CN117791298A - 发光装置 - Google Patents

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CN117791298A CN202311244579.1A CN202311244579A CN117791298A CN 117791298 A CN117791298 A CN 117791298A CN 202311244579 A CN202311244579 A CN 202311244579A CN 117791298 A CN117791298 A CN 117791298A
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Abstract

本发明提供一种发光装置，其具备：半导体激光元件；具有波长转换部和反射部的波长转换部件，波长转换部具有侧面即入光面和上表面即出光面，反射部设置在不包含入光面和出光面的表面上，并对来自半导体激光元件的光和被实施了波长转换后的光进行反射；及封装体，用于配置半导体激光元件和波长转换部件。波长转换部件配置在沿第1方向远离配置半导体激光元件的位置的位置处，出光面为在与出光面垂直的平面图中具有与第1方向垂直的第2方向的宽度从距离半导体激光元件最近的边开始朝向第1方向变宽的第1区域的形状，在与出光面垂直的平面图中，入光面的至少80％以上的区域与穿过出光面的距离半导体激光元件最近的点且和第2方向平行的虚拟线重叠。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及一种发光装置。
背景技术
专利文件1中公开了一种发光装置，其具备：半导体激光元件(也称半导体激光器)；反射体，将从半导体激光元件射出的光朝向上方进行反射；透光体，使反射体反射的光穿过；及波长转换部件，供从透光体射出的光入射。
<引证文件>
<专利文件1>(日本)特开2019-53130号公报
发明内容
<要解决的技术问题>
提供一种发光装置，其具备半导体激光元件和波长转换部件，且能以较低的成本进行制造。
或者，以作为上述的替代或与上述结合的方式提供一种发光装置，其具备半导体激光元件和波长转换部件，且为具有部件数量较少的构成的发光装置。
或者，以作为上述的替代或与上述结合的方式提供一种发光装置，其具备半导体激光元件和波长转换部件，且能通过较简单的制造步骤进行制造。
<技术方案>
一个实施方式中公开的发光装置，具备：
半导体激光元件；
波长转换部件，具有波长转换部和反射部，
所述波长转换部具有
供从所述半导体激光元件射出的光入射的侧面即入光面；及
使根据从所述半导体激光元件射出的光进行了波长转换后的光射出的上表面即出光面，
所述反射部设置在所述波长转换部的不包含所述入光面和所述出光面的表面上，并对入射至所述波长转换部的来自所述半导体激光元件的光和被所述波长转换部进行了波长转换后的光进行反射；以及
封装体，具有用于配置所述半导体激光元件和所述波长转换部件的配置区域，并形成用于配置所述半导体激光元件和所述波长转换部件的内部空间，
其中，
所述波长转换部件配置在沿第1方向远离配置所述半导体激光元件的位置的位置处，
所述出光面为在与所述出光面垂直的平面图中具有与所述第1方向垂直的第2方向的宽度从距离所述半导体激光元件最近的边开始朝向所述第1方向变宽的第1区域的形状，
在与所述出光面垂直的平面图中，所述入光面的至少80％以上的区域与穿过所述出光面的距离所述半导体激光元件最近的点且和所述第2方向平行的虚拟线重叠。
<有益效果>
根据实施方式所公开的一个或多个发明中的至少一个发明，能够提供一种可解决上述技术问题中的至少一个技术问题的发光装置。
附图说明
图1是实施方式的发光装置的斜视图。
图2是沿图1的II-II剖面线的剖面图。
图3A是从上方观察实施方式的第一例的波长转换部件时的斜视图。
图3B是实施方式的第一例的波长转换部件的六视图。
图3C是从上方观察具备实施方式的第一例的波长转换部件的发光装置时的斜视图。
图3D是具备实施方式的第一例的波长转换部件的发光装置的六视图。
图4A是从上方观察实施方式的第二例的波长转换部件时的斜视图。
图4B是实施方式的第二例的波长转换部件的六视图。
图4C是从上方观察具备实施方式的第二例的波长转换部件的发光装置时的斜视图。
图4D是具备实施方式的第二例的波长转换部件的发光装置的六视图。
图5A是从上方观察实施方式的第三例的波长转换部件时的斜视图。
图5B是实施方式的第三例的波长转换部件的六视图。
图5C是从上方观察具备实施方式的第三例的波长转换部件的发光装置时的斜视图。
图5D是具备实施方式的第三例的波长转换部件的发光装置的六视图。
图6A是从上方观察实施方式的第四例的波长转换部件时的斜视图。
图6B是实施方式的第四例的波长转换部件的六视图。
图6C是从上方观察具备实施方式的第四例的波长转换部件的发光装置时的斜视图。
图6D是具备实施方式的第四例的波长转换部件的发光装置的六视图。
图7A是从上方观察实施方式的第五例的波长转换部件时的斜视图。
图7B是实施方式的第五例的波长转换部件的六视图。
图7C是从上方观察具备实施方式的第五例的波长转换部件的发光装置时的斜视图。
图7D是具备实施方式的第五例的波长转换部件的发光装置的六视图。
图8A是从上方观察实施方式的第六例的波长转换部件时的斜视图。
图8B是实施方式的第六例的波长转换部件的六视图。
图8C是从上方观察具备实施方式的第六例的波长转换部件的发光装置时的斜视图。
图8D是具备实施方式的第六例的波长转换部件的发光装置的六视图。
图9A是从上方观察实施方式的第七例的波长转换部件时的斜视图。
图9B是实施方式的第七例的波长转换部件的六视图。
图9C是从上方观察具备实施方式的第七例的波长转换部件的发光装置时的斜视图。
图9D是具备实施方式的第七例的波长转换部件的发光装置的六视图。
附图标记说明：
1发光装置
