JP2013229439A - 発光素子搭載用基板およびそれを用いた発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 枠体部に形成されたガラス膜の損傷の発生を防止できるとともに、発光強度を高くできる発光素子搭載用基板およびそれを用いた発光装置を提供する。
【解決手段】 中央部に発光素子２０の搭載面１を有する基体部３および基体部３上で搭載面１を囲むように配置された枠体部５と、枠体部５の内壁９に形成されたガラス膜１１と、を備えている発光素子搭載用基板であって、ガラス膜１１が、枠体部５の内壁９における上端１３よりも下側の位置１５から搭載面１の位置１７までの領域を覆うように設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高い反射性を有する発光素子搭載用基板、およびそれを用いた発光装置に関する。

近年、省エネ・環境保全の面から、液晶テレビを始めとして、液晶画面のバックライトや、一般家庭用照明のＬＥＤ（Light Emission Diode）化が進んでいる。ＬＥＤを発光素子とする発光装置は、蛍光灯や白熱電球に比較して寿命は約１０倍、電気代は約１／１０程度と、優れた点が多く、脚光を浴びている。

従来より、この種の発光装置は、ＬＥＤタイプの発光素子を各種基板の上に実装し、その発光素子を各種基板の上に形成した電極パターンにワイヤボンディングあるいはバンプ実装によって接続した構成となっている。

その中で、高い反射性を有するだけでなく、従来の発光素子搭載用基板に用いられてきた合成樹脂に比べて、熱伝導性および機械的強度が高く、耐熱性や耐久性に優れ、長期間紫外線に曝されても劣化しないという理由から、アルミナセラミックスやガラスセラミックスを基材とした発光素子搭載用基板が注目されている。

また、図８（ａ）（ｂ）に示されるように、発光素子搭載用基板１０１として、発光素子１０３から発せられる光の発光効率を高めるために、発光素子１０３が搭載される基板（基体部１０５）の表面に、発光素子１０３を囲繞する枠体部１０７を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

さらに、このような発光素子搭載用基板１０１には、発光素子１０３からの白色光の発光強度を向上させるために、枠体部１０７の内側にガラス部材１０９を設置したものが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

ところが、枠体部１０７の内壁にガラス膜等のガラス部材１０９を設置した構造にすると、発光強度は高められるものの、発光素子搭載用基板１０１を用いてＬＥＤ照明等の発光装置を製造する際のハンドリング時に、ガラス膜の上面１１０や角部１１１に欠けや傷などの損傷が発生しやすいという問題があった。

特開２００６−２６１２９０号公報 特開２００５−２１７０９４号公報

従って、本発明は、枠体部に設けられたガラス膜の損傷の発生を防止できるとともに、発光強度を高くできる発光素子搭載用基板およびそれを用いた発光装置を提供することを目的とする。

本発明の発光素子搭載用基板は、ともにガラスセラミックス製の焼結体により構成され、中央部に発光素子の搭載面を有する基体部および該基体部上で前記搭載面を囲むように
配置された枠体部と、該枠体部の内壁に形成されたガラス膜と、を備えている発光素子搭載用基板であって、前記ガラス膜が、前記枠体部の前記内壁における上端よりも下側の位置から前記搭載面の位置までの領域を覆うように設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、枠体部に設けられたガラス膜の損傷の発生を防止できるとともに、発光強度を高くできる発光素子搭載用基板およびそれを用いた発光装置を得ることができる。

（ａ）（ｂ）は、本実施形態の発光素子搭載用基板の一例を模式的に示す断面模式図および平面図である。 （ａ）（ｂ）は、本実施形態の他の発光素子搭載用基板の一例を模式的に示す断面模式図および平面図であり、ガラス膜が枠体部の内壁に部分的に形成された構造を示すものである。 図２（ｂ）のＡ部およびＢ部の拡大図である。 ガラス膜の設けられていない部分が枠体部の辺の方向に設けられているパターンを示す平面図である。 本実施形態の発光装置を示す断面模式図である。 本実施形態の発光素子搭載用基板の製造工程を示す模式図である。 本実施形態の他の発光素子搭載用基板の製造工程を示す模式図であり、図２に示した発光素子搭載用基板の製造工程を示すものである。 （ａ）（ｂ）は、従来の発光素子搭載用基板の一例を模式的に示す断面模式図および平面図である。

