JP2021166213A - 発光装置、又は、光学部材 - Google Patents

発光装置、又は、光学部材 Download PDF

Info

Publication number
JP2021166213A
JP2021166213A JP2020068007A JP2020068007A JP2021166213A JP 2021166213 A JP2021166213 A JP 2021166213A JP 2020068007 A JP2020068007 A JP 2020068007A JP 2020068007 A JP2020068007 A JP 2020068007A JP 2021166213 A JP2021166213 A JP 2021166213A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelength conversion
light
light emitting
conductive film
conversion unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020068007A
Other languages
English (en)
Inventor
利章 山下
Toshiaki Yamashita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Chemical Industries Ltd filed Critical Nichia Chemical Industries Ltd
Priority to JP2020068007A priority Critical patent/JP2021166213A/ja
Priority to CN202110181163.4A priority patent/CN113497173A/zh
Priority to US17/222,548 priority patent/US11631965B2/en
Priority to DE102021203381.4A priority patent/DE102021203381A1/de
Publication of JP2021166213A publication Critical patent/JP2021166213A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
    • H01S5/0608—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by light, e.g. optical switch
    • H01S5/0609—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by light, e.g. optical switch acting on an absorbing region, e.g. wavelength convertors
    • H01S5/0611—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by light, e.g. optical switch acting on an absorbing region, e.g. wavelength convertors wavelength convertors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S5/0087—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping for illuminating phosphorescent or fluorescent materials, e.g. using optical arrangements specifically adapted for guiding or shaping laser beams illuminating these materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02255—Out-coupling of light using beam deflecting elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02257—Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024—Arrangements for thermal management
    • H01S5/02476—Heat spreaders, i.e. improving heat flow between laser chip and heat dissipating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06825—Protecting the laser, e.g. during switch-on/off, detection of malfunctioning or degradation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
    • H01S5/2214—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers based on oxides or nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

【課題】検出精度に優れた光学部材または発光装置を提供する。
【解決手段】入射される光と異なる波長の光を出射する波長変換部材８１と、波長変換部材に入射する主要な光を囲う配線８１３と、を有する光学部材、または、さらに発光素子を有する発光装置である。また、この配線は、酸化ルテニウムを用いて形成されている。あるいは、この配線は、酸化物であるか、光に対する透過率が６０％以下であるかの、少なくともいずれかを満たし、かつ、常温から温度８５℃湿度８５％の高温高湿環境下へと移した状態で１００時間保管した場合の配線抵抗の変化率が２．５％以下であるか、常温から１００℃の環境下へと移した状態で５０時間または１００時間保管した場合のシート抵抗の変化率が３％未満であるかの、少なくともいずれかを満たす。
【選択図】図１１

