JP4935215B2 - Light emitting device - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源、プロジェクタ装置、レーザディスプレイ、内視鏡などに利用可能な発光装置に関し、特に、半導体発光素子と光ファイバを用いた発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device that can be used for a display device, a lighting fixture, a display, a backlight light source of a liquid crystal display, a projector device, a laser display, an endoscope, and the like, and in particular, a light emitting device using a semiconductor light emitting element and an optical fiber. About.

照明装置、プロジェクタ装置、レーザディスプレイ、内視鏡などにおいて、様々な波長の光が発光可能な発光装置が使用されている。このような発光装置の光源としては、従来は蛍光ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどが用いられており、それらの光を光ファイバに導入して発光装置としていた。近年、それらの光源に代わるものとして、発光ダイオードやレーザダイオードなどの半導体発光素子を用いる方法が検討されている。   Light emitting devices capable of emitting light of various wavelengths are used in illumination devices, projector devices, laser displays, endoscopes, and the like. Conventionally, fluorescent lamps, metal halide lamps, xenon lamps, and the like have been used as light sources for such light-emitting devices, and these lights are introduced into an optical fiber to form a light-emitting device. In recent years, methods using semiconductor light emitting elements such as light emitting diodes and laser diodes have been studied as an alternative to these light sources.

例えば、フィラメントを用いたランプに代わるものとして、半導体発光素子からの光を光ファイバなどのセパレータを介してディスパーサに伝え、光を所望のパターンに分散させたり、光の色を変化させたりすることが可能なランプが提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、内視鏡としては、青色レーザダイオードと蛍光体を用いて白色光を発光させるものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。   For example, as an alternative to a lamp using a filament, light from a semiconductor light emitting element is transmitted to a disperser through a separator such as an optical fiber, and the light is dispersed in a desired pattern or the color of the light is changed. There has been proposed a lamp capable of performing (see, for example, Patent Document 1). Further, as an endoscope, one that emits white light using a blue laser diode and a phosphor has been proposed (for example, see Patent Document 2).

特表2003−515899号公報Special table 2003-515899 gazette 特開2005−328921号公報JP-A-2005-328921

上記のような発光装置は、従来の発光装置に比して小型化できることに加え、半導体発光素子自体が劣化しにくいために寿命が長い。そのため、取替えなどの手間が少なくなるというメリットもある。しかしながら、これらの発光装置は、光の取り出し効率や配光特性などの光学特性については、更なる検討が必要である。   The light emitting device as described above has a long life because the semiconductor light emitting element itself is not easily deteriorated in addition to being able to be downsized as compared with the conventional light emitting device. For this reason, there is also an advantage that troubles such as replacement are reduced. However, these light-emitting devices require further studies on optical characteristics such as light extraction efficiency and light distribution characteristics.

例えば、特許文献1に記載の発光装置は、ディスパーサを用いて光源からの光を拡散させているために、指向性が制御しにくくなっている。さらに、光の取り出し効率が悪いという問題がある。   For example, since the light emitting device described in Patent Document 1 diffuses light from a light source using a disperser, directivity is difficult to control. Furthermore, there is a problem that the light extraction efficiency is poor.

また、特許文献2に記載の内視鏡は、蛍光体を透明樹脂などの高屈折率媒体に分散させて光ファイバの先端に設け、さらに光源や蛍光体からの光を反射させるために金属皮膜からなる反射膜を設けることで光の取り出し効率を向上させている。しかし、樹脂と金属とは接着性が悪いために安定して反射膜を保持しにくく、剥離が生じる場合がある。そのような場合、剥離部の金属が着色するなどの劣化が生じ、その部分が光を吸収するなどによって反射効率が低下しやすくなり、結果として光の取り出し効率を悪化させることがある。   In addition, the endoscope described in Patent Document 2 is provided with a metal film to disperse a phosphor in a high refractive index medium such as a transparent resin and provide it at the tip of an optical fiber, and to reflect light from the light source or the phosphor. The light extraction efficiency is improved by providing a reflective film made of However, since the resin and the metal have poor adhesion, it is difficult to stably hold the reflective film, and peeling may occur. In such a case, deterioration such as coloring of the metal in the peeling portion occurs, and the reflection efficiency is likely to be lowered due to the portion absorbing light, and as a result, the light extraction efficiency may be deteriorated.

本発明は上記のような問題を解決するものであり、半導体発光素子からの光を効率良く外部に放出することが可能な構成を有する発光装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a light-emitting device having a configuration capable of efficiently emitting light from a semiconductor light-emitting element to the outside.

以上の目的を達成するために、本発明に係る発光装置は、半導体発光素子と、半導体発光素子からの光を伝播する屈曲可能な導光部材と、導光部材の出射側の端部に取り付けられ半導体素子からの光を反射可能な反射面を有する光部品と、を有する発光装置であって、光部品は、反射面の少なくとも一部を被覆する被覆部材を有し、被覆部材は、銀を有する第1層と、第1層表面の一部を覆い、第1層が露出する隙間を有し、銀と異なる金属を含む第2層と、第1層と第2層を覆い、半導体発光素子からの光を透過可能な透過部材を含む第3層と、有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a light-emitting device according to the present invention is attached to a semiconductor light-emitting element, a bendable light-guiding member that propagates light from the semiconductor light-emitting element, and an output-side end of the light-guiding member. A light emitting device having a reflective surface capable of reflecting light from a semiconductor element, wherein the optical component has a covering member that covers at least a part of the reflecting surface, and the covering member is silver A first layer having a surface, a part of the surface of the first layer, a gap in which the first layer is exposed, a second layer containing a metal different from silver, a first layer, a second layer, and a semiconductor And a third layer including a transmission member capable of transmitting light from the light-emitting element.

これにより、半導体発光素子からの光を、光部品で効率良く反射させることができる。特に、銀を用いることで高い反射率とし、この銀が外的要因によって変質しにくくするような膜で被覆することで、高い反射率を維持することができる。そのため、製造工程内や使用時の環境によって反射率が低下するなどの経時変化を起こしにくくすることができ、優れた特性を有する発光装置とすることができる。   Thereby, the light from the semiconductor light emitting element can be efficiently reflected by the optical component. In particular, high reflectivity can be maintained by using silver so as to have a high reflectivity and covering with a film that makes this silver difficult to change due to external factors. Therefore, it is possible to make it difficult to cause a change over time such as a decrease in reflectivity depending on the manufacturing process or the environment during use, and a light emitting device having excellent characteristics can be obtained.

本発明の請求項2に記載の発光装置は、第2の層は、アルミニウム、ニッケル、チタン、タングステン、バナジウム、プラチナ、ロジウム、パラジウム、タンタル、金、ニオブ、モリブデン、イリジウム、コバルト、クロム、銅、ハフニウム、亜鉛、ジルコニウムの中から選択される少なくとも1つを含むことが好ましい。これにより、第1層と第3層との密着性を向上させることができる。   In the light-emitting device according to claim 2 of the present invention, the second layer is made of aluminum, nickel, titanium, tungsten, vanadium, platinum, rhodium, palladium, tantalum, gold, niobium, molybdenum, iridium, cobalt, chromium, copper It is preferable that at least one selected from the group consisting of hafnium, zinc and zirconium is included. Thereby, the adhesiveness of a 1st layer and a 3rd layer can be improved.

本発明の請求項3に記載の発光装置は、第3の層は、酸化物、窒化物、フッ化物、透明樹脂の中から選択される少なくとも1つを含む。さらに、具体的には、第3の層は、SiO、Al、SiN、ITO、Si、SiON,AlN、AlON、In、SnO、TiO、ZnO、MgFの中から選択される少なくとも1つを含むものが好ましい。これにより、反射率を低下させることなく第1層及び第2層を保護することができる。 In the light emitting device according to claim 3 of the present invention, the third layer includes at least one selected from an oxide, a nitride, a fluoride, and a transparent resin. More specifically, the third layer is composed of SiO 2 , Al 2 O 3 , SiN, ITO, Si 3 N 4 , SiON, AlN, AlON, In 2 O 3 , SnO 2 , TiO 2 , ZnO, MgF. Those containing at least one selected from 2 are preferred. Thereby, a 1st layer and a 2nd layer can be protected, without reducing a reflectance.

本発明の請求項5に記載の発光装置は、光部品は、導光部材の先端部を保持するフェルールと、フェルール及び導光部材の先端部を保護するキャップを備え、キャップは、導光部材から出射される光が通過する貫通孔を有し、貫通孔の内壁に前記被覆部材を有することが好ましい。これにより、光部品に到達した光を、効率よく外部に放出することができる。   In the light-emitting device according to claim 5 of the present invention, the optical component includes a ferrule that holds the distal end portion of the light guide member, and a cap that protects the ferrule and the distal end portion of the light guide member. It is preferable to have a through-hole through which light emitted from passes and to have the covering member on the inner wall of the through-hole. Thereby, the light that has reached the optical component can be efficiently emitted to the outside.

本発明の請求項6に記載の発光装置は、フェルールの先端部に、被覆部材を有することが好ましい。これにより、フェルールの内部に光が戻るのを抑制して、効率よく外部に光を放出することができる。   The light-emitting device according to claim 6 of the present invention preferably has a covering member at the tip of the ferrule. Thereby, it is possible to suppress the light from returning to the inside of the ferrule and to efficiently emit the light to the outside.

本発明の請求項7に記載の発光装置は、光部品は、半導体発光素子からの光によって励起され、異なる波長の光を発光する波長変換部材を有することが好ましい。これにより、半導体発光素子からの光を導光部材を用いて効率よく伝播するとともに、この伝播された光を所望の波長の光に変換することができるため、変換された光の損失を低減し、効率よく外部に放出することができる。   In the light emitting device according to claim 7 of the present invention, it is preferable that the optical component has a wavelength conversion member that is excited by light from the semiconductor light emitting element and emits light of different wavelengths. As a result, the light from the semiconductor light emitting element can be efficiently propagated using the light guide member, and the propagated light can be converted into light of a desired wavelength, thereby reducing the loss of the converted light. , Can be discharged to the outside efficiently.

