DE112017007952T5 - Transparentes einkapselungselement - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein transparentes Einkapselungselement. Ein transparentes Einkapselungselement (10) aus Quarzglas wird in einer optischen Komponente (16) verwendet, die mindestens ein optisches Element (12) und eine Montageplatte (14) aufweist, auf der das optische Element (12) montiert ist, und bildet zusammen mit der Montageplatte (14) ein Gehäuse (18), in dem das optische Element (12) aufgenommen ist. Die Konzentration von Aluminium in einem Oberflächenabschnitt (22) ist höher als die Konzentration von Aluminium in einem Innenabschnitt (24).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein transparentes Einkapselungselement, das in einer optischen Komponente, wie z.B. einer LED (Leuchtdiode), einem LD (Halbleiterlaser) oder dergleichen, verwendet wird.
  • Stand der Technik
  • In letzter Zeit werden Verfahren, bei denen ein lichtemittierendes Element (Ultraviolett-LED), das Ultraviolettstrahlen für die Zwecke eines Sterilisierens und Reinigens emittiert, verbreitet verwendet. In einer solchen Ultraviolett-LED-Vorrichtung ist ein transparentes Einkapselungselement erforderlich, um das lichtemittierende Element vor der Außenluft und -feuchtigkeit zu schützen. Im Hinblick auf die Durchlässigkeit für Ultraviolettstrahlen und die Dauerbeständigkeit werden Glas oder Quarzglas als transparentes Einkapselungselement verwendet.
  • In dem japanischen Patent Nr. 6068411 und dem japanischen offengelegten Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2009-532200 (PCT) ist eine Wasserreinigungsvorrichtung offenbart, bei der eine Ultraviolett-LED verwendet wird. In dem japanischen Patent Nr. 5243806 ist ein transparentes Einkapselungselement offenbart, in dem ein lichtdurchlässiges Plattenmaterial und eine halbkugelförmige Linse zusammen in einer integrierten Weise ausgebildet sind.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Im Allgemeinen gibt es in Anwendungen zum Reinigen von Flüssigkeiten, wie z.B. verschmutztem Wasser und dergleichen, Fälle, in denen beispielsweise Verunreinigungen auf Proteinbasis oder organischer Basis an der Oberfläche des transparenten Einkapselungselements haften können. In solchen Fällen ist ein Problem bekannt, bei dem beispielsweise die Menge von Ultraviolettlicht, das von dem optischen Element emittiert wird, an der Oberfläche des transparenten Einkapselungselements abnimmt und der Sterilisierungseffekt aufgrund des Ultraviolettlichts abnimmt.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung dieses Problems gemacht und hat die Aufgabe, ein transparentes Einkapselungselement bereitzustellen, in dem die folgenden Effekte bereitgestellt werden.
    1. (a) Eine Verminderung der Durchlässigkeit aufgrund von Sauerstoffdefekten kann unterdrückt werden.
    2. (b) Es kann unwahrscheinlich gemacht werden, dass Verunreinigungen auf Proteinbasis oder organischer Basis daran haften, und eine Verminderung des Sterilisierungseffekts aufgrund solcher Verunreinigungen kann unterdrückt werden.
  • [1] Ein transparentes Einkapselungselement gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch ein transparentes Einkapselungselement gekennzeichnet, das aus Quarzglas hergestellt ist, wobei das transparente Einkapselungselement in einer optischen Komponente verwendet wird, die mindestens ein optisches Element und ein Montagesubstrat aufweist, auf dem das optische Element montiert ist, und zusammen mit dem Montagesubstrat ein Gehäuse bildet, in dem das optische Element aufgenommen ist, wobei die Aluminiumkonzentration eines Oberflächenabschnitts des transparenten Einkapselungselements höher ist als die Aluminiumkonzentration eines Innenabschnitts davon.
