JP2023155873A - 蓋部材、パッケージ及びガラス基板 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子を含むパッケージに使用される蓋部材における光の取り出し効率を向上させる。【解決手段】ガラス製の蓋部材４は、板状の枠部７と、枠部７から突出するドーム状の突出部８とを備える。突出部８は、内面８ａ及び外面８ｂを有する。突出部８の内面８ａには、反射防止膜１０ａが形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、パッケージ用の蓋部材、及び蓋部材を有するパッケージ並びに蓋部材を形成するためのガラス基板に関する。

例えば特許文献１には、発光素子（ＬＥＤ素子）が実装される基体（基板）と、発光素子を覆うように基体に固定されるドーム状の蓋部材（透光性カバー）と、基体と蓋部材とを接合する接着材とを備えるパッケージが開示されている。このパッケージでは、蓋部材をドーム状に構成することで、蓋部材と基体との間に発光素子を収容する空間を確保している。

特開２０１１－６６１６９号公報

上記のようなドーム状の蓋部材が使用されたパッケージについて、更なる性能向上のための研究開発が推進されている。

本発明は、発光素子を含むパッケージに使用される蓋部材における光の取り出し効率を向上させることを技術的課題とする。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、発光素子を含むパッケージに用いられるガラス製の蓋部材であって、板状の枠部と、前記枠部から突出するドーム状の突出部とを備え、前記突出部は、内面及び外面を有し、前記突出部の前記内面及び前記外面の少なくとも一方には、反射防止膜が形成されている、ことを特徴とする。

かかる構成によれば、蓋部材における突出部の内面に反射防止膜を形成することで、発光素子から放出された光を突出部によって効率良く透過させることができる。これにより、パッケージに使用される蓋部材の光の取り出し効率を可及的に高めることが可能となる。

本発明に係る蓋部材において、前記枠部は、前記突出部の前記内面に繋がる第一主面と、前記突出部の前記外面に繋がる第二主面とを有し、前記枠部の前記第一主面には、前記反射防止膜が形成されていてもよい。

枠部の第一主面に形成された反射防止膜は、枠部を基体に接合する際に、接合部分に作用する応力を緩和する機能を有する。これにより、蓋部材を破損させることなく基体に接合することができる。

本発明に係る蓋部材において、前記枠部の前記第一主面に形成されている前記反射防止膜の前記第一主面側とは反対側に金属層が形成されていてもよい。

かかる構成によれば、蓋部材に接合材を形成する際に、この金属層を使用することで、接合材が金属層に良好になじみ、結果として、蓋部材と基体を好適に接合することができる。

本発明に係る蓋部材において、前記突出部の前記内面には、前記反射防止膜が形成されており、前記突出部は、頂部と、前記枠部と一体に構成される基部とを備え、前記頂部に形成されている前記反射防止膜の厚さは、前記基部に形成されている前記反射防止膜の厚さよりも厚くてもよい。

本発明に係る蓋部材において、前記反射防止膜は、酸化ハフニウム膜を含んでもよい。

本発明に係る蓋部材において、前記突出部の前記頂部の厚さは、前記突出部の前記基部の厚さよりも薄くてもよい。

かかる構成によれば、蓋部材の突出部における頂部の厚さを基部の厚さよりも薄くすることで、この突出部の透過率を高めることが可能となる。加えて、突出部の基部の厚さは、頂部の厚さよりも厚くなることから、この基部における強度を頂部よりも高めることができる。したがって、蓋部材の光の取り出し効率の向上と強度の確保とを両立させることが可能となる。

本発明に係る蓋部材において、前記突出部の前記外面には、第二の反射防止膜が形成されていてもよい。これにより、蓋部材における光の取り出し効率をさらに高めることができる。

前記頂部に形成されている前記第二の反射防止膜の厚さは、前記基部に形成されている前記第二の反射防止膜の厚さよりも厚くてもよい。

前記突出部は、所定の突出角度で前記枠部から突出しており、前記突出部の前記突出角度は、４０°以上９０°以下であってもよい。これにより、突出部における光の取り出し効率を高めることができる。

前記突出部は、頂部と、前記枠部と一体に構成される基部とを備え、前記突出部は、前記内面側に形成される開口部を有し、前記開口部の開口長さＬと、前記突出部の突出高さＨとの比Ｌ／Ｈは、１．６以上５．０以下であってもよい。これにより、突出部における光の取り出し効率を高めることができる。

本発明に係る蓋部材において、前記開口部は、四角形状に構成されてもよい。

本発明に係る蓋部材において、前記内面は、第一曲面と、第二曲面と、前記第一曲面と前記第二曲面との間に位置する変曲点と、を有してもよい。これにより、蓋部材の形状が滑らかになり、外的な衝撃に対する耐性を持たせることができる。なお、この変曲点を有する蓋部材の場合、突出部における光の取り出し効率が低下する虞があるため、前述の突出角度や開口部の開口長さＬと突出部の突出高さＨとの比Ｌ／Ｈを規定することで、突出部における光の取り出し効率を高めることができる。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、発光素子を含むパッケージに用いられるガラス製の蓋部材であって、板状の枠部と、前記枠部から突出するドーム状の突出部とを備え、前記突出部は、内面及び外面を有し、前記枠部は、前記突出部の前記内面に繋がる第一主面と、前記突出部の前記外面に繋がる第二主面とを有し、前記内面は、前記枠部の前記第一主面と繋がり前記突出部の内側に向かって凸となる第一曲面と、前記突出部の外側に向かって凸となる第二曲面と、前記第一曲面と前記第二曲面との間に位置する変曲点と、を有し、前記突出部は、前記変曲点における接線と前記枠部の第一主面とが成す突出角度で前記枠部から突出しており、前記突出部の前記突出角度は、４０°以上９０°以下である、ことを特徴とする

かかる構成によれば、第一曲面と第二曲面を有する蓋部材の突出部の形状の場合、突出角度が低くなる傾向にあるため、発光素子から発光する光が突出部内部で散乱して光取り出し効率が低下しがちであるところ、突出角度を高くすることで突出部内部での光の散乱を防止し、蓋部材における光の取り出し効率を高めることができる。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、発光素子と、前記発光素子を支持する基体と、上記の蓋部材と、を備えるパッケージであることを特徴とする。

かかる構成によれば、蓋部材における突出部の内面に反射防止膜を形成することで、発光素子から放出された光を突出部によって効率良く透過させることができる。これにより、パッケージの光の取り出し効率を可及的に高めることが可能となる。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、発光素子を含むパッケージに用いられる蓋部材を製造するためのガラス基板であって、板状の枠部と、前記枠部から突出する複数のドーム状の突出部と、を備え、前記突出部は、内面及び外面を有し、前記突出部の前記内面には、反射防止膜が形成されている、ことを特徴とする。

かかる構成によれば、ガラス基板における突出部の内面に反射防止膜を形成することで、発光素子から放出された光を突出部によって効率良く透過させることができる。これにより、ガラス基板から製造された蓋部材の光の取り出し効率を可及的に高めることが可能となる。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、発光素子を含むパッケージに用いられる蓋部材を製造するためのガラス基板であって、板状の枠部と、前記枠部から突出する複数のドーム状の突出部とを備え、前記突出部は、内面及び外面を有し、前記枠部は、前記突出部の前記内面に繋がる第一主面と、前記突出部の前記外面に繋がる第二主面とを有し、前記内面は、前記枠部の前記第一主面と繋がり前記突出部の内側に向かって凸となる第一曲面と、前記突出部の外側に向かって凸となる第二曲面と、前記第一曲面と前記第二曲面との間に位置する変曲点と、を有し、前記突出部は、前記変曲点における接線と前記枠部の前記第一主面とが成す突出角度で前記枠部から突出しており、前記突出部の前記突出角度は、４０°以上９０°以下である、ことを特徴とする。

