導光装置
【課題】 薄型で且つ熱抵抗を小さく大きな放熱効果を発揮し得る導光装置を提供する。
【解決手段】 基板１に形成した凹部１ａ内に発光素子３Ａ１を配置する。この際、凹部１ａの深さ寸法Ｄを、厚み寸法の異なる一方の発光素子３Ａ１の発光部３ｃと他方の発光素子３Ａ２の発光部３ｃとが、共に同じ導光体２を形成するコア層２ｂに含まれるように調整することにより、薄型の導光装置とすることができる。また発光素子３Ａ１や発光素子３Ａ２を、基板１に設けた熱抵抗率の小さな放熱電極５，６に密着させることにより、放熱効率に優れた導光装置とすることができる。
【解決手段】 基板１に形成した凹部１ａ内に発光素子３Ａ１を配置する。この際、凹部１ａの深さ寸法Ｄを、厚み寸法の異なる一方の発光素子３Ａ１の発光部３ｃと他方の発光素子３Ａ２の発光部３ｃとが、共に同じ導光体２を形成するコア層２ｂに含まれるように調整することにより、薄型の導光装置とすることができる。また発光素子３Ａ１や発光素子３Ａ２を、基板１に設けた熱抵抗率の小さな放熱電極５，６に密着させることにより、放熱効率に優れた導光装置とすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子から射出された光を導く導光体を備えた導光装置に係わり、特に薄型化および放熱性に適した導光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願発明が属する技術分野である光導波路に関連する発明として、例えば以下の特許文献１、２などが存在する。
【０００３】
特許文献１では、その図９ないし図１１に記載されているように、ＬＥＤチップから出射された光線が、パッドの開口と透明基板を通して導光板内に導かれ、導光板の内面で全反射を繰り返しながら光出射面から射出される。
【０００４】
また特許文献２では、赤色発光用のＬＥＤ（Ｒ）、緑色発光用のＬＥＤ（Ｇ）及び青色発光用のＬＥＤ（Ｂ）が、プラットホームに形成された凹部に装填された状態で固定されている。プラットホームの上部には、コア層、クラッド層及び基板が積層された光導波路が固定されており、光入射端面にはミラー状傾斜面が設けられている。各ＬＥＤからの光はミラー状傾斜面を介してコア層内へ入射できるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−６２７８６号公報
【特許文献２】特開２００５−１７３４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＥＤチップは赤色発光用のＬＥＤ（Ｒ）、緑色発光用のＬＥＤ（Ｇ）及び青色発光用のＬＥＤ（Ｂ）など出力波長に応じて複数の種類が存在する。そして、これらＬＥＤチップの積層構造は前記種類に応じて異なるため、各ＬＥＤチップの大きさ（厚み寸法）もこれらの種類によって相違する。
【０００６】
このため、ＲＧＢの３色からなるＬＥＤチップを搭載した場合には、最も厚み寸法が厚い素子に合わせる必要があることから、導光装置全体を薄型化しにくいという問題がある。
【０００７】
特に、上記特許文献１、２に記載したものでは、ＬＥＤチップの発光面と導光板との間、又はＬＥＤチップの発光面とコア層との間を離し、この間に厚み寸法の異なるＬＥＤチップが配置される構造である。このため、特許文献１に記載したものではこれ以上導光装置を薄型化するには限界がある。
【０００８】
しかも、特許文献１、２に記載のものでは、ＬＥＤから射出された光は一度空気中に射出され、その後に導光板またはコア層に進入する構成であるが、導光板またはコア層に進入する光の量は、空気中に射出された光の量の全部ではない。このため、特許文献１、２に記載のものにおいては光の漏れによる利用効率の低下という問題が存在する。
【０００９】
さらには、上記従来のものではＬＥＤチップと基板との間の熱抵抗が比較的大きく、放熱効果を期待できないという問題もあった。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、大きさの異なる複数の発光素子（ＬＥＤ）を同じ導光体またはコア層内に配置することができ、しかも薄型化を図れるようにした導光装置を提供することを目的としている。
【００１１】
また本発明はＬＥＤチップと基板との間の熱抵抗を小さくすることにより、これまで以上に優れた放熱効果を発揮し得る導光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、表面から内部に窪む凹部が形成された基板と、発光部を備えた発光素子と、前記基板に積層される導光体と、を備えた導光装置において、
前記発光素子は前記凹部に装着された状態で固定されており、前記発光素子の発光部が前記導光体の厚み寸法内に配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明では、前記発光素子を基板に形成した凹部内に装着することができるため、導光装置全体を薄型化することができる。しかも、光が射出される発光素子の発光部を導光体の厚み寸法内に配置したため、導光体からの光の漏れを少なくすることができる。
【００１４】
上記において、前記基板の凹部に厚型の発光素子が装着され、前記基板の表面に薄型の発光素子が装着されており、厚型の発光素子の発光部と薄型の発光素子の発光部とが同じ導光体内に配置されているものが好ましい。
【００１５】
上記手段では、例えば大きさや種類の異なる発光素子であっても、これらから射出される光を同じ導光体を用いて伝播させることができる。
【００１６】
さらに、前記発光素子が固定される前記基板上の位置には金属製の電極が１つ以上形成されており、前記発光素子の入力端子以外の部分が前記電極の表面に固定されると共に、前記入力端子と前記電極とが導通接続されるものが好ましい。
【００１７】
あるいは、前記発光素子が固定される前記基板上の位置には一対のスルーホール電極が形成されており、記発光素子に形成された一対の入力端子が前記スルーホール電極に導通接続されるものが好ましい。
【００１８】
上記手段では、電圧供給用の電極を放熱部材としても利用することができるため、電極を介して発光素子で発生した熱を外部に逃がすことができる。すなわち、電極に使用される銅などの金属は元々熱抵抗率が低く放熱部材に適している。これらを電極だけでなく放熱手段としても利用することにより、放熱効率に優れた導光装置とすることができる。
【００１９】
上記においては、前記導光体は、上部クラッド層、コア層及び下部クラッド層を有しており、前記発光部が前記コア層の厚み寸法内に配置されているものが好ましい。
【００２０】
