(57)【要約】【課題】熱サイクルに対する信頼性が高く、発光素子から発せられる光の利用効率が高い反射体、およびそれを用いた発光素子搭載用基板を提供する。【解決手段】反射体１０は、アルミナを主成分とし、発光素子１３から発せられる光を集光するための擂り鉢状の反射部位１４を備えるセラミック焼結体１１と、反射部位１４に設けられ、ガラス相中にニオブ酸化物粒子が分散しており、ガラス相の主成分がシリカで、ガラス相におけるホウ素の含有量をＢ２Ｏ３に換算して示した場合にＢ２Ｏ３の含有量がガラス相の全重量に対し０又は０を超え９ｗｔ％以下であるガラス被膜１２を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミナを主成分とし、発光素子から発せられる光を集光するための擂り鉢状の反射部位を備えるセラミック焼結体と、
該反射部位に設けられ、ガラス相中にニオブ酸化物粒子が分散しており、該ガラス相の主成分がシリカで、該ガラス相におけるホウ素（Ｂ）の含有量をＢ２Ｏ３に換算して示した場合にＢ２Ｏ３の含有量が該ガラス相の全重量に対し０又は０を超え９ｗｔ％以下であるガラス被膜を有し、
前記ガラス相の含有量は前記ガラス被膜の全重量に対し７０〜９０ｗｔ％であることを特徴とする反射体。
【請求項２】
前記ガラス相中にニオブ酸化物粒子及びジルコニア粒子が分散していることを特徴とする請求項１に記載の反射体。
【請求項３】
前記ガラス被膜がアノーサイトを含有しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の反射体。
【請求項４】
前記セラミック焼結体がジルコニアを含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の反射体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の反射体であって、前記反射部位で囲まれる貫通孔を有することを特徴とする反射体。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の反射体と、該反射体表面に設けられる前記発光素子を搭載するための搭載部と、前記発光素子との電気的導通を得るための配線導体を、有することを特徴とする発光素子搭載用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光素子から発せられる光の利用効率を高めるための反射体、及びそれを用いた発光素子搭載用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
低消費電力や長寿命などの利点を有する、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）などの発光素子を組み込んだ発光装置が近年広く用いられている。このような発光装置は、室内や室外における一般照明、自動車用ヘッドライト、光学機器などの用途で利用される。
【０００３】
発光素子は通常、発光素子と電気的導通を得るための配線導体が取り付けられた発光素子搭載用基板に搭載されて用いられるが、その際、発光素子から発せられる光の利用効率を高めるために、集光作用をもつ反射体が発光素子を囲繞するようにして発光素子搭載用基板に取り付けられることが多い。
【０００４】
セラミック製の反射体は、合成樹脂のように紫外線による劣化や変色が生じることが無く、また、高反射金属材料として知られる銀のように空気中の硫黄成分と反応して変色することも無いため、初期の反射率を長期間維持することが可能である。また、セラミックスは合成樹脂に比べて耐熱性や耐湿性が高い。そこで、セラミック製反射体の利用促進を図るため、紫外光から赤外光領域、とくに可視光領域の光線に対する反射率を銀と同程度まで高めた高反射率セラミックスが提案されている。
【０００５】
例えば、ホウケイ酸ガラスからなるガラス相中にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粒子と散乱体を分散させたガラスセラミックスを高反射率セラミックスとして用いることができる。散乱体を構成する材料としては、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いることができる。これらは屈折率が高い材料なので、ガラス相との屈折率差が大きくなる。このような散乱体はガラス相中で光を強く散乱させるのでガラスセラミックスの反射率を高める効果が大きい。アルミナ粒子はガラスセラミックスの強度を得るための骨材としてガラス相に添加される。またこのようなガラスセラミックスでは焼成時にホウケイ酸ガラスとアルミナが反応してアノーサイト（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）粒子がガラス相中に析出する。アルミナ粒子やアノーサイト粒子は前述した高屈折率材料に比べると屈折率は小さいが、散乱体としての作用は有するため、ガラスセラミックスの反射率の向上に対して一定の寄与がある。また、ホウケイ酸ガラスやアノーサイトはアルミナよりも線膨張率が小さいため、これらの組成比率を調整することでガラスセラミックスの線膨張率を、発光素子搭載用基板を構成する材料に近づけることもできる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ホウケイ酸ガラスからなるガラス相中に散乱体として２族元素とニオビウム（Ｎｂ）の化合物を分散させることによっても、ガラスセラミックスの反射率を高めることができる。ここで、２族元素とニオビウムの化合物は、化学式：ＸＮｂ２Ｏ６（Ｘは２族元素）で表される（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
また、アルミナは白色材料であるため、アルミナを主成分とするセラミックスも高反射セラミックスとなる。アルミナからなる母相中にジルコニア粒子を分散させるとさらに反射率が高まる（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
上記のような高反射率セラミックスからなる反射体の成形には、プレス成形法やグリーンシート成形法が用いられる。またこれらの反射体に発光素子と電気的な導通を得るための配線導体を取り付けたものは、発光素子搭載用基板として用いられる。このような用途では発光素子が発する熱を放散させる機能が要求されるため、ガラスセラミックスよりも、アルミナを主成分とするセラミックスやジルコニア分散アルミナセラミックスの方が、熱伝導率が高いので好適である。
【０００９】