  • Dadurch, dass die Aluminiumkonzentration des Oberflächenabschnitts höher ist als die Aluminiumkonzentration des Innenabschnitts, kann eine Verminderung der Durchlässigkeit aufgrund von Sauerstoffdefekten zusammen mit einem Unterdrücken des Haftens von organischen Substanzen und Feinteilchen an der Oberfläche des transparenten Einkapselungselements unterdrückt werden.
  • [2] In der vorliegenden Erfindung ist unter der Annahme, dass die Aluminiumkonzentration des Oberflächenabschnitts durch A (ppm) dargestellt ist und die Aluminiumkonzentration des Innenabschnitts durch B (ppm) dargestellt ist, vorzugsweise die Ungleichung 10 ≤ A/B ≤ 200 erfüllt.
  • [3] In der vorliegenden Erfindung ist unter der Annahme, dass die Aluminiumkonzentration des Oberflächenabschnitts durch A (ppm) dargestellt ist und die Aluminiumkonzentration des Innenabschnitts durch B (ppm) dargestellt ist, vorzugsweise die Ungleichung 15 ≤ A/B ≤ 60 erfüllt.
  • [4] In der vorliegenden Erfindung beträgt die Aluminiumkonzentration des Oberflächenabschnitts vorzugsweise von 500 bis 2000 ppm und die Aluminiumkonzentration des Innenabschnitts beträgt vorzugsweise von 10 bis 100 ppm.
  • [5] In der vorliegenden Erfindung ist der Oberflächenabschnitt vorzugsweise ein Bereich mit einer Tiefe von 0,05 bis 0,20 µm von einer Oberfläche und der Innenabschnitt ist vorzugsweise ein Bereich mit einer Tiefe von 1 bis 5 µm von der Oberfläche.
  • Wie es vorstehend beschrieben worden ist, weist das transparente Einkapselungselement gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Effekte auf.
    1. (a) Eine Verminderung der Durchlässigkeit aufgrund von Sauerstoffdefekten kann unterdrückt werden.
    2. (b) Es kann unwahrscheinlich gemacht werden, dass Verunreinigungen auf Proteinbasis oder organischer Basis daran haften, und eine Verminderung des Sterilisierungseffekts aufgrund solcher Verunreinigungen kann unterdrückt werden.
  • Figurenliste
    • 1A ist eine vertikale Querschnittsansicht, die ein transparentes Einkapselungselement gemäß einer vorliegenden Ausführungsform zeigt, und 1B ist eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine optische Komponente zeigt, die durch ein darauf aufgebrachtes transparentes Einkapselungselement ausgebildet ist;
    • 2 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Oberflächenabschnitt und einen Innenabschnitt des transparenten Einkapselungselements zeigt;
    • 3 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine optische Komponente zeigt, die aus einem darauf aufgebrachten transparenten Einkapselungselement mit einer Linsenform ausgebildet ist; und
    • 4 ist eine Tabelle 1, die Herstellungsverfahren, Al-Konzentrationen (eines Oberflächenabschnitts und eines Innenabschnitts), eine anfängliche Gesamtlichtdurchlässigkeit und eine Gesamtlichtdurchlässigkeit nach dem Eintauchen in beispielhaften Ausführungsformen 1, 2 und 3 und Vergleichsbeispielen 1, 2 und 3 zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Ausführungsformen eines transparenten Einkapselungselements gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die 1A bis 4 dargestellt und beschrieben.
  • Wie es in der 1A gezeigt ist, ist das transparente Einkapselungselement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise in einer flachen plattenartigen Form ausgebildet. Die äußere Form des transparenten Einkapselungselements 10 ist beispielsweise eine zylindrische Form, eine viereckige Form, eine polygonale Röhrenform oder dergleichen. Das transparente Einkapselungselement 10 ist beispielsweise aus Quarzglas ausgebildet.
  • Wie es in der 1B gezeigt ist, wird das transparente Einkapselungselement 10 in einer optischen Komponente 16, die mindestens ein optisches Element 12, das beispielsweise Ultraviolettlicht emittiert, und ein Montagesubstrat 14 aufweist, auf dem das optische Element 12 montiert ist, verwendet und bildet zusammen mit dem Montagesubstrat 14 ein Gehäuse 18, in dem das optische Element 12 aufgenommen ist.
