(57)【要約】  少なくとも一つの発光ダイオード2と、前記少なくとも一つの発光ダイオード2からの熱を輸送するための少なくとも一つの熱伝導基板3と、前記少なくとも一つの発光ダイオード2によって発される光を受けるために配置されているライト・ガイド4とを有する発光装置が供される。熱伝導基板3に面するライト・ガイド4の面5は、少なくとも一つの面積部分7を有し、当該面積の大部分が、2μmから200μmの幅を有するギャップ8によって、前記熱伝導基板3から隔てられている。斯様な明確なエアギャップの提供によって、熱伝導基板からライト・ガイドへの高い熱輸送が実現可能であり、同時に、ライト・ガイドの背面の全反射を可能にする。
2010517213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの発光ダイオードと、前記少なくとも一つの発光ダイオードから熱を輸送するための少なくとも一つの熱伝導基板と、当該少なくとも一つの発光ダイオードから発された光を受けるためのライト・ガイドとを有する発光装置であって、
前記ライト・ガイドは前記少なくとも一つの熱伝導基板に面している面をもち、当該面は、その主要な面積割合が、2μmから200μmまでの幅をもつギャップにて、前記熱伝導基板から隔てられている少なくとも一つの面積部分を有する、発光装置。
【請求項２】
前記少なくとも一つの面積部分が、前記少なくとも一つの熱伝導基板と平行である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つの面積部分の面積の少なくとも90％が、前記ギャップによって前記熱伝導基板から隔てられている、請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記ギャップの幅が5μmから25μmである、請求項１乃至３の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記ギャップはガスを有する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記熱伝導基板と平行な前記面積部分が、前記面の主要な面積割合を構成している、請求項１乃至５の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
少なくとも一つのスペーサ要素が、前記熱伝導基板と前記面積部分との間に配置されている、請求項１乃至６の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記熱伝導基板が、前記ライト・ガイドの熱伝導率よりも高い熱伝導率を持つ材料を有する、請求項１乃至７の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記熱伝導基板が、前記ライト・ガイドの前記面積部分に対向して配置された多孔性の面を有する、請求項１乃至８の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記熱伝導基板が、金属フォーム又は金属ウールを有する、請求項７に記載の発光装置。
【請求項１１】
間隔を置かれた少なくとも2個の発光ダイオードを有し、前記少なくとも一つの面積部分のうちの1箇所が、隣接する2個の前記発光ダイオードの間に位置している、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れかに記載の、少なくとも一つの発光装置を有する照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの発光ダイオード、少なくとも一つの熱伝導基板、及び前記少なくとも一つの発光ダイオードによって発された光を受光するために配置されている導光板（ライト・ガイド）を有する発光装置と、少なくとも一つの斯様な発光装置を有する照明器具とに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（LED）を有する半導体発光装置は、現在利用可能な、最も効率が良く、堅牢な光源の一つである。
【０００３】
