(57)【要約】【課題】輝度分布の最大部をカットオフラインに配光することが可能な半導体発光装置を用いた車両用灯具及び当該半導体発光装置を用いた道路照明装置を提供する。【解決手段】半導体発光素子と、前記半導体発光素子の中心線又は当該中心線近傍から前記半導体発光素子の一端縁にかけての範囲に前記中心線又は当該中心線近傍から前記一端縁に向かうにつれ厚みが減少するように形成された厚み減少部分を含む波長変換層と、を含む半導体発光装置と、前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像を投影し、前記厚み減少部分に対応する複数の像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成する投影光学系と、を備えることを特徴とする【選択図】  図３
2010225437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と、前記半導体発光素子の中心線又は当該中心線近傍から前記半導体発光素子の一端縁にかけての範囲に前記中心線又は当該中心線近傍から前記一端縁に向かうにつれ厚みが減少するように形成された厚み減少部分を含む波長変換層と、を含む半導体発光装置と、
前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像を投影し、前記厚み減少部分に対応する複数の像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成する投影光学系と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記投影光学系は、反射面を含んでおり、
前記半導体発光装置は、前記厚み減少部分が前記反射面の反対側に位置した状態で、かつ、前記半導体発光装置からの照射方向が下向きとなるように配置されており、
前記反射面は、前記半導体発光装置の照射方向に配置されており、前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に前記厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記投影光学系は、反射面を含んでおり、
前記半導体発光装置は、前記厚み減少部分が前記反射面側に位置した状態で、かつ、前記半導体発光装置からの照射方向が上向きとなるように配置されており、
前記反射面は、前記半導体発光装置の照射方向に配置されており、前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に前記厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記投影光学系は、反射面を含んでおり、
前記半導体発光装置は、前記厚み減少部分が下方に位置した状態で、かつ、前記半導体発光装置からの照射方向が側方となるように配置されており、
前記反射面は、前記半導体発光装置の照射方向に配置されており、前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に前記厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記投影光学系は、反射面、シェード及び投影レンズを含んでおり、
前記半導体発光装置は、前記厚み減少部分が前記反射面の反対側に位置した状態で、かつ、前記半導体発光装置からの照射方向が上向きとなるように配置されており、
前記反射面は、前記半導体発光装置の照射方向に配置されており、前記シェードにより一部が遮光された前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像を前記投影レンズを介して投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に前記厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフライン及び斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記投影光学系は、投影レンズを含んでおり、
前記半導体発光装置は、前記厚み減少部分が前記投影レンズ側かつ下方に位置した状態で配置されており、
前記投影レンズは、前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する光源像を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に前記厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフライン及び斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成することを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項７】
半導体発光素子と、前記半導体発光素子の中心線又は当該中心線近傍から前記半導体発光素子の一端縁にかけての範囲に前記中心線又は当該中心線近傍から前記一端縁に向かうにつれ厚みが減少するように形成された厚み減少部分と、前記中心線又は前記中心線近傍から前記一端縁とは反対側の他端縁にかけての範囲に形成された厚み均一部分と、を含む波長変換層と、を備えた半導体発光装置と、
前記半導体発光装置の照射方向に配置された反射面と、を備えた照明装置において、
前記厚み減少部分に対応する光源像が当該照明装置の照射領域境界の明暗境界ラインに沿って配置することを特徴とする道路照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具及び半導体発光装置に関し、特に、明瞭なカットオフラインを形成することが可能な車両用灯具及び半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用灯具の分野においては、発光ダイオードチップ表面に厚みが均一な波長変換層を積層した半導体発光装置が用いられている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。図１５、図１６は、発光ダイオードチップＣｐ表面に波長変換層Ｌｙを略均一な厚みで積層した半導体発光装置の例である。特許文献１等に記載の半導体発光装置においては、波長変換層の厚みが均一であるため、チップ中心部を最大として周囲に行くほどなだらかに低下する輝度分布となる（図１７参照）。これは、面発光のランバーシアン配光と同じ原理であり、面内輝度分布が一様であれば、中心部に最大値を示すＣＯＳ関数に従う現象と説明できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２２９２３号公報
【特許文献２】特開２００８−５０７８５０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、車両用前照灯の分野においては、明瞭なカットオフラインを形成するため、輝度分布の最大部をカットオフラインに配光することが求められており、この要求に応えるため、シェード等を用いて図３０に示すように輝度分布の半分程度をカットしなければならず、光利用効率が低下する、という問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、輝度分布の最大部をカットオフラインに配光することが可能な半導体発光装置を用いた車両用灯具及び当該車両用灯具に好適に用いられる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】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、半導体発光素子と、前記半導体発光素子の中心線又は当該中心線近傍から前記半導体発光素子の一端縁にかけての範囲に前記中心線又は当該中心線近傍から前記一端縁に向かうにつれ厚みが減少するように形成された厚み減少部分を含む波長変換層と、を含む半導体発光装置と、前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像を投影し、前記厚み減少部分に対応する複数の像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成する投影光学系と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像（半導体発光装置の像）を投影し、厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成することが可能となる。厚み減少部分に対応する像部分は、従来と比べて高輝度となる。このため、請求項１に記載の発明によれば、従来と比べて極めて明瞭なカットオフライン（水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフライン）を有するすれ違いビームの配光パターンを形成することが可能となる。すなわち、請求項１に記載に発明によれば、輝度分布の最大部をカットオフラインに配光することが可能な半導体発光装置を用いた車両用灯具を提供することが可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記投影光学系は、反射面を含んでおり、前記半導体発光装置は、前記厚み減少部分が前記反射面の反対側に位置した状態で、かつ、前記半導体発光装置からの照射方向が下向きとなるように配置されており、前記反射面は、前記半導体発光装置の照射方向に配置されており、前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に前記厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、半導体発光装置は反射面に対し、上記位置関係に配置されているため、厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像（半導体発光装置の像）を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成することが可能となる。厚み減少部分に対応する像部分は、従来と比べて高輝度となる。このため、請求項２に記載の発明によれば、従来と比べて極めて明瞭なカットオフライン（水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフライン）を有するすれ違いビームの配光パターンを形成することが可能となる。すなわち、請求項２に記載に発明によれば、輝度分布の最大部をカットオフラインに配光することが可能な半導体発光装置を用いた車両用灯具を提供することが可能となる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記投影光学系は、反射面を含んでおり、前記半導体発光装置は、前記厚み減少部分が前記反射面側に位置した状態で、かつ、前記半導体発光装置からの照射方向が上向きとなるように配置されており、前記反射面は、前記半導体発光装置の照射方向に配置されており、前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に前記厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、半導体発光装置は反射面に対し、上記位置関係に配置されているため、厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像（半導体発光装置の像）を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成することが可能となる。