[发明专利]发光元件搭载用基板及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及发光元件搭载用基板及使用该发光元件搭载用基板的发光装置，特别涉及可见光区域的光的反射率高的发光元件搭载用基板及使用该发光元件搭载用基板的发光装置。

背景技术

近年来，伴随发光二极管(LED)元件的高亮度化、白色化，开发出了使用LED元件的发光装置作为手机和大型液晶电视的背光源等。这样的发光装置中，作为搭载LED元件等发光元件的基板，要求导热性高而将由发光元件产生的热量迅速地散发，并且对可见光区域的光的反射率高且容易制造。

为了应对这样的要求，正在研究采用低温共烧陶瓷基板(以下称为LTCC基板)作为发光元件搭载用基板。LTCC基板如下所述获得：将规定块数的由玻璃和陶瓷填料(例如氧化铝填料)形成的生片重叠，通过热压接将其一体化后对其进行烧成。

这样的LTCC基板的制造过程中，重要的是将烧成时的收缩率(烧成收缩率)抑制得较低。作为烧成收缩率的控制方法，有通过制造工艺来控制的方法和通过构成基板的材料来控制的方法。通过制造工艺进行的控制也有已实用化的方法，但存在工艺成本升高等问题。另一方面，关于通过构成材料来控制烧成收缩率的技术，现状是尚未充分研究。

此外，改变加压条件、烧成条件等制造条件时以及构成材料的批次发生变化的情况下，一般会产生烧成收缩率变动的问题，每次都需要更换印刷掩模和冲孔(片材的冲裁)数据等。因此，难以大幅改变制造条件，而且对于构成材料大多要设置非常严格的标准。

还有，LTCC基板中，由于玻璃和陶瓷填料的折射率之差大且它们的界面多，因此与氧化铝基板这样的陶瓷基板相比光的反射率更高。但是，作为发光元件搭载用基板，要求具有更高的反射率的基板。

一直以来，为了提高玻璃陶瓷基板的反射率，研究了使其含有具有比氧化铝更高的折射率的陶瓷填料(高折射率填料)的方法。但是，含有高折射率填料的玻璃陶瓷基板与含有氧化铝和氧化硅(SiO₂)等填料的玻璃陶瓷基板相比烧结性较差，因此无法增大高折射率填料的含量，或者玻璃的组成受到很大限制。因此，存在设计的自由度减小的问题。于是，为了能从较大的范围内选择玻璃组成，要求开发出使用与玻璃的烧结性良好的氧化铝填料等来提高光的反射率的技术。

作为使用长宽比高的具有扁平形状的粒子作为陶瓷填料的玻璃陶瓷基板，以往提出了如下所示的技术方案。即，提出了一种玻璃陶瓷基板的制造方法，该方法中，对由玻璃粉末和包含扁平粒子的填料形成的生片以扁平粒子与面方向平行地取向的状态进行烧成。(例如参照专利文献1)

但是，利用专利文献1记载的方法，无法得到具有足以作为发光元件搭载用基板的高反射率的基板。即，虽然以扁平粒子的形式使用由氧化物形成的陶瓷粉末或金属粉末，但作为陶瓷粉末使用的是长宽比为5左右的陶瓷粉末，含有具有这种程度的长宽比的填料的基板无法实现高反射率。

此外，虽然也使用具有比上述陶瓷粉末更高的长宽比的金属填料(例如铝填料)，但由于下述原因，含有金属填料的基板无法得到高反射率。即，金属(例如铝)具有在反射光时吸收入射光的一部分的性质。此外，已知如下现象：一般来说，光入射到含有填料的玻璃基板时，在直至从基板反射为止的过程中会在玻璃和填料的界面上发生多次反射。因此，含有金属铝作为金属填料的基板中，入射的光的大部分在多次反射时被金属填料吸收，所以从基板发出的反射光大幅减少，反射率降低。

此外，提出了一种玻璃陶瓷基板，该基板中，使长宽比为4以上的陶瓷填料分散在玻璃和/或玻璃结晶而成的基质中，从而提高导热系数(散热性)。(例如参照专利文献2)

但是，专利文献2记载的玻璃陶瓷基板中，由于分散含有长宽比为10以下的陶瓷填料，因此也无法实现足够高的反射率。

还提出了一种高反射率的光反射体，该光反射体是含有玻璃和陶瓷粒子(包含长宽比为3以上的陶瓷粒子)的玻璃陶瓷基板，玻璃陶瓷的结晶度为50％以上。(例如参照专利文献3)

但是，专利文献3记载的光反射体通过在烧成过程中使玻璃结晶而产生微细的晶体来实现高反射率，用结晶玻璃的粉末来制造。而且，使用结晶玻璃的粉末来使其稳定地发生结晶是很困难的，因此依赖于玻璃的结晶的高反射体存在反射率的偏差大的问题。此外，对晶体势(日文：結晶化ポテンシヤル)很高的基板进行烧成时，基板的端部可能会发生翘曲。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平09-071472号公报

专利文献2：日本专利特开2002-111210号公报