DE112018003249T5 - Transparentes Einkapselungselement und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein transparentes Einkapselungselement und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein erstes transparentes Einkapselungselement (10A) in einem Gehäuse (20) verwendet, in dem mindestens ein optisches Element (14) aufgenommen ist, und es ist an einem Montagesubstrat (16) mit einer Montageoberfläche (16a) für das optische Element (14) angebracht. In dem ersten transparenten Einkapselungselement (10A) weist mindestens ein Eckenabschnitt von einer Mehrzahl von Eckenabschnitten, die aus einer Oberfläche (30), die auf das Montagesubstrat (16) gerichtet ist, und einer Oberfläche (32) entlang der Montageoberfläche (16a) des Montagesubstrats (16) ausgebildet sind, eine gekrümmte Form auf und punktförmige kleine vertiefte Abschnitte (35) sind auf der Oberfläche der gekrümmten Form ausgebildet. Die durchschnittliche Häufigkeit des Vorliegens der kleinen vertieften Abschnitte (35) ist 100000 bis 3000000, einschließlich, pro 1 mm.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein transparentes Einkapselungselement, das für optische Komponenten, wie z.B. LEDs (lichtemittierende Dioden), LDs (Halbleiterlaser) oder dergleichen verwendet wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen transparenten Einkapselungselements.
  • Stand der Technik
  • Im Allgemeinen ist bei einer optischen Komponente, die ein optisches Element (z.B. eine LED, einen LD oder dergleichen) aufweist, das Ultraviolettlicht emittiert, ein transparentes Einkapselungselement erforderlich, um das optische Element vor der Umgebungsluft und -feuchtigkeit zu schützen. Im Hinblick auf die Durchlässigkeit für Ultraviolettstrahlen und die Dauerbeständigkeit wird als das transparente Einkapselungselement vorzugsweise Glas oder Quarzglas verwendet.
  • In dem japanischen Patent Nr. 5243806 ist ein transparentes Einkapselungselement offenbart, bei dem ein lichtdurchlässiges Plattenmaterial und eine halbkugelförmige Linse in einer integrierten Weise zusammen ausgebildet sind. In dem japanischen offengelegten Patent mit der Veröffentlichungsnummer 10-233532 ist ein transparentes Einkapselungselement offenbart, bei dem ein lichtdurchlässiges Chipaufnahmeelement und eine halbkugelförmige Linse in einer integrierten Weise zusammen ausgebildet sind.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Quarzglas weist einen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, der kleiner ist als derjenige von Al2O3 (Aluminiumoxid) oder AlN (Aluminiumnitrid), das ein Bestandteilsmaterial eines Montagesubstrats bildet. Daher können, wenn das transparente Einkapselungselement durch Löten an dem Montagesubstrat angebracht wird, oder bei der Verwendung des optischen Elements Risse in dem transparenten Einkapselungselement auftreten.
  • Ferner bestehen, da die optische Komponente eine geringe Größe aufweist, wenn ein transparentes Einkapselungselement mit einer Hohlraumstruktur an einem Montagesubstrat installiert wird, wenn eine Verschiebung von dessen Anordnungsposition stattfindet, Bedenken dahingehend, dass ein rechteckiger Abschnitt des transparenten Einkapselungselements auf einen Verbindungsdraht oder einen Anschlusskamm des optischen Elements drückt und eine Unterbrechung auftreten könnte.
  • In dem Fall, bei dem das Montagesubstrat eine solche Hohlraumstruktur aufweist, bestehen dann, wenn das transparente Einkapselungselement darauf montiert wird, wenn eine Verschiebung von dessen Anordnungsposition stattfindet oder wenn die Position des transparenten Einkapselungselements schräg verschoben wird, Bedenken dahingehend, dass das transparente Einkapselungselement nicht in einer vorgegebenen Weise an dem Montagesubstrat montiert werden kann, was zu einem Versagen führt.
  • Ferner gibt es, wenn ein äußerer Stoß innerhalb der Nutzungsumgebung stattfindet, Fälle, bei denen Risse in dem transparenten Einkapselungselement der optischen Komponente auftreten.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend genannten Probleme gemacht und hat die Aufgabe, ein transparentes Einkapselungselement bereitzustellen, das, wenn das transparente Einkapselungselement montiert wird oder alternativ bei dessen Betrieb das Auftreten von Rissen, die aufgrund von Unterschieden bei der Wärmeausdehnung zwischen dem Montagesubstrat und dem transparenten Einkapselungselement erzeugt werden, unterdrücken kann, während es auch das Auftreten eines Versagens aufgrund einer Unterbrechung oder einer Anbringungsabweichung unterdrücken kann, wenn das transparente Einkapselungselement montiert wird.
  • Ferner hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines transparenten Einkapselungselements bereitzustellen, mit dem das transparente Einkapselungselement, das eine komplexe Form mit gekrümmten Eckenabschnitten, Linsenkörpern und dergleichen aufweist, hergestellt werden kann, ohne die Erzeugung eines Absplitterns oder von Kratzern darin zu verursachen, und die Herstellungsausbeute eines solchen transparenten Einkapselungselements verbessert werden kann.
  • [1] Ein transparentes Einkapselungselement gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist zur Verwendung für ein Gehäuse ausgebildet, in dem mindestens ein optisches Element aufgenommen ist, und es wird an einem Montagesubstrat mit einer Montageoberfläche für das optische Element montiert, wobei das transparente Einkapselungselement eine Mehrzahl von Eckenabschnitten umfasst, die aus Oberflächen, die auf das Montagesubstrat gerichtet sind, und Oberflächen ausgebildet sind, die sich entlang der Montageoberfläche des Montagesubstrats erstrecken; wobei von der Mehrzahl von Eckenabschnitten mindestens ein Eckenabschnitt eine gekrümmte Form aufweist; punktförmige kleine Vertiefungen auf einer Oberfläche der gekrümmten Form ausgebildet sind; und die durchschnittliche Häufigkeit des Vorliegens der kleinen Vertiefungen größer als oder gleich 100000 und kleiner als oder gleich 3 Millionen pro 1mm2 ist.
  • Gemäß diesen Merkmalen kann, wenn das transparente Einkapselungselement montiert wird oder alternativ bei dessen Betrieb, das transparente Einkapselungselement das Auftreten von Rissen unterdrücken, die aufgrund von Unterschieden bei der Wärmeausdehnung zwischen dem Montagesubstrat und dem transparenten Einkapselungselement erzeugt werden, während es auch das Auftreten eines Versagens aufgrund einer Unterbrechung oder einer Anbringungsabweichung, wenn das transparente Einkapselungselement montiert wird, unterdrücken kann. Ferner kann es selbst dann, wenn ein äußerer Stoß innerhalb von dessen Nutzungsumgebung stattfindet, das Auftreten von Rissen in dem transparenten Einkapselungselement unterdrücken.
  • Ferner werden zusätzlich in dem Fall, bei dem die gekrümmte Form mit einer glatten Oberfläche ohne die kleinen Vertiefungen ausgebildet wird, wenn die gekrümmte Form aufgrund äußerer Faktoren beschädigt wird, Spannungen bzw. Belastungen auf den beschädigten Abschnitt konzentriert, und es ist wahrscheinlich, dass Risse darin erzeugt werden. Im Gegensatz dazu werden mit dem vorstehend beschriebenen transparenten Einkapselungselement, da in der gekrümmten Form körnige kleine Vertiefungen ausgebildet sind, selbst in dem Fall, dass die gekrümmte Form aufgrund äußerer Faktoren beschädigt wird, Spannungen nicht darauf konzentriert. Als Ergebnis kann die Entwicklung von Rissen in dem transparenten Einkapselungselement verhindert werden. Da ferner die körnigen kleinen Vertiefungen keine Direktionalität aufweisen, gibt es keine Richtung, die als Ausgangspunkt dient, an dem es wahrscheinlich ist, dass Risse aufzutreten beginnen, und die Dauerbeständigkeit ist hervorragend.
  • [2] In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Oberflächenrauheit Ra der gekrümmten Form mit den kleinen Vertiefungen (42) im Bereich von 0,01 µm bis 0,05 µm liegen.
  • [3] In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das transparente Einkapselungselement für das Gehäuse verwendet werden, das mit einem konkaven Abschnitt versehen ist, in dem das optische Element auf dem Montagesubstrat montiert ist, das transparente Einkapselungselement kann integriert einen Deckel, der zum Schließen des konkaven Abschnitts ausgebildet ist, und einen Linsenkörper, der sich von dem Deckel vorwölbt, umfassen, und der Eckenabschnitt mit der gekrümmten Form kann aus einer Seitenoberfläche des Linsenkörpers und einer Randoberfläche des Deckels, die einen unteren Abschnitt des Linsenkörpers umgibt, ausgebildet sein.
  • Wenn eine optische Komponente durch Löten und Bonden des transparenten Einkapselungselements auf das Montagesubstrat hergestellt wird, wird deren Temperatur größer als oder gleich 200 °C. Gewöhnlich wird das transparente Einkapselungselement aus Quarzglas oder dergleichen hergestellt, das einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Montagesubstrat aufweist. Aus diesem Grund werden in einem Abkühlungsvorgang nach dem Erwärmen durch Löten Zugspannungen in dem Eckenabschnitt des transparenten Einkapselungselements erzeugt und es ist wahrscheinlich, dass Risse darin erzeugt werden. Folglich kann durch Bilden des vorstehend beschriebenen Eckenabschnitts des transparenten Einkapselungselements in einer gekrümmten Form eine Konzentration von Spannungen unterdrückt werden und das Auftreten einer Rissbildung kann verhindert werden.
  • [4] In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das transparente Einkapselungselement für das Gehäuse verwendet werden, das mit einem konkaven Abschnitt versehen ist, in dem das optische Element auf dem Montagesubstrat montiert ist, und es ist ferner mit einer Stufe auf dem konkaven Abschnitt versehen, das transparente Einkapselungselement kann integriert einen Deckel, der zum Schließen des konkaven Abschnitts ausgebildet ist, und einen Linsenkörper, der sich von dem Deckel vorwölbt, umfassen, und ein weiterer Eckenabschnitt mit der gekrümmten Form kann aus einer Seitenoberfläche des Deckels und einer Oberfläche des Deckels, die auf das Montagesubstrat gerichtet ist, ausgebildet sein.
  • Wenn das transparente Einkapselungselement auf dem Montagesubstrat beispielsweise in dem Fall angeordnet wird, bei dem die Stufe in dem Montagesubstrat ausgebildet ist, und das transparente Einkapselungselement in einem Raum montiert (eingepasst, usw.) wird, der durch die Stufe umgeben ist, gibt es das Problem, dass ein ungenaues Einpassen des transparenten Einkapselungselements stattfinden kann und die Herstellungsausbeute nicht verbessert werden kann. Ferner kann dann, wenn das transparente Einkapselungselement auf dem Montagesubstrat angeordnet wird, der Eckenabschnitt des transparenten Einkapselungselements an das Montagesubstrat stoßen. Insbesondere wenn der Eckenabschnitt des transparenten Einkapselungselements gewinkelt ist, bestehen Bedenken dahingehend, dass der Eckenabschnitt absplittern kann und Risse in dem transparenten Einkapselungselement auftreten können. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da der vorstehend beschriebene Eckenabschnitt eine gekrümmte Form aufweist, jedoch das Auftreten eines Anbringungsversagens, wie es vorstehend beschrieben ist, vermindert werden, während zusätzlich das Auftreten eines Absplitterns des Eckenabschnitts oder die Erzeugung von Rissen in dem transparenten Einkapselungselement unterdrückt werden kann. Als Ergebnis kann in dem Fall einer Verwendung für eine optische Komponente die Herstellungsausbeute einer solchen optischen Komponente verbessert werden.