厚み減少部分に対応する像部分は、従来と比べて高輝度となる。このため、請求項３に記載の発明によれば、従来と比べて極めて明瞭なカットオフライン（水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフライン）を有するすれ違いビームの配光パターンを形成することが可能となる。すなわち、請求項３に記載に発明によれば、輝度分布の最大部をカットオフラインに配光することが可能な半導体発光装置を用いた車両用灯具を提供することが可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記投影光学系は、反射面を含んでおり、前記半導体発光装置は、前記厚み減少部分が下方に位置した状態で、かつ、前記半導体発光装置からの照射方向が側方となるように配置されており、前記反射面は、前記半導体発光装置の照射方向に配置されており、前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に前記厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、半導体発光装置は反射面に対し、上記位置関係に配置されているため、厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像（半導体発光装置の像）を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成することが可能となる。厚み減少部分に対応する像部分は、従来と比べて高輝度となる。このため、請求項４に記載の発明によれば、従来と比べて極めて明瞭なカットオフライン（水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフライン）を有するすれ違いビームの配光パターンを形成することが可能となる。すなわち、請求項４に記載に発明によれば、輝度分布の最大部をカットオフラインに配光することが可能な半導体発光装置を用いた車両用灯具を提供することが可能となる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記投影光学系は、反射面、シェード及び投影レンズを含んでおり、前記半導体発光装置は、前記厚み減少部分が前記反射面の反対側に位置した状態で、かつ、前記半導体発光装置からの照射方向が上向きとなるように配置されており、前記反射面は、前記半導体発光装置の照射方向に配置されており、前記シェードにより一部が遮光された前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像を前記投影レンズを介して投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に前記厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフライン及び斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、半導体発光装置は反射面に対し、上記位置関係に配置されているため、シェードにより一部が遮光された厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する複数の光源像を投影レンズを介して投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成することが可能となる。厚み減少部分に対応する像部分は、従来と比べて高輝度となる。このため、請求項５によれば、従来と比べて極めて明瞭なカットオフライン（水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフライン）を有するすれ違いビームの配光パターンを形成することが可能となる。すなわち、請求項５に記載に発明によれば、輝度分布の最大部をカットオフラインに配光することが可能な半導体発光装置を用いた車両用灯具を提供することが可能となる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記投影光学系は、投影レンズを含んでおり、前記半導体発光装置は、前記厚み減少部分が前記投影レンズ側かつ下方に位置した状態で配置されており、前記投影レンズは、前記厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する光源像を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に前記厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフライン及び斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成することを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、半導体発光装置は投影レンズに対し、上記位置関係に配置されているため、投影レンズは、シェードにより一部が遮光された厚み減少部分に対応する像部分が上方に位置する光源像を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分に対応する像部分を水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成することが可能となる。厚み減少部分に対応する像部分は、従来と比べて高輝度となる。このため、請求項６に記載の発明によれば、従来と比べて極めて明瞭なカットオフライン（水平カットオフラインと斜めカットオフラインのうち少なくとも一方を含むカットオフライン）を有するすれ違いビームの配光パターンを形成することが可能となる。すなわち、請求項６に記載に発明によれば、輝度分布の最大部をカットオフラインに配光することが可能な半導体発光装置を用いた車両用灯具を提供することが可能となる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、半導体発光素子と、前記半導体発光素子の中心線又は当該中心線近傍から前記半導体発光素子の一端縁にかけての範囲に前記中心線又は当該中心線近傍から前記一端縁に向かうにつれ厚みが減少するように形成された厚み減少部分と、前記中心線又は前記中心線近傍から前記一端縁とは反対側の他端縁にかけての範囲に形成された厚み均一部分と、を含む波長変換層と、を備えた半導体発光装置と、前記半導体発光装置の照射方向に配置された反射面と、を備えた照明装置において、前記厚み減少部分に対応する光源像が当該照明装置の照射領域境界の明暗境界ラインに沿って配置することを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、波長変換層は厚み均一部分、厚み減少部分を含んでいるため（縦断面が非対称であるため）、従来とは全く異なる、新たな輝度分布（図１９参照）の半導体発光装置を用いた道路照明装置を提供することが可能となる。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明によれば、半導体発光素子上の縦断面輝度分布が厚み減少部分の端部から急峻に立ち上がり、厚み均一部分にかけて下降傾斜するグラデーション形状となるため、車両用前照灯の配光パターンに最適な半導体発光装置を用いた道路照明装置を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、輝度分布の最大部をカットオフラインに配光することが可能な半導体発光装置を用いた車両用灯具及び当該半導体発光装置を用いた道路照明装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態の半導体発光装置の（ａ）上面図、（ｂ）側面図、（ｃ）ブリッジ部の塗布後の斜視図と硬化後の側面図。
【図２】第１の実施形態の半導体発光装置の製造工程において、（ａ）波長変換層材料の塗布膜を形成した状態のＡ−Ａ’断面図、（ｂ）塗布膜を硬化させ波長変換層を形成した状態のＡ−Ａ’断面図。
【図３】（ａ）図１のブリッジ部の樹脂材料を円柱状に塗布し、端部を丸まらせた後硬化させた状態を示す説明図、（ｂ）図１のブリッジ部の樹脂材料を楕円柱状に塗布し、端部を丸まらせた後硬化させた状態を示す説明図、（ｃ）図１のブリッジ部として三角柱状のものを用いたことを示す説明図。
【図４】第１の実施形態の半導体発光装置の製造工程において、（ａ）ブリッジ部１０５の端部が発光素子上面よりも下に位置する場合に、波長変換層材料を滴下した状態を示す説明図、（ｂ）滴下した波長変換層材料がブリッジ部１０５の端部から流れ落ちた状態を示す説明図。
【図５】図１の半導体発光装置の発光素子１０２の断面図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）第１の実施形態の半導体発光装置の各製造工程の上面図および側面図。
【図７】第２の実施形態の半導体発光装置の（ａ）上面図、（ｂ）側面図、（ｃ）ブリッジ部の塗布後とレべリング後の斜視図。
【図８】第３の実施形態の半導体発光装置の側面図。
【図９】本実施形態において、別工程で予め製造したブリッジ部の（ａ）側面図、（ｂ）四角柱状にした場合の斜視図および断面図、（ｃ）三角柱状にした場合の斜視図および断面図、（ｄ）半円柱状にした場合の斜視図および断面図。
【図１０】実施例の半導体発光装置の（ａ）ブリッジ部形成後の側面写真、（ｂ）波長変換層形成後の側面写真。
【図１１】比較例２の半導体発光装置の側面図。
【図１２】実施例の半導体発光装置の横軸（素子の列方向）の輝度分布を示すグラフ。
【図１３】比較例１の半導体発光装置の横軸（素子の列方向）の輝度分布を示すグラフ。
【図１４】比較例２の半導体発光装置の横軸（素子の列方向）の輝度分布を示すグラフ。
【図１５】従来の半導体発光装置の側面図である。
【図１６】従来の半導体発光装置の側面図である。
【図１７】従来の半導体発光装置のチップ縦断面輝度分布を表すグラフである。
【図１８】（ａ）第４実施形態の半導体発光装置２００の平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）側面図である。
【図１９】第４実施形態の半導体発光装置２００（第５実施形態も同様）のチップ縦断面輝度分布を表すグラフである。
【図２０】第４実施形態の半導体発光装置２００の製造工程を説明するための図である。
【図２１】（ａ）第５実施形態の半導体発光装置３００の平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）側面図である。
【図２２】第５実施形態の半導体発光装置３００の製造工程を説明するための図である。
【図２３】（ａ）第６実施形態の車両用灯具４００の斜視図、（ｂ）縦断面図である。
【図２４】第６〜第１０実施形態の車両用灯具により形成されるカットオフラインを説明するための図である。
【図２５】（ａ）第７実施形態の車両用灯具５００の斜視図、（ｂ）縦断面図である。
【図２６】（ａ）（ｂ）第８実施形態の車両用灯具６００の斜視図である。
