(57)【要約】【課題】発光素子収納用パッケージの製造工程や発光装置の作動時に基体や接合材にクラックが生じるのを有効に抑制し、長期にわたり気密性を維持できるとともに、発光素子の光を効率よく安定して外部に取り出すことができるものとする。【解決手段】発光素子収納用パッケージは、上面の中央部に発光素子３が搭載される搭載部１ａを有する基体１と、この基体１の側面に内周面の下端部が全周にわたって接合された枠体２とを具備しており、この枠体２は、基体１よりも上側の内周面に全周にわたって、下面の全面が基体１と接しないように搭載部１ａ側に張り出した張出部２ａが形成されており、この張出部２ａは、その下面の搭載部１ａ側の端の高さが発光素子３の発光部の高さよりも低い。【選択図】  図１
2004327632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面の中央部に発光素子が搭載される搭載部を有する基体と、該基体の側面に内周面の下端部が全周にわたって接合された枠体とを具備しており、該枠体は、前記基体よりも上側の前記内周面に全周にわたって、下面が前記基体と接しないように前記搭載部側に張り出した張出部が形成されており、該張出部は、その下面の前記搭載部側の端の高さが前記発光素子の発光部の高さよりも低いことを特徴とする発光素子収納用パッケージ。
【請求項２】
請求項１記載の発光素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載された発光素子と、前記枠体の上面に取着された透光性蓋体とを具備していることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子を収容するための発光素子収納用パッケージおよび発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子１３を収容するための発光素子収納用パッケージ（以下、単にパッケージともいう）を図４に示す。図４において、パッケージは、上面の中央部に発光素子１３を搭載するための搭載部１１ａを有し、搭載部１１ａおよびその周辺からパッケージの内外を電気的に導通接続するリード端子やメタライズ配線等からなる配線導体（図示せず）が形成された絶縁体から成る基体１１と、基体１１の上面に接着固定され、中央部に発光素子１３を収納するための貫通孔が形成された、金属、樹脂またはセラミックス等からなる枠体１２とから主に構成される。
【０００３】
基体１１は酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）や窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス等のセラミックス、またはエポキシ樹脂等の樹脂から成る。基体１１がセラミックスから成る場合、その上面に配線導体がタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ）−マンガン（Ｍｎ）等から成る金属ペーストを高温で焼成して形成される。また、基体１１が樹脂から成る場合、銅（Ｃｕ）や鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等から成るリード端子がモールド成型されて基体１１の内部に設置固定される。
【０００４】
また、枠体１２は、アルミニウム（Ａｌ）やＦｅ−Ｎｉ−コバルト（Ｃｏ）合金等の金属、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックスまたはエポキシ樹脂等の樹脂から成り、切削加工や金型成型または押し出し成型等の成型技術により形成される。さらに、枠体１２の中央部には上方に向かうに伴って外側に広がる貫通孔が形成されており、発光素子１３から発光された光を枠体１２の内周面で反射することができる。そして、この光の反射率を向上させるために、枠体１２の内周面にＡｌ等の金属が蒸着法やメッキ法により被着される。そして、枠体１２は、半田、銀ロウ等のロウ材または樹脂接合材等の接合材１５により、搭載部１１ａを枠体１２の内周面で取り囲むように基体１１の上面に接合される。
【０００５】
