(57)【要約】  光学部材（１Ａ）は、光取出面（２ａ）となる第１面を有し、励起光であるレーザ光を異なる波長の光に変換可能である変換部材（２）と、変換部材（２）を保持し、第１面と連続する第２面を有する保持部材（３）と、第１面から第２面にかけて連続して形成された線状の配線（４）と、を備える。
2019131439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射面又は光取出面となる第１面を有し、励起光であるレーザ光を異なる波長の光に変換可能である変換部材と、
前記変換部材を保持し、前記第１面と連続する第２面を有する保持部材と、
前記第１面から前記第２面にかけて連続して形成された線状の配線と、
を備える光学部材。
【請求項２】
前記配線は、その一部が平面視で複数の屈曲部を有する形状をなし、複数の前記屈曲部のうち少なくとも１つが前記第２面に形成されている請求項１に記載の光学部材。
【請求項３】
前記配線は、その一部が平面視で渦巻形状を有し、その一部が前記第２面に形成されている請求項１に記載の光学部材。
【請求項４】
前記保持部材は、光反射性セラミックスからなり、
前記変換部材は、蛍光体を含有するセラミックスからなる請求項１から３のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項５】
前記配線は、透光性導電材料からなる請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項６】
前記配線は、酸化インジウムスズからなる請求項５に記載の光学部材。
【請求項７】
前記配線は、厚み５０〜２００ｎｍである請求項１から６のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項８】
前記配線は、幅５〜５０μｍである請求項１から７のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項９】
前記第１面及び第２面を覆うように形成された透光性膜を、さらに備え、
前記配線は前記透光性膜を介して前記第１面及び第２面に形成されている請求項１から８のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項１０】
前記第１面は光取出面である請求項１から９のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項１１】
前記第１面及び前記配線を覆うように形成された透光性の保護膜を、さらに備える請求項１０に記載の光学部材。
【請求項１２】
前記保護膜は、酸化ケイ素と、酸化ケイ素よりも高屈折率の材料とを含有する請求項１１に記載の光学部材。
【請求項１３】
前記第１面は光照射面であり、
前記配線の一部を覆う接合用の第１金属層と、
前記第１金属層と前記配線とを絶縁する絶縁膜と、
前記第１金属層と電気的に接続されたリーク確認用電極とを、さらに備える、請求項１から１２のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項１４】
前記保持部材及び前記変換部材の前記光照射面の側に配置された透光性の放熱部材をさらに備える請求項１から１３のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載に記載の光学部材と、
前記変換部材の前記光照射面にレーザ光を照射するように配置されるレーザ素子と、
を備える発光装置。
【請求項１６】
前記レーザ素子を包囲するパッケージをさらに備え、
前記レーザ光が前記変換部材に到達するように、前記光学部材が前記パッケージに固定されている請求項１５に記載の発光装置。
【請求項１７】
前記配線の抵抗値の変化を検出する検出回路をさらに備える請求項１５又は１６に記載の発光装置。
【請求項１８】
変換部材と保持部材とが一体に形成された焼結体を準備する工程と、
前記変換部材の第１面と、前記第１面から連続する前記保持部材の第２面と、が得られるように、前記変換部材及び前記保持部材の一部を除去する工程と、
前記第１面から前記第２面に連続して線状の配線を形成する工程と、
を含む光学部材の製造方法。
【請求項１９】
前記変換部材及び前記保持部材の一部を除去する工程の後であって前記配線を形成する工程の前に、前記第１面及び前記第２面を熱処理する工程を、さらに含む請求項１８に記載の光学部材の製造方法。
【請求項２０】
前記熱処理する工程の後であって前記配線を形成する工程の前に、
熱処理された前記第１面及び前記第２面を覆うように透光性膜を形成する工程を、さらに含み、
前記配線を形成する工程では、前記透光性膜に前記配線を形成する請求項１９に記載の光学部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学部材、発光装置及び光学部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ素子を使った発光装置が知られている。このような発光装置では、レーザ光が当たる蛍光体板表面に導電性細線又は導電性線路を形成することで、蛍光体板のクラック等を検知し、レーザ光の漏れの防止を図っている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−６０１５９号公報
【特許文献２】国際公開第２０１７／０１２７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような発光装置においては、蛍光体板のクラック等の検出は可能であるが、蛍光体板とその保持部材との境界部近傍でのクラック等の検出は困難である。また、発光装置の使用中に蛍光体板がずれたとしても、導電性細線又は導電性線路を外部回路と電気的に接続するためのワイヤ等が断線しない程度のズレであれば、異常と検出されない。これらの理由から、レーザ光の漏れ防止が不十分であるという問題があった。【０００５】
そこで、本開示に係る実施形態は、レーザ光の漏れに繋がる異常をより精度良く検出可能である光学部材、光学部材を用いた発光装置及び光学部材の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示の実施形態に係る光学部材は、光照射面又は光取出面となる第１面を有し、励起光であるレーザ光を異なる波長の光に変換可能である変換部材と、前記変換部材を保持し、前記第１面と連続する第２面を有する保持部材と、前記第１面から前記第２面にかけて連続して形成された線状の配線と、を備える。【０００７】
本開示の実施形態に係る発光装置は、前記光学部材と、前記変換部材の前記光照射面にレーザ光を照射するように配置されるレーザ素子と、を備える。【０００８】
本開示の実施形態に係る光学部材の製造方法は、変換部材と保持部材とが一体に形成された焼結体を準備する工程と、前記変換部材の第１面と、前記第１面から連続する前記保持部材の第２面と、が得られるように、前記変換部材及び前記保持部材の一部を除去する工程と、前記第１面から前記第２面に連続して線状の配線を形成する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の実施形態に係る光学部材及び発光装置によれば、レーザ光の漏れに繋がる異常をより精度良く検出することができる。本開示の実施形態に係る光学部材の製造方法によれば、レーザ光の漏れに繋がる異常をより精度良く検出可能な光学部材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る光学部材を用いた発光装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の保持部材の光取出面側の一部を示す平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ-ＩＩＩ線における断面図である。
【図４】配線の抵抗値の変化を検出する検出回路の構成を示す図である。
【図５Ａ】第１実施形態に係る光学部材の製造方法を説明するための図である。
【図５Ｂ】第１実施形態に係る光学部材の製造方法を説明するための図である。
【図５Ｃ】第１実施形態に係る光学部材の製造方法を説明するための図である。
【図６】第２実施形態に係る光学部材を用いた発光装置の構成を示す斜視図である。
【図７】図６の保持部材の底面図である。
【図８】図６の放熱部材の平面図である。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。
【図１０】第３実施形態に係る光学部材の構成を示す光取出面側の平面図である。
【図１１】図１０の保持部材の底面図である。
【図１２】図１０の放熱部材の平面図である。
【図１３】図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における断面図である。
【図１４】第１実施形態に係る光学部材の変形例を示す断面図である。
【図１５】第２実施形態に係る光学部材の変形例を示す断面図である。
【図１６】第３実施形態に係る光学部材の変形例を示す断面図である。
