半導体発光装置
【課題】ＶＣＳＥＬと受光素子が樹脂封止され、受光素子がＶＣＳＥＬの出射光の一部を受光することで、ＡＰＣ駆動を可能にする半導体発光装置を提供する。
【解決手段】半導体発光装置１０は、レーザ光を出射するＶＣＳＥＬ１２と、ＶＣＳＥＬ１２から出射された光の一部を受光する受光素子１４と、ＶＣＳＥＬ１２等を封止する第１の樹脂１６と、第１の樹脂１６の上面に形成された第２の樹脂１８と、ＶＣＳＥＬ１２と受光素子１４が固定されたサブマウント１９と、ＶＣＳＥＬ１２および受光素子１４に電気的に接続された導電性金属からなる複数のリード端子２０、２２、２４とを含んでいる。ＶＣＳＥＬ１２の出射光の一部は、矢印Ｓに示すように、界面３６で反射され、反射光は受光素子１４に受光される。受光素子１４の出力に基づき、ＶＣＳＥＬ１２の光出力をモニタすることができる。
【解決手段】半導体発光装置１０は、レーザ光を出射するＶＣＳＥＬ１２と、ＶＣＳＥＬ１２から出射された光の一部を受光する受光素子１４と、ＶＣＳＥＬ１２等を封止する第１の樹脂１６と、第１の樹脂１６の上面に形成された第２の樹脂１８と、ＶＣＳＥＬ１２と受光素子１４が固定されたサブマウント１９と、ＶＣＳＥＬ１２および受光素子１４に電気的に接続された導電性金属からなる複数のリード端子２０、２２、２４とを含んでいる。ＶＣＳＥＬ１２の出射光の一部は、矢印Ｓに示すように、界面３６で反射され、反射光は受光素子１４に受光される。受光素子１４の出力に基づき、ＶＣＳＥＬ１２の光出力をモニタすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光型半導体レーザ素子等の半導体発光素子を樹脂封止する半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光型半導体レーザ（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser diode：以下ＶＣＳＥＬと呼ぶ）は、しきい値電流が低く消費電力が小さい、円形の光スポットが容易に得られる、ウエハ状態での評価や光源の二次元アレイ化が可能であるといった、端面発光型半導体レーザにはない優れた特長を有する。これらの特長を生かし、光通信や光記録等の技術分野において、光源としての需要がとりわけ期待されている。また、ＶＣＳＥＬ等を含む半導体発光装置は、高温高湿の状況下での動作を要求されることがあり、このため、外部からの湿気等の進入を防止する封止技術がいくつかの特許文献により開示されている。
【０００３】
特許文献１は、回路素子を密閉部材で封止し、その上をカバーガラスで覆い、エアーギャップを作った後にシリコーン樹脂膜で被膜する混成集積回路である。特許文献２は、透光性封止材料を２重構造にし、屈折率の関係を定めることで反射率を低減させる半導体発光装置である。
【０００４】
一方、端面発光レーザの出力をモニタすることができるプラスチックモールド装置が特許文献３に開示されている。特許文献３によれば、半導体レーザチップからの逆向きの光を受け取るように配置されたモニタ検出器を透明プラスチック樹脂で封止している。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−９０４４８号
【特許文献２】特開平１０−６５２２０号
【特許文献３】特開平９−２０５２５１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＶＣＳＥＬにおいて、樹脂封止パッケージ品は、低コストでありかつ工程の容易さから、今後の需要が急速に伸びると予想されている。しかし、樹脂封止パッケージ品は、その構成上、金属ステム実装品に比べ素子温度が上昇しやすく、特に高温化において、出力が低下することが予想される。通常、ＶＣＳＥＬ等の半導体レーザ素子の金属ステム実装品では、半導体レーザ素子の光出力を安定化するためのモニタ機能が設けられているが、樹脂封止パッケージ品には、このような光出力をモニタする機能が設けられておらず、光出力の安定化を図ることが容易ではなかった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するものであり、半導体発光素子の光出力をモニタすることができる樹脂封止された半導体発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体発光装置は、光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射された光の一部を受光する受光素子と、前記発光素子と前記受光素子を封止する光透過性の第１の樹脂と、前記第１の樹脂上に形成された光透過性の第２の樹脂とを含み、前記第１の樹脂と前記第２の樹脂との界面において、前記発光素子から出射された光の一部が反射され、当該反射光は前記受光素子に受光される。
【０００９】
好ましくは、前記第２の樹脂の屈折率は、前記第１の樹脂の屈折率よりも小さい。好ましくは、第１の樹脂は、屈折率が１．５〜１．６２のエポキシ系樹脂であり、第２の樹脂は、屈折率が約１．４のシリコン系樹脂である。好ましくは、第１の樹脂は、屈折率が約１．５２のレジン材料であり、第２の樹脂は、屈折率が約１．４のシリコン系樹脂である。
【００１０】
好ましくは、半導体発光装置はさらに、前記第１の樹脂と第２の樹脂の界面に反射膜を含み、前記反射膜は、前記発光素子から出射された光の一部を反射させる。前記反射膜には、前記発光素子から出射された光を透過させるための開口が形成されている。
【００１１】
好ましくは、前記界面は、傾斜した面を含み、半導体発光素子から出射された光の一部は、前記傾斜した面で反射される。前記傾斜した面は、中央に向かってすり鉢状に傾斜している。好ましくは、前記界面は、凹面を含み、半導体発光素子から出射された光の一部は、前記凹面で反射される。または、前記界面は、凸面を含み、半導体発光素子から出射された光の一部は、前記凸面で反射される。
【００１２】
好ましくは、半導体発光装置はさらに、前記半導体発光素子の電極に電気的に接続された外部端子と、前記受光素子の電極に電気的に接続された外部端子とを含む。
【００１３】