一方、アルミナ、窒化アルミ（ＡｌＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などの基材の表面に白色セラミックカラー組成物を塗布したのち、加熱して白色セラミックカラー層（反射層）を基材表面に設けることで反射体を得ることもできる。白色セラミックカラー組成物はアルミナ、ジルコニア及びマグネシア（ＭｇＯ）からなる群から選ばれた少なくとも一種の成分と、低融点ガラス粉末と、ペースト状にするための有機ビヒクルからなる。高反射率セラミックス単体からなる反射体と同様、このような反射体は高反射率を有し、耐熱性や耐湿性にも優れている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−６４８４２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９５６５５号公報
【特許文献３】特開２０１１−２４１１３１号公報
【特許文献４】特開２０１２−１０１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述したような従来の反射体、及びそれを用いた発光素子搭載用基板には、次のような問題がある。
【００１２】
特許文献１及び２に開示されるガラスセラミックスや特許文献３に開示されるジルコニア分散アルミナセラミックスからなる、発光素子から発せられる光を集光するために擂り鉢状の反射部位を備える、焼成前のセラミック成形体（以後、成形体と呼ぶ）を作製する際、反射部位にクラックや層間隙間などの欠陥が生じることがあった。
【００１３】
図７（ａ）に示すような擂り鉢状の反射部位５１ａを備えるセラミック成形体５０をプレス成形法で成形する場合、図７（ｂ）に示すような金型６０が用いられる。金型６０はパンチ６１とダイス６２と下型６３からなる。パンチ６１がダイス６２にはめ込まれるように、パンチ６１の外周部はダイス６２の内周部よりも少し小さくなっている。ダイス６２と下型６３で形成される凹部６４にはセラミックス粉末と有機バインダーを含む顆粒６５の集合体（以後、粉体と呼ぶ）が充填される。下型６３は平坦部６６と突起部６７からなり、突起部６７は直線部６７ａとテーパー部６７ｂからなる。平坦部６６の法線方向から平面視した場合、ダイス６２の内周部や突起部６７の外周部はすべて円形になっている。そのため、金型６０で成形される成形体５０の斜視図は図７（ａ）の様になり、成形体５０の外周部も内周部も円形になっている。また、パンチ６１には突起部６７の上部（直線部６７ａの一部を含む）を挿通するための貫通孔６８が設けられている。パンチ６１を、貫通孔６８の中心軸と突起部６７の中心軸を一致させながら、所定の高さＡ−Ａから所定の高さＢ−Ｂまで下降させることで凹部６４の中に充填された粉体が圧縮され、顆粒６５がつぶれながら、顆粒６５同士が相互に圧着されて成形体５０が得られる。圧縮後に成形体５０が凹部６４にある状態ではテーパー部６７ｂは成形体５０の反射部位５１ａに接する状態になっている。
【００１４】
図７（ｃ）は金型６０から取り出した後の、成形体５０の断面図である。金型６０から取り出した後の成形体５０の反射部位５１ａにはクラックが発生していることがある。下型６３におけるテーパー部６７ｂの付近では、パンチ６１の加圧方向からずれた方向に個々の顆粒６５が相互に位置を入れ替えながら下方に移動し、粉体の圧縮が進む。このため、テーパー部６７ｂの付近では顆粒６５の充填状態やつぶれ状態が不均一になりやすい。パンチ６１を所定の高さＡ−Ａから所定の高さＢ−Ｂまで下げて粉体を圧縮した後に、ふたたび所定の高さＡ−Ａまで上昇させて成形体５０をパンチ６１からの圧力から開放した際、顆粒の充填状態やつぶれ状態が不均一である反射部位５１ａでは有機バインダーの再膨張による引っ張り応力が発生する。その結果として反射部位５１ａにクラックが発生する。
【００１５】
図８は成形体５０を焼成して得られたセラミック焼結体７０の断面写真であり、反射部位５１ｂにクラック７１が観察される。なお、セラミック焼結体７０の反射部位５１ｂは成形体５０における反射部位５１ａに対応している。セラミック焼結体７０の外形寸法は３〜４ｍｍ程度である。クラック７１はそのような小さい外形寸法の成形体５０の外観を光学顕微鏡で十分に時間を掛けて観察した際に見つけられていたものであり、焼成中あるいは焼成後に発生したクラックではない。セラミック焼結体７０に熱サイクルが負荷された際には、このようなクラック７１は熱応力によるセラミック焼結体７０の破壊進行の起点となる。
【００１６】
また、成形体５０と同様な擂り鉢状の反射部位を備える成形体を、グリーンシート成形法で作製することもできる。グリーンシートはセラミック粉末に有機バインダーや可塑剤などを添加してシート状に成形したものである。このようなグリーンシートを複数枚用意し、それぞれに孔径の異なる貫通孔を設ける。その際、グリーンシート毎に孔径が連続的に少しずつ大きくなるようにする。これらを各貫通孔の中心軸を一致させるように圧着積層すれば、貫通孔の内周部同士がつながって構成された擂り鉢状の反射部位を有する成形体を得ることができる。このような成形体においても、圧着不良によりグリーンシートの層間に隙間が生じるおそれがあり、そのような層間隙間は成形体を焼成して得られるセラミック焼結体においてもそのまま反射部位に層間隙間として残存する。図８におけるクラック７１と同様に、この層間隙間は熱サイクルが負荷された際にはセラミック焼結体の破壊進行の起点となる。
【００１７】
上記のようなセラミック焼結体の反射部位に発生するクラックや層間隙間などの欠陥への対策として、反射部位にガラス被膜を設けることが考えられる。このようなガラス被膜を設けることにより欠陥が表面に露出しない反射体を得ることができ、熱サイクルが負荷された際の破壊進行の起点を解消できる。
ただし、このようなガラス被膜には、熱サイクルの負荷に対してガラス被膜が反射部位から剥がれたり、ガラス被膜にクラックが発生したりしないこと、また、反射体の集光性能を低下させないために反射率が高いことが要求される。
【００１８】
特許文献４に開示される白色セラミックカラー組成物をこのようなガラス被膜として適用できる可能性がある。しかしながら、このようなガラス被膜では反射率が不足するおそれがあった。とくに、特許文献１や２に開示されるガラスセラミックスや、特許文献３に開示されるジルコニア分散アルミナセラミックスのように、反射率の高いセラミック焼結体を基材としてその表面にガラス被膜を設ける場合、ガラス被膜の反射率がセラミック焼結体の反射率よりも低いと、ガラス被膜を設けることで反射体の集光性能が大きく低下するおそれがあった。
【００１９】
