(57)【要約】【課題】本発明は、複数のＬＥＤチップを配置することによって高輝度化を図るに際して光取り出し効率の良い構成にした半導体発光装置を提供する。【解決手段】基板１に内側面を反射面２、２´とする凹部１０を設け、凹部１０の底面３に２個のＬＥＤチップ４を載設した構成にした。２個のＬＥＤチップ４は互いの角が対向するように接近して配置し、反射面２、２´は６つの面で構成しており、２個のＬＥＤチップ４の中心を結ぶ直線Ｘの延長方向の両側に位置する４つの反射面２´は各ＬＥＤチップ４の２個の端面６´と略平行に形成し、２個のＬＥＤチップ４を結ぶ直線Ｘに略垂直な方向に位置する２個の反射面２は２個のＬＥＤチップ４の角を結ぶ直線に平行に形成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側面を反射面とする凹部の底面に複数のＬＥＤチップを載設した半導体発光装置であって、前記各ＬＥＤチップの略中心は略一直線上にあり、前記各ＬＥＤチップの隣り合う間隔は略等間隔であり、前記各ＬＥＤチップの向きは略同一方向であることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記各ＬＥＤチップの隣り合う間隔は、前記ＬＥＤチップの一辺の長さの約０．０５倍〜約１．０倍の範囲に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】
前記各ＬＥＤチップの向きは、前記各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線に略垂直な直線と、前記各ＬＥＤチップの二組の略平行な辺の何れか一方に略平行な直線とのなす角が約５°〜約４５°の範囲にあることを特徴とする請求項１または２の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記反射面は、上方に向かって前記ＬＥＤチップの光軸に対して外側に傾斜し、前記光軸と前記反射面とのなす角は約１０°〜約６０°の範囲にあることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記反射面のうち、前記各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線の延長方向の両側に位置する面は前記ＬＥＤチップの端面と略平行に形成され、前記各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線に略垂直な方向に位置する面は前記各ＬＥＤチップの角を結んだ略直線に略平行に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記反射面のうち、前記各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線の延長方向の両側に位置する面は前記各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線上に略中心を有する円弧状に形成され、前記各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線に略垂直な方向に位置する面は前記各ＬＥＤチップの角を結んだ略直線に略平行に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記凹部は、光透過性樹脂で充填されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記凹部の上方に、前記凹部の開口部を形成する面に下部開口部を形成した中空部を設け、前記中空部の下部開口部が前記凹部の開口部と同一もしくは前記凹部の開口部より大きいことを特徴とする請求項７に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記中空部は、波長変換部材で充填されていることを特徴とする請求項８に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記ＬＥＤチップは、電極パターンが形成されたサブマウントに載設され、前記サブマウントを介して前記凹部の底面に載置されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１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り、詳しくは半導体発光素子（発光ダイオードチップ）から出射した光と、発光ダイオードチップから出射して蛍光体によって波長変換された光との組み合わせの加法混色によって任意の色調の光を発する半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は半導体を材料とする発光素子であり、ｐ型半導体とｎ型半導体を接合させて順方向にバイアス電圧を印加することにより接合部（活性層）で電気エネルギーが光エネルギーに変換されて光を発するという原理のものである。ＬＥＤのピーク発光波長は半導体材料によって異なるが、近紫外〜可視光〜近赤外の領域にあり、発光スペクトルは急峻な特性を有している。
