(57)【要約】【課題】見る角度によって色味が変化する色分離の発生を抑制した半導体発光装置を提供する。【解決手段】基板１上に青色ＬＥＤ素子２が実装され、青色ＬＥＤ素子２上にＹＡＧ粒子３ａを含む波長変換部材３が設けられ、波長変換部材３上にマイクロルーバ５が設けられ、その上に樹脂封止層４が設けられる。マイクロルーバ５の上面側の青色がかった白色光Ｌ１及び黄色がかった白色光Ｌ２はマイクロルーバ５によりマイクロルーバ５に対して垂直方向となり、完全に混色する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた半導体発光素子と、
前記半導体発光素子上に設けられた波長変換部材と、
前記波長変換部材の上方に位置するマイクロルーバと
を具備する半導体発光装置。
【請求項２】
前記マイクロルーバは前記波長変換部材に接触している請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
さらに、前記半導体発光素子、前記波長変換部材及び前記マイクロルーバを覆う樹脂封止層を具備する請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記基板は凹部を囲む枠を有し、
前記半導体発光素子及び前記波長変換部材は前記基板の凹部内に設けられ、
さらに、前記半導体発光素子及び前記波長変換部材を覆い、前記基板の凹部内に埋め込まれた樹脂封止層を具備し、
前記マイクロルーバは前記基板の枠上に設けられた請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記基板は凹部を囲む枠を有し、
前記半導体発光素子及び前記波長変換部材は前記基板の凹部内に設けられ、
前記マイクロルーバは前記波長変換部材に接触し、
さらに、前記半導体発光素子、前記波長変換部材及び前記マイクロルーバを覆い、前記基板の凹部内に埋め込まれた樹脂封止層を具備する請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
サイドビュー型である請求項１又は２に記載の半導体発光装置。    
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体発光装置、たとえば半導体発光素子及び波長変換部材を含む白色光発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光装置として、半導体発光素子からの光の一部分を波長変換部材の蛍光体でより大きい波長の光に変換し、この光と半導体発光素子からの他の部分の光とを混色して白色光を発生するものがある。
【０００３】
図７は従来の半導体発光装置を示す断面図である。
【０００４】
図７において、基板１上に青色発光ダイオード（ＬＥＤ）素子２が接着層たとえばＡｕＳｎ共晶接合層（図示せず）によって実装されている。また、青色ＬＥＤ素子２上に波長変換部材３が設けられている。波長変換部材３は蛍光体粒子たとえば青色光を黄色光に変換する黄色蛍光体たとえばＹＡＧ粒子３ａを混練したたとえばシリコーン樹脂よりなる波長変換層又は波長変換プレートである。さらに、波長変換部材３上にはたとえばシリコーン樹脂よりなる樹脂封止層４が設けられている。
【０００５】
図７においては、青色ＬＥＤ素子２からの青色光の一部は波長変換部材３のＹＡＧ粒子３ａによって黄色光に変換され、この黄色光は青色ＬＥＤ素子２からの他の部分の青色光と混色されて白色光Ｌ１、Ｌ２となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７に示す従来の半導体発光装置においては、上面側の垂直方向の白色光Ｌ１は波長変換部材３内の光路長が比較的短いので青色がかった白色光となる。他方、上面側の低角方向の白色光Ｌ２は波長変換部材３内の光路長が比較的長いので黄色がかった白色光となる。このように、見る角度によって色味が変化する色分離が発生するという課題がある。また、白色光Ｌ１、Ｌ２全体の指向角が広いので、曲率の小さいレンズ配光を要するという課題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明に係る半導体発光装置は、基板と、基板上に設けられた半導体発光素子と、半導体発光素子上に設けられた波長変換部材と、波長変換部材の上方に位置するマイクロルーバとを具備するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上面側の白色光の出射方向はすべてマイクロルーバによってマイクロルーバの垂直方向となる。従って、波長変換部材内の光路長が比較的短い青色がかった白色光も光路長が比較的長い黄色がかった白色光も完全に混色され、この結果、色分離の発生を抑制できる。また、マイクロルーバを通過した白色光全体の指向角が狭いので、曲率の大きいレンズ配光が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る半導体発光装置の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１のマイクロルーバの例を示す斜視図である。
【図３】図２のマイクロルーバの詳細を示す断面図である。
【図４】本発明に係る半導体発光装置の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る半導体発光装置の第３の実施の形態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る半導体発光装置の第４の実施の形態を示す断面図である。
【図７】従来の半導体発光装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は本発明に係る半導体発光装置の第１の実施の形態を示す断面図である。
