JP2023046198A - 発光モジュール - Google Patents
発光モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023046198A JP2023046198A JP2021206658A JP2021206658A JP2023046198A JP 2023046198 A JP2023046198 A JP 2023046198A JP 2021206658 A JP2021206658 A JP 2021206658A JP 2021206658 A JP2021206658 A JP 2021206658A JP 2023046198 A JP2023046198 A JP 2023046198A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- light
- emitting device
- submount
- length
- 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
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 70
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 42
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 9
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 50
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- WUUZKBJEUBFVMV-UHFFFAOYSA-N copper molybdenum Chemical compound [Cu].[Mo] WUUZKBJEUBFVMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBYXRAKIOMOBFF-UHFFFAOYSA-N copper tungsten Chemical compound [Cu].[W] SBYXRAKIOMOBFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
【課題】 複数の発光装置が実装された発光モジュールを実現する。【解決手段】 配線基板と、第1実装面を有し、配線基板と電気的に接続する第1基体と、第2実装面を有し、配線基板と電気的に接続する第2基体と、第1実装面において並べて配置される3以上の第1サブマウントと、第2実装面において並べて配置される4以上の第2サブマウントと、第1サブマウントに配置される3以上の第1発光素子と、第2サブマウントに配置される4以上の第2発光素子と、を備え、第1実装面において第1サブマウントが並ぶ方向である第1方向における第1サブマウントの長さは、第2実装面において前記第2サブマウントが並ぶ方向である第2方向における第2サブマウントの長さよりも大きい、発光モジュール。【選択図】 図1
Description
本発明は、発光モジュールに関する。
特許文献1には、形状の同じパッケージに異なる数のレーザ素子が実装された第1発光装置と第2発光装置を1つの配線基板に実装した発光モジュールが開示されている。
発光モジュールから出射させる光の態様に応じて、第1発光装置に実装される複数の発光素子の実装態様と、第2発光装置に実装される複数の発光素子の実装態様とを、工夫する余地がある。
実施形態に開示される発光モジュールは、上面に第1接続パターン及び第2接続パターンが設けられた配線基板と、第1実装面を有し、前記配線基板の前記第1配線パターンに接合され、前記配線基板と電気的に接続する第1基体と、第2実装面を有し、前記第2接続パターンに接合され、前記配線基板と電気的に接続する第2基体と、前記第1実装面において並べて配置される複数の第1サブマウントと、前記第2実装面において並べて配置される複数の第2サブマウントと、それぞれが前記第1サブマウントに配置される複数の第1発光素子と、それぞれが前記第2サブマウントに配置される複数の第2発光素子と、を備え、前記複数の第1サブマウントは、3以上の前記第1サブマウントを含み、前記複数の第2サブマウントは、前記第1実装面に配置される前記第1サブマウントの数よりも1以上多い数の前記第2サブマウントを含み、前記複数の第1発光素子は、3以上の前記第1発光素子を含み、前記複数の第2発光素子は、前記第1実装面に配置される前記第1発光素子の数よりも1以上多い数の前記第2発光素子を含み、前記第1実装面において前記第1サブマウントが並ぶ方向である第1方向における前記第1サブマウントの長さは、前記第2実装面において前記第2サブマウントが並ぶ方向である第2方向における前記第2サブマウントの長さよりも大きい。
実施形態によって開示される1または複数の発明の少なくとも一つにおいて、効率的に光を出射する発光モジュールを実現できるという効果が期待される。
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、手前と奥などの記載は、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。
また、図面においてX方向、Y方向、及び、Z方向などの方向を、矢印を用いて示すことがある。この矢印の方向は、同じ実施形態に係る複数の図面間で整合が取られている。
また、本明細書において、例えば構成要素などを説明するときに「部材」や「部」と記載することがある。「部材」は、物理的に単体で扱う対象を指すものとする。物理的に単体で扱う対象とは、製造の工程で一つの部品として扱われる対象ということもできる。一方で、「部」は、物理的に単体で扱われなくてもよい対象を指すものとする。例えば、1つの部材の一部を部分的に捉えるときに「部」が用いられる。
なお、上述の「部材」と「部」の書き分けは、均等論の解釈において権利範囲を意識的に限定するという意思を示すものではない。つまり、特許請求の範囲において「部材」と記載された構成要素があったとしても、そのことのみを以って、この構成要素を物理的に単体で扱うことが本発明の適用に必要不可欠であると出願人が認識しているわけではない。
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が異なる場合があり得る。そのため、特許請求の範囲において本明細書と同一の付記がされた構成要素が記載されていても、この構成要素によって特定される対象が、本明細書と特許請求の範囲との間で一致しないことがあり得る。
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構成要素があり、本明細書において“第1”及び“第3”が付記された構成要素を特許請求の範囲に記載する場合に、見易さの観点から特許請求の範囲においては“第1”、“第2”と付記して構成要素を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”と付記された構成要素はそれぞれ、本明細書において“第1”“第3”と付記された構成要素を指すことになる。なお、このルールの適用対象は構成要素に限らず、その他の対象に対しても、合理的かつ柔軟に適用される。
以下に、本発明を実施するための形態を説明する。またさらに、図面を参照しながら、本発明を実施するための具体的な形態を説明する。なお、本発明を実施するための形態は、この具体的な形態に限定されない。つまり、図示される実施形態は、本発明が実現される唯一の形態ではない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、理解の便宜を図るために誇張していることがある。
<第1実施形態>
第1実施形態に係る発光モジュール100を説明する。図1乃至図13は、発光モジュール100の例示的な一形態を説明するための図面である。図1は、発光モジュール100の斜視図である。図2は、発光モジュール100の上面図である。図3は、図2のIII-III断面線における断面図である。図4は、発光モジュール100における配線基板9の上面図である。図5は、発光モジュール100において、第1発光装置1A及び第2発光装置1Bの内部に配置される各構成要素を説明するための斜視図である。図6は、第1発光装置1Aの斜視図である。図7は、第1発光装置1Aの上面図である。図8は、図7のVIII-VIII断面線における断面図である。図9は、第1発光装置1Aの第1基体10Aに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。図10は、第2発光装置1Bの斜視図である。図11は、第2発光装置1Bの上面図である。図12は、図11のXII-XII断面線における断面図である。図13は、第2発光装置1Bの第2基体10Bに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。
第1実施形態に係る発光モジュール100を説明する。図1乃至図13は、発光モジュール100の例示的な一形態を説明するための図面である。図1は、発光モジュール100の斜視図である。図2は、発光モジュール100の上面図である。図3は、図2のIII-III断面線における断面図である。図4は、発光モジュール100における配線基板9の上面図である。図5は、発光モジュール100において、第1発光装置1A及び第2発光装置1Bの内部に配置される各構成要素を説明するための斜視図である。図6は、第1発光装置1Aの斜視図である。図7は、第1発光装置1Aの上面図である。図8は、図7のVIII-VIII断面線における断面図である。図9は、第1発光装置1Aの第1基体10Aに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。図10は、第2発光装置1Bの斜視図である。図11は、第2発光装置1Bの上面図である。図12は、図11のXII-XII断面線における断面図である。図13は、第2発光装置1Bの第2基体10Bに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。
発光モジュール100は、複数の構成要素を備えている。発光モジュール100の複数の構成要素は、複数の発光装置1、及び、配線基板9を含む。また、複数の発光装置1は、第1発光装置1A及び第2発光装置1Bを含む。なお、発光モジュール100は、この他にも構成要素を備えていてよい。例えば、コネクタやサーミスタなどを備えることができる。
発光モジュール100の各構成要素について説明する。
(発光装置1)
発光装置1は、複数の構成要素を備えている。発光装置1の複数の構成要素は、基体10、複数の発光素子20、複数のサブマウント30、1または複数の反射部材40、複数の保護素子50、複数の配線60、蓋部材70、及び、光学部材80を含む。
発光装置1は、複数の構成要素を備えている。発光装置1の複数の構成要素は、基体10、複数の発光素子20、複数のサブマウント30、1または複数の反射部材40、複数の保護素子50、複数の配線60、蓋部材70、及び、光学部材80を含む。
なお、発光装置1は、この他にも構成要素を備えていてよい。例えば、発光装置1は、複数の発光素子20とは別に、さらに発光素子を備えていてもよい。また、発光装置1は、ここで挙げた複数の構成要素の一部を備えていなくてもよい。
発光装置1の各構成要素について説明する。
(基体10)
基体10は、上面11A、下面11B、及び、1または複数の外側面11Cを有する。上面視で、基体10の外縁形状は矩形である。この矩形は、長辺と短辺を有する矩形とすることができる。図示される基体10において、この矩形の長辺方向はX方向と同じ方向であり、短辺方向はY方向と同じ方向である。なお、上面視で、基体10の外縁形状は矩形でなくてもよい。
