(57)【要約】【課題】ＬＥＤチップにおいて発生する熱を外部に効率良く放射させることが重要である。【解決手段】この発明は、ＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ３が実装されているパッケージ部材４と、ＬＥＤチップ３に電流を供給する給電部材５と、パッケージ部材４および給電部材５が装備されている放熱部材６と、パッケージ部材４と放熱部材６との間に介在されていて、ＬＥＤチップ３において発生する熱を、パッケージ部材４から放熱部材６に、拡散させながら伝達させる熱拡散伝達部材７と、を備える。この結果、この発明は、ＬＥＤチップ３において発生する熱を外部に効率良く放射させることができる。【選択図】        図３
2015008074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用灯具の半導体型光源において、
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子が実装されているパッケージ部材と、
前記半導体発光素子に電流を供給する給電部材と、
前記パッケージ部材および前記給電部材が装備されている放熱部材と、
前記パッケージ部材と前記放熱部材との間に介在されていて、前記半導体発光素子において発生する熱を、前記パッケージ部材から前記放熱部材に、拡散させながら伝達させる熱拡散伝達部材と、
を備える、ことを特徴とする車両用灯具の半導体型光源。
【請求項２】
前記パッケージ部材と前記熱拡散伝達部材と前記放熱部材とは、横方向もしくはほぼ横方向に、あるいは、前記パッケージ部材が重力方向の下向きとなるように、配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具の半導体型光源。
【請求項３】
前記半導体発光素子は、光の放射方向に積層された複数の発光層から構成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具の半導体型光源。
【請求項４】
前記パッケージ部材は、前記半導体発光素子から放射される光の波長を異なる波長に変換する蛍光部材から構成されている、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具の半導体型光源。
【請求項５】
前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用灯具の半導体型光源と、
前記半導体型光源からの光を配光制御する配光制御部材と、
を備える、ことを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用灯具の半導体型光源に関するものである。また、この発明は、半導体型光源と配光制御部材とを備える車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の半導体型光源は、従来からある（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。従来の半導体型光源は、セラミック基板にＬＥＤチップを実装してなるものである。ＬＥＤチップに電流を供給することにより、ＬＥＤチップが発光する。そして、その光を車両用灯具を介して照明用の光や信号用の光や装飾用の光などとして利用するものである。ここで、ＬＥＤチップに電流が供給されて、ＬＥＤチップが発光すると、ＬＥＤチップにおいて熱が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６３６２号公報
【特許文献２】特開２０１０−５５８９７号公報
【特許文献３】特開２０１１−１８７４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる車両用灯具においては、ＬＥＤチップの発光効率を向上させるために、ＬＥＤチップにおいて発生する熱を外部に効率良く放射させることが重要である。
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、ＬＥＤチップにおいて発生する熱を外部に効率良く放射させることが重要である、という点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明（請求項１にかかる発明）は、半導体発光素子と、半導体発光素子が実装されているパッケージ部材と、半導体発光素子に電流を供給する給電部材と、パッケージ部材および給電部材が装備されている放熱部材と、パッケージ部材と放熱部材との間に介在されていて、半導体発光素子において発生する熱を、パッケージ部材から放熱部材に、拡散させながら伝達させる熱拡散伝達部材と、を備える、ことを特徴とする。
