CN101779303B - 半导体发光器件及包括该半导体发光器件的光源装置和照明系统 - Google Patents

半导体发光器件及包括该半导体发光器件的光源装置和照明系统 Download PDF

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Abstract

本发明的半导体发光器件在绝缘散热衬底1的一侧包括：至少一个导体A 2a，导体A为图案化电极；导体B 2b，导体B为图案化电极；以及固态发光元件3。固态发光元件3安装在导体A 2a上而不是安装在导体B 2b上。安装固态发光元件3，使得与主要光提取表面相对的整个下表面粘附于导体A 2a。在从上方观察固态发光元件3的安装表面时，导体A 2a具有元件安装区域和多个外流粘合剂捕捉区域，固态发光元件3的整个下表面安装于元件安装区域上，外流粘合剂捕捉区域被设置成与元件安装区域的周边相邻，且相对于元件安装区域的周边没有方向偏差。导体B 2b设置于除外流粘合剂捕捉区域之外的、与元件安装区域的周边相邻的部分中，同时与导体A 2a电隔离。通过这种方式，可以提供可以用传统实际技术生产、能具有高输出功率、能以高密度安装并能够考虑到照明故障而加以设计的半导体发光器件。

Description

半导体发光器件及包括该半导体发光器件的光源装置和照明系统
技术领域
本发明涉及可以利用高度成熟的实用技术制造且具有高输出功率并以高密度安装的全固态半导体发光器件，还涉及包括该发光器件的光源装置和照明系统。 
背景技术
常规上，已知有这样的半导体发光器件，其在散热衬底上包括图案化线路导体、固态发光元件和波长转换器，通过原生光(primary light)的激励使波长转换器发射比固态发光元件发射的原生光的波长更长的光。 
这种半导体发光器件的范例是被称为白光LED的光源。已经提出了多种包括这种半导体发光器件的光源装置和照明系统(例如，参见专利文献1和2)。 
例如，在白光LED中，将各种陶瓷衬底(Al2O3、AlN等)或金属衬底(Cu、Al等)用作散热衬底，广泛地将把基于InGaN的化合物半导体用作发光层的发光二极管(在下文中称为“LED芯片”或简称为“芯片”)用作固态发光元件。 
此外，已经提出过例如将粉末化无机磷光体(磷光体颗粒)散布于半透明树脂中的结构的树脂磷光体膜(例如，参见上述专利文献1和2)、半透明磷光体陶瓷(例如，参见专利文献3和4)、磷光体玻璃(例如参见专利文献5到7)和具有光学功能的合成陶瓷(在下文中称为“MGC”光学转化构件；例如参见专利文献8)用作波长转换器。 
LED芯片的配置根据每个芯片制造公司制造的产品而有所变化，但根据在将芯片安装于散热衬底上时一对电源电极的引出配置和设置有源层的位置将LED芯片大致分为四种，在图17、19、21和22中分别示出了四种类型的范例。 
图17中所示的LED芯片具有半导体发光层(有源层)，在将芯片安装 面作为下表面的情况下，发光层在芯片的上表面附近产生LED光。在上表面上其结构具有一对电源电极A 14a和电源电极B 14b。具有该对电源电极A 14a和电源电极B 14b的一侧为发光表面。 
在将芯片安装表面作为下表面时，图19中所示的LED芯片在芯片的上表面附近具有有源层。在芯片的上下表面上其结构具有一对电源电极A 14a和电源电极B 14b。电源电极A 14a位于其上部的一侧为发光表面。 
在将芯片安装表面作为下表面时，图21中所示的LED芯片在芯片的下表面附近具有有源层。在芯片的上下表面上其结构具有一对电源电极A 14a和电源电极B 14b。电源电极A 14a位于其上部的一侧为发光表面。 
在将芯片安装表面作为下表面时，图22中所示的LED芯片在芯片的下表面附近具有有源层。在下表面上其结构具有一对电源电极A 14a和电源电极B 14b。与具有该对电源电极A 14a和电源电极B 14b的一侧相对的表面为发光表面。 
在下文中，根据需要，将图17、19、21和22中示出其典型范例的安装有芯片的结构分别描述为“向上上表面两电极结构”、“向上上下电极结构”、“倒装芯片上下电极结构”、“倒装芯片下表面两电极结构”。 
此外，为了便于描述，将具有向上上下电极结构和倒装芯片上下电极结构的LED芯片统称为“具有上下电极结构的LED芯片”。 
不论芯片结构如何，这些LED芯片每年都在增大尺寸，以便不仅实现效率提高并伴随晶体质量的改善，而且使一个芯片发射的光(原生光)强度(输出功率)增大。 
此外，为了实现前述输出功率的增大，正在增大一个芯片的主要光提取表面的面积、一个芯片的输入功率以及强度。 
对于LED芯片而言，每年都还在改善半导体发光器件的性能。 
具体而言，对于光强增大、成本降低有很强市场需求。为了提高光输出，每年都有趋势增大每个LED芯片的主要光提取表面面积，例如通过安装多个芯片来增大总发光面积，以及增大电流来增大输入功率和输入功率密度。 
另一方面，对于小尺寸紧凑光源和高功率点光源也有很强需求。每年都有趋势减小其尺寸或利用高密度安装芯片来增大输出功率，并增大每个 芯片的输入功率密度。 
此外，随着减小固态发光元件的尺寸以使之紧凑，还必需有高精度安装固态发光元件的技术。 
在使用前述常规的具有向上上表面两电极结构的LED芯片而言，通常，利用例如银膏将LED芯片固定到散热衬底上。在很多情况下，在芯片下表面的散热衬底上和/或芯片的周边处额外提供一对导体A(图案化电极)和导体B(图案化电极)，利用作为导线的至少两个导体C将位于芯片的上表面上的一对电源电极A 14a和电源电极B 14b电连接到一对导体A和导体B(例如，参见上述专利文献1和专利文献9到13)。 
另一方面，在使用前述具有向上上下电极结构的常规LED芯片时，通常，利用诸如银膏的导电粘合剂或利用焊料将LED芯片(或固定到底座上的LED芯片)固定到设置在散热衬底上的导体A上，导体A是设置在散热衬底上和/或芯片周边的一对导体A和导体B之一。导体A电连接到设置在芯片的下表面上的电源电极(下电极；电源电极B 14bb)。利用至少一个导体C将导体B电连接到位于芯片的上表面上的电源电极(上电极；电源电极A 14a)(例如，参见上述专利文献2和专利文献14到17)。 
在使用前述具有倒装芯片上下电极结构的常规LED芯片时，通常，通过使用焊料或焊接合金(例如Sn、Au/Sn或Ag/Sn)的方法或使用超声焊接或热压焊的方法(提供金属焊盘，例如Au)将LED芯片(或固定到底座上的LED芯片)固定到设置在散热衬底(或底座)上的导体A上。导体A电连接到设置在芯片的下表面上的电源电极(下电极；电源电极B 14b)。利用至少一个导体C将导体B电连接到设置在芯片的上表面上的电源电极(上电极；电源电极A 14a)(例如，参见专利文献18到21)。 
此外，在使用具有倒装芯片下表面两电极结构的常规LED芯片时，通常，利用凸点将芯片固定到设置在散热衬底(或底座)上的一对导体A和导体B上，使得设置在芯片的下表面上的一对电源电极A 14a和电源电极B14b分别连接到一对导体A和导体B(例如参见专利文献22到24)。 
至少在使用具有倒装芯片下表面两电极结构的LED芯片时，不是将芯片的下表面仅固定到导体A，而是连接到由导体A和导体B构成的一对的两个构件。 
因此，在使用具有倒装芯片下表面两电极结构的LED芯片时，基本上，不是将芯片的整个下表面固定到散热衬底从而粘附到其上的。 
在下文中，将描述将具有前述向上上表面两电极结构和上下电极结构的LED芯片固定到散热衬底，这是常规公知的。 
例如，对于具有前述向上上表面两电极结构(这是要安装于散热衬底上的结构)的LED芯片而言，例如，如上述专利文献9到11和13所披露的，例如，为了安装和布线的方便(为了方便将从位于芯片的上表面上的电源电极(上电极)引出的导体C连接到芯片未固定到其的导体B，以及方便在散热衬底上布置芯片)，通常，将LED芯片固定到从一对导体A和导体B选择的一个导体(导体A)的边缘部分或将其固定到位于散热衬底上但不位于导体上方(导体A或导体B)的部分，如上述专利文献1和12所披露。 
这种趋势也适用于具有上下电极结构的LED芯片的情况，这种结构是要安装到散热衬底上的结构。例如，在上述专利文献2和16中也披露了这一点。 
在散热衬底上设置有导体A(固态发光元件安装于其上的导体)和导体B(其上未安装固态发光元件的导体)的常规半导体发光器件中，将固态发光元件安装在导体A的边缘部分上或安装在其形状外轮廓在很多情况下没有凹陷的导体A上。 
此外，通常，作为图案化电极的布线导体X与散热衬底上固态发光元件的安装表面之间的面积比低。 
分别简要描述关于具有上下电极结构的LED芯片的安装结构，因为在如下专利文献中也提到了它们。 
上述专利文献14公开了一种安装技术，其中，将LED芯片直接设置于设置在衬底上的接触层上，固定LED芯片，使得LED芯片的整个下表面粘附于接触层。 
上述专利文献15公开了一种安装技术，其中，将LED芯片直接设置于基部上，固定LED芯片，使得LED芯片的整个下表面粘附于基部。 
上述专利文献17公开了一种安装技术，其中，将LED芯片直接设置于设置在合成材料衬底上的固体图案上，固定LED芯片，使得LED芯片的整个下表面粘附于固体图案。 
专利文献25公开了一种安装技术，其中，在平面导电衬底上设置的绝缘层上设置在从上表面观看时呈轴对称(rotational symmetry)和线对称的长方体形状的导电层，将LED芯片设置于导电层的中央部分上，固定LED芯片，使得LED芯片的整个下表面粘附于导电层。 
然而，所有上述技术都并非意在如在本发明中那样控制LED芯片中的温度升高或以高密度安装多个芯片。 
此外，很多专利文献仅公开了截面侧视图，这并非表示例如将LED芯片设置于对应于导体A的导体中央部分上，且对应于导体A的导体具有基本呈轴对称但不呈线对称的形状，在本申请中描述了这些内容。 
在上述专利文献17中所述的常规技术中，至少在截面侧视图中固体图案的宽度与LED芯片的下表面的宽度相同，在从上表面观察LED照明装置时，LED芯片的上表面面积、固体图案和合成材料衬底按此次序减小。于是，不能说至少LED芯片下表面的外轮廓位于固体图案上表面的外轮廓内部，固体图案不形成为具有沿LED芯片的下表面的整个外周具有边缘。 
上述专利文献26公开了一种安装技术，其中，将LED芯片设置于底座构件上设置的导体图案的中央部分上，固定LED芯片，使得LED芯片的整个下表面粘附于导体图案。然而，并非意图以高密度安装多个芯片，导体图案的形状类似于呈线对称而不呈轴对称的长方体形状。 
引用列表 
专利文献 
[专利文献1]日本专利No.2927279 
[专利文献2]美国专利No.6,812,500 
[专利文献3]JP 2004-146835A 
[专利文献4]JP 2006-5367A 
[专利文献5]JP 2001-214162A 
[专利文献6]JP 2007-39303A 
[专利文献7]JP 2006-117511A 
[专利文献8]WO/2004/065324 
[专利文献9]日本专利No.3139618 
[专利文献10]日本专利No.3393089 
[专利文献11]日本专利No.3400958 
[专利文献12]日本专利No.3640153 
[专利文献13]JP 2001-223388A 
[专利文献14]美国专利No.6,670,748 
[专利文献15]JP 2000-244021A 
[专利文献16]日本专利No.3813599 
[专利文献17]JP 2007-5709A 
[专利文献18]JP 2006-502563W 
[专利文献19]JP 2007-535823W 
[专利文献20]JP 2006-344682A 
[专利文献21]JP 2007-294728A 
[专利文献22]日本专利No.3257455 
[专利文献23]JP 2006-352085A 
[专利文献24]美国专利No.2006/0124947A1 
[专利文献25]JP 2003-347599A 
[专利文献26]日本专利No.3948483 
发明内容
技术问题 
在常规的半导体发光器件中，随着输入功率密度的增大、电流的增大或安装密度的增大，迄今为止尚未认识到的很多潜在问题正变得明显起来，有一个问题是，难以获得既具有高输出功率和高可靠性且能够以低成本生产的高度可行的小尺寸紧凑的半导体发光器件。 
具体而言，难以实现尺寸的减小和输出功率的增大，同时获得高生产速度和高可靠性。 
在下文中，参考附图详细描述了安装技术中的问题。 
通常，希望将点光源的尺寸减小得越多，散热衬底1上固态发光元件3的安装表面越受限(参见图42)，这又需要高度精确的安装技术。 
这是因为固态发光元件3在导体A 2a上微小的安装失准都会导致电连 接中或安装表面上的缺陷。 
例如，在利用诸如粘合剂的焊料材料将LED芯片安装在导体A 2a上时，通常，采用这样的方法，其中，在导体A 2a的安装中心部分上放置具有流动性的焊料材料，将固态发光元件3放在其上，然后使焊料材料固化，从而将固态发光元件3键合到导体A 2a上。 
在下文中，参考图43进行描述。 
在这种情况下，将具有流动性的焊料材料(粘合剂23)与固态发光元件3一起按下散开，从而减小导体A 2a的表面和固态发光元件3之间的间隙，然后以一定的厚度分布填充间隙的一部分或全部(参见图43(b)和43(c)的下一排)(截面侧视图)。 
之后，使焊料材料(粘合剂23)硬化，将固态发光元件3固定到其上(参见图43(d)的下一排)。 
在这种安装技术中，基本上，放置焊料材料(粘合剂23)，使其中心位于与要安装固态发光元件3的区域的中心位置重合的位置(图43中上方行中长短划交替线的交点)。 
然而，在常规半导体发光器件中，如图43中上一排中所示作为范例(俯视图)，导体A 2a具有相对于放置焊料材料(粘合剂23)的位置(关于固态发光元件3的安装中心)不呈对称性的形状以及至少在很多情况下至少在放置焊料材料的位置附近的位置和远离那里的位置具有边缘部分的形状。 
因此，在安装固态发光元件3的过程期间，具有流动性的焊料材料扩展开以减小导体A 2a和固态发光元件3之间的间隙。不过，通常，由于因为其物理性质的原因，焊料材料不会流到导体A 2a位于放置焊料材料的位置附近的地方中的边缘部分(在下文中称为“近端”)之外，因此被截留的焊料材料沿朝向位于远离放置焊料材料的位置的地方中的边缘部分的方向流动(参见图43(c)中的上一排)。 
因此，发生一种现象，其中，在将放置焊料材料的初始位置作为参考点时，焊料材料的重心M沿离开近端的方向偏移(参见图43(c)中的上一排)。 
通常，在焊料材料重心部分周围焊料厚度处于其最大值。因此，在这 种情况下，安装固态发光元件3时使具有最大焊料厚度的部分从安装中心向上述方向偏移一些(参见图43(c)中的上一排)。 
在这种情况下，在安装过程的后半段期间将固态发光元件3从安装中心偏移开，在后半段期间，使具有流动性的焊料材料固化，并在这种状态下完成安装(参见图43(d)中的上一排)。 
在很多常规半导体发光器件中，如图43中上一排所示，导体A 2a具有相对于固态发光元件3的安装中心不对称的形状以及至少在放置焊料材料的位置附近的地方和远离那里的地方具有边缘部分的形状。因此，有这样的问题，即，将器件安装在从安装中心向上述方向偏移的位置上，这导致其安装状态在电连接中和安装表面上的缺陷方面变得有问题(参见图43(d)的上一排)。 
此外，对于具有这种形状的导体A 2a而言，由于在近端侧缺少焊料材料并且在固态发光元件3的下表面下与近端相对一侧上焊料材料稍多的时候安装固态发光元件3，因此在固态发光元件3的下表面近端一侧附近往往会发生有缺陷的安装/安装不良状态，因此，在固态发光元件3和导体A 2a之间往往会产生间隙，这也是一个问题(参见图43(c)和43(d)中的下一排)。 
固态发光元件3的下表面和导体A 2a之间产生的间隙导致散热效率的降低，这会导致局部发热。对于这种安装状态而言，原生光的输出效率降低，由此输出光强降低，这是一个问题。 
另一方面，通常，对于半导体发光器件而言，为了减小点光源的尺寸而不影响外观，i)将固态发光元件3设置于散热衬底1的中央部分中，ii)尽可能地减小散热衬底1的上表面的面积，从而使散热衬底1的上表面面积和形状尽可能地类似于固态发光元件3的主要光提取表面的面积和形状，然后iii)可以将导体A 2a的一部分(除了固态发光元件3的安装表面之外的部分)和导体B 2b设置于固态发光元件3安装于散热衬底1上的部分之外的空间中(参见图42)。 
然而，从图42还可以看出，试图将点光源的尺寸减小得越多，散热衬底1上安装固态发光元件3的部分之外的空间就越受到限制且越减小。因此，变得难以将导体A 2a有效地用作散热器，且增大输出功率变得困难， 这也是一个问题。 
