特許 7417029 発光装置及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-10

(45)【発行日】2024-01-18

(54)【発明の名称】発光装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/02257 20210101AFI20240111BHJP

【ＦＩ】

H01S5/02257

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2018234017

(22)【出願日】2018-12-14

(65)【公開番号】P2020096112

(43)【公開日】2020-06-18

【審査請求日】2021-11-15

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】橋本 卓弥

(72)【発明者】

【氏名】三浦 創一郎

【審査官】大和田 有軌

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１３８９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３５４８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１８４７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３３３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０９９９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３９２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４１５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１９４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２２１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５１２５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－０９０６３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５７－００２６７３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００１７７４１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｓ ５／００ － ５／５０

Ｈ０１Ｌ ３１／００ － ３３／６４

Ｂ２３Ｋ ２６／００ － ２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上方が開口した凹部が設けられているパッケージと、
前記凹部を覆うように前記パッケージに固定されているキャップと、
前記キャップと前記パッケージとに囲まれた空間内に配置された、レーザ光を出射する１以上のレーザ素子と、を備え、
前記キャップは、上面及び下面を有する透光性部材と、前記下面において前記レーザ光を外部へ取り出す光取出領域を避けて設けられた遮光膜と、を有し、
前記遮光膜は、上面視において、前記レーザ素子の少なくとも一部を覆う位置に設けられており、
前記遮光膜には、所定の情報を読み取り可能なマークとして二次元コードまたは数字が設けられている発光装置。

【請求項2】

前記レーザ素子からの前記レーザ光を前記透光性部材に向けて反射する光反射部材を備え、
上面視において、前記遮光膜は、前記光反射部材を囲む形状で設けられている請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記レーザ素子は、光出射端面及び光反射端面を有し、
前記遮光膜は、前記光反射端面から出射する光が、直接又は前記凹部の内壁で反射されて到達する位置に設けられている請求項１又は２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記１以上のレーザ素子として、出射するレーザ光の視感度が異なる複数のレーザ素子を有する請求項１～３のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項5】

上面視において、前記マークは、前記１以上のレーザ素子のうち最も視感度が低いレーザ光を出射するレーザ素子に最も近接して配置されている請求項４に記載の発光装置。

【請求項6】

前記１以上のレーザ素子として、青色レーザ光を出射する青色レーザ素子と、緑色レーザ光を出射する緑色レーザ素子と、赤色レーザ光を出射する赤色レーザ素子と、を有する請求項３～５のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項7】

前記マークは、前記遮光膜が有る部分と無い部分との組み合わせによって構成されている請求項１～６のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項8】

前記遮光膜は、前記透光性部材の外縁まで又は外縁の近傍まで延びており、
前記遮光膜の一部に接合部材を接続することにより、前記キャップと前記パッケージとが接合されている請求項１～７のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項9】

第１主面及び第２主面を有する透光性部材と、前記第２主面の一部に設けられた遮光膜と、を有するキャップを準備する工程と、
前記遮光膜の一部を加工することにより、所定の情報を読み取り可能なマークとして二次元コードまたは数字を形成する工程と、
凹部が設けられているパッケージと、前記凹部内に配置された１以上のレーザ素子と、を準備する工程と、
前記マークが形成された側を前記パッケージの側として、前記キャップを前記パッケージに前記凹部を覆うように固定する工程と、を備える発光装置の製造方法。

【請求項10】

前記マークを形成する工程において、前記透光性部材の前記第１主面の側から加工用レーザ光を照射することにより前記マークを形成する請求項９に記載の発光装置の製造方法。

【請求項11】

前記マークを形成する工程において、前記透光性部材の前記第２主面の側に吸引装置を配置し、前記加工用レーザ光の照射時に、前記吸引装置を用いて、前記加工用レーザ光の照射によって生成された加工塵を吸引する請求項１０に記載の発光装置の製造方法。

【請求項12】

パッケージとキャップとが接合することで形成された閉空間に、レーザ光を出射する１以上のレーザ素子が配置されており、
前記キャップは、上面及び下面を有する透光性部材と、前記下面において前記レーザ光を外部へ取り出す光取出領域を避けて設けられた遮光膜と、を有し、
前記遮光膜は、上面視において、前記レーザ素子の少なくとも一部を覆う位置に設けられており、
前記遮光膜には、所定の情報を読み取り可能なマークとして二次元コードまたは数字が設けられており、
前記マークは、上面視において前記レーザ素子の共振器の延長線上を避けて配置されている発光装置。

