特許 6190977 照明装置および照明装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6190977

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】照明装置および照明装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 63/06 20060101AFI20170821BHJP

   H01J 9/22 20060101ALI20170821BHJP

【ＦＩ】

   H01J63/06

   H01J9/22 D

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-562197(P2016-562197)

(86)(22)【出願日】2015年3月24日

(86)【国際出願番号】JP2015001662

(87)【国際公開番号】WO2016088283

(87)【国際公開日】20160609

【審査請求日】2017年4月28日

(31)【優先権主張番号】特願2014-243826(P2014-243826)

(32)【優先日】2014年12月2日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】504302945

【氏名又は名称】釜原 董隆

(74)【代理人】

【識別番号】100086737

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 和秀

(72)【発明者】

【氏名】釜原 董隆

【審査官】 佐藤 仁美

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１６２６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４２１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９０５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−７１６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２６８０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６７４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−６４４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０８５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１１９８５６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ ９／２０−９／２２７、２９／２０−２９／２４、６３／００−６３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蛍光体と多孔質体とエミッタとを備えた照明装置であって、
前記エミッタは、当該照明装置の光照射面と前記蛍光体との間に設けられ、
前記多孔質体は熱伝導性を有し、
前記蛍光体は前記多孔質体に含浸されている、
ことを特徴とする照明装置。

【請求項2】

前記多孔質体は電気伝導性をさらに有している、
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

前記多孔質体は、焼結体と、圧粉体と、焼結体と圧粉体との混合物と、多孔質
体の物質と、粉状または粒状の固形物をペレタイジングした物と、鋳物の造型技
術の造型プロセスを応用して粉状または粒状の固形物を整形した物とのうちのい
ずれか１つである、
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項4】

前記多孔質体と前記エミッタとを真空封止しかつ前記光照射面を備えた封止体
をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項5】

前記蛍光体の熱を放熱する放熱体をさらに備え、
前記放熱体の一部は前記多孔質体に密着し、かつ前記放熱体の少なくとも一端
は前記封止体の外部に露出する、
ことを特徴とする請求項４に記載の照明装置。

【請求項6】

熱伝導性を有する多孔質体を製造する工程と、
前記多孔質体の表面に蛍光体を含浸させる工程と、
を含み、
前記多孔質体の表面に蛍光体を含浸させる工程では、前記多孔質体の表面に前
記蛍光体を塗布させたのち、前記多孔質体よりも硬度の低い材料からなるものを
用いて前記蛍光体を前記多孔質体の内部に押し込み、さらに前記蛍光体の押し込
みを終えた前記ものの凹凸を均す処理をしてから当該ものを前記多孔質体から剥
離する、
ことを特徴とする照明装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダイヤモンドや、カーボンナノチューブなどのナノカーボンを使った発光素子を使用した照明装置において、発光体が、高電圧下の温度上昇によって短期間で発光しなくなる現象を抑制することができる構成とその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

人工照明には白熱電球や蛍光灯やメタルハライド・ランプ、そして水銀灯やハロゲンランプなど種々ある。しかしこれらはいずれも消費電力が多い事や、水銀等の有害物質を使用している為に環境破壊につながる、という事が問題となる。現在世界中で使用されている人工照明の全てが、多かれ少なかれ環境を破壊する要因を有しており、そのため現状の人工照明の全ては、いずれ使用が禁止される方向に進んでいる。

【0003】

それに変わって今後はＦＥＬ(Field Emission Lamp:以下の説明では、ダイヤモンド発光素子を使った照明装置の事をＦＥＬと記す)や、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、有機ＥＬ(Organic Electro Luminescence)がそれぞれの特徴に応じて住み分ける時代が来るだろう、と言われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−１０１６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ＬＥＤと有機ＥＬは順調に社会に浸透しているが、ＦＥＬは、高輝度の次世代照明装置として期待されているものの、その後の研究により照明装置としての寿命が１ヶ月しかない事が解かった。なお、さらなる研究によってＦＥＬの装置寿命を３ヶ月にまで延ばすことが可能となったが、それが限界であった。これにより、ＦＥＬの開発が停滞してしまい、現時点では高輝度の次世代照明装置が見当たらい事態に陥っている。

