WO2023176205A1 - 発光装置 - Google Patents

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WO2023176205A1
WO2023176205A1 PCT/JP2023/004114 JP2023004114W WO2023176205A1 WO 2023176205 A1 WO2023176205 A1 WO 2023176205A1 JP 2023004114 W JP2023004114 W JP 2023004114W WO 2023176205 A1 WO2023176205 A1 WO 2023176205A1
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WO
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wiring
light
substrate
light emitting
emitting device
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/004114
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English (en)
French (fr)
Inventor
一真 ▲高▼鶴
Original Assignee
日亜化学工業株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 日亜化学工業株式会社 filed Critical 日亜化学工業株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers

Definitions

  • the present disclosure relates to a light emitting device.
  • a light emitting device including a vertical cavity surface emitting laser (hereinafter referred to as "VCSEL") element is disclosed in Patent Document 1.
  • VCSEL vertical cavity surface emitting laser
  • the light emitting device of the present disclosure includes a substrate having an upper surface, a light-transmitting member having a lower surface opposite to the upper surface of the substrate, and a light-transmitting member having a lower surface opposite to the upper surface of the substrate, the upper surface of the substrate and the lower surface of the light-transmitting member a plurality of surface-emitting laser elements arranged between the substrate and capable of top emission, and a wiring relay member arranged between the upper surface of the substrate and the lower surface of the light-transmitting member;
  • the substrate has a first wiring and a second wiring
  • the translucent member has a third wiring electrically connected to the first wiring by the wiring relay member
  • the laser element includes a first laser element electrically connected to the third wiring, and a second laser element electrically connected to the second wiring.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a light emitting device according to exemplary embodiment 1 of the present disclosure.
  • 2A is a top view schematically showing a substrate, three VCSEL elements, and a wiring relay member in the light emitting device shown in FIG. 1.
  • FIG. 2B is a top view schematically showing pattern wiring in addition to the configuration shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2C is a side view of the light emitting device shown in FIG. 1 viewed from the ⁇ Y direction side.
  • FIG. 2D is a side view schematically showing a modification of the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG. 2E is a top view schematically showing a substrate, three VCSEL elements, a wiring relay member, and pattern wiring in another modification of the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a side view schematically showing the configuration of a light emitting device according to exemplary embodiment 2 of the present disclosure, viewed from the -Y direction side.
  • FIG. 4 is a side view schematically showing the configuration of a light emitting device according to exemplary embodiment 3 of the present disclosure, as viewed from the -Y direction side.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view parallel to the YZ plane, schematically showing a part of the configuration example of the first VCSEL element.
  • FIG. 5B is a top view of a portion of the configuration example shown in FIG. 5A.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view parallel to the YZ plane, schematically showing a part of the configuration example of the second VCSEL element.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a light emitting device according to exemplary embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a light emitting device according to exemplary embodiment 1 of the present disclosure.
  • mutually orthogonal X-axis, Y-axis, and Z-axis are schematically shown for reference.
  • the direction of the arrow on the X-axis is called the +X direction, and the opposite direction is called the -X direction.
  • the ⁇ X direction is not distinguished, it is simply referred to as the X direction.
  • the ⁇ Y direction and ⁇ Z direction members provided on the top surface of each component are represented by solid lines and dark hatching, and members provided inside or on the bottom surface of each component are represented by broken lines and light hatching.
  • the light emitting device 100A shown in FIG. 1 includes a substrate 10 having an upper surface 10s1 and a lower surface 10s2, three VCSEL elements 20 capable of emitting light from the top, a wiring relay member 30, and a light-transmitting member having an upper surface 40s1 and a lower surface 40s2. 40.
  • Each of the upper surface 10s1 and the lower surface 10s2 of the substrate 10, and the upper surface 40s1 and the lower surface 40s2 of the transparent member 40 are parallel to the XY plane.
  • a lower surface 40s2 of the transparent member 40 faces the upper surface 10s1 of the substrate 10.
  • the three VCSEL elements 20 and the wiring relay member 30 are arranged between the upper surface 10s1 of the substrate 10 and the lower surface 40s2 of the transparent member 40.
  • the normal direction of the upper surface 10s1 of the substrate 10 is referred to as “above”, and the view from the normal direction of the upper surface 10s1 is referred to as “top view”.
  • parallel means not only strictly parallel, but also a case where there is an angular deviation of -5° or more and 5° or less.
  • the VCSEL element 20 is an example of a surface-emitting laser element that can emit light from the top.
  • the surface-emitting laser element has an upper surface, and laser light is emitted upward from at least a portion of the upper surface.
  • the surface emitting laser element may be, for example, a photonic crystal surface emitting laser element.
  • the surface-emitting laser device may include an edge-emitting semiconductor laser device, an optical member (for example, a mirror member), and a housing that houses them.
  • An edge-emitting type semiconductor laser element emits laser light in a direction parallel to the XY plane, for example.
  • the optical member directs the laser beam upward. As a result, the upwardly directed laser light is emitted from the top surface of the housing.
  • the board 10 has a plurality of internal wirings that are electrically connected to an external power supply device.
  • the three VCSEL elements 20 include a first VCSEL element 20a that is powered from the top surface, and a second VCSEL element 20b and a third VCSEL element 20c that are powered from the bottom surface.
  • the wiring relay member 30 is used to feed power to the first VCSEL element 20a.
  • the translucent member 40 has wiring that electrically connects the wiring relay member 30 and the first VCSEL element 20a.
  • a configuration is also conceivable in which the internal wiring on the substrate 10 and the upper surface of the first VCSEL element 20a are electrically connected via a wire to supply power to the first VCSEL element 20a.
  • the distance between the upper surface 10s1 of the substrate 10 and the lower surface 40s2 of the transparent member 40 is increased or the wires are connected so that the wires and the lower surface 40s2 of the transparent member 40 do not come into contact with each other. It is necessary to provide a wiring area for this purpose.
  • the wiring relay member 30 is used instead of the wire to supply power to the first VCSEL element 20a.
  • the distance between the upper surface 10s1 of the substrate 10 and the lower surface 40s2 of the transparent member 40 can be reduced, and there is no need to provide a wiring area for connecting wires, so that the light emitting device 100A can be made smaller in the Z direction. becomes possible.
  • the number of VCSEL elements 20 may be one or more. When the number of VCSEL elements 20 is plural, the oscillation wavelengths of the plurality of VCSEL elements 20 may be different from each other, all may be the same, or the oscillation wavelengths of some of the plurality of VCSEL elements 20 may be different from each other. may be the same.
  • the number of light emitting regions in each VCSEL element 20 may be one or more. When there is a plurality of light emitting regions, the plurality of light emitting regions may be arranged one-dimensionally or two-dimensionally along the upper surface 10s1 of the substrate 10. The relationship between the positive electrode and the negative electrode in the electrode and wiring may be reversed.
  • the substrate 10 has a top surface 10s1.
  • the upper surface 10s1 of the substrate 10 has a first area 10sa where the first VCSEL element 20a is placed and a fourth area 10sd where the wiring relay member 30 is placed. Furthermore, it may have a second region 10sb for arranging the second VCSEL element 20b. Furthermore, it may have a third region 10sc for arranging the third VCSEL element 20c.
  • the fourth area 10sd is smaller than the first area 10sa.
  • the fourth region 10sd is smaller than the second region 10sb.
  • the fourth region 10sd is smaller than the third region 10sc.
  • the dashed lines shown in FIG. 1 represent these regions 10sa, 10sd, 10sb, and 10sc.
  • the fourth region 10sd, the first region 10sa, and the second region 10sb are located in this order along the +X direction. Further, the second region 10sb and the third region 10sc are located in this order along the +X direction.
  • the substrate 10 includes a positive electrode wiring (for example, a first positive electrode wiring 12ap and a second positive electrode wiring 12bp) for feeding power to the VCSEL element 20. Further, the substrate 10 includes a plurality of positive electrode wirings for feeding power to each VCSEL element 20. The substrate 10 includes a number of positive electrode wirings corresponding to the number of light emitting regions of the VCSEL element 20. In the example shown in FIG. 1, the substrate 10 includes eight first positive electrode wirings 12ap for feeding power to the first VCSEL element 20a, eight second positive electrode wirings 12bp for feeding power to the second VCSEL element 20b, and a second positive electrode wiring 12bp for feeding power to the second VCSEL element 20b.
  • a positive electrode wiring for example, a first positive electrode wiring 12ap and a second positive electrode wiring 12bp
  • third positive electrode wirings 12cp are provided for feeding power to the 3VCSEL element 20c.
  • the numbers of the first positive electrode wiring 12ap, the second positive electrode wiring 12bp, and the third positive electrode wiring 12cp are not limited to this, and include one or more first positive electrode wiring 12ap, one or more second positive electrode wiring 12bp, and one or more positive electrode wiring 12bp.
  • 3 positive electrode wirings and 12 cp may be provided.
  • descriptions common to all of the first positive electrode wiring 12ap, the second positive electrode wiring 12bp, and the third positive electrode wiring 12cp will be simply described as "positive electrode wiring.”
  • the substrate 10 has a lower surface 10s2.
  • the positive electrode wiring has a portion extending along the Z direction from the upper surface 10s1 to the lower surface 10s2.
  • the positive electrode wiring is exposed on the upper surface 10s1 and the lower surface 10s2 of the substrate 10, and these exposed portions are connected to portions extending along the Z direction.
  • the first positive electrode wiring 12ap is exposed within the fourth region 10sd of the upper surface 10s1.
  • the second positive electrode wiring 12bp is exposed within the second region 10sb of the upper surface 10s1.
  • the third positive electrode wiring 12cp is exposed within the third region 10sc of the upper surface 10s1.
  • All the first positive electrode wirings 12ap are exposed in the fourth region 10sd, all the second positive electrode wirings 12bp are exposed in the second region 10sb, and all the third positive electrode wirings 12cp are exposed in the fourth region 10sd. Three areas are exposed within 10sc.
  • the plurality of first positive electrode wirings 12ap are arranged in a matrix when viewed from above in the +Z direction. The same applies to the second positive electrode wiring 12bp and the third positive electrode wiring 12cp.
  • first positive electrode wirings 12ap are arranged in two rows and four columns in the fourth region 10sd.
  • the row direction is parallel to the X direction
  • the column direction is parallel to the Y direction.
  • second positive electrode wirings 12bp are arranged in four rows and two columns in the second region 10sb.
  • Eight third positive electrode wirings 12cp are arranged in four rows and two columns in the third region 10sc.
  • the second positive electrode wiring 12bp in the first column, the second positive electrode wiring 12bp in the second column, and the third positive electrode wiring 12cp in the first column are located in this order along the +X direction.
  • the distance between the second positive electrode wiring 12bp and the third positive electrode wiring 12cp adjacent to each other in the row direction is smaller than the distance between two second positive electrode wirings 12bp adjacent to each other in the row direction.
  • the third positive electrode wiring 12cp in the first column and the third positive electrode wiring 12cp in the second column are located in this order along the +X direction.
  • the distance between the second positive electrode wiring 12bp and the third positive electrode wiring 12cp adjacent to each other in the row direction is smaller than the distance between two third positive electrode wirings 12cp adjacent to each other in the row direction.
  • the distance between the second positive electrode wirings 12bp adjacent to each other in the column direction is smaller than the distance between the second positive electrode wirings 12bp adjacent to each other in the row direction.
  • the distance between the third positive electrode wirings 12cp adjacent to each other in the column direction is smaller than the distance between the third positive electrode wirings 12cp adjacent to each other in the row direction.
  • the distance between the first positive electrode wirings 12ap adjacent to each other in the column direction is greater than or equal to the distance between the first positive electrode wirings 12ap adjacent to each other in the row direction.
  • the distance between the first positive electrode wirings 12ap adjacent to each other in the row direction is preferably smaller than the distance between the first positive electrode wirings 12ap adjacent to each other in the column direction, from the viewpoint of miniaturization of the light emitting device 100A.
  • the substrate 10 includes a negative electrode wiring 12n for feeding power to the VCSEL element 20.
  • the substrate 10 includes a single negative electrode wiring 12n common to the first VCSEL element 20a and the second VCSEL element 20b.
  • the negative electrode wiring 12n is also common to the third VCSEL element 20c.
  • the negative electrode wiring 12n has a portion extending in the Z direction from the upper surface 10s1 to the lower surface 10s2.
  • the negative electrode wiring 12n is exposed on the upper surface 10s1 and the lower surface 10s2 of the substrate 10, and these exposed portions are connected to a portion extending along the Z direction.
  • the negative electrode wiring 12n is exposed in the region where the VCSEL element 20 is arranged.
  • the negative electrode wiring 12n extends along the X direction when viewed from the top from the +Z direction, and is located across the first region 10sa and the second region 10sb. The negative electrode wiring 12n is further located over the third region 10sc when viewed from above in the +Z direction. The portion where the negative electrode wiring 12n is exposed from the lower surface 10s2 of the substrate 10 is located directly below the area where the VCSEL element 20 is arranged. In the example shown in FIG. 1, the substrate 10 is located directly below the first region 10sa.
  • each positive electrode wiring 12ap, each second positive electrode wiring 12bp, each third positive electrode wiring 12cp, and negative electrode wiring 12n are electrically connected to an external power supply device.
  • the substrate 10 further includes a metal film 12m on the upper surface 10s1.
  • the metal film 12m is not exposed on the lower surface 10s2 of the substrate 10.
  • the metal film 12m is provided in the first region 10sa.
  • the metal film 12m is provided between the first positive electrode wiring 12ap and the second positive electrode wiring 12bp.
  • the number of metal films 12m is smaller than the number of first positive electrode wirings 12ap.
  • the number of metal films 12m may be one.
  • the metal film 12m may be provided so as to be connected to the negative electrode wiring 12n.
  • the area of the metal film 12m is larger than the area of the positive electrode wiring.
  • the first VCSEL element 20a is bonded to the metal film 12m of the substrate 10 and the negative electrode wiring 12n.
  • the first VCSEL element 20a is connected to a part of the negative electrode wiring 12n.
  • the first VCSEL element 20a and the substrate 10 may be bonded via a bonding member.
  • the wiring relay member 30 is joined to the first positive electrode wiring 12ap of the substrate 10. Wiring relay member 30 and substrate 10 may be joined via a joining member.
  • the second VCSEL element 20b is connected to the second positive electrode wiring 12bp and negative electrode wiring 12n of the substrate.
  • the second VCSEL element 20b is connected to another part of the negative electrode wiring 12n.
  • the second VCSEL element 20b and the substrate 10 may be bonded via a bonding member.
  • the third VCSEL element 20c is connected to the third positive electrode wiring 12cp and the negative electrode wiring 12n of the substrate 10.
  • the third VCSEL element 20c is connected to still another part of the negative electrode wiring 12n.
  • the third VCSEL element 20c and the substrate 10 may be bonded via a bonding member.
  • the substrate 10 as a whole may have a flat plate shape, for example, rectangular, circular, or elliptical.
  • the wirings 12ap, 12bp, 12cp, and 12n may be formed of at least one metal selected from the group consisting of Ag, Cu, W, Au, Ni, Pt, and Pd, for example.
  • the parts of the substrate 10 other than the wirings 12ap, 12bp, 12cp, 12n and the metal film 12m are made of, for example, ceramic containing at least one selected from the group consisting of AlN, SiC, SiN, and alumina. obtain.
  • the thermal conductivity of the parts of the substrate 10 other than the wirings 12ap, 12bp, 12cp, 12n and the metal film 12m may be, for example, 1 W/m ⁇ K or more and 500 W/m ⁇ K or less.
  • the portion having such thermal conductivity can efficiently transmit heat emitted from the VCSEL element 20 to the outside.
  • the dimensions of the substrate 10 in the X direction are, for example, 0.5 mm or more and 100 mm or less
  • the dimensions in the Y direction are, for example, 0.5 mm or more and 50 mm or less
  • the dimensions in the Z direction are, for example, 0.3 mm or more and 3.0 mm or less. It can be.
  • VCSEL element 20 has one or more light emitting regions. Each of the plurality of VCSEL elements 20 may have a plurality of light emitting regions. In the example shown in FIG. 1, each of the three VCSEL elements 20 has a plurality of light emitting regions, the number of which is eight. The plurality of light emitting regions of the VCSEL element 20 are located apart from each other along the Y direction.
  • the VCSEL element 20 has upper surfaces 20as1, 20bs1, and 20cs1 facing the lower surface 40s2 of the transparent member 40, and lower surfaces 20as2, 20bs2, and 20cs2 facing the upper surface 10s1 of the substrate 10.