此外，除了上述问题之外，例如，还有如下这些与本发明相关的问题。 
(1)由于充当激励源的LED芯片温度升高导致发光效率降低 
亦即，为了增大输入功率密度而增大电流导致由于LED芯片电阻部件而产生的例如焦耳热水平增大。而且，芯片温度升高，固体中的晶格振动加强，发光层中电子-空穴对的复合概率减小。结果，芯片的电光转换效率降低。 
(2)由于LED芯片中不均匀的温度分布和局部发热导致发光效率降低，随着芯片尺寸增大这变得更加明显 
亦即，例如由于安装LED芯片中的偏差(具体而言，不均匀地连接/键合到散热衬底)、芯片的电极图案、芯片布线的引出情况和安装芯片的布线图案的形状，导致LED芯片散热不均匀，随着输入功率增大，芯片内部发生的细微温差分布被放大，导致局部发热。结果，与之对应的部分发光效率降低，导致芯片发光效率的降低。 
(3)随着布线导体中发热，功率效率降低 
亦即，电流增大导致例如由于线路电阻产生的焦耳热水平提高。而且，线路导体温度升高，线路电阻会增大，导致温度迅速升高，线路电阻进一步增大，导致输入功率的热损耗率增大。 
(4)可靠性降低，伴随着线路连接部分中发热 
亦即，随着电流增大，例如由于因线路连接部分电阻导致的温度升高以及伴随LED芯片和线路导体发热导致的构件各种属性变化，连接部分的热应力增大，连接强度降低，例如，往往会发生裂痕和剥离，导致耐久性降低。 
(5)由于通过安装LED芯片导致的损伤而造成可靠性和产品成品率降低 
具体而言，亦即，不仅具有倒装芯片结构的半导体发光器件(具有倒装芯片上下电极结构或倒装芯片下表面两电极结构的半导体发光器件)在安装时受到损伤的概率高，因为在固定它时将具有较敏感属性的有源层附近的大区域用作安装表面，而且有源层往往由于其结构，因为伴随输入功率密度增大或电流增大的发热而经受失真的问题。随着输入功率增大，这 些问题被放大，由此往往会导致属性偏差和裂痕。此外，随着伴随高密度安装而来的芯片数量增大，良品率往往会降低。 
(6)由于高散热衬底的光吸收导致光提取效率降低 
亦即，在采用高热导率材料的衬底(例如氮化铝(AlN)陶瓷衬底)来改善半导体发光器件的散热性质时，散热衬底对LED芯片的光吸收率增大，减小了半导体发光器件的输出光比例。 
此外，不仅有从这种技术观点看的问题，而且还有从生产和销售角度来看的问题。 
(7)市场对于白光LED需要低的价格水平 
亦即，尽管白光LED发展历史很短，但其市场增长迅速，其普及正在扩大，这造成严峻的市场竞争。因此，在正在发展的小型市场中，难以开发出满足市场需求的产品，除非使用正在开发中且由于稀少而具有高价值的昂贵部件(例如，大功率LED芯片、红光磷光体、散热衬底等)。这不可避免地使生产成本变高。 
由于这种背景环境，必需要仅利用已在例如其过去在电子装置的应用中充分得到实践证实的传统可行技术，而无需使用至今仍未在实践中证实的新技术来解决所有这些问题。 
此外，从用户的角度来看，考虑用作光源的情况，需要这样的半导体发光器件，即，在黑暗中或在夜间驾驶车辆的时候，即使在由于例如线路寿命或振动停止灯亮而使线路连接部分断开连接时，无需替换光源，也能够立即恢复并能够立即点亮半导体发光器件。 
然而，实际情况是，没有很多这种针对日常生活考虑而设计的高度方便的发光的半导体发光器件。 
本发明意在解决这种问题，并提供能够实现高生产速度且具有高可靠性的小尺寸、大功率半导体发光器件。 
此外，本发明还意图提供提供能够利用传统可行技术生产、能够具有大功率、能够以高密度安装且还可以根据客户需求和方便性考虑到发光故障而设计的半导体发光器件，具体而言，提供例如适于一般照明、摄像机闪光灯、车辆头灯、投影光源和液晶背光的半导体发光器件，以及提供包括该发光器件的光源装置和照明系统。 
问题的解决方案 
为了实现上述目的，根据本发明的半导体发光器件具有如下配置：该配置在绝缘散热衬底一侧包括：至少一个导体A，所述导体A为图案化电极；导体B，所述导体B为图案化电极；以及固态发光元件，所述固态发光元件安装于所述导体A上而不安装于所述导体B上，其中所述固态发光元件具有位于其上表面，或者位于其上下表面上的一对电源电极。此外，以如下方式安装所述固态发光元件：在从上方观察所述固态发光元件的安装表面时，将与所述固态发光元件主要光提取表面相对的整个下表面粘附于导体A，所述导体A具有元件安装区域和多个外流粘合剂捕捉区域(outflow-adhesive capturing area)，所述固态发光元件的整个下表面安装在所述元件安装区域上，所述多个外流粘合剂捕捉区域被设置为与所述元件安装区域的外周相邻，而相对于所述元件安装区域的外周没有方向偏差(directional bias)。导体B设置于除外流粘合剂捕捉区域之外的、与元件安装区域的周边相邻的部分中，同时与导体A电隔离。 
根据这种构造的半导体发光器件，在导体A的形状中，在安装固态发光元件的整个下表面的元件安装区域外周中无方向偏差地设置外流粘合剂捕捉区域。在优选方面中，导体A的形状具有位于相对于安装中心沿相反方向彼此较远且距安装表面较远的地方的至少两个边缘部分。因此，导体A能够防止安装缺陷/安装故障以及放在充当固态发光元件安装中心的位置的粘合剂(焊料材料)重心的位移。通过这种方式，根据本发明的半导体发光器件的导体A控制了前述固态发光元件的安装失准和前述局部发热，并促进提高原生光的可靠性和输出功率，以增大半导体发光器件的输出功率。 
此外，具有前述形状的导体A还充当着良好的平衡散热器和反光镜。因此，能够获得其配置提供了更高散热效果和光提取效果的半导体发光器件。 
此外，在根据本发明的半导体发光器件的构造中，优选通过设置导体B，使得外框中心(outer frame center)(形心)处于避开固态发光元件的竖直和水平方向中线的位置，优选导体A具有轴对称的形状。 
根据该优选范例，将导体B设置在固态发光元件的电源电极附近的地方(通常，设置在避开固态发光元件的竖直和水平方向中线的位置)，由此可以获得对准配置，其中，将散热衬底上方的空间有效地用于适应固态发光元件的结构和工作原理。于是可以减小半导体发光器件的尺寸。 
此外，优选所述固态发光元件安装在位于所述导体A的外框中央部分上的位置，所述导体A的形状基于与所述固态发光元件下表面形状相同的形状，并将所述导体A形成为具有沿所述固态发光元件下表面的整个外周的边缘。 
根据该优选范例，由于导体A对固态发光元件的前述安装失准具有一些容限，可以获得即使在加快生产速度时也能够获得较高可靠性的半导体发光器件。 
此外，在根据本发明的半导体发光器件的配置中，优选表示所有导体A和导体B的导体X在散热衬底上具有至少50％但小于100％的面积比。在这种情况下，优选导体A的总面积比至少为导体X的50％。此外，在这种情况下，优选散热衬底的形状呈镜面对称，固态发光元件具有在散热衬底的对称线上的安装表面。 
根据该优选范例，最小所需的导体X具有散热衬底上的高面积比，能够具有如下排列配置：有效地使用散热衬底上方的空间来进一步适应固态发光元件的结构和工作原理。于是可以进一步减小半导体发光器件的尺寸。 
此外，由于导体A占据了导体X总面积的大部分，所以还充当固态发光元件的散热器的导体A占据了散热衬底上的大面积比。结果，可以获得这样的半导体发光器件，在其构造中，固态发光元件具有高的散热效果。 
此外，允许将固态发光元件定位在散热衬底的对称线上，因此还可以获得良好的外观。 
这些协同效果使得能够获得具有高生产速度和高可靠性的小尺寸、高功率的半导体发光器件。 
此外，在根据本发明的半导体发光器件的配置中，优选表示所有导体A和导体B的导体X在散热衬底的一个平坦表面上基本呈轴对称。 
此外，在根据本发明的半导体发光器件的构造中，优选导体B和固态发光元件的电极引出部分通过作为导线的导体C彼此电连接，导体B与导体A相比具有更大数量的布线结构。利用一对导体A和导体B向固态发光元件供电，所述半导体发光器件的布线结构允许通过至少切换所述导体B在相同条件下向同一固态发光元件提供相同的电功率。 
在根据本发明的半导体发光器件的构造中，优选所述固态发光元件具有如下结构：该结构包括半导体发光层和固态发光元件上下表面上的电极，在将固态发光元件的安装表面作为下表面时，半导体发光层充当上表面附近的原生光源。 
在根据本发明的半导体发光器件的构造中，所述固态发光元件的所述主要光提取表面上还包括波长转换器，优选所述波长转换器通过所述固态发光元件发射的原生光激励发射波长比所述原生光更长的光。 
根据本发明的光源装置的构造特征在于包括前述本发明的半导体发光器件。 
这种光源装置的构造能够获得小尺寸、高功率光源装置。 
通过这种方式，通过利用固态发光元件充当安装表面的整个下表面进行的热传导以高速均匀地将随着输入功率增大而增大的固态发光元件中产生的热传导到设置于固态发光元件下方的高导热体(例如，导体A、散热衬底和外部散热器)，可以控制固态发光元件中的温度升高。 
同时，通过具有良好导热性质的导体A也沿着脱离固态发光元件下表面的安装表面的水平方向传导热量以较均匀地扩散开，并充分利用不在固态发光元件下表面下的导体A的一部分的良好导热性质和较大面积来改善散热效率，从而控制了由于固态发光元件中的温度升高和不均匀散热(具体而言，为发光层平面中不均匀的散热)导致的固态发光元件发光效率降低，随着固态发光元件尺寸的增大，这正被视为问题。结果，可以增大半导体发光器件的输出功率。 
此外，尽管利用导体A不呈线对称的形状获得了用于通过导体A沿安装表面水平方向传导热量的散热路径，固态发光元件的下表面位于导体A的中央部分中的面积比增大，并允许紧密靠近地设置多个固态发光元件，从而能够以高密度安装多个固态发光元件。 
此外，根据本发明的照明系统的构造特征在于包括本发明的前述半导体发光器件和用于切换半导体发光器件的电源端子的电路切换装置。在这 种情况下，在本发明的前述半导体发光器件中，导体B和固态发光元件的电极引出部分通过导体C彼此电连接。与导体A相比，导体B具有更大数量的布线结构，利用一对导体A和导体B向固态发光元件供电。该半导体发光器件的特征在于具有这样的布线结构，该布线结构允许通过至少切换导体B在相同条件下向同一固态发光元件供应相同的电功率。 
根据这种照明系统的构造，即使在线路连接部分断开连接并停止发光时，也能够无需更换光源恢复它并利用同一半导体发光器件点亮照明系统。 
本发明的有益效果 
根据本发明，可以利用传统实用技术提供能够以低成本生产且允许做出对发光故障有防范措施的电路设计的小尺寸、紧凑、大功率、高可靠性的半导体发光器件(例如白光LED)和光源装置。 
此外，可以提供即使在线路连接部分断开连接并由此导致发光故障时也能够无需更换半导体发光器件和光源就立刻恢复的照明系统。 
附图说明
图1是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图2是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图3是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图4是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图5是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图6是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图7是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图8是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图9为示出了根据本发明的半导体发光器件中电路配置范例的示意图。 
图10为示出了根据本发明的半导体发光器件中电路配置范例的示意图。 
图11为示出了根据本发明的半导体发光器件中电路配置范例的示意图。 
图12是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图13是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图14是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图15是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图16是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的俯视图。 
图17是示出了用于本发明半导体发光器件中的固态发光元件范例的纵向截面图。 
图18是示出了用于本发明半导体发光器件中的固态发光元件范例的纵向截面图。 
图19是示出了用于本发明半导体发光器件中的固态发光元件范例的纵向截面图。 
图20是示出了用于本发明半导体发光器件中的固态发光元件范例的纵向截面图。 
图21是示出了用于本发明半导体发光器件中的固态发光元件范例的纵向截面图。 
图22是示出了与用于本发明半导体发光器件中的固态发光元件具有不同结构的固态发光元件的参考图。 
图23是示出了用在本发明半导体发光器件中的波长转换器范例的示意图。 
图24是示出了用于本发明半导体发光器件中的波长转换器范例的侧视图。 
图25是示出了用于本发明半导体发光器件中的波长转换器范例的侧视图。 
图26是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的纵向截面图(取自图1中所示的线I-I’的截面图)。 
图27是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的纵向截面图。 
图28是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的纵向截面图。 
图29是示出了根据本发明的半导体发光器件中的散热路径范例的示意图(俯视图)。 
图30是示出了根据本发明的半导体发光器件中的散热路径范例的示意图(纵向截面图)。 
图31是示出了根据本发明的半导体发光器件中的散热路径范例的示意图(纵向截面图)。 
图32是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的纵向截面图。 
图33是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的纵向截面图。 
图34是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的纵向截面图。 
图35是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的纵向截面图。 
图36是示出了根据本发明的半导体发光器件范例的纵向截面图。 
图37是示出了根据本发明的光源装置范例的纵向截面图。 
图38是示出了根据本发明的光源装置范例的纵向截面图。 
图39是示出了根据本发明的光源装置范例的纵向截面图。 
图40示出了俯视图和示意截面侧视图(取自俯视图中所示的线II-II’和线III-III’的截面图)，示出了根据本发明的光源装置范例。 
图41是示出了根据本发明的照明系统范例的示意图。 
图42是示出了常规半导体发光器件的俯视图。 
图43是用于解释常规半导体发光器件的问题的示意图。 
具体实施方式
在下文中，将参考实施例进一步详细描述本发明。 
首先，参考图1，将描述本发明的各个实施例公共的项目。图1是示出了根据本发明的半导体发光器件实施例的俯视图。 
(散热衬底1) 
如图1所示，散热衬底1是用于安装固态发光元件3的衬底，该衬底设置有至少一个导体A，即图案化电极2a。 
散热衬底1至少在一侧具有一个平坦表面，将具有平坦表面的这一侧用作固态发光元件3的安装表面。 
散热衬底1是由从金属、半导体材料、陶瓷材料和树脂中选择的至少一种材料制成的衬底，至少安装表面为电绝缘表面(在下文中称为“绝缘散热衬底”或简称为“绝缘衬底”)。 
散热衬底1的基部基本可以是电绝缘衬底或导电衬底(尤其是金属衬底)。然而，由于下述理由，尤其优选的散热衬底1是仅由电绝缘体形成的 绝缘衬底。 
具体而言，可以适当地从由诸如铜、铝、不锈钢、金属氧化物(例如氧化铝、氧化硅和玻璃)、金属氮化物(例如氮化铝和氮化硅)、碳化硅和、金属硅、碳的无机材料、硅酮基树脂和环氧基树脂制成的衬底选择要用的散热衬底1的基部。 
