CN103066187A - 半导体发光器件和车灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种半导体发光器件和车灯。半导体发光器件通过半导体发光元件和包含荧光物质的波长转换层的组合产生想要的发光颜色的混合光，并且车灯包括该半导体发光器件。波长转换层在其覆盖半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较高的区域的部分以及其覆盖半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较低的区域的部分处分别具有不同的波长转换特性，以减小由于发光操作时发光层中的电流密度的不均匀性导致的光提取表面上的混合光的色度差。

Description

半导体发光器件和车灯
技术领域
本发明涉及包括诸如LED（发光二极管）的半导体发光元件的半导体发光器件以及包括该半导体发光器件的车灯。
背景技术
已知具有半导体发光元件（下面简称为发光元件）和荧光物质的组合的半导体发光器件，其中，半导体发光元件在被注入电流时发射具有特定波长的光，并且荧光物质吸收来自发光元件的光的一部分以发射具有长于来自发光元件的光的波长的波长的光。利用这些半导体发光器件，来自发光元件的光和来自荧光物质的光被混合，使得能够获得想要的发光颜色的混合光。
例如，专利文献1描述了一种半导体发光器件，其包括其中形成有腔体的壳体、设置在壳体的底部的LED元件和包含荧光物质并且填充在腔体中以掩埋LED元件的树脂。专利文献2和专利文献3描述了一种半导体发光器件，其中，半导体发光元件的顶表面和侧表面覆盖有其中分散有荧光物质的波长转换层。在该构造中，通过使得覆盖半导体发光元件的波长转换层的涂覆厚度均匀，由该波长转换层进行了波长转换的光的传播在整个区域上变得均匀，从而从半导体发光元件发射的蓝光与从荧光物质发射的黄光的混合比率变得均匀，并且因此，能够获得具有较低的颜色不均匀性的混合光。例如，在半导体发光器件由具有大约450nm的发光波长的蓝光发光元件和具有大约570nm的发光波长的基于YAG的黄光荧光物质的组合构造的情况下，能够获得具有图1中所示的色度坐标系上连接点B和点Y的线段上的色度的混合光。例如，当想要获得具有对应于线段B-Y上的点W的色度的混合光时，波长转换层的涂覆量（厚度）应该根据发光元件的亮度进行适当的调整。
例如，通过在蓝宝石基板上顺序地晶体生长主要由III族氮化物基半导体制成的n型半导体层、发光层和p型半导体层来生产III族氮化物基半导体的发光元件。例如，如在专利文献4和5中所描述的那样，n电极形成在通过从p型半导体层侧部分地移除p型半导体层和发光层而暴露的n型半导体层的表面上。或者，如在专利文献6中所描述的那样，n电极可以形成在通过在将支撑基板接合到p型半导体层的表面之后移除蓝宝石基板而暴露的n型半导体层的表面上。有时，因为n电极和p电极之间的布置关系，使得前者被称为横向元件，并且后者被称为竖直元件。对于发光元件的每个电极来说，除了接合焊盘之外，可以提供在半导体膜的表面上延伸的布线部以促进半导体膜中的电流扩散。通过提供布线部，能够使得整个发光层高效地工作，从而改进光输出和发光效率。
[引用列表]
[专利文献]
专利文献1：日本特开2006-351708号公报
专利文献2：日本特开2005-123560号公报
专利文献3：日本特开2006-210491号公报
专利文献4：日本特开2006-310893号公报
专利文献5：日本特开2008-060286号公报
专利文献6：日本特开2010-171376号公报
发明内容
（由于发光元件的发光表面上的亮度分布的不均匀性导致的颜色不均匀）
关于诸如用于液晶显示器的通常的发光单元和背光的单元，存在着很多其照射范围或者显示范围中的亮度和颜色需要均匀的情况。因此，要求这些单元中使用的半导体发光器件的发光表面中的亮度分布和发光颜色均匀。同时，在诸如车头灯的车灯中使用的半导体发光器件中，会有意地使发光表面上的亮度分布不均匀以高效地获得想要的光分布图案。例如，在本发明人提交的日本专利申请No.2010-187585、2010-187586、2010-201296和2010-201297中详细描述了这样的半导体发光器件以及使用这样的半导体发光器件的车灯的构造。如果均匀厚度和浓度的波长转换层形成在具有这样的不均匀亮度分布的发光元件的发光表面上，则由波长转换层进行了波长转换的光与通过了波长转换层而没有进行波长转换的光的混合比率在低亮度区域和高亮度区域中是不同的，这导致了混合光中出现的颜色不均匀。
同时，即使在其中电极等等被布置为使得发光表面上的亮度分布均匀的发光元件中，也难以使得亮度分布完全地均匀，并且因此，也会发生上述颜色不均匀的问题。即，近年来，随着发光元件的质量的改进和应用的扩展，其亮度也随着注入到发光元件中的电流量的增加而变高，并且因此，发光元件内的电流密度分布和发光表面上的亮度分布也变得容易不均匀。此外，近年来，发光元件的尺寸正在增加，并且因此，n电极和p电极之间的距离也增加。因此，发光元件中的电流密度的高低差增加，并且因此，变得越来越难以使得发光表面上的亮度分布均匀，从而解决上述颜色不均匀问题的方法变得越来越重要。
（由于发光元件的发光表面上的发光波长分布的不均匀导致的颜色不均匀）
对于由III族氮化物基半导体制成的发光元件，已知被称为所谓的蓝移的现象，即，发光操作时从高电流密度的区域发射的光的波长变短。例如，如果电流密度从10A/cm2变化到100A/cm2，则发光波长会变短20nm。即，当发光元件内的电流密度分布在发光操作时不均匀时，发光表面上的发光波长分布也不均匀。
在从发光元件发射的光的波长从标准波长（图1中的点B）偏离到较短波长侧（图1中的点BS）的情况下，通过与荧光物质组合获得的混合光的色度处于图1中所示的色度坐标系上连接点BS和点Y的线段上。相反地，在从发光元件发射的光的波长从标准波长（图1中的点B）偏离到较长波长侧（图1中的点BL）的情况下，通过与荧光物质组合获得的混合光的色度处于连接点BL和点Y的线段上。注意的是，从荧光物质发射的光的波长（色度）几乎不受激发波长（即，发光元件的发光波长）的影响，从而其在任何情况下都保持在点Y。因为当发光元件的发光波长偏移时线段BS-Y和BL-Y都不通过对应于混合光的目标色度的点W，因此，即使对波长转换层的厚度进行调整等等，也不能够获得具有目标色度的混合光。因此，如果发光元件内的电流密度分布在发光操作时不均匀时，则发光表面上的发光波长分布也不均匀，这导致通过与荧光物质组合获得的混合光中出现颜色不均匀。
