WO2015079913A1

WO2015079913A1 - 発光装置用基板、発光装置および発光装置用基板の製造方法

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Abstract

　発光装置用基板（２）における基体（１４）の一方側の面には、アルマイト層（１２）によって覆われた光反射面が形成されており、基体（１４）の一方側の面において、アルマイト層（１２）によって覆われてない領域には、ガラス系絶縁体層（１１）と、第１の絶縁層（１１）上に設けられた電極パターン（５・６）と、が形成されており、少なくとも、基体（１４）の一方側の面と対向する基体（１４）の他方側の面には、ガラス系絶縁体層（１３）が形成されているので、高反射率と、高放熱性と、絶縁耐圧性と、長期信頼性とを兼ね備え、更に量産性にも優れた発光装置用基板を実現できる。

Description

発光装置用基板、発光装置および発光装置用基板の製造方法

　本発明は、発光装置用基板と、この発光装置用基板を用いた発光装置と、この発光装置用基板を製造する製造方法とに関する。

　発光装置用基板として基本的に備える必要がある性能としては、高反射率と、高放熱性と、高絶縁耐圧と、長期信頼性とを挙げることができる。

　このような発光装置用基板の代表的なものとしては、例えば、セラミックス基板を用いたものを挙げることができ、板状のセラミックス基板に電極パターンを形成して作製される。発光装置の高出力化傾向に伴って、発光素子を多数並べて、明るさを向上させることが追及された結果、年々、セラミックス基板は大型化の一途をたどってきた。

　具体的には、投入電力３０Ｗで使用される一般的なＬＥＤ発光装置を、例えば、寸法６５０μｍ×６５０μｍ程度あるいはその前後の青色ＬＥＤ素子を中型サイズに分類される一つの基板に並べて実現する場合、１００個程度のＬＥＤ素子が必要である。この数のＬＥＤ素子を並べるセラミックス基板としては、例えば、平面サイズで２０ｍｍ×２０ｍｍ以上、厚み１ｍｍ程度を用いたものがある。

　また、投入電力１００Ｗ以上の更に明るいＬＥＤ照明用発光装置を実現しようとした場合、このような基板の大型化を基本とした技術開発の帰結として、４００個以上のＬＥＤ素子を一挙に搭載することが可能である、少なくとも平面サイズで４０ｍｍ×４０ｍｍ以上のより大型のセラミックス基板が必要とされる。

　しかしながら、上述したようなセラミックス基板の大型化の要求から、セラミックス基板を大型化して商業ベースで実現しようとしても、基板の強度と製造精度と製造コストの３つの課題のため商業ベースでの実現は困難であった。

　セラミックス材料は、基本的に焼き物であるため、大型化すると基板強度に問題が生じる。この問題を克服するために基板を厚くすると熱抵抗が高くなる（放熱性が悪くなる）と同時に、基板の材料コストも上昇してしまうという新たな問題が生じてしまう。また、セラミックス基板を大型化すると、基板の外形寸法ばかりでなく、基板上に形成される電極パターンの寸法も狂いやすくなり、結果として、製造歩留低下、基板製造コスト上昇につながり易いという問題がある。

　そこで、上述したセラミックス基板の大型化における諸問題を克服するべく、例えば、特許文献１から４のように、金属基体表面にセラミックス系塗料を用いて光反射層を形成した発光装置用基板が提案されており、このような発光装置用基板は反射率および絶縁耐圧に優れ、良好な発光装置用基板を実現できる。

日本国公開特許公報「特昭５９－１４９９５８号」公報（１９８４年８月２８日公開）日本国公開特許公報「特開２０１２－１０２００７号」公報（２０１２年５月３１日公開）日本国公開特許公報「特開２０１２－６９７４９号」公報（２０１２年４月５日公開）日本国公開特許公報「特開２００６－３３２３８２号」公報（２００６年１２月７日公開）

　しかしながら、金属基体表面にセラミックス系塗料を用いて光反射層を形成した発光装置用基板の場合には、反射率および絶縁耐圧には優れているが、熱抵抗が高く、放熱性が悪いという問題がある。

　そこで、放熱性を改善するための試みも多数なされているが、以下に説明する理由から従来の基板の層構造および従来の基板の製造方法では、これ以上、放熱性を改善することはできない。

　金属基体表面にセラミックス系塗料を用いて光反射層を形成した発光装置用基板においては、金属基体のうち発光素子搭載面側をセラミックスからなる高反射率の薄膜層で被覆することで、高反射率と高い絶縁耐圧を両立させているが、これが放熱性を改善することができない一つの要因として挙げられる。

　上記セラミックス層は、一般にセラミックス粒子をセラミックスより熱伝導率の低い物質をバインダーとして金属基体上に焼結して形成しているため、本来の純粋なセラミックスに比べ１桁から２桁程度熱伝導率が低い。これを補って、上記セラミックス層の放熱性を高めるため、上記セラミックス層の層厚を極力薄く、５０μｍ～１００μｍ程度に抑え、熱抵抗を下げている。これ以上に放熱性を改善するには、上記セラミックス層の層厚を更に薄くする必要があるが、薄くしすぎると光反射層としての機能が低下すると同時に絶縁耐圧にも問題が生じてしまう。

　具体的には、例えば５０μｍ～１００μｍ程度より薄くした場合、照明器具などに必要とされる、５ｋＶを超えるような絶縁耐圧性を基板が確保することは困難になる。したがって、５０μｍ～１００μｍ程度の層厚は、上記セラミックス層にとって、放熱性と５ｋＶを超えるような絶縁耐圧性とを両立する下限の層厚といえる。

　高出力の発光装置にとって放熱性の改善は、更なる高出力化には欠かせない。例えば、照明用発光装置のように、同一基板上に発光素子を多数個集積して得られる高出力の発光装置では、放熱性を改善することで、発光素子の活性層温度が下がり、同一投入電力における長期信頼性が改善し、デバイスの寿命も長くなる。また、放熱性の改善ができれば、１素子あたりに投入可能な電力の上限を引き上げることが出来るため、同一基板上に集積する発光素子の個数を変更すること無しに、発光装置の出力を向上させることが可能となる。

　従来構成においては、高反射率と、高放熱性と、高絶縁耐圧と、長期信頼性とを実現するために導入した、金属基体上に形成されたセラミックスからなる高反射率の薄膜層自体が、基板の更なる放熱性改善および発光装置の更なる高効率化を考えた場合には、かえって阻害要因となっている。

　以上のように、従来の金属を基体に用いた発光装置用基板においては、熱抵抗が低く放熱性に優れ、且つ、反射率と絶縁耐圧性にも優れた基板は存在しない。

　本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、高反射率と、高放熱性と、絶縁耐圧性と、長期信頼性とを兼ね備え、更に量産性にも優れた発光装置用基板と、この発光装置用基板を用いた発光装置と、この発光装置用基板を製造する製造方法と、を提供することにある。

　本発明の発光装置用基板は、上記課題を解決するために、アルミニウムからなる基体を備えた発光装置用基板であって、上記基体の一方側の面には、アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた光反射面が形成されており、上記基体の一方側の面において、上記光反射面以外の領域には、第１の絶縁層と、上記第１の絶縁層上に設けられた電極パターンと、が形成されており、少なくとも、上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面には、第２の絶縁層が形成されていることを特徴としている。

　本発明の発光装置用基板の製造方法は、上記課題を解決するために、アルミニウムからなる基体を備えた発光装置用基板の製造方法であって、上記基体の陽極酸化処理により、上記基体の一方側の面にアルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた光反射面を形成する工程と、上記基体の一方側の面において、上記光反射面以外の領域に、第１の絶縁層を形成する工程と、上記第１の絶縁層上に導電層を形成する工程と、上記導電層上に電極パターンを形成する工程と、少なくとも、上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面に、第２の絶縁層を形成する工程と、を含むことを特徴としている。

　上記構成および方法によれば、アルミニウムからなる基体を用いることにより、上記基体の陽極酸化処理によって、アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた光反射面を形成することができる。

　なお、上記基体の一方側の面に形成された上記アルミニウムの陽極酸化皮膜は、光や熱に対しても極めて安定であり、上記アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた光反射面は、変色などが生じず安定的に高い光反射率を維持できるので、上記アルミニウムの陽極酸化皮膜を用いることにより、長期信頼性を高めることができる。また、上記アルミニウムの陽極酸化皮膜は、量産性にも優れている。

　そして、上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面に、第２の絶縁層を形成することにより、高放熱性と絶縁耐圧性とを確保することができる。

　以上のように、上記発光装置用基板においては、上記アルミニウムの陽極酸化皮膜が形成された上記基体の一方側の面が光反射面としての機能を有し、上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面によって高放熱性と絶縁耐圧性とを確保するようになっている。

　また、上記第１の絶縁層は、上記基体の上記光反射面以外の領域に形成されるので、簡単に第１の絶縁層が剥離することはない。さらに上記第１の絶縁層を設けることで、上記基体と上記電極パターンとの短絡を防止する。

　本発明の発光装置用基板と、この発光装置用基板を用いた発光装置と、この発光装置用基板を製造する製造方法は、高反射率と、高放熱性と、絶縁耐圧性と、長期信頼性とを兼ね備え、更に量産性にも優れた発光装置用基板と、この発光装置用基板を用いた発光装置と、この発光装置用基板を製造する製造方法と、を提供できる。

実施の形態１の発光装置の概略構成を示す図である。実施の形態１の発光装置に用いられる発光装置用基板を示す図である。図２に図示した発光装置用基板の製造工程を説明するための図である。実施の形態１の発光装置において、発光素子が設けられた領域の概略的な層構造を示す図である。図４に示した各層に対応する熱伝導率σｔｈと、層厚ｄと、熱抵抗Ｒｔｈと、温度上昇ΔＴと、を示す図である。比較例の発光装置における、発光素子が設けられた領域の概略的な層構造を示す図である。図６に示した各層に対応する熱伝導率σｔｈと、層厚ｄと、熱抵抗Ｒｔｈと、温度上昇ΔＴと、を示す図である。図４に図示されている本実施の形態の発光装置における熱抵抗のアルミニウム基体の厚み依存性を示す図である。図６に図示されている比較例の発光装置における熱抵抗のアルミニウム基体の厚み依存性を示す図である。図８および図９において発光装置用基板に起因する熱抵抗である基板熱抵抗のみをまとめて示した図である。複数個の発光素子を並べた発光装置において、隣接する発光素子同士で放熱領域が重なっている場合を示す図である。複数個の発光素子を並べた発光装置において、隣接する発光素子同士の放熱領域の干渉を考慮し、発光素子間の間隔Ｗ_０を６５０μｍに調整した場合を示す図である。図１２に示すように発光素子間の間隔Ｗ_０を６５０μｍに調整した場合において、熱抵抗を求めるためのモデル構造を示す図である。図１３に示すモデル構造に基づいて、各層に対応する熱伝導率σｔｈと層厚ｄとから、求められた熱抵抗Ｒｔｈと、温度上昇ΔＴと、を示している図である。図４に示す本実施の形態の発光装置用基板と図６に示す比較例の発光装置用基板とを用いた場合において、発光素子間の間隔（発光素子最近接距離）Ｗ_０を変えた場合の１発光素子あたりの基板熱抵抗を示す図である。低い熱伝導率を有するガラス系絶縁体層がアルミニウム基体の裏面に配置された、本実施の形態の発光装置用基板上に発光素子を並べた場合の模式図である。低い熱伝導率を有するガラス系絶縁体層がアルミニウム基体の上面に配置された、比較例の発光装置用基板上に発光素子を並べた場合の模式図である。図４に示す本実施の形態の発光装置用基板を用いた場合において、発光素子間の間隔Ｗ_０を変えた場合の１発光素子あたりの基板熱抵抗と全熱抵抗とを示す図である。図６に示す比較例の発光装置用基板を用いた場合において、発光素子間の間隔Ｗ_０を変えた場合の１発光素子あたりの基板熱抵抗と全熱抵抗とを示す図である。実施の形態２の発光装置用基板を製造する工程を説明するための図である。実施の形態３の発光装置の概略構成を示す図である。実施の形態３の照明装置の概略構成を示す図である。実施の形態４の発光装置用基板の製造工程を説明するための図である。実施の形態５の発光装置用基板の概略構成を示す図である。実施の形態５の他の発光装置用基板の概略構成を示す図である。実施の形態６の発光装置用基板の概略構成を示す図である。実施の形態６の他の発光装置用基板の概略構成を示す図である。図４に図示されている本実施の形態の発光装置において、アルミニウム基体の厚みが増えると、熱抵抗が急減する理由を説明するための模式図である。図６に図示されている比較例の発光装置において、アルミニウム基体の厚みが増えても、熱抵抗の値はほぼ一定である理由を説明するための模式図である。

　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などはあくまで一実施形態に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。

　本発明の実施の形態を図１～図２９に基づいて説明すれば以下のとおりである。

　〔実施の形態１〕
　本発明の一実施形態について図１～図１９、図２８および図２９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
（発光装置）
　図１は、本実施の形態の発光装置１の概略構成を示しており、図１（ａ）は発光装置１の平面図であり、図１（ｂ）は発光装置１の断面図である。

　図示されているように、発光装置１は、発光装置用基板２上に複数の発光素子７を実装したＣＯＢ（chip on board）タイプの発光装置となっている。

　なお、本実施の形態においては、発光素子７として、発光ダイオード（以後、ＬＥＤ素子と称する）を用いているが、これに限定されることはなく、ＥＬ素子などを用いることもできる。

　発光装置用基板２上には複数の発光素子７の周囲を囲む封止樹脂周縁枠体１０が設けられ、封止樹脂周縁枠体１０の内部に封止樹脂９を充填して発光素子７が封止されている。なお、封止樹脂９には発光素子７の出射光で蛍光体を励起して異なる波長の光に変換されるようにするために蛍光体が含まれており、発光装置１は封止樹脂９の表面で面発光するようになっている。

　なお、発光装置用基板２の詳細構成については、図２および図３を用いて、後述するため、図１においては、発光装置用基板２の詳細構成を省略して図示している。また、図面を簡略化するため、発光装置用基板２上の発光素子７の数も大幅に省略して描いている。図１以外の図面についても同様に、説明に都合の良いように寸法は適宜調整しているため、必ずしも、実際の個数や実際の相似関係を示す寸法とはなっていない場合がある。

　発光装置１においては、発光素子７の集積度を上げると、その投入電力が１０Ｗ、５０Ｗ、１００Ｗあるいは１００Ｗ以上と大きくなり、高輝度の出射光が得られるようになっている。

　本実施の形態においては、発光素子７として、６５０μｍ×６５０μｍ程度の中型サイズのＬＥＤ素子を用いており、発光素子７を集積して投入電力が１００Ｗ程度の大出力の発光装置１を実現するには、発光素子７を３００個から４００個程度と多数集積する必要がある。