  • Das Montagesubstrat 14 umfasst einen konkaven Abschnitt 20 mit einer oberen Oberflächenöffnung und das optische Element 12 ist auf einem unteren Teil des konkaven Abschnitts 20 montiert. Das transparente Einkapselungselement 10 ist derart auf dem Montagesubstrat 14 aufgebracht, dass es die obere Oberflächenöffnung des konkaven Abschnitts 20 des Montagesubstrats 14 verschließt. Das Montagesubstrat 14 ist beispielsweise aus AIN (Aluminiumnitrid) ausgebildet.
  • Obwohl dies nicht gezeigt ist, wird das optische Element 12 beispielsweise durch Laminieren einer kristallinen Schicht auf GaN-Basis mit einer Quantenmuldenstruktur auf einem Saphirsubstrat hergestellt. Als Verfahren zum Montieren des optischen Elements 12 kann beispielsweise ein sogenanntes Montageverfahren mit der aktiven Seite nach oben („Face up“-Montageverfahren) eingesetzt werden, bei dem die lichtemittierende Oberfläche 12a davon auf das transparente Einkapselungselement 10 gerichtet ist. Insbesondere werden Anschlüsse (nicht gezeigt), die aus dem optischen Element 12 herausgeführt werden, und Schaltkreisverdrahtungen (nicht gezeigt), die auf dem Montagesubstrat 14 ausgebildet sind, beispielsweise durch Bonddrähte (nicht gezeigt) elektrisch verbunden. Selbstverständlich kann in einer vorteilhaften Weise auch eine sogenannte Flip-Chip-Montage eingesetzt werden, bei der das optische Element so montiert wird, dass die lichtemittierende Oberfläche 12a auf das Montagesubstrat 14 gerichtet ist.
  • Als Verfahren zur Herstellung des transparenten Einkapselungselements 10 kann vorzugsweise ein Pulversinterverfahren eingesetzt werden. Beispielsweise wird eine Formaufschlämmung, die Siliziumoxidpulver und eine organische Verbindung enthält, in ein Formwerkzeug gegossen und durch eine gegenseitige chemische Reaktion mit der organischen Verbindung erstarren gelassen, beispielsweise einer chemischen Reaktion zwischen einem Dispersionsmedium und einem Aushärtungsmittel, oder gegenseitig mit dem Aushärtungsmittel, und danach wird das erstarrte Produkt aus dem Formwerkzeug entfernt. Dann kann das transparente Einkapselungselement 10 durch Brennen hergestellt werden.
  • Bezüglich der Abmessungen des transparenten Einkapselungselements 10 beträgt dessen Höhe 0,1 bis 10 mm und dessen Außendurchmesser beträgt 3,0 bis 10 mm. Darüber hinaus beträgt bezüglich der Abmessungen des optischen Elements 12 dessen Dicke 0,005 bis 0,5 mm und obwohl dies nicht gezeigt ist, beträgt die vertikale Abmessung, betrachtet von der oberen Oberfläche 0,5 bis 2,0 mm und die horizontale Abmessung beträgt 0,5 bis 2,0 mm.
  • Darüber hinaus ist in dem transparenten Einkapselungselement 10, wie es in der 2 gezeigt ist, die Konzentration von Aluminium (nachstehend als AI-Konzentration bezeichnet) des Oberflächenabschnitts 22 höher als die AI-Konzentration des Innenabschnitts 24. In diesem Fall gibt der Oberflächenabschnitt 22 des transparenten Einkapselungselements 10 einen Bereich Za mit einer Tiefe von 0,05 bis 0,20 µm von einer Oberfläche 26 an und der Innenabschnitt 24 gibt einen Bereich Zb mit einer Tiefe von 1 bis 5 µm von der Oberfläche 26 an.
