(57)【要約】【課題】    モールド樹脂から大気への光取出し効率を改善した半導体発光装置を提供することを目的とする。【解決手段】    半導体発光素子と、前記半導体発光素子を封止する樹脂と、前記樹脂の表面に設けられ、前記樹脂の屈折率と空気の屈折率との中間の屈折率を有する材料からなる反射防止膜と、を備えたことを特徴とする半導体発光装置、または、前記樹脂の表面の少なくとも一部に、前記樹脂を介して放出される光の波長の１／２よりも小さい平均ピッチを有する凹凸が設けられたことを特徴とする半導体発光装置を提供する。【選択図】    図１
2005251875.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を封止する樹脂と、
前記樹脂の表面に設けられ、前記樹脂の屈折率と空気の屈折率との中間の屈折率を有する材料からなる反射防止膜と、
を備えたことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記光の波長をλ、前記反射防止膜の屈折率をｎ、膜厚をＴとした時に、前記反射防止膜は、次式
Ｔ＝（ｍ−１／２）λ／２ｎ  （ｍは整数）
に略整合する膜厚で設けられることを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を封止する樹脂と、
を備え、
前記樹脂の表面の少なくとも一部に、前記樹脂を介して放出される光の波長の１／２よりも小さい平均ピッチを有する凹凸が設けられたことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項４】
前記凹凸は、曲面状に突出する複数の凸部を有することを特徴とする請求項３記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記凹凸は、側面に斜面を有する複数の凸部を有することを特徴とする請求項３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、半導体発光装置に関し、特に、発光素子を樹脂により封止したいわゆるモールド型の半導体発光装置などにおいて、モールド樹脂から大気中への光の取り出し効率を改善した半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光装置の典型的なものとして、ＬＥＤ（light emitting diode）やＬＤ（laser diode）などの半導体発光素子をモールド樹脂によって封止した半導体発光装置がある。このような半導体発光素子を構成する化合物半導体の多くは、発光波長領域における屈折率が３．２〜３．７程度と高く、一方、モールド樹脂の屈折率は１．５程度と小さい。このため、発光領域から放出された光は、屈折率の大きい化合物半導体層から屈折率の小さいモールド樹脂に向けて入射するので、臨界角よりも大きい入射角ではモールド樹脂との界面で全反射し、光の取出し効率が低下するという問題がある。これに対して、化合物半導体の表面を粗面化することにより、全反射を抑制できる（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１７４１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の如く、半導体発光素子からモールド樹脂への光透過率は、改善が可能である。
【０００４】
しかしながら、モールド樹脂から大気中への光取出しについては、両者の屈折率の違いによって透過率は制限されるため、まだ光取出し効率が悪いという問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、モールド樹脂から大気への光取出し効率を改善した半導体発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、半導体発光素子と、前記半導体発光素子を封止する樹脂と、前記樹脂の表面に設けられ、前記樹脂の屈折率と空気の屈折率との中間の屈折率を有する材料からなる反射防止膜と、を備えたことを特徴とする半導体発光装置が提供される。
【０００７】
