JP2005209795A - 発光モジュール及び灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】光の取り出し効率が高い発光モジュールを提供する。
【解決手段】光を発生する発光モジュールであって、光を発生する半導体発光素子と、半導体発光素子が発生する光を透過する素材で、半導体発光素子を覆うように設けられた透光性部材であって、半導体発光素子と対向する界面から入射した光を外部に出射する出射面に、透光性部材が透過する光の波長よりも小さな格子周期で形成されることにより、光の反射を低減させるサブ波長格子が形成されている透光性部材とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、発光モジュール及び灯具に関する。
発光ダイオード等の発光モジュールにおいては、光を発生する半導体発光素子が用いられる。近年、半導体発光素子の表面に複数の凸部を設けることにより、光の取り出し効率を向上させる構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。これらの複数の凸部は、光の波長よりも短い周期で、格子状に配置される。また、これらの複数の凸部は、半導体発光素子の表面に対するエッチングにより形成される。このエッチングにおいては、複数の凸部に対応するレジストパターンが、エッチングマスクとして用いられる。
特開２００３―８６８３５号公報（第１−６頁、第１−１３図）
光の波長よりも短い周期のパターンを持つレジストパターンを形成するためには、レジスト膜に対して、例えば電子ビームリソグラフィー法によるパターン描写を行う必要がある。しかし、電子ビームリソグラフィー法による露光においては、一度に大量のパターンを描画するのが困難な場合がある。そのため、従来、光の取り出し効率が高い半導体発光素子を製造しようとすると、コストが高くなる場合があった。
そこで本発明は、上記の課題を解決することができる発光モジュール及び灯具を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、光を発生する発光モジュールであって、光を発生する半導体発光素子と、前記半導体発光素子が発生する光を透過する素材で、前記半導体発光素子を覆うように設けられた透光性部材であって、前記半導体発光素子と対向する界面から入射した光を外部に出射する出射面に、前記透光性部材が透過する光の波長よりも小さな格子周期で形成されることにより、光の反射を低減させるサブ波長格子が形成されている透光性部材とを備える。
上記発光モジュールにおいて、前記透光性部材は、樹脂により形成されてもよい。
上記発光モジュールにおいて、前記透光性部材は、前記半導体発光素子を封止する封止部材であってもよい。
上記発光モジュールは、前記半導体発光素子が発生する光を透過する素材で前記半導体発光素子を封止する封止部材を更に備え、前記透光性部材は、前記封止部材の上に、前記封止部材を挟んで前記半導体発光素子と対向するように設けられたレンズであってもよい。
上記発光モジュールにおいて、前記レンズは、前記封止部材と別体に形成されており、前記レンズにおいて、少なくとも前記サブ波長格子は、射出成形により形成されてもよい。
上記発光モジュールにおいて、前記サブ波長格子は、前記透光性部材の前記出射面に対する型成形により形成されてもよい。
上記発光モジュールにおいて、前記サブ波長格子は、前記出射面と垂直な方向に突出する複数の凸部を有し、前記複数の凸部は、前記透光性部材が透過すべき光の半波長より小さな格子間隔で配列され、前記凸部の高さは、前記透光性部材が透過すべき光の半波長より大きくてもよい。
上記発光モジュールにおいて、前記半導体発光素子は、紫外光を発生し、前記発光モジュールは、前記半導体発光素子が発生する紫外光に応じて赤色光、緑色光、及び青色光を発生する蛍光体層を更に備え、前記透光性部材は、前記蛍光体層が発生する赤色光、緑色光、及び青色光を透過して、前記出射面から空気中へ出射し、前記複数の凸部は、前記透光性部材中における青色光の半波長よりも小さな格子間隔で配列され、前記凸部の高さは、空気中における赤色光の半波長よりも大きくてもよい。