例如，适当地从金属氧化物(例如氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化镁和玻璃)、金属氮化物(例如氮化铝和氮化硅)和其他无机绝缘材料，以及硅酮基树脂、环氧基树脂和其他有机绝缘材料选择要使用的安装表面。 
用于获得良好散热性质的优选散热衬底1是前述基部为金属、陶瓷压紧物或金属和陶瓷复合物的任一种的绝缘衬底。 
另一方面，对于减少生产成本而言优选的散热衬底1是主要由树脂(例如硅酮基树脂)构成的形成体，例如是包含填料(例如氧化铝、氧化硅或各种金属的无机颗粒)的树脂形成体的绝缘衬底。 
此外，对于改善光提取效率而言优选的散热衬底1是安装表面具有极好可见光反射性质的散热衬底，例如，具有白色体颜色的散热衬底。 
这种散热衬底1不仅容易以较低价格获得和处理而且具有高热导率。因此，对于控制固态发光元件3中的温度升高是有效的。 
在将仅由绝缘体形成的绝缘衬底用作散热衬底1时，可以较容易地设置仅在有限区域中具有电势的半导体发光器件。因此，在结构设计中容易考虑电气性质，因此，例如，可以较容易地提供在电流动方面容易处理的光源装置。 
另一方面，在将包括导电衬底作为其基部的绝缘衬底用作散热衬底1时，可以获得非常高的热导率。因此，能够提供具有极好散热性质的半导体发光器件。 
因此，在认为电结构设计的简易性很重要时，优选使用仅由绝缘体形成的绝缘衬底。另一方面，在认为散热性质很重要时，优选使用包括导电衬底作为其基部的绝缘衬底。 
对于任何上述绝缘衬底而言，优选的散热衬底1是热导率至少为1W/mK的衬底或由热导率至少为1W/mK的材料形成的衬底。热导率优选至少为10W/mK，更优选为至少100W/mK。 
在使用这种散热衬底1时，容易通过散热衬底1将在向半导体发光器件输入电功率时产生的热传导到较低温度的部分。因此，增进了热扩散，由此控制了整个半导体发光器件中的温度升高。结果，可以获得高的散热效果。 
优选的散热衬底1是容易处理且具有平板形状的衬底。使用这种散热衬底容易安装固态发光元件3，还能够简化生产工艺。 
(导体A 2a和作为图案化电极的导体B 2b(导体X)) 
在下文中，将导体A 2a和导体B 2b统称为导体X。 
导体A 2a和导体B 2b是用于向固态发光元件3供电的成对导体。 
导体X可以是主要由从例如金属、导电化合物和半导体中选择的至少一种构成的导体。然而，为了获得能够既具有低电阻率又具有高热导率的导体，优选导体X均由主要由金属构成的材料形成，该材料具有重量比至少为80％的金属成分比。 
上述金属的具体范例包括金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铂(Pt)、钯(Pd)、锌(Zn)、镍(Ni)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、铑(Rh)、铱(Ir)、铝(Al)、锡(Sn)、硅(Si)和铁(Fe)以及这些金属的合金和硅化物。导电化合物的范例包括低阻材料，例如氮化钛(TiN)和氮化钽(TaN)，半导体的范例包括透明导电材料，例如In-Sn-O和ZnO:Al。 
为了获得具有高的光提取效率的半导体发光器件，导体X优选为具有金属光泽的导体。 
在利用在室温下评价中获得的光反射率作为度量表示优选的金属光泽的大体指导范例时，例如，蓝色和红色之间的波长范围(420到660nm)的光反射率至少为50％，可见光波长范围(380到780nm)之内的光反射率优选为至少80％。 
优选导体A 2a和导体B 2b都具有前述金属光泽。然而，基本上，在至少导体A 2a具有金属光泽时这不是问题。 
要使用的这种导体X均是从导体板、导体形成体、导体厚膜和导体薄膜中选择的至少一种。然而，从生产成本的角度来说，导体X优选是导体厚膜。 
上述导体厚膜和导体薄膜优选是在很多情况下，例如在过去为电子线路形成线路时实践证实过的那些。例如，导体厚膜优选是利用丝网印刷方法、喷墨方法、刮刀方法、浆料浇注方法、旋涂方法、沉淀滴定方法、电泳方法或电镀技术形成的厚膜。导体薄膜优选是利用气相淀积技术、溅镀技术和化学气相淀积的任一种形成的薄膜。 
导体板例如是指经过构图过程的金属板(Al、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Rh、Ir、Fe、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Zn、其合金、不锈钢等)。 
在利用例如粘合剂将已经过构图过程的前述金属板键合到散热衬底1时，可以将其用作具有导体A 2a的散热衬底1。 
为了方便设计半导体发光器件，希望导体A 2a的厚度在大约3mm或更小的范围内尽可能的厚。厚度的具体范例为至少10mum但小于3mm，优选至少100mum但小于3mm，更优选为至少300mum但小于3mm。 
这种厚度的导体A 2a具有极好的热导率，因此充当良好的散热器。 
此外，这种厚度的导体A 2a具有低线路电阻，由此在导体A 2a中控制了焦耳热的产生。于是，能够控制固态发光元件3中的温度升高。 
图1中所示的电极焊盘6是为导体X，例如在需要时为引出线路提供的导体(通常为金属)。也可以将它们用作电源端子。 
(固态发光元件3概述) 
固态发光元件3是用于将电能转换为光能的电光转换元件，例如发光二极管(LED)、半导体激光器(LD)、无机EL元件(EL)或有机EL元件(OLED)。 
在电光转换元件的工作原理方面，优选用于获得大功率点光源的半导体发光器件的固态发光元件3为LED或LD，而优选用于获得大功率面光源的固态发光元件3为EL或OLED。 
优选用于获得高可靠性半导体发光器件的固态发光元件3为LED、LD和EL的任一种，其每一种都包括由无机材料形成的发光层。 
优选用于获得具有良好光显色性的输出光以及具有均匀光扩散表面的输出光的固态发光元件3为具有较宽发射谱半峰宽度并几乎无方向性发光的EL或OLED。 
此外，从波长转换器4进行的波长转换获得的能量效率的角度来看优选的固态发光元件3是发射发射峰值在长于380nm的可见波长范围中尽可 能长的波长的范围中的原生光(可见光)的固态发光元件。为了获得白色输出光，优选固态发光元件发射的原生光发射峰值在至少为380nm但短于510nm的紫到蓝绿波长范围中。 
在考虑例如固态发光元件3的输出水平现状时，优选固态发光元件发射的原生光的发射峰值优选在至少400nm但短于480nm的紫到蓝波长范围中，更优选在至少430nm但短于475nm的蓝波长范围中。 
使用这种固态发光元件3能够通过配置半导体发光器件，使得波长转换器4执行的光吸收和发射之间的能量差异较小。因此，对于波长转换原理而言，允许其用于减小伴随波长转换导致的光能损失。因此，减小了由于能量损失导致的波长转换器4的发热值，并控制了由于波长转换器4的热积累动作导致的温度升高，实现例如波长转换器4中所含磷光体的温度淬熄效应的减弱。出于这种原因，即使在通过增大输入功率密度实现了固态发光元件3光输出(原生光)强度增大时，也可以获得往往会保持较高波长转换效率的半导体发光器件。 
固态发光元件3的尺寸不受特别限制，就俯视的外框面积而言，其范例为0.01mm2到100cm2。 
在固态发光元件3为LED时，例如，俯视图中每个LED的外框面积大约至少为0.01mm2但小于5cm2。然而，对于输入功率和点光源性质之间的平衡而言，为了获得大功率点光源，外框面积优选在大约至少0.25mm2但小于4cm2的范围内，优选大约至少为0.6mm2但小于2cm2。 
图17到22均示出了LED结构的纵向截面图作为固态发光元件3的范例。 
优选地，充当固态发光元件3的原生光15的源的半导体发光层11具有由绝缘基部7或导电基部8支撑的结构。这加强了半导体发光层11的较差机械强度，使其容易处理。 
例如，在JP 2007-150331A中披露了具有这种结构的固态发光元件3的适当制造方法，因此在此不详细描述。 
优选的绝缘基部7或导电基部8是从主要由IV族金属元素构成的金属、主要由IV族元素构成的化合物以及主要由III-V族元素构成的化合物选择的至少一种半导体基部。 
半导体基部不仅可以根据其中包含或不包含杂质而是绝缘基部7或导电基部8，而且还充当具有良好热传导性质的基部。因此，还可能控制固态发光元件3中的温度升高。 
如图19到21所示，优选固态发光元件3在与发射原生光15的主要光提取表面相同的表面上具有至少一个电极，并具有上下电极结构，在向从固态发光元件3的上表面延伸到下表面的厚度方向上整体施加电压时发射原生光15。这样可以减少设置于光提取表面附近且阻挡一部分原生光15的导体C 5(例如参见图1)的数量。于是，可以获得较高功率的原生光15。 
更优选地，如图19和20所示，在将固态发光元件3的安装表面作为下表面的情况下，固态发光元件3在上表面附近设置有充当原生光15光源的半导体发光层11(有源层)。优选地，其具有如下结构(前述向上上下电极结构)：固态发光元件3的上下表面上有电极(一对电源电极A 14a和电源电极B 14b)。这样可以避免固定半导体发光层11附近具有较敏感性质的大区域，由此，半导体发光层11不会受到例如因输入功率密度增大和电流增大伴随的发热导致的失真，且不会发生由导电粘合剂导致的安装后半导体发光层11中的电泄漏。于是，可以获得不易导致裂痕或性质偏差的结构。 
此外，由于半导体发光层11发射的原生光15不经过基部就被输出，还有如下优点：容易获得具有强方向性的原生光15，其适用于例如车头灯中。 
此外，优选固态发光元件3具有主要由金属材料和半导体材料构成的结构。由于这样能够获得仅由导热性质良好的材料构成的固态发光元件3，所以固态发光元件3具有更大的热导率。结果，改善了散热性质，结果可以控制温度升高。 
优选地，主要光提取表面附近具有通过表面粗糙处理形成的不平坦结构。这样能够获得高的光提取效率，由此可以提高原生光15的输出功率。 
优选地，用于半导体发光层11的材料是II-VI族化合物、III-V族化合物和IV族化合物的任一种。由于这种半导体发光层11充当着高效率无机电光转换结构，在可靠性方面问题较少，且可以获得大功率的原生光15。 
优选地，固态发光元件3的下表面面积等于或大于位于主要光提取表面上的上表面的面积。这不仅允许基部(绝缘基部7、导电基部8或半导体 基部)具有比充当热源的半导体发光层11更大的体积，而且增大了其与线路电极A 2a接触的面积，电极A 2a还充当导热体和散热器。因此，所发热量的传送率增大，由此可以控制固态发光元件3中的温度升高。 
优选地，利用主要由金属构成的材料(例如银膏或焊料)将固态发光元件3和导体A 2a彼此键合。 
通常，金属材料具有高热导率。因此，这能够高效地将固态发光元件3产生的热传输到导体A 2a和散热衬底1。于是，可以控制固态发光元件3中的温度升高。 
在下文中，例如，详细描述固态发光元件3的结构和布置。 
(固态发光元件3的具体结构范例) 
在下文中，介绍固态发光元件3的具体结构范例。不过，可以通过例如JP 2007-150331A中披露的方法执行具有这种结构的固态发光元件3的生产，在此不详细描述。 
(固态发光元件3的具体结构范例1) 
图17是示出了用于本发明半导体发光器件中的固态发光元件3的结构范例的纵向截面图。如图17所示，在绝缘基部7上设置反射层10，在反射层10上设置半导体发光层11。分别为位于反射层10的上表面上的半导体层(未示出)的上表面和半导体发光层11的上表面设置有用于向半导体发光层11施加电压的电极(电源电极B 14b和半透明电极12)。 
为了有助于线路连接，如果需要，为半透明电极12的一部分提供电源电极A 14a。 
设置绝缘基部7以支撑半导体发光层11来增强半导体发光层11的机械强度，并利用固态发光元件3的上表面上设置的一对电源电极A 14a和电源电极B 14b向半导体发光层11供电。 
这里要使用的电绝缘基部7的材料可以与可用作前述绝缘衬底的散热衬底1的材料相同。具体而言，要使用的绝缘基部7可以是由从陶瓷材料、半导体材料和玻璃中选择的至少一种材料形成的基部。 
作为其他具体范例，电绝缘基部7是由诸如金属氧化物(例如氧化铝、氧化硅、玻璃或各种合成氧化物(Y3Al5O12或其他))、金属氮化物(例如氮化铝或氮化硅)或碳化硅的无机材料形成的绝缘基部。 
反射层10反射半导体发光层11发射的光中沿绝缘基部7的方向发射的光，用于提高从固态发光元件3充当主要光提取表面的上表面提取光的效率。 
要使用的反射层10可以从由与用于导体X的相同金属(例如Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Zn、Ni、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Rh、Ir、Al、Sn、Si和Fe)、这些金属的合金或硅化物以及前述导电化合物(TiN、TaN等)以及具有白色体颜色的无机化合物粉末(例如Ba5O4、TiO2、Al2O3、SiO2和MgO)形成的厚膜(厚度大约至少为1mum但小于1mm)或薄膜(厚度大约至少为10nm但小于1mum)，以及由其混合粉末形成的厚膜(厚度大约至少为1mum但小于1mm)中适当选择。 
反射层10不限于上述那些，只要其对于可见光(380到780nm波长范围之内的光)具有高反射率(例如在室温下反射率至少为70％，优选至少为80％)即可。 
优选的反射层10是包含从上述金属、合金和硅化物选择的至少一种的反射层。由于这种反射层10具有较高热导率，因此能够高速将固态发光元件3工作期间从半导体发光层11释放的热量耗散到绝缘基部7。 
此外，在反射层10是导电的时，可以将其用作也充当电源电极的反射层。 
半导体发光层11是至少由其中包含的在供电时发射磷光(注入电致发光或本征电致发光)的无机或有机半导体形成的多层结构。 
发射注入电致发光的多层结构范例可以包括至少具有叠置于其中的p型和n型无机或有机半导体的结构。无机半导体的范例可以包括IV族化合物(例如SiC)、III-V族化合物(例如InGaN基化合物)和II-VI族化合物(例如ZnSSe基化合物和ZnO)。 
另一方面，发射本征电致发光的多层结构的范例可以包括至少包含无机磷光体(具体而言，宽带隙半导体)的结构。无机磷光体的范例可以包括包含硫化物(ZnS、CaS、SrS、SrGa2S4、BaAl2S4等)、氧硫化物(Y2O2S、La2O2S等)、氮化物(AlN、LaSi3N5、Sr2Si5N8、CaAlSiN3等)、氮氧化物(BaSi2O2N2等)或氧化物(Zn2SiO4等)作为磷光体基质的磷光体，将活化剂添加到磷光体基质中。 
可以由例如日本专利No.2840185中公开的方法执行发射本征电致发光的固态发光元件的生产，在此不详细描述。 
半透明电极12用于向半导体发光层11供电并将半导体发光层11发射的光提取到固态发光元件3的外部作为原生光15。它由半透明金属(例如Au)或前述透明导电材料(例如In-Sn-O或ZnO:Al)构成。 
电源电极A 14a和电源电极B 14b均充当向半导体发光层11供电的电气端子，通常由与用于导体X的金属相同的金属构成。 
在向如上所配置的固态发光元件3的电源电极A 14a和电源电极B 14b施加直流或交流电压或脉冲电压时，电流流经半导体发光层11，由此向其提供电功率。 
通过至少由其中包含无机或有机半导体形成的多层结构的电光转换动作将供应到半导体发光层11的电功率转换成光。因此，通过半透明构件(半透明电极12或前述半透明基部)从固态发光元件3发射出作为原生光15的光。 
例如，可以通过如下生产方法生产这种固态发光元件3。 
(1)在利用外延晶体生长技术在单晶衬底(例如蓝宝石、SiC、GaN、Si或Y3Al5O12)上叠置由n型和p型InGaN基化合物形成的单晶薄膜之后，然后，例如通过气相淀积形成形成反射层10的金属膜，于是获得了发光结构。 
(2)例如，通过与上述不同的生产工艺在例如由Si、SiC或AlN构成的衬底上形成与上述相同的金属膜，于是获得支撑结构。 
(3)利用结合层(厚度至少为10nm但小于1000nm的合金(例如Au-Sn或Ag-Sn)、金属(例如Mo或Ti)或化合物(例如SiO2、Si3N4、HfO2或TiN))将上述(1)项的发光结构和上述(2)项的支撑结构结合起来，从而将如上所述形成的两个金属膜彼此键合。 
(4)通过物理、化学或机械处理去除结合之后获得的单晶衬底，由此获得发光结构附着于支撑结构上的结构。之后，例如，使用Au形成电源电极A 14a和电源电极B 14b。于是完成了固态发光元件3。 
(固态发光元件3的具体结构范例2) 
在下文中，将描述另一种固态发光元件3的结构和运行。 
图18是示出了用于本发明半导体发光器件的固态发光元件3的结构另一范例的纵向截面图。图18中所示的固态发光元件3是结构中没有已参考图17所述的固态发光元件3中的反射层10的元件。 
