光源装置及其制造方法

文档序号:785938 发布日期:2021-04-09 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 光源装置及其制造方法 (Light source device and method for manufacturing the same ) 是由 宫田忠明 木村圭宏 于 2020-09-18 设计创作,主要内容包括:本公开提供可改善玻璃罩的光透过部的平坦性的光源装置及其制造方法。本公开的光源装置(100)具备:激光二极管(10)、直接或间接地支承激光二极管的基板(30);覆盖激光二极管的罩(40)。罩包含:使从激光二极管射出的激光(14)透过的第一玻璃部分(40A)、利用与第一玻璃部分不同的材料形成的第二玻璃部分(40B)。第一玻璃部分及第二玻璃部分的至少一方为碱性玻璃,第一玻璃部分及第二玻璃部分经由导电层(40M)而接合在一起。(The present disclosure provides a light source device capable of improving flatness of a light transmitting portion of a glass cover and a method for manufacturing the same. A light source device (100) of the present disclosure includes: a laser diode (10), a substrate (30) directly or indirectly supporting the laser diode; a cap (40) covering the laser diode. The cover includes: a laser diode includes a first glass portion (40A) through which laser light (14) emitted from the laser diode is transmitted, and a second glass portion (40B) formed of a material different from that of the first glass portion. At least one of the first glass portion and the second glass portion is made of alkali glass, and the first glass portion and the second glass portion are bonded together via a conductive layer (40M).)

光源装置及其制造方法

技术领域

本公开涉及具备激光二极管的光源装置及其制造方法。

背景技术

具备激光二极管作为发光元件的光源装置的用途在各种领域不断扩大。例如,正在开发着如头戴式显示器(Head-Mounted Display:HMD,头戴式显示器)那样在接近使用者的眼睛的位置具备显示部的显示器件(Near-Eye Display,近眼显示器)。

专利文献1所公开的光源装置具有如下结构,利用具有外形为大致长方体的形状的玻璃罩覆盖基板上的激光二极管。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2017-149573号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1所记载的光源装置中,玻璃罩的光透过部的平坦性可能降低。

本公开提供可改善玻璃罩的光透过部的平坦性的光源装置及其制造方法。

用于解决课题的技术方案

在示例的实施方式中,本公开提供一种光源装置,其具备:激光二极管;基板,其直接或间接地支承所述激光二极管;罩,其固定于所述基板,并覆盖所述激光二极管。所述罩包含使从所述激光二极管射出的激光透过的第一玻璃部分、和第二玻璃部分。所述第一玻璃部分及所述第二玻璃部分的至少一方包含碱性玻璃区域,所述第一玻璃部分及所述第二玻璃部分经由与所述碱性玻璃区域接触的导电层而接合。

在示例的实施方式中,本公开提供一种光源装置的制造方法,包含:准备直接或间接地支承激光二极管的基板的工序;准备包含使从所述激光二极管射出的激光透过的第一部分、和第二部分的罩的工序,该罩的所述第一部分及所述第二部分的至少一方包含碱性玻璃区域,所述第一部分及所述第二部分经由与所述碱性玻璃区域接触的导电层而接合;利用所述罩覆盖所述激光二极管,并将所述罩固定于所述基板的工序。