そして、搭載部１１ａの周辺に配置した配線導体と発光素子１３の電極とをボンディングワイヤ（図示せず）を介して電気的に接続し、しかる後、枠体１２の内側にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂を発光素子１３を覆うように充填し熱硬化させる。または、発光素子１３の周囲または表面に蛍光体や蛍光体を混入した透明樹脂を塗布した後に、枠体１２の内側に透明樹脂を充填し熱硬化させることで、発光素子１３からの光を蛍光体により波長変換し所望の波長スペクトルを有する光を取り出せる発光装置と成すことができる。そして、枠体１２の上面に透光性の透光性蓋体１４を半田や樹脂接合材等で接合して発光装置となる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３６１４８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のパッケージにおいては、その製造工程で、熱膨張係数が６×１０−６／℃程度である酸化アルミニウム質焼結体等から成る基体１１と、熱膨張係数が２３×１０−６／℃程度であるＡｌから成る枠体１２とを接合材１５で加熱し冷却して接合する際、接合材１５には基体１１と枠体１２との熱膨張係数差に起因する応力が発生しクラックを生じるとともに、この応力が接合材１５の破壊強度以上になると接合材１５が破壊される。また、基体１１には枠体１２との熱膨張係数差に起因する熱収縮の差により、基体１１を上側または下側に反らす曲げモーメントが生じ、この曲げモーメントによる応力で基体１１にクラックが生じるとともに、この応力が破壊強度以上になると基体１１が破壊される。その結果、パッケージは気密性を保持できなくなり、発光装置は長期間にわたる信頼性を維持できなくなるという問題点があった。
【０００８】
また、発光装置を作動時に発生した発光素子１３の熱がパッケージ全体に伝達することによっても、基体１１と枠体１２との接合部に熱膨張係数差に起因する応力が生じてクラックが発生する。その結果、発光装置を作動させる際のパッケージの気密性が保持できなくなり、発光装置は長期間にわたり正常かつ安定した作動が困難になるという問題点があった。
【０００９】
さらに、発光素子１３の熱により枠体１２が熱膨張することにより、枠体１２の内周面の形状が変形するため、その内周面で発光素子１３が発する光を反射させて発光装置の外部に所望の放射角度、強度分布で効率よく放射させることができなくなる。その結果、発光素子１３から枠体１２の内周面で反射されて透光性蓋体１４へ入射する光の入射角度が安定せず、透光性蓋体１４下面で反射による損失が増大し、外部に放射される光が減少するとともに、発光装置の光の強度分布にむらが生じるという問題点があった。
【００１０】
また、発光素子１３の光波長が４００ｎｍ以下で、基体１１と枠体１２との接合材１５がエポキシ樹脂等の樹脂接着剤から成る場合、樹脂が紫外光を吸収することにより劣化し、接合材１５の接合強度や耐湿性が著しく低下する。その結果、発光装置は長期間にわたり気密性を保持できなくなり、パッケージ内部に水分が浸透することで発光素子１３の特性が劣化したり、透光性蓋体１４に水滴等が付着したりして光損失が増加するという問題点があった。
【００１１】
従って、本発明は上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、基体および基体と枠体との接合部にクラックが生じて発光装置の気密性の保持が困難となることを抑制するとともに、発光素子の光を外部に安定した所望の放射角度、強度分布で効率よく放射させることができ、さらに、接合材の紫外光よる接合強度や耐湿性の劣化を抑制することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光素子収納用パッケージは、上面の中央部に発光素子が搭載される搭載部を有する基体と、該基体の側面に内周面の下端部が全周にわたって接合された枠体とを具備しており、該枠体は、前記基体よりも上側の前記内周面に全周にわたって、下面の全面が前記基体と接しないように前記搭載部側に張り出した張出部が形成されており、該張出部は、その下面の前記搭載部側の端の高さが前記発光素子の発光部の高さよりも低いことを特徴とする。
【００１３】
