JP2023047990A - 光学部材、発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を確保しつつ、光学部材の放熱性を向上する。【解決手段】本光学部材は、波長変換部、及び前記波長変換部の側面を囲う光反射部、を有する波長変換部材と、前記光反射部の下面と接合し、下面視で前記波長変換部が包含される、透光性部材と、前記光反射部の下面に配され、前記波長変換部の周りを囲む導電膜と、前記光反射部の下面において、前記波長変換部と前記導電膜との間に、前記導電膜と離隔して配置される放熱部と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、光学部材、発光装置に関する。

半導体レーザ素子等の発光素子は、出力の高い光を出射することができる。そのため、このような発光素子と組み合わせて用いられる光学部材には、安全性への配慮が要求されることがある。

例えば、特許文献１では、波長変換部を有する波長変換部材と、下面視で波長変換部を覆う透光性部材とを備えた光学部材において、波長変換部に割れなどの異常が発生したときの安全対策がなされている。具体的には、波長変換部の周りを導電膜で囲い、導電膜に生じる電気的な接続状態の変化に基づいて波長変換部の異常を検知する技術が開示されている。

特開２０２０－１４４３６３号公報

一方で、半導体レーザ素子等の発光素子は、出力の高い光を出射することができるため、発光素子からの光が波長変換部に入射すると、波長変換部が発熱して波長変換部の発光効率が低下する場合がある。

本開示は、安全性を確保しつつ、光学部材の放熱性を向上することを目的とする。

本開示の一実施形態に係る光学部材は、波長変換部、及び前記波長変換部の側面を囲う光反射部、を有する波長変換部材と、前記光反射部の下面と接合し、下面視で前記波長変換部が包含される、透光性部材と、前記光反射部の下面に配され、前記波長変換部の周りを囲む導電膜と、前記光反射部の下面において、前記波長変換部と前記導電膜との間に、前記導電膜と離隔して配置される放熱部と、を備える。

本開示の一実施形態に係る発光装置は、実装面、及び前記実装面を囲う枠、を備えた基部と、前記実装面に配置される発光素子と、本開示の一実施形態に係る光学部材と、を有し、前記透光性部材は、前記基部と接合し、前記波長変換部は、前記発光素子によって出射された光を異なる波長の光に変換する。

本開示の一実施形態によれば、安全性を確保しつつ、光学部材の放熱性を向上することができる。また、この光学部材を用いた発光装置を提供できる。

第１実施形態に係る光学部材の斜視図である。 第１実施形態に係る波長変換部材の下面図である。 第１実施形態に係る透光性部材の上面図である。 放熱部の変形例を示す図である。 第２実施形態に係る発光装置の斜視図である。 第２実施形態に係る発光装置から遮光部材を除いた状態の斜視図である。 図５のVII－VII線における断面図である。 第２実施形態に係る発光装置から光学部材及び遮光部材を除いた状態の斜視図である。 第３実施形態に係る光学部材の上面図である。 第３実施形態に係る波長変換部材の下面図である。 第３実施形態に係る透光性部材の上面図である。 第４実施形態に係る発光装置の上面図である。 第４実施形態に係る発光装置から光学部材及び遮光部材を除いた状態の上面図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いる。しかし、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。

また、本開示において、三角形や四角形等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、本開示で記載される"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、台形や円形や凹凸等、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"等と記載するものとする。

さらに、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置等を例示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施形態において説明する内容は、他の実施形態や変形例にも適用可能である。また、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、誇張している場合がある。さらに、図面が過度に複雑になることを避けるために、一部の要素の図示を省略した模式図を用いたり、断面図として切断面のみを示す端面図を用いたりすることがある。

〈第１実施形態〉
図１は、第１実施形態に係る光学部材の斜視図である。図２は、第１実施形態に係る波長変換部材の下面図である。図３は、第１実施形態に係る透光性部材の上面図である。図１～図３に示すように、光学部材１０は、波長変換部材２０と、透光性部材３０と、導電膜４０と、放熱部５０とを備える。光学部材１０は、導電金属膜６０と、外側金属膜７０とをさらに備えてもよい。

光学部材１０の各構成要素について説明する。

（波長変換部材２０、導電膜４０、放熱部５０、導電金属膜６０、外側金属膜７０）
波長変換部材２０は、波長変換部２１と、光反射部２２とを有する。波長変換部２１は、上面と、上面の反対面である下面と、上面及び下面と交わる１又は複数の側面とを有する。１又は複数の側面は、上面の外縁と下面の外縁とに接続する。波長変換部２１は、例えば、直方体又は立方体である。この場合、波長変換部２１の上面及び下面は何れも矩形であり、波長変換部２１は４つの矩形の側面を有する。ここでいう矩形とは、長方形又は正方形である。

なお、波長変換部２１は、直方体や立方体には限定されない。すなわち、上面視において、波長変換部２１は矩形には限定されず、円形、楕円形、多角形等の任意の形状とすることが可能である。

波長変換部２１は、下面から入射した所定の波長の光を異なる波長の光に変換し、変換された光を上面から出射できる。波長変換部２１は、入射した光の一部を出射してもよい。波長変換部２１は、入射した光をすべて異なる波長の光に変換してもよい。この場合、波長変換部２１に入射した光は、波長変換部２１から出射されない。波長変換部２１は、主材料に蛍光体を含有させて形成できる。

波長変換部２１には、光が照射されるため、波長変換部２１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好ましい。主材料は、例えば、セラミックスである。主材料に用いられるセラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、又は酸化マグネシウムが挙げられる。セラミックスの主材料は、波長変換部２１に熱による変形や変色等の変質が生じないように、融点が１３００℃～２５００℃の材料を選択することが好ましい。波長変換部２１は、例えば、セラミックスを主材料として形成された焼結体である。

波長変換部２１は、例えば、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。また、波長変換部２１は、蛍光体の単結晶で形成されてもよい。

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）、ユウロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４）、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、ＹＡＧ蛍光体は、耐熱性が良好である。

例えば、波長変換部２１がＹＡＧ蛍光体を有する場合、下面から青色の励起光が入射すると、青色の励起光と黄色の蛍光とを組み合わせて白色光を上面から出射できる。

光反射部２２は、例えば、矩形状の開口を有する枠状部材である。光反射部２２は、上面と、上面の反対面である下面と、上面の内縁と下面の内縁とを接続する１又は複数の内側面と、上面の外縁と下面の外縁とを接続する１又は複数の外側面とを有する。上面の外縁及び内縁、下面の外縁及び内縁は、例えば、矩形である。この場合、光反射部２２は、４つの矩形の内側面と、４つの矩形の外側面とを有する。なお、上面の外縁及び内縁、下面の外縁及び内縁は、矩形には限定されず、円形、楕円形、多角形等の任意の形状とすることが可能である。

光反射部２２は、例えば、セラミックスを主材料として形成された焼結体である。主材料に用いられるセラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム等が挙げられる。これらの中でも、酸化アルミニウムは高反射率である点で好ましい。また、酸化アルミニウムは、これらのセラミックスの中では比較的熱伝導率が高いという点でも好ましい主材料である。なお、光反射部２２は、セラミックスを主材料としなくてもよい。光反射部２２は、例えば、金属や、セラミックスと金属の複合体等を用いて形成されてもよい。

波長変換部材２０において、光反射部２２は、波長変換部２１の側面を囲う。つまり、光反射部２２の内側面は、波長変換部２１の側面と接続する。波長変換部材２０は、平板形状であり、例えば、直方体である。

波長変換部２１の上面と光反射部２２の上面は、例えば、連続する１つの平面を形成してもよい。また、波長変換部２１の下面と光反射部２２の下面は、例えば、連続する１つの平面を形成してもよい。波長変換部２１の上面及び／又は下面は、光反射部２２の上面及び／又は下面よりも突出した形状であってもよい。この場合は、波長変換部２１の側面の一部が、光反射部２２の内側面と接続する。

