紫外线发光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用产生紫外线的光源的紫外线发光装置。
【背景技术】
[0002]一直以来，公开有一种具备发光体、反射器、光学系统以及保持构件的发光装置(例如参照专利文献I)。发光体设置在基板上。反射器以包围发光体的方式设置在基板上。光学系统设置在与发光体对置的位置处。保持构件将光学系统保持在基板上。
[0003]近年来，提供有各种形态的发光装置。例如，作为发光装置之一，已知有使用产生紫外线的光源(例如UV-LED、准分子灯等)作为发光体的紫外线发光装置。
[0004]通常，紫外线发光装置受到自发光体产生的紫外线的影响，在光学系统中产生畸变或变色。为了防止这些情况，将光学系统由膨胀系数低的玻璃等材料构成。
[0005]然而，上述紫外线发光装置将光学系统用保持构件来保持。因此，在光学系统的膨胀系数与保持构件的膨胀系数不同的情况下，若例如在产生温度变化的环境中使用，则存在保持构件使光学系统中产生畸变的情况。
[0006]另外，上述紫外线发光装置的光学系统由保持构件保持在远离反射器的位置处。因此，自发光体产生的紫外线从光学系统与反射器之间扩散，而向保持构件等照射。其结果是，存在着由于照射的紫外线而产生保持构件的劣化、变质的课题。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2007-59378号公报
【发明内容】
[0010]因此，本发明提供一种防止光学系统的畸变的产生，且抑制自发光体产生的紫外线对保持构件的影响的紫外线发光装置。
[0011]即，本发明的紫外线发光装置具备:发光体，其设置在基板上；光学系统，其设置在与发光体对置的位置处；金属筒，其对光学系统进行保持；以及保持构件，其具有使金属筒保持在基板上的插入孔。并且，发光体构成为在基板上配置在由金属筒的基板侧的端部包围的区域内。
[0012]根据该结构，金属筒由保持构件保持在基板上。而且，发光体在基板上配置在由金属筒的基板侧的端部包围的区域内。因此，在自发光体产生的紫外线中，朝向金属筒的径向的外方前进的紫外线与金属筒的内部碰撞，由此改变行进方向并同时朝向光学系统前进。即，朝向金属筒的径向的外方前进的紫外线由金属筒遮挡。由此，能够防止自发光体产生的紫外线向保持构件照射。其结果是，能够防止保持构件的劣化、变质。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的第一实施方式的紫外线发光装置的立体图。
[0014]图2是该实施方式的紫外线发光装置的纵剖视图。
[0015]图3是本发明的第二实施方式的紫外线发光装置的纵剖视图。
[0016]图4是本发明的第三实施方式的紫外线发光装置的纵剖视图。
[0017]图5是本发明的第四实施方式的紫外线发光装置的纵剖视图。
【具体实施方式】
[0018]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明不受这些实施方式的限制。
[0019](第一实施方式)
[0020]以下，参照图1以及图2对本发明的第一实施方式的紫外线发光装置进行说明。
[0021]图1是本发明的第一实施方式的紫外线发光装置的立体图，图2是该实施方式的紫外线发光装置的纵剖视图。
[0022]如图1和图2所示，本实施方式的紫外线发光装置I至少具备基板2、发光体
3、光学系统4、金属筒5、保持构件6以及反射器7等。基板2包括基底基板8和内插板(interposer)9ο发光体3设置在基板2的内插板9上。光学系统4设置在与发光体3对置的位置处。金属筒5具备筒主体部11和凸缘部12，并保持光学系统4。保持构件6将金属筒5保持在基板2上。反射器7设置在基板2的内插板9上，且具备包围发光体3的周围的反射面7a。
[0023]另外，在基板2的基底基板8上构筑有电路。而且，基板2的内插板9将发光体3与基底基板8电连接。具体而言，在基板2的基底基板8上配置有内插板9，基底基板8与内插板9通过布线部件10来电连接。由此，将配置在内插板9上的发光体3与基底基板8电连接。需要说明的是，基板2的内插板9例如通过Ag糊剂等导电性糊剂固定在基底基板8上。
[0024]另外，发光体3例如由UV-LED等构成，并产生紫外线。发光体3在基板2的内插板9上配置在由金属筒5的筒主体部11的基板2侧的端部Ilc包围的区域内(金属筒5的投影区域内)。需要说明的是，在本实施方式中，发光体3在基板2的内插板9上，配置在与金属筒5的筒主体部11的内表面抵接设置的反射器7所包围的区域内。
[0025]另外，如上所述，金属筒5具备筒状的筒主体部11和从筒主体部11朝向径向的外方延伸的凸缘部12，所述筒主体部11和凸缘部12在图2所示的剖视形状中形成为倒L字形状。而且，金属筒5由具有与光学系统4的膨胀系数相同或大致相同的膨胀系数的金属构成。具体而言，金属筒5由可伐合金(Kovar)构成。