相应构件的细节和基本运行与参考图17所述的那些相同，因此这里不再重复其描述。 
例如，可以利用外延晶体生长技术在前述半透明单晶衬底上叠置前述n型和p型半导体单晶薄膜，并真空淀积电源电极A 14a和电源电极B 14b(例如Au)来获得这种固态发光元件3。 
此外，例如，还可以通过利用例如溅镀技术在玻璃衬底上依次叠置由透明导电材料形成的透明电极的相应薄膜、绝缘体、包含以宽带隙半导体作为其基质的前述无机磷光体、绝缘体、前述透明电极来获得这种固态发光元件3。 
在具有这种结构的固态发光元件3中，不仅通过设置在上表面上的半透明电极，而且从半透明绝缘基部7(具体而言，为侧面)输出原生光15。因此，通过布置波长转换器4(例如参见图1)使其环绕固态发光元件3的上表面和侧面，还可以将从固态发光元件3的侧面泄漏的原生光15用作波长转换器4的激励光。结果，不仅可以提高半导体发光器件的输出功率，而且可以减小磷光色彩的偏差。 
(固态发光元件3的具体结构范例3和4) 
图19和20是示出了用于本发明半导体发光器件的固态发光元件3的结构其他范例的纵向截面图。图19和20中所示的每个固态发光元件3都是具有如下结构的固态发光元件：在导电基部8上设置半导体发光层11，而在半导体发光层11下方设置反射层10，并在固态发光元件3的下表面上设置另一电源电极B 14b。 
该结构可以包括用于向半导体发光层11施加电压的半透明电极12，如必要的话，也向设置在半导体发光层11上的电源电极A 14a施加电压，如图19所示，或可以不包括半透明电极12，半导体发光层11的一部分也充当半透明电极12，如图20所示。 
此外，如图19所示，可以在导电基部8和电源电极B 14b之间设置反射层10，或如图20所示，可以在半导体发光层11和导电基部8之间设置 反射层10。 
设置导电基部8以支撑半导体发光层11来增强半导体发光层11的机械强度，并利用分别设置在固态发光元件3的上下表面上的一对电源电极A14a和电源电极B 14b向半导体发光层11供电。 
要使用的导电基部8可以是由从金属和半导体材料选择的至少一种材料形成的基部。前述半导体材料的范例包括氮化镓、碳化硅和硅。 
在具有上述结构的固态发光元件3中，对于发射注入电致发光的结构而言，反射层10需要有电导率，从而将电子或空穴注入半导体发光层11中。要使用的反射层10可以从前述金属(例如Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Zn、Ni、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Rh、Ir、Al、Sn、Si和Fe)以及这些金属的合金或硅化物的厚膜和薄膜中适当选择。 
其他构件的细节如上文参考图17所述，因此在此不重复其描述。 
在向设置在具有上述这种结构的固态发光元件3的上下表面上的电源电极A 14a和电源电极B 14b施加直流或交流电压或脉冲电压时，电流流经半导体发光层11，结果向其提供电功率。 
通过多层结构的电光转换动作将供应给半导体发光层11的电功率转换成光。因此，从固态发光元件3通过半透明构件(半透明电极12和导电基部8(在具有半透明性的情况下))发射出作为原生光15的光。 
例如，可以利用外延晶体生长技术在导电半导体单晶衬底(例如SiC或GaN)上叠置n型和p型半导体单晶薄膜，通过气相淀积形成电源电极A14a(例如Au)，之后在位于未形成半导体单晶薄膜一侧的半导体单晶衬底的表面上形成反射层10和电源电极B 14b，从而获得具有图19中所示结构的固态发光元件3。 
另一方面，例如，可以利用与具有图17所示结构的固态发光元件3所采用的相同生产方法来生产具有图20中所示结构的固态发光元件3。 
具有图19和20所示结构的固态发光元件3均具有在固态发光元件3的下表面上设置一对电源电极之一(电源电极B 14b)的结构。因此，从其提取原生光15的光提取表面具有较大面积，由此获得适于获得大功率半导体发光器件的结构。 
(固态发光元件3的具体结构范例5) 
图21是示出了用于本发明半导体发光器件的固态发光元件3的结构又一范例的纵向截面图。图21中所示的每个固态发光元件3是具有如下结构的固态发光元件：在导电基部8下方设置半导体发光层11，电源电极B 14b设置于固态发光元件3的下表面上，而电源电极A 14a设置于导电基部8上，导电基部8具有半透明性。 
如图21所示，该结构可以包括设置于半导体发光层11下方的反射层10，或可以不包括反射层10，其中电源电极B 14b还充当反射层10。 
设置导电基部8不仅用以支撑半导体发光层11来增强半导体发光层11的机械强度，并利用设置于固态发光元件3的上下表面上的一对电源电极A14a和电源电极B 14b向半导体发光层11供电，而且用以将半导体发光层11发射的光提取到固态发光元件3外部作为原生光15。 
要使用的导电基部可以是由半导体材料形成的基部。半导体材料的范例包括氮化镓和碳化硅。 
在具有上述结构的固态发光元件3中，对于发射注入电致发光的结构而言，反射层10需要有电导率，从而如参考图19和20所述将电子或空穴注入半导体发光层11中。要使用的反射层10可以从前述金属以及这些金属的合金和硅化物的厚膜和薄膜中适当选择。 
其他构件的细节如上文参考图17所述，因此在此不重复其描述。 
此外，固态发光元件3的运行也如上文参考图19和20所述，因此在此不重复其描述。 
例如，可以利用外延晶体生长技术在具有电导率的半导体单晶衬底(例如SiC或GaN)上叠置n型和p型半导体单晶薄膜，形成还充当反射层10的电源电极B 14b，之后在位于未形成半导体单晶薄膜一侧的半导体单晶衬底的表面上形成电源电极A 14a，从而获得具有图21中所示结构的固态发光元件3。 
对于图19和20中所示的固态发光元件3而言，在具有这种结构的固态发光元件3中，不仅提取原生光15的光提取表面具有较大面积，而且发热的半导体发光层11位于散热衬底1的安装表面附近的地方。于是，考虑到较高效地耗散半导体发光层11的热，这是一种优选结构。 
具有图21所示结构的固态发光元件3是被称为具有前述倒装芯片上下 电极结构的固态发光元件的元件。 
(固态发光元件3的参考结构范例) 
图22是示出了与用于本发明半导体发光器件中的固态发光元件3具有不同结构的固态发光元件3范例的纵向截面图，以供参考。具有图22所示结构的固态发光元件3具有在半透明基部9下方设置半导体发光层11且在固态发光元件3的下表面上设置电源电极A 14a和电源电极B 14b的结构。在图22中，数字13代表电极。 
设置半透明基部9不仅用以支撑半导体发光层11来增强半导体发光层11的机械强度，并利用设置在固态发光元件3的下表面上的一对电源电极A 14a和电源电极B 14b向半导体发光层11供电，而且用以将半导体发光层11发射的光提取到固态发光元件3外部作为原生光15。 
要使用的半透明基部9可以是由半导体材料或绝缘体材料制成的基部。半导体材料的范例包括氮化镓和碳化硅，绝缘体材料的范例包括各种金属氧化物(例如氧化铝、氧化硅和玻璃)。 
其他构件的细节如上文参考图17所述，因此在此不重复其描述。 
在向具有上述这种结构的固态发光元件3的电源电极A 14a和电源电极B 14b施加直流或交流电压或脉冲电压时，电流流经半导体发光层11，由此向其提供电功率。 
通过至少由其中包含的无机或有机半导体形成的多层结构的电光转换动作将供应到半导体发光层11的电功率转换成光。因此，从固态发光元件3通过半透明基部9发射出这种光作为原生光15。 
具有图22所示参考结构的固态发光元件3是被称为具有前述倒装芯片下表面两电极结构的固态发光元件的元件。 
(波长转换器4) 
波长转换器4是进行波长转换的光转换器，其中将固态发光元件3发射的光(原生光15)转换成波长比原生光15更长的光。波长转换器4是至少包含无机或有机的所谓光致发光磷光体(满足实际性能水平的磷光体；在下文中简称为“磷光体”)17的结构(例如参见图23)。 
由于在100到200度C的较高温度条件下具有极好的化学稳定性，优选的磷光体17为无机磷光体。因此，优选波长转换器4包含无机磷光体。 这允许其充当高度可靠的波长转换器4。 
波长转换器4优选是树脂磷光体膜、包含无机磷光体的形成体和包含无机磷光体的络合物的任一种，更优选为磷光体板。 
这种波长转换器4是已经在例如电子领域中得到很好技术验证的波长转换器，高度可靠的波长转换器4也容易制造。 
具体而言，磷光体板也容易处理，因此还可以简化生产半导体发光器件的过程。 
优选地，包含无机磷光体的形成体是半透明磷光体陶瓷、磷光体玻璃和具有磷光体功能的合成陶瓷(MGC光学转换构件)的任一种。这种形成体不仅得到了技术验证或接近得到验证，而且具有高热导率，因为它是全部无机的，且用于控制波长转换器4中的温度升高。 
另一方面，包含无机磷光体的络合物优选为具有无机磷光体膜的半透明基部，其中，无机磷光体膜主要由设置于其至少一侧上的无机磷光体粉末构成。这种具有无机磷光体膜的半透明基部是在例如磷光体灯或电子管中已经充分实践验证过的波长转换器。因此，在使用具有无机磷光体膜的半透明基部时，可以容易地生产具有极好性能的波长转换器4。此外，由于可以事先在独立的过程中进行需要很多技术诀窍的波长转换器4的生产，还有助于关于生产工艺损失的风险管理。此外，由于波长转换导致发热的部分仅仅是磷光体膜。在半透明基部由无机材料形成时，半透明基部充当着具有高热导率的散热器，由此还可以控制波长转换器4中的温度升高。 
波长转换器4中的上述温度升高是由伴随波长转换的能量损耗(Stokes损耗)导致的现象。 
例如，在具有蓝光LED和黄光磷光体组合构造且相关色温为5000K左右的白光LED光源中，蓝光LED发射的原生光光能的大约10到30％被消耗转换成热，然后热量被累积，导致前述温度升高。 
例如，在包括由散布于半透明树脂中的磷光体粉末形成的磷光体膜的白光LED光源中，半透明树脂的热导率为0.1到0.5W/mK，这比无机材料低一到两位。这导致大的温度升高，通常在较低输入功率下可能发生相对于LED芯片的温度超过100度C的温度升高。结果，波长转换器4的温度达到远超过150度C的温度范围。 
在下文中，例如，将详细描述用于本发明的半导体发光器件中的波长转换器4的实施例、用于波长转换器4的磷光体17(具体而言，为无机磷光体)以及波长转换器4的具体结构。 
例如，后面将独立地详细描述波长转换器4的布置。 
(用于波长转换器4的磷光体17) 
如上所述，用于波长转换器4的磷光体17优选为无机磷光体。在下文中，详细描述无机磷光体。 
例如，可以从如下无机磷光体中适当选择要使用的无机磷光体：由于半导体中带间能量跃迁而发射磷光的无机磷光体、由于在半导体中形成施主或受主的杂质离子而发射磷光的无机磷光体、以及由于局部中心而发射磷光的无机磷光体(由于过渡金属离子或稀土离子的电子跃迁而发射磷光的无机磷光体)。 
优选的无机磷光体是以稀土离子(例如Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Eu2+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Y3+或Yb2+)或过渡金属离子(例如Mn2+、Mn4+、Sb3+、Sn2+、Ti4+、Tl+、Pb2+、Cu+、Cr3+或Fe3+)为发光中心而激活的无机磷光体。在它们中，很多无机磷光体尤其是优选的，它们中的每一种都利用从Ce3+、Pr3+、Eu3+、Eu2+、Tb3+、Yb2+和Mn2+中选择的至少一种金属离子激活的，因为至少在至少为380nm但短于420nm的紫色波长范围中或至少为420nm但短于510nm的蓝色到蓝绿波长范围中，它们在光致激发下都表现出高的光子转换效率。 
具体而言，很多无机磷光体是优选的，它们中的每一种都包含从Ce3+和Eu2+中选择的至少一种稀土离子作为发光中心，因为在至少为380nm但短于510nm的紫色到蓝绿波长范围中，此外在至少为400nm但短于480nm的紫色到蓝色波长范围中，以及尤其在至少为430nm但短于475nm的波长范围中，它们在光致激发下都表现出高的光子转换效率。 
对于控制伴随波长转换器4中的波长转换而来的能量损失导致的温度升高而言优选的无机磷光体是对于固态发光元件3发射的光具有高光吸收率且内量子效率接近理论极限的无机磷光体，亦即，在固态发光元件3发射的光的发射峰值波长的光致激发下具有高外量子效率且绝对值至少为80％的无机磷光体。 
这种具有高外量子效率的无机磷光体相对于原生光具有高吸收率并以高光子转换效率将吸收的原生光转换成波长比原生光更长的波长转换光。因此，在利用原生光辐照波长转换器4时，沿辐照方向通过波长转换器4的波长转换光的输出率随着原生光增大。因此，在要获得包含原生光作为输出光成分之一且是通过原生光和波长转换光的相加色彩混合获得的光，具体而言，是白色光时，波长转换器4可以是薄的。结果，波长转换器4在厚度方向上具有良好的热导率和极好的散热性质，因此对于控制温度升高是优选的。 
无机磷光体的各方面不受特别限制，可以从例如粉末、烧结体、陶瓷压紧物和单晶体的宽范围中选择无机磷光体。 
无机磷光体不是从制造控制波长转换器4中温度升高的设计角度而使用的无机磷光体而是从改善波长转换器4的热阻角度使用的无机磷光体，也没有问题。亦即，在波长转换器4中，所有类型的充当波长转换材料的无机磷光体都可以是具有高热阻和较小温度熄灭效应的磷光体，其中，在无机磷光体的温度条件达到150度C时，在以与原生光峰值波长相同波长进行光致激发时的发射峰值至少维持在室温下获得的峰值的70％。在这种情况下，将在高温条件下发光效率不容易降低的无机磷光体用作波长转换材料。因此，可以提供其光输出即使在温度升高时也不容易降低的波长转换器4。于是，可以提供即使在温度升高时光输出也不会降低的半导体发光器件。 
这种具有高热阻的高效无机磷光体的范例包括以下无机磷光体，优选将这些无机磷光体用作本发明中的波长转换材料。 
(1)具有石榴石晶体结构，发射峰波长在至少500nm但短于565nm范围内的Ce3+激活的磷光体 
(2)利用Eu2+和Ce3+的至少一种激活的氮化物基磷光体(例如，氮化物磷光体或氮氧化物磷光体)。 
由于能够通过与发射蓝光的固态发光元件3结合而较容易获得白光而优选的无机磷光体是与蓝色具有互补颜色关系的黄光磷光体(发射峰值在至少550nm但短于600nm的波长范围内的磷光体)。 
作为参考，以下是可以被紫光(至少为380nm但短于420nm)或蓝光(至 少为420nm但短于500nm)激励的具有高热阻的高效无机磷光体。 
(1)基于Y3Al5O12:Ce3+的黄绿磷光体(具体而言，发射峰值波长至少为525nm但短于560nm，或低浓度Ce3+激活的磷光体，其中取代一部分磷光体基质的稀土离子(例如Y3+或Gd3+)的Ce3+离子的量为0.001％到2％原子比) 
(2)基于BaY2SiAl4O12:Ce3+的绿光磷光体 
(3)基于Ca3Sc2Si3O12:Ce3+的绿光磷光体(包括其中一部分Ca或Sc由Mg替换的磷光体) 
(4)基于MSi2O2N2:Eu2+的绿/黄磷光体(M代表碱土金属) 
(5)基于M3Si6O12N2:Eu2+的绿光磷光体(M代表大部分为Ba的碱土金属) 
(6)基于β-Si3N4:Eu2+的绿光磷光体(包括其中一部分Si-N由Al-O替换的磷光体) 
(7)基于Ca-α-SiAlON:Eu2+的黄光磷光体 
(8)基于MAlSiN3:Eu2+的红光磷光体(M代表碱土金属) 
(9)基于M2(Al，Si)5(N，O)8:Eu2+的红光磷光体(M包括碱土金属和M2Si5N8:Eu2+红光磷光体) 
(10)基于BaMgAl10O17:Eu2+的蓝光磷光体 
在上述具体磷光体(1)到(10)中，Ce3+激活的磷光体是可以由蓝光激发的无机磷光体，除上述(10)项所述磷光体之外的Eu2+激活的磷光体是可以由紫光和蓝光高效激励的无机磷光体(上述(10)项所述的Eu2+激活的磷光体是一种不由蓝光激励但可以利用紫光高效激励的无机磷光体)。 
在本发明中，优选将这种具有高热阻的高效无机磷光体用作波长转换器4的波长转换材料。 
上述(1)到(10)项的每一种无机磷光体均具有短余辉时间(tau1/10)，具体而言，为1msec或更短，因为发光基于Ce3+或Eu2+离子的允许宇称的跃迁4fn-4fn-15d1(其中对于Ce3+离子而言n为1，对于Eu2+离子而言n为7)。因此，优选将仅利用包含这种稀土离子Ce3+或Eu2+作为发光中心的无机磷光体形成的波长转换器4(以及利用波长转换器4构造的半导体发光器件)作为显示移动图像的图像显示单元的波长转换器。 
