JP2022191035A - 発光装置、及び、発光装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態に係る発光装置1を説明する。図1乃至図9は、発光装置1の例示的な一形態を説明するための図面である。図1は、発光装置1の斜視図である。図2は、発光装置1の上面図である。なお、基体10の第2上面10Bの内縁のうち光学部材70と重なる部分を点線で記している。図3は、図2のIII-III線における断面図である。図4は、図2のIV-IV線における断面図である。図5Aから図5Dまでは、発光装置1の製造方法を説明するための製造過程における模式図である。図6から図9までは、接着剤の光に対する耐性を測定した実験結果に関するグラフである。
基体10は、第1上面10Aと、第1上面10Aよりも上方に位置する第2上面10Bと、を有する。第2上面10Bは、上面視で、第1上面10Aを囲う。基体10は、第1上面10Aと第2上面10Bの間に位置する第3上面10Cを有して形成され得る。第2上面10Bは、上面視で、第3上面10Cを囲う。基体10は、第1上面10Aよりも下方に位置する第4上面10Dを有して形成され得る。基体10は、下面、複数の外側面、及び、複数の内側面を有する。
発光素子20は、光を出射する。発光素子20は、上面、下面、及び、1または複数の側面を有し、このうちの1または複数の面が、光が出射される光出射面となる。発光素子20は、光出射面の1または複数の出射点から光を出射する。この点を、光出射点と呼ぶものとする。発光素子20の具体的な一例として、半導体レーザ素子が挙げられる。
サブマウント30は、下面、上面、及び、1または複数の側面を有する。サブマウント30は上下方向の幅が最も小さい。サブマウント30は、直方体の形状で構成される。なお、形状は直方体に限らなくてよい。サブマウント30は、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、又は炭化ケイ素を主材料に用いて形成することができる。
反射部材40は、光を反射する光反射面を有する。反射部材40は下面と上面を有し、光反射面は、反射部材40の下面に対して傾斜している。つまり、光反射面は、反射部材40の下面に対して垂直でも平行でもない。光反射面は、平面であり、かつ、反射部材40の下面に対して45度の傾斜角を成す。なお、光反射面は平面でなくてもよく、また、その傾斜角が45度でなくてもよい。
配線60は、両端を接合部とする線状の形状を有する導電体から構成される。言い換えると、配線60は、線状部分の両端に、他の構成要素と接合する接合部を有する。配線60は、2つの構成要素間の電気的な接続に用いられる。配線60としては、例えば、金属が主材料のワイヤを用いることができる。金属の例は、金、アルミニウム、銀、銅などを含む。
光学部材70は、上面、下面、及び、側面を有する。光学部材70は、1または複数のレンズ面を有する。光学部材70は、光学特性領域を有する。光学特性領域とは、この領域に入射する光の入射角や入射位置がずれることによって光学特性が変化する領域である。例えば、レンズ面は、レンズの光軸や焦点からのずれによって光学特性が変化するため、光学特性領域といえる。また例えば、サファイアのA面を光の入射面とすると、入射する光の偏光方向が回転することで偏光特性が変化するため、光学特性領域といえる。
接着部80は、接着剤を硬化させることで形成される。つまり、接着剤が硬化した状態を接着部80という。異なる接着剤により形成された接着部80は、第1接着部80A、第2接着部80Bといったように「第1」「第2」と付記することで、接着剤の種類ごとに区別して呼ぶものとする。同様に、異なる種類の接着剤についても、第1接着剤81、第2接着剤82といったように区別して呼ぶものとする。
発光装置1は、基体10に発光素子20を配置する工程と、基体10に接着剤を設ける工程と、接着剤により光学部材70を基体10に固定する工程と、を含む複数の工程を経て製造することができる。
10 基体
10A 第1上面
10B 第2上面
10C 第3上面
10D 第4上面
11 基部
12 側部
13 蓋部
13A 枠部材
13B 透光性部材
20 半導体レーザ素子
30 サブマウント
40 反射部材
60 配線
70 光学部材
80 接着部
80A 第1接着部
80B 第2接着部
81 第1接着剤
82 第2接着剤
Claims (11)
- 第1面と、前記第1面よりも上方にあり上面視で前記第1面を囲う第2面と、を有する基体と、
前記第1面に配置されている1または複数の発光素子と、
前記基体に接合され、上面視で一部が前記第1面と重なる位置に配置される光学部材と、
前記第2面と前記光学部材の間に介在して、前記第2面の第1領域及び第2領域にそれぞれ設けられ、前記光学部材を前記基体に固定する、第1接着剤が硬化した第1接着部と、
前記第1領域に設けられる前記第1接着部を挟み、かつ、前記第1接着部に接触せずに前記第2面上に2箇所設けられ、さらに、前記第2領域に設けられる前記第1接着部を挟み、かつ、前記第1接着部に接触せずに前記第2面上に2箇所設けられる、前記第1接着剤と異なる第2接着剤が硬化した第2接着部と、
を備え、
上面視で、前記第1領域及び第2領域にそれぞれ設けられた前記第1接着部上の点を結ぶ仮想的な第1線分は前記第1面を通り、
上面視で、前記第1領域に設けられた前記第1接着部を挟む2つの前記第2接着部上の点を結ぶ仮想的な第2線分は前記第1面を通らず、
上面視で、前記第2領域に設けられた前記第1接着部を挟む2つの前記第2接着部上の点を結ぶ仮想的な第3線分は前記第1面を通らず、
