WO2020075789A1 - 透明封止部材及び光学部品 - Google Patents

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WO2020075789A1
WO2020075789A1 PCT/JP2019/039936 JP2019039936W WO2020075789A1 WO 2020075789 A1 WO2020075789 A1 WO 2020075789A1 JP 2019039936 W JP2019039936 W JP 2019039936W WO 2020075789 A1 WO2020075789 A1 WO 2020075789A1
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WO
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sealing member
transparent sealing
transparent
optical component
mounting substrate
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PCT/JP2019/039936
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大和田巌
菊池芳郎
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日本碍子株式会社
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    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
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    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED

Definitions

  • the present invention relates to a transparent sealing member used for an optical component, for example, a transparent sealing member and an optical component suitable for use in an LED (light emitting diode), an LD (semiconductor laser) or the like.
  • a transparent sealing member used for an optical component
  • an optical component for example, a transparent sealing member and an optical component suitable for use in an LED (light emitting diode), an LD (semiconductor laser) or the like.
  • a package 102 and an optical element 104 (for example, LED or LD) mounted in the package 102 are included.
  • the package 102 has a mounting substrate 108 made of, for example, ceramic, in which a concave portion 106 having an upper surface opening is formed, and a flat plate-shaped lid member 110 joined to the upper end surface of the mounting substrate 108, for example.
  • the optical element 104 is mounted on the bottom of the recess 106 of the mounting substrate 108.
  • An organic adhesive layer 112 is used for joining the mounting substrate 108 and the lid member 110 (see Japanese Patent Laid-Open No. 2013-187245).
  • the ultraviolet light 114 from the optical element 104 is not only a light component emitted forward toward the lid member 110 but also a light emitted toward the above-mentioned joint portion due to the relationship of the light distribution angle. Ingredient is present.
  • the latter light component is guided in the peripheral portion of the lid member 110, and hits the adhesive layer 112 at the joint portion.
  • the ultraviolet ray 114 for example, UV-C
  • the organic adhesive layer 112 deteriorates. This also leads to deterioration of the durability of the package 102 (deterioration of the optical component 200).
  • the organic adhesive layer 112 an adhesive using a mixture of silicone resin and fluoropolymer is used.
  • the adhesive containing such a special mixture is expensive, there is a problem that the manufacturing cost becomes high.
  • the present invention has been made in consideration of such a problem, and avoids the irradiation of ultraviolet light to the organic adhesive layer, while using an inexpensive organic adhesive, the durability of the package It is an object of the present invention to provide a transparent sealing member and an optical component that can improve the light output efficiency and can also improve the light extraction efficiency.
  • a first aspect of the present invention is a transparent sealing member used for an optical component including a package having at least one optical element that emits ultraviolet light and a mounting substrate on which the optical element is mounted, A transparent body is bonded to the mounting substrate via an organic adhesive layer formed on the upper surface of the mounting substrate, and the transparent body has a concave portion with an opening on the lower surface.
  • the transparent sealing member of the above aspect it is possible to improve the durability of the package while avoiding irradiation of the organic adhesive with ultraviolet light and using an inexpensive organic adhesive. It is also possible to improve the light extraction efficiency.
  • a second aspect of the present invention is an optical component including at least one optical element that emits ultraviolet light, and a package that accommodates the optical element, wherein the optical element is mounted on the package.
  • a mounting substrate and a transparent body bonded to the mounting substrate via an organic adhesive layer formed on the upper surface of the mounting substrate are provided, and the transparent body has a recess of a lower surface opening.
  • FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing an optical component (first optical component) having a transparent sealing member (first transparent sealing member) according to the first embodiment with a part thereof omitted, and FIG. 1B is an ultraviolet ray.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view including light.
  • FIG. 2A is a vertical cross-sectional view showing an optical component (second optical component) having a transparent sealing member (second transparent sealing member) according to the second embodiment with a part thereof omitted, and FIG. 2B is an ultraviolet ray.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view including light.
  • FIG. 3A is a longitudinal sectional view showing an optical component (third optical component) having a transparent sealing member (third transparent sealing member) according to the third embodiment with a part thereof omitted, and FIG. 3B is an ultraviolet ray.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view including light.
  • FIG. 4A is a vertical cross-sectional view showing an optical component (fourth optical component) having a transparent sealing member (fourth transparent sealing member) according to the fourth embodiment with a part thereof omitted, and
  • FIG. 4B is an ultraviolet ray.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view including light.
  • 5A to 5D are photographs showing the actual products of the first transparent sealing member to the fourth transparent sealing member.
  • FIG. 6A is a photograph showing a real thing of the first transparent sealing member
  • FIG. 6B is a photograph showing a real thing of the third transparent sealing member.
  • FIG. 7A is a longitudinal sectional view showing an optical component (fifth optical component) having a transparent sealing member (fifth transparent sealing member) according to the fifth embodiment with a part thereof omitted
  • FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which abbreviate
  • FIG. 8A is a vertical cross-sectional view showing a partially omitted optical component (seventh optical component) having a transparent sealing member (seventh transparent sealing member) according to the seventh embodiment, and FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which abbreviate
  • FIG. 9A is a vertical cross-sectional view showing an optical component (9th optical component) having a transparent sealing member (9th transparent sealing member) according to the ninth embodiment with a part thereof omitted, and FIG.
  • FIG. 11A is a perspective perspective view showing a joint part of an optical component according to a comparative example
  • FIG. 11B is a perspective perspective view showing a joint part of an optical component according to example 3
  • FIG. 11C is an optical part according to example 4. It is a perspective view which shows the junction part of components.
  • Table 2 which shows the light distribution and the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance in each junction part about Examples 5, 6, 7, 8 and 9.
  • 9 is a table 3 showing various data regarding the shapes, the parameter H, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at each junction for Examples 1, 2 and 3.
  • It is Table 4 which shows various data regarding a shape, the parameter H, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at each junction for Examples 10, 11, 12 and 13.
  • Table 5 which shows various data regarding a shape, the parameter H, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at each junction for Examples 14, 15, 16 and 17.
  • FIG. 6 shows various data regarding a shape, the parameter H, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at each junction for Examples 18, 19 and 20.
  • 9 is a table 7 showing various data regarding the shapes, parameters H, light distribution angles, light extraction efficiencies, and illuminance at each joint for Examples 21, 22 and 23.
  • 9 is a table 8 showing various data regarding the shapes, parameters H, light distribution angles, light extraction efficiencies, and illuminance at each junction for Examples 24, 25, and 26.
  • 7 is a graph showing changes in illuminance at the joint portion with respect to light distribution angles in Examples 1 to 3 and 10 to 26.
  • 9 is a graph showing changes in illuminance at the junction with respect to the parameter H for Examples 1 to 3 and 10 to 26.
  • 21A is a vertical cross-sectional view showing an optical component having a transparent sealing member according to a conventional example with a part thereof omitted
  • FIG. 21B is a vertical cross-sectional view showing ultraviolet light.
  • FIGS. 1A and 1B an optical component (hereinafter, referred to as a first optical component 100A) having a transparent sealing member (hereinafter, referred to as a first transparent sealing member 10A) according to the first embodiment is shown in FIGS. 1A and 1B.
  • a first optical component 100A having a transparent sealing member (hereinafter, referred to as a first transparent sealing member 10A) according to the first embodiment is shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the first package 16A includes a mounting substrate 18 on which the optical element 14 is mounted, and the first transparent sealing member 10A bonded to the mounting substrate 18 via, for example, an organic adhesive layer 20.
  • the optical element 14 is mounted on the mounting board 18.
  • the adhesive layer 20 for example, an epoxy adhesive, a silicone adhesive, a urethane adhesive or the like can be preferably used.
  • the optical element 14 is formed by laminating a GaN-based crystal layer having a quantum well structure on a sapphire substrate (coefficient of thermal expansion: 7.7 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.), for example.
  • a mounting method of the optical element 14 for example, so-called face-up mounting can be adopted in which the crystal layer constituting surface 14a is mounted so as to face the first transparent sealing member 10A and functions as a light emitting surface. That is, a terminal (not shown) led out from the optical element 14 and a circuit wiring (not shown) formed on the mounting substrate 18 are electrically connected by, for example, a bonding wire (not shown).
  • so-called flip chip mounting in which the crystal layer constituting surface 14a is mounted so as to face the mounting substrate 18 and the back surface of the sapphire substrate functions as a light emitting surface can also be preferably used.
  • the first transparent sealing member 10A includes a transparent body 24 fixed on the mounting substrate 18, and the transparent body 24 has a concave portion of the lower surface opening, that is, a housing space 26.
  • the transparent body 24 has an annular pedestal 28 fixed on the mounting substrate 18, and a lens body 30 integrally formed on the pedestal 28.
  • the upper surface of the accommodation space 26 is a flat surface, and the accommodation space 26 has, for example, a quadrangular shape.
  • the lens body 30 has, for example, a convex low-profile lens shape (Low lens).
  • the bottom surface 30a of the lens body 30 has, for example, a circular planar shape
  • the pedestal 28 has an external shape (planar shape) of, for example, a square shape.
  • the bottom surface 30a of the lens body 30 may have an elliptical shape, a track shape, or the like
  • the pedestal 28 may have an outer shape of a polygonal shape such as a circular shape, a rectangular shape, a triangular shape, or a hexagonal shape.
  • the powder sintering method can be preferably adopted as the manufacturing method of the first transparent sealing member 10A having such a shape.
  • a molding slurry containing silica powder and an organic compound is cast into a molding die, solidified by a chemical reaction between organic compounds, for example, a chemical reaction between a dispersion medium and a curing agent or a curing agent, and then released from the molding die. Then, the first transparent sealing member 10A can be manufactured by firing.
  • the height hc of the first transparent sealing member 10A is 0.5 to 10 mm
  • the outer diameter Da of the pedestal 28 is 3.0 to 100 mm
  • the height hl of the pedestal 28 is. It is 0.2 to 1 mm.
  • the lens body 30 has a maximum bottom length Lm of 2.0 to 10 mm, a maximum height hm of 0.5 to 10 mm, and an aspect ratio (hm / Lm) of 0.2 to 1.0. .
  • the thickness t is 0.005 to 0.5 mm, although not shown, the vertical dimension as viewed from the top is 0.5 to 2.0 mm and the horizontal dimension is 0.5 to 2. It is 0.0 mm.