上記発光モジュールにおいて、前記半導体発光素子は、青色光を発生し、前記発光モジュールは、前記半導体発光素子が発生する青色光に応じて黄色光を発生する蛍光体層を更に備え、前記透光性部材は、前記半導体発光素子及び前記蛍光体層が発生する青色光及び黄色光を透過して、前記出射面から空気中へ出射し、前記複数の凸部は、前記透光性部材中における青色光の半波長よりも小さな格子間隔で配列され、前記凸部の高さは、空気中における黄色光の半波長よりも大きくてもよい。
上記発光モジュールにおいて、前記半導体発光素子は、前記出射面と対向する発光面から光を発生し、前記透光性部材の前記出射面は、前記半導体発光素子の前記発光面と平行であってもよい。
上記発光モジュールにおいて、前記透光性部材の屈折率は、前記出射面における前記透光性部材の外側の屈折率より大で、かつ前記半導体発光素子と対向する界面における前記透光性部材の外側の屈折率より小であり、前記出射面における前記透光性部材の内側と外側との屈折率の差は、前記半導体発光素子と対向する界面における前記透光性部材の内側と外側との屈折率の差よりも大きくてもよい。
上記発光モジュールにおいて、前記透光性部材の屈折率は、前記出射面における前記透光性部材の外側の屈折率、及び前記半導体発光素子と対向する界面における前記透光性部材の外側の屈折率のいずれよりも大であってもよい。
上記発光モジュールにおいて、前記半導体発光素子は、前記出射面と対向する発光面、及び前記発光面と垂直な端面から光を発生し、前記透光性部材は、前記半導体発光素子の前記発光面及び前記端面を覆うように形成され、前記半導体発光素子が前記端面から発生する光を、前記透光性部材は、前記半導体発光素子の前記端面と対向する側面により、前記透光性部材の出射面に向かって反射してもよい。
上記発光モジュールにおいて、前記半導体発光素子は、前記出射面と対向する発光面と、前記発光面の裏面、及び／又は前記発光面と直交する端面とから光を発生し、前記発光モジュールは、前記半導体発光素子が前記裏面又は前記端面から発生する光を前記透光性部材の出射面に向かって反射させる反射部を更に備えてもよい。
本発明の第２の形態によれば、光を発生する灯具であって、光を発生する発光モジュールと、前記発光モジュールからの光を前記灯具の外部に照射する光学部材とを備え、前記発光モジュールは、光を発生する半導体発光素子と、前記半導体発光素子が発生する光を透過する素材で、前記半導体発光素子を覆うように設けられた透光性部材であって、前記半導体発光素子と対向する界面から入射した光を外部に出射する出射面に、前記透光性部材が透過する光の波長よりも小さな格子周期で形成されることにより、光の反射を低減させるサブ波長格子が形成されている透光性部材とを有し、前記光学部材は、前記半導体発光素子上に光学的中心を有する。
本発明の第３の形態によれば、前記灯具は、車両の前照灯に用いられる灯具であり、前記半導体発光素子は、前記透光性部材の前記出射面と対向する発光面から光を発生し、前記透光性部材の前記出射面は、前記半導体発光素子の前記発光面と平行であり、前記光学部材は、前記半導体発光素子の前記発光面の形状を投影することにより、前記前照灯の配光パターンの明暗境界を定めるカットラインの少なくとも一部を形成する。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る車両用灯具１０の構成の一例を示す。図１は、車両用灯具１０の斜視図である。図２は、中段の光源ユニット２０を横断する水平面による車両用灯具１０の水平断面図である。本例は、高い精度で配光パターンを形成するのに適したＬＥＤモジュール１００を、低コストで提供することを目的とする。車両用灯具１０は、例えば自動車等の車両に用いられる車両用前照灯（ヘッドランプ）であり、車両の前方に光を照射する。車両用灯具１０は、複数の光源ユニット２０、カバー１２、ランプボディ１４、回路ユニット１６、複数の放熱部材２４、エクステンションリフレクタ２８、及びケーブル２２、２６を備える。