  • [5] In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das transparente Einkapselungselement für ein Gehäuse verwendet werden, das mit einem konkaven Abschnitt versehen ist, in dem das optische Element auf dem Montagesubstrat montiert ist, und es ist ferner mit einer Stufe auf dem konkaven Abschnitt versehen; das transparente Einkapselungselement kann aus einem Linsenkörper ausgebildet sein, der auf der Stufe montiert ist und der den konkaven Abschnitt bedeckt; und der Eckenabschnitt mit der gekrümmten Form kann aus einer Seitenoberfläche des Linsenkörpers und einer unteren Oberfläche des Linsenkörpers ausgebildet sein.
  • Wenn der Linsenkörper an dem Montagesubstrat montiert wird, kann aufgrund einer Fehlausrichtung beim Positionieren der Eckenabschnitt des Linsenkörpers gegen das Montagesubstrat stoßen. In einem solchen Fall bestehen dann, wenn der Eckenabschnitt gewinkelt ist, Bedenken dahingehend, dass der Eckenabschnitt absplittern könnte und sich Risse in dem Linsenkörper entwickeln könnten. Dasselbe Problem tritt auf, wenn eine Stufe auf dem Montagesubstrat ausgebildet ist und der Linsenkörper in einem Raum, der von der Stufe umgeben ist, montiert (eingepasst, usw.) wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung, da der vorstehend beschriebene Eckenabschnitt eine gekrümmte Form aufweist, ist es jedoch möglich, das Auftreten eines Absplitterns des Eckenabschnitts, wie es vorstehend erwähnt worden ist, zu verhindern, während zusätzlich das Auftreten eines Absplitterns oder dergleichen des Linsenkörpers unterdrückt werden kann, und in dem Fall, bei dem es für eine optische Komponente verwendet wird, kann dessen Herstellungsausbeute verbessert werden.
  • [6] In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das transparente Einkapselungselement einen konkaven Abschnitt umfassen, der das optische Element umgibt, das auf der Montageoberfläche des Montagesubstrats montiert ist; und der Eckenabschnitt mit der gekrümmten Form kann aus einer inneren Randoberfläche des konkaven Abschnitts und einer unteren Oberfläche des konkaven Abschnitts, die auf das optische Element gerichtet ist, ausgebildet sein.
  • Wenn das optische Element eingeschaltet ist, erzeugt das optische Element Wärme in der Größenordnung von 100 bis 200 °C. Da das transparente Einkapselungselement, das aus Quarzglas hergestellt ist, einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als das Montagesubstrat, werden, wenn das optische Element eingeschaltet ist, innerhalb des transparenten Einkapselungselements Zugspannungen in dem Eckenabschnitt erzeugt, der aus der inneren Randoberfläche des konkaven Abschnitts und der unteren Oberfläche des konkaven Abschnitts, die auf das optische Element gerichtet ist, ausgebildet ist, und es ist wahrscheinlich, dass Risse darin erzeugt werden. Da jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung der vorstehend beschriebene Eckenabschnitt mit einer gekrümmten Form ausgebildet ist, kann die Konzentration von Spannungen in der vorstehend beschriebenen Weise unterdrückt werden und das Auftreten einer Rissbildung kann verhindert werden.
  • [7] In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das transparente Einkapselungselement einen konkaven Abschnitt umfassen, der das optische Element umgibt, das auf der Montageoberfläche des Montagesubstrats montiert ist, und der Eckenabschnitt mit der gekrümmten Form kann aus einer inneren Randoberfläche des konkaven Abschnitts und einer Oberfläche des transparenten Einkapselungselements, das an dem Montagesubstrat angebracht ist, ausgebildet sein.
  • Jedes des optischen Elements, des Montagesubstrats und des transparenten Einkapselungselements ist ein kleines Element und wenn das transparente Einkapselungselement auf dem Montagesubstrat installiert wird, auf dem das optische Element montiert worden ist, kann die Anordnung und die Positionierung des transparenten Einkapselungselements verschoben werden. Wenn dies stattfindet, bestehen dann, wenn das transparente Einkapselungselement mit einem Bonddraht in Kontakt kommt, Bedenken dahingehend, dass der Draht unterbrochen werden kann und dies zu einem Versagen führt. Da in der vorliegenden Erfindung der Eckenabschnitt, der aus der inneren Randoberfläche des konkaven Abschnitts des transparenten Einkapselungselements und der Oberfläche des transparenten Einkapselungselements, das auf dem Montagesubstrat montiert ist, ausgebildet ist, eine gekrümmte Form aufweist, kann selbst dann, wenn das transparente Einkapselungselement mit einem Bonddraht in Kontakt kommt, die Wahrscheinlichkeit einer Unterbrechung vermindert werden und die Herstellungsausbeute kann verbessert werden.
  • [8] In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Eckenabschnitt, der aus einer äußeren Randoberfläche des transparenten Einkapselungselements und einer oberen Oberfläche des transparenten Einkapselungselements ausgebildet ist, in einer gekrümmten Form ausgebildet sein. Gemäß dieses Merkmals können ein Absplittern des Eckenabschnitts beim Transportieren des transparenten Einkapselungselements oder dergleichen und das Auftreten von Rissen oder dergleichen in dem transparenten Einkapselungselement unterdrückt werden.
  • [9] In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Krümmungsradius des Eckenabschnitts mit der gekrümmten Form vorzugsweise größer als oder gleich 5 µm und kleiner als oder gleich 500 µm.
  • Der Krümmungsradius des Eckenabschnitts ist vorzugsweise größer als oder gleich 150 µm und kleiner als oder gleich 500 µm, und ist mehr bevorzugt größer als oder gleich 300 µm und kleiner als oder gleich 500 µm. Wenn der Krümmungsradius des Eckenabschnitts größer als 500 µm ist, ist dies nicht bevorzugt, da die optischen Eigenschaften nachteilig beeinflusst werden, so dass z.B. der Sammeleffekt der Linse vermindert wird.
  • [10] In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Bestandteilsmaterial des transparenten Einkapselungselements vorzugsweise Quarzglas.
  • [12] In einem Verfahren zur Herstellung eines transparenten Einkapselungselements gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird das transparente Einkapselungselement gemäß dem vorstehend genannten ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch ein Pulversinterverfahren hergestellt.
  • Obwohl in Betracht gezogen werden kann, das transparente Einkapselungselement durch Zerspanung herzustellen, ist eine Herstellung auf diese Weise dahingehend problematisch, dass durch einen solchen Zerspanungsvorgang wahrscheinlich ein Absplittern oder Kratzer auftreten. Selbst wenn eine Herstellung möglich wäre, könnten aufgrund eines solchen Absplitterns oder Verkratzens die vorstehend genannten vorteilhaften Effekte nicht bereitgestellt werden. Folglich kann durch Herstellen des transparenten Einkapselungselements unter Verwendung eines Pulversinterverfahrens das transparente Einkapselungselement, das eine komplexe Form mit gekrümmten Eckenabschnitten, Linsenkörpern und dergleichen aufweist, hergestellt werden, ohne dass ein Erzeugen eines Absplitterns oder von Kratzern darin verursacht wird, und die Herstellungsausbeute eines solchen transparenten Einkapselungselements kann verbessert werden. Darüber hinaus können die vorstehend genannten vorteilhaften Effekte bereitgestellt werden.
  • Wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann bezüglich des transparenten Einkapselungselements gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn das transparente Einkapselungselement montiert wird oder alternativ wenn es betrieben wird, das transparente Einkapselungselement das Auftreten von Rissen, die aufgrund von Unterschieden bei der Wärmeausdehnung zwischen dem Montagesubstrat und dem transparenten Einkapselungselement erzeugt werden, unterdrückt werden, während es auch das Auftreten eines Versagens aufgrund einer Unterbrechung oder einer Anbringungsabweichung, wenn das transparente Einkapselungselement montiert wird, unterdrücken kann.
  • Ferner kann durch Bereitstellen des Verfahrens zur Herstellung des transparenten Einkapselungselements gemäß der vorliegenden Erfindung das transparente Einkapselungselement, das eine komplexe Form mit gekrümmten Eckenabschnitten, Linsenkörpern und dergleichen aufweist, hergestellt werden, ohne die Erzeugung eines Absplitterns oder von Kratzern darin zu verursachen, und die Herstellungsausbeute eines solchen transparenten Einkapselungselements kann verbessert werden.
  • Figurenliste
    • 1A ist eine vertikale Querschnittsansicht mit partiellen Weglassungen, die eine optische Komponente mit einem transparenten Einkapselungselement (erstes transparentes Einkapselungselement) gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt, und 1B ist eine vertikale Querschnittsansicht mit partiellen Weglassungen, die eine optische Komponente mit einem transparenten Einkapselungselement (zweites transparentes Einkapselungselement) gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
    • 2 ist ein Mikrobild von kleinen Vertiefungen, die auf einer Oberfläche des transparenten Einkapselungselements ausgebildet sind;
    • 3A ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel für eine maximale Breite einer Öffnung einer kleinen Vertiefung zeigt, die auf der Oberfläche des transparenten Einkapselungselements ausgebildet ist, und 3B ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel für eine Breite in einer festgelegten Richtung zeigt, die im Vorhinein in der Öffnung der kleinen Vertiefung eingestellt wird;
    • 4A ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel für eine maximale Tiefe der kleinen Vertiefung zeigt, und 4B ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel für eine maximale Tiefe einer Ebene zeigt, die durch Schneiden der kleinen Vertiefung entlang einer vorgegebenen festgelegten Richtung erhalten wird;
    • 5 ist eine vertikale Querschnittsansicht mit partiellen Weglassungen, die eine optische Komponente mit einem transparenten Einkapselungselement (drittes transparentes Einkapselungselement) gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
    • 6A ist eine vertikale Querschnittsansicht mit partiellen Weglassungen, die eine optische Komponente mit einem transparenten Einkapselungselement (viertes transparentes Einkapselungselement) gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt, und 6B ist eine vertikale Querschnittsansicht mit partiellen Weglassungen, die eine optische Komponente mit einem transparenten Einkapselungselement (fünftes transparentes Einkapselungselement) gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt;
    • 7A ist eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem eine Positionierungsvorwölbung auf einem Montagesubstrat in einer optischen Komponente mit dem fünften transparenten Einkapselungselement bereitgestellt ist, 7B ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Positionierungsvorwölbung zeigt, und 7C ist eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel für die Positionierungsvorwölbung zeigt;
    • 8A ist eine vertikale Querschnittsansicht mit partiellen Weglassungen, die eine optische Komponente mit einem transparenten Einkapselungselement (sechstes transparentes Einkapselungselement) gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt, und 8B ist eine vertikale Querschnittsansicht mit partiellen Weglassungen, die eine optische Komponente mit einem transparenten Einkapselungselement (siebtes transparentes Einkapselungselement) gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt;
    • 9 ist eine Tabelle 1, die Bewertungsergebnisse der beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 3 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 zeigt;
    • 10 ist eine Tabelle 3, die Bewertungsergebnisse der beispielhaften Ausführungsformen 7 bis 9 und der Vergleichsbeispiele 5 bis 7 zeigt; und
    • 11 ist eine Tabelle 5, die Bewertungsergebnisse der beispielhaften Ausführungsformen 13 bis 15 und der Vergleichsbeispiele 9 bis 11 zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachstehend werden Ausführungsformen eines transparenten Einkapselungselements und eines Verfahrens zur Herstellung desselben gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1A bis 8B beschrieben.
  • Zunächst wird, wie es in der 1A gezeigt ist, ein transparentes Einkapselungselement gemäß einer ersten Ausführungsform (nachstehend als erstes transparentes Einkapselungselement 10A bezeichnet) für eine optische Komponente 18 mit mindestens einem optischen Element 14, das beispielsweise Ultraviolettlicht emittiert, und einem Montagesubstrat 16, auf dem das optische Element 14 montiert ist, verwendet und das transparente Einkapselungselement bildet zusammen mit dem Montagesubstrat 16 ein Gehäuse 20, in dem das optische Element 14 aufgenommen ist. Das erste transparente Einkapselungselement 10A ist beispielsweise aus Quarzglas hergestellt und das Montagesubstrat 16 ist beispielsweise aus AIN (Aluminiumnitrid) hergestellt. Das erste transparente Einkapselungselement 10A wird beispielsweise durch Löten an dem Montagesubstrat 16 angebracht. Es sollte beachtet werden, dass in den 1A bis 8B die Veranschaulichung des gelöteten Abschnitts weggelassen ist.
