be small. In this case, the thermal conductivity of the material constituting at least a part of the first region may be about 1.3 to 15 times the thermal conductivity of the material constituting the second region. For example, a metal such as copper or aluminum can be used as a material constituting at least a part of the first region, and a ceramic such as alumina or aluminum nitride can be used as a material constituting the second region.

本発明の発光モジュールでは、上記第１領域の厚みを上記第２領域より厚くし、かつ上記第１領域のみが上記ヒートシンクに接触するように上記ヒートシンク上に上記基板を設けることによって、上記第１熱抵抗を上記第２熱抵抗より小さくしてもよい。この場合、上記第２領域の厚みを上記第１領域の厚みの例えば３０〜８０％程度とすればよい。   In the light emitting module of the present invention, the thickness of the first region is larger than that of the second region, and the first substrate is provided on the heat sink so that only the first region is in contact with the heat sink. The thermal resistance may be smaller than the second thermal resistance. In this case, the thickness of the second region may be, for example, about 30 to 80% of the thickness of the first region.

本発明の発光モジュールでは、上記第２領域における上記ヒートシンクとの接触面に凹部を設けることによって、上記第１熱抵抗を上記第２熱抵抗より小さくしてもよい。この場合、上記第２領域における上記ヒートシンクとの接触面積が、上記第１領域における上記ヒートシンクとの接触面積の例えば２０〜７０％程度となるように、上記凹部を設ければよい。なお、上記凹部の形状は特に限定されず、例えば窪みや溝であればよい。   In the light emitting module of the present invention, the first thermal resistance may be made smaller than the second thermal resistance by providing a recess in a contact surface with the heat sink in the second region. In this case, the concave portion may be provided so that the contact area with the heat sink in the second region is, for example, about 20 to 70% of the contact area with the heat sink in the first region. In addition, the shape of the said recessed part is not specifically limited, For example, what is necessary is just a hollow and a groove | channel.

本発明の発光モジュールでは、上記第１領域において上記基板の厚み方向にサーマルビアを設けることによって、上記第１熱抵抗を上記第２熱抵抗より小さくしてもよい。上記サーマルビアの構成材料としては、例えば金、銀、銅、ニッケル等の金属を含む熱伝導性材料が使用できる。この場合、上記第１領域における上記サーマルビアが占める割合は、例えば５０〜１００体積％程度であればよい。   In the light emitting module of the present invention, the first thermal resistance may be made smaller than the second thermal resistance by providing thermal vias in the thickness direction of the substrate in the first region. As a constituent material of the thermal via, for example, a heat conductive material containing a metal such as gold, silver, copper, nickel or the like can be used. In this case, the ratio of the thermal via in the first region may be about 50 to 100% by volume, for example.

本発明の表示装置及び照明装置は、いずれも上記本発明の発光モジュールを光源とする。これにより、上述したように、発光モジュールの基板内に生ずる歪を抑えることができるため、耐久性に優れた表示装置及び照明装置を提供できる。   Both the display device and the illumination device of the present invention use the light emitting module of the present invention as a light source. Thereby, as mentioned above, since the distortion which arises in the board | substrate of a light emitting module can be suppressed, the display apparatus and illuminating device excellent in durability can be provided.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、参照する図面においては、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の符号で示し、重複する説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in the drawings to be referred to, components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る発光モジュールについて図１Ａ，Ｂを参照して説明する。図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る発光モジュールの斜視図である。また、図１Ｂは、図１ＡのI-I線断面図である。 (First embodiment)
First, a light emitting module according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B. FIG. 1A is a perspective view of a light emitting module according to a first embodiment of the present invention. 1B is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 1A.

図１Ａ，Ｂに示すように、発光モジュール１は、ヒートシンク１０と、ヒートシンク１０上に設けられた基板１１と、基板１１の主面１１Ａの中央部に実装された複数の発光素子１２とを含む。それぞれの発光素子１２は、ワイヤ１３を介して基板１１上に実装されている。また、基板１１の主面１１Ａの端部には、外部接続端子１４が設けられている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the light emitting module 1 includes a heat sink 10, a substrate 11 provided on the heat sink 10, and a plurality of light emitting elements 12 mounted on the central portion of the main surface 11 </ b> A of the substrate 11. . Each light emitting element 12 is mounted on the substrate 11 via a wire 13. An external connection terminal 14 is provided at the end of the main surface 11 </ b> A of the substrate 11.

