発光装置
【課題】構造の複雑化を抑制しながら光源の熱の放熱効果を高めることができる発光装置を提供する。
【解決手段】発光装置１は、無機材料基板６２、無機材料基板６２の実装面６２ａ側に実装されたＬＥＤ素子６１、及び無機材料基板６２の実装面６２ａとは反対側の非実装面６２ｂに形成された放熱パターン６６を有する光源６と、光源６が搭載されるとともに、光源６の放熱パターン６６に接合された放熱用導体パターン５１を搭載面５ａに有する搭載基板５と、搭載基板５の搭載面５ａ側に配置され、光源６の光を所定の方向に導く放熱反射部材４１，４２とを備え、放熱反射部材４１，４２は、搭載基板５の放熱用導体パターン５１に少なくとも一部が面する平面状の吸熱面４１０ｂ，４２０ｂと、吸熱面４１０ｂ，４２０ｂを介して放熱用導体パターン５１から伝導した光源６の熱を放熱する放熱面４１０ｃ，４２０ｃとを有する。
【解決手段】発光装置１は、無機材料基板６２、無機材料基板６２の実装面６２ａ側に実装されたＬＥＤ素子６１、及び無機材料基板６２の実装面６２ａとは反対側の非実装面６２ｂに形成された放熱パターン６６を有する光源６と、光源６が搭載されるとともに、光源６の放熱パターン６６に接合された放熱用導体パターン５１を搭載面５ａに有する搭載基板５と、搭載基板５の搭載面５ａ側に配置され、光源６の光を所定の方向に導く放熱反射部材４１，４２とを備え、放熱反射部材４１，４２は、搭載基板５の放熱用導体パターン５１に少なくとも一部が面する平面状の吸熱面４１０ｂ，４２０ｂと、吸熱面４１０ｂ，４２０ｂを介して放熱用導体パターン５１から伝導した光源６の熱を放熱する放熱面４１０ｃ，４２０ｃとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子の発光光を所定の方向に導光して放射する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の発光ダイオードを有する発光装置が知られている。近年では、発光ダイオードの用途が拡大し、室内等の照明やスキャナーにおける対象物の照射等のために発光ダイオードが広く用いられるようになっている。このように大きな光量を必要とする発光装置には、発光ダイオードで発生する熱により発光ダイオード自身が熱破壊してしまうことを防ぐため、放熱対策が施されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の固体素子デバイスは、発光ダイオード素子が搭載された無機材料基板の裏側に放熱用のパターンを設け、発光ダイオード素子で発生した熱がこの放熱用のパターンからヒートシンク等へ熱伝導するように構成されている。
【０００５】
しかしながら、発光装置の構成によっては、放熱用のパターンに直接ヒートシンクを接触させることが困難な場合がある。また、発光ダイオード素子に電源を供給するための回路パターンが形成された搭載基板上に無機材料基板を搭載する場合には、放熱用のパターンとヒートシンクとを接触させるために搭載基板に貫通穴を設け、この貫通穴を介して放熱用のパターンとヒートシンクとを接触させなければならない。このため、構造が複雑になり、組み付け工数も増大するという問題があった。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構造の複雑化を抑制しながら光源の熱の放熱効果を高めることができる発光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】
本発明は、上記目的を達成するため、無機材料基板、前記無機材料基板の実装面側に実装された発光素子、及び前記無機材料基板の前記実装面とは反対側の非実装面に形成されたメタライズパターンを有する光源と、前記光源が搭載されるとともに、前記光源が搭載された搭載面に前記メタライズパターンと接合された導体パターンを有する搭載基板と、前記搭載基板の前記搭載面側に配置され、前記光源の光を所定の方向に導く光学部材とを備え、前記光学部材は、前記搭載基板の前記導体パターンに少なくとも一部が面する吸熱面と、前記吸熱面を介して前記導体パターンから伝導した前記光源の熱を放熱する放熱面とを有する発光装置を提供する。
【０００８】
上記発光装置において、前記メタライズパターンは、前記実装面における前記発光素子が実装された実装領域に対応する前記非実装面側の領域の少なくとも一部を含むように形成するとよい。
【０００９】
上記発光装置において、前記メタライズパターンは、前記無機材料基板に形成された前記発光素子に電源を供給するための一対の電極の間に形成され、前記一対の電極から絶縁されていてもよい。
【００１０】
上記発光装置において、前記導体パターンは、前記一対の電極を結ぶ方向における前記メタライズパターンの幅に対応した幅を有して前記メタライズパターンとの接合部から前記光学部材の前記吸熱面との対向位置に至るようにするとよい。
【００１１】
上記発光装置において、前記メタライズパターンは、前記無機材料基板に形成された前記発光素子に電源を供給するための電極としてもよい。
【００１２】
上記発光装置において、前記光学部材は、前記光源に対向する面が前記光源の光を反射する反射面として形成されていてもよい。
【００１３】
上記発光装置において、前記光学部材は、金属材料からなる本体部と、前記本体部の前記光源側に設けられた白色の樹脂材料からなる反射部とを有し、前記反射部の前記光源側の表面が前記反射面であってもよい。
【００１４】
上記発光装置において、前記光学部材は、板状の透光性部材からなり、その端面から入射した前記光源の光を導いて他の面から放射するように構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発光装置の構造の複雑化を抑制しながら光源の熱の放熱効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を示す外観図である。
【図２】図２は、発光装置の断面図である。
【図３】図３は、発光装置の枠体及びロットレンズを取り外した状態を示す一部平面図である。
【図４】図４は、光源及びその周辺部を拡大して示す拡大図である。
【図５】図５は、光源及びその周辺部を示す、発光装置の一部分解斜視図である。
【図６】図６は、光源、及び光源が搭載される部分の搭載基板の断面を示し、（ａ）は光源の模式断面図、（ｂ）は搭載基板の模式断面図、（ｃ）は光源が搭載基板に搭載された状態を示す模式断面図である。
【図７】図７（ａ）は、搭載基板の放熱用導体パターン及び配線用導体パターンの形状を示す平面図、（ｂ）は、搭載基板の光源が搭載される部分を拡大して示す平面図、（ｃ）は、光源を無機材料基板の非実装面側から見た状態を示す平面図である。
【図８】図８は、第１の実施の形態の変形例に係る光源を示し、（ａ）は無機材料基板に垂直な断面における断面図、（ｂ）は無機材料基板の非実装面から見た状態を示す平面図である。
【図９】図９は、第１の実施の形態の変形例に係る搭載基板を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１０】図１０（ａ）及び（ｂ）は、光源の変形例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る発光装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】図１２は、図１１（ｂ）に示すＤ部の拡大図である。
【図１３】図１３は、搭載基板の絶縁層の上に形成された放熱用導体パターン及び配線用導体パターンの形状を示す平面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、第２の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１４Ａ（ａ）のＦ部拡大図である。
【図１５】図１５は、第２の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図、（ｃ）は（ａ）のＨ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を示す外観図である。この発光装置１は、例えば液晶フィルムの傷や汚れを検出する検査装置の照明のために用いられる。
【００１９】
発光装置１は、線状の開口部２ａを有する枠体２と、枠体２とねじ２１により締結される放熱フィン３とを有している。この発光装置１は、全体として略直方体形状を呈しており、枠体２が上側、放熱フィン３が下側として説明する。開口部２ａは枠体２の上面にて線状に形成され、開口部２ａの内側にはロットレンズ２２が配置されている。
【００２０】
図２は、発光装置１の断面図である。発光装置１は、枠体２と放熱フィン３との間に、放熱フィン３と面接触する平板状の金属材料をベースとする搭載基板５、搭載基板５の上側に配置された光学部材としての第１の放熱反射部材４１及び第２の放熱反射部材４２、及び搭載基板５に搭載された複数の光源６とを備えている。
【００２１】
搭載基板５は、放熱フィン３の上面に載置され、枠体２のねじ穴２ｂに挿通されたねじ２１と螺合するねじ孔５ｂを有し、ねじ２１により放熱フィン３に締結されている。本実施の形態においては、搭載基板５は、銅をベースとする。ここで、搭載基板５と放熱フィン３の接触面積と、複数の光源６の投入電力との関係は、１００ｍｍ２／Ｗ以上となるよう設定されている。
【００２２】
第１及び第２の放熱反射部材４１，４２は、平板状に形成され、ねじ２１と螺合するねじ孔４１ａ，４２ａを有し、ねじ２１により放熱フィン３及び搭載基板５に締結されている。第１及び第２の放熱反射部材４１，４２は、その下側の面の一部が搭載基板５に接触している。
【００２３】
第１の放熱反射部材４１と第２の放熱反射部材４２は、これらの間に形成される空間４ａを挟んで端面同士が向かい合うように平行に配置されている。空間４ａ内には、複数の光源６が配置されている。本実施の形態においては、搭載基板５からの第１及び第２の放熱反射部材４１，４２の高さは光源６の高さと実質的に同じである。
【００２４】
放熱フィン３は、搭載基板５が載置されてねじ２１と螺合するねじ孔３１ａを有する上部３１と、上部３１から下方へ延びる複数のフィン部３２とを一体に有する。各フィン部３２は、幅方向に所定の間隔で離隔して設けられており、空気の対流による放熱によって各光源６の熱が放散されるように表面積が設定されている。本実施形態においては、放熱フィン３は、アルミニウムからなる。なお、搭載基板５と放熱フィン３との間には、これらの隙間を埋めるためのシリコングリースが塗布されている。
【００２５】
ロットレンズ２２は、短波長の光により劣化し難い円柱状のガラスにより形成されている。このロットレンズ２２は、アルミニウムからなる枠体２に支持されている。
【００２６】
図３は、枠体２及びロットレンズ２２を取り外した状態の発光装置１の一部平面図である。発光装置１は、複数（本実施の形態では７個）の搭載基板５を有しており、図３には、このうちの一部の搭載基板を示している。また、図３では、第１の放熱反射部材４１及び第２の放熱反射部材４２の下側におけるロットレンズ２２の外形を二点鎖線で示している。
【００２７】
各搭載基板５には、それぞれ複数の光源が発光装置１の長手方向に沿って線状に配列されて搭載されている。また、発光装置１には、複数の搭載基板５のそれぞれに対応して設けられた、搭載基板５と同数の第１の放熱反射部材４１及び第２の放熱反射部材４２を有している。
【００２８】
図４は、図２に示す光源６及びその周辺部を拡大して示す拡大図である。
図５は、光源６及びその周辺部を示す発光装置１の一部分解斜視図である。
【００２９】
第１の放熱反射部材４１は、板状の金属製部材からなる本体部４１０と、本体部４１０の端面４１０ａに設けられた反射部４１１とを有している。本実施の形態では、本体部４１０はアルミニウムからなり、反射部４１１は端面４１０ａに塗布された白色のアクリル樹脂塗料からなる。なお、反射部４１１は、塗装に限らず、白色の樹脂からなる反射部材を貼り付けて形成してもよいし、本体部４１０の端面４１０ａを鏡面仕上げすることにより形成してもよい。
【００３０】
また、反射部４１１を、中空部のあるフッ素系のシートによって構成してもよい。このようなシートによって反射部４１１を構成した場合、仮に光源６に反射部４１１が接触しても光源６に割れ等が発生しにくく、また光源６の光を全反射することが可能である。一方、中空部のあるシートを用いた場合、光源６からシートを介して反射部４１１へ伝わる熱が少なくなるが、後述する放熱用導体パターン５１による放熱効果により、反射部４１１へ伝える熱を増すことができる。なお、フッ素系のシートに限らず、他の材料の不織布を用いたものとしてもよい。
【００３１】
第２の放熱反射部材４２は、第１の放熱反射部材４１と同様に形成された本体部４２０及び反射部４２１を有し、反射部４２１は、本体部４２０の端面４２０ａの光源６側に設けられている。光源６は、その側面６４ａが第１の放熱反射部材４１の反射部４１１の反射面４１１ａ、及び第２の放熱反射部材４２の反射部４２１の反射面４２１ａに対向するように、搭載基板５の搭載面５ａに実装されて配置されている。
【００３２】
第１の放熱反射部材４１の本体部４１０は、搭載基板５の上側の面に接触している。本体部４１０の下側の面は、光源６の熱を主として搭載基板５から吸熱する平面状の吸熱面４１０ｂとして形成されている。また、本体部４１０の上側の面は、吸熱面４１０ｂから吸収した熱を外部に放熱する放熱面４１０ｃとして形成されている。
【００３３】
第２の放熱反射部材４２についても同様に、本体部４２０の下側の面が吸熱面４２０ｂとして形成され、本体部４２０の上側の面は、吸熱面４２０ｂから吸収した熱を外部に放熱する放熱面４２０ｃとして形成されている。
【００３４】
また、光源６の側面６４ａから出射した光は、第１の放熱反射部材４１の反射部４１１の反射面４１１ａ又は第２の放熱反射部材４２の反射部４２１の反射面４２１ａで反射して、ロットレンズ２２側に導かれる。
【００３５】
搭載基板５は、基板本体５Ａと、基板本体５Ａの搭載面５ａ側の全面に形成された絶縁層５０と、絶縁層５０の上側に形成された放熱用導体パターン５１と、搭載基板５の最表面に形成されたレジスト層５３とを有している。
【００３６】
基板本体５Ａは、例えば板状の金属材料からなる。本実施の形態では、基板本体５Ａの材質をアルミニウムとしているが、銅であってもよい。絶縁層５０は、例えば８０〜２００μｍの厚みを有し、１〜３Ｗ／ｍ・Ｋの熱抵抗を有するエポキシ樹脂系の絶縁材料からなる。放熱用導体パターン５１は、例えば３５〜５００μｍの厚みを有する金属膜からなる。本実施の形態における放熱用導体パターン５１は、２００μｍの厚みを有する銅箔からなる。レジスト層５３は、例えば８０〜２００μｍの厚みを有し、１〜３Ｗ／ｍ・Ｋの熱抵抗を有する白色のエキポシ樹脂系の絶縁材料からなる。
【００３７】
図６は、光源６、及び光源６が搭載される部分の搭載基板５の断面を示し、（ａ）は光源６の模式断面図、（ｂ）は搭載基板５の模式断面図、（ｃ）は光源６が搭載基板５に搭載された状態を示す模式断面図である。
【００３８】
光源６は、セラミック等の無機材料からなる無機材料基板６２と、無機材料基板６２の実装面６２ａ側にフリップチップ実装された複数の発光素子としてのＬＥＤ素子６１と、無機材料基板６２に形成されて各ＬＥＤ素子６１へ電力を供給するための回路パターン６３と、各ＬＥＤ素子６１を無機材料基板６２上にて封止するガラス封止部６４と、各ＬＥＤ素子６１と回路パターン６３の間に介在するバンプ６５と、無機材料基板６２の実装面６２ａとは反対側（裏面）の非実装面６２ｂに形成された金属膜からなる放熱パターン６６とを備えている。放熱パターン６６は、本発明のメタライズパターンの一例である。
【００３９】
ＬＥＤ素子６１は、例えばＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１）の式で表される半導体からなり、青色光を発する。ＬＥＤ素子６１は、厚さ１００μｍで３４６μｍ角に形成されている。また、ＬＥＤ素子６１は、その発光層が無機材料基板６２と平行になるように配置されている。光源６は、ＬＥＤ素子６１の発光光を特定の方向に向けるための光学部材を備えておらず、無機材料基板６２に平行な面方向３６０°に光が放射される。なお、ＬＥＤ素子６１の半導体は任意であり、例えば、ＡｌＧａＡｓ系材料、ＧａＡｓＰ系材料等のような他の半導体材料を用いてもよい。
【００４０】
本実施の形態においては、１つの光源６に３つのＬＥＤ素子６１が一列に並んで配置され、光源６は、ＬＥＤ素子６１の並び方向に長尺な直方体形状に形成されている。ＬＥＤ素子６１の並び方向とその垂直方向の寸法がそれぞれ２．８ｍｍ、０．７５ｍｍ、高さ（光源の中心軸方向）が０．８５ｍｍとなっている。
【００４１】
本実施の形態に係る無機材料基板６２は、セラミックの一種である窒化アルミ（ＡｌＮ）からなり、２．８ｍｍ×０．７５ｍｍで０．２５ｍｍの厚さである。また、無機材料基板６２をアルミナ（Ａｌ２Ｏ３：酸化アルミ）の多結晶焼結材料から構成してもよい。なお、無機材料基板６２は、ＡｌＮ以外のセラミックとしてもよいし、シリコンなどの半導体材料を用いてもよい。
【００４２】
回路パターン６３は、無機材料基板６２の実装面６２ａに形成されて各ＬＥＤ素子６１と電気的に接続される上面パターン６３ａと、無機材料基板６２の非実装面６２ｂに形成されて搭載基板５の配線用導体パターン５２（後述）と電気的に接続される電極パターン６３ｂと、無機材料基板６２を厚さ方向に貫通して上面パターン６３ａ及び電極パターン６３ｂを電気的に接続するビアパターン６３ｃとを有している。本実施の形態では、３つのＬＥＤ素子６１が上面パターン６３ａによって直列に接続され、非実装面６２ｂの２箇所に形成された電極パターン６３ｂから電源が供給される。
【００４３】
また、無機材料基板６２の非実装面６２ｂにおける２箇所の電極パターン６３ｂの間には、放熱パターン６６が形成されている。放熱パターン６６は、３つのＬＥＤ６１が実装された実装面６２ａの領域の裏側に対応する範囲の全体をカバーするように形成されている。
【００４４】
上面パターン６３ａ、電極パターン６３ｂ、及び放熱パターン６６は、例えば無機材料基板６２にメタライズにより形成された金属膜からなる。本実施の形態では、上面パターン６３ａ、電極パターン６３ｂ、及び放熱パターン６６が銅箔から形成されている。
【００４５】
ガラス封止部６４は、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系の熱融着ガラスからなり、無機材料基板６２上に形成される。ガラス封止部６４は、無機材料基板６２上のＬＥＤ素子６１を封止し、無機材料基板６２と接合される底面に対して垂直な４つの側面６４ａを形成する。本実施形態においては、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−Ｎａ２Ｏ−Ｌｉ２Ｏのガラスが用いられ、この熱融着ガラスは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が４９０℃、屈伏点（Ａｔ）が５２０℃、１００℃〜３００℃における熱膨張率（α）が６×１０−６／℃、屈折率が１．７となっている。なお、ガラスの組成はこれに限定されるものではなく、例えば、熱融着ガラスは、Ｌｉ２Ｏを含有していなくてもよいし、任意成分としてＺｒＯ２、ＴｉＯ２等を含んでいてもよい。また、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系以外のガラスを用いてもよいことは勿論である。
