JP7116333B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
は、レーザ光が照射される波長変換部材に導電膜を形成することで電流経路を確保し、そ
れによって、レーザ光の漏れを防止する対策が採られている(例えば、特許文献1、2参
照)。すなわち、波長変換部材に形成された電流経路が切断された場合には、波長変換部
材に適所からの脱落やクラック発生等の異常が生じたと判断され、レーザ光の発振が停止
される。
て電気的な接続をもたらし、電流経路が形成されると、実際に発生しているクラック等の
検知ができない懸念がある。また、このような機能を備えながらより一層簡素化された発
光装置が求められている。
本開示は上記課題に鑑みなされたものであり、レーザ光の漏れを招く異常をより確実に
検出することができる発光装置を提供することを目的とする。
パッケージ本体と、
該パッケージ本体に直接的又は間接的に固定された透光性蓋部と、
前記パッケージ本体と前記透光性蓋部に囲まれた空間内に配置された半導体レーザ素子
と、
前記透光性蓋部の上方であって前記半導体レーザ素子からの光の経路上に配置された波
長変換部材と、
前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光が入射する前記波長変換部材の光入射面
側に設けられた配線と、
該配線と電気的に接続され、前記透光性蓋部の上面に配置された導電層と、
前記導電層と前記透光性蓋部とを被覆する不透明な絶縁部材と、
前記パッケージ本体の表面かつ前記絶縁部材よりも外側に配置され、前記導電層と電気
的に接続された電極とを備える発光装置。
でき、また、小型化が可能である。
する発光装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がな
い限り、本発明は以下のものに限定されない。各図面が示す部材の大きさ及び位置関係等
は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
ジ本体11及び透光性蓋部12、半導体レーザ素子13、波長変換部材14、波長変換部
材14の光入射面側に設けられた配線15、透光性蓋部12の上面に配置された導電層1
6、導電層16と透光性蓋部12とを被覆する絶縁部材17及びパッケージ本体11の上
面に設けられた電極18a、18bを備える。なお、発光装置10において、光が取り出
される側(図1Cにおける上方)の面を上面とし、その反対側(図1Cにおける下方)の
面を下面とする。
く異常をより確実に検出することができる。すなわち、配線15及び導電層16が波長変
換部材14及び絶縁部材17によって被覆され、露出しない構造とすることにより、配線
15等の水滴等の付着による短絡のように、意図しない電流経路が形成される可能性を低
減することができる。また、導電層16を被覆する部材として不透明な絶縁部材17を配
置することにより、半導体レーザ素子13からの光を絶縁部材17によって遮ることがで
きる。このため、半導体レーザ素子13を封止する部材を、実質的に透光性材料で形成さ
れた透光性蓋部12とすることができ、発光装置10のさらなる小型化を実現することが
できる。
パッケージ本体11は、半導体レーザ素子13を収容するパッケージを構成する部材で
ある。パッケージは、さらに透光性蓋部12を備える。
パッケージ本体11は、半導体レーザ素子13を収容するための上面側が開口した凹部
を有している。パッケージ本体11は、波長変換部材14から離間してこれを囲む壁部1
1bを有していることが好ましい。これにより、例えば絶縁部材17が樹脂である場合に
壁部11bによって絶縁部材17を堰き止めることができるため、絶縁部材17を設けや
すい。壁部11bは、凹部内に配置されている。また、パッケージ本体11は、透光性蓋
部12を固定するための面として、上面視で壁部11bから内側に向けて突出した突出面
11aを備えることが好ましい。これにより、透光性蓋部12を安定して固定することが
できる。突出面11aは、壁部11bの下方に配置された段差の一部とすることができる
。突出面11aは、例えばパッケージ本体11の最下面と略平行な面である。壁部11b
は、突出面11aに隣接してもよいが、図1Cに示すように、凹部内に2以上の段差が配
