(57)【要約】【課題】発光素子をガラスにより封止する場合であっても、配光特性を簡単容易に変化させることができる。【解決手段】光源の製造方法は、複数の発光素子３２が搭載され無機材料からなる素子実装基板３３上にて、各発光素子３２を一括してガラス材３４ｃにより封止して中間体３６を作製する封止工程と、中間体３６のガラス材３４ｃの上面に反射層３８を形成する反射層形成工程と、反射層３８が形成された中間体３６を素子実装基板３３の厚さ方向に分断して、ガラス材３４ｃの上面が覆われた状態でガラス材３４ｃの側面を露出させる分断工程と、を含む。【選択図】図５
2011211085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が搭載され無機材料からなる素子実装基板上にて、各発光素子を一括してガラス材により封止して中間体を作製する封止工程と、
前記中間体の前記ガラス材の上面に反射層を形成する反射層形成工程と、
前記反射層が形成された前記中間体を前記素子実装基板の厚さ方向に分断して、前記ガラス材の上面が覆われた状態で前記ガラス材の側面を露出させる分断工程と、を含む光源の製造方法。
【請求項２】
前記封止工程にて、ホットプレス加工により、前記ガラス材を加熱して軟化させて前記素子実装基板と接合する請求項１に記載の光源の製造方法。
【請求項３】
前記反射層は無機材料であり、
前記反射層形成工程にて、ホットプレス加工により、前記ガラス材を加熱して軟化させて前記反射層と接合する請求項２に記載の光源の製造方法。
【請求項４】
前記素子実装基板と前記反射層は同じ材料からなる請求項３に記載の光源の製造方法。
【請求項５】
前記反射層は金属材料であり、
前記反射層形成工程にて、蒸着またはスパッタにより形成される請求項２に記載の光源の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の製造方法で製造された光源。
【請求項７】
請求項６に記載された光源と、
前記光源が収容される穴部を有する導光板と、を備えた発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子がガラスにより封止された光源及びその製造方法、並びにその光源を備えた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミックからなる素子実装基板に、ＧａＮ系のＬＥＤ素子を搭載し、素子実装基板上にてＬＥＤ素子をガラス材により封止した光源が知られている（特許文献１参照）。この光源は、複数のＬＥＤ素子を素子実装基板へ搭載しておき、板状のガラス材により各ＬＥＤ素子を一括して封止した後、素子実装基板及びガラス材をダイシングによりカットすることにより製造される。このように製造された光源は、直方体状のガラス封止部によりＬＥＤ素子が封止された状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００４／８２０３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の光源では、ガラス封止部の形状が直方体形状となっていることから、光源の配光特性を変化させることが容易ではなかった。
【０００５】
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、発光素子をガラスにより封止する場合であっても、配光特性を簡単容易に変化させることのできる光源及びその製造方法、並びにその光源を備えた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】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明では、複数の発光素子が搭載され無機材料からなる素子実装基板上にて、各発光素子を一括してガラス材により封止して中間体を作製する封止工程と、前記中間体の前記ガラス材の上面に反射層を形成する反射層形成工程と、前記反射層が形成された前記中間体を前記素子実装基板の厚さ方向に分断して、前記ガラス材の上面が覆われた状態で前記ガラス材の側面を露出させる分断工程と、を含む光源の製造方法が提供される。
