JP2014116514A - Light emitting element package and lighting device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting element package capable of improving heat radiation performance, and to provide a lighting device.SOLUTION: A light emitting element package 1-1 includes: a box 10 having a metal base 12, a metal lid 11 which faces the metal base, and a translucent frame part 15 having translucency; a light emitting element 30 mounted on the metal base and radiating a laser beam L; and a light guide member 15b integrally formed with the translucent frame part. The light guide member protrudes toward the interior of the body. A tip 15c of the light guide member faces an outgoing part 30c which emits the laser beam of the light emitting element.

Description

本発明の実施形態は、発光素子パッケージおよび照明装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a light emitting device package and a lighting device.

従来、発光素子パッケージがある(例えば、特許文献1参照)。発光素子パッケージは、半導体レーザなどの各種の発光素子を、金属や樹脂、セラミックなどからなる箱体に搭載して構成される。   Conventionally, there is a light emitting element package (see, for example, Patent Document 1). The light emitting device package is configured by mounting various light emitting devices such as a semiconductor laser in a box made of metal, resin, ceramic, or the like.

特開2010−251686号公報JP 2010-251686A

発光素子パッケージおよび発光素子パッケージを有する照明装置において、発光素子で発生する熱を効率的に放熱できることが望ましい。   In a lighting device having a light emitting element package and a light emitting element package, it is desirable that heat generated in the light emitting element can be efficiently dissipated.

本発明の目的は、放熱性を向上することが可能な発光素子パッケージおよび照明装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a light emitting device package and a lighting device that can improve heat dissipation.

実施形態の発光素子パッケージは、メタルベースと、メタルベースに対向するメタル蓋と、透光性を有する透光性枠部とを有する箱体と、メタルベースに搭載され、レーザ光を放出する発光素子と、透光性枠部と一体に形成された導光部材と、を備える。導光部材は、箱体の内部に向けて突出しており、導光部材の先端は、発光素子のレーザ光を放出する出射部に対向している。   The light emitting device package of the embodiment includes a box having a metal base, a metal lid facing the metal base, a translucent frame having translucency, and a light emission mounted on the metal base and emitting laser light. An element and a light guide member formed integrally with the translucent frame portion are provided. The light guide member protrudes toward the inside of the box, and the tip of the light guide member faces the emitting portion that emits the laser light of the light emitting element.

本発明によれば、発光素子パッケージの放熱性の向上を図ることができる。   According to the present invention, the heat dissipation of the light emitting device package can be improved.

図1は、第1実施形態に係る照明装置を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a lighting device according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態の変形例に係る照明装置を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an illumination device according to a modification of the first embodiment. 図3は、第2実施形態に係る照明装置を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an illumination device according to the second embodiment. 図4は、メタル蓋およびメタルベースの両方から放熱する発光素子パッケージの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a light emitting device package that radiates heat from both the metal lid and the metal base. 図5は、従来の発光素子パッケージの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a conventional light emitting device package.

以下に、実施形態に係る発光素子パッケージおよび照明装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, a light emitting device package and a lighting device according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

以下で説明する実施形態に係る発光素子パッケージ1−1は、メタルベース12と、メタルベース12に対向するメタル蓋11と、透光性を有する透光性枠部15とを有する箱体10と、メタルベース12に搭載され、レーザ光Lを放出する発光素子30と、透光性枠部15と一体に形成された導光部材15bと、を含んで構成されており、導光部材15bは、箱体10の内部に向けて突出しており、導光部材15bの先端15cは、発光素子30のレーザ光Lを放射する出射部30cに対向している。   A light emitting device package 1-1 according to an embodiment described below includes a metal base 12, a metal lid 11 facing the metal base 12, and a translucent frame portion 15 having translucency, The light-emitting element 30 that is mounted on the metal base 12 and emits the laser light L and the light guide member 15b that is formed integrally with the translucent frame portion 15 are configured. The tip 15c of the light guide member 15b faces the emitting portion 30c that emits the laser light L of the light emitting element 30.

また、以下で説明する実施形態に係る発光素子パッケージ1−1は、サブマウント20を備え、発光素子30は、サブマウント20を介してメタルベース12に搭載されている。メタルベース12は、平板である。   The light emitting device package 1-1 according to the embodiment described below includes a submount 20, and the light emitting device 30 is mounted on the metal base 12 via the submount 20. The metal base 12 is a flat plate.

また、以下で説明する実施形態に係る発光素子パッケージ1−2は、透光性枠部15と一体に形成され、箱体10の外部に向けて突出する外側導光部材15dを備え、発光素子30が放出するレーザ光Lが、導光部材15bおよび外側導光部材15dを通って放射される。   The light emitting device package 1-2 according to the embodiment described below includes an outer light guide member 15d that is formed integrally with the translucent frame portion 15 and protrudes toward the outside of the box body 10, and includes a light emitting device. Laser light L emitted by 30 is emitted through the light guide member 15b and the outer light guide member 15d.