  • Das Montagesubstrat 16 umfasst einen konkaven Abschnitt 22, in dem das optische Element 14 montiert ist. Insbesondere bildet der konkave Abschnitt 22 einen Aufnahmeraum für das optische Element 14, und eine untere Oberfläche 22a des konkaven Abschnitts 22 dient auch als Montageoberfläche 16a für das optische Element 14.
  • Das optische Element 14 wird auf der Montageoberfläche 16a des Montagesubstrats 16 montiert. Obwohl dies nicht gezeigt ist, wird das optische Element 14 beispielsweise durch Laminieren von kristallinen Schichten auf GaN-Basis mit einer Quantenmuldenstruktur auf einem Saphirsubstrat (Wärmeausdehnungskoeffizient: 7,7 × 10-6/°C) konfiguriert. Als Verfahren zum Montieren des optischen Elements 14 wird ein Montageverfahren mit der aktiven Seite nach oben (sogenanntes „face-up“-Montageverfahren) eingesetzt, bei dem das optische Element so montiert wird, dass die lichtemittierende Oberfläche 14a in die Richtung des ersten transparenten Einkapselungselements 10A zeigt. Insbesondere werden Anschlüsse (nicht gezeigt), die aus dem optischen Element 14 herausführen, und Schaltkreisverdrahtungen (nicht gezeigt), die auf dem Montagesubstrat 16 ausgebildet sind, durch Bonddrähte 24 elektrisch verbunden.
  • Das erste transparente Einkapselungselement 10A umfasst integriert einen Deckel 26, der den konkaven Abschnitt 22 des Montagesubstrats 16 schließt, und einen Linsenkörper 28, der sich von dem Deckel 26 vorwölbt. Die Außenform des Linsenkörpers 28 ist beispielsweise in einer Kuppelform mit einer halbkugelförmigen oder brötchenartigen Form (brötchenförmig) ausgebildet.
  • Darüber hinaus können in dem ersten transparenten Einkapselungselement 10A als Beispiele für die Oberflächen 30, die auf das Montagesubstrat 16 gerichtet sind, eine Seitenoberfläche 28a des Linsenkörpers 28, eine Seitenoberfläche 26a des Deckels 26 und dergleichen genannt werden. Als Beispiele für Oberflächen 32, die sich entlang der Montageoberfläche 16a des Montagesubstrats 16 erstrecken, können eine Randoberfläche 26b des Deckels 26, der einen unteren Abschnitt des Linsenkörpers 28 umgibt, eine untere Oberfläche 26c des Deckels 26 und dergleichen genannt werden.
  • Insbesondere sind in dem ersten transparenten Einkapselungselement 10A ein erster Eckenabschnitt 34A, der aus der Seitenoberfläche 28a des Linsenkörpers 28 ausgebildet ist, und die Randoberfläche 26b des Deckels 26, die den unteren Abschnitt des Linsenkörpers 28 umgibt, in einer gekrümmten Form ausgebildet.
  • Darüber hinaus ist eine planare Form des unteren Abschnitts des Linsenkörpers 28 (eine Grenze zwischen dem Linsenkörper 28 und dem Deckel 26) beispielsweise eine Kreisform und die Außenform des Deckels 26 ist z.B. eine viereckige Form. Selbstverständlich kann die planare Form des unteren Abschnitts des Linsenkörpers 28 eine elliptische Form, eine Bahnform oder dergleichen sein und die Außenform des Deckels 26 kann eine Kreisform oder eine polygonale Form, wie z.B. eine rechteckige Form, eine dreieckige Form, eine sechseckige Form oder dergleichen, sein.
  • Als Verfahren zur Herstellung des ersten transparenten Einkapselungselements 10A mit einer solchen Form kann vorzugsweise ein Pulversinterverfahren eingesetzt werden. Beispielsweise wird eine Formaufschlämmung, die ein Siliziumoxidpulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5 µm und eine organische Verbindung enthält, in ein Formwerkzeug gegossen und durch eine chemische Reaktion mit der organischen Verbindung erstarren gelassen, beispielsweise eine chemische Reaktion zwischen einem Dispersionsmedium und einem Aushärtungsmittel oder gegenseitig mit dem Aushärtungsmittel, und danach wird das erstarrte Produkt aus dem Formwerkzeug entfernt. Danach kann das erste transparente Einkapselungselement 10A durch Kalzinieren bei 500 °C in der Atmosphäre und dann Brennen bei 1600 bis 1700 °C in einer Wasserstoffatmosphäre hergestellt werden.
  • Bezüglich der Abmessungen des ersten transparenten Einkapselungselements 10A beträgt die Höhe des ersten transparenten Einkapselungselements 10A 0,5 bis 10 mm, der Außendurchmesser des Deckels 26 beträgt 2,0 bis 10 mm und die Höhe des Deckels 26 beträgt 0,2 bis 1 mm. Bezüglich der Abmessungen des Linsenkörpers 28 kann die maximale Länge des unteren Abschnitts des Linsenkörpers 28 2,0 bis 10 mm betragen, die maximale Höhe des Linsenkörpers 28 kann 0,5 bis 10 mm betragen und dessen Seitenverhältnis (maximale Höhe/maximale Länge des unteren Abschnitts) kann 0,3 bis 1,0 betragen.
  • Ferner beträgt bezüglich der Abmessungen des optischen Elements 14 dessen Dicke 0,005 bis 0,5 mm, und obwohl dies nicht gezeigt ist, beträgt, von oben betrachtet, die vertikale Abmessung 0,5 bis 2,0 mm und die horizontale Abmessung beträgt 0,5 bis 2,0 mm.
  • Auf der Oberfläche des ersten transparenten Einkapselungselements 10A, einschließlich die gekrümmte Form des ersten Eckenabschnitts 34, die durch das vorstehend beschriebene Verfahren hergestellt worden ist, sind punktartige (punktförmige) kleine Vertiefungen 35 darauf ausgebildet, wie es in der 2 gezeigt ist. Die durchschnittliche Breite der kleinen Vertiefungen 35, gemessen mittels AFM (Rasterkraftmikroskopie), liegt in der Größenordnung von 0,1 bis 2,0 µm, und die Tiefe liegt in der Größenordnung von 5 bis 50 nm. Die durchschnittliche Häufigkeit des Vorliegens der kleinen Vertiefungen 35 ist größer als oder gleich 100000 und kleiner als oder gleich 3 Millionen pro 1 mm2. Ferner beträgt die Oberflächenrauheit Ra der Oberfläche, auf der die kleinen Vertiefungen 35 ausgebildet sind, 0,01 bis 0,05 µm. Solche kleinen Vertiefungen 35 weisen eine geringe Größe auf und beeinflussen folglich die Transparenz des ersten transparenten Einkapselungselements 10A nicht nachteilig.
  • Darüber hinaus kann die durchschnittliche Breite W der kleinen Vertiefungen 35 durch Messen von Breiten, die beispielsweise durch die folgenden Gegenstände (A), (B) oder dergleichen angegeben werden, für eine Mehrzahl der kleinen Vertiefungen 35 als Messziele, und dann Dividieren der Gesamtsumme der gemessenen Breiten durch die Anzahl der kleinen Vertiefungen 35, die gemessen worden sind, bestimmt werden.
    1. (A) Die maximale Breite Wa an der Öffnung von jeder der kleinen Vertiefungen 35 (vgl. die 3A).
    2. (B) Die Breite Wc in einer vorgegebenen festgelegten Richtung D an der Öffnung von jeder der kleinen Vertiefungen 35 (vgl. die 3B).
  • Ferner kann die durchschnittliche Tiefe H der kleinen Vertiefungen 35 durch Messen der Tiefen, die beispielsweise durch die folgenden Gegenstände (a), (b) oder dergleichen angegeben werden, für eine Mehrzahl der kleinen Vertiefungen 35 als Messziele, und dann Dividieren der Gesamtsumme der gemessenen Tiefen durch die Anzahl der kleinen Vertiefungen 35, die gemessen worden sind, bestimmt werden.
    1. (a) Die maximale Tiefe Ha von jeder der kleinen Vertiefungen 35 (vgl. die 4A).
    2. (b) Die maximale Tiefe Hb einer Oberfläche S, die durch Schneiden von jeder der kleinen Vertiefungen entlang der vorgegebenen festgelegten Richtung D erhalten wird (vgl. die 4B).
  • Gemäß einer solchen Konfiguration weist das erste transparente Einkapselungselement 10A die folgenden Wirkungen und Effekte auf. Insbesondere wenn die optische Komponente 18 durch Löten und Bonden des ersten transparenten Einkapselungselements 10A auf das Montagesubstrat 16 hergestellt wird, wird deren Temperatur höher als oder gleich 200 °C. Gewöhnlich weist das erste transparente Einkapselungselement 10A einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als das Montagesubstrat 16. Beispielsweise in dem Fall, bei dem Quarzglas als Bestandteilsmaterial des ersten transparenten Einkapselungselements 10A verwendet wird und Al2O3 (Aluminiumoxid) und AIN (Aluminiumnitrid) als Bestandteilsmaterialien des Montagesubstrats 16 verwendet werden, beträgt der Wärmeausdehnungskoeffizient von Quarzglas 0,5 bis 0,6 × 10-6/°C, der Wärmeausdehnungskoeffizient von Al2O3 beträgt 7 × 10-6/°C und der Wärmeausdehnungskoeffizient von AIN beträgt 4,6 × 10-6/°C.
  • Daher werden in einem Abkühlungsvorgang nach dem Erwärmen durch Löten Zugspannungen in dem Eckenabschnitt (einer Grenze zwischen dem Linsenkörper 28 und dem Deckel 26) des Linsenkörpers 28 erzeugt und es ist wahrscheinlich, dass Risse darin erzeugt werden. In dem ersten transparenten Einkapselungselement 10A ist jedoch der erste Eckenabschnitt 34A, der aus der Seitenoberfläche 28a des Linsenkörpers 28 und der Randoberfläche 26b des Deckels 26, die den unteren Abschnitt des Linsenkörpers 28 umgibt, ausgebildet ist, in einer gekrümmten Form ausgebildet. Daher kann die Konzentration von Spannungen unterdrückt werden und das Auftreten einer Rissbildung kann verhindert werden.
  • In dem Fall, bei dem die gekrümmte Form des ersten Eckenabschnitts 34 mit einer glatten Oberfläche ausgebildet ist, ohne dass die kleinen Vertiefungen vorliegen, werden dann, wenn die gekrümmte Form aufgrund von äußeren Faktoren beschädigt wird, Spannungen auf dem beschädigten Abschnitt konzentriert und es ist wahrscheinlich, dass darin Risse erzeugt werden. Im Gegensatz dazu werden, da die körnigen kleinen Vertiefungen in der gekrümmten Form des ersten Eckenabschnitts 34 ausgebildet sind, selbst in dem Fall, dass die gekrümmte Form aufgrund von äußeren Faktoren beschädigt wird, Spannungen nicht auf dem beschädigten Abschnitt konzentriert. Als Ergebnis kann verhindert werden, dass Risse in dem ersten transparenten Einkapselungselement 10A auftreten. Da ferner die körnigen kleinen Vertiefungen keine Direktionalität aufweisen, und zwar anders als lineare Vertiefungen, die durch einen Zerspanungsvorgang, wie z.B. Polieren oder dergleichen, gebildet werden, gibt es keine Richtung, in der das Auftreten von Rissen wahrscheinlich ist, und die Dauerbeständigkeit ist besser als mit Vertiefungen, die durch Zerspanen gebildet worden sind.