複数の光源ユニット２０のそれぞれは、ＬＥＤモジュール１００を有し、ＬＥＤモジュール１００が発生する光に基づき、所定の配光パターンの光を、車両の前方に照射する。光源ユニット２０は、例えば、光源ユニット２０の光軸の方向を調整するためのエイミング機構によって傾動可能に、ランプボディ１４に支持される。光源ユニット２０は、車両用灯具１０を車体に取り付けた場合の光軸の方向が、例えば０．３〜０．６°程度、下向きになるように、ランプボディ１４に支持されてよい。
尚、複数の光源ユニット２０は、同一又は同様の配光特性を有してもよく、それぞれ異なる配光特性を有してもよい。また、他の例において、一の光源ユニット２０が、複数のＬＥＤモジュール１００を有してもよい。光源ユニット２０は、ＬＥＤモジュール１００に代えて、例えば半導体レーザを有してもよい。
カバー１２及びランプボディ１４は、車両用灯具１０の灯室を形成し、この灯室内に複数の光源ユニット２０を収容する。カバー１２及びランプボディ１４は、光源ユニット２０を密閉及び防水してよい。カバー１２は、ＬＥＤモジュール１００が発生する光を透過する素材により、例えば素通し状に、形成され、複数の光源ユニット２０の前方を覆うように、車両の前面に設けられる。ランプボディ１４は、複数の光源ユニット２０を挟んでカバー１２と対向して、複数の光源ユニット２０を後方から覆うように設けられる。ランプボディ１４は、車両のボディと一体に形成されてもよい。
回路ユニット１６は、ＬＥＤモジュール１００を点灯させる点灯回路等が形成されたモジュールである。回路ユニット１６は、ケーブル２２を介して光源ユニット２０と電気的に接続される。また、回路ユニット１６は、ケーブル２６を介して、車両用灯具１０の外部と電気的に接続される。
複数の放熱部材２４は、光源ユニット２０の少なくとも一部と接触して設けられたヒートシンクである。放熱部材２４は、例えば金属等の、空気よりも高い熱伝導率を有する素材により形成される。放熱部材２４は、例えばエイミング機構の支点に対して光源ユニット２０を動かす範囲で、光源ユニット２０に伴って可動であり、ランプボディ１４に対し、光源ユニット２０の光軸調整を行うのに十分な間隔を空けて設けられる。複数の放熱部材２４は、一の金属部材により、一体に形成されてよい。この場合、複数の放熱部材２４の全体から、効率よく放熱を行うことができる。
エクステンションリフレクタ２８は、例えば薄い金属板等により、複数の光源ユニット２０の下部から、カバー１２へ渡って形成された反射鏡である。エクステンションリフレクタ２８は、ランプボディ１４の内面の少なくとも一部を覆うように形成されることにより、ランプボディ１４の内面の形状を隠し、車両用灯具１０の見栄えを向上させる。
また、エクステンションリフレクタ２８の少なくとも一部は、光源ユニット２０及び／又は放熱部材２４と接触する。この場合、エクステンションリフレクタ２８は、ＬＥＤモジュール１００が発生する熱をカバー１２に伝導する熱伝導部材の機能を有する。これにより、エクステンションリフレクタ２８は、ＬＥＤモジュール１００を放熱する。また、エクステンションリフレクタ２８の一部は、カバー１２又はランプボディ１４に固定される。エクステンションリフレクタ２８は、複数の光源ユニット２０の上方、下方、及び側方を覆う枠状に形成されてもよい。
本例によれば、光源としてＬＥＤモジュール１００を用いることにより、光源ユニット２０を小型化することができる。また、これにより、例えば光源ユニット２０の配置の自由度が向上するため、デザイン性の高い車両用灯具１０を提供することができる。
図３及び図４は、ＬＥＤモジュール１００の構成の一例を示す。図３は、ＬＥＤモジュール１００のＣＣ断面図である。図４は、ＬＥＤモジュール１００の上面図である。ＬＥＤモジュール１００は、光を発生する発光モジュールの一例であり、基板１１２、複数の電極１０４、キャビティ１０９，保持部１１８、封止部材１０８、発光ダイオード素子１０２、及び蛍光体層１０６を有する。