本発明の発光素子収納用パッケージは、上面の中央部に発光素子が搭載される搭載部を有する基体と、この基体の側面に内周面の下端部が全周にわたって接合された枠体とを具備しており、枠体は、基体よりも上側の内周面に全周にわたって、下面の全面が基体と接しないように搭載部側に張り出した張出部が形成されており、この張出部は、その下面の搭載部側の端の高さが発光素子の発光部の高さよりも低いことから、枠体および基体が熱膨張により大きく寸法変化する方向、即ち、基体の上下面に平行な方向に対して、基体と枠体との接合面を直交させることができるため、枠体が基体よりも大きく熱膨張したとしても、その応力を基体の上下面に平行な方向にだけ作用させることができ、従来のような基体の端を上側または下側に反らそうとする曲げモーメントを著しく減少させることができる。その結果、基体が反るのを有効に低減することができ、基体や接合部に生じるクラックや、破壊強度以上の応力が生じることによる基体の破壊を有効に抑制できる。これにより、気密性を長期間にわたり保持できるとともに、正常かつ安定して作動させることができる発光素子収納用パッケージはとすることができる。
【００１４】
また、基体と枠体との熱膨張差によって生じる応力が接合部では小さくなるため、基体と枠体との接合面積を小さくすることができ、発光素子から生じた熱が基体から枠体に伝達されるのを有効に抑制することができる。
【００１５】
さらに、基体と張出部との間に空気層や、発光素子収納用パッケージ内部に充填される透明樹脂層をもうけることができるため、基体から枠体への熱抵抗が大きくなり、発光素子より発生した熱が基体を介して枠体に伝達するのを有効に抑制することができる。その結果、枠体の熱膨張によって生じる基体への曲げモーメントを抑制でき、基体にクラックや割れが発生するのを有効に抑制できる。また、枠体の熱膨張による内周面の変形や、枠体の変形に伴う透光性蓋体のずれを有効に抑制できることから、発光素子の光を枠体の内周面で安定かつ効率よく反射させて発光素子収納用パッケージの外部へ取り出すことができる。
【００１６】
また、発光素子の光波長が４００ｎｍ以下の紫外光で、基体と枠体との接合材がアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂接着剤から成る場合、発光素子の紫外光が張出部によって遮光されるため、直接的に接合材に照射されることはなく、接合材が紫外光によって劣化して接合強度や耐湿性が低下するのを有効に抑制できる。その結果、長期間にわたり発光装置の高い気密性を保持することができるとともに、発光装置内部への水分の浸透による発光素子の特性劣化や透光性蓋体に水滴が付着することによる光学的な特性の劣化を抑制できる。
【００１７】
本発明の発光装置は、上記構成の発光素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載された発光素子と、前記枠体の上面に取着された透光性蓋体とを具備していることを特徴とする。
【００１８】
本発明の発光装置は、上記の構成により、枠体の熱膨張、熱収縮に起因する基体や接合材のクラックや破壊、剥がれ等を抑制し、長期間にわたって気密性を保持することができ、また、発光素子の光を外部に安定した所望の放射角度、強度分布で効率よく放射させることができる。その結果、発光素子の光を効率よく安定して発光素子収納用パッケージの外部に取り出すことができる発光装置とすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子収納用パッケージについて以下に詳細に説明する。図１は本発明のパッケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、１は基体、２は枠体であり、主としてこれらで発光素子３を収容するためのパッケージが構成されており、この基体１の搭載部１ａに発光素子３を搭載し、枠体２の上面に、透光性蓋体４を取着することにより発光装置となる。
【００２０】
本発明のパッケージは、上面の中央部に発光素子３が搭載される搭載部１ａを有する基体１と、この基体１の側面に内周面の下端部が全周にわたって接合された枠体２とを具備しており、この枠体２は、基体１よりも上側の内周面に全周にわたって、下面の全面が基体１と接しないように、搭載部１ａ側に張り出した張出部２ａが形成されており、この張出部２ａは、その下面の搭載部１ａ側の端の高さが発光素子３の発光部の高さよりも低くなっている。即ち、基体１の上面と張出部２ａの下面との間に発光素子３の発光部の高さよりも低い隙間６を有している。
