JP6742182B2 - Light emitting device - Google Patents

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本発明は、垂直共振器型面発光レーザ（VCSEL：vertical cavity surface emitting laser）などの垂直共振器型発光素子を含む発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device including a vertical cavity light emitting element such as a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).

垂直共振器型面発光レーザ（以下、単に面発光レーザと称する）などの垂直共振器型発光素子は、基板面に対して垂直に光を共振させ、当該基板面に垂直な方向に光を出射させる構造を有する発光素子である。また、例えば、面発光レーザなどの半導体発光素子がアレイ状に複数個配置された発光装置や、発光素子からの光の波長を変換する蛍光体層を含む発光装置が知られている。例えば、特許文献１には、垂直共振器型面発光レーザを含む発光素子と、発光素子から放射される励起光を異なる波長の光に変換する蛍光体層とを含む照明装置が開示されている。 A vertical cavity type light emitting device such as a vertical cavity surface emitting laser (hereinafter simply referred to as a surface emitting laser) resonates light perpendicularly to a substrate surface and emits light in a direction perpendicular to the substrate surface. It is a light-emitting element having a structure that allows it. Further, for example, a light emitting device in which a plurality of semiconductor light emitting elements such as a surface emitting laser are arranged in an array, and a light emitting device including a phosphor layer that converts the wavelength of light from the light emitting element are known. For example, Patent Document 1 discloses an illumination device including a light emitting element including a vertical cavity surface emitting laser and a phosphor layer that converts excitation light emitted from the light emitting element into light of different wavelengths. ..

特開2004-134633号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-134633

例えば、面発光レーザなどの垂直共振器型発光素子は、高出力であり、省スペースでアレイ化することが可能な発光素子である。しかし、垂直共振器型発光素子は、例えば、灯具として用いる場合、強度ムラの点で課題を有している。例えば、一定の領域に均一な配光を得ようとすると、複雑な光学系や高信頼性な光学系を必要とする場合がある。また、例えば、蛍光体などを用いて波長変換を行うことを考慮すると、当該発光素子からの取出し光が蛍光体の全域に均一に照射されない場合、蛍光体からの取り出し光に色ムラが生ずる場合がある。 For example, a vertical cavity type light emitting device such as a surface emitting laser is a light emitting device which has a high output and can be arrayed in a space-saving manner. However, the vertical cavity type light emitting element has a problem in terms of uneven strength when used as a lamp, for example. For example, in order to obtain a uniform light distribution in a certain area, a complicated optical system or a highly reliable optical system may be required. Further, for example, considering that wavelength conversion is performed using a phosphor or the like, if the light extracted from the light emitting element is not uniformly irradiated over the entire area of the phosphor, color unevenness occurs in the light extracted from the phosphor. There is.

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、垂直共振器型素子を含み、均一な強度の光を取り出すことが可能な発光装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a light emitting device including a vertical resonator type element and capable of extracting light of uniform intensity.

本発明による発光装置は、垂直共振器型の発光素子と、発光素子上に形成され、発光素子の光出射部上に開口部を有する光反射膜と、発光素子の光照射面に形成され、光反射膜の開口部から離間した透光領域と、光反射膜を覆うように発光素子上に形成された波長変換層と、を有することを特徴としている。 A light emitting device according to the present invention, a vertical resonator type light emitting element, a light reflecting film formed on the light emitting element and having an opening on the light emitting portion of the light emitting element, and formed on the light irradiation surface of the light emitting element, It is characterized in that it has a light transmitting region separated from the opening of the light reflecting film and a wavelength conversion layer formed on the light emitting element so as to cover the light reflecting film.

また、本発明による発光装置は、搭載基板と、搭載基板上に並置された垂直共振器型の複数の発光素子を含む発光素子アレイと、複数の発光素子の各々上に形成され、発光素子の光出射部上に開口部を有する光反射膜と、複数の発光素子の各々の光照射面に形成され、光反射膜の開口部から離間した透光領域と、光反射膜を覆うように発光素子アレイ上に形成された波長変換層と、を有することを特徴としている。 Further, the light emitting device according to the present invention includes a mounting substrate, a light emitting element array including a plurality of vertical resonator type light emitting elements arranged side by side on the mounting substrate, and a plurality of light emitting elements formed on each of the light emitting elements. Light-emitting film is formed so as to cover the light-reflecting film having an opening on the light-emitting part and a light-transmitting region formed on each light-irradiating surface of each of the plurality of light-emitting elements and separated from the opening of the light-reflecting film. And a wavelength conversion layer formed on the element array.

（ａ）は、実施例１に係る発光装置の断面図であり、（ｂ）は、実施例１に係る発光装置の模式的な上面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view of the light emitting device according to Example 1, and FIG. 1B is a schematic top view of the light emitting device according to Example 1. 実施例１に係る発光装置内における光の進路を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a path of light in the light emitting device according to the first embodiment. 実施例２に係る発光装置の模式的な上面図である。6 is a schematic top view of a light emitting device according to Example 2. FIG. 実施例３に係る発光装置の模式的な上面図である。FIG. 6 is a schematic top view of a light emitting device according to Example 3. （ａ）は、実施例４に係る発光装置の模式的な上面図であり、（ｂ）は、実施例４の変形例に係る発光装置の模式的な上面図である。FIG. 9A is a schematic top view of a light emitting device according to Example 4, and FIG. 9B is a schematic top view of a light emitting device according to a modification of Example 4. （ａ）は、実施例５に係る発光装置の模式的な上面図であり、（ｂ）は、実施例５の変形例１に係る発光装置の模式的な上面図である。(A) is a schematic top view of the light-emitting device which concerns on Example 5, (b) is a typical top view of the light-emitting device which concerns on the modification 1 of Example 5. FIG. （ａ）は、実施例６に係る発光装置の模式的な上面図であり、（ｂ）は、実施例５の変形例１に係る発光装置の模式的な上面図である。9A is a schematic top view of a light emitting device according to Example 6, and FIG. 9B is a schematic top view of a light emitting device according to Modification 1 of Example 5. 実施例６の変形例２に係る発光装置の模式的な上面図である。FIG. 16 is a schematic top view of a light emitting device according to a second modification of the sixth embodiment. （ａ）は、実施例７に係る発光装置の模式的な斜視図であり、（ｂ）は、実施例６に係る発光装置の模式的な断面図である。(A) is a schematic perspective view of the light emitting device according to Example 7, and (b) is a schematic sectional view of the light emitting device according to Example 6.

以下、本発明の実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail.

図１（ａ）は、実施例１に係る発光装置１０の断面図である。発光装置１０は、搭載基板１１上に形成された垂直共振器型の発光素子（以下、単に発光素子と称する）１２を含む。本実施例においては、発光素子１２は、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）素子である。また、発光装置１２は面発光レーザ装置である。なお、発光素子１２は、搭載基板１１に垂直な方向を共振器長方向とし、搭載基板１１に垂直な方向に光を出射する発光素子であればよく、例えば垂直共振器型発光ダイオードであってもよい。搭載基板１１は、例えば、Ｓｉ、ＡｌＮ又はＳｉＣなどの高い熱伝導性を有する材料からなる。 FIG. 1A is a cross-sectional view of the light emitting device 10 according to the first embodiment. The light emitting device 10 includes a vertical resonator type light emitting element (hereinafter, simply referred to as a light emitting element) 12 formed on a mounting substrate 11. In this embodiment, the light emitting element 12 is a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) element. The light emitting device 12 is a surface emitting laser device. The light emitting element 12 may be any light emitting element that emits light in a direction perpendicular to the mounting substrate 11 with the direction perpendicular to the mounting substrate 11 as the resonator length direction, and is, for example, a vertical resonator type light emitting diode. Good. The mounting substrate 11 is made of, for example, a material having high thermal conductivity such as Si, AlN, or SiC.

発光装置１０は、発光素子１２上に設けられ、発光素子１２の光出射部１２Ａ上に開口部１３Ａを有する光反射膜１３を有する。光反射膜１３は、発光素子１２からの出射光に対して反射性を有する膜である。例えば、光反射膜１３は、高反射性金属からなる膜であり、例えばＡｇ（銀）からなる。 The light emitting device 10 is provided on the light emitting element 12 and has the light reflecting film 13 having the opening 13A on the light emitting portion 12A of the light emitting element 12. The light reflection film 13 is a film having reflectivity with respect to the light emitted from the light emitting element 12. For example, the light reflection film 13 is a film made of a highly reflective metal, and is made of Ag (silver), for example.