本発明に係る発光装置により、導光部材を介して放出される光を、導光部材の先端に設けられている光部品の被覆部材によって効率良く反射させることができるため、光の取り出し効率を低下させることなく外部に放出することが可能となる。特に、反射率の高い銀を含む第1層の反射率を、第2層及び第3層で低下させることなく、かつ、第1層の劣化を抑制することができるため、高い光取り出し効率を維持することができる。   With the light emitting device according to the present invention, the light emitted through the light guide member can be efficiently reflected by the covering member of the optical component provided at the tip of the light guide member. It becomes possible to discharge outside without lowering. In particular, since the reflectance of the first layer containing silver having a high reflectance can be suppressed without lowering the second layer and the third layer, and deterioration of the first layer can be suppressed, high light extraction efficiency can be achieved. Can be maintained.

本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は発光装置を以下に限定するものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the form shown below illustrates the light emitting device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not limit the light emitting device to the following.

また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。実施の形態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、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。尚、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誇張していることがある。さらに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、詳細な説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。以下、図面を参照しながら本形態に係る発光装置について説明する。   Further, the present specification by no means specifies the members shown in the claims to the members of the embodiments. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to the description unless otherwise specified. It is just an example. It should be noted that the size and positional relationship of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Further, in the following description, the same name and reference sign indicate the same or the same members, and detailed description will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing. Hereinafter, the light emitting device according to this embodiment will be described with reference to the drawings.

<実施の形態1>
図1Aは、実施の形態1における発光装置100示す。図1Bは、図1Aの発光装置に用いられる光部品110を拡大した図である。図1Cは、図1Bの光部品110の構成を示す図であり、図1Dは光部品を構成しているキャップの拡大図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1A shows a light emitting device 100 according to Embodiment 1. FIG. FIG. 1B is an enlarged view of the optical component 110 used in the light emitting device of FIG. 1A. 1C is a diagram illustrating a configuration of the optical component 110 in FIG. 1B, and FIG. 1D is an enlarged view of a cap that configures the optical component.

図1Aに示すように、実施の形態1に係る発光装置は、パッケージ122の内部に半導体発光素子121を備える光源120と、光源120からの光を受けて集光させるレンズ140と、集光された光を導光部材に導入するためのコネクタ150と、コネクタ150に接続された導光部材130と、導光部材130の先端に光部品110と、を備えている。光部品110は、図1B、図1Cに示すように、導光部材130の出射側の端部に取り付けられるフェルール112と、このフェルール112が固定されたフランジ111とを有している。そして、フェルール112の先端部を被覆するキャップ113を有しており、キャップ113とフランジ111とは溶接などにより接合されている。   As shown in FIG. 1A, the light-emitting device according to Embodiment 1 is condensed with a light source 120 including a semiconductor light-emitting element 121 inside a package 122, a lens 140 that collects light from the light source 120 and collects the light. A connector 150 for introducing the light into the light guide member, a light guide member 130 connected to the connector 150, and an optical component 110 at the tip of the light guide member 130. As shown in FIGS. 1B and 1C, the optical component 110 includes a ferrule 112 attached to an end portion on the light exit side of the light guide member 130 and a flange 111 to which the ferrule 112 is fixed. And it has the cap 113 which coat | covers the front-end | tip part of the ferrule 112, and the cap 113 and the flange 111 are joined by welding etc.

キャップ113の先端は、光を放出するための貫通孔(開口部)が設けられており、この貫通孔の内壁が光を反射させる反射面113aとなっている。この貫通孔には透光性部材115が設けられている。透光性部材115は、接合部材114によってキャップ113の貫通孔に固定されており、導光部材130を伝播してきた光はこの透光性部材115を通過して外部に出射される。   The tip of the cap 113 is provided with a through hole (opening) for emitting light, and the inner wall of the through hole serves as a reflection surface 113a for reflecting light. A translucent member 115 is provided in the through hole. The translucent member 115 is fixed to the through hole of the cap 113 by the joining member 114, and the light propagating through the light guide member 130 passes through the translucent member 115 and is emitted to the outside.

そして、実施の形態1においては、キャップ113の反射面113aに被覆部材116Aが設けられていることを特徴とし、特に、この被覆部材116Aが、銀を有する第1層116A−1と、第1層表面の少なくとも1部を覆い銀と異なる金属を含む第2層116A−2と、第1層と第2層とを覆い半導体発光素子からの光を透過可能な透過部材を含む第3層116A−3と、をする。このような構成の被覆部材を設けることで、銀を含む第1層を水分などから保護しつつ、その高い反射率を損なわないようにすることができるため、半導体発光素子からの光を効率良く反射させることができる。   The first embodiment is characterized in that a covering member 116A is provided on the reflection surface 113a of the cap 113. In particular, the covering member 116A includes a first layer 116A-1 containing silver, and a first layer 116A-1. A second layer 116A-2 that covers at least part of the surface of the layer and includes a metal different from silver, and a third layer 116A that covers the first layer and the second layer and includes a transmissive member that can transmit light from the semiconductor light emitting element. -3. By providing the covering member having such a configuration, it is possible to protect the first layer containing silver from moisture and the like, while preventing the high reflectivity from being impaired. Can be reflected.

(光部品)
実施の形態1において、光部品は導光部材の先端に設けられる部材であり、この光部品によって出射される光の配光特性などの光学特性を調整することができる。尚、本実施の形態においては、光を取り出すための機構のみを説明するが、CCDカメラを設けるなど他の部材を併用して用いることも可能であることは言うまでもない。
(Optical parts)
In the first embodiment, the optical component is a member provided at the tip of the light guide member, and optical characteristics such as light distribution characteristics of light emitted by the optical component can be adjusted. In the present embodiment, only the mechanism for extracting light will be described, but it goes without saying that other members such as a CCD camera may be used in combination.

光部品は、具体的には図1B、図1Cに示すように、導光部材130の出射側の端部に取り付けられるフェルール112と、このフェルール112が固定されたフランジ111とを有している。そして、フェルール112の先端部を被覆するキャップ113を有しており、キャップ113とフランジ111とは溶接などにより接合されている。   Specifically, as shown in FIGS. 1B and 1C, the optical component includes a ferrule 112 attached to an end portion on the emission side of the light guide member 130 and a flange 111 to which the ferrule 112 is fixed. . And it has the cap 113 which coat | covers the front-end | tip part of the ferrule 112, and the cap 113 and the flange 111 are joined by welding etc.

キャップ113の先端は、光を放出するための貫通孔(開口部)が設けられており、この貫通孔の内壁が光を反射させる反射面113aとなっている。この開口部には透光性部材115が設けられている。透光性部材115は、接合部材114によってキャップ113の貫通孔に固定されており、導光部材130を伝播してきた光はこの透光性部材115を通過して外部に出射される。   The tip of the cap 113 is provided with a through hole (opening) for emitting light, and the inner wall of the through hole serves as a reflection surface 113a for reflecting light. A translucent member 115 is provided in the opening. The translucent member 115 is fixed to the through hole of the cap 113 by the joining member 114, and the light propagating through the light guide member 130 passes through the translucent member 115 and is emitted to the outside.

(被覆部材)
実施の形態1において、被覆部材は、光源からの光を導光部材を介して放出するために導光部材の先端に設けられる光部品のうち、反射面を有するキャップに設けられており、光源からの光を効率良く反射させるものである。具体的には、キャップに設けられる貫通孔の内壁のうち、少なくとも導光部材から出射される光が当たる反射面に設けられる。例えば、図1D、図2に示すように、キャップの貫通孔のうち、出射側の内壁である反射面にのみ被覆部材を設けるようにする。これにより、効率良く光を反射させることが可能である。さらに、このように実際に光が当たる反射面だけでなく、図4Bに示すように、反射面から連続している貫通孔の内壁にも被覆部材を設けていてもよい。特に、スパッタなどにより被覆部材を設ける場合、所望の領域に部分的に設けようとする場合は、レジストなどでマスクする必要があるが、光部品が非常に小さくキャップの径が小さい場合などは、貫通孔の内壁をマスクするのは困難である。そのため、マスクを用いずにスパッタなどをすることで、反射面を含む全面(露出面)に被覆部材を設けることができる。これにより、キャップの貫通孔のうちフェルールが挿入されるために光が当たらない内壁や、さらには外壁や先端面などにも、反射面から連続するような被覆部材が設けられる。このように、光が当たらない部分にまで被覆部材を設けても、反射率の低下を直接的に抑制するものではない。しかしながら、反射面のみに被覆部材を設ける場合に比して剥がれにくくなるなど、機械的強度を補うことも可能となる。また、マスクを設けずに形成するために工程も短縮でき、かつ、マスク部材が残存するなどの弊害も生じない。反射面以外に形成される被覆部材は、後述するような各層の好ましい膜厚等の条件を満たさなくても問題はない。
(Coating member)
In Embodiment 1, the covering member is provided on a cap having a reflective surface among optical components provided at the front end of the light guide member for emitting light from the light source through the light guide member. The light from the light is efficiently reflected. Specifically, it is provided on at least a reflection surface to which light emitted from the light guide member hits, of the inner wall of the through hole provided in the cap. For example, as shown in FIG. 1D and FIG. 2, the covering member is provided only on the reflective surface that is the inner wall on the emission side in the through hole of the cap. Thereby, it is possible to reflect light efficiently. Furthermore, as shown in FIG. 4B, a covering member may be provided not only on the reflecting surface that is actually exposed to light in this way, but also on the inner wall of the through hole continuing from the reflecting surface. In particular, when a covering member is provided by sputtering or the like, when it is intended to be partially provided in a desired region, it is necessary to mask with a resist or the like, but when the optical component is very small and the cap diameter is small, It is difficult to mask the inner wall of the through hole. Therefore, the covering member can be provided on the entire surface (exposed surface) including the reflective surface by sputtering or the like without using a mask. Thereby, the covering member which continues from a reflective surface is provided also in the inner wall which a light does not hit in order to insert a ferrule among the through-holes of a cap, and also an outer wall, a front end surface, etc. As described above, even if the covering member is provided up to the portion where the light does not hit, the decrease in the reflectance is not directly suppressed. However, the mechanical strength can be supplemented, for example, it becomes difficult to peel off as compared with the case where the covering member is provided only on the reflecting surface. In addition, since the mask is not provided, the process can be shortened, and there is no adverse effect such as the mask member remaining. There is no problem even if the covering member formed other than the reflecting surface does not satisfy conditions such as a preferable film thickness of each layer as described later.