【０００７】
上記光源の製造方法において、前記封止工程にて、ホットプレス加工により、前記ガラス材を加熱して軟化させて前記素子実装基板と接合してもよい。
【０００８】
上記光源の製造方法において、前記反射層は無機材料であり、前記反射層形成工程にて、ホットプレス加工により、前記ガラス材を加熱して軟化させて前記反射層と接合してもよい。
【０００９】
上記光源の製造方法において、前記素子実装基板と前記反射層は同じ材料からなってもよい。
【００１０】
上記光源の製造方法において、前記反射層は金属材料であり、前記反射層形成工程にて、蒸着またはスパッタにより形成されてもよい。
【００１１】
また、前記目的を達成するため、本発明では、上記製造方法で製造された光源が提供される。
【００１２】
さらに、前記目的を達成するため、本発明では、上記光源と、前記光源が収容される穴部を有する導光板と、を備えた発光装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、発光素子をガラスにより封止する場合であっても、配光特性を簡単容易に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態を示す発光装置の平面図である。
【図２】図２は発光装置の断面図である。
【図３】図３は光源の断面図である。
【図４】図４は光源の製造時の説明図である。
【図５】図５は光源の製造時の説明図である。
【図６】図６（ａ）は発光装置の平面図、図６（ｂ）は発光装置の断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは発光装置の一部断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは導光板の屈折率ｎごとに、式（１）及び式（２）を満たすαを示した表である。
【図８】図８は変形例を示す発光装置の一部断面図である。
【図９】図９は変形例を示す発光装置の一部断面図である。
【図１０】図１０は変形例を示す中間体の断面図である。
【図１１】図１１は変形例を示す光源の断面図である。
【図１２】図１２は変形例を示す光源の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１から図５は本発明の第１の実施形態を示し、図１は発光装置の平面図、図２は発光装置の断面図である。
【００１６】
図１に示すように、この発光装置１は、平面視にて四角形状で上方に開口２１を有する枠体２と、枠体２内に配置される複数の光源３と、を備えている。各光源３は板状の搭載基板４に搭載され、搭載基板４は四隅がねじ４１により枠体２に固定されている。また、発光装置１は、枠体２の開口２１に設けられた拡散板５を有し、拡散板５により各光源３が隠蔽されている。各光源３は、縦方向及び横方向に等間隔で搭載基板４に格子点状に並んでいる
【００１７】
図２に示すように、枠体２は底部２２と側壁２３とを有し、底部２２にねじ４１と螺合する雌ねじ部２４が設けられている。雌ねじ部２４は底部２２から上方へ突出して設けられ、搭載基板４が雌ねじ部２４に載置されることから、搭載基板４は底部２２と離隔して配置されている。これにより、搭載基板４の熱が底部２２へ直接的に伝わらないようになっている。
【００１８】
搭載基板４は、アルミニウムをベースとし、枠体２の底部２２と平行に設けられる。本実施形態においては、搭載基板４は、各側壁２３と間隔をおいて配置されている。例えば、搭載基板４は、アルミニウムからなる基板本体と、基板本体上に設けられた絶縁層と、絶縁層上に設けられた回路パターンと、回路パターン上に設けられた白色レジスト層と、を有する構成とすることができる。この構成により、光源３が発した熱は搭載基板４によって基板全体に拡がり、熱の局在を防ぐことができる。
【００１９】