図１Ｂに示すように、基板１１は、複数の発光素子１２の直下に位置する第１領域１１ａと、第１領域１１ａを取り囲む第２領域１１ｂとからなる。そして、第１領域１１ａの一部を構成する材料１１１が、第２領域１１ｂを構成する材料１１２より熱伝導率が大きい。これにより、第１領域１１ａにおける主面１１Ａとヒートシンク１０との間の熱抵抗（第１熱抵抗）が、第２領域１１ｂにおける主面１１Ａとヒートシンク１０との間の熱抵抗（第２熱抵抗）より小さくなる。発光モジュール１は上記構成を有することにより、発光素子１２の直下に位置する第１領域１１ａからの放熱量が、第１領域１１ａを取り囲む第２領域１１ｂからの放熱量より多くなるため、基板１１内において第１領域１１ａの温度と第２領域１１ｂの温度との間の温度差を低減することができる。これにより、基板１１内の歪を抑えることができる。   As shown in FIG. 1B, the substrate 11 includes a first region 11a located immediately below the plurality of light emitting elements 12, and a second region 11b surrounding the first region 11a. And the material 111 which comprises a part of 1st area | region 11a has a larger thermal conductivity than the material 112 which comprises the 2nd area | region 11b. Thereby, the thermal resistance (first thermal resistance) between the main surface 11A and the heat sink 10 in the first region 11a is changed to the thermal resistance (second thermal resistance) between the main surface 11A and the heat sink 10 in the second region 11b. ) Smaller. Since the light emitting module 1 has the above-described configuration, the amount of heat released from the first region 11a located directly below the light emitting element 12 is larger than the amount of heat released from the second region 11b surrounding the first region 11a. The temperature difference between the temperature of the first region 11a and the temperature of the second region 11b can be reduced. Thereby, the distortion in the substrate 11 can be suppressed.

次に、上記発光モジュール１の使用時における基板１１の温度プロファイルについて説明する。温度プロファイルの測定に使用した発光モジュール１のサイズは、基板１１の長手方向の長さＬ1（図１Ａ参照）が２８．５ｍｍ、基板１１の幅方向の長さＬ2（図１Ａ参照）が２３．５ｍｍ、第１領域１１ａの長手方向の長さＬ3（図１Ａ参照）が１１ｍｍ、第１領域１１ａの幅方向の長さＬ4（図１Ａ参照）が８ｍｍであった。また、基板１１の厚みＴ1（図１Ｂ参照）が１ｍｍ、ヒートシンク１０の厚みＴ2（図１Ｂ参照）が４０ｍｍ、第１領域１１ａの一部を構成する材料１１１の厚みＴ3（図１Ｂ参照）が０．７ｍｍであった。なお、ヒートシンク１０として熱抵抗が２．３℃／Ｗのものを使用し、第１領域１１ａの一部を構成する材料１１１として銅を使用し、第２領域１１ｂを構成する材料１１２としてアルミナを使用した。また、比較例として、基板１１がアルミナのみで構成されていること以外は、上記発光モジュール１と同様のものを用意した。 Next, a temperature profile of the substrate 11 when the light emitting module 1 is used will be described. As for the size of the light emitting module 1 used for the measurement of the temperature profile, the length L 1 in the longitudinal direction of the substrate 11 (see FIG. 1A) is 28.5 mm, and the length L 2 in the width direction of the substrate 11 (see FIG. 1A). The length L 3 (see FIG. 1A) in the longitudinal direction of the first region 11a was 11 mm, and the length L 4 in the width direction (see FIG. 1A) of the first region 11a was 8 mm. Further, the thickness T 1 (see FIG. 1B) of the substrate 11 is 1 mm, the thickness T 2 (see FIG. 1B) of the heat sink 10 is 40 mm, and the thickness T 3 of the material 111 constituting a part of the first region 11a (see FIG. 1B). ) Was 0.7 mm. The heat sink 10 has a thermal resistance of 2.3 ° C./W, copper is used as the material 111 constituting a part of the first region 11a, and alumina is used as the material 112 constituting the second region 11b. used. Further, as a comparative example, the same light emitting module 1 as described above was prepared except that the substrate 11 was composed only of alumina.

