JP2017201688A - 発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】波長変換部材が外れた場合において、レーザ光が直接外部に向けて発振されない配置、波長変換部材が位置ずれした場合に、レーザ光の光路を遮るような形態等とするような安全策が講じられた発光装置を提供することを目的とする。
【解決手段】上方に開口した凹部１３を有する基体１６と、凹部１３の底面１３ａに載置される半導体レーザ素子２０と、凹部１３に収容され、半導体レーザ素子２０からの光の波長を変換するための波長変換部材３２とを備え、凹部１３は、底面１３ａよりも高い位置で波長変換部材３２の下面を保持する保持面１３ｃと、波長変換部材３２の周縁の一部を包囲する包囲面１３ｄとを有する発光装置。
【選択図】図１Ａ

Description

本開示は発光装置に関する。
パッケージにレーザ素子と波長変換部材とが搭載され、キャップで封止された発光装置が提案されている。このような発光装置では、通常、レーザ光は、波長変換部材を通過してから外に取り出されるため、正常な動作においては、出力される光は概ね非レーザ光である。
しかし、この種の発光装置において、固定していた波長変換部材が外れるなどの異常が起こった場合に、レーザ光が直接外部に取り出される虞がある。したがって、波長変換部材が外れた場合でもレーザ光が直接外部に取り出されないような安全策が求められている。
本願は以下の発明を含む。
上方に開口した凹部を有する基体と、
前記凹部の底面に載置される半導体レーザ素子と、
前記凹部に収容される、前記半導体レーザ素子からの光の波長を変換するための波長変換部材とを備え、
前記凹部は、前記底面よりも高い位置で前記波長変換部材の下面を保持する保持面と、前記波長変換部材の周縁の一部を包囲する包囲面とを有する発光装置。
本開示によれば、波長変換部材を小型化するとともに、波長変換部材が位置ずれした場合にレーザ光の光路を遮り、外部へのレーザ光の漏れを防ぐことができる発光装置を提供することができる。
実施の形態１の発光装置を示す概略平面図である。 図１ＡにおけるＢ−Ｂ'線断面図である。 図１Ａの発光装置を構成する基体の斜視図である。 図１Ａの発光装置を構成する基体の平面図である。 図３ＡにおけるＢ−Ｂ'線断面図である。 図３ＡにおけるＣ−Ｃ'線断面図である。 実施の形態２の発光装置を構成する基体及び波長変換部材の概略平面図である。
以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明を以下に限定するものではない。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。さらに、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、重複した説明は適宜省略する。
実施の形態１：発光装置
この実施形態の発光装置１０は、図１Ａ及びＢに示すように、半導体レーザ素子２０と、半導体レーザ素子２０からの光の波長を変換するための波長変換部材３２と、上方に開口する凹部１３を有する基体１６とを備える。波長変換部材３２は、凹部１３内に収容されている。
凹部１３は、図２及び図３Ａ〜３Ｃに示すように、底面１３ａと、底面１３ａよりも高い位置で、波長変換部材３２の下面を保持する保持面１３ｃと、波長変換部材３２の周縁の一部を包囲する包囲面１３ｄとを有する。半導体レーザ素子２０は、底面１３ａに載置される。
（波長変換部材３２）
波長変換部材３２は、半導体レーザ素子２０から発振されるレーザ光の波長を変換する部材である。波長変換部材３２は、その下面が、凹部１３内の保持面１３ｃに保持され、かつ、その周縁の一部が、包囲面１３ｄにより包囲されている。