拡散板５は、光源３及び搭載基板４と間隔をおいて設けられ、搭載基板４との間に各光源３から発せられる光の混光空間６を形成する。拡散板５は、各光源３から発せられる光を拡散することから、拡散板５内においても光が混光される。
【００２０】
図３は、光源の断面図である。
図３に示すように、光源３は、フリップチップ型のＧａＮ系半導体材料からなるＬＥＤ素子３２と、ＬＥＤ素子３２を搭載する素子実装基板３３と、ＬＥＤ素子３２を封止するとともに素子実装基板３３と接着される無機封止部としてのガラス封止部３４とを有する。また、素子実装基板３３には、ＬＥＤ素子３２と搭載基板４とを電気的に接続する回路パターン３５が形成される。回路パターン３５は、素子実装基板３３の表面に形成される表面パターンと、素子実装基板３３の裏面に形成される裏面パターンと、表面パターン及び裏面パターンを接続するビアパターンと、を有している。
【００２１】
素子実装基板３３は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の多結晶焼結材料からなり、厚さ２５０μｍで１０００μｍ角に形成されている。また、ＬＥＤ素子３２は、厚さ１００μｍで３４６μｍ角に形成されている。すなわち、図２に示すように、ＬＥＤ素子３２の側端からガラス封止部３４の側面３４ｂまでの距離は３２７μｍ、ＬＥＤ素子３２の上端からガラス封止部３４の上面３４ａまでの距離は５００μｍとなっている。
【００２２】
ガラス封止部３４は、ＬＥＤ素子３２とともに素子実装基板３３におけるＬＥＤ素子３２の搭載面側を覆い、厚さが０．６ｍｍとなっている。素子実装基板３３と平行な上面３４ａと、上面３４ａの外縁から下方へ延び素子実装基板３と垂直な側面３４ｂと、を有している。ガラス封止部３４は、例えばＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系のガラスとすることができ、この場合の屈折率は１．７である。また、このガラスは、加熱によって素子実装基板３３に融着された熱融着ガラスであり、ゾルゲル反応を利用して形成されたガラスと異なっている。尚、ガラスの組成及び屈折率はこれらに限定されるものではない。
【００２３】
また、ガラス封止部３４には、ＬＥＤ素子３２から発せられる光の波長を変換する蛍光体３９が含まれている。蛍光体３９として、例えば、ＹＡＧ(Yttrium Aluminum Garnet)蛍光体、珪酸塩蛍光体等を用いることができ、本実施形態では青色のＬＥＤ素子３２と黄色の蛍光体３９から白色光を得ている。尚、青色光を発するＬＥＤ素子と、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。
【００２４】
また、ガラス封止部３４の上面３４ａには、厚さ０．１ｍｍの反射層３８が形成される。反射層３８は、光源３から発せられる光の少なくとも一部を反射すればよく、全く透過しないものであっても、半透過であってもよい。本実施形態においては、反射層３８は、無機材料であり、素子実装基板３３と同じ材料である。具体的には、反射層３８は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の多結晶焼結材料からなる。すなわち、反射層３８は、一部の光を反射して、一部の光を透過させる半透過となっている。
【００２５】
光源３は、ＬＥＤ素子３２に電圧が印加されると、ＬＥＤ素子３２から青色光が発せられる。ＬＥＤ素子３２から発せられた青色光は、一部が蛍光体３９により黄色に変換された後に外部へ放射される。この光源３は、素子実装基板３３に垂直で、上面３４ａの中央を通る軸が光軸となっている。仮に反射層３８が形成されていない状態であっても、この光源３では、光軸上の光強度が最大とはならず、光軸に対しておよそ３０°〜４５°傾斜した方向で光強度が最大となる配光特性となっている。
【００２６】