基体10は、上面11A、下面11B、及び、1または複数の外側面11Cを有する。上面視で、基体10の外縁形状は矩形である。この矩形は、長辺と短辺を有する矩形とすることができる。図示される基体10において、この矩形の長辺方向はX方向と同じ方向であり、短辺方向はY方向と同じ方向である。なお、上面視で、基体10の外縁形状は矩形でなくてもよい。
基体10において、凹形状が形成されている。上面11Aから、上面11Aよりも下方に窪んだ凹形状が形成される。基体10の凹形状によって窪みが画定される。この窪みは、上面視で上面11Aに囲まれる。
上面11Aの内縁は、窪みの外縁を画定する。上面視で、窪みの外縁形状は矩形である。この矩形は、長辺と短辺を有する矩形とすることができる。図示される基体10において、この矩形の長辺方向はX方向と同じ方向であり、短辺方向はY方向と同じ方向である。なお、この窪みの外縁形状は矩形でなくてもよい。
基体10は、実装面11Dを有する。また、基体10は、1または複数の内側面11Eを有する。実装面11Dは、上面11Aよりも下方に、かつ、下面11Bよりも上方に位置する。実装面11Dは上面である。実装面11Dは、上面11Aとは異なる上面といえる。1または複数の内側面11Eは、実装面11Dよりも上方に位置する。1または複数の内側面11Eは、上面11Aと交わる。基体10の窪みを画定する複数の面に、実装面11D及び1または複数の内側面11Eは含まれる。
1または複数の内側面11Eは、実装面11Dに対して垂直に設けられる。ここでの垂直は、±3度の差を許容する。なお、内側面11Eは、実装面11Dに対して垂直でなくてもよい。
基体10は、1または複数の段差部12Cを有する。段差部12Cは、上面、及び、上面と交わり上面から下方に延びる内側面、を有する。段差部12Cの上面は、内側面11Eと交わる。段差部12Cの内側面は、実装面11Dと交わる。
段差部12Cは、上面視で、内側面11Eの一部または全部に沿って形成される。1または複数の段差部12Cは、上面視で、上面11Aの内側に形成される。1または複数の段差部12Cは、上面視で、1または複数の内側面11Eの内側に形成される。
基体10は、複数の段差部12Cを有し得る。複数の段差部12Cには、上面視で、内側面11Eに沿って形成される段差部12Cが含まれる。複数の段差部12Cには、上面視で、内側面11Eの全部に沿って形成される段差部12Cが含まれる。
複数の段差部12Cには、上面視で、ある内側面11E(以下、第1内側面と呼ぶ。)に沿って形成される段差部12C(以下、第1段差部と呼ぶ。)と、別の内側面11E(以下、第2内側面と呼ぶ。)に沿って形成される段差部12C(以下、第2段差部と呼ぶ。)と、が含まれる。
第1内側面11Eと、第2内側面11Eとは、互いに対向する。第1段差部12Cは、第1内側面11Eのみに沿って形成され得る。第2段差部12Cは、第2内側面11Eのみに沿って形成され得る。上面視で、互いに対向する内側面11Eのそれぞれに沿って形成される段差部12Cの間には、段差部12Cは設けられない。
基体10は、上面視で、上面11Aの内側に複数の段差部12C以外の段差部を有さず、また、複数の段差部12Cは2つの段差部12Cのみで構成することができる。複数の段差部12Cは、第1段差部12Cと第2段差部12Cのみで構成することができる。
複数の段差部12Cには、内側面11Eに沿って、実装面11Dに平行な方向に係るこの内側面11Eの長さの50%以上100%以下の長さで形成される段差部12Cが含まれる。
段差部12Cの上面には、1または複数の配線パターン13が設けられる。配線パターン13は、基体10の内部を通る配線を経由して他の配線パターンと電気的に接続する。他の配線パターンは、例えば基体10の下面に設けられる。なお、配線パターン13は、上面11Aまたは外側面11Cに設けられた配線パターンと電気的に接続してもよい。
1または複数の段差部12Cの上面には、複数の配線パターン13が設けられる。複数の段差部12Cのそれぞれに、1または複数の配線パターン13が設けられ得る。基体10は、複数の配線パターン13が上面に設けられた段差部12Cを有することができる。段差部12Cの上面に配線パターン13を設けることで、実装面11Dよりも高い位置で、配線を接続させることができる。これにより、配線の接合処理が容易になることがある。
基体10において、配線パターン13が設けられる箇所は段差部12Cに限らなくてよい。基体10は、電気的な接続のために設けられる配線部を有するといえ、図示される基体10では、段差部12Cが配線部でもある。
基体10は、セラミックを主材料に用いて形成することができる。また、基体10は、金属あるいは金属を含む複合物を主材料に用いて形成された、実装面11Dを有する底部材と、セラミックを主材料に用いて形成された、配線パターン13を有する枠部材と、を接合して形成してもよい。
ここで、主材料とは、対象となる形成物において、質量または体積が最も多くの割合を占める材料をいうものとする。なお、1つの材料から対象となる形成物が形成される場合には、その材料が主材料である。つまり、ある材料が主材料であるとは、その材料の占める割合が100%となり得ることを含む。
セラミックとしては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、炭化ケイ素などが挙げられる。金属としては、例えば、銅、アルミニウム、鉄などが挙げられる。あるいは、金属を含む複合物として、銅モリブデン、銅-ダイヤモンド複合材料、銅タングステンなどを用いることができる。
(発光素子20)
発光素子20は、光を出射する光出射面を有する。発光素子20は、上面、下面、複数の側面を有する。発光素子20の上面または側面が、光出射面となる。発光素子20は、1または複数の光出射面を有する。
発光素子20は、光を出射する光出射面を有する。発光素子20は、上面、下面、複数の側面を有する。発光素子20の上面または側面が、光出射面となる。発光素子20は、1または複数の光出射面を有する。
発光素子20の上面の形状は、長辺と短辺を有する矩形である。なお、発光素子20の上面の形状は、矩形でなくてもよい。発光素子20には、半導体レーザ素子を採用することができる。なお、発光素子20には、半導体レーザ素子に限らず、発光ダイオードなどを採用してもよい。
発光素子20にはシングルエミッタの半導体レーザ素子を採用することができる。また、発光素子20にはエミッタが複数あるマルチエミッタの半導体レーザ素子を採用することもできる。
発光素子20には、例えば、青色の光を出射する発光素子、緑色の光を出射する発光素子、または、赤色の光を出射する発光素子を採用することができる。なお、半導体レーザ素子20には、その他の色または波長の光を出射する発光素子を採用してもよい。
ここで、青色の光は、その発光ピーク波長が420nm~494nmの範囲内にある光をいうものとする。緑色の光は、その発光ピーク波長が495nm~570nmの範囲内にある光をいうものとする。赤色の光は、その発光ピーク波長が605nm~750nmの範囲内にある光をいうものとする。
ここで、発光素子20の一例である半導体レーザ素子について説明する。半導体レーザ素子は、上面視で、一方の対辺を長辺、他方の対辺を短辺とする矩形の外形を有する。半導体レーザ素子から出射される光(レーザ光)は拡がりを有する。また、半導体レーザ素子の出射端面から発散光が出射される。半導体レーザ素子の出射端面は、発光素子20の光出射面ということができる。
半導体レーザ素子から出射される光は、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。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である。
ここで、FFPの楕円形状の中心を通る光、言い換えると、FFPの光強度分布においてピーク強度の光を、光軸を進む光、あるいは、光軸を通る光と呼ぶものとする。また、FFPの光強度分布において、ピーク強度値に対して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。
半導体レーザ素子から出射される光のFFPの形状は、光の出射端面と平行な面において、積層方向の方が、積層方向に垂直な方向よりも長い楕円形状である。積層方向とは、半導体レーザ素子において活性層を含む複数の半導体層が積層される方向のことである。積層方向に垂直な方向は、半導体層の面方向ということもできる。また、FFPの楕円形状の長径方向を半導体レーザ素子の速軸方向、短径方向を半導体レーザ素子の遅軸方向ということもできる。
FFPの光強度分布に基づきピーク光強度の1/e2の光強度の光が拡がる角度を、半導体レーザ素子の光の拡がり角とする。光の拡がり角は、ピーク光強度の1/e2の光強度の他に、例えば、ピーク光強度の半値の光強度から求められることもある。本明細書の説明において、単に「光の拡がり角」というときは、ピーク光強度の1/e2の光強度における光の拡がり角を指すものとする。なお、速軸方向の拡がり角の方が、遅軸方向の拡がり角よりも大きいといえる。
青色の光を発する半導体レーザ素子、または、緑色の光を発する半導体レーザ素子として、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などのGaN系の半導体を用いることができる。赤色の光を発する半導体レーザ素子として、InAlGaP系やGaInP系、GaAsやAlGaAsなどのGaAs系の半導体を含むものが挙げられる。
(サブマウント30)
サブマウント30は、上面31と、下面と、1または複数の側面32と、を有する。サブマウント30は、上面視において、一方の方向の長さが、これに垂直な方向の長さよりも大きい外形を有する。上面31は、矩形の形状である。上面31は、短辺及び長辺を有する矩形の形状となり得る。なお、上面31は、正方形の形状であってもよい。
サブマウント30は、上面31と、下面と、1または複数の側面32と、を有する。サブマウント30は、上面視において、一方の方向の長さが、これに垂直な方向の長さよりも大きい外形を有する。上面31は、矩形の形状である。上面31は、短辺及び長辺を有する矩形の形状となり得る。なお、上面31は、正方形の形状であってもよい。
サブマウント30は、直方体の形状で構成される。サブマウント30は、上面31と下面の間の距離が、他の対向する2面の間の距離よりも小さい。この上面31と下面の間の距離をサブマウント30の厚みと呼ぶものとする。なお、サブマウント30の形状は直方体に限らなくてよい。
上面31における短辺の長さは、500μm以上1500μm以下である。上面31における長辺の長さは、1000μm以上3000μm以下である。サブマウント30の厚みは、200μm以上500μm以下である。上面31の長辺の長さは、短辺の長さの120%以上300%以下である。
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することができる。また、サブマウント30には、他の構成要素と接合するための金属膜が設けられている。
(反射部材40)
反射部材40は、光を反射する光反射面を有する。また、光反射面は、下面に対して傾斜している。つまり、光反射面は、下面からみた配置関係が垂直でも平行でもない。光反射面の下端と上端を結ぶ直線が、反射部材40の下面に対して傾斜している。下面に対する光反射面の角度、あるいは、下面に対する光反射面の下端と上端を結ぶ直線の角度を、光反射面の傾斜角と呼ぶものとする。
反射部材40は、光を反射する光反射面を有する。また、光反射面は、下面に対して傾斜している。つまり、光反射面は、下面からみた配置関係が垂直でも平行でもない。光反射面の下端と上端を結ぶ直線が、反射部材40の下面に対して傾斜している。下面に対する光反射面の角度、あるいは、下面に対する光反射面の下端と上端を結ぶ直線の角度を、光反射面の傾斜角と呼ぶものとする。