本発明に係る半導体発光装置は、光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射された光の一部を受光する受光素子と、前記発光素子と前記受光素子を封止する第１の樹脂と、前記第１の樹脂上に形成された反射膜とを含み、前記発光素子から出射された光の一部は、前記反射膜によって反射され、当該反射光は、前記受光素子に受光される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の半導体発光装置によれば、半導体発光素子と受光素子とを樹脂封止し、第１および第２の樹脂の界面での反射を利用することで、半導体発光素子の光出力をモニタすることができる。また、半導体発光素子とともに受光素子を樹脂封止することで、安価なパッケージを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施例に係る半導体発光装置の概略断面図である。半導体発光装置１０は、レーザ光を出射するＶＣＳＥＬ１２と、ＶＣＳＥＬ１２から出射された光の一部を受光する受光素子（フォトダイオード）１４と、ＶＣＳＥＬ１２と受光素子１４を封止する第１の樹脂１６と、第１の樹脂１６上に形成された第２の樹脂１８と、ＶＣＳＥＬ１２と受光素子１４が固定されたサブマウント１９と、ＶＣＳＥＬ１２および受光素子１４に電気的に接続された複数のリード端子２０、２２、２４とを含んでいる。矢印Ｓは、第１の樹脂１６と第２の樹脂１８との界面または境界面３６により反射されたＶＣＳＥＬ１２の出射光の一部を示している。
【００１７】
サブマウント１９は、導電性部材から構成され、サブマウント１９の上面には、横並びに配置されたＶＣＳＥＬ１２と受光素子１４が導電性接着剤等により固定されている。また、サブマウント１９の裏面は、リード端子２４の上端部をほぼ直角に折り曲げて形成されたダイパット２４ａに導電性接着剤等により固定されている。
【００１８】
ＶＣＳＥＬ１２の上面にあるｐ側電極は、ボンディングワイヤー３２によりリード端子２０に電気的に接続され、受光素子１４の上面にあるｎ側電極は、ボンディングワイヤー３４によりリード端子２２に電気的に接続されている。また、ＶＣＳＥＬ１２の裏面のｎ側電極と受光素子１４の裏面のｐ側電極は、サブマウント１９を介してリード端子２４に電気的に接続されている。リード端子２０は、ＶＣＳＥＬ１２のアノードであり、リード端子２２は、受光素子１４のカソードであり、リード端子２４は、ＶＣＳＥＬ１２のカソードと受光素子１４のアノードを兼ねる。リード端子２０、２２、２４の上部、ダイパッド２４ａ、ＶＣＳＥＬ１２および受光素子１４は、第１の樹脂１６により封止されている。
【００１９】
第１の樹脂１６上には、第２の樹脂１８が形成され、第１および第２の樹脂１６、１８は、ＶＣＳＥＬ１２から出射される光の波長を透過する光透過性の樹脂材料から構成される。好ましくは、第１の樹脂１６の屈折率は、第２の樹脂１８の屈折率よりも大きい。第１の樹脂１６と第２の樹脂１８の屈折率に差を与えることで、ＶＣＳＥＬ１２から出射された光をの一部を界面３６で反射させる。第１の樹脂１６と第２の樹脂１８の屈折率の差が大きくなれば、ＶＣＳＥＬ１２からのレーザ光の反射率あるいは反射量が大きくなる。従って、屈折率の差は、受光素子１４の受光感度に応じて適宜選択される。例えば、第１の樹脂１６として屈折率１．６のエポキシ系樹脂、第２の樹脂１８として屈折率１．４のシリコン系樹脂を用いることができる。あるいは、第１の樹脂１６として屈折率が１．５２のレジン材料、第２の樹脂１８として屈折率１．４のシリコン系樹脂を用いることができる。
【００２０】
また、第１および第２の樹脂１６、１８の界面３６は、湾曲した凹面を有している。界面３６の形状は、反射光を受光する受光素子１４の位置を決定する。ＶＣＳＥＬ１２は、一定の拡がり角でレーザ光を出射するが、界面３６が凹面であるため、その反射光は、ＶＣＳＥＬ１２の位置からは遠ざかる方向に進行する。これにより、反射光がより広い領域に照射されるため、受光素子１４を位置決めする許容範囲を大きくすることができる。第２の樹脂１８の上面は凸面形状であり、界面３６を透過したレーザ光は、第２の樹脂１８の界面で収束するように屈折される。
【００２１】
図２は、ＶＣＳＥＬ１２の一般的な構成を示す断面図である。ＶＣＳＥＬ１２は、ｎ型のＧａＡｓ基板２１０の裏面にｎ側電極２００を含み、基板２１０上に、ｎ型のＧａＡｓバッファ層２２４、ｎ型のＡｌＧａＡｓの半導体多層膜からなる下部ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector：分布ブラッグ型反射鏡）２２６、活性領域２２８、ｐ型のＡｌＡｓの外縁を酸化させた層からなる電流狭窄層２３０、ｐ型のＡｌＧａＡｓの半導体多層膜からなる上部ＤＢＲ２３２、ｐ型のＧａＡｓコンタクト層２３４を含む半導体層を積層している。
【００２２】
基板２１０には、コンタクト層２３４から下部ＤＢＲ２２６の一部に到達する深さのリング状の溝２３６が形成され、この溝２３６によりレーザ光の発光部である円筒状のポストＰと接合領域２３８とが規定されている。ポストＰの頂部には、コンタクト層２３４にオーミック接続されたｐ側電極２４２が設けられ、ｐ側電極２４２の中央には、レーザ光の出射領域を規定する円形状の出射口２４４が形成されている。また、接合領域２３８には、層間絶縁膜２４０を介して円形状の電極パッド２４６が形成され、電極パッド２４６はｐ側電極２４２に電気的に接続されている。このように形成されたＶＣＳＥＬ１２は、ポストＰの出射口２４４から約８５０ｎｍの波長のレーザ光を出射する。
【００２３】
次に、半導体発光装置１０の動作について説明する。リード端子２０、２４を介してＶＣＳＥＬ１２に順方向バイアス電圧が印加され、リード端子２２、２４を介して受光素子１４に逆バイアス電圧が印加される。しきい値を超える駆動電流がＶＣＳＥＬ１２に流されると出射口２４４から約８５０ｎｍの波長のレーザ光が出射される出射光は、第１の樹脂１６および第２の樹脂１８を透過し、外部に放出されるが、出射光の一部は、矢印Ｓに示すように、界面３６で反射され、反射光は、受光素子１４に受光される。
【００２４】
受光素子１４は、反射光の光量に応じた電気信号をリード端子２２、２４から出力する。受光素子１４からの出力信号を受けた図示しない駆動制御回路は、ＶＣＳＥＬ１２の光出力が一定になるよう駆動電流を制御する。
【００２５】
図３は、第１の樹脂と第２の樹脂との界面の形状の変形例を示す図である。図３（ａ）に示す界面３６Ａは、平面形状をしている。平面形状は、樹脂のモールド成形が最も容易であり、半導体発光装置の歩留り低下を抑えることができる。ここで、平面とは、ある方向に傾斜した面であってもよい。受光素子１４は、ＶＣＳＥＬ１２の拡がり角および界面３６の傾斜に応じて適切に位置決めされる。
【００２６】
図３（ｂ）に示す界面３６Ｂは、湾曲した凸面形状をしている。界面３６が凸面であるため、ＶＣＳＥＬ１２からの反射光は、凹面のときと比べてＶＣＳＥＬ１２に接近し、ＶＣＳＥＬ１２と受光素子１４をより近接して配置することができる。さらに、界面３６Ｂの凸面と第２の樹脂１８の凸面により、半導体発光装置から外部に出射されるレーザ光の広がり角またはファーフィールドパターン（ＦＦＰ）を小さくすることができる。
【００２７】
図３（ｃ）に示す界面３６Ｃは、傾斜した面が中央に向かってすり鉢状に傾斜する断面Ｖ字形状をしている。直線状に傾斜した面は、湾曲した凹面や凸面と異なり、反射光の光路を容易に算出することができ、受光素子１４の位置決めが容易である。また、接合面でもある界面３６が窪んでいるため、第２の樹脂１８をポッティングにより成形する場合には、液状の樹脂が第１の樹脂１６上に留まり易く、成形が容易となる。なお、第１および第２の樹脂の界面３６は、図３に例示した形状に限られず、ＶＣＳＥＬ１２の出射光の一部を受光素子１４に反射させることができれば、特に制限されるものではない。
