(57)【要約】【課題】  観察角度による光の色合いの変化を抑えることができる半導体発光装置を提供する。【解決手段】  半導体発光装置１は、第１の光Ｌ1を発光するＬＥＤ５と、第１の光Ｌ1を受ける光入射面７１、及び光出射面７２を有し、第１の光Ｌ1の一部を第１の光よりも長波長の第２の光に変換し、この第２の光及び第１の光Ｌ1を光出射面７２から出射する蛍光板７とを備える。蛍光板７の光入射面７１及び光出射面７２は、凹凸形状を有する。【選択図】  図１
2005268323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長範囲の波長成分を含む第１の光を発光し、該第１の光を取り出す光取出し面を有する半導体発光素子と、
前記第１の光を受ける光入射面、及び光出射面を有し、前記第１の光の一部を前記第１の波長範囲よりも長波長である第２の波長範囲の波長成分を含む第２の光に変換し、前記第１及び第２の光を前記光出射面から出射する蛍光部と
を備え、
前記蛍光部の前記光入射面及び前記光出射面のうち少なくとも一方の面が、凹凸形状を有することを特徴とする、半導体発光装置。
【請求項２】
前記蛍光部の前記凹凸形状における凸状部の高さまたは凹状部の深さが、４０ｎｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記蛍光部の前記光入射面の面積が、前記半導体発光素子の前記光取出し面の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記蛍光部の前記凹凸形状が、複数の柱形状を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記複数の柱形状の高さが５μｍ以下であることを特徴とする、請求項４に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記蛍光部の前記光入射面及び前記光出射面のうち少なくとも一方の面における、前記光取出し面の投影を含む領域の前記凹凸形状の平均傾斜角が、当該面の他の領域の前記凹凸形状の平均傾斜角よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記蛍光部の前記光入射面及び前記光出射面のうち少なくとも一方の面における、前記光取出し面の投影を含む領域の前記凹凸形状の表面に、該凹凸形状よりも微細な凹凸形状をさらに有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記蛍光部の前記光出射面上に、複数の開口が形成された光反射膜をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記蛍光部の前記光出射面上に、複数の光反射膜をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記光出射面における前記光取出し面の投影を含む領域の前記光反射膜による被覆率が、前記光出射面における他の領域の前記光反射膜による被覆率よりも大きいことを特徴とする、請求項８または９に記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
前記半導体発光素子の前記光取出し面と対向する前記蛍光部の部分の平均厚さが、前記蛍光部の他の部分の平均厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
前記半導体発光素子を載置する載置面と、前記載置面に対して斜めに形成され、前記載置面を囲むように設けられた斜面とを有する容器をさらに備え、
前記蛍光部の端面が前記光入射面に対して斜めに形成されており、前記容器の前記斜面が前記蛍光部の前記端面を支持していることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項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、半導体発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）や紫外ＬＥＤといった短波長のＬＥＤと、これらのＬＥＤからの光によって蛍光を発する蛍光体とを用いた白色ＬＥＤが盛んに開発され、実用化されている。図８は、白色ＬＥＤの例を示す断面図である。図８に示す白色ＬＥＤ１００は、窒化物半導体を含んでおり青色光を発する発光素子１０１と、発光素子１０１を窪み１０２ａ内に収容するケース１０２と、窪み１０２ａを覆い、発光素子１０１からの青色光ＬBの一部を黄色の蛍光に変換する板状の蛍光体１０３とを備えている。そして、発光素子１０１からの青色光ＬBと蛍光体１０３において発生した黄色光とが合成された白色光ＬWが、蛍光体１０３から出射される。
【０００３】
また、図８に示したもの以外にも、例えば蛍光体を含む樹脂で発光素子を覆った構成が、特許文献１及び２に開示されている。また、発光素子上に蛍光体を塗布した構成が、特許文献３及び４に開示されている。また、スパッタ法を用いて発光素子上に蛍光体膜を形成した構成が、特許文献５に開示されている。
【特許文献１】特開平０７−９９３４５号公報
【特許文献２】特開平１０−９３１４６号公報
【特許文献３】特開平１１−３１８４５号公報
【特許文献４】特開平１１−４６０１９号公報
【特許文献５】特開平１１−４６０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記各特許文献に開示された白色ＬＥＤ、または図８に示した白色ＬＥＤでは、以下の問題点を生じることを本発明者らは見出した。ここで、図９（ａ）は、これらの白色ＬＥＤからの白色光に含まれる青色光及び黄色光の、出射中心軸方向を基準とする観察角度に応じた光強度の変化を示すグラフである。なお、図９（ａ）においては、白色ＬＥＤからの出射光の中心軸方向を観察角度０度としている。また、図９（ｂ）は、これらの白色ＬＥＤの観察角度による色合いの違いを示す図である。
【０００５】
図９（ａ）に示すように、発光素子から出射されて蛍光体を透過した青色光（図中のグラフＢ2）の強度は、比較的小さい観察角度のときに大きくなり、観察角度が大きくなるにつれて急激に減少する。これは、発光素子からの青色光のうち、発光素子の光取出し面から該光取出し面に対してほぼ垂直な方向に出射される青色光の割合が高く、光取出し面に対して斜めに出射される青色光の割合が低いことに起因する。他方、蛍光体において発生する黄色光は、蛍光体内において様々な方向へ向けて発光する。これにより、蛍光体から出射される黄色光の強度は、観察角度が大きくなるにつれてなだらかに減少する。したがって、図９（ｂ）に示すように、観察角度が小さいとき（図中Ｘ）には白色光に含まれる青色光成分が多くなり、青っぽい白色に見えてしまう。また、観察角度が大きいとき（図中Ｙ）には白色光に含まれる黄色光成分が多くなり、黄色っぽい白色に見えてしまう。