发明效果

根据本公开的实施方式,能够提供可改善玻璃罩的光透过部的平坦性的光源装置及其制造方法。

附图说明

图1A是示意性地表示本公开的实施方式的光源装置的结构例的立体图。

图1B是示意性地表示本实施方式的制造工序中途的光源装置的结构例的立体图。

图2是示意性地表示本公开的实施方式的光源装置的另一例的立体图。

图3A是本实施方式的光源装置的与YZ面平行的剖视图。

图3B是本实施方式的光源装置的与XY平面平行的剖视图。

图4A是另一实施方式的光源装置的与YZ面平行的剖视图。

图4B是另一实施方式的光源装置的与XY面平行的剖视图。

图5A是又一实施方式的光源装置的与YZ面平行的剖视图。

图5B是又一实施方式的光源装置的与XY面平行的剖视图。

图6是图5A的实施方式的玻璃罩的分解立体图。

图7是表示包含多个第二玻璃部分的板的例子的立体图。

图8是将多个玻璃罩单片化之前的棒的立体图。

图9是示意性地表示板的上表面(左侧)及A-A线剖面(右侧)的图。

图10是示意性地表示具有排列成行及列状的多个孔的板的上表面(左侧)及A-A线剖面(右侧)的图。

图11是示意性地表示形成有金属层的板的上表面(左侧)及A-A线剖面(右侧)的图。

图12是示意性地表示接合有第一玻璃片的板的上表面(左侧)及A-A线剖面(右侧)的图。

图13A是示意性地表示反射防止膜的形成工序的剖视图。

图13B是示意性地表示反射防止膜的形成工序的剖视图。

图13C是示意性地表示反射防止膜的形成工序的剖视图。

图14是示意性地表示面板的上表面(左侧)及A-A线剖面(右侧)的图。

图15是表示从棒将罩单片化的情形的图。

图16是示意性地表示变形例的罩的结构例的剖视图。

图17是具备图16的罩的光源装置的剖视图。

图18是另一变形例的罩的分解立体图。

图19是该变形例中的光源装置的与YZ面平行的剖视图。

图20是示意性地表示进行阳极接合之前的阶段的板42及玻璃片47、48的一部分剖面的图。

图21是示意性地表示形成有格子槽状的凹部的板的上表面(左侧)及A-A线剖面(右侧)的图。

图22是示意性地表示图案化后的金属层设置于罩的光源装置的结构例的剖视图。

图23是示意性地表示图案化后的金属层设置于罩的光源装置的另一结构例的剖视图。

图24是示意性地表示将薄壁部40Tu的表面设为底面的凹陷的深度D、通过半切割形成的槽的宽度Wh、将面板50进行全切割时的切断宽度Wf的剖视图。

具体实施方式

首先,参照图1A及图1B说明本公开的实施方式的光源装置的概略结构。图1A是示意性地表示本实施方式的光源装置100的结构例的立体图。图1B是示意性地表示制造工序中途的光源装置100的结构例的立体图。图中,为了参考,表示有相互正交的X轴、Y轴、及Z轴。

图示的光源装置100具备:激光二极管10、直接或间接地支承激光二极管10的基板30、固定于基板30且覆盖激光二极管10的罩40。

罩40具有收纳激光二极管10的空洞40V,如图1B所示,空洞40V在固定于基板30之前的状态下向下方敞开。罩40的正面部分40F具有使从激光二极管10放射出的激光14透过的透光性。正面部分40F的与激光二极管10对置的侧(内侧)的面为平坦的,典型而言为平滑的。在正面部分40F的外侧和/或内侧的表面可形成反射防止膜。罩40具有与基板30的主面32接合的下端面40E。下端面40E位于空洞40V的开放面的周围。图示的例子中,空洞40V的形状为长方体,但空洞40V的形状不限定于长方体。后面叙述罩40的结构及制作方法的详细。

激光二极管10能够采用例如放射蓝色光的激光二极管、放射绿色光的激光二极管、或反射红色光的激光二极管等。另外,也可以采用放射这些以外的光的激光二极管。

本说明书中,蓝色光是发光峰值波长处于420nm~494nm的范围内的光。绿色光是发光峰值波长处于495nm~570nm的范围内的光。红色光是发光峰值波长处于605nm~750nm的范围内的光。

作为发出蓝色光的激光二极管或发出绿色光的激光二极管,可举出包含氮化物半导体的激光二极管。作为氮化物半导体,例如能够使用GaN、InGaN、及AlGaN。作为发出红色光的激光二极管,可举出包含InAlGaP系或GaInP系、GaAs系或AlGaAs系的半导体的激光二极管。

从激光二极管10放射的激光14具有扩散,在与激光14的射出端面平行的面形成椭圆形状的远场图案(以下称为“FFP”。)。FFP由从射出端面远离的位置的激光14的光强度分布规定。也可以将该光强度分布中相对于峰值强度值具有1/e2以上的强度的部分称为光束截面。