また、以下で説明する実施形態に係る発光素子パッケージ2−1は、メタルベース12と、メタルベース12に対向するメタル蓋11と、出光枠部16とを有する箱体10と、メタルベース12に搭載され、レーザ光Lを放出する発光素子30と、導光部材17と、を備え、出光枠部16は、貫通孔16aを有し、導光部材17は、貫通孔16aに挿入され、かつ出光枠部16によって支持されて箱体10の内部に向けて突出しており、導光部材17の先端17aは、発光素子30のレーザ光Lを放出する出射部30cに対向している。   Further, the light emitting element package 2-1 according to the embodiment described below includes a metal base 12, a metal lid 11 facing the metal base 12, and a light emitting frame portion 16, and a metal base 12. A light-emitting element 30 that is mounted and emits laser light L, and a light guide member 17; the light output frame portion 16 has a through hole 16a; the light guide member 17 is inserted into the through hole 16a; and It is supported by the light output frame portion 16 and protrudes toward the inside of the box body 10, and the tip 17 a of the light guide member 17 faces the emission portion 30 c that emits the laser light L of the light emitting element 30.

また、以下で説明する実施形態に係る発光素子パッケージ2−1の導光部材17は、更に、出光枠部16から箱体10の外部に向けて突出している。   Moreover, the light guide member 17 of the light emitting element package 2-1 according to the embodiment described below further protrudes from the light output frame portion 16 toward the outside of the box body 10.

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置1は、発光素子パッケージと、蛍光体40とを含んで構成されており、発光素子パッケージが導光部材を介して放射するレーザ光Lによって蛍光体40を光らせる。   Moreover, the illuminating device 1 which concerns on embodiment described below is comprised including the light emitting element package and the fluorescent substance 40, and fluorescent substance by the laser beam L which a light emitting element package radiates | emits via a light guide member. Light 40.

[第1実施形態]
図1および図5を参照して、第1実施形態について説明する。本実施形態は、発光素子パッケージおよび照明装置に関する。図1は、第1実施形態に係る照明装置を示す図である。
[First Embodiment]
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 5. The present embodiment relates to a light emitting device package and a lighting device. FIG. 1 is a diagram illustrating a lighting device according to the first embodiment.

図1に示す発光素子パッケージ1−1は、所謂Box−パッケージである。図1には、発光素子パッケージ1−1の断面図が示されている。箱体10は、メタル蓋11と、メタルベース12と、メタル枠13と、ガラス枠14と、透光性枠部15とを有する。箱体10は、例えば直方体あるいは立方体の形状である。メタル蓋11およびメタルベース12は、それぞれ導電性を有する金属製であり、平板である。メタル蓋11は、p極として機能し、メタルベース12は、n極として機能する。メタル蓋11の一面とメタルベース12の一面とが互いに対向している。本明細書では、メタル蓋11とメタルベース12とが互いに対向する方向を発光素子パッケージ1−1の「厚み方向」と称する。また、厚み方向においてメタルベース12からメタル蓋11に向かう向きを「天側」と称し、メタル蓋11からメタルベース12に向かう向きを「底側」と称する。なお、図1では、メタル蓋11が上側、メタルベース12が下側に位置しているが、照明装置1に搭載された状態における上下関係は、これに限定されるものではない。   The light emitting element package 1-1 shown in FIG. 1 is a so-called Box-package. FIG. 1 shows a cross-sectional view of the light emitting device package 1-1. The box 10 includes a metal lid 11, a metal base 12, a metal frame 13, a glass frame 14, and a translucent frame portion 15. The box 10 has a rectangular parallelepiped shape or a cubic shape, for example. The metal lid 11 and the metal base 12 are each made of metal having conductivity and are flat plates. The metal lid 11 functions as a p-pole, and the metal base 12 functions as an n-pole. One surface of the metal lid 11 and one surface of the metal base 12 face each other. In this specification, the direction in which the metal lid 11 and the metal base 12 face each other is referred to as the “thickness direction” of the light emitting element package 1-1. The direction from the metal base 12 toward the metal lid 11 in the thickness direction is referred to as “top side”, and the direction from the metal lid 11 toward the metal base 12 is referred to as “bottom side”. In FIG. 1, the metal lid 11 is located on the upper side and the metal base 12 is located on the lower side, but the vertical relationship in the state where the metal lid 11 is mounted on the lighting device 1 is not limited to this.

メタル蓋11とメタルベース12とは、メタル枠13、ガラス枠14および透光性枠部15によって接続されている。メタル枠13は、導電性を有する金属製の枠であり、メタル蓋11に接続されている。ガラス枠14は、ガラス製の枠であり、メタルベース12に接続されている。透光性枠部15は、透光性を有する枠であり、例えばガラス製である。なお、透光性枠部15は、ガラス枠14と一体に形成されていてもよく、ガラス枠14とは別の部材とされてもよい。透光性枠部15は、メタルベース12に接続されている。ガラス枠14および透光性枠部15の天側の端部は、メタル枠13の底側の端部と接続されている。つまり、メタル枠13、ガラス枠14および透光性枠部15によって箱体10の四方の側壁が構成されている。箱体10の三方の側壁は、メタル枠13とガラス枠14とで構成されており、他の一つの側壁、図1において右側に位置する側壁は、メタル枠13と透光性枠部15とで構成されている。   The metal lid 11 and the metal base 12 are connected by a metal frame 13, a glass frame 14, and a translucent frame portion 15. The metal frame 13 is a metal frame having conductivity and is connected to the metal lid 11. The glass frame 14 is a glass frame and is connected to the metal base 12. The translucent frame portion 15 is a translucent frame, and is made of, for example, glass. The translucent frame portion 15 may be formed integrally with the glass frame 14 or may be a member different from the glass frame 14. The translucent frame portion 15 is connected to the metal base 12. The top ends of the glass frame 14 and the translucent frame 15 are connected to the bottom end of the metal frame 13. That is, the metal frame 13, the glass frame 14, and the translucent frame portion 15 constitute the four side walls of the box 10. The three side walls of the box 10 are composed of a metal frame 13 and a glass frame 14, and the other one side wall, the side wall located on the right side in FIG. 1, is the metal frame 13 and the translucent frame portion 15. It consists of