上面視で、前記第1領域に設けられた前記第1接着部の前記第2線分に平行な方向の幅は、前記第1領域に設けられた前記第1接着部を挟む2つの前記第2接着部の前記第2線分に平行な方向の幅のいずれよりも大きく、
上面視で、前記第2領域に設けられた前記第1接着部の前記第3線分に平行な方向の幅は、前記第2領域に設けられた前記第1接着部を挟む2つの前記第2接着部の前記第3線分に平行な方向の幅のいずれよりも大きい、発光装置。 - 前記基体の前記第2面は、上面視で、矩形の枠状に形成され、
前記矩形の第1辺を形成する領域に前記第1領域が含まれ、前記第1辺の対辺となる第2辺を形成する領域に第2領域が含まれる、請求項1に記載の発光装置。 - 前記矩形は、長辺及び短辺を有し、
前記第1辺及び第2辺は、前記矩形の長辺である、請求項2に記載の発光装置。 - 上面視で、前記第1辺の中点を通り前記第1辺に垂直な仮想線は、前記第1領域に設けられた前記第1接着部及び前記第2領域に設けられた前記第1接着部を通過する、請求項2または3に記載の発光装置。
- 前記1または複数の発光素子は、上面視で、前記第1辺に垂直な方向を行方向とし、前記第1辺に平行な方向を列方向とする、3行以上かつ2列以上の行列状に配置される複数の発光素子で構成され、
上面視で、両端の行のうちの一方の行に配置された複数の発光素子を通過する仮想的な直線と、他方の行に配置された複数の発光素子を通過する仮想的な直線と、の間に、前記第1接着部が設けられ、
上面視で、両端の行のうちの一方の行の隣の行に配置された複数の発光素子を通過する仮想的な直線と、前記矩形の第3辺を通る仮想的な直線との間に、前記第1接着部を挟む2つの前記第2接着部のうちの一方が設けられ、
上面視で、両端の行のうちの他方の行の隣の行に配置された複数の発光素子を通過する仮想的な直線と、前記矩形の第4辺を通る仮想的な直線との間に、前記第1接着部を挟む2つの前記第2接着部のうちの他方が設けられる、請求項2乃至4のいずれか一項に記載の発光装置。 - 上面視で、前記矩形の枠状に形成される前記第2面の内縁のうち、前記第3辺に係る内縁を通り、前記第1辺に垂直な仮想線と、前記第4辺に係る内縁を通り、前記第1辺に垂直な仮想線と、に挟まれる前記第2面の領域に、前記第1接着部及び第2接着部が設けられ、
前記第2面の当該領域以外の領域に、前記第1接着部及び第2接着部は設けられない、請求項5に記載の発光装置。 - 前記光学部材は、上面視で、外縁が八角形の形状に形成され、前記八角形のうちの一辺が前記第1辺上に位置し、かつ、前記八角形のうちの他の一辺が前記第2辺上に位置しており、
前記第1辺上に位置する前記八角形のうちの一辺の両端に、前記第1領域に設けられる前記第1接着部を挟む2つの第2接着部が設けられ、
前記第2辺上に位置する前記八角形のうちの一辺の両端に、前記第2領域に設けられる前記第1接着部を挟む2つの第2接着部が設けられる、請求項6に記載の発光装置。 - 前記第1接着剤は、紫外線硬化樹脂接着剤であり、
前記第2接着剤は、熱硬化樹脂接着剤である、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記基体は、
前記第1面を有する基部と、
前記基部に接続し前記第1面を囲う側部と、
前記第2面を有し前記側部に接続する蓋部と、
を備える、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記蓋部は、
金属を主材料とし、前記側部に接合する枠部材と、
前記枠部材に接合する透光性部材と、
を備える、請求項9に記載の発光装置。 - 第1面と、前記第1面よりも上方にあり上面視で前記第1面を囲う第2面と、を有する基体の前記第1面に1または複数の発光素子を配置する工程と、
前記第2面上の第1領域及び第2領域にそれぞれ第1接着剤を設け、前記第1領域に設けられる前記第1接着剤と接触せず、かつ、前記第1領域に設けられる前記第1接着剤を挟むように少なくとも2箇所に前記第1接着剤と異なる第2接着剤を設け、前記第2領域に設けられる前記第1接着剤と接触せず、かつ、前記第2領域に設けられる前記第1接着剤を挟むように少なくとも2箇所に前記第2接着剤を設ける工程と、
光学部材を前記第1接着剤及び第2接着剤に接触させた状態で前記第1接着剤を硬化させて、前記第1接着剤が硬化した第1接着部を形成する工程と、
前記第1接着部が形成された状態で、前記第2接着剤を硬化させて、前記第2接着剤が硬化した第2接着部を形成する工程と、
を有し、
前記第1接着部及び第2接着部が、
上面視で、前記第1領域及び第2領域にそれぞれ設けられた前記第1接着部上の点を結ぶ仮想的な第1線分が前記第1面を通り、
上面視で、前記第1領域に設けられた前記第1接着部を挟む2つの前記第2接着部上の点を結ぶ仮想的な第2線分が前記第1面を通らず、
上面視で、前記第2領域に設けられた前記第1接着部を挟む2つの前記第2接着部上の点を結ぶ仮想的な第3線分が前記第1面を通らず、
上面視で、前記第1領域に設けられた前記第1接着部の前記第2線分に平行な方向の幅が、前記第1領域に設けられた前記第1接着部を挟む2つの前記第2接着部の前記第2線分に平行な方向の幅のいずれよりも大きく、
上面視で、前記第2領域に設けられた前記第1接着部の前記第3線分に平行な方向の幅が、前記第2領域に設けられた前記第1接着部を挟む2つの前記第2接着部の前記第3線分に平行な方向の幅のいずれよりも大きいこと、
を満たす、発光装置の製造方法。
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