JP7495599B2 - 光学部材、又は、発光装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態に係る発光装置1の斜視図である。図2は、発光装置1の上面図である。図3は、図2のIII-III線における発光装置1の断面図である。図4は、内部構造を説明するために発光装置1から樹脂部材100を除いた状態の斜視図である。図5は、図4と同様の状態における上面図である。図6は、内部構造を説明するために発光装置1からさらに透光性部材80と波長変換部材90を除いた状態の斜視図である。図7は、図6と同様の状態における上面図である。図8は、透光性部材80と波長変換部材90が接合された状態の斜視図である。図9は、図8と同様の状態における上面図である。図10は、透光性部材80と波長変換部材90との接合面を説明するために波長変換部材90を透過した上面図である。なお、図10では、透光性部材80の第1接合部83及び第2接合部84と、波長変換部材90の導電膜921をハッチングで記している。目の細かいハッチングが導電膜921である。図11は、実施形態に係る透光性部材80の上面図である。図12は、実施形態に係る波長変換部材90の下面図である。
基部10は、上面から下面の方向に窪んだ凹形状を有する。また、上面視で外形が矩形であり、窪みはこの外形の内側に形成される。基部10は、上面11、底面12、下面13、内側面14、及び、外側面15を有しており、内側面14と底面12とが窪んだ空間を作り上げる。また、上面視で、上面11によって枠が形成され、窪んだ空間がこの枠に囲まれる。
半導体レーザ素子20は、上面視で長方形の外形を有する。また、長方形の2つの短辺のうちの一辺と交わる側面が、半導体レーザ素子20から放射される光の出射端面となる。また、半導体レーザ素子20の上面及び下面は、出射端面よりも面積が大きい。
サブマウント30は、直方体の形状で構成され、下面、上面、及び、側面を有する。また、サブマウント30は上下方向の幅が最も小さい。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、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、又は炭化ケイ素を用いて形成される。なお、他の材料を用いてもよい。また、サブマウント30の上面には金属膜が設けられている。
光反射部材40は、光を反射する2つの光反射面41を有する。光反射面には、例えば、照射された光のピーク波長に対する光反射率が99%以上となる面が設けられる。ここでの光反射率は100%以下あるいは100%未満とすることができる。
保護素子50は、特定の素子(例えば半導体レーザ素子)に過剰な電流が流れて破壊されてしまうことを防ぐためのものである。保護素子50としては、例えば、Siで形成されたツェナーダイオードを用いることができる。
温度測定素子60は、周辺の温度を測定するための温度センサとして利用される素子である。温度測定素子60としては、例えば、サーミスタを用いることができる。
配線70は、特定の素子(例えば半導体レーザ素子)の電気的な接続に用いられる。配線70としては、例えば、金属のワイヤを用いることができる。
透光性部材80は、直方体の平板形状で構成され、下面と、上面と、側面とを有する。透光性部材は、光を透過する透光性を有する。ここで、透光性とは、光に対する透過率が80%以上であることとする。なお、形状は直方体に限らない。
波長変換部材90は、直方体の平板形状で構成され、下面と、上面と、側面とを有する。また、波長変換部材90は、透光性の波長変換部91と、包囲部92と、を有する。また、波長変換部91と包囲部92とが一体的に形成されている。包囲部92の内側面が波長変換部91の側面と接しており、包囲部92の外側面が波長変換部材90の側面に相当する。
樹脂部材100は、中央部に貫通孔が形成された形状を有する。また、下面側には、貫通孔を囲う凸形状が形成される。言い換えると、下面側において、中央部が窪んだ凹形状が形成される。
次に、これらの構成要素を用いて製造される発光装置1について説明する。
まず、基部10の底面12に2つの光反射部材40が配置される。2つの光反射部材40は、それぞれ異なる金属膜の上に配置され、その下面が基部10の底面12に接合される。また、2つの光反射部材40は、点SPに対して点対称に配置される(図7参照)。また、2つの光反射部材40は、上面視で、光反射面41の上端が、基部10の内側面14または外側面15と平行あるいは垂直である。
<変形例1>
図13は、発光装置1に適用される透光性部材の他の例である、透光性部材280を示す上面図である。なお、図13における破線の矢印は、第1配線パターン281及び第2配線パターン282における電流の流れを概略的に示している。なお、この電流の流れは、発光装置1を動作させたときの流れの一例である。また、図13における幅Wは、電流が流れる方向との関係から合理的に導かれる配線パターンの幅を例示している。
図14は、発光装置1に適用される透光性部材の他の例である、透光性部材380を示す上面図である。透光性部材380は、第2配線パターン382において、配線幅調整部283が設けられる位置が異なる点で、透光性部材280と異なる。
図15は、発光装置1に適用される透光性部材の他の例である、透光性部材480を示す上面図である。透光性部材480は、第2配線パターン482において、配線幅調整部283が設けられる位置が異なる点で、透光性部材280及び透光性部材380と異なる。
10 基部
11 上面
12 底面
13 下面
14 内側面
15 外側面
16 段差部
161 第1段差部
162 第2段差部
20 半導体レーザ素子
30 サブマウント
40 光反射部材
41 光反射面
411 第1反射面
412 第2反射面
50 保護素子
60 温度測定素子
70 配線
71 第1配線
72 第2配線
80、280、380、480 透光性部材