【０００６】
このように、従来の白色ＬＥＤにおいては、観察角度によって白色光の色合いが異なるという問題があった。本発明は、このような問題点を鑑みてなされたものであり、観察角度による光の色合いの変化を抑えることができる半導体発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明による半導体発光装置は、第１の波長範囲の波長成分を含む第１の光を発光し、該第１の光を取り出す光取出し面を有する半導体発光素子と、第１の光を受ける光入射面、及び光出射面を有し、第１の光の一部を第１の波長範囲よりも長波長である第２の波長範囲の波長成分を含む第２の光に変換し、第１及び第２の光を光出射面から出射する蛍光部とを備え、蛍光部の光入射面及び光出射面のうち少なくとも一方の面が、凹凸形状を有することを特徴とする。
【０００８】
上記した半導体発光装置では、蛍光部の光入射面及び光出射面のうち少なくとも一方の面が凹凸形状を有している。これにより、半導体発光素子から出射された第１の光が該凹凸形状によって屈折するので、第１の光が蛍光部から拡散して出射されることとなる。従って、発光素子の光取出し面からほぼ垂直な方向に出射された第１の光が蛍光部を透過する際に拡散するので、比較的小さな観察角度における第１の光の強度の割合を従来の白色ＬＥＤより小さく抑えるとともに、比較的大きな観察角度における第１の光の強度の割合を従来の白色ＬＥＤより大きくすることができる。よって、この半導体発光装置によれば、第１の光の強度分布を第２の光の強度分布に近づけることができるので、第１の光と第２の光とを合成した光の、観察角度による色合いの変化を低減することができる。
【０００９】
また、半導体発光装置は、蛍光部の凹凸形状における凸状部の高さまたは凹状部の深さが、４０ｎｍ以上１０μｍ以下であることを特徴としてもよい。これによって、半導体発光素子から出射された第１の光を蛍光部において効果的に拡散させることができる。
【００１０】
また、半導体発光装置は、蛍光部の光入射面の面積が、半導体発光素子の光取出し面の面積よりも大きいことを特徴としてもよい。これによって、半導体発光素子の光取出し面から斜め方向に出射された第１の光を蛍光部に好適に入射させることができるので、半導体発光素子において発生した第１の光を効率よく利用できる。
【００１１】
また、半導体発光装置は、蛍光部の凹凸形状が、複数の柱形状を含むことを特徴としてもよい。蛍光部の光入射面における凹凸形状が複数の柱形状を含むことによって、半導体発光素子から出射された第１の光の蛍光部への入射効率を高めることができる。また、蛍光部の光出射面における凹凸形状が複数の柱形状を含むことによって、蛍光部を透過した第１の光及び蛍光部において発生した第２の光の取り出し効率を高めることができる。従って、この半導体発光装置によれば、半導体発光装置の発光効率を高めることができる。
【００１２】
また、半導体発光装置は、複数の柱形状の高さが５μｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
また、半導体発光装置は、蛍光部の光入射面及び光出射面のうち少なくとも一方の面における、光取出し面の投影を含む領域の凹凸形状の平均傾斜角が、当該面の他の領域の凹凸形状の平均傾斜角よりも大きいことを特徴としてもよい。また、半導体発光装置は、蛍光部の光入射面及び光出射面のうち少なくとも一方の面における、光取出し面の投影を含む領域の凹凸形状の表面に、該凹凸形状よりも微細な凹凸形状をさらに有することを特徴としてもよい。これらのうち少なくとも一方の構成によって、半導体発光素子の光取出し面からほぼ垂直方向に出射される第１の光を、斜め方向に出射される第１の光と比較してより効果的に拡散させることができるので、比較的小さな観察角度における第１の光の強度の割合をさらに小さく抑えるとともに、比較的大きな観察角度における第１の光の強度の割合をさらに大きくすることができる。
【００１４】
また、半導体発光装置は、蛍光部の光出射面上に、複数の開口が形成された光反射膜をさらに備えることを特徴としてもよい。また、半導体発光装置は、蛍光部の光出射面上に、複数の光反射膜をさらに備えることを特徴としてもよい。これらのうち少なくとも一方の構成によって、蛍光部を透過しようとする第１の光の一部が、蛍光部の光出射面に設けられた光反射膜において反射し、蛍光部内に戻される。従って、蛍光部内において第２の光に変換される第１の光の割合が高まり、観察角度による第１の光の強度分布に近い強度分布を有する第２の光を好適に発生させることができる。従って、第１の光と第２の光とを合成した光の、観察角度による色合いの変化をさらに抑えることができる。
【００１５】
また、半導体発光装置は、光出射面における光取出し面の投影を含む領域の光反射膜による被覆率が、光出射面における他の領域の光反射膜による被覆率よりも大きいことを特徴としてもよい。これによって、半導体発光素子の光取出し面からほぼ垂直方向に出射される光強度の大きな第１の光に蛍光部内を長く通過させて、この第１の光のうち第２の光に変換される割合を増すことができるので、観察角度による色合いの変化をさらに抑えることができる。
【００１６】
また、半導体発光装置は、半導体発光素子の光取出し面と対向する蛍光部の部分の平均厚さが、蛍光部の他の部分の平均厚さよりも厚いことを特徴としてもよい。前述したように、半導体発光素子の光取出し面からほぼ垂直方向に出射される第１の光の強度は、斜め方向に出射される第１の光の強度よりも大きい傾向がある。この半導体発光装置では、ほぼ垂直方向に出射される第１の光の蛍光部内の光路が、斜め方向に出射される第１の光の蛍光部内の光路よりも長くなる。従って、この半導体発光装置によれば、半導体発光素子の光取出し面からほぼ垂直方向に出射される光強度の大きな第１の光に蛍光部内を長く通過させて、この第１の光のうち第２の光に変換される割合を増すことができるので、観察角度による色合いの変化をさらに抑えることができる。
【００１７】