Description

本発明は、発光装置、又は、光学部材に関する。
レーザ光は種々の用途に利用される。また、レーザ光を利用するときには、安全性への配慮が要求されることがある。特許文献１には、励起光であるレーザ光を異なる波長の光に変換可能な変換部材と、変換部材の破損などの検出を目的とした導電性細線と、を有する光学部材が開示されている。
特開２０１９−１１７８２７
本発明は、検出精度に優れた光学部材または発光装置を提供することを課題とする。
本明細書において開示される発光装置は、発光素子と、前記発光素子から出射される光を異なる波長の光に変換して外部に出射する波長変換部と、前記波長変換部を囲う包囲部と、前記包囲部に設けられ前記波長変換部を囲う導電膜と、を有する波長変換部材と、を有し、前記導電膜が、酸化ルテニウムを用いて形成されている。
また、本明細書において開示される発光装置は、発光素子と、前記発光素子から出射される光を異なる波長の光に変換して外部に出射する波長変換部と、前記波長変換部を囲う包囲部と、前記包囲部に設けられ前記波長変換部を囲う導電膜と、を有する波長変換部材と、を有し、前記導電膜は、酸化物であり、かつ、常温から温度８５℃湿度８５％の高温高湿環境下へと移した状態で１００時間保管した場合の配線抵抗の変化率が２．５％以下である。
また、本明細書において開示される発光装置は、発光素子と、前記発光素子から出射される光を異なる波長の光に変換して外部に出射する波長変換部と、前記波長変換部材の側面を囲う包囲部と、前記包囲部に配され、前記波長変換部を囲う導電膜と、を有する波長変換部材と、を有し、前記導電膜は、前記発光素子から出射された光に対する透過率が６０％以下であり、かつ、常温から温度８５℃湿度８５％の高温高湿環境下へと移した状態で１００時間保管した場合の配線抵抗の変化率が２．５％以下である。
また、本明細書において開示される発光装置は、発光素子と、前記発光素子からの主要部分の光が入射する波長変換部と、前記発光素子からの主要部分の光が入射する領域の外側で当該領域を囲う導電膜と、を有する波長変換部材と、を有し、前記導電膜は、前記発光素子から出射された光に対する透過率が６０％以下であり、かつ、常温から温度８５℃湿度８５％の高温高湿環境下へと移した状態で１００時間保管した場合の配線抵抗の変化率が２．５％以下である。
また、本明細書において開示される光学部材は、入射される光と異なる波長の光を出射する波長変換部と、前記波長変換部の側面を囲う包囲部と、を有する母材と、前記包囲部の上面または下面に配され、前記波長変換部を囲う導電膜と、を有し、前記導電膜は、酸化ルテニウムを用いて形成される。
また、本明細書において開示される光学部材は、入射される光と異なる波長の光を出射する波長変換部と、前記波長変換部の側面を囲う包囲部と、を有する母材と、前記包囲部の上面または下面に配され、前記波長変換部を囲う導電膜と、を有し、前記導電膜は、酸化物であり、常温から１００℃の環境下へと移した状態で５０時間または１００時間保管した場合のシート抵抗の変化率が３％未満である。
また、本明細書において開示される光学部材は、入射される光と異なる波長の光を出射する波長変換部を有する母材と、前記母材の所定の領域を囲う導電膜と、を有し、前記導電膜は、可視光に対する透過率が６０％以下であり、常温から１００℃の環境下へと移した状態で５０時間または１００時間保管した場合のシート抵抗の変化率が３％未満である。
本発明によれば、検出精度に優れた光学部材または発光装置を提供することができる。
図１は、実施形態に係る発光装置の斜視図である。 図２は、図１に対応する上面図である。 図３は、図２のIII-III線における発光装置の断面図である。 図４は、実施形態に係る発光装置の内部構造を説明するための斜視図である。 図５は、図４に対応する上面図である。 図６は、実施形態に係る発光装置の内部構造を説明するための斜視図である。 図７は、図６に対応する上面図である。 図８は、実施形態に係る光学部材の斜視図である。 図９は、図８に対応する上面図である。 図１０は、実施形態に係る透光性部材と波長変換部材との接合面を説明するために波長変換部材の母材を透過した上面図である。 図１１は、実施形態に係る波長変換部材の下面図である。 図１２は、実施形態に係る透光性部材の上面図である。 図１３は、酸化ルテニウムについて、アニール温度とシート抵抗の相関を調べた実験の結果を示したグラフである。 図１４は、異なる条件の熱処理を施した酸化ルテニウム及び熱処理を施さなかった酸化ルテニウムを高温環境下で保管したときの、各酸化ルテニウムの抵抗変化を調べた実験の結果を示したグラフである。 図１５ は、高温高湿環境下で保管された酸化ルテニウム及び酸化インジウムスズの抵抗変化を調べた実験の結果を示したグラフである。
本明細書または特許請求の範囲において、三角形や四角形などの多角形に関しては、多角形の隅に角丸め、面取り、角取り、丸取り等の加工が施された形状も含めて、多角形と呼ぶものとする。また、隅（辺の端）に限らず、辺の中間部分に加工が施された形状も同様に、多角形と呼ぶものとする。つまり、多角形をベースに残しつつ、部分的な加工が施された形状は、本明細書及び特許請求の範囲で記載される“多角形”の解釈に含まれるものとする。
また、多角形に限らず、台形や円形や凹凸など、特定の形状を表す言葉についても同様である。また、その形状を形成する各辺を扱う場合も同様である。つまり、ある辺において、隅や中間部分に加工が施されていたとしても、“辺”の解釈には加工された部分も含まれる。なお、部分的な加工のない“多角形”や“辺”を、加工された形状と区別する場合は“厳密な”を付して、例えば、“厳密な四角形”などと記載するものとする。
また、本明細書または特許請求の範囲において、上下、左右、表裏、前後、手前と奥などの表現は、相対的な位置、向き、方向などの関係を述べるに過ぎず、使用時における関係と一致していなくてもよい。例えば、部品と完成品において、部品の上面が、完成品の側面に位置するように実装される場合でも、その部品にとっての上面は変わらない。
また、本明細書または特許請求の範囲において、ある構成要素に関し、これに該当するものが複数あり、それぞれを区別して表現する場合に、その構成要素の頭に“第１”、“第２”と付記して区別することがある。また、本明細書と特許請求の範囲とで区別する対象や観点が異なる場合、本明細書と特許請求の範囲との間で、同一の付記が、同一の対象を指さない場合がある。
例えば、本明細書において“第１”、“第２”、“第３”と付記されて区別される対象があり、本明細書の“第１”及び“第３”のみを対象として特許請求の範囲を記載する場合に、見易さの観点から特許請求の範囲においては“第１”、“第２”と付記して区別することがある。この場合、特許請求の範囲において“第１”、“第２”と付記された対象が、本明細書において“第１”“第３”と付記された対象を指すことになる。
以下に、図面を参照しながら、本明を実施するための形態を説明する。ただし、示される形態は、本発明の技術思想が具体化されたものではあるが、本発明を限定するものではない。また、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、重複した説明は適宜省略することがある。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。
＜実施形態＞
図１は、実施形態に係る発光装置１の一例を示す斜視図である。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から遮光部材９０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８２と波長変換部材８１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、実施形態に係る光学部材８０の一例を示す斜視図である。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８２と波長変換部材８１との接合面を説明するために波長変換部材８１を透過した上面図である。なお、図１０では、透光性部材８２の金属膜８２１における接合領域と、波長変換部材８１の導電膜８１３と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８１３である。図１１は、実施形態に係る波長変換部材８１の下面図である。図１２は、実施形態に係る透光性部材８２の上面図である。
発光装置１は、構成要素として、基部１０、発光素子２０、サブマウント３０、光反射部材４０、保護素子５０、温度測定素子６０、配線７０、光学部材８０、及び、遮光部材９０を有する。また、発光装置１は、構成要素として、少なくとも、発光素子２０、及び、光学部材８０を有する。
また、発光装置１は、１または複数の発光素子２０を有する。また、発光素子２０と同数のサブマウント３０、光反射部材４０を有する。また、１または複数の保護素子５０を有する。また、１または複数の温度測定素子６０を有する。また、１または複数の配線７０を有する。
また、光学部材８０は、構成要素として、波長変換部材８１、及び、透光性部材８２を有する。また、光学部材８０は、構成要素として、少なくとも、波長変換部材８１を有する。なお、発光装置１は、さらに他の構成要素を有していてもよい。
次に、各構成要素について説明する。
（基部１０）
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、１または複数の内側面１４、及び、１または複数の外側面１５を有している。また、上面視で、上面１１と１または複数の内側面１４が交わる線によって枠が形成される。基部１０の窪みはこの枠に囲まれる。