【請求項13】

パッケージとキャップとが接合することで形成された閉空間に、レーザ光を出射する１以上のレーザ素子が配置されており、
前記キャップは、上面及び下面を有する透光性部材と、前記下面において前記レーザ光を外部へ取り出す光取出領域を避けて設けられた遮光膜と、を有し、
前記遮光膜は、上面視において、前記レーザ素子の少なくとも一部を覆う位置に設けられており、
前記遮光膜には、所定の情報を読み取り可能なマークとして二次元コードまたは数字が設けられており、
前記マークは、上面視において前記レーザ素子の光出射端面及び光反射端面を共振器方向に延長させた領域を避けて配置されている発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

発光素子のパッケージの例としては、特許文献１が挙げられる。特許文献２には、パッケージ部材と、パッケージ部材に接合されたカバーガラスと、パッケージ部材とカバーガラスに囲まれた空間領域に配置されたレーザチップと、を有する光デバイスが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１２４５４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の光デバイスのカバーガラスは、その全体が光透過性である。このような構成では、レーザチップからの光の一部が迷光としてカバーガラスから取り出される可能性がある。また、特許文献１に記載の光デバイスは、ロット番号等の情報を印字することは想定されておらず、このような情報を印字する場所が確保されていない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は以下の発明を含む。
上方が開口した凹部が設けられているパッケージと、
前記凹部を覆うように前記パッケージに固定されているキャップと、
前記キャップと前記パッケージとに囲まれた空間内に配置された、レーザ光を出射する１以上のレーザ素子と、を備え、
前記キャップは、上面及び下面を有する透光性部材と、前記下面において前記レーザ光を外部へ取り出す光取出領域を避けて設けられた遮光膜と、を有し、
前記遮光膜は、上面視において、前記レーザ素子の少なくとも一部を覆う位置に設けられており、
前記遮光膜には、所定の情報を読み取り可能なマークが設けられている発光装置。

【0006】

第１主面及び第２主面を有する透光性部材と、前記第２主面の一部に設けられた遮光膜と、を有するキャップを準備する工程と、
前記遮光膜の一部を加工することにより、所定の情報を読み取り可能なマークを形成する工程と、
凹部が設けられているパッケージと、前記凹部内に配置された１以上のレーザ素子と、を準備する工程と、
前記マークが形成された側を前記パッケージの側として、前記キャップを前記パッケージに前記凹部を覆うように固定する工程と、
を備える発光装置の製造方法。

【発明の効果】

【0007】

このように、遮光膜が迷光低減とマーク形成領域確保という両方の役割を備えることにより、これらの効果を得ることができる小型化可能な発光装置及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】実施形態に係る発光装置の模式的平面図である。

【図1B】図１Ａ中のIＢ－IＢ線における模式的断面図である。

【図2】キャップの模式的下面図である。

【図3】発光装置とレンズとの組み合わせの一例を示す模式的断面図である。

【図4】実施形態に係る発光装置の製造工程を概略的に示すフローチャートである。

【図5】キャップ準備工程を説明するための模式的断面図である。

【図6】マーク形成工程を説明するための模式的断面図である。

【図7A】パッケージ及びレーザ素子準備工程を説明するための模式的平面図である。

【図7B】図７Ａ中のVIIＢ－VIIＢ線における模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための方法を例示するものであって、本発明を以下の実施形態に特定するものではない。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。

【0010】

図１Ａは、実施形態に係る発光装置１００の模式的平面図である。図１Ｂは、図１Ａ中のＩＢ－ＩＢ線における模式的断面図である。発光装置１００は、パッケージ１０と、キャップ２０と、レーザ素子３０（３１、３２、３３）と、を有する。パッケージ１０には、上方が開口した凹部１１が設けられている。キャップ２０は、凹部１１を覆うようにパッケージ１０に固定されている。レーザ素子３０は、キャップ２０とパッケージ１０とに囲まれた空間内に配置されている。レーザ素子３０はレーザ光を出射する。

