CN111095698B - 发光元件收纳用构件、阵列构件及发光装置 - Google Patents

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Abstract

发光元件收纳用构件(1)具备:底部基材(7),其在第一面(7a)具有用于搭载发光元件(3)的搭载部(12);以及框构件(9),其由立起设置于第一面(7a)的侧壁(9a、9b、9c、9d)构成,并以包围搭载部(12)的方式配置,框构件(9)以侧壁(9a、9b、9c、9d)包围搭载部(12)的方式配置,框构件(9)具有贯通侧壁(9a、9b、9c、9d)的开口部(15),开口部(15)具有第一边(15a)以及第二边(15c)来作为内缘(15A),第一边(15a)沿着第一面(7a)配置于接近底部基材(7)的位置,第二边(15c)沿着第一面(7a)配置于远离底部基材(7)的位置,第二边(15c)比第一边(15a)长。阵列构件(100)是连结多个上述的发光元件收纳用构件(101A)而成的。发光装置(A)在上述的发光元件收纳用构件(101A)的搭载部(12)上具备发光元件(3)。

Description

发光元件收纳用构件、阵列构件及发光装置
技术领域
本发明涉及发光元件收纳用构件、阵列构件及发光装置。
背景技术
近年来,例如,在用于投影图像的投影仪或者头戴式显示器中使用以半导体激光器作为发光源的发光装置。半导体激光器具有发光强度高且聚光性良好这样的特性(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-167492号公报
发明内容
本发明的发光元件收纳用构件具备:底部基材,其在第一面具有用于搭载发光元件的搭载部;以及框构件,其由立起设置在所述第一面上的侧壁构成,并以包围所述搭载部的方式配置,所述框构件具有贯通所述侧壁的开口部,该开口部具有第一边以及第二边来作为内缘,所述第一边沿着所述第一面配置于接近所述底部基材的位置,所述第二边沿着所述第一面配置于比所述第一边远离所述底部基材的位置,所述第二边比所述第一边长。
本发明的阵列构件是连结多个上述的发光元件收纳用构件而成的。
本发明的发光装置在上述的发光元件收纳用构件的搭载部上具备发光元件。
附图说明
图1是示意性地示出发光装置的一实施方式的分解立体图。
图2是图1的ii-ii线剖视图。
图3是示出发光装置的另一方式的分解立体图。
图4是图3的iv-iv线剖视图。
图5是示出发光装置的另一方式的剖面示意图。
图6是示出发光装置的另一方式的分解立体图。
图7是示出发光装置的另一方式的分解立体图。
图8是图7的viii-viii线剖视图。
图9是示出发光装置的另一方式的剖面示意图。
图10是示意性地示出阵列构件的一实施方式的俯视图。
图11是用于制作发光元件收纳用构件用的层叠成形体的工序图。
图12是示出用于求出发光装置的发光强度比的评价装置的概念图。
具体实施方式
图1是示意性地示出发光装置的一实施方式的分解立体图。图2是图1的ii-ii线剖视图。图3是示出发光装置的另一方式的分解立体图。图4是图3的iv-iv线剖视图。需要说明的是,图1的ii-ii线剖面是通过线ii-ii且与第一面7a垂直的面,线ii-ii的两端的箭头所指的方向是指观察ii-ii线剖面的方向。另外,图3的iv-iv线剖面是通过线iv-iv且与第一面27a垂直的面,线iv-iv的两端的箭头所指的方向是指观察iv-iv线剖面的方向。
发光装置A具有发光元件收纳用构件1、发光元件3、以及盖体5。在发光装置A中,发光元件3收纳于发光元件收纳用构件1的内部。盖体5以盖上发光元件收纳用构件1的方式配置。发光元件收纳用构件1具有底部基材7和框构件9。对于底部基材7,朝向上侧的面为第一面7a,上述第一面7a的相反侧的面为第二面。底部基材7在第一面7a具有底座11。底座11的表面成为用于搭载发光元件3的搭载部12。在底部基材7中,第一面7a的相反侧的面成为第二面。
