(57)【要約】【課題】光源であるＬＥＤ素子等の半導体発光素子からの熱を効率よく放出することができるランプを提供することを目的とする。【解決手段】ランプ１は、ヒートシンク５と、ヒートシンク５に装着された基板１５と、基板１５におけるヒートシンク５と反対側主面に実装されたＬＥＤ素子Ｄｎｍと、ヒートシンク５に装着され且つＬＥＤ素子Ｄｎｍを含めて基板１５を覆うガラス製のバルブ９とを備え、バルブ９の内面には、バルブ９の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する透光性材料によって形成され透光性層３５の一部３５ａが、透光性層３５の熱伝導率と同等以上の熱伝導率を有する伝熱材料によって構成された伝熱部３７を介してヒートシンク５に接続されている。【選択図】図１
2010016223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシンクと、
前記ヒートシンクに装着された基板と、
前記基板における前記ヒートシンクと反対側主面に実装された半導体発光素子と、
前記ヒートシンクに装着され且つ前記半導体発光素子を含めて前記基板を覆うガラス製のバルブと
を備え、
前記バルブの内面には、当該バルブの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する透光性材料によって構成された透光性層が形成され、
当該透光性層の一部が、前記透光性層の熱伝導率と同等以上の熱伝導率を有する伝熱材料によって構成された伝熱部を介して前記ヒートシンクに接続されている
ことを特徴とするランプ。
【請求項２】
前記伝熱部はリング状をし、
前記透光性層における前記バルブの開口周辺部分に形成されている部分が、前記リング状の伝熱部に略全周に亘って接触している
ことを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項３】
前記伝熱部はリング状をし、
前記透光性層における前記バルブの開口周辺部分に形成されている部分が、前記リング状の伝熱部と前記ヒートシンクとに略全周に亘って接触している
ことを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項４】
前記透光性材料は金属酸化物とシリコーン樹脂とからなる
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のランプ。
【請求項５】
前記バルブの材料の熱輻射率が０．８以上、１．０以下の範囲である
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のランプ。
【請求項６】
前記バルブの熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の範囲内であり、前記透光性層の熱伝導率が２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、２００Ｗ／ｍ・Ｋ以下の範囲内である
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のランプ。
【請求項７】
前記バルブの内部が気密状態となっている
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のランプ。
【請求項８】
前記バルブと前記ヒートシンクとが、前記透光性材料により固着されている
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のランプ。
【請求項９】
バルブの外層面が梨地である
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のランプ。
【請求項１０】
前記透光性層の厚みが１０μｍ以上、３００μｍ以下の範囲である