传统上，注入到发光元件中的电流量不大，并且因此发光元件内的电流密度的差也不显著。此外，发光元件的发光光谱的半高宽为大约30nm，而作为典型的黄光荧光物质的例如YAG基荧光物质的半高宽为130nm宽。因此，如果从发光元件发射的光的波长偏离大约1至2nm，则混合光的色度将不会变化很大。此外，传统上，借助于n电极或p电极的图案化、用于促进电流扩散的透明电极的插入等等，能够使发光元件中的电流密度分布保持均匀。但是，近年来，发光元件的应用扩展到通常的照明和车灯并且也越来越多地要求更高的输出，并且因此，馈送到发光元件的电流量增加，并且元件尺寸也增加。此外，发光器件的发光表面上的发光颜色的均匀性的标准也变得越来越严格，并且因此，即使对电极结构进行修改等等，也难以满足所要求的关于发光颜色的均匀性的标准。
鉴于以上事实做出本发明，并且本发明的目的在于提供一种半导体发光器件，其包括发光元件和包括荧光物质的波长转换层的组合以获得想要的发光颜色的混合光，其中，能够抑制由于发光元件的发光表面上的不均匀的亮度分布或者发光波长分布导致的混合光中的颜色不均匀，并且本发明的目的还在于提供一种包括该半导体发光器件的车灯。
[解决问题的技术方案]
根据本发明的一方面，提供了一种半导体发光器件，其包括半导体发光元件，该半导体发光元件具有由于电流注入而发射光的发光层；和波长转换层，该波长转换层包含荧光物质并且设置在半导体发光元件的发光表面上，并且通过其光提取表面发射从半导体发光元件发射的由波长转换层进行了波长转换的光与通过了波长转换层的光的混合光。在发光操作时，半导体发光元件的发光层中的电流密度不均匀，并且波长转换层在其覆盖半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较高的区域的部分处以及其覆盖半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较低的区域的部分处分别具有不同的波长转换特性，从而减小了发光操作时由于发光层中的电流密度的不均匀性导致的光提取表面上的混合光的色度差。
根据本发明的另一方面，提供了一种车灯，其包括上述半导体发光器件作为光源，该车灯包括光学系统，其在照射方向上投射来自半导体发光器件的光以在照射面上形成投射图像。半导体发光器件具有对应于半导体发光元件的发光操作时的电流密度分布的亮度分布，并且光学系统形成投射图像使得对应于半导体发光器件的亮度峰值的图像部分沿着截止线延伸。
在根据本发明的所述一个方面的半导体发光器件中，覆盖半导体发光元件的发光表面的波长转换层在其覆盖半导体发光元件的电流密度相对较高的区域的部分和其覆盖电流密度相对较低的区域的部分处分别具有不同的波长转换特性，以减小半导体发光元件中由于发光操作时不均匀的电流密度分布导致的混合光中出现的色度差，并且因此，即使半导体发光元件的发光表面上的亮度分布或者发光波长分布不均匀，也能够抑制混合光中的颜色不均匀问题的发生。因此，利用根据本发明的半导体发光器件，能够获得均匀的发光颜色并且形成想要的亮度分布，并且因此，该半导体发光器件能够是适合于在例如车灯中使用的光源。
在根据本发明的所述另一方面的车灯中，投射图像形成为对应于半导体发光器件的亮度峰值的图像部分沿着截止线延伸，并且因此，能够形成适合于会车光束的光分布图案并且将由诸如遮光物的遮光部件截止的光的量抑制到最小。因此，能够改进来自作为光源的半导体发光器件的光的使用效率。因为根据本发明的半导体发光器件发射没有上述颜色不均匀问题的混合光，并且利用包括该半导体发光器件作为光源的车灯，能够生成不具有颜色不均匀问题的投射图像。
附图说明
图1是示出通过半导体发光元件和波长转换层的组合获得的混合光的色度的色度图；
图2A是示出根据本发明的实施方式的半导体发光元件的构造的平面图；
图2B是沿着图2A中的线2b-2b截取的截面图；
图2C是示出根据本发明的实施方式的半导体发光元件的亮度分布的图；
图3是示出根据本发明的实施方式1的半导体发光器件的构造的截面图；
图4是示出根据本发明的实施方式2的半导体发光器件的构造的截面图；
图5是示出根据本发明的实施方式3的半导体发光器件的构造的截面图；
图6是示出通过半导体发光元件和波长转换层的组合获得的混合光的色度的色度图；
图7A是示出根据本发明的实施方式4的半导体发光器件的构造的截面图；
图7B是示出根据本发明的实施方式5的半导体发光器件的构造的截面图；
图7C是示出根据本发明的实施方式6的半导体发光器件的构造的截面图；
图8是示出包括根据本发明的实施方式的半导体发光器件作为光源的车灯的构造的图；
图9是示出由根据本发明的实施方式的车灯在虚拟竖直屏幕上形成的光分布图案的图；
图10是示出包括根据本发明的实施方式的半导体发光器件作为光源的车灯的构造的图；
图11是示出包括根据本发明的实施方式的半导体发光器件作为光源的车灯的构造的图；
图12A是示出根据本发明的实施方式7的半导体发光元件的构造的平面图；
图12B是沿着图12A中的线12b-12b截取的截面图；
图12C是示出根据本发明的实施方式7的半导体发光器件的构造的截面图；
图13A至图13E是示出根据本发明的实施方式7的半导体发光器件的制造方法的截面图；
图14A是示出根据本发明的实施方式8的半导体发光元件的构造的平面图；
图14B和图14C是示出根据本发明的实施方式8的半导体发光器件的构造的截面图；
图15是示出根据本发明的实施方式的半导体发光元件的构造的平面图；
图16A是示出根据本发明的实施方式9的半导体发光元件的构造的平面图；
图16B是示出根据本发明的实施方式9的半导体发光器件的构造的截面图；以及
图17A和图17B是示出根据本发明的实施方式9的半导体发光器件的制造方法的截面图。
具体实施方式
将在下面参考附图描述本发明的实施方式。在附图中，使用相同的附图标记表示基本上相同或等价的组件和部件。
（实施方式1）
图2A是示出根据本发明的实施方式的半导体发光元件1的构造的平面图，并且图2B是沿着图2A中的线2b-2b截取的截面图。图2C是示出半导体发光元件1的沿着图2A中的Y方向的亮度分布的图。半导体发光元件1是所谓的薄膜结构的发光元件，其包括接合在一起的半导体膜30和支撑基板10。而且，半导体发光元件1是所谓的竖直结构的发光元件，其中p电极20和n电极40彼此相对地布置在半导体膜30的相反侧。
支撑基板10由例如导热性高于半导体膜30的晶体生长中使用的生长基板（未示出）的材料（例如硅或金属）制成。形成光反射表面的p电极20设置在支撑基板10和半导体膜30之间。半导体膜30由按顺序以一个布置在另外一个之上的方式布置的p型半导体层、发光层和n型半导体层构成。半导体膜30例如通过在诸如蓝宝石基板的生长基板上晶体生长III族氮化物基半导体晶体来形成。n电极40设置在半导体膜30（n型半导体层）的表面上。n电极40包括馈电线（键合线）将连接到的焊盘部分40a和连接到焊盘部分40a并且在半导体膜30的表面上延伸的布线部分40b。n电极40独自形成在平面视图中具有基本上矩形形状的半导体膜30的表面的中心线C上方的区域上。因此，通过使得独自存在于半导体膜30的表面的特定区域上的n电极40具有非对称图案，在发光操作时，在发光表面上形成了如图2C中所示的非均匀亮度分布。即，半导体发光元件1具有其中电流密度和亮度在n电极40延伸的一侧的边缘附近具有峰值并且在Y方向上逐渐减小的电流密度和亮度分布。用于将半导体发光元件1安装在板上的焊料层50设置在支撑基板10的后表面上。
