発光装置
【課題】ヒートパイプを反射板に対して的確に固定し、反射板の剛性を向上させることのできる発光装置を提供する。。
【解決手段】発光体２と、発光体２が実装される実装基板３と、発光体２にて生じる熱を放散するためのヒートパイプ５と、発光体２から発せられる光を反射する表面６１及びヒートパイプ５と当接する裏面６２を有する反射板６と、反射板６の裏面６２上にてヒートパイプ５の少なくとも一部を幅方向外側から覆ってヒートパイプ５を支持し反射板６を補強する補強部６３と、を備えた。
【解決手段】発光体２と、発光体２が実装される実装基板３と、発光体２にて生じる熱を放散するためのヒートパイプ５と、発光体２から発せられる光を反射する表面６１及びヒートパイプ５と当接する裏面６２を有する反射板６と、反射板６の裏面６２上にてヒートパイプ５の少なくとも一部を幅方向外側から覆ってヒートパイプ５を支持し反射板６を補強する補強部６３と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光体と、この発光体から発せられる光を反射する反射板と、を備えた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルの背面側に配置されるバックライトユニットにおいて、ＬＥＤ光源と、作動流体が封入されたヒートパイプを有し、前記ＬＥＤ光源から発生する熱を放熱するプレート型放熱部とを備えることを特徴するバックライトユニットが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１には、プレート型放熱部として、ロールボンドパネル及びパイプオンシートが開示されている。特許文献１にはロールボンドパネルはロールボンドにより２枚の金属平板を圧着するとともにパイプ部を成形したものと記載され、特許文献１のロールボンドパネルはヒートパイプを備えていない。また、特許文献１には、パイプオンシートとして、金属平板上に別途製作したパイプをろう付により接合したものが開示されている。さらに、特許文献１には、プレート型放熱部の前面を反射板として用いることができることも記載されている。
【特許文献１】特開２００７−１７４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されたバックライトユニットのうち、ロールボンドパネルのタイプは、２枚の金属板により作動流体が封入されるパイプ部を形成するため、パイプ部の気密を保つことが困難である。
一方、パイプオンシートのタイプは、パイプをろう付けのみで固定しているのでヒートパイプの固定が不安定である。また、反射板にヒートパイプを固定しているものの、反射板の剛性が不十分であり、反射板の剛性のさらなる向上が望まれている。
【０００４】
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、ヒートパイプを反射板に対して的確に固定し、反射板の剛性を向上させることの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】
【０００５】
本発明によれば、発光体と、前記発光体が実装される実装基板と、前記発光体にて生じる熱を放散するためのヒートパイプと、前記発光体から発せられる光を反射する表面、及び、前記ヒートパイプと当接する裏面を有する反射板と、前記反射板の裏面上にて前記ヒートパイプの少なくとも一部を幅方向外側から覆って前記ヒートパイプを支持し、前記反射板を補強する補強部と、を備えた発光装置が提供される。
【０００６】
上記発光装置において、前記実装基板と接続され、前記ヒートパイプの一端と接続される放熱体を備えた構成が好ましい。
【０００７】
上記発光装置において、前記反射板は、所定方向へ長尺に形成され、前記ヒートパイプは、前記所定方向へ延びるよう形成され、前記補強部は、前記所定方向へ延びるよう形成される構成が好ましい。
【０００８】
上記発光装置において、前記補強部は、前記反射板の前記裏面から垂直に延び前記ヒートパイプの幅方向外側と当接する突出部と、前記突出部の先端から幅方向内側へ延び前記ヒートパイプの上側と当接する延在部と、を有する構成が好ましい。
【０００９】
上記発光装置において、前記補強部は、押し出し成形により、前記反射板と一体に成形されている構成が好ましい。
【００１０】
上記発光装置において、前記補強部は、前記反射板とともに前記ヒートパイプを包囲している構成が好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ヒートパイプを反射板に対して的確に固定し、反射板の剛性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１から図９は本発明の第１の実施形態を示し、図１は発光装置の右側面断面図である。
【００１３】
図１に示すように、発光装置１は、発光体としてのガラス封止ＬＥＤ２と、ガラス封止ＬＥＤ２が実装される実装基板としてのフレキシブル基板３と、フレキシブル基板３が搭載される放熱部としての放熱ブロック４と、放熱ブロック４に一端が固定されるヒートパイプ５と、ガラス封止ＬＥＤ２から発せられた光を反射する下面６１及びヒートパイプ５と接触する上面６２を有する板状の反射板６と、を備えている。また、発光装置１は、反射板６の下面６１と全面的に接触する導光板７と、放熱ブロック４と接続されガラス封止ＬＥＤ２から発せられる光を導光板７の端面７１へ入射させる反射鏡８と、を備えている。この発光装置１は、ガラス封止ＬＥＤ２から光が発せられると、透明な平板状の導光板７が全体的に発光するよう構成されている。
【００１４】
図２はガラス封止ＬＥＤの模式側面断面図である。尚、図２は、ガラス封止ＬＥＤ２の側面断面を示しており、ガラス封止ＬＥＤ２は底面が前側となるよう発光装置１に搭載されている。
図２に示すように、ガラス封止ＬＥＤ２は、フリップチップ型のＧａＮ系半導体材料からなるＬＥＤ素子２２と、ＬＥＤ素子２２を搭載しアルミナからなるセラミック基板２１と、ＬＥＤ素子２２をセラミック基板２１上にて封止するガラス封止部２３と、を備え、全体として直方体形状を呈している。具体的に、セラミック基板２１は、厚さが０．２５ｍｍで、幅方向が０．７５ｍｍ、長手方向が１５．０ｍｍの平面視長方形状に形成される。また、ＬＥＤ素子２２は、厚さが０．２５ｍｍで、一辺が０．３４ｍｍの平面視正方形状に形成される。本実施形態においては、計２５個のＬＥＤ素子２２が、セラミック基板２１の幅方向中央に長手方向へ向かって一列に並べられている。ガラス封止部２３は、直方体状に形成され、セラミック基板２１上に厚さが０．６ｍｍで、幅方向寸法及び長手方向寸法がセラミック基板２１と同じ平面視長方形状に形成される。セラミック基板２１とガラス封止部２３は、互いの側面が面一となっている。
【００１５】
ガラス封止ＬＥＤ２は、各ＬＥＤ素子２２へ電力へ供給するためにセラミック基板２１に形成されの回路パターン２４を有している。回路パターン２４は、セラミック基板２１の上面に形成されてＬＥＤ素子２２と電気的に接続される上面パターン２４ａと、セラミック基板２１の下面に形成されて実装基板３と電気的に接続される一対の電極パターン２４ｂと、上面パターン２４ａと電極パターン２４ｂを電気的に接続するビアパターン２４ｃと、を有している。本実施形態においては、上面パターン２４ａ及び電極パターン２４ｂは、セラミック基板２１の表面に形成されるタングステン層と、タングステン層の表面を覆う薄膜状のニッケルメッキ層と、ニッケルメッキ層の表面を覆う薄膜状の金メッキ層と、により構成される。
【００１６】
図３はガラス封止ＬＥＤの底面図である。
図３に示すように、各電極パターン２４ｂは、セラミック基板２１の下面の長手方向両端に形成され、各電極パターン２４ｂの間には放熱パターン２６が形成される。放熱パターン２６は、平面視にて各ＬＥＤ素子２２と重なるように、各ＬＥＤ素子２２の真下に形成されている。各電極パターン２４ｂははんだ材２７を介してフレキシブル基板３と電気的に接続され、放熱パターン２６ははんだ材２８を介して放熱ブロック４と熱的に接続されている。
【００１７】
ガラス封止部２３は、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−Ｎａ２Ｏ−Ｌｉ２Ｏ系の熱融着ガラスからなる。尚、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。さらには、ガラス封止部２３に熱融着ガラスでなく、ゾルゲルガラスを用いてもよい。ガラス封止部２３に蛍光体２３ａが分散されている。蛍光体２３ａは、ＬＥＤ素子２２から発せられる青色光により励起されると、黄色領域にピーク波長を有する黄色光を発する黄色蛍光体である。本実施形態においては、蛍光体２３ａとしてＹＡＧ(Yttrium Aluminum Garnet)蛍光体が用いられる。尚、蛍光体２３ａは、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であってもよい。
【００１８】
フレキシブル基板３は、放熱ブロック４の表面に形成された凹部に収容されている。フレキシブル基板３は、第１絶縁層３１、回路パターン層３２及び第２絶縁層３３が、下側からこの順で形成されている。第１絶縁層３１及び第２絶縁層３３は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等からなり、導電性を有する放熱ブロック４、ガラス封止ＬＥＤ２と回路パターン層３２との絶縁を図る。回路パターン層３２は、例えば表面（上面）に薄膜状の金を有する銅からなり、各ガラス封止ＬＥＤ２と電気的に接続される。尚、フレキシブル基板３は、ガラス封止ＬＥＤ２の搭載位置では、放熱ブロック４とは接着されておらず、ガラス封止ＬＥＤ２とのみはんだ材２７，２８を介して接着されている。これにより、ガラス封止ＬＥＤ２は、フレキシブル基板３により電力供給され、熱応力によって端子部分の断線が生じないようになっている。
【００１９】
図４は、ガラス封止ＬＥＤの模式正面断面図である。
図４に示すように、封止材としてのガラス封止部２３は、ＬＥＤ素子２２から上面までの第１距離ａが、ＬＥＤ素子２２から最も近接する側面までの第２距離ｂよりも大きい直方体状をなしている。ガラス封止部２３の上面からは黄色の割合が多い光が発せられ、ガラス封止部２３の側面からは青色の割合が多い光が発せられる。封止材が直方体状に形成される場合、第１距離ａと第２距離ｂとの関係が、
√２≦ａ／ｂ
の関係を満たすと、ＬＥＤ素子２２の発光時に、ガラス封止部２３における上面と側面との色度や輝度の違いが明確に視認されるようになる。本実施形態においては、第１距離ａが０．６ｍｍであり、第２距離ｂが０．１８ｍｍであることから、上記式の関係を満たしている。尚、
２≦ａ／ｂ
の関係を満たすと、上面と側面との色度及び輝度の違いが顕著となる。
【００２０】
図５はガラス封止ＬＥＤのセラミック基板の平面図である。
図５に示すように、セラミック基板２１は、上面パターン２４ａが複数のＬＥＤ素子２２を電気的に直列に接続するよう形成されている。本実施形態においては、上面パターン２４ａは、セラミック基板２１の長手方向両端で、ビアパターン２４ｃと接続される。上面パターン２４ａは、セラミック基板２１の幅方向一方で所定のＬＥＤ素子２２のｐ電極２２ａと接続され、セラミック基板２１の幅方向他方で当該ＬＥＤ素子２２と隣接するＬＥＤ素子２２のｎ電極２２ｂと接続される。従って、上面パターン２４ａは、各ＬＥＤ素子２２間で、セラミック基板２１の長手方向に対して幅方向に傾斜して斜めに形成されている。
【００２１】
図６は発光装置の正面図、図７は発光装置の背面図、図８は発光装置の底面図、図９は発光装置の平面図である。
図６に示すように、フレキシブル基板３は、放熱ブロック４と反射鏡８の間から幅方向外側へ突出する一対の突出部３ａを有する。本実施形態においては、フレキシブル基板３は、突出部３ａの先端から下方へ延びる一対の延在部３ｂを有し、延在部３ｂに形成された電極と外部電源とが電気的に接続可能となっている。
【００２２】
放熱ブロック４は、例えば銅のような熱伝導率の良好な金属からなり、発光装置１の前端に位置し、後面にガラス封止ＬＥＤ２が搭載されるとともに反射鏡８が接続されている。図１に示すように、放熱ブロック４は、側面視にて上下に延びる上下延在部４１と、上下延在部４１の上端から後方へ延びる突出部４２と、を有する。上下延在部４１の後面にはフレキシブル基板３が受容される凹部が形成されている。放熱ブロック４は、上下延在部４１の後面と突出部４２の下面とに反射鏡８が接続され、反射鏡８とともに一体的に直方体形状を呈している。突出部４２には、前後に延びるヒートパイプ５の前端が受容される受容穴４２ａが形成されている。
【００２３】
反射鏡８は、例えばアルミニウムのような反射率の良好な金属からなり、ガラス封止ＬＥＤ２の上下の側面から出射された光を導光板７の方向へ反射させる。反射鏡８の反射面８１は、側面視にてガラス封止ＬＥＤ２を頂点とする放物面形状を呈し、ガラス封止ＬＥＤ２から発せられた光をフレキシブル基板３、放熱ブロック４の上下延在部４１等に対してほぼ垂直な方向へ反射する。反射鏡８の右端は、反射板６の左端及び導光板７の左端と接続されている。
【００２４】
図９に示すように、導光板７は、下方に露出しており、主として下方へ向かって光を出射する。図７に示すように、導光板７は、例えばアクリルのような透明樹脂からなり、上下に板面を向けた平板状に形成される。導光板７は、前端の端面７１から入射した光を下面７２から出射する。