本实施方式中,激光二极管10是具有射出激光14的端面的端面射出型,但也可以是面发光型(VCSEL)。为了简单,图中,以虚线表示激光14的中心轴。实际的激光14如上述,从激光二极管10的端面射出后,发散并扩散。因此,激光14可通过包含未图示的透镜的光学系统进行准直或会聚。典型而言,这种光学系统设置于光源装置100的外部。包含用于准直或会聚的透镜的光学系统的至少一部分可以设置于罩40本身,也可以配置于罩40的空洞40V内。

激光14的中心轴在沿着基板30的主面32的方向(Z轴方向)上延伸。从光源装置100向外部射出的激光14也可以利用配置于光源装置100的外部的反射镜,向例如与基板30的主面32垂直的方向反射。

图示的例子中,激光二极管10在固定于副底座20的状态下安装于基板30的主面32上。激光二极管10也可以不经由副底座20,而直接与基板30的主面32接合。这些图中,省略将激光二极管10与外部电路连接的配线的记载。

基板30能够以陶瓷为主材料而形成。需要说明的是,也可以不限于陶瓷而由金属形成。例如,陶瓷中能够将氮化铝、氮化硅、氧化铝、碳化硅用于基板30的主材料,金属中能够将铜、铝、铁、作为复合物的铜钼、铜-金刚石复合材料料、铜钨用于基板30的主材料。

在基板30的上表面及下表面可分别设置多个金属层。利用穿过基板30的内部的金属,能够将上表面的金属层和下表面的金属层电连接。在基板30的下表面可形成不与上表面的金属层电连接的金属层。基板30的一例可为在内部和/或外侧具备配线的多层陶瓷基板。

副底座20具有下表面、上表面、侧面,典型而言,具有长方体的形状。副底座20例如可利用氮化硅、氮化铝、或碳化硅形成。在副底座20的上表面可设置用于将激光二极管10与基板30上的配线连接的金属层。

罩40在覆盖支承于基板30的激光二极管10的状态下固定于基板30。图示的例子中,罩40的下端面40E接合于基板30的主面32。这种接合可经由金属等无机材料、有机材料的层实现。这样,激光二极管10可被气密地密封。也可以将图1A的光源装置100称为“半导体激光封装”。图示的例子中,一个光源装置100具备一个激光二极管10,但本公开的实施方式不限定于这种例子。也可以在罩40具有的一个空洞40V的内部排列多个激光二极管10。典型而言,多个激光二极管10可平行地配置,以使分别向同一方向射出激光14。

图2是示意性地表示本公开的实施方式的光源装置的另一例的立体图。该例子中,基板30具备在一个副底座20上排列的3个激光二极管10R、10G、10B。激光二极管10R、10G、10B分别放射红色、绿色、蓝色的激光14。这些激光二极管10R、10G、10B可收纳于一个罩40的内部并被气密地密封。副底座20的个数不限定于一个,也可以按照每个激光二极管10R、10G、10B而分离。

从激光二极管10R、10G、10B各自放射出的激光14可利用未图示的合束器结合成同轴的光束。激光二极管10R、10G、10B可分别在不同的定时或同时放射激光14。激光14的放射由未图示的驱动电路控制。

在光源装置100动作时,从激光二极管10射出的激光14透过罩40的正面部分40F。在该正面部分40F的外侧及内侧的至少一方可形成反射防止膜。罩40的正面部分40F以外的部分不需要具有透光性。

以下,参照图3A及图3B详细地说明本实施方式的罩40的结构例。图3A是示意性地表示与YZ面平行的剖面、即包含激光14的中心轴在内的剖面的图。图3B是图3A的1B-1B线的剖视图,是表示与XY面平行的剖面的图。图3A相当于图3B的1A-1A线的剖视图。

本实施方式的罩40包含:使从激光二极管10射出的激光14透过的平板状的第一部分(第一玻璃部分)40A、利用与第一玻璃部分40A不同的材料形成的第二部分(第二玻璃部分)40B。第一玻璃部分40A配置于基板30上将激光14横穿的位置。如图3A所示,第二玻璃部分40B具有如下结构,即,相对于第一玻璃部分40A平行地配置的平板状的部分40B1和具有图3B所示的“コ的字型(字母C的字型)”的剖面的部分40B2一体连续的结构。如图3B所示,第二玻璃部分40B的具有“コ的字型”的剖面的部分40B2具有位于激光二极管10的侧方的一对侧壁部40S和位于激光二极管10的上方并将一对侧壁部40S连结的盖部40T。这样,第二玻璃部分40B具有规定空洞40V的形状。

