(57)【要約】【課題】  複数の半導体発光素子を含む半導体発光素子アレイにおいて生じうるダークグリッドおよびクロストークを抑制する。【解決手段】半導体発光素子アレイは、基板上に配置された複数の半導体発光素子と、複数の半導体発光素子の間の領域の上方に配置され、複数の半導体発光素子の各々の中心の上方には配置されない導光部材とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配置された複数の半導体発光素子と、
前記複数の半導体発光素子の間の領域の上方に配置され、前記複数の半導体発光素子の各々の中心の上方には配置されない導光部材と
を備える半導体発光素子アレイ。
【請求項２】
更に、前記複数の半導体発光素子を覆うように配置され、第１の屈折率を有する保護層を含み、
前記導光部材は、前記複数の半導体発光素子各々を囲うように配置され、前記保護層の中に埋め込まれる部分および前記保護層から上方に突出している部分を含み、第２の屈折率を有し、
前記導光部材の、前記保護層から突出している部分は、大気により取り囲まれている請求項１記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項３】
前記第２の屈折率は、前記第１の屈折率よりも小さい請求項２記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項４】
前記導光部材は、上方に向かって幅が広くなる形状を有する請求項２または３記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項５】
前記導光部材の上端面には、凹凸が設けられている請求項２〜４いずれか１項記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項６】
前記保護層は、黄色蛍光体が分散した樹脂部材を含む請求項２〜５いずれか１項記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項７】
前記導光部材は、前記複数の半導体発光素子の配置態様に対応した格子状に形成され、前記複数の半導体発光素子の各々の中心の上方には、前記導光部材の開口部が配置される請求項１記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項８】
前記導光部材の格子状部分の幅は、前記複数の半導体発光素子の間の領域の幅よりも広い請求項７記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項９】
前記導光部材は、下面が前記複数の半導体発光素子の発光面よりも高い位置に配置される請求項７または８記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項１０】
前記導光部材の下面に、光取り込み構造が形成されている請求項７〜９いずれか１項記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項１１】
更に、前記複数の半導体発光素子の半導体層を覆い、蛍光体を含む保護層を備え、
前記導光部材は、前記保護層を介し、前記複数の半導体発光素子の間の領域の上方に配置される請求項７〜１０いずれか１項記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項１２】
前記半導体発光素子は、窒化物半導体を含む請求項１〜１１いずれか１項記載の半導体発光素子アレイ。
【請求項１３】
請求項１〜１２いずれか１項記載の半導体発光素子アレイと、
前記半導体発光素子アレイの光軸上に配置される光学レンズと、
を具備する車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体発光素子を含む半導体発光素子アレイ、および、それを用いた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧａＮ等の窒化物半導体を用いた半導体発光素子は、紫外光ないし青色光を発光することができ、さらに蛍光体を利用することにより白色光を発光することができる。このような半導体発光素子は、たとえば車両用灯具などに利用される（たとえば特許文献１，２）。
【０００３】
近年、車両用前照灯（ヘッドライト）において、前方の状況、すなわち対向車や前走車などの有無およびその位置に応じて、リアルタイムに配光形状を制御する技術が注目されている。このような技術は、一般に、ＡＤＢ（アダプティブ・ドライビング・ビーム）ないしＡＦＳ（アダプティブ・フロントライティング・システム）などと呼ばれる。ＡＤＢないしＡＦＳには、たとえば、それぞれ独立にＯＮ／ＯＦＦ制御することができる複数の半導体発光素子が用いられる。
【０００４】
複数の半導体発光素子の上面部分をつなぐ蛍光体層を形成することで、たとえばダークグリッドを抑制する半導体発光装置の発明が開示されている（たとえば特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０４２０７４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９７４３９号公報
【特許文献３】特許第５４５０６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の１つの目的は、複数の半導体発光素子を含む半導体発光素子アレイにおいて生じうるダークグリッドおよびクロストークを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の主な観点によれば、基板上に配置された複数の半導体発光素子と、前記複数の半導体発光素子の間の領域の上方に配置され、前記複数の半導体発光素子の各々の中心の上方には配置されない導光部材とを備える半導体発光素子アレイが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
半導体発光素子アレイに生じうるダークグリッドおよびクロストークを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａは、参考例によるＬＥＤアレイを示す平面図であり、図１Ｂは、当該ＬＥＤアレイから出射される光をスクリーン上に投影する様子を示す模式図であり、図１Ｃは、当該スクリーン上に投影される像を示す平面図である。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、第１実施例によるＬＥＤアレイを示す平面図および断面図である。
【図３−１】および、
【図３−２】図３Ａ〜図３Ｆは、第１実施例において、デバイス構造体が形成されるまでの過程を示す断面図である。
【図４−１】および、
【図４−２】図４Ａ〜図４Ｄは、第１実施例において、デバイス構造体を形成してからＬＥＤ素子が完成するまでの過程を示す断面図である。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは、第１実施例によるＬＥＤアレイが完成するまでの過程を示す断面図である。