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源としての半導体発光素子を用いたランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体発光素子、例えば、ＬＥＤ素子の発光効率や光出力の向上に伴い、照明用光源などへの応用が進められ、従来から使用されている白熱電球、電球形蛍光ランプ、コンパクト形蛍光ランプ等（以下、「白熱電球等」という。）の代替を目的としたランプ（ＬＥＤ素子を用いたこのランプを以下、単に、「ランプ」とする。）が検討されている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
例えば、白熱電球もしくは電球形蛍光ランプの代替を目的とするランプでは、その基本的な構成として、基板にＬＥＤ素子が実装されてなるＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤ素子を発光（点灯）させる点灯回路と、前記ＬＥＤモジュールと前記点灯回路とを収納し且つガラス製のバルブとカバーとからなる外囲器と、前記カバーに装着され且つ照明装置側に接続される口金とを備える。
【０００４】
上記構成のランプで、白熱電球等と同等の発光光束を確保しようとすると、ＬＥＤ素子への投入電力が大きくなり、点灯時のＬＥＤ素子の温度が過度に高くなり、ＬＥＤ素子の熱を放熱させるためのヒートシンクが必要となる。
なお、ＬＥＤ素子の温度が過度に向上すると、ＬＥＤ素子の発光効率が低下し、この低下した分を補うためにさらにＬＥＤ素子への投入電力を増加させると、ＬＥＤ素子の温度がさらに上がり、バルブ等に熱収縮による割れが発生するおそれが生じる。
【特許文献１】特開２００１−２４３８０７号公報
【特許文献２】特開２００８−１２３７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような、ＬＥＤ素子への投入電力が大きくヒートシンクが必要なランプは、点灯時のＬＥＤ素子からの熱を放熱させるためのヒートシンクが大きいためにランプ自体が大きくなり、このため、白熱電球等を装着して使用してきたこれまでの照明装置に適用できないという課題が生じる。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、光源であるＬＥＤ素子等の半導体発光素子からの熱を効率良く放出して、全体の大きさを小型化できるランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るランプは、ヒートシンクと、前記ヒートシンクに装着された基板と、前記基板における前記ヒートシンクと反対側主面に実装された半導体発光素子と、前記ヒートシンクに装着され且つ前記半導体発光素子を含めて前記基板を覆うガラス製のバルブとを備え、前記バルブの内面には、当該バルブの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する透光性材料によって構成された透光性層が形成され、当該透光性層の一部が、前記透光性層の熱伝導率と同等以上の熱伝導率を有する伝熱材料によって構成された伝熱部を介して前記ヒートシンクに接続されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るランプは、半導体発光素子から発せられる熱を効率的に逃がすことができるため、半導体発光素子の熱による発光効率低下の抑制及びヒートシンクの体積を小さくすることができる。
また、前記伝熱部はリング状をし、前記透光性層における前記バルブの開口周辺部分に形成されている部分が、前記リング状の伝熱部に略全周に亘って接触していることを特徴とし、或いは、前記伝熱部はリング状をし、前記透光性層における前記バルブの開口周辺部分に形成されている部分が、前記リング状の伝熱部と前記ヒートシンクとに略全周に亘って接触していることを特徴としている。
【０００８】
さらに、前記透光性材料は金属酸化物とシリコーン樹脂とからなることを特徴とし、或いは、前記バルブの材料の熱輻射率が０．８以上、１．０以下の範囲であることを特徴としている。
また、前記バルブの熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の範囲内であり、前記透光性層の熱伝導率が２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、２００Ｗ／ｍ・Ｋ以下の範囲内であることを特徴とし、或いは、前記バルブの内部が気密状態となっていることを特徴とし、さらには、前記バルブと前記ヒートシンクとが、前記透光性材料により固着されていることを特徴としている。