  • the VCSEL element 20 includes positive electrodes 22ap, 22bp, and 22cp and negative electrodes 22an, 22bn, and 22cn.
  • the VCSEL element 20 includes a negative electrode 22an on the lower surface 20as2.
  • the first VCSEL element 20a emits a first laser beam having a first oscillation wavelength from each light emitting region (hereinafter referred to as a first light emitting region).
  • the first laser beam is red light with an oscillation wavelength of 605 nm or more and 750 nm or less.
  • the first laser beam is emitted from a part of the upper surface 20as1 in the +Z direction.
  • the first VCSEL element 20a corresponds to each first light emitting region for emitting a first laser beam from the first light emitting region on the side opposite to the lower surface 40s2 of the transparent member 40, in the illustrated example, on the upper surface 20as1.
  • the first positive electrode 22ap is provided.
  • a negative electrode 22an is provided on the lower surface 20as2.
  • the area of the negative electrode 22an is larger than the area of the negative electrodes 22bn and 22cn, it is used not only to supply power to the first VCSEL element 20a but also to efficiently transfer heat generated from the first VCSEL element 20a during driving to the substrate 10. is also helpful.
  • An end portion of the first positive electrode 22ap provided at a position away from the first light emitting region in the X direction is a portion that joins with the pattern wiring 42 of the translucent member 40. Become.
  • the ends of the plurality of first positive electrodes 22ap are located so as to sandwich the first light emitting region therebetween.
  • the ends of each first positive electrode 22ap are arranged in a matrix. In the example shown in FIG.
  • the ends of the plurality of first positive electrodes 22ap are arranged in four rows and two columns, and the eight first light emitting regions are located between the two columns when viewed from above.
  • the ends of the plurality of first positive electrodes 22ap located in the first row and the ends of the plurality of first positive electrodes 22ap located in the second row are arranged along the X direction. They have a parallel displacement arrangement.
  • the present invention is not limited to such an arrangement, but may be an arrangement in which the ends of the plurality of first positive electrodes 22ap located in the first or second row are shifted along the Y direction from the example shown in FIG. good.
  • the amount of shift may be, for example, half the distance between the centers of two end portions adjacent to each other in the Y direction.
  • the second VCSEL element 20b emits a second laser beam having a second oscillation wavelength from each light emitting region (hereinafter referred to as a second light emitting region).
  • the second laser light is green light with an oscillation wavelength of 495 nm or more and 570 nm or less.
  • the second laser beam is emitted from a part of the upper surface 20bs1 in the +Z direction.
  • the second VCSEL element 20b has a second VCSEL element 20b provided with a second laser beam corresponding to each second light emitting region for emitting a second laser beam from each second light emitting region on the side opposite to the upper surface 10s1 of the substrate 10, more specifically, on the lower surface 20bs2.
  • Two positive electrodes 22bp are provided.
  • the ends of each second positive electrode 22bp are arranged in a matrix.
  • the ends of the plurality of second positive electrodes 22bp are arranged in a matrix of the same number as the number of rows and columns in which the ends of the plurality of first positive electrodes 22ap are arranged. In the example shown in FIG.
  • the ends of the plurality of second positive electrodes 22bp are arranged in four rows and two columns, and the eight second light emitting regions are located between the two columns when viewed from above. Located in Thereby, power supply to each second positive electrode 22bp can be individually controlled.
  • a VCSEL element including a single second positive electrode 22bp electrically connected to each second light emitting region may be used.
  • the arrangement relationship between the ends of the plurality of second positive electrodes 22bp located in the first and second rows is the same as the arrangement relation between the ends of the plurality of first positive electrodes 22ap located in the first and second rows. The same is true.
  • the third VCSEL element 20c emits a third laser beam having a third oscillation wavelength from each light emitting region (hereinafter referred to as a third light emitting region).
  • the third laser beam is blue light with an oscillation wavelength of 420 nm or more and 494 nm or less.
  • the third laser beam is emitted from a part of the upper surface 20cs1 in the +Z direction.
  • the same thing as described for the second VCSEL element 20b can be said.
  • the first positive electrode wiring 12ap provided on the substrate 10 and electrically connected to the first VCSEL element 20a is not provided closer to the second VCSEL element 20b than the first VCSEL element 20a. By not providing the first positive electrode wiring 12ap between the first VCSEL element 20a and the second VCSEL element 20b, the distance between the VCSEL elements can be reduced.
  • each VCSEL element 20 is shown as planes parallel to the XY plane, but may actually have irregularities.
  • the dimensions in the Z direction of the three VCSEL elements 20 are all the same, but may be different from each other, or the dimensions in the Z direction of two VCSEL elements 20 among the three VCSEL elements 20 are the same. There may be.
  • each VCSEL element 20 The light emitting region of each VCSEL element 20 is located inside each VCSEL element 20, as described later.
  • the first VCSEL element 20a that emits the first laser beam is mounted on the upper surface 10s1 of the substrate 10 in a so-called face-up state, with the first light emitting region located closer to the upper surface 20as1 than the lower surface 20as2.
  • the second VCSEL element 20b that emits the second laser beam is mounted on the upper surface 10s1 of the substrate 10 in a so-called face-down state, with the second light emitting region located closer to the lower surface 20bs2 than the upper surface 20bs1.
  • the third VCSEL element 20c that emits the third laser beam is also similar to the second VCSEL element 20b.
  • the light emitting device 100A independently drives the three VCSEL elements 20 to emit one or more oscillation wavelengths from the top surface 40s1 of the translucent member 40 among three different oscillation wavelengths.
  • Laser light can be selected and emitted. Further, by mixing laser lights having these three oscillation wavelengths, white laser light can be obtained.
  • the first oscillation wavelength can be longer than the second oscillation wavelength.
  • the first oscillation wavelength is within a range of 605 nm or more and 750 nm or less, preferably 610 nm or more and 700 nm or less.
  • the second oscillation wavelength is within the range of 495 nm or more and 570 nm or less, preferably within the range of 510 nm or more and 550 nm or less.
  • the third oscillation wavelength is within the range of 420 nm or more and 494 nm or less, preferably within the range of 440 nm or more and 475 nm or less.
  • the output of the laser light emitted from each VCSEL element 20 may be, for example, 0.1 mW or more and 100 mW or less.
  • the safety of the light emitting device 100A can be improved by the output of the laser light emitted from the light emitting device 100A satisfying Class 1 output in the safety standards for laser products according to JIS C 6802.
  • each VCSEL element 20 in each of the X direction and the Y direction may be, for example, 0.2 mm or more and 3 mm or less, and the dimension in the Z direction may be, for example, 0.01 mm or more and 1 mm or less.
  • the number of positive electrodes in each VCSEL element 20 is one or more.
  • the one or more positive electrodes may be composed of, for example, a plurality of positive electrodes for respectively emitting laser light from a plurality of light emitting regions. Details regarding the configuration and materials of each VCSEL element 20 will be described later.
  • the wiring relay member 30 has an upper surface 30s1 facing the lower surface 40s2 of the transparent member 40 and a lower surface 30s2 facing the upper surface 10s1 of the substrate 10, and includes one or more relay wires 32.
  • the wiring relay member 30 includes the same or more relay wirings 32 as the first positive electrodes 22ap of the first VCSEL element.
  • the wiring relay member 30 includes a plurality of relay wirings 32, the number of which is eight.
  • Each relay wiring 32 has a portion extending in the Z direction from the upper surface 30s1 to the lower surface 30s2.
  • Each relay wiring 32 is exposed on the upper surface 30s1 and the lower surface 30s2 of the wiring relay member 30, and these exposed portions are connected to portions extending along the Z direction.
  • the wiring relay member 30 as a whole may have a flat plate shape, for example, rectangular, circular, or elliptical.
  • the material of the relay wiring 32 of the wiring relay member 30 may be the same as the material of the wirings 12ap, 12bp, 12cp, and 12n of the board 10, for example.
  • the material of the portion of the wiring relay member 30 other than the relay wire 32 may be, for example, the same as the material of the portion of the substrate 10 other than the wires 12ap, 12bp, 12cp, 12n, and the metal film 12m.
  • the dimensions of the wiring relay member 30 in each of the X direction and the Y direction may be, for example, 0.2 mm or more and 3 mm or less.
  • the dimension of the wiring relay member 30 in the X direction may be, for example, 0.5 times or more and 1.5 times or less the dimension of the first VCSEL element 20a in the Y direction.
  • the dimension of the wiring relay member 30 in the Y direction may be, for example, 0.5 times or more and 1.5 times or less the dimension of the first VCSEL element 20a in the X direction.
  • the dimension of the wiring relay member 30 in the Z direction may be, for example, 0.8 times or more and 1.2 times or less the dimension of the first VCSEL element 20a in the Z direction.
  • the height of the upper surface 30s1 of the wiring relay member 30 can be made approximately the same as the height of the upper surface 20as1 of the first VCSEL element 20a with respect to the upper surface 10s1 of the substrate 10. The effects obtained by such a configuration will be described later.
  • the light-transmitting member 40 transmits the laser light emitted from the VCSEL element 20.
  • the translucent member 40 transmits the first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam.
  • the light-transmitting member 40 has a light incident surface on a part of the lower surface 40s2, into which the laser light emitted from each VCSEL element 20 enters.
  • the light-transmitting member 40 further has a light-emitting surface located on the opposite side to the light-incident surface and emitting the laser beam, on a part of the upper surface 40s1.
  • the light entrance surface and the light exit surface are planes parallel to each other and parallel to the XY plane.
  • the flatness of each of the light entrance surface and the light exit surface may be, for example, 0.01 mm or less.
  • An antireflection film may be provided on the light entrance surface and/or the light exit surface.
  • the translucent member 40 has one or more pattern wirings 42 on the lower surface 40s2.
  • the light-transmitting member 40 has the same number or more pattern wirings 42 as the first positive electrode 22ap of the first VCSEL element.
  • the pattern wiring 42 is connected to the first positive electrode 22ap at one end, and connected to the relay wiring 32 at the other end.
  • the translucent member 40 has a plurality of pattern wirings 42, the number of which is eight.
  • the eight pattern wirings 42 are electrically connected to the eight first positive electrode wirings 12ap on the substrate 10 by the eight relay wirings 32 on the wiring relay member 30, respectively.
  • the eight pattern wirings 42 are further electrically connected to each of the eight first positive electrodes 22ap in the first VCSEL element 20a.
  • the height from the upper surface 10s1 of the substrate 10 to the upper surface 30s1 of the wiring relay member 30 may be approximately the same as the height from the upper surface 10s1 of the substrate 10 to the upper surface 20as1 of the first VCSEL element 20a.
  • the translucent member 40 may have a flat plate shape, for example, rectangular, circular, or elliptical as a whole.
  • Translucent member 40 may be formed of at least one selected from the group consisting of glass, quartz, synthetic quartz, sapphire, ceramic, and plastic, for example.
  • the entire translucent member 40 may have translucency.
  • a portion through which each of the first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam passes has a translucent property, and a part or all of the remaining portion is transparent. It does not have to have translucency.
  • the light transmittance of the translucent portion of the translucent member 40 may be, for example, 60% or more, preferably 70% or more, and more preferably 80% or more with respect to the incident laser light.
  • the dimensions of the transparent member 40 in the X direction and the Y direction are, for example, equal to the dimensions of the substrate 10 in the X direction and the Y direction, respectively.
  • the dimension of the transparent member 40 in the Z direction may be, for example, 0.1 mm or more and 2.0 mm or less.
  • the pattern wiring 42 can be formed, for example, by providing a metal film on the lower surface 40s2 of the transparent member 40.
  • the pattern wiring 42 can be formed by patterning the metal film into a desired pattern. Patterning can be performed, for example, by etching.
  • the material of the pattern wiring 42 may be the same as that of the wirings 12ap, 12bp, 12cp, and 12n of the substrate 10, for example.
  • the wiring 12ap and the wiring 12bp on the substrate 10 are also referred to as “first wiring” and “second wiring”, respectively, the pattern wiring 42 on the transparent member 40 is also referred to as “third wiring”, The wiring 12cp is also referred to as a "fourth wiring.”
  • FIG. 2A is a top view schematically showing the substrate 10, three VCSEL elements 20, and the wiring relay member 30 in the light emitting device 100A shown in FIG.
  • FIG. 2B is a top view schematically showing pattern wiring 42 in addition to the configuration shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2C is a side view of the light emitting device 100A shown in FIG. 1 viewed from the -Y direction side.
  • the region surrounded by the dashed line shown in FIG. 2A represents the element region 10se on the upper surface 10s1 of the substrate 10.
  • the element region 10se is a region surrounded by a plurality of virtual straight lines, and includes a region where three VCSEL elements 20 are arranged when viewed from above. Each straight line and the VCSEL element 20 closest to it are separated by a certain distance. The certain distance is, for example, half of the smallest gap among the gaps between two mutually adjacent VCSEL elements 20 among the three VCSEL elements. The interval is smaller than the width of the wiring relay member 30 in the X direction.
  • the three VCSEL elements 20 are arranged inside the element region 10se.
  • the wiring relay member 30 is arranged outside the element region 10se.
  • the light emitting device 100A includes one VCSEL element 20 in addition to the three VCSEL elements 20, and may include four VCSEL elements.
  • each pattern wiring 42 is provided so as not to overlap the light emitting region of each VCSEL element 20 when viewed from above. Therefore, each pattern wiring 42 does not hinder the progress of the laser light emitted from each VCSEL element 20.
  • Each pattern wiring 42 has an end located in the +X direction and an end located in the ⁇ X direction. The end located on the +X direction side is electrically connected to the first positive electrode 22ap shown in FIG. 2A in the first VCSEL element 20a. The end located on the -X direction side is electrically connected to the relay wire 32 shown in FIG. 2A of the wire relay member 30.
  • the eight pattern wirings 42 include four first pattern wirings electrically connected to the four first positive electrodes 22ap in the first row located on the ⁇ X direction side, and +X and four second pattern wirings each electrically connected to the four first positive electrodes 22ap in the second row located on the direction side.
  • Each of the four second pattern wirings passes outside the four first pattern wirings so as to bypass the light emitting region in the first VCSEL element 20a when viewed from above.
  • the outer side of the four first pattern wirings is the side in the +Y direction or the ⁇ Y direction from the four first pattern wirings.
  • Each of the eight pattern wirings 42 has a portion that overlaps with the first negative electrode 22an when viewed from above. Each of the eight pattern wirings 42 does not overlap any part of the second VCSEL element 20b and the third VCSEL element 20c when viewed from above.
  • the relay wiring 32 electrically connected to the second pattern wiring is located further away from the first VCSEL element 20a than the relay wiring 32 electrically connected to the first pattern wiring.
  • at least one second pattern wiring passes through a region between the first VCSEL element 20a and the second VCSEL element 20b.
  • at least one second pattern wiring has a portion that overlaps with the wiring 12n of the substrate 10.
  • the lower part of the relay wiring 32 in the wiring relay member 30 is electrically connected to the first positive electrode wiring 12ap on the substrate 10, and the upper part of the relay wiring 32 is connected to the pattern on the transparent member 40. It is electrically connected to the wiring 42. Electrical connection is made by bump connection of a joining member 18 containing a metal material such as Au.
  • the first positive electrode 22ap in the first VCSEL element 20a is electrically connected to the pattern wiring 42 in the transparent member 40.
  • the first negative electrode 22an in the first VCSEL element 20a is electrically connected to the negative electrode wiring 12n on the substrate 10.
  • the first negative electrode 22an of the first VCSEL element 20a is further bonded to the metal film 12m of the substrate 10 shown in FIG.
  • the first negative electrode 22an in the first VCSEL element 20a has a large area as described above, it is bonded to the metal film 12m on the substrate 10 shown in FIG. 1 via a conductive bonding material such as Ag paste and AnSn. may be done.
  • the second negative electrode 22bn in the second VCSEL element 20b is electrically connected to the negative electrode wiring 12n on the substrate 10, and the third negative electrode 22cn in the third VCSEL element 20c is electrically connected to the negative electrode wiring 12n on the substrate 10. has been done.
  • the second positive electrode 22bp of the second VCSEL element 20b is electrically connected to the second positive electrode wiring 12bp of the substrate 10.
  • the third positive electrode 22cp of the third VCSEL element 20c is electrically connected to the third positive electrode wiring 12cp of the substrate 10.
  • the light-transmitting member 40 is supported by the first VCSEL element 20a and the wiring relay member 30, as shown in FIG. 2C. Therefore, there is no need to separately provide a side wall for supporting the translucent member 40. However, such a side wall may be provided separately. Furthermore, the three VCSEL elements 20 may be hermetically sealed by the substrate 10 and the light-transmitting member 40 in addition to the side wall. Hermetically sealing can improve the durability of the three VCSEL elements 20.