被覆部材の構成としては、銀を有する第1層と、第1層の表面の少なくとも一部を覆い銀と異なる金属を含む第2層と、第1層と第2層を覆い半導体発光素子からの光を透過可能な透過部材を含む第3層と、を有することを特徴とする。このような構成とすることで、光部品が外的環境に晒される場合であっても、第1層の、特に銀を変質しにくくすることができるため、光源からの光を光部品で吸収するのを抑制することができる。これにより、光源からの光の損失の少ない発光装置とすることができる。   The covering member includes a first layer having silver, a second layer that covers at least part of the surface of the first layer, and includes a metal different from silver, and covers the first layer and the second layer. And a third layer including a transmissive member capable of transmitting the light. By adopting such a configuration, even when the optical component is exposed to the external environment, it is possible to make the first layer, in particular, silver difficult to change, so that the light from the light source is absorbed by the optical component. Can be suppressed. Thus, a light emitting device with little loss of light from the light source can be obtained.

(被覆部材:第1層)
実施の形態1において、被覆部材の第1層は、銀を有するものである。銀単体で用いてもよく、あるいは、アルミニウム、銅、チタンなどとの合金としてもよい。この第1層は、光部品のうち、光ファイバから放出された光が当たる面(反射面)のほぼ全体に設けるのが好ましい。例えば、図1Dのようなキャップ113の場合、第1層116A−1は、反射面113aのほぼ全面に設けている。このようにすることで、効率良く光を反射することができる。第1層の膜厚としては、光を透過しない程度の厚さがあればよく、具体的には0.3μm〜10μmが好ましく、より好ましくは1μm〜5μmが好ましい。第1層は、ほぼ均一な膜厚で形成するのが好ましい。
(Coating member: first layer)
In the first embodiment, the first layer of the covering member has silver. Silver alone may be used, or an alloy with aluminum, copper, titanium or the like may be used. This first layer is preferably provided on almost the entire surface (reflective surface) on which light emitted from the optical fiber strikes in the optical component. For example, in the case of the cap 113 as shown in FIG. 1D, the first layer 116A-1 is provided on substantially the entire reflective surface 113a. By doing in this way, light can be reflected efficiently. The film thickness of the first layer is sufficient if it does not transmit light. Specifically, the thickness is preferably 0.3 μm to 10 μm, more preferably 1 μm to 5 μm. The first layer is preferably formed with a substantially uniform film thickness.

(被覆部材:第2層)
被覆部材の第2層は、第1層の表面の少なくとも一部を覆い銀と異なる金属を含むものである。第1層は銀を含む層であるため、水分や大気中の不純物などによって変質し易く、それによって反射率が低下する。そのために外部から銀を含む層を保護するための層を設けることが好ましいが、銀はそれらの保護層との密着性が高くないため、結局、隙間が生じてそこから変質するなどの問題がある。そこで、本発明のように第1層の上に、銀と異なる金属を含む第2層を設け、かつ、この第2層によって第1層の表面の物理的特性(または化学的特性)を変化させることで、第3層を密着性よく設けることができる。
(Coating member: second layer)
The second layer of the covering member covers at least a part of the surface of the first layer and contains a metal different from silver. Since the first layer is a layer containing silver, it is likely to be altered by moisture, impurities in the atmosphere, etc., and the reflectance is thereby lowered. Therefore, it is preferable to provide a layer for protecting the layer containing silver from the outside, but since silver does not have high adhesiveness to those protective layers, there is a problem that, after all, a gap is formed and the quality is changed from there. is there. Therefore, a second layer containing a metal different from silver is provided on the first layer as in the present invention, and the physical characteristics (or chemical characteristics) of the surface of the first layer are changed by the second layer. By doing so, the third layer can be provided with good adhesion.

第2層は、第1層の高い反射率を損なわないようにするために、第1層の一部を覆うように設けるのが好ましい。この場合の一部とは、第1層の表面を、密度の低い層で被覆するものを指す。すなわち、スパッタなどで金属層を薄く設けると、第1層の表面にまばらに金属が付着し、第2層の隙間から第1層が露出するようになる。このように、第1層の表面が完全に覆われるのではなく疎な第2層で覆うことで、第1層の反射率を低下させることなく、第1層の表面の物性を変化させることができる。あるいは、第1層の一部ではなく、全体を覆うように設けてもよい。その場合は、第1層の反射率を低下させない程度に、薄膜で設けるのが好ましい。これにより、上記と同様の効果を得ることができる。このように、第2層を設ける領域(一部又は全面)は、第1層や第3層の組成を考慮して適宜選択することができる。   The second layer is preferably provided so as to cover a part of the first layer so as not to impair the high reflectance of the first layer. In this case, a part means that the surface of the first layer is covered with a low-density layer. That is, when the metal layer is thinly formed by sputtering or the like, the metal is sparsely adhered to the surface of the first layer, and the first layer is exposed from the gap between the second layers. Thus, the physical properties of the surface of the first layer can be changed without reducing the reflectivity of the first layer by covering the surface of the first layer with a sparse second layer rather than being completely covered. Can do. Or you may provide so that it may cover the whole instead of a part of 1st layer. In that case, it is preferable to provide a thin film to such an extent that the reflectance of the first layer is not lowered. Thereby, the effect similar to the above can be acquired. Thus, the region (part or whole surface) for providing the second layer can be appropriately selected in consideration of the composition of the first layer and the third layer.

また、膜厚についても、第1層の反射率を低下しにくいようにする必要があり、極薄くするのが好ましい。これらは、用いる部材によって、さらには、光源などの波長によっても異なるものであるが、おおよそ1Å〜20Åが好ましく、より好ましくは2Å〜10Å程度である。   Further, regarding the film thickness, it is necessary to make it difficult to reduce the reflectance of the first layer, and it is preferable to make it extremely thin. These differ depending on the member to be used and also on the wavelength of the light source and the like, but are preferably about 1 to 20 inches, more preferably about 2 to 10 inches.

第2層の部材としては、銀と異なる部材を有することが好ましく、さらに、第1層の反射率を低下させない部材が好ましい。第2層は、第1層の反射率を大きく低下させないように形成領域や膜厚を制御しているが、光学特性以外の特性、例えば、第1層や第3層との密着性などを考慮すると、あまり薄くすることができない場合などがある。その様な場合においても、光源からの光や、後述する波長変換部材からの光に対する反射率が、第1層と同程度か、低下させた場合でも約60%程度となるようにするのが好ましい。あるいは、波長にもよるが、第1層よりも反射率が高くなるようにしてもよい。   The member of the second layer preferably has a member different from silver, and more preferably a member that does not reduce the reflectance of the first layer. The second layer controls the formation region and film thickness so as not to greatly reduce the reflectance of the first layer. However, the second layer has characteristics other than the optical characteristics, such as adhesion to the first layer and the third layer. In consideration, there are cases where it cannot be made too thin. Even in such a case, the reflectance with respect to the light from the light source and the light from the wavelength conversion member to be described later is about the same as the first layer or about 60% even when it is lowered. preferable. Alternatively, although it depends on the wavelength, the reflectance may be higher than that of the first layer.

このように、本発明において第2層は反射率などの光学特性を考慮して適宜材料を選択するのが好ましく、導電性などについては特に限定されるものではない。すなわち、本発明において被覆部材は、半導体発光素子などの電子部品を備える光源とは離間している光部品に設けられているものであり、この光部品のうちで反射面が設けられるキャップやフェルールには特に電力を供給する必要がない。したがって導電性のものであっても絶縁性のものであっても、反射部材としての機能さえ充足していればよい。ただし、1層目との密着性を考慮すると金属を含む材料が好ましい。具体的には、アルミニウム、ニッケル、チタン、タングステン、バナジウム、プラチナ、ロジウム、パラジウム、タンタル、金、ニオブ、モリブデン、イリジウム、コバルト、クロム、銅、ハフニウム、亜鉛、ジルコニウムなどを用いることができる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を混合させて用いてもよい。2種以上を用いる場合は、同時に設けてもよく、あるいは別工程で設けてもよい。   As described above, in the present invention, it is preferable to appropriately select a material for the second layer in consideration of optical characteristics such as reflectance, and the conductivity is not particularly limited. That is, in the present invention, the covering member is provided in an optical component that is separated from a light source including an electronic component such as a semiconductor light emitting element, and a cap or ferrule provided with a reflective surface among the optical component. There is no need to supply power. Therefore, even if it is an electroconductive thing or an insulating thing, the function as a reflection member should just be satisfied. However, considering the adhesion with the first layer, a material containing a metal is preferable. Specifically, aluminum, nickel, titanium, tungsten, vanadium, platinum, rhodium, palladium, tantalum, gold, niobium, molybdenum, iridium, cobalt, chromium, copper, hafnium, zinc, zirconium, or the like can be used. These may be used alone or in admixture of two or more. When using 2 or more types, you may provide simultaneously or may provide in another process.

(被覆部材:第3層)
被覆部材の第3層は、第1層と第2層を覆い、半導体発光素子からの光を透過可能な透過部材を含むものである。特に、半導体発光素子からの光の透過率が70%以上であるもので好ましい。これによって第1層によって反射された光を効率良く反射させることができる。
(Coating member: third layer)
The third layer of the covering member includes a transmissive member that covers the first layer and the second layer and can transmit light from the semiconductor light emitting element. In particular, the light transmittance from the semiconductor light emitting device is preferably 70% or more. As a result, the light reflected by the first layer can be efficiently reflected.

第3層は、主として第1層の変質を抑制する保護層として機能するものである。したがって、第1層の露出領域のほぼ全面を覆うような領域に設けるのが好ましい。   The third layer functions mainly as a protective layer that suppresses the alteration of the first layer. Accordingly, it is preferable to provide the first layer in a region covering almost the entire exposed region.

第3層の材料としては、酸化物、窒化物、フッ化物、有機物(樹脂)などの透光性部材を用いるのが好ましく、具体的にはSiO、Al、SiN、ITO、Si、SiON,AlN、AlON、In、SnO、TiO、ZnO、MgF、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などを用いるのが好ましい。また、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。 As the material of the third layer, it is preferable to use a translucent member such as oxide, nitride, fluoride, organic substance (resin), and specifically, SiO 2 , Al 2 O 3 , SiN, ITO, Si It is preferable to use 3N 4 , SiON, AlN, AlON, In 2 O 3 , SnO 2 , TiO 2 , ZnO, MgF 2 , silicone resin, epoxy resin, or the like. Moreover, these may be used independently and 2 or more types may be used.

