(57)【要約】【課題】  高品質の発光が可能な半導体発光素子アレイを提供する。【解決手段】  相互に隣接し、相対的に低輝度に発光される第１半導体発光素子及び相対的に高輝度に発光される第２半導体発光素子であって、第１半導体発光素子の発光領域の面積は、第２半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも大きく、第２半導体発光素子の発光領域の面積は、第１半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも小さい第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を含み、複数の半導体発光素子が一方向に沿って配置された半導体発光素子アレイを提供する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に隣接し、相対的に低輝度に発光される第１半導体発光素子及び相対的に高輝度に発光される第２半導体発光素子であって、前記第１半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第２半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも大きく、前記第２半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第１半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも小さい第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を含み、複数の半導体発光素子が一方向に沿って配置された半導体発光素子アレイ。
【請求項２】
前記第１半導体発光素子においては、前記第２半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりもビアの数が少なく、前記第２半導体発光素子においては、前記第１半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりもビアの数が多い請求項１に記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項３】
前記第１半導体発光素子においては、前記第２半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも小サイズのビアが配置され、前記第２半導体発光素子においては、前記第１半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも大サイズのビアが配置されている請求項１に記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項４】
前記第１半導体発光素子は、前記第２半導体発光素子側の端部の幅が、それと対向する端部の幅よりも広く、前記第２半導体発光素子は、前記第１半導体発光素子側の端部の幅が、それと対向する端部の幅よりも狭い形状を有する請求項１に記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項５】
前記第１半導体発光素子は、前記第２半導体発光素子側ほど幅広となり、前記第２半導体発光素子は前記第１半導体発光素子側ほど幅狭となる形状を有する請求項４に記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項６】
相互に隣接する第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子であって、前記第１半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第２半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも大きく、前記第２半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第１半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも小さい第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を含み、一方向に沿って配置された複数の半導体発光素子と、
前記第１半導体発光素子を相対的に低輝度に、前記第２半導体発光素子を相対的に高輝度に発光させるよう制御する制御装置と
を有する半導体発光装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記一方向に沿って配置された複数の半導体発光素子のうちの単数または複数を、該複数の半導体発光素子の中で最も高い輝度で発光させ、かつ、他の半導体発光素子を、前記一方向に沿って輝度が単調減少するように発光させる請求項６に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
一方向に沿って配列された複数の半導体発光素子を有し、
前記複数の半導体発光素子が配列された中間点よりも一端側にある前記半導体発光素子の各々は、前記一端に向かって発光領域が減少するように形成され、
前記複数の半導体発光素子が配列された前記中間点よりも他端側にある前記半導体発光素子の各々は、前記他端に向かって発光領域が減少するように形成されることを特徴とする半導体発光素子アレイ。
【請求項９】
第３半導体発光素子と、
前記第３半導体発光素子と隣接し、前記第３半導体発光素子よりも発光領域の面積の小さい第４半導体発光素子と
を有し、
前記第３半導体発光素子においては、前記第４半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも発光領域の面積が大きく、前記第４半導体発光素子においては、前記第３半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも発光領域の面積が小さい半導体発光素子アレイ。
【請求項１０】
相互に隣接する第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子であって、前記第１半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第２半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも大きく、前記第２半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第１半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも小さい第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を含み、一方向に沿って配置された複数の半導体発光素子と、
前記第１半導体発光素子を相対的に低輝度に、前記第２半導体発光素子を相対的に高輝度に発光させるよう制御する制御装置と、
前記半導体発光素子を出射した光の光路上に配置された投影光学系と
を有する車両用灯具。
【請求項１１】
前記投影光学系は、入射光を拡散させて出射する光拡散性素子を含む請求項１０に記載の車両用灯具。
【請求項１２】
第３半導体発光素子と、前記第３半導体発光素子と隣接し、前記第３半導体発光素子よりも発光領域の面積の小さい第４半導体発光素子とを備え、前記第３半導体発光素子においては、前記第４半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも発光領域の面積が大きく、前記第４半導体発光素子においては、前記第３半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも発光領域の面積が小さい半導体発光素子アレイと、
前記半導体発光素子アレイを出射した光の光路上に配置された投影光学系と
を有する車両用灯具。
【請求項１３】
前記投影光学系は、入射光を拡散させて出射する光拡散性素子を含む請求項１２に記載の車両用灯具。
【請求項１４】
相互に隣接する第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子であって、前記第１半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第２半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも大きい第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を含み、一方向に沿って配置された複数の半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を出射した光の光路上に配置された投影光学系と
を有し、
前記第１半導体発光素子の出射光は、前記第２半導体発光素子の出射光よりも水平軸から離れた位置に照射される車両用灯具。
【請求項１５】
前記第２半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第１半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも小さい請求項１４に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子アレイ、半導体発光装置、及び、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
光出射（発光）面内における発光輝度の均一化を図る半導体発光素子の発明が開示されている（たとえば特許文献１及び２参照）。特許文献１及び２に記載されるフリップチップ構造の半導体発光素子においては、電極配置を工夫することにより電流密度分布の均一化が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許５０８７０９７号公報
【特許文献２】特開２００３−１７７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数のＬＥＤ(light emitting diode)素子を行列（マトリクス）状に配置し、個々のＬＥＤ素子の点消灯を制御することでＡＤＢ(adaptive driving beam)機能を実現する、マトリクスタイプＡＤＢ車両用前照灯（ヘッドランプ）が提案されている。
【０００５】