上記手段では、光を伝搬するコア層内に導光体を配置することで、光の漏れを最小として光の利用効率の高い導光装置とすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、発光素子を搭載した導光装置を薄型にすることができる。特に、厚み寸法の異なる２以上の発光素子を有する場合であっても、厚み寸法を増大させることなく、各発光素子の発光部を同じ導光体内に設けることができる。
【００２２】
また各発光素子と基板との間の熱抵抗を小さくすることができるため、放熱効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する導光装置は、１つ以上の発光素子を有し、発光素子から放たれた光を、導光体を用いて案内し、任意の箇所に設けた放光部から前記光を射出することにより、例えばテンキーなどの背面を照光し、テンキーの表面に形成された文字などを明るく表示する光導波路として利用されるものである。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施の形態を示す導光装置の断面図である。
図１に示すように、第１の実施の形態を示す導光装置Ａは、基板１と、導光体２と、発光素子３Ａを有している。基板１は、例えば絶縁性を有するリジットな材料で形成されており、その板厚寸法Ｈは５０μｍ〜１０００μｍが好ましく、より好ましくは１００μｍ〜３００μｍである。
【００２５】
前記基板１には、基板表面１Ａから内部に凹状に窪む凹部１ａがダイシングなどの切削工程、あるいはエッチング工程などにより形成されている。前記凹部１ａの深さ寸法Ｄは、内部に装着され発光素子３Ａの大きさにより異なるが、概ね７０μｍ〜３００μｍが好ましく、後述する発光素子３Ａの発光部３ｃの厚み寸法が〜２０μｍ程度であることを考慮すると、５０μｍ〜２８０μｍの範囲がより好ましい。なお、板厚寸法Ｈは深さ寸法Ｄよりも大きい。
【００２６】
基板１上の凹部１ａと隣接する両側の位置には、一対のスルーホール電極１ｂ，１ｂが形成されている。すなわち、基板１にはＺ方向に貫通する一対のスルーホールが形成されており、このスルーホール内を銅などからなる導電材料で埋設することにより、前記一対のスルーホール電極１ｂ，１ｂが形成されている。前記スルーホール電極１ｂ，１ｂの上端面（Ｚ１側の面）は前記基板表面１Ａに露出されており、下端面（Ｚ２側の面）は基板裏面１Ｂに露出されている。
【００２７】
前記発光素子３Ａは基板１の凹部１ａ内に装着されており、例えば図示しない熱硬化性の接着剤などを介して強固に固定されている。前記発光素子３Ａは例えば層状の半導体部と発光部３ｃとが厚み方向に積み重ねられた積層構造で形成されている。図１に示すものでは、発光部３ｃが上層（Ｚ１）側に設けられており、最上層には一対の入力端子（電極）３ａ，３ｂが設けられている。この入力端子３ａと入力端子３ｂとの間に所定の電圧を印加すると、前記発光部３ｃから特定の波長からなる光が射出される。本実施の形態に用いられる発光素子３Ａは、例えば赤色発光用のＬＥＤ（Ｒ）、緑色発光用のＬＥＤ（Ｇ）又は青色発光用のＬＥＤ（Ｂ）であるが、これに限られるものではない。
【００２８】
ここで用いた発光素子３ＡのＺ方向の厚み寸法は概ね３００μｍである。図１に示すように、凹部１ａ内に装填された発光素子３Ａの入力端子３ａ，３ｂおよび発光部３ｃは、前記基板表面１Ａよりも図示上方（Ｚ１）側に位置している。そして、前記入力端子３ａと一方のスルーホール電極１ｂの上端との間、および前記入力端子３ｂと他方のスルーホール電極１ｂの上端との間が、それぞれ導電性のワイヤ４，４によりワイヤボンディングされて導通接続されている。これにより、一方のスルーホール電極１ｂの下端と他方のスルーホール電極１ｂの下端との間に電圧を印加することにより、入力端子３ａ，３ｂに電圧が加わり、前記発光素子３Ａを発光させることが可能となる。
【００２９】
導光体２は基板表面１Ａに積層されている。なお、導光体２は上部クラッド層２ａおよび下部クラッド層２ｃと、これらの間に設けられるコア層２ｂの３層構造からなる（図４〜図６参照）。発光素子３Ａの発光部３ｃは、導光体２（コア層２ｂ）の厚み寸法内に位置するように設けられる。すなわち、凹部１ａの深さ寸法Ｄが調整され、少なくとも発光素子３Ａの発光部３ｃの全体が前記導光体２の厚み寸法内に含まれるように高さ調整されている。このため、発光部３ｃは導光体２によって封止されている。
【００３０】
ただし、コア層２ｂは、導光体２の全面にわたって形成されていても良く、また必要な部分にのみ、例えば発光素子３Ａの近傍及び導光体２から光をキーの背面などに向けて放出する放光部（図示せず）との間にのみ形成されていても良い。必要な部分にのみ形成されている場合、導光体２のコア層２ｂが形成されていない部分は上部クラッド層２ａ、下部クラッド層２ｂの２層構造となる。
【００３１】
第１の実施の形態では、発光素子３Ａを基板１の凹部１ａ内に装着し、その上に導光体２を設けた構成としたことから、導光装置Ａ全体の図示Ｚ方向の厚み寸法を薄く抑えることができる。このため、薄型の導光装置Ａとすることができる。また導光体２が発光部３ｃを封止する構造であるため、発光部３ｃから射出された光が導光体２の外部に漏れる量を少なくすることができる。すなわち、光の利用効率の低下を抑えた導光装置Ａとすることができる。
【００３２】
図２は本発明の第２の実施の形態を示す導光装置の断面図である。
第２の実施の形態に示す導光装置Ｂは、上記第１の実施の形態同様に、基板１、導光体２および発光素子３Ｂを有し、前記基板１には凹部１ａが形成されている。
【００３３】
ただし、第２の実施の形態に示す導光装置Ｂでは、発光素子３Ｂの構造が上記第１の実施の形態に示す発光素子３Ａと相違している。すなわち、第２の実施の形態に示す導光装置Ｂは厚み方向の両面に、つまり導光装置Ｂの一方の上面側に入力端子３ａが、他方の底面側に入力端子３ｂがそれぞれ分かれて設けられている。
【００３４】
このため、第２の実施の形態では、基板１の凹部１ａの底面１ｃに、スルーホール電極１ｂ’が設けられ、その上に接続電極１ｄを連続的に形成した構成としている。
【００３５】
前記発光素子３Ｂは前記底面側の入力端子３ｂを、前記底面１ｃに向けた状態で凹部１ａ内に装着される。この際、入力端子３ｂと接続電極１ｄとの間は、導電性の接着剤（図示せず）などを用いて導通接続されることにより、この間が強固に密着する状態で固定されている。一方、上面側の入力端子３ａは、基板１に形成されたスルーホール電極１ｂと導電性のワイヤ４によりワイヤボンディングされて導通接続されている。このため、一方のスルーホール電極１ｂの下端と他方のスルーホール電極１ｂ’の下端との間に所定の電圧を印加することにより、前記発光素子３Ｂを発光させることができる。
【００３６】