図示される反射部材40において、光反射面は、平面であり、かつ、反射部材40の下面に対して45度の傾斜角を成す。なお、光反射面は平面でなくてもよく、例えば曲面であってもよい。また、光反射面は、その傾斜角が45度でなくてもよい。
反射部材40は、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を用いることができる。反射部材40は、Siを主材料に用いて形成することもできる。主材料が反射性材料であれば、主材料から光反射面を形成することができる。主材料とは別に光反射面を形成する場合、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。
光反射面において、光反射面に照射される光のピーク波長に対する反射率が90%以上である。また、この反射率は95%以上であってもよい。また、この反射率を99%以上とすることもできる。光反射率は、100%以下あるいは100%未満である。
(保護素子50)
保護素子50は、特定の素子(例えば半導体レーザ素子)に過剰な電流が流れて破壊されてしまうことを防ぐためのものである。保護素子50としては、例えば、ツェナーダイオードがあげられる。また、ツェナーダイオードとしては、Siで形成されたものを採用できる。
保護素子50は、特定の素子(例えば半導体レーザ素子)に過剰な電流が流れて破壊されてしまうことを防ぐためのものである。保護素子50としては、例えば、ツェナーダイオードがあげられる。また、ツェナーダイオードとしては、Siで形成されたものを採用できる。
(配線60)
配線60は、両端を接合部とする線状の導電性材料である。両端の接合部は、他の構成要素との接合部分になる。配線60は、例えば、金属のワイヤである。金属には、例えば、金、アルミニウム、銀、銅などを用いることができる。
配線60は、両端を接合部とする線状の導電性材料である。両端の接合部は、他の構成要素との接合部分になる。配線60は、例えば、金属のワイヤである。金属には、例えば、金、アルミニウム、銀、銅などを用いることができる。
(蓋部材70)
蓋部材70は、下面と、上面と、を有し、直方体の平板形状で構成される。なお、直方体でなくてもよい。蓋部材70は、光を透過する透光性を有する。ここで、透光性とは、光に対する透過率が80%以上であることとする。なお、全ての波長の光に対して80%以上の透過率を有していなくてもよい。蓋部材70は、一部に非透光性の領域(透光性を有していない領域)を有していてもよい。
蓋部材70は、下面と、上面と、を有し、直方体の平板形状で構成される。なお、直方体でなくてもよい。蓋部材70は、光を透過する透光性を有する。ここで、透光性とは、光に対する透過率が80%以上であることとする。なお、全ての波長の光に対して80%以上の透過率を有していなくてもよい。蓋部材70は、一部に非透光性の領域(透光性を有していない領域)を有していてもよい。
蓋部材70は、ガラスを主材料に用いて形成される。蓋部材70を形成する主材料は、高い透光性を有する材料である。蓋部材70は、ガラスに限らず、例えば、サファイアを主材料に用いて形成してもよい。
(光学部材80)
光学部材80は、上面と、下面と、側面と、を有する。光学部材80は、入射する光に対して、反射、透過、屈折といった光学作用や、集光、拡散、コリメートといった光学作用を与える。
光学部材80は、上面と、下面と、側面と、を有する。光学部材80は、入射する光に対して、反射、透過、屈折といった光学作用や、集光、拡散、コリメートといった光学作用を与える。
光学部材80は、1または複数のレンズ面を有するレンズ部材とすることができる。1または複数のレンズ面は、光学部材80の上面側に設けられる。なお、光学部材80の下面側に設けられてもよい。上面及び下面は平面である。1または複数のレンズ面は、上面と交わる。1または複数のレンズ面は、上面視で上面に囲まれる。上面視で、光学部材80は、矩形の外形を有している。光学部材80の下面は矩形である。
光学部材80の、上面視で1または複数のレンズ面と重なる部分をレンズ部とする。光学部材80において、上面視で上面と重なる部分を非レンズ部とする。レンズ部を、上面を含む仮想的な平面で二分したときのレンズ面側をレンズ形状部、下面側を平板形状部とする。レンズ部の下面は、下面の一部分である。光学部材80において、下面は、レンズ部の下面及び非レンズ部の下面で構成される。
図示される光学部材80は、複数のレンズ面を有している。また、複数のレンズ面は、一方向に連なって形成される。光学部材80は、5つのレンズ面を有し、この5つレンズ面の頂点が一直線上に設けられるように形成される。この直線は、X方向と同じ方向である。
ここで、上面視で、複数のレンズ面が並ぶ方向を連結方向というものとする。複数のレンズ面は、上面視で、連結方向の長さが、この方向に垂直な方向の長さよりも大きい。図示される光学部材80において、連結方向は、X方向と同じ方向である。
光学部材80は、高い透光性を有する。光学部材80は、レンズ部及び非レンズ部のいずれにおいても高い透光性を有する。また、光学部材80は、全体として、高い透光性を有する。光学部材80は、例えば、BK7等のガラスを用いて形成することができる。
次に、上述した構成要素を備える発光装置1について説明する。なお、以下の発光装置1についての説明では、発光装置1に係る図面に基づいて整合する限り、単体の構成要素についての説明は複数の同じ構成要素のそれぞれについても適用されるものである。つまり、図面において同じ構成要素が複数あり、単体の構成要素について説明が図面から複数の同じ構成要素のそれぞれについても当てはまる場合には、複数の同じ構成要素のそれぞれについてもこの説明が妥当する。
(発光装置1)
発光装置1において、発光素子20は、サブマウント30に実装される。発光素子20は、サブマウント30の上面31に配置される。図示される発光装置1では、半導体レーザ素子が発光素子20に採用されている。
発光装置1において、発光素子20は、サブマウント30に実装される。発光素子20は、サブマウント30の上面31に配置される。図示される発光装置1では、半導体レーザ素子が発光素子20に採用されている。
複数の発光素子20は、互いに異なるサブマウント30に配置される。なお、発光素子20が配置されるサブマウント30に、さらに別の発光素子が配置されてもよい。放熱性などを考慮すると、1のサブマウント30には、1の発光素子20の他に発光素子は配置されない方が望ましいことがある。
発光素子20は、光出射面が、サブマウント30の側面32の近傍に位置するように配置される。ここで、光出射面の近傍に位置する側面32を第1側面32Aと呼ぶものとする。また、第1側面32Aと反対側のサブマウント30の側面32を第2側面32Bと呼ぶものとする。第1側面32Aは、上面31の短辺と交わる側面32である。第2側面32Bは、第1側面32Aと上面31とが交わる短辺と対をなす短辺と交わる側面32である。発光素子20は、その光出射面が第2側面32Bよりも第1側面32Aに近い位置で、サブマウント30に配置される。
発光装置1において、保護素子50は、サブマウント30に実装される。保護素子50は、サブマウント30の上面31に配置される。保護素子50は、半導体レーザ素子20が配置されるサブマウント30に配置される。複数の保護素子50は、互いに異なるサブマウント30に配置される。
発光装置1において、サブマウント30は、基体10に実装される。サブマウント30は基体10の実装面11Dに配置される。複数のサブマウント30が、実装面11Dに並べて配置される。複数のサブマウント30は、基体10の長手方向に並べて配置される。複数のサブマウント30は、基体10における長辺方向に並べて配置される。
ここで、上面視で複数のサブマウント30が並ぶ方向を第1方向と呼ぶものとする。発光装置1において、複数の発光素子20は第1方向に並べて配置される。図示される発光装置1において、第1方向はX方向と同じ方向である。また、上面視で、サブマウント30に配置された発光素子20の光出射面に平行な方向は、X方向と同じ方向である。
複数のサブマウント30は、第1側面32Aが第1方向に並ぶように配置される。複数の発光素子20は、光出射面が第1方向に並ぶように配置される。サブマウント30は、上面視で、第1方向の長さよりも、第1方向に垂直な方向(以下、第2方向と呼ぶ。)の長さの方が大きい。
発光装置1において、発光素子20の光出射面は側方を向く。複数の発光素子20の光出射面はそれぞれ同じ方向を向く。発光素子20の光出射面から側方に進む光が出射される。図示される発光装置では、半導体レーザ素子である発光素子20の光出射面から、実装面11Dに垂直な方向を速軸方向とするFFPの光が出射される。いずれの発光素子20も、遅軸方向の拡がり角は20度以下である。なお、拡がり角は0度より大きい角度である。
発光装置1において、1または複数の反射部材40が、基体10に配置される。反射部材40は、実装面11Dに配置される。反射部材40は光反射面を有している。複数の発光素子20から出射された光は、1または複数の光反射面により反射される。光反射面は、光軸を通る光の進行方向に対して45度の角度で傾いている。光反射面によって反射された光は上方に進む。図示される発光装置1では、反射部材40の光反射面に、1または複数の主要部分の光が照射される。
反射部材40は発光素子20に1対1で設けることができる。つまり、発光素子20の数と同数の反射部材40が配置される。複数の反射部材40は、上面視で、第1方向に並べて配置される。いずれの反射部材40も、大きさ及び形状は同じである。図示される発光装置1では、反射部材40の光反射面は、照射された主要部分の光の90%以上を反射する。なお、複数の発光素子20に対して1つの反射部材40を設けてもよい。また、全ての発光素子20に対して1つの反射部材40を設けてもよい。またあるいは、発光装置1は、反射部材40を有していなくてもよい。
発光装置1において、配線60が、配線パターン13に接合される。発光装置1は、複数の配線60を備える。複数の配線60は、1または複数の発光素子20を基体10に電気的に接続する。
発光装置1において、蓋部材70は、基体10に接合される。蓋部材70は、基体10の上面に配される。また、蓋部材70は、段差部12Cよりも上方に位置する。また、蓋部材70が接合されることで、基体10と蓋部材70によって画定される閉空間が生まれる。この空間は、発光素子20が配される空間である。
所定の雰囲気下で蓋部材70を基体10に接合することで、気密封止された閉空間(封止空間)が作り出される。発光素子20に半導体レーザ素子を採用する場合、半導体レーザ素子が配される空間を気密封止することで、集塵による品質劣化を抑制することができる。蓋部材70は、発光素子20から出射される光に対して透光性を有する。図示される発光装置1では、発光素子20から出射された主要部分の光の90%以上が蓋部材70を透過して外部へと出射される。
光学部材80は蓋部材70の上方に配置される。光学部材80は、蓋部材70に接合される。蓋部材70から出射された複数の光は、光学部材80の入射面に入射する。光学部材80の入射面に入射した光は、レンズ面から出射される。
光学部材80のレンズ部は、連結方向に垂直な方向において、基体10の互いに反対側に位置する2つの外側面11Cのうちの一方の外側面11Cに寄った位置に配置される。光学部材80のレンズ部は、連結方向において、基体10の互いに反対側に位置する外側面11Cのそれぞれから同じ距離だけ離れた位置に配置される。
光学部材80は、上面視で、レンズ面が反射部材40と重なるように配置される。光学部材80は、上面視で、レンズ面が発光素子20と重なるように配置される。上面視で、複数のレンズ面のそれぞれが、互いに異なる発光素子20と重なるように配置される。1または複数のレンズ面のそれぞれから、互いに異なる発光素子20から出射された光が出射される。図示される発光装置1では、発光素子20は半導体レーザ素子であり、1または複数のレンズ面のそれぞれから、互いに異なる発光素子20から出射された主要部分の光が出射される。1のレンズ面に1の発光素子20が対応し、各レンズ面から、対応する発光素子20からの光が出射される。