小さなサイズ、エネルギー節約の可能性、及び長寿命に起因して、LEDは、一般の照明アプリケーションに対して生き残れる光源になるために、急速に進化している。
【０００４】
一般的な環境照明を作るために、LEDは、当該LEDから発された光を複数の光線の分散へと変換及び混合することが可能なライト・ガイドなどの追加の光学系と組み合わせられることができ、これによって、室内空間、例えばオフィスを照明する。ライト・ガイドは、一つ又は複数のLED上に配置されることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら高出力LEDは、動作中に熱及び光強度の両方に関してエネルギーを生成する。LEDをうまく動作させるために、熱は効率の良い態様で排除されねばならない。LEDが効率よく冷却されない場合、LEDの明るさ、効率、及びルーメン出力が減弱する。
【０００６】
従来の発光装置では、熱放散の問題を解決するために、放散する熱を広い面積に拡散する基板上にLEDが取り付けられている。
【０００７】
基板上に配置された、一つ又は複数のLEDを有する斯様な発光装置は、一般的な照明アプリケーション用のライト・ガイドに接続されてもよい 。ライト・ガイドの全面にわたって所望の均一な照明を得るために、光はライト・ガイド内で分散される。
【０００８】
Epstein等による、米国特許公開公報US 2005/0265029 A1は、LEDアレイと、当該LEDによって発された光を光学シートの基本的に全面にわたって拡散するのに適している当該光学シートとを有するLEDアレイ・システムを記載している。
【０００９】
しかしながら、天井又は壁などに配置された面が熱的に絶縁されている可能性があるので、環境への対流と熱放射とによるヒートスプレッダの冷却は、いくらか不明確である。天井の品質にかかわり無く、発光装置をより堅牢に、一般的に適用可能にするために、ヒートスプレッダの冷却をライト・ガイドを通じて行うことも好都合である。何故ならば、当該ライト・ガイドは周囲の大気に接しているからである。
【００１０】
米国特許公開公報 US 2005/0265029 A1では、しかしながら、LEDアレイと光学シートとの間に中間層が典型的には配置されている。この中間層は、LEDアレイから光学シートへの熱輸送を妨げている可能性がある。
【００１１】
ライト・ガイドが熱伝導基板と直接接触して配置された場合、熱伝導が可能である。しかしながら、ライト・ガイドの背面での全反射に対する可能性が取り除かれるので、システムの光学的な効率は、この場合低下するであろう。
【００１２】
ライト・ガイドと熱伝導基板との間の強力な機械的結合は、光の吸収及び/又は光線の品質の障害に、不可避的につながる。
【００１３】
したがって当技術分野で、この矛盾を克服するニーズがあり、LEDによって発散された熱が当該LEDから効率的に運び出され、ライト・ガイド内において高い光利用効率が可能な、発光装置を供するニーズがある。
【００１４】
本発明の目的は、少なくとも部分的にこれらの問題を解決し、少なくとも一つの発光ダイオード、熱伝導基板、及び導光板を有する発光装置であって、発光装置が熱伝導基板から導光板への良好な熱伝達を示すと共に、導光板は自身の表面での全反射が可能な発光装置を供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このように、第1の態様において、本発明は、少なくとも一つの発光ダイオードと、前記少なくとも一つの発光ダイオードから熱を輸送するための少なくとも一つの熱伝導基板と、前記少なくとも一つの発光ダイオードによって発された光の少なくとも一部を受光するために配置されているライト・ガイドとを有する発光装置を提供する。
【００１６】
ライト・ガイドは、前記少なくとも一つの熱伝導基板に面する面をもち、当該面は、少なくとも一つの面積部分を有し、当該面積部分の主要な面積割合（大部分）は、約2μmから約200μmの幅をもつギャップによって、前記熱伝導基板から隔てられている。
【００１７】
本発明の発光装置では、LEDによって発された光は、ライト・ガイドに入り、その中で伝播する。動作中に発光ダイオードは熱を放散させ、この熱は熱伝導基板によって、LEDから大部分が輸送される。