Eu2+激活的磷光体的发射光谱半峰宽度比Ce3+激活的磷光体的更窄，发射颜色纯度极好的红、绿和蓝光。因此，在上述(1)到(10)项的无机磷 光体中，均由Eu2+离子激活且发射三原色(红、绿和蓝)光的无机磷光体(上述(4)到(6)和(8)到(10)项的无机磷光体)是用于例如液晶背光的优选无机磷光体。 
例如，本发明的半导体发光器件的结构由发射紫外光或紫光的固态发光元件3、Eu2+激活的蓝光磷光体(上述(10)项的无机磷光体)、Eu2+激活的绿光磷光体(上述(4)到(6)项的无机磷光体)和Eu2+激活的红光磷光体(上述(8)或(9)项的无机磷光体)的组合形成，或由发射蓝光的固态发光元件3、Eu2+激活的绿光磷光体(上述(4)到(6)项的无机磷光体)和Eu2+激活的红光磷光体(上述(8)或(9)项的无机磷光体)的组合形成，这是优选用作液晶背光光源的半导体发光器件，使用这种半导体发光器件可以提供适用于液晶背光的光源装置。 
(波长转换器4的具体结构范例1) 
图23示出了波长转换器4，其结构为在半透明基质16中散布粉末状磷光体17(磷光体颗粒17b)。 
半透明基质16是半透明的有机或无机材料。有机材料的范例包括各种半透明树脂(例如，硅树脂、萤石树脂、环氧树脂和丙烯酸树脂)，无机材料的范例包括低熔点玻璃。 
粉末状磷光体17是颗粒尺寸至少为1nm但小于1mm的磷光体颗粒17b，是纳米颗粒(至少为1nm但小于10nm)、超微颗粒(至少为10nm但小于100nm)、小颗粒(至少为100nm但小于100mum)和细粒(至少为100mum但小于1mm)的至少一种。 
颗粒尺寸是指平均直径或中心颗粒直径(D50)，通常将它们描述为通过例如粉末产品产品目录中的预定测量方法获得的测量结果。为了方便起见，在颗粒尺寸小于100nm时将其表示为平均直径，而在颗粒尺寸为100nm或更大时将其表示为中心颗粒直径。 
具有图23所示结构的波长转换器4是实际使用中优选的，因为不仅可以通过简单的生产方法生产它而且也得到了很好的验证。 
此外，在散热性质方面，从控制波长转换器4中温度升高的角度来讲，半透明基质16是具有较高热导率的无机材料的波长转换器4是优选的。 
为了改善波长转换器4的透光性质和导热性质，在具有图23所示结构 的波长转换器4中，半透明基质16中可以包含其他半透明粉末(例如氧化铝或氧化硅(未示出))。 
(波长转换器4的具体结构范例2) 
图24示出了其结构中磷光体17为形成体(在下文中称为“磷光体形成体17a”)的波长转换器4。 
磷光体形成体17a的范例包括被称为磷光体粉末烧结体的模制体、半透明磷光体陶瓷、磷光体玻璃和磷光体单晶体。然而，在本发明中，作为磷光体形成体17a的范例，还包括由陶瓷材料和诸如MGC光转换构件的磷光体形成的复合形成体。 
具有图24所示结构的波长转换器4能够提供具有高热导率且仅由无机物制造的波长转换器，因此在散热性质方面，从控制波长转换器4中温度升高的角度来看是优选的。 
在例如处理方面优选的磷光体形成体17a是最小厚度至少为0.1mm但小于1cm的磷光体形成体。这种磷光体形成体17a在机械强度方面极好。 
(波长转换器4的具体结构范例3) 
如图25所示，波长转换器4还可以具有如下结构：允许将磷光体颗粒17b粘附到半透明粘附体基部20(例如玻璃、半透明陶瓷或压克力)的至少一个表面上。 
例如，已经在例如磷光灯、阴极射线管(CRT)和等离子体显示面板中采用了很多结构(具有磷光体膜的玻璃)，在每种结构中，允许磷光体颗粒17b粘附到膜形式的玻璃上，从实践验证的角度来说这些结构是优选的。 
此外，将因为波长转换而发热的部分限制到波长转换器4的磷光体膜的一部分，在半透明粘附体基部20是玻璃时，半透明粘附体基部20充当良好的散热器。于是，获得了对控制其中温度升高极好的波长转换器4。 
例如，如“Handbook of Phosphors”一书(由Phosphor ResearchSociety，Ohm Co.Ltd.编辑)所述，公知可以利用各种方法，例如印刷法、沉淀法和悬浮法形成这种波长转换器4。 
例如，可以通过向玻璃泡和玻璃板的至少内壁上涂布磷光体悬浮液，使其干燥以消除有机溶剂成分，然后烘焙磷光体膜(例如在空气中以大约400到600度C的温度加热)来生产这种波长转换器4。例如，通过混合有 机溶剂(例如乙酸丁酯)、充当粘滞剂或乙基纤维素(缩写：EC)的树脂(例如，硝化纤维素(缩写：NC))、充当结合剂的低熔点无机材料(例如，包含Ca-Ba-B-P-O为构成元素(缩写：CBBP)的低熔点玻璃)、以及无机磷光体(例如，基于Y3Al5O12:Ce3+的磷光体或Eu2+激活的碱土金属原硅酸酯磷光体)来制备磷光体悬浮液。 
实施例1 
在下文中，参考附图描述本发明的半导体发光器件的实施例1。 
图1到8示出了根据本发明实施例1的半导体发光器件的俯视图。稍后将从实施例3开始介绍取自图1所示的线I-I’的截面图。 
(导体A 2a、导体B 2b和导体X的图案形式) 
如图1到8所示，根据本发明的半导体发光器件的实施例1包括绝缘散热衬底1一侧上的至少一个导体A 2a、导体B 2b和固态发光元件3，固态发光元件3安装在安装在导体A 2a上而不是安装在导体B 2b上。实施例1的特征如下所述。固态发光元件3具有上表面上或其上下表面上的一对电源电极A 14a和电源电极B 14b(参见图17到21)。此外，通过安装它，使得要成为与主要光提取表面相对的表面的整个下表面粘附于导体A2a。在从上方观察固态发光元件3的安装表面时，导体A 2a具有元件安装区域和多个外流粘合剂捕捉区域，固态发光元件3的整个下表面安装于元件安装区域上，外流粘合剂捕捉区域被设置为与元件安装区域的周边相邻，相对于元件安装区域的周边没有方向偏置。导体B 2b设置于除外流粘合剂捕捉区域之外的、与元件安装区域的周边相邻的部分中，同时与导体A 2a电隔离。上述短语“外流粘合剂捕捉区域”表示在将LED芯片安装在导体A2a上时，已溢到除元件安装区域之外的区域上的粘合剂可能会流到的导体A 2a上的区域。 
根据半导体发光器件的实施例1，在导体A 2a的形状中，将外流粘合剂捕捉区域设置成在安装固态发光元件3的整个下表面的元件安装区域周边中没有方向偏差。在优选实施例中，导体A 2a的形状具有位于相对于安装中心沿相反方向彼此较远且距安装表面较远的地方的至少两个边缘部分。因此，导体A能够控制安装缺陷/安装故障以及放在充当固态发光元件3安装中心的位置的粘合剂(焊料材料)重心的位移。通过这种方式，根据实施例1的半导体发光器件的导体A 2a控制了前述固态发光元件3的安装失准和前述局部发热，并能够提高原生光的可靠性和输出功率，以增大半导体发光器件的输出功率。 
此外，具有前述形状的导体A 2a还充当着良好的平衡散热器和反光镜。因此，能够获得其配置提供了更高散热效果和光提取效果的半导体发光器件。 
在上述优选实施例中，显然，导体A 2a在其外周的一部分中具有凹陷，且在将固态发光元件3的安装中心作为参考点时，其形状至少包括沿相反方向延伸同时从安装表面离开的形状，导体B 2b的结构中，其被设置为一部分或全部收纳于导体A 2a的凹陷。 
半导体发光器件的实施例1还包括固态发光元件3的主要光提取表面上的波长转换器4，优选通过原生光15的激励使波长转换器4发射波长比固态发光元件3发射的原生光15更长的光。 
此外，如图1到5所示，优选通过设置导体B 2b，使得外框中心处于避开固态发光元件3竖直和水平方向中线的位置，优选导体A 2a呈轴对称。根据这一点，将导体B 2b设置在固态发光元件3的电源电极附近的地方(通常，设置在避开固态发光元件3的竖直和水平方向中线的位置)，由此可以获得对准配置，其中，将散热衬底1上方的空间有效地用于适应固态发光元件3的结构和工作原理。于是可以减小半导体发光器件的尺寸。 
在图1、2和5到8所示的每个半导体发光器件的范例中，固态发光元件3都具有在上下表面上包括一对电源电极A 14a和电源电极B 14b的结构。在图3和图4的每一个范例中，固态发光元件3都具有在上表面上包括一对电源电极A 14a和电源电极B 14b的结构。 
 此外，图1到5所示的半导体发光器件是相应固态发光元件3具有如下结构的范例：分别在长方体形状上表面上对角相对位置设置电源电极A14a的结构；分别在长方体形状上表面上相邻角部位置分别设置电源电极A 14a的结构；在长方体形状上表面上对角相对位置设置一对电源电极A 14a和电源电极B 14b的结构；在长方体形状上表面上相邻角部位置设置两对电源电极A 14a和电源电极B 14b的结构；以及在长方体形状上表面上对 角相对位置设置两对结构的结构，所述两对结构的每对结构具有在长方体形状上表面的相邻角部位置提供的两个电源电极A 14a。 
在图6到8所示的每个半导体发光器件的范例中，相应的固态发光元件3具有如下结构：在长方体形状的上表面上一个角部设置了一个电源电极A 14a的结构；分别在长方体形状上表面上对角相对位置设置了电源电极A 14a的结构；以及分别在长方体形状上表面上相邻角部位置设置了电源电极A 14a的结构。利用每个这样的结构，通过利用固态发光元件3充当安装表面的整个下表面进行的热传导以高速均匀地将随着输入功率增大而增大的固态发光元件3产生的热传导到设置于固态发光元件3下方的高导热体(例如，导体A 2a、散热衬底1和外部散热器(未示出))。因此，可以控制固态发光元件3中的温度升高。同时，往往还通过具有良好导热性质且主要由金属构成的导体A 2a(其被形成为具有沿固态发光元件3的下表面的整个外周的边缘)传导热，以沿着与固态发光元件3的下表面脱离的安装表面的水平方向扩散。此外，获得了一种对称结构，其中变为安装表面上的热源的固态发光元件3的下表面的360度水平方向上的热传导路径长度得到相对平衡，由此热量容易得到较均匀的扩散。因此，可以控制固态发光元件3中的局部发热，尽管是间接实现的。通过这种方式，充分利用导体A 2a不在固态发光元件3下表面下方的部分的良好导热性质和较大面积以增大散热效率，由此控制了由于固态发光元件3中温度升高和不均匀散热(不均匀的温度分布)导致的固态发光元件3发光效率的降低，这允许提高半导体发光器件的输出功率。 
此外，尽管是利用导体A 2a的不呈线对称的形状获得通过导体A 2a沿安装表面水平方向进行的散热途径，但可以增大导体A 2a中央部分(对于均质材料而言为中央中心部分)中固态发光元件3下表面的面积比。这样能够实现半导体发光器件的尺寸减小和输出功率增大。 
在导体A 2a呈线对称的情况下，在希望获得通过导体A 2a沿安装表面的水平方向进行散热的散热路径时，导体A 2a的中央部分中的固态发光元件3的下表面的面积比不可避免地减小，因此难以实现更高密度的安装。不过，如实施例2中所述，被制造得具有这种形状的导体A 2a允许将多个固态发光元件设置得紧密靠近，因此能够以高密度安装多个固态发光元件。 
短语“具有基本呈轴对称但不呈线对称的形状”表示相关形状具有可以清楚地区分出是如下形状的形状：通过删除“呈轴对称和线对称的形状”的一部分或向“呈轴对称和线对称的形状”添加一种形状而是“不能被视为呈轴对称和线对称的形状的形状”。 
优选地，导体A 2a与导体B 2b相比其上表面具有更大面积。因此，导体A 2a(安装固态发光元件3的导体)在导体X中的相对面积比增大，由此可以提供具有散热效率极好的固态发光元件3的小尺寸半导体发光器件。 
优选地，导体A 2a的形状基于与固态发光元件3的下表面形状相同的形状。这允许进一步均匀地扩散通过代替A 2a沿固态发光元件3的安装表面的水平方向传导的热。这实现了固态发光元件3中温度分布的较小变化，因此可以提高输出功率。 
上述短语“形状基于与固态发光元件3的下表面形状相同的形状”表示导体A 2a如下的形状，其中，例如，如图1到8所示，在将固态发光元件3的下表面中心作为参考点的情况下，在以恒定放大比例逐步增大下表面的形状时，下表面形状的至少两侧的部分或全部(在下表面的形状为多边形的情况下)或下表面形状的至少两个点(包括下表面形状具有曲线(圆形或椭圆性)的情况)与导体A 2a的外框接触，同时相对于下表面的中心具有对称性。 
在本发明的半导体发光器件中，还可能导体A 2a的数量少于导体B 2b的数量，例如，如图1、4、5、7和8所示。 
通常，由于固态发光元件3的结构允许在向一对电源电极供应电功率时被驱动，至少一个导体B 2b仍然是多余的，可以用作辅助电极。因此，能够形成允许切换电源端子22的布线图案。 
其具体范例示于图9到11中并将在后面加以描述。 
优选地，如图1、4、5和7所示，在散热衬底1的一个平坦表面上设置表示全部导体A 2a和导体B 2b的导体X，其图案在散热衬底1的一个平坦表面上基本呈轴对称。这简化了导体X的图案形状，由此，例如对于具有布线图案的散热衬底1而言，可以实现生产偏差的减小、可靠性的改善和生产成本的减少。 
此外，不仅有助于电路设计，而且可以利用多余导体B 2b配置具有对称性的多个电路系统(参见下文介绍的图9到11)。 
此外，在散热衬底1中，如图1、4、5和7所示，优选至少导体A 2a的轴对称的轴与散热衬底1的中心点(对于均质材料而言为重心)重合，更优选地，具有轴对称图案的导体X的轴对称的轴与散热衬底1的中心点重合。在这种情况下，不再需要关心散热衬底1的左、右、顶和底。因此，不仅可以减少生产工艺中的人为误差，由此可以提高成品率，而且可以简化工艺。 
优选地，在散热衬底1上导体X的面积比至少为50％但小于100％。在这种情况下，优选导体A 2a的总面积比至少为导体X的50％。此外，在这种情况下，优选散热衬底1的形状呈镜面对称，固态发光元件3具有在散热衬底1的对称线上的安装表面。这增大了散热衬底1上安装固态发光元件3的导体A 2a和导体X的面积比。因此，可以有效地利用通常具有高热导率的导体的散热性质，因此，能够控制固态发光元件3中的温度升高以增大半导体发光器件的输出功率。 
此外，最小所需的导体X具有散热衬底1上的高面积比，能够具有如下排列配置：有效地使用散热衬底1上方的空间来进一步适应固态发光元件3的结构和工作原理。于是可以进一步减小半导体发光器件的尺寸。 
此外，由于导体A 2a占据了导体X总面积的大部分，所以还充当固态发光元件3的散热器的导体A 2a占据了散热衬底1上的大面积比。结果，可以获得这样的半导体发光器件，在其构造中，固态发光元件3具有高的散热效果。 
此外，允许将固态发光元件3定位在散热衬底1的对称线上，因此还可以获得良好的外观。 
这些协同效果使得能够获得具有高生产速度和高可靠性的小尺寸、高功率的半导体发光器件。 
此外，通常由于具有金属光泽的导体A 2a或导体X的上述面积比也增大，因此即使在使用光吸收率较高的散热衬底1的情况下，散热衬底1吸收的光损失率也降低，由此增大了光提取效率。结果，扩展了散热衬底1的选择范围，还能够采用热导率高且散热性质良好的散热衬底1。因此，能 够控制固态发光元件3中的温度升高以增大半导体发光器件的输出功率。 
从提高光提取效率的角度来说，优选位于半导体发光器件中光输出表面正下方的导体A 2a的上表面的总面积至少占光输出表面面积的50％，优选至少为70％，更优选至少为90％。在这种情况下，位于光输出表面正下方的具有金属光泽的导体A 2a或导体X的上述面积比也增大。因此，获得了良好的光提取效率，并可以增大半导体发光器件的输出功率。 
此外，为了防止固态发光元件3或波长转换器4发射的光被散热衬底1吸收并允许反射光以改善光提取效率，优选至少在散热衬底1上未形成导体(导体A 2a和导体B 2b)的部分中提供可见光(波长范围380到780nm)反射率至少为50％，优选至少为80％的电绝缘反射器。 
可以设置绝缘反射器以覆盖导体A 2a和导体B 2b。 
例如，可以将氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)或硫酸钡(BaSiO4)用于电绝缘反射器，例如，可以使用由其粉末形成的厚度大约至少为5mum但小于1mm的厚膜。 
例如，可以通过普通的丝网印刷技术形成上述厚膜。 
(固态发光元件3、电极引出部分21和导体C 5的上表面形状) 
例如，如图1到8所示，在本发明的半导体发光器件中，位于主要光提取表面一侧的固态发光元件3的上表面的形状是多边形，优选是容易制造的四边形，更优选是包括正方形的长方体形状，优选至少在固态发光元件3的上表面一个角部设置固态发光元件3的电极引出部分21。在这种情况下，发光强度的偏差变得较不突出，因为由于被导体C 5(例如导线)屏蔽而造成的低发光强度部分位于固态发光元件3的角部，导体B 2b和电极引出部分21通过导体C 5彼此电连接。 