メタルベース12の内側面12aには、サブマウント20が接続されている。サブマウント20は、セラミック等からなる平板状の部材である。サブマウント20は、絶縁性の素材で形成されており、天側の面に導電層20aを有する。サブマウント20は、導電層20aと反対側の底側面20bがメタルベース12に固定されている。導電層20aは、ボンディングワイヤ22を介してメタルベース12に接続されている。   A submount 20 is connected to the inner side surface 12 a of the metal base 12. The submount 20 is a flat plate member made of ceramic or the like. The submount 20 is formed of an insulating material and has a conductive layer 20a on the top surface. In the submount 20, the bottom side surface 20 b opposite to the conductive layer 20 a is fixed to the metal base 12. The conductive layer 20 a is connected to the metal base 12 through the bonding wire 22.

発光素子30は、例えば、化合物半導体等を主成分とする半導体レーザ素子(レーザダイオード)であり、レーザ発振によりレーザ光Lを放出する。発光素子30は、表面30aおよび裏面30bにそれぞれ電極を有している。発光素子30の裏面30bは、サブマウント20の導電層20aに接着されている。発光素子30の裏面30bの電極は、サブマウント20の導電層20aおよびボンディングワイヤ22を介してn極としてのメタルベース12と接続されている。また、発光素子30の表面30aの電極は、ボンディングワイヤ21を介してメタル枠13と接続されている。メタル枠13は、箱体10の内側に向けて突出する突出部13aを有しており、突出部13aにボンディングワイヤ21が接続されている。従って、表面30aの電極は、ボンディングワイヤ21およびメタル枠13を介してp極としてのメタル蓋11と接続されている。   The light emitting element 30 is, for example, a semiconductor laser element (laser diode) whose main component is a compound semiconductor or the like, and emits laser light L by laser oscillation. The light emitting element 30 has electrodes on the front surface 30a and the back surface 30b, respectively. The back surface 30 b of the light emitting element 30 is bonded to the conductive layer 20 a of the submount 20. The electrode on the back surface 30 b of the light emitting element 30 is connected to the metal base 12 as the n-pole through the conductive layer 20 a of the submount 20 and the bonding wire 22. Further, the electrode on the surface 30 a of the light emitting element 30 is connected to the metal frame 13 through the bonding wire 21. The metal frame 13 has a protruding portion 13a protruding toward the inside of the box body 10, and a bonding wire 21 is connected to the protruding portion 13a. Therefore, the electrode on the surface 30 a is connected to the metal lid 11 as the p-pole via the bonding wire 21 and the metal frame 13.

発光素子30は、両面の電極から電圧が印加されると、一の端面の出射部30cからレーザ光Lを放出する。本明細書では、レーザ光Lの光軸方向、言い換えると発光素子30の出射部30cを有する端面と直交する方向であってレーザ光Lが進む方向を「出射方向」と称する。発光素子30で発生する熱は、サブマウント20を介してメタルベース12に伝達され、メタルベース12の外側面12bから放熱される。   When a voltage is applied from the electrodes on both sides, the light emitting element 30 emits the laser light L from the emitting portion 30c on one end face. In the present specification, the direction in which the laser light L travels in the optical axis direction of the laser light L, in other words, the direction orthogonal to the end face of the light emitting element 30 having the light emitting portion 30c is referred to as “light emitting direction”. The heat generated in the light emitting element 30 is transmitted to the metal base 12 through the submount 20 and radiated from the outer surface 12 b of the metal base 12.

ここで、従来の発光素子パッケージでは、発光素子30から放出されたレーザ光Lがメタルベース12等に当たって箱体10の外部に出なくなる、いわゆる「ケラれ」を抑制するために放熱性を上げることが困難であった。図5は、従来の発光素子パッケージの一例を示す図である。図5に示す発光素子パッケージ100では、メタルベース112にオフセット部113が設けられている。発光素子30から放出されるレーザ光Lは、出射部30cと直交する出射方向に進む光だけでなく、出射方向に対して傾斜する方向に進む光を含む。こうした斜め光がメタルベース112の内側面112aに当たることを抑制するために、出射部30cと内側面112aとを厚み方向に離すようにオフセット部113が設けられる。   Here, in the conventional light emitting device package, the heat radiation is increased in order to suppress the so-called “vignetting” in which the laser light L emitted from the light emitting device 30 hits the metal base 12 or the like and does not come out of the box 10. It was difficult. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a conventional light emitting device package. In the light emitting device package 100 shown in FIG. 5, an offset portion 113 is provided on the metal base 112. The laser light L emitted from the light emitting element 30 includes not only light traveling in the emission direction orthogonal to the emission part 30c but also light traveling in a direction inclined with respect to the emission direction. In order to prevent such oblique light from hitting the inner side surface 112a of the metal base 112, an offset portion 113 is provided so as to separate the emitting portion 30c and the inner side surface 112a in the thickness direction.