図１（ａ）（ｂ）は、本実施形態の発光素子搭載用基板の一例を模式的に示す断面模式図および平面図である。

本実施形態の発光素子搭載用基板は、発光素子を搭載するための搭載面１を有する基体部３と、その搭載面１を囲むように配置されている枠体部５とを備えており、これらの基体部３および枠体部５はいずれもガラスセラミックス製の焼結体により構成されている。

この枠体部５の内壁９にはガラス膜１１が設けられているが、本実施形態における枠体部５は、ガラス膜１１が枠体部５の内壁９における上端１３よりも下側の位置１５から基体部３の搭載面１の位置までの領域を覆う構成となっている。

本実施形態の発光素子搭載用基板によれば、ガラス膜１１が枠体部５の内壁９の上端１３（角部１９）よりも下側の位置１５から下方側に形成されているために、発光素子搭載用基板をハンドリングする際に、不意に硬い物に当てたり、落下させたりした場合などにも、枠体部５の内壁９のガラス膜１１には欠けや傷が発生し難い。これによりきれいなガラス膜１１を有し、発光強度の高い発光素子搭載用基板を得ることができる。

ここで、枠体部５の内壁９における上端１３よりも下側の位置１５とは、内壁９の上端１３の平行な面に接しない程度の位置のことであり、目安としては、内壁９の上端１３から下方側に、ガラス膜１１の平均厚みよりも長い距離とすることが望ましい。

また、枠体部５の内壁９におけるガラス膜１１の下端１７となっている搭載面１の位置１７とは、基体部３の表面付近の高さにある位置のことを示すが、実装される発光素子のサイズや発光面の位置によっては、基体部３の表面から高い位置でも構わない。また、ガ
ラス膜１１は枠体部５の上面２１にも形成されていない。

また、ガラス膜１１の平均厚みとは、枠体部５の内壁９の上端と搭載面１の位置１７である下端との間の中間付近におけるガラス膜の厚みのことである。

この場合、ガラス膜１１の平均厚みは１〜２０μｍであるのが良い。ガラス膜１１の平均厚みが１〜２０μｍであると、ガラス膜１１のピンホール等の欠陥を無くすことができるとともに、枠体部５の内壁９からの突出量を小さくできるために、内壁９内においてもガラス膜１１への損傷を防止でき、高い反射性を得ることが可能になる。

なお、枠体部５の内壁９におけるガラス膜１１による反射のばらつきを抑制できるという理由から、ガラス膜１１の上端となっている上端１３よりも下がった位置１５および搭載面１側の位置１７は、内壁９を周回させた範囲においていずれも同一の高さとなっていることが望ましい。また、枠体部５の内壁９の上端１３である角部１９は丸みを帯びていることが望ましい。角部１９が丸みを帯びるような形状であると、角部１９の欠けなどの発生も防止することができ、これにより枠体部５の破損によって導かれるガラス膜１１の損傷をも低減させることができる。

ここで、ガラス膜１１は非晶質であることが望ましく、また、後述するように、基体部３および枠体部５と同時焼成によって形成される。このような材料としては、例えば、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３系、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３系−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示す）等のホウケイ酸ガラス、アルカリ珪酸ガラス、Ｂａ系ガラス、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラスから選ばれる少なくとも１種を適用することが望ましい。

また、基体部３と枠体部５とは機械的強度を高くできるという点で一体的に形成されているのがよい。ここで、基体部３と枠体部５とが一体的に形成されているというのは、枠体部５と基体部３とが同時焼成されて焼結されたものという意味である。

また、この発光素子搭載用基板は基体部３と枠体部５とが同じ材質であるのがよい。基体部３と枠体部５とが同じ材質であると、同時焼成される際に、基体部３と枠体部５との焼結速度が近いことから発光素子搭載用基板の反りや変形を低減することができる。この場合、同じ材質というのは、基体部３および枠体部５に含まれる主成分のセラミック成分が同じであるという意味である。ここで、主成分とは、基体部３および枠体部５に含まれるガラス成分およびセラミック粒子のことをいい、それらを合わせた含有量が８０質量％以上であるものをいう。

また、本実施形態の発光素子搭載用基板では、ガラス膜１１が内壁９に面一に埋設されていることが望ましい。ガラス膜１１を内壁９に面一に埋設されたようにすると、ガラス膜１１が枠体部５の内壁９から突出していないために、ガラス膜１１が損傷する確率をさらに低減することができる。