【００２８】
第１および第２の樹脂１６、１８は、金型を用いた射出成形により形成することができる。界面は、第１の樹脂に射出成形面をそのまま用いることができるが、それ以外にも、第１の樹脂の射出成形面を機械加工、または化学研磨等により加工し、界面を所望の形状に加工してもよい。あるいは、ポッティングにより第１の樹脂を形成し、その表面を加工して界面を形成し、その上にポッテイングにより第２の樹脂を形成してもよい。
【００２９】
上記実施例では、図４（ａ）に示すように、ＶＣＳＥＬ１２と受光素子１４とを並列にサブマウント１９上に配置されたが、これに限らず、図４（ｂ）に示すように、ＶＣＳＥＬ１２を受光素子１４上に配置してもよい。この場合、ＶＣＳＥＬ１２は、受光素子１４の受光スポットが露出するように配置され、ＶＣＳＥＬ１２の裏面のｎ側電極は、図示しない金属配線等によりサブマウント１９に接続される。また、図４（ａ）では、受光素子を１個しか示していないが、ＶＣＳＥＬからの反射光を効率よく受光するために、ＶＣＳＥＬ素子周囲に複数個の受光素子を用意してもよい。さらに、上記実施例では、ＶＣＳＥＬ１２および受光素子１４を固定するためにサブマウントを用いたが、ダイパッド２４ａ上に導電性接着剤等を介して固定するようにしてもよい。
【００３０】
さらに、上記実施例は、ダイパッド２４ａの全体が第１の樹脂１６によって封止されたが、ダイパッド２４ａの裏面が露出するように第１の樹脂１６による封止を行うようにしてもよい。ダイパッド２４ａを露出することで、放熱特性を向上させ、ＶＣＳＥＬ１２の温度上昇を抑制することができる。さらに、上記実施例では、半導体発光素子として１つの発光部を備えたシングルスポットタイプのＶＣＳＥＬを示したが、これに限らず複数の発光部がアレイ状またはリニアに配列されたマルチスポットタイプのＶＣＳＥＬであってもよい。さらに、上記実施例では、半導体発光素子としてＶＣＳＥＬを示したが、これ以外にもＬＥＤのような発光素子であってもよい。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図５は、第２の実施例に係る半導体発光装置の概略断面図である。第２の実施例において、半導体発光装置５０は、第１の樹脂１６と第２の樹脂１８との間に、反射膜３８を含んでおり、それ以外の構成は、第１の実施例と同様である。反射膜３８は、例えば、ＶＣＳＥＬからのレーザ光の一部を反射する特性を有する。この反射光、矢印Ｔに示すように、受光素子１４に受光される。
【００３２】
反射膜３８は、第１の樹脂１６の射出成形後、蒸着等によって形成される。反射膜３８の上面には、第２の樹脂１８が形成される。反射膜３８を形成する場合には、第１の実施例のときのように、第１の樹脂１６の屈折率を、必ずしも第２の樹脂１８の屈折率よりも大きくする必要はない。また、反射膜３８を形成する場合に、反射膜３８と第１の樹脂１６との界面は、図３で示したような種々の形状を適用することができる。反射膜３８は、単一の膜であってもよいし、複数の膜を積層したものであってもよい。
【００３３】
さらに、反射面３８は、図６に示すように、ＶＣＳＥＬ１２の上方に円形状の開口部３８ａを有するものであってもよい。このとき、開口部３８ａの中心は、ＶＣＳＥＬ１２の光軸とほぼ一致する。ＶＣＳＥＬ１２から出射されたレーザ光の大部分は、開口部３８ａを介して第２の樹脂１８へ透過され、一部の光が開口部３８ａの周縁部分で反射され、受光素子１２に受光される。これにより、開口部３８ａの径を適宜選択することにより、受光素子１４へ受光される光量を選択することができる。
【００３４】
第２の実施例に係る半導体発光装置５０は、反射膜３８を利用して出射光を反射させるため、上記したように第１および第２の樹脂１６、１８の屈折率の制約がなくなり、より多くの光透過性の樹脂材料から封止樹脂を選択することができる。
【００３５】
図７は、第３の実施例に係る半導体発光装置の概略断面図である。第３の実施例では、半導体発光装置６０は、第２の実施例とは異なり、第２の樹脂１８を取り除いている。反射膜４０は、第１の樹脂１６の出射面である上面に形成されている。ＶＣＳＥＬ１２から出射されたレーザ光は、反射膜４０を透過して外部に出力されるが、その一部は、矢印Ｕに示すように、反射面４０により反射され、受光素子１４に受光される。第３の実施例では、第２の樹脂を必要としないため、製造工程が１つ減り、生産コストを抑えることができる。
【００３６】
図８は、図１に示す半導体発光装置を光送信装置に適用したときの構成を示す断面図である。光送信装置４００は、半導体発光装置１０の側面に接着され、固定された円筒状の筐体４１０、筐体４１０の端面に一体に形成されたスリーブ４２０、スリーブ４２０の開口４２２内に保持されるフェルール４３０、およびフェルール４３０によって保持される光ファイバ４４０を含んで構成される。フェルール４３０は、スリーブ４２０の開口４２２に正確に位置決めされ、光ファイバ４４０の光軸が半導体発光装置１０の光軸に整合される。フェルール４３０の貫通孔４３２内に光ファイバ４４０の芯線が保持されている。
【００３７】
ＶＣＳＥＬ１２からのレーザ光は、第２の樹脂１８によって集光され、集光された光は、光ファイバ４４０の芯線に入射され、送信される。上記例では第２の樹脂１８を用いて収束しているが、これ以外にも、半導体発光装置１０と光ファイバ４４０との間に、両凸レンズや平凸レンズ等の光学系を用いてもよい。
【００３８】
図９は、図１に示す半導体発光装置を空間伝送システムに用いたときの構成を示す図である。空間伝送システム５００は、半導体発光装置１０と、集光レンズ５１０と、拡散板５２０と、反射ミラー５３０とを含んでいる。集光レンズ５１０によって集光された光は、反射ミラー５３０の開口５３２を介して拡散板５２０で反射され、その反射光が反射ミラー５３０へ向けて反射される。反射ミラー５３０は、その反射光を所定の方向へ向けて反射させ、光伝送を行う。
【００３９】
図１０は、半導体発光装置を光源に利用した光伝送システムの一構成例を示す図である。光伝送システム６００は、半導体発光装置１０を含む光源６１０と、光源６１０から放出されたレーザ光の集光などを行う光学系６２０と、光学系６２０から出力されたレーザ光を受光する受光部６３０と、光源６１０の駆動を制御する制御部６４０とを有する。制御部６４０は、半導体発光装置１０を駆動するための駆動パルス信号を光源６１０に供給する。光源６１０から放出された光は、光学系６２０を介し、光ファイバや空間伝送用の反射ミラーなどにより受光部６３０へ伝送される。受光部６３０は、受光した光をフォトディテクターなどによって検出する。受光部６３０は、制御信号６５０により制御部６４０の動作（例えば光伝送の開始タイミング）を制御することができる。
【００４０】