图3是示出根据本发明的实施方式1的半导体发光器件2a的构造的截面图，该半导体发光器件2a具有布置在上述半导体发光元件1的表面（主发光表面）上的包括荧光物质的波长转换层。通过例如使YAG基黄光荧光物质均匀地分散在包括硅酮树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等等的粘合剂上来形成波长转换层60。注意的是，波长转换层60可以仅由荧光物质制成。荧光物质吸收例如从半导体发光元件1发射的蓝光以发射黄光。由波长转换层60进行了波长转换后的黄光和通过了波长转换层60而没有进行波长转换的蓝光被混合并且从是半导体发光器件2a的光提取表面的波长转换层60的表面发射。
波长转换层60具有对应于半导体发光元件1的不均匀亮度分布（电流密度分布）的厚度分布。即，半导体发光元件1具有其中亮度在Y方向上逐渐减小的亮度分布（如图2C中所示）。波长转换层60形成为其厚度在Y方向上对应于该亮度分布逐渐地减小。即，波长转换层60具有其中其覆盖半导体发光器件1的发光操作时亮度（电流密度）相对较高的区域的部分的厚度较大并且其覆盖亮度（电流密度）相对较低的区域的部分的厚度较小。在该实施方式中，波长转换层60的表面与半导体发光元件1的表面（主发光表面）成一定角度使得其厚度连续地变化。注意的是，波长转换层60的厚度可以呈阶梯状变化。在该情况下，波长转换层60的表面具有如阶梯状的台阶。因此，通过使得波长转换层60的厚度对应于半导体发光元件1的亮度分布，波长转换层60在半导体发光元件1的高亮度（电流密度）的区域将更多蓝光转换为黄光并且在低亮度（电流密度）的区域将更少蓝光转换为黄光。即，波长转换层60在其覆盖半导体发光元件1的高亮度（电流密度）的区域的部分和其覆盖低亮度（电流密度）的部分处分别具有不同的波长转换特性。因此，通过波长转换层60而没有进行波长转换并且被提取到外部的蓝光与由波长转换层60进行了波长转换并且被提取到外部的黄光的比例（混合比率）在半导体发光器件2a的光提取表面上变得基本上相同，并且因此，能够获得没有颜色不均匀问题的混合光。能够通过下述方式来形成波长转换层60：通过丝网印刷方法、喷墨方法等等用包含荧光物质的树脂涂覆半导体发光元件1的表面并且然后对其进行整形以使其具有如上所述的厚度分布。或者通过嵌件注塑方法等等整形为具有想要的形状的波长转换层可以利用透明树脂粘合剂固定到半导体发光元件1的表面。
（实施方式2）
图4是示出根据本发明的实施方式2的半导体发光器件2b的结构的截面图，该半导体发光器件2b具有布置在上述半导体发光元件1的表面（主发光表面）上的包含荧光物质的波长转换层。半导体发光器件2b在半导体发光元件1的表面上具有其中包含的荧光物质的浓度不同的三个波长转换层60a、60b、60c。这三个波长转换层60a、60b、60c具有对应于半导体发光元件1的发光操作时的不均匀亮度分布而调整的荧光物质的浓度。即，覆盖半导体发光元件1的最高亮度（电流密度）的区域的波长转换层60a中包含的荧光物质的浓度被调整为最高；覆盖半导体发光元件1的最低亮度（电流密度）的区域的波长转换层60c中包含的荧光物质的浓度被调整为最低；覆盖半导体发光元件1的最高亮度和最低亮度的区域之间的区域的波长转换层60b中包含的荧光物质的浓度被调整为介于上述两个浓度之间。因此，与上述实施方式1中一样，在半导体发光元件1的高亮度（电流密度）的区域中，更多蓝光被转换为黄光，并且在低亮度（电流密度）的区域中，更少蓝光被转换为黄光。即，波长转换层在其覆盖半导体发光元件1的高亮度（电流密度）的区域的部分和覆盖低亮度（电流密度）的区域的部分处分别具有不同的波长转换特性。因此，通过波长转换层60a、60b、60c而没有进行波长转换并且被提取到外部的蓝光与由波长转换层60a、60b、60c进行了波长转换并且被提取到外部的黄光的比例（混合比率）在半导体发光器件2b的光提取表面上变得基本上相同，并且因此，能够获得没有颜色不均匀问题的混合光。虽然在该实施方式中，示出了提供其中包含的荧光物质的浓度不同的三个波长转换层60a、60b、60c的情况，但是可以提供其中包含的荧光物质的浓度不同的两个或不少于四个的波长转换层。
（实施方式3）
图5是示出根据本发明的实施方式3的半导体发光器件2c的结构的截面图，该半导体发光器件2c具有布置在上述半导体发光元件1的表面上的包含荧光物质的波长转换层。在半导体发光器件2c中，包含具有不同主波长的荧光物质的波长转换层60s、60l设置在半导体发光元件1的表面上。
在半导体发光元件1中，n电极40延伸的区域处的电流密度较高，并且n电极40没有在其上延伸的区域处的电流密度较低。因此，n电极40延伸的区域处的发光波长短于n电极40没有延伸的区域处的发光波长（蓝移）。即，半导体发光元件1在发光表面上具有对应于电流密度分布的不均匀的发光波长分布。
包含生成较短波长的黄光的荧光物质的波长转换层60s覆盖n电极40延伸的高电流密度的区域（即，生成较短波长的蓝光的区域）。相反地，包含生成较长波长的黄光的荧光物质的波长转换层60l覆盖n电极40没有在其上延伸的低电流密度的区域（即，生成较长波长的蓝光的区域）。
从半导体发光元件1的高电流密度的区域发射的蓝光的色度对应于图6中所示的色度坐标系上的点BS。由覆盖该区域的波长转换层60s中包含的荧光物质发射的光的色度被设置为使得获得具有目标色度（点W）的混合光。换言之，由波长转换层60s中包含的荧光物质发射的光的色度（点YS）被设置为使得连接对应于由波长转换层60s中包含的荧光物质发射的光的色度的点YS和点BS的线段通过点W。
类似地，从半导体发光元件1的低电流密度的区域发射的蓝光的色度对应于图6中所示的色度坐标系上的点BL。由覆盖该区域的波长转换层60l中包含的荧光物质发射的光的色度被设置为使得获得具有目标色度（点W）的混合光。换言之，由波长转换层60l中包含的荧光物质发射的光的色度被设置为使得连接对应于由波长转换层60l中包含的荧光物质发射的光的色度的点YL和点BL的线段通过点W。即，由波长转换层60s、60l中的每一个中包含的荧光物质发射的光的色度被设置为使得连接点YS和点BS的线段以及连接点YL和点BL的线段在点W处交叉。因此，波长转换层在其覆盖半导体发光元件1的发光操作时电流密度相对较高的区域的部分以及覆盖半导体发光元件1的发光操作时电流密度相对较低的区域的部分处分别具有不同的波长转换特性。在该实施方式中，波长转换层60s、60l中的每一个的荧光物质的浓度被调整为使得在每个区域中获得具有对应点W的色度的混合光。