かかる構成によれば、第一曲面と第二曲面を有する蓋部材の突出部の形状の場合、突出角度が低くなる傾向にあるため、発光素子から発光する光が突出部内部で散乱して光取り出し効率が低下しがちであるところ、突出角度を高くすることで突出部内部での光の散乱を防止し、ガラス基板から製造された蓋部材の光の取り出し効率を可及的に高めることが可能となる。

本発明によれば、発光素子を含むパッケージに使用される蓋部材における光の取り出し効率を向上させることができる。

パッケージの斜視図である。 パッケージの断面図である。 基体の断面図である。 基体の平面図である。 蓋部材の断面図である 蓋部材の底面図である。 パッケージの製造方法の準備工程を示す断面図である。 パッケージの製造方法の準備工程を示す断面図である。 パッケージの製造方法の成膜工程を示す断面図である。 パッケージの製造方法の接合工程を示す断面図である。 パッケージの製造方法の接合工程を示す断面図である。 パッケージ用の蓋部材を製造するためのガラス基板を示す断面図である。 蓋部材の他の例を示す断面図である。 蓋部材の他の例を示す断面図である。 蓋部材の他の例を示す平面図である。 蓋部材の他の例を示す平面図である。 蓋部材の他の例を示す底面図である。 パッケージの製造方法の準備工程における他の例を示す断面図である。 パッケージの他の例を示す断面図である。 蓋部材の他の例を示す断面図である。 パッケージの他の例を示す断面図である。 蓋部材の断面図である。 蓋部材の断面図である。 パッケージの製造方法の準備工程を示す断面図である。 パッケージの製造方法の準備工程を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１乃至図１９は、本発明に係る蓋部材、パッケージ及びガラス基板の一実施形態を示す。

図１及び図２に示すように、パッケージ１は、基体２と、基体２に支持される発光素子３と、基体２及び発光素子３を覆う蓋部材４と、基体２と蓋部材４とを気密に接合する封止部５と、を備える。

図３及び図４は、蓋部材４が接合される前の基体２を示す。基体２は、発光素子３を支持する第一主面２ａと、第一主面２ａの反対側に位置する第二主面２ｂと、第一主面２ａに形成される金属層６とを有する。

基体２の材質としては、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のセラミックス、これらセラミックスとガラス粉末が混合焼結されて成るガラスセラミックス、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金、Ｃｕ－Ｗ合金、Ｋｏｖａｒ（登録商標）等の合金等が挙げられる。

図４に示すように、金属層６は、発光素子３を囲む枠形状を有する。金属層６は、四角形状とされているが、この形状に限定されるものではない。金属層６は、例えば発光素子３を囲むように、円形状に構成されてもよい。

金属層６は、第一主面２ａ側から順に下地層、中間層、及び表層の三層を含む。下地層に用いられる金属としては、例えば、Ｃｒ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｔ等が挙げられる。中間層に用いられる金属としては、例えば、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ等が挙げられる。表層に用いられる金属としては、例えば、Ａｕ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｐｔ等が挙げられる。金属層６に用いられる金属は、単体であってもよいし、合金であってもよい。

金属層６を基体２の第一主面２ａに形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンアシスト又はイオンプレーティングを用いた真空蒸着法、及びＣＶＤ法等の成膜法が挙げられる。

発光素子３は、基体２の第一主面２ａに固定されている。本実施形態において、発光素子３として紫外線照射用ＬＥＤを用いたパッケージ１を例示するが、本発明に係る発光素子３は本実施形態に限定されるものではなく、赤外線ＬＥＤや可視光ＬＥＤを採用することができる。

図５及び図６は、基体２に接合される前の蓋部材４を示す。蓋部材４は、板ガラスの一部を成形することによって製造される。蓋部材４に使用されるガラスは、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、石英ガラス、結晶化ガラスが好ましい。無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラスであれば、高い透過率と、成型時における高い加工性の両立が可能になる。また、石英ガラスであれば、成型時の加工性を維持しつつ、紫外域において、顕著に高い透過率を有することが可能になる。また、結晶化ガラスであれば、高い透過率と高い破壊強度の両立が可能になる。

ガラスが、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、又は無アルカリガラスの場合、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２：５０～７５％、Ａｌ_２Ｏ_３：１～２５％、Ｂ_２Ｏ_３：１～３０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：０～２０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：０～２０％を含有することが好ましい。ガラスの組成が上記の組成範囲内であれば、これらのガラス系に該当する。

結晶化ガラスの場合、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２：６０～８０％、Ａｌ_２Ｏ_３：３～３０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：１～２０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：５～２０％を含有し、β石英固溶体又はβスポジュメンがガラス内部から結晶として析出している低熱膨張結晶化ガラスであることが好ましい。ここで、低熱膨張とは、３０～３００℃の温度範囲において、熱膨張係数の値が、－１０×１０^－７～２０×１０^－７／℃であることを指す。

図２及び図５に示すように、蓋部材４は、板状の枠部７と、枠部７から突出するドーム状の突出部８と、枠部７と突出部８とを連結する連結部９と、第一反射防止膜１０ａ及び第二反射防止膜１０ｂと、を備える。

枠部７は、例えば一定の厚さを有するが、この態様に限定されない。枠部７の厚さは、例えば０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下である。枠部７は、第一主面７ａと、第一主面７ａの反対側に位置する第二主面７ｂとを有する。第一主面７ａの表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａは、好ましくは１ｎｍ以下、より好ましくは０．５ｎｍ以下、更に好ましくは０．３ｎｍ以下である。第二主面７ｂの表面粗さＲａは、好ましくは１ｎｍ以下、より好ましくは０．５ｎｍ以下、更に好ましくは０．３ｎｍ以下である。

突出部８は、基体２の第一主面２ａとともに発光素子３の収容空間を形成するためのものである。突出部８は、枠部７の中央位置に形成されているが、この態様に限定されない。突出部８は、凹状の曲面として構成される内面８ａと、凸状に曲面として構成される外面８ｂと、内面８ａ側に形成される開口部８ｃと、を有する。また、突出部８は、基部１１と、中途部１２と、頂部１３と、を備える。基部１１は、連結部９と一体に構成されている。中途部１２は、基部１１と頂部１３との間に位置する。

なお、基部１１とは、頂部１３に対して法線（以下「第一線」という）Ｌ１を描き、この第一線Ｌ１と、枠部７の第二主面７ｂに沿うように描かれた直線（以下「第二線」という）Ｌ２との交点Ｐ１から、第二線Ｌ２に対して５°の角度を為す直線（以下「第三線」という）Ｌ３を描いたとき、この第三線Ｌ３が突出部８と交わる部分である。なお、第三線Ｌ３が、突出部８の内面８ａと交わる部分を第一基部１１aとし、突出部８の外面８ｂ
と交わる部分を第二基部１１ｂとする。

また、中途部１２は、第一線Ｌ１と第二線Ｌ２との交点Ｐ１から、第二線Ｌ２に対して６０°の角度を為す直線（以下「第七線」という）Ｌ７を描いたとき、この第七線Ｌ７が突出部８と交わる部分である。

以下、第一線Ｌ１と突出部８の内面８ａとの交点Ｐ２から上記の交点Ｐ１までの距離を突出部８の突出高さといい、符号Ｈで示す。突出部８の突出高さＨは、例えば０．５ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。