置され、壁部11bと突出面11aの間に別の段差が配置されていてもよい。別の段差に
は、例えば後述するワイヤ23が接続される金属層を配置することができる。
、炭化ケイ素等のセラミックス、又は、Cu等の金属によって形成されていてよい。図1
Cに示すように、パッケージ本体11の内部にも金属層等の導電性部材を配置する場合は
、導電性部材同士が短絡しにくいようにセラミックスを用いることが好ましい。
パッケージ本体11は、例えば、図1Bに示すように、平面視形状が四角形状である。
この場合、パッケージ本体11は、その表面に後述する電極18a、18b等を配置する
ために、開口に連続する四方の上面のうち2面が他の面より広い面積を有することが好ま
しい。
パッケージ本体11は、半導体レーザ素子13への給電用電極21a、21bを有する
。給電用電極21a、21bは、正負の一対である。給電用電極21a、21bは、パッ
ケージ本体11の表面、例えば、上面に配置されている。外部と電気的に接続する給電用
電極21a、21bをパッケージ本体11の下面以外の面に設けることにより、パッケー
ジ本体11の下面の全面をヒートシンク等の他の部材に実装する面とすることができる。
そのため、発光装置10で生じる熱をヒートシンク等に発散させやすくなる。
発光装置10は、例えば、発光装置10の下面が固定される放熱板と、電極18a、1
8b及び給電用電極21a、21bに給電するためのコネクタ等と組み合わせて、発光モ
ジュールとすることができる。発光モジュールの発光点高さは、例えば、放熱板の下面か
ら発光装置10の波長変換部材14(蛍光体含有部14a)の上面までの高さとする。発
光点高さは、放熱板及び発光装置10のそれぞれ厚みによって決定される。発光装置10
のパッケージ本体11をセラミックスの積層体で形成する場合など、発光装置10の厚み
がばらつきやすい場合は、形成された発光装置10の実際の厚みを測定し、それに合った
厚みの放熱板を組み合わせればよい。これにより、発光モジュールの発光点高さのばらつ
きを低減することができる。形成された発光装置10及び放熱板をそれぞれ厚みによって
複数ランクに分け、ランク毎の適した組合せを決めてもよい。なお、放熱板は例えばヒー
トシンクに熱的に接続される。
給電用電極21a、21bは、絶縁部材17よりも外側に配置される。すなわち、給電
用電極21a、21bは絶縁部材17から露出している。図1Aに示すように、給電用電
極21aは電極18aと、給電用電極21bは電極18bと、それぞれ近接して配置され
ることができる。これにより、これらの電極に給電するためのコネクタの端子を配置しや
すい。給電用電極21a、21bは、パッケージ本体11の凹部底面に形成された導電層
と、パッケージ本体11内部に形成された導電部材を介して電気的に接続されている。
給電用電極21a、21bは、Au、Sn、Ag、Cu、Ni、Rh、Pd、Al、W
、Pt、Ti等の導電性材料によって形成することができる。
透光性蓋部12は、パッケージ本体11の凹部内に収容された半導体レーザ素子13等
を封止するために、パッケージ本体11に直接的又は間接的に固定されている。このよう
な固定により半導体レーザ素子13を気密封止することで、半導体レーザ素子13への有
機物等の塵埃の付着を抑制することができる。
透光性蓋部12は、半導体レーザ素子から出射されるレーザ光を透過可能である透光性
を有する。透光性蓋部12は、例えば、レーザ光の透過率が70%以上のもの、80%以
上のもの、90%以上のもの等が挙げられる。そのためには、透光性蓋部12は、ガラス
、サファイア等により形成することができる。なかでも、透光性蓋部12は、熱伝導率が
高い材料であるサファイアからなるものが好ましい。これにより、波長変換部材14の熱
を効率的に透光性蓋部12に放散することができる。透光性蓋部12としてサファイアを
用いる場合、その厚みは、0.1mm~5mmが挙げられ、0.3mm~1mmが好まし
い。これにより、透光性蓋部12の強度を確保でき、また、放熱性を向上させることがで
きる。
固定することができる。透光性蓋部12のパッケージ本体11への直接的な固定は、例え
ば、表面活性化接合、原子拡散接合等の常温接合により行うことができる。間接的な固定
は、例えば、図1Cに示すように、金属接合層27を介して行うことができる。金属接合