10封装体(package)
14基部
15框部
17盖部
20半导体激光元件
30基座(submount)
40波长转换部件
41波长转换部
42侧面
42A上表面
42B下表面
43反射部
具体实施方式
本说明书或权利要求书中，就三角形、四边形等的多边形而言，也包含对多边形的角部实施了圆角、倒角、切角、倒圆等的加工后的形状，将这些形状都称为多边形。此外，并不限定于角部(边的端部)，对边的中间部分实施了加工后的形状也同样被称为多边形。换言之，以多边形为基础并进行了部分(局部)加工后的形状均包含在本说明书和权利要求书中记载的“多边形”的解释范围内。
另外，并不限定于多边形，对于表示梯形、圆形、凹凸等的特定形状的用语来说也是如此。此外，当言及形成这些形状的各边时也是如此。换言之，就某一边而言，即使对其角部或中间部分实施了加工，加工后的部分也包含在“边”的解释范围内。需要说明的是，如果需要对没有实施局部加工的“多边形”、“边”等和实施了加工的形状进行区分，则添加“严格”之字样，例如，记载为“严格四边形”等。
此外，本说明书或权利要求书中，上下(上方/下方)、左右、表里、前后(前方/后方)、前面和后面等的记载仅用于描述相对位置、朝向、方向等的关系，也可不与使用时的关系相对应。
另外，附图中有时使用箭头来表示X方向、Y方向、Z方向等的方向。这些箭头的方向在同一实施方式的多个附图之间保持一致。此外，附图中标记有X、Y及Z的箭头的方向为正方向，与其相反的方向为负方向。例如，箭头尖端标记有X的方向为X方向且为正方向。需要说明的是，方向为X方向且为正方向的方向被称为「X的正方向」(注：「」等同于“”)，与其相反的方向被称为「X的负方向」。此外，就Y方向和Z方向而言，也都是如此。
此外，本说明书中，例如对构成要素等进行描述时，有时将其记载为「部件」或「部」。「部件」是指在物理上被视为单个单元(单体)的对象。在物理上被视为单个单元的对象也可指在制造步骤中被视为一个部件的对象。另一方面，「部」是指在物理上也可不被视为单个单元的对象。例如，当部分地表示一个部件的一部分时、将多个部件统一表示为一个对象时等，可使用「部」。
需要说明的是，上述「部件」和「部」的书写区别并不表明在等同原则的解释中有意限制权利范围。换言之，即使在权利要求书中存在被记载为「部件」的构成要素，申请人也不认同仅出于这个原因该构成要素在物理上被视为单个单元对本发明的应用来说是必不可少的。
此外，本说明书或权利要求书中，在某一构成要素具有多个并对它们进行区分表示的情况下，有时会在该构成要素的先头添加“第1”、“第2”等的标记以进行区分。另外，本说明书和权利要求书之间的区分对象有时也会不同。为此，即使在权利要求书中记载了与本说明书具有相同标记的构成要素，该构成要素所指定的对象在本说明书和权利要求书之间也有可能不一致。
例如，本说明书中存在添加有“第1”、“第2”、“第3”等的标记以进行区分的构成要素，当将本说明书中的添加有“第1”和“第3”的标记的构成要素记载于权利要求书时，从易于阅读的角度来看，权利要求书中有时会添加“第1”和“第2”的标记以对该构成要素进行区分。此情况下，权利要求书中添加了“第1”和“第2”的标记的构成要素分别表示本说明书中添加有“第1”和“第3”的标记的构成要素。需要说明的是，该规则的应用对象并不限定于构成要素，也可将该规则合理、灵活地应用于其它对象。
下面对用于实施本发明的方式进行说明。此外，还结合附图对用于实施本发明的具体方式进行说明。需要说明的是，用于实施本发明的方式并不限定于这些具体方式。换言之，图示的实施方式并不是实现本发明的唯一方式。另外，需要说明的是，为了便于理解，各附图所示的部件的大小、位置关系等有时可能被进行了放大。
<实施方式>
对实施方式的发光装置1进行说明。图1至图9是用于对发光装置1的示例性的一个方式进行描述的图。图1是发光装置1的斜视图。图2是沿图1的II-II剖面线的剖面图。图3A至图3D是用于对具备作为波长转换部件40的第一例的波长转换部件40A的发光装置1进行描述的图。图4A至图4D是用于对具备作为波长转换部件40的第二例的波长转换部件40B的发光装置1进行描述的图。图5A至图5D是用于对具备作为波长转换部件40的第三例的波长转换部件40C的发光装置1进行描述的图。图6A至图6D是用于对具备作为波长转换部件40的第四例的波长转换部件40D的发光装置1进行描述的图。图7A至图7D是用于对具备作为波长转换部件40的第五例的波长转换部件40E的发光装置1进行描述的图。图8A至图8D是用于对具有作为波长转换部件40的第六例的波长转换部件40F的发光装置1进行描述的图。图9A至图9D是用于对具备作为波长转换部件40的第七例的波长转换部件40G的发光装置1进行描述的图。需要说明的是，除了图1之外，都是以能从具有透光部和遮光膜的盖部17的表面透视发光装置1的状态对发光装置1进行了图示。此外，虽然六视图与实物的大小不同，但是部件之间的大小关系和位置关系并没有被放大表示。此外，就六视图而言，正视图由箭头F1指示，后视图由箭头F2指示，平面图由箭头F3指示，仰视图由箭头F4指示，右视图由箭头F5指示，左视图由箭头F6指示。
发光装置1具备多个构成要素。多个构成要素包括封装体10、半导体激光元件20、基座30、波长转换部件40及反射膜50。需要说明的是，发光装置1还可具备其它构成要素。此外，发光装置1也可不具备这里列出的多个构成要素中的一部分。
首先，对各构成要素进行说明。
(封装体10)
封装体10具有基部14、框部15及盖部17。封装体10例如具备构成基部14和框部15的基部部件以及构成盖部17的盖部部件。需要说明的是，基部部件可通过构成基部14的实装部件和构成框部15的框部部件的接合而形成。或着，封装体10也可具备构成基部14的基部部件以及构成框部15和盖部17的盖部部件。
封装体10的内部形成有封闭空间(closed space)。该内部空间(在内部形成的封闭空间)为密闭空间(sealed space)。此外，该内部空间是在预定的气氛下以气密状态进行了密闭的空间。