この発光素子３Ｂでは、発光部３ｃが上面側である入力端子３ａ側に設けられている。導光体２は、発光素子３Ｂを凹部１ａ内に装着した後に形成される。このとき、前記導光体２の厚み寸法内に前記発光素子３Ｂの発光部３ｃが位置するように高さ調整され、この状態で前記発光部３ｃが導光体２によって封止される。
【００３７】
このため、上記第１の実施の形態同様に、導光装置Ｂを薄型化することができると共に光が導光体２から外部に漏れることを防止することができる。
【００３８】
また第２の実施の形態では、上記ワイヤ４を用いて接続する場合に比較し、発光素子３Ｂの底面側の入力端子３ｂと基板１の凹部１ａの底面１ｃに設けられた接続電極１ｄとの間を比較的広い対向設置面積で接触させることができる。このため、発光素子３Ｂと基板１との間の熱抵抗、より詳しくは入力端子３ｂと接続電極１ｄとの間の熱抵抗を小さくすることができ、前記発光素子３Ｂと前記基板１との間の放熱効果を高めることが可能である。またワイヤ４の数（ワイヤボンディングの回数）を減らすこともできる。
【００３９】
図３は本発明の第３の実施の形態を示す導光装置の断面図である。
第３の実施の形態に示す導光装置Ｃは、基板１、導光体２および発光素子３Ｃを有し、基板１には凹部１ａが設けられており、これらの点は上記第１、第２の実施の形態同様である。
【００４０】
また第３の実施の形態に示す発光素子３Ｃにおいても、一方（図示Ｚ２側の下面側）に一対の入力端子３ａ，３ｂが設けられ、この一方の側に発光部３ｃが設けられている。
【００４１】
このため、第３の実施の形態に示す導光装置Ｃでは、凹部１ａの底面１ｃに、一対のスルーホール電極１ｂ’，１ｂ’が設けられている。そして、前記発光素子３Ｃは凹部１ａに装着され、このとき発光素子３Ｃの一対の入力端子３ａ，３ｂと前記スルーホール電極１ｂ’，１ｂ’との間がそれぞれ導電性の接着材（図示せず）を介して導通接続され且つ強固に密着固定される。
【００４２】
そして、第３の実施の形態においても、前記導光体２の厚み寸法内に前記発光素子３Ｃの発光部３ｃが位置するように高さ調整され、この状態で前記発光部３ｃが導光体２によって封止されている。
【００４３】
よって、第３の実施の形態においても上記第１、２の実施の形態同様に、導光装置Ｃの薄型化と、導光体２からの光の漏れを防止することができる。しかも第３の実施の形態においても、上記ワイヤ４を用いて接続する場合に比較して発光素子３Ｃの入力端子３ａ，３ｂと凹部１ａのスルーホール電極１ｂ’，１ｂ’との間の対向設置面積を広くすることが可能である。このため、上記第２の実施の形態同様に、入力端子３ａ，３ｂと前記スルーホール電極１ｂ’，１ｂ’との間の熱抵抗を小さくすることができ、発光素子３Ｃと基板１との間の放熱効果を高めることが可能となる。しかもワイヤ４を用いる必要がないので、ワイヤボンディングを不要とすることができる。
【００４４】
次に、上記第１ないし第３の実施の形態を利用して、２以上の複数の発光素子を基板に実装する場合について説明する。
【００４５】
図４は第１の実装例として複数の発光素子が実装された導光装置の断面図である。
図４に示す第１の実装例は、上記第１の実施の形態、すなわち一方の上部側に一対の入力端子３ａ，３ｂと発光部３ｃを備えた構造からなる２つの発光素子３Ａ１，３Ａ２を用いた例である。
【００４６】
ただし、図４に示す第１の実装例に示すものでは、一方の発光素子３Ａ１と他方の発光素子３Ａ２とではＺ方向の厚み寸法が相違している。このような相違は、発光素子３Ａ１，３Ａ２間の厚み寸法の誤差だけでなく、例えば発光素子の種類に基づく大きさの相違によっても生じうる。例えば、一方の発光素子３Ａ１が赤色発光用のＬＥＤ（Ｒ）であり、他方の発光素子３Ａ２が緑色発光用のＬＥＤ（Ｇ）などの場合である。
【００４７】
図４に示す第１の実装例では、このように厚み寸法が相違する発光素子３Ａ１と発光素子３Ａ２とが同じ基板１上に実装される。発光素子３Ａ１は、発光素子３Ａ２に比較して厚み寸法が厚い。このため、第１の実装例では、厚型の発光素子３Ａ１が固定される基板１上の位置には凹部１ａを設け、薄型の発光素子３Ａ２が固定される基板１上の位置には凹部１ａを設けない構成としている。
【００４８】
そして、厚型の発光素子３Ａ１が凹部１ａに装着され、薄型の発光素子３Ａ２は基板表面１Ａ上に固定されている。前記凹部１ａの深さ寸法Ｄは、厚み寸法の異なる一方の発光素子３Ａ１の発光部３ｃと他方の発光素子３Ａ２の発光部３ｃとが、共に同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂに含まれるように調整されている。
【００４９】
このように、厚型の発光素子３Ａ１と薄型の発光素子３Ａ２とを同じ基板１に装着する場合には、厚型の発光素子３Ａ１側を凹部１ａに装着し、薄型の発光素子３Ａ２については基板表面１Ａ上に固定することにより、それぞれの発光部３ｃ，３ｃを同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂに配置させることができるととともに、前記導光装置全体を薄型とすることが可能となる。
【００５０】
なお、一方と他方の発光素子３Ａ１，３Ａ２が共に厚型の発光素子である場合には、それぞれの発光素子３Ａ１，３Ａ２の厚みに合わせた凹部１ａ，１ａを夫々形成し，これらの凹部１ａ，１ａ内に各発光素子３Ａ１，３Ａ２を装着することにより、上記同様にそれぞれの発光部３ｃ，３ｃを同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂに配置させた状態で、前記導光装置全体の薄型化を図ることが可能となる。
【００５１】
図５は第２の実装例として複数の発光素子が実装された導光装置の断面図である。
図５に示す第２の実装例は、図４に示す第１の実装例同様に、厚型の発光素子３Ａ１と薄型の発光素子３Ａ２とが用いられている。そして、前記凹部１ａの深さ寸法Ｄは、厚み寸法の異なる一方の発光素子３Ａ１の発光部３ｃと他方の発光素子３Ａ２の発光部３ｃとが、共に同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂに含まれるように調整されている点も第１の実装例同様である。
【００５２】
ただし、図５に示す第２の実装例では、基板１の一部である発光素子３Ａ１が固定される凹部１ａの底面１ｃ、および基板１の発光素子３Ａ２が固定される部分に、例えばＣｕなどの熱抵抗率の低い金属で形成された放熱電極５，６を部分的に設けた点において上記第１の実装例と相違している。
【００５３】
第２の実装例では、発光素子３Ａ１および発光素子３Ａ２の底面を、熱抵抗率の低い放熱電極５，６に直接的に密着させることが可能である。このため、発光素子３Ａ１および発光素子３Ａ２と基板１との間の熱抵抗を低減でき、この間の放熱効率を向上させることができる。よって、放熱効率の高い導光装置とすることができる。