  • Ferner weist, wie es in der 1B gezeigt ist, ein transparentes Einkapselungselement gemäß einer zweiten Ausführungsform (nachstehend als zweites transparentes Einkapselungselement 10B bezeichnet) im Wesentlichen dieselbe Konfiguration auf wie das vorstehend beschriebene erste transparente Einkapselungselement 10A, unterscheidet sich jedoch davon in den folgenden Punkten.
  • Zunächst umfasst das Montagesubstrat 16 eine Stufe 36, auf der das zweite transparente Einkapselungselement 10B montiert ist. Die Stufe 36 ist in einer Öffnung des konkaven Abschnitts 22 innerhalb des Montagesubstrats 16 ausgebildet. Ferner ist zusätzlich zu dem ersten Eckenabschnitt 34A ein zweiter Eckenabschnitt 34B, der aus der Seitenoberfläche 26a des Deckels 26 und der unteren Oberfläche 26c des Deckels 26 ausgebildet ist, in einer gekrümmten Form ausgebildet.
  • Gemäß einer solchen Konfiguration weist das zweite transparente Einkapselungselement 10B die folgenden Wirkungen und Effekte auf. Insbesondere kann gewöhnlich, wenn das transparente Einkapselungselement an dem Montagesubstrat 16 montiert wird, aufgrund einer Fehlausrichtung bei der Positionierung der Eckenabschnitt des transparenten Einkapselungselements gegen das Montagesubstrat 16 stoßen. In einem solchen Fall bestehen dann, wenn der Eckenabschnitt gewinkelt ist, Bedenken dahingehend, dass der Eckenabschnitt absplittern könnte und Risse in dem Linsenkörper 28 entwickelt werden könnten. Dasselbe Problem tritt auch auf, wenn die Stufe 36 auf dem Montagesubstrat 16 ausgebildet ist und das transparente Einkapselungselement in einem Raum montiert (eingepasst, usw.) wird, der durch die Stufe 36 umgeben ist.
  • Mit dem zweiten transparenten Einkapselungselement 10B kann jedoch, da der zweite Eckenabschnitt 34B in einer gekrümmten Form ausgebildet ist, wenn das zweite transparente Einkapselungselement 10B montiert wird und insbesondere wenn es auf der Stufe 36 des Montagesubstrats 16 eingepasst wird, das Auftreten eines Absplitterns des Eckenabschnitts oder die Erzeugung von Rissen in dem transparenten Einkapselungselement unterdrückt werden. Folglich kann in dem Fall, bei dem das zweite transparente Einkapselungselement 10B für die optische Komponente 18 verwendet wird, die Herstellungsausbeute einer solchen optischen Komponente 18 verbessert werden.
  • Ferner weist das zweite transparente Einkapselungselement 10B die folgenden Wirkungen und Effekte auf. Insbesondere ist jedes des optischen Elements 14, des Montagesubstrats 16 und des zweiten transparenten Einkapselungselements 10B ein kleines Element und dessen Positionierung kann beim Einbau verschoben werden. Beispielsweise wenn das zweite transparente Einkapselungselement 10B, das den Linsenkörper 28 aufweist, auf der Stufe 36 montiert wird, die in dem Montagesubstrat 16 ausgebildet ist, kann dann, wenn die Positionierung des zweiten transparenten Einkapselungselements 10B verschoben wird oder das zweite transparente Einkapselungselement in einer schrägen Weise angeordnet wird, das zweite transparente Einkapselungselement 10B nicht auf der Stufe 36 montiert werden und ein Versagen kann auftreten. Bezüglich des zweiten transparenten Einkapselungselements 10B wird, da der zweite Eckenabschnitt 34B in einer gekrümmten Form ausgebildet ist, das zweite transparente Einkapselungselement 10B einfach auf der Stufe 36 des Montagesubstrats 16 montiert und daher gibt es einen vorteilhaften Effekt dahingehend, dass die Herstellungsausbeute verbessert werden kann.
  • Darüber hinaus kann, obwohl dies nicht gezeigt ist, in dem ersten transparenten Einkapselungselement 10A und dem zweiten transparenten Einkapselungselement 10B, die vorstehend beschrieben worden sind, der Eckenabschnitt, der aus der Seitenoberfläche 26a des Deckels 26 und der Randoberfläche 26b des Deckels 26, die den unteren Abschnitt des Linsenkörpers 28 umgibt, ausgebildet ist, ebenfalls in einer gekrümmten Form ausgebildet sein. Das Absplittern solcher Eckenabschnitte und das Auftreten von Rissen oder dergleichen in dem Linsenkörper 28 beim Transportieren des Linsenkörpers 28 können unterdrückt werden.
  • Ferner weist ein transparentes Einkapselungselement gemäß einer dritten Ausführungsform (nachstehend als drittes transparentes Einkapselungselement 10C bezeichnet) im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie das vorstehend beschriebene erste transparente Einkapselungselement 10A auf, unterscheidet sich jedoch darin, dass es, wie es in der 5 gezeigt ist, nur durch den Linsenkörper 28 ausgebildet ist, der den konkaven Abschnitt 22 schließt, und ein dritter Eckenabschnitt 34C, der aus der Seitenoberfläche 28a des Linsenkörpers 28 und der unteren Oberfläche 28b des Linsenkörpers 28 ausgebildet ist, in einer gekrümmten Form ausgebildet ist. Andererseits umfasst das Montagesubstrat 16 die Stufe 36, auf welcher der Linsenkörper 28 montiert ist. Die Stufe 36 ist in einer Öffnung des konkaven Abschnitts 22 innerhalb des Montagesubstrats 16 ausgebildet.
  • Gemäß einer solchen Konfiguration weist das dritte transparente Einkapselungselement 10C die folgenden Wirkungen und Effekte auf. Insbesondere ist jedes des optischen Elements 14, des Montagesubstrats 16 und des Linsenkörpers 28 ein kleines Element und dessen Positionierung kann beim Einbau verschoben werden. Beispielsweise wenn der Linsenkörper 28 mit einer Halbkugelform oder dergleichen auf der Stufe 36 montiert wird, die in dem Montagesubstrat 16 ausgebildet ist, kann dann, wenn die Positionierung des Linsenkörpers 28 verschoben ist oder der Linsenkörper in einer schrägen Weise angeordnet ist, der Linsenkörper 28 nicht auf der Stufe 36 montiert werden und ein Versagen kann auftreten. In dem dritten transparenten Einkapselungselement 10C wird jedoch, da der dritte Eckenabschnitt 34C, der aus der Seitenoberfläche 28a des Linsenkörpers 28 und der unteren Oberfläche 28b des Linsenkörpers 28 ausgebildet ist, eine gekrümmte Form aufweist, der Linsenkörper 28 einfach auf der Stufe 36 des Montagesubstrats 16 montiert und es gibt den vorteilhaften Effekt, dass die Herstellungsausbeute verbessert werden kann.
  • Als nächstes wird ein transparentes Einkapselungselement gemäß einer vierten Ausführungsform (nachstehend als viertes transparentes Einkapselungselement 10D bezeichnet) unter Bezugnahme auf die 6A beschrieben.
  • Das Montagesubstrat 16 des Gehäuses 20, in dem das vierte transparente Einkapselungselement 10D verwendet wird, weist beispielsweise eine flache Plattenform auf. Andererseits umfasst das vierte transparente Einkapselungselement 10D einen transparenten Körper 29, bei dem die Außendurchmesserform beispielsweise in einer Kuppelform, wie z.B. einer zylindrischen Form, einer polygonalen Röhrenform oder dergleichen, ausgebildet ist. Der transparente Körper 29 umfasst einen konkaven Abschnitt 38, der das optische Element 14, das auf der Montageoberfläche 16a des Montagesubstrats 16 montiert ist, umgibt.
  • Darüber hinaus ist in dem transparenten Körper 29 des vierten transparenten Einkapselungselements 10D ein vierter Eckenabschnitt 34D, der aus einer inneren Randoberfläche 38a des konkaven Abschnitt 38 und einer unteren Oberfläche 38b des konkaven Abschnitts 38, die auf das optische Element 14 gerichtet ist, ausgebildet ist, in einer gekrümmten Form ausgebildet.
  • Gemäß einer solchen Konfiguration weist das vierte transparente Einkapselungselement 10D die folgenden Wirkungen und Effekte auf. Insbesondere wenn das optische Element 14 eingeschaltet ist, erzeugt das optische Element 14 Wärme in der Größenordnung von 100 bis 200 °C. Gewöhnlich werden, da der kuppelförmige transparente Körper 29, der aus Quarzglas oder dergleichen hergestellt ist, einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als das Montagesubstrat 16, wenn das optische Element 14 eingeschaltet ist, innerhalb des transparenten Körpers 29 Zugspannungen in dem Eckenabschnitt erzeugt, der durch die innere Randoberfläche 38a des konkaven Abschnitts 38 und die untere Oberfläche 38b des konkaven Abschnitts 38, die auf das optische Element 14 gerichtet ist, ausgebildet ist, und es ist wahrscheinlich, dass Risse darin erzeugt werden. In dem vierten transparenten Einkapselungselement 10D kann jedoch, da der vierte Eckenabschnitt 34D des transparenten Körpers 29 in einer gekrümmten Form ausgebildet ist, die Konzentration von Spannungen in der vorstehend beschriebenen Weise unterdrückt werden und das Auftreten einer Rissbildung kann verhindert werden.
  • Als nächstes wird ein transparentes Einkapselungselement gemäß einer fünften Ausführungsform (nachstehend als fünftes transparentes Einkapselungselement 10E bezeichnet) unter Bezugnahme auf die 6B beschrieben.
  • Das fünfte transparente Einkapselungselement 10E weist im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie das vorstehend beschriebene vierte transparente Einkapselungselement 10D auf, unterscheidet sich jedoch dahingehend, dass innerhalb des kuppelförmigen transparenten Körpers 29 ein fünfter Eckenabschnitt 34E, der aus der inneren Randoberfläche 38a des konkaven Abschnitts 38 und der Oberfläche 29a, die auf dem Montagesubstrat 16 installiert ist, ausgebildet ist, in einer gekrümmten Form ausgebildet ist.
  • Gemäß einer solchen Konfiguration weist das fünfte transparente Einkapselungselement 10E die folgenden Wirkungen und Effekte auf. Insbesondere ist jedes des optischen Elements 14, des Montagesubstrats 16 und des transparenten Körpers 29 ein kleines Element und wenn der transparente Körper 29 auf dem Montagesubstrat 16 installiert ist, auf dem das optische Element 14 montiert worden ist, kann die Anordnung und Positionierung des transparenten Körpers 29 verschoben werden. Wenn dies stattfindet, bestehen dann, wenn der transparente Körper 29 mit den Bonddrähten 24 in Kontakt kommt, Bedenken dahingehend, dass die Bonddrähte 24 unterbrochen werden können und zu einem Versagen führen. In dem fünften transparenten Einkapselungselement 10E kann jedoch, da der vorstehend beschriebene fünfte Eckenabschnitt 34E des transparenten Körpers 29 in einer gekrümmten Form ausgebildet ist, die Wahrscheinlichkeit, dass der transparente Körper 29 mit den Bonddrähten 24 in Kontakt kommt und dies zu einer Unterbrechung führt, vermindert werden und die Herstellungsausbeute kann verbessert werden.
  • Darüber hinaus kann, wie es in der 7A gezeigt ist, eine Positionierungsvorwölbung 40 auf der Montageoberfläche 16a des Montagesubstrats 16 integriert mit oder getrennt von dem Montagesubstrat 16 bereitgestellt sein. Als Positionierungsvorwölbung 40 kann eine Mehrzahl von Vorwölbungen 42 ringförmig angeordnet sein, wie es in der 7B gezeigt ist, oder eine rahmenförmige Vorwölbung 44 kann bereitgestellt sein, wie es in der 7C gezeigt ist.