第3層の膜厚としては、半導体発光素子からの光を透過可能な程度で、かつ、外部から水分などが浸入しにくい程度に設ける必要がある。具体的には0.005μm〜0.5μmが好ましく、より好ましくは0.01μm〜0.3μmである。   The film thickness of the third layer needs to be set to such an extent that light from the semiconductor light emitting element can be transmitted and moisture cannot easily enter from the outside. Specifically, it is preferably 0.005 μm to 0.5 μm, more preferably 0.01 μm to 0.3 μm.

(キャップ)
実施の形態1において、光ファイバの先端に設けられるフェルールに嵌合させるキャップに反射面を有している。そして、キャップの先端部分に反射面を有しており、被覆部材は少なくともこの反射面に設けられる。具体的には、図1Cに示すように、キャップ113の先端に貫通孔(開口部)を有しており、この貫通孔内壁が反射面113aとなっている。この反射面113aに被覆部材116Aが設けられており、その上に透光性部材115が設けられている。透光性部材115は、接合部材114によって接合されている。
(cap)
In Embodiment 1, the cap fitted to the ferrule provided at the tip of the optical fiber has a reflecting surface. And the front-end | tip part of a cap has a reflective surface, and a coating | coated member is provided in this reflective surface at least. Specifically, as shown in FIG. 1C, a cap 113 has a through hole (opening) at the tip, and the inner wall of the through hole serves as a reflection surface 113a. A coating member 116A is provided on the reflection surface 113a, and a light-transmissive member 115 is provided thereon. The translucent member 115 is joined by the joining member 114.

キャップ113の反射面113aは、キャップ113の貫通孔(開口部)の内壁であり、図1Dのように段差を設けることで、透光性部材115を固定し易くなっている。この反射面は、図1Dでは光の出射方向に対して傾斜せず垂直な面としているが、これに限るものではない。例えば、光の出射方向に光が反射し易くなるよう傾斜面としてもよく、例えば、図2に示すように反射面213aの一部を曲面とすることもできる。この図2においては、被覆部材216Aは透光性部材215や接合部材214によって一部が被覆されているが、被覆されていない領域を有している。すなわち、図1Dと違って被覆部材216Aが露出されている領域を有している。このような場合、反射面213aの角度等によって、配光性を制御しやすく、より集光した光を出射させることも可能である。このように反射面213aが露出されている場合であっても、銀を含む第1層216A−1が、第2層216A−2、第3層216A−3によって覆われているため、劣化しにくくすることができる。   The reflective surface 113a of the cap 113 is an inner wall of the through hole (opening) of the cap 113, and it is easy to fix the translucent member 115 by providing a step as shown in FIG. 1D. In FIG. 1D, the reflecting surface is a surface that is not inclined with respect to the light emission direction and is perpendicular to the light emitting direction. However, the present invention is not limited to this. For example, an inclined surface may be used so that light is easily reflected in the light emission direction. For example, a part of the reflecting surface 213a may be a curved surface as shown in FIG. In FIG. 2, the covering member 216 </ b> A is partially covered by the translucent member 215 and the bonding member 214, but has an uncovered region. That is, unlike FIG. 1D, it has a region where the covering member 216A is exposed. In such a case, the light distribution can be easily controlled by the angle of the reflecting surface 213a and the like, and more condensed light can be emitted. Even when the reflection surface 213a is exposed in this manner, the first layer 216A-1 containing silver is covered with the second layer 216A-2 and the third layer 216A-3, and thus deteriorates. Can be difficult.

キャップの形状は、フェルール及び導光部材の先端部を保護できるようにするのが好ましく、例えば図1Bに示すような円筒形のものがよい。このように、外周に角部を設けないようにすることで、内視鏡などとして用いる場合、人体を損傷するなどの問題を生じにくくすることができる。さらに、フランジも含めて外周を円柱状となるようにするのが好ましい。ただし、光部品を複数用いて、例えば照明装置などに用いる場合は、基体に固定し易いように、四角柱形状などにしてもよい。   The shape of the cap is preferably such that the ferrule and the tip of the light guide member can be protected. For example, a cylindrical shape as shown in FIG. 1B is preferable. Thus, by not providing corners on the outer periphery, problems such as damage to the human body can be reduced when used as an endoscope or the like. Furthermore, it is preferable that the outer periphery including the flange is cylindrical. However, when a plurality of optical components are used, for example, in an illumination device, a quadrangular prism shape or the like may be used so that the optical component can be easily fixed.

キャップの材料としては、特に限定するものではないが、熱伝導率の高いものが好ましい。特に、透光性部材や、その中に含有させる蛍光部材などに、光源からの光や被覆部材によって反射された光などが照射されるときに発熱を伴う場合がある。そのような場合、色度が変化したり光度が低下したりするなどの変質の原因となりやすいため、キャップの材料を少なくとも透光性部材や蛍光部材よりも熱伝導率の高い部材とするのが好ましい。このような材料として、具体的には金属(ステンレス、銅、真鍮、コバール、アルミニウム、銀等)、アルミナ(Al)、炭化珪素(SiC)、CuW、Cuダイヤモンド、ダイヤモンドなどが挙げられる。 The cap material is not particularly limited, but a material having high thermal conductivity is preferable. In particular, heat may be generated when light from a light source, light reflected by a covering member, or the like is irradiated onto a translucent member or a fluorescent member contained therein. In such a case, it is easy to cause alteration such as change in chromaticity or decrease in luminosity. Therefore, the cap material should be a member having a higher thermal conductivity than at least a translucent member or a fluorescent member. preferable. Specific examples of such materials include metals (stainless steel, copper, brass, kovar, aluminum, silver, etc.), alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), CuW, Cu diamond, diamond, and the like. .

また、キャップの貫通孔(開口部)は、導光部材からの光が透過可能であればその大きさや形状については特に限定されるものではない。好ましくは、図1Bに示すような円形の貫通孔とするのが好ましい。さらに、貫通孔の径は、全体にわたって同じ径としてもよいし、図1Cに示すようにフェルールの外周径と略等しい部分と、それよりも広い部分を設けるなどとすることができる。また、開口側に向けて徐々に広がるように、あるいは徐々に狭くなるような貫通孔としてもよい。また、貫通孔の数については、図1Bには1つの貫通孔を設けたものを例示しているが、これに限らず、2以上の複数個設けてもよい。例えば、図2に示すように複数の光源220を用いて複数の光ファイバ230を用いる場合などは、貫通孔を複数設けてそれぞれの光を独立して放出させるようにすることもできる。   The size and shape of the through hole (opening) of the cap are not particularly limited as long as light from the light guide member can be transmitted. A circular through hole as shown in FIG. 1B is preferable. Furthermore, the diameters of the through holes may be the same throughout, or as shown in FIG. 1C, a part substantially equal to the outer diameter of the ferrule and a part wider than that may be provided. Moreover, it is good also as a through-hole which spreads gradually toward an opening side, or becomes narrow gradually. Moreover, about the number of through-holes, although what provided one through-hole in FIG. 1B is illustrated, it is not restricted to this, You may provide two or more two or more. For example, as shown in FIG. 2, when a plurality of optical fibers 230 are used using a plurality of light sources 220, a plurality of through holes can be provided so that each light can be emitted independently.

(透光性部材)
実施の形態1において、透光性部材はキャップの貫通孔(開口部)に配されるものであり、光ファイバの先端部を保護するためのものである。用いる材料としては、光源や蛍光部材からの光を透過しやすいものが好ましく、具体的には、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、低融点ガラス、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などを用いるのが好ましい。これらは、保護部材として機能させるためには、ある程度の強度を有するものが好ましい。例えば図1Cのように、まず、円形板状に加工し、それを接合部材を用いてキャップに接合させるように形成する場合は、透光性部材の厚さを0.1mm〜1.0mm程度とするのが好ましい。また、図2Cに示すようにレンズ形状の透光性部材215とする場合も、同様である。接合部材としては、キャップや透光性部材の材料を考慮して密着性の高いものを用いるのが好ましい。さらに、光源や蛍光部材からの光を吸収しにくい部材を用いるのが好ましい。具体的には、低融点ガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。
(Translucent member)
In the first embodiment, the translucent member is disposed in the through hole (opening) of the cap, and protects the tip of the optical fiber. As a material to be used, a material that easily transmits light from a light source or a fluorescent member is preferable. Specifically, quartz glass, borosilicate glass, low-melting glass, silicone resin, epoxy resin, or the like is preferably used. Those having a certain degree of strength are preferable in order to function as protective members. For example, as shown in FIG. 1C, when a circular plate is first processed and formed so as to be bonded to a cap using a bonding member, the thickness of the translucent member is about 0.1 mm to 1.0 mm. Is preferable. The same applies to a lens-shaped translucent member 215 as shown in FIG. 2C. As the bonding member, it is preferable to use a material having high adhesiveness in consideration of the material of the cap and the translucent member. Furthermore, it is preferable to use a member that hardly absorbs light from the light source or the fluorescent member. Specifically, low-melting glass, quartz glass, borosilicate glass, silicone resin, epoxy resin, or the like can be used.

このように別工程で透光性部材を形成し、それをキャップに接合させる方法のほか、
図4Aに示すように、透光性部材を係止できるようなキャップ形状とし、機械的に固定することもできる。あるいは、別工程で透光性部材を固形状に形成するのではなく、キャップをフェルールに嵌合させた後に、硬化させる前の透光性部材をポッティングして、その後硬化させるなどの方法でなどでも設けることができる。
In addition to the method of forming a translucent member in a separate step and joining it to the cap,
As shown to FIG. 4A, it can also be set as the cap shape which can lock a translucent member, and can also be fixed mechanically. Alternatively, the translucent member is not formed in a separate process in a separate process, but after the cap is fitted to the ferrule, the translucent member before curing is potted and then cured, etc. But it can be provided.

また、この透光性部材には、後述する波長変換部材を混入させることができる。   Moreover, the wavelength conversion member mentioned later can be mixed in this translucent member.

(フェルール)
実施の形態1において、フェルールは導光部材の先端部分に設けられている部材であり、導光部材の周囲を被覆するように接合されている。導光部材の先端にこのような部材を設けることで、先端部の加工をしやすくすることができる。
(Ferrule)
In the first embodiment, the ferrule is a member provided at the tip portion of the light guide member, and is joined so as to cover the periphery of the light guide member. By providing such a member at the tip of the light guide member, the tip portion can be easily processed.

具体的には、図1Cに示すように、フェルール112は、キャップ113で被覆されるように配されている。   Specifically, as shown in FIG. 1C, the ferrule 112 is disposed so as to be covered with a cap 113.