因此，通过根据半导体发光元件1的电流密度分布（发光波长分布）设置波长转换层中包含的荧光物质的发光时的主波长，对在半导体发光元件1中出现的蓝移的影响进行补偿，使得能够获得不具有颜色不均匀问题的混合光。能够简单地通过选择荧光物质来实现荧光物质发光时的主波长的调整。例如，对于YAG基荧光物质，通过增加宿主晶体结构中掺杂的Ga和/或Lu的量，能够使得主波长更短，并且通过增加Gd的量，能够使得主波长更长。波长转换层60s、60l中包含的荧光物质优选地具有相同的宿主晶体结构。当选择同一宿主晶体结构的荧光物质时，在除了发光波长之外的诸如热阻、寿命和光学响应性的性质方面，荧光物质彼此类似，并且因此能够抑制随着时间的色度偏差。
（实施方式4）
图7A是示出根据本发明的实施方式4的半导体发光器件2d的结构的截面图，该半导体发光器件2d具有布置在上述半导体发光元件1的表面上的包含荧光物质的波长转换层。在半导体发光器件2d中，分别包含具有不同的主波长的荧光物质的波长转换层60s、60l设置在半导体发光元件1的表面上。在根据上述实施方式3的半导体发光器件2c中，通过调整波长转换层60s、60l中的每一个中包含的荧光物质的浓度，对蓝光与黄光的混合比率进行调整以获得具有想要的色度的混合光。相反地，在根据本实施方式的半导体发光器件2d中，通过调整波长转换层60s、60l的厚度，对蓝光与黄光的混合比率进行调整以获得具有想要的色度的混合光。即，覆盖半导体发光元件1的高电流密度的区域（n电极40在其上延伸）的波长转换层60s的厚度大于覆盖低电流密度的区域（n电极40没有在其上延伸）的波长转换层60l的厚度。利用根据本实施方式的半导体发光器件2d，能够获得与根据上述实施方式3的半导体发光器件2c相同的效果。注意的是，可以根据半导体发光元件1的电流密度分布连续地改变波长转换层60s、60l的厚度。
（实施方式5）
图7B是示出根据本发明的实施方式5的半导体发光器件2e的结构的截面图，该半导体发光器件2e具有布置在上述半导体发光元件1的表面上的包含荧光物质的波长转换层。在半导体发光器件2e中，包含具有不同主波长的波长转换层60s、60l设置在半导体发光元件1的表面上。包含具有较长主波长的荧光物质的波长转换层60l覆盖包括上述半导体发光元件1的发光操作时电流密度相对较高和较低的区域的整个发光表面。相反地，包含具有较短主波长的荧光物质的波长转换层60s仅覆盖上述半导体发光元件1的发光操作时的电流密度相对较高的区域（n电极40在其上延伸）。即，波长转换层60s和60l布置在半导体发光元件1的发光操作时电流密度较高的区域上。波长转换层60s和60l彼此交叠的地方的主波长处于这两个波长转换层的主波长之间。利用根据该实施方式的半导体发光器件2e，能够获得与根据上述实施方式3的半导体发光器件2c相同的效果。此外，能够通过波长转换层60s和60l的厚度之间的比率控制覆盖半导体发光元件1的发光操作时的电流密度较高的区域的部分的主波长，使得能够以更高的精度调整混合光的色度。
（实施方式6）
图7C是示出根据本发明的实施方式6的半导体发光器件2f的结构的截面图，该半导体发光器件2f具有布置在上述发光元件1的表面上的包含荧光物质的波长转换层。在半导体发光器件2f中，分别包含具有不同主波长的荧光物质的波长转换层60s、60l设置在半导体发光元件1的表面上。包含具有较长主波长的荧光物质的波长转换层60l覆盖包括半导体发光元件1的发光操作时电流密度较高和较低的区域的整个发光表面。相反地，包含具有较短主波长的荧光物质的波长转换层60s仅覆盖半导体发光元件1的发光操作时电流密度相对较高的区域（n电极40在其上延伸）。即，波长转换层60s和60l布置在半导体发光元件1的发光操作时电流密度较高的区域上。此外，波长转换层60s和60l的上表面倾斜以形成单个面，并且在波长转换层60s和60l彼此交叠的情况下，这两个波长转换层的厚度之间的比率连续地改变。利用根据本实施方式的半导体发光器件2f，能够获得与根据上述实施方式3的半导体发光器件2c相同的效果。此外，由于从半导体发光元件1的发光操作时电流密度较高的区域到电流密度较低的区域，组合的波长转换层的主波长从较短波长到较长波长连续地改变，因此，能够使得组合的波长转换层的波长转换特性准确地对应于半导体发光元件1的电流密度分布（发光波长分布），并且因此能够进一步改进混合光的色度的均匀性。
虽然在本说明书中，已经对使用YAG基黄光荧光物质作为在波长转换层中分散的荧光物质的情况的示例进行了描述，但是可以使用另外的荧光物质，只要其发射想要的颜色和主波长的光。例如，在组合来自半导体发光元件的蓝光和来自波长转换层的黄光以形成白光（参见第一实施方式）的情况下，可以使用硅酸盐基黄光荧光物质来替代YAG基黄光荧光物质。此外，可以通过使用例如红光荧光物质和绿光荧光物质的混合物作为分散在波长转换层中的荧光物质来替代是单一颜色的荧光物质（一种类型的荧光物质）的黄光荧光物质来形成具有黄光的发光颜色/主波长的波长转换层。即，通过混合多种荧光物质，能够形成想要的发光颜色的波长转换层。比较使用绿光和红光荧光物质的混合物的上述情况与主要使用黄光荧光物质的情况，在前一情况中，即使在同样色度的情况下，也能够产生了包括较宽范围的发光颜色的白光，并且因此，能够形成颜色再现性或者颜色表现方面优异的半导体发光器件。同时，在前一情况下，荧光物质混合比率的略微偏差会引起色度的较大的偏差。为了稳定且以良好的产率制造具有想要的发光颜色的半导体发光器件，优选地如后一种情况那样使用主要包含黄光荧光物质的波长转换层。
<车灯1>
图8是示出车灯101（反射器类型）的构造的图，该车灯101包括根据本发明的实施方式1至6的半导体发光器件2a至2f中的任一个作为光源。在图8和下面的描述中，描述半导体发光器件2a作为示例，但是半导体发光器件2a也能够替换为半导体发光器件2b至2f中的任一个。
半导体发光器件2a（下面简单地称为发光器件2a）安装在安装板200上并且然后布置为光提取表面面向图8中的下方并且n电极40延伸的高亮度侧的边缘E1面向前投射方向而n电极40没有在其上延伸的低亮度侧的边缘E2面向后投射方向。
形成光学系统的反射器210具有形成回转抛物面的光反射表面，并且其焦点位置被设置为靠近半导体发光器件2a。反射器210的反射表面形成包括多个单位反射表面的所谓的多反射器。反射器210被布置在半导体发光器件2a下面使得光反射表面在从投射方向的后侧到其前侧的范围上围绕半导体发光器件2a并且反射来自半导体发光器件2a的光以使得光在投射方向上行进。