オフセット部113は、内側面112aから天側に向けて突出した突出部である。オフセット部113の天側面113aは、メタルベース112の内側面112a、言い換えるとメタルベース112における透光性枠部115に接続された面よりも天側に位置している。サブマウント20は、オフセット部113の天側面113aに接続される。オフセット部113の天側への突出量(オフセット量)を調節することにより、ケラれが抑制される。   The offset portion 113 is a protruding portion that protrudes from the inner side surface 112a toward the top side. The top side surface 113a of the offset portion 113 is located on the top side with respect to the inner side surface 112a of the metal base 112, in other words, the surface connected to the translucent frame portion 115 of the metal base 112. The submount 20 is connected to the top side surface 113 a of the offset portion 113. By adjusting the amount of protrusion (offset amount) of the offset portion 113 to the top side, vignetting is suppressed.

しかしながら、オフセット部113が設けられることにより、発光素子30とメタルベース112の放熱面である外側面112bとの距離が大きくなり、熱抵抗が高くなることで、放熱性の低下を招く。また、オフセット部113を設けることにより、箱体101の厚み方向のサイズが大きくなり、発光素子パッケージ100の小型化が難しいという問題がある。   However, the provision of the offset portion 113 increases the distance between the light emitting element 30 and the outer surface 112b, which is the heat radiating surface of the metal base 112, and increases the thermal resistance, thereby degrading heat dissipation. Further, the provision of the offset portion 113 increases the size of the box 101 in the thickness direction, and there is a problem that it is difficult to reduce the size of the light emitting element package 100.

本実施形態に係る発光素子パッケージ1−1は、図1に示すように、導光部材15bを有する。導光部材15bは、透光性枠部15と一体に形成されている。透光性枠部15および導光部材15bは、透光性を有しており、レーザ光Lを透過させる。導光部材15bは、例えば、削り出しにより形成される。導光部材15bは、箱体10の内側に向けて突出している。導光部材15bは、透光性枠部15から発光素子30の出射部30cに向けて出射方向と反対方向に突出している。導光部材15bの先端15cは、レーザ光Lの光軸方向において発光素子30の出射部30cに対向している。導光部材15bの中心軸線は、レーザ光Lの光軸上にあることが好ましい。導光部材15bの先端15cは、出射方向と直交する面である。発光素子30から放出されるレーザ光Lは、先端15cから導光部材15bに入射する。   As shown in FIG. 1, the light emitting element package 1-1 according to the present embodiment includes a light guide member 15b. The light guide member 15 b is formed integrally with the translucent frame portion 15. The translucent frame portion 15 and the light guide member 15b have translucency and transmit the laser light L. The light guide member 15b is formed by cutting, for example. The light guide member 15 b protrudes toward the inside of the box body 10. The light guide member 15 b protrudes in the direction opposite to the emission direction from the translucent frame portion 15 toward the emission portion 30 c of the light emitting element 30. The tip 15c of the light guide member 15b faces the emitting portion 30c of the light emitting element 30 in the optical axis direction of the laser light L. The central axis of the light guide member 15b is preferably on the optical axis of the laser light L. The tip 15c of the light guide member 15b is a surface orthogonal to the emission direction. The laser light L emitted from the light emitting element 30 enters the light guide member 15b from the tip 15c.

導光部材15bは、棒状の部材であり、例えば、断面円形に形成されている。レーザ光Lは、導光部材15bの内部を全反射して進む。導光部材15bの屈折率は、1以上である。導光部材15bの軸芯部分の屈折率は外周部分の屈折率よりも高いことが好ましい。導光部材15bは、光軸に対する角度(図5のθ参照)が所定範囲内のレーザ光Lが先端15cから入射可能なように構成されている。例えば、先端15cと出射部30cとの出射方向の隙間の大きさおよび先端15cの外径は、光軸に対する角度θが所定範囲内のレーザ光Lを導光部材15bに入射させるように定められている。   The light guide member 15b is a rod-shaped member, and is formed, for example, in a circular cross section. The laser light L travels by being totally reflected inside the light guide member 15b. The refractive index of the light guide member 15b is 1 or more. The refractive index of the shaft core portion of the light guide member 15b is preferably higher than the refractive index of the outer peripheral portion. The light guide member 15b is configured such that laser light L having an angle with respect to the optical axis (see θ in FIG. 5) within a predetermined range can be incident from the tip 15c. For example, the size of the gap in the emission direction between the tip 15c and the emitting portion 30c and the outer diameter of the tip 15c are determined so that laser light L having an angle θ with respect to the optical axis within a predetermined range is incident on the light guide member 15b. ing.

発光素子30から放出されるレーザ光Lは、先端15cから導光部材15bに入射し、導光部材15b内を全反射して進み、透光性枠部15の外側面15aから箱体10の外部に放射される。発光素子パッケージ1−1から放射されたレーザ光Lは、蛍光体40に当たり、蛍光体40を励起させて光を放出させる。なお、外側面15aから放射されるレーザ光Lは、光ファイバー等によって蛍光体40に導かれてもよい。   The laser light L emitted from the light emitting element 30 enters the light guide member 15b from the tip 15c, travels by being totally reflected in the light guide member 15b, and is transmitted from the outer surface 15a of the translucent frame portion 15 to the box 10. Radiated to the outside. The laser light L emitted from the light emitting element package 1-1 strikes the phosphor 40 and excites the phosphor 40 to emit light. The laser light L emitted from the outer surface 15a may be guided to the phosphor 40 by an optical fiber or the like.