【００１８】
長時間、効率良く動作する温度でLEDを作動するためには、熱エネルギーが発光装置から輸送されることが好ましい。一つのオプションは、ライト・ガイドを、周囲の大気によって冷却されるヒートシンクとして使用することである。ライト・ガイドは、大気に対して比較的大きな表面積を一般にもち、したがって、ライト・ガイドは、発光装置から熱を輸送するための手段として適切である。
【００１９】
熱伝導基板からライト・ガイドへと熱を輸送するために、両者の間の良好な熱輸送特性が所望される。
【００２０】
一方、良好な光の伝播を得るためには、ライト・ガイドの背面を含む面で、全反射が起き得ることが好ましい。
【００２１】
前記少なくとも一部の面積部分の主要な面積割合（大部分）が、熱伝導基板から、特定の良く規定された距離に位置するように、ライト・ガイドの前記面の少なくとも一部を配置することによって、良好な熱伝達が、熱伝導基板からライト・ガイドへと得られ、同時に、前記部分において全反射（TIR）を可能にする。
【００２２】
ライト・ガイドと熱伝導基板との間の距離は、全反射を可能にするために、光の波長より大幅に大きくなければならず、一般的に約2μm以上である。当該距離がより短い場合、全反射は発生せず、光の吸収に起因して、ライト・ガイド内で大幅に減じられた光伝播に至る。同時に、当該距離は、ライト・ガイドから熱伝導基板への良好な熱伝達を維持するためには小さくなければならず、一般的に約200μmを超えてはならない。
【００２３】
本発明の実施例では、前記ギャップによって前記熱伝導基板から隔てられている前記少なくとも一つの面積部分は、前記熱伝導基板と本質的に平行である。これ故、導光板の前記面の空間的に延在している面積部分は、熱伝導基板から規定された距離に配置され、前記少なくとも一つの面積部分において全反射も可能であると共に、熱伝導基板からの効率の良い熱伝達が可能になる。
【００２４】
本発明の実施例では、前記少なくとも一つの面積部分の面積の、少なくとも90％、例えば95％以上、更には99％以上などが、前記ギャップによって前記熱伝導基板から隔てられる。
【００２５】
全反射に対し、同時に良好な熱伝達に対して背面をできるだけ多く利用するために、熱伝導基板と平行する面積部分の高い面積割合（大部分）が、上で規定された熱伝導基板からの距離に位置しなければならない。
【００２６】
導光板から熱伝導基板への熱伝達を増すためには、ギャップ幅はできるだけ小さくなければならないが、その一方で、5μmから25μmなどを得ることは、比較的単純である。
【００２７】
本発明の実施例では、前記熱伝導基板と平行な面積部分が、前記背面の主要な面積割合（大部分）を構成してもよい。
【００２８】
当該ギャップは、熱伝導基板から導光板まで、ギャップを通じて熱の伝導を可能にするガスを典型的には有している。当該ガスは、典型的には周囲の大気のガス、例えば空気か、又は、状況に対して特別に選択された別のガス、若しくはガス混合物でもよい。
【００２９】
全反射のため、同時に良好な熱伝達のために、出来る限りライト・ガイドの背面を利用し、エアギャップの幅に関する上記の要件を満たすライト・ガイドの背面の面積部分は、当該背面の主要な面積部分（大部分）を構成するよう、少なくとも50％、75％以上、又は90％以上など、大きくなければならない。
【００３０】
本発明の実施例では、少なくとも一つのスペーサ要素が、前記熱伝導基板と前記面積部分との間に配置される。
【００３１】
ライト・ガイドと熱伝導基板との間のエアギャップの幅を安定させるために、両者の間にスペーサ要素を配置することは、好都合であるかも知れない。当該スペーサ要素の表面は小さく、ギャップの幅に関する上記の要件を満たさない上記の面積割合に含まれる。
【００３２】
本発明の実施例では、熱伝導基板の熱伝導率は、ライト・ガイドに対する熱伝導率よりも、好ましくは高い。
【００３３】