【0006】

本発明は上記事情に鑑み、ＦＥＬの寿命が短い原因として現在特定されている問題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

ＦＥＬでは点灯時において蛍光体に非常に高い電圧をかけて非常に多くの電子を照射し過ぎるために蛍光体が温度上昇して早期に破壊されてしまう。この蛍光体の破壊がＦＥＬの寿命を短くする。本発明では、蛍光体が温度上昇によって破壊される事に着目し、上昇した温度を、熱の対流と放射と伝導を利用して冷却することで抑制している。具体的には、本発明の照明装置は、蛍光体と多孔質体とエミッタとを備え、前記エミッタは、当該照明装置の光照射面と前記蛍光体との間に設けられ、前記多孔質体は熱伝導性を有し、前記蛍光体は前記多孔質体に含浸されている。この構成を備えることで本発明の照明装置は、蛍光体に生じた熱を対流と放射と伝導を利用して外部に放熱している。以下、さらに説明する。

【0008】

照明装置（ＦＥＬ）を点灯している時に蛍光体に発生する熱は蛍光体が設けられている物質を介して外部に伝導していくので、この物質を熱伝導性の特性が良好な物質にすれば、蛍光体の温度上昇を抑制する事が出来る。そこで、本発明の照明装置では、蛍光体を設ける物質として熱伝導性を有する多孔質体を用い、さらにこの多孔質体に蛍光体を含浸させることによって蛍光体の温度上昇を抑制している。多孔質体は、微小孔を多数有するために、蛍光体を含浸させれば蛍光体との間の接触面積を大きくすることができる。なお、多孔質体は電気伝導性をさらに有しているのがより好ましい。

【0009】

ここで多孔質とは、穴がたくさん空いていて軽石の様な状態をいう。多孔質体としては、多孔質焼結体、または圧粉体、または多孔質焼結体と圧粉体との混合物からなる物質がある。これらの多孔質体は、例えば粉末冶金の製法によって製作することができる。さらに多孔質体としては、多孔質体の物質、または粉状または粒状の固形物をペレタイジングした物、または鋳物の造型技術の造型プロセスを応用して粉状または粒状の固形物を整形する方法もある。この鋳物の造型技術については、後述する生砂の他にも水ガラスやフラン樹脂等を使用した様々な造型プロセス（砂を固める方法）があるので、どのプロセスを使用するかについては必要に応じて適宜選択すればよい。

【0010】

蛍光体に発生した熱が多孔質体に熱伝導する際における熱伝導効率は、上述したように蛍光体と多孔質体との接触面積が大きいほど良い。そこで、本発明では、照明装置の製造方法では、多孔質体の表面に蛍光体を塗布し、塗布した蛍光体をそのまま多孔質体に存在する空孔に含浸されている。これにより、蛍光体と多孔質体との接触面積を広げることが可能になる。

【0011】

しかし、長時間の点灯によって多孔質体に伝導する熱が増加すれば多孔質体の温度も上昇するので、蛍光体の熱が多孔質体に伝導しづらくなる。

【0012】

以上のことから、多孔質体の質量を大きくすればするほど、蛍光体の温度上昇を抑制できて蛍光体破壊を抑制することができる。つまり、多孔質体の質量を大きくすればＦＥＬ（照明装置）の寿命を長くすることができる。しかし、これには限界がある。

【0013】

ＦＥＬ（照明装置）では、蛍光体と多孔質体とは封止体の内部に真空封止された状態で設けられるために、冷却は熱の放射によってのみ実現できる。本発明では、このことに着目して、熱伝導によって蛍光体から多孔質体に伝導した熱を、空気による熱の対流を利用して多孔質体から大気中へ放熱、放射させている。このような放熱を実現するため、本発明の照明装置では、一部が多孔質体に密着し、かつ少なくともその一端が封止体の外部に露出する放熱体をさらに設けている。

【0014】

放熱体を介して多孔質体を大気中に露出させるという構成を設けることで、本発明の照明装置では、蛍光体に発生する熱を、熱伝導によって多孔質体に伝導させ、さらに熱放射／熱対流によって多孔質体から放熱体を介して大気中に放散させている。これにより、点灯中に蛍光体に生じる温度上昇を長期間抑制することが可能になる。