以下,为了方便起见,将由盖体5、底部基材7以及框构件9包围的空间标记为空间部13。在底部基材7上的框构件9的后方设置有用于与外部电源连接的两个电源用端子14a、14b。
框构件9设置于底部基材7的第一面7a。框构件9以包围搭载部12的方式配置。框构件9由立起设置于第一面7a的侧壁9a、9b、9c、9d构成。框构件9在四个侧壁9a、9b、9c、9d中的一个侧壁(在该情况下为9a)具有开口部15。开口部15将侧壁9a贯通。
开口部15具有第一边15a以及第二边15c来作为内缘15A,该第一边15a沿着第一面7a配置于接近底部基材7的位置,该第二边15c沿着第一面7a配置于远离底部基材7的位置。在该情况下,在内缘15A中,第二边15c比第一边15a长。
若按照图1进行说明,则在发光元件收纳用构件1中,构成开口部15的第二边15c的长度L2比第一边15a的长度L1长。换言之,在开口部15中,内边15c的宽度(长度L2)比内边15a的宽度(长度L1)宽。开口部15的形状为上底比下底长的形状。
图2中标注的线段Ls是为了方便将发光元件3在厚度方向上分开而示出的。将发光元件3的比线段Ls靠上侧的部分设为上侧部分3a。将发光元件3的比线段Ls靠下侧的部分设为下侧部分3b。线段Ls也将发光装置A的空间部13分为上侧区域13a和下侧区域13b。上侧部分3a以及上侧区域13a是以线段Ls为边界、且空心箭头朝向上方的区域。下侧部分3b以及下侧区域13b是以线段Ls为边界、且空心箭头朝向下方的区域。
在发光元件收纳用构件1中,优选为搭载部12配置为如下高度:发光元件3的厚度方向上的中央成为开口部15的高度方向的中央部。
当激光元件等具有高的发光强度的发光元件3发光时,发光元件3本身成为高温的状态。与此相伴,发光元件3所处的周围温度也变高。在这样的情况下,在放置有发光元件3的空间部13内,在通过图2所示的线段Ls分开的上侧区域13a与下侧区域13b之间产生温度差。在图2中,例如,温度升高的空间部13内的气氛气体上升到上方,从而上侧区域13a的温度比下侧区域13b的温度高。
发光元件3容易受到周围温度的影响,温度高的部分与温度低的部分之间产生发光输出的差。在发光元件3的厚度方向上的上侧部分3a的温度比下侧部分3b的温度高的情况下,发光元件3的厚度方向上的上侧部分3a与下侧部分3b相比发光输出小、发光强度低。
发光元件收纳用构件1能够减小发光元件3的厚度方向上的上侧部分3a与下侧部分3b之间的发光强度的差异。即使发光元件3的厚度方向上的上侧部分3a的发光输出比下侧部分3b低,通过扩大发光元件收纳用构件1的开口部15的上侧,也能够减小发光元件3的厚度方向上的上侧部分3a与下侧部分3b之间的、从开口部15射出的光的发光强度差。
在此,将发光装置A与图3以及图4所示的另一方式的发光装置B进行比较。图3以及图4所示的发光装置B的各部位的附图标记如下,21:发光元件收纳用构件,23:发光元件,25:盖体,27:底部基材,27a:第一面,29:框构件,29a、29b、29c、29d:侧壁,31:底座,32:搭载部,33:空间部,35:开口部,35a:第一边,35c:第二边,L11:第一边的长度(宽度),L12:第二边的长度(宽度)。
图3、图4所示的发光元件收纳用构件21的开口部35的形状为长方形。开口部35的第一边35a的长度L11与第二边35c的宽度L12的长度相同。
在开口部35的形状为长方形的情况下,发光元件23的厚度方向上的上侧部分23a与下侧部分23b相比发光输出低,在发光元件23的厚度方向上的上侧部分23a的发光输出与下侧部分23b相比低的状态下,从开口部35射出光。因此,在空间部33的上侧区域33a与下侧区域33b之间,从开口部15射出的光的发光强度产生较大的差异。