この場合、ガラス膜１１および内壁９からの光の反射性をさらに向上させることができるという理由から、ガラス膜１１の表面および枠体部５の内壁９の表面粗さ（Ｒａ）が小さいことが望ましく、例えば、１０μｍ以下、特に、５μｍ以下であることが望ましい。

また、本実施形態における枠体部５はガラス膜１１による光の反射率を高めることができるという点で、黒、紺、灰色などの暗色系の色調にて着色されていても良い。この場合、以下の構成は枠体部５が上記した暗色系の色調にて着色されている場合にさらに好適なものとなる。

図２（ａ）（ｂ）は、本実施形態の他の発光素子搭載用基板の一例を模式的に示す断面模式図および平面図であり、ガラス膜が枠体部の内壁に部分的に形成された構造を示すものである。また、図３は、図２（ｂ）のＡ部およびＢ部の拡大図である。

図２に示す本実施形態の他の発光素子搭載用基板では、ガラス膜１１は、内壁９を周回する方向に、ガラス膜１１が設けられた部分１１ａとガラス膜１１が設けられていない部分１１ｂとが内壁９を周回する方向に交互に配置された構成となっており、さらに、ガラス膜が設けられた部分１１ａとガラス膜が設けられていない部分１１ｂとは焼結体中の気孔率が異なっており、ガラス膜が設けられていない部分１１ｂの焼結体（図１（ｂ）におけるＢの領域）の気孔率がガラス膜が設けられた部分１１ａの焼結体（図１（ｂ）におけるＡの領域）の気孔率よりも高いことが望ましい。

これにより枠体部５の内壁９にガラス膜１１を有する場合でも、枠体部５の内壁９に形成するガラス膜１１が内壁９のほぼ全面ではなく部分的に形成されているために、枠体部５の内壁９の全面にガラス膜１１を形成する場合に比較してガラス膜１１のコスト低減を図ることができるとともに、枠体部５の内壁９に占めるガラス膜１１の単位面積あたりの発光強度を高められる。

また、この発光素子搭載用基板では、枠体部５のガラス膜が設けられていない部分１１ｂの焼結体の気孔率がガラス膜が設けられた部分１１ａの焼結体の気孔率よりも高くなっているために、焼結体がガラスセラミックス製であっても焼結体中の気孔１２によって光を散乱させることができる。このため枠体部５の内壁９に部分的にガラス膜１１が設けられていなくても枠体部５の焼結体自体で高い反射率を得ることができる。

なお、この実施形態の発光素子搭載用基板では、枠体部５のガラス膜が設けられていない部分１１ｂは、ガラス膜が設けられた部分１１ａに比較して、例えば、断面視したときに、単位面積当たりに存在する気孔７の数が多くなっている。

ここで、焼結体の気孔率が異なるというのは、例えば、枠体部５のガラス膜が設けられた部分１１ａおよびガラス膜が設けられていない部分１１ｂのそれぞれの焼結体の気孔率を求めたときに、両者の気孔率の差が０．５％以上の差を有する場合をいう。

一方、焼結体の気孔率に違いの無い構成というのは、例えば、枠体部５のガラス膜が設けられた部分１１ａおよびガラス膜が設けられていない部分１１ｂのそれぞれの焼結体の気孔率を求めたときに、両者の気孔率の差が０．２％以下である場合である。

このような発光素子搭載用基板を構成する基体部３および枠体部５は放熱性を高めることができるという理由から、焼結体の気孔率がいずれも５％以下であるのがよい。

焼結体の気孔率は、断面研磨した試料の電子顕微鏡写真を用いて、まず、写真上に認められる気孔の総面積を画像解析により求め、次に、その気孔の総面積を写真の面積で除して求める。この場合、気孔は最大径が０．１μｍ以上であるものを選択することとし、それ以下の気孔は除くようにする。

この場合もガラス膜１１は枠体部５の内壁９に面一に埋設されていることが望ましい。ガラス膜１１が枠体部５の内壁９に面一に埋設されていると、ガラス膜１１と枠体部５の内壁との間に段差を有しないことから、内壁からの不均一な光の反射を抑制することができ、光の反射率をさらに高めることができる。