【００４６】
また、ガラス封止部６４には、蛍光体６４１が分散されている。蛍光体６４１としては、例えば、ＹＡＧ(Yttrium Aluminum Garnet)蛍光体、珪酸塩蛍光体や、ＹＡＧと珪酸塩蛍光体を所定の割合で混合したもの等を用いることができ、青色のＬＥＤ素子６１と組み合わせることにより白色光を得ることができる。なお、紫外光を発するＬＥＤ素子と、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体の組合せにより白色光を得るようにしてもよい。なお、蛍光体６４１は、ガラスに分散させたものでなく、ガラス封止部６４の上面６４ｂに塗布したものであってもよい。さらに、蛍光体６４１を用いない構成とすることも可能である。
【００４７】
光源６を作成するにあたっては、まず、ＬＥＤ素子６１が搭載された平板状の無機材料基板６２と、加熱により軟化したガラス封止部６４となる板状のガラスを、ホットプレス加工により接合する。そして、無機材料基板６２及びガラスを、ダイシング装置を用いて格子状に分割することにより、対向する側面６４ａが平行な面となる直方体形状の光源６が作成される。
【００４８】
配線用導体パターン５２は、光源６のＬＥＤ素子６１に発光のための電流を供給するための導体であり、放熱用導体パターン５１と同じ厚み及び材料からなる。レジスト層５３は、放熱用導体パターン５１の上側、及び配線用導体パターン５２における光源６の電極パターン６３ｂとの接合部を除いた部分に形成されている。
【００４９】
配線用導体パターン５２の電極パターン６３ｂとの接合部、及び放熱用導体パターン５１の表面にはクリーム状のはんだ５４が塗布され、光源６が搭載された後に加熱及び冷却されることにより、配線用導体パターン５２と電極パターン６３ｂ、及び放熱用導体パターン５１と放熱パターン６６が接合（はんだ付け）される。なお、配線用導体パターン５２の電極パターン６３ｂとの接合は、はんだ付けに限らず、導電性接着剤やＡｕ−Ｓｎ系の共晶型ろう材を用いて行ってもよい。また、超音波による金属原子拡散による直接接合でもよい。
【００５０】
図７（ａ）は、搭載基板５の搭載面５ａ側に形成された放熱用導体パターン５１及び配線用導体パターン５２の形状を示す平面図である。この図では、光源６が実装される実装領域の外縁（光源６の外形）を二点鎖線で示している。
【００５１】
配線用導体パターン５２は、光源６の長手方向に沿って配列された４つの光源６を直列に接続し、これらの光源６に電源を供給している。この配線用導体パターン５２は、光源６の配列方向に沿って並ぶように形成されている。
【００５２】
放熱用導体パターン５１は、光源６の配列方向に隣り合う２つの配線用導体パターン５２の間の領域を含み、この領域から光源６の配列方向に対して直交する両方向に延びるように拡がって形成されている。本実施の形態では、放熱用導体パターン５１が配線用導体パターン５２から電気的に絶縁されている。
【００５３】
放熱用導体パターン５１は、２つの配線用導体パターン５２の間に形成された中央部５１ａ、中央部５１ａから光源６の配列方向に対して直交する一方向に延出された第１の延出部５１ｂ、及び中央部５１ａから光源６の配列方向に対して直交する他方向に延出された第２の延出部５１ｃとを有している。第１の延出部５１ｂ及び第２の延出部５１ｃは、それぞれが放熱パターン６６の２倍以上の面積を有する。本実施の形態では、各光源６に対してそれぞれ独立した１つの放熱用導体パターン５１が形成されているが、各放熱用導体パターン５１の第１の延出部５１ｂ同士、及び第２の延出部５１ｃ同士が互いに連続して一体に形成されていてもよい。
【００５４】
なお、光源のサイズが小さく、発熱が大きいときは、絶縁層の熱抵抗の影響による温度上昇が著しく大きなものとなる。例えば、絶縁層の熱伝導率が、１Ｗ／ｍ・Ｋ、厚さ１００μｍで放熱用導体パターンの面積が２ｍｍ２、光源が１Ｗとすると、絶縁層での温度上昇は５０℃にもなる。これに対し、放熱用導体パターンの面積を２倍、５倍、１０倍とすれば、絶縁層での温度上昇は２５℃、１０℃、５℃と反比例して減ずることができる。特にセラミック基板を用いたＬＥＤ光源では、セラミックが化学的に安定しているので、大電力を投入しても部材劣化しない特長がある。その一方で、金属リードを樹脂材料で保持したものより、部材がコスト高であるため、コンパクト化により低コスト化を図るのが一般的である。光源サイズ（実装面の面積）／投入電力が１０ｍｍ２／Ｗ以下であれば、本発明のような対策を行わなければ絶縁層の熱抵抗の影響によって明らかな温度上昇結果が生じる。
【００５５】
図７（ｂ）は、搭載基板５の光源６が搭載される部分を拡大して示す平面図である。図７（ｃ）は、光源６を無機材料基板６２の非実装面６２ｂ側から見た状態を示す平面図である。
【００５６】
図７（ｂ）では、レジスト層５３に覆われた部分の放熱用導体パターン５１及び配線用導体パターン５２を破線で示し、レジスト層５３から露出した部分の境界を実線で示している。この図に示すように、搭載基板５の上側の表面には、光源６の電極パターン６３ｂ及び放熱パターン６６がはんだによって接合される部分を除いて、レジスト層５３が形成されている。光源６の長手方向（図７の左右方向）における放熱用導体パターン５１の幅は、中央部５１ａで最も狭く、第１の延出部５１ｂ及び第２の延出部５１ｃでは中央部５１ａよりも広くなっている。
【００５７】
光源６の長手方向における放熱用導体パターン５１の中央部５１ａの幅Ｌ１１は、光源６の放熱パターン６６の同方向における幅Ｌ１２に対応した幅であり、本実施の形態では、幅Ｌ１１と幅Ｌ１２が同一に設定されている。なお、幅Ｌ１１を幅Ｌ１２よりも大きくしてもよい。
【００５８】
また、光源６の短手方向における放熱用導体パターン５１のレジスト層５３に覆われていない露出部の幅Ｌ２１は、光源６の放熱パターン６６の同方向における幅Ｌ２２に対応した幅であり、本実施の形態では、幅Ｌ２１と幅Ｌ２２が同一に設定されている。なお、幅Ｌ２１を光源６の無機材料基板６２と同一の幅とし、レジスト層５３の厚さの段差によって、はんだを溶かした際などに位置ずれが生じることを防ぐなど、幅Ｌ２２よりも大きくしてもよい。
【００５９】
図７（ｃ）では、光源６の下面から見た場合のＬＥＤ素子６１の外形とバンプ６５の外形とを破線で示している。この図に示すように、光源６の放熱パターン６６は、無機材料基板６２の実装面６２ａに実装された３つのＬＥＤ素子６１の実装領域に対応する非実装面６２ｂ側の領域の少なくとも一部を含むように形成されている。本実施の形態では、ＬＥＤ素子６１の実装領域に対応する領域、つまり非実装面６２ｂ側から無機材料基板６２を透視した場合にＬＥＤ素子６１のバンプ６５が存在する領域の全体が放熱パターン６６に含まれるように、光源６が構成されている。
【００６０】
放熱用導体パターン５１の第１の延出部５１ｂは、レジスト層５３を介して第１の放熱反射部材４１の吸熱面４１０ｂに面する。また、放熱用導体パターン５１の第２の延出部５１ｃは、レジスト層５３を介して第２の放熱反射部材４２の吸熱面４２０ｂに面する。そして、第１の放熱反射部材４１の吸熱面４１０ｂは、第１の延出部５１ｂの上側の領域におけるレジスト層５３に接触し、第２の放熱反射部材４２の吸熱面４２０ｂは、第２の延出部５１ｃの上側の領域におけるレジスト層５３に接触する。
【００６１】
配線用導体パターン５２によって光源６に電力が供給されると、光源６の各ＬＥＤ素子６１が発光すると共に熱を発生する。この熱は、無機材料基板６２の放熱パターン６６に伝導し、放熱パターン６６から放熱用導体パターン５１の中央部５１ａに伝導し、さらに第１の延出部５１ｂ及び第２の延出部５１ｃに伝導する。第１の延出部５１ｂ及び第２の延出部５１ｃに伝導した熱の一部は、レジスト層５３を介して第１の放熱反射部材４１及び第２の放熱反射部材４２に吸熱される。
【００６２】
第１の放熱反射部材４１及び第２の放熱反射部材４２は、吸熱した熱を放熱面４１０ｃ，４２０ｃ（図４参照）から放熱する。この仕組みにより、光源６の熱が拡散及び放熱される。なお、第１の延出部５１ｂ及び第２の延出部５１ｃに伝導した熱の他の一部は、搭載基板５及び放熱フィン３を介して外部に放熱されるが、第１の放熱反射部材４１及び第２の放熱反射部材４２の放熱面４１０ｃ，４２０ｃからの放熱は、放熱フィン３を介して行われる放熱を補完する役割を果たす。
【００６３】
（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、搭載基板５に貫通穴を設けるなどの構造の複雑化を抑制した構造でありながら、搭載基板５の放熱用導体パターンを光源の放熱パターンの数倍あるいは１０倍以上の面積とすることで、光源６への通電によって発生する熱が放熱パターン６６から放熱用導体パターン５１によって広い面積に拡散される。そして、広い面積に熱が拡散されているため絶縁層５０やレジスト層５３の熱抵抗の影響を数分の１あるいは１０分の１として、搭載基板の金属で形成された基板本体５Ａや放熱反射部材４１，４２へ熱を伝えることができる。尚、放熱用導体パターン５１は放熱反射部材４１，４２が取り付けられる部位まで広がっているため、レジスト層５３を介した熱伝導により第１及び第２の放熱反射部材４１，４２に伝わり、第１及び第２の放熱反射部材４１，４２の放熱面４１０ｃ，４２０ｃから放熱される。ここで、放熱用導体パターン５１は、光源６の下側に位置する中央部５１ａが放熱パターン６６を介して光源６の熱を受け、この熱を光源６の実装範囲の外側に延びる第１の延出部５１ｂ及び第２の延出部５１ｃに伝導させる。
【００６４】
また、第１及び第２の放熱反射部材４１，４２は、反射面４１１ａ，４２１ａで光源６の光を反射し、所定の方向（本実施の形態ではロットレンズ２２の方向）に導く。
【００６５】
一般に、光源の光を導く導光部材は、光の拡散によって光源からの距離が遠ざかるほど大きくする必要があるため、発光装置の小型化の観点では、導光部材をできるだけ光源に近づけることが望ましい。また、光源の熱を放熱するための放熱部材は、光源からの距離が遠いと放熱の効果が低下するため、光源にできるだけ光源に近づけることが望ましい。しかし、導光部材と放熱部材とを別体として独立して設けた場合は、光源の光が導光部材に遮られたり、導光部材及び放熱部材の干渉を避けるために両部材の配置位置に制約が生じることがある。
【００６６】
本実施の形態では、第１及び第２の放熱反射部材４１，４２が板状の本体部４１０，４２０と、本体部４１０，４２０の端部に設けられた反射部４１１，４２１とを有し、導光及び放熱の機能を兼ね備えた構成としたため、光源６の近傍に反射面４１１ａ，４２１ａを設けると共に、放熱を行う本体部４１０，４２０も光源の近傍に配置することができる。
【００６７】
さらに、光源６から第１及び第２の放熱反射部材４１，４２への熱伝導は、光源６に面した中央部５１ａ、及び第１及び第２の放熱反射部材４１，４２に面した第１及び第２の延出部５１ｂ，５１ｃを一体に有する放熱用導体パターン５１によって行われる。このため、光源６の熱を絶縁層５０を介して基板本体５Ａへ伝導させ、さらに基板本体５Ａから絶縁層５０を介して第１及び第２の放熱反射部材４１，４２へ伝導させる場合に比較して、より効率的に熱伝導させることができる。またさらに、発光装置１の大型化も抑制できる。
【００６８】
［第１の実施の形態の変形例］
上記した第１の実施の形態は、以下に説明するように変形することも可能である。すなわち、第１の実施の形態では、光源６が電極パターン６３ｂから絶縁された放熱パターン６６を有し、この放熱パターン６６から放熱用導体パターン５１に光源６の熱を逃がすように発光装置１を構成したが、電極パターン６３ｂをＬＥＤ素子６１への電流の供給のために必要な面積よりも大きな面積に形成し、この電極パターン６３ｂに接合される導体パターンから光源６の熱が第１及び第２の放熱反射部材４１，４２に伝導するように発光装置１を構成してもよい。
【００６９】
以下に、図８及び図９を参照して第１の実施の形態の変形例を説明する。発光装置１の構成要素のうち、第１の実施の形態と機能が実質的に共通するものについては共通する符号を付して重複した説明を省略する。
【００７０】
図８は、第１の実施の形態の変形例に係る光源６を示し、（ａ）は無機材料基板６２に垂直な断面における断面図、（ｂ）は無機材料基板６２の非実装面６２ｂから見た状態を示す平面図である。図８（ｂ）では、光源６の下面から見た場合のＬＥＤ素子６１の外形を破線で示している。
【００７１】
図８（ａ）に示すように、この変形例に係る光源６は、ガラス封止部６４に封止された単一のＬＥＤ素子６１を有している。このＬＥＤ素子６１には、上面パターン６３ａ、電極パターン６３ｂ、及びビアパターン６３ｃを有する一対の回路パターン６３によって電源が供給される。回路パターン６３は、ＬＥＤ素子６１のアノード及びカソードのそれぞれについて設けられている。
【００７２】
図８（ｂ）に示すように、無機材料基板６２の非実装面６２ｂに形成された２つの電極パターン６３ｂは、それぞれがＬＥＤ素子６１の実装領域に対応する非実装面６２ｂ側の領域の一部を含むように形成されている。
【００７３】
図９は、第１の実施の形態の変形例に係る搭載基板５の搭載面５ａに形成された導体パターン５５及びレジスト層５３を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。図９（ａ）では、レジスト層５３に覆われた部分の導体パターン５５を破線で示し、レジスト層５３から露出した部分の境界を実線で示している。また、搭載基板５上に光源６を搭載した場合の光源６の外形線、及び第１及び第２の放熱反射部材４１，４２を配置した場合のこれらの外形線を二点鎖線で示している。なお、第１及び第２の放熱反射部材４１，４２の形状及び構成は第１の実施の形態と同じである。
【００７４】
図９（ａ）に示すように、導体パターン５５は、光源６の電極パターン６３ｂに接合される部分がレジスト層５３から露出している。搭載基板５には複数の導体パターン５５が形成され、各導体パターン５５は複数（本実施の形態では４個）の光源６を直列に接続している。
【００７５】
導体パターン５５は、光源６への通電時に電流が流れる通電部５５ａと、通電部５５ａから第１及び第２の放熱反射部材４１，４２の下側にあたる領域まで延出された延出部５５ｂ，５５ｃを一体に有している。
【００７６】
複数の光源６の配列方向（図９の左右方向）における導体パターン５５の通電部５５ａの幅と、延出部５５ｂ，５５ｃの幅は実質的に同じであり、導体パターン５５は、光源６の配列方向に直交する方向が長辺となる長方形状を呈している。
【００７７】
この変形例に係る発光装置１に通電されると、導体パターン５５の通電部５５ａを流れる電流が各光源６に供給され、光源６が発光すると共に熱が発生する。この熱の一部は、無機材料基板６２の電極パターン６３ｂから導体パターン５５の通電部５５ａの通電部に伝導し、通電部５５ａから延出部５５ｂ，５５ｃに伝導し、さらに第１及び第２の放熱反射部材４１，４２に伝導して放熱される。
【００７８】
なお、光源６は、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、さらに変形してもよい。図１０（ａ）に示す変形例では、回路パターン６３がビアパターン６３ｃを有しておらず、上面パターン６３ａと電極パターン６３ｂが無機材料基板６２の側面に形成された側面パターン６３ｄによって接続されている。
【００７９】
このように光源６を構成した場合は、回路パターン６３と配線用導体パターン５２とを接合するはんだ５６が電極パターン６３ｂ及び側面パターン６３ｄに溶着するので、回路パターン６３から配線用導体パターン５２への熱伝導効率が向上し、配線用導体パターン５２を介した熱の拡散が促進される。また、側面パターン６３ｄがはんだ付けされるので、溶融したはんだ５６の表面張力によるセルフアライメント効果によって、光源６が配線用導体パターン５２の露出部分に対してずれた状態で接合されることが抑制される。
【００８０】
図１０（ｂ）に示す変形例では、図１０（ａ）に示した構成例に対し、光源６がさらに放熱パターン６６を有し、この放熱パターン６６が放熱用導体パターン５１に接合されている。また、側面パターン６３ｄが配線用導体パターン５２に接合されている。
【００８１】
このように光源６を構成した場合にも、側面パターン６３ｄが配線用導体パターン５２にはんだ付けされるので、溶融したはんだ５６の表面張力によるセルフアライメント効果によって、光源６が配線用導体パターン５２の露出部分及び放熱用導体パターン５１に対してずれた状態で接合されることが抑制される。また、ＬＥＤ素子６１を実装する回路パターン６３ａを無機材料基板６２の上面６２ａに広くとった設計をしたものであってもよい。
【００８２】
またさらに、第１の実施の形態では、発光装置１が円柱状のロットレンズ２２（図１，図２参照）を備えた場合について説明したが、ロットレンズ２２に替えて透光性の板状の樹脂材料からなる導光板を用いてもよい。この場合、光源６の側面６４ａから出射した光が第１及び第２の放熱反射部材４１，４２で反射して導光板の入射面に導かれるように発光装置を構成することができる。
【００８３】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図１１〜１３を参照して説明する。
【００８４】
第１の実施の形態及びその変形例では、反射面での反射によって光源の光を所定の方向に導き、かつ放熱を行う放熱反射部材を採用した場合について説明したが、本実施の形態に係る発光装置では、透光性を有する材料に光源の光を入射させ、内部反射によって入射光を所定の方向に導くと共に、放熱を行う光学部材としての導光板を用いる。この発光装置は、例えば液晶表示装置のバックライトや、蛍光灯等に置き換えられる照明装置として用いられる。
【００８５】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る発光装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【００８６】
この発光装置１０は、端面同士が付き合わされた第１及び第２の導光板７１，７２と、これら一対の導光板７１，７２を組み合わせることによって長手方向に沿って形成された複数の穴部７０と、各穴部７０に収容され、線状に配列された複数の光源６と、複数の光源６が搭載され、これら複数の光源６に電源を供給する搭載基板８と、第１及び第２の導光板７１，７２、複数の光源６、及び搭載基板８を収容するケース９０とを備えている。なお、以下の説明では、第１及び第２の導光板７１，７２の放射面側を上方、搭載基板８が収容されたケース９０の底面側を下方ということがある。
【００８７】
第１及び第２の導光板７１，７２は、複数の光源６の配列方向に沿った領域において各々の端面が突き合わされた構造を有する。また、第１及び第２の導光板７１，７２は、透光性部材からなり、全体にわたって厚さが一定な平板状である。
【００８８】
