(57)【要約】【課題】  出射光の光指向特性を改善できる半導体発光装置およびそれを用いて出射光の光度を向上できる、液晶表示装置用のバックライト装置を提供する。【解決手段】  複数の発光素子１毎に収納するための搭載用凹部２をそれぞれ備えたパッケージ本体３を設ける。各搭載用凹部２内に設けられた、発光素子１との電気的接続用の配線パターン８を設ける。配線パターン８と発光素子１とを電気的に接続するためのＡｕワイヤ４を設ける。各搭載用凹部２を一直線上に、かつ互いに等ピッチとなるように配置する。【選択図】  図１
2006114854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、
上記発光素子毎に収納するための第一凹部をそれぞれ備えたパッケージ基板と、
上記各第一凹部内に設けられた、発光素子との電気的接続用の配線パターンと、
上記配線パターンと発光素子とを電気的に接続するための接続部材と、
上記各第一凹部および接続部材を収納する第二凹部とを有し、
上記各第一凹部は、一直線上に、かつ互いに等ピッチとなるように配置されている、ことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
複数の発光素子と、
上記発光素子毎に収納するための第一凹部をそれぞれ備えたパッケージ基板と、
上記各第一凹部内に設けられた、発光素子との電気的接続用の配線パターンと、
上記配線パターンと発光素子とを電気的に接続するための接続部材とを有し、
上記各第一凹部は、パッケージ基板の一端部に対し平行な直線上に、かつ互いに等ピッチとなるように配置されている、ことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体発光装置において、
前記発光素子は、青色発光素子であり、
前記複数の第一凹部の内、１つの第一凹部は、青色発光素子からの青色をそのまま通す状態に設定され、別の１つの第一凹部には、青色発光素子からの青色により緑色発光する第一蛍光体が設けられ、さらに別の第一凹部では、青色発光素子からの青色により赤色発光する第二蛍光体が設けられている、ことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の半導体発光装置において、
前記発光素子は、青色発光素子であり、
前記複数の第一凹部の内、１つの第一凹部には、青色発光素子からの青色をそのまま通す状態に設定され、別の１つの第一凹部には、青色発光素子からの青色により黄色発光する第三蛍光体が設けられている、ことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項５】
請求項１または２記載の半導体発光装置において、
前記発光素子は、紫外発光素子であり、
前記複数の第一凹部の内、１つの第一凹部においては、紫外発光素子からの紫外線により青色発光する第四蛍光体が設けられ、別の１つの第一凹部には、紫外発光素子からの紫外線により緑色発光する第五蛍光体が設けられ、さらに別の第一凹部では、紫外発光素子からの紫外線により赤色発光する第六蛍光体が設けられている、ことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項６】
請求項１または２記載の半導体発光装置において、
前記各第一凹部内には、第七蛍光体を混入した樹脂により封止された第一樹脂層が設けられ、
上記第一樹脂層上に、第七蛍光体より励起波長幅が狭い第八蛍光体を混入した樹脂により封止された第二樹脂部が設けられている、ことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１項に記載の半導体発光装置において、
前記第一凹部の内側面には、光を反射する反射層が形成されている、ことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１項に記載の半導体発光装置において、
前記第一凹部の内側面は、外方に向かって開口径が大きくなるようなテーパー形状に形成されている、ことを特徴とした半導体発光装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか１項に記載の半導体発光装置において、
前記パッケージ基板はセラミック材からなる、ことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１０】
請求項１ないし８の何れか１項に記載の半導体発光装置において、
前記パッケージ基板は樹脂からなる、ことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１１】
請求項１ないし８の何れか１項に記載の半導体発光装置において、
前記パッケージ基板は金属フレームおよび上記金属フレームを保持し光反射する樹脂からなる、ことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１２】