また、発光装置１０は、光反射膜１３を覆うように発光素子１２上に形成された波長変換層１４を有する。波長変換層１４は、例えば蛍光体粒子（図示せず）を含有する蛍光体層又は蛍光体プレートからなる。波長変換層１４は、光反射膜１３の全体を覆うように発光素子１２の上面（光照射面）上に形成されている。 Further, the light emitting device 10 has a wavelength conversion layer 14 formed on the light emitting element 12 so as to cover the light reflection film 13. The wavelength conversion layer 14 is composed of, for example, a phosphor layer or a phosphor plate containing phosphor particles (not shown). The wavelength conversion layer 14 is formed on the upper surface (light irradiation surface) of the light emitting element 12 so as to cover the entire light reflection film 13.

本実施例においては、発光素子１２は、搭載基板１１上に形成された配線電極１１Ａ上にフリップチップ実装によって実装（搭載）されている。具体的には、発光素子１２は、配線電極１１Ａ上に、反射電極２１、第１の反射鏡２２、第１の電極２３、電流狭窄層２４、活性層２５Ｂを含む半導体構造層２５、第２の反射鏡２６、半導体基板２７及び反射防止層２８がこの順で順次積層された構造を有する。第１及び第２の反射鏡２２及び２６は、半導体構造層２５を挟んで互いに対向して配置されている。 In the present embodiment, the light emitting element 12 is mounted (mounted) on the wiring electrode 11A formed on the mounting substrate 11 by flip chip mounting. Specifically, the light emitting element 12 includes a semiconductor structure layer 25 including a reflection electrode 21, a first reflection mirror 22, a first electrode 23, a current confinement layer 24, and an active layer 25B on a wiring electrode 11A, and a second structure. The reflective mirror 26, the semiconductor substrate 27, and the antireflection layer 28 are sequentially laminated in this order. The first and second reflecting mirrors 22 and 26 are arranged to face each other with the semiconductor structure layer 25 in between.

本実施例においては、反射電極２１は、例えばＡｇなどの反射金属からなる金属膜である。第１の反射鏡２２は、複数の誘電体層が積層されて分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ：Distributed Bragg Reflector）を構成する多層膜反射鏡である。第１の電極２３は、例えばＩＴＯ膜又はＩＺＯ膜などの透光性電極膜である。電流狭窄層２４は、例えばＳｉＯ2やＳｉＮなどの絶縁材料からなる絶縁層であり、電流狭窄部として開口部２４Ａを有する。 In this embodiment, the reflective electrode 21 is a metal film made of a reflective metal such as Ag. The first reflecting mirror 22 is a multilayer-film reflecting mirror in which a plurality of dielectric layers are stacked to form a distributed Bragg reflector (DBR). The first electrode 23 is a translucent electrode film such as an ITO film or an IZO film. The current narrowing layer 24 is an insulating layer made of an insulating material such as SiO 2 or SiN, and has an opening 24A as a current narrowing portion.

第２の反射鏡２６は、複数の半導体層が積層されて分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ：Distributed Bragg Reflector）を構成する多層膜反射鏡である。反射防止層２８は、半導体構造層２５（発光層２５Ｂ）からの放出光に対して反射防止（ＡＲ）膜として機能する。本実施例においては反射防止層２８上に光反射膜１３が形成されている。 The second reflecting mirror 26 is a multilayer-film reflecting mirror in which a plurality of semiconductor layers are laminated to form a distributed Bragg reflector (DBR). The antireflection layer 28 functions as an antireflection (AR) film for the light emitted from the semiconductor structure layer 25 (light emitting layer 25B). In this embodiment, the light reflection film 13 is formed on the antireflection layer 28.

また、本実施例においては、半導体基板２７は、ＧａＮ基板である。第２の反射鏡２６及び半導体構造層２５は、例えば、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成を有する。また、半導体構造層２５は、発光層２５Ｂを挟んで第１及び第２の半導体層２５Ａ及び２５Ｃが形成された構造を有する。本実施例においては、第１の半導体層２５Ａはｐ型半導体層であり、ｐ−ＧａＮ層である。第２の半導体層２５Ｃは第１の半導体層２５Ｂとは反対の導電型のｎ型半導体層であり、ｎ−ＧａＮ層である。 Further, in the present embodiment, the semiconductor substrate 27 is a GaN substrate. The second reflecting mirror 26 and the semiconductor structure layer 25 have, for example, a composition of Al x In y Ga 1-xy N (0≦x≦1, 0≦y≦1, 0≦x+y≦1). The semiconductor structure layer 25 has a structure in which the first and second semiconductor layers 25A and 25C are formed with the light emitting layer 25B sandwiched therebetween. In this embodiment, the first semiconductor layer 25A is a p-type semiconductor layer and is a p-GaN layer. The second semiconductor layer 25C is an n-type semiconductor layer having a conductivity type opposite to that of the first semiconductor layer 25B, and is an n-GaN layer.

ｐ型半導体層２５Ａは、電流狭窄層２４の開口部２４Ａにおいて第１の電極２３に接続（接触）されている。すなわち、本実施例においては第１の電極２３はｐ電極として機能する。また、第１の反射鏡２２は電流狭窄層２４上の領域に開口部を有し、当該開口部を介して第１の電極２３と反射電極２１とが接続（接触）されている。従って、配線電極１１Ａは半導体構造層２５の第１の半導体層２５Ａに接続されている。なお、図示していないが、搭載基板１１上には、半導体構造層２５の第２の半導体層（ｎ型半導体層）２５Ｃに接続された接続電極を有する。 The p-type semiconductor layer 25A is connected (contacted) to the first electrode 23 in the opening 24A of the current constriction layer 24. That is, in this embodiment, the first electrode 23 functions as a p-electrode. In addition, the first reflecting mirror 22 has an opening in a region on the current constriction layer 24, and the first electrode 23 and the reflecting electrode 21 are connected (contacted) to each other through the opening. Therefore, the wiring electrode 11A is connected to the first semiconductor layer 25A of the semiconductor structure layer 25. Although not shown, the mounting substrate 11 has a connection electrode connected to the second semiconductor layer (n-type semiconductor layer) 25C of the semiconductor structure layer 25.

本実施例においては、発光素子１２の光出射面は反射防止層２８の表面であり、この反射防止層２８の表面における電流狭窄層２４の開口部２４Ａの直上の領域（部分）が発光素子１２の光出射部１２Ａである。光反射膜１３は発光素子１２の光出射部１２Ａである反射防止層２８の上面部分に開口部１３Ａを有して成膜されている。 In this embodiment, the light emitting surface of the light emitting element 12 is the surface of the antireflection layer 28, and the region (portion) immediately above the opening 24A of the current confinement layer 24 on the surface of the antireflection layer 28 is the light emitting element 12. It is the light emitting portion 12A. The light reflection film 13 is formed with an opening 13A in the upper surface portion of the antireflection layer 28 which is the light emitting portion 12A of the light emitting element 12.

波長変換層１４は、接合層ＢＤを介して発光素子１２に接合されている。具体的には、発光素子１２の反射防止層２８上には、光反射膜１３を埋設して発光素子１２の上面（光出射面）上に形成された接合層ＢＤが設けられている。波長変換層１４は、接合層ＢＤ上に形成されている。接合層ＢＤは、発光素子１２からの放出光に対して透光性を有し、例えば樹脂材料からなる。 The wavelength conversion layer 14 is bonded to the light emitting element 12 via the bonding layer BD. Specifically, on the antireflection layer 28 of the light emitting element 12, there is provided a bonding layer BD formed by embedding the light reflecting film 13 and formed on the upper surface (light emitting surface) of the light emitting element 12. The wavelength conversion layer 14 is formed on the bonding layer BD. The bonding layer BD has a property of transmitting light emitted from the light emitting element 12, and is made of, for example, a resin material.