【０００７】
この発明（請求項２にかかる発明）は、パッケージ部材と熱拡散伝達部材と放熱部材とが、横方向もしくはほぼ横方向に、あるいは、パッケージ部材が重力方向の下向きとなるように、配置されている、ことを特徴とする。
【０００８】
この発明（請求項３にかかる発明）は、半導体発光素子が、光の放射方向に積層された複数の発光層から構成されている、ことを特徴とする。
【０００９】
この発明（請求項４にかかる発明）は、パッケージ部材が、半導体発光素子から放射される光の波長を異なる波長に変換する蛍光部材から構成されている、ことを特徴とする。
【００１０】
この発明（請求項５にかかる発明）は、前記の請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用灯具の半導体型光源と、半導体型光源からの光を配光制御する配光制御部材と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の車両用灯具の半導体型光源、および、この発明の車両用灯具は、パッケージ部材と放熱部材との間の熱拡散伝達部材により、半導体発光素子において発生する熱を、パッケージ部材から放熱部材に、拡散させながら伝達させることができる。すなわち、半導体発光素子において発生する熱が、パッケージ部材から熱拡散伝達部材を介して放熱部材に効率良く伝達され、かつ、放熱部材から外部に効率良く放射される。このために、半導体発光素子において発生する熱を外部に効率良く放射させることができる。これにより、半導体発光素子の発光効率を向上させることができる。すなわち、強い光が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、この発明にかかる車両用灯具の半導体型光源の実施形態、および、この発明にかかる車両用灯具の実施形態を示し、車両用灯具の概略説明図である。
【図２】図２は、車両用灯具の半導体型光源を示す底面図（図１におけるＩＩ矢視図）である。
【図３】図３は、車両用灯具の半導体型光源を示す断面図（図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図）である。
【図４】図４は、ＬＥＤチップを示す説明図である。
【図５】図５は、熱拡散伝達部材を示す断面図である。
【図６】図６は、熱拡散伝達部材を示す一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明にかかる車両用灯具の半導体型光源の実施形態（実施例）、および、この発明にかかる車両用灯具の実施形態（実施例）の１例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。この明細書において、前、後、上、下、左、右とは、この発明にかかる車両用灯具の半導体型光源およびこの発明にかかる車両用灯具を車両に装備した際の前、後、上、下、左、右である。
【００１４】
（実施形態の構成の説明）
以下、この実施形態における車両用灯具の半導体型光源およびこの実施形態における車両用灯具の構成について説明する。図１〜図３において、符号１は、この実施形態における車両用灯具の半導体型光源である。図１において、符号１００は、この実施形態における車両用灯具である。
【００１５】
（車両用灯具１００の説明）
前記車両用灯具１００は、たとえば、自動車用前照灯のヘッドランプである。前記車両用灯具１００は、車両の前部の左右両側にそれぞれ搭載されている。前記車両用灯具１００は、ランプハウジング（図示せず）と、ランプレンズ（図示せず）と、前記半導体型光源１と、配光制御部材２と、を備える。
【００１６】
前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）は、灯室（図示せず）を画成する。前記半導体型光源１および前記配光制御部材２は、ランプユニットを構成する。前記ランプユニット１、２は、前記灯室内に配置されていて、かつ、上下方向用光軸調整機構（図示せず）および左右方向用光軸調整機構（図示せず）を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。
【００１７】
（配光制御部材２の説明）