基板１１２は、発光ダイオード素子１０２を上面に裁置して固定する板状体である。また、基板１１２は、電極１０４と発光ダイオード素子１０２とを電気的に接続する配線を含み、複数の電極１０４から受け取る電力を、発光ダイオード素子１０２に供給する。複数の電極１０４は、ＬＥＤモジュール１００の外部から受け取る電力を、基板１１２を介して、発光ダイオード素子１０２に供給する。キャビティ１０９は、基板１１２の上に、発光ダイオード素子１０２を囲むように形成された空洞であり、内部に蛍光体層１０６を保持する。
保持部１１８は、複数の電極１０４、基板１１２、キャビティ１０９、及び封止部材１０８を保持する。また、保持部１１８の少なくとも一部は、例えば金属等の、空気よりも熱伝導率の高い素材で形成され、発光ダイオード素子１０２が発生する熱を、例えば基板１１２を介して、ＬＥＤモジュール１００の外部に伝達する。
発光ダイオード素子１０２は、光を発生する半導体発光素子の一例であり、電極１０４及び基板１１２を介してＬＥＤモジュール１００の外部から受け取る電力に応じて、紫外光を発生する。本例において、発光ダイオード素子１０２は、封止部材１０８と対向する表面である発光面１１６の略全体を発光領域として、光を発生する。本例において、発光面１１６は、直線状の４辺に囲まれた長方形である。
また、発光ダイオード素子１０２は、例えば、サファイア基板と、サファイア基板上に形成された半導体層とを有する。この場合、サファイア基板は、１．８程度（例えば１．７５〜１．８５）の屈折率を有する。また、この半導体層は、例えばＩｎＧａＮにより形成され、例えば２．２〜２．５程度の屈折率を有する。半導体層は、例えば２〜４程度の屈折率を有してもよい。
本例において、発光ダイオード素子１０２は、サファイア基板を封止部材１０８と対向させるように、基板１１２上にフリップチップ実装され、サファイア基板の表面を発光面１１６として、光を発生する。この場合、発光面１１６における発光ダイオード素子１０２の屈折率は、１．８程度（１．７５〜１．８５）となる。他の例において、発光ダイオード素子１０２は、半導体層の表面を封止部材１０８と対向させるように、実装されてもよい。この場合、発光ダイオード素子１０２は、半導体層の表面を発光面１１６として、光を発生する。また、この場合、発光面１１６における発光ダイオード素子１０２の屈折率は、例えば２．２〜２．５程度となる。
尚、発光ダイオード素子１０２は、紫外光に代えて、例えば青色光を発生してもよい。また、他の例において、ＬＥＤモジュール１００は、半導体発光素子として、例えばレーザダイオード素子を有してもよい。
蛍光体層１０６は、キャビティ１０９内に充填されることにより、発光ダイオード素子１０２の表面を覆うように設けられており、発光ダイオード素子１０２が発生する紫外光に応じて、赤色光、緑色光、及び青色光を発生する。これにより、蛍光体層１０６は、紫外光に応じて、白色光を発生する。また、これにより、ＬＥＤモジュール１００は、白色光を発生する。
ここで、蛍光体層１０６は、例えば、バインダと、蛍光体粒子とを有する。バインダは、例えばシリコン・フッ素・イミド系樹脂、シリコン樹脂、又はエポキシ樹脂等の、紫外線耐性の高い樹脂により形成された層状体であり、蛍光体粒子を内部に保持する。また、蛍光体粒子は、入射光に応じて蛍光する粒子である。本例において、蛍光体層１０６は、複数種類の蛍光体粒子を有する。それぞれの種類の蛍光体粒子は、紫外光に応じて、赤色光、緑色光、及び青色光のそれぞれを蛍光する。
尚、発光ダイオード素子１０２が青色光を発生する場合、蛍光体層１０６は、発光ダイオード素子１０２が発生する青色光に応じて、青色の補色である黄色の光を発生してよい。この場合、ＬＥＤモジュール１００は、発光ダイオード素子１０２及び蛍光体層１０６が発生する青色光及び黄色光に基づき、白色光を発生する。蛍光体層１０６は、封止部材１０８の内部に設けられてもよい。