如图8中所示，形成反射器21的每个单位反射表面在位于车灯101的投射方向上的前方的虚拟竖直屏幕上形成单位投射图像P1，其取向为具有对应于半导体发光器件2a的高亮度侧的边缘E1的图像部分P1’作为其顶部或倾斜顶部。即，图2C中所示的半导体发光元件1的亮度分布反映在单位投射图像P1中，并且照度峰值形成在图像部分P1’处。图9是示出由车灯101在竖直虚拟屏幕上形成的光分布图案P的图。如图9中所示，具有多反射器结构的光反射表面的反射器210生成多个单位投射图像P1，其沿着水平方向和倾斜方向（例如，以相对于水平线15°的角度）紧密地布置在虚拟竖直屏幕上以形成光分布图案P。反射器210形成投射图像使得对应于半导体发光器件2a的高亮度侧的边缘E1的图像部分P1’（即，照度峰值部分）沿着水平截止线CL1和倾斜截止线CL2布置（延伸）。因此，能够形成光分布图案，其中在水平截止线CL1和倾斜截止线CL2附近最亮并且在从这些截止线向下的方向上照度逐渐降低，从而在远距离可视性方面表现优异并且适合于会车光束。
注意的是，截止线是指投射到光照射表面上的光的亮-暗边界线。对于车灯来说，要求截止线的两侧之间的亮暗差明显。因此，在传统上，通过利用诸如遮光物的遮光部件截断来自光源的光的大部分来产生亮暗差，因此减小了光使用效率。相反地，在根据本发明的实施方式的车灯101中，作为光源的半导体发光器件2a在光提取表面的边缘处具有亮度峰值（参见图2C），并且形成光学系统的反射器210沿着截止线布置反映光源的亮度分布的多个单位投射图像P1以形成光分布图案。因此，车灯101能够在不使用诸如遮光物的遮光部件的情况下形成适用于会车光束的光分布图案。即，能够改进来自作为光源的半导体发光器件2a的光的使用效率。此外，尽管作为光源的半导体发光器件2a具有不均匀亮度分布并且在其边缘处具有亮度峰值，但是波长转换层在其覆盖半导体发光器件的半导体发光元件的亮度较高的区域的部分和其覆盖亮度较低的区域的部分处分别具有不同的波长转换特性，因此如前所述抑制了混合光中的颜色不均匀问题的发生，并且因此利用包括该半导体发光器件作为光源的车灯101，能够获得不具有颜色不均匀问题的光。
<车灯2>
图10是示出包括根据本发明的实施方式1至6的半导体发光器件2a至2f中的任一个作为光源的车灯102（投射器类型）的构造的图。在图10和下面的描述中，描述半导体发光器件2a作为示例，但是可以利用半导体发光器件2b至2f中的任一个来替代半导体发光器件2a。
半导体发光器件2a（下面简单地称为发光器件2a）安装在安装板200上并且然后布置为使得光提取表面在图10中朝上并且n电极40延伸的高亮度侧的边缘E1朝向前投射方向并且n电极40没有在其上延伸的低亮度侧的边缘E2朝向后投射方向。
形成光学系统的反射器210具有形成回转抛物线的光反射表面；其第一焦点位置被设置在发光器件2a附近；并且其第二焦点位置被设置在遮光物220的上边缘附近。反射器210的光反射表面形成包括多个单位反射表面的所谓的多反射器。反射器210布置在发光器件2a上方使得光反射表面在从投射方向的后侧到其前侧的范围上围绕发光器件2a并且反射来自发光器件2a的光使得光在投射方向上行进。
遮光物220是截止从反射器210反射的光的一部分以形成切割线的遮光部件。遮光物220布置在投射透镜230与发光器件2a和反射器210之间，从而其上边缘位于投射透镜230的焦点处。投射透镜230扩展并投射来自反射器210的反射光。
形成反射器210的单位反射表面中的每一个在位于车灯102的投射方向前方的虚拟竖直屏幕上形成单位投射图像，该单位投射图像取向为具有对应于发光器件2a的高亮度侧的边缘E1的图像部分作为其顶部或倾斜顶部。即，图2C中所示的半导体发光元件1的亮度分布反映在单位投射图像中，并且照度峰值形成在对应于发光器件2a的高亮度侧的边缘E1的图像部分处。
如图9中所示，具有多反射器结构的光反射表面的反射器210生成多个单位投射图像P1，其在虚拟屏幕上沿着水平方向和倾斜方向（例如，与水平线成15°的角度）密集地排列以形成光分布图案P。反射器210形成投射图像使得对应于发光器件2a的高亮度侧的边缘E1的图像部分P1’（即，照度峰值部分）沿着水平截止线CL1和倾斜截止线CL2布置（延伸）。因此，能够形成光分布图案，其在水平截止线CL1和倾斜截止线CL2附近最亮并且在从这些截止线向下的方向上照度逐渐降低，从而在远距离可视性方面表现优异并且适合于会车光束。
在根据本实施方式的车灯102中，作为光源的半导体发光器件2a生成在光提取表面的边缘处具有亮度峰值的光（参见图2C），并且形成光学系统的反射器210沿着截止线布置反映光源的该亮度分布的多个单位投射图像以形成光分布图案。因此，车灯102能够形成适合于会车光束的光分布图案并且将由诸如遮光物的遮光部件截止的光的量抑制到最小。即，能够改进来自作为光源的半导体发光器件2a的光的使用效率。此外，尽管作为光源的半导体发光器件2a具有不均匀亮度分布并且在其边缘处具有亮度峰值，但是波长转换层在其覆盖半导体发光器件的半导体发光元件的高亮度区域的部分和其覆盖低亮度区域的部分处分别具有不同的波长转换特性，因此如前所述抑制了混合光中的颜色不均匀问题的发生，并且因此利用包括该半导体发光器件作为光源的车灯102，能够获得不具有颜色不均匀问题的光。
<车灯3>
图11是示出包括根据本发明的实施方式1至6的半导体发光器件2a至2f中的任一个作为光源的车灯103（直接投射类型）的构造的图。在图11和下面的描述中，描述半导体发光器件2a作为示例，但是可以利用半导体发光器件2b至2f中的任一个来替代半导体发光器件2a。
半导体发光器件2a（下面简单地称为发光器件2a）安装在安装板200上并且然后布置为使得光提取表面朝向前投射方向并且n电极40延伸的高亮度侧的边缘E1朝向正下方并且n电极40没有在其上延伸的低亮度侧的边缘E2朝向正上方。来自半导体发光器件2a的光没有经由光反射表面而是直接照射到布置在投射方向的前方的投射透镜230上。
遮光物220是截止来自发光器件2a的光的一部分以形成截止线的遮光部件。遮光物220布置在发光器件2a和投射透镜230之间使得其上边缘位于投射透镜230的焦点处。投射透镜230投射来自发光器件2a的光以进行竖直反转并且形成水平延伸的投射图像。
利用该构造，与车灯101（反射型）和102（投射器型）的情况类似地，在位于车灯103的投射方向的前方的虚拟竖直屏幕上形成投射图像，其中对应于发光器件2a的高亮度侧的边缘E1的图像部分P1’（即，照度峰值部分）沿着水平截止线CL1和倾斜截止线CL2布置（延伸）。因此，能够形成光分布图案，其在水平截止线CL1和倾斜截止线CL2附近最亮并且在从这些截止线向下的方向上照度逐渐降低，从而在远距离可视性方面表现优异并且适合于会车光束。
在根据本实施方式的车灯103中，作为光源的半导体发光器件2a在光提取表面的边缘处具有亮度峰值（参见图2C），并且形成光学系统的投射透镜230直接投射具有该亮度分布的光源图像。因此，车灯103能够形成适用于会车光束的光分布图案并且将由诸如遮光物的遮光部件截止的光的量抑制到最小。即，能够改进来自作为光源的半导体发光器件2a的光的使用效率。此外，尽管作为光源的半导体发光器件2a具有不均匀亮度分布并且在其边缘处具有亮度峰值，但是波长转换层在其覆盖半导体发光器件的半导体发光元件的高亮度区域的部分和其覆盖低亮度区域的部分处分别具有不同的波长转换特性，因此如前所述抑制了混合光中的颜色不均匀问题的发生，并且因此利用包括该半导体发光器件作为光源的车灯103，能够获得不具有颜色不均匀问题的光。