【図２７】第９実施形態の車両用灯具７００の縦断面図である。
【図２８】第９実施形態（変形例）の車両用灯具７００の縦断面図である。
【図２９】第１０実施形態の車両用灯具８００の縦断面図である。
【図３０】従来の半導体発光装置の問題点を説明するためのグラフである。
【図３１】第４及び第５実施形態の半導体発光装置２００、３００を用いた車両用灯具の配光パターンイメージ例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態の半導体発光装置について説明する。
【００２４】
以下の実施の形態では、一例として、配列した複数の青色発光素子（LED）と、青色発光を励起光とし黄橙色の蛍光を発光する波長変換層とを組み合わせ、青色光と黄橙色とを混色して白色を得る白色発光装置について説明する。しかし、本発明において発光色は白色に限定されるものではなく、発光素子と波長変換材料とを組み合わせた発光装置であれば、発光色にかかわらず本発明を適用することができる。
【００２５】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態を示す図であり、図１（ａ）は半導体発光装置の上面図、図１（ｂ）は側面図である。第１の実施形態の半導体発光装置１００は、４個の発光素子（LEDチップ）１０２が一定の間隔をあけて一つの基板１０１上に配列され、発光素子１０２間にはそれぞれブリッジ部１０５が配置され、発光素子１０２間の間隙を充填している。４個の発光素子１０２の上面全体およびブリッジ部１０５の上部は、波長変換層１０３によって一体に覆われている。
【００２６】
４つの発光素子１０２は、LEDチップであり、上面方向に青色光を発光する構造である。波長変換層１０３は、青色光を励起光とし、黄橙色の蛍光を発する蛍光体粒子（例えばＹＡＧ系蛍光体粒子）が分散された樹脂層である。４つの発光素子１０２の上面には同じ極性の電極（ワイヤボンドパッド）１０７がそれぞれ配置され、ボンディングワイヤ１０８によって基板１０１上の配線と接続されている。また、４つの発光素子１０２の下面には、上面に設けられた電極１０７の対極（図示していない）が配置されており、基板１０１上に形成された電極パターン上に電気的に接続されている。波長変換層１０３は、電極１０７およびボンディングワイヤ１０８の一部を埋め込むように配置されている。
【００２７】
４つの発光素子１０２から上面に向かって発せられた青色光は、波長変換層１０３を通過する。その際に青色光の一部は、波長変換層１０３の蛍光体粒子を励起し、蛍光体粒子は黄橙色の蛍光を発する。波長変換層１０３を透過した青色光と黄橙色蛍光とは混合され、白色光が波長変換層１０３から上面に向かって出射される。
【００２８】
波長変換層１０３は、図１（ｂ）の側面図および図２（ｂ）に示したＡ−Ａ’断面図のように、少なくともその周縁部領域では膜厚が傾斜し、端部で最も薄く、中央部に近付くにつれ厚くなるように形成されている。特に、波長変換層１０３が主平面に垂直な端面を有していない形状、すなわち連結された４つの発光素子の上面外周において波長変換層１０３の膜厚がほぼゼロになる形状である場合には、波長変換層１０３から横方向や基板１０１方向へ光が出射されないため好ましい。これにより、従来技術のように波長変換層の端面から横方向や基板１０１方向へ出射された光が、周辺で反射して正面方向に向かうのを防止することができ、正面（上面）輝度分布の立ち上がり（非照射領域と照射領域の境界における輝度分布の立ち上がり）を急峻にすることができる。また、波長変換層１０３は膜厚が傾斜しているため、波長変換層１０３から光が出射される際に光が正面方向に立ち上げられ、正面輝度分布の立ち上がりをより急峻にする効果が得られる。
【００２９】
本実施形態では、波長変換層１０３の上面は、図１（ｂ）、図２（ｂ）のように上向きに凸の曲面形状（断面形状が略弧を描くドーム形状）に形成されているため、波長変換層１０３は、連結された発光素子１０２の端部まで曲面であり、主平面に垂直な端面を有さず、かつ、端部から中央部に向かって膜厚が連続的に変化し、中央部は円頂を有する。これにより、上述のように波長変換層１０３から横方向や基板１０１方向へは光が出射されないだけでなく、波長変換層１０３から上面に出射される光の立ち上げ角度が連続的に変化するため、波長変換層１０３に起因する光の密度分布を低減できるという効果も得られる。
【００３０】
なお、波長変換層１０３の全体の膜厚が傾斜している必要はなく、少なくとも周縁部領域の膜厚が傾斜していればよい。したがって波長変換層１０３の中央部領域は平坦であってもよい。
【００３１】
波長変換層１０３は、４つの発光素子１０２上に一体に一枚の層として形成されるため、４つの発光素子１０２の上にそれぞれ波長変換層１０３を形成する場合と比較して、蛍光体粒子の分布の偏りが生じにくく、色ムラ、輝度ムラが発生しにくいというメリットがある。
【００３２】
また、４つの発光素子１０２上に一体に一枚の層として形成されるため、波長変換層１０３の上面形状は一つの長方形となり、４つの角部（隅部）しか生じない。よって、４つの発光素子１０２にそれぞれ波長変換層を配置する場合に生じる角部（隅部）の数、４×４枚＝１６と比較して角部の数が少ない。本実施の形態では波長変換層１０３は周縁部領域で膜厚を傾斜させているため、波長変換層１０３の角部では膜厚が薄く、発光色の青みが強くなる傾向になるが、波長変換層１０３が４つの発光素子１０２を一体に覆う一枚の層としたことにより、角部の数を低減することができ、色ムラを低減することができる。
【００３３】
このような形状の波長変換層１０３を４つの発光素子１０２の上に一体に形成するために、本実施の形態では波長変換層１０３の材料混合液を、ブリッジ部１０５で接続された４つの発光素子１０２上に滴下し、表面張力により盛り上げ、そのまま硬化させる手法を用いる。これにより、上述した周縁部の膜厚が傾斜した形状の波長変換層１０３を容易に形成できる。
【００３４】
表面張力を利用して波長変換層１０３を形成するため、本実施形態では発光素子１０２上に滴下した材料混合液の表面張力がブリッジ部１０５の上においても維持されるように、ブリッジ部１０５の形状および端部形状を定めている。例えば、図１（Ｃ）、図３（ａ）に示すようにブリッジ部１０５の断面形状がほぼ円形であり、長手方向の端部１２１は曲面形状に丸まり、端面を有していない形状にすることができる。このように、端面を有していない形状である場合には、図２（ａ）のように端部１２１の先端が発光素子１０２端部の上面とほぼ同一面に位置するように形成する。図３（ｂ）に示すように、断面形状が楕円形であり、端部１２１が丸まっている場合も同様にする。一方、ブリッジ部１０５が図３（ｃ）に示すように、三角柱や四角柱等のように端面１２２を有する形状の場合には、端面１２２の底辺１２２ａ（基板１０１側の辺）が発光素子１０２の上面と同一面に位置するように形成する。
【００３５】
これにより、波長変換層１０３の材料混合液を滴下した際に発光素子１０２端部とブリッジ部１０５端部において、同一面で表面張力を生じさせることができるため、ブリッジ部１０５で連結された４つの発光素子１０２の全面に表面張力により材料混合液を盛り上げることができる。盛り上げられた材料混合液は、図２（ａ）のように材料混合液塗布膜１２３を形成する。材料混合液塗布膜１２３を硬化させることにより、図２（ｂ）のように膜厚が連続的に変化し、垂直な端面を有さないドーム形状の波長変換層１０３を形成することができる。
【００３６】
これに対し、図４（ａ）に示したように、ブリッジ部１０５の端部１２１が発光素子１０２端部の上面よりも下側に位置し、上面と同一面にない場合には、発光素子１０２端部で働く表面張力は、ブリッジ部１０５の端部では維持されない。このため、発光素子１０２上に滴下した材料混合液１３３は発光素子１０２上では表面張力により盛り上がろうとするが、ブリッジ部１０５の端部では表面張力を維持することができないため、材料混合液はブリッジ部１０５の端部から基板１０１上へと流れ落ちる（図４（ｂ））。よって、材料混合液の塗膜を形成することができない。
【００３７】
なお、ブリッジ部１０５の形状は、上記図３に示した形状に限定されるものではなく、滴下した材料混合液の表面張力が維持される形状であればよい。
【００３８】
本実施形態では、ブリッジ部１０５の端部１２１または端面１２２の底辺１２２ａを発光素子１０２端部の上面と同一面上に位置する形状とするために、樹脂材料の流動性を管理しながら、塗布や印刷等により発光素子１０２間に塗布し、硬化させる方法を用いる。
【００３９】
例えば、ディスペンサー塗布工程、スクリーン印刷工程、ステンシル印刷工程等で形成することができる。
【００４０】
以下、本実施形態の半導体発光装置の製造工程を説明する。ブリッジ部１０５の形状は、図１（Ｃ）および図３（ａ）のように断面がほぼ円形で端部１２１が丸まった形状である場合を例に説明する。
【００４１】
発光素子１０２をあらかじめ用意しておく。発光素子１０２は図５に示すように厚さ数ミクロンの薄膜状半導体発光層１０２１が導電性不透明基板１０２２、例えばシリコンやゲルマニウム等の上に形成された構造であり、発光層１０２１からの放射光の大部分が素子前方（正面）に放射されるように、発光層１０２１と不透明基板１０２２との間に銀やアルミニウムなどの光反射層１０２３が配置されている。この発光素子１０２は、一般的に用いられる透明サファイア基板上に半導体発光層を設けたタイプに比べて、前方への光放射密度が高く、高輝度化し易い。
【００４２】
薄膜状半導体発光層１０２１は、導電性不透明基板１０２２の大きさよりも内側に小さく形成されている。これは発光素子１０２をウエハ状態から発光素子１０２をダイシングやスクライブで個片化する際に、半導体発光層１０２１が切断され、接合界面が破壊されるのを防止するためである。したがって、基板１０２２の上面の外周領域には、図５に示したように一定幅ａの非発光部が存在する。
【００４３】
基板１０１としては、例えばセラミック基板を用意し、図６（ａ）のように４つの発光素子１０２をあらかじめ定めた間隔で一列に並べ、接合材（図示せず）を介して基板１０１の実装部にボンディングすることにより固定する。基板１０１にはあらかじめ表面に電極配線パターンを形成しておく。発光素子１０２の上面の電極１０７とセラミック基板の電極を、金等のワイヤ１０８によりワイヤボンディングする。これにより、基板１０１の配線パターンを発光素子１０２と電気接続する。
【００４４】
つぎに、図６（ｂ）のように発光素子１０２間にブリッジ部１０５を形成する。ブリッジ部１０５の材料は、例えば熱硬化性樹脂、ＲＴＶゴム等の耐熱性、耐応力性のある材料から選択する。ブリッジ部１０５は、発光素子１０２の隙間を直線状に埋めて、４つの発光素子１０２の端面全周が連続になるように形成する。熱硬化性樹脂は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂等から適宜選択したものを用いることができる。また、樹脂に酸化チタン、アルミナ等のフィラーを混合することにより、ブリッジ部１０５に光反射性を付与することが可能である。これにより、光取り出し効率を上げることが可能である。
【００４５】
熱硬化性樹脂を用いる場合、ディスペンサー塗布工法や、スクリーン印刷やステンシル印刷工法によりブリッジ部１０５を形成することができる。ディペンサー塗布工法でブリッジ部１０５を形成する場合、上述のワイヤーボンディング工程はブリッジ部１０５の形成前に行うことができる。これにより、電極（ワイヤボンドパッド）１０７にブリッジ部１０５に用いる熱硬化性樹脂材料が付着する前にワイヤボンディングを行うことができ、電極１０７のマスキング等も不要でありながら、ボンディング部の信頼性を高めることができる。