また、基部１０は、枠の内側において、１または複数の段差部１６を有する。また、基部１０には、互いに底面１２からの高さが異なる２つの段差部１６が形成される。なお、段差部１６は、上面、及び、この上面と交わり下方に進む側面のみから構成される。また、段差部１６の高さは、底面１２から段差部１６の上面までの高さとする。１または複数の内側面１４には、基部１０の上面１１と交わる側面と、段差部１６の側面と、が含まれる。
ここでは、２つの段差部１６のうち、底面１２からの高さの低い方を第１段差部１６１、高い方を第２段差部１６２と呼ぶものとする。第１段差部１６１は、基部１０の枠の全周に亘って設けられる。また、第２段差部１６２は、基部１０の枠の全周に亘っては設けられず、枠の一部に亘って設けられる。また、基部１０において、複数の第２段差部１６２が形成される。
基部１０は、セラミックを主材料として形成することができる。例えば、セラミックとして、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、炭化ケイ素を用いることができる。なお、セラミックに限らず、絶縁性を有する他の材料を主材料に用いて形成してもよい。
また、基部１０の底面１２には、１または複数の金属膜が設けられる。基部１０の第２段差部１６２の上面には、１または複数の金属膜が設けられる。また、基部１０の上面１１には１または複数の金属膜が設けられる。図示される発光装置１の例では、底面１２に４つの金属膜、２つの第２段差部１６２のそれぞれに１つの金属膜、上面１１に６つの金属膜が設けられている。
また、底面１２に設けられる１または複数の金属膜には、上面１１に設けられた金属膜と電気的に接続する金属膜が含まれる。また、第２段差部１６２の上面に設けられる１または複数の金属膜には、上面１１に設けられた金属膜と電気的に接続する金属膜が含まれる。
（発光素子２０）
発光素子２０は、半導体レーザ素子である。なお、半導体レーザ素子でなくてもよい。例えば、ＬＥＤや有機ＥＬなど、光を発する素子であれば、発光装置１の発光素子２０に採用できる。図示される発光装置１の例では、発光素子２０として、半導体レーザ素子２０が採用されている。
図示さ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。
なお、半導体レーザ素子２０から放射される光（レーザ光）は拡がりを有し、光の出射端面と平行な面において楕円形状のファーフィールドパターン（以下「ＦＦＰ」という。）を形成する。ここで、ＦＦＰとは、出射端面から離れた位置における出射光の形状や光強度分布を示す。
半導体レーザ素子２０から出射される光のＦＦＰの形状は、活性層を含む複数の半導体層の層方向よりも、それに垂直な積層方向の方が長い楕円形状である。この層方向をＦＦＰの水平方向、積層方向をＦＦＰの垂直方向というものとする。
また、半導体レーザ素子２０のＦＦＰの光強度分布に基づいて、ピーク強度値に対する１／ｅ２以上の強度を有する光を、主要部分の光と呼ぶものとする。また、この光強度分布の半値全幅に相当する角度を拡がり角と呼ぶものとする。ＦＦＰの垂直方向における拡がり角は垂直方向の拡がり角と呼び、ＦＦＰの水平方向における拡がり角は水平方向の拡がり角と呼ぶものとする。
発光素子２０には、発光素子２０から出射される光の発光ピーク波長が、３２０ｎｍ〜５３０ｎｍの範囲、典型的には、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲にあるものを用いることができる。このような半導体レーザ素子２０としては、窒化物半導体を含む半導体レーザ素子が挙げられる。窒化物半導体としては、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、及びＡｌＧａＮを用いることができる。なお、発光素子２０から出射される光は、これに限らなくてよい。
（サブマウント３０）
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）
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９０％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。
２つの光反射面４１は平面形状で、下面に対して傾斜しており、互いに下面に対する傾斜角が異なる。つまり、２つの光反射面４１はいずれも、下面に対する配置関係が垂直でも平行でもない。また、２つの光反射面４１は連続して繋がっており、一体的な１つの反射領域を形成する。
ここでは、下面に近い方の光反射面を第１反射面４１１、遠い方の光反射面を第２反射面４１２と呼ぶものとする。光反射部材４０では、第２反射面４１２の傾斜角の方が、第１反射面４１１の傾斜角よりも大きい。例えば、第１反射面４１１と第２反射面４１２との傾斜角の差は、１０度以上から６０度以下の範囲にある。
なお、一体的な１つの反射領域を形成する３つ以上の光反射面４１を有していてもよい。また、１つの光反射面４１で１つの反射領域を形成してもよい。また、他の光反射面と連続して繋がっていない光反射面をさらに有していてもよい。また、光反射面４１の形状は、平面形状でなく曲面形状であってもよい。
光反射部材４０は、その外形を形成する主材料に、ガラスや金属などを用いることができる。主材料は熱に強い材料がよく、例えば、石英若しくはＢＫ７（硼珪酸ガラス）等のガラス、アルミニウム等の金属、又はＳｉを用いることができる。また、光反射面は、例えば、Ａｇ、Ａｌ等の金属やＴａ２Ｏ５／ＳｉＯ２、ＴｉＯ２／ＳｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５／ＳｉＯ２等の誘電体多層膜を用いて形成することができる。
（保護素子５０）
保護素子５０は、発光素子などの特定の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）
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）
配線７０は、２つの構成要素間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。
（波長変換部材８１）
波長変換部材８１は、下面と、上面と、側面とを有する。また、波長変換部材８１は、波長変換部８１１を有する。また、波長変換部材８１は、包囲部８１２を有する。また、波長変換部材８１は、導電膜８１３を有する。また、波長変換部材８１は、金属膜８１４を有する。
また、波長変換部材８１は、母材に、導電膜８１３、金属膜８１４、または、その他の膜を設けて形成される。つまり、波長変換部材８１は、波長変換部材８１の母材を形成または購入する等して準備する工程と、波長変換部材８１の母材に導電膜８１３を設ける工程と、波長変換部材８１の母材に金属膜８１４を設ける工程と、を有して形成される。
なお、金属膜８１４を設ける工程を、導電膜８１３を設ける工程よりも先に行ってよい。また、波長変換部材８１の母材に金属膜８１４が設けられた状態の、金属膜付き母材を購入する等して準備してもよい。
母材は、直方体の平板形状で構成される。なお、形状は直方体に限らない。波長変換部８１１は、波長変換部材８１の母材に含まれる。また、包囲部８１２は、波長変換部材８１の母材に含まれる。波長変換部材８１の母材は、光の照射により分解されにくい無機材料を主材料に用いて形成することができる。なお、無機材料でなくてもよい。
また、波長変換部材８１において、波長変換部８１１と包囲部８１２とは、一体的に形成されている。また、包囲部８１２が、波長変換部８１１を囲っている。包囲部８１２の内側面が波長変換部８１１の側面と接しており、包囲部８１２の外側面が波長変換部材８１の側面に相当する。また、波長変換部材８１は、波長変換部８１１と包囲部８１２とが一体的に焼結された一体焼結体で形成されている。
このような一体焼結体は、例えば、焼結体等の成形品からなる波長変換部８１１と、包囲部８１２を形成する粉粒の材料と、を一体的に成形して焼結し、波長変換部材８１の母材を形成することができる。また、焼結体等の成形品からなる包囲部８１２と、波長変換部８１１を形成する粉粒の材料と、を一体的に成形して焼結し、波長変換部材８１の母材を形成することができる。焼結には、例えば、放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法）やホットプレス焼結法（ＨＰ法）等を用いることができる。
波長変換部８１１は直方体の形状である。なお、波長変換部８１１の形状は、直方体に限らなくてもよい。また、波長変換部８１１は、波長変換部８１１に入射した光を、異なる波長の光に変換する部材である。また、波長変換部８１１は、異なる波長に変換した光を、波長変換部８１１の外部に出射する。また、波長変換部８１１は、波長変換部８１１に入射した光の一部を、波長変換部８１１の外部に出射する。
波長変換部８１１は、セラミックスを主材料とし、蛍光体を含有させて形成することができる。これに限らず、ガラスを主材料としてもよい。またあるいは、蛍光体単体の多結晶や、蛍光体の単結晶で形成するなどしてもよい。なお、波長変換部８１１には、融点が１３００℃〜２５００℃の材料を主材料に用いるのが好ましく、このようにすることで波長変換部８１１にかかる熱を考慮しても変形や変色などの変質が生じ難い。
例えば、波長変換部８１１の主材料にセラミックスを用いる場合、蛍光体と酸化アルミニウム等の透光性材料とを焼結させて形成することができる。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％とすることができる。また例えば、蛍光体の紛体を焼結させた、実質的に蛍光体のみからなるセラミックスを用いてもよい。
蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、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−Ａｌ2Ｏ3−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、耐熱性が良好であり、青色の励起光と組み合わせて白色光の発光が可能となる蛍光体であるＹＡＧ蛍光体を用いることが好ましい。
包囲部８１２は、直方体の平板の中央部分に貫通孔を有する形状である。貫通孔の領域に波長変換部８１１が設けられる。また、貫通孔の形状は、波長変換部８１１の形状に対応しており、包囲部８１２は波長変換部８１１の側面を囲う。
包囲部８１２は、セラミックスを主材料に用いて形成することができる。また、これに限らず、金属や、セラミックスと金属の複合体などを用いてもよい。また、包囲部８１２には、波長変換部８１１による熱を排熱する高熱伝導率の材料を用いるのが好ましい。高熱伝導率の材料が主材料に用いられた包囲部８１２は、波長変換部８１１における熱を排熱する放熱機能を有し、この観点から包囲部８１２に代えて放熱部材と捉えることもできる。
また、包囲部８１２には、半導体レーザ素子２０が出射した光及び蛍光体が発する蛍光を高反射率で反射する材料を用いるのが好ましい。また、少なくとも波長変換部８１１の側面を囲う領域において光を反射するのが好ましい。高反射率の材料が主材料に用いられた包囲部８１２は、照射された光を反射する高反射性を有し、この観点から包囲部８１２は光反射部材と捉えることもできる。なお、高反射率及び高熱伝導率を有する材料としては、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が挙げられる。
包囲部８１２は、波長変換部８１１のような波長変換機能を有していない。つまり、包囲部８１２は、包囲部８１２に入射した光を異なる波長の光に変換して外部に出射することができない。また、包囲部８１２は、包囲部８１２に入射した光を変換して外部に出射することができない。例えば、包囲部８１２は、蛍光体を含まない。また、包囲部８１２は、透過率が５％以下の遮光性を有する。
導電膜８１３は、波長変換部材８１の上面側または下面側に設けられる。また、導電膜８１３は、波長変換部材８１の母材の上面または下面に設けられる。なお、母材との間に、他の薄膜（例えば、反射防止膜）が介在してもよい。また、導電膜８１３は、波長変換部材８１の所定の領域を囲うようにして、所定の領域の外側に設けられる。所定の領域とは、例えば、波長変換部材８１において主要部分の光が入射する領域である。必要な光が入射する領域の外側に導電膜８１３を設けることで、効率的に光を取出すことができる。
また、導電膜８１３は、包囲部８１２に設けられる。また、導電膜８１３は、波長変換部８１１の外側に設けられる。また、導電膜８１３は、波長変換部８１１に近い位置に設けられる。例えば、波長変換部８１１と導電膜８１３との距離は、最も近い位置で５００μｍ以下であり、好ましくは、３００μｍ以下である。また、導電膜８１３は、波長変換部８１１を囲うように設けられる。図示される波長変換部材８１では、線状の導電膜８１３が波長変換部８１１を囲っている。
導電膜８１３は細い線状で波長変換部８１１を囲うのが好ましい。細い線状とは、例えば、下面視で、線幅が、波長変換部８１１の幅よりも小さく、線の長さが、波長変換部８１１の外周よりも長い線状を示す。また例えば、さらに線幅が、波長変換部８１１の幅の１／２以下であることとしてもよい。ここでの波長変換部８１１の幅は、例えば外形が矩形の場合は短辺の幅であり、例えば外形が楕円形の場合は短径の幅である。また、これ以外の形状の場合は、これらの例示に基づき、実質的に幅が特定される。
導電膜８１３は、酸化物で形成することができる。導電膜８１３を形成する酸化物としては、例えば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）が挙げられる。酸化ルテニウムなどの酸化物は、金、銀、アルミニウム等の金属材料と比べて脆く、割れやすい性質を有する。
また、導電膜８１３は、透明ではなく、かつ、有色の膜である。また、導電膜８１３は、遮光性を有する。ここでの遮光性を有するとは、可視光に対する透過率が６０％以下であることをいうものとする。また、導電膜８１３は可視光を吸収する性質を有する。酸化ルテニウムで形成される導電膜８１３は、黒色であることから、光を吸収し、かつ、遮光性を有する。
なお、導電膜に用いることのできる酸化物としては、酸化ルテニウムの他にも、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）がある。この酸化インジウムスズと比べて、酸化ルテニウムは温度または湿度に対する抵抗変化に優れている。この点について、図１３乃至１５を用いて説明する。
図１３は、酸化ルテニウムにアニール処理を施したときの温度［℃］と、アニール処理後の酸化ルテニウムのシート抵抗［Ω／□］の測定した実験結果である。この実験では、スパッタリング法によって２００ｎｍの膜厚の酸化ルテニウム膜を成膜し、さらに大気環境下で１時間のアニール処理を行った後、常温（２５℃程度）に戻した状態で三菱化学社製の表面抵抗率計Loresta-GPを用いて、シート抵抗の値を測定した。また、アニール処理を行う際の温度を、１００℃から５００℃まで、１００℃刻みで変更し、それぞれの温度におけるシート抵抗を測定した。
図１３の結果から、酸化ルテニウムのシート抵抗は、酸化ルテニウムにかけられる温度に応じて変化することがわかる。また、熱処理の温度が高くなると、シート抵抗が低下することがわかる。また、１００℃〜３００℃の範囲よりも、３００℃〜５００℃の範囲の方が、温度に対するシート抵抗の変化量が大きいことがわかる。
図１４は、図１３で測定された各酸化ルテニウムを、常温から１６０℃の環境下へと移して保管したときの、保管時間［Hour］に対するシート抵抗［Ω／□］の変化率［％］を調べた実験結果である。この実験では、保管時間が０時間、１０時間、５０時間、１００時間、のそれぞれにおけるシート抵抗の値を測定し、０時間のときのシート抵抗からの変化率を算出した。測定器は、図１３で使用したものと同じである。
図１４の結果から、熱処理の行われていない酸化ルテニウムと、１００℃の熱処理が行われた酸化ルテニウムにおいて、シート抵抗が変化したことがわかる。また、保管時間が経過するにつれてシート抵抗は低下し、所定の時間を経過してからは、ほとんど変化しなくなる傾向がみられた。一方で、２００℃以上で熱処理が行われた酸化ルテニウムにおいては、保管時間に依らず、シート抵抗はほぼ一定の値となっていることがわかる。
この結果から、酸化ルテニウムが置かれる温度環境下よりも高い温度で熱処理が施された酸化ルテニウムは、その温度環境下に長時間置かれてもシート抵抗がほぼ一定であることがわかる。また、熱処理が施されなかった、あるいは、その温度環境下より低い温度で熱処理が施された酸化ルテニウムは、その温度環境下に長時間置かれるとシート抵抗が変化したことがわかる。
従って、酸化ルテニウムの導電膜８１３が使用される環境を考慮し、その環境下で想定される温度よりも高い温度で熱処理を施した導電膜８１３は、その使用環境下において熱に対する抵抗変化に優れた導電膜となる。
熱処理をするか否か、また、何度の温度で熱処理をするかは、導電膜８１３の使用環境に応じて適宜決定されればよい。想定される使用環境の温度範囲に対し、その温度範囲における最大温度を超える温度で導電膜８１３に熱処理を施しておけばよいといえる。
熱処理を行う場合、波長変換部材８１の母材に導電膜８１３を設ける工程は、波長変換部材８１の母材に導電膜８１３を成膜する工程と、成膜された導電膜８１３に熱処理を施す工程と、を含むこととなる。導電膜８１３を成膜する工程では、例えば、スパッタリング法を用いて成膜することができる。導電膜８１３に熱処理を施す工程では、例えば、アニール処理を用いて熱処理を施すことができる。
また、導電膜８１３を成膜する工程では、例えば、１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の膜厚の導電膜８１３が成膜される。また、導電膜８１３に熱処理を施す工程では、例えば、図示される発光装置１における波長変換部材８１の使用環境を考慮して、１００℃以上の温度で熱処理が行われた酸化ルテニウムを採用することが考えられる。また、３００℃以下の温度で熱処理が行われた酸化ルテニウムを採用することが考えられる。
例示的な好ましい導電膜８１３としては、常温から１００℃の環境下へと移した状態で５０時間または１００時間保管した場合のシート抵抗の変化率が３％未満である導電膜が挙げられる。また、他の例示的な好ましい導電膜８１３としては、１００℃の環境下で５０時間または１００時間保管した場合のシート抵抗の変化率が２％未満である導電膜が挙げられる。また、他の例示的な好ましい導電膜８１３として、２００℃の環境下で５０時間または１００時間保管した場合のシート抵抗の変化率が３％未満である導電膜が挙げられる。また、他の例示的な好ましい導電膜８１３として、２００℃の環境下で５０時間または１００時間保管した場合のシート抵抗の変化率が２％未満である導電膜が挙げられる。