此外，例如，如图1、2、5、7和8所示，在使用上下表面具有一对电源电极A 14a和电源电极B 14b的结构的固态发光元件3时，还优选提供偶数个电极引出部分21。 
例如，如图1、5和7所示，可以在固态发光元件3的上表面上对角相对位置设置电极引出部分21，或者，例如如图2和8所示，可以在固态发光元件3上表面上相邻角部位置设置它们。在这种情况下，可以设置多个电极引出部分21，可以增加电极引出部分21和导体C 5之间的连接部分的 数量。因此，可以获得电连接方面较高的可靠性。 
此外，还能够设置至少连接到导体B 2b的多个导体C 5。增加导体C 5的数量还能够减小导体C 5的总电阻。因此，可以减少导体C 5中产生的焦耳热量，因此可以控制固态发光元件3中的温度升高。 
对于作为范例的图1、5和7所示的配置而言，其中，在固态发光元件3的上表面上对角相对位置设置电极引出部分21，能够相对容易地设置布线图案允许切换电源端子22的半导体发光器件，例如如图9所示。因此，可以提供这样的光源装置，即使在半导体发光器件出现连接断开问题停止发光时，无需替换光源也能够容易恢复光源装置。 
另一方面，类似地，出于同样原因，在使用上表面上具有一对电源电极A 14a和电源电极B 14b的结构的固态发光元件3的情况下，优选提供偶数个电极引出部分21，如图4所示。这样能够增大导体C 5的数量。 
此外，如图4所示，采用这样的配置，其中，在长方体形状的上表面上相邻角部位置设置两对成对电源电极A 14a和电源电极B 14b，电源电极A 14a和电源电极B 14b和另一对之一分别电连接到导体A 2a和导体B 2b，因此例如如图9所示，能够提供布线图案允许切换电源端子22的半导体发光器件。 
图5中所示的半导体发光器件被配置成具有图1和2所示半导体发光器件的特征(有益点)。在固态发光元件3的上表面上四个角设置电极引出部分21，利用两个导体C 5将固态发光元件3的上表面上相邻角部处设置的两个电极引出部分21和一个导体B 2b彼此电连接。于是，提供了导体A2a和导体B 2b之间的两个供电机构(即，向固态发光元件3供电的机构)。在这种情况下，可以获得与图2中所示的半导体发光器件类似的较高可靠性，并能够提供布线图案允许以与图1所示半导体发光器件相同方式切换电源端子22的半导体发光器件。 
在图1到8中，导体C 5优选为金属。在这种情况下，导体C 5具有更大的热导率，由此可以获得还充当散热构件的导体C 5。 
在本发明的半导体发光器件中，如图1到8所示，优选在要成为导体A2a的外框的中央部分的位置安装固态发光元件3，导体A 2a所具有的形状基于与固态发光元件3的下表面形状相同的形状并被形成为具有沿固态发 光元件3的下表面整个外周的边缘。此外，优选固态发光元件3的下表面、导体A 2a的上表面和散热衬底1的上表面被设置成通过其相应中心而重合。在这种情况下，获得了这种配置，其中，变为热源的固态发光元件3的下表面面积小于导体A 2a和散热衬底1的上表面面积，且固态发光元件3的下表面位于导体A 2a的外框之内。因此，导体A 2a和散热衬底1充当着作为热源的固态发光元件3的良好散热器，因此控制了固态发光元件3中的温度升高。此外，导体A 2a能够容忍固态发光元件3的少许安装失准。于是，可以获得即使在提高生产速度时也能获得较高可靠性的半导体发光器件。 
此外，优选固态发光元件3的下表面、导体A 2a的上表面和散热衬底1的上表面的全部形状都是彼此相同的形状或基于彼此相同形状的形状，尤其是四边形(具体而言，包括正方形的长方体形状)形状或基于四边形的形状。在这种情况下，获得了具有散热器的配置，其中散热器的形状类似于固态发光元件3的下表面形状，并获得了沿水平方向较均匀散热的配置。于是，能够控制固态发光元件3中的局部发热并由此增大半导体发光器件的输出功率。 
前述“基于四边形的形状”不仅表示简单的四边形，而且表示例如在四边形至少一边具有突出部分的形状(例如，如图1所示导体A 2a的形状)、在四边形至少一边中具有凹陷部分的形状、四边形至少一边是波浪形的形状或四边形至少一角圆滑的形状。 
在本发明的半导体发光器件中，在固态发光元件3的上表面形状为四边形时，尤其是包括正方形的长方体形状时，优选使导体C 5与固态发光元件3上表面形状的四边形一边正交。在这种情况下，可以将导体C 5缩短到所需最小长度，因此减小导体C 5的电阻，实现发热的减少。 
在散热衬底1的上表面形状是基于四边形的形状时，优选使导体C 5与散热衬底1上表面形状所依据的四边形的一边平行。这样能够通过简单安装工艺生产半导体发光器件并减少生产成本，伴随而来的是工艺的简化。 
作为具体范例，如图9到11所示，在本发明的半导体发光器件中，所述导体B 2b和固态发光元件3的电极引出部分21通过导体C5彼此电连接，导体B 2b比导体A 2a有更大数量的布线结构，利用一对导体A 2a和导体 B 2b为固态发光元件3供电。优选地，半导体发光器件的布线结构允许通过至少切换导体B 2b在相同条件下向同一固态发光元件3提供相同的电功率。 
图9和10示出了具体范例，在每个范例的配置中，还切换每个导体A 2a提供多个的导体A 2a的电源端子22。图11示出了具体范例，在其配置中，不切换导体A 2a的电源端子22，而切换导体B 2b。 
如上所述，允许导体X具有可以切换电源端子22的布线图案能够提供这样的光源装置和照明系统，在其每者中，例如，即使在半导体发光器件在黑暗中出现连接断开并停止发光时，也能够仅仅通过简单的切换操作，无需更换光源将其恢复，并且能够在相同条件下立即发光。 
此外，半导体发光器件能够应对由于制造其的过程中的问题而发生部分断线的情况。由于可以利用另一电路系统点亮，改善生产产率也变得容易。 
基本上，具有这种电源配置的根据本发明的半导体发光器件的操作效果不取决于例如导体(导体A 2a和/或导体B 2b)形状、散热衬底1上导体的布置和固态发光元件3的结构。 
亦即，具有上述电源配置的根据本发明的半导体发光器件包括可以通过至少两个电源电极(电源电极A 14a和电源电极B 14b)供电驱动的固态发光元件3。半导体发光器件不仅在布线导体的形状/布置和固态发光元件3的结构方面不受特别限制，而且，例如在半导体发光器件的配置要求方面也不受特别限制，只要其特征在于如下所述即可：具有设置了多个至少一种电源电极(电源电极A 14a或电源电极B 14b)的配置，具有允许通过切换前述多个一种电源电极而在相同条件下为同一固态发光元件3供应相同电功率的布线结构。 
本领域的技术人员可以预见到，例如，即使在使用具有参考图22所述的倒装芯片下表面两电极结构的固态发光元件3时，也能够提供例如满足与上述那些相同配置要求且能够提供同样操作效果的半导体发光器件。 
此外，显然，可以利用本发明的半导体发光器件和用于切换本发明半导体发光器件的电源端子22的电路切换装置34(例如参见图37)容易地配置光源装置或照明系统，本发明的半导体发光器件所具有的布线结构允 许通过切换至少上述导体B 2b在相同条件下向同一固态发光元件3供应相同的电功率。 
在固态发光元件3的主要光提取表面上不包括波长转换器4且发射由固态发光元件3发射的原生光15的光成分作为输出光28(例如参见图28)而不发射利用波长转换器4获得的波长转换光的光成分作为输出光28的半导体发光器件中，可以通过同样方式获得与实施例1中所述那些相同的操作效果。因此，本发明的半导体发光器件可以是没有上述波长转换器4的半导体发光器件。 
实施例2 
本发明的半导体发光器件可以在实施例1的半导体发光器件中的散热衬底1的一个平坦表面上包括多个至少导体A 2a。这样能够包括多个固态发光元件3，并基本正比于固态发光元件3的数量增大输出功率。 
此外，如上所述，可以利用导体A 2a不呈线对称的形状，紧密靠近地设置多个固态发光元件3，从而能够以高密度安装多个固态发光元件3。 
图12到16中示出了其范例。各部件的细节和操作效果的概述如实施例1和其他部分中所述，因此在此不重复其细节。如下增加关于配置的简短描述。 
图12中所示的半导体发光器件是具有更高输出功率和更小尺寸的紧凑半导体发光器件，是采用参考图1所述的半导体发光器件技术理念并以高密度在一个散热衬底1上安装和设置三个固态发光元件而获得的。 
如图12所示，在从上方观察固态发光元件3的安装表面时，安装固态发光元件3，使得其下表面放置在导体A 2a外框的中央部分(对于均质材料而言，即中央重心部分)上。固态发光元件3的下表面位于导体A 2a的外框之内，固态发光元件3、导体A 2a和散热衬底1的相应上表面的面积按如下顺序减小：固态发光元件3、导体A 2a和散热衬底1，导体A 2a的形状基本呈轴对称但不呈线对称。 
图12示出了这样的情形：将固态发光元件3安装在导体A 2a的外框中央部分所在的位置，每个导体A 2a的形状都基于与固态发光元件3的下表面形状相同的形状，形成每个固态发光元件3使其具有沿固态发光元件3 的下表面整个外周的边缘。 
此外，安装每个固态发光元件3，使得要成为与主要光提取表面相反表面的其整个下表面粘附于导体A 2a。在从上方观察固态发光元件3的安装表面时，波长转换器4具有如下配置：所有固态发光元件3的上表面都位于波长转换器4的外框之内，波长转换器4设置于固态发光元件3的光提取表面上方。在这种情况下，几乎全部由多个固态发光元件3发射的原生光(未示出)都进入波长转换器4，被转换成波长转换光，然后被发射。因此，通过有效地利用固态发光元件3发射的光子，可以增大半导体发光器件的输出功率。 
为了简化生产工艺，更优选将一个波长转换器4提供于所有多个固态发光元件3上方。 
如图12所示，对于三个导体A 2a，单个导体A 2a和导体A 2a的总体都呈轴对称而不呈线对称的形状，三个导体A 2a的上表面面积比导体B 2b大。 
每个导体A 2a的形状都基于与每个固态发光元件3的下表面形状相同的形状(正方形)。提供多个导体B 2b(在图12中为两个)，可以将它们之一用作辅助电极。在这种配置中，不仅导体A 2a而且导体X都以规则而轴对称的方式设置于散热衬底1上。这样就能够以更高密度安装固态发光元件3，并实现半导体发光器件的尺寸减小和输出功率增加。 
在图12所示的半导体发光器件中，导体X的布线图案允许切换电源端子。亦即，即使在将电源端子A 22a和电源端子B 22b切换成电源端子C 22c和电源端子D 22d时，图12中所示的半导体发光器件也能够在相同条件下发光。 
导体A 2a的上表面的总面积至少占安装固态发光元件3的散热衬底1的一个平坦表面面积的30％。另一方面，位于半导体发光器件中光输出表面正下方的导体A 2a的上表面的总面积至少占前述光输出表面面积(表示图12所示俯视图中波长转换器4的面积)的50％(至少80％)。 
位于主要光提取表面一侧上的每个固态发光元件3的上表面形状为四边形(正方形)。固态发光元件3的电极引出部分21设置于固态发光元件3上表面的角部。 
每个固态发光元件3提供偶数个(在该范例中为两个)电极引出部分21，并设置于上表面上对角相对的位置。 
利用导体C 5将导体B 2b和电极引出部分21彼此电连接。优选地，导体C 5为金属。 
此外，固态发光元件3、导体A 2a和散热衬底1的上表面形状的每个为四边形或基于四边形的形状，并设置所有固态发光元件3、导体A 2a和散热衬底1的上表面，使其中心彼此重合。 
形成每个导体A 2a，使其具有沿对应固态发光元件3的下表面整个外周的边缘。 
此外，将每个导体C 5提供为与要成为对应固态发光元件3上表面形状的四边形一边正交。将每个导体C 5提供为与散热衬底1上表面形状依据的四边形一边平行。 
通过这种方式，构造出小尺寸、大功率半导体发光器件。 
图13中所示的半导体发光器件是参考图12所述半导体发光器件的修改范例。设置图12中所示的两个半导体发光器件以在一个散热衬底1上布置成两行，此外，这些器件是串行电连接的，因此六个固态发光元件3是共同被驱动的。 
图14中所示的半导体发光器件是参考图12所述半导体发光器件的修改范例。图12中所示的半导体发光器件中包含的部件数量减少了，由此降低了生产成本。另一方面，利用图2中所示的半导体发光器件，在一个固态发光元件3中，利用导体C 5将上表面上相邻角位置提供的两个电极引出部分21和一个导体B 2b彼此电连接，从而减少导体C 5中焦耳热的产生，以控制固态发光元件3中的温度升高。此外，电极引出部分21和导体C 5之间的连接部分数量加倍，从而获得了电连接方面的高可靠性。 
图15和16中所示的半导体发光器件均为参考图12所述半导体发光器件的修改范例，其中安装两个固态发光元件3使其设置于一个散热衬底1上，由此实现输出功率的增大、尺寸的减小和微型化。此外，对于图15和16中所示的半导体发光器件而言，在一个固态发光元件3中，利用导体C 5将上表面相邻角位置设置的两个电极引出部分21和一个导体B 2b电连接，从而减少导体C 5中的焦耳热，以控制固态发光元件3中的温度升高，且电极引出部分21和导体C 5之间的连接部分数量加倍，从而获得电连接方面的高可靠性。 
作为实施例2的范例，图15和16均示出了在将散热衬底1的水平方向中线作为镜面对称轴时具有线对称的配置。 
图15中所示的半导体发光器件是这样的半导体发光器件，其中，导体X占散热衬底1上至少90％的面积比，导体A 2a和导体B 2b的数量分别为两个和一个，位于左右的导体B 2b和导体A 2a均拥有一个电源端子22。这使得能够提高导体X(具体而言，为导体A 2a)的散热效率和光提取效率，由此可以增大半导体发光器件的输出功率。 
另一方面，图16中所示的半导体发光器件是这样的半导体发光器件，其中，导体A 2a和导体B 2b的数量均为两个，位于左侧的一对两个导体B2b均拥有一个电源端子22，位于右侧的一个导体A 2a拥有两个电源端子22，此外，将导体C 5设置成与固态发光元件3要成为四边形的上表面一边和要成为四边形的散热衬底1的一边都正交。这样能够缩短导体C 5以进一步减小导体C 5的电阻，由此不仅可以控制导体C 5中由于焦耳热导致的热量产生，而且便于安装。 
显然，除此之外，利用本发明的技术创意可以想到很对修改范例。 
出于与实施例1中所述的相同理由，基本上，即使在实施例2的半导体发光器件没有波长转换器4时，也没有问题。 
实施例3 
在下文中，例如，进一步详细描述固态发光元件3的布置。 
图26示出了根据作为范例的图1所示的实施例1的半导体发光器件的取自图1中线I-I′的截面(侧面)。 
在图26中，未示出波长转换器4。将在实施例4中描述波长转换器4的布置。 
作为具体范例，如图26所示，本发明的半导体发光器件在绝缘散热衬底1一侧包括至少一个导体A 2a、导体B 2b和固态发光元件3。固态发光元件3安装在(固定到)导体A 2a上而不是安装在导体B 2b上。半导体发光器件的特征如下。固态发光元件3具有位于其上表面上，或者位于其 上下表面上的一对电源电极(例如，图26示出了在上下表面上具有一对电源电极的一种)，并进一步利用例如粘合剂23(可从很宽范围的材料中选择，例如银膏和焊料)进行安装(固定)，使得整个下表面(与主要光提取表面相反的表面)粘附于导体A 2a。在从上方观察固态发光元件3的安装表面时，尽管难以从侧视图中观看，将固态发光元件3安装在要成为导体A 2a外框中央部分的位置上，固态发光元件3的下表面位于导体A 2a外框内部。固态发光元件3、导体A 2a和散热衬底1的相应上表面的面积按如下次序增大：固态发光元件3、导体A 2a和散热衬底1。导体A 2a的形状基本呈轴对称而不呈线对称。 
根据上述半导体发光器件的配置，通过利用固态发光元件3充当安装表面的整个下表面进行的热传导以高速均匀地将随着输入功率增大而增大的固态发光元件3产生的热传导到设置于固态发光元件3下方的高导热体(例如，导体A 2a、散热衬底1和外部散热器(未示出))。因此，可以控制固态发光元件3中的温度升高。同时，往往还通过具有良好热导率、主要由金属构成的导体A 2a或还充当导体A 2a的散热衬底1传导热，并沿着与固态发光元件3的下表面脱离的安装表面的水平方向扩散。于是，可以控制固态发光元件3中的局部发热。通过这种方式，充分利用良好的导热性质、较大的表面积和导体A 2a与散热衬底1的包围体积以提高沿固态发光元件3的正向下方向、斜向下方向和横向中的散热效率。于是，可以控制由固态发光元件3中的温度升高和不均匀散热导致的发光效率降低。 
本发明的半导体发光器件被配置成在固态发光元件3的主要光提取表面(未示出)上方具有波长转换器4(图26中未示出)。该波长转换器4用于通过原生光15激励而发射波长比固态发光元件3发射的原生光15更长的光。这样就制成了半导体发光器件。 
考虑到固态发光元件3的结构、电极布置以及散热衬底1(具体而言，例如，是电绝缘衬底还是导电衬底)的性质和材料，可以从基于树脂的粘合剂(例如基于硅树脂的粘合剂)、基于无机物的粘合剂等适当选择要用的粘合剂23。 