  • the height from the lower surface 18a of the mounting substrate 18 to the crystal layer constituting surface 14a of the optical element 14 is ha, and from the lower surface 18a of the mounting substrate 18 to the upper surface (the pedestal) of the adhesive layer 20.
  • ha the height up to the lower surface of 28
  • the ultraviolet light 12 emitted laterally from the crystal layer constituting surface 14a of the optical element 14 is not transparent to the first transparent seal. It directly hits the pedestal 28 of the stop member 10A, and almost never hits the joint between the mounting substrate 18 and the first transparent sealing member 10A, that is, the adhesive layer 20.
  • the ultraviolet light 12 emitted from the optical element 14 is refracted at the bottom surface 30a of the lens body 30 (the upper surface of the accommodation space 26) along the axial direction of the lens body 30, and the lens 12 The light is emitted vertically at the lens surface 30b of the body 30. Therefore, the light distribution angle is smaller than that of the third transparent sealing member 10C (see FIG. 3A) and the fourth transparent sealing member 10D (see FIG. 4A) described later. It should be noted that the light distribution angle means an angular width that is 1 ⁇ 2 of the maximum luminous intensity in the angular distribution of luminous intensity.
  • the adhesive layer 20 is formed along the upper surface 18u of the mounting substrate 18 between the upper surface 18u (mounting surface) of the mounting substrate 18 and the lower surface of the pedestal 28 of the first transparent sealing member 10A.
  • the ultraviolet light 12 reflected in the lens body 30 is less likely to be guided to the pedestal 28 side, which contributes to suppressing the deterioration of the adhesive layer 20 due to the ultraviolet light 12.
  • FIG. 1A and the like show the case where the direction of the mounting surface is horizontal, the direction of the mounting surface is of course vertical or the like depending on the installation state of the first optical component 100A. . The same applies hereinafter.
  • the outer diameter Da of the pedestal 28 of the first transparent sealing member 10A is widened in the lateral direction beyond the maximum length Lm of the bottom of the lens body 30, so that the first transparent sealing member 10A has the same shape.
  • a discontinuous portion 33 (a protruding portion at the boundary between the lens body 30 and the pedestal 28) is formed on the outer surface extending from the top to the lower surface.
  • the ultraviolet light 12 reflected in the lens body 30 is less likely to be guided to the pedestal 28 side, which contributes to suppressing the deterioration of the adhesive layer 20 due to the ultraviolet light 12.
  • the illuminance at the joint 40 between the first transparent sealing member 10A and the mounting substrate 18 can be significantly reduced.
  • the irradiation of the ultraviolet light 12 to the organic adhesive layer 20 can be avoided, and the durability of the package can be improved while using an inexpensive organic adhesive, resulting in cost reduction. Can be planned.
  • the ultraviolet light 12 does not propagate through the first transparent sealing member 10A to the organic adhesive layer 20, and the ultraviolet light 12 directly enters the adhesive layer 20. It has a structure that does not hit. Thereby, the irradiation of the ultraviolet light 12 to the organic adhesive layer 20 is avoided, and the durability and the light extraction efficiency of the first package 16A are improved while using the inexpensive organic adhesive layer 20. You can That is, the first optical component 100A can be inexpensive and have improved durability.
  • the light extraction efficiency is the ratio of the light output emitted from the optical element 14 to the outside of the package. It should be noted that photographs of the first transparent sealing member 10A are shown in FIGS. 5A and 6A.
  • the second optical component 100B having the transparent sealing member according to the second embodiment (hereinafter referred to as the second transparent sealing member 10B) will be described with reference to FIGS. 2A and 2B.
  • the second optical component 100B has a second package 16B as shown in FIG. 2A.
  • the second package 16B has substantially the same configuration as the first package 16A of the first optical component 100A described above, but the aspect ratio of the lens body 30 (which constitutes the second transparent sealing member 10B of the second package 16B ( The difference is that the length / width is made larger than that of the first transparent sealing member 10A (Tall lens), and the accommodation space 26 is hemispherical (hemispherical dome shape).
  • the ultraviolet light 12 emitted from the optical element 14 passes through the bottom surface 30a of the lens body 30 (the upper surface of the housing space 26) without refraction, The light is refracted on the lens surface 30b of the lens body 30 along the axial direction of the lens body 30 and emitted from the lens body 30. Therefore, the light distribution angle is smaller than that of the first transparent sealing member 10A.
  • the irradiation of the ultraviolet light 12 to the organic adhesive layer 20 is avoided, and the durability and the light extraction efficiency of the second package 16B are improved while using the inexpensive organic adhesive layer 20. be able to. That is, the second optical component 100B can be inexpensive and have improved durability.
  • a photograph of the actual second transparent sealing member 10B is shown in FIG. 5B.
  • a third optical component 100C having a transparent sealing member according to the third embodiment (hereinafter referred to as a third transparent sealing member 10C) will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.
  • the third optical component 100C has a third package 16C as shown in FIG. 3A.
  • the third package 16C has substantially the same configuration as the first package 16A of the first optical component 100A described above, but the lens body 30 forming the third transparent sealing member 10C has a hemispherical shape (hemispherical lens). Further, by making the accommodation space 26 hemispherical (hemispherical dome shape), the light distribution angle is made larger than that of the first transparent sealing member 10A.
  • the ultraviolet light 12 emitted from the optical element 14 passes through the bottom surface 30a of the lens body 30 (the upper surface of the housing space 26) without refraction, The light is emitted from the lens body 30 without being refracted at the lens surface 30b of the lens body 30. Therefore, the light distribution angle is larger than that of the first transparent sealing member 10A and the second transparent sealing member 10B.
  • the third optical component 100C can also be inexpensive and have improved durability.
  • the photograph of the actual thing of 3rd transparent sealing member 10C is shown to FIG. 5C and FIG. 6B.
  • a fourth optical component 100D having a transparent sealing member according to the fourth embodiment (hereinafter, referred to as a fourth transparent sealing member 10D) will be described with reference to FIGS. 4A and 4B.
  • the fourth optical component 100D has a fourth package 16D as shown in FIG. 4A.
  • the fourth package 16D has substantially the same structure as the first package 16A of the first optical component 100A described above, but is formed integrally with the pedestal 28 fixed on the mounting substrate 18. The difference is that it has a flat plate 42.
  • the ultraviolet light 12 emitted laterally from the crystal layer constituting surface 14a of the optical element 14 is not included in the fourth transparent seal. It directly contacts the pedestal 28 of the stopper member 10D, and hardly hits the joint 40 between the mounting substrate 18 and the fourth transparent sealing member 10D, that is, the adhesive layer 20.
  • the ultraviolet light 12 emitted from the optical element 14 is refracted on the upper surface of the accommodation space 26 along the optical axis direction of the optical element 14.
  • the light is refracted in a direction away from the optical axis direction of the optical element 14 and emitted from the flat plate 42. Therefore, the light distribution angle is larger than that of the first transparent sealing member 10A and the second transparent sealing member 10B.
  • a photograph of the actual product of the fourth transparent sealing member 10D is shown in FIG. 5D.
  • a fifth optical component 100E having a transparent sealing member according to the fifth embodiment (hereinafter referred to as a fifth transparent sealing member 10E) will be described with reference to FIG. 7A.
  • the fifth optical component 100E has a fifth package 16E, as shown in FIG. 7A.
  • the fifth package 16E has substantially the same configuration as the fourth package 16D of the fourth optical component 100D described above, but the outer peripheral portion of the fifth transparent sealing member 10E configured in a flat plate shape is separated from the mounting substrate 18. The difference is that it has a shape that continuously expands as it is separated, that is, has an inclined surface 50. Thereby, even if the ultraviolet light 12 emitted from the optical element 14 is reflected downward by the upper surface of the fifth transparent sealing member 10E, the ultraviolet light 12 is reflected upward by the inclined surface 50 of the outer peripheral portion, The take-out efficiency can be improved.
  • a sixth optical component 100F having a transparent sealing member according to the sixth embodiment (hereinafter referred to as a sixth transparent sealing member 10F) will be described with reference to FIG. 7B.
  • the sixth optical component 100F has a sixth package 16F, as shown in FIG. 7B.
  • the sixth package 16F has substantially the same configuration as the fourth package 16D of the fourth optical component 100D described above, but the upper surface of the accommodation space 26 is formed in a convex shape toward the mounting board 18, that is, The difference is that the accommodation space 26 has a downward convex portion 31 formed in a lens shape.
  • the ultraviolet light 12 emitted from the optical element 14 can be controlled so as to be directed upward, and the light guided to the side surface portion can be reduced.
  • a seventh optical component 100G having a transparent sealing member according to the seventh embodiment (hereinafter referred to as a seventh transparent sealing member 10G) will be described with reference to FIG. 8A.
  • the seventh optical component 100G has a seventh package 16G.
  • the seventh package 16G has substantially the same configuration as the fourth package 16D of the above-described fourth optical component 100D, but has a groove along the outer periphery of the outer peripheral portion of the seventh transparent sealing member 10G configured in a flat plate shape. It is different in that it has (hereinafter referred to as outer peripheral groove 52).
  • the outer peripheral groove 52 has a shape that continuously expands as it is separated from the mounting substrate 18, that is, an inclined surface 52a. Accordingly, of the ultraviolet light 12 emitted from the optical element 14, ultraviolet light having a small emission angle (ultraviolet light emitted in the lateral direction) is controlled to be reflected upward by the inclined surface 52a of the outer peripheral groove 52. The light guided to the side surface can be reduced.
  • an eighth optical component 100H having a transparent sealing member according to the eighth embodiment (hereinafter, referred to as an eighth transparent sealing member 10H) will be described with reference to FIG. 8B.
  • the eighth optical component 100H has an eighth package 16H, as shown in FIG. 8B.
  • the eighth package 16H has substantially the same configuration as the fifth package 16E (see FIG. 7A) of the fifth optical component 100E described above, but like the sixth optical component 100F, the upper surface of the housing space 26 has a mounting board. It is different in that it is formed in a convex shape toward 18, that is, the accommodation space 26 has a downward convex portion 31 formed in a lens shape.
  • the effect of the fifth optical component 100E and the effect of the sixth optical component 100F can be provided together, the light extraction efficiency can be improved, and the light guided to the side surface portion can be reduced.
  • the ninth optical component 100I having the transparent sealing member according to the ninth embodiment (hereinafter referred to as the ninth transparent sealing member 10I) and the transparent sealing member according to the tenth embodiment (hereinafter , And the tenth transparent sealing member 10J), the tenth optical component 100J will be described with reference to FIGS. 9A and 9B.