【００５４】
なお、図５に示す第２の実装例では、放熱電極５，６を上記第２の実施の形態で示した接続電極１ｄ（図２参照）として利用することが可能である。このため、第２の実装例では、発光素子３Ａの代わりに発光素子３Ｂを用いることも可能である（図示せず）。この場合、発光素子３Ｂの底面側の入力端子３ｂと接続電極１ｄとして機能する放熱電極５又は６との間の接続にワイヤ４を用いる必要がないので、ワイヤ４の数（ワイヤボンディングの回数）を少なくすることができる。
【００５５】
図６は第３の実装例として複数の発光素子が実装された導光装置の断面図である。
第３の実装例では、上記第１の実施の形態において説明した発光素子３Ａと、上記第３の実施の形態において説明した発光素子３Ｃを一緒に用いた場合を示している。また発光素子３Ａは厚型の素子とし、発光素子３Ｃは薄型の素子とした場合として示している。
【００５６】
基板１には、基板表面１Ａから内部に窪む凹部１ａと、基板表面１Ａから上方に突出した凸部１ｅが形成されている。厚型の発光素子３Ａは凹部１ａに装着され、薄型の発光素子３Ｃは凸部１ｅ上に固定されている。
【００５７】
厚型の発光素子３Ａでは、一対の入力端子３ａ，３ｂが前記凹部１ａの両側に設けられたスルーホール電極１ｂ，１ｂに対して導電性のワイヤ４，４でワイヤボンディングされている。一方、薄型の発光素子３Ｃでは、底面に設けられた入力端子３ａ’，３ｂ’が前記凸部１ｅに設けられたスルーホール電極１ｂ’，１ｂ’に導電性の接着剤などを介して導通接続されている。
【００５８】
発光素子３Ａではスルーホール電極１ｂ，１ｂおよびワイヤ４，４を介して一対の入力端子３ａ，３ｂに所定の電圧が印加され、発光素子３Ｃではスルーホール電極１ｂ’，１ｂ’を介して入力端子３ａ’，３ｂ’所定の電圧が印加されることにより、両発光素子３Ａ，３Ｃはそれぞれ発光する。
【００５９】
図６に示すように、厚型の発光素子３Ａでは発光部３ｃが高さ方向の上部（入力端子３ａ，３ｂ側）に設けられ、薄型の発光素子３Ｃでは発光部３ｃが高さ方向の下部（入力端子３ａ’，３ｂ’側）に設けられている。そして、第３の実装例では、前記凹部１ａの深さ寸法Ｄと前記凸部１ｅの突出寸法ｈとは、厚み寸法の異なる一方の発光素子３Ａの発光部３ｃと他方の発光素子３Ｃの発光部３ｃとが、共に同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂ内に含まれるように調整されている。
【００６０】
上記第１ないし第３の実装例に示すものでは、一方の発光素子３Ａの発光部３ｃと他方の発光素子３Ａ２又は３Ｃの発光部３ｃは同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂ内に含まれるように配置されている。このため、一方の発光素子３Ａ１が射出した光（例えば赤色光Ｒ）と他方の発光素子３Ａ２又は３Ｃが射出した光（例えば緑色光Ｇ）とを同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂを通じてそれぞれ伝播させることが可能である。
【００６１】
ただし、コア層２ｂは光を伝搬させる光の通路（光導波路）として形成することが好ましい。すなわち、発光素子３Ａ１が射出した光のみを伝搬させるコア層２ｂを有する光導波路と、発光素子３Ａ２又は３Ｃが射出した光のみを伝搬させるコア層２ｂを有する光導波路とに分けた構成が好ましい。この場合、必要に応じ一方の光導波路の放出部と他方の光導波路の放出部とが接近するように配置し、発光素子３Ａ１からの光（例えば緑色光Ｇ）と発光素子３Ａ２からの光（例えば緑色光Ｇ）とを交ぜることにより、他の色（例えば黄色）とすることが可能となる。
【００６２】
なお、上記第１ないし第３の実装例では２つの発光素子を実装する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく発光素子を３つ以上実装する場合も上記同様の手法を用いるが可能である。すなわち、発光素子の大きさ（厚み寸法）の違いや構造上の違いを考慮して、上記いずれか適切な手法を組み合わることにより、３つ以上の発光素子の各発光部３ｃを同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂの厚み寸法内に納まるように配置することにより、３種類以上の異なる波長からなる光を任意の位置に導く導光部材とすることが可能である。しかも、薄型で熱抵抗が低く放熱性に優れた導光装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す導光装置の断面図、
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す導光装置の断面図、
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す導光装置の断面図、
【図４】第１の実装例として複数の発光素子が実装された導光装置の断面図、
【図５】第２の実装例として複数の発光素子が実装された導光装置の断面図、
【図６】第３の実装例として複数の発光素子が実装された導光装置の断面図、
【符号の説明】
【００６４】
１ 基板
１Ａ 基板表面
１ａ 凹部
１ｂ，１ｂ’ スルーホール電極
１ｃ 凹部の底面
１ｄ 接続電極
１ｅ 凸部
２ 導光体
２ａ 上部クラッド層
２ｂ コア層
２ｃ 下部クラッド層
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 発光素子
３ａ，３ａ’，３ｂ，３ｂ’ 入力端子
３ｃ 発光部
４ ワイヤ
５，６ 放熱電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子から射出された光を導く導光体を備えた導光装置に係わり、特に薄型化および放熱性に適した導光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願発明が属する技術分野である光導波路に関連する発明として、例えば以下の特許文献１、２などが存在する。
【０００３】
特許文献１では、その図９ないし図１１に記載されているように、ＬＥＤチップから出射された光線が、パッドの開口と透明基板を通して導光板内に導かれ、導光板の内面で全反射を繰り返しながら光出射面から射出される。
【０００４】
また特許文献２では、赤色発光用のＬＥＤ（Ｒ）、緑色発光用のＬＥＤ（Ｇ）及び青色発光用のＬＥＤ（Ｂ）が、プラットホームに形成された凹部に装填された状態で固定されている。プラットホームの上部には、コア層、クラッド層及び基板が積層された光導波路が固定されており、光入射端面にはミラー状傾斜面が設けられている。各ＬＥＤからの光はミラー状傾斜面を介してコア層内へ入射できるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−６２７８６号公報