図１７Ａ及び図１７Ｂに、マトリクスタイプＡＤＢ車両用前照灯の配光例を示す。マトリクスタイプＡＤＢ車両用前照灯を搭載した自動車がハイビーム走行を行う。先行車や対向車が存在しない場合、図１７Ａに示すように前照灯は全点照射を行い、たとえば道路面全体を照らす。一方、対向車等が存在する場合には、図１７Ｂに示すように対向車等に光が照射されないように、対応するＬＥＤ素子が消灯される。マトリクスタイプＡＤＢ車両用前照灯を用いると、周囲に対向車等の車両が存在する状況下でも高い安全性でハイビーム走行をすることができる。
【０００６】
マトリクスタイプＡＤＢ車両用前照灯においては、前照灯として必要な配光の形成とともに、個々のＬＥＤ素子の点消灯の反映が要求される。このため、マトリクス状に配置された複数のＬＥＤ素子（光源）の光源像を前方に投影する光学系を用い、光源の輝度分布（光強度分布）を配光に反映させる。
【０００７】
マトリクスタイプＡＤＢ車両用前照灯から出射される配光には、たとえば中央付近で高く、周辺に向かって低下していく輝度分布が望まれる。
【０００８】
図１８に、マトリクスタイプＡＤＢ車両用前照灯におけるＬＥＤ素子の配置と、前照灯から出射される配光の輝度分布の対応の一例を示す。本図には、ＬＥＤ素子が５行１３列に配置されている例を示した。一番上の行から順に、Ａ行、Ｂ行、Ｃ行、Ｄ行とし、一番下の行をＥ行とする。
【０００９】
列方向（縦方向）に沿って見たとき、Ｄ行に位置するＬＥＤ素子が最も明るく発光し、Ｄ行を基準に列方向上側、列方向下側の各方向について、離れた行に位置するＬＥＤ素子ほど暗く発光する。すなわち各列において、ＬＥＤ素子の発光輝度は、Ａ行＜Ｂ行＜Ｃ行＜Ｄ行＞Ｅ行の関係がある。このため、ＬＥＤ素子が５行１３列に配置されたＬＥＤ素子アレイ（光源）の発光輝度を列方向について見ると、Ｄ行の位置で輝度が最も高く、端部（列方向上側及び列方向下側）に向かって徐々に低くなる。
【００１０】
行方向（横方向）に沿って見た場合も同様である。一番左の列から順に、１列、２列、３列とし、一番右の列を１３列とする。７列に位置するＬＥＤ素子が最も明るく発光し、７列を基準に行方向左側、行方向右側の各方向について、離れた列に位置するＬＥＤ素子ほど暗く発光する。すなわち各行においてＬＥＤ素子の発光輝度は、１列＜２列＜・・＜６列＜７列＞８列＞・・＞１２列＞１３列の関係がある。このため、ＬＥＤ素子アレイの発光輝度を行方向について見ると、７列の位置で輝度が最も高く、端部（行方向左側及び行方向右側）に向かって徐々に低くなる。
【００１１】
図１８には、ＬＥＤ素子アレイの右側に、前照灯から出射される配光のパターンを示した。前照灯から出射される配光のパターンは、ＬＥＤ素子アレイを出射する光の輝度分布に対応して形成される。
【００１２】
水平軸（Ｈ軸）と垂直軸（Ｖ軸）が交差する位置（原点）を含む領域に最高輝度の配光中心が形成され、周辺に向かって輝度が徐々に低下する配光パターンが形成される。配光中心は、Ｄ行７列に位置するＬＥＤ素子に対応して形成される。
【００１３】
配光パターンの上側に水平軸（Ｈ軸）に沿う位置の輝度分布を示した。また、配光パターンの右側に垂直軸（Ｖ軸）に沿う位置の輝度分布を示した。輝度は、配光中心から離れるにつれて低下するため、山型（弓型）の輝度分布が形成される。
【００１４】
なお、このハイビーム配光パターンで自動車を運転するとき、運転者は多くの場合、配光中心を視野の中心部に合わせて運転を行う。また、配光中心の下側の領域は、たとえば配光中心より自動車側の道路面に照射される配光領域である。
【００１５】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、他の配光パターンの断面方向の光度分布を示すグラフである。両グラフの横軸は、中心からの角度（任意単位）をリニアスケールで示し、縦軸は、光度（任意単位）を対数スケールで示す。
【００１６】
図１９Ａに示す例のように、対数スケール上で、光度が滑らかに連続的変化を示す配光は、人間の目にはむらのない均一な配光と認識される。一方、図１９Ｂに示す例のように、対数スケール上で、光度に急激な変化（たとえば図中に矢印で示す位置の段差）があると、人間の目にはその位置がダークやスポットとして認識され、その結果、車両運転上の安全性が損なわれる。
【００１７】
たとえば発光面内の輝度が均一化されたＬＥＤ素子を用いてＬＥＤ素子アレイを構成し、個々のＬＥＤ素子に供給する駆動電流のｄｕｔｙ比を異ならせて前照灯の配光に必要なグラデーションを形成しようとする場合、ＬＥＤ素子間（ＬＥＤ素子の非配置位置）に対応する位置で、ＬＥＤ素子アレイを出射する光の輝度に段差が生じる。この輝度段差は、ＬＥＤ素子アレイから出射する光を前方に投影する光学系で修正することが困難であるため、前照灯の配光に輝度むらが生じ、安全性が損なわれる原因となる。
【００１８】
本発明の目的は、高品質の発光が可能な半導体発光素子アレイ、半導体発光装置、及び、高品質の配光が可能な車両用灯具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一観点によると、相互に隣接し、相対的に低輝度に発光される第１半導体発光素子及び相対的に高輝度に発光される第２半導体発光素子であって、前記第１半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第２半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも大きく、前記第２半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第１半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも小さい第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を含み、複数の半導体発光素子が一方向に沿って配置された半導体発光素子アレイが提供される。
【００２０】
また、本発明の他の観点によると、相互に隣接する第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子であって、前記第１半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第２半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも大きく、前記第２半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第１半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも小さい第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を含み、一方向に沿って配置された複数の半導体発光素子と、前記第１半導体発光素子を相対的に低輝度に、前記第２半導体発光素子を相対的に高輝度に発光させるよう制御する制御装置とを有する半導体発光装置が提供される。
【００２１】
更に、本発明の他の観点によると、一方向に沿って配列された複数の半導体発光素子を有し、前記複数の半導体発光素子が配列された中間点よりも一端側にある前記半導体発光素子の各々は、前記一端に向かって発光領域が減少するように形成され、前記複数の半導体発光素子が配列された前記中間点よりも他端側にある前記半導体発光素子の各々は、前記他端に向かって発光領域が減少するように形成されることを特徴とする半導体発光素子アレイが提供される。
【００２２】
また、本発明の他の観点によると、第３半導体発光素子と、前記第３半導体発光素子と隣接し、前記第３半導体発光素子よりも発光領域の面積の小さい第４半導体発光素子とを有し、前記第３半導体発光素子においては、前記第４半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも発光領域の面積が大きく、前記第４半導体発光素子においては、前記第３半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも発光領域の面積が小さい半導体発光素子アレイが提供される。
【００２３】
更に、本発明の他の観点によると、相互に隣接する第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子であって、前記第１半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第２半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも大きく、前記第２半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第１半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも小さい第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を含み、一方向に沿って配置された複数の半導体発光素子と、前記第１半導体発光素子を相対的に低輝度に、前記第２半導体発光素子を相対的に高輝度に発光させるよう制御する制御装置と、前記半導体発光素子を出射した光の光路上に配置された投影光学系とを有する車両用灯具が提供される。
【００２４】
また、本発明の他の観点によると、第３半導体発光素子と、前記第３半導体発光素子と隣接し、前記第３半導体発光素子よりも発光領域の面積の小さい第４半導体発光素子とを備え、前記第３半導体発光素子においては、前記第４半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも発光領域の面積が大きく、前記第４半導体発光素子においては、前記第３半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも発光領域の面積が小さい半導体発光素子アレイと、前記半導体発光素子アレイを出射した光の光路上に配置された投影光学系とを有する車両用灯具が提供される。
【００２５】
更に、本発明の他の観点によると、相互に隣接する第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子であって、前記第１半導体発光素子の発光領域の面積は、前記第２半導体発光素子側の半分領域で、他の半分領域よりも大きい第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を含み、一方向に沿って配置された複数の半導体発光素子と、前記半導体発光素子を出射した光の光路上に配置された投影光学系とを有し、前記第１半導体発光素子の出射光は、前記第２半導体発光素子の出射光よりも水平軸から離れた位置に照射される車両用灯具が提供される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、高品質の発光が可能な半導体発光素子アレイ、半導体発光装置、及び、高品質の配光が可能な車両用灯具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１−１】図１Ａ〜図１Ｄは、実施例による半導体発光装置に使用される半導体発光素子アレイの製造方法を示す概略的な断面図である。