層27は、透光性蓋部12及びパッケージ本体11のそれぞれの表面に配置された金属層
25と金属層25との間に配置することができる。
金属層25は、平面視で、例えば、図3Bに示すように、透光性蓋部12の下面12L
において外周部分に配置することが挙げられる。また、図1Cに示すように、パッケージ
本体11の突出面11aに配置されていてもよい。なお、図3Bは下面図であるが、各部
材の判別を容易とするために透光性蓋部12にハッチングを施した。
金属層25は、Au、Sn、Ag、Cu、Ni、Rh、Pd、Al、W、Pt、Tiか
ら選択される少なくとも1つを含む金属材料によって形成することができる。例えば、T
i/Pt/Auの積層膜、又は、W/Ni/Auの積層膜が挙げられる。金属層25の厚
みは、例えば、0.1μm~5μmとすることができる。
金属接合層27としては、例えば、Sn-Bi系、Sn-Cu系、Sn-Ag系、Au
-Sn系等の半田、AuとSnとを主成分とする合金、AuとSiとを主成分とする合金
、AuとGeとを主成分とする合金等の共晶合金、低融点金属のろう材、これらを組み合
わせた接着剤等が挙げられる。
このようにパッケージ本体11と透光性蓋部12とにより又は表面に金属層等がそれぞ
れ形成されたパッケージ本体11と透光性蓋部12とにより、少ない部品数で半導体レー
ザ素子13を封止することができる。したがって、発光装置のより小型化を実現すること
ができる。
半導体レーザ素子13は、パッケージ本体11と透光性蓋部12とで囲まれた空間内に
配置されている。半導体レーザ素子13は、パッケージ本体11の凹部の底面に直接配置
してもよいが、図1Cに示すように、サブマウント19上に配置することができる。また
、半導体レーザ素子13は、出射したレーザ光が、パッケージ本体11の底面に対して実
質的に平行な方向に進行するように実装することができる。
レーザ光の漏れの検出がより要求される。このため、半導体レーザ素子13は、青色光等
の短波長のレーザ光を出射する半導体レーザ素子13とすることができる。半導体レーザ
素子13は、例えば、窒化物半導体からなる半導体レーザ素子とすることができる。
が挙げられる。サブマウント19への半導体レーザ素子13の実装は、例えば、AuSn
共晶半田等を用いて行うことができる。
とで囲まれた空間内配置された、反射部材20と対向して配置されていることが好ましい
。これによって、半導体レーザ素子13から出射したレーザ光が反射部材20に照射され
、反射部材20で、パッケージ本体11の上面側に固定された透光性蓋部12の方向に反
射して、後述する波長変換部材14に入射させることができる。
例えば、反射部材20としては、三角柱、四角錐台等の形状をしたガラスやSi等から
なる本体部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。本体部の底面に対す
る斜面の角度は、レーザ光をパッケージ本体11の底面と直交する方向に導くため、約4
5度であることが好ましい。反射膜としては、単層又は多層の誘電体膜、単層又は多層の
金属膜等を用いることができる。
波長変換部材14は、半導体レーザ素子13が出射するレーザ光を異なる波長の光に変
換にする部材であり、透光性蓋部12に面する光入射面14Iと、それとは反対側の光出
射面14Eとを有する。波長変換部材14は、レーザ光の経路上に配置された蛍光体含有
部14aと、その周囲を取り囲む光反射部14bとを有することが好ましい。このように
蛍光体含有部14aと絶縁部材17の間に光反射部14bを配置すれば、絶縁部材17を
光吸収部材としても発光装置10の光出力が低下し難い。波長変換部材14の蛍光体含有
部14aは、透光性蓋部12の上方であって、半導体レーザ素子13からのレーザ光の経
路上に配置される。光反射部14bは、蛍光体含有部14aの側面を被覆する位置に設け
ることができる。なお、蛍光体含有部14aの側面とは、蛍光体含有部14aの光入射面
と光出射面の間の面を指す。
照射により劣化しにくいように、無機材料から形成されることが好ましい。無機材料から
なる蛍光体含有部14aとしては、レーザ光を波長変換可能な蛍光体を含有するセラミッ
クス又はガラスのほか、蛍光体の単結晶が挙げられる。また、波長変換部材14は、融点
が1300℃~2500℃と高い材料からなることが好ましい。このような材料により、