封装体10具有用于配置(布置)其它构成要素的配置区域。配置区域设置在封装体10的上表面上。该配置区域不一定必须设置在同一平面上，但是，是设置在相同表面侧(这里为上表面侧)的区域。
例如，实装部件的主材料为金属或包含金属的复合物。例如，实装部件的主材料为铜。此外，框部部件的主材料例如为陶瓷。例如，框部部件的主材料为氮化铝、氮化硅、及氧化铝中的任意一者。另外，盖部部件的主材料例如为石英、碳化硅、蓝宝石及玻璃中的任意一者。需要说明的是，在基部14和框部15由相同材料一体形成的情况下，基部部件的主材料为陶瓷。
这里，主材料是指在作为对象的形成物中重量或体积占比最多的材料。需要说明的是，在由一种材料形成作为对象的形成物的情况下，该材料为主材料。换言之，某一材料为主材料是指包含该材料的占比可为100％的情况。
(半导体激光元件20)
半导体激光元件20具有用于射出光的射出端面。半导体激光元件20具有上表面、下表面及多个侧面。半导体激光元件20的侧面为射出端面。俯视图中半导体激光元件20的外形为具有长边和短边的矩形。其外形也可不为矩形。
半导体激光元件20例如可采用发出蓝色光的半导体激光元件。这里的蓝色光是指发光峰值波长位于420nm～494nm的范围内的光。需要说明的是，半导体激光元件20也可采用发出其它颜色的光的半导体激光元件。半导体激光元件20还可采用能够发出发光峰值波长位于320nm～530nm的范围内的光的半导体激光器。
半导体激光元件20例如为包含氮化物半导体的半导体激光元件。作为氮化物半导体，例如可使用GaN、InGaN及AlGaN。
这里，对从半导体激光元件发出的光进行说明。从半导体激光元件射出的光(激光)具有扩散性。从半导体激光元件发出的光在与光的射出端面平行的平面上形成椭圆形状的远场图案(Far Field Pattern)(下面称「FFP」)。FFP是指远离射出端面的位置处的射出光的形状和光强度分布。
这里，将经过FFP的椭圆形状的中心的光(换言之，FFP的光强度分布中具有峰强度的光)称为沿光轴传播的光或穿过光轴的光。此外，还将FFP的光强度分布中相对于峰强度值具有1/e2倍以上的强度的光称为主要部分的光。
从半导体激光元件射出的光的FFP的形状为，在与光的射出端面平行的平面中层叠方向的长度大于与层叠方向垂直的方向的长度的椭圆形状。层叠方向是指半导体激光元件中包含活性层(激活层)的多个半导体层的层叠方向。与层叠方向垂直的方向也可指半导体层的表面方向。此外，还将FFP的椭圆形状的长径方向称为半导体激光元件的快轴方向，并将短径方向称为半导体激光元件的慢轴方向。
将峰值光强度的1/e2倍的光强度的光基于FFP的光强度分布而进行扩散的角度作为半导体激光元件的光的扩散角。就扩散角而言，除了可根据峰值光强度的1/e2倍的光强度求得之外，例如还可根据峰值光强度的一半的光强度求得。本说明书的描述中，当仅记载为「扩散角」时，是指峰值光强度的1/e2倍的光强度的光的扩散角。需要说明的是，可以说，快轴方向的扩散角大于慢轴方向的扩散角。
半导体激光元件20例如可采用慢轴方向的扩散角为2度至30度的半导体激光元件。半导体激光元件20例如也可采用快轴方向的扩散角为5度至120度的半导体激光元件。
(基座30)
基座30具有上表面和下表面。基座30被构成为长方体形状。基座30在俯视图中具备具有长边和短边的矩形的外形。基座30的上下方向的宽度为最小。基座30的上下方向的宽度可为50μm以上且1000μm以下。需要说明的是，基座30的形状并不限定于长方体。基座30例如可藉由使用氮化硅、氮化铝或碳化硅而形成。
(波长转换部件40)
波长转换部件40具有波长转换部41和反射部43。波长转换部件40中，波长转换部41的一部分的表面被反射部43覆盖，其它部分的表面未被反射部43覆盖。波长转换部件40的上表面的外缘形状为四边形。
波长转换部41具有上表面42A、下表面42B以及一个或多个侧面42。波长转换部件40中，波长转换部41的上表面42A未被反射部43覆盖。波长转换部件40中，一个或多个侧面42的一部分被反射部43覆盖，其它部分未被反射部43覆盖。一个或多个侧面42的被反射部43覆盖的部分与反射部43相接(接触)。
波长转换部41具有入光面和出光面。波长转换部41中，一个或多个侧面42中的未被反射部43覆盖的区域可为入光面。波长转换部41中，上表面42A中的未被反射部43覆盖的区域可为出光面。反射部43设置在波长转换部41的未包括入光面和出光面的表面上。
例如，整个区域都未被反射部43覆盖的一个侧面42可为入光面。此外，例如一部分的区域未被反射部43覆盖的一个侧面42中的未被反射部43覆盖的区域可为入光面。另外，例如也可将藉由对这些侧面42中的多个进行选择性组合而得到的未被反射部43覆盖的一个区域作为入光面。
波长转换部41的下表面42B未被反射部43覆盖。需要说明的是，下表面42B也可被反射部43覆盖。
波长转换部41中，一个或多个侧面42中的位于与入光面相反侧的区域被反射部43覆盖。波长转换部41中，一个或多个侧面42中的从入光面开始进行连续的区域被反射部43覆盖。波长转换部41中，一个或多个侧面42中的与入光面相交的所有侧面42都被反射部43覆盖。波长转换部41中，一个或多个侧面42中的入光面之外的所有区域都被反射部43覆盖。
波长转换部件40的表面上，入光面与出光面连接。换言之，波长转换部件40的表面上，入光面和出光面直接进行了连接。
在与波长转换部41的出光面垂直的平面图中，反射部43包围该出光面的全周(周边)中的除了入光面和出光面的连接部分之外的所有部分。反射部43具有与波长转换部41的入光面齐平(flush)且向侧向扩展的侧面。需要说明的是，这里所说的侧向是指与图示的发光装置1中的Y方向相同的方向。
波长转换部41包括萤光体(荧光粉)。作为萤光体，可列举出铈激活钇铝石榴石(YAG)、铈激镥铝石榴石(LAG)、铕激活硅酸盐((Sr，Ba)2SiO4)、α赛隆萤光体、β赛隆萤光体等。其中，YAG萤光体的耐热性较佳。