　なお、本実施の形態においては、封止樹脂９に蛍光体が含まれているため、発光素子７としては、青色ＬＥＤ素子、紫色ＬＥＤ素子、紫外線ＬＥＤ素子などを用いることができ、上記蛍光体としては、青色、緑色、黄色、橙色および赤色中の何れか一色あるいは任意の複数色の蛍光体の組み合わせを用いることができる。これにより、所望の色の出射光を出射することができる。

　本実施の形態においては、封止樹脂９に蛍光体が含まれている例を挙げたが、これに限定されることはなく、封止樹脂９に蛍光体を含ませず、発光波長の異なる青色、緑色及び赤色の３色の発光素子７を発光装置用基板２上に配列してもよく、任意の２色の発光素子７を発光装置用基板２上に配列してもよい。さらには、単色の発光素子７を発光装置用基板２上に配列してもよい。

　なお、図１に図示されているように、発光装置用基板２上には、外部の電源に接続される正極コネクタ３と負極コネクタ４とが備えられており、さらに、発光装置用基板２上には、正極コネクタ３に電気的に接続された正極電極パターン５と、負極コネクタ４に電気的に接続された負極電極パターン６とが設けられている。

　なお、発光装置１は、明るさを必要とする高輝度タイプであるため、複数の発光素子７をワイヤ８で直列接続し、両端のワイヤ８から高い電圧を供給し発光させる構成となっているが、発光素子７の接続方式などはこれに限定されることはない。
（発光装置用基板）
　以下、図２に基づいて、発光装置１に用いられる発光装置用基板２について説明する。

　図２は、発光装置用基板２を示す図であり、図２（ａ）は、発光装置用基板２の平面図であり、図２（ｂ）は、発光装置用基板２の断面の部分拡大図である。

　図示されているように、発光装置用基板２はアルミニウム基体１４からなる。なお、本実施の形態においては、アルミニウム基体１４を用いているが、これに限定されることはなく、アルミニウムを主成分とする基体であれば用いることができる。

　本実施の形態においては、縦幅５０ｍｍ、横幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍのアルミニウム基体１４を用いているが、アルミニウム基体１４の寸法はこれに限定されることはなく、発光素子７のサイズや発光素子７の集積度などを考慮し、適宜決めればよい。

　なお、本実施の形態においては、アルミニウム基体１４として、アルミニウムからなる基体を用いているが、これに限定されることはなく、アルミニウムの陽極酸化処理が可能な程度にアルミニウムの成分を含む基体、すなわち、アルミニウムの陽極酸化処理を妨げない程度に他の成分が含まれているアルミニウム基体を用いることもできる。

　図２（ｂ）に図示されているように、アルミニウム基体１４の一方側の面上には、ガラス系絶縁体層１１（第１の絶縁層）とアルマイト層１２に被覆された高反射率の光反射層とが設けられている。そして、少なくとも、アルミニウム基体１４の他方側の面（アルミニウム基体１４におけるアルマイト層１２が形成された面に対向する裏面）には、ガラス系絶縁体層１３が設けられている。なお、本実施の形態においては、アルミニウム基体１４の側面にもガラス系絶縁体層１３を設けている。

　さらに、アルミニウム基体１４の一方側の面上には、ガラス系絶縁体層１１と、ガラス系絶縁体層１１上に形成された導電層からなる下地の回路パターン（図２には非表示）と、上記導電層からなる下地の回路パターンを覆うように負極電極パターン６（または正極電極パターン５）と、が形成されている。

　なお、ガラス系絶縁体層１１は、アルミニウム基体１４と負極電極パターン６（または正極電極パターン５）との短絡防止のために設けられた絶縁体層である。

　本実施の形態においては、ガラス系絶縁体層１１およびガラス系絶縁体層１３としては、熱抵抗を下げるために窒化アルミニウムからなるセラミックス粒子をガラス質で覆った絶縁体層を用いているが、これに限定されることはない。

　例えば、ガラス系絶縁体層１３の替わりに、セラミックス絶縁体層を用いてもよい。この場合においては、アルミニウムのように低融点の基体上でセラミックス層を高温で焼結させることは不可能なので、アルミニウム基体１４にセラミックス粒子を高速で噴射させセラミックス層を堆積させればよい。セラミックス粒子をアルミニウム基体１４に噴射する方法としては、溶射法やＡＤ法（エアルゾル・デポジション法）などが、具体的な製造法の例として挙げられる。溶射法であればセラミックス層堆積時の基板温度は高くても２００℃程度であり、ＡＤ法であれば室温程度と、何れの場合においても低く、このような製造法を用いることにより、アルミニウムのような低融点金属に対しても容易にセラミックス層を形成することが可能である。

　なお、本実施の形態においては、アルミニウム基体１４の一方側の面上には、形成される第１の絶縁層として、ガラス系絶縁体層１１を用いたが、これに限定されることはなく、第１の絶縁層として、アルミニウム基体１４のアルマイト処理（陽極酸化処理）によって陽極酸化皮膜から成るアルマイト層を用いることもできる。この場合のアルマイト層の膜厚は、アルミニウム基体１４と負極電極パターン６（または正極電極パターン５）との短絡を防止するために必要な厚みであれば特に限定されない。
（発光装置用基板の製造工程）
　以下、図３に基づいて、図２に図示した発光装置用基板２の製造工程について説明する。

　図３は、図２に図示した発光装置用基板２の製造工程を説明するための図である。

　図３（ａ）に図示されているように、先ず、厚さ３ｍｍのアルミニウム板から縦幅５０ｍｍおよび横幅５０ｍｍのアルミニウム基体１４を切り出し、アルミニウム基体１４の一方側の面上には、窒化アルミニウムからなるセラミックス粒子をガラス質で覆った絶縁体層であるガラス系絶縁体層１１を設け、アルミニウム基体１４と、図３（ａ）には非表示の負極電極パターン６（または正極電極パターン５）との短絡を防止する。

　一方、アルミニウム基体１４の他方側の面（アルミニウム基体１４におけるアルマイト層１２が形成された面に対向する裏面）にも、窒化アルミニウムからなるセラミックス粒子をガラス質で覆った絶縁体層であるガラス系絶縁体層１３が設けられている。なお、本実施の形態においては、アルミニウム基体１４の側面もガラス系絶縁体層１３で覆った構成を用いているが、これに限定されることはなく、アルミニウム基体１４の側面はガラス系絶縁体層１３で覆う代わりに、アルマイト層１２で覆ってもよい。

　すなわち、本実施の形態においては、アルミニウム基体１４において、アルマイト層１２で被覆される部分以外のアルミニウムの露出部分は、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とで覆われていることとなる。

　なお、本実施の形態においては、ガラス系絶縁体層１１の材質とガラス系絶縁体層１３の材質は、同じであるが、これに限定されることはなく、ガラス系絶縁体層１１の材質とガラス系絶縁体層１３の材質は、異なっていてもよい。

　ガラス系絶縁体層１１の膜厚は、アルミニウム基体１４と負極電極パターン６（または正極電極パターン５）との短絡を防止するために必要な厚みであれば特に限定されないが、概ね５０μｍ以上とすることが望ましい。

　一方、ガラス系絶縁体層１３の膜厚は、発光装置用基板２の絶縁耐圧性と放熱性とを考慮して、５０μｍ～１５０μｍ程度とするのが望ましい。ガラス系絶縁体層１３の膜厚を５０μｍ以上とすることで少なくとも５ｋＶ以上の絶縁耐圧性を確保することができる。

　なお、図３（ａ）に図示したガラス系絶縁体層１１およびガラス系絶縁体層１３を形成するためには、例えば、アルミニウム基体１４にガラス系絶縁体層１１およびガラス系絶縁体層１３の原料を塗布した後、焼成して形成することができる。

　本実施の形態においては、ガラス系絶縁体層１１およびガラス系絶縁体層１３の原料として、高温焼成された窒化アルミニウムからなるセラミックス粒子とガラス原料とを含むセラミックス塗料を、アルミニウム基体１４に塗布または印刷した後、ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成し、窒化アルミニウムからなるセラミックス粒子をガラス質で覆った絶縁体層であるガラス系絶縁体層１１およびガラス系絶縁体層１３を形成している。

　このように、ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成する方法を用いて、ガラス系絶縁体層１１およびガラス系絶縁体層１３を形成することにより、比較的低温である２５０℃～５００℃の熱処理プロセスによっても、ガラス系バインダーを用いたセラミックス層からなるガラス系絶縁体層１１およびガラス系絶縁体層１３を形成することができる。

　例えば、窒化アルミニウムからなるセラミックスの原料を焼成する温度は、通常１２００℃～１４００℃と高温であり、このように高温焼成されたセラミックスを粒子状化したうえで通常のガラス系バインダーに含有させたセラミックス塗料を焼成する場合、通常のガラス系バインダーは、高温の溶融状態を経るため、その焼成温度が約９００℃と、かなり高温で熱処理される必要がある。

　本実施の形態において用いられているアルミニウム基体１４のアルミニウムの融点は、約６６０℃であることから、アルミニウム基体１４はこのような高温プロセスには耐えられない。

　このような理由から、本実施の形態においては、ガラス原料からゾルゲル法により、高温の溶融状態を経ることなく、直接ガラス質を合成する方法を用いており、このような方法を用いることにより、アルミニウムの融点約６６０℃よりも低いプロセス温度である２５０℃～５００℃の熱処理プロセスによっても、ガラス系バインダーを用いたセラミックス層からなるガラス系絶縁体層１１およびガラス系絶縁体層１３を形成することができる。

　以上のように、ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成する方法を用いることにより、初めて、発光装置用基板２の基体の材質として、アルミニウムを用いることができる。

　なお、本実施の形態においては、ガラス系絶縁体層の熱伝導率を改善するため、セラミックスとして、窒化アルミニウムからなる粒子を混入させているが、これに限定されることはなく、セラミックスとしては、窒化アルミニウム、アルミナ、ジルコニアおよび酸化チタン中の少なくとも一つを含むものからなる粒子を混入させてもよい。

　これとは別に、膜質を安定化し補強する目的でシリカ（ＳｉＯ_２）粒子をガラス系バインダーに混ぜてガラス系絶縁体層を形成しても良い。この場合、更にセラミックス粒子を混ぜても良い。

　また、本実施の形態においては、ガラス系絶縁体層の原料において、セラミックスのバインダーとしてゾル状のガラスの原料を用いており、乾燥によりゲル化後に現れるガラス成分も更に焼成を経ることで、セラミックスと同様に耐熱性および絶縁耐圧性を有するため、発光装置用基板の絶縁材料として用いることが好ましい。特に、発光装置の投入電力が１０Ｗ～１００Ｗもしくはそれを超える場合、発光装置用基板も発光素子の発熱で高温となるため、発光装置用基板の絶縁材料としては、ガラスのように安定な物質を用いることが好ましい。ここでも、ゾル状のガラスの原料であるガラス系バインダーにガラス成分であるシリカ（ＳｉＯ_２）粒子を添加して用いても良い。

　なお、上記セラミックスとしては、上記ガラス原料の絶縁耐圧性を妨げるものではなく、熱抵抗を下げるものであることが望ましい。

　また、ガラス系絶縁体層で覆われる部分が光反射面から離れているのであれば、混合されるセラミックスの光吸収性の有無に関しては特に規定するものではない。例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）といった黒色の粒子であってもよい。

　そして、上記セラミックスとは、金属酸化物に限定されるものではない、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素のように金属酸化物以外のより一般的な無機固形物であってもよく、上記ガラス原料の絶縁耐圧性を妨げるものではなく、熱抵抗を下げる安定な無機固形物であればよい。

　当然のことではあるが、このようなガラス系絶縁体層は、セラミックス粒子を混ぜずに形成されるガラス質単独の膜であっても良い。この場合、ガラス質の膜の中に更にガラス質のシリカ（ＳｉＯ_２）粒子が含まれていても良い。

　更には、セラミックス粒子とシリカ（ＳｉＯ_２）粒子がガラス系絶縁体層に同時に取り込まれている場合であっても良い。
（ガラス系絶縁体層中のガラスバインダー（ガラス質））
　以下、本実施の形態の発光装置用基板に備えられたガラス系絶縁体層中のガラスバインダー（ガラス質）、すなわち、ゾル・ゲル法で形成されたガラスバインダー（ガラス質）について説明する。

　例えば、有機ポリシロキサンなどのガラス質が形成される前段階物質を、ゾル状態の原料として用い、２５０℃～４００℃（５００℃）の温度で化学反応を進めることにより、溶融状態を経ることなく直接ガラス質に転換してガラス系絶縁体層を形成することができる。

　ゾル状態の原料は、比較的低温で乾燥すると縮重合を繰り返し、三次元構造のネットワークを形成してゲル状態に転換しガラス質化するが、この状態では、多孔性で膜としての強度も弱いため、更に例えば、４００℃～５００℃の高温熱処理（焼成）を行うこととなる。この焼成により、ゲル内の細孔が消滅し、緻密なガラス系絶縁体層を形成することができる。

　なお、本実施の形態で用いているゾル・ゲル法によって形成されるガラスバインダー（ガラス質）の原料としては、例えば、テトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_４）などの金属アルコキシドを加水分解し縮重合して得られたゾル状物質が挙げられる。あるいは同様のゾル状物質として、例えば、有機ポリシロキサンおよびその縮合物であっても良い。

　上記ゾル状物質にセラミックス粒子を混合したものを基体に塗装あるいは印刷後、２５０℃～４００℃（５００℃）程度で徐々に乾燥し、焼結することで焼結体を含む上記ガラス系絶縁体層を得ることができる。

　上記ゾル状物質は、エトキシ基、メトキシ基などに代表されるアルコキシル基を有するものであっても良い。また、例えば、有機ポリシロキサンにエトキシ基がある場合、酸触媒を用い、更に温度を上げることで縮合反応が適度に進行し３次元構造のネットワークが形成されてゲル化する。さらに、ゲル化されたものを焼成することで、ゲル内に残った細孔が消滅し緻密で安定なガラス系絶縁体層が得られる。

　なお、乾燥・焼成温度としては比較的低温の２５０℃～４００℃（５００℃）程度で反応が進行しやすくするために、金属酸化物あるいは金属水酸化物などを適度に混ぜ、ガラスの軟化点や融点を下げても良い。酸化物などを混ぜる方法は、ゾル・ゲル法以外の一般的なガラス製造にも広く採用されている手法であり、添加すべき金属酸化物としては、ホウ珪酸ガラスにも使われている酸化ホウ素、酸化ナトリウム、酸化アルミニウムなどが代表的な例として挙げられる。また、ホウ素、ナトリウム、アルミニウムなどを含む水酸化物を添加しても良い。