【図６】図６Ａは、第２実施例によるＬＥＤアレイ１００に用いられる導光部材１０４を示す概略的な斜視図であり、図６Ｂは、導光部材１０４の配置態様を示す概略的な平面図であり、図６Ｃは、図６ＢのＶＩＣ−ＶＩＣ線に沿う概略的な断面図である。
【図７】図７Ａは、第２実施例の第１変形例によるＬＥＤアレイ１００に用いられる導光部材１０４を示す概略的な斜視図であり、図７Ｂは、第２実施例の第１変形例によるＬＥＤアレイ１００を示す概略的な断面図である。
【図８】図８Ａは、第２実施例の第２変形例によるＬＥＤアレイ１００に用いられる導光部材１０４を示す概略的な斜視図であり、図８Ｂは、第２実施例の第２変形例によるＬＥＤアレイ１００を示す概略的な断面図である。
【図９】図９Ａは、スペーサを用いたＬＥＤアレイ１００を示す概略的な平面図であり、図９Ｂは、図９ＡのＩＸＢ−ＩＸＢ線に沿う概略的な断面図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは、変形例による導光部材を示す概略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１Ａは、参考例による半導体発光素子アレイ（ＬＥＤアレイ）１００ｒを概略的に示す平面図である。ＬＥＤアレイ１００ｒは、マウント基板１０２上に、複数の半導体発光素子（ＬＥＤ素子）１０１ａ〜１０１ｈがマトリクス状（２×４）に配置される構成を有する。
【００１１】
ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈ各々の形状は、たとえば、一辺Ｓが０．１ｍｍ〜６．０ｍｍ程度の正方形状である。素子間の距離（素子間隔）Ｂは、４０μｍ〜１００μｍ程度である。
【００１２】
また、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈ各々は、たとえば、窒化物半導体を含み、青色光を放出する。ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈ各々に設けられる電極には配線（ボンディングワイヤ）が接続されており、当該配線は外部に引き出されている。ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈは、配線を介して、それぞれ独立にＯＮ／ＯＦＦ制御することができる。
【００１３】
なお、ＬＥＤアレイ１００ｒには、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈを覆う保護層１０３が設けられていてもよい。保護層１０３としてたとえば黄色蛍光体が分散する樹脂部材（エポキシなど）を用いれば、ＬＥＤアレイ１００ｒから白色光を放出させることができる。
【００１４】
図１Ｂは、ＬＥＤアレイ１００ｒを含む車両用前照灯（ヘッドライト）１１０ｒを簡略的に示す模式図である。ヘッドライト１１０ｒは、主に、ＬＥＤアレイ１００ｒと、ＬＥＤアレイ１００ｒから出射される光（発散光）を平行光にする光学系（シリンドリカルレンズ等）Ｌと、を含む。ＬＥＤアレイ１００ｒから出射された光は、光学系Ｌにより平行光にされてスクリーンＳｃ上に投影される。なお、実際のヘッドライトに用いられるＬＥＤアレイでは、ＬＥＤ素子が、たとえば、行方向に６個程度、列方向に５０個程度、配置される。
【００１５】
図１Ｃは、スクリーン上の照射像Ｉａ〜Ｉｈを示す平面図である。照射像Ｉａ〜Ｉｈは、それぞれＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈから出射される光の、スクリーンＳｃ上への投影像に対応する。
【００１６】
ＬＥＤアレイ１００ｒにおいて、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈが比較的疎らに配置されている、つまり素子間隔Ｂが比較的広い場合を想定する。この場合、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈをすべてＯＮにすると、それらのＬＥＤ素子に対応する照射像Ｉａ〜Ｉｈの間隙に暗線Ｇ（ダークグリッド）が視認されてしまう可能性がある。
【００１７】
一方、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈが比較的密に配置されている、つまり素子間隔Ｂが比較的狭い場合を想定する。この場合、特定のＬＥＤ素子（たとえばＬＥＤ素子１０１ｂ）のみをＯＮにしても、当該特定のＬＥＤ素子から放出される光が隣接するＬＥＤ素子（たとえばＬＥＤ素子１０１ａ，１０１ｃ，１０１ｅ，１０１ｆ，１０１ｇ）に伝搬（クロストーク）して、当該隣接するＬＥＤ素子に対応する照射像（照射像Ｉａ，Ｉｃ，Ｉｅ，Ｉｆ，Ｉｇ）がわずかに視認されてしまう可能性がある。
【００１８】
ＬＥＤアレイをヘッドライトなどに応用する場合、このようなダークグリッドやクロストークは、抑制されることが望ましい。
【００１９】
図２Ａおよび図２Ｂは、第１実施例によるＬＥＤアレイ１００を概略的に示す平面図および断面図である。なお、図２Ｂは、図２ＡにおけるＩＩＢ−ＩＩＢ断面に対応する。
【００２０】
図２Ａに示すように、第１実施例によるＬＥＤアレイ１００は、参考例によるＬＥＤアレイと同様に、マウント基板１０２上にマトリクス状に配置される複数のＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈと、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈを覆う保護層１０３と、を有する。
【００２１】
第１実施例によるＬＥＤアレイ１００は、さらに、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈ各々を取り囲むように配置される導光部材１０４（図２Ａにおいて破線で示す）を有する。導光部材１０４は、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈを全体的に取り囲む外枠部分１０４ｏと、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈ各々の間隙に配置される格子状部分１０４ｇと、を含む。
【００２２】
図２Ｂに示すように、導光部材１０４は、保護層１０３中に埋め込まれている部分１０４ｅと、保護層１０３から上方に突出している部分１０４ｐと、を有する。また、導光部材１０４の格子状部分１０４ｇ（ＬＥＤ素子の間隙に配置される部分）は基板１０２に接触しておらず、外枠部分１０４ｏ（ＬＥＤ素子を全体的に取り囲む部分）が基板１０２に接触している。なお、導光部材１０４の格子状部分は、基板１０２に接触していてもよい。
【００２３】
導光部材１０４の各部分の幅は、下端から所定の高さまでは一定であり、所定の高さから上端までは上方に向かって徐々に広がっている。さらに、導光部材１０４の上端面には、細かい凹凸（表面粗さ０．５μｍ〜３．０μｍ程度）が形成されている。
【００２４】
なお、導光部材１０４は、たとえばガラス（シリカガラス等）により構成される。導光部材１０４（たとえばシリカガラス）の屈折率（約１．４５）は、保護層１０３（たとえばエポキシ樹脂）の屈折率（約１．５５）よりも小さいものとする。また、大気の屈折率（約１．０）よりも大きいものとする。