（实施方式7）
图12A是示出根据本发明的实施方式7的半导体发光元件1a的结构的平面图，并且图12B是沿着图12A中的线12b-12b截取的截面图。半导体发光元件1a与根据上述实施方式的半导体发光元件1的不同之处在于电极布置等等被确定为使得电流密度分布和亮度分布在发光操作时是均匀的。而且，在其中电流密度分布和亮度分布在发光操作时均匀的半导体发光元件中，难以对于任何量的馈送电流都保持电流密度分布和亮度分布的均匀。因此，与上述其中电流密度分布和亮度分布被有意地变为不均匀的实施方式1至6类似地，需要处理不均匀的问题。
半导体发光元件1a是其中p电极20和n电极40面向同一方向的所谓的横向结构的发光元件。生长基板11是例如在半导体膜30的晶体生长中使用的蓝宝石基板。半导体膜30由例如III族氮化物基半导体晶体制成，并且包括按顺序从生长基板11侧以一个布置在另一个之上的方式布置的n型半导体层、发光层和p型半导体层。n电极40设置在通过从p型半导体层侧部分地蚀刻半导体膜30而暴露的n型半导体层的表面上。n电极40布置在具有例如基本上矩形外形的半导体膜30的角附近。透明电极21由诸如ITO的导电金属氧化物制成并且形成为覆盖p型半导体层的整个表面。透明电极21用于促进半导体膜30内的电流扩散。p电极20布置在透明电极21上并且处于与形成n电极40的角部在对角方向上相对的角部附近。通过将n电极40和p电极20分别布置在对角方向上彼此相对的角部附近，促进了半导体膜30内的电流扩散。绝缘膜70是覆盖通过蚀刻半导体膜30形成的暴露表面的保护膜并且由诸如SiO2的绝缘体制成。
图12A中由阴影表示的区域A是在发光操作时可能发生电流约束的区域。半导体膜的块电阻通常高于电极材料，并且难以在沿着半导体膜的主表面的方向上（横向地）进行电流扩散。特别地，关于p型半导体层，由于晶体生长方法的技术原因，难以使其厚度较大，并且因此，与其它层相比，沿着主表面的方向（横向方向）上的电流扩散的距离较小。因此，电流会被约束到施加电流所经由的p电极附近。特别地，在如根据本实施方式的半导体发光元件1a的横向元件中，电流会被约束到p电极20和n电极40之间的最短路径周围的区域A，从而电流密度和亮度相对较高。
半导体发光元件1a在区域A中具有从透明电极21的表面突出的多个突出结构80。突出结构80优选地由光透射绝缘体制成，并且可以由与绝缘膜70相同的材料（诸如SiO2）制成。多个突出结构80在从p电极20到n电极40的方向上不连续。
图12C是示出根据本发明的实施方式7的半导体发光器件2g的结构的截面图，该半导体发光器件2g具有布置在上述半导体发光元件1a的表面上的包含荧光物质的波长转换层，图12C是沿着图12A中的线12b-12b截取的视图。
通过例如使得YAG基黄光荧光物质均匀地分散在诸如硅酮树脂、环氧树脂或者丙烯酸树脂的粘合剂上来形成波长转换层60。通过下述方式形成波长转换层60：通过分配方法、旋涂方法等等在半导体发光元件1a的表面上涂覆包含荧光物质的树脂以覆盖突出结构80并且然后进行固化。由于形成的多个突出结构80产生的表面张力使得覆盖区域A的波长转换层60的部分的厚度比其它部分大。因此，蓝光与黄光的比例（混合比率）在半导体发光器件2g的光提取表面上变得基本上相同，并且因此，能够获得不具有颜色不均匀问题的混合光。
因此，通过在半导体发光元件1a的表面上形成多个突出结构80，能够非常容易且高精度地对波长转换层60的厚度进行部分调整。尽管在没有如本实施方式中那样提供多个突出结构的情况下，能够通过诸如丝网印刷方法或喷墨方法的印刷方法实现波长转换层60的厚度的部分调整，但是通过使用突出结构80进行厚度调整能够执行亚微米至若干微米的数量级的厚度调整。为了使得覆盖区域A的波长转换层60的部分的厚度较大，应该增加突出结构80的高度，或者应该减小突出结构80之间的间隔，或者应该组合地执行这些调整。在根据本实施方式的半导体发光元件1a中，突出结构80的高度沿着从p电极20到n电极40的方向逐渐减小并且相邻的突出结构之间的间隔逐渐地增加。因此，覆盖区域A的波长转换层60的部分的厚度被使得沿着从p电极20到n电极40的方向连续地减小，并且因此，波长转换层60的厚度分布被使得准确地对应于半导体发光元件1a的电流密度分布或者亮度分布。
<制造方法>
将在下面参考图13A至图13E描述具有上述构造的半导体发光器件2g的制造方法。
制备蓝宝石基板作为生长基板11。通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）在蓝宝石基板上形成由III族氮化物基半导体制成的半导体膜30。通过从生长基板11侧以一个位于另一个之上的方式布置n型半导体层、发光层和p型半导体层来形成半导体膜30（图13A）。
然后，透明电极21和p电极20以及n电极40分别形成在半导体膜30的p型半导体层的表面和在凹陷30a的底部处部分地暴露的n型半导体层的表面上。通过下述方式形成n电极40：通过例如电子束蒸镀方法在凹陷30a的底部处部分地暴露的n型半导体层上顺序地沉积Ti、Al、Ti和Au并且然后通过剥离方法等等进行图案化。通过下述方式形成透明电极21：通过溅射方法等等在p型半导体层的表面上沉积诸如ITO的导电金属氧化物并且通过蚀刻方法等等进行图案化。透明电极21形成为基本上覆盖p型半导体层的整个表面。通过下述方式形成p电极20：通过电子束蒸镀方法等等在透明电极21上顺序地沉积Pt、Ag、Ti和Au并且然后通过剥离方法等等进行图案化。然后，在绝缘膜70由诸如SiO2的绝缘体制成的情况下通过溅射方法等等覆盖通过形成凹陷30a暴露的半导体膜30的末端表面（图13C）。
然后，在图12A中所示的其中电流密度（亮度）在发光操作时较高的区域A中形成多个突出结构80。突出结构80优选地由光透射绝缘体制成，并且可以由与绝缘膜70相同的材料（例如SiO2）制成。在该情况下，由于绝缘膜70和突出结构80能够同时形成，因此，能够简化处理。通过下述方式形成突出结构80：通过例如CVD方法、电子束蒸镀方法、溅射方法等等在透明电极21上形成SiO2等等的绝缘膜并且然后通过光刻对不需要的部分进行蚀刻或者剥离。能够通过根据需要设置突出结构80的形状、大小、高度和其间的间隔对波长转换层60的厚度进行部分调整。通过进行上述处理，完成了半导体发光元件1a（图13D）。