【図１７Ａ】第１実施形態に係る光学部材の変形例を示す光取出面側の平面図である。
【図１７Ｂ】第１実施形態に係る光学部材の変形例を示す一部拡大図である。
【図１７Ｃ】第１実施形態に係る光学部材の変形例を示す一部拡大図である。
【図１８Ａ】焼結体の第１の製造方法を説明するための図である。
【図１８Ｂ】焼結体の第１の製造方法を説明するための図である。
【図１８Ｃ】焼結体の第１の製造方法を説明するための図である。
【図１９Ａ】焼結体の第２の製造方法を説明するための図である。
【図１９Ｂ】焼結体の第２の製造方法を説明するための図である。
【図１９Ｃ】焼結体の第２の製造方法を説明するための図である。
【図１９Ｄ】焼結体の第２の製造方法を説明するための図である。
【図２０Ａ】焼結体の第３の製造方法を説明するための図である。
【図２０Ｂ】焼結体の第３の製造方法を説明するための図である。
【図２０Ｃ】焼結体の第３の製造方法を説明するための図である。
【図２０Ｄ】焼結体の第３の製造方法を説明するための図である。
【図２１Ａ】光学部材の他の製造方法を説明するための図である。
【図２１Ｂ】光学部材の他の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の実施形態を、以下に図面を参照しながら説明する。但し、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための光学部材及び発光装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさ、位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、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。
【００１２】
［第１実施形態］
第１実施形態に係る光学部材、発光装置及び光学部材の製造方法について説明する。
図１〜図４に示すように、光学部材１Ａは、変換部材２と、保持部材３と、配線４と、を備える。また、光学部材１Ａは、放熱部材９を備えることが好ましい。
発光装置２０は、光学部材１Ａと、レーザ素子２５と、を備え、パッケージ２１を備えることが好ましい。なお、発光装置２０は、検出回路３０を備えることがより好ましい。
以下、光学部材１Ａ及び発光装置２０の各構成要素について説明する。
【００１３】
＜光学部材＞
（変換部材）
変換部材２は、光取出面２ａとなる第１面を有し、レーザ素子２５が出射する励起光であるレーザ光を異なる波長の光に変換可能にする部材である。変換部材２は、光取出面２ａ（第１面）と反対となる面を、レーザ素子２５からのレーザ光を入射する光照射面２ｂとしている。変換部材２の表面側となる光取出面２ａ（第１面）上に配線４が形成されているため、配線４に通電するための外部電源や回路への接続が容易となる。
【００１４】
変換部材２は、レーザ光の照射により分解されにくいように、無機材料からなることが好ましい。無機材料からなる変換部材２としては、レーザ光を波長変換可能な蛍光体を含有するセラミックス又はガラス、蛍光体の単結晶が挙げられる。また、変換部材２は、融点の高い材料が好ましく、融点は１３００〜２５００℃が好ましい。このような耐光性及び耐熱性の良好な材料によって変換部材２が形成されていることにより、レーザ光のような高密度の光が照射されても変質が生じ難く、保持部材３に保持される際の熱によっても変形および変色等が生じ難くなる。よって、変換部材２は、耐光性及び耐熱性の良好な材料で形成されることが好ましい。
【００１５】
変換部材２として蛍光体を用いる場合は、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬＡＧ）、ユウロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２）、ユウロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４）、αサイアロン蛍光体、βサイアロン蛍光体等が挙げられる。蛍光体としては、耐熱性が良好な蛍光体であるＹＡＧを用いることが好ましい。
【００１６】
変換部材２としてセラミックスを用いる場合は、蛍光体と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３、融点：約１９００℃〜２１００℃）等の透光性材料とを焼結させたものが挙げられる。この場合、蛍光体の含有量は、セラミックスの総体積に対して０．０５〜５０体積％とすることが好ましく、１〜３０体積％がより好ましい。また、このような透光性材料を用いずに蛍光体の紛体を焼結させることにより形成する、実質的に蛍光体のみからなるセラミックスを変換部材２として用いてもよい。
【００１７】
（保持部材）
保持部材３は、変換部材２を保持し、変換部材２の光取出面２ａ（第１面）と同一平面上に連続する表面３ａ（第２面）を有する部材である。保持部材３は、その厚み方向に貫通する貫通孔３ｂを有し、その貫通孔３ｂに変換部材２が挿入された状態で変換部材２と連結されることで、変換部材２を保持している。貫通孔３ｂの形状としては、変換部材２の形状に対応させることが好ましく、例えば、柱形状、錐形状、円錐台、角錐台又はこれらを組み合わせた形状とすることができ、平面視で三角形及び四角形等の多角形のほか、円形または楕円形とすることができる。
【００１８】
保持部材３の厚みは、強度を考慮すると０．２ｍｍ以上であることが好ましい。また、保持部材３の厚みは、変換部材２が保持できる程度の厚みであればよく、コスト増大及び光学部材１Ａの高さの増大を抑えるため、２．０ｍｍ以下が好ましい。
【００１９】
保持部材３は、レーザ光及び蛍光体が発する蛍光を高反射率で反射する材料で、かつ、貫通孔３ｂに保持された変換部材２の熱を排熱する高熱伝導率の材料からなることが好ましい。高反射率及び高熱伝導率の材料としては、光反射性のセラミックス、金属、又は、セラミックスと金属との複合体が挙げられる。高反射率が得られやすい光反射性のセラミックスであることが好ましい。光反射性のセラミックスとしては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）セラミックスを用いることが好ましい。保持部材３に高反射率の材料を用いることによって、変換部材２中の光を主として光取出面２ａから取り出すことができるため、高輝度化が可能である。また、変換部材２以外に照射されたレーザ光が外部に漏れることを防止できる。
【００２０】
（配線）
配線４は、変換部材２の光取出面２ａ（第１面）から保持部材３の表面３ａ（第２面）にかけて連続して形成された線状体である。配線４は、変換部材２及び保持部材３の表面に直接形成することに限定されず、透光性膜７（図１４参照）等の膜を介して形成してもよい。また、平面視で、配線４は一筆書きの形状とする。そして、配線４は、その両端側で、通電のための通電部６に電気的に接続されている。
【００２１】
図１〜３に示すように、配線４は変換部材２の光取出面２ａ（第１面）から保持部材３の表面３ａ（第２面）にわたって変換部材２と保持部材３との境界を跨いで連続して形成されている。これによって、変換部材２の破損等のみならず、強度が他の部分よりも弱くなりやすい境界部近傍での部材破損、例えば、クラック、位置ずれ等も、配線４の破損で検出することが可能となる。ここで、配線４の破損とは、配線４の断線に限らず、欠け等による部分的な又は全体的な細線化や薄膜化も含まれる。つまり、配線４は、細線化等により抵抗値が変化して電圧値が変化することで、通常の状態との差がわかり、部材破損を検出できる。本実施形態では、境界部近傍での変換部材２及び保持部材３の破損が検出可能となるため、レーザ光の漏れに繋がる異常をより精度良く検出することができる。また、本実施形態では、境界部近傍での変換部材２及び保持部材３の破損が検出可能となるため、レーザ光が当り易い位置に部材間の境界を配置することが可能となり、変換部材２を小さくして、高輝度化することが可能となる。
【００２２】
配線４は、変換部材２の光取出面２ａ（第１面）の少なくとも一部を覆い、一部が平面視で複数の屈曲部５ａを有する形状をなし、複数の屈曲部５ａのうち少なくとも１つが保持部材３の表面３ａ（第２面）にわたって形成されていることが好ましい。ここで、図２に示すような蛇腹形状における屈曲部５ａの数及びピッチは、保持部材３の貫通孔３ｂの大きさ、配線４の幅を考慮して、適宜設定する。配線４が蛇腹形状をなすことによって、変換部材２と保持部材３との境界を配線４が跨ぐ箇所が複数設定されることとなり、境界部近傍での変換部材２及び保持部材３の破損を検出する精度が向上する。図１〜３に示す配線４は、言い換えれば、一方向に延伸する延伸部５ｂと、隣接する延伸部５ｂ同士を繋ぐ屈曲部５ａとを有する形状であるといえる。
【００２３】