与此相对,在上述的发光元件收纳用构件1中,使开口部15的第二边15c的长度(宽度)L2比第一边15a的长度L1大。在该情况下,L2/L1比也可以设为1.05~1.20。当L2/L1比为1.20以下时,能够维持从发光元件3输出的光的指向性。
发光元件收纳用构件1优选由陶瓷形成。详细而言,构成发光元件收纳用构件1的底部基材7、框构件9以及底座11均优选由陶瓷形成。
更优选为底部基材7、框构件9以及底座11一体烧结。作为上述陶瓷,例如适用氧化铝、二氧化硅、莫来石、堇青石、镁橄榄石、氮化铝、氮化硅、碳化硅或者玻璃陶瓷等。另外,从热传导率高、且热膨胀率接近发光元件3这方面出发,优选为发光元件收纳用构件1含有氮化铝(AlN)作为主要成分。
在此,“含有氮化铝作为主要成分”是指,发光元件收纳用构件1含有氮化铝80质量%以上。更优选为发光元件收纳用构件1含有氮化铝90质量%以上。通过使氮化铝的含量为90质量%以上,能够使发光元件收纳用构件1的热传导率为150W/mK以上,因此能够实现散热性优异的发光元件收纳用构件1。
在构成发光元件收纳用构件1的框构件9的上表面,虽未图示,但为了接合盖体5而设置有接合层。该接合层以及上述的电源用端子14a、14b由烧结金属粉末而成的金属化膜形成即可。金属化膜能够以较高的强度粘接于构成发光元件收纳用构件1的陶瓷的表面。由此,能够实现可靠性高的发光元件收纳用构件1。在接合层为金属化膜的情况下,能够提高空间部13的气密性。
另外,也可以在上述金属化膜的表面形成Ni等镀膜。并且,也可以在上述镀膜的表面设置焊料、Au-Sn镀膜。
盖体5能够由金属材料、陶瓷等形成。例如,从耐热性以及散热性高这方面出发,优选为科瓦合金(Fe-Ni-Co合金)。
另外,在图1所示的构成发光装置A的发光元件收纳用构件1中,开口部15是如下形状:具有朝向相对于第一面7a垂直的方向、并在第一边15a以及第二边15c之间形成四边形的第三边15b以及第四边15d作为内缘15A。
在发光元件搭载用构件1中,在开口部15中,优选为相对于底部基材7的第一面7a垂直的方向上的长度L3比第二边15c的长度L2长。长度L3是指在第一边15a与第二边15c之间,相对于底部基材7的第一面7a垂直的方向上的长度中最大的长度。优选为开口部15纵向较长(L3>L2)。优选L3/L2比为1.05~1.20。
通常,发光元件3所发出的光的剖面形状大约为纵向较长的椭圆形状。若开口部15的形状为纵向较长(L3>L2)的形状,则开口部15的形状与发光元件3所发出的光的剖面形状成为接近的形状,因此能够减少从发光元件3产生的光被框构件9的侧壁9a反射的比例。由此,能够进一步增加通过开口部15的光量。
图5是示出发光装置的另一方式的剖面示意图。图5所示的构成发光装置C的各附图标记如下,41:发光元件搭载用构件,43:发光元件,45:盖体,47:底部基材,47a:第一面,49:框构件,49a、49c:侧壁,51:底座,52:搭载部,53:空间部,55:开口部,55A:内缘,55a:第一边,55c:第二边。
在图5所示的发光元件收纳用构件41中,优选为:构成开口部55的内缘55A的边中的、与作为底部基材47的表面的第一面47a接近的一侧的第一边55a位于与作为底部基材47的表面的第一面47a相同的高度的位置。具体而言,底部基材47的第一面47a成为与开口部55的边中的第一边55a对应的部分。
例如,若与底部基材47的第一面47a接近的一侧的第一边55a位于与底部基材47的第一面47a相同的高度的位置,则能够增大开口部55的范围(面积)。如图5所示,在发光元件43放置于底座51的上表面的搭载部52上的情况下,能够增加从空间部53的下侧区域53b通过开口部55的光的量。在该情况下,也优选为底座51的搭载部52配置为如下高度:发光元件43的厚度方向上的中央成为开口部55的高度方向的中央部。