【図１−２】図１Ｅ〜図１Ｇは、実施例による半導体発光装置に使用される半導体発光素子アレイの製造方法を示す概略的な断面図である。
【図１−３】図１Ｈ及び図１Ｉは、実施例による半導体発光装置に使用される半導体発光素子アレイの製造方法を示す概略的な断面図である。
【図２】図２Ａは、ＬＥＤ素子アレイを示す概略的な平面図であり、図２Ｂは、列方向に沿って相互に隣接する２つのＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂの概略的な平面図であり、図２Ｃは、実施例による半導体発光装置を示す概略的な平面図である。
【図３】図３は、比較例による半導体発光装置を示す概略的な平面図である。
【図４】図４Ａは、第１の変形例による半導体発光装置を示す概略的な平面図であり、図４Ｂは、第２の変形例による半導体発光装置を示す概略的な平面図である。
【図５】図５は、第３の変形例による半導体発光装置を示す概略的な平面図である。
【図６】図６は、第４の変形例による半導体発光装置を示す概略的な平面図である。
【図７】図７は、第５の変形例による半導体発光装置を示す概略的な平面図である。
【図８】図８は、ある列の６個のＬＥＤ素子の駆動例を示す概略図である。
【図９】図９は、実施例による車両用灯具を示す概略図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは、車両前方側焦点位置の近傍に、投影光学系１２０を出射した光の光軸に垂直に配置されたスクリーン上に投影される光源１１０像を示す概略的な平面図である。
【図１１】図１１は、光学系１２０の一構成例を示す概略図である。
【図１２】図１２は、シミュレーションに使用した光源を示す概略的な平面図である。
【図１３】図１３Ａ〜図１３Ｃは、第１シミュレーションにおけるＬＥＤ素子構成、及び、シミュレーション結果を示す概略図である。
【図１４】図１４Ａ〜図１４Ｃは、第２シミュレーションにおけるＬＥＤ素子構成、及び、シミュレーション結果を示す概略図である。
【図１５】図１５Ａ〜図１５Ｃは、第３シミュレーションにおけるＬＥＤ素子構成、及び、シミュレーション結果を示す概略図である。
【図１６】図１６Ａ〜図１６Ｃは、第４シミュレーションにおけるＬＥＤ素子構成、及び、シミュレーション結果を示す概略図である。
【図１７】図１７Ａ及び図１７Ｂは、マトリクスタイプＡＤＢ車両用前照灯の配光例を示す概略図である。
【図１８】図１８は、マトリクスタイプＡＤＢ車両用前照灯におけるＬＥＤ素子の配置と、前照灯から出射される配光の光度分布の対応の一例を示す概略図である。
【図１９】図１９Ａ及び図１９Ｂは、他の配光パターンの断面方向の光度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１Ａ〜図１Ｉを参照し、実施例による半導体発光装置に使用される半導体発光素子アレイの製造方法の概略について説明する。なお、実施例においては半導体発光素子としてＬＥＤ素子を用いるが、ＬＥＤ素子に限らず、種々の半導体発光素子、たとえばＬＤ(laser diode)素子等を使用可能である。
【００２９】
図１Ａを参照する。成長基板１１の上方に、たとえば有機金属化学気相成長(metal organic chemical vapor deposition; MOCVD)法を用いてＧａＮ系半導体からなる光半導体積層２０を形成する。成長基板１１として、たとえばサファイア基板が用いられる。スピネル、ＺｎＯ等からなる基板を用いてもよい。
【００３０】
具体的には、まず、成長基板１１をサーマルクリーニングし、ＧａＮからなるバッファ層２１を成長する。続いて、Ｓｉ等をドープしたｎ型ＧａＮからなるｎ型半導体層２２、ＩｎＧａＮで形成される井戸層とＧａＮで形成される障壁層とを含む多重量子井戸構造からなる活性層（発光層）２３、及び、Ｍｇ等をドープしたｐ型ＧａＮからなるｐ型半導体層２４を順次成長し、光半導体積層２０を形成する。
【００３１】
次に、光半導体積層２０表面（ｐ型半導体層２４表面）に、ｐ側電極３０を形成する。具体的には、電子ビーム蒸着法やスパッタ法等により、たとえばＩＴＯ(indium tin oxide)／Ａｇ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる多層膜を成膜する。そしてこの多層膜をフォトリソグラフィ法やリフトオフ法等によりパターニングし、所定形状のｐ側電極３０を形成する。パターニングは、ｐ側電極３０に開口部３０ｈが形成されるように行う。
【００３２】
図１Ｂを参照する。レジストマスクを形成し、塩素ガスを用いたドライエッチング法により、開口部３０ｈに対応する光半導体積層２０をエッチングし、ビア２０ｄを形成する。ビア２０ｄはｐ型半導体層２４及び活性層２３を貫通する。ビア２０ｄの底面にはｎ型半導体層２２が露出する。
【００３３】
光半導体積層２０には、１つ以上のビア２０ｄが形成される。ビア２０ｄの配置位置等については後述する。
【００３４】
図１Ｃを参照する。光半導体積層２０のビア２０ｄ内に、ｎ型半導体層２２に接触するｎ側電極５０を形成する。
【００３５】
具体的には、まず、ｐ側電極３０上及び光半導体積層２０のビア２０ｄ内に、たとえばスパッタ法によりＳｉＯ２膜を成膜する。ＳｉＯ２膜に限らず、たとえばＳｉＯＮ膜等の絶縁膜を成膜してもよい。
【００３６】
次に、レジストマスクを形成し、ＣＦ４／Ａｒ混合ガスを用いたドライエッチング法により、ｐ側電極３０の上面一部及びビア２０ｄの底面部に位置するＳｉＯ２膜をエッチングして、絶縁層４０を形成する。
【００３７】
ｐ側電極３０の上面一部に位置するＳｉＯ２膜のエッチングにより、コンタクトホール４０ｈが形成される。コンタクトホール４０ｈの底面には、ｐ側電極３０が露出する。また、ビア２０ｄの底面部に位置するＳｉＯ２膜のエッチングにより、ビア２０ｄの底面にｎ型半導体層２２が露出する。
【００３８】
続いて、主にビア２０ｄ内のｎ型半導体層２２が露出する領域に、電子ビーム蒸着法やスパッタ法等により、例えばＴｉ／Ａｇ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属多層膜を成膜する。そして金属多層膜をリフトオフ法等によりパターニングして、ｎ側電極５０を形成する。
【００３９】
図１Ｄを参照する。絶縁層４０上、ｎ側電極５０上、及び、ｐ側電極３０上に、第１接合層６０を形成する。具体的には、まず、絶縁層４０上、ｎ側電極５０上、及び、コンタクトホール４０ｈ内（ｐ側電極３０上）に、電子ビーム蒸着法やスパッタ法等により、たとえばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属多層膜を成膜する。そして金属多層膜をリフトオフ法等でパターニングし、第１接合層６０を形成する。
【００４０】
第１接合層６０は、間隙６０ｚにより、第１導電領域６１と第２導電領域６２に電気的に分離される。第１導電領域６１はｐ側電極３０と電気的に接続し、第２導電領域６２はｎ側電極５０と電気的に接続する。
【００４１】
レジストマスクを形成し、塩素ガスを用いたドライエッチング法により、光半導体積層２０の一部をエッチングして、光半導体積層２０を所望のサイズに分割する。成長基板１１上の、光半導体積層２０から第１接合層６０までを含む積層構造は、１つのＬＥＤ素子と見ることができる。この積層構造を、ＬＥＤ構造層９０と呼ぶこととする。
【００４２】
続いて、ＬＥＤ構造層９０を支持基板１２に固定した後、成長基板１１をＬＥＤ構造層９０から剥離する。
【００４３】
図１Ｅを参照する。まず、ＬＥＤ構造層９０を固定するための支持基板１２を準備する。支持基板１２として、たとえばＳｉ基板を用いる。Ｓｉ基板に限らず、サファイア、ＧａＮ、Ｇｅ、Ｍｏ、ＣｕＷ、ＡｌＮ等の各基板を使用することができる。
【００４４】
支持基板１２上には、たとえばＳｉＯ２からなる絶縁膜１２ａを介して、パターニングされた第２接合層７０が形成されている。第２接合層７０は、たとえばＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｐｔ／ＡｕＳｎからなる金属多層膜である。間隙７０ｚによって、第１導電領域７１と第２導電領域７２とに電気的に分離されている。
【００４５】
次に、ＬＥＤ構造層９０を支持基板１２に対向配置する。具体的には、第１接合層６０の間隙６０ｚと第２接合層７０の間隙７０ｚが相対するように対向させる。
【００４６】
図１Ｆを参照する。２００℃に加熱した状態で第１接合層６０と第２接合層７０とを接触させ、３ＭＰａで加圧しながら２分間保持する。その後、室温まで冷却し、第１接合層６０と第２接合層７０とを融着接合する。これによりＬＥＤ構造層９０が支持基板１２上に固定される。
【００４７】
図１Ｇを参照する。レーザリフトオフ法により、光半導体積層２０と成長基板１１を分離する。具体的には、成長基板１１側からＫｒＦエキシマレーザ光を照射し、バッファ層２１を熱分解する。これにより光半導体積層２０（ＬＥＤ構造層９０）と成長基板１１が分離される。
【００４８】
成長基板１１の剥離によって露出したｎ型半導体層２２表面に、マイクロコーン構造層（微細凹凸層）２２ａを形成する。マイクロコーン構造層２２ａは、ｎ型半導体層２２表面を、ＴＭＡＨ（水酸化フェニルトリメチルアンモニウム）水溶液（温度約７０℃、濃度約２５％）等によりウエットエッチングすることで形成される。マイクロコーン構造層２２ａによって、光半導体積層２０で発光される光が効率的に外部に取り出される。
【００４９】
図１Ｈを参照する。ｎ型半導体層２２（マイクロコーン構造層２２ａ）上に、化学気相堆積(chemical vapor deposition; CVD)法等により、たとえばＳｉＯ２からなる表面保護膜２５を形成する。その後、レーザスクライブまたはダイシングにより、支持基板１２を、複数のＬＥＤ構造層（ＬＥＤ素子）９０を包含する所定のサイズに分割する。こうして、複数のＬＥＤ構造層（ＬＥＤ素子）９０を含むＬＥＤ素子アレイ（半導体発光素子アレイ）が製造される。ＬＥＤ素子アレイは、たとえば一方向に配列する６個のＬＥＤ構造層（ＬＥＤ素子）９０を備える。
【００５０】