81、281 第1配線パターン
82、282、382、482 第2配線パターン
83 第1接合部
84 第2接合部
283 配線幅調整部
90 波長変換部材
91 波長変換部
92 包囲部
921 導電膜
922 第1金属膜
923 第1金属膜パーツ
924 第2金属膜
925 第2金属膜パーツ
100 樹脂部材
Claims (16)
- 上面と下面を有する光学部材であって、
波長変換部と、前記波長変換部の側面を囲う包囲部と、を有する波長変換部材と、
前記包囲部の下面と接合し、下面視で前記波長変換部を覆う、透光性部材と、
を備え、
前記透光性部材は、前記包囲部と接合する上面において、
前記波長変換部の周りを囲み、かつ、一部に開口を設けた第1接合部と、
前記第1接合部の周りを囲み、かつ、前記第1接合部の内側の領域から開口を通り外側の領域へと進む直線を含まない領域で、一部に開口を設けた第2接合部と、
を有する光学部材。 - 前記包囲部は、少なくとも前記波長変換部の側面を囲う領域において光を反射する請求項1に記載の光学部材。
- 前記波長変換部材と接合された前記透光性部材の上面に設けられる遮光部材をさらに有する請求項1または2に記載の光学部材。
- 前記遮光部材は、前記第2接合部の開口、及び、前記第1接合部と前記第2接合部の間の領域に設けられる請求項3に記載の光学部材。
- 前記透光性部材は、上面において、
前記第2接合部の外側から前記第2接合部の開口を通り前記第1接合部へと繋がる第1配線パターンと、
前記第2接合部の外側から前記第2接合部へと繋がる第2配線パターンと、
を有する請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光学部材。 - 前記第2配線パターンは、前記第2接合部の開口を除き、前記第2接合部の周りを囲う請求項5に記載の光学部材。
- 前記波長変換部材は、前記包囲部の下面において、
前記第1接合部が接合される領域に設けられる第1金属膜と、
前記第2接合部が接合される領域に設けられる第2金属膜と、
一端が前記第1金属膜に配され、当該一端から前記第1金属膜の内側を通り、さらに前記第1接合部の開口に対応する領域を通って他端が前記第2金属膜に配された導電膜を有する請求項5または6に記載の光学部材。 - 前記導電膜は、前記波長変換部の下を通らない請求項7に記載の光学部材。
- 上面と下面を有する光学部材であって、
下面において、保護領域と、前記保護領域の外周領域と、を有する保護対象部材と、
前記外周領域の下面と接合し、下面視で前記保護領域を覆う、透光性部材と、
を備え、
前記透光性部材は、前記外周領域と接合する上面において、
前記保護領域の周りを囲み、かつ、一部に開口を設けた第1侵入保護部と、
前記第1侵入保護部の周りを囲み、かつ、前記第1侵入保護部の内側の領域から開口を通り外側の領域へと進む直線を含まない領域で、一部に開口を設けた第2侵入保護部と、
を有する光学部材。 - 底面と、前記底面を囲う枠と、を有する基部と、
前記底面に配される半導体レーザ素子と、
前記枠の内側で、前記基部の上面と前記底面との間にある第1上面と接合して前記半導体レーザ素子が配される空間を封止する、透光性部材と、
前記半導体レーザ素子から放射された光を異なる波長の光に変換可能な波長変換部と、前記波長変換部の側面を囲う包囲部とを有し、前記包囲部において前記透光性部材と接合する波長変換部材と、
前記波長変換部材が接合された前記透光性部材の上に設けられる樹脂部材と、
を有し、
前記波長変換部の周りを囲み、かつ、一部に開口を設けた第1接合部と、前記第1接合部の周りを囲み、かつ、前記第1接合部の内側の領域から開口を通り外側の領域へと進む直線を含まない領域で一部に開口を設けた第2接合部と、を介して、前記透光性部材と前記波長変換部材とが接合する発光装置。 - 前記樹脂部材は、遮光性の樹脂部材である請求項10に記載の発光装置。
- 前記透光性部材は、上面において、
前記第2接合部の外側から前記第2接合部の開口を通り前記第1接合部へと繋がる第1配線パターンと、
前記第2接合部の外側から前記第2接合部へと繋がる第2配線パターンと、
を有する請求項10または11に記載の発光装置。 - 前記第2配線パターンは、前記第2接合部の開口を除き、前記第2接合部の周りを囲う請求項12に記載の発光装置。
- 前記第1配線パターン及び第2配線パターンはそれぞれ、前記枠の内側で前記基部の上面と前記第1上面との間に設けられる第2上面に、ワイヤを介して接続される請求項12または13のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記波長変換部材は、前記包囲部の下面において、
前記第1接合部が接合される領域に設けられる第1金属膜と、
前記第2接合部が接合される領域に設けられる第2金属膜と、
一端が前記第1金属膜に配され、当該一端から前記第1金属膜の内側を通り、さらに前記第1接合部の開口に対応する領域を通って他端が前記第2金属膜に配された導電膜を有する請求項10乃至14のいずれか一項に記載の発光装置。 - 底面と、前記底面を囲う枠と、を有する基部と、
前記底面に配される半導体レーザ素子と、
前記枠の内側で、前記基部の上面と前記底面との間にある第1上面と接合して前記半導体レーザ素子が配される空間を封止する、透光性部材と、
下面において、光入射領域と、前記光入射領域の外周領域と、を有し、前記外周領域において前記透光性部材と接合する波長変換部材と、
前記波長変換部材が接合された前記透光性部材の上に設けられる樹脂部材と、
を有し、
前記光入射領域の周りを囲み、かつ、一部に開口を設けた第1接合部と、前記第1接合部の周りを囲み、かつ、前記第1接合部の内側の領域から開口を通り外側の領域へと進む直線を含まない領域で一部に開口を設けた第2接合部と、を介して、前記透光性部材と前記波長変換部材とが接合する発光装置。
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