【0015】

さらには、蛍光体の昇温抑制に伴って多孔質体に伝導される熱を、点灯停止後、すなわち消灯中において空気の対流によって大気中へ放熱することが可能になる。これにより、消灯中に蛍光体を初期点灯時の温度まで速やかに冷却させることができる。

【発明の効果】

【0016】

従来の照明装置には、蛍光体の温度上昇が原因で、蛍光体が短期開で発光しなくなるという問題があったが、本発明によれば、多孔質体の表面に蛍光体を塗布し、その蛍光体をそのまま多孔質体の内部に含浸せしめる事により、蛍光体と多孔質体との接触面積を拡大させて、発光時に生じる蛍光体の熱を多孔質体に速やかに伝導せしめる事が可能になった。これにより、蛍光体の温度上昇を抑制して、蛍光体の寿命を伸ばす事が出来る。

【0017】

また、従来の照明装置では、蛍光体の発光により生じた光は、発光しない蛍光体の隙間を抜けて出て行かねばならず、そのため発光した光は減衰してしまう。これに対して、本発明の照明装置では、発光した光の全てが照明装置の表面にまで届くため、従来のものよりも明るい照明装置を提供することが可能となる。

【0018】

更に本発明の照明装置では、多孔質体の表面で発生する蛍光体の橋架けを可及的に減少させることができるうえに蛍光体の表面の凹凸を均すことできる。これにより、さらに明るい照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施の形態１のＦＥＬ（照明装置）の概略構成を示す斜視図である。

【図2】実施の形態１のＦＥＬの要部を示す要部拡大断面図である。

【図3】実施の形態１のＦＥＬにおける放熱部の取り付け状態の一例を示す斜視図である。

【図4】実施の形態１のＦＥＬにおける放熱部の取り付け状態の他の例を示す斜視図である。

【図5】蛍光体の橋掛けの説明に供する要部拡大断面図である。

【図6】最適な蛍光体の説明に供する要部拡大断面図である。

【図7】最適な蛍光体の説明に供する要部拡大断面図である。

【図8】実施の形態１のＦＥＬの製造方法の説明に供する要部拡大断面図である。

【図9】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は実施の形態３のＦＥＬの構成を示す平面図、正面図、側面図であり、（ｄ）は作製の説明に供する斜視図である。

【図10】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は実施の形態４のＦＥＬの構成を示す平面図、正面図、側面図である。

【図11】従来例のＦＥＬの構成を示す要部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（実施の形態１）
本発明の実施の形態を説明する前に、従来のＦＥＬ（照明装置）１００について簡単に説明する。従来のＦＥＬ１００は、図１１に示すように、光照射面２となる外装ガラス２の内面２ｂに蛍光体３が塗布されており、蛍光体３と光照射面（外装ガラス２）とは一体となっている。

【0021】

以上の構成を備えた従来のＦＥＬ１００では、図１１に示す様に、エミッタ４から矢印Ａの方向に沿って蛍光体３に向かって飛び出した電子ｅが蛍光体３に衝突すると、電子ｅが衝突した蛍光体３だけが選択的に発光する。図１１においては、黒い丸印の蛍光体３が発光しており、白い丸印の蛍光体３は発光していない。

【0022】

そのため、発光した蛍光体３で生じた光は、発光しない蛍光体３の隙間を抜けてＦＥＬ１００の外側へ出て行かざるを得ない。つまり蛍光体３の発光により生じた光は蛍光体３を突き抜ける事はできないので、蛍光体３の粒間を抜け出てＦＥＬ１００の外部に放射される。しかし、これは説明するまでもなく照明装置として効率が悪くて、発光した光の大半は、この発光しない蛍光体３の層の中で減衰してしまう。

【0023】

これに対して以下の実施の形態で詳細を説明する本発明のＦＥＬ（照明装置）では、蛍光体を塗布し含浸せしめた多孔質体を、ＦＥＬの表面つまり光の照射面から分離して両者を一体としないように構成した。