突出部８の外径Ｄは、第二基部１１ｂの位置にある点の集合円の直径であり、例えば２ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。図５に示すように、突出部８の厚さは、基部１１から頂部１３に向かうにつれて徐々に薄くなっている。このため、頂部１３の厚さＴｍｉｎは、基部１１の厚さＴｍａｘよりも薄い。

基部１１の厚さＴｍａｘは、例えば０．１９ｍｍ以上１．９ｍｍ以下である。頂部１３の厚さＴｍｉｎは、例えば０．１５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。基部１１の厚さＴｍａｘと頂部１３の厚さＴｍｉｎとの比Ｔｍｉｎ／Ｔｍａｘは、好ましくは０．０８以上０．９以下、より好ましくは０．１以上０．８以下、更に好ましくは０．２以上０．５以下である。

図５に示すように、突出部８は、所定の突出角度θで枠部７から突出している。突出角度θは、以下のように定義される。

第二線Ｌ２と突出部８の内面８ａとの交点を第一基準点ＲＰ１とする。第一線Ｌ１において、突出高さＨの半分（Ｈ／２）の高さ位置にある点Ｐ３から第二線Ｌ２に平行な直線（以下「第四線」という）Ｌ４を描き、この第四線Ｌ４と突出部８の内面８ａとの交点を第二基準点ＲＰ２とする。第一基準点ＲＰ１と第二基準点ＲＰ２とを通る直線（以下「第五線」という）Ｌ５を描き、この第五線Ｌ５と、枠部７の第一主面７ａに沿うように描かれた第六線Ｌ６とが為す角度（鋭角）を突出角度θとする。

本実施形態において、突出角度θは、好ましくは４０°以上、４５°以上、５０°以上、６０°以上、好ましくは９０°以下、８５°以下、８０°以下である。

突出部８の内面８ａ及び外面８ｂは、基部１１から頂部１３にわたって連続的な曲面として構成される。内面８ａの表面粗さＲａは、１ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ以下、更に好ましくは０．３ｎｍ以下である。外面８ｂの表面粗さＲａは、１ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ以下、更に好ましくは０．３ｎｍ以下である。

突出部８の開口部８ｃは、蓋部材４を基体２に固定する際に、基体２上に設けられた発光素子３を突出部８の内側に入れるためのものである。図６に示すように、突出部８の開口部８ｃは円形状に構成されるが、この形状に限定されない。

開口部８ｃの開口長さＬ（本実施形態では開口部８ｃの直径）は、例えば１．５ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。開口部８ｃの開口長さＬと、突出部８の突出高さＨとの比Ｌ／Ｈは、好ましくは１．６以上、２．１以上であり、好ましくは５．０以下、３．０以下である。

図２及び図５に示すように、連結部９は、基部１１と枠部７とを連結するために、湾曲形状を有する。連結部９は、枠部７の第一主面７ａと突出部８の内面８ａとを繋ぐ第一曲面９ａと、突出部８の外面８ｂと枠部７の第二主面７ｂとを繋ぐ第二曲面９ｂとを有する。

第一曲面９ａの曲率半径は、第二曲面９ｂの曲率半径よりも大きい。第一曲面９ａの曲率半径は、好ましくは０．５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上であり、好ましくは５．０ｍｍ以下、４．０ｍｍ以下である。第二曲面９ｂの曲率半径は、好ましくは０．５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上であり、好ましくは５．０ｍｍ以下、４．０ｍｍ以下である。第一曲面９ａの表面粗さＲａは、好ましくは１．０ｎｍ以下、より好ましくは０．５ｎｍ以下、更に好ましくは０．３ｎｍ以下である。第二曲面９ｂの表面粗さＲａは、好ましくは１．０ｎｍ以下、より好ましくは０．５ｎｍ以下、更に好ましくは０．３ｎｍ以下である。

第一反射防止膜１０ａは、突出部８の内面８ａ及び枠部７の第一主面７ａに形成されている。第一反射防止膜１０ａは、例えば第一の膜としての酸化シリコン膜（ＳｉＯ_２）と、第二の膜としての酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ_２）とを交互に含む多層膜構造を有する。

第一反射防止膜１０ａにおいて、突出部８の内面８ａに形成される部分（以下「反射防止部」という）１０ａ１は、突出部８の頂部１３から基部１１に向かうにつれて、膜厚が徐々に薄くなるように構成される。すなわち、反射防止部１０ａ１は、頂部１３に形成されている部分の厚さが最も厚く、基部１１に形成されている部分の厚さが最も薄い。

突出部８の基部１１の位置における第一反射防止膜１０ａの厚さは、０．１２μｍ以上０．６４μｍ以下であることが好ましい。突出部８の中途部１２の位置における第一反射防止膜１０ａの厚さは、０．１４μｍ以上０．７２μｍ以下であることが好ましい。突出部８の頂部１３の位置における第一反射防止膜１０ａの厚さは、０．１５μｍ以上０．８μｍ以下であることが好ましい。

第一反射防止膜１０ａにおいて、枠部７の第一主面７ａに形成される部分（以下「緩衝部」という）１０ａ２は、一定の膜厚を有する。緩衝部１０ａ２は、紫外線の反射を防止する機能の他、蓋部材４を基体２に接合する際に、枠部７に作用する応力を緩和する機能を有する。

第二反射防止膜１０ｂは、突出部８の外面８ｂ及び枠部７の第二主面７ｂに形成されている。第二反射防止膜１０ｂは、例えば第一の膜としての酸化シリコン膜（ＳｉＯ_２）と、第二の膜としての酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ_２）とを交互に含む多層膜構造を有する。

第二反射防止膜１０ｂにおいて、突出部８の外面８ｂに形成される部分（以下「反射防止部」という）１０ｂ１は、頂部１３から基部１１に向かうにつれて、膜厚が徐々に薄くなるように構成される。すなわち、反射防止部１０ｂ１は、頂部１３に形成されている部分の厚さが最も厚く、基部１１に形成されている部分の厚さが最も薄い。

突出部８の基部１１の位置における第二反射防止膜１０ｂの厚さは、０．１２μｍ以上０．６４μｍ以下であることが好ましい。突出部８の中途部１２の位置における第二反射防止膜１０ｂの厚さは、０．１４μｍ以上０．７２μｍ以下であることが好ましい。突出部８の頂部１３の位置における第二反射防止膜１０ｂの厚さは、０．１５μｍ以上０．８μｍ以下であることが好ましい。

なお、光取り出し効率が十分である場合、第二反射防止膜１０ｂを形成する必要はない。但し、ホウケイ酸ガラスなどの耐候性が弱いガラスを蓋部材に用いる場合、外部環境により蓋部材４が劣化し、結果として光取り出し効率が低下する虞がある。この場合、蓋部材４に第二反射防止膜１０ｂを形成することに替え、耐候性を有する膜としてＳｉＯ_２膜やＡｌ_２Ｏ_３膜を形成することも可能である。また、第二反射防止膜１０ｂに積層する形で、耐候性を有する膜であるＳｉＯ_２膜やＡｌ_２Ｏ_３膜を形成することも可能である。

図２、図５及び図６に示すように、第一反射防止膜１０ａの緩衝部１０ａ２には、金属層１４と、接合部１５とが形成されている。緩衝部１０ａ２のヤング率は、好ましくは２５０ＧＰａ以下、より好ましくは２００ＧＰａ以下、更に好ましくは１５０ＧＰａ以下、特に好ましくは１００ＧＰａ以下である。このように上限を規定すれば、緩衝部１０ａ２の緩衝性を高めることができ、接合部１５と蓋部材４（枠部７）の熱膨張係数の違いに起因する応力を緩和する効果を得られる。なお、枠部７の熱膨張係数は、接合部１５の熱膨張係数よりも小さい。また、枠部７の熱膨張係数は、基体２の熱膨張係数よりも小さい。