　また、上述したように、安定したガラス系絶縁体層を得る目的で、上記ゾル状物質（上記ゾル状バインダー）に既にガラス質として安定しているシリカ（ＳｉＯ_２）粒子を添加して焼成しても良い。この場合、原料中に既にガラス質が入っていることとなるが、通常のシリカ粒子は安定であるため、安定なシリカ粒子（ガラス質）が新たに形成されるガラス質によって包まれることはあっても、安定なシリカ粒子（ガラス質）と新たに形成されるガラス質とが新たに化学的な結合を形成するのは困難と判断される。したがって、安定なシリカ粒子（ガラス質）が添加されている場合においては、セラミックス粒子と同様に、上記シリカ粒子は、ガラスバインダーで周囲が固められた粒子となることが考えられる。

　一方、比較的高温の熱処理工程（焼成温度約９００℃）を伴うため、アルミニウムからなる基体上にガラス系絶縁体層を形成する場合には用いることはできないが、アルミニウムの陽極酸化処理が可能な程度にアルミニウムを含む基体（アルミニウムの陽極酸化処理を妨げない程度に他の成分が含まれているアルミニウム基体）であって、このような基体の融点が、上記比較的高温の熱処理工程に耐えられるような場合には、ゾル・ゲル法以外の通常の方法を用いて、ガラスバインダー（ガラス質）を形成することもできる。

　このような通常の方法に用いられる原料は、上述したゾル・ゲル法で用いられる原料とは異なり、基体に印刷する時点で、既にガラスの粒子が原料として混じっている。

　この原料中のガラスの粒子を焼成により再溶融後、硬化して基体上で緻密で平滑なガラス系絶縁体層を得ている。以下、基体上に通常の方法を用いて、ガラスバインダー（ガラス質）を形成する場合を説明する。

　はじめに、溶融状態で作製した低融点ガラスを粉砕することにより、あるいは気相成長により得られた粒子状の低融点ガラス（例えば、８００℃前後の融点を有するガラス）の粒子を有機バインダー、有機溶剤などを用いてペースト状に調合する。次に、準備した上記ペーストを基体に印刷し、高温である８００℃前後で焼成する。すると、有機バインダーに用いた樹脂や有機溶剤は蒸発、燃焼により無くなり、ガラス粒子だけが再溶融後、基体上で硬化し緻密で平滑なガラス系絶縁体層が得られる。なお、上記ペーストにセラミックス粒子や高融点のシリカ粒子をあらかじめ混合させておけば、上記ガラス系絶縁体層にこれら粒子は取り込まれ再溶融後硬化したガラス質はこれら粒子のバインダーとして働く。
（ガラス系絶縁体層におけるセラミックス粒子の含有量について）
　本実施の形態においては、ガラス系絶縁体層１１およびガラス系絶縁体層１３の原料として、セラミックス粒子とガラス原料とを含むセラミックス塗料を用いているが、このような場合には、ガラス系絶縁体層におけるセラミックス粒子の重量％は、ガラス系絶縁体層が出来上がった時点で、５０％－９０％となるようにすることが望ましい。以下、その理由について説明する。

　一般的に、セラミックスの方がガラスに比べ、熱伝導率が高いため、セラミックスをガラス質で封じガラス系絶縁体層として使用する場合には、当該絶縁体層の熱伝導率を上げようとすると、ガラスバインダー（ガラス質）の量を極力抑え、セラミックスの量を多くする必要が生じるからである。

　なお、熱伝導率が高いセラミックスの一例としては、本実施の形態において用いている窒化アルミニウム粒子が挙げられる。この窒化アルミニウム粒子をガラスバインダー（ガラス質）で封じて出来たガラス系絶縁体層のうち、重量にして５０％以上を窒化アルミニウム粒子が占めるようになると、熱伝導率を上げる効果が顕著に現れ始め、最終的に出来あがったガラス系絶縁体層のうち、重量にして９０％を過ぎるくらいまで熱伝導率は単調に増加する。

　ところが、最終的に形成されたガラス系絶縁体層のうち、窒化アルミニウム粒子が重量にして９５％以上、ガラスバインダー（ガラス質）が重量にして５％以下の状態では、基体への密着が充分ではなく剥がれ易くなるという問題がある。同時に、窒化アルミニウム粒子同士の密着も充分に得られなくなる。

　結果として、ガラス系絶縁体層の基体への密着性が下がるだけでなく、熱伝導率も急低下するようになる。このように熱伝導率を改善する目的では、ガラス系絶縁体層におけるセラミックス粒子の重量％は、５０％－９０％とすることが望ましい。

　もちろん、既に上述したように、セラミックスを混ぜることなくガラス質を単独で用いて、ガラス系絶縁体層として使用する場合もあり得る。これは、ガラス系絶縁体層の熱伝導率が小さくても基体裏面で用いる限りにおいては、基板熱抵抗に与える影響が、おおむね軽微なためである。

　セラミックスを混ぜることなくガラス質を単独で用いて、ガラス系絶縁体層として使用するか、セラミックスを混ぜたガラス系絶縁体層として使用するべきかは、基板が使用される具体的な条件によって適宜決められればよい。

　なお、セラミックスを混ぜる、混ぜないに関わらず、上述したように、ガラス系絶縁体層は、ガラスバインダーにシリカ粒子などのガラス粒子を混ぜて形成しても良い。シリカ粒子自身が安定したガラス質であるため、シリカ粒子を混ぜることは安定した特性のガラス系絶縁体層を形成するのに寄与する。

　図３（ｂ）に図示されているように、アルミニウム基体１４において、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とで覆われている部分以外のアルミニウムの露出部分は、アルマイト層１２で被覆される。

　アルマイト層１２に被覆されたアルミニウム基体１４からなる光反射層は、アルミニウム基体１４の酸化による腐食を防止できるため、高い光反射率を長期にわたって維持することが可能である。

　発光装置用基板２の基体として、アルミニウムを主成分とするアルミニウム基体１４を用いることにより、アルミニウム基体１４のアルマイト処理（陽極酸化処理）によって陽極酸化皮膜から成るアルマイト層１２を、図３（ｂ）に示すように形成することができる。このように形成されたアルマイト層１２は非常に硬質で耐久性にも優れている。

　以下、アルマイト層１２が発光装置用基板２の熱抵抗（放熱性）に与える影響について検討する。

　本実施の形態においては、アルマイト層１２を、膜厚５μｍ～１０μｍで、厚い場合でも３０μｍ程度で比較的薄く形成している。

　なお、アルマイトの熱伝導率は、概ね６７Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、アルミニウムの熱伝導率２３６Ｗ／（ｍ・Ｋ）と比べると約１／３に過ぎないが、ガラスの熱伝導率（約１Ｗ／（ｍ・Ｋ））やシリコーン樹脂の熱伝導率（０．１５－０．３０Ｗ／（ｍ・Ｋ））に比べれば、比較的に高い伝導率である。

　このような、アルマイトの熱伝導率と、アルマイト層１２の膜厚とを考慮すると、アルマイト層１２が発光装置用基板２の熱抵抗（放熱性）に与える影響は、軽微であり無視できる程度のものである。
（封孔処理）
　なお、本実施の形態においては、陽極酸化皮膜であるアルマイト層１２に生じた多孔質の穴を塞ぐため、陽極酸化処理の後、すなわち、アルマイト層１２の形成後に、封孔処理を行なっている。

　このように陽極酸化処理後に、封孔処理まで行なえば、アルミニウムの陽極酸化皮膜であるアルマイト層１２は安定化し、アルミニウム基体１４の耐久性、耐腐食性および耐侵食性がより向上する。この結果、アルマイト層１２に被覆されたアルミニウム基体１４からなる光反射層は、高い光反射率を長期にわたって維持することが可能となる。

　なお、封孔処理は、この分野における通常の手法に従って行えばよく、その代表的な方法としては、沸騰水中の封孔処理が挙げられる。すなわち、陽極酸化皮膜を形成後、アルマイト層１２を充分に水洗し、純水の加熱水中に３０分程度保持する。この方法は、一度に多数の基板を処理することが出来るため作業効率が高い。

　この封孔処理は、アルマイト層１２の膜形成状態に応じて、必要であれば行えばよく、必ずしも行う必要はない。

　なお、以下に説明する理由から、本実施の形態のように、陽極酸化処理によるアルマイト層１２の形成は、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３との形成後に行うことが好ましい。

　既に上述したように、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とを形成する工程では、高温焼成されたセラミックスの粒子およびガラス原料を含むセラミックス塗料をアルミニウム基体１４に塗布または印刷した後、ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成してガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とを形成するが、このときの焼成温度は、アルミニウムの融点約６６０℃よりは低く、２５０℃～５００℃である。

　しかしながら、陽極酸化皮膜からなるアルマイト層１２を、この温度まで上げて焼成すると、アルマイト層１２にはひび割れが生じてしまい、後工程である電極パターンを形成する工程におけるメッキ処理の際に、メッキ液からアルミニウム基体１４を保護する機能が著しく低下するばかりでなく、酸化防止や腐食防止や浸食防止をする保護膜としての機能も同様に低下してしまう。さらには、電気的な絶縁層としての機能も低下してしまう。

　また、陽極酸化処理によるアルマイト層１２の形成を、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３との形成後に行うことにより、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とが、陽極酸化処理時にマスクの役割を果たすこととなり、アルミニウム基体１４においてガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とに覆われず、露出している部分のみがアルマイト層１２で覆われることとなる。

　そして、陽極酸化処理によるアルマイト層１２の形成を、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３との形成後に行うことが好ましいもう一つの理由がある。

　それは、アルマイト層１２上に、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とを形成するのは困難で、形成できたとしでも、簡単に剥離してしまうからである。

　アルマイト層１２の形成工程においては、アルミニウム基体１４を薬液に漬け、通電して、アルマイト層１２を形成するため、アルミニウム基体１４においてアルミニウムが露出している面は、全てアルマイトで覆われることとなる。このため、アルマイト層１２の形成後に、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３との形成を行う場合には、上述した剥離問題を回避するため、アルミニウム基体１４に対して部分的に陽極酸化処理を行い、アルミニウム基体１４の一部にのみアルマイト層１２を形成するか、または、アルミニウム基体１４全体に対して陽極酸化処理を行い、アルミニウム基体１４全体にアルマイト層１２を形成した後、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とを形成する領域のアルマイト層１２を除去するしかない。

　これらの処理はいずれも困難で、実現するためには無駄な工程が増えてしまい、製造工程が煩雑になってしまう。したがって、製造の手間を削減して製造工程を単純化するという観点からも、陽極酸化処理によるアルマイト層１２の形成は、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３との形成後に行うことが好ましい。

　なお、本実施の形態においては、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とを同時に形成しているが、これに限定されることはなく、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とは個別に形成してもよく、製造装置の都合の良い形成手順で行なえばよい。
（光反射面の高輝度化のための陽極酸化処理前の研磨工程）
　本実施の形態においては、アルマイト層１２で覆われたアルミニウム基体１４の光反射面の反射率を向上させるため、陽極酸化処理前に、アルミニウム基体１４の表面を研磨する工程を行っている。

　アルミニウム基体１４の表面をバフ研磨法、化学研磨法および電解研磨法などで研磨した後に、陽極酸化処理を行えば、光反射率の高い高輝度反射面を得ることができる。

　なお、本実施の形態においては、バフ研磨法で研磨を行なった後に、仕上げ研磨として電解研磨法で研磨を行なった。仕上げ研磨としては、化学研磨法で研磨を行っても構わない。

　アルマイト層１２で覆われたアルミニウム基体１４の光反射面に入射した光は、アルミニウムの陽極酸化皮膜（アルマイト層１２）で反射もしくは散乱され、またはアルマイト層を透過している。アルマイト層を透過し、アルミニウム基体に到達した光はアルミニウム基体の上面で反射もしくは散乱されている。

　本実施の形態のように、仕上げ研磨まで行なうことで、陽極酸化処理前にアルミニウム基体１４表面の凹凸を無くし、陽極酸化処理後の表面仕上がりをきれいにできる。すなわち、アルミニウム基体を研磨してから陽極酸化処理すると、アルミニウム基体の上面の平滑性も改善されることにより散乱が抑制できるため、高反射率の基板を実現できる。更に、アルミニウム基体を研磨してから陽極酸化処理を行なった場合、平滑性が改善されたアルミニウム基体の上面に形成される陽極酸化皮膜の平滑性も改善されるため、この層での光の散乱も抑制でき、高反射率基板を実現できる。結果として、発光装置用基板２に光反射率の高い高輝度反射面を形成することができる。なお、本実施の形態においては、バフ研磨法と電解研磨法とを組み合わせて用いているが、これに限定されることはなく、上記研磨工程は、バフ研磨法、化学研磨法および電解研磨法中の少なくとも一つを用いて行うことができる。

　なお、本実施の形態では、上記研磨工程は陽極酸化処理前に行っているが、上記研磨工程はガラス系絶縁体層１１を形成する前に行ってもよい。

　以上から、図３（ｂ）に図示されているように、アルミニウム基体１４がアルマイト層１２で保護された光反射率の高い光反射面を備え、アルミニウム基体１４がガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とで覆われた、高い光反射率、高い放熱熱性および高い絶縁耐圧性を兼ね備えた発光装置用基板２を実現することができる。
（正極電極パターンと負極電極パターンとの製造）
　以下、図３（ｃ）および図３（ｄ）に基づいて、正極電極パターン５と負極電極パターン６との製造手順について説明する。

　図３（ｃ）に図示されているように、アルミニウム基体１４の一方側の面上には、アルミニウム基体１４と正極電極パターン５または負極電極パターン６との短絡防止の目的でガラス系絶縁体層１１が形成されている。

　なお、本実施の形態においては、アルマイト層よりガラス系絶縁体層が絶縁耐圧が高いことを考慮し、絶縁体層として、アルミニウム基体１４と正極電極パターン５または負極電極パターン６との短絡防止の目的でガラス系絶縁体層１１を用いているが、これに限定されることはなく、発光装置用基板２の使用目的や用途によっては、絶縁体層として、ガラス系絶縁体層１１の代わりにアルマイト層１２を用いることもできる。

　ガラス系絶縁体層１１の代わりにアルマイト層１２を用いる場合には、絶縁体層は、アルマイト層１２と一連のものとして形成することも可能である。

　そして、本実施の形態においては、図３（ｃ）に図示されているように、ガラス系絶縁体層１１上に、電極パターンの下地として、金属粒子が含有された樹脂からなる金属ペーストを用い、印刷などにより回路パターン描き、乾燥させて下地の回路パターン１５を形成した。