波長変換部材２０において、波長変換部２１と光反射部２２とは一体的に形成することができる。波長変換部２１と光反射部２２を別々に形成し、これらを接合して波長変換部材２０を形成してもよい。波長変換部２１と光反射部２２とは、例えば、焼結体によって一体的に形成される。例えば、波長変換部２１の焼結体を形成した上で、波長変換部２１と一体的に光反射部２２の焼結体を形成することで、一体焼結体を形成することができる。このとき、波長変換部２１の形成工程、及び、光反射部２２の形成工程のそれぞれにおいて、形成される焼結体に含まれる空隙の割合（空隙率）を調整することも可能である。空隙率は、焼結条件（焼結温度、焼結時間、昇温速度）、材料の種類や粒径、焼結助剤の濃度等により調整できる。

例えば、同じセラミックスを主材料として波長変換部２１と光反射部２２を形成する場合、光反射部２２の空隙率を波長変換部２１の空隙率よりも大きくする。つまり、光反射部２２が波長変換部２１よりも多くの空隙を含むように波長変換部材２０を形成する。この場合、光反射部２２の空隙率が１０％程度となるように、焼結条件を調整することが好ましい。これにより、波長変換部２１の側面と光反射部２２の内側面との境界に空気による反射領域が形成され、波長変換部２１側から光反射部２２の内側面に当たる光を波長変換部２１側に反射させることができる。

導電膜４０は、光反射部２２の下面に配される。導電膜４０は、下面視で波長変換部２１の周りを囲む。導電膜４０は、細い線状であることが好ましい。細い線状とは、例えば、下面視で、線幅が、波長変換部２１の幅よりも狭く、線の長さが、波長変換部２１の外周よりも長い線状を指す。導電膜４０の線幅は、波長変換部２１の幅の１／２以下であってもよい。ここでの波長変換部２１の幅は、例えば波長変換部２１の外形が矩形の場合は短辺の幅であり、例えば波長変換部２１の外形が楕円形の場合は短径の幅である。また、波長変換部２１の外径が矩形及び楕円形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４０は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を用いて形成することができる。ＩＴＯは可視光による透過率が高い。ＩＴＯで形成された導電膜４０は透光性を有し、この観点から透光性導電膜と捉えることができる。

放熱部５０は、光反射部２２の下面において、波長変換部２１と導電膜４０との間に、導電膜４０と離隔して配置される。放熱部５０は、導電膜４０の内側に設けられた内側金属膜である。この内側金属膜は、互いに独立した複数の金属膜部分５１、５２、５３、及び５４（以下、複数の金属膜部分５１等、と記す）を含むことができる。複数の金属膜部分５１等は、波長変換部２１の周りを囲むように配置される。なお、放熱部５０は、波長変換部２１の周りを囲む１つの金属膜部分で形成することもできる。

２つの金属膜部分５１及び５２は、例えば、下面視で、波長変換部２１を挟んで互いに対向して配置される。また、２つの金属膜部分５３及び５４は、例えば、下面視で、波長変換部２１を挟んで互いに対向して配置される。金属膜部分５１と金属膜部分５２の面積はおおよそ等しくてもよく、金属膜部分５３と金属膜部分５４の面積はおおよそ等しくてもよい。複数の金属膜部分５１等のそれぞれの面積の合計は、導電膜４０の面積より大きい。また、複数の金属膜部分５１等のそれぞれの面積の合計は、波長変換部２１の下面の面積より大きい。

金属膜部分５１及び５２の外形は、例えば矩形である。この場合、例えば波長変換部２１の外形が矩形であれば、金属膜部分５１及び５２と波長変換部２１とは、矩形の長辺を同一方向に向けて配置される。金属膜部分５３及び５４の外形は、例えば正方形である。この場合、例えば波長変換部２１の外形が矩形であれば、波長変換部２１の短辺と金属膜部分５３及び５４の一辺の長さが等しくてもよい。金属膜部分５３及び５４は、例えば、金属膜部分５１及び５２の対向する領域内に配置される。下面視で、金属膜部分５１及び５２の長辺と、それに対向する波長変換部２１の長辺との距離は、金属膜部分５３及び５４の一辺と、それに対向する波長変換部２１の短辺との距離と等しくてもよい。下面視で、放熱部５０と波長変換部２１の最短距離は、３０μｍ以上３００μｍ以下である。

放熱部５０は、導電膜４０よりも放熱性に優れた材料で構成されることが好ましい。ここで、放熱性に優れた材料とは、熱伝導率の良い材料であり、例えば金属材料である。放熱部５０は、例えば、単一の金属材料から構成されてもよいし、複数の金属の積層膜から構成されてもよい。導電膜４０がＩＴＯである場合、放熱部５０は、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕとすることができる。なお、導電膜４０と、放熱部５０は、同じ材料で構成されてもよい。

放熱部５０は、導電膜４０の線幅よりも大きな幅で形成される。放熱部５０の幅は、下面視で、波長変換部２１の外縁に垂直な方向の長さとすることができる。放熱部５０の幅は、導電膜４０の線幅の２倍以上である。これにより、波長変換部２１の近傍に導電膜４０を配置するよりも、光学部材１０の放熱性を向上させることができる。

なお、例えば図４に示すように、放熱部は、波長変換部２１の周りを囲む矩形環状の１つの第１金属膜部分５５を含む形状とすることができる。放熱部５０を図４に示す形状とすることで、放熱部５０が複数の金属膜部分を含む場合よりも金属膜部分全体の表面積を大きくできるため、放熱性を向上できる。

導電金属膜６０は、光反射部２２の下面において、導電膜４０と接続する。導電金属膜６０の少なくとも一部は、導電膜４０の外側に位置する。導電金属膜６０は、導電膜４０の一端に接続される第１接続部分６１と、導電膜４０の他端に接続される第２接続部分６２とを有する。下面視で、第１接続部分６１は、第２接続部分６２の側に開口する第１凹部６１ｘを備え、下面視で、第２接続部分６２は、第１接続部分６１の側に開口する第２凹部６２ｘを備えている。第１接続部分６１の一部は、第２凹部６２ｘの内側に入り込む。導電金属膜６０は、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを用いて形成することができる。

導電膜４０は、下面視で、１つの開口を有するように設けられる。導電金属膜６０は、下面視で、２つの開口を有するように設けられる。導電金属膜６０による２つの開口のうちの一方は、導電膜４０による開口と接続する。２つの開口のうちの他方は、下面視で、導電膜４０の内側に配される波長変換部２１へと繋がる開口となる。導電膜４０と導電金属膜６０とが接続されて形成される形状において、波長変換部２１へと繋がる開口は１つのみである。

外側金属膜７０は、光反射部２２の下面において、導電膜４０の外側に、導電膜４０と離隔して配置される。外側金属膜７０は、導電膜４０の外側において、互いに独立した複数の金属膜部分７１、７２、及び７３を含む。導電金属膜６０及び外側金属膜７０は、導電膜４０の周りを囲むように配置される。つまり、導電金属膜６０、並びに金属膜部分７１、７２、及び７３は、導電膜４０の周りを囲むように配置される。

金属膜部分７２及び導電金属膜６０は、例えば、下面視で、波長変換部２１、導電膜４０、及び放熱部５０を挟んで互いに対向して配置される。また、金属膜部分７１及び７３は、例えば、下面視で、波長変換部２１、導電膜４０、及び放熱部５０を挟んで互いに対向して配置される。金属膜部分７１と金属膜部分７３の面積はおおよそ等しくてもよい。金属膜部分７１及び７３の各々の面積は、金属膜部分７２及び導電金属膜６０の各々の面積より大きくてもよい。このように金属膜部分７１、７２、及び７３を設けることで、外側金属膜７０と導電金属膜６０を用いて波長変換部材２０を他の構成要素に接合させるときに掛かる力をある程度均等化させることができ、接合が安定する。

