[發明專利]發光元件用基板及發光裝置

無效

• 申請號: 201010587910.6
• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN102208516A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 中山勝壽
• 申請（專利權）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/56;H01L33/60;H01L33/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 馮雅;胡燁

技術領域

本發明涉及發光元件用基板及使用該基板的發光裝置。

背景技術

近年來，伴隨發光二極管元件的高亮度化、白色化，使用發光二極管元件的發光裝置被用于手機和大型液晶電視的背光源等。然而，發熱量隨著發光二極管元件的高亮度化而增加，其溫度過度上升，因此不一定能夠獲得足夠的發光亮度。因此，作為用于搭載發光二極管元件等發光元件的發光元件用基板，需要可使由發光元件產生的熱量迅速地擴散而獲得足夠的發光亮度的基板。

以往，作為發光元件用基板，采用例如氧化鋁基板。此外，因為氧化鋁基板的熱導率為約15～20W/m·K，并不高，所以也正在研究采用具有更高的熱導率的氮化鋁基板。

然而，氮化鋁基板的原料成本高，且難以燒結，所以需要高溫燒成，工藝成本趨高。另外，氮化鋁基板的熱膨脹系數小，為4×10^-6～5×10^-6/℃，安裝于廣泛使用的具有9×10^-6/℃以上的熱膨脹系數的印刷基板的情況下，由于熱膨脹差，并不一定能夠獲得足夠的連接可靠性。

為了解決這樣的問題，正在研究采用低溫共燒陶瓷基板(以下稱為LTCC基板)作為發光元件用基板。LTCC基板例如為由玻璃和氧化鋁填料形成的基板，它們的折射率差大，且它們的界面多，其厚度比所用的波長大，所以可獲得高反射率。藉此，可以高效地利用來自發光元件的光，因而能夠降低發熱量。此外，由于由光源引發的劣化少的無機氧化物形成，因此可以長時間保持穩定的色調。

LTCC基板的特征之一是作為發光元件用基板如上所述具有高反射率，而且為了使發光元件發射的光盡可能向前方反射，進行了對LTCC基板的表面施以銀反射膜、在該銀反射膜的表面設置用于防止氧化和硫化的外覆玻璃等嘗試。此外，作為發光元件用基板的形態，包括具有腔、在該腔的底面搭載發光元件的形態，在這樣的發光元件用基板中，為了更高效地獲取光，大多除了腔的底面之外還在側面實施上述銀反射膜和外覆玻璃的結構。此外，該情況下，通常考慮到銀反射膜的反射特性而使腔的壁為向上部呈錐狀擴大的結構。

然而，對于陶瓷基板，難以形成具有使反射膜充分起效的錐狀側面的腔，因此作為其替代方案，例如專利文獻1中提出了將腔側面形成為階梯狀、較好是在階梯表面設有金屬層的陶瓷制的發光元件收納用封裝的技術。但是，專利文獻1的技術中，存在結構復雜化、制造工序增加等問題，需要結構簡單且光取出效率好的發光元件用LTCC基板的構成。

此外，上述腔內搭載多個發光元件的發光裝置中，存在某一發光元件發射的光入射到鄰接的發光元件而導致光的取出效率低的問題，為了解決該問題，例如專利文獻2中嘗試在塑料等的凹狀容器內具有發光元件的搭載部的反射器中于發光元件間形成間隔壁、較好是具有V字形截面的間隔壁，防止發光元件發射的光被其他發光元件吸收來提高光取出效率。然而，如果在LTCC基板上形成具有V字形截面的間隔壁，則產生與上述錐狀側面的形成同樣的問題。

專利文獻1：日本專利特開2006-303351號公報

專利文獻2：日本專利特表2004-517465號公報

發明內容

本發明是為了解決上述問題而完成的發明，其目的在于提供結構簡單且搭載發光元件時可獲得高光取出效率的發光元件用基板。此外，本發明的目的還在于提供使用上述發光元件用基板的高發光亮度的發光裝置。

本發明的發光元件用基板是具有由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷組合物的燒結體形成的大致平板狀的基體和接合于所述基體的上側主面的框體且在以所述基體的上側主面的一部分為底面、以所述框體的內壁面為側面而形成的凹部的底面具有發光元件的搭載部的發光元件用基板，其特征在于，所述框體由具有漫反射性的包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷組合物的燒結體形成。

較好是本發明的發光元件用基板中的所述凹部的側面相對于該凹部的底面大致垂直地設置。

此外，本發明的發光元件用基板較好是除了所述框體之外，所述基體也由具有漫反射性的包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷組合物的燒結體形成。

作為所述具有漫反射性的包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷組合物的燒結體中的陶瓷填料，較好是氧化鋁粉末和氧化鋯粉末的混合物。

較好是本發明的發光元件用基板中，所述框體以所述凹部的側面與該凹部底面的發光元件搭載部端緣之間的距離在該搭載部的整周為大致相等的間隔的方式接合于所述基體的上側主面。