  • the ninth optical component 100I has a ninth package 16I, as shown in FIG. 9A.
  • the ninth package 16I has substantially the same configuration as the sixth package 16F of the sixth optical component 100F shown in FIG. 7B, but extends along the outer periphery of the outer peripheral portion of the ninth transparent sealing member 10I configured in a flat plate shape. It is different in that it has an outer peripheral groove 52.
  • the effect of the sixth optical component 100F and the effect of the seventh optical component 100G can be provided together, the light extraction efficiency can be improved, and the light guided to the side surface can be reduced.
  • the tenth optical component 100J has a tenth package 16J, as shown in FIG. 9B.
  • the tenth package 16J has substantially the same configuration as the eighth package 16H of the eighth optical component 100H shown in FIG. 8B, but the outer periphery of the tenth transparent sealing member 10J having a flat plate shape extends along the outer periphery. It is different in that it has an outer peripheral groove 52. Thereby, the effect of the eighth optical component 100H and the effect of the seventh optical component 100G can be provided together, the light extraction efficiency can be improved, and the light guided to the side surface portion can be reduced.
  • Example 1 The transparent sealing member according to Example 1 has the same configuration as the first transparent sealing member 10A shown in FIG. 1A, and the optical component according to Example 1 is the same as the first optical component 100A shown in FIG. 1A. It has the configuration of.
  • the outer size of the transparent sealing member according to the first embodiment is 3.5 mm square and the height is 1.5 mm.
  • the external size of the mounted LED chip is 1 mm square. The same applies hereinafter.
  • the simulation confirmed the light distribution, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at the lens junction of the optical component according to the first embodiment.
  • Example 2 The transparent sealing member according to Example 2 has the same configuration as the second transparent sealing member 10B shown in FIG. 2A, and the optical component according to Example 2 is the same as the second optical component 100B shown in FIG. 2A. It has the configuration of.
  • the external size of the transparent sealing member according to Example 2 is 3.5 mm square and the height is 3 mm.
  • the light distribution of the optical component according to the second embodiment was confirmed by simulation.
  • Example 3 The transparent sealing member according to Example 3 has the same configuration as the third transparent sealing member 10C shown in FIG. 3A, and the optical component according to Example 3 is the same as the third optical component 100C shown in FIG. 3A. It has the configuration of.
  • the external size of the transparent sealing member according to Example 3 is 3.5 mm square and the height is 1.6 mm.
  • the light distribution of the optical component according to the third embodiment was confirmed by simulation.
  • Example 4 The transparent sealing member according to Example 4 has the same configuration as the fourth transparent sealing member 10D shown in FIG. 4A, and the optical component according to Example 4 is the same as the fourth optical component 100D shown in FIG. 4A. It has the configuration of.
  • the external size of the transparent sealing member according to Example 4 is 3.5 mm square and the height is 0.9 mm.
  • Example 4 Similar to Example 1, the simulation confirmed the light distribution, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at the lens junction of the optical component according to Example 4.
  • the transparent sealing member according to the comparative example has the same configuration as the lid member 110 of the optical component 200 shown in FIG. 21A.
  • the transparent sealing member according to the comparative example has an outer size of 3.5 mm square and a height (thickness) of 0.5 mm.
  • Example 2 Similar to Example 1, the simulation confirmed the light distribution, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at the joint of the optical component according to the comparative example.
  • Table 1 in FIG. 10 shows the light distribution, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at each joint of the optical components according to Examples 1 to 4 and Comparative Example.
  • the light distribution angle refers to the angular width that is half the maximum luminous intensity in the angular distribution of luminous intensity.
  • the light extraction efficiency is the ratio of the light output emitted from the LED chip to the light output emitted from the LED chip.
  • the illuminance at each joint shows a relative value when the illuminance of the comparative example is 100.
  • the third and fourth embodiments and the comparative example have almost no difference, and have substantially the same light distribution.
  • Example 1 and Example 2 have directivity, unlike Example 3 and the like. That is, the light distribution angle of Example 2 is the narrowest at 25 °, and that of Example 1 is 77 °, which is significantly narrower than that of Example 3 and the like.
  • first transparent sealing member 10A and the second transparent sealing member 10B are suitable for controlling the light distribution angle and improving the light extraction efficiency. Further, it is understood that the third transparent sealing member 10C and the fourth transparent sealing member 10D are suitable for improving the light extraction efficiency.
  • the illuminance at the joint portion is less than 10 when the comparative example is 100, and the illuminance at the joint portion is decreased, that is, to the adhesive layer. It can be seen that this greatly contributes to the blockage of the incidence of ultraviolet light.
  • the illuminance of Example 4 is 87, which is somewhat inferior to those of Examples 1 to 3, but it can be seen that the transparent sealing member contributes to the reduction of the illuminance at the joint portion.
  • an annular joint is formed by an organic adhesive.
  • the joint portion has a structure that is easily irradiated with ultraviolet light, and the reliability (lifetime) of the LED may decrease due to deterioration of the adhesive agent at the joint portion.
  • Example 5 The transparent sealing member according to Example 5 has the same configuration as the fifth transparent sealing member 10E shown in FIG. 7A, and the optical component according to Example 5 is the same as the fifth optical component 100E shown in FIG. 7A. It has the configuration of.
  • the external size of the transparent sealing member according to Example 5 is 4.5 mm square, the height is 0.9 mm, and the angle ⁇ a of the inclined surface 50 is 60 ° with respect to the horizontal plane.
  • the external size of the mounted LED chip is 1 mm square. The same applies hereinafter.
  • the simulation confirmed the light distribution, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at the lens junction of the optical component according to the fifth embodiment.
  • Example 6 The transparent sealing member according to Example 6 has the same configuration as the sixth transparent sealing member 10F shown in FIG. 7B, and the optical component according to Example 6 is the same as the sixth optical component 100F shown in FIG. 7B. It has the configuration of.
  • the outer size of the transparent sealing member according to Example 6 is 3.5 mm square, the height is 1.5 mm, and the bulging height hz of the lower convex portion 31 is 0.3 mm.
  • the light distribution, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at the lens joint of the optical component according to the sixth embodiment were confirmed by simulation.
  • Example 7 The transparent sealing member according to Example 7 has the same configuration as the seventh transparent sealing member 10G shown in FIG. 8A, and the optical component according to Example 7 is the same as the seventh optical component 100G shown in FIG. 8A. It has the configuration of.
  • the external size of the transparent sealing member according to Example 7 is 3.5 mm square and the height is 1.5 mm.
  • the angle ⁇ b of the inclined surface 52a of the outer peripheral groove 52 is 60 ° with respect to the horizontal plane.
  • Example 7 Similar to Example 5, the light distribution of the optical component according to Example 7, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at the lens junction were confirmed by simulation.
  • Example 8 The transparent sealing member according to Example 8 has the same configuration as the eighth transparent sealing member 10H shown in FIG. 8B, and the optical component according to Example 8 is the same as the eighth optical component 100H shown in FIG. 8B. It has the configuration of.
  • the external size of the transparent sealing member according to Example 8 is 4.5 mm square and the height is 0.9 mm.
  • the angle ⁇ a of the inclined surface 50 is 60 ° with respect to the horizontal plane, and the bulging height hz of the lower convex portion 31 is 0.3 mm.
  • the light distribution, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at the lens joint portion of the optical component according to the eighth embodiment were confirmed by simulation.
  • Example 9 The transparent sealing member according to Example 9 has the same configuration as the ninth transparent sealing member 10I shown in FIG. 9A, and the optical component according to Example 9 is the same as the ninth optical component 100I shown in FIG. 9A. It has the configuration of.
  • the outer size of the transparent sealing member according to Example 9 is 3.5 mm square and the height is 1.5 mm.
  • the angle ⁇ b of the inclined surface 52a is 60 ° with respect to the horizontal plane, and the bulging height hz of the lower convex portion 31 is 0.3 mm.
  • Example 9 Similar to Example 5, the simulation confirmed the light distribution, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at the lens junction of the optical component according to Example 9.
  • Table 2 in FIG. 12 shows the light distribution, the light distribution angle, the light extraction efficiency, and the illuminance at each joint of the optical components according to Examples 5 to 9.
  • the fifth and seventh embodiments have substantially the same light distribution with no significant difference.
  • the sixth, eighth, and ninth embodiments do not have a large difference, and have substantially the same light distribution. This also applies to the light distribution angle.
  • Light extraction efficiency> The light extraction efficiency is 93% in all of Examples 7 to 9, indicating that the light extraction efficiency is high.
  • the light extraction efficiencies of Examples 5 and 6 were 92% and 91%, which are comparable to those of Examples 7 to 9.
  • the fifth transparent sealing member 10E to the ninth transparent sealing member 10I are also suitable for controlling the light distribution angle and improving the light extraction efficiency. It is also understood that the seventh transparent sealing member 10G to the ninth transparent sealing member 10I are suitable for improving the light extraction efficiency.
  • Example 8 is 18 and Example 9 is 21, and the illuminance at the joint decreases, that is, the ultraviolet light to the adhesive layer. It can be seen that this contributes to the blocking of the incidence of.
  • the illuminance at the junction was somewhat higher than in Examples 8 and 9, but it was as low as 36.
  • the illuminance at the joint portion was as high as 64 and 61, but it was lower than that in Example 4 shown in FIG.
  • the configurations of the first to third embodiments are the same as those of the first to third embodiments used in the first embodiment described above. That is, as shown in Table 3 of FIG. 13, the lens shapes are a Low lens in Example 1, a Tall lens in Example 2, and a hemispherical lens in Example 3.
  • the accommodation space 26 has a quadrangular shape in the first embodiment and a hemispherical dome shape in the second and third embodiments.
  • Example 10 to 26 As shown in Table 4 of FIG. 14 to Table 8 of FIG. 18, Example 10, Example 11, Example 12, Example 18 and Example 19 are Low, respectively.
  • Lenses, Examples 14 to 17 and 22 to 26 are Tall lenses, respectively, and Examples 13, 20 and 21 are hemispherical lenses, respectively.
  • the storage space 26 has a quadrangular shape in Examples 10 to 17, a hemispherical dome shape in Examples 18, 19, 21 to 24, and 26, a Tall dome shape in Example 20, and a Low dome shape in Example 25.
  • the Tall dome shape is a dome shape in which the maximum height (hk) of the accommodation space 26 is higher than 1/2 of the maximum outer diameter of the accommodation space 26, and the Low dome shape is the maximum dome shape of the accommodation space 26.