  • Die Al-Konzentration des Oberflächenabschnitts 22 beträgt vorzugsweise 500 bis 2000 ppm und die AI-Konzentration des Innenabschnitts 24 beträgt 10 bis 100 ppm. Ferner ist unter der Annahme, dass die Al-Konzentration des Oberflächenabschnitts 22 durch A (ppm) dargestellt ist und die Al-Konzentration des Innenabschnitts 24 durch B (ppm) dargestellt ist, vorzugsweise die Ungleichung 10 ≤ A/B ≤ 200 erfüllt und mehr bevorzugt ist die Ungleichung 15 ≤ A/B ≤ 60 erfüllt.
  • Auf diese Weise zeigt das transparente Einkapselungselement 10 die folgenden Effekte, da die Al-Konzentration des Oberflächenabschnitts 22 höher ist als die Al-Konzentration des Innenabschnitts 24.
  • Insbesondere führt eine hohe AI-Konzentration des Innenabschnitts 24 des transparenten Einkapselungselements 10 zu einer Erhöhung der Sauerstoffdefekte. Da solche Sauerstoffdefekte Ultraviolettstrahlung absorbieren, weist der Innenabschnitt 24 des transparenten Einkapselungselements 10 vorzugsweise eine niedrige AI-Konzentration auf, so dass eine Verminderung der Durchlässigkeit aufgrund der Sauerstoffdefekte unterdrückt wird.
  • Im Allgemeinen gibt es bei Anwendungen zum Reinigen von Flüssigkeiten, wie z.B. verunreinigtem Wasser und dergleichen, Fälle, bei denen beispielsweise Verunreinigungen auf Proteinbasis oder organischer Basis an der Oberfläche 26 des transparenten Einkapselungselements 10 haften können. In solchen Fällen ist ein Problem bekannt, bei dem beispielsweise die Menge von Ultraviolettlicht, das von dem optischen Element 12 emittiert wird, an der Oberfläche 26 des transparenten Einkapselungselements 10 abnimmt und der Sterilisierungseffekt aufgrund des Ultraviolettlichts abnimmt. Insbesondere wird in dem Fall, bei dem das transparente Einkapselungselement 10 eine komplizierte Form aufweist, wie z.B. eine Linsenform oder dergleichen, das vorstehend genannte Problem gravierend, da ein Abschnitt darin vorliegt, bei dem die Flüssigkeit dazu neigt, zu verbleiben oder zu stagnieren.
  • In dem Fall, bei dem die AI-Konzentration des Oberflächenabschnitts 22 des transparenten Einkapselungselements 10 hoch ist, wird ein Teil des Si, welches das Siliziumoxid (SiO2) bildet, durch AI ersetzt. Wenn Si(+4) durch AI(+3) ersetzt wird, weist die Umgebung von AI eine Wertigkeit von -1 auf. Anders ausgedrückt werden die Al-substituierten Stellen negativ geladen. Insbesondere wird die Oberfläche 26 des transparenten Einkapselungselements 10 negativ geladen. Da die vorstehend genannten organischen Substanzen und Feinteilchen im Allgemeinen in Wasser negativ geladen sind, ist es unwahrscheinlich, dass solche organischen Substanzen und Feinteilchen an der Oberfläche 26 des negativ geladenen transparenten Einkapselungselements 10 haften.
  • Demgemäß kann selbst dann, wenn, wie es beispielsweise in der 3 gezeigt ist, selbst wenn das transparente Einkapselungselement 10 eine komplizierte Form, wie z.B. eine Linsenform oder dergleichen aufweist, und ein Abschnitt vorliegt, bei dem die Flüssigkeit dazu neigt, zu verbleiben oder zu stagnieren, die Haftung von organischen Substanzen und Feinteilchen an der Oberfläche 26 des transparenten Einkapselungselements 10 unterdrückt werden. Darüber hinaus umfasst, wie es in der 3 gezeigt ist, das transparente Einkapselungselement 10 einen ringförmigen Sockel 30, der so angeordnet ist, dass er das optische Element 12, das auf dem Montagesubstrat 14 montiert ist, von dessen Rand her umgibt, und einen Linsenkörper 32, der integriert auf dem Sockel 30 ausgebildet ist. In dem Sockel 30 des transparenten Einkapselungselements 10 ist ein konkaver Abschnitt 34 (Aufnahmeraum) ausgebildet, der eine Öffnung auf dessen unterer Oberfläche aufweist. Mindestens das optische Element 12 ist in dem konkaven Abschnitt 34 aufgenommen.
