(57)【要約】 【課題】  導光体の光入射部の一部分に対向させて光を入射させるときに、光入射部における輝度むらを抑制可能な発光装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】  基体１１の凹部２０で規定される凹所に発光体１２を収容して、発光体１２の周囲を覆う透光体１３を形成するときに、まず凹所の開放方向Ｚ１が鉛直方向に対して第１傾斜方向に傾斜する状態で、第１の硬化性材料を凹所に注入して、開放方向Ｚ１側の表面部に未硬化部分が残存するように硬化させる。次いで凹所の開放方向Ｚ１が第１傾斜方向とは鉛直方向に関して反対側の第２傾斜方向に傾斜する状態で、第２の硬化性材料を凹所に注入して第１の硬化性材料とともに硬化させて、透光体１３を形成する。これによって透光体１３の開放側表面部３０を凹状に形成し、発光体１２から入射する光を、発光体１２の発光面に対して垂直な基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように反射させる光路変更部とする。【選択図】      図１
2008226928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に開放する凹所が形成される基体であって、凹所を規定する凹部は、入射する光を反射させる基体と、
基体の凹所に収容され、凹所の開放方向に光を発する発光体と、
透光性を有し、基体の凹所に充填されて発光体の周囲を覆う透光体とを含み、
透光体の前記開放方向側の表面部は、光路変更部を有し、
光路変更部は、凹状に形成され、発光体から入射する光を、発光体の光を発する発光面に対して垂直な基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能に形成されることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
光路変更部は、平面状に形成される２つの面部分で構成され、
前記２つの面部分は、発光体の発光面に直交する仮想一平面内で互いに交わり、
各前記面部分は、発光体の発光面に対して傾斜し、かつ隣合う前記面部分に近づくにしたがって発光体の発光面を含む仮想一平面との距離が小さくなるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
透光体の前記開放方向側の表面部の一部分であって光路変更部の少なくとも一部分を前記開放方向側から覆い、入射する光を反射させる反射体をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
透光体は、発光体から発せられる光によって励起されて発光する発光材料を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
一方向に開放する凹所が形成される基体であって、凹所を規定する凹部は、入射する光を反射させる基体の凹所に、凹所の開放方向に光を発するように発光体を収容して、基体の凹所に発光体が収容された収容体を形成する収容体形成工程と、
収容体の基体の凹所に、透光性を有する第１の硬化性材料を注入する第１注入工程と、
注入された第１の硬化性材料を、凹所の開放方向が鉛直方向に対して予め定める第１傾斜方向に傾斜する第１傾斜状態で、第１の硬化性材料の前記開放方向側の表面部に未硬化部分が残存するように硬化させる第１硬化工程と、
第１の硬化性材料の前記開放方向側の表面部に接するように、透光性を有する第２の硬化性材料を、収容体の基体の凹所に注入する第２注入工程と、
注入された第２の硬化性材料を、第１の硬化性材料とともに、凹所の開放方向が鉛直方向に対して第１傾斜方向とは鉛直方向に関して反対側の第２傾斜方向に傾斜する第２傾斜状態で硬化させて、透光性を有する透光体を形成する第２硬化工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項６】
第１の硬化性材料と第２の硬化性材料とは、屈折率が略等しいことを特徴とする請求項５に記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光装置と、
前記発光装置が対向して設けられる入射領域を含む光入射部および、光出射部を有し、光入射部から入射される光を拡散させて、光出射部から出射させる導光体とを備えることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置およびその製造方法、ならびに照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に備わる透過型液晶表示パネルの照明には、バックライト装置と呼ばれる面発光型の照明装置が用いられる。携帯電話装置およびピーディーエー（Personal
Digital Assistance；略称ＰＤＡ）などの携帯端末装置の表示手段として用いられる小形液晶表示装置のバックライト装置では、光源として、発光ダイオード（Light Emitting
Diode：略称ＬＥＤ）素子が用いられる。
【０００３】
このような小形液晶表示装置のバックライト装置では、厚み寸法を抑えるために導光板が用いられる。ＬＥＤ素子は、導光板の一側部の一部分に対向して設けられる。導光板の厚み方向両側の表面部のうち、一方の表面部は、光を出射する光出射部として形成され、他方の表面部は、反射構造を持たせた光反射部として形成される。ＬＥＤ素子から発せられる光は、導光板の一側部から入射して、光反射部である厚み方向他方側の表面部に当たって、その表面部に形成された反射構造で反射され、その表面部と反対側の表面部である光出射部から液晶表示パネルに向かって出射される。
【０００４】
ＬＥＤ素子は、その構造上、放射状に光を発するので、導光板の光が入射される一側部である光入射部のうち、ＬＥＤ素子に対向する部分とＬＥＤ素子に対向する部分との間の部分、つまりＬＥＤ素子に対向しない部分には、ＬＥＤ素子から発せられる光が届きにくい。その結果、ＬＥＤ素子に対向する部分と、ＬＥＤ素子に対向しない部分との間に輝度の差が生じ、輝度むらとなってしまう。
【０００５】
輝度むらを抑えるために、導光板の光入射部にプリズム加工を施したり、導光板の反射部のＬＥＤ近傍の部分に形成する反射構造を工夫したりして、ＬＥＤ素子からの光が広角に広がるように導光板に工夫がなされる（たとえば、特許文献１〜３参照）が、輝度むら対策としては不充分である。また導光板における輝度分布は、搭載されるＬＥＤ素子の特性たとえば指向性によって異なるので、搭載されるＬＥＤ素子の特性が異なれば、そのＬＥＤ素子の特性に応じた導光板が必要になる。つまりＬＥＤ素子の特性に導光板の構成を合わせることが必要であり、汎用性が低い。また特許文献１〜３などに開示の技術では、導光板に入射する光は、複数回反射された後に導光板から出射されるので、反射によって光の強度が低下して発光効率が下がり、全体的な輝度低下を招いてしまう。
【０００６】
また前述の特許文献１に開示の技術によれば、ＬＥＤ素子を含む発光装置には、導光板内の輝度分布を一様化するための配光ヘッドが、ＬＥＤ素子と導光板との間に介在されるように設けられる。配光ヘッドの構成は、搭載されるＬＥＤ素子の特性に応じて設定されるので、搭載されるＬＥＤ素子の特性が変われば、その都度配光ヘッドを設定しなければならず、汎用性が低い。
【０００７】
また輝度むらを抑えるための技術としては、ＬＥＤ素子の特性、たとえば出射光束の拡がり角などを調整する技術がある（たとえば、特許文献４，５参照）。特許文献４，５に開示の発光装置では、ＬＥＤ素子に相当する発光体を覆うキャップ部または樹脂モールドに、発光体から放射された光束を側方へ向かう光束に変換するための反射体が形成される。この反射体によって、発光体から放射された光束が側方へ向かう光束に変換されて出射される。つまり特許文献４，５に開示の発光装置は、横方向すなわち導光板の光入射部の端面に平行な方向のみに発光する。
【０００８】
導光板を用いたバックライト装置では、導光板の一側部から内部にわたって光を入射させる必要があるので、特許文献４，５に開示の発光装置を光源として用いると、入射効率的に不適となる。また特許文献４，５に開示の反射体は、傾斜平面または窪み状に形成されるが、このような反射体を有するキャップ部または樹脂モールドは、たとえば金型を用いて形成されるので、反射体の形状に応じて金型などを製作しなければならず、製造原価の上昇を招く。
【０００９】
樹脂モールドの基本的な形状を変えずに、目的に応じた種々の指向特性を有する発光装置を得るための技術として、ＬＥＤ素子を覆う樹脂モールドに、反射体、光拡散体などを設ける技術がある（たとえば、特許文献６参照）。特許文献６に開示の技術では、樹脂モールドのＬＥＤ素子を覆う部分に反射体を設けたり、樹脂モールドの光が出射される発光面部に光拡散体としてプリズム状のシートを貼り付けたり、拡散層を設けたりすることによって、所望の指向特性の発光装置を得る。いずれの場合も樹脂モールドを成形するための金型は同一のものでよいが、それぞれ新たに反射体などの材料を追加しなければならないので、手間がかかり、またコスト的に高くついてしまい、製造原価の上昇を招く。
【００１０】
また照明装置に関する技術ではないが、ＬＥＤ素子を覆う樹脂層を、金型を用いずに成形する技術がある（たとえば、特許文献７参照）。特許文献７は、ＬＥＤ素子を縦横に配列して表示面全体に固定し、各ＬＥＤ素子の前面に前方に広がる反射枠を設けたＬＥＤ表示器において、各ＬＥＤ素子の前面に外光の反射を少なくした上部反射面を形成する方法を開示する。特許文献７に開示の技術では、ＬＥＤ素子が配列された表示面全体を一方に傾斜した状態で、各ＬＥＤ素子の前面に上部反射面を構成する合成樹脂材料を充填して硬化させることによって、表示面に対して傾斜した上部反射面を形成する。
【００１１】
特許文献７は、上部反射面を、対向する反射面とは傾斜角度の異なる反射面にして、ＬＥＤ表示器で反射された外光が観察者の目に入ることを防止するために、表示面に対して一方向に傾斜する上部反射面を合成樹脂材料で形成する方法を開示するに過ぎない。特許文献７には、ＬＥＤ素子を用いた照明装置における輝度むらの問題およびそれを解決するための技術は開示されていない。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−６７９１８号公報
【特許文献２】特開２００６−２８６２１７号公報
【特許文献３】特開平９−１２７８９７号公報
【特許文献４】特開平８−２５５９３４号公報
【特許文献５】特開２００１−１８５７６２号公報
【特許文献６】特開２００６−１６５３２６号公報
【特許文献７】特開平３−１３９６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、導光体の光入射部の一部分に対向させて光を入射させるときに、光入射部における輝度むらを抑制可能な発光装置およびそれを備える照明装置、ならびに前記発光装置を容易に、また安価に製造することが可能な発光装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、一方向に開放する凹所が形成される基体であって、凹所を規定する凹部は、入射する光を反射させる基体と、
基体の凹所に収容され、凹所の開放方向に光を発する発光体と、
透光性を有し、基体の凹所に充填されて発光体の周囲を覆う透光体とを含み、
透光体の前記開放方向側の表面部は、光路変更部を有し、
光路変更部は、凹状に形成され、発光体から入射する光を、発光体の光を発する発光面に対して垂直な基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能に形成されることを特徴とする発光装置である。
【００１５】
本発明に従えば、基体には一方向に開放する凹所が形成され、この凹所に発光体が収容されて、凹所の開放方向に光を発する。基体の凹所には透光体が充填され、発光体の周囲を覆う。透光体の前記開放方向側の表面部（以下「開放側表面部」という）は、光路変更部を有し、光路変更部は、凹状に形成され、かつ発光体から入射する光を、発光体の発光面に対して垂直な基準線（以下、単に「基準線」ということがある）との成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能に形成される。これによって、発光体から発せられて透光体の開放側表面部の光路変更部に入射する光を、開放側表面部で基準線との成す角度の絶対値が等しくまたは小さくなるように反射される場合に比べて、光路が基準線に垂直な方向により大きく拡開するように反射させることができる。基体の凹部では、入射する光が反射されるので、透光体の開放側表面部の光路変更部で反射された光は、基体の凹部で反射されて、透光体の開放側表面部を通過して外部に出射される。透光体の開放側表面部の光路変更部では、前述のように光路がより大きく拡開するように反射させることができるので、発光体から発せられる光を、透光体の開放側表面部で基準線との成す角度の絶対値が等しくまたは小さくなるように反射される場合に比べて、より大きく拡開して外部に出射させることができる。
【００１６】
また光路変更部は凹状に形成されるので、発光体から発せられた光が光路変更部に入射するときに、入射位置における接平面の法線と入射光線との成す角度である入射角を、光路変更部が凸状または平坦に形成される場合に比べて大きくすることができる。これによって発光体から発せられる光が、臨界角を超える角度で透光体の光路変更部に入射しやすくなり、全反射が起こりやすくなるので、発光体から発せられる光のうち、光路変更部で反射される光の比率を高めることができる。このように光路変更部で反射される光の比率を高めることによって、光路変更部および基体の凹部で順次反射されて外部に出射する光の強度を高めることができるので、外部に出射される光束における強度のむらを抑えることができる。したがって発光体から発せられる光束を、より大きく拡開して一定の強度の光束として外部に出射させることができる。
【００１７】
また本発明は、光路変更部は、平面状に形成される２つの面部分で構成され、
前記２つの面部分は、発光体の発光面に直交する仮想一平面内で互いに交わり、
各前記面部分は、発光体の発光面に対して傾斜し、かつ隣合う前記面部分に近づくにしたがって発光体の発光面を含む仮想一平面との距離が小さくなるように形成されることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、透光体の開放側表面部の光路変更部は、平面状に形成される２つの面部分で構成される。この２つの面部分は、発光体の発光面に直交する仮想一平面内で互いに交わり、各面部分は、発光体の発光面を含む仮想一平面に対して傾斜し、かつ隣合う面部分に近づくにしたがって発光体の発光面を含む仮想一平面との距離が小さくなるように形成される。これによって凹状に形成され、かつ発光体から入射する光を基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能な光路変更部を容易に実現することができる。
【００１９】