または、本発明の他の一態様によれば、半導体発光素子と、前記半導体発光素子を封止する樹脂と、を備え、前記樹脂の表面の少なくとも一部に、前記樹脂を介して放出される光の波長の１／２よりも小さい平均ピッチを有する凹凸が設けられたことを特徴とする半導体発光装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、半導体発光素子を封止する樹脂の表面に反射防止膜を設けることにより、樹脂から放出される光の反射を抑制し、光取り出し効率を改善できる。
【０００９】
または、本発明の他の態様によれば、半導体発光素子を封止する樹脂の表面の少なくとも一部に凹凸を設けることより、グレーデッドインデックスを形成して、樹脂から放出される光の反射を抑制し、光取り出し効率を改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。  
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる半導体発光装置を表す模式断面図である。
【００１１】
この半導体発光装置は、半導体発光素子１と、一対のリード２、３と、封止樹脂５と、を有する。すなわち、半導体発光素子１は、図示しない導電性接着剤や半田などによってリード２に接着されている。この半導体発光素子１は、導電性結晶基板１ａの上に半導体層１ｂが積層された構造を有する。導電性結晶基板１ａの裏面側にはｎ側電極１ｃが形成され、また半導体層１ｂの上面にはｐ側電極１ｄが形成されている。リード２に対して、ｎ側電極１ｃが接着されている。
【００１２】
また、半導体発光素子１のｐ側電極１ｄとリード３とは、ボンディングワイア４によって電気的に接続されている。そして、半導体発光素子１は、保護およびレンズ機能を兼ねたモールド樹脂５によって封止されている。
【００１３】
半導体発光素子１の半導体層１ｂには、ｐ−ｎ接合が形成されている。この接合域が発光層となり、ｐ側電極１ｄを含むｎ型層の上面を光取出し面として、上向きに発光が得られる。また、導電性結晶基板１ａとして透明基板を用いた場合は、発光層からの光は下側からも取り出せることになる。
【００１４】
そして、本実施形態においては、モールド樹脂５の表面に、モールド樹脂５の屈折率と空気の屈折率との中間の値の屈折率を有する反射防止膜６が設けられている。反射防止膜６は、半導体発光素子１から放射される光に対する反射率が低くなるように、その屈折率と膜厚とが選択されている。反射防止膜６の屈折率をｎ、膜厚をＴ、半導体発光素子１から放出される光の波長をλとした時、以下の関係が満足されると反射防止膜６における反射率をゼロに近づけることができる。
２ｎＴ＝（ｍ−１／２）λ  （ｍは整数）
ここで、反射防止膜６を設けた場合の反射率は、以下のように説明できる。
【００１５】
モールド樹脂５と反射防止膜６による光の吸収が無いと仮定し、モールド樹脂５、反射防止膜６、および空気の屈折率をそれぞれｎ０、ｎ１、ｎ２とするとモールド樹脂５と反射防止膜６との界面での振幅反射率ｒ１および、反射防止膜６と空気との界面での振幅反射率ｒ２はそれぞれ次式で記述できる。
【数１】
2005251875.tif 000003
このとき、全体の振幅反射率ｒは、次式により表される。
【数２】
2005251875.tif 000004
従って、反射率Ｒは、次式により表すことができる。
【数３】
2005251875.tif 000005
図２は、反射防止膜６の膜厚と反射率との関係を例示するグラフ図である。すなわち、同図は、半導体発光素子１の発光波長が６２０ナノメータであり、反射防止膜６として屈折率１．３の樹脂薄膜を用いた場合の反射率の反射防止膜６の膜厚依存性を表す。ここで、モールド樹脂５の屈折率ｎ０は１．５、空気の屈折率ｎ２は１とした。
【００１６】
図２からわかるように、反射防止膜６の膜厚を１２０、３５５、６００ナノメータとすると反射率を顕著に下げることができる。すなわち、モールド樹脂５から大気への光透過率は、ほぼ１００％となり、発光輝度を向上できる。
【００１７】
ただし、反射防止膜６の膜厚Ｔとしては、必ずしも図２において極小の反射率が得られる値とする必要はなく、反射率が極小となる膜厚値のプラスマイナス３０ナノメータ程度の範囲内で、次式
Ｔ＝（ｍ−１／２）λ／２ｎ  （ｍは整数）
に略整合する膜厚に設定されればよい。
【００１８】
また、反射防止膜６の屈折率ｎ１の値を
【数４】