　下地の回路パターン１５の表面は樹脂（被覆樹脂層）で薄く覆われているため、このままの状態では下地の回路パターン１５の表面にメッキが析出しない。したがって、下地の回路パターン１５の表面の樹脂をエッチングにより除去（被覆樹脂層除去）して、下地の回路パターン１５の導電層を露出させた。

　そして、図３（ｄ）に図示されているように、下地の回路パターン１５の導電層を露出させた上でメッキ処理を行うことにより、下地回路パターン１５上に電極形成用金属を析出させ、正極電極パターン５または負極電極パターン６を完成させた。

　なお、アルミニウム基体１４全体は、既に、アルマイト層１２とガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とで被覆されているため、上記メッキ処理工程で用いるメッキ液によって、アルミニウム基体１４が侵食されることはない。さらに、アルミニウム基体１４は電気的に絶縁物質である、アルマイト層１２とガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とで覆われているため、下地回路パターン１５上にだけ、メッキ液から効率的に電極形成用金属を析出させることが可能となる。
（発光装置および発光装置用基板の熱解析結果）
　以下では、図４～図７に基づいて、アルミニウム基体の一方側の面が光反射面としての機能を有し、上記アルミニウム基体の一方側の面と対向する他方側の面によって高放熱性と絶縁耐圧性とを確保するようになっている本実施の形態の発光装置用基板と、光反射機能と絶縁耐圧機能を同一層で担う、高温焼成されたセラミックスとガラス原料とを含むセラミックス塗料をアルミニウム基体の一方側の面に塗った比較例の発光装置用基板と、の熱解析の結果を比較する。

　高温焼成されたセラミックスとガラス原料とを含むセラミックス塗料で形成されるガラス系絶縁体層では、高い反射率および高い絶縁耐圧を得ることができるが、バインダーとして用いているガラス質の材料の熱抵抗が高いため、このようにして得られるガラス系絶縁体層の熱伝導率は概ね１～３Ｗ／（ｍ・℃）と、通常のセラミックスよりは１桁低く、金属に比べると２桁低くなってしまう。

　そして、高温焼成されたセラミックスとガラス原料とを含むセラミックス塗料で形成されるこのようなガラス系絶縁体層を光反射層と絶縁耐圧層として用いる場合、概ね１００μｍの膜厚が必要である。

　このように膜厚が比較的厚く、低い熱伝導率を有するガラス系絶縁体層が発光素子の直下にある比較例の発光装置用基板の構造では、熱抵抗が高く（放熱性が悪く）、温度上昇が大きくなりやすいという問題があった。

　図４は、本実施の形態の発光装置において、発光素子が設けられた領域の概略的な層構造を示す図であり、図５は、図４に示した各層に対応する熱伝導率σｔｈと、層厚ｄと、熱抵抗Ｒｔｈと、温度上昇ΔＴと、を示している。

　図４に図示されているように、発光装置用基板上に発光素子が配置されていて、発光装置用基板は３層構造（アルマイト層、アルミニウム基体およびガラス系絶縁体層）となっている。

　発光装置用基板の中層は、３ｍｍ厚のアルミニウム基体からなり、上記アルミニウム基体の上面は、上記アルミニウム基体の上面を反射面とするため、厚さ１０μｍのアルマイト層で被覆されており、上記アルミニウム基体の下面は、絶縁耐圧を得るため、高温焼成されたセラミックスとガラス原料とを含むセラミックス塗料で形成される厚さ１００μｍのガラス系絶縁体層で覆われている。

　そして、上記発光装置用基板上には、発光素子が配置されており、上記発光素子と上記発光装置用基板とは、厚さ５μｍのダイボンドペーストで接続されている。なお、上記発光素子の平面サイズは、縦幅６５０μｍおよび横幅６５０μｍであり、上記ダイボンドペースト層から上記発光素子の活性層までの厚さを１００μｍとし、発光素子基板としては、材質がサファイアである発光素子基板を用いた。

　発光装置の熱抵抗の値は、熱源の位置や寸法に依存するが、図５に示す熱抵抗Ｒｔｈの結果においては、上記発光素子の活性層を唯一の熱源と仮定して、各層の熱抵抗Ｒｔｈを計算している。さらに、図５においては、各層の熱抵抗Ｒｔｈだけでなく、各層の温度上昇ΔＴも求めているが、この温度上昇ΔＴは、熱源の発熱量を０．１５Ｗと仮定した場合の値である。

　なお、各層での熱抵抗Ｒｔｈの計算では、横方向への熱の拡がりを考慮した。具体的には、図４において破線で示したように、基板垂直方向に対して左右４５°方向に拡がるように熱が均一に拡散することを仮定して求めた。

　このような仮定に基づいて、熱抵抗Ｒｔｈ、温度上昇ΔＴを求めると、熱伝導率σｔｈ（Ｗ／（ｍ・℃））、層厚ｄ（ｍ）の基板に、一辺のサイズａ（ｍ）の正方形の熱源を載せた場合、この層での熱抵抗は、Ｒｔｈ（℃／Ｗ）＝ｄ／（σｔｈ・ａ・（ａ＋２ｄ））で近似され、この層での温度上昇は、ΔＴ（℃）＝Ｒｔｈ・Ｑとなる。ただし、Ｑ（Ｗ）は熱源での発熱量である。

　図５に示した、各層の熱抵抗Ｒｔｈおよび温度上昇ΔＴは、このようにして計算で求めたものである。

　図６は、図４に図示した本実施の形態の発光装置との比較を行うため、光反射機能と絶縁耐圧機能を同一層で担う、高温焼成されたセラミックスとガラス原料とを含むセラミックス塗料をアルミニウム基体の一方側の面に塗った比較例の発光装置における、発光素子が設けられた領域の概略的な層構造を示す図であり、図７は、図６に示した各層に対応する熱伝導率σｔｈと、層厚ｄと、熱抵抗Ｒｔｈと、温度上昇ΔＴと、を示している。

　図６に図示されているように、比較例の発光装置用基板の中層は、３ｍｍ厚のアルミニウム基体からなり、上記アルミニウム基体の上面には、光反射機能と絶縁耐圧機能を有する厚さ１００μｍのガラス系絶縁体層が形成されており、上記アルミニウム基体の下面には、保護膜として厚さ１０μｍのアルマイト層が形成されている。したがって、比較例の発光装置用基板は３層構造（ガラス系絶縁体層、アルミニウム基体およびアルマイト層）となっている。

　そして、図７に示した各層に対応する熱伝導率σｔｈおよび層厚ｄをもとに、図５に示した熱抵抗Ｒｔｈおよび温度上昇ΔＴを求める方法と同様の方法で、図６の各層における熱抵抗Ｒｔｈおよび温度上昇ΔＴを求めた。

　図４のように、アルミニウム基体の下面に絶縁層としてだけ用いるガラス系絶縁体層と、図６のように、アルミニウム基体の上面に絶縁層と光反射層とを兼ねて用いられるガラス系絶縁体層とでは、必要とされる材質や必要とされる膜厚および熱伝導率は異なって当然である。しかし、ここでは敢えて両者の微妙な違いは無視して、熱伝導率２．４Ｗ／（ｍ・℃）、膜厚１００μｍ、同じ材質の層として比較する。このようにすることで、ガラス系絶縁体層の位置（層構造の違い）のみを注視して比較することが可能となる。

　図５に示されているように、図４に図示した本実施の形態の発光装置における、発光素子の活性層直下のサファイア基板から放熱用ヒートシンク直上の放熱グリース層までの間で求める全熱抵抗は、６８．９℃／Ｗである。その内、３層構造（アルマイト層、アルミニウム基体およびガラス系絶縁体層）の発光装置用基板の熱抵抗は３．９℃／Ｗであり、その寄与率は全熱抵抗に対して僅か６％に過ぎない。

　これに対し、図７に示されているように、図６に図示した比較例の発光装置における、発光素子の活性層直下のサファイア基板から放熱用ヒートシンク直上の放熱グリース層までの間で求める全熱抵抗は、１４０．５℃／Ｗである。その内、３層構造（ガラス系絶縁体層、アルミニウム基体およびアルマイト層）の従来の発光装置用基板の熱抵抗は７５．６℃／Ｗであり、全熱抵抗に対する比較例の発光装置用基板の熱抵抗の寄与率は５４％に上る。

　図４に図示した本実施の形態の発光装置の全熱抵抗は６８．９℃／Ｗであり、図６に図示した比較例の発光装置の全熱抵抗は１４０．５℃／Ｗであるので、本実施の形態の発光装置の全熱抵抗は従来の発光装置の全熱抵抗の４９％に過ぎない。

　また、図４に図示した本実施の形態の発光装置の発光装置用基板の熱抵抗は３．９℃／Ｗであり、図６に図示した比較例の発光装置の発光装置用基板の熱抵抗は７５．６℃／Ｗであるので、本実施の形態の発光装置の発光装置用基板の熱抵抗は比較例の発光装置の発光装置用基板の熱抵抗の５％に過ぎない。

　以上のように、発光装置用基板に限ってみれば、本実施の形態の発光装置の発光装置用基板の熱抵抗は顕著に改善していることがわかる。

　なお、図５および図７において、各層を比較すると、最も熱抵抗の改善効果が高い層は、ガラス系絶縁体層であることがわかる。

　図６に図示されているように発光素子直下に敷いた低熱伝導率２．４Ｗ／（ｍ・℃）、厚さ１００μｍのガラス系絶縁体層を、図４に図示されているように発光素子から引き離してアルミニウム基体の下面に移すだけで、この層の熱抵抗を７３．４１℃／Ｗから僅か０．８９℃／Ｗにまで、すなわち、約８０分の１に激減させることができる。

　このように、同じ熱伝導率、同じ層厚の層であっても、その層が発光装置用基板のどの位置に配置され、熱源に近いか遠いかにより、各層の熱抵抗は全く変わってしまうのである。これは、熱が各層を横切る際の通路の断面の断面積の大小で説明ができる。

　発光素子を熱源として、発光装置用基板の上面から下面に向かって熱が流れるとした場合、発光装置用基板の水平方向への熱の拡散領域を、図４および図６に破線で模式的に示す。破線で囲われた領域が熱の通路に相当し、破線が下層に行く程、広がるのは、熱が発光装置用基板の垂直方向に進行しながら、水平方向にも徐々に拡散するためである。熱伝導率が２．４Ｗ／（ｍ・℃）と低いガラス系絶縁体層を熱が横切る通路の断面積は、図４では広く、図６では狭くなっている。このため熱の通路の断面積が広い図４に図示されているガラス系絶縁体層の熱抵抗が低くなるのである。

　具体的に、数値を用いて比較すると、図６に図示されているガラス系絶縁体層に比べ、図４に図示されているガラス系絶縁体層は熱源から３．０ｍｍ遠く離れており、この層での熱の経路の断面積を層中の平均値で比較すると、図６に図示されているガラス系絶縁体層に対して図４に図示されているガラス系絶縁体層は、約８０倍広く、その結果、熱抵抗は反対に約８０分の１と低くなったのである。

　図６に図示されている構成のように、発光素子での発熱が、ほぼ直接、熱伝導率の低いガラス系絶縁体層に入る場合には、この層での熱の通路の断面積は、発光素子サイズとほぼ同等となる。これに対し、図４に図示されている構成のように、アルミニウム基体を介し、熱伝導率の低いガラス系絶縁体層に入る場合には、アルミニウム基体を通過する間に、あらかじめアルミニウム基体の水平方向に熱が十分に拡散するため、ガラス系絶縁体層では熱の通路の断面積は非常に大きく、熱抵抗を低くすることができる。なお、ガラス系絶縁体層の熱伝導率は２．４Ｗ／（ｍ・℃）であるのに対し、アルミニウム基体の熱伝導率は２３６Ｗ／（ｍ・℃）と１００倍高いため、アルミニウム基体が全熱抵抗へ与える影響は軽微である。

　なお、図６において、アルミニウム基体の上面にあるガラス系絶縁体層を図４に図示されているように、アルミニウム基体の下面に移すだけで、熱抵抗が著しく低下することは、以上の考察により明白になった。

　しかしながら、図６におけるガラス系絶縁体層は、絶縁体層であると同時に光反射層としても機能しているために、この層を移動した場合に、光反射機能を担う代替構造が必要となる。

　ガラス系絶縁体層をアルミニウム基体の下面に移動したことによる熱抵抗の低下を生かすために、この代替構造に求められる特性は光反射率が高いことと、熱抵抗が低いことと、安定であることである。

　このような条件を満足する光反射面としては、上述したアルミニウム基体をアルマイト層で被覆した光反射面が最適である。
（アルミニウム基体の厚み依存性）
　これまでは、図４および図６に図示されているように、アルミニウム基体の厚さを３ｍｍに固定し、比較例の構成との熱抵抗や温度上昇の比較を行ってきた。

　以下では、図４および図６に図示されている本実施の形態の構成と比較例の構成とにおける、熱抵抗のアルミニウム基体の厚み依存性について検討する。

　このような比較を行うことにより、熱伝導率が低いガラス系絶縁体層を熱源から離れた場所に置くことで熱抵抗が下がることがより明確になる。

　図８は、図４に図示されている本実施の形態の発光装置における熱抵抗のアルミニウム基体の厚み依存性を示す図であり、図９は、図６に図示されている比較例の発光装置における熱抵抗のアルミニウム基体の厚み依存性を示す図である。

　図８および図９においては、本実施の形態の発光装置および比較例の発光装置のそれぞれにおいて、横軸に示したアルミニウム基体の厚さ（ｍｍ）を変化させた場合に、縦軸に示した熱抵抗（℃／Ｗ）がどのように変化するかを示している。

　なお、ここで用いた計算条件は、上述したアルミニウム基体の厚さを３ｍｍに固定し、熱抵抗を計算した時に用いた条件をそのまま使用している。そして、ここで求めた熱抵抗Ｒｔｈは、発光素子１個あたりの値であり、全熱抵抗と基板熱抵抗の２つの場合について求めた。ここで言う全熱抵抗とは、発光素子の活性層からヒートシンクに到達するまでの熱抵抗を指し、その内、発光装置用基板に起因する熱抵抗を基板熱抵抗と呼ぶ。

　図８および図９に図示されているように、全熱抵抗については、本実施の形態の発光装置の方が比較例の発光装置より、アルミニウム基体の厚みが増えると、より急減している。一方、基板熱抵抗については、アルミニウム基体の厚みが増えると、本実施の形態の発光装置においては、熱抵抗の値が急減しているのに対し、比較例の発光装置においては、熱抵抗の値はほぼ一定であり、詳細に見ると７４℃／Ｗから７６℃／Ｗに向かって漸増している。