図１５は、酸化ルテニウム及び酸化インジウムスズをそれぞれ、常温から高温高湿の環境下へと移して保管したときの、保管時間［Hour］に対する配線抵抗［Ω］の変化率［％］を調べた実験結果である。なお、高温高湿環境として、温度８５℃、湿度８５％の環境を用意した。また、保管時間が０時間における配線抵抗の値と、１００時間における配線抵抗の値を測定し、０時間のときの配線抵抗からの変化率を算出した。
また、この実験では、形状（幅、厚み、長さ）の揃った酸化ルテニウム及び酸化インジウムスズを用いた。具体的には、幅を２００μｍ、膜厚を１００μｍとし、図１１に示す線状の導電膜８１３を用いた。また、酸化ルテニウム及び酸化インジウムスズをそれぞれ１０個ずつ用意し、１０個の試料の抵抗変化率の平均値を測定結果として図１５に記した。
また、この実験では３００℃でアニール処理を行った酸化ルテニウムと、５００℃でアニール処理を行った酸化インジウムスズを用いた。なお、酸化インジウムスズに対するアニール処理は、酸化インジウムスズで形成される導電膜の１つの特性である透光性を得るための処理である。
図１５の結果から、酸化ルテニウムには抵抗変化がほとんどみられなかったが、酸化インジウムスズには数％の抵抗変化がみられたことがわかる。詳細には、酸化ルテニウムの１０個の検体の抵抗変化率は、０．２％から０．５％の範囲内にあり、酸化インジウムスズの１０個の検体の抵抗変化率は、２．６％から３．８％の範囲内にあった。
なお、１００時間が経過した後も測定を継続しているが、酸化インジウムスズは、１００時間が経過した後も抵抗が単調に上昇しており、４００時間以上が経過した現時点でも上昇を続けている。
この結果から、常温から高温高湿へと環境変化が起こると、酸化インジウムスズは酸化ルテニウムよりも、配線抵抗が変化しやすい材料であるといえる。また、同形状の酸化インジウムスズの導電膜よりも温度または湿度に対する抵抗変化に優れた導電膜を、酸化ルテニウムの導電膜によって実現できることがわかる。
例示的な好ましい導電膜８１３としては、常温から温度８５℃湿度８５％の高温高湿環境下へと移した状態で１００時間保管した場合の配線抵抗の変化率が２．５％以下である導電膜が挙げられる。また、例示的なより好ましい導電膜８１３としては、常温から温度８５℃湿度８５％の高温高湿環境下へと移した状態で１００時間保管した場合の配線抵抗の変化率が１．５％以下である導電膜が挙げられる。また、例示的なさらに好ましい導電膜８１３として、常温から温度８５℃湿度８５％の高温高湿環境下へと移した状態で１００時間保管した場合の配線抵抗の変化率が０．５％以下である導電膜が挙げられる。
波長変換部材８１において、導電膜８１３が設けられる面側に、複数の金属膜８１４が設けられる。複数の金属膜８１４は、包囲部８１２に設けられる、また、複数の金属膜８１４は、波長変換部８１１の外側に設けられる。また、複数の金属膜８１４には、それぞれ導電膜８１３と接続する２つの金属膜８１４が含まれる。また、この２つの金属膜８１４は、互いに接続していない。
導電膜８１３が設けられる面側からみた平面視で、線状の導電膜８１３の両端のうちの一端と２つの金属膜８１４のうちの一方の金属膜８１４とが重なり、導電膜８１３の他端が他方の金属膜８１４とが重なる。金属膜８１４は、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを用いて形成することができる。
（透光性部材８２）
透光性部材８２は、下面と、上面と、側面とを有する。また、透光性部材８２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。また、透光性部材８２は、直方体の平板形状で構成される母材を有する。なお、形状は直方体に限らない。
透光性部材８２の母材は、サファイアを主材料に用いて形成することができる。サファイアは、比較的透過率が高く、比較的強度も高い材料である。なお、主材料には、サファイアの他に、例えば、石英、炭化ケイ素、又は、ガラス等を用いることもできる。
また、透光性部材８２は、複数の金属膜８２１を有する。また、複数の金属膜８２１は、透光性部材８２の上面側に設けられる。複数の金属膜８２１には、配線のために設けられる２つの金属膜８２１が含まれる。２つの金属膜８２１は、透光性部材８２の外周領域に設けられる。２つの金属膜８２１は、透光性部材８２の中央領域には設けられない。
また、２つの金属膜８２１は、一部に、接合領域を有する。金属膜８２１は、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを設けて形成することができる。また、接合領域においては、例えば、その上にさらにＡｕＳｎを設けて形成することができる。
（遮光部材９０）
遮光部材９０は、遮光性を有する樹脂によって形成される。ここで、遮光性とは光を透過しない性質を示し、光を遮る性質の他、吸収する性質や反射する性質などを利用して、遮光性を実現してもよい。例えば、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で形成できる。
遮光部材９０を形成する樹脂としては、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。また、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。
（発光装置１）
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。
次に、基部１０の底面１２に、保護素子５０と温度測定素子６０とが配置される。保護素子５０は、２つの光反射部材４０のうちの一方が配置されている金属膜に配置され、接合される。温度測定素子６０は、２つの光反射部材４０が配置された金属膜とは異なる金属膜の上に配置され、接合される。
次に、基部１０の底面１２に２つのサブマウント３０が配置される。２つのサブマウント３０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つのサブマウント３０はそれぞれ、光反射部材４０が配置されている金属膜に配置される。なお、サブマウント３０と光反射部材４０は、異なる金属膜に配置されていてもよい。
次に、発光素子２０がサブマウント３０に配置される。図示される発光装置１の例では、半導体レーザ素子２０がサブマウント３０に配置される。また、２つの半導体レーザ素子２０は、それぞれ異なるサブマウント３０の上面に配置され、その下面が接合される。また、２つの半導体レーザ素子２０は、点ＳＰに対して点対称に配置される。つまり、２つの半導体レーザ素子２０が対称となる点と、２つの光反射部材４０が対称となる点と、は同じ位置にある。以降の説明では、この点ＳＰを、対称点と呼ぶものとする。
２つの半導体レーザ素子２０は、上面視で、出射端面が、基部１０の内側面１４または外側面１５と平行及び垂直にならない。そのため、光反射面４１の上端とも、平行及び垂直にならない。つまり、半導体レーザ素子２０は、上面視で、基部１０の内側面１４及び外側面１５、または、光反射面４１の上端、に対して出射端面が斜めになるように配置される。
なお、半導体レーザ素子２０を斜めに配置する代わりに、光反射部材４０を斜めに配置するようにしてもよい。つまり、半導体レーザ素子２０を、基部１０の内側面１４または外側面１５と平行あるいは垂直に配置し、光反射部材４０を平行及び垂直にならないように配置してもよい。
２つの半導体レーザ素子２０のそれぞれで、出射端面から出射された光は、対応する光反射部材４０に照射される。対応する光反射部材４０とは、同じ金属膜に配置されている光反射部材４０である。少なくとも主要部分の光が光反射面４１に照射されるように、半導体レーザ素子２０は配置される。
また、対応する半導体レーザ素子２０と光反射部材４０との間で、光反射部材４０よりも半導体レーザ素子２０の方が対称点から遠い位置にある。従って、半導体レーザ素子２０から出射された光は、対称点に近付く方向に進む。また、２つの発光素子２０のうちの少なくとも一方は温度測定素子６０に近い位置に配される。これにより、発光素子２０の温度を良好に測定することができる。
発光素子２０が配されたサブマウント３０は、発光装置１において、発光素子２０から発生した熱を逃がす放熱部材としての役割を果たしている。サブマウント３０を放熱部材として機能させるには、発光素子２０よりも熱伝導率の良い材料で形成すればよい。また、基部の底面よりも熱伝導率の良い材料で形成すると、より高い放熱効果を得ることができる。
また、サブマウント３０は、発光装置１において、半導体レーザ素子２０の光の出射位置を調整する役割を果たすことができる。例えば、光軸を通る光が底面１２と水平になるようにし、かつ、光反射面４１の所定の位置に照射させたい場合に、サブマウントを調整部材として用いられる。
次に、発光素子２０、保護素子５０、及び、温度測定素子６０を電気的に接続するための複数の配線７０（第１配線７１）が接合される。電気的な接続には、基部１０の底面１２に設けられた金属膜を利用する。これにより、基部１０の上面１１の金属膜を介して、これらの素子と外部電源とを電気的に接続することができる。
次に、光学部材８０が配置される。図示される発光装置１の例では、光学部材８０として、波長変換部材８１と透光性部材８２とが接合された光学部材８０が準備されている。また、波長変換部材８１の金属膜８１４と、透光性部材８２の金属膜８２１とが電気的に接続するように、波長変換部材８１と透光性部材８２とを接合する工程によって、図示される光学部材８０は形成される。
光学部材８０は、基部１０の上面に配置される。また、光学部材８０の下面が基部１０と接合する。また光学部材８０が、基部１０の段差部１６の上面と接合する。また、光学部材８０が、第１段差部１６１の上面と接合する。また、光学部材８０が有する透光性部材８２が、基部１０と接合する。