【００２５】
反射板６は、前後方向へ延び、例えばアルミニウムのような反射率の良好な金属からなり、導光板７から上方へ向かう光を下方へ反射させる。図７に示すように、反射板６の下面（表面）６１は、反射鏡８の反射面８１と面一に形成され、導光板７と密着している。反射板６の上面（裏面）６２は、上方へ突出し前後へ延びる一対の補強部６３が形成されている。本実施形態においては、反射板６は押し出し成形により補強部６３と一体に成形されている。上面６２における各補強部６３の間にヒートパイプ５が取り付けられている。本実施形態においては、補強部６３は、反射板６の上面６２から垂直に延びヒートパイプ５の幅方向外側と当接する板状の突出部６３ａと、突出部６３ａの上端から幅方向内側へ延びてヒートパイプ５の上側と当接する延在部としてのかしめ部６３ｂと、を有している。また、反射板６は、幅方向外縁から下方へ突出する一対のフランジ６４を有している。各フランジ６４は、幅方向内側にて導光板７の幅方向外側の端面と接触している。
【００２６】
図８に示すように、ヒートパイプ５は、例えば銅のような熱伝導率が高い金属からなり、前後へ延びる角柱状に形成される。これにより、ヒートパイプ５の下面と反射板６の上面６２とが面接触するとともに、ヒートパイプ５の側面と反射板６の突出部６３ａとが面接触している。さらに、ヒートパイプ５の上面と反射板６のかしめ部６３ｂも面接触している。ヒートパイプ５の内部には、図示しない例えば蒸留水、アルコール等の冷媒が充填されている。冷媒としては、例えば、ハイドロクロロフルオロカーボン、ペンタン等のようなフロン代替剤を用いることが好ましい。
【００２７】
以上のように構成された発光装置１によれば、フレキシブル基板３を通じてガラス封止ＬＥＤ２に電圧を印加すると、ガラス封止ＬＥＤ２から青色及び黄色の混合光が発せられる。この光のうち、上方及び下方へ出射されるものについては反射鏡８により反射されるので、ガラス封止ＬＥＤ２から発せられるほぼ全ての光が導光板７へ入射する。導光板７へ入射した光のうち、反射板６側へ向かうものについては、反射板６の下面６１で反射される。従って、導光板７へ入射した光は、直接的又は間接的に導光板７から下方へ出射される。
【００２８】
ここで、ガラス封止ＬＥＤ２に着目すると、ＬＥＤ素子２２から側方へ放射される光は、第２距離ｂが第１距離ａよりも小さく、さらに散乱距離が短く光の散乱度も大きくならないことから、セラミック基板２１及び青色光の吸収が大きい金メッキが施された回路パターン２４へは殆ど入射せず、高い確率でガラス封止部２３の側面に直接的に達する。これにより、光の吸収要因となるセラミック基板２１及び回路パターン２４へ入射する光が減じられ、ガラス封止ＬＥＤ２から放射される光量が格段に向上し、導光板７の輝度を向上させることができる。
【００２９】
一方、第１距離ａが第２距離ｂよりも大きいため、ガラス封止部２３の側面から出射する光は蛍光体２３ａによる波長変換割合が低く青みがかり、ガラス封止部２３の上面から出射する光は波長変換割合が高く黄みがかる。また、ガラス封止部２３の側面から出射する光は輝度が比較的小さく、ガラス封止部２３の上面から出射する光は単位面積あたりの輝度が比較的大きくなる。光エネルギーとしては側面から出射する光の方が大きいが、上面から出射する光の方が蛍光体により青色から黄色に変換される割合が高く、視感度がより大きくなるためである。従って、ガラス封止ＬＥＤ２から光接続部材４へ放射される光は、放射角度によって色度及び輝度にムラが生じる。
しかしながら、導光板７側からガラス封止ＬＥＤ２側を見ると、ガラス封止ＬＥＤ２の実光源とともに、反射面８２に映り込んだガラス封止ＬＥＤ２の鏡映光源が存在している。これにより、ガラス封止ＬＥＤ２の実光源では光軸側で黄色光の成分が多く光軸に垂直な側で青色成分が多くなっているが、反射面８１に映り込んだ鏡映光源では、逆に、光軸側で青色光の成分が多く光軸に垂直な側で黄色光の成分が多くなる。
尚、光軸とは、ガラス封止ＬＥＤ２の中心軸を指す。本実施形態においては、光軸は、導光板７の長手方向と一致している。また、ここでいう光軸側とは光軸に対するなす角が０°〜４５°の範囲を指し、光軸に垂直な側とは光軸に対するなす角が４５°〜９０°の範囲を指す。厳密には、光軸に垂直な方向はＬＥＤ素子２２からの放射配光が小さいのに対し、蛍光体２３ａによる散乱光の割合が大きいため、光軸に垂直な側にて青色成分が多くなる角度が限られる場合がある。本実施形態においては、光軸に垂直な側で実際に青色成分が多くなるのは、光軸に対し４５°〜７５°の方向である。そして、導光板７へ入射する光は、実光源と、反射面８２によって光軸側へ反射する鏡映光源と、の重ね合わせとなることから、ガラス封止部２３の上面から出射される光の配光特性と、ガラス封止部２３の側面から出射される光の配光特性が重ね合わせられ、両者の光がよく混合された状態となる。さらに、端面７１から導光板７へ入射した光は、導光板７内で多重反射することから、両者の光の混合が促進される。また、ガラス封止部２３の側面から出射される光についても、セラミック基板２１に近い側では青色成分が多くなり、セラミック基板２１から遠くガラス封止部２３の上面に近い側では黄色成分が多くなる。これについても、導光板７内で多重反射することから、青色成分が多い光と黄色成分が多い光の混合が促進される。従って、導光板７の発光面においては色度及び輝度にムラが生じず、均一な色度及び輝度による面発光が実現される。
尚、色度ムラについて、色の弁別の基準はスペクトルによって異なり、例えば、単波長の場合は１〜７ｎｍが色の弁別の基準となる。また、例えば、白色領域では、色度座標系における色度ｘあるいは色度ｙの差が０．０２あれば、十分に差異のあるものとして感じる。色度にムラが生じたことを示すこれらの基準あるいは数値は、あくまで一例であり、発光装置１に要求される仕様によって異なるが、本実施形態では導光板７の発光面における色度ｘと色度ｙの差は０．０２より小さく色度ムラの低減効果が確認されている。
【００３０】
また、本実施形態の発光装置１によれば、第２距離ｂが第１距離ａよりも小さいことから、発光装置１を上下方向に小さくすることができる。つまり、光源に対し集光光学系を備える場合、集光光学系は光源とのサイズの比が一定であるときに同一の放射特性を得ることができ、本実施形態においては、光源であるガラス封止ＬＥＤ２のサイズを小さくできた分だけ、反射面８２のサイズを小さくすることができる。
つまり、第１距離ａを第２距離ｂよりも大きくすることで、ガラス封止ＬＥＤ２は、光軸方向と光軸に垂直な方向との色度が異なるという問題点を生じるが、外部放射効率が高く、かつ、光軸に垂直な方向の寸法が小さくなっている。そして、ガラス封止ＬＥＤ２の側面から出射される光を反射する反射鏡８のサイズを小さくしても、導光板７との光結合効率が高い方向へ反射することができる。さらに、反射鏡８のサイズを小さくできるので、導光板７の断面を反射鏡８のサイズに応じた小さなサイズとしても、光結合効率を高く保つことができる。そして、導光板７内の多重反射により、導光板７から外部放射される際には青みがかった光と黄みがかった光が混光されるので、第１距離ａを第２距離ｂよりも大きくしたことによる色度の違いの問題点は解消されている。これにより、小型化により色度差が生じるという問題点を克服した高効率で小型の発光装置１とすることができる。
【００３１】
また、封止材として熱膨張率がＬＥＤ素子２２の２倍以内の無機材料（本実施形態ではガラス）を用い、さらに、基板として熱膨張率がＬＥＤ素子２２の２倍以内の多結晶材を用いたことから、封止材として熱膨張率がＬＥＤ素子２２の１０倍以上の樹脂材料を用いた場合のように、封止材と基板の間で熱膨張率差に起因する剥離、クラック等が生じることはない。また、基板における多結晶の粒界の凹凸に封止材が入り込み、アンカー効果をもって、封止材と基板は強固に接合される。本実施形態においては、封止材としてガラスを用いているので、セラミック基板２１との化学結合力も生じ、さらに結合力が高くなっている。これにより、第２距離ｂを０．３ｍｍ以下としても、熱ストレスによって、ＬＥＤ素子２２とガラス封止部２３、あるいは、ガラス封止部２３とセラミック基板２１との接合面の剥離が生じない高信頼性パッケージが実現されている。
【００３２】
また、光源となるガラス封止ＬＥＤ２は、比較的高いエネルギー密度の光や熱に対して優れた耐性を発揮するため、比較的高い出力の発光素子を搭載しても信頼性を保つことができる。これにより、光源を集中化（本実施形態では１ｐｃｓ）して、光源の組付けの要する手間を減らすとともに、コンパクト化を図って部材費を減じることにより、装置の製造コストを低減することができる。また、光源の集中化及びコンパクト化は、一方で光源の眩しさの課題を生じるが、導光板７に光を拡げた後に外部放射することによって、看者に眩しさを感じさせないようにすることができる。尚、光源が、ＬＥＤ素子２２を一列に配したコンパクトなものであるため、導光板７が薄くても効率良く光源の光を導光板７へ結合することができる。
【００３３】
ガラス封止ＬＥＤ２にて生じた熱は、放熱パターン２６から放熱ブロック４へ直接的に伝達される。放熱ブロック４へ伝達された熱は、ヒートパイプ５に伝達され、ヒートパイプ５にて気化熱として冷媒に吸収される。また、ヒートパイプ５に伝達された熱は、反射板６に伝達されて主として反射板６の上面６２から雰囲気に放散される。このように、放熱ブロック４にヒートパイプ５の一端を接続し、ガラス封止ＬＥＤ２にて生じた熱が、反射板６よりもヒートパイプ５へ優先的に伝達されるので、ヒートパイプ５の放熱性能を最大限発揮させることができる。また、ヒートパイプ５へ優先的に熱が伝達されるので、反射板６から導光板７への熱の伝達を最小限に抑えて、導光板７の変形、黄変等を的確に防止することができる。
【００３４】
また、セラミック基板２１に実装されるＬＥＤ素子２２の向きを、ｐ電極２２ａとｎ電極２２ｂを結んだ直線がセラミック基板２１の長手方向に対してほぼ直交するようにすることで、隣接するＬＥＤ素子２２の熱影響を軽減することができる。発明者らの実験では、ＬＥＤ素子２２の間隔５５０μｍのときに、ｐ電極２２ａとｎ電極２２ｂを結んだ直線がセラミック基板２１の長手方向と一致するよう配列した試料体に対し、当該直線が長手方向と直交するよう配列した試料体では、温度上昇が約３０％減じられることが確認されている。
【００３５】
また、ヒートパイプ５の上側をかしめ部６３ｂにより覆っているので、ヒートパイプ５を脱落等することなく、反射板６に対して的確に固定することができる。また、ヒートパイプ５と反射板６とはかしめにより固定されていることから、ヒートパイプ５と反射板６の熱膨張係数が異なっているものの、両者を直接的に溶接した従来のもののように、使用時にヒートパイプ５と反射板６の間で熱膨張係数の差により起因する応力が生じることはない。従って、ヒートパイプ５及び反射板６の耐久性を向上することができる。
【００３６】
また、ヒートパイプ５は、冷媒として例えば沸点が１００℃の蒸溜水を用いた場合に、例えば１５０℃を超える高温環境とすると、パイプ内の冷媒が気化して膨張することにより、変形、損傷等するおそれがある。装置の通常使用時にはこのような高温環境とはならないが、装置の製造時にこのような高温環境となると冷媒が抜けるため、ヒートパイプ５に所期の性能を発揮させることができなくなる。
また、ヒートパイプ５は、熱伝導性が高いため、ヒートパイプ５の一部だけを高温にすることは困難である。例えば、はんだごてを用いてはんだ付けを試みても、ヒートパイプ５がはんだごての熱を周囲へ伝えるため、はんだを溶解することが困難となる。このため、はんだ付けを行う場合には、ヒートパイプ５と、ヒートパイプ５を取り付ける部材全体を高温にしなければならない。
本実施形態においては、ヒートパイプ５をかしめにより加熱することなく固定することができ、ヒートパイプ５を溶接により固定するもののようにヒートパイプ５やヒートパイプ５を取り付ける部材が高温状態となるようなことはなく、ヒートパイプ５等を製造時に損なうことはない。
【００３７】
また、平板状の反射板６の上面６２に補強部６３を一体的に形成したので、反射板６の剛性及び強度を向上させることができる。本実施形態においては、反射板６が前後に長尺であるところ、各補強部６３を前後方向へ延びるよう形成したので、反射板６の曲げに関する剛性及び強度が特に向上している。また、各補強部６３の先端に幅方向内側へ延びるかしめ部６３ｂを形成したことにより、断面係数が飛躍的に向上している。さらに、前後へ延びるヒートパイプ５によっても反射板６の剛性及び強度が向上している。
【００３８】
尚、前記実施形態においては、補強部６３が反射板６と一体に成形されたものを示したが、例えば図１０及び図１１に示すように、補強部６３を反射板６と別個の部材としてもよい。図１０に示すように、この発光装置１では、補強部６３は、概略断面ハット状に形成され、反射板６の上面６２から上方へ突出する板状の一対の突出部６３ａと、各突出部６３ａの上端の間に連続的に形成されヒートパイプ５の上部と接触する延在部６３ｂと、各突出部６３ａの下端から幅方向外側へ延び反射板６の上面６２に固定される一対の固定部６３ｃと、を有している。各固定部６３ｃは、スポット溶接により反射板６と接合される。このように、補強部６３と反射板６とでヒートパイプ５を包囲し、補強部６３と反射板６とで閉断面を構成することにより、反射板６の剛性は飛躍的に向上する。また、図１１に示すように、ヒートパイプ５が補強部６３により隠蔽されることから、装置の使用時に比較的高温となるヒートパイプ５が外部に露出することはない。