複数の発光素子と、上記発光素子毎に収納するための第一凹部をそれぞれ備えたパッケージ基板と、上記各第一凹部内に設けられた、発光素子との電気的接続用の配線パターンと、上記配線パターンと発光素子とを電気的に接続するための接続部材とを有し、上記各第一凹部は、一直線上に、かつ互いに等ピッチとなるように配置されている半導体発光装置と、
点光源または線状光源を面発光に変換するための導光板とを備え、
上記半導体発光装置の各発光素子は、上記導光板の厚さ方向における端部の稜線と平行な一直線上となるようにそれぞれ配置されている、ことを特徴とする液晶表示装置用のバックライト装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の液晶表示装置用のバックライト装置において、
さらに、上記半導体発光装置を複数個一列に搭載した電気的配線基板と、
前記導光板からの出射光を上記導光板内へと反射するための反射シートと、
上記導光板からの面発光上での輝度ムラを抑制するための拡散シートとを備えた、ことを特徴とする液晶表示装置用のバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置（以下、ＬＣＤと略記する）などの光源として好適な半導体発光装置およびそれを用いたＬＣＤ用のバックライト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＣＤなどの表示装置におけるバックライト用の光源として、冷陰極管を使用することが知られている。上記冷陰極管は、その点灯時に〜２０００Ｖｒｍｓ程度の高周波・高電圧を必要とするものであるから、上記冷陰極管を用いた表示装置では、発生させた高周波・高電圧に対する絶縁安全性を確保する必要があり、実装、絶縁、ノイズ対策、取り扱いに注意が必要という手間を生じている。
【０００３】
そこで、上記手間を低減するために、上記光源として、冷陰極管に代えて、上記高周波・高電圧が不要な半導体レーザ、または発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す）といった発光素子を用いることが考えられている。
【０００４】
そのような発光素子を用いた照明装置（半導体発光装置）としては、図１１に示すように、パッケージ本体５８内に光反射を得るための構造として凹形状部６９を設け、その凹形状部６９内に１個あるいは複数個の発光素子５１を配置し、配線パターン６０と各発光素子５１とをＡｕワイヤ５４で接続したものが知られている。
【０００５】
また、図１２に示すように、配線パターン６０をインサート成型した樹脂基板６７のカップ形状の凹形状部６９内に各発光素子５１をそれぞれ搭載し、Ａｕワイヤ５４にて各発光素子５１とそれらに対応する各配線パターン６０との接続を施した後、凹形状部６９をエポキシ樹脂等により封止した照明装置も知られている。この場合の配線パターン６０を使用せずに樹脂基板６７の表面に電気的配線を施した照明装置もある。
【０００６】
しかしながら、通常、各発光素子５１が搭載される凹形状部６９の底面部は円形状で構成されているため、発光素子５１を、複数個設けた場合は、全てをその凹形状部６９の中心に搭載することは不可能であり、凹形状部６９の中心を中心とした正三角形や二等辺三角形などの頂点の位置に各発光素子５１をそれぞれ搭載している。なお、故意に１個の発光素子５１を凹形状部６９の中心の位置に配置し、その他の発光素子５１を上記中心よりずらした位置に配置することは可能である。
【０００７】
蛍光体を利用した発光を用いた照明装置の場合は、青色発光もしくは紫外発光の発光素子５１を凹形状部６９内へ搭載した後、目的の色発光に必要な１種類あるいは数種類の蛍光体を混入したエポキシやシリコーンなどの透明樹脂を凹形状部６９内の全体に注入・硬化することで構成される。
【０００８】
そのような照明装置を用いたバックライトユニット（バックライト装置）においては、図１３に示すように、前述の方法により形成された照明装置７６が、照明装置７６からの点発光を面発光に変換するための導光板７７に対し、その側面から内部に照射するよう複数個設置されている。さらに、上記バックライトユニットでは、図１４に示すように、照明装置７６を設置しない、導光板７７の側面および底面には反射用のシート７８を貼り付け、導光板７７の発光面に、拡散シート８０、輝度上昇フィルム７９等を重ね合わせて、輝度の向上、ムラ抑制を行なうことが広く知られている。
【特許文献１】特開２０００−２９４８３８（公開日：２０００年１０月２０日）
【特許文献２】特開２００３−３０３９３６（公開日：２００３年１０月２４日）
【特許文献３】特開平１１−３０７８１８（公開日：１９９９年１１月５日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成では、複数個の発光素子５１を凹形状部６９内に搭載する場合、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、その全ての各発光素子５１を凹形状部６９の中心に搭載することはできないため、各発光素子５１の位置は光反射効果または光遮断効果を有する凹形状部６９の側壁面に対し近い側と遠い側とができてしまう。ゆえに、図１６に示すように、各発光素子５１の発光分布である各指向特性５１ａ、５１ｂは、凹形状部６９の中心軸６９ａに対して、それぞれ異なる方向に傾いたのものになって、互いに不揃いなものなっている（特許文献１および特許文献２を参照）。