特許文献１や２に開示される反射率の高いガラスセラミックスをガラス被膜として適用することも考えられるが、これらのガラスセラミックスはガラス相の含有量が少なく、被膜用途として用いた場合には、セラミック焼結体との密着強度が不十分でガラス被膜が反射部位から剥がれてしまうおそれがあった。
【００２０】
また、特許文献４に開示される白色セラミックカラー組成物ではガラス相として無鉛のホウケイ酸ガラスが好適に用いられている。特許文献１や２に開示されるガラスセラミックスにおいてもガラス相としてホウケイ酸ガラスが適用されている。ホウケイ酸ガラスはアルミナより線膨張率が小さい。さらに特許文献１や２に開示されるガラスセラミックスでは、焼成後にガラス相中にアノーサイトが析出している。アノーサイトもまたアルミナより線膨張率が小さい。そのため、アルミナを主成分とするセラミック焼結体（特許文献３に開示されるジルコニア分散アルミナセラミックスもこれに含まれる）の表面に、ホウケイ酸ガラスをガラス相とするガラス被膜（特許文献４に開示される白色セラミックカラー組成物、あるいは、特許文献１や２に開示されるガラスセラミックスもこれに含まれる）を設けた場合、セラミック焼結体とガラス被膜の接合界面付近に線膨張率の不整合に起因する熱応力が発生し、ガラス被膜が剥がれたり、ガラス被膜にクラックが生じたりするおそれがあった。
【００２１】
さらに、特許文献１や２に開示されるガラスセラミックスや、特許文献３に開示されるジルコニア分散アルミナセラミックスからなる反射体を用いて、発光素子を搭載するための搭載部と、配線導体を有する発光素子搭載用基板を作製した場合においても、反射部位に欠陥があることで熱サイクルに対する信頼性が低下するおそれがあった。またガラス被膜を反射部位に設けてそれを防止したとしても、熱サイクルの負荷に対してガラス被膜が反射部位から剥がれたり、ガラス被膜にクラックが発生したりするおそれがあった。また、反射体の集光性能が低下して発光素子から発せられる光の利用効率が低くなるおそれもあった。
【００２２】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、熱サイクルに対する信頼性が高く、発光素子から発せられる光の利用効率が高い反射体、及びそれを用いた発光素子搭載用基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記目的を達成するために、本発明の態様は、アルミナを主成分とし、発光素子から発せられる光を集光するための擂り鉢状の反射部位を備えるセラミック焼結体と、反射部位に設けられ、ガラス相中にニオブ酸化物粒子が分散しており、ガラス相の主成分がシリカ（ＳｉＯ２）で、ガラス相におけるホウ素（Ｂ）の含有量をＢ２Ｏ３に換算して示した場合に、Ｂ２Ｏ３の含有量がガラス相の全重量に対し０又は０を超え９ｗｔ％以下であるガラス被膜を有し、ガラス相の含有量がガラス被膜の全重量に対し７０〜９０ｗｔ％である反射体であることを要旨とする。
【００２４】
セラミック焼結体はアルミナを主成分とするため、反射体はアルミナが持つ、反射特性（アルミナは白色）、熱伝導特性、絶縁特性、機械的強度、などの特性を有する。また、セラミック焼結体は擂り鉢状の反射部位を備えるため、反射体は発光素子から発せられる光を集光する機能を有する。
【００２５】
また、反射部位にガラス被膜が設けられているため、反射部位に発生したクラックや層間隙間などの欠陥が表面に露出しない反射体を得ることができる。このため熱サイクルの負荷に対する、クラックや層間隙間を起点とする破壊の進行を防止できるため、反射体の信頼性が向上する。
【００２６】
さらに、ガラス相中に高屈折率のニオブ酸化物粒子が分散しているため、ニオブ酸化物粒子は散乱性能の高い散乱体として作用し、ガラス被膜の反射率が高い。このため、セラミック焼結体よりもガラス被膜の方が反射率が高い場合は反射体の集光性能を高めることができる。一方、セラミック焼結体よりもガラス被膜の方が反射率が低い場合であっても、反射体の集光性能の低下を抑制することができる。
【００２７】
ガラス相の主成分であるシリカは代表的なガラス原料であり、低コストで容易に入手できる。ガラス相の全重量に対するＢ２Ｏ３の含有率は０又は０を越え９ｗｔ％以下であるため、ガラス被膜の線膨張率を高めることができる。このためアルミナを主成分とするセラミック焼結体とガラス被膜との線膨張率を整合させることができ、ガラス被膜が反射部位から剥がれたり、ガラス被膜にクラックが発生したりする不具合を防止できる。
【００２８】
ガラス相の含有量はガラス被膜の全重量に対し７０〜９０ｗｔ％であるため、ガラス被膜とセラミック焼結体との密着強度を高めることができる。
【００２９】
上記の反射体は、ガラス相中にとしてニオブ酸化物粒子及びジルコニア粒子が分散していてもよい。粒子の総含有量が同じである場合、ジルコニアはニオブ酸化物よりも屈折率が低いため、粒子がすべてニオブ酸化物である場合に比べるとガラス被膜の反射率は低下するが、線膨張率はニオブ酸化物よりもジルコニアの方が大きいため、ガラス被膜の線膨張率はアルミナを主成分とするセラミック焼結体に近づく。
【００３０】
上記の反射体は、ガラス被膜がアノーサイトを含有しないのがよい。アノーサイトはアルミナよりも線膨張率が低いため、アノーサイトを含有しないことでガラス被膜の線膨張率を高め、アルミナを主成分とするセラミック焼結体の線膨張率に近づけることができる。
【００３１】
上記の反射体は、セラミック焼結体がジルコニアを含有していてもよい。母相であるアルミナ中にジルコニア粒子を分散させることで、ジルコニア粒子を散乱体として作用させ、セラミック焼結体の反射率を高めることができ、さらにはセラミック焼結体の機械的強度も高めることができる。
【００３２】
上記の反射体は、反射部位で囲まれる貫通孔を有していてもよい。発光素子搭載用基板に搭載された発光素子が貫通孔の内部に位置するように反射体を発光素子搭載用基板に取り付けることで、発光素子から発せられる光を損失無く集光させることができる。
【００３３】