【0011】

キャップ２０は、上面２１ａ及び下面２１ｂを有する透光性部材２１と、下面２１ｂに設けられた遮光膜２２と、を有する。図１Ａにおいて網掛けを施した領域が、遮光膜２２が設けられた領域である。遮光膜２２は、下面２１ｂにおけるレーザ光を外部へ取り出す部分である光取出領域を避けて設けられている。遮光膜２２は、上面視において、レーザ素子３０の少なくとも一部を覆う位置に設けられている。遮光膜２２には、所定の情報を読み取り可能なマーク２３が設けられている。なお、図１Ａにおいて、一部の部品は透光性部材２１及び遮光膜２２を透過した状態で破線で示している。本明細書において、透光性部材２１のレーザ光が照射される側の面を下面といい、それとは反対の側の面を上面という。そのほかの部材の上下面や各部材の位置関係についてもこれに倣う。

【0012】

遮光膜２２は、レーザ素子からの光を遮ることによる迷光低減の効果を有すると共に、マーク２３の形成領域として用いられる。これにより、それらの効果を得ることができる小型化可能な発光装置１００を得ることができる。図１Ｂに示すように透光性部材２１の側面に遮光部材がなく側面が露出している場合は、もし遮光膜を下面２１ｂでなく上面２１ａに設けると、遮光膜の下面で反射された光が透光性部材２１の側面から取り出される可能性がある。このため、遮光膜２２は下面２１ｂに設けることが好ましく、これにより、透光性部材２１の側面からの迷光を低減することができる。また、下面２１ｂの方が上面２１ａよりも照射されるレーザ光の光路長が短いため、レーザ光のサイズが小さい。すなわち、下面２１ｂの方が上面２１ａよりも、遮光膜２２が避けるべき光取出領域が小さい。このため、遮光膜２２を下面２１ｂに設けることで、上面２１ａに設ける場合と比較して、遮光膜２２の面積を大きくすることができる。マーク２３を形成するためには遮光膜２２の面積が大きい方が有利である。

【0013】

遮光膜２２は、迷光が発光装置１００の外に取り出される可能性を低減することができる位置に配置する。レーザ素子３０は光出射端面及び光反射端面を有するが、迷光とは、例えば、光反射端面から漏れる光である。このため、遮光膜２２は、光反射端面から出射する光が、直接又は凹部１１の内壁で反射されて到達する位置に設けられていることが好ましい。なお、凹部１１の内壁は底面と側壁を含む。レーザ素子３０がサブマウント４０の上に設けられている場合は、遮光膜２２は、さらに、光反射端面から出射する光がサブマウント４０で反射されて到達する位置に設けられていることが好ましい。これにより、サブマウント４０で反射された光も遮光膜２２で遮ることができる。なお、光反射端面から出射する光が直接又は凹部１１の内壁で反射されて到達する位置のすべてに遮光膜２２を設けると、レーザ素子３０の光出射端面から出射されるレーザ光の主要部を遮る場合がある。このため、遮光膜２２は、光反射端面からの光が到達する位置のすべてに設けなくてもよい。また、レーザ素子３０からの光は、各部材で反射される度にその一部がそれらの部材によって吸収されるため、遮光膜２２で反射された光が他の部材で再反射されることによって到達する位置には遮光膜２２を設けなくてもよい。

【0014】

発光装置１００は、レーザ素子３０からのレーザ光を透光性部材２１に向けて反射する光反射部材５０を有することができる。この場合、光反射部材５０の光反射面で反射されたレーザ光の主要部が通過する領域が光取出領域である。レーザ光の主要部とは、ピーク強度値に対して１／ｅ^２以上の強度を有する光が分布する領域として特定することができる。例えば、光反射部材５０の表面のうちレーザ光を反射する面である光反射面の直上が光取出領域である。このため、図１Ａにおいて、遮光膜２２は、上面視において光反射部材５０を囲む形状で設けられる。言い換えれば、光反射部材５０の直上には遮光膜２２が設けられていない。これにより、光反射部材５０の光反射面で反射されたレーザ光を遮光膜２２に遮られることなく外部に取り出すことができる。図１Ｂにおいて、レーザ素子３０はその光出射端面が光反射部材５０の光反射面と向き合うように配置されている。図１Ａに示すように、上面視において、少なくともレーザ素子３０の光反射端面と凹部１１の縁との間に遮光膜２２が設けられていることで、光反射端面からの漏れ光が発光装置１００の外部に取り出される可能性を低減することができる。