【００１０】
さらに、各発光素子５１が一直線上になく、三角形の各頂点に位置するような配置（特許文献３を参照）においては、さらにその傾きがＸ方向だけでなく、Ｙ方向にも生じることになり、図１７に示すように、上記中心軸６９ａに対して、搭載位置によるＸＹの２方向の相異なる各指向特性５１ａ〜５１ｃを示すようになっている。搭載する発光素子５１がＲＧＢ３つの発光色の場合では、各色の混ざり具合が見る方向によって違ってくることになる。
【００１１】
また、上記従来の照明装置（半導体発光装置）をＬＣＤ用バックライト装置の光源に使用する場合、図１８に示すように、面発光させるための導光板７７に対し、前述の理由から各発光素子５１の位置により各指向特性が互いに異なり、各発光素子５１からの導光板７７の側面への各入射光７５において、上記側面の法線方向に対する互いに相違する傾きを生じるため、導光板７７への光入射効率が悪くなるという不都合が生じる。
【００１２】
ＲＧＢ３色の発光の場合では、混色の点でムラも発生しやすくなる。また、蛍光体を使った発光を行なう場合、２種類以上の蛍光体を混入して使用する際には、トータルの蛍光体量が多くなりその透過率が低下することで光度が下がることになる。また、励起特性幅が広い蛍光体を使用する場合、１つの蛍光体で発光した光が励起特性幅の広い蛍光体に励起用として吸収され、その結果、発光効率が低下するということがあったという問題を生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る半導体発光装置は、上記課題を解決するために、複数の発光素子と、上記発光素子毎に収納するための第一凹部をそれぞれ備えたパッケージ基板と、上記各第一凹部内に設けられた、発光素子との電気的接続用の配線パターンと、上記配線パターンと発光素子とを電気的に接続するための接続部材と、上記各第一凹部および接続部材を収納する第二凹部とを有し、上記各第一凹部は、一直線上に、かつ互いに等ピッチとなるように配置されていることを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、発光素子をそれぞれ収納する各第一凹部を、一直線上に、かつ互いに等ピッチとなるように配置したことにより、各発光素子から発光される光と、それに面する第一凹部およびパッケージ基板の第二凹部の各壁面との間隔をより均一化できるので、各発光素子から発光される光の指向特性が同様の特性にできて、従来のように光の指向特性が傾くことを抑制できる。
【００１５】
よって、上記構成は、バックライト装置の導光板に取り付けた場合、上記導光板の光入射面に対し、上記構成からの光の傾きを抑制できて、上記構成からの光を上記導光板の光入射面に対し、より直交した状態にて入射できるから、上記導光板への光の入射効率を向上できる。
【００１６】
この結果、上記構成は、上記導光板への光の入射効率を向上できるので、より多くの光を上記導光板内に導入でき、上記導光板からの出射光の光度を大きくできて、ＬＣＤ用のバックライト装置に用いると、上記ＬＣＤでの画像表示の輝度を大きく設定できるので、上記画像表示の品位を改善できる。
【００１７】
本発明に係る他の半導体発光装置は、上記課題を解決するために、複数の発光素子と、上記発光素子毎に収納するための第一凹部をそれぞれ備えたパッケージ基板と、上記各第一凹部内に設けられた、発光素子との電気的接続用の配線パターンと、上記配線パターンと発光素子とを電気的に接続するための接続部材とを有し、上記各第一凹部は、パッケージ基板の一端部に対し平行な直線上に、かつ互いに等ピッチとなるように配置されていることを特徴としている。
【００１８】
上記構成によれば、発光素子をそれぞれ収納する各第一凹部を、パッケージ基板の一端部に対し平行な直線上に、かつ互いに等ピッチとなるように配置したことにより、各発光素子から発光される光と、それに面する第一凹部およびパッケージ基板の各壁面との間隔をより均一化できるので、各発光素子から発光される光の指向特性が同様の特性にできて、従来のように光の指向特性が傾くことを低減できる。
【００１９】
よって、上記構成は、バックライト装置の導光板に取り付けた場合、上記導光板の光入射面に対し、上記構成からの光の傾きを低減できて、上記構成からの光を上記導光板の光入射面に対し、より直交した状態にて入射できるから、上記導光板への光の入射効率を向上できる。
【００２０】
この結果、上記構成は、上記導光板への光の入射効率を向上できるので、より多くの光を上記導光板内に導入でき、上記導光板からの出射光の光度を大きくできて、ＬＣＤ用のバックライト装置に用いると、上記ＬＣＤでの画像表示の輝度を大きく設定できるので、上記画像表示の品位を向上できる。