【特許文献２】特開２００５−１７３４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＥＤチップは赤色発光用のＬＥＤ（Ｒ）、緑色発光用のＬＥＤ（Ｇ）及び青色発光用のＬＥＤ（Ｂ）など出力波長に応じて複数の種類が存在する。そして、これらＬＥＤチップの積層構造は前記種類に応じて異なるため、各ＬＥＤチップの大きさ（厚み寸法）もこれらの種類によって相違する。
【０００６】
このため、ＲＧＢの３色からなるＬＥＤチップを搭載した場合には、最も厚み寸法が厚い素子に合わせる必要があることから、導光装置全体を薄型化しにくいという問題がある。
【０００７】
特に、上記特許文献１、２に記載したものでは、ＬＥＤチップの発光面と導光板との間、又はＬＥＤチップの発光面とコア層との間を離し、この間に厚み寸法の異なるＬＥＤチップが配置される構造である。このため、特許文献１に記載したものではこれ以上導光装置を薄型化するには限界がある。
【０００８】
しかも、特許文献１、２に記載のものでは、ＬＥＤから射出された光は一度空気中に射出され、その後に導光板またはコア層に進入する構成であるが、導光板またはコア層に進入する光の量は、空気中に射出された光の量の全部ではない。このため、特許文献１、２に記載のものにおいては光の漏れによる利用効率の低下という問題が存在する。
【０００９】
さらには、上記従来のものではＬＥＤチップと基板との間の熱抵抗が比較的大きく、放熱効果を期待できないという問題もあった。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、大きさの異なる複数の発光素子（ＬＥＤ）を同じ導光体またはコア層内に配置することができ、しかも薄型化を図れるようにした導光装置を提供することを目的としている。
【００１１】
また本発明はＬＥＤチップと基板との間の熱抵抗を小さくすることにより、これまで以上に優れた放熱効果を発揮し得る導光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、表面から内部に窪む凹部が形成された基板と、発光部を備えた発光素子と、前記基板に積層される導光体と、を備えた導光装置において、
前記発光素子は前記凹部に装着された状態で固定されており、前記発光素子の発光部が前記導光体の厚み寸法内に配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明では、前記発光素子を基板に形成した凹部内に装着することができるため、導光装置全体を薄型化することができる。しかも、光が射出される発光素子の発光部を導光体の厚み寸法内に配置したため、導光体からの光の漏れを少なくすることができる。
【００１４】
上記において、前記基板の凹部に厚型の発光素子が装着され、前記基板の表面に薄型の発光素子が装着されており、厚型の発光素子の発光部と薄型の発光素子の発光部とが同じ導光体内に配置されているものが好ましい。
【００１５】
上記手段では、例えば大きさや種類の異なる発光素子であっても、これらから射出される光を同じ導光体を用いて伝播させることができる。
【００１６】
さらに、前記発光素子が固定される前記基板上の位置には金属製の電極が１つ以上形成されており、前記発光素子の入力端子以外の部分が前記電極の表面に固定されると共に、前記入力端子と前記電極とが導通接続されるものが好ましい。
【００１７】
あるいは、前記発光素子が固定される前記基板上の位置には一対のスルーホール電極が形成されており、記発光素子に形成された一対の入力端子が前記スルーホール電極に導通接続されるものが好ましい。
【００１８】
上記手段では、電圧供給用の電極を放熱部材としても利用することができるため、電極を介して発光素子で発生した熱を外部に逃がすことができる。すなわち、電極に使用される銅などの金属は元々熱抵抗率が低く放熱部材に適している。これらを電極だけでなく放熱手段としても利用することにより、放熱効率に優れた導光装置とすることができる。
【００１９】
上記においては、前記導光体は、上部クラッド層、コア層及び下部クラッド層を有しており、前記発光部が前記コア層の厚み寸法内に配置されているものが好ましい。
【００２０】
上記手段では、光を伝搬するコア層内に導光体を配置することで、光の漏れを最小として光の利用効率の高い導光装置とすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、発光素子を搭載した導光装置を薄型にすることができる。特に、厚み寸法の異なる２以上の発光素子を有する場合であっても、厚み寸法を増大させることなく、各発光素子の発光部を同じ導光体内に設けることができる。
【００２２】
また各発光素子と基板との間の熱抵抗を小さくすることができるため、放熱効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する導光装置は、１つ以上の発光素子を有し、発光素子から放たれた光を、導光体を用いて案内し、任意の箇所に設けた放光部から前記光を射出することにより、例えばテンキーなどの背面を照光し、テンキーの表面に形成された文字などを明るく表示する光導波路として利用されるものである。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施の形態を示す導光装置の断面図である。
図１に示すように、第１の実施の形態を示す導光装置Ａは、基板１と、導光体２と、発光素子３Ａを有している。基板１は、例えば絶縁性を有するリジットな材料で形成されており、その板厚寸法Ｈは５０μｍ〜１０００μｍが好ましく、より好ましくは１００μｍ〜３００μｍである。
【００２５】
前記基板１には、基板表面１Ａから内部に凹状に窪む凹部１ａがダイシングなどの切削工程、あるいはエッチング工程などにより形成されている。前記凹部１ａの深さ寸法Ｄは、内部に装着され発光素子３Ａの大きさにより異なるが、概ね７０μｍ〜３００μｍが好ましく、後述する発光素子３Ａの発光部３ｃの厚み寸法が〜２０μｍ程度であることを考慮すると、５０μｍ〜２８０μｍの範囲がより好ましい。なお、板厚寸法Ｈは深さ寸法Ｄよりも大きい。
【００２６】
基板１上の凹部１ａと隣接する両側の位置には、一対のスルーホール電極１ｂ，１ｂが形成されている。すなわち、基板１にはＺ方向に貫通する一対のスルーホールが形成されており、このスルーホール内を銅などからなる導電材料で埋設することにより、前記一対のスルーホール電極１ｂ，１ｂが形成されている。前記スルーホール電極１ｂ，１ｂの上端面（Ｚ１側の面）は前記基板表面１Ａに露出されており、下端面（Ｚ２側の面）は基板裏面１Ｂに露出されている。