(配線基板9)
配線基板9は、上面、下面、及び、側面を有する。配線基板9の上面には、複数の接続パターン9Aが設けられる。複数の接続パターン9Aは、第1接続パターン9A1と、第2接続パターン9A2と、を含む。配線基板9の上面には、複数の配線領域9Bが設けられる。
配線基板9は、上面、下面、及び、側面を有する。配線基板9の上面には、複数の接続パターン9Aが設けられる。複数の接続パターン9Aは、第1接続パターン9A1と、第2接続パターン9A2と、を含む。配線基板9の上面には、複数の配線領域9Bが設けられる。
配線基板9の接続パターン9A上に他の構成要素が接合される。接続パターン9Aは、配線基板9の上面において、複数の接続領域に分かれている。複数の接続領域には、配線領域9Bと電気的に接続する接続領域が含まれる。複数の接続領域には、配線領域9Bと電気的に接続しない接続領域が含まれる。
複数の接続パターン9Aはそれぞれ、上面視で同一または類似する接続パターンを形成する。ここでの「同一または類似する」とは、同じ包含矩形を形成することである。また、包含矩形とは、接続パターン9Aを包含する最小の矩形をいうものとする。複数の接続パターン9Aは同じ包含矩形を有する、といえる。なお、図4において、包含矩形を破線で記し、第1接続パターン9A1に係る包含矩形を符号H1、第2接続パターン9A2に係る包含矩形を符号H2で記している。
第1接続パターン9A1と、第2接続パターン9A2とは、互いに異なる形状の接続パターン9Aである。第1接続パターン9A1の方が、接続領域の数が少ない。上面視で第1接続パターン9A1の包含矩形と、第2接続パターン9A2の包含矩形とは、同じ大きさ及び形状である。
第1接続パターン9A1と第2接続パターン9A2は、並べて配置される。第1接続パターン9A1と第2接続パターン9A2は、近付けて配置される。第1接続パターン9A1と第2接続パターン9A2の間の距離は、300μm以上1000μm以下である。
(発光モジュール100)
発光モジュール100は、第1発光装置1A及び第2発光装置1Bを含む複数の発光装置1を備える。配線基板9が有する2つの接続パターン9Aのうちの一方に第1発光装置1Aが、他方に第2発光装置1Bが接続される。図示される発光モジュール100では、第1発光装置1Aが第1接続パターン9A1に接合され、第2発光装置1Bが第2接続パターン9A2に接合される。
発光モジュール100は、第1発光装置1A及び第2発光装置1Bを含む複数の発光装置1を備える。配線基板9が有する2つの接続パターン9Aのうちの一方に第1発光装置1Aが、他方に第2発光装置1Bが接続される。図示される発光モジュール100では、第1発光装置1Aが第1接続パターン9A1に接合され、第2発光装置1Bが第2接続パターン9A2に接合される。
第1発光装置1A及び第2発光装置1Bはいずれも同じ向きで配線基板9に配置される。第1発光装置1A及び第2発光装置1Bはいずれも、光学部材80のレンズ部が同じ方向に寄るように、並べて配置される。例えば、発光モジュール100において、第1発光装置1A及び第2発光装置1Bを180度回転させて配線基板9に実装することで電極の向きを変えることができる。第1発光装置1A及び第2発光装置1Bを同じ向きに配置する実装態様とすることで、第1発光装置1Aから出射される光と第2発光装置1Bから出射される光の間隔を変えずに、このような柔軟な対応ができる。
ここで、第1発光装置1Aに備わる基体10を第1基体10A、第2発光装置1Bに備わる基体10を第2基体10Bと呼んで区別する。また、第1発光装置1Aに備わる発光素子20を第1発光素子20A、第2発光装置1Bに備わる発光素子20を第2発光素子20Bと呼んで区別する。また、第1発光装置1Aに備わるサブマウント30を第1サブマウント30A、第2発光装置1Bに備わるサブマウント30を第2サブマウント30Bと呼んで区別する。また、第1発光装置1Aに備わる保護素子50を第1保護素子50A、第2発光装置1Bに備わる保護素子50を第2保護素子50Bと呼んで区別する。
第1基体10Aの長辺方向の長さは、第2基体10Bの長辺方向の長さの90%以上105%以下である。第1基体10Aの短辺方向の長さは、第2基体10Bの短辺方向の長さの90%以上105%以下である。図示される発光装置1では、長辺方向及び短辺方向のいずれも、第1基体10Aと第2基体10Bは同じ長さである。また、第1基体10Aと第2基体10Bとは同じ大きさ及び形状である。このように、第1発光装置1Aの配線基板9との接合に関わる面の大きさと、第2発光装置1Bの配線基板9との接合に関わる面の大きさとを近付ける実装態様とすることで、配線基板9に接合させる発光装置1を柔軟に選択して発光モジュール100を製造することができる。
第1基体10Aの第1発光装置1Aに基づく第1方向の長さは、第2基体10Bの第2発光装置1Bに基づく第1方向の長さの90%以上105%以下である。図示される発光モジュール100では、第1発光装置1Aに基づく第1方向と、第2発光装置1Bに基づく第1方向とは平行(同じ方向)である。なお、ここでの平行は、±3度の差を含む。
第1発光装置1A及び第2発光装置1Bが配線基板9に配置される向きによっては、第1発光装置1Aに基づく第1方向と、第2発光素子20Bに基づく第1方向とは平行にならないことがある。以下、複数の第1発光素子20Aが並ぶ方向を第3方向、第2発光素子20Bが並ぶ方向を第4方向と呼ぶ。図示される発光モジュール100では、第1発光素子20Aに基づく第1方向と第3方向は同じ方向であり、第2発光素子20Bに基づく第1方向と第4方向は同じ方向である。
第1基体10Aの実装面11D(以下、第1実装面と呼ぶ。)の第3方向の長さは、第2基体10Bの実装面11D(以下、第2実装面と呼ぶ。)の第4方向の長さの90%以上105%以下である。第1実装面11Dの長辺方向の長さは、第2実装面11Dの長辺方向の長さの90%以上105%以下である。第1実装面11Dの短辺方向の長さは、第2実装面11Dの短辺方向の長さの90%以上105%以下である。図示される発光装置1では、長辺方向及び短辺方向のいずれも、第1実装面11Dと第2実装面11Dは同じ長さであり、同じ大きさ及び形状である。
第1基体10Aは少なくとも2つの配線パターン13を有し、第2基体10Bは少なくとも3つの配線パターン13を有する。図示される第2発光装置1Bでは、第2基体10Bにおいて4つの配線パターン13が設けられている。
第1発光装置1Aの複数の第1発光素子20Aには、3以上の第1発光素子20Aが含まれ得る。つまり、第1発光装置1Aは、3以上の第1発光素子20Aを備え得る。第1発光装置1Aが備える第1発光素子20Aの数は、7以下とすることができる。
第2発光装置1Bは、第1発光装置1Aが備える第1発光素子20Aの数よりも1以上多い数の第2発光素子20Bを含み得る。第2発光装置1Bの複数の第2発光素子20Bには、第1実装面に配置される第1発光素子20Aの数よりも1以上多い数の第2発光素子20Bが含まれ得る。第2発光装置1Bが備える第2発光素子20Bの数は、第1発光装置1Aが備える第1発光素子20Aの数に2を加えた数以下とすることができる。このように、実装される発光素子20の数が異なる第1発光装置1Aと第2発光装置1Bを用意できることで、これらを配線基板9に実装する実装態様において、発光モジュール100に実装する発光素子20の数や種類を柔軟に決定することができる。
第1発光素子20Aは、第1の色の光を出射し、第2発光素子20Bは、第1の色とは異なる色の光を出射する。第2発光素子20Bは、第1の色の光とは異なる第2の色の光を出射する。複数の第2発光素子20Bには、第2の色の光を出射する第2発光素子20Bと、第1の色及び第2の色とは異なる第3の色の光を出射する第2発光素子20Bと、を含み得る。以下、第2の色の光を出射する第2発光素子20Bを第2発光素子20B1、第3の色の光を出射する第2発光素子20Bを第2発光素子20B2、と書き分けることでこれらを区別する。
発光モジュール100において、複数の第1発光素子20A及び複数の第2発光素子20Bの中には、赤色の光を出射する発光素子20、緑色の光を出射する発光素子20、及び、青色の光を出射する発光素子20が含まれる。例えば、発光モジュール100において、第1の色を赤色、第2の色を緑色、第3の色を青色とすることができる。
発光モジュール100において、第1発光素子20Aの数は第2発光素子20B1の数よりも多く、第2発光素子20B1の数は第2発光素子20B2の数よりも多い。図示される発光モジュール100では、第1発光素子20Aに第1発光効率の発光素子20を、第2発光素子20B1に第2発光効率の発光素子20を、第2発光素子20B2に第3発光効率の発光素子20を採用することができる。
発光モジュール100において、複数の第1発光素子20AにGaAs系の半導体を含む半導体レーザ素子を採用し、複数の第2発光素子20BにGaN系の半導体を含む半導体レーザ素子を採用することができる。このように、異なる材料系の発光素子20を別々の発光装置に実装する実装態様とすることで、発光装置の製造における安定性または容易性が向上し、発光モジュール100の生産性を向上させることができる。
第1発光素子20Aの光出射面に平行な方向の長さは、第2発光素子20Bの光出射面に平行な方向の長さよりも大きい。前者の長さと後者の長さの差は、100μm以上400μm以下である。
第1発光素子20Aの第3方向の長さは、第2発光素子20Bの第4方向の長さよりも大きい。前者の長さと後者の長さの差は、100μm以上400μm以下である。上面視で、第1発光素子20Aの第3方向に垂直な方向の長さは、第2発光素子20Bの第4方向に垂直な方向の長さよりも大きい。前者の長さと後者の長さの差は、100μm以上900μm以下である。
第1発光装置1Aの複数の第1サブマウント30Aには、3以上の第1サブマウント30Aが含まれ得る。つまり、第1発光装置1Aは、3以上の第1サブマウント30Aを備え得る。第1発光装置1Aが備える第1サブマウント30Aの数は、7以下とすることができる。
第2発光装置1Bは、第1発光装置1Aが備える第1サブマウント30Aの数よりも1以上多い数の第2サブマウント30Bを含み得る。第2発光装置1Bの複数の第2サブマウント30Bには、第1実装面に配置される第1サブマウント30Aの数よりも1以上多い数の第2サブマウント30Bが含まれ得る。第2発光装置1Bが備える第2サブマウント30Bの数は、第1発光装置1Aが備える第1サブマウント30Aの数に2を加えた数以下とすることができる。
第3方向における第1サブマウント30Aの長さは、第4方向における第2サブマウント30Bの長さよりも大きい。前者の長さと後者の長さの差は、100μm以上400μm以下である。前者の長さは、後者の長さの101%以上150%以下である。第1発光素子20Aと第2発光素子20Bの大きさに応じて第1サブマウント30Aと第2サブマウント30Bの大きさを定めた実装態様とすることで、放熱性などの光学特性に影響する要因に配慮することができ、効率的に光を出射する発光モジュール100を製造することができる。
第4方向に垂直な方向における第2サブマウント30Bの長さは、第3方向に垂直な方向における第1サブマウント30Aの長さよりも大きい。前者の長さと後者の長さの差は、70μm以上300μm以下である。前者の長さは、後者の長さの101%以上130%以下である。
第1発光素子20Aは、上面視で、第1サブマウント30Aの上面31の短辺を4等分する3点のうちの一方の端の点を通り、かつ、上面31の長辺に平行な仮想的な直線が、第1発光素子20Aの光出射面及び光出射面と反対側の側面のいずれも通過する位置に配置される。以下、仮想的な直線を「仮想線」と呼ぶものとする。