  • Gemäß dieses Merkmals kann die Genauigkeit, mit welcher der transparente Körper 29 auf dem Montagesubstrat 16 positioniert wird, erhöht werden. Insbesondere dient durch Ausbilden des fünften Eckenabschnitts 34E des transparenten Körpers 29 in einer gekrümmten Form die Krümmung des fünften Eckenabschnitts 34E als Führung und der transparente Körper 29 kann einfach auf der Positionierungsvorwölbung 40 installiert werden.
  • Als nächstes wird ein transparentes Einkapselungselement gemäß einer sechsten Ausführungsform (nachstehend als sechstes transparentes Einkapselungselement 10F bezeichnet) unter Bezugnahme auf die 8A beschrieben.
  • Das sechste transparente Einkapselungselement 10F weist im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie das vorstehend beschriebene fünfte transparente Einkapselungselement 10E auf, weist jedoch eine Konfiguration auf, in welcher der Linsenkörper 28 und der kuppelförmige transparente Körper 29 zusammen in einer integrierten Weise ausgebildet sind. Insbesondere weist das sechste transparente Einkapselungselement 10F eine Konfiguration auf, in welcher der Linsenkörper 28 auf dem transparenten Körper 29 bereitgestellt ist.
  • Darüber hinaus ist in dem sechsten transparenten Einkapselungselement 10F ein sechster Eckenabschnitt 34F, der aus der Seitenoberfläche 28a des Linsenkörpers 28 und einer Randoberfläche 29b (die gleichzeitig auch die obere Oberfläche des transparenten Körpers 29 ist) des kuppelförmigen transparenten Körpers 29, der den unteren Abschnitt des Linsenkörpers 28 umgibt, ausgebildet ist, in einer gekrümmten Form ausgebildet. Ferner ist ein siebter Eckenabschnitt 34G, der aus der Randoberfläche 29b, die den unteren Abschnitt des Linsenkörpers 28 umgibt, und einer äußeren Randoberfläche 29c des transparenten Körpers 29 ausgebildet ist, in einer gekrümmten Form ausgebildet.
  • Daher kann in einem Abkühlungsvorgang nach dem Abschluss des Lötens und Erwärmens mit dem sechsten transparenten Einkapselungselement 10F die Konzentration von Spannungen an dem sechsten Eckenabschnitt 34F verhindert werden, und auch das Auftreten eines Absplitterns des Eckenabschnitts und eine Erzeugung von Rissen in dem sechsten transparenten Einkapselungselement 10F beim Transportieren des sechsten transparenten Einkapselungselements 10F können verhindert werden. Darüber hinaus kann durch den siebten Eckenabschnitt 34G ein Absplittern des Eckenabschnitts beim Transportieren des sechsten transparenten Einkapselungselements 10F oder dergleichen verhindert werden und das Auftreten von Rissen oder dergleichen in dem sechsten transparenten Einkapselungselement 10F kann unterdrückt werden.
  • Als nächstes wird ein transparentes Einkapselungselement gemäß einer siebten Ausführungsform (nachstehend als siebtes transparentes Einkapselungselement 10G bezeichnet) unter Bezugnahme auf die 8B beschrieben.
  • Das siebte transparente Einkapselungselement 10G umfasst den transparenten Körper 29, der dem vorstehend beschriebenen fünften transparenten Einkapselungselement 10E ähnlich ist (vgl. die 6B). Der transparente Körper 29 umfasst einen konkaven Abschnitt 38, der das optische Element 14 umgibt, das auf der Montageoberfläche 16a des Montagesubstrats 16 montiert ist, und dessen äußere Form ist beispielsweise in einer Kuppelform ausgebildet, wie z.B. einer zylindrischen Form, einer polygonalen Röhrenform, oder dergleichen.
  • Darüber hinaus ist in dem siebten transparenten Einkapselungselement 10G ein achter Eckenabschnitt 34H, der aus einer oberen Oberfläche 29d des transparenten Körpers 29 und der äußeren Randoberfläche 29c des transparenten Körper 29 ausgebildet ist, in einer gekrümmten Form ausgebildet. Gemäß diesen Merkmalen können ein Absplittern des Eckenabschnitts und das Auftreten von Rissen oder dergleichen in dem Linsenkörper 28 beim Transportieren des Linsenkörpers 28 unterdrückt werden.
  • [Beispielhafte Ausführungsformen]
  • [Erste Beispielhafte Ausführungsform]
  • In der ersten beispielhaften Ausführungsform wurde bezüglich der beispielhaften Ausführungsformen 1, 2 und 3 und des Vergleichsbeispiels 1 das transparente Einkapselungselement 10 einem Löten unterzogen und auf das Montagesubstrat 16 gebondet und danach wurde nach dem Abkühlen die Rate, mit der Risse in dem transparenten Einkapselungselement 10 erzeugt werden, bestätigt.
  • Das Montagesubstrat 16 ist aus AIN (Aluminiumnitrid) hergestellt und weist eine Kastenform mit einer Öffnung in der oberen Oberfläche auf. Sowohl die vertikale als auch die horizontale Länge des Montagesubstrats 16 betrugen 5,0 mm und eine lichtemittierende Diode mit einer Emissionswellenlänge von 280 nm wurde als das optische Element 14 auf der Montageoberfläche 16a montiert.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 1)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 1 weist eine Konfiguration auf, die derjenigen des ersten transparenten Einkapselungselements 10A, wie es in der 1A gezeigt ist, ähnlich ist.
  • 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 Aushärtungsmittel und 0,4 Massenteilen Triethylamin als Katalysator hergestellt.
  • Die Aufschlämmung wurde bei Raumtemperatur in ein Metallformwerkzeug gegossen und für einen festgelegten Zeitraum bei Raumtemperatur stehengelassen. 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, wodurch ein Siliziumoxidpulver-Formkörper erhalten wird. Darüber hinaus wurde die durchschnittliche Teilchengröße des Ausgangsmaterialpulvers mit einem Laserbeugung/streuung-Teilchengrößenverteilungsmessgerät LA-750, hergestellt von Horiba, Ltd., gemessen.
  • Der so hergestellte Siliziumoxidpulver-Formkörper wurde bei 500 °C in der Atmosphäre kalziniert und dann bei 1600 °C bis 1700 °C in einer Wasserstoffatmosphäre gebrannt, wodurch er verdichtet und transparent gemacht wurde, so dass das transparente Einkapselungselement 10 erzeugt wurde. Das vorstehend beschriebene Formwerkzeug wurde im Vorhinein derart verarbeitet oder zerspant, dass in dem fertiggestellten transparenten Einkapselungselement 10 der erste Eckenabschnitt 34A, der aus der Seitenoberfläche 28a des Linsenkörpers 28 und der Randoberfläche 26b des Deckels 26, der den unteren Abschnitt des Linsenkörpers 28 umgibt, gebildet wurde, in einer gekrümmten Form ausgebildet wurde. Die vertikale und die horizontale Länge des transparenten Einkapselungselements 10 betragen beide 5,0 mm, der Durchmesser der unteren Oberfläche 28b des Linsenkörpers 28 beträgt 3 mm und die Höhe des Linsenkörpers 28 beträgt 1,5 mm. Die Höhe des Deckels 26 beträgt 0,3 mm.
  • Darüber hinaus wurden in der beispielhaften Ausführungsform 1 einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem ersten Eckenabschnitt 34A ausgebildet war, größer als oder gleich 5 µm und kleiner als 150 µm war, hergestellt. Danach wurden die einhundert transparenten Einkapselungselemente 10 jeweils auf einhundert getrennt hergestellte Montagesubstrate 16 (auf denen bereits lichtemittierende Dioden montiert worden sind) gelötet und gebondet und einhundert optische Komponenten gemäß der beispielhaften Ausführungsform 1 wurden hergestellt.
  • Das vorstehend genannte Löten und Bonden wurde in der folgenden Weise durchgeführt. Insbesondere wurde eine Gold- und Zinn-Plattierung auf den Rand der unteren Oberfläche 26c des transparenten Einkapselungselements 10 und auf eine Bondoberfläche des Montagesubstrats 16 aufgebracht. Danach wurde das transparente Einkapselungselement 10 an dem Montagesubstrat 16 angebracht, auf 300 °C erwärmt und daran gebondet und abkühlen gelassen.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 2)
  • Ein Siliziumoxidpulver-Formkörper, der mit dem gleichen Herstellungsverfahren wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 hergestellt worden ist, wurde bei 500 °C in der Atmosphäre kalziniert und danach in einer Wasserstoffatmosphäre bei einer Temperatur, die um 10 °C niedriger war als in der beispielhaften Ausführungsform 1, gebrannt, wodurch das transparente Einkapselungselement 10 hergestellt wurde. Anders ausgedrückt wurde das transparente Einkapselungselement 10 der beispielhaften Ausführungsform 2 mit demselben Verfahren wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 hergestellt, jedoch wurde es in der Wasserstoffatmosphäre bei einer um 10 °C niedrigeren Brenntemperatur gebrannt. In der beispielhaften Ausführungsform 2 wurden einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem ersten Eckenabschnitt 34A ausgebildet war, größer als oder gleich 150 µm) und kleiner als 300 µm war, hergestellt. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß der beispielhaften Ausführungsform 2 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 hergestellt.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 3)
  • Ein Siliziumoxidpulver-Formkörper, der mit dem gleichen Herstellungsverfahren wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 hergestellt worden ist, wurde bei 500 °C in der Atmosphäre kalziniert und danach in einer Wasserstoffatmosphäre bei einer Temperatur, die um 20 °C niedriger war als in der beispielhaften Ausführungsform 1, gebrannt, wodurch das transparente Einkapselungselement 10 hergestellt wurde. Anders ausgedrückt wurde das transparente Einkapselungselement 10 der beispielhaften Ausführungsform 3 mit demselben Verfahren wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 hergestellt, jedoch wurde es in der Wasserstoffatmosphäre bei einer um 20 °C niedrigeren Brenntemperatur gebrannt. In der beispielhaften Ausführungsform 3 wurden einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem ersten Eckenabschnitt 34A ausgebildet war, größer als oder gleich 300 µm und kleiner als oder gleich 500 µm war, hergestellt.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Einhundert transparente Einkapselungselemente 10 wurden dadurch hergestellt, dass Quarzglas einem Schleifvorgang unterzogen wurde. Die Konfiguration des transparenten Einkapselungselements 10 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 ist im Wesentlichen mit der Konfiguration der beispielhaften Ausführungsform 1 identisch, unterscheidet sich jedoch darin, dass der erste Eckenabschnitt 34A keine gekrümmte Form aufweist, sondern vielmehr die Grenze zwischen dem Linsenkörper 28 und dem Deckel 26 gewinkelt ist. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 hergestellt.
  • (Vergleichsbeispiel 2)
  • Einhundert transparente Einkapselungselemente 10 wurden mit einem Herstellungsverfahren hergestellt, das demjenigen der beispielhaften Ausführungsform 1 ähnlich war. Gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 wurde jedoch am Ende ein Ätzvorgang durchgeführt, um dadurch deren Oberfläche zu glätten. Im Vergleichsbeispiel 2 ist aufgrund des Ätzvorgangs die Anzahl von kleinen Vertiefungen 35 geringer als diejenige in der beispielhaften Ausführungsform 1.
  • (Vergleichsbeispiel 3)
  • Ein Siliziumoxidpulver-Formkörper, der mit dem gleichen Herstellungsverfahren wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 hergestellt worden ist, wurde bei 500 °C in der Atmosphäre kalziniert und danach in einer Wasserstoffatmosphäre bei einer Temperatur, die um 190 °C niedriger war als in der beispielhaften Ausführungsform 1, gebrannt, wodurch das transparente Einkapselungselement 10 hergestellt wurde. Anders ausgedrückt wurde das transparente Einkapselungselement 10 von Vergleichsbeispiel 3 mit demselben Verfahren wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 hergestellt, jedoch wurde es in der Wasserstoffatmosphäre bei einer um 190 °C niedrigeren Brenntemperatur gebrannt. Im Vergleichsbeispiel 3 wurden einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem ersten Eckenabschnitt 34A ausgebildet war, größer als oder gleich 300 µm und kleiner als oder gleich 500 µm war, hergestellt.