フェルールの材料としては、光源からの光や、後述の蛍光部材からの光に対する反射率の高いものが好ましい。これにより、透光性部材や被覆部材などによって反射された光がフェルール内部に戻りにくくすることができる。また、熱伝導率の高いものが好ましい。特に、透光性部材や、その中に含有させる蛍光部材などに、光源からの光や被覆部材によって反射された光などが照射されるときに発熱を伴う場合がある。そのような場合、色度が変化したり光度が低下するなどの変質の原因となりやすいため、フェルールの材料を少なくとも透光性部材や蛍光部材よりも熱伝導率の高い部材とするのが好ましい。このような材料として、具体的にはアルミニウム、銀、プラチナ、アルミナ(Al)、ジルコニア(ZrO)、ダイヤモンドなどが挙げられる。 As a material of the ferrule, a material having a high reflectance with respect to light from a light source and light from a fluorescent member described later is preferable. Thereby, the light reflected by the translucent member or the covering member can be made difficult to return to the inside of the ferrule. Moreover, a thing with high heat conductivity is preferable. In particular, heat may be generated when light from a light source, light reflected by a covering member, or the like is irradiated onto a translucent member or a fluorescent member contained therein. In such a case, the ferrule material is preferably a member having a higher thermal conductivity than at least a light-transmitting member or a fluorescent member because it is likely to cause alteration such as a change in chromaticity or a decrease in luminous intensity. Specific examples of such a material include aluminum, silver, platinum, alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), diamond, and the like.

(導光部材)
導光部材は、光源からの光を光部品に導くものであればよく、長手方向に延伸するとともに、屈曲可能に構成されている。これにより、所望の位置に光を容易に導出することができる。このような導光部材としては、光ファイバを用いるのが好ましい。
(Light guide member)
The light guide member may be any member that guides light from the light source to the optical component, and is configured to be able to bend while extending in the longitudinal direction. Thereby, light can be easily derived to a desired position. As such a light guide member, an optical fiber is preferably used.

光ファイバは内側に屈折率の高いコアが、外側に屈折率の低いクラッドが配置されて構成される。光ファイバの光源側の端部及び/又は光部品側の端部の形状は特に限定されず、平面、凸状レンズ、凹状レンズ、少なくとも部分的に凹凸を設けた形状等、種々の形状とすることができる。また、光ファイバ断面は円形が好ましいが、これに限定されるものではない。光ファイバの径は特に限定されないが、例えば3000μm以下、1000μm以下、400μm以下、さらには200μm以下のものを用いることができる。一例として、具体的には、コア/クラッド=114/125(μm)、72/80(μm)等のものがあげられる。光ファイバ130の径とは、その断面が円形でない場合は、断面における平均の長さとする。光ファイバはその一端が光源側に配置されており、他端が透光性部材側に配置されている。   An optical fiber is configured by arranging a core having a high refractive index on the inside and a clad having a low refractive index on the outside. The shape of the end of the optical fiber on the light source side and / or the end on the optical component side is not particularly limited, and may be various shapes such as a flat surface, a convex lens, a concave lens, or a shape having at least partial irregularities. be able to. The optical fiber cross section is preferably circular, but is not limited thereto. The diameter of the optical fiber is not particularly limited, but for example, a fiber having a diameter of 3000 μm or less, 1000 μm or less, 400 μm or less, or 200 μm or less can be used. Specific examples include core / clad = 114/125 (μm), 72/80 (μm), and the like. The diameter of the optical fiber 130 is the average length in the cross section when the cross section is not circular. One end of the optical fiber is disposed on the light source side, and the other end is disposed on the translucent member side.

また、上記のような光ファイバの他にも、光ファイバの一種であり、光が伝播する部分を空孔で囲む構造を有するホーリーファイバや、液体の入った特殊なファイバであるリキッドファイバ等を用いることができる。   In addition to the optical fiber as described above, it is a kind of optical fiber, such as a holey fiber having a structure in which a portion where light propagates is surrounded by a hole, a liquid fiber that is a special fiber containing liquid, and the like. Can be used.

(波長変換部材)
上記透光性部材中に、波長変換部材として半導体発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材を含有させることもできる。蛍光部材は、ガラスや樹脂などの透光性部材中に混入させて用いるのが好ましい。このとき、蛍光部材に加え、拡散剤なども一緒に用いることができる。このような波長変換部材は、キャップなど光部品ではなく、それ以外の部材に設けることもできる。例えば、光源の半導体発光素子の近傍に設けることもできる。ただし、導光部材に効率良く光を導入させるには、半導体発光素子としてレーザダイオードを用いるのが好ましく、その場合は、光源近傍に波長変換部材を配すると劣化し易くなるため、光部品に設けるのが好ましい。
(Wavelength conversion member)
In the translucent member, a fluorescent member that emits light having a different wavelength by absorbing at least a part of light from the semiconductor light emitting element may be included as a wavelength conversion member. The fluorescent member is preferably used by being mixed in a translucent member such as glass or resin. At this time, in addition to the fluorescent member, a diffusing agent or the like can be used together. Such a wavelength conversion member can be provided not on an optical component such as a cap but on other members. For example, it can also be provided in the vicinity of the semiconductor light emitting element of the light source. However, in order to efficiently introduce light into the light guide member, it is preferable to use a laser diode as the semiconductor light emitting element. In this case, if a wavelength conversion member is provided in the vicinity of the light source, it is likely to be deteriorated. Is preferred.

蛍光部材としては、半導体発光素子からの光を、より長波長に変換させるものの方が効率がよい。蛍光部材は、1種の蛍光物質等を単層で形成してもよいし、2種以上の蛍光物質等が混合された単層を形成してもよいし、1種の蛍光物質等を含有する単層を2層以上積層させてもよいし、2種以上の蛍光物質等がそれぞれ混合された単層を2層以上積層させてもよい。   As the fluorescent member, it is more efficient to convert the light from the semiconductor light emitting element into a longer wavelength. The fluorescent member may be formed of a single type of fluorescent material or the like, or may be formed of a single layer in which two or more types of fluorescent material are mixed, or contains one type of fluorescent material, etc. Two or more single layers may be stacked, or two or more single layers each of which is mixed with two or more kinds of fluorescent substances may be stacked.

蛍光部材としては、例えば、窒化物系半導体を発光層とする半導体発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はEu等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか1以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。   Any fluorescent member may be used as long as it absorbs light from a semiconductor light emitting device having a nitride semiconductor as a light emitting layer and converts the light to light of a different wavelength. For example, nitride phosphors / oxynitride phosphors mainly activated by lanthanoid elements such as Eu and Ce, lanthanoid phosphors such as Eu, and alkalis mainly activated by transition metal elements such as Mn Earth halogen apatite phosphor, alkaline earth metal borate halogen phosphor, alkaline earth metal aluminate phosphor, alkaline earth silicate, alkaline earth sulfide, alkaline earth thiogallate, alkaline earth silicon nitride At least selected from organic and organic complexes mainly activated by lanthanoid elements such as germanate or lanthanoid elements such as Ce, rare earth aluminate, rare earth silicate or Eu Any one or more are preferable. As specific examples, the following phosphors can be used, but are not limited thereto.

Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、MSi:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などがある。また、MSi:EuのほかMSi10:Eu、M1.8Si0.2:Eu、M0.9Si0.110:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などもある。 A nitride phosphor mainly activated by a lanthanoid element such as Eu or Ce is M 2 Si 5 N 8 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn). There is.) In addition to M 2 Si 5 N 8 : Eu, MSi 7 N 10 : Eu, M 1.8 Si 5 O 0.2 N 8 : Eu, M 0.9 Si 7 O 0.1 N 10 : Eu (M Is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, and Zn.

また、Eu等の希土類元素により賦活され、第II族元素Mと、Siと、Alと、Nとを含む窒化物蛍光体で、紫外線乃至青色光を吸収して黄赤色から赤色の範囲に発光する。この窒化物蛍光体は、一般式がMAlSi((2/3)w+x+(4/3)y):Euで示され、さらに添加元素として希土類元素及び4価の元素、3価の元素から選ばれる少なくとも1種の元素を含む。MはMg、Ca、Sr、Baの群から選ばれる少なくとも1種である。 Nitride phosphors activated by rare earth elements such as Eu and containing Group II elements M, Si, Al, and N, absorb ultraviolet or blue light and emit light in the yellow red to red range. To do. The nitride phosphor has the general formula M w Al x Si y N ( (2/3) w + x + (4/3) y): shown by Eu, rare earth elements and tetravalent element to an additional element, 3 At least one element selected from valent elements. M is at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba.

上記一般式において、w、x、yの範囲は好ましくは0.04≦w≦9、x=1、0.056≦y≦18とする。またw、x、yの範囲は0.04≦w≦3、x=1、0.143≦y≦8.7としてもよく、より好ましくは0.05≦w≦3、x=1、0.167≦y≦8.7としても良い。   In the above general formula, the ranges of w, x, and y are preferably 0.04 ≦ w ≦ 9, x = 1, 0.056 ≦ y ≦ 18. The range of w, x, and y may be 0.04 ≦ w ≦ 3, x = 1, 0.143 ≦ y ≦ 8.7, more preferably 0.05 ≦ w ≦ 3, x = 1, 0. 167 ≦ y ≦ 8.7.

また窒化物蛍光体は、ホウ素Bを追加した一般式MAlSi((2/3)w+x+(4/3)y+z):Euとすることもできる。上記においても、MはMg、Ca、Sr、Baの群から選ばれる少なくとも1種であり、0.04≦w≦9、x=1、0.056≦y≦18、0.0005≦z≦0.5である。ホウ素を添加する場合、そのモル濃度zは、上述の通り0.5以下とし、好ましくは0.3以下、さらに0.0005よりも大きく設定される。さらに好ましくは、ホウ素のモル濃度は、0.001以上であって、0.2以下に設定される。 The nitride phosphor is generally added boron B formula M w Al x Si y B z N ((2/3) w + x + (4/3) y + z): can also be Eu. Also in the above, M is at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba, and 0.04 ≦ w ≦ 9, x = 1, 0.056 ≦ y ≦ 18, 0.0005 ≦ z ≦ 0.5. When boron is added, the molar concentration z is set to 0.5 or less as described above, preferably 0.3 or less, and further set to be greater than 0.0005. More preferably, the molar concentration of boron is set to 0.001 or more and 0.2 or less.