図１（ｂ）は、発光装置１０の模式的な上面図である。図１（ｂ）においては、接合層ＢＤ及び波長変換層１４の図示を省略している。なお、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図１（ｂ）を用いて、光反射膜１３について説明する。本実施例においては、光反射膜１３は、発光素子１２上において円環状に形成されている。また、電流狭窄層２４の開口部２４Ａ（電流狭窄部）は円形状を有する。 FIG. 1B is a schematic top view of the light emitting device 10. In FIG. 1B, the bonding layer BD and the wavelength conversion layer 14 are not shown. Note that FIG. 1A is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. The light reflection film 13 will be described with reference to FIG. In this embodiment, the light reflecting film 13 is formed in an annular shape on the light emitting element 12. The opening 24A (current constriction portion) of the current confinement layer 24 has a circular shape.

本実施例においては、光反射膜１３の開口部１３Ａは、電流狭窄層２４の開口部２４Ａの開口径Ｄ１よりも小さな開口径Ｄ２を有する。例えば、開口径Ｄ１は２〜２０μｍの範囲内で、開口径Ｄ２は２〜１０μｍの範囲内で、Ｄ１＞Ｄ２となるように設定されることができる。また、本実施例においては、光反射膜１３の外径Ｄ３は電流狭窄層２４の開口部２４Ａの開口径Ｄ１よりも大きい。光反射膜１３の外径Ｄ３は、例えば発光素子１２からの光のビーム径やその広がり角によって定められることができる。 In this embodiment, the opening 13A of the light reflecting film 13 has an opening diameter D2 smaller than the opening diameter D1 of the opening 24A of the current constriction layer 24. For example, the opening diameter D1 can be set within a range of 2 to 20 μm, and the opening diameter D2 can be set within a range of 2 to 10 μm such that D1>D2. Further, in this embodiment, the outer diameter D3 of the light reflecting film 13 is larger than the opening diameter D1 of the opening 24A of the current constriction layer 24. The outer diameter D3 of the light reflecting film 13 can be determined, for example, by the beam diameter of the light from the light emitting element 12 or its divergence angle.

また、光反射膜１３及びその開口部１３Ａは、電流狭窄層２４の開口部２４Ａ、すなわち発光素子１２の光出射部１２Ａと同軸に配置されている。従って、開口部１３Ａと２４Ａは、搭載基板１１に垂直な方向から見たときにその中心が一致する。 The light reflection film 13 and the opening 13A thereof are arranged coaxially with the opening 24A of the current confinement layer 24, that is, the light emitting portion 12A of the light emitting element 12. Therefore, the centers of the openings 13A and 24A coincide with each other when viewed from the direction perpendicular to the mounting board 11.

なお、本実施例においては、発光素子１２からの出射光の光軸ＡＸは、電流狭窄層２４の開口部２４Ａの中心を通る搭載基板１１に垂直な直線に対応する。従って、本実施例においては、光反射膜１３の開口部１３Ａは、発光素子１２からの出射光の光軸ＡＸにアライメントされている。発光素子１２からの出射光は、光出射部１２Ａから出射されて、光反射膜１３の開口部１３Ａを通過する。 In this embodiment, the optical axis AX of the light emitted from the light emitting element 12 corresponds to a straight line which passes through the center of the opening 24A of the current confinement layer 24 and is perpendicular to the mounting substrate 11. Therefore, in this embodiment, the opening 13A of the light reflecting film 13 is aligned with the optical axis AX of the light emitted from the light emitting element 12. Light emitted from the light emitting element 12 is emitted from the light emitting portion 12A and passes through the opening 13A of the light reflecting film 13.

図２は、発光装置１０内の光の進路を模式的に示す図である。図２は、図１（ａ）と同様の断面図である。まず、本実施例においては、発光素子１２の半導体構造層２５は、半導体構造層２５を挟んで互いに対向する第１及び第２の反射鏡２２及び２６によって共振器を構成する。 FIG. 2 is a diagram schematically showing the path of light in the light emitting device 10. FIG. 2 is a sectional view similar to FIG. First, in the present embodiment, the semiconductor structure layer 25 of the light emitting element 12 constitutes a resonator by the first and second reflecting mirrors 22 and 26 that face each other with the semiconductor structure layer 25 in between.

半導体構造層２５の活性層２５Ｂから放出された光は、第１及び第２の反射鏡２２及び２５間において多重反射を繰り返し、共振状態に至る（レーザ発振を行う）。当該共振光は、その一部が第２の反射鏡２６を透過して、電流狭窄部２４の開口部２４Ａの直上の発光素子１２の表面（上面）から出射される。また、そのビーム径は電流狭窄層２４の開口部２４Ａの開口径Ｄ１に対応する。 The light emitted from the active layer 25B of the semiconductor structure layer 25 repeats multiple reflection between the first and second reflecting mirrors 22 and 25 and reaches a resonance state (laser oscillation is performed). A part of the resonance light passes through the second reflecting mirror 26 and is emitted from the surface (upper surface) of the light emitting element 12 immediately above the opening 24A of the current constriction portion 24. Further, the beam diameter thereof corresponds to the opening diameter D1 of the opening 24A of the current confinement layer 24.

次に、光反射膜１３は、電流狭窄部２４の開口部２４Ａ上、すなわち発光素子１２の光出射部１２Ａ上に形成されている。また、発光素子１２からの出射光は、光反射膜１３の開口部１３Ａを通過する成分Ｌ１と、光反射膜１３によって反射される成分Ｌ２とを有する。まず、成分Ｌ１については、開口部１３Ａによって回折される。従って、図の破線で示すように、開口部１３Ａから広がるように波長変換層１４に入射する。一方、成分Ｌ２は、半導体構造層２５側に戻され、反射電極２１によって反射された後、光反射膜１３の外側の発光素子１２の上面から波長変換層１４に入射する。 Next, the light reflecting film 13 is formed on the opening 24A of the current constricting portion 24, that is, on the light emitting portion 12A of the light emitting element 12. The light emitted from the light emitting element 12 has a component L1 that passes through the opening 13A of the light reflection film 13 and a component L2 that is reflected by the light reflection film 13. First, the component L1 is diffracted by the opening 13A. Therefore, as shown by the broken line in the figure, the light enters the wavelength conversion layer 14 so as to spread from the opening 13A. On the other hand, the component L2 is returned to the semiconductor structure layer 25 side, reflected by the reflective electrode 21, and then enters the wavelength conversion layer 14 from the upper surface of the light emitting element 12 outside the light reflection film 13.

換言すれば、本実施例においては、発光素子１２の上面は光照射面Ｓとして機能し、光反射膜１３は、光照射面Ｓにおける光出射部１２Ａ上に開口部１３Ａを有する。また、本実施例においては光反射膜１３は開口部１３Ａを囲むように環状に形成されている。また、発光素子１２の光照射面Ｓには、開口部１３Ａから露出した領域である光回折領域Ａ１と、光反射膜１３の外側において光反射膜１３が形成されていない領域である透光領域Ａ２とが形成される。透光領域Ａ２は、発光素子１２の光照射面Ｓに形成され、光反射膜１３の開口部１３Ａから離間した領域である。 In other words, in the present embodiment, the upper surface of the light emitting element 12 functions as the light irradiation surface S, and the light reflecting film 13 has the opening 13A on the light emitting portion 12A on the light irradiation surface S. Further, in this embodiment, the light reflection film 13 is formed in a ring shape so as to surround the opening 13A. Further, on the light irradiation surface S of the light emitting element 12, a light diffracting area A1 which is an area exposed from the opening 13A and a light transmitting area which is an area outside the light reflecting film 13 where the light reflecting film 13 is not formed. A2 and are formed. The light transmitting area A2 is an area formed on the light irradiation surface S of the light emitting element 12 and separated from the opening 13A of the light reflecting film 13.

上記したように、開口部１３Ａを有する光反射膜１３を発光素子１２上に形成することで、発光素子１２からの光を均一に出射させることができる。具体的には、発光素子１２のように共振器を有する発光素子においては、その光出射部１２Ａから高密度の光が出射される。従って、光照射面Ｓ内において光出射部１２Ａの近傍のみに光が集中し、その他の領域（外側領域）では光量が小さくなる。 As described above, by forming the light reflection film 13 having the opening 13A on the light emitting element 12, the light from the light emitting element 12 can be uniformly emitted. Specifically, in a light emitting element having a resonator like the light emitting element 12, high density light is emitted from the light emitting portion 12A. Therefore, in the light irradiation surface S, the light is concentrated only in the vicinity of the light emitting portion 12A, and the amount of light is small in other areas (outer area).