　図２８は、図４に図示されている本実施の形態の発光装置において、アルミニウム基体の厚みが増えると、熱抵抗が急減する理由を説明するための模式図である。

　図２８（ａ）は、アルミニウム基体の厚みが薄い場合を示す図であり、図２８（ｂ）は、アルミニウム基体の厚みが厚い場合を示す図である。

　一方、図２９は、図６に図示されている比較例の発光装置において、アルミニウム基体の厚みが増えても、熱抵抗の値はほぼ一定である理由を説明するための模式図である。

　図２９（ａ）は、アルミニウム基体の厚みが薄い場合を示す図であり、図２９（ｂ）は、アルミニウム基体の厚みが厚い場合を示す図である。以下に図２８と図２９を比較しながら説明する。

　なお、図２８および図２９に示す模式図においては、活性層、サファイア基板、ダイボンドペーストおよびアルマイト層については、図示を省略している。

　図示されているように、図２８の模式図では熱伝導率が低いガラス系絶縁体層はアルミニウム基体の下面に配置され、図２９の模式図に比べると熱源である発光素子（発熱体）から離れた位置にある。このため、図２８に図示されている通り、図２８（ａ）におけるアルミニウム基体の厚さｔｓｕｂ（ａ）を、図２８（ｂ）におけるアルミニウム基体の厚さｔｓｕｂ（ｂ）に、その厚みを増加させると、ガラス系絶縁体層および放熱グリース層をともに発光素子より遠ざけることが出来、結果として基板熱抵抗と全熱抵抗を共に低下させることができる。

　すなわち、熱伝導率が低い層であるガラス系絶縁体層および放熱グリース層に比べ、アルミニウム基体の熱伝導率は十分に高いので、熱抵抗への寄与率が小さい。したがって、熱伝導率の高いアルミニウム基体の厚みを厚くすると（図２８（ａ）におけるアルミニウム基体の厚さｔｓｕｂ（ａ）から図２８（ｂ）におけるアルミニウム基体の厚さｔｓｕｂ（ｂ）に）、図２８（ｂ）に図示されているように、熱の通路の幅が、熱伝導率が低い層であるガラス系絶縁体層および放熱グリース層で広がる（図２８（ａ）におけるＬ３（ａ）から図２８（ｂ）におけるＬ３（ｂ）に）。よって、熱が通過する経路の断面積が広くなり、熱抵抗は熱経路の断面積に反比例するため、熱抵抗は低下する。

　他方、図２９の模式図に図示されているように、比較例の発光装置においては、熱伝導率が低い層のうち、ガラス系絶縁体層はアルミニウム基体の上面に配置され、熱源である発光素子（発熱体）近傍に位置することとなる。そして、アルミニウム基体の下面に配置されているのは放熱グリース層である。このため、上記図２８で説明した場合と同様に、アルミニウム基体の厚さｔｓｕｂ（ａ）をアルミニウム基体の厚さｔｓｕｂ（ｂ）に、その厚みを増加させたとしても、発光素子より遠ざけることが出来るのは放熱グリース層だけであり、図２９に図示されている通り、熱伝導率が低いガラス系絶縁体層は発光素子近傍に残る。その結果は、図９に示したとおり、全熱抵抗は低下するものの、基板熱抵抗は下げられないことになる。

　すなわち、熱伝導率が低い層であるガラス系絶縁体層および放熱グリース層に比べ、アルミニウム基体の熱伝導率は十分に高いので、熱抵抗への寄与率が小さい。したがって、熱伝導率の高いアルミニウム基体の厚みを厚くする（図２９（ａ）におけるアルミニウム基体の厚さｔｓｕｂ（ａ）から図２９（ｂ）におけるアルミニウム基体の厚さｔｓｕｂ（ｂ）に）。しかしながら、図２９（ｂ）に図示されているように、熱伝導率が低い層のうち、ガラス系絶縁体層では、熱の通路の幅が一定である（図２９（ａ）および図２９（ｂ）におけるＬ１）。したがって、ガラス系絶縁体層では、熱が通過する経路の断面積は一定であり、熱抵抗は熱経路の断面積に反比例するため、熱抵抗は、アルミニウム基体の厚みを厚くしても、一定となる。但し、アルミニウム基体の厚みを厚くすると（図２９（ａ）におけるアルミニウム基体の厚さｔｓｕｂ（ａ）から図２９（ｂ）におけるアルミニウム基体の厚さｔｓｕｂ（ｂ）に）、アルミニウム基体の下面に配置されている熱伝導率が低い放熱グリース層では、熱の通路の幅が広がる（図２９（ａ）におけるＬ３（ａ）から図２９（ｂ）におけるＬ３（ｂ）に）。よって、放熱グリース層においては、熱抵抗は低下する。

　図１０は、図８および図９において発光装置用基板に起因する熱抵抗である基板熱抵抗のみをまとめて示した図である。

　本実施の形態の発光装置においての基板熱抵抗を実線で、比較例の発光装置においての基板熱抵抗を破線で示している。

　図１０に図示されているように、具体的には、アルミニウム基体の厚さが０．１ｍｍのときの基板熱抵抗は、それぞれ４１℃／Ｗ（本実施の形態の構成）と７４℃／Ｗ（比較例の構成）であり、アルミニウム基体の厚さが０．５ｍｍのときの基板熱抵抗は、それぞれ１５℃／Ｗ（本実施の形態の構成）と７５℃／Ｗ（比較例の構成）であり、アルミニウム基体の厚さが１ｍｍのときの基板熱抵抗は、それぞれ８℃／Ｗ（本実施の形態の構成）と７５℃／Ｗ（比較例の構成）であり、アルミニウム基体の厚さが３ｍｍのときの基板熱抵抗は、それぞれ４℃／Ｗ（本実施の形態の構成）と７６℃／Ｗ（比較例の構成）となっている。

　本実施の形態の発光装置においての基板熱抵抗を、比較例の発光装置においての基板熱抵抗に対する割合で見ると、アルミニウム基体の厚さが０．１ｍｍでは５５％もあるのに対して、アルミニウム基体の厚さが０．５ｍｍになると１９％と２０％を切り、アルミニウム基体の厚さが１ｍｍでは１０％、アルミニウム基体の厚さが３ｍｍでは僅か５％となる。

　アルミニウム基体の厚さを３ｍｍで固定して熱抵抗を求めたときに既に述べた、熱源から低い熱伝導率を有するガラス系絶縁体層を離すことが熱抵抗を低下させるには有効であるという考察が、図１０に示した熱抵抗とアルミニウム基体の厚さの関係と、図２８および図２９に示した模式図より、さらに明確になった。
（複数個の発光素子を並べた発光装置）
　以下では、複数個の発光素子を並べた発光装置における熱抵抗について検討する。

　発光素子同士の間隔が充分に開いている場合には、例えば、図４に図示したように隣接する発光素子の放熱を考慮せず、破線で示す放熱領域に対して熱抵抗を求めることが出来る。しかしながら、発光装置用基板上に発光素子を隣接して配置した場合、放熱領域が隣接する発光素子同士で重なり、互いに干渉し合う場合が生じる。

　図１１は、複数個の発光素子を並べた発光装置において、隣接する発光素子同士で放熱領域が重なっている場合を示す図である。

　図示されているように、破線で示す隣接する発光素子同士の放熱領域が重なり、互いに干渉し合っている。このような干渉を考慮し、個々の発光素子からの熱の流れに対して、補正をする必要がある。

　図１２は、隣接する発光素子同士の放熱領域の干渉を考慮し、発光素子間の間隔Ｗ_０を６５０μｍに調整した場合を示す図である。

　図示されているように、発光素子間の間隔Ｗ_０を６５０μｍに調整した場合に、破線で示す隣接する発光素子同士の放熱領域に重なりが生じないよう、熱の流れる領域を補正した。

　図１３は、図１２に示すように発光素子間の間隔Ｗ_０を６５０μｍに調整した場合において、熱抵抗を求めるためのモデル構造を示す図である。

　既に上述したように、発光素子１個あたりの発光装置用基板の熱抵抗Ｒｔｈは、図４に図示されている本実施の形態の発光装置の構成から求めていたのに対し、発光素子間の間隔Ｗ_０を６５０μｍにした本実施の形態の複数個の発光素子を並べた発光装置における発光素子１個あたりの発光装置用基板の熱抵抗Ｒｔｈは、図１３に示すモデル構造から求める。

　なお、ここでは、発光素子間の間隔Ｗ_０を６５０μｍにした一例について説明を行っているが、隣接する発光素子同士の放熱領域に干渉が生じないようにモデル化する。前記補正は任意の発光素子の間隔Ｗ_０に対しても成り立ち、発光素子間の間隔Ｗ_０は６５０μｍに限定されることはない。

　図１４は、図１３に示すモデル構造に基づいて、各層に対応する熱伝導率σｔｈと層厚ｄとから、求められた熱抵抗Ｒｔｈと、温度上昇ΔＴと、を示している。

　なお、図６に図示されている比較例の発光装置の構成についても、同様に、発光素子間の間隔Ｗ_０を調整したモデル構造に基づいて、各層に対応する熱伝導率σｔｈと層厚ｄとから、熱抵抗Ｒｔｈと、温度上昇ΔＴと、を求めることができる。

　図１５は、図４に示す本実施の形態の発光装置用基板と図６に示す比較例の発光装置用基板とを用いた場合において、発光素子間の間隔（発光素子最近接距離）Ｗ_０を変えた場合の１発光素子あたりの基板熱抵抗を示す図である。

　図１５においては、発熱体を基板上に配列した場合、発光素子１個あたりの熱抵抗Ｒｔｈと発光素子間の間隔Ｗ_０との関係を、本実施の形態の発光装置用基板と比較例の発光装置用基板とで比較して実線と破線で示している。なお、発熱体１個の平面寸法を６５０μｍ×６５０μｍ、ガラス系絶縁体層の厚さｔｇを１００μｍとした。そして、図１５には、基板熱抵抗のみを示したが、全熱抵抗についても後述する図１８において説明する。

　図示されているように、発光素子間の間隔（発光素子最近接距離）Ｗ_０が、Ｗ_０≧２×ｔｇとなる領域で、本実施の形態の発光装置用基板の熱抵抗Ｒｔｈが、比較例の発光装置用基板の熱抵抗Ｒｔｈより大きく改善されている。

　図１５では、ガラス系絶縁体層の厚さｔｇを１００μｍとした場合の熱抵抗を求めており、確かに、Ｗ_０≧２×ｔｇ＝２００μｍ、すなわち、Ｗ_０≧０．２ｍｍで、本実施の形態の基板に対しての基板熱抵抗は、従来の基板と比較して急速に低くなっていくことがわかる。

　このまま、発光素子間の間隔Ｗ_０を広げていくと、本実施の形態の発光装置用基板におけるアルミニウム基体の厚さｄｓに対し、Ｗ_０≦２×ｄｓの範囲で熱抵抗は減少するが、これ以上、Ｗ_０≧　２×ｄｓになると熱抵抗は一定になる。

　図１２からも分るように、Ｗ_０＝２・ｄｓにおいては、破線で示した発光素子からの熱の流れは、隣接発光素子間で重なりがなくなる。これ以上に発光素子間の間隔を離した、Ｗ_０≧２×ｄｓでは、隣接発光素子間で相互に放熱の影響は無く、発光素子単独での熱抵抗と同じである。

　逆に、決められた発光素子間の間隔Ｗ_０に対して、本実施の形態の発光装置用基板の熱抵抗を最も低くするには、アルミニウム基体の厚さｄｓを、ｄｓ≧Ｗ_０／２とすれば良いことも言える。少なくとも、ｄｓ＝Ｗ_０／２とすることが望ましい。

　以上から、先ず、アルミニウム基体の厚さｄｓが決められている場合、発光素子間の間隔Ｗ_０に対し、Ｗ_０≧２×ｄｓの関係が成立すると、隣接発光素子間で相互に放熱の影響は無くなる。具体的には、例えば、アルミニウム基体の厚さが３ｍｍの場合、発光素子間の間隔は６ｍｍ以上に相当し、このとき理想的な放熱を実現できる。

　逆に、発光素子間の間隔Ｗ_０が決まっている場合には、アルミニウム基体の厚さｄｓに対し、ｄｓ≧Ｗ_０／２の関係が成立すると、本実施の形態の発光装置用基板の熱抵抗を最も低くできる。具体的には、発光素子間の間隔Ｗ_０が１ｍｍで固定された場合、アルミニウム基体の厚さが０．５ｍｍ以上であれば熱抵抗は、ほぼ一定であると言える。アルミニウム基体の熱伝導率は高いため、アルミニウム基体の厚さが厚くなっても、例えば、１０ｍｍ以内、５ｍｍ以内といった常識的な厚さでは熱抵抗への影響は軽微である。

　以下、Ｗ_０≧２×ｔｇとなる領域で、本実施の形態の発光装置用基板の熱抵抗Ｒｔｈが、比較例の発光装置用基板の熱抵抗Ｒｔｈより大きく改善される理由について説明する。

　図１６は、低い熱伝導率を有するガラス系絶縁体層がアルミニウム基体の裏面に配置された、本実施の形態の発光装置用基板上に発光素子を並べた場合の模式図である。

　図１６（ａ）～図１６（ｄ）は、１辺の長さがＬ０である発光素子からなる発熱体が、等間隔Ｗ_０で２次元的に配置された場合を側面から見た模式図である。

　なお、ここでは、個々の発光素子から出た熱は、破線で示す領域を流れると仮定して、熱抵抗を求めており、図中、斜線で示した領域は、ガラス系絶縁体層の熱抵抗のうち、発光素子１個分の領域に相当する。

　そして、この斜線部分で受ける熱抵抗をＲＨ（ガラス系絶縁体層）とすると、この斜線で示される領域の幅Ｌ２は、図１６（ａ）の場合においては、Ｌ２＝Ｌ０＋Ｗ_０である。また、ガラス系絶縁体層の厚さはｔｇであるから、ガラス系絶縁体層の熱伝導率をσｔｈと表した場合、図１６（ａ）の斜線部分で受ける熱抵抗ＲＨ（ガラス系絶縁体層）は、下記式１で求めることができる。

　ＲＨ（ガラス系絶縁体層）＝ｔｇ／（σｔｈ・Ｌ２・Ｌ２）　　（式１）
　但し、上記式１において、Ｌ２＝Ｌ０＋Ｗ_０である。

　上記式１は、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）および図１６（ｄ）のように、Ｗ_０が０または０に近づくように変わる場合にもそのまま適用できる。

　一方、図１７は、低い熱伝導率を有するガラス系絶縁体層がアルミニウム基体の上面に配置された、比較例の発光装置用基板上に発光素子を並べた場合の模式図である。

　図１７（ａ）～図１７（ｄ）は、１辺の長さがＬ０である発光素子からなる発熱体が、ガラス系絶縁体層の直上に等間隔Ｗ_０で２次元的に配置された場合を側面から見た模式図である。図１６と図１７の対応する（ａ）～（ｄ）の図番では、Ｗ_０がそれぞれ対応する。特に、図１６（ｂ）、図１７（ｂ）は、ともにＷ_０＝２×ｔｇとなる場合を示す模式図である。