図２に、発光モジュール１（実施例）の基板の表面温度プロファイル（実線）と、比較例の基板の表面温度プロファイル（破線）とを示す。測定は、各発光素子１２に３５０ｍＡの電流を流した状態で６０分間放置した後、赤外線サーモグラフィ（日本アビオニクス株式会社製ＴＶＳ―８５００）を使用して行った。測定箇所は、図１Ａに示すX-Y破線上の基板表面とした。なお、図２の横軸は、図１ＡのＸ点からの距離を示す。図２に示すように、比較例では基板表面において１２０℃程度の温度差が生じたが、実施例によれば基板表面の温度差を７０℃程度に抑えることができた。   In FIG. 2, the surface temperature profile (solid line) of the board | substrate of the light emitting module 1 (Example) and the surface temperature profile (dashed line) of the board | substrate of a comparative example are shown. The measurement was carried out using an infrared thermography (TVS-8500 manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd.) after being left for 60 minutes in a state where a current of 350 mA was passed through each light emitting element 12. The measurement location was the substrate surface on the XY broken line shown in FIG. 1A. 2 represents the distance from the point X in FIG. 1A. As shown in FIG. 2, in the comparative example, a temperature difference of about 120 ° C. occurred on the substrate surface. However, according to the example, the temperature difference of the substrate surface could be suppressed to about 70 ° C.

以上、本発明の第１実施形態に係る発光モジュール１について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、図３に示すように、第１領域１１ａが材料１１１のみから構成された発光モジュールとしてもよい。   The light emitting module 1 according to the first embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, as illustrated in FIG. 3, the first region 11 a may be a light emitting module configured only from the material 111.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る発光モジュールについて図４を参照して説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係る発光モジュールの断面図である。 (Second Embodiment)
Next, a light emitting module according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a light emitting module according to the second embodiment of the present invention.

図４に示すように、発光モジュール２は、基板１１が同一の材料（例えばアルミナ等のセラミック材料）から構成されていること、及び基板１１の形状が上述した発光モジュール１（図１Ａ，Ｂ参照）と異なっている。発光モジュール２の基板１１は、第１領域１１ａの厚みが第２領域１１ｂより厚く、かつ第１領域１１ａのみがヒートシンク１０に接触している。この構成によっても第１熱抵抗を第２熱抵抗より小さくできるため、上述した発光モジュール１と同様の効果を発揮させることができる。   As shown in FIG. 4, in the light emitting module 2, the substrate 11 is made of the same material (for example, a ceramic material such as alumina), and the shape of the substrate 11 is the light emitting module 1 described above (see FIGS. 1A and 1B). ) Is different. In the substrate 11 of the light emitting module 2, the thickness of the first region 11 a is thicker than that of the second region 11 b, and only the first region 11 a is in contact with the heat sink 10. Also with this configuration, since the first thermal resistance can be made smaller than the second thermal resistance, the same effect as that of the light emitting module 1 described above can be exhibited.

以上、本発明の第２実施形態に係る発光モジュール２について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、図５に示すように、基板１１の主面１１Ａとは反対側の裏面１１Ｂのうち、第２領域１１ｂに存在する部分がテーパー加工された発光モジュールとしてもよい。   The light emitting module 2 according to the second embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, as illustrated in FIG. 5, a light emitting module in which a portion existing in the second region 11 b of the back surface 11 </ b> B opposite to the main surface 11 </ b> A of the substrate 11 is tapered may be used.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る発光モジュールについて図６を参照して説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係る発光モジュールの断面図である。 (Third embodiment)
Next, a light emitting module according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of a light emitting module according to a third embodiment of the present invention.

図６に示すように、発光モジュール３は、基板１１が同一の材料（例えばアルミナ等のセラミック材料）から構成されていること、及び基板１１の形状が上述した発光モジュール１（図１Ａ，Ｂ参照）と異なっている。発光モジュール３の基板１１では、基板１１の裏面１１Ｂのうち第２領域１１ｂに存在する部分に溝１１ｃが設けられている。この構成によっても第１熱抵抗を第２熱抵抗より小さくできるため、上述した発光モジュール１と同様の効果を発揮させることができる。   As shown in FIG. 6, in the light emitting module 3, the substrate 11 is made of the same material (for example, a ceramic material such as alumina), and the shape of the substrate 11 is the light emitting module 1 described above (see FIGS. 1A and 1B). ) Is different. In the substrate 11 of the light emitting module 3, a groove 11 c is provided in a portion of the back surface 11 </ b> B of the substrate 11 that exists in the second region 11 b. Also with this configuration, since the first thermal resistance can be made smaller than the second thermal resistance, the same effect as that of the light emitting module 1 described above can be exhibited.

以上、本発明の第３実施形態に係る発光モジュール３について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、図７に示すように、溝１１ｃの代わりに窪み１１ｄが設けられた発光モジュールとしてもよい。   The light emitting module 3 according to the third embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, as shown in FIG. 7, it is good also as a light emitting module provided with the hollow 11d instead of the groove | channel 11c.

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る発光モジュールについて図８を参照して説明する。図８は、本発明の第４実施形態に係る発光モジュールの断面図である。 (Fourth embodiment)
Next, a light emitting module according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of a light emitting module according to a fourth embodiment of the present invention.