本発明の実施例では、熱伝導基板は、前記導光板の前記面積部分に対向して配置される多孔性の表面を有する。導光板が多孔性の基板表面に対向して配置されたとき、背面の上述の面積部分は、複数の接触箇所で、当該熱伝導基板と接触する。しかしながら、各々の斯様な接触箇所は、非常に小さい面積を表し、この結果、当該面積部分の主要な面積割合（大部分）は、上で規定された幅のエアギャップ分だけ、熱伝導基板材から距離をおいている。多孔性熱伝導基板の使用は、導光板と熱伝導基板との間で規定される距離が、多孔性基板の表面に対向して導光板を単に配置するだけで形成されることができる点で好都合であり、これは斯様な発光装置の製造を容易にする。
【００３４】
金属フォーム及び金属ウールは、高い多孔性と高い熱伝導率との所望の組合せに起因して、熱伝導材料に用いられる好適な多孔性材料である。
【００３５】
本発明のこれらの態様、及び他の態様は、本発明の実施例を示している添付の図面を参照して、ここで更に詳細に説明されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の発光装置の一実施例を例示する。
【図２】本発明の発光装置の別の実施例を例示する。
【図３】50℃でのエアギャップの熱伝導率を、エアギャップの厚さの関数として例示する。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明は、少なくとも一つの発光ダイオードと、少なくとも一つの熱伝導基板と、前記少なくとも一つの発光ダイオードによって発される光を受光するために配置された導光板とを有する発光装置に関する。
【００３８】
本発明に従う発光装置の一実施例が、図1で例示されている。
【００３９】
この実施例に従った発光装置1は、光学的に透明な/半透明な導光板4へと光を発する、複数の、相互に間隔を置かれたLED 2を有する。導光板4は背面5と、これに対向する正面6とをもち、導光板4へと導かれた光は、この正面を通じて、導光板から出射する。
【００４０】
導光板4の背面5には複数の熱伝導基板3が位置しており、これらは、発光ダイオード2から熱を取り去るよう配置されている。
【００４１】
導光板4の背面5は、熱伝導基板3と本質的に平行な面積部分7を有する。
【００４２】
背面5の面積部分7は、エアギャップ8によって熱伝導基板3から隔てられている。
【００４３】
一般に、発光装置1は天井又は壁10などの表面に、又は当該表面から若干の距離をおいて配置される。
【００４４】
ここで使われている用語「ライト・ガイド」は、受光面を通じて光を受光する要素であって、当該要素内を、光は有意な伝送ロスも無く、光出力面の方へ向かって伝播する要素を指す。概して、ライト・ガイドは、全反射の原理に則って動作し、これによって、当該ライト・ガイドを通じて伝わってゆく光は、ライト・ガイドの材料と、当該ライト・ガイドを直近で囲んでいる、例えば空気、外装材、等々の材料との間の屈折率の違いに基づいて、ライト・ガイドの表面で反射される。
【００４５】
少なくとも発光装置の発光ダイオードによって発された光に対して、ライト・ガイドの材料は、少なくとも部分的に光を通す、例えば半透明であるか、又は透明なことさえある。
【００４６】
適切なライト・ガイド材料の例は、ガラス、透明なセラミック、及びポリ（メチル・メタクリル酸塩）（PMMA）又はポリカーボネートなどの透明ポリマーが含まれるが、しかしこれらに限定されることはない。ライト・ガイドがポリマー材で作られるとき、当該ライト・ガイドは射出成形によって好ましくは形成される。
【００４７】
ライト・ガイド材は、一般に空気など、ライト・ガイドを直近で囲んでいる材料よりも大幅に高い屈折率を、好ましくはもたねばならない。これ故、大体1.4より上の屈折率が、概して適切である。
【００４８】
ライト・ガイド4は、概して正面及び背面をもつ一般に板状の形状であり、光が正面側を通して発光装置を出ねばならないよう意図されている。光は、例えば導光板の背面を通じて、又は当該導光板の側面を通じて、導光板内に導かれる。
【００４９】
ライト・ガイドの形状は多様であり、多くの形状が考えられ、当業者に知られている。ライト・ガイドは、当該ライト・ガイド内を伝播する光が、好ましくは当該ライト・ガイドの正面側で当該ライト・ガイドから最終的に出射され得るよう、いくつかの種類の光抽出構造を一般に有する。
【００５０】