これに対し、まず、光反射膜１３の開口部１３Ａを通過した成分Ｌ１を回折させて広げる。従って、光が分散して出射される。また、本実施例においては、光反射膜１３を環状に設けることで、発光素子１２の光出射部１２Ａの外側には光反射膜１３を形成しない透光領域Ａ２を設ける。従って、光反射膜１３によって反射された成分Ｌ２についても透光領域Ａ２から出射させる。従って、発光素子１２の光出射部１２Ａ（光軸ＡＸ近傍）に光が集中したまま光が出射されることを抑制し、取り出し光の強度ムラを抑制することができる。また、強度ムラが抑制された光を波長変換層１４に入射させることができるため、波長変換層１４内での波長変換ムラ、すなわち色ムラが抑制される。従って、高出力で色ムラが抑制された光を得ることができる。 On the other hand, first, the component L1 that has passed through the opening 13A of the light reflection film 13 is diffracted and spread. Therefore, the light is dispersed and emitted. In addition, in the present embodiment, the light reflection film 13 is provided in an annular shape, so that the light transmissive region A2 where the light reflection film 13 is not formed is provided outside the light emitting portion 12A of the light emitting element 12. Therefore, the component L2 reflected by the light reflecting film 13 is also emitted from the light transmitting area A2. Therefore, it is possible to prevent the light from being emitted while being concentrated on the light emitting portion 12A of the light emitting element 12 (in the vicinity of the optical axis AX), and to suppress the intensity unevenness of the extracted light. Further, since the light whose intensity unevenness is suppressed can be made incident on the wavelength conversion layer 14, wavelength conversion unevenness in the wavelength conversion layer 14, that is, color unevenness is suppressed. Therefore, it is possible to obtain light with high output and suppressed color unevenness.

なお、光反射膜１３は、発光素子１２の光出射部１２上に開口部１３Ａを有し、発光素子１２からの出射光が開口部１３Ａを通過するように配置されていればよい。あるいは、光反射膜１３の開口部１３Ａは、発光素子１２からの出射光に、さらにはその光軸ＡＸにアライメントされていることが好ましい。 The light reflection film 13 may have an opening 13A on the light emitting portion 12 of the light emitting element 12, and may be arranged so that the light emitted from the light emitting element 12 passes through the opening 13A. Alternatively, it is preferable that the opening 13A of the light reflecting film 13 is aligned with the light emitted from the light emitting element 12 and further with the optical axis AX thereof.

また、光反射膜１３の開口部１３Ａは、電流狭窄層２４の開口部２４Ａよりも小さな開口径Ｄ２を有することが好ましい。換言すれば、光反射膜１３の開口部１３Ａは、発光素子１２からの光の出射径よりも小さい開口径Ｄ２を有することが好ましい。このように光反射膜１３を構成することで、安定して成分Ｌ１及びＬ２のような成分で光を発光素子１２から出射させることができ、また、波長変換層１４に入射させることができる。なお、強度ムラ及び色ムラを考慮すると、光反射膜１３は、発光素子１２からの出射光の一部が光反射膜１３を透過するように構成されていることが好ましい。 The opening 13A of the light reflection film 13 preferably has a smaller opening diameter D2 than the opening 24A of the current confinement layer 24. In other words, it is preferable that the opening 13A of the light reflecting film 13 has an opening diameter D2 that is smaller than the diameter of the light emitted from the light emitting element 12. By configuring the light reflection film 13 in this manner, light can be stably emitted from the light emitting element 12 with components such as the components L1 and L2, and can be incident on the wavelength conversion layer 14. In consideration of the intensity unevenness and the color unevenness, it is preferable that the light reflecting film 13 is configured such that a part of the light emitted from the light emitting element 12 passes through the light reflecting film 13.

上記したように、発光装置１０は、垂直共振器型の発光素子１２と、発光素子１２上に形成され、開口部１３Ａを有する光反射膜１３と、発光素子１２の光照射面Ｓに形成され光反射膜１３の開口部１３Ａから離間した透光領域Ａ２とを有する。従って、面発光レーザなどの発光素子を用いて強度ムラを大幅に抑制することが可能となる。また、発光素子１０が光反射膜１３を覆うように発光素子１２上に形成された波長変換層１４を有することで、均一かつ高出力な波長変換光（すなわち任意の波長の光）を得ることができる。 As described above, the light emitting device 10 is formed on the light emitting element 12 of the vertical cavity type, the light reflecting film 13 formed on the light emitting element 12 and having the opening 13A, and the light irradiation surface S of the light emitting element 12. It has a light-transmitting area A2 which is separated from the opening 13A of the light reflecting film 13. Therefore, it is possible to significantly suppress the intensity unevenness by using a light emitting element such as a surface emitting laser. Further, since the light emitting element 10 has the wavelength conversion layer 14 formed on the light emitting element 12 so as to cover the light reflection film 13, uniform and high-output wavelength converted light (that is, light having an arbitrary wavelength) can be obtained. You can

図３は、実施例２に係る発光装置３０の模式的な上面図である。発光装置３０は、光反射膜４０の構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。本実施例においては、光反射膜４０は、複数の環状膜４１及び４２を有する。本実施例においては、発光装置３０は、発光装置１０の光反射膜１３に相当する環状膜（第１の環状膜）４１の外側に、環状膜４１を取り囲むように形成された環状膜（第２の環状膜）４１を有する構成を有する。環状膜４１及び環状膜４２間の間隔は、例えば２〜１０μｍであり、この環状膜間においても光回折が生ずるように構成されていることが好ましい。また、環状膜４１及び４２は同軸に配置されている。本実施例のように、光反射膜４０が複数の環状膜４１および４２を有することで、取り出し光の強度ムラ及び色ムラを高い自由度で抑制（制御）することができる。 FIG. 3 is a schematic top view of the light emitting device 30 according to the second embodiment. The light emitting device 30 has the same configuration as the light emitting device 10 except for the configuration of the light reflecting film 40. In this embodiment, the light reflecting film 40 has a plurality of annular films 41 and 42. In this embodiment, the light emitting device 30 includes an annular film (first annular film) formed outside the annular film (first annular film) 41 corresponding to the light reflecting film 13 of the light emitting device 10 (first film). 2 annular film) 41. The interval between the annular films 41 and 42 is, for example, 2 to 10 μm, and it is preferable that the annular films are configured so that light diffraction occurs between the annular films. The annular films 41 and 42 are arranged coaxially. Since the light reflecting film 40 has the plurality of annular films 41 and 42 as in the present embodiment, it is possible to suppress (control) the intensity unevenness and the color unevenness of the extracted light with a high degree of freedom.

図４は、実施例３に係る発光装置５０の模式的な上面図である。発光装置５０は、光反射膜５１の構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。本実施例においては、光反射膜５１は、複数の開口部１３Ａ及び５１Ａを有する。本実施例においては、発光装置５０の光反射膜５１は、発光装置１０における光反射膜１３の開口部１３Ａを中央開口部とし、中央開口部１３Ａの周辺に設けられた少なくとも１つ（本実施例では８つ）の周辺開口部５１Ａを有する。また、本実施例においては、周辺開口部５１Ａは、中央開口部１３Ａを取り囲むように環状に形成されている。周辺開口部５１Ａの開口径は、例えば２〜１０μｍの範囲内で設定される。本実施例のように光反射膜５１内に複数の開口部１３Ａ及び５１Ａを設けることで、例えば発光素子１２からの光出射部の直上以外の部分にも光回折点を形成することができ、高い自由度で強度ムラを抑制することができる。 FIG. 4 is a schematic top view of the light emitting device 50 according to the third embodiment. The light emitting device 50 has the same configuration as the light emitting device 10 except for the configuration of the light reflecting film 51. In this embodiment, the light reflection film 51 has a plurality of openings 13A and 51A. In this embodiment, the light reflecting film 51 of the light emitting device 50 has at least one opening 13A of the light reflecting film 13 of the light emitting device 10 as a central opening and is provided around the central opening 13A. In the example, eight peripheral openings 51A are provided. Further, in the present embodiment, the peripheral opening 51A is formed in an annular shape so as to surround the central opening 13A. The opening diameter of the peripheral opening 51A is set within a range of 2 to 10 μm, for example. By providing the plurality of openings 13A and 51A in the light reflecting film 51 as in the present embodiment, for example, a light diffraction point can be formed in a portion other than just above the light emitting portion from the light emitting element 12, It is possible to suppress strength unevenness with a high degree of freedom.