前記配光制御部材２は、前記半導体型光源１からの光（図１中の実線矢印を参照）を配光制御するものであって、リフレクタ２０と、光学レンズ２１と、から構成されている。前記リフレクタ２０には、反射面２２が設けられている。前記反射面２２は、前記半導体型光源１からの光を前記光学レンズ２１側に反射させる。前記光学レンズ２１は、前記反射面２２からの反射光を所定の配光パターンとして車両の前方に照射する。所定の配光パターンは、この例では、ロービーム配光パターン（すれ違い配光パターン）、もしくは、ハイビーム配光パターン（走行配光パターン）である。
【００１８】
（半導体型光源１の説明）
前記半導体型光源１は、半導体発光素子としてのＬＥＤチップ３と、前記ＬＥＤチップ３が実装されているパッケージ部材４と、前記ＬＥＤチップ３に電流を供給する給電部材５と、前記パッケージ部材４および前記給電部材５が装備されている放熱部材（ヒートシンク部材）６と、前記パッケージ部材４と前記放熱部材６との間に介在されている熱拡散伝達部材７と、を備えるものである。
【００１９】
前記半導体型光源１は、前記リフレクタ２０に対して上側に配置されている。また、前記半導体型光源１は、前記リフレクタ２０と共に、前記光学レンズ２１に対して後側に配置されている。
【００２０】
（ＬＥＤチップ３の説明）
前記ＬＥＤチップ３は、この例では、青色の光を放射するものである。前記ＬＥＤチップ３は、図４に示すように、フリップチップ実装タイプ（フェースダウンタイプ）のＬＥＤチップである。前記ＬＥＤチップ３は、第１電極としてのＰ電極３０（金等の金属からなる）と、電流拡散層（Ｐ型ＧａＮ層）３３と、第１半導体層としてのＰ型半導体層（Ｐ型ＩｎＧａＮ層、もしくは、Ｐ型ＧａＮ層）３４と、第１発光層（ＭＱＷ、すなわち、多重量子井戸構造で微妙に組成の異なるＩｎＧａＮ積層部）３５１と、中間層（ＩｎＧａＮ層、もしくは、ＧａＮ層）３９と、第２発光層（ＭＱＷ、すなわち、多重量子井戸構造で微妙に組成の異なるＩｎＧａＮ積層部）３５２と、第２半導体層としてのＮ型半導体層（Ｎ型ＧａＮ層）３６と、第２電極としてのＮ電極３７（金等の金属からなる）と、補強用の透明支持層（Ａｌ２Ｏ３、サファイヤなどの透明なサファイヤ基板）３８と、から構成されている。なお、前記電流拡散層３３と前記Ｐ型半導体層３４とは、兼用される場合がある。
【００２１】
前記Ｐ型半導体層３４の一面（下面）には、前記第１発光層３５１が形成されている。前記Ｐ型半導体層３４の他面（前記第１発光層３５１と反対側の面、上面）には、前記電流拡散層３３を介して前記Ｐ電極３０が形成されている。前記第１発光層３５１の一面（前記Ｐ型半導体層３４と反対側の面、下面）には、前記中間層３９が形成されている。前記中間層３９の一面（前記第１発光層３５１と反対側の面、下面）には、前記第２発光層３５２が形成されている。前記第２発光層３５２の一面（前記中間層３９と反対側の面、下面）には、前記Ｎ型半導体層３６が形成されている。前記Ｎ型半導体層３６の一面（前記第２発光層３５２と反対側の面、下面）には、前記透明支持層３８が形成されている。
【００２２】
前記Ｎ型半導体層３６および前記透明支持層３８の一部は、前記Ｐ電極３０および前記電流拡散層３３および前記Ｐ型半導体層３４および前記第１発光層３５１および前記中間層３９および前記第２発光層３５２の積層方向に対して交差（直交もしくはほぼ直交）する方向に突出している。すなわち、前記電流拡散層３３および前記Ｐ型半導体層３４および前記第１発光層３５１および前記中間層３９および前記第２発光層３５２の一部を除去して、前記Ｎ型半導体層３６の前記突出部を露出させるものである。前記Ｎ型半導体層３６の前記突出部の露出面（前記透明支持層３８と反対側であって前記第２発光層３５２側の面）には、前記Ｎ電極３７が形成されている。なお、前記第２発光層３５２と前記Ｎ型半導体層３６との接合面と、前記Ｎ型半導体層３６の前記突出部の露出面との間には、段差がある。
【００２３】
フリップチップ実装タイプの前記ＬＥＤチップ３は、発光面が前記Ｐ電極３０と反対側に位置するものである。このために、前記ＬＥＤチップ３の前記Ｐ電極３０の前記電流拡散層３３側の層には、銀（Ａｇ）などの反射率が高い層を形成すると良い。
【００２４】
（パッケージ部材４の説明）
前記パッケージ部材４は、基板４０と、枠体４２と、蛍光部材４３と、配線パターン４４、４５と、から構成されている。前記パッケージ部材４には、前記ＬＥＤチップ３が実装されている。
【００２５】
前記基板４０は、たとえば、セラミックス（ＡｌＮ）製の板からなる。前記基板４０の一面（下面）には、前記配線パターン４４、４５がたとえば金などで形成（実装）されている。前記基板４０の前記配線パターン４４には、前記ＬＥＤチップ３の発光層側の前記Ｐ電極３０が、金属接合材としての金属バンプ（金等の金属バンプ）８０を介して接合されている。かつ、前記基板４０の前記配線パターン４５には、前記ＬＥＤチップ３の前記Ｎ電極３７が、金属接合材としての金属バンプ（金等の金属バンプ）８１を介して接合されている。