金属膜部分７１、７２、及び７３の外形は、例えば矩形である。この場合、例えば波長変換部２１の外形が矩形であれば、金属膜部分７２と波長変換部２１とは、矩形の長辺を同一方向に向けて配置される。また、金属膜部分７１及び７３は、矩形の長辺を波長変換部２１の矩形の短辺方向に向けて配置される。金属膜部分７２及び導電金属膜６０は、例えば、金属膜部分７１及び７３の対向する領域内に配置される。このように外側金属膜７０と導電金属膜６０を設けることで、導電金属膜６０を設けることのできる領域を広く確保することができ、導電金属膜６０の一方の開口から他方の開口までの距離を長くすることができる。外側金属膜７０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３０）
透光性部材３０は、透光性の部材である。ここで、透光性とは、入射する光に対する透過率が８０％以上であることとする。透光性部材３０は、上面と、上面の反対面である下面と、上面及び下面と交わる側面とを有する。側面は上面の外縁と下面の外縁とを接続する。透光性部材３０は、例えば、直方体又は立方体である。この場合、透光性部材３０の上面及び下面は何れも矩形であり、透光性部材３０は４つの矩形の側面を有する。

なお、透光性部材３０は、直方体や立方体には限定されない。すなわち、上面視において、透光性部材３０は矩形には限定されず、円形、楕円形、多角形等の任意の形状とすることが可能である。

透光性部材３０は、直方体等の平板形状で構成される母材を有する。透光性部材３０の母材は、例えば、サファイアを主材料に用いて形成できる。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、ガラス等を含む透光性の材料を用いてもよい。

透光性部材３０は、上面において、第１接合部３１を有する。第１接合部３１は、例えば、上面視で矩形枠状である。つまり、第１接合部３１の外縁は上面視で矩形であり、第１接合部３１の内縁は外縁よりも小さな矩形である。第１接合部３１は、例えば、上面視で透光性部材３０のほぼ中央に配置されている。透光性部材３０は、上面において、第２接合部３２を有する。第２接合部３２は、第１接合部３１の外側に、第１接合部３１と離隔して配置される。第１接合部３１及び第２接合部３２は、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを用いて形成することができる。

第２接合部３２は、第１接合部３１の外側において、互いに独立した複数の金属膜部分３２ａ、３２ｂ、及び３２ｃを含む。金属膜部分３２ａ、３２ｂ、及び３２ｃの外形は、例えば矩形である。この場合、例えば金属膜部分３２ａと金属膜部分３２ｃとは、矩形の長辺を同一方向に向けて配置される。また、金属膜部分３２ｂと、金属膜部分３２ａ及び３２ｃとは、矩形の長辺を異なる方向に向けて配置される。金属膜部分３２ｂは、例えば、金属膜部分３２ａ及び３２ｃの対向する領域内に配置される。金属膜部分３２ａと金属膜部分３２ｃの面積はおおよそ等しくてもよい。金属膜部分３２ａ及び３２ｃの各々の面積は、金属膜部分３２ｂの面積より大きくてもよい。

透光性部材３０は、上面において、第１接合部３１の外側に、導電金属膜３３を有する。導電金属膜３３、並びに金属膜部分３２ａ、３２ｂ、及び３２ｃは、第１接合部３１の周りを囲むように配置される。金属膜部分３２ｂ及び導電金属膜３３は、例えば、上面視で、第１接合部３１を挟んで互いに対向して配置される。また、金属膜部分３２ａ及び３２ｃは、例えば、上面視で、第１接合部３１を挟んで互いに対向して配置される。

導電金属膜３３は、第１接続部分３３ａと、第２接続部分３３ｂとを有する。上面視で、第１接続部分３３ａは、第２接続部分３３ｂの側に開口する第１凹部３３ｘを備え、上面視で、第２接続部分３３ｂは、第１接続部分３３ａの側に開口する第２凹部３３ｙを備えている。第１接続部分３３ａの一部は、第２凹部３３ｙの内側に入り込む。導電金属膜３３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３０は、上面において、第１接合部３１及び第２接合部３２の外側に、配線３４を有する。配線３４は、互いに独立した第１配線パターン３４ａ及び第２配線パターン３４ｂを含む。第１配線パターン３４ａ及び第２配線パターン３４ｂは、第１接合部３１及び第２接合部３２の周りを囲むように配置される。第１配線パターン３４ａの一端は導電金属膜３３の第１接続部分３３ａと接続され、第２配線パターン３４ｂの一端は導電金属膜３３の第２接続部分３３ｂと接続される。配線３４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３０は、上面において、反射膜３５を有してもよい。反射膜３５は、透光性部材３０の上面において、第１接合部３１の内側に、第１接合部３１と離隔して配置される。反射膜３５は、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する光学膜である。反射膜３５としては、例えば、誘電体多層膜が用いられる。誘電体多層膜は、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌからなる群より選択された少なくとも一種の酸化物または窒化物を含んで形成できる。

（光学部材１０）
光学部材１０において、透光性部材３０の上面には、波長変換部材２０が接合する。波長変換部材２０は、例えば、上面視で透光性部材３０よりも小さい。透光性部材３０は、波長変換部材２０の光反射部２２の下面と接合し、下面視で波長変換部２１が包含される。

波長変換部材２０は、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２０において、波長変換部２１が光入射領域を形成する。すなわち、透光性部材３０の下面から入射する光は、透光性部材３０を透過し、波長変換部材２０の波長変換部２１の下面に入射する。そして、波長変換部２１の下面に入射する光は波長変換部２１の上面から出射する。このように、波長変換部２１の下面は光の入射面となり、波長変換部２１の上面は、透光性部材３０の下面から入射する光、及び／又は波長変換部２１で波長変換された光の出射面となる。

波長変換部２１に入射した光が波長変換される際に、波長変換部２１が発熱する。透光性部材３０の母材がサファイア等の比較的熱伝導率が高い材料である場合、波長変換部２１で生じる熱を透光性部材３０から発散できる。そのため、放熱性を向上するには、波長変換部２１で生じる熱を効率よく透光性部材３０に伝える必要がある。

光学部材１０において、放熱部５０と、第１接合部３１とが接合する。光学部材１０では、放熱部５０の金属膜部分５１、５２、５３、及び５４は、Ａｕ－Ｓｎ等のはんだにより第１接合部３１と接合する。放熱部５０の金属膜部分５１、５２、５３、及び５４は、波長変換部２１と近い位置に配置されているため、波長変換部２１で生じる熱は放熱部５０及び第１接合部３１を経由して効率よく透光性部材３０に伝わり、透光性部材３０から発散される。これにより、光学部材１０の放熱性を向上することができる。なお、光学部材１０において電流経路が生じる場合がある。例えば、光学部材１０を搭載する発光装置であって、光学部材１０に設けられた電流経路を電流が通る場合がある。このような場合に、放熱部５０は、光学部材１０の電流経路とはならないことが好ましい。放熱部５０が電流経路とはならない場合、放熱部５０は電流により発熱が生じることがないため、光学部材１０の放熱性をさらに向上することができる。

また、光学部材１０において、外側金属膜７０と、第２接合部３２とが接合する。光学部材１０では、外側金属膜７０は、Ａｕ－Ｓｎ等のはんだにより第２接合部３２と接合する。外側金属膜７０と第２接合部３２とが波長変換部材２０の外周側で接合することで、波長変換部材２０と透光性部材３０との接合強度を向上できる。なお、波長変換部２１で生じる熱の一部が外側金属膜７０及び第２接合部３２を経由して透光性部材３０に伝えられ、透光性部材３０から発散されてもよい。

また、光学部材１０では、導電金属膜６０の第１接続部分６１は、Ａｕ－Ｓｎ等のはんだにより導電金属膜３３の第１接続部分３３ａと接合する。また、導電金属膜６０の第２接続部分６２は、Ａｕ－Ｓｎ等のはんだにより導電金属膜３３の第２接続部分３３ｂと接合する。これらの接合により、第１配線パターン３４ａは、導電金属膜３３の第１接続部分３３ａ及び導電金属膜６０の第１接続部分６１を経由して導電膜４０の一端と電気的に接続される。また、導電膜４０の他端は、導電金属膜３３の第２接続部分３３ｂ及び導電金属膜６０の第２接続部分６２を経由して第２配線パターン３４ｂと電気的に接続される。そのため、第１配線パターン３４ａ及び第２配線パターン３４ｂを光学部材１０の外部に配置した電気回路と接続することで、導電膜４０に電流を流すことができる。