図８に示すように、発光モジュール４は、基板１１が同一の材料（例えばアルミナ等のセラミック材料）から構成されていること、及び第１領域１１ａを貫通して設けられたサーマルビア４０を更に含むことが上述した発光モジュール１（図１Ａ，Ｂ参照）と異なっている。この構成によっても第１熱抵抗を第２熱抵抗より小さくできるため、上述した発光モジュール１と同様の効果を発揮させることができる。   As shown in FIG. 8, the light emitting module 4 further includes a substrate 11 made of the same material (for example, a ceramic material such as alumina) and a thermal via 40 provided through the first region 11a. It differs from the light emitting module 1 (refer FIG. 1A and B) mentioned above. Also with this configuration, since the first thermal resistance can be made smaller than the second thermal resistance, the same effect as that of the light emitting module 1 described above can be exhibited.

以上、本発明の第４実施形態に係る発光モジュール４について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、図９に示すように、サーマルビア４０が、第１領域１１ａを貫通せずに、第１領域１１ａに埋め込まれた状態で形成されていてもよい。   The light emitting module 4 according to the fourth embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, as shown in FIG. 9, the thermal via 40 may be formed in a state of being embedded in the first region 11a without penetrating the first region 11a.

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る表示装置（画像表示装置）について図面を参照して説明する。参照する図１０は、本発明の第５実施形態に係る画像表示装置の斜視図である。 (Fifth embodiment)
Next, a display device (image display device) according to a fifth embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 to be referred to is a perspective view of an image display apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.

図１０に示すように、画像表示装置５は、パネル５０を有しており、このパネル５０の一主面５０ａには、光源として、上述した第１〜第４実施形態のいずれか１つに係る発光モジュール５１がマトリクス状に複数配置されている。このように構成された画像表示装置５は、上述した第１〜第４実施形態のいずれか１つに係る発光モジュール５１を光源とするため、発光モジュール５１の基板内に生ずる歪を抑えることができる。これにより、耐久性に優れた画像表示装置を提供できる。   As shown in FIG. 10, the image display device 5 has a panel 50, and one main surface 50 a of the panel 50 is used as a light source in any one of the first to fourth embodiments described above. A plurality of such light emitting modules 51 are arranged in a matrix. Since the image display device 5 configured as described above uses the light emitting module 51 according to any one of the first to fourth embodiments described above as a light source, distortion generated in the substrate of the light emitting module 51 can be suppressed. it can. Thereby, the image display apparatus excellent in durability can be provided.

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係る照明装置（スタンド型照明装置）について図面を参照して説明する。参照する図１１は、本発明の第６実施形態に係るスタンド型照明装置の斜視図である。 (Sixth embodiment)
Next, a lighting device (stand type lighting device) according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 to be referred to is a perspective view of a stand type illumination device according to the sixth embodiment of the present invention.

図１１に示すように、スタンド型照明装置６は、胴部６０と、胴部６０の一端に固定され、胴部６０を支える基部６１と、胴部６０の他端に固定された照明部６２とを含む。そして、照明部６２の一主面６２ａには、光源として、上述した第１〜第４実施形態のいずれか１つに係る発光モジュール６３がマトリクス状に複数配置されている。このように構成されたスタンド型照明装置６は、上述した第１〜第４実施形態のいずれか１つに係る発光モジュール６３を光源とするため、発光モジュール６３の基板内に生ずる歪を抑えることができる。これにより、耐久性に優れたスタンド型照明装置を提供できる。   As shown in FIG. 11, the stand-type illumination device 6 includes a trunk portion 60, a base portion 61 that is fixed to one end of the trunk portion 60 and supports the trunk portion 60, and an illumination portion 62 that is fixed to the other end of the trunk portion 60. Including. A plurality of light emitting modules 63 according to any one of the first to fourth embodiments described above are arranged in a matrix on one main surface 62a of the illumination unit 62 as a light source. Since the stand type lighting device 6 configured in this manner uses the light emitting module 63 according to any one of the first to fourth embodiments described above as a light source, distortion generated in the substrate of the light emitting module 63 is suppressed. Can do. Thereby, the stand type illuminating device excellent in durability can be provided.

本発明は、例えば、一般照明、演出照明（サイン灯等）、バックライト、イルミネーションランプ、ディスプレイ等に有用である。   The present invention is useful for, for example, general illumination, effect illumination (sign lamp, etc.), backlight, illumination lamp, display, and the like.