波长转换部41优选采用将难以通过光照射进行分解的无机材料使用为主材料的方式来形成。波长转换部41的主材料例如为陶瓷。需要说明的是，主材料并不限定于陶瓷。此外，波长转换部41也可由萤光体的单晶体形成。作为陶瓷，例如可列举出氧化铝、氮化铝、氧化硅、氧化钇、氧化锆、或氧化镁。
波长转换部41例如以将陶瓷使用为主材料的方式而形成。另外，例如波长转换部41为烧结体。波长转换部41例如可采用对萤光体和氧化铝等的透光材料进行烧结的方式而形成。另外，例如也可使用藉由对萤光体的粉体进行烧结而获得的实质上仅由萤光体构成的陶瓷。
反射部43的主材料例如为陶瓷。作为被使用为主材料的陶瓷，例如可列举出氧化铝、氮化铝、氧化硅、氧化钇、氧化锆、氧化镁等。反射部43例如可采用将陶瓷使用为主材料的方式而形成。另外，反射部43例如为烧结体。
波长转换部件40例如可藉由对波长转换部41和反射部43进行一体烧结的方式而形成。需要说明的是，反射部43可不以陶瓷为主材料。例如，反射部43也可由以金属为主材料的金属膜或者通过将介电体层层叠为多层膜而形成的介电体多层膜构成。被使用为主材料的金属例如可列举出银、铝等。此外，作为介电体层，可采用氧化硅、氧化铌、氧化铝、氮化铝、氧化钛、氧化钽等。
(反射膜50)
反射膜50至少设置在波长转换部件40的入光面的一部分区域内。反射膜50至少设置在入光面中的预定位置的上方的区域内。例如，预定位置位于入光面的上下方向的宽度的中点的上方。藉由设置有反射膜50的区域，可使入光面的未设置反射膜50的区域与出光面隔离(隔开)。
反射膜50通过使用与形成波长转换部件40的反射部43的主材料不同的主材料而形成。反射膜50藉有采用与波长转换部件40的反射部43所使用的材料不同的材料而形成。例如，反射膜50可由以金属为主材料的金属膜或者通过将介电体层层叠为多层膜而形成的介电体多层膜构成。被使用为主材料的金属例如可列举出银、铝等。此外，作为介电体层，可采用氧化硅、氧化铌、氧化铝、氮化铝、氧化钛、氧化钽等。
下面，对具备上述构成要素的发光装置1进行说明。
(发光装置1)
发光装置1中，半导体激光元件20配置在封装体10的内部空间内。半导体激光元件20配置在封装体10的基部14上。半导体激光元件20配置在封装体10的配置区域内。
半导体激光元件20从射出端面射出沿侧向传播的光。半导体激光元件20从射出端面射出沿第1方向传播的光。从半导体激光元件20射出的沿光轴传播的光可为沿第1方向传播的光。图示的发光装置中，第1方向为与X的正方向相同的方向。
半导体激光元件20经由基座30实装在封装体10上。基座30与封装体10的上表面(配置区域)接合，基座30之上配置半导体激光元件20。通过经由基座30，可增高半导体激光元件20的发光点。
发光装置1中，波长转换部件40配置在封装体10的内部空间内。波长转换部件40配置在封装体10的配置区域内。波长转换部件40配置在沿第1方向远离配置半导体激光元件20的位置的位置处。波长转换部件40沿入光面与半导体激光元件20的射出端面相对的方向配置。需要说明的是，俯视图中，波长转换部件40的凸部与半导体激光元件20部分重叠。
在与波长转换部41的出光面垂直的平面图中，波长转换部41的入光面的至少80％以上的区域与经过出光面的距离半导体激光元件20最近的点且平行于第2方向的虚拟线重叠。需要说明的是，第2方向是与波长转换部41的出光面垂直的平面图中垂直于第1方向的方向。图示的发光装置中，第2方向为与Y方向相同的方向。
半导体激光元件20使从出光面传播至波长转换部件40的光射出。从半导体激光元件20射出的光入射至入光面。从半导体激光元件20射出的主要部分的光在入光面上被包含在入光面的外缘内。从半导体激光元件20射出的主要部分的光照射在入光面中的未设置反射膜50的区域内。波长转换部41基于从半导体激光元件20射出的光发出进行了波长转换后的光。波长转换部41使进行了波长转换后的光从出光面射出。
波长转换部件40的入光面为第3方向的最大宽度大于第2方向的最大宽度的形状。从半导体激光元件20射出的主要部分的光在与第1方向垂直的平面上优选具有沿第3方向长于第2方向的形状。需要说明的是，第2方向和第3方向相互正交。图示的发光装置中，第3方向为与Z方向相同的方向。例如，使从半导体激光元件20射出的光的FFP的快轴方向为与第3方向相同的方向，并使慢轴方向为与第2方向相同的方向。据此，可对从波长转换部41的入光面射出的光进行抑制，进而可高效地使光从波长转换部件40的出光面输出。
需要说明的是，波长转换部件40的入光面也可为第3方向的最大宽度小于第2方向的最大宽度的形状。例如，通过实施对波长转换部件40的第3方向的长度的调整或者实施对出光面的大小的调整，可进行这样的形状的调整。此情况下，从半导体激光元件20射出的主要部分的光在与第1方向垂直的平面上优选具有沿第2方向长于第3方向的形状。例如，使从半导体激光元件20射出的光的FFP的快轴方向为与第2方向相同的方向，并使慢轴方向为与第3方向相同的方向。据此，可对从波长转换部41的入光面射出的光进行抑制，进而可高效地使光从波长转换部件40的出光面输出。
来自半导体激光元件20的光或被波长转换部41进行了波长转换后的光从波长转换部件40的出光面发出。从出光面也可仅射出被进行了波长转换后的光，但是，例如通过使从半导体激光元件20射出的蓝色光和藉由波长转换部41中包含的萤光体而发出的黄色萤光一起(组合)射出，可发出白色光。
从波长转换部件40的出光面发出的光透过封装体10向封装体10的外部射出。从波长转换部件40的出光面发出的光透过封装体10的盖部17向上方射出。这样，藉由使用侧面具有入光面且上表面具有出光面的波长转换部件，与由反射镜(mirror)和波长转换部件构成的结构相比，可减少部件数量。此外，与将反射镜实装在封装体内并将波长转换部件实装在封装体之上的情形相比，可使制造步骤更简便。另外，还能以更低的成本制造发光装置。