图6是示出发光装置的另一方式的分解立体图。图6所示的发光装置D的各部位的附图标记如下,61:发光元件收纳用构件,63:发光元件,65:盖体,67:底部基材,67a:底部基材的表面,69:框构件,69a、69b、69c、69d:侧壁,71:底座,72:搭载部,73:空间部,75:开口部,75a:第一边,75b:第三边,75c:第二边,75d:第四边。
图6所示的发光元件收纳用构件61的开口部75的形状与图1所示的发光元件收纳用构件1的开口部的形状不同。在形成于发光元件收纳用构件61的开口部75中,第三边75b与第四边75d之间的宽度W从底部基材67的第一面67a侧朝向框构件69的上部侧弯曲地扩大。换言之,开口部75从底部基材67侧朝向框构件69的上部侧呈端部扩展状。换句话说,构成开口部75的内缘75A的第三边75b与第四边75d之间的间隔(附图标记W)从第一边75a到第二边75c逐渐变长,且该长度扩大的比例也变大。
另外,在该开口部75的内缘75A中,第三边75b以及第四边75d具有朝向内侧呈凸状弯曲的形状。若第三边75b以及第四边75d为朝向内侧呈凸状弯曲的形状,则与第三边75b以及第四边75d为直线的形状的情况相比,即使空间部73的温度变高,开口部75也难以变形。因此,发光元件收纳用构件61能够维持稳定的发光强度。开口部75的内边75b、75d为朝向内侧呈凸状弯曲的形状,因此能够提高发光强度高的中央部分的光的聚光指向性。
图7是示出发光装置的另一方式的分解立体图。图8是图7的viii-viii线剖视图。需要说明的是,图7的viii-viii线剖面是通过线viii-viii且与第一面87a垂直的面,线viii-viii的两端的箭头所指的方向是指观察viii-viii线剖面的方向。图7所示的发光装置E以图1所示的发光装置A为基础。发光装置E的各部位的附图标记如下,81:发光元件收纳用构件,83:发光元件,85:盖体,87:底部基材,87a:底部基材的表面,89:框构件,89a、89b、89c、89d:侧壁,89aa:侧壁89a的外表面,89ab:未配置部,91:底座,92:搭载部,93:空间部,95:开口部,95A:内缘,95a:第一边,95b:第三边,95c:第二边,95d:第四边,97:透明构件,99:接合材料。
该发光装置E具有透明构件97。透明构件97设置于构成发光元件收纳用构件81的框构件89的外侧的外表面89aa上。透明构件97成为借助接合材料99封堵开口部95的结构。另外,透明构件97设置于框构件89的侧壁89a的外表面89aa上。在该情况下,透明构件97经由接合材料99与框构件89的侧壁89a的外表面89aa接合。
在侧壁89a的外表面89aa的开口部95的周围,残留有未涂抹接合材料99的部位。将未涂抹接合材料99的部位设为未配置部89ab。换言之,在侧壁89a的外表面89aa的开口部95的周围,存在未配置接合材料99的未配置部89ab。未配置部89ab是框构件89的侧壁89a的外表面89aa的一部分。接合材料99不接近开口部95的内缘95A。接合材料99涂敷于分别从第一边95a、第二边95c、第三边95b以及第四边95d分离了与规定的宽度Ws相应的量的位置。
由此,能够降低通过开口部95的光被接合材料99吸收的可能性。换句话说,能够减小从发光元件83产生的光的衰减。其结果是,通过开口部95的光的量变多,发光强度变高。未配置部89ab的宽度Ws取决于发光元件收纳用构件81的尺寸,但优选为0.1~100μm。
优选为透明构件97的一部分以埋入接合材料99中的形式设置。透明构件97的一部分以埋入接合材料99中的形式设置的状态是接合材料99不仅与透明构件97的主面97a粘接,还与端面97b粘接的状态。能够增大透明构件97与接合材料99之间的粘接面积。由此,能够提高开口部95的气密性。
透明构件97为载置于在框构件89的侧壁89a的外表面89aa设置的接合材料99之上的状态。透明构件97不与框构件89的侧壁89a的外表面89aa接触,而是与外表面89aa分离。透明构件97不与框构件89接触,因此难以受到框构件89的温度以及热膨胀的影响。透明构件97难以被框构件89影响。透明构件97难以弯折,另外,难以形变。由此,通过透明构件97的光难以大幅折射或者反射。