波長変換部材３２は、蛍光体を含有する蛍光体含有部材３２ｂと、蛍光体含有部材３２ｂを、貫通孔内に保持する保持部材３２ａとを有する。波長変換部材３２においては、発光装置１０の平面視において、発光点と重なる位置に、蛍光体含有部材３２ｂが配置されている。蛍光体含有部材３２ｂで生じた熱は保持部材３２ａを介して放熱される。ここで、光の出射点、発光点とは、発光装置から光が最大強度で出射される点又はその近傍の領域を意味する。
蛍光体含有部材３２ｂとしては、例えば焼結体を用いることができる。焼結体としては、蛍光体そのものを焼結させたものや、蛍光体に焼結助剤を添加して焼結させたものが挙げられる。
蛍光体は、半導体レーザ素子２０と組み合わせて白色光が得られるような材料を選択するのが好ましい。例えば、半導体レーザ素子２０から青色光が出射される場合には、半導体レーザ素子２０の出射光を励起光として黄色光を発する蛍光体を用いることができる。黄色光を発する蛍光体としては、ＹＡＧ系の蛍光体が挙げられる。また、半導体レーザ素子２０から青色光よりも短波の光（例えば紫外光等）が出射される場合には、青色、緑色及び赤色の各色を発光する蛍光体を用いることができる。
保持部材３２ａとしては、蛍光体含有部材３２ｂからの放熱を考慮して、熱伝導率の高い材料を用いるのが好ましい。このような材料としては、例えば、銅、銅合金、鉄もしくは鉄合金等を含む金属、又は、窒化アルミニウムもしくは酸化アルミニウム等を含むセラミックなどが挙げられる。
保持部材３２ａは、半導体レーザ素子２０が発振するレーザ光に対して遮光性を有するものが好ましい。具体的には、レーザ光を反射及び／又は吸収可能な部材であることが好ましい。これにより、蛍光体含有部材３２ｂがレーザ光の光路からずれた場合において、保持部材３２ａで遮光、つまり反射及び／又は吸収することができる。したがって、何らかの理由により蛍光体含有部材３２ｂが保持面から外れ、蛍光体含有部材３２ｂがレーザ光の光路からずれた場合でも、レーザ光の光路に保持部材３２ａが位置するようにすれば、外部にレーザ光が漏れることを防止することができる。
波長変換部材３２は、平面視で、凹部１３の５〜４０％を覆う大きさとすることができる。発光装置１０では、包囲面１３ｄを設けることで、波長変換部材３２が剥離した際の移動可能範囲を狭めることができる。また、波長変換部材３２は、平面視で、包囲面１３ｄと接触しない程度の大きさ及び形状であることが好ましい。これにより、製造時にズレが生じても波長変換部材３２が包囲面１３ｄに接触しにくく、波長変換部材３２の実装を容易とすることができる。
本実施形態では、波長変換部材３２は、平面形状が略矩形状であり、互いに対向する第１隅部と第２隅部とを有する。波長変換部材３２の平面形状は、例えば、四角形等の多角形、円形及び楕円等、種々の形状とすることができるが、製造容易である矩形等の四角形が好ましい。また、蛍光体含有部材３２ｂを設ける貫通孔の大きさは、波長変換部材３２に照射されるレーザ光のスポット径によって適宜調整することができる。例えば、スポット径の１倍以上、１．５倍以上等が挙げられる。波長変換部材３２の厚みは、貫通孔内の蛍光体含有部材中に適度な蛍光体量を確保することができる厚みとすることが好ましく、例えば、０．２〜１ｍｍ程度とする。
（基体１６）
基体１６は、半導体レーザ素子２０を実装することができる材料及び形状が選択される。例えば、基体１６は、金属、ガラス、セラミックス等によって形成することができる。特に、基体１６の耐食性及び放熱性等を考慮して、主としてセラミックスによって形成されていることが好ましい。セラミックスとしては、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなどが挙げられ、なかでも、耐食性及び放熱性に優れているため、窒化アルミニウムが好ましい。基体１６の平面形状は、略円形、略楕円、略多角形等の種々の形状が挙げられる。例えば、基体１６の平面形状は略矩形状である。なお、平面形状とは、平面視における外形を指す。また、平面視とは、基体１６の上面１６ａを上側とし、底面を下側としたときに、上方から、すなわち上面１６ａに対して略垂直な方向から観察することを指す。