【0015】

図１Ａに示すように、遮光膜２２は、開口を有する形状とすることができる。その開口を光取出口とし、それ以外の領域を遮光膜２２で被覆することにより、迷光が発光装置１００の外部に取り出される可能性を低減することができる。また、後述ように、遮光膜２２の一部をパッケージ１０と接合するための接合領域とするためには、遮光膜２２が開口を有する形状であることが好ましい。遮光膜２２の開口のサイズ及び位置は、発光装置１００の外部に取り出したいレーザ光の量によって決定してよい。遮光膜２２の開口は、レーザ素子３０からのレーザ光の主要部の全てが通過するサイズ及び位置に設けてもよい。遮光膜２２の開口は、下面２１ｂのレーザ光の主要部の縁と開口の縁との直線距離のうち最も短い距離が０．０５ｍｍ以下であることが好ましく、また、最も長い距離が０．５ｍｍ以下であることが好ましい。遮光膜２２の開口は、レーザ素子３０からのレーザ光の主要部の全てが通過するサイズ及び位置でなくてもよく、遮光膜２２によってレーザ光の主要部の一部を遮ってもよい。図３に、発光装置１００とレンズ４００との組み合わせの一例を示す。発光装置１００から取り出されるレーザ光をレンズに入射させる場合、レンズに入射するレーザ光がレンズ４００の有効径よりも小さいことが好ましい。これにより、発光装置１００とレンズ４００の相対位置が設計値からずれても、レーザ光をレンズの有効径内に収めることができ、これによって迷光が発生する可能性を低減することができるためである。図３に示すように、発光装置１００からのレーザ光とレンズ４００の有効径がこのような関係になるように、遮光膜２２をレーザ素子３０からのレーザ光の一部を遮る位置に設けてもよい。

【0016】

レーザ素子３０が複数ある場合、遮光膜２２の開口は１つでも複数でもよい。図１Ａに示すように１つのサブマウント４０に複数のレーザ素子３０を配置する場合は、レーザ素子３０同士の距離が比較的短いため、遮光膜２２の開口は１つであることが好ましい。遮光膜２２の開口の形状としては、円形、楕円形、多角形などが挙げられる。多角形よりも、多角形の角が丸められた形状の方が形成容易であるため、そのような形状であってもよい。例えば、図１Ａに示すように、複数のレーザ素子３０が列状に配置される場合は、遮光膜２２の開口の形状は、四角形又は四角形の角が丸められた形状とすることができる。

【0017】

図１Ａにおいて、光反射部材５０は、その中心が凹部１１の中心と一致しない。このように、凹部１１の中央部をレーザ素子３０を配置する領域とし、レーザ素子３０と凹部１１の縁との間に光反射部材５０を配置することが好ましい。これにより、凹部１１の中央部に光反射部材５０を配置する場合と比較して発光装置１００を小型化することができる。また、このような配置により、遮光膜２２を幅の狭い部分と広い部分とを有する形状とすることができるため、幅の広い部分にマーク２３を形成することができる。

【0018】

１つの凹部１１内に複数のレーザ素子３０が配置されていてもよい。発光装置１００は、例えば、レーザ素子３０として、出射するレーザ光の視感度が異なる複数のレーザ素子を有することができる。この場合、上面視において、マーク２３は、複数のレーザ素子３０のうち最も視感度が低いレーザ光を出射するレーザ素子に最も近接して配置されていることが好ましい。マーク２３は遮光膜２２の一部に形成されるため、遮光膜２２におけるマーク２３が形成されている部分は形成されていない部分と比較して遮光性が低下する場合がある。例えば、マーク２３が遮光膜２２の有る部分と無い部分との組み合わせによって構成されている場合はマーク２３を形成領域の遮光性が他の領域よりも低下する。マーク２３を、視感度が低いレーザ光の光源に近付け、相対的に、視感度が高いレーザ光の光源から遠ざけることで、マーク２３形成領域の遮光性の低下の影響を小さくすることが可能である。したがって、迷光低減のためにはそのような配置が好ましい。なお、ここでは視感度を基準としたが、発光装置１００の用途によっては別の基準を用いてもよい。例えば、短波長の光の漏出低減を重視する場合は、短波長の光を放出するレーザ素子から相対的に遠い位置にマーク２３を形成するとよい。

【0019】

図１Ａでは、レーザ素子３０として、青色レーザ光を出射する青色レーザ素子３１と、緑色レーザ光を出射する緑色レーザ素子３２と、赤色レーザ光を出射する赤色レーザ素子３３と、を有する。視感度は、緑色レーザ光が最も高く、赤色レーザ光が次いで高く、青色レーザ光が最も低い。したがって、図１Ａでは、マーク２３は青色レーザ素子３１に最も近接して配置されている。図１Ａでは、青色レーザ素子３１と赤色レーザ素子３３の間に緑色レーザ素子３２を配置しているが、迷光低減を重視する場合は、赤色レーザ素子３３と緑色レーザ素子３２の位置を入れ替えてもよい。