耐光性及び耐熱性を良好なものとすることができるため、レーザ光のような高密度の光が
照射されても変質しにくい。
Al2O3、融点:約1900℃~2100℃)等の透光性材料とを焼結させたものが挙げ
られる。この場合、蛍光体の含有量は、セラミックスの総体積に対して0.05体積%~
50体積%とすることができ、10体積%~40体積%としてもよい。また、このような
透光性材料を用いずに蛍光体の紛体を焼結させることにより形成する、実質的に蛍光体の
みからなるセラミックスを蛍光体含有部14aとして用いてもよい。
AG)、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット(LAG)、ユウ
ロピウム及び/又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(CaO-Al
2O3-SiO2)、ユウロピウムで賦活されたシリケート((Sr,Ba)2SiO4)、
αサイアロン蛍光体、βサイアロン蛍光体等が挙げられる。なかでも、耐熱性が良好な蛍
光体であるYAG蛍光体を用いることが好ましい。
14aが挿入された状態で波長変換部材14とすることができる。貫通孔の形状、つまり
、蛍光体含有部14aの形状は、波長変換部材14の形状に対応させることができ、例え
ば、柱形状、円錐台、角錐台又はこれらを組み合わせた形状とすることができ、平面視形
状は三角形及び四角形等の多角形、円形または楕円形とすることができる。
コスト増大及び高さの増大を抑えるため、2.0mm以下が好ましい。
つ、貫通孔に保持された蛍光体含有部14aの熱を排熱する高熱伝導率の材料からなるこ
とが好ましい。高反射率及び高熱伝導率の材料としては、光反射性のセラミックス、金属
又はセラミックスと金属との複合体等が挙げられる。光反射部14bは、高反射率が得ら
れやすい光反射性のセラミックスであることが好ましい。光反射性のセラミックスとして
は、アルミナ(Al2O3)セラミックスを用いることができる。光反射部14bに高反射
率の材料を用いることによって、波長変換部材14中の光を主として蛍光体含有部14a
の上面から取り出すことができるため、高輝度化が可能である。また、蛍光体含有部14
a以外に照射されたレーザ光が外部に漏れることを防止できる。さらに、蛍光体含有部1
4aからの光が実質的に絶縁部材17に届かないようにできるため、後述するように、絶
縁部材17を光吸収性の材料で形成しても、発光装置の光出力を維持することができる。
と同一平面上に連続する表面を有していてもよいし、光出射面14Eの一部又は全部を、
光反射部14bの上面から突出するように配置していてもよい。
また、波長変換部材14の光出射面14Eの最上面(特に、蛍光体含有部14aの最上
面)を、パッケージ本体11の上面から突出するように配置することが好ましい。これに
より、波長変換部材14から上方に取り出される光がパッケージ本体11に遮られにくい
ため、より一層、発光装置10の光の取り出し効率を高めることができる。
光反射部14bの材料とを又は粉粒の蛍光体含有部14aの材料と成形品からなる光反射
部14bとを一体的に成形したものを焼結することにより形成することができる。
焼結は、例えば、放電プラズマ焼結法(SPS法:spark plasma sintering法)又はホ
ットプレス焼結法(HP法:hot pressing法)等を用いることができる。粉末状の光反射
部14bとしてアルミナを用いる場合は、焼結温度を、1200℃から1800℃とする
ことができる。
することができる。固定するための部材としては、絶縁性又は導電性の材料が挙げられる
。波長変換部材14の透光性蓋部12への固定は、図1C、2D及び3Aに示され、後述
するように、金属膜22及び導電接合層26a等を配線15と導電層16との間に配置し
て行うことができる。あるいは、導電接合層26aを用いずに、例えば、上述したような
常温接合等により行ってもよい。
配線15は、半導体レーザ素子から出射されたレーザ光が入射する波長変換部材14の
光入射面14I側に配置されている。
配線15は、導電性材料によって形成されている。配線15は、少なくともその一部が
波長変換部材14の蛍光体含有部14aに配置される場合には、透光性導電膜によって形
成されていることが好ましい。これにより、配線15により光の吸収を低減することがで