また、本実施形態の発光素子搭載用基板では、例えば、図１（ａ）に示しているように、枠体部５は、搭載面１を囲繞する部分の内壁９が上側に開口径を大きくするようなすり鉢状であることが望ましい。枠体部５の内壁９が上記のような構造であると、すり鉢状をした枠体部５の開口部から広く光を反射させることが可能となる。

また、枠体部５の内壁９は搭載面１から上側に向けて凹状に湾曲していることが望ましい。枠体部５の内壁９が搭載面１から上側に向けて凹状に湾曲していると、内壁９が平坦となっている場合に比較して光の反射する面積を大きくできるために、ガラス膜１１が枠体部５の内壁９に部分的に形成されている場合であっても発光素子から発せられた光の反射率をさらに高めることができる。

なお、この発光素子搭載用基板において、ガラス膜１１の欠損した部分は、例えば、図２（ｂ）に示した位置に他に、図４に示すように、枠体部５の辺に向く位置に設けられていても良く、より好ましくは、図４に示すように、枠体部５が、対角線上の対向する位置に角部５ｃを有する矩形状を為しており、ガラス膜１１が、対向する角部５ｃの方向（図２（ｂ）に矢印Ｈで示す内壁９から法線方向）に向く内壁９の領域に設けられていることが望ましい。

図２（ｂ）に示すように、枠体部５の角部５ｃは、その厚みｔ１が枠体部５の角部５ｃ以外の辺５ｅの厚みｔ２に比較して厚くなっている。このため枠体部５の角部５ｃは辺５ｅよりも光が透過しにくくなる。枠体部５の厚みが薄く、光の透過しにくい角部５ｃの内壁９にガラス膜１１を形成し、角部５ｃ側よりも光が透過しやすい辺５ｅにガラス膜１１を設けない構成にすると、枠体部５の辺５ｅがガラス膜が設けられていない部分１１ｂとなり、このガラス膜が設けられていない部分１１ｂはガラス膜が設けられている部分１１ａに比較して気孔率の高い焼結体となっており、このため光の透過をさらに抑制できるようになることから枠体部５全体の光の反射率を高めることができる。

この場合、枠体部５の角部５ｃの厚みｔ１は１００〜１０００μｍ、辺５ｅの厚みｔ２は８０〜８００μｍであるのがよい。

図５は、本実施形態の発光装置を示す断面模式図である。本実施形態の発光装置は、上述した発光素子搭載用基板の搭載部１に発光素子２０を備えていることを特徴とするものである。すなわち、この発光装置は、枠体部５の内壁９に形成されたガラス膜１１が枠体部５の内壁９における上端１３よりも下側の位置１５から基体部３の搭載面１の位置１７までの領域を覆っているという特徴を有する基板を採用している。

このような構成であると、発光装置を組み立てる際に、用いる発光素子搭載用基板を不意に硬い物に当てたり、落下させたりした場合などにおいても、枠体部５の内壁９のガラス膜１１には欠けや傷が発生し難いために、発光装置を組み立てる工程においてもガラス膜１１はきれいな表面を維持でき、これにより発光強度の高い発光装置を得ることができる。

なお、本実施形態の発光素子搭載用基板には、必要に応じて、その表面や内部に、発光素子や外部電源と接続するための導体層を設けてもよい。

次に、本実施形態の発光素子搭載用基板および発光装置の製造方法について説明する。図６は、本実施形態の発光素子搭載用基板の製造工程を示す模式図である。ここで、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＧ−Ｇ線における断面図である。

まず、図６（ａ）に示すように、基体部３および枠体部５を形成するためのシート状成
形体２１を作製する。その組成は、例えば、ホウケイ酸ガラスなどのガラス粉末とＡｌ_２Ｏ_３粉末とを混合した混合粉末を用いる。

次に、この混合粉末に対して、有機バインダを溶媒とともに添加してスラリーや混練物を調製した後、これをプレス法、ドクターブレード法、圧延法、射出法などの成形方法を用いてシート状成形体２１を形成する。

次に、図６（ｂ）（ｃ）に示すように、シート状成形体２１の表面にガラス膜となるパターン２２（以下、ガラス膜パターン２２）をスクリーン印刷によって形成する。このためガラス膜１１となるガラス膜パターン２２を形成するには、上述したガラス材料を主成分とするガラスペーストを用いる。このときガラス膜パターン２２の厚みは、加圧後の変形や切れを防止し、下部のシート状成形体２１の密度を部分的に高められるという理由から平均値で１０〜３０μｍであるのがよい。