【００２１】
上記半導体発光装置では、上記パッケージ本体に、上記各第一凹部をそれぞれ底面に備えた第二凹部を有していてもよい。上記半導体発光装置においては、上記各発光素子は、それらからの出射光の各光軸が互いに平行となるように上記各第一凹部内に収納されていることが好ましい。
【００２２】
上記半導体発光装置では、前記発光素子は、青色発光素子であり、前記複数の第一凹部の内、１つの第一凹部は、青色発光素子からの青色をそのまま通す状態に設定され、別の１つの第一凹部には、青色発光素子からの青色により緑色発光する第一蛍光体が設けられ、さらに別の第一凹部では、青色発光素子からの青色により赤色発光する第二蛍光体が設けられていてもよい。
【００２３】
上記構成によれば、各色の蛍光体がそれぞれ混ざり合うことなしに独立した状態で構成され、青色発光素子１種類でＲＧＢフルカラーの発光を行なうことが可能である。
【００２４】
上記半導体発光装置においては、前記発光素子は、青色発光素子であり、前記複数の第一凹部の内、１つの第一凹部には、青色発光素子からの青色をそのまま通す状態に設定され、別の１つの第一凹部には、青色発光素子からの青色により黄色発光する第三蛍光体が設けられていてもよい。
【００２５】
上記構成によれば、青色および黄色を相互間での光吸収といった不都合を回避しながら別々に取り出すことができて、それら両色の混色により発光効率の高い白色発光を得られる。
【００２６】
上記半導体発光装置では、前記発光素子は、紫外発光素子であり、前記複数の第一凹部の内、１つの第一凹部においては、紫外発光素子からの紫外線により青色発光する第四蛍光体が設けられ、別の１つの第一凹部には、紫外発光素子からの紫外線により緑色発光する第五蛍光体が設けられ、さらに別の第一凹部では、紫外発光素子からの紫外線により赤色発光する第六蛍光体が設けられていてもよい。
【００２７】
上記構成によれば、各第一凹部に、青色（Ｂ）発光の蛍光体、緑色（Ｇ）発光の蛍光体、赤色（Ｒ）発光の蛍光体をそれぞれ混入した樹脂を各蛍光体が互いに混ざり合うこと無しに各第一凹部内に設ける（導入する）ことにより、ＲＧＢの各光を別々に取り出すことで結果として発光効率の高いＲＧＢフルカラー発光が可能である。
【００２８】
上記半導体発光装置においては、前記各第一凹部内には、第七蛍光体を混入した樹脂により封止された第一樹脂層が設けられ、上記第一樹脂層上に、第七蛍光体より励起波長幅が狭い第八蛍光体を混入した樹脂により封止された第二樹脂部が設けられていてもよい。
【００２９】
上記構成によれば、励起波長幅が狭い蛍光体で発光された光が励起波長幅の広い蛍光体に吸収されることを抑制できることにより高効率な発光が得られる。
【００３０】
上記半導体発光装置では、前記第一凹部の内側面には、光を反射する反射層が形成されていてもよい。上記構成によれば、反射層を設けることにより、第一凹部より外方に出射される発光素子からの光の強度を大きくできる。
【００３１】
上記半導体発光装置においては、前記第一凹部の内側面は、外方に向かって開口径が大きくなるようなテーパー形状に形成されていてもよい。上記構成によれば、テーパー形状に形成することで、正面（第一凹部の開口部から外方）方向への光度を高くできる。
【００３２】
上記半導体発光装置では、前記パッケージ基板はセラミック材からなってもよい。上記半導体発光装置においては、前記パッケージ基板は樹脂からなってもよい。上記半導体発光装置では、前記パッケージ基板は金属フレームおよび上記金属フレームを保持し光反射する樹脂からなってもよい。
【００３３】
本発明に係る、ＬＣＤ用のバックライト装置は、前記課題を解決するために、複数の発光素子と、上記発光素子毎に収納するための第一凹部をそれぞれ備えたパッケージ基板と、上記各第一凹部内に設けられた、発光素子との電気的接続用の配線パターンと、上記配線パターンと発光素子とを電気的に接続するための接続部材とを有し、上記各第一凹部は、一直線上に、かつ互いに等ピッチとなるように配置されている半導体発光装置と、点光源または線状光源を面発光に変換するための導光板とを備え、上記半導体発光装置の各発光素子は、上記導光板の厚さ方向における端部の稜線と平行な一直線上となるようにそれぞれ配置されていることを特徴としている。
【００３４】
上記構成によれば、上記半導体発光装置を用い、上記半導体発光装置の各発光素子を上記導光板の厚さ方向における端部の稜線と平行な一直線上となるようにそれぞれ配置することで、導光板への光入射効率が良くなり結果的に上記導光板から出射される光の輝度を高く（大きく）できる。
【００３５】