ＬＥＤ素子アレイに波長変換層（蛍光体層）を設けることで、白色光を得ることができる。
【００５１】
図１Ｉを参照する。分割した支持基板１２上方に、波長変換層８０を形成する。波長変換層８０は、複数のＬＥＤ構造層（ＬＥＤ素子）９０を覆うように形成する。具体的には、蛍光体材料８２を含むペースト状のマトリクス部材８１を、ＬＥＤ構造層（ＬＥＤ素子）９０上方に滴下または塗布した後に、マトリクス部材８１を硬化させて形成する。
【００５２】
マトリクス部材８１には、透光性を有する熱硬化性樹脂、たとえばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。蛍光体材料８２には、たとえばＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）を用いる。マトリクス部材８１中における蛍光体材料８２の濃度は５０重量％程度である。また、波長変換層８０の厚さは５０μｍ程度である。
【００５３】
波長変換層８０を備えるＬＥＤ素子アレイは、以上の工程を付加して製造される。
【００５４】
各ＬＥＤ素子９０においては、第２導電層７０の第１導電領域７１（ｐ側電極３０）、及び、第２導電領域７２（ｎ側電極５０）を介し、光半導体積層２０に正孔及び電子が注入される（電流が供給される）。正孔と電子は活性層２３において再結合し、再結合に係るエネルギが光及び熱として放出される。
【００５５】
活性層２３から放出された光は、主としてｎ型半導体層２２表面（保護膜２５表面）から出射される。出射された光の一部は、蛍光体材料８２に入射することなく波長変換層８０を透過する。他の一部は蛍光体材料８２に入射し、異なる波長の光に変換されて波長変換層８０を出射する。
【００５６】
光半導体積層２０にＧａＮ系半導体を用いる場合、青色光が光半導体積層２０から放出される。また、蛍光体材料８２にＹＡＧを用いる場合、蛍光体材料８２からは黄色光が放出される。蛍光体材料８２に入射せず、波長変換層８０を透過した青色光と、蛍光体材料８２に入射し、波長変換されて波長変換層８０を出射する黄色光とで白色光を得ることができる。
【００５７】
図２Ａに、製造されたＬＥＤ素子アレイの概略的な平面図を示す。ＬＥＤ素子アレイは一方向（列方向）に沿って配置された６個のＬＥＤ素子を含む。ＬＥＤ素子は６行１列に配置されている。
【００５８】
一番上の行から順に、Ａ行、Ｂ行、Ｃ行、Ｄ行、Ｅ行、一番下の行をＦ行と規定する。また、Ａ行、Ｂ行、Ｃ行、Ｄ行、Ｅ行、Ｆ行のＬＥＤ素子を、順にＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ、９０ｅ、９０ｆとする。ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆは相互にサイズの等しい矩形の平面形状を有する。
【００５９】
各ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆの光半導体積層２０には、複数（本図に示す例では１０個）のビア２０ｄ（図１Ｂ参照）が形成されている。ビア２０ｄの平面形状は、たとえば円形であり、すべてのビア２０ｄは同サイズである。
【００６０】
ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｄにおけるビア２０ｄの配置態様（配置位置）は相互に等しい。また、ＬＥＤ素子９０ｆにおいては、ビア２０ｄが、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｄと上下逆の位置に配置されている。ＬＥＤ素子９０ｅにおいては、ビア２０ｄは左右の端部側に等間隔に配置される。
【００６１】
図２Ｂに、列方向に沿って相互に隣接する２つのＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂの概略的な平面図を示す。ＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂのビア２０ｄは、ともに、列方向に沿う上側の端部付近で相対的にビア同士の間隔が狭く、数が多く、列方向に沿う下側の端部付近で相対的にビア同士の間隔が広く、数が少なくなるように形成されている。また、列方向に沿う上側の半分領域と列方向に沿う下側の半分領域を比較したとき、ビア２０ｄは、前者において相対的に数が多く（領域内でのビアの占有面積密度が大きく）、後者において相対的に数が少なく（領域内でのビアの占有面積密度が小さく）なるように配置されている。
【００６２】
このため、列方向に沿ってＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂを見たとき、両素子９０ａ、９０ｂのビア２０ｄの数は、ＬＥＤ素子９０ａにおいては、ＬＥＤ素子９０ｂ側の端部付近で相対的に少なく、ＬＥＤ素子９０ｂにおいては、ＬＥＤ素子９０ａ側の端部付近で相対的に多い。また、両素子９０ａ、９０ｂのビア２０ｄは、ＬＥＤ素子９０ａにおいては、ＬＥＤ素子９０ｂ側の半分領域で相対的に（他の半分領域よりも）数が少なく、ＬＥＤ素子９０ｂにおいては、ＬＥＤ素子９０ａ側の半分領域で相対的に（他の半分領域よりも）数が多い。
【００６３】
ビア２０ｄの形成位置では、活性層（及びｐ型半導体層）が除去されている。このため、ビア２０ｄの配置位置は非発光領域となる。
【００６４】
したがって、列方向に沿って相互に隣接する２つのＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂを見たとき、両素子９０ａ、９０ｂの発光領域の面積は、ＬＥＤ素子９０ａにおいては、ＬＥＤ素子９０ｂ側の端部付近で相対的に大きく、ＬＥＤ素子９０ｂにおいては、ＬＥＤ素子９０ａ側の端部付近で相対的に小さい。また、両素子９０ａ、９０ｂの発光領域の面積は、ＬＥＤ素子９０ａにおいては、ＬＥＤ素子９０ｂ側の半分領域（列方向に沿って半分する領域）で相対的に（他の半分領域よりも）大きく、ＬＥＤ素子９０ｂにおいては、ＬＥＤ素子９０ａ側の半分領域（列方向に沿って半分する領域）で相対的に（他の半分領域よりも）小さい。
【００６５】
列方向に沿って相互に隣接するＬＥＤ素子９０ｂ、９０ｃ間、及び、ＬＥＤ素子９０ｃ、９０ｄ間にも、発光領域の面積に関し、ＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ間に存在する関係と同様の関係が存在する。
【００６６】
上述のように、ＬＥＤ素子９０ｅにおいては、ビア２０ｄは左右の端部側に等間隔に配置される。ＬＥＤ素子９０ｅにおいては、列方向上側の半分領域と列方向下側の半分領域のビア２０ｄ占有面積は等しい。
【００６７】
このため、列方向に沿ってＬＥＤ素子９０ｄ、９０ｅを見たとき、ＬＥＤ素子９０ｄの発光領域の面積は、ＬＥＤ素子９０ｅ側の端部付近で相対的に大きい。また、ＬＥＤ素子９０ｄの発光領域の面積を列方向に沿う半分領域で比較すると、下側の半分領域（ＬＥＤ素子９０ｅ側の半分領域）における面積が相対的に大きい。一方、ＬＥＤ素子９０ｅの発光領域の面積は、列方向上側の半分領域と列方向下側の半分領域で等しい。
【００６８】
ＬＥＤ素子９０ｆにおいては、ビア２０ｄが、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｄと上下反転した位置に形成されているため、列方向に沿ってＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆを見たとき、ＬＥＤ素子９０ｆの発光領域の面積は、ＬＥＤ素子９０ｅ側の端部付近で相対的に大きい。また、ＬＥＤ素子９０ｆの発光領域の面積を列方向に沿う半分領域で比較すると、上側の半分領域（ＬＥＤ素子９０ｅ側の半分領域）における面積が相対的に大きい。
【００６９】
本例においては、列状に並ぶＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆの中間点でもって発光領域の面積の変化の向きが異なっている。ＬＥＤ素子９０ｅが中間点に位置し、それよりも図面上側にあるＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｄでは、図面上側の端部に向かって、発光領域の面積が減少するように形成され、図面下側にあるＬＥＤ素子９０ｆでは、図面下側の端部に向かって、発光領域の面積が減少するように形成されている。
【００７０】
図２Ｃに、実施例による半導体発光装置の概略的な平面図を示す。実施例による半導体発光装置は、図２Ａに示す半導体発光素子アレイに制御装置１００を接続して構成される。
【００７１】
制御装置１００は、たとえば電源を含み、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆを、たとえば交流駆動（ｄｕｔｙ駆動）する。直流駆動でもよい。制御装置１００により、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆの発光、たとえば点消灯や発光強度（輝度）が制御される。制御装置１００は、たとえばＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆの発光を独立に制御する。
【００７２】
制御装置１００は、一例としてＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆの各々に供給する電流のｄｕｔｙを異ならせ、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆを相互に異なる輝度で発光させる。他の例として、電流値そのものをＬＥＤ素子ごとに異ならせ、異なる輝度とする方法もある。ｄｕｔｙと電流値をともに変化させてもよいであろう。
【００７３】
制御装置１００は、たとえばＬＥＤ素子９０ｅが最も明るく発光し、ＬＥＤ素子９０ｅを基準に列方向上側、列方向下側の各方向について、離れた行に位置するＬＥＤ素子ほど暗く発光するように制御する。すなわちＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆは、発光輝度が、ＬＥＤ素子９０ａ＜ＬＥＤ素子９０ｂ＜ＬＥＤ素子９０ｃ＜ＬＥＤ素子９０ｄ＜ＬＥＤ素子９０ｅ＞ＬＥＤ素子９０ｆとなるように制御される。
【００７４】
なお、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆの各々において、発光領域内の各点における発光輝度は等しい。
【００７５】