另外,透明构件97与框构件89分离,因此即使在进行用于将盖体85接合于框构件89的上表面的缝焊(seam weld)的情况下,也能够减小透明构件97与框构件89之间产生的热应力。由此,能够抑制框构件89以及透明构件97的至少一方产生裂缝、或者破裂。
优选为发光元件收纳用构件1、41、61、81在底部基材7、47、67、87上具有从第一面7a、47a、67a、87a突出的底座11、31、61、71、91。以下,在对底座的说明中,为了方便起见,使用图1、2所示的各构件及其附图标记。此处所示的各部位并不局限于图1所示的发光元件收纳用构件1,当然也能够同样地适用于分别在图5~8中示出的发光元件收纳用构件41、61、81。
在发光元件收纳用构件1中,底座11配置于与框构件9分离的位置。底座11的周围与底部基材7的第一面7a为相同高度。换言之,底座11是从底部基材7的第一面7a呈岛状突出的结构。作为底座11的表面的搭载部12位于比底部基材7的第一面7a高的位置。底座11的表面为搭载部12。
若在底部基材7上设置底座11,并将该底座11的表面作为发光元件3的搭载部12,则发光元件3放置于距底部基材7的第一面7a高的位置。能够抑制从发光元件3放射的光被底部基材7的第一面7a反射、或者被底部基材7的第一面7a吸收。能够减小从发光元件3放射的光的量的降低、发光强度的降低。在该情况下,如图5所示,优选为开口部15的与底部基材7的第一面7a接近的一侧的第一边15a位于与底部基材7的第一面7a相同的高度的位置。若在底部基材7上设置底座11的基础上,将开口部15向下侧扩展,则能够抑制从发光元件3的下侧部分3b产生的光的量的衰减。
图9是示出发光元件搭载用构件的另一方式的剖面示意图。在该情况下,除了底座11以外,也使用图1以及图2所示的各构件及其附图标记。图9所示的发光元件搭载用构件1示出底座11A的搭载部12的面(底座11A的表面)相对于第一面7a倾斜的结构。在图9所示的发光元件收纳用构件1中,底座11A的搭载部12的面相对于第一面7a倾斜。以下,有时将搭载部12的面的称为搭载面12a。在图9中,对将发光元件3的厚度方向上的上侧部分3a与下侧部分3b之间分开的线段(双点划线)标注附图标记Ls1。在图9中作为比较还示出了图2所示的线段Ls(单点划线),但线段Ls1朝向沿着搭载面12a的方向,因此朝向相对于开口部15倾斜的方向。
具体而言,搭载面12a以在从开口部15侧观察空间部13时成仰角的方式倾斜。若搭载面12a为从开口部15侧成仰角的结构,则在使发光元件3搭载于搭载面12a并发光时,将发出光的中心轴(线段Ls1)延长的位置在开口部15处比该开口部15的中心的位置靠下侧。换句话说,发出光的中心的位置比位于开口部15的上侧的第二边15c侧靠位于开口部15的下侧的第一边15a侧。若发出光的中心的位置比位于开口部15的上侧的第二边15c侧靠位于开口部15的下侧的第一边15a侧,则向空间部13的上侧部分3a扩散的发出光的比例变少。由此,空间部13的上侧区域13a的温度的上升被抑制。其结果是,能够减小发光元件3的厚度方向上的上侧部分3a与下侧部分3b之间的从开口部15射出的光的发光强度的差异。
优选为底座11A的搭载面12a相对于第一面7a的角度为0.5°以上且5°以下。若底座11A的搭载面12a相对于第一面7a的角度为0.5°以上且5°以下,则能够减少向空间部13的上侧部分3a扩散的发出光的比例。另外,能够抑制空间部13的上侧区域13a的温度的上升。并且,能够减小发出光的方向的偏移。
需要说明的是,底座11A的搭载部12的面(底座11A的表面)相对于第一面7a倾斜的结构并不局限于上述的图1所示的发光元件收纳用构件1,当然也能够同样地适用于分别在图5~8中示出的发光元件收纳用构件41、61、81。