導電膜４０は、波長変換部２１を囲む細い線状の膜である。そのため、波長変換部２１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４０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。従って、この変化（例えば、導電膜４０の抵抗値の大幅な上昇）をモニタすることで波長変換部２１の異常を検知することができる。例えば、導電膜４０を、光学部材１０の外部に配置した検知回路と電気的に接続する。そして、検知回路で導電膜４０の抵抗値の変化をモニタし、抵抗値が所定の閾値を超えて変化したときに、波長変換部２１の破壊を検知できる。これにより、光学部材１０の安全性を確保できる。

また、導電膜４０は、波長変換部２１の下面の直下を通らず、波長変換部２１の周りを囲う。このようにすることで、光学部材１０に入射する光が導電膜４０を通らずに波長変換部２１に入射するため、波長変換部２１に効率的に光を入射させることができる。

なお、透光性部材３０が反射膜３５を有する場合、外部から透光性部材３０に入射する所定波長の光を波長変換部２１側に透過し、波長変換部２１によって波長変換された光を反射することができる。その結果、波長変換部２１の発光効率を向上できる。例えば、発光ダイオードや半導体レーザ素子などの発光素子から出射された所定波長の光を波長変換部２１側に透過させることができる。

〈第２実施形態〉
第２実施形態では、第１実施形態に係る光学部材を用いた発光装置の例を示す。図５は、第２実施形態に係る発光装置の斜視図である。図６は、第２実施形態に係る発光装置から遮光部材を除いた状態の斜視図である。図７は、図５のVII－VII線における断面図である。なお、図７では、配線２７１及び２７２を省略している。図８は、第２実施形態に係る発光装置から波長変換部材及び遮光部材を除いた状態の斜視図である。

図５～図８に示すように、発光装置２００は、光学部材１０と、基部２１０と、発光素子２２０と、サブマウント２３０と、光反射部材２４０と、温度測定素子２６０と、配線２７１及び２７２と、遮光部材２８０とを有する。発光装置２００は、少なくとも、光学部材１０と、基部２１０と、発光素子２２０とを有していればよい。

発光装置２００の各構成要素について説明する。

（基部２１０）
基部２１０は、上面２１０ａ、下面２１０ｂ、１又は複数の内側面２１０ｃ、１又は複数の外側面２１０ｄ、及び底面２１０ｅを有している。底面２１０ｅは、他の構成要素が配置される実装面である。基部２１０は、上面２１０ａから下面２１０ｂの方向に窪んだ凹形状を有する。また、基部２１０は、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。

また、上面視で、上面２１０ａに交わる１又は複数の内側面２１０ｃによって枠が形成される。すなわち、基部２１０は、底面２１０ｅ、及び底面２１０ｅを囲う枠を備えている。底面２１０ｅは、この枠によって囲まれる。また、基部２１０の窪みは、底面２１０ｅとこの枠によって囲まれる。なお、上面視とは、基部２１０の上面２１０ａの法線方向から対象物を見ることを指す。

基部２１０は、枠の内側において、１又は複数の段差部２１６を有する。なお、段差部２１６は、上面、及び、上面と交わり下方に進む側面のみから構成される。１又は複数の内側面２１０ｃには、基部２１０の上面２１０ａと交わる側面と、段差部２１６の側面とが含まれる。

基部２１０は、例えば、セラミックスを主材料として形成できる。例えば、セラミックスとして、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、又は炭化ケイ素を用いることができる。なお、基部２１０は、セラミックスに限らず、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。

基部２１０の底面２１０ｅには、１又は複数の金属膜２１７が設けられる。また、基部２１０の上面２１０ａには１又は複数の金属膜２１８が設けられる。また、底面２１０ｅに設けられる１又は複数の金属膜２１７には、上面２１０ａに設けられた金属膜２１８と電気的に接続する金属膜２１７が含まれる。例えば、底面２１０ｅに設けられる金属膜２１７と、上面２１０ａに設けられる金属膜２１８とが、ビアホールに設けられた金属材料を介して電気的に接続する。金属膜２１７及び２１８には、例えば、Ｎｉ／Ａｕ（Ｎｉ、Ａｕの順で積層した金属膜）やＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ（Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕの順で積層した金属膜）などを用いることができる。

（発光素子２２０）
発光素子２２０は、例えば、半導体レーザ素子である。なお、発光素子２２０は、半導体レーザ素子に限らず、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）などであってもよい。

図示される発光装置２００の例では、２つの発光素子２２０が搭載されている。２つの発光素子２２０として、半導体レーザ素子が採用されている。発光装置２００は、２つの発光素子２２０以外に、さらに１以上の発光素子を有してもよい。

発光素子２２０は、例えば、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、発光素子２２０から放射される光の光出射面となる。また、発光素子２２０の上面及び下面は、光出射面よりも面積が大きい。

ここで、発光素子２２０が半導体レーザ素子である場合について説明する。なお、発光素子２２０から放射される光（レーザ光）は拡がりを有し、光出射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、光出射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。

発光素子２２０から出射される楕円形状の光に基づき、楕円形状の長径を通る方向をＦＦＰの速軸方向、楕円形状の短径を通る方向をＦＦＰの遅軸方向とする。発光素子２２０におけるＦＦＰの速軸方向は、発光素子２２０の活性層を含む複数の半導体層が積層される積層方向と一致し得る。

また、発光素子２２０のＦＦＰの光強度分布に基づいて、ピーク強度値に対する１／ｅ^２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、この光強度分布において１／ｅ^２の強度に相当する角度を拡がり角と呼ぶものとする。ＦＦＰの速軸方向における拡がり角は、ＦＦＰの遅軸方向における拡がり角よりも大きい。

また、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、光軸を進む光の光路を、その光の光軸、と呼ぶものとする。

発光素子２２０には、発光素子２２０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。このような発光素子２２０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、又はＡｌＧａＮを用いることができる。なお、発光素子２２０から出射される光の発光ピーク波長は、これに限らなくてよい。

（サブマウント２３０）
サブマウント２３０は、例えば、直方体の形状で構成され、下面、上面、及び、１または複数の側面を有する。また、サブマウント２３０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２３０は、例えば、窒化アルミニウム、又は炭化ケイ素を用いて形成されるが、他の材料を用いてもよい。また、サブマウント２３０の上面には、例えば、金属膜が設けられている。

（光反射部材２４０）
光反射部材２４０は、光を反射する光反射面２４１を有する。光反射面２４１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％以上となる面である。ここでの光反射率は１００％であってもよいし、１００％未満であってもよい。

また、光反射部材２４０は、複数の光反射面２４１を有してもよい。複数の光反射面２４１には、例えば、何れも平面形状で、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２つの光反射面２４１が含まれる。この２つの光反射面２４１は何れも、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２４１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。なお、光反射面２４１の形状は、平面形状に限らず、例えば、曲面形状であってもよい。

光反射部材２４０は、主材料に熱に強い材料を選択することが好ましく、例えば、石英又は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２４１は、例えば、Ａｇ、Ａｌ等の金属やＴａ_２Ｏ_５／ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２／ＳｉＯ_２、又はＮｂ_２Ｏ_５／ＳｉＯ_２の誘電体多層膜を用いて形成できる。なお、Ａ／Ｂは、Ａの膜とＢの膜が順番に積層された多層膜を示す。

（温度測定素子２６０）
温度測定素子２６０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２６０としては、例えば、サーミスタを使用できる。

（配線２７１、２７２）
配線２７１及び２７２は、両端を接合部とする線状の形状を有する導電体から構成される。言い換えると、配線２７１及び２７２は、線状部分の両端に、他の構成要素と接合する接合部を有する。配線２７１及び２７２は、２つの構成要素間の電気的な接続に用いられる。配線２７１及び２７２としては、例えば、金属のワイヤを用いることができる。金属としては、例えば、金、アルミニウム、銀、銅などが挙げられる。