緩衝部１０ａ２の厚さは、好ましくは０．１μｍ以上、０．２μｍ以上であり、好ましくは１．０μｍ以下、０．８μｍ以下である。このように下限を規定すれば、緩衝部１０ａ２の緩衝性を更に高めることができ、接合部１５と蓋部材４（枠部７）の熱膨張係数の違いに起因する応力を緩和する効果を得られる。また、このように上限を規定すれば、緩衝部１０ａ２の製造コストを下げることができる。

図５及び図６に示すように、金属層１４は、緩衝部１０ａ２に重なるように形成されている。金属層１４は、枠部７の第一主面７ａに接触する緩衝部１０ａ２の面とは反対側の緩衝部１０ａ２の面に形成されている。図６に示すように、金属層１４は、基体２の金属層６の形状に対応するように、四角形の枠形状を有する。金属層１４の形状は本実施形態に限定されない。金属層１４は、円形状その他の各種枠形状を有してもよい。金属層１４は、緩衝部１０ａ２側から順に、下地層、中間層、及び表層の三層を含む。

下地層に用いられる金属としては、例えば、Ｃｒ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｔ等が挙げられる。下地層にＣｒが用いられる場合、下地層のヤング率は、２７９ＧＰａ以下が好ましい。中間層に用いられる金属としては、例えば、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ等が挙げられる。表層に用いられる金属としては、例えば、Ａｕ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｐｔ等が挙げられる。金属層１４に用いられる金属は、単体であってもよいし、合金であってもよい。

図５及び図６に示すように、接合部１５は、金属層１４に重なるように層状に構成される。図５に示すように、接合部１５は、金属層１４において緩衝部１０ａ２と接触している部位とは反対側の部位に接触している。図６に示すように、接合部１５は、緩衝部１０ａ２及び金属層１４の形状に対応するように、四角形の枠形状を有する。接合部１５の形状は本実施形態に限定されず、円形その他の各種枠形状であってもよい。

接合部１５は、金属系接合材により構成される。金属系接合材としては、半田材やろう材として市販されるものを用いることができる。金属系接合材としては、例えば、Ａｕ－Ｓｎ合金、Ｐｂ－Ｓｎ合金、Ａｕ－Ｇｅ合金、Ｓｎ－Ｎｉ合金等が挙げられる。なお、接合部１５の幅を緩衝部１０ａ２の幅より狭くすることで、接合部１５と蓋部材４の熱膨張係数の差による応力の影響を低減できる。本実施形態では、金属系接合材としてＡｕ－Ｓｎ合金が使用される場合について説明する。

封止部５は、基体２の金属層６と蓋部材４の金属層１４とを接合部１５で一体に接合することにより形成される。

次に、パッケージ１の製造方法について説明する。本方法は、基体２及び蓋部材４を用意する準備工程と、基体２と蓋部材４とを接合する接合工程と、を備える。

準備工程では、基体２の第一主面２ａに金属層６を形成した後に、この第一主面２ａに発光素子３を搭載する。

また、準備工程では、板ガラスに突出部８を成形することによって蓋部材４を形成した後に、蓋部材４に第一反射防止膜１０ａを形成する。その後、第一反射防止膜１０ａの緩衝部１０ａ２に金属層１４及び接合部１５を形成する。なお、蓋部材４に第二反射防止膜１０ｂを形成することで、さらに光の取り出し効率を高めることも可能である。

以下、蓋部材４を製造する工程について、図７乃至図９を参照しながら説明する。この工程は、成形工程と、成膜工程とを備える。

図７は、成形工程に使用される成形装置を示す。成形装置１６は、板ガラスＧＳを支持する支持台１７と、支持台１７によって支持された板ガラスＧＳに重ねて配置されるマスク部材１８と、蓋部材４の突出部８を成形するために板ガラスＧＳの一部を熱変形させる加熱源１９と、を備える。さらに、成形装置１６は、支持台１７とマスク部材１８とを互いに接近させる方向に押圧する押圧部材２０と、板ガラスＧＳの一部に外力を加えるための外力発生装置２１と、を備える。

支持台１７は、板ガラスＧＳを支持する支持部１７ａと、支持部１７ａに囲まれる開口部を有するとともに板ガラスＧＳの一部の熱変形を許容する空間部１７ｂと、を有する。支持台１７の支持部１７ａは、板ガラスＧＳの主面を支持する支持面を有する。本実施形態において、支持台１７の開口部は、円形状の開口縁Ｅ１を有するが、例えば、三角形状、四角形状等の多角形状、楕円形状等の形状の開口縁を有していてもよい。

なお、支持台１７の空間部１７ｂは、貫通孔により形成されてもよいし、内底部を有する凹部により形成されてもよい。支持台１７の空間部１７ｂは、蓋部材４の突出部８の全体を非接触の状態で成形するように構成されている。支持台１７を構成する材料としては、例えば、金属、セラミックス等が挙げられる。

上記の構成に限らず、蓋部材４の形状を精度良く成形するために、空間部１７ｂに、板ガラスＧＳを受ける下受け治具を設けてもよい。下受け治具は、金属やセラミックスから構成される。前述のように、蓋部材４の突出部８の全体を非接触の状態で成形することが好ましいが、板ガラスＧＳと接触する下受け治具の面の品位を高める（表面粗さ、面うねりを小さくする）ことで、下受け治具を使用した場合であっても、蓋部材４を精度良く成形することができる。

図７に示すように、マスク部材１８は、貫通孔１８ａを有する。本実施形態のマスク部材１８の貫通孔１８ａは、円形状の内周縁Ｅ２を有しているが、例えば、三角形状、四角形状等の多角形状、楕円形状等の形状の内周縁を有していてもよい。

支持台１７及びマスク部材１８は、支持台１７の開口縁Ｅ１よりも内側に、マスク部材１８における貫通孔１８ａの内周縁Ｅ２の少なくとも一部が配置されるように構成されている。具体的には、支持台１７及びマスク部材１８は、支持台１７の開口縁Ｅ１よりも内側に、マスク部材１８の貫通孔１８ａにおける内周縁Ｅ２の全体が配置されるように構成されている。

支持台１７の開口部の開口面積を１００％とした場合、マスク部材１８の貫通孔１８ａの断面積は、９５％以下であることが好ましく、より好ましくは８０％以下である。マスク部材１８における貫通孔１８ａの内周縁Ｅ２の少なくとも一部は、支持台１７の開口縁Ｅ１よりも１ｍｍ以上内側となるように配置されることが好ましく、３ｍｍ以上内側となるように配置されることがより好ましい。

マスク部材１８は、６００℃において１［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以下の熱伝導率を有する材料から構成されることが好ましい。マスク部材１８を構成する材料としては、例えば、セラミックスが好適である。マスク部材１８の厚さは、１ｍｍ以上であることが好ましい。本実施形態のマスク部材１８は、板ガラスＧＳの外周縁の全体を覆う外形を有している。

加熱源１９は、マスク部材１８側から板ガラスＧＳを加熱するように配置されている。本実施形態の加熱源１９は、板ガラスＧＳに向けて火炎ＦＬを噴射するバーナーである。バーナーを用いることで、板ガラスＧＳを比較的速やかに軟化させることができる。なお、加熱源１９の加熱方式は、例えば、抵抗加熱であってもよいし、レーザー加熱であってもよい。また、加熱源１９は、異なる加熱方式の加熱源を組み合わせて構成してもよい。