此外，由于光从半导体激光元件20沿侧向射出，所以可采用来自半导体激光元件20的激光不直接从封装体10的盖部17射出的结构来制造发光装置。为此，可提高使用激光的发光装置的安全性。
反射部43的上表面的外缘形状为，在与该上表面垂直的平面图中具有第2方向的宽度从距离半导体激光元件20最近的点开始朝向第1方向为一定(恒定)的第2区域的形状。
反射部43对从半导体激光元件20射出并入射至波长转换部41的光以及被波长转换部41实施了波长转换后的光进行反射。波长转换部41中的被反射部43进行了覆盖的区域内，从波长转换部41入射至反射部43的光被反射部43反射，并返回波长转换部41。据此，可抑制光从入光面、或出光面之外的表面的射出，进而可高效地使光从出光面输出。
反射膜50对从半导体激光元件20射出并入射至波长转换部41的光以及被波长转换部41实施了波长转换后的光进行反射。波长转换部41的入光面中的被反射膜50进行了覆盖的区域内，从波长转换部41入射至反射膜50的光被反射部50反射，并返回波长转换部41。据此，可抑制光从入光面发出，进而可高效地使光从出光面输出。
发光装置1中，在与封装体10的下表面垂直的方向上，从半导体激光元件20的上表面至封装体10的盖部17的下表面的长度小于波长转换部件40的宽度。通过满足这样的条件，即使在实装于封装体10的波长转换部件40从封装体10发生了脱离的情况下，也可对波长转换部件40的移动范围进行限制，由此可提高发光装置1的安全性。
封装体10具有遮光部，该遮光部可对与从半导体激光元件20射出的光具有相同波长范围的光进行遮挡。此外，封装体10还具有透光部，该透光部可使从波长转换部件40的出光面发出的光透过(透射)并向外部射出。遮光部例如设置在封装体10的框部15上。另外，透光部例如设置在封装体10的盖部17上。
发光装置1中，遮光部可不配置在从半导体激光元件20的射出端面发出的主要部分的光从该射出端面开始朝向最上方射出并入射至波长转换部件40为止的光路的延长线上。
发光装置1中，透光部可配置在主要部分的光从半导体激光元件20的射出端面开始朝向最上方射出并入射至波长转换部件40为止的光路的延长线上的该延长线与遮光部相交之前的线段上。
发光装置1中，在封装体10的盖部17的上表面或下表面上设置包围透光部的遮光膜。该遮光膜在盖部17的上表面或下表面上设置在除了透光部之外的整个区域内。据此，可使光从封装体10的预期的区域射出，并且还可抑制光从其它区域射出。需要说明的是，图示的发光装置1中，遮光膜设置在了盖部17的下表面上。
发光装置1中，波长转换部41的出光面在俯视图中不与盖部17的遮光膜重叠。发光装置1中，反射部43的上表面在俯视图中与盖部17的遮光膜部分重叠。发光装置1中，波长转换部件40的外缘在俯视图中与盖部17的遮光膜部分重叠。需要说明的是，发光装置1中，波长转换部件40的整个外缘在俯视图中都可与盖部17的遮光膜重叠。或者，发光装置1中，波长转换部件40的整个外缘在俯视图中也可不与盖部17的遮光膜重叠。
下面，作为发光装置1所具备的波长转换部件40的示例，给出波长转换部件40A～波长转换部件40G。此外，还对具备各示例的波长转换部件40的发光装置1进行描述。需要说明的是，在分别表示波长转换部件40A～波长转换部件40G的斜视图的附图中，虚线阴影所表示的区域为用于设置反射膜50的区域。
(具备波长转换部件40A的发光装置1)
图3A至图3D是与波长转换部件40A相关的图。波长转换部41的出光面为，在与出光面垂直的平面图中具有第2方向的宽度从距离半导体激光元件20最近的边开始朝向第1方向变宽的第1区域的形状。通过调整出光面的形状，可对从发光装置射出的光的分布进行调整。此外，波长转换部41的出光面为五边形形状。即，波长转换部41的出光面为四边形的一个角部被切掉后的形状。该角部为四个角部中位于距离半导体激光元件20最近的位置处的角部，该角部被切掉后而成的边与第2方向平行。需要说明的是，图示的波长转换部件40A中，第1方向为与X的正方向相同的方向。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度相同。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度小于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最大宽度。
来自半导体激光元件20的穿过光轴的光穿过入射至波长转换部41的入光面的点的位置处的波长转换部41的入光面的第2方向的宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度相同。
波长转换部41的入光面的第2方向的最小宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度相同。波长转换部件40A中，可使入光面为在第2方向上宽度较窄的形状，即可使出光面为大于入光面的形状，故可高效地使光从出光面射出。
在与波长转换部41的出光面垂直的平面图中，波长转换部41的入光面的至少80％以上的区域与出光面的外缘重叠。此外，在与波长转换部41的出光面垂直的平面图中，波长转换部41的入光面的至少80％以上的区域与第1区域的外缘重叠。这样的形状例如可通过将波长转换部的整个侧面都被反射部进行了包围的柱状波长转换部件沿穿过波长转换部的一部分的线从下表面切割(dicing)至上表面的方式而制造，故而较为简单。
波长转换部41的入光面中的预定位置的下方的区域内不设置反射膜50。其中，该预定位置为从半导体激光元件20射出的主要部分的光入射至入光面的位置的上方。
(具备波长转换部件40B的发光装置1)