図２及び図３Ａ〜３Ｃに示すように、基体１６は、上方に開口した凹部１３を有する。凹部１３は、基体１６の上面１６ａに繋がっている。基体１６の上面１６ａとは、基体１６が有する複数の面のなかで最も上側にある面を指す。凹部１３は、半導体レーザ素子２０を載置するために、及び、半導体レーザ素子２０を配線等と電気的に接続するために、利用することができる。また、凹部１３は、半導体レーザ素子２０の光を反射、波長変換又は拡散させる部材を載置するために、及び、半導体レーザ素子を封止するために利用することができる。凹部１３は、上述したような、底面１３ａ、保持面１３ｃ、包囲面１３ｄに加えて、接続面１３ｂ及び側面１３ｅを有することができる。
底面１３ａは、半導体レーザ素子２０等を載置するための面であり、例えば凹部１３の最も深い位置にある。底面１３ａは、基体１６の上面１６ａ及び下面とほぼ平行であることが好ましい。これにより、半導体レーザ素子２０等の実装が容易となる。底面１３ａは、発光装置１０の平面積の５〜２５％の平面積を有する又は凹部１３の平面積の２０〜６５％の平面積を有することができる。本願においては、ほぼ平行とは、±１度程度の傾きが許容されることを意味する。
接続面１３ｂは、配線層２３を備える面である、配線層２３は、ワイヤ８１等を介して半導体レーザ素子２０と電気的に接続される。
平面視において、底面１３ａの両側において半導体レーザ素子２０に近接するように接続面１３ｂを配置することができる。これにより、半導体レーザ素子２０と接続面１３ｂとのワイヤ接続を容易とすることができる。接続面１３ｂ設けられた配線層２３の上面は、底面１３ａとほぼ平行な面であることが好ましい。これにより、ワイヤ８１の配線層２３への接続が容易になる。接続面１３ｂの大きさは、例えば、凹部１３の平面積の２０〜７５％の平面積を有する又は底面１３ａの平面積の５０〜２５０％の平面積を有することができる。
配線層２３は、例えば、銅、金、銀、アルミニウム、チタン、白金、ニッケル、パラジウム又はその合金の１以上からなる単層または複数層によって形成することができる。
接続面１３ｂは、底面１３ａよりも上方に配置することが好ましい。これにより、半導体レーザ素子２０と電気的に接続するワイヤ８１の長さを短くすることができ、電気抵抗を低減することができる。また、ワイヤ８１による半導体レーザ素子２０等との接続が容易になる。接続面１３ｂは、底面１３ａに半導体レーザ素子を載置した場合、半導体レーザ素子の上面の高さと同程度となるように設けることが好ましい。これにより、ワイヤ８１の長さをより短くすることができる。
保持面１３ｃは、波長変換部材３２の下面を保持し、固定するために利用される面である。波長変換部材３２は、ＡｇやＡｕを含むペースト材料、ＡｕＳｎ等の半田材料、Ａｇ粒子やＡｕ粒子等の接合材料を介して保持面１３ｃに固定される。保持面１３ｃは、底面１３ａと平行であることが好ましい。これにより、波長変換部材３２の下面を、入射するレーザ光の光軸に対して略垂直な状態で保持することができる。また、保持面１３ｃは、接続面１３ｂよりも上方にあることが好ましい。これにより、半導体レーザ素子を配線層２３にワイヤ８１によって接続する場合に、ワイヤ８１が波長変換部材３２に接触する可能性を減少させることができる。また、保持面１３ｃが蓋体１７に近づくため、高さ方向における波長変換部材３２の移動可能範囲を減少させることができる。