  • the dimensions of the second VCSEL element 20b and the third VCSEL element 20c in the Z direction are the upper surface 10s1 of the substrate 10 defined by the first VCSEL element 20a and the wiring relay member 30, and the lower surface 40s2 of the transparent member 40. smaller than the interval between. Therefore, the upper surface 20bs1 of the second VCSEL element 20b and the upper surface 20cs1 of the third VCSEL element 20c do not contact the lower surface 40s2 of the translucent member 40.
  • the wiring relay member 30 If power can be supplied to the first VCSEL element 20a by the wiring relay member 30, at least a portion of the upper surface 20bs1 of the second VCSEL element 20b and/or the upper surface 20cs1 of the third VCSEL element 20c contacts the lower surface 40s2 of the transparent member 40. You may do so.
  • FIG. 2D is a side view schematically showing a modification of the light emitting device 100A according to the first embodiment.
  • the light emitting device 110A shown in FIG. 2D differs from the light emitting device 100A shown in FIG. 2C in the following points.
  • the second VCSEL element 20b has a metal film 22bm on the upper surface 20sb1
  • the third VCSEL element 20c has a metal film 22cm on the upper surface 20sc1.
  • the metal film 22bm is provided in a region of the upper surface 20sb1 that does not overlap with the second light emitting region when viewed from above, and does not prevent emission of the second laser beam.
  • the metal film 22cm is provided in a region of the upper surface 20sc1 that does not overlap with the third light emitting region when viewed from above, and does not prevent emission of the third laser beam.
  • the light-transmitting member 40 includes a metal film 42m1 facing the metal film 22bm and a metal film 42m2 facing the metal film 22cm on the lower surface 40s2.
  • the metal film 42m1 and the metal film 42m2 in the light-transmitting member 40 are respectively bonded to the metal film 22bm in the second VCSEL element 20b and the metal film 22cm in the third VCSEL element 20c by bump connection of the bonding member 18.
  • a film may be provided using a member other than metal instead of the metal films 22bm, 22cm, 42m1, and 42m2.
  • the light-transmitting member 40 is supported not only by the first VCSEL element 20a and the wiring relay member 30 but also by the second VCSEL element 20b and the third VCSEL element 20c, as shown in FIG. 2D. . Therefore, the transparent member 40 can be supported more stably.
  • FIG. 2E is a top view schematically showing the substrate 10, three VCSEL elements 20, the wiring relay member 30, and the pattern wiring 42 in another modification of the light emitting device according to the first embodiment.
  • the configuration shown in FIG. 2E differs from the configuration shown in FIG. 2B in the distribution of the eight light emitting regions in the first VCSEL element 20a and the shape of the pattern wiring 42.
  • the first VCSEL element 20a eight light emitting regions are located apart from each other along the X direction rather than the Y direction.
  • the end of the first positive electrode 22ap is provided at a position away from the first light emitting region in the Y direction.
  • the ends of the plurality of first positive electrodes 22ap are located so as to sandwich the first light emitting region therebetween.
  • the ends of the plurality of first positive electrodes 22ap are arranged in two rows and four columns, and the eight first light emitting regions are located between the two rows when viewed from above.
  • the eight pattern wirings 42 include four third pattern wirings each electrically connected to the four first positive electrodes 22ap in the first row located on the +Y direction side; -Four fourth pattern wirings electrically connected to the four first positive electrodes 22ap in the second row located in the ⁇ Y direction.
  • the four third pattern wirings are further electrically connected to the four relay wirings 32 in the first row located on the +Y direction side of the wiring relay member 30.
  • the four fourth pattern wirings are further electrically connected to the four relay wirings 32 in the second row located on the -Y direction side of the wiring relay member 30.
  • a certain third pattern wiring is electrically connected to the first positive electrode 22ap and the relay wiring 32 that are closest to the region between the wiring relay member 30 and the first VCSEL element 20a.
  • the other third pattern wiring is electrically connected to the first positive electrode 22ap and the relay wiring 32, which are the second closest to the region.
  • Still another third pattern wiring is electrically connected to the first positive electrode 22ap and the relay wiring 32 that are third closest to the region.
  • the remaining third pattern wiring is electrically connected to the first positive electrode 22ap and the relay wiring 32 that are fourth closest to the region.
  • at least one third pattern wiring passes through a region between the wiring relay member 30 and the first VCSEL element 20a.
  • the electrical connection of the four fourth pattern wirings is also the same as the electrical connection of the four third pattern wirings.
  • the eight light emitting regions may be located apart from each other along the X direction instead of the Y direction.
  • the eight second positive electrode wirings 12bp shown in FIG. 1 are arranged in two rows and four columns in the second region 10sb
  • the eight third positive electrode wirings 12cp are arranged in two rows and four columns in the third region 10sc. Arranged.
  • the joining relationships between the members in the light emitting device 100A according to the first embodiment and the above two modifications are as follows.
  • the first VCSEL element 20a is bonded to the substrate 10 via a bonding member.
  • the first negative electrode 22an of the first VCSEL element 20a is bonded to the metal film 12m of the substrate 10 via a bonding member.
  • the first negative electrode 22an in the first VCSEL element 20a is further bonded to a portion of the negative electrode wiring 12n in the substrate 10 via a bonding member 18.
  • the second VCSEL element 20b is bonded to the substrate 10 via a bonding member.
  • the second positive electrode 22bp of the second VCSEL element 20b is bonded to the second positive electrode wiring 12bp of the substrate 10 via a bonding member.
  • the second negative electrode 22bn in the second VCSEL element 20b is bonded to another part of the negative electrode wiring 12n in the substrate 10 via a bonding member.
  • the third VCSEL element 20c is bonded to the substrate 10 via a bonding member.
  • the third positive electrode 22cp of the third VCSEL element 20c is bonded to the third positive electrode wiring 12cp of the substrate 10 via a bonding member.
  • the third negative electrode 22cn in the third VCSEL element 20c is bonded to yet another part of the negative electrode wiring 12n in the substrate 10 via a bonding member.
  • the wiring relay member 30 is bonded to the substrate 10 via a bonding member.
  • the relay wire 32 in the wire relay member 30 is joined to the first positive electrode wire 12ap on the substrate 10 via a joining member.
  • the light-transmitting member 40 is bonded to the wiring relay member 30 and the first VCSEL element 20a via a bonding member.
  • the pattern wiring 42 in the translucent member 40 is joined to the relay wiring 32 in the wiring relay member 30 via a joining member.
  • the pattern wiring 42 in the transparent member 40 is further bonded to the first positive electrode 22ap in the first VCSEL element 20a via a bonding member.
  • the light-transmitting member 40 may further be bonded to the second VCSEL element 20b and the third VCSEL element 20c via a bonding member.
  • the metal film 42m1 in the light-transmitting member 40 is bonded to the metal film 22bm in the second VCSEL element 20b via a bonding member.
  • the metal film 42m2 in the translucent member 40 is bonded to the metal film 22cm in the third VCSEL element 20c via a bonding member.
  • the light emitting device 100A includes the first VCSEL element 20a mounted face-up. Even if a face-up mounted VCSEL element is provided, the distance between the upper surface 10s1 of the substrate 10 and the lower surface 40s2 of the transparent member 40 can be reduced by supplying power to the first VCSEL element 20a through the wiring relay member 30 without supplying power through a wire. It is possible to reduce the size of the light emitting device 100A in the Z direction.
  • the light emitting device may include a plurality of face-down mounted VCSEL elements and may not include a face-up mounted VCSEL element.
  • some of the VCSEL elements may have a positive electrode extending, for example, to the top surface via the side surface.
  • the part of the VCSEL elements can be supplied with power via the wiring relay member 30 and the pattern wiring 42.
  • FIG. 3 is a side view schematically showing the configuration of a light emitting device according to exemplary embodiment 2 of the present disclosure, viewed from the -Y direction side.
  • the light emitting device 100B shown in FIG. 3 is different from the light emitting device 100A shown in FIG. 2C in that the light emitting device 100B further includes a resin 50 that fills the gap between the upper surface 10s1 of the substrate 10 and the lower surface 40s2 of the transparent member 40. That's true.
  • the resin 50 seals the VCSEL element 20 and the wiring relay member 30.
  • the resin 50 is provided between the upper surface 10s1 of the substrate 10 and the lower surface 40s2 of the transparent member 40, and is in contact with both.
  • a portion of the resin 50 is located between the upper surfaces 20as1, 20bs1, and 20cs1 of the VCSEL element 20 and the lower surface 40s2 of the translucent member 40, and is in contact with both.
  • Another part of the resin 50 is located between the lower surfaces 20as2, 20bs2, 20cs2 of the VCSEL element 20 and the upper surface 10s1 of the substrate 10, and is in contact with both.
  • Still another part of the resin 50 is in contact with the side surface of the VCSEL element 20.
  • the resin 50 is filled between the substrate 10 and the transparent member 40.
  • the resin 50 can be a photocurable resin, such as an ultraviolet curable resin or a visible light curable resin, or a thermosetting resin.
  • the resin 50 is cured by irradiation with ultraviolet rays or visible light or by heating.
  • each VCSEL element 20 By sealing each VCSEL element 20 with resin 50, each VCSEL element 20 can be protected from moisture and/or dust, and the durability of each VCSEL element 20 can be improved. Even when an external object collides with the transparent member 40, the impact transmitted to each VCSEL element 20 can be reduced by the resin 50.
  • the resin 50 also serves to support the translucent member 40.
  • a molded body for sealing the VCSEL element 20 includes a substrate 10, a translucent member 40, and a resin 50.
  • the substrate 10 constitutes the lower surface of this molded body.
  • the resin 50 constitutes the outer surface of this molded body.
  • the translucent member 40 constitutes the upper surface of this molded body. Note that the resin 50 may constitute a part of the lower surface or the upper surface of the molded body, and the substrate 10 or the translucent member 40 may constitute a part of the outer surface of the molded body.
  • the light emitting device 100B of Embodiment 2 which has a structure in which a VCSEL element, which is a laser element, is sealed using resin, has a new structure of a light emitting device that goes beyond the idea of a conventional light emitting device equipped with a laser element. It is considered that it can be shown.
  • the gap between the upper surface of the VCSEL element 20 and the light incident surface of the transparent member 40 is filled with the resin 50, and as described above, the light incident surface of the transparent member 40 is filled with the resin 50. and the light exit surfaces are planes parallel to each other. Therefore, by disposing the light-transmitting member 40 above each VCSEL element 20, the light is emitted to the outside from the light-emitting surface of the light-transmitting member 40 without worrying about the flatness of the surface of the cured resin 50. Distortion of the shape of the laser beam can be suppressed.
  • the light emitting device 100B has at least one VCSEL element 20 among the three VCSEL elements 20. good.
  • the light emitting device 100B includes the first VCSEL element 20a among the three VCSEL elements 20, but may not include the second VCSEL element 20b and the third VCSEL element 20c.
  • the light emitting device 100B includes the second VCSEL element 20b and/or the third VCSEL element 20c among the three VCSEL elements 20, but may not include the first VCSEL element 20a. In this case, there is no need to provide the wiring relay member 30 and the pattern wiring 42.
  • the light emitting device 100B includes the substrate 10, the VCSEL element 20 disposed on the substrate 10, the translucent member 40 disposed above the VCSEL element 20, and at least between the substrate 10 and the translucent member 40.
  • the resin 50 provided may be provided.
  • each VCSEL element 20 can be protected by the resin 50 and each VCSEL element 20 can be sealed by the resin 50. Further, the transparent member 40 can be supported with the resin 50 interposed therebetween. Therefore, there is no need to separately provide a side wall for hermetically sealing each VCSEL element 20 or supporting the translucent member 40, and the light emitting device 100B can be miniaturized. Such a miniaturization effect can also be obtained from the light emitting device 100B including at least one VCSEL element 20.
  • the light emitting device 100B according to the second embodiment can be manufactured, for example, by the following manufacturing method.
  • the first step the light emitting device 100A according to Embodiment 1 is prepared.
  • a resin before curing is injected between the upper surface 10s1 of the substrate 10 and the lower surface 40s2 of the translucent member 40.
  • the resin is cured by irradiation with ultraviolet or visible light or by heating.
  • the light emitting device obtained by removing the first VCSEL element 20a, the wiring relay member 30, and the pattern wiring 42 from the light emitting device 100B according to the second embodiment can be manufactured by, for example, the following manufacturing method in addition to the manufacturing method described above. .
  • the substrate 10 and the second VCSEL element 20b and/or third VCSEL element 20c supported by the upper surface 10s1 of the substrate 10 are prepared.
  • the second VCSEL element 20b and/or the third VCSEL element 20c are sealed with resin before curing.
  • a translucent member 40 without pattern wiring 42 is placed on the resin.
  • the resin is cured by irradiation with ultraviolet or visible light or by heating.
  • FIG. 4 is a side view schematically showing the configuration of a light emitting device according to exemplary embodiment 3 of the present disclosure, as viewed from the -Y direction side.
  • the light emitting device 100C shown in FIG. 4 is different from the light emitting device 100A shown in FIG. 2C in that the light emitting device 100C has a first dichroic mirror 50a, a second dichroic mirror 50b, and
  • the present invention further includes a three-dichroic mirror 50c.
  • the first dichroic mirror 50a, the second dichroic mirror 50b, and the third dichroic mirror 50c overlap the first VCSEL element 20a, the second VCSEL element 20b, and the third VCSEL element 20c, respectively.
  • the first dichroic mirror 50a reflects the first laser beam 20La emitted from the first VCSEL element 20a in the +Z direction in the +X direction.
  • the second dichroic mirror 50b reflects the second laser beam 20Lb emitted from the second VCSEL element 20b in the +Z direction in the +X direction, and transmits the first laser beam 20La in the +X direction.
  • the third dichroic mirror 50c reflects the third laser beam 20Lc emitted from the third VCSEL element 20c in the +Z direction in the +X direction, and transmits the first laser beam 20La and the second laser beam 20Lb in the +X direction.
  • the first laser beam 20La, the second laser beam 20Lb, and the third laser beam 20Lc are coaxially combined and emitted in the +X direction by the three dichroic mirrors 50a, 50b, and 50c.
  • the first laser beam 20La, the second laser beam 20Lb, and the third laser beam 20Lc can be coaxially combined and emitted in a direction different from the upward direction.
  • the light emitting device 100C may include two dichroic mirrors instead of the three dichroic mirrors 50a, 50b, and 50c.
  • the two dichroic mirrors coaxially combine two laser beams among the first laser beam 20La, the second laser beam 20Lb, and the third laser beam 20Lc, and emit the combined beam in a direction different from the upper direction. The remaining laser light is emitted upward.
  • the light emitting device 100C may include a plane light wave circuit and/or a prism on the upper surface 40s1 of the light-transmitting member 40 instead of the dichroic mirrors 50a, 50b, and 50c.
  • the plane light wave circuit and/or the prism receives at least one laser beam among the first laser beam 20La, the second laser beam 20Lb, and the third laser beam 20Lc, and directs the at least one laser beam upward.
  • the light may be emitted in different directions.
  • the plane light wave circuit and/or the prism receive at least two laser beams among the first laser beam 20La, the second laser beam 20Lb, and the third laser beam 20Lc, and direct the at least two laser beams upward.
  • the light may be emitted in a direction different from that of the light.
  • the third VCSEL element 20c has a similar configuration to the second VCSEL element 20b, and may be formed from the same semiconductor material as the second VCSEL element 20b.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view parallel to the YZ plane, schematically showing a part of the configuration example of the first VCSEL element 20a.
  • FIG. 5B is a top view of a portion of the configuration example shown in FIG. 5A.
  • the first VCSEL element 20a shown in FIG. 5A includes a semiconductor substrate 201, an n-side reflective film 202, an n-type semiconductor layer 203, an active layer 204, a p-type semiconductor layer 205, and a p-side reflective film 206 in this order. It has a laminated structure.
  • the p-type and n-type conductivity types may have an opposite relationship.
  • Semiconductor substrate 201 may be removed.
  • the n-type semiconductor layer 203 has a flat plate portion and a convex portion protruding from the flat plate portion in the +Z direction.
  • An active layer 204 is provided on the upper surface of the convex portion of the n-type semiconductor layer 203.
  • a p-type semiconductor layer 205 is provided on the upper surface of the active layer 204, and a p-side reflective film 206 is provided on the upper surface of the p-type semiconductor layer 205 in a region other than the peripheral region.
  • the active layer 204 is located closer to the lower surface 40s2 of the transparent member 40 than the upper surface 10s1 of the substrate 10.