配線４は、発光装置２０の配線として一般的に用いられている導電材料からなる。配線４は、変換部材２から取り出される光の輝度の低下を抑制するために、透光性導電材料からなることが好ましい。透光性導電材料としては、可視光による透過率が高い酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）が好ましい。また、配線４の両端側で電気的に接続される通電部６も、導電材料で膜状に形成することができる。配線４としてＩＴＯを用いる場合は、ワイヤ等の密着性を向上させるために、ＩＴＯ層の上にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ層などの金属層を設けて、この金属層を通電部６の最表面とすることが好ましい。
【００２４】
配線４は、変換部材２から取り出される光の輝度むらを抑制するために、少なくとも変換部材２の上方においては、厚みが５０〜２００ｎｍであることが好ましい。また、配線４の幅は５〜５０μｍであることが好ましい。配線４の厚みが５０ｎｍ未満、又は、幅が５μｍ未満であると、変換部材２及び保持部材３の破損がなくても配線４に断線等の破損が生じ易くなり、部材破損の誤検出につながり易い。また、配線４の厚みが２００ｎｍを超える、又は、幅が５０μｍを超えると、変換部材２から取り出される光の輝度むらが抑制し難くなる。
【００２５】
（放熱部材）
放熱部材９は、保持部材３の裏面３ｃの側に配置され、レーザ素子２５からのレーザ光を透過する透光性の部材である。放熱部材９を構成する主要な部材としては、透光性であり熱伝導率が高い材料であるサファイアを用いることが好ましい。放熱部材９を備えることによって、変換部材２からの熱を効率よく放熱させることができる。放熱部材９の厚みは、例えば、０．２〜１ｍｍが挙げられ、好ましくは０．４〜０．６ｍｍとする。
【００２６】
（第１金属層、第２金属層）
放熱部材９と、保持部材３との接合には、第１金属層１０及び第２金属層１１を用いることができる。第１金属層１０及び第２金属層１１は、金、錫、銀、ニッケル、ロジウム、アルミニウム、タングステン、白金、チタン、ルテニウム、モリブデン、ニオブから選択される少なくとも１つを含む金属材料からなることが好ましい。第１金属層１０及び第２金属層１１は、例えば、チタン膜、白金膜及び金膜からなる積層膜、又は、チタン膜、白金膜、金膜及び金・錫合金からなる混合膜からなる積層膜である。第１金属層１０は保持部材３側に形成され、第２金属層１１は放熱部材９側に形成される。例えば、金・錫合金を第１金属層１０及び第２金属層１１のいずれか一方に形成し、第１金属層１０及び第２金属層１１を接触させ、金・錫合金の融点以上に加熱することにより、放熱部材９と保持部材３とを接合することができる。第１金属層１０及び第２金属層１１の厚みは、それぞれ、例えば、０．１〜５μｍとすることができる。具体例としては、第１金属層１０を、保持部材３側から順に、Ｔｉ（６ｎｍ）／Ｐｔ（２００ｎｍ）／Ａｕ（３００ｎｍ）とし、第２金属層１１を、放熱部材９側から順に、Ｔｉ（６ｎｍ）／Ｐｔ（２００ｎｍ）／Ａｕ（５０ｎｍ）／ＡｕＳｎ（３μｍ）とすることが挙げられる。また、第１金属層１０及び第２金属層１１等の接合部材は、変換部材２に対面する位置には形成されていないことが好ましい。これにより第１金属層１０等の接合部材によってレーザ光が遮蔽されることがない。なお、本実施形態では、第１金属層１０は、放熱部材９と対面する変換部材２の光照射面２ｂを囲むように形成されている。そのため、第１金属層１０及び放熱部材９が、変換部材２の光照射面２ｂへの塵埃の付着を効果的に防止することができる。放熱部材９と保持部材３との接合方法は、第１金属層１０を用いた接合のほかに、表面活性化接合や原子拡散接合などの常温接合、樹脂を用いた接着等が挙げられる。樹脂等の有機材料を用いるとレーザ光により分解される懸念があるため、金属等の無機材料を用いることが好ましい。
【００２７】
＜発光装置＞
（レーザ素子）
図３に示すように、レーザ素子２５は、変換部材２にレーザ光を照射するように配置される。レーザ素子２５は、出射するレーザ光が短波長であるほど高エネルギーとなり、レーザ光の漏れの検出がより要求されるため、短波長のレーザ光を出射する素子をレーザ素子２５として用いることが好ましい。そのようなレーザ素子としては、窒化物半導体からなる半導体レーザ素子が挙げられる。そして、レーザ素子２５は、光路中にレーザ光を変換部材２に照射させるための構成、例えば反射部材２６を、併せて備えることができる。
ここで、反射部材２６は、三角柱や四角錐台等の形状をしたガラス等からなる本体部の斜面に反射膜が設けられた部材を用いることができる。本体部の底面に対する斜面の角度は、レーザ光を直交する方向に導くため、約４５度であることが好ましい。
【００２８】
（パッケージ）
パッケージ２１は、レーザ素子２５を包囲している。パッケージ２１は、凹部２７等の収納部を有し、その収納部にレーザ素子２５及び反射部材２６を配置して収納する収納体である。パッケージ２１は、主として、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックス又はＣｕ等の金属からなる収納本体部２２と、収納本体部２２に溶接等により接合された蓋部２４と、を備えている。収納本体部２２は、上面側が開口した凹部２７を有することができる。その凹部開口周縁に、蓋部２４と溶接するための、主成分として鉄を含む枠状の溶接部２３を有してもよい。収納本体部２２は、凹部２７の開口に連続する四方の上面の少なくとも１面が他の面より広くなるように形成され、電極部２８が配置されている。電極部２８は、アノードとカソードを、平面視で光学部材１Ａを挟む位置に配置してもよい。また、収納本体部２２が金属からなる場合は、電極部２８として、例えばリード端子を用いる。
【００２９】
蓋部２４は、収納本体部２２に溶接等により接合されることで、レーザ素子２５を気密封止している。これにより、レーザ素子２５への有機物等の塵埃の付着を抑制することができる。蓋部２４は、収納本体部２２と溶接される支持部２４ａと、レーザ光を透過させる透光部２４ｂと、支持部２４ａと透光部２４ｂとを接合する接合材２４ｃと、を有することができる。支持部２４ａには鉄を主成分とする材料を用いることができる。透光部２４ｂにはガラス、サファイア等を用いることができる。接合材２４ｃには低融点ガラス、金錫半田等を用いることができる。そして、レーザ素子２５から出射したレーザ光は、反射部材２６で反射し、透光部２４ｂ及び放熱部材９を透過して、変換部材２の光照射面２ｂに照射される。
【００３０】
パッケージ２１は、収納本体部２２の上面に露出する電極部２８を備える。パッケージ２１は、外部と電気的に接続する電極部２８を収納本体部２２の下面以外の面に設けることにより、パッケージ２１の下面の全面をヒートシンク等の他の部材に実装する面とすることができる。そのため、パッケージ２１は、発光装置２０で生じる熱をヒートシンクに発散させやすくなる。
【００３１】
（検出回路）
検出回路３０は、配線４の破損に起因した抵抗値の変化を検出する回路である。発光装置２０では、配線４及びレーザ素子２５の通電回路に接続される回路である。このような検出回路３０を備えることによって、変換部材２及び保持部材３の破損を、配線４の破損に起因した抵抗値の変化で検出できる。そして、配線４の抵抗値の変化を検出した際に、変換部材２及び保持部材３に破損が生じたと判断して、レーザ素子２５の駆動を停止することによって、レーザ光の漏れを防止することができる。
【００３２】
検出回路３０は、配線４の破損を検出できればよい。好ましくは、検出回路３０を、図４に示す回路構成とする。
図４に示すように、検出回路３０では、配線４の破損に起因した抵抗値の変化を電圧値の変化により検出する。検出回路３０は、第１接続用導線３１と、第２接続用導線３２と、を備える。第１接続用導線３１には、通電用電源が接続され、また、配線４、レーザ素子２５及びスイッチ素子３３が接続されている。第２接続用導線３２には、電圧検出用抵抗３４が接続されている。配線４及び電圧検出用抵抗３４には、通電用電源により通電する。スイッチ素子３３は、電圧検出用抵抗３４の電圧と、基準電圧とを比較する等して、レーザ素子２５の駆動停止を制御する。
【００３３】
検出回路３０では、配線４に破損がなく通電している間、配線４の抵抗値は正常に低く、配線４の電圧は低いため、相対的に電圧検出用抵抗３４の電圧は高く、基準電圧以上となる。この間、スイッチ素子３３からの入力に応じて、レーザ素子２５の駆動を継続する。配線４の破損により、配線４が高抵抗化すれば、配線４の電圧が上昇し、相対的に電圧検出用抵抗３４の電圧が低下する。この際には、スイッチ素子３３からの入力に応じて、レーザ素子２５の駆動を停止する。
また、スイッチ素子３３としては、オペアンプ、コンパレータ、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）等を用いることができる。特に、電圧検出用抵抗３４の電圧によってオンオフを制御可能なＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタ素子が好ましい。スイッチ素子３３は例えばＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタ素子であり、電圧検出用抵抗３４の電圧が基準電圧以上である場合にオンとなるものを用いることができる。これにより、電圧検出用抵抗３４の電圧が低下して基準電圧未満となれば、スイッチ素子３３がオフになり、レーザ素子２５への電流供給を自動的に停止することができる。