押圧部材２０は、例えば、マスク部材１８を支持台１７に向けて押圧する。押圧部材２０を押圧する押圧機構としては、例えば、流体シリンダ、直動アクチュエータ等が挙げられる。なお、押圧部材２０は、固定されたマスク部材１８に対して支持台１７を押圧するように構成することもできる。

外力発生装置２１としては、例えば、排気装置を用いることができる。排気装置は、支持台１７の空間部１７ｂ内に存在する気体を排出することで、支持台１７の空間部１７ｂ内を負圧にする。これにより、板ガラスＧＳの一部が支持台１７の空間部１７ｂ内に吸引されることで、板ガラスＧＳの一部の熱変形を促進することができる。排気装置としては、例えば、ベンチュリー機構を用いたポンプが好適である。

なお、外力発生装置２１は、排気装置に限らず、マスク部材１８側から板ガラスＧＳの一部に向けて高圧ガスを噴射する高圧ガス発生装置であってもよい。これにより、板ガラスＧＳの一部が支持台１７の空間部１７ｂに向けて加圧されることで、板ガラスＧＳの一部の熱変形を促進することができる。また、ポンプと高圧ガス発生装置とを併用して、板ガラスＧＳの一部の熱変形を促進してもよい。

図７及び図８に示すように、成形工程では、まず支持台１７に支持した板ガラスＧＳにマスク部材１８を重ねて配置する。この場合において、支持台１７の開口縁Ｅ１よりも内側に、マスク部材１８の貫通孔１８ａにおける内周縁Ｅ２の少なくとも一部が配置される。その後、押圧部材２０は、支持台１７とマスク部材１８とを互いに接近させる方向に押圧する。これにより、支持台１７とマスク部材１８との間で挟まれた板ガラスＧＳの位置ずれを抑えることができる。

次に、成形工程では、加熱源１９によりマスク部材１８側から板ガラスＧＳを加熱する。これにより、板ガラスＧＳの一部が熱変形することで、突出部８が成形される。

上記の成形工程では、支持台１７の開口縁Ｅ１を、マスク部材１８で覆うことができる。これにより、蓋部材４における連結部９を、マスク部材１８の貫通孔１８ａの内周縁Ｅ２に沿った板ガラスＧＳの熱変形により形成することができる。すなわち、蓋部材４の連結部９は、支持台１７に接触することなく成形される。この成形工程により、枠部７、突出部８及び連結部９を有する蓋部材４が形成される。

なお、蓋部材４に突出部８を形成する方法（蓋部材４の製造方法）は、上記以外にも、凹部を有する金属製やセラミックス製の型の上に板ガラスＧＳを載せ、前記凹部と嵌合する凸部を有する金属製やセラミックス製の型を用いて、板ガラスＧＳを加熱プレスする方法を採用することができる。この加熱プレスにおける加熱温度は、好ましくは板ガラスＧＳの屈伏点以上であり、より好ましくは板ガラスＧＳの軟化点以上である。

成形工程が終了すると、成膜工程が実行される。図９は、成膜工程に使用される成膜装置を示す。本実施形態では、成膜装置として、例えばマグネトロンスパッタ装置等のスパッタ装置を例示するが、本発明はこの構成に限定されず、真空蒸着法等の他の物理蒸着法を行う成膜装置を使用してもよい。

成膜装置２２は、真空チャンバ２３と、反射防止膜１０ａ，１０ｂの成膜材料となる粒子を飛散させるターゲット２４ａ，２４ｂと、を備える。

真空チャンバ２３は、ターゲット２４ａ，２４ｂをその内部に収容する。真空チャンバ２３の内部空間は、真空ポンプにより所定の真空度に設定される。真空チャンバ２３内には、アルゴンガス等の不活性ガスが供給され得る。

ターゲット２４ａ，２４ｂは、蓋部材４に第一反射防止膜１０ａを形成するための第一ターゲット２４ａと、蓋部材４に第二反射防止膜１０ｂを形成するための第二ターゲット２４ｂと、を含む。これらのターゲット２４ａ，２４ｂの他、真空チャンバ２３には、金属層１４を形成するためのターゲット（図示省略）が配置される。

第一ターゲット２４ａ及び第二ターゲット２４ｂは、第一反射防止膜１０ａ及び第二反射防止膜１０ｂにおける第一の膜（ＳｉＯ_２）及び第二膜（ＨｆＯ_２）を形成するために、複数のターゲットを含む。

図９に示すように、成膜工程では、蓋部材４を真空チャンバ２３に収容する。その後、第一ターゲット２４ａから飛散した粒子を、蓋部材４の突出部８の内面８ａ及び枠部７の第一主面７ａに付着させることで、第一反射防止膜１０ａを形成する。同様に、第二ターゲット２４ｂから飛散した粒子を、蓋部材４の突出部８の外面８ｂ及び枠部７の第二主面７ｂに付着させることで、第二反射防止膜１０ｂを形成する。

蓋部材４の突出部８に付着する粒子の量は、頂部１３の位置で最も多くなり、基部１１の位置で最も少なくなる。このように、突出部８に付着する粒子の量が異なるのは、突出部８の突出角度θの影響によるものである。

蓋部材４に反射防止膜１０ａ，１０ｂを形成した後に、第一反射防止膜１０ａの緩衝部１０ａ２に重なるように、金属層１４を形成する。金属層１４は、上記の成膜装置２２によって、金属層１４を形成するためのターゲット（図示省略）から飛散した粒子を緩衝部１０ａ２に付着させることによって形成する。金属層１４は、マスク部材を通じて粒子を緩衝部１０ａ２に付着させることで、枠形状に形成される。

その後、金属層１４に重なるように、接合部１５を形成する。接合部１５は、例えばペースト状の金属系接合材を金属層１４に重ねるように塗布する工程（塗布工程）によって形成される。塗布工程の具体例としては、マスクを用いた印刷法（スクリーン印刷法）、ディスペンサを用いた塗布法等が挙げられる。

接合部１５は、上記の方法に限らず、例えば、予め所定の枠形状に形成した金属系接合材の成形体を、枠部７の第一主面７ａの金属層１４に重なるように配置することによって形成してもよい。

接合部１５に係る金属系接合材が枠部７の第一主面７ａに塗布されると、この金属系接合材を第一主面７ａの金属層１４に固定するための熱処理工程が実行される。熱処理工程は、加熱工程と、冷却工程とを備える。

加熱工程では、蓋部材４をリフロー炉等の加熱装置を用いて加熱することで、金属系接合材を溶融させることができる。加熱工程は、例えば、炉内に窒素を充填した状態で実施してもよい。加熱工程において、蓋部材４は、３００℃以上の温度に加熱される。

冷却工程において、枠部７の第一主面７ａ上で溶融した金属系接合材は、冷却されることで固化する。冷却工程は、冷却速度５０℃／分で徐冷することが好ましい。冷却工程において、枠部７と接合部１５との熱膨張係数の差により、蓋部材４に応力が発生するが、第一反射防止膜１０ａの緩衝部１０ａ２は、この応力を緩和することができる。

図１０に示すように、接合工程では、準備工程を経て製造された蓋部材４が基体２に重ねられる。具体的には、蓋部材４の枠部７の第一主面７ａを基体２に対向させ、接合部１５を基体２の第一主面２ａに形成されている金属層６に接触させる。

次に、図１１に示すように、蓋部材４の枠部７に押圧部材２５を載置する。押圧部材２５は、錘２５ａと、錘２５ａを支持する支持部材２５ｂとを有する。錘２５ａ及び支持部材２５ｂとしては、例えば金属製又はセラミック製のものが使用される。