[0026]金属筒5的筒主体部11在中心线方向上具有第一开口端lla(凸缘部12侧)和与第一开口端Ila相反侧的第二开口端lib。在筒主体部11的第一开口端Ila侧嵌入有光学系统4。而且，在筒主体部11的第二开口端Ilb侧的端部Ilc与基板2的内插板9之间设有间隙20。由此，筒主体部11的第二开口端Ilb侧的端部Ilc与内插板9以对置的方式配置。
[0027]金属筒5的凸缘部12设置在筒主体部11的第一开口端Ila侧的外周整周上。
[0028]另外，光学系统4由膨胀系数低的玻璃等材料构成，嵌入到金属筒5的凸缘部12附近处，以堵塞第一开口端Ila的方式设置。具体而言，光学系统4例如由石英玻璃等玻璃构成。
[0029]另外，保持构件6具备支承部13和固定部14，且与基板2的基底基板8以及内插板9)对置设置。支承部13从金属筒5的筒主体部11的外周侧支承金属筒5。固定部14与支承部13连结，且该固定部14固定在基板2的基底基板8上。
[0030]并且，保持构件6的支承部13如图1所示，从上方观察到的俯视形状形成为圆形状的板状，且在支承部13的中央部设有图2所示的在面正交方向(铅垂方向)上贯通的插入孔15。插入孔15的孔径设定在比金属筒5的筒主体部11的外周大，且比金属筒5的凸缘部12小的范围内。由此，在支承部13与插入到插入孔15中的筒主体部11之间形成有间隙21。
[0031]另外，当向支承部13的插入孔15插入金属筒5的筒主体部11时，在支承部13的插入孔15周围的部分之上以重叠的方式配置有金属筒5的凸缘部12。而且，在本实施方式中，至少在保持构件6的支承部13与金属筒5的凸缘部12重叠的区域，通过例如硅酮等具有弹性的粘接材料16将金属筒5的凸缘部12固定在保持构件6的支承部13 (支承部13中的插入孔15周围的部分)上。由此，金属筒5的凸缘部12通过粘接材料16以相对于保持构件6能够稍微移动的方式固定在保持构件6的上部。
[0032]另一方面，保持构件6的固定部14设置在支承部13的外周缘整周上。而且，与支承部13同样地，固定部14也通过粘接材料16固定在基板2的基底基板8上。
[0033]另外，如图2所示，反射器7载置在基板2的内插板9上，并内嵌于金属筒5。由此，在反射器7整体中，至少反射面7a配置在基板2上的与金属筒5的内部对应的区域。更具体的说明如下，反射器7内嵌于金属筒5的筒主体部11的第二开口端Ilb侧附近的部分。此时，反射器7以堵塞金属筒5的筒主体部11的第二开口端Ilb与基板2的内插板9之间的间隙20的方式设置。由此，金属筒5的内部的空间与金属筒5的外部的空间被划分而隔开。
[0034]本实施方式的紫外线发光装置I如以上那样构成。
[0035]以下，在本实施方式的紫外线发光装置I中，参照图2对自发光体3产生的紫外线与紫外线发光装置I的各结构之间的关系进行说明。
[0036]首先，在自发光体3产生的紫外线中，朝向反射器7的紫外线由反射器7的反射面7a反射。然后，反射后的紫外线朝向金属筒5的筒主体部11的第一开口端Ila侧前进。
[0037]另一方面，在自发光体3产生的紫外线中，朝向金属筒5的径向的外方前进的紫外线与金属筒5的内周面碰撞而发生反射、漫射，由此改变行进方向并同时朝向筒主体部11的第一开口端Ila侧前进。
[0038]由此，自发光体3产生的紫外线不从金属筒5的内部向金属筒5的外部周边漏出地到达光学系统4。然后，紫外线通过光学系统4，从金属筒5的筒主体部11的第一开口端Ila朝向外部的空间辐射。
[0039]如以上那样，根据本实施方式的紫外线发光装置1，使保持光学系统4的金属筒5由具有与光学系统4的膨胀系数相同或大致相同的膨胀系数的金属(例如可伐合金)构成。因此，即便在光学系统4、金属筒5受到因外部环境的变化所引起的温度变化的影响而发生了膨胀的情况下，金属筒5和光学系统4也会同程度地膨胀、收缩。其结果是，能够防止金属筒5的膨胀、收缩所引起的光学系统4的畸变的产生。
[0040]另外，根据本实施方式的紫外线发光装置1，金属筒5由保持构件6保持在基板2的内插板9上。并且，发光体3在基板2的内插板9上配置在由金属筒5的筒主体部11的基板2侧的端部Ilc包围的区域内。因此，能够将朝向金属筒5的径向的外方前进的紫外线用金属筒5遮挡。由此，能够防止向配置在金属筒5的外周侧的保持构件6照射紫外线。即，不需要像现有的紫外线发光装置那样，将保持构件由特殊的树脂、金属构成。其结果是，能够实现低成本的紫外线发光装置。并且，能够实现抑制紫外线对保持构件6的影响、例如变质或劣化等影响，且具有高可靠性的紫外线发光装置。
[0041]另外，根据本实施方式的紫外线发光装置1，金属筒5的凸缘部12固定在保持构件6的上部。因此，凸缘部12与保持构件6之间没有空隙，因而能够抑制自发光