  • (Bewertung)
  • Die Form der kleinen Vertiefungen 35 wurde gemäß dem folgenden Verfahren bewertet. Zunächst wurden für jede der Proben fünf AFM-Oberflächenbilder unter Verwendung einer AFM (Rasterkraftmikroskopie) erhalten. Als nächstes wurden drei Linienprofile von jedem der AFM-Oberflächenbilder erhalten und zwanzig der kleinen Vertiefungen 35 wurden willkürlich von den Linienprofilen erfasst. Insbesondere wurden für jede der Proben (20 Einzelfälle/1 AFM-Oberflächenbild) × 5 AFM-Oberflächenbilder = 100 kleine Vertiefungen 35 erfasst. Dann wurden für jede der Proben die durchschnittliche Breite und die durchschnittliche Tiefe von 100 kleinen Vertiefungen 35 erfasst. In der 2 sind Beispiele für drei Linien L1, L2 und L3 zum Zweck des Erfassens von drei Linienprofilen bezüglich eines Prüfzielbereichs Z einer Probe gezeigt.
  • Bezüglich der Häufigkeit, mit der die kleinen Vertiefungen 35 vorliegen, wurden für jede der Proben fünf AFM-Oberflächenbilder erhalten. Bezüglich jedes der AFM-Oberflächenbilder wurde die Anzahl von kleinen Vertiefungen 35 in jedem von vier willkürlich eingestellten Prüfzielbereichen Z gezählt und die jeweiligen Zählwerte wurden in eine Anzahl von einzelnen Vertiefungen pro 1 mm2 umgerechnet. Dann wurde für jede der Proben die durchschnittliche Anzahl der kleinen Vertiefungen 35 erfasst. Darüber hinaus beträgt die Größe der Prüfzielbereiche Z von 5 µm bis 50 µm im Quadrat.
  • Die Oberflächenrauheit Ra wurde unter Verwendung des AFM-Oberflächenbilds gemessen.
  • Die lineare Durchlässigkeit wurde unter Verwendung eines Spektrophotometers gemessen, der von JASCO Corporation hergestellt worden ist. Die lineare Durchlässigkeit wurde bezüglich Ultraviolettlicht mit einer Wellenlänge λ von 300 nm gemessen.
  • Bezüglich der Rate, mit der eine Rissbildung erzeugt wird, wurde das transparente Einkapselungselement 10 gemäß den Beispielen 1, 2 und 3 und den Vergleichsbeispielen 1, 2 und 3 einem Löten unterzogen und auf das Montagesubstrat 16 gebondet und nach dem Abkühlen wurde die Rate, mit der eine Rissbildung darin erzeugt wurde, bestätigt. Die entsprechenden Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt.
  • Bezüglich der beispielhaften Ausführungsformen 1, 2 und 3 und der Vergleichsbeispiele 1, 2 und 3 sind die durchschnittliche Breite, die durchschnittliche Tiefe und die durchschnittliche Häufigkeit des Vorliegens der kleinen Vertiefungen 35 zusammen mit der Oberflächenrauheit der Proben, der Krümmungsradius der Ecken, die lineare Durchlässigkeit und die Rate, mit der eine Rissbildung erzeugt wird, in der Tabelle 1 von 9 gezeigt. Darüber hinaus ist in der Tabelle 1 von 9, da keine Ecken im Vergleichsbeispiel 1 vorliegen, die durchschnittliche Häufigkeit des Vorliegens der kleinen Vertiefungen 35 mit „-“ angegeben und der Krümmungsradius der Ecken wird als Null angenommen.
  • Aus den in der Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass der Krümmungsradius des ersten Eckenabschnitts 34A mit der gekrümmten Form vorzugsweise größer als oder gleich 5 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein sollte. Mehr bevorzugt sollte der Krümmungsradius größer als oder gleich 150 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein und besonderes bevorzugt größer als oder gleich 300 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein. Wenn der Krümmungsradius des ersten Eckenabschnitts 34A größer als 500 µm ist, ist dies nicht bevorzugt, da der Sammeleffekt der Linse vermindert wird und die optischen Eigenschaften nachteilig beeinflusst werden.
  • Es ist ersichtlich, dass die durchschnittliche Häufigkeit des Vorliegens der kleinen Vertiefungen 35 vorzugsweise größer als oder gleich 100000 und kleiner als oder gleich 3 Millionen pro 1 mm2 sein soll. Darüber hinaus ist, wie es im Vergleichsbeispiel 2 gezeigt ist, ersichtlich, dass dann, wenn die kleinen Vertiefungen 35 dadurch vermindert werden, dass sie durch Ätzen geglättet werden, die Rate, mit der Risse gebildet werden, verschlechtert wird. Im Vergleichsbeispiel 2 verbleiben vergleichsweise große kleine Vertiefungen 35, die nicht durch Ätzen entfernt werden können, und dadurch, dass sie als Ausgangspunkte für eine Rissbildung dienen, wird davon ausgegangen, dass die Rate verschlechtert wird, mit der eine Rissbildung erzeugt wird. Darüber hinaus ist im Vergleichsbeispiel 3 aufgrund der Tatsache, dass die Größe der kleinen Vertiefungen 35 erhöht wird, die Anzahl der kleinen Vertiefungen 35 pro Einheitsfläche vermindert.
  • Ferner ist bezüglich der Oberflächenrauheit des transparenten Einkapselungselements 10, das eine gekrümmte Form aufweist, ersichtlich, dass es bevorzugt ist, dass die Oberflächenrauheit größer als oder gleich 0,01 µm und kleiner als oder gleich 0,05 µm ist. Wie es im Vergleichsbeispiel 1 und im Vergleichsbeispiel 2 gezeigt ist, nimmt dann, wenn die Oberflächenrauheit weniger als 0,01 µm beträgt, die Rate, mit der eine Rissbildung erzeugt wird, zu. Ferner ist es, wie es im Vergleichsbeispiel 3 gezeigt ist, wenn die Oberflächenrauheit 0,05 µm übersteigt, obwohl die Rate, mit der die Rissbildung erzeugt wird, nicht zunimmt, diese nicht bevorzugt, da die optischen Eigenschaften nachteilig beeinflusst werden, wie z.B. eine Abnahme der linearen Durchlässigkeit oder dergleichen.
  • [Zweite beispielhafte Ausführungsform]
  • In der zweiten beispielhaften Ausführungsform wurde bezüglich der beispielhaften Ausführungsformen 4, 5 und 6 und des Vergleichsbeispiels 2 die Rate, mit der Defekte auftraten, wenn das transparente Einkapselungselement 10 an dem Montagesubstrat 16 montiert war, bestätigt. In diesem Fall wurde die Rate, mit der Defekte auftraten, als Rate der Anzahl der Vorgänge, bei denen die Positionierungsvorwölbung 40 nicht in den konkaven Abschnitt 38 des transparenten Einkapselungselements 10 eintritt, von der Anzahl der Testvorgänge (beispielsweise 100 Mal) verwendet, wenn das transparente Einkapselungselement 10 an dem Montagesubstrat 16 montiert wurde, bei dem die Positionierungsvorwölbung 40 (vgl. die 7B und 7C) auf der Montageoberfläche 16a davon bereitgestellt ist.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 4)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 4 weist eine Konfiguration auf, die derjenigen des zweiten transparenten Einkapselungselements 10B, das in der 1B gezeigt ist, ähnlich ist. Da das Verfahren zur Herstellung des transparenten Einkapselungselements 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 4 mit demjenigen der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform 1 identisch ist, wird eine entsprechende Beschreibung weggelassen.
  • Darüber hinaus wurden in der beispielhaften Ausführungsform 4 einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem zweiten Eckenabschnitt 34B ausgebildet war, größer als oder gleich 5 µm und kleiner als 150 µm war, hergestellt. Danach wurden die einhundert transparenten Einkapselungselemente 10 jeweils auf einhundert getrennt hergestellte Montagesubstrate 16 (auf denen bereits lichtemittierende Dioden montiert worden sind) gelötet und gebondet und einhundert optische Komponenten gemäß der beispielhaften Ausführungsform 4 wurden hergestellt.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 5)
  • In der beispielhaften Ausführungsform 5 wurden einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem zweiten Eckenabschnitt 34B ausgebildet war, größer als oder gleich 150 µm und kleiner als 300 µm war, hergestellt. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß der beispielhaften Ausführungsform 5 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 4 hergestellt.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 6)
  • In der beispielhaften Ausführungsform 6 wurden einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem zweiten Eckenabschnitt 34B ausgebildet war, größer als oder gleich 300 µm und kleiner als oder gleich 500 µm war, hergestellt. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß der beispielhaften Ausführungsform 6 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 4 hergestellt.
  • (Vergleichsbeispiel 4)
  • Einhundert transparente Einkapselungselemente 10 wurden derart hergestellt, dass Quarzglas einem Schleifvorgang unterzogen wurde. Die Konfiguration des transparenten Einkapselungselements 10 gemäß dem Vergleichsbeispiel 4 ist im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie diejenige der beispielhaften Ausführungsform 4, unterscheidet sich jedoch dahingehend, dass der zweite Eckenabschnitt 34B keine gekrümmte Form ist, sondern vielmehr die Grenze zwischen der Seitenoberfläche 26a des Deckels 26 und der unteren Oberfläche 26c des Deckels 26 gewinkelt ist. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß dem Vergleichsbeispiel 4 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 4 hergestellt.
  • (Bewertung)
  • Bezüglich der beispielhaften Ausführungsformen 4, 5 und 6 und des Vergleichsbeispiels 4 wurde die Rate, mit der die vorstehend genannten Defekte auftraten, bestätigt. Die entsprechenden Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2
    Zweiter Eckenabschnitt Rate, mit der Defekte auftraten
    Gekrümmte Form Krümmungsradius (µm)
    Beispielhafte JA ≥ 5, < 150 5/100
    Ausführungsform 4
    Beispielhafte JA ≥ 150, < 300 2/100
    Ausführungsform 5
    Beispielhafte JA ≥ 300, ≤ 500 0/100
    Ausführungsform 6
    Vergleichsbeispiel 4 NEIN - 22/100
  • Aus den Ergebnissen in der Tabelle 2 ist ersichtlich, dass der Krümmungsradius des zweiten Eckenabschnitts 34B mit der gekrümmten Form vorzugsweise größer als oder gleich 5 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein sollte. Mehr bevorzugt sollte der Krümmungsradius größer als oder gleich 150 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein und besonders bevorzugt größer als oder gleich 300 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein. Wenn der Krümmungsradius des zweiten Eckenabschnitts 34B größer als 500 µm ist, ist dies nicht bevorzugt, da die optischen Eigenschaften nachteilig beeinflusst werden.
  • [Dritte beispielhafte Ausführungsform)
  • In der dritten beispielhaften Ausführungsform wurde bezüglich der beispielhaften Ausführungsformen 7, 8 und 9 und der Vergleichsbeispiele 5, 6 und 7 nach einem wiederholten Durchführen eines Zyklus des Einschaltens des optischen Elements 14 und danach Ausschalten des optischen Elements die Rate, mit der eine Rissbildung in dem transparenten Einkapselungselement 10 erzeugt wird, bestätigt.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 7)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 7 weist eine Konfiguration auf, die derjenigen des vierten transparenten Einkapselungselements 10D ähnlich ist, das in der 6A gezeigt ist. Da das Verfahren zur Herstellung des transparenten Einkapselungselements 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 7 mit demjenigen der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform 1 identisch ist, wird eine entsprechende Beschreibung weggelassen.