また、前記目的を達成するために、本発明の他の態様は、上記の反射体と、反射体表面に設けられる発光素子を搭載するための搭載部と、発光素子との電気的導通を得るための配線導体を、有する発光素子搭載用基板であることを要旨とする。このような発光素子搭載用基板は、上記の反射体を有するため、熱サイクルに対する信頼性が高く、発光素子から発せられる光の利用率も高い。また、反射体を構成するセラミック焼結体はアルミナを主成分とするため熱伝導率が高いので、発光素子から発せられる熱をすみやかに放散させることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る反射体では、セラミック焼結体がアルミナを主成分としていること、また、セラミック焼結体の反射部位にガラス被膜が設けられていることにより、反射体の機械的強度が高い。さらにガラス被膜のガラス相をシリカを主成分とし、さらにガラス相におけるホウ素の含有量をＢ２Ｏ３に換算して示した場合にＢ２Ｏ３の含有量がガラス相の全重量に対し０又は０を超え９ｗｔ％以下とするので、ガラス被膜とセラミック焼結体の線膨張率が整合し、ガラス被膜とセラミック焼結体の接合界面付近で発生する熱応力を低減することができる。またガラス相の含有量は前記ガラス被膜の全重量に対し７０〜９０ｗｔ％であるため、ガラス被膜とセラミック焼結体との密着強度を高めることができる。これらの効果により、熱サイクルに対する反射体の信頼性が高い。
【００３５】
また本発明に係る反射体は、白色のアルミナを主成分とし、さらに発光素子から発せられる光を集光するための擂り鉢状の反射部位を備えるセラミック焼結体を有する。さらに反射部位に設けられるガラス被膜のガラス相中には高屈折率のニオブ酸化物粒子が分散しているため、ガラス被膜の反射率が高い。そのため上記の反射体を用いると発光素子から発せられる光の利用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は本発明の一実施の形態に係る反射体の断面図、（ｂ）は同反射体の斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同反射体の変形例の断面図である。
【図３】同反射体における、ガラス被膜又はセラミック焼結体の断面の概念図である。
【図４】同反射体を有する発光素子搭載用基板の断面図である。
【図５】（ａ）は実施例１に係る供試試料に対し、３６０〜７４０ｎｍの光線を波長を１０ｎｍずつ変えながら照射した際の、供試試料表面における反射率を測定した結果を示したグラフである。（ｂ）は実施例２に係る供試試料に対する同様の測定結果を示したグラフである。
【図６】実施例２ａに係る供試試料に対しＸ線を照射した際の回折パターンを示すグラフと、各鉱物相のリファレンスデータである。
【図７】（ａ）は焼成前の成形体を示す斜視図である。この成形体を焼成すると従来の反射体となる。（ｂ）は同成形体をプレス成形で作製するために用いる金型の断面図である。（ｃ）は同金型から取り出した同成形体の断面図である。
【図８】同成形体を焼成して得られたセラミック焼結体からなる、従来の反射体の断面写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化して実施するための形態について説明し、本発明の理解に供する。
【００３８】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、反射体１０は、セラミック焼結体１１とガラス被膜１２を有している。セラミック焼結体１１は発光素子１３から発せられる光を集光するための擂り鉢状の反射部位１４を備えている。ガラス被膜１２はすべての反射部位１４に設けられる。発光素子１３は発光素子搭載用基板１５の主面に接合材（図示しない）を用いて搭載され、擂り鉢状の反射部位１４およびガラス被膜１２が発光素子１３を囲繞するように反射体１０が発光素子搭載用基板１５の主面に接合材（図示しない）を用いて取り付けられる。
【００３９】
セラミック焼結体１１はアルミナを主成分としている。アルミナは白色セラミックスであるため、セラミック焼結体１１は高い反射率を有する。このほか、アルミナの特性である高熱伝導性、機械的な高強度、高絶縁性、なども有する。セラミック焼結体１１におけるアルミナの含有量は７０〜１００ｗｔ％であるのがよい。７０ｗｔ％未満であるとアルミナの純度が低下し、熱伝導率が低下する。１００ｗｔ％であると熱伝導率が最も高くなる。
【００４０】
また、ガラスセラミックスにも高反射率を有するものがあるが、ガラスセラミックスに比べ、アルミナを主成分とするセラミックス（以後、アルミナセラミックスと呼ぶ）の方が、熱伝導性と機械的強度に優れる。熱伝導性がよいアルミナを主成分とするセラミック焼結体１１からなる反射体１０を発光素子搭載用基板１５に取り付けた発光素子収納用パッケージ２０は、放熱性に優れており、発熱を伴う発光素子１３の駆動時にも発光素子１３の温度を一定範囲内に収め、発光素子１３の発光状態を一定に維持することができる。
【００４１】
セラミック焼結体１１の擂り鉢状の反射部位１４は、図１（ａ）のように断面視して直線状であってもよいが、例えば、図２（ａ）の反射部位１４ａのように断面視して折れ曲がった形状であってもよいし、図２（ｂ）の反射部位１４ｂのように断面視して湾曲形状であっても良い。また、セラミック焼結体１１ｃがシート状のセラミック焼結体１６を積層して構成され、反射部位１４ｃが階段形状になっていてもよい。
【００４２】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ガラス被膜１２を反射部位１４に設けることで、反射部位１４に発生したクラックや層間隙間などの欠陥が表面に露出しない反射体１０を得ることができる。このような欠陥は熱サイクルが負荷された際にはセラミック焼結体１１の破壊進行の起点となるため、ガラス被膜１２は反射体１１の信頼性を高める効果がある。ガラス被膜１２の平均厚さは１〜３５μｍの範囲内であるのがよい。１μｍよりも薄いと反射部位１４の全面を完全に被膜することが困難になり、被膜が設けられていない箇所が発生するおそれがある。３５μｍよりも厚い場合は、その厚さを確保するために、例えば塗布と焼き付けを繰り返す回数が増大してコストが増す。また、ペースト粘度を高めて塗布を一度にするとペースト作製の混合工程に時間が掛かる。ガラス被膜１２の厚さは２〜１０μｍの範囲が品質とコストの観点から好適である。
【００４３】
ガラス被膜１２を構成するガラス相の主成分はシリカである。シリカは代表的なガラス原料であるので、安価に入手でき、また特性もよく知られているため扱いやすい。
【００４４】
ガラス被膜１２は反射部位１４に設けられるため、反射率が高いことが要求される。そのため、ガラス被膜１２のガラス相中にニオブ酸化物粒子が分散している。ニオブ酸化物としては、五酸化ニオブを用いることができる。五酸化ニオブとその他のセラミックスの特性を、表１に示す。
【００４５】
表１に示した各特性データは以下の文献より引用した。
アルミナ、ジルコニア、マグネシアの各屈折率データは、「宮内克己、他著、セラミックサイエンスシリーズ３  オプトセラミックス、第１版、技報堂出版株式会社、１９８４年１２月１４日、ｐ４、表−１．２」より引用した。またアルミナ、ジルコニア、マグネシアの各線膨張率データは「浜野健也編集、ファインセラミックスハンドブック、朝倉書店、１９８４年、ｐ６０８、表▲４▼．４．４２」より引用した。