また、半導体発光装置は、半導体発光素子を載置する載置面と、載置面に対して斜めに形成され、載置面を囲むように設けられた斜面とを有する容器をさらに備え、蛍光部の端面が光入射面に対して斜めに形成されており、容器の斜面が蛍光部の端面を支持していることを特徴としてもよい。これによって、蛍光部から容器へ熱を伝達する面の面積を広くすることができ、蛍光部における放熱効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による半導体発光装置によれば、観察角度による光の色合いの変化を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら本発明による半導体発光装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】
（実施の形態）
図１は、本発明による半導体発光装置の実施形態の構成を示す側面断面図である。図１を参照すると、本実施形態の半導体発光装置１は、ケース３と、ＬＥＤ５と、蛍光板７と、リード端子１１とを備えている。
【００２１】
ケース３は、ＬＥＤ５を収容するための容器である。ケース３は、ＬＥＤ５を載置する載置面３ａと、載置面３ａに対して斜めに形成され、載置面３ａを囲むように設けられた斜面３ｂとを有している。ケース３は、例えば金属などの導電性を有する材料を含んでおり、後述するＬＥＤ５のカソード電極と半導体発光装置１の外部配線とを電気的に接続する役割を果たす。また、載置面３ａ及び斜面３ｂのうち少なくとも一方の面には、ＬＥＤ５からの光Ｌ1を好適に反射するように、例えば銀めっきなどによって光反射膜が形成されていることが好ましい。
【００２２】
ＬＥＤ５は、本実施形態における半導体発光素子である。ＬＥＤ５は、ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（１≧ｘ≧０，１≧ｙ≧０）といった窒化物半導体からなる発光層を有しており、波長３７０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲内に含まれる第１の波長範囲の波長成分を含む第１の光Ｌ1を発光する。第１の光Ｌ1は、ＬＥＤ５の光取出し面５ａから取り出される。第１の光Ｌ1の全光量のうち多くの部分は、光取出し面５ａからほぼ垂直方向に出射されて蛍光板７に入射する。また、第１の光Ｌ1のうち、光取出し面５ａまたはＬＥＤ５の側面から斜め方向に出射される部分は、ケース３の斜面３ｂにおいて反射した後、蛍光板７に入射する。
【００２３】
ＬＥＤ５は、光取出し面５ａとは反対側の面５ｂとケース３の載置面３ａとが対向するように載置面３ａ上に載置されている。ＬＥＤ５の面５ｂには図示しない第１の電極が設けられており、この第１の電極と載置面３ａとは、例えばＡｕＳｎはんだといった図示しない導電性接着剤によって接合されている。また、光取出し面５ａには図示しない第２の電極が設けられており、この第２の電極は、ボンディングワイヤ１５を介してリード端子１１と電気的に接続されている。リード端子１１は、例えば金属といった導電性材料からなり、ケース３を貫通するように設けられている。リード端子１１とケース３とは、絶縁性部材１３によって互いに絶縁されている。リード端子１１は、半導体発光装置１の外部配線と電気的に接続され、ＬＥＤ５を駆動するための電圧をケース３との間に印加される。
【００２４】
蛍光板７は、本実施形態における蛍光部である。蛍光板７は、例えばＣｕ及びＩが添加されたＺｎＳＳｅといった蛍光材料が板状に成形されてなる。蛍光板７は、ＬＥＤ５の光取出し面５ａと対向する光入射面７１、及び該光入射面７１に対してＬＥＤ５とは反対側に位置する光出射面７２を有している。蛍光板７は、ＬＥＤ５からの第１の光Ｌ1を光入射面７１に受ける。また、蛍光板７は、第１の光Ｌ1の一部によって励起され、第１の波長範囲よりも長波長であり波長５５０ｎｍ〜６１０ｎｍの範囲内に含まれる第２の波長範囲の波長成分を含む、第２の光を発光する。具体的には、この第２の光は、上記第２の波長範囲内にピークを有し、波長４５０ｎｍ〜７５０ｎｍの範囲内に裾を引くブロードな発光スペクトル成分を含む。蛍光板７は、発生した第２の光と、蛍光板７を励起させた残りの第１の光Ｌ1とを含む白色光Ｌ3を、光出射面７２から出射する。
【００２５】
蛍光板７の光入射面７１及び光出射面７２は、それぞれ凹凸形状を有している。ここで、光入射面７１及び光出射面７２の凹凸形状とは、ＬＥＤ５からの第１の光Ｌ1に対する凹凸形状を指し、該凹凸形状によって第１の光Ｌ1が屈折するように形成されたものである。また、光入射面７１及び光出射面７２の凹凸形状とは、高さ（深さ）が例えば４０ｎｍ〜１０μｍ程度ある凸部または凹部、或いはその両方を有する平面または曲面が、無秩序もしくは規則的に配置された形状を意味する。ここで、凹凸形状の高さ（深さ）は、上記のように４０ｎｍ以上１０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、これにより、波長約４００ｎｍ〜８００ｎｍの可視光を効果的に屈折させることができる。なお、凹凸形状の表面にさらに微小な凹凸形状が形成されているような場合には、微小な凹凸形状の高さ（深さ）が上記範囲にあることが好ましい。
【００２６】
また、蛍光板７の光入射面７１の面積は、ＬＥＤ５の光取出し面５ａの面積よりも大きく設定されることが好ましい。換言すれば、ＬＥＤ５の光取出し面５ａを蛍光板７の光入射面７１に投影したときの投影面が光取出し面５ａに含まれるような大きさで光入射面７１が設けられることが好ましい。なお、ここでいう光入射面７１の面積とは、光入射面７１の外形寸法によって求まる領域の大きさを指すものとする。
【００２７】
また、蛍光板７の端面８１は、光入射面７１に対して斜めに形成されている。厳密には、蛍光板７の端面８１は、光入射面７１の凹凸形状を平滑化したときの面、或いは光入射面７１の凹凸形状をならしたときの面に対して斜めに交差するように形成されている。そして、蛍光板７は、端面８１とケース３の斜面３ｂとが対向するようにケース３に嵌め込まれており、端面８１が斜面３ｂに支持されるとともに、端面８１と斜面３ｂとが接着剤１７によって互いに固定されている。
【００２８】