图4A至图4D是与波长转换部件40B相关的图。波长转换部41的出光面为，在与出光面垂直的平面图中具有第2方向的宽度从距离半导体激光元件20最近的边开始朝向第1方向变宽的第1区域的形状。通过调整出光面的形状，可对从发光装置射出的光的分布进行调整。此外，波长转换部41的出光面为四边形形状。即，波长转换部41的出光面为三角形的一个角部被切掉后的形状。该角部为三个角部中位于距离半导体激光元件20最近的位置处的角部，该角部被切掉后而成的边与第2方向平行。需要说明的是，图示的波长转换部件40B中，第1方向为与X的正方向相同的方向。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度相同。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度小于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最大宽度。
来自半导体激光元件20的穿过光轴的光穿过入射至波长转换部41的入光面的点的位置处的波长转换部41的入光面的第2方向的宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度相同。
波长转换部41的入光面的第2方向的最小宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度相同。波长转换部件40B中，可使入光面为在第2方向上宽度较窄的形状，即可使出光面为大于入光面的形状，由此可高效地使光从出光面发出。
在与波长转换部41的出光面垂直的平面图中，波长转换部41的入光面的至少80％以上的区域与出光面的外缘重叠。此外，在与波长转换部41的出光面垂直的平面图中，波长转换部41的入光面的至少80％以上的区域与第1区域的外缘重叠。这样的形状例如可通过将波长转换部的整个侧面都被反射部进行了覆盖的柱状波长转换部件沿穿过波长转换部的一部分的线从下表面切割至上表面的方式来制造，故而较为简单。
波长转换部41的入光面中，预定位置的下方的区域内未设置反射膜50。其中，该预定位置为从半导体激光元件20射出的主要部分的光入射至入光面的位置的上方。
(具备波长转换部件40C的发光装置1)
图5A至图5D是与波长转换部件40C相关的图。波长转换部41的出光面为，在与出光面垂直的平面图中具有第2方向的宽度从距离半导体激光元件20最近的边开始朝向第1方向变宽的第1区域的形状。通过调整出光面的形状，可对从发光装置射出的光的分布进行调整。此外，波长转换部41的出光面为四边形形状。即，波长转换部41的出光面为三角形的一个角部被切掉后的形状。该角部为三个角中位于距离半导体激光元件20最近的位置处的角部，该角部被切掉后而成的边与第2方向平行。需要说明的是，图示的波长转换部件40C中，第1方向为与X的正方向相同的方向。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度大于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度小于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最大宽度。
来自半导体激光元件20的穿过光轴的光穿过入射至波长转换部41的入光面的点的位置处的波长转换部41的入光面的第2方向的宽度大于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度。
波长转换部41的入光面的第2方向的最小宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度相同。波长转换部件40C中，可使入光面为在第2方向上宽度较窄的形状，即可使出光面为大于入光面的形状，由此可高效地使光从出光面发出。此外，波长转换部41的下表面大于出光面，为此，即使是相同大小的出光面，与下表面与出光面为相同大小的波长转换部41相比，也可增加被进行波长转换的光的光量。
波长转换部件40C例如可通过将波长转换部的整个侧面都被反射部进行了包围的柱状波长转换部件沿穿过波长转换部的一部分的线从下表面切割至上表面的方式而制造，故而较为简单。
波长转换部41的入光面中，预定位置的下方的区域内未设置反射膜50。其中，该预定位置为从半导体激光元件20射出的主要部分的光入射至入光面的位置的上方。
(具备波长转换部件40D的发光装置1)
图6A至图6D是与波长转换部件40D相关的图。波长转换部41的出光面为，在与出光面垂直的平面图中具有第2方向的宽度从距离半导体激光元件20最近的边开始朝向第1方向为一定(恒定)的第1区域的形状。通过调整出光面的形状，可对从发光装置射出的光的分布进行调整。此外，波长转换部41的出光面为四边形形状。需要说明的是，图示的波长转换部件40D中，第1方向为与X的正方向相同的方向。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度相同。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最大宽度相同。
来自半导体激光元件20的穿过光轴的光穿过入射至波长转换部41的入光面的点的位置处的波长转换部41的入光面的第2方向的宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度相同。
波长转换部41的入光面的第2方向的最小宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度相同。
在与波长转换部41的出光面垂直的平面图中，波长转换部41的入光面的至少80％以上的区域与出光面的外缘重叠。此外，在与波长转换部41的出光面垂直的平面图中，波长转换部41的入光面的至少80％以上的区域与第1区域的外缘重叠。这样的形状例如可通过将波长转换部的整个侧面都被反射部包围了的柱状波长转换部件沿穿过波长转换部的一部分的线从下表面切割至上表面的方式而制造，故而较为简单。