【０００９】
また、バルブの外層面が梨地であることを特徴とし、或いは、前記透光性層の厚みが１０μｍ以上、３００μｍ以下の範囲であることを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係るランプについて、それぞれ図面を参照しながら一例を説明する。
１．構造
（１）全体
図１は、第１の実施の形態に係るランプ１の全体図であり、内部の様子が分かるようにバルブ等の一部を切り欠いている。
【００１１】
本実施の形態に係るランプ１は、白熱電球代替を目的としたランプであって、複数のＬＥＤ素子が実装されてなるＬＥＤモジュール３と、ＬＥＤモジュール３が装着されたヒートシンク５と、ＬＥＤ素子を発光（点灯）させる点灯回路７と、ヒートシンク５に装着されているＬＥＤモジュール３を覆うガラス製のバルブ９と、ヒートシンク５に装着されたカバー１１と、カバー１１に装着され且つ前記点灯回路７と電気的に接続する口金１３とを備え、バルブ９の内周面の全体には透光性層３５が形成され、この透光性層３５の一部３５ａが直接ヒートシンクに熱的に接続されていると共に伝熱部３７を介してヒートシンク５に接続されている。
（２）ＬＥＤモジュール
ＬＥＤモジュール３は、複数のＬＥＤ素子、本例では、３６個のＬＥＤ素子が、例えば、６行６列のマトリクス状に基板１５に実装されてなる。ここで、ＬＥＤ素子の符号を「Ｄｎｍ」とし、Ｄｎｍの「ｎ」は行数を、また、「ｍ」は列数をそれぞれ示し、いずれも１〜６の整数であり、個々のＬＥＤ素子の位置等を特定して表す必要がない場合は、ＬＥＤ素子の符号は「Ｄｎｍ」を用いることにする。
【００１２】
図２は、ｎ行目のＬＥＤ素子が列状に配された部分でのＬＥＤモジュールの断面図である。
ＬＥＤモジュール３は、同図に示すように、基板１５と、ＬＥＤ素子Ｄｎｍと、ＬＥＤ素子を封止する封止体１７とを備える。
基板１５は、例えば、平面視において正方形状をし、ＬＥＤ素子Ｄｎｍの実装領域には、当該領域に実装されるＬＥＤ素子Ｄｎｍと電気的に接続する配線パターン１９ａ，１９ｂが形成されている。
【００１３】
ここでの基板１５は、図２に示すように、絶縁層２１と金属層２３との２層構造を有し、絶縁層２１の主面に上記配線パターン１９ａ，１９ｂが形成されている。配線パターン１９ａ，１９ｂは、３６個の全てのＬＥＤ素子Ｄｎｍを例えば直列接続するように形成されている。
ＬＥＤ素子Ｄｎｍは、例えば上面にＰ型電極とＮ型電極との両極を備える片面電極型であり、基板１５の実装領域の所定箇所にボンディングされ、図２の拡大図に示すように、ワイヤ（金線）２５ａ，２５ｂを介して配線パターン１９ａ，１９ｂに接続される。なお、配線パターン１９ａ，１９ｂは、図示しない導線により、点灯回路７と電気的に接続されている。
【００１４】
封止体１７は、図１及び図２に示すように、３６個のＬＥＤ素子Ｄｎｍを樹脂（例えば、シリコーン樹脂）により被覆し、平面視形状が、基板１５の形状と同様に、正方形状をしている。封止体１７を構成する樹脂内には、ＬＥＤ素子Ｄｎｍからの光を所望の光色に変換する蛍光体粒子が混入されている。なお、封止体の樹脂には、シリコーン樹脂を用いているが、他の樹脂でも良く、例えば、ポリイミド、エポキシ、フッ素樹脂のような樹脂を利用することができる。
（３）ヒートシンク
ヒートシンク５は、図１に示すように、互いに平行する端面５ａ，５ｂを有する截頭円錐状をし、上記のＬＥＤモジュール３が、金属層２３の面（当該金属層における絶縁層２１と反対側の面である。）が端面５ａに密着する状態で、公知の装着手段（例えば、接着剤、ネジ等である。）を介して端面５ａに装着されている。
（４）カバー、口金、点灯回路
カバー１１は、図１に示すように、ヒートシンク５の小径側の端面５ｂに公知の取り付け手段（例えば、接着剤、ネジ等である。）を介して装着され、このカバー１１に口金１３が取着されている。カバー１１及び口金１３の内部には、後述の点灯回路７が格納されている。
【００１５】