【００１１】
図１においては、図７の波長変換部材３上にマイクロルーバ５をたとえばシリコーン樹脂よりなる接着層（図示せず）によって接着させることにより設けてある。マイクロルーバ５はたとえばシリコーン樹脂よりなる多数の微小ルーバによって構成され、光の出射方向をマイクロルーバ５の垂直方向のみに制御するものである。従って、波長変換部材３内の光路長が比較的短い青色がかった白色光Ｌ１及び波長変換部材３内の光路長が比較的長い黄色がかった白色光Ｌ２は完全に混色する。この結果、色分離の発生が抑制される。また、白色光Ｌ１、Ｌ２全体の指向角は狭くなるので、曲率の大きいレンズ配光が可能となる。
【００１２】
図２は図１のマイクロルーバ５の例を示す斜視図である。
【００１３】
たとえば、図２の（Ａ）に示す１軸タイプ、図２の（Ｂ）に示す２軸タイプ、図２の（Ｃ）に示す全方向タイプがある。尚、図２の（Ｂ）に示す２軸タイプは図２の（Ａ）に示す１軸タイプの２枚を９０°回転させて張り合わせることによっても構成できる。青色ＬＥＤ素子２が矩形であれば、図２の（Ａ）に示す１軸タイプマイクロルーバ又は図２の（Ｂ）に示す２軸タイプマイクロルーバが好ましく、他方、青色ＬＥＤ素子２が円形であれば、図２の（Ｃ）に示す同心円状の全方向タイプマイクロルーバが好ましい。尚、図２の（Ａ）の１軸タイプ、図２の（Ｂ）の２軸タイプ、図２の（Ｃ）の全方向タイプの順で製造コストが高くなる。
【００１４】
図３は図２のマイクロルーバ５の詳細を示す断面図である。
【００１５】
図３に示すように、マイクロルーバ５は、たとえばシリコーン樹脂よりなる厚さｔ＝５０〜１０００μｍの透明部材５１にピッチＰ＝２０〜２００μｍの三角状溝（図３の（Ａ））又は矩形状溝（図３の（Ｂ））を設け、これらに遮光層５２Ａ又は５２Ｂを埋めることによって構成される。
【００１６】
図４は本発明に係る半導体発光装置の第２の実施の形態を示す断面図である。図４の半導体発光装置はボックス型である。
【００１７】
図４においては、図１の基板１の代りに、上部に凹部１’ａを囲む枠が形成された基板１’を設けてある。基板１’はたとえば低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）基板である。基板１’の凹部１’ａには青色ＬＥＤ素子２が接着層たとえばＡｕＳｎ共晶接合層（図示せず）によって実装されている。また、青色ＬＥＤ素子２上にＹＡＧ粒子３ａを混練した波長変換部材３が設けられている。さらに、波長変換部材３上には樹脂封止層４が設けられている。なお、波長変換部材３がない代わりに、樹脂封止層４に蛍光体たとえばＹＡＧ粒子を混練していても良い。さらにまた、基板１’の凹部１’ａ内の樹脂封止層４を覆うようにマイクロルーバ５’が基板１’の枠上に樹脂系材料又はガラス系材料（図示せず）に接着されている。この場合、マイクロルーバ５’は白色光Ｌ１、Ｌ２を透過させる窓部材として作用する。
【００１８】
図４においても、マイクロルーバ５’は光の出射方向をマイクロルーバ５’の垂直方向のみに制御するものである。従って、波長変換部材３内の光路長が比較的短い青色がかった白色光Ｌ１及び波長変換部材３内の光路長が比較的長い黄色がかった白色光Ｌ２は完全に混色する。この結果、色分離の発生が抑制される。また、白色光Ｌ１、Ｌ２全体の指向角は狭くなるので、曲率の大きいレンズ配光が可能となる。
【００１９】
図５は本発明に係る半導体発光装置の第３の実施の形態を示す断面図である。図５の半導体発光装置もボックス型である。
【００２０】
図５においては、図４のマイクロルーバ５’の代りに、波長変換部材３上にマイクロルーバ５を接着させることにより設けている。
【００２１】
図５においても、マイクロルーバ５は光の出射方向をマイクロルーバ５の垂直方向のみに制御するものである。従って、波長変換部材３内の光路長が比較的短い青色がかった白色光Ｌ１及び波長変換部材３内の光路長が比較的長い黄色がかった白色光Ｌ２は完全に混色する。この結果、色分離の発生が抑制される。また、白色光Ｌ１、Ｌ２全体の指向角は狭くなるので、曲率の大きいレンズ配光が可能となる。
【００２２】
図６は本発明に係る半導体発光装置の第４の実施の形態を示す断面図である。図６の半導体発光装置はサイドビュー型である。
【００２３】
図６の半導体発光装置は、図１の半導体発光装置の構成要素と樹脂封止層４の形状を除いてほぼ同一構成である。
【００２４】
図６においても、マイクロルーバ５は光の出射方向をマイクロルーバ５の垂直方向つまり半導体発光装置の水平方向のみに制御するものである。従って、波長変換部材３内の光路長が比較的短い青色がかった白色光Ｌ１及び波長変換部材３内の光路長が比較的長い黄色がかった白色光Ｌ２は完全に混色する。この結果、色分離の発生が抑制される。また、白色光Ｌ１、Ｌ２全体の指向角は狭くなるので、曲率の大きいレンズ配光が可能となる。
【００２５】
尚、本発明は上述の実施の形態の自明の範囲のいかなる変更にも適用し得る。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、青色ＬＥＤ素子及び黄色蛍光体（ＹＡＧ粒子）を含む波長変換部材の組合せよりなる半導体発光装置に利用できる外、青色ＬＥＤ素子以外のＬＥＤ素子あるいは半導体レーザ等の所定波長領域の光を発光する発光素子及びこの所定波長より長い波長の光に変換する波長変換部材を有する半導体発光装置にも利用し得る。
【符号の説明】
【００２７】
１、１’：基板
１’ａ：凹部
２：青色ＬＥＤ素子
３：波長変換部材
３ａ：ＹＡＧ粒子
４：樹脂封止層
５、５’：マイクロルーバ
Ｌ１：青色がかった白色光
Ｌ２：黄色がかった白色光
【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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