図５（ａ）は、実施例４に係る発光装置６０の模式的な上面図である。発光装置６０は、光反射膜６１の構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。本実施例においては、光反射膜６１は、発光素子１２の上面形状に相似な形状の開口部６１Ａを有する。すなわち、発光素子１２の上面形状と光反射膜６１の開口部６１Ａの開口形状は相似の関係にある。また、本実施例においては、光反射膜６１の開口部６１Ａは、波長変換層１４の上面形状に相似な開口形状を有する。 FIG. 5A is a schematic top view of the light emitting device 60 according to the fourth embodiment. The light emitting device 60 has the same configuration as the light emitting device 10 except for the configuration of the light reflecting film 61. In the present embodiment, the light reflection film 61 has an opening 61A having a shape similar to the shape of the upper surface of the light emitting element 12. That is, the shape of the upper surface of the light emitting element 12 and the shape of the opening of the opening 61A of the light reflection film 61 are in a similar relationship. Further, in the present embodiment, the opening 61A of the light reflection film 61 has an opening shape similar to the top surface shape of the wavelength conversion layer 14.

具体的には、本実施例においては、発光素子１２は、搭載基板１１に垂直な方向から見たときに矩形の形状を有する。また、波長変換層１４は、搭載基板１１に垂直な方向から見たときに矩形の形状を有する。本実施例においては、発光素子１２及び波長変換層１４は、互いに同一の上面形状を有し、搭載基板１１に垂直な方向から見たときに互いに頂点部分が重なるように配置されている。そして、光反射膜６１の開口部６１は、発光素子１２及び波長変換層１４の上面形状に相似な矩形形状を有する。 Specifically, in this embodiment, the light emitting element 12 has a rectangular shape when viewed from the direction perpendicular to the mounting substrate 11. Further, the wavelength conversion layer 14 has a rectangular shape when viewed from the direction perpendicular to the mounting substrate 11. In this embodiment, the light emitting element 12 and the wavelength conversion layer 14 have the same upper surface shape, and are arranged so that their apexes overlap each other when viewed from the direction perpendicular to the mounting substrate 11. The opening 61 of the light reflection film 61 has a rectangular shape similar to the top shapes of the light emitting element 12 and the wavelength conversion layer 14.

ここでは、波長変換層１４の上面とは、波長変換層１４からの波長変換光が出射する光出射面をいう。例えば、波長変換層１４が蛍光体プレートからなる場合、当該蛍光体プレートの接合層ＢＤとは反対側の表面が波長変換層１４の上面である。また、波長変換層１４の上面形状とは、搭載基板１１に垂直な方向から見たときの波長変換層１４の外形形状をいう。 Here, the upper surface of the wavelength conversion layer 14 refers to a light emission surface from which the wavelength conversion light from the wavelength conversion layer 14 is emitted. For example, when the wavelength conversion layer 14 is composed of a phosphor plate, the surface of the phosphor plate opposite to the bonding layer BD is the upper surface of the wavelength conversion layer 14. The upper surface shape of the wavelength conversion layer 14 refers to the outer shape of the wavelength conversion layer 14 when viewed from the direction perpendicular to the mounting substrate 11.

光反射膜６１の開口部６１Ａが波長変換層１４の上面形状に相似な開口形状を有することで、光反射膜６１の開口部６１Ａで回折させる光（図２における成分Ｌ１のような光）の像を波長変換層１４の上面形状に対応させることができる。波長変換層１４の上面形状は、波長変換層１４から取り出される光の形状に対応する。従って、波長変換層１４の上面形状に対して相似の関係となるように光反射膜６１の開口部６１Ａを構成することで、波長変換層１４から取り出される光の色ムラが抑制される。特に、波長変換層１４の角部（端部）からの光のムラ及び強度の低下が抑制される。 Since the opening 61A of the light reflection film 61 has an opening shape similar to the shape of the upper surface of the wavelength conversion layer 14, light (light like the component L1 in FIG. 2) diffracted by the opening 61A of the light reflection film 61 The image can be made to correspond to the shape of the upper surface of the wavelength conversion layer 14. The shape of the upper surface of the wavelength conversion layer 14 corresponds to the shape of the light extracted from the wavelength conversion layer 14. Therefore, by configuring the opening 61A of the light reflection film 61 so as to have a similar relationship to the shape of the upper surface of the wavelength conversion layer 14, color unevenness of light extracted from the wavelength conversion layer 14 is suppressed. In particular, the unevenness of the light from the corners (ends) of the wavelength conversion layer 14 and the reduction of the intensity are suppressed.

図５（ｂ）は、実施例４の変形例に係る発光装置６０Ａの模式的な上面図である。発光装置６０Ａは、光反射膜６２の構成を除いては、発光装置６０と同様の構成を有する。本変形例においては、光反射膜６２は、波長変換層１４の上面形状に相似な形状の外形形状を有する。具体的には、光反射膜６２は矩形の外形形状を有する。本変形例においては、光反射膜６２は、矩形の外形形状及び矩形の開口形状の環状の反射膜である。なお、光反射膜６２の外形形状とは、光反射膜６２に最外部の上面形状をいい、また、搭載基板１１に垂直な方向から見たときの光反射膜６２の外縁の形状をいう。 FIG. 5B is a schematic top view of a light emitting device 60A according to a modified example of the fourth embodiment. The light emitting device 60A has the same configuration as the light emitting device 60 except for the configuration of the light reflecting film 62. In this modification, the light reflection film 62 has an outer shape similar to the shape of the upper surface of the wavelength conversion layer 14. Specifically, the light reflection film 62 has a rectangular outer shape. In this modification, the light reflection film 62 is a ring-shaped reflection film having a rectangular outer shape and a rectangular opening shape. The outer shape of the light-reflecting film 62 means the outermost top surface shape of the light-reflecting film 62, and the shape of the outer edge of the light-reflecting film 62 when viewed from the direction perpendicular to the mounting substrate 11.

本変形例のように光反射膜６２の外形（輪郭）を波長変換層１４の上面形状に相似な形状とすることで、光反射膜６２の外側から波長変換層１４に入射する光（図２における成分Ｌ２のような光）の像を波長変換層１４の上面形状に対応させることができる。従って、波長変換層１４からの光の強度ムラ及び色ムラが改善される。本実施例及びその変形例のように、波長変換層１４の上面形状を考慮して光反射膜６１及び６２又はその開口部６１Ａを構成することで、均一な強度の取り出し光を得ることができる。 By making the outer shape (contour) of the light reflection film 62 similar to the upper surface shape of the wavelength conversion layer 14 as in this modification, the light incident on the wavelength conversion layer 14 from the outside of the light reflection film 62 (FIG. 2). The image of light such as the component L2 in (1) can be made to correspond to the top surface shape of the wavelength conversion layer 14. Therefore, unevenness in the intensity and color of the light from the wavelength conversion layer 14 is improved. By configuring the light reflecting films 61 and 62 or the opening 61A thereof in consideration of the shape of the upper surface of the wavelength conversion layer 14 as in the present embodiment and its modification, it is possible to obtain the extracted light of uniform intensity. ..

図６（ａ）は、実施例５に係る発光装置７０の模式的な上面図である。発光装置７０は、光反射膜７１の構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。本実施例においては、光反射膜７１は、波長変換層１４の上面形状に相似な形状の開口部６１Ａと、開口部６１Ａを中央開口部として中央開口部６１Ａの周辺に設けられた複数の周辺開口部７１Ａを有する。周辺開口部７１Ａは、中央開口部６１Ａの外側において、波長変換層１４の矩形の上面の対角方向に沿った位置に配置されている。 FIG. 6A is a schematic top view of the light emitting device 70 according to the fifth embodiment. The light emitting device 70 has the same configuration as the light emitting device 10 except for the configuration of the light reflecting film 71. In the present embodiment, the light reflection film 71 has an opening 61A having a shape similar to the upper surface of the wavelength conversion layer 14 and a plurality of peripheries provided around the central opening 61A with the opening 61A as the central opening. It has an opening 71A. The peripheral opening 71A is arranged outside the central opening 61A, at a position along the diagonal direction of the rectangular upper surface of the wavelength conversion layer 14.