【００４６】
一方、スクリーン印刷やステンシル印刷工法でブリッジ部１０５を形成する場合、印刷時のマスクアライメント工程を考慮して、ブリッジ部形成後にワイヤーボンディング工程を行う。印刷工程は、電極１０７にはブリッジ部１０５に用いる熱硬化性樹脂材料が付着しないように行う。但し、電極１０７の位置によっては、ブリッジ部１０５作製工程とワイヤボンディング工程の順序は適宜変えることができる。
【００４７】
ブリッジ部１０５の横幅は、発光素子１０２の間隔より広く、発光素子１０２間隔に発光素子１０２上部の非発光部の幅ａ（図５参照）の２倍を加えたものよりも小さくなるように調整する。上記範囲よりも大きいと、ブリッジ部１０５が発光層１０２１の一部を覆い、好ましくない。
【００４８】
また、ブリッジ部１０５の長手方向端部１２１が、図２（ｂ）のように、発光素子１０２上面とほぼ同一面に位置するように形成する。
【００４９】
このような所望の端部位置および幅にブリッジ部１０５を形成するためには、樹脂の流動性管理が必要となる。具体的には、樹脂に、高粘度化やチクソトロピー性を付与する材料（チクソトロピック材料）、例えば粒径がナノサイズのシリカやアルミナを添加し、これにより塗布や印刷後も長時間形状を維持する特性を持たせることができる。ディスペンサー塗布工法でブリッジ部１０５を形成する場合には、適切なチクソ性を付与した材料を、所定の径のノズルからの滴下量を調整しながら押し出す（滴下）。これにより、所望の端部位置および幅の塗膜を形成することができる。具体的には、図１（ｃ）や図３（ａ）に示したように、円柱状の樹脂材料塗布物を形成する。樹脂材料は、チクソ性を有するが、半液状の流動体であるため、塗布物を所定時間放置することにより円柱の端部が表面張力により丸まり、図１（ｃ）や図３（ａ）のような丸まった先端形状になる。この形状のまま硬化させることにより、所望の端部位置及び幅のブリッジ部１０５を形成することができる（図２（ａ））。
【００５０】
具体的には、ノズル径は、発光素子１０２の間隔以上、発光素子１０２の間隔に非発光部の幅ａの２倍を加えた値以下の大きさにすることが望ましい。これにより、ブリッジ部１０５の横幅を上述した所定範囲の横幅に形成することができる。
【００５１】
ブリッジ部１０５は、端部が素子１０２上面と一致するように形成されているため、図２（ｂ）のように、ブリッジ部１０５下部と基板１０１との間に空間が形成される。
【００５２】
つぎに、波長変換層１０３を形成する（図６（ｃ））。例えばシリコーン樹脂材料とＹＡＧ系蛍光体粒子を混合したもの（材料混合液）をディスペンサー等で滴下する。ブリッジ部１０５の端部１２１を発光素子１０２の上面と同一面上に形成しているため、発光素子１０２の周囲とブリッジ部１０５の端部において表面張力が維持され、材料混合液が盛り上がり、塗布膜が図２（ａ）のように形成される。塗布膜は、４つの発光素子１０２とブリッジ部１０５とを一体に覆う１枚の長方形の膜として形成される。塗布膜は、４つの発光素子１０２がブリッジ部１０５により連続しているので、表面の凹凸は必ずレベリングされて、塗布量に応じた曲面形状になる。また、１枚の膜として塗布膜が形成されるため、各発光素子１０２上部における蛍光体濃度が一定となる。塗布膜は、その形状を維持したまま硬化させることができ、波長変換層１０３が形成される。
【００５３】
波長変換層１０３は主平面に垂直な端面を有さず、周縁部で膜厚が傾斜しているため、本実施形態の半導体発光装置は、正面輝度分布が急峻になる。また、波長変換層１０３が全体として一枚の層であるため、各発光素子上部の蛍光体濃度がばらつきが少なく色むら、輝度むらが少ない。さらに、４つの発光素子１０２全体で波長変換層１０３の角部は４つしかないため、波長変換層１０３の厚さが薄くなる角部における色ムラ、輝度ムラも少ない。
【００５４】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態として、図７（ａ）、（ｂ）の半導体発光装置について説明する。本実施形態の半導体発光装置では、ブリッジ部１０５が、図３（ｃ）および図７（ａ）、（ｂ）に示したように長手方向に沿って両側に傾斜面を有するように形成されている。ブリッジ部１０５の端部の下面は、表面張力を維持するために、第１の実施形態と同様に発光素子上面と同一面上に形成されている。他の構造も第１の実施の形態と同様に形成されている。
【００５５】
ブリッジ部１０５を図３（ｃ）、図７（ａ）、（ｂ）のように形成するためには、例えば、チクソ性を付与した樹脂材料をディスペンサーで塗布する工程で、ノズルの開口が楕円状のものを用い、楕円柱形状の樹脂材料を形成する。突出圧力等を調整することにより樹脂材料の量を減らして、楕円の長径を小さくしながら同じ位置に重ねて複数回塗布し、長径が層ごとに小さくなる楕円柱樹脂材料層の積層体を形成する。この状態で所定時間放置すると、各層の樹脂材料の表面はレべリングされ一体となり、断面が略三角形状の樹脂材料が形成される。
【００５６】
本実施形態の半導体発光装置は、図７（ｂ）のようにブリッジ部１０５が両側に傾斜面を有することにより、発光素子１０２から斜め方向に広がるように出射された光がブリッジ部１０５の傾斜面で反射され、上方に立ち上げられる。これにより、正面輝度を向上させることができるという効果が得られる。
【００５７】
ブリッジ部１０５の樹脂材料に反射材料（フィラー）が添加されている場合には、反射効率が向上するため好ましい。反射材料としては、酸化チタン、アルミナ等を用いることができる。
【００５８】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態の半導体発光装置の側面図を図８に示す。図８の半導体発光装置は、一列に配置された４つの発光素子１０２の列方向の両脇に、所定の間隔をあけて最外部パッド１１７が配置されている。最外部パッド１１７とその隣の発光素子１０２との間には、ブリッジ部１０５が配置されている。他の構造は、第１の実施形態と同一である。
【００５９】
波長変換層１０３を形成する際には、４つの発光素子１０２と最外部パッド１１７の上面全体の上に材料混合液が表面張力により盛り上がる。これにより１枚の波長変換層１０３が形成される。このため、両端に位置する発光素子１０２の端部における波長変換層１０３の厚さｂは、最外部パッド１１７を配置しない場合よりも厚くなり、４つの発光素子１０２上の波長変換層１０３の厚さの差を最外部パッド１１７を配置しない場合よりも小さくすることができる。これにより、蛍光体濃度差により発光時に生じる色ムラを低減することができる。
【００６０】
最外部パッド１１７の高さは発光素子１０２の高さと同等であることが好ましい。これにより、発光素子１０２と最外部パッド１１７の端部の全周が同一平面に位置するため波長変換層の表面張力を維持できる。最外部パッド１１７の幅は発光素子１０２の幅と同等〜１／２であることが好ましい。これより小さい場合は波長変換層の表面張力を維持できなくなり、大きい場合は、発光部全体が大きくなる。また、最外部パッド１１７の上面形状は四角形や半円が好ましい。特に、最外部パッド１１７の上面形状が発光素子１０２と隣接する辺を直線部とする半円形状であることが、波長変換層の表面張力を均一に保つため好ましい。
【００６１】
最外部パッド１１７の材質は、金属、セラミック、樹脂などから選択することができる。特に、光反射性のある銀メッキ付金属やアルミナを用いた場合、発光部の光を有効に前面に反射するので好適である。
【００６２】
以上説明したように、本発明の半導体発光装置は、発光素子間にブリッジ部を設けて複数の発光素子を連結させることで、１枚の波長変換層を所定の形状に形成することができるため、連結一体成形された新たな発光形状の発光装置を提供することができる。
【００６３】
なお、本実施例では、発光素子を一列に連結した構造を示したが、２×２配列、３×３配列、Ｌ字配列、四角連結など、素子側面にブリッジ部が形成できさえすれば各種の素子配列に適用することができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、チクソ性のある樹脂材料をディスペンサー塗布や印刷工法により発光素子１０２間に所定の形状で配置し、その後硬化させる方法について説明したが、本発明はこの方法に限定されるものではなく、予めブリッジ部１０５のみを所定の形状に製造しておき、製造済みのブリッジ部１０５を発光素子１０２間の間隙に搭載する方法を用いることも可能である。製造方法としては、射出成型やレーザー加工やエッチング法等を用いることができる。
【００６５】
具体的には図９（ａ）に示すように、ブリッジ部本体１０５ａと、これを支持するチップ間スペーサー１０５ｂからなるブリッジ部１０５を製造しておく。チップ間スペーサー１０５ｂは発光素子１０２の間隙に挿入され、これによりブリッジ部１０５が固定される構成である。チップ間スペーサー１０５ｂの長さは、本体１０５ａの長さより短い。これにより、本体１０５ａの端面１２２下部にはチップ間スペーサー１０５ｂがなく、端面１２２の底辺１２２ａが露出されるように構成されている。ブリッジ部本体１０５ａの形状は、図９（ｂ）〜（ｄ）に示すように四角柱、三角柱、半円柱等の所望の形状にすることができるが、その横幅は発光素子１０２の間隙の幅よりも広く、発光素子１０２間隙の幅に発光素子１０２上部の非発光部の幅ａ（図５参照）の２倍を加えたものよりも小さくなるように調整する。これにより、ブリッジ部１０５が発光層１０２１の一部を覆わない構成にすることができる。
【００６６】
図９（ｂ）〜（Ｃ）のようにあらかじめ製造しておいたブリッジ部１０５のチップ間スペーサー１０５ｂを発光素子１０２間に挿入することにより、ブリッジ部１０５を発光素子１０２の間隙に固定することができる。これにより、ブリッジ部本体１０５ａの端面１２２の底辺１２２ａは、発光素子１０２の端部の上面と同一平面上に位置するため、波長変換層材料を滴下された場合に、表面張力により波長変換層材料を盛り上げた形状にすることができる。
【００６７】
上述してきた本発明の半導体発光装置の効果をまとめると、（１）発光素子間にブリッジ部を設けて複数の発光素子を連結させて、一枚の所定形状の波長変換層を形成することにより、正面輝度の立ち上がりが急峻にすることができる。（２）波長変換層塗布形状が連続しているので、凹凸は必ずレべリングされて、塗布量に応じた一定形状になると共に、各発光素子上部の蛍光体濃度のばらつきが少なくなり、色ムラ、輝度ムラが少ない。（３）ブリッジ部により連続面を形成することで、波長変換層が連結一体成形された新たな発光形状の発光装置を提供することができる。（４）ディスペンサー塗布法により波長変換層を形成する場合には、塗布の前にワイヤボンディングを行うことができ、電極（ワイヤボンドパッド）のマスキング等を行うことなく電極の汚染を防止でき、信頼性を高めることができる。
【００６８】
本実施形態の半導体発光装置は、一般照明、街路灯、ヘッドランプなどライティング装置に好適に用いることができる。
【実施例１】
【００６９】
実施例として、図７（ａ），（ｂ）で説明した構造の半導体発光素子を製造した。
【００７０】