なお、図示しないが、蛍光板７の光入射面７１、ケース３の載置面３ａ及び斜面３ｂ、及びＬＥＤ５の表面によって囲まれる領域は、第１の光Ｌ1を透過する樹脂によって満たされていることが好ましい。これによって、ＬＥＤ５の光取出し面５ａ内外の屈折率差、及び蛍光板７の光入射面７１内外の屈折率差を緩和し、ＬＥＤ５から蛍光板７への第１の光Ｌ1の入射効率を高めることができる。また、蛍光板７の光出射面７２は、白色光Ｌ3を透過する樹脂によって覆われていることが好ましい。これによって、蛍光板７の光出射面７２内外の屈折率差を緩和し、白色光Ｌ3の出射効率を高めることができる。また、光出射面７２を覆う樹脂をレンズ状に成型すれば、白色光Ｌ3を集光する集光レンズとしての機能を持たせることもできる。なお、上記樹脂としては、エポキシ樹脂や、シリコーン樹脂などが例示される。
【００２９】
上記構成を備える半導体発光装置１は、次のように動作する。すなわち、半導体発光装置１の外部に設けられた配線を介してリード端子１１とケース３との間に駆動電圧が印加されると、ＬＥＤ５の光取出し面５ａから第１の光Ｌ1が出射される。第１の光Ｌ1は、その光量のうち多くの部分が光取出し面５ａからほぼ垂直方向に出射され、蛍光板７の光入射面７１に入射する。また、第１の光Ｌ1の他の部分は、光取出し面５ａから斜め方向に出射され、ケース３の斜面３ｂにおいて反射した後、蛍光板７の光入射面７１に入射する。第１の光Ｌ1は、蛍光板７の光入射面７１に入射する際に、光入射面７１に形成された凹凸形状によって様々な方向（主に、ＬＥＤ５の光取出し面５ａの法線方向に対する角度が広がる方向）に屈折しながら入射する。
【００３０】
蛍光板７の光入射面７１に第１の光Ｌ1が入射すると、蛍光板７内において第１の光Ｌ1の一部が蛍光材料を励起する。そして、蛍光板７内において第２の光が発生する。他方、蛍光材料を励起することなく蛍光板７を透過した第１の光Ｌ1は、蛍光板７の光出射面７２から出射する。第１の光Ｌ1は、蛍光板７の光出射面７２から出射する際に、光出射面７２に形成された凹凸形状によって様々な方向（主に、ＬＥＤ５の光取出し面５ａの法線方向に対する角度が広がる方向）に屈折しながら出射する。そして、蛍光板７の光出射面７２から出射した第２の光と第１の光Ｌ1とが合成されて、白色光Ｌ3となる。白色光Ｌ3は、半導体発光装置１の外部へ取り出される。
【００３１】
以上に述べた本実施形態による半導体発光装置１は、次の効果を有する。すなわち、本実施形態の半導体発光装置１では、蛍光板７の光入射面７１及び光出射面７２が凹凸形状を有している。これにより、ＬＥＤ５から出射した第１の光Ｌ1が該凹凸形状によって屈折するので、第１の光Ｌ1が蛍光板７から拡散して出射することとなる。
【００３２】
ここで、図２は、蛍光板７から出射する白色光Ｌ3に含まれる第１の光Ｌ1（図中のグラフＢ1）及び第２の光（図中のグラフＹ1）の、出射中心軸方向を基準とする観察角度に応じた光強度の分布を示すグラフである。このグラフに示すように、本実施形態の半導体発光装置１においては、ＬＥＤ５の光取出し面５ａからほぼ垂直な方向に出射された第１の光Ｌ1が蛍光板７において拡散することにより、第１の光Ｌ1の全光量のうち小さな観察角度における光量割合を従来の白色ＬＥＤ（図９参照）より低下させるとともに、大きな観察角度における光量割合を従来の白色ＬＥＤより大きくすることができる。これにより、第１の光Ｌ1及び第２の光それぞれの観察角度による強度の分布を近づけることができる。
【００３３】
従って、本実施形態の半導体発光装置１によれば、第１の光Ｌ1と第２の光とが合成されてなる白色光Ｌ3の、観察角度による色合いの変化を抑えることができる。
【００３４】
なお、本実施形態の半導体発光装置１では光入射面７１及び光出射面７２の双方が凹凸形状を有しているが、光入射面７１及び光出射面７２のうちいずれか一方のみ凹凸形状を有する構成であっても、上記効果を好適に得ることができる。特に、光入射面７１が凹凸形状を有することによって、第１の光Ｌ1が光入射面７１において全反射されにくくなり、蛍光板７に第１の光Ｌ1を効率よく取り込むことができる。また、光出射面７２が凹凸形状を有すれば、光出射面７２から第１の光Ｌ1及び第２の光を効率よく出射することができる。
【００３５】
また、本実施形態のように、蛍光板７の光入射面７１の面積は、ＬＥＤ５の光取出し面５ａの面積よりも大きいことが好ましい。これによって、ＬＥＤ５の光取出し面５ａから出射された第１の光Ｌ1のうち斜め方向に出射された第１の光Ｌ1を蛍光板７に好適に入射させることができるので、ＬＥＤ５において発生した第１の光Ｌ1を効率よく利用することができる。
【００３６】
また、本実施形態のように、蛍光板７の端面８１が光入射面７１に対して斜めに形成されており、端面８１がケース３の斜面３ｂに支持されていることが好ましい。蛍光板７においては、第１の光Ｌ1の一部を第２の光に変換する際に、ストークスシフトに起因するエネルギーロスによって熱が生じる。蛍光板７の端面８１がケース３の斜面３ｂに支持されることによって、蛍光板７において発生した熱を蛍光板７からケース３へ好適に伝達することができる。また、蛍光板７の端面８１を斜めに形成し、この端面８１を斜面３ｂが支持することによって、蛍光板７からの熱をケース３へ伝達する面の面積を広く確保することができ、蛍光板７の放熱効率を高めることができる。また、例えば蛍光板の光入射面とケース上面とを接着する場合と比較して、蛍光板に接着のための接着代が必要ないので、蛍光板７の外形寸法を小さくすることが可能となる。また、蛍光板７の端面８１は、光を遮蔽する部材（例えば、本実施形態のケース３）によって覆われていることが好ましい。これにより、蛍光板７の端面８１から光が漏れることを防ぎ、観察角度による白色光Ｌ3の色合いの変化をさらに低減することができる。
【００３７】
なお、半導体発光装置１では、ＬＥＤ５の光取出し面５ａもまた凹凸形状を有することが好ましい。これによって、ＬＥＤ５からの第１の光Ｌ1の光取出し効率を高めることができるとともに、第１の光Ｌ1が拡散して蛍光板７に入射するので、観察角度による第１の光Ｌ1の強度変化をさらに抑えることができる。また、蛍光板７の光入射面７１、ケース３の載置面３ａ及び斜面３ｂ、及びＬＥＤ５の表面によって囲まれる領域に満たされる樹脂、及び蛍光板７の光出射面７２を覆う樹脂は、例えばガラスビーズやＳｉＯ2，ＴｉＯ2といった光拡散材を含むことが好ましい。これによって、白色光Ｌ3がより一層拡散するので、観察角度による色合いの変化をさらに抑えることができる。
【００３８】
また、本実施形態のＬＥＤ５のように窒化物半導体からなる発光層を有する半導体発光素子では、第１の光Ｌ1が青色光だけでなくその周辺波長（例えば紫外光、近紫外光）の光を含む場合がある。このような紫外光や近紫外光といった光は、樹脂を劣化させ易い。これに対し、本実施形態の半導体発光装置１では、ＬＥＤ５からの第１の光Ｌ1が蛍光板７を通過する際に、第１の光Ｌ1に含まれる紫外光や近紫外光が蛍光板７に吸収されるので、蛍光板７を覆うように設けられる樹脂の劣化を抑えることができる。