  • the active layer 204 in the first VCSEL element 20a is also referred to as a "first active layer.”
  • the first VCSEL element 20a includes an insulating layer 207 that covers the upper surface of the flat portion and the side surface of the convex portion of the n-type semiconductor layer 203, the side surface of the active layer 204, and the peripheral region of the side surface and upper surface of the p-type semiconductor layer 205. .
  • the first VCSEL element 20a includes a first positive electrode 22ap electrically connected to the p-type semiconductor layer 205 and a first negative electrode 22an electrically connected to the semiconductor substrate 201.
  • the uppermost surface of the first VCSEL element 20a is the surface of the p-side reflective film 206 that is opposite to the surface that contacts the p-type semiconductor layer 205.
  • the lower surface 20as2 of the first VCSEL element 20a is the lower surface of the semiconductor substrate 201.
  • the p-side reflective film 206, the insulating layer 207, and the first positive electrode 22ap are exposed when viewed from above.
  • the first positive electrode 22ap has a ring-shaped portion surrounding the p-side reflective film 206 and a straight line portion extending from the ring-shaped portion when viewed from above.
  • another insulating layer such as SiO2 may be further provided on the insulating layer 207, and the first positive electrode 22ap may be provided on the other insulating layer. good.
  • the n-side reflective film 202 and the p-side reflective film 206 may each be formed from, for example, a DBR (Distributed Bragg Reflector).
  • the DBR has a structure in which a plurality of high refractive index layers and a plurality of low refractive index layers are alternately laminated.
  • DBR has a high reflectance wavelength range called a stop band. The center wavelength and wavelength width of the stop band are determined by the refractive index and thickness of the high refractive index layer and the refractive index and thickness of the low refractive index layer.
  • the reflectance in the stop band of the DBR increases with the refractive index difference between the high refractive index layer and the low refractive index layer and the number of laminated layers.
  • the first VCSEL element 20a that emits the red first laser beam may be formed of at least one selected from the group consisting of InAlGaP-based, GaInP-based, GaAs-based, and AlGaAs-based semiconductor materials, for example.
  • the semiconductor substrate 201 is made of n-type GaAs.
  • the laminated structure of the n-side reflective film 202 (p-side reflective film 206) is formed from n-type (p-type) AlGaAs having different composition ratios.
  • the n-type semiconductor layer 203 (p-type semiconductor layer 205) is made of n-type (p-type) AlGaInP.
  • the active layer 204 is made of GaInP.
  • a standing wave is formed between the n-side reflective film 202 and the p-side reflective film 206.
  • the wavelength of the standing wave in the air is within the stop band of the n-side reflective film 202 and the p-side reflective film 206, and this wavelength is the first oscillation wavelength of the first laser beam.
  • An integral multiple of half the first oscillation wavelength is equal to the optical distance between the reflective surfaces of the n-side reflective film 202 and the p-side reflective film 206 that face each other.
  • the optical distance is the distance obtained by multiplying the distance that light actually propagates through a certain medium by the refractive index of the medium.
  • the first light emitting region 20aR in the first VCSEL element 20a is a region located inside the active layer 204, and is a region where the intensity of the first laser beam is 1/e 2 or more of its peak intensity. e is the base of natural logarithm.
  • the region surrounded by the thick line shown in FIG. 5A represents the first light emitting region 20aR.
  • the first light emitting region is located closer to the top surface than the bottom surface 20as2 of the first VCSEL element 20a.
  • the reflectance within the stop band of the n-side reflective film 202 is approximately 100%, and the reflectance within the stop band of the p-side reflective film 206 is higher than the reflectance of the n-side reflective film 202. It is a little lower, for example 98%.
  • the first laser beam having the first oscillation wavelength within both stop bands passes through the p-side reflective film 206 and is emitted in the +Z direction.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view parallel to the YZ plane, schematically showing a part of the configuration example of the second VCSEL element 20b.
  • the second VCSEL element 20b shown in FIG. 6 and the first VCSEL element 20a shown in FIG. 5A are different from each other in the following two points.
  • the first point is that the second VCSEL element 20b has a vertically inverted configuration compared to the first VCSEL element 20a.
  • the semiconductor substrate 201 may be removed, or an antireflection film may be provided on the semiconductor substrate 201.
  • the second point is that the second negative electrode 22bn shown in FIG. 6 is electrically connected to the n-type semiconductor layer 203 via an opening 207 réelle provided in the insulating layer 207.
  • the active layer 204 is located closer to the upper surface 10s1 of the substrate 10 than the lower surface 40s2 of the transparent member 40.
  • the active layer 204 in the second VCSEL element 20b is also referred to as a "second active layer.”
  • the second positive electrode 22bp shown in FIG. 6 has the same configuration as the first positive electrode 22ap shown in FIG. 5A.
  • the upper surface 20bs1 of the second VCSEL element 20b is the surface of the semiconductor substrate 201 opposite to the surface that contacts the n-side reflective film 202.
  • the lowermost surface of the second VCSEL element 20b is the surface of the p-side reflective film 206 that is opposite to the surface that contacts the p-type semiconductor layer 205.
  • the second VCSEL element 20b that emits the green second laser beam may be formed of, for example, at least one semiconductor material selected from the group consisting of GaN, InGaN, and AlGaN.
  • the semiconductor substrate 201 is made of GaN.
  • the laminated structure of the n-side reflective film 202 is made of AlInN and GaN.
  • the stacked structure of the p-side reflective film 206 is formed from dielectric films such as SiO 2 and Nb 2 O 5 .
  • the n-type semiconductor layer 203 (p-type semiconductor layer 205) is made of n-type (p-type) GaN.
  • Active layer 204 is made of InGaN.
  • laser oscillation occurs by applying a forward voltage between the second positive electrode 22bp and the second negative electrode 22bn shown in FIG. 6.
  • the second positive electrode 22bp and the second negative electrode 22bn shown in FIG. 6 are electrically connected to the second positive electrode wiring 12bp and the negative electrode wiring 12n shown in FIG. 1 described above, respectively.
  • the gap between the second positive electrode 22bp and the second positive electrode wiring 12bp and the gap between the second negative electrode 22bn and the negative electrode wiring 12n may be filled with solder, or in addition to solder, a copper pillar or the like may be filled. It may also be filled with a conductive member extending in the Z direction. The electrically conductive member can reduce the possibility that the lowermost surface of the second VCSEL element 20b will come into contact with the upper surface 10s1 of the substrate 10.
  • the reflectance within the stop band of the p-side reflective film 206 is approximately 100%, and the reflectance within the stop band of the n-side reflective film 202 is higher than the reflectance of the p-side reflective film 206. It is a little lower, for example 98%.
  • the second laser beam having the second oscillation wavelength within both stop bands passes through the n-side reflective film 202 and the semiconductor substrate 201 in this order and is emitted in the +Z direction.
  • the second light emitting region 20bR in the second VCSEL element 20b is a region located inside the active layer 204, and is a region where the intensity of the second laser beam is 1/e 2 of its peak intensity.
  • the region surrounded by the thick line shown in FIG. 6 represents the second light emitting region 20bR.
  • the second light emitting region is located closer to the bottom surface of the second VCSEL element 20b than to the top surface.
  • the second VCSEL element 20b that emits short wavelength laser light is required to have higher heat dissipation than the first VCSEL element 20a that emits long wavelength laser light.
  • the second VCSEL element 20b may have the same configuration as the first VCSEL element 20a.
  • the first VCSEL element 20a has the same configuration as the second VCSEL element 20b, there is a possibility that the long wavelength laser light will be absorbed by the semiconductor substrate 201 and attenuated.
  • each VCSEL element 20 may be formed from known materials. The shape of some of the components included in each VCSEL element 20 may be changed.
  • Each VCSEL element 20 may further include other components.
  • a VCSEL element disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2020-123605 may be used as the second VCSEL element 20b and/or the third VCSEL element 20c.
  • JP 2020-123605A is incorporated herein by reference.
  • the light emitting device of the present disclosure includes a light emitting device according to the following items.
  • a light emitting device comprising:
  • the light-transmitting member has a light incident surface on a part of the lower surface on which light emitted from the at least one surface-emitting laser element enters, and is located on the opposite side from the light incident surface. , having a light exit surface from which the light exits;