【００３９】
また、放熱ブロック４を銅に代えてアルミニウム、マグネシウム合金等として軽量化、低コスト化等を図ることができる。尚、この場合、放熱ブロック４のはんだ接続部にジンケート処理を施す必要がある。
【００４０】
また、ガラス封止ＬＥＤ２を放熱ブロック４へはんだ材２７，２８を介して接続するものに限らず、はんだ材２７，２８を介さずに超音波を用いて接続処理を行ったものであってもよい。封止樹脂ＬＥＤを用いた場合は、超音波を接続部へ伝えにくいところ、本実施形態のガラス封止ＬＥＤ２を用いると、超音波を接続部へ的確に伝えることができる。この場合、放熱ブロック４がアルミニウムやマグネシウム合金であっても、ジンケート処理を施さずに接続処理できるという長所がある。
【００４１】
また、前記実施形態においては、ガラス封止ＬＥＤ２の各ＬＥＤ素子２２を一列に並べたものを示したが、例えば２列や３列のように複数列で並べたものであってもよい。但し、３列以上とすると、ガラス封止ＬＥＤ２から外部への光取出効率が低下するし、導光板７の厚さを所定厚さ以上（例えば１ｍｍ以上）としなければ導光板７への光の結合効率が低下するので、２列以下の構成とすることが望ましい。
また、ＬＥＤ素子２２を一辺が０．３４ｍｍの正方形状として説明したが、ＬＥＤ素子２２を例えば０．２ｍｍ×０．５ｍｍのような長方形状とし、装置の長手方向が長辺方向となるよう各ＬＥＤ素子２２を並べたガラス封止ＬＥＤを採用することもできる。
さらに、ガラス封止ＬＥＤ２は、２４素子搭載のものを例示したが、例えば１２素子搭載とするなどして、駆動電圧を４８Ｖ以下とし、高電圧による危険を低減したものであってもよい。また、例えば、２４個のＬＥＤ素子２２のうち、１２個のＬＥＤ素子２２を直列に２列に並べ、２つの並列回路を有する回路構成としてもよい。
【００４２】
また、例えば図１２及び図１３に示すように、反射板６により導光板７が拘持されるようにしてもよい。
図１２には、反射板６の各フランジ６４の下端に、幅方向内側へ延びる折り曲げ部６４ａを形成した発光装置１を示している。各折り曲げ部６４ａが導光板７の下面７２と当接している。
図１３には、導光板７の幅方向外側の側面を下方へ向かって幅方向内側へ向かって傾斜するよう形成し、反射板６の各フランジ６４を導光板７の側面と当接するよう傾斜して形成した発光装置１を示している。
【００４３】
また、前記実施形態においては、放熱ブロック４、反射板６等のガラス封止ＬＥＤ２にて生じた熱が伝わる部材（以下、熱伝達部材）が外部に露出するものを示したが、例えば図１４に示すように、熱伝達部材がケース１０により下側を除いて覆われるようにしてもよい。ケース１０は、熱伝達部材よりも熱伝導率の低い材料からなり、例えばステンレスが好ましい。ケース１０は、熱伝達部材と間隔をおいて配置され、下方を開放した箱状に形成されている。ケース１０は、複数のビス１１により放熱ブロック４及び反射板６に固定され、ケース１０の内外を連通する複数の連通孔１２を有している。尚、図１４では、反射板６は、後端から下方へ突出するフランジ６６を有し、フランジ６６がビス１１の固定に利用されている。
【００４４】
また、前記実施形態においては、導光板７の下面６２が平坦に形成されたものを示したが、例えば図１５に示すように、導光板１０７の下面１７２を粗面として導光板１０７から出射される光が拡散されるようにしてもよい。
また、前記実施形態においては、反射板６が平板状であるものを示したが、例えば図１５に示すように、反射板６が湾曲したものであってもよい。図１６には、導光板１０７の厚さが後方へ向かって薄くなる発光装置１０１を示し、反射板６及びヒートパイプ５が後方へ向かって下側へ傾斜するよう湾曲している。これにより、前記実施形態において導光板１０７の後端からの放射されていた光を下面１７２から放射することができるとともに、導光板１０７から放射される光の色度及び輝度のさらなる均一化を図ることができる。
【００４５】
また、放熱ブロック４とヒートパイプ５とは、例えばはんだ、銀ろう等の共晶材料により接合することで、熱伝達効率を向上させたものとしてもよい。この場合、ヒートパイプ５の冷媒をパイプ内に注入する前に放熱ブロック４とヒートパイプ５を接合し、後から冷媒を注入してパイプを封じることにより、ヒートパイプ５の変形等を防止するようにしてもよい。ここで、ヒートパイプ５の冷媒封止に際しては、例えば減圧雰囲気下で作業を行うなど、冷媒を気化させた槽内でパイプを封じる工法を用いてもよい。また、ヒートパイプ５が丸棒形状の場合、ヒートパイプ５と放熱ブロック４の受容穴４２ａにねじ部を形成し、ねじ部を利用して締結することにより熱伝達効率の向上を図ってもよい。
【００４６】
また、例えば図１７に示すように、反射板６と導光板１０７の間に反射シート１０９を設けてもよい。反射シート１０９は、例えば白色を呈するフッ素系の樹脂からなり、延伸加工されたポリテトラフロロエチレンが好ましい。また、例えば図１６に示すように、導光板１０７の上面に、前後方向へ延びる平行面１７４と、後端側へ向かって下方へ傾斜する傾斜面１７３とを互いに違いに連続的に形成し、傾斜面１７３へ入射する光を下方へ反射させるようにしてもよい。図１７は、各平行面１７４及び各傾斜面１７３が空気層を介して反射シート１０９により覆われた状態を示している。これにより、各傾斜面１７３にて光を全反射させることができ、空気層へ漏れた光は反射シート１０９にて反射させることができる。
【００４７】
図１８から図２２は本発明の第２の実施形態を示し、図１８は発光装置の右側面断面図である。
図１８に示すように、発光装置２０１は、発光体としてのガラス封止ＬＥＤ２０２と、ガラス封止ＬＥＤ２０２が実装される実装基板としての銅ベース基板２０３と、銅ベース基板２０３の実装面と反対側の面に接続される放熱板２０４と、ガラス封止ＬＥＤ２０２から発せられた光を反射する下面２６１を有する板状の反射板２０６と、反射板２０６の上面２６２と接触するヒートパイプ２０５と、を備えている。また、発光装置２０１は、反射板２０６の下面２６１と全面的に接触する導光板２０７と、反射板２０６の一端側にねじ２０９により固定され導光板２０７の一端を支持する支持部材２０８と、を備えている。この発光装置２０１は、ガラス封止ＬＥＤ２０２から光が発せられると、透明な平板状の導光板２０７が全体的に発光するよう構成されている。ガラス封止ＬＥＤ２０２は、第１の実施形態のガラス封止ＬＥＤ２と同じ構成であるので、ここでは説明を省略する。
【００４８】
図１９は、発光装置の拡大側面断面図である。
図１９に示すように、銅ベース基板２０３は、細長い板状に形成され、ガラス封止ＬＥＤ２０２が実装される。銅ベース基板２０３は、銅ベース部、第１絶縁層、回路パターン層及び第２絶縁層が、下側からこの順で形成されている。銅ベース部における第１絶縁層の反対側には、放熱板２０４が接合されている。銅ベース部は、ガラス封止ＬＥＤ２０２の放熱パターンと直接接合されている。放熱板２０４は、例えば銅からなり、幅寸法（図１９において上下寸法）が銅ベース基板２０３と同一に形成されている。放熱板２０４には、ねじ２０９が挿通する挿通孔２４１が形成されている。
【００４９】
支持部材２０８は、例えばアルミニウムからなり、銅ベース基板２０３及び放熱板２０４の下側と当接する。支持部材２０８は、導光板２０７の下面２７２の前端と当接する延在部２８１を有している。延在部２８１は、ガラス封止ＬＥＤ２０２の真下に位置し、ガラス封止ＬＥＤ２０２を外部に対して隠蔽している。また、支持部材２０８は、ねじ２０９を受容するねじ孔２８２を有し、ねじ２０９により反射板２０６に固定されている。銅ベース基板２０３及び放熱板２０４は、反射板２０６及び支持部材２０８により挟持されている。
【００５０】
図２０は発光装置の正面断面図、図２１は発光装置の平面図、図２２は発光装置の底面図である。
図２０に示すように、導光板２０７は、例えばアクリルのような透明樹脂からなり、上下に板面を向けた平板状に形成される。図１９に示すように、導光板２０７は、前端にガラス封止ＬＥＤ２０２を受容する凹部２７３を有し、凹部２７３から入射した光を反射面２７１で反射して下面２７２から出射する。凹部２７３は、ガラス封止ＬＥＤ２０２よりも大きな略直方体状に形成され、ガラス封止ＬＥＤ２０２の上下の側面と対向する一対の平坦面２７３ｂと、各平坦面２７３ｂと連続的に形成されガラス封止ＬＥＤ２０２から後方へ出射された光をガラス封止ＬＥＤ２０２の光軸方向へ集光させる湾曲面２７３ａと、を有している。反射面２７１は、導光板２０７の上面及び下面２７２と連続的に形成され、側面視にてガラス封止ＬＥＤ２０２を頂点とする放物面形状を呈している。
【００５１】
図２０に示すように、反射板２０６は、例えばアルミニウムのような反射率の良好な金属からなり、導光板２０７から上方へ向かう光を下方へ反射させる。反射板２０６の下面（表面）２６１は導光板２０７と密着し、反射板２０６の上面（裏面）２６２には上方へ突出し前後へ延びる一対の補強部２６３が形成されている。図２１に示すように、上面２６２における各補強部２６３の間にヒートパイプ２０５が取り付けられている。本実施形態においては、補強部２６３は、上方へ突出する突出部２６３ａと、突出部２６３ａの上端から幅方向内側へ湾曲してヒートパイプ２０５の上部と接触するかしめ部２６３ｂと、を有している。また、反射板２０６は、各補強部２６３と間隔をおいて上面２６２の幅方向外側に形成される一対の突出板部２６７を有している。また、反射板２０６は、幅方向外縁から下方へ突出する一対のフランジ２６４を有している。各フランジ２６４は、幅方向内側にて導光板２０７の幅方向外側の端面と接触している。
【００５２】
また、図１９に示すように、反射板２０６は、ねじ２０９と螺合するねじ穴２６５が形成された支持部２６８を前端に有している。支持部２６８は前方へ突出形成され、下面にて銅ベース基板２０３及び放熱板２０４と当接する。また、図２２に示すように、反射板２０６は、長手方向外縁から下方へ突出する一対のフランジ２６６を有している。後側のフランジ２６６は、導光板２０７の後端の端面と接触し、前側のフランジ２６６は、放熱板２０４の前端及び支持部材２０８の前端と接触する。
【００５３】
図１９に示すように、ヒートパイプ２０５は、例えば銅のような熱伝導率が高い金属からなり、前後へ延びる円柱状に形成される。さらに、ヒートパイプ２０５の外面と反射板２０６のかしめ部２６３ｂは面接触している。ヒートパイプ２０５の内部には、図示しない冷媒が充填されている。
【００５４】
以上のように構成された発光装置２０１によれば、銅ベース基板２０３を通じてガラス封止ＬＥＤ２０２に電圧を印加すると、ガラス封止ＬＥＤ２０２から青色及び黄色の混合光が発せられ、凹部２７３から導光板２０７へ入射する。湾曲面２７３ａから入射する光は光軸方向（前後方向）に整えられ、平坦面２７３ｂから入射した光は反射面２７１により光軸方向へ反射されるので、ガラス封止ＬＥＤ２０２から発せられる光の光学制御を的確に行うことができる。導光板２０７へ入射した光のうち、反射板２０６側へ向かうものについては、反射板２０６の下面２６１で反射される。従って、導光板２０７へ入射した光は、直接的又は間接的に導光板２０７から下方へ出射される。
【００５５】
ガラス封止ＬＥＤ２０２にて生じた熱は、放熱パターンから銅ベース基板２０３の銅ベース部を介して放熱板２０４へ伝達される。放熱板２０４へ伝達された熱は、反射板２０６の支持部２６８を介してヒートパイプ２０５に伝達され、ヒートパイプ２０５にて気化熱として冷媒に吸収される。また、ヒートパイプ２０５に伝達された熱は、反射板２０６に伝達されて主として反射板２０６の上面２６２から雰囲気に放散される。また、かしめ部２６３ｂ、突出板部２６７及びヒートパイプ２０５が、発光装置２０１の長尺方向に形成されているので、長尺方向への熱伝達を高めることができる。
【００５６】
ここで、平板状の反射板２０６の上面２６２に補強部２６３を一体的に形成したので、反射板２０６の剛性及び強度を向上させることができる。本実施形態においては、反射板２０６が前後に長尺であるところ、各補強部２６３を前後方向へ延びるよう形成したので、反射板２０６の曲げに関する剛性及び強度が特に向上している。また、各補強部２６３の先端に幅方向内側へ延びるかしめ部２６３ｂを形成したことにより、断面係数が飛躍的に向上している。さらに、前後へ延びるヒートパイプ２０５によっても反射板２０６の剛性及び強度が向上している。
【００５７】
また、本実施形態においては、反射板２０６に一対の突出板部２６７が形成されていることから、各突出板部２６７により反射板２０６の放熱面積が増すとともに、反射板２０６の剛性及び強度が向上している。
【００５８】