  • the height (hk) is a dome shape whose height is less than 1/2 of the maximum outer diameter of the accommodation space 26.
  • the lens diameter (Lm), the lens height (hm), the pedestal height (hl), the pedestal outer diameter (Da), the member height (hc), and the outside of the accommodation space for Examples 1 to 3 and 10 to 26
  • the diameter and the height (hk) of the accommodation space are as shown in Tables 3 to 8 of FIGS. 13 to 18.
  • Equation (1) that summarizes various height factors is defined as the parameter H.
  • Parameter H hm 3 ⁇ hk x + hl (1)
  • x 1 when the accommodation space 26 has a quadrangular shape
  • x 3 when the accommodation space 26 has a dome shape.
  • the change in illuminance at the junction with respect to the light distribution angle is shown in the graph in FIG.
  • the change in the illuminance at the junction with respect to the light distribution angle is shown in the graph in FIG.
  • the shape of the accommodation space is a quadrangle (square cavity)
  • the change in the illuminance at the joint portion due to the light distribution is shown by a broken line La
  • the shape of the accommodation space is a dome shape (dome cavity)
  • the change in illuminance at the junction due to the light distribution is shown by the solid line Lb.
  • the light distribution angle is preferably in a range other than 40 ° to 55 °.
  • the light distribution angle is preferably in the range other than 45 ° to 70 °.
  • the parameter H is preferably in the range of 0 to 5 and 10 to 18, more preferably in the range of 0 to 5, and particularly preferably. It is in the range of 0 to 3.
  • the parameter H is preferably in the range of 0 to 6.5 and 8.5 to 18, and more preferably in the range of 0 to 6.5. It is preferably in the range of 0 to 5.
  • the dome cavity can reduce the illuminance of the joint portion more than the square cavity.
  • the transparent sealing member according to the present embodiment is used for an optical component including a package having at least one optical element that emits ultraviolet light and a mounting substrate on which the optical element is mounted.
  • the transparent member is a member that is joined via an organic adhesive layer formed on the upper surface of the mounting substrate, and the transparent member has a recess of a lower surface opening.
  • the transparent body has an annular pedestal fixed on the mounting substrate and a lens body integrally formed on the pedestal. Thereby, at least the light extraction efficiency can be improved.
  • the lens body has a convex lens shape on the upper surface. Therefore, the light extraction efficiency can be improved and the illuminance at the joint can be reduced.
  • the lens body has a lens shape with a flat upper surface. Thereby, the light extraction efficiency can be improved.
  • the lens body has a shape in which the outer peripheral portion continuously expands as the outer peripheral portion is separated from the mounting substrate.
  • the concave portion of the lower surface opening of the transparent body forms the accommodation space of the optical element together with the upper surface of the mounting substrate. This makes it possible to avoid irradiation of the organic adhesive layer with ultraviolet light.
  • the shape of the accommodation space is a quadrangle.
  • the light distribution angle is in a range other than 40 ° to 55 °. That is, when the accommodation space has a quadrangular shape and the light distribution angle is in the range other than 40 ° to 55 °, the light extraction efficiency can be increased and the illuminance at the joint can be reduced.
  • the transparent body has an annular pedestal fixed on the mounting substrate, and a groove having a lower surface opening is formed on the outside of the accommodation space in the pedestal.
  • the ultraviolet light with a small emission angle (ultraviolet light emitted in the lateral direction) is controlled so as to be reflected upward by the inclined surface of the outer peripheral groove, and therefore the light guided to the side surface Can be reduced.
  • the shape of the accommodation space is a dome shape that is convex upward.
  • the light distribution angle is in a range other than 45 ° to 70 °. That is, when the accommodation space has a dome shape and the light distribution angle is in the range other than 45 ° to 70 °, the light extraction efficiency can be increased and the illuminance at the joint can be reduced.
  • the upper surface of the concave portion of the lower surface opening of the transparent body is formed in a convex shape toward the mounting substrate.
  • the concave portion of the lower surface opening of the transparent body forms the accommodation space for the optical element together with the upper surface of the mounting substrate, and the accommodation space has a quadrangular shape, which is based on the height factor of the transparent body.
  • H hm ⁇ 3-hk + hl (1)
  • hm is the height of the lens body
  • hk is the maximum height of the accommodation space
  • hl is the height of the pedestal.
  • the parameter H is in the range 0-5 and 10-18. Thereby, the illuminance at the joint can be reduced.
  • the parameter H is more preferably in the range of 0-5.
  • the concave portion of the lower surface opening of the transparent body forms a housing space for the optical element together with the upper surface of the mounting substrate, and the housing space has a dome shape, and is based on the height factor of the transparent body.