図３に、比較例による半導体発光装置の概略的な平面図を示す。比較例による半導体発光装置は、すべてのＬＥＤ素子において、ビアが左右の端部側に等間隔に配置され、列方向上側の半分領域と列方向下側の半分領域のビア占有面積が等しく、したがって、列方向上側の半分領域と列方向下側の半分領域とで、発光領域の面積が等しい点で実施例と相違する。各ＬＥＤ素子は、実施例と同様に、Ｅ行に位置するＬＥＤ素子が最も明るく発光し、Ｅ行を基準に列方向上側、列方向下側の各方向について、離れた行に位置するＬＥＤ素子ほど暗く発光する、すなわち発光輝度が、Ａ行＜Ｂ行＜Ｃ行＜Ｄ行＜Ｅ行＞Ｆ行となるように駆動制御される。
【００７６】
比較例による半導体発光装置においては、各ＬＥＤ素子の発光面内における輝度分布は均一的であるが、相互に隣接するＬＥＤ素子間に対応する位置で、半導体発光装置を出射する光の輝度に段差が生じる。また、比較例による半導体発光装置に光学系を付加し、出射光を前方に投影して配光を形成する場合、ＬＥＤ素子間に対応する位置で配光に光度むらが生じる。
【００７７】
これに対し、図２Ｃに示す実施例による半導体発光装置では、たとえば相互に隣接する２つのＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂのうち、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａについては、発光領域の面積が、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂ側の端部付近で大きくなるように構成されている。また、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａにおいては、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも発光領域の面積が大きい。
【００７８】
相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂについては、発光領域の面積が、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａ側の端部付近で小さくなるように構成されている。また、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂにおいては、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも発光領域の面積が小さい。
【００７９】
このため、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａにおいては、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂ側の端部付近、すなわちＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ間領域（非発光領域）近傍における平均輝度が高い。また、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも平均輝度が高い。
【００８０】
相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂにおいては、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａ側の端部付近、すなわちＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ間領域（非発光領域）近傍における平均輝度が低い。また、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも平均輝度が低い。
【００８１】
したがって、実施例による半導体発光装置においては、２つのＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ間における輝度段差を低減することができる。また、実施例による半導体発光装置においては、同様の理由で、ＬＥＤ素子９０ｂ、９０ｃ間における輝度段差、及び、ＬＥＤ素子９０ｃ、９０ｄ間における輝度段差も低減される。
【００８２】
ＬＥＤ素子９０ｄ、９０ｅに関しては、ＬＥＤ素子９０ｅの発光面内における輝度分布は均一的であるが、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ｄにおいて、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｅ側の端部付近、すなわちＬＥＤ素子９０ｄ、９０ｅ間領域（非発光領域）近傍における平均輝度が高い。また、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ｄにおいては、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｅ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも平均輝度が高い。
【００８３】
したがって、ＬＥＤ素子９０ｄ、９０ｅ間における輝度段差も低減される。また、同様の理由で、ＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆ間における輝度段差も低減される。
【００８４】
このように、実施例による半導体発光装置は、輝度段差の低減された、高品質の発光が可能な半導体発光装置である。
【００８５】
なお、実施例による半導体発光装置では、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｄの各々において、全体として、列方向上側の発光領域が小さくなるようにビア２０ｄが形成されている。また、ＬＥＤ素子９０ｆにおいては、全体として、列方向下側の発光領域が小さくなるようにビア２０ｄが形成されている。ＬＥＤ素子９０ｅを中間点として、それより上側と下側で分かれている。このため、実施例による半導体発光装置においては、各ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｄ、９０ｆの配置位置においても、最高輝度で発光するＬＥＤ素子９０ｅから離れるにつれて、発光輝度が低くなるようなグラデーションをもつ輝度分布が形成される。
【００８６】
図４Ａ及び図４Ｂは、実施例による半導体発光装置の変形例を示す概略的な平面図である。
【００８７】
実施例においては、同一サイズのビア２０ｄの数の分布により、たとえば低輝度に発光するＬＥＤ素子の高輝度素子側の発光領域の面積を大きくし、高輝度に発光するＬＥＤ素子の低輝度素子側の発光領域の面積を小さくしたが、たとえば図４Ａに示す第１変形例のように、ビア２０ｄのサイズで発光領域の面積の分布を調整してもよい。
【００８８】
第１変形例においては、たとえば列方向に沿って相互に隣接する２つのＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂを見たとき、両素子９０ａ、９０ｂのビア２０ｄのサイズは、ＬＥＤ素子９０ａにおいては、ＬＥＤ素子９０ｂ側の端部付近で相対的に小さく、ＬＥＤ素子９０ｂにおいては、ＬＥＤ素子９０ａ側の端部付近で相対的に大きい。また、ＬＥＤ素子９０ａにおいては、ＬＥＤ素子９０ｂ側の半分領域で相対的に（他の半分領域よりも）小サイズのビアが配置され、ＬＥＤ素子９０ｂにおいては、ＬＥＤ素子９０ａ側の半分領域で相対的に（他の半分領域よりも）大サイズのビアが配置されている。
【００８９】
相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａにおいては、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂ側の端部付近、すなわちＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ間領域（非発光領域）近傍における平均輝度が高くなる。また、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも平均輝度が高くなる。
【００９０】
相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂにおいては、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａ側の端部付近、すなわちＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ間領域（非発光領域）近傍における平均輝度が低くなる。また、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも平均輝度が低くなる。
【００９１】
このため、たとえば相互に隣接する２つのＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ間における輝度段差を低減することができる。第１変形例による半導体発光装置も、高品質の発光が可能な半導体発光装置である。
【００９２】
図４Ｂに示す第２変形例のように、ＬＥＤ素子の平面形状により発光領域の面積の分布の調整を行ってもよい。
【００９３】
第２変形例においては、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｄ、９０ｆの平面形状を台形（等脚台形）とし、高輝度発光する隣接素子側に、長さの長い辺側を配置する。なお、ＬＥＤ素子９０ｅの平面形状は矩形である。
【００９４】
第２変形例においても、たとえば相互に隣接する２つのＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂのうち、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａにおいては、発光領域の面積が、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂ側で大きい。また、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも発光領域の面積が大きい。
【００９５】
相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子９０ｂにおいては、発光領域の面積が、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａ側で小さい。また、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子９０ａ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも発光領域の面積が小さい。