【００３９】
（第１の変形例）
次に、上記実施形態の半導体発光装置１の変形例について説明する。図３（ａ）は、第１の変形例による半導体発光装置１ａの構成を示す側面断面図である。また、図３（ｂ）は、蛍光板７ａの光入射面７３の拡大図である。本変形例の半導体発光装置１ａと上記実施形態の半導体発光装置１との相違点は、蛍光板７ａの光入射面７３の表面形状である。なお、半導体発光装置１ａの他の構成については、上記実施形態と同様であるので詳細な説明を省略する。
【００４０】
図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照すると、本変形例の蛍光板７ａの光入射面７３における凹凸形状は、複数の微小な円柱１９が光入射面７３の面方向に並んで配置された、いわゆるフォトニック結晶構造を呈している。円柱１９同士のピッチｐは例えば２μｍであり、円柱１９の径ｄは例えば１μｍであり、円柱１９の高さｈは例えば１μｍである。なお、ＬＥＤ５からの第１の光Ｌ1を蛍光板７ａに効率よく入射させるために、円柱１９の高さｈは４０ｎｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。
【００４１】
本変形例による半導体発光装置１ａは、次の効果を有する。すなわち、この半導体発光装置１ａによれば、蛍光板７ａの光入射面７３における凹凸形状が複数の円柱１９を含むフォトニック結晶構造を呈することによって、ＬＥＤ５から出射した第１の光Ｌ1が蛍光板７ａへ拡散しながら入射するとともに、第１の光Ｌ1の蛍光板７ａへの入射効率を高めることができる。
【００４２】
本変形例では、光入射面７３の凹凸形状が複数の円柱１９を含んでいるが、光出射面７２の凹凸形状が複数の円柱１９を含んでも良い。これによって、蛍光板７ａを透過した第１の光Ｌ1及び蛍光板７ａにおいて発生した第２の光の光出射面７２からの取り出し効率を高めることができるので、半導体発光装置１ａの発光効率を高めることができる。また、光入射面７３（光出射面７２）の凹凸形状は、円柱１９のかわりに、四角柱や六角柱など、円柱以外の柱形状を含んでもよい。
【００４３】
（第２の変形例）
図４（ａ）は、第２の変形例による半導体発光装置１ｂの構成を示す側面断面図である。本変形例の半導体発光装置１ｂと上記実施形態の半導体発光装置１との相違点は、蛍光板７ｂの光出射面７４の形状である。なお、半導体発光装置１ｂの他の構成については、上記実施形態と同様である。
【００４４】
図４（ａ）を参照すると、本変形例の蛍光板７ｂの光出射面７４においては、ＬＥＤ５の光取出し面５ａの投影を含む領域７４ａの凹凸形状の平均傾斜角が、他の領域の凹凸形状の平均傾斜角よりも大きくなるように、凹凸形状が形成されている。換言すれば、領域７４ａにおける凹凸形状が、他の領域における凹凸形状よりも急峻な側面でもって形成されている。平均傾斜角が大きい凹凸形状としては、例えば隣り合う凸部の頂点同士の間隔（或いは、隣り合う凹部の底同士の間隔）が他の領域よりも狭く形成されている形状や、隣り合う凸部の高さ（或いは、隣り合う凹部の深さ）が、他の領域よりも高く（深く）形成されている形状などが例示される。
【００４５】
ここで、ＬＥＤ５の光取出し面５ａの投影を含む領域７４ａとは、光取出し面５ａの法線によって該光取出し面５ａを光出射面７４に投影したときの、投影面に相当する領域を含む領域を指すものとする。
【００４６】
本変形例による半導体発光装置１ｂは、次の効果を有する。すなわち、この半導体発光装置１ｂでは、ＬＥＤ５の光取出し面５ａから出射される第１の光Ｌ1のうち、ほぼ垂直方向に出射される第１の光Ｌ1が傾斜角の大きな凹凸によって拡散し、斜め方向に出射される第１の光Ｌ1が傾斜角の小さな凹凸によって拡散するので、垂直方向に出射する第１の光Ｌ1が、斜め方向に出射する第１の光Ｌ1よりも広角度に拡散する。従って、この半導体発光装置１ｂによれば、小さな観察角度における第１の光Ｌ1の強度割合を効果的に抑えつつ、大きな観察角度における第１の光Ｌ1の強度割合を増すことができるので、第１の光Ｌ1及び第２の光それぞれの観察角度による強度分布をさらに近づけ、白色光Ｌ3の観察角度による色合いの変化をより効果的に抑えることができる。
【００４７】
なお、本変形例では、光出射面７４における凹凸の平均傾斜角を領域によって異ならせているが、光入射面における凹凸の平均傾斜角を領域によって異ならせてもよい。具体的には、光入射面においてＬＥＤ５の光取出し面５ａの投影を含む領域の凹凸の平均傾斜角が、他の領域の凹凸の平均傾斜角よりも大きくなるように、光入射面の凹凸形状を形成してもよい。これによって、蛍光板に入射する第１の光Ｌ1のうち、光取出し面５ａからほぼ垂直方向に出射された第１の光Ｌ1が傾斜角の比較的大きな凹凸によってより広角度に拡散しながら蛍光板に入射するので、光出射面７４における凹凸の平均傾斜角を領域によって異ならせた場合と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
また、本変形例では、光出射面７４（または光入射面）における凹凸の平均傾斜角を領域によって異ならせることにより第１の光Ｌ1をより広角度に拡散させているが、図４（ｂ）に示すように、光出射面７５（または光入射面）における光取出し面５ａの投影を含む領域の凹凸７５ａの表面に、該凹凸７５ａよりも微細な凹凸７５ｂをさらに有することによっても、第１の光Ｌ1をより広角度に拡散させることができる。このような凹凸形状を蛍光板の光入射面及び光出射面の少なくとも一方が有することによって、本変形例と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
（第３の変形例）
図５（ａ）は、第３の変形例による半導体発光装置１ｃの構成を示す側面断面図である。本変形例の半導体発光装置１ｃが上記実施形態の半導体発光装置１と相違する点は、蛍光板７の光出射面７２上に光反射膜２１が設けられている点である。なお、半導体発光装置１ｃの他の構成については、上記実施形態と同様である。
【００５０】
本変形例において、光出射面７２上の光反射膜２１は、光出射面７２の一部を覆うように形成される。ここで、図５（ｂ）は、蛍光板７の光出射面７２上に設けられた光反射膜２１の形状の一例として、光反射膜２２を示す拡大平面図である。図５（ｂ）を参照すると、光反射膜２２は、複数の開口２２ａを有しており、該開口２２ａにおいて蛍光板７の光出射面７２が露出している。また、図５（ｃ）は、光反射膜２１の形状の他の一例として、光反射膜２３を示す拡大平面図である。図５（ｃ）を参照すると、蛍光板７の光出射面７２上に複数の光反射膜２３が互いに隔離して設けられている。