支持部材２５ｂは、錘２５ａを支持する第一支持部２５ｂ１と、第一支持部２５ｂ１を支持する第二支持部２５ｂ２とを有する。

第一支持部２５ｂ１は、錘２５ａが載置される支持面（上面）を有する。第二支持部２５ｂ２は、複数の棒状部材を含む。第二支持部２５ｂ２は、第一支持部２５ｂ１の下面から下方に突出している。

第二支持部２５ｂ２は、蓋部材４の枠部７に接触する接触部２５ｂ３を有する。接触部２５ｂ３は、尖端状に構成される。接触部２５ｂ３は、第二反射防止膜１０ｂを介して枠部７の第二主面７ｂに接触する。

押圧部材２５は、複数の第二支持部２５ｂ２の各接触部２５ｂ３が枠部７に接触することで、蓋部材４上で自立した状態でこの蓋部材４を押圧する。押圧部材２５によって蓋部材４を押圧することで、蓋部材４の枠部７に形成されている接合部１５と、基体２の第一主面２ａに形成されている金属層６とを密着させることができる。

その後、金属層６と接合部１５とを圧接させた状態で加熱する（加熱工程）。これにより、接合部１５の金属系接合材が溶融した状態となる。なお、この加熱工程において、第二支持部２５ｂ２の尖端状の接触部２５ｂ３が蓋部材４の枠部７に接触することから、接触部２５ｂ３と枠部７との接触面積を可及的に小さくすることができる。これにより、枠部７から押圧部材２５の第二支持部２５ｂ２への熱伝達を最小限に抑えることができる。

その後、溶融した金属系接合材を冷却することにより固化させる（冷却工程）。冷却工程において、基体２と蓋部材４の枠部７との熱膨張係数の差に起因して、枠部７に応力が発生することとなる。この場合において、第一反射防止膜１０ａの緩衝部１０ａ２は、この応力を緩和するように変形する。これにより、枠部７の破損を低減することができる。

冷却工程が終了すると、接合部１５が基体２の金属層６と蓋部材４の金属層１４とを一体に接合してなる封止部５が形成される。以上により、気密性が保たれたパッケージ１が完成する。

図１２は、蓋部材４を製造するためのガラス基板の例を示す。ガラス基板Ｇは、枠部７と、枠部７から突出する複数の突出部８と、反射防止膜１０ａ，１０ｂと、を備える。各突出部８は、上記の蓋部材４の突出部８と同じ構成を有する。各突出部８は、上記の成形装置１６によって大型の板ガラスＧＳの複数箇所を熱変形させることによって形成される。このガラス基板Ｇを切断線ＣＬに沿って切断すれば、突出部８及び枠部７、反射防止膜１０ａ，１０ｂを有する複数の蓋部材を効率よく製造できる。なお、第一反射防止膜１０ａには、金属層１４及び接合部１５が形成されていてもよい。

図１３は、蓋部材の他の例を示す。この例において、蓋部材４は、枠部７と、枠部７から突出する複数の突出部８と、反射防止膜１０ａ，１０ｂと、金属層１４及び接合部１５と、を備える。この蓋部材４の各構成要素は、上記（図５）の蓋部材４と同じ構成を有する。この蓋部材４は、基体２に複数の発光素子３が搭載される場合に、各発光素子３を複数の突出部８によって個別に封止することができる。

図１４は、蓋部材の他の例を示す。この例において、蓋部材４の内面８ａは、曲率半径の異なる第一曲面８ａ１及び第二曲面８ａ２と、第一曲面８ａ１と第二曲面８ａ２との間に位置する境界部８ａ３とを、有する。突出部８の基部１１側に形成される第一曲面８ａ１の曲率半径は、突出部８の頂部１３側に形成される第二曲面８ａ２の曲率半径よりも小さい。

蓋部材４の外面８ｂは、曲率半径の異なる第一曲面８ｂ１及び第二曲面８ｂ２と、第一曲面８ｂ１と第二曲面８ｂ２との間に位置する境界部８ｂ３とを、有する。突出部８の基部１１側に形成される第一曲面８ｂ１の曲率半径は、突出部８の頂部１３側に形成される第二曲面８ｂ２の曲率半径よりも小さい。

図１５及び図１６は、蓋部材の他の例を示す平面図である。この例において、蓋部材４は、複行複列に配された複数の突出部８と、反射防止膜１０ａ，１０ｂ（第一反射防止膜１０ａについては図示を省略）と、金属層１４（図示省略）及び接合部１５（図示省略）と、を有する。図１５に示す蓋部材４は、平面視円形状に構成される複数の突出部８を有する。一方、図１６に示す蓋部材４は、平面視四角形状に構成される複数の突出部８を有する。なお、複行複列に配された複数の突出部８を有する蓋部材４については、隣り合う突出部８同士の間の平滑面に、スクライブ線を入れ、このスクライブ線に沿って蓋部材４を割断し、或いは、ブレードダイシング方式やレーザアブレーション方式でダイシングすることで、複数の蓋部材を得ることができ、また、任意の形状の蓋部材を得ることができる。

図１７は、蓋部材の他の例を示す底面図である。この例において、蓋部材４は、図１６に示す例と同様に、平面視四角形状に構成される突出部８を有する。この構成により、突出部８の開口部８ｃは、四角形状（例えば正方形状）に構成されている。開口部８ｃが正方形状に構成されている場合には、その開口長さＬは、正方形の一辺の長さに相当する。開口部８ｃが長方形状に構成されている場合には、その開口長さＬは、長方形の長辺の長さに相当する。

図１８は、蓋部材の製造方法（パッケージの製造方法における準備工程）における他の例を示す。この例では、反射防止膜１０ａ，１０ｂ及び金属層１４が形成されたガラス基板Ｇに接合部１５を形成する工程を示す。具体的には、スクリーン印刷法により接合部１５を形成する際に、ガラス基板Ｇを支持装置２６に固定する場合について説明する。

支持装置２６は、ガラス基板Ｇを支持する支持板２７と、支持板２７を支持する吸引台２９とを備える。

支持板２７は、吸引台２９に対して着脱自在に構成される。支持板２７は、ガラス基板Ｇの突出部８及び連結部９を挿入することが可能な開口部２８を有する。支持板２７は、ガラス基板Ｇの突出部８を下方に向けた状態で、突出部８及び連結部９を開口部２８に挿入することで、突出部８及び連結部９に接触することなく、ガラス基板Ｇの枠部７のみを支持することができる。

吸引台２９は、支持板２７を支持する支持部３０と、ガラス基板Ｇを支持板２７に固定するための吸引口３１とを備える。支持部３０は、支持板２７の周縁部を支持する支持面３０ａを有する。

吸引台２９は、支持部３０に支持された支持板２７と吸引口３１との間に、空間部２９ａを有する。吸引口３１は、図示しないポンプ等の吸引装置（排気装置）に接続されている。

吸引台２９は、ガラス基板Ｇが載置された支持板２７を支持部３０によって支持した状態で、空間部２９ａ内に存在する気体を吸引口３１から排出することで、空間部２９ａ内を負圧にする。これにより、ガラス基板Ｇは、支持板２７の開口部２８を介して空間部２９ａ側に吸引されることで、支持板２７に固定される。その後、スクリーン印刷法により、ガラス基板Ｇの金属層１４に重なるように、接合部１５に係るペースト状の金属系接合材が塗布される。

上記のように支持装置２６によってガラス基板Ｇを支持することで、接合部１５を精度良く形成することが可能となる。

図１９は、パッケージの他の例を示す。この例におけるパッケージ１は、複数の発光素子３が搭載された基体２と、図１３に例示した蓋部材４とを備える。この蓋部材４は、基体２に搭載された各発光素子３を、複数の突出部８及び封止部５によって個別に封止している。