上記バックライト装置においては、さらに、上記半導体発光装置を複数個一列に搭載した電気的配線基板と、前記導光板からの出射光を上記導光板内へと反射するための反射シートと、上記導光板からの面発光上での輝度ムラを抑制するための拡散シートとを備えていてもよい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る半導体発光装置は、以上のように、複数の発光素子と、上記発光素子毎に収納するための第一凹部をそれぞれ備えたパッケージ基板と、上記各第一凹部内に設けられた、発光素子との電気的接続用の配線パターンと、上記配線パターンと発光素子とを電気的に接続するための接続部材と、上記各第一凹部および接続部材を収納する第二凹部とを有し、上記各第一凹部は、一直線上に、かつ互いに等ピッチとなるように配置されている構成である。
【００３７】
それゆえ、上記構成は、上記各第一凹部を一直線上に、かつ互いに等ピッチとなるように配置しているので、バックライト装置の導光板に取り付けた場合、上記導光板の光入射面に対し、上記構成からの光の傾きを低減できて、上記構成からの光を上記導光板の光入射面に対し、より直交した状態にて入射できるから、上記導光板への光の入射効率を向上できる。
【００３８】
この結果、上記構成は、上記導光板への光の入射効率を向上できるので、より多くの光を上記導光板内に導入でき、上記導光板からの出射光の光度を大きくできて、ＬＣＤ用のバックライト装置に用いると、上記ＬＣＤでの画像表示の輝度を大きく設定できるから、上記画像表示の品位を改善できるという効果を奏する。
【００３９】
本発明に係る、ＬＣＤ用のバックライト装置は、以上のように、複数の発光素子毎に収納するための第一凹部をそれぞれ一直線上に、かつ互いに等ピッチとなるように有する半導体発光装置と、点光源または線状光源を面発光に変換するための導光板とを備え、上記半導体発光装置の各発光素子は、上記導光板の厚さ方向における端部の稜線と平行な一直線上となるようにそれぞれ配置されている構成である。
【００４０】
それゆえ、上記構成は、上記半導体発光装置を用い、上記半導体発光装置の各発光素子を上記導光板の厚さ方向における端部の稜線と平行な一直線上となるようにそれぞれ配置することで、導光板への光入射効率が良くなり結果的に上記導光板から出射される光の輝度を高くできる。
【００４１】
この結果、上記構成は、上記導光板への光の入射効率を向上できるので、より多くの光を上記導光板内に導入できて、上記導光板からＬＣＤへの出射光の光度を大きくできるから、上記ＬＣＤでの画像表示の輝度を大きく設定でき、上記画像表示の品位を改善できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明に係る半導体発光装置の実施の各形態について図１ないし図８に基づいて説明すると以下の通りである。
【００４３】
（実施の第一形態）
本発明に係わる半導体発光装置（照明装置）の実施の第一形態は、図１および図２に示すように、略長方形板状に成形された半導体発光装置用のパッケージ本体３内に、複数の、例えば３個の各発光素子１を有している。上記各発光素子１としては、略直方体形状に形成された、ＬＥＤまたは半導体レーザが挙げられる。上記パッケージ本体３の素材としては、電気絶縁体で、熱電導性が良好な素材であればよいが、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）や、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）といったセラミックス、ガラス繊維または炭素繊維にて強化されたエポキシ樹脂といった強化樹脂、または金属フレームおよび上記金属フレームを保持し光反射する樹脂からなるものが挙げられる。強度と成形性の観点からは窒化アルミニウムが好ましい。
【００４４】
電気的には絶縁体とは、抵抗値（ＲＴ）が１０10（Ω・ｃｍ）以上、より望ましくは１０12（Ω・ｃｍ）以上のものをいう。良好な熱伝導性とは、熱伝導率（ＲＴ）が、１８（Ｗ／ｍ・ｋ）以上、より効果的なのは６０（Ｗ／ｍ・ｋ）以上、最も良いのは１４０（Ｗ／ｍ・ｋ）以上のものをいう。
【００４５】
上記パッケージ本体３は、電気絶縁性および良好な熱伝導性を備えた基板の表面に光の出射口を形成し、かつ後述するＡｕワイヤ（接続部材）４も収納するように、上記基板の厚さ方向に穿設されて形成された収納用凹部（第二凹部）３ａと、上記各発光素子１に電力をそれぞれ供給するために収納用凹部３ａの内底面上に形成された各配線パターン８とをそれぞれ有している。
【００４６】
上記収納用凹部３ａは、その内底面が上記基板の表面と略平行となるように、かつ、上記内底面の形状が上記基板の表面形状（つまり長方形）と相似形となるように設けられていることが望ましい。
【００４７】
上記パッケージ本体３の収納用凹部３ａの底面には、各発光素子１に対応して、上記各発光素子１をそれぞれ１個ずつ搭載するための搭載用凹部（第一凹部）２が、それぞれ上記基板の厚さ方向にさらに穿設されて形成されている。
【００４８】
また、発光素子１の周囲における、収納用凹部３ａの底面上には、上記発光素子１に電力を供給するための各配線パターン８がそれぞれ形成されている。上記各配線パターン８は、それぞれ、収納用凹部３ａの底面の周端からパッケージ本体３の端部上にて露出する位置まで伸びるように形成されている。
【００４９】