【００２７】
前記発光素子３Ａは基板１の凹部１ａ内に装着されており、例えば図示しない熱硬化性の接着剤などを介して強固に固定されている。前記発光素子３Ａは例えば層状の半導体部と発光部３ｃとが厚み方向に積み重ねられた積層構造で形成されている。図１に示すものでは、発光部３ｃが上層（Ｚ１）側に設けられており、最上層には一対の入力端子（電極）３ａ，３ｂが設けられている。この入力端子３ａと入力端子３ｂとの間に所定の電圧を印加すると、前記発光部３ｃから特定の波長からなる光が射出される。本実施の形態に用いられる発光素子３Ａは、例えば赤色発光用のＬＥＤ（Ｒ）、緑色発光用のＬＥＤ（Ｇ）又は青色発光用のＬＥＤ（Ｂ）であるが、これに限られるものではない。
【００２８】
ここで用いた発光素子３ＡのＺ方向の厚み寸法は概ね３００μｍである。図１に示すように、凹部１ａ内に装填された発光素子３Ａの入力端子３ａ，３ｂおよび発光部３ｃは、前記基板表面１Ａよりも図示上方（Ｚ１）側に位置している。そして、前記入力端子３ａと一方のスルーホール電極１ｂの上端との間、および前記入力端子３ｂと他方のスルーホール電極１ｂの上端との間が、それぞれ導電性のワイヤ４，４によりワイヤボンディングされて導通接続されている。これにより、一方のスルーホール電極１ｂの下端と他方のスルーホール電極１ｂの下端との間に電圧を印加することにより、入力端子３ａ，３ｂに電圧が加わり、前記発光素子３Ａを発光させることが可能となる。
【００２９】
導光体２は基板表面１Ａに積層されている。なお、導光体２は上部クラッド層２ａおよび下部クラッド層２ｃと、これらの間に設けられるコア層２ｂの３層構造からなる（図４〜図６参照）。発光素子３Ａの発光部３ｃは、導光体２（コア層２ｂ）の厚み寸法内に位置するように設けられる。すなわち、凹部１ａの深さ寸法Ｄが調整され、少なくとも発光素子３Ａの発光部３ｃの全体が前記導光体２の厚み寸法内に含まれるように高さ調整されている。このため、発光部３ｃは導光体２によって封止されている。
【００３０】
ただし、コア層２ｂは、導光体２の全面にわたって形成されていても良く、また必要な部分にのみ、例えば発光素子３Ａの近傍及び導光体２から光をキーの背面などに向けて放出する放光部（図示せず）との間にのみ形成されていても良い。必要な部分にのみ形成されている場合、導光体２のコア層２ｂが形成されていない部分は上部クラッド層２ａ、下部クラッド層２ｂの２層構造となる。
【００３１】
第１の実施の形態では、発光素子３Ａを基板１の凹部１ａ内に装着し、その上に導光体２を設けた構成としたことから、導光装置Ａ全体の図示Ｚ方向の厚み寸法を薄く抑えることができる。このため、薄型の導光装置Ａとすることができる。また導光体２が発光部３ｃを封止する構造であるため、発光部３ｃから射出された光が導光体２の外部に漏れる量を少なくすることができる。すなわち、光の利用効率の低下を抑えた導光装置Ａとすることができる。
【００３２】
図２は本発明の第２の実施の形態を示す導光装置の断面図である。
第２の実施の形態に示す導光装置Ｂは、上記第１の実施の形態同様に、基板１、導光体２および発光素子３Ｂを有し、前記基板１には凹部１ａが形成されている。
【００３３】
ただし、第２の実施の形態に示す導光装置Ｂでは、発光素子３Ｂの構造が上記第１の実施の形態に示す発光素子３Ａと相違している。すなわち、第２の実施の形態に示す導光装置Ｂは厚み方向の両面に、つまり導光装置Ｂの一方の上面側に入力端子３ａが、他方の底面側に入力端子３ｂがそれぞれ分かれて設けられている。
【００３４】
このため、第２の実施の形態では、基板１の凹部１ａの底面１ｃに、スルーホール電極１ｂ’が設けられ、その上に接続電極１ｄを連続的に形成した構成としている。
【００３５】
前記発光素子３Ｂは前記底面側の入力端子３ｂを、前記底面１ｃに向けた状態で凹部１ａ内に装着される。この際、入力端子３ｂと接続電極１ｄとの間は、導電性の接着剤（図示せず）などを用いて導通接続されることにより、この間が強固に密着する状態で固定されている。一方、上面側の入力端子３ａは、基板１に形成されたスルーホール電極１ｂと導電性のワイヤ４によりワイヤボンディングされて導通接続されている。このため、一方のスルーホール電極１ｂの下端と他方のスルーホール電極１ｂ’の下端との間に所定の電圧を印加することにより、前記発光素子３Ｂを発光させることができる。
【００３６】
この発光素子３Ｂでは、発光部３ｃが上面側である入力端子３ａ側に設けられている。導光体２は、発光素子３Ｂを凹部１ａ内に装着した後に形成される。このとき、前記導光体２の厚み寸法内に前記発光素子３Ｂの発光部３ｃが位置するように高さ調整され、この状態で前記発光部３ｃが導光体２によって封止される。
【００３７】
このため、上記第１の実施の形態同様に、導光装置Ｂを薄型化することができると共に光が導光体２から外部に漏れることを防止することができる。
【００３８】
また第２の実施の形態では、上記ワイヤ４を用いて接続する場合に比較し、発光素子３Ｂの底面側の入力端子３ｂと基板１の凹部１ａの底面１ｃに設けられた接続電極１ｄとの間を比較的広い対向設置面積で接触させることができる。このため、発光素子３Ｂと基板１との間の熱抵抗、より詳しくは入力端子３ｂと接続電極１ｄとの間の熱抵抗を小さくすることができ、前記発光素子３Ｂと前記基板１との間の放熱効果を高めることが可能である。またワイヤ４の数（ワイヤボンディングの回数）を減らすこともできる。
【００３９】
図３は本発明の第３の実施の形態を示す導光装置の断面図である。
第３の実施の形態に示す導光装置Ｃは、基板１、導光体２および発光素子３Ｃを有し、基板１には凹部１ａが設けられており、これらの点は上記第１、第２の実施の形態同様である。
【００４０】
また第３の実施の形態に示す発光素子３Ｃにおいても、一方（図示Ｚ２側の下面側）に一対の入力端子３ａ，３ｂが設けられ、この一方の側に発光部３ｃが設けられている。
【００４１】
このため、第３の実施の形態に示す導光装置Ｃでは、凹部１ａの底面１ｃに、一対のスルーホール電極１ｂ’，１ｂ’が設けられている。そして、前記発光素子３Ｃは凹部１ａに装着され、このとき発光素子３Ｃの一対の入力端子３ａ，３ｂと前記スルーホール電極１ｂ’，１ｂ’との間がそれぞれ導電性の接着材（図示せず）を介して導通接続され且つ強固に密着固定される。
【００４２】
そして、第３の実施の形態においても、前記導光体２の厚み寸法内に前記発光素子３Ｃの発光部３ｃが位置するように高さ調整され、この状態で前記発光部３ｃが導光体２によって封止されている。
【００４３】