五酸化ニオブの屈折率データは「ファインセラミックス事典、技報堂出版株式会社、１９８７年、ｐ２９５、表５」より引用した。また、五酸化ニオブの線膨張率データは「堀田憲康ら著、”Ｎｂ２Ｏ５−ＣａＯ系の固相反応”、窯業協会誌、１９８１年、第８９巻、１号、ｐ９−１３」より引用した。
アノーサイトの線膨張率は「西垣進著、”ＬＴＣＣとＬＦＣ材料の歴史”、機能材料、２００４年、第２４巻、６号、ｐ６−２２」より引用した。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
五酸化ニオブはアルミナ、マグネシア、ジルコニアのいずれよりも屈折率が高い。このためガラス相との屈折率の差が最も大きく、ガラス相中で光線を散乱する散乱体としての効果が最も大きい。この効果を図３を用いて説明する。空気中から入射光３０がガラス被膜１２の一方の主面に入射した際、この入射光３０の一部は母相３１としてのガラス相の表面で反射光３２となり、一部は母相３１としてのガラス相に侵入する透過光３３となる。さらにこの透過光３３はガラス被膜１２の他方の主面から透過光３４として空気中に向けて進む。この際、ガラス相の透過率は非常に大きいため、入射光３０の光エネルギーはほとんど透過光３３及び透過光３４となり、反射光３２に分配される光エネルギーはほとんど無い。一方、母相３１としてのガラス相中に散乱体３５が分散している場合、透過光３３は散乱体３５により散乱され、散乱光３６となる。ガラス被膜１２の一方の主面に向かって散乱された散乱光３６と反射光３２が合算されてガラス被膜１２の実質的な反射光となる。したがって、散乱体３５の散乱効率を高めることで、ガラス被膜１２の実質的な反射率を高めることが可能となる。散乱体３５と母相３１としてのガラス相の間の屈折率差が大きいほど散乱体３５の散乱効率は高まるため、屈折率の高いセラミック材料を散乱体３５として適用することがガラス被膜１２の反射率を高めるために必要となる。
【００４８】
散乱体３５としてのニオブ酸化物粒子は五酸化ニオブ以外の、たとえば、２族元素とニオビウム（Ｎｂ）の化合物である、ＸＮｂ２Ｏ６（Ｘは２族元素である、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）の粒子であってもよい。このような化合物も高い屈折率を有するため、ガラス被膜１２の反射率を高める効果が高い。
【００４９】
シリカ以外のガラス成分に関し、ガラス相におけるホウ素の含有量は、ホウ素をＢ２Ｏ３に換算して示した場合に、Ｂ２Ｏ３の含有量がガラス相の全重量に対し０又は０を超え９ｗｔ％以下であるのがよい。シリカを主成分としてホウ素を含有するガラス（ホウケイ酸ガラス）は線膨張率が低い。このためＢ２Ｏ３の含有量が９ｗｔ％を越えるとガラス被膜１２の線膨張率が低くなり、アルミナを主成分とするセラミック焼結体１１とは線膨張率が整合しなくなる。この場合、ガラス被膜１２とセラミック焼結体１１の接合界面付近に発生する熱応力によって、ガラス被膜が剥がれたり、ガラス被膜にクラックが生じたりするおそれがある。なおＢ２Ｏ３の含有量が０又は０を越え３ｗｔ％以下であれば、ガラス被膜１２の線膨張率を下げる効果はさらに高まる。
【００５０】
ところで、表１に示すように、ジルコニアの屈折率は五酸化ニオブよりも低いが、ジルコニアの線膨張率は五酸化ニオブよりも高い。このためガラス相中に分散させる粒子の総含有量を一定にしたままで五酸化ニオブの一部をジルコニアに置換すると、ガラス被膜１２の反射率は低下する。しかしながら、ガラス被膜１２の線膨張率は大きくなり、ガラス被膜１２の線膨張率をアルミナを主成分とするセラミック焼結体１１にさらに近づけることができる。
【００５１】
ガラス相はアノーサイトを含有していないのが良い。アノーサイトも線膨張率がアルミナより小さい材料であるため、これをガラス相が含有しないことでガラス被膜１２の線膨張率が高まり、アルミナを主成分とするセラミック焼結体１１の線膨張率と整合する効果がより高まる。
【００５２】
ガラス被膜１２の全重量に対するガラス相の含有量は７０〜９０ｗｔ％であるのがよい。７０ｗｔ％よりも低いと、図１（ａ）におけるガラス被膜１２と反射部位１４との密着強度が低下し、ガラス被膜１２が剥がれやすくなる。９０ｗｔ％を超えると五酸化ニオブやジルコニアなどの粒子の含有率が低下し、ガラス被膜１２の反射率が低下する。一方、粒子の含有量はガラス被膜１２の全重量に対し１０〜３０ｗｔ％であるのがよい。１０ｗｔ％よりも低いと十分なガラス被膜１２の反射率を得ることができない。３０ｗｔ％を超えるとガラス相の含有量が低下してガラス被膜１２が反射部位１４から剥がれやすくなる。
【００５３】
セラミック焼結体１１はアルミナを主成分とするが、ジルコニアを含有していても良い。アルミナを母相とし、ジルコニア粒子が分散した状態だと、セラミック焼結体１１の反射率と機械的強度が向上する。ここで反射率が高まるメカニズムは、前述したガラス被膜１２の場合と同様に図３を用いて説明することができ、母相３１をアルミナ、散乱体３５をジルコニア粒子として考えればよい。セラミック焼結体１１の全重量に対するジルコニアの含有量は、５〜３０ｗｔ％であるのがよい。５ｗｔ％よりも低いと十分な反射率及び機械的強度が得られない。３０ｗｔ％を超えると、ジルコニアの熱伝導率がアルミナの１／１０程度しかないために、セラミック焼結体１１の熱伝導率が低下し、図１（ａ）のように反射体１０を発光素子搭載用基板１５に取り付けて発光素子収納用パッケージ２０を構成した場合や、後述する反射体を使って発光素子搭載用基板を構成した場合に、発光素子収納用パッケージ２０や発光素子搭載用基板の放熱性が低下してしまう。また、散乱体３５としてのジルコニアは実質的に純度１００％のものでも良いが、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、セリア（ＣｅＯ２）、マグネシア、カルシア（ＣａＯ）などの安定化剤を固溶させたジルコニアでも良い。とくに、イットリアを３ｍｏｌ％程度（より具体的には部分安定化ジルコニアにおけるイットリアのモル分率は０．０１５〜０．０３５の範囲内）、固溶させた部分安定化ジルコニアは純度１００％のジルコニアに比べて、アルミナの機械的強度を向上させる効果が高い。
【００５４】
図１（ａ）に示すように、反射体１０は、反射部位１４やガラス被膜１２で囲まれる貫通孔１７を有するのが良い。反射部位１４及びガラス被膜１２は擂り鉢状になっているため、貫通孔１７の内径は下部から上部に向けて大きくなる。発光素子搭載用基板１５に搭載された発光素子１３が貫通孔１７の内部に位置するように反射体１０を発光素子搭載用基板１５に取り付けることで、発光素子１３から発せられる光をガラス被膜１２が設けられた反射部位１４で損失無く集光させることができる。