本実施例においては、光反射膜７１は、発光装置６０における光反射膜６１Ａに加え、波長変換層１４の矩形の上面の各対角方向に沿って２個、合計４個の周辺開口部７１Ａを有する。また、本実施例においては、周辺開口部７１Ａの各々は、波長変換層１４の上面形状に相似な開口形状、すなわち矩形な開口形状を有する。周辺開口部７１Ａの開口径は、例えば２〜１０μｍの範囲内で設定され、この開口部７１Ａにおいても光回折が生ずるように構成されていることが好ましい。このように、複数の開口部６１Ａ及び７１Ａを形成する場合でも、波長変換層１４の上面形状に合わせて配置することで、色ムラ及び強度ムラは抑制される。従って、均一な取り出し光を得ることができる。 In the present embodiment, in addition to the light reflecting film 61A in the light emitting device 60, the light reflecting film 71 has four peripheral opening portions 71A, two in each diagonal direction on the rectangular upper surface of the wavelength conversion layer 14. Have. Further, in this embodiment, each of the peripheral openings 71A has an opening shape similar to the top surface shape of the wavelength conversion layer 14, that is, a rectangular opening shape. The opening diameter of the peripheral opening 71A is set within a range of 2 to 10 μm, for example, and it is preferable that the opening 71A also be configured to cause light diffraction. As described above, even when the plurality of openings 61A and 71A are formed, color unevenness and intensity unevenness are suppressed by arranging the openings 61A and 71A so as to match the shape of the upper surface of the wavelength conversion layer 14. Therefore, uniform extraction light can be obtained.

図６（ｂ）は、実施例５の変形例に係る発光装置７０Ａの模式的な上面図である。発光装置７０Ａは、光反射膜７２の構成を除いては、発光装置７０と同様の構成を有する。本変形例においては、光反射膜７２は、光反射膜７１の中央開口部６１Ａ及び周辺開口部７１Ａを有することに加え、波長変換層１４の上面形状に相似な形状の外形形状を有する。本変形例は、実施例５と、実施例４の変形例を組み合わせた場合に相当する。このように光反射膜７２が形成されていても、色ムラ及び強度ムラが抑制された均一な強度の取り出し光を得ることができる。 FIG. 6B is a schematic top view of a light emitting device 70A according to a modification of Example 5. The light emitting device 70A has the same configuration as the light emitting device 70 except for the configuration of the light reflecting film 72. In this modification, the light reflecting film 72 has a central opening 61A and a peripheral opening 71A of the light reflecting film 71, and also has an outer shape similar to the upper surface shape of the wavelength conversion layer 14. This modification corresponds to a combination of the fifth embodiment and the modifications of the fourth embodiment. Even if the light reflection film 72 is formed in this way, it is possible to obtain the extracted light of uniform intensity with suppressed color unevenness and intensity unevenness.

図７（ａ）は、実施例６に係る発光装置８０の模式的な上面図である。発光装置８０は、光反射膜８１の構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。本実施例においては、光反射膜８１は、複数の環状膜８２及び８３を有する。光反射膜８１は、発光装置１０における光反射膜１３に相当する環状膜（第１の環状膜）８２の外側であって、波長変換層１４の矩形の上面形状の対角方向に沿った位置に配置された複数の環状膜（第２の環状膜）８３を有する。 FIG. 7A is a schematic top view of the light emitting device 80 according to the sixth embodiment. The light emitting device 80 has the same configuration as the light emitting device 10 except for the configuration of the light reflecting film 81. In this embodiment, the light reflecting film 81 has a plurality of annular films 82 and 83. The light reflection film 81 is located outside the annular film (first annular film) 82 corresponding to the light reflection film 13 in the light emitting device 10 and along the diagonal direction of the rectangular upper surface shape of the wavelength conversion layer 14. Has a plurality of annular films (second annular films) 83 arranged in.

本実施例においては、環状膜８３は環状膜８２の外側において環状膜８２を挟むように各対角方向に２つずつ、合計４つ設けられている。環状膜８３の各々は、環状膜８２を中心として４回回転対称に配置されている。環状膜８３は、環状膜８２の外側において環状に配置されている。各環状膜８３の開口径は、例えば２〜１０μｍに設定され、この各環状膜８３においても光回折が生ずるように構成されていることが好ましい。 In the present embodiment, four annular films 83 are provided outside the annular film 82, two in each diagonal direction so as to sandwich the annular film 82. Each of the annular films 83 is arranged in four-fold rotational symmetry about the annular film 82. The annular film 83 is annularly arranged outside the annular film 82. The opening diameter of each annular film 83 is set to, for example, 2 to 10 μm, and it is preferable that each annular film 83 is also configured to cause light diffraction.

本実施例においては、光反射膜８１の環状膜８３が波長変換層１４の上面形状に合わせて配置されている。従って、波長変換層１４の形状に応じ、本実施例においては矩形形状の波長変換層１４の全域に均一な強度の光を入射させることができる。 In this embodiment, the annular film 83 of the light reflecting film 81 is arranged so as to match the shape of the upper surface of the wavelength conversion layer 14. Therefore, according to the shape of the wavelength conversion layer 14, light having a uniform intensity can be made to enter the entire area of the rectangular wavelength conversion layer 14 in this embodiment.

図７（ｂ）は、実施例６の変形例１に係る発光装置８０Ａの模式的な上面図である。発光装置８０Ａは、光反射膜８４の構成を除いては、発光装置８０と同様の構成を有する。本変形例においては、光反射膜８４は、複数の環状膜８５、８６及び８７を有し、各環状膜８５、８６及び８７は同軸に配置され、隣接する環状膜間の間隔が互いに異なる。 FIG. 7B is a schematic top view of the light emitting device 80A according to the first modification of the sixth embodiment. The light emitting device 80A has the same configuration as the light emitting device 80 except for the configuration of the light reflecting film 84. In this modification, the light reflecting film 84 has a plurality of annular films 85, 86 and 87, the annular films 85, 86 and 87 are coaxially arranged, and the intervals between the adjacent annular films are different from each other.

具体的には、本実施例においては、光反射膜８４は、発光装置６０Ａの光反射膜６２に相当する環状膜（第１の環状膜）８５と、環状膜８５を取り囲むように設けられた環状膜（第２の環状膜）８６と、環状膜８６を取り囲むように設けられた環状膜（第３の環状膜）８７とを有する。また、環状膜８５と環状膜８６との間隔Ｄ４と、環状膜８６と環状膜８７との間隔Ｄ５とは、互いに異なる。また、当該間隔Ｄ４及びＤ５は、例えば２〜１０μｍの範囲内で設定される。本実施例においては、間隔Ｄ５は間隔Ｄ４よりも大きい。 Specifically, in this embodiment, the light reflecting film 84 is provided so as to surround the annular film 85 and the annular film (first annular film) 85 corresponding to the light reflecting film 62 of the light emitting device 60A. It has an annular film (second annular film) 86 and an annular film (third annular film) 87 provided so as to surround the annular film 86. The distance D4 between the annular films 85 and 86 and the distance D5 between the annular films 86 and 87 are different from each other. The intervals D4 and D5 are set within a range of 2 to 10 μm, for example. In this embodiment, the distance D5 is larger than the distance D4.

このように、環状膜８５〜８７間の間隔を調節することでも、回折効果の調節を行うことができ、設計上の光の広がりや反射角度に応じて、高い自由度で均一な取り出し光を得ることができる。 In this way, the diffraction effect can be adjusted also by adjusting the interval between the annular films 85 to 87, and the extracted light can be uniformly extracted with a high degree of freedom in accordance with the designed spread of light and the reflection angle. Obtainable.