【００２１】
なお、発光部は、一般に発光素子３の上面に設けられているが、発光素子３の側面に設けられていてもよい。
【００２２】
基体１は、酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス等のセラミックス、またはエポキシ樹脂等の樹脂から成る絶縁体であり、発光素子３を支持する支持部材として機能し、その上面に発光素子３を搭載するための搭載部１ａを有している。
【００２３】
また、基体１がセラミックスから成る場合、搭載部１ａやその周囲、および基体１の枠体２内側から外側にかけて、パッケージの内外を電気的に導通接続するためのＷ，Ｍｏ，Ｍｎ等の金属粉末から成るメタライズ層を形成した配線導体（図示せず）が形成されており、また、基体１の下面等の外部に露出した表面の配線導体層にＣｕ，Ｆｅ−Ｎｉ合金等の金属から成るリード端子（図示せず）が接合される。また、基体１が樹脂から成る場合、ＣｕやＦｅ−Ｎｉ合金等から成るリード端子がモールド成型された基体１の内部に設置固定されている。
【００２４】
そして、搭載部１ａにはＬＥＤ等の発光素子３が銀等の金属粉末を樹脂に混入した銀（Ａｇ）−エポキシ樹脂等の接合材（Ａｇペースト）や、セラミックス等の粉末を樹脂に混入した接着材、半田、樹脂接着剤等の接合材５で接合される。そして、搭載部１ａの周囲の配線導体に発光素子３の電極がボンディングワイヤ（図示せず）を介して電気的に接続される。
【００２５】
なお、配線導体の露出する表面にＮｉや金（Ａｕ）等の耐食性に優れる金属を１〜２０μｍ程度の厚みで被着させておくのがよく、これにより配線導体が酸化腐食するのを有効に防止できるとともに、発光素子３との接続や、ボンディングワイヤとの接続、リード端子との接続を強固にすることができる。
【００２６】
また、基板１の上面には、基板１下面への光の透過を有効に抑制するとともに、基板１の上側に光を反射させるために、配線導体またはリード端子に電気的に短絡しないように、Ａｌ，Ａｇ，金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），Ｃｕ等の金属を蒸着法やメッキ法により反射層として形成し、基板１の上方への光の反射率を向上させることが好ましい。
【００２７】
本発明の枠体２は、基体１の側面に内周面の下端部が全周にわたって半田や樹脂接着剤等の接合材５で接合されており、この枠体２は、基体１よりも上側の内周面に全周にわたって、下面の全面が基体１と接しないように、搭載部１ａ側に張り出した張出部２ａが形成されており、この張出部２ａは、その下面の搭載部１ａ側の端の高さが発光素子３の発光部の高さよりも低くなっている。
【００２８】
これにより、枠体２および基体１が熱膨張により大きく寸法変化する方向、即ち、基体１の上下面に平行な方向に対して、基体１と枠体２との接合面を直交させることができるため、枠体２が基体１よりも大きく熱膨張したとしても、その応力を基体１の上下面に平行な方向にだけ作用させることができ、従来のような基体１の端を上側または下側に反らそうとする曲げモーメントを著しく減少させることができる。その結果、基体１が反るのを有効に低減することができ、基体１や接合部に生じるクラックや、破壊強度以上の応力が生じることによる基体１の破壊を有効に抑制できる。これにより、気密性を長期間にわたり保持できるとともに、正常かつ安定して作動させることができる発光素子収納用パッケージとすることができる。
【００２９】
また、基体１と枠体２との熱膨張差によって生じる応力が接合部では小さくなるため、基体１と枠体２との接合面積を小さくすることができ、発光素子３から生じた熱が基体１から枠体２に伝達されるのを有効に抑制することができる。
【００３０】
さらに、基体１と張出部２ａとの間に空気層や、パッケージ内部に充填される透明樹脂層をもうけることができるため、基体１から枠体２への熱抵抗が大きくなり、発光素子３より発生した熱が基体１を介して枠体２に伝達するのを有効に抑制することができる。その結果、枠体２の熱膨張によって生じる基体１への曲げモーメントを抑制でき、基体１にクラックや割れが発生するのを有効に抑制できる。また、枠体２の熱膨張による内周面の変形や、枠体２の変形に伴う透光性蓋体４のずれを有効に抑制できることから、発光素子３の光を枠体２の内周面で安定かつ効率よく反射させてパッケージの外部へ取り出すことができる。