【００５５】
図１（ａ）、（ｂ）では発光素子搭載用基板１５の主面の法線方向から平面視したときに、反射体１０の外形や、反射部位１４からなる内周部は円形であるが、それらは円形でなく多角形であってもよい。また、反射体１０は複数の部材を組み合わせてなるものであってもよい。
【００５６】
発光素子収納用パッケージ２０と、反射体１０の反射部位１４で囲繞される発光素子１３で発光装置が構成される。貫通孔１７は空洞のままであってよいが、白色照明用途では、貫通孔１７は蛍光体粒子を含有する樹脂で満たされる。発光素子１３から青色光が発せられると、青色光で照射された蛍光体は黄色光を発する。青色光と黄色光はガラス被膜１２が設けられた反射部位１４で集光される。青色光と黄色光が混合すると、白色光となる。このような白色照明装置は、自動車のヘッドライトや室内外の一般照明用途などに利用される。またこのような白色光は光学機器などにも利用される。
【００５７】
また、反射体は貫通孔を有さない形状であってもよい。例えば、平板状のセラミック焼結体を作製し、その一方の主面を反射部位とし、反射部位にガラス被膜を設けた反射体を発光素子搭載用基板１５に取り付け、所望の方向に発光素子１３から発せられる光を集めるように用いることができる。
【００５８】
図４に示す発光素子搭載用基板４０では、反射体１０ｄはセラミック焼結体１１ｄと、セラミック焼結体１１ｄの反射部位１４ｄ全体に設けられるガラス被膜１２からなる。さらに発光素子搭載用基板４０は、反射体１０ｄの表面に設けられる発光素子１３を搭載するための搭載部４１と、発光素子１３と電気的導通を得るための配線導体４２を有する。発光素子１３と配線導体４２はボンディングワイヤ４３によって電気的に接続される。搭載部４１は、反射部位１４ｄおよびガラス被膜１２で囲繞される底面４４の一部である。発光素子１３は搭載部４１に半田や樹脂接着剤などの接合材料（図示しない）で接合される。配線導体４２は、底面４４に接着された銅、銅系合金、鉄、鉄系合金などからなる金属平板でもよいし、銅、タングステン、モリブデンなどの金属粉末ペーストを底面４４に焼き付けたものでもよい。また、セラミック焼結体１１ｄの焼成前の成形体に金属粉末ペーストを塗布した後に同時に焼成してもよいし、セラミック焼結体１１ｄに金属粉末ペーストを塗布した後に焼成してもよい。ガラス被膜１２は、反射部位１４ｄだけでなく、底面４４の一部又は全体にも設けても良い。この場合、発光素子１３あるいは配線導体４２はガラス被膜１２の表面に設けられる場合がある。底面４４の一部又は全体にもガラス被膜１２を設けることで、発光素子１３から発せられる光や、凹み部４５を充填する蛍光体入り樹脂の蛍光体から発せられる光を集光する効果がいっそう高まる。
【実施例１】
【００５９】
以下に、本発明の実施例１に係る反射体について説明する。まず、セラミック焼結体の製造方法について説明する。焼成後の成分がアルミナが９６ｗｔ％で残り４ｗｔ％がガラス成分となるように、アルミナ、炭酸カルシウム、タルク、カオリンの各粉末原料を所定の重量比で調合した。これらの無機原料と水と分散剤をボールミルで粉砕混合した。これにポリビニルアルコールやパラフィンなどの有機原料を調合し、さらにボールミルでそれらを混合した結果としてスラリーを得た。ポリビニルアルコールは成形のための有機バインダーであり、パラフィンは後述する顆粒を柔らかくする効果がある。
【００６０】
次に、スラリーを噴霧乾燥機に投入して乾燥造粒し、上記の無機原料と有機原料からなる顆粒の集合体としての粉体をつくった。この粉体を図７（ｂ）のような金型を用いて平板状にプレス成形した。この成形体を大気中で最高温度１６２０℃で焼成した結果、２５ｍｍ×２５ｍｍ×１ｍｍの平板状セラミック焼結体を得た。このセラミック焼結体をアルミナ（Ａ）とする。
【００６１】
次に、ガラス被膜の製造方法について説明する。五酸化ニオブ粉末と、ガラス粉末を所定の比率で調合した。ここでガラス粉末は表２に示す成分を持つ。五酸化ニオブとガラス粉末を全重量とした場合、五酸化ニオブの含有量は２１ｗｔ％で、ガラス粉末の含有量は７９ｗｔ％であった。これらの混合粉末にさらにメジュームを混合してペースト状にした。メジュームは溶剤成分とそれに溶解する樹脂成分からなり、溶剤はテルピネオール、樹脂はポリビニルブチラールを用いた。これをガラスペースト（Ａ）とする。
【００６２】
【表２】
2016092149.tif 000004
【００６３】
ガラスペースト（Ａ）を平板状セラミック焼結体の一方の主面に塗布したのち、大気中で、最高温度８５０、９００、９５０℃の３条件で加熱し、アルミナ（Ａ）からなる平板状セラミック焼結体にガラス被膜を設けた。これらをそれぞれ、実施例１ａ、１ｂ、１ｃとする。このガラス被膜の焼成後の平均厚みは２５μｍであった。
【００６４】
これらの試供試料の、ガラス被膜を設けた側の主面における反射率を測定した。反射率測定には分光測色計（コニカミノルタ（株）製、型式ＣＭ−３７００ｄ）を用いた。測定した波長範囲は３６０〜７４０ｎｍである。
【００６５】
図５（ａ）には、８５０℃焼成（実施例１ａ）、９００℃焼成（実施例１ｂ）、９５０℃焼成（実施例１ｃ）、およびガラス被膜を設けていないアルミナ（Ａ）のセラミック素地（比較例１）における、３６０〜７４０ｎｍの光線を波長を１０ｎｍずつ変えながら照射した際の反射率の測定結果が示されている。
【００６６】
ガラス被膜を設けた実施例１ａ、１ｂ、１ｃでは、波長４３０〜７４０ｎｍの範囲内で、反射率が８５％を超えている。とくに実施例１ａと１ｂでは波長４１０〜７４０ｎｍの、実施例（ｃ）よりも広い範囲内で、反射率が８５％を超えている。また、セラミック素地の比較例１においては波長４４０ｎｍと４５０ｎｍにおいて反射率が８５％をほんの少し下回るが、波長４００〜７４０ｎｍの範囲内で実施例１ｃとほぼ同等の反射率を示している。
【００６７】
４１０〜７４０ｎｍの範囲内で、ガラス被膜を設けた実施例１ａと１ｂは、セラミック素地の比較例１よりも反射率が高い。したがって、このような実施例１ａと１ｂの製造条件に準じて図１（ａ）の反射体１０を製造すると、ガラス被膜１２は反射部位１４に発生した欠陥による信頼性低下を防止するとともに反射率を高める効果を持つ。
【００６８】
一方、ガラス被膜を設けた実施例１ｃは、波長４００〜７４０ｎｍの範囲内でセラミック素地の比較例１とほぼ同等の反射率を有している。したがって、実施例１ｃの製造条件に準じて図１（ａ）の反射体１０を製造すると、ガラス被膜１２は反射部位１４に発生した欠陥による信頼性低下を防止し、反射率もほぼ低下しない。