【００２６】
前記基板４０の一面には、前記枠体４２が接着されている。前記枠体４２は、前記ＬＥＤチップ３を包囲する。前記枠体４２は、高反射部材（たとえば、酸化チタンなどの高反射材料が含有されている樹脂、セラミック、これらの組み合わせ）から構成されている。前記枠体４２の内周面は、垂直面をなしている。なお、前記枠体４２の内周面を傾斜させて、前記ＬＥＤチップ３からの光を前記枠体４２の開放側（前記基板４０により閉塞されている側と反対側）に反射させる反射面としても良い。
【００２７】
前記枠体４２中には、前記蛍光部材４３が充填されている。前記ＬＥＤチップ３は、前記蛍光部材４３により封止されている。前記蛍光部材４３は、この例では、液状シリコーン樹脂に黄色発光蛍光体粒子が含有されているものであって、前記枠体４２中に塗布して硬化させてなるものである。前記蛍光部材４３は、前記ＬＥＤチップ３からの青色光に励起されてたとえば黄色光を発するものであり、ＬＥＤチップ３からの青色光と混じり白色光となる。すなわち、前記蛍光部材４３は、前記ＬＥＤチップ３から放射される光の波長を異なる波長に変換するものである。なお、他の組み合わせも多く考えられる。たとえば、紫外光を発するＬＥＤチップと、赤・青・緑に発光する蛍光体（３種）と、を組み合わせても良い。
【００２８】
（給電部材５の説明）
前記給電部材５は、前記パッケージ部材４を前記放熱部材６に保持させ、かつ、前記ＬＥＤチップ３に電流を供給するものである。前記給電部材５は、前記配線パターン（パターン配線部、金等の金属からなる）５０、５１と、端子（ターミナル）５２、５３と、外部リード線５４、５５と、ホルダー５６と、押え板５７と、スクリュー５８と、から構成されている。
【００２９】
前記端子５２、５３は、導電性部材から構成されている。前記端子５２、５３と前記外部リード線５４、５５とは、電気的に接続されている。前記外部リード線５４、５５は、コネクタなど（図示せず）を介して、図示されていない電源（バッテリー）に電気的に接続されている。
【００３０】
前記ホルダー５６は、絶縁性部材から構成されている。前記ホルダー５６の厚さは、前記基板４０の厚さとほぼ同等の厚さをなす。前記ホルダー５６の上面視（下面視）の大きさは、前記基板４０の上面視（下面視）の大きさより大きい。前記ホルダー５６の中央部には、前記基板４０を囲む開口部が設けられている。
【００３１】
前記押え板５７は、バネ板から構成されている。前記押え板５７は、前記ホルダー５６の前記開口部の両長辺に２個ずつ設けられている。前記押え板５７の一端は、前記ホルダー５６の前記開口部の内壁に埋設されている。前記押え板５７の他端は、前記ホルダー５６の前記開口部の内壁から前記開口部中に突出している。
【００３２】
（放熱部材６の説明）
前記放熱部材６は、たとえば、樹脂や金属製ダイカスト（アルミダイカスト）などの熱伝導率が高い材料からなる。前記放熱部材６は、固定板部６０と、前記固定板部６０の一面（上面）から一体に設けられている複数のフィン部６１と、から構成されている。
【００３３】
前記固定板部６０の他面（下面）には、前記パッケージ部材４および前記給電部材５が、前記熱拡散伝達部材７を介して装備されている。すなわち、前記固定板部６０に前記熱拡散伝達部材７を載置させる。前記熱拡散伝達部材７に前記パッケージ部材４および前記給電部材５を、前記パッケージ部材４が前記ホルダー５６の前記開口部中に配置させた状態で、載置させる。前記基板４０に前記押え板５７を当接させる。前記端子５２、５３を前記基板４０および前記ホルダー５６に載置させる。
【００３４】
スクリュー６２、６３を前記端子５２、５３、前記ホルダー５６、前記熱拡散伝達部材７を介して前記固定板部６０にねじ込む。これにより、前記端子５２、５３、前記ホルダー５６、前記熱拡散伝達部材７は、前記固定板部６０に固定される。前記基板４０は、前記端子５２、５３および前記押え板５７により、前記熱拡散伝達部材７に押圧される。この結果、前記パッケージ部材４および前記給電部材５は、前記熱拡散伝達部材７を介して、前記放熱部材６に装備される。
【００３５】
（熱拡散伝達部材７の説明）
前記熱拡散伝達部材７は、図５、図６に示すように、上板７０と、下板７１と、メッシュ板７２と、冷媒７３と、から構成されている。なお、図３において、前記熱拡散伝達部材７の一部（中間部分）は、断面で図示されていない。また、図６において、前記冷媒７３は、点にて図示されている。