またこれらの窒化物蛍光体は、さらにLa、Ce、Pr、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Luの群から選ばれる少なくとも1種、又はSc、Y、Ga、Inのいずれか1種、又はGe、Zrのいずれか1種、が含有されている。これらを含有することによりGd、Nd、Tmよりも同等以上の輝度、量子効率又はピーク強度を出力することができる。   Further, these nitride phosphors are further at least one selected from the group of La, Ce, Pr, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Lu, or any one of Sc, Y, Ga, In, Alternatively, any one of Ge and Zr is contained. By containing these, luminance, quantum efficiency, or peak intensity equal to or higher than Gd, Nd, and Tm can be output.

Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、MSi:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などがある。 An oxynitride phosphor mainly activated by a lanthanoid element such as Eu or Ce is MSi 2 O 2 N 2 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn) Etc.).

Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、M(POX:R(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種以上である。Rは、Eu、Mn、EuとMn、のいずれか1種以上である。)などがある。 Alkaline earth halogen apatite phosphors mainly activated by lanthanoid elements such as Eu and transition metal elements such as Mn include M 5 (PO 4 ) 3 X: R (M is Sr, Ca, Ba, At least one selected from Mg and Zn, X is at least one selected from F, Cl, Br, and I. R is at least one selected from Eu, Mn, Eu and Mn. Etc.).

アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、MX:R(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種以上である。Rは、Eu、Mn、EuとMn、のいずれか1以上である。)などがある。 The alkaline earth metal borate phosphor has M 2 B 5 O 9 X: R (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn. X is F, Cl , Br, or I. R is Eu, Mn, or any one of Eu and Mn.).

アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、SrAl:R、SrAl1425:R、CaAl:R、BaMgAl1627:R、BaMgAl1612:R、BaMgAl1017:R(Rは、Eu、Mn、EuとMn、のいずれか1種以上である。)などがある。 Alkaline earth metal aluminate phosphors include SrAl 2 O 4 : R, Sr 4 Al 14 O 25 : R, CaAl 2 O 4 : R, BaMg 2 Al 16 O 27 : R, BaMg 2 Al 16 O 12 : R, BaMgAl 10 O 17 : R (R is one or more of Eu, Mn, Eu and Mn).

アルカリ土類ケイ酸塩蛍光体には、(Sr1−a−b−xBaCaEuSiO(0≦a≦1、0≦b≦1、0.005≦x≦0.1)などがある。 The alkaline earth silicate phosphor, (Sr 1-a-b -x Ba a Ca b Eu x) 2 SiO 4 (0 ≦ a ≦ 1,0 ≦ b ≦ 1,0.005 ≦ x ≦ 0 .1).

アルカリ土類硫化物蛍光体には、LaS:Eu、YS:Eu、GdS:Euなどがある。 Examples of the alkaline earth sulfide phosphor include La 2 O 2 S: Eu, Y 2 O 2 S: Eu, and Gd 2 O 2 S: Eu.

Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、YAl12:Ce、(Y0.8Gd0.2Al12:Ce、Y(Al0.8Ga0.212:Ce、(Y,Gd)(Al,Ga)12の組成式で表されるYAG系蛍光体などがある。また、Yの一部もしくは全部をTb、Lu等で置換したTbAl12:Ce、LuAl12:Ceなどもある。 Examples of rare earth aluminate phosphors mainly activated with lanthanoid elements such as Ce include Y 3 Al 5 O 12 : Ce, (Y 0.8 Gd 0.2 ) 3 Al 5 O 12 : Ce, Y 3 (Al 0.8 Ga 0.2) 5 O 12: Ce, and the like (Y, Gd) 3 (Al , Ga) YAG -based phosphor represented by the composition formula of 5 O 12. Further, there are Tb 3 Al 5 O 12 : Ce, Lu 3 Al 5 O 12 : Ce, etc. in which a part or all of Y is substituted with Tb, Lu, or the like.

その他の蛍光体には、ZnS:Eu、ZnGeO:Mn、MGa:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種以上である。)などがある。 Other phosphors include ZnS: Eu, Zn 2 GeO 4 : Mn, MGa 2 S 4 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn. X is At least one selected from F, Cl, Br, and I).

上述の蛍光体は、所望に応じてEuに代えて、又は、Euに加えてTb、Cu、Ag、Au、Cr、Nd、Dy、Co、Ni、Tiから選択される1種以上を含有させることもできる。   The phosphor described above contains at least one selected from Tb, Cu, Ag, Au, Cr, Nd, Dy, Co, Ni, and Ti instead of Eu or in addition to Eu as desired. You can also

Ca−Al−Si−O−N系オキシ窒化物ガラス蛍光体とは、モル%表示で、CaCOをCaOに換算して20〜50モル%、Alを0〜30モル%、SiOを25〜60モル%、AlNを5〜50モル%、希土類酸化物又は遷移金属酸化物を0.1〜20モル%とし、5成分の合計が100モル%となるオキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体である。尚、オキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体では、窒素含有量が15wt%以下であることが好ましく、希土類酸化物イオンの他に増感剤となる他の希土類元素イオンを希土類酸化物として蛍光ガラス中に0.1〜10モル%の範囲の含有量で共賦活剤として含むことが好ましい。 The Ca—Al—Si—O—N-based oxynitride glass phosphor is expressed in terms of mol%, CaCO 3 is converted to CaO, 20 to 50 mol%, Al 2 O 3 is 0 to 30 mol%, SiO 25 to 60 mol% of Al, 5 to 50 mol% of AlN, 0.1 to 20 mol% of rare earth oxide or transition metal oxide, and a base material of an oxynitride glass in which the total of five components is 100 mol% This is a phosphor. In addition, in the phosphor using oxynitride glass as a base material, the nitrogen content is preferably 15 wt% or less, and other rare earth element ions serving as a sensitizer in addition to rare earth oxide ions are used as rare earth oxides. It is preferable to contain as a co-activator in content in the range of 0.1-10 mol% in fluorescent glass.

また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。   Moreover, it is fluorescent substance other than the said fluorescent substance, Comprising: The fluorescent substance which has the same performance, an effect | action, and an effect can also be used.

(半導体発光素子)
実施の形態1においては、半導体発光素子としてレーザダイオードを用いるのが好ましい。これにより、導光部材に効率良く光を導入することができる。
(Semiconductor light emitting device)
In Embodiment 1, it is preferable to use a laser diode as the semiconductor light emitting element. Thereby, light can be efficiently introduced into the light guide member.

半導体発光素子は、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、ZnSeや窒化物系半導体(InAlGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)を用いたものを用いることができる。また、赤色の発光素子としては、GaAs、InPなどを用いることができる。さらに、これ以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。用いる発光素子の組成や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。 A semiconductor light emitting device having an arbitrary wavelength can be selected. For example, as blue and green light emitting elements, those using ZnSe or a nitride semiconductor (In X Al Y Ga 1- XYN, 0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y ≦ 1) are used. it can. As the red light emitting element, GaAs, InP, or the like can be used. Furthermore, a semiconductor light emitting element made of a material other than this can also be used. The composition, emission color, size, number, and the like of the light emitting element to be used can be appropriately selected according to the purpose.

蛍光物質を有する発光装置とする場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体(InAlGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)が好適に挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。 In the case of a light-emitting device having a fluorescent material, a nitride semiconductor (In X Al Y Ga 1- XYN, 0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y ≦ 1) is preferable. Various emission wavelengths can be selected depending on the material of the semiconductor layer and the degree of mixed crystal.

また、可視光領域の光だけでなく、紫外線や赤外線を出力する発光素子とすることができる。さらには、半導体発光素子とともに、受光素子、及びそれらの半導体素子を過電圧による破壊から守る保護素子(例えば、ツェナーダイオードやコンデンサー)、あるいはそれらを組み合わせたものを搭載することができる。   Further, a light-emitting element that outputs not only light in the visible light region but also ultraviolet rays and infrared rays can be obtained. In addition to the semiconductor light emitting element, a light receiving element, a protective element (for example, a Zener diode or a capacitor) that protects the semiconductor element from destruction due to overvoltage, or a combination thereof can be mounted.

<実施の形態2>
実施の形態2においては、基体であるキャップ113に加え、フェルール112にも反射部材が設けられることを特徴としている。具体的には、図3Aに示すように、キャップ313の反射面313aに被覆部材316Aが設けられていることを特徴とし、特に、この被覆部材316Aが、銀を有する第1層316A−1と、第1層表面の少なくとも1部を覆い銀と異なる金属を含む第2層316A−2と、第1層と第2層とを覆い半導体発光素子からの光を透過可能な透過部材を含む第3層316A−3と、をする。このような構成の被覆部材を設けることで、銀を水分などから保護しつつ、その高い反射率を損なわないようにすることができるため、半導体発光素子からの光を効率良く反射させることができる。
<Embodiment 2>
In the second embodiment, the ferrule 112 is provided with a reflecting member in addition to the cap 113 serving as a base. Specifically, as shown in FIG. 3A, a covering member 316A is provided on the reflection surface 313a of the cap 313. In particular, the covering member 316A includes a first layer 316A-1 containing silver and A second layer 316A-2 covering at least a part of the surface of the first layer and containing a metal different from silver; a first layer including a transmissive member covering the first layer and the second layer and capable of transmitting light from the semiconductor light emitting device; 3 layers 316A-3. By providing the covering member having such a configuration, it is possible to protect silver from moisture and the like, while preventing the high reflectivity from being impaired. Therefore, light from the semiconductor light emitting element can be efficiently reflected. .

(フェルール)
実施の形態2においては、キャップに加え、フェルールにも被覆部材を設けることで導光部材の先端から効率良く光を放出することができる。
(Ferrule)
In the second embodiment, light can be efficiently emitted from the tip of the light guide member by providing the ferrule with a covering member in addition to the cap.

具体的には、図3Aに示すように、フェルール312は、キャップ313で被覆されるように配されており、フェルール312の先端に透光性部材315が設けられている。導光部材330を伝播してきた光は、導光部材の先端に設けられた透光性部材によって反射され、一部はキャップの内壁の反射面で反射されて外部に放出されるが、一部の光はフェルールの先端方向に向けて戻ってくる。そのため、フェルール312の先端を反射面312aとし、この面にも被覆部材316Bを設けることで、フェルールの内部に光が入り込まないようにすることができる。   Specifically, as shown in FIG. 3A, the ferrule 312 is disposed so as to be covered with a cap 313, and a translucent member 315 is provided at the tip of the ferrule 312. The light propagating through the light guide member 330 is reflected by the translucent member provided at the tip of the light guide member, and part of the light is reflected by the reflective surface of the inner wall of the cap and emitted to the outside. Light returns toward the tip of the ferrule. For this reason, the tip of the ferrule 312 is the reflecting surface 312a, and the covering member 316B is also provided on this surface, so that light can be prevented from entering the ferrule.