【００９６】
このため、第２変形例による半導体発光装置においても、たとえば相互に隣接する２つのＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ間における輝度段差を低減することができる。第２変形例による半導体発光装置も、高品質の発光が可能な半導体発光装置である。
【００９７】
なお、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｄ、９０ｆの外形は、台形に限らず、たとえば隣接する低輝度発光素子に近づくにつれ、幅狭となる形状（ＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂについていえば、ＬＥＤ素子９０ａはＬＥＤ素子９０ｂ側ほど幅広となり、ＬＥＤ素子９０ｂはＬＥＤ素子９０ａ側ほど幅狭となる形状）とすることができる。低輝度発光素子側の端部の幅が相対的に狭く、高輝度発光素子側の端部の幅が相対的に広い形状（ＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂについていえば、ＬＥＤ素子９０ａは、ＬＥＤ素子９０ｂ側の端部の幅が、それと対向する端部の幅よりも広く、ＬＥＤ素子９０ｂは、ＬＥＤ素子９０ａ側の端部の幅が、それと対向する端部の幅よりも狭い形状）とするだけでも、輝度段差を低減する効果は得られる。
【００９８】
図５は、第３の変形例による半導体発光装置を示す概略的な平面図である。たとえば図２に示す実施例においては、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆは相互にサイズの等しい矩形の平面形状を有する。また、制御装置１００は、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆを独立に制御する。更に、制御装置１００は、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆの各々に供給する電流のｄｕｔｙ比や電流値を異ならせることで、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆを相互に異なる輝度で発光させる。しかし、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆのサイズの変化によっても相互に輝度を異ならせることができる。
【００９９】
第３の変形例においては、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆは、この順に配列されている。ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆは、すべて矩形の平面形状を有するが、平面サイズ（発光領域の面積）においては、ＬＥＤ素子９０ｅ＜ＬＥＤ素子９０ｃ＝ＬＥＤ素子９０ｄ＝ＬＥＤ素子９０ｆ＜ＬＥＤ素子９０ｂ＜ＬＥＤ素子９０ａの関係がある。ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆに一定の値の電流を供給する。このとき、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆは、平面サイズ（発光領域の面積）に応じた輝度で発光する。相対的にサイズの大きい（発光領域の面積が大きい）ＬＥＤ素子は相対的に低い輝度で発光し、相対的にサイズの小さい（発光領域の面積が小さい）ＬＥＤ素子は相対的に高い輝度で発光する。具体的には、サイズ（発光領域の面積）が最小であるため、電流密度が最も高くなるＬＥＤ素子９０ｅは、最高輝度で発光し、サイズ（発光領域の面積）が最大であるため、電流密度が最も低くなるＬＥＤ素子９０ａは、最低輝度で発光する。輝度においては、ＬＥＤ素子９０ａ＜ＬＥＤ素子９０ｂ＜ＬＥＤ素子９０ｃ＝ＬＥＤ素子９０ｄ＝ＬＥＤ素子９０ｆ＜ＬＥＤ素子９０ｅの関係がある。
【０１００】
第３の変形例の構成では、各ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆのサイズによって輝度の差を設けている。なお、この例では電流値を一定としたが、電流値を異ならせてもよい。更に、ｄｕｔｙ比を異ならせる駆動と併用することもできる。併用の場合であっても、輝度変化の作用を助長する効果がある。直列につないでも並列につないでもよいであろう。
【０１０１】
第３の変形例では、ＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂにおいて、同サイズの円形状ビア２０ｄの配置を偏らせて、発光領域の面積の分布を調整する。たとえば、ＬＥＤ素子９０ａにおいては、ＬＥＤ素子９０ｂ側の半分領域で、他の半分領域よりも発光領域の面積が大きく、ＬＥＤ素子９０ｂにおいては、ＬＥＤ素子９０ａ側の半分領域で、他の半分領域よりも発光領域の面積が小さくなるように、ビア２０ｄを配置する。なお、ＬＥＤ素子９０ｃ〜９０ｆのビア２０ｄは左右の端部側に等間隔に配置され、列方向に沿う半分領域間で発光領域の面積は相互に等しい。
【０１０２】
第３の変形例では、ＬＥＤ素子９０ｃ、９０ｄ間、ＬＥＤ素子９０ｄ、９０ｅ間、及び、ＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆ間では、輝度段差の低減を行わない。ＬＥＤ素子９０ｂ、９０ｃ間と、それよりも顕著にＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ間で、輝度段差の低減が行われる。このように、すべての素子間ではなく一部の素子間、たとえば発光輝度が相対的に低い素子間でのみ、輝度段差の低減を行ってもよい。
【０１０３】
なお、第３の変形例では、ＬＥＤ素子９０ｃ、９０ｄ、９０ｆを同じ輝度で発光させているが、このようにＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆのすべてを相互に異なる輝度で発光させなくてもよい。
【０１０４】
図６は、第４の変形例による半導体発光装置を示す概略的な平面図である。実施例及び第１〜第３の変形例においては、Ｅ行に位置するＬＥＤ素子９０ｅのみが最高輝度となるように発光させるが、最高輝度で発光させるＬＥＤ素子を複数にしてもよい。第４の変形例においては、Ｄ行とＥ行に位置するＬＥＤ素子９０ｄ、９０ｅが最高輝度となるように発光させる。第４の変形例は、２つのＬＥＤ素子９０ｄ、９０ｅを最高輝度で発光させる点、及び、ＬＥＤ素子９０ｅにおけるビア２０ｄの配置態様において実施例と相違する。ＬＥＤ素子９０ｅにおけるビア２０ｄの配置態様は、ＬＥＤ素子９０ｆにおけるそれと等しい。
【０１０５】
第４の変形例においては、最高輝度で発光するＬＥＤ素子９０ｄ、９０ｅ間領域を除くすべての素子間領域で輝度段差が顕著に低減される。
【０１０６】
実施例及び第１〜第３の変形例による半導体発光装置を出射する光においては、輝度がＥ行（最高輝度で発光するＬＥＤ素子９０ｅ）の位置で最も高くなり、端部（列方向上側及び列方向下側）に向かって単調減少する山型（弓型）の輝度分布が形成されるが、第４の変形例においては、輝度がＤ行及びＥ行（最高輝度で発光するＬＥＤ素子９０ｄ、９０ｅ）の位置で最も高くなり、端部（列方向上側及び列方向下側）に向かって単調減少する山型（弓型）の輝度分布が形成される。なお、単調減少には、隣接するＬＥＤ素子の発光輝度が相互に等しい場合も含まれる。
【０１０７】
第４の変形例においては、ＬＥＤ素子９０ｄ、９０ｅの間を中間点として、図面上側のＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｄにおいては、上側の端部に向かって、発光面積が小さくなるように形成され、図面下側のＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆにおいては、下側の端部に向かって、発光面積が小さくなるように形成される。
【０１０８】
図７は、第５の変形例による半導体発光装置を示す概略的な平面図である。実施例は、６個のＬＥＤ素子が１列に配置された６行１列の半導体発光装置であるが、第５の変形例は、ＬＥＤ素子が複数列に配置された半導体発光装置である。具体的には、２８８個のＬＥＤ素子が６行４８列に配置されている。
【０１０９】
列方向に沿うＬＥＤ素子の輝度は、実施例と同様に制御される。すなわち制御装置１００は、Ｅ行に位置するＬＥＤ素子が最も明るく発光し、Ｅ行に位置するＬＥＤ素子を基準に列方向上側、列方向下側の各方向について、離れた行に位置するＬＥＤ素子ほど暗く発光するように制御する。各列のＬＥＤ素子は、発光輝度が、Ａ行＜Ｂ行＜Ｃ行＜Ｄ行＜Ｅ行＞Ｆ行となるように制御される。
【０１１０】
このため、第５の変形例においては、列方向に沿って見たとき、輝度がＥ行の位置で最も高くなり、端部（列方向上側及び列方向下側）に向かって単調減少する山型（弓型）の輝度分布が形成される。
【０１１１】
図８に、ある列の６個のＬＥＤ素子の駆動例を示す。縦軸は電流値、横軸は時間を示す。発光輝度は、たとえば駆動電流のｄｕｔｙ比によって制御することができる。図８においては、すべてのＬＥＤ素子の電流値を一定としているため、瞬間的な輝度は同じだが、人の目には時間平均された輝度が感じられる。たとえばｄｕｔｙ比を低くすることで輝度を低くすることが可能である。相対的に高輝度発光させるＬＥＤ素子には相対的にｄｕｔｙ比の高い駆動電圧を印加し、相対的に低輝度発光させるＬＥＤ素子には相対的にｄｕｔｙ比の低い駆動電圧を印加する。ｄｕｔｙ比は、Ｅ行で最も高く、Ｅ行を基準として端部（列方向上側及び列方向下側）に向かって徐々に低くすればよい。
【０１１２】
第５の変形例による半導体発光装置においては、行方向についても山型（弓型）の発光輝度分布を形成する。一番左の列から順に、１列、２列、３列とし、一番右の列を４８列とする。たとえば２４列と２５列に位置するＬＥＤ素子が最も明るく発光し、２４列、２５列を基準に行方向左側、行方向右側の各方向について、離れた列に位置するＬＥＤ素子ほど暗く発光させる。すなわち各行において、ＬＥＤ素子の発光輝度を、１列＜２列＜・・＜２３列＜２４列＝２５列＞２６列＞・・＞４７列＞４８列とする。第５の変形例による半導体発光装置の発光輝度を行方向について見ると、２４列及び２５列の位置で輝度が最も高く、端部（行方向左側及び行方向右側）に向かって徐々に低くなる。
【０１１３】