予め配線パターンが形成されたセラミック基板１０１の上に４つの発光素子１０２を一列に並べ、接合材によりボンディングして固定した。発光素子１０２の間隔は、発光素子の幅Ｌの１／１０とした。ブリッジ部１０５の材料は、熱硬化性樹脂であるシリコーン樹脂にチクソ性を付与するためにシリカ微粒子（日本アエロジル（株）製アエロジル３８０）を１５％混合し、さらに反射性材料のフィラーとして粒径０．２〜０．４μｍの酸化チタンを混合したものを用いた。この樹脂材料を、開口形状が楕円形、開口径０．０５×０．１５ｍｍのノズルを用いて滴下量を調節しながら、発光素子１０２の間隙に滴下した後、１５０℃で１２０分加熱することにより硬化させた。これにより図２（ａ）のように端部が素子上面と略同一面に位置し、かつ、長手方向に傾斜面を有する図７（ｂ）の形状のブリッジ部１０５を形成した。
【００７１】
この後、ワイヤ１０８の両端を電極（ワイヤボンドパッド）１０７と基板１０１上の配線パターンにボンディングし、接続した。
【００７２】
波長変換層１０３の材料として、シリコーン樹脂に、粒径１５μｍのＹＡＧ蛍光体粒子を２３％混合したもの（材料混合液）を用意した。ブリッジ部１０５で連結された４つの発光素子１０２上でディスペンサーのノズルを走査することにより、４つの発光素子１０２上に材料混合液を滴下した。滴下した材料混合液は、表面張力で盛り上がり、４つの発光素子１０２を一体に覆う１枚の塗布膜が形成された。塗布膜を５０℃で９０分加熱後さらに１５０℃で１２０分加熱することにより硬化させた。以上により実施例の半導体発光装置を完成させた。
【００７３】
図１０（ａ）、（ｂ）に実施例で作製した半導体発光装置の側面写真を示す。図１０（ａ）は発光素子１０２間にブリッジ部１０５を形成した後の写真であり、発光素子１０２が白色系樹脂（ブリッジ部１０５）によって連結されていることがわかる。ブリッジ部１０５は、両側に斜面を有する形状に形成されている。
【００７４】
図１０（ｂ）は連結された４つの発光素子１０２全体を波長変換層１０３で覆った後の写真である。図１０（ｂ）からわかるように表面張力が働いて波長変換層１０３の表面は、盛り上がり、曲面形状になっている。端部領域では膜厚が明らかに傾斜し、端部に端面がない形状であることが確認できる。また、波長変換層１０３は、左右対称の一定形状をしていることもわかる。
【００７５】
比較例１として、実施例のブリッジ部１０５を設けず、波長変換層１０３に代えて、蛍光体粒子を含む樹脂層を発光素子１０２の上面のそれぞれに印刷により形成した半導体発光装置を作製した。なお、上面に形成された電極１０７が一つのものを用いている。この比較例の印刷により形成した波長変換層は、発光素子ごとにそれぞれ形成されているため独立した４枚の層である。また、膜厚が一定であるため、４枚の波長変換層は、それぞれ周囲に垂直な端面を有する形状である。
【００７６】
比較例２として、実施例のブリッジ部１０５を設けず、波長変換層１０３に代えて、本実施例と同じ蛍光体粒子と樹脂との混合液を４つの発光素子１０２の上面のそれぞれに滴下して表面張力により盛り上げ、硬化させることにより図１１に示した半導体発光装置を作製した。発光素子１０２の構成は本実施例と同じである。この比較例２のより形成した波長変換層９０３は、発光素子１０２ごとにそれぞれ滴下して形成されているため、発光素子１０２それぞれの上面をドーム状に搭載された４枚の層である。
【００７７】
図１２に本実施例の半導体発光装置の横軸（発光素子の列方向）中心の断面粒度分布を示す。図１３および図１４には比較例１および２の半導体発光装置の横軸中心の断面輝度分布をそれぞれ示す。図１３の比較例１の半導体発光装置の輝度分布は、発光素子の間隙に対応する位置に輝度分布の谷間が存在して、谷間の輝度はほとんどゼロに近いため完全なダーク部分になっている。また、印刷により形成された蛍光体層が垂直な端面を有する形状であるため、図１３の断面輝度分布の外側の非照射領域Ｃの輝度が完全にフラットではなく、傾斜している。
【００７８】
図１４の比較例２の半導体発光装置の輝度分布は、蛍光体層９０３がドーム形状であるため、図１３の断面輝度分布の外側の非照射領域Ｄの輝度はフラットであり、照射領域の立ち上がりは比較例１よりも急峻であり、改善されている。しかしながら、比較例１と同様に、発光素子の間隙に対応する位置に輝度分布の谷間が存在して、谷間の輝度はほとんどゼロに近いため完全なダーク部分になっている。
【００７９】
これらに対し、図１２の本実施例の輝度分布では、ブリッジ部１０５と全体を覆う蛍光体層１０３の効果により発光素子間の輝度分布の低下が抑えられ、発光素子間でも最大ピーク強度の半分近い輝度分布を有している。また、蛍光体層１０３はドーム形状であるため、図１２の断面輝度分布の外側の非照射領域Ｂの輝度がフラットであり、照射領域の立ち上がりが比較例１よりも急峻になっている。
【００８０】
＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態の半導体発光装置２００について図面を参照しながら説明する。
【００８１】
本実施形態の半導体発光装置２００は、図１８に示すように、実装基板２１０、複数の半導体発光素子２２０、ブリッジ部２３０、波長変換層２４０等を含んでいる。
【００８２】
実装基板２１０は、例えば、配線パターン済セラミック基板やシリコン基板である。
【００８３】
半導体発光素子２２０は、平面視略矩形の発光素子である。各半導体発光素子２２０は、一端縁２２０ａとその反対側の他端縁２２０ｂとがそれぞれ、互いに平行な直線Ｌ１，Ｌ２上に位置するように、基板２１０上に所定間隔をおいて配置されている（図１８参照）。半導体発光素子２２０の間には、ブリッジ部２３０が形成されている。
【００８４】
波長変換層２４０は、図１８に示すように、複数の半導体発光素子２２０の中心線Ｌ３（又は当該中心Ｌ３線近傍）から複数の半導体発光素子２２０の一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）にかけての範囲に中心線Ｌ３（又は当該中心線Ｌ３近傍）から一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）に向かうにつれ厚みが減少するように形成された蒲鉾形状の厚み減少部分２４４と、中心線Ｌ３（又は中心線Ｌ３近傍）から一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）とは反対側の他端縁２２０ｂ（直線Ｌ２）にかけての範囲に形成された直方体形状の厚み均一部分２４２と、を含んでいる。波長変換層２４０は、ブリッジ部２３０を土台として複数の半導体発光素子２２０上部に連続一体成形されている。
【００８５】
図１９は、本実施形態の半導体発光装置２００のチップ縦断面輝度分布を表している。従来構成（厚みが均一な波長変換層）のチップ縦断面輝度分布では、チップ中心部を最大として周囲に行くほどなだらかに低下する輝度分布であるのに対し（図１７参照）、本実施形態の半導体発光装置２００では、半蒲鉾状の内側傾斜部に対応した素子端両部からの急峻な立ち上がりを示し、さらに一方の素子端部に行くに従って、直方体部に対応して下降傾斜していくグラデーション形状の輝度分布となることが分かる（図１９参照）。すなわち、本実施形態の半導体発光装置２００によれば、周囲に行くほど急峻に立ち上がる車両用灯具に適した半導体発光素子を提供することが可能となる。
【００８６】
図３１は、本実施形態の半導体発光装置２００を用いた車両用灯具の配光パターンイメージを表している。図３１中の真中水平ラインは明暗境界を示しており、上部の暗部が対向車側、下部の明部が路面および歩道側を表している。この照度（輝度）の最大部は図３１に示す通り、明暗境界部の直下に位置していることが好ましく、下側に行くに従って照度が低下していくグラデーション形状が、遠方視認性および路面照度の最適配光となる。従来構成（厚みが均一な波長変換層）では、図３０上に示した通り、輝度のピークがチップ中心にあるため、前記配光条件を満足させるためには半分の領域をカットして使用しなければならず、光を無駄にしていた。
【００８７】
一方、本実施形態の半導体発光装置２００では、図１９に示した通り、素子端部の輝度立ち上がりを前記配光の照度最大部に配置して、輝度グラデーション部も配光に合致させることが可能となるため、半導体発光装置２００の光を効率よく利用することができ、かつ半導体発光装置２００の発光形状をそのまま利用することができるという特徴がある。
【００８８】
次に、本実施形態の半導体発光装置の製造工程について図２０を参照しながら説明する。
【００８９】
まず、予め表面に電極配線パターン処理が形成されたセラミック基板２１０に、４つの半導体発光素子２２０を接合材（図示せず）を介してボンディングするとともに、各半導体発光素子２２０上面からセラミック基板２１へ金ワイヤー２５０によりボンディングする（図２０（ａ）参照）。
【００９０】
半導体発光素子２２０は、厚さ数ミクロンの薄膜状半導体発光層２２２が導電性不透明基板２２４上（例えば、シリコンやゲルマニウム等）に形成されており、発光層２２２からの放射光の大部分が素子２２０前方に放射されるように、発光層２２２と不透明基板２２４との間に銀やアルミニウムなどの光反射層（図示せず）を有している。半導体発光素子２２０は、一般的に用いられる透明サファイア基板上に半導体発光層を設けたタイプに比べて、特定方向への光放射密度が高く、高輝度化し易いという特徴がある。
【００９１】
薄膜状半導体発光層２２２は、導電性不透明基板２２４の大きさよりも内側に小さく形成されている（図２０（ａ）参照）。これは発光素子２２０をダイシングやスクライブでウエハ状態から個片化する際に、切断ライン上に半導体層があると、接合界面が破壊され使用不能となるため、半導体発光層２２２は基板２２４サイズより小さく設計されている。つまり、発光素子２２０上面の外周部には一定幅の非発光部が存在することになる。
【００９２】
次に、発光素子２２０の端面２２０ａ全周が連続するように、半導体発光素子２２０間の隙間（及び、非発光部の一部）を、熱硬化性樹脂、RTVゴム等の耐熱性、耐応力性のある材料からなるブリッジ部２３０で直線状に埋める（図２０（ｂ）参照）。熱硬化性樹脂は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂等から適宜選択される。熱硬化性樹脂に酸化チタン、アルミナ等のフィラーを混合して光反射性を付与することで、光取り出し効率を上げることが可能となる。熱硬化性樹脂でブリッジ部２３０を形成する場合には、ディスペンサー塗布工法やスクリーン、ステンシル印刷工法を用いることが可能である。前者工法を採用する場合には、ワイヤーボンディング工程は、ブリッジ部２３０形成前に実施するのが適当であり、後者工法を採用する場合には、マスクアライメント工程を考慮して、ブリッジ部２３０形成後に実施するのが適当である。但し、ブリッジ部２３０とワイヤーボンディング部２５０との位置は、本実施形態のように限定されない。ワイヤーボンディング部２５０の位置によっては、ブリッジ部２３０の作成工程順序を適宜変更することが可能である。
【００９３】
ブリッジ部２３０の横幅は、半導体発光素子２２０間隔＋（半導体発光素子２２０上部の非発光部の幅×２倍（隣接素子２２０部分））の範囲で調整する。この調整幅よりはみ出すと、ブリッジ部２３０が発光層の一部を覆い好ましくないので、樹脂の流動性管理が必要となる。具体的には樹脂の高粘度化やチクツトロピー性付与等にて塗布や印刷後も長時間形状を維持する特性を持たせることで解決できる（図２０（ｂ））。
【００９４】