  • Darüber hinaus wurden in der beispielhaften Ausführungsform 7 einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem vierten Eckenabschnitt 34D ausgebildet war, größer als oder gleich 5 µm und kleiner als 150 µm war, hergestellt. Danach wurden die einhundert transparenten Einkapselungselemente 10 jeweils auf einhundert getrennt hergestellte Montagesubstrate 16 (auf denen bereits lichtemittierende Dioden montiert worden sind) gelötet und gebondet und einhundert optische Komponenten gemäß der beispielhaften Ausführungsform 7 wurden hergestellt.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 8)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 wurde mit einem Herstellungsverfahren hergestellt, das demjenigen der beispielhaften Ausführungsform 7 ähnlich war. In der beispielhaften Ausführungsform 8 war die Brenntemperatur in der Wasserstoffatmosphäre um 10 °C niedriger als die Brenntemperatur in der beispielhaften Ausführungsform 7. Ferner wurden einhundert transparente Einkapselungselemente 10, in denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem vierten Eckenabschnitt 34D ausgebildet war, größer als oder gleich 150 µm und kleiner als 300 µm war, hergestellt. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß der beispielhaften Ausführungsform 8 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 7 hergestellt.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 9)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 wurde durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, das demjenigen der beispielhaften Ausführungsform 7 ähnlich war. In der beispielhaften Ausführungsform 9 war die Brenntemperatur in der Wasserstoffatmosphäre um 20 °C niedriger als die Brenntemperatur in der beispielhaften Ausführungsform 7. Ferner wurden einhundert transparente Einkapselungselemente 10, in denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem vierten Eckenabschnitt 34D ausgebildet war, größer als oder gleich 300 µm und kleiner als oder gleich 500 µm war, hergestellt. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß der beispielhaften Ausführungsform 9 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 7 hergestellt.
  • (Vergleichsbeispiel 5)
  • Einhundert transparente Einkapselungselemente 10 wurden derart hergestellt, dass Quarzglas einem Schleifvorgang unterzogen wurde. Die Konfiguration des transparenten Einkapselungselements 10 gemäß dem Vergleichsbeispiel 5 ist im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie diejenige der beispielhaften Ausführungsform 7, unterscheidet sich jedoch dahingehend, dass der vierte Eckenabschnitt 34B keine gekrümmte Form ist, sondern vielmehr die Grenze zwischen der inneren Randoberfläche 38a des konkaven Abschnitts 38 und der unteren Oberfläche 38b des konkaven Abschnitts 38, die auf das optische Element 14 gerichtet ist, gewinkelt ist. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß dem Vergleichsbeispiel 5 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 7 hergestellt.
  • (Vergleichsbeispiel 6)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 wurde durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, das demjenigen der beispielhaften Ausführungsform 7 ähnlich war. Im Vergleichsbeispiel 6 wurde die Oberfläche des transparenten Einkapselungselements 10 dadurch geglättet, dass sie einem Ätzvorgang unterzogen wurde. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß dem Vergleichsbeispiel 6 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 7 erzeugt.
  • (Vergleichsbeispiel 7)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 wurde durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, das demjenigen der beispielhaften Ausführungsform 7 ähnlich war. Im Vergleichsbeispiel 7 war die Brenntemperatur in der Wasserstoffatmosphäre um 190 °C niedriger als die Brenntemperatur in der beispielhaften Ausführungsform 7. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß dem Vergleichsbeispiel 7 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 7 erzeugt.
  • (Bewertung)
  • Bezüglich der beispielhaften Ausführungsformen 7, 8 und 9 und der Vergleichsbeispiele 5, 6 und 7 wurde die Rate, mit der eine Rissbildung darin erzeugt wird, und insbesondere nach einem wiederholten Durchführen eines Zyklus des Einschaltens des optischen Elements 14 und danach Ausschalten des optischen Elements die Rate, mit der eine Rissbildung in dem transparenten Einkapselungselement 10 erzeugt wird, bestätigt. Die entsprechenden Ergebnisse sind in der Tabelle 3 von 10 gezeigt.
  • Aus den Ergebnissen, die in der Tabelle 3 gezeigt sind, ist ersichtlich, dass der Krümmungsradius des vierten Eckenabschnitts 34D mit der gekrümmten Form vorzugsweise größer als oder gleich 5 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein sollte. Mehr bevorzugt sollte der Krümmungsradius größer als oder gleich 150 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein und besonders bevorzugt größer als oder gleich 300 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein. Wenn der Krümmungsradius des vierten Eckenabschnitts 34D größer als 500 µm ist, ist dies nicht bevorzugt, da das Volumen des Aufnahmeraums vermindert wird, und das Verhältnis, mit dem das transparente Einkapselungselement 10 mit den Bonddrähten 24 oder dem optischen Element 14 in Kontakt kommt, erhöht ist.
  • Die durchschnittliche Häufigkeit des Vorliegens der kleinen Vertiefungen 35 ist größer als oder gleich 100000 und kleiner als oder gleich 3 Millionen pro 1 mm2. Darüber hinaus ist ersichtlich, wie es im Vergleichsbeispiel 6 gezeigt ist, dass dann, wenn die kleinen Vertiefungen 35 dadurch vermindert werden, dass sie durch Ätzen einer Glättung unterzogen werden, die Rate, mit der eine Rissbildung erzeugt wird, verschlechtert wird. Auch im Vergleichsbeispiel 6 dienen die vergleichsweise großen kleinen Vertiefungen 35, die nicht durch Ätzen entfernt werden können, als Ausgangspunkte für Risse, wodurch davon ausgegangen wird, dass die Rate, mit der die Rissbildung erzeugt wird, verschlechtert wird.
  • Ferner ist bezüglich der Oberflächenrauheit des transparenten Einkapselungselements 10, das eine gekrümmte Form aufweist, ersichtlich, dass die Oberflächenrauheit größer als oder gleich 0,01 µm und kleiner als oder gleich 0,05 µm ist. Wie es in dem Vergleichsbeispiel 5 und dem Vergleichsbeispiel 6 gezeigt ist, nimmt, wenn die Oberflächenrauheit weniger als 0,01 µm beträgt, die Rate, mit der eine Rissbildung erzeugt wird, zu. Ferner ist, wie es in dem Vergleichsbeispiel 7 gezeigt ist, wenn die Oberflächenrauheit 0,05 µm übersteigt, obwohl die Rate, mit der die Rissbildung erzeugt wird, nicht zunimmt, dies nicht bevorzugt, da die optischen Eigenschaften nachteilig beeinflusst werden, wie z.B. eine Abnahme der linearen Durchlässigkeit oder dergleichen.
  • [Vierte beispielhafte Ausführungsform]
  • In der vierten beispielhaften Ausführungsform wurde bezüglich der beispielhaften Ausführungsformen 10, 11 und 12 und des Vergleichsbeispiels 4 die Rate, mit der Unterbrechungen auftraten, wenn das transparente Einkapselungselement 10 an dem Montagesubstrat 16 montiert wurde, bestätigt. In diesem Fall impliziert die Bedeutung einer Unterbrechung eine Unterbrechung der Bonddrähte 24, die dadurch verursacht wird, dass das transparente Einkapselungselement 10 mit den Bonddrähten 24 aufgrund einer Fehlausrichtung bei der Positionierung in Kontakt kommt, wenn das transparente Einkapselungselement 10 an dem Montagesubstrat 16 montiert wird.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 10)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 10 weist eine Konfiguration auf, die derjenigen des fünften transparenten Einkapselungselements 10E, das in der 6B gezeigt ist, ähnlich ist. Da das Verfahren zur Herstellung des transparenten Einkapselungselements 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 10 mit demjenigen der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform 1 identisch ist, wird eine Beschreibung davon weggelassen.
  • Darüber hinaus wurden in der beispielhaften Ausführungsform 10 einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem fünften Eckenabschnitt 34E ausgebildet war, größer als oder gleich 5 µm und kleiner als 150 µm war, hergestellt. Danach wurden die einhundert transparenten Einkapselungselemente 10 jeweils auf einhundert getrennt hergestellte Montagesubstrate 16 (auf denen bereits lichtemittierende Dioden montiert worden sind) gelötet und gebondet und einhundert optische Komponenten gemäß der beispielhaften Ausführungsform 10 wurden hergestellt.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 11)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 wurde durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, das demjenigen der beispielhaften Ausführungsform 10 ähnlich war. In der beispielhaften Ausführungsform 11 wurden einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem fünften Eckenabschnitt 34E ausgebildet war, größer als oder gleich 150 µm und kleiner als 300 µm war, hergestellt. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß der beispielhaften Ausführungsform 11 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 10 erzeugt.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 12)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 wurde durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, das demjenigen der beispielhaften Ausführungsform 10 ähnlich war. In der beispielhaften Ausführungsform 12 wurden einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem fünften Eckenabschnitt 34E ausgebildet war, größer als oder gleich 300 µm und kleiner als oder gleich 500 µm war, hergestellt. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß der beispielhaften Ausführungsform 12 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 10 erzeugt.
  • (Vergleichsbeispiel 8)
  • Einhundert transparente Einkapselungselemente 10 wurden derart hergestellt, dass Quarzglas einem Schleifvorgang unterzogen wurde. Die Konfiguration des transparenten Einkapselungselements 10 gemäß dem Vergleichsbeispiel 8 ist im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie diejenige der beispielhaften Ausführungsform 10, unterscheidet sich jedoch dahingehend, dass der fünfte Eckenabschnitt 34E keine gekrümmte Form ist, sondern vielmehr die Grenze zwischen der inneren Randoberfläche 38a des konkaven Abschnitts 38 und der Oberfläche 29a des transparenten Einkapselungselements 10, die an dem Montagesubstrat 16 angebracht ist, gewinkelt ist. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß dem Vergleichsbeispiel 8 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 10 hergestellt.
  • (Bewertung)
  • Bezüglich der beispielhaften Ausführungsformen 10, 11 und 12 und des Vergleichsbeispiels 8 wurde die Rate, mit der die vorstehend genannten Unterbrechungen darin auftraten, bestätigt. Die entsprechenden Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4
    Fünfter Eckenabschnitt Rate, mit der Unterbrechungen auftraten
    Gekrümmte Form Krümmungsradius (µm)
    Beispielhafte JA ≥ 5, < 150 4/100
    Ausführungsform 10
    Beispielhafte JA ≥ 150, < 300 2/100
    Ausführungsform 11
    Beispielhafte JA ≥ 300, ≤ 500 0/100
    Ausführungsform 12
    Vergleichsbeispiel 8 NEIN - 25/100
  • Aus den Ergebnissen, die in der Tabelle 4 gezeigt sind, ist ersichtlich, dass der Krümmungsradius des fünften Eckenabschnitts 34E mit der gekrümmten Form vorzugsweise größer als oder gleich 5 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein sollte. Insbesondere sollte der Krümmungsradius größer als oder gleich 150 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein und besonders bevorzugt größer als oder gleich 300 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein. Wenn der Krümmungsradius des fünften Eckenabschnitts 34E größer als 500 µm ist, ist dies nicht bevorzugt, da der Kontaktbereich zwischen dem transparenten Einkapselungselement 10 und dem Montagesubstrat 16 abnimmt und die Haftfestigkeit abnimmt.