波长转换部41的入光面中，预定位置的下方的区域内也设置反射膜50。其中，该预定位置为从半导体激光元件20射出的主要部分的光入射至入光面的位置的上方。波长转换部41的入光面中，沿第2方向远离从半导体激光元件20射出的主要部分的光入射至入光面的区域的区域内设置反射膜50。据此，不仅可增加波长转换部41的大小，而且还可抑制从入光面射出的光的光量。
(具备波长转换部件40E的发光装置1)
图7A至图7D是与波长转换部件40E相关的图。波长转换部41的出光面为，在与出光面垂直的平面图中具有第2方向的宽度从距离半导体激光元件20最近的边开始朝向第1方向为一定(恒定)的第1区域的形状。通过调整出光面的形状，可对从发光装置射出的光的分布进行调整。此外，波长转换部41的出光面为四边形形状。需要说明的是，图示的波长转换部件40E中，第1方向为与X的正方向相同的方向。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度相同。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最大宽度相同。
来自半导体激光元件20的穿过光轴的光穿过入射至波长转换部41的入光面的点的位置处的波长转换部41的入光面的第2方向的宽度小于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度。
波长转换部41的入光面的第2方向的最小宽度小于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度。波长转换部件40E中，可为使入光面的来自半导体激光元件20的光进行入射的区域的第2方向的宽度窄于出光面的第2方向的宽度的形状，由此可高效地使光从出光面发出。
在与波长转换部41的出光面垂直的平面图中，波长转换部41的入光面的至少80％以上的区域与出光面的外缘重叠。此外，在与波长转换部41的出光面垂直的平面图中，波长转换部41的入光面的至少80％以上的区域与第1区域的外缘重叠。这样的形状例如可通过将波长转换部的整个侧面都被反射部包围了的柱状波长转换部件沿穿过波长转换部的一部分的线从下表面切割至上表面的方式而制造，故而较为简单。
波长转换部41的入光面中，预定位置的下方的区域内不设置反射膜50。其中，该预定位置为从半导体激光元件20射出的主要部分的光入射至入光面的位置的上方。
(具备波长转换部件40F的发光装置1)
图8A至图8D是与波长转换部件40F相关的图。波长转换部41的出光面为，在与出光面垂直的平面图中具有第2方向的宽度从距离半导体激光元件20最近的边开始朝向第1方向为一定(恒定)的第1区域的形状。通过调整出光面的形状，可对从发光装置射出的光的分布进行调整。此外，波长转换部41的出光面为四边形形状。需要说明的是，图示的波长转换部件40F中，第1方向为与X的正方向相同的方向。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度大于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度大于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最大宽度。
来自半导体激光元件20的穿过光轴的光穿过入射至波长转换部41的入光面的点的位置处的波长转换部41的入光面的第2方向的宽度大于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度。
波长转换部41的入光面的第2方向的最小宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度相同。波长转换部件40F中，可使出光面(换言之，使光发出的区域)较小。此外，波长转换部41的下表面大于出光面，为此，即使是相同大小的出光面，与下表面和出光面为相同大小的波长转换部41相比，也可增加被进行波长转换的光的光量。
波长转换部件40C例如可通过将波长转换部的整个侧面都被反射部包围了的柱状波长转换部件沿穿过波长转换部的一部分的线从下表面切割至上表面的方式而制造，故而较为简单。
波长转换部41的入光面中，预定位置的下方的区域内也设置反射膜50。其中，该预定位置为从半导体激光元件20射出的主要部分的光入射至入光面的位置的上方。波长转换部41的入光面中，沿第2方向远离从半导体激光元件20射出的主要部分的光入射至入光面的区域的区域内设置反射膜50。据此，不仅可增加波长转换部41的大小，而且还可抑制从入光面射出的光的光量。
(具备波长转换部件40G的发光装置1)
图9A至图9D是与波长转换部件40G相关的图。波长转换部41的出光面为，在与出光面垂直的平面图中具有第2方向的宽度从距离半导体激光元件20最近的边开始朝向第1方向变窄的第1区域的形状。通过调整出光面的形状，可对从发光装置射出的光的分布进行调整。此外，波长转换部41的出光面为四边形状。需要说明的是，图示的波长转换部件40G中，第1方向为与X的正方向相同的方向。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度大于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度。
波长转换部41的入光面的第2方向的最大宽度与波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最大宽度相同。
来自半导体激光元件20的穿过光轴的光穿过入射至波长转换部41的入光面的点的位置处的波长转换部41的入光面的第2方向的宽度大于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度。
波长转换部41的入光面的第2方向的最小宽度大于波长转换部41的出光面的第1区域的第2方向的最小宽度。波长转换部件40G中，反射部43为易使光沿朝向出光面的方向进行反射的结构，由此可高效地使光从出光面射出。