第1保護素子50Aは、上面視で、第3方向に平行で、かつ、第1発光素子20Aを通過する仮想線が通過する位置に配置される。また、第1保護素子50Aは、上面視で、第1サブマウント30Aの上面31の短辺を4等分する3点のうちの他方の端の点を通り、かつ、上面31の長辺に平行な仮想線が通過する位置に配置される。
第2発光素子20Bは、上面視で、第2サブマウント30Bの上面31の短辺の中心を通り、かつ、長辺に平行な仮想線が、第2発光素子20Bの光出射面及び光出射面と反対側の側面のいずれも通過する位置に配置される。
第2保護素子50Bは、上面視で、第4方向に平行で、かつ、第2発光素子20Bを通過する仮想線が通過しない位置に配置される。言い換えれば、上面視で、第4方向に平行で、かつ、第2保護素子50Bを通過するどのような直線も、第2発光素子20Bを通過しないように、第2保護素子50Bは配置される。
例えば、上面視で、発光素子20の光出射面側を前方、光出射面と反対側を後方としたときに、第1保護素子50Aは第1発光素子20Aの側方に、第2保護素子50Bは第2発光素子20Bの後方に配置される。このように、保護素子50の配置位置を異ならせる実施態様とすることで、サブマウント30の実装スペースを有効に活用し、小型の発光モジュール100を実現することができる。
第2保護素子50Bから第2側面32Bまでの距離が、第2発光素子20Bから第2側面32Bまでの距離よりも短い位置で、第2保護素子50Bは第2サブマウント30Bに配置される。第2側面32Bから第2保護素子50Bまでの最長距離の方が、第2側面32Bから第2発光素子20Bまでの最短距離よりも短い。第2保護素子50Bは、第2側面32Bの近傍に配置される。
第2保護素子50Bは、上面視で、第2発光素子20Bの光出射面に平行な方向の長さの中心を通り、かつ、光出射面に垂直な仮想線が通過しない位置に配置される。このような位置に第2保護素子50Bを配置することで、光出射面の反対側の側面から漏れる光の影響を受けにくくすることができる。
第2サブマウント30B及び第2サブマウント30Bに配置される第2発光素子20Bについて、上面視で、上面31の長辺の長さは、第2発光素子20Bの光出射面に垂直な方向の長さの105%以上150%以下である。またあるいは、上面視で、第2サブマウント30Bの第2方向の長さは、第2発光素子20Bの第2方向の長さの105%以上150%以下である。
第2サブマウント30Bと、第2サブマウント30Bに配置される第2発光素子20B及び保護素子50について、上面視で、第2サブマウント30Bの第2方向の長さは、第2発光素子20Bの第2方向の長さ、及び、保護素子50の第2方向の長さの和よりも200μm以上500μm以下の範囲で大きい。これにより、サブマウント30の第2方向の大きさを抑え、発光装置1を第2方向に小型に製造できる。
第1基体10Aに接合される蓋部材70と、第2基体10Bに接合される蓋部材70とは、同じ大きさ及び形状である。なお、これらの蓋部材70の大きさ及び形状は、異なっていてもよい。同じ蓋部材70を用いることで、生産効率を向上させることができる。
第1発光装置1Aの光学部材80と、第2発光装置1Bの光学部材80とは、形状が異なる。これらの光学部材80の上面視における外形は同じ大きさ及び形状である。図示される発光モジュール100において、光学部材80はレンズ部材であり、第1発光装置1Aのレンズ部材と、第2発光装置1Bのレンズ部材とは、そのレンズ形状が異なっている。第2発光装置1Bのレンズ部材の方が、第1発光装置1Aのレンズ部材よりも、レンズ面の数が多い。
第1発光装置1Aの光学部材80の複数のレンズ面における連結方向のレンズ面の長さの最小値と、第2発光装置1Bの光学部材80の複数のレンズ面における連結方向のレンズ面の長さの最小値との差をG1とする。また、第1発光装置1Aにおける第1サブマウント30A同士の間隔と、第2発光装置1Bにおける第2サブマウント30B同士の間隔の差をG2とする。発光モジュール100では、G2は、G1よりも小さい。また、G2は、0μm以上100μm以下である。これにより、レンズの大きさに対応させて、サブマウント30の大きさを調整することができる。
第2発光素子20B2の光出射面に平行な方向の長さは、第2発光素子20B1の光出射面に平行な方向の長さの95%以上105%以下である。複数の第2発光素子20Bは、光出射面に平行の方向の長さが、およそ同程度の発光素子で揃えられる。
複数の第2発光素子20B1は第4方向に並べて配置される。複数の第2発光素子20B2は第4方向に並べて配置される。上面視で、第2実装面11Dにおいて、第4方向に垂直な仮想線によって二分される領域の一方に第2発光素子20B1が配置され、他方に第2発光素子20B2が配置される。このとき、一方の領域には第2発光素子20B2は配置されず、他方の領域には第2発光素子20B1は配置されない。
第2基体10Bは、上面視で、第4方向に対向し、かつ、間に複数の第2発光素子20Bが配置される2つの配線部を有する。2つの配線部の一方において、第2発光素子20B1を電気的に接続するための2つの配線パターン13が設けられ、他方において、第2発光素子20B2を電気的に接続するための2つの配線パターン13が設けられる。
複数の配線60には、複数の第2発光素子20B1を電気的に接続するための複数の第1配線60Aと、複数の第2発光素子20B2を電気的に接続するための複数の第2配線60Bと、が含まれる。第2発光装置1Bでは、複数の第2発光素子20B1が電気的に直列に接続し、複数の第2発光素子20B2が電気的に直列に接続する。
複数の第1配線60Aには、第2基体10Bの第1段差部12Cと、第1段差部12Cから最も近い第2発光素子20B1あるいはこの第2発光素子20B1が配置される第2サブマウント30Bと、に接合される第1配線60Aが含まれる。また、複数の第1配線60Aには、第2基体10Bの第1段差部12Cと、第1段差部12Cから最も遠い第2発光素子20B1あるいはこの第2発光素子20B1が配置される第2サブマウント30Bと、に接合される第1配線60Aが含まれる。これら2つの第1配線60Aのうち一方の第1配線60Aは、上面視で、第2発光素子20B1の光出射面と反対側の側面を通り第4方向に平行な仮想線によって二分される領域のうちの一方の領域で配線パターン13と接合し、他方の第1配線60Aは他方の領域で別の配線パターン13と接合する。
複数の第2配線60Bには、第2基体10Bの第2段差部12Cと、第2段差部12Cから最も近い第2発光素子20B2あるいはこの第2発光素子20B2が配置される第2サブマウント30Bと、に接合される第2配線60Bが含まれる。また、複数の第2配線60Bには、第2基体10Bの第2段差部12Cと、第2段差部12Cから最も遠い第2発光素子20B1あるいはこの第2発光素子20B1が配置されるサブマウント30と、に接合される第2配線60Bが含まれる。これら2つの第2配線60Bのうち一方の第2配線60Bは、上面視で、第2発光素子20B1の光出射面と反対側の側面を通り第4方向に平行な仮想線によって二分される領域のうちの一方の領域で配線パターン13と接合し、他方の第2配線60Bは他方の領域で別の配線パターン13と接合する。
<第2実施形態>
第2実施形態に係る発光モジュール200を説明する。図1乃至図4、図6乃至図11、及び、図14乃至図16は、発光モジュール200の例示的な一形態を説明するための図面である。図1は、発光モジュール200の斜視図である。図2は、発光モジュール200の上面図である。図3は、図2のIII-III断面線における断面図である。図4は、発光モジュール200における配線基板9の上面図である。図6は、第1発光装置1Aの斜視図である。図7は、第1発光装置1Aの上面図である。図8は、図7のVIII-VIII断面線における断面図である。図9は、第1発光装置1Aの第1基体10Aに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。図10は、第2発光装置1Cの斜視図である。図11は、第2発光装置1Cの上面図である。図14は、発光モジュール200において、第1発光装置1A及び第2発光装置1Cの内部に配置される各構成要素を説明するための斜視図である。図15は、図11のXV-XV断面線における断面図である。図16は、第2発光装置1Cの第2基体10Bに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。
第2実施形態に係る発光モジュール200を説明する。図1乃至図4、図6乃至図11、及び、図14乃至図16は、発光モジュール200の例示的な一形態を説明するための図面である。図1は、発光モジュール200の斜視図である。図2は、発光モジュール200の上面図である。図3は、図2のIII-III断面線における断面図である。図4は、発光モジュール200における配線基板9の上面図である。図6は、第1発光装置1Aの斜視図である。図7は、第1発光装置1Aの上面図である。図8は、図7のVIII-VIII断面線における断面図である。図9は、第1発光装置1Aの第1基体10Aに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。図10は、第2発光装置1Cの斜視図である。図11は、第2発光装置1Cの上面図である。図14は、発光モジュール200において、第1発光装置1A及び第2発光装置1Cの内部に配置される各構成要素を説明するための斜視図である。図15は、図11のXV-XV断面線における断面図である。図16は、第2発光装置1Cの第2基体10Bに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。
発光モジュール200は、発光モジュール100の第2発光装置1Bが、第2発光装置1Cに代わる点で、発光モジュール100と異なり、その余の点で共通している。よって、第2発光装置1Cの、第2発光装置1Bとの相違点について説明する。
第2発光装置1Cは、複数の構成要素を備えている。複数の構成要素は、第2基体10B、複数の第2発光素子20B、複数の第2サブマウント30B、1または複数の反射部材40、複数の第2保護素子50B、複数の配線60、蓋部材70、及び、光学部材80を含む。また、第2発光装置1Cにおいて、複数の第2発光素子20Bには、第2発光素子20B1及び第2発光素子20B2が含まれる。なお、第2発光装置1Cは、この他にも構成要素を備えていてよい。
第2基体10B(基体10)、第2発光素子20B(発光素子20)、第2サブマウント30B(サブマウント30)、反射部材40、第2保護素子50B(保護素子50)、配線60、蓋部材70、及び、光学部材80については、第1実施形態と共通しており、従って、各構成要素の説明は、第1実施形態で説明した通りである。
第2発光装置1Cは、第1実施形態の第2発光装置1Bと異なる特徴を有するが、共通する部分もある。第1実施形態で第2発光装置1Bについて説明された内容のうち、図1乃至図4、図6乃至図11、及び、図14乃至図16に基づいて不整合が生じない内容については、第2発光装置1Cにも同様に当てはまる内容である。
第1段差部12Cから最も遠い第2発光素子20B1が配置される第2サブマウント30Bにおいて、第2保護素子50Bは、第1段差部12Cと、この第2サブマウント30Bとに接合される第1配線60Aよりも、第1段差部12Cから遠い位置に配置される。
第2段差部12Cから最も遠い第2発光素子20B2が配置される第2サブマウント30Bにおいて、第2保護素子50Bは、第2段差部12Cと、この第2サブマウント30Bとに接合される第2配線60Bよりも、第2段差部12Cから遠い位置に配置される。このようにすることで、配線60の長さを抑えることができ、安定性を向上させることができる。