次に、図６（ｄ）に示すように、一方の面に凸部２３を有する金型を用意し、この金型を用いて、ガラス膜パターン２２を形成したシート状成形体２１をプレス成形し、凸部２３に対応する部分が凹部となる成形体２５を形成する。このプレス工程に用いる金型の凸部２３の底辺側の直径Ｄ_１は、図６（ｄ）に示しているように、ガラス膜パターン２２の外周の直径Ｄ_２よりも大きくなっている。金型の凸部２３の底辺側の直径Ｄ_１とパターンの外周の直径Ｄ_２とをこのような関係にすることにより、枠体部５の内壁６に形成されたガラス膜１１が枠体部５の内壁９における上端１３よりも下側の位置１５から基体部３の搭載面１の位置１７までの領域を覆う構造とすることができる。

この場合、加圧工程における加圧の圧力を高くすることによって、ガラス膜パターン２２がシート状成形体に埋設したものを得ることができ、このような成形体を用いることによって、ガラス膜１１が内壁９に面一に埋設されている構造の発光素子搭載用基板を得ることができる。

次に、これらの成形体２５を所定の温度条件で焼成することにより図１（ａ）（ｂ）に示す発光素子搭載用基板を得ることができる。

図７は、本実施形態の他の発光素子搭載用基板の製造工程を示す模式図であり、図２に示した発光素子搭載用基板の製造工程を示すものである。

図２に示した発光素子搭載用基板を得る場合には、図７（ａ）〜（ｄ）に示すような製造方法を採用する。図７（ａ）〜（ｄ）に示した製造方法では、図６（ｂ）とは異なり、パターンを部分的に欠損させたものをシート状成形体２１の表面に形成し、これを加圧する。これにより、図２（ａ）（ｂ）に示すような、ガラス膜１１が分割、配置された構造を有する発光素子搭載用基板を得ることができる。この場合、金型の凸部２３によって加圧されたシート状成形体２１のうち、ガラス膜パターン２２の下部のシート状成形体２１の部分（図７（ｂ）の符号２３ａ）は、ガラス膜パターン２２の無い部分（図７（ｂ）の符号２３ｂ）に比較して加圧後に生密度が高くなっている。こうして、得られた発光素子搭載用基板は、成形体２５におけるガラス膜パターンのある部分２３ａとガラス膜パターンの無い部分２３ｂとで、それぞれの生密度に依存して焼成後において焼結状態が異なってくる。

ガラス膜パターンの無い部分２３ｂのシート状成形体２１は生密度が低くなっており、成形体２５の状態でガラス膜パターンのある部分２３ａのシート状成形体２１よりもガラス粉末およびセラミック粉末の接し方が弱いために、焼成過程においてもガラス粉末およびセラミック粉末の成分の拡散がガラス膜パターンのある部分２３ａのシート状成形体２
１のガラス粉末およびセラミック粉末に比べて遅い。このためガラス膜パターンの無い部分２１ｂのシート状成形体２１はガラス膜パターンのある部分２１ａのシート状成形体２１よりも緻密化が遅くなる。

一方、ガラス膜パターンのある部分２１ａのシート状成形体２１は成形体２５の状態でガラス膜パターンの無い部分２１ｂのシート状成形体２１に比較してガラス粉末およびセラミック粉末が強固に接しており生密度が高くなっている。このため焼成過程においてガラス粉末およびセラミック粉末の成分が拡散しやすく、これにより緻密化しやすくなる。

その結果、成形体２５を焼結させたときに、ガラス膜パターンの無い部分２１ｂのシート状成形体２１は緻密化の度合いが小さいために焼結体中の気孔率が高くなり、一方、成形体２５の密度の高い方のガラス膜パターンのある部分２１ａのシート状成形体２１は緻密化しやすいために焼結体の気孔率を低くすることができる。