次に、光伝送システムに利用される光伝送装置の構成について説明する。図１１は、光伝送装置の外観構成を示す図である。光伝送装置７００は、ケース７１０、光信号送信／受信コネクタ接合部７２０、発光／受光素子７３０、電気信号ケーブル接合部７４０、電源入力部７５０、動作中を示すＬＥＤ７６０、異常発生を示すＬＥＤ７７０、ＤＶＩコネクタ７８０を有している。
【００４１】
光伝送装置７００を用いた映像伝送システムを図１２示す。これらの図において、映像伝送システム８００は、映像信号発生装置８１０で発生された映像信号を、液晶ディスプレイなどの画像表示装置８２０に伝送するため、図８に示す光伝送装置を利用している。すなわち、映像伝送システム８００は、映像信号発生装置８１０、画像表示装置８２０、ＤＶＩ用電気ケーブル８３０、送信モジュール８４０、受信モジュール８５０、映像信号伝送光信号用コネクタ８６０、光ファイバ８７０、制御信号用電気ケーブルコネクタ８８０、電源アダプタ８９０、ＤＶＩ用電気ケーブル９００を含んでいる。
【００４２】
上記実施例は例示的なものであり、これによって本発明の範囲が限定的に解釈されるべきものではなく、本発明の構成要件を満足する範囲内で他の方法によっても実現可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る半導体発光装置は、光情報処理や光高速データ通信等の各分野で使用される光源に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施例に係る半導体発光装置の概略断面図である。
【図２】図１に示すＶＥＣＳＥＬの一般的な構成を示す断面図である。
【図３】本実施例の第１および第２の樹脂の界面の形状の変形例を示す図である。
【図４】ＶＣＳＥＬと受光素子の配置例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る半導体発光装置の概略断面図である。
【図６】図５に示す反射膜の変形例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施例に係る半導体発光装置の概略断面図である。
【図８】図１に示す半導体発光装置を用いた光送信装置の構成を示す断面図である。
【図９】空間光伝送システムの構成を示す図である。
【図１０】光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】光伝送装置の外観構成を示す図である。
【図１２】図１１の光伝送装置を利用した映像伝送システムを示す図である。
【００４５】
１０：半導体発光装置 １２：ＶＣＳＥＬ
１４：受光素子 １６：第１の樹脂
１８：第２の樹脂 １９：サブマウント
２０、２２、２４：リード端子 ２４ａ：ダイパッド
３２、３４：導電性ワイヤー ３６，３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ：界面
３８、４０：反射膜 ３８ａ：開口部
Ｓ、Ｔ、Ｕ：矢印
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光型半導体レーザ素子等の半導体発光素子を樹脂封止する半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光型半導体レーザ（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser diode：以下ＶＣＳＥＬと呼ぶ）は、しきい値電流が低く消費電力が小さい、円形の光スポットが容易に得られる、ウエハ状態での評価や光源の二次元アレイ化が可能であるといった、端面発光型半導体レーザにはない優れた特長を有する。これらの特長を生かし、光通信や光記録等の技術分野において、光源としての需要がとりわけ期待されている。また、ＶＣＳＥＬ等を含む半導体発光装置は、高温高湿の状況下での動作を要求されることがあり、このため、外部からの湿気等の進入を防止する封止技術がいくつかの特許文献により開示されている。
【０００３】
特許文献１は、回路素子を密閉部材で封止し、その上をカバーガラスで覆い、エアーギャップを作った後にシリコーン樹脂膜で被膜する混成集積回路である。特許文献２は、透光性封止材料を２重構造にし、屈折率の関係を定めることで反射率を低減させる半導体発光装置である。
【０００４】
一方、端面発光レーザの出力をモニタすることができるプラスチックモールド装置が特許文献３に開示されている。特許文献３によれば、半導体レーザチップからの逆向きの光を受け取るように配置されたモニタ検出器を透明プラスチック樹脂で封止している。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−９０４４８号
【特許文献２】特開平１０−６５２２０号
【特許文献３】特開平９−２０５２５１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＶＣＳＥＬにおいて、樹脂封止パッケージ品は、低コストでありかつ工程の容易さから、今後の需要が急速に伸びると予想されている。しかし、樹脂封止パッケージ品は、その構成上、金属ステム実装品に比べ素子温度が上昇しやすく、特に高温化において、出力が低下することが予想される。通常、ＶＣＳＥＬ等の半導体レーザ素子の金属ステム実装品では、半導体レーザ素子の光出力を安定化するためのモニタ機能が設けられているが、樹脂封止パッケージ品には、このような光出力をモニタする機能が設けられておらず、光出力の安定化を図ることが容易ではなかった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するものであり、半導体発光素子の光出力をモニタすることができる樹脂封止された半導体発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体発光装置は、光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射された光の一部を受光する受光素子と、前記発光素子と前記受光素子を封止する光透過性の第１の樹脂と、前記第１の樹脂上に形成された光透過性の第２の樹脂とを含み、前記第１の樹脂と前記第２の樹脂との界面において、前記発光素子から出射された光の一部が反射され、当該反射光は前記受光素子に受光される。
【０００９】
好ましくは、前記第２の樹脂の屈折率は、前記第１の樹脂の屈折率よりも小さい。好ましくは、第１の樹脂は、屈折率が１．５〜１．６２のエポキシ系樹脂であり、第２の樹脂は、屈折率が約１．４のシリコン系樹脂である。好ましくは、第１の樹脂は、屈折率が約１．５２のレジン材料であり、第２の樹脂は、屈折率が約１．４のシリコン系樹脂である。
【００１０】
好ましくは、半導体発光装置はさらに、前記第１の樹脂と第２の樹脂の界面に反射膜を含み、前記反射膜は、前記発光素子から出射された光の一部を反射させる。前記反射膜には、前記発光素子から出射された光を透過させるための開口が形成されている。