【０００３】
また、ＬＥＤの発光体（ＬＥＤチップ）は、一辺の長さが０．５ｍｍ程度の６面体（サイコロ状）の形状をしており、小さくて発光光量が少なく、点光源に近い光学特性を有している。したがって、このような特性のＬＥＤチップを光源にしたＬＥＤを設計・製作するに当たっては、ＬＥＤチップの活性層で発光された光の量に対するＬＥＤチップから出射される光の量の割合（外部量子効率）を高め、且つＬＥＤチップから出射されてＬＥＤの外部に放出される光を一方向に集めてＬＥＤの軸上光度を上げるような手法が施されている。
【０００４】
もし、ＬＥＤに求められる高輝度化の要求仕様に対して、1個のＬＥＤチップから出射される光量では仕様が満足できない場合には、複数のＬＥＤチップを載設するによって光量アップを図ることが必要となる。また、多色化の仕様に対しては、発光色の異なる複数のＬＥＤチップを載設し、各ＬＥＤチップから出射される光を適宜組み合わせて加法混色によって実現することができる。
【０００５】
単体のＬＥＤランプが複数のＬＥＤチップで構成された例としては、図１３に示すようなものがある。これは、ＬＥＤランプをプリント基板に縦横のマトリックス状（例えば、１６×１６ドット）に実装して静止画や動画がカラー表示できるようなＬＥＤ表示器の表示部を構成するためのものである。このようなＬＥＤランプ３０はリード３１の一端に設けられた反射皿３２に発光色がそれぞれ赤色および緑色のＬＥＤチップ３３、３４が略一直線上に配置され、各ＬＥＤチップ３３、３４と電気的な接続が施されて外部からＬＥＤチップに順方向のバイアス電圧を印加するためのリード３５、３６とリード３１とが略一直線上に整列配置されている。なお、ＬＥＤランプ３０の反射皿３２は２個のＬＥＤチップ３３、３４が配置された略直線上に長軸を持つ楕円状に形成されている。
【０００６】
このようなＬＥＤランプ３０において、２個のＬＥＤチップ３３、３４の配列と３本のリード３１、３５、３６の配列とは斜めに交差するような配置になっている。従って、プリント基板にＬＥＤランプ３０をマトリックス状に実装するときに、各ＬＥＤのリード３１、３５、３６を斜めにして実装することによって発光色の異なる２個のＬＥＤチップ３３、３４の配列がＬＥＤ表示器を構成するＬＥＤランプ３０の縦方向の配列と同一方向となる。これにより、ＬＥＤランプ３０に配置された各ＬＥＤチップ３３、３４から出射されて外部に放出される光の配光パターンが略左右対称となり、さらに、赤色および青色が組み合わされた加法混色の光の配光パターンも略左右対称となる。従って、このような光学特性のＬＥＤランプ３０がマトリックス状に実装されたＬＥＤ表示器においても配光パターンは略左右対称となり、ＬＥＤ表示器を水平方向から見たときの色調変化を少なくすることができる。
【０００７】
また、発光色の異なる２個のＬＥＤチップ３３、３４が載設された反射皿３２を覆うように封止された樹脂レンズ３７（ＬＥＤランプの表示部）に対してリード３５，３６がその外周近傍に位置しており、プリント基板にＬＥＤランプ３０をマトリックス状に実装するときに、各ＬＥＤのリード３１、３５、３６を斜めにして実装することによって各ＬＥＤランプ３０のリード３５、３６が干渉して短絡不良を生じることなくＬＥＤランプ３０の表示部を接近させて実装することができる。その結果、ＬＥＤ表示器のドットピッチを小さくでき、高精細なＬＥＤ表示器が実現できる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−２８１６１９号公報（第４−５頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来のＬＥＤランプは、ＬＥＤランプをマトリックス状に実装したＬＥＤ表示器が高精細で、水平方向の色調変化が少ないものとなるように工夫を凝らしたものであるが、ＬＥＤ表示器に求められる要件の一つである高輝度化に対しての施策に不十分なところがあった。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、複数のＬＥＤチップから出射された光を効率良く外部に取り出すことによって高輝度の半導体発光装置を実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、内側面を反射面とする凹部の底面に複数のＬＥＤチップを載設した半導体発光装置であって、前記各ＬＥＤチップの略中心は略一直線上にあり、前記各ＬＥＤチップの隣り合う間隔は略等間隔であり、前記各ＬＥＤチップの向きは略同一方向であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記各ＬＥＤチップの隣り合う間隔は、前記ＬＥＤチップの一辺の長さの約０．０５倍〜約１．