  • the board has wiring, The light emitting device according to any one of items 1 to 3, wherein the at least one surface emitting laser element is electrically connected to the wiring.
  • the light-emitting device of the present disclosure can be used in devices such as head-mounted displays, projectors, displays, and lighting equipment.

Abstract

発光装置は、上面を有する基板と、基板の上面に対向する下面を有する透光性部材と、基板の上面と透光性部材の下面との間に配置され、上面発光が可能な複数の面発光型レーザ素子と、基板の上面と透光性部材の下面との間に配置される配線中継部材と、を備え、基板は、第１配線および第２配線を有し、透光性部材は、配線中継部材によって第１配線に電気的に接続される第３配線を有し、複数の面発光型レーザ素子は、第３配線に電気的に接続される第１レーザ素子と、第２配線に電気的に接続される第２レーザ素子とを含む。

Description

発光装置
　本開示は、発光装置に関する。
　垂直共振器面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ｃａｖｉｔｙ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｌａｓｅｒ；以下、「ＶＣＳＥＬ」と称する）素子を備える発光装置が、特許文献１に開示されている。
特開２００９－１４６９７９号公報
　ＶＣＳＥＬ素子のような面発光型レーザ素子を備える発光装置の小型化が求められている。
　本開示の発光装置は、ある実施形態において、上面を有する基板と、前記基板の前記上面に対向する下面を有する透光性部材と、前記基板の前記上面と前記透光性部材の前記下面との間に配置され、上面発光が可能な複数の面発光型レーザ素子と、前記基板の前記上面と前記透光性部材の前記下面との間に配置される配線中継部材と、を備え、前記基板は、第１配線および第２配線を有し、前記透光性部材は、前記配線中継部材によって前記第１配線に電気的に接続される第３配線を有し、前記複数の面発光型レーザ素子は、前記第３配線に電気的に接続される第１レーザ素子と、前記第２配線に電気的に接続される第２レーザ素子とを含む。
　面発光型レーザ素子を備える発光装置の小型化が可能になる。
図１は、本開示の例示的な実施形態１による発光装置の構成を模式的に示す分解斜視図である。 図２Ａは、図１に示す発光装置のうち、基板、３個のＶＣＳＥＬ素子、および配線中継部材を模式的に示す上面図である。 図２Ｂは、図２Ａに示す構成に加えて、パターン配線を模式的に示す上面図である。 図２Ｃは、図１に示す発光装置を－Ｙ方向側から見た側面図である。 図２Ｄは、実施形態１による発光装置の変形例を模式的に示す側面図である。 図２Ｅは、実施形態１による発光装置の他の変形例のうち、基板、３個のＶＣＳＥＬ素子、配線中継部材、およびパターン配線を模式的に示す上面図である。 図３は、本開示の例示的な実施形態２による発光装置の構成を模式的に示す、－Ｙ方向側から見た側面図である。 図４は、本開示の例示的な実施形態３による発光装置の構成を模式的に示す、－Ｙ方向側から見た側面図である。 図５Ａは、第１ＶＣＳＥＬ素子の構成例の一部を模式的に示す、ＹＺ平面に対して平行な断面図である。 図５Ｂは，図５Ａに示す構成例の一部の上面図である。 図６は、第２ＶＣＳＥＬ素子の構成例の一部を模式的に示す、ＹＺ平面に対して平行な断面図である。
　以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態による発光装置を説明する。複数の図面に表れる同一符号の部分は同一または同等の部分を示す。
　さらに以下は、本発明の技術思想を具体化するために例示しているのであって、本発明を以下に限定しない。また、構成要素のサイズ、材質、形状、その相対的配置などの記載は、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図している。各図面が示す部材の大きさや位置関係などは、理解を容易にするなどのために誇張している場合がある。
　また、本明細書または特許請求の範囲において、ある構成要素に関し、これに該当する構成要素が複数あり、それぞれを区別して表現する場合に、その構成要素の頭に“第１”、“第２”と付記して区別することがある。本明細書と特許請求の範囲とで区別する対象や観点が異なる場合、本明細書と特許請求の範囲との間で、同一の付記が、同一の対象を指さない場合がある。
　（実施形態１）
　まず、図１を参照して、本開示の実施形態１による発光装置の構成例を説明する。図１は、本開示の例示的な実施形態１による発光装置の構成を模式的に示す分解斜視図である。図面では、参考のために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が模式的に示されている。Ｘ軸の矢印の方向を＋Ｘ方向と称し、その反対の方向を－Ｘ方向と称する。±Ｘ方向を区別しない場合、単にＸ方向と称する。±Ｙ方向および±Ｚ方向についても同様である。さらに、図１では、各構成要素の上面に設けられる部材は、実線かつ濃いハッチングによって表されており、各構成要素の内部または下面に設けられる部材は、破線かつ薄いハッチングによって表されている。
　図１に示す発光装置１００Ａは、上面１０ｓ１および下面１０ｓ２を有する基板１０と、上面発光が可能な３個のＶＣＳＥＬ素子２０と、配線中継部材３０と、上面４０ｓ１および下面４０ｓ２を有する透光性部材４０とを備える。基板１０の上面１０ｓ１および下面１０ｓ２、ならびに透光性部材４０の上面４０ｓ１および下面４０ｓ２の各々は、ＸＹ平面に対して平行である。透光性部材４０の下面４０ｓ２は、基板１０の上面１０ｓ１に対向している。３個のＶＣＳＥＬ素子２０および配線中継部材３０は、基板１０の上面１０ｓ１と透光性部材４０の下面４０ｓ２との間に配置されている。本明細書において、基板１０の上面１０ｓ１の法線方向を「上方」と称し、上面１０ｓ１の法線方向から見ることを「上面視」と称する。本明細書において、「平行」とは、厳密に平行である場合だけでなく、－５°以上５°以下の角度のずれがある場合も意味する。
　ＶＣＳＥＬ素子２０は、上面発光が可能な面発光型レーザ素子の例である。面発光型レーザ素子は上面を有し、当該上面の少なくとも一部から上方に向けてレーザ光が出射される。面発光型レーザ素子は、ＶＣＳＥＬ素子２０の他に、例えばフォトニック結晶面発光レーザ素子であってもよい。あるいは、面発光型レーザ素子は、端面出射型の半導体レーザ素子と、光学部材（例えばミラー部材）と、それらを収容する筐体とを備えていてもよい。端面出射型の半導体レーザ素子は、例えばＸＹ平面に対して平行な方向にレーザ光を出射する。光学部材は、当該レーザ光を上方に向ける。その結果、上方に向けられたレーザ光は、筐体の上面から出射される。
　基板１０は、外部の給電装置に電気的に接続される複数の内部配線を有する。３個のＶＣＳＥＬ素子２０は、上面から給電される第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａと、下面から給電される第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂおよび第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃとを含む。配線中継部材３０は、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａへの給電に用いられる。透光性部材４０は、配線中継部材３０と第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａとを電気的に接続する配線を有する。
　実施形態１による発光装置１００Ａとは異なり、基板１０における内部配線と第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａの上面とをワイヤを介して電気的に接続して第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａに給電する構成も考えられる。そのような構成では、ワイヤと透光性部材４０の下面４０ｓ２とが互いに接触しないように、基板１０の上面１０ｓ１と透光性部材４０の下面４０ｓ２との間隔を大きくしたり、ワイヤを接続するための配線領域を設けたりする必要がある。これに対して、実施形態１による発光装置１００Ａでは、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａへの給電に、ワイヤではなく配線中継部材３０が用いられる。その結果、基板１０の上面１０ｓ１と透光性部材４０の下面４０ｓ２との間隔を小さくすることができ、ワイヤを接続するための配線領域を設ける必要もないため、発光装置１００ＡにおけるＺ方向の小型化が可能になる。
　以下に説明するＶＣＳＥＬ素子２０の数、各ＶＣＳＥＬ素子２０の発振波長、各ＶＣＳＥＬ素子２０における発光領域の数および配置、各ＶＣＳＥＬ素子２０における電極の数、配置、および形状、基板１０における配線の数、配置、および形状、ならびに透光性部材４０における配線の数、配置、および形状はすべて例示である。ＶＣＳＥＬ素子２０の数は１または複数であり得る。ＶＣＳＥＬ素子２０の数が複数である場合、複数のＶＣＳＥＬ素子２０の発振波長は互いに異なっていてもよいし、すべて同じであってもよいし、複数のＶＣＳＥＬ素子２０のうちのいくつかの発振波長が同じであってもよい。各ＶＣＳＥＬ素子２０における発光領域の数は１または複数であり得る。発光領域の数が複数である場合、複数の発光領域は基板１０の上面１０ｓ１に沿って１次元的または２次元的に配置され得る。電極および配線における正極および負極の関係は逆であってもよい。
　以下に、各構成要素の詳細を説明する。
　［基板１０］
　基板１０は上面１０ｓ１を有する。基板１０の上面１０ｓ１は、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａを配置するための第１領域１０ｓａと、配線中継部材３０を配置するための第４領域１０ｓｄとを有する。さらに第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂを配置するための第２領域１０ｓｂを有していてもよい。またさらに、第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃを配置するための第３領域１０ｓｃを有していてもよい。第４領域１０ｓｄは、第１領域１０ｓａよりも小さい。第４領域１０ｓｄは、第２領域１０ｓｂよりも小さい。第４領域１０ｓｄは、第３領域１０ｓｃよりも小さい。図１に示す一点鎖線は、これらの領域１０ｓａ、１０ｓｄ、１０ｓｂ、１０ｓｃを表す。第４領域１０ｓｄ、第１領域１０ｓａ、第２領域１０ｓｂは、＋Ｘ方向に沿ってこの順に位置する。また、第２領域１０ｓｂ、および第３領域１０ｓｃは、＋Ｘ方向に沿ってこの順に位置する。
　基板１０は、ＶＣＳＥＬ素子２０に給電するための正極配線（例えば、第１正極配線１２ａｐや第２正極配線１２ｂｐ）を備える。また、基板１０は、各ＶＣＳＥＬ素子２０に給電するための複数の正極配線を備える。基板１０は、ＶＣＳＥＬ素子２０の発光領域の数に対応した数の正極配線を備える。図１に示す例において、基板１０は、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａに給電するための８個の第１正極配線１２ａｐと、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂに給電するための８個の第２正極配線１２ｂｐと、第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃに給電するための８個の第３正極配線１２ｃｐとを備える。ただし、第１正極配線１２ａｐ、第２正極配線１２ｂｐ、第３正極配線１２ｃｐの数はこれに限定されず、１以上の第１正極配線１２ａｐ、１以上の第２正極配線１２ｂｐ、１以上の第３正極配線１２ｃｐを備えていればよい。以下、第１正極配線１２ａｐ、第２正極配線１２ｂｐ、および第３正極配線１２ｃｐのいずれにも共通する説明については、単に「正極配線」と記して説明する。
　基板１０は、下面１０ｓ２を有する。正極配線は、上面１０ｓ１から下面１０ｓ２までＺ方向に沿って延びる部分を有する。正極配線は、基板１０の上面１０ｓ１および下面１０ｓ２においてそれぞれ露出し、これらの露出する部分はＺ方向に沿って延びる部分と接続している。第１正極配線１２ａｐは、上面１０ｓ１の第４領域１０ｓｄ内で露出する。第２正極配線１２ｂｐは、上面１０ｓ１の第２領域１０ｓｂ内で露出する。第３正極配線１２ｃｐは、上面１０ｓ１の第３領域１０ｓｃ内で露出する。全ての第１正極配線１２ａｐは、第４領域１０ｓｄ内で露出しており、全ての第２正極配線１２ｂｐは、第２領域１０ｓｂ内で露出しており、全ての第３正極配線１２ｃｐは、第３領域１０ｓｃ内で露出している。
　複数の第１正極配線１２ａｐは、＋Ｚ方向から見た上面視で行列状に配置される。第２正極配線１２ｂｐおよび第３正極配線１２ｃｐについても同様である。図１に示す例において、基板１０では、８個の第１正極配線１２ａｐが第４領域１０ｓｄにおいて２行４列に配列されている。ここで、行方向はＸ方向に対して平行であり、列方向はＹ方向に対して平行である。また、８個の第２正極配線１２ｂｐが第２領域１０ｓｂにおいて４行２列に配列されている。８個の第３正極配線１２ｃｐが第３領域１０ｓｃにおいて４行２列に配列されている。
　１列目の第２正極配線１２ｂｐ、２列目の第２正極配線１２ｂｐ、１列目の第３正極配線１２ｃｐが、＋Ｘ方向に沿ってこの順に位置する。行方向に隣り合う第２正極配線１２ｂｐと第３正極配線１２ｃｐの間の距離は、行方向に隣り合う２つの第２正極配線１２ｂｐ間の距離よりも小さい。またさらに、１列目の第３正極配線１２ｃｐと２列目の第３正極配線１２ｃｐが、＋Ｘ方向に沿ってこの順に位置する。行方向に隣り合う第２正極配線１２ｂｐと第３正極配線１２ｃｐの間の距離は、行方向に隣り合う２つの第３正極配線１２ｃｐ間の距離よりも小さい。このように第２正極配線１２ｂｐ、第３正極配線１２ｃｐを配置することで、発光装置１００ＡにおけるＸ方向の小型化が可能になる。
　また、列方向に隣り合う第２正極配線１２ｂｐ間の距離は、行方向に隣り合う第２正極配線１２ｂｐ間の距離よりも小さい。列方向に隣り合う第３正極配線１２ｃｐ間の距離は、行方向に隣り合う第３正極配線１２ｃｐ間の距離よりも小さい。列方向に隣り合う第１正極配線１２ａｐ間の距離は、行方向に隣り合う第１正極配線１２ａｐ間の距離以上である。行方向に隣り合う第１正極配線１２ａｐ間の距離は、列方向に隣り合う第１正極配線１２ａｐ間の距離よりも小さいことが、発光装置１００Ａの小型化の面で好ましい。
　基板１０は、ＶＣＳＥＬ素子２０に給電するための負極配線１２ｎを備える。基板１０は、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａと第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂに共通する単一の負極配線１２ｎを備える。負極配線１２ｎはさらに第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃにも共通する。負極配線１２ｎは、上面１０ｓ１から下面１０ｓ２までＺ方向に延びる部分を有する。負極配線１２ｎは、基板１０の上面１０ｓ１および下面１０ｓ２においてそれぞれ露出し、これらの露出する部分はＺ方向に沿って延びる部分と接続している。負極配線１２ｎは、ＶＣＳＥＬ素子２０を配置するための領域において露出する。負極配線１２ｎは、＋Ｚ方向から見た上面視でＸ方向に沿って延びており、第１領域１０ｓａと第２領域１０ｓｂに亘って位置する。負極配線１２ｎはさらに、＋Ｚ方向から見た上面視で第３領域１０ｓｃにも亘って位置する。負極配線１２ｎが基板１０の下面１０ｓ２から露出している部分は、ＶＣＳＥＬ素子２０を配置するための領域の直下に位置する。図１に示す例において、基板１０では、第１領域１０ｓａの直下に位置する。第１領域１０ｓａには正極配線が設けられていないため、負極配線１２ｎの上面１０ｓ１から下面１０ｓ２までＺ方向に延びる部分を第１領域１０ｓａの直下に配置することにより、電流リークのリスクを低減することができる。なお、第１領域１０ｓａの直下でなく、第２領域１０ｓｂの直下あるいは第３領域１０ｓｃの直下であってもよい。各第１正極配線１２ａｐ、各第２正極配線１２ｂｐ、各第３正極配線１２ｃｐ、および負極配線１２ｎは、外部の給電装置に電気的に接続されている。
　基板１０は、さらに、上面１０ｓ１において金属膜１２ｍを備える。金属膜１２ｍは、基板１０の下面１０ｓ２に露出しない。金属膜１２ｍは、第１領域１０ｓａに設けられる。＋Ｚ方向から見た上面視において、金属膜１２ｍは、第１正極配線１２ａｐと第２正極配線１２ｂｐの間に設けられる。金属膜１２ｍの数は、第１正極配線１２ａｐの数より少ない。金属膜１２ｍの数は、１つでもよい。金属膜１２ｍは、負極配線１２ｎと繋がるように設けてもよい。＋Ｚ方向から見た上面視において、金属膜１２ｍの面積は、正極配線の面積よりも大きい。
　第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａは、基板１０の金属膜１２ｍおよび負極配線１２ｎと接合する。第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａは、負極配線１２ｎの一部と接合する。第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａと基板１０は、接合部材を介して接合され得る。配線中継部材３０は、基板１０の第１正極配線１２ａｐと接合する。配線中継部材３０と基板１０は、接合部材を介して接合され得る。第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂは、基板の第２正極配線１２ｂｐおよび負極配線１２ｎと接合する。第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂは、負極配線１２ｎの他の一部と接合する。第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂと基板１０は、接合部材を介して接合され得る。第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃは、基板１０の第３正極配線１２ｃｐおよび負極配線１２ｎと接合する。第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃは、負極配線１２ｎのさらに他の一部と接合する。第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃと基板１０は、接合部材を介して接合され得る。
　基板１０は、全体として、例えば矩形、円形、または楕円形の平板形状を有し得る。基板１０のうち、配線１２ａｐ、１２ｂｐ、１２ｃｐ、１２ｎは、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる群から選択される少なくとも１つの金属から形成され得る。基板１０のうち、配線１２ａｐ、１２ｂｐ、１２ｃｐ、１２ｎ、および、金属膜１２ｍ以外の部分は、例えば、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＳｉＮおよびアルミナからなる群から選択される少なくとも１つを含むセラミックなどから形成され得る。
　基板１０のうち、配線１２ａｐ、１２ｂｐ、１２ｃｐ、１２ｎ、金属膜１２ｍ以外の部分の熱伝導率は、例えば１Ｗ／ｍ・Ｋ以上５００Ｗ／ｍ・Ｋ以下であり得る。そのような熱伝導率を有する当該部分は、ＶＣＳＥＬ素子２０から発せられる熱を効率的に外部に伝えることができる。基板１０のＸ方向における寸法は、例えば０．５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、Ｙ方向における寸法は、例えば０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、Ｚ方向における寸法は、例えば０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり得る。
　［ＶＣＳＥＬ素子２０］
　ＶＣＳＥＬ素子２０は１以上の発光領域を有する。複数のＶＣＳＥＬ素子２０の各々が複数の発光領域を有し得る。図１に示す例において、３個のＶＣＳＥＬ素子２０の各々は、複数の発光領域を有し、その数は８個である。ＶＣＳＥＬ素子２０の複数の発光領域は、Ｙ方向に沿って互いに離隔して位置する。ＶＣＳＥＬ素子２０は、透光性部材４０の下面４０ｓ２に対向する上面２０ａｓ１、２０ｂｓ１、２０ｃｓ１と、基板１０の上面１０ｓ１に対向する下面２０ａｓ２、２０ｂｓ２、２０ｃｓ２とを有する。ＶＣＳＥＬ素子２０は、正電極２２ａｐ、２２ｂｐ、２２ｃｐと、負電極２２ａｎ、２２ｂｎ、２２ｃｎを備える。ＶＣＳＥＬ素子２０は、下面２０ａｓ２に負電極２２ａｎを備える。　　　　　　　　