点灯回路７は、複数の電子部品２７，２９，３１等が基板３３に実装された状態で、当該基板３３がカバー１１に、例えば、係止手段、固着手段により取着され、口金１３により覆われている。なお、点灯回路７は、商業電源を利用してＬＥＤ素子Ｄｎｍを発光させる公知の回路であり、例えば、商業電源から供給された交流電力を直流電力に整流する整流回路、この整流回路により整流された直流電力の電圧値を調整する電圧調整回路等を備える。
【００１６】
基板３３は、カバー１１に、例えば、係止手段、固着手段等を利用して取着されている。
口金１３は、例えば、Ｅ形（所謂エジソンタイプである。）であるＥ２６が利用され、図外の導線を介して点灯回路７と接続されている。
（５）バルブ
バルブ９は、ガラス材料からなり、例えば、半球状をし、その端面が透光性層３５と同じ材料を用いて、バルブ９の内部が気密状態でヒートシンク５に取着されている。
【００１７】
バルブ９の内部は、負圧状態（真空状態）であっても良いし、不活性ガス（例えば、窒素である。）が封入されていても良い。バルブ９の内部を気密状体にすることで、封止体１７を構成する樹脂（シリコーン樹脂）や蛍光体粒子が酸化により劣化するのを防ぐことができる。
このバルブ９の内周面の全体には、図１に示すように、当該バルブ９の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する透光性材料によって構成された透光性層３５が形成されている。
【００１８】
透光性層３５の一部３５ａ、ここでは、端面がヒートシンク５に直接接続され、また、内周面が伝熱部３７を介してヒートシンク５に接続されている。伝熱部３７は、バルブ９の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する伝熱材料によって構成され、ヒートシンク５に固着手段（例えば、接着剤である。）により固定されている。
透光性層３５は、シリコーン樹脂と、当該樹脂中に分散された金属酸化物とからなる。金属酸化物は、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化チタンの少なくとも１つである。なお、シリコーン樹脂と金属酸化物との重量比については後述する。
２．製造方法
上記構成のランプ１、特に、バルブ９の内周面９ａに透光性層３５を成形する成形方法について説明する。なお、ここでは、金属酸化物としてアルミナを使用した例を説明する。
【００１９】
図３は、透光性層３５の成形方法について説明する図である。
まず、ガラス製のバルブ５１と、アルミナとシリコーン樹脂とを混合させた形成用樹脂５３とを準備する。そして、バルブ５１をその開口が上となるように配し、バルブ５１の開口から形成用樹脂５３をバルブ５１内に流入させる（工程１である。）。
次に、形成用樹脂５３をバルブ５１の略全内周面５１ａに塗布する。塗布方法としては、例えば、バルブ５１を回転させたり、揺動させたりして行う（工程２である。）。そして、形成用樹脂５３の内周面５１ａへの塗布が終了すると、形成用樹脂５３の塗布されたバルブ５１を加熱して、形成用樹脂５３を硬化させる。
【００２０】
これにより、本発明に係る透光性層をバルブ内に成形できる。なお、透光性層の厚み等は、形成用樹脂の粘度、形成用樹脂を塗布する際のバルブの温度、塗布回数等により調整できる。
３．放熱状態
図４は、ランプ１を点灯させた際の放熱状態を示す図である。
【００２１】
まず、ランプ１の点灯により、ＬＥＤモジュール３内のＬＥＤ素子Ｄｎｍから発せられた光は、同じＬＥＤモジュール３内の封止体１７を通過する際に、封止体１７内の蛍光体粒子により所望の光色に変換され、透光性層３５、バルブ９を通過して、ランプ１から放射される。
ＬＥＤ素子Ｄｎｍの発光時の熱は、基板１５からヒートシンク５に伝わり、ヒートシンク５の温度が上昇し、図４に示すように、ヒートシンク５と外気との接触による自然空冷により、そしてヒートシンク５の表層からの熱輻射とより、放熱される。
【００２２】
また、ヒートシンク５の熱は、バルブ９にも伝わり、バルブ９の温度が上昇し、図４に示すように、バルブ９と外気との接触による自然空冷により、そして、バルブ９の表層からの熱輻射により、放熱される。
さらに、本実施の形態に係るランプ１では、バルブ９内に透光性層３５が形成されている。この透光性層３５は、ガラス製のバルブ９より熱伝導率が高いため、ヒートシンク５から透光性層３５に伝わる熱量が、ヒートシンク５からバルブ９に伝わる熱量よりも多くなる。これにより、ヒートシンク５から透光性層３５を経由してバルブ９に伝わる熱が加わるため、結果としてヒートシンク５からバルブ９へと伝わる熱量が増える。