第一玻璃部分40A及第二玻璃部分40B的至少一方为碱性玻璃。“碱性玻璃”是含有Na+、Ka+、Li+等碱金属元素的可动离子的硅酸化合物玻璃。将碱金属氧化物的浓度为0.1质量%以下的硅酸化合物玻璃称为“无碱玻璃”。需要说明的是,硅酸化合物玻璃的例子包含硅酸玻璃、硼硅酸玻璃、及石英玻璃。

第一玻璃部分40A及第二玻璃部分40B经由导电层40M而接合。某实施方式中,第一玻璃部分40A为碱性玻璃,相对于在第二玻璃部分40B的表面形成的导电层40M阳极接合。导电层40M也可以具有层叠不同种类的金属而成的结构。例如,也可以在第二玻璃部分40B的表面堆积作为基底层的钛层后,在其上堆积铝层,利用这些层叠体形成导电层40M。导电层40M的材料不限定于这种例子。

阳极接合可通过如下实现,即,将比第二玻璃部分40B的电位低的电位(例如-500伏特~-1千伏特)赋予至第一玻璃部分40A,并加热至300℃~400℃左右。阳极接合的具体的方法没有特别限制,可采用公知的各种方法来执行。作为阳极接合的结果,第一玻璃部分40A的碱金属元素的浓度局部地在与导电层40M相接的区域降低。该例子中,第二玻璃部分40B也可以利用碱性玻璃形成,也可以利用无碱玻璃或半导体(单晶硅、多晶硅、碳化硅等)形成。第二玻璃部分40B不需要具有透光性。另外,图3A的例子中,导电层40M仅存在于接合面,但导电层40M也可以形成于第二玻璃部分40B的空洞40V侧的表面(内侧表面)。后面叙述制造罩40的方法的详细的例子。

根据本公开的实施方式,罩40的光透过部(第一玻璃部分40A)利用板状的第一玻璃部分40A构成,因此,容易使其表面平滑。另外,也能够在接合之前在第一玻璃部分40A的表面预先形成反射防止膜。因此,即使罩40被小型化,也能够在罩40的内侧表面成品率良好地形成反射防止膜。

本公开的实施方式中可采用的罩40的结构不限定于图3A及图3B所示的例子。参照图4A及图4B说明另一结构例。图4A是该例的光源装置100的与YZ面平行的剖视图。图4B是图4A的1B-1B线的剖视图。需要说明的是,图4A相当于图4B的1A-1A线的剖视图。

图4B及图4A所示的例子中,罩40的第二玻璃部分40B在内壁面具有包含曲面的形状。这样,罩40的空洞40V也可以具有长方体以外的形状。

接着,参照图5A及图5B说明又一结构例。图5A是该例的光源装置100的与YZ面平行的剖视图。图5B是图5A的1B-1B线的剖视图。需要说明的是,图5A相当于图5B的1A-1A线的剖视图。

图5B及图5A所示的例子中,罩40包含隔着激光二极管10而与第一玻璃部分40A对置的第三玻璃部分40C。如图5A所示,第二玻璃部分40B将第一玻璃部分40A和第三玻璃部分40C连结。如图5B所示,第二玻璃部分40B具有“コ的字型(C的字型)”的形状。第二玻璃部分40B及第三玻璃部分40C的至少一方为碱性玻璃。某实施方式中,第三玻璃部分40C为碱性玻璃,阳极接合于在第二玻璃部分40B的表面形成的导电层40M。作为阳极接合的结果,第三玻璃部分40C的碱金属元素的浓度在与导电层40M相接的区域局部降低。需要说明的是,也可以第二玻璃部分40B利用碱性玻璃形成,且第一玻璃部分40A及第三玻璃部分40C利用无碱玻璃形成,还可以这些玻璃部分全部由碱性玻璃形成。

图5A及图5B所示的罩40具有如图6所示,第一玻璃部分40A及第三玻璃部分40C从两侧与位于中央的第二玻璃部分40B接合的结构。需要说明的是,参照图3A~图4B说明的第二玻璃部分40B相当于图5A所示的第二玻璃部分40B及第三玻璃部分40C由同一玻璃材料形成的一体部件。