【００２５】
ここで、たとえばＬＥＤ素子１０１ｂのみに電力を供給する（ＯＮにする）場合を想定する。ＬＥＤ素子１０１ｂは、特にその上部から光を出射する。出射された光の一部は、保護層１０３を通って大気に放出される（Ｒ１）。その他の一部は、保護層１０３を通って導光部材１０４に入射される。
【００２６】
保護層１０３の屈折率は、導光部材１０４の屈折率よりも大きい。このため、導光部材１０４に入射した光は、導光部材１０４と保護層１０３との界面において、その一部が反射される（Ｒ２）。つまり、導光部材１０４に入射した光の一部は、導光部材１０４を透過しえず、隣接するＬＥＤ素子（たとえばＬＥＤ素子１０１ｆ等）まで伝搬しえない。ＬＥＤ素子１０１各々を取り囲む導光部材１０４を設けることにより、ＬＥＤ素子１０１間のクロストークを抑制することができる。
【００２７】
さらに、導光部材１０４に入射した光のうち全反射されなかったものであっても、上方に突出している部分１０４ｐに向かう光は、大気との界面で反射されて上方に導光される（Ｒ３）。これにより隣接するＬＥＤ素子に対応する照射像の領域に光が広がることを防止しつつ、導光部材１０４直上に光を伝搬させることができる。
【００２８】
なお、図中では、保護層１０３および導光部材１０４の界面において、光線Ｒ３が直進するように示されているが、保護層１０３および導光部材１０４の屈折率の関係から、実際には、光線Ｒ３は上方に向かって屈折する。そのため、導光部材１０４と大気との界面に光がより到達しやすくなっている。
【００２９】
また、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈのすべてに電力を供給する（ＯＮにする）場合を想定する。ＬＥＤ素子１０１各々から出射された光の一部は、保護層１０３を通って導光部材１０４に入射し、大気との界面で反射され、導光部材１０４中を上方に伝搬する。
【００３０】
導光部材１０４は上方に向かって幅が広くなる形状を有している。また、導光部材１０４の上部は、保護層１０３から突出しており、導光部材１０４よりも屈折率が小さい大気により取り囲まれている。さらには、導光部材１０４の上端面は、細かい凹凸を有しており、磨りガラス状になっている。これらにより、導光部材１０４中を上方に伝搬する光の大部分は、導光部材１０４の上端面に到達し、そして、上端面の凹凸により散乱して効率的に大気に放出される。複数のＬＥＤ素子１０１の間隙に配置される導光部材１０４がこのような形状を有することにより、それらの間隙に発生し得るダークグリッドを抑制することができる。
【００３１】
このように、第１実施例によるＬＥＤアレイ１００は、ダークグリッドおよびクロストークを抑制しうる。第１実施例によるＬＥＤアレイ１００は、図１Ｂにおいて参考例によるＬＥＤアレイ１００ｒと代替して、車両用灯具（特にヘッドライト）１１０として利用することができる。
【００３２】
なお、導光部材１０４の屈折率は、保護層１０３の屈折率よりも大きくてもかまわない。この場合、保護層１０３から導光部材１０４に入射する光は全反射されないが、導光部材１０４に入射した後に再度保護層１０３に入射する光は全反射される（Ｒ４）。結果、このような屈折率の関係であっても、クロストークないしダークラインは抑制されるであろう。
【００３３】
導光部材１０４は、少なくとも、保護層１０３から突出し、大気により取り囲まれる部分１０４ｐを有しており、また、当該部分１０４ｐが大気よりも屈折率が大きい、という特徴を具備する。当該部分１０４ｐと大気との屈折率差による光反射により、ＬＥＤアレイに生じ得るクロストークないしダークラインを抑制することができる。
【００３４】
このようなＬＥＤアレイ１００は、以下、図３〜図５に示される工程を経て、作製することができる。ＬＥＤアレイ１００は、個々のＬＥＤ素子１０１を作製（図３，図４）した後に、当該ＬＥＤ素子１０１をマウント基板１０２上に配置して作製（図５）される。
【００３５】
図３Ａ〜図３Ｆは、成長基板１０上にデバイス構造体９１を形成する様子を示す断面図である。
【００３６】
最初に、成長基板１０として、Ｃ面サファイア基板を準備する。なお、成長基板１０には、サファイア基板のほかに、スピネル基板やＺｎＯ（酸化亜鉛）基板などを用いることができる。その後、成長基板１０をサーマルクリーニングする。具体的には、水素雰囲気中において、成長基板１０を、１０００℃で１０分間加熱する。
【００３７】
次に、図３Ａに示すように、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法などにより、成長基板１０上に、ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）で表現される窒化物半導体層（光半導体積層２０）を形成する。
【００３８】
具体的には、まず、基板温度を５００℃にし、１０．４μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＧ（トリメチルガリウム）を、３．３ＳＬＭの流量でＮＨ３を、３分間供給する。これにより、成長基板１０上にＧａＮからなるバッファ層が成長する。続いて、基板温度を１０００℃にして、バッファ層を結晶化させる。
【００３９】
その後、基板温度を保持したまま、４５μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＧを、４．４ＳＬＭの流量でＮＨ３を、２０分間供給する。これにより、バッファ層上にＧａＮからなる下地層が成長する。バッファ層および下地層は、下地バッファ層２１を構成する。
【００４０】
その後、基板温度を保持したまま、４５μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＧを、４．４ＳＬＭの流量でＮＨ３を、２．７×１０−９μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＳｉＨ４を、１２０分間供給する。これにより、下地バッファ層２１上に、層厚が７μｍ程度であるＳｉドープＧａＮ層（ｎ型ＧａＮ層）が成長する。ｎ型ＧａＮ層は、ｎ型半導体層２２を構成する。
【００４１】
その後、基板温度を７００℃にし、３．６μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＧを、１０μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＩ（トリメチルインジウム）を、４．４ＳＬＭの流量でＮＨ３を、３３秒間供給し、ＩｎＧａＮからなる井戸層（層厚２．２ｎｍ程度）を成長させる。続いて、ＴＭＩの供給を停止して、ＴＭＧおよびＮＨ３を３２０秒間供給し、ＧａＮからなる障壁層（層厚１５ｎｍ程度）を成長させる。そして、井戸層および障壁層の成長を交互に（たとえば５周期分）繰り返して、ｎ型半導体層２２上に、多重量子井戸構造を有する活性層２３を形成する。
【００４２】