第１の導光板７１には、第２の導光板７２と突き合わされる端面７１ａに、複数（本実施の形態では５つ）の凹部７１０が等間隔で形成されている。一方、第２の導光板７２には、第１の導光板７１と突き合わされる端面７２ａに、凹部７１０と同数の凹部７２０が等間隔で形成されている。凹部７１０，７２０は、端面７１ａ，７２ａの延伸方向における光源６に対応する位置に形成されている。また、凹部７１０，７２０は、第１及び第２の導光板７１，７２をその厚さ方向に貫通している。
【００８９】
搭載基板８は、図１１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１の導光板７１と第２の導光板７２とを合わせた幅よりも狭い幅と、第１及び第２の導光板７１，７２の長手方向の長さに対応する長さを有し、各穴部７０の一側を塞ぐように設けられている。
【００９０】
ケース９０は、例えばアルミニウム等の金属又は合成樹脂から形成されている。本実施の形態では、ケース９０の材料として、放熱性を考慮してアルミニウムを用いる。また、ケース９０は、底部９００と、底部９００に垂直な方向に延びるように形成された側壁部９０１とを有する。底部９００の幅方向の中央部には、搭載基板８を収容する凹部９０２が形成されている。
【００９１】
第１及び第２の導光板７１，７２は、凹部７１０，７２０の位置及び向きが左右対称である他は共通する構成及び機能を有する。第１及び第２の導光板７１，７２は、光源６から発せられる光に対して透光性を有する材料、例えばアクリル樹脂から形成される。
【００９２】
図１１（ｂ），（ｃ）に示すように、第１及び第２の導光板７１，７２は、ケース９０の底部９００側の面が、搭載基板８に対向して光源６の熱を吸熱する吸熱面７１ｂ，７２ｂとして、また吸熱面７１ｂ，７２ｂとは反対側の面が、穴部７０の内面から入射した光源６の光を外部に放射する放射面７１ｃ，７２ｃとして、それぞれ形成されている。本実施の形態では、放射面７１ｃ，７２ｃを、吸熱面７１ｂ，７２ｂから伝導した熱を外部へ放熱する放熱面としても用いる。なお、吸熱面７１ｂ，７２ｂには、放射面７１ｃ，７２ｃから放射される光の分布を均一化するための反射面を形成してもよい。
【００９３】
図１２は、図１１（ｂ）に示すＤ部の拡大図である。光源６は、第１及び第２の導光板７１，７２の端面７１ａ，７２ａに沿った方向の長さが端面７１ａ，７２ａに直交する方向の長さよりも長い直方体状である。この光源６は、第１の実施の形態について図６（ａ）を参照して説明したものと同様の構成であるので、対応する構成要素に共通する符号を付してその説明を省略する。
【００９４】
なお、光源６の上面６４ｂには、上面６４ｂから出射される方向のＬＥＤ素子６１の発光光の全部又は一部を反射する反射部材を設けてもよい。この反射部材としては、例えば白色塗装されたアクリル板や、表面の反射率が比較的高い材料、例えばアルミニウムからなる反射シールを採用することができる。この反射部材によって、使用者に眩しさを感じさせることを抑制することが可能となる。
【００９５】
搭載基板８は、金属からなる基板本体８Ａと、基板本体８Ａ上に設けられた絶縁層８０と、絶縁層８０上に設けられた放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２と、光源６の下方にあたる領域を除く領域に形成された白色レジスト層８３とを有する。基板本体８Ａの材料としては、例えばアルミニウム、マグネシウム、銅等の金属を用いることができる。本実施の形態では、基板本体８Ａの材料としてアルミニウムを用いる。
【００９６】
光源６は、はんだ８４を介して搭載基板８に搭載されている。より詳細には、光源６の電極パターン６３ｂは、はんだ８４によって配線用導体パターン８２に接合され、光源６の放熱パターン６６は、はんだ８４によって放熱用導体パターン８１に接合されている。
【００９７】
また、図１２に示すように、第１及び第２の導光板７１，７２の吸熱面７１ｂ，７２ｂに対する穴部７０の内面の角度をα（°）とし、第１及び第２の導光板７１，７２の屈折率をｎとしたとき、式（１）を満たすようにすると、第１及び第２の導光板７１，７２の厚さ方向へ進む光につき、穴部２０の内面から第１及び第２の導光板７１，７２内へ入射した全ての光が第１及び第２の導光板７１，７２内の伝搬光となる。本実施の形態においては、α＝９０°でありｎ＝１．５であることから、式（１）の条件を満たす。
【数１】
【００９８】
これに加え、式（２）を満たすようにすると、第１及び第２の導光板７１，７２の穴部７０の内面に沿って進む光につき、穴部７０の内面から第１及び第２の導光板７１，７２内へ入射した全ての光が第１及び第２の導光板７１，７２内の伝搬光となる。本実施の形態においては、α＝９０°でありｎ＝１．５であることから、式（２）の条件を満たす。
【数２】
【００９９】
図１３は、搭載基板８の絶縁層８０の上に形成された放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２の形状を示す平面図である。この図では、白色レジスト層８３に覆われた部分の放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２を破線で示し、搭載基板８の上方に配置される光源６、第１の導光板７１、及び第２の導光板７２の外形を二点鎖線で示している。
【０１００】
放熱用導体パターン８１は、光源６の放熱パターン６６に接合される白色レジスト層８３から露出した領域を含む中央部８１ａと、光源６の長手方向に対して直交する方向における中央部８１ａの両側に延出して設けられた第１及び第２の延出部８１ｂ，８１ｃを有している。
【０１０１】
光源６の２つの電極パターン６３ｂは、光源６の長手方向の両端部に形成され、この２つの電極パターン６３ｂがそれぞれ配線用導体パターン８２，８２に接合される。光源６の放熱パターン６６は、２つの電極パターン６３ｂの間に形成され、光源６の長手方向を長辺とする長方形状であり、放熱用導体パターン８１の中央部８１ａに接合される。
【０１０２】
放熱用導体パターン８１の中央部８１ａは、放熱パターン６６の長手方向の幅に対応した幅を有して放熱パターン６６との接合部から第１の延出部８１ｂ及び第２の延出部８１ｃに至るように形成されている。本実施の形態では、放熱パターン６６の長手方向の幅と中央部８１ａの幅が実質的に同一であるが、中央部８１ａの幅は放熱パターン６６の長手方向の幅よりも広くてもよい。
【０１０３】
第１及び第２の延出部８１ｂ，８１ｃは、光源６の長手方向が長辺である長方形状であり、光源６が搭載される部分を挟んで線対称に形成されている。第１の延出部８１ｂの一部は、白色レジスト層８３を介して第１の導光板７１の吸熱面７１ｂに面している。また、第２の延出部８１ｃの一部は、白色レジスト層８３を介して第２の導光板７２の吸熱面７２ｂに面している。第１及び第２の導光板７１，７２の吸熱面７１ｂ，７２ｂは、第１及び第２の延出部８１ｂ，８１ｃの上方における白色レジスト層８３の表面に接している。
【０１０４】
穴部７０の内面は、端面７１ａ，７２ａに対して平行で互いに向かい合う一対の底面７０ａ，７０ａと、端面７１ａ，７２ａに対して直交する方向に形成されて互いに向かい合う一対の側面７０ｂ，７０ｂと、底面７０ａと側面７０ｂとの間にそれぞれ形成された４つの円弧面７０ｃとから構成される。穴部７０の内面は、光源６の光が第１及び第２の導光板７１，７２の内部に入射する入射面である。
【０１０５】
（第２の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第２の実施の形態によれば、搭載基板８に貫通穴を設けるなどの構造の複雑化を抑制した構造でありながら、搭載基板８の放熱用導体パターン８１を光源６の放熱パターン６６の数倍あるいは１０倍以上の面積として、放熱用導体パターン８１が絶縁層８０や白色レジスト層８３を介して基板本体８Ａや第１及び第２の導光板７１，７２に面状に接したものとすることで、光源６への通電によって発生する熱が、放熱パターン６６から搭載基板８の放熱用導体パターン８１によって広い面積に拡散される。そして、広い面積に熱が拡散されているため絶縁層８０や白色レジスト層８３の熱抵抗の影響を数分の１あるいは１０分の１として、搭載基板８の金属で形成された基板本体８Ａや第１及び第２の導光板７１，７２へ熱を伝えることができる。なお、放熱用導体パターン８１は第１及び第２の導光板７１，７２が取り付けられる部位まで広がっているため、白色レジスト層８３を介した熱伝導により第１及び第２の導光板７１，７２に伝わり、第１及び第２の導光板７１，７２の放射面７１ｃ，７２ｃから放熱される。ここで、放熱用導体パターン８１は、光源６の下側に位置する中央部８１ａが放熱パターン６６を介して光源６の熱を受け、この熱を光源６の実装範囲の外側に延びる第１の延出部８１ｂ及び第２の延出部８１ｃに伝導させる。
【０１０６】
また、第１及び第２の導光板７１，７２は、穴部７０の内面から光源６の光を入射して第１及び第２の導光板７１，７２内を端面７１ａ，７２ａに直交する方向に導き、放射面７１ｃ，７２ｃから放射する。
【０１０７】
すなわち、第１及び第２の導光板７１，７２は、光源６の点状の光を所定の方向に導き光を拡散することで面状の光とすると共に、光源６の発光により発生する熱を搭載基板８が第１及び第２の導光板７１，７２に沿った面方向へ広く拡散し、さらに搭載基板８から吸熱して外部に放熱させる。搭載基板８が第１及び第２の導光板７１，７２に沿って設置されているので、放熱のために容積が必要となり、デザイン性を失う、といったことがなく薄型の面発光装置とすることができる。
【０１０８】
また第１及び第２の導光板７１，７２と搭載基板８とが放熱の機能を備えることにより、光源部の熱の極在を防ぎ第１及び第２の導光板７１，７２を光源６の近傍に配置することが可能となり、光源６の光を効率的に入射させることができる。第１及び第２の導光板７１，７２として広く用いられているアクリル系材料は耐光性には優れるが、耐熱性は低く変形が生じやすくなる。また、材料の耐熱性だけでなく、熱の極在があると膨張によるたわみが生じ、光線との結合効率や伝搬効率あるいはケースなどへの収納性の問題が生じる。これに対し、光源部の熱の極在を防ぎ、導光板の広い範囲あるいは全体に熱を拡げることが有効となる。また、第１の実施の形態では金属の反射部材であったが、第２の実施の形態では、樹脂からなる第１及び第２の導光板７１，７２を光源６の近傍に配置することで、金属のような熱伝導性はなくとも、熱容量の大きい材料へ熱を拡げ外部放熱することができる。
【０１０９】
特に、本実施の形態のようにＬＥＤ素子６１の封止材料がガラスの場合、樹脂よりも熱伝導率が１ケタ高く、数Ｗ／ｍ・Ｋで、ＬＥＤ素子６１の熱が伝わりやすく、ガラス封止部６４の表面が高温になりがちである。しかし、本実施の形態では、光源６のガラス封止部６４と第１及び第２の導光板７１，７２とが近い距離にあるものの、空気層を介し直接触れていないので、第１及び第２の導光板７１，７２として１０℃で変形しやすくなるアクリル材料などの熱可塑性樹脂を用いても問題が生じないものとできる。
【０１１０】
なお、本実施の形態で用いるＬＥＤ素子６１は、動作時の耐熱温度が１５０℃の製品であり、この温度にならない範囲に電力を投入して用いられる。つまり、ＬＥＤ素子６１の動作時の耐熱温度以下の熱可塑性樹脂材料で第１及び第２の導光板７１，７２を形成しても問題のないものとできる。
【０１１１】
なお、本実施の形態によれば、放熱以外にも下記の作用及び効果がある。
（１）光源６の一部をそれぞれ収容する凹部７１０，７２０は、第１及び第２の導光板７１，７２の端面７１ａ，７２ａに形成されているので、端面７１ａ，７２ａよりも第１及び第２の導光板７１，７２の内側に光源６を収容する穴部を形成した場合に比較して、光源６の光の入射面の加工精度を高くすることが可能となる。これにより、光源６から発した光をより効率よく第１及び第２の導光板７１，７２の内部に入射させることができる。また、端面７１ａ，７２ａに凹部７１０，７２０を設けたことにより、端面以外の部分に光源を収容するための穴を型形成する場合に比較して、第１及び第２の導光板７１，７２の生産性を向上させることができる。つまり、導光板の端面以外の部分に光源を収容するための小サイズの穴を型形成する場合には、金型に細いピンを用いることとなり、型抜きの際にこのピンに折れが生じやすく、生産性が低下する。特に、穴が垂直（α＝９０°）の場合は、穴部７０の内面にて屈折する光は上下とも対称となり、最も導光板内の伝播に適する条件であるが、その一方で型抜きがしにくくなる。さらに、導光板に複数の穴を形成する際は、樹脂材料の硬化収縮などの力も加わることになり、さらに穴形成のピンが折れやすく、型抜きがしにくくなる。本実施の形態では、凹部７１０，７２０を第１及び第２の導光板７１，７２の端面７１ａ，７２ａに設けることで、このような問題を回避している。なお、α＝９０°に限らず、±２°未満あるいは±５°未満の際にも、材料の種類や加工精度、あるいはピン径、もしくはピンの本数や配列仕様等によって程度の差はあるものの上記の問題が生じ得るが、本実施の形態のように第１及び第２の導光板７１，７２の端面７１ａ，７２ａに形成した凹部７１０，７２０に光源６を収容することで、このような問題の発生を回避することができる。さらに、複数のＬＥＤ素子６１が配列された方向が端面７１ａ，７２ａに沿った方向となるように、光源６が配置されているので、凹部７１０，７２０を深く形成する必要がなく、金型の製造及びこの金型による第１及び第２の導光板７１，７２の成形が容易となる。
【０１１２】
（２）光源６から出射した光は、第１及び第２の導光板７１，７２の端面７１ａ，７２ａに交差する一対の側面７０ｂ，７０ｂからも第１及び第２の導光板７１，７２内に入射するので、導光板がその端面に凹部を有しない場合に比較して、隣り合う２つの光源６の間の領域における第１及び第２の導光板７１，７２からの放射光の強度を高めることが可能となる。これにより、第１及び第２の導光板７１，７２の放射面７１ｃ，７２ｃから面状に放射される光の強度の分布のムラを低減することができる。
【０１１３】
（３）光源６は、ＬＥＤ素子６１の発光層が第１及び第２の導光板７１，７２と平行であり、ＬＥＤ素子６１の周囲は透光性のガラス封止部６４で封止され、光源６自体及びその周囲には、ＬＥＤ素子６１の発光光を特定の方向に導くための反射部材等が設けられていない。このため、部品点数の削減及び装置の小型化が可能となる。即ち、従来の常識では、光源は、光出射エリアを狭くする、導光板への入射角範囲を狭くするための光学系を用いて、導光板との結合を図る。しかし、本実施形態では、光源６は量産のため、ＬＥＤ素子６１は、ＬＥＤ素子６１の中心軸に沿った側面に取り囲まれた形状とされ、光出射エリアを狭める光学系を備えていない。なお、反射枠は高反射率部材を選択されるものの完全に光吸収のないものでない限り、光学損出が生じるので、本実施形態の光源では高効率化、さらに、小型化の効果もある。また、本実施形態の光源では、ＬＥＤ素子６１の中心軸に沿った側面に取り囲まれた形状で、ＬＥＤ素子６１から発し、この側面に至った光は、ＬＥＤ素子６１の中心軸方向に近づく方向に屈折する。そして、ＬＥＤ素子６１から発する光のうち、ＬＥＤ素子６１の中心軸に対し大きな角度方向へ放射される光量は、この方向の立体角が大きいため、ＬＥＤ素子６１の配光特性にもよるが、例えば、全光量に対し５０％以上の大きな割合がある。つまり、導光板への入射角は、むしろ広がる光源となる。しかも、ガラス封止部６４の屈折率はＬＥＤ素子６１からの光取出しを促進するため、シリコン樹脂（屈折率：１．４〜１．５程度）やエポキシ樹脂（１．５〜１．６程度）より屈折率の大きい、屈折率１．６以上の部材を選択でき、この際は、ＬＥＤ素子６１の中心軸方向に近づく方向に屈折する程度は、さらに大きいものとなる。また、ＬＥＤ素子６１から発し、蛍光体で励起される光や散乱する光のうち、側面に至る光も同様にＬＥＤ素子６１の中心軸方向に近づく方向に屈折する。にもかかわらず、本実施形態の光源を導光板の厚さ方向に平行な光源の収納穴を形成した導光板と組み合わせ、導光板への入射面となる収納穴での入射時の屈折と、導光板の入射面とは直行する面方向となる導光板の上下面での全反射が生じる屈折率の導光板により、光源と導光板とを高効率で結合でき、かつ、部品点数の削減および簡単容易な製造が可能となる。
【０１１４】
（４）光源６又はその周辺部には、光源６の出射光を特定の方向に向けるための光学部材を備えておらず、また、ＬＥＤ素子６１をフリップチップ接続により実装したので、ＬＥＤ素子６１の端面と光源６の側面６４ａとの距離を１ｍｍ以下、さらには０．５ｍｍ以下とすることも容易となり、光源６の平面視の大きさを小さくすることができ、凹部７１０，７２０の大きさを小型化することができる。これにより、光源６が発光装置１０の端部だけでなく、中央部に配置されていても、小型で目立たないものとできる。また、第１及び第２の導光板７１，７２を厚くすることなく、光軸を厚さ方向とした光源６の搭載が可能となる。これに対し、例えばＬＥＤ素子６１がワイヤボンディング接続により実装されている場合、ＬＥＤ素子６１の外側に、ワイヤループのための空間が余計に必要となる。さらに、第１及び第２の導光板７１，７２の凹部７１０，７２０に関しては、実装や嵌合の公差が必要となるため、ＬＥＤ素子６１の５倍以上の大きさとなる。またさらに、側面方向へ放射方向を制御する光学面を設ける場合には、第１及び第２の導光板７１，７２の凹部７１０，７２０の大きさをＬＥＤ素子６１の１２倍以上とする必要がある。例えば、無機材料基板６２の大きさが２．５ｍｍ角とすると、第１及び第２の導光板７１，７２の穴部７０の大きさも例えば３．０ｍｍ角のように大きくする必要がある。そして、仮にこのような大きさで発光装置１０を作製すると、搭載するＬＥＤ素子６１が同じであっても、光源６の上面６４ｂの中心部を基準とした穴部７０の内面の立体角の割合は、３５％の低減となる。また、光源６の高さが変わらず、平面視の寸法が小さくなると、横方向への配光が相対的に増大する。なお、蛍光体が封止材料に分散されている場合、封止材の高さより平面方向の寸法が小さくなると、上方向と横方向の光の色度の差が顕著となり易いが、仮に色度の差が生じたとしても、第１及び第２の導光板７１，７２内で混光させることができる。また、光源６の放熱パターン６６及び回路パターン６３は、無機材料基板６２の搭載基板８側の面内に形成されているため、無機材料基板６２の側面に回路パターン形成されるものと比べ、はんだなどの共晶材を用い搭載基板８へ搭載する際、はんだのはみ出しがない、あるいはごく僅かなものとできるので、第１及び第２の導光板７１，７２の穴を、より光源６の大きさに近い、小さなものにすることができる。そして、このことにより、光源６から第１及び第２の導光板７１，７２への光結合効率を高めることができる。また、光源６に対する第１及び第２の導光板７１，７２の穴位置精度を大きくとり、製造歩留りの高いものとすることができる。
【０１１５】
（５）光源６の上面６４ｂ及び側面６４ａに光学的な加工を施す必要がないので光源６の作製も簡単容易である。この発光装置１０の場合、むしろ光軸上に最大の光強度が存在しない配光の光源６が好ましく、立方体形状の光源６に加工を施すことなく、しかも単純な形状の凹部７１０，７２０を形成すればよいので、実用に際して極めて有利である。
【０１１６】