例えば、正面側が基本的に平坦であるのに対し、ライト・ガイドの背面は反復する鋸歯形状をもっていてもよい。ライト・ガイド内を伝播する光は、交互に正面及び背面で反射される。背面の鋸歯形状に起因して、正面側の入射角は、反射ごとに変化し、最終的に全反射に対する臨界角以下になり、この結果、光はライト・ガイドから出射される。
【００５１】
別の例では、ライト・ガイドは、正面に対して特定の角度で形成された内部空気スロットを有する。
【００５２】
斯様な光抽出構造の複数の例が、従来から知られている。ライト・ガイドでの光抽出構造の正確な具現化は、しかしながら本発明にとって重要ではなく、基本的に、当業者に公知のすべてのライト・ガイドのデザインが、本発明の発光装置に使われることができる。
【００５３】
本願明細書で使用されている用語「発光ダイオード」（ここではLEDとも略記される）は、無機ベースのLED、有機ベースのLED（OLED）、及び重合ベースのLED（ポリLED）を含むが、しかしこれらに限定されることはなく、全ての種類の発光ダイオードを指す。
【００５４】
一般にLEDは、UVから赤外線まで、可視波長範囲又は近可視波長範囲の光を発するよう適合されている。
【００５５】
当技術分野で知られているように、光を導光板に導くために、複数のアプローチが考えられる。例えば、発光ダイオードは、導光板の光を受光している面に単に置かれるだけであってもよく、この光の受光面に向けて、発光ダイオードは光を発することができる。光の受光面は、例えばライト・ガイドの背面、又は背面の一部でもよく、背面と正面とをつないでいる外周縁の面でもよく、又は、例えば熱伝導基板を通る開口部にあるライト・ガイドの凹部の側壁でもよい。
【００５６】
発光ダイオードは、ライト・ガイドから距離をおいて配置されるか、又は、ライト・ガイド内に成型されるなど、ライト・ガイド内に少なくとも一部が置かれてもよい。
【００５７】
ライト・ガイドの設計に応じて、上面放射か、又は側面放射する発光ダイオードを使用することが適切である。
【００５８】
光を発光ダイオードから導光板へと導く正確な設計は、しかしながら本発明にとって重要でなく、基本的に、当業者に知られているすべてのライト・ガイドのデザインが、本発明の発光装置で使われることができる。
【００５９】
発光ダイオードは、LEDに駆動電力を供するための駆動回路（図示せず）に接続されている。
【００６０】
動作中に、LEDは熱を放散させる。熱の多くの量が、LEDとの熱的接触するよう配置された熱伝導基板（ヒートスプレッダ）3によって、吸収される。一般的にはLEDの一部が、直接又は半田バンプ等を介して、熱伝導基板と物理的な接触をする。
【００６１】
あまりに高い温度では、LEDは損傷を受け、より少ない光を発する。これ故、LEDから熱を運び去ることが所望される。
【００６２】
良好な熱伝導率がライト・ガイド4と熱伝導基板3との間に得られるようにライト・ガイド4を配置することによって、周囲の大気によって冷却されるのと同時に、ライト・ガイド4は、発光装置から熱を輸送するための手段として働く。
【００６３】
熱伝導基板は、高い熱伝導率を持っている材料を一般に有する。当該材料は、例えば、銅、アルミニウム、鋼鉄等々の金属材料、及びこれらの合金、並びに高い熱伝導率をもつプラスチック材又はセラミック材などの他の材料であるが、しかしこれらに限定されることはない。
【００６４】
通常、ヒートスプレッダの熱伝導率は、ライト・ガイド材（及び、空気）の伝導率よりも、著しく高くなければならない。透明ポリマーは、通常0.2W／mK周辺の熱伝導率をもち、ガラスは1W／mK周辺の熱伝導率をもつ。したがって、ヒートスプレッダの熱伝導率は約2W／mKから約2500W／mKなど、一般に約2W／mKを越えていなければならず、これは殆どすべての金属及び多くのセラミックに当てはまる。
【００６５】
熱伝導基板は、別個の要素でもよいし、又は、別のキャリア材上に配置された熱伝導材の層でもよい。
【００６６】
上で説明したように、ライト・ガイドは、自身の正面及び背面の両方で全反射できることが好ましい。これ故、背面5は、熱伝導基板3と接触してはならない。他方、背面5は、良好な熱輸送が可能なために、熱伝導基板の近くになければならない。