これに加え、ガラス封止部３４の上面３４ａに反射層３８が形成されていることから、上面３４ａへ入射する光の一部はガラス封止部３４内へ反射される。また、反射層３８が半透過であることから、一部の光は反射層３８を透過して反射層３８の上面から外部へ放射される。この結果、光源３から上方へ出射される光量が減少し、側方へ出射される光量が増大することとなる。本実施形態の光源３では、光軸に対しておよそ４５°〜９０°傾斜した方向で光強度が最大となる配光特性となっている。このように、反射層３８を設けたことにより、配光特性を側方へ広くすることができ、上方から放射される光量を小さくすることができる。この光源３は、以下の工程を経て製造される。
【００２７】
まず、ガラス成分の酸化物粉末及び蛍光体粉末を１２００℃に加熱し、溶融状態で撹拌する。そして、ガラスを固化した後、ガラス封止部３４の厚さに対応するようスライスして封止前ガラス３４ｃを板状に加工する。
【００２８】
一方、平板状の素子実装基板３３に回路パターンを形成する。例えば、回路パターン３５は、金属ペーストをスクリーン印刷し、素子実装基板３３を所定温度（例えば１０００℃以上）で熱処理することにより当該金属を素子実装基板３３に焼き付けた後、当該金属に他の金属のめっきを施すことにより形成することができる。この後、複数のＬＥＤ素子３２を縦及び横について等間隔で素子実装基板３３にフリップチップ接続で実装する。尚、素子実装基板３３の回路パターンは、金属ペーストの熱処理で形成したもののみでもよいし、金属スパッタの後に金属めっきを施したものなど、他の方法で形成することもできる。
【００２９】
そして、図４に示すように、各ＬＥＤ素子３２が搭載された素子実装基板３３を下金型９１にセットし、上金型９２を素子実装基板３３の搭載面と対向して配置する。そして、素子実装基板３３と上金型９２の間に各ＬＥＤ素子３２の搭載領域が覆われるように封止前ガラス３４ｃを配置し、封止前ガラス３４ｃの上方には反射層３８をなすアルミナ板材を配置する。
【００３０】
この後、図５に示すように、下金型９１及び上金型９２を加圧し、窒素雰囲気中で加熱によって軟化したガラス材のホットプレス加工を行う。ホットプレス加工により、封止前ガラス３４ｃを加熱して軟化させて素子実装基板３３と接合することができるとともに、封止前ガラス３４ｃを反射層３８と接合することができる。このようにして、複数のＬＥＤ素子３２が搭載され無機材料からなる素子実装基板３３上にて、各ＬＥＤ素子３２を一括してガラス材により封止して中間体３６を作製する封止工程と、中間体３６のガラス材の上面に反射層３８を形成する反射層形成工程と、が同時に行われる。尚、封止工程と反射層形成工程は同時に行う必要はなく、例えば、素子実装基板３３と反射層３８とで材料が異なったり、ガラスとの接合状態を異なるものとする場合等には、先に中間体３６を第１の条件で作製しておき、後で反射層３８を第２のホットプレス条件で作製することもできる。このときの加工条件は、ガラスの温度、圧力等に応じて任意に変更することができるが、一例をあげるとすれば、例えば、反射材料となる酸化物等が分散されたゾルゲルガラスを用い、第１の条件を温度を１５０℃で圧力なしとし、第２のホットプレス条件を、ガラスの温度を６００℃とし、ガラスの圧力を２５ｋｇｆ／ｃｍ２とすることができる。
【００３１】
以上の工程で、複数の発光装置１が縦方向及び横方向に連結された状態の中間体３６と、中間体３６上の反射層３８が形成される。この後、ガラス封止部３４と一体化された素子実装基板３３をダイシング装置にセットして、ダイシングブレードによって、ガラス封止部３４及び素子実装基板３３を各ＬＥＤ素子３２ごとに分断するようダイシングする。すなわち、反射層３８が形成された中間体３６を素子実装基板３３の厚さ方向に分断して、ガラス材の上面３４ａが覆われた状態でガラス材の側面３４ｂを露出させる分断工程が行われ、光源３が完成する。
【００３２】
以上のように構成された発光装置１によれば、光源３の配光特性が側方へ広く、光源３の上方から放射される光量が小さくなるので、拡散板５と光源３の距離を小さくしても、拡散板５から放射される光の輝度むらが生じることはなく、均一な面発光を実現することができる。
【００３３】