また、光源６は光学系を備えず小型であるため、多くの光源６を密に配列して、高輝度にすることができる。一方、各光源６の間隔を比較的広くして配列した場合も、光源６の中心軸に対して垂直な面方向３６０°に光が放射されるため、各光源６の間の輝度の低下を抑制できる。
【０１１７】
また、第１及び第２の導光板７１，７２は透明な光学接着剤等により互いに貼り合わせてもよいが、あえて貼り合わせず、ミクロな意味で端面同士の間に空隙を持たせることで、光源などから発する熱によって導光板が膨張し、応力をもつことや、たわみを発生することを抑えることができる。また、本形態では光源６を２枚の導光板で取り囲むものを示したが、３枚あるいは４枚、もしくはそれ以上の導光板で取り囲むものとしてもよい。
【０１１８】
なお、一対の導光板にはさまれた空間に光源を配置したものに限らず、一枚の導光板に貫通孔や凹部を設け光源を配置したものであっても同様の作用効果を得ることができる。
【０１１９】
［第２の実施の形態の変形例１］
上記した第２の実施の形態は、以下に説明するように変形することも可能である。すなわち、上記第２の実施の形態では、発光装置１０が一対の導光板７１，７２を有し、一対の導光板７１，７２の間に複数の光源６を線状に配置したが、発光装置が単一の導光板を有し、その周辺部に形成された凹部に複数の光源を配置してもよい。
【０１２０】
図１４Ａ及びＢは、第２の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置１１を示し、図１４Ａ（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。図１４Ｂは図１４Ａ（ａ）のＦ部拡大図である。
【０１２１】
この発光装置１１は、ケース９１と、ケース９１に収容された単一の導光板７３と、導光板７３に形成された複数の凹部７３０にそれぞれ収容された複数の光源６と、複数の光源６が搭載された搭載基板８とを有する。光源６は、図１２を参照して説明したものと同様に構成されている。
【０１２２】
ケース９１は、アルミ合金からなる熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高熱伝導材料であり、底部９１０と、底部９１０に垂直な方向に延びるように形成された側壁部９１１とを有する。
【０１２３】
導光板７３は、平面視において長方形状に形成され、その短辺にあたる両端面７３ａに導光板７３を厚さ方向に貫通する複数の凹部７３０が形成されている。導光板７３の端面７３ａは、ケース９１の側壁部９１１に対向している。光源６は、搭載基板８に平行な方向の周囲が導光板７３の凹部７３０の内面及びケース９１の側壁部９１１に囲まれている。
【０１２４】
また、導光板７３は、図１４Ａ（ｂ）に示すように、ケース９１の底部９１０側の面が、搭載基板８に対向して光源６の熱を吸熱する吸熱面７３ｂとして、また吸熱面７３ｂとは反対側の面が、凹部７３０の内面から入射した光源６の光を外部に放射する放射面７３ｃとして、それぞれ形成されている。放射面７３ｃは、吸熱面７３ｂから吸熱して導光板７３を厚さ方向に伝導した熱を外部に放熱する放熱面としても機能する。
【０１２５】
図１４Ｂは、搭載基板８に形成された放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２の形状を示している。搭載基板８は７０μｍ層の銅材料からなる放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２とそれらを両面からはさみ込むポリイミドあるいは液晶ポリマー材料からなる絶縁層８０とを有するフレキシブル基板である。
【０１２６】
この図では、搭載基板８の導光板７３側の面に形成された絶縁層８０に覆われた部分の放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２を破線で、放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２の絶縁層８０から露出した部分の境界を実線でそれぞれ示し、さらに搭載基板８の上方に配置される光源６、及び導光板７３の外形を二点鎖線で示している。
【０１２７】
放熱用導体パターン８１は、光源６の放熱パターン６６（図１２参照）に接合される絶縁層８０から露出した領域を含む接合部８１ａと、光源６の長手方向に対して直交する方向における接合部８１ａの片側（導光板７３側）に延出して設けられた延出部８１ｂを有している。
【０１２８】
放熱用導体パターン８１の接合部８１ａは、放熱パターン６６の長手方向の幅と同等の幅を有して放熱パターン６６との接合部から延出部８１ｂに至るように形成されている。図１４（ｃ）に示す例では、放熱パターン６６の長手方向の幅と接合部８１ａの幅が実質的に同一であるが、接合部８１ａの幅は放熱パターン６６の長手方向の幅よりも広くてもよい。
【０１２９】
延出部８１ｂは、光源６の長手方向が長辺である長方形状である。より具体的には、延出部８１ｂは、その長辺が光源６の長辺幅以上の長さであり、延出部８１ｂの短辺は、放熱用導体パターン８１の面積が光源６の底面積の２倍以上、望ましくは５倍、あるいは１０倍以上の長さで形成された長方形状である。延出部８１ｂの一部は、絶縁層８０を介して導光板７３の吸熱面７３ｂに面している。導光板７３の吸熱面７３ｂは、延出部８１ｂの上方における絶縁層８０の表面に接している。
【０１３０】
凹部７３０の内面は、端面７３ａに対して平行な底面７３０ａと、端面７３ａに対して直交する方向に形成されて互いに向かい合う一対の側面７３０ｂ，７３０ｂと、底面７３０ａと側面７３０ｂとの間にそれぞれ形成された２つの円弧面７３０ｃとから構成される。凹部７３０の内面は、光源６の光が導光板７３の内部に入射する入射面である。凹部７３０は光源６の全体を収めることのできる寸法で形成されている。
【０１３１】
また、凹部７３０の底面７３０ａに向かい合うケース９１の側壁部９１１は、光源６の光を凹部７３０の内面に反射する反射部として機能する。
【０１３２】
上記構成によれば、搭載基板８に貫通穴を設けるなどの構造の複雑化を抑制した構造でありながら、搭載基板８の放熱用導体パターン８１を光源の放熱パターンの数倍あるいは１０倍以上の面積とすることで、光源６への通電によって発生する熱が、放熱パターン６６、放熱用導体パターン８１の接合部８１ａ、放熱用導体パターン８１の延出部８１ｂによって広い面積に拡散される。そして、広い面積に熱が拡散されているため絶縁層８０の熱抵抗の影響を数分の１あるいは１０分の１として、導光板７３へ熱を伝えることができる。なお、放熱用導体パターン８１は導光板７３が取り付けられる部位まで広がっているため、絶縁層８０を介して、導光板７３の吸熱面７３ｂから導光板７３に伝導し、さらに導光板７３を厚さ方向に伝導して放射面７３ｃから外部に放熱される。また一方、これは導光板７３が光源６の近傍に配置されているためでもある。なお、図１４Ａ，１４Ｂでは、光源６のサイズが小さいため、両者が離れているようにも見えるが、放熱用導体パターンが７０μｍ層の銅であるのに対し、その１０倍ないしは２０倍の距離の位置に導光板７３があり、容易に熱を伝えることのできる位置に配置されている。
【０１３３】
また、導光板７３は、凹部７３０の内面から光源６の光を入射して放射面７３ｃから面状に放射する。導光板７３の短辺側に、複数のＬＥＤ素子６１が一列に並ぶ光源６を導光板７３の短辺方向とＬＥＤ素子６１の配列方向が一致するようにしてあるため、導光板７３の長辺方向への光量を多くとることができる。すなわち、光源６の長辺方向に対し垂直な方向が導光板７３の長辺方向となるので、複数のＬＥＤ素子６１から導光板７３の長辺方向へ放射される光量が多くとれるとともに、導光板７３の長辺方向のケース側壁部９９１の方向へ放射され、反射される光も光源６の短辺方向を通り導光板７３側へ反射されやすい。なお、用途によっては導光板７３の長辺側に導光板７３の長辺方向とＬＥＤ素子６１の配列方向が一致するようにしてもよい。さらに導光板７３と長辺と短辺両面に光源６を配置したものであってもよい。
【０１３４】
このように、導光板７３は、光源６の点状の光を所定の方向に導き、光を拡散させることで面状の光とすると共に、光源６の発光により発生する熱を搭載基板８が導光方向に沿った面方向へ広く拡散し、さらに搭載基板８から吸熱して外部に放熱させる。従って、光源６と導光板７３とを近接させて配置することにより、光源６の光を効率的に入射させることができる。
【０１３５】
なお、フレキシブル基板を搭載基板８としていることで、導光板７３は平面ではなく、例えば光源の配列方向と平行な軸方向となる柱状の曲面の一部形状となるものとしてもよい。この場合、例えば円柱状の柱の表面に取り付ける薄型の発光装置とすることができる。そして、搭載基板８から導光板７３への伝熱もできる。
【０１３６】
［第２の実施の形態の変形例２］
図１５は、第２の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置１２を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図、（ｃ）は（ａ）のＨ部拡大図である。
【０１３７】
この発光装置１２は、ケース９２と、ケース９２に収容された単一の四角形状の導光板７４と、導光板７４の四隅に形成された４つの凹部７４０にそれぞれ収容された４つの光源６と、これらの光源６が搭載された搭載基板８とを有する。光源６は、平面視において正方形状に形成された他は、図１２を参照して説明したものと同様に構成されている。
【０１３８】
ケース９２は、底部９２０と、底部９２０に垂直な方向に延びるように形成された側壁部９２１とを有する。
【０１３９】
導光板７４は、平面視において長方形状に形成され、導光板７の四隅には、切り欠き形成された４つの凹部７４０が設けられている。この凹部７４０は、導光板７４を厚さ方向に貫通し、その内部に光源６を収容している。導光板７４の端面７４ａは、ケース９２の側壁部９２１に対向している。
【０１４０】
また、導光板７４は、図１５（ｂ）に示すように、ケース９２の底部９２０側の面が、搭載基板８に対向して光源６の熱を吸熱する吸熱面７４ｂとして、また吸熱面７４ｂとは反対側の面が、凹部７４０の内面から入射した光源６の光を外部に放射する放射面７４ｃとして、それぞれ形成されている。放射面７４ｃは、吸熱面７３ｂから伝導した光源６の熱を外部に放熱する放熱面としても機能する。
【０１４１】
図１５（ｃ）は、搭載基板８の絶縁層の上に形成された放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２の形状を示している。この図では、搭載基板８の最表面に形成された白色レジスト層８３に覆われた部分の放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２を破線で、放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２の白色レジスト層８３から露出した部分を実線で示し、搭載基板８の上方に配置される光源６、及び導光板７４の外形を二点鎖線で示している。
【０１４２】
放熱用導体パターン８１は、光源６の放熱パターン６６（図１２参照）に接合される白色レジスト層８３から露出した領域を含む接合部８１ａと、接合部８１ａから導光板７４側に向かって延出して設けられた延出部８１ｂを有している。
【０１４３】
放熱用導体パターン８１の接合部８１ａは、配線用導体パターン８２の２つの露出部の間を結ぶ方向（図１５（ｃ）の左右方向）における接合部８１ａの露出部の幅と同等の幅を有して、放熱パターン６６との接合部から延出部８１ｂに至るように形成されている。
【０１４４】
延出部８１ｂは、平面視において長方形状であり、その一部が白色レジスト層８３を介して導光板７４の吸熱面７４ｂに面している。導光板７４の吸熱面７４ｂは、延出部８１ｂの上方における白色レジスト層８３の表面に接している。
【０１４５】
凹部７４０の内面は、互いに直交する端面７３ａに対してそれぞれ平行な側面７４０ａ，７４０ａから構成される。凹部７４０の内面は、光源６の光が導光板７４の内部に入射する入射面である。また、凹部７４０の側面７４０ａ，７４０ａに向かい合う側壁部９２１の内面９２１ａは、光源６の光を凹部７４０の内面に反射する反射面として機能する。
【０１４６】
凹部７４０は切り欠きがなく長方形形状だった場合の導光板７４の範囲内に光源６が収まる寸法で形成されている。そして、光源６の中心軸まわりの３６０°は光学面に囲まれ、半分が導光板７４の入射面、残りの半分が側壁部９２１の反射面である内面９２１ａとされ、光学的効率の良いものとされる。
【０１４７】
上記構成によれば、搭載基板８に貫通穴を設けるなどの構造の複雑化を抑制した構造でありながら、搭載基板８の放熱用導体パターン８１を光源の放熱パターンの数倍あるいは１０倍以上の面積とすることで、光源６への通電によって発生する熱が、光源６の放熱パターン６６、放熱用導体パターン８１の接合部８１ａ、放熱用導体パターン８１の延出部８１ｂによって広い面積に拡散される。
【０１４８】
そして、広い面積に熱が拡散されているため絶縁層８０の熱抵抗の影響を数分の１あるいは１０分の１として、導光板７４へ熱を伝えることができる。なお、放熱用導体パターン８１は導光板７４が取り付けられる部位まで広がっているため、絶縁層８０を介して、導光板７４の吸熱面７４ｂから導光板７４に伝導し、さらに導光板７４を厚さ方向に伝導して放射面７４ｃから外部に放熱される。また、導光板７４は、凹部７４０の内面から光源６の光を入射して放射面７３ｃから面状に放射する。
【０１４９】
すなわち、導光板７４は、光源６の点状の光を所定の方向に導き、光を拡散させることで面状の光とすると共に、光源６の発光により発生する熱を搭載基板８が導光方向に沿った面方向へ広く拡散し、さらに搭載基板８から吸熱して外部に放熱させる。従って、光源６と導光板７４とを近接させて配置することにより、光源６の光を効率的に入射させることができる。
【０１５０】
［他の実施の形態］
以上、本発明の発光装置を上記各実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態又はその変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、各実施の形態又はその変形例の各構成要素を相互に組み合わせることも可能である。
【０１５１】
例えば、図１１に示した実施の形態において、第１及び第２の導光板７１，７２の吸熱面７１ｂ，７２ｂに円形状の複数の反射面を形成し、第１及び第２の導光板７１，７２内の光がこれら反射面で反射して、放射面７１ｃ，７２ｃから取り出されるようにしてもよい。この場合、反射面の面積は、端面７１ａ，７１ｂから遠ざかるほど、大きくなるようにするとよい。このように構成することにより、放射面７１ｃ，７２ｃにおける放射光の分布を均一化することができる。なお、この反射面は、スクリーン印刷、インクジェット印刷、レーザー加工、金型を利用した熱転写等により形成することができる。特に、インクジェット印刷、レーザー加工等の場合、スクリーン印刷等で用いる版が不要となり、例えば、実際に製造された発光装置の発光特性に応じて反射面の加工を行うことができる。さらに、インクジェット印刷の場合、ノズルを第１及び第２の導光板７１，７２上に全面的に配置することにより、広範囲の加工を同時に行うことができ、作業性に優れるという利点がある。
【符号の説明】
【０１５２】
１…発光装置、２…枠体、２ａ…開口部、２ｂ…ねじ穴、３…放熱フィン、４ａ…空間、５…搭載基板、５Ａ…基板本体、５ａ…搭載面、６…光源、７…導光板、８…搭載基板、８Ａ…基板本体、１０，１１，１２…発光装置、２１…ねじ、２２…ロットレンズ、３０ａ…凹部、３０ｂ…ねじ孔、３０ｂ…平面、３１…上部、３１ａ…ねじ孔、３２…フィン部、４１…第１の放熱反射部材、４２…第２の放熱反射部材、４１ａ，４２ａ…ねじ孔、５０…絶縁層、５１…放熱用導体パターン、５１ａ…中央部、５１ｂ，５１ｃ…延出部、５２…配線用導体パターン、５３…レジスト層、５５…導体パターン、５５ａ…通電部、５５ｂ，５５ｃ…延出部、６１…ＬＥＤ素子、６２…無機材料基板、６２ａ…実装面、６２ｂ…非実装面、６３…回路パターン、６３ａ…上面パターン、６３ｂ…電極パターン、６３ｃ…ビアパターン、６３ｄ…側面パターン、６４…ガラス封止部、６４ａ…側面、６４ｂ…上面、６５…バンプ、６６…放熱パターン、７０…穴部、７０ａ…底面、７０ｂ…側面、７０ｃ…円弧面、７１…第１の導光板、７２…第２の導光板、７１ａ，７２ａ…端面、７１ｂ，７２ｂ…吸熱面、７１ｃ，７２ｃ…放射面、７３…導光板、７３ａ…端面、７３ｂ…吸熱面、７３ｃ…放射面、７４…導光板、７４ａ…端面、７４ｂ…吸熱面、７４ｃ…放射面、８０…絶縁層、８１…放熱用導体パターン、８１ａ…中央部、８１ａ…接合部、８１ｂ，８１ｃ…延出部、８２…配線用導体パターン、８３…白色レジスト層、９０，９１，９２…ケース、４１０，４２０…本体部、４１０ａ，４２０ａ…端面、４１０ｂ，４２０ｂ…吸熱面、４１０ｃ，４２０ｃ…放熱面、４１１，４２１…反射部、４１１ａ，４２１ａ…反射面、６４１…蛍光体、７１０，７２０，７３０，７４０…凹部、７３０ａ…底面、７３０ｂ…側面、７３０ｃ…円弧面、７４０ａ…側面、９００，９１０，９２０…底部、９０１，９１１，９２１…側壁部、９２１ａ…内面、９０２…凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子の発光光を所定の方向に導光して放射する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の発光ダイオードを有する発光装置が知られている。近年では、発光ダイオードの用途が拡大し、室内等の照明やスキャナーにおける対象物の照射等のために発光ダイオードが広く用いられるようになっている。このように大きな光量を必要とする発光装置には、発光ダイオードで発生する熱により発光ダイオード自身が熱破壊してしまうことを防ぐため、放熱対策が施されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の固体素子デバイスは、発光ダイオード素子が搭載された無機材料基板の裏側に放熱用のパターンを設け、発光ダイオード素子で発生した熱がこの放熱用のパターンからヒートシンク等へ熱伝導するように構成されている。
【０００５】
しかしながら、発光装置の構成によっては、放熱用のパターンに直接ヒートシンクを接触させることが困難な場合がある。また、発光ダイオード素子に電源を供給するための回路パターンが形成された搭載基板上に無機材料基板を搭載する場合には、放熱用のパターンとヒートシンクとを接触させるために搭載基板に貫通穴を設け、この貫通穴を介して放熱用のパターンとヒートシンクとを接触させなければならない。このため、構造が複雑になり、組み付け工数も増大するという問題があった。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構造の複雑化を抑制しながら光源の熱の放熱効果を高めることができる発光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】