  • In der vorstehenden Weise ist es dadurch, dass die Al-Konzentration des Oberflächenabschnitts 22 höher ist als die Al-Konzentration des Innenabschnitts 24, möglich, eine Verminderung der Durchlässigkeit aufgrund von Sauerstoffdefekten zu unterdrücken, und zwar zusammen mit einem Unterdrücken des Haftens von organischen Substanzen und Feinteilchen an der Oberfläche 26 des transparenten Einkapselungselements 10.
  • [Beispielhafte Ausführungsformen]
  • Als nächstes wurde in Bezug auf die Beispiele 1 bis 3 und die Vergleichsbeispiele 1 bis 3 ein Einfluss auf den Oberflächenabschnitt 22 und den Innenabschnitt 24 des transparenten Einkapselungselements 10 aufgrund der Al-Konzentration bestätigt.
  • [Beispielhafte Ausführungsform 1]
  • Das transparente Einkapselungselement 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 1 weist einen Aufbau auf, der demjenigen des in der 1A gezeigten transparenten Einkapselungselements 10 ähnlich ist.
  • (Herstellung des transparenten Einkapselungselements)
  • Das Verfahren zur Herstellung des transparenten Einkapselungselements 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 1 ist derart, wie es nachstehend beschrieben ist. Insbesondere wurde eine Aufschlämmung durch Mischen von 100 Massenteilen eines Siliziumoxidpulvers mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,5 µm als Ausgangsmaterialpulver, 2 Massenteilen eines Carbonsäure-Copolymers als Dispergiermittel, 49 Massenteilen Dimethylmalonat als Dispergiermedium, 4 Massenteilen Ethylenglykol, 4 Massenteilen 4'4-Diphenylmethandiisocyanat als Aushärtungemittel und 0,4 Massenteilen Triethylamin als Katalysator hergestellt. Die Al-Konzentration des Siliziumoxidpulvers betrug 70 ppm.
  • Die Aufschlämmung wurde bei Raumtemperatur in ein Metallformwerkzeug gegossen und für einen festgelegten Zeitraum bei Raumtemperatur belassen. Anschließend wurde der Formkörper aus dem Formwerkzeug entnommen. Ferner wurde der Formkörper bei Raumtemperatur und dann bei einer Temperatur von 90 °C für einen bestimmten Zeitraum stehengelassen, so dass ein getrockneter Siliziumoxidpulverkörper erhalten wurde. Darüber hinaus wurde der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Ausgangsmaterialpulvers mit dem Laserbeugung/Streuung-Teilchengrößenverteilungsmessgerät LA-750, das von Horiba hergestellt wird, gemessen.
  • Der so hergestellte getrocknete Siliziumoxidpulverkörper wurde bei 500 °C in Luft kalziniert und dann bei 1600 bis 1700 °C gebrannt, während Wasserstoffgas mit 5 bis 10 L/min eingeführt wurde, wodurch er eine höhere Dichte erreichte und transparent gemacht wurde, so dass das transparente Einkapselungselement 10 erzeugt wurde. Das transparente Einkapselungselement 10 weist einen Außendurchmesser von 3,5 mm im Quadrat und eine Höhe von 0,5 mm auf.
  • [Beispielhafte Ausführungsform 2]
  • Ein transparentes Einkapselungselement 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 2 wurde in einer ähnlichen Weise wie die beispielhafte Ausführungsform 1 hergestellt, ausgenommen, dass die Menge von Wasserstoffgas bezogen auf diejenige in der beispielhaften Ausführungsform 1 um 70 % vermindert wurde.