接下来，制备包含荧光物质的树脂，其中YAG基黄光荧光物质均匀地分散在诸如硅酮树脂、环氧树脂或丙烯酸树脂的粘合剂上。然后，通过分配方法、旋涂方法等等在半导体发光元件1a的表面上涂覆包含荧光物质的树脂以掩埋突出结构80。然后，对包含荧光物质的树脂进行热固化使得在半导体发光元件1a的表面上形成波长转换层60。突出结构80之上和周围的波长转换层60的部分的厚度比不具有突出结构80的其它部分大取决于突出结构80的高度的量。并且其中形成多个突出结构80的区域中的波长转换层60的厚度大于其中没有形成突出结构80的区域中的波长转换层60的厚度，并且形成了对应于半导体发光元件1a的电流密度分布（亮度分布）的厚度分布。通过进行上述处理，完成了半导体发光器件2g（图13E）。
（实施方式8）
图14A是示出根据本发明的实施方式8的半导体发光元件1b的结构的平面图。半导体发光元件1b是与根据上述实施方式7的半导体发光元件1a类似的其中电极布置等等被确定为电流密度分布和亮度分布在发光操作时均匀的横向结构的发光元件。
半导体发光元件1b与根据上述实施方式7的半导体发光元件1a的不同之处在于n电极和p电极的构造。n电极具有布置在具有基本上矩形外形的半导体膜30的角部附近的焊盘部分40a和从焊盘部分40a沿着半导体发光元件1b的长边延伸的布线部分40b。p电极20具有布置在透明电极21上并且位于与其中形成n电极的焊盘部分40a的角部在对角方向上相对的角部中的焊盘部分20a和从焊盘部分20a沿着半导体发光元件1b的长边延伸的布线部分20b。即，p电极的布线部分20b和n电极的布线部分40b沿着相对的长边平行地延伸。因此，通过提供分别具有布线部分20b和40b的n电极和p电极，能够促进半导体膜30内的电流扩散。
图14A中由阴影表示的区域A1和A2是在发光操作时会发生电流约束（电流密度和亮度会变高）的区域。在如上所述n电极和p电极具有布线部分20b和40b的情况下，促进了半导体膜30内的电流扩散，使得发生电流约束的可能性比根据上述实施方式7的半导体发光元件1a中发生电流约束的可能性小。然而，当馈送电流增加时，电流会被约束到p电极的焊盘部分20a附近的区域A1和p电极的布线部分20b的距离n电极的焊盘部分40a最近的末端附近。即，在区域A1和A2中，电流密度和亮度会变得相对较高。半导体发光元件1b分别在区域A1和A2中具有从透明电极21的表面突出的多个突出结构80a和80b。在该实施方式中，设置在区域A1中的多个突出结构80a从p电极的焊盘部分20a放射状地延伸。设置在区域A2中的多个突出结构80b在平行于p电极的布线部分20b的方向上延伸。能够根据需要改变突出结构80a和80b的形状、大小、高度和其间的间隔。
图14B和图14C是示出根据本发明的实施方式8的半导体发光器件2h的结构的截面图，该半导体发光器件2h具有布置在上述半导体发光元件1b的表面上并且包含荧光物质的波长转换层，图14B和图14C分别是沿着图14A中的线14b-14b和14c-14c截取的视图。通过例如使得YAG基黄光荧光物质均匀地分散在诸如硅酮树脂、环氧树脂或者丙烯酸树脂的粘合剂上来形成波长转换层60。通过下述方式形成波长转换层60：通过分配方法、旋涂方法等等在半导体发光元件1b的表面上涂覆包含荧光物质的树脂并且然后进行固化。由于形成的多个突出结构80a和80b产生的表面张力使得覆盖区域A1和A2的波长转换层60的部分的厚度比其它部分大。因此，蓝光与黄光的比例（混合比率）在半导体发光器件2h的光提取表面上变得基本上相同，并且因此，能够获得不具有颜色不均匀问题的混合光。通过改变突出结构80a和80b的形状、大小、高度和其间的间隔来控制覆盖区域A1和A2的波长转换层60的部分的厚度。
因此，通过在半导体发光元件1b的表面上形成多个突出结构80a和80b，能够非常容易且高精度地对波长转换层60的厚度进行部分调整。图15是根据在突出结构的形式方面与上述半导体发光元件1b不同的修改示例的半导体发光元件1c的平面图。分别设置在区域A1和A2中的突出结构80a和80b可以由多点状结构构成。
（实施方式9）
图16A是示出根据本发明的实施方式9的半导体发光元件1d的结构的平面图。半导体发光元件1d具有与根据上述实施方式8的半导体发光元件1b相同的电极结构。因此，电流会被约束到p电极的焊盘部分20a附近的区域A1和p电极的布线部分20b的末端附近的区域A2。
根据本实施方式的半导体发光元件1d具有由诸如SiO2的绝缘体制成的基本上覆盖是其主发光表面的整个上表面的绝缘膜71。绝缘膜71用作光透射保护膜以保护半导体发光元件1d的表面。通过绝缘膜71中的开口71a暴露p电极的焊盘部分20a。绝缘膜71分别在区域A1和A2中也具有开口71b和71c。通过开口71b和71c部分地暴露透明电极21。
图16B是示出根据本发明的实施方式9的半导体发光器件2i的结构的截面图，该半导体发光器件2i具有布置在半导体发光元件1d的表面上并且包含荧光物质的波长转换层，图16B是沿着图16A中的线16b-16b截取的视图。通过例如使得YAG基黄光荧光物质均匀地分散在诸如硅酮树脂、环氧树脂或者丙烯酸树脂的粘合剂上来形成波长转换层60。通过下述方式形成波长转换层60：通过分配方法、旋涂方法等等在半导体发光元件1d的表面上涂覆包含荧光物质的树脂并且然后进行固化。波长转换层60填充绝缘膜71中形成的设置在区域A1和A2中的开口71b和71c。即，已经填充开口71b和71c的波长转换层60的部分的厚度大于其它部分。因此，蓝光与黄光的比例（混合比率）在半导体发光器件2i的光提取表面上变得基本上相同，并且因此，能够获得不具有颜色不均匀问题的混合光。
因此，通过在覆盖半导体发光元件1d的表面的绝缘膜71中提供开口71a和71b并且在绝缘膜71上形成波长转换层60以填充开口71a和71b，能够非常容易且高精度地对波长转换层60的厚度进行部分调整。利用该结构，能够使得是半导体发光器件2i的最外表面的波长转换层60的上表面成为平坦表面，并且因此，半导体发光器件2i变得在安装时容易处理（例如，容易拾取等等）。此外，半导体发光器件2i的最外表面是平坦的表面能够防止光提取效率的局部变化，因此使得光学设计更容易。注意的是，如上面的一些实施方式中所示，在波长转换层60上分散的荧光物质的浓度和类型可以对于每个区域来说都是不同的。例如，填充绝缘膜71中的开口71b和71c的波长转换层的部分中的荧光物质的浓度可以高于其它部分中的荧光物质的浓度，并且该部分中的荧光物质的发光时的主波长可以短于其它部分中的荧光物质的发光时的主波长。
<制造方法>
将在下面参考图17A和图17Ｂ描述具有上述构造的半导体发光器件2h的制造方法。形成n电极和p电极的处理完成之前的处理与前述半导体发光器件2g的制造方法（参见图13A-13E）相同，并且因此，省略其描述。
在n电极和p电极形成在半导体膜30上之后，通过溅射方法等等形成由诸如SiO2的绝缘体制成的绝缘膜71以覆盖半导体膜30的整个上表面和侧表面。然后，在透明电极21上的绝缘膜71中形成开口71a以暴露p电极的焊盘部分20a。然后，分别在发光操作时电流密度（亮度）较高的区域A1和A2中形成开口71b和71c。能够使用例如蚀刻方法或者剥离方法形成这些开口。开口71b和71c能够形成为具有任意形状和大小（图17A）。