本発明は、上記目的を達成するため、無機材料基板、前記無機材料基板の実装面側に実装された発光素子、及び前記無機材料基板の前記実装面とは反対側の非実装面に形成されたメタライズパターンを有する光源と、前記光源が搭載されるとともに、前記光源が搭載された搭載面に前記メタライズパターンと接合された導体パターンを有する搭載基板と、前記搭載基板の前記搭載面側に配置され、前記光源の光を所定の方向に導く光学部材とを備え、前記光学部材は、前記搭載基板の前記導体パターンに少なくとも一部が面する吸熱面と、前記吸熱面を介して前記導体パターンから伝導した前記光源の熱を放熱する放熱面とを有する発光装置を提供する。
【０００８】
上記発光装置において、前記メタライズパターンは、前記実装面における前記発光素子が実装された実装領域に対応する前記非実装面側の領域の少なくとも一部を含むように形成するとよい。
【０００９】
上記発光装置において、前記メタライズパターンは、前記無機材料基板に形成された前記発光素子に電源を供給するための一対の電極の間に形成され、前記一対の電極から絶縁されていてもよい。
【００１０】
上記発光装置において、前記導体パターンは、前記一対の電極を結ぶ方向における前記メタライズパターンの幅に対応した幅を有して前記メタライズパターンとの接合部から前記光学部材の前記吸熱面との対向位置に至るようにするとよい。
【００１１】
上記発光装置において、前記メタライズパターンは、前記無機材料基板に形成された前記発光素子に電源を供給するための電極としてもよい。
【００１２】
上記発光装置において、前記光学部材は、前記光源に対向する面が前記光源の光を反射する反射面として形成されていてもよい。
【００１３】
上記発光装置において、前記光学部材は、金属材料からなる本体部と、前記本体部の前記光源側に設けられた白色の樹脂材料からなる反射部とを有し、前記反射部の前記光源側の表面が前記反射面であってもよい。
【００１４】
上記発光装置において、前記光学部材は、板状の透光性部材からなり、その端面から入射した前記光源の光を導いて他の面から放射するように構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発光装置の構造の複雑化を抑制しながら光源の熱の放熱効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を示す外観図である。
【図２】図２は、発光装置の断面図である。
【図３】図３は、発光装置の枠体及びロットレンズを取り外した状態を示す一部平面図である。
【図４】図４は、光源及びその周辺部を拡大して示す拡大図である。
【図５】図５は、光源及びその周辺部を示す、発光装置の一部分解斜視図である。
【図６】図６は、光源、及び光源が搭載される部分の搭載基板の断面を示し、（ａ）は光源の模式断面図、（ｂ）は搭載基板の模式断面図、（ｃ）は光源が搭載基板に搭載された状態を示す模式断面図である。
【図７】図７（ａ）は、搭載基板の放熱用導体パターン及び配線用導体パターンの形状を示す平面図、（ｂ）は、搭載基板の光源が搭載される部分を拡大して示す平面図、（ｃ）は、光源を無機材料基板の非実装面側から見た状態を示す平面図である。
【図８】図８は、第１の実施の形態の変形例に係る光源を示し、（ａ）は無機材料基板に垂直な断面における断面図、（ｂ）は無機材料基板の非実装面から見た状態を示す平面図である。
【図９】図９は、第１の実施の形態の変形例に係る搭載基板を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１０】図１０（ａ）及び（ｂ）は、光源の変形例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る発光装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】図１２は、図１１（ｂ）に示すＤ部の拡大図である。
【図１３】図１３は、搭載基板の絶縁層の上に形成された放熱用導体パターン及び配線用導体パターンの形状を示す平面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、第２の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１４Ａ（ａ）のＦ部拡大図である。
【図１５】図１５は、第２の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図、（ｃ）は（ａ）のＨ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を示す外観図である。この発光装置１は、例えば液晶フィルムの傷や汚れを検出する検査装置の照明のために用いられる。
【００１９】
発光装置１は、線状の開口部２ａを有する枠体２と、枠体２とねじ２１により締結される放熱フィン３とを有している。この発光装置１は、全体として略直方体形状を呈しており、枠体２が上側、放熱フィン３が下側として説明する。開口部２ａは枠体２の上面にて線状に形成され、開口部２ａの内側にはロットレンズ２２が配置されている。
【００２０】
図２は、発光装置１の断面図である。発光装置１は、枠体２と放熱フィン３との間に、放熱フィン３と面接触する平板状の金属材料をベースとする搭載基板５、搭載基板５の上側に配置された光学部材としての第１の放熱反射部材４１及び第２の放熱反射部材４２、及び搭載基板５に搭載された複数の光源６とを備えている。
【００２１】
搭載基板５は、放熱フィン３の上面に載置され、枠体２のねじ穴２ｂに挿通されたねじ２１と螺合するねじ孔５ｂを有し、ねじ２１により放熱フィン３に締結されている。本実施の形態においては、搭載基板５は、銅をベースとする。ここで、搭載基板５と放熱フィン３の接触面積と、複数の光源６の投入電力との関係は、１００ｍｍ２／Ｗ以上となるよう設定されている。
【００２２】
第１及び第２の放熱反射部材４１，４２は、平板状に形成され、ねじ２１と螺合するねじ孔４１ａ，４２ａを有し、ねじ２１により放熱フィン３及び搭載基板５に締結されている。第１及び第２の放熱反射部材４１，４２は、その下側の面の一部が搭載基板５に接触している。
【００２３】
第１の放熱反射部材４１と第２の放熱反射部材４２は、これらの間に形成される空間４ａを挟んで端面同士が向かい合うように平行に配置されている。空間４ａ内には、複数の光源６が配置されている。本実施の形態においては、搭載基板５からの第１及び第２の放熱反射部材４１，４２の高さは光源６の高さと実質的に同じである。
【００２４】
放熱フィン３は、搭載基板５が載置されてねじ２１と螺合するねじ孔３１ａを有する上部３１と、上部３１から下方へ延びる複数のフィン部３２とを一体に有する。各フィン部３２は、幅方向に所定の間隔で離隔して設けられており、空気の対流による放熱によって各光源６の熱が放散されるように表面積が設定されている。本実施形態においては、放熱フィン３は、アルミニウムからなる。なお、搭載基板５と放熱フィン３との間には、これらの隙間を埋めるためのシリコングリースが塗布されている。
【００２５】
ロットレンズ２２は、短波長の光により劣化し難い円柱状のガラスにより形成されている。このロットレンズ２２は、アルミニウムからなる枠体２に支持されている。
【００２６】
図３は、枠体２及びロットレンズ２２を取り外した状態の発光装置１の一部平面図である。発光装置１は、複数（本実施の形態では７個）の搭載基板５を有しており、図３には、このうちの一部の搭載基板を示している。また、図３では、第１の放熱反射部材４１及び第２の放熱反射部材４２の下側におけるロットレンズ２２の外形を二点鎖線で示している。
【００２７】
各搭載基板５には、それぞれ複数の光源が発光装置１の長手方向に沿って線状に配列されて搭載されている。また、発光装置１には、複数の搭載基板５のそれぞれに対応して設けられた、搭載基板５と同数の第１の放熱反射部材４１及び第２の放熱反射部材４２を有している。
【００２８】
図４は、図２に示す光源６及びその周辺部を拡大して示す拡大図である。
図５は、光源６及びその周辺部を示す発光装置１の一部分解斜視図である。
【００２９】
第１の放熱反射部材４１は、板状の金属製部材からなる本体部４１０と、本体部４１０の端面４１０ａに設けられた反射部４１１とを有している。本実施の形態では、本体部４１０はアルミニウムからなり、反射部４１１は端面４１０ａに塗布された白色のアクリル樹脂塗料からなる。なお、反射部４１１は、塗装に限らず、白色の樹脂からなる反射部材を貼り付けて形成してもよいし、本体部４１０の端面４１０ａを鏡面仕上げすることにより形成してもよい。
【００３０】
また、反射部４１１を、中空部のあるフッ素系のシートによって構成してもよい。このようなシートによって反射部４１１を構成した場合、仮に光源６に反射部４１１が接触しても光源６に割れ等が発生しにくく、また光源６の光を全反射することが可能である。一方、中空部のあるシートを用いた場合、光源６からシートを介して反射部４１１へ伝わる熱が少なくなるが、後述する放熱用導体パターン５１による放熱効果により、反射部４１１へ伝える熱を増すことができる。なお、フッ素系のシートに限らず、他の材料の不織布を用いたものとしてもよい。
【００３１】
第２の放熱反射部材４２は、第１の放熱反射部材４１と同様に形成された本体部４２０及び反射部４２１を有し、反射部４２１は、本体部４２０の端面４２０ａの光源６側に設けられている。光源６は、その側面６４ａが第１の放熱反射部材４１の反射部４１１の反射面４１１ａ、及び第２の放熱反射部材４２の反射部４２１の反射面４２１ａに対向するように、搭載基板５の搭載面５ａに実装されて配置されている。
【００３２】
第１の放熱反射部材４１の本体部４１０は、搭載基板５の上側の面に接触している。本体部４１０の下側の面は、光源６の熱を主として搭載基板５から吸熱する平面状の吸熱面４１０ｂとして形成されている。また、本体部４１０の上側の面は、吸熱面４１０ｂから吸収した熱を外部に放熱する放熱面４１０ｃとして形成されている。
【００３３】
第２の放熱反射部材４２についても同様に、本体部４２０の下側の面が吸熱面４２０ｂとして形成され、本体部４２０の上側の面は、吸熱面４２０ｂから吸収した熱を外部に放熱する放熱面４２０ｃとして形成されている。
【００３４】
また、光源６の側面６４ａから出射した光は、第１の放熱反射部材４１の反射部４１１の反射面４１１ａ又は第２の放熱反射部材４２の反射部４２１の反射面４２１ａで反射して、ロットレンズ２２側に導かれる。
【００３５】
搭載基板５は、基板本体５Ａと、基板本体５Ａの搭載面５ａ側の全面に形成された絶縁層５０と、絶縁層５０の上側に形成された放熱用導体パターン５１と、搭載基板５の最表面に形成されたレジスト層５３とを有している。
【００３６】
基板本体５Ａは、例えば板状の金属材料からなる。本実施の形態では、基板本体５Ａの材質をアルミニウムとしているが、銅であってもよい。絶縁層５０は、例えば８０〜２００μｍの厚みを有し、１〜３Ｗ／ｍ・Ｋの熱抵抗を有するエポキシ樹脂系の絶縁材料からなる。放熱用導体パターン５１は、例えば３５〜５００μｍの厚みを有する金属膜からなる。本実施の形態における放熱用導体パターン５１は、２００μｍの厚みを有する銅箔からなる。レジスト層５３は、例えば８０〜２００μｍの厚みを有し、１〜３Ｗ／ｍ・Ｋの熱抵抗を有する白色のエキポシ樹脂系の絶縁材料からなる。
【００３７】
図６は、光源６、及び光源６が搭載される部分の搭載基板５の断面を示し、（ａ）は光源６の模式断面図、（ｂ）は搭載基板５の模式断面図、（ｃ）は光源６が搭載基板５に搭載された状態を示す模式断面図である。
【００３８】
光源６は、セラミック等の無機材料からなる無機材料基板６２と、無機材料基板６２の実装面６２ａ側にフリップチップ実装された複数の発光素子としてのＬＥＤ素子６１と、無機材料基板６２に形成されて各ＬＥＤ素子６１へ電力を供給するための回路パターン６３と、各ＬＥＤ素子６１を無機材料基板６２上にて封止するガラス封止部６４と、各ＬＥＤ素子６１と回路パターン６３の間に介在するバンプ６５と、無機材料基板６２の実装面６２ａとは反対側（裏面）の非実装面６２ｂに形成された金属膜からなる放熱パターン６６とを備えている。放熱パターン６６は、本発明のメタライズパターンの一例である。
【００３９】
ＬＥＤ素子６１は、例えばＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１）の式で表される半導体からなり、青色光を発する。ＬＥＤ素子６１は、厚さ１００μｍで３４６μｍ角に形成されている。また、ＬＥＤ素子６１は、その発光層が無機材料基板６２と平行になるように配置されている。光源６は、ＬＥＤ素子６１の発光光を特定の方向に向けるための光学部材を備えておらず、無機材料基板６２に平行な面方向３６０°に光が放射される。なお、ＬＥＤ素子６１の半導体は任意であり、例えば、ＡｌＧａＡｓ系材料、ＧａＡｓＰ系材料等のような他の半導体材料を用いてもよい。
【００４０】
本実施の形態においては、１つの光源６に３つのＬＥＤ素子６１が一列に並んで配置され、光源６は、ＬＥＤ素子６１の並び方向に長尺な直方体形状に形成されている。ＬＥＤ素子６１の並び方向とその垂直方向の寸法がそれぞれ２．８ｍｍ、０．７５ｍｍ、高さ（光源の中心軸方向）が０．８５ｍｍとなっている。
【００４１】
本実施の形態に係る無機材料基板６２は、セラミックの一種である窒化アルミ（ＡｌＮ）からなり、２．８ｍｍ×０．７５ｍｍで０．２５ｍｍの厚さである。また、無機材料基板６２をアルミナ（Ａｌ２Ｏ３：酸化アルミ）の多結晶焼結材料から構成してもよい。なお、無機材料基板６２は、ＡｌＮ以外のセラミックとしてもよいし、シリコンなどの半導体材料を用いてもよい。
【００４２】
回路パターン６３は、無機材料基板６２の実装面６２ａに形成されて各ＬＥＤ素子６１と電気的に接続される上面パターン６３ａと、無機材料基板６２の非実装面６２ｂに形成されて搭載基板５の配線用導体パターン５２（後述）と電気的に接続される電極パターン６３ｂと、無機材料基板６２を厚さ方向に貫通して上面パターン６３ａ及び電極パターン６３ｂを電気的に接続するビアパターン６３ｃとを有している。本実施の形態では、３つのＬＥＤ素子６１が上面パターン６３ａによって直列に接続され、非実装面６２ｂの２箇所に形成された電極パターン６３ｂから電源が供給される。
【００４３】
また、無機材料基板６２の非実装面６２ｂにおける２箇所の電極パターン６３ｂの間には、放熱パターン６６が形成されている。放熱パターン６６は、３つのＬＥＤ６１が実装された実装面６２ａの領域の裏側に対応する範囲の全体をカバーするように形成されている。
【００４４】
上面パターン６３ａ、電極パターン６３ｂ、及び放熱パターン６６は、例えば無機材料基板６２にメタライズにより形成された金属膜からなる。本実施の形態では、上面パターン６３ａ、電極パターン６３ｂ、及び放熱パターン６６が銅箔から形成されている。
【００４５】
ガラス封止部６４は、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系の熱融着ガラスからなり、無機材料基板６２上に形成される。ガラス封止部６４は、無機材料基板６２上のＬＥＤ素子６１を封止し、無機材料基板６２と接合される底面に対して垂直な４つの側面６４ａを形成する。本実施形態においては、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−Ｎａ２Ｏ−Ｌｉ２Ｏのガラスが用いられ、この熱融着ガラスは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が４９０℃、屈伏点（Ａｔ）が５２０℃、１００℃〜３００℃における熱膨張率（α）が６×１０−６／℃、屈折率が１．７となっている。なお、ガラスの組成はこれに限定されるものではなく、例えば、熱融着ガラスは、Ｌｉ２Ｏを含有していなくてもよいし、任意成分としてＺｒＯ２、ＴｉＯ２等を含んでいてもよい。また、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系以外のガラスを用いてもよいことは勿論である。
【００４６】
また、ガラス封止部６４には、蛍光体６４１が分散されている。蛍光体６４１としては、例えば、ＹＡＧ(Yttrium Aluminum Garnet)蛍光体、珪酸塩蛍光体や、ＹＡＧと珪酸塩蛍光体を所定の割合で混合したもの等を用いることができ、青色のＬＥＤ素子６１と組み合わせることにより白色光を得ることができる。なお、紫外光を発するＬＥＤ素子と、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体の組合せにより白色光を得るようにしてもよい。なお、蛍光体６４１は、ガラスに分散させたものでなく、ガラス封止部６４の上面６４ｂに塗布したものであってもよい。さらに、蛍光体６４１を用いない構成とすることも可能である。
【００４７】
光源６を作成するにあたっては、まず、ＬＥＤ素子６１が搭載された平板状の無機材料基板６２と、加熱により軟化したガラス封止部６４となる板状のガラスを、ホットプレス加工により接合する。そして、無機材料基板６２及びガラスを、ダイシング装置を用いて格子状に分割することにより、対向する側面６４ａが平行な面となる直方体形状の光源６が作成される。
【００４８】
配線用導体パターン５２は、光源６のＬＥＤ素子６１に発光のための電流を供給するための導体であり、放熱用導体パターン５１と同じ厚み及び材料からなる。レジスト層５３は、放熱用導体パターン５１の上側、及び配線用導体パターン５２における光源６の電極パターン６３ｂとの接合部を除いた部分に形成されている。
【００４９】
配線用導体パターン５２の電極パターン６３ｂとの接合部、及び放熱用導体パターン５１の表面にはクリーム状のはんだ５４が塗布され、光源６が搭載された後に加熱及び冷却されることにより、配線用導体パターン５２と電極パターン６３ｂ、及び放熱用導体パターン５１と放熱パターン６６が接合（はんだ付け）される。なお、配線用導体パターン５２の電極パターン６３ｂとの接合は、はんだ付けに限らず、導電性接着剤やＡｕ−Ｓｎ系の共晶型ろう材を用いて行ってもよい。また、超音波による金属原子拡散による直接接合でもよい。
【００５０】
図７（ａ）は、搭載基板５の搭載面５ａ側に形成された放熱用導体パターン５１及び配線用導体パターン５２の形状を示す平面図である。この図では、光源６が実装される実装領域の外縁（光源６の外形）を二点鎖線で示している。
【００５１】
配線用導体パターン５２は、光源６の長手方向に沿って配列された４つの光源６を直列に接続し、これらの光源６に電源を供給している。この配線用導体パターン５２は、光源６の配列方向に沿って並ぶように形成されている。
【００５２】
放熱用導体パターン５１は、光源６の配列方向に隣り合う２つの配線用導体パターン５２の間の領域を含み、この領域から光源６の配列方向に対して直交する両方向に延びるように拡がって形成されている。本実施の形態では、放熱用導体パターン５１が配線用導体パターン５２から電気的に絶縁されている。
【００５３】