（遮光部材２８０）
遮光部材２８０は、例えば、遮光性を有する樹脂によって形成できる。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、光を吸収する性質や反射する性質等を利用して、遮光性を実現してもよい。遮光部材２８０は、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２８０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、遮光部材２８０に含有される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２００）
発光装置２００において、基部２１０の底面２１０ｅには、２つの光反射部材２４０が配置されている。２つの光反射部材２４０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２１０の底面２１０ｅに接合されている。また、２つの光反射部材２４０は、平面視で、光反射面２４１の上端が、基部２１０の内側面２１０ｃ又は外側面２１０ｄと平行あるいは垂直である。なお、ここでの平行あるいは垂直は、±５度以内の差を許容する。

基部２１０の底面２１０ｅには、温度測定素子２６０が配置されている。温度測定素子２６０は、２つの光反射部材２４０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。

基部２１０の底面２１０ｅには、２つのサブマウント２３０が配置されている。２つのサブマウント２３０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２１０の底面２１０ｅに接合されている。また、２つのサブマウント２３０はそれぞれ、光反射部材２４０が配置されている金属膜に配置されている。なお、サブマウント２３０と光反射部材２４０は、異なる金属膜に配置されていてもよい。

発光素子２２０は、基部２１０の底面２１０ｅに配置される。具体的には、発光素子２２０は、サブマウント２３０に配置されている。図示される発光装置２００の例では、２つの発光素子２２０が、それぞれ異なるサブマウント２３０の上面に配置され、サブマウント２３０の下面が基部２１０の底面２１０ｅに接合されている。発光素子２２０は、光出射面が、サブマウント２３０の１つの側面と同一方向を向くように配置される。

２つの発光素子２２０は、平面視で、光出射面が、基部２１０の内側面２１０ｃ又は外側面２１０ｄと平行及び垂直にならない。そのため、光出射面は、光反射面２４１の上端とも、平行及び垂直にならない。つまり、発光素子２２０は、平面視で、基部２１０の内側面２１０ｃ及び外側面２１０ｄ、又は、光反射面２４１の上端、に対して光出射面が斜めになるように配置される。

２つの発光素子２２０のそれぞれで、光出射面から出射された光は、対応する光反射部材２４０に照射される。対応する光反射部材２４０とは、同じ金属膜に配置されている光反射部材２４０である。少なくとも主要部分の光が光反射面２４１に照射されるように、発光素子２２０は配置される。

発光素子２２０が配されたサブマウント２３０は、発光装置２００において、発光素子２２０から発生した熱を逃がす放熱部材としての役割を果たすことができる。サブマウント２３０を放熱部材として機能させるには、発光素子２２０よりも熱伝導率の良い材料で形成すればよい。また、基部２１０の底面２１０ｅ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。

発光素子２２０、及び温度測定素子２６０は、対応する配線２７１を介して基部２１０の底面２１０ｅに設けられた金属膜２１７と電気的に接続されている。これらの素子と外部電源との電気的な接続には、基部２１０の底面２１０ｅに設けられた金属膜２１７を利用する。これにより、基部２１０の上面２１０ａの金属膜２１７を介して、これらの素子と外部電源とを電気的に接続できる。

光学部材１０は、基部２１０と接合する。光学部材１０の透光性部材３０が基部２１０と接合する。詳細には、光学部材１０の透光性部材３０の下面の外周部は、基部２１０の段差部２１６の上面と接合されている。例えば、透光性部材３０の下面の外周領域に設けられた金属膜と、段差部２１６の上面に設けられた金属膜とが、Ａｕ－Ｓｎ等を介して接合し固定される。透光性部材３０は、上面に波長変換部材２０が接合された状態で、基部２１０に接合される。そのため、透光性部材３０が基部２１０の上面２１０ａに配され、波長変換部材２０が透光性部材３０の上面に配される。

透光性部材３０が基部２１０に接合されることで、発光素子２２０が配された閉空間が形成される。このように、発光装置２００では、透光性部材３０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、発光素子２２０の光の光出射面に有機物等が集塵することを抑制できる。

基部２１０の上面２１０ａには、互いに独立する６つの金属膜２１８が設けられている。この６つの金属膜２１８は、発光素子２２０に電源を供給するための２つの金属膜２１８と、温度測定素子２６０に電源を供給するための２つの金属膜２１８と、導電膜４０に電源を供給するための２つの金属膜２１８とを含む。なお、電源供給の態様は、これには限られない。例えば、温度測定素子２６０を有さない場合は、係る金属膜も有さなくてよい。また、例えば、他の目的で金属膜２１８が利用されてもよい。

発光装置２００は、基部２１０と光学部材１０とに接合される配線２７２を有する。詳細には、配線２７２の一部は、基部２１０の一の段差部２１６に設けられた一の金属膜と、光学部材１０の上面に設けられた第１配線パターン３４ａとを電気的に接続する。また、配線２７２の他部は、基部２１０の他の段差部２１６に設けられた他の金属膜と、第２配線パターン３４ｂとを電気的に接続する。導電膜４０は、配線２７２を介して、基部２１０に設けられた金属膜と電気的に接続する。また、段差部２１６に設けられた一の金属膜及び他の金属膜は、基部２１０の上面２１０ａに設けられた金属膜２１８のうちの２つと電気的に接続する。これにより、金属膜２１８のうちの２つから、配線２７２等を介して導電膜４０に電源を供給することができる。

発光素子２２０によって出射された光の主要部分は、透光性部材３０に入射する。また、発光素子２２０によって出射された光の主要部分は、透光性部材３０を透過して、波長変換部材２０の波長変換部２１に入射する。透光性部材３０は、発光素子２２０によって出射された光に対して透光性を有する。ここで、透光性とは、発光素子２２０によって出射された光に対する透過率が８０％以上であることとする。

波長変換部２１は、発光素子２２０によって出射された光を異なる波長の光に変換する。波長変換部２１に入射した光の一部あるいは全部は、波長変換部２１によって異なる波長の光に変換される。波長変換部２１に入射した光または波長変換部２１で波長変換された光が、波長変換部２１の上面から発光装置２００の外部に出射される。つまり、波長変換部２１の上面が、発光装置２００の光取出面となる。

遮光部材２８０は、基部２１０の上面２１０ａによる枠の内側に形成されている。遮光部材２８０は、基部２１０と光学部材１０との隙間を埋めるようにして形成される。遮光部材２８０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２８０を設けることで光の漏れを抑制する。

遮光部材２８０は、基部２１０の上面２１０ａと交わる内側面２１０ｃ、基部２１０の段差部２１６の上面、透光性部材３０の側面、透光性部材３０の上面、及び、光学部材１０の側面、に接する。また、光学部材１０の上面には達しない。あるいは、光反射部２２の上面に達したとしても、波長変換部２１の上面には達しない。

遮光部材２８０を構成する樹脂は、金属膜部分７１と金属膜部分７２との隙間、金属膜部分７２と金属膜部分７３との隙間、金属膜部分７１と第１接続部分６１との隙間、及び／又は金属膜部分７３と第２接続部分６２との隙間から波長変換部材２０と透光性部材３０との隙間に入り込んでもよい。遮光部材２８０を構成する樹脂は、波長変換部材２０と透光性部材３０との隙間に入り込んで導電膜４０の側面を被覆してもよい。

なお、遮光部材２８０を構成する樹脂は、導電膜４０の内側には入り込まないことが好ましい。遮光部材２８０を構成する樹脂が波長変換部２１の下面にまで達すると、光の取り出しに支障をきたすからである。特に、遮光性の樹脂で遮光部材２８０を形成すると、発光素子２２０から波長変換部２１へと進む光の少なくとも一部が遮られる場合がある。光学部材１０は、波長変換部２１の周りを囲う導電膜４０を有しており、さらに導電膜４０の内側に放熱部５０を有しているため、遮光部材２８０を構成する樹脂が波長変換部２１の下面にまで達することを抑制できる。