尚、第２の実施形態においては、導光板２０７の前端に反射面２７１が形成されるとともにガラス封止ＬＥＤ２０２を収容する凹部２７３が形成されたものを示したが、例えば図２３に示すように、導光板２０７の前側に導光板２０７とは別個に、反射面２７１及び凹部２７３を有する光接続部材２０７ａを設けてもよい。光接続部材２０７ａの後端面２７１ｂ及び導光板２０７の前端面２７１ａは、ともに平坦に形成され、互いに間隔をおいて配置されている。光接続部材２０７ａは、例えばアクリルのような透明樹脂により形成されている。この発光装置によれば、導光板２０７から光接続部材２０７ａ側へ戻る方向の光が、前端面２７１ａにて導光板２０７内の方向へ反射するので、ガラス封止ＬＥＤ２０２に再入射する光を減じて、光取り出し効率を向上させることができる。また、反射板２０６並びにこれと一体的に形成されるかしめ部２６３ｂ及び突出板部２６７は、押出成形によって形成することにより、量産性の向上や低コスト化を図ることができる。但し、この場合、押出方向の断面形状が同一形状となるので、放熱板２０４、支持部材２０８、フランジ２６６、支持部２６８等の断面形状をこれに対応したものとする必要がある。
【００５９】
また、第２の実施形態においては、補強部２６３が反射板２０６と一体に成形されたものを示したが、例えば図２４及び図２５に示すように、補強部２６３を反射板２０６と別個の部材としてもよい。図２４に示すように、この発光装置２０１では、補強部２６３は、反射板２０６の上面２６２から上方へ突出する一対の突出部２６３ａと、各突出部２６３ａの間に連続的に形成されヒートパイプ２０５の上部と接触する延在部２６３ｂと、各突出部２６３ａの下端から幅方向外側へ延び反射板２０６の上面２６２に固定される一対の固定部２６３ｃと、を有している。さらに、補強部２６３は、各固定部２６３ｃの幅方向外側の端部から上面２６２に対して垂直に延びる突出板部２６７を有している。各固定部２６３ｃは、スポット溶接により反射板２０６と接合される。このように、補強部２６３と反射板２０６とで閉断面を構成することにより、反射板２０６の剛性は飛躍的に向上する。また、図２５に示すように、ヒートパイプ２０５が補強部２６３により隠蔽されることから、装置の使用時に比較的高温となるヒートパイプ２０５が外部に露出することはない。
【００６０】
また、第２の実施形態においては、反射板２０６等からなる熱伝達部材が外部に露出するものを示したが、例えば図２６に示すように、熱伝達部材がケース２１０により下側を除いて覆われるようにしてもよい。ケース２１０は、熱伝達部材よりも熱伝導率の低い材料からなり、例えばステンレスが好ましい。ケース２１０は、熱伝達部材と間隔をおいて配置され、下方を開放した箱状に形成されている。ケース２１０は、複数のビス２１１により反射板２０６に固定され、ケース２１０の内外を連通する複数の連通孔２１２を有している。
【００６１】
図２７から図２９は本発明の第３の実施形態を示し、図２７は発光装置の右側面断面図である。第３の実施形態では、反射板、導光板、補強部等の構造が第１の実施形態と大きく異なっているが、ガラス封止ＬＥＤ、放熱ブロック、反射鏡等の構成は第１の実施形態と同様である。
【００６２】
図２７に示すように、発光装置３０１は、発光体としてのガラス封止ＬＥＤ２と、ガラス封止ＬＥＤ２が実装される実装基板としてのフレキシブル基板３と、フレキシブル基板３が搭載される放熱部としての放熱ブロック４と、放熱ブロック４に一端が固定されるヒートパイプ５と、ガラス封止ＬＥＤ２から発せられた光を反射する下面３６１及びヒートパイプ５と接触する上面３６２を有する板状の反射板３０６と、を備えている。また、発光装置３０１は、反射板３０６の下面３６１と全面的に接触する導光板３０７と、放熱ブロック４と接続されガラス封止ＬＥＤ２から発せられる光を導光板３０７の端面３７１へ入射させる反射鏡８と、を備えている。この発光装置３０１は、ガラス封止ＬＥＤ２から光が発せられると、透明な平板状の導光板３０７が全体的に発光するよう構成されている。
【００６３】
図２８は発光装置の平面図である。
図２８に示すように、反射板３０６は、平面視にて略円形に形成され、上面３６２に複数の補強部３６３がスポット溶接により固定されている。本実施形態においては、反射板３０６と別個に形成された３つの補強部３６３が、ヒートパイプ５の一端側、中央側、他端側を支持している。各補強部３６３は、概略断面ハット状に形成され、反射板３０６の上面３６２から上方へ突出する板状の一対の突出部と、各突出部の上端の間に連続的に形成されヒートパイプ５の上部と接触する延在部３６３ｂと、各突出部の下端から幅方向外側へ延び反射板３０６の上面３６２に固定される一対の固定部３６３ｃと、を有している。ヒートパイプ５は、前後方向へ延び、一端が放熱ブロック４に接続されている。
【００６４】
図２９は発光装置の底面図である。
図２９に示すように、反射板３０６の外縁には下方へ延びるフランジ３６６が形成される。導光板３０７は、略円形に形成され、ガラス封止ＬＥＤ２から入射した光を下面３７２から出射する。
【００６５】
以上のように構成された発光装置３０１によれば、フレキシブル基板３を通じてガラス封止ＬＥＤ２に電圧を印加すると、導光板３０７から下方へ出射される。ガラス封止ＬＥＤ２にて生じた熱は、反射板３０６よりもヒートパイプ５へ優先的に伝達されるので、ヒートパイプ５の放熱性能を最大限発揮させることができる。また、ヒートパイプ５へ優先的に熱が伝達されるので、反射板３０６から導光板３０７への熱の伝達を最小限に抑えて、導光板３０７の変形、黄変等を的確に防止することができる。また、平板状の反射板３０６の上面３６２に補強部３６３を設けたので、反射板３０６の剛性及び強度を向上させることができる。
【００６６】
尚、第３の実施形態においては、ヒートパイプ５が所定方向へ延びるものを示したが、例えば図３０及び図３１に示すように、ヒートパイプ５の一部が湾曲形成されたものであってもよい。図３０は、所定方向へ延びるヒートパイプ５を、２箇所で同方向へ曲げることにより、平面視略三角形状にした発光装置３０１を示している。また、図３１は、所定方向へ延びるヒートパイプ５を、２箇所で反対方向へ曲げることにより、平面視略Ｚ字状にした発光装置３０１を示している。
また、第３の実施形態においては、反射板３０６と補強部３６３とがスポット溶接により固定されるものを示したが、超音波を用いてこれらを溶着して固定してもよい。この場合、反射板３０６及び補強部３６３をともにアルミニウム合金材料としたり、アルミニウム合金、マグネシウム合金等と、銅、真鍮等の異種金属の接合も可能となる。
【００６７】
また、第１から第３の実施形態においては、ガラス封止ＬＥＤ２としてガラス封止部２３の内部に蛍光体２３ａが分散されたものを示したが、ガラス封止部２３の内部に蛍光体２３ａを分散させず、ガラス封止部２３の上面に蛍光体２３ａが分散された樹脂、ガラス等の透明材からなる蛍光層を形成してもよい。この蛍光層は、例えば、アルコキシドを出発原料とするゾルゲルガラスに蛍光体２３ａを分散させたものであり、熱を利用してガラス封止部２３の上面に焼き付けることにより作製される。
【００６８】
さらには、例えば、ガラス封止部２３の内部に蛍光体２３ａを分散させるとともに、ガラス封止部２３の上面に蛍光体２３ａと異なる発光波長の蛍光体が分散された透明材からなる蛍光層を形成してもよい。この場合、ＬＥＤ素子２２の発光波長を紫外領域とし、ガラス封止部２３の内部の蛍光体２３ａを紫外光により励起される青色蛍光体及び赤色蛍光体とし、蛍光層の蛍光体を紫外光により励起される緑色蛍光体とすることができる。
【００６９】
尚、第１から第３の実施形態においては、前後、左右及び上下の方向を定めて説明しているが、発光装置１，１０１，２０１，３０１は任意の姿勢で使用することができ、例えば下方向、水平方向等に光を出射する姿勢としてもよいことは勿論である。但し、ヒートパイプの熱伝達効率を高く保つためには、鉛直方向に対してヒートパイプは水平若しくは水平に対して３０度以内とし、３０度より大きな角度となる際には、光源部が下方向になるよう配置されることが望ましい。また、前記各実施形態においては、導光板に対して１つの光源を有する発光装置１，１０１，２０１，３０１を例示したが、光源の数は１に限定されるものではなく、複数の光源を有する発光装置としてもよい。
【００７０】
また、前記各実施形態においては、封止材が熱融着ガラスであるものを示したが、封止材はゾルゲルガラスのような無機材、あるいは樹脂等であってもよいことは勿論であるし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態を示す発光装置の右側面断面図である。
【図２】図２はガラス封止ＬＥＤの模式側面断面図である。
【図３】図３はガラス封止ＬＥＤの底面図である。
【図４】図４はガラス封止ＬＥＤの模式正面断面図である。
【図５】図５はガラス封止ＬＥＤのセラミック基板の平面図である。
【図６】図６は発光装置の正面図である。
【図７】図７は発光装置の背面図である。
【図８】図８は発光装置の底面図である。
【図９】図９は発光装置の平面図である。
【図１０】図１０は変形例を示す発光装置の背面図である。
【図１１】図１１は変形例を示す発光装置の平面図である。
【図１２】図１２は変形例を示す発光装置の正面断面図である。
【図１３】図１３は変形例を示す発光装置の正面断面図である。
【図１４】図１４は変形例を示す発光装置の右側面断面図である。
【図１５】図１５は変形例を示す発光装置の右側面断面図である。
【図１６】図１６は変形例を示す発光装置の右側面断面図である。
【図１７】図１７は変形例を示す発光装置の右側面断面図である。
【図１８】図１８は本発明の第２の実施形態を示す発光装置の右側面断面図である。
【図１９】図１９は発光装置の拡大側面断面図である。
【図２０】図２０は発光装置の正面断面図である。
【図２１】図２１は発光装置の平面図である。
【図２２】図２２は発光装置の底面図である。
【図２３】図２３は変形例を示す発光装置の拡大側面断面図である。
【図２４】図２４は変形例を示す発光装置の正面断面図である。
【図２５】図２５は変形例を示す発光装置の平面図である。
【図２６】図２６は変形例を示す発光装置の右側面断面図である。
【図２７】図２７は本発明の第３の実施形態を示す発光装置の右側面断面図である。
【図２８】図２８は発光装置の平面図である。
【図２９】図２９は発光装置の底面図である。
【図３０】図３０は変形例を示す発光装置の平面図である。
【図３１】図３１は変形例を示す発光装置の平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…発光装置、２…ガラス封止ＬＥＤ、３…フレキシブル基板、４…放熱ブロック、５…ヒートパイプ、６…反射板、７…導光板、８…反射鏡、１０…ケース、１１…ビス、１２…連通孔、２１…セラミック基板、２２…ＬＥＤ素子、２３…ガラス封止部、２３ａ…蛍光体、２４…回路パターン、２４ａ…上面パターン、２４ｂ…電極パターン、２４ｃ…ビアパターン、２６…放熱パターン、２７…はんだ材、２８…はんだ材、３１…第１絶縁層、３２…回路パターン層、３３…第２絶縁層、４１…上下延在部、４２…突出部、６１…下面、６２…上面、６３…補強部、６３ａ…突出部、６３ｂ…かしめ部、６３ｃ…固定部、６４…フランジ、６４ａ…折り曲げ部、６６…フランジ、７１…端面、７２…下面、８１…反射面、１０１…発光装置、１０７…導光板、１０９…反射シート、１７２…下面、１７３…傾斜面、１７４…平行面、２０１…発光装置、２０２…ガラス封止ＬＥＤ、２０３…銅ベース基板、２０４…放熱板、２０５…ヒートパイプ、２０６…反射板、２０７…導光板、２０７ａ…光接続部材、２０８…支持部材、２０９…ねじ、２１０…ケース、２１１…ビス、２１２…連通孔、２６１…下面、２６２…上面、２６３…補強部、２６３ａ…突出部、２６３ｂ…かしめ部、２６３ｃ…固定部、２６４…フランジ、２６５…ねじ穴、２６６…フランジ、２６７…突出板部、２６８…支持部、２７１…反射面、２７１ａ…前端面、２７１ｂ…後端面、２７２…下面、２７３…凹部、２７３ａ…湾曲面、２７３ｂ…平坦面、２８１…延在部、３０１…発光装置、３０６…反射板、３０７…導光板、３６１…下面、３６２…上面、３６３…補強部、３６３ｂ…延在部、３６３ｃ…固定部、３６６…フランジ、３７１…端面、３７２…下面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光体と、この発光体から発せられる光を反射する反射板と、を備えた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルの背面側に配置されるバックライトユニットにおいて、ＬＥＤ光源と、作動流体が封入されたヒートパイプを有し、前記ＬＥＤ光源から発生する熱を放熱するプレート型放熱部とを備えることを特徴するバックライトユニットが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１には、プレート型放熱部として、ロールボンドパネル及びパイプオンシートが開示されている。特許文献１にはロールボンドパネルはロールボンドにより２枚の金属平板を圧着するとともにパイプ部を成形したものと記載され、特許文献１のロールボンドパネルはヒートパイプを備えていない。また、特許文献１には、パイプオンシートとして、金属平板上に別途製作したパイプをろう付により接合したものが開示されている。さらに、特許文献１には、プレート型放熱部の前面を反射板として用いることができることも記載されている。
【特許文献１】特開２００７−１７４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されたバックライトユニットのうち、ロールボンドパネルのタイプは、２枚の金属板により作動流体が封入されるパイプ部を形成するため、パイプ部の気密を保つことが困難である。