光学部材８０が基部１０に接合されることで、半導体レーザ素子２０が配された閉空間が形成される。このように、発光装置１では、光学部材８０は蓋部材としての役割を果たすことができる。また、この閉空間は気密封止された状態で形成される。気密封止されることで、半導体レーザ素子２０の光の出射端面に有機物等が集塵することを抑制できる。
発光素子２０によって出射された光の主要部分は、光学部材８０に入射する。また、光学部材８０の波長変換部材８１に入射する。また、波長変換部材８１の波長変換部８１１に入射する。また、光学部材８０の透光性部材８２を透過する。また、透光性部材８２を透過した後に波長変換部８１１に入射する。
波長変換部材８１は、その下面において、主要部分の光が入射する光入射領域と、その周辺領域と、を有する。波長変換部材８１において、光入射領域を含む面は、発光素子２０からの光が入射する入射面といえる。
また、波長変換部材８１において、波長変換部８１１が光入射領域を形成し、包囲部８１２が周辺領域を形成する。なお、周辺領域が包囲部８１２により形成される形態に限らなくてもよい。例えば、波長変換部８１１のサイズを大きくし、波長変換部８１１の下面に光入射領域と周辺領域が含まれていてもよい。また例えば、波長変換部８１１の側面を囲う包囲部８１２を有さない波長変換部材では、波長変換部８１１の下面に光入射領域と周辺領域が含まれる。
波長変換部８１１に入射した光の一部あるいは全部は、波長変換部８１１によって異なる波長の光に変換される。発光素子２０からの光または波長変換された光が、波長変換部８１１の上面から発光装置１の外部に出射される。つまり、波長変換部８１１の上面が、発光装置１の光取出面となる。
なお、波長変換により生じる熱が特定の箇所に集中すると波長変換部８１１による光の変換効率が低下しやすいため、波長変換部８１１に入射する光の分布は拡散している方がよい。例えば、２つの半導体レーザ素子２０のそれぞれから出射されたレーザ光の光強度の強い部分が重ならないようにするとよい。例えば、光反射部材４０の光反射面４１を調整することで、このような制御が可能である。
また、光学部材８０において、透光性部材８２と波長変換部材８１とが接合される。また、透光性部材８２の上面に波長変換部材８１が接合される。また、波長変換部材８１の包囲部８１２と、透光性部材８２とが接合される。また、波長変換部材８１の金属膜８１４と、透光性部材８２の金属膜８２１とが接合される。また、波長変換部材８１の金属膜８１４に、透光性部材８２の金属膜８２１の接合領域が接合される。
導電膜８１３は、波長変換部８１１の近傍においてその周りを細い線状の膜で囲っている。そのため、波長変換部８１１に割れなどの異常が発生すると、その衝撃に対応して導電膜８１３にも亀裂が入るなどして電気的な接続状態に変化を与える。抵抗値の大幅な上昇を検知することで波長変換部８１１の異常を検知することができる。
このことから、導電膜８１３は、波長変換部８１１の異常を検知するセンサである異常検知素子といえる。また、波長変換部８１１は、異常検知素子によって異常が検知される対象である検知対象部材といえる。また、同様に、光入射領域は、検知対象領域といえる。
金属材料と比べて脆く、割れやすい性質を有する酸化物で形成される導電膜８１３を用いることで、波長変換部の破損に対する検知精度を向上させることができる。
導電膜８１３は、波長変換部材８１において、発光素子２０からの光が入射する入射面側に設けられる。また、導電膜８１３は、波長変換部材８１の、透光性部材８２と対向する側に設けられる。そのため、透光性部材８２は、導電膜８１３と接触せずに導電膜８１３の近傍に、あるいは、導電膜８１３と接触して、配される。
波長変換部８１１の温度が上昇すると、導電膜８１３の温度も上昇するため、波長変換部８１１に高出力の光が入射することで、導電膜８１３の抵抗が上がり、測定される抵抗値が上昇する。熱による抵抗変化が大きいと、異常検知が誤作動することもあり得る。図１３〜図１５の実験結果から示されるように、酸化ルテニウムにより形成される導電膜８１３は、このような誤作動を抑制することができる。
また、導電膜８１３は、波長変換部材８１の母材と、透光性部材８２とに挟まれた狭小空間に配されるため、導電膜８１３の温度は、波長変換部８１１の温度に追従するように変化することが考えられる。このような導電膜８１３の使用環境を考慮すると、波長変換部材８１には、熱処理を施した導電膜８１３が設けられることが好ましい。
また、同じサイズ及び形状の導電膜であれば、シート抵抗が低い導電膜ほど、配線抵抗も低い。異常検知に用いる場合、配線抵抗が低すぎると、抵抗の変化が小さくなり、検知精度に影響する。この点を考慮して、図示される発光装置１では、例えば、１００℃以上３００℃以下の温度でアニール処理した酸化ルテニウムの導電膜８１３を採用するのが好ましい。また例えば、１５０℃以上３００℃以下の温度でアニール処理した酸化ルテニウムの導電膜８１３を採用するのがより好ましい。
導電膜８１３は、光入射領域の直下に設けられない。また、透光性部材８２の金属膜８２１は、光入射領域の直下に設けられない。このようにすることで、有色膜の導電膜８１３に遮られずに、波長変換部８１１に光を入射させることができる。
また、透光性部材８２の金属膜８２１の接合領域は、波長変換部材８１の金属膜８１４が設けられる領域内に位置する。また、透光性部材８２の金属膜８２１は、導電膜８１３の直下に設けられない。そのため、遮光性を有する導電膜８１３を設けることで、波長変換部８１１の外側に入射する光を遮光することができる。導電膜８１３は、発光素子２０から出射された光に対する透過率が６０％以下である。
なお、透光性部材８２の上面の方が、波長変換部材８１の下面よりも大きい。また、上面視で、透光性部材８２の上面は、波長変換部材８１の下面を囲う。あるいは、波長変換部材８１を囲う。上面視で、透光性部材８２の上面の２つの金属膜８２１はそれぞれ、波長変換部材８１の下面と重なる領域から重ならない領域に亘って設けられる。
次に、異常検知素子を電気的に接続するための配線７０（第２配線７２）が接合される。電気的な接続には、基部１０の第２段差部１６２に設けられた金属膜と、光学部材８０の金属膜と、が利用される。第２配線７２は、その一端が透光性部材８２の上面の金属膜８２１に、他端が第２段差部１６２の上面の金属膜に、接合される。これにより、基部１０の上面１１の金属膜を介して、異常検知素子と外部電源とを電気的に接続することができる。
次に、遮光部材９０が、基部１０の上面１１による枠の内側に形成される。遮光部材９０は、基部１０と波長変換部材８１との隙間を埋めるようにして形成される。遮光部材９０は、例えば、熱硬化性の樹脂を流し込み、これを熱で硬化させることで形成できる。遮光部材９０を設けることで、光取出面以外からの光の漏れを抑制する。
遮光部材９０は、基部１０の上面１１と交わる内側面１４、基部１０の段差部１６の上面、透光性部材８２の側面、透光性部材８２の上面、及び、波長変換部材８１の側面、に接する。また、波長変換部材８１の上面には達さない。あるいは、包囲部８１２の上面に達したとしても、波長変換部８１１の上面には達さない。これにより、光取出面である波長変換部８１１を避けつつ、隙間を埋めるようにして遮光部材９０を設けることができる。
また、遮光部材９０の形成において、樹脂は、透光性部材８２と波長変換部材８１との隙間にも入り込み得るが、波長変換部８１１の下面には達さない。また、遮光部材９０は、第２配線７２を内包する。つまり、遮光部材９０が形成された時点で、発光装置１において第２配線７２は露出しない。これにより、第２配線７２を水滴等の付着から保護することができる。なお、必ずしも内包していなくてよい。
遮光部材９０は、上面視で、基部１０の上面１１による枠の内側に露出していた金属領域を隠す。発光装置１において、遮光部材９０は絶縁性の材料によって形成されており、絶縁部材としての役割を果たしている。これにより、異常検知の仕組みを適切に動作させることができる。また、外部電源による発光装置１への給電のための導通領域を、基部１０の凹形状の窪みの外側に限定することができる。
以上、説明してきたが、明細書により開示された技術的特徴を有した本発明は、明細書の実施形態で説明した構造に限られるわけではない。例えば、実施形態に開示のない構成要素を有する発光装置においても本発明は適用され得るものであり、開示された構造と違いがあることは本発明を適用できないことの根拠とはならない。
このことはつまり、実施形態により開示された発光装置の全ての構成要素を必要十分に備えることを必須としないものであっても、本発明が適用され得ることを示す。例えば、特許請求の範囲に、実施形態により開示された発光装置の一部の構成要素が記載されていなかった場合、その構成要素については、本実施形態に開示されたものに限らず、代替、省略、形状の変形、材料の変更などといった当業者による設計の自由度を認め、その上で特許請求の範囲に記載された発明が適用されることを請求するものである。
実施形態に記載の光学部材または発光装置は、車載ヘッドライト、照明、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ、その他ディスプレイのバックライト等の光源に使用される光学系に利用することができる。
１ 発光装置
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 発光素子
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 光学部材
８１ 波長変換部材
８１１ 波長変換部
８１２ 包囲部
８１３ 導電膜
８１４ 金属膜
８２ 透光性部材
８２１ 金属膜
９０ 遮光部材