【0020】

図１Ａにおいて、共振器方向の長さは、青色レーザ素子３１と緑色レーザ素子３２が同程度であり、赤色レーザ素子３３がそれよりも長い。これは、後述するように赤色レーザ素子３３がそれ以外の素子と効率が異なるためである。このため、各レーザ素子から同程度の出力を得るために赤色レーザ素子３３をそれ以外の素子よりも長くしている。図１Ａにおいて、遮光膜２２は、赤色レーザ素子３３の一部のみを被覆し、それよりも共振器方向の長さが短い青色レーザ素子３１及び緑色レーザ素子３２は全く被覆していない。このように、共振器方向の長さが異なる複数のレーザ素子３０を配置する場合は、遮光膜２２は一部のレーザ素子３０を被覆するのみであってもよい。なお、共振器方向とは、例えばリッジが設けられている場合はリッジの延伸方向を指す。共振器方向は、例えば光出射端面と光反射端面とを最短距離で結ぶ方向である。

【0021】

また、マーク２３を設けることによる迷光増大の割合を低減するためには、マーク２３はレーザ素子３０からの光が到達する可能性が比較的低い位置に設けることが好ましい。具体的には、マーク２３は、上面視においてレーザ素子３０の共振器の延長線上を避けて配置されることが好ましい。例えばレーザ素子３０にリッジが設けられている場合は、上面視においてリッジの延長線上を共振器の延長線上とみなすことができる。図１Ａでは、マーク２３は、各レーザ素子３０の光出射端面及び光反射端面を共振器方向に延長させた領域を避けて配置されている。このように、マーク２３は、上面視においてレーザ素子３０の光出射端面及び光反射端面を共振器方向に延長させた領域を避けて配置されることがより好ましい。これにより、マーク２３を設けることによる迷光増大の割合をより低減することができる。図１Ａでは、共振器方向の長さが最も長いレーザ素子３０（赤色レーザ素子３３）の複数の側面のうち１つの側面と凹部１１の縁の間に、それよりも共振器方向の長さが短いレーザ素子３０（青色レーザ素子３１及び緑色レーザ素子３２）と、マーク２３とが配置されている。このように、共振器方向の長さが異なる複数のレーザ素子３０を配置する場合に、上面視において共振器方向の長さが長いレーザ素子３０よりも共振器方向の長さが短いレーザ素子３０の方に近くなるようにマーク２３を配置してもよい。

【0022】

（パッケージ１０）
パッケージ１０は、凹部１１が設けられた本体１２と、凹部１１の周りの本体１２の表面に設けられた金属膜１３と、を含む。パッケージ１０は、セラミックを主材料として形成することができる。なお、セラミックに限らず金属で形成してもよい。パッケージ１０の主材料としては、例えば、セラミックでは窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、炭化ケイ素を、金属では銅、アルミニウム、鉄、複合物として銅モリブデン、銅-ダイヤモンド複合材料、銅タングステンを挙げることができる。あるいは、底部と枠部を、それぞれ主材料が異なる別個の部材として形成し、底部と枠部を接合してパッケージ１０を形成してもよい。

【0023】

迷光を低減するためには、凹部１１の内壁はレーザ素子３０からの光に対する反射率が低いことが好ましい。凹部１１の内壁において光が吸収されるほど迷光が低減するためである。このような材料としては、例えば窒化アルミニウムセラミックが挙げられる。凹部の側壁を窒化アルミニウムセラミックで構成することで、迷光低減の効果が期待できる。
金属膜１３は、例えば、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕが透光性部材２１側からこの順に積層された積層膜とする。金属膜１３は、後述する接合部材６０を接合するための部材であり、不要であれば省略してもよい。

【0024】

（キャップ２０）
キャップ２０は、透光性部材２１と遮光膜２２を有する。透光性部材２１は、下面と、上面と、側面とを有する。透光性部材２１は、全体として透光性である。透光性部材２１は例えば直方体の形状である。透光性部材２１は、サファイア、ガラス等を主材料に用いて形成することができる。透光性部材２１はサファイアから形成することが好ましい。サファイアはガラスよりも熱伝導率が高いため、後述する加工用レーザ光を用いてマーク２３を形成する際に、加工時の熱を拡散する能力が高い。そのため、加工時の熱負荷によるマイクロクラック等のダメージを減らすことができ、これにより発光装置１００の長期信頼性を向上させることができる。