以上説明した本実施形態に係るパッケージ１（蓋部材４）及びガラス基板Ｇによれば、蓋部材４における突出部８の内面８ａ及び外面８ｂに反射防止膜１０ａ，１０ｂを形成で、発光素子３から放出された光を突出部８によって効率良く透過させることができる。これにより、蓋部材４が使用されたパッケージ１における光の取り出し効率を可及的に高めることが可能となる。

上記の実施形態において、蓋部材４の突出部８は、頂部１３の厚さが基部１１の厚さよりも薄くなっているのに対して、反射防止膜１０ａ，１０ｂの厚さは、頂部１３の位置で厚く、基部１１の位置で薄くなっている。突出部８の上記構成から、発光素子３から放出された光は、突出部８の頂部１３において相対的に透過し易く、基部１１において相対的に透過し難くなっている。すなわち、本実施形態では、光が相対的に透過し易い部位において反射防止膜１０ａ，１０ｂの厚さを厚くし、光が相対的に透過し難い部位において反射防止膜１０ａ，１０ｂの厚さを薄くしている。

反射防止膜１０ａ，１０ｂは、透過する光を若干ながら吸収する。反射防止膜１０ａ，１０ｂは、厚くなるほどこの光の吸収量が増加するため、上記のように、光が透過し難い突出部８の基部１１の位置における反射防止膜１０ａ，１０ｂの厚さを薄くすることで、基部１１と頂部１３とで光を比較的均等に透過させることが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記の実施形態では、第一反射防止膜１０ａ及び第二反射防止膜１０ｂが形成された蓋部材４及びガラス基板Ｇを示したが、本発明はこの構成に限定されない。本発明に係る蓋部材４及びガラス基板Ｇは、第一反射防止膜１０ａのみ又は第二反射防止膜１０ｂのみを有するものであってもよい。

上記の実施形態では、頂部１３の厚さが基部１１の厚さよりも薄く構成された突出部８を有する蓋部材４を例示したが、本発明はこの構成に限定されない。本発明は、基部１１から頂部１３まで厚さが一定である突出部８を備える蓋部材４にも適用可能である。

図２０は、蓋部材の他の例を示す。この例において、蓋部材４の内面８ａは、突出部８の内側に向かって凸となる第一曲面８ａ１と、突出部８の外側に向かって凸となる第二曲面８ａ２と、第一曲面８ａ１と第二曲面８ａ２との間に位置する変曲点８ａ３と、を有する。第一曲面８ａ１は、第二曲面８ａ２よりも突出部８の基部１１寄りの位置に形成されている。第一曲面８ａ１の曲率中心は、突出部８の外側に位置する。第二曲面８ａ２は、第一曲面８ａ１よりも頂部１３寄りの位置に形成されている。第二曲面８ａ２の曲率中心は、突出部８の内側に位置する。

蓋部材４の外面８ｂは、突出部８の内側に向かって凸となる第一曲面８ｂ１と、突出部８の外側に向かって凸となる第二曲面８ｂ２と、第一曲面８ｂ１と第二曲面８ｂ２との間に位置する変曲点８ｂ３と、を有する。第一曲面８ｂ１は、第二曲面８ｂ２よりも突出部８の基部１１寄りの位置に形成されている。第一曲面８ｂ１の曲率中心は、突出部８の外側に位置する。第二曲面８ｂ２は、第一曲面８ｂ１よりも突出部８の頂部１３寄りの位置に形成されている。第二曲面８ｂ２の曲率中心は、突出部８の内側に位置する。変曲点８ａ３と変曲点８ｂ３は、枠部７の第二主面７ｂよりも上方（頂部１３側）に設けられている。

内面８ａ及び外面８ｂの各変曲点８ａ３，８ｂ３は、図７乃至図９に示す成形装置及び成形方法によって蓋部材４に形成され得る。突出部８に変曲点８ａ３，８ｂ３が形成される場合には、成形工程において、突出部８の突出角度θが小さくなり、光の取り出し効率が低下するおそれがある。本発明では、突出部８の突出角度θを大きく確保できるように、成形装置１６（図７参照）の加熱源１９によって、板ガラスＧＳを十分に加熱することが望ましい。本例に係る蓋部材４のように、変曲点８ａ３，８ｂ３が形成された突出部８を有する場合には、突出角度θを４０°以上９０°以下とすることで、蓋部材４における光の取り出し効率を高めることが可能となる。突出角度θは、４５°以上、５０°以上、５５°以上、６０°以上、６５°以上、７０°以上がこの順で好ましい。一方、突出角度θは、９０°未満であることが好ましく、８５°以下であることがより好ましい。この例においては、突出角度θの規定が、図５の実施形態とは異なる。この例において、突出角度θは、変曲点８ａ３における接線Ｌ８と枠部７の第一主面７ａとの成す角（鋭角）である。具体的には、変曲点８ａ３における接線Ｌ８と枠部７の第一主面７ａに沿うように描かれた第六線Ｌ６とが為す角度（鋭角）を突出角度θとする。この例において、開口部８ｃの開口長さＬと突出高さＨについては、図５に示す実施形態と同様である。この例において、反射防止膜（１０ａ，１０ｂ）については必ずしも必須の構成ではないが、反射防止膜（１０ａ，１０ｂ）を設けることが好ましく、反射防止膜（１０ａ，１０ｂ）の材質、厚さについての好ましい形態は、図５に示す実施形態と同様である。この例において、突出部８の厚さ（基部１１の厚さ、頂部１３の厚さ）、外径についての好ましい形態は、図５に示す実施形態と同様である。

図２１乃至図２５は、パッケージ及び蓋部材の他の例を示す。この例では、蓋部材の形状が上記の実施形態と異なる。図２１乃至図２３に示すように、この例における蓋部材４の頂部１３は、平板状に構成されている。このように蓋部材４に平板状の頂部１３を形成することにより、頂部１３に係る蓋部材４のその内面８ａ及び外面８ｂに均一な厚さの反射防止膜１０ａ，１０ｂを形成することができる。また、蓋部材４に平板状の頂部１３を形成することにより、頂部１３と、発光素子３との距離Ｄ１を可及的に小さくすることが可能となる。加えて、発光素子３から放出された光が平板状の頂部１３に対して垂直に入射し易くなる。したがって、蓋部材４における光の取り出し効率を大幅に向上させることができる。

次に、この例におけるパッケージ１の製造方法（蓋部材４の製造方法）について説明する。この方法では、パッケージ１の製造方法における準備工程が図７及び図８で示した例と異なる。図２４に示すように、成形装置１６は、支持台１７と、マスク部材１８と、加熱源１９と、押圧部材２０と、外力発生装置２１と、成形型（下受け治具）３２と、を備える。支持台１７、マスク部材１８、加熱源１９、押圧部材２０及び外力発生装置２１の構成は、図７に例示したものと同じである。

成形型３２は、支持台１７の空間部１７ｂ内に配置されている。成形型３２は、加熱によって軟化する板ガラスＧＳの一部を成形する成形面３２ａを有する。成形面３２ａは、平坦面状に構成される。成形面３２の表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａは、例えば０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。

図２５に示すように、成形工程では、支持台１７に支持した板ガラスＧＳにマスク部材１８を重ねて配置する。この場合において、支持台１７の開口縁Ｅ１よりも内側に、マスク部材１８の貫通孔１８ａにおける内周縁Ｅ２の少なくとも一部が配置される。その後、押圧部材２０は、支持台１７とマスク部材１８とを互いに接近させる方向に押圧する。