図８は、実施例６の変形例２に係る発光装置８０Ｂの模式的な上面図である。発光装置８０Ｂは、光反射膜８８の構成を除いては発光装置８０と同様の構成を有する。図８に示すように、本変形例においては、光反射膜８８は、発光素子１２の光照射面Ｓの全体に形成されている。また、光反射膜８８は、開口部６１Ａを中央開口部とし、開口部６１Ａの周辺に設けられた周辺開口部８８Ａを有する。 FIG. 8 is a schematic top view of a light emitting device 80B according to Modification 2 of Example 6. The light emitting device 80B has the same configuration as the light emitting device 80 except for the configuration of the light reflecting film 88. As shown in FIG. 8, in the present modification, the light reflection film 88 is formed on the entire light irradiation surface S of the light emitting element 12. Further, the light reflection film 88 has the opening 61A as a central opening, and has a peripheral opening 88A provided around the opening 61A.

本変形例のように、光反射膜８８が発光素子１２の光照射面Ｓの全体に形成されていてもよい。この場合、発光素子１２における光照射面Ｓの透光領域Ａ２は、周辺開口部８８Ａから波長変換層１４に向かって露出した領域である。なお、本変形例の場合、周辺開口部８８Ａの開口径を例えば２〜１０μｍの範囲内に設定することで、全ての開口部６１Ａ及び８８Ａにおいて光回折を生じさせることができる。 As in this modification, the light reflecting film 88 may be formed on the entire light irradiation surface S of the light emitting element 12. In this case, the light transmitting area A2 of the light irradiation surface S of the light emitting element 12 is an area exposed from the peripheral opening 88A toward the wavelength conversion layer 14. In the case of this modification, by setting the opening diameter of the peripheral opening 88A within the range of 2 to 10 μm, for example, light diffraction can be generated in all the openings 61A and 88A.

図９（ａ）は、実施例７に係る発光装置９０の模式的な斜視図である。発光装置９０は、搭載基板９１と、複数の発光素子１２からなる発光素子アレイ９２と、各発光素子１２上に設けられた環状の光反射膜９３と、各光反射膜９３を覆うように発光素子アレイ９２上に設けられた波長変換層９４と、を有する。また、本実施例においては、発光素子アレイ９２は、４行４列でマトリクス状に配置された１６個の発光素子１２を有する。搭載基板９１は、搭載基板１１と同様の構成を有する。 FIG. 9A is a schematic perspective view of the light emitting device 90 according to the seventh embodiment. The light emitting device 90 emits light so as to cover the mounting substrate 91, a light emitting element array 92 including a plurality of light emitting elements 12, an annular light reflecting film 93 provided on each light emitting element 12, and each light reflecting film 93. The wavelength conversion layer 94 provided on the element array 92. Further, in this embodiment, the light emitting element array 92 has 16 light emitting elements 12 arranged in a matrix of 4 rows and 4 columns. The mounting board 91 has the same configuration as the mounting board 11.

本実施例においては、発光装置９０は、発光素子１２の各々に接続された共通端子９５と、発光素子１２のそれぞれに接続された個別端子９６とを有する。個別端子９６の各々は、配線電極９７を介して発光素子１２の各々に個別に接続されている。発光素子１２の各々は、共通端子９５と、各発光素子１２に対応する個別端子９６との間に電圧を印加することで発光動作を行う。本実施例においては、各個別端子９６は互いに絶縁されており、これによって各発光素子１２が独立して発光動作を行う。 In this embodiment, the light emitting device 90 has a common terminal 95 connected to each of the light emitting elements 12 and an individual terminal 96 connected to each of the light emitting elements 12. Each of the individual terminals 96 is individually connected to each of the light emitting elements 12 via the wiring electrode 97. Each of the light emitting elements 12 performs a light emitting operation by applying a voltage between the common terminal 95 and the individual terminal 96 corresponding to each light emitting element 12. In this embodiment, the individual terminals 96 are insulated from each other, so that each light emitting element 12 independently emits light.

なお、本実施例においては、発光素子アレイ９２は、最外部の発光素子１２の側部に共通端子９５との接続領域９２Ａを有する。本実施例においては、発光素子アレイ９２は、矩形の上面形状を有する。また、共通端子９５は、搭載基板９１上における発光素子アレイ９５の互いに対向する側部の各々に設けられており、接続領域９２Ａは発光素子１２の全体を挟むように発光素子アレイ９２の両側部に設けられている。図８（ａ）には一方の接続領域９２Ａのみを示している。 In this embodiment, the light emitting element array 92 has a connection region 92A with the common terminal 95 on the side of the outermost light emitting element 12. In this embodiment, the light emitting element array 92 has a rectangular upper surface shape. Further, the common terminal 95 is provided on each of the side portions of the light emitting element array 95 on the mounting substrate 91 that face each other, and the connection regions 92A sandwich the entire light emitting element 12 from both side portions of the light emitting element array 92. It is provided in. FIG. 8A shows only one connection area 92A.

図９（ｂ）は、発光装置９０の断面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＷ−Ｗ線に沿った断面図であるが、その一部を図示している。図９（ｂ）に示すように、まず、発光素子アレイ９２は、発光素子１２の各々に共通の半導体構造層２５、第１及び第２の反射鏡２２及び２６、電流狭窄層２４、半導体基板２７及び反射防止層２８を有する。また、電流狭窄層２４は、発光素子１２の各々に対応する電流狭窄部としての開口部２４Ａを有する。発光素子アレイ９２を構成する発光素子１２の各々の構成は、実施例１と同様であるため、同一の符号を付している。 FIG. 9B is a sectional view of the light emitting device 90. FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line WW of FIG. 9A and shows a part thereof. As shown in FIG. 9B, first, in the light emitting element array 92, the semiconductor structure layer 25, the first and second reflecting mirrors 22 and 26, the current confinement layer 24, the semiconductor substrate, which are common to each of the light emitting elements 12, are provided. 27 and an antireflection layer 28. Further, the current confinement layer 24 has an opening 24A as a current confinement portion corresponding to each of the light emitting elements 12. The respective configurations of the light emitting elements 12 forming the light emitting element array 92 are the same as those in the first embodiment, and are therefore denoted by the same reference numerals.

共通端子９５は接続電極（第１の接続電極）２９を介して第２の半導体層２５Ｃに接続され、個別端子９６は配線電極９７を介して第１の半導体層２５Ａに接続されている。接続電極２９は、第１の半導体層２５Ａ、活性層２５Ｂ、配線電極９７とは電気的に絶縁されている。 The common terminal 95 is connected to the second semiconductor layer 25C via the connection electrode (first connection electrode) 29, and the individual terminal 96 is connected to the first semiconductor layer 25A via the wiring electrode 97. The connection electrode 29 is electrically insulated from the first semiconductor layer 25A, the active layer 25B, and the wiring electrode 97.

本実施例においては、搭載基板９１上に複数の発光素子１２が並置され、発光素子１２の各々上に環状の光反射膜９３が形成されている。光反射膜９３は、光反射膜１３と同様の構成を有する。本実施例のように、アレイ上に複数の発光素子１２を配置した場合でも、その発光素子１２の各々に光反射膜９３を形成することで、発光素子アレイ９２全体から均一な強度の光を取り出すことができる。また、発光素子１２の各々の上面には光反射膜９３が設けられない透光領域Ａ２が形成される。従って、この強度ムラの抑制された光を波長変換層９４の全域に供給することで、発光装置９０全体として、色ムラ、強度ムラの少ない高出力な光を得ることができる。 In this embodiment, a plurality of light emitting elements 12 are arranged side by side on a mounting substrate 91, and an annular light reflecting film 93 is formed on each of the light emitting elements 12. The light reflecting film 93 has the same structure as the light reflecting film 13. Even when a plurality of light emitting elements 12 are arranged on the array as in the present embodiment, by forming the light reflecting film 93 on each of the light emitting elements 12, light of uniform intensity is emitted from the entire light emitting element array 92. You can take it out. In addition, a light-transmitting area A2 where the light reflecting film 93 is not provided is formed on the upper surface of each of the light emitting elements 12. Therefore, by supplying the light whose intensity unevenness is suppressed to the entire area of the wavelength conversion layer 94, it is possible to obtain high-output light with less color unevenness and intensity unevenness as the entire light emitting device 90.