【００３４】
発光装置２０では、凹部２７から透光部２４ｂ及び放熱部材９を通過したレーザ光が変換部材２に到達するように、光学部材１Ａがパッケージ２１に固定されている。そして、配線４の複数の屈曲部５ａが、変換部材２と保持部材３との境界部を跨ぐように配置されることが好ましい。このような配置であることによって、変換部材２と保持部材３との境界部の破損を配線４により精度良く検出できる。光学部材１Ａのパッケージ２１への固定には、前記した放熱部材９及び第１金属層１０等を用いることができる。
【００３５】
＜光学部材の製造方法＞
光学部材１Ａの製造方法について説明する。
図５Ａ〜図５Ｃに示すように、光学部材の製造方法は、（１）焼結体を準備する工程と、（２）変換部材及び保持部材の一部を除去する工程と、を含み、さらに、（３）配線を形成する工程を含む。以下、各工程について説明する。
【００３６】
（１）焼結体を準備する工程
図５Ａに示すように、焼結体を準備する工程は、変換部材２と保持部材３とを接触させて一体に形成された焼結体１００を準備する工程である。焼結体１００を得る方法としては、例えば、変換部材２を準備する工程と、保持部材３となる成形体を形成する工程と、変換部材２と成形体とを焼結する工程と、を含む方法が挙げられる。
【００３７】
一般的に、焼結体とは粉末状の材料を融点よりも低い温度で加熱して固まったものを指す。しかしながら、本製造方法のように、成形品からなる変換部材２と、まだ焼結されていない粉粒の保持部材３と、を加熱処理する場合であっても、成形品からなる変換部材２の表面と粉粒の保持部材３の表面とにおいては、一般的な焼結現象と同様の焼結現象が起こっていると考えられる。したがって、本明細書では、成形品からなる変換部材２と粉粒の保持部材３とを一体に形成したものも焼結体という。同様に、粉粒の変換部材２と成形品からなる保持部材３とを一体に形成したものについても焼結体という。
【００３８】
焼結法としては、例えば、放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法：spark plasma sintering法）又はホットプレス焼結法（ＨＰ法：hot pressing法）を用いることができる。粉末状の保持部材３として酸化アルミニウム（アルミナ）を用いる場合は、焼結温度を、１２００℃以上１８００℃以下に設定することが好ましく、１４００℃以上１５００℃以下に設定することがより好ましい。１２００℃以上に設定することにより、保持部材３としての強度を確保することができる。また、１８００℃以下に設定することにより、保持部材３の透光性が高くなる可能性を低減することができる。
【００３９】
（２）変換部材及び保持部材の一部を除去する工程
前工程では、変換部材２の上面は保持部材３で覆われている。そこで、図５Ｂに示すように、変換部材２が露出するまで、焼結体１００の上面側から変換部材２及び保持部材３の一部を除去する。これによって、図５Ｃに示すように、焼結体１００を個片化した際に、光取出面２ａとなる第１面を備えた変換部材２と、第１面から連続する表面３ａ（第２面）を備えた保持部材３が得られる。
【００４０】
焼結体１００の一部を除去する方法としては、研削、研磨、ＣＭＰ等が挙げられる。本製造方法は、一方側からのみ除去しているが、変換部材２の下面及び保持部材３の下面の付着物を除去するために、先に下面側から焼結体１００の一部を除去し、その後上面側から焼結体１００の保持部材３を除去してもよい。
【００４１】
焼結体１００を個片化する際には、１つの焼結体１００が１つの変換部材２を含むように複数の焼結体１００に個片化する。例えば、スクライブ、ダイシング、ブレイクの１以上を用いることにより複数の焼結体１００に個片化することができる。なお、本製造方法では、１つの焼結体１００が１つの変換部材２を含むように個片化しているが、１つの焼結体１００が複数の変換部材２を含むように個片化してもよい。
【００４２】
（３）配線を形成する工程
変換部材２の光取出面２ａ（第１面）から保持部材３の表面３ａ（第２面）に連続して配線４を形成する工程である。配線４を形成する方法としては、スパッタ法、化学蒸着法、原子層堆積法が挙げられる。変換部材２と保持部材３とを接触させて一体に形成された焼結体１００を用いることにより、変換部材２から保持部材３にかけて連続する配線４を形成することができる。そして、配線４が変換部材２の光取出面２ａ（第１面）から保持部材３の表面３ａ（第２面）に連続して形成されるため、変換部材２の光取出面２ａ（第１面）と保持部材３の表面３ａ（第２面）との境界近傍の破損を配線４の破損よって検出可能となる。その結果、レーザ光の漏れに繋がる異常をより精度良く検出することができる。
【００４３】
光学部材１Ａの製造方法では、配線を形成する工程の後に、スパッタ法等で形成された第１金属層１０を用いて、放熱部材９と保持部材３とを接合する接合工程を含んでいる。
【００４４】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る光学部材、発光装置及び光学部材の製造方法について説明する。
図６〜図９に示すように、発光装置２０に用いる光学部材１Ｂは、変換部材２と、保持部材３と、配線４と、を備える。また、光学部材１Ｂは、放熱部材９を備えることが好ましい。
発光装置２０は、光学部材１Ｂと、レーザ素子２５とを備え、パッケージ２１を備えることが好ましい。なお、発光装置２０は、第１実施形態に係る発光装置２０と同様に、検出回路３０を備えることがより好ましい。
光学部材１Ｂ及び発光装置２０の各構成要素について説明する。なお、以下に示す事項以外は、図１〜図４に示す光学部材１Ａ及び発光装置２０と同様である。
【００４５】
＜光学部材＞
光学部材１Ｂでは、変換部材２の放熱部材９側となる裏面側の光照射面２ｂが第１面となる。配線４は、光照射面２ｂ（第１面）から保持部材３の裏面３ｃ（第２面）にわたって境界を跨いで連続して形成される。つまり、配線４は、変換部材２及び保持部材３と放熱部材９との間に配置されている。配線４がこのような配置をとることによって、変換部材２及び保持部材３の境界近傍での破損を検出できるため、レーザ光の漏れに繋がる異常をより精度良く検出することができる。加えて、変換部材２は、光照射面２ｂと反対となる面を、波長変換された光が出射する光取出面２ａとしている。このように配線４が光取出面２ａではなく光照射面２ｂに配置されていることにより、変換部材２から取り出される波長変換された光が配線４によって影響を受けないため、輝度むらを低下させることができる。
【００４６】
光学部材１Ｂでは、保持部材３と放熱部材９との接合には、第１金属層１０に加えて第２金属層１１が用いられる。
【００４７】
（第１金属層）
第１金属層１０は、中央側第１金属層１０ａ及び端部側第１金属層１０ｂを含み、保持部材３と放熱部材９とを接合する役割を有する。中央側第１金属層１０ａ及び端部側第１金属層１０ｂの構成材料及び厚さは、光学部材１Ａの第１金属層１０と同じとする。
中央側第１金属層１０ａは、平面視で変換部材２の光照射面２ｂ（第１面）表面に形成された配線４を取り囲むように、保持部材３の裏面３ｃ（第２面）の中央に矩形環状に形成されている。中央側第１金属層１０ａが配線４と電気的に接続されていると配線４の破損の検知が困難となる。このため、中央側第１金属層１０ａは、配線４と絶縁膜１４を介して配置することにより配線４と絶縁されている。平面視で中央側第１金属層１０ａと配線４が重なる部分が小面積であるほど、中央側第１金属層１０ａと配線４との間がリークする可能性を低減することができる。このため、図７に示すように、平面視で、中央側第１金属層１０ａと配線４が重なる箇所は２か所のみとすることが好ましい。このような配置とするためには、中央側第１金属層１０ａを配線４の屈曲部５ａよりも外側に配置すればよい。
端部側第１金属層１０ｂは、配線４に通電する２つの通電部６を覆うように、中央側第１金属層１０ａが形成された裏面３ｃの中央から離間して左右にそれぞれ矩形に形成されている。２つの端部側第１金属層１０ｂは、それぞれ配線４と電気的に接続されており、配線４のアノードとカソードとなる。
【００４８】
（第２金属層）
第２金属層１１は、中央側第２金属層１１ａ及び端部側第２金属層１１ｂを含む。中央側第２金属層１１ａ及び端部側第２金属層１１ｂの構成材料及び厚さは、光学部材１Ａの第２金属層１１と同じとする。
【００４９】
中央側第２金属層１１ａは、裏面３ｃ（第２面）に形成された中央側第１金属層１０ａを覆うように、保持部材３と対面する放熱部材９の面の中央側に形成されている。中央側第２金属層１１ａは、中央側第１金属層１０ａと同様に、配線４を取り囲むように矩形環状に形成されている。