  • H hm ⁇ 3-hk ⁇ 3 + hl (2)
  • hm the height of the lens body
  • hk the maximum height of the accommodation space
  • hl the height of the pedestal.
  • the parameter H is in the range 0-6.5 and 8.5-18. Thereby, the illuminance at the joint can be reduced.
  • the parameter H is more preferably in the range of 0 to 6.5.
  • the optical component according to the present embodiment is an optical component including at least one optical element that emits ultraviolet light and a package that accommodates the optical element.
  • the package has the optical element mounted thereon.
  • a transparent body bonded to the mounting board via an organic adhesive layer formed on the upper surface of the mounting board, and the transparent body has a concave portion with a lower surface opening.
  • the transparent encapsulating member and the optical component according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and needless to say, can take various configurations without departing from the gist of the present invention.

Abstract

本発明は、透明封止部材と光学部品に関する。本発明は、紫外光（１２）を出射する少なくとも１つの光学素子（１４）と、光学素子（１４）が実装される実装基板（１８）とを有するパッケージ（１６Ａ）を具備した光学部品（１００Ａ）に用いられる透明封止部材（１０Ａ）であって、透明封止部材（１０Ａ）は、実装基板（１８）上に有機系の接着層（２０）を介して接合される透明体（２４）を具備し、透明体（２４）は下面開口の収容空間（２６）を有する。

Description

透明封止部材及び光学部品
　本発明は、光学部品に用いられる透明封止部材に関し、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ(半導体レーザー)等に用いて好適な透明封止部材及び光学部品に関する。
　従来から光学部品２００として、例えば図２１Ａに示すように、パッケージ１０２と、該パッケージ１０２内に実装された光学素子１０４（例えばＬＥＤやＬＤ等）を有する。パッケージ１０２は、上面開口の凹部１０６が形成された例えばセラミック製の実装基板１０８と、実装基板１０８の上端面に接合された例えば平板状の蓋部材１１０とを有する。実装基板１０８の凹部１０６の底部に光学素子１０４が実装される。実装基板１０８と蓋部材１１０との接合は、例えば有機系の接着層１１２が使用される（特開２０１３－１８７２４５号公報参照）。
　ところで、図２１Ｂに示すように、光学素子１０４からの紫外光１１４は、配光角の関係から、蓋部材１１０に向かって前方に出射する光成分のほか、上記接合部分に向かって出射する光成分が存在する。特に、後者の光成分は、蓋部材１１０の周部において導光して、上記接合部分の接着層１１２に当たることになる。有機系の接着層１１２に光学素子１０４からの紫外光１１４（例えばＵＶ－Ｃ）が当たることによって有機系の接着層１１２が劣化する。これは、パッケージ１０２の耐久性の劣化（光学部品２００の劣化）にもつながる。
　この解決策として、有機系の接着層１１２として、シリコーン樹脂とフッ素ポリマーとの混合物を使用した接着剤を使用するようにしている。しかしながら、このような特殊な混合物を含む接着剤は、高価であるため、製造コストが高価格化するという問題がある。
　その他、蓋部材１１０との接着に半田等の金属接合層を用いることも考えられるが、製造工程が複雑になり、コストの点で不利になるという問題がある。
　本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、有機系の接着層への紫外光の照射を回避して、安価な有機系の接着剤を使用しながらも、パッケージの耐久性を向上させることができ、光取出し効率の向上をも図ることができる透明封止部材及び光学部品を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様は、紫外光を出射する少なくとも１つの光学素子と、前記光学素子が実装される実装基板とを有するパッケージを具備した光学部品に用いられる透明封止部材であって、前記実装基板の上面に形成された有機系の接着層を介して接合される透明体を具備し、前記透明体は下面開口の凹部を有する。
　上記態様の透明封止部材によれば、有機系の接着剤への紫外光の照射を回避して、安価な有機系の接着剤を使用しながらも、パッケージの耐久性を向上させることができ、光取出し効率の向上をも図ることができる。
　本発明の第２の態様は、紫外光を出射する少なくとも１つの光学素子と、前記光学素子が収容されるパッケージとを具備した光学部品であって、前記パッケージは、前記光学素子が実装される実装基板と、前記実装基板の上面に形成された有機系の接着層を介して接合される透明体と、を具備し、前記透明体は下面開口の凹部を有する。
　これにより、有機系の接着剤への紫外光の照射を回避して、安価な有機系の接着剤を使用しながらも、パッケージの耐久性を向上させることができ、光取出し効率の向上をも図ることができる。
図１Ａは第１の実施の形態に係る透明封止部材（第１透明封止部材）を有する光学部品（第１光学部品）を一部省略して示す縦断面図であり、図１Ｂは紫外光を含めて示す縦断面図である。 図２Ａは第２の実施の形態に係る透明封止部材（第２透明封止部材）を有する光学部品（第２光学部品）を一部省略して示す縦断面図であり、図２Ｂは紫外光を含めて示す縦断面図である。 図３Ａは第３の実施の形態に係る透明封止部材（第３透明封止部材）を有する光学部品（第３光学部品）を一部省略して示す縦断面図であり、図３Ｂは紫外光を含めて示す縦断面図である。 図４Ａは第４の実施の形態に係る透明封止部材（第４透明封止部材）を有する光学部品（第４光学部品）を一部省略して示す縦断面図であり、図４Ｂは紫外光を含めて示す縦断面図である。 図５Ａ～図５Ｄは、第１透明封止部材～第４透明封止部材の実物を示す写真である。 図６Ａは第１透明封止部材の実物を示す写真であり、図６Ｂは第３透明封止部材の実物を示す写真である。 図７Ａは第５の実施の形態に係る透明封止部材（第５透明封止部材）を有する光学部品（第５光学部品）を一部省略して示す縦断面図であり、図７Ｂは第６の実施の形態に係る透明封止部材（第６透明封止部材）を有する光学部品（第６光学部品）を一部省略して示す縦断面図である。 図８Ａは第７の実施の形態に係る透明封止部材（第７透明封止部材）を有する光学部品（第７光学部品）を一部省略して示す縦断面図であり、図８Ｂは第８の実施の形態に係る透明封止部材（第８透明封止部材）を有する光学部品（第８光学部品）を一部省略して示す縦断面図である。 図９Ａは第９の実施の形態に係る透明封止部材（第９透明封止部材）を有する光学部品（第９光学部品）を一部省略して示す縦断面図であり、図９Ｂは第１０の実施の形態に係る透明封止部材（第１０透明封止部材）を有する光学部品（第１０光学部品）を一部省略して示す縦断面図である。 実施例１、２、３及び４並びに比較例について、配光分布及び配光角、光取出し効率並びに各接合部での照度を示す表１である。 図１１Ａは比較例に係る光学部品の接合部を示す透視斜視図であり、図１１Ｂは実施例３に係る光学部品の接合部を示す透視斜視図であり、図１１Ｃは実施例４に係る光学部品の接合部を示す透視斜視図である。 実施例５、６、７、８及び９について、配光分布及び配光角、光取出し効率並びに各接合部での照度を示す表２である。 実施例１、２及び３について、形状に関する各種データと、パラメータＨ、配光角、光取り出し効率並びに各接合部での照度を示す表３である。 実施例１０、１１、１２及び１３について、形状に関する各種データと、パラメータＨ、配光角、光取り出し効率並びに各接合部での照度を示す表４である。 実施例１４、１５、１６及び１７について、形状に関する各種データと、パラメータＨ、配光角、光取り出し効率並びに各接合部での照度を示す表５である。 実施例１８、１９及び２０について、形状に関する各種データと、パラメータＨ、配光角、光取り出し効率並びに各接合部での照度を示す表６である。 実施例２１、２２及び２３について、形状に関する各種データと、パラメータＨ、配光角、光取り出し効率並びに各接合部での照度を示す表７である。 実施例２４、２５及び２６について、形状に関する各種データと、パラメータＨ、配光角、光取り出し効率並びに各接合部での照度を示す表８である。 実施例１～３、１０～２６について、配光角に対する接合部での照度の変化を示すグラフである。 実施例１～３、１０～２６について、パラメータＨに対する接合部での照度の変化を示すグラフである。 図２１Ａは従来例に係る透明封止部材を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図であり、図２１Ｂは紫外光を含めて示す縦断面図である。
　以下、本発明に係る透明封止部材及び光学部品の実施の形態例を図１Ａ～図２０を参照しながら説明する。
　先ず、第１の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第１透明封止部材１０Ａと記す）を有する光学部品（以下、第１光学部品１００Ａと記す）は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、紫外光１２を出射する少なくとも１つの光学素子１４と、光学素子１４が収容される第１パッケージ１６Ａとを有する。第１パッケージ１６Ａは、光学素子１４が実装される実装基板１８と、実装基板１８上に例えば有機系の接着層２０を介して接合される上記第１透明封止部材１０Ａとを有する。光学素子１４は、実装基板１８上に実装される。接着層２０としては、例えばエポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、ウレタン系接着剤等を好ましく使用することができる。
　光学素子１４は、図示しないが、例えばサファイヤ基板（熱膨張係数：７．７×１０－６／℃）上に、量子井戸構造を具備したＧａＮ系結晶層が積層されて構成されている。光学素子１４の実装方法としては、例えば結晶層構成面１４ａを第１透明封止部材１０Ａに対面させて実装し、光出射面として機能させる、いわゆるフェイスアップ実装を採用することができる。すなわち、光学素子１４から導出された端子（図示せず）と、実装基板１８上に形成された回路配線（図示せず）とを例えばボンディングワイヤ（図示せず）にて電気的に接続する。もちろん、結晶層構成面１４ａを実装基板１８に対面させて実装し、サファイヤ基板の裏面を光出射面として機能させる、いわゆるフリップチップ実装も好ましく採用することができる。
　第１透明封止部材１０Ａは、実装基板１８上に固定された透明体２４を具備し、透明体２４は、下面開口の凹部、すなわち、収容空間２６を有する。透明体２４は、実装基板１８上に固定された環状の台座２８と、該台座２８上に一体に形成されたレンズ体３０とを有する。収容空間２６の上面は平坦面とされ、収容空間２６の形状は例えば四角形状とされている。レンズ体３０の形状は、例えば凸形の低背レンズ状（Ｌｏｗレンズ）を有する。