图7是表示用于形成多个第二玻璃部分40B(参照图6)的板(プレート,plate)42的例子的立体图。该板42具有排列成2行3列的6个贯通孔42H。通过利用两张玻璃片47、48从板42的两侧堵塞该贯通孔42H,而能够制作一张面板50。通过将该面板50沿着图7的横向分割,而能够得到图8所示的棒60。利用这种一根棒60能够制作3个罩。

以下,更详细地说明高效地制造多个罩40的方法的实施方式。

首先,参照图9。图9是示意性地表示板42的上表面(左侧)及A-A线剖面(右侧)的图。板42具有第一面(上表面)44、及位于第一面44的相反一侧的第二面(下表面)46。如图所示,板42具有沿着第一面44内的第一方向Dx及与第一方向Dx交叉的第二方向Dy二维地排列的多个贯通孔42H。贯通孔42H从第一面44到达第二面46。该例子中,第一方向Dx与X轴平行,第二方向Dy与Y轴平行。各贯通孔42H沿着Z轴方向延伸。

贯通孔42H可通过例如准备玻璃或半导体的基板(厚度:例如0.5~4mm),并加工该基板而形成。加工的例子包含掩膜图案的形成、喷砂加工、及蚀刻加工等。根据这种加工技术,也可代替形成从第一面44到达第二面46的贯通孔42H,而形成从第一面44向第二面46凹陷的孔42R。图10所示的例子中,利用具有规定各孔42R的形状及位置的开口部的掩模45覆盖板42的第一面44后,从掩模45的开口部选择性地除去板42的露出部分。图10的板42具有排列成行及列状的多个孔42R。如果扩大这些孔42R的深度,则能够得到贯通孔42H。孔42R或贯通孔42H的X方向、Y方向、及Z方向的尺寸分别为例如1~5mm、2~5mm、及0.5~4mm。

接着,参照图11。图11表示在设置有多个贯通孔42H的板42的第一面44堆积了金属层49M的状态。之后,如图12所示,在形成有金属层49M的板42的第一面44侧接合第一玻璃片(厚度:例如0.2~1.0mm)47。金属层49M的典型例为铝的层(厚度:例如50~1000nm)。金属层49M也可以利用铝以外的例如钛金属形成。接合可通过如上述的阳极接合而进行。之后,也可以从第二面46的侧经由贯通孔42H,在第一玻璃片47的内表面侧形成反射防止膜。第一玻璃片47的内表面相当于图1B所示的罩40的正面部分40F的内侧表面。根据本实施方式,例如容易使用溅射等薄膜堆积技术在罩40的内部形成反射防止膜。

图13A及图13B分别是示意性地表示反射防止膜的形成工序的一例的剖视图。该例子中,首先,如图13A所示,在与板42的第二面46对置的侧配置构成反射防止膜的材料的靶材46T。具体而言,例如向溅射装置的容积腔内装填板42。在板42和靶材46T之间配置掩模46M。掩模46M在与板42的贯通孔42H匹配的大小及位置具有开口部。利用等离子进行靶材46T的溅射,由此,靶材材料经过掩模46M的开口部堆积于贯通孔42H的内壁及第一玻璃片47的露出面。其结果,如图13B所示,形成反射防止膜55。

反射防止膜55的形成方法不限定于这种例。也可以利用掩模包覆板42的第二面46中的贯通孔42H以外的区域后,通过其它的薄膜堆积技术,从气相或液相实现反射防止膜55的堆积。在该情况下,形成反射防止膜55后,除去不需要的掩模。需要说明的是,在板42不具有贯通孔42H而具有孔42R的情况下,也可以在接合前的第一玻璃片47预先形成反射防止膜55的图案。

图13C是示意性地表示将形成有反射防止膜55的图案的第一玻璃片47与板42的第一面44接合的情形的剖视图。第一玻璃片47在一面具有以具有与多个孔42R匹配的形状及大小的方式被图案化的反射防止膜55。图示的例子中,在第一玻璃片47的正面侧的面也形成具有一样厚度的连续的一张反射防止膜55。在正面侧形成有反射防止膜的第一玻璃片47也可采用通过参照图13A及图13B说明的方法而获得。需要说明的是,在第一玻璃片47的正面侧形成反射防止膜的定时也可以是阳极接合全部完成之后。