一方、パイプオンシートのタイプは、パイプをろう付けのみで固定しているのでヒートパイプの固定が不安定である。また、反射板にヒートパイプを固定しているものの、反射板の剛性が不十分であり、反射板の剛性のさらなる向上が望まれている。
【０００４】
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、ヒートパイプを反射板に対して的確に固定し、反射板の剛性を向上させることの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】
【０００５】
本発明によれば、発光体と、前記発光体が実装される実装基板と、前記発光体にて生じる熱を放散するためのヒートパイプと、前記発光体から発せられる光を反射する表面、及び、前記ヒートパイプと当接する裏面を有する反射板と、前記反射板の裏面上にて前記ヒートパイプの少なくとも一部を幅方向外側から覆って前記ヒートパイプを支持し、前記反射板を補強する補強部と、を備えた発光装置が提供される。
【０００６】
上記発光装置において、前記実装基板と接続され、前記ヒートパイプの一端と接続される放熱体を備えた構成が好ましい。
【０００７】
上記発光装置において、前記反射板は、所定方向へ長尺に形成され、前記ヒートパイプは、前記所定方向へ延びるよう形成され、前記補強部は、前記所定方向へ延びるよう形成される構成が好ましい。
【０００８】
上記発光装置において、前記補強部は、前記反射板の前記裏面から垂直に延び前記ヒートパイプの幅方向外側と当接する突出部と、前記突出部の先端から幅方向内側へ延び前記ヒートパイプの上側と当接する延在部と、を有する構成が好ましい。
【０００９】
上記発光装置において、前記補強部は、押し出し成形により、前記反射板と一体に成形されている構成が好ましい。
【００１０】
上記発光装置において、前記補強部は、前記反射板とともに前記ヒートパイプを包囲している構成が好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ヒートパイプを反射板に対して的確に固定し、反射板の剛性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１から図９は本発明の第１の実施形態を示し、図１は発光装置の右側面断面図である。
【００１３】
図１に示すように、発光装置１は、発光体としてのガラス封止ＬＥＤ２と、ガラス封止ＬＥＤ２が実装される実装基板としてのフレキシブル基板３と、フレキシブル基板３が搭載される放熱部としての放熱ブロック４と、放熱ブロック４に一端が固定されるヒートパイプ５と、ガラス封止ＬＥＤ２から発せられた光を反射する下面６１及びヒートパイプ５と接触する上面６２を有する板状の反射板６と、を備えている。また、発光装置１は、反射板６の下面６１と全面的に接触する導光板７と、放熱ブロック４と接続されガラス封止ＬＥＤ２から発せられる光を導光板７の端面７１へ入射させる反射鏡８と、を備えている。この発光装置１は、ガラス封止ＬＥＤ２から光が発せられると、透明な平板状の導光板７が全体的に発光するよう構成されている。
【００１４】
図２はガラス封止ＬＥＤの模式側面断面図である。尚、図２は、ガラス封止ＬＥＤ２の側面断面を示しており、ガラス封止ＬＥＤ２は底面が前側となるよう発光装置１に搭載されている。
図２に示すように、ガラス封止ＬＥＤ２は、フリップチップ型のＧａＮ系半導体材料からなるＬＥＤ素子２２と、ＬＥＤ素子２２を搭載しアルミナからなるセラミック基板２１と、ＬＥＤ素子２２をセラミック基板２１上にて封止するガラス封止部２３と、を備え、全体として直方体形状を呈している。具体的に、セラミック基板２１は、厚さが０．２５ｍｍで、幅方向が０．７５ｍｍ、長手方向が１５．０ｍｍの平面視長方形状に形成される。また、ＬＥＤ素子２２は、厚さが０．２５ｍｍで、一辺が０．３４ｍｍの平面視正方形状に形成される。本実施形態においては、計２５個のＬＥＤ素子２２が、セラミック基板２１の幅方向中央に長手方向へ向かって一列に並べられている。ガラス封止部２３は、直方体状に形成され、セラミック基板２１上に厚さが０．６ｍｍで、幅方向寸法及び長手方向寸法がセラミック基板２１と同じ平面視長方形状に形成される。セラミック基板２１とガラス封止部２３は、互いの側面が面一となっている。
【００１５】
ガラス封止ＬＥＤ２は、各ＬＥＤ素子２２へ電力へ供給するためにセラミック基板２１に形成されの回路パターン２４を有している。回路パターン２４は、セラミック基板２１の上面に形成されてＬＥＤ素子２２と電気的に接続される上面パターン２４ａと、セラミック基板２１の下面に形成されて実装基板３と電気的に接続される一対の電極パターン２４ｂと、上面パターン２４ａと電極パターン２４ｂを電気的に接続するビアパターン２４ｃと、を有している。本実施形態においては、上面パターン２４ａ及び電極パターン２４ｂは、セラミック基板２１の表面に形成されるタングステン層と、タングステン層の表面を覆う薄膜状のニッケルメッキ層と、ニッケルメッキ層の表面を覆う薄膜状の金メッキ層と、により構成される。
【００１６】
図３はガラス封止ＬＥＤの底面図である。
図３に示すように、各電極パターン２４ｂは、セラミック基板２１の下面の長手方向両端に形成され、各電極パターン２４ｂの間には放熱パターン２６が形成される。放熱パターン２６は、平面視にて各ＬＥＤ素子２２と重なるように、各ＬＥＤ素子２２の真下に形成されている。各電極パターン２４ｂははんだ材２７を介してフレキシブル基板３と電気的に接続され、放熱パターン２６ははんだ材２８を介して放熱ブロック４と熱的に接続されている。
【００１７】
ガラス封止部２３は、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−Ｎａ２Ｏ−Ｌｉ２Ｏ系の熱融着ガラスからなる。尚、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。さらには、ガラス封止部２３に熱融着ガラスでなく、ゾルゲルガラスを用いてもよい。ガラス封止部２３に蛍光体２３ａが分散されている。蛍光体２３ａは、ＬＥＤ素子２２から発せられる青色光により励起されると、黄色領域にピーク波長を有する黄色光を発する黄色蛍光体である。本実施形態においては、蛍光体２３ａとしてＹＡＧ(Yttrium Aluminum Garnet)蛍光体が用いられる。尚、蛍光体２３ａは、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であってもよい。
【００１８】
フレキシブル基板３は、放熱ブロック４の表面に形成された凹部に収容されている。フレキシブル基板３は、第１絶縁層３１、回路パターン層３２及び第２絶縁層３３が、下側からこの順で形成されている。第１絶縁層３１及び第２絶縁層３３は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等からなり、導電性を有する放熱ブロック４、ガラス封止ＬＥＤ２と回路パターン層３２との絶縁を図る。回路パターン層３２は、例えば表面（上面）に薄膜状の金を有する銅からなり、各ガラス封止ＬＥＤ２と電気的に接続される。尚、フレキシブル基板３は、ガラス封止ＬＥＤ２の搭載位置では、放熱ブロック４とは接着されておらず、ガラス封止ＬＥＤ２とのみはんだ材２７，２８を介して接着されている。これにより、ガラス封止ＬＥＤ２は、フレキシブル基板３により電力供給され、熱応力によって端子部分の断線が生じないようになっている。
【００１９】
図４は、ガラス封止ＬＥＤの模式正面断面図である。
図４に示すように、封止材としてのガラス封止部２３は、ＬＥＤ素子２２から上面までの第１距離ａが、ＬＥＤ素子２２から最も近接する側面までの第２距離ｂよりも大きい直方体状をなしている。ガラス封止部２３の上面からは黄色の割合が多い光が発せられ、ガラス封止部２３の側面からは青色の割合が多い光が発せられる。封止材が直方体状に形成される場合、第１距離ａと第２距離ｂとの関係が、
√２≦ａ／ｂ
の関係を満たすと、ＬＥＤ素子２２の発光時に、ガラス封止部２３における上面と側面との色度や輝度の違いが明確に視認されるようになる。本実施形態においては、第１距離ａが０．６ｍｍであり、第２距離ｂが０．１８ｍｍであることから、上記式の関係を満たしている。尚、
２≦ａ／ｂ
の関係を満たすと、上面と側面との色度及び輝度の違いが顕著となる。
【００２０】
図５はガラス封止ＬＥＤのセラミック基板の平面図である。
図５に示すように、セラミック基板２１は、上面パターン２４ａが複数のＬＥＤ素子２２を電気的に直列に接続するよう形成されている。本実施形態においては、上面パターン２４ａは、セラミック基板２１の長手方向両端で、ビアパターン２４ｃと接続される。上面パターン２４ａは、セラミック基板２１の幅方向一方で所定のＬＥＤ素子２２のｐ電極２２ａと接続され、セラミック基板２１の幅方向他方で当該ＬＥＤ素子２２と隣接するＬＥＤ素子２２のｎ電極２２ｂと接続される。従って、上面パターン２４ａは、各ＬＥＤ素子２２間で、セラミック基板２１の長手方向に対して幅方向に傾斜して斜めに形成されている。
【００２１】
図６は発光装置の正面図、図７は発光装置の背面図、図８は発光装置の底面図、図９は発光装置の平面図である。
図６に示すように、フレキシブル基板３は、放熱ブロック４と反射鏡８の間から幅方向外側へ突出する一対の突出部３ａを有する。本実施形態においては、フレキシブル基板３は、突出部３ａの先端から下方へ延びる一対の延在部３ｂを有し、延在部３ｂに形成された電極と外部電源とが電気的に接続可能となっている。
【００２２】
放熱ブロック４は、例えば銅のような熱伝導率の良好な金属からなり、発光装置１の前端に位置し、後面にガラス封止ＬＥＤ２が搭載されるとともに反射鏡８が接続されている。図１に示すように、放熱ブロック４は、側面視にて上下に延びる上下延在部４１と、上下延在部４１の上端から後方へ延びる突出部４２と、を有する。上下延在部４１の後面にはフレキシブル基板３が受容される凹部が形成されている。放熱ブロック４は、上下延在部４１の後面と突出部４２の下面とに反射鏡８が接続され、反射鏡８とともに一体的に直方体形状を呈している。突出部４２には、前後に延びるヒートパイプ５の前端が受容される受容穴４２ａが形成されている。
【００２３】
反射鏡８は、例えばアルミニウムのような反射率の良好な金属からなり、ガラス封止ＬＥＤ２の上下の側面から出射された光を導光板７の方向へ反射させる。反射鏡８の反射面８１は、側面視にてガラス封止ＬＥＤ２を頂点とする放物面形状を呈し、ガラス封止ＬＥＤ２から発せられた光をフレキシブル基板３、放熱ブロック４の上下延在部４１等に対してほぼ垂直な方向へ反射する。反射鏡８の右端は、反射板６の左端及び導光板７の左端と接続されている。
【００２４】
図９に示すように、導光板７は、下方に露出しており、主として下方へ向かって光を出射する。図７に示すように、導光板７は、例えばアクリルのような透明樹脂からなり、上下に板面を向けた平板状に形成される。導光板７は、前端の端面７１から入射した光を下面７２から出射する。
【００２５】
反射板６は、前後方向へ延び、例えばアルミニウムのような反射率の良好な金属からなり、導光板７から上方へ向かう光を下方へ反射させる。図７に示すように、反射板６の下面（表面）６１は、反射鏡８の反射面８１と面一に形成され、導光板７と密着している。反射板６の上面（裏面）６２は、上方へ突出し前後へ延びる一対の補強部６３が形成されている。本実施形態においては、反射板６は押し出し成形により補強部６３と一体に成形されている。上面６２における各補強部６３の間にヒートパイプ５が取り付けられている。本実施形態においては、補強部６３は、反射板６の上面６２から垂直に延びヒートパイプ５の幅方向外側と当接する板状の突出部６３ａと、突出部６３ａの上端から幅方向内側へ延びてヒートパイプ５の上側と当接する延在部としてのかしめ部６３ｂと、を有している。また、反射板６は、幅方向外縁から下方へ突出する一対のフランジ６４を有している。各フランジ６４は、幅方向内側にて導光板７の幅方向外側の端面と接触している。
【００２６】
図８に示すように、ヒートパイプ５は、例えば銅のような熱伝導率が高い金属からなり、前後へ延びる角柱状に形成される。これにより、ヒートパイプ５の下面と反射板６の上面６２とが面接触するとともに、ヒートパイプ５の側面と反射板６の突出部６３ａとが面接触している。さらに、ヒートパイプ５の上面と反射板６のかしめ部６３ｂも面接触している。ヒートパイプ５の内部には、図示しない例えば蒸留水、アルコール等の冷媒が充填されている。冷媒としては、例えば、ハイドロクロロフルオロカーボン、ペンタン等のようなフロン代替剤を用いることが好ましい。
【００２７】
以上のように構成された発光装置１によれば、フレキシブル基板３を通じてガラス封止ＬＥＤ２に電圧を印加すると、ガラス封止ＬＥＤ２から青色及び黄色の混合光が発せられる。この光のうち、上方及び下方へ出射されるものについては反射鏡８により反射されるので、ガラス封止ＬＥＤ２から発せられるほぼ全ての光が導光板７へ入射する。導光板７へ入射した光のうち、反射板６側へ向かうものについては、反射板６の下面６１で反射される。従って、導光板７へ入射した光は、直接的又は間接的に導光板７から下方へ出射される。
【００２８】