【0025】

遮光膜２２は、レーザ素子３０からの光を遮光する膜である。遮光膜２２は、レーザ素子３０が出射するレーザ光のピーク波長に対する透過率が５％以下である膜とすることができる。遮光膜２２の透過率は、レーザ光のピーク波長の１／ｅ^２以上の強度を有する波長帯において５％以下であることが好ましい。また、製造時に発生するレーザ素子３０の発振波長のばらつきを考慮して、実際のレーザ光の波長よりも広い範囲で透過率５％以下としてもよい。レーザ素子３０が複数であり、それぞれ出射するレーザ光の波長が異なる場合は、遮光膜２２の透過率はすべてのレーザ光の波長に対して５％以下であることが好ましい。遮光膜２２の透過率の最小値は例えば０．１％である。遮光膜２２は、レーザ光を反射する膜であってもよく、吸収する膜であってもよい。より迷光を低減するためには、レーザ光の波長に対する吸収率が５０％以上であることが好ましい。遮光膜２２の吸収率の最大値は１００％でもよく、例えば９９％以下であってもよい。遮光膜２２は、例えば金属膜である。金属膜と酸化膜等の別の材料を組み合わせてもよい。遮光膜２２を構成する材料としては、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｃｒ等の金属材料が挙げられる。遮光膜２２は、例えば、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕが透光性部材２１側からこの順に積層された構造を有する。

【0026】

遮光膜２２は、透光性部材２１の外縁まで、又は、外縁の近傍まで延びていることが好ましい。ここで、外縁の近傍とは、外縁からの距離が５００μｍ以下である領域を指す。そして、遮光膜２２の一部に接合部材６０を接続することにより、キャップ２０とパッケージ１０とが接合されている。これにより、キャップ２０とパッケージ１０の接合部分まで遮光膜２２を設けることができるため、迷光低減のために有利である。接合部材６０としては、金属接着材を用いることが好ましい。樹脂接着材よりもレーザ光による影響を受けにくいためである。また、樹脂接着材であればアウトガスによるレーザ素子３０の光出射端面への集塵が懸念されるが、金属接着材であればアウトガスが無いか或いは樹脂接着材より少ないため、集塵する確率を低減することができる。接合部材６０として金属接着材を用いる場合、遮光膜２２が金属膜であることで、接合部材６０との接合性を良好とすることができる。金属接着材としては、Ａｕ－Ｓｎ、Ｎｉ－Ｓｎ、Ａｇ粒子、Ａｕ粒子、Ｃｕ粒子等が挙げられる。図１Ｂでは、接合部材６０の直上に、遮光膜２２の一部と透光性部材２１の一部が配置されている。このように、接合部材６０の直上に、遮光膜２２だけでなく透光性部材２１も配置されていることで、遮光膜２２のみ配置されている場合と比較して発光装置１００を小型化することができる。

【0027】

パッケージ１０とキャップ２０とが接合することで形成された閉空間は気密封止された空間となる。このように気密封止することで、レーザ素子３０の光出射端面に有機物等が集塵する確率を低下させることができる。

【0028】

図２は、キャップ２０を下面２１ｂの側から見た、キャップ２０の模式的下面図である。マーク２３は、例えば二次元コードである。マーク２３は、遮光膜２２が有る部分と無い部分との組み合わせによって構成されていてもよい。このようなマーク２３は、後述するようにレーザ加工によって形成することができる。あるいは、さらなる迷光低減のため、マーク２３は、遮光膜２２の他の部分と同じ色である部分と変色した部分との組み合わせによって構成されていてもよい。また、マーク２３が数字や文字である場合は、マーク２３は遮光膜２２が無い部分のみ又は変色した部分で構成されていてもよい。

【0029】

透光性部材２１の上面２１ａ及び／又は下面２１ｂの光取出領域には、反射防止膜が設けられていてもよい。

【0030】

（レーザ素子３０）
レーザ素子３０は、下面と、上面と、複数の側面とを有し、複数の側面の１つである光出射端面からレーザ光を放射する。レーザ素子３０として、青色レーザ光を出射する青色レーザ素子３１と、緑色レーザ光を出射する緑色レーザ素子３２と、赤色レーザ光を出射する赤色レーザ素子３３と、を有することができる。なお、これ以外の色の光を放射するレーザ素子３０を用いてもよく、また、同じ色の光を放射するレーザ素子３０を複数配置してもよい。また、配置されるレーザ素子３０の数は、１つでもよく、複数でもよい。図１Ａでは、光反射部材５０の一方の側に全てのレーザ素子３０を配置したが、光反射部材５０の両側にそれぞれレーザ素子３０を配置することもできる。