また本発明は、透光体の前記開放方向側の表面部の一部分であって光路変更部の少なくとも一部分を前記開放方向側から覆い、入射する光を反射させる反射体をさらに含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、透光体の開放側表面部の一部分であって光路変更部の少なくとも一部分を覆うように反射体が設けられる。これによって、光路変更部の反射体で覆われる部分を透過する光を反射体で反射させることができるので、発光体から発せられる光のうち、基体の凹部に向かって反射される光の比率をさらに高めることができる。したがって外部に出射される光束における強度のむらを一層抑制することができる。
【００２１】
また本発明は、透光体は、発光体から発せられる光によって励起されて発光する発光材料を含有することを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、透光体は発光材料を含有するので、発光体から発せられる光で発光させて、この発光された光の色と発光体から発せられる光の色とが混色された色の光を、外部に出射させることができる。
【００２３】
また本発明は、一方向に開放する凹所が形成される基体であって、凹所を規定する凹部は、入射する光を反射させる基体の凹所に、凹所の開放方向に光を発するように発光体を収容して、基体の凹所に発光体が収容された収容体を形成する収容体形成工程と、
収容体の基体の凹所に、透光性を有する第１の硬化性材料を注入する第１注入工程と、
注入された第１の硬化性材料を、凹所の開放方向が鉛直方向に対して予め定める第１傾斜方向に傾斜する第１傾斜状態で、第１の硬化性材料の前記開放方向側の表面部に未硬化部分が残存するように硬化させる第１硬化工程と、
第１の硬化性材料の前記開放方向側の表面部に接するように、透光性を有する第２の硬化性材料を、収容体の基体の凹所に注入する第２注入工程と、
注入された第２の硬化性材料を、第１の硬化性材料とともに、凹所の開放方向が鉛直方向に対して第１傾斜方向とは鉛直方向に関して反対側の第２傾斜方向に傾斜する第２傾斜状態で硬化させて、透光性を有する透光体を形成する第２硬化工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法である。
【００２４】
本発明に従えば、収容体形成工程において、基体の凹所に発光体が収容されて収容体が形成される。この収容体の基体の凹所に、第１注入工程で第１の硬化性材料が注入される。注入された第１の硬化性材料が、第１硬化工程において、凹所の開放方向が鉛直方向に対して第１傾斜方向に傾斜する第１傾斜状態で、第１の硬化性材料の開放方向側の表面部である開放側表面部に未硬化部分が残存するように硬化される。この第１の硬化性材料の開放側表面部に接するように、第２の硬化性材料が第２注入工程で収容体の基体の凹所に注入される。注入された第２の硬化性材料が、第２硬化工程において、第１の硬化性材料とともに、凹所の開放方向が鉛直方向に対して第１傾斜方向とは鉛直方向に関して反対側の第２傾斜方向に傾斜する第２傾斜状態で硬化されて、透光体が形成される。
【００２５】
第１傾斜状態における第１傾斜方向と、第２傾斜状態における第２傾斜方向とは、鉛直方向に関して反対側の方向であるので、透光体の開放側表面部は、平面状に形成される２つの面部分で構成されて、凹状に形成される。また開放側表面部を構成する２つの面部分は、互いに交わり、各面部分は、発光体の発光面に対して傾斜し、かつ隣合う面部分に近づくにしたがって発光体の発光面を含む仮想一平面との距離が小さくなるように形成される。この２つの面部分が発光体の発光面に直交する仮想一平面内で互いに交わるように第１傾斜方向および第２傾斜方向を選ぶことによって、透光体の開放側表面部において、発光体から入射する光を、発光面に対して垂直な基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能な光路変更部として、透光体の開放側表面部を形成することができる。この光路変更部である開放側表面部は、凹状に形成されるので、凸状または平坦に形成される場合に比べて、発光体から発せられる光のうち、光路変更部で反射される光の比率を高めて、外部に出射される光束における強度のむらを抑えることができる。
【００２６】
また第１硬化工程では、第１の硬化性材料の開放側表面部に未硬化部分が残存するように第１の硬化性材料が硬化され、この未硬化部分が残存する第１の硬化性材料の開放側表面部に接するように第２の硬化性材料が第２注入工程で注入されて、第２硬化工程で第１の硬化性材料とともに硬化されるので、第１の硬化性材料と第２の硬化性材料との密着性を確保し、第１の硬化性材料と第２の硬化性材料との間に界面が生じることを防ぐことができる。これによって界面における光の不所望な反射および屈折を防ぎ、発光体から発せられる光を、透光体の開放側表面部により確実に入射させることができる。また温度もしくは湿度の変化、または機械的圧力といった外部ストレスが加わった場合に、第１の硬化性材料で形成される層と第２の硬化性材料で形成される層とが剥離することを防ぐことができる。また界面からの水分などの浸入を防ぎ、透光体へのクラックの発生を防ぐことができる。したがって発光体から発せられる光を、光路変更部である透光体の開放側表面部で基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように反射させて、より幅の広い光束として、安定して外部に出射することの可能な発光装置を実現することができる。
【００２７】
また本発明は、第１の硬化性材料と第２の硬化性材料とは、屈折率が略等しいことを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、第１の硬化性材料と第２の硬化性材料とは、屈折率が略等しい。これによって透光体を一様な屈折率に形成することができるので、発光体から発せられる光が透光体の内部で反射または屈折されることを防ぎ、発光体から発せられる光を、光路変更部である透光体の開放側表面部により確実に入射させることができる。したがって発光体から発せられる光束を、より確実に、より大きく拡開して一定の強度の光束として外部に出射することの可能な発光装置が実現される。
【００２９】
また本発明は、前記本発明の発光装置と、
前記発光装置が対向して設けられる入射領域を含む光入射部および、光出射部を有し、光入射部から入射される光を拡散させて、光出射部から出射させる導光体とを備えることを特徴とする照明装置である。
【００３０】
本発明に従えば、導光体と、前述のような優れた発光装置とを備えて照明装置が実現される。前記本発明の発光装置は、前述のように発光体から発せられる光束を、より大きく拡開して一定の強度の光束として外部に出射することができるので、導光体の光入射部の入射領域に入射される光を、入射領域外の領域に容易に導くことができる。したがって、導光体の光入射部の入射領域と入射領域外の領域との間の輝度の差を容易に小さくすることができ、輝度むらを容易に抑制することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、基体の凹所に充填されて発光体を覆う透光体が開放側表面部に光路変更部を有し、この光路変更部が凹状に形成されて、発光体から入射する光を、発光体の発光面に対して垂直な基準線との成す角度の絶対値が大きくなるよう反射可能に形成されるので、発光体から発せられる光束を、基準線との成す角度の絶対値が等しくまたは小さくなるように反射される場合に比べて、より大きく拡開して一定の強度の光束として外部に出射することのできる発光装置が実現される。このような発光装置を、導光体の光入射部の入射領域に対向して設けて光入射部に光を入射する光源として用いることによって、導光体の光入射部の光源に対向する入射領域から、光入射部のうちで入射領域を除く残余の領域に容易に導くことができるので、導光体の光入射部の入射領域と入射領域外の領域との間の輝度の差を容易に小さくすることができ、輝度むらを容易に抑制することができる。
【００３２】
また本発明によれば、透光体の開放側表面部の光路変更部を、発光体の発光面に直交する仮想一平面内で互いに交わる２つの平面状の面部分で構成し、各面部分を、発光体の発光面を含む仮想一平面に対して傾斜し、かつ隣合う面部分に近づくにしたがって発光体の発光面を含む仮想一平面との距離が小さくなるように形成することによって、凹状に形成され、かつ発光体から入射する光を基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能な光路変更部を容易に実現することができる。したがって発光体から発せられる光束を、より大きく拡開して一定の強度の光束として外部に出射することができ、導光体の光入射部における輝度むらをより容易に抑制可能な発光装置を、安価に実現することができる。
【００３３】
また本発明によれば、透光体の開放側表面部の一部分であって光路変更部の少なくとも一部分を覆うように反射体を設けることで、光路変更部の反射体で覆われる部分を透過する光を反射体で反射させて、発光体から発せられる光のうち、基体の凹部に向かって反射される光の比率をさらに高めることができるので、外部に出射される光束における強度のむらが一層抑制された発光装置が実現される。このような発光装置を、導光体の光入射部の入射領域に対向させて光源として用いることによって、導光体の光入射部の入射領域と入射領域外の領域との間の輝度の差を一層小さくし、輝度むらをより確実に抑えることが可能である。
【００３４】
また本発明によれば、透光体に発光材料を含有させることで、発光体から発せられる光で発光させて、この発光された光の色と発光体から発せられる光の色とが混色された色の光を外部に出射させることができる。したがって発光体および発光材料を適宜に選択することによって、所望の色の光を外部に出射することのできる発光装置を容易に実現することができる。
【００３５】
また本発明によれば、基体の発光体が収容された凹所に注入された第１の硬化性材料を、凹所の開放方向が鉛直方向に対して第１傾斜方向に傾斜する第１傾斜状態で、第１の硬化性材料の開放側表面部に未硬化部分が残存するように硬化させ、この第１の硬化性材料の開放側表面部に接するように第２の硬化性材料を注入して、凹所の開放方向が鉛直方向に対して第１傾斜方向とは鉛直方向に関して反対側の第２傾斜方向に傾斜する第２傾斜状態で、第１の硬化性材料とともに硬化させることによって、透光体の開放側表面部を、凹状であって、発光体から入射する光を基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能な光路変更部として形成することができ、また第１の硬化性材料と第２の硬化性材料との密着性を確保し、第１の硬化性材料と第２の硬化性材料との間に界面が生じることを防ぐことができる。これによって発光体から発せられる光束を、より幅の広い光束として、安定して外部に出射することの可能な発光装置を実現することができる。このような発光装置を、導光体の光入射部の入射領域に対向させて光入射部に光を入射する光源として用いることによって、光入射部の入射領域と入射領域外の領域との間の輝度の差を容易に小さくすることができ、輝度むらを容易に抑制することができる。本発明の発光装置の製造方法では、透光体の開放側表面部を、前述のように金型を用いることなく、容易に形成することができるので、前述のような優れた発光装置を容易に、また安価に製造することができる。
【００３６】
また本発明によれば、第１の硬化性材料の屈折率と第２の硬化性材料の屈折率とを略等しくすることによって、透光体を一様な屈折率に形成することができるので、発光体から発せられる光が透光体の内部で反射または屈折されることを防ぐことができ、発光体から発せられる光を、光路変更部である透光体の開放側表面部により確実に入射させることができる。したがって発光体から発せられる光束を、より確実に、より大きく拡開して一定の強度の光束として外部に出射することのできる発光装置を実現することができる。
【００３７】
また本発明によれば、前記本発明の発光装置を導光体の光入射部の入射領域に対向して設けることで、導光体の光入射部の入射領域と入射領域外の領域との間の輝度の差を容易に小さくすることができ、光入射部における輝度むらを容易に抑制することができる。したがって、導光体の光出射部における輝度むらを容易に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は本発明の第１実施形態の発光装置１を示す斜視図であり、図２は本発明の第１実施形態の発光装置１を示す平面図であり、図３および図４は本発明の第１実施形態の発光装置１を示す断面図である。図３は、図２に示す切断面線Ｓ３−Ｓ３における断面図であり、図４は、図２に示す切断面線Ｓ４−Ｓ４における断面図である。理解を容易にするために、図１では、発光体１２および導電性ワイヤ１６，１７を実線で示し、また図１および図４では、配線パターン１４，１５は記載を省略する。発光装置１は、基体１１と、発光体１２と、透光体１３と、配線パターン１４，１５と、導電性ワイヤ１６，１７と、端子電極２５，２６とを含んで構成される。
【００３９】
基体１１は、発光体１２を収容可能なパッケージすなわち筐体であり、略板状に形成され、一方向に開放する凹所、具体的には厚み方向一方に開放する凹所が形成される。基体１１は、樹脂またはセラミックスなどの絶縁性材料によって形成される。基体１１の凹所は、角錐台を逆さにした逆角錐台状、より詳細には逆四角錐台状に形成される。つまり基体１１の凹所を規定する凹部２０の側壁部２２は、底部２１に垂直な仮想一平面に対して傾斜して形成される。
【００４０】
基体１１の凹部２０、より詳細には凹部２０の側壁部２２は、入射する光を反射させるように形成され、光反射用の反射壁として機能する。本実施形態では、凹部２０の底部２１は、側壁部２２と同様に、入射する光を反射させるように形成される。凹部２０の開口端部は、その長辺部が基体１１の長辺部に平行な長方形状に形成される。
【００４１】
以下、基体１１の厚み方向一方Ｚ１を単に厚み方向一方Ｚ１といい、基体１１の厚み方向他方Ｚ２を単に厚み方向他方Ｚ２といい、厚み方向一方Ｚ１と厚み方向他方Ｚ２とを含んで厚み方向Ｚという。厚み方向一方Ｚ１は、基体１１の凹所の開放方向である。
【００４２】
基体１１は、厚み方向Ｚに垂直な一方向に長辺が平行な長方形板状である。以下、この厚み方向Ｚに垂直な一方向を第１方向Ｘといい、第１方向Ｘの一方を第１方向一方Ｘ１といい、他方を第１方向他方Ｘ２という。また厚み方向Ｚおよび第１方向Ｘに垂直な一方向を第２方向Ｙといい、第２方向Ｙの一方を第２方向一方Ｙ１といい、他方を第２方向他方Ｙ２という。第１方向Ｘは、基体１１の長手方向に一致し、第２方向Ｙは、基体１１の短手方向に一致する。
【００４３】
発光体１２は、基体１１の凹所に収容される。発光体１２は、基体１１の凹所の開放方向である厚み方向一方Ｚ１に光を発するように、光を発する発光面１２ａが基体１１の凹所の開口に向き、厚み方向他方Ｚ２の一表面が凹部２０の底部２１に設置される。本実施形態では発光体１２は、発光素子、具体的には発光ダイオード（略称ＬＥＤ）素子によって実現される。発光体であるＬＥＤ素子１２は、たとえば基板にＮ型半導体層およびＰ型半導体層を積層して形成し、各半導体層の表面部にＰ側電極パッドおよびＮ側電極パッドをそれぞれ形成することによって形成される。