【0024】

つまり、図１、図２において詳細を示す本発明の実施の形態１のＦＥＬ（照明装置）１は、封止体２とエミッタ４と発光体６と電源７とを備えている。発光体６は、図２に示すように、電気伝導性と熱伝導性とを有する多孔質体５と、多孔質体５の表面からその内部に含浸された蛍光体３とを備えている。エミッタ４は発光体６の周囲に配置されている。エミッタ４と発光体６とは封止体２の内部に収納されている。封止体２は密封容器から構成されており、光照射面２ａとなるその周面は透明ガラスによって構成されている。封止体２は収納した発光体６とエミッタ４とを真空封止している。以上の構成を備えることでＦＥＬ１では、エミッタ４は、封止体２の表面からなるＦＥＬ１の光照射面２ａと発光体６との間に配置されており、これによって、蛍光体３は光照射面２ａから離間している。

【0025】

さらにＦＥＬ１では、対流によって空気で冷却させる円筒形の放熱体８を有している。放熱体８はその両端部がＦＥＬ１（具体的には封止体２）から突出している。なお、放熱体８は、図１や図３に示す様に、その両端をＦＥＬ１から突出させてもよい。また、図４に示す様に、放熱体８の一方の端部だけをＦＥＬ１から突出させてもよい。図４の構成では、図１、図３の構成よりも冷却効率は低下するものの、放熱体８の突出端とＦＥＬ１との間の隙間を封止する箇所が半減するため、封止のコストは安くなる。

【0026】

多孔質体５と放熱体８とは、図３、図４に示す様に結合している。多孔質体５には電源７によって高電圧が印加されるため、放熱体８の材料を金属等の導電材料とする場合には、多孔質体５と放熱体８との間に絶縁材料を介在させる必要がある。その場合、多孔質体５に溜まった熱を一旦絶縁材料に伝導させてから、放熱体８へ伝導させねばならない。

【0027】

ただ、絶縁材料を介在させる構成では、放熱体８そのものを絶縁材料で製作した場合に較べると冷却効果が低い。しかし多孔質体５を作製する際には、図３、図４に示す状態で還元雰囲気の焼結炉で、多孔質体５と放熱体８とを加熱する必要がある。さらには、多孔質体５と放熱体８との間を封止する作業時にも、両者は高熱に晒されてしまう。そのため、放熱体８を樹脂や木や紙等から構成することは出来ない。

【0028】

いずれにせよ蛍光体３で発生する熱を多孔質体５と放熱体８とを介して大気中に放熱させれば良いのであるから、放熱体８は、封止時の高熱に耐える事の出来る材料から構成されれば問題無い。例えは絶縁材料でない金属等の導電材料から放熱体８を構成しても、放熱体８と多孔質体５との間に、熱伝導に優れた材料からなる絶縁材料を介在させれば良い。

【0029】

以上の構成を備えることによって、ＦＥＬ１では、図２において矢印Ａに示す様に電子ｅが蛍光体３に向かって飛び出して蛍光体３に衝突して発光した光は、図１１の従来例とは異なり蛍光体３の粒間を抜ける必要がなくなり、そのままＦＥＬ１の表面（光照射面２ａ）に向かって照射される。従って従来例とは異なり、ＦＥＬ１で発光した光の全てはＦＥＬ１の表面まで到達する。これによりＦＥＬ１は、従来例に比べて格段に明るい照明装置になる。

【0030】

以下、粉末冶金の製法を用いた本実施の形態のＦＥＬ１の製造方法、特に多孔質体５の製造方法と多孔質体５に蛍光体３を含浸させて発光体６を製造する方法とを、詳細に説明する。まず、表面が酸化されていない粉末状又は粒状のアルミニュームとデキストリンとを混合させる。デキストリンはアルミニュームの融点の２／３の温度(焼結温度）以下で焼失するので、穴開き率４０％の焼結体からなる多孔質体５を作製したい時は、体積パーセントでアルミニューム６０％、デキストリン４０％の比率で両者を配合して混合すれば良い。

【0031】

以上のようにして作製した混合物を金型へ入れてプレスで圧粉することで、圧粉体を作製する。このとき、直径１０ｍｍ程度、長さ２０ｍｍ程度の大きさの圧粉体を作製する場合は、１ｔｏｎ程度の圧縮加重を混合物に加えれば良い。