端部側第２金属層１１ｂは、中央側第２金属層１１ａから離間して、放熱部材９の保持部材３と対面する面の左右のそれぞれに矩形に形成されている。そして、端部側第２金属層１１ｂは、左右側では、保持部材３と放熱部材９とを接合した際に平面視で保持部材３から一部が外側にはみ出す大きさの矩形に形成されている。２つの端部側第２金属層１１ｂは、保持部材３と放熱部材９との接合のほかに、それぞれ通電部６（端部側第１金属層１０ｂ）と電気的に接続されて、配線４の通電部６に外部から電気を通電する役割を有する。このため、端部側第２金属層１１ｂは、接合後に、平面視において、その一部が保持部材３から露出するように配置される。これにより、保持部材３から露出した部分にワイヤ等を接続することができる。このように、外部と接続する端部側第２金属層１１ｂを、中央側第２金属層１１ａよりも外側に配置することにより、端部側第２金属層１１ｂを外に引き出しやすい。
【００５０】
中央側第１金属層１０ａと中央側第２金属層１１ａは、放熱部材９と共に変換部材２の光照射面２ｂ（第１面）を囲むように形成されている。そのため、変換部材２の光照射面２ｂ（第１面）への塵埃の付着を効果的に防止することができる。この効果を得るために、中央側第１金属層１０ａ及び中央側第２金属層１１ａの平面視形状は環状であることが好ましい。また、接合面積をなるべく大きく確保するためには保持部材３の外縁や配線４の形状に沿った形状とすることが好ましく、例えば円形の保持部材であれば円環状としてもよい。
光学部材１Ｂは、第２金属層１１を備えることによって、変換部材２及び保持部材３と放熱部材９との間に配線４が配置されても、配線４に外部電極または回路を容易に接続することができる。
【００５１】
（絶縁膜）
絶縁膜１４は、中央側第１金属層１０ａと配線４とを絶縁する膜である。絶縁膜１４は、平面視で、少なくとも中央側第１金属層１０ａと配線４が重なる部分に配置される。絶縁膜１４をレーザ光の経路上にも配置する場合には、絶縁膜１４は透光性であることが好ましい。絶縁膜１４は、配線４に通電する２つの通電部６が形成された領域を除いた変換部材２の光照射面２ｂ（第１面）、配線４及び保持部材３の裏面３ｃ（第２面）の全体を覆うように形成することができる。なお、絶縁膜１４は、後記する第１実施形態の変形例における保護膜８を兼用してもよい。構成材料及び厚さは、保護膜８と同様とすることができる。
【００５２】
＜発光装置＞
図９に示すように、発光装置２０は、第１実施形態の光学部材１Ａを用いた発光装置２０（図３参照）において、光学部材１Ａの代わりに、光学部材１Ｂを用いること以外は、第１実施形態と同様である。このような構成を備える発光装置２０は、光学部材１Ｂを用いることにより、取り出される光の輝度むらを低減可能である。
【００５３】
＜光学部材の製造方法＞
光学部材１Ｂは、第１実施形態と同様な製造方法で製造することができる。なお光学部材１Ｂは、変換部材２の光照射面２ｂを配線４が形成される第１面として製造する。また、光学部材１Ｂの製造方法では、配線を形成する工程の後に、スパッタ法等で形成された中央側第１金属層１０ａ及び端部側第１金属層１０ｂと、中央側第２金属層１１ａ及び端部側第２金属層１１ｂとを用いて、放熱部材９と保持部材３とを接合する接合工程を含んでいる。
【００５４】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る光学部材、発光装置及び光学部材の製造方法について説明する。
図１０〜図１３に示すように、第３実施形態に係る光学部材１Ｃは、第２実施形態に係る光学部材１Ｂの一部を変更している。つまり、光学部材１Ｃでは、第２金属層１１の中央側第２金属層が、その一部が平面視で保持部材３から露出するように形状を変えてリーク確認用電極１５となっている。
光学部材１Ｃは、変換部材２と、保持部材３と、配線４と、第１金属層１０と、絶縁膜１４と、リーク確認用電極１５と、配線電極１６と、放熱部材９を備える。
発光装置２０は、光学部材１Ｃと、レーザ素子２５とを備え、パッケージ２１を備えることが好ましい。なお、発光装置２０は、検出回路３０を備えることがより好ましい。
光学部材１Ｃの各構成要素について説明する。なお、以下に示す事項以外は、図６〜図９に示す光学部材１Ｂと同様である。
【００５５】
＜光学部材＞
（リーク確認用電極)
リーク確認用電極１５は、中央部１５ａと、中央部１５ａに線状の接続部１５ｃを介して接続する端子部１５ｂとを備えている。リーク確認用電極１５は、保持部材３と放熱部材９との接合後に中央側第１金属層１０ａと配線４との間の絶縁が確保できているかどうかを確認するためのものである。リーク確認用電極１５は、中央側第１金属層１０ａと電気的に接続されている。これにより、リーク確認用電極１５の端子部１５ｂをアノードとし、配線電極１６のカソード側との間に電圧を印加し、電流が流れるか否かを確認することで、中央側第１金属層１０ａと配線４がリークしているか否かを判断することができる。なお、アノードとカソードは逆転してもよい。
中央部１５ａは、平面視で変換部材２（第１面）を取り囲むように形成された中央側第１金属層１０ａを覆うように、放熱部材９側に矩形環状に形成されている。中央部１５ａは、中央側第１金属層１０ａと同サイズで形成することができる。加えて、端子部１５ｂは、外部と電気的に接続するため、保持部材３と放熱部材９とを接合した際に、平面視で保持部材３から一部が外側にはみ出す大きさと位置に形成されている。そして、端子部１５ｂは、接続部１５ｃを介して中央部１５ａに電気的に接続されている。端子部１５ｂは、放熱部材９の一辺側に沿った長方形状で放熱部材９側に形成されている。
【００５６】
中央部１５ａ、接続部１５ｃ及び端子部１５ｂは、光学部材１Ｂにおける中央側第２金属層１１ａに相当するもので、構成材料及び厚さは、光学部材１Ｂにおける中央側第２金属層１１ａと同様とすることができる。なお、中央部１５ａ、接続部１５ｃ及び端子部１５ｂは、保持部材３と放熱部材９との接合にも用いられる。
【００５７】
（配線電極）
配線電極１６は、光学部材１Ｂにおける端部側第２金属層１１ｂに相当するものであり、端部側第２金属層１１ｂとは形状が異なるのみであり、構成材料及び厚さは同様とすることができる。配線電極１６は、中央部１６ａと、中央部１６ａに線状の接続部１６ｃを介して接続する端子部１６ｂとを備えている。中央部１６ａは、２つの通電部６のそれぞれに端部側第１金属層１０ｂを介して電気的に接続して配線４に通電するために、端部側第１金属層１０ｂと同サイズで放熱部材９側に矩形に形成されている。端子部１６ｂは、保持部材３と放熱部材９とを接合した際に、平面視で保持部材３から一部が外側にはみ出す大きさと位置になるように、放熱部材９の角部分に矩形状で形成されている。中央部１６ａと端子部１６ｂとは、接続部１６ｃを介して電気的に接続されるように形成されている。なお、中央部１６ａ、接続部１６ｃ及び端子部１６ｂは、保持部材３と放熱部材９との接合にも用いられる。
【００５８】
＜発光装置＞
発光装置２０は、第２実施形態の光学部材１Ｂを用いた発光装置２０（図９参照）において、光学部材１Ｂの代わりに、光学部材１Ｃを用いること以外は、第２実施形態と同様である。なお、絶縁膜１４は、保護膜８（図１４参照）と同様な膜である。また、リーク確認用電極１５（中央部１５ａ及び端子部１５ｂ）は、中央側第２金属層１１ａ及び端部側第２金属層１１ｂ（図８、図９参照）と同様な接合層である。
【００５９】
＜光学部材の製造方法＞
光学部材１Ｃは、第２実施形態と同様な製造方法で製造することができる。なお、光学部材１Ｃの製造方法は、配線を形成する工程の後に、スパッタ法等で形成された中央側第１金属層１０ａ及び端部側第１金属層１０ｂ、リーク確認用電極１５（中央部１５ａ、接続部１５ｃ及び端子部１５ｂ）、配線電極１６（中央部１６ａ、接続部１６ｃ及び端子部１６ｂ）を用いて、放熱部材９と保持部材３とを接合する接合工程を含んでもよい。
【００６０】
［各実施形態の変形例］
次に、各実施形態に係る構成の変形例について、図１４〜図１７Ｃを参照して説明する。
＜光学部材＞
光学部材の変形例について説明する。
図１４に示すように、第１実施形態に係る光学部材１Ａの変形例である光学部材１Ｄは、変換部材２と、保持部材３と、配線４と、透光性膜７と、保護膜８と、放熱部材９と、誘電体多層膜１７と、反射防止膜１８と、を備える。このように、光学部材１Ｄは、透光性膜７、保護膜８、誘電体多層膜１７及び反射防止膜１８のうち１以上を備えてもよい。光学部材１Ｄの変換部材２、保持部材３、配線４及び放熱部材９については光学部材１Ａと同様であるので、説明を省略する。光学部材１Ｄの透光性膜７、保護膜８、誘電体多層膜１７及び反射防止膜１８について、以下に説明する。
【００６１】
（透光性膜）
透光性膜７は、変換部材２の光取出面２ａ（第１面）と保持部材３の表面３ａ（第２面）を覆う膜である。透光性膜７を設けることにより、変換部材２及び保持部材３の表面の平坦性を向上させることができる。透光性膜７を備える場合には、配線４は、変換部材２及び保持部材３の表面に直接形成されず、透光性膜７の表面に形成される。したがって、変換部材２及び保持部材３よりも表面の平坦性が向上した、透光性膜７の表面に、配線４が形成されるため、形成時に配線４が断線する可能性を低減することができる。
【００６２】