【００４４】
透光体１３は、透光性を有し、基体１１の凹所に充填されて発光体１２を覆う。透光体１３は、透光性を有する材料からなり、たとえば透光性を有する硬化性材料によって形成される。透光性を有する硬化性材料としては、たとえばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂などの光硬化性樹脂などが挙げられる。透光体１３を形成する硬化性材料は、後述するように基体１１の凹所に発光体１２が収容された状態で、流動性を有する状態で流し込まれて硬化する。このようにして透光体１３は、基体１１に対して発光体１２を固定する。
【００４５】
透光体１３の表面部のうち、基体１１の凹所が開放する開放方向である厚み方向一方Ｚ１側の表面部（以下「開放側表面部」という）３０は、光路変更部を有する。本実施形態では、透光体１３の開放側表面部３０全体が、光路変更部を構成する。光路変更部である開放側表面部３０は、発光体１２に向かって凹む凹状に形成される。開放側表面部３０は、一方向、具体的には基体１１の短手方向である第２方向Ｙに一様な形状に形成される。
【００４６】
透光体１３の光路変更部である開放側表面部３０は、後述する図５および図６に示すように、発光体１２から入射する光を、発光体１２の発光面１２ａに対して垂直な基準線（以下、単に「基準線」ということがある）Ｌとの成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能に形成される。「基準線Ｌとの成す角度」とは、光の光路と基準線Ｌとの成す角度のうち、小さい方の角度をいう。本実施形態では、光路と基準線Ｌの成す角度の値を、図５および図６の紙面に向かって反時計まわり方向における基準線Ｌから光路への回転角度を正（＋）とし、時計まわり方向における基準線Ｌから光路への回転角度を負（−）として表す。
【００４７】
光路変更部である開放側表面部３０は、より詳細には、平面状に形成される２つの面部分３１，３２、すなわち第１傾斜部分３１および第２傾斜部分３２を有する。本実施形態では、透光体１３の開放側表面部３０は、第１および第２傾斜部分３１，３２で構成される。第１および第２傾斜部分３１，３２は、隣合って互いに傾斜して形成され、発光体１２の発光面１２ａに直交する仮想一平面内で、つまり発光体１２を臨む位置で互いに交わる。
【００４８】
第１および第２傾斜部分３１，３２はいずれも、発光体１２の発光面１２ａに対して傾斜するように形成される。第１および第２傾斜部分３１，３２は、隣合う傾斜部分３１，３２に近づくにしたがって発光体１２の発光面１２ａを含む仮想一平面（以下「第１仮想平面」という）Ｑ１との距離が小さくなるように形成される。つまり第１傾斜部分３１は、第２傾斜部分３２に近づくにしたがって第１仮想平面Ｑ１との距離が小さくなるように形成され、第２傾斜部分３２は、第１傾斜部分３１に近づくにしたがって第１仮想平面Ｑ１との距離が小さくなるように形成される。これによって光路変更部である開放側表面部３０が凹状に形成され、透光体１３の開放側表面部３０に凹部が形成される。本実施形態では透光体１３の開放側表面部３０全体が凹部を構成する。
【００４９】
開放側表面部３０を構成する第１および第２傾斜部分３１，３２は、基体１１の凹部２０の底部２１に対して傾斜する平面である。本実施形態では、発光体１２は、凹部２０の底部２１の第１方向Ｘにおける両端部間の中央部であって、第２方向Ｙにおける両端部間の中央部に設けられる。したがって第１および第２傾斜部分３１，３２は、凹部２０の長手方向である第１方向Ｘ側の側壁部２２から遠ざかるにしたがって、つまり凹部２０の第１方向Ｘにおける両端部間の中央部に近づくにしたがって、凹部２０の底部２１に近づくように形成される。本実施形態では、第１および第２傾斜部分３１，３２の底部２１に対する傾斜角度、すなわち発光体１２の発光面１２ａに対する傾斜角度は、略等しい。用語「略等しい」は、「等しい」を含む。
【００５０】
本実施形態において透光体１３は、発光体１２から発せられる光によって励起されて発光する発光材料を含有する。発光材料としては、たとえば、光励起によって蛍光およびりん光のいずれか一方または両方を発する材料（以下「蛍光材料」という）が挙げられる。透光体１３が発光材料を含有する場合、透光体１３は、たとえば、発光材料を含有する硬化性材料を基体１１の凹所に注入して硬化させることによって形成される。
【００５１】
透光体１３に含有される発光材料は、発光体１２から発せられる光の波長に応じて選ばれる。たとえば発光体１２として、青色光または紫外光を発するＬＥＤ素子が用いられる場合、このＬＥＤ素子１２から発せられる光で励起されて、そのＬＥＤ素子１２から発せられる光よりも長波長側の光を発する発光材料が用いられる。本実施形態では、発光体１２として、青色光を発するＬＥＤ素子（以下「青色発光ＬＥＤ素子」という）が用いられ、透光体１３に含有される発光材料として、青色光で励起されて黄色光を発する蛍光材料（以下「黄色発光蛍光材料」という）が用いられる。
【００５２】
配線パターン１４，１５は、基体１１の凹部２０の底部２１に形成される。配線パターン１４，１５は２つが形成され、導電性ワイヤ１６，１７は２つが設けられる。第１配線パターン１４は、第１導電性ワイヤ１６を介して発光体１２のＰ側電極パッドと電気的に接続される。第２配線パターン１５は、第２導電性ワイヤ１７を介して発光体１２のＮ側電極パッドに電気的に接続される。導電性ワイヤ１６，１７は、たとえば金（Ａｕ）から成るＡｕ線、すなわちＡｕワイヤによって実現される。
【００５３】
第１配線パターン１４は、基体１１の長手方向一端部である第１方向一方Ｘ１側の端部に設けられる第１端子電極２５に電気的に接続される。第２配線パターン１５は、基体１１を厚み方向Ｚに貫通する貫通電極２３を介して、基体１１の厚み方向他表面部に設けられる裏面配線２４に電気的に接続され、さらに裏面配線２４を介して、基体１１の長手方向他端部である第１方向他方Ｘ２側の端部に設けられる第２端子電極２６に電気的に接続される。
【００５４】
基体１１は、本実施形態では配線基板２７とカップ形成用基板２８とを含む。配線基板２７およびカップ形成用基板２８は、略板状に形成される。前述の配線パターン１４，１５、貫通電極２３、裏面配線２４および端子電極２５，２６は、配線基板２７に設けられる。配線基板２７の厚み方向一方Ｚ１側の表面部（以下「厚み方向一表面部」ともいう）には、第１および第２配線パターン１４，１５とともに、他の配線パターン２９が設けられる。カップ形成用基板２８には、基体１１の凹所となる貫通孔が形成される。配線基板２７とカップ形成用基板２８とを、たとえば接着剤で貼り合わせることによって、基体１１が形成される。基体１１の凹部２０の底部２１は、配線基板２７の厚み方向一表面部で構成され、側壁部２２は、カップ形成用基板２８の貫通孔を規定する表面部で構成される。
【００５５】
カップ形成用基板２８は、より詳細にはカップ基板本体２８ａとカップ部材２８ｂとを含む。カップ基板本体２８ａは、略板状に形成され、その厚み方向に貫通して、厚み方向に一様な形状、具体的には角柱状の貫通孔が形成される。カップ部材２８ｂは、略板状に形成され、その厚み方向に貫通して、厚み方向一方側の開口端部に近づくにしたがって開口径が拡開する貫通孔が形成される。
【００５６】
カップ部材２８の貫通孔を規定する孔部の内壁には、図示しない反射層が設けられる。反射層は、入射する光を反射させるように形成され、より詳細には入射する光に対して高い反射率を有するように、本実施形態では０．８以上の反射率を有するように形成される。この反射層とカップ部材２８の孔部とを含んで、基体１１の凹部２０の側壁部２２が構成される。側壁部２２に入射する光は、より詳細にはカップ部材２８の孔部の内壁に形成される反射層に入射し、反射層で反射される。
【００５７】
反射層の材料としては、反射率の高い材料、本実施形態では反射率が０．８以上の材料が用いられる。このような材料としては、たとえば光反射性を有する樹脂（以下「光反射性樹脂」という）、銀、アルミニウムなどの金属、樹脂表面に、銀（Ａｇ）メッキなどのメッキなどによって、銀またはアルミニウムなどの金属からなる金属層を形成したものが挙げられる。光反射性樹脂としては、白色樹脂、たとえば酸化チタンなどの白色顔料を混入したポリアミド系樹脂などが挙げられる。光反射性樹脂を用いて反射層を形成する場合、その厚みによって反射率が変わり、たとえば、ある厚みでは反射率が約１．０であっても、厚みが変わると０．９を下回ることもある。したがって光反射性樹脂を用いて反射層を形成する場合、反射層の厚みは、反射層が目的とする反射率を有するように、本実施形態では０．８以上の反射率を有するように選ばれる。また反射層は、光反射性樹脂表面にＡｇメッキなどを施したものによって形成されてもよい。光反射性樹脂表面にメッキなどを施して金属層を形成することで、反射率に対する反射層の厚みの影響を抑えることができる。
【００５８】
カップ部材２８ｂは、カップ基板本体２８ａの貫通孔に嵌合可能に形成される。カップ部材２８ｂをカップ基板本体２８ａの貫通孔に嵌合して貼り合わせることによって、カップ形成用基板２８が形成される。カップ基体本体２８ａおよびカップ部材２８ｂは、たとえば樹脂を成型することによって、または金属を加工することによって形成される。
【００５９】
図５は、本実施形態である第１実施形態の発光装置１における発光状態と、透光体１３０の開放側表面部１３０ａが平坦に形成される発光装置（以下「平坦面型発光装置」という）１００における発光状態とを対比して示す断面図である。図６は、図５に示す発光装置１，１００を拡大して示す端面図である。図６では、理解を容易にするために、図５に示す発光装置１，１００の端面構成を示し、また配線パターン１４，１５および導電性ワイヤ１６，１７については記載を省略する。図５（ａ）および図６（ａ）は、本実施形態の発光装置１における発光状態を示し、図５（ｂ）および図６（ｂ）は、平坦面型発光装置１００における発光状態を示す。図５および図６では、理解を容易にするために、透光体１３，１３０についてはハッチングを省略する。
【００６０】
発光体１２として用いられるＬＥＤ素子は、点状光源、つまり放射状に光を出射する光源であるが、その光出力強度には分布、つまり指向性がある。ＬＥＤ素子の指向特性で光出力強度がピークとなる、つまり最大となる方向は、たとえばＬＥＤ素子の発光面１２ａに対して９０°または３０〜４０°傾いた方向である。このピークとなる方向から周方向に沿って発光面１２ａに近づくにしたがって、ＬＥＤ素子の光出力強度は下がってくる。「ＬＥＤ素子の発光面」とは、ＬＥＤ素子のＰＮ接合面であるが、前述の図１、図３および図５では理解を容易にするために、ＬＥＤ素子１２の厚み方向一方Ｚ１側の表面を発光面１２ａとして示す。
【００６１】
本実施形態の発光装置１では、透光体１３の開放側表面部３０は、光路変更部であり、発光体１２から入射する光を、発光体１２の発光面１２ａに対して垂直な基準線Ｌとの成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能に形成される。つまり開放側表面部である光路変更部３０は、図６（ａ）に示すように、光路変更部３０で反射された光５１ｂの光路と基準線Ｌとの成す角度α２の絶対値｜α２｜が、発光体１２から光路変更部３０に入射する光５１ａの光路と基準線Ｌとの成す角度α１の絶対値｜α１｜よりも大きくなるように反射するように形成される。したがって光路変更部３０に対する光５１の入射角θは、光路変更部３０に入射する光５１ａの光路と基準線Ｌとの成す角度α１の絶対値｜α１｜よりも大きくなる。
【００６２】
これに対し、平坦面型発光装置１００では、図６（ｂ）に示すように、透光体１３０の開放側表面部１３０ａは平坦に形成されるので、発光体１２から入射される光は、開放側表面部１３０ａで、基準線Ｌとの成す角度の絶対値が等しくなるように反射される。したがって開放側表面部１３０ａで反射された光５２ｂの光路と基準線Ｌとの成す角度β２の絶対値｜β２｜は、発光体１２から開放側表面部１３０ａに入射する光５２ａの光路と基準線Ｌとの成す角度β１の絶対値｜β１｜と等しく、また開放側表面部１３０ａに対する入射光５２ａの入射角θに等しくなる。
【００６３】
また図示しないが、透光体の開放側表面部が凸状に形成される場合には、開放側表面部は、発光体１２から入射する光を、基準線Ｌとの成す角度が小さくなるように反射する。したがって開放側表面部で反射された光の光路と基準線Ｌとの成す角度の絶対値は、発光体１２から開放側表面部に入射する光の光路と基準線Ｌとの成す角度の絶対値よりも小さくなる。また開放側表面部に対する入射光の入射角θは、開放側表面部に入射する光の光路と基準線Ｌとの成す角度の絶対値よりも小さくなる。
【００６４】
したがって本実施形態では、発光体１２から発せられて透光体１３の開放側表面部３０に入射する光５１を、基準線との成す角度の絶対値が等しくまたは小さくなるように反射される場合に比べて、光路が基準線Ｌに垂直な方向、具体的には第１方向一方Ｘ１または他方Ｘ２に、より大きく拡開するように反射させることができる。
【００６５】
このようにして透光体１３の内部に反射された光５１ｂは、基体１１の凹部２０、たとえば凹部２０の側壁部２２に入射する。基体１１の凹部２０は、入射する光５１ｂを反射するように形成されるので、透光体１３の開放側表面部である光路変更部３０で反射された光５１は、基体１１の凹部２０で凹所の開放方向Ｚ１に反射されて、透光体１３の開放側表面部３０を通過して外部に出射される。
【００６６】
本実施形態では、前述のように透光体１３の開放側表面部である光路変更部３０で、より大きく拡開するように発光体１２からの光を反射させることができるので、この反射された光が凹部２０、具体的には凹部２０の側壁部２２に当たって反射されることによって、結果として光が外側へ広がる特性が得られる。このように凹部２０の側壁部２２で外側へ広がって反射された光が、透光体１３を透過して、発光方向である開放方向Ｚ１へ出射されて、発光体１２から直接外部に出射される光とともに外部に出射される。したがって本実施形態では、発光体１２から発せられる光５１を、透光体１３０の開放側表面部１３０ａで基準線Ｌとの成す角度の絶対値が等しくまたは小さくなるように反射される場合に比べて、より大きく拡開して外部に出射させることができる。
【００６７】
また本実施形態では、透光体１３の開放側表面部である光路変更部３０は凹状に形成されるので、発光体から発せられた光が光路変更部３０に入射するときに、入射位置における接平面の法線と入射光線との成す角度である入射角を、光路変更部３０が凸状または平坦に形成される場合に比べて大きくすることができる。これによって発光体１２から発せられる光が、臨界角を超える角度で光路変更部３０に入射しやすくなり、全反射が起こりやすくなるので、発光体１２から発せられる光のうち、光路変更部３０で反射される光の比率を高めることができる。これによって透光体１３の開放側表面部である光路変更部３０および基体１１の凹部２０で順次反射されて外部に出射する光の強度を高めることができるので、外部に出射される光束における強度のむらを抑えることができる。したがって発光体１２から発せられる光束を、より大きく拡開して一定の強度の光束として外部に出射させることができる。