【００６９】
なお、表１の成分を持つガラス粉末の軟化温度は約８５０℃であったので、ガラス被膜を形成する際の焼き付け温度が８５０℃よりも低いとガラス被膜とセラミック焼結体の密着強度が低下して剥がれやすくなる。実施例１ｃでは反射率が比較例１とほぼ同等であったことを考えると、実施例１に係るガラスペースト（Ａ）の焼き付け温度は８７０〜９００℃の範囲が最適であったといえる。
【００７０】
次に、実施例１にかかるガラス被膜の反射率向上効果について、表２に示される各成分の比屈折率を用いて検討する。
【００７１】
式１はクラウジウス−モソッティの式である。ｎは屈折率、ρは密度、Ｎはアボガドロ数、αは分極率、Ｍは分子量である。
【００７２】
（数１）
（ｎ２−１）／（ｎ２＋２）／ρ  ＝  ４πＮα／３／Ｍ      （１）
【００７３】
ｎが１に近いとき、式１は式２のようになる。
【００７４】
（数２）
（ｎ−１）／ρ  ＝  ２πＮα／Ｍ  ＝  Ｋ      （２）
【００７５】
ｍ種類の分子からなる物質の場合、加成性が成立すると、式２は式３のように書き直すことができる。ｐｉは各成分の重量分率で、Ｋｉは比屈折率である。
【００７６】
【数３】
2016092149.tif 000005
（３）
【００７７】
ガラス被膜におけるガラス相の重量分率（ｐｉ）と比屈折率（Ｋｉ）は表２に示されており、ガラス相の密度（ρ）は３．２７ｇ／ｃｍ３であったので、式３より、ガラス相の屈折率は１．６２と見積もられた。
【００７８】
表１を見てみると、ガラス相の屈折率１．６２に対し、セラミック材料の屈折率はいずれもそれよりも大きいが、五酸化ニオブの屈折率との差が最も大きい。そのため、散乱体を構成するセラミック材料として五酸化ニオブ粒子を用いると、ガラス相と散乱体の屈折率差を最も大きくすることができ、実施例１に係るガラス被膜の反射率を向上させることができる。また、比較例１よりも反射率が高い、実施例１ａと１ｂにおけるガラス被膜の反射率は、いずれもアルミナ（Ａ）の反射率よりも高いものであったと考えられる。一方、実施例１ｃにおけるガラス被膜は焼成温度が高すぎて反射率が低下し、アルミナ（Ａ）の反射率と同等になってものと考えられる。
【実施例２】
【００７９】
次に、実施例２に係るセラミック焼結体（以後、アルミナ（Ｂ）と呼ぶ）の製造について説明する。
【００８０】
まず、アルミナやジルコニアなどの各種の粉末原料を、以下の比率で調合した。
アルミナ粉末      ７６．３ｗｔ％
ジルコニア粉末    ２１．９ｗｔ％
シリカ粉末          １．５ｗｔ％
マグネシア粉末      ０．３ｗｔ％
【００８１】
ここで、ジルコニア粉末は、ジルコニアの全重量に対してイットリアが５．４２ｗｔ％（約３ｍｏｌ％に相当）固溶した部分安定化ジルコニアであった。このようなイットリアを固溶させた部分安定化ジルコニアをアルミナに添加することで、反射率や機械的強度を向上させることができる。また、ジルコニア中の不純物であるＦｅおよびＴｉの含有量を、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に、ＴｉをＴｉＯ２にそれぞれ換算して示した場合、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２の含有量はそれぞれ、ジルコニアの全重量に対して０．０５ｗｔ％以下であった。ＦｅやＴｉなどの不純物はジルコニアを着色させる原因となるため、このような高純度のジルコニア粉末を用いた。
【００８２】
シリカは、アルミナ（Ｂ）の反射率、機械的強度、絶縁抵抗、を向上させる効果がある。また、アルミナ（Ｂ）に、ガラスを添加した銀ペーストを塗布して焼き付ける場合に、銀がアルミナ粒界に拡散してアルミナ（Ｂ）を着色して反射率を低下させることを防止する効果もある。この着色防止効果は図４に示す発光素子搭載用基板４０としてアルミナ（Ｂ）を適用する場合に有用である。
【００８３】
マグネシアを添加させると、アルミナ（Ｂ）の焼成温度を下げる効果がある。
【００８４】
実施例１と同様に、これらの無機原料と水と分散剤をボールミル等で粉砕混合した後、ポリビニルアルコールやパラフィンなどの有機原料を調合し、さらにボールミルで混合してスラリーを得た。
【００８５】
次に、スラリーを噴霧乾燥機に投入して乾燥造粒し、顆粒の集合体からなる粉体をつくった。粉体を図７（ｂ）のような金型を用いて平板状にプレス成形した。この成形体を大気中で最高温度１５７０℃で焼成した結果、実施例１と同様に２５ｍｍ×２５ｍｍ×１ｍｍの平板状のセラミック焼結体を得た。
【００８６】
ガラス被膜に用いるガラスペーストは２種類用意した。一つは実施例１で用いたガラスペースト（Ａ）である。もう一つはガラスペースト（Ａ）において五酸化ニオブを調合しなかったもの、つまり、無機原料が表２に示した成分のガラス粉末のみであるガラスペースト（Ｂ）とした。
【００８７】
これら２種類のペーストをそれぞれアルミナ（Ｂ）からなる平板状のセラミック焼結体の一方の主面に塗布したのち、大気中で、最高温度９００℃の条件で加熱し、ガラス被膜を設けた。ガラスペースト（Ａ）を塗布した供試試料を実施例２ａ、ガラスペースト（Ｂ）を塗布した供試試料を比較例２とする。これらのガラス被膜の焼成後の平均厚みはいずれも２５μｍであった。また、アルミナ（Ｂ）からなる、ガラス被膜を設けない平板状のセラミック焼結体を比較例３とした。
【００８８】
実施例１と同様に、これらの供試試料のガラス被膜を設けた側の主面における反射率を測定した。反射率測定には分光測色計（コニカミノルタ（株）製、型式ＣＭ−３７００ｄ）を用いた。測定した波長範囲は３６０〜７４０ｎｍである。
【００８９】
図５（ｂ）にその結果を示す。アルミナ（Ｂ）のセラミック素地（比較例２）の反射率は、波長４００〜７４０ｎｍの範囲内で９０％以上であった。また、ガラスペースト（Ａ）を用いた実施例２ａの反射率は、波長４２０〜７４０ｎｍの範囲内で９０％以上であった。また、ガラスペースト（Ｂ）を用いた比較例３の反射率は、波長４３０〜７４０ｎｍの範囲内で９０％以上であった。
【００９０】
アルミナ（Ｂ）のセラミック素地（比較例２）に比べ、ガラスペースト（Ａ）を用いた実施例２ａおよびガラスペースト（Ｂ）を用いた比較例３は反射率が低い。つまり、アルミナ（Ｂ）のセラミック素地にガラス被膜を設けることで反射率が低下している。これはアルミナ（Ｂ）（ジルコニア分散アルミナセラミックス）の反射率が、２種類のガラス被膜のいずれの反射率よりも高いためであると考えられる。ただし、五酸化ニオブを粒子としてガラス相に分散させたガラス被膜を設けた実施例２ａは、粒子無添加のガラス被膜を設けた比較例３よりも、比較例２に対する反射率の低下が抑制されており、五酸化ニオブをガラス相に分散させた効果はあらわれている。また、実施例２ａおよび比較例３に準じた製造条件で図１に示すような反射体１０を製造した場合、ガラス被膜１２は反射部位１４に発生した欠陥による反射体１０の信頼性低下を防止する効果を有する。