【００３１】
また、発光素子３の光波長が４００ｎｍ以下の紫外光で、基体１と枠体２との接合材５がアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂接着剤から成る場合、発光素子３の紫外光が張出部２ａによって遮光されるため、直接的に接合材５に照射されることはなく、接合材５が紫外光によって劣化して接合強度や耐湿性が低下するのを有効に抑制できる。その結果、長期間にわたり発光装置の高い気密性を保持することができるとともに、発光装置内部への水分の浸透による発光素子３の特性劣化や透光性蓋体４に水滴が付着することによる光学的な特性の劣化を抑制できる。
【００３２】
また、張出部２ａは、その内周面がパッケージの上側に向かうに伴って開口径が大きくなるように傾斜面にするとともに、この内周面の算術平均粗さを０．０１μｍ以下にすることが好ましい。その結果、発光素子３から横方向に出射される光を内周面にて上方向に反射させ効率よくパッケージの外部へ光を放射することができる。
【００３３】
なお、張出部２ａは、その内周面の算術平均粗さが０．０１μｍより大きい場合、張出部２ａの内周面で光が散乱するために、長距離へ光を伝搬させることが困難となり、発光装置の光度が劣化し易くなる。従って、張出部２ａの内周面を上側へ外側に広がるように形成するとともに、この内周面の算術平均粗さを０．０１μｍ以下にすることにより、発光素子３の光を効率よくパッケージ外部に出射し光度を上昇させることができるとともに、発光装置の遠方へより光を照射することができる。
【００３４】
さらに枠体２は、張出部２ａの下面の搭載部１ａ側の端の高さが発光素子３の高さよりも低く、即ち、基体１上面と張出部２ａの下面との間に、発光素子３の発光部と基体１との距離より小さい隙間６を有するように基体１の側面の全周にわたって接合材５により接合されている。これにより、基体１と張出部２ａとの間には、空気層やパッケージ内部に充填される熱伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋ程度である透明性のエポキシ樹脂による樹脂層が形成される。その結果、隙間６による基体１から枠体２への熱抵抗が大きくなり、発光素子３より基体１を介して枠体２に伝達する熱が抑制される。従って、枠体２の熱膨張による内周面の変形や透光性部材４のずれを有効に抑制できることから、発光素子３の光を枠体２の内周面で安定かつ効率よく反射して、パッケージの外部へ取り出すことができる。
【００３５】
また、枠体２は、図２に示すように、張出部２ａの下面の搭載部１ａ側の端に全周にわたって下側に突出した凸部２ｃを形成することが好ましい。これにより、発光素子３の側面より出射される光を効率よくパッケージの内側に反射させ、パッケージ外部に効率よく取り出すことができる。即ち、張出部２ａの下面の搭載部１ａ側の端に凸部２ｃを形成することで、発光素子３から横方向に出射される光が基体１と枠体２との隙間６に入るのを有効に遮断し、この光を張出部２ａの内周面で効率よく反射させることができる。
【００３６】
さらに、凸部２ｃにより枠体２の強度を補強することができ、枠体２が熱により変形するのをより効果的に防ぐことができる。その結果、発光素子３の光のパッケージの上側へ反射効率を良好に維持させることができる。
【００３７】
なお、この凸部２ｃは、張出部２ａの付け根の部分の下面に凹部を設けることにより形成してもよい。これにより、張出部２ａと基体１との距離が大きくなり、発光素子３で発生した熱が基体１より張出部２ａに伝わるのをより有効に抑制することができる。
【００３８】
また、このような凸部２ｃは、張出部２ａの下面に全周にわたって形成する必要はなく、少なくとも枠体２の変形が生じ易い部位に形成すればよい。このような枠体２の変形が生じ易い部位とは、例えば、枠体２の内周面の開口が四角形状等の角を有する多角形状であればこの角の部位であり、また、発光素子３が多角形状であれば、発光素子３の角部に対応する部位である。
【００３９】