【００６８】
さらに具体的に述べると、たとえば光出力強度がピークとなる方向が発光面１２ａに対して３０〜４０°傾いた方向である場合、この光出力強度がピークとなる方向に出射される光４１は、凹部２０の長手方向である第１方向Ｘにおける両端部間の中間部で、透光体１３，１３０の開放側表面部３０，１３０ａに入射する。図５（ｂ）に示す平坦面型発光装置１００では、透光体１３０の開放側表面部１３０ａが平坦に形成されるので、光出力強度がピークとなる方向に出射される光４１は、臨界角未満の入射角θｂで透光体１３０の開放側表面部１３０ａに入射しやすく、開放側表面部１３０ａと外部の空気層との界面で反射されずに外部に出射されやすい。つまり平坦型発光装置１００では、発光体であるＬＥＤ素子１２の発光面１２から発せられた光のうち、多くの光が、開放側表面部１３０ａで反射されずそのまま外部に出射される。
【００６９】
平坦面型発光装置１００においても、透光体１３０の開放側表面部１３０ａの第１方向Ｘにおける両端部では、臨界角を超える入射角θａで光４２が入射して全反射が生じ、基体１１の凹部２０の側壁部２２に向かって反射されることがある。この開放側表面部１３０ａの第１方向Ｘ両端部に入射する光４２は、光出力強度がピークとなる方向よりも発光面１２ａに近い方向に出射される光であり、その光出力強度は、ピークとなる方向に出射される光４１に比べて低い。この光出力強度の低い光４２が、ピークとなる方向に出射されて透光体１３０の開放側表面部１３０ａを透過する光出力強度の高い光４１と合わさっても、外部に出射される光束の光出力強度に対する寄与は小さい。このように平坦面型発光装置１００では、凹部２０の側壁部２２で反射されて出射する光４２の光出力強度に対する寄与が小さいので、外部に出射される光束の幅は、開放側表面部１３０ａの第１方向Ｘ両端部および凹部２０の側壁部２２で反射された光４２が含まれていない場合と同程度になる。
【００７０】
したがって平坦面型発光装置１００では、凹部２０の側壁部２２に反射板などを設けても、多少の効果はあるものの、結局はＬＥＤ素子１２の指向特性に近い光束、つまりＬＥＤ素子１２から発せられる光束と同程度の幅の光束しか得られない。
【００７１】
これに対し、本実施形態の発光装置１では、図５（ａ）に示すように、発光体であるＬＥＤ素子１２を覆う透光体１３の光出射部である開放側表面部３０は、凹状、具体的には、透光体１３の開放側表面部３０は、第１方向Ｘに垂直な断面形状がＶ字状であって、その端部同士を結んで形成される三角形の頂点がＬＥＤ素子１２側に配置され、底辺が頂点よりも発光方向である開放方向Ｚ１に配置された凹形状に形成される。つまり透光体１３の開放側表面部３０には、第１方向Ｘに垂直な断面において開放側表面部３０の端部同士を結んで形成される三角形が、頂点が発光体１２側を向く逆三角形になるような窪みが形成される。このように光路変更部である開放側表面部３０が凹状に形成されるので、ＬＥＤ素子１２から透光体１３の開放側表面部３０に当たる角度が浅くなり、つまり開放側表面部３０への入射角が大きくなり、開放側表面部３０と外部との界面で全反射が起こり易くなる。
【００７２】
したがって本実施形態では、透光体１３の開放側表面部である光路変更部３０の第１方向Ｘにおける両端部間の中間部においても全反射が起こり易く、この中間部に入射する、光出力強度がピークとなる方向に出射される光４１を、臨界角を超える入射角θａで光路変更部３０に入射させて、基体１１の凹部２０に向かって反射させることが可能である。このようにして一度透光体１３の内部へ反射された光が凹部２０の側壁部２２に当たって反射され、開放方向Ｚ１へ出射される。
【００７３】
光路変更部３０の第１方向Ｘにおける両端部間の中央部付近では、入射する光４３が、光路変更部３０と外部の空気層との界面で反射されずに、直接外部に出射される。この発光体１２から直接外部に出射される光４３と、光路変更部３０および凹部２０の側壁部２１で順次反射されて外部に出射される光４１，４２とが合わさって、光束として外部に出射される。本実施形態では、光出力強度がピークとなる方向に出射される光４１、つまり最大強度の光４１が、光路変更部３０および凹部２０の側壁部２２で反射されて外部に出射される光に含まれ、外部に出射される光束の光出力強度に対して大きく寄与する。したがって外部に出射される光束が、凹所の開放方向Ｚに垂直な第１方向Ｘに広がり、結果として幅を持った発光が得られる。
【００７４】
このように本実施の形態では、発光体であるＬＥＤ素子１２の発光面１２ａから発せられて、ＬＥＤ素子直上の開放側表面部３０、すなわち開放側表面部３０のＬＥＤ素子１２を臨む部分に入射する光の一部が、外部に出射されずに開放側表面部３０で反射されて周囲部に広がって透光体１３の内部に戻る。この光路変更部である開放側表面部３０で一度透光体１３の内部へ反射された光が凹部２０の側壁部２２に当たって反射され、結果として光が外側へ広がる特性が得られる。さらに、この透光体１３の内部へ反射された光が基体１１の凹部２０の側壁部２２で反射され、発光方向である開放方向Ｚ１へ出射されることで、発光体１２から直接外部に出射される光と反射壁である凹部２０の側壁部２２で反射されて外部に出射される光とが合わさって、結果として幅を持った発光が得られることになる。
【００７５】
つまり本実施形態の発光装置１では、透光体１３の開放側表面部３０による内部反射を利用して、ＬＥＤ素子１２の発光をより大きく拡開して広指向角とし、線状に発光する、すなわち幅をもった発光とすることができるので、点光源ではなく、幅をもった光源に変換することができる。
【００７６】
また本実施形態では、透光体１３の開放側表面部３０は、第１および第２傾斜部分３１，３２で構成される。第１および第２傾斜部分３１，３２は、平面状に形成され、発光体１２の発光面１２ａに直交する仮想一平面内で互いに交わる。また第１および第２傾斜部分３１，３２は、発光体１２の発光面１２ａを含む仮想一平面に対して傾斜し、かつ隣合う面部分３１，３２に近づくにしたがって発光体１２の発光面１２ａを含む仮想一平面との距離が小さくなるように形成される。このような第１および第２傾斜部分３１，３２で開放側表面部３０が形成されるので、開放側表面部３０が、凹状であって、かつ発光体１２から入射する光を基準線Ｌとの成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能な光路変更部として形成される。したがって光路変更部を容易に実現することができる。
【００７７】
また本実施形態では、透光体１３は発光材料を含有するので、透光体１３において、発光体１２から発せられる光で発光させて、この発光された光の色と発光体１２から発せられる光の色とが混色された色の光を、外部に出射させることができる。
【００７８】
図７は、本発明の第１実施形態の発光装置１を備える照明装置６０を分解して示す分解斜視図である。照明装置６０は、対象物を照明光によって照明するための装置である。照明装置６０は、面発光型の照明装置であり、たとえば透過型の液晶表示装置に備えられ、液晶表示パネルを照明するバックライト装置として用いられる。液晶表示装置において照明装置６０は、液晶表示パネルに対向して設けられ、液晶表示装置の操作者が表示画面を見る側とは反対側から、対象物である液晶表示パネルを照明する。照明装置６０は、液晶表示パネルの照明に限定されず、他の対象物の照明またはイルミネーションなどに使用されてもよい。
【００７９】
照明装置６０は、第１実施形態の発光装置１と、導光体６１と、光学シート６２〜６４とを備える。本実施形態では、発光装置１は複数、より詳細には３つが設けられる。また光学シート６２〜６４は、複数、本実施形態では３つが設けられる。
【００８０】
導光体６１は、光入射部６１ａおよび光出射部６１ｂを有し、光入射部６１ａから入射される光を拡散させて、光出射部６１ｂから出射する。本実施形態において導光体６１は、板状に形成される導光板であり、その一側部が光入射部６１ａであり、厚み方向両側の表面部のうち、少なくともいずれか一方の表面部、本実施形態では一方の表面部が光出射部６１ｂである。導光体６１の厚み方向両側の表面部６１ｂ，６１ｃのうち、光出射部６１ｂと反対側の表面部である光反射部６１ｃは、入射する光を反射させるように形成される。
【００８１】
導光体６１は、より詳細には平行平板状であり、光出射部６１ｂおよび光反射部６２ｃである厚み方向両側の表面部は、相互に平行な平面に形成される。導光体６１の形状は、本実施形態では厚み方向両側の表面部が相互に平行な形状である平行平板状であるが、これに限定されず、たとえば、厚み方向一方側の表面部が厚み方向他方側の表面部に対して傾斜する形状である楔状、または平行平板状の部分と楔状の部分とが組み合わされた形状であってもよい。
【００８２】
導光体６１の一側部である光入射部６１ａは、発光装置１が対向して設けられる入射領域６５を含む。入射領域６５は、発光装置１と同数が設定される。本実施形態では、３つの発光装置１が設けられるので、光入射部６１ａには３つの入射領域６５が設定される。各発光装置１は、光入射部６１ａの対応する入射領域６５に対向して設けられる。このように照明装置６０は、導光体６１の一側部である光入射部６１ａに対向して、光源である発光装置１が設けられるエッジライト式の照明装置である。
【００８３】
発光装置１は、前述の図１に示す基体１１の凹所の開放方向である厚み方向一方Ｚ１が、導光体６１の光入射部６１ａの端面に垂直な方向、より詳細には光入射部６１ａの端面に垂直であって導光体６１の厚み方向に垂直な方向に一致するように設けられる。したがって発光装置１は、透光体１３の開放側表面部３０および基体１１の厚み方向一方Ｚ１側の表面部が、導光体６１の光入射部６１ａに対向し、光入射部６１ａに向けて放射状に光を出射する。
【００８４】
導光体６１は、より詳細には長方形板状であり、長辺部が発光装置１の基体１１の厚み方向Ｚに平行に配置される。導光体６１の光入射部６１ａは、発光装置１の基体１１の厚み方向Ｚに垂直な２つの短辺部のうち、厚み方向他方Ｚ２側の短辺部である。発光装置１は、より詳細には、基体１１の長手方向である第１方向Ｘが、導光体６１の光入射部６１ａの端面に平行であって導光体６１の厚み方向に垂直な方向に一致し、基体１１の短手方向である第２方向Ｙが、導光体６１の光入射部６１ａの端面に平行であって導光体６１の厚み方向に平行な方向に一致するように設けられる。
【００８５】
３つの光学シート６２〜６４のうち、拡散シート６２およびプリズムシート６３は、導光体６１の厚み方向一方側、すなわち光出射部６１ｂ側に設けられる。拡散シート６２およびプリズムシート６３は、この順に光出射部である導光体６１の厚み方向一方Ｙ１側の表面部６１ｂに積層して設けられる。拡散シート６２は、光出射部６１ｂから出射されて入射する光を拡散させる。プリズムシート６３は、拡散シート６２で拡散されて入射する光の方向性を制御する。拡散シート６２およびプリズムシート６３を光出射部６２ｂに設けることによって、照明装置６０から出射される光の輝度を向上させ、また輝度のばらつきを抑えることができる。
【００８６】
３つの光学シート６２〜６４のうち、反射シート６４は、光出射部６１ｂと反対側の光反射部である導光体６１の厚み方向他方側の表面部６２ｃに設けられる。反射シート６４は、導光体６１の光反射部６２から出射して入射する光を反射させ、発光装置１から入射された光が導光体６１の外部に出射することを防止する。反射シート６４を光反射部６１ｃに設けることによって、照明装置６０から出射される光の輝度を向上させることができる。このように光学シート６２〜６４を設けることによって、高輝度を実現し、かつ輝度のばらつきを抑えることができる。光学シート６２〜６４は４つ以上が設けられてもよく、たとえば拡散シート６２およびプリズムシート６３は、それぞれ２つ以上が設けられてもよい。
【００８７】
照明装置６０によれば、発光装置１から導光体６１の光入射部６１ａに光が入射され、この入射された光が導光体６１の内部および各光学シート６２〜６４において、反射および屈折を繰返し、導光体６１の光出射部６１ｂの端面に垂直な一方向である導光体６１の厚み方向一方、すなわち第２方向一方Ｙ１に出射される。
【００８８】
本実施形態の発光装置１は、前述のように発光体１２から発せられる光束を、より大きく拡開して外部に出射することができるので、前述の図５（ｂ）に示す平坦面型発光装置１００のような点発光ではなく、幅を持った発光になる。したがって本実施形態の発光装置１を用いることによって、導光体６１への入光後の輝度むらを抑制し易くなるので、面発光装置である照明装置６０の輝度むらを抑制することが可能である。
【００８９】
具体的に述べると、本実施形態の発光装置１を用いる場合、平坦面型発光装置１００が用いられる場合に比べて、導光体６１の光入射部６１ａに対して、より幅の広い光束を入射させることができる、つまり光入射部６１ａのより広範囲に光を入射させることができる。導光体６１の光入射部６１ａに入射した光は、導光体６１の各部たとえば光反射部６１ｃで反射されて拡散され、光出射部６１ｂから出射する。本実施形態では導光体６１の光入射部６１ａに幅の広い光束を入射させることができるので、光反射部６１ｃにおいて、より広範囲に光を拡散させることができる。このように本実施形態では、導光体６１の光入射部６１ａの入射領域６５に入射される光を、光反射部６１ｃで反射させることで、光入射部６１ａの入射領域６５外の領域に容易に導くことができる。したがって導光体６１の光入射部６１ａの入射領域６５と入射領域６５外の領域との間の輝度の差を容易に小さくすることができるので、輝度むらを容易に抑制することができる。
【００９０】
また導光体６１では、相対的に明るい入射領域６５の部分から、入射領域６５と入射領域６５との間の相対的に暗い領域である、入射領域６５外の領域に光を導き、入射領域６５と入射領域６５外の領域との間の輝度の差を小さくするために、入射領域６５に入射される光を何回かの反射などによって、入射領域６５外の領域に持ってくる。導光体６１での反射回数が少ないほど、また通過距離が少ないほど、導光体６１外への透過、導光体６１内での吸収などによる光損失が抑えられるので、導光体６１の内部では、不要な反射を行わない方が好ましい。
【００９１】
本実施形態では、前述のように発光装置１から幅の広い光が入射されるので、導光体６１に対して、入射領域６５外の領域に光を導くための反射構造および、光出射部６１ｂに光を導くための反射構造を容易に設けることができる。したがって導光体６１内での光損失を抑え、光損失による輝度の低下を防ぐことができるので、容易に光出射部６１ｂにおける輝度を高めて、発光効率を高めることができる。
【００９２】