Ａは本発明の第１実施形態に係る発光モジュールの斜視図であり、ＢはＡのI-I線断面図である。A is a perspective view of the light emitting module according to the first embodiment of the present invention, and B is a cross-sectional view taken along line II of A. FIG. 本発明の第１実施形態に係る発光モジュールにおける基板の表面温度プロファイルと、比較例の発光モジュールにおける基板の表面温度プロファイルとを示すグラフである。It is a graph which shows the surface temperature profile of the board | substrate in the light emitting module which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the surface temperature profile of the board | substrate in the light emitting module of a comparative example. 本発明の第１実施形態に係る発光モジュールの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the light emitting module which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る発光モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the light emitting module which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る発光モジュールの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the light emitting module which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る発光モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the light emitting module which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る発光モジュールの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the light emitting module which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る発光モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the light emitting module which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る発光モジュールの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the light emitting module which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態に係る画像表示装置の斜視図である。It is a perspective view of the image display apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態に係るスタンド型照明装置の斜視図である。It is a perspective view of the stand type illuminating device which concerns on 6th Embodiment of this invention. 従来の照明光源の斜視図である。It is a perspective view of the conventional illumination light source.

符号の説明Explanation of symbols

１，２，３，４ ，５１，６３ 発光モジュール
５ 画像表示装置（表示装置）
６ スタンド型照明装置（照明装置）
１０ ヒートシンク
１１ 基板
１１Ａ 主面
１１Ｂ 裏面
１１ａ 第１領域
１１ｂ 第２領域
１１ｃ 溝
１１ｄ 窪み
１２ 発光素子
１３ ワイヤ
１４ 外部接続端子
４０ サーマルビア
５０ パネル
６０ 胴部
６１ 基部
６２ 照明部
１１１ 第１領域の一部を構成する材料
１１２ 第２領域を構成する材料 1, 2, 3, 4, 51, 63 Light emitting module 5 Image display device (display device)
6 Stand-type lighting device (lighting device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat sink 11 Board | substrate 11A Main surface 11B Back surface 11a 1st area | region 11b 2nd area | region 11c Groove 11d Indentation 12 Light emitting element 13 Wire 14 External connection terminal 40 Thermal via 50 Panel 60 Body 61 Base 62 Illumination part 111 Part of 1st area | region A material constituting the second region 112

Claims (8)

ヒートシンクと、前記ヒートシンク上に設けられた基板と、前記基板の主面の一部に実装された複数の発光素子とを含む発光モジュールであって、
前記基板は、前記複数の発光素子の直下に位置する第１領域と、前記第１領域を取り囲む第２領域とからなり、
前記第１領域における前記主面と前記ヒートシンクとの間の熱抵抗が、前記第２領域における前記主面と前記ヒートシンクとの間の熱抵抗より小さいことを特徴とする発光モジュール。 A light emitting module including a heat sink, a substrate provided on the heat sink, and a plurality of light emitting elements mounted on a part of a main surface of the substrate;
The substrate includes a first region located directly below the plurality of light emitting elements, and a second region surrounding the first region,
The light emitting module according to claim 1, wherein a thermal resistance between the main surface and the heat sink in the first region is smaller than a thermal resistance between the main surface and the heat sink in the second region. 前記第１領域における前記主面の面積を前記第２領域における前記主面の面積で除した値が、２以下である請求項１に記載の発光モジュール。   2. The light emitting module according to claim 1, wherein a value obtained by dividing an area of the main surface in the first region by an area of the main surface in the second region is 2 or less. 前記第１領域の少なくとも一部は、前記第２領域を構成する材料より熱伝導率が大きい材料から構成されている請求項１に記載の発光モジュール。   2. The light emitting module according to claim 1, wherein at least a part of the first region is made of a material having a higher thermal conductivity than a material forming the second region. 前記第１領域は、厚みが前記第２領域より厚く、
前記基板は、前記ヒートシンクに対し前記第１領域のみが接触している請求項１に記載の発光モジュール。 The first region is thicker than the second region,
The light emitting module according to claim 1, wherein only the first region of the substrate is in contact with the heat sink. 前記第２領域における前記ヒートシンクとの接触面に凹部が設けられている請求項１に記載の発光モジュール。   The light emitting module according to claim 1, wherein a concave portion is provided on a contact surface with the heat sink in the second region. 前記第１領域において前記基板の厚み方向に設けられたサーマルビアを更に含む請求項１に記載の発光モジュール。   The light emitting module according to claim 1, further comprising a thermal via provided in the thickness direction of the substrate in the first region. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光モジュールを光源とする表示装置。   The display apparatus which uses the light emitting module of any one of Claims 1-6 as a light source. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光モジュールを光源とする照明装置。   The illuminating device which uses the light emitting module of any one of Claims 1-6 as a light source.
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