Claims (13)

  1. 発光素子と、
    前記発光素子から出射される光を異なる波長の光に変換して外部に出射する波長変換部と、前記波長変換部を囲う包囲部と、前記包囲部に設けられ前記波長変換部を囲う導電膜と、を有する波長変換部材と、
    を有し、
    前記導電膜が、酸化ルテニウムを用いて形成されている発光装置。
  2. 発光素子と、
    前記発光素子から出射される光を異なる波長の光に変換して外部に出射する波長変換部と、前記波長変換部を囲う包囲部と、前記包囲部に設けられ前記波長変換部を囲う導電膜と、を有する波長変換部材と、
    を有し、
    前記導電膜は、酸化物であり、かつ、常温から温度８５℃湿度８５％の高温高湿環境下へと移した状態で１００時間保管した場合の配線抵抗の変化率が２．５％以下である発光装置。
  3. 発光素子と、
    前記発光素子から出射される光を異なる波長の光に変換して外部に出射する波長変換部と、前記波長変換部の側面を囲う包囲部と、前記包囲部に配され、前記波長変換部を囲う導電膜と、を有する波長変換部材と、
    を有し、
    前記導電膜は、前記発光素子から出射された光に対する透過率が６０％以下であり、かつ、常温から温度８５℃湿度８５％の高温高湿環境下へと移した状態で１００時間保管した場合の配線抵抗の変化率が２．５％以下である発光装置。
  4. 前記包囲部は、前記発光素子から出射される光を異なる波長の光に変換して外部に出射することができない請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。
  5. 発光素子と、
    前記発光素子からの主要部分の光が入射する波長変換部と、前記発光素子からの主要部分の光が入射する領域の外側で当該領域を囲う導電膜と、を有する波長変換部材と、
    を有し、
    前記導電膜は、前記発光素子から出射された光に対する透過率が６０％以下であり、かつ、常温から温度８５℃湿度８５％の高温高湿環境下へと移した状態で１００時間保管した場合の配線抵抗の変化率が２．５％以下である発光装置。
  6. 前記導電膜は、前記波長変換部に破壊などの異常が発生したか否かを検知する異常検知素子である請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光装置。
  7. 前記波長変換部は、前記発光素子からの光が入射する入射面を有し、
    前記導電膜は、前記入射面側に設けられる請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光装置。
  8. 前記波長変換部材は、前記波長変換部の外側に配され、前記導電膜と電気的に接続する金属膜をさらに有する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光装置。
  9. 前記波長変換部材と接続する放熱部材をさらに有し、
    前記導電膜は、前記波長変換部材の、前記放熱部材と対向する側に設けられる請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光装置。
  10. 前記導電膜は、前記放熱部材とは接触しない請求項９に記載の発光装置。
  11. 入射される光と異なる波長の光を出射する波長変換部と、前記波長変換部の側面を囲う包囲部と、を有する母材と、
    前記包囲部の上面または下面に配され、前記波長変換部を囲う導電膜と、を有し、
    前記導電膜は、酸化ルテニウムを用いて形成される光学部材。
  12. 入射される光と異なる波長の光を出射する波長変換部と、前記波長変換部の側面を囲う包囲部と、を有する母材と、
    前記包囲部の上面または下面に配され、前記波長変換部を囲う導電膜と、を有し、
    前記導電膜は、酸化物であり、常温から１００℃の環境下へと移した状態で５０時間または１００時間保管した場合のシート抵抗の変化率が３％未満である光学部材。
  13. 入射される光と異なる波長の光を出射する波長変換部を有する母材と、
    前記母材の所定の領域を囲う導電膜と、を有し、
    前記導電膜は、可視光に対する透過率が６０％以下であり、常温から１００℃の環境下へと移した状態で５０時間または１００時間保管した場合のシート抵抗の変化率が３％未満である光学部材。
JP2020068007A 2020-04-06 2020-04-06 発光装置、又は、光学部材 Pending JP2021166213A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020068007A JP2021166213A (ja) 2020-04-06 2020-04-06 発光装置、又は、光学部材
CN202110181163.4A CN113497173A (zh) 2020-04-06 2021-02-08 发光装置以及光学构件
US17/222,548 US11631965B2 (en) 2020-04-06 2021-04-05 Light emitting device and optical part
DE102021203381.4A DE102021203381A1 (de) 2020-04-06 2021-04-06 Lichtemittierende Vorrichtung und optischer Teil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020068007A JP2021166213A (ja) 2020-04-06 2020-04-06 発光装置、又は、光学部材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021166213A true JP2021166213A (ja) 2021-10-14