複数の第2発光素子20B1が配置される第2サブマウント30Bのそれぞれにおいて、第2保護素子50Bは、上面視で第2サブマウント30Bの同じ位置に配置される。複数の第2発光素子20B2が配置される第2サブマウント30Bのそれぞれにおいて、第2保護素子50Bは、第2サブマウント30Bの同じ位置に配置される。
<第3実施形態>
第3実施形態に係る発光モジュール300を説明する。図1乃至図4、図6乃至図11、及び、図17乃至図19は、発光モジュール300の例示的な一形態を説明するための図面である。図1は、発光モジュール300の斜視図である。図2は、発光モジュール300の上面図である。図3は、図2のIII-III断面線における断面図である。図4は、発光モジュール300における配線基板9の上面図である。図6は、第1発光装置1Aの斜視図である。図7は、第1発光装置1Aの上面図である。図8は、図7のVIII-VIII断面線における断面図である。図9は、第1発光装置1Aの第1基体10Aに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。図10は、第2発光装置1Dの斜視図である。図11は、第2発光装置1Dの上面図である。図17は、発光モジュール300において、第1発光装置1A及び第2発光装置1Dの内部に配置される各構成要素を説明するための斜視図である。図18は、図11のXVIII-XVIII断面線における断面図である。図19は、第2発光装置1Dの第2基体10Cに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。
第3実施形態に係る発光モジュール300を説明する。図1乃至図4、図6乃至図11、及び、図17乃至図19は、発光モジュール300の例示的な一形態を説明するための図面である。図1は、発光モジュール300の斜視図である。図2は、発光モジュール300の上面図である。図3は、図2のIII-III断面線における断面図である。図4は、発光モジュール300における配線基板9の上面図である。図6は、第1発光装置1Aの斜視図である。図7は、第1発光装置1Aの上面図である。図8は、図7のVIII-VIII断面線における断面図である。図9は、第1発光装置1Aの第1基体10Aに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。図10は、第2発光装置1Dの斜視図である。図11は、第2発光装置1Dの上面図である。図17は、発光モジュール300において、第1発光装置1A及び第2発光装置1Dの内部に配置される各構成要素を説明するための斜視図である。図18は、図11のXVIII-XVIII断面線における断面図である。図19は、第2発光装置1Dの第2基体10Cに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。
発光モジュール300は、発光モジュール100の第2発光装置1Bが、第2発光装置1Dに代わる点で、発光モジュール100と異なり、その余の点で共通している。また、発光モジュール300は、発光モジュール200の第2発光装置1Cが、第2発光装置1Dに代わる点で、発光モジュール200と異なり、その余の点で共通している。よって、第2発光装置1Dの、第2発光装置1B及び第2発光装置1Cとの相違点について説明する。
第2発光装置1Dは、複数の構成要素を備えている。複数の構成要素は、第2基体10C、複数の第2発光素子20B、複数の第2サブマウント30B、複数の第3サブマウント30C、1または複数の反射部材40、複数の第2保護素子50B、複数の配線60、蓋部材70、及び、光学部材80を含む。なお、第2発光装置1Dは、この他にも構成要素を備えていてよい。
第2発光素子20B(発光素子20)、第2サブマウント30B(サブマウント30)、反射部材40、第2保護素子50B(保護素子50)、配線60、蓋部材70、及び、光学部材80については、第1実施形態と共通しており、従って、各構成要素の説明は、第1実施形態で説明した通りである。
第2基体10Cは、第1実施形態の第2基体10Bと異なる特徴を有しているが、共通する部分もある。第1実施形態で第2基体10Bについて説明された内容のうち、図1乃至図4、図6乃至図11、及び、図17乃至図19に基づいて不整合が生じない内容については、第2基体10Cにも同様に当てはまる内容である。以下、第2基体10Cの異なる特徴について説明する。
(第2基体10C)
第2基体10Cでは、第2段差部12Cが、第2内側面11Eの一部または全部と、第2内側面11Eと交わる内側面11E(以下、第3内側面と呼ぶ。)の一部とに沿って形成される。第2段差部12Cは、隣接する第2内側面11E及び第3内側面11Eのそれぞれに沿って一体的に形成される段差部12Cといえる。
第2基体10Cでは、第2段差部12Cが、第2内側面11Eの一部または全部と、第2内側面11Eと交わる内側面11E(以下、第3内側面と呼ぶ。)の一部とに沿って形成される。第2段差部12Cは、隣接する第2内側面11E及び第3内側面11Eのそれぞれに沿って一体的に形成される段差部12Cといえる。
第2段差部12Cは、隣接する内側面11Eのうち、第2基体10Cの矩形の外縁の短辺方向に延びる内側面11Eの全部と、この外縁の長辺方向に延びる内側面11Eの一部と、に沿って形成される。第2段差部12Cは、この長辺方向に延びる内側面11Eの10%以上50%未満の長さで、この内側面11Eに沿って形成される。
図示される第2発光装置1Dでは、第2基体10Cの矩形の外縁の短辺方向に延びるのが第2内側面11Eであり、長辺方向に延びるのが第3内側面11Eである。また、第2基体10Cは、第3内側面11Eと対向する内側面11Eに沿って形成される段差部12Cを有していない。
第2段差部12Cでは、第2基体10Cの矩形の外縁の短辺方向に延びる内側面11Eに沿って形成される部分と、長辺方向に延びる内側面11Eに沿って形成される部分のそれぞれにおいて、配線パターン13が設けられる。
以下、第2発光装置1Dについて説明する。第2発光装置1Dは、第1実施形態の第2発光装置1B、及び、第2実施形態の第2発光装置1Cと異なる特徴を有するが、共通する部分もある。第1実施形態で第2発光装置1Bについて説明された内容、及び、第2実施形態で第2発光装置1Cについて説明された内容のうち、図1乃至図4、図6乃至図11、及び、図17乃至図19に基づいて不整合が生じない内容については、第2発光装置1Dにも同様に当てはまる内容である。
(第2発光装置1D)
第2発光装置1Dにおいて、第3サブマウント30Cは、上面31の長辺方向の長さが、第2サブマウント30Bの上面31の長辺方向の長さよりも小さい。第3サブマウント30Cは、上面31の短辺方向の長さが、第2サブマウント30Bの上面31の短辺方向の長さと同じとなり得る。
第2発光装置1Dにおいて、第3サブマウント30Cは、上面31の長辺方向の長さが、第2サブマウント30Bの上面31の長辺方向の長さよりも小さい。第3サブマウント30Cは、上面31の短辺方向の長さが、第2サブマウント30Bの上面31の短辺方向の長さと同じとなり得る。
第3サブマウント30Cには、第2保護素子50Bが配置されない。第2保護素子50Bを配置しないことで、第2サブマウント30Bよりも上面31の長辺方向の長さを短くすることができる。
長辺方向の長さに関して、第2サブマウント30Bは第3サブマウント30Cよりも、100μm以上600μm以下の範囲で大きい。これにより、第2サブマウント30Bにおいて第2保護素子50Bを配置する領域を確保しつつ基体10の大型化が抑えられる。
第2発光装置1Dにおいて、第2発光素子20B1及び第2発光素子20B2のうちの一方が第2サブマウント30Bに配置され、他方が第3サブマウント30Cに配置される。図示される第2発光装置1Dでは、第2発光素子20B1が第2サブマウント30Bに配置され、第2発光素子20B2が第3サブマウント30Cに配置されている。
第2サブマウント30Bは第1段差部12C側に配置され、第3サブマウント30Cは第2段差部側12Cに配置される。
第2段差部12Cの第3内側面11Eに沿って形成される部分との関係で、第3サブマウント30Cは、上面視で第3内側面11Eに垂直であり、第2段差部12Cのこの部分を通過する仮想線が通過する位置に配置される。また、第2サブマウント30Bは、上面視で第3内側面11Eに平行であり、第2段差部12Cのこの部分を通過する仮想線が通過する位置に配置される。第2サブマウント30Bに配置される第2発光素子20B1は、この仮想線を通過する位置には配置されない。また、第2サブマウント30Bに配置される第2保護素子50Bは、この仮想線を通過する位置に配置される。
第3サブマウント30Cに配置される第2発光素子20B2を保護する第2保護素子50Bは、第2段差部12Cに配置される。それぞれが第3サブマウント30Cに配置される複数の第2発光素子20B2を保護する1の第2保護素子50Bが、第2段差部12Cに配置される。第2段差部12Cに配置される第2保護素子50Bの数は1つである。これにより、個々の発光素子20に保護素子50を配置するよりも、使用する保護素子50の数を減らすことができる。
第2段差部12Cに接合される複数の配線60には、第2内側面11Eから最も近い位置に配置される第3サブマウント30Cまたはこの第3サブマウント30Cに配置される第2発光素子20B2に接合される配線60と、第2内側面11Eから最も遠い位置に配置される第3サブマウント30Cまたはこの第3サブマウント30Cに配置される第2発光素子20B2に接合される配線60と、を含む。第2段差部12Cにおいて、この2本の配線60の間に第2保護素子50Bは配置される。前者の配線60は、第2段差部12Cの第2内側面11Eに沿って形成される部分で配線パターン13に接合され、後者の配線60は、第2段差部12Cの第3内側面11Eに沿って形成される部分で配線パターン13に接合される。
第2発光装置1Dにおいて、第2実装面11Dに配される第2サブマウント30Bの数は、第2実装面11Dに配される第3サブマウント30Cの数よりも多い。第2実装面11Dに配される第2サブマウント30Bの数は3以上である。
発光素子20に1対1で保護素子50を設ける場合、保護素子50を段差部12Cに配置すると、サブマウント30との配線60の接合が複雑化するが、第2サブマウント30Bを用いれば、サブマウント30に半導体レーザ素子20及び保護素子50を配置できるため配線60の接合が容易になる。
直列に接続する発光素子20の数が多くなるほど、個々に発光素子20を保護することの意義が高まると考えられる。一方で、直列に接続する発光素子20の数がそこまで多くなければ、まとめて1つの保護素子50で保護するという考え方もある。この考え方によれば、第2実装面11Dに配される第3サブマウント30Cの数は2以下であることが好ましいと考えることもできる。
第2内側面11Eから、第2段差部12Cの第3内側面11Eに部分的に設けられる部分における第2内側面11Eから最も遠い点までの距離は、第2内側面11Eから、第2内側面11Eから最も近い位置に配置される第2サブマウント30Bまでの距離よりも短い。これにより、第2サブマウント30Bを第2段差部12Cに接触させずに配置することができる。
第2発光装置1Dにおいて、第2サブマウント30Bの長辺方向の長さと第3サブマウント30Cの長辺方向の長さの差は、第2段差部12Cの第3内側面11Eに沿って形成される部分における第3内側面11Eに垂直な方向の長さよりも小さい。この長さの差は、第2段差部12Cの第3内側面11Eに沿って形成される部分における第3内側面11Eに垂直な方向の長さの30%以上90%以下であることが好ましい。これにより、部分的に段差部12Cを設けることの効果がより顕著になることがある。
<第4実施形態>