【0031】

ここで、青色の光は、その発光ピーク波長が４２０ｎｍ～４９４ｎｍの範囲内にある光をいうものとする。青色レーザ素子３１が放出するレーザ光のピーク波長は４４０ｎｍ～４７５ｎｍの範囲内にあってもよい。緑色の光は、その発光ピーク波長が４９５ｎｍ～５７０ｎｍの範囲内にある光をいうものとする。緑色レーザ素子３２が放出するレーザ光のピーク波長は５１０ｎｍ～５５０ｎｍの範囲内にあってもよい。青色レーザ素子３１又は緑色レーザ素子３２としては、窒化物半導体を含む半導体レーザ素子が挙げられる。窒化物半導体としては、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、及びＡｌＧａＮを用いることができる。赤色の光は、その発光ピーク波長が６０５ｎｍ～７５０ｎｍの範囲内にある光をいうものとする。赤色レーザ素子３３が放出するレーザ光のピーク波長は６１０ｎｍ～７００ｎｍの範囲内にあってもよい。赤色レーザ素子３３としては、例えば、ＩｎＡｌＧａＰ系やＧａＩｎＰ系、ＧａＡｓ系やＡｌＧａＡｓ系の半導体を含む半導体レーザ素子が挙げられる。

【0032】

レーザ素子３０は、サブマウント４０を介してパッケージ１０に固定されていてもよい。サブマウント４０は例えば直方体の形状で構成される。サブマウント４０は、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、又は炭化ケイ素を用いて形成することができる。また、サブマウント４０には一部に金属膜が設けられている。

【0033】

光反射部材５０の主材料としては、石英若しくはＢＫ７（硼珪酸ガラス）等のガラス、アルミニウム等の金属、又はＳｉ等を採用することができる。光反射部材５０は、主材料の表面の一部に光反射膜を設けることで光反射面を形成することができる。光反射膜としては、Ａｇ、Ａｌ等の金属やＴａ_２Ｏ_５／ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２／ＳｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５／ＳｉＯ_２等の誘電体多層膜等を採用することができる。光反射部材５０は、金属等の光反射率の高い材料を用いてその外形を形成し、光反射膜を省略してもよい。光反射部材５０の光反射面は、それぞれ、反射させるレーザ光のピーク波長に対する光反射率を９９％以上とすることができる。これらの光反射率は１００％以下あるいは１００％未満とすることができる。

【0034】

発光装置１００は、ツェナーダイオードなどの保護素子を有していてもよい。レーザ素子３０や保護素子は、ワイヤ等を介してパッケージ１０の導電性部材と電気的に接続される。その導電性部材と電気的に接続されたパッケージ１０の外側電極に通電することにより、レーザ素子３０や保護素子に通電される。

【0035】

（発光装置の製造方法）

【0036】

図４は、実施形態に係る発光装置の製造工程を概略的に示すフローチャートである。図４に示すとおり、実施形態の発光装置の製造方法は、キャップ準備工程Ｓ１０１と、マーク形成工程Ｓ１０２と、パッケージ及びレーザ素子準備工程Ｓ１０３と、キャップ固定工程Ｓ１０４とを有する。マーク形成工程Ｓ１０２の後にキャップ固定工程Ｓ１０４を行うことにより、マーク２３の形成時に発生する加工塵がレーザ素子３０等に付着する可能性を低減することができる。

【0037】

（キャップ準備工程Ｓ１０１）
キャップ準備工程Ｓ１０１では、図５に示すように、上面２１ａ（第１主面）及び下面２１ｂ（第２主面）を有する透光性部材２１と、下面２１ｂの一部に設けられた遮光膜２２と、を有するキャップ２０を準備する。この状態では、まだ遮光膜２２にマークは設けられていない。