图10是示意性地示出阵列构件的一实施方式的俯视图。图10所示的阵列构件100是连结多个发光元件收纳用构件101A而成的。在发光元件收纳用构件101A中,适用上述的发光元件收纳用构件中的、例如图1、2所示的发光元件收纳用构件1。需要说明的是,作为构成阵列构件100的发光元件收纳用构件101A,并不局限于图1、2所示的发光元件收纳用构件1,当然也能够同样地适用分别在图5~8中示出的发光元件收纳用构件41、61、81。
发光装置为如下结构:在构成阵列构件100的各个发光元件收纳用构件101A的搭载部搭载有发光元件,并在构成发光元件收纳用构件101A的框构件的上表面设置有盖体。
对于发光元件收纳用构件101A,即使是连结它们而成的结构也能够在维持发光元件收纳用构件101A的形状以及尺寸的状态下多片化。由此,能够得到使多个发光元件集成而成的小型的发光装置。在该情况下,优选为被连结的发光元件收纳用构件101A为被烧结而一体化的状态。与发光元件收纳用构件101A彼此通过连接构件等的构成发光元件收纳用构件101A的材料以外的材料而连结的结构相比,在发光元件收纳用构件101A彼此的面内的热传导性高,能够得到高散热性且高强度的阵列型的发光装置。
另外,各个发光元件收纳用构件101A为使开口部的上侧比下侧宽的结构,因此能够减小发光元件的厚度方向上的上侧部分与下侧部分之间的发光强度差。
接下来,对制作上述的发光元件收纳用构件1以及发光装置A的方法进行说明。图11是用于制作发光元件收纳用构件用的层叠成形体的工序图。
首先,如图11的(a-1)所示,准备模塑成形用的未加工的坯料成形体111。未加工的坯料成形体111包含陶瓷粉末和有机粘合剂,具有在成形时发生可塑变形的性质。
接下来,如(a-2)所示,使用模塑用模具113对坯料成形体111进行加压。由此,能够制作成为发光元件收纳用构件1的下侧部分的成形体主体115。在该情况下,为了同时形成电源用端子等导体,优选为预先在坯料成形体111的表面形成金属膜图案。
另一方面,如(b-1)所示,准备片状成形体117。接下来,如(b-2)所示,通过凸状模具119对片状成形体117进行加压,并使片状成形体117的中央部分为空心,由此制作框架状成形体121。
接下来,如图11的(c)所示,将在(b-2)的工序中所制作的框架状成形体121重叠于在a-2的工序中所制作的成形体主体115的上侧而一体化,从而制作发光元件收纳用构件用的层叠成形体123。框架状成形体121重叠于成形体主体115,由此框架状成形体121的一部分成为形成于层叠成形体123的开口部的架桥部121a。之后,通过烧制层叠成形体123,能够得到发光元件收纳用构件1。
如上所述,在图11中作为一例示出了制作图1以及图2所示的发光元件收纳用构件1的方法,但上述的制法并不局限于此,通过变更模塑用模具的形状,例如也能够制作图5以及图6所示的发光元件收纳用构件41、61。
在制作成为阵列构件100的连结型的成形体的情况下,首先,准备分别调整了尺寸的坯料成形体111以及片状成形体117,另一方面,准备连结多个模塑用模具113而成的连结型的模塑用模具以及连结多个凸状模具119而成的连结型的凸状模具。
接下来,使用连结型的模塑用模具以及连结型的凸状模具对分别调整了尺寸的坯料成形体111以及片状成形体117进行加压成形以及层叠,由此能够制作成为阵列构件100的连结型的层叠成形体。
实施例
以下,具体地制作开口部的形状为图1、图3、图6以及图9所示的方式的发光元件收纳用构件,并制作适用上述发光元件收纳用构件的发光装置,来评价发光强度比。
首先,准备将丙烯酸类粘合剂与相对于氮化铝粉末94质量%以Y2O3粉末为5质量%、CaO粉末为1质量%的比例混合而成的混合粉末混合而制作的坯料成形体以及片状成形体。