第4実施形態に係る発光モジュール400を説明する。図1乃至図4、図6、図7、図10乃至図13、及び、図20は、発光モジュール400の例示的な一形態を説明するための図面である。図1は、発光モジュール400の斜視図である。図2は、発光モジュール400の上面図である。図3は、図2のIII-III断面線における断面図である。図4は、発光モジュール400における配線基板9の上面図である。図6は、第1発光装置1Eの斜視図である。図7は、第1発光装置1Eの上面図である。図10は、第2発光装置1Bの斜視図である。図11は、第2発光装置1Bの上面図である。図12は、図11のXII-XII断面線における断面図である。図13は、第2発光装置1Bの第2基体10Bに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。図20は、第1発光装置1Eの第1基体10Aに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。
第4実施形態に係る発光モジュール400を説明する。図1乃至図4、図6、図7、図10乃至図13、及び、図20は、発光モジュール400の例示的な一形態を説明するための図面である。図1は、発光モジュール400の斜視図である。図2は、発光モジュール400の上面図である。図3は、図2のIII-III断面線における断面図である。図4は、発光モジュール400における配線基板9の上面図である。図6は、第1発光装置1Eの斜視図である。図7は、第1発光装置1Eの上面図である。図10は、第2発光装置1Bの斜視図である。図11は、第2発光装置1Bの上面図である。図12は、図11のXII-XII断面線における断面図である。図13は、第2発光装置1Bの第2基体10Bに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。図20は、第1発光装置1Eの第1基体10Aに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。
発光モジュール400は、発光モジュール100の第1発光装置1Aが、第1発光装置1Eに代わる点で、発光モジュール100と異なり、その余の点で共通している。また、発光モジュール400は、第2発光装置1Bに代えて、第2発光装置1Cまたは第2発光装置1Dを備えることもできる。よって、第1発光装置1Eの、第1発光装置1Aとの相違点について説明する。
(第1発光装置1E)
第1発光装置1Eは、第1実施形態乃至第3実施形態の第1発光装置1Aと異なる特徴を有するが、共通する部分もある。第1実施形態乃至第3実施形態で第1発光装置1Aについて説明された内容のうち、図20に基づいて不整合が生じない内容については、第1発光装置1Eにも同様に当てはまる内容である。
第1発光装置1Eは、第1実施形態乃至第3実施形態の第1発光装置1Aと異なる特徴を有するが、共通する部分もある。第1実施形態乃至第3実施形態で第1発光装置1Aについて説明された内容のうち、図20に基づいて不整合が生じない内容については、第1発光装置1Eにも同様に当てはまる内容である。
第1発光装置1Eにおいて、第1保護素子50Aは、第1基体10Aの配線部の上に配置される。第1保護素子50Aは、第1基体10Aの段差部12Cの上面に配置される。第1発光装置1Eでは、第1保護素子50Aは、第1サブマウント30Aには配置されない。
<第5実施形態>
第5実施形態に係る発光モジュール500を説明する。図6乃至図13、図21、及び、図22は、発光モジュール500の例示的な一形態を説明するための図面である。図21は、発光モジュール500の上面図である。図22は、発光モジュール500における配線基板99の上面図である。図6は、第1発光装置1Aの斜視図である。図7は、第1発光装置1Aの上面図である。図8は、図7のVIII-VIII断面線における断面図である。図9は、第1発光装置1Aの第1基体10Aに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。図10は、第2発光装置1Bの斜視図である。図11は、第2発光装置1Bの上面図である。図12は、図11のXII-XII断面線における断面図である。図13は、第2発光装置1Bの第2基体10Bに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。なお、図22において、包含矩形を破線で記し、第1接続パターン9A1に係る包含矩形を符号H1、第2接続パターン9A2に係る包含矩形を符号H2で記している。また、破線L1は、Y方向に平行な仮想線である。
第5実施形態に係る発光モジュール500を説明する。図6乃至図13、図21、及び、図22は、発光モジュール500の例示的な一形態を説明するための図面である。図21は、発光モジュール500の上面図である。図22は、発光モジュール500における配線基板99の上面図である。図6は、第1発光装置1Aの斜視図である。図7は、第1発光装置1Aの上面図である。図8は、図7のVIII-VIII断面線における断面図である。図9は、第1発光装置1Aの第1基体10Aに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。図10は、第2発光装置1Bの斜視図である。図11は、第2発光装置1Bの上面図である。図12は、図11のXII-XII断面線における断面図である。図13は、第2発光装置1Bの第2基体10Bに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。なお、図22において、包含矩形を破線で記し、第1接続パターン9A1に係る包含矩形を符号H1、第2接続パターン9A2に係る包含矩形を符号H2で記している。また、破線L1は、Y方向に平行な仮想線である。
発光モジュール500は、発光モジュール100の配線基板9が配線基板99に代わり、第1発光装置1Aと第2発光装置1Bとが配置される向きの関係が異なっている点で、発光モジュール100と異なり、その余の点で共通している。なお、発光モジュール500において、第1実施形態の第1発光装置1Aに代えて、第4実施形態の第1発光装置1Eを採用することもできる。また、発光モジュール500において、第1実施形態の第2発光装置1Bに代えて、第2実施形態の第2発光装置1C、または、第3実施形態の第2発光装置1Dを採用することもできる。つまり、発光モジュール500は、同様の点で発光モジュール200、発光モジュール300、または、発光モジュール400と異なり、その余の点で共通しているといえる。また、図15及び図16、あるいは、図18及び図19も、選択的に、第5実施形態に係る発光モジュール500を説明する図面となり得る。
以下、発光モジュール500における配線基板99について説明する。配線基板99は、第1実施形態乃至第3実施形態の配線基板9と異なる特徴を有するが、共通する部分もある。第1実施形態乃至第3実施形態で配線基板9について説明された内容のうち、図21及び図22に基づいて不整合が生じない内容については、配線基板99にも同様に当てはまる内容である。
(配線基板99)
配線基板99において、第1接続パターン9A1と、第2接続パターン9A2とは、互いに同じ形状の接続パターン9Aである。なお、同じ形状の接続パターンでなくてもよい。第1接続パターン9A1と第2接続パターン9A2の包含矩形は、長辺と短辺を有する矩形である。
配線基板99において、第1接続パターン9A1と、第2接続パターン9A2とは、互いに同じ形状の接続パターン9Aである。なお、同じ形状の接続パターンでなくてもよい。第1接続パターン9A1と第2接続パターン9A2の包含矩形は、長辺と短辺を有する矩形である。
第1接続パターン9A1と第2接続パターン9A2は、互いの向きを変えて、並べて配置される。配線基板99において、第1接続パターン9A1は、第2接続パターン9A2と同じ大きさ及び形状の包含矩形を有し、第2接続パターン9A2の包含矩形と向きが90度異なっている。
上面視で、第1接続パターン9A1の包含矩形の中心点P1と、第2接続パターン9A2の包含矩形の中心点P2とを結ぶ仮想線は、Y方向に平行ではない。言い換えれば、この仮想線は、Y方向に対して傾いている。この仮想線のY方向に対する傾きの角度(以下、第1角度と呼ぶ。)は、0度より大きく45度よりも小さい。第1角度は、20度以下となり得る。
次に、発光モジュール500について説明する。発光モジュール500は、第1実施形態乃至第4実施形態の発光モジュールと異なる特徴を有するが、共通する部分もある。第1実施形態乃至第4実施形態で発光モジュールについて説明された内容のうち、図6乃至図13、図15、図16、及び、図18乃至図22に基づいて不整合が生じない内容については、発光モジュール500にも同様に当てはまる内容である。
(発光モジュール500)
発光モジュール500では、第1発光装置1Aと第2発光装置1Bとは、異なる向きで、配線基板99に配置される。上面視で、第1発光装置1Aが配置される向きは、第2発光装置1Bが配置される向きに対して90度回転している。発光モジュール500において、第3方向と第4方向は直交する。
発光モジュール500では、第1発光装置1Aと第2発光装置1Bとは、異なる向きで、配線基板99に配置される。上面視で、第1発光装置1Aが配置される向きは、第2発光装置1Bが配置される向きに対して90度回転している。発光モジュール500において、第3方向と第4方向は直交する。
第1発光素子20Aから出射される光の偏光方向は、第2発光素子20Bから出射される光の偏光方向と異なる。第1発光素子20Aから出射される光の偏光方向がp偏光であり、かつ、第2発光素子20Bから出射される光の偏光方向がs偏光となり得る。あるいは、第1発光素子20Aから出射される光の偏光方向がs偏光であり、かつ、第2発光素子20Bから出射される光の偏光方向がp偏光となり得る。
第1発光装置1Aから出射される光の偏光方向は、第2発光装置1Bから出射される光の偏光方向と同じとなる。第1発光装置1Aの光学部材80を通過して、第1発光装置1Aから出射される光のFFPの速軸方向はX方向であり、第2発光装置1Bの光学部材80を通過して、第1発光装置1Aから出射される光のFFPの速軸方向はY方向である。
複数の第1発光素子20Aのそれぞれから出射された光の光軸が第1発光装置1Aから出射される点を結んだ仮想線L2のY方向に対する傾きの角度(以下、第2角度と呼ぶ。)は、第1角度よりも小さい。第2角度は、0度以上20度未満である。図示される発光モジュール500の第2角度は0度である。つまり、複数の第1発光素子20Aのそれぞれから出射される光の光軸は、第1発光装置1Aから出射される地点において、Y方向に平行に並ぶ。
第3方向に並ぶ複数の第1発光素子20Aのうち両端に位置する2つの第1発光素子20Aのそれぞれから出射された光の光軸が第1発光装置1Aから出射される点を結ぶ線分の中点P3と、第4方向に並ぶ複数の第2発光素子20Bのうち両端に位置する2つの第2発光素子20Bのそれぞれから出射された光の光軸が第2発光装置1Bから出射される点を結ぶ線分の中点P4と、を結ぶ仮想線のY方向に対する傾きの角度(以下、第3角度と呼ぶ。)は、第1角度よりも小さい。第3角度は、0度以上10度以下である。図示される発光モジュール500の第3角度は0度である。第3角度が0度となるように、配線基板99の2つの接続パターン9Aの位置が調整され、そのために第1角度が0度よりも大きくなる。
以上、本発明に係る各実施形態を説明してきたが、本発明に係る発光モジュールは、各実施形態の発光モジュールに厳密に限定されるものではない。つまり、本発明は、各実施形態により開示された発光モジュールの外形や構造に限定されなければ実現できないものではない。本発明は、全ての構成要素を必要十分に備えることを必須とせずに適用され得るものである。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モジュールの構成要素の一部が記載されていなかった場合、その一部の構成要素については、代替、省略、形状の変形、材料の変更などの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特定するものである。