在与波长转换部41的出光面垂直的平面图中，波长转换部41的入光面的至少80％以上的区域与出光面的外缘重叠。此外，在与波长转换部41的出光面垂直的平面图中，波长转换部41的入光面的至少80％以上的区域与第1区域的外缘重叠。这样的形状例如可通过将波长转换部的整个侧面都被反射部包围了的柱状波长转换部件沿穿过波长转换部的一部分的线从下表面切割至上表面的方式而制造，故而较为简单。
波长转换部41的入光面中，预定位置的下方的区域内也设置反射膜50。其中，该预定位置为从半导体激光元件20射出的主要部分的光入射至入光面的位置的上方。波长转换部41的入光面中，沿第2方向远离从半导体激光元件20射出的主要部分的光入射至入光面的区域的区域内设置反射膜50。据此，不仅可增大波长转换部41的大小，而且还可抑制从入光面射出的光的光量。
以上对本发明的各实施方式进行了说明，但是，本发明的发光装置并不严格限定于各实施方式的发光装置。换言之，本发明并非如果不限定于各实施方式所公开的发光装置的外形和结构则无法实现。本发明的应用并不需要必须充要地具有所有的构成要素。例如，在实施方式所公开的发光装置的构成要素的一部分没有被记载于权利要求书的情况下，就这一部分的构成要素而言，本领域技术人员可对其进行代替、省略、形状的变形、材料的变更等的设计，并在此基础之上对权利要求书中记载的发明的应用进行确定。
藉由本说明书中至此为止所描述的内容，公开了如下技术方案。
(方案1)
一种发光装置，具备：
半导体激光元件；
波长转换部件，具有波长转换部和反射部，
所述波长转换部具有
供从所述半导体激光元件射出的光入射的侧面即入光面；及
使根据从所述半导体激光元件射出的光进行了波长转换后的光射出的上表面即出光面，
所述反射部设置在所述波长转换部的不包含所述入光面和所述出光面的表面上，并对入射至所述波长转换部的来自所述半导体激光元件的光和由所述波长转换部进行了波长转换后的光进行反射；以及
封装体，具有用于配置所述半导体激光元件和所述波长转换部件的配置区域，并形成用于配置所述半导体激光元件和所述波长转换部件的内部空间，
其中，
所述波长转换部件配置在沿第1方向远离配置所述半导体激光元件的位置的位置处，
所述出光面为，在与所述出光面垂直的平面图中具有与所述第1方向垂直的第2方向的宽度从距离所述半导体激光元件最近的边开始朝向所述第1方向变宽的第1区域的形状，
在与所述出光面垂直的平面图中，所述入光面的至少80％以上的区域与穿过所述出光面的距离所述半导体激光元件最近的点且和所述第2方向平行虚拟线重叠。
(方案2)
如方案1所述的发光装置，其中，所述入光面的所述第2方向的最大宽度与所述出光面的所述第1区域的所述第2方向的最小宽度相同。
(方案3)
如方案1所述的发光装置，其中，所述入光面的所述第2方向的最大宽度大于所述出光面的所述第1区域的所述第2方向的最小宽度。
(方案4)
如方案3所述的发光装置，其中，所述入光面的所述第2方向的最大宽度小于所述出光面的所述第1区域的所述第2方向的最大宽度。
(方案5)
如方案1至方案4中的任一方案所述的发光装置，还具备：
反射膜，仅设置在所述入光面的整个区域中的预定位置的上方的区域内，并由与形成所述反射部的主材料不同的主材料形成，其中，所述反射部对来自所述半导体激光元件的光和由所述波长转换部进行了波长转换后的光进行反射。
(方案6)
如方案1至方案5中的任一方案所述的发光装置，其中，在所述波长转换部件的表面上，所述入光面与所述出光面连接。
<工业实用性>
各实施方式中描述的发光装置可应用于智能灯、间接照明等的照明器具、车载头灯、头戴式显示器、投影仪、显示器等。

Claims (6)

1.一种发光装置，具备：
半导体激光元件；
波长转换部件，具有波长转换部和反射部，
所述波长转换部具有
供从所述半导体激光元件射出的光入射的侧面即入光面；及
使根据从所述半导体激光元件射出的光进行了波长转换后的光射出的上表面即出光面，
所述反射部设置在所述波长转换部的不包含所述入光面和所述出光面的表面上，并对入射至所述波长转换部的来自所述半导体激光元件的光和被所述波长转换部进行了波长转换后的光进行反射；以及
封装体，具有用于配置所述半导体激光元件和所述波长转换部件的配置区域，并形成用于配置所述半导体激光元件和所述波长转换部件的内部空间，
其中，
所述波长转换部件配置在沿第1方向远离配置所述半导体激光元件的位置的位置处，
所述出光面为在与所述出光面垂直的平面图中具有与所述第1方向垂直的第2方向的宽度从距离所述半导体激光元件最近的边开始朝向所述第1方向变宽的第1区域的形状，
在与所述出光面垂直的平面图中，所述入光面的至少80％以上的区域与穿过所述出光面的距离所述半导体激光元件最近的点且和所述第2方向平行的虚拟线重叠。
2.如权利要求1所述的发光装置，其中，
所述入光面的所述第2方向的最大宽度与所述出光面的所述第1区域的所述第2方向的最小宽度相同。
3.如权利要求1所述的发光装置，其中，
所述入光面的所述第2方向的最大宽度大于所述出光面的所述第1区域的所述第2方向的最小宽度。
4.如权利要求3所述的发光装置，其中，
所述入光面的所述第2方向的最大宽度小于所述出光面的所述第1区域的所述第2方向的最大宽度。
5.如权利要求1所述的发光装置，还具备：
反射膜，仅设置在所述入光面的整个区域中的预定位置的上方的区域内，并由与形成所述反射部的主材料不同的主材料形成，其中，所述反射部对来自所述半导体激光元件的光和被所述波长转换部进行了波长转换后的光进行反射。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的发光装置，其中，
在所述波长转换部件的表面上，所述入光面与所述出光面连接。
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