接着,通过与上述的阳极接合的条件一样的条件进行阳极接合,在形成有金属层49M的板42的第二面46侧接合第二玻璃片(厚度:例如0.2~1.0mm)48。这样,得到图14所示那样的具有多个空洞40V的面板50。为了简单,省略反射防止膜55的记载。需要说明的是,在板42利用例如硅等半导体形成的情况下,不需要金属层49M。

接着,沿着第一方向Dx切断面板50。具体而言,以第一断面C1横穿在第一方向Dx上直线状排列的多个贯通孔(空洞40V)、且与第一断面C1平行的第二断面C2横穿在第二方向Dy上相邻的贯通孔(空洞40V)之间的方式切断面板50,将面板50分割成多个棒60。分割可使用例如切割锯来执行。

在图15的上面示意性地表示有由第一断面C1切离的两根棒60。如图15的下面所示,在各棒60中通过沿着第二方向Dy切断在第一方向Dx上相邻的贯通孔(空洞40V)之间,而能够制作从各棒60单片化的多个罩40。沿着第三断面C3分割各罩40。罩40的下端面、上表面、及侧面分别由断面C1、C2、及C3形成,但与图的纸面平行的面由玻璃片47、48规定(参照图14)。断面C1、C2、及C3可能具有通过切割等加工而形成的粗糙的表面。但是,激光透过由第一玻璃片47形成的平滑的部分,因此,不会受到加工面的不良影响。这样,根据本实施方式,在制造工序中不会损害第一玻璃片47的平坦性及平滑性,因此,使罩40的激光透过的部分能够发挥优异的平滑性。需要说明的是,在断面C1、C2、及C3具有粗糙的表面的情况下,也可以通过研磨等实施平坦化加工。特别优选与支承基板接合的接合面为平坦的。

通过该方法,可制作分别具有图5A及图5B所示的结构的多个罩40。各罩40中的第一玻璃部分40A及第三玻璃部分40C分别利用第一玻璃片47的一部分及第二玻璃片48的一部分形成,第二玻璃部分40B利用板42的一部分形成。另外,导电层40M利用金属层49M的一部分形成。

如果使用图10所示的状态的板42,则能够制作分别具有图3A及图3B所示的结构的多个罩40。在该情况下,各罩40的第一玻璃部分40A利用第一玻璃片47的一部分形成,第二玻璃部分40B利用板42的一部分形成。导电层40M利用金属层49M的一部分形成。

通过利用这样制作的罩40,能够得到图1A所示的光源装置100。

根据本公开的实施方式,能够大量生产高度(Y方向尺寸)为例如2毫米以下的罩40。另外,容易在罩40适当形成反射防止膜,因此,也能够提高激光的透过率,并抑制杂散光的产生。

以下,说明上述实施方式的改变例。

上述的实施方式中,第一玻璃部分40A及第二玻璃部分40B的至少一方为碱性玻璃,但不需要第一玻璃部分40A或第二玻璃部分40B的整体为碱性玻璃。具体而言,也可以第一玻璃部分40A及第二玻璃部分40B的至少一方包含碱性玻璃区域,且第一玻璃部分40A及第二玻璃部分40B经由与该碱性玻璃区域接触的导电层40M而接合。

在罩40包含隔着激光二极管10而与第一玻璃部分40A对置的第三玻璃部分40C,且第二玻璃部分40B将第一玻璃部分40A和第三玻璃部分40C连结的实施方式中,也可以第二玻璃部分40B及第三玻璃部分40C的至少一方包含碱性玻璃区域,且第二玻璃部分40B及第三玻璃部分40C经由与该碱性玻璃区域接触的另一导电层40M而接合。