放熱用導体パターン５１は、２つの配線用導体パターン５２の間に形成された中央部５１ａ、中央部５１ａから光源６の配列方向に対して直交する一方向に延出された第１の延出部５１ｂ、及び中央部５１ａから光源６の配列方向に対して直交する他方向に延出された第２の延出部５１ｃとを有している。第１の延出部５１ｂ及び第２の延出部５１ｃは、それぞれが放熱パターン６６の２倍以上の面積を有する。本実施の形態では、各光源６に対してそれぞれ独立した１つの放熱用導体パターン５１が形成されているが、各放熱用導体パターン５１の第１の延出部５１ｂ同士、及び第２の延出部５１ｃ同士が互いに連続して一体に形成されていてもよい。
【００５４】
なお、光源のサイズが小さく、発熱が大きいときは、絶縁層の熱抵抗の影響による温度上昇が著しく大きなものとなる。例えば、絶縁層の熱伝導率が、１Ｗ／ｍ・Ｋ、厚さ１００μｍで放熱用導体パターンの面積が２ｍｍ２、光源が１Ｗとすると、絶縁層での温度上昇は５０℃にもなる。これに対し、放熱用導体パターンの面積を２倍、５倍、１０倍とすれば、絶縁層での温度上昇は２５℃、１０℃、５℃と反比例して減ずることができる。特にセラミック基板を用いたＬＥＤ光源では、セラミックが化学的に安定しているので、大電力を投入しても部材劣化しない特長がある。その一方で、金属リードを樹脂材料で保持したものより、部材がコスト高であるため、コンパクト化により低コスト化を図るのが一般的である。光源サイズ（実装面の面積）／投入電力が１０ｍｍ２／Ｗ以下であれば、本発明のような対策を行わなければ絶縁層の熱抵抗の影響によって明らかな温度上昇結果が生じる。
【００５５】
図７（ｂ）は、搭載基板５の光源６が搭載される部分を拡大して示す平面図である。図７（ｃ）は、光源６を無機材料基板６２の非実装面６２ｂ側から見た状態を示す平面図である。
【００５６】
図７（ｂ）では、レジスト層５３に覆われた部分の放熱用導体パターン５１及び配線用導体パターン５２を破線で示し、レジスト層５３から露出した部分の境界を実線で示している。この図に示すように、搭載基板５の上側の表面には、光源６の電極パターン６３ｂ及び放熱パターン６６がはんだによって接合される部分を除いて、レジスト層５３が形成されている。光源６の長手方向（図７の左右方向）における放熱用導体パターン５１の幅は、中央部５１ａで最も狭く、第１の延出部５１ｂ及び第２の延出部５１ｃでは中央部５１ａよりも広くなっている。
【００５７】
光源６の長手方向における放熱用導体パターン５１の中央部５１ａの幅Ｌ１１は、光源６の放熱パターン６６の同方向における幅Ｌ１２に対応した幅であり、本実施の形態では、幅Ｌ１１と幅Ｌ１２が同一に設定されている。なお、幅Ｌ１１を幅Ｌ１２よりも大きくしてもよい。
【００５８】
また、光源６の短手方向における放熱用導体パターン５１のレジスト層５３に覆われていない露出部の幅Ｌ２１は、光源６の放熱パターン６６の同方向における幅Ｌ２２に対応した幅であり、本実施の形態では、幅Ｌ２１と幅Ｌ２２が同一に設定されている。なお、幅Ｌ２１を光源６の無機材料基板６２と同一の幅とし、レジスト層５３の厚さの段差によって、はんだを溶かした際などに位置ずれが生じることを防ぐなど、幅Ｌ２２よりも大きくしてもよい。
【００５９】
図７（ｃ）では、光源６の下面から見た場合のＬＥＤ素子６１の外形とバンプ６５の外形とを破線で示している。この図に示すように、光源６の放熱パターン６６は、無機材料基板６２の実装面６２ａに実装された３つのＬＥＤ素子６１の実装領域に対応する非実装面６２ｂ側の領域の少なくとも一部を含むように形成されている。本実施の形態では、ＬＥＤ素子６１の実装領域に対応する領域、つまり非実装面６２ｂ側から無機材料基板６２を透視した場合にＬＥＤ素子６１のバンプ６５が存在する領域の全体が放熱パターン６６に含まれるように、光源６が構成されている。
【００６０】
放熱用導体パターン５１の第１の延出部５１ｂは、レジスト層５３を介して第１の放熱反射部材４１の吸熱面４１０ｂに面する。また、放熱用導体パターン５１の第２の延出部５１ｃは、レジスト層５３を介して第２の放熱反射部材４２の吸熱面４２０ｂに面する。そして、第１の放熱反射部材４１の吸熱面４１０ｂは、第１の延出部５１ｂの上側の領域におけるレジスト層５３に接触し、第２の放熱反射部材４２の吸熱面４２０ｂは、第２の延出部５１ｃの上側の領域におけるレジスト層５３に接触する。
【００６１】
配線用導体パターン５２によって光源６に電力が供給されると、光源６の各ＬＥＤ素子６１が発光すると共に熱を発生する。この熱は、無機材料基板６２の放熱パターン６６に伝導し、放熱パターン６６から放熱用導体パターン５１の中央部５１ａに伝導し、さらに第１の延出部５１ｂ及び第２の延出部５１ｃに伝導する。第１の延出部５１ｂ及び第２の延出部５１ｃに伝導した熱の一部は、レジスト層５３を介して第１の放熱反射部材４１及び第２の放熱反射部材４２に吸熱される。
【００６２】
第１の放熱反射部材４１及び第２の放熱反射部材４２は、吸熱した熱を放熱面４１０ｃ，４２０ｃ（図４参照）から放熱する。この仕組みにより、光源６の熱が拡散及び放熱される。なお、第１の延出部５１ｂ及び第２の延出部５１ｃに伝導した熱の他の一部は、搭載基板５及び放熱フィン３を介して外部に放熱されるが、第１の放熱反射部材４１及び第２の放熱反射部材４２の放熱面４１０ｃ，４２０ｃからの放熱は、放熱フィン３を介して行われる放熱を補完する役割を果たす。
【００６３】
（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、搭載基板５に貫通穴を設けるなどの構造の複雑化を抑制した構造でありながら、搭載基板５の放熱用導体パターンを光源の放熱パターンの数倍あるいは１０倍以上の面積とすることで、光源６への通電によって発生する熱が放熱パターン６６から放熱用導体パターン５１によって広い面積に拡散される。そして、広い面積に熱が拡散されているため絶縁層５０やレジスト層５３の熱抵抗の影響を数分の１あるいは１０分の１として、搭載基板の金属で形成された基板本体５Ａや放熱反射部材４１，４２へ熱を伝えることができる。尚、放熱用導体パターン５１は放熱反射部材４１，４２が取り付けられる部位まで広がっているため、レジスト層５３を介した熱伝導により第１及び第２の放熱反射部材４１，４２に伝わり、第１及び第２の放熱反射部材４１，４２の放熱面４１０ｃ，４２０ｃから放熱される。ここで、放熱用導体パターン５１は、光源６の下側に位置する中央部５１ａが放熱パターン６６を介して光源６の熱を受け、この熱を光源６の実装範囲の外側に延びる第１の延出部５１ｂ及び第２の延出部５１ｃに伝導させる。
【００６４】
また、第１及び第２の放熱反射部材４１，４２は、反射面４１１ａ，４２１ａで光源６の光を反射し、所定の方向（本実施の形態ではロットレンズ２２の方向）に導く。
【００６５】
一般に、光源の光を導く導光部材は、光の拡散によって光源からの距離が遠ざかるほど大きくする必要があるため、発光装置の小型化の観点では、導光部材をできるだけ光源に近づけることが望ましい。また、光源の熱を放熱するための放熱部材は、光源からの距離が遠いと放熱の効果が低下するため、光源にできるだけ光源に近づけることが望ましい。しかし、導光部材と放熱部材とを別体として独立して設けた場合は、光源の光が導光部材に遮られたり、導光部材及び放熱部材の干渉を避けるために両部材の配置位置に制約が生じることがある。
【００６６】
本実施の形態では、第１及び第２の放熱反射部材４１，４２が板状の本体部４１０，４２０と、本体部４１０，４２０の端部に設けられた反射部４１１，４２１とを有し、導光及び放熱の機能を兼ね備えた構成としたため、光源６の近傍に反射面４１１ａ，４２１ａを設けると共に、放熱を行う本体部４１０，４２０も光源の近傍に配置することができる。
【００６７】
さらに、光源６から第１及び第２の放熱反射部材４１，４２への熱伝導は、光源６に面した中央部５１ａ、及び第１及び第２の放熱反射部材４１，４２に面した第１及び第２の延出部５１ｂ，５１ｃを一体に有する放熱用導体パターン５１によって行われる。このため、光源６の熱を絶縁層５０を介して基板本体５Ａへ伝導させ、さらに基板本体５Ａから絶縁層５０を介して第１及び第２の放熱反射部材４１，４２へ伝導させる場合に比較して、より効率的に熱伝導させることができる。またさらに、発光装置１の大型化も抑制できる。
【００６８】
［第１の実施の形態の変形例］
上記した第１の実施の形態は、以下に説明するように変形することも可能である。すなわち、第１の実施の形態では、光源６が電極パターン６３ｂから絶縁された放熱パターン６６を有し、この放熱パターン６６から放熱用導体パターン５１に光源６の熱を逃がすように発光装置１を構成したが、電極パターン６３ｂをＬＥＤ素子６１への電流の供給のために必要な面積よりも大きな面積に形成し、この電極パターン６３ｂに接合される導体パターンから光源６の熱が第１及び第２の放熱反射部材４１，４２に伝導するように発光装置１を構成してもよい。
【００６９】
以下に、図８及び図９を参照して第１の実施の形態の変形例を説明する。発光装置１の構成要素のうち、第１の実施の形態と機能が実質的に共通するものについては共通する符号を付して重複した説明を省略する。
【００７０】
図８は、第１の実施の形態の変形例に係る光源６を示し、（ａ）は無機材料基板６２に垂直な断面における断面図、（ｂ）は無機材料基板６２の非実装面６２ｂから見た状態を示す平面図である。図８（ｂ）では、光源６の下面から見た場合のＬＥＤ素子６１の外形を破線で示している。
【００７１】
図８（ａ）に示すように、この変形例に係る光源６は、ガラス封止部６４に封止された単一のＬＥＤ素子６１を有している。このＬＥＤ素子６１には、上面パターン６３ａ、電極パターン６３ｂ、及びビアパターン６３ｃを有する一対の回路パターン６３によって電源が供給される。回路パターン６３は、ＬＥＤ素子６１のアノード及びカソードのそれぞれについて設けられている。
【００７２】
図８（ｂ）に示すように、無機材料基板６２の非実装面６２ｂに形成された２つの電極パターン６３ｂは、それぞれがＬＥＤ素子６１の実装領域に対応する非実装面６２ｂ側の領域の一部を含むように形成されている。
【００７３】
図９は、第１の実施の形態の変形例に係る搭載基板５の搭載面５ａに形成された導体パターン５５及びレジスト層５３を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。図９（ａ）では、レジスト層５３に覆われた部分の導体パターン５５を破線で示し、レジスト層５３から露出した部分の境界を実線で示している。また、搭載基板５上に光源６を搭載した場合の光源６の外形線、及び第１及び第２の放熱反射部材４１，４２を配置した場合のこれらの外形線を二点鎖線で示している。なお、第１及び第２の放熱反射部材４１，４２の形状及び構成は第１の実施の形態と同じである。
【００７４】
図９（ａ）に示すように、導体パターン５５は、光源６の電極パターン６３ｂに接合される部分がレジスト層５３から露出している。搭載基板５には複数の導体パターン５５が形成され、各導体パターン５５は複数（本実施の形態では４個）の光源６を直列に接続している。
【００７５】
導体パターン５５は、光源６への通電時に電流が流れる通電部５５ａと、通電部５５ａから第１及び第２の放熱反射部材４１，４２の下側にあたる領域まで延出された延出部５５ｂ，５５ｃを一体に有している。
【００７６】
複数の光源６の配列方向（図９の左右方向）における導体パターン５５の通電部５５ａの幅と、延出部５５ｂ，５５ｃの幅は実質的に同じであり、導体パターン５５は、光源６の配列方向に直交する方向が長辺となる長方形状を呈している。
【００７７】
この変形例に係る発光装置１に通電されると、導体パターン５５の通電部５５ａを流れる電流が各光源６に供給され、光源６が発光すると共に熱が発生する。この熱の一部は、無機材料基板６２の電極パターン６３ｂから導体パターン５５の通電部５５ａの通電部に伝導し、通電部５５ａから延出部５５ｂ，５５ｃに伝導し、さらに第１及び第２の放熱反射部材４１，４２に伝導して放熱される。
【００７８】
なお、光源６は、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、さらに変形してもよい。図１０（ａ）に示す変形例では、回路パターン６３がビアパターン６３ｃを有しておらず、上面パターン６３ａと電極パターン６３ｂが無機材料基板６２の側面に形成された側面パターン６３ｄによって接続されている。
【００７９】
このように光源６を構成した場合は、回路パターン６３と配線用導体パターン５２とを接合するはんだ５６が電極パターン６３ｂ及び側面パターン６３ｄに溶着するので、回路パターン６３から配線用導体パターン５２への熱伝導効率が向上し、配線用導体パターン５２を介した熱の拡散が促進される。また、側面パターン６３ｄがはんだ付けされるので、溶融したはんだ５６の表面張力によるセルフアライメント効果によって、光源６が配線用導体パターン５２の露出部分に対してずれた状態で接合されることが抑制される。
【００８０】
図１０（ｂ）に示す変形例では、図１０（ａ）に示した構成例に対し、光源６がさらに放熱パターン６６を有し、この放熱パターン６６が放熱用導体パターン５１に接合されている。また、側面パターン６３ｄが配線用導体パターン５２に接合されている。
【００８１】
このように光源６を構成した場合にも、側面パターン６３ｄが配線用導体パターン５２にはんだ付けされるので、溶融したはんだ５６の表面張力によるセルフアライメント効果によって、光源６が配線用導体パターン５２の露出部分及び放熱用導体パターン５１に対してずれた状態で接合されることが抑制される。また、ＬＥＤ素子６１を実装する回路パターン６３ａを無機材料基板６２の上面６２ａに広くとった設計をしたものであってもよい。
【００８２】
またさらに、第１の実施の形態では、発光装置１が円柱状のロットレンズ２２（図１，図２参照）を備えた場合について説明したが、ロットレンズ２２に替えて透光性の板状の樹脂材料からなる導光板を用いてもよい。この場合、光源６の側面６４ａから出射した光が第１及び第２の放熱反射部材４１，４２で反射して導光板の入射面に導かれるように発光装置を構成することができる。
【００８３】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図１１〜１３を参照して説明する。
【００８４】
第１の実施の形態及びその変形例では、反射面での反射によって光源の光を所定の方向に導き、かつ放熱を行う放熱反射部材を採用した場合について説明したが、本実施の形態に係る発光装置では、透光性を有する材料に光源の光を入射させ、内部反射によって入射光を所定の方向に導くと共に、放熱を行う光学部材としての導光板を用いる。この発光装置は、例えば液晶表示装置のバックライトや、蛍光灯等に置き換えられる照明装置として用いられる。
【００８５】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る発光装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【００８６】
この発光装置１０は、端面同士が付き合わされた第１及び第２の導光板７１，７２と、これら一対の導光板７１，７２を組み合わせることによって長手方向に沿って形成された複数の穴部７０と、各穴部７０に収容され、線状に配列された複数の光源６と、複数の光源６が搭載され、これら複数の光源６に電源を供給する搭載基板８と、第１及び第２の導光板７１，７２、複数の光源６、及び搭載基板８を収容するケース９０とを備えている。なお、以下の説明では、第１及び第２の導光板７１，７２の放射面側を上方、搭載基板８が収容されたケース９０の底面側を下方ということがある。
【００８７】
第１及び第２の導光板７１，７２は、複数の光源６の配列方向に沿った領域において各々の端面が突き合わされた構造を有する。また、第１及び第２の導光板７１，７２は、透光性部材からなり、全体にわたって厚さが一定な平板状である。
【００８８】
第１の導光板７１には、第２の導光板７２と突き合わされる端面７１ａに、複数（本実施の形態では５つ）の凹部７１０が等間隔で形成されている。一方、第２の導光板７２には、第１の導光板７１と突き合わされる端面７２ａに、凹部７１０と同数の凹部７２０が等間隔で形成されている。凹部７１０，７２０は、端面７１ａ，７２ａの延伸方向における光源６に対応する位置に形成されている。また、凹部７１０，７２０は、第１及び第２の導光板７１，７２をその厚さ方向に貫通している。
【００８９】
搭載基板８は、図１１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１の導光板７１と第２の導光板７２とを合わせた幅よりも狭い幅と、第１及び第２の導光板７１，７２の長手方向の長さに対応する長さを有し、各穴部７０の一側を塞ぐように設けられている。
【００９０】
ケース９０は、例えばアルミニウム等の金属又は合成樹脂から形成されている。本実施の形態では、ケース９０の材料として、放熱性を考慮してアルミニウムを用いる。また、ケース９０は、底部９００と、底部９００に垂直な方向に延びるように形成された側壁部９０１とを有する。底部９００の幅方向の中央部には、搭載基板８を収容する凹部９０２が形成されている。
【００９１】
第１及び第２の導光板７１，７２は、凹部７１０，７２０の位置及び向きが左右対称である他は共通する構成及び機能を有する。第１及び第２の導光板７１，７２は、光源６から発せられる光に対して透光性を有する材料、例えばアクリル樹脂から形成される。
【００９２】
図１１（ｂ），（ｃ）に示すように、第１及び第２の導光板７１，７２は、ケース９０の底部９００側の面が、搭載基板８に対向して光源６の熱を吸熱する吸熱面７１ｂ，７２ｂとして、また吸熱面７１ｂ，７２ｂとは反対側の面が、穴部７０の内面から入射した光源６の光を外部に放射する放射面７１ｃ，７２ｃとして、それぞれ形成されている。本実施の形態では、放射面７１ｃ，７２ｃを、吸熱面７１ｂ，７２ｂから伝導した熱を外部へ放熱する放熱面としても用いる。なお、吸熱面７１ｂ，７２ｂには、放射面７１ｃ，７２ｃから放射される光の分布を均一化するための反射面を形成してもよい。
【００９３】
図１２は、図１１（ｂ）に示すＤ部の拡大図である。光源６は、第１及び第２の導光板７１，７２の端面７１ａ，７２ａに沿った方向の長さが端面７１ａ，７２ａに直交する方向の長さよりも長い直方体状である。この光源６は、第１の実施の形態について図６（ａ）を参照して説明したものと同様の構成であるので、対応する構成要素に共通する符号を付してその説明を省略する。
【００９４】
なお、光源６の上面６４ｂには、上面６４ｂから出射される方向のＬＥＤ素子６１の発光光の全部又は一部を反射する反射部材を設けてもよい。この反射部材としては、例えば白色塗装されたアクリル板や、表面の反射率が比較的高い材料、例えばアルミニウムからなる反射シールを採用することができる。この反射部材によって、使用者に眩しさを感じさせることを抑制することが可能となる。
【００９５】
搭載基板８は、金属からなる基板本体８Ａと、基板本体８Ａ上に設けられた絶縁層８０と、絶縁層８０上に設けられた放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２と、光源６の下方にあたる領域を除く領域に形成された白色レジスト層８３とを有する。基板本体８Ａの材料としては、例えばアルミニウム、マグネシウム、銅等の金属を用いることができる。本実施の形態では、基板本体８Ａの材料としてアルミニウムを用いる。
【００９６】