本実施形態の発光素子パッケージ1−1によれば、発光素子30から放出されるレーザ光Lが拡散してメタルベース12等に当たることが抑制される。従って、所謂ケラれを抑制するためのオフセット(図5の符号113参照)のオフセット量を低減することや、オフセットを不要とすることができる。よって、発光素子30の裏面30bとメタルベース12の外側面12bとの距離を低減し、熱抵抗を小さくして発光素子パッケージ1−1の放熱性を高めることができる。駆動時における発光素子30の温度が低下することで、効率の向上や発光素子30の寿命の延長といった効果が期待できる。本実施形態の発光素子パッケージ1−1では、メタルベース12にオフセットは設けられておらず、メタルベース12は、サブマウント20と接続する部分が突出していない平板形状である。オフセットを設ける必要がないため、発光素子パッケージ1−1の厚み方向のサイズを低減して小型化を図ることが可能となる。   According to the light emitting device package 1-1 of the present embodiment, the laser light L emitted from the light emitting device 30 is prevented from diffusing and hitting the metal base 12 or the like. Therefore, it is possible to reduce the offset amount of the offset (see reference numeral 113 in FIG. 5) for suppressing so-called vignetting, or to make the offset unnecessary. Therefore, the distance between the back surface 30b of the light emitting element 30 and the outer surface 12b of the metal base 12 can be reduced, the thermal resistance can be reduced, and the heat dissipation of the light emitting element package 1-1 can be enhanced. By reducing the temperature of the light emitting element 30 during driving, it is possible to expect an effect of improving efficiency and extending the life of the light emitting element 30. In the light emitting device package 1-1 of this embodiment, the metal base 12 is not provided with an offset, and the metal base 12 has a flat plate shape in which a portion connected to the submount 20 does not protrude. Since it is not necessary to provide an offset, it is possible to reduce the size of the light emitting element package 1-1 in the thickness direction and reduce the size.

また、本実施形態の発光素子パッケージ1−1によれば、レーザ光Lが導光部材15b内を全反射して進むため、レーザ光Lの拡散を抑制して透光性枠部15に到達させることができる。   Further, according to the light emitting element package 1-1 of the present embodiment, since the laser light L is totally reflected in the light guide member 15b and proceeds, the diffusion of the laser light L is suppressed and the light transmissive frame portion 15 is reached. Can be made.

[第1実施形態の変形例]
第1実施形態の変形例について説明する。図2は、第1実施形態の変形例に係る照明装置を示す図である。図2に示す発光素子パッケージ1−2において、上記第1実施形態の発光素子パッケージ1−1と異なる点は、外側導光部材15dを有する点である。
[Modification of First Embodiment]
A modification of the first embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating an illumination device according to a modification of the first embodiment. The light emitting device package 1-2 shown in FIG. 2 is different from the light emitting device package 1-1 of the first embodiment in that an outer light guide member 15d is provided.

発光素子パッケージ1−2は、透光性枠部15と一体に形成され、箱体10の外部に向けて突出する外側導光部材15dを備える。発光素子30が放出するレーザ光Lが、導光部材15bおよび外側導光部材15dを通って放射される。外側導光部材15dは、導光部材15bと同様にレーザ光Lを透過させる。外側導光部材15dは、棒状の部材であり、例えば断面円形に形成されている。外側導光部材15dは、導光部材15bと同様に1以上の屈折率を有することが望ましい。外側導光部材15dは、軸芯部分の屈折率が外周部分の屈折率よりも高いことが好ましい。   The light emitting element package 1-2 includes an outer light guide member 15d that is formed integrally with the translucent frame 15 and protrudes toward the outside of the box 10. Laser light L emitted from the light emitting element 30 is emitted through the light guide member 15b and the outer light guide member 15d. The outer light guide member 15d transmits the laser light L similarly to the light guide member 15b. The outer light guide member 15d is a rod-like member, and is formed, for example, in a circular cross section. The outer light guide member 15d desirably has a refractive index of 1 or more, like the light guide member 15b. In the outer light guide member 15d, it is preferable that the refractive index of the axial portion is higher than the refractive index of the outer peripheral portion.

本変形例では、導光部材15bと外側導光部材15dとは同軸上に配置されている。導光部材15b内を進み、透光性枠部15に入射するレーザ光Lの一部は、外側導光部材15dに入り、外側導光部材15d内を進んで外側導光部材15dの先端15eから放射される。本変形例の発光素子パッケージ1−2によれば、レーザ光Lが外側導光部材15d内を全反射して進むため、レーザ光Lの拡散を抑制してレーザ光Lを蛍光体40に導くことができる。   In this modification, the light guide member 15b and the outer light guide member 15d are arranged coaxially. A part of the laser light L that travels in the light guide member 15b and enters the light-transmitting frame portion 15 enters the outer light guide member 15d, travels in the outer light guide member 15d, and reaches the tip 15e of the outer light guide member 15d. Radiated from. According to the light emitting device package 1-2 of this modification, since the laser light L is totally reflected and travels inside the outer light guide member 15d, diffusion of the laser light L is suppressed and the laser light L is guided to the phosphor 40. be able to.

