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発明の名称 発光装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−97320
公開日 平成6年(1994)4月8日
出願番号 特願平4−246184
出願日 平成4年(1992)9月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 佐藤 昭彦
要約 目的
発光素子2から発熱する熱を放熱する放熱効率を高める。

構成
ステム1と封止用キャップ5とで形成されるキャビティ内に発光素子2が気密封止される発光装置において、前記キャビティ内に前記発光素子2の発光特性を向上させる液体10を充填する。前記発光素子2はレーザダイオード若しくは赤外発光ダイオードであり、前記発光特性を向上させる液体10はレーザ光若しくは赤外光の進路を妨げないものである。前記発光特性を向上させる液体10は熱伝導性の高いものである。
特許請求の範囲
【請求項1】 ステムと封止用キャップとで形成されるキャビティ内に発光素子が気密封止される発光装置において、前記キャビティ内に発光素子の発光特性を向上させる液体を充填したことを特徴とする発光装置。
【請求項2】 前記発光素子はレーザダイオード若しくは赤外発光ダイオードであり、前記発光特性を向上させる液体はレーザ光若しくは赤外光の進路を妨げないものであることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
【請求項3】 前記発光特性を向上させる液体は、熱伝導率の高いものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の発光装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光装置に関し、特に、テスムと封止用キャップとで形成されるキャビティ内にレーザダイオード、赤外発光ダイオード等の発光素子を気密封止する発光装置に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザダイオード、赤外発光ダイオード等の発光素子を有する発光装置は、図2(展開斜視図)及び図3(一部断面側面図)に示すように、ステム1にサブマウント1Aを介在して発光素子1を塔載し、この発光素子1を封止用キャップ5で封止している。つまり、発光素子1は、ステム1と封止用キャップ5とで形成されるキャビティ内に気密封止される。この種の発光装置は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中において、ステム1の溶着領域7に封止用キャップ5を溶着し、発光素子2を封止する。つまり、ステム1及び封止用キャップ5で形成されるキャビティ内には不活性ガスが充填される。
【0003】前記発光素子1は、ボンディングワイヤ3を介してリードピン4に電気的に接続される。また、前記封止用キャップ5は窓部を有し、この窓には透明なガラス板6が設けられる。このように構成される発光装置は、発光素子から放射される放射光(レーザ光又は赤外光)8を透明なガラス板6を通してキャビティ外に放射する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前述の発光装置について検討した結果、以下の問題点を見い出した。
【0005】前記発光装置は、ステムと封止用キャップとで形成されるキャビティ内に不活性ガスを充填し、大気中の水分等による特性劣化を防止している。しかしながら、発光素子の動作時に発熱する熱はステムヘの熱伝導によって放熱されるだけである。このため、発光素子の動作時に発熱する熱によって発光素子が高温になり、発光特性が劣化し、ついには発光素子が破壊される。
【0006】本発明の目的は、発光素子から発熱する熱を放熱する放熱効率を高めることが可能な技術を提供することにある。
【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0009】(1)ステムと封止用キャップとで形成されるキャビティ内に発光素子が気密封止される発光装置において、前記キャビティ内に前記発光素子の発光特性を向上させる液体を充填する。
【0010】(2)前記発光素子はレーザダイオード若しくは赤外発光ダイオードであり、前記発光特性を向上させる液体はレーザ光若しくは赤外光の進路を妨げないものである。
【0011】(3)前記発光特性を向上させる液体は、光の吸収率が低く、光の遮光率が低く、電気絶縁率が高く、かつ熱伝導率が高いものである。
【0012】
【作用】上述した手段によれば、キャビティ内に発光素子の発光特性を向上させる液体(例えば熱伝導率が高い液体)を充填したので、発光素子から発熱する熱を放熱する放熱効率を高めることができる。この結果、発光素子の発光特性の劣化、発光素子の破壊等を防止することができる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例と詳細に説明する。
【0014】なお、全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【0015】図1は、本発明の一実施例である発光装置の概略構成を示す一部断面側面図である。
【0016】図1において、1はステム、1Aはサブマウント、2は発光素子、3はボンディングワイヤ、4はリードピン、5は封止用キャップ、6は透明なガラス板、8は放射光、10は発光特性を向上させる液体であり、例えば透明なフッ素不活性液体である。
【0017】図1に示すように、本実施例の発光装置は、ステム1にサブマウント1Aを介在してレーザダイオード、赤外発光ダイオード等の発光素子2を塔載し、この発光素子2を封止用キャップ5で封止している。この封止用キャップ5はステム1の溶着領域に溶着される。つまり、発光素子2は、ステム1と封止用キャップ5とで形成されるキャビティ内に気密封止される。
【0018】前記発光素子2は、ステム1に支持されたリードピン4にボンディングワイヤ3を介して電気的に接続される。また、前記封止用キャップ5は窓部を有し、この窓部には透明なガラス板6が設けられる。つまり、発光装置は、発光素子2から放射される放射光(レーザ光、赤外光)8を封止用キャップ5の透明なガラス板6を通してキャビティ外に放射する。
【0019】前記ステム1及び封止用キャップ5で形成されるキャビティ内には、発光特性を向上させる液体10が充填される。液体10は、発光素子2から放射される放射光8の進路を妨げないものであり、また、光の吸収率が低く、光の遮光率が低く、電気絶縁率が高く、かつ熱伝導率が高いものである。この液体10としては、例えば透明なフッ素不活性液体を使用する。このフッ素不活性液体の物理特性を表1に示す。
【0020】
【表1】

【0021】このように、ステム1と封止用キャップ5とで形成されるキャビティ内に発光素子2の発光特性を向上させる液体(フッ素不活性液体)10を充填することにより、発光素子2の動作時に発熱する熱を放熱する放熱効率を高めることができる。この結果、発光素子2の発光特性の劣化、発光素子2の破壊等を防止することができる。
【0022】なお、本実施例では、ステム1及び封止用キャップ5で形成されるキャビティ内に発光素子2の発光特性を向上させる液体10として、熱伝導率が高いフッ素不活性液体を充填したが、本発明は、他の物理特性、例えばレンズ作用を有する物質を液体に混入することにより、光の集束、発散作用を行わせることも可能である。
【0023】以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【0024】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0025】ステム及び封止用キャップで形成されるキャビティ内に発光素子の発光特性を向上させる液体例えば熱伝導率の高い液体を充填することにより、発光素子から発熱する熱を放熱する放熱効率を高めることができる。この結果、発光素子の発光特性の劣化、発光素子自身の破壊等を防止することができる。




 

 


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