保持面１３ｃは、波長変換部材３２を保持し得るように、波長変換部材３２に接触する面積及び平面形状を有していることが好ましい。保持面１３ｃの面積としては、例えば、凹部１３の平面積の１０〜３０％の面積が挙げられる。また、波長変換部材３２の平面積の２０〜６０％と接触することができる面積が挙げられる。あるいは、これらの双方を実現する面積とすることができる。
例えば、保持面１３ｃの平面形状は、多角形又は多角形の角が丸みを有する形状が挙げられる。
包囲面１３ｄは、保持面１３ｃよりも上方であって、保持面１３ｃに隣接して配置されている。包囲面１３ｄは、保持面１３ｃ上に保持した波長変換部材の周縁を包囲するために、その周縁に対向するように配置されている。つまり、包囲面１３ｄは、保持面１３ｃに対して立った状態で配置されている。包囲面１３ｄの保持面１３ｃに対する角度は、波長変換部材３２の周縁を含む側面の状態に対応させること、すなわち包囲面１３ｄが波長変換部材３２の側面とほぼ平行であることが好ましい。具体的には、包囲面１３ｄの保持面１３ｃに対する角度は、６０〜１２０度程度が挙げられ、８０〜１００度程度が好ましく、９０±数度程度がより好ましい。包囲面１３ｄは、側面１３ｅから独立して形成されていてもよいが、発光装置の小型化の観点から、凹部１３の内側に、側面１３ｅから突出する面として、つまり、側面１３ｅから連続して形成されていることが好ましい。
包囲面１３ｄは、波長変換部材３２の周縁の一部を包囲するが、包囲する長さは、波長変換部材３２の平面形状によって、適宜調整することができる。波長変換部材３２の平面形状が略多角形である場合、包囲面１３ｄは、２以上の角部を包囲する形状であることが好ましい。これにより、波長変換部材３２が保持面１３ｃから剥離した際に波長変換部材３２の移動可能範囲をより狭めることができる。例えば、波長変換部材３２の平面形状が四角形である場合、その１つの角、２つの角、３つの角、又は、全ての角を包囲するものを選択することができる。角を包囲するとは、少なくとも角の近傍において、角を構成する２つの辺を連続して包囲することをいう。波長変換部材３２が四角形以外の形状である場合は、これらに相当する部位を包囲する形態とすることができる。包囲する長さは、例えば、波長変換部材３２の周縁の長さの２０％〜８０％、２０〜５０％が挙げられる。
本実施形態では、波長変換部材３２が、上述したように、互いに対向する第１隅部と第２隅部とを有する略矩形状であり、包囲面１３ｄは、第１隅部を包囲する第１包囲面１３ｄ１と、前記第２隅部を包囲する第２包囲面１３ｄ２とを有する。図３Ａに示すように、第１包囲面１３ｄ１は面１３ｄ１１及び１３ｄ１２を有し、第２包囲面１３ｄ２は面１３ｄ２１及び１３ｄ２２を有する。
図１Ａ〜３Ｃにおいては、平面視で、波長変換部材３２が略四角形であり、その対向する２つの角が、凹部１３の側面に対向するように配置され、これら２つの角及びその近傍が、保持面１３ｃに支持されている。また、これら２つの角と該角に隣接する２つの辺の角部近傍の一部のみが、それぞれ、保持面１３ｃに対して直立する包囲面１３ｄ、つまり、第１包囲面１３ｄ１及び第２包囲面１３ｄ２に包囲されている。波長変換部材３２は、保持面１３ｃに、その下面の約１／３程度が支持／固定されている。また、波長変換部材３２は、包囲面１３ｄに、その外縁の約半分が３００μｍ程度の間隔をあけて包囲されている。
このような保持面１３ｃ及び包囲面１３ｄによって、波長変換部材３２は、平面視における発光装置１０の左右及び上下方向における移動可能範囲を狭めることができる。これにより、波長変換部材３２は適所に支持されることができ、波長変換部材３２のずれによるレーザ光の漏れを防止することができる。より確実に防止するためには、包囲面１３ｄの大きさ及び位置と波長変換部材３２の大きさ形状とを、波長変換部材３２が最大限移動したとしても、レーザ光の光路を波長変換部材３２によって遮ることができるものとすることが好ましい。また、保持面１３ｃから蓋体１７までの距離についても、波長変換部材３２が最大限移動したとしても、レーザ光の光路を波長変換部材３２によって遮ることができるものとすることが好ましい。これにより、波長変換部材３２のずれによるレーザ光の漏れをより確実に防止することができる。