また、枠体２は、図３に示すように、張出部２ａと下端部２ｂとの間に切欠き部２ｄを設けることが好ましい。これにより、パッケージ製造工程におけるパッケージへの加熱や冷却により、または、発光装置を作動する際に発光素子３から発生した熱により、枠体２が熱膨張したり熱収縮したりして基体１と枠体２との接合部に応力が生じたとしても、切欠き部２ｄを有することによって変形し易くなった張出部２ａが適度に変形することにより応力を吸収することができる。その結果、基体１と枠体２との接合部に生じる応力が有効に抑制され、基体１や接合材５に生じるクラックや破壊を抑制でき、発光装置を長期間にわたり正常かつ安定して作動させることができる。
【００４０】
なお、枠体２は、紫外光領域から可視光領域の光に対し反射率が高いＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属、または酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス等のセラミックス、またはエポキシ樹脂等の樹脂から成る。例えば、枠体２がセラミックスや樹脂から成る場合、その表面に反射率の高いＡｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｃｕ等の金属を蒸着法やメッキ法により反射層として形成することが好ましい。
【００４１】
また、接合材５は、半田、無機フィラーを含有する樹脂接着剤、樹脂接着剤、Ａｇペースト、２５０℃以上の融点を有するガラスフリット等から成る。パッケージに長期間にわたる気密性が必要とされる場合、基体１と枠体２とを半田やガラスフリットから成る接合材５で接合することが好ましい。その結果、発光装置は長期にわたり気密性を保持できるととに、水分等の浸透による発光素子３の特性劣化や破損、透光性蓋体４への水滴の付着による光損失や光散乱等を有効に抑制できる。
【００４２】
接合材５は樹脂接着剤や無機フィラーを含有する樹脂接着剤を用いるのがよい。これにより、枠体２と基体１との熱膨張差によりこれらの接合部に応力が生じたとしても、接合材５が弾性率が比較的低い樹脂を含んでいるので、この応力を有効に吸収することができる。
【００４３】
このような樹脂を含有する接合材５を用いるとともに、発光素子３から発光される光が４００ｎｍ以下の紫外光を含む場合、樹脂が紫外光により劣化するのを、張出部２ａにより有効に抑制することができる。即ち、発光素子３の紫外光が張出部２ａによって遮光されるため、直接的に接合材５に照射されることはなく、接合材５が紫外光によって劣化して接合強度や耐湿性が低下するのを有効に抑制できる。その結果、長期間にわたり発光装置の高い気密性を保持することができるとともに、発光装置内部への水分の浸透による発光素子３の特性劣化や透光性蓋体４に水滴が付着することによる光学的な特性の劣化を抑制できる。
【００４４】
また、透光性蓋体４はガラス、サファイア、石英、またはエポキシ樹脂，アクリル樹脂等の樹脂（プラスチック）などの透光性材料から成り、枠体２内側に設置された、発光素子３、配線導体、ボンディングワイヤを保護するとともに、パッケージ内部を気密に封止する。また、透光性蓋体４をレンズ状にすることにより光学レンズの機能を付加することによって、発光素子３の光を集光または分散させて所望の放射角度、強度分布で発光素子３の光をパッケージ外部に取り出すことができる。
【００４５】
かくして、本発明のパッケージは、基体１の搭載部１ａに発光素子３を搭載するとともに、発光素子３の電極をボンディングワイヤ等で配線導体に接続し、枠体２の上面に透光性蓋体４を半田や樹脂接着剤等で接合することにより発光装置となる。なお、発光素子３を保護して光出射効率を良好に維持するために、枠体２の内側に透明樹脂を充填し熱硬化させて発光素子３を覆う被覆層を形成することが好ましい。
【００４６】
また、発光素子３の周囲または表面に蛍光体もしくは蛍光体を混入した透明樹脂を塗布した後、発光素子３を覆う透明樹脂を充填し熱硬化させ、枠体２の上面に透光性蓋体４を半田や樹脂接着剤等で接合することにより、発光素子３の光を蛍光体により波長変換し所望の波長スペクトルを有する光を取り出すことができる発光装置となる。
【００４７】