次に、厚み均一部分２４２（例えば、シリコーン樹脂と蛍光体を混合したものを予め金型等で直方体状の所望の大きさに形成したもの）を、マウント装置等を用いて半導体発光素子２２０上部の略半分の領域（金ワイヤー２５０が設けられていない領域）に荷重マウントする（図２０（ｃ）参照）。このとき、ブリッジ部２３０が接着剤の役目を果たすため、厚み均一部分２４２を固定することができる（図２０（ｃ）参照）。この状態で加熱硬化する。これにより、厚み均一部分２４２及びブリッジ部２３０は、形状維持及び固定されることになる。
【００９５】
次に、例えば、シリコーン樹脂と蛍光体を混合したものを予めディスペンサー装置等を用いて、金ワイヤー２５０側領域全体に適量塗布することで、表面張力によって、厚み均一部分２４２と略均一な高さに半蒲鉾状の厚み減少部分２４４を形成する（図２０（ｄ）参照）。厚み減少部分２４４の端部２４４ａは、樹脂の塗布量を制御すれば表面張力が働いて、実装基板面２１０にこぼれ落ちることはなく、物理的メカニズムが働いて一定の表面形状を再現しながら硬化することが可能である。また、波長変換層塗布形状が連続しているので、凹凸は必ずレベリングされて、塗布量に応じた半蒲鉾形状になると共に、各発光素子２２０上部の蛍光体濃度が一定となり、色ムラ、輝度ムラが少ないという特徴がある（図２０（ｄ）参照）。なお、従来例では、発光素子個々に塗布、印刷等を行う工程なので、微小な量加減が色度のバラツキ原因となり易いという欠点がある。
【００９６】
以上により、半導体発光装置２００が製造される。
【００９７】
本実施形態によれば、波長変換層２４０は厚み均一部分２４２、蒲鉾形状の厚み減少部分２４４を含んでいるため（縦断面が非対称であるため）、従来とは全く異なる、新たな輝度分布（図１９参照）の半導体発光装置２００を提供することが可能となる。
【００９８】
また、本実施形態によれば、半導体発光素子２２０上の縦断面輝度分布が厚み減少部分２４４の端部から急峻に立ち上がり、厚み均一部分２４２にかけて下降傾斜するグラデーション形状となるため、車両用前照灯の配光パターンに最適な半導体発光装置２００を提供することが可能となる。
【００９９】
＜第５の実施形態＞
次に、第５の実施形態の半導体発光装置３００について説明する。
【０１００】
本実施形態の半導体発光装置３００は、図２１に示すように、実装基板３１０、半導体発光素子３２０、光反射コーティング部３３０、波長変換層３４０等を含んでいる。
【０１０１】
実装基板３１０は、例えば、配線パターン済セラミック基板やシリコン基板である。半導体発光素子３２０は、平面視略矩形の発光素子である。各半導体発光素子３２０は、一端縁３２０ａとその反対側の他端縁３２０ｂとがそれぞれ、互いに平行な直線Ｌ１，Ｌ２上に位置するように、基板３１０上に所定間隔をおいて配置されている（図２１参照）。
【０１０２】
波長変換層３４０は、図２１に示すように、複数の半導体発光素子３２０の中心線Ｌ３（又は当該中心Ｌ３線近傍）から複数の半導体発光素子３２０の一端縁３２０ａ（直線Ｌ１）にかけての範囲に中心線Ｌ３（又は当該中心線Ｌ３近傍）から一端縁３２０ａ（直線Ｌ１）に向かうにつれ厚みが減少するように形成された蒲鉾形状の厚み減少部分３４２と、中心線Ｌ３（又は中心線Ｌ３近傍）から一端縁３２０ａ（直線Ｌ１）とは反対側の他端縁３２０ｂ（直線Ｌ２）にかけての範囲に形成された直方体形状の厚み均一部分３４４と、を含んでいる。
【０１０３】
図１９は、本実施形態の半導体発光装置３００のチップ縦断面輝度分布を表している。従来構成（厚みが均一な波長変換層）のチップ縦断面輝度分布では、チップ中心部を最大として周囲に行くほどなだらかに低下する輝度分布であるのに対し（図１７参照）、本実施形態の半導体発光装置３００では、半蒲鉾状の内側傾斜部に対応した素子端両部からの急峻な立ち上がりを示し、さらに一方の素子端部に行くに従って、直方体部に対応して下降傾斜していくグラデーション形状の輝度分布となることが分かる（図１９参照）。すなわち、本実施形態の半導体発光装置３００によれば、周囲に行くほど急峻に立ち上がる車両用灯具に適した半導体発光素子を提供することが可能となる。
【０１０４】
図３１は、本実施形態の半導体発光装置３００を用いた車両用灯具の配光パターンイメージを表している。図３１中の真中水平ラインは明暗境界を示しており、上部の暗部が対向車側、下部の明部が路面および歩道側を表している。この照度（輝度）の最大部は図３１に示す通り、明暗境界部の直下に位置していることが好ましく、下側に行くに従って照度が低下していくグラデーション形状が、遠方視認性および路面照度の最適配光となる。従来構成（厚みが均一な波長変換層）では、図３０上に示した通り、輝度のピークがチップ中心にあるため、前記配光条件を満足させるためには半分の領域をカットして使用しなければならず、光を無駄にしていた。
【０１０５】
一方、本実施形態の半導体発光装置３００では、図１９に示した通り、素子端部の輝度立ち上がりを前記配光の照度最大部に配置して、輝度グラデーション部も配光に合致させることが可能となるため、半導体発光装置３００の光を効率よく利用することができ、かつ半導体発光装置３００の発光形状をそのまま利用することができるという特徴がある。
【０１０６】
次に、本実施形態の半導体発光装置の製造工程について図２２を参照しながら説明する。
【０１０７】
本実施形態で用いられる半導体発光素子３２０は、厚さ数ミクロンの薄膜状半導体発光層３２２が絶縁性透明基板３１０上、例えばサファイア上部に形成されており、発光層３２２上面に銀やアルミニウムなどの光反射層を有しており、Ｐ層、Ｎ層の電極部を点状の金バンプ等で実装基板３１０に上下反転接合させたフリップチップ構造である（図２２（ａ）参照）。
【０１０８】
この半導体発光素子３２０の周囲端部に、光反射性コーティング部３３０を形成する（図２２（ｂ）参照）。このとき、コーティング部３３０の形状制御は、実装基板３１０の外形寸法を、半導体発光素子３２０の実装寸法とのギャップから適宜選択することで、一定の外周部とする。これにより、実装基板３１０端部と発光素子３２０側面との間で表面張力にて断面が三角形のコーティング部を形成することができる（図２２（ｂ）参照）。またこのとき、コーティング部３３０は素子３２０上面に被らないことが重要であり、素子３２０側面のみに形成されていることが好ましい。この目的として、半導体発光素子３２０の発光時、発光層３２２からの光の一部は透明基板３１０内を導波して素子３２０端部から横方向に出射されるために、軸上方向の光出力が、実施例１の構造の半導体発光素子に比べて少ないことを解決するための手段である。特に、自動車用ヘッドランプに適応した場合、軸上の輝度が配光の広がりを決定するため、一定方向へ光を導くことが重要となる。光反射性フィラーとしては酸化チタン、酸化アルミニウム、硫酸バリウムなどから適宜選択される。半導体発光素子３２０間に光反射性フィラーを形成させることも好適である。この場合、素子３２０間に表面張力にて流動させるためには材料の粘度とチクソトロピー性を適宜設計することで可能となり、素子３２０外周部の形状維持、および素子３２０間の充填を同時に行うことができる。
【０１０９】
次に、非対称蒲鉾状の波長変換層３４０（例えば、シリコーン樹脂と蛍光体を混合したものを予め金型等で所望の大きさに成形したもの）を、マウント装置等を用いて半導体発光素子３２０上部に荷重マウントする（図２２（ｃ）参照）。波長変換層３４０は、接着層を介して半導体発光素子３２０上面に固定される（図２２（ｃ）参照）。
【０１１０】
以上により、半導体発光装置３００が製造される。
【０１１１】
本実施形態によれば、波長変換層３４０は厚み均一部分３４２、蒲鉾形状の厚み減少部分３４４を含んでいるため（縦断面が非対称であるため）、従来とは全く異なる、新たな輝度分布（図１９参照）の半導体発光装置３００を提供することが可能となる。
【０１１２】
また、本実施形態によれば、半導体発光素子３２０上の縦断面輝度分布が厚み減少部分３４４の端部から急峻に立ち上がり、厚み均一部分３４２にかけて下降傾斜するグラデーション形状となるため、車両用前照灯の配光パターンに最適な半導体発光装置３００を提供することが可能となる。
【０１１３】
＜第６の実施形態＞
以下、第４の実施形態で説明した厚み減少部分２４４を含む半導体発光装置２００を用いて車両用灯具４００を構成する例について説明する。なお、第１〜第３、第５の実施形態で説明した半導体発光装置も厚み減少部分２４４に相当する部分を含んでいるため、当該第１〜第３、第５の実施形態で説明した半導体発光装置を用いても同様に車両用灯具４００を構成することが可能である。
【０１１４】
本実施形態の車両用灯具４００は、図２３に示すように、半導体発光装置２００、反射面４１０（本発明の投影光学系に相当）等を備えている。
【０１１５】
半導体発光装置２００は、図１８に示すように、複数の半導体発光素子２２０、波長変換層２４０等を含んでいる。半導体発光装置２００は、複数の半導体発光素子２２０それぞれの一端縁２２０ａとその反対側の他端縁２２０ｂとがそれぞれ、第１直線Ｌ１上、第２直線Ｌ２上（投影方向に直交する鉛直面内に含まれ、かつ、水平方向に延びる互いに平行な第１直線Ｌ１上、第２直線Ｌ２上。第１直線Ｌ１、第２直線Ｌ２は、図２３中、紙面に直交する方向に延びている）に位置するように配置されている（図２３参照）。
【０１１６】
波長変換層２４０は、図１８に示すように、複数の半導体発光素子２２０の中心線Ｌ３（又は当該中心Ｌ３線近傍）から複数の半導体発光素子２２０の一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）にかけての範囲に中心線Ｌ３（又は当該中心線Ｌ３近傍）から一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）に向かうにつれ厚みが減少するように形成された厚み減少部分２４４と、中心線Ｌ３（又は中心線Ｌ３近傍）から一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）とは反対側の他端縁２２０ｂ（直線Ｌ２）にかけての範囲に形成された厚み均一部分２４２と、を含んでいる。
【０１１７】
半導体発光装置２００は、厚み減少部分２４４が反射面４１０の反対側に（すなわち投影方向側に）位置した状態で、かつ、当該半導体発光装置２００からの照射方向（すなわち当該半導体発光装置２００の発光面）が下向きとなるように配置されている（図２３（ｂ）参照）。
【０１１８】
反射面４１０は、焦点が半導体発光装置２００近傍に設定された回転放物面系の反射面（複数の小反射領域に区画されたいわゆるマルチリフレクタ）であり、半導体発光装置２００の照射方向（すなわち半導体発光装置２００の下方）に配置されている（図２３参照）。
【０１１９】
反射面４１０は、厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´が上方に位置する複数の光源像Ｐ１（半導体発光装置２００の像）を投影し（図２３（ｂ）参照）、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´を水平方向及び斜め方向（水平に対して１５°）に高密度に配置することにより、図２４に示すように、水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２を形成するように構成されている。
【０１２０】