【００１１】
好ましくは、前記界面は、傾斜した面を含み、半導体発光素子から出射された光の一部は、前記傾斜した面で反射される。前記傾斜した面は、中央に向かってすり鉢状に傾斜している。好ましくは、前記界面は、凹面を含み、半導体発光素子から出射された光の一部は、前記凹面で反射される。または、前記界面は、凸面を含み、半導体発光素子から出射された光の一部は、前記凸面で反射される。
【００１２】
好ましくは、半導体発光装置はさらに、前記半導体発光素子の電極に電気的に接続された外部端子と、前記受光素子の電極に電気的に接続された外部端子とを含む。
【００１３】
本発明に係る半導体発光装置は、光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射された光の一部を受光する受光素子と、前記発光素子と前記受光素子を封止する第１の樹脂と、前記第１の樹脂上に形成された反射膜とを含み、前記発光素子から出射された光の一部は、前記反射膜によって反射され、当該反射光は、前記受光素子に受光される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の半導体発光装置によれば、半導体発光素子と受光素子とを樹脂封止し、第１および第２の樹脂の界面での反射を利用することで、半導体発光素子の光出力をモニタすることができる。また、半導体発光素子とともに受光素子を樹脂封止することで、安価なパッケージを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施例に係る半導体発光装置の概略断面図である。半導体発光装置１０は、レーザ光を出射するＶＣＳＥＬ１２と、ＶＣＳＥＬ１２から出射された光の一部を受光する受光素子（フォトダイオード）１４と、ＶＣＳＥＬ１２と受光素子１４を封止する第１の樹脂１６と、第１の樹脂１６上に形成された第２の樹脂１８と、ＶＣＳＥＬ１２と受光素子１４が固定されたサブマウント１９と、ＶＣＳＥＬ１２および受光素子１４に電気的に接続された複数のリード端子２０、２２、２４とを含んでいる。矢印Ｓは、第１の樹脂１６と第２の樹脂１８との界面または境界面３６により反射されたＶＣＳＥＬ１２の出射光の一部を示している。
【００１７】
サブマウント１９は、導電性部材から構成され、サブマウント１９の上面には、横並びに配置されたＶＣＳＥＬ１２と受光素子１４が導電性接着剤等により固定されている。また、サブマウント１９の裏面は、リード端子２４の上端部をほぼ直角に折り曲げて形成されたダイパット２４ａに導電性接着剤等により固定されている。
【００１８】
ＶＣＳＥＬ１２の上面にあるｐ側電極は、ボンディングワイヤー３２によりリード端子２０に電気的に接続され、受光素子１４の上面にあるｎ側電極は、ボンディングワイヤー３４によりリード端子２２に電気的に接続されている。また、ＶＣＳＥＬ１２の裏面のｎ側電極と受光素子１４の裏面のｐ側電極は、サブマウント１９を介してリード端子２４に電気的に接続されている。リード端子２０は、ＶＣＳＥＬ１２のアノードであり、リード端子２２は、受光素子１４のカソードであり、リード端子２４は、ＶＣＳＥＬ１２のカソードと受光素子１４のアノードを兼ねる。リード端子２０、２２、２４の上部、ダイパッド２４ａ、ＶＣＳＥＬ１２および受光素子１４は、第１の樹脂１６により封止されている。
【００１９】
第１の樹脂１６上には、第２の樹脂１８が形成され、第１および第２の樹脂１６、１８は、ＶＣＳＥＬ１２から出射される光の波長を透過する光透過性の樹脂材料から構成される。好ましくは、第１の樹脂１６の屈折率は、第２の樹脂１８の屈折率よりも大きい。第１の樹脂１６と第２の樹脂１８の屈折率に差を与えることで、ＶＣＳＥＬ１２から出射された光をの一部を界面３６で反射させる。第１の樹脂１６と第２の樹脂１８の屈折率の差が大きくなれば、ＶＣＳＥＬ１２からのレーザ光の反射率あるいは反射量が大きくなる。従って、屈折率の差は、受光素子１４の受光感度に応じて適宜選択される。例えば、第１の樹脂１６として屈折率１．６のエポキシ系樹脂、第２の樹脂１８として屈折率１．４のシリコン系樹脂を用いることができる。あるいは、第１の樹脂１６として屈折率が１．５２のレジン材料、第２の樹脂１８として屈折率１．４のシリコン系樹脂を用いることができる。
【００２０】
また、第１および第２の樹脂１６、１８の界面３６は、湾曲した凹面を有している。界面３６の形状は、反射光を受光する受光素子１４の位置を決定する。ＶＣＳＥＬ１２は、一定の拡がり角でレーザ光を出射するが、界面３６が凹面であるため、その反射光は、ＶＣＳＥＬ１２の位置からは遠ざかる方向に進行する。これにより、反射光がより広い領域に照射されるため、受光素子１４を位置決めする許容範囲を大きくすることができる。第２の樹脂１８の上面は凸面形状であり、界面３６を透過したレーザ光は、第２の樹脂１８の界面で収束するように屈折される。
【００２１】
図２は、ＶＣＳＥＬ１２の一般的な構成を示す断面図である。ＶＣＳＥＬ１２は、ｎ型のＧａＡｓ基板２１０の裏面にｎ側電極２００を含み、基板２１０上に、ｎ型のＧａＡｓバッファ層２２４、ｎ型のＡｌＧａＡｓの半導体多層膜からなる下部ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector：分布ブラッグ型反射鏡）２２６、活性領域２２８、ｐ型のＡｌＡｓの外縁を酸化させた層からなる電流狭窄層２３０、ｐ型のＡｌＧａＡｓの半導体多層膜からなる上部ＤＢＲ２３２、ｐ型のＧａＡｓコンタクト層２３４を含む半導体層を積層している。
【００２２】
基板２１０には、コンタクト層２３４から下部ＤＢＲ２２６の一部に到達する深さのリング状の溝２３６が形成され、この溝２３６によりレーザ光の発光部である円筒状のポストＰと接合領域２３８とが規定されている。ポストＰの頂部には、コンタクト層２３４にオーミック接続されたｐ側電極２４２が設けられ、ｐ側電極２４２の中央には、レーザ光の出射領域を規定する円形状の出射口２４４が形成されている。また、接合領域２３８には、層間絶縁膜２４０を介して円形状の電極パッド２４６が形成され、電極パッド２４６はｐ側電極２４２に電気的に接続されている。このように形成されたＶＣＳＥＬ１２は、ポストＰの出射口２４４から約８５０ｎｍの波長のレーザ光を出射する。
【００２３】
次に、半導体発光装置１０の動作について説明する。リード端子２０、２４を介してＶＣＳＥＬ１２に順方向バイアス電圧が印加され、リード端子２２、２４を介して受光素子１４に逆バイアス電圧が印加される。しきい値を超える駆動電流がＶＣＳＥＬ１２に流されると出射口２４４から約８５０ｎｍの波長のレーザ光が出射される出射光は、第１の樹脂１６および第２の樹脂１８を透過し、外部に放出されるが、出射光の一部は、矢印Ｓに示すように、界面３６で反射され、反射光は、受光素子１４に受光される。
【００２４】