【００２３】
そして、バルブ９に伝わった熱は、上述のように、バルブ９と外気との接触による自然空冷により、そして、バルブ９の表層からの熱輻射とにより、放熱される。
４．実施例
上記構成のランプ１についての実施例を説明する。
実施例に係るランプ１は、白熱電球の４０（Ｗ）タイプ相当品であり、発光光束は４５０（ｌｍ）である。
【００２４】
基板１５は、絶縁層２１として絶縁性の白色レジストが用いられ、また、金属層２３としてアルミ板が用いられ、平面視形状が、一辺が２５（ｍｍ）である正方形状をしている。なお、絶縁層２１の厚みは０．１（ｍｍ）、金属層２３の厚みは１．０（ｍｍ）である。
絶縁層２１の主面に形成されている配線パターン１９ａ，１９ｂは、例えば１０（μｍ）程度の銅箔をエッチングすることで所定のパターンとしている。
【００２５】
ＬＥＤ素子Ｄｎｍは、例えば底面が１．０（ｍｍ）×１．０（ｍｍ）の正方形で、高さが０．２（ｍｍ）の略直方体形状をしており、発光色が青色のＩｎＧａＮ系が使用されている。行方向及び列方向に配されたＬＥＤ素子Ｄｎｍ間のピッチ（ＬＥＤ素子Ｄｎｍの中心同士の間隔である。）は略３．０（ｍｍ）である。
封止体１７は、樹脂材料と蛍光体材料とからなり、前記樹脂材料には、例えばシリコーン樹脂が利用され、また、蛍光体材料は、例えば黄色発光のものが利用されている。これにより、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから発せられた青色光は、蛍光体によって色変換され、これらによりランプ１から白色の光が発せられる。
【００２６】
ヒートシンク５は、アルミニウムにより構成され、大径部側の外径が３６（ｍｍ）、小径部側の外径が２５（ｍｍ）で、高さ（ランプ軸方向の長さ）が２０（ｍｍ）である。
カバー１１は、樹脂製であり、例えば、ＰＥＳ樹脂より構成され、Ｅ２６の口金１３が取着されている。
バルブ９は、硬質ガラス製であって、外径が約４０（ｍｍ）で高さが２１（ｍｍ）の半球状（ドーム状）で、熱伝導率は、１（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。透光性層３５は、シリコーン樹脂とアルミナとの構成比（重量比）は、５０：５０であり、熱伝導率は５０（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。なお、シリコーン樹脂とアルミナとの重量比を５０（ｗｔ％）とすると、シリコーン樹脂だけのもの（アルミナを全く混入してないものである。）に対して、透光性層及びバルブを透過する光の量（透光性）は５（％）程度低下する。
【００２７】
バルブ９の肉厚が１．５（ｍｍ）、透光性層３５の肉厚が１５０（μｍ）である。なお、バルブ９は、シリコーン樹脂によりヒートシンクに固着されている。
伝熱部３７は、透光性層３５と同じように、シリコーン樹脂とアルミナとの構成比（重量比）は、５０：５０であり、熱伝導率は５０（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。伝熱部の高さ（ヒートシンク５の端面５ａを基準として、当該端面と直交する方向の寸法である。）は、０．５（ｍｍ）であり、基板１５の高さよりも低い。
【００２８】
ランプ１は、図１に示すように、最大外径Ｄは４０（ｍｍ）で、全長Ｈが７０（ｍｍ）である。この大きさは、白熱電球４０（Ｗ）タイプと略同等の大きさである。
上記の実施例のランプ１では、点灯時のＬＥＤ素子Ｄｎｍのジャンクション温度が９０（℃）である。これに対して、透光性層と伝熱部を備えないランプでは、点灯時のＬＥＤ素子Ｄｎｍのジャンクション温度が１００（℃）となり、透光性層と伝熱部を備えることにより、ＬＥＤ素子Ｄｎｍのジャンクション温度を１０（℃）程度下げることができる。つまり、透光性層と伝熱部とを備えることで、ランプとしての放熱性能を向上させることができ、その分、ヒートシンクを小さくすることができ、結果的にランプを小型化することができる。
＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、バルブ９が、その開口周縁部がヒートシンク５に接触する状態で、ヒートシンク５に取着されていたが、バルブが他の方式でヒートシンクに取着されていても良く、第２の実施の形態として以下説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成の部材等は、第１の実施の形態で使用した符号をそのまま使用する。
【００２９】
図５は、第２の実施の形態に係るランプ１０１の全体図であり、内部の様子が分かるようにバルブ等の一部を切り欠いている。
ランプ１０１は、図５に示すように、ＬＥＤモジュール３と、ＬＥＤモジュール３が装着されたヒートシンク１０３と、前記ＬＥＤモジュール３内のＬＥＤ素子Ｄｎｍを発光させる点灯回路７と、前記ヒートシンク１０３に装着されているＬＥＤモジュール３を覆うガラス製のバルブ１０５と、前記ヒートシンク１０３に装着されたカバー１１と、カバー１１に装着され且つ前記点灯回路７と電気的に接続する口金１３とを備え、バルブ１０５の内面には、第１の実施の形態と同様に、透光性層１０７が形成され、この透光性層１０７の一部１０７ａが伝熱部１０９を介して及び直接ヒートシンク１０３に接続されている。
【００３０】
バルブ１０５は、半球状をし、ランプの中心軸（図５における上下方向）と略直行するようにする面で開口している。
伝熱部１０９は、ヒートシンク１０３の一方の端面１０３ａに凸設され、その外周面がバルブ１０５の開口部分の内周面に近傍し、中心軸がランプの中心軸と一致するリング状をしている。伝熱部１０９の外周面は、ヒートシンク１０３の端面１０３ａに近づくに従ってランプ中心に近づくような傾斜面となっている。
【００３１】
透光性層１０７は、バルブ１０５の内面全周に形成されており、バルブ１０５の開口に対応する開口端部（本発明の「前記透光性層における前記バルブの開口周辺部分に形成されている部分」に相当する。）が、バルブ１０５の開口端よりもランプの中心軸と平行な方向であって口金１３側へと張り出すると共に、その外側・内側（ランプの中心軸と直交する方向における外方・内方である。）に突出している。
【００３２】
つまり、開口端部は、バルブ１０５側である外方（ランプの中心軸と直交する方向であって中心軸から離れる方向である。）へと張り出す外方突出部１０７ａと、ランプ１０１の中心軸側である内方（ランプの中心軸と直交する方向であって中心軸に近づく方向である。）へと張り出する内方突出部１０７ｂとを有する。
外方突出部１０７ａの外方へと突出する部分の外周面は、バルブ１０５の端部の外周面とヒートシンク１０３の外周面と間に位置すると共に、バルブ１０５の端部の外周面とヒートシンク１０３の外周面とを面一状に接続する（バルブ１０５の端部の外周面、外方突出部１０７ａの外周面、ヒートシンク１０３の外周面が連続する一つの曲面を有する。）ように張り出している。
【００３３】
内方突出部１０７ｂの内方へと突出する部分の内周面は、伝熱部１０９の外周面（傾斜面）に対応して、ヒートシンク１０３の端面１０３ａに近づくに従ってランプの中心に近づくような傾斜面となっている。これにより、バルブ１０５（透光性層を含む。）をヒートシンク１０３に装着する際に、内方突出部１０７ｂが伝熱部１０９に係止し、バルブ９がヒートシンク１０３に間接的に装着される。
【００３４】
上述したように、バルブ１０５がヒートシンク１０３に装着された状態では、透光性層１０７とヒートシンク１０３との接触面積を大きくすることができ、点灯時のＬＥＤ素子Ｄｎｍから、基板１５、ヒートシンク１０３、透光性層１０７、バルブ１０５へと伝わる熱量を増やすことができる。
また、内方突出部１０７ｂの内方へと突出する部分の内周面を傾斜面とすることで、伝熱部１０９との接触面積を大きくすることができ、伝熱部１０９から透光性層１０７へと伝える熱量を多くすることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、ヒートシンク１０３は、図５に示すように、多数のフィン１０３ｃを備え、第１の実施の形態に対して、放熱性を向上させ、また、内部に空洞部１０３ｂを有し、ランプ１０１としての軽量化を図っている。
＜変形例＞
１．発光光源