光源６は、はんだ８４を介して搭載基板８に搭載されている。より詳細には、光源６の電極パターン６３ｂは、はんだ８４によって配線用導体パターン８２に接合され、光源６の放熱パターン６６は、はんだ８４によって放熱用導体パターン８１に接合されている。
【００９７】
また、図１２に示すように、第１及び第２の導光板７１，７２の吸熱面７１ｂ，７２ｂに対する穴部７０の内面の角度をα（°）とし、第１及び第２の導光板７１，７２の屈折率をｎとしたとき、式（１）を満たすようにすると、第１及び第２の導光板７１，７２の厚さ方向へ進む光につき、穴部２０の内面から第１及び第２の導光板７１，７２内へ入射した全ての光が第１及び第２の導光板７１，７２内の伝搬光となる。本実施の形態においては、α＝９０°でありｎ＝１．５であることから、式（１）の条件を満たす。
【数１】
【００９８】
これに加え、式（２）を満たすようにすると、第１及び第２の導光板７１，７２の穴部７０の内面に沿って進む光につき、穴部７０の内面から第１及び第２の導光板７１，７２内へ入射した全ての光が第１及び第２の導光板７１，７２内の伝搬光となる。本実施の形態においては、α＝９０°でありｎ＝１．５であることから、式（２）の条件を満たす。
【数２】
【００９９】
図１３は、搭載基板８の絶縁層８０の上に形成された放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２の形状を示す平面図である。この図では、白色レジスト層８３に覆われた部分の放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２を破線で示し、搭載基板８の上方に配置される光源６、第１の導光板７１、及び第２の導光板７２の外形を二点鎖線で示している。
【０１００】
放熱用導体パターン８１は、光源６の放熱パターン６６に接合される白色レジスト層８３から露出した領域を含む中央部８１ａと、光源６の長手方向に対して直交する方向における中央部８１ａの両側に延出して設けられた第１及び第２の延出部８１ｂ，８１ｃを有している。
【０１０１】
光源６の２つの電極パターン６３ｂは、光源６の長手方向の両端部に形成され、この２つの電極パターン６３ｂがそれぞれ配線用導体パターン８２，８２に接合される。光源６の放熱パターン６６は、２つの電極パターン６３ｂの間に形成され、光源６の長手方向を長辺とする長方形状であり、放熱用導体パターン８１の中央部８１ａに接合される。
【０１０２】
放熱用導体パターン８１の中央部８１ａは、放熱パターン６６の長手方向の幅に対応した幅を有して放熱パターン６６との接合部から第１の延出部８１ｂ及び第２の延出部８１ｃに至るように形成されている。本実施の形態では、放熱パターン６６の長手方向の幅と中央部８１ａの幅が実質的に同一であるが、中央部８１ａの幅は放熱パターン６６の長手方向の幅よりも広くてもよい。
【０１０３】
第１及び第２の延出部８１ｂ，８１ｃは、光源６の長手方向が長辺である長方形状であり、光源６が搭載される部分を挟んで線対称に形成されている。第１の延出部８１ｂの一部は、白色レジスト層８３を介して第１の導光板７１の吸熱面７１ｂに面している。また、第２の延出部８１ｃの一部は、白色レジスト層８３を介して第２の導光板７２の吸熱面７２ｂに面している。第１及び第２の導光板７１，７２の吸熱面７１ｂ，７２ｂは、第１及び第２の延出部８１ｂ，８１ｃの上方における白色レジスト層８３の表面に接している。
【０１０４】
穴部７０の内面は、端面７１ａ，７２ａに対して平行で互いに向かい合う一対の底面７０ａ，７０ａと、端面７１ａ，７２ａに対して直交する方向に形成されて互いに向かい合う一対の側面７０ｂ，７０ｂと、底面７０ａと側面７０ｂとの間にそれぞれ形成された４つの円弧面７０ｃとから構成される。穴部７０の内面は、光源６の光が第１及び第２の導光板７１，７２の内部に入射する入射面である。
【０１０５】
（第２の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第２の実施の形態によれば、搭載基板８に貫通穴を設けるなどの構造の複雑化を抑制した構造でありながら、搭載基板８の放熱用導体パターン８１を光源６の放熱パターン６６の数倍あるいは１０倍以上の面積として、放熱用導体パターン８１が絶縁層８０や白色レジスト層８３を介して基板本体８Ａや第１及び第２の導光板７１，７２に面状に接したものとすることで、光源６への通電によって発生する熱が、放熱パターン６６から搭載基板８の放熱用導体パターン８１によって広い面積に拡散される。そして、広い面積に熱が拡散されているため絶縁層８０や白色レジスト層８３の熱抵抗の影響を数分の１あるいは１０分の１として、搭載基板８の金属で形成された基板本体８Ａや第１及び第２の導光板７１，７２へ熱を伝えることができる。なお、放熱用導体パターン８１は第１及び第２の導光板７１，７２が取り付けられる部位まで広がっているため、白色レジスト層８３を介した熱伝導により第１及び第２の導光板７１，７２に伝わり、第１及び第２の導光板７１，７２の放射面７１ｃ，７２ｃから放熱される。ここで、放熱用導体パターン８１は、光源６の下側に位置する中央部８１ａが放熱パターン６６を介して光源６の熱を受け、この熱を光源６の実装範囲の外側に延びる第１の延出部８１ｂ及び第２の延出部８１ｃに伝導させる。
【０１０６】
また、第１及び第２の導光板７１，７２は、穴部７０の内面から光源６の光を入射して第１及び第２の導光板７１，７２内を端面７１ａ，７２ａに直交する方向に導き、放射面７１ｃ，７２ｃから放射する。
【０１０７】
すなわち、第１及び第２の導光板７１，７２は、光源６の点状の光を所定の方向に導き光を拡散することで面状の光とすると共に、光源６の発光により発生する熱を搭載基板８が第１及び第２の導光板７１，７２に沿った面方向へ広く拡散し、さらに搭載基板８から吸熱して外部に放熱させる。搭載基板８が第１及び第２の導光板７１，７２に沿って設置されているので、放熱のために容積が必要となり、デザイン性を失う、といったことがなく薄型の面発光装置とすることができる。
【０１０８】
また第１及び第２の導光板７１，７２と搭載基板８とが放熱の機能を備えることにより、光源部の熱の極在を防ぎ第１及び第２の導光板７１，７２を光源６の近傍に配置することが可能となり、光源６の光を効率的に入射させることができる。第１及び第２の導光板７１，７２として広く用いられているアクリル系材料は耐光性には優れるが、耐熱性は低く変形が生じやすくなる。また、材料の耐熱性だけでなく、熱の極在があると膨張によるたわみが生じ、光線との結合効率や伝搬効率あるいはケースなどへの収納性の問題が生じる。これに対し、光源部の熱の極在を防ぎ、導光板の広い範囲あるいは全体に熱を拡げることが有効となる。また、第１の実施の形態では金属の反射部材であったが、第２の実施の形態では、樹脂からなる第１及び第２の導光板７１，７２を光源６の近傍に配置することで、金属のような熱伝導性はなくとも、熱容量の大きい材料へ熱を拡げ外部放熱することができる。
【０１０９】
特に、本実施の形態のようにＬＥＤ素子６１の封止材料がガラスの場合、樹脂よりも熱伝導率が１ケタ高く、数Ｗ／ｍ・Ｋで、ＬＥＤ素子６１の熱が伝わりやすく、ガラス封止部６４の表面が高温になりがちである。しかし、本実施の形態では、光源６のガラス封止部６４と第１及び第２の導光板７１，７２とが近い距離にあるものの、空気層を介し直接触れていないので、第１及び第２の導光板７１，７２として１０℃で変形しやすくなるアクリル材料などの熱可塑性樹脂を用いても問題が生じないものとできる。
【０１１０】
なお、本実施の形態で用いるＬＥＤ素子６１は、動作時の耐熱温度が１５０℃の製品であり、この温度にならない範囲に電力を投入して用いられる。つまり、ＬＥＤ素子６１の動作時の耐熱温度以下の熱可塑性樹脂材料で第１及び第２の導光板７１，７２を形成しても問題のないものとできる。
【０１１１】
なお、本実施の形態によれば、放熱以外にも下記の作用及び効果がある。
（１）光源６の一部をそれぞれ収容する凹部７１０，７２０は、第１及び第２の導光板７１，７２の端面７１ａ，７２ａに形成されているので、端面７１ａ，７２ａよりも第１及び第２の導光板７１，７２の内側に光源６を収容する穴部を形成した場合に比較して、光源６の光の入射面の加工精度を高くすることが可能となる。これにより、光源６から発した光をより効率よく第１及び第２の導光板７１，７２の内部に入射させることができる。また、端面７１ａ，７２ａに凹部７１０，７２０を設けたことにより、端面以外の部分に光源を収容するための穴を型形成する場合に比較して、第１及び第２の導光板７１，７２の生産性を向上させることができる。つまり、導光板の端面以外の部分に光源を収容するための小サイズの穴を型形成する場合には、金型に細いピンを用いることとなり、型抜きの際にこのピンに折れが生じやすく、生産性が低下する。特に、穴が垂直（α＝９０°）の場合は、穴部７０の内面にて屈折する光は上下とも対称となり、最も導光板内の伝播に適する条件であるが、その一方で型抜きがしにくくなる。さらに、導光板に複数の穴を形成する際は、樹脂材料の硬化収縮などの力も加わることになり、さらに穴形成のピンが折れやすく、型抜きがしにくくなる。本実施の形態では、凹部７１０，７２０を第１及び第２の導光板７１，７２の端面７１ａ，７２ａに設けることで、このような問題を回避している。なお、α＝９０°に限らず、±２°未満あるいは±５°未満の際にも、材料の種類や加工精度、あるいはピン径、もしくはピンの本数や配列仕様等によって程度の差はあるものの上記の問題が生じ得るが、本実施の形態のように第１及び第２の導光板７１，７２の端面７１ａ，７２ａに形成した凹部７１０，７２０に光源６を収容することで、このような問題の発生を回避することができる。さらに、複数のＬＥＤ素子６１が配列された方向が端面７１ａ，７２ａに沿った方向となるように、光源６が配置されているので、凹部７１０，７２０を深く形成する必要がなく、金型の製造及びこの金型による第１及び第２の導光板７１，７２の成形が容易となる。
【０１１２】
（２）光源６から出射した光は、第１及び第２の導光板７１，７２の端面７１ａ，７２ａに交差する一対の側面７０ｂ，７０ｂからも第１及び第２の導光板７１，７２内に入射するので、導光板がその端面に凹部を有しない場合に比較して、隣り合う２つの光源６の間の領域における第１及び第２の導光板７１，７２からの放射光の強度を高めることが可能となる。これにより、第１及び第２の導光板７１，７２の放射面７１ｃ，７２ｃから面状に放射される光の強度の分布のムラを低減することができる。
【０１１３】
（３）光源６は、ＬＥＤ素子６１の発光層が第１及び第２の導光板７１，７２と平行であり、ＬＥＤ素子６１の周囲は透光性のガラス封止部６４で封止され、光源６自体及びその周囲には、ＬＥＤ素子６１の発光光を特定の方向に導くための反射部材等が設けられていない。このため、部品点数の削減及び装置の小型化が可能となる。即ち、従来の常識では、光源は、光出射エリアを狭くする、導光板への入射角範囲を狭くするための光学系を用いて、導光板との結合を図る。しかし、本実施形態では、光源６は量産のため、ＬＥＤ素子６１は、ＬＥＤ素子６１の中心軸に沿った側面に取り囲まれた形状とされ、光出射エリアを狭める光学系を備えていない。なお、反射枠は高反射率部材を選択されるものの完全に光吸収のないものでない限り、光学損出が生じるので、本実施形態の光源では高効率化、さらに、小型化の効果もある。また、本実施形態の光源では、ＬＥＤ素子６１の中心軸に沿った側面に取り囲まれた形状で、ＬＥＤ素子６１から発し、この側面に至った光は、ＬＥＤ素子６１の中心軸方向に近づく方向に屈折する。そして、ＬＥＤ素子６１から発する光のうち、ＬＥＤ素子６１の中心軸に対し大きな角度方向へ放射される光量は、この方向の立体角が大きいため、ＬＥＤ素子６１の配光特性にもよるが、例えば、全光量に対し５０％以上の大きな割合がある。つまり、導光板への入射角は、むしろ広がる光源となる。しかも、ガラス封止部６４の屈折率はＬＥＤ素子６１からの光取出しを促進するため、シリコン樹脂（屈折率：１．４〜１．５程度）やエポキシ樹脂（１．５〜１．６程度）より屈折率の大きい、屈折率１．６以上の部材を選択でき、この際は、ＬＥＤ素子６１の中心軸方向に近づく方向に屈折する程度は、さらに大きいものとなる。また、ＬＥＤ素子６１から発し、蛍光体で励起される光や散乱する光のうち、側面に至る光も同様にＬＥＤ素子６１の中心軸方向に近づく方向に屈折する。にもかかわらず、本実施形態の光源を導光板の厚さ方向に平行な光源の収納穴を形成した導光板と組み合わせ、導光板への入射面となる収納穴での入射時の屈折と、導光板の入射面とは直行する面方向となる導光板の上下面での全反射が生じる屈折率の導光板により、光源と導光板とを高効率で結合でき、かつ、部品点数の削減および簡単容易な製造が可能となる。
【０１１４】
（４）光源６又はその周辺部には、光源６の出射光を特定の方向に向けるための光学部材を備えておらず、また、ＬＥＤ素子６１をフリップチップ接続により実装したので、ＬＥＤ素子６１の端面と光源６の側面６４ａとの距離を１ｍｍ以下、さらには０．５ｍｍ以下とすることも容易となり、光源６の平面視の大きさを小さくすることができ、凹部７１０，７２０の大きさを小型化することができる。これにより、光源６が発光装置１０の端部だけでなく、中央部に配置されていても、小型で目立たないものとできる。また、第１及び第２の導光板７１，７２を厚くすることなく、光軸を厚さ方向とした光源６の搭載が可能となる。これに対し、例えばＬＥＤ素子６１がワイヤボンディング接続により実装されている場合、ＬＥＤ素子６１の外側に、ワイヤループのための空間が余計に必要となる。さらに、第１及び第２の導光板７１，７２の凹部７１０，７２０に関しては、実装や嵌合の公差が必要となるため、ＬＥＤ素子６１の５倍以上の大きさとなる。またさらに、側面方向へ放射方向を制御する光学面を設ける場合には、第１及び第２の導光板７１，７２の凹部７１０，７２０の大きさをＬＥＤ素子６１の１２倍以上とする必要がある。例えば、無機材料基板６２の大きさが２．５ｍｍ角とすると、第１及び第２の導光板７１，７２の穴部７０の大きさも例えば３．０ｍｍ角のように大きくする必要がある。そして、仮にこのような大きさで発光装置１０を作製すると、搭載するＬＥＤ素子６１が同じであっても、光源６の上面６４ｂの中心部を基準とした穴部７０の内面の立体角の割合は、３５％の低減となる。また、光源６の高さが変わらず、平面視の寸法が小さくなると、横方向への配光が相対的に増大する。なお、蛍光体が封止材料に分散されている場合、封止材の高さより平面方向の寸法が小さくなると、上方向と横方向の光の色度の差が顕著となり易いが、仮に色度の差が生じたとしても、第１及び第２の導光板７１，７２内で混光させることができる。また、光源６の放熱パターン６６及び回路パターン６３は、無機材料基板６２の搭載基板８側の面内に形成されているため、無機材料基板６２の側面に回路パターン形成されるものと比べ、はんだなどの共晶材を用い搭載基板８へ搭載する際、はんだのはみ出しがない、あるいはごく僅かなものとできるので、第１及び第２の導光板７１，７２の穴を、より光源６の大きさに近い、小さなものにすることができる。そして、このことにより、光源６から第１及び第２の導光板７１，７２への光結合効率を高めることができる。また、光源６に対する第１及び第２の導光板７１，７２の穴位置精度を大きくとり、製造歩留りの高いものとすることができる。
【０１１５】
（５）光源６の上面６４ｂ及び側面６４ａに光学的な加工を施す必要がないので光源６の作製も簡単容易である。この発光装置１０の場合、むしろ光軸上に最大の光強度が存在しない配光の光源６が好ましく、立方体形状の光源６に加工を施すことなく、しかも単純な形状の凹部７１０，７２０を形成すればよいので、実用に際して極めて有利である。
【０１１６】
また、光源６は光学系を備えず小型であるため、多くの光源６を密に配列して、高輝度にすることができる。一方、各光源６の間隔を比較的広くして配列した場合も、光源６の中心軸に対して垂直な面方向３６０°に光が放射されるため、各光源６の間の輝度の低下を抑制できる。
【０１１７】
また、第１及び第２の導光板７１，７２は透明な光学接着剤等により互いに貼り合わせてもよいが、あえて貼り合わせず、ミクロな意味で端面同士の間に空隙を持たせることで、光源などから発する熱によって導光板が膨張し、応力をもつことや、たわみを発生することを抑えることができる。また、本形態では光源６を２枚の導光板で取り囲むものを示したが、３枚あるいは４枚、もしくはそれ以上の導光板で取り囲むものとしてもよい。
【０１１８】
なお、一対の導光板にはさまれた空間に光源を配置したものに限らず、一枚の導光板に貫通孔や凹部を設け光源を配置したものであっても同様の作用効果を得ることができる。
【０１１９】
［第２の実施の形態の変形例１］
上記した第２の実施の形態は、以下に説明するように変形することも可能である。すなわち、上記第２の実施の形態では、発光装置１０が一対の導光板７１，７２を有し、一対の導光板７１，７２の間に複数の光源６を線状に配置したが、発光装置が単一の導光板を有し、その周辺部に形成された凹部に複数の光源を配置してもよい。
【０１２０】
図１４Ａ及びＢは、第２の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置１１を示し、図１４Ａ（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。図１４Ｂは図１４Ａ（ａ）のＦ部拡大図である。
【０１２１】
この発光装置１１は、ケース９１と、ケース９１に収容された単一の導光板７３と、導光板７３に形成された複数の凹部７３０にそれぞれ収容された複数の光源６と、複数の光源６が搭載された搭載基板８とを有する。光源６は、図１２を参照して説明したものと同様に構成されている。
【０１２２】
ケース９１は、アルミ合金からなる熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高熱伝導材料であり、底部９１０と、底部９１０に垂直な方向に延びるように形成された側壁部９１１とを有する。
【０１２３】
導光板７３は、平面視において長方形状に形成され、その短辺にあたる両端面７３ａに導光板７３を厚さ方向に貫通する複数の凹部７３０が形成されている。導光板７３の端面７３ａは、ケース９１の側壁部９１１に対向している。光源６は、搭載基板８に平行な方向の周囲が導光板７３の凹部７３０の内面及びケース９１の側壁部９１１に囲まれている。
【０１２４】
また、導光板７３は、図１４Ａ（ｂ）に示すように、ケース９１の底部９１０側の面が、搭載基板８に対向して光源６の熱を吸熱する吸熱面７３ｂとして、また吸熱面７３ｂとは反対側の面が、凹部７３０の内面から入射した光源６の光を外部に放射する放射面７３ｃとして、それぞれ形成されている。放射面７３ｃは、吸熱面７３ｂから吸熱して導光板７３を厚さ方向に伝導した熱を外部に放熱する放熱面としても機能する。
【０１２５】
図１４Ｂは、搭載基板８に形成された放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２の形状を示している。搭載基板８は７０μｍ層の銅材料からなる放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２とそれらを両面からはさみ込むポリイミドあるいは液晶ポリマー材料からなる絶縁層８０とを有するフレキシブル基板である。