  • [Beispielhafte Ausführungsform 3]
  • Ein transparentes Einkapselungselement 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 3 wurde in einer ähnlichen Weise wie die beispielhafte Ausführungsform 1 hergestellt, ausgenommen, dass die Al-Konzentration des Siliziumoxidpulvers 50 ppm betrug und die Menge von Wasserstoffgas bezogen auf diejenige in der beispielhaften Ausführungsform 1 um 50 % vermindert wurde.
  • [Vergleichsbeispiel 1]
  • Ein transparentes Einkapselungselement 10 gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurde durch Entfernen des Oberflächenabschnitts 22 durch ein Polierverfahren hergestellt, nachdem das transparente Einkapselungselement 10 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 hergestellt worden ist.
  • [Vergleichsbeispiel 2]
  • Ein transparentes Einkapselungselement 10 gemäß Vergleichsbeispiel 2 wurde durch Polieren von Quarzglas hergestellt.
  • [Vergleichsbeispiel 3]
  • Ein transparentes Einkapselungselement 10 gemäß Vergleichsbeispiel 3 wurde durch Zusetzen von Aluminiumethylat, so dass die AI-Konzentration des Siliziumoxidpulvers 1300 ppm betrug, dann Herstellen des transparenten Einkapselungselements 10 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 3 und danach Entfernen eines Bereichs mit einer Tiefe von 1 µm von der Oberfläche durch ein Polierverfahren hergestellt.
  • <Bewertungsverfahren>
  • (Al-Konzentrationen des Oberflächenabschnitts und des Innenabschnitts)
  • Bezüglich der beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 3 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden die AI-Konzentrationen des Oberflächenabschnitts 22 und des Innenabschnitts 24 gemessen. Die Messung der AI-Konzentrationen wurde mittels SIMS (Sekundärionenmassenspektrometrie) von der Oberfläche 26 des transparenten Einkapselungselements 10 durchgeführt.
  • (Gesamtlichtdurchlässigkeit und Eintauchtest)
  • Bezüglich der beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 3 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurde eine Gesamtlichtdurchlässigkeit vor der Durchführung eines Eintauchtests damit als anfängliche Gesamtlichtdurchlässigkeit festgelegt. Die Proben wurden mit Ultraviolettlicht mit einer Wellenlänge von 280 nm bestrahlt und die anfänglichen Gesamtlichtdurchlässigkeiten der beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 3 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden gemessen. Die Gesamtlichtdurchlässigkeiten wurden mit einem Spektrophotometer gemessen, das von JASCO Corporation hergestellt worden ist.
  • Danach wurden die beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 3 und die Vergleichsbeispiele 1 bis 3 in ein System eingetaucht und darin gehalten, durch das Rohwasser umgewälzt wird, das von einer Wasserreinigungsanlage erhalten wird. Nach einem Monat wurden die Proben aus dem System entnommen und die Gesamtlichtdurchlässigkeiten der beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 3 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden in der gleichen Weise gemessen, wie es vorstehend beschrieben worden ist. Diese gemessenen Mengen wurden als Gesamtlichtdurchlässigkeit nach dem Eintauchen festgelegt.
  • (Bewertungsergebnisse)
  • Die Tabelle 1 von 4 zeigt die AI-Konzentration, die anfängliche Gesamtlichtdurchlässigkeit und die Gesamtlichtdurchlässigkeit nach dem Eintauchen des Oberflächenabschnitts 22 und des Innenabschnitts 24 in den beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3.
  • (Diskussion)
  • Erstens zeigten die beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 3 alle eine hohe anfängliche Gesamtlichtdurchlässigkeit von 91 %. Aufgrund der Tatsache, dass die Al-Konzentration des Innenabschnitts 24 niedrig war, kann davon ausgegangen werden, dass eine Verminderung der Durchlässigkeit aufgrund von Sauerstoffdefekten unterdrückt war.