また、パッケージ本体３の最上面（光照射口面側）、それに続くパッケージ本体３の周端面上には、外部との電気的接続用の各端子パターン１８が、それぞれ、対応する各配線パターン８と電気的に接続されて形成されている。
【００５０】
これにより、上記各発光素子１に対して、各端子パターン１８および各配線パターン８を介して電力を供給することができる。また、各端子パターン１８のパッケージ本体３の最上面にて外部との電気的な接続を行なえることから、放熱装置を上記照射口の背面側となるパッケージ本体３に装着する場合でも、放熱装置とパッケージ本体３との間に配線基板を設ける必要がなく、上記放熱装置による放熱効率を向上できる。
【００５１】
そして、上記各搭載用凹部２は、それらの内底面が上記基板の表面とそれぞれ略平行となるように、かつ、上記各搭載用凹部２の各内底面の形状が円形状となるように形成されている。また、各搭載用凹部２の深さは、各発光素子１の高さより大きくなるように設定されている。
【００５２】
上記各搭載用凹部２は、それらの中心軸が一直線上にそれぞれ配置され、収納用凹部３ａにおける互いに対面する一対の各内壁面（基板の長手方向に沿った各壁面）に対し、それぞれ等間隔（第一距離）となるように設定されている。さらに、上記各搭載用凹部２は、互いに等間隔（等ピッチ）に配置されていることが好ましい。
【００５３】
その上、収納用凹部３ａにおける互いに対面する他の一対の各内壁面（基板の短手方向に沿った各壁面）に対し、最も近接した上記搭載用凹部２と、それに対応する上記内壁面との第二距離は、それぞれ等間隔となるように、かつ、上記第一距離と同一、または上記第一距離より大きくなるように設定されていることが望ましい。
【００５４】
そして、上記各搭載用凹部２の内底面上には、それぞれ、発光素子１がそれからの出射光の各光軸を上記発光素子１を搭載する搭載用凹部２の中心軸上となるように搭載されている。また、上記各発光素子１は、それらからの出射光の各光軸が互いに平行となるように、かつ搭載用凹部２の内底面の表面方向に対し直交する方向に沿うように上記各搭載用凹部２内にそれぞれ取り付けられている。
【００５５】
なお、上記各搭載用凹部２は、底面側から開口端側（光出射口側）に向かって内径（本体３の表面方向に沿った幅）が順次大きくなるテーパー形状に形成してもよい。搭載用凹部２の内面形状を上記テーパー形状とすることにより、その開口部方向に光を反射し易い円錐台形状（コニカルコーン形状、カップ状構造）にできて、製造の容易さや、後述する正面方向へのより良好な光反射性を付与できる。
【００５６】
また、上記各搭載用凹部２の内壁面には、Ａｇメッキなどの光反射効率の高い反射層（図示せず）が形成されていることが、正面方向へのより良好な光反射性を付与するために望ましい。上記反射層は、前記配線パターン８と別体に設けてもよいし、配線パターン８と兼用させてもよい。
【００５７】
以下に、本実施の第一形態の作用・効果について説明する。まず、図１のように複数個の発光素子１を搭載する場合、その発光素子１の数に対応した搭載用凹部２を設け、その中に発光素子１を、搭載用凹部２の中心位置に搭載するように設定している。こうような設定により、本実施の形態では、従来、発光素子毎に生じていた側面壁の距離差を、各発光素子１において、図３（ａ）に示すように、より均一にでき、図３（ｂ）に示すように、傾きのない指向特性１１がそれぞれ得られる。また、これら複数個の搭載用凹部２を、図１および図４（ａ）に示すように、一直線上にそれぞれ配置することで、図４（ｂ）に示すように、ＸＹ両方向の指向特性を均一にすることができ、後述するように、バックライト装置の面発光となる導光板に対する効率の良い光入射が可能になる。
【００５８】
上記搭載用凹部２内への発光素子１の搭載では、Ａｇペーストや共晶などにより接着固定と電気的接続がなされている。その発光素子１に対しＡｕワイヤ４が発光素子１上面の電極と搭載用凹部２の開口部と同一の面である収納用凹部３ａの底面もしくはより上側に形成された面に配線された配線パターン８とを接続している。
【００５９】
本実施の形態では、図５に示すように、この搭載用凹部２内を封止する、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの透明樹脂（光透過性樹脂）といった封止樹脂部５が、封止樹脂部５の表面を収納用凹部３ａの底面と面一となるように充填されて設けられている。本実施の形態においては、各発光素子１として、赤色（Ｒ）発光素子１ａ、緑色（Ｇ）発光素子１ｂ、青色（Ｂ）発光素子１ｃがそれぞれ設けられている。封止樹脂部５が透明樹脂の場合、搭載した赤色発光素子１ａ、緑色発光素子１ｂ、青色発光素子１ｃの各発光色がそのまま発光されてそれぞれ出射されるので、赤色発光素子１ａ、緑色発光素子１ｂ、青色発光素子１ｃによるＲＧＢフルカラー発光が可能となる。
【００６０】
（実施の第二形態）