接下来,在坯料成形体的一个表面形成用于向发光元件供给电力的成为元件用端子的金属膜图案以及成为电源用端子的金属膜图案。另外,在层叠成形体的成为框构件的部分的表面形成用于粘接盖体的成为环状的接合层的金属膜图案。并且,在与形成成为元件用端子以及电源用端子的金属膜图案的表面为相反侧的表面(背面),形成成为用于将元件用端子与电源用端子进行接线的配线的金属膜图案。金属膜图案使用包含钨粉末的导体浆料并通过丝网印刷法而形成。
接下来,通过图11所示的方法由坯料成形体制作成形体主体。另外,由片状成形体制作框架状成形体。
接下来,使框架状成形体与成形体主体重叠而一体化,制作成为发光元件收纳用构件的层叠成形体。
接下来,将所制作的层叠成形体在还原气氛中以最高温度为1800℃的条件进行两小时的烧制。对于所制作的发光元件收纳用构件的尺寸,烧制后的形状为宽度2.5mm×长度4.2mm×厚度1.08mm。所制作的发光元件收纳用构件的开口部均呈纵向较长的形状。在此,纵向较长的形状是指相对于底部基板的表面垂直的方向上的最大长度比沿着表面的方向上的最大长度长。另外,开口部的与底部基材的所述表面接近的一侧的内缘的边是与底部基板的表面相同的高度的位置。
接下来,在形成于烧制后的发光元件收纳用构件的表面的导体上以约5μm的厚度形成Ni镀膜。
接下来,对于形成于发光元件收纳用构件的框构件的开口部,在试样No.1、2以及4中,L1为0.55mm,L2为0.60mm,L3为0.7mm。在试样No.3中,L1、L2均为0.55mm。L3为0.7mm。试样No.4的发光元件收纳用构件相对于试样No.1,使底座的搭载部的面相对于第一面倾斜1°。在该情况下,试样No.4与试样No.1的发光元件的长度方向的中央、且厚度方向上的中央的位置的高度相同。
在该开口部的周围涂敷低熔点玻璃浆料并粘接玻璃板而封堵开口部。对于玻璃板,使用具有防反射涂层的玻璃板。在距开口部的距离为0.1mm以内的区域不涂敷低熔点玻璃浆料。在该情况下,距开口部的距离为0.1mm以内的区域成为未涂敷低熔点玻璃浆料的未配置部。另外,玻璃板隔着低熔点玻璃浆料而不与发光元件收纳用构件的框构件接触。在该情况下,玻璃板处于开口部侧的一部分埋入接合材料中的状态。
接下来,使用Au-Sn焊料将发光元件粘接于所得到的发光元件收纳用构件的搭载部,接着,使用缝焊法将科瓦合金制的盖体接合于环状导体,从而制作发光装置。对于发光元件,使用振荡波长462nm的半导体激光元件(宽度0.3mm×长度1.2mm×高度0.15mm)。在发光元件向搭载部的接合中使用Au-Sn焊料。
接下来,使用图12所示的评价装置来对在发光元件收纳用构件装配有发光元件的发光装置评价上下方向的发光强度比。具体而言,将发光装置131装配于印刷配线基板133。用于评价的印刷配线基板133为宽度10mm×长度10mm×高度3mm的大小,且装配发光元件收纳用构件的装配面的平坦度为5μm以下。
具体而言,如图12所示将平面板135的发出光137照射的照射部分分为上侧区域135a以及下侧区域135b,在各个区域的中央部设置光电二极管139来检测各个区域的发光强度。接着,求出上侧区域135a的发光强度Iup与下侧区域135b的发光强度Iun之比(Iup/Iun)。对于各结构,试样数量设为n=3,求出平均值。将各结构的发光强度比在表1中示出。
[表1]
Figure GDA0002414603530000141
从表1的结果可以明确的是,具备图1的结构的发光元件收纳用构件的试样No.1、具备图6的结构的发光元件收纳用构件的试样No.2以及具备图9的结构的发光元件收纳用构件的试样No.4与具备图3的结构的发光元件收纳用构件的试样No.3相比,发光强度比接近1。在试样No.1、试样No.2以及试样No.4中,从发光元件产生的光中的上侧区域的光的强度的降低小。
附图标记说明:
A、B、C、D、E、131 发光装置
1、21、41、61、81、101A 发光元件收纳用构件
3、23、43、63、83 发光元件