对于基于无机物的粘合剂而言，考虑到固态发光元件3的结构、电极布置以及散热衬底1的性质和材料，可以适当地使用电绝缘无机粘合剂(例 如低熔点玻璃)或导电无机粘合剂(例如金属膏料(尤其是银膏)或焊料(Au-Sn、Ag-Sn))。 
还优选例如导体A 2a和电源电极由相同金属材料(例如Au)制成，并通过施加外力，例如经由加压或超声振动，而不用粘合剂23来物理地结合起来。 
对于根据本发明包括前述如图17所示的具有向上上表面两电极结构的固态发光元件3的半导体发光器件而言，在散热衬底1为绝缘衬底以及为导电衬底两种情况下，要使用的粘合剂23都还可以是电绝缘粘合剂(例如，前述基于树脂的粘合剂或绝缘无机粘合剂)或导电粘合剂(例如前述导电无机粘合剂)。 
另一方面，对于根据本发明包括如图19到21所示的具有上下电极结构的固态发光元件3的半导体发光器件而言，为了将固态发光元件3的导体A 2a和电源电极B 14b电连接，可以选择导电粘合剂(例如前述导电无机粘合剂)作为粘合剂23。 
如图26所示，可以至少利用叠置在一起的作为绝缘衬底的散热衬底1、导体A 2a、粘合剂23和固态发光元件3构造出本发明的半导体发光器件。 
作为具体范例，如图26所示，导体B 2b可以设置于散热衬底1上，但也可以设置于不在散热衬底1上或上方的地方。 
要设置导体A 2a和导体B 2b的位置不受特别限制，只要将它们设置成其间至少夹置有绝缘体(包括间隙)即可。 
固态发光元件3的一对电源电极A 14a和电源电极B 14b之一电连接到导体A 2a，另一个电连接到导体B 2b。 
固态发光元件3的一对电源电极A 14a和电源电极B 14b的至少另一个和导体B 2b彼此电连接，导体C 5连接到两者。 
要用的导体C 5例如可以是金属线(例如金线)。 
在具有这种电连接的半导体发光器件中，可以利用导体A 2a和导体B 2b向固态发光元件3供电。然后，固态发光元件3通过电光转换动作将电能转换成光，并从固态发光元件3发射这种光作为原生光15。 
如图27和28所示，在本发明的半导体发光器件中，优选利用透光物体25直接或间接地密封整个固态发光元件3。优选地，透光物体25至少与 布线电极A 2a接触，更优选地，还与散热衬底1接触。这样能够为固态发光元件3获得通过透光物体25到达布线电极A 2a和散热衬底1(都充当良好散热器)的散热路径。因此，不仅散热面积和散热包围体积增大而且散热路径的散热截面也增大。于是，散热效果增强，可以控制固态发光元件3中的温度升高。 
此外，由于在固态发光元件3的整个外周中获得了均匀散热的散热路径，因此可以使固态发光元件3外周升高的温度变得均匀。结果，控制了固态发光元件3中的局部发热，由此也促进了输出功率的增大。 
后面参考附图详细描述这些散热路径。 
上述短语“利用透光物体25直接或间接地密封整个固态发光元件3”表示，如图27所示，透光物体25包括主要光提取表面，并与固态发光元件3的整个外周，除下表面外，直接接触，由此密封固态发光元件3以包封起来，或者如图28所示，透光物体25与例如包括波长转换器4的固态发光元件3的整个外周，除下表面外，接触，由此密封固态发光元件2以间接包封起来。 
要使用的透光物体25例如可以是半透明树脂(例如，硅树脂或氟树脂)或半透明低熔点无机材料(例如低熔点玻璃)。 
很多那些透光物体25具有较高的折射率。具体而言，在透光物体25包括主要光提取表面并与固态发光元件3除其下表面之外的整个外周直接接触并密封固态发光元件3以将其包封起来的配置(参见图27)中，固态发光元件3发射的原生光15的光提取效率增大，于是，对于增大半导体发光器件的输出功率而言这种配置也是优选的。 
还优选半透明树脂或半透明低熔点无机材料中包含各种无机材料，以便改善透光物体25的导热性质。 
例如，可以从光学透明的半透明无机材料、具有光反射性的光反射无机材料、具有良好导热性质的高热导无机材料(热导率至少为3W/mK，优选至少为10W/mK，更优选为至少100W/mK)、具有高折射率(在室温下在380导780nm的可见波长范围内折射率至少为1.2，优选至少约1.4但低于4.0)的高折射率无机材料、漫射原生光15的光漫射无机材料以及吸收原生光15并发射可见光的无机磷光体中选择前述半透明树脂中要包含的无机材料， 且可以使用这些材料中的至少一种。还优选在需要时以适当组合使用这些材料。 
可以使用的半透明无机材料的范例包括各种氧化物(例如氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氧化钇、其他稀土氧化物、钇铝石榴石、SrTiO3和其他合成氧化物)、各种氮化物(例如氮化铝、氮化硼、氮化硅、氮化镓和氮化镓铟)和诸如碳化硅的碳化物。 
可以使用的光反射无机材料的范例包括前述各种氧化物，诸如硫酸钡的硫酸盐和各种金属(例如Al、Ti、Au和Ag)。 
可以使用的上述高热导无机材料的范例包括前述各种氧化物、前述各种氮化物、各种碳化物(例如碳化硅)、碳和前述各种金属。 
可以使用的高折射率无机材料例如可以是前述半透明无机材料。 
可以使用的光漫射无机材料的范例包括从半透明无机材料和光反射无机材料选择的至少一种的中心颗粒直径(D50)大约至少为0.1mum但小于1mm(亚微米导亚毫米)的粉末(颗粒)。 
要使用的无机磷光体例如可以是前述无机磷光体。 
半透明树脂中要包含的无机材料的形状和形态不受特别限制。然而，在容易处理和容易控制导热性质方面优选的无机材料是被称为粉末或填料的颗粒，例如是平均直径或中心颗粒直径(D50)大约至少1nm但小于1mm的纳米颗粒、亚微米颗粒、微米颗粒和亚毫米颗粒。 
对于获得具有良好透光性质的透光物体25而言优选的上述颗粒是均具有球或准球形的颗粒或纳米颗粒(前述平均直径或中心颗粒直径(D50)大约至少为1nm但小于100nm)。使用这些颗粒能够形成具有极好光透射率的透光物体25。 
图29到31均为示出了在作为根据本发明半导体发光器件典型范例的图1或26中所示的安装结构(固态发光元件3安装在位于散热衬底1上的导体A 2a上的结构)中的固态发光元件3中产生的热的散热路径的示意图。 
在图29到31中，发热部分用黑色表示，散热路径用箭头表示。 
如图29所示，在本发明的半导体发光器件中，允许沿从固态发光元件3下表面脱离的安装表面的水平方向，通过具有良好热导率且主要由金属构成的散热衬底1和导体A 2a，传导随输入功率增大而增大的固态发光元件 3中产生的热，由此以高速高度对称地较均匀地使其热扩散。这样能够控制固态发光元件3中往往会随着固态发光元件3尺寸增大而增大的局部发热。 
此外，如图30所示，在本发明的半导体发光器件中，通过利用固态发光元件3充当安装表面的整个下表面进行热传导，以高速均匀而平稳地将产生的热量传导到设置于固态发光元件3下方的高导热体(例如，导体A 2a、散热衬底1和外部散热器(未示出))。 
此外，还允许导体C 5主要由金属构成并具有良好的热导率，因此可以将其用作散热构件。 
如上所述，充分利用良好的导热性质、较大的表面积和导体A 2a与散热衬底1的包围体积以提高沿固态发光元件3的正向下方向、斜向下方向和横向中的散热效率，从而可以控制由于固态发光元件3中的温度升高和不均匀散热导致的发光效率降低。 
另一方面，如图31所示，固态发光元件3的整个发热部分与透光物体25接触，透光物体25的热导率好于要与其一起密封以加以包封的各种气体(例如空气)，由此可以通过透光物体25将固态发光元件3中产生的热传导到导体A 2a和散热衬底1。这样能够在发热部分的整个周边获得散热路径，通过该散热路径均匀散热，以使固态发光元件3附近的温度升高均匀，并控制固态发光元件3中的局部发热，以增大半导体发光器件的输出功率。 
在实施例3中，利用在上下表面上具有一对电源电极的结构的范例描述固态发光元件3。然而，显然，即使对于具有上表面上有一对电源电极的结构的固态发光元件3，也能够获得类似操作效应。 
出于与实施例1中所述的相同理由，实施例3的半导体发光器件也可以是没有波长转换器4的器件。 
实施例4 
在下文中，例如，将参考附图描述波长转换器4的布置。 
图28、32和33均示出了例如图1所示实施例1的半导体发光器件取自图1中所示线I-I’的截面(侧面)。 
在实施例4中，例如，利用图1所示实施例1的半导体发光器件作为典型范例描述波长转换器4的布置。 
在图28、32和33所示的半导体发光器件的任何情况中，由从固态发光元件3发射的原生光15激励波长转换器4中包含的磷光体，由此输出光28至少包含波长已经被波长转换器4转换的光。 
输出光28还可以包含原生光15，可以是包含原生光15和波长转换光(未示出)两种成分的混合色光。 
图28、32和33中所示的半导体发光器件是通过将波长转换器4粘附于固态发光元件3的至少主要光提取表面而形成的半导体发光器件的范例。 
在图32中所示的半导体发光器件中，使用通过在半透明树脂(具体而言，为硅树脂)中散布例如磷光体颗粒17b(参见图23)形成的波长转换器4。直接利用波长转换器4密封整个固态发光元件3，波长转换器4与布线电极A 2a和散热衬底1接触。 
具有这种配置的半导体发光器件使得不仅能够获得通过波长转换器4到达布线电极A 2a和散热衬底1的固态发光元件3的散热路径，而且增大散热面积和波长转换器4自身的散热包围体积。因此，固态发光元件3和波长转换器4的散热效果都增强，由此控制了固态发光元件3和波长转换器4中的温度升高。 
此外，由于在固态发光元件3的整个外周中获得了均匀散热的散热路径，因此使固态发光元件3附近升高的温度均匀化。结果，控制了固态发光元件3中的局部发热，由此促进了输出功率的增大。 
在图33中所示的半导体发光器件中，将已经在关于波长转换器的一些段落中描述的各种波长转换器4之一用作小件。形成波长转换器4以至少粘附到固态发光元件3的主要光提取表面。优选地，将波长转换器4结合到主要光提取表面。 
在具有这种配置的半导体发光器件中，固态发光元件3的主要光提取表面的面积基本等于半导体发光器件的发光表面的面积，在发射原生光15的时刻，原生光15的所有光子都入射到波长转换器4上。因此，能够提供一种高亮度点光源，从器件构造的角度看，其适用于例如车辆头灯。 
在具有这种点光源配置的半导体发光器件中，光入射到的波长转换器4的面积是小的。因此，通常，波长转换器4的温度会升高，变得难以通过波长转换器4的温度熄灭增大输出功率，这是一个问题。 
然而，利用前述配置，尽管通过波长转换产生热量并累积热量从而导致波长转换器4中的温度升高，也能够获得(尤其是通过结合)较好的散热路径，通过散热路径沿固态发光元件3(在很多情况下通常知道其具有高热导率)的较低方向散热。由于这用于控制波长转换器4中的温度升高，利用这种点光源配置还促进了半导体发光器件中输出功率的增大。 
如上所述，波长转换器4是仅由热导率较高的无机材料制成的波长转换器(例如半透明磷光体陶瓷)，优选是包含温度熄灭效应较小的无机磷光体(例如，前述基于Y3Al5O12:Ce3+的黄绿磷光体)的波长转换器。 
可以利用无机或有机半透明材料作为粘合剂执行前述结合。 
粘合剂的具体范例包括基于硅酮的树脂、基于氟的树脂和熔点大约为500度C或更低的低熔点无机材料(例如，低熔点玻璃)。 
这种粘合剂容易获得，它们中的很多在实践中得到很好验证。因此，可以通过较简单的工艺进行结合。 
图28中所示的半导体发光器件是图33所示半导体发光器件的修改范例，用于利用实施例3中所述的透光物体25间接密封整个固态发光元件3并允许透光物体25与图33所示的半导体发光器件中的布线电极A 2a和散热衬底1相联系。 
这种配置的功能和效果与实施例3的情况相同，因此这里不重复其描述。 
另一方面，图34到36中所示的半导体发光器件是波长转换器4至少设置于固态发光元件3的主要光提取表面上方而不与主要光提取表面接触的半导体发光器件范例。 
图34中所示的半导体发光器件是具有如下配置的半导体发光器件：在参考图26在实施例3中所述的安装结构(固态发光元件3安装于位于散热衬底1上的导体A 2a上的结构)上方设置已经在与波长转换器相关的一些段落中描述的各种波长转换器4之一，其间夹置间隙。 
图35中所示的半导体发光器件是具有如下配置的半导体发光器件：在安装结构(固态发光元件3安装于位于散热衬底1上的导体A 2a上的结构)上方设置已经在关于波长转换器的一些段落中描述的各种波长转换器4之一，在安装结构中，在实施例3中参考图27所述的透光物体25与固态发 光元件3的整个周边直接接触，以密封固态发光元件3，从而将元件3包封于其中。 
在该范例中，如图35所示，在波长转换器4一侧提供光屏蔽物体26，由此仅允许固态发光元件3发射的原生光15中具有高方向性的光成分入射在波长转换器4上，从而可以减轻由于通过波长转换器4的原生光15的光程长度差异导致的输出光28的色彩偏差。 
在这种情况下，原生光15入射的波长转换器4的面积比低，由此没有光入射的波长转换器4的部分充当散热器。这样能够控制波长转换器4中的温度升高，由此控制波长转换器4中的温度熄灭效应。于是，促进了半导体发光器件输出功率的增大。 
在光屏蔽物体26由高热导率材料(例如，从例如各种金属、半导体、硅化物、氮化物和碳化物中选择的无机材料)形成且此外采用光屏蔽物体26粘附于或结合到波长转换器4的配置时，光屏蔽物体26还充当良好的散热器，这是更优选的。 
图36中所示的半导体发光器件是具有这种配置的半导体发光器件：在安装结构(在位于散热衬底1上的导体A 2a上安装固态发光元件3的结构)的透光物体25上设置各种波长转换器4之一(已经在关于波长转换器的一些段落中描述的至少一个波长转换器4)，在安装结构中，在实施例3中参考图27所述的透光物体25与固态发光元件3的整个外周直接接触，以密封固态发光元件3，从而将元件3包封在其中。在这种情况下，已经通过透光物体25的原生光15入射在波长转换器4上，如实施例3中所述，透光物体25增大了由固态发光元件3发射的原生光15的光提取效率，从而促进了半导体发光器件输出功率的增大。此外，透光物体25自身充当散热器，用于释放伴随波长转换而产生的波长转换器4的热量。如实施例3中所述，在优选实施例中，透光物体25由其中包含的高热导率的无机材料(例如，半透明无机材料、光反射无机材料、高热导无机材料、高折射率无机材料、光漫射无机材料或无机磷光体)形成。因此，由于它能够充当更好的散热器，控制了光波长转换器4中的温度熄灭效应，由此促进了半导体发光器件的输出功率增大。 
如图36所示，波长转换器4优选是光输出表面的面积大于固态发光元 件3主要光提取表面面积的转换器。由于这允许波长转换器4具有较大的散热面积，波长转换器4自身具有良好的散热性质。 
此外，为了获得波长转换器4自身极好的热阻和良好的散热性质，波长转换器4是包含无机磷光体的形成体或包含无机磷光体的合成物，优选形成其以提供于透光物体25上，更优选地形成其以结合到透光物体25上。这样能够获得通过透光物体25的散热路径，以散发热量并由此控制波长转换器4中的温度升高。 
可以利用无机或有机半透明材料作为粘合剂执行前述结合。 
要使用的粘合剂可以是基于树脂的半透明粘合剂(例如，基于硅树脂的粘合剂)或低熔点无机粘合剂(例如低熔点玻璃)。这种粘合剂容易获得，因此可以通过简单的工艺进行结合。 
此外，优选波长转换器4是由前述线性透射率极好的基于陶瓷的形成体形成的波长转换器，透光物体25是由前述包含于其中的光漫射无机材料形成的透光物体。这样能够控制温度熄灭效应和混合色光的色彩分离。于是，能够提供在输出功率增大和磷光色彩均匀化方面极好的半导体发光器件。 
类似地，在实施例4中，利用在其上下表面上具有一对电源电极的范例描述固态发光元件3。然而，显然，即使对于具有上表面上有一对电源电极的结构的固态发光元件3，也能够获得相同操作效应。 
实施例5 
在下文中，描述光源装置的实施例，其中使用了本发明的半导体发光器件。 
图37为截面侧视图，示出了利用本发明的半导体发光器件构造的用于一般照明的光源范例。 
在图37中，半导体发光器件27是实施例1到4中描述的半导体发光器件并在供电时发射输出光28。 
此外，如在实施例3和4中所述，安装结构37是在散热衬底1上安装固态发光元件3和其他元件并在供电时发射原生光的结构。 
例如，外部散热器29是具有散热鳍的散热器，用于散发半导体发光器 件27中产生的热量以冷却半导体发光器件27。 
如图37所示，实施例5的光源装置特征在于是利用本发明的半导体发光器件27构造的。 