本実施形態の車両用灯具４００によれば、半導体発光装置２００は反射面４１０に対し、上記位置関係に配置されているため（図２３参照）、厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´が上方に位置する複数の光源像Ｐ１（半導体発光装置２００の像）を投影し（図２３（ｂ）参照）、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´を水平方向及び斜め方向（水平に対して１５°）に高密度に配置することにより、水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２を形成することが可能となる（図２４参照）。厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´は、図１９に示すように、従来と比べて高輝度となる。このため、本実施形態の車両用灯具４００によれば、従来と比べて極めて明瞭なカットオフライン（水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２）を有するすれ違いビームの配光パターンＰを形成することが可能となる（図２４参照）。
【０１２１】
＜第７の実施形態＞
以下、第４の実施形態で説明した厚み減少部分２４４を含む半導体発光装置２００を用いて車両用灯具５００を構成する例について説明する。なお、第１〜第３、第５の実施形態で説明した半導体発光装置も厚み減少部分２４４に相当する部分を含んでいるため、当該第１〜第３、第５の実施形態で説明した半導体発光装置を用いても同様に車両用灯具５００を構成することが可能である。
【０１２２】
本実施形態の車両用灯具５００は、図２５に示すように、半導体発光装置２００、反射面５１０（本発明の投影光学系に相当）等を備えている。
【０１２３】
半導体発光装置２００は、図１８に示すように、複数の半導体発光素子２２０、波長変換層２４０等を含んでいる。半導体発光装置２００は、複数の半導体発光素子２２０それぞれの一端縁２２０ａとその反対側の他端縁２２０ｂとがそれぞれ、第１直線Ｌ１上、第２直線Ｌ２上（投影方向に直交する鉛直面内に含まれ、かつ、水平方向に延びる互いに平行な第１直線Ｌ１上、第２直線Ｌ２上。第１直線Ｌ１、第２直線Ｌ２は、図２５中、紙面に直交する方向に延びている）に位置するように配置されている（図２５参照）。
【０１２４】
波長変換層２４０は、図１８に示すように、複数の半導体発光素子２２０の中心線Ｌ３（又は当該中心Ｌ３線近傍）から複数の半導体発光素子２２０の一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）にかけての範囲に中心線Ｌ３（又は当該中心線Ｌ３近傍）から一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）に向かうにつれ厚みが減少するように形成された厚み減少部分２４４と、中心線Ｌ３（又は中心線Ｌ３近傍）から一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）とは反対側の他端縁２２０ｂ（直線Ｌ２）にかけての範囲に形成された厚み均一部分２４２と、を含んでいる。
【０１２５】
半導体発光装置２００は、厚み減少部分２４４が反射面５１０側に位置した状態で、かつ、当該半導体発光装置２００からの照射方向（すなわち当該半導体発光装置２００の発光面）が上向きとなるように配置されている（図２５（ｂ）参照）。
【０１２６】
反射面５１０は、焦点が半導体発光装置２００近傍に設定された回転放物面系の反射面（複数の小反射領域に区画されたいわゆるマルチリフレクタ）であり、半導体発光装置２００の照射方向（すなわち半導体発光装置２００の下方）に配置されている（図２５参照）。
【０１２７】
反射面５１０は、厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´が上方に位置する複数の光源像Ｐ１（半導体発光装置２００の像）を投影し（図２５（ｂ）参照）、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´を水平方向及び斜め方向（水平に対して１５°）に高密度に配置することにより、図２４に示すように、水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２を形成するように構成されている。
【０１２８】
本実施形態の車両用灯具５００によれば、半導体発光装置２００は反射面５１０に対し、上記位置関係に配置されているため（図２５参照）、厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´が上方に位置する複数の光源像Ｐ１（半導体発光装置２００の像）を投影し（図２５（ｂ）参照）、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´を水平方向及び斜め方向（水平に対して１５°）に高密度に配置することにより、水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２を形成することが可能となる（図２４参照）。厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´は、図１９に示すように、従来と比べて高輝度となる。このため、本実施形態の車両用灯具５００によれば、従来と比べて極めて明瞭なカットオフライン（水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２）を有するすれ違いビームの配光パターンを形成することが可能となる（図２４参照）。
【０１２９】
＜第８の実施形態＞
以下、第４の実施形態で説明した厚み減少部分２４４を含む半導体発光装置２００を用いて車両用灯具６００を構成する例について説明する。なお、第１〜第３、第５の実施形態で説明した半導体発光装置も厚み減少部分２４４に相当する部分を含んでいるため、当該第１〜第３、第５の実施形態で説明した半導体発光装置を用いても同様に車両用灯具６００を構成することが可能である。
【０１３０】
本実施形態の車両用灯具６００は、図２６に示すように、半導体発光装置２００、反射面６１０（本発明の投影光学系に相当）等を備えている。
【０１３１】
半導体発光装置２００は、図１８に示すように、複数の半導体発光素子２２０、波長変換層２４０等を含んでいる。半導体発光装置２００は、複数の半導体発光素子２２０それぞれの一端縁２２０ａとその反対側の他端縁２２０ｂとがそれぞれ、第１直線Ｌ１上、第２直線Ｌ２上（反射面６１０の光軸を含む鉛直面内に含まれ、かつ、水平方向に延びる互いに平行な第１直線Ｌ１上、第２直線Ｌ２上）に位置するように配置されている（図２６参照）。
【０１３２】
波長変換層２４０は、図１８に示すように、複数の半導体発光素子２２０の中心線Ｌ３（又は当該中心Ｌ３線近傍）から複数の半導体発光素子２２０の一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）にかけての範囲に中心線Ｌ３（又は当該中心線Ｌ３近傍）から一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）に向かうにつれ厚みが減少するように形成された厚み減少部分２４４と、中心線Ｌ３（又は中心線Ｌ３近傍）から一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）とは反対側の他端縁２２０ｂ（直線Ｌ２）にかけての範囲に形成された厚み均一部分２４２と、を含んでいる。
【０１３３】
半導体発光装置２００は、厚み減少部分２４４が下方に位置した状態で、かつ、当該半導体発光装置２００からの照射方向（すなわち当該半導体発光装置２００の発光面）が側方（横向き）となるように配置されている（図２６（ｂ）参照）。
【０１３４】
反射面６１０は、焦点が半導体発光装置２００近傍に設定された回転放物面系の反射面（複数の小反射領域に区画されたいわゆるマルチリフレクタ）であり、半導体発光装置２００の照射方向（すなわち半導体発光装置２００の側方）に配置されている。
【０１３５】
反射面６１０は、厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´が上方に位置する複数の光源像Ｐ１（半導体発光装置２００の像）を投影し（図２６（ｂ）参照）、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´を水平方向及び斜め方向（水平に対して１５°）に高密度に配置することにより、図２４に示すように、水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２を形成するように構成されている。
【０１３６】
本実施形態の車両用灯具６００によれば、半導体発光装置２００は反射面６１０に対し、上記位置関係に配置されているため（図２６参照）、厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´が上方に位置する複数の光源像Ｐ１（半導体発光装置２００の像）を投影し（図２６（ｂ）参照）、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´を水平方向及び斜め方向（水平に対して１５°）に高密度に配置することにより、水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２を形成することが可能となる（図２４参照）。厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´は、図１９に示すように、従来と比べて高輝度となる。このため、本実施形態の車両用灯具６００によれば、従来と比べて極めて明瞭なカットオフライン（水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２）を有するすれ違いビームの配光パターンを形成することが可能となる（図２４参照）。
【０１３７】
＜第９の実施形態＞
以下、第４の実施形態で説明した厚み減少部分２４４を含む半導体発光装置２００を用いて車両用灯具７００を構成する例について説明する。なお、第１〜第３、第５の実施形態で説明した半導体発光装置も厚み減少部分２４４に相当する部分を含んでいるため、当該第１〜第３、第５の実施形態で説明した半導体発光装置を用いても同様に車両用灯具７００を構成することが可能である。
【０１３８】
本実施形態の車両用灯具７００は、図２７に示すように、半導体発光装置２００、反射面７１０、シェード７２０、投影レンズ７３０等を備えている。反射面７１０、シェード７２０、投影レンズ７３０が本発明の投影光学系に相当する。
【０１３９】
半導体発光装置２００は、図１８に示すように、複数の半導体発光素子２２０、波長変換層２４０等を含んでいる。半導体発光装置２００は、複数の半導体発光素子２２０それぞれの一端縁２２０ａとその反対側の他端縁２２０ｂとがそれぞれ、第１直線Ｌ１上、第２直線Ｌ２上（水平面に対して後方に若干傾斜した傾斜面に含まれ、かつ、反射面７１０の投影方向（光軸方向）に直交する方向に延びる互いに平行な第１直線Ｌ１上、第２直線Ｌ２上。図２７中、紙面に直交する方向に延びている）に位置するように配置されている（図２７参照）。
【０１４０】