その後、基板温度を８７０℃にし、８．１μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＴＭＧを、４．４ＳＬＭの流量でＮＨ３を、２．９×１０−７μｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＣＰ２Ｍｇ（ビスシクロペンタディエニルマグネシウム）を、５分間供給する。これにより、活性層２３上に、層厚が５００ｎｍ程度であるＭｇドープＧａＮ層（ｐ型ＧａＮ層）が成長する。ｐ型ＧａＮ層は、ｐ型半導体層２４を構成する。
【００４３】
以上により、成長基板１０上に、下地バッファ層２１を挟んで、光半導体積層２０が形成される。光半導体積層２０は、ｎ型半導体層２２、活性層２３、および、ｐ型半導体層２４、が順次積層する構造を有する。
【００４４】
次に、リフトオフ法により、光半導体積層２０（ｐ型半導体層２４）表面に、開口部３０ｈを含むｐ側電極（表面電極）３０を形成する。ｐ側電極３０は、たとえばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜／Ａｇ膜／ＴｉＷ膜／Ｔｉ膜／Ｐｔ膜／Ａｕ膜／Ｔｉ膜の導電性多層膜からなる。ｐ側電極３０は、ｐ型半導体層２４表面において、ｐ型半導体層２４と電気的に接続している。
【００４５】
次に、図３Ｂに示すように、レジストマスクを用いた塩素ガスによるドライエッチング法により、光半導体積層２０の、ｐ側電極３０が形成されていない領域、つまり、開口部３０ｈに対応する領域およびｐ側電極３０よりも外側の領域、を除去する。これにより、光半導体積層３０にビア２０ｂおよび外側溝２０ｄが形成される。ビア２０ｂおよび外側溝２０ｄは、少なくともｐ型半導体層２４および活性層２３を貫通し、それらの底面にはｎ型半導体層２２が表出する。
【００４６】
次に、図３Ｃに示すように、ビア２０ｂの底面を除く領域にフロート層４０を形成する。まず、スパッタ法などにより、ｐ側電極３０を含む光半導体積層２０の上面全面に、膜厚３００ｎｍ程度のＳｉＯ２膜を成膜する。なお、ＳｉＯ２膜は、ＳｉＮ膜などに代替してもよい。続いて、レジストマスクを用いたＣＦ４／Ａｒ混合ガスによるドライエッチング法により、ビア２０ｂ底面に成膜されたＳｉＯ２膜をエッチングする。このとき、ビア２０ｂの底面に、ｎ型半導体層２２が露出する。これにより、少なくともｐ側電極３０およびビア２０ｂ側面を覆うＳｉＯ２膜、つまりフロート層４０が形成される。
【００４７】
次に、図３Ｄに示すように、リフトオフ法により、ビア２０ｂ内にｎ側電極（ビア電極）５０を形成する。ｎ側電極５０は、たとえばＴｉ膜／Ａｌ膜／Ｔｉ膜／Ｐｔ膜／Ａｕ膜の金属多層膜からなる。ｎ側電極５０は、ビア２０ｂの底面において、ｎ型半導体層２２と電気的に接続している。なお、ビア２０ｂの側面はフロート層４０により覆われているため、ｎ側電極５０は活性層２３およびｐ型半導体層２４とは電気的に接続しない。
【００４８】
次に、図３Ｅに示すように、レジストマスクを用いた塩素ガスによるドライエッチング法により、フロート層４０のうちｐ側電極３０の上方に位置する一部分を除去し、ｐ側電極３０の一部を露出させる。ここで、便宜的に、フロート層４０のうちｐ側電極３０よりも上方に位置する部分（フロート層４０の表面部分）を、絶縁膜４１と呼ぶこととする。また、絶縁膜４１表面において、ｐ側電極３０が露出している部分をｐコンタクトホール４１ｐと呼び、ｎ側電極５０が露出している部分をｎコンタクトホール４１ｎと呼ぶこととする。
【００４９】
次に、図３Ｆに示すように、リフトオフ法により、フロート層４０上、特に絶縁膜４１上に、Ｔｉ膜／Ｐｔ膜／Ａｕ膜の金属多層膜からなる導電層６０を形成する。導電層６０は、ｎコンタクトホール４１ｎにおいてｎ側電極５０と接触する第１導電部材６１と、ｐコンタクトホール４１ｐにおいてｐ側電極３０と接触する第２導電部材６２と、を含む。第１導電部材６１および第２導電部材６２は、間隙６０ｇを空けて形成されており、相互に電気的に絶縁されている。
【００５０】
その後、レジストマスクを用いた塩素ガスによるドライエッチング法により、外側溝２０ｄ内において、フロート層４０および光半導体積層２０を貫通する分離溝２０ｉを形成する。分離溝２０ｉは、ＬＥＤ素子の外縁を画定する。
【００５１】
以上により、成長基板１０上に、光半導体積層２０から導電層６０までの構成要素を含むデバイス構造体９１が形成される。
【００５２】
図４Ａ〜図４Ｄは、デバイス構造体９１から成長基板１０を分離し、ＬＥＤ素子１０１を完成させる様子を示す断面図である。
【００５３】
まず、デバイス構造体９１を支持するための支持基板７１を準備する（図４Ａ参照）。
【００５４】
支持基板７１には、たとえばＳｉ基板が用いられる。なお、支持基板７１には、熱膨張係数がサファイア（７．５×１０−６／Ｋ）やＧａＮ（５．６×１０−６／Ｋ）に近く、熱伝導率が高い部材を用いることが好ましい。例えば、Ｓｉのほかにも、Ｇｅ、Ｍｏ、ＣｕＷ、ＡｌＮ等を用いることができる。
【００５５】
その後、支持基板７１表面に、リフトオフ法などにより、ＡｕＳｎ（Ｓｎ：２０ｗｔ％）からなる接合層７２を形成する。接合層７２は、第１接合部材７２ａ、および、第２接合部材７２ｂを含む。第１接合部材７２ａおよび第２接合部材７２ｂは、間隙７２ｇを空けて成形されており、相互に電気的に絶縁されている。
【００５６】
次に、図４Ａに示すように、準備した支持基板７１と、すでに作製したデバイス構造体９１とを、接合層７２と導電層６０とが対向するように配置する。このとき、接合層７２および導電層６０は、接合層７２の間隙７２ｇの位置と導電層６０の間隙６０ｇの位置とが一致するように、また、第１導電部材６１と第１接合部材７２ａとが相対し、第２導電部材６２と第２接合部材７２ｂとが相対するように配置される。
【００５７】
次に、図４Ｂに示すように、支持基板７１とデバイス構造体９１とを貼り合せて、３ＭＰａで加圧しながら３００℃に加熱した状態で１０分間保持する。続いて、室温まで冷却して、接合層７２と導電層６０とを融着接合する。
【００５８】
その後、レーザリフトオフ法により、成長基板１０とデバイス構造体９１（光半導体積層２０）とを分離する。具体的には、成長基板１０（サファイア基板）側からＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ，照射エネルギ密度８００〜９００ｍＪ／ｃｍ２）を照射する。
【００５９】
そのレーザ光は、成長基板１０を透過して、下地バッファ層２１（ＧａＮ層）に吸収される。下地バッファ層２１は、光吸収に伴う発熱により分解される。これにより、成長基板１０と光半導体積層２０とが分離され、ｎ型半導体層２２が露出する。
【００６０】
以降、便宜的に、支持基板７１およびデバイス構造体９１の配置関係を上下反転して示す。
【００６１】
次に、図４Ｃに示すように、光半導体積層２０のｎ型半導体層２２表面に、いわゆるマイクロコーン構造層２２ａを形成する。具体的には、ｎ型半導体層２２表面を、たとえば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％）などによりウエットエッチングする。マイクロコーン構造層２２ａの形成は、ＬＥＤ素子の光取出し効率（ｎ型半導体層表面から出射される光量／活性層において放出される光量）の向上に寄与する。
【００６２】