【００９１】
反射部位にクラックや層間隙間などの欠陥が生じた場合、そのセラミック焼結体単体からなる反射体はそもそも製品としては不良品である。図８に示すセラミック焼結体７０のように外形寸法が３〜４ｍｍ程度と小さい場合、外観検査でこのような欠陥（クラック７１）を効率よく見つけて、良品と不良品を選別することは難しい。擂り鉢状の反射部位５１ｂの全体を一度に観察することは難しく、例えば、セラミック焼結体７０を回転させながら光学顕微鏡で観察するなどの対応が必要となる。顆粒やグリーンシートの圧着性がよくないなどの原因で成形体の反射部位に上記のような欠陥が生じやすい場合、実施例１ａ〜１ｃ並びに実施例２ａに係る、五酸化ニオブを粒子としてガラス相に分散させたガラス被膜は、アルミナ（Ｂ）のような高反射率のセラミック焼結体に対しても、熱サイクルを負荷した際に上記のような欠陥を破壊進行の起点とさせない効果を持つ。このため、反射部位の外観検査を省略することが可能になる。
【実施例３】
【００９２】
次に、実施例１ａ〜１ｃ並びに実施例２ａに係る、ガラスペースト（Ａ）を用いた、五酸化ニオブを粒子としてガラス相に分散させたガラス被膜の線膨張率について説明する。
【００９３】
図６は、実施例２ａの供試試料の、ガラス被膜を設けた主面側にＸ線を照射した際の回折パターンと、鉱物相を同定するためのリファレンスを示している。リファレンスとして、アノーサイト、五酸化ニオブ、アルミナ、ジルコニア（正方晶）、ジルコニア（単斜晶）を示した。いずれも、横軸は回折角２θ（ｄｅｇ）、縦軸は回折したＸ線の強度（以後、回折強度と呼ぶ）を示している。
【００９４】
なお、この測定にはＸ線回折装置（（株）リガク製、型式ＭｉｎｉＦｌｅｘ▲２▼）を使用した。その際、Ｘ線管には同装置に標準で付属の銅を用いた。
【００９５】
実施例２ａの供試試料の回折パターンと各リファレンスを比較した結果、実施例２ａの供試試料には、五酸化ニオブ、アルミナ、ジルコニア（正方晶）の鉱物相が含まれていることが確認された。原料配合の内容より、五酸化ニオブはガラス被膜に、アルミナとジルコニア（正方晶）はアルミナ（Ｂ）に含まれたものであると結論された。
【００９６】
また、実施例２ａの供試試料の回折パターンには鉱物相を同定できなかったピークもあった（図中、？マークで表示）が、リファレンスと比較した結果、少なくともアノーサイトのピークではないことがわかった。
【００９７】
アノーサイトの量が少ないと回折強度も小さくなるので、鉱物相の同定に必要な回折強度を得ることができない場合がある。そのため実施例２ａの供試試料においても、図６のデータだけではガラス被膜を焼き付ける際の冷却過程でガラス相中に微量のアノーサイトが析出した可能性を排除できない。しかしながらガラス相にアノーサイトが析出していたとしても、それはＸ線回折測定で検出できない程度のごく微量であったとはいえる。
【００９８】
このように実施例１ａ〜１ｃ並びに実施例２ａに係るガラス被膜では、表２に示すようにガラス相におけるＢ２Ｏ３の含有量が９ｗｔ％以下であり、また、図６に示すようにガラス被膜におけるアノーサイトの含有量はゼロ（またはごく微量）であった。その結果、表１に示すように、ガラス被膜の線膨張率を６．２×１０−６（／℃）（温度範囲  室温〜３００℃）にすることができ、実施例１に係るアルミナ（Ａ）、および実施例２に係るジルコニアを含有するアルミナ（Ｂ）に近づけることができた。アノーサイトの線膨張率は４．５×１０−６（／℃）（温度範囲  室温〜２５０℃）であり、実施例１に係るアルミナ（Ａ）、および実施例２に係るアルミナ（Ｂ）よりも小さいため、ガラス被膜が実質的にアノーサイトを含有してないことはこの結果に寄与している。なお、ガラス被膜の線膨張率は「ＪＩＳ  Ｒ  ３１０２  ガラスの平均線膨張係数の試験方法」に準じて測定した。アルミナ（Ａ）やアルミナ（Ｂ）の線膨張率は、「ＪＩＳ  Ｒ  １６１８  ファインセラミックスの熱機械分析による熱膨張の測定方法」に準じて測定した。
【００９９】
したがって、実施例１ａ〜１ｃ並びに実施例２ａに準じる製造方法で図１に示す反射体１０を製造した場合、ガラス被膜１２とセラミック焼結体１１の線膨張率が整合する。そのため、反射体１０に熱サイクルが掛かった場合においても、ガラス被膜１２が反射部位１４から剥がれたり、ガラス被膜１２にクラックが発生したりすることを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明に係る反射体、及びそれを用いた発光素子搭載用基板は、熱サイクルに対する信頼性が高く、また発光素子から発せられる光の利用効率も高いため、例えば、室内外の一般照明や自動車用ヘッドライトなどの照明装置、あるいは光学系機器などに組み込まれて用いられる。
【符号の説明】
【０１０１】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ：反射体、
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ：セラミック焼結体
１２：ガラス被膜
１３：発光素子
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ：反射部位
１５：発光素子搭載用基板
１６：シート状のセラミック焼結体
１７：貫通孔
２０：発光素子収納用パッケージ
３０：入射光
３１：母相
３２：反射光
３３：透過光
３４：透過光
３５：散乱体
３６：散乱光
４０：発光素子搭載用基板
４１：搭載部
４２：配線導体
４３：ボンディングワイヤ
４４：底面
４５：凹部
５０：セラミック成形体（成形体）
５１ａ：成形体の反射部位
５１ｂ：焼結体の反射部位
６０：金型
６１：パンチ
６２：ダイス
６３：下型
６４：凹部
６５：顆粒
６６：平坦部
６７：突起部
６７ａ：直線部
６７ｂ：テーパー部
６８：貫通孔
７０：セラミック焼結体
７１：クラック
【図１】
2016092149.tif 000006
【図２】
2016092149.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016092149.tif 000012
【図８】
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