[第2実施形態]
図3を参照して第2実施形態について説明する。第2実施形態および以降の実施形態については、上記第1実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図3は、第2実施形態に係る照明装置を示す図である。本実施形態に係る発光素子パッケージ2−1において、上記の発光素子パッケージ1−1,1−2と異なる点は、導光部材17が出光枠部16と別な部材とされている点である。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described with reference to FIG. About 2nd Embodiment and subsequent embodiment, the component which has the same function as what was demonstrated in the said 1st Embodiment is attached | subjected to the same code | symbol, and the overlapping description is abbreviate | omitted. FIG. 3 is a diagram illustrating an illumination device according to the second embodiment. The light emitting element package 2-1 according to the present embodiment is different from the light emitting element packages 1-1 and 1-2 in that the light guide member 17 is a member different from the light output frame portion 16. .

出光枠部16は、板状の部材であり透光性を有している。出光枠部16は、箱体10の内部と外部とを連通する貫通孔16aを有する。導光部材17は、透光性を有する棒状の部材であり、レーザ光Lを透過させる。導光部材17の断面形状は、例えば、円形である。導光部材17の屈折率は、1以上であり、軸芯部分の屈折率が外周部分の屈折率よりも高い。導光部材17は、ホルダー18を介して出光枠部16によって支持されている。ホルダー18は、例えば、コバール、電鋳法によって形成されたニッケル等の金属製であり、円筒形状の本体18aと、フランジ部18bとを有する。フランジ部18bは、本体18aの軸方向の一端に設けられている。ホルダー18は、本体18aおよびフランジ部18bを軸方向に貫く貫通孔18cを有する。導光部材17は、ホルダー18の貫通孔18cに挿入されてホルダー18に固定されている。ホルダー18と導光部材17との間は、気密に封止されている。導光部材17は、ホルダー18に対して軸方向の両側に突出している。   The light emission frame portion 16 is a plate-like member and has translucency. The light outgoing frame portion 16 has a through hole 16 a that communicates the inside and the outside of the box 10. The light guide member 17 is a rod-shaped member having translucency, and transmits the laser light L. The cross-sectional shape of the light guide member 17 is, for example, a circle. The refractive index of the light guide member 17 is 1 or more, and the refractive index of the shaft core portion is higher than the refractive index of the outer peripheral portion. The light guide member 17 is supported by the light output frame portion 16 via the holder 18. The holder 18 is made of metal such as Kovar or nickel formed by electroforming, for example, and has a cylindrical main body 18a and a flange portion 18b. The flange portion 18b is provided at one end of the main body 18a in the axial direction. The holder 18 has a through hole 18c penetrating the main body 18a and the flange portion 18b in the axial direction. The light guide member 17 is inserted into the through hole 18 c of the holder 18 and fixed to the holder 18. The space between the holder 18 and the light guide member 17 is hermetically sealed. The light guide member 17 protrudes on both sides in the axial direction with respect to the holder 18.

ホルダー18は、箱体10の外側から本体18aが出光枠部16の貫通孔16aに挿入されており、フランジ部18bが出光枠部16の外側面16bに当接した状態で出光枠部16に固定されている。ホルダー18と出光枠部16との間は気密に封止されている。導光部材17は、一端側の先端17aが出光枠部16の内側面16cよりも箱体10の内側に向けて突出している。導光部材17の先端17aは、レーザ光Lの光軸方向において発光素子30の出射部30cと対向している。導光部材17の中心軸線は、レーザ光Lの光軸上にあることが好ましい。先端17aは、光軸方向と直交する面である。また、導光部材17は、他端側の先端17bが出光枠部16の外側面16bよりも箱体10の外側に向けて突出している。導光部材17は、光軸に対する角度が所定範囲内のレーザ光Lが先端17aから入射可能なように構成されている。   The holder 18 has a main body 18 a inserted from the outside of the box 10 into the through hole 16 a of the light output frame portion 16, and the light exit frame portion 16 is in contact with the outer surface 16 b of the light output frame portion 16. It is fixed. The space between the holder 18 and the light output frame portion 16 is hermetically sealed. The light guide member 17 has a tip 17 a on one end side that protrudes toward the inside of the box 10 from the inner side surface 16 c of the light output frame portion 16. The distal end 17 a of the light guide member 17 faces the emitting portion 30 c of the light emitting element 30 in the optical axis direction of the laser light L. The central axis of the light guide member 17 is preferably on the optical axis of the laser light L. The tip 17a is a surface orthogonal to the optical axis direction. In addition, the light guide member 17 has a distal end 17 b on the other end side that protrudes toward the outside of the box body 10 from the outer surface 16 b of the light output frame portion 16. The light guide member 17 is configured such that laser light L having an angle with respect to the optical axis within a predetermined range can be incident from the tip 17a.

発光素子30から放出されるレーザ光Lは、先端17aから導光部材17に入射し、導光部材17内を全反射しながら進み、箱体10の外側に突出した先端17bから放射される。先端17bから放射されるレーザ光Lは、蛍光体40に当たり、蛍光体40を励起させて光を放出させる。なお、先端17bから放射されるレーザ光Lは、光ファイバー等によって蛍光体40に導かれてもよい。   The laser light L emitted from the light emitting element 30 enters the light guide member 17 from the tip 17a, proceeds while being totally reflected in the light guide member 17, and is emitted from the tip 17b protruding to the outside of the box body 10. The laser light L emitted from the tip 17b hits the phosphor 40 and excites the phosphor 40 to emit light. The laser light L emitted from the tip 17b may be guided to the phosphor 40 by an optical fiber or the like.