　レンズ体３０の底面３０ａの平面形状は例えば円形状、台座２８の外形形状（平面形状）は例えば正方形状である。もちろん、レンズ体３０の底面３０ａの平面形状を楕円形状、トラック形状等にしてもよいし、台座２８の外形形状を円形状、長方形状、三角形状、六角形状等の多角形状にしてもよい。
　このような形状の第１透明封止部材１０Ａの製法は、粉末焼結法を好ましく採用することができる。例えば成形型にシリカ粉体と有機化合物とを含む成形スラリーを鋳込み、有機化合物相互の化学反応、例えば分散媒と硬化剤若しくは硬化剤相互の化学反応により固化させた後、成形型から離型し、その後、焼成することによって、第１透明封止部材１０Ａを作製することができる。
　第１透明封止部材１０Ａの寸法としては、第１透明封止部材１０Ａの高さｈｃが０．５～１０ｍｍ、台座２８の外径Ｄａが３．０～１００ｍｍ、台座２８の高さｈｌが０．２～１ｍｍである。レンズ体３０は、底部の最大長さＬｍが２．０～１０ｍｍ、最大高さｈｍが０．５～１０ｍｍであり、アスペクト比（ｈｍ／Ｌｍ）として０．２～１．０等が挙げられる。
　また、光学素子１４の寸法としては、厚みｔが０．００５～０．５ｍｍ、図示しないが、上面から見た縦の寸法が０．５～２．０ｍｍ、横の寸法が０．５～２．０ｍｍである。
　このような構成により、第１光学部品１００Ａは、実装基板１８の下面１８ａから光学素子１４の結晶層構成面１４ａまでの高さをｈａ、実装基板１８の下面１８ａから接着層２０の上面（台座２８の下面）までの高さをｈｂとしたとき、ｈａ＞ｈｂである。
　そのため、光学素子１４から出射される紫外光１２の配光角が１８０°以上であったとしても、光学素子１４の結晶層構成面１４ａから横方向に出射した紫外光１２は、第１透明封止部材１０Ａの台座２８に直接当たり、実装基板１８と第１透明封止部材１０Ａとの接合部、すなわち、接着層２０にはほとんど当たることがない。
　また、図１Ｂに示すように、光学素子１４から出射した紫外光１２は、レンズ体３０の底面３０ａ（収容空間２６の上面）にて、レンズ体３０の軸方向に沿うように屈折し、レンズ体３０のレンズ面３０ｂにて垂直に出射することとなる。そのため、配光角は、後述する第３透明封止部材１０Ｃ（図３Ａ参照）及び第４透明封止部材１０Ｄ（図４Ａ参照）よりも小さくなる。なお、配光角は、光度の角度分布において、最大光度の１／２となる角度幅をいう。
　しかも、接着層２０が、実装基板１８の上面１８ｕ（実装面）と第１透明封止部材１０Ａの台座２８の下面との間に、実装基板１８の上面１８ｕに沿って形成されている。その結果、レンズ体３０内で反射した紫外光１２が台座２８側に導光しにくくなり、紫外光１２による接着層２０の劣化の抑制に寄与する。なお、図１Ａ等は、実装面の方向が水平方向である場合を示しているが、実装面の方向は、第１光学部品１００Ａの設置状態に応じて垂直方向等になることはもちろんである。以下、同様である。
　また、第１光学部品１００Ａは、第１透明封止部材１０Ａの台座２８の外径Ｄａをレンズ体３０の底部の最大長さＬｍよりも横方向に広げて、第１透明封止部材１０Ａの頂部から下面にかける外表面に不連続部分３３（レンズ体３０と台座２８との境界における張り出し部分）を形成している。この場合も、レンズ体３０内で反射した紫外光１２が台座２８側に導光しにくくなり、紫外光１２による接着層２０の劣化の抑制に寄与する。これにより、第１透明封止部材１０Ａと実装基板１８との接合部４０での照度を大幅に低下させることができる。その結果、有機系の接着層２０への紫外光１２の照射を回避して、安価な有機系の接着剤を使用しながらも、パッケージの耐久性を向上させることができ、コストの低廉化を図ることができる。
　このように、第１透明封止部材１０Ａは、紫外光１２が第１透明封止部材１０Ａを伝って有機系の接着層２０まで導光せず、且つ、紫外光１２が接着層２０に直接当たらない構造を有する。これにより、有機系の接着層２０への紫外光１２の照射を回避して、安価な有機系の接着層２０を使用しながらも、第１パッケージ１６Ａの耐久性並びに光取出し効率を向上させることができる。すなわち、第１光学部品１００Ａは、安価で耐久性の向上を図ることができる。なお、光取出し効率は、光学素子１４から出射される光出力に対するパッケージ外へ出射される光出力の割合をいう。なお、第１透明封止部材１０Ａの実物の写真を図５Ａ及び図６Ａに示す。
　次に、第２の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第２透明封止部材１０Ｂと記す）を有する第２光学部品１００Ｂについて、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら説明する。
　第２光学部品１００Ｂは、図２Ａに示すように、第２パッケージ１６Ｂを有する。この第２パッケージ１６Ｂは、上述した第１光学部品１００Ａの第１パッケージ１６Ａとほぼ同様の構成を有するが、第２パッケージ１６Ｂの第２透明封止部材１０Ｂを構成するレンズ体３０のアスペクト比（縦／横）を第１透明封止部材１０Ａよりも大きくし（Ｔａｌｌレンズ）、さらに、収容空間２６を半球状（半球ドーム状）にした点で異なる。
　この第２透明封止部材１０Ｂでは、図２Ｂに示すように、光学素子１４から出射した紫外光１２は、レンズ体３０の底面３０ａ（収容空間２６の上面）にて屈折することなく通過し、レンズ体３０のレンズ面３０ｂにてレンズ体３０の軸方向に沿うように屈折して、レンズ体３０から出射することとなる。そのため、配光角は第１透明封止部材１０Ａよりも小さくなる。
　この場合も、有機系の接着層２０への紫外光１２の照射を回避して、安価な有機系の接着層２０を使用しながらも、第２パッケージ１６Ｂの耐久性並びに光取出し効率を向上させることができる。すなわち、第２光学部品１００Ｂは、安価で耐久性の向上を図ることができる。なお、第２透明封止部材１０Ｂの実物の写真を図５Ｂに示す。
　次に、第３の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第３透明封止部材１０Ｃと記す）を有する第３光学部品１００Ｃについて、図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら説明する。
　第３光学部品１００Ｃは、図３Ａに示すように、第３パッケージ１６Ｃを有する。この第３パッケージ１６Ｃは、上述した第１光学部品１００Ａの第１パッケージ１６Ａとほぼ同様の構成を有するが、第３透明封止部材１０Ｃを構成するレンズ体３０の形状を半球形状（半球レンズ）とし、さらに、収容空間２６を半球状（半球ドーム状）にすることで、配光角を第１透明封止部材１０Ａよりも大きくした点で異なる。
　この第３透明封止部材１０Ｃでは、図３Ｂに示すように、光学素子１４から出射した紫外光１２は、レンズ体３０の底面３０ａ（収容空間２６の上面）にて屈折することなく通過し、レンズ体３０のレンズ面３０ｂにて屈折することなくレンズ体３０から出射することとなる。そのため、配光角は第１透明封止部材１０Ａ及び第２透明封止部材１０Ｂよりも大きくなる。
　この場合も、有機系の接着層２０への紫外光１２の照射を回避して、安価な有機系の接着層２０を使用しながらも、第３パッケージ１６Ｃの耐久性並びに光取出し効率を向上させることができる。すなわち、第３光学部品１００Ｃも、安価で耐久性の向上を図ることができる。なお、第３透明封止部材１０Ｃの実物の写真を図５Ｃ及び図６Ｂに示す。
　次に、第４の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第４透明封止部材１０Ｄと記す）を有する第４光学部品１００Ｄについて、図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら説明する。
　第４光学部品１００Ｄは、図４Ａに示すように、第４パッケージ１６Ｄを有する。この第４パッケージ１６Ｄは、上述した第１光学部品１００Ａの第１パッケージ１６Ａとほぼ同様の構成を有するが、実装基板１８上に固定された台座２８と、該台座２８上に一体に形成された平板４２とを有する点で異なる。
　そのため、光学素子１４から出射される紫外光１２の配光角が１８０°以上であったとしても、光学素子１４の結晶層構成面１４ａから横方向に出射した紫外光１２は、第４透明封止部材１０Ｄの台座２８に直接当たり、実装基板１８と第４透明封止部材１０Ｄとの接合部４０、すなわち、接着層２０にはほとんど当たることがない。
　この第４透明封止部材１０Ｄでは、図４Ｂに示すように、光学素子１４から出射した紫外光１２は、収容空間２６の上面にて、光学素子１４の光軸方向に沿うように屈折し、平板４２（第４透明封止部材１０Ｄ）の表面にて、光学素子１４の光軸方向から離れる方向に屈折して平板４２から出射することとなる。そのため、配光角は第１透明封止部材１０Ａ及び第２透明封止部材１０Ｂよりも大きくなる。なお、第４透明封止部材１０Ｄの実物の写真を図５Ｄに示す。
　次に、第５の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第５透明封止部材１０Ｅと記す）を有する第５光学部品１００Ｅについて、図７Ａを参照しながら説明する。
　第５光学部品１００Ｅは、図７Ａに示すように、第５パッケージ１６Ｅを有する。この第５パッケージ１６Ｅは、上述した第４光学部品１００Ｄの第４パッケージ１６Ｄとほぼ同様の構成を有するが、平板状に構成された第５透明封止部材１０Ｅの外周部が、実装基板１８から離間するにつれて連続的に拡大する形状、すなわち、傾斜面５０を有する点で異なる。これにより、光学素子１４から出射した紫外光１２が、第５透明封止部材１０Ｅの上面で下方に反射したとしても、外周部の傾斜面５０にて紫外光１２を上方に反射させるため、光取出し効率を向上させることができる。
　次に、第６の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第６透明封止部材１０Ｆと記す）を有する第６光学部品１００Ｆについて、図７Ｂを参照しながら説明する。
　第６光学部品１００Ｆは、図７Ｂに示すように、第６パッケージ１６Ｆを有する。この第６パッケージ１６Ｆは、上述した第４光学部品１００Ｄの第４パッケージ１６Ｄとほぼ同様の構成を有するが、収容空間２６の上面が実装基板１８に向かって凸状に形成されている点、すなわち、収容空間２６にレンズ状に形成された下凸部３１を有する点で異なる。これにより、光学素子１４から出射した紫外光１２を、上方に向かうように制御することができ、側面部に導波する光を低減させることができる。
　次に、第７の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第７透明封止部材１０Ｇと記す）を有する第７光学部品１００Ｇについて、図８Ａを参照しながら説明する。
　第７光学部品１００Ｇは、第７パッケージ１６Ｇを有する。この第７パッケージ１６Ｇは、上述した第４光学部品１００Ｄの第４パッケージ１６Ｄとほぼ同様の構成を有するが、平板状に構成された第７透明封止部材１０Ｇの外周部に外周に沿った溝（以下、外周溝５２という）を有する点で異なる。特に、外周溝５２は、実装基板１８から離間するにつれて連続的に拡大する形状、すなわち、傾斜面５２ａを有する。これにより、光学素子１４から出射した紫外光１２のうち、出射角の小さい紫外光（横方向に出射する紫外光）を外周溝５２の傾斜面５２ａにて上方に反射するように制御するため、側面部に導波する光を低減させることができる。
　次に、第８の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第８透明封止部材１０Ｈと記す）を有する第８光学部品１００Ｈについて、図８Ｂを参照しながら説明する。
　第８光学部品１００Ｈは、図８Ｂに示すように、第８パッケージ１６Ｈを有する。この第８パッケージ１６Ｈは、上述した第５光学部品１００Ｅの第５パッケージ１６Ｅ（図７Ａ参照）とほぼ同様の構成を有するが、第６光学部品１００Ｆと同様に、収容空間２６の上面が実装基板１８に向かって凸状に形成されている点、すなわち、収容空間２６にレンズ状に形成された下凸部３１を有する点で異なる。これにより、第５光学部品１００Ｅの効果と第６光学部品１００Ｆの効果を併せ持つことができ、光取出し効率を向上させることができると共に、側面部に導波する光を低減させることができる。
　次に、第９の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第９透明封止部材１０Ｉと記す）を有する第９光学部品１００Ｉ及び第１０の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第１０透明封止部材１０Ｊと記す）を有する第１０光学部品１００Ｊについて、図９Ａ及び図９Ｂを参照しながら説明する。