2005251875.tif 000006
とした場合に反射率Ｒを最も小さくすることができる。
【００１９】
このような反射防止膜６は、例えば、真空蒸着法やスパッタ法、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法、塗布法などの各種の方法により形成可能である。また、その材料については、樹脂の他にも、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯＸ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）などをはじめとする各種の酸化物やフッ化物などを用いることができる。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。  
図３は、本発明の第２の実施の形態にかかる半導体発光装置の模式断面図である。
【００２１】
同図については、図１に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。  
本実施形態の半導体発光装置の基本構成は、第１実施形態に関して前述したものと同様である。半導体発光素子１は、保護およびレンズ機能を兼ねたモールド樹脂７によって封止されている。そして、本実施形態においては、モールド樹脂７の表面に微細な凹凸７Ｒが形成されている。凹凸７ＲのピッチＰは発光波長の１／２未満に設定される。
【００２２】
モールド樹脂７の表面にこのような凹凸７Ｒを設けると、モールド樹脂７の屈折率（１．５程度）から大気の屈折率（１程度）まで連続的に屈折率が変化する領域が形成される。これがグレーデッドインデックス（graded index）として作用し、モールド樹脂７から大気中への光透過率をほぼ１００パーセントとすることができる。
【００２３】
図４は、凹凸７Ｒの作用を説明するための概念図である。  
すなわち、本実施形態においては、半導体発光素子１から放出された光Ｌは、図４（ａ）に表したように、封止樹脂７の中を通り、凹凸７Ｒが形成された表面領域を通過して大気（air）中に放出される。この時、凹凸７Ｒの部分においては、樹脂７（樹脂７の凸部に相当する）と、大気（樹脂７の凹部に相当する）とが交互に存在する。
【００２４】
図４（ｂ）は、このように樹脂７と大気とが交互に設けられた周期構造を表す概念図である。すなわち、光Ｌは、樹脂７と大気とが交互に隣接する繰り返し構造に対して、その繰り返し方向とは略垂直な方向に進む。このような場合、樹脂７（凸部）の屈折率をｎ１、厚みをａとし、大気（凹部）の屈折率をｎ２、厚みをｂとすると、波長λに比べて厚みａ、ｂが十分小さい場合は、その屈折率は次式により近似できる。
【数５】
2005251875.tif 000007
（１）式から分かるように、凹凸７Ｒの部分における平均の屈折率は、樹脂７の屈折率ｎ１と大気の屈折率ｎ２との中間的な値をとる。
【００２５】
そして、（１）式の近似が成立するためには、次式の条件を満足するように、各層の厚さａ、ｂが波長λより小さいことが必要である（S.M. Rytov, Sov. Phys. JETP 2 (1956) 466.）。
【数６】
2005251875.tif 000008
ここで、樹脂７（凸部）の屈折率ｎ１＝１．５とし、大気（凹部）の屈折率ｎ２＝１とし、ピッチＰ＝ａ＋ｂとすると、少なくともＰ／λが１／２未満であることが必要となる。
【００２６】
そして、本実施形態においては、凹凸７Ｒを曲面状あるいは傾斜状に形成することにより、図４（ｂ）に表した周期構造の厚みａ、ｂが順次変化する。  
図５乃至図７は、周期構造の厚みａ、ｂが変化することを説明するための概念図である。
【００２７】
すなわち、図５（ａ）に表したように、凹凸７Ｒの裾の付近の切断線Ｘにおける周期構造をみると、同図（ｂ）に表したように、樹脂７（凸部）の厚みａが大きく、大気（凹部）の厚みｂが小さい。（１）式から分かるように、この部分における平均の屈折率ｎは、樹脂７の屈折率ｎ１により近い値となる。
【００２８】
一方、図６（ａ）に表したように、凹凸７Ｒの中腹の付近の切断線Ｘにおける周期構造をみると、同図（ｂ）に表したように、樹脂７（凸部）の厚みａと、大気（凹部）の厚みｂとが近い。つまり、（１）式からわかるように、この部分における平均の屈折率ｎは、樹脂７の屈折率ｎ１と大気の屈折率ｎ２との中間的な値となる。