ここで、ガラス封止ＬＥＤ２に着目すると、ＬＥＤ素子２２から側方へ放射される光は、第２距離ｂが第１距離ａよりも小さく、さらに散乱距離が短く光の散乱度も大きくならないことから、セラミック基板２１及び青色光の吸収が大きい金メッキが施された回路パターン２４へは殆ど入射せず、高い確率でガラス封止部２３の側面に直接的に達する。これにより、光の吸収要因となるセラミック基板２１及び回路パターン２４へ入射する光が減じられ、ガラス封止ＬＥＤ２から放射される光量が格段に向上し、導光板７の輝度を向上させることができる。
【００２９】
一方、第１距離ａが第２距離ｂよりも大きいため、ガラス封止部２３の側面から出射する光は蛍光体２３ａによる波長変換割合が低く青みがかり、ガラス封止部２３の上面から出射する光は波長変換割合が高く黄みがかる。また、ガラス封止部２３の側面から出射する光は輝度が比較的小さく、ガラス封止部２３の上面から出射する光は単位面積あたりの輝度が比較的大きくなる。光エネルギーとしては側面から出射する光の方が大きいが、上面から出射する光の方が蛍光体により青色から黄色に変換される割合が高く、視感度がより大きくなるためである。従って、ガラス封止ＬＥＤ２から光接続部材４へ放射される光は、放射角度によって色度及び輝度にムラが生じる。
しかしながら、導光板７側からガラス封止ＬＥＤ２側を見ると、ガラス封止ＬＥＤ２の実光源とともに、反射面８２に映り込んだガラス封止ＬＥＤ２の鏡映光源が存在している。これにより、ガラス封止ＬＥＤ２の実光源では光軸側で黄色光の成分が多く光軸に垂直な側で青色成分が多くなっているが、反射面８１に映り込んだ鏡映光源では、逆に、光軸側で青色光の成分が多く光軸に垂直な側で黄色光の成分が多くなる。
尚、光軸とは、ガラス封止ＬＥＤ２の中心軸を指す。本実施形態においては、光軸は、導光板７の長手方向と一致している。また、ここでいう光軸側とは光軸に対するなす角が０°〜４５°の範囲を指し、光軸に垂直な側とは光軸に対するなす角が４５°〜９０°の範囲を指す。厳密には、光軸に垂直な方向はＬＥＤ素子２２からの放射配光が小さいのに対し、蛍光体２３ａによる散乱光の割合が大きいため、光軸に垂直な側にて青色成分が多くなる角度が限られる場合がある。本実施形態においては、光軸に垂直な側で実際に青色成分が多くなるのは、光軸に対し４５°〜７５°の方向である。そして、導光板７へ入射する光は、実光源と、反射面８２によって光軸側へ反射する鏡映光源と、の重ね合わせとなることから、ガラス封止部２３の上面から出射される光の配光特性と、ガラス封止部２３の側面から出射される光の配光特性が重ね合わせられ、両者の光がよく混合された状態となる。さらに、端面７１から導光板７へ入射した光は、導光板７内で多重反射することから、両者の光の混合が促進される。また、ガラス封止部２３の側面から出射される光についても、セラミック基板２１に近い側では青色成分が多くなり、セラミック基板２１から遠くガラス封止部２３の上面に近い側では黄色成分が多くなる。これについても、導光板７内で多重反射することから、青色成分が多い光と黄色成分が多い光の混合が促進される。従って、導光板７の発光面においては色度及び輝度にムラが生じず、均一な色度及び輝度による面発光が実現される。
尚、色度ムラについて、色の弁別の基準はスペクトルによって異なり、例えば、単波長の場合は１〜７ｎｍが色の弁別の基準となる。また、例えば、白色領域では、色度座標系における色度ｘあるいは色度ｙの差が０．０２あれば、十分に差異のあるものとして感じる。色度にムラが生じたことを示すこれらの基準あるいは数値は、あくまで一例であり、発光装置１に要求される仕様によって異なるが、本実施形態では導光板７の発光面における色度ｘと色度ｙの差は０．０２より小さく色度ムラの低減効果が確認されている。
【００３０】
また、本実施形態の発光装置１によれば、第２距離ｂが第１距離ａよりも小さいことから、発光装置１を上下方向に小さくすることができる。つまり、光源に対し集光光学系を備える場合、集光光学系は光源とのサイズの比が一定であるときに同一の放射特性を得ることができ、本実施形態においては、光源であるガラス封止ＬＥＤ２のサイズを小さくできた分だけ、反射面８２のサイズを小さくすることができる。
つまり、第１距離ａを第２距離ｂよりも大きくすることで、ガラス封止ＬＥＤ２は、光軸方向と光軸に垂直な方向との色度が異なるという問題点を生じるが、外部放射効率が高く、かつ、光軸に垂直な方向の寸法が小さくなっている。そして、ガラス封止ＬＥＤ２の側面から出射される光を反射する反射鏡８のサイズを小さくしても、導光板７との光結合効率が高い方向へ反射することができる。さらに、反射鏡８のサイズを小さくできるので、導光板７の断面を反射鏡８のサイズに応じた小さなサイズとしても、光結合効率を高く保つことができる。そして、導光板７内の多重反射により、導光板７から外部放射される際には青みがかった光と黄みがかった光が混光されるので、第１距離ａを第２距離ｂよりも大きくしたことによる色度の違いの問題点は解消されている。これにより、小型化により色度差が生じるという問題点を克服した高効率で小型の発光装置１とすることができる。
【００３１】
また、封止材として熱膨張率がＬＥＤ素子２２の２倍以内の無機材料（本実施形態ではガラス）を用い、さらに、基板として熱膨張率がＬＥＤ素子２２の２倍以内の多結晶材を用いたことから、封止材として熱膨張率がＬＥＤ素子２２の１０倍以上の樹脂材料を用いた場合のように、封止材と基板の間で熱膨張率差に起因する剥離、クラック等が生じることはない。また、基板における多結晶の粒界の凹凸に封止材が入り込み、アンカー効果をもって、封止材と基板は強固に接合される。本実施形態においては、封止材としてガラスを用いているので、セラミック基板２１との化学結合力も生じ、さらに結合力が高くなっている。これにより、第２距離ｂを０．３ｍｍ以下としても、熱ストレスによって、ＬＥＤ素子２２とガラス封止部２３、あるいは、ガラス封止部２３とセラミック基板２１との接合面の剥離が生じない高信頼性パッケージが実現されている。
【００３２】
また、光源となるガラス封止ＬＥＤ２は、比較的高いエネルギー密度の光や熱に対して優れた耐性を発揮するため、比較的高い出力の発光素子を搭載しても信頼性を保つことができる。これにより、光源を集中化（本実施形態では１ｐｃｓ）して、光源の組付けの要する手間を減らすとともに、コンパクト化を図って部材費を減じることにより、装置の製造コストを低減することができる。また、光源の集中化及びコンパクト化は、一方で光源の眩しさの課題を生じるが、導光板７に光を拡げた後に外部放射することによって、看者に眩しさを感じさせないようにすることができる。尚、光源が、ＬＥＤ素子２２を一列に配したコンパクトなものであるため、導光板７が薄くても効率良く光源の光を導光板７へ結合することができる。
【００３３】
ガラス封止ＬＥＤ２にて生じた熱は、放熱パターン２６から放熱ブロック４へ直接的に伝達される。放熱ブロック４へ伝達された熱は、ヒートパイプ５に伝達され、ヒートパイプ５にて気化熱として冷媒に吸収される。また、ヒートパイプ５に伝達された熱は、反射板６に伝達されて主として反射板６の上面６２から雰囲気に放散される。このように、放熱ブロック４にヒートパイプ５の一端を接続し、ガラス封止ＬＥＤ２にて生じた熱が、反射板６よりもヒートパイプ５へ優先的に伝達されるので、ヒートパイプ５の放熱性能を最大限発揮させることができる。また、ヒートパイプ５へ優先的に熱が伝達されるので、反射板６から導光板７への熱の伝達を最小限に抑えて、導光板７の変形、黄変等を的確に防止することができる。
【００３４】
また、セラミック基板２１に実装されるＬＥＤ素子２２の向きを、ｐ電極２２ａとｎ電極２２ｂを結んだ直線がセラミック基板２１の長手方向に対してほぼ直交するようにすることで、隣接するＬＥＤ素子２２の熱影響を軽減することができる。発明者らの実験では、ＬＥＤ素子２２の間隔５５０μｍのときに、ｐ電極２２ａとｎ電極２２ｂを結んだ直線がセラミック基板２１の長手方向と一致するよう配列した試料体に対し、当該直線が長手方向と直交するよう配列した試料体では、温度上昇が約３０％減じられることが確認されている。
【００３５】
また、ヒートパイプ５の上側をかしめ部６３ｂにより覆っているので、ヒートパイプ５を脱落等することなく、反射板６に対して的確に固定することができる。また、ヒートパイプ５と反射板６とはかしめにより固定されていることから、ヒートパイプ５と反射板６の熱膨張係数が異なっているものの、両者を直接的に溶接した従来のもののように、使用時にヒートパイプ５と反射板６の間で熱膨張係数の差により起因する応力が生じることはない。従って、ヒートパイプ５及び反射板６の耐久性を向上することができる。
【００３６】
また、ヒートパイプ５は、冷媒として例えば沸点が１００℃の蒸溜水を用いた場合に、例えば１５０℃を超える高温環境とすると、パイプ内の冷媒が気化して膨張することにより、変形、損傷等するおそれがある。装置の通常使用時にはこのような高温環境とはならないが、装置の製造時にこのような高温環境となると冷媒が抜けるため、ヒートパイプ５に所期の性能を発揮させることができなくなる。
また、ヒートパイプ５は、熱伝導性が高いため、ヒートパイプ５の一部だけを高温にすることは困難である。例えば、はんだごてを用いてはんだ付けを試みても、ヒートパイプ５がはんだごての熱を周囲へ伝えるため、はんだを溶解することが困難となる。このため、はんだ付けを行う場合には、ヒートパイプ５と、ヒートパイプ５を取り付ける部材全体を高温にしなければならない。
本実施形態においては、ヒートパイプ５をかしめにより加熱することなく固定することができ、ヒートパイプ５を溶接により固定するもののようにヒートパイプ５やヒートパイプ５を取り付ける部材が高温状態となるようなことはなく、ヒートパイプ５等を製造時に損なうことはない。
【００３７】
また、平板状の反射板６の上面６２に補強部６３を一体的に形成したので、反射板６の剛性及び強度を向上させることができる。本実施形態においては、反射板６が前後に長尺であるところ、各補強部６３を前後方向へ延びるよう形成したので、反射板６の曲げに関する剛性及び強度が特に向上している。また、各補強部６３の先端に幅方向内側へ延びるかしめ部６３ｂを形成したことにより、断面係数が飛躍的に向上している。さらに、前後へ延びるヒートパイプ５によっても反射板６の剛性及び強度が向上している。
【００３８】
尚、前記実施形態においては、補強部６３が反射板６と一体に成形されたものを示したが、例えば図１０及び図１１に示すように、補強部６３を反射板６と別個の部材としてもよい。図１０に示すように、この発光装置１では、補強部６３は、概略断面ハット状に形成され、反射板６の上面６２から上方へ突出する板状の一対の突出部６３ａと、各突出部６３ａの上端の間に連続的に形成されヒートパイプ５の上部と接触する延在部６３ｂと、各突出部６３ａの下端から幅方向外側へ延び反射板６の上面６２に固定される一対の固定部６３ｃと、を有している。各固定部６３ｃは、スポット溶接により反射板６と接合される。このように、補強部６３と反射板６とでヒートパイプ５を包囲し、補強部６３と反射板６とで閉断面を構成することにより、反射板６の剛性は飛躍的に向上する。また、図１１に示すように、ヒートパイプ５が補強部６３により隠蔽されることから、装置の使用時に比較的高温となるヒートパイプ５が外部に露出することはない。
【００３９】
また、放熱ブロック４を銅に代えてアルミニウム、マグネシウム合金等として軽量化、低コスト化等を図ることができる。尚、この場合、放熱ブロック４のはんだ接続部にジンケート処理を施す必要がある。
【００４０】
また、ガラス封止ＬＥＤ２を放熱ブロック４へはんだ材２７，２８を介して接続するものに限らず、はんだ材２７，２８を介さずに超音波を用いて接続処理を行ったものであってもよい。封止樹脂ＬＥＤを用いた場合は、超音波を接続部へ伝えにくいところ、本実施形態のガラス封止ＬＥＤ２を用いると、超音波を接続部へ的確に伝えることができる。この場合、放熱ブロック４がアルミニウムやマグネシウム合金であっても、ジンケート処理を施さずに接続処理できるという長所がある。
【００４１】
また、前記実施形態においては、ガラス封止ＬＥＤ２の各ＬＥＤ素子２２を一列に並べたものを示したが、例えば２列や３列のように複数列で並べたものであってもよい。但し、３列以上とすると、ガラス封止ＬＥＤ２から外部への光取出効率が低下するし、導光板７の厚さを所定厚さ以上（例えば１ｍｍ以上）としなければ導光板７への光の結合効率が低下するので、２列以下の構成とすることが望ましい。
また、ＬＥＤ素子２２を一辺が０．３４ｍｍの正方形状として説明したが、ＬＥＤ素子２２を例えば０．２ｍｍ×０．５ｍｍのような長方形状とし、装置の長手方向が長辺方向となるよう各ＬＥＤ素子２２を並べたガラス封止ＬＥＤを採用することもできる。
さらに、ガラス封止ＬＥＤ２は、２４素子搭載のものを例示したが、例えば１２素子搭載とするなどして、駆動電圧を４８Ｖ以下とし、高電圧による危険を低減したものであってもよい。また、例えば、２４個のＬＥＤ素子２２のうち、１２個のＬＥＤ素子２２を直列に２列に並べ、２つの並列回路を有する回路構成としてもよい。
【００４２】
また、例えば図１２及び図１３に示すように、反射板６により導光板７が拘持されるようにしてもよい。
図１２には、反射板６の各フランジ６４の下端に、幅方向内側へ延びる折り曲げ部６４ａを形成した発光装置１を示している。各折り曲げ部６４ａが導光板７の下面７２と当接している。
図１３には、導光板７の幅方向外側の側面を下方へ向かって幅方向内側へ向かって傾斜するよう形成し、反射板６の各フランジ６４を導光板７の側面と当接するよう傾斜して形成した発光装置１を示している。