　第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａは、各発光領域（以下、第１発光領域と呼ぶ。）から第１発振波長の第１レーザ光を放射する。例えば、第１レーザ光は、発振波長が６０５ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の赤色の光である。第１レーザ光は、上面２０ａｓ１の一部から＋Ｚ方向に出射される。第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａは、透光性部材４０の下面４０ｓ２に対向する側、図示される例では上面２０ａｓ１に、第１発光領域から第１レーザ光をそれぞれ放射させるための各第１発光領域に対応する第１正電極２２ａｐを備える。負電極２２ａｎを下面２０ａｓ２に備える。負電極２２ａｎの面積は、負電極２２ｂｎ，２２ｃｎの面積よりも大きいので、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａへの給電だけではなく、駆動時に第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａから発せられる熱を基板１０に効率的に伝えるのにも役立つ。第１発光領域からＸ方向に離れた位置に設けられる第１正電極２２ａｐの端部（例えば図２Ａに円形で表される部分）が、透光性部材４０のパターン配線４２と接合する部分となる。複数の第１正電極２２ａｐの端部は、第１発光領域を間に挟むように位置する。各第１正電極２２ａｐの端部は行列状に配列される。図１に示す例において、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａでは、複数の第１正電極２２ａｐの端部が４行２列に配列されており、８個の第１発光領域は上面視で当該２列の間に位置する。図１に示す例において、１列目に位置する複数の第１正電極２２ａｐの端部と、２列目に位置する複数の第１正電極２２ａｐの端部とは、互いにＸ方向に沿って平行移動した配置関係にある。そのような配置関係に限らず、１列目または２列目に位置する複数の第１正電極２２ａｐの端部を、図１に示す例からＹ方向に沿ってシフトした配置関係であってもよい。シフト量は、例えば、Ｙ方向に互いに隣接する２つの端部の中心間距離の半分であり得る。各第１正電極２２ａｐへの給電を個々に制御することにより、複数の第１発光領域から同時または異なるタイミングで第１レーザ光を放射することができる。なお、各第１発光領域から同時に第１レーザ光を放射させるのであれば、各第１発光領域と電気的に接続する単一の第１正電極２２ａｐを備えるＶＣＳＥＬ素子を用いてもよい。
　第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂは、各発光領域（以下、第２発光領域と呼ぶ。）から第２発振波長の第２レーザ光を放射させる。例えば、第２レーザ光は、発振波長が４９５ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の緑色の光である。第２レーザ光は、上面２０ｂｓ１の一部から＋Ｚ方向に出射される。第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂは、基板１０の上面１０ｓ１に対向する側、より具体的には下面２０ｂｓ２に、各第２発光領域から第２レーザ光をそれぞれ放射させるための各第２発光領域に対応する第２正電極２２ｂｐを備える。第２発光領域からＸ方向に離れた位置に設けられる第２正電極２２ｂｐの端部（例えば図２Ａに円形で表される部分）が、基板１０の正極配線と接合する部分となる。各第２正電極２２ｂｐの端部は行列状に配列される。複数の第２正電極２２ｂｐの端部は、複数の第１正電極２２ａｐの端部が配列される行数および列数と同数の行列状に配列される。図１に示す例において、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂでは、複数の第２正電極２２ｂｐの端部が４行２列に配列されており、８個の第２発光領域は上面視で当該２列の間に位置する。これにより、各第２正電極２２ｂｐへの給電を個々に制御することができる。なお、各第２発光領域と電気的に接続する単一の第２正電極２２ｂｐを備えるＶＣＳＥＬ素子を用いてもよい。１列目および２列目に位置する複数の第２正電極２２ｂｐの端部の配置関係については、１列目および２列目に位置する複数の第１正電極２２ａｐの端部の配置関係と同様である。
　第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃは、各発光領域（以下、第３発光領域と呼ぶ。）から第３発振波長の第３レーザ光を放射する。例えば、第３レーザ光は、発振波長が４２０ｎｍ以上４９４ｎｍ以下の青色の光である。第３レーザ光は、上面２０ｃｓ１の一部から＋Ｚ方向に出射される。第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃにおける正電極の配列については、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂで説明した内容と同様のことがいえる。
　第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａと電気的に接続される、基板１０に設けられた第１正極配線１２ａｐは、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａよりも第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂ側には設けられない。第１正極配線１２ａｐを第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａと第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂの間に設けないことで、ＶＣＳＥＬ素子同士の距離を縮めることができる。
　図１に示す例において、各ＶＣＳＥＬ素子２０の上面２０ａｓ１、２０ｂｓ１、２０ｃｓ１および下面２０ａｓ２、２０ｂｓ２、２０ｃｓ２はＸＹ平面に対して平行な平面として表されているが、実際には凹凸を有し得る。３個のＶＣＳＥＬ素子２０のＺ方向における寸法はすべて同じであるが、互いに異なっていてもよいし、３個のＶＣＳＥＬ素子２０のうち、２個のＶＣＳＥＬ素子２０のＺ方向における寸法が互いに同じであってもよい。
　各ＶＣＳＥＬ素子２０の発光領域は、後述するように、各ＶＣＳＥＬ素子２０の内部に位置する。第１レーザ光を出射する第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａは、第１発光領域が下面２０ａｓ２よりも上面２０ａｓ１の近くに位置する、いわゆるフェイスアップの状態で基板１０の上面１０ｓ１に実装されている。第２レーザ光を出射する第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂは、第２発光領域が上面２０ｂｓ１よりも下面２０ｂｓ２の近くに位置する、いわゆるフェイスダウンの状態で基板１０の上面１０ｓ１に実装されている。第３レーザ光を出射する第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃについても第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂと同様である。
　実施形態１による発光装置１００Ａは、３個のＶＣＳＥＬ素子２０を独立して駆動することにより、透光性部材４０の上面４０ｓ１から、互いに異なる３個の発振波長のうち、１つ以上の発振波長のレーザ光を選択して出射することができる。また、これら３個の発振波長のレーザ光を混合することによって白色のレーザ光を得ることができる。第１発振波長は、第２発振波長よりも長波長となり得る。例えば、第１発振波長は、６０５ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲内、好ましくは６１０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲内にある。また例えば、第２発振波長は、４９５ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内、好ましくは５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲内にある。また例えば、第３発振波長は、４２０ｎｍ以上４９４ｎｍ以下の範囲内、好ましくは４４０ｎｍ以上４７５ｎｍ以下の範囲内にある。発光装置１００Ａを例えばディスプレイの光源に用いる場合、各ＶＣＳＥＬ素子２０から出射されるレーザ光の出力は、例えば、０．１ｍＷ以上１００ｍＷ以下であり得る。発光装置１００Ａから出射されるレーザ光の出力は、ＪＩＳ　Ｃ　６８０２によるレーザ製品の安全基準におけるクラス１の出力を満たすことで、発光装置１００Ａの安全性が向上し得る。
　各ＶＣＳＥＬ素子２０のＸ方向およびＹ方向の各々における寸法は、例えば０．２ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、Ｚ方向における寸法は、例えば０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であり得る。各ＶＣＳＥＬ素子２０における正電極の数は１以上である。１以上の正電極は、例えば、複数の発光領域からレーザ光をそれぞれ放射させるための複数の正電極から構成され得る。各ＶＣＳＥＬ素子２０の構成および材料についての詳細は後述する。
　［配線中継部材３０］
　配線中継部材３０は、透光性部材４０の下面４０ｓ２に対向する上面３０ｓ１と、基板１０の上面１０ｓ１に対向する下面３０ｓ２とを有し、１以上の中継配線３２を備える。配線中継部材３０は、第１ＶＣＳＥＬ素子の第１正電極２２ａｐと同数以上の中継配線３２を備える。図１に示す例において、配線中継部材３０は、複数の中継配線３２を備えており、その数は８個である。各中継配線３２は上面３０ｓ１から下面３０ｓ２まで、Ｚ方向に延びる部分を有する。各中継配線３２は、配線中継部材３０の上面３０ｓ１および下面３０ｓ２においてそれぞれ露出し、これらの露出する部分はＺ方向に沿って延びる部分と接続している。
　配線中継部材３０は、全体として、例えば矩形、円形、または楕円形の平板形状を有し得る。配線中継部材３０のうち、中継配線３２の材料は、例えば、基板１０のうち、配線１２ａｐ、１２ｂｐ、１２ｃｐ、１２ｎの材料と同じであり得る。配線中継部材３０の中継配線３２以外の部分の材料は、例えば、基板１０のうち、配線１２ａｐ、１２ｂｐ、１２ｃｐ、１２ｎ、金属膜１２ｍ以外の部分の材料と同じであり得る。配線中継部材３０のＸ方向およびＹ方向の各々における寸法は、例えば０．２ｍｍ以上３ｍｍ以下であり得る。配線中継部材３０のＸ方向における寸法は、例えば第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａのＹ方向における寸法の０．５倍以上１．５倍以下であり得る。配線中継部材３０のＹ方向における寸法は、例えば第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａのＸ方向における寸法の０．５倍以上１．５倍以下であり得る。配線中継部材３０のＺ方向における寸法は、例えば第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａのＺ方向における寸法の０．８倍以上１．２倍以下であり得る。この場合、基板１０の上面１０ｓ１を基準として、配線中継部材３０の上面３０ｓ１の高さを、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａの上面２０ａｓ１の高さと同程度にすることができる。そのような構成によって得られる効果については後述する。
　［透光性部材４０］
　透光性部材４０は、ＶＣＳＥＬ素子２０から放射されるレーザ光を透過させる。図１に示す例において、透光性部材４０は、第１レーザ光、第２レーザ光、および第３レーザ光を透過させる。透光性部材４０は、各ＶＣＳＥＬ素子２０から出射されるレーザ光が入射する光入射面を下面４０ｓ２の一部に有する。透光性部材４０は、さらに、光入射面とは反対側に位置し、当該レーザ光を出射する光出射面を上面４０ｓ１の一部に有する。当該光入射面および当該光出射面は互いに平行な平面であり、ＸＹ平面に対して平行である。当該光入射面および当該光出射面の各々の平面度は例えば０．０１ｍｍ以下であり得る。当該光入射面および／または当該光出射面には反射防止膜が設けられていてもよい。
　透光性部材４０は、下面４０ｓ２に１以上のパターン配線４２を有する。透光性部材４０は、第１ＶＣＳＥＬ素子の第１正電極２２ａｐと同数以上のパターン配線４２を有する。パターン配線４２は、その一端において、第１正電極２２ａｐと接合し、その他端において、中継配線３２と接合する。図１に示す例において、透光性部材４０は、複数のパターン配線４２を有しており、その数は８本である。８本のパターン配線４２は、配線中継部材３０における８個の中継配線３２によって基板１０における８個の第１正極配線１２ａｐにそれぞれ電気的に接続されている。８本のパターン配線４２は、さらに、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける８個の第１正電極２２ａｐにそれぞれ電気的に接続されている。前述したように、基板１０の上面１０ｓ１から配線中継部材３０の上面３０ｓ１までの高さは、基板１０の上面１０ｓ１から第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａの上面２０ａｓ１までの高さと同程度であり得る。そのような構成を採用することにより、配線中継部材３０における中継配線３２と、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける第１正電極２２ａｐとを、透光性部材４０のパターン配線４２によって互いに電気的に接続しやすくなる。
　透光性部材４０は、全体として、例えば矩形、円形、または楕円形の平板形状を有し得る。透光性部材４０は、例えば、ガラス、石英、合成石英、サファイア、セラミック、およびプラスチックからなる群から選択される少なくとも１つから形成され得る。透光性部材４０の全体が透光性を有していてもよい。あるいは、透光性部材４０のうち、第１レーザ光、第２レーザ光、および第３レーザ光の各々が透過する部分が透光性を有しており、残りの部分の一部または全部が透光性を有していなくてもよい。透光性部材４０のうち、透光性を有する部分の光透過率は、例えば、入射するレーザ光に対して６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上であり得る。透光性部材４０のＸ方向およびＹ方向における寸法は、例えば、基板１０のＸ方向およびＹ方向における寸法にそれぞれ等しい。透光性部材４０のＺ方向における寸法は、例えば０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり得る。
　パターン配線４２は、例えば、透光性部材４０の下面４０ｓ２に金属膜を設けることで形成できる。例えば、所望のパターンに当該金属膜をパターニングすることによってパターン配線４２を形成することができる。パターニングは、例えばエッチングによって行われ得る。パターン配線４２の材料は、例えば、基板１０のうち、配線１２ａｐ、１２ｂｐ、１２ｃｐ、１２ｎの材料と同じであり得る。
　本明細書において、基板１０における配線１２ａｐおよび配線１２ｂｐをそれぞれ「第１配線」および「第２配線」とも称し、透光性部材４０におけるパターン配線４２を「第３配線」とも称し、基板１０における配線１２ｃｐを「第４配線」とも称する。
　次に、図２Ａから図２Ｃを参照して、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける第１正電極２２ａｐが、基板１０における第１正極配線１２ａｐにどのように電気的に接続されているかを説明する。図２Ａは、図１に示す発光装置１００Ａのうち、基板１０、３個のＶＣＳＥＬ素子２０、および配線中継部材３０を模式的に示す上面図である。図２Ｂは、図２Ａに示す構成に加えて、パターン配線４２を模式的に示す上面図である。図２Ｃは、図１に示す発光装置１００Ａを－Ｙ方向側から見た側面図である。
　図２Ａに示す一点鎖線によって囲まれた領域は、基板１０の上面１０ｓ１における素子領域１０ｓｅを表す。素子領域１０ｓｅは、複数の仮想的な直線によって囲まれる領域であって、上面視で３個のＶＣＳＥＬ素子２０が配置される領域を含む領域である。各直線とそれに最も近いＶＣＳＥＬ素子２０とは一定距離だけ離れている。当該一定距離は、例えば、３個のＶＣＳＥＬ素子における互いに隣接する２個のＶＣＳＥＬ素子２０の間にできる間隔のうち、最小の隙間の半分である。当該間隔は、配線中継部材３０のＸ方向の幅よりも小さい。３個のＶＣＳＥＬ素子２０は、素子領域１０ｓｅの内側に配置されている。これに対して、配線中継部材３０は、素子領域１０ｓｅの外側に配置されている。
　配線中継部材３０を各ＶＣＳＥＬ素子２０の間に配置しないことで、各ＶＣＳＥＬ素子２０同士の間隔を近づけることが可能になる。図２Ａに示す例において発光装置１００Ａは、３個のＶＣＳＥＬ素子２０に加えてさらに１個のＶＣＳＥＬ素子２０を備え、４個のＶＣＳＥＬ素子を備えていてもよい。
　図２Ｂに示すように、パターン配線４２は、上面視で各ＶＣＳＥＬ素子２０における発光領域に重ならないように設けられている。したがって、各パターン配線４２は、各ＶＣＳＥＬ素子２０から出射されるレーザ光の進行を妨げない。各パターン配線４２は＋Ｘ方向側に位置する端と、－Ｘ方向側に位置する端とを有する。＋Ｘ方向側に位置する端は、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける図２Ａに示す第１正電極２２ａｐに電気的に接続されている。－Ｘ方向側に位置する端は、配線中継部材３０における図２Ａに示す中継配線３２に電気的に接続されている。
　図２Ｂに示す例において、８本のパターン配線４２は、－Ｘ方向側に位置する１列目の４つの第１正電極２２ａｐにそれぞれ電気的に接続される４つの第１パターン配線と、＋Ｘ方向側に位置する２列目の４つの第１正電極２２ａｐにそれぞれ電気的に接続される４つの第２パターン配線とを含む。４つの第２パターン配線の各々は、上面視で第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける発光領域を迂回するように４つの第１パターン配線の外側を通る。４つの第１パターン配線の外側とは、４つの第１パターン配線よりも＋Ｙ方向側または－Ｙ方向側である。
　８本のパターン配線４２の各々は、上面視で、第１負電極２２ａｎと重なる部分を有する。８本のパターン配線４２の各々は、上面視で、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂおよび第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃのどの部分にも重ならない。中継配線３２のうち、第２パターン配線に電気的に接続される中継配線３２は、第１パターン配線に電気的に接続される中継配線３２よりも、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａから離れた位置にある。上面視で、少なくとも１つの第２パターン配線が第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａと第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂの間の領域を通る。上面視で、少なくとも１つの第２パターン配線が基板１０の配線１２ｎと重なる部分を有する。
　図２Ｃに示すように、配線中継部材３０における中継配線３２の下部は、基板１０における第１正極配線１２ａｐに電気的に接続されており、中継配線３２の上部は、透光性部材４０におけるパターン配線４２に電気的に接続されている。電気的な接続は、Ａｕのような金属材料を含む接合部材１８のバンプ接続によって行われる。同様に、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける第１正電極２２ａｐは、透光性部材４０におけるパターン配線４２に電気的に接続されている。第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける第１負電極２２ａｎは、基板１０における負極配線１２ｎに電気的に接続されている。第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける第１負電極２２ａｎは、さらに、図１に示す基板１０における金属膜１２ｍに、Ａｕのような金属材料を含む接合部材のバンプ接続によって接合されている。あるいは、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける第１負電極２２ａｎは、前述したように大きい面積を有するので、図１に示す基板１０における金属膜１２ｍに、ＡｇペーストおよびＡｎＳｎなどの導電性接合材を介して接合されてもよい。
　第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂにおける第２負電極２２ｂｎは、基板１０における負極配線１２ｎに電気的に接続されており、第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃにおける第３負電極２２ｃｎは、基板１０における負極配線１２ｎに電気的に接続されている。第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂにおける第２正電極２２ｂｐは、基板１０における第２正極配線１２ｂｐに電気的に接続されている。同様に、第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃにおける第３正電極２２ｃｐは、基板１０における第３正極配線１２ｃｐに電気的に接続されている。
　透光性部材４０は、図２Ｃに示すように、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａおよび配線中継部材３０によって支持されている。したがって、透光性部材４０を支持するための側壁を別途設ける必要はない。ただし、そのような側壁を別途設けてもよい。さらに、当該側壁に加えて基板１０および透光性部材４０によって３個のＶＣＳＥＬ素子２０を気密封止してもよい。気密封止により、３個のＶＣＳＥＬ素子２０の耐久性を向上させることができる。
　図２Ｃに示す例において、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂおよび第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃのＺ方向における寸法は、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａおよび配線中継部材３０によって規定される基板１０の上面１０ｓ１と透光性部材４０の下面４０ｓ２との間隔よりも小さい。したがって、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂの上面２０ｂｓ１および第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃの上面２０ｃｓ１は透光性部材４０の下面４０ｓ２に接触しない。配線中継部材３０による第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａへの給電が可能であれば、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂの上面２０ｂｓ１および／または第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃの上面２０ｃｓ１の少なくとも一部が透光性部材４０の下面４０ｓ２に接触していてもよい。