【００６７】
これ故、ライト・ガイド4の背面5は、下部に位置する熱伝導基板と基本的に平行な面積部分7を有しなければならならず、少なくとも面積部分7の主要な面積割合（大部分）がエアギャップによって熱伝導基板から隔てられる。このギャップが形成された場所で、熱伝導基板3に対する良好な熱輸送が得られると共に、ライト・ガイド4の全反射が可能になる。ギャップが形成されるこの面積割合が、できるだけ高いことが好ましい。これ故、好ましくは、当該ライト・ガイドの平行部分の面積の少なくとも90％、例えば少なくとも95％、又は少なくとも99％等、少なくとも50％が、熱伝導基板に対して規定されたエアギャップを形成しなければならない。
【００６８】
全反射及び熱輸送の組み合わせに対する最大効率のために、熱伝導基板と基本的に平行な面積部分7は、ライト・ガイドの背面5の主要な面積割合（大部分）を占めなければならない。
【００６９】
通常、熱伝導基板3と基本的に平行な面積部分7は、ライト・ガイドの背面の面積の少なくとも約50％、とりわけ少なくとも75％、例えば少なくとも90%等を占める。面積部分7は、ライト・ガイド4の背面5全体に、一般に分布している。例えば、ライト・ガイドに対する熱伝達が背面5の前記面積全体に分散されるように、斯様な面積部分7は2つの隣接する、間隔を置かれた別々の発光ダイオード2及び2´の間に置かれる。
【００７０】
ライト・ガイドの背面での全反射を可能にするために、面積部分7と熱伝導基板3との間のエアギャップは、発光ダイオード2によって発された光の波長を大幅に超えていなければならない。これ故、当該エアギャップの幅は、約2μmを超えなければならない。製造誤差等を考慮すると、ギャップの存在を確実にするためには、幅は約5μmを好ましくは超えなければならない。
【００７１】
熱伝導基板からライト・ガイドへの熱伝達を出来るだけ高く維持するためには、エアギャップの幅は、しかしながらあまり大き過ぎてはならず、一般に約200μmを超えてはならない。幅が小さくなるにつれ、より良好な熱輸送が生じ、したがって、幅は、約200μmより少なく、例えば約100μmより少なく、例えば約25μmより少なくてもよい。
【００７２】
当業者は、上記で使用された用語「エアギャップ」が、ギャップは空気で満たされるという事実にアプリケーションを限定することはないと理解するはずである。理解されるように、ライト・ガイドと熱伝導基板との間のギャップは、開放されているギャップであり、当該ギャップは、実際の大気のガス（空気などのガスであるが、代替的には、窒素、ヘリウム等々などの他のガス／ガス混合物）又は所望の特性をもつ他の何らかのガス、若しくはガス混合物によって満たされる。特に、ガスは、熱伝導基板からライト・ガイドへと熱を伝導することができなければならない。例えば、窒素及びヘリウムの熱伝導率は、空気の熱伝導率より5倍のオーダーで高い。
【００７３】
エアギャップに関して、上で規定された特徴が満足されるように、熱伝導基板3の形状は、ライト・ガイド4の背面5の形状に（又はその逆に）適応される。
【００７４】
背面5の形状は、例えば平坦でも、凹面でも、凸面でもよく、あるいは、鋸歯構造などの、不規則な、又は規則的な反復構造をもってもよい。
【００７５】
熱伝導基板は、基本的にライト・ガイドの全ての背面5をカバーしてもよいし、又は代替的には、ライト・ガイドの一部をカバーしてもよい。特に、熱伝導基板は開口部を含むことができ、例えばこの結果、LEDに対する導電線がこれらの開口部によって案内されることができる。
【００７６】
組み立てを安定させるため、及び規定されたエアギャップを維持するために、スペーサ要素9が熱伝導基板3とライト・ガイド4との間に配置されてもよい。
【００７７】
スペーサ要素9の占有面積は、本質的に全反射を妨げることはないよう、面積部分7に対して小さくなければならない。概して、熱伝導基板から規定された距離の範囲内に入らぬスペーサ要素9の占有面積は、面積部分7の僅かな面積割合に含まれている。
【００７８】
当該スペーサ要素9はライト・ガイド4からの、及び/又は熱伝導基板3からの突起として形成されてもよいが、球体又はワイヤなどの、別個の小さな要素でもよい。
【００７９】