行方向の輝度分布も、たとえば駆動電圧のｄｕｔｙ比で制御することができる。すなわち相対的に高輝度発光させるＬＥＤ素子には相対的にｄｕｔｙ比の高い駆動電圧を印加し、相対的に低輝度発光させるＬＥＤ素子には相対的にｄｕｔｙ比の低い駆動電圧を印加する。ｄｕｔｙ比は、２４列、２５列で最も高く、２４列、２５列を基準として端部（行方向左側及び行方向右側）に向かうにしたがい徐々に低くすればよい。
【０１１４】
輝度分布は、ｄｕｔｙ比による制御以外の方法でも形成することができる。たとえば第３の変形例による半導体発光装置（図５参照）のように、ＬＥＤ素子のサイズ（素子が備える発光領域の面積）で制御することが可能である。また、６個のＬＥＤ素子を、異なる電流値で駆動してもよい。更に、たとえば列方向に沿って配列される６個のＬＥＤ素子の発光輝度を、素子サイズ、ｄｕｔｙ比、電流値変化のうちの複数の組み合わせを用いて制御することもできる。
【０１１５】
実施例及び変形例による半導体発光装置は、たとえば車両用灯具、一例としてＡＤＢ車両用前照灯に好適に利用可能である。
【０１１６】
図９は、実施例による車両用灯具（ＡＤＢ車両用前照灯）を示す概略図である。実施例による車両用灯具は、光源１１０及び投影光学系１２０を備える。投影光学系１２０は、第１投影レンズ１２１、第２投影レンズ１２２、及び、光拡散性配光制御素子１２３を含んで構成される。
【０１１７】
光源１１０として、たとえば実施例または変形例による半導体発光装置を使用することができる。
【０１１８】
光源１１０を出射した光の光路上に投影光学系１２０が配置される。光源１１０を出射し、投影光学系１２０に入射してこれを透過した光によって、車両前方に配光１３０が形成される。
【０１１９】
光源１１０は、投影光学系１２０（第１、第２投影レンズ１２１、１２２）の車両後方側焦点位置の近傍に配置される。たとえば投影光学系１２０（第１、第２投影レンズ１２１、１２２）の車両前方側焦点位置の近傍に、配光１３０が形成される。
【０１２０】
投影光学系１２０の配置位置から車両前方側焦点位置までの距離（投影光学系１２０を出射する光の光軸方向に沿う距離）は、１０ｍ以上である。
【０１２１】
配光１３０では、図１７、図１８に示すような配光分布が描かれる。実施例または変形例による半導体発光装置においては、たとえば最も高い輝度で駆動するＬＥＤ素子９０ｅが垂直方向における配光の中心（図１８における水平軸Ｈと重なる位置）を照射し、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｄがそれより垂直方向で上方に当たる領域を照射し、ＬＥＤ素子９０ｆが下方に当たる領域を照射することになる。配光の中心よりも垂直方向上方を照射する、相互に隣接するＬＥＤ素子、たとえばＬＥＤ素子９０ａとＬＥＤ素子９０ｂでは、より上方を照射するＬＥＤ素子９０ａで、ＬＥＤ素子９０ｂ側の半分領域が他の半分領域よりも発光面積が大きく、より下方を照射するＬＥＤ素子９０ｂで、ＬＥＤ素子９０ａ側の半分領域が他の半分領域より発光面積が小さく形成される。ＬＥＤ素子９０ｅよりも下方に照射を行うＬＥＤ素子９０ｆでは、素子面内において、ＬＥＤ素子９０ｅ側の方が発光面積が大きく、反対側の、より下方を照射する領域が、発光面積が小さい。
【０１２２】
光拡散性配光制御素子１２３は、入射光を所定範囲に拡散させて出射し、配光１３０を制御する。光拡散性配光制御素子１２３の存在によって、第１、第２投影レンズ１２１、１２２のみで光源１１０像を投影する場合よりも、光源１１０像が広げられる。
【０１２３】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、車両前方側焦点位置の近傍に、投影光学系１２０を出射した光の光軸に垂直に配置されたスクリーン上に投影される光源１１０像を示す概略的な平面図である。
【０１２４】
図１０Ａの下の矢印を参照する。光拡散性配光制御素子１２３を含む投影光学系１２０を用いると、光源１１０上の一点は、配光（スクリーン上の光源１１０像）上のある範囲に広げられる。これは逆に考えると、図１０Ａの上の矢印で表すように、配光上の一点は、光源１１０上のある範囲によって照明されることを意味する。つまり、配光上のある一点の明るさは、光源１１０上のある範囲の平均輝度（部分平均輝度）に比例する。光源１１０上のある範囲（部分平均される範囲）は、光拡散性配光制御素子１２３における光拡散の程度、投影光学系１２０の設計等によって決定される。
【０１２５】
図１０Ｂを参照する。たとえば光源１１０が２行３列のＬＥＤ素子アレイ部分を備えるとすると、このＬＥＤ素子アレイ部分から出射された光は、光拡散性配光制御素子１２３を含む投影光学系１２０を透過することで、一例として図中に点線で示す範囲に照射される。光は、ＬＥＤ素子アレイ部分のＬＥＤ素子間領域（非発光領域）に対応する配光上の領域にも照射される。
【０１２６】
光拡散性配光制御素子１２３を含む投影光学系１２０を用いることで、光源１１０像の合成により配光が形成され、ＬＥＤ素子間領域（非発光領域）における配光むらが抑制される。このため、実施例による車両用灯具においては、高品質の配光１３０が実現される。
【０１２７】
また、光源１１０として、たとえばＬＥＤ素子間領域における輝度段差が低減された、実施例及び変形例による半導体発光装置を用いると、当該ＬＥＤ素子間領域に対応する位置における配光の輝度段差が更に低減され、配光むらが一層抑制された、より高品質の配光１３０を実現することができる。快適性や安全性等を向上させることも可能である。
【０１２８】
なお、上述のように、実施例による車両用灯具においては、光拡散性配光制御素子１２３を用い、光源１１０から出射される光を部分平均化して配光１３０を形成する。このため配光１３０には、光源１１０の部分平均輝度が反映される。
【０１２９】
実施例及び変形例による半導体発光装置は、ビア２０ｄの配置や素子の外形によって発光領域の分布を調整し、光出射面における部分平均輝度を調整している。たとえば高輝度発光するＬＥＤ素子の、低輝度発光するＬＥＤ素子側の端部付近のビア数を多くしてその近傍の部分平均輝度を低くし、低輝度発光するＬＥＤ素子の、高輝度発光するＬＥＤ素子側の端部付近のビア数を少なくしてその近傍の部分平均輝度を高くしている。実施例及び変形例による半導体発光装置の部分平均輝度を、光拡散性配光制御素子１２３を含む投影光学系１２０によって形成される配光１３０における輝度段差が小さくなるように、一例として最小となるように調整してもよい。
【０１３０】
図１１に、投影光学系１２０の構成例を示す。本構成例においては、第１投影レンズ１２１及び第２投影レンズ１２２に非球面レンズを用い、両レンズ１２１、１２２間に光拡散性配光制御素子１２３を配置する。
【０１３１】
第１及び第２投影レンズ１２１、１２２の直径は５０ｍｍ、中心部の厚さは１０ｍｍである。また、両レンズ１２１、１２２の屈折率は１．５１６８である。第１投影レンズ１２１の光源側表面の曲率は−１８０、非球面係数は９であり、出射側表面の曲率は−５０、非球面係数は−１である。第２投影レンズ１２２の光源側表面の曲率は−３５０、非球面係数は１２であり、出射側表面の曲率は−５３、非球面係数は０である。
【０１３２】
光拡散性配光制御素子１２３は、直径が５０ｍｍ、厚さが１ｍｍである。
【０１３３】
光源１１０と第１投影レンズ１２１の光源側表面の中心の間の距離が５０ｍｍとなるように、光源１１０及び第１投影レンズ１２１を配置する。光拡散性配光制御素子１２３は、第１投影レンズ１２１の出射側表面の中心と３ｍｍの距離を隔てて配置される。第２投影レンズ１２２は、光源側表面の中心が第１投影レンズ１２１の出射側表面の中心と８ｍｍの距離を隔てるように配置される。
【０１３４】
この構成においては、投影光学系１２０から車両前方側焦点位置までの距離は２５ｍとなる。
【０１３５】
本願発明者は、図１１に示す構成の投影光学系１２０を用い、第１〜第４シミュレーションを行った。
【０１３６】
図１２は、シミュレーションに使用した光源（ＬＥＤ素子アレイ）を示す概略的な平面図である。光源は、２行３列に配置されたＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｆを含む。１行めには、左から順に、ＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃが配置され、２行めには、左から順に、ＬＥＤ素子１１１ｄ、１１１ｅ、１１１ｆが配置される。各ＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｆの平面形状は、縦（列方向の長さ）１．２ｍｍ、横（行方向の長さ）０．６ｍｍの矩形である。行方向に沿うＬＥＤ素子間の間隔は０．３ｍｍ、列方向に沿うＬＥＤ素子間の間隔は０．０５ｍｍとした。
【０１３７】
図１２に示す光源を、図１１に示す光源１１０の位置（投影光学系１２０の車両後方側焦点位置の近傍）に配置する。車両前方側焦点位置の近傍に、投影光学系１２０を出射する光の光軸に垂直なスクリーンを配置し、配置されたスクリーン上に投影される配光について計算を行った。
【０１３８】
図１３Ａ〜図１３Ｃに、第１シミュレーションにおけるＬＥＤ素子構成、及び、シミュレーション結果を示す。
【０１３９】
図１３Ａを参照する。第１シミュレーションにおいては、ビアが左右の端部側に等間隔に配置されたＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｆとした。第１シミュレーションの各ＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｆにおいては、列方向上側の半分領域と列方向下側の半分領域とで、発光領域の面積は等しい。各ＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｆの光束は、順に１５０ｌｍ、２００ｌｍ、１５０ｌｍ、１００ｌｍ、１４０ｌｍ、１００ｌｍとした。列方向に沿って見たとき、１行めのＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｃを相対的に高輝度に発光させ、２行めのＬＥＤ素子１１１ｄ〜１１１ｆを低輝度に発光させている。
【０１４０】
図１３Ｂに、スクリーン上に投影される配光の光度分布を示す。また、図１３Ｃに、Ａ−Ａ断面（図１３Ｂ参照）に沿った光度分布を示す。図１３Ｃのグラフにおいて、横軸は角度を単位「°」で表し、縦軸は、光度を単位「ｃｄ」で表す。
【０１４１】
配光の光度に段差があり、配光むらが生じることがわかる。
【０１４２】
図１４Ａ〜図１４Ｃに、第２シミュレーションにおけるＬＥＤ素子構成、及び、シミュレーション結果を示す。
【０１４３】