【0038】

（マーク形成工程Ｓ１０２）
マーク形成工程Ｓ１０２では、遮光膜２２の一部を加工することにより、所定の情報を読み取り可能なマーク２３を形成する。マーク２３は、所定の情報を読み取り可能な形状に形成されている。例えば、二次元コードや数桁の数字などは、マーク２３の一例である。上述の図２に示すマーク２３は、二次元コードを模式的に示すものである。二次元コードは、例えば、複数の正方形状のセルが行列状に整列されたパターンである。所定の情報の一例としては、製品型番、ロット番号、日付、シリアル番号、ランク情報、などを挙げることができる。マーク２３からは、例えば、光学的に撮影された写真を読取装置（例えば、二次元コードを読み取るリーダ装置）で解読することにより情報が読み取られる。マーク２３の大きさは、例えば、縦６００μｍ、横６００μｍの矩形の範囲内に収まる大きさであってもよい。

【0039】

マーク形成工程Ｓ１０２において、透光性部材２１の上面２１ａの側から加工用レーザ光を照射することによりマーク２３を形成することができる。例えば、図６に示すように、透光性部材２１の上面２１ａの側に加工用レーザ光源２００を配置する。加工用レーザ光源２００から放出される加工用レーザ光をキャップ２０に照射し、透光性部材２１を透過させて遮光膜２２を加工する。マーク２３はフォトリソグラフィにより形成することも可能であるが、このように加工用レーザ光を用いて加工する手法であれば、フォトリソグラフィ用のマスクが不要であるので安価に製造することができる。フォトリソグラフィであれば異なる形状のマークを印字するためには異なるマスクを作製する必要があるが、加工用レーザ光による加工であれば印字プログラムの変更で異なる形状のマークを印字することができる。加工用レーザ光源２００としては、ＹＡＧレーザ等が挙げられる。加工用レーザ光のピーク波長は、透光性部材２１を透過可能な波長であり、例えば透光性部材２１としてサファイアを用いる場合は３００～３０００ｎｍの範囲内とすることができる。例えば、ＹＡＧレーザの第二高調波である緑色のレーザ光を用いて加工することができる。

【0040】

図６に示すように、マーク形成工程Ｓ１０２において、透光性部材２１の下面２１ｂの側に吸引装置３００を配置することができる。この吸引装置３００を用いて、加工用レーザ光の照射時に、加工用レーザ光の照射によって生成された加工塵を吸引する。加工塵が下面２１ｂや遮光膜２２に付着すると、後の工程で組み合わせるレーザ素子３０等に付着する可能性がある。マーク２３の加工時に吸引を行うことで、その可能性を低減することができる。加工用レーザ光を上面２１ａの側から照射する構成とすることにより、吸引装置３００を下面２１ｂの側に配置することができる。吸引装置３００としては、例えば真空ポンプを用いた吸引装置が挙げられる。

【0041】

複数のキャップ２０に対して一括でマーク２３を形成してもよい。例えば、複数のキャップ２０が一繋がりになったウェハーを準備し、マーク２３を形成した後、個々のキャップ２０に個片化してもよい。

【0042】

（パッケージ及びレーザ素子準備工程Ｓ１０３）
パッケージ及びレーザ素子準備工程Ｓ１０３では、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、凹部１１が設けられているパッケージ１０と、凹部１１内に配置された１以上のレーザ素子３０と、を準備する。パッケージ及びレーザ素子準備工程Ｓ１０３は、少なくともキャップ固定工程Ｓ１０４の前に行えばよく、工程Ｓ１０１又は工程Ｓ１０２の前に行ってもよく、同時に行ってもよい。

【0043】

（キャップ固定工程Ｓ１０４）
キャップ固定工程Ｓ１０４では、マーク２３が形成された側をパッケージ１０の側として、キャップ２０をパッケージ１０に凹部１１を覆うように固定する。これにより、図１Ａ及び図１Ｂに示す発光装置１００を得ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0044】

実施形態に記載の発光装置は、プロジェクタ、車両用ヘッドライト、照明、ディスプレイのバックライト等の光源として使用することができる。

【符号の説明】

【0045】

１０ パッケージ
１１ 凹部
１２ 本体
１３ 金属膜
２０ キャップ
２１ 透光性部材
２１ａ 上面、２１ｂ 下面
２２ 遮光膜
２３ マーク
３０ レーザ素子
３１ 青色レーザ素子、３２ 緑色レーザ素子、３３ 赤色レーザ素子
４０ サブマウント
５０ 光反射部材
６０ 接合部材
１００ 発光装置
２００ 加工用レーザ光源
３００ 吸引装置
４００ レンズ

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】