本実施の第二形態では、封止樹脂部５として、上記実施の第一形態に記載の透明樹脂に代えて、蛍光体混入樹脂を用いている。図６に示すように、発光素子１としては、青色発光素子を用いている。また、前記複数の搭載用凹部２の内、１つの搭載用凹部２は、青色発光素子からの青色をそのまま通す状態に設定され、別の１つの搭載用凹部２には、青色発光素子からの青色により緑色発光する第一蛍光体を混入した封止樹脂部５ａが設けられ、さらに別の搭載用凹部２では、青色発光素子からの青色により赤色発光する第二蛍光体を混入した封止樹脂部５ｂが設けられている。
【００６１】
本実施の第二形態では、各色の蛍光体がそれぞれ混ざり合うことなしに独立した状態で構成され、青色発光素子１種類でＲＧＢフルカラーの発光を行なうことが可能である。
【００６２】
なお、本実施の第二形態の変形例として、前記複数の搭載用凹部２の内、１つの搭載用凹部２は、透明樹脂を封入するまたは何も封入せず空間とすることで青色発光素子からの青色をそのまま通す状態に設定され、別の１つの搭載用凹部２には、青色発光素子からの青色により黄色発光する第三蛍光体を混入した封止樹脂部（図示せず）が設けられていてもよい。
【００６３】
上記一変形例では、青色および黄色を別々に取り出すことで、その混色により発光効率の高い白色発光を１種の青色発光素子から得られる。
【００６４】
（実施の第三形態）
本実施の第三形態では、封止樹脂部５として、上記実施の第一形態に記載の透明樹脂に代えて、蛍光体混入樹脂を用いている。図７に示すように、発光素子１としては、紫外発光素子を用いている。前記複数の搭載用凹部２の内、１つの搭載用凹部２においては、紫外発光素子からの紫外線により青色発光する第四蛍光体を混入した封止樹脂部５ｃが設けられ、別の１つの搭載用凹部２には、紫外発光素子からの紫外線により緑色発光する第五蛍光体を混入した封止樹脂部５ｄが設けられ、さらに別の搭載用凹部２では、紫外発光素子からの紫外線により赤色発光する第六蛍光体を混入した封止樹脂部５ｅが設けられている。
【００６５】
本実施の第三形態においては、各搭載用凹部２には青色発光の第四蛍光体、緑色発光の第五蛍光体、赤色発光の第六蛍光体をそれぞれ混入した樹脂を各蛍光体が混ざり合うことを回避しながら、それぞれ充填し、ＲＧＢの各光を別々に取り出すことで結果として発光効率の高いＲＧＢフルカラー発光が可能である。
【００６６】
（実施の第四形態）
本実施の第四形態では、上記実施の第一形態に記載の透明樹脂に代えて、二層の蛍光体混入樹脂を封止樹脂部として用いている。図８に示すように、発光素子１としては、青色発光素子または紫外発光素子を用いている。前記各搭載用凹部２内には、励起波長幅が広い第七蛍光体を混入した樹脂により封止された封止樹脂部（第一樹脂層）５ｆがそれぞれ設けられている。さらに、上記封止樹脂部５ｆ上となる、収納用凹部３ａ内においては、第七蛍光体より励起波長幅が狭い第八蛍光体を混入した樹脂により封止された封止樹脂部（第二樹脂部）７が、パッケージ本体３の表面と面一となるように充填されて設けられている。
【００６７】
ところで、比較的広範囲の波長域で励起特性を示す蛍光体と狭い範囲の波長域で励起特性を示す蛍光体とを組み合わせて使用する場合、通常同時に混合するために狭い波長域で励起特性を示す蛍光体により発光された光が広範囲の波長域の励起特性を示す蛍光体に吸収され、発光効率が低下することがある。
【００６８】
しかし、本実施の第四形態では、第七蛍光体より励起波長幅が狭い第八蛍光体を混入した封止樹脂部７を、励起波長幅が広い第七蛍光体を混入した封止樹脂部５ｆの上層（各発光素子１からの出射光の進行方向の下流側）に設けたことによって、励起波長幅が狭い第八蛍光体で発光された光が、励起波長幅の広い第七蛍光体に吸収されることを抑制できるので、結果として、半導体発光装置からの光度の向上が期待できて高効率な発光が得られる。
【００６９】
このように実施の各形態では、発光素子１毎に搭載用凹部２を設けることで、２種類以上の蛍光体をそれぞれ使用する場合は搭載用凹部２毎に蛍光体を分けることができ、２種類以上の蛍光体を互いに混入して使用する場合と比べて、効率の高い発光を得られる。
【００７０】
（実施の第五形態）
本発明に係るＬＣＤ用のバックライト装置は、図９に示すように、本発明に係る上記の何れかに記載の半導体発光装置２６と、点光源または線状光源を面発光に変換するための導光板９とを有し、上記半導体発光装置２６の各発光素子１は、上記導光板９の側面である光入射面９ａの中央部（導光板９の厚さ方向の中央）に一直線（導光板９の上記光入射面９の上記厚さ方向の端部の各稜線と平行な直線）上となるようにそれぞれ配置されている。
【００７１】
上記構成では、各発光素子１からの出射光１４の光軸を、上記導光板９の光入射面９ａに対し、より直交した状態に設定できるから、上記光入射面９ａでの光の反射をより抑制できて導光板９への光入射効率が良くなるので、結果的に導光板９の光照射面からの照射光の輝度を高くできる。
【００７２】
上記バックライト装置においては、図１０に示すように、さらに、上記半導体発光装置２６を複数個一列に搭載したカバーケース（電気的配線基板）３１が、導光板９の各側面を覆うように設けられてもよい。カバーケース３１には各電源端子３２がそれぞれ取り付けられている。