5、25、45、65、85 盖体
7、27、47、67、87 底部基材
7a、27a、47a、67a、87a 第一面
9、29、49、69、89 框构件
9a、9b、9c、9d、29a、29b、29c、29d、49a、49c、69a、69b、69c、69d、89a、89b、89c、89d侧壁
11、11A、31、51、71、91 底座
12、32、52、72、92 搭载部
12a 搭载面
13、33、53、73、93 空间部
15、35、55、75、95 开口部
15A、35A、55A、75A、95A 内缘
15a、35a、55a、75a、95a 第一边
15b、35b、75b、95b 第三边
15c、35c、55c、75c、95c 第二边
15d、35d、75d、95d 第四边
89a 外表面
97 透明构件
97a 透明构件的主面
97b 透明构件的端面
99 接合材料
100 阵列构件
111 坯料成形体
113 模塑用模具
115 成形体主体
117 片状成形体
119 凸状模具
121 框架状成形体
123 层叠成形体
133 印刷配线基板
135 平面板
135a 发出光照射的上侧区域部分
135b 发出光照射的下侧区域部分
137 发出光
139 光电二极管
L1 第一边的长度
L2 第二边的长度
L3 在第一边与第二边之间,相对于底部基材的第一面垂直的方向上的长度中最大的长度。

Claims (14)

1.一种发光元件收纳用构件,其中,
所述发光元件收纳用构件具备:底部基材,其在第一面具有用于搭载发光元件的搭载部;以及
框构件,其由立起设置在所述第一面上的侧壁构成,并以包围所述搭载部的方式配置,
所述框构件具有贯通所述侧壁的开口部,
该开口部具有第一边以及第二边来作为内缘,所述第一边沿着所述第一面配置于接近所述底部基材的位置,所述第二边沿着所述第一面配置于比所述第一边远离所述底部基材的位置,
所述第二边比所述第一边长,
所述开口部是供发出光通过的部分。
2.根据权利要求1所述的发光元件收纳用构件,其中,
所述底部基材具有底座,
该底座从所述第一面呈岛状突出,
该底座的表面为所述搭载部。
3.根据权利要求1所述的发光元件收纳用构件,其中,
所述开口部相对于所述第一面垂直的方向上的长度比所述第二边的长度长。
4.根据权利要求1所述的发光元件收纳用构件,其中,
所述开口部的所述第一边位于与所述第一面相同的高度的位置。
5.根据权利要求1所述的发光元件收纳用构件,其中,
所述开口部的所述内缘为从所述开口部的所述底部基材侧朝向上部侧呈端部扩展状的形状。
6.根据权利要求1所述的发光元件收纳用构件,其中,
在所述侧壁的外表面借助接合材料而配置有透明构件,以封堵所述开口部,
在所述外表面的所述开口部的周围存在未配置所述接合材料的未配置部。
7.根据权利要求6所述的发光元件收纳用构件,其中,
在所述透明构件中,该透明构件的所述开口部侧的一部分埋入所述接合材料中。
8.根据权利要求6所述的发光元件收纳用构件,其中,
所述透明构件不与所述侧壁接触。
9.根据权利要求2所述的发光元件收纳用构件,其中,
所述底座的所述搭载部相对于所述第一面倾斜。
10.根据权利要求2所述的发光元件收纳用构件,其中,
所述底部基材、所述框构件以及所述底座均由陶瓷一体烧结。
11.一种阵列构件,其中,
所述阵列构件是连结多个权利要求1至10中任一项所述的发光元件收纳用构件而成的。
12.根据权利要求11所述的阵列构件,其中,
所述发光元件收纳用构件彼此一体烧结。
13.一种发光装置,其中,
所述发光装置在权利要求1至10中任一项所述的发光元件收纳用构件的搭载部上具备发光元件。
14.一种发光装置,其中,
所述发光装置在构成权利要求11所述的阵列构件的所述发光元件收纳用构件的所述搭载部上具备发光元件。
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