０倍の範囲にあることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１または２の何れか１項において、前記各ＬＥＤチップの向きは、前記各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線に略垂直な直線と、前記各ＬＥＤチップの二組の略平行な辺の何れか一方に略平行な直線とのなす角が約５°〜約４５°の範囲にあることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１から３の何れか１項において、前記反射面は、上方に向かって前記ＬＥＤチップの光軸に対して外側に傾斜し、前記光軸と前記反射面とのなす角は約１０°〜約６０°の範囲にあることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１から４の何れか１項において、前記反射面のうち、前記各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線の延長方向の両側に位置する面は前記ＬＥＤチップの端面と略平行に形成され、前記各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線に略垂直な方向に位置する面は前記各ＬＥＤチップの角を結んだ略直線に略平行に形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項６に記載された発明は、請求項１から４の何れか１項において、前記反射面のうち、前記各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線の延長方向の両側に位置する面は前記各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線上に略中心を有する円弧状に形成され、前記各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線に略垂直な方向に位置する面は前記各ＬＥＤチップの角を結んだ略直線に略平行に形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項７に記載された発明は、請求項１から６の何れか１項において、前記凹部は、光透過性樹脂で充填されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項８に記載された発明は、請求項７において、前記凹部の上方に、前記凹部の開口部を形成する面に下部開口部を形成した中空部を設け、前記中空部の下部開口部が前記凹部の開口部と同一もしくは前記凹部の開口部より大きいことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項９に記載された発明は、請求項８において、前記中空部は、波長変換部材で充填されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項１０に記載された発明は、請求項１から９の何れか１項において、前記ＬＥＤチップは、電極パターンが形成されたサブマウントに載設され、前記サブマウントを介して前記凹部の底面に載置されることを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
複数のＬＥＤチップで構成する半導体発光装置の高輝度化を実現する目的を、内側面を反射面とする凹部の底面に複数のＬＥＤチップを、各ＬＥＤチップの略中心を略一直線上に、各ＬＥＤチップの隣り合う間隔を略等間隔で、各ＬＥＤチップの向きを略同一方向に向けて載設し、各ＬＥＤチップの向きは各ＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線に略垂直な直線と、各ＬＥＤチップの二組の略平行な辺の何れか一方に略平行な直線とのなす角を約５°〜約４５°の範囲に設定した構成にして実現した。
【実施例１】
【００２１】
以下、この発明の好適な実施例を図１から図１２を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施例に限られるものではない。
【００２２】
図１は本発明の半導体発光装置の実施例１の構造を示す概略平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。本実施例は、基板１に内側面を反射面２、２´とする凹部１０を設け、凹部１０の底面３に２個のＬＥＤチップ４を載設し、凹部１０に光透過性樹脂５を充填してＬＥＤチップ４を封止した構成になっている。
【００２３】
なお、ＬＥＤチップ４を発光させるためには、各ＬＥＤチップ４のアノード電極とカソード電極の間に順方向電圧を印加することが必要であり、そのためにアノード電極及びカソード電極と外部から電圧を印加するための電極との電気的導通を図るための接続手段が設けられるが、本発明の実施例を示す図においてはこれを省略する。
【００２４】