　図１６（ａ）に図示したガラス系絶縁体層における斜線で示した領域に対応するガラス系絶縁体層中の領域は、図１７（ａ）においてもやはり斜線で示している。図１７（ａ）において斜線で示した領域が、ガラス系絶縁体層の熱抵抗のうち、発光素子１個分の領域に相当する。この斜線部分で受ける熱抵抗をＲＨ´（ガラス系絶縁体層）とすると、斜線で示される領域の下辺の幅Ｌ１は、Ｌ１＝Ｌ０＋２×ｔｇとなる。

　そして、図１７（ａ）において斜線部分で受ける熱抵抗ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）は、下記式２で求めることができる。

　ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）＝ｔｇ／（σｔｈ・Ｌ０・Ｌ１）　　（式２）
　但し、上記式２において、Ｌ１＝Ｌ０＋２×ｔｇである。

　発光素子間の間隔Ｗ_０を変数とした場合に、図１７（ａ）から図１７（ｂ）の範囲で、Ｗ_０に対してＬ１は一定値なので、この範囲ではＲＨ´（ガラス系絶縁体層）も一定となる。

　そして、Ｗ_０の値が、図１６（ａ）に示す値から図１６（ｂ）に示す値へと変わるに連れて、Ｌ２の値は図１７に示すＬ１の値に近づき、Ｗ_０の値が、図１７（ａ）に示す値から図１７（ｂ）に示す値へと変わるに連れて、図１７に示すＬ２の値は図１７に示すＬ１の値に近づく。

　以上から、模式図斜線部に対応する熱抵抗ＲＨ（ガラス系絶縁体層）と熱抵抗ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）とにおいては、熱抵抗ＲＨ（ガラス系絶縁体層）の値が熱抵抗ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）の値に接近する。

　最終的にＬ２は、Ｗ_０の値が、図１６（ｂ）および図１７（ｂ）の場合において、Ｌ１に一致する（Ｌ２＝Ｌ１）。

　その結果、このときの熱抵抗は上記式１および式２より、下記式３で求めることができる。

　ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）／ＲＨ（ガラス系絶縁体層）＝Ｌ１／Ｌ０　　（式３）
　但し、上記式３において、Ｌ１＝Ｌ０＋２×ｔｇである。

　ここで、発光素子の１辺の長さＬ０に対して、一般に、ガラス系絶縁体層の厚さであるｔｇは十分小さく、ｔｇ＜＜Ｌ０の条件が成立する場合には、Ｌ１／Ｌ０＝１＋２×ｔｇ／Ｌ０≒１となる。

　すなわち、以上から、図１６（ｂ）および図１７（ｂ）の場合においては、ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）≒ＲＨ（ガラス系絶縁体層）の近似が成り立つことが判明した。

　さらに、Ｗ_０の値が、図１６（ｂ）に示す値から図１６（ｃ）に示す値へと変わるに連れて、熱抵抗ＲＨ（ガラス系絶縁体層）の値が熱抵抗ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）の値にさらに接近する。

　同様に、Ｗ_０の値が、図１７（ｂ）に示す値から図１７（ｃ）に示す値へと変わるに連れて、熱抵抗ＲＨ（ガラス系絶縁体層）の値も熱抵抗ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）の値にさらに近接する。

　そして、最終的に、Ｗ_０の値が０である図１６（ｄ）および図１７（ｄ）においては、ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）＝ＲＨ（ガラス系絶縁体層）となる。

　発光素子間の間隔Ｗ_０と、ガラス系絶縁体層の厚さｔｇと、発光装置用基板の熱抵抗との関係を調べる目的で、上記模式図の斜線部の間に、ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）≒ＲＨ（ガラス系絶縁体層）の関係が成り立つ、図１６（ｂ）および図１７（ｂ）の場合について検討する。

　ここでは、Ｌ２＝Ｌ１の関係が成立し、上記式１および式２中のＬ１およびＬ２に関する定義式であるＬ１＝Ｌ０＋２×ｔｇと、Ｌ２＝Ｌ０＋Ｗ_０と、により、Ｌ２＝Ｌ１では、発光素子間の間隔Ｗ_０と、ガラス系絶縁体層の厚さｔｇと、の間には、Ｗ_０＝２×ｔｇの関係が成立している。

　したがって、図１６（ａ）および図１７（ａ）の場合では、発光素子間の間隔Ｗ_０と、ガラス系絶縁体層の厚さｔｇと、の間には、Ｗ_０＞２×ｔｇの関係が成り立ち、このときそれぞれのガラス系絶縁体層の熱抵抗の値の関係は、ＲＨ（ガラス系絶縁体層）＜ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）の関係が成り立つ。

　一方、図１６（ｃ）および図１７（ｃ）の場合では、発光素子間の間隔Ｗ_０と、ガラス系絶縁体層の厚さｔｇと、の間には、Ｗ_０＜２×ｔｇの関係が成り立ち、このときそれぞれのガラス系絶縁体層の熱抵抗の値の関係は、ＲＨ（ガラス系絶縁体層）≒ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）の関係が成り立ち、ともに高い熱抵抗を示す。

　そして、図１６（ｂ）および図１７（ｂ）の場合では、発光素子間の間隔Ｗ_０と、ガラス系絶縁体層の厚さｔｇと、の間には、Ｗ_０＝２×ｔｇの関係が成り立ち、このときそれぞれのガラス系絶縁体層の熱抵抗の値の関係は、ＲＨ（ガラス系絶縁体層）＜ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）からＲＨ（ガラス系絶縁体層）≒ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）へと移行する境界である。

　以上から、発光素子間の間隔Ｗ_０と、ガラス系絶縁体層の厚さｔｇと、の間に、Ｗ_０≧２×ｔｇの関係が成立するときに、ＲＨ（ガラス系絶縁体層）＜ＲＨ´（ガラス系絶縁体層）の関係が顕著になり、本実施の形態の発光装置用基板上に発光素子を複数個並べてつくる発光装置において、熱抵抗の顕著に低い発光装置を実現できることが判明した。

　図１８は、図４に示す本実施の形態の発光装置用基板を用いた場合において、発光素子間の間隔（発光素子最近接距離）Ｗ_０を変えた場合の１発光素子あたりの基板熱抵抗と全熱抵抗とを示す図である。

　一方、図１９は、図６に示す比較例の発光装置用基板を用いた場合において、発光素子間の間隔（発光素子最近接距離）Ｗ_０を変えた場合の１発光素子あたりの基板熱抵抗と全熱抵抗とを示す図である。

　なお、ここに言う全熱抵抗とは、ヒートシンクに実装した発光装置において、発光素子の活性層からヒートシンクまでの熱抵抗であり、ここでは特に発光素子１個あたりの熱抵抗である。

　図１８および図１９に図示されているように、発光素子を例えば、２ｍｍ間隔で隙間をあけて平面に均等に配列した場合、基板熱抵抗は、比較例の基板に対し、本実施の形態の基板では、僅か１０％程度に過ぎず、著しく減少する。

　但し、発光素子などの熱抵抗も含め全熱抵抗で比較した場合には、５０％から６０％程度と半分そこそこである。これは、全熱抵抗において、発光素子などの基板以外の熱抵抗がそもそも半分ぐらいを占めており、この値は、基板の熱抵抗に係わらずほぼ一定の値であるため、基板の熱抵抗をいくら下げても、この値だけは残ってしまうためである。

　言い換えれば、発光装置の仕組み上、取り除くことが出来ない熱抵抗部分を除いて、可能な限りの熱抵抗を取り除いたのが、本実施の形態の発光装置用基板であり、このような発光装置用基板を用いたのが、本実施の形態の発光装置といえる。

　〔実施の形態２〕
　次に、図２０に基づいて、本発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１においては、エッチング液や例えば希硫酸などの酸といった侵食性薬品を用いている化学研磨工程や陽極酸化処理を先に行った後に、下地の回路パターン１５を形成する工程を行っているが、本実施の形態においては、発光装置用基板２ａの製造工程において、化学研磨工程や陽極酸化処理のようにエッチング液や酸など侵食性薬品を使用する工程より先に、下地の回路パターン１５を形成する工程を行う点において、上述した実施の形態１とは異なる。その他の構成については実施の形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

　上述した実施の形態１においては、発光装置用基板２を以下の工程手順に沿って、製造した。

　先ず、アルミニウム基体１４上に、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とを設ける第１の工程を行い、その次に、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とに覆われてないアルミニウム基体１４の表面を研磨する第２の工程を行う。そして、研磨されたアルミニウム基体１４の表面を陽極酸化処理し、アルマイト層１２で被覆された光反射面を形成する第３の工程を行った後、アルマイト層１２を封孔処理する第４の工程を行う。それから、ガラス系絶縁体層１１上に下地の回路パターン１５を形成する第５の工程を行った後、下地の回路パターン１５の被覆樹脂層を除去し導電層を露出させて下地の回路パターン１５aを形成する第６の工程を行う。そして、最後に、電極パターンを形成する第７の工程を行い、発光装置用基板２の製造を行った。

　図２０は、化学研磨工程や陽極酸化処理のようにエッチング液や酸など侵食性薬品を使用する工程より先に、下地の回路パターン１５を形成する工程を行う製造工程により、発光装置用基板２ａを製造する工程を説明するための図である。

　図２０（ａ）に図示されているように、先ず、アルミニウム基体１４上に、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とを設ける第１の工程を行い、その次に、図２０（ｂ）に図示されているように、ガラス系絶縁体層１１上に下地の回路パターン１５を形成する第２の工程を行う。そして、ガラス系絶縁体層１１とガラス系絶縁体層１３とに覆われてないアルミニウム基体１４の表面を研磨する第３の工程を行う。それから、図２０（ｃ）に図示されているように、研磨されたアルミニウム基体１４の表面を陽極酸化処理し、アルマイト層１２で被覆された光反射面を形成する第４の工程を行った後、アルマイト層１２を封孔処理する第５の工程を行う。上記第４の工程で下地の回路パターン１５の被覆樹脂層は除去され、下地の回路パターン１５ａとなる。そして、最後に、図２０（ｄ）に図示されているように、電極パターンを形成する第６の工程を行い、発光装置用基板２ａの製造を行った。

　なお、図２０に示す製造工程においては、下地の回路パターン１５の被覆樹脂層を除去する工程は、アルミニウム基体１４の表面を研磨する第３の工程および／または研磨されたアルミニウム基体１４の表面を陽極酸化処理し、アルマイト層１２で被覆された光反射面を形成する第４の工程に含ませることができる。

　すなわち、図２０に示す製造工程においては、化学研磨やアルマイト処理のようにエッチング液や酸など侵食性薬品を使用する工程より先に、下地の回路パターンを形成する工程を行うので、化学研磨やアルマイト処理のようにエッチング液や酸など侵食性薬品を使用する工程において、下地の回路パターン１５の表面の被覆樹脂層の除去を行うことができる。

　なお、本実施の形態においては、上記侵食性薬品に適度に侵食されるような被覆樹脂層になるような下地の回路パターン１５を形成する金属ペーストと、侵食性薬品の適切な組み合わせを選択し用いている。

　また、陽極酸化処理において陽極酸化皮膜を形成する工程で処理液として使用する酸性液では、電極パターンの下地になる導電層を覆う被覆樹脂層を十分に除去しきれない場合もある。この場合には、上記被覆樹脂層を除去する工程を追加しても良いし、標準的な手順に立ち返っても良い。すなわち、陽極酸化処理工程を先に行ったうえで、電極パターンの下地になる導電層を形成する工程、電極パターンの下地になる導電層を覆う被覆樹脂層を除去する工程、導電層上に電極パターンを形成するメッキ工程の順番で行なってもよい。

　〔実施の形態３〕
　次に、図２１および図２２に基づいて、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態においては、発光装置用基板２や発光装置用基板２ａを備えた発光装置１の応用例を示している。なお、説明の便宜上、上記の実施の形態１および２の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
（高い放熱性を有する発光装置）
　図２１は、本発明の一実施の形態の高い放熱性を有する発光装置の概略構成を示す図である。

　図示されているように、発光装置用基板２や発光装置用基板２ａを備えた発光装置１は、非常に体積の大きいヒートシンク１６上に配置され、高い放熱性を有する発光装置を実現している。

　図２２は、本発明の一実施の形態の高い放熱性を有する照明装置の概略構成を示す図である。

　図２２（ａ）および図２２（ｂ）に図示されているように、照明装置（発光装置）２０は、ヒートシンク１６上に配置された発光装置用基板２や発光装置用基板２ａを備えた発光装置１と、発光装置１を覆うように形成されたリフレクタ１７と、を備えた構成となっている。

　以上のように、本実施の形態においては、発光装置用基板２や発光装置用基板２ａを備えた発光装置１と、ヒートシンク１６と、を組み合わせることにより、より高い放熱性を有する発光装置およびより高い放熱性を有する照明装置２０を実現している。

　〔実施の形態４〕
　次に、図２３に基づいて、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態においては、発光装置用基板の製造工程において、比較的大きいアルミニウム基板を製造の最終段階で１枚ずつに分割して発光装置用基板を切り出している点において、上記の実施の形態１および２とは異なる。その他の構成については実施の形態１および２において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１および２の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

　図２３は、比較的大きいアルミニウム基板を用いる本発明の一実施の形態の発光装置用基板の製造工程を説明するための図である。

　図２３（ａ）に図示されているように、切断しやすいようにあらかじめ加工されたアルミニウム板１８を準備する。

　そして、図２３（ｂ）に図示されているように、実施の形態１において図３を用いて説明した工程または、実施の形態２において図２０を用いて説明した工程が施されたアルミニウム板１９を準備する。

　最後に、図２３（ｃ）に図示されているように、アルミニウム板１９を分割して、複数の個別の発光装置用基板２（または、発光装置用基板２ａ）を得ることができる。

　なお、本実施の形態においては、比較的大きいアルミニウム基板を製造の最終段階で１枚ずつに分割して発光装置用基板を切り出しているが、これに限定されることはなく、製造途中で、切断して、切断後、残りの製造プロセスを行うこともできる。

　また、上述したアルミニウム板１９を１枚ずつに分割せずに、アルミニウム板１９そのものをそのまま発光装置用基板として用いることもできる。アルミニウム板１９をそのまま発光装置用基板として用いると、この発光装置用基板は、複数の発光領域を持つ発光モジュールとなる。

　〔実施の形態５〕
　次に、図２４および図２５に基づいて、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態においては、ガラス系絶縁体層の代わりに、フッ素樹脂を用いた絶縁体層やシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いた絶縁体層、あるいは、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂を絶縁体層として用いている点において、上記の実施の形態１および２とは異なる。その他の構成については実施の形態１および２において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１および２の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