参照图16及图17说明本实施方式的变形例。图16是示意性地表示罩40的结构例的剖视图。图17是具备该罩40的光源装置100的剖视图。图16所示的罩40具有第一玻璃部分40A、第二玻璃部分40B、及第三玻璃部分40C。第一玻璃部分40A具有碱性玻璃区域70A和与碱性玻璃区域70A连结的无碱玻璃区域72A。另外,第三玻璃部分40C具有碱性玻璃区域70C和与碱性玻璃区域70C连结的无碱玻璃区域72C。该例子中的第二玻璃部分40B具有无碱玻璃区域70B,但不具有碱性玻璃区域。第二玻璃部分40B也可以具有与导电层40M接触的碱性玻璃区域。

图16的例子中,无碱玻璃区域72A及无碱玻璃区域72C均具有薄板的形状。而且,碱性玻璃区域70A及碱性玻璃区域70C分别设置于无碱玻璃区域72A及无碱玻璃区域72C的预定的位置。图16的处于左侧的留白的箭头示意性地表示第一玻璃部分40A的碱性玻璃区域70A与第二玻璃部分40B的导电层40M接合。同样,图16的处于右侧的留白的箭头示意性地表示第三玻璃部分40C的碱性玻璃区域70C与第二玻璃部分40B的导电层40M接合。它们的接合通过上述的阳极接合而实现。为了制造这种罩40,只要在图14的玻璃片47中、与板42的第一面44对置的区域设置碱性玻璃区域70A即可。同样,在图14的玻璃片48中、与板42的第二面46对置的区域设置碱性玻璃区域70C。从图14的左侧的图可知,板42的第一面44及第二面46具有沿着YX面扩展的格子形状。因此,期望碱性玻璃区域70A、70C也分别在玻璃片47、48上具有沿着YX面扩展的格子形状。

这样,为了通过阳极接合制作罩40,只要在与用于阳极接合的金属层相接的部分存在碱性玻璃区域即可,不需要位于该金属层的一侧的玻璃部分的整体利用碱性玻璃形成。

接着,参照图18~图23说明另一变形例。

首先,参照图18及图19。图18是该变形例的罩40的分解立体图。图19是该变形例的光源装置100的与YZ面平行的剖视图。

图18的变形例中,罩40的第二玻璃部分40B具有盖部40T的薄壁部40Tu和侧壁部40S的薄壁部40Su。更详细而言,第二玻璃部分40B具有:薄壁部40Tu、40Su、比薄壁部40Tu厚的厚壁部40Ta、及比薄壁部40Su厚的厚壁部40Sa。薄壁部40Tu及厚壁部40Ta的厚度为盖部40T的Y轴方向的尺寸。薄壁部40Su及厚壁部40Sa的厚度为侧壁部40S的X轴方向的尺寸。

如图19所示,薄壁部40Tu和厚壁部40Ta之间的厚度的差例如处于10μm以上且200μm以下的范围。薄壁部40Su和厚壁部40Sa之间的厚度的差也一样。后面叙述形成薄壁部40Tu、Su的方法。

罩40基本上可通过与参照图9~图15说明的方法一样的方法制作。不同的点在于,在进行阳极接合之前的阶段,从板42的第一面(上表面)44削去板42的一部分,形成薄壁部40Tu、40Su。

图20是示意性地表示进行阳极接合之前的阶段的板42及玻璃片47、48的一部分剖面的图。在板42的贯通孔42H所在的部分,以虚线表示第一面44及第二面46。薄壁部40Tu、40Su可通过如下形成,即,通过切割技术加工(半切割)板42,在板42的第一面44形成比板42的厚度浅的格子状的槽。格子状的槽形成为,最终经过将罩40单片化时的断面。格子状的槽的深度、即Z方向的尺寸可为板42的厚度的例如30%以上且70%以下。半切割的槽宽(槽的Y方向或X方向的尺寸)例如为50μm~3mm。

图21表示在形成有格子状的槽的板42接合了玻璃片47、48的状态。通过半切割工序而形成的格子状的槽由沿X轴方向延伸的多个凹部40Tx和沿Y轴方向延伸的多个凹部40Sy构成。通过将利用阳极接合而制作的图21的面板50进行分割,而能够得到本变形例的罩40。分割面板50的方法与参照图15说明的方法一样。