Family

ID=77749870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020068007A Pending JP2021166213A (ja) 2020-04-06 2020-04-06 発光装置、又は、光学部材

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11631965B2 (ja)
JP (1) JP2021166213A (ja)
CN (1) CN113497173A (ja)
DE (1) DE102021203381A1 (ja)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0755741A (ja) 1993-08-20 1995-03-03 Fuji Xerox Co Ltd 脆性材料のクラック進行速度を測定する方法
JP2001243560A (ja) 2000-03-01 2001-09-07 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 板状透明基材の破損検出方法及びこの方法を用いた装置
DE102010046307B4 (de) * 2010-09-15 2018-04-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Elektrochemische Zelle eines Akkumulators
JP6202313B2 (ja) 2013-09-20 2017-09-27 カシオ計算機株式会社 蛍光発光装置及びプロジェクタ
JP6302762B2 (ja) 2014-06-23 2018-03-28 スタンレー電気株式会社 発光装置および照明装置
JP2016122715A (ja) 2014-12-24 2016-07-07 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置及びその駆動方法
DE102015213460A1 (de) 2015-07-17 2017-01-19 Osram Gmbh Wellenlängenumwandlung von Primärlicht mittels eines Konversionskörpers
JP2017043138A (ja) 2015-08-24 2017-03-02 スタンレー電気株式会社 照明装置、照明システム、及び車両用灯具
EP3734778B1 (en) 2017-12-26 2024-02-14 Nichia Corporation Optical member, optical device, and method for manufacturing optical member
JP7185123B2 (ja) 2017-12-26 2022-12-07 日亜化学工業株式会社 光学部材及び発光装置
JP7121231B2 (ja) 2018-01-15 2022-08-18 三菱マテリアル株式会社 導電性膜及びその製造方法
JP6702349B2 (ja) * 2018-03-27 2020-06-03 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP7329823B2 (ja) 2018-10-23 2023-08-21 株式会社弘栄ドリームワークス 建築設備表示システム、端末装置、建築設備表示方法およびプログラム
JP6966517B2 (ja) 2018-11-13 2021-11-17 株式会社ダイセル 光学部材、該光学部材を含むレーザーモジュール及びレーザーデバイス

Also Published As

Publication number Publication date
US20210313767A1 (en) 2021-10-07
US11631965B2 (en) 2023-04-18
DE102021203381A1 (de) 2021-10-07
CN113497173A (zh) 2021-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5684700B2 (ja) 発光装置および照明装置
JP7319549B2 (ja) 光学部材、発光装置及び光学部材の製造方法
JP6702349B2 (ja) 発光装置
JP2010074117A (ja) 発光装置
JP2008270707A (ja) 発光装置
KR20120036982A (ko) 광전자 반도체 소자
JP2022179778A (ja) 発光装置
JP7111989B2 (ja) 波長変換部品、波長変換部品の製造方法、及び、発光装置
US11626706B2 (en) Method of manufacturing optical member, optical member, and light emitting device
JP2007189031A (ja) 半導体素子搭載用部材とそれを用いた半導体装置および発光ダイオード
JP2012138435A (ja) 発光素子用パッケージ
JP6179857B2 (ja) 発光装置
JP2021166213A (ja) 発光装置、又は、光学部材
WO2021251233A1 (ja) 発光装置
JP6989795B2 (ja) 光学部材の製造方法、光学部材、発光装置の製造方法、及び、発光装置
JP7206494B2 (ja) 発光装置の製造方法、発光装置
JP7495599B2 (ja) 光学部材、又は、発光装置
JP2020144363A (ja) 光学部材、又は、発光装置
JP7495628B2 (ja) 光学部材の製造方法、光学部材、発光装置の製造方法、及び、発光装置
JP7116333B2 (ja) 発光装置
JP2021196557A (ja) 光学部材、及び、発光装置
JP2021188114A (ja) 金属成膜部材の製造方法、金属成膜部材、波長変換部材、又は、発光装置
US20240044475A1 (en) Light emitting device
JP2023047990A (ja) 光学部材、発光装置
JP2022057984A (ja) 発光部材及びその製造方法、光学部材、発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20201221

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230306

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240130

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240416