[发明专利]LED光源单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管(LED)光源单元，其将发光 二极管(LED)用于光源，散热性优越、寿命长。

背景技术

在由液晶显示部件和背光源(backlight)构成的液晶显示 装置等中，在背光源的光源中一般使用被称为CFL(冷阴极管) 的小型荧光管。

前述CFL(冷阴极管)的光源采用如下结构：在放电管中 封入Hg(水银)，由通过放电被激发的水银放出紫外线射向CFL (冷阴极管)的管壁的荧光体，转变成可见光。因此，近来考 虑到环境方面的因素，需要使用一种不使用有害水银的替代光 源。

最近，将发光二极管(LED)用于光源的LED光源单元正 在被用于各种领域。

例如，作为液晶显示装置的新型光源，已提出有使用了发 光二极管(以下，也简记为LED。)的光源。LED具有光取向性， 特别是由于在对印刷基板等面安装的类型中光线向一个方向发 出，所以与采用以往的CFL(冷阴极管)的结构不同，光损失 也少，从这方面考虑，被用于面状光源方式的背光源光源(参 照专利文献1。)。

以LED作为光源的背光源随着价格低廉化、发光效率提高 以及符合环境规定，作为液晶显示装置的背光源而开始普及。 同时，伴随着液晶显示装置的高亮度化和显示区域的大型化， 为提高发光量，在印刷基板等上的LED的安装数量增加的同时， 输出功率也不断加大。

但是，LED的光源由于发光效率不高，所以LED发光时输 入电力的大部分被作为热量放出。LED通电后则产生热量，且 因所产生的热量而导致高温，该程度一旦显著则LED将被损坏。 在使用LED作为光源的背光源中，这种放出的热被蓄积在LED 和安装该LED的基板中，伴随着LED的温度上升，导致LED自 身的发光效率低下。而且，为使背光源明亮，增加LED的安装 数量、或增大输入电力时，则从其放热量增大的角度考虑，该 热量的去除变得更为重要。

为了降低LED安装基板的蓄热，减小LED芯片的温度上升， 在LED安装基板的LED芯片安装面上，形成有安装LED芯片的 安装金属膜、向LED芯片供给驱动电流的驱动布线以及以散热 为目的的金属膜图案。此外，提出了：在与LED芯片安装面相 对的面上形成散热用的金属膜，在LED芯片安装基板的厚度方 向上形成用于连接一侧的主面侧的金属图案和另一侧的主面侧 的散热用金属膜的金属导通孔，从LED发出的热通过金属导通 孔向背面的金属膜散热。(参考专利文献2。)。

但是，此时，到印刷基板的背面的金属膜为止的散热是好 的，但由于没有考虑到从背面的金属膜向壳体以及壳体的散热， 在LED连续点灯的情况下，存在伴随LED的温度上升，导致LED 自身的发光效率低下的问题。并且存在印刷基板受来自LED放 热的影响而翘曲、粘合带剥落、或者LED偏离希望发光的位置 而无法获得本来的光学特性等问题。

另外，由于散热性和电绝缘性优异，在厚度2mm左右的金 属板上设置由填充有无机填料的环氧树脂等形成的绝缘层且在 其上形成有电路图案的金属基体电路基板，其可作为安装高放 热性电子部件的通信装置及汽车等的电子机器用电路基板使用 (参考专利文献3、专利文献4。)。

另一方面，如果采用以2mm左右厚度的金属基体板代替了 印刷基板的金属基体电路基板，则无需设置金属导通孔等就可 得到良好的散热性。但是，有必要增加基板厚度、并且从电极 及布线图案等冲裁的尺寸比印刷基板大，存在基板面积变大的 问题。此外，由于无法任意弯曲LED搭载以外部分，输入端子 的形成位置等受到制约。

另外，如果使前述金属基体电路基板的金属基体板厚度变 薄而与印刷基板一样形成从电极及布线图案等冲裁的尺寸小的 结构，则与形成有导通孔的印刷基板同样，由于未考虑从金属 基体板背面向前面的壳体的散热，在使LED连续点灯的情况下， 存在伴随LED的温度上升，导致LED自身的发光效率低下的问 题。此外，即使金属基体电路基板稍微弯曲，绝缘层也会产生 裂缝而不能使用，另外，还具有无法任意弯曲LED搭载部分等 问题。

专利文献1：日本特开2005-293925号公报

专利文献2：日本特开2005-283852号公报

专利文献3：日本特开昭62-271442号公报

专利文献4：日本特开平06-350212号公报

发明内容

发明要解决的课题