【0032】

以上のようにして作製した圧粉体を水素ガス還元炉へ入れて、アルミニュームの融点の２／３程度の温度で焼結させる。保持時間は、焼結温度に到達してからインチ当たり１時間程度である。したがって、圧粉体の肉厚が１インチ程度なら保持時間は１時間とする。

【0033】

以上で多孔質アルミニュームの焼結体からなる多孔質体５が完成する。次に完成した多孔質体５の表面の汚れを、電解研磨又は化学研磨によって取り除く。

【0034】

この様にして完成した多孔質体５を、アルコールからなる溶媒に蛍光体３を溶かし込んだ溶液中に含浸させ、この状態で、溶液中の多孔質体５をポリエチレン、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン等のビニール樹脂製薄膜体からなるもので被覆し、さらにこの状態で多孔質体５表面を前記もので繰り返し擦ることで、溶液中の蛍光体３を多孔質体５の内部に含浸させる。

【0035】

さらに、多孔質体５の表面における蛍光体３の配列を、多孔質体５の表面と並行に一直線上に並んだ状態に均す為に、前記ものの上から、柔らかくて平滑なゴム製のヘラで前記ものの凹凸を擦って均してから、前記ものを多孔質体５から剥がし、さらに、蛍光体３を塗布した多孔質体５を乾燥させる。乾燥したら、リン酸カルシウムを多孔質体５に吹き付けて表面の蛍光体３を固めて固定する。

【0036】

図２に示す様に、ＦＥＬ１において多数設けられている蛍光体３の中で発光するのはその中の一部の蛍光体３（黒丸の蛍光体３）だけである。発光する蛍光体３を増加させる事が出来れば、ＦＥＬ１はさらに明るい照明装置になる。本実施の形態では、発光する蛍光体２を増加させるために、以下の構成をさらに備えている。

【0037】

多孔質体５においては、その表面から内部に蛍光体３を深く含浸させるほど、多孔質体５と蛍光体３との接触面積が大きくなって、発熱した蛍光体３の熱を速やかに多孔質体５に伝導させる事が出来るようになる。このことに着目してＦＥＬ１では、蛍光体３を多孔質体５の内部に深く含浸させている。以下、本実施の形態のＦＥＬ１において、蛍光体３を多孔質体５に深く含浸させる方法と、発光する蛍光体３をさらに増加させる方法について説明する。

【0038】

従来のＦＥＬ１００では、蛍光体３で発光した光を、ＦＥＬ１００の表面（光照射面）により多く到達させて、発光効率を向上させるためには、前述したように、発光した光を遮る他の蛍光体３を出来るだけ減らす必要がある。そのため、従来のＦＥＬ１００では、・蛍光体３の粒間間隔を大きくする方が良く、
・蛍光体３の粒の層に橋掛けを多く発生させる方がよい。
なお、橋掛けとは図５に示す様に、蛍光体３の粒と粒とが作用し合って作られる空洞３ａのことである。

【0039】

これに対して、本実施の形態のＦＥＬ１では、蛍光体３で発光した光を遮る他の蛍光体３は基本的に存在しないため、発光効率を向上させるために上述した条件を設定する必要はない。このことに着目して、ＦＥＬ１では、蛍光体３の粒間隙間を小さくすることで熱伝導効率を向上させることにより蛍光体３の発熱を抑制して、その寿命を伸ばしている。以下、さらに説明する。

【0040】

粒度がほぼ同一であって粒度分布に広がりがない蛍光体３を多孔質体５に含浸させると、蛍光体３の粒間に図６に示す様に比較的大きい間隔３ｂが生じる。これに対して、粒度分布に広がりがある蛍光体３を多孔質体５に含浸させると、粒の大きい蛍光体３同士の間に粒の小さい蛍光体３が入り込むことで、図７に示す様に形成される隙間３ｂは小さくなる。従って粒度分布の広がりが大きい方が間隔３ｂが小さくなって、その分、蛍光体３全体における接触面積が増加して熱伝導効率が高まる。