きる。透光性導電膜としては、可視光による透過率が高い酸化インジウムスズ(ITO)
を用いることができる。配線15は、後述する導電層16と電気的に接続される領域にお
いては、導電層16との密着性を向上させるために、ITO層の上にTi/Pt/Au層
などの最表面がAu層である積層膜を設けて、この積層膜を配線15の最表面としてもよ
い。
れか一方の下面にのみ配置していてもよいし、光反射部14bから蛍光体含有部14aに
わたって配置されていてもよい。配線15は、例えば、幅5μm~50μm程度の線状で
配置されていてもよい。配線15は、波長変換部材14の対向する両端まで連続して形成
されていてもよい。配線15と波長変換部材14との間に透光性膜等を設けてもよい。
含有部14aの大きさ等によって適宜設定することができる。配線15は、幅及び厚みは
一定であっても変動してもよいし、規則的又はランダムに屈曲又は湾曲していてもよい。
おいて、光反射部14bにのみ配置されていてもよい。
ように、波長変換部材14の光入射面14Iに、配線15の材料膜を、スパッタ法、化学
蒸着法、原子層堆積法等によって形成する。
配線15は、絶縁膜24によって被覆されていることが好ましい。絶縁膜24を備える
ことによって、後述する金属膜22aと配線15とを絶縁することができるため、金属膜
22aをより広い面積で設けることができる。絶縁膜24は、例えば、図2Cに示すよう
に、配線15の両端近傍の一部を露出する開口24aを除いて、波長変換部材14の光入
射面14Iの略全面に形成することができる。
絶縁膜24は、レーザ光の経路上に設ける場合は、透光性の膜であることが好ましい。
これにより、絶縁膜24によるレーザ光の吸収を低減することができる。透光性の膜とし
ては、例えば、SiO2等のSi酸化物を有する膜が挙げられる。
絶縁膜24の厚みは、1μm~15μmが挙げられる。
波長変換部材14の光入射面14Iであって、絶縁膜24の下方(波長変換部材14か
ら遠ざかる方向)には、後述する導電層16との電気的な接続を容易にするために、図2
Dに示すように、金属膜22が形成されていることが好ましい。金属膜22は、配線15
の両端近傍において、絶縁膜24の開口24aを介して配線15と接続させることができ
る。金属膜22の面積は、開口24aよりも大きい。また、波長変換部材14の光入射面
14Iにおいて、蛍光体含有部14aに配置する配線15を取り囲むように、金属膜22
aを配置してもよい。この金属膜22aは、導電層16との接続に用いられる金属膜22
と同時に形成することができる。この金属膜22aは、後述する包囲部材26の一部とし
て利用することができる。
導電層16は、透光性蓋部12の上面に配置されており、配線15と電気的に接続され
ている。平面視において、導電層16は、配線15と少なくとも一部で重なるように配置
することができる。例えば、図3Aに示すように、導電層16は、配線15の両端近傍に
相当する位置で重なっていることが好ましく、蛍光体含有部14aとは重ならない位置及
び大きさで配置されることが好ましい。これにより、蛍光体含有部14aに入射する光が
導電層16で遮られることがない。なお、図3Aは上面図であるが、判別を容易とするた
めに各部材にハッチングを施した。
導電層16は、導電性材料で形成される。導電層16は、例えば、Au、Sn、Ag、
Cu、Ni、Rh、Pd、Al、W、Pt、Ti等の金属又は合金の単層膜又は積層膜と
することができる。例えば、Ti/Pt/Au/Au-Sn合金の積層膜が挙げられる。
導電層16の厚みは、例えば、0.2μm~10μmが挙げられる。
また、図3Aに示すように、透光性蓋部12の上面12Uに、蛍光体含有部14aに配
置する配線15を取り囲むように、導電層16aを配置してもよい。この導電層16aは
、配線15と接続される導電層16と同時に形成することができる。導電層16aは、後
述する包囲部材26の一部として利用することができる。
絶縁部材17は、導電層16と透光性蓋部12とを被覆するように配置されている。絶
縁部材17は、導電層16及び透光性蓋部12との全ての面を被覆していなくてもよく、
導電層16の上面及び側面、透光性蓋部12の上面を被覆していればよい。また、上述し
たように、パッケージ本体11が、波長変換部材14から離間してこれを囲む壁部11b
を有している場合には、絶縁部材17は、波長変換部材14と壁部11bとの間を埋める