接下来，制备其中YAG基黄光荧光物质均匀地分散在诸如硅酮树脂、环氧树脂或丙烯酸树脂的粘合剂上的包含荧光物质的树脂。然后，通过分配方法、旋涂方法等等在半导体发光元件1d的表面上涂覆包含荧光物质的树脂以覆盖绝缘膜71。包含荧光物质的树脂填充在绝缘膜71中形成的开口71b和71c。接下来，对包含荧光物质的树脂进行热固化使得在半导体发光元件1d的表面上形成波长转换层60。已经填充开口71a和71b的波长转换层60的部分的厚度大于其它部分，并且形成了对应于半导体发光元件1d的电流密度分布（亮度分布）的厚度分布。注意的是，通过使得绝缘膜71的厚度较大，能够使得填充开口71a、71b的波长转换层60的部分与其它部分之间的厚度差更大以对应于半导体发光元件上的亮度的高低差。通过进行上述处理，完成了半导体发光器件2i（图17B）。
如以上描述中能够看到的，在根据本发明的实施方式的半导体发光器件中，覆盖半导体发光元件的发光表面的波长转换层在其覆盖发光元件的电流密度相对较高的区域的部分和其覆盖电流密度相对较低的区域的部分处分别具有不同的波长转换特性以减少由于发光操作时半导体发光元件中的不均匀的电流密度分布导致的混合光中出现的色度差，并且因此，即使半导体发光元件的发光表面上的发光波长分布或者亮度分布是不均匀的，也能够抑制混合光中颜色不均匀问题的发生。因此，能够在形成想要的亮度分布的同时获得均匀的发光颜色，并且因此，半导体发光器件能够是适合于在例如车灯中使用的光源。
此外，利用根据本发明的实施方式的车灯，投射图像形成为使得对应于半导体发光器件的亮度峰值的图像部分沿着截止线延伸，并且因此，能够形成适合于会车光束的光分布图案并且将由诸如遮光物的遮光部件截止的光的量抑制到最小。因此，能够改进来自作为光源的半导体发光器件的光的使用效率。因为根据本发明的半导体发光器件发射如上所述不具有颜色不均匀问题的混合光，并且利用包括该半导体发光器件作为光源的车灯，能够生成不具有颜色不均匀问题的投射图像。
本申请基于日本专利申请No.2011-229975，通过引用将其并入这里。

Claims (11)

1.一种半导体发光器件，所述半导体发光器件包括半导体发光元件，所述半导体发光元件具有由于电流注入而发射光的发光层；和波长转换层，所述波长转换层包含荧光物质并且设置在所述半导体发光元件的发光表面上，并且通过所述波长转换层的光提取表面发射从所述半导体发光元件发射的由所述波长转换层进行了波长转换的光与通过了所述波长转换层的光的混合光，
其中，所述半导体发光元件在发光操作时在所述发光层中具有不均匀的电流密度，并且
其中，所述波长转换层在其覆盖所述半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较高的区域的部分以及其覆盖所述半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较低的区域的部分处分别具有不同的波长转换特性，以减小由于所述发光操作时所述发光层中的电流密度的不均匀性导致的所述光提取表面上的所述混合光的色度差。
2.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述波长转换层具有覆盖所述半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较高的区域的第一部分和覆盖所述半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较低的区域的第二部分，并且
其中，所述第一部分中包含的荧光物质的发光时的主波长短于所述第二部分中包含的荧光物质的发光时的主波长。
3.根据权利要求2所述的半导体发光器件，其中，所述第一部分中包含的荧光物质的浓度高于所述第二部分中包含的荧光物质的浓度。
4.根据权利要求2所述的半导体发光器件，其中，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。
5.根据权利要求4所述的半导体发光器件，其中，所述第一部分由相互层叠的分别包含主波长彼此不同的荧光物质的多个层构成。
6.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述波长转换层具有下述厚度分布，在所述厚度分布中，所述波长转换层的覆盖所述半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较高的区域的部分的厚度大于所述波长转换层的覆盖所述半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较低的区域的部分的厚度。
7.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述波长转换层具有下述荧光物质浓度分布，在所述荧光物质浓度分布中，所述波长转换层的覆盖所述半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较高的区域的部分的荧光物质浓度大于所述波长转换层的覆盖所述半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较低的区域的部分的荧光物质浓度。
8.根据权利要求6所述的半导体发光器件，其中，所述半导体发光元件在发光操作时电流密度相对较高的区域上具有从所述发光表面突出的突出结构，并且
其中，所述波长转换层覆盖所述突出结构。
9.根据权利要求6所述的半导体发光器件，其中，所述半导体发光元件具有绝缘膜，所述绝缘膜覆盖所述发光表面并且在所述半导体发光元件的发光操作时电流密度相对较高的区域上具有开口，并且
其中，所述波长转换层覆盖所述绝缘膜并且填充所述开口。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的半导体发光器件，其中，所述半导体发光元件被构造为使得电流密度的峰值和亮度的峰值出现在所述发光元件的端部处。
11.一种车灯，所述车灯包括权利要求1至10中的任一项所述的半导体发光器件作为光源，所述车灯包括：
光学系统，所述光学系统在照射方向上投射来自所述半导体发光器件的光，以在照射面上形成投射图像，
其中，所述半导体发光器件具有对应于所述半导体发光元件的发光操作时的电流密度分布的亮度分布，并且
其中，所述光学系统形成所述投射图像，使得对应于所述半导体发光器件的亮度峰值部分的图像部分沿着截止线延伸。
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