　次に、図２Ｄを参照して、実施形態１による発光装置１００Ａの変形例を説明する。図２Ｄは、実施形態１による発光装置１００Ａの変形例を模式的に示す側面図である。図２Ｄに示す発光装置１１０Ａは、以下の点で、図２Ｃに示す発光装置１００Ａとは異なる。第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂは金属膜２２ｂｍを上面２０ｓｂ１に備え、第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃは金属膜２２ｃｍを上面２０ｓｃ１に備える。金属膜２２ｂｍは、上面２０ｓｂ１のうち、上面視において、第２発光領域と重ならない領域に設けられており、第２レーザ光の出射を妨げない。金属膜２２ｃｍは、上面２０ｓｃ１のうち、上面視において、第３発光領域と重ならない領域に設けられており、第３レーザ光の出射を妨げない。透光性部材４０は、金属膜２２ｂｍに対向する金属膜４２ｍ１と、金属膜２２ｃｍに対向する金属膜４２ｍ２とを下面４０ｓ２に備える。透光性部材４０における金属膜４２ｍ１および金属膜４２ｍ２は、それぞれ、接合部材１８のバンプ接続により、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂにおける金属膜２２ｂｍおよび第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃにおける金属膜２２ｃｍに接合されている。接合強度を確保できるのであれば、金属膜２２ｂｍ、２２ｃｍ、４２ｍ１、４２ｍ２に代えて、金属以外の部材で膜を設けてもよい。
　実施形態１の変形例において、透光性部材４０は、図２Ｄに示すように、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａおよび配線中継部材３０だけではなく、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂおよび第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃによっても支持されている。したがって、透光性部材４０をより安定的に支持することができる。
　次に、図２Ｅを参照して、実施形態１による発光装置１００Ａの他の変形例を説明する。当該他の変形例は、発光装置１００Ａと同様に、基板１０と、３個のＶＣＳＥＬ素子２０と、配線中継部材３０と、透光性部材４０とを備える。図２Ｅは、実施形態１による発光装置の他の変形例のうち、基板１０、３個のＶＣＳＥＬ素子２０、配線中継部材３０、およびパターン配線４２を模式的に示す上面図である。図２Ｅに示す構成が図２Ｂに示す構成とは異なる点は、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける８個の発光領域の分布、およびパターン配線４２の形状である。
　図２Ｅに示す例において、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａでは、８個の発光領域がＹ方向ではなくＸ方向に沿って互いに離隔して位置する。第１正電極２２ａｐの端部は、第１発光領域からＹ方向に離れた位置に設けられている。複数の第１正電極２２ａｐの端部は、第１発光領域を間に挟むように位置する。第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａでは、複数の第１正電極２２ａｐの端部が２行４列に配列されており、８個の第１発光領域は上面視で当該２行の間に位置する。
　図２Ｅに示す例において、８本のパターン配線４２は、＋Ｙ方向側に位置する１行目の４個の第１正電極２２ａｐにそれぞれ電気的に接続される４個の第３パターン配線と、－Ｙ方向側に位置する２行目の４個の第１正電極２２ａｐにそれぞれ電気的に接続される４個の第４パターン配線とを含む。４個の第３パターン配線は、さらに、配線中継部材３０における＋Ｙ方向側に位置する１行目の４個の中継配線３２に電気的に接続されている。４個の第４パターン配線は、さらに、配線中継部材３０における－Ｙ方向側に位置する２行目の４個の中継配線３２に電気的に接続されている。
　４個の第３パターン配線のうち、ある第３パターン配線は、配線中継部材３０と第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａとの間の領域に最も近い第１正電極２２ａｐおよび中継配線３２に電気的に接続されている。他の第３パターン配線は、当該領域に２番目に近い第１正電極２２ａｐおよび中継配線３２に電気的に接続されている。さらに他の第３パターン配線は、当該領域に３番目に近い第１正電極２２ａｐおよび中継配線３２に電気的に接続されている。残りの第３パターン配線は、当該領域に４番目に近い第１正電極２２ａｐおよび中継配線３２に電気的に接続されている。上面視で、少なくとも１つの第３パターン配線は、配線中継部材３０と第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａとの間の領域を通る。４個の第４パターン配線の電気的な接続についても、４個の第３パターン配線の電気的な接続と同様である。
　なお、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａだけでなく、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂおよび第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃにおいても、８個の発光領域は、Ｙ方向ではなくＸ方向に沿って互いに離隔して位置してもよい。その場合、図１に示す８個の第２正極配線１２ｂｐは、第２領域１０ｓｂにおいて２行４列に配列され、８個の第３正極配線１２ｃｐは、第３領域１０ｓｃにおいて２行４列に配列される。
　実施形態１による発光装置１００Ａおよび上記２つの変形例における部材同士の接合関係は以下の通りである。第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａは、基板１０に接合部材を介して接合されている。図１に示す例において、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける第１負電極２２ａｎは、基板１０における金属膜１２ｍに接合部材を介して接合されている。第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける第１負電極２２ａｎは、さらに、基板１０における負極配線１２ｎの一部に接合部材１８を介して接合されている。
　第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂは、基板１０に接合部材を介して接合されている。図１に示す例において、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂにおける第２正電極２２ｂｐは、基板１０における第２正極配線１２ｂｐに接合部材を介して接合されている。第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂにおける第２負電極２２ｂｎは、基板１０における負極配線１２ｎの他の一部に接合部材を介して接合されている。
　第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃは、基板１０に接合部材を介して接合されている。図１に示す例において、第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃにおける第３正電極２２ｃｐは、基板１０における第３正極配線１２ｃｐに接合部材を介して接合されている。第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃにおける第３負電極２２ｃｎは、基板１０における負極配線１２ｎのさらに他の一部に接合部材を介して接合されている。
　配線中継部材３０は、基板１０に接合部材を介して接合されている。図１に示す例において、配線中継部材３０における中継配線３２は、基板１０における第１正極配線１２ａｐに接合部材を介して接合されている。
　透光性部材４０は、配線中継部材３０および第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａに接合部材を介して接合されている。図１に示す例において、透光性部材４０におけるパターン配線４２は、配線中継部材３０における中継配線３２に接合部材を介して接合されている。透光性部材４０におけるパターン配線４２は、さらに、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける第１正電極２２ａｐに接合部材を介して接合されている。
　透光性部材４０は、さらに、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂおよび第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃに接合部材を介して接合されてもよい。図２Ｄに示す例において、透光性部材４０における金属膜４２ｍ１は、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂにおける金属膜２２ｂｍに接合部材を介して接合されている。透光性部材４０における金属膜４２ｍ２は、第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃにおける金属膜２２ｃｍに接合部材を介して接合されている。
　実施形態１による発光装置１００Ａおよび上記２つの変形例は、フェイスアップ実装の第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａを備える。フェイスアップ実装のＶＣＳＥＬ素子を備えていても、ワイヤによって給電せずに配線中継部材３０によって第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａに給電することにより、基板１０の上面１０ｓ１と透光性部材４０の下面４０ｓ２との間隔を小さくすることができ、発光装置１００ＡにおけるＺ方向の小型化が可能になる。
　なお、発光装置は、フェイスダウン実装の複数のＶＣＳＥＬ素子を備え、フェイスアップ実装のＶＣＳＥＬ素子を備えなくてもよい。当該複数のＶＣＳＥＬ素子のうち、一部のＶＣＳＥＬ素子は、例えば側面を経由して上面まで延びる正電極を有し得る。当該一部のＶＣＳＥＬ素子は、配線中継部材３０およびパターン配線４２を介して給電され得る。そのような発光装置では、当該一部のＶＣＳＥＬ素子に給電するための基板１０における正極配線を当該一部のＶＣＳＥＬ素子の直下に設ける必要はなく、基板１０における正極配線の配置の自由度を向上させることができる。
　（実施形態２）
　次に、図３を参照して、本開示の実施形態２による発光装置１００Ｂの構成例を、実施形態１による発光装置１００Ａとは異なる点を中心に説明する。図３は、本開示の例示的な実施形態２による発光装置の構成を模式的に示す、－Ｙ方向側から見た側面図である。図３に示す発光装置１００Ｂが図２Ｃに示す発光装置１００Ａとは異なる点は、発光装置１００Ｂが、基板１０の上面１０ｓ１と透光性部材４０の下面４０ｓ２との隙間を埋める樹脂５０をさらに備えることである。
　［樹脂５０］
　樹脂５０は、ＶＣＳＥＬ素子２０および配線中継部材３０を封止する。樹脂５０は、基板１０の上面１０ｓ１と透光性部材４０の下面４０ｓ２との間に設けられており、かつ、両者に接触している。樹脂５０の一部は、ＶＣＳＥＬ素子２０の上面２０ａｓ１、２０ｂｓ１、２０ｃｓ１と、透光性部材４０の下面４０ｓ２との間に位置し、かつ両者に接触している。樹脂５０の他の一部は、ＶＣＳＥＬ素子２０の下面２０ａｓ２、２０ｂｓ２、２０ｃｓ２と基板１０の上面１０ｓ１との間に位置し、かつ両者に接触している。樹脂５０のさらに他の一部は、ＶＣＳＥＬ素子２０の側面に接触している。樹脂５０と配線中継部材３０との位置関係についても同様である。このように、基板１０と透光性部材４０の間に、樹脂５０が充填される。樹脂５０は、例えば紫外線硬化樹脂もしくは可視光硬化樹脂のような光硬化性樹脂、または熱硬化性樹脂であり得る。樹脂５０は、紫外線もしくは可視光の照射または加熱によって硬化される。
　各ＶＣＳＥＬ素子２０を樹脂５０によって封止することにより、各ＶＣＳＥＬ素子２０を湿気および／またはほこりから保護することができ、各ＶＣＳＥＬ素子２０の耐久性を向上させることが可能になる。外部の物体が透光性部材４０に衝突した場合でも、各ＶＣＳＥＬ素子２０に伝わる衝撃を樹脂５０によって低減することができる。樹脂５０は、透光性部材４０を支持することにも役立つ。
　実施形態２による発光装置１００Ｂにおいて、発光装置１００Ｂの外側面の少なくとも一部が、樹脂５０によって構成される。ＶＣＳＥＬ素子２０を封止する成形体は、基板１０、透光性部材４０、および、樹脂５０を含んで構成される。基板１０は、この成形体における下面を構成する。樹脂５０は、この成形体における外側面を構成する。透光性部材４０は、この成形体における上面を構成する。なお、樹脂５０が、成形体の下面または上面の一部を構成してもよく、基板１０または透光性部材４０は、成形体の外側面の一部を構成し得る。レーザ素子であるＶＣＳＥＬ素子を、樹脂を用いて封止するという構造を有する実施形態２の発光装置１００Ｂは、従来のレーザ素子を備える発光装置の発想を超えた、新たな発光装置の構造形態を示し得ると考察される。
　実施形態２による発光装置１００Ｂでは、ＶＣＳＥＬ素子２０の上面と、透光性部材４０の光入射面との隙間が樹脂５０で埋められており、前述したように透光性部材４０の光入射面および光出射面が互いに平行な平面である。したがって、各ＶＣＳＥＬ素子２０の上方に透光性部材４０を配することで、硬化された樹脂５０の表面の平坦性を気にせず、透光性部材４０の光出射面から外部に出射されるレーザ光の形状が乱れることを抑制できる。
　樹脂５０および透光性部材４０によって上記の効果を得るという観点で言えば、実施形態２による発光装置１００Ｂは、３個のＶＣＳＥＬ素子２０のうち、少なくとも１個のＶＣＳＥＬ素子２０を備えていればよい。発光装置１００Ｂは、例えば、３個のＶＣＳＥＬ素子２０のうち、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａを備えるが、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂおよび第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃを備えなくてもよい。あるいは、発光装置１００Ｂは、３個のＶＣＳＥＬ素子２０のうち、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂおよび／または第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃを備えるが、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａを備えなくてもよい。この場合、配線中継部材３０およびパターン配線４２を設ける必要はない。つまり、発光装置１００Ｂは、基板１０と、基板１０に配置されるＶＣＳＥＬ素子２０と、ＶＣＳＥＬ素子２０の上方に配置される透光性部材４０と、少なくとも基板１０と透光性部材４０の間に設けられる樹脂５０と、を備えていればよい。
　実施形態２による発光装置１００Ｂによれば、樹脂５０によって各ＶＣＳＥＬ素子２０を保護したり、樹脂５０によって各ＶＣＳＥＬ素子２０を封止したりすることができる。また、樹脂５０を介在させて透光性部材４０を支持することができる。したがって、各ＶＣＳＥＬ素子２０を気密封止したり、透光性部材４０を支持したりするための側壁を別途設ける必要がなく、発光装置１００Ｂの小型化が可能になる。このような小型化の効果も、少なくとも１個のＶＣＳＥＬ素子２０を備える発光装置１００Ｂから得られる。
　実施形態２による発光装置１００Ｂは、例えば以下の製造方法によって製造することができる。最初の工程において、実施形態１による発光装置１００Ａが用意される。次の工程において、基板１０の上面１０ｓ１と透光性部材４０の下面４０ｓ２との間に硬化前の樹脂が注入される。次の工程において、当該樹脂は、紫外線もしくは可視光の照射または加熱によって硬化される。
　実施形態２による発光装置１００Ｂから第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａ、配線中継部材３０、およびパターン配線４２を除いた発光装置は、上記と同様の製造方法の他に、例えば以下の製造方法によって製造することができる。最初の工程において、基板１０と、基板１０の上面１０ｓ１によって支持される第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂおよび／または第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃとが用意される。次の工程において、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂおよび／または第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃが、硬化前の樹脂によって封止される。次の工程において、当該樹脂の上に、パターン配線４２を備えない透光性部材４０が配置される。次の工程において、当該樹脂は、紫外線もしくは可視光の照射または加熱によって硬化される。
　（実施形態３）
　次に、図４を参照して、本開示の実施形態３による発光装置１００Ｃの構成例を、実施形態１による発光装置１００Ａとは異なる点を中心に説明する。図４は、本開示の例示的な実施形態３による発光装置の構成を模式的に示す、－Ｙ方向側から見た側面図である。図４に示す発光装置１００Ｃが図２Ｃに示す発光装置１００Ａとは異なる点は、発光装置１００Ｃが、透光性部材４０の上面４０ｓ１に、第１ダイクロイックミラー５０ａ、第２ダイクロイックミラー５０ｂ、および第３ダイクロイックミラー５０ｃをさらに備えることである。上面視で、第１ダイクロイックミラー５０ａ、第２ダイクロイックミラー５０ｂ、および第３ダイクロイックミラー５０ｃは、それぞれ、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａ、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂ、および第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃに重なる。
　第１ダイクロイックミラー５０ａは、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａから＋Ｚ方向に出射される第１レーザ光２０Ｌａを＋Ｘ方向に反射する。第２ダイクロイックミラー５０ｂは、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂから＋Ｚ方向に出射される第２レーザ光２０Ｌｂを＋Ｘ方向に反射し、第１レーザ光２０Ｌａを＋Ｘ方向に透過させる。第３ダイクロイックミラー５０ｃは、第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃから＋Ｚ方向に出射される第３レーザ光２０Ｌｃを＋Ｘ方向に反射し、第１レーザ光２０Ｌａおよび第２レーザ光２０Ｌｂを＋Ｘ方向に透過させる。３個のダイクロイックミラー５０ａ、５０ｂ、５０ｃにより、第１レーザ光２０Ｌａ、第２レーザ光２０Ｌｂ、および第３レーザ光２０Ｌｃは、同軸に合波されて＋Ｘ方向に出射される。
　実施形態３による発光装置１００Ｃによれば、第１レーザ光２０Ｌａ、第２レーザ光２０Ｌｂ、および第３レーザ光２０Ｌｃを同軸に合波して上方とは異なる方向に出射することができる。発光装置１００Ｃは、３個のダイクロイックミラー５０ａ、５０ｂ、５０ｃではなく２個のダイクロイックミラーを備えていてもよい。当該２個のダイクロイックミラーは、第１レーザ光２０Ｌａ、第２レーザ光２０Ｌｂ、および第３レーザ光２０Ｌｃのうち、２個のレーザ光を同軸に合波して上方とは異なる方向に出射する。残りのレーザ光は、上方に出射される。
　さらに、発光装置１００Ｃは、透光性部材４０の上面４０ｓ１に、ダイクロイックミラー５０ａ、５０ｂ、５０ｃではなく、平面光波回路および／またはプリズムを備えていてもよい。当該平面光波回路および／または当該プリズムは、第１レーザ光２０Ｌａ、第２レーザ光２０Ｌｂ、および第３レーザ光２０Ｌｃのうち、少なくとも１つのレーザ光を受けて当該少なくとも１つのレーザ光を上方とは異なる方向に出射してもよい。あるいは、当該平面光波回路および／または当該プリズムは、第１レーザ光２０Ｌａ、第２レーザ光２０Ｌｂ、および第３レーザ光２０Ｌｃのうち、少なくとも２つのレーザ光を受けて当該少なくとも２つのレーザ光を上方とは異なる方向に出射してもよい。
　［ＶＣＳＥＬ素子２０の構成例］
　次に、図５Ａから図６を参照して、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａおよび第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂの一部の構成例を説明する。第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃは、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂと同様の構成を有し、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂと同様の半導体材料から形成され得る。