第１の実施の形態では、複数（３６個である。）のＬＥＤ素子Ｄｎｍが、１つの封止体１７により封止されていたが、１つのＬＥＤ素子Ｄｎｍを１つの封止体で封止するような構造であっても良い。
【００３６】
さらには、実施の形態における複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍは、正マトリクス状に配されていたが、他の形状に配置されていても良く、例えば、中心が同じで半径の異なる複数の同心円上に配置されるようにしても良い。また、ＬＥＤ素子については、実施例で説明した以外のＬＥＤ素子を用いても良いし、発光色の異なるＬＥＤ素子と蛍光体粒子を用いて、所望の光色を発するようにしても良い。
【００３７】
さらに、ＬＥＤ素子以外に、例えばレーザダイオード（ＬＤ）を利用しても良い。
２．伝熱部
第１の実施の形態では、伝熱部３７がヒートシンク５の大径側の端面５ａに、当該端面５ａから突出するようにリング状に設けられ、当該伝熱部３７に透光性層３５が接続（接触）していたが、他の形態で、両者が接続されていても良く、以下、変形例として説明する。
（１）変形例１
図６の（ａ）は、変形例１に係るランプの一部を示す断面図である。
【００３８】
変形例１に係るランプ１５１は、ヒートシンク１５３の外周面１５３ａと、伝熱部１５５の外周面１５５ａとが略面一になるように、ヒートシンク１５３にリング状に設けられ、この伝熱部１５５にバルブ１５７が接着剤を介して結合されている。
透光性層１５９は、バルブ１５７の開口周縁よりもランプ軸の方向であって口金（図では下方である。）側に張り出しており、その張り出した部分１５９ａの外周面が、リング状をした伝熱部１５５の内周面に接続する。
【００３９】
つまり、ここでは、透光性層１５９におけるバルブ１５７の開口周辺部分に形成されている部分の外周面がリング状の伝熱部１５５に略全周に亘って接触し、また、透光性層１５９におけるバルブ１５７の開口周辺部分に形成されている部分の端面がヒートシンク１５３に略全周に亘って接触している。
（２）変形例２
図６の（ｂ）は、変形例２に係るランプの一部を示す断面図である。
【００４０】
変形例２に係るランプ１６１は、ヒートシンク１６３の一端面１６３ａと、伝熱部１６５の一端面（図６の（ｂ）における上面である。）とが略面一になるように、ヒートシンク１６３にリング状に埋設されている。
透光性層１６９は、バルブ１６７の内周面の全体に亘って形成されている。伝熱部１６５の外周面は、ランプの中心軸の方向であって口金側に移るに従ってランプ軸に近づく傾斜面となっている。また、バルブ１６７の開口周辺部分では、ランプの中心軸の方向であって口金側に移るにしたがってランプの中心軸に近づく形状（口金側に移るに従って開口径が小さくなっている。）をしている。
【００４１】
透光性層１６９が形成されたバルブ１６７のヒートシンク１６３への装着は、バルブ１６７の開口端部を伝熱部１６５の外周面に位置合わせして、さらに、ランプの中心軸に沿ってバルブ１６７をヒートシンク１６３側へと押圧（或いはヒートシンク１６３をバルブ側へと押圧）して行う。この押圧の際、バルブ１６７内に形成された透光性層１６９が変形して、結果としてバルブ１６７が伝熱部１６５の外周に嵌る。これにより、透光性層１６９と伝熱部１６５とが接続されると共に、バルブ１６７がヒートシンク１６３に装着される。
【００４２】
つまり、透光性層１６９におけるバルブ１６７の開口周辺部分に形成されている部分の内周面がリング状の伝熱部１６５に略全周に亘って接触し、また、透光性層１６９におけるバルブ１６７の開口周辺部分に形成されている部分の端面がヒートシンク１６３に略全周に亘って接触している。
（３）変形例３
上記実施の形態及び変形例における伝熱部は、周方向に連続するリング状をし、その全周に亘って透光性層と接続していたが、透光性層と伝熱部との接続は、バルブの開口周辺部の全周に亘って行われる必要はなく、例えば、周方向に間隔を置いて複数個所で行われても良い。
３．バルブ
実施例では、バルブの材料に硬質ガラスを用い、その熱伝導率が１（Ｗ／ｍ・Ｋ）であったが、バルブの材料に上記硬質ガラス以外のものを用いることができる。このように、バルブにガラス材料を用いる場合は、その熱伝導率は、０．１（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上、１（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下の範囲が好ましい。これは、ガラス自体へ熱が十分に伝わるようにするためである。