包囲面１３ｄは、波長変換部材３２の厚み方向の全部を包囲するものであってもよいし、一部を包囲するものであってもよい。例えば、包囲面１３ｄの幅（発光装置１０の高さ方向の長さ）は、波長変換部材３２の１０〜１５０％、２０〜１２０％、５０〜１００％が挙げられる。包囲面１３ｄから蓋体１７までの最短距離は、波長変換部材３２の厚みよりも小さいことが好ましい。これにより、包囲面１３ｄを越えて波長変換部材３２が移動することを防止可能である。
凹部１３、底面１３ａ、保持面１３ｃ及び包囲面１３ｄの平面形状は、例えば、それぞれ多角形又はその角が丸められた形状等である。
底面１３ａ、接続面１３ｂ、保持面１３ｃ及び包囲面１３ｄは、例えば、平面視において、それぞれ異なる領域に配置される。また、底面１３ａと接続面１３ｂとの高さの違いや、接続面１３ｂと保持面１３ｃとの高さの違いは、セラミック層のグリーンシートの１層ずつで調整することができる。セラミック層の１層分の厚みは、例えば１００〜５００μｍ程度である。
側面１３ｅは、底面１３ａ及び接続面１３ｂから基体１６の上面１６ａまでを繋ぐ面である。側面１３ｅは、例えば、これらの面に対して６０〜１２０度程度傾斜している。また、側面１３ｅは、位置によって傾斜角度が異なっていてもよい。凹部１３の外周における基体１６の上面１６ａの一部には、例えば金属枠が接合され、この金属枠に後述する蓋体１７を溶接等によって接合し、これによって半導体レーザ素子が封止される。
基体１６は、さらに、上方に開口した第１凹部１１及び第２凹部１２を有していてもよい。第１凹部１１及び第２凹部１２は、発光装置１０の組み立ての際に、基体１６に半導体レーザ素子２０等を搭載するための位置合わせの基準点を定めるためのマークとして用いることができる。また、第１凹部１１及び第２凹部１２は、発光装置１０をレーザモジュールとして組み立てる場合に、発光装置１０以外の部材との位置合わせに利用することができる。第１凹部１１及び第２凹部１２は、基体１６を貫通していないものが好ましい。これにより、基体１６が主としてセラミックスを含んで形成される場合、セラミック層のグリーンシートを複数積層し、焼成して製造することによる位置ずれを低減することができ、第１凹部１１及び第２凹部１２を精度良く形成することができる。また、基体１６の底面積の減少を回避することができるため、放熱に寄与する面積をより大きく確保することができる。
基体１６は、その上面１６ａであって、平面視において第１凹部１１及び第２凹部１２に隣接して、第１凹部１１及び第２凹部１２にそれぞれ繋がる第１金属層２１及び第２金属層２２を有することが好ましい。これらの金属層によって、発光装置１０の製造工程における第１凹部１１及び第２凹部１２の画像認識が容易となる。すなわち、第１金属層２１及び第２金属層２２は、これらから露出したセラミック層と色味が異なっており、コントラストが大きいため、第１金属層２１及び第２金属層２２の内縁、すなわち第１凹部１１及び第２凹部１２の外縁を容易に認識することができる。
基体１６は、さらに、外部電極２４、２５を有する。基体１６は、さらに、外部電極２４、２５を配置するための第４凹部１４及び第５凹部１５を有していてもよい。外部電極２４、２５は、凹部１３内の配線層２３と、基体１６内部に設けた内層配線等で電気的に接続されている。外部電極２４、２５は、例えば、銅、金、銀、アルミニウム、チタン、白金、ニッケル、パラジウム又はその合金の１以上からなる単層または複数層によって形成することができる。外部電極２４、２５は、配線層２３と同じ材料であれば同様の工程で形成することができるため、好ましい。