次に、加熱源１９によりマスク部材１８側から板ガラスＧＳを加熱する。これにより、板ガラスＧＳの一部が熱変形する。このとき、変形した板ガラスＧの一部は、成形型３２の成形面３２ａに接触する。これにより、板ガラスＧの一部は、平板状に成形される。この成形工程により、枠部７と、平板状の頂部１３を含む突出部８と、連結部９とを有する蓋部材４が形成される。

この蓋部材４に対して図９乃至図１１で例示した成膜工程及び接合工程を実施することにより、パッケージ１を製造することができる。

以下、本発明に係る実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

本発明者は、本発明の効果を確認するために、蓋部材による光の取り出し効率を測定する試験を行った。この試験では、反射防止膜を備える蓋部材（サンプル１、３、５、７、９）と、反射防止膜を備えていない蓋部材（サンプル２、４、６、８、１０）を用意し、各例について光の取り出し効率を測定した。各サンプルについては、図２０に示す形状を呈する蓋部材とした。

光の取り出し効率は、蓋部材を介さずに発光素子から放出された光（波長２６５ｎｍ、２８０ｎｍ）のエネルギＥＮ１を測定し、発光素子から放出された光（波長２６５ｎｍ、２８０ｎｍ）を蓋部材に透過させた場合のエネルギＥＮ２を測定し、これらのエネルギの比（ＥＮ２／ＥＮ１）により算出した。

試験結果を表１に示す。表１において、サンプル１とサンプル２とは、蓋部材における突出角度θ、突出部の突出高さＨ、突出部における開口部の開口長さＬとを同一条件とした。同様に、サンプル３とサンプル４、サンプル５とサンプル６、サンプル７とサンプル８、サンプル９とサンプル１０についても、それぞれ突出部と開口部の条件を同一とした。

表１に示すように、突出角度θ、突出部の突出高さＨ、及び突出部における開口部の開口長さＬの各条件が同一である場合において、反射防止膜が形成される蓋部材は、反射防止膜が形成されない蓋部材と比較して、光の取り出し効率が高くなることが明らかとなった。また、反射防止膜が形成の有無の条件が同一である場合、突出角度θが大きくなるに従い、光の取り出し効率が高くなり、また、開口長さＬと突出高さＨとの比Ｌ／Ｈが小さくなるに従い、光の取り出し効率が高くなった。つまり、反射防止膜が形成されていない場合であったとしても、突出角度θを大きくすることによって、光の取り出し効率を高くすることができた。

１ パッケージ
２ 基体
３ 発光素子
４ 蓋部材
７ 枠部
７ａ 枠部の第一主面
７ｂ 枠部の第二主面
８ 突出部
８ａ 突出部の内面
８ａ１ 突出部における内面の第一曲面
８ａ２ 突出部における内面の第二曲面
８ａ３ 突出部における内面の変曲点
８ｂ 突出部の外面
８ｃ 突出部の開口部
１０ａ 第一反射防止膜
１０ｂ 第二反射防止膜
１１ 基部
１３ 頂部
１４ 金属層
Ｇ ガラス基板
Ｌ８ 変曲点における接線
Ｔｍｉｎ 突出部の頂部の厚さ
Ｔｍａｘ 突出部の基部の厚さ
θ 突出角度

Claims (16)

1. 発光素子を含むパッケージに用いられるガラス製の蓋部材であって、
   板状の枠部と、前記枠部から突出するドーム状の突出部とを備え、
   前記突出部は、内面及び外面を有し、
   前記突出部の前記内面及び前記外面の少なくとも一方には、反射防止膜が形成されている、
   ことを特徴とする蓋部材。
2. 前記枠部は、前記突出部の前記内面に繋がる第一主面と、前記突出部の前記外面に繋がる第二主面とを有し、
   前記枠部の前記第一主面には、前記反射防止膜が形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の蓋部材。
3. 前記枠部の前記第一主面に形成されている前記反射防止膜の前記第一主面側とは反対側に金属層が形成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の蓋部材。
4. 前記突出部の前記内面には、前記反射防止膜が形成されており、
   前記突出部は、頂部と、前記枠部と一体に構成される基部とを備え、
   前記頂部に形成されている前記反射防止膜の厚さは、前記基部に形成されている前記反射防止膜の厚さよりも厚い、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の蓋部材。
5. 前記反射防止膜は、酸化ハフニウム膜を含む、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の蓋部材。
6. 前記突出部の前記頂部の厚さは、前記突出部の前記基部の厚さよりも薄い、
   ことを特徴とする請求項４に記載の蓋部材。
7. 前記突出部の前記外面には、第二の反射防止膜が形成されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の蓋部材。
8. 前記頂部に形成されている前記第二の反射防止膜の厚さは、前記基部に形成されている前記第二の反射防止膜の厚さよりも厚い、
   ことを特徴とする請求項７に記載の蓋部材。
9. 前記突出部は、所定の突出角度で前記枠部から突出しており、
   前記突出部の前記突出角度は、４０°以上９０°以下である、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の蓋部材。
10. 前記突出部は、頂部と、前記枠部と一体に構成される基部とを備え、
    前記突出部は、前記内面側に形成される開口部を有し、
    前記開口部の開口長さＬと、前記突出部の突出高さＨとの比Ｌ／Ｈは、１．６以上５．０以下である、
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の蓋部材。
11. 前記開口部は、四角形状に構成される、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の蓋部材。
12. 前記内面は、第一曲面と、第二曲面と、前記第一曲面と前記第二曲面との間に位置する変曲点と、を有する、
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の蓋部材。
13. 発光素子を含むパッケージに用いられるガラス製の蓋部材であって、
    板状の枠部と、前記枠部から突出するドーム状の突出部とを備え、
    前記突出部は、内面及び外面を有し、
    前記枠部は、前記突出部の前記内面に繋がる第一主面と、前記突出部の前記外面に繋がる第二主面とを有し、
    前記内面は、前記枠部の前記第一主面と繋がり前記突出部の内側に向かって凸となる第一曲面と、前記突出部の外側に向かって凸となる第二曲面と、前記第一曲面と前記第二曲面との間に位置する変曲点と、を有し、
    前記突出部は、前記変曲点における接線と前記枠部の第一主面とが成す突出角度で前記枠部から突出しており、
    前記突出部の前記突出角度は、４０°以上９０°以下である、
    ことを特徴とする蓋部材。
14. 発光素子と、前記発光素子を支持する基体と、請求項１又は１３に記載の蓋部材と、を備える、
    ことを特徴とするパッケージ。
15. 発光素子を含むパッケージに用いられる蓋部材を製造するためのガラス基板であって、 板状の枠部と、前記枠部から突出する複数のドーム状の突出部と、を備え、
    前記突出部は、内面及び外面を有し、
    前記突出部の前記内面には、反射防止膜が形成されている、
    ことを特徴とするガラス基板。
16. 発光素子を含むパッケージに用いられる蓋部材を製造するためのガラス基板であって、 板状の枠部と、前記枠部から突出する複数のドーム状の突出部とを備え、
    前記突出部は、内面及び外面を有し、
    前記枠部は、前記突出部の前記内面に繋がる第一主面と、前記突出部の前記外面に繋がる第二主面とを有し、
    前記内面は、前記枠部の前記第一主面と繋がり前記突出部の内側に向かって凸となる第一曲面と、前記突出部の外側に向かって凸となる第二曲面と、前記第一曲面と前記第二曲面との間に位置する変曲点と、を有し、
    前記突出部は、前記変曲点における接線と前記枠部の前記第一主面とが成す突出角度で前記枠部から突出しており、
    前記突出部の前記突出角度は、４０°以上９０°以下である、
    ことを特徴とするガラス基板。
    

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