根据该变形例,分割面板50时,沿着分割的线存在格子槽状的凹部40Tx、40Sy。在凹部40Tx、40Sy的位置,板42变薄,切断容易。因此,通过切割等分割面板50时,能够抑制或防止在面板50产生破裂、缺口。其结果,不会损坏各个罩40的形状,提高良品化率即成品率。

图22是示意性地表示利用罩40的薄壁部40Tu,将图案化后的金属层(金属层的图案)80设置于罩40的上表面,具体而言设置于薄壁部40Tu的表面的光源装置100的结构例的剖视图。金属层80具有文字、图案、及记号那样人通过视觉能够识别的图案、或条形码那样通过电气设备可解码的图案。这些图案可包含对各个光源装置100赋予的识别信息、与制造批次相关的信息、对齐图案、时钟图案等多种信息。图案化后的金属层80的例子可作为线形条形码、2D条形码、数据矩阵(Data Matrix)等光学标记发挥作用。

某个优选的实施方式中,金属层80可在将用于阳极接合的导电层40M堆积于罩40的第二玻璃部分40B时同时堆积。这样堆积的金属层80的层结构与导电层40M的层结构相同。金属层80的图案化也可以通过剥离法进行,也可以通过激光打标法或其它的蚀刻法进行。通过将导电层40M和金属层80在同一工序中堆积,而能够高效地实现担任识别信息的标记的形成。图22的例子中,金属层80堆积于薄壁部40Tu的表面,并形成于罩40的上表面,但也可以形成于其它薄壁部40Su。通过金属层80形成于罩40的凹陷的部分的底面,而能够避免由金属层80引起的不需要的突出部的形成,能够将罩40的外形收纳于预定的收纳空间内。

需要说明的是,以薄壁部40Tu、Su的表面为底面的凹陷的深度D比通过上述的半切割而形成的槽的宽度Wh的一半狭窄。更详细而言,当将全切割板42时的切断宽度设为Wf时,大致处于D=(Wh-Wf)/2的关系,例如为10~200μm左右。因此,供金属层80形成的罩40的凹陷的部分通过如下实现,使通过半切割而形成的槽的宽度Wh比形成例如第二断面C2时形成于板42的切断宽度大。图24是示意性地表示以薄壁部40Tu的表面为底面的凹陷的深度D、通过半切割而形成的槽的宽度Wh、全切割面板50时的切断宽度Wf的剖视图。在利用例如刀片形成全切割的断面C1、C2的情况下,切断宽度Wf相当于刀片宽度。

需要说明的是,图21中,第一断面C1经过的凹部40Tx的槽宽和第二断面C2经过的凹部40Tx的槽宽记载为相同的大小。优选第一断面C1经过的凹部40Tx的槽宽为分割面板50时的切断宽度以下。第一断面C1为将罩40的下端面40E规定的面(参照图15)。如图18所示,罩40的下端面40E与基板30的主面32接合,因此,优选为平坦。因此,优选在形成第一断面C1的部分通过半切割形成凹部40Tx时,其槽宽度Wh设为全切割板42时的切断宽度Wf以下。但是,即使在第一断面C1存在因半切割造成的凹凸的情况下,也只要在切断后进行研磨等而使其平坦化即可。

图23是示意性地表示图案化后的金属层80设置于罩40的薄壁部40Tu的光源装置100的另一结构例的剖视图。该例子中,罩40通过如下得到,通过参照图10说明的方法制作板42之后,在板42形成格子槽状的薄壁部40Tu、40Su。

图22及图23中记载了在罩40的第一玻璃部分40A形成的反射防止膜55。这些例子中,反射防止膜55不仅形成于作为罩40的正面部分40F发挥作用的第一玻璃部分40A的内侧,也形成于外侧。反射防止膜55的形成位置不限定于图示的例子。

产业上的可利用性

本公开的光源装置具备光透过部的平滑性优异且适于小型化的罩,因此,可适当用作头戴式显示器等的小型光源。本公开的光源装置的制造方法可实现这种罩的高效的量产化,因此,可降低具备激光二极管的光源装置的制造成本。

附图标记说明

10…激光二极管,12…激光二极管的射出端面,20…副底座,30…基板,32…基板的主面,40…罩,40A…第一玻璃部分,40B…第二玻璃部分,40C…第三玻璃部分,100…光源装置

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