変換部材２を２種以上の材料から構成する場合には、変換部材２の表面にＣＭＰ等の平坦化処理を施すと、材料によって除去速度が異なるため、表面に段差が生じやすい。このため、変換部材２の表面に透光性膜７を形成することが好ましい。同様に、保持部材３を光反射性セラミックスで形成した場合にも、セラミックスは高反射ほど空孔率が高い傾向にあって、保持部材３の表面の平坦性が悪いため、保持部材３の表面に透光性膜７を形成することが好ましい。
【００６３】
透光性膜７は、透光性材料からなる。可視光に対して透光性である透光性材料としては、ＳｉＯ２等の酸化ケイ素を含有する材料が挙げられる。透光性膜７は、例えばＳｉＯ２膜である。透光性膜７の厚みは、変換部材２及び保持部材３の平坦性を向上できる程度が好ましく、具体的には１〜１５μｍであることが好ましい。また、変換部材２の光照射面２ｂ及び保持部材３の裏面３ｃを覆うように透光性膜７を形成してもよい。
【００６４】
（保護膜）
保護膜８は、少なくとも変換部材２の光取出面２ａ（第１面）及び配線４を覆うように形成された透光性の膜である。好ましくは保護膜８は光取出面２ａ（第１面）の全体を覆うように形成される。保護膜８を備えることによって、変換部材２が破損しない程度の軽微な衝撃によって配線４が破損しないよう、配線４を保護することができる。また、保護膜８の内部において光が広がることが可能であるため、変換部材２から、保護膜８を介して取り出される光の輝度むらが改善できると考えられる。
保護膜８の厚みは、励起光の波長（例えば４５０ｎｍ）以上、２０μｍ以下が挙げられる。
【００６５】
保護膜８は、透光性膜７と同様に透光性材料からなる。可視光に対して透光性である透光性材料としては、ＳｉＯ２等の酸化ケイ素を含有する材料が挙げられる。保護膜８は、例えばＳｉＯ２膜である。
配線４が透光性である場合には、保護膜８の屈折率は、配線４の屈折率に近い値とし、保護膜８を少なくとも配線４が形成されない領域に配置することが好ましい。これにより、配線４が形成された領域と、配線４が形成されない領域との屈折率差を縮小することができ、輝度むらを低減することができる。ＳｉＯ２等の酸化ケイ素はＩＴＯ等の導電性酸化膜よりも低屈折率であるため、保護膜８は、酸化ケイ素と、酸化ケイ素よりも高屈折率の材料とを含有することが好ましい。このように、保護膜８が高屈折率の材料を含有することによって、前記したとおり輝度むらを改善することができる。具体的には、保護膜８は、酸化ケイ素に所定量の酸化タンタルを混合した材料を用いることが好ましい。保護膜８は、例えばＳｉＯ２とＴａ２Ｏ５が混合する膜とすることができる。配線４がＩＴＯである場合には、保護膜８は、ＳｉＯ２が２５〜３５重量％程度のＳｉＯ２とＴａ２Ｏ５との混合膜とすることが適している。
【００６６】
（誘電体多層膜）
誘電体多層膜１７は、放熱部材９の変換部材２及び保持部材３側となる上面に配置された多層膜である。誘電体多層膜１７は、例えば窒化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタルなどの誘電体からなる屈折率の異なる２種以上の誘電体膜を多層に積層させたものである。誘電体多層膜１７は、レーザ素子２５からのレーザ光を透過し、変換部材２の光照射面２ｂからの波長変換光を反射する膜とする。言い換えると、誘電体多層膜１７は、変換部材２で波長変換された光に対する反射率が、励起光（レーザ素子２５からのレーザ光）に対する反射率よりも高い膜とする。これにより、変換部材２からレーザ素子２５の方へ向かう光を反射して変換部材２に戻すことができるため、変換部材２の光取出面２ａからの光取出し効率を向上させることができる。誘電体多層膜１７の厚みは、例えば、１〜１０μｍとすることができる。
【００６７】
（反射防止膜）
反射防止膜１８は、放熱部材９のレーザ光が入射する側の面となる下面に配置された膜である。反射防止膜１８は、例えば窒化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタルから選択される少なくとも１つを主体とする誘電体材料からなる。反射防止膜１８は、厚み、組成比等を調整することによって、レーザ素子２５からのレーザ光に対する反射率を１％以下等の非常に小さい値とした膜である。反射防止膜１８を備えることによって、変換部材２へのレーザ光の入射量を増大することができる。反射防止膜１８の厚みは、例えば、０．２〜１μｍとすることができる。
【００６８】
（第２、３実施形態に係る光学部材の変形例）
図１５に示すように、第２実施形態に係る光学部材１Ｂの変形例である光学部材１Ｅは、変換部材２と、保持部材３と、配線４と、透光性膜７と、放熱部材９と、誘電体多層膜１７と、反射防止膜１８と、を備える。また、図１６に示すように、第３実施形態に係る光学部材１Ｃの変形例である光学部材１Ｆは、変換部材２と、保持部材３と、配線４と、透光性膜７、放熱部材９と、誘電体多層膜１７と、反射防止膜１８と、を備える。
【００６９】
このように、光照射面２ｂ側に配線４を設ける光学部材においても、透光性膜７、保護膜８、誘電体多層膜１７及び反射防止膜１８のうち１以上を設けることができる。光学部材１Ｅ及び１Ｆの変換部材２、保持部材３、配線４及び放熱部材９については光学部材１Ｂと同様である。光学部材１Ｅ及び１Ｆの透光性膜７、誘電体多層膜１７及び反射防止膜１８については光学部材１Ｄと同様である。なお、光学部材１Ｅ及び１Ｆの透光性膜７は、変換部材２の光照射面２ｂ（第１面）と保持部材３の裏面３ｃ（第２面）を覆うように形成されている。このように配線４を設ける側の面（すなわち、光照射面２ｂ及び裏面３ｃ）を覆う透光性膜７を設けることで、上記したとおり、形成時に配線４が断線する可能性を低減することができる。また、変換部材２の光取出面２ａと保持部材３の表面３ａを覆うように透光性膜７を形成してもよい。
【００７０】
（配線の形状）
図１７Ａに示すように、各実施形態及び変形例で示す配線４は、平面視で渦巻形状を有するように形成してもよい。配線４の渦巻形状の部分は、その一部が変換部材２を覆い、別の一部は保持部材３に形成されている。ここで、渦巻形状における巻数及びピッチは、保持部材３の貫通孔３ｂの大きさ、配線４の幅を考慮して、適宜設定する。配線４が図２に示すような蛇腹状の形状である場合、例えば変換部材２に図中左右方向に進展するクラックが生じると、変換部材２は破損するが配線４は破損しないという状況があり得る。しかし、図１７Ａに示すような渦巻形状であれば、図中左右方向のクラックであっても上下方向のクラックであっても、配線４が破損され、異常を検出することができる。より精度良く異常を検出するためには、渦巻形状のピッチは６０μｍ以下とすることが好ましい。渦巻形状のピッチとは、言い換えると配線４が設けられていない部分である通路部の幅である。また、この通路部が配線４の形成時に潰れないように、渦巻形状のピッチは５μｍ以上とすることが好ましい。
【００７１】
また、図１７Ｂに示すように、各実施形態及び変形例で示す配線４は、平面視で、最外の列の延伸部５ｂが内側の列の延伸部５ｂと異なる方向に延伸する形状であってもよい。図１〜３に示す配線４は、平面視において、一方向に延びる延伸部５ｂのうち最外の延伸部５ｂが変換部材２と保持部材３との境界と重なっている。このような形状で製造する場合、延伸部５ｂの幅方向におけるズレの許容量は最外の延伸部５ｂの幅以下であり、それよりもずれた場合は最外の延伸部５ｂが変換部材２と保持部材３との境界と重ならない。一方、図１７Ｂに示すように、内側の列の延伸部５ｂは第１方向に延伸し、それらを挟む最外の列の延伸部５ｂは第２方向に延伸する形状であれば、ズレの許容量を配線４の幅よりも大きくすることができる。それぞれの延伸部５ｂは屈曲部５ａで繋がれており、これによって配線４は一筆書き形状となっている。
【００７２】
また、平面視で、変換部材２が多角形状である場合、図１７Ｃに示すように、各実施形態及び変形例で示す配線４は、変換部材２の外縁を成す辺のいずれとも交差する方向に延伸する複数の延伸部５ｂと、隣接する延伸部５ｂを繋ぐ屈曲部５ａとを有する一筆書き形状であってもよい。これにより、変換部材２に重なる配線４における屈曲部５ａ以外の部分の延伸方向を一方向のみとしながら、変換部材２と保持部材３の境界に対する配線４のズレの許容量を図１〜３に示す配線４の場合よりも拡大することができる。
【００７３】
なお、屈曲部５ａは、直線状に形成されているが、半円等の曲線状であってもよい。また、延伸部５ｂも、直線状に形成されているが、直線の凹凸を繰り返す、曲線の凹凸を繰り返す等、直線状以外の形状であってもよい。
【００７４】
＜光学部材の製造方法＞
次に、光学部材の製造方法の変形例について説明する。
第１実施形態の光学部材１Ａの製造方法の変形例は、（１）焼結体を準備する工程と、（２）変換部材及び保持部材の一部を除去する工程と、（Ａ）熱処理する工程と、（Ｂ）透光性膜を形成する工程と、（３）配線を形成する工程と、を含む。
変形例において、（１）〜（３）の工程は、前記した製造方法と同様であるので、説明を省略する。（Ａ）、（Ｂ）の工程について、以下で説明する。なお、第２、第３実施形態に係る光学部材１Ｂ、１Ｃの製造方法においても同様の変形例を採用することができる。