よって、第３の実施の形態においても上記第１、２の実施の形態同様に、導光装置Ｃの薄型化と、導光体２からの光の漏れを防止することができる。しかも第３の実施の形態においても、上記ワイヤ４を用いて接続する場合に比較して発光素子３Ｃの入力端子３ａ，３ｂと凹部１ａのスルーホール電極１ｂ’，１ｂ’との間の対向設置面積を広くすることが可能である。このため、上記第２の実施の形態同様に、入力端子３ａ，３ｂと前記スルーホール電極１ｂ’，１ｂ’との間の熱抵抗を小さくすることができ、発光素子３Ｃと基板１との間の放熱効果を高めることが可能となる。しかもワイヤ４を用いる必要がないので、ワイヤボンディングを不要とすることができる。
【００４４】
次に、上記第１ないし第３の実施の形態を利用して、２以上の複数の発光素子を基板に実装する場合について説明する。
【００４５】
図４は第１の実装例として複数の発光素子が実装された導光装置の断面図である。
図４に示す第１の実装例は、上記第１の実施の形態、すなわち一方の上部側に一対の入力端子３ａ，３ｂと発光部３ｃを備えた構造からなる２つの発光素子３Ａ１，３Ａ２を用いた例である。
【００４６】
ただし、図４に示す第１の実装例に示すものでは、一方の発光素子３Ａ１と他方の発光素子３Ａ２とではＺ方向の厚み寸法が相違している。このような相違は、発光素子３Ａ１，３Ａ２間の厚み寸法の誤差だけでなく、例えば発光素子の種類に基づく大きさの相違によっても生じうる。例えば、一方の発光素子３Ａ１が赤色発光用のＬＥＤ（Ｒ）であり、他方の発光素子３Ａ２が緑色発光用のＬＥＤ（Ｇ）などの場合である。
【００４７】
図４に示す第１の実装例では、このように厚み寸法が相違する発光素子３Ａ１と発光素子３Ａ２とが同じ基板１上に実装される。発光素子３Ａ１は、発光素子３Ａ２に比較して厚み寸法が厚い。このため、第１の実装例では、厚型の発光素子３Ａ１が固定される基板１上の位置には凹部１ａを設け、薄型の発光素子３Ａ２が固定される基板１上の位置には凹部１ａを設けない構成としている。
【００４８】
そして、厚型の発光素子３Ａ１が凹部１ａに装着され、薄型の発光素子３Ａ２は基板表面１Ａ上に固定されている。前記凹部１ａの深さ寸法Ｄは、厚み寸法の異なる一方の発光素子３Ａ１の発光部３ｃと他方の発光素子３Ａ２の発光部３ｃとが、共に同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂに含まれるように調整されている。
【００４９】
このように、厚型の発光素子３Ａ１と薄型の発光素子３Ａ２とを同じ基板１に装着する場合には、厚型の発光素子３Ａ１側を凹部１ａに装着し、薄型の発光素子３Ａ２については基板表面１Ａ上に固定することにより、それぞれの発光部３ｃ，３ｃを同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂに配置させることができるととともに、前記導光装置全体を薄型とすることが可能となる。
【００５０】
なお、一方と他方の発光素子３Ａ１，３Ａ２が共に厚型の発光素子である場合には、それぞれの発光素子３Ａ１，３Ａ２の厚みに合わせた凹部１ａ，１ａを夫々形成し，これらの凹部１ａ，１ａ内に各発光素子３Ａ１，３Ａ２を装着することにより、上記同様にそれぞれの発光部３ｃ，３ｃを同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂに配置させた状態で、前記導光装置全体の薄型化を図ることが可能となる。
【００５１】
図５は第２の実装例として複数の発光素子が実装された導光装置の断面図である。
図５に示す第２の実装例は、図４に示す第１の実装例同様に、厚型の発光素子３Ａ１と薄型の発光素子３Ａ２とが用いられている。そして、前記凹部１ａの深さ寸法Ｄは、厚み寸法の異なる一方の発光素子３Ａ１の発光部３ｃと他方の発光素子３Ａ２の発光部３ｃとが、共に同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂに含まれるように調整されている点も第１の実装例同様である。
【００５２】
ただし、図５に示す第２の実装例では、基板１の一部である発光素子３Ａ１が固定される凹部１ａの底面１ｃ、および基板１の発光素子３Ａ２が固定される部分に、例えばＣｕなどの熱抵抗率の低い金属で形成された放熱電極５，６を部分的に設けた点において上記第１の実装例と相違している。
【００５３】
第２の実装例では、発光素子３Ａ１および発光素子３Ａ２の底面を、熱抵抗率の低い放熱電極５，６に直接的に密着させることが可能である。このため、発光素子３Ａ１および発光素子３Ａ２と基板１との間の熱抵抗を低減でき、この間の放熱効率を向上させることができる。よって、放熱効率の高い導光装置とすることができる。
【００５４】
なお、図５に示す第２の実装例では、放熱電極５，６を上記第２の実施の形態で示した接続電極１ｄ（図２参照）として利用することが可能である。このため、第２の実装例では、発光素子３Ａの代わりに発光素子３Ｂを用いることも可能である（図示せず）。この場合、発光素子３Ｂの底面側の入力端子３ｂと接続電極１ｄとして機能する放熱電極５又は６との間の接続にワイヤ４を用いる必要がないので、ワイヤ４の数（ワイヤボンディングの回数）を少なくすることができる。
【００５５】
図６は第３の実装例として複数の発光素子が実装された導光装置の断面図である。
第３の実装例では、上記第１の実施の形態において説明した発光素子３Ａと、上記第３の実施の形態において説明した発光素子３Ｃを一緒に用いた場合を示している。また発光素子３Ａは厚型の素子とし、発光素子３Ｃは薄型の素子とした場合として示している。
【００５６】
基板１には、基板表面１Ａから内部に窪む凹部１ａと、基板表面１Ａから上方に突出した凸部１ｅが形成されている。厚型の発光素子３Ａは凹部１ａに装着され、薄型の発光素子３Ｃは凸部１ｅ上に固定されている。
【００５７】
厚型の発光素子３Ａでは、一対の入力端子３ａ，３ｂが前記凹部１ａの両側に設けられたスルーホール電極１ｂ，１ｂに対して導電性のワイヤ４，４でワイヤボンディングされている。一方、薄型の発光素子３Ｃでは、底面に設けられた入力端子３ａ’，３ｂ’が前記凸部１ｅに設けられたスルーホール電極１ｂ’，１ｂ’に導電性の接着剤などを介して導通接続されている。
【００５８】
発光素子３Ａではスルーホール電極１ｂ，１ｂおよびワイヤ４，４を介して一対の入力端子３ａ，３ｂに所定の電圧が印加され、発光素子３Ｃではスルーホール電極１ｂ’，１ｂ’を介して入力端子３ａ’，３ｂ’所定の電圧が印加されることにより、両発光素子３Ａ，３Ｃはそれぞれ発光する。
【００５９】