導電膜４０及び導電金属膜６０は、発光装置２００の外部と電気的に接続され、電流の経路となる。一方、放熱部５０と外側金属膜７０は、電流の経路とはならない。電流経路となる導電膜４０及び導電金属膜６０では放電が生じる場合があるが、導電膜４０は幅が狭く厚さが薄いため、放電が生じると静電破壊を起こして断線しやすい。遮光部材２８０を構成する絶縁性の樹脂が導電膜４０の側面を被覆することで、導電膜４０の部分で放電が生じることを抑制でき、導電膜４０を静電破壊から保護できる。

また、前述のように、導電金属膜６０において、第１接続部分６１の一部は、第２凹部６２ｘの内側に入り込む。このような構造により、第１接続部分６１と第２凹部６２ｘとの間の隙間には、遮光部材２８０を構成する樹脂が入りにくくなる。そのため、互いに近接する第１接続部分６１と第２接続部分６２との間で放電が生じやすくなる。このように、第１接続部分６１と第２接続部分６２との間で積極的に放電を生じさせることで、導電膜４０の部分で放電が生じることを抑制でき、導電膜４０を静電破壊から保護できる。

なお、発光素子２２０が半導体レーザ素子である場合、発光ダイオード等に比べて発光強度が大きいため、波長変換部２１の発熱も大きくなり、波長変換部２１の発光効率が低下するおそれがある。しかし、前述のように、発光装置２００の光学部材１０では、放熱部５０の金属膜部分５１、５２、５３、及び５４が波長変換部２１と近い位置に配置されている。そのため、波長変換部２１で生じる熱を効率よく透光性部材３０に伝え、透光性部材３０から発散することができる。その結果、発光素子２２０が半導体レーザ素子である場合でも、波長変換部２１の発光効率の低下を抑制できる。

発光装置２００は、例えば、車載ヘッドライトに利用できる。また、発光装置２００は、これに限らず、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利用できる。

〈第３実施形態〉
第３実施形態では、複数の波長変換部を備えた光学部材の例を示す。図９は、第３実施形態に係る光学部材の上面図である。図１０は、第３実施形態に係る波長変換部材の下面図である。図１１は、第３実施形態に係る透光性部材の上面図である。図９～図１１において、互いに直交するＸ方向とＹ方向を規定している。

図９～図１１に示すように、光学部材１０Ａは、複数の波長変換部材２０Ａと、透光性部材３０Ａと、導電膜４０Ａと、放熱部５０Ａとを備える。図示の光学部材１０Ａは、一例として、５個の波長変換部材２０Ａを備える。光学部材１０Ａは、導電金属膜６０Ａと、外側金属膜７０Ａとをさらに備えてもよい。

光学部材１０Ａの各構成要素について説明する。

（波長変換部材２０Ａ、導電膜４０Ａ、放熱部５０Ａ、導電金属膜６０Ａ、外側金属膜７０Ａ）
各波長変換部材２０Ａは、上面視で矩形状であり、矩形の長辺をＹ方向に向けて、Ｘ方向に所定間隔で配置されている。各波長変換部材２０Ａは、波長変換部２３と、光反射部２４とを有する。各波長変換部２３は、互いに離隔しており、例えば、下面視で、各波長変換部２３の中心がＸ方向に平行な一直線上に並ぶように配置される。波長変換部２３及び光反射部２４の構造、機能、好適な材料等は、波長変換部２１及び光反射部２２と同様である。

導電膜４０Ａは、光反射部２４の下面に配される。導電膜４０Ａは、下面視で波長変換部２３の周りを囲む。導電膜４０Ａは、細い線状であることが好ましい。放熱部５０Ａは、光反射部２４の下面において、波長変換部２３と導電膜４０Ａとの間に、導電膜４０Ａと離隔して配置される。放熱部５０Ａは、導電膜４０Ａの内側に設けられた内側金属膜である。この内側金属膜は、波長変換部２３の周りを囲む１つの金属膜部分を含む。放熱部５０Ａの一端と他端とは接続されていない。下面視で、放熱部５０Ａの一端は、放熱部５０Ａの他端よりも波長変換部２３に近い位置にあり、放熱部５０Ａの一端と放熱部５０Ａの他端とは互いに対向する部分を有する。下面視で、放熱部５０Ａと波長変換部２３の最短距離は、３０μｍ以上３００μｍ以下である。

導電金属膜６０Ａは、光反射部２４の下面において、導電膜４０Ａと接続する。導電金属膜６０Ａの少なくとも一部は、導電膜４０Ａの外側（Ｙ－側）に位置する。導電金属膜６０Ａは、導電膜４０Ａの一端に接続される第１接続部分６３と、導電膜４０Ａの他端に接続される第２接続部分６４とを有する。下面視で、第１接続部分６３は、第２接続部分６４の側に開口する第１凹部６３ｘを備え、下面視で、第２接続部分６４は、第１接続部分６３の側に開口する第２凹部６４ｘを備えている。第１接続部分６３の一部は、第２凹部６４ｘの内側に入り込む。

外側金属膜７０Ａは、光反射部２４の下面において、導電膜４０Ａの外側（Ｙ＋側）に、導電膜４０Ａと離隔して配置される。外側金属膜７０Ａは、導電膜４０Ａの外側（Ｙ＋側）において、Ｘ方向に並ぶ互いに独立した金属膜部分７４及び７５を含む。導電金属膜６０Ａ及び外側金属膜７０Ａは、例えば、下面視で、波長変換部２３、導電膜４０Ａ、及び放熱部５０Ａを挟んで互いに対向して配置される。金属膜部分７４と金属膜部分７５の面積はおおよそ等しくてもよい。金属膜部分７４及び７５の各々の面積は、例えば波長変換部２３の下面の面積より大きい。

外側金属膜７０Ａは、下面視で、波長変換部２３、導電膜４０Ａ、及び放熱部５０Ａを挟んでＸ方向に対向する領域には配置されない。外側金属膜７０Ａは、下面視で、Ｘ方向に平行で、かつ、波長変換部２３、導電膜４０Ａ、及び放熱部５０Ａを通過する、いずれの仮想線も通過しない位置に配置される。これにより、この領域に外側金属膜を設ける場合と比べて、Ｘ方向に並ぶ複数の波長変換部２３をより近付けて配置することができる。

（透光性部材３０Ａ）
透光性部材３０Ａは、上面と、上面の反対面である下面と、上面及び下面と交わる側面とを有する。透光性部材３０Ａの構造、機能、好適な材料等は、透光性部材３０と同様である。

透光性部材３０Ａの上面において、第１接合部１３１、第２接合部１３２、及び導電金属膜１３３が配置される複数の領域が画定されている。図示の例では、透光性部材３０Ａは、上面において、５つの領域を有する。ここでは、各領域を便宜上Ａ～Ｅの符号で示す。領域Ａ～領域Ｅは、上面視で矩形状であり、矩形の長辺をＹ方向に向けて、Ｘ方向に所定間隔で配置されている。

第１接合部１３１は、例えば、上面視で領域Ａ～領域Ｅのほぼ中央に配置されている。上面視で、第１接合部１３１は、例えば、閉じた矩形枠状部分と、矩形枠状部分の１つの角部に繋がるＬ字部分とを含む。各第１接合部１３１は、互いに離隔しており、例えば、上面視で、矩形枠状部分の中心がＸ方向に平行な一直線上に並ぶように配置される。

透光性部材３０Ａは、上面の領域Ａ～領域Ｅにおいて、第１接合部１３１の外側（Ｙ＋側）に、第１接合部１３１と離隔して配置される第２接合部１３２を有する。第２接合部１３２は、Ｘ方向に並ぶ互いに独立した金属膜部分１３２ａ及び１３２ｂを含む。金属膜部分１３２ａ及び１３２ｂの外形は、例えば矩形である。金属膜部分１３２ａと金属膜部分１３２ｂの面積はおおよそ等しくてもよい。