【００２９】
そして、図７（ａ）に表したように、凹凸７Ｒの先端の付近の切断線Ｘにおける周期構造をみると、同図（ｂ）に表したように、樹脂７（凸部）の厚みａよりも、大気（凹部）の厚みｂのほうが大きくなる。つまり、（１）式から分かるように、この部分における平均の屈折率ｎは、樹脂７の屈折率ｎ１よりも大気の屈折率ｎ２により近い値となる。
【００３０】
図８は、このような凹凸７Ｒを通過する光Ｌに対する実効的な屈折率の分布を説明するための模式図である。  
すなわち、同図（ａ）に表したように、凹凸７Ｒを光Ｌが通過するとき、同図（ｂ）に表したように、実効的な屈折率ｎは、凹凸７Ｒの部分において樹脂７の屈折率ｎ１から大気の屈折率ｎ２に連続的に変化する。つまり、「グレーデッドインデックス」が形成されている。このように屈折率が連続的に変化するグレーデッドインデックス構造においては、光の反射率を極めて低くすることができる。
【００３１】
グレーデッドインデックス構造を実現するためには、凹凸７Ｒを曲面状でなく、傾斜状に形成してもよい。  
図９は、傾斜状の凹凸７Ｒにおける屈折率の分布を例示する模式図である。  
同図（ａ）に表したように、断面が略傾斜直線状の凹凸７Ｒを形成した場合にも、凹凸７Ｒにおいて実効的な屈折率ｎは、樹脂７の屈折率ｎ１から大気の屈折率ｎ２に連続時に変化する。従って、この場合にも、グレーデッドインデックス構造が形成され、光Ｌに対する反射率を極めて低くすることが可能となる。
【００３２】
図１０は、本実施形態において設けることができる凹凸７Ｒの他の具体例を表す模式図である。本具体例においては、樹脂７の側から大気に向けて突出する凸部が密集して設けられた形態の凹凸７Ｒが形成されている。このような凹凸７Ｒを設けることによっても、同図（ｂ）に表したように、樹脂７の表面で樹脂７の屈折率ｎ１から大気の屈折率ｎ２に連続的に屈折率が変化するグレーデッドインデックスを形成できる。その結果として、光Ｌに対する反射率を極めて低くすることが可能となる。
【００３３】
図１１は、本実施形態において設けることができる凹凸７Ｒの他の具体例を表す模式図である。本具体例においては、大気の側から樹脂７に向けて形成された凸状のくぼみが密集して設けられた形態の凹凸７Ｒが形成されている。このような凹凸７Ｒを設けることによっても、同図（ｂ）に表したように、グレーデッドインデックスを形成できる。
【００３４】
なお、図３乃至図１１においては、凹凸７Ｒは、一定の形状の凸部あるいは凹部が周期的に配置されたものを例示した。しかし、本発明はこれには限定されない。すなわち、凹凸７Ｒは、図１２に例示した如く、不規則な形状の凸部あるいは凹部が不規則に配置されたものであってもよい。凹部あるいは凸部は、図１２に例示したもの以外にも、曲面状に不規則に形成されたものであってもよい。このように不規則な凹凸７Ｒを設けた場合においても、平均的な屈折率は、樹脂７の側から大気に向けてほぼ連続的に変化するため、グレーデッドインデックスを形成することが可能である。
【００３５】
なお、このように不規則な凹凸７Ｒが設けられた場合には、その平均のピッチが発光波長の１／２未満となるように凹凸７Ｒを設ければよい。
【００３６】
また、図１３に例示したように、略垂直状の側面を有する凸部が周期的あるいは不規則に配置された凹凸７Ｒを設けることもできる。この場合、凹凸７Ｒの付近における屈折率の分布は、同図（ｂ）に表した如くである。すなわち、凹凸７Ｒにおいて、（１）式により与えられる平均的な屈折率がほぼ一定に分布する。つまり、樹脂７の屈折率と大気の屈折率の中間的な屈折率が得られる。この場合には、屈折率は連続的には変化せず、分布に段差が生ずるが、樹脂７と大気の屈折率の差を緩和することによる反射率の低減効果が得られる。
【００３７】
次に、本実施形態の半導体発光装置の製造方法について説明する。  
図１４は、本実施形態の半導体発光装置の製造に用いることができる金型の断面を表す模式図である。すなわち、同図に例示した金型は、半導体発光装置の樹脂７をモールドする時に用いるものである。樹脂７のモールドは、ディップ法やインジェクション・モールド法などの各種の方法により実施できる。例えば、ディップ法による場合には、金型３００の中に流体状の樹脂を流し込み、半導体発光素子１をマウントしたリード２、３の先端を樹脂の中に浸漬させた状態で樹脂を硬化させればよい。