  • [Fünfte beispielhafte Ausführungsform]
  • In der fünften beispielhaften Ausführungsform wurde bezüglich der beispielhaften Ausführungsformen 13, 14 und 15 und des Vergleichsbeispiels 5 nach dem Ändern des Krümmungsradius des achten Eckenabschnitts 34H (vgl. die 8B) und dadurch Herstellen des transparenten Einkapselungselements 10 ein Falltest von einer vorgegebenen Höhe durchgeführt und die Rate, mit der eine Rissbildung erzeugt wird, wurde bewertet.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 13)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 13 weist eine Konfiguration auf, die derjenigen des siebten transparenten Einkapselungselements 10G, das in der 8B gezeigt ist, ähnlich ist. Da das Verfahren zur Herstellung des transparenten Einkapselungselements 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform 13 mit demjenigen der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform 1 identisch ist, wird eine entsprechende Beschreibung weggelassen. Darüber hinaus wurden in der beispielhaften Ausführungsform 13 einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem achten Eckenabschnitt 34H ausgebildet war, größer als oder gleich 5 µm und kleiner als 150 µm war, hergestellt.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 14)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 wurde durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, das demjenigen der beispielhaften Ausführungsform 13 ähnlich war. In der beispielhaften Ausführungsform 14 war die Brenntemperatur in der Wasserstoffatmosphäre um 10 °C niedriger als die Brenntemperatur in der beispielhaften Ausführungsform 7. Ferner wurden einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem achten Eckenabschnitt 34H ausgebildet war, größer als oder gleich 150 µm und kleiner als 300 µm war, hergestellt.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 15)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 wurde durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, das demjenigen der beispielhaften Ausführungsform 13 ähnlich war. In der beispielhaften Ausführungsform 15 war die Brenntemperatur in der Wasserstoffatmosphäre um 20 °C niedriger als die Brenntemperatur in der beispielhaften Ausführungsform 7. Ferner wurden einhundert transparente Einkapselungselemente 10, bei denen der Krümmungsradius der gekrümmten Form, die in dem achten Eckenabschnitt 34H ausgebildet war, größer als oder gleich 300 µm und kleiner als oder gleich 500 µm war, hergestellt.
  • (Vergleichsbeispiel 9)
  • Einhundert transparente Einkapselungselemente 10 wurden derart hergestellt, dass Quarzglas einem Schleifvorgang unterzogen wurde. Die Konfiguration des transparenten Einkapselungselements 10 gemäß dem Vergleichsbeispiel 9 ist im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie diejenige der beispielhaften Ausführungsform 13, unterscheidet sich jedoch dahingehend, dass der achte Eckenabschnitt 34H keine gekrümmte Form ist, sondern vielmehr die Grenze zwischen der oberen Oberfläche 29d des transparenten Körpers 29 und der äußeren Randoberfläche 29c des transparenten Körpers 29 gewinkelt ist.
  • (Vergleichsbeispiel 10)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 wurde durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, das demjenigen der beispielhaften Ausführungsform 13 ähnlich war. Im Vergleichsbeispiel 10 wurde die Oberfläche des transparenten Einkapselungselements 10 dadurch geglättet, dass sie einem Ätzvorgang unterzogen wurde. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß dem Vergleichsbeispiel 10 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 13 hergestellt.
  • (Vergleichsbeispiel 11)
  • Das transparente Einkapselungselement 10 wurde durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, das demjenigen der beispielhaften Ausführungsform 13 ähnlich war. Im Vergleichsbeispiel 11 war die Brenntemperatur in der Wasserstoffatmosphäre um 190 °C niedriger als die Brenntemperatur in der beispielhaften Ausführungsform 13. Danach wurden einhundert optische Komponenten gemäß dem Vergleichsbeispiel 11 in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 13 erzeugt.
  • (Bewertung)
  • Bezüglich der beispielhaften Ausführungsformen 13, 14 und 15 und der Vergleichsbeispiele 9, 10 und 11 wurde die Rate, mit der die vorstehend genannte Rissbildung darin erzeugt wird, bestätigt. Die entsprechenden Ergebnisse sind in der Tabelle 5 der 11 gezeigt.
  • Aus den in der Tabelle 5 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass der Krümmungsradius des achten Eckenabschnitts 34H mit der gekrümmten Form vorzugsweise größer als oder gleich 5 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein sollte. Mehr bevorzugt sollte der Krümmungsradius größer als oder gleich 150 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein und besonders bevorzugt größer als oder gleich 300 µm und kleiner als oder gleich 500 µm sein. Wenn der Krümmungsradius des achten Eckenabschnitts 34H größer als 500 µm ist, ist dies nicht bevorzugt, da die optischen Eigenschaften nachteilig beeinflusst werden.
  • Die durchschnittliche Häufigkeit des Vorliegens der kleinen Vertiefungen 35 ist größer als oder gleich 100000 und kleiner als oder gleich 3 Millionen pro 1 mm2. Darüber hinaus ist, wie es im Vergleichsbeispiel 10 gezeigt ist, ersichtlich, dass dann, wenn die kleinen Vertiefungen 35 dadurch, dass sie einem Glätten mittels eines Ätzens unterzogen werden, vermindert werden, die Rate, bei der eine Rissbildung erzeugt wird, verschlechtert wird. Auch im Vergleichsbeispiel 10 dienen die vergleichsweise großen kleinen Vertiefungen 35, die nicht durch Ätzen entfernt werden können, als Ausgangspunkte für Risse, wodurch davon ausgegangen wird, dass die Rate, mit der eine Rissbildung erzeugt wird, verschlechtert wird.
  • Ferner ist es bezüglich der Oberflächenrauheit des transparenten Einkapselungselements 10, das eine gekrümmte Form aufweist, ersichtlich, dass es bevorzugt ist, dass die Oberflächenrauheit größer als oder gleich 0,01 |nm und kleiner als oder gleich 0,05 µm ist. Wie es im Vergleichsbeispiel 9 und im Vergleichsbeispiel 10 gezeigt ist, nimmt dann, wenn die Oberflächenrauheit weniger als 0,01 µm beträgt, die Rate, mit der eine Rissbildung erzeugt wird, zu. Ferner ist, wie es im Vergleichsbeispiel 11 gezeigt ist, wenn die Oberflächenrauheit 0,05 µm übersteigt, obwohl die Rate, mit der eine Rissbildung erzeugt wird, nicht zunimmt, dies nicht bevorzugt, da die optischen Eigenschaften nachteilig beeinflusst werden, wie z.B. eine Verminderung der linearen Durchlässigkeit oder dergleichen.
  • Das transparente Einkapselungselement und das Verfahren zur Herstellung desselben gemäß der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es ist selbstverständlich, dass hier verschiedene Konfigurationen eingesetzt werden können, ohne von dem Wesentlichen und dem Grundgedanken 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 5243806 [0003]

Claims (11)

  1. Transparentes Einkapselungselement (10), das zur Verwendung für ein Gehäuse (20) ausgebildet ist, in dem mindestens ein optisches Element (14) aufgenommen ist, wobei das transparente Einkapselungselement auf einem Montagesubstrat (16) mit einer Montageoberfläche (16a) für das optische Element (14) montiert wird; wobei das transparente Einkapselungselement (10) eine Mehrzahl von Eckenabschnitten umfasst, die aus Oberflächen (30), die auf das Montagesubstrat (16) gerichtet sind, und Oberflächen (32) ausgebildet sind, die sich entlang der Montageoberfläche (16a) des Montagesubstrats (16) erstrecken; wobei von der Mehrzahl von Eckenabschnitten mindestens ein Eckenabschnitt eine gekrümmte Form aufweist; punktförmige kleine Vertiefungen (42) auf einer Oberfläche der gekrümmten Form ausgebildet sind; und die durchschnittliche Häufigkeit des Vorliegens der kleinen Vertiefungen (42) größer als oder gleich 100000 und kleiner als oder gleich 3 Millionen pro 1 mm2 ist.
  2. Transparentes Einkapselungselement nach Anspruch 1, wobei eine Oberflächenrauheit der gekrümmten Form mit den kleinen Vertiefungen (42) größer als oder gleich 0,01 µm und kleiner als oder gleich 0,05 µm ist.
  3. Transparentes Einkapselungselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei: das transparente Einkapselungselement für das Gehäuse (20) verwendet wird, das mit einem konkaven Abschnitt (22) versehen ist, in dem das optische Element (14) auf dem Montagesubstrat (16) montiert ist; das transparente Einkapselungselement (10) integriert einen Deckel (26), der zum Schließen des konkaven Abschnitts (22) ausgebildet ist, und einen Linsenkörper (28), der sich von dem Deckel (26) vorwölbt, umfasst; und der Eckenabschnitt (34A) mit der gekrümmten Form aus einer Seitenoberfläche (28a) des Linsenkörpers (28) und einer Randoberfläche (26b) des Deckels (26), die einen unteren Abschnitt des Linsenkörpers (28) umgibt, ausgebildet ist.
  4. Transparentes Einkapselungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: das transparente Einkapselungselement für das Gehäuse (20) verwendet wird, das mit einem konkaven Abschnitt (22) versehen ist, in dem das optische Element (14) auf dem Montagesubstrat (16) montiert ist, und das ferner mit einer Stufe (36) auf dem konkaven Abschnitt (22) versehen ist; das transparente Einkapselungselement (10) integriert einen Deckel (26), der zum Schließen des konkaven Abschnitts (22) ausgebildet ist, und einen Linsenkörper (28), der sich von dem Deckel (26) vorwölbt, umfasst; und ein weiterer Eckenabschnitt (34B) mit der gekrümmten Form aus einer Seitenoberfläche (26a) des Deckels (26) und einer Oberfläche (26c) des Deckels (26), die auf das Montagesubstrat (16) gerichtet ist, ausgebildet ist.
  5. Transparentes Einkapselungselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei: das transparente Einkapselungselement für ein Gehäuse (20) verwendet wird, das mit einem konkaven Abschnitt (22) versehen ist, in dem das optische Element (14) auf dem Montagesubstrat (16) montiert ist, und das ferner mit einer Stufe (36) auf dem konkaven Abschnitt (22) versehen ist; das transparente Einkapselungselement (10) aus einem Linsenkörper (28) ausgebildet ist, der auf der Stufe (36) montiert ist und der den konkaven Abschnitt (22) bedeckt; und der Eckenabschnitt (34C) mit der gekrümmten Form aus einer Seitenoberfläche (28a) des Linsenkörpers (28) und einer unteren Oberfläche (28b) des Linsenkörpers (28) ausgebildet ist.
  6. Transparentes Einkapselungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: das transparente Einkapselungselement (10) einen konkaven Abschnitt (38) umfasst, der das optische Element (14) umgibt, das auf der Montageoberfläche (16a) des Montagesubstrats (16) montiert ist; und der Eckenabschnitt (34D) mit der gekrümmten Form aus einer inneren Randoberfläche (38a) des konkaven Abschnitts (38) und einer unteren Oberfläche (38b) des konkaven Abschnitts (38), die auf das optische Element (14) gerichtet ist, ausgebildet ist.
  7. Transparentes Einkapselungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, wobei: das transparente Einkapselungselement (10) einen konkaven Abschnitt (38) umfasst, der das optische Element (14) umgibt, das auf der Montageoberfläche (16a) des Montagesubstrats (16) montiert ist; und der Eckenabschnitt (34E) mit der gekrümmten Form aus einer inneren Randoberfläche (38a) des konkaven Abschnitts (38) und einer Oberfläche (29a) des transparenten Einkapselungselements (10), die an dem Montagesubstrat (16) angebracht ist, ausgebildet ist.
  8. Transparentes Einkapselungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6 und 7, bei dem der Eckenabschnitt (34H), der aus einer äußeren Randoberfläche (29c) des transparenten Einkapselungselements (10) und einer oberen Oberfläche (29d) des transparenten Einkapselungselements (10) ausgebildet ist, in einer gekrümmten Form ausgebildet ist.
  9. Transparentes Einkapselungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Krümmungsradius des Eckenabschnitts mit der gekrümmten Form größer als oder gleich 5 µm und kleiner als oder gleich 500 µm ist.
  10. Transparentes Einkapselungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem ein Bestandteilsmaterial des transparenten Einkapselungselements (10) Quarzglas ist.
  11. Verfahren zur Herstellung eines transparenten Einkapselungselements, bei dem das transparente Einkapselungselement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durch ein Pulversinterverfahren hergestellt wird.
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