【００３６】
前記上板７０および前記下板７１および前記メッシュ板７２は、熱伝導率が高い部材（たとえば、銅板）から構成されている。前記上板７０および前記下板７１の内面には、多数個の凹部（ディンプル）７４が設けられている。前記メッシュ板７２には、多数個の透孔（パンチング孔）７５が設けられている。
【００３７】
前記上板７０と前記下板７１との間に、１枚もしくは複数枚の前記メッシュ板７２を挟み込んだ状態で、前記上板７０と前記下板７１と前記メッシュ板７２とは、相互に固定されている。前記上板７０および前記下板７１の前記凹部７４と、前記メッシュ板７２の透孔７５とにより形成された空間中には、前記冷媒７３が密封（密閉充填）されている。前記冷媒７３は、たとえば、水を使用する。前記冷媒７３は、前記空間中の空気を抜いた後に、前記空間中に注入され、非常に気化し易い状態にある。
【００３８】
前記熱拡散伝達部材７は、前記パッケージ部材４と前記放熱部材６との間に介在されている。前記熱拡散伝達部材７は、前記ＬＥＤチップ３において発生する熱を、前記パッケージ部材４から前記放熱部材６に、拡散させながら伝達させるものである。
【００３９】
前記上板７０の上面と前記固定板部６０の下面との間、および、前記下板７１の下面と前記基板４０の上面と間には、熱伝導材（放熱グリース）８がそれぞれ介在されている。
【００４０】
（実施形態の作用の説明）
この実施形態における車両用灯具の半導体型光源１およびこの実施形態における車両用灯具１００（以下、「この実施形態における半導体型光源１および車両用灯具１００」と称する）は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
【００４１】
ＬＥＤチップ３に電流を印加する。すると、電流は、一方（Ｐ電極側、陽極側、＋側）の外部リード線５４→一方（Ｐ電極側、陽極側、＋側）の端子５２→一方（Ｐ電極側、陽極側、＋側）の配線パターン４４→Ｐ電極３０→電流拡散層３３→Ｐ型半導体層３４→第１発光層３５１→中間層３９→第２発光層３５２→Ｎ型半導体層３６→Ｎ電極３７→他方（Ｎ電極側、陰極側、−側）の配線パターン４５→他方（Ｎ電極側、陰極側、−側）の端子５３→他方（Ｎ電極側、陰極側、−側）の外部リード線５５に流れる。
【００４２】
ここで、図４において、第１発光層３５１および第２発光層３５２は、それぞれ、一方（上側）がＰ型で、他方（下側）がＮ型である。このために、中間層３９がないと、第１発光層３５１の他方（下側）のＮ型と第２発光層３５２の一方（上側）のＰ型とが接触することになり、Ｎ型からＰ型へは電流が流れない（逆バイアスになる）。このために、中間層３９は、Ｎ型からＰ型に緩やかに変化する多層構造、あるいは、少なくとも一部にＰ型でもなくＮ型でもない金属薄層やＩＴＯ（インジウム、スズの酸化物）などの透明導電層を有する構造をなすものである。
【００４３】
この電流がＬＥＤチップ３の第１発光層３５１および第２発光層３５２に流れる際に、第１発光層３５１および第２発光層３５２が青色に発光する。この第１発光層３５１および第２発光層３５２において青色に発光した光の大部分は、図４中の白抜きの矢印に示すように、直接透明なサファイヤ基板３８から外部に放射され、あるいは、Ｐ電極３０で反射されて透明なサファイヤ基板３８から外部に放射される。なお、ＬＥＤチップ３の透明なサファイヤ基板３８以外の箇所（基板４０に実装されている面以外の面）からも光が外部に放射される。
【００４４】
ＬＥＤチップ３の第１発光層３５１および第２発光層３５２において発光した光は、ＬＥＤチップ３から外部に放射される。外部に放射された光すなわち青色光は、パッケージ部材４の枠体４２中に充填されている蛍光部材４３により、励起される黄色光と合わさって白色光となる。この白色光（以下、「光」と称する）は、パッケージ部材４の蛍光部材４３から直接外部に放射され、あるいは、パッケージ部材４の枠体４２で反射されて蛍光部材４３から外部に放射される。
【００４５】
図１中の実線矢印に示すように、ＬＥＤチップ３からの光であって、パッケージ部材４の蛍光部材４３から放射された光（白色光）は、半導体型光源１からリフレクタ２０側に照射される。その照射された光は、リフレクタ２０の反射面２２で光学レンズ２１側に反射される。その反射光は、光学レンズ２１を透過して、所定の配光パターン、ロービーム配光パターン、もしくは、ハイビーム配光パターンとして、車両の前方に照射される。
【００４６】