次に、図４Ｄに示すように、ｎ型半導体層２２（マイクロコーン構造層２２ａ）表面に、化学気相堆積（ＣＶＤ）法などにより、ＳｉＯ２などからなる表面保護膜８０を形成する。最後に、支持基板７１をレーザスクライブ又はダイシングにより分割して、個々のＬＥＤ素子１０１を得る。以上により、ＬＥＤアレイ１００を構成する個々のＬＥＤ素子１０１が完成する。なお、このようなＬＥＤ素子１０１の構造は、一般に、ビア電極型ないしＴｈｉｎ−Ｆｉｌｍ型などと呼ばれる。
【００６３】
後工程において、接合層７２の第１および第２接合部材７２ａ，７２ｂにそれぞれボンディングワイヤが接続される。外部電源からボンディングワイヤを介して供給される電子は、接合層７２の第１接合部材７２ａから導電層６０の第１導電部材６１に移動し、さらに、ｎコンタクトホール４１ｎにおいて接続するｎ側電極５０へと移動する。また、外部電源からボンディングワイヤを介して供給される正孔は、接合層７２の第２接合部材７２ｂから導電層６０の第２導電部材６２に移動し、さらに、ｐコンタクトホール４１ｐにおいて接続するｐ側電極３０へと移動する。
【００６４】
ｐ側電極３０およびｎ側電極５０から光半導体積層２０に注入される電子および正孔は活性層２３において再結合し、この再結合にかかるエネルギが光（および熱）として放出される。放出された光の一部は、直接、ｎ型半導体層２２側から出射される。また、その他の一部は、ｐ側電極３０に反射された後に、ｎ型半導体層２２側から出射される。
【００６５】
図５Ａおよび図５Ｂは、複数のＬＥＤ素子１０１をマウント基板１０２上に配置し、ＬＥＤアレイ１００を完成させる様子を示す断面図である。
【００６６】
まず、図５Ａに示すように、複数のＬＥＤ素子１０１をマウント基板１０２上に配置する。ＬＥＤ素子１０１は、その支持基板７１（図４Ｄ参照）がマウント基板１０２と接触し、光半導体積層２０（図４Ｄ参照）が上方を向くように配置される。ＬＥＤ素子１０１は、たとえば図２Ａに示すように、マトリクス状に配列される。
【００６７】
なお、マウント基板１０２には、たとえばＳｉ基板やＡｌＮ基板などを用いることができる。また、ＬＥＤ素子１０１の固定には、Ａｇペースト等の接合部材が用いられる。
【００６８】
なお、個々のＬＥＤ素子１０１の平面形状は、たとえば一辺Ｓが０．１ｍｍ〜６．０ｍｍ程度の正方形状である。また、複数のＬＥＤ素子１０１は、相互に間隔Ｂを４０μｍ〜１００μｍ程度空けて配置されている。
【００６９】
次に、マウント基板１０２上に、複数のＬＥＤ素子１０１各々を取り囲む導光部材１０４を配置する。導光部材１０４は、一般的な金型成形技術を利用して、所望の形状に、精確かつ容易に形成することができる。
【００７０】
導光部材１０４は、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈを全体的に取り囲む外枠部分１０４ｏと、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈ各々の間隙に配置される格子状部分１０４ｇと、を含む（図２Ａ参照）。また、格子状部分１０４ｇはマウント基板１０２に接触しておらず、外枠部分１０４ｏがマウント基板１０２に接触している。外枠部分１０４ｏが、Ａｇペースト等を介して、マウント基板１０２上に固定される。
【００７１】
外枠部分１０４ｏは、下端から所定の高さまで幅Ｗｏを有し、所定の高さから上端までは上方に向かって徐々に幅が広がる形状を有する。幅Ｗｏは、１００μｍ〜２００μｍ程度である。また、格子状部分１０４ｉは、下端から所定の高さまで幅Ｗｇを有し、所定の高さから上端までは上方に向かって徐々に幅が広がる形状を有する。幅Ｗｇは、２０μｍ〜８０μｍ程度である。
【００７２】
導光部材１０４には、たとえばガラス（シリカガラス等）が用いられる。導光部材１０４の上端面は、磨りガラス状になっており、細かい凹凸が形成されている。
【００７３】
その後、ワイヤーボンディング法により、ＬＥＤ素子１０１各々の電極（図４Ｄにおける第１および第２接合部材７２ａ，７２ｂ）にワイヤ（たとえばＡｕワイヤ）を接続し、当該ワイヤを外部に引き出す。引き出されたワイヤは、外部電源や、ＬＥＤ素子１０１各々のＯＮ／ＯＦＦを制御する外部コントロール回路などに接続される。
【００７４】
次に、図５Ｂに示すように、複数のＬＥＤ素子１０１を覆い、また、導光部材１０４の上部が一部突出するように、保護層１０３を形成する。保護層１０３には、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などを用いることができる。なお、保護層１０３には、たとえば黄色蛍光体などが添加されていてもよい。
【００７５】
導光部材１０４の格子状部分１０４ｇは、マウント基板１０２に接触していない。このため、保護層１０３を構成する樹脂を注入した際、当該樹脂は、マウント基板１０２と格子状部分１０４ｇとの隙間を通って基板全体に一様に広がる。これにより、各ＬＥＤ素子１０１を覆う保護層１０３の厚みは、概ね均一となる。
【００７６】
以上により、第１実施例によるＬＥＤアレイ１００が完成する。
【００７７】
次に、第２実施例によるＬＥＤアレイ１００について説明する。
【００７８】
図６Ａは、第２実施例によるＬＥＤアレイ１００に用いられる導光部材（透明構造体）１０４を示す概略的な斜視図である。導光部材１０４は、たとえばホウ酸ガラスで形成される。
【００７９】
導光部材１０４は、たとえば直交する２方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）を延在方向とする格子状に形成され、外枠部分１０４ｏと格子状部分１０４ｇを含む。外枠部分１０４ｏ及び格子状部分１０４ｇは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向のそれぞれに一定間隔で配置される。第２実施例においては、Ｘ軸方向とＹ軸方向に沿う配置間隔は、相互に等しい。このため、導光部材１０４の厚さ方向（Ｚ軸方向）から見たとき、Ｘ軸方向に延在し、Ｙ軸方向に相互に隣接する２つの部分１０４ｏ、１０４ｇと、Ｙ軸方向に延在し、Ｘ軸方向に相互に隣接する２つの部分１０４ｏ、１０４ｇとで囲まれる領域に、矩形状、第２実施例においては正方形状の開口部１０４ａが形成される。
【００８０】
導光部材１０４は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に３ｍｍ強のサイズを有する。また、厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、５５０μｍ以下、一例として１５０μｍである。更に、導光部材１０４の外枠部分１０４ｏと格子状部分１０４ｇの幅は、たとえばともに３５μｍである。正方形状の各開口部１０４ａの１辺の長さは、１ｍｍ弱となる。
【００８１】
図６Ｂに、導光部材１０４の配置態様を示す。
【００８２】
第２実施例においては、マウント基板（実装基板）１０２上に、平面視上（Ｚ軸方向から見たとき）、９個のＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉが、３行３列に、行方向（Ｘ軸方向）及び列方向（Ｙ軸方向）に、それぞれ一定ピッチで配置される。なお、第２実施例においては、Ｘ軸方向とＹ軸方向の配置ピッチは相互に等しい。
【００８３】
各ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉは、たとえば薄膜タイプの窒化物系半導体発光素子であり、平面形状は、一例として１辺が１ｍｍの正方形である。また、厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、たとえば５００μｍである。各ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉは、外部の駆動回路から供給される駆動信号（電力）により、独立に駆動（発光、非発光状態の制御）が可能である。
【００８４】
ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉの上方に、導光部材１０４が配置される。図６Ｂには、平面視上、導光部材１０４が配置される位置を破線で示した。導光部材１０４の格子状部分１０４ｇは、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉ間領域の上方に配置される。ここでは、一例として、格子状部分１０４ｇの幅方向の中心と、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉ間領域の中心（Ｘ軸方向に沿う中心及びＹ軸方向に沿う中心）が一致するように、導光部材１０４を配置した。
【００８５】
導光部材１０４の外枠部分１０４ｏは、３行３列に配置されたＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉの外周に沿って配置される。
【００８６】
導光部材１０４の格子状部分１０４ｇの幅Ｗ１（＝３５μｍ）は、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉ間領域の幅Ｗ２より広い。したがって、導光部材１０４がＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉ間領域の上方に配置される点では、第１実施例と同様である（図２Ａ、図２Ｂ参照）が、第２実施例においては、導光部材１０４は、各ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉの輪郭線をまたぐ形で、その内外に渡って配置される。また、平面視において、各ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉの中心部の上方、したがって各ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉの中心（正方形の対角線の交点）の上方には、導光部材１０４が配置されない点では第１実施例と共通するが、第１実施例においては、導光部材１０４が各ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｈの外周部の上方にも配置されない（図２Ａ、図２Ｂ参照）のに対し、第２実施例においては、導光部材１０４は、各ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉの外周部の上方にも配置される。すなわち第２実施例における導光部材１０４の開口部１０４ａは、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉ間領域の上方には形成されず、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉの輪郭線の内側のみに（ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉの上方のみに）形成される。
【００８７】
図６Ｃは、図６ＢのＶＩＣ−ＶＩＣ線に沿う概略的な断面図である。図６Ｃには、複数（９個）のＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉのうち、隣接するＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂ間について示すが、他のＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉ間等についても同様である。
【００８８】
ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂは、支持基板１０１ａｘ、１０１ｂｘ、及び、支持基板１０１ａｘ、１０１ｂｘ上に配置された半導体層１０１ａｙ、１０１ｂｙを含んで構成される。マウント基板（実装基板）１０２には、ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂの支持基板１０１ａｘ、１０１ｂｘ側が接合される。
【００８９】
半導体層１０１ａｙ、１０１ｂｙは、たとえばｎ型半導体層、活性層（発光層）、及び、ｐ型半導体層を含み、ｎ型半導体層にはｎ側電極、ｐ型半導体層にはｐ側電極が電気的に接続される。半導体層１０１ａｙ、１０１ｂｙは、一例として窒化物系半導体で形成され、電力の供給により青色光（波長４３０ｎｍ〜４７０ｎｍ程度）を発光する。
【００９０】
たとえばＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂ（半導体層１０１ａｙ、１０１ｂｙ）を覆うように、保護層１０３が配置される。
【００９１】
第２実施例においては、保護層１０３は、たとえば半導体層１０１ａｙ、１０１ｂｙを覆う波長変換体層１０３ａ、及び、波長変換体層１０３ａ上に配置され、導光部材１０４を、ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂ上方に接着する接着層１０３ｂを含む。
【００９２】
波長変換体層１０３ａは、たとえばＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）に付活剤としてＣｅ（セリウム）を導入したＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体が分散されたエポキシ樹脂で形成される。蛍光体は、ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂから発光される、たとえばピーク波長約４６０ｎｍの青色光を吸収し、約５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する黄色光（励起光）を発する。
【００９３】
第２実施例によるＬＥＤアレイ１００においては、ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂから出射され、波長変換体層１０３ａの蛍光体に吸収されて、波長変換された黄色光と、蛍光体に吸収されなかった青色光が、ＬＥＤアレイ１００上面から出射され、白色光として視認される。
【００９４】
接着層１０３ｂは、たとえばエポキシ樹脂系接着剤で形成される。
【００９５】
接着層１０３ｂ（保護層１０３）を介して、導光部材１０４がＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂの上方に配置される。図６Ｃに示す例においては、導光部材１０４の一部が接着層１０３ｂの中に埋め込まれ、残部が接着層１０３ｂから上方（Ｚ軸正方向）に突出しているが、導光部材１０４は、接着層１０３ｂ（保護層１０３）に埋め込まれず、接着層１０３ｂ（保護層１０３）上に配置されていてもよい。