  • Ferner war in den beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 3 die Gesamtlichtdurchlässigkeit nach dem Eintauchen ein hoher Wert von mehr als oder gleich 72 %. Aufgrund der Tatsache, dass die AI-Konzentration in dem Oberflächenabschnitt 22 hoch war, kann davon ausgegangen werden, dass das Haften von organischen Substanzen und Feinteilchen an der Oberfläche 26 des transparenten Einkapselungselements 10 unterdrückt war.
  • Andererseits war in den Vergleichsbeispielen 1 und 2, obwohl die anfängliche Gesamtlichtdurchlässigkeit hoch war, die Gesamtlichtdurchlässigkeit nach dem Eintauchen niedrig. Es wird davon ausgegangen, dass eine solche Eigenschaft aufgetreten ist, da aufgrund der Tatsache, dass die Al-Konzentration des Oberflächenabschnitts 22 niedrig war, die Gesamtlichtdurchlässigkeit nach dem Eintauchen aufgrund des Anhaftens von organischen Substanzen und Feinteilchen an der Oberfläche 26 des transparenten Einkapselungselements 10 vermindert war.
  • Im Vergleichsbeispiel 3 war die anfängliche Gesamtlichtdurchlässigkeit niedrig, obwohl die Gesamtlichtdurchlässigkeit nach dem Eintauchen hoch war. Es wird davon ausgegangen, dass eine solche Eigenschaft aufgetreten ist, da aufgrund der Tatsache, dass die AI-Konzentration des Innenabschnitts 24 hoch war, eine Verminderung der Durchlässigkeit aufgrund von Sauerstoffdefekten in dem transparenten Einkapselungselement 10 verursacht wurde.
  • Das transparente Einkapselungselement gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und es ist selbstverständlich, dass hier verschiedene Konfigurationen verwendet werden können, ohne von dem Wesentlichen und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 6068411 [0003]
    • JP 5243806 [0003]

Claims (5)

  1. Transparentes Einkapselungselement (10), das aus Quarzglas hergestellt ist, wobei das transparente Einkapselungselement in einer optischen Komponente (16) verwendet wird, die mindestens ein optisches Element (12) und ein Montagesubstrat (14) aufweist, auf dem das optische Element (12) montiert ist, und zusammen mit dem Montagesubstrat (14) ein Gehäuse (18) bildet, in dem das optische Element (12) aufgenommen ist; wobei die Aluminiumkonzentration eines Oberflächenabschnitts (22) des transparenten Einkapselungselements höher ist als die Aluminiumkonzentration eines Innenabschnitts (24) davon.
  2. Transparentes Einkapselungselement nach Anspruch 1, wobei unter der Annahme, dass die Aluminiumkonzentration des Oberflächenabschnitts (22) durch A (ppm) dargestellt ist und die Aluminiumkonzentration des Innenabschnitts (24) durch B (ppm) dargestellt ist, 10 ≤ A/B ≤ 200 ist.
  3. Transparentes Einkapselungselement nach Anspruch 1, wobei unter der Annahme, dass die Aluminiumkonzentration des Oberflächenabschnitts (22) durch A (ppm) dargestellt ist und die Aluminiumkonzentration des Innenabschnitts (24) durch B (ppm) dargestellt ist, 15 ≤ A/B ≤ 60 ist.
  4. Transparentes Einkapselungselement nach Anspruch 1, bei dem die Aluminiumkonzentration des Oberflächenabschnitts (22) 500 bis 2000 ppm beträgt und die Aluminiumkonzentration des Innenabschnitts (24) 10 bis 100 ppm beträgt.
  5. Transparentes Einkapselungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Oberflächenabschnitt (22) einen Bereich (Za) mit einer Tiefe von 0,05 bis 0,20 µm von einer Oberfläche (26) angibt; und der Innenabschnitt (24) einen Bereich (Zb) mit einer Tiefe von 1 bis 5 µm von der Oberfläche (26) angibt.
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