２個のＬＥＤチップ４は各ＬＥＤチップ４の対角線が略一直線Ｘ上に並ぶように配置されている。各ＬＥＤチップ４が隣り合う間隔ｄは、極端に短いと２個のＬＥＤチップ４を載設するときの実装精度（アライメント精度）によってＬＥＤチップ４同士が接触してショートの原因となり、極端に長いと２個のＬＥＤチップ４の間隔ｄが広くなり、発光させたときに輝度むらの原因となる。従って、２個のＬＥＤチップ４の間隔ｄは、好ましくはＬＥＤチップ４の一辺の長さの約０．０５倍〜約１．０倍の範囲であり、これにより輝度むらの改善を図ると同時に、ショートの発生を防止することができる。また、さらに好ましくはＬＥＤチップ４の一辺の長さの約０．１倍〜約０．３倍の範囲であり、これにより輝度むら改善とショートの発生防止とを兼ね合わせた更に良好な結果を得ることができる。
【００２５】
また、２個のＬＥＤチップ４を載設する向きは、２個のＬＥＤチップ４の互いの角が対向するようになっている。言い換えると、２個のＬＥＤチップ４の略中心を結ぶ直線Ｘに略垂直な直線Ｙと、各ＬＥＤチップ４の二組の略平行な辺の何れか一方に略平行な直線とのなす角度（以降、ＬＥＤチップの載設角度αと言う）が約４５°を成している。もしもこの載設角度αが０°のときは、２個のＬＥＤチップの端面から出射された光はそれぞれ対向するＬＥＤチップの端面からＬＥＤチップ内に吸収されたり、互いの端面で反射を繰り返して外部に出射される光とはならなくなり、光取り出し効率に寄与する光が減少することになる。従って、２個のＬＥＤチップ４の端面６から出射される光が対向するＬＥＤチップ４の端面６からＬＥＤチップ４内に極力吸収されないためのＬＥＤチップ４の載設角度αは、好ましくは約５°〜約４５°の範囲であり、４５°に近づくほどＬＥＤチップ４に吸収される光が少なくなって光取り出し効率が向上し、４５°で最高になる。
【００２６】
さらに、基板１に設けられた凹部１０の内側面に形成された反射面２、２´は、上方に向かってＬＥＤ４チップの光軸に対して外側に傾斜した６つの面で構成されており、２個のＬＥＤチップ４の略中心を結ぶ直線Ｘの延長方向の両側に位置する４つの反射面２´は各ＬＥＤチップ４の２つの端面６´と略平行に形成され、各端面６´から出射した光は端面６´と略等距離にある反射面２´で反射されて外部に放出される。また、２個のＬＥＤチップ４の略中心を結ぶ直線Ｘに略垂直な方向に位置する２つの反射面２は２個のＬＥＤチップ４の角を結ぶ直線に略平行に形成され、各反射面２に約４５°の角度で対向した２個のＬＥＤチップ４の各端面６から出射した光を反射して外部に放出する。従って、各ＬＥＤチップ４の４つの端面６、６´から出射された光は効率良く外部に放出されることになり、６つの反射面２、２´は光取り出し効率の向上を果たす役割の一端を担うものとなる。
【００２７】
さらに、２個のＬＥＤチップ４が載設された凹部１０には、ＬＥＤチップ４及びワイヤ（図示せず）を振動、衝撃等の機械的応力や水分等の環境条件から保護し、ＬＥＤチップ４の活性層で発光された光の量に対するＬＥＤチップ４の光出射面からＬＥＤチップ外に出射される光の量の割合（外部量子効率）を高めるために光透過性樹脂５が充填されており、ＬＥＤチップ４から出射された光は光透過性樹脂５内を導光されて反射面２、２´に向かい、反射面２、２´で反射されて光透過性樹脂５内を導光されて光透過性樹脂５の光出射面７に至り、光出射面７から外部に放出される。
【００２８】
その場合、凹部１０の反射面２、２´で反射されて光透過性樹脂５内を導光されて光透過性樹脂５の光出射面７に至る光は、光出射面７に対する角度によっては光透過性樹脂５と空気との界面での全反射によって空中に放出されないことがある。また、たとえ空中に放出されたとしても放出方向がＬＥＤチップ４の光軸に対して極端に広角のときはＬＥＤ光源としての配光特性を満足するものにはならない。このような不具合を生じさせないためには反射面２、２´の角度を制御することによって反射面２、２´で反射されて光透過性樹脂５の光出射面７に向かう光の方向を調整する必要があり、好ましくは、ＬＥＤチップ４の光軸と反射面２、２´との成す角度（以降、傾斜角度βと言う）を約１０°〜約６０°の範囲に設定することで光取り出し効率の向上が認められ、さらに好ましくは約３０°〜約４５°の範囲内に設定することによって光取り出し効率の向上および集光性の最適化が図られる。
【００２９】
２個のＬＥＤチップ４の互いの角が対向するように配置した本実施例（載設角度αが４５°）と、２個のＬＥＤチップの互いの端面が略平行になるように配置した場合（載設角度αが０°）との光取り出し効率を比較してみると、本実施例の載設角度αが４５°では、２個のＬＥＤチップ４の夫々から出射される光は互いに阻害されることがないため各ＬＥＤチップ４から出射される光量を加算すればよく、１個のＬＥＤチップ４から出射される光量の約２倍が光取り出し効率に寄与することになる。一方、載設角度αが０°では、２個のＬＥＤチップの互いに対向する端面から出射された光はそれぞれ対向する端面から吸収されたり、互いの端面で反射を繰り返して外部に出射される光とはならず、各ＬＥＤチップから出射される光量の約４分の３が光取り出し効率に寄与するものとなり、１個のＬＥＤチップから出射される光量の約１．５倍の光量しか放出されないことになる。したがって、本実施例の方が約１．３倍光取り出し効率が高くなることになる。