第2実施形態に係る発光素子パッケージ2−1は、上記の発光素子パッケージ1−1,1−2と同様に、オフセット量を低減したりオフセットを不要にしたりする効果や、発光素子30の放熱性を高める効果が期待できる。   The light emitting element package 2-1 according to the second embodiment has the effect of reducing the offset amount or making the offset unnecessary, and the heat dissipation of the light emitting element 30 as in the light emitting element packages 1-1 and 1-2. The effect which raises the property can be expected.

第2実施形態に係る発光素子パッケージ2−1は、発光素子30から放出されるレーザ光Lの拡散を抑制しながら、箱体10の外側までレーザ光Lを導くことができる。従って、発光素子パッケージ2−1から離れた箇所までレーザ光Lを送ることが容易である。第2実施形態に係る発光素子パッケージ2−1は、出光枠部16と導光部材17とが別な部材であるため、出光枠部16および導光部材17の加工が容易であるという利点を有する。例えば、導光部材17として、汎用の光ファイバーを用いるようにしてもよい。また、出光枠部16に対する加工は容易な穴開け加工で済む。   The light emitting element package 2-1 according to the second embodiment can guide the laser light L to the outside of the box 10 while suppressing diffusion of the laser light L emitted from the light emitting element 30. Therefore, it is easy to send the laser light L to a place away from the light emitting element package 2-1. The light emitting element package 2-1 according to the second embodiment has an advantage that the light output frame portion 16 and the light guide member 17 are easy to process because the light output frame portion 16 and the light guide member 17 are separate members. Have. For example, a general-purpose optical fiber may be used as the light guide member 17. Further, the processing for the light output frame portion 16 may be an easy drilling process.

なお、本実施形態の発光素子パッケージ2−1では、出光枠部16が透光性を有し、レーザ光Lを透過させるものであったが、これに代えて、出光枠部16は透光性を有しない遮光性のものであってもよい。レーザ光Lは、導光部材17によって箱体10の外部まで導かれることができる。   In the light emitting element package 2-1 of the present embodiment, the light output frame portion 16 has a light transmitting property and transmits the laser light L. Instead, the light output frame portion 16 has a light transmitting property. It may be a light-shielding material having no properties. The laser light L can be guided to the outside of the box 10 by the light guide member 17.

[上記各実施形態の変形例]
上記第1実施形態および第2実施形態の変形例について説明する。上記各実施形態および変形例の発光素子パッケージ1−1,1−2,2−1では、発光素子30で発生する熱がメタルベース12を介して放熱されたが、これに代えて、発光素子30で発生する熱がメタル蓋11およびメタルベース12の両方を介して放熱されるようにしてもよい。図4は、メタル蓋およびメタルベースの両方から放熱する発光素子パッケージの一例を示す図である。図4には、上記第1実施形態に係る発光素子パッケージ1−1において、発光素子30で発生する熱をメタル蓋51およびメタルベース52の両方を介して放熱させるように構成を変更したものである。
[Modifications of the above embodiments]
A modification of the first embodiment and the second embodiment will be described. In the light emitting element packages 1-1, 1-2, and 2-1 of the above embodiments and modifications, the heat generated in the light emitting element 30 is radiated through the metal base 12, but instead, the light emitting element The heat generated at 30 may be dissipated through both the metal lid 11 and the metal base 12. FIG. 4 is a diagram showing an example of a light emitting device package that radiates heat from both the metal lid and the metal base. In FIG. 4, in the light emitting device package 1-1 according to the first embodiment, the configuration is changed so that the heat generated in the light emitting device 30 is dissipated through both the metal lid 51 and the metal base 52. is there.

図4に示す発光素子パッケージ3−1の箱体50は、メタル蓋51と、メタルベース52の両方から放熱することができる。メタル蓋51とメタルベース52とは、ガラス枠53および透光性枠部54によって接続されている。メタル蓋51の内側面51bには、サブマウント60の天側面60aが接続されている。発光素子30の表面30aは、サブマウント60の底側面60bに接着されている。サブマウント60は、導電性を有しており、発光素子30の表面30aの電極は、サブマウント60を介してp極としてのメタル蓋51と電気的に接続されている。メタルベース52の内側面52aに接続されたサブマウント20は、導電性を有している。サブマウント20の天側面20aには、発光素子30の裏面30bが接着されている。発光素子30の裏面30bの電極は、サブマウント20を介してn極としてのメタルベース52と電気的に接続されている。   The box 50 of the light emitting device package 3-1 shown in FIG. 4 can dissipate heat from both the metal lid 51 and the metal base 52. The metal lid 51 and the metal base 52 are connected by a glass frame 53 and a translucent frame portion 54. The top side surface 60 a of the submount 60 is connected to the inner side surface 51 b of the metal lid 51. The surface 30 a of the light emitting element 30 is bonded to the bottom side surface 60 b of the submount 60. The submount 60 has conductivity, and the electrode on the surface 30 a of the light emitting element 30 is electrically connected to the metal lid 51 as a p-pole via the submount 60. The submount 20 connected to the inner side surface 52a of the metal base 52 has conductivity. The back surface 30 b of the light emitting element 30 is bonded to the top side surface 20 a of the submount 20. The electrode on the back surface 30 b of the light emitting element 30 is electrically connected to the metal base 52 as the n-pole via the submount 20.