また、中間体３６の上面に反射層３８を形成した後に、ダイシングにより中間体３６を分割するようにしたので、各光源３の反射層３８を一括して形成することができ、光源３の量産性が損なわれることはない。さらにまた、反射層３８がホットプレス加工によりガラス封止部３４に接合されるので、反射層３８の接合強度を比較的高くすることができる。さらに、光源３の配光特性並びに上方の輝度を、反射層３８の材質、厚さ等を変更して調整することができ、配光特性及び輝度の調整が簡単容易である。
【００３４】
図６及び図７は本発明の第２の実施形態を示し、図６（ａ）は発光装置の平面図、図６（ｂ）は発光装置の断面図である。
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、この発光装置１０１は、導光板１０２と、導光板１０２に形成される複数の貫通孔１２１と、貫通孔１２１に収容される光源３と、光源３と電気的に接続される搭載基板１０４と、を備えている。光源３は第１の実施形態と同様であるのでここでは詳述しない。導光板１０２は、光源３から発せられる光に対して透明な材料からなり、貫通孔１２１内の光源３から発せられた光が入射する。
【００３５】
本実施形態においては、導光板１０２は、全体にわたって厚さが一定な平板状に形成される。導光板１０２の材質は、光源３の光に対して透明であれば任意であるが、例えばアクリル樹脂とすることができる。ここで、本明細書においては、導光板１０２の一面を上面１２２とし、他面を下面１２３として説明する。下面１２３には、白色塗料や表面の粗面化、プリズム形成などによって、散乱面を形成してある。
【００３６】
穴部としての貫通孔１２１は、内面１２４のうち光源３から光が入射する範囲につき、導光板１０２の厚さ方向に対して平行となっている。本実施形態においては、貫通孔１２１は、平面視にてコーナーがカットされた正方形状を呈し、上下について同一断面となっている。具体的には、貫通孔１２１のコーナーは、所定の曲率半径で湾曲形成されている。前述のように、光源３からは上方及び側方へ光が出射され、貫通孔１２１の内面１２４の全範囲に光源３の光が入射する。本実施形態においては、複数の貫通孔１２１が、導光板１０２に平面視にて規則的に形成されている。具体的に、各貫通孔１２１は、縦方向及び横方向に等間隔で面状の発光装置１０１の全面に格子点状に並んでいる。
【００３７】
平面視にて１．０ｍｍ角の光源３は、平面視にて１．５ｍｍ四方の貫通孔１２１の中心に搭載される。尚、貫通孔１２１の角部は、曲率半径が０．２５となるよう丸められている。光源３は、素子実装基板３３が導光板１０２の下面１２３側となるよう貫通孔１２１に収容され、光軸が導光板１０２の厚さ方向に対して平行となっている。
【００３８】
図７Ａは発光装置の一部断面図である。
図７Ａに示すように、搭載基板１０４は、アルミニウムをベースとし、導光体１０２の下面１２３に沿って設けられる。本実施形態においては、搭載基板１０４は、各貫通孔１２１の下側を塞ぐように設けられている。搭載基板１０４は、アルミニウムからなる基板本体１４１と、基板本体１４１上に設けられた絶縁層１４２と、絶縁層１４２上に設けられた回路パターン１４３と、回路パターン１４３上に設けられた白色レジスト層１４４と、を有する。
【００３９】
これによって、光源３が発した熱は搭載基板１０４によって基板全体に拡がり、熱の局在を防いで外部への放熱を促進することができる。そしてこの際、導光板１０２に沿った搭載基板１０４が放熱機能を持ちながら、面状の発光装置１０１のデザイン性を損なう程度に厚くなる等のような、形状の影響が生じないようにすることができる。また、従来のように、導光板の少なくとも１側面部近傍の裏面部に側面部と平行に円柱の穴状または凹状の入射部を複数列設すると、光源が局在することとなり、十分な放熱対策を行わない場合に、熱の局在により導光板が撓むという問題点がある。これに対し、本実施形態の発光装置１０１では、光源３が分散配置されていることと、各光源３の熱を面状の搭載基板１０４に分散し、大きな面積から外部放熱が可能となるので、熱による導光板１０２の撓みを抑制することができる。
【００４０】