【実施例２】
【００３０】
図３は本発明の半導体発光装置の実施例２の構造を示す概略平面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。本実施例は、基板１に設けられた凹部１０の内側面に形成された反射面８、８´の形状が異なる点以外は上述した実施例１と同様である。
【００３１】
反射面８、８´については、２個のＬＥＤチップ４の略中心を結ぶ直線Ｘの延長方向の両側に位置する反射面８´は２個のＬＥＤチップ４の略中心を結ぶ直線Ｘ上に略中心を有する円弧状に形成され、２個のＬＥＤチップ４を結ぶ直線Ｘに略垂直な方向に位置する反射面８は２個のＬＥＤチップ４の角を結ぶ直線に略平行に形成されている。従って、実施例１に比べて反射面が斜め方向に拡張された形状になっており、広範囲に亘って光を放出することができる。
【００３２】
このような構成の半導体発光装置は、２個のＬＥＤチップ４の載設角度α、隣り合う間隔ｄおよび反射面の傾斜角度βが実施例１と同じ設定範囲にあり、光取り出し効率も略同一となり、ＬＥＤチップの載設角度αが０°の場合に比べて約１．３倍の光取り出し効率を得ることができる。
【実施例３】
【００３３】
図５は本発明の半導体発光装置の実施例３の構造を示す概略平面図、図６は図５のＣ−Ｃ断面図である。本実施例は基板１に設けられた凹部１０の底面３に載設された２個のＬＥＤチップ４の載設角度αが異なる点以外は上述した実施例２と同様である。
【００３４】
この場合、２個のＬＥＤチップ４の載設角度αが約３０°に設定されており、２個のＬＥＤチップ４の端面６の一部が互いに対向するようになっている。
【００３５】
このような構成の半導体発光装置は、２個のＬＥＤチップ４の隣り合う間隔ｄおよび反射面８、８´の形状は実施例２と同じであるが、２個のＬＥＤチップ４の端面６の一部が互いに対向する部分で、各ＬＥＤチップ４の端面６から出射された光が対向するＬＥＤチップ４の端面６からＬＥＤチップ４内に吸収されたり、互いの端面６で反射を繰り返して外部に出射されないことになり、１個のＬＥＤチップから出射される光量の約１．８倍の光量が光取り出し効率に寄与し、載設角度αが０°のときの約１．２倍の光量となる。これは、載設角度αが４５°の場合に比べて多少光取り出し効率が低下するが、２個のＬＥＤチップ４が占有する範囲を縮めることができるので半導体発光装置の小型化には有効な構成である。
【実施例４】
【００３６】
図７は本発明の半導体発光装置の実施例４の構造を示す概略平面図、図８は図７のＤ−Ｄ断面図である。本実施例はＬＥＤチップ４の載設構成が異なる点以外は上述した実施例２と同様である。
【００３７】
下面にバンプ電極を形成したフリップチップ型ＬＥＤチップ４を、サブマウント９に形成された電極パターンにバンプ電極を介して金属共晶接続して電気的導通を図り、ＬＥＤチップ４が載設されたサブマウント９を凹部１０の底面３に配置して外部から電圧を印加するための電極との電気的接続（図示せず）を図ったものである。
【００３８】
よって、２個のＬＥＤチップ４の載設角度α、隣り合う間隔ｄおよび反射面の傾斜角度βが実施例２と同一であり、光取り出し効率も略同一になり、載設角度αが０°の場合に比べて約１．３倍の光取り出し効率を得ることができる。
【実施例５】
【００３９】
図９は本発明の半導体発光装置の実施例５の構造を示す概略平面図、図１０は図９のＥ−Ｅ断面図である。本実施例は、基板１に内側面を反射面８、８´とする凹部１０を設け、凹部１０の上方に凹部１０の開口部１１となる面を下部の開口部１２とする中空部１３を形成し、凹部１０の底面３に３個のＬＥＤチップ４を載設した構成になっている。そして、凹部１０には光透過性樹脂５を充填して３個のＬＥＤチップ４を封止し、その上方の中空部１３には波長変換部材１４を充填している。
【００４０】
３個のＬＥＤチップ４は、各ＬＥＤチップ４の略中心が略一直線Ｘ上になるように載設されており、各ＬＥＤチップ４の載設角度αおよび隣り合う間隔ｄは実施例１で設定した範囲が適用される。
【００４１】
また、凹部１０の反射面８、８´は、３個のＬＥＤチップ４の略中心を結ぶ略直線Ｘの延長方向の両側に位置する反射面８´は３個のＬＥＤチップ４の略中心を結ぶ略直線Ｘ上に略中心を有する円弧状に形成され、３個のＬＥＤチップ４の略中心を結ぶ略直線Ｘに略垂直な方向に位置する反射面８は３個のＬＥＤチップ４の角を結ぶ略直線に略平行に形成されている。そして、反射面８、８´の傾斜角度βは実施例１で設定した範囲が適用される。
【００４２】
このような構成の半導体発光装置は、ＬＥＤチップ４から出射される光と、ＬＥＤチップ４から出射された光が波長変換部材１４を励起することによって波長変換された光との加法混色によってＬＥＤチップ４から出射される光の色調とは異なった色調の光を放出することができる。この場合も、３個のＬＥＤチップ４の隣り合う間隔ｄ、ＬＥＤチップ４の載設角度αおよび反射面８、８´の傾斜角度βは実施例１で規定した範囲で適用されるので、各ＬＥＤチップの載設角度αが０°の場合に比べて約１．３倍の光取り出し効率を確保することができる。