第１凹部〜第５凹部１１、１２、１３、１４、１５を備え、上面１６ａ、底面１３ａ、接続面１３ｂ、保持面１３ｃ及び包囲面１３ｄ、第４凹部１４及び第５凹部１５の底面等、高さの異なる部位を備える基体１６は、例えば、主としてセラミックスで形成する。この場合には、複数層のグリーンシートにおいて、これらの面を構成し、他の面を露出し得る開口をそれぞれ形成し、それらを積層する。これにより、最も低い面（凹部１３の底面１３ａ）から基体１６の上面１６ａまで、これらの面の位置に相当して、段階的な段差を有する基体１６を得ることができる。また、基体１６を主として金属で形成する場合は、プレス加工、押圧等の手法を組み合わせて段階的な段差を有する基体１６を得ることができる。
（半導体レーザ素子２０）
半導体レーザ素子２０としては、例えば、窒化物半導体（主として一般式ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表される）などの半導体層を備える素子が挙げられる。その組成を調整することにより、半導体レーザ素子２０の発振波長を調整することができる。例えば、４００〜５３０ｎｍの範囲に発振波長を有する半導体レーザ素子を用いることができる。ＹＡＧ系蛍光体と組み合わせる場合は、発振波長が４２０〜４９０ｎｍの範囲にある半導体レーザ素子２０が好ましい。
半導体レーザ素子２０は、レーザ光の発振面が基体１６の凹部１３の底面１３ａに略垂直となるように配置されることが好ましい。このような配置により、レーザ光を蓋体１７に届かせるためには後述する反射部材３１が必要となるため、反射部材３１が剥離してレーザ光の光路から外れた場合には、レーザ光が直接外部に向けて発振されることを回避することができる。これにより、反射部材３１の剥離時に他の部材も剥離していたとしても、レーザ光が直接外部に取り出されにくい。
半導体レーザ素子は、底面１３ａに直接配置してもよいが、底面１３ａにサブマウント１８を介して配置することが好ましい。これにより、半導体レーザ素子２０の光出射面を底面１３ａから離すことができ、半導体レーザ素子２０からの光が底面１３ａに当たるのを抑制することができる。サブマウント１８としては、例えば、炭化珪素、窒化アルミニウム等を用いることができる。サブマウント１８を配置する場合においても、半導体レーザ素子２０は、出射した光が、底面１３ａに対して実質的に平行な方向に進行するように実装することが好ましい。
（反射部材３１）
発光装置１０は、さらに、反射部材３１を備えていることが好ましい。
反射部材３１は、凹部１３の底面１３ａであって、半導体レーザ素子２０からの光を反射し得る位置に配置されている。反射部材３１は、底面１３ａに対して傾斜した反射面を有しており、この反射面によって半導体レーザ素子２０の光を上方に反射するように配置されている。
反射部材３１は、平面視において、反射部材３１で反射する光が発光点と重なるような位置に配置されることが好ましい。例えば、反射部材３１は、その反射面が蛍光体含有部材３２ｂの直下に位置するように配置される。
反射部材３１としては、例えば、三角柱、四角錐台等の形状の光学ガラスの斜面に、反射膜が設けられた部材を用いることができる。底面１３ａと反射部材３１の斜面との角度は、例えば、３０〜６０度が挙げられ、約４５度が好ましい。これにより、底面１３ａとほぼ平行に進むレーザ光を、底面１３ａに対してほぼ垂直な方向に転換させることができる。
反射部材３１は、１つの発光装置に１つのみ配置されていてもよいし、複数配置されていてもよい。半導体レーザ素子が、１つの発光装置に複数実装される場合は、複数配置されていてもよい。
（蓋体１７）
発光装置１０は、さらに、蓋体１７を備えていることが好ましい。