　図５Ａは、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａの構成例の一部を模式的に示す、ＹＺ平面に対して平行な断面図である。図５Ｂは，図５Ａに示す構成例の一部の上面図である。図５Ａに示す第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａは、半導体基板２０１と、ｎ側反射膜２０２と、ｎ型半導体層２０３と、活性層２０４と、ｐ型半導体層２０５と、ｐ側反射膜２０６とをこの順に積層した積層構造を備える。ｐ型およびｎ型の導電型は逆の関係であってもよい。半導体基板２０１は除去してもよい。ｎ型半導体層２０３は平板部およびそこから＋Ｚ方向に突出する凸部を有する。ｎ型半導体層２０３の凸部の上面には活性層２０４が設けられている。活性層２０４の上面にはｐ型半導体層２０５が設けられており、ｐ型半導体層２０５の上面のうち、周縁領域以外の領域にはｐ側反射膜２０６が設けられている。前述した図１に示す第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおいて、活性層２０４は、基板１０の上面１０ｓ１よりも透光性部材４０の下面４０ｓ２の近くに位置する。本明細書において、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける活性層２０４を「第１活性層」とも称する。
　第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａは、ｎ型半導体層２０３のうち、平板部の上面および凸部の側面、活性層２０４の側面、ならびにｐ型半導体層２０５の側面および上面の周縁領域を覆う絶縁層２０７を備える。第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａは、ｐ型半導体層２０５に電気的に接続される第１正電極２２ａｐと、半導体基板２０１に電気的に接続される第１負電極２２ａｎとを備える。第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａの最上面は、ｐ側反射膜２０６のうち、ｐ型半導体層２０５に接触する面とは反対側の面である。第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａの下面２０ａｓ２は、半導体基板２０１の下面である。
　図５Ｂに示す例において、上面視で、ｐ側反射膜２０６、絶縁層２０７、および第１正電極２２ａｐが露出している。第１正電極２２ａｐは、上面視で、ｐ側反射膜２０６を囲むリング形状の部分と、当該リング形状の部分から延びる直線部分とを有する。絶縁層２０７の凸部による段差が生じないように、絶縁層２０７の上にＳｉＯ２のような他の絶縁層をさらに設け、当該他の絶縁層の上に第１正電極２２ａｐを設けてもよい。
　ｎ側反射膜２０２およびｐ側反射膜２０６はそれぞれ、例えばＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｂｒａｇｇ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）から形成され得る。ＤＢＲは、複数の高屈折率層と複数の低屈折率層とが交互に積層された構造を有する。ＤＢＲは、ストップバンドと呼ばれる高反射率の波長域を有する。ストップバンドの中心波長および波長幅は、高屈折率層の屈折率および厚さならびに低屈折率層の屈折率および厚さによって決まる。ＤＢＲのストップバンドにおける反射率は、高屈折率層および低屈折率層の屈折率差ならびに積層数とともに増加する。
　赤色の第１レーザ光を出射する第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａは、例えば、ＩｎＡｌＧａＰ系、ＧａＩｎＰ系、ＧａＡｓ系、およびＡｌＧａＡｓ系の半導体材料からなる群から選択される少なくとも１つから形成され得る。ある態様による第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおいて、半導体基板２０１はｎ型ＧａＡｓから形成されている。ｎ側反射膜２０２（ｐ側反射膜２０６）の積層構造は、組成比が異なるｎ型（ｐ型）ＡｌＧａＡｓから形成されている。ｎ型半導体層２０３（ｐ型半導体層２０５）はｎ型（ｐ型）ＡｌＧａＩｎＰから形成されている。活性層２０４はＧａＩｎＰから形成されている。
　図５Ａに示す例において、ｎ側反射膜２０２とｐ側反射膜２０６との間では定在波が形成される。定在波の空気中の波長はｎ側反射膜２０２およびｐ側反射膜２０６のストップバンド内にあり、当該波長が第１レーザ光の第１発振波長である。第１発振波長の半分の整数倍は、ｎ側反射膜２０２とｐ側反射膜２０６とが互いに対向する反射面の間の光学的距離に等しい。光学的距離とは、光が実際にある媒質を伝搬する距離に当該媒質の屈折率を乗算して得られる距離である。第１正電極２２ａｐと第１負電極２２ａｎとの間に順電圧を印加することにより、活性層２０４に電流注入することができる。電流注入によって活性層２０４では反転分布が生じ、第１発振波長で誘導放出による光の増幅、すなわちレーザ発振が生じる。第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおける第１発光領域２０ａＲは、活性層２０４の内部に位置する領域であって、第１レーザ光の強度がそのピーク強度の１／ｅ２以上である領域である。ｅは自然対数の底である。図５Ａに示す太線によって囲まれた領域は、第１発光領域２０ａＲを表す。第１発光領域は、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａの下面２０ａｓ２よりも最上面の近くに位置する。
　第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａにおいて、ｎ側反射膜２０２のストップバンド内での反射率はほぼ１００％であり、ｐ側反射膜２０６のストップバンド内での反射率はｎ側反射膜２０２の反射率よりも少し低く、例えば９８％である。その結果、両者のストップバンド内に第１発振波長を有する第１レーザ光は、ｐ側反射膜２０６を通過して＋Ｚ方向に向けて出射される。
　図６は、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂの構成例の一部を模式的に示す、ＹＺ平面に対して平行な断面図である。図６に示す第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂと、図５Ａに示す第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａとの相違点は以下の２点である。第１の点は、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂが、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａと比較して、上下が反転した構成を備えることである。半導体基板２０１を除去してもよいし、半導体基板２０１の上に反射防止膜を設けてもよい。第２の点は、図６に示す第２負電極２２ｂｎが、絶縁層２０７に設けられる開口部２０７оを介して、ｎ型半導体層２０３に電気的に接続されていることである。
　前述した図１に示す第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂにおいて、活性層２０４は、透光性部材４０の下面４０ｓ２よりも基板１０の上面１０ｓ１の近くに位置する。本明細書において、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂにおける活性層２０４を「第２活性層」とも称する。図６に示す第２正電極２２ｂｐは、図５Ａに示す第１正電極２２ａｐと同じ構成を有する。
　第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂの上面２０ｂｓ１は、半導体基板２０１のうち、ｎ側反射膜２０２に接触する面の反対側の面である。第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂの最下面は、ｐ側反射膜２０６のうち、ｐ型半導体層２０５に接触する面とは反対側の面である。第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃの上面２０ｃｓ１および下面２０ｃｓ２についても同様である。
　緑色の第２レーザ光を出射する第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂは、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、およびＡｌＧａＮからなる群から選択される少なくとも１つの半導体材料から形成され得る。ある態様による第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂにおいて、半導体基板２０１はＧａＮから形成されている。ｎ側反射膜２０２の積層構造はＡｌＩｎＮおよびＧａＮから形成されている。ｐ側反射膜２０６の積層構造はＳｉＯ２およびＮｂ２Ｏ５などの誘電体膜から形成されている。ｎ型半導体層２０３（ｐ型半導体層２０５）はｎ型（ｐ型）ＧａＮから形成されている。活性層２０４はＩｎＧａＮから形成されている。
　図６に示す第２正電極２２ｂｐと第２負電極２２ｂｎとの間に順電圧を印加することによってレーザ発振が生じることは、図５Ａを参照して説明した通りである。図６に示す第２正電極２２ｂｐおよび第２負電極２２ｂｎは、前述した図１に示す第２正極配線１２ｂｐおよび負極配線１２ｎにそれぞれ電気的に接続される。第２正電極２２ｂｐと第２正極配線１２ｂｐとの隙間、および第２負電極２２ｂｎと負極配線１２ｎとの隙間は、例えば、はんだで埋められてもよいし、はんだに加えて、銅ピラーのようなＺ方向に延びる導電部材で埋められてもよい。当該導電部材により、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂの最下面が基板１０の上面１０ｓ１に接触する可能性を低減できる。
　第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂにおいて、ｐ側反射膜２０６のストップバンド内での反射率はほぼ１００％であり、ｎ側反射膜２０２のストップバンド内での反射率はｐ側反射膜２０６の反射率よりも少し低く、例えば９８％である。その結果、両者のストップバンド内に第２発振波長を有する第２レーザ光は、ｎ側反射膜２０２および半導体基板２０１をこの順に透過して＋Ｚ方向に向けて出射される。第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂにおける第２発光領域２０ｂＲは、活性層２０４の内部に位置する領域であって、第２レーザ光の強度がそのピーク強度の１／ｅ２である領域である。図６に示す太線によって囲まれた領域は、第２発光領域２０ｂＲを表す。第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃにおける第３発光領域についても同様である。第２発光領域は、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂの上面よりも最下面の近くに位置する。
　短波長のレーザ光を出射する第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂでは、長波長のレーザ光を出射する第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａよりも高い放熱性が求められる。図６に示す第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂの下面２０ｂｓ２と、前述した図１に示す基板１０の上面１０ｓ１との隙間を熱伝導率の高い材料で埋めることにより、活性層２０４で発せられる熱を基板１０に効率的に伝えることができる。放熱性を考慮しないのであれば、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂは第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａと同様の構成を有していてもよい。ただし、第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａが第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂと同様の構成を有する場合、長波長のレーザ光が半導体基板２０１に吸収されて減衰する可能性がある。
　なお、図５Ａに示す第１ＶＣＳＥＬ素子２０ａおよび図６に示す第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂの構成は例示である。各ＶＣＳＥＬ素子２０に含まれる構成要素は公知の材料から形成され得る。各ＶＣＳＥＬ素子２０に含まれる構成要素の一部の形状を変更してもよい。各ＶＣＳＥＬ素子２０は他の構成要素をさらに備えていてもよい。例えば、第２ＶＣＳＥＬ素子２０ｂおよび／または第３ＶＣＳＥＬ素子２０ｃとして、特開２０２０－１２３６０５号公報に開示されているＶＣＳＥＬ素子を用いてもよい。参考のために、特開２０２０－１２３６０５号公報の開示内容のすべてを参照によって本明細書に援用する。
　本開示の発光装置は、以下の項目に係る発光装置を含む。
［項目１］
　上面を有する基板と、
　前記基板の前記上面に対向する下面を有する透光性部材と、
　前記基板の前記上面と前記透光性部材の前記下面との間に配置され、上面発光が可能な少なくとも１つの面発光型レーザ素子と、
　前記基板の前記上面と前記透光性部材の前記下面との間に設けられ、かつ、前記基板の前記上面および前記透光性部材の前記下面に接触する樹脂と、
を備える、発光装置。
［項目２］
　前記樹脂の一部は、前記少なくとも１つの面発光型レーザ素子の上面と、前記透光性部材の前記下面との間に位置する、項目１に記載の発光装置。
［項目３］
　前記透光性部材は、前記少なくとも１つの面発光型レーザ素子から出射される光が入射する光入射面を前記下面の一部に有し、かつ、前記光入射面とは反対側に位置し、前記光が出射する光出射面を有し、
　前記光入射面および前記光出射面は、互いに平行な平面である、項目１または２に記載の発光装置。
［項目４］
　前記基板の前記上面と前記透光性部材の前記下面との間に配置される配線中継部材を備え、
　前記基板および前記透光性部材は、前記配線中継部材に電気的に接続される配線を有しており、
　前記少なくとも１つの面発光型レーザ素子は、前記透光性部材が有する前記配線に電気的に接続されている、項目１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
［項目５］
　前記基板は配線を有しており、
　前記少なくとも１つの面発光型レーザ素子は、前記配線に電気的に接続されている、項目１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
　本開示の発光装置は、ヘッドマウントディスプレイ、プロジェクタ、ディスプレイ、および照明器具などの装置に利用され得る。
１０：基板、１０ｓ１：上面、１０ｓ２：下面、１０ｓａ：第１領域、１０ｓｂ：第２領域、１０ｓｃ：第３領域、１０ｓｄ：第４領域、１０ｓｅ：素子領域、１２ａｐ：第１正極配線、１２ｂｐ：第２正極配線、１２ｃｐ：第３正極配線、１２ｍ、２２ｂｍ、２２ｃｍ、４２ｍ１、４２ｍ２：金属膜、１２ｎ：負極配線、１８：接合部材、２０：ＶＣＳＥＬ素子、２０ａ：第１ＶＣＳＥＬ素子、２０ａＲ：第１発光領域、２０ａｓ１：第１ＶＣＳＥＬ素子の上面、２０ａｓ２：第１ＶＣＳＥＬ素子の下面、２０ｂ：第２ＶＣＳＥＬ素子、２０ｂＲ：第２発光領域、２０ｂｓ１：第２ＶＣＳＥＬ素子の上面、２０ｂｓ２：第２ＶＣＳＥＬ素子の下面、２０ｃ：第３ＶＣＳＥＬ素子、２０ｃｓ１：第３ＶＣＳＥＬ素子の上面、２０ｃｓ２：第３ＶＣＳＥＬ素子の下面、２２ａｎ：第１負電極、２２ａｐ：第１正電極、２２ｂｎ：第２負電極、２２ｂｐ：第２正電極、２２ｃｎ：第３負電極、２２ｃｐ：第３正電極、３０：配線中継部材、３０ｓ１：配線中継部材の上面、３０ｓ２：配線中継部材の下面、３２：中継配線、４０：透光性部材、４０ｓ１：透光性部材の上面、４０ｓ２：透光性部材の下面、４２：パターン配線、５０ａ：第１ダイクロイックミラー、５０ｂ：第２ダイクロイックミラー、５０ｃ：第３ダイクロイックミラー、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１１０Ａ：発光装置、２０１：半導体基板、２０２：ｎ側反射膜、２０３：ｎ型半導体層、２０４：活性層、２０５：ｐ型半導体層、２０６：ｐ側反射膜、２０７：絶縁層、２０７о：開口部

Claims (15)

  1. 　上面を有する基板と、
    　前記基板の前記上面に対向する下面を有する透光性部材と、
    　前記基板の前記上面と前記透光性部材の前記下面との間に配置され、上面発光が可能な複数の面発光型レーザ素子と、
    　前記基板の前記上面と前記透光性部材の前記下面との間に配置される配線中継部材と、を備え、
    　前記基板は、第１配線および第２配線を有し、
    　前記透光性部材は、前記配線中継部材によって前記第１配線に電気的に接続される第３配線を有し、
    　前記複数の面発光型レーザ素子は、前記第３配線に電気的に接続される第１レーザ素子と、前記第２配線に電気的に接続される第２レーザ素子とを含む、発光装置。
  2. 　前記第１レーザ素子は、前記基板の前記上面よりも前記透光性部材の前記下面の近くに第１活性層を有し、
    　前記第２レーザ素子は、前記透光性部材の前記下面よりも前記基板の前記上面の近くに第２活性層を有する、請求項１に記載の発光装置。
  3. 　前記第１レーザ素子は、前記透光性部材の前記下面に対向する側に、第１の光を放射させるための１以上の第１電極を有し、前記１以上の第１電極は前記第３配線に電気的に接続されており、
    　前記透光性部材は、前記第１の光を透過させる、請求項１または２に記載の発光装置。
  4. 　前記第１レーザ素子は、複数の第１発光領域を有し、
    　前記１以上の第１電極は、前記複数の第１発光領域から前記第１の光をそれぞれ放射させるための複数の第１電極から構成されおり、
    　前記複数の第１電極は前記第３配線に電気的に接続されている、請求項３に記載の発光装置。
  5. 　前記第２レーザ素子は、前記基板の前記上面に対向する側に、第２の光を放射させるための１以上の第２電極を有し、前記１以上の第２電極は前記第２配線に電気的に接続されており、
    　前記透光性部材は前記第２の光を透過させる、請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置。
  6. 　前記第２レーザ素子は、複数の第２発光領域を有し、
    　前記１以上の第２電極は、前記複数の第２発光領域から前記第２の光をそれぞれ放射させるための複数の第２電極から構成されており、
    　前記複数の第２電極は前記第２配線に電気的に接続されている、請求項５に記載の発光装置。
  7. 　前記基板の前記上面と前記透光性部材の前記下面との間に設けられ、かつ、前記基板の前記上面および前記透光性部材の前記下面に接触する樹脂をさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の発光装置。
  8. 　前記樹脂の一部は、前記複数の面発光型レーザ素子の各々の上面と、前記透光性部材の前記下面との間に位置する、請求項７に記載の発光装置。
  9. 　前記透光性部材は、前記複数の面発光型レーザ素子の各々から出射される光が入射する光入射面を前記下面の一部に有し、かつ、前記光入射面とは反対側に位置し、前記光が出射する光出射面を有し、
    　前記光入射面および前記光出射面は、互いに平行な平面である、請求項７または８に記載の発光装置。
  10. 　前記複数の面発光型レーザ素子は、前記基板の前記上面における素子領域内に配列されており、
    　前記配線中継部材は、前記基板の前記上面における前記素子領域外に配置されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の発光装置。
  11. 　前記基板は、第４配線を有し、
    　前記複数の面発光型レーザ素子は、前記第４配線に電気的に接続される第３レーザ素子を含み、
    　前記第１レーザ素子は赤色の光を出射し、
    　前記第２レーザ素子は緑色の光を出射し、
    　前記第３レーザ素子は青色の光を出射する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の発光装置。
  12. 　前記複数の第１電極の端部は、前記複数の第１発光領域を挟むように位置し、前記配線中継部材に近い方に位置する少なくとも１つの第１端部、および前記配線中継部材から遠い方に位置する少なくとも１つの第２端部を含み、
    　前記第３配線は、前記少なくとも１つの第１端部に電気的に接続された少なくとも１つの第１パターン配線と、前記少なくとも１つ第２端部に電気的に接続された少なくとも１つの第２パターン配線とを含み、
    　前記基板の前記上面に対して垂直な方向から見て、前記少なくとも１つの第２パターン配線は、前記複数の第１発光領域を迂回するように、前記少なくとも１つの第１パターン配線の外側を通る、請求項４に記載の発光装置。
  13. 　前記第３配線は、前記複数の第１電極にそれぞれ電気的に接続された複数のパターン配線を含み、
    　前記第１レーザ素子は、前記基板の前記上面に対向する側に第３電極を有し、
    　前記基板の前記上面に対して垂直な方向から見て、前記複数のパターン配線の各々は、前記第３電極と重なる部分を有する、請求項４に記載の発光装置。
  14. 　前記第３配線は、前記複数の第１電極にそれぞれ電気的に接続された複数のパターン配線を含み、
    　前記基板の前記上面に対して垂直な方向から見て、前記複数のパターン配線の各々は、前記第２レーザ素子のどの部分にも重ならない、請求項４に記載の発光装置。
  15. 　前記複数の第１電極の端部は、前記複数の第１発光領域を挟むように位置し、前記配線中継部材に近い方に位置する少なくとも１つの第１端部、および前記配線中継部材から遠い方に位置する少なくとも１つの第２端部を含み、
    　前記第３配線は、前記少なくとも１つの第１端部に電気的に接続された少なくとも１つの第１パターン配線と、前記少なくとも１つ第２端部に電気的に接続された少なくとも１つの第２パターン配線とを含み、
    　前記配線中継部材は、前記少なくとも１つの第１パターン配線に電気的に接続された少なくとも１つの第１中継配線と、前記少なくとも１つの第２パターン配線に電気的に接続された少なくとも１つの第２中継配線とを含み、
    　前記少なくとも１つの第１中継配線よりも、前記少なくとも１つの第２中継配線は、前記第１レーザ素子から離れた位置にある、請求項４に記載の発光装置。
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