【0041】

以上のことから明らかなように、ＦＥＬ１では、蛍光体３の粒度分布を広くすると熱伝導効率が向上する。又、一般に蛍光体３では、粒の流動性や充填性が良い方が多孔質体５の内部により容易に含浸させる事が出来る。

【0042】

以上、本実施の形態のＦＥＬ１において、蛍光体３と多孔質体５との間の熱伝導効率を向上させて蛍光体３の寿命をさらに伸ばすことが可能となる蛍光体３を、その物性に着目して選定することについて説明した。

【0043】

本実施の形態のＦＥＬ１では、蛍光体３の物性を最適に選定することで、蛍光体３と多孔質体５との間の熱伝導効率を向上させることができる他、次のことによって熱伝導効率の向上を図ることができる。すなわち、ＦＥＬ１においては、蛍光体３を多孔質体５に物理的に押し込む（圧入させる）ことで、蛍光体３と多孔質体５との間の熱伝導効率を向上させることができる。

【0044】

本実施の形態では、蛍光体３は、上述したように、ビニール樹脂製薄膜体からなるものを用いて多孔質体５に押し込まれる。ここで多孔質体５より硬度の高い前記ものを用いて蛍光体５を多孔質体５に押し込むと、前記ものによって多孔質体５の表面が傷付いてしまう。そのため、前記ものは、多孔質体５より硬度の低いものを用いるのが好ましい。

【0045】

具体的には、蛍光体３を溶かした溶媒中に多孔質体５を浸漬した状態で、多孔質体５より硬度の低い前記ものを用いて多孔質体５を比較的強い力で擦ることで、溶媒中の蛍光体５を多孔質体５に押し込む。

【0046】

最も効果的に、蛍光体５を多孔質体５に押し込む方法としては、次の方法がある。すなわち、蛍光体３を溶かした溶媒中に多孔質体５を浸漬した状態で、ポリエチレン、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン等のビニール樹脂製薄層体からなるもので多孔質体５の表面を繰り返し擦ることで、多孔質体５の内部に蛍光体３を含浸させ、最後に、多孔質体５に接触している前記ものの凹凸を均してから、当該ものを多孔質体５から剥離させる。これにより、蛍光体３が多孔質体５の空孔に強制的に含浸されると同時に、図８に示す様に、多孔質体５の表面で発生する蛍光体３の橋架けを減少させることができる。更に蛍光体３の表面の凹凸を均すことできる。これによって、本実施の形態のＦＥＬ１は、蛍光体３と多孔質体５との間の熱伝導効率をさらに向上させることができるうえに、従来のＦＥＬ１００よりも明るい照明を実現することができる。
（実施の形態２）
本発明において製作するのは機械や構造物と異なり照明装置である。従って多孔質体５としての強度は数ｍの高さから落下しても破壊しない程度で充分である。つまり本発明の照明装置では、多孔質体を焼結体から構成することなく、アルミニュームを金型へ入れて加圧してなる圧粉体から多孔質体を構成してもよく、このようにして作製した圧粉体からなる多孔質体５’であっても、照明装置としての強度を維持することができる。具体的には、1ｔｏｎ／８０ｍｍ²のプレス加圧によって作製されたアルミニュームの圧粉体からなる多孔質体５’であっても、数ｍの高さから落下させても破壊しない程度の強度を有する。

【0047】

更に、圧粉体からなる多孔質体５’では、多孔質体５’の材料（アルミニューム）にデキストリン等の空孔を形成するための材料を混合させる必要がない。

【0048】

アルミニューム単体の圧粉体からなる多孔質体５’では、その粒度分布の広がりは狭い方が良い。広がりが大きい時は、大きい粒と大きい粒との間に小さな粒が入り込む。この小さな粒によってできた隙間に、更に小さな粒が入り込み、その粒問はもっと小さな粒が入る。これが繰り返されると粒間の詰まった密度の高いものになってしまう。この事を考慮して、本実施の形態では、粒度分布の広がりの少ないアルミニューム粒体の圧粉体からなる多孔質体５’としている。

【0049】

本実施の形態では、デキストリンといった空孔形成材料を添加させることなく、さらにに、圧粉体を焼結させることなく加庄のみによって、多孔質体５’を製作するため、製造コストが非常に安価になる。