优选地，实施例5的光源装置特征在于，由至少本发明的半导体发光器件27和外部散热器29的组合形成(或者特征在于，由至少安装结构37、波长转换器4和外部散热器29的组合形成)。实施例5的光源装置具有如下配置：利用例如固定夹具30和安装螺钉31将本发明的半导体发光器件27(或安装结构37)和外部散热器29彼此结合，并通过外部散热器29散发至少在本发明的半导体发光器件27(或安装结构37)工作期间产生的热量。这样能够提供发射高功率照明光的紧凑光源装置。 
在下文中，简短描述了各部件，但通过控制例如固态发光元件3中的温度升高实现输出功率增大如较早在实施例3和4中所述那样，因此在此不重复其描述。 
图37中所示的光源装置是利用固定夹具30将本发明的半导体发光器件27固定到外部散热器29中央部分的光源装置。 
以粘附到其上的方式将波长转换器4(例如前述半透明磷光体陶瓷)固定到(基于树脂的)透光物体25，并形成透光物体25以直接覆盖固态发光元件3的主要光提取表面。在这种情况下，由于有粘附到固态发光元件3的主要光提取表面上的折射率较高的树脂，以高的光提取效率提取固态发光元件3发射的原生光(未示出)以进入波长转换器4。于是，可以获得高的输出光28。 
为了提高，即使是稍微提高根据本发明的半导体发光器件27的冷却效率，为位于实施例5的光源装置的侧面上的固定夹具30提供一些开孔。 
尽管在图37中未示出，但获得了已经参考图9到11所述的光源装置，其包括半导体发光器件，在半导体发光器件中导体X的布线图案允许切换电源端子。此外，获得了还包括用于切换电源端子的电路切换装置34的光源装置(作为具体范例，电路配置如图9所示，因此不重复其描述)。 
可以适当地从自动装置和人工装置选择要用的电路切换装置34，自动装置具有电路断路检测功能和自动切换功能，并能够检测断路且自动切换电路。 
如前所述，实施例5的光源装置具有如下配置：安装结构37的散热性质和热阻极好，因此能够减小外部散热器29的包围体积以获得小型紧凑光源装置。 
实施例6 
在下文中，描述光源装置的另一个实施例，其中使用了本发明的半导体发光器件。 
图38和39均为截面侧视图，示出了配置有本发明的半导体发光器件的车头灯设备(例如，投影光源或车辆头灯)。 
如图38和39所示，实施例6的光源装置特征也在于是利用本发明的半导体发光器件27构造的。优选地，实施例6的光源装置特征在于，由至少本发明的半导体发光器件27和外部散热器29的组合形成。这样能够提供发射高功率前照光的小型紧凑光源装置。 
在图38和39中，半导体发光器件27是实施例1到4中描述的半导体发光器件的任一种并在供电时发射输出光28。 
在实施例6的光源装置中，使用具有图28中所示配置的半导体发光器件以获得大功率点光源。 
亦即，在实施例6的光源装置中，将较早已经描述的各种波长转换器4的任一种(例如树脂磷光体膜和半透明磷光体陶瓷)用作小件。形成波长转换器4以至少粘附到固态发光元件3的主要光提取表面。优选地，将波长转换器4结合到主要光提取表面。 
在具有这种配置的光源装置中，固态发光元件3的主要光提取表面的面积基本等于半导体发光器件的发光表面的面积，在发射原生光15的时刻，原生光15的所有光子都入射到波长转换器4上。于是，能够提供高亮度点光源。 
优选的波长转换器4是仅由无机材料制成的波长转换器，例如是半透明磷光体陶瓷、磷光体玻璃或前述MGC光学转换构件。这种仅由无机材料制成的波长转换器具有高热导率，因此往往不会积聚热量。因此，即使在具有这种入射在波长转换器4上的光的能量密度高的配置的半导体发光器件中，波长转换器4中的温度升高也较为可控，由此可以获得具有高能量 效率的输出光28。 
然而，在实施例6中，用于光源装置的半导体发光器件不限于此。 
另一方面，外部散热器29例如是具有散热鳍的散热器、具有散热功能的结构或水冷套。将其用于散发半导体发光器件27中产生的热量以冷却半导体发光器件27。 
在图38和39中，光源装置装备有光学透镜32，用于收集由本发明的半导体发光器件27发射的光。在图38中，光源装置进一步拥有光屏蔽物体26，用于获得期望的光分布图案。然而，可以按照需要适当选择来使用这些零件。 
此外，在实施例6的光源装置中，类似地，如相对于图37所示的实施例5的光源装置所述那样，可以提供这种电路切换装置34。 
在下文中，简短描述了各部件，但通过控制固态发光元件3和波长转换器4中的温度升高实现输出功率增大如较早在实施例3和4中所述那样，因此在此不重复其描述。 
图38中所示的光源装置是用于前灯的光源装置范例，配置其从而利用固定夹具30将本发明的半导体发光器件27固定到外部散热器29，并直接发射半导体发光器件27沿横向发射的输出光28作为来自光源装置的输出光。 
图39中所示的光源装置是车辆头灯的范例，配置其从而利用固定夹具30将本发明的半导体发光器件27固定到外部散热器29，并用反射器35反射从半导体发光器件27沿图39中向上方向发射的输出光28使其转向横向，然后发射其作为来自光源装置的输出光。 
实施例6的光源装置具有散热性质和热阻极好的配置。因此，可以减小外部散热器29的包围体积，由此可以获得小型紧凑光源装置。 
实施例7 
在下文中，描述光源装置的另一个实施例，其中使用了本发明的半导体发光器件。 
图40包括俯视图和示意截面侧视图(取自俯视图中所示线II-II’和III-III’的截面图)，示出了利用本发明的半导体发光器件构造的液晶背光 范例。 
半导体发光器件27和外部散热器29如较早在实施例5和6中所述，因此不重复其描述。 
此外，通过控制例如固态发光元件3中的温度升高实现输出功率增加也如较早在实施例3和4中所述，因此不重复其描述。 
如图40所示，实施例7的光源装置特征也在于是利用本发明的半导体发光器件27构造的。 
优选地，实施例7的光源装置特征在于，由至少本发明的半导体发光器件27和外部散热器29的组合形成。例如，配置其以利用例如固定夹具30和安装螺钉31将本发明的半导体发光器件27固定到外部散热器29，并通过外部散热器29至少散发在本发明的半导体发光器件27工作期间产生的热量，从而可以提供发射高强度背光的光源装置。 
配置图40中所示的光源装置，从而将多个半导体发光器件27设置于平坦外部散热器29的一侧上，且平坦外部散热器29的整个一边发光。 
为了提高半导体发光器件27的冷却效率，可以为外部散热器29提供开孔36。 
为了获得发射更均匀的光的表面光源，优选以基本相等的间距在平坦外部散热器29的一侧设置多个半导体发光器件27。 
此外，还可以为实施例7的光源装置提供如较早针对图37所示实施例5的光源装置所述的电路切换装置34。 
如图40所示，配置光源装置以允许将例如要装配/拆卸的固定夹具30和安装螺钉31装配/拆卸半导体发光器件27，由此更换半导体发光器件27。于是，能够以低成本处理诸如断路的故障。 
显然，除了上述那些之外，基于类似技术创意，可以想到大量采用本发明半导体发光器件的光源装置修改范例。 
实施例8 
图41是示出了根据本发明的照明系统范例的示意图。 
实施例8的照明系统特征在于，至少利用本发明用于切换半导体发光器件27的电源端子的电路切换装置34和半导体发光器件27(在实施例1 或2中描述的本发明的半导体发光器件)构造照明系统，本发明的半导体发光器件所具有的布线结构允许通过切换至少导体B 2b在相同条件下向同一固态发光元件3提供相同的电功率。 
亦即，实施例8的照明系统是这样的照明系统，其包括电路切换装置34和半导体发光器件27(在实施例1或2中描述的本发明的半导体发光器件)，本发明的半导体发光器件所具有的布线结构允许通过切换至少导体B2b在相同条件下向同一固态发光元件3提供相同的电功率，或者包括拥有上述本发明半导体发光器件27的本发明的光源装置38(例如，在实施例5到7中描述的本发明的光源装置之一)。 
在图41中，半导体发光器件27具有如下配置：如在实施例1或2中所述，导体B 2a和固态发光元件3的电极引出部分21通过导体C 5彼此电连接，与导体A 2a相比导体B 2b具有更大数量的布线结构，利用一对导体A 2a和导体B 2b向固态发光元件3供电。半导体发光器件27是本发明的半导体发光器件，其布线结构允许通过切换至少导体B 2b而在相同条件下为同一固态发光元件3供应同样的电功率。 
也可以利用本发明包括相关半导体发光器件27的光源装置38而非本发明的半导体发光器件27来构造实施例8的照明系统。 
此外，电路切换装置34用于切换根据本发明的半导体发光器件的电源端子，是较早已经参考图9到11作为范例描述其电路配置的电路切换装置。 
电路切换装置34可以是自动装置或人工装置，自动装置具有电路断路检测功能和自动切换功能，并能够检测断路且自动切换电路。 
此外，电源39用于通过电源线路33和电路切换装置34向本发明的半导体发光器件27或本发明的光源装置38供电。电源39是根据本发明的半导体发光器件27或本发明的光源装置38的电源技术规范产生预定直流或交流电压或脉冲电压的电源或电源系统。 
就这样考虑到以下因素将照明系统构造成高度便利的照明系统。亦即，即使例如在黑暗中或在夜间驾驶车辆时，例如由于线路寿命或其振动导致线路连接部分断开，并停止发光时，也能够立刻恢复照明系统并立即发光，而无需更换光源。 
在实施例8的照明系统中，由于半导体发光器件27或光源装置38被 构造成散热性质和热阻极好，因此可以减小外部散热器29的包围体积，由此可以获得小型紧凑的照明系统。 
显然，除了上述内容之外，基于类似的技术创意，利用本发明的半导体发光器件27或光源装置38以及用于切换半导体发光器件27的电源端子的电路切换装置34可以想到很多照明系统的修改范例。 
工业实用性 
如上所述，本发明能够提供既有高输出功率又有高可靠性的半导体发光器件以及包括该半导体发光器件的光源装置和照明系统，半导体发光器件能够通过简单应用常规实用技术制造，并能够根据客户需求和便利考虑到发光故障来加以设计。因此，本发明有很大实际价值。 
附图标记列表 
1散热衬底 
2a导体A，为图案化电极 
2b导体B 2b，为图案化电极 
3固态发光元件 
4波长转换器 
5导体C，为导线 
6电极焊盘 
7绝缘基部 
8导电基部 
9半透明基部 
10反射层 
11半导体发光层 
12半透明电极 
13电极 
14a电源电极A 
14b电源电极B 
15原生光 
16半透明基质 
17磷光体 
17a磷光体形成体 
17b磷光体颗粒 
20半透明粘附体基部 
21电极引出部分 
22电源端子 
22a电源端子A 
22b电源端子B 
22c电源端子C 
22d电源端子D 
23粘合剂 
25透光物体 
26光屏蔽物体 
27半导体发光器件 
28输出光 
29外部散热器 
30固定夹具 
31安装螺钉 
32光学透镜 
33电源线路 
34电路切换装置 
35反射器 
36开孔 
37安装结构 
38光源装置 
39电源 

Claims (16)

1.一种半导体发光器件，所述半导体发光器件在绝缘散热衬底一侧包括：至少一个导体A，所述导体A为图案化电极；导体B，所述导体B为图案化电极；以及固态发光元件，
所述固态发光元件安装于所述导体A上而不安装于所述导体B上，
其中，所述固态发光元件具有或者位于其上表面，或者位于其上下表面上的一对电源电极，并且
还通过如下方式安装所述固态发光元件：将与所述固态发光元件的主要光提取表面相对的整个下表面粘附于所述导体A，
在从上方观察所述固态发光元件的安装表面时，
所述导体A具有元件安装区域和多个外流粘合剂捕捉区域，其中所述固态发光元件的整个下表面安装在所述元件安装区域上，所述多个外流粘合剂捕捉区域被设置为与所述元件安装区域的外周相邻，且没有相对于所述元件安装区域的外周的方向偏差，
所述导体A在其外周的一部分中具有凹陷，且所述导体B的结构使得其被设置为部分或整体收纳于所述导体A的所述凹陷，
所述一对电源电极的其中之一与收纳于所述导体A的凹陷的所述导体B利用金属线彼此电连接，
所述导体A的形状相对于所述元件安装区域呈轴对称，但不呈线对称，并且
所述导体B设置于除所述外流粘合剂捕捉区域之外的、与所述元件安装区域的外周相邻的部分中，并且与所述导体A电隔离。
2.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述导体B被设置为具有处于避开所述固态发光元件的竖直和水平方向中线的位置的外框中心。
3.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述固态发光元件安装在位于所述导体A的外框中央部分上的位置，所述导体A的形状基于与所述固态发光元件下表面形状相同的形状，并且所述导体A形成为具有沿所述固态发光元件的下表面的整个外周的边缘。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的半导体发光器件，其中，表示所有导体A和导体B的导体X在所述散热衬底上所占的面积比至少为50％但小于100％。
5.根据权利要求4所述的半导体发光器件，其中，所述导体A在所述导体X中所占的总面积比至少为50％。
6.根据权利要求5所述的半导体发光器件，其中，所述散热衬底具有镜面对称的形状，并且所述固态发光元件具有在所述散热衬底的对称线上的安装表面。
7.根据权利要求1到3中任一项所述的半导体发光器件，其中，表示所有导体A和导体B的导体X在所述散热衬底的一个平坦表面上呈轴对称。
8.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述导体B与所述固态发光元件的电极引出部分通过作为导线的导体C彼此电连接，所述导体B与所述导体A相比具有更大数量的布线结构，利用一对所述导体A和所述导体B向所述固态发光元件提供电功率，并且
所述半导体发光器件的布线结构允许通过至少切换所述导体B在相同条件下向同一固态发光元件提供相同的电功率。
9.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述固态发光元件的结构包括半导体发光层以及位于所述固态发光元件上下表面上的电极，其中，在将所述固态发光元件的所述安装表面作为下表面时，所述半导体发光层用作上表面附近的原生光源。
10.根据权利要求1所述的半导体发光器件，还包括位于所述固态发光元件的所述主要光提取表面上的波长转换器，其中，所述波长转换器通过由所述固态发光元件发射的原生光的激励而发射波长比所述原生光更长的光。
11.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，多个所述导体A设置在所述散热衬底的一个平坦表面上。
12.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述导体A具有如下形状：在将所述元件安装区域的中心作为参考点时，所述形状至少包括沿相反方向延伸同时从所述安装表面分开的形状。
13.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，位于所述半导体发光器件中的光输出表面正下方的所述导体A的上表面的总面积至少占所述光输出表面面积的50％。
14.一种光源装置，包括根据权利要求1到3和8到13中任一项所述的半导体发光器件。
15.一种照明系统，包括根据权利要求8所述的半导体发光器件以及用于切换所述半导体发光器件的电源端子的电路切换装置。
16.一种半导体发光器件，所述半导体发光器件在绝缘散热衬底一侧包括：至少一个导体A，所述导体A为图案化电极；导体B，所述导体B为图案化电极；以及固态发光元件，
所述固态发光元件安装于所述导体A上而不安装于所述导体B上，
其中，所述固态发光元件具有或者位于其上表面，或者位于其上下表面上的一对电源电极，并且
还通过如下方式安装所述固态发光元件：将与所述固态发光元件的主要光提取表面相对的整个下表面粘附于所述导体A，
在从上方观察所述固态发光元件的安装表面时，
所述导体A具有元件安装区域和多个外流粘合剂捕捉区域，其中所述固态发光元件的所述整个下表面安装在所述元件安装区域上，所述多个外流粘合剂捕捉区域被设置为与所述元件安装区域的外周相邻，而没有相对于所述元件安装区域的外周的方向偏差，
所述导体A在其外周的一部分中具有凹陷，且所述导体B的结构使得其被设置为部分或整体收纳于所述导体A的所述凹陷，
所述一对电源电极的其中之一与收纳于所述导体A的所述凹陷的所述导体B利用金属线彼此电连接，
所述导体A的形状呈线对称；
所述导体B被设置为具有处于避开所述固态发光元件的竖直和水平方向的中线的位置的外框中心，并且
所述导体B设置于除所述外流粘合剂捕捉区域之外的、与所述元件安装区域的外周中相邻的部分中，并且与所述导体A电隔离。
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