【０１２６】
この図では、搭載基板８の導光板７３側の面に形成された絶縁層８０に覆われた部分の放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２を破線で、放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２の絶縁層８０から露出した部分の境界を実線でそれぞれ示し、さらに搭載基板８の上方に配置される光源６、及び導光板７３の外形を二点鎖線で示している。
【０１２７】
放熱用導体パターン８１は、光源６の放熱パターン６６（図１２参照）に接合される絶縁層８０から露出した領域を含む接合部８１ａと、光源６の長手方向に対して直交する方向における接合部８１ａの片側（導光板７３側）に延出して設けられた延出部８１ｂを有している。
【０１２８】
放熱用導体パターン８１の接合部８１ａは、放熱パターン６６の長手方向の幅と同等の幅を有して放熱パターン６６との接合部から延出部８１ｂに至るように形成されている。図１４（ｃ）に示す例では、放熱パターン６６の長手方向の幅と接合部８１ａの幅が実質的に同一であるが、接合部８１ａの幅は放熱パターン６６の長手方向の幅よりも広くてもよい。
【０１２９】
延出部８１ｂは、光源６の長手方向が長辺である長方形状である。より具体的には、延出部８１ｂは、その長辺が光源６の長辺幅以上の長さであり、延出部８１ｂの短辺は、放熱用導体パターン８１の面積が光源６の底面積の２倍以上、望ましくは５倍、あるいは１０倍以上の長さで形成された長方形状である。延出部８１ｂの一部は、絶縁層８０を介して導光板７３の吸熱面７３ｂに面している。導光板７３の吸熱面７３ｂは、延出部８１ｂの上方における絶縁層８０の表面に接している。
【０１３０】
凹部７３０の内面は、端面７３ａに対して平行な底面７３０ａと、端面７３ａに対して直交する方向に形成されて互いに向かい合う一対の側面７３０ｂ，７３０ｂと、底面７３０ａと側面７３０ｂとの間にそれぞれ形成された２つの円弧面７３０ｃとから構成される。凹部７３０の内面は、光源６の光が導光板７３の内部に入射する入射面である。凹部７３０は光源６の全体を収めることのできる寸法で形成されている。
【０１３１】
また、凹部７３０の底面７３０ａに向かい合うケース９１の側壁部９１１は、光源６の光を凹部７３０の内面に反射する反射部として機能する。
【０１３２】
上記構成によれば、搭載基板８に貫通穴を設けるなどの構造の複雑化を抑制した構造でありながら、搭載基板８の放熱用導体パターン８１を光源の放熱パターンの数倍あるいは１０倍以上の面積とすることで、光源６への通電によって発生する熱が、放熱パターン６６、放熱用導体パターン８１の接合部８１ａ、放熱用導体パターン８１の延出部８１ｂによって広い面積に拡散される。そして、広い面積に熱が拡散されているため絶縁層８０の熱抵抗の影響を数分の１あるいは１０分の１として、導光板７３へ熱を伝えることができる。なお、放熱用導体パターン８１は導光板７３が取り付けられる部位まで広がっているため、絶縁層８０を介して、導光板７３の吸熱面７３ｂから導光板７３に伝導し、さらに導光板７３を厚さ方向に伝導して放射面７３ｃから外部に放熱される。また一方、これは導光板７３が光源６の近傍に配置されているためでもある。なお、図１４Ａ，１４Ｂでは、光源６のサイズが小さいため、両者が離れているようにも見えるが、放熱用導体パターンが７０μｍ層の銅であるのに対し、その１０倍ないしは２０倍の距離の位置に導光板７３があり、容易に熱を伝えることのできる位置に配置されている。
【０１３３】
また、導光板７３は、凹部７３０の内面から光源６の光を入射して放射面７３ｃから面状に放射する。導光板７３の短辺側に、複数のＬＥＤ素子６１が一列に並ぶ光源６を導光板７３の短辺方向とＬＥＤ素子６１の配列方向が一致するようにしてあるため、導光板７３の長辺方向への光量を多くとることができる。すなわち、光源６の長辺方向に対し垂直な方向が導光板７３の長辺方向となるので、複数のＬＥＤ素子６１から導光板７３の長辺方向へ放射される光量が多くとれるとともに、導光板７３の長辺方向のケース側壁部９９１の方向へ放射され、反射される光も光源６の短辺方向を通り導光板７３側へ反射されやすい。なお、用途によっては導光板７３の長辺側に導光板７３の長辺方向とＬＥＤ素子６１の配列方向が一致するようにしてもよい。さらに導光板７３と長辺と短辺両面に光源６を配置したものであってもよい。
【０１３４】
このように、導光板７３は、光源６の点状の光を所定の方向に導き、光を拡散させることで面状の光とすると共に、光源６の発光により発生する熱を搭載基板８が導光方向に沿った面方向へ広く拡散し、さらに搭載基板８から吸熱して外部に放熱させる。従って、光源６と導光板７３とを近接させて配置することにより、光源６の光を効率的に入射させることができる。
【０１３５】
なお、フレキシブル基板を搭載基板８としていることで、導光板７３は平面ではなく、例えば光源の配列方向と平行な軸方向となる柱状の曲面の一部形状となるものとしてもよい。この場合、例えば円柱状の柱の表面に取り付ける薄型の発光装置とすることができる。そして、搭載基板８から導光板７３への伝熱もできる。
【０１３６】
［第２の実施の形態の変形例２］
図１５は、第２の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置１２を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図、（ｃ）は（ａ）のＨ部拡大図である。
【０１３７】
この発光装置１２は、ケース９２と、ケース９２に収容された単一の四角形状の導光板７４と、導光板７４の四隅に形成された４つの凹部７４０にそれぞれ収容された４つの光源６と、これらの光源６が搭載された搭載基板８とを有する。光源６は、平面視において正方形状に形成された他は、図１２を参照して説明したものと同様に構成されている。
【０１３８】
ケース９２は、底部９２０と、底部９２０に垂直な方向に延びるように形成された側壁部９２１とを有する。
【０１３９】
導光板７４は、平面視において長方形状に形成され、導光板７の四隅には、切り欠き形成された４つの凹部７４０が設けられている。この凹部７４０は、導光板７４を厚さ方向に貫通し、その内部に光源６を収容している。導光板７４の端面７４ａは、ケース９２の側壁部９２１に対向している。
【０１４０】
また、導光板７４は、図１５（ｂ）に示すように、ケース９２の底部９２０側の面が、搭載基板８に対向して光源６の熱を吸熱する吸熱面７４ｂとして、また吸熱面７４ｂとは反対側の面が、凹部７４０の内面から入射した光源６の光を外部に放射する放射面７４ｃとして、それぞれ形成されている。放射面７４ｃは、吸熱面７３ｂから伝導した光源６の熱を外部に放熱する放熱面としても機能する。
【０１４１】
図１５（ｃ）は、搭載基板８の絶縁層の上に形成された放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２の形状を示している。この図では、搭載基板８の最表面に形成された白色レジスト層８３に覆われた部分の放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２を破線で、放熱用導体パターン８１及び配線用導体パターン８２の白色レジスト層８３から露出した部分を実線で示し、搭載基板８の上方に配置される光源６、及び導光板７４の外形を二点鎖線で示している。
【０１４２】
放熱用導体パターン８１は、光源６の放熱パターン６６（図１２参照）に接合される白色レジスト層８３から露出した領域を含む接合部８１ａと、接合部８１ａから導光板７４側に向かって延出して設けられた延出部８１ｂを有している。
【０１４３】
放熱用導体パターン８１の接合部８１ａは、配線用導体パターン８２の２つの露出部の間を結ぶ方向（図１５（ｃ）の左右方向）における接合部８１ａの露出部の幅と同等の幅を有して、放熱パターン６６との接合部から延出部８１ｂに至るように形成されている。
【０１４４】
延出部８１ｂは、平面視において長方形状であり、その一部が白色レジスト層８３を介して導光板７４の吸熱面７４ｂに面している。導光板７４の吸熱面７４ｂは、延出部８１ｂの上方における白色レジスト層８３の表面に接している。
【０１４５】
凹部７４０の内面は、互いに直交する端面７３ａに対してそれぞれ平行な側面７４０ａ，７４０ａから構成される。凹部７４０の内面は、光源６の光が導光板７４の内部に入射する入射面である。また、凹部７４０の側面７４０ａ，７４０ａに向かい合う側壁部９２１の内面９２１ａは、光源６の光を凹部７４０の内面に反射する反射面として機能する。
【０１４６】
凹部７４０は切り欠きがなく長方形形状だった場合の導光板７４の範囲内に光源６が収まる寸法で形成されている。そして、光源６の中心軸まわりの３６０°は光学面に囲まれ、半分が導光板７４の入射面、残りの半分が側壁部９２１の反射面である内面９２１ａとされ、光学的効率の良いものとされる。
【０１４７】
上記構成によれば、搭載基板８に貫通穴を設けるなどの構造の複雑化を抑制した構造でありながら、搭載基板８の放熱用導体パターン８１を光源の放熱パターンの数倍あるいは１０倍以上の面積とすることで、光源６への通電によって発生する熱が、光源６の放熱パターン６６、放熱用導体パターン８１の接合部８１ａ、放熱用導体パターン８１の延出部８１ｂによって広い面積に拡散される。
【０１４８】
そして、広い面積に熱が拡散されているため絶縁層８０の熱抵抗の影響を数分の１あるいは１０分の１として、導光板７４へ熱を伝えることができる。なお、放熱用導体パターン８１は導光板７４が取り付けられる部位まで広がっているため、絶縁層８０を介して、導光板７４の吸熱面７４ｂから導光板７４に伝導し、さらに導光板７４を厚さ方向に伝導して放射面７４ｃから外部に放熱される。また、導光板７４は、凹部７４０の内面から光源６の光を入射して放射面７３ｃから面状に放射する。
【０１４９】
すなわち、導光板７４は、光源６の点状の光を所定の方向に導き、光を拡散させることで面状の光とすると共に、光源６の発光により発生する熱を搭載基板８が導光方向に沿った面方向へ広く拡散し、さらに搭載基板８から吸熱して外部に放熱させる。従って、光源６と導光板７４とを近接させて配置することにより、光源６の光を効率的に入射させることができる。
【０１５０】
［他の実施の形態］
以上、本発明の発光装置を上記各実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態又はその変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、各実施の形態又はその変形例の各構成要素を相互に組み合わせることも可能である。
【０１５１】
例えば、図１１に示した実施の形態において、第１及び第２の導光板７１，７２の吸熱面７１ｂ，７２ｂに円形状の複数の反射面を形成し、第１及び第２の導光板７１，７２内の光がこれら反射面で反射して、放射面７１ｃ，７２ｃから取り出されるようにしてもよい。この場合、反射面の面積は、端面７１ａ，７１ｂから遠ざかるほど、大きくなるようにするとよい。このように構成することにより、放射面７１ｃ，７２ｃにおける放射光の分布を均一化することができる。なお、この反射面は、スクリーン印刷、インクジェット印刷、レーザー加工、金型を利用した熱転写等により形成することができる。特に、インクジェット印刷、レーザー加工等の場合、スクリーン印刷等で用いる版が不要となり、例えば、実際に製造された発光装置の発光特性に応じて反射面の加工を行うことができる。さらに、インクジェット印刷の場合、ノズルを第１及び第２の導光板７１，７２上に全面的に配置することにより、広範囲の加工を同時に行うことができ、作業性に優れるという利点がある。
【符号の説明】
【０１５２】
１…発光装置、２…枠体、２ａ…開口部、２ｂ…ねじ穴、３…放熱フィン、４ａ…空間、５…搭載基板、５Ａ…基板本体、５ａ…搭載面、６…光源、７…導光板、８…搭載基板、８Ａ…基板本体、１０，１１，１２…発光装置、２１…ねじ、２２…ロットレンズ、３０ａ…凹部、３０ｂ…ねじ孔、３０ｂ…平面、３１…上部、３１ａ…ねじ孔、３２…フィン部、４１…第１の放熱反射部材、４２…第２の放熱反射部材、４１ａ，４２ａ…ねじ孔、５０…絶縁層、５１…放熱用導体パターン、５１ａ…中央部、５１ｂ，５１ｃ…延出部、５２…配線用導体パターン、５３…レジスト層、５５…導体パターン、５５ａ…通電部、５５ｂ，５５ｃ…延出部、６１…ＬＥＤ素子、６２…無機材料基板、６２ａ…実装面、６２ｂ…非実装面、６３…回路パターン、６３ａ…上面パターン、６３ｂ…電極パターン、６３ｃ…ビアパターン、６３ｄ…側面パターン、６４…ガラス封止部、６４ａ…側面、６４ｂ…上面、６５…バンプ、６６…放熱パターン、７０…穴部、７０ａ…底面、７０ｂ…側面、７０ｃ…円弧面、７１…第１の導光板、７２…第２の導光板、７１ａ，７２ａ…端面、７１ｂ，７２ｂ…吸熱面、７１ｃ，７２ｃ…放射面、７３…導光板、７３ａ…端面、７３ｂ…吸熱面、７３ｃ…放射面、７４…導光板、７４ａ…端面、７４ｂ…吸熱面、７４ｃ…放射面、８０…絶縁層、８１…放熱用導体パターン、８１ａ…中央部、８１ａ…接合部、８１ｂ，８１ｃ…延出部、８２…配線用導体パターン、８３…白色レジスト層、９０，９１，９２…ケース、４１０，４２０…本体部、４１０ａ，４２０ａ…端面、４１０ｂ，４２０ｂ…吸熱面、４１０ｃ，４２０ｃ…放熱面、４１１，４２１…反射部、４１１ａ，４２１ａ…反射面、６４１…蛍光体、７１０，７２０，７３０，７４０…凹部、７３０ａ…底面、７３０ｂ…側面、７３０ｃ…円弧面、７４０ａ…側面、９００，９１０，９２０…底部、９０１，９１１，９２１…側壁部、９２１ａ…内面、９０２…凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機材料基板、前記無機材料基板の実装面側に実装された発光素子、及び前記無機材料基板の前記実装面とは反対側の非実装面に形成されたメタライズパターンを有する光源と、
前記光源が搭載されるとともに、前記光源が搭載された搭載面に前記メタライズパターンと接合された導体パターンを有する搭載基板と、
前記搭載基板の前記搭載面側に配置され、前記光源の光を所定の方向に導く光学部材とを備え、
前記光学部材は、前記搭載基板の前記導体パターンに少なくとも一部が面する吸熱面と、前記吸熱面を介して前記導体パターンから伝導した前記光源の熱を放熱する放熱面とを有する発光装置。
【請求項２】
前記メタライズパターンは、前記実装面における前記発光素子が実装された実装領域に対応する前記非実装面側の領域の少なくとも一部を含むように形成された請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記メタライズパターンは、前記無機材料基板に形成された前記発光素子に電源を供給するための一対の電極の間に形成され、前記一対の電極から絶縁されている請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記導体パターンは、前記一対の電極を結ぶ方向における前記メタライズパターンの幅に対応した幅を有して前記メタライズパターンとの接合部から前記光学部材の前記吸熱面との対向位置に至る請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記メタライズパターンは、前記無機材料基板に形成された前記発光素子に電源を供給するための電極である請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記光学部材は、前記光源に対向する面が前記光源の光を反射する反射面として形成されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記光学部材は、金属材料からなる本体部と、前記本体部の前記光源側に設けられた白色の樹脂材料からなる反射部とを有し、前記反射部の前記光源側の表面が前記反射面である請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記光学部材は、板状の透光性部材からなり、その端面から入射した前記光源の光を導いて他の面から放射する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１】
無機材料基板、前記無機材料基板の実装面側に実装された発光素子、及び前記無機材料基板の前記実装面とは反対側の非実装面に形成されたメタライズパターンを有する光源と、
前記光源が搭載されるとともに、前記光源が搭載された搭載面に前記メタライズパターンと接合された導体パターンを有する搭載基板と、
前記搭載基板の前記搭載面側に配置され、前記光源の光を所定の方向に導く光学部材とを備え、
前記光学部材は、前記搭載基板の前記導体パターンに少なくとも一部が面する吸熱面と、前記吸熱面を介して前記導体パターンから伝導した前記光源の熱を放熱する放熱面とを有する発光装置。
【請求項２】
前記メタライズパターンは、前記実装面における前記発光素子が実装された実装領域に対応する前記非実装面側の領域の少なくとも一部を含むように形成された請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記メタライズパターンは、前記無機材料基板に形成された前記発光素子に電源を供給するための一対の電極の間に形成され、前記一対の電極から絶縁されている請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記導体パターンは、前記一対の電極を結ぶ方向における前記メタライズパターンの幅に対応した幅を有して前記メタライズパターンとの接合部から前記光学部材の前記吸熱面との対向位置に至る請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記メタライズパターンは、前記無機材料基板に形成された前記発光素子に電源を供給するための電極である請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記光学部材は、前記光源に対向する面が前記光源の光を反射する反射面として形成されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記光学部材は、金属材料からなる本体部と、前記本体部の前記光源側に設けられた白色の樹脂材料からなる反射部とを有し、前記反射部の前記光源側の表面が前記反射面である請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記光学部材は、板状の透光性部材からなり、その端面から入射した前記光源の光を導いて他の面から放射する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２１２７３３（Ｐ２０１２−２１２７３３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６７２２（Ｐ２０１１−７６７２２）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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