【0050】

上述した実施の形態１で多孔質体５は焼結体から構成され、実施の形態２で多孔質体５’は圧粉体から構成されていたが、この他本発明では、多孔質体５を焼結体と圧粉体との混合物から構成することも可能である。さらに、圧粉体よりも少し強度を持たせるために、圧粉体を焼結処理するものの焼結温度での保持時間を短くすることによって表面が焼結体で内部は圧粉体のままという構成を多孔質体５とすることも可能である。
（実施の形態３）
図１に示す本発明の実施の形態１のＦＥＬ１では、エミッタ４を２つ設けているため、発光する所は２か所になる。発光する所を増やして発光効率を上げるためには、エミッタ４を３ヶ所、５ヶ所と増やしていけばよい。しかしながら、エミッタ４の数が増加すればするほど、発光する所で発光した光がエミッタ４に遮られてＦＥＬ１から外部に照射される光量が減少する。このように、発光量と光遮断量とは相反する。

【0051】

この問題を解決したのが、図９（ａ）〜（ｄ）に示す本実施の形態のＦＥＬ１０である。ＦＥＬ１０では、多孔質体５の形状は次のように設定される。すなわち、図９（ｄ）に示す様に、任意の第１の平面α上の点Ａを通りかつ第１の平面αと直交する軸心Ｂを有する半径ａ、軸長ｂの第１の円柱体２００を設定する。次に、第１の平面αにおいて点Ａから距離ｃだけ離間した点Ｃを通りかつ軸心Ｂと平行な軸心Ｄを有する半径ｄ（ｄ＝ａ−ｃ）の第２の円柱体２０１を設定する。さらに、第１の平面αにおいて線分Ａ−Ｃと直交する線分Ｅ−Ｅ’を含みかつ第１の平面αと直交する第２の平面βを設定する。

【0052】

以上のようにして、第１、第２の円柱体２００、２０１、第１、第２の平面α、βを設定したうえで、さらに、次の設定を行う。すなわち、第1の円柱体２００を、第２の円柱体２０１を重複して含む内側部材２００ａと、第２の円柱体２０１を含まない外側部材２００ｂとに分けたうえで、第１の円柱体２００から外側部材２００ｂを残して内側部材２００ａを取り除く。さらに残した外側部材２００ｂを第２の平面βを境界にして第１の部材２００ｂ１と第２の部材２００ｂ２とに分け、外側部材２００ｂから軸心Ｂ側にある第１の部材２００ｂ１を残して第２の部材２００ｂ２を取り除く。

【0053】

以上の処理により残した第１の部材２００ｂ１を外形形状とする多孔質体５を作製し、さらに、作製した多孔質体５の表面に蛍光体３を含浸させ、さらに多孔質体５の最厚肉部５ａに、円筒体からなる放熱体８の一端を埋設する。放熱体８は、軸心Ｂ、Ｄと平行に配置する。このとき、放熱体８の他端は多孔質体５から突出させて露出させる。さらには、ピアノ線にダイヤモンドをコーティングした線状のエミッタ４を準備し、このエミッタ４を軸心Ｄに沿って配置する。

【0054】

このようにして形成した本実施の形態のＦＥＬ１０では、蛍光体３で発光した光を遮るのは、ピアノ線にダイヤモンドや、カーボンナノチューブなどのナノカーボンをコーチィングした１本の線状のエミッタ４だけとなり、エミッタ４に対向する多孔質体５の内曲面全域に設けられた蛍光体３で発生した光を効率よく外部に取り出すことが出来る。
（実施の形態４）
発明の実施の形態１〜３を改良し、電球の様に多方向に光を照射出来る様にしたものが図１０（ａ）〜（ｄ）に示すＦＥＬ２０である。