【００５１】
また、光反射膜２１〜２３の光出射面７２に対する被覆率は、光出射面７２における光取出し面５ａの投影を含む領域において比較的大きく、他の領域において比較的小さいことが好ましい。
【００５２】
また、光反射膜２１〜２３は、例えばＡｇといった金属を、レジストパターンを介して蒸着等により光出射面７２に成膜し、レジストパターンを除去することによって、好適に形成される。
【００５３】
本変形例による半導体発光装置１ｃは、次の効果を有する。すなわち、半導体発光装置１ｃでは、蛍光板７を透過しようとする第１の光Ｌ1の一部が、蛍光板７の光出射面７２に設けられた光反射膜２１（または光反射膜２２，２３）において反射し、蛍光板７内に戻される。従って、蛍光板７内において第２の光に変換される第１の光Ｌ1の割合が高まり、観察角度による第１の光Ｌ1の強度分布に近い強度分布を有する第２の光を好適に発生させることができる。従って、第１の光Ｌ1と第２の光とを合成した白色光Ｌ3の、観察角度による色合いの変化をさらに抑えることができる。
【００５４】
また、本変形例のように、光出射面７２の光取出し面５ａの投影を含む領域における光反射膜２１（または光反射膜２２，２３）による被覆率が、光出射面７２の他の領域における被覆率よりも大きいことが好ましい。これによって、ＬＥＤ５の光取出し面５ａからほぼ垂直方向に出射される光強度の大きな第１の光Ｌ1に蛍光板７内を長く通過させて、この第１の光Ｌ1のうち第２の光に変換される割合を増すことができるので、観察角度による色合いの変化をさらに抑えることができる。
【００５５】
また、図５（ｂ）に示したように、光反射膜２２が複数の開口２２ａを有するような構成では、光反射膜２２が一体に繋がっているため、蛍光板７において発生した熱を光反射膜２２を介して効率よく放出することができる。この際、光反射膜２２は、例えば金属などの熱伝導率が高い材料からなることが好ましい。
【００５６】
（第４の変形例）
図６は、第４の変形例による半導体発光装置１ｄの構成を示す側面断面図である。本変形例の半導体発光装置１ｄが上記実施形態の半導体発光装置１と相違する点は、蛍光板７ｄの厚さが部位によって異なる点である。なお、半導体発光装置１ｄの他の構成については、上記実施形態と同様である。
【００５７】
図６を参照すると、本変形例の蛍光板７ｄは、次の特徴を有する。すなわち、ＬＥＤ５の光取出し面５ａと対向する蛍光板７ｄの部分７６の平均厚さが、蛍光板７ｄの他の部分の平均厚さよりも厚く形成されている。ここで、蛍光板７ｄの平均厚さとは、蛍光板７ｄの厚み方向における、光入射面７１の凹凸形状の表面と光出射面７２の凹凸形状の表面との距離の当該部分における平均値を指すものとする。
【００５８】
本変形例による半導体発光装置１ｄの効果について説明する。前述したように、ＬＥＤ５において発生した第１の光Ｌ1の全光量のうち多くの部分は、光取出し面５ａからほぼ垂直方向に出射されて蛍光板７に入射する。本変形例による半導体発光装置１ｄでは、光取出し面５ａと対向する蛍光板７ｄの部分７６の平均厚さが他の部分の平均厚さよりも厚いことによって、光取出し面５ａから垂直方向に出射される第１の光Ｌ1の蛍光板７ｄ内における光路が、斜め方向に出射される第１の光Ｌ1の蛍光板７ｄ内における光路よりも長くなる。従って、本変形例の半導体発光装置１ｄによれば、ＬＥＤ５の光取出し面５ａからほぼ垂直方向に出射される光強度の大きな第１の光Ｌ1に蛍光板７内を長く通過させて、この第１の光Ｌ1の第２の光への変換効率を高めることができるので、観察角度による色合いの変化をさらに抑えることができる。
【００５９】
また、本変形例では、蛍光板７を凸レンズ形状とすることも可能である。これによって、白色光Ｌ3を集光するためのレンズ機能と蛍光機能とを蛍光板７が兼備できるので、部品点数を削減することができる。
【００６０】
以上に述べた実施形態及び各変形例においては、ＬＥＤ５を複数備える構成でもよい。すなわち、ケース３の載置面３ａ上に複数のＬＥＤ５を実装することにより、より高輝度の半導体発光装置を実現できる。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ上述した第２及び第４の変形例による半導体発光装置が複数のＬＥＤ５を備える場合の構成を示す断面図である。図７（ａ）に示すように、第２の変形例に係る半導体発光装置がＬＥＤ５を複数備える場合には、複数のＬＥＤ５それぞれの光取出し面５ａの投影を含む光出射面７８の複数の領域７８ａそれぞれにおける凹凸形状の平均傾斜角が、領域７８以外の領域における凹凸形状の平均傾斜角よりも大きくなるように、蛍光板７ｅを形成するとよい。
【００６１】
また、図７（ｂ）に示すように、第４の変形例に係る半導体発光装置がＬＥＤ５を複数備える場合には、複数のＬＥＤ５それぞれの光取出し面５ａに対向する蛍光板７ｆの複数の部分７７それぞれにおける平均厚さが、他の部分における平均厚さよりも厚くなるように、蛍光板７ｆを形成するとよい。また、第３の変形例に係る半導体発光装置が複数のＬＥＤ５を備える場合には、複数のＬＥＤ５それぞれの光取出し面５ａの投影を含む光出射面の複数の領域それぞれにおける光反射膜による被覆率が、他の領域における被覆率よりも大きくなるように、光反射膜を形成することが好ましい。
【００６２】
次に、上記実施形態及び各変形例に対応する実施例について説明する。
【００６３】
（第１の実施例）
本実施例では、上記実施形態に係る半導体発光装置１を作成した。まず、ＬＥＤ５として、ｎ型導電性ＧａＮ基板に発光層を設けた青色ＬＥＤを作成した。すなわち、ｎ型導電性ＧａＮ基板の表面を洗浄し、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガス、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）ガス、窒素ガス及びドーパントガスをキャリアガスとともに基板表面上に流し、ＭＯＣＶＤ法によりＧａＮ系化合物半導体からなる発光層（ｎ型クラッド層、活性層、及びｐ型クラッド層を含む）を基板表面上に形成した。そして、ｐ型クラッド層上にアノード電極を、ｎ型導電性ＧａＮ基板の裏面上にカソード電極を、それぞれＥＢ（Electron Beam）蒸着法により形成した。その後、発光層が形成された基板に対してスクライビング及びブレーキングを行い、２ｍｍ角に分割した。