また本実施形態の発光装置１では、透光体１３が発光材料を含有するので、透光体１３において、発光体１２から発せられる光で発光させて、この発光された光の色と発光体１２から発せられる光の色とが混色された色の光を、外部に出射させることができる。このような発光装置１を備えて図７に示す照明装置６０が構成されるので、発光体１２から発せられる光に色度のばらつきが生じている場合、発光材料からの発光色を適宜に選択することによって、発光装置１ごとの色度のばらつきの影響を抑えて、光出射部６１ｂにおける色度のばらつきを抑えることができる。
【００９３】
本実施形態では、発光体１２は青色発光ＬＥＤ素子であり、透光体１３には黄色発光蛍光材料が含有されるので、青色と黄色との混色による白色発光を実現することができる。したがって白色発光のＬＥＤ素子を発光体１２として用いる場合とは異なり、ＬＥＤ素子１２ごとの色度のばらつきの影響を抑えて、発光装置１ごとの色度のばらつきを抑え、色度のばらつきの少ない白色発光を実現することができる。
【００９４】
図８は、本発明の第１実施形態の発光装置１の製造方法の手順を示すフローチャートである。図９Ａおよび図９Ｂは、第１実施形態の発光装置１の製造方法における各製造工程を示す断面図である。製造工程は、図９Ａ（１）〜図９Ｂ（２）の順に進む。まずステップｓ０で、製造に必要な材料および装置を準備すると、ステップｓ１に進み、製造作業を開始する。
【００９５】
ステップｓ１の収容体形成工程では、図９Ａ（１）に示すように基体１１の凹所に発光体１２を収容して、基体１１の凹所に発光体１２が収容された収容体７０を形成する。具体的には、基体１１の凹部２０の底部２１、より詳細には底部２１に形成された第１配線パターン１４の厚み方向一方Ｚ１側の表面部に発光体１２を配置してダイボンドし、発光体１２の各電極パッドと対応する配線パターン１４，１５とを導電性ワイヤ１６，１７で電気的に接続してワイヤボンドする。
【００９６】
発光体１２は、凹所の開放方向である厚み方向一方Ｚ１に光を発するように、より詳細には発光面１２ａが厚み方向一方Ｚ１を向くように配置されて収容される。本実施形態において発光体１２は、凹部２０の底部２１の第１方向Ｘにおける両端部間の中央部であって、第２方向Ｙにおける両端部間の中央部に配置される。このようにして収容体７０を形成すると、ステップｓ２に進む。
【００９７】
ステップｓ２の第１注入工程では、収容体７０の基体１１の凹所に、透光性を有する第１の硬化性材料７１を注入する。本実施形態では、基体１１の凹所の開放方向Ｚ１が鉛直方向Ｖに対して予め定める第１傾斜方向Ｄ１に傾斜する第１傾斜状態で、第１の硬化性材料７２を基体１１の凹所に注入する。より詳細には、図９Ａ（１）に示すように収容体７０を第１基体固定台７１で固定することによって収容体７０を第１傾斜状態に配置し、この状態で図９Ａ（２）に示すように第１の硬化性材料７５を基体１１の凹所に注入する。第１の硬化性材料７５は、発光体１２の周囲、本実施形態では発光体１２の周囲および導電性ワイヤ１６，１７を覆うように注入される。
【００９８】
本実施形態では、第１の硬化性材料７５を基体１１の凹所に注入するときには、基体１１の凹部２０の側壁部２２を伝わらせるように第１の硬化性材料７５を流し込む。これによって、気泡の発生を防止または抑制することができる。第１の硬化性材料７５としては、たとえばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂などの光硬化性樹脂が挙げられる。本実施形態では熱硬化性樹脂が用いられる。
【００９９】
第１傾斜状態における開放方向Ｚ１の傾斜方向である第１傾斜方向Ｄ１は、鉛直方向Ｖに対して予め定める第１傾斜角度γ１傾斜する方向である。第１傾斜角度γ１は、鉛直方向Ｖと第１傾斜方向Ｄ１との成す角度のうち９０°以下の角度をいい、鉛直方向Ｖから第１傾斜方向Ｄ１への反時計まわり方向の回転角度を正（＋）とし、鉛直方向Ｖから第１傾斜方向Ｄ１への時計まわり方向の回転角度を負（−）として表す。第１傾斜角度γ１は、発光体１２の指向特性および、発光装置１に求められる特性たとえば光の出射方向などに応じて選ばれる。
【０１００】
第１基体固定台７１は、略直方体状であり、平坦な一表面部（以下「設置面部」という）７２を有し、この設置面部７２を介して作業場に設置される。第１基体固定台７１は、設置面部７２が水平方向に平行になるように設置される。第１基体固定台７１の設置面部７２と反対側の表面部（以下「収容面部」という）７３は、凹状に形成され、収容体７０を収容可能な収容部７４を有する。
【０１０１】
収容面部７３は、平面状に形成される面部分であって、設置面部７２に対して傾斜する２つの面部分７３ａ，７３ｂ、すなわち第１傾斜部分７３ａおよび第２傾斜部分７３ｂを有する。第１および第２傾斜部分７３ａ，７３ｂは、隣合って互いに傾斜して形成され、収容部７４を構成する。本実施形態では、収容面部７３の第１および第２傾斜部分７３ａ，７３ｂを除く残余の部分は、平面状に形成され、設置面部７２に対して平行に形成される。
【０１０２】
第１基体固定台７１において、収容面部７３の第１傾斜部分７３ａは、設置面部７２に対して第１傾斜角度γ１傾斜して形成される。収容体７０は、基体１１の厚み方向他方Ｚ２側の表面部が、第１基体固定台７１の第１傾斜部分７３ａに沿うように配置されて固定される。第１基体固定台７１は、設置面部７２が水平方向に平行になるように設置されるので、基体１１の厚み方向他方Ｚ２側の表面部が第１傾斜部分７３ａに沿うように収容体７０を配置して固定することによって、収容体７０を第１傾斜状態に配置することができる。
【０１０３】
第１基体固定台７１において、第２傾斜部分７３ｂの設置面部７２に対する傾斜角度は、基体１１の形状に応じて選ばれ、本実施形態では、第１傾斜部分７３ａと第２傾斜部分７３ｂとの成す角度が、基体１１の厚み方向他方Ｚ２側の表面部と、基体１１の長手方向である第１方向一方Ｘ１側の表面部（以下「第１側面部」という）１１ａとの成す角度に略等しくなるように選ばれる。これによって基体１１の厚み方向他方Ｚ２側の表面部が第１傾斜部分７３ａに沿い、基体１１の第１側面部１１ａが第２傾斜部分７３ｂに沿う状態で収容体７０が固定されるので、収容体７０を安定して固定することができる。このように収容体７０を第１基体固定台７１で固定して第１傾斜状態に配置した状態で、基体１１の凹所に第１の硬化性材料７５を注入すると、ステップｓ３に進む。
【０１０４】
ステップｓ３の第１硬化工程では、基体１１の凹所に注入された第１の硬化性材料７５を、基体１１の凹所の開放方向Ｚ１が鉛直方向Ｖに対して第１傾斜方向Ｄ１に傾斜する第１傾斜状態、すなわち凹所の開放方向Ｚ１が鉛直方向Ｖに対して第１傾斜角度γ１傾斜する状態で、半硬化させる。このようにステップｓ３では、第１の硬化性材料７５を完全には硬化させずに半硬化状態に留める。第１の硬化性材料７５は、より詳細には、少なくとも開放側表面部７５ａに未硬化部分が残存し、かつ第１傾斜状態における形状が、第１傾斜状態に配置されていないときにも維持される程度に硬化される。
【０１０５】
本実施形態では、第１の硬化性材料７５の開放方向Ｚ１側の表面部７５ａ、すなわち凹所に注入された第１の硬化性材料７５で形成される層の開放方向Ｚ１側の表面部（以下「開放側表面部」という）７５ａに未硬化部分が残存するように、第１の硬化性材料７５を硬化させる。これによって開放側表面部７５ａに未硬化部分が残存する半硬化層７６が形成される。第１の硬化性材料７５は、本実施形態では熱硬化性樹脂であるので、加熱によって硬化される。第１の硬化性材料７５として光硬化性樹脂が用いられる場合には、第１の硬化性材料７５は、光照射によって硬化される。
【０１０６】
本実施形態では、前述のステップｓ２の第１注入工程において収容体７０を第１基体固定台７１で固定して第１傾斜状態に配置し、この状態で基体１１の凹所に第１の硬化性材料７５を注入するので、第１の硬化性材料７５を注入した後、そのまま収容体７０を第１基体固定台７１で固定した状態を保持してステップｓ３に進み、第１の硬化性材料７５を硬化させる。第１基体固定台７１で固定した状態に保持することで、第１傾斜状態で第１の硬化性材料７５を硬化させることができる。このようにして第１の硬化性材料７５を半硬化させると、ステップｓ４に進む。
【０１０７】
ステップｓ４の第２注入工程では、透光性を有する第２の硬化性材料８５を、第１のステップｓ３の第１硬化工程で半硬化された第１の硬化性材料７５の開放側表面部７５ａに接するように、収容体７０の基体１１の凹所に注入する。本実施形態では、基体１１の凹所の開放方向Ｚ１が鉛直方向Ｖに対して第１傾斜方向Ｄ１とは鉛直方向に関して反対側の第２傾斜方向に傾斜する第２傾斜状態で、第２の硬化性材料８５を基体１１の凹所に注入する。より詳細には、図９Ａ（３）に示すように収容体７０を第２基体固定台８１で固定することによって収容体７０を第２傾斜状態に配置し、この状態で図９Ｂ（１）に示すように第２の硬化性材料８５を基体１１の凹所に注入する。第２の硬化性材料８５は、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との境界面の開放方向Ｚ１における先端部分が、発光体であるＬＥＤ素子１２の中央に来るように、つまりＬＥＤ素子１２の発光面１２ａの第１方向Ｘにおける両端部間の中央部に直交する仮想平面内に位置するように注入される。
【０１０８】
本実施形態では、第２の硬化性材料８５を基体１１の凹所に注入するときには、第１の硬化性材料７５を注入するときと同様に、基体１１の凹部２０の側壁部２２を伝わらせるように第２の硬化性材料８５を流し込む。これによって気泡の発生を防止または抑制することができる。第２の硬化性材料８５としては、第１の硬化性材料８５と同様の材料が挙げられ、本実施形態では熱硬化性樹脂が用いられる。第２の硬化性材料８５は、第１の硬化性材料７５と屈折率が略等しく選ばれる。つまり第１の硬化性材料７５の屈折率と、第２の硬化性材料８５の屈折率とは、略等しい。本実施形態では、第２の硬化性材料８５には、第１の硬化性材料７５と同一の材料が用いられる。
【０１０９】
第２傾斜状態における開放方向Ｚ１の傾斜方向である第２傾斜方向Ｄ２は、鉛直方向Ｖに対して予め定める第２傾斜角度γ２傾斜する方向である。第２傾斜角度γ２は、第１傾斜角度γ１と同様に、鉛直方向Ｖと第２傾斜方向Ｄ２との成す角度のうち９０°以下の角度をいい、鉛直方向Ｖから第２傾斜方向Ｄ２への反時計まわり方向の回転角度を正（＋）とし、鉛直方向Ｖから第２傾斜方向Ｄ２への時計まわり方向の回転角度を負（−）として表す。第２傾斜角度γ２は、第１傾斜角度γ１とは反対の符号を有する値に選ばれる。
【０１１０】
第２基体固定台８１は、第１基体固定台７１と同様に構成され、第１基体固定台７１と同様の設置面部８２および収容面部８３を有する。第２基体固定台８１は、平坦に形成される設置面部８２が水平方向に平行になるように設置される。第２基体固定台８１の収容面部８３は、第１基体固定台７１の収容面部７３と同様に構成され、設置面部８２に対して傾斜する第１傾斜部分８３ａおよび第２傾斜部分８３ｂを有する。第２基体固定台８１の第１および第２傾斜部分８３ａ，８３ｂは、平面状に形成され、かつ隣合って互いに傾斜して形成され、収容部８４を構成する。
【０１１１】
第２基体固定台８１において、収容面部８３の第１傾斜部分８３ａは、設置面部８２に対して第２傾斜角度γ２傾斜して形成される。第２傾斜部分８３ｂの設置面部８２に対する傾斜角度は、基体１１の形状に応じて選ばれる。本実施形態では、第１傾斜部分８３ａと第２傾斜部分８３ｂとの成す角度が、基体１１の厚み方向他方Ｚ２側の表面部と、第１傾斜状態において第２傾斜部分７３ｂに沿う第１側面部１１ａとは反対側の表面部、すなわち基体１１の第１方向他方Ｘ２側の表面部（以下「第２側面部」という）１１ｂとの成す角度に略等しくなるように、第２傾斜部分８３ｂの傾斜角度が選ばれる。
【０１１２】
収容体７０は、基体１１の厚み方向他方Ｚ２側の表面部が第１傾斜部分８３ａに沿い、基体１１の第２側面部１１ｂが第２傾斜部分７３ｂに沿うように配置されて固定される。第２基体固定台８１は、設置面部８２が水平方向に平行になるように設置されるので、前述のように第２基体固定台８１の収容部８４に収容体７０を配置して固定することによって、収容体７０を第２傾斜状態に配置することができる。
【０１１３】
第１および第２傾斜方向Ｄ１，Ｄ２は、発光体１２の凹所内における位置に応じて選ばれ、具体的には、図９Ｂ（２）に示すように後述するステップｓ５の第２硬化工程で形成される透光体１３の第１および第２傾斜部分３１，３２が、発光体１２の発光面１２ａに直交する仮想一平面内で互いに交わるように選ばれる。つまり第２傾斜方向Ｄ２は、半硬化層７６の開放側表面部７５ａの第１方向他方Ｘ２側の端部から、発光体１２の発光面１２ａの第１方向Ｘにおける両端部間の中心部であって第２方向Ｙにおける両端部間の中心部を含み、発光面１２ａに直交する仮想一平面と、半硬化層７６の開放側表面部７５ａとが交わる部分まで、第２の硬化性材料８５が充填されるように選ばれる。
【０１１４】
本実施形態では発光体１２が凹部２０の底部２１の第１方向Ｘにおける両端部間の中心部であって第２方向Ｙにおける両端部間の中心部に設けられるので、第１傾斜方向Ｄ１と第２傾斜方向Ｄ２とは、鉛直方向Ｖに関して線対称に選ばれる。つまり第２傾斜状態では、収容体７０の固定角度である第２傾斜角度γ２を、第１傾斜状態と逆向きにして、すなわち第１傾斜状態における第１傾斜角度γ１と逆向きにして、収容体７０を固定する。したがって第１傾斜角度γ１と第２傾斜角度γ２とは、絶対値が等しく、符号を異にする。たとえば第１傾斜角度γ１がプラス（＋）３０°であるとき、第２傾斜角度γ２は、マイナス（−）３０°に選ばれる。
【０１１５】
このように本実施形態では、第１傾斜角度γ１と第２傾斜角度γ２とは、絶対値が等しいので、第１基体固定台７１を第２基体固定台７６として用いることができる。この場合、第２傾斜状態では、収容体７０は、基体１１の第２側面部１１ｂが第１基体固定台７１の第２傾斜部分７３ｂに沿って配置される。このように収容体７０を第２傾斜状態に配置した状態で、基体１１の凹所に第２の硬化性材料８５を注入すると、ステップｓ５に進む。
【０１１６】
ステップｓ５の第２硬化工程では、基体１１の凹所に注入された第２の硬化性材料８５を、第１の硬化性材料７５とともに、すなわち半硬化層７６の未硬化部分とともに、第２傾斜状態で硬化させて、図９Ｂ（２）に示すように透光体１３を形成する。具体的には、前述のステップｓ４の第２注入工程で第２の硬化性材料８５を注入した後、そのまま収容体７０を第２基体固定台８１で固定した状態で、第１および第２の硬化性材料７５，８５を硬化させる。第１および第２の硬化性材料７５，８５は、完全に、つまり未硬化部分が残存しないように硬化される。このようにして第１および第２の硬化性材料７５，８５が硬化されて透光体１３となり、発光装置１が形成される。
【０１１７】
第２の硬化性材料８５は、本実施形態では熱硬化性樹脂であるので、加熱によって硬化される。第２の硬化性材料８５として光硬化性樹脂が用いられる場合には、第２の硬化性材料８５は、光照射によって硬化される。このようにして第１および第２の硬化性材料７５，８５を硬化させて透光体１３を形成して、発光装置１を形成すると、ステップｓ６に進み、製造作業を終了する。
【０１１８】