受光素子１４は、反射光の光量に応じた電気信号をリード端子２２、２４から出力する。受光素子１４からの出力信号を受けた図示しない駆動制御回路は、ＶＣＳＥＬ１２の光出力が一定になるよう駆動電流を制御する。
【００２５】
図３は、第１の樹脂と第２の樹脂との界面の形状の変形例を示す図である。図３（ａ）に示す界面３６Ａは、平面形状をしている。平面形状は、樹脂のモールド成形が最も容易であり、半導体発光装置の歩留り低下を抑えることができる。ここで、平面とは、ある方向に傾斜した面であってもよい。受光素子１４は、ＶＣＳＥＬ１２の拡がり角および界面３６の傾斜に応じて適切に位置決めされる。
【００２６】
図３（ｂ）に示す界面３６Ｂは、湾曲した凸面形状をしている。界面３６が凸面であるため、ＶＣＳＥＬ１２からの反射光は、凹面のときと比べてＶＣＳＥＬ１２に接近し、ＶＣＳＥＬ１２と受光素子１４をより近接して配置することができる。さらに、界面３６Ｂの凸面と第２の樹脂１８の凸面により、半導体発光装置から外部に出射されるレーザ光の広がり角またはファーフィールドパターン（ＦＦＰ）を小さくすることができる。
【００２７】
図３（ｃ）に示す界面３６Ｃは、傾斜した面が中央に向かってすり鉢状に傾斜する断面Ｖ字形状をしている。直線状に傾斜した面は、湾曲した凹面や凸面と異なり、反射光の光路を容易に算出することができ、受光素子１４の位置決めが容易である。また、接合面でもある界面３６が窪んでいるため、第２の樹脂１８をポッティングにより成形する場合には、液状の樹脂が第１の樹脂１６上に留まり易く、成形が容易となる。なお、第１および第２の樹脂の界面３６は、図３に例示した形状に限られず、ＶＣＳＥＬ１２の出射光の一部を受光素子１４に反射させることができれば、特に制限されるものではない。
【００２８】
第１および第２の樹脂１６、１８は、金型を用いた射出成形により形成することができる。界面は、第１の樹脂に射出成形面をそのまま用いることができるが、それ以外にも、第１の樹脂の射出成形面を機械加工、または化学研磨等により加工し、界面を所望の形状に加工してもよい。あるいは、ポッティングにより第１の樹脂を形成し、その表面を加工して界面を形成し、その上にポッテイングにより第２の樹脂を形成してもよい。
【００２９】
上記実施例では、図４（ａ）に示すように、ＶＣＳＥＬ１２と受光素子１４とを並列にサブマウント１９上に配置されたが、これに限らず、図４（ｂ）に示すように、ＶＣＳＥＬ１２を受光素子１４上に配置してもよい。この場合、ＶＣＳＥＬ１２は、受光素子１４の受光スポットが露出するように配置され、ＶＣＳＥＬ１２の裏面のｎ側電極は、図示しない金属配線等によりサブマウント１９に接続される。また、図４（ａ）では、受光素子を１個しか示していないが、ＶＣＳＥＬからの反射光を効率よく受光するために、ＶＣＳＥＬ素子周囲に複数個の受光素子を用意してもよい。さらに、上記実施例では、ＶＣＳＥＬ１２および受光素子１４を固定するためにサブマウントを用いたが、ダイパッド２４ａ上に導電性接着剤等を介して固定するようにしてもよい。
【００３０】
さらに、上記実施例は、ダイパッド２４ａの全体が第１の樹脂１６によって封止されたが、ダイパッド２４ａの裏面が露出するように第１の樹脂１６による封止を行うようにしてもよい。ダイパッド２４ａを露出することで、放熱特性を向上させ、ＶＣＳＥＬ１２の温度上昇を抑制することができる。さらに、上記実施例では、半導体発光素子として１つの発光部を備えたシングルスポットタイプのＶＣＳＥＬを示したが、これに限らず複数の発光部がアレイ状またはリニアに配列されたマルチスポットタイプのＶＣＳＥＬであってもよい。さらに、上記実施例では、半導体発光素子としてＶＣＳＥＬを示したが、これ以外にもＬＥＤのような発光素子であってもよい。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図５は、第２の実施例に係る半導体発光装置の概略断面図である。第２の実施例において、半導体発光装置５０は、第１の樹脂１６と第２の樹脂１８との間に、反射膜３８を含んでおり、それ以外の構成は、第１の実施例と同様である。反射膜３８は、例えば、ＶＣＳＥＬからのレーザ光の一部を反射する特性を有する。この反射光、矢印Ｔに示すように、受光素子１４に受光される。
【００３２】
反射膜３８は、第１の樹脂１６の射出成形後、蒸着等によって形成される。反射膜３８の上面には、第２の樹脂１８が形成される。反射膜３８を形成する場合には、第１の実施例のときのように、第１の樹脂１６の屈折率を、必ずしも第２の樹脂１８の屈折率よりも大きくする必要はない。また、反射膜３８を形成する場合に、反射膜３８と第１の樹脂１６との界面は、図３で示したような種々の形状を適用することができる。反射膜３８は、単一の膜であってもよいし、複数の膜を積層したものであってもよい。
【００３３】
さらに、反射面３８は、図６に示すように、ＶＣＳＥＬ１２の上方に円形状の開口部３８ａを有するものであってもよい。このとき、開口部３８ａの中心は、ＶＣＳＥＬ１２の光軸とほぼ一致する。ＶＣＳＥＬ１２から出射されたレーザ光の大部分は、開口部３８ａを介して第２の樹脂１８へ透過され、一部の光が開口部３８ａの周縁部分で反射され、受光素子１２に受光される。これにより、開口部３８ａの径を適宜選択することにより、受光素子１４へ受光される光量を選択することができる。
【００３４】
第２の実施例に係る半導体発光装置５０は、反射膜３８を利用して出射光を反射させるため、上記したように第１および第２の樹脂１６、１８の屈折率の制約がなくなり、より多くの光透過性の樹脂材料から封止樹脂を選択することができる。
【００３５】
図７は、第３の実施例に係る半導体発光装置の概略断面図である。第３の実施例では、半導体発光装置６０は、第２の実施例とは異なり、第２の樹脂１８を取り除いている。反射膜４０は、第１の樹脂１６の出射面である上面に形成されている。ＶＣＳＥＬ１２から出射されたレーザ光は、反射膜４０を透過して外部に出力されるが、その一部は、矢印Ｕに示すように、反射面４０により反射され、受光素子１４に受光される。第３の実施例では、第２の樹脂を必要としないため、製造工程が１つ減り、生産コストを抑えることができる。
【００３６】
図８は、図１に示す半導体発光装置を光送信装置に適用したときの構成を示す断面図である。光送信装置４００は、半導体発光装置１０の側面に接着され、固定された円筒状の筐体４１０、筐体４１０の端面に一体に形成されたスリーブ４２０、スリーブ４２０の開口４２２内に保持されるフェルール４３０、およびフェルール４３０によって保持される光ファイバ４４０を含んで構成される。フェルール４３０は、スリーブ４２０の開口４２２に正確に位置決めされ、光ファイバ４４０の光軸が半導体発光装置１０の光軸に整合される。フェルール４３０の貫通孔４３２内に光ファイバ４４０の芯線が保持されている。
【００３７】
ＶＣＳＥＬ１２からのレーザ光は、第２の樹脂１８によって集光され、集光された光は、光ファイバ４４０の芯線に入射され、送信される。上記例では第２の樹脂１８を用いて収束しているが、これ以外にも、半導体発光装置１０と光ファイバ４４０との間に、両凸レンズや平凸レンズ等の光学系を用いてもよい。