【００７５】
（Ａ）熱処理する工程
変換部材２及び保持部材３の一部を除去する工程の後であって、配線４を形成する工程の前に、変換部材２の光取出面２ａ（第１面）及び保持部材３の表面３ａ（第２面）を熱処理する。そして、熱処理は、大気中で３００℃以上で行うことが好ましく、８００℃以上で行うことがより好ましい。熱処理することによって、保持部材３を構成する焼結体のボイド内に残留する有機物を除去することができる。保持部材３のボイド内に有機物が残留していると、後の工程で配線４等によって有機物が逃げる経路の少なくとも一部が塞がれた状態で保持部材３が加熱されることで残留有機物が黒色化し、保持部材３の外観異常が発生する原因となる。そこで、配線４等を形成する前に熱処理を行うことで、保持部材３内の残留有機物を減少させることができ、保持部材３の外観異常が発生する可能性を低減することができる。熱処理の温度は、保持部材３を構成する焼結体の焼結温度より低いことが好ましい。これにより、熱処理によって焼結体の再焼結による材料の収縮や反り等 が発生する可能性を低減することができる。例えば、熱処理の温度は１２００℃以下であることが好ましい。
【００７６】
（Ｂ）透光性膜を形成する工程
熱処理する工程の後であって、配線４を形成する工程の前に、熱処理された変換部材２の光取出面２ａ（第１面）及び保持部材３の表面３ａ（第２面）を覆うように透光性膜７を形成する。透光性膜７は、スパッタ法、化学蒸着法、原子層堆積法等によって形成することができる。なお、透光性膜７の形成は、変換部材２の第１面と反対の表面である光照射面２ｂ及び保持部材３の第２面と反対の裏面３ｃにも、熱処理後に行ってもよい。
【００７７】
透光性膜７の形成によって、保持部材３を構成する材料のボイド内に有機物が再度浸透することを防止することができる。そのため、残留有機物の黒色化による保持部材３の外観異常が発生する可能性を低減することができる。透光性膜７は、有機物の再浸透を防止するために、膜厚が厚いことが好ましく、かつ、保持部材３の表面を隙間なく被覆可能であることが好ましい。このため、透光性膜７は、まず化学蒸着法により堆積させ、次に原子層堆積法により堆積させることが好ましい。例えば、透光性膜７は、まず膜厚５μｍのＳｉＯ２膜を化学蒸着法により形成し、次に膜厚１μｍのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３多層膜を原子層堆積法により形成する。また、上述のとおり、透光性膜７の形成によって、変換部材２及び保持部材３の表面の平坦性が向上するため、配線４が形成時に破損する可能性を低減することができる。
【００７８】
第１実施形態に係る光学部材の製造方法では、配線４を形成する工程の後、放熱部材９を配置する工程の前に、図１４に示すように透光性膜７が形成された光取出面２ａを覆うように、かつ、配線４を覆うようにスパッタ法、化学蒸着法、原子層堆積法等によって保護膜８を形成する工程をさらに含んでもよい。また、第２、３実施形態に係る光学部材の製造方法では、配線４を形成する工程の後、放熱部材９を配置する工程の前に、図１５、１６に示すように透光性膜７が形成された光照射面２ｂを覆うように、かつ、配線４を覆うようにスパッタ法、化学蒸着法、原子層堆積法等によって絶縁膜１４を形成する工程をさらに含んでもよい。
【００７９】
＜焼結体の他の製造方法＞
第１〜第３実施形態に係る光学部材の製造方法において、焼結体は、以下の第１〜第３の製造方法により得てもよい。
以下の第１〜第３の製造方法について、変換部材２の光取出面２ａを配線４が形成される第１面とする光学部材１Ａを製造する場合を例にとって説明するが、変換部材２の光照射面２ｂを配線４が形成される第１面とする光学部材１Ｂ、１Ｃを製造する場合でも同様である。
また、以下の第１〜第３の製造方法の説明では、例えば「粉末状の変換部材」や「焼結体からなる変換部材」の用語を用いており、変換部材であればその状態に拘わらず「変換部材」の用語を用いている。同様に、以下の第１〜第３の製造方法の説明では、例えば「粉末状の保持部材」や「焼結体からなる保持部材」の用語を用いており、保持部材であればその状態に拘わらず「保持部材」の用語を用いている。
【００８０】
（第１の製造方法）
焼結体の第１の製造方法について説明する。
【００８１】
（１）焼結体を得る工程
図１８Ａ〜図１８Ｃに示すように、焼結体を得る工程は、変換部材２と保持部材３とを接触させて一体に形成された焼結体１００を得る工程である。具体的には、変換部材２を準備する工程と、保持部材３を配置する工程と、焼結体１００を得る工程と、を含む。
【００８２】
（１−１）変換部材を準備する工程
図１８Ａに示すように、変換部材２を準備する工程の前に、容器に緩衝部材７０として粉末状の材料（例えば、保持部材３と同様の材料）を配置する。本製造方法では、焼結ダイ８０と下側のパンチ９０とを容器として用いている。緩衝部材７０は必須ではないが、緩衝部材７０を用いることが好ましい。これにより、焼結体からなる変換部材２を用いる場合であっても、後に保持部材３（図１８Ｃ参照）を焼結する際に変換部材２にかかる圧力を実質的に均等にすることができる。したがって、焼結体からなる変換部材２の割れ等を低減することができる。
【００８３】
次に、後の工程において容器から変換部材２及び保持部材３からなる焼結体１００（図１８Ｃ参照）を取り出しやすくするために、緩衝部材７０の上方に、離形シート６０を配置する。離形シート６０として、例えば、ポリエチレンシート、又はカーボンシートを用いることができる。
【００８４】
変換部材２を準備する工程では、緩衝部材７０及び離形シート６０を設けた下側パンチ９０及び焼結ダイ８０とに囲まれた領域に粉末状の蛍光体と、保持部材３と同一の材料を含む粉末状の焼結助剤と、を混合した粉体を焼結して板状の焼結体をはじめに形成する。さらに、マシニングセンタを用いて板状の焼結体に複数の凸部を形成し、複数の凸部が上面側に設けられた焼結体からなる変換部材２を得ている。
【００８５】
（１−２）保持部材を配置する工程
次に、図１８Ｂに示すように、変換部材２における複数の凸部の間に粉末状の保持部材３を配置する。粉末状の保持部材３を用いることで、隣り合う凸部間に保持部材３を充填しやすくなり、変換部材２と保持部材３との隙間を実質的になくすことができる。本製造方法では、凸部が上方を向くように変換部材２を配置し、上方から粉末状の保持部材３を配置することで、変換部材２の凸部の間に保持部材３を配置している。
【００８６】
図１８Ｂでは、焼結体からなる変換部材２を下方に配置し、粉末状の保持部材３を上方に配置しているが、配置の順序を逆にすることもできる。つまり、まず容器に粉末状の保持部材３を配置し、次にその上方において焼結体からなる変換部材２をその凸部が下方を向くように配置して、必要に応じて押圧することもできる。このようにしても、変換部材２における複数の凸部の間に保持部材３を配置することができる。
【００８７】
（１−３）焼結体を得る工程
次に、図１８Ｃに示すように、当該工程は、粉末状の保持部材３及び複数の凸部が形成された変換部材２を焼結して、変換部材２と保持部材３とが一体に形成された焼結体１００を得る。なお、変換部材２及び保持部材３を１０ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下で加圧しながら焼結するのが好ましい。これにより、変換部材２と保持部材３との接合強度を向上させることができる。  
【００８８】
また、焼結体を得る工程の後に、焼結体１００を酸化雰囲気（例えば、大気雰囲気）で１０００℃以上１５００℃以下の範囲で熱処理することが好ましい。これにより、焼結型の炭素が保持部材３に含まれる酸化物へ浸炭又は還元反応することが抑制でき、保持部材３の反射率を向上することができる。
【００８９】
（第２の製造方法）
焼結体の第２の製造方法について説明する。
焼結体の第２の製造方法は、次に説明する事項以外は第１の製造方法において説明した事項と実質的に同一であるが、粉末状の変換部材と粉末状の保持部材とを焼結する点で第１の製造方法と異なる。以下、各工程について説明する。
【００９０】
（１）焼結体を得る工程
図１９Ａ〜図１９Ｄに示すように、焼結体を得る工程は、変換部材２と保持部材３とを接触させて一体に形成された焼結体１００を得る工程である。具体的には、保持部材３を準備する工程と、変換部材２を配置する工程と、焼結体１００を得る工程と、を含む。
【００９１】
（１−１）保持部材を準備する工程
上面に複数の凹部が設けられた保持部材３を準備する。本製造方法では、保持部材３を準備する工程は、焼結型となる容器（下側パンチ９０及び焼結ダイ８０）に粉末状の保持部材３を充填する工程（図１９Ａ参照）と、複数の凸部あるいは凹部が設けられた押圧部材９２で、粉末状の保持部材３を押圧することにより、複数の凹部あるいは凸部が設けられた保持部材３を作製する工程（図１９Ｂ参照）と、を含む。これにより、粉末状ではあるが一定の形状（複数の凹部が設けられた形状）を保持した保持部材３を比較的簡便な方法で形成することができる。なお、この工程では焼結体からなる保持部材３を準備してもよい。