そして、ＬＥＤチップ３が発光すると、ＬＥＤチップ３（特に、第１発光層３５１および第２発光層３５２）において熱が発生する。この熱は、ＬＥＤチップ３のＰ電極３０、Ｎ電極３７から金属バンプ８０、８１、配線パターン４４、４５を介してパッケージ部材４の基板４０に伝達される。基板４０に伝達された熱は、熱伝導材８を介して熱拡散伝達部材７に伝達される。熱拡散伝達部材７に伝達された熱は、熱拡散伝達部材７において拡散されて、熱伝導材８を介して放熱部材６の固定板部６０に伝達される。固定板部６０に伝達された熱は、放熱部材６のフィン部６１に伝達されてこのフィン部６１から外部に放射される。なお、固定板部６０に伝達された熱の一部は、この固定板部６０から直接外部に放射される。
【００４７】
ここで、熱拡散伝達部材７における熱拡散伝達について説明する。ＬＥＤチップ３において発生する熱は、基板４０から熱伝導材８を介して熱拡散伝達部材７の下板７１に拡散して伝達される。すると、下板７１に接する冷媒７３は、下板７１から気化熱を奪って下板７１を冷却して気化する。気化した冷媒７３は、凹部７４および透孔７５を通して左右上方に移動する。その気化した冷媒７３は、放熱部材６により冷やされている上板７０近傍において、冷やされて熱を上板７０に渡して水に戻る。水に戻った冷媒７３は、重力により凹部７４および透孔７５を通して下方に移動する。その水に戻った冷媒７３は、再度、蒸発、凝縮を繰り返して、効率良く、ＬＥＤチップ３において発生する熱を、大面積に広げながら放熱部材６に伝達する。
【００４８】
（実施形態の効果の説明）
この実施形態における半導体型光源１および車両用灯具１００は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
【００４９】
この実施形態における半導体型光源１および車両用灯具１００は、パッケージ部材４の基板４０と放熱部材６の固定板部６０との間の熱拡散伝達部材７により、ＬＥＤチップ３において発生する熱を、パッケージ部材４から放熱部材６に、拡散させながら伝達させることができる。すなわち、面積が小さいＬＥＤチップ３において発生する熱が、パッケージ部材４から面積の広い熱拡散伝達部材７を介して放熱部材６に効率良く伝達され、かつ、放熱部材６から外部に効率良く放射される。このために、ＬＥＤチップ３において発生する熱を外部に効率良く放射させることができる。これにより、ＬＥＤチップ３の発光効率を向上させることができる。すなわち、強い光が得られる。
【００５０】
この実施形態における半導体型光源１および車両用灯具１００は、パッケージ部材４と熱拡散伝達部材７と放熱部材６とが、パッケージ部材４が重力方向の下向きとなるように、配置されている。この結果、熱拡散伝達部材７がパッケージ部材４よりも上方に位置し、かつ、放熱部材６が熱拡散伝達部材７よりも上方に位置する。これにより、パッケージ部材４に実装されているＬＥＤチップ３において発生する熱を、上方に、パッケージ部材４から熱拡散伝達部材７を介して放熱部材６に、さらに効率良く拡散させて伝達することができる。
【００５１】
この実施形態における半導体型光源１および車両用灯具１００は、ＬＥＤチップ３が光の放射方向に積層された２つの発光層すなわち第１発光層３５１、第２発光層３５２から構成されているために、ＬＥＤチップ３における発熱量が多くなる。しかしながら、この実施形態における半導体型光源１および車両用灯具１００は、熱拡散伝達部材７を使用するので、２つの発光層すなわち第１発光層３５１、第２発光層３５２において発生する熱を、パッケージ部材４から熱拡散伝達部材７を介して放熱部材６に、効率良く拡散させて伝達することができる。この結果、この実施形態における半導体型光源１および車両用灯具１００は、複数の発光層から構成されているＬＥＤチップ３に対して、有効であり最適である。
【００５２】
この実施形態における半導体型光源１および車両用灯具１００は、ＬＥＤチップ３が光の放射方向に積層された２つの発光層すなわち第１発光層３５１、第２発光層３５２から構成されている。このために、ＬＥＤチップ３の発光面積を広げずに、ＬＥＤチップ３の光を強くすることができる（輝度を高くすることができる）。これにより、車両用灯具１００、たとえば、自動車用前照灯のヘッドランプに最適である。すなわち、ＬＥＤチップ３の発光面積が広いと、配光制御部材２の配光設計が難しく、かつ、配光制御部材２により高精度に配光制御することが難しい。また、ＬＥＤチップ３の輝度が低いと、高輝度の配光パターン、たとえば、ハイビーム配光パターンを得ることが困難である。ところが、この実施形態における半導体型光源１および車両用灯具１００は、ＬＥＤチップ３の発光面積が小さくかつ輝度が大であるから、車両用灯具１００、たとえば、ハイビーム配光パターンを照射する自動車用前照灯のヘッドランプに最適である。