【００３８】
図９は、図１に示す半導体発光装置を空間伝送システムに用いたときの構成を示す図である。空間伝送システム５００は、半導体発光装置１０と、集光レンズ５１０と、拡散板５２０と、反射ミラー５３０とを含んでいる。集光レンズ５１０によって集光された光は、反射ミラー５３０の開口５３２を介して拡散板５２０で反射され、その反射光が反射ミラー５３０へ向けて反射される。反射ミラー５３０は、その反射光を所定の方向へ向けて反射させ、光伝送を行う。
【００３９】
図１０は、半導体発光装置を光源に利用した光伝送システムの一構成例を示す図である。光伝送システム６００は、半導体発光装置１０を含む光源６１０と、光源６１０から放出されたレーザ光の集光などを行う光学系６２０と、光学系６２０から出力されたレーザ光を受光する受光部６３０と、光源６１０の駆動を制御する制御部６４０とを有する。制御部６４０は、半導体発光装置１０を駆動するための駆動パルス信号を光源６１０に供給する。光源６１０から放出された光は、光学系６２０を介し、光ファイバや空間伝送用の反射ミラーなどにより受光部６３０へ伝送される。受光部６３０は、受光した光をフォトディテクターなどによって検出する。受光部６３０は、制御信号６５０により制御部６４０の動作（例えば光伝送の開始タイミング）を制御することができる。
【００４０】
次に、光伝送システムに利用される光伝送装置の構成について説明する。図１１は、光伝送装置の外観構成を示す図である。光伝送装置７００は、ケース７１０、光信号送信／受信コネクタ接合部７２０、発光／受光素子７３０、電気信号ケーブル接合部７４０、電源入力部７５０、動作中を示すＬＥＤ７６０、異常発生を示すＬＥＤ７７０、ＤＶＩコネクタ７８０を有している。
【００４１】
光伝送装置７００を用いた映像伝送システムを図１２示す。これらの図において、映像伝送システム８００は、映像信号発生装置８１０で発生された映像信号を、液晶ディスプレイなどの画像表示装置８２０に伝送するため、図８に示す光伝送装置を利用している。すなわち、映像伝送システム８００は、映像信号発生装置８１０、画像表示装置８２０、ＤＶＩ用電気ケーブル８３０、送信モジュール８４０、受信モジュール８５０、映像信号伝送光信号用コネクタ８６０、光ファイバ８７０、制御信号用電気ケーブルコネクタ８８０、電源アダプタ８９０、ＤＶＩ用電気ケーブル９００を含んでいる。
【００４２】
上記実施例は例示的なものであり、これによって本発明の範囲が限定的に解釈されるべきものではなく、本発明の構成要件を満足する範囲内で他の方法によっても実現可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る半導体発光装置は、光情報処理や光高速データ通信等の各分野で使用される光源に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施例に係る半導体発光装置の概略断面図である。
【図２】図１に示すＶＥＣＳＥＬの一般的な構成を示す断面図である。
【図３】本実施例の第１および第２の樹脂の界面の形状の変形例を示す図である。
【図４】ＶＣＳＥＬと受光素子の配置例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る半導体発光装置の概略断面図である。
【図６】図５に示す反射膜の変形例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施例に係る半導体発光装置の概略断面図である。
【図８】図１に示す半導体発光装置を用いた光送信装置の構成を示す断面図である。
【図９】空間光伝送システムの構成を示す図である。
【図１０】光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】光伝送装置の外観構成を示す図である。
【図１２】図１１の光伝送装置を利用した映像伝送システムを示す図である。
【００４５】
１０：半導体発光装置 １２：ＶＣＳＥＬ
１４：受光素子 １６：第１の樹脂
１８：第２の樹脂 １９：サブマウント
２０、２２、２４：リード端子 ２４ａ：ダイパッド
３２、３４：導電性ワイヤー ３６，３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ：界面
３８、４０：反射膜 ３８ａ：開口部
Ｓ、Ｔ、Ｕ：矢印
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を樹脂封止する半導体発光装置であって、
光を出射する発光素子と、
前記発光素子から出射された光の一部を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子を封止する光透過性の第１の樹脂と、
前記第１の樹脂上に形成された光透過性の第２の樹脂とを含み、
前記第１の樹脂と前記第２の樹脂との界面において、前記発光素子から出射された光の一部が反射され、当該反射光は前記受光素子に受光される、半導体発光装置。
【請求項２】
前記第２の樹脂の屈折率は、前記第１の樹脂の屈折率よりも小さい、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
第１の樹脂は、屈折率が１．５〜１．６２のエポキシ系樹脂であり、第２の樹脂は、屈折率が約１．４のシリコン系樹脂である、請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
第１の樹脂は、屈折率が約１．５２のレジン材料であり、第２の樹脂は、屈折率が約１．４のシリコン系樹脂である、請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
半導体発光装置はさらに、前記第１の樹脂と第２の樹脂の界面に反射膜を含み、前記反射膜は、前記発光素子から出射された光の一部を反射させる、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記反射膜には、前記発光素子から出射された光を透過させるための開口が形成されている、請求項５に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記界面は、傾斜した面を含み、半導体発光素子から出射された光の一部は、前記傾斜した面で反射される、請求項１ないし６いずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記傾斜した面は、中央に向かってすり鉢状に傾斜している、請求項７に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記界面は、凹面を含み、半導体発光素子から出射された光の一部は、前記凹面で反射される、請求項１ないし６いずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記界面は、凸面を含み、半導体発光素子から出射された光の一部は、前記凸面で反射される、請求項１ないし６いずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