以上のように本実施形態によれば、収容体７０を第１傾斜方向Ｄ１に傾けて第１の硬化性材料７５を半硬化させた後、収容体７０を第２傾斜方向Ｄ２に傾けて第１の硬化性材料７５に第２の硬化性材料８５を重ね、第１および第２の硬化性材料７５，８５を硬化させることで、透光体１３の開放側表面部３０に凹部形状を形成する。第１傾斜状態における第１傾斜方向Ｄ１と、第２傾斜状態における第２傾斜方向Ｄ２とは、鉛直方向Ｖに関して反対側の方向であるので、透光体１３の開放側表面部３０は、平面状に形成される２つの面部分すなわち第１および第２傾斜部分３１，３２が互いに交わって構成されて、凹状に形成される。この第１および第２傾斜部分３１，３２は、それぞれ発光体１２の発光面１２ａに対して傾斜して形成され、また隣合う面部分に近づくにしたがって、すなわち相互に近づくにしたがって、発光体１２の発光面１２ａを含む仮想一平面との距離が小さくなるように形成される。
【０１１９】
本実施形態では、透光体１３の第１および第２傾斜部分３１，３２が発光体の発光面に直交する仮想一平面内で互いに交わるように第１および第２傾斜方向Ｄ１，Ｄ２が選ばれるので、発光体１２から入射する光を、発光面１２ａに対して垂直な基準線Ｌとの成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能な光路変更部として、透光体１３の開放側表面部３０を形成することができる。この光路変更部である開放側表面部３０は、凹状に形成されるので、凸状または平坦に形成される場合に比べて、発光体１２から発せられる光のうち、光路変更部である開放側表面部３０で反射される光の比率を高めて、外部に出射される光束における強度のむらを抑えることができる。
【０１２０】
また本実施形態では、第１の硬化性材料７５を、開放側表面部７５ａに未硬化部分が残存するように硬化させた後、この未硬化部分が残存する第１の硬化性材料７５の開放側表面部７５ａに接するように第２の硬化性材料８５を注入して、第１の硬化性材料とともに硬化させるので、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５とを一体として硬化させることができる。これによって透光体１３の内部に第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との界面８６が生じることを防ぐことができる。
【０１２１】
本実施形態とは異なり、第１の硬化性材料７５を完全硬化させた後、つまり未硬化部分が残存しないように硬化させた後に、第２の硬化性材料８５を注入して硬化させると、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との密着性が弱く、場合によっては界面８６が発生する可能性がある。この界面８６は、第１の硬化性材料７５に含まれ、密着性に寄与する反応基が、完全に硬化させることで無くなってしまうことによって発生する。つまり第１の硬化性材料７５を完全に硬化させた後では、第１の硬化性材料７５中に密着性に関与する反応基が存在しないので、第２の硬化性材料８５を硬化させるときに、第２の硬化性材料８５が第１の硬化性材料７５と反応せず、第１の硬化性材料７５とは別個の層として形成され、界面８６が発生する。界面８６が発生してしまうと、温度および湿度の変化、ならびに機械的圧力などの外部ストレスなどによって剥離が起こるおそれがある。また界面８６から水分などが浸入して、透光体１３にクラックが発生するおそれがある。
【０１２２】
本実施形態では、第１の硬化性材料７５を完全には硬化させずに、半硬化状態つまり密着性に関与する反応基を残した状態にし、この状態で第２の硬化性材料８５を注入し、その後に完全硬化させるので、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５とを反応させることができる。これによって第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との密着性を確保し、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との間に界面８６が発生することを防ぐことができる。
【０１２３】
第２の硬化性材料８５は、第１の硬化性材料７５の開放側表面部７５ａに接するので、密着性に関与する反応基は、第１の硬化性材料７５で形成される層全体に残存する必要はなく、少なくとも開放側表面部７５ａに残存していればよい。換言すると、第１の硬化性材料７５の開放側表面部７５ａに未硬化部分が残存する状態で第２の硬化性材料８５を注入して硬化させることによって、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との密着性を確保し、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との間に界面８６が生じることを防ぐことができる。
【０１２４】
このように本実施形態では、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との界面８６が生じることを防ぐことができるので、界面８６における光の不所望な反射および屈折を防ぎ、発光体１２から発せられる光を、透光体１３の開放側表面部３０により確実に入射させることができる。したがって発光体１２から発せられる光を、光路変更部である透光体１３の開放側表面部３０で基準線Ｌとの成す角度の絶対値が大きくなるように反射させることがより確実にできる。
【０１２５】
また第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との密着性を確保して界面８６の発生を防止できることによって、第１の硬化性材料７５で形成される層と第２の硬化性材料８５で形成される層とが、温度および湿度の変化、ならびに機械的圧力などの外部ストレスなどによって剥離することを防ぐことができる。また界面８６からの水分などの浸入を防ぎ、透光体１３へのクラックの発生を防ぐことができる。したがって発光体１２から発せられる光を、より幅の広い光束として、安定して外部に出射することの可能な発光装置１を実現することができる。
【０１２６】
前述のように本実施形態では、第１の硬化性材料７５を半硬化状態に留めて、第２の硬化性材料８５を注入して硬化させることで、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との密着性を確保する。「半硬化状態」とは、第１の硬化性材料７５が完全には硬化していない状態のことであり、具体的には流動性が少なくなった、つまり粘度が上がった状態のことである。つまり半硬化状態とは、一部は硬化を始めているが、未だ全体としては硬化していない状態である。半硬化状態は、見た目では分かりにくいが、粘度が上がって流動性が少なくなっているので、触った感触が硬化前とは異なる。たとえば初めはペースト状であったものが、半硬化状態では、粘土程度の流動性を有するものになる。
【０１２７】
本実施形態では、第１硬化工程における硬化条件を調整することで、第１の硬化性材料７５を半硬化状態に調整する。第１の硬化性材料７５が完全に硬化する条件は、第１の硬化性材料７５の種類によって異なるので、第１硬化工程における硬化条件は、第１の硬化性材料７５の種類に応じて適宜選択される。
【０１２８】
たとえば第１および第２の硬化性材料７５，８５として、１次硬化および２次硬化を経て完全硬化する樹脂を用いる場合、第１硬化工程で１次硬化の硬化条件で第１の硬化性材料７５を硬化させ、第２硬化工程で１次硬化の硬化条件による硬化を行なった後、２次硬化の硬化条件による硬化を行なう。第１硬化工程で１次硬化の硬化条件で第１の硬化性材料７５を硬化させることで、第１の硬化性材料７５を半硬化状態にすることができる。この状態では、第１の硬化性材料７５の開放側表面部３０にも未硬化部分が残存することになる。この半硬化状態の第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５とに対して、第２硬化工程で１次硬化の硬化条件および２次硬化の硬化条件で硬化を行なうことによって、第１および第２の硬化性材料７５，８５を完全硬化させることができる。
【０１２９】
具体的に述べると、第１および第２の硬化性材料７５，８５として、１００℃で１時間加熱することによって１次硬化し、１５０℃で５時間加熱することによって２次硬化して、完全に硬化する樹脂を用いる場合、第１硬化工程で第１の硬化性材料７５を１００℃で１時間硬化させた後に、第２の硬化性材料８５を注入し、第２硬化工程において、１００℃で１時間加熱し、さらに１５０℃で５時間加熱させて硬化させれば、第１および第２の硬化性材料７５，８５全体を完全硬化させることが可能である。この場合、第１硬化工程における最初の１００℃の１時間の加熱で硬化させた後の状態が、半硬化状態ということになる。
【０１３０】
また第１および第２の硬化性材料７５，８５として、１次硬化のみしかない樹脂、つまり１次硬化のみを経て完全硬化する樹脂を用いる場合、硬化時間によって硬化状態を調整することができる。具体的には、第１硬化工程では、完全硬化に必要な硬化時間よりも短時間で、第１の硬化性材料７５を硬化させ、第２の硬化性材料８５の注入後の第２硬化工程において、完全硬化させるべく本来の時間分、つまり完全硬化に必要な硬化時間で硬化させる。これによって第１硬化工程が終了した段階では、第１の硬化性材料７５を半硬化状態に留め、第２硬化工程が終了した段階において、第１および第２の硬化性材料７５，８５を完全硬化した状態にすることができる。
【０１３１】
また本実施形態では、収容体７０を第１および第２傾斜状態に配置して第１および第２の硬化性材料７５，８５を硬化させることで、金型を用いることなく、透光体１３を形成することができるので、透光体１３を容易に形成することができる。したがって前述のような優れた発光装置１を容易に、また安価に製造することができる。
【０１３２】
前述のように発光装置１では、透光体１３の開放側表面部３０に光路変更部として凹部形状を形成することで、発光体１２から発せられる光を拡開して外部に出射させるが、この凹部形状の広がり角度は一定に設定できるものではない。たとえば発光装置１を前述の図７に示す照明装置６０に用いる場合、照明装置６０自体のサイズすなわち外形寸法、用いられる発光装置１の数、発光装置１に備わる発光体であるＬＥＤ素子１２自体の特性などによって、発光装置１に必要とされる仕様が多数になってしまうことで、透光体１３の開放側表面部３０の凹部形状を、特定の形状に固定することが難しくなっている。
【０１３３】
したがって透光体１３の開放側表面部３０の凹部形状、たとえば透光体１３の開放側表面部３０を構成する第１および第２傾斜部分３１，３２の発光体１２の発光面１２ａに対する傾斜角度は、パッケージとなる基体１１の形状および、発光装置１の狙いとする指向特性などに応じて変更される。
【０１３４】
透光体１３の開放側表面部３０の凹部形状の形成方法としては、型を作製して凹部形状を形成することが容易に考えられるが、この場合、必要な角度に応じて専用金型などの型を作製しなければならず、また前述のような状況下では型の種類をいくつも用意しなければならず、費用がかかり、型交換などで生産効率も低下することになる。
【０１３５】
そこで型費用が抑えられ、生産効率も低下させることなく、透光体１３の開放側表面部３０に凹部形状を形成する方法が求められる。このような凹部形状の形成方法は、本実施形態の発光装置１の製造方法によって実現される。
【０１３６】
本実施形態では、第１傾斜状態における第１傾斜方向Ｄ１および第２傾斜状態における第２傾斜方向Ｄ２によって、透光体１３の開放側表面部３０の形状を調整することができるので、開放側表面部３０を構成する各傾斜部分３１，３２の傾斜角度を変更して、開放側表面部３０による内部光反射特性を変えることが可能である。つまり本実施形態では、必要とする指向特性に対して、基体１１の凹部２０の形状との関係から、各傾斜部分３１，３２の傾斜角度を設定し、この傾斜角度に対応する第１および第２傾斜角度γ１，γ２において、第１および第２の硬化性材料７５，８５の注入および硬化を行なうことで、基体１１の形状および発光装置１の指向特性に適した開放側表面部３０を形成することができる。
【０１３７】
このように本実施形態では、第１および第２傾斜状態における傾斜角度、すなわち第１および第２傾斜角度を変えることで、透光体１３の開放側表面部３０に形成される凹部形状の角度を変えることが可能であるので、凹部形状毎に型を用意することが不要となり、費用の抑制に繋がる。つまり本実施形態では傾きによる制御で凹部形状を形成するので、基体１１の凹部２０自体を型として使用することができ、専用金型を必要としない。また凹部形状が異なる、たとえば第１および第２傾斜部分３１，３２の傾斜角度が異なる複数種類の発光装置を製造する場合でも、第１および第２傾斜状態における傾斜角度を変更すればよいので、金型費などの経費を抑えることが可能である。また凹部形状の別型への変更が簡素化できるので、生産効率の低下をも防ぐことが可能である。したがって型費用を抑え、また生産効率を低下させることなく、透光体１３の開放側表面部３０に凹部形状を形成することができる。
【０１３８】
つまり本実施形態では、第１および第２傾斜状態における各傾斜角度γ１，γ２を変更するという簡単な操作で、種々の仕様に応じた広がり角の凹部形状を得ることができ、必要とする指向特性に適した開放側表面部３０を形成することができるので、必要とする指向特性を有する発光装置１を容易に実現することができる。したがって多種にわたる凹部形状を持った発光装置１を容易に作製することが可能であり、製造原価を削減することが可能である。
【０１３９】
また本実施形態では、第２の硬化性材料８５を注入するときには、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との境界面の開放方向Ｚ１における先端部分が、発光体であるＬＥＤ素子１２の中央部に来るように、つまりＬＥＤ素子１２の発光面１２ａの第１方向Ｘにおける両端部間の中央部に直交する仮想平面内に位置するように注入される。これによってＬＥＤ素子１２の中央部に臨む位置に凹部形状を形成することが可能になる。
【０１４０】
また本実施形態では、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５とは、屈折率が略等しいので、透光体１３を一様な屈折率に形成することができる。これによって発光体１２から発せられる光が透光体１３の内部で不所望に反射または屈折されることを防ぐことができるので、発光体１２から発せられる光を、光路変更部である透光体１３の開放側表面部３０により確実に入射させることができる。したがって発光体１２から発せられる光束を、より確実に拡開して外部に出射することできる発光装置１を実現することができる。
【０１４１】