　第９光学部品１００Ｉは、図９Ａに示すように、第９パッケージ１６Ｉを有する。この第９パッケージ１６Ｉは、図７Ｂに示す第６光学部品１００Ｆの第６パッケージ１６Ｆとほぼ同様の構成を有するが、平板状に構成された第９透明封止部材１０Ｉの外周部に外周に沿った外周溝５２を有する点で異なる。これにより、第６光学部品１００Ｆの効果と第７光学部品１００Ｇの効果を併せ持つことができ、光取出し効率を向上させることができると共に、側面部に導波する光を低減させることができる。
　第１０光学部品１００Ｊは、図９Ｂに示すように、第１０パッケージ１６Ｊを有する。この第１０パッケージ１６Ｊは、図８Ｂに示す第８光学部品１００Ｈの第８パッケージ１６Ｈとほぼ同様の構成を有するが、平板状に構成された第１０透明封止部材１０Ｊの外周部に外周に沿った外周溝５２を有する点で異なる。これにより、第８光学部品１００Ｈの効果と第７光学部品１００Ｇの効果を併せ持つことができ、光取出し効率を向上させることができると共に、側面部に導波する光を低減させることができる。
［第１実施例］
　次に、実施例１、２、３及び４並びに比較例について、配光分布及び配光角、光取出し効率並びに各接合部での照度を確認した。
［実施例１］
　実施例１に係る透明封止部材は、図１Ａに示す第１透明封止部材１０Ａと同様の構成を有し、実施例１に係る光学部品は、図１Ａに示す第１光学部品１００Ａと同様の構成を有する。この実施例１に係る透明封止部材の外形サイズは３．５ｍｍ角、高さは１．５ｍｍである。なお、実装されるＬＥＤチップの外形サイズは１ｍｍ角である。以下同様である。
　実施例１に係る光学部品の配光分布、配光角、光取出し効率並びにレンズ接合部での照度をシミュレーションで確認した。
［実施例２］
　実施例２に係る透明封止部材は、図２Ａに示す第２透明封止部材１０Ｂと同様の構成を有し、実施例２に係る光学部品は、図２Ａに示す第２光学部品１００Ｂと同様の構成を有する。
　実施例２に係る透明封止部材の外形サイズは３．５ｍｍ角、高さは３ｍｍである。
　実施例１と同様に、実施例２に係る光学部品の配光分布、配光角、光取出し効率並びにレンズ接合部での照度をシミュレーションで確認した。
［実施例３］
　実施例３に係る透明封止部材は、図３Ａに示す第３透明封止部材１０Ｃと同様の構成を有し、実施例３に係る光学部品は、図３Ａに示す第３光学部品１００Ｃと同様の構成を有する。
　実施例３に係る透明封止部材の外形サイズは３．５ｍｍ角、高さは１．６ｍｍである。
　実施例１と同様に、実施例３に係る光学部品の配光分布、配光角、光取出し効率並びにレンズ接合部での照度をシミュレーションで確認した。
［実施例４］
　実施例４に係る透明封止部材は、図４Ａに示す第４透明封止部材１０Ｄと同様の構成を有し、実施例４に係る光学部品は、図４Ａに示す第４光学部品１００Ｄと同様の構成を有する。
　実施例４に係る透明封止部材の外形サイズは３．５ｍｍ角、高さは０．９ｍｍである。
　実施例１と同様に、実施例４に係る光学部品の配光分布、配光角、光取出し効率並びにレンズ接合部での照度をシミュレーションで確認した。
［比較例］
　比較例に係る透明封止部材は、図２１Ａに示す光学部品２００の蓋部材１１０と同様の構成を有する。
（透明封止部材及び光学部品の作製）
　比較例に係る透明封止部材の外形サイズは３．５ｍｍ角、高さ（厚み）は０．５ｍｍである。
　実施例１と同様に、比較例に係る光学部品の配光分布、配光角、光取出し効率並びに接合部での照度をシミュレーションで確認した。
［シミュレーション結果］
　実施例１～４及び比較例に係る光学部品の配光分布、配光角、光取出し効率並びに各接合部での照度を図１０の表１に示す。
　なお、配光角は、光度の角度分布において、最大光度の１／２となる角度幅をいう。光取出し効率は、ＬＥＤチップから出射される光出力に対する光学部品外へ出射される光出力の割合をいう。各接合部での照度は、比較例の照度を１００としたときの相対値を示す。
＜配光分布＞
　配光分布に関して、実施例３、実施例４及び比較例は、大きな違いはなく、ほぼ同様の配光分布を有している。これは、配光角についても同様で、実施例３及び実施例４については１０°以内の違いであった。
　これに対して、実施例１及び実施例２は、実施例３等と異なり、指向性を有することがわかる。すなわち、配光角については、実施例２が２５°と最も狭く、実施例１は７７°で、実施例３等よりも大幅に狭い。
＜光取出し効率＞
　一方、光取出し効率は、比較例が最も低く、７５％であった。これに対して、実施例１～実施例３はいずれも９３％であり、光取出し効率が高いことがわかる。実施例４についても光取出し効率が９１％であり、実施例１～実施例３と比して遜色はない。
　これらの結果から、第１透明封止部材１０Ａ及び第２透明封止部材１０Ｂは、配光角制御、並びに光取出し効率向上に好適であることがわかる。また、第３透明封止部材１０Ｃ及び第４透明封止部材１０Ｄは、光取出し効率向上に好適であることがわかる。
＜接合部での照度＞
　接合部での照度に関して、実施例１～実施例３は、比較例を１００としたとき、１０未満であり、実施例１～実施例３が接合部での照度の低下、すなわち、接着層への紫外光の入射阻止に大きく寄与していることがわかる。なお、実施例４は、上面（紫外光１２が外に出る面）が平坦であることから、後述する比較例と同様に、上面で反射した光が接合部に照射される場合がある。そのため、実施例４の照度が８７であり、実施例１～実施例３よりも幾分劣るが、透明封止部材が接合部での照度の低下に寄与していることがわかる。
　代表的に、比較例、実施例３及び実施例４では、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃに示すように、有機系の接着剤による環状の接合部が形成される。比較例では、上述したように、接合部に紫外光が照射され易い構造となっており、接合部の接着剤が劣化することで、ＬＥＤの信頼性（寿命）が低下するおそれがある。
　これに対して、実施例３及び実施例４は、接合部に照射される光強度が大幅に低減しており、接合部の接着層の劣化を抑えることができる。これは、安価な有機系の接着剤を使用しながらも、パッケージの耐久性を向上させることができ、コストの面でも有利になることがわかる。これは、実施例１及び実施例２についても同様である。
［第２実施例］
　次に、実施例５、６、７、８及び９について、配光分布及び配光角、光取出し効率並びに各接合部での照度を確認した。
［実施例５］
　実施例５に係る透明封止部材は、図７Ａに示す第５透明封止部材１０Ｅと同様の構成を有し、実施例５に係る光学部品は、図７Ａに示す第５光学部品１００Ｅと同様の構成を有する。この実施例５に係る透明封止部材の外形サイズは４．５ｍｍ角、高さは０．９ｍｍ、傾斜面５０の角度θａは水平面に対して６０°である。なお、実装されるＬＥＤチップの外形サイズは１ｍｍ角である。以下同様である。
　実施例５に係る光学部品の配光分布、配光角、光取出し効率並びにレンズ接合部での照度をシミュレーションで確認した。
［実施例６］
　実施例６に係る透明封止部材は、図７Ｂに示す第６透明封止部材１０Ｆと同様の構成を有し、実施例６に係る光学部品は、図７Ｂに示す第６光学部品１００Ｆと同様の構成を有する。
　実施例６に係る透明封止部材の外形サイズは３．５ｍｍ角、高さは１．５ｍｍ、下凸部３１の膨出高さｈｚは０．３ｍｍである。
　実施例５と同様に、実施例６に係る光学部品の配光分布、配光角、光取出し効率並びにレンズ接合部での照度をシミュレーションで確認した。
［実施例７］
　実施例７に係る透明封止部材は、図８Ａに示す第７透明封止部材１０Ｇと同様の構成を有し、実施例７に係る光学部品は、図８Ａに示す第７光学部品１００Ｇと同様の構成を有する。
　実施例７に係る透明封止部材の外形サイズは３．５ｍｍ角、高さは１．５ｍｍである。外周溝５２の傾斜面５２ａの角度θｂは水平面に対して６０°である。
　実施例５と同様に、実施例７に係る光学部品の配光分布、配光角、光取出し効率並びにレンズ接合部での照度をシミュレーションで確認した。
［実施例８］
　実施例８に係る透明封止部材は、図８Ｂに示す第８透明封止部材１０Ｈと同様の構成を有し、実施例８に係る光学部品は、図８Ｂに示す第８光学部品１００Ｈと同様の構成を有する。
　実施例８に係る透明封止部材の外形サイズは４．５ｍｍ角、高さは０．９ｍｍである。傾斜面５０の角度θａは水平面に対して６０°であり、下凸部３１の膨出高さｈｚは０．３ｍｍである。
　実施例５と同様に、実施例８に係る光学部品の配光分布、配光角、光取出し効率並びにレンズ接合部での照度をシミュレーションで確認した。
［実施例９］
　実施例９に係る透明封止部材は、図９Ａに示す第９透明封止部材１０Ｉと同様の構成を有し、実施例９に係る光学部品は、図９Ａに示す第９光学部品１００Ｉと同様の構成を有する。
　実施例９に係る透明封止部材の外形サイズは３．５ｍｍ角、高さは１．５ｍｍである。傾斜面５２ａの角度θｂは水平面に対して６０°であり、下凸部３１の膨出高さｈｚは０．３ｍｍである。
　実施例５と同様に、実施例９に係る光学部品の配光分布、配光角、光取出し効率並びにレンズ接合部での照度をシミュレーションで確認した。
［シミュレーション結果］
　実施例５～９に係る光学部品の配光分布、配光角、光取出し効率並びに各接合部での照度を図１２の表２に示す。
＜配光分布＞
　配光分布に関して、実施例５及び実施例７は、大きな違いはなく、ほぼ同様の配光分布を有している。また、実施例６、実施例８及び実施例９についても、大きな違いはなく、ほぼ同様の配光分布を有している。これは、配光角についても同様である。
＜光取出し効率＞
　光取出し効率については、実施例７～実施例９はいずれも９３％であり、光取出し効率が高いことがわかる。実施例５及び６についても光取出し効率が９２％、９１％であり、実施例７～実施例９と比して遜色はない。
　これらの結果から、第５透明封止部材１０Ｅ～第９透明封止部材１０Ｉについても、配光角制御、並びに光取出し効率向上に好適であることがわかる。また、第７透明封止部材１０Ｇ～第９透明封止部材１０Ｉは、光取出し効率向上に好適であることがわかる。
＜接合部での照度＞
　接合部での照度に関して、比較例を１００（図１０参照）としたとき、実施例８は１８、実施例９は２１であり、接合部での照度の低下、すなわち、接着層への紫外光の入射阻止に寄与していることがわかる。実施例５については、実施例８及び９よりも、幾分、接合部での照度が高くなっているが、３６と低かった。なお、実施例６及び７は、接合部での照度が６４、６１と高かったが、図１０に示す実施例４よりは低い値であった。
　これらの結果から、収容空間２６の上面をレンズ状にすることで、配光角制御に好適であり、傾斜面５０を設けることで、光取出し効率を高め、接合部での照度を低下することができることがわかる。
［第３実施例］
　次に、レンズ体の形状がＬｏｗレンズ、Ｔａｌｌレンズ及び半球レンズ（実施例１～３、実施例１０～２６）について、レンズ高さ及び部材高さ等によって、光取り出し効率及び接合部での照度の違いがどのように変化するかを確認した。
　実施例１～３の構成は、上述した第１実施例で使用した実施例１～３と同じである。すなわち、図１３の表３に示すように、レンズ形状は、実施例１がＬｏｗレンズ、実施例２がＴａｌｌレンズ、実施例３が半球レンズである。収容空間２６の形状は、実施例１が四角形状、実施例２及び３がそれぞれ半球ドーム形状である。
　一方、実施例１０～２６のレンズ形状は、図１４の表４～図１８の表８に示すように、実施例１０、実施例１１、実施例１２、実施例１８及び実施例１９がそれぞれＬｏｗレンズ、実施例１４～１７、２２～２６がそれぞれＴａｌｌレンズ、実施例１３、２０及び２１がそれぞれ半球レンズである。
　収容空間２６の形状は、実施例１０～１７が四角形状、実施例１８、１９、２１～２４、２６が半球ドーム形状、実施例２０がＴａｌｌドーム形状、実施例２５がＬｏｗドーム形状である。なお、Ｔａｌｌドーム形状とは、収容空間２６の最大高さ（ｈｋ）が、収容空間２６の最大外径の１／２よりも高いドーム形状をいい、Ｌｏｗドーム形状とは、収容空間２６の最大高さ（ｈｋ）が、収容空間２６の最大外径の１／２よりも低いドーム形状をいう。
　その他、実施例１～３、１０～２６についてのレンズ径（Ｌｍ）、レンズ高さ（ｈｍ）、台座高さ（ｈｌ）、台座外径（Ｄａ）、部材高さ（ｈｃ）、収容空間外径、及び収容空間の高さ（ｈｋ）は、図１３～図１８の表３～表８の通りである。なお、レンズ径（Ｌｍ）、レンズ高さ（ｈｍ）等は、図１Ａを参照されたい。