【００４３】
また、前記実施形態においては、放熱ブロック４、反射板６等のガラス封止ＬＥＤ２にて生じた熱が伝わる部材（以下、熱伝達部材）が外部に露出するものを示したが、例えば図１４に示すように、熱伝達部材がケース１０により下側を除いて覆われるようにしてもよい。ケース１０は、熱伝達部材よりも熱伝導率の低い材料からなり、例えばステンレスが好ましい。ケース１０は、熱伝達部材と間隔をおいて配置され、下方を開放した箱状に形成されている。ケース１０は、複数のビス１１により放熱ブロック４及び反射板６に固定され、ケース１０の内外を連通する複数の連通孔１２を有している。尚、図１４では、反射板６は、後端から下方へ突出するフランジ６６を有し、フランジ６６がビス１１の固定に利用されている。
【００４４】
また、前記実施形態においては、導光板７の下面６２が平坦に形成されたものを示したが、例えば図１５に示すように、導光板１０７の下面１７２を粗面として導光板１０７から出射される光が拡散されるようにしてもよい。
また、前記実施形態においては、反射板６が平板状であるものを示したが、例えば図１５に示すように、反射板６が湾曲したものであってもよい。図１６には、導光板１０７の厚さが後方へ向かって薄くなる発光装置１０１を示し、反射板６及びヒートパイプ５が後方へ向かって下側へ傾斜するよう湾曲している。これにより、前記実施形態において導光板１０７の後端からの放射されていた光を下面１７２から放射することができるとともに、導光板１０７から放射される光の色度及び輝度のさらなる均一化を図ることができる。
【００４５】
また、放熱ブロック４とヒートパイプ５とは、例えばはんだ、銀ろう等の共晶材料により接合することで、熱伝達効率を向上させたものとしてもよい。この場合、ヒートパイプ５の冷媒をパイプ内に注入する前に放熱ブロック４とヒートパイプ５を接合し、後から冷媒を注入してパイプを封じることにより、ヒートパイプ５の変形等を防止するようにしてもよい。ここで、ヒートパイプ５の冷媒封止に際しては、例えば減圧雰囲気下で作業を行うなど、冷媒を気化させた槽内でパイプを封じる工法を用いてもよい。また、ヒートパイプ５が丸棒形状の場合、ヒートパイプ５と放熱ブロック４の受容穴４２ａにねじ部を形成し、ねじ部を利用して締結することにより熱伝達効率の向上を図ってもよい。
【００４６】
また、例えば図１７に示すように、反射板６と導光板１０７の間に反射シート１０９を設けてもよい。反射シート１０９は、例えば白色を呈するフッ素系の樹脂からなり、延伸加工されたポリテトラフロロエチレンが好ましい。また、例えば図１６に示すように、導光板１０７の上面に、前後方向へ延びる平行面１７４と、後端側へ向かって下方へ傾斜する傾斜面１７３とを互いに違いに連続的に形成し、傾斜面１７３へ入射する光を下方へ反射させるようにしてもよい。図１７は、各平行面１７４及び各傾斜面１７３が空気層を介して反射シート１０９により覆われた状態を示している。これにより、各傾斜面１７３にて光を全反射させることができ、空気層へ漏れた光は反射シート１０９にて反射させることができる。
【００４７】
図１８から図２２は本発明の第２の実施形態を示し、図１８は発光装置の右側面断面図である。
図１８に示すように、発光装置２０１は、発光体としてのガラス封止ＬＥＤ２０２と、ガラス封止ＬＥＤ２０２が実装される実装基板としての銅ベース基板２０３と、銅ベース基板２０３の実装面と反対側の面に接続される放熱板２０４と、ガラス封止ＬＥＤ２０２から発せられた光を反射する下面２６１を有する板状の反射板２０６と、反射板２０６の上面２６２と接触するヒートパイプ２０５と、を備えている。また、発光装置２０１は、反射板２０６の下面２６１と全面的に接触する導光板２０７と、反射板２０６の一端側にねじ２０９により固定され導光板２０７の一端を支持する支持部材２０８と、を備えている。この発光装置２０１は、ガラス封止ＬＥＤ２０２から光が発せられると、透明な平板状の導光板２０７が全体的に発光するよう構成されている。ガラス封止ＬＥＤ２０２は、第１の実施形態のガラス封止ＬＥＤ２と同じ構成であるので、ここでは説明を省略する。
【００４８】
図１９は、発光装置の拡大側面断面図である。
図１９に示すように、銅ベース基板２０３は、細長い板状に形成され、ガラス封止ＬＥＤ２０２が実装される。銅ベース基板２０３は、銅ベース部、第１絶縁層、回路パターン層及び第２絶縁層が、下側からこの順で形成されている。銅ベース部における第１絶縁層の反対側には、放熱板２０４が接合されている。銅ベース部は、ガラス封止ＬＥＤ２０２の放熱パターンと直接接合されている。放熱板２０４は、例えば銅からなり、幅寸法（図１９において上下寸法）が銅ベース基板２０３と同一に形成されている。放熱板２０４には、ねじ２０９が挿通する挿通孔２４１が形成されている。
【００４９】
支持部材２０８は、例えばアルミニウムからなり、銅ベース基板２０３及び放熱板２０４の下側と当接する。支持部材２０８は、導光板２０７の下面２７２の前端と当接する延在部２８１を有している。延在部２８１は、ガラス封止ＬＥＤ２０２の真下に位置し、ガラス封止ＬＥＤ２０２を外部に対して隠蔽している。また、支持部材２０８は、ねじ２０９を受容するねじ孔２８２を有し、ねじ２０９により反射板２０６に固定されている。銅ベース基板２０３及び放熱板２０４は、反射板２０６及び支持部材２０８により挟持されている。
【００５０】
図２０は発光装置の正面断面図、図２１は発光装置の平面図、図２２は発光装置の底面図である。
図２０に示すように、導光板２０７は、例えばアクリルのような透明樹脂からなり、上下に板面を向けた平板状に形成される。図１９に示すように、導光板２０７は、前端にガラス封止ＬＥＤ２０２を受容する凹部２７３を有し、凹部２７３から入射した光を反射面２７１で反射して下面２７２から出射する。凹部２７３は、ガラス封止ＬＥＤ２０２よりも大きな略直方体状に形成され、ガラス封止ＬＥＤ２０２の上下の側面と対向する一対の平坦面２７３ｂと、各平坦面２７３ｂと連続的に形成されガラス封止ＬＥＤ２０２から後方へ出射された光をガラス封止ＬＥＤ２０２の光軸方向へ集光させる湾曲面２７３ａと、を有している。反射面２７１は、導光板２０７の上面及び下面２７２と連続的に形成され、側面視にてガラス封止ＬＥＤ２０２を頂点とする放物面形状を呈している。
【００５１】
図２０に示すように、反射板２０６は、例えばアルミニウムのような反射率の良好な金属からなり、導光板２０７から上方へ向かう光を下方へ反射させる。反射板２０６の下面（表面）２６１は導光板２０７と密着し、反射板２０６の上面（裏面）２６２には上方へ突出し前後へ延びる一対の補強部２６３が形成されている。図２１に示すように、上面２６２における各補強部２６３の間にヒートパイプ２０５が取り付けられている。本実施形態においては、補強部２６３は、上方へ突出する突出部２６３ａと、突出部２６３ａの上端から幅方向内側へ湾曲してヒートパイプ２０５の上部と接触するかしめ部２６３ｂと、を有している。また、反射板２０６は、各補強部２６３と間隔をおいて上面２６２の幅方向外側に形成される一対の突出板部２６７を有している。また、反射板２０６は、幅方向外縁から下方へ突出する一対のフランジ２６４を有している。各フランジ２６４は、幅方向内側にて導光板２０７の幅方向外側の端面と接触している。
【００５２】
また、図１９に示すように、反射板２０６は、ねじ２０９と螺合するねじ穴２６５が形成された支持部２６８を前端に有している。支持部２６８は前方へ突出形成され、下面にて銅ベース基板２０３及び放熱板２０４と当接する。また、図２２に示すように、反射板２０６は、長手方向外縁から下方へ突出する一対のフランジ２６６を有している。後側のフランジ２６６は、導光板２０７の後端の端面と接触し、前側のフランジ２６６は、放熱板２０４の前端及び支持部材２０８の前端と接触する。
【００５３】
図１９に示すように、ヒートパイプ２０５は、例えば銅のような熱伝導率が高い金属からなり、前後へ延びる円柱状に形成される。さらに、ヒートパイプ２０５の外面と反射板２０６のかしめ部２６３ｂは面接触している。ヒートパイプ２０５の内部には、図示しない冷媒が充填されている。
【００５４】
以上のように構成された発光装置２０１によれば、銅ベース基板２０３を通じてガラス封止ＬＥＤ２０２に電圧を印加すると、ガラス封止ＬＥＤ２０２から青色及び黄色の混合光が発せられ、凹部２７３から導光板２０７へ入射する。湾曲面２７３ａから入射する光は光軸方向（前後方向）に整えられ、平坦面２７３ｂから入射した光は反射面２７１により光軸方向へ反射されるので、ガラス封止ＬＥＤ２０２から発せられる光の光学制御を的確に行うことができる。導光板２０７へ入射した光のうち、反射板２０６側へ向かうものについては、反射板２０６の下面２６１で反射される。従って、導光板２０７へ入射した光は、直接的又は間接的に導光板２０７から下方へ出射される。
【００５５】
ガラス封止ＬＥＤ２０２にて生じた熱は、放熱パターンから銅ベース基板２０３の銅ベース部を介して放熱板２０４へ伝達される。放熱板２０４へ伝達された熱は、反射板２０６の支持部２６８を介してヒートパイプ２０５に伝達され、ヒートパイプ２０５にて気化熱として冷媒に吸収される。また、ヒートパイプ２０５に伝達された熱は、反射板２０６に伝達されて主として反射板２０６の上面２６２から雰囲気に放散される。また、かしめ部２６３ｂ、突出板部２６７及びヒートパイプ２０５が、発光装置２０１の長尺方向に形成されているので、長尺方向への熱伝達を高めることができる。
【００５６】
ここで、平板状の反射板２０６の上面２６２に補強部２６３を一体的に形成したので、反射板２０６の剛性及び強度を向上させることができる。本実施形態においては、反射板２０６が前後に長尺であるところ、各補強部２６３を前後方向へ延びるよう形成したので、反射板２０６の曲げに関する剛性及び強度が特に向上している。また、各補強部２６３の先端に幅方向内側へ延びるかしめ部２６３ｂを形成したことにより、断面係数が飛躍的に向上している。さらに、前後へ延びるヒートパイプ２０５によっても反射板２０６の剛性及び強度が向上している。
【００５７】
また、本実施形態においては、反射板２０６に一対の突出板部２６７が形成されていることから、各突出板部２６７により反射板２０６の放熱面積が増すとともに、反射板２０６の剛性及び強度が向上している。
【００５８】
尚、第２の実施形態においては、導光板２０７の前端に反射面２７１が形成されるとともにガラス封止ＬＥＤ２０２を収容する凹部２７３が形成されたものを示したが、例えば図２３に示すように、導光板２０７の前側に導光板２０７とは別個に、反射面２７１及び凹部２７３を有する光接続部材２０７ａを設けてもよい。光接続部材２０７ａの後端面２７１ｂ及び導光板２０７の前端面２７１ａは、ともに平坦に形成され、互いに間隔をおいて配置されている。光接続部材２０７ａは、例えばアクリルのような透明樹脂により形成されている。この発光装置によれば、導光板２０７から光接続部材２０７ａ側へ戻る方向の光が、前端面２７１ａにて導光板２０７内の方向へ反射するので、ガラス封止ＬＥＤ２０２に再入射する光を減じて、光取り出し効率を向上させることができる。また、反射板２０６並びにこれと一体的に形成されるかしめ部２６３ｂ及び突出板部２６７は、押出成形によって形成することにより、量産性の向上や低コスト化を図ることができる。但し、この場合、押出方向の断面形状が同一形状となるので、放熱板２０４、支持部材２０８、フランジ２６６、支持部２６８等の断面形状をこれに対応したものとする必要がある。
【００５９】
また、第２の実施形態においては、補強部２６３が反射板２０６と一体に成形されたものを示したが、例えば図２４及び図２５に示すように、補強部２６３を反射板２０６と別個の部材としてもよい。図２４に示すように、この発光装置２０１では、補強部２６３は、反射板２０６の上面２６２から上方へ突出する一対の突出部２６３ａと、各突出部２６３ａの間に連続的に形成されヒートパイプ２０５の上部と接触する延在部２６３ｂと、各突出部２６３ａの下端から幅方向外側へ延び反射板２０６の上面２６２に固定される一対の固定部２６３ｃと、を有している。さらに、補強部２６３は、各固定部２６３ｃの幅方向外側の端部から上面２６２に対して垂直に延びる突出板部２６７を有している。各固定部２６３ｃは、スポット溶接により反射板２０６と接合される。このように、補強部２６３と反射板２０６とで閉断面を構成することにより、反射板２０６の剛性は飛躍的に向上する。また、図２５に示すように、ヒートパイプ２０５が補強部２６３により隠蔽されることから、装置の使用時に比較的高温となるヒートパイプ２０５が外部に露出することはない。
【００６０】
また、第２の実施形態においては、反射板２０６等からなる熱伝達部材が外部に露出するものを示したが、例えば図２６に示すように、熱伝達部材がケース２１０により下側を除いて覆われるようにしてもよい。ケース２１０は、熱伝達部材よりも熱伝導率の低い材料からなり、例えばステンレスが好ましい。ケース２１０は、熱伝達部材と間隔をおいて配置され、下方を開放した箱状に形成されている。ケース２１０は、複数のビス２１１により反射板２０６に固定され、ケース２１０の内外を連通する複数の連通孔２１２を有している。
【００６１】
図２７から図２９は本発明の第３の実施形態を示し、図２７は発光装置の右側面断面図である。第３の実施形態では、反射板、導光板、補強部等の構造が第１の実施形態と大きく異なっているが、ガラス封止ＬＥＤ、放熱ブロック、反射鏡等の構成は第１の実施形態と同様である。