また、高さが０．８５ｍｍの光源３は、はんだ３１を介して搭載基板１０４に搭載されている。これにより、上下長さが３ｍｍである貫通孔１２１の下端から、０．８５ｍｍの高さで光源３が配置されている。すなわち、光源３の素子実装基板３３側の端部（本実施形態では、素子実装基板３３の裏面）と、導光板１０２の下面１２３とは、導光板１０２の厚さ方向について同じ高さ位置となっている。これにより、光源３の発光面となるガラス封止部３４の表面は、はんだ３１と素子実装基板３３の分だけ導光板１０２の下面１２３よりも高い位置となるため、蛍光体３９を含有した光源３のガラス封止部３４から散乱放射される場合であっても多くの光が貫通孔１２１の内面１２４へ直接入射するようになる。
【００４１】
また、導光板１０２の下面１２３に対する貫通孔１２１の内面１２４の角度をαとし、導光板１０２の屈折率をｎとしたとき、
９０°−Ｓｉｎ−１[｛ｓｉｎ（９０°−α）｝／ｎ]＋α≧Ｓｉｎ−１（１／ｎ）…（１）
の式を満たすようにすると、導光板１０２の厚さ方向へ進む光につき、内面１２４から導光板１０２内へ入射した全ての光が導光板１０２内の伝搬光となる。本実施形態においては、α＝９０°でありｎ＝１．５であることから、上記式（１）の条件を満たす。
【００４２】
これに加え、
α≦９０°−２×Ｓｉｎ−１[ｓｉｎ｛（９０°−α）／ｎ｝]…（２）
の式を満たすようにすると、導光板１０２の内面１２４に沿って進む光につき、内面１２４から導光板１０２内へ入射した全ての光が導光板１０２内の伝搬光となる。本実施形態においては、α＝９０°でありｎ＝１．５であることから、上記式（２）の条件を満たす。
【００４３】
また、貫通孔１２１の内面１２４の、光源３の上面３４ａの中心部に対する貫通孔１２１の内面１２４の立体角βは、上側半球の２πsteradianに対して９０％（５．６５steradian）以上となっている。そして、側面３４ｂの中心部に対する貫通孔１２１の内面１２４の立体角の割合（側面の半球の上側のπsteradianが対象）は、上面３４ａよりも大きくなるので、光源３全体としてみれば、立体角の割合は少なくとも９０％以上であるといえる。また、光源３の光強度が最大となる方向は約４５°であるが、この方向に内面１２４が存在することとなる。
【００４４】
以上のように構成された発光装置１によれば、上記（１）及び（２）の式を満たすように、導光板１０２の下面１２３に対する貫通孔１２１の内面１２４の角度αと、導光板１０２の屈折率ｎが設定されているので、貫通孔１２１の内面１２４から入射した光の殆どが伝搬光となる。これにより、光源３の光軸が導光板１０２の厚さ方向となっているにもかかわらず、光源３から上方へ発せられた光を導光板１０２の面内方向となるよう制御する特殊な光学的制御部を光源３にも導光板１０２にも用いることなく、導光板１０２内に的確に光を入射し導光板１０２の伝搬光とすることができるという、技術常識に反した作用効果を得ることができる。従って、光学的制御部を省略して部品点数を削減することができるし、発光装置１０１を簡単容易に製造することができる。また、光源３から発せられる光の少なくとも９０％以上は導光板１０２の内面１２４へ入射するので、光源３から発せられる光を無駄なく利用することができる。尚、導光板１０２内から貫通孔１２１に入射する伝搬光は、屈折によりさらに広範囲に拡がる角度となって、内面１２４から導光板１０２内へ再入射することとなる。
【００４５】
このように、導光板１０２に複数の貫通孔１２１を所定の２方向について規則的に形成して、各貫通孔１２１に光源３を配置するという極めて簡単な構成により、導光板１０２を全体的に白色で発光させることができる。このとき、各光源３が導光板１０２の全体にわたって均一に配置されることにより、導光板１０２の均一な発光状態を実現することができる。従って、製造コストを低減しつつ、発光装置１の薄型化及び小型化を図ることができる。
【００４６】