【００３８】
そして、本実施形態においては、金型３００の内面に、凹凸３００Ｒを設けておく。この形状が樹脂７の表面に反映されて、凹凸７Ｒを形成できる。なお、図１４に例示した凹凸３００Ｒは、図１０に表した凹凸７Ｒを形成するものに対応するが、これ以外にも、図３〜図１３に関して前述した各種の凹凸７Ｒの形状に対応した凹凸３００Ｒを金型３００に設けることにより、これら凹凸７Ｒを形成できる。
【００３９】
樹脂７の表面に凹凸７Ｒを設ける方法としては、この他にも、例えば、ナノインプリント（nano-imprinting）法を挙げることができる。  
図１５は、ナノインプリント法を説明するための概念図である。すなわち、樹脂７に形成する凹凸７Ｒに対応した凹凸４００Ｒを表面に形成したスタンパ４００を用意する。そして、硬化した後の樹脂７の表面をこのスタンパ４００に押しつけることにより、スタンパ４００の凹凸４００Ｒを樹脂７の表面に転写して凹凸７Ｒを形成できる。平板状のスタンパ４００を用いる場合には、例えば、樹脂７を矢印Ａの方向に抑えつつ、矢印Ｂで表したように適宜回転させることにより、略砲弾型の樹脂７の全面に凹凸７Ｒをムラなく形成できる。
【００４０】
また、スタンパ４００として図１４に表した金型３００に類似した形状のものを用いてもよい。すなわち、図１４に表した金型３００のように樹脂７の形状に合わせた窪みをもうけ、その窪みの内壁面に、図１５に表した凹凸４００Ｒを形成する。そして、硬化した後の樹脂７を挿入して圧力を印加することにより、樹脂７の表面に凹凸７Ｒを形成できる。
【００４１】
一方、樹脂７の表面に凹凸７Ｒを設ける方法としては、マスクを用いたエッチングを挙げることができる。樹脂７を形成した後、その表面に凹凸７Ｒに対応した微細なマスクを形成し、このマスクを介して樹脂７をエッチングする。本発明においては、（１）及び（２）式に関して前述したように、凹凸７Ｒのピッチは、発光波長の半分未満と微細である。これに対して、マスクを形成するために、例えば、ブロックコポリマーを用いることができる。
【００４２】
図１６は、ブロックコポリマーを用いたプロセスの一部を表す工程断面図である。  
すなわち、同図（ａ）に表したように、樹脂７の表面にマスク５００を形成する。具体的には、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）とポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）とからなるブロックコポリマーを溶剤に溶解した溶液を樹脂７の表面に塗布する。そして、例えば、１１０℃、９０秒間のプリベークにより溶剤を揮発させる。ついで、窒素雰囲気でアニールすることにより、ブロックコポリマーのＰＳとＰＭＭＡとが相分離する。この時、相分離したＰＳとＰＭＭＡのサイズは、組成にもよるが、１００ナノメータ程度とすることができる。また、相分離のためのアニールの条件は、樹脂７の軟化温度を考慮してアニール温度と時間とを適宜決定すればよい。
【００４３】
この後、相分離したブロックコポリマーを３０ｓｃｃｍのＣＦ４を流して圧力１．３３パスカル、パワー１００ワットでＲＩＥ（reactive ion etching）によりエッチングする。すると、ＰＳとＰＭＭＡのエッチング速度の差により、ＰＭＭＡが選択的にエッチングされ、図１６（ａ）に表したように、樹脂７の表面に微細なＰＳのパターンからなるマスク５００が形成される。
【００４４】
しかる後に、図１６（ｂ）に表したように、マスク５００を介して樹脂７をエッチングする。エッチングの方法としては、ドライエッチングでもウエットエッチングでもよい。
【００４５】
その後、マスク５００を除去することにより、図１６（ｃ）に表したように凹凸７Ｒが形成された樹脂７が得られる。なお、マスク５００がＰＳからなる場合、その除去の方法としては、酸素プラズマを用いたアッシング（ashing）を用いることができる。
【００４６】
以上説明したように、ブロックコポリマーを用いて微細なマスク５００を形成することにより、樹脂７の表面に微細な凹凸７Ｒを形成できる。ブロックコポリマーの材料としては、芳香環含有ポリマー鎖と、アクリル系ポリマー鎖とから構成される材料を用いることができる。  