【００９２】
（１−２）変換部材を配置する工程
蛍光体を含む粉末状の変換部材２を準備する。そして、保持部材３における複数の凹部に粉末状の変換部材２を配置する（図１９Ｃ参照）。つまり、本製造方法では、粉末状の保持部材３の上方に粉末状の変換部材２が配置されている。なお、焼結体からなる保持部材３を準備する場合は、保持部材３及び変換部材２の配置の順序は限定されない。つまり、焼結体からなる保持部材３を下方に配置し、粉末状の変換部材２を上方に配置してもよいし、配置の順序を逆にすることもできる。
【００９３】
（１−３）焼結体を得る工程
次に、粉末状の変換部材２及び粉末状の保持部材３の両方を焼結して、図１９Ｄに示すように、変換部材２と保持部材３とが一体に形成された焼結体１００を得る。本製造方法では、一工程において、粉末状の変換部材２及び粉末状の保持部材３の両方を焼結して焼結体１００を得ている。このとき、変換部材２に含まれる焼結助剤の透過率を高くする必要があるため、焼結温度は第１の製造方法よりも高くすることが好ましい。
【００９４】
（第３の製造方法）
焼結体の第３の製造方法について説明する。
焼結体の第３の製造方法は、次に説明する事項以外は第２の製造方法において説明した事項と実質的に同一であるが、上面側が変換部材のみからなり、下面側が変換部材及び保持部材からなる焼結体が得られる点で第２の製造方法と異なる。以下、各工程について説明する。
【００９５】
（１）焼結体を得る工程
図２０Ａ〜図２０Ｄに示すように、焼結体を得る工程は、変換部材２と保持部材３とを接触させて一体に形成された焼結体１００を得る工程である。具体的には、保持部材３を準備する工程と、変換部材２を配置する工程と、焼結体１００を得る工程と、を含む。
【００９６】
（１−１）保持部材を準備する工程
設置された保持部材３の厚みを貫通する複数の貫通孔が設けられた粉末状ではあるが一定の形状を保持した保持部材３を準備する（図２０Ａ、Ｂ参照）。なお、この工程では焼結体からなる保持部材３を準備してもよい
【００９７】
（１−２）変換部材を配置する工程
蛍光体を含む粉末状の変換部材２を準備する。そして、保持部材３における複数の貫通孔内を充填するように粉末状の変換部材２を配置する（図２０Ｃ参照）。
【００９８】
（１−３）焼結体を得る工程
次に、粉末状の変換部材２及び粉末状の保持部材３の両方を焼結して、図２０Ｄに示すように、変換部材２と保持部材３とが一体に形成された焼結体１００を得る。
【００９９】
（光学部材の他の製造方法）
前記した光学部材の製造方法では、変換部材と保持部材とが一体に形成された焼結体を用いているが、変換部材と保持部材とをガラス等を介して固着することにより変換部材と保持部材とが一体化された固着体を用いてもよい。以下、固着体を用いた光学部材の他の製造方法について説明する。
図２１Ａ、図２１Ｂに示すように、光学部材の他の製造方法は、（１）固着体を得る工程と、（２）ガラス膜の一部を除去する工程と、（３）配線を形成する工程と、を含む。以下、各工程について説明する。
【０１００】
（１）固着体を得る工程
図２１Ａに示すように、変換部材２と保持部材３とが一体化された固着体を得る工程である。具体的には、ガラス膜１２を形成する工程と、変換部材２を固定する工程と、を含む。
【０１０１】
（１−１）ガラス膜を形成する工程
当該工程は、保持部材３に形成された貫通孔３ｂの内壁面、又は、内壁面と保持部材３の上面側の表面にガラス膜１２を形成する工程である。保持部材３への貫通孔３ｂの形成方法は従来公知の穿孔加工法を用いることができる。貫通孔３ｂの大きさは変換部材２の大きさに応じて適宜設定する。ガラス膜１２の形成方法は、スパッタ等により行う。ガラス膜１２の厚みは０．１〜２０μｍとすることができる。
【０１０２】
ガラス膜１２の厚みが０．１μｍ未満であると、貫通孔３ｂの内壁面にガラス膜１２が形成されない箇所ができやすく、製造される光学部材において変換部材２の保持力が低下し易くなる。また、ガラス膜１２の厚みが２０μｍを超えると、ガラス膜１２による光の吸収が増大して、光学部材における発光効率が低下し易くなる。
【０１０３】
ガラス膜１２を構成する材料としては、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石英ガラス、ソーダガラス、鉛ガラス等の透光性ガラスを用いることが好ましい。また、次工程において、熱融着を行うため、ガラス膜１２の軟化点が、変換部材２及び保持部材３よりも低い材料であることが好ましい。
【０１０４】
（１−２）変換部材を固定する工程
当該工程は、保持部材３にガラス膜１２を介して変換部材２を固定する工程である。ガラス膜１２を孔内側面に設けた貫通孔３ｂ内に変換部材２を配置し、ガラス膜１２を第１雰囲気温度で加熱することによって、変換部材２がガラス膜１２を介して保持部材３に固定された固着体を得る工程である。
【０１０５】
ここで、第１雰囲気温度は、貫通孔３ｂの内壁面に形成されたガラス膜１２の軟化点に応じて、ガラス膜１２が変形し熱融着できるように適宜設定する。内壁面に形成されたガラス膜１２は、室温では固体であるが、加熱によって軟化し、再び室温に戻すことによって硬化する。これによって、貫通孔３ｂ内に配置された変換部材２を、保持部材３に隙間なく固定することができる。
【０１０６】
（２）ガラス膜の一部を除去する工程
図２１Ｂに示すように、当該工程では、固着体の上面側を研削、研磨、ＣＭＰ等により除去する。この工程では、保持部材３の上面側の表面が露出するまでガラス膜１２を除去することが好ましい。これにより、変換部材２の光照射面又は光取出面となる第１面と、第１面から連続する保持部材３の第２面と、が得られる。このように変換部材２が保持部材３に隙間なく固定されていることにより、配線４が形成可能な面を得ることができる。なお、この工程は省略してもよい。
本製造方法において、（３）配線を形成する工程については、第１〜第３実施形態の製造方法と同様である。
【０１０７】
また、ガラス膜１２のように軟化するガラスを用いて、変換部材２の光取出面を被覆してもよい。上記した工程以外については、第１〜第３実施形態と同様の工程等を採用することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ  光学部材
２      変換部材
２ａ    光取出面
２ｂ    光照射面
３      保持部材
３ａ    表面
３ｃ    裏面
４      配線
５ａ    屈曲部
５ｂ    延伸部
７      透光性膜
８      保護膜
９      放熱部材
２０    発光装置
２１    パッケージ
２５    レーザ素子
３０    検出回路
【図１】
2019131439.tif 000003
【図２】
2019131439.tif 000004
【図３】
2019131439.tif 000005
【図４】
2019131439.tif 000006
【図５Ａ】
2019131439.tif 000007
【図５Ｂ】
2019131439.tif 000008
【図５Ｃ】
2019131439.tif 000009
【図６】
2019131439.tif 000010
【図７】
2019131439.tif 000011
【図８】
2019131439.tif 000012
【図９】
2019131439.tif 000013
【図１０】
2019131439.tif 000014
【図１１】
2019131439.tif 000015
【図１２】
2019131439.tif 000016
【図１３】
2019131439.tif 000017
【図１４】
2019131439.tif 000018
【図１５】
2019131439.tif 000019
【図１６】
2019131439.tif 000020
【図１７Ａ】
2019131439.tif 000021
【図１７Ｂ】
2019131439.tif 000022
【図１７Ｃ】
2019131439.tif 000023
【図１８Ａ】
2019131439.tif 000024
【図１８Ｂ】
2019131439.tif 000025
【図１８Ｃ】
2019131439.tif 000026
【図１９Ａ】
2019131439.tif 000027
【図１９Ｂ】
2019131439.tif 000028
【図１９Ｃ】
2019131439.tif 000029
【図１９Ｄ】
2019131439.tif 000030
【図２０Ａ】
2019131439.tif 000031
【図２０Ｂ】
2019131439.tif 000032
【図２０Ｃ】
2019131439.tif 000033
【図２０Ｄ】
2019131439.tif 000034
【図２１Ａ】
2019131439.tif 000035
【図２１Ｂ】
2019131439.tif 000036
【国際調査報告】
2019131439.tif 000037
2019131439.tif 000038
2019131439.tif 000039
2019131439.tif 000040