また、貫通孔１２１を平面視にてコーナーが湾曲形成された正方形状とし、同じく正方形状の光源３をその内側に配置したので、円形の貫通孔と比べて、貫通孔１２１を小型としつつ貫通孔１２１への入射光量を大きくすることができる。一方、本実施形態においては、導光板１０２の入射時の屈折を利用するものであるが、各入射面の垂線に対して４５°未満の方向しか屈折光が放射されないため、単なる四角形形状では、光が放射されない方向が生じてしまう。これに対し、正方形状にコーナーを湾曲形成したことにより、光が放射されない方向が生じることを防止することができる。尚、湾曲形成の代わりにコーナーを面取り形状としても光が放射されない方向が生じないようにすることができるが、曲面の方が放射強度分布を滑らかにすることができる。
【００４７】
そして、このような導光板１０２に、配光特性が広範囲の光源３を収容したので、各光源３の光量、色等のばらつきを平均化することができる。また、光源３から上方へ発せられる光量が減じられているので、貫通孔１２１から外部へ直接出射する光を減じて、直接光の眩しさを防止することができる。また、側方から発せられる光量が増大しているので、導光板１０２への光の結合効率が良い。
【００４８】
尚、必ずしも光源３の上面３４ａの中心部に対する貫通孔１２１の内面１２４における立体角の割合を、上側半球の２πsteradianに対して９０％以上とする必要はないが、光学的効率のため７０％以上とすることが望ましい。さらに、光源３の光強度が最大となる方向に貫通孔１２１の内面１２４が存在するようにすることが望ましい。
【００４９】
ここで、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、導光板の他面に対する貫通孔の内面の角度αについて詳述する。
導光板１０２を射出成形で形成する場合、図７Ａに示すように、貫通孔１２１にわずかなテーパー（傾斜）を形成する方が好ましい場合がある。ここで、図７Ｂに、内面１２４が９０°よりもどれだけ小さくなれば、上記式（１）及び上記（２）の伝搬の条件を満たすのかを、導光板１０２の屈折率ｎごとに示す。図７Ｂに示すように、ｎが１．４５以下では式（１）（２）とも２．８°以下であればよい。ｎが１．５０以下では、式（１）については６．７°以下であれば伝搬の条件を満たし、式（２）については６．４°以下であれば伝搬の条件を満たす。ｎが１．５５以下では、式（１）については１０．４°以下であれば伝搬の条件を満たし、式（２）については９．６°以下であれば伝搬の条件を満たす。また、ｎが１．６０以下では、式（１）については１３．９°以下であれば伝搬の条件を満たし、式（２）については１２．６°以下であれば伝搬の条件を満たす。さらに、ｎが１．６５以下では、式（１）については１７．３°以下であれば伝搬の条件を満たし、式（２）については１５．４°以下であれば伝搬の条件を満たす。但し、導光板１０２表面の平坦性や、導光板１０２内部の屈折率が厳密に一定ではないことを考慮すると、基本的には内面１２４を垂直面として、傾斜角は５°未満とすることが望ましい。
【００５０】
尚、第２の実施形態において、光源３は、面状の発光装置１０１に格子点状に配列されているものに限らず、中央部が密にあるいは疎に配列されたものであってもよい。光源３が中央部を含む全体に配列されている発光装置１０１であれば、特に小型光源で導光板の屈折を利用し導光板１０２面内の３６０°方向に光を伝搬させ、かつ、光源が目立たない特徴を出すことができる。また、光源を導光板の周囲のみに配列したものとしても、光源が目立たない特徴を出すことができる。
【００５１】
また、例えば図８に示すように、光源３の上面３４ａと、導光板１０２の上面１２２とが同じ位置となるようにしてもよい。この場合、導光板１０２の厚さを薄くすることができるし、貫通孔１２１から外部へ直接出射される光の量を多くして、意匠的に光源３部分にアクセントを持たせることができる。
【００５２】
また、例えば図９に示すように、導光板１０２を貫通する貫通孔１２１とせず、下面１２３から厚さ方向に途中まで形成される穴部１２１ａとしてもよい。図９においては、光源１０３の上方に位置する穴部１２１の閉塞面１２５は、導光板１０２の上面１２２及び下面１２３と平行であり、平坦に形成される。この場合においても、角度αは上記式（１）及び（２）を満たすように設定されている。