こうして、枠体部５の内壁９を周回する方向にガラス膜が設けられた部分１１ａとガラス膜が設けられていない部分１１ｂとが交互に配置されており、ガラス膜が設けられた部分１１ａとガラス膜が設けられていない部分１１ｂとは焼結体の気孔率が異なっており、さらに、ガラス膜が設けられていない部分１１ｂの焼結体の気孔率はガラス膜が設けられた部分１１ａの焼結体の気孔率よりも高い発光素子搭載用基板を得ることができる。

ホウケイ酸ガラス粉末を６０質量％とＡｌ_２Ｏ_３粉末を４０質量％の割合で混合した後、さらに、有機バインダーとしてアクリル系バインダーを１９質量％、ワックスとしてパラフィンワックスを３質量％、有機溶媒としてトルエンを混合してスラリーを調製した後、ドクターブレード法にて平均厚みが８００μｍのシート状成形体を作製した。

次に、得られたシート状成形体の表面にホウ珪酸ガラス粉末（ＳｉＯ_２：４８、Ｂ_２Ｏ_３：３、Ａｌ_２Ｏ_３：１９、ＣａＯ：２５、ＺｎＯ：４、ＭｇＯ：１（質量％））を主成分とするガラスペーストを用いてスクリーン印刷法によりガラス膜パターンを形成した。ガラス膜パターンの形状は表１に示すように、図１（ｂ）および図２（ｂ）の形状を用いた。試料Ｎｏ．４は枠体部の内壁の断面をその上端から下端にかけて湾曲としたものとした。ガラス膜パターンの形状が図２（ｂ）の場合（試料Ｎｏ．５）、ガラス膜の欠損した部分の割合は、図２（ｂ）に示すガラス膜の形状で、外周側の円周の長さを１００％としたときに３０％になるようにした。

次に、図６（ｄ）（図７（ｄ）に示す金型も図６（ｄ）と同じ）に示した構造の金型を用いて、８０℃の温度で加熱プレスを行い、切断して、図６（ｄ）（図７（ｄ））の金型の下部側に示されるような構造の成形体を形成した。試料Ｎｏ．２のガラス膜パターンは加圧成形して得られた成形体の枠体部の内壁にスクリーン印刷法を用いて形成した。

次に、大気中、９１０〜９５０℃の温度にて１時間の焼成を行った。

作製した発光素子搭載用基板はいずれも搭載面を囲繞する部分の内壁が上側に開口径を大きくするようなすり鉢状の形状となっており、いずれの試料もガラス膜パターンは枠体部の内壁に面一になるように埋設されていた。

比較例として、ガラス膜パターンをシート状成形体の表面に形成した後、金型の凸部の底辺側の直径（Ｄ_１）がガラス膜パターンの直径よりも小さい金型を用いて加圧を行い、ガラス膜パターンが枠体部の上面および角部を覆うように形成した成形体を作製し、上記と同様の条件にて焼成した（試料Ｎｏ．１）。この試料Ｎｏ．１はガラス膜が枠体部の上
面から内壁かけて全面に形成されたものであり、枠体部の内壁のガラス膜は枠体部の内壁に埋設されていなかった。

試料Ｎｏ．２〜５では、ガラス膜の形成された領域が、枠体部の上端より約２０μｍほど下側の位置から基体部の搭載面の高さの位置まで覆われたものであった。また、試料Ｎｏ．１〜５におけるガラス膜の平均厚みはいずれの試料も１５μｍであった。このうち試料Ｎｏ．１、３〜５におけるガラス膜は、その表面が平滑であり、また、表面粗さ（Ｒａ）が５μｍ以下であった。

得られた発光素子搭載用基板は、平面の面積が３ｍｍ×３ｍｍ、枠体部の厚み（基体部の表面の搭載部の高さにおける厚み）が３００μｍ、枠体部の搭載面からの高さが２００μであった。基体部の搭載面の領域の厚みは４００μｍであった。

得られた発光素子搭載用基板について落下試験を行い、ガラス膜の損傷の状態を観察した。落下試験後に損傷した状態というのは、倍率が２０〜５０倍の観察において、ガラス膜に傷や欠けが見られたものとした。落下試験はＪＩＳ Ｃ００４４−１９９５の自然落下試験方法を用いて行った。落下の高さは１ｍ、落下の回数は２回とした。試料数は２０個とした。