ように配置することができる。このように、壁部11bを、絶縁部材17を堰き止める部
材として設けることができる。さらに、透光性蓋部12とパッケージ本体11との間に隙
間がある場合には、その隙間を埋めている、つまり、透光性蓋部12の側面も被覆されて
いることがより好ましい。このように、透光性蓋部12及び/又は波長変換部材14等と
パッケージ本体11との間に絶縁部材17が埋め込まれていることにより、これらの間が
空気である場合よりも放熱性を向上させることができるため、波長変換部材14の熱を放
散させやすいと考えられる。絶縁部材17はワイヤ23を完全に埋めるように配置するこ
とが好ましく、すなわち、絶縁部材17からワイヤ23が露出していないことが好ましい
。これにより、絶縁部材17によってワイヤ23を保護することができ、また、ワイヤ2
3に水滴等が付着して電気的な接続をもたらすことを防止することができる。同様の理由
から、図1Cに示すように、ワイヤ23が接続されるパッケージ本体11の表面の導電層
も絶縁部材17によって被覆されていることが好ましい。
性の光吸収部材であることがより好ましい。絶縁部材17が光吸収部材であることにより
、絶縁部材17が光反射部材である場合よりも、半導体レーザ素子13からの光をより確
実に捕らえることができると考えられる。絶縁部材17は、樹脂によって形成されている
ことが好ましい。これにより、透光性蓋部12とパッケージ本体11との間の隙間等にま
で配置しやすい。絶縁部材17は、不透明となる及び/又は光吸収性を有するために、樹
脂に、光拡散材及び/又は光吸収材等のフィラーを含有させることができる。樹脂として
は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂
、BTレジン等が挙げられる。光吸収性のフィラーとしては、カーボンブラック等の暗色
系の顔料等が挙げられる。このように絶縁部材17が光吸収性である場合には、絶縁部材
17が光反射性である場合よりも、レーザ光等の漏れ光を確実に捕らえることができる。
なお、図1Cでは波長変換部材14の側面の途中まで絶縁部材17が設けられているが、
絶縁部材17として樹脂を用いる場合は、表面張力により絶縁部材17が波長変換部材1
4の側面の上端まで這い上がっていてもよい。
電極18a、18bは、パッケージ本体11の表面、例えば、上面に配置されている。
また、電極18a、18bは、絶縁部材17よりも外側に配置されている。すなわち、電
極18a、18bは絶縁部材17から露出している。電極18a、18bは、導電層16
と電気的に接続されており、導電層16を通して配線15に電圧を印加することができる
。これによって、上述した配線15の電圧値の変動を検知することができ、波長変換部材
14の破損、特に、蛍光体含有部14aの破損を検出することが可能となる。ここでいう
破損とは、例えば、クラック、位置ずれ等である。配線15に電圧を印加するために、電
極18a、18bは、第1電極部及び第2電極部の少なくとも2つ配置される。第1電極
部及び第2電極部である電極18a、18bは、図1Bに示すように、上面視において、
波長変換部材14を挟んで、パッケージ本体11の両側に配置されていることが好ましい
。このような配置によって、電極18aと電極18bとの間の距離を大きくすることがで
きるため、水滴等によるこれらの電極間でのショートを効果的に防止することができる。
導電層16は、ワイヤ23によって、パッケージ本体11に設けられた金属層と電気的に
接続され、この金属層は、パッケージ本体11内部に形成された導電部材を介して電極1
8a、18bと電気的に接続させることができる。
電極18a、18bは、Au、Sn、Ag、Cu、Ni、Rh、Pd、Al、W、Pt
、Ti等の導電性材料によって形成することができる。
、21bの一方が、電極18a、18bの他方と給電用電極21a、21bの他方とが、
それぞれ近接して配置されていることが好ましい。これにより、発光装置10を組み込む
モジュールの端子の設計を容易とすることができる。例えば、図1Bに示すように、上面
視において、パッケージ本体11が略四角形状である場合、その1辺に沿って電極18a
と給電用電極21aを配置し、別の1辺に沿って電極18bと給電用電極21bを配置す
ることができる。