また、ブロックコポリマーの材料として、芳香環含有ポリマー鎖と、脂肪族二重結合ポリマー鎖とから構成される材料を用いることもできる。後者の具体例としては、例えば、ポリスチレンとポリイソプレンを挙げることができる。この場合、相分離させた後にオゾン処理によってポリイソプレンを除去してポリスチレンのパターンを形成できる。
【００４７】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、半導体発光装置や半導体発光素子の構造などに関する各種の変型例も本発明の範囲に包含される。
【００４８】
図１７は、半導体発光装置の変型例の一例を表す模式図である。すなわち、本例においては、半導体発光素子１は、絶縁性の基板１ｅの上に形成されている。この時には、基板１ｅの上に形成したｎ型半導体層１ｆの一部を露出させてｎ側電極１ｃを設け、ワイア４Ａを用いてリード２に接続すればよい。このような半導体発光素子としては、例えば、サファイア基板などの上に形成したＧａＮ系の半導体発光素子を挙げることができる。
【００４９】
図１８は、半導体発光装置の変型例の他の例を表す模式断面図である。本例の半導体発光装置は、図１及び図３などに表したものと同様に、「砲弾型」などと呼ばれる樹脂封止型の半導体発光装置である。  
リード２の上部には、カップ部２Ｃが設けられ、半導体発光素子１は、このカップ部２Ｃの底面に接着剤などによりマウントされている。そして、もうひとつのリード３にワイア４により配線が施されている。カップ部２Ｃの内壁面は、光反射面２Ｒを構成し、半導体発光素子１から放出された光を反射して上方に取り出すことができる。
【００５０】
そして、カップ部２Ｃの周囲は、光透過性の樹脂７により封止されている。樹脂７の光取り出し面７Ｅは、集光曲面を形成し、半導体発光素子１から放出される光を適宜集光させて所定の配光分布が得られるようにすることができる。
【００５１】
図１９は、半導体発光装置の変型例のさらに他の例を表す模式断面図である。すなわち、本例においては、半導体発光素子１を封止する樹脂７は、その光軸７Ｃを中心軸とした回転対称であり、中心において半導体発光素子１の方向に後退し集束する形状を有する。このような形状の樹脂７を採用することにより、広角に光を分散させる配光特性が得られる。
【００５２】
図２０は、半導体発光装置の変型例のさらに他の例を表す模式断面図である。すなわち、本例は、「表面実装型」などと称されるものであり、半導体発光素子１は、リード２の上にマウントされ、もうひとつのリード３にワイア４により接続されている。これらリード２、３は、第１の樹脂９にモールドされており、半導体発光素子１は、透光性を有する第２の樹脂７により封止されている。第１の樹脂９は、例えば、酸化チタンの微粒子などを分散させることにより、光反射性が高められている。そして、その内壁面９Ｒが光反射面として作用し、半導体発光素子１から放出された光を外部に導く。
【００５３】
図２１は、半導体発光装置の変型例のさらに他の例を表す模式断面図である。すなわち、本例も、「表面実装型」などと称されるものであり、半導体発光素子１は、リード２の上にマウントされ、もうひとつのリード３にワイア４により接続されている。これらリード２、３の先端は、半導体発光素子１とともに、透光性を有する樹脂７にモールドされている。
【００５４】
図２２は、半導体発光装置の変型例のさらに他の例を表す模式断面図である。本例においては、図１８に関して前述したものと類似した構造が採用されているが、さらに半導体発光素子１を覆うように、蛍光体２０が設けられている。蛍光体２０は、半導体発光素子１から放出された光を吸収し、波長変換する役割を有する。例えば、半導体発光素子１から紫外線あるいは青色光の一次光が放出され、蛍光体２０は、この一次光を吸収して赤色や緑色などの異なる波長の２次光を放出する。例えば、３種類の蛍光体を混合させ、半導体発光素子１から放出される紫外線を蛍光体２０に吸収させて、青色光と緑色光と赤色光からなる白色光を放出させることもできる。  
また、蛍光体２０は、半導体発光素子１の表面に塗布してもよく、あるいは樹脂７に含有させてもよい。
【００５５】