ライト・ガイド4及び熱伝導基板3は、例えば、ライト・ガイド4と熱伝導基板3との間のエアギャップ8を維持するスペーサ要素9を伴うバネ（図示せず）などの保持手段によって、一緒に保持されてもよい。
【００８０】
本発明に従った発光装置の別の実施例が、図2で例示されている。
【００８１】
本実施例では、少なくとも一つの熱伝導基板23は多孔性であるか、又は少なくとも、ライト・ガイド4の背面5に面している多孔性の表面をもち、ライト・ガイド4の背面5の面積部分7が熱伝導基板23に直接接触するよう、当該熱伝導基板23が配置されている。
【００８２】
熱伝導基板23の多孔性に起因して、面積部分7の主要な面積割合（大部分）が熱伝導基板23に対するエアギャップ8を形成し、当該エアギャップは、2μmと200μmとの間の幅をもつ。適切な多孔性を有する基板材料を選択することによって、面積部分7の面積の少なくとも90%、例えば少なくとも95％等、少なくとも50％は、熱伝導基板に対して規定された幅、即ち、2μmから200μm、例えば5μmから25μmの値をもつエアギャップ8を形成することであろう。
【００８３】
多孔性の熱伝導基板材の非限定的な例は、アルミニウム・フォームなどの金属フォーム、又は金属ウールを含む。金属フォームは、固体金属 − しばしばアルミニウム − からなる、かなりの容積比率のガス入りの孔を含む細胞構造である。孔は封止されることができ（閉じた細胞フォーム）、又は当該孔は、相互接続されたネットワーク（開いた細胞フォーム）を形成することができる。金属フォームが規定している特徴は、非常に高い多孔性であり、即ち一般に、体積の80％をはるかに超える部分が、空隙部から成っている。
【００８４】
図3のグラフは、メートル単位で示されたエアギャップの幅の関数として、５０℃の温度に対して算出されたエアギャップの熱コンダクタンス（熱伝達率）をW／m2Kの単位で記述しており、５０℃という温度は本発明の発光ダイオードのエアギャップ内の典型的な温度を表すであろう。何故ならば、この温度は通常の環境温度を越えるが、好適なライト・ガイドの材料の一つであるポリ（メチル・メタクリル酸塩）に対する最大使用温度、約７０℃の遥かに下だからである。
【００８５】
見て取れるように、熱伝達率は、エアギャップ幅の増加と共に大幅に減少する。比較として、一般的なLED（「Luxeon LED」、Lumileds社）は、100W／m2Kのコンダクタンス（熱伝達率）をもち、これはここでは、200μmの幅をもつエアギャップに相当する。
【００８６】
これ故、ライト・ガイドと熱伝導基板との間のエアギャップが200μm以下であるとき、このエアギャップのコンダクタンスは、（例えばLEDがライト・ガイドから熱伝導基板へと接触しているときの）LEDによるコンダクタンスを超える。
【００８７】
当業者は、本発明が上で説明された好ましい実施例に決して限定されないことを理解する。これに反して、多くの修正及び変更が、添付の請求項の範囲内で考えられる。例えば、本発明の発光装置に基づく照明器具は、一つ以上の、即ち複数のセットの、即ち複数の別々のライト・ガイドを有する本発明の発光装置を有してもよい。例えば、単一のライト・ガイドの面積よりも広い面積を集合的にカバーするためなどに、別々のライト・ガイドが連結されてもよい。例えば、金属とポリマーとの間の伸び率、膨張率、及び収縮率の違いに起因する発光装置の反りを防止して、平坦さを維持するために、発光装置を複数のライト・ガイドに仕切ることは、更に役に立つ。
【００８８】
本出願の発光装置は、オフィス空間、家庭、及び車両などの一般照明のための照明器具として使われることができる。更に、本出願の発光装置は、液晶ディスプレイ装置などの反射型又は透過型のディスプレイ装置用のバックライト・ユニットで、又はバックライト・ユニットとして使われることができる。
【図１】
2010517213.tif 000003
【図２】
2010517213.tif 000004
【図３】
2010517213.tif 000005
【国際調査報告】
2010517213.tif 000006
2010517213.tif 000007
2010517213.tif 000008