[发明专利]发光元件用基板及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及发光元件用基板及使用该基板的发光装置。

背景技术

近年来，伴随发光二极管元件的高亮度化、白色化，使用发光二极管元件的发光装置被用于手机和大型液晶电视的背光源等。然而，发热量随着发光二极管元件的高亮度化而增加，其温度过度上升，因此不一定能够获得足够的发光亮度。因此，作为用于搭载发光二极管元件等发光元件的发光元件用基板，需要可使由发光元件产生的热量迅速地扩散而获得足够的发光亮度的基板。

以往，作为发光元件用基板，采用例如氧化铝基板。此外，因为氧化铝基板的热导率为约15～20W/m·K，并不高，所以也正在研究采用具有更高的热导率的氮化铝基板。

然而，氮化铝基板的原料成本高，且难以烧结，所以需要高温烧成，工艺成本趋高。另外，氮化铝基板的热膨胀系数小，为4×10^-6～5×10^-6/℃，安装于广泛使用的具有9×10^-6/℃以上的热膨胀系数的印刷基板的情况下，由于热膨胀差，并不一定能够获得足够的连接可靠性。

为了解决这样的问题，正在研究采用低温共烧陶瓷基板(以下称为LTCC基板)作为发光元件用基板。LTCC基板例如为由玻璃和氧化铝填料形成的基板，它们的折射率差大，且它们的界面多，其厚度比所用的波长大，所以可获得高反射率。藉此，可以高效地利用来自发光元件的光，因而能够降低发热量。此外，由于由光源引发的劣化少的无机氧化物形成，因此可以长时间保持稳定的色调。

LTCC基板的特征之一是作为发光元件用基板如上所述具有高反射率，而且为了使发光元件发射的光尽可能向前方反射，进行了对LTCC基板的表面施以银反射膜、在该银反射膜的表面设置用于防止氧化和硫化的外覆玻璃等尝试。此外，作为发光元件用基板的形态，包括具有腔、在该腔的底面搭载发光元件的形态，在这样的发光元件用基板中，为了更高效地获取光，大多除了腔的底面之外还在侧面实施上述银反射膜和外覆玻璃的结构。此外，该情况下，通常考虑到银反射膜的反射特性而使腔的壁为向上部呈锥状扩大的结构。

然而，对于陶瓷基板，难以形成具有使反射膜充分起效的锥状侧面的腔，因此作为其替代方案，例如专利文献1中提出了将腔侧面形成为阶梯状、较好是在阶梯表面设有金属层的陶瓷制的发光元件收纳用封装的技术。但是，专利文献1的技术中，存在结构复杂化、制造工序增加等问题，需要结构简单且光取出效率好的发光元件用LTCC基板的构成。

此外，上述腔内搭载多个发光元件的发光装置中，存在某一发光元件发射的光入射到邻接的发光元件而导致光的取出效率低的问题，为了解决该问题，例如专利文献2中尝试在塑料等的凹状容器内具有发光元件的搭载部的反射器中于发光元件间形成间隔壁、较好是具有V字形截面的间隔壁，防止发光元件发射的光被其他发光元件吸收来提高光取出效率。然而，如果在LTCC基板上形成具有V字形截面的间隔壁，则产生与上述锥状侧面的形成同样的问题。

专利文献1：日本专利特开2006-303351号公报

专利文献2：日本专利特表2004-517465号公报

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的发明，其目的在于提供结构简单且搭载发光元件时可获得高光取出效率的发光元件用基板。此外，本发明的目的还在于提供使用上述发光元件用基板的高发光亮度的发光装置。

本发明的发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组合物的烧结体形成的大致平板状的基体和接合于所述基体的上侧主面的框体且在以所述基体的上侧主面的一部分为底面、以所述框体的内壁面为侧面而形成的凹部的底面具有发光元件的搭载部的发光元件用基板，其特征在于，所述框体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组合物的烧结体形成。

较好是本发明的发光元件用基板中的所述凹部的侧面相对于该凹部的底面大致垂直地设置。

此外，本发明的发光元件用基板较好是除了所述框体之外，所述基体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组合物的烧结体形成。

作为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组合物的烧结体中的陶瓷填料，较好是氧化铝粉末和氧化锆粉末的混合物。

较好是本发明的发光元件用基板中，所述框体以所述凹部的侧面与该凹部底面的发光元件搭载部端缘之间的距离在该搭载部的整周为大致相等的间隔的方式接合于所述基体的上侧主面。