【００４３】
なお、実施例１から実施例５において、同時に載設されるＬＥＤチップ４の数量を２個又は３個としたが、半導体発光装置に求められる明るさおよび発光面積などの要求仕様を満足するためには、さらに多くのＬＥＤチップを載設する場合も考えられる。
【００４４】
図１１はＬＥＤチップの載設角度αに対する複数のＬＥＤチップの配置図を示している。図８（ａ）は載設角度αが０°、（ｂ）は１５°、（ｃ）は３０°、（ｄ）は４５°である。載設角度αが０°のときは、ＬＥＤチップ４の互いの端面の全面が対向するように配置され、１５°および３０°のときはＬＥＤチップ４の互いの端面の一部が対向するように配置され、４５°のときは互いの角が対向するように配置されることを示している。
【００４５】
図１２はＬＥＤチップの載設角度αをパラメータとしてＬＥＤチップの載設数と相対光出力（相対光量）との関係を示している。なお、ＬＥＤの載設方向は図１１で示すように、複数のＬＥＤチップの略中心を結ぶ略直線Ｘに略垂直な直線Ｙと、各ＬＥＤチップの二組の略平行な辺の何れか一方に略平行な直線とのなす角度を示しており、０°のときは隣り合うＬＥＤチップの互いの端面が略平行に対向した状態であり、４５°のときは隣り合うＬＥＤチップの互いの角が対向した状態であることを示している。図１２から分かることは、載設するＬＥＤチップの数に係わらず、配置角度が０°から４５°方向に向かうにつれて相対光出力が大きくなっていることがわかる。つまり、隣り合うＬＥＤチップの互いの端面が対向する割合が少なくなるにつれて相対光出力が大きくなるのがわかる。これは、対向する端面から出射した光が互いの端面から吸収され、また反射を繰り返して打ち消しあっていることを示しており、ＬＥＤチップの載設角度αを制御することによって光取り出し効率を向上させることが可能であることを示している。
【００４６】
以上のように、本発明の半導体発光装置は、複数のＬＥＤチップを載設することによって半導体発光装置の高輝度化を実現するに当たって、隣り合うＬＥＤチップの対向する端面での光の吸収が極力少なくするようなＬＥＤチップの載設方向、ＬＥＤ実装時のショートを回避すると同時に輝度むらを少なくするようなＬＥＤチップの載設間隔ｄおよびＬＥＤチップから出射された光を有効に外部に放出するような反射面の傾斜角度β、の夫々について最適化を行なった。その結果、光取り出し効率が高く、輝度むらの少ない半導体発光装置が実現できるという、優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１に係わる半導体発光装置の概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係わる半導体発光装置の概略平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施例３に係わる半導体発光装置の概略平面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】本発明の実施例４に係わる半導体発光装置の概略平面図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ断面図である。
【図９】本発明の実施例５に係わる半導体発光装置の概略平面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】本発明の半導体発光装置に係わるＬＥＤチップの載設角度αに対するＬＥＤチップの配置図であり、（ａ）は載設角度αが０°、（ｂ）は１５°、（ｃ）は３０°、（ｄ）は４５°である。
【図１２】本発明の半導体発光装置に係わるＬＥＤチップの載設数と相対光出力との関係を示すグラフである。
【図１３】従来の半導体発光装置の一例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１        基板
２、２´  反射面
３        底面
４        ＬＥＤチップ
５        光透過性樹脂
６、６´  端面
７        光出射面
８、８´  反射面
９        サブマウント
１０        凹部
１１        開口部
１２        下部開口部
１３        中空部
１４        波長変換部材
【図１】
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【図２】
2005109212.tif 000004
【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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