　また、この第３実施例では、各種の高さ因子をまとめた下記式（１）をパラメータＨと定義した。
　　　パラメータＨ＝ｈｍ３－ｈｋｘ＋ｈｌ　　　　　　　・・・・（１）
　ここで、ｘは、収容空間２６が四角形状の場合にｘ＝１、収容空間２６がドーム形状の場合にｘ＝３である。
　そして、実施例１～３、１０～２６に係る光学部品の配光角、光取出し効率並びにレンズ接合部での照度をシミュレーションで確認した。その結果を図１３～図１８の表３～表８に示す。
　また、配光角に対する接合部での照度の変化を図１９のグラフに示す。このグラフにおいて、収容空間の形状が四角形状（四角キャビティ）の場合に、配光度による接合部での照度の変化を破線Ｌａで示し、収容空間の形状がドーム形状（ドームキャビティ）の場合に、配光度による接合部での照度の変化を実線Ｌｂで示す。
　図１９のグラフから、収容空間の形状が四角キャビティである場合、配光角は４０°～５５°以外の範囲が好ましい。収容空間の形状がドームキャビティである場合、配光角は４５°～７０°以外の範囲が好ましい。
　同様に、パラメータＨに対する接合部での照度の変化を図２０のグラフに示す。図２０のグラフにおいて、収容空間の形状が四角形状であるパラメータＨの変化を破線Ｌｘで示し、収容空間の形状がドーム形状であるパラメータＨの変化を実線Ｌｙで示す。
　図２０のグラフから、収容空間の形状が四角形状（四角キャビティ）である場合、パラメータＨは０～５及び１０～１８の範囲が好ましく、より好ましくは０～５の範囲であり、特に好ましくは０～３の範囲である。
　また、収容空間の形状がドーム形状（ドームキャビティ）である場合、パラメータＨは０～６．５及び８．５～１８の範囲が好ましく、より好ましくは０～６．５の範囲であり、特に好ましくは０～５の範囲である。四角キャビティよりも、ドームキャビティの方が、接合部の照度を下げることができる。
　上記実施形態をまとめると以下のようになる。
［１］　本実施形態に係る透明封止部材は、紫外光を出射する少なくとも１つの光学素子と、前記光学素子が実装される実装基板とを有するパッケージを具備した光学部品に用いられる透明封止部材であって、前記実装基板の上面に形成された有機系の接着層を介して接合される透明体を具備し、前記透明体は下面開口の凹部を有する。
　これにより、有機系の接着剤への紫外光の照射を回避して、安価な有機系の接着剤を使用しながらも、パッケージの耐久性を向上させることができ、光取出し効率の向上をも図ることができる。
［２］　本実施形態において、透明体は、実装基板上に固定された環状の台座と、台座上に一体に形成されたレンズ体と、を有する。これにより、少なくとも光取り出し効率を高めることができる。
［３］　本実施形態において、レンズ体は、上面が凸形のレンズ状である。これにより、光取り出し効率を高めることができると共に、接合部での照度を低下させることができる。
［４］　本実施形態において、レンズ体は、上面が平面のレンズ状である。これにより、光取り出し効率を高めることができる。
［５］　本実施形態において、レンズ体は、外周部が実装基板から離間するにつれて連続的に拡大する形状である。これにより、光取り出し効率を高めることができると共に、接合部での照度を低下させることができる。
［６］　本実施形態において、透明体の下面開口の凹部は、実装基板の上面と共に光学素子の収容空間を形成する。これにより、有機系の接着層への紫外光の照射を回避することができる。
［７］　本実施形態において、収容空間の形状が四角形状である。
［８］　本実施形態において、配光角が４０°～５５°以外の範囲である。すなわち、収容空間の形状が四角形状であって、配光角が４０°～５５°以外の範囲は、光取り出し効率を高めることができると共に、接合部での照度を低下させることができる。
［９］　本実施形態において、透明体は、実装基板上に固定された環状の台座を有し、台座のうち、収容空間の外側に下面開口の溝が形成されている。光学素子から出射した紫外光のうち、出射角の小さい紫外光（横方向に出射する紫外光）を外周溝の傾斜面にて上方に反射するように制御するため、側面部に導波する光を低減させることができる。
［１０］　本実施形態において、収容空間の形状が上に凸のドーム形状である。
［１１］　本実施形態において、配光角が４５°～７０°以外の範囲である。すなわち、収容空間の形状がドーム形状であって、配光角が４５°～７０°以外の範囲は、光取り出し効率を高めることができると共に、接合部での照度を低下させることができる。
［１２］　本実施形態において、透明体の下面開口の凹部の上面が実装基板に向かって凸状に形成されている。これにより、光学素子から出射した紫外光を、上方に向かうように制御することができ、側面部に導波する光を低減させることができる。
［１３］　本実施形態において、透明体の下面開口の凹部は、実装基板の上面と共に光学素子の収容空間を形成し、収容空間の形状が四角形状であって、透明体の高さ因子に基づくパラメータＨを、下記演算式（１）で定義したとき、
　　　Ｈ＝ｈｍ^３－ｈｋ＋ｈｌ　　　　……（１）
（ここで、ｈｍはレンズ体の高さ、ｈｋは収容空間の最大高さ、ｈｌは台座の高さである。）
　パラメータＨは０～５及び１０～１８の範囲である。これにより、接合部での照度を低下させることができる。
［１４］　本実施形態において、パラメータＨは０～５の範囲がより好ましい。
［１５］　本実施形態において、透明体の下面開口の凹部は、実装基板の上面と共に光学素子の収容空間を形成し、収容空間の形状がドーム形状であって、透明体の高さ因子に基づくパラメータＨを、下記演算式（２）で定義したとき、
　　　Ｈ＝ｈｍ^３－ｈｋ^３＋ｈｌ　　　　……（２）
（ここで、ｈｍはレンズ体の高さ、ｈｋは収容空間の最大高さ、ｈｌは台座の高さである。）
　パラメータＨは０～６．５及び８．５～１８の範囲である。これにより、接合部での照度を低下させることができる。
［１６］　本実施形態において、パラメータＨは０～６．５の範囲がより好ましい。
［１７］　本実施形態に係る光学部品は、紫外光を出射する少なくとも１つの光学素子と、前記光学素子が収容されるパッケージとを具備した光学部品であって、パッケージは、光学素子が実装される実装基板と、実装基板の上面に形成された有機系の接着層を介して接合される透明体と、を具備し、透明体は下面開口の凹部を有する。
　これにより、有機系の接着剤への紫外光の照射を回避して、安価な有機系の接着剤を使用しながらも、パッケージの耐久性を向上させることができ、光取出し効率の向上をも図ることができる。
　なお、本発明に係る透明封止部材及び光学部品は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (17)

  1. 　紫外光（１２）を出射する少なくとも１つの光学素子（１４）と、前記光学素子（１４）が実装される実装基板（１８）とを有するパッケージ（１６）を具備した光学部品（１００）に用いられる透明封止部材（１０）であって、
    　前記実装基板（１８）の上面に形成された有機系の接着層（２０）を介して接合される透明体（２４）を具備し、
    　前記透明体（２４）は下面開口の凹部（２６）を有する、透明封止部材（１０）。
  2. 　請求項１記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記透明体（２４）は、前記実装基板（１８）上に固定された環状の台座（２８）と、
    　前記台座（２８）上に一体に形成されたレンズ体（３０）と、を有する、透明封止部材（１０）。
  3. 　請求項２記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記レンズ体（３０）は、上面が凸形のレンズ状である、透明封止部材（１０）。
  4. 　請求項２記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記レンズ体（３０）は、上面が平面のレンズ状である、透明封止部材（１０）。
  5. 　請求項２記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記レンズ体（３０）は、外周部が前記実装基板（１８）から離間するにつれて連続的に拡大する形状である、透明封止部材（１０）。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記透明体（２４）の下面開口の凹部（２６）は、前記実装基板（１８）の上面と共に前記光学素子（１４）の収容空間（２６）を形成する、透明封止部材（１０）。
  7. 　請求項６記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記収容空間（２６）の形状が四角形状である、透明封止部材（１０）。
  8. 　請求項７記載の透明封止部材（１０）において、
    　配光角が４０°～５５°以外の範囲である、透明封止部材（１０）。
  9. 　請求項６記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記透明体（２４）は、前記実装基板（１８）上に固定された環状の台座（２８）を有し、
    　前記台座（２８）のうち、前記収容空間（２６）の外側に下面開口の溝（５２）が形成されている、透明封止部材（１０）。
  10. 　請求項６記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記収容空間（２６）の形状が上に凸のドーム形状である、透明封止部材（１０）。
  11. 　請求項１０記載の透明封止部材（１０）において、
    　配光角が４５°～７０°以外の範囲である、透明封止部材（１０）。
  12. 　請求項２記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記透明体（２４）の下面開口の凹部（２６）の上面が前記実装基板（１８）に向かって凸状に形成されている、透明封止部材（１０）。
  13. 　請求項２記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記透明体（２４）の下面開口の凹部（２６）は、前記実装基板（１８）の上面と共に前記光学素子（１４）の収容空間（２６）を形成し、
    　前記収容空間（２６）の形状が四角形状であって、
    　前記透明体（２４）の高さ因子に基づくパラメータＨを、下記演算式（１）で定義したとき、
    　　　Ｈ＝ｈｍ^３－ｈｋ＋ｈｌ　　　　……（１）
    （ここで、ｈｍはレンズ体（３０）の高さ、ｈｋは収容空間（２６）の最大高さ、ｈｌは台座（２８）の高さである。）
    　前記パラメータＨは０～５及び１０～１８の範囲である、透明封止部材（１０）。
  14. 　請求項１３記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記パラメータＨは０～５の範囲である、透明封止部材（１０）。
  15. 　請求項２記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記透明体（２４）の下面開口の凹部（２６）は、前記実装基板（１８）の上面と共に前記光学素子（１４）の収容空間（２６）を形成し、
    　前記収容空間（２６）の形状がドーム形状であって、
    　前記透明体（２４）の高さ因子に基づくパラメータＨを、下記演算式（２）で定義したとき、
    　　　Ｈ＝ｈｍ^３－ｈｋ^３＋ｈｌ　　　　……（２）
    （ここで、ｈｍはレンズ体（３０）の高さ、ｈｋは収容空間（２６）の最大高さ、ｈｌは台座（２８）の高さである。）
    　パラメータＨは０～６．５及び８．５～１８の範囲である、透明封止部材（１０）。
  16. 　請求項１５記載の透明封止部材（１０）において、
    　前記パラメータＨは０～６．５の範囲である、透明封止部材（１０）。
  17. 　紫外光（１２）を出射する少なくとも１つの光学素子（１４）と、前記光学素子（１４）が収容されるパッケージ（１６）とを具備した光学部品（１００）であって、
    　前記パッケージ（１６）は、
    　前記光学素子（１４）が実装される実装基板（１８）と、
    　前記実装基板（１８）の上面に形成された有機系の接着層（２０）を介して接合される透明体（２４）と、を具備し、
    　前記透明体（２４）は下面開口の凹部（２６）を有する、光学部品（１００）。
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