上記したように、各実施例に係る発光素子は、垂直共振の生ずる発光素子１２の光出射部１２Ａ上に開口部（例えば開口部１３Ａ）を有する光反射膜（例えば光反射膜１３）と、発光素子１２の光照射面Ｓに形成され、光反射膜の開口部から離間した透光領域Ａ２と、光反射膜を覆うように発光素子１２上に形成された波長変換層１４とを有する。透光領域Ａ２は、発光素子１２の光照射面Ｓの一部の領域であり、例えば環状に設けられた光反射膜１２の周辺の領域であり、複数の環状膜４１及び４２間の領域であり、また、例えば光反射膜８８内に設けられた周辺開口部８８Ａの領域である。これにより、透光領域Ａ２では光反射膜１２などによって反射された光成分を外部に取り出すことができる。従って、光回折領域Ａ１を含め、多くの光を拡散させつつ波長変換層１４に入射させることができる。従って、共振構造を利用しつつも面内に均一に広がった光を得ることが可能となる。 As described above, the light emitting element according to each example includes a light reflecting film (for example, the light reflecting film 13) having an opening (for example, the opening 13A) on the light emitting portion 12A of the light emitting element 12 in which vertical resonance occurs. It has a light-transmitting area A2 formed on the light irradiation surface S of the light emitting element 12 and separated from the opening of the light reflecting film, and a wavelength conversion layer 14 formed on the light emitting element 12 so as to cover the light reflecting film. The translucent area A2 is a partial area of the light irradiation surface S of the light emitting element 12, for example, an area around the light reflecting film 12 provided in a ring shape, and is an area between the plurality of ring shaped films 41 and 42. There is, for example, the area of the peripheral opening 88A provided in the light reflection film 88. As a result, the light component reflected by the light reflecting film 12 or the like can be extracted to the outside in the light transmitting region A2. Therefore, a large amount of light including the light diffraction area A1 can be diffused and made incident on the wavelength conversion layer 14. Therefore, it is possible to obtain the light uniformly spread in the plane while utilizing the resonance structure.

１０、３０、５０、６０、６０Ａ、７０、７０Ａ、８０、８０Ａ、８０Ｂ、９０ 発光装置
１２ 垂直共振器型発光素子
９２ 発光素子アレイ
１３、４０、５１、６１、６２、７１、７２、８１、８４、８８、９３ 光反射膜
４１、４２、８２、８３、８５、８６、８７ 環状膜
１３Ａ、６１Ａ 開口部
１４、９４ 波長変換層 10, 30, 50, 60, 60A, 70, 70A, 80, 80A, 80B, 90 Light emitting device 12 Vertical resonator type light emitting element 92 Light emitting element array 13, 40, 51, 61, 62, 71, 72, 81, 84, 88, 93 Light reflection film 41, 42, 82, 83, 85, 86, 87 Annular film 13A, 61A Opening 14, 94 Wavelength conversion layer

Claims (14)

垂直共振器型の発光素子と、
前記発光素子上に形成され、前記発光素子の光出射部上に開口部を有する光反射膜と、
前記発光素子の光照射面に形成され、前記光反射膜の前記開口部から離間した透光領域と、
前記光反射膜を覆うように前記発光素子上に形成された波長変換層と、を有することを特徴とする発光装置。 A vertical resonator type light emitting element,
A light reflecting film which is formed on the light emitting element and has an opening on the light emitting portion of the light emitting element;
A light-transmitting region formed on the light-irradiating surface of the light-emitting element and separated from the opening of the light-reflecting film,
A wavelength conversion layer formed on the light emitting element so as to cover the light reflection film, and a light emitting device. 前記光反射膜は前記開口部を囲むように環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the light reflecting film is formed in an annular shape so as to surround the opening. 前記光反射膜は、前記発光素子の前記光照射面の全体に形成され、前記開口部を中央開口部として前記中央開口部の周辺に設けられた少なくとも１つの周辺開口部を有し、
前記透光領域は、前記光照射面における前記周辺開口部から露出した領域であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 The light reflection film is formed on the entire light irradiation surface of the light emitting element, and has at least one peripheral opening provided around the central opening with the opening as a central opening.
The light emitting device according to claim 1, wherein the light transmissive region is a region exposed from the peripheral opening on the light irradiation surface. 前記光反射膜は、前記発光素子からの出射光が前記開口部を通過するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the light reflection film is arranged so that light emitted from the light emitting element passes through the opening. 前記光反射膜の前記開口部は、前記発光素子からの出射光の光軸にアライメントされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の発光素子。 The light emitting device according to claim 1, wherein the opening of the light reflecting film is aligned with an optical axis of light emitted from the light emitting device. 前記光反射膜は、複数の環状膜を有し、
前記複数の環状膜の各々は同軸に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の発光装置。 The light reflecting film has a plurality of annular films,
The light emitting device according to claim 1, wherein each of the plurality of annular films is arranged coaxially. 前記複数の環状膜は、前記発光素子の前記光出射部上に形成された前記開口部を有する第１の環状膜と、前記第１の環状膜を取り囲むように形成された第２の環状膜と、前記第２の環状膜を取り囲むように形成された第３の環状膜と、を有し、
前記第１の環状膜と前記第２の環状膜との間隔は、前記第２の環状膜と前記第３の環状膜との間隔とは異なることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。 The plurality of annular films are a first annular film having the opening formed on the light emitting portion of the light emitting device, and a second annular film formed so as to surround the first annular film. And a third annular film formed so as to surround the second annular film,
7. The light emitting device according to claim 6, wherein the distance between the first annular film and the second annular film is different from the distance between the second annular film and the third annular film. .. 前記光反射膜の前記開口部は、前記波長変換層の上面形状に相似な開口形状を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の発光装置。 8. The light emitting device according to claim 1, wherein the opening of the light reflecting film has an opening shape similar to the shape of the upper surface of the wavelength conversion layer. 前記光反射膜は、前記波長変換層の上面形状に相似な外形形状を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の発光装置。 8. The light emitting device according to claim 1, wherein the light reflection film has an outer shape similar to the shape of the upper surface of the wavelength conversion layer. 前記波長変換層は、矩形の上面形状を有し、
前記光反射膜は、前記開口部を有する第１の環状膜と、前記第１の環状膜の外側に設けられ、前記波長変換層の前記矩形の上面の対角方向に沿って配置された複数の第２の環状膜と、を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の発光装置。 The wavelength conversion layer has a rectangular upper surface shape,
The light reflecting film is provided on the first annular film having the opening, and a plurality of light reflecting films are provided outside the first annular film and arranged along a diagonal direction of the rectangular upper surface of the wavelength conversion layer. The second light emitting device according to any one of claims 1 to 9, further comprising: 前記光反射膜は、前記開口部を中央開口部として前記中央開口部の周辺に設けられた少なくとも１つの周辺開口部を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の発光装置。 11. The light reflecting film according to claim 1, wherein the light reflecting film has at least one peripheral opening provided around the central opening with the opening as a central opening. Light emitting device. 前記波長変換層は、矩形の上面形状を有し、
前記少なくとも１つの周辺開口部は、前記波長変換層の前記矩形の上面の対角方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の発光装置。 The wavelength conversion layer has a rectangular upper surface shape,
The light emitting device according to claim 11, wherein the at least one peripheral opening is arranged along a diagonal direction of the rectangular upper surface of the wavelength conversion layer. 前記開口部は、前記発光素子からの出射光の出射径よりも小さな開口径を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の発光装置。 13. The light emitting device according to claim 1, wherein the opening has an opening diameter smaller than an emission diameter of light emitted from the light emitting element. 搭載基板と、
前記搭載基板上に並置された垂直共振器型の複数の発光素子を含む発光素子アレイと、
前記複数の発光素子の各々上に形成され、前記発光素子の光出射部上に開口部を有する光反射膜と、
前記複数の発光素子の各々の光照射面に形成され、前記光反射膜の前記開口部から離間した透光領域と、
前記光反射膜を覆うように前記発光素子アレイ上に形成された波長変換層と、を有することを特徴とする発光装置。 Mounting board,
A light emitting element array including a plurality of vertical resonator type light emitting elements juxtaposed on the mounting substrate,
A light reflection film formed on each of the plurality of light emitting elements and having an opening on a light emitting portion of the light emitting element;
A light-transmitting region formed on each of the light irradiation surfaces of the plurality of light-emitting elements and separated from the opening of the light-reflecting film,
A wavelength conversion layer formed on the light emitting element array so as to cover the light reflection film, and a light emitting device.
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