【００９６】
なお、第２実施例においては、導光部材１０４の屈折率は約１．４７１４（ホウケイ酸ガラス）、保護層１０３の屈折率は、約１．５５である。導光部材１０４の屈折率は、保護層１０３の屈折率より小さい。
【００９７】
導光部材１０４は、幅方向の中心と、ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂ間領域の幅方向の中心が一致するように、ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂ間領域の上方に配置される。図６Ｃに示す例においては、導光部材１０４は、支持基板１０１ａｘ、１０１ｂｘ間領域をまたぎ、かつ、半導体層（発光領域）１０１ａｙ、１０１ｂｙ間をまたがないように配置されるが、半導体層（発光領域）１０１ａｙ、１０１ｂｙ間をまたぐように配置してもよい。
【００９８】
第２実施例においては、第１実施例とは異なり、導光部材１０４の下面がＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂ（半導体層１０１ａｙ、１０１ｂｙ）よりも高い位置（発光面よりも高い位置）に配置される。
【００９９】
また、第１実施例においては、導光部材１０４の上面に凹凸を形成したが、第２実施例においては、導光部材１０４の下面（ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂ側）に粗面化加工が施されている。
【０１００】
第２実施例によるＬＥＤアレイ１００においては、ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂからの発光の一部、及び、波長変換体層１０３ａで波長変換された励起光の一部が、導光部材１０４の下面及び側面に入射する。入射した光は、導光部材１０４表面で反射され、または、導光部材１０４内に取り込まれて伝播する。導光部材１０４内を伝播した光は、導光部材１０４側面または上面から出射される。
【０１０１】
たとえば横方向（隣接するＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂ方向）に進行する光が導光部材１０４で反射され、または、導光部材１０４内に取り込まれるため、クロストークが抑制される。更に、導光部材１０４内に取り込まれた光が、導光部材１０４上面（ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂ間領域の上方）から出射されるため、ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂ間領域に発生するダークグリッドが低減される。
【０１０２】
第２実施例によるＬＥＤアレイ１００も、クロストークとダークグリッドの双方を抑制することが可能な発光装置である。
【０１０３】
なお、導光部材１０４の格子状部分の幅Ｗ１が、ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂ間領域の幅Ｗ２より広く、導光部材１０４が、各ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂをまたぐように配置されることで、抑制効果は大きくなるが、幅Ｗ１が幅Ｗ２より狭い場合であっても、抑制効果は奏される。
【０１０４】
また、たとえば凹凸を形成し、導光部材１０４の下面を粗面化することにより、ＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂからの発光、及び、波長変換体層１０３ａで波長変換された励起光が、導光部材１０４内に取り込まれやすくなるが、このような光取り込み構造は形成しなくてもよい。
【０１０５】
第２実施例によるＬＥＤアレイ１００は、たとえば以下のようにして製造される。
【０１０６】
たとえばＳｉで形成されるマウント基板（実装基板）１０２の上面配線上に、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉをマトリクス状に実装する。基板１０２の上面配線は、Ａｕ等の導電体で形成されている。
【０１０７】
ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉ上に波長変換体層１０３ａを形成する。波長変換体層１０３ａは、一例としてＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体が分散された透光性材料、たとえばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、またはハイブリッド樹脂（エポキシ樹脂とシリコーン樹脂が混合された樹脂等）を用いて形成される。
【０１０８】
なお、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉの発光色に応じ、波長変換体層１０３ａに含有する蛍光体の種類を変更してもよい。また、複数種類の蛍光体を混合して用いてもよい。
【０１０９】
波長変換体層１０３ａ上に、接着層（接着用樹脂）１０３ｂを配置し、その上に導光部材１０４を載置する。
【０１１０】
導光部材１０４は、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉからの発光、及び、波長変換体層１０３ａで波長変換された励起光に対して透光性を有する材料、たとえばホウ酸ガラス、石英ガラス、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、またはハイブリッド樹脂（エポキシ樹脂とシリコーン樹脂が混合された樹脂等）を用いて製造される。たとえば、機械的に穴を開けて製造してもよいし、フォトリソ工程を用いて製造してもよい。
【０１１１】
導光部材１０４は、平面視において、格子状部分がＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉ間領域をまたぐように、接着層１０３ｂ上に載置される。
【０１１２】
導光部材１０４は、自重により、または必要に応じて上面に荷重をかけることにより、下方（Ｚ軸負方向）に移動し、波長変換体層１０３ａ上に支持される。接着層（接着用樹脂）１０３ｂは、表面張力により、波長変換体層１０３ａ側面及び導光部材１０４下面に濡れ広がる。
【０１１３】
一例として１５０℃で４時間の加熱を行い、接着層（接着用樹脂）１０３ｂを硬化させ、ＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉ上方に導光部材１０４を固定する。
【０１１４】
こうして第２実施例による発光装置が製造される。
【０１１５】
なお、第２実施例によるＬＥＤアレイ１００に要求される出射光の波長によっては、波長変換体層１０３ａを用いなくてもよい。
【０１１６】