透光性部材３０Ａは、上面の領域Ａ～領域Ｅにおいて、第１接合部１３１の外側（Ｙ－側）に、導電金属膜１３３を有する。導電金属膜１３３及び第２接合部１３２は、第１接合部３１を挟んで互いに対向するように配置される。導電金属膜１３３は、第１接続部分１３３ａと、第２接続部分１３３ｂとを有する。上面視で、第１接続部分１３３ａは、第２接続部分１３３ｂの側に開口する第１凹部１３３ｘを備え、上面視で、第２接続部分１３３ｂは、第１接続部分１３３ａの側に開口する第２凹部１３３ｙを備えている。第１接続部分１３３ａの一部は、第２凹部１３３ｙの内側に入り込む。

透光性部材３０Ａは、上面において、領域Ａ～領域Ｅの外側に、配線１３４を有する。配線１３４は、互いに独立した複数の配線パターンを有する。配線パターンの数は、領域の数より一つ多い。図示の例では、領域Ａ～領域Ｅの５つの領域に対し、配線１３４は、第１配線パターン１３４ａ、第２配線パターン１３４ｂ、第３配線パターン１３４ｃ、第４配線パターン１３４ｄ、第５配線パターン１３４ｅ、及び第６配線パターン１３４ｆを有している。第１配線パターン１３４ａ、第２配線パターン１３４ｂ、第３配線パターン１３４ｃ、第４配線パターン１３４ｄ、第５配線パターン１３４ｅ、及び第６配線パターン１３４ｆは、Ｙ方向に伸びている。

複数の配線パターン１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３４ｅ、及び１３４ｆ（以下、配線パターン１３４ａ等という。）は、Ｘ方向に並べて配置される。１つの領域は、２つの配線パターンに挟まれる。複数の配線パターン１３４ａ等のうち、両端に配置される配線パターンを除く配線パターンは、隣り合う領域の一方を挟むための配線パターンでもあり他方を挟むための配線パターンでもある。図示の例では、第１配線パターン１３４ａ及び第２配線パターン１３４ｂによって領域Ａが、第２配線パターン１３４ｂ及び第３配線パターン１３４ｃによって領域Ｂが、第３配線パターン１３４ｃ及び第４配線パターン１３４ｄによって領域Ｃが、第４配線パターン１３４ｄ及び第５配線パターン１３４ｅによって領域Ｄが、第５配線パターン１３４ｅ及び第６配線パターン１３４ｆによって領域Ｅが、Ｘ方向の両側から挟まれるように配置されている。

隣り合う領域の両方を挟むための配線パターンは、一方の領域の金属膜部分１３２ｂ及び第２接続部分１３３ｂと接続され、他方の領域の金属膜部分１３２ａ及び第１接続部分１３３ａと接続される。両端に配置される配線パターンの一方は、領域の金属膜部分１３２ａ及び第１接続部分１３３ａと接続され、他方は、領域の金属膜部分１３２ｂ及び第２接続部分１３３ｂと接続される。

図示の例では、第１配線パターン１３４ａは、領域Ａの金属膜部分１３２ａ及び第１接続部分１３３ａと接続される。第２配線パターン１３４ｂは、領域Ａの金属膜部分１３２ｂ及び第２接続部分１３３ｂ、並びに領域Ｂの金属膜部分１３２ａ及び第１接続部分１３３ａと接続される。第３配線パターン１３４ｃは、領域Ｂの金属膜部分１３２ｂ及び第２接続部分１３３ｂ、並びに領域Ｃの金属膜部分１３２ａ及び第１接続部分１３３ａと接続される。第４配線パターン１３４ｄは、領域Ｃの金属膜部分１３２ｂ及び第２接続部分１３３ｂ、並びに領域Ｄの金属膜部分１３２ａ及び第１接続部分１３３ａと接続される。第５配線パターン１３４ｅは、領域Ｄの金属膜部分１３２ｂ及び第２接続部分１３３ｂ、並びに領域Ｅの金属膜部分１３２ａ及び第１接続部分１３３ａと接続される。第６配線パターン１３４ｆは、領域Ｅの金属膜部分１３２ｂ及び第２接続部分１３３ｂと接続される。

透光性部材３０Ａは、上面の領域Ａ～領域Ｅにおいて、反射膜１３５を有してもよい。反射膜１３５は、透光性部材３０Ａの上面の領域Ａ～領域Ｅにおいて、第１接合部１３１の内側に、第１接合部１３１と離隔して配置される。反射膜１３５の機能、好適な材料等は、反射膜３５と同様である。

（光学部材１０Ａ）
光学部材１０Ａにおいて、透光性部材３０Ａの上面には、波長変換部材２０Ａが接合する。波長変換部材２０Ａは、例えば、上面視で透光性部材３０Ａよりも小さい。透光性部材３０Ａは、波長変換部材２０Ａの光反射部２４の下面と接合し、下面視で波長変換部２３が包含される。光学部材１０Ａでは、各波長変換部２３に入射する光を独立に波長変換することが可能である。

光学部材１０Ａでは、各放熱部５０Ａは、Ａｕ－Ｓｎ等のはんだにより透光性部材３０Ａの各領域の第１接合部１３１と接合する。各放熱部５０Ａは各波長変換部２３と近い位置に配置されているため、各波長変換部２３で生じる熱は各放熱部５０Ａ及び各第１接合部１３１を経由して効率よく透光性部材３０Ａに伝わり、透光性部材３０Ａから発散される。これにより、光学部材１０Ａの放熱性を向上することができる。なお、放熱部５０Ａは、光学部材１０Ａが発光装置に搭載された場合の電流経路とはならないことが好ましい。放熱部５０Ａが電流経路とはならない場合、放熱部５０Ａは電流により発熱が生じることがないため、光学部材１０Ａの放熱性をさらに向上することができる。

また、光学部材１０Ａでは、各外側金属膜７０Ａは、Ａｕ－Ｓｎ等のはんだにより透光性部材３０Ａの各領域の第２接合部１３２と接合する。各放熱部５０Ａと透光性部材３０Ａの各第１接合部１３１とが各波長変換部材２０Ａの中心側で接合し、各外側金属膜７０Ａと透光性部材３０Ａの各領域の第２接合部１３２とが波長変換部材２０Ａの外周側で接合することで、各波長変換部材２０Ａと透光性部材３０Ａとの接合強度を向上できる。なお、波長変換部２３で生じる熱の一部が外側金属膜７０Ａ及び第２接合部１３２を経由して透光性部材３０Ａに伝えられ、透光性部材３０Ａから発散されてもよい。

また、光学部材１０Ａでは、各導電金属膜６０Ａの第１接続部分６３は、各波長変換部材２０Ａの下方に位置する透光性部材３０Ａの対応する領域の導電金属膜１３３の第１接続部分１３３ａと接合する。また、各導電金属膜６０Ａの第２接続部分６４は、各波長変換部材２０Ａの下方に位置する透光性部材３０Ａの対応する領域の導電金属膜１３３の第２接続部分１３３ｂと接合する。このように接合することで、複数の波長変換部材２０Ａを電気的に直列に接続することができる。

各導電膜４０Ａは、各波長変換部２３を囲む細い線状の膜である。そのため、光学部材１０の導電膜４０と同様に、各導電膜４０Ａの電気的な接続状態の変化をモニタすることで、各波長変換部２３の破壊を検知できる。これにより、光学部材１０Ａの安全性を確保できる。また、複数の波長変換部２３のいずれか一つでも破壊された場合に安全性が損なわれる場合には、複数の波長変換部材２０Ａを電気的に直列に接続して破壊を検知すればよい。

また、各導電膜４０Ａは、各波長変換部２３の下面の直下を通らず、各波長変換部２３の周りを囲う。このようにすることで、光学部材１０Ａの各波長変換部材２０Ａに入射する光が各導電膜４０Ａを通らずに各波長変換部２３に入射するため、各波長変換部２３に効率的に光を入射させることができる。