蓋体１７は、凹部１３内に搭載された半導体レーザ素子２０を封止するように、例えば、凹部１３の開口を塞ぎ、基体１６に接合されている。この場合、蓋体１７は、平面視で、第１凹部１１及び第２凹部１２と重ならない位置で、基体１６に接合されていることが好ましい。これにより、蓋体１７による画像認識の障害を避けることができる。蓋体１７の基体１６への接続は、例えば、銀ロウ等を用いて行うこともできるが、基体１６の上面に金属枠を設けて、この金属枠に蓋体１７を溶接することが好ましい。これにより、気密性の向上した封止を行うことができる。
蓋体１７は、波長変換部材３２を通過した光を、好ましくは上方に、透過させる透光性部材３３を有している。透光性部材３３はガラス等によって形成することができる。
蓋体１７は、透光性部材３３を保持／固定するために、貫通孔３４ａを備える保持部材３４を有していることが好ましい。貫通孔３４ａの光入射側における開口面積は、波長変換部材３２の貫通孔の光出射側における開口面積よりも大きいことが好ましい。透光性部材３３は、例えば、蓋体１７の保持部材３４の貫通孔３４ａを塞ぐように、蓋体１７の保持部材３４の貫通孔３４ａの内側又は蓋体１７の保持部材３４の波長変換部材３２側とは反対側の面に固定される。保持部材３４にはコバール等を含む金属などを用いることができる。
蓋体１７が透光性部材３３と保持部材３４とを有する場合は、溶接により基体１６と保持部材３４とを固定することができる。溶接による場合は、透光性部材３３と基体１６とを確実に固定することができるため、発光装置１０が振動などの衝撃を受けた場合においても蓋体１７が基体１６から外れ難い発光装置１０とすることができる。また、保持部材３４は半導体レーザ素子２０が出射するレーザ光を遮光する部材であることが好ましい。このような保持部材３４を有することによって、波長変換部材３２の側方から漏れるレーザ光が外部に取り出され難い発光装置１０とすることができる。
保持部材３４は、凹部を有し、その凹部の一部が基体１６の凹部１３内に収まるように基体１６の上面１６ａに固定されていることが好ましい。これにより、波長変換部材３２と蓋体１７とを近づけることができるため、波長変換部材３２の発光装置１０の高さ方向における移動可能範囲を狭めることができる。また、この場合、保持部材３４の貫通孔３４ａは保持部材３４が有する凹部の底面に設けられ、透光性部材３３は蓋体１７の凹部内に配置されることが好ましい。これにより、透光性部材３３が、発光装置１０以外の他の部品等に接触しにくくなるため、透光性部材３３の損傷を低減することができる。また、波長変換部材３２と透光性部材３３とを近づけることができるため、透光性部材３３を通過する波長変換部材３２からの光量を増やし、波長変換部材３２からの光の取り出し効率を高めることができる。
（レンズ１９）
発光装置１０は、さらに、レンズ１９等を備えていてもよい。
レンズ１９は、凹部１３の底面１３ａであって、半導体レーザ素子２０からの光を通過し得る位置に配置されていることが好ましい。レンズ１９は、通常、レーザ光の集光又は平行光化するものを利用することができる。
実施の形態２：発光装置
この実施形態の発光装置では、図４に示すように、基体４６の凹部４３内に、上述した基体１６と同様に、底面４３ａと、底面４３ａよりも高い位置で、波長変換部材３２の下面を保持する保持面４３ｃと、波長変換部材３２の周縁の一部を包囲する包囲面４３ｄとを有する。半導体レーザ素子２０は、底面４３ａに載置される。その他の構成は、実質的に実施形態１の発光装置１０と同様である。すなわち、基体４６の上面４６ａに、蓋体１７を接合し、半導体レーザ素子２０等を封止した発光装置を得ることができる。
この発光装置では、平面視で、略四角形の波長変換部材３２は、その開口形状が略四角形の凹部４３内において、波長変換部材３２の辺と凹部４３の辺とが互いに平行に対向するように配置されている。