そして、図１７乃至図２２に表したいずれの半導体発光装置においても、図１に関して前述したような反射防止膜６、あるいは図３乃至図１６に関して前述したような凹凸７Ｒを設けることにより、半導体発光素子１から放出される光を反射させることなく樹脂７から大気中に放出させることができる。その結果として、光の取り出し効率が大幅に向上し、輝度の高い半導体発光装置を提供できる。
【００５６】
一方、半導体発光素子１を構成する層構造の詳細などに関して当業者が適宜設計変更したものも、本発明の要旨を含む限り本発明の範囲に包含される。例えば、活性層として、ＩｎＧａＡｌＰ系の他にも、ＧａｘＩｎ１−ｘＡｓｙＮ１−ｙ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ＜１）系や、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ系など、様々な材料を用いることもできる。同様に、クラッド層や光ガイド層などについても、様々な材料を用いることもできる。
【００５７】
また、半導体発光素子１の形状やサイズについても、当業者が適宜設計変更したものも、本発明の要旨を含む限り本発明の範囲に包含される。いわゆる、「フリップチップ型」の半導体発光素子を用いてもよい。
【００５８】
その他、本発明の実施の形態として上述した半導体発光装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施しうるすべての半導体発光装置も同様に本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる半導体発光装置を表す模式断面図である。
【図２】反射防止膜６の膜厚と反射率との関係を例示するグラフ図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかる半導体発光装置の模式断面図である。
【図４】凹凸７Ｒの作用を説明するための概念図である。
【図５】周期構造の厚みａ、ｂが変化することを説明するための概念図である。
【図６】周期構造の厚みａ、ｂが変化することを説明するための概念図である。
【図７】周期構造の厚みａ、ｂが変化することを説明するための概念図である。
【図８】凹凸７Ｒを通過する光Ｌに対する実効的な屈折率の分布を説明するための模式図である。
【図９】傾斜状の凹凸７Ｒにおける屈折率の分布を例示する模式図である。
【図１０】第２の実施の形態において設けることができる凹凸７Ｒの他の具体例を表す模式図である。
【図１１】第２の実施の形態において設けることができる凹凸７Ｒの他の具体例を表す模式図である。
【図１２】不規則な形状の凸部あるいは凹部が不規則に配置された半導体発光装置を表す模式図である。
【図１３】略垂直状の側面を有する凸部が周期的あるいは不規則に配置された凹凸７Ｒを有する半導体発光装置を表す模式図である。
【図１４】第２の実施の形態の半導体発光装置の製造に用いることができる金型の断面を表す模式図である。
【図１５】ナノインプリント法を説明するための概念図である。
【図１６】ブロックコポリマーを用いたプロセスの一部を表す工程断面図である。
【図１７】半導体発光装置の変型例の一例を表す模式図である。
【図１８】半導体発光装置の変型例の他の例を表す模式断面図である。
【図１９】半導体発光装置の変型例のさらに他の例を表す模式断面図である。
【図２０】半導体発光装置の変型例のさらに他の例を表す模式断面図である。
【図２１】半導体発光装置の変型例のさらに他の例を表す模式断面図である。
【図２２】半導体発光装置の変型例のさらに他の例を表す模式断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 半導体発光素子
１ａ 基板
１ｂ 半導体層
１ｃ ｎ側電極
１ｄ ｐ側電極
１ｅ 絶縁性の基板
１ｆ ｎ型半導体層
２ リード
２Ｃ カップ部
２Ｒ 光反射面
３ リード
４、４Ａ ワイア
５ 樹脂
６ 反射防止膜
７ 樹脂
７Ｃ 光軸
７Ｅ 光取り出し面
７Ｒ 凹凸
９ 樹脂
９Ｒ 内壁面
３００ 金型
３００Ｒ 凹凸
４００ スタンパ
４００Ｒ 凹凸
５００ マスク
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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