なお、本発明は上記の実施の形態の例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行うことは何等支障ない。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の発光素子収納用パッケージは、上面の中央部に発光素子が搭載される搭載部を有する基体と、この基体の側面に内周面の下端部が全周にわたって接合された枠体とを具備しており、枠体は、基体よりも上側の内周面に全周にわたって、下面の全面が基体と接しないように搭載部側に張り出した張出部が形成されており、この張出部は、その下面の搭載部側の端の高さが発光素子の発光部の高さよりも低いことから、枠体および基体が熱膨張により大きく寸法変化する方向、即ち、基体の上下面に平行な方向に対して、基体と枠体との接合面を直交させることができるため、枠体が基体よりも大きく熱膨張したとしても、その応力を基体の上下面に平行な方向にだけ作用させることができ、従来のような基体の端を上側または下側に反らそうとする曲げモーメントを著しく減少させることができる。その結果、基体が反るのを有効に低減することができ、基体や接合部に生じるクラックや、破壊強度以上の応力が生じることによる基体の破壊を有効に抑制できる。これにより、気密性を長期間にわたり保持できるとともに、正常かつ安定して作動させることができる発光素子収納用パッケージはとすることができる。
【００４９】
また、基体と枠体との熱膨張差によって生じる応力が接合部では小さくなるため、基体と枠体との接合面積を小さくすることができ、発光素子から生じた熱が基体から枠体に伝達されるのを有効に抑制することができる。
【００５０】
さらに、基体と張出部との間に空気層や、発光素子収納用パッケージ内部に充填される透明樹脂層をもうけることができるため、基体から枠体への熱抵抗が大きくなり、発光素子より発生した熱が基体を介して枠体に伝達するのを有効に抑制することができる。その結果、枠体の熱膨張によって生じる基体への曲げモーメントを抑制でき、基体にクラックや割れが発生するのを有効に抑制できる。また、枠体の熱膨張による内周面の変形や、枠体の変形に伴う透光性蓋体のずれを有効に抑制できることから、発光素子の光を枠体の内周面で安定かつ効率よく反射させて発光素子収納用パッケージの外部へ取り出すことができる。
【００５１】
また、発光素子の光波長が４００ｎｍ以下の紫外光で、基体と枠体との接合材がアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂接着剤から成る場合、発光素子の紫外光が張出部によって遮光されるため、直接的に接合材に照射されることはなく、接合材が紫外光によって劣化して接合強度や耐湿性が低下するのを有効に抑制できる。その結果、長期間にわたり発光装置の高い気密性を保持することができるとともに、発光装置内部への水分の浸透による発光素子の特性劣化や透光性蓋体に水滴が付着することによる光学的な特性の劣化を抑制できる。
【００５２】
本発明の発光装置は、上記構成の発光素子収納用パッケージと、搭載部に搭載された発光素子と、枠体の上面に取着された透光性蓋体とを具備していることにより、枠体の熱膨張、熱収縮に起因する基体や接合材のクラックや破壊、剥がれ等を抑制し、長期間にわたって気密性を保持することができ、また、発光素子の光を外部に安定した所望の放射角度、強度分布で効率よく放射させることができる。その結果、発光素子の光を効率よく安定して発光素子収納用パッケージの外部に取り出すことができる発光装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光素子収納用パッケージについて実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の発光素子収納用パッケージについて実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図３】本発明の発光素子収納用パッケージについて実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図４】従来の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【符号の説明】
１：基体
１ａ：搭載部
２：枠体
２ａ：張出部
３：発光素子
４：蓋体
５：接合材
６：隙間
【図１】
2004327632.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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