〈第４実施形態〉
第４実施形態では、第３実施形態に係る光学部材を用いた発光装置の例を示す。図１２は、第４実施形態に係る発光装置の上面図である。図１３は、第４実施形態に係る発光装置から波長変換部材及び遮光部材を除いた状態の上面図である。

図１２及び図１３に示すように、発光装置２００Ａは、光学部材と、基部２１０と、複数の発光素子２２０と、１又は複数のサブマウント２３０と、１又は複数の光反射部材２４０と、遮光部材２８０とを有する。発光装置２００Ａは、少なくとも、光学部材１０Ａと、基部２１０と、２つ以上の発光素子２２０とを有していればよい。

図示される発光装置２００Ａの例では、基部２１０の底面には、５つの光反射部材２４０が配置されている。５つの光反射部材２４０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２１０の底面に接合されている。５つの光反射部材２４０は、例えば、上面視でＸ方向に所定間隔で配置されている。

図示される発光装置２００Ａの例では、基部２１０の底面には、５つのサブマウント２３０が配置されている。５つのサブマウント２３０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２１０の底面に接合されている。５つのサブマウント２３０は、例えば、上面視で矩形状であり、矩形の長辺をＹ方向に向けて、Ｘ方向に所定間隔で配置されている。また、５つのサブマウント２３０はそれぞれ、光反射部材２４０が配置されている金属膜に配置されている。なお、サブマウント２３０と光反射部材２４０は、異なる金属膜に配置されていてもよい。

各発光素子２２０は、基部２１０の底面に配置される。具体的には、発光素子２２０は、サブマウント２３０に配置されている。図示される発光装置２００Ａの例では、５つの発光素子２２０が、それぞれ異なるサブマウント２３０の上面に配置され、サブマウント２３０の下面が基部２１０の底面に接合されている。また、５つの発光素子２２０は、例えば、上面視で矩形状であり、矩形の長辺をＹ方向に向けて、Ｘ方向に所定間隔で配置されている。各発光素子２２０は、上面視で、光出射面が、基部２１０の内側面又は外側面２１０ｄと平行又は垂直になる。各発光素子２２０は、光出射面を同一方向に向けて配置されている。

各光反射部材２４０は、各発光素子２２０側に傾斜する光反射面を備えている。各発光素子２２０のそれぞれで、光出射面から出射された光は、対応する光反射部材２４０の光反射面に照射される。対応する光反射部材２４０とは、同じ金属膜に配置されている光反射部材２４０である。少なくとも主要部分の光が光反射面に照射されるように、発光素子２２０は配置される。

各発光素子２２０によって出射された光の主要部分は、対応する光反射部材２４０の光反射面で反射されて透光性部材に入射する。各光反射部材２４０の光反射面で反射される光の主要部分は、透光性部材を透過した後に、各波長変換部２３に入射する。各波長変換部２３に入射した光の一部あるいは全部は、各波長変換部２３によって異なる波長の光に変換される。各波長変換部２３に入射した光または各波長変換部２３で波長変換された光が、各波長変換部２３の上面から発光装置２００Ａの外部に出射される。各発光素子２２０は、独立に駆動することが可能である。

発光装置２００Ａは、例えば、車載ヘッドライトに利用できる。また、発光装置２００Ａは、これに限らず、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利用できる。

以上、好ましい実施形態等について詳説したが、前述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、前述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

１０，１０Ａ 光学部材
２０，２０Ａ 波長変換部材
２１，２３ 波長変換部
２２，２４ 光反射部
３０，３０Ａ 透光性部材
３１，１３１ 第１接合部
３２，１３２ 第２接合部
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，５１，５２，５３，５４，７１，７２，７３，７４，７５，１３２ａ，１３２ｂ 金属膜部分
３３，１３３ 導電金属膜
３３ａ，６１，６３，１３３ａ 第１接続部分
３３ｘ，６１ｘ，６３ｘ，１３３ｘ 第１凹部
３３ｙ，６２ｘ，６４ｘ，１３３ｙ 第２凹部
３３ｂ，６２，６４，１３３ｂ 第２接続部分
３４，１３４ 配線
３４ａ，１３４ａ 第１配線パターン
３４ｂ，１３４ｂ 第２配線パターン
３５，１３５ 反射膜
４０，４０Ａ 導電膜
５０，５０Ａ 放熱部
５５ 第１金属膜部分
６０，６０Ａ 導電金属膜
７０，７０Ａ 外側金属膜
１３４ｃ 第３配線パターン
１３４ｄ 第４配線パターン
１３４ｅ 第５配線パターン
１３４ｆ 第６配線パターン
２００，２００Ａ 発光装置
２１０ 基部
２１０ａ 上面
２１０ｂ 下面
２１０ｃ 内側面
２１０ｄ 外側面
２１０ｅ 底面
２１６ 段差部
２１７、２１８ 金属膜
２２０ 発光素子
２３０ サブマウント
２４０ 光反射部材
２４１ 光反射面
２６０ 温度測定素子
２７１，２７２ 配線
２８０ 遮光部材

Claims (15)

1. 波長変換部、及び前記波長変換部の側面を囲う光反射部、を有する波長変換部材と、
   前記光反射部の下面と接合し、下面視で前記波長変換部が包含される、透光性部材と、
   前記光反射部の下面に配され、前記波長変換部の周りを囲む導電膜と、
   前記光反射部の下面において、前記波長変換部と前記導電膜との間に、前記導電膜と離隔して配置される放熱部と、を備える、光学部材。
2. 前記放熱部は、前記導電膜の内側に設けられた内側金属膜である、請求項１に記載の光学部材。
3. 前記内側金属膜は、互いに独立した複数の金属膜部分を含み、
   前記複数の金属膜部分は、前記波長変換部の周りを囲むように配置される、請求項２に記載の光学部材。
4. 前記内側金属膜は、前記波長変換部の周りを囲む１つの第１金属膜部分を含む、請求項２に記載の光学部材。
5. 下面視で、前記放熱部と前記波長変換部の最短距離は、３０μｍ以上３００μｍ以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材。
6. 前記透光性部材は、上面において、
   前記放熱部と接合する第１接合部を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の光学部材。
7. 前記光反射部の下面において、前記導電膜と接続する導電金属膜をさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の光学部材。
8. 前記導電金属膜の少なくとも一部は、前記導電膜の外側に位置する、請求項７に記載の光学部材。
9. 前記光反射部の下面において、前記導電膜の外側に、前記導電膜と離隔して配置される外側金属膜をさらに備える、請求項７または８に記載の光学部材。
10. 前記外側金属膜は、前記導電膜の外側において、互いに独立した複数の金属膜部分を含む、請求項９に記載の光学部材。
11. 前記導電金属膜及び前記外側金属膜は、前記導電膜の周りを囲むように配置される、請求項９または１０に記載の光学部材。
12. 前記導電金属膜は、前記導電膜の一端に接続される第１接続部分と、前記導電膜の他端に接続される第２接続部分と、を有し、
    下面視で、前記第１接続部分は、前記第２接続部分の側に開口する第１凹部を備え、
    下面視で、前記第２接続部分は、前記第１接続部分の側に開口する第２凹部を備え、
    前記第１接続部分の一部は、前記第２凹部の内側に入り込む、請求項１１に記載の光学部材。
13. 前記透光性部材は、上面において、
    前記外側金属膜と接合する第２接合部を有する、請求項９から１１のいずれか１項に記載の光学部材。
14. 実装面、及び前記実装面を囲う枠、を備えた基部と、
    前記実装面に配置される発光素子と、
    請求項１乃至１３の何れか一項に記載の光学部材と、を有し、
    前記透光性部材は、前記基部と接合し、
    前記波長変換部は、前記発光素子によって出射された光を異なる波長の光に変換する、発光装置。
15. 前記基部と前記光学部材とに接合される配線を有し、
    前記導電膜は、前記配線を介して、前記基部に設けられた金属膜と電気的に接続する、請求項１４に記載の発光装置。

Images