焼結体の気孔率は、基板の枠体部を切断し、断面研磨した後、電子顕微鏡を用いて断面写真を撮り、その写真上の単位面積当たりの領域に認められる気孔の総面積を画像解析により求め、次に、その気孔の総面積を写真の単位面積で除して求めた。この場合、気孔は最大径が０．１μｍ以上であるものを選択し、それ以下の気孔は除くようにした。

また、得られた発光素子搭載用基板の搭載面にＬＥＤ素子を実装し、この発光素子を導線で電源と結線し、ガラス膜が図８に示した形状の発光素子搭載用基板（試料Ｎｏ．１）の発光強度を１００％としたときの各試料の発光強度比を求めた。発光強度評価は上記の落下試験を行っていない試料を別途準備して行った。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、枠体部の内壁に形成されたガラス膜が枠体部の上端より下側の位置に形成された試料（試料Ｎｏ．２〜５）では、落下試験において損傷による不良の発生が無かった。

ガラス膜を加圧成形により形成した試料Ｎｏ．３、４は、ガラス膜の表面粗さが小さくなり、同じ面積割合を持つ試料（試料Ｎｏ．２）との間で比較した場合に、発光強度が高かった。

試料Ｎｏ．５は、枠体部の内壁に占めるガラス膜の面積割合が試料Ｎｏ．３、４よりも３０％ほど低いものであったが発光強度は１４．３％程度の低下に止まり（試料Ｎｏ．５の発光強度（７８％）を試料Ｎｏ．３の発光強度（９１％）で除して求めた８５．７％を１００％から減じた値）、高い発光強度を維持していた。

これに対して、試料Ｎｏ．１は銀の膜を枠体部の上面および角部に形成したものであったため、落下試験後に損傷が見られた。

１・・・・・・・搭載面
３・・・・・・・基体部
５・・・・・・・枠体部
９・・・・・・・内壁
１１・・・・・・ガラス膜
１１ａ・・・・・ガラス膜が設けられた部分
１１ｂ・・・・・ガラス膜が設けられていない部分
１３・・・・・・内壁の上端
１５・・・・・・内壁の上端から下側の位置
１７・・・・・・内壁におけるガラス膜の下端の位置
１９・・・・・・枠体部の上端における内壁側の角部
２１・・・・・・枠体部の上面
１１ａ・・・・・ガラス膜が設けられた部分
１１ｂ・・・・・ガラス膜が設けられていない部
１２・・・・・・気孔
２０・・・・・・発光素子
２１・・・・・・シート状成形体
２２・・・・・・ガラス膜パターン
２３・・・・・・凸部
２３ａ・・・・・ガラス膜パターンのある部分
２３ｂ・・・・・ガラス膜パターンの無い部分
２５・・・・・・成形体
Ｄ_１・・・・・・金型の凸部２３の底辺側の直径
Ｄ_２・・・・・・ガラス膜パターンの外周の直径

Claims (6)

1. ともにガラスセラミックス製の焼結体により構成され、中央部に発光素子の搭載面を有する基体部および該基体部上で前記搭載面を囲むように配置された枠体部と、該枠体部の内壁に形成されたガラス膜と、を備えている発光素子搭載用基板であって、前記ガラス膜が、前記枠体部の前記内壁における上端よりも下側の位置から前記搭載面の位置までの領域を覆うように設けられていることを特徴とする発光素子搭載用基板。
2. 前記ガラス膜は、前記内壁を周回する方向に、前記ガラス膜が設けられた部分と前記ガラス膜が設けられていない部分とが交互に配置されており、前記枠体部の前記ガラス膜が設けられた部分と前記ガラス膜が設けられていない部分とは、前記焼結体中の気孔率が異なっており、前記ガラス膜が設けられていない部分の焼結体の気孔率が、前記ガラス膜が設けられた部分の焼結体の気孔率よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の発光素子搭載用基板。
3. 前記ガラス膜が前記内壁に面一に埋設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子搭載用基板。
4. 前記枠体部は、前記搭載面を囲繞する部分の内壁が上側に開口径を大きくするようなすり鉢状であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の発光素子搭載用基板。
5. 前記枠体部が対角線上の対向する位置に角部を有する矩形状を為しており、前記ガラス膜は前記角部に対向する部分を除く内壁の領域に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれかに記載の発光素子搭載用基板。
6. 請求項１乃至５のうちいずれかに記載の発光素子搭載用基板の前記搭載部に発光素子を備えていることを特徴とする発光装置。