図６に示すように、厚型の発光素子３Ａでは発光部３ｃが高さ方向の上部（入力端子３ａ，３ｂ側）に設けられ、薄型の発光素子３Ｃでは発光部３ｃが高さ方向の下部（入力端子３ａ’，３ｂ’側）に設けられている。そして、第３の実装例では、前記凹部１ａの深さ寸法Ｄと前記凸部１ｅの突出寸法ｈとは、厚み寸法の異なる一方の発光素子３Ａの発光部３ｃと他方の発光素子３Ｃの発光部３ｃとが、共に同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂ内に含まれるように調整されている。
【００６０】
上記第１ないし第３の実装例に示すものでは、一方の発光素子３Ａの発光部３ｃと他方の発光素子３Ａ２又は３Ｃの発光部３ｃは同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂ内に含まれるように配置されている。このため、一方の発光素子３Ａ１が射出した光（例えば赤色光Ｒ）と他方の発光素子３Ａ２又は３Ｃが射出した光（例えば緑色光Ｇ）とを同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂを通じてそれぞれ伝播させることが可能である。
【００６１】
ただし、コア層２ｂは光を伝搬させる光の通路（光導波路）として形成することが好ましい。すなわち、発光素子３Ａ１が射出した光のみを伝搬させるコア層２ｂを有する光導波路と、発光素子３Ａ２又は３Ｃが射出した光のみを伝搬させるコア層２ｂを有する光導波路とに分けた構成が好ましい。この場合、必要に応じ一方の光導波路の放出部と他方の光導波路の放出部とが接近するように配置し、発光素子３Ａ１からの光（例えば緑色光Ｇ）と発光素子３Ａ２からの光（例えば緑色光Ｇ）とを交ぜることにより、他の色（例えば黄色）とすることが可能となる。
【００６２】
なお、上記第１ないし第３の実装例では２つの発光素子を実装する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく発光素子を３つ以上実装する場合も上記同様の手法を用いるが可能である。すなわち、発光素子の大きさ（厚み寸法）の違いや構造上の違いを考慮して、上記いずれか適切な手法を組み合わることにより、３つ以上の発光素子の各発光部３ｃを同じ導光体２の中で同じ厚み寸法内にあるコア層２ｂの厚み寸法内に納まるように配置することにより、３種類以上の異なる波長からなる光を任意の位置に導く導光部材とすることが可能である。しかも、薄型で熱抵抗が低く放熱性に優れた導光装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す導光装置の断面図、
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す導光装置の断面図、
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す導光装置の断面図、
【図４】第１の実装例として複数の発光素子が実装された導光装置の断面図、
【図５】第２の実装例として複数の発光素子が実装された導光装置の断面図、
【図６】第３の実装例として複数の発光素子が実装された導光装置の断面図、
【符号の説明】
【００６４】
１ 基板
１Ａ 基板表面
１ａ 凹部
１ｂ，１ｂ’ スルーホール電極
１ｃ 凹部の底面
１ｄ 接続電極
１ｅ 凸部
２ 導光体
２ａ 上部クラッド層
２ｂ コア層
２ｃ 下部クラッド層
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 発光素子
３ａ，３ａ’，３ｂ，３ｂ’ 入力端子
３ｃ 発光部
４ ワイヤ
５，６ 放熱電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面から内部に窪む凹部が形成された基板と、発光部を備えた発光素子と、前記基板に積層される導光体と、を備えた導光装置において、
前記発光素子は前記凹部に装着された状態で固定されており、前記発光素子の発光部が前記導光体の厚み寸法内に配置されていることを特徴とする導光装置。
【請求項２】
前記基板の凹部に厚型の発光素子が装着され、前記基板の表面に薄型の発光素子が装着されており、厚型の発光素子の発光部と薄型の発光素子の発光部とが同じ導光体内に配置されている請求項１記載の導光装置。
【請求項３】
前記発光素子が固定される前記基板上の位置には金属製の電極が１つ以上形成されており、前記発光素子の入力端子以外の部分が前記電極の表面に固定されると共に、前記入力端子と前記電極とが導通接続される請求項１または２に記載の導光装置。
【請求項４】
前記発光素子が固定される前記基板上の位置には一対のスルーホール電極が形成されており、記発光素子に形成された一対の入力端子が前記スルーホール電極に導通接続される請求項１または２に記載の導光装置。
【請求項５】
前記導光体は、上部クラッド層、コア層及び下部クラッド層を有しており、前記発光部が前記コア層の厚み寸法内に配置されている請求項１ないし４のいずれか記載の導光装置。
【請求項１】
表面から内部に窪む凹部が形成された基板と、発光部を備えた発光素子と、前記基板に積層される導光体と、を備えた導光装置において、
前記発光素子は前記凹部に装着された状態で固定されており、前記発光素子の発光部が前記導光体の厚み寸法内に配置されていることを特徴とする導光装置。
【請求項２】
前記基板の凹部に厚型の発光素子が装着され、前記基板の表面に薄型の発光素子が装着されており、厚型の発光素子の発光部と薄型の発光素子の発光部とが同じ導光体内に配置されている請求項１記載の導光装置。
【請求項３】
前記発光素子が固定される前記基板上の位置には金属製の電極が１つ以上形成されており、前記発光素子の入力端子以外の部分が前記電極の表面に固定されると共に、前記入力端子と前記電極とが導通接続される請求項１または２に記載の導光装置。
【請求項４】
前記発光素子が固定される前記基板上の位置には一対のスルーホール電極が形成されており、記発光素子に形成された一対の入力端子が前記スルーホール電極に導通接続される請求項１または２に記載の導光装置。
【請求項５】
前記導光体は、上部クラッド層、コア層及び下部クラッド層を有しており、前記発光部が前記コア層の厚み寸法内に配置されている請求項１ないし４のいずれか記載の導光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−４４０９６（Ｐ２０１０−４４０９６Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３０５２６（Ｐ２００６−３３０５２６）
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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