【００６４】
続いて、ケース３を形成した。ケース３の材料に直径４ｍｍの載置面３ａ及び斜面３ｂを形成し、載置面３ａ及び斜面３ｂに可視光域で反射係数の高いＡｇめっきを施した。そして、ケース３に貫通孔を形成し、リード端子１１を挿入後、絶縁性部材１３により固定した。
【００６５】
続いて、形成したＬＥＤ５をアノード電極と載置面３ａとが対向するように載置面３ａ上の略中心に載置した。このとき、アノード電極と載置面３ａとを、ＡｕＳｎはんだによって接合した。
【００６６】
続いて、ＬＥＤ５のカソード電極とケース３のリード端子１１とをボンディングワイヤ１５により接続した。このとき、ＬＥＤ５に比較的大きな電流を流して第１の光Ｌ1の強度を高められるように、ボンディングワイヤ１５として直径７５μｍの金ワイヤを用いた。
【００６７】
続いて、蛍光板７を形成した。すなわち、ハロゲン輸送法によりＩが拡散された塊状のＺｎＳＳｅ結晶を形成し、この塊状ＺｎＳＳｅ結晶をＺｎ，Ｃｕ雰囲気中で加熱することにより、ＺｎＳＳｅ内部にＣｕを拡散させた。続いて、この塊状ＺｎＳＳｅ結晶を粗い研磨盤を用いて厚さ０．５ｍｍまで研磨することにより光入射面７１及び光出射面７２を形成した後、ケース３に収まる形状に切り出した。こうして形成された蛍光板７の光入射面７１及び光出射面７２の表面粗さは、最大高さＲmax＝１μｍであった。
【００６８】
続いて、ケース３の載置面３ａ及び斜面３ｂによって形成される窪みに透明樹脂を注入した後、蛍光板７の端面８１に導電性フィラーを添加した樹脂接着剤を塗布し、端面８１とケース３の斜面３ｂとを接着固定した。そして、キャスティング法により蛍光板７上にエポキシ樹脂をレンズ状に成型した。こうして、半導体発光装置１を完成させた。
【００６９】
この半導体発光装置１に駆動電圧を印加したところ、ＬＥＤ５において発生した第１の光Ｌ1と蛍光板７において発生した第２の光とが互いに補色し合い、白色光Ｌ3を観察することができた。さらに、観察角度を変えて観察したところ、白色光Ｌ3は観察角度によらず略一様の色度（白色）を呈していた。
【００７０】
（第２の実施例）
本実施例では、上記第１の変形例に係る半導体発光装置１ａを作成した。まず、実施例１と同様にして、ＬＥＤ５及びケース３を作成し、ＬＥＤ５をケース３に実装した。
【００７１】
続いて、蛍光板７ａを形成した。すなわち、ハロゲン輸送法によりＩが拡散された塊状のＺｎＳＳｅ結晶を形成し、ＺｎＳＳｅ内部にＣｕを拡散させた。続いて、この塊状ＺｎＳＳｅ結晶を研磨盤を用いて厚さ０．５ｍｍまで鏡面研磨することにより光入射面及び光出射面を形成した。そして、光入射面及び光出射面にレジストを塗布し、露光及びＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）を施すことにより、複数の円柱形状からなるフォトニック結晶構造を形成した。このとき、円柱の直径を１μｍ、高さを１μｍ、円柱同士のピッチを２μｍとした。そして、このＺｎＳＳｅ結晶をケース３に収まる形状に切り出した。
【００７２】
続いて、ケース３の載置面３ａ及び斜面３ｂによって形成される窪みに透明樹脂を注入した後、蛍光板７ａの端面とケース３の斜面３ｂとを接着固定し、蛍光板７上にエポキシ樹脂をレンズ状に成型した。こうして、半導体発光装置１ａを完成させた。
【００７３】
この半導体発光装置１ａに駆動電圧を印加したところ、ＬＥＤ５において発生した第１の光Ｌ1と蛍光板７ｂにおいて発生した第２の光とが互いに補色し合い、白色光Ｌ3を観察することができた。さらに、観察角度を変えて観察したところ、白色光Ｌ3は観察角度によらず略一様の色度（白色）を呈していた。
【００７４】
（第３の実施例）
本実施例では、上記第２の変形例に係る半導体発光装置１ｂを作成した。まず、実施例１と同様にして、ＬＥＤ５及びケース３を作成し、ＬＥＤ５をケース３に実装した。
【００７５】
続いて、蛍光板７ｂを形成した。すなわち、Ｃｅ付活ＹＡＧ粉末（ＹＡｌＯ3：Ｃｅ）をプレス成型及び焼結により塊状の蛍光体を作成した。そして、塊状の蛍光体を粗い研磨盤を用いて厚さ０．７ｍｍまで研磨することにより光入射面７１及び光出射面７４を形成した後、光出射面７４の中心付近の表面粗さが比較的粗く、外周付近の表面粗さが比較的細かくなるように光出射面７４の外周付近をさらに研磨し、ケース３に収まる形状に切り出した。こうして形成された蛍光板７ｂの光出射面７４の表面粗さは、中心付近で最大高さＲmax＝約２μｍ、外周付近で最大高さＲmax＝約０．５μｍであった。
【００７６】
続いて、ケース３の載置面３ａ及び斜面３ｂによって形成される窪みに透明樹脂を注入した後、蛍光板７ｂの端面に樹脂接着剤を塗布し、端面８１とケース３の斜面３ｂとを接着固定した。このとき、ＬＥＤ５の光取出し面５ａと蛍光板７ｂの光入射面７１の中心とが対向するように、蛍光板７をケース３に固定した。そして、キャスティング法により蛍光板７ｂ上にエポキシ樹脂をレンズ状に成型した。こうして、半導体発光装置１ｂを完成させた。
【００７７】
この半導体発光装置１ｂに駆動電圧を印加したところ、ＬＥＤ５において発生した第１の光Ｌ1と蛍光板７ｂにおいて発生した第２の光とが互いに補色し合い、白色光Ｌ3を観察することができた。さらに、観察角度を変えて観察したところ、白色光Ｌ3は観察角度によらず略一様の色度（白色）を呈しており、また、光強度も観察角度によらず略一定であった。
【００７８】
（第４の実施例）
本実施例では、上記第３の変形例に係る半導体発光装置１ｃを作成した。まず、実施例１と同様にして、ＬＥＤ５及びケース３を作成し、ＬＥＤ５をケース３に実装した。なお、ＬＥＤ５のカソード電極とリード端子１１とを接続する金ワイヤの直径を５０μｍとした。
【００７９】
続いて、蛍光板７を形成した。すなわち、ハロゲン輸送法によりＩが拡散された塊状のＺｎＳＳｅ結晶を形成し、この塊状ＺｎＳＳｅ結晶をＺｎ，Ｃｕ雰囲気中で加熱することにより、ＺｎＳＳｅ内部にＣｕを拡散させた。続いて、この塊状ＺｎＳＳｅ結晶を粗い研磨盤を用いて厚さ０．４ｍｍまで研磨することにより光入射面７１及び光出射面７２を形成した後、ケース３に収まる形状に切り出した。こうして形成された蛍光板７の光入射面７１及び光出射面７２の表面粗さは、最大高さＲmax＝１．５μｍであった。
【００８０】