【００４３】
また、バルブの材料は、熱輻射率が０．８以上、１．０以下の範囲の材料が好ましい。これは、ガラスに伝わった熱を効率よく逃がすためである。
また、バルブの表面は梨地であったが、透光性層内に金属酸化物を含むことにより、光の拡散効果が得られるので、梨地にしなくても良く、また、グレアの防止効果も得られる。
４．透光性材料及び伝熱材料
透光性層の厚みは、１０（μｍ）以上、３００（μｍ）以下の範囲が好ましい。これは、膜厚が薄いと放熱の効果が少なく、膜厚が厚いと放熱の効果は向上するものの、光の透過率が下がり、光の取り出しが減少するためである。
５．ランプ
第１の実施の形態におけるランプ１は、白熱電球代替を目的としたランプであり、白熱電球が装着されて使用されていた器具にも適用できるように、点灯回路とネジタイプ（エジソンタイプ）の口金を備えていた。なお、本実施の形態に係るランプは、白熱電球代替として利用されている、所謂、電球形蛍光ランプの代替として利用できる。
【００４４】
しかしながら、本発明に係るランプは、白熱電球や電球形蛍光ランプの代替目的だけでなく、点灯回路を備えない、所謂コンパクト形蛍光ランプの代替として利用されるランプにも適用できる。以下、このランプを変形例４として説明する。
図７は、変形例４に係るランプの全体図である。
このランプ１７１は、ＬＥＤモジュール３と、ＬＥＤモジュール３が装着されたヒートシンク５と、前記ヒートシンク５に装着されているＬＥＤモジュール３を覆うガラス製のバルブ９と、前記ヒートシンク５に装着された口金１７３とを備え、バルブ９の内面には、第１の実施の形態と同様に、透光性層３５が形成され、この透光性層３５の一部が伝熱部１３７介してヒートシンク５に接続されている。
【００４５】
口金１７３は、装置側のソケットに嵌合して電力の供給を受ける、所謂、片口金（例えば、ＧＸ１０ｑ型）であり、口金ピン１７５，１７５を備える。
６．その他
本発明について、実施の形態及び変形例で種々説明したが、各実施の形態で説明した構成を他の実施の形態や他の変形例に適用（追加・転用）させても良いし、各変形例で説明した構成を他の実施の形態や他の変形例に適用（追加・転用）させても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、半導体発光素子を光源とし、熱放熱にヒートシンクを備えるランプにおいて、放熱特性を向上させるのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施の形態に係るランプの全体図であり、内部の様子が分かるようにバルブ等の一部を切り欠いている。
【図２】ｎ行目のＬＥＤ素子が列状に配された部分でのＬＥＤモジュールの断面図である。
【図３】透光性層の成形方法について説明する図である。
【図４】ランプを点灯させた際の放熱状態を示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係るランプの全体図であり、内部の様子が分かるようにバルブ等の一部を切り欠いている。
【図６】（ａ）は変形例１に係るランプの一部を示す断面図であり、（ｂ）は変形例２に係るランプの一部を示す断面図である。
【図７】変形例４に係るランプの全体図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    ランプ
３    ＬＥＤモジュール
５    ヒートシンク
７    点灯回路
９    バルブ
１１    カバー
１３    口金
３５    透光性層
３７    伝熱部
Ｄｎｍ    ＬＥＤ素子
【図１】
2010016223.tif 000003
【図２】
2010016223.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010016223.tif 000006
【図５】
2010016223.tif 000007
【図６】
2010016223.tif 000008
【図７】
2010016223.tif 000009