また本実施形態では、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５とには、同一の材料が用いられる。第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５とは、必ずしも同じ材料でなければならないということはないが、密着性が必要であるので、本実施形態のように同一の材料、たとえば同一の樹脂であることが好ましい。第１および第２の硬化性材料７５，８５に同一の材料を用いることによって、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との密着性をより確実に確保し、界面８６の発生をより確実に防ぐことができる。
【０１４２】
また本実施形態では、第１の硬化性材料７５の注入は、基体１１の凹所の開放方向Ｚ１が鉛直方向Ｖに対して第１傾斜方向Ｄ１に傾斜する第１傾斜状態で行なわれる。第１の硬化性材料７５の注入は、必ずしも第１傾斜状態で行なう必要はなく、たとえば基体１１の凹所の開放方向Ｚ１を鉛直方向Ｖに平行にした状態で行なわれてもよいが、本実施形態のように第１傾斜状態で行なわれることが好ましい。
【０１４３】
第１の硬化性材料７５を注入した後に第１傾斜状態に配置して硬化を行なう場合、第１傾斜状態にするときに、第１の硬化性材料７５が基体１１の凹所から流出するおそれがあり、透光体１３が目的とする形状にならないおそれがある。また基体１１の凹部２０のうちで、第２の硬化性材料８５で形成される層が形成されるべき部分に第１の硬化性材料７５が付着し、この付着した第１の硬化性材料７５が第１硬化工程で完全硬化して、第２の硬化性材料８５との間に界面が生じ、この界面で不所望な反射または屈折が生じるおそれがある。
【０１４４】
本実施形態のように第１の硬化性材料７５を第１傾斜状態で注入して硬化させることによって、第１の硬化性材料７５の流出を防ぎ、目的とする形状の透光体１３を容易に形成することができる。また基体１１の凹部２０のうちで、第２の硬化性材料８５で形成される層が形成されるべき部分に第１の硬化性材料７５が付着することを防ぐことができるので、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との間に界面が発生することを防ぐことができる。
【０１４５】
また第２の硬化性材料８５の注入は、基体１１の凹所の開放方向Ｚ１が鉛直方向Ｖに対して第２傾斜方向Ｄ２に傾斜する第２傾斜状態で行なわれる。第２の硬化性材料８５の注入についても、必ずしも第２傾斜状態で行なう必要はなく、たとえば基体１１の凹所の開放方向Ｚ１を鉛直方向Ｖに平行にした状態で行なわれてもよいが、本実施形態のように第２傾斜状態で行なわれることが好ましい。
【０１４６】
第２の硬化性材料８５を注入した後に第２傾斜状態に配置して硬化を行なう場合、第２傾斜状態にするときに、第２の硬化性材料８５が基体１１の凹所から流出するおそれがある。また第１の硬化性材料７５の開放側表面部７５ａのうちで第２の硬化性材料８５に接する必要のない部分、すなわち透光体１３の開放側表面部３０の第１傾斜部分３１になるべき部分に第２の硬化性材料８５が付着して残存し、第１傾斜部分３１が平面状にならず、第１傾斜部分３１で不所望な反射または屈折が生じるおそれがある。
【０１４７】
本実施形態のように第２の硬化性材料８５を第２傾斜状態で注入して硬化させることによって、第２の硬化性材料８５の流出を防ぎ、目的とする形状の透光体１３を容易に形成することができる。また第１の硬化性材料７５の第１傾斜部分３１になるべき部分に第２の硬化性材料８５が付着することを防ぐことができるので、第１傾斜部分３１における不所望な反射または屈折を防ぐことができる。
【０１４８】
また本実施形態では、第１または第２の硬化性材料７５，８５を基体１１の凹所に注入するときには、基体１１の凹部２０の側壁部２２を伝わらせるように流し込む。本実施形態とは異なり、たとえば第１または第２の硬化性材料７５，８５を上方から滴下して注入すると、透光体１３の内部に気泡が発生し、不所望な反射または屈折を引起すおそれがある。本実施形態において第１および第２の硬化性材料７５，８５を注入するときには、収容体７０は第１または第２傾斜状態にあり、基体１１の凹部２０の側壁部２２は、鉛直方向Ｖに対して傾斜する。この傾斜する側壁部２２を伝わらせるように第１または第２の硬化性材料７５，８５を注入する、つまり側壁部２２に沿って第１または第２の硬化性材料７５，８５を注入するので、気泡の発生を防止または抑制し、透光体１３における不所望な反射および屈折を防ぐことができる。
【０１４９】
透光体１３に気泡が発生した場合には、硬化させる前に、気泡を取除くことが好ましい。たとえば真空脱泡機に投入することで気泡を取除くことが可能である。本実施形態では、前述のように気泡の発生を抑制することができるので、気泡が発生した場合でも、その発生量が少なく、容易に気泡を取除くことが可能である。
【０１５０】
また本実施形態では、第１および第２の硬化性材料７５，８５として、熱硬化性樹脂が用いられる。第１および第２の硬化性材料７５，８５としては、光硬化性樹脂を用いてもよいが、光硬化性樹脂の場合、光が照射される側から硬化が始まるので、第１硬化工程において第１の硬化性材料７５を半硬化状態に留めることが困難である。したがって第１および第２の硬化性材料７５，８５には、本実施形態のように熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。
【０１５１】
以上に述べた第１実施形態では、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５とには、同一の材料が用いられるが、異なる材料が用いられてもよい。この場合、第１および第２の硬化性材料７５，８５に用いられる材料は、密着性および屈折率を考慮して選ばれる。具体的に述べると、第１の硬化性材料７５と第２の硬化性材料８５との間には密着性が必要であるので、たとえば試験によって密着性を評価検討して、実際に使用する材料が選択される。また屈折率の点で言えば、異なる材料であってもほぼ同じ値の屈折率を有するものもあり、屈折率がほぼ同じ値、つまり略等しい値であれば、光の屈折に対して極端な差は出ない。したがって本実施形態のように第１および第２の硬化性材料７５，８５が、略等しい屈折率を有することが好ましい場合、第１および第２の硬化性材料７５，８５としては、略等しい屈折率を有する材料が選ばれる。
【０１５２】
また第１実施形態では、基体１１の凹所は逆角錐台状であり、基体１１の凹部２０の側壁部２２は、底部２１に垂直な仮想一平面に対して、凹所の開口径が開口端部に近づくにしたがって大きくなるように傾斜して形成される。つまり基体１１の凹所は、開口端部に近づくにしたがって開口径が大きくなるように形成される。基体の凹所の形状はこれに限定されない。
【０１５３】
図１０は、凹所が開放方向Ｚ１に一様な形状に形成される基体１１Ａを備える発光装置１Ａを示す断面図である。基体の凹所は、たとえば図１０に示す基体１１Ａのように開放方向Ｚ１に一様な形状、たとえば角柱状に形成されてもよい。この場合、基体１１Ａの凹所を規定する凹部２０Ａの側壁部２２Ａは、凹部２０Ａの底部２１Ａに垂直な仮想一平面に平行に形成される。つまり基体１１Ａを構成するカップ形成用基板２８Ａには、厚み方向に貫通して、厚み方向に一様な形状、たとえば角柱状の貫通孔が形成される。この場合、カップ形成用基板２８Ａは、カップ基板本体２８ａと同様の形状の基板によって実現される。
【０１５４】
図１１は、凹所が開放方向Ｚ１に一様な形状に形成される基体１１Ａの第１傾斜状態における様子を示す断面図である。前述の図１０に示す基体１１Ａのように、凹所が開放方向Ｚ１に一様な形状に形成される場合にも、透光体１３の光路変更部である開放側表面部３０は、本実施形態と同様にして形成される。具体的には、たとえば図１１に示すように基体１１Ａを基体固定台７１に固定して第１傾斜状態に配置し、この状態での凹所に第１の硬化性材料７５が注入されて硬化される。
【０１５５】
このように基体１１Ａの凹部２０Ａの側壁部２２Ａは、底部２１Ａに垂直な仮想一平面に平行に形成されてもよいが、本実施形態における基体１１の凹部２０の側壁部２２のように、底部２１に垂直な仮想一平面に対して傾斜して、より詳細には凹所の開口径が開口端部に近づくにしたがって大きくなるように傾斜して形成されることが好ましい。これによって凹部２０の側壁部２２に入射する光のうち、凹所の開放方向Ｚ１に反射される光の比率を高めることができるので、発光体１２から発せられる光束を、より確実に拡開して外部に出射することができる。
【０１５６】
前述の図１０に示す開放方向Ｚ１に一様な形状の凹所が形成される基体１１Ａは、基体本体１１Ａとして用いることができる。図１２は、基体本体１１Ａと反射壁９１とを含む基体９２を備える発光装置９０を示す断面図である。図１２に示すように基体９２は、基体本体１１Ａと反射壁９１とを含んで構成されてもよい。反射壁９１は、入射する光を反射させるように形成され、より詳細には入射する光に対して高い反射率を有するように、本実施形態では０．８以上の反射率を有するように形成される。
【０１５７】
反射壁９１は、第１実施形態における基体１１の凹部２０の側壁部２２と同様の形状を有し、第１方向Ｘの両側において、基体本体１１Ａの側壁部２２Ａと、底部２１Ａの側壁部２２Ａ寄りの部分とにわたって設けられる。反射壁９１は、基体本体１１Ａの側壁部２２Ａに対して傾斜して、より詳細には、基体本体１１Ａの底部２１Ａから遠ざかるにしたがって底部２１Ａと平行な断面積が小さくなるように側壁部２２Ａに対して傾斜して形成される。つまり反射壁９１は、三角柱状に形成され、３つの側面部のうち、１つの側面部が基体本体１１Ａの底部２１Ａに接し、もう１つの側面部が基体本体１１Ａの側壁部２２Ａに接する。
【０１５８】
この反射壁９１の開放方向Ｚ１に向かう表面部、すなわち反射壁９１の３つの側面部のうちで、基体本体１１Ａの底部２１Ａまたは側壁部２２Ａに接する２つの側面部を除く残余の側面部を側壁部９３とし、基体本体１１Ａの底部２１Ａのうちで、反射壁９１に接する部分を除く残余の部分を底部９４として、基体９２に凹部９５が形成される。反射壁９１は、基体本体１１Ａの底部２１Ａから遠ざかるにしたがって底部２１Ａと平行な断面積が小さくなるように形成されるので、基体９２には、第１実施形態における基体１１の凹部２０と同様の形状の凹部９５が形成される。
【０１５９】
このように反射壁９１を設けることによって、第１実施形態における基体１１の凹部２０と同様の形状を有する凹部９５を基体９２に形成することができる。これによって透光体１３の開放側表面部３０で反射されて反射壁９１の一側面部である側壁部９３に入射する光のうち、凹所の開放方向Ｚ１に反射される光の比率を、凹所が開放方向Ｚ１に一様な形状に形成される場合よりも高めることができる。したがって透光体１３の光路変更部である開放側表面部３０で拡開された光を、より確実に外部に出射させることができるので、発光体１２から発せられる光束を、より確実に拡開して外部に出射することのできる発光装置９０を実現することができる。
【０１６０】
反射壁９１は、光反射性を有する材料、たとえば反射用樹脂である光反射性樹脂からなる。光反射性樹脂としては、白色樹脂、たとえば酸化チタンなどの白色顔料を混入したポリアミド系樹脂などが挙げられる。反射壁９１は、たとえば光反射性を有する硬化性材料（以下「光反射性硬化材料」という）を注型することによって形成される。光反射性硬化材料は、流動性を有する状態で基体１１の凹所に注入されて硬化する。
【０１６１】
光反射性材料を注入するときには、前述の図１１に示す第１傾斜状態と同様に、基体本体１１Ａの凹所の開放方向Ｚ１が鉛直方向Ｖに対して傾斜するように収容体７０Ａを傾けた状態で、発光体であるＬＥＤ素子１２の搭載領域にかからない範囲内で、凹所の第１方向一方Ｘ１側の側壁部２２Ａ寄りの部分に光反射性材料を注入して硬化させる。凹所の第１方向他方Ｘ２側の側壁部２２Ａ寄りの部分に対しても同様にして光反射性材料を注入して硬化させる。
【０１６２】
このように収容体７０Ａを傾けた状態で光反射性材料を硬化させることによって、図１２に示すように基体本体１１Ａの凹部２０Ａの底部２１Ａに対して一表面部９３が傾斜する反射壁９１を形成することができる。つまり本実施形態では、凹部２０Ａを型として反射壁９１を形成することができる。反射壁９１の一表面部である側壁部９３の底部９４に対する傾斜角度は、光反射性材料を硬化させるときの収容体７０の傾斜角度、具体的には基体固定台７１の第１傾斜部分７３ａの設置面部７２に対する傾斜角度によって調整することができる。
【０１６３】
また第１実施形態では、基体１１を構成するカップ形成用基板２８は、図３に示すようにカップ基板本体２８ａとカップ部材２８ｂとを含んで構成されるが、カップ形成用基板の構成は、これに限定されない。図１３は、カップ形成用基板の他の例であるカップ形成用基板９６を含む基体１１Ｂを備える発光装置９７を示す断面図である。カップ形成用基板９６は、たとえば図１３に示すように１枚の基板で構成されてもよい。
【０１６４】
図１３に示すカップ形成用基板９６は、反射板によって実現され、入射する光を反射させるように形成され、より詳細には入射する光に対して高い反射率を有するように、本実施形態では０．８以上の反射率を有するように形成される。カップ形成用基板９６の材料としては、反射率の高い材料、本実施形態では反射率が０．８以上の材料が用いられる。このような材料としては、たとえば光反射性樹脂、銀、アルミニウムなどの金属、樹脂表面に銀またはアルミニウムなどの金属を蒸着したものなどの、樹脂表面に金属層を形成したものが挙げられる。カップ形成用基板９６は、たとえば光反射性樹脂を成型して、または前述の金属を加工して形成される。
【０１６５】
また第１実施形態では、基体１１は、カップ形成用基板２８と配線基板２９とを貼り合わせた貼り合せ基板であるが、これに限定されず、たとえば厚み方向一方に開放する凹所が形成される凹部形状を有する１枚の基板で構成されてもよい。このような凹部形状を有する基板は、たとえば樹脂材料の成型品または金属材料の加工品によって実現される。
【０１６６】
また第１実施形態では、発光装置１を１つずつ製造するが、複数の発光装置１を同時に製造してもよい。図１４は、複数の発光装置１を同時に製造する場合の第１傾斜状態における収容体７０の様子を示す断面図である。図１４では、基体１１を構成するカップ形成用基板２８のカップ部材２８ｂについては、記載を省略する。複数の発光装置１を同時に製造する場合には、図１４に示すように収容体７０を多連状態にして、より詳細には収容体７０の基体１１の第１方向一方Ｘ１側の側面部が、隣合う収容体７０の基体１１の第１方向他方Ｘ２側の側面部に接するように複数の収容体７０を多連状態にしたパッケージ基板７０ａとして、第１傾斜状態に配置する。第２傾斜状態に配置する場合も同様に収容体７０を多連状態にして配置する。このように多連状態で収容体７０を第１または第２傾斜状態に配置して、第１または第２の硬化性材料７５，８５の注入および硬化を行なう。
【０１６７】