も1つの電極(例えば図5では電極18a)を他よりも小さな面積で設けてもよい。これ
により、例えば小さなサイズの電極が配置された側の給電用電極がカソードであるという
ように、発光装置10の向きを判別することができる。一部の電極の面積を小さくするこ
とにより露出されたパッケージ本体11の表面に製造番号等のパターンを形成してもよい
。このようなパターンとしては例えば二次元コードが挙げられる。また、他よりも小さな
面積とする電極は、給電用電極21a、21b以外の電極であることが好ましい。給電用
電極21a、21bは半導体レーザ素子13に給電するための電極であり、他の電極より
も大きな電流を流す傾向にあるためである。
発光装置10は、さらに、包囲部材26を備えることが好ましい。包囲部材26は、図
1Cに示すように、波長変換部材14の下面に配置され、図3Aに示すように、波長変換
部材14におけるレーザ光が入射する領域を取り囲む。包囲部材26を備えることで、絶
縁部材17のレーザ光の経路への浸入を抑制することができる。特に、絶縁部材17が樹
脂の場合には隙間に浸入しやすいため、包囲部材26を備えることが好ましい。包囲部材
26は、例えば、導電層16aと、金属膜22aと、接合材料26cからなる。包囲部材
26は、導電接合層26aよりも内側に、つまり導電接合層26aと波長変換部材14に
おけるレーザ光が入射する光入射領域との間に、配置することが好ましい。図1Cに示す
ように、導電接合層26aと接続される導電層16にワイヤ23が接続されるため、この
ような配置が適している。包囲部材26は、光入射領域を完全に包囲することができる。
包囲部材26は、例えば、蛍光体含有部14a直下の領域を画定するように配置してもよ
いし、それよりも狭い又は広い領域を画定するように配置してもよい。なかでも、包囲部
材26は、蛍光体含有部14a直下の領域よりもやや広い領域を画定するように配置する
ことが好ましい。これにより、蛍光体含有部14aに入射する光を包囲部材26で遮るこ
とがない。
を組み合わせた複合材料で形成されていてもよい。絶縁性材料としては、上述した絶縁部
材17、パッケージ本体11、光反射部14b、絶縁膜24を構成する材料等と同様の材
料が挙げられる。導電性材料としては、配線15、導電層16、金属膜22、金属層25
、金属接合層27等を構成する材料等と同様の材料が挙げられる。なかでも、包囲部材2
6は、その形成の容易性から、配線15と導電層16との電気的な接続に利用される部材
と同様の部材によって形成することが好ましい。
例えば、包囲部材26は、図1C及び2Dに示すような金属膜22aと、図1C及び3
Aに示すような導電層16aと、金属膜22a及び導電層16aとの間に挟まれた接合材
料26cと、によって形成することができる。接合材料26cとしては、上述した金属接
合層27と同様の材料が挙げられる。これらの部材で包囲部材26が構成される場合、こ
れらの厚みの合計が、波長変換部材14と透光性蓋部12との間の隙間を塞ぐ高さに相当
することが好ましい。これにより、絶縁部材17のレーザ光の経路への侵入をより確実に
防ぐことができる。なお、包囲部材26がこれ以外の材料によって構成される場合におい
ても、包囲部材26は、波長変換部材14と透光性蓋部12との間の隙間を塞ぐ高さに相
当することが好ましい。
発光装置10は、さらに、配線15の破損に起因した抵抗値の変化を検出する回路を備
えることができる。検出回路は、配線15及び半導体レーザ素子13の通電回路に接続さ
れる。このような検出回路を備えることによって、波長変換部材14の破損を、配線15
の破損に起因した抵抗値の変化で検出することができる。そして、配線15の抵抗値の変
化を検出した際に、波長変換部材14及び光反射部14bに破損が生じたと判断して、半
導体レーザ素子13の駆動を停止する。これによって、レーザ光の漏れを防止することが
できる。
壊検知回路を用いており、波長変換部材14に設けられた配線15が破壊検知回路に接続
されている。破壊検知回路は、配線15の破壊を検知すると遮断信号を発信し、それを受
信した半導体レーザ素子駆動回路は半導体レーザ素子の駆動を停止する。
11 パッケージ本体
11a 突出面
11b 壁部
12 透光性蓋部
12U 上面
12L 下面
13 半導体レーザ素子
14 波長変換部材
14E 光出射面
14I 光入射面