図４においては、平面視で、波長変換部材３２の４つの角及びその近傍が、保持面４３ｃに支持されている。また、側面４３ｅに対向する２つの角と、これらの２つの角に挟まれた辺と、その辺に隣接する２辺の一部のみが、保持面４３ｃに対して直立する包囲面４３ｄにそれぞれ包囲されている。波長変換部材３２は、保持面４３ｃに、その下面の約１／３程度が支持され固定されている。また、波長変換部材３２は、包囲面４３ｄに、その外縁の約半分が３００μｍ程度の間隔をあけて包囲されている。接続面４３ｂには配線層２３が設けられている。
このような保持面４３ｃ及び包囲面４３ｄによって、波長変換部材３２は、平面視における発光装置の左右及び上下方向における移動可能範囲を狭めることができ、波長変換部材３２のずれによるレーザ光の漏れを防止することができる。ただし、このような包囲面４３ｄを設けると、配線層２３の面積が相対的に小さくなるため、配線層２３の面積を大きくするためには、実施形態１のように、対向する２つの隅部のみを囲む包囲面１３ｄとすることが好ましい。
１０ 発光装置
１１ 第１凹部
１２ 第２凹部
１３、４３ 凹部（第３凹部）
１３ａ、４３ａ 底面
１３ｂ、４３ｂ 接続面
１３ｃ、４３ｃ 保持面
１３ｄ、４３ｄ 包囲面
１３ｄ１ 第１包囲面
１３ｄ２ 第２包囲面
１３ｄ１１、１３ｄ１２、１３ｄ２１、１３ｄ２２ 面
１３ｅ、４３ｅ 側面
１４ 第４凹部
１５ 第５凹部
１６、４６ 基体
１６ａ、４６ａ 上面
１７ 蓋体
１８ サブマウント
１９ レンズ
２０ 半導体レーザ素子
２１ 第１金属層
２２ 第２金属層
２３ 配線層
２４、２５ 外部電極
３１ 反射部材
３２ 波長変換部材
３２ａ 保持部材
３２ｂ 蛍光体含有部材
３３ 透光性部材
３４ 保持部材
３４ａ 貫通孔
８１ ワイヤ

Claims (7)

  1. 上方に開口した凹部を有する基体と、
    前記凹部の底面に載置される半導体レーザ素子と、
    前記凹部に収容される、前記半導体レーザ素子からの光の波長を変換するための波長変換部材とを備え、
    前記凹部は、前記底面よりも高い位置で前記波長変換部材の下面を保持する保持面と、前記波長変換部材の周縁の一部を包囲する包囲面とを有することを特徴とする発光装置。
  2. 平面視において、
    前記波長変換部材は、略矩形状であり、互いに対向する第１隅部と第２隅部とを有し、
    前記包囲面は、前記第１隅部を包囲する第１包囲面と、前記第２隅部を包囲する第２包囲面とを有する請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記凹部は、さらに、前記底面よりも高く前記保持面よりも低い位置に、配線層を備える接続面を有する請求項１又は２に記載の発光装置。
  4. さらに、前記波長変換部材の直下であって前記凹部の底面に載置され、前記半導体レーザ素子からの光を反射する反射部材を備える請求項１から３のいずれか１つに記載の発光装置。
  5. 前記波長変換部材は、
    蛍光体を含有する蛍光体含有部材と、
    該蛍光体含有部材を、貫通孔内に保持する遮光性の保持部材とを有する請求項１から４のいずれか１つに記載の発光装置。
  6. さらに、前記凹部の開口を塞ぎ、前記半導体レーザ素子からの光を透過する透光性部材を有する蓋体を備える請求項１から５のいずれか１つに記載の発光装置。
  7. 前記蓋体は、さらに、前記半導体レーザ素子からの光を通す貫通孔を備える遮光性の保持部材を有し、
    前記透光性部材は、前記蓋体の保持部材の貫通孔を塞ぐように、前記蓋体の保持部材に固定されている請求項６に記載の発光装置。
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