　図２４は、ガラス系絶縁体層の代わりに、フッ素樹脂を用いた絶縁体層を用いた発光装置用基板２ｂの概略構成を示す図である。

　図示されているように、発光装置用基板２ｂのアルミニウム基体１４において、アルマイト層１２で覆われてない領域（光反射面以外の領域）は、フッ素樹脂を用いた絶縁体層２０およびフッ素樹脂を用いた絶縁体層２１で覆われている。

　図２５は、ガラス系絶縁体層の代わりに、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いた絶縁体層を用いた発光装置用基板２ｃの概略構成を示す図である。

　図示されているように、発光装置用基板２ｃのアルミニウム基体１４において、アルマイト層１２で覆われてない領域は、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いた絶縁体層２２およびシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いた絶縁体層２３で覆われている。

　絶縁体層を同じ膜厚で形成するとした場合、絶縁耐圧性という観点からは、ガラス系絶縁体層が優れているが、発光装置用基板の使用目的や用途に応じて、ガラス系絶縁体層以外のフッ素樹脂を用いた絶縁体層やシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いた絶縁体層を適宜選択することができる。

　なお、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いた絶縁体層２２およびシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いた絶縁体層２３としては、熱硬化性樹脂やセラミックスを含有した熱硬化性樹脂を例に挙げることができる。

　熱硬化性樹脂の一種であるシリコーン樹脂は、特に、絶縁耐圧性、耐熱性に優れ、化学的に安定な物質であり、難燃性であるため、その特性が優れている。

　熱硬化性樹脂により絶縁体層を形成するのは、アルミニウム基体に熱硬化性樹脂を塗布した後、乾燥・硬化させて容易に得ることができる。

　アルミニウム基体上に、シリコーン樹脂に代表される熱硬化性樹脂により絶縁体層を形成することにより、２００℃以下の比較的低い温度で絶縁体層を容易に形成することができ、アルミニウム基体に対する熱によるダメージを防止するとともに、製造のコストを削減することができる。

　なお、シリコーン樹脂の熱伝導率は、０．２Ｗ／（ｍ・℃）程度と極めて低い。このシリコーン樹脂の熱伝導率の低さを補うために、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、窒化アルミニウムなどに代表されるセラミックス粒子をシリコーン樹脂に混ぜ、絶縁耐圧性を損ねないようにして熱伝導率を高く改善した上で使用しても良い。上記絶縁体層で覆われる部分が光反射面から離れているのであれば、例えば、炭化ケイ素、窒化ケイ素といった黒色の粒子をセラミックス粒子として混ぜてもよい。また、セラミックス粒子を熱硬化性樹脂に混ぜることなく熱伝導率を改善せずに使用する場合には、絶縁耐圧性を損ねない範囲で、熱硬化性樹脂の層厚を薄くする必要があり、１００μｍ以下とすることが望ましい。

　しかし、シリコーン樹脂は一般に２００℃以上ではガスに分解され始めることから、ガラスよりは耐熱性、化学的な安定性で劣っている。このため、シリコーン樹脂に代表される熱硬化性樹脂を絶縁体層として発光装置用基板に使用する場合、この特性を考慮して適切な条件下で使用する必要がある。

　また、ガラス系絶縁体層の代わりに使用される樹脂としては、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）やＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）に代表されるフッ素樹脂の薄膜を用いても良い。シリコーン樹脂に比べると、フッ素樹脂は、絶縁性、耐熱性に優れ、化学的にも安定であり、不燃性である。

　そして、３００℃以上の高温および高圧で、アルミニウム基体を覆うように融着させることが出来る。熱伝導率は０．２５Ｗ／（ｍ・℃）程度とシリコーン樹脂と同程度で極めて低い。このため、アルミニウム基体の絶縁体層としては、２００μｍ以下、更に望ましくは１００μｍ以下とすることが求められる。

　なお、絶縁耐圧性を低下させること無くフッ素樹脂の低い熱伝導率を改善する手法としては、シリコーン樹脂の場合に述べた通り、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などに代表されるセラミックス粒子をフッ素樹脂に混ぜ、熱伝導率を高く改善する方法が挙げられる。

　そして、上記熱伝導率改善の手法は、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂や、ＰＴＦＥやＰＦＡに代表されるフッ素樹脂に限定されるものではなく、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂であっても適用される。

　また、上記樹脂絶縁体層は、上記樹脂を適宜組み合せて使用することも、また、ガラス系絶縁体を含めた、任意の組み合わせとすることも可能である。

　〔実施の形態６〕
　次に、図２６に基づいて、本発明の実施の形態６について説明する。本実施の形態においては、アルミニウム基体１４の側面がアルマイト層１２で覆われている構成を用いている点において、上記の実施の形態１および２とは異なる。その他の構成については実施の形態１および２において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１および２の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

　図２６は、アルミニウム基体１４の側面がアルマイト層１２で覆われている構成の発光装置用基板２ｄの概略構成を示す図である。

　図示されているように、発光装置用基板２ｄの側面はその厚さが比較的薄く、セラミックスとガラス原料とを含むセラミックス塗料を、アルミニウム基体１４に塗布または印刷する工程は比較的困難である。

　そこで、本実施の形態においては、発光装置用基板２ｄの側面をアルマイト層１２で覆った構成を用いることにより、発光装置用基板２ｄの側面に、セラミックスとガラス原料とを含むセラミックス塗料を、塗布または印刷する工程は不要となる。

　〔実施の形態７〕
　次に、図２７に基づいて、本発明の実施の形態７について説明する。本実施の形態においては、アルミニウム基体１４上に、実施の形態１および２とは異なる形状のガラス系絶縁体層１１およびアルマイト層１２を形成した構成を用いている点において、上記の実施の形態１および２とは異なる。その他の構成については実施の形態１および２において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１および２の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

　図２７は、発光装置用基板２ｅの概略構成を示す図である。

　図２７（ａ）に図示されているように、発光装置用基板２ｅ上には、図中の上下方向に沿って、正極電極パターン５と負極電極パターン６とが設けられている。

　したがって、図２７（ａ）および図２７（ｂ）に図示されているように、実施の形態１において図２を用いて説明した発光装置用基板２（図中の左右方向に沿って、正極電極パターン５と負極電極パターン６とが設けられている）とは、アルミニウム基体１４上に形成される、ガラス系絶縁体層１１の形状およびアルマイト層１２の形状が異なっている。

　〔まとめ〕
　本発明の態様１における発光装置用基板は、アルミニウムからなる基体または、アルミニウムの陽極酸化処理が可能な程度にアルミニウムを含む基体を備えた発光装置用基板であって、上記基体の一方側の面には、アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた光反射面が形成されており、上記基体の一方側の面において、上記アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われてない領域には、第１の絶縁層と、上記第１の絶縁層上に設けられた電極パターンと、が形成されており、少なくとも、上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面には、第２の絶縁層が形成されていることを特徴としている。

　上記構成によれば、アルミニウムからなる基体または、アルミニウムの陽極酸化処理が可能な程度にアルミニウムを含む基体を用いることにより、上記基体の陽極酸化処理によって、アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた光反射面を形成することができる。

　また、上記第１の絶縁層は、上記基体の上記アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われてない領域に形成されるので、簡単に剥離することはない。

　したがって、高反射率と、高放熱性と、絶縁耐圧性と、長期信頼性とを兼ね備え、更に量産性にも優れた発光装置用基板を実現できる。

　本発明の態様２における発光装置用基板は、上記第２の絶縁層がセラミックス層または、ガラス系絶縁体層である構成である。

　上記構成によれば、上記第２の絶縁層として、熱抵抗の改善効果が高いセラミックス層または、ガラス系絶縁体層を用いているので、熱抵抗が顕著に改善された発光装置用基板を実現できる。

　本発明の態様３における発光装置用基板は、上記第２の絶縁層が樹脂からなる絶縁層である構成である。

　上記構成によれば、上記第２の絶縁層が樹脂からなる絶縁層であるので、上記第２の絶縁層を上記基体に塗布または印刷した後、乾燥および硬化させて比較的容易に形成することができる。また、シート状に加工した樹脂を溶融接合や接着によって基体に貼りつけたり、またあるいは、インジェクション成型に代表される成型技術を用いたりして、樹脂からなる第２の絶縁層を基体上に形成することができる。

　本発明の態様４における発光装置用基板は、上記第２の絶縁層がフッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、およびポリイミド樹脂中の少なくとも一つを含む絶縁層である構成である。

　上記構成によれば、上記第２の絶縁層は、絶縁性、耐熱性に優れ、化学的にも安定であり、不燃性あるいは難燃性であるフッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、およびポリイミド樹脂中の少なくとも一つを含む絶縁層で形成されているので、絶縁耐圧性と、長期信頼性とを兼ね備えた発光装置用基板を実現できる。

　また、上記構成によれば、上記第２の絶縁層は、２００℃以下の比較的低い温度で容易に形成することができるシリコーン樹脂などの樹脂層からなる絶縁層で形成されているので、上記アルミニウムからなる基体または、アルミニウムの陽極酸化処理が可能な程度にアルミニウムを含む基体に対する熱によるダメージを防止するとともに、製造のコストを削減することができる。

　本発明の態様５における発光装置用基板は、上記基体の厚さが０．５ｍｍ以上である構成である。

　上記基体の厚さが０．５ｍｍ以上である場合、上記第２の絶縁層が上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面に形成された構成において、熱抵抗を低下させるには有効である。

　したがって、上記構成によれば、熱抵抗が顕著に改善された発光装置用基板を実現できる。

　なお、本発明では、上記第２の絶縁層の厚みに対し、おおむね５０μｍ以上、１５０μｍ以下の厚みを想定しており、それに対し上記基体の厚み０．５ｍｍ以上は充分に厚いと言えるが、上記アルミニウムからなる基体または、アルミニウムの陽極酸化処理が可能な程度にアルミニウムを含む基体の熱伝導率は高いため、上記基体の厚みが厚くなっても、熱抵抗への影響は軽微である。

　本発明の態様６における発光装置用基板は、上記第１の絶縁層が、ガラス系絶縁体層である構成である。

　上記構成によれば、上記第１の絶縁層は絶縁耐圧が高いガラス系絶縁体層で形成されている。そして、上記基体上に上記ガラス系絶縁体層が形成されるので、剥離などが生じにくい。

　本発明の態様７における発光装置用基板は、上記第１の絶縁層がアルミニウムの陽極酸化皮膜である構成である。

　上記構成によれば、上記第１の絶縁層が、上記光反射面を形成する際に用いられるアルミニウムの陽極酸化皮膜で形成されている。

　したがって、比較的容易に上記第１の絶縁層と上記光反射面とを形成することができる。

　本発明の態様８における発光装置用基板は、上記第１の絶縁層がフッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂中の少なくとも一つを含む絶縁層である構成である。

　上記構成によれば、上記第１の絶縁層は、絶縁性、耐熱性に優れ、化学的にも安定であり、不燃性であるフッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂中の少なくとも一つを含む絶縁層で形成されているので、長期信頼性を備えた発光装置用基板を実現できる。

　また、上記構成によれば、上記第１の絶縁層は、２００℃以下の比較的低い温度で容易に形成することができるシリコーン樹脂からなる絶縁層で形成することができるので、上記アルミニウムからなる基体または、アルミニウムの陽極酸化処理が可能な程度にアルミニウムを含む基体に対する熱によるダメージを防止するとともに、製造のコストを削減することができる。

　本発明の態様９における発光装置用基板は、上記基体の側面の少なくとも一部が、セラミックス層、ガラス系絶縁体層、樹脂からなる絶縁体層およびアルミニウムの陽極酸化皮膜の何れかによって覆われている構成である。

　上記構成とすることにより、上記発光装置用基板が周辺環境と不用意な接触があった場合でも、上記発光装置用基板の絶縁耐圧性を確保することができる。

　本発明の態様１０における発光装置用基板は、上記ガラス系絶縁体層が、ガラス質を含む絶縁層または、ガラス質とセラミックスとを含む絶縁層である構成である。

　上記構成によれば、上記ガラス系絶縁体層には、必要とされる絶縁耐圧性を確保するため、少なくとも、ガラス質を含む絶縁層からなっている。そして、上記ガラス系絶縁体層での熱抵抗を下げる目的で、上記ガラス質にセラミックスを含ませた絶縁層を用いることもできる。

　なお、上記セラミックスとしては、上記ガラス質の絶縁耐圧性を妨げるものではなく、熱抵抗を下げるものであることが望ましい。

　また、ガラス系絶縁体層で覆われる部分が光反射面から離れているのであれば、混合されるセラミックスの光吸収性の有無に関しては特に規定するものではない。

　そして、上記セラミックスとは、金属酸化物に限定されるものではない。窒化アルミニウムのように金属酸化物以外のより一般的な無機固形物であってもよく、上記ガラス質の絶縁耐圧性を妨げるものではなく、熱抵抗を下げる安定な無機固形物であればよい。

　本発明の態様１１における発光装置用基板は、上記ガラス系絶縁体層が、ガラス質の焼結体を含む絶縁層または、ガラス質とセラミックスとの焼結体を含む絶縁層である構成である。

　上記構成によれば、上記ガラス系絶縁体層が、ガラス質の焼結体を含む絶縁層または、ガラス質とセラミックスとの焼結体を含む絶縁層であるので、上記基体に密着し安定した絶縁体層が得られる。

　本発明の態様１２における発光装置用基板は、上記セラミックスが、窒化アルミニウム、アルミナ、ジルコニアおよび酸化チタン中の少なくとも一つからなる粒子を含む構成である。

　上記構成によれば、上記発光装置用基板において、必要とされる絶縁耐圧性を確保した上で、熱抵抗を下げることができる。

　本発明の態様１３における発光装置は、上記発光装置用基板の上記光反射面側には発光素子が少なくとも一つ設けられており、上記発光素子の電極と、上記発光装置用基板に形成された上記電極パターンとは、電気的に接続されている構成である。

　上記構成によれば、高反射率と、高放熱性と、絶縁耐圧性と、長期信頼性とを兼ね備え、更に量産性にも優れた発光装置を実現できる。

　本発明の態様１４における発光装置は、上記光反射面には発光素子が複数個設けられており、上記発光素子中、隣接する発光素子同士の間の間隔は、上記第２の絶縁層の厚さの２倍以上である構成である。

　上記構成によれば、熱抵抗が低く、高放熱性を有する発光装置を実現できる。

　本発明の態様１５における発光装置は、上記光反射面には発光素子が複数個設けられており、上記基体の厚さは、上記発光素子中、隣接する発光素子同士の間の間隔の１／２倍以上である構成である。