続いて、蛍光板７の光出射面７２上にＡｇを蒸着することによって、光反射膜２１を形成した。このとき、光出射面７２の中心付近の光反射膜２１による被覆率が比較的大きく、外周付近の光反射膜２１による被覆率が比較的小さくなるように、光反射膜２１を形成した。そして、ケース３の載置面３ａ及び斜面３ｂによって形成される窪みに透明樹脂を注入した後、蛍光板７の端面とケース３の斜面３ｂとを接着固定し、蛍光板７上にエポキシ樹脂をレンズ状に成型した。なお、このとき、ＬＥＤ５の光取出し面５ａと蛍光板７の光入射面７１の中心とが対向するように、蛍光板７をケース３に固定した。こうして、半導体発光装置１ｃを完成させた。
【００８１】
この半導体発光装置１ｃに駆動電圧を印加したところ、ＬＥＤ５において発生した第１の光Ｌ1と蛍光板７ｂにおいて発生した第２の光とが互いに補色し合い、白色光Ｌ3を観察することができた。さらに、観察角度を変えて観察したところ、白色光Ｌ3は観察角度によらず略一様の色度（白色）を呈しており、また、光強度も観察角度によらず略一定であった。
【００８２】
（第５の実施例）
本実施例では、上記第４の変形例に係る半導体発光装置１ｄを作成した。まず、実施例１と同様にして、ＬＥＤ５及びケース３を作成し、ＬＥＤ５をケース３に実装した。なお、本実施例では、発光層が形成された基板を分割する際に、基板を３ｍｍ角に分割した。また、ケース３の載置面３ａの直径を５ｍｍとした。また、ＬＥＤ５のカソード電極とリード端子１１とを接続する金ワイヤの直径を３０μｍとした。
【００８３】
続いて、蛍光板７ｄを形成した。すなわち、ＺｎＳＳｅにＣｕとＩとを混合した粉末状の原料をインプリント技術により焼結成形した。このとき、光入射面７１及び光出射面７２となる面が粗い凹凸形状を有するように成形した。また、蛍光板７ｄの中心付近の平均厚さが、外周付近の平均厚さよりも厚くなるように蛍光板７ｄを成形した。具体的には、蛍光板７ｄの中心の平均厚さを０．５ｍｍとし、外周の平均厚さを０．３ｍｍとした。
【００８４】
続いて、ケース３の載置面３ａ及び斜面３ｂによって形成される窪みに透明樹脂を注入した後、蛍光板７ｄの端面とケース３の斜面３ｂとを接着固定し、蛍光板７上にエポキシ樹脂をレンズ状に成型した。なお、このとき、ＬＥＤ５の光取出し面５ａと蛍光板７ｄの光入射面７１の中心とが対向するように、蛍光板７ｄをケース３に固定した。こうして、半導体発光装置１ｄを完成させた。
【００８５】
この半導体発光装置１ｄに駆動電圧を印加したところ、ＬＥＤ５において発生した第１の光Ｌ1と蛍光板７ｂにおいて発生した第２の光とが互いに補色し合い、白色光Ｌ3を観察することができた。さらに、観察角度を変えて観察したところ、白色光Ｌ3は観察角度によらず略一様の色度（白色）を呈しており、また、光強度も観察角度によらず略一定であった。
【００８６】
（比較例）
ここで、上記各実施例の効果を検証するために、図８に示した構成の白色ＬＥＤを作成した。まず、実施例１と同様にして、ＬＥＤ５及びケース３を作成し、ＬＥＤ５をケース３に実装した。
【００８７】
続いて、ハロゲン輸送法によりＩが拡散された塊状のＺｎＳＳｅ結晶を形成し、ＺｎＳＳｅ内部にＣｕを拡散させた。続いて、この塊状ＺｎＳＳｅ結晶を研磨盤を用いて鏡面研磨することにより光入射面及び光出射面を形成した後、ケース３に収まる形状に切り出した。その後、第１実施例と同様にして蛍光板をケース３に固定し、白色ＬＥＤを完成させた。
【００８８】
この白色ＬＥＤに駆動電圧を印加したところ、白色光を観察することができた。しかし、観察角度を変えて観察したところ、小さな観察角度では若干青みがかった白色光が観察され、大きな観察角度では黄色っぽい白色光が観察された。
【００８９】
本発明による半導体発光装置は、上記した実施形態、各変形例、及び各実施例に限られるものではなく、他にも様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では蛍光板を単層とし、第１の光を受けて第２の光を発生する構成としているが、蛍光板は、互いに異なる波長の蛍光を発する複数の層によって構成されていてもよい。このとき、蛍光板の層は、板状でもよいし、膜状でもよい。このように互いに異なる複数波長の蛍光を蛍光板が発することによって、半導体発光装置は演色性に優れた光を発光することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】図１は、本発明による半導体発光装置の実施形態の構成を示す側面断面図である。
【図２】図２は、蛍光板から出射する白色光に含まれる第１の光及び第２の光の、出射中心軸方向を基準とする観察角度に応じた光強度の変化を示すグラフである。
【図３】図３（ａ）は、第１の変形例による半導体発光装置の構成を示す側面断面図である。図３（ｂ）は、蛍光板の光入射面の拡大図である。
【図４】図４（ａ）は、第２の変形例による半導体発光装置の構成を示す側面断面図である。図４（ｂ）は、光出射面（または光入射面）における凹凸形状の例を示す図である。
【図５】図５（ａ）は、第３の変形例による半導体発光装置の構成を示す側面断面図である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、蛍光板の光出射面上に設けられた光反射膜の形状の一例を示す拡大平面図である。
【図６】図６は、第４の変形例による半導体発光装置の構成を示す側面断面図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ第２及び第４の変形例による半導体発光装置が複数のＬＥＤを備える場合の構成を示す断面図である。
【図８】図８は、白色ＬＥＤの例を示す断面図である。
【図９】図９（ａ）は、図８に示した白色ＬＥＤからの白色光に含まれる青色光及び黄色光の、出射中心軸方向を基準とする観察角度に応じた光強度の変化を示すグラフである。図９（ｂ）は、図８に示した白色ＬＥＤの観察角度による色合いの違いを示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１，１ａ〜１ｄ…導体発光装置、３…ケース、３ａ…載置面、３ｂ…斜面、５ａ…光取出し面、７，７ａ〜７ｆ…蛍光板、１１…リード端子、１３…絶縁性部材、１５…ボンディングワイヤ、１７…接着剤、１９…円柱、２１〜２３…光反射膜、７１，７３…光入射面、７２，７４，７５，７８…光出射面、８１…端面。
【図１】
2005268323.tif 000003
【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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