図１４Ａを参照する。第２シミュレーションにおいては、ビアの数及び配置位置で発光領域の面積の分布を調整したＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｆを用いる。各ＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｆの光束は、第１シミュレーションの場合と等しく、順に１５０ｌｍ、２００ｌｍ、１５０ｌｍ、１００ｌｍ、１４０ｌｍ、１００ｌｍである。列方向に沿って見たとき、１行めのＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｃを相対的に高輝度に発光させ、２行めのＬＥＤ素子１１１ｄ〜１１１ｆを低輝度に発光させる。
【０１４４】
列方向に沿って相互に隣接する２つのＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｄ（ＬＥＤ素子１１１ｂ、１１１ｅ／ＬＥＤ素子１１１ｃ、１１１ｆ）のうち、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子１１１ｄ、１１１ｅ、１１１ｆについては、発光領域の面積が、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ側の端部付近で大きくなるように構成されている。また、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子１１１ｄ、１１１ｅ、１１１ｆにおいては、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも発光領域の面積が大きい。
【０１４５】
相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃについては、発光領域の面積が、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子１１１ｄ、１１１ｅ、１１１ｆ側の端部付近で小さくなるように構成されている。また、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃにおいては、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子１１１ｄ、１１１ｅ、１１１ｆ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも発光領域の面積が小さい。
【０１４６】
第２シミュレーションで用いる光源は、実施例による半導体発光装置（図２Ｃ参照）に類似する半導体発光装置であるともいえ、列方向に沿って相互に隣接する２つのＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｄ（ＬＥＤ素子１１１ｂ、１１１ｅ／ＬＥＤ素子１１１ｃ、１１１ｆ）間における輝度段差が低減された半導体発光装置である。
【０１４７】
図１４Ｂに、スクリーン上に投影される配光の光度分布を示す。また、図１４Ｃに、Ｂ−Ｂ断面（図１４Ｂ参照）に沿った光度分布を示す。図１４Ｃのグラフにおいて、横軸は角度を単位「°」で表し、縦軸は、光度を単位「ｃｄ」で表す。
【０１４８】
図１４Ｃのグラフを図１３Ｃのグラフと比較すると、第２シミュレーションにおいては、配光の光度段差が低減され、配光むらが抑制されていることが明らかである。
【０１４９】
図１５Ａ〜図１５Ｃに、第３シミュレーションにおけるＬＥＤ素子構成、及び、シミュレーション結果を示す。
【０１５０】
図１５Ａを参照する。第３シミュレーションでは第１シミュレーションと等しいＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｆを使用する。第１シミュレーションとは、各ＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｆの光束が異なり、第３シミュレーションにおいては、各ＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｆの光束は、順に１５０ｌｍ、２００ｌｍ、１５０ｌｍ、７０ｌｍ、１００ｌｍ、７０ｌｍである。列方向に沿って見たとき、１行めのＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｃを相対的に高輝度に発光させ、２行めのＬＥＤ素子１１１ｄ〜１１１ｆを低輝度に発光させる点は第１シミュレーションと等しい。
【０１５１】
図１５Ｂに、スクリーン上に投影される配光の光度分布を示す。また、図１５Ｃに、Ｃ−Ｃ断面（図１５Ｂ参照）に沿った光度分布を示す。図１５Ｃのグラフにおいて、横軸は角度を単位「°」で表し、縦軸は、光度を単位「ｃｄ」で表す。
【０１５２】
配光の光度に段差があり、配光むらが生じることがわかる。
【０１５３】
図１６Ａ〜図１６Ｃに、第４シミュレーションにおけるＬＥＤ素子構成、及び、シミュレーション結果を示す。
【０１５４】
図１６Ａを参照する。第４シミュレーションにおいては、ビアのサイズで発光領域の面積の分布が調整されたＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｆを用いる。各ＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｆの光束は、第３シミュレーションの場合と等しく、順に１５０ｌｍ、２００ｌｍ、１５０ｌｍ、７０ｌｍ、１００ｌｍ、７０ｌｍである。列方向に沿って見たとき、１行めのＬＥＤ素子１１１ａ〜１１１ｃを相対的に高輝度に発光させ、２行めのＬＥＤ素子１１１ｄ〜１１１ｆを低輝度に発光させる。
【０１５５】
第２シミュレーションの光源と同様に、列方向に沿って相互に隣接する２つのＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｄ（ＬＥＤ素子１１１ｂ、１１１ｅ／ＬＥＤ素子１１１ｃ、１１１ｆ）のうち、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子１１１ｄ、１１１ｅ、１１１ｆについては、発光領域の面積が、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ側の端部付近で大きくなるように構成されている。また、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子１１１ｄ、１１１ｅ、１１１ｆにおいては、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも発光領域の面積が大きい。
【０１５６】
相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃについては、発光領域の面積が、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子１１１ｄ、１１１ｅ、１１１ｆ側の端部付近で小さくなるように構成されている。また、相対的に高輝度発光するＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃにおいては、相対的に低輝度発光するＬＥＤ素子１１１ｄ、１１１ｅ、１１１ｆ側の半分領域の方が、他の半分領域よりも発光領域の面積が小さい。
【０１５７】
第４シミュレーションで用いる光源は、第１の変形例による半導体発光装置（図４Ａ参照）に類似する半導体発光装置であるともいえ、列方向に沿って相互に隣接する２つのＬＥＤ素子１１１ａ、１１１ｄ（ＬＥＤ素子１１１ｂ、１１１ｅ／ＬＥＤ素子１１１ｃ、１１１ｆ）間における輝度段差が低減された半導体発光装置である。
【０１５８】
図１６Ｂに、スクリーン上に投影される配光の光度分布を示す。また、図１６Ｃに、Ｄ−Ｄ断面（図１６Ｂ参照）に沿った光度分布を示す。図１６Ｃのグラフにおいて、横軸は角度を単位「°」で表し、縦軸は、光度を単位「ｃｄ」で表す。
【０１５９】
図１６Ｃのグラフを図１５Ｃのグラフと比較すると、第４シミュレーションにおいては、配光の光度段差が、若干ではあるが低減されていることがわかる。
【０１６０】
以上、実施例、変形例等に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１６１】
たとえば、実施例等においては、電極が形成されたビアを用いて発光領域の面積の分布を調整したが、ビアは、電極として機能しない、単に活性層等が除去された穴でもよい。電極としてのビアと、活性層等が除去された単なる穴の混在でもかまわないであろう。
【０１６２】
実施例、変形例等の組み合わせも可能である。
【０１６３】
その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
実施例及び変形例による半導体発光装置は、たとえば車両用灯具に好適に利用可能である。また、複数の半導体発光素子を用いて構成される一般照明器具等にも好適に利用できる。
【０１６５】
実施例による車両用灯具は、車両用灯具一般、たとえば自動車用前照灯、二輪車用前照灯、殊にＡＤＢヘッドランプに好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１６６】
１１  成長基板
１２  支持基板
１２ａ  絶縁膜
２０  光半導体積層
２０ｄ  ビア
２１  バッファ層
２２  ｎ型半導体層
２２ａ  マイクロコーン構造層
２３  活性層
２４  ｐ型半導体層
２５  表面保護膜
３０  ｐ側電極
３０ｈ  開口部
４０  絶縁層
４０ｈ  コンタクトホール
５０  ｎ側電極
６０  第１接合層
６０ｚ  間隙
６１  第１導電領域
６２  第２導電領域
７０  第２接合層
７０ｚ  間隙
７１  第１導電領域
７２  第２導電領域
８０  波長変換層
８１  マトリクス部材
８２  蛍光体材料
９０  ＬＥＤ構造層
９０ａ〜９０ｆ  ＬＥＤ素子
１００  制御装置
１１０  光源
１２０  投影光学系
１２１  第１投影レンズ
１２２  第２投影レンズ
１２３  光拡散性配光制御素子
１３０  配光
【図１−１】
2018022741.tif 000003
【図１−２】
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【図１−３】
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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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【図１９】
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