各実施形態に記載の発光モジュールは、プロジェクタ、車載ヘッドライト、ヘッドマウントディスプレイ、照明、ディスプレイ等に使用することができる。
100、200、300、400、500 発光モジュール
1 発光装置
1A、1E 第1発光装置
1B、1C、1D 第2発光装置
10 基体
10A 第1基体
10B、10C 第2基体
11A 上面
11B 下面
11C 外側面
11D 実装面
11E 内側面
12C 段差部
13 配線パターン
20 発光素子
20A 第1発光素子
20B、20B1、20B2 第2発光素子
30 サブマウント
31 上面
32 側面
32A 第1側面
32B 第2側面
30A 第1サブマウント
30B 第2サブマウント
30C 第3サブマウント
40 反射部材
50 保護素子
50A 第1保護素子
50B 第2保護素子
60 配線
60A 第1配線
60B 第2配線
70 蓋部材
80 光学部材
9、99 配線基板
9A 接続パターン
9A1 第1接続パターン
9A2 第2接続パターン
9B 配線領域
1 発光装置
1A、1E 第1発光装置
1B、1C、1D 第2発光装置
10 基体
10A 第1基体
10B、10C 第2基体
11A 上面
11B 下面
11C 外側面
11D 実装面
11E 内側面
12C 段差部
13 配線パターン
20 発光素子
20A 第1発光素子
20B、20B1、20B2 第2発光素子
30 サブマウント
31 上面
32 側面
32A 第1側面
32B 第2側面
30A 第1サブマウント
30B 第2サブマウント
30C 第3サブマウント
40 反射部材
50 保護素子
50A 第1保護素子
50B 第2保護素子
60 配線
60A 第1配線
60B 第2配線
70 蓋部材
80 光学部材
9、99 配線基板
9A 接続パターン
9A1 第1接続パターン
9A2 第2接続パターン
9B 配線領域
Claims (13)
- 上面に第1接続パターン及び第2接続パターンが設けられた配線基板と、
第1実装面を有し、前記配線基板の前記第1接続パターンに接合され、前記配線基板と電気的に接続する第1基体と、
第2実装面を有し、前記配線基板に前記第2接続パターンに接合され、前記配線基板と電気的に接続する第2基体と、
前記第1実装面において並べて配置される複数の第1サブマウントと、
前記第2実装面において並べて配置される複数の第2サブマウントと、
それぞれが前記第1サブマウントに配置される複数の第1発光素子と、
それぞれが前記第2サブマウントに配置される複数の第2発光素子と、
を備え、
前記複数の第1サブマウントは、3以上の前記第1サブマウントを含み、
前記複数の第2サブマウントは、前記第1実装面に配置される前記第1サブマウントの数よりも1以上多い数の前記第2サブマウントを含み、
前記複数の第1発光素子は、3以上の前記第1発光素子を含み、
前記複数の第2発光素子は、前記第1実装面に配置される前記第1発光素子の数よりも1以上多い数の前記第2発光素子を含み、
前記第1実装面において前記第1サブマウントが並ぶ方向である第1方向における前記第1サブマウントの長さは、前記第2実装面において前記第2サブマウントが並ぶ方向である第2方向における前記第2サブマウントの長さよりも大きい、発光モジュール。 - 前記第1基体の前記第1方向の長さは、前記第2基体の前記第2方向の長さの90%以上105%以下である、請求項1に記載の発光モジュール。
- 前記第1基体と前記第2基体は、同じ大きさ及び形状である、請求項1または2に記載の発光モジュール。
- 前記第1発光素子の前記第1方向の長さは、前記第2発光素子の前記第2方向の長さよりも大きい、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の発光モジュール。
- 前記複数の第1発光素子及び前記複数の第2発光素子の中には、赤色の光を出射する発光素子、緑色の光を出射する発光素子、及び、青色の光を出射する発光素子、が含まれる、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の発光モジュール。
- 前記複数の第1発光素子は、GaAs系の半導体を含む半導体レーザ素子であり、
前記複数の第2発光素子は、GaN系の半導体を含む半導体レーザ素子である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発光モジュール。 - 前記第1方向における前記第1サブマウントの長さは、前記第2方向における前記第2サブマウントの長さの101%以上150%以下である、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の発光モジュール。
- 上面視で、前記第2方向に垂直な方向における前記第2サブマウントの長さは、前記第1方向に垂直な方向における前記第1サブマウントの長さよりも大きい、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の発光モジュール。
- 上面視で、前記第2方向に垂直な方向における前記第2サブマウントの長さは、前記第1方向に垂直な方向における前記第1サブマウントの長さの101%以上130%以下である、請求項8に記載の発光モジュール。
- 前記第1方向と前記第2方向は同じ方向である、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の発光モジュール。
- 前記第1基体に接合される第1蓋部材と、
前記第2基体に接合される第2蓋部材と、
前記第1蓋部材の上方に配置される第1レンズ部材と、
前記第2蓋部材の上方に配置される第2レンズ部材と、
を備え、
前記複数の第1発光素子は、前記第1基体と前記第1蓋部材とにより画定される封止空間に配置され、
前記複数の第2発光素子は、前記第2基体と前記第2蓋部材とにより画定される封止空間に配置され、
前記第1蓋部材と前記第2蓋部材は、同じ大きさ及び形状であり、
前記第1レンズ部材におけるレンズ形状と前記第2レンズ部材におけるレンズ形状は異なる、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の発光モジュール。 - 前記第1基体は、前記複数の第1発光素子を前記配線基板に電気的に接続させるための2つの第1配線パターンを有し、
前記第2基体は、前記複数の第2発光素子を前記配線基板に電気的に接続させるための3以上の第2配線パターンを有し、
前記配線基板において、上面視で前記第1接続パターンを包含する最小の矩形と、前記第2接続パターンを包含する最小の矩形とは、同じ大きさ及び形状である、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の発光モジュール。 - 前記配線基板において、上面視で前記第1接続パターンを包含する最小の矩形は、長辺と短辺を有する矩形であり、前記第2接続パターンを包含する最小の矩形と同じ大きさ及び形状であり、かつ、前記第2接続パターンを包含する最小の矩形と向きが90度異なっており、
前記複数の第1発光素子から出射される光は、前記複数の第2発光素子から出射される光と偏光方向が異なっている、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の発光モジュール。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211130376.5A CN115832871A (zh) | 2021-09-17 | 2022-09-16 | 发光模块 |
US17/946,848 US20230108294A1 (en) | 2021-09-17 | 2022-09-16 | Light-emitting module |
CN202320291063.1U CN219801489U (zh) | 2021-09-17 | 2022-09-16 | 发光装置 |
CN202222466362.2U CN218549074U (zh) | 2021-09-17 | 2022-09-16 | 发光模块 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021153535 | 2021-09-21 | ||
JP2021153535 | 2021-09-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023046198A true JP2023046198A (ja) | 2023-04-03 |
Family
ID=85776857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021206658A Pending JP2023046198A (ja) | 2021-09-17 | 2021-12-21 | 発光モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023046198A (ja) |
-
2021
- 2021-12-21 JP JP2021206658A patent/JP2023046198A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20190371971A1 (en) | Light emitting device | |
JP7244745B2 (ja) | 発光装置、及び、光学装置 | |
CN218549074U (zh) | 发光模块 | |
US20220302672A1 (en) | Base member or light-emitting device | |
JP2023046198A (ja) | 発光モジュール | |
JP7323798B2 (ja) | 載置部材、及び、発光装置 | |
JP7428914B2 (ja) | 発光装置 | |
JP6928271B2 (ja) | 発光装置 | |
CN219801489U (zh) | 发光装置 | |
JP2022145467A (ja) | 基部材、又は、発光装置 | |
WO2024085205A1 (ja) | 発光装置 | |
JP2021089990A (ja) | 発光装置 | |
US20240030676A1 (en) | Plurality of light-emitting devices, and light-emitting module | |
US20230352904A1 (en) | Light-emitting device and mounting member | |
US11984437B2 (en) | Light-emitting device | |
US20230352902A1 (en) | Light-emitting device and light-emitting module | |
US20220262996A1 (en) | Light-emitting device | |
JP7560781B2 (ja) | 発光装置 | |
JP7269510B2 (ja) | 発光装置 | |
JP2024125606A (ja) | 発光装置 | |
JP2024015956A (ja) | 複数の発光装置、及び、発光モジュール | |
JP2023164288A (ja) | 発光装置、または、載置部材 | |
CN116979361A (zh) | 发光装置或发光模块 | |
JP2022167789A (ja) | 発光装置 | |
JP2024038674A (ja) | 発光装置、発光モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20220610 |