透光性枠部54には、導光部材54bが設けられている。導光部材54bは、上記第1実施形態の導光部材15bと同様のものとすることができる。レーザ光Lは、先端54aから導光部材54bに入射し、透光性枠部54の外側面54cから出射される。発光素子30で発生する熱は、サブマウント20を介してメタルベース52に伝達され、外側面52bから放熱される。また、発光素子30で発生する熱は、サブマウント60を介してメタル蓋51に伝達され、外側面51aから放熱される。   The translucent frame portion 54 is provided with a light guide member 54b. The light guide member 54b can be the same as the light guide member 15b of the first embodiment. The laser light L enters the light guide member 54b from the tip 54a and is emitted from the outer surface 54c of the translucent frame portion 54. Heat generated in the light emitting element 30 is transmitted to the metal base 52 through the submount 20 and is radiated from the outer surface 52b. The heat generated in the light emitting element 30 is transmitted to the metal lid 51 through the submount 60 and is radiated from the outer surface 51a.

本変形例に係る発光素子パッケージ3−1によれば、天側および底側の両面51a、52bから放熱することができ、放熱性に優れる。なお、天側および底側の両面から放熱する構成は、上記第1実施形態の変形例に係る発光素子パッケージ1−2や上記第2実施形態に係る発光素子パッケージ2−1に適用されてもよい。   According to the light emitting element package 3-1 according to this modification, heat can be radiated from both the top and bottom surfaces 51a and 52b, and the heat dissipation is excellent. Note that the structure for dissipating heat from both the top and bottom sides may be applied to the light emitting device package 1-2 according to the modification of the first embodiment and the light emitting device package 2-1 according to the second embodiment. Good.

上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。   The contents disclosed in each of the above embodiments and modifications can be executed in appropriate combination.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1−1,1−2,2−1,3−1 発光素子パッケージ
1 照明装置
10 箱体
11 メタル蓋
12 メタルベース
15 透光性枠部
15b 導光部材
15c 先端
16 出光枠部
16a 貫通孔
17 導光部材
18 ホルダー
20 サブマウント
30 発光素子
30c 出射部
40 蛍光体
1-1, 1-2, 2-1, 3-1 Light-emitting element package 1 Illumination device 10 Box 11 Metal lid 12 Metal base 15 Translucent frame portion 15b Light guide member 15c Tip 16 Light exit frame portion 16a Through-hole 17 Light guide member 18 Holder 20 Submount 30 Light emitting element 30c Emission part 40 Phosphor

Claims (6)

メタルベースと、前記メタルベースに対向するメタル蓋と、透光性を有する透光性枠部とを有する箱体と、
前記メタルベースに搭載され、レーザ光を放出する発光素子と、
前記透光性枠部と一体に形成された導光部材と、
を備え、前記導光部材は、前記箱体の内部に向けて突出しており、
前記導光部材の先端は、前記発光素子のレーザ光を放出する出射部に対向している
発光素子パッケージ。
A box having a metal base, a metal lid facing the metal base, and a translucent frame having translucency;
A light emitting device mounted on the metal base and emitting laser light;
A light guide member formed integrally with the translucent frame portion;
The light guide member protrudes toward the inside of the box,
A light emitting element package, wherein a tip of the light guide member is opposed to an emission part that emits laser light of the light emitting element.
メタルベースと、前記メタルベースに対向するメタル蓋と、枠部とを有する箱体と、
前記メタルベースに搭載され、レーザ光を放出する発光素子と、
導光部材と、
を備え、
前記枠部は、貫通孔を有し、
前記導光部材は、前記貫通孔に挿入され、かつ前記枠部によって支持されて前記箱体の内部に向けて突出しており、
前記導光部材の先端は、前記発光素子のレーザ光を放出する出射部に対向している
発光素子パッケージ。
A box having a metal base, a metal lid facing the metal base, and a frame;
A light emitting device mounted on the metal base and emitting laser light;
A light guide member;
With
The frame portion has a through hole;
The light guide member is inserted into the through hole and supported by the frame portion and protrudes toward the inside of the box,
A light emitting element package, wherein a tip of the light guide member is opposed to an emission part that emits laser light of the light emitting element.
更に、前記透光性枠部と一体に形成され、前記箱体の外部に向けて突出する外側導光部材を備え、
前記発光素子が放出するレーザ光が、前記導光部材および前記外側導光部材を通って放射される
請求項1に記載の発光素子パッケージ。
Furthermore, an outer light guide member that is integrally formed with the translucent frame and protrudes toward the outside of the box,
The light emitting element package according to claim 1, wherein the laser light emitted from the light emitting element is emitted through the light guide member and the outer light guide member.
前記導光部材は、更に、前記枠部から前記箱体の外部に向けて突出している
請求項2に記載の発光素子パッケージ。
The light emitting element package according to claim 2, wherein the light guide member further protrudes from the frame portion toward the outside of the box.
更に、サブマウントを備え、
前記発光素子は、前記サブマウントを介して前記メタルベースに搭載されており、
前記メタルベースは、平板である
請求項1から4のいずれか1項に記載の発光素子パッケージ。
In addition, with a submount,
The light emitting element is mounted on the metal base via the submount,
The light emitting device package according to claim 1, wherein the metal base is a flat plate.
請求項1から5のいずれか1項に記載の発光素子パッケージと、
蛍光体と、
を備え、前記発光素子パッケージが前記導光部材を介して放射するレーザ光によって前記蛍光体を光らせる
照明装置。
The light emitting device package according to any one of claims 1 to 5,
A phosphor,
An illuminating device that causes the phosphor to emit light by laser light emitted from the light emitting element package through the light guide member.
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