半導体発光装置はさらに、前記半導体発光素子の電極に電気的に接続された第１の外部端子と、前記受光素子の電極に電気的に接続された第２の外部端子とを含む、請求項１ないし１０いずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
半導体発光素子を樹脂封止する半導体発光装置であって、
光を出射する発光素子と、
前記発光素子から出射された光の一部を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子を封止する光透過性の第１の樹脂と、
前記第１の樹脂上に形成された反射膜とを含み、
前記発光素子から出射された光の一部は、前記反射膜によって反射され、当該反射光は、前記受光素子に受光される、半導体発光装置。
【請求項１３】
前記発光素子は、面発光型半導体レーザ素子であり、前記受光素子は、フォトダイオードである、請求項１ないし１２いずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３いずれか１つに記載の半導体発光装置と、半導体発光装置から出射された光を入射する光学部材とを含むモジュール。
【請求項１５】
請求項１４に記載されたモジュールと、モジュールから発せられた光を空間伝送する伝送手段とを備えた、光空間伝送装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載されたモジュールと、モジュールから発せられた光を空間伝送する伝送手段とを備えた、光伝送システム。
【請求項１】
半導体発光素子を樹脂封止する半導体発光装置であって、
光を出射する発光素子と、
前記発光素子から出射された光の一部を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子を封止する光透過性の第１の樹脂と、
前記第１の樹脂上に形成された光透過性の第２の樹脂とを含み、
前記第１の樹脂と前記第２の樹脂との界面において、前記発光素子から出射された光の一部が反射され、当該反射光は前記受光素子に受光される、半導体発光装置。
【請求項２】
前記第２の樹脂の屈折率は、前記第１の樹脂の屈折率よりも小さい、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
第１の樹脂は、屈折率が１．５〜１．６２のエポキシ系樹脂であり、第２の樹脂は、屈折率が約１．４のシリコン系樹脂である、請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
第１の樹脂は、屈折率が約１．５２のレジン材料であり、第２の樹脂は、屈折率が約１．４のシリコン系樹脂である、請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
半導体発光装置はさらに、前記第１の樹脂と第２の樹脂の界面に反射膜を含み、前記反射膜は、前記発光素子から出射された光の一部を反射させる、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記反射膜には、前記発光素子から出射された光を透過させるための開口が形成されている、請求項５に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記界面は、傾斜した面を含み、半導体発光素子から出射された光の一部は、前記傾斜した面で反射される、請求項１ないし６いずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記傾斜した面は、中央に向かってすり鉢状に傾斜している、請求項７に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記界面は、凹面を含み、半導体発光素子から出射された光の一部は、前記凹面で反射される、請求項１ないし６いずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記界面は、凸面を含み、半導体発光素子から出射された光の一部は、前記凸面で反射される、請求項１ないし６いずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
半導体発光装置はさらに、前記半導体発光素子の電極に電気的に接続された第１の外部端子と、前記受光素子の電極に電気的に接続された第２の外部端子とを含む、請求項１ないし１０いずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
半導体発光素子を樹脂封止する半導体発光装置であって、
光を出射する発光素子と、
前記発光素子から出射された光の一部を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子を封止する光透過性の第１の樹脂と、
前記第１の樹脂上に形成された反射膜とを含み、
前記発光素子から出射された光の一部は、前記反射膜によって反射され、当該反射光は、前記受光素子に受光される、半導体発光装置。
【請求項１３】
前記発光素子は、面発光型半導体レーザ素子であり、前記受光素子は、フォトダイオードである、請求項１ないし１２いずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３いずれか１つに記載の半導体発光装置と、半導体発光装置から出射された光を入射する光学部材とを含むモジュール。
【請求項１５】
請求項１４に記載されたモジュールと、モジュールから発せられた光を空間伝送する伝送手段とを備えた、光空間伝送装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載されたモジュールと、モジュールから発せられた光を空間伝送する伝送手段とを備えた、光伝送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１０５２３９（Ｐ２００９−１０５２３９Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７５９４７（Ｐ２００７−２７５９４７）
【出願日】平成１９年１０月２４日（２００７．１０．２４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２４日（２００７．１０．２４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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