　本発明の態様１６における発光装置は、上記発光素子は発光ダイオードであり、上記発光ダイオードは、封止樹脂によって被覆されている構成である。

　上記構成によれば、発光ダイオードを備えた高反射率と、高放熱性と、絶縁耐圧性と、長期信頼性とを兼ね備え、更に量産性にも優れた発光装置を実現できる。

　本発明の態様１７における発光装置は、上記封止樹脂には、蛍光体が含有されている構成である。

　上記構成によれば、上記封止樹脂には、蛍光体が含有されているので、所望の色を出射できる発光装置を実現できる。

　本発明の態様１８における発光装置用基板の製造方法は、アルミニウムからなる基体または、アルミニウムの陽極酸化処理が可能な程度にアルミニウムを含む基体を備えた発光装置用基板の製造方法であって、上記基体の陽極酸化処理により、上記基体の一方側の面にアルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた光反射面を形成する工程と、上記基体の一方側の面において、上記アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われてない領域（上記光反射面以外の領域）に、第１の絶縁層を形成する工程と、上記第１の絶縁層上に導電層を形成する工程と、上記導電層上に電極パターンを形成する工程と、少なくとも、上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面に、第２の絶縁層を形成する工程と、を含む方法である。

　上記方法によれば、アルミニウムからなる基体または、アルミニウムの陽極酸化処理が可能な程度にアルミニウムを含む基体を用いることにより、上記基体の陽極酸化処理によって、アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた光反射面を形成することができる。

　以上のように、上記方法で製造された上記発光装置用基板においては、上記アルミニウムの陽極酸化皮膜が形成された上記基体の一方側の面が光反射面としての機能を有し、上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面によって高放熱性と絶縁耐圧性とを確保するようになっている。

　また、上記第１の絶縁層は、上記基体の上記アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われてない領域（上記光反射面以外の領域）に形成されるので、簡単に剥離することはない。

　したがって、上記発光装置用基板を製造する製造方法によって、高反射率と、高放熱性と、絶縁耐圧性と、長期信頼性とを兼ね備え、更に量産性にも優れた発光装置用基板を実現することができる。

　本発明の態様１９における発光装置用基板の製造方法は、上記第２の絶縁層を形成する工程においては、上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面に、セラミックス粒子を高速で噴射して、セラミックス層を堆積させ、上記第２の絶縁層を形成する方法である。

　上記方法によれば、上記第２の絶縁層として、熱抵抗の改善効果が高いセラミックス層を用いているので、熱抵抗が顕著に改善された発光装置用基板を実現できる。

　本発明の態様２０における発光装置用基板の製造方法は、上記第２の絶縁層を形成する工程においては、上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面に、ガラスの原料を含有する塗料を塗布し、温度を上げて焼結または乾燥させることでガラス質化させ、上記ガラス質を含有した上記第２の絶縁層を形成する方法である。

　上記方法によれば、上記第２の絶縁層として、熱抵抗の改善効果が高いガラス質を含有した絶縁層を用いているので、熱抵抗が顕著に改善された発光装置用基板を実現できる。

　本発明の態様２１における発光装置用基板の製造方法は、上記第２の絶縁層を形成する工程においては、上記ガラスの原料を含有する塗料には、ガラス質の粒子が混合されている方法である。

　上記方法によれば、上記第２の絶縁層を形成する工程においては、上記乾燥および焼結によって形成されるガラス質に、既にガラス質化している粒子として、例えば、シリカ粒子を添加することができるので、第２の絶縁層の特性が安定した発光装置用基板を実現できる。

　本発明の態様２２における発光装置用基板の製造方法は、上記第２の絶縁層を形成する工程においては、上記ガラスの原料を含有する塗料には、セラミックスが混合されている方法である。

　上記方法によれば、上記第２の絶縁層を形成する工程においては、熱抵抗を下げる目的で、上記ガラス質にセラミックスを含ませた絶縁層を用いているので、熱抵抗が顕著に改善された発光装置用基板を実現できる。

　本発明の態様２３における発光装置用基板の製造方法においては、上記セラミックスは、窒化アルミニウム、アルミナ、ジルコニアおよび酸化チタン中の少なくとも一つからなる粒子を含む方法である。

　上記方法によれば、必要とされる絶縁耐圧性を確保した上で、熱抵抗を下げた発光装置用基板を実現できる。

　本発明の態様２４における発光装置用基板の製造方法においては、上記基体の一方側の面の陽極酸化処理により、アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた上記光反射面を形成する工程を行う前に、上記光反射面を形成する上記基体の表面の少なくとも一部を研磨処理する研磨工程を行う方法である。

　上記方法によれば、高輝度の光反射面を有する発光装置用基板を実現できる。

　本発明の態様２５における発光装置用基板の製造方法においては、上記研磨工程は、バフ研磨法、化学研磨法および電解研磨法中の少なくとも一つを用いて行う方法である。

　上記方法によれば、高輝度の光反射面を有する発光装置用基板を比較的容易に製造することができる。

　本発明の態様２６における発光装置用基板の製造方法においては、上記第１の絶縁層を形成する工程と、上記第２の絶縁層を形成する工程とにおいては、同じ方法を用いて、上記第１の絶縁層と上記第２の絶縁層とを形成する方法である。

　上記方法によれば、より簡便な製造方法で発光装置用基板を製造することができる。

　本発明の態様２７における発光装置用基板の製造方法においては、上記第１の絶縁層を形成する工程を、上記基体の一方側の面の陽極酸化処理により、アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた上記光反射面を形成する工程によって行う方法である。

　本発明の態様２８における発光装置用基板の製造方法は、上記第１の絶縁層および/または上記第２の絶縁層を形成する工程においては、上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面に、ガラスの原料を含有する塗料を塗布し、ゾルゲル法により、上記ガラスの原料を反応させガラス質化して、上記第１の絶縁層および/または上記第２の絶縁層を形成する方法である。

　上記方法によれば、比較的低温でガラス質からなる絶縁層を形成できるため、アルミニウムのように融点が６６０℃と低い金属が基体の主成分であっても、上記基体に熱によるダメージを与えることなく、発光装置用基板を製造することができる。

　本発明の態様２９における発光装置用基板の製造方法は、上記第１の絶縁層および/または上記第２の絶縁層を形成する工程においてゾルゲル法により、上記ガラスの原料を反応させ上記第１の絶縁層および/または上記第２の絶縁層を形成する場合には、２５０℃から５００℃の焼結工程が含まれる方法である。

　上記方法によれば、ゾルゲル法を用いているので、２５０℃から５００℃の温度範囲で焼結することにより、ガラス質からなる安定な第１の絶縁層および/または第２の絶縁層を備えた発光装置用基板を製造することができる。

　本発明の態様３０における発光装置用基板の製造方法は、上記第２の絶縁層を形成する工程においては、溶射あるいはＡＤ法（エアルゾル・デポジション法）により、上記セラミックス粒子を高速で噴射してセラミックス層を堆積させる工程が含まれる方法である。

　なお、このとき、セラミックス粒子の原材料として、アルミナ、窒化アルミニウムなどを使用してもよい。

　上記方法によれば、必要とされる絶縁耐圧性を確保した上で、熱抵抗を下げた発光装置用基板を製造することができる。

　本発明の態様３１における発光装置用基板の製造方法においては、上記光反射面を形成する工程を、上記第１の絶縁層を形成する工程、および、上記第２の絶縁層を形成する工程より後に行う方法である。

　あるいは、上記光反射面を形成する工程によって上記第１の絶縁層を形成する工程を、上記第２の絶縁層を形成する工程より後に行う方法である。

　上記方法によれば、上記アルミニウムの陽極酸化皮膜にヒビが入ることを防ぐことができきる。

　上記アルミニウムの陽極酸化皮膜を形成した上で、少なくとも２５０℃から５００℃のプロセスを必要とする、上記第２の絶縁層を形成する工程を行うと、上記アルミニウムの陽極酸化皮膜にヒビが生じる。このように、上記アルミニウムの陽極酸化皮膜にヒビが生じた状態で、後工程を行うと多様な問題が生じる（例えば、電極パターンを形成するメッキ工程を行うと、ヒビが生じた部分にメッキが析出したり、ヒビに析出したメッキが要因で電気的に短絡してしまう場合がある）。

　また、上記第１の絶縁層と上記第２の絶縁層、あるいは、上記第２の絶縁層より後に上記光反射面の形成を行うことで、上記光反射面を形成する陽極酸化処理に於いて、前記絶縁層が陽極酸化皮膜に対してマスクの役割を果たす。

　本発明の態様３２における発光装置用基板の製造方法においては、上記導電層上に電極パターンを形成する工程を、上記光反射面を形成する工程、上記第１の絶縁層を形成する工程および上記第２の絶縁層を形成する工程より後に行う方法である。

　上記方法によれば、上記基体の全面は、アルミニウムの陽極酸化皮膜、上記第１の絶縁層および上記第２の絶縁層で覆われた状態で、上記導電層上に電極パターンを形成する工程を行うこととなる。

　したがって、上記導電層上に電極パターンを形成する工程において、電極パターンの下地になる導電層以外にはメッキが析出しないようにすることができる。

　また、上記基体のメッキ液による侵食を防ぐこともできる。

　なお、上記方法によれば、メッキ液による侵食を防ぎ、不必要な部分にメッキが析出しないようにする目的で必要であった保護シートを貼って剥がず手間が省け量産性の向上を実現できる。

　本発明の態様３３における発光装置用基板の製造方法においては、上記第１の絶縁層上に導電層を形成する工程と、上記導電層上に電極パターンを形成する工程と、の間に、上記光反射面を形成する工程を行う方法である。

　上記第１の絶縁層上に導電層を形成する工程においては、通常、Ａｇなどの導電性金属を含んだ導電性ペースを用い、印刷などにより基板表面に塗布後乾燥させて硬化させている。硬化後表面はペーストのバインダーに用いた樹脂などの絶縁性被膜（被覆樹脂層）で通常覆われている。このため、メッキにより電極パターンを形成する工程に入る前に、導電層を覆う上記皮膜をエッチング処理などにより除去し導電性を確保した上で、メッキ処理を行なわなければならない。

　上記方法によれば、上記導電層を覆う被覆樹脂層を除去する工程を、上記光反射面を形成する工程で代用し、工程を一つ省略することが可能である。

　上記光反射面を形成する工程では通常、処理液として、例えば硫酸水溶液のような酸性液を使用している。このため、この酸性液に対して適度に溶ける物質を導電性ペースト用のバインダーとして選ぶことで、上記被覆樹脂層の除去工程と上記光反射面を形成する工程を同時に済ますことが可能となり、上記光反射面を形成する工程の直後に、上記導電層上に電極パターンを形成する工程に移ることが出来る。

　本発明の態様３４における発光装置用基板の製造方法においては、上記光反射面を形成する工程または、上記光反射面を形成する工程によって上記第１の絶縁層を形成する工程には、封孔処理工程が含まれている方法である。

　上記方法によれば、上記光反射面を形成する工程または、上記光反射面を形成する工程によって上記第１の絶縁層を形成する工程には、封孔処理工程が含まれているので、アルミニウムの陽極酸化皮膜は、さらに安定化し、酸化の進行を抑制し、長期信頼性は一段と向上した発光装置用基板を実現できる。

　本発明の態様３５における発光装置用基板の製造方法は、アルミニウムからなる基体または、アルミニウムの陽極酸化処理が可能な程度にアルミニウムを含む基体を一体化した状態で複数の発光装置用基板を最終段階まで、もしくは少なくとも途中段階まで製造した後に、上記基体を分割して、複数の個別の発光装置用基板とする方法である。

　上記方法によれば、より効率的に発光装置用基板を製造することができる。

　本発明の態様３６における発光装置は、ヒートシンクを備えている構成である。

　上記構成によれば、より高い放熱性を有する発光装置を実現できる。

　なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

　本発明は、発光装置用基板と、この発光装置用基板を用いた発光装置と、この発光装置用基板を製造する製造方法とに好適に利用することができる。

　　１　　　　発光装置
　　２　　　　基板（発光装置用基板）
　　２ａ　　　基板（発光装置用基板）
　　２ｂ　　　基板（発光装置用基板）
　　２ｃ　　　基板（発光装置用基板）
　　２ｄ　　　基板（発光装置用基板）
　　２ｅ　　　基板（発光装置用基板）
　　３　　　　正極コネクタ
　　４　　　　負極コネクタ
　　５　　　　正極電極パターン
　　６　　　　負極電極パターン
　　７　　　　発光素子
　　８　　　　ワイヤ
　　９　　　　封止樹脂
　　１０　　　封止樹脂周縁枠体
　　１１　　　ガラス系絶縁体層（第１の絶縁層）
　　１２　　　アルマイト層（アルミニウムの陽極酸化皮膜）
　　１３　　　ガラス系絶縁体層/セラミックス絶縁体層（第２の絶縁層）
　　１４　　　アルミニウム基体（基体）
　　１５　　　下地の回路パターン
　　１５ａ　　被覆樹脂層が除去された下地の回路パターン
　　１６　　　ヒートシンク
　　１７　　　リフレクタ
　　１８　　　アルミニウム板
　　１９　　　アルミニウム板
　　２０　　　照明装置

Claims

　アルミニウムからなる基体を備えた発光装置用基板であって、
　上記基体の一方側の面には、アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた光反射面が形成されており、
　上記基体の一方側の面において、上記光反射面以外の領域には、第１の絶縁層と、上記第１の絶縁層上に設けられた電極パターンと、が形成されており、
　少なくとも、上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面には、第２の絶縁層が形成されていることを特徴とする発光装置用基板。
　上記第２の絶縁層は、セラミックス層または、ガラス系絶縁体層であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置用基板。
　上記第２の絶縁層は、樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置用基板。
　請求項１から３の何れか１項に記載の上記基体の一方側の面には発光素子が少なくとも一つ設けられており、
　上記発光素子の電極と、上記発光装置用基板に形成された上記電極パターンとは、電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。
　アルミニウムからなる基体を備えた発光装置用基板の製造方法であって、
　上記基体の陽極酸化処理により、上記基体の一方側の面にアルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた光反射面を形成する工程と、
　上記基体の一方側の面において、上記光反射面以外の領域に、第１の絶縁層を形成する工程と、
　上記第１の絶縁層上に電極パターンを形成する工程と、
　少なくとも、上記基体の一方側の面と対向する上記基体の他方側の面に、第２の絶縁層を形成する工程と、を含むことを特徴とする発光装置用基板の製造方法。
　上記基体の一方側の面の陽極酸化処理により、アルミニウムの陽極酸化皮膜によって覆われた上記光反射面を形成する工程を行う前に、上記光反射面を形成する上記基体の表面の少なくとも一部を研磨処理する研磨工程を行うことを特徴とする請求項５に記載の発光装置用基板の製造方法。