また、第２実施例においては、薄膜タイプのＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉを用いたが、フリップチップタイプのＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉを用いてもよい。たとえば平面形状が１辺１ｍｍの正方形、厚さが１００μｍのフリップチップタイプのＬＥＤ素子１０１ａ〜１０１ｉを、一例として、ＡｌＮセラミックスで形成されるマウント基板（実装基板）１０２の上面配線上に、マトリクス状に実装する。
【０１１７】
図７Ａ〜図８Ｂを参照し、第２実施例の変形例によるＬＥＤアレイ１００について説明する。
【０１１８】
図７Ａは、第２実施例の第１変形例によるＬＥＤアレイ１００に用いられる導光部材１０４を示す概略的な斜視図であり、図７Ｂは、第２実施例の第１変形例によるＬＥＤアレイ１００を示す概略的な断面図である。
【０１１９】
第２実施例においては、導光部材１０４の幅は、上面から下面まで一定である。このため、図６Ｃに示す断面図においては、導光部材１０４の断面形状は矩形である。第２実施例の第１変形例においては、上面から下面に向かうにつれて、導光部材１０４の幅が広くなり、したがって導光部材１０４の断面形状は台形となる。
【０１２０】
図８Ａは、第２実施例の第２変形例によるＬＥＤアレイ１００に用いられる導光部材１０４を示す概略的な斜視図であり、図８Ｂは、第２実施例の第２変形例によるＬＥＤアレイ１００を示す概略的な断面図である。
【０１２１】
第２変形例においては、第１変形例と異なり、導光部材１０４の上端が尖っている。このため、導光部材１０４の断面形状は三角形となる。
【０１２２】
第２実施例の変形例によるＬＥＤアレイ１００も、クロストークとダークグリッドの双方を抑制することができる発光装置である。
【０１２３】
なお、第２実施例の変形例においては、導光部材１０４の断面をテーパ形状としたが、逆テーパ形状とすることもできる。
【０１２４】
第２実施例及びその変形例によるＬＥＤアレイ１００も、参考例によるＬＥＤアレイ１００ｒ（図１Ｂ参照）と代替し、車両用灯具１１０に利用することが可能である。
【０１２５】
以上、実施例及び変形例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。たとえば、ＬＥＤ素子の構造は、ビア電極構造に限られず、どのような電極構造であってかまわない。
【０１２６】
また、実施例及び変形例においては、各ＬＥＤ素子の輪郭線に沿って導光部材を配置する（図２Ａ及び図６Ｂ参照）が、輪郭線に沿わない配置態様としてもよい。
【０１２７】
更に、たとえばＬＥＤ素子（発光領域となる半導体層）の外周に沿うスペーサを用い、導光部材の配置を行ってもよい。
【０１２８】
図９Ａ及び図９Ｂに、スペーサを用いたＬＥＤアレイ１００の例を示す。図９Ａは、ＬＥＤアレイ１００を示す概略的な平面図、図９Ｂは、図９ＡのＩＸＢ−ＩＸＢ線に沿う概略的な断面図である。
【０１２９】
両図に示す例においては、半導体層１０１ａ１〜１０１ａ６が３行２列に形成された支持基板１０１Ａと、半導体層１０１ｂ１〜１０１ｂ６が３行２列に形成された支持基板１０１Ｂが、マウント基板（実装基板）１０２上に配置されている。半導体層１０１ａ１〜１０１ｂ６は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の各々について一定周期で、３行４列に基板１０２上方に配置される。保護層１０３は、半導体層１０１ａ１〜１０１ｂ６上に形成される。
【０１３０】
スペーサ１０５は、半導体層１０１ａ１〜１０１ｂ６の外周に沿う枠状に、基板１０２上に配置される。
【０１３１】
格子形状の導光部材１０４は、スペーサ１０５を介して、具体的には、外枠部分１０４ｏがスペーサ１０５上に固着される形で、基板１０２上に支持される。導光部材１０４は、格子状部分１０４ｇが、半導体層１０１ａ１〜１０１ｂ６間領域の上方に位置する態様で、半導体層１０１ａ１〜１０１ｂ６の上方に配置される。
【０１３２】
図９Ａ及び図９Ｂには、格子状部分１０４ｇが保護層１０３上方に配置される（保護層１０３と接触しない）例を示したが、格子状部分１０４ｇは、保護層１０３上に配置されてもよいし、保護層１０３の中に埋め込まれていてもよい。
【０１３３】
図９Ａ及び図９Ｂに示す例においても、たとえば隣接する半導体層１０１ａ１〜１０１ｂ６間（たとえば一つの支持基板１０１Ａ上の半導体層１０１ａ１、１０１ａ２間、及び、たとえば異なる支持基板１０１Ａ、１０１Ｂ上の半導体層１０１ａ２、１０１ｂ１間）におけるクロストークとダークグリッドの双方を抑制することが可能である。
【０１３４】
実施例及び変形例においては、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の各々にＬＥＤ素子と同一の配置ピッチ（ＬＥＤ素子の配置態様に対応した態様）で、格子状部分及び外枠部分を備える格子状の導光部材を用いたが、導光部材は格子状に限られない。
【０１３５】
たとえば列方向の（Ｙ軸方向に沿う）複数のＬＥＤ素子の発光、非発光状態を一致させる場合等には、図１０Ａに示すように、開口部１０４ａがＹ軸方向に連続する導光部材１０４とすることができる。
【０１３６】
更に、図１０Ｂに示すように、たとえば直方体状の導光部材１０４ｘ〜１０４ｚを、Ｙ軸方向に沿うＬＥＤ素子間領域上方に配置してもよい。
【０１３７】
なお、実施例及び変形例においては、発光素子としてＬＥＤ素子を用いるが、ＬＥＤ素子に限らず、種々の発光素子、たとえばＬＤ(laser diode)素子等を使用可能である。
【０１３８】
その他にも、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】
【０１３９】
様々な照明装置、たとえば車両用照明装置や一般照明装置用の光源として利用することができる。一例として、基板上に発光部が配列されたアクティブマトリクス駆動型ＡＤＢ用光源として好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１４０】
１０…成長基板、２０…光半導体積層、２１…下地バッファ層、２２…ｎ型半導体層、２３…活性層（発光層）、２４…ｐ型半導体層、３０…ｐ側電極（表面電極）、４０…フロート層、４１…絶縁膜、４１ｎ…ｎコンタクトホール、４１ｐ…ｐコンタクトホール、５０…ｎ側電極（ビア電極）、６０…導電層、７１…支持基板、７２…接合層、８０…表面保護膜、９１…デバイス構造体、１００…ＬＥＤアレイ、１０１…ＬＥＤ素子、１０２…マウント基板、１０３…保護層、１０３ａ…波長変換体層、１０３ｂ…接着層、１０４…導光部材（ガラス）、１０５…スペーサ、１１０…車両用灯具（ヘッドライト）。
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４−１】
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【図４−２】
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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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