【００６２】
図２７に示すように、発光装置３０１は、発光体としてのガラス封止ＬＥＤ２と、ガラス封止ＬＥＤ２が実装される実装基板としてのフレキシブル基板３と、フレキシブル基板３が搭載される放熱部としての放熱ブロック４と、放熱ブロック４に一端が固定されるヒートパイプ５と、ガラス封止ＬＥＤ２から発せられた光を反射する下面３６１及びヒートパイプ５と接触する上面３６２を有する板状の反射板３０６と、を備えている。また、発光装置３０１は、反射板３０６の下面３６１と全面的に接触する導光板３０７と、放熱ブロック４と接続されガラス封止ＬＥＤ２から発せられる光を導光板３０７の端面３７１へ入射させる反射鏡８と、を備えている。この発光装置３０１は、ガラス封止ＬＥＤ２から光が発せられると、透明な平板状の導光板３０７が全体的に発光するよう構成されている。
【００６３】
図２８は発光装置の平面図である。
図２８に示すように、反射板３０６は、平面視にて略円形に形成され、上面３６２に複数の補強部３６３がスポット溶接により固定されている。本実施形態においては、反射板３０６と別個に形成された３つの補強部３６３が、ヒートパイプ５の一端側、中央側、他端側を支持している。各補強部３６３は、概略断面ハット状に形成され、反射板３０６の上面３６２から上方へ突出する板状の一対の突出部と、各突出部の上端の間に連続的に形成されヒートパイプ５の上部と接触する延在部３６３ｂと、各突出部の下端から幅方向外側へ延び反射板３０６の上面３６２に固定される一対の固定部３６３ｃと、を有している。ヒートパイプ５は、前後方向へ延び、一端が放熱ブロック４に接続されている。
【００６４】
図２９は発光装置の底面図である。
図２９に示すように、反射板３０６の外縁には下方へ延びるフランジ３６６が形成される。導光板３０７は、略円形に形成され、ガラス封止ＬＥＤ２から入射した光を下面３７２から出射する。
【００６５】
以上のように構成された発光装置３０１によれば、フレキシブル基板３を通じてガラス封止ＬＥＤ２に電圧を印加すると、導光板３０７から下方へ出射される。ガラス封止ＬＥＤ２にて生じた熱は、反射板３０６よりもヒートパイプ５へ優先的に伝達されるので、ヒートパイプ５の放熱性能を最大限発揮させることができる。また、ヒートパイプ５へ優先的に熱が伝達されるので、反射板３０６から導光板３０７への熱の伝達を最小限に抑えて、導光板３０７の変形、黄変等を的確に防止することができる。また、平板状の反射板３０６の上面３６２に補強部３６３を設けたので、反射板３０６の剛性及び強度を向上させることができる。
【００６６】
尚、第３の実施形態においては、ヒートパイプ５が所定方向へ延びるものを示したが、例えば図３０及び図３１に示すように、ヒートパイプ５の一部が湾曲形成されたものであってもよい。図３０は、所定方向へ延びるヒートパイプ５を、２箇所で同方向へ曲げることにより、平面視略三角形状にした発光装置３０１を示している。また、図３１は、所定方向へ延びるヒートパイプ５を、２箇所で反対方向へ曲げることにより、平面視略Ｚ字状にした発光装置３０１を示している。
また、第３の実施形態においては、反射板３０６と補強部３６３とがスポット溶接により固定されるものを示したが、超音波を用いてこれらを溶着して固定してもよい。この場合、反射板３０６及び補強部３６３をともにアルミニウム合金材料としたり、アルミニウム合金、マグネシウム合金等と、銅、真鍮等の異種金属の接合も可能となる。
【００６７】
また、第１から第３の実施形態においては、ガラス封止ＬＥＤ２としてガラス封止部２３の内部に蛍光体２３ａが分散されたものを示したが、ガラス封止部２３の内部に蛍光体２３ａを分散させず、ガラス封止部２３の上面に蛍光体２３ａが分散された樹脂、ガラス等の透明材からなる蛍光層を形成してもよい。この蛍光層は、例えば、アルコキシドを出発原料とするゾルゲルガラスに蛍光体２３ａを分散させたものであり、熱を利用してガラス封止部２３の上面に焼き付けることにより作製される。
【００６８】
さらには、例えば、ガラス封止部２３の内部に蛍光体２３ａを分散させるとともに、ガラス封止部２３の上面に蛍光体２３ａと異なる発光波長の蛍光体が分散された透明材からなる蛍光層を形成してもよい。この場合、ＬＥＤ素子２２の発光波長を紫外領域とし、ガラス封止部２３の内部の蛍光体２３ａを紫外光により励起される青色蛍光体及び赤色蛍光体とし、蛍光層の蛍光体を紫外光により励起される緑色蛍光体とすることができる。
【００６９】
尚、第１から第３の実施形態においては、前後、左右及び上下の方向を定めて説明しているが、発光装置１，１０１，２０１，３０１は任意の姿勢で使用することができ、例えば下方向、水平方向等に光を出射する姿勢としてもよいことは勿論である。但し、ヒートパイプの熱伝達効率を高く保つためには、鉛直方向に対してヒートパイプは水平若しくは水平に対して３０度以内とし、３０度より大きな角度となる際には、光源部が下方向になるよう配置されることが望ましい。また、前記各実施形態においては、導光板に対して１つの光源を有する発光装置１，１０１，２０１，３０１を例示したが、光源の数は１に限定されるものではなく、複数の光源を有する発光装置としてもよい。
【００７０】
また、前記各実施形態においては、封止材が熱融着ガラスであるものを示したが、封止材はゾルゲルガラスのような無機材、あるいは樹脂等であってもよいことは勿論であるし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態を示す発光装置の右側面断面図である。
【図２】図２はガラス封止ＬＥＤの模式側面断面図である。
【図３】図３はガラス封止ＬＥＤの底面図である。
【図４】図４はガラス封止ＬＥＤの模式正面断面図である。
【図５】図５はガラス封止ＬＥＤのセラミック基板の平面図である。
【図６】図６は発光装置の正面図である。
【図７】図７は発光装置の背面図である。
【図８】図８は発光装置の底面図である。
【図９】図９は発光装置の平面図である。
【図１０】図１０は変形例を示す発光装置の背面図である。
【図１１】図１１は変形例を示す発光装置の平面図である。
【図１２】図１２は変形例を示す発光装置の正面断面図である。
【図１３】図１３は変形例を示す発光装置の正面断面図である。
【図１４】図１４は変形例を示す発光装置の右側面断面図である。
【図１５】図１５は変形例を示す発光装置の右側面断面図である。
【図１６】図１６は変形例を示す発光装置の右側面断面図である。
【図１７】図１７は変形例を示す発光装置の右側面断面図である。
【図１８】図１８は本発明の第２の実施形態を示す発光装置の右側面断面図である。
【図１９】図１９は発光装置の拡大側面断面図である。
【図２０】図２０は発光装置の正面断面図である。
【図２１】図２１は発光装置の平面図である。
【図２２】図２２は発光装置の底面図である。
【図２３】図２３は変形例を示す発光装置の拡大側面断面図である。
【図２４】図２４は変形例を示す発光装置の正面断面図である。
【図２５】図２５は変形例を示す発光装置の平面図である。
【図２６】図２６は変形例を示す発光装置の右側面断面図である。
【図２７】図２７は本発明の第３の実施形態を示す発光装置の右側面断面図である。
【図２８】図２８は発光装置の平面図である。
【図２９】図２９は発光装置の底面図である。
【図３０】図３０は変形例を示す発光装置の平面図である。
【図３１】図３１は変形例を示す発光装置の平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…発光装置、２…ガラス封止ＬＥＤ、３…フレキシブル基板、４…放熱ブロック、５…ヒートパイプ、６…反射板、７…導光板、８…反射鏡、１０…ケース、１１…ビス、１２…連通孔、２１…セラミック基板、２２…ＬＥＤ素子、２３…ガラス封止部、２３ａ…蛍光体、２４…回路パターン、２４ａ…上面パターン、２４ｂ…電極パターン、２４ｃ…ビアパターン、２６…放熱パターン、２７…はんだ材、２８…はんだ材、３１…第１絶縁層、３２…回路パターン層、３３…第２絶縁層、４１…上下延在部、４２…突出部、６１…下面、６２…上面、６３…補強部、６３ａ…突出部、６３ｂ…かしめ部、６３ｃ…固定部、６４…フランジ、６４ａ…折り曲げ部、６６…フランジ、７１…端面、７２…下面、８１…反射面、１０１…発光装置、１０７…導光板、１０９…反射シート、１７２…下面、１７３…傾斜面、１７４…平行面、２０１…発光装置、２０２…ガラス封止ＬＥＤ、２０３…銅ベース基板、２０４…放熱板、２０５…ヒートパイプ、２０６…反射板、２０７…導光板、２０７ａ…光接続部材、２０８…支持部材、２０９…ねじ、２１０…ケース、２１１…ビス、２１２…連通孔、２６１…下面、２６２…上面、２６３…補強部、２６３ａ…突出部、２６３ｂ…かしめ部、２６３ｃ…固定部、２６４…フランジ、２６５…ねじ穴、２６６…フランジ、２６７…突出板部、２６８…支持部、２７１…反射面、２７１ａ…前端面、２７１ｂ…後端面、２７２…下面、２７３…凹部、２７３ａ…湾曲面、２７３ｂ…平坦面、２８１…延在部、３０１…発光装置、３０６…反射板、３０７…導光板、３６１…下面、３６２…上面、３６３…補強部、３６３ｂ…延在部、３６３ｃ…固定部、３６６…フランジ、３７１…端面、３７２…下面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体と、
前記発光体が実装される実装基板と、
前記発光体にて生じる熱を放散するためのヒートパイプと、
前記発光体から発せられる光を反射する表面、及び、前記ヒートパイプと当接する裏面を有する反射板と、
前記反射板の裏面上にて前記ヒートパイプの少なくとも一部を幅方向外側から覆って前記ヒートパイプを支持し、前記反射板を補強する補強部と、を備えた発光装置。
【請求項２】
前記実装基板と接続され、前記ヒートパイプの一端と接続される放熱体を備えた請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記反射板は、所定方向へ長尺に形成され、
前記ヒートパイプは、前記所定方向へ延びるよう形成され、
前記補強部は、前記所定方向へ延びるよう形成される請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記補強部は、前記反射板の前記裏面から垂直に延び前記ヒートパイプの幅方向外側と当接する突出部と、前記突出部の先端から幅方向内側へ延び前記ヒートパイプの上側と当接する延在部と、を有する請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記補強部は、押し出し成形により、前記反射板と一体に成形されている請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記補強部は、前記反射板とともに前記ヒートパイプを包囲している請求項４に記載の発光装置。
【請求項１】
発光体と、
前記発光体が実装される実装基板と、
前記発光体にて生じる熱を放散するためのヒートパイプと、
前記発光体から発せられる光を反射する表面、及び、前記ヒートパイプと当接する裏面を有する反射板と、
前記反射板の裏面上にて前記ヒートパイプの少なくとも一部を幅方向外側から覆って前記ヒートパイプを支持し、前記反射板を補強する補強部と、を備えた発光装置。
【請求項２】
前記実装基板と接続され、前記ヒートパイプの一端と接続される放熱体を備えた請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記反射板は、所定方向へ長尺に形成され、
前記ヒートパイプは、前記所定方向へ延びるよう形成され、
前記補強部は、前記所定方向へ延びるよう形成される請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記補強部は、前記反射板の前記裏面から垂直に延び前記ヒートパイプの幅方向外側と当接する突出部と、前記突出部の先端から幅方向内側へ延び前記ヒートパイプの上側と当接する延在部と、を有する請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記補強部は、押し出し成形により、前記反射板と一体に成形されている請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記補強部は、前記反射板とともに前記ヒートパイプを包囲している請求項４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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２００９−２６００５０（Ｐ２００９−２６００５０Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０７６０２（Ｐ２００８−１０７６０２）
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【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２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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