14a 蛍光体含有部
14b 光反射部
15、15A 配線
16、16a 導電層
17 絶縁部材
18a、18b 電極
19 サブマウント
20 反射部材
21a、21b 給電用電極
22、22a 金属膜
23 ワイヤ
24 絶縁膜
24a 開口
25 金属層
26 包囲部材
26a 導電接合層
27 金属接合層
26c 接合材料
Claims (8)
- パッケージ本体と、
該パッケージ本体に直接的又は間接的に固定された透光性蓋部と、
前記パッケージ本体と前記透光性蓋部に囲まれた空間内に配置された半導体レーザ素子と、
前記透光性蓋部の上方であって前記半導体レーザ素子からの光の経路上に配置された波長変換部材と、
暗色系の顔料 を含有する樹脂からなる絶縁部材と、
前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光が入射する前記波長変換部材の光入射面側に設けられた配線と、
導電層と、
電極とを備え、
前記電極は、前記導電層を介して前記配線と電気的に接続され、前記絶縁部材から露出しており、
前記配線及び前記導電層は、前記波長変換部材及び前記絶縁部材によって被覆され、前記波長変換部材及び前記絶縁部材から露出していない発光装置。 - 前記波長変換部材は、前記半導体レーザ素子からの光の経路上に配置された蛍光体含有部及びその周囲を取り囲む光反射部を有する請求項1に記載の発光装置。
- 前記配線は、前記蛍光体含有部又は前記光反射部のいずれか一方にのみ配置されている請求項2に記載の発光装置。
- 前記配線は、前記光反射部から前記蛍光体含有部にわたって配置されている請求項2に記載の発光装置。
- 前記波長変換部材は、前記配線及び前記導電層を介して前記透光性蓋部に固定されている請求項1から4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記配線の破損に起因した抵抗値の変化を検出する検出回路 と、
半導体レーザ素子駆動回路と をさらに備え、
前記検出回路は、前記配線の破壊を検知した場合に遮断信号を発信する破壊検知回路であり、
前記半導体レーザ素子駆動回路は、前記遮断信号を受信した場合に前記半導体レーザ素子の駆動を停止する回路である請求項1~5のいずれか一項に記載の発光装置。 - パッケージ本体と、
該パッケージ本体に直接的又は間接的に固定された透光性蓋部と、
前記パッケージ本体と前記透光性蓋部に囲まれた空間内に配置された半導体レーザ素子と、
前記透光性蓋部の上方であって前記半導体レーザ素子からの光の経路上に配置された波長変換部材と、
光拡散材及び/又は光吸収材のフィラーを含有する樹脂からなる絶縁部材と、
前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光が入射する前記波長変換部材の光入射面側に設けられた配線と、
導電層と、
電極とを備え、
前記波長変換部材は、前記半導体レーザ素子からの光の経路上に配置された蛍光体含有部及びその周囲を取り囲む光反射部を有し、
前記電極は、前記導電層を介して前記配線と電気的に接続され、前記絶縁部材から露出しており、
前記配線及び前記導電層は、前記波長変換部材及び前記絶縁部材によって被覆され、前記波長変換部材及び前記絶縁部材から露出していない発光装置。 - パッケージ本体と、
該パッケージ本体に直接的又は間接的に固定された透光性蓋部と、
前記パッケージ本体と前記透光性蓋部に囲まれた空間内に配置された半導体レーザ素子と、
前記透光性蓋部の上方であって前記半導体レーザ素子からの光の経路上に配置された波長変換部材と、
光拡散材及び/又は光吸収材のフィラーを含有する樹脂からなる絶縁部材と、
前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光が入射する前記波長変換部材の光入射面側に設けられた配線と、
導電層と、
電極と、
前記配線の破損に起因した抵抗値の変化を検出する検出回路とを備え、
前記電極は、前記導電層を介して前記配線と電気的に接続され、前記絶縁部材から露出しており、
前記配線及び前記導電層は、前記波長変換部材及び前記絶縁部材によって被覆され、前記波長変換部材及び前記絶縁部材から露出していない発光装置。
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