波長変換層２４０は、図１８に示すように、複数の半導体発光素子２２０の中心線Ｌ３（又は当該中心Ｌ３線近傍）から複数の半導体発光素子２２０の一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）にかけての範囲に中心線Ｌ３（又は当該中心線Ｌ３近傍）から一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）に向かうにつれ厚みが減少するように形成された厚み減少部分２４４と、中心線Ｌ３（又は中心線Ｌ３近傍）から一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）とは反対側の他端縁２２０ｂ（直線Ｌ２）にかけての範囲に形成された厚み均一部分２４２と、を含んでいる。
【０１４１】
半導体発光装置２００は、厚み減少部分２４４が反射面７１０の反対側に（すなわち投影方向側に）位置した状態で、かつ、当該半導体発光装置２００からの照射方向（すなわち当該半導体発光装置２００の発光面）が上向きとなるように配置されている（図２７参照）。
【０１４２】
反射面７１０は、第１焦点が半導体発光装置２００近傍に設定され、第２焦点がシェード７２０の上端縁近傍に設定された回転楕円系の反射面であり、半導体発光装置２００の照射方向（すなわち半導体発光装置２００の上方）に配置されている（図２７参照）。また、反射面７１０で有効に使える光量をより増加することができるように、当該半導体発光装置２００からの光束の捕捉量を増加させるべく、半導体発光装置２００を斜め後方上向きとし、かつ、反射面７１０を基板近傍の位置から反射面７１０による反射光が投影レンズ７３０に向かう光を阻害しない位置までの範囲を覆うように形成している。
【０１４３】
反射面７１０は、シェード７２０により一部が遮光された厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´が上方に位置する複数の光源像Ｐ１を投影レンズ７３０を介して投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´を水平方向及び斜め方向に高密度に配置することにより、水平カットオフラインＣ１及び斜めカットオフラインＣ２を形成するように構成されている。なお、カットオフラインの形状は、水平、斜めだけでなく、シェード７２０の形状によってはそれ以外の形状のカットオフラインを形成することも可能である。
【０１４４】
シェード７２０は、反射面７１０からの反射光の一部を遮光してカットオフパターンを形成するための遮光部材であり、上端縁を投影レンズ７３０の焦点近傍に位置させた状態で投影レンズ７３０と半導体発光装置２００との間に配置されている。なお、シェード７２０は、図２８に示すように、水平反射面７２２付きのシェードであってもよい。
【０１４５】
本実施形態の車両用灯具７００によれば、半導体発光装置２００は反射面７１０に対し、上記位置関係に配置されているため（図２７参照）、シェード７２０により一部が遮光された厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´が上方に位置する複数の光源像Ｐ１を投影レンズ７３０を介して投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´を水平方向及び斜め方向に高密度に配置することにより、水平カットオフラインＣ１及び斜めカットオフラインＣ２を形成することが可能となる（図２４参照）。厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´は、図１９に示すように、従来と比べて高輝度となる。このため、本実施形態の車両用灯具７００によれば、従来と比べて極めて明瞭なカットオフライン（水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２）を有するすれ違いビームの配光パターンを形成することが可能となる。
【０１４６】
＜第１０の実施形態＞
以下、第４の実施形態で説明した厚み減少部分２４４を含む半導体発光装置２００を用いて車両用灯具８００を構成する例について説明する。なお、第１〜第３、第５の実施形態で説明した半導体発光装置も厚み減少部分２４４に相当する部分を含んでいるため、当該第１〜第３、第５の実施形態で説明した半導体発光装置を用いても同様に車両用灯具８００を構成することが可能である。
【０１４７】
本実施形態の車両用灯具８００は、図２９に示すように、半導体発光装置２００、シェード８１０、投影レンズ８２０等を備えている。シェード８１０、投影レンズ８２０が本発明の投影光学系に相当する。
【０１４８】
半導体発光装置２００は、図１８に示すように、複数の半導体発光素子２２０、波長変換層２４０等を含んでいる。半導体発光装置２００は、複数の半導体発光素子２２０それぞれの一端縁２２０ａとその反対側の他端縁２２０ｂとがそれぞれ、第１直線Ｌ１上、第２直線Ｌ２上（投影レンズ８１０の光軸ＡＸに直交する鉛直面に含まれ、かつ、水平方向に延びる互いに平行な第１直線Ｌ１上、第２直線Ｌ２上。第１直線Ｌ１、第２直線Ｌ２は、図２９中、紙面に直交する方向に延びている）に位置するように配置されている（図２９参照）。
【０１４９】
波長変換層２４０は、図１８に示すように、複数の半導体発光素子２２０の中心線Ｌ３（又は当該中心Ｌ３線近傍）から複数の半導体発光素子２２０の一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）にかけての範囲に中心線Ｌ３（又は当該中心線Ｌ３近傍）から一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）に向かうにつれ厚みが減少するように形成された厚み減少部分２４４と、中心線Ｌ３（又は中心線Ｌ３近傍）から一端縁２２０ａ（直線Ｌ１）とは反対側の他端縁２２０ｂ（直線Ｌ２）にかけての範囲に形成された厚み均一部分２４２と、を含んでいる。
【０１５０】
半導体発光装置２００は、厚み減少部分２４４が投影レンズ８２０側かつ下方に位置した状態で配置されている（図２９参照）。
【０１５１】
シェード８１０は、半導体発光装置２００からの照射光の一部を遮光してカットオフパターンを形成するための遮光部材であり、上端縁を投影レンズ７３０の焦点近傍に位置させた状態で投影レンズ８２０と半導体発光装置２００との間に配置されている。
【０１５２】
本実施形態の車両用灯具８００によれば、半導体発光装置２００は投影レンズ８２０に対し、上記位置関係に配置されているため、投影レンズ８２０は、シェード８１０により一部が遮光された厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´が上方に位置する光源像Ｐ１を投影し、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´を水平方向及び斜め方向に配置することにより、水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２を形成することが可能となる（図２４参照）。厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´は、図１９に示すように、従来と比べて高輝度となる。このため、本実施形態の車両用灯具８００によれば、従来と比べて極めて明瞭なカットオフライン（水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２）を有するすれ違いビームの配光パターンを形成することが可能となる。なお、シェード８１０を上記のように配置した場合には、よりシャープなカットオフラインを形成することが可能となるが、シェード８１０を省略した場合であってもカットオフラインを形成することが可能である。
【０１５３】
次に、変形例について説明する。
【０１５４】
上記各実施形態では、複数の半導体発光素子１０２（２２０、３２０）が所定間隔をおいて一列に配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両用灯具として機能させるのに充分な光量を確保できるのであれば、１つの半導体発光素子１０２（２２０、３２０）のみを用いて半導体発光装置を構成することが可能である。
【０１５５】
また、第６〜第１０実施形態では、第１〜第５実施形態の半導体発光装置を用いて車両用灯具を構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１〜第５実施形態の半導体発光装置は、一般照明、街路灯に対しても適用することが可能である。
【０１５６】
また、第６〜第１０実施形態では、所定位置に配置された垂直スクリーン上に厚み減少部分２４４に対応する像部分Ｐ１´を水平方向及び斜め方向に配置することにより、水平カットオフラインＣＬ１及び斜めカットオフラインＣＬ２を形成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、水平方向と斜め方向のうち少なくとも一方向に配置することにより、水平カットオフラインＣＬ１と斜めカットオフラインＣＬ２のうち少なくとも一方を含むカットオフラインを形成することが可能である。
【０１５７】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０１５８】
１０１…基板、１０２…発光素子、１０３…波長変換層、１０５…ブリッジ部、１０７…電極（ワイヤボンドパッド）、１０８…ボンディングワイヤ、１１７…最外部パッド、１２１…ブリッジ部の端部、１３３…波長変換層材料、１０２１…発光層、１０２２…素子基板、１０２３…光反射層、２００…半導体発光装置、２４０…波長変換層、２４２…厚み均一部分、２４４…厚み減少部分、３００…半導体発光装置、３４０…波長変換層、３４２…厚み均一部分、３４４…厚み減少部分
【図１】
2010225437.tif 000003
【図２】
2010225437.tif 000004
【図３】
2010225437.tif 000005
【図４】
2010225437.tif 000006
【図５】
2010225437.tif 000007
【図６】
2010225437.tif 000008
【図７】
2010225437.tif 000009
【図８】
2010225437.tif 000010
【図９】
2010225437.tif 000011
【図１１】
2010225437.tif 000012
【図１２】
2010225437.tif 000013
【図１３】
2010225437.tif 000014
【図１４】
2010225437.tif 000015
【図１５】
2010225437.tif 000016
【図１６】
2010225437.tif 000017
【図１７】
2010225437.tif 000018
【図１８】
2010225437.tif 000019
【図１９】
2010225437.tif 000020
【図２０】
2010225437.tif 000021
【図２１】
2010225437.tif 000022
【図２２】
2010225437.tif 000023
【図２３】
2010225437.tif 000024
【図２４】
2010225437.tif 000025
【図２５】
2010225437.tif 000026
【図２６】
2010225437.tif 000027
【図２７】
2010225437.tif 000028
【図２８】
2010225437.tif 000029
【図２９】
2010225437.tif 000030
【図３０】
2010225437.tif 000031
【図１０】
2010225437.tif 000032
【図３１】
2010225437.tif 000033