【００５３】
この実施形態における半導体型光源１および車両用灯具１００は、パッケージ部材４が、ＬＥＤチップ３から放射される光の波長を異なる波長に変換、すなわち、青色の光を黄色光に変える蛍光部材４３から構成されている。この結果、車両用灯具１００、たとえば、自動車用前照灯のヘッドランプに最適である。
【００５４】
（実施形態以外の例の説明）
なお、実施形態においては、パッケージ部材４と熱拡散伝達部材７と放熱部材６とを下から上に配置するものである。ところが、この発明においては、パッケージ部材４と熱拡散伝達部材７と放熱部材６とを横方向もしくはほぼ横方向に配置しても良い。この場合、放熱効果は、下から上に配置するものとほぼ同等である。また、この発明においては、パッケージ部材４と熱拡散伝達部材７と放熱部材６とを上から下に配置しても良い。
【００５５】
また、この実施形態においては、ＬＥＤチップ３が光の放射方向に積層された２つの発光層すなわち第１発光層３５１、第２発光層３５２から構成されているものである。ところが、この発明においては、発光層を１層、もしくは、３層以上設けても良い。
【００５６】
さらに、この実施形態においては、ロービーム配光パターンあるいはハイビーム配光パターンを照射するものである。ところが、この発明においては、ロービーム配光パターンあるいはハイビーム配光パターン以外の配光パターン、たとえば、ロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンとを切り替えるバイファンクションの配光パターン、フォグランプ配光パターン、ストップランプ配光パターン、テールランプ配光パターンなどのその他の配光パターンであっても良い。
【００５７】
さらにまた、この実施形態においては、リフレクタ２０と光学レンズ２１とから構成されている配光制御部材２を使用するものである。ところが、この発明においては、配光制御部材として、リフレクタ２０と光学レンズ２１とから構成されている配光制御部材２以外の配光制御部材、たとえば、レンズ直射タイプの配光制御部材、プロジェクタタイプの配光制御部材、リフレクタタイプの配光制御部材などを使用するものであっても良い。
【００５８】
さらにまた、この実施形態においては、半導体発光素子として、ＬＥＤチップ３を使用するものである。ところが、この発明においては、半導体発光素子として、ＬＥＤチップ３以外の発光素子たとえばレーザーダイオード（ＬＤ）を使用しても良い。
【００５９】
さらにまた、この実施形態においては、熱拡散伝達部材７としては、上板７０と、下板７１と、メッシュ板７２と、冷媒７３と、から構成されているものを使用するものである。ところが、この発明においては、熱拡散伝達部材として前記の構造のもの以外のものを使用しても良い。たとえば、熱伝導率が桁違いに高いグラファイト板（超高熱伝導グラファイト板）を積層したものを使用しても良い。使用例としては、グラファイト板の面がパッケージ部材(発光素子)と放熱部材とを結ぶ線と平行もしくはほぼ平行となるに、グラファイト板の積層部材をパッケージ部材と放熱部材との間に挟み込んで使用する。このとき、グラファイト板の積層部材の面がパッケージ部材(発光素子)の面よりも十分に大きくすることにより、放熱効率をさらに向上させることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  半導体型光源
２  配光制御部材
２０  リフレクタ
２１  光学レンズ
２２  反射面
３  ＬＥＤチップ
３０  Ｐ電極
３３  電流拡散層
３４  Ｐ型半導体層
３５１  第１発光層
３５２  第２発光層
３６  Ｎ型半導体層
３７  Ｎ電極
３８  透明支持層
３９  中間層
４  パッケージ部材
４０  基板
４２  枠体
４３  蛍光部材
４４、４５  配線パターン
５  給電部材
５２、５３  端子
５４、５５  外部リード線
５６  ホルダー
５７  押え板
６  放熱部材
６０  固定板部
６１  フィン部
６２、６３  スクリュー
７  熱拡散伝達部材
７０  上板
７１  下板
７２  メッシュ板
７３  冷媒
７４  凹部
７５  透孔
８  熱伝導材
８０、８１  金属バンプ
１００  車両用灯具
【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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