この場合、多連状態の収容体７０を基体固定台１４０で固定することによって、各収容体７０を第１または第２傾斜状態に配置することができる。収容体７０を第１傾斜状態または第２傾斜状態に配置するための基体固定台１４０は、たとえば図１４に示すように三角柱状に形成され、一側面部である設置面部１４１を介して作業場に設置され、他の一側面部である収容面部１４２が多連状態の収容体７０を固定可能な寸法に形成される。各収容体７０は、基体１１の厚み方向他方Ｚ２側の表面部が収容面部１４２に沿って配置され、図示しない固定手段によって固定される。収容面部１４２の設置面部１４１に対する傾斜角度γ０は、図１４に示す第１傾斜状態に配置するために基体固定台１４０を用いる場合には第１傾斜角度γ１に選ばれ、第２傾斜状態に配置するために用いる場合には第２傾斜角度γ２に選ばれる。
【０１６８】
図１５は、本発明の第２実施形態の発光装置１５０を示す断面図である。本実施形態の発光装置１５０は、第１実施形態の発光装置１と類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。本実施形態の発光装置１５０は、入射する光を反射させる反射体１５１を含んで構成される。反射体１５１は、透光体１３の光路変更部である開放側表面部３０の一部分に設けられ、この部分を開放方向Ｚ１側から覆う。より詳細には、反射体１５１は、開放側表面部３０のうちで、発光体１２の発光面１２ａを開放方向Ｚ１に投影した投影領域に含まれる部分に設けられる。本実施形態では、発光体１２は、凹部２０の底部２１の第１方向Ｘにおける両端部間の中央部に設けられるので、反射体１５１は、開放側表面部３０の第１方向Ｘにおける両端部間の中央部に設けられる。
【０１６９】
発光装置１５０は、複数、本実施形態では２つの反射体１５１、すなわち第１反射体１５２および第２反射体１５３を含む。第１および第２反射体１５２，１５３は、長辺が第２方向Ｙに平行な長方形シート状に形成される。第１および第２反射体１５２，１５３は、第１方向Ｘに間隔をあけて、隣合って設けられる。第１および第２反射体１５２，１５３は、たとえば光反射性樹脂をシート状に成型することによって形成される。
【０１７０】
第１反射体１５２は、第１傾斜部分３１の第１方向Ｘにおける両端部間の中央部よりも第１方向他方Ｘ２側の部分であって、第１方向Ｘにおける第１および第２傾斜部分３１，３２の交差部分１５４寄りの部分に設けられ、この部分を開放方向Ｚ１側から覆う。第２反射体１５３は、第２傾斜部分３１の第１方向Ｘにおける両端部間の中央部よりも第１方向一方Ｘ１側の部分であって、第１方向Ｘにおける第１および第２傾斜部分３１，３２の交差部分１５４寄りの部分に設けられ、この部分を開放方向一方Ｚ１側から覆う。つまり反射体１５１は、第１および第２傾斜部分３１，３２の交差部分１５４には設けられない。
【０１７１】
図１６は、本実施形態である第２実施形態の発光装置１５０における発光状態を示す断面図である。図１６では、理解を容易にするために、透光体１３についてはハッチングを省略する。本実施形態では、透光体１３の光路変更部である開放側表面部３０の一部分を覆って反射体１５１が設けられるので、図１６に示すように開放側表面部３０の反射体１５１で覆われる部分を透過する光１５５を反射体１５１で反射させて、基体１１の凹部２０に向かう光に変換することができる。具体的に述べると、透光体１３の開放側表面部３０のうち、反射体１５１で覆われる部分を透過した光を、反射体１５１で反射させて再度透光体１３に入射させ、基体１１の凹部２０に入射させることができる。したがって発光体１２から発せられる光のうち、基体１１の凹部２０に向かって反射される光の比率を、反射体１５１が設けられない場合に比べて、さらに高めることができる。
【０１７２】
透光体１３の開放側表面部３０は光路変更部であり、発光体１２から入射する光を、発光体１２の発光面１２ａに対して垂直な基準線Ｌとの成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能な形状に形成される。このような開放側表面部３０の一部分に反射体１５１が設けられるので、発光体１２から発せられる光のうち、より多くの光を反射体１５１で反射させて、周囲部に広げることができる。つまり、より多くの光を拡開する方向に、すなわち凹部２０の開口端部寄りの部分に導くことができる。したがって外部に出射される光束における強度のむらを一層抑制することができる。
【０１７３】
また本実施形態では、反射体１５１は、透光体１３の開放側表面部３０の第１方向Ｘにおける両端部間の中央部、すなわち開放側表面部３０のうちで、発光体１２の発光面１２ａを開放方向Ｚ１に投影した投影領域に含まれる部分に設けられる。これによって、発光体であるＬＥＤ素子直上から外部へ出射される光の一部を反射させて、周囲部すなわち凹部２０の側壁部２２により近い部分に広げることができる。たとえば光出力強度がピークとなる方向が発光面１２ａに対して９０°または３０〜４０°傾いた方向である場合、光出力強度の高い光１５５を反射体１５１で反射させて、周囲部に広げることができる。したがって外部に出射される光束における光の強度をさらに一様なものとすることができる。
【０１７４】
また反射体１５１が開放側表面部３０のうちで、発光体１２の発光面１２ａを開放方向Ｚ１に投影した投影領域に含まれる部分に設けられることによって、凹部２０で反射された光の外部への出射が反射体１５１で遮られることを防ぐことができる。このように反射体１５１は、基体１１の凹部２０で反射された光の光路を避けた位置に設けられることが好ましい。
【０１７５】
また本実施形態では、第１および第２反射体１５２，１５３は、間隔をあけて設けられ、開放側表面部３０を構成する第１および第２傾斜部分３１，３２の交差部分１５４には、反射体１５１は設けられない。したがって発光体１２から発せられる光のうち、光出力強度の高い光の一部を透過させることができるので、この透過した光１５６と凹部２０で反射された光とが合わさって外部に出射される光束の強度を一層一様なものとすることができる。
【０１７６】
図１７は、本発明の第３実施形態の発光装置１６０を示す断面図である。本実施形態の発光装置１６０は、第１実施形態の発光装置１と類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。本実施形態の発光装置１６０は、第２実施形態の発光装置１５０と同様に反射体１６１を含んで構成される。
【０１７７】
前述の第２実施形態の発光装置１５０では、反射体１５１は、第１および第２傾斜部分３１，３２の交差部分１５４には設けられないが、本実施形態の発光装置１６０では、反射体１６１は、第１および第２傾斜部分３１，３２の交差部分１５４にも設けられる。より詳細には、反射体１６１は、第１および第２傾斜部分３１，３２の交差部分１５４と、第１および第２傾斜部分３１，３２のうちで、交差部分１５４寄りの部分とにわたって設けられる。つまり反射体１６１は、透光体１３の開放側表面部３０で形成される凹部の底部に設けられる。
【０１７８】
このような反射体１６１は、たとえば凹状に形成される開放側表面部３０の一部分、具体的には開放側表面部３０で形成される凹部の底部に、光反射性材料を注型することによって形成することができる。具体的には、透光体１３の開放側表面部３０で形成される凹部の底部に、光反射性材料、たとえば光反射性樹脂を注入して硬化させることによって反射体１６１を形成することができる。本実施形態では、基体１１の凹所の開放方向Ｚ１が鉛直方向Ｖに平行な状態で光反射性材料を硬化させて反射体１６１が形成される。これによって反射体１６１の開放方向Ｚ１側の表面部が、開放方向Ｚ１に垂直に、すなわち凹部２０の底部２１に平行に形成される。
【０１７９】
図１８は、本実施形態である第３実施形態の発光装置１６０における発光状態を示す断面図である。図１８では、理解を容易にするために、透光体１３についてはハッチングを省略する。本実施形態では、第２実施形態と同様に透光体１３の光路変更部である開放側表面部３０の一部分を覆って反射体１６１が設けられるので、図１８に示すように開放側表面部３０の反射体１６１で覆われる部分を透過する光１６２，１６３を反射体１６１で反射させて、基体１１の凹部２０に向かう光に変換することができる。したがって発光体１２から発せられる光のうち、基体１１の凹部２０に向かって反射される光の比率を高めることができる。
【０１８０】
また透光体１３の開放側表面部３０は、発光体１２から入射する光を、発光体１２の発光面１２ａに対して垂直な基準線Ｌとの成す角度の絶対値が大きくなるように反射可能に形成されるので、反射体１６１を設けて凹部２０に向かって反射される光の比率を高めることで、発光体１２から発せられる光のうち、より多くの光を周囲部に広げて、拡開された光束として外部に出射させることができる。したがって外部に出射される光束における強度のむらを抑制することができる。
【０１８１】
以上に述べた第１〜第３実施形態では、透光体１３の開放側表面部３０全体によって光路変更部が構成されるが、光路変更部は、これに限定されず、透光体１３の開放側表面部３０の一部分で構成されてもよい。この場合、たとえば透光体１３の開放側表面部３０の一部分、具体的には発光体１２の発光面１２ａを臨む部分を、第１〜第３実施形態における開放側表面部３０と同様の第１および第２傾斜部分３１，３２で構成して、凹状に形成することで、光路変更部を実現することができる。つまり透光体１３の発光体１２の発光面１２を臨む部分に、第２方向Ｙに延びて、第１方向Ｘに平行な断面形状がＶ字状の溝部を形成することで、光路変更部を形成することができる。
【０１８２】
また第１〜第３実施形態では、透光体１３を構成する第１傾斜部分３１の傾斜角度と第２傾斜部分３２の傾斜角度とは略等しいが、異なってもよい。第１傾斜部分３１の傾斜角度と第２傾斜部分３２の傾斜角度とが異なるということは、発光体１２の発光方向に対する角度が、第１傾斜部分３１と第２傾斜部分３１，３２とで異なるということであり、指向特性、すなわち光出射方向が、第１傾斜部分３１側と第２傾斜部分３２側とで異なることになる。つまり発光装置の発光方向である光出射方向が、発光装置の中央部、たとえば第１方向Ｘにおける両端部間の中央部に関して対称でなくなる。
【０１８３】
前述の図７に示すバックライト装置である照明装置６０においては、導光体６０の反射構造設計を、発光装置１の指向特性に合ったものにする必要があるので、発光装置１の発光方向は、発光装置１の第１方向Ｘにおける両端部間の中央部に関して対称であることが好ましい。発光装置１の発光方向が対称でない場合、発光装置１の搭載方向を左右反対にして、つまり第１方向一方Ｘ１側と第１方向他方Ｘ２側とを反対にして搭載してしまうと、発光装置１の指向特性が、導光体６１の反射構造に合わなくなる。したがって発光装置１をバックライト装置６０に用いる場合には、第１傾斜部分３１の傾斜角度と第２傾斜部分３２の傾斜角度とは略等しいことが好ましい。
【０１８４】
このように発光装置１をバックライト装置６０に用いる場合には、第１傾斜部分３１の傾斜角度と第２傾斜部分３２の傾斜角度とは略等しい方が好ましいが、第１傾斜部分３１の傾斜角度と第２傾斜部分３２の傾斜角度とを異なるものにすることで、特殊な指向特性を実現することが可能である。つまり第１傾斜部分３１の傾斜角度と第２傾斜部分３２の傾斜角度とに差を設けることで、発光装置の左右、すなわち第１方向Ｘ両側の指向特性を異なるものとし、特殊な指向特性の発光装置を実現することができる。したがって第１および第２傾斜部分３１，３２の傾斜角度およびその差は、発光装置の用途に応じて選ばれることが好ましい。
【０１８５】
また第１〜第３実施形態では、透光体１３を形成する第１および第２の硬化性材料７５，８５は略等しい屈折率を有するが、前述のような特殊な指向特性を目的とする場合には、第１および第２の硬化性材料７５，８５として、異なる屈折率を有する材料を組合せて用い、その界面で屈折を発生させることで、目的とする指向特性を実現するようにしてもよい。
【０１８６】
また第１〜第３実施形態では、透光体１３は、全体が透光性を有するように形成されるが、これに限定されず、発光体１２からの光が外部へ出射可能な構成であれば、透光性を有しない部分を一部分に有してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１８７】
【図１】本発明の第１実施形態の発光装置１を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態の発光装置１を示す平面図である。
【図３】図２に示す切断面線Ｓ３−Ｓ３における断面図である。
【図４】図２に示す切断面線Ｓ４−Ｓ４における断面図である。
【図５】第１実施形態の発光装置１における発光状態と、平坦面型発光装置１００における発光状態とを対比して示す断面図である。
【図６】図５に示す発光装置１，１００を拡大して示す端面図である。
【図７】本発明の第１実施形態の発光装置１を備える照明装置６０を分解して示す分解斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態の発光装置１の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図９Ａ】第１実施形態の発光装置１の製造方法における各製造工程を示す断面図である。
【図９Ｂ】第１実施形態の発光装置１の製造方法における各製造工程を示す断面図である。
【図１０】凹所が開放方向Ｚ１に一様な形状に形成される基体１１Ａを備える発光装置１Ａを示す断面図である。
【図１１】凹所が開放方向Ｚ１に一様な形状に形成される基体１１Ａの第１傾斜状態における様子を示す断面図である。
【図１２】基体本体１１Ａと反射壁９１とを含む基体９２を備える発光装置９０を示す断面図である。
【図１３】カップ形成用基板の他の例であるカップ形成用基板９６を含む基体１１Ｂを備える発光装置９７を示す断面図である。
【図１４】複数の発光装置１を同時に製造する場合の第１傾斜状態における収容体７０の様子を示す断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態の発光装置１５０を示す断面図である。
【図１６】本実施形態である第２実施形態の発光装置１５０における発光状態を示す断面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態の発光装置１６０を示す断面図である。
【図１８】本実施形態である第３実施形態の発光装置１６０における発光状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１８８】
１  発光装置
１１  基体
１２  発光体
１２ａ  発光体１２の発光面
１３  透光体
１４，１５  配線パターン
１６，１７  導電性ワイヤ
２０  凹部
２１  底部
２２  側壁部
２７  配線基板
２８  カップ形成用基板
３０  透光体１３の開放側表面部（光路変更部）
３１  第１傾斜部分
３２  第２傾斜部分
６０  照明装置
６１  導光体
６１ａ  光入射部
６１ｂ  光出射部
６１ｃ  光反射部
６２  拡散シート
６３  プリズムシート
６４  反射シート
６５  入射領域
【図１】
2008226928.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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