【００５３】
また、図９においては、光源１０３の反射層１３８は、金属材料により形成されている。反射層１３８の金属としては、例えばＡｇ、Ａｌ等を用いることができる。反射層１３８は、ガラス封止部３４の上面３４ａに蒸着、スパッタ等で形成することができる。この光源１０３を製造するにあたっては、図１０に示すように、ホットプレス加工により、複数のＬＥＤ素子３２を一括して素子実装基板３３上にてガラス封止部３４により封止した後、反射層１３８を蒸着、スパッタ等により形成し、ダイシングにより中間体１３６をカットすればよい。
【００５４】
また、前記実施形態においては、蛍光体３９がガラス封止部３４に分散されたものを示したが、例えば図１１に示すように、ガラス封止部３４と反射層３８の間に、蛍光体３９が分散されたガラスからなる蛍光体層３７を形成したものであってもよい。この光源２０３では、上方へ出射される光と側方へ出射される光とで色度の差が生じるが、導光板１０２内で混光されるので、特に問題となることはない。また、この光源２０３は、素子実装基板３３、ガラス封止部３４、蛍光体層２３７及び反射層３８を、一体的にホットプレス加工により接合することができる。
【００５５】
また、例えば図１２に示すように、反射層３３８をセラミック母材に拡散粒子３９ａを分散させて形成してもよい。拡散粒子３９ａは、反射層３３８の母材と異なる屈折率の材料が選択される。反射層３３８の母材及び拡散粒子３９ａは、例えば、ＺｒＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の材料から異なる材料が選択される。また、この光源３０３においては、蛍光体層３３７は、蛍光体３９をセラミック母材に分散させて構成されている。
【００５６】
また、前記各実施形態においては、光源３，１０３，２０３，３０３が１つのＬＥＤ素子３２を有するものを示したが、光源が複数の発光素子を有するようにしてもよいことは勿論である。例えば、正方形状の素子実装基板に、縦方向及び横方向に整列した複数のＬＥＤ素子が搭載された光源とすることもできる。また、例えば、長方形状の素子実装基板に、一列に整列した複数のＬＥＤ素子が搭載された光源とすることもできる。
【００５７】
また、前記実施形態においては、発光素子としてＬＥＤ素子を用いた発光装置を説明したが、発光素子はＬＥＤ素子に限定されるものではないし、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。
【符号の説明】
【００５８】
１    発光装置
２    枠体
３    光源
４    搭載基板
５    拡散板
３２    ＬＥＤ素子
３３    素子実装基板
３４    ガラス封止部
３４ａ  上面
３４ｂ  側面
３４ｃ  封止前ガラス
３５    回路パターン
３６    中間体
３７    蛍光体層
３８    反射層
３９    蛍光体
３９ａ  拡散粒子
９１    下金型
９２    上金型
１０１  発光装置
１０２  導光板
１０３  光源
１０４  搭載基板
１２１  貫通孔
１２１ａ  穴部
１３８  反射層
２０３  光源
２３７  蛍光体層
３０３  光源
３３７  蛍光体層
３３８  反射層
【図１】
2011211085.tif 000003
【図２】
2011211085.tif 000004
【図３】
2011211085.tif 000005
【図４】
2011211085.tif 000006
【図５】
2011211085.tif 000007
【図６】
2011211085.tif 000008
【図７Ａ】
2011211085.tif 000009
【図７Ｂ】
2011211085.tif 000010
【図８】
2011211085.tif 000011
【図９】
2011211085.tif 000012
【図１０】
2011211085.tif 000013
【図１１】
2011211085.tif 000014
【図１２】
2011211085.tif 000015