フェルールの材料としては、実施の形態1で挙げたアルミニウム、銀、プラチナ、アルミナ(Al)、ジルコニア(ZrO)、などの他、これらよりも反射率の低い部材も用いることができる。例えば、ステンレス、ニッケル、炭化ケイ素(SiC)、ダイヤモンド、ホウケイ酸ガラスなどを用いることができる。フェルールのみで光を反射させるのではなく、被覆部材を設けて反射率を高くすることで、実施の形態1に比して材料の選択肢が多くなる。 As the ferrule material, aluminum, silver, platinum, alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), and the like mentioned in the first embodiment can be used, and members having a lower reflectance than these can also be used. . For example, stainless steel, nickel, silicon carbide (SiC), diamond, borosilicate glass, or the like can be used. Rather than reflecting light only with a ferrule, providing a coating member to increase the reflectance increases the choice of materials compared to the first embodiment.

フェルールに被覆部材を設ける場合、少なくとも導光部材の先端に位置する端面に被覆部材を設けるのが好ましい。具体的には、図4Aにおいて、フェルール412の先端の反射面412aに被覆部材416Bを設けることで、光を効率良く反射することができる。また、図3Bに示すように、反射面312aから連続する側面(外周)にも被覆部材を設けることで、被覆部材とフェルールとの接触面積が大きくなるため、剥がれにくくすることができる。特に、第1層を保護し易くすることができる。   When the covering member is provided on the ferrule, it is preferable to provide the covering member at least on the end surface located at the tip of the light guide member. Specifically, in FIG. 4A, by providing a covering member 416B on the reflecting surface 412a at the tip of the ferrule 412, light can be efficiently reflected. In addition, as shown in FIG. 3B, by providing the covering member also on the side surface (outer periphery) continuous from the reflecting surface 312a, the contact area between the covering member and the ferrule is increased, so that it is difficult to peel off. In particular, the first layer can be easily protected.

また、被覆部材のうち、第1層は、導光部材の端面を被覆しないように設ける必要があるが、第2層及び第3層については、導光部材の端面に設けられていても構わない。   Moreover, among the covering members, the first layer needs to be provided so as not to cover the end face of the light guide member, but the second layer and the third layer may be provided on the end face of the light guide member. Absent.

フェルールに設ける被覆部材と、キャップに設ける被覆部材とを、それぞれ同じ部材で構成することで反射機能が均一となり易く、配光特性等を制御し易くなるので好ましい。また、異なる部材を用いる場合、フェルールに設ける被覆部材の反射率を、キャップに設ける被覆部材の反射率よりも低く、もしくは高くすることで、配光特性を調整することができる。このように、目的や用途に応じて、被覆部材の材料を適宜選択することができる。   The covering member provided on the ferrule and the covering member provided on the cap are preferably made of the same member, so that the reflection function can be easily made uniform and the light distribution characteristics and the like can be easily controlled. Moreover, when using a different member, the light distribution characteristic can be adjusted by making the reflectance of the covering member provided on the ferrule lower or higher than the reflectance of the covering member provided on the cap. Thus, the material of the covering member can be appropriately selected according to the purpose and application.

図1Aは、本発明の実施例1に係る発光装置の一例を示す図である。   FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a light emitting device according to Example 1 of the invention.

金属パッケージ内122に半導体発光素子121として窒化ガリウム系半導体レーザダイオードが載置されている光源120に、この光源からの光を集光させる非球面レンズ140と、これらを光ファイバ130に接続させるためのコネクタ150とを有している。導光部材は130は石英製のSI型光ファイバ(114(μm:コア径)/125(μm:クラッド径))を用いた。さらに、コネクタに光ファイバ130を接合し、光ファイバ130の出射側の端部に光部品110を接合させる。   In order to connect the aspherical lens 140 for condensing the light from the light source 120 on which a gallium nitride based semiconductor laser diode is mounted as the semiconductor light emitting element 121 in the metal package 122 to the optical fiber 130. Connector 150. As the light guide member 130, an SI type optical fiber (114 (μm: core diameter) / 125 (μm: clad diameter)) made of quartz was used. Furthermore, the optical fiber 130 is joined to the connector, and the optical component 110 is joined to the end of the optical fiber 130 on the emission side.

図1B、図1Cは、光部品110の構成を示す図である。光ファイバ130が、ニッケルからなるフェルール112及びフランジ111に保持されている。フェルールは長さが3mm、外径がφ0.7mmであり、その中心部に直径126mmの貫通孔が形成されている。また、フランジは、全体としての長さは4mmであり、フェルールを保持する部分は長さが1.5mmで外径がφ1.25mmで、中心部に0.7mmの貫通孔を形成している。また、光ファイバのみを保持する部分は長さが2.5mmで外径はφ1.0mmであり、中心にφ0.5mmの貫通孔を形成している。フランジの貫通孔内に嵌合するようにフェルールを圧入を用い接合させる。そして、一体化されたフランジとフェルールの貫通孔に光ファイバ130を通し、エポキシ樹脂を用いて接着させる。このとき、光ファイバの端面とフェルールの端面とが同一面となるように、接合後に研磨する。   1B and 1C are diagrams illustrating the configuration of the optical component 110. An optical fiber 130 is held by a ferrule 112 and a flange 111 made of nickel. The ferrule has a length of 3 mm and an outer diameter of 0.7 mm, and a through-hole having a diameter of 126 mm is formed at the center thereof. The flange has a length of 4 mm as a whole, the portion holding the ferrule has a length of 1.5 mm, an outer diameter of φ1.25 mm, and a through-hole of 0.7 mm is formed in the center. . The portion that holds only the optical fiber has a length of 2.5 mm and an outer diameter of φ1.0 mm, and a through hole of φ0.5 mm is formed at the center. The ferrule is joined by press fitting so as to fit in the through hole of the flange. Then, the optical fiber 130 is passed through the integrated flange and ferrule through-hole, and bonded using an epoxy resin. At this time, polishing is performed after the joining so that the end face of the optical fiber and the end face of the ferrule are flush with each other.

キャップ113はSUS304からなり、長さが1.1mm、外径がφ1.25mmでありフェルールを保持するためにφ0.71mmの貫通孔を中心に形成している。出射側の端面から0.1mmの範囲は、内径φ1.0mmの貫通孔としており、この部分の内壁が反射面113aとなる。反射面113aは、貫通孔と平行な角度で形成されている。   The cap 113 is made of SUS304, has a length of 1.1 mm, an outer diameter of φ1.25 mm, and is formed around a through hole of φ0.71 mm to hold the ferrule. A range of 0.1 mm from the end face on the emission side is a through hole with an inner diameter of φ1.0 mm, and the inner wall of this portion becomes the reflecting surface 113a. The reflection surface 113a is formed at an angle parallel to the through hole.

図1Dは、キャップ113の拡大図であり、キャップの貫通孔の内側に反射面113aを形成して、この反射面を含むキャップの表面全面に被覆部材116Aを設けている。被覆部材の第1層116A−1は、銀からなり、膜厚は40000Åである。銀はメッキ法で設けており、反射面113aの全面に形成している。この第1層の上に、スパッタ法を用いて、アルミニウムを膜厚5Åで設ける。さらにその上に第3層としてスパッタ法によってSiOを膜厚100Åで設ける。 FIG. 1D is an enlarged view of the cap 113. A reflective surface 113a is formed inside the through hole of the cap, and a covering member 116A is provided on the entire surface of the cap including the reflective surface. The first layer 116A-1 of the covering member is made of silver and has a film thickness of 40000 mm. Silver is provided by a plating method and is formed on the entire reflecting surface 113a. On the first layer, aluminum is provided with a thickness of 5 mm by sputtering. Furthermore, SiO 2 is provided as a third layer with a film thickness of 100 mm by sputtering.

このようにして被覆部材116Aが設けられたキャップ113に、ホウケイ酸ガラスからなり、直径φ0.9mmで厚さ0.45mmの円形平板状の透光性部材115を、接合部材として低融点ガラスを用いて接合させる。尚、透光性部材115中には、あらかじめ波長変換部材としてYAl:Ceおよび、LuAl12:Ceが1:8の割合で含有された蛍光体が12重量%含有されている。このようにして形成されるキャップ113の貫通孔内に、前述のフェルールが嵌合するように接続させる。ここではキャップとフランジとを溶接によって接合させる。 Thus, the cap 113 provided with the covering member 116A is made of borosilicate glass, a circular flat plate-shaped translucent member 115 having a diameter of 0.9 mm and a thickness of 0.45 mm, and low melting point glass as a joining member. Use to join. Note that in the light-transmissive member 115, as previously wavelength conversion member Y 3 Al 5 O 2: Ce and, Lu 3 Al 5 O 12: Ce of 1: phosphor contained in 8 ratio of 12 wt% Contained. The ferrule is connected so as to fit into the through hole of the cap 113 formed in this way. Here, the cap and the flange are joined by welding.

以上のようにして得られる発光装置の光源を発光させて、光部品から白色光を出射させる。得られる白色光は、初期特性としては色調がx=0.30、y=0.36、光束が39.3lm、であり、硫化ソーダを用いた硫化加速試験後の特性が、色調がx=0.29、y=0.36、光度が39.0lmである。リファレンスの銀メッキ単層膜は色調がx=0.29、y=0.35、光度が36.5lmと光束が低下していることから。劣化に強い反射膜が形成されていることがわかる。   The light source of the light emitting device obtained as described above is caused to emit light, and white light is emitted from the optical component. The obtained white light has initial color characteristics of x = 0.30, y = 0.36, and a luminous flux of 39.3 lm, and the characteristics after the sulfidation acceleration test using sodium sulfide have a color tone of x = x = 0.30. It is 0.29, y = 0.36, and the luminous intensity is 39.0 lm. This is because the reference silver-plated single layer film has a light flux of x = 0.29, y = 0.35, and luminous intensity of 36.5 lm. It can be seen that a reflective film resistant to deterioration is formed.