【0055】

ＦＥＬ２０は、円柱体形状の多孔質体５を備えている。多孔質体５の周面上の４つの領域それぞれには曲面形状を有する切欠２１が設けられている。切欠２１は互いに対向しかつ直交する多孔質体５の２つの直径方向の両端それぞれに設けられている。切欠２１は多孔質体５における円柱体軸心に沿って延出する形状を有する。さらに、多孔質体５の一方の端部５ａには、内端がアーチ状となった切欠２２と、内端が平坦面状となった切欠２３とが設けられている。切欠２１によって切り取られた多孔質体５の領域の内面には蛍光体３が含浸によって配設されている。さらに、切欠２１それぞれにはピアノ線にダイヤモンドがコーティングされたエミッタ４が設けられている。エミッタ４は次の位置に配置されている。すなわち、エミッタ４は、切欠２１によって切り取られた多孔質体５の切除領域における円柱体形状の周面位置においてその周方向中央位置に設けられており、さらには多孔質体５の軸心と平行に配置されている。つまり、エミッタ４は切欠２１を含む円２４の中心位置２４ａに設けられている。

【0056】

多孔質体５の他方の端部５ｂには、円筒形状の放熱体８が設けられている。放熱体８は多孔質体５の軸心上に軸心に沿って配設されており、その一端を多孔質体５に埋設し、その他端を多孔質体５の一方の端部から突出して外部に露出している。

【0057】

これによって切欠２１が設けられた多孔質体５の周面それぞれは、対応するエミッタ４によって発光し、電球の様に多方向に光を照射することができる。

【0058】

以上の実施の形態によって本発明を説明したが、本発明では、多孔質体５は金属の圧粉体や焼結体からなるものに限らない。多孔質体５は、次に示す第1〜第３の方法により作製したものであってもよい。第1の方法では、珪藻土や軽石などの多孔質体の物質を、図１、図３、図４、図９、図１０に示す形状に加工成形したうえで、その成形体に蛍光体を塗布することで成形体の孔に蛍光体を含浸させる。これにより多孔質体５を作製する。

【0059】

第２の方法では次のようにして多孔質体５を作製する。すなわち、固形物質を粉状にしてなる粉体と、固形物質を粒状にしてなる粒体と、前記粉体と前記粒体とを混ぜ合わしたものとのうちのいずれか一つに、ベントナイトと、デキストリンもしくは他の接着剤とを混合し、このようにして作製した混合物をペレタイジングして適宜の大きさの多孔質体ペレットに成形し、さらに成形後の多孔質体ペレットを図１、図３、図４、図９、図１０に示す形状に加工成形し、その成形体に蛍光体を塗布することで成形体の孔に蛍光体を含浸させる。これにより多孔質体５を作製する。

【0060】

第３の方法は第２の方法の変形例である。第２の方法では、上述した混合物から中間成形体である多孔質体ペレットを作製したうえでその多孔質体ペレットを加工成形することで最終成形体である成形体を作製していた。これに対して第３の方法では、鋳物の生砂による造型技術を応用して、多孔質体ペレット（中間成形体）の作製を行うことなく最終成形体である成形体を作製する。すなわち、第２の方法で作製する混合物と同様の混合物に、ベントナイト８．５〜９．０％／重量比、デキストリン０．２〜０．３％／重量比、水３．５〜４．０％／重量比をさらに混合して混練することで混合物に粘性を付与する。粘性を付与した混合物を、図１、図３、図４、図９、図１０に示す金型や木型等に入れて突き固めて所望の形状としさらに乾燥させて固めることで成形体とする。なお、作製した成形体に蛍光体を塗布することで成形体の孔に蛍光体を含浸させて多孔質体５とする点は第２の方法と同じである。この鋳物の造型技術については、上述した生砂の他にも、水ガラスやフラン樹脂等を使用した様々な造型プロセス（砂を固める方法）があるので、どのプロセスを使用するかについては必要に応じて適宜選択すればよい。

【0061】

本発明は、前述した実施の形態のものに限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意に且つ適宜に変更・選択して採用することができるものである。

【符号の説明】

【0062】

１ ＦＥＬ
２ 封止体
２ａ 光照射面
２ｂ 内面
３ 蛍光体
３ａ 空洞（橋掛け）
３ｂ 隙間
４ エミッタ
５ 多孔質体
５" 多孔質体
５ａ 一端
５ｂ 他端
６ 発光体
７ 電源
８ 放熱体
１０ ＦＥＬ
２０ ＦＥＬ
２１ 切欠
２２ 切欠
２３ 切欠
２４ 円
２４ａ 円の中心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】