【００７３】
また、上記導光板９からの出射光を上記導光板９内へと反射するための反射シート２８が、上記導光板９の裏面側（面発光の出射面の反対面側）に装着してもよい。さらに、上記導光板９からの面発光上での輝度ムラを抑制するための拡散シート３０を上記導光板９からの面発光の出射面上に設けてもよく、その上、上記拡散シート３０上に、輝度上昇フィルム２９を取り付けてもよい。
【００７４】
このようなバックライト装置では、各半導体発光装置２６から発光された光が導光板９内に入射され、反射シート２８等により反射された光が拡散シート３０並びに輝度上昇フィルム２９等を通過して面発光される。
【００７５】
この際、本発明の半導体発光装置を使用することで、図９に示すように、全ての発光素子１が、導光板９の中央部（中心線）にそれぞれ配置されていることから、導光板９への光入射がより均一に可能になる。図１８は従来の場合のものを示し、各発光素子５１の位置差により発光の指向特性が傾きを示しており、導光板７７への光入射効率の低下を招いていることを示している。
【００７６】
本発明により、各半導体発光装置２６の各発光素子１からの光指向特性の均一化がなされ、バックライト装置に使用される際の導光板９への光入射効率の改善が可能になった。また、蛍光体を使用した発光を行なう際の発光効率向上をその発光素子１および蛍光体の組み合わせにより行なうことが可能になった。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の半導体発光装置は、各発光素子１からの光指向特性をより均一化できるから、バックライト装置に使用した際の導光板９への光入射効率の改善が可能となったことにより、結果として、上記導光板からの出射光の輝度を向上できて、ＬＣＤといったバックライト装置が必要な画像表示の分野に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明に係る半導体発光装置の実施の第一形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は上記（ａ）のＸ1−Ｘ’1矢視断面図、（ｃ）は上記（ａ）のＹ1−Ｙ’1矢視断面図を示す。
【図２】上記半導体発光装置の斜視図である。
【図３】上記半導体発光装置および各発光素子の各光指向特性をそれぞれ示し、（ａ）は上記半導体発光装置の断面図、（ｂ）は上記各光指向特性のグラフである。
【図４】上記半導体発光装置および各発光素子の各光指向特性をそれぞれ他の方向から示し、（ａ）は上記半導体発光装置の他の断面図、（ｂ）は上記各光指向特性の他の方向からのグラフである。
【図５】上記実施の第一形態において、１種類の蛍光体を用いた場合の断面図である。
【図６】本発明に係る半導体発光装置の実施の第二形態における断面図である。
【図７】本発明に係る半導体発光装置の実施の第三形態における断面図である。
【図８】本発明に係る半導体発光装置の実施の第四形態における断面図である。
【図９】本発明に係るバックライト装置の要部断面図である。
【図１０】上記バックライト装置の斜視図である。
【図１１】従来の半導体発光装置の斜視図である。
【図１２】他の従来の半導体発光装置の斜視図である。
【図１３】従来のバックライト装置の斜視図である。
【図１４】従来のバックライト装置の断面図である。
【図１５】従来の半導体発光装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は上記（ａ）のＸ2−Ｘ’2矢視断面図、（ｃ）は上記（ａ）のＹ2−Ｙ’2矢視断面図を示す。
【図１６】図１２の半導体発光装置における各発光素子の各光指向特性をそれぞれ示すグラフである。
【図１７】図１１の半導体発光装置における各発光素子の各光指向特性をそれぞれ示すグラフである。
【図１８】従来のバックライト装置の断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１：発光素子                       ２：搭載用凹部（第一凹部）
３：パッケージ本体                 ３ａ：収納用凹部（第二凹部）
４：Ａｕワイヤ（接続部材）         ５：封止樹脂部
５ａ：封止樹脂部                   ５ｂ：封止樹脂部
５ｃ：封止樹脂部                   ７：封止樹脂部
８：配線パターン                   ９：導光板
１１：指向特性曲線                 １４：入射光
１８：端子パターン                 ２６：半導体発光装置
２８：反射シート                   ２９：輝度上昇フィルム
３０：拡散シート                   ３１：カバーケース
３２：電源端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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