実施例2では、フェルールに被覆部材を設ける方法以外は実施例1と同様に行う。   In the second embodiment, the same procedure as in the first embodiment is performed except that the covering member is provided on the ferrule.

光ファイバの出射側の端部にフェルールを取り付け、それらの端面全面にレジストを設ける。90℃程度で30分程度加熱することでレジストを効果させる。次いで、光ファイバのフェルールを取り付けていない側から紫外光を入射させることで、光ファイバの端面に設けられているレジストを露光する。露光後にフェルールを加熱し、アルカリ洗浄することで光ファイバ端面だけにレジストを残存させることができる。   A ferrule is attached to the end portion on the emission side of the optical fiber, and a resist is provided on the entire end face. The resist is made effective by heating at about 90 ° C. for about 30 minutes. Next, the resist provided on the end face of the optical fiber is exposed by making ultraviolet light incident from the side where the ferrule of the optical fiber is not attached. The resist can be left only on the end face of the optical fiber by heating the ferrule after exposure and washing with alkali.

このような状態のフェルール及び光ファイバに対し、被覆部材を設ける。被覆部材の第1層は、膜厚は50000Åの銀である。銀はスパッタ法で設けており、フェルールの外周全面に形成している。この後、上述のようにして設けていたレジストをアセトン、超純水による超音波洗浄によって除去し、光ファイバの端面が露出するようにする。   A covering member is provided for the ferrule and the optical fiber in such a state. The first layer of the covering member is silver having a thickness of 50000 mm. Silver is provided by a sputtering method and is formed on the entire outer periphery of the ferrule. Thereafter, the resist provided as described above is removed by ultrasonic cleaning with acetone and ultrapure water so that the end face of the optical fiber is exposed.

次いで、第1層の上及び光ファイバの端面に、スパッタ法を用いて、アルミニウムを膜厚5Åで設ける。さらにその上に第3層としてスパッタ法を用いてSiOを膜厚100Åで設ける。 Next, aluminum is provided on the first layer and on the end face of the optical fiber with a thickness of 5 mm by sputtering. Further thereon, a SiO 2 film having a thickness of 100 mm is provided as a third layer by sputtering.

以上のようにして得られる発光装置の光源を発光させて、光部品から白色光を出射させる。実施例1と同様に、硫化加速試験での劣化は観測されず、劣化に強い反射膜が形成されている。   The light source of the light emitting device obtained as described above is caused to emit light, and white light is emitted from the optical component. As in Example 1, no deterioration was observed in the sulfidation accelerated test, and a reflective film resistant to deterioration was formed.

本発明に係る発光装置は、半導体発光素子からの光を効率良く反射させることができるため、光の取り出し効率に優れた発光装置であり、各種表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源、さらには、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置、レーザディスプレイ、内視鏡などにも利用することができる。   The light-emitting device according to the present invention can efficiently reflect light from a semiconductor light-emitting element, and thus is a light-emitting device that has excellent light extraction efficiency. Various display devices, lighting fixtures, displays, and backlights for liquid crystal displays It can also be used for a light source, an image reading device in a facsimile, a copier, a scanner, a projector device, a laser display, an endoscope, and the like.

図1Aは、本発明に係る発光装置の例を示す図である。FIG. 1A is a diagram showing an example of a light emitting device according to the present invention. 図1Bは、図1Aの発光装置に用いられる光部品の斜視図である。1B is a perspective view of an optical component used in the light emitting device of FIG. 1A. 図1Cは、図1Bの光部品の構成を示す図である。FIG. 1C is a diagram illustrating a configuration of the optical component in FIG. 1B. 図1Dは、図1Cの光部品の一部の拡大図である。FIG. 1D is an enlarged view of a part of the optical component of FIG. 1C. 図2Aは、本発明に係る発光装置の例を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing an example of a light emitting device according to the present invention. 図2Bは、図2Aの発光装置に用いられる光部品の斜視図である。FIG. 2B is a perspective view of an optical component used in the light emitting device of FIG. 2A. 図2Cは、図2Bの光部品の断面図である。2C is a cross-sectional view of the optical component of FIG. 2B. 図2Dは、図2Cの光部品の一部の拡大図である。FIG. 2D is an enlarged view of a part of the optical component of FIG. 2C. 図3Aは、本発明に係る発光装置の光部品の構成を示す図である。FIG. 3A is a diagram showing a configuration of an optical component of the light emitting device according to the present invention. 図3Bは、図3Aの光部品の一部の拡大図である。FIG. 3B is an enlarged view of a part of the optical component of FIG. 3A. 図4Aは、本発明に係る発光装置の光部品の構成を示す図である。FIG. 4A is a diagram showing a configuration of an optical component of the light emitting device according to the present invention. 図4Bは、図4Aの光部品の一部の拡大図である。FIG. 4B is an enlarged view of a part of the optical component of FIG. 4A.

符号の説明Explanation of symbols

100、200・・・発光装置
110、210、310、410・・・光部品
120、220・・・光源
130、230、330、430・・・導光部材(光ファイバ)
140・・・レンズ
150・・・コネクタ
111、211、311,411・・・フランジ
112、212、312、412・・・フェルール
312a、412a・・・フェルールの反射面
113、213、313、413・・・キャップ
113a、213a、313a、413a・・・キャップの反射面
114、214、314・・・接合部材
115、215、315、415・・・透光性部材
116A、216A、316B、416A、416B・・・被覆部材
116A−1、216A−1、316B−1、416A−1・・・被覆部材の第1層
116A−2、216A−2、316B−2、416A−2・・・被覆部材の第2層
116A−3、216A−3、316B−3、416A−3・・・被覆部材の第3層
121・・・半導体発光素子
122・・・パッケージ
100, 200... Light emitting device 110, 210, 310, 410 ... Optical component 120, 220 ... Light source 130, 230, 330, 430 ... Light guide member (optical fiber)
140 ... lens 150 ... connectors 111, 211, 311, 411 ... flanges 112, 212, 312, 412 ... ferrules 312a, 412a ... reflecting surfaces 113, 213, 313, 413 of the ferrules .... Caps 113a, 213a, 313a, 413a ... Reflecting surfaces 114, 214, 314 of the caps ... Joining members 115, 215, 315, 415 ... Translucent members 116A, 216A, 316B, 416A, 416B ... Coating members 116A-1, 216A-1, 316B-1, 416A-1 ... First layer 116A-2, 216A-2, 316B-2, 416A-2 of coating member Second layer 116A-3, 216A-3, 316B-3, 416A-3 ... Third layer 121 of covering member ... Semiconductor Element 122 ... package

Claims (8)

半導体発光素子と、
該半導体発光素子からの光を伝播する屈曲可能な導光部材と、
該導光部材の出射側の端部に取り付けられ、前記半導体素子からの光を反射可能な反射面を有する光部品と、
を有する発光装置であって、
前記光部品は、反射面の少なくとも一部を被覆する被覆部材を有し、
該被覆部材は、銀を有する第1層と、
該第1層表面の一部を覆い、前記第1層が露出する隙間を有し、銀と異なる金属を含む第2層と、
前記第1層と前記第2層を覆い、前記半導体発光素子からの光を透過可能な透過部材を含む第3層と、
を、有することを特徴とする発光装置。
A semiconductor light emitting device;
A bendable light guide member for propagating light from the semiconductor light emitting element;
An optical component attached to an end of the light guide member on the emission side and having a reflective surface capable of reflecting light from the semiconductor element;
A light emitting device comprising:
The optical component has a covering member that covers at least a part of the reflecting surface;
The covering member includes a first layer having silver;
A second layer that covers a part of the surface of the first layer, has a gap in which the first layer is exposed, and includes a metal different from silver;
A third layer that covers the first layer and the second layer and includes a transmissive member capable of transmitting light from the semiconductor light emitting element;
A light emitting device characterized by comprising:
前記第2の層は、アルミニウム、ニッケル、チタン、タングステン、バナジウム、プラチナ、ロジウム、パラジウム、タンタル、金、ニオブ、モリブデン、イリジウム、コバルト、クロム、銅、ハフニウム、亜鉛、ジルコニウムの中から選択される少なくとも1つを含む請求項1記載の発光装置。 The second layer is selected from aluminum, nickel, titanium, tungsten, vanadium, platinum, rhodium, palladium, tantalum, gold, niobium, molybdenum, iridium, cobalt, chromium, copper, hafnium, zinc, zirconium. The light emitting device according to claim 1, comprising at least one. 前記第3の層は、酸化物、窒化物、フッ化物、透明樹脂の中から選択される少なくとも1つを含む請求項1又は請求項2記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the third layer includes at least one selected from an oxide, a nitride, a fluoride, and a transparent resin. 前記第3の層は、SiO、Al、SiN、ITO、Si、SiON,AlN、AlON、In、SnO、TiO、ZnO、MgFの中から選択される少なくとも1つを含む請求項3記載の発光装置。 The third layer is selected from SiO 2 , Al 2 O 3 , SiN, ITO, Si 3 N 4 , SiON, AlN, AlON, In 2 O 3 , SnO 2 , TiO 2 , ZnO, and MgF 2. The light emitting device according to claim 3, comprising at least one of the following. 前記光部品は、前記光ファイバの先端部を保持するフェルールと、該フェルール及び前記光ファイバの先端部を保護するキャップとを備え、該キャプは、前記光ファイバから出射される光が通過する貫通孔を有し、該貫通孔の内壁に前記被覆部材を有する請求項1乃至請求項4のいずれか1記載の発光装置。 The optical component includes a ferrule for holding the leading end portion of the optical fiber, and a cap for protecting the tip of the ferrule and the optical fiber, the caps, the light emitted from the optical fiber passes The light-emitting device according to claim 1, further comprising: a through-hole that has a through-hole, and the covering member provided on an inner wall of the through-hole. 前記フェルールの先端部に、前記被覆部材を有する請求項5記載の発光装置。 The light-emitting device according to claim 5, wherein the covering member is provided at a tip portion of the ferrule. 前記光部品は、前記半導体発光素子からの光によって励起され、異なる波長の光を発光する蛍光部材を有する請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the optical component includes a fluorescent member that is excited by light from the semiconductor light emitting element and emits light of different wavelengths. 前記被覆部材に前記透光性部材が接合されている請求項1乃至請求項7のいずれか1項記載の発光装置。The light emitting device according to claim 1, wherein the translucent member is bonded to the covering member.
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