封止部材１０８は、透光性部材の一例である。封止部材１０８は、発光ダイオード素子１０２を封止するモールドであり、発光ダイオード素子１０２が発生する光を透過する樹脂により、発光ダイオード素子１０２を覆うように設けられる。本例において、封止部材１０８は、白色光を透過する素材で、発光ダイオード素子１０２及び蛍光体層１０６を封止する。この場合、封止部材１０８は、蛍光体層１０６を挟んで発光ダイオード素子１０２と対向する。尚、この白色光は、ＬＥＤモジュール１００が発生する光の一例である。封止部材１０８は、例えばシリコン・フッ素・イミド系樹脂、シリコン樹脂、又はエポキシ樹脂等により形成されてよい。
また、本例において、封止部材１０８は、出射面１２０を有し、出射面１２０において、空気と接している。出射面１２０は、発光ダイオード素子１０２の発光面１１６と平行であり、発光ダイオード素子１０２と対向する界面１１４から入射した光を外部に出射する。これにより、封止部材１０８は、蛍光体層１０６が発生する赤色光、緑色光、及び青色光を透過して、出射面１２０から空気中へ出射する。尚、発光ダイオード素子１０２が青色光を発生し、蛍光体層１０６が黄色光を発生する場合、封止部材１０８は、発光ダイオード素子１０２及び蛍光体層１０６が発生する青色光及び黄色光を透過して、出射面１２０から空気中へ出射する。
ここで、出射面１２０には、拡大図１５２及び拡大図１５４に示すような、サブ波長格子１３２（ＳＷＧ：Ｓｕｂｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｇｒａｔｉｎｇ）が形成されている。本例において、サブ波長格子１３２は、出射面１２０と垂直な方向に突出する複数の凸部１３４を有する。尚、拡大図１５２は、ＡＡ断面におけるサブ波長格子１３２を示す。拡大図１５４は、斜め上方から見た場合のサブ波長格子１３２を示す。
サブ波長格子１３２は、封止部材１０８が透過する光の波長よりも小さな格子周期で、出射面１２０に形成される。この場合、回折波が発生しないことにより、封止部材１０８の内部から出射面１２０に入射する光に対して、サブ波長格子１３２は、封止部材１０８と空気との中間の有効屈折率の媒体と等価となる。
ここで、封止部材１０８は、発光ダイオード素子１０２からの光の取り出し効率を向上させるため、例えば１．３〜１．６程度の、空気よりも高い屈折率を有している。この場合、封止部材１０８の屈折率は、出射面１２０における封止部材１０８の外側の屈折率より大きい。そのため、例えばサブ波長格子１３２を用いずに、封止部材１０８の内部から空気中に光を出射させようとすれば、出射面１２０において、屈折率の不連続な変化に起因して、全反射が生じる場合がある。この場合、封止部材１０８から空気中へ、光を効率よく取り出せないこととなる。しかし、本例において、サブ波長格子１３２は、封止部材１０８と空気との中間の有効屈折率を持つため、出射面１２０における、光の反射を低減させる。そのため、本例によれば、封止部材１０８から空気中へ、光を効率よく取り出すことができる。また、これにより、光の取り出し効率が高いＬＥＤモジュール１００を提供することができる。
ここで、本例において、界面１１４は、蛍光体層１０６を挟んで発光ダイオード素子１０２と対向している。そのため、封止部材１０８は、界面１１４において、蛍光体層１０６と接している。この場合、蛍光体層１０６の屈折率は、発光面１１６における発光ダイオード素子１０２の屈折率より小さく、界面１１４における封止部材１０８の屈折率より大きいのが好ましい。尚、蛍光体層１０６の屈折率とは、例えば、蛍光体層１０６の界面における屈折率である。蛍光体層１０６の界面における屈折率は、内部の蛍光体粒子の屈折率の影響が小さいため、蛍光体層１０６におけるバインダの屈折率とほぼ同じであり、例えば１．３〜１．６程度である。
また、封止部材１０８の屈折率は、空気の屈折率よりも大きく、かつ蛍光体層１０６の屈折率より小さくてよい。この場合、封止部材１０８の屈折率は、蛍光体層１０６におけるバインダの屈折率より小さくてよい。封止部材１０８の屈折率は、界面１１４における封止部材１０８の外側の屈折率より小さくてよい。
このように、本例においては、発光ダイオード素子１０２から空気中への光路において、蛍光体層１０６及び封止部材１０８を挟んで徐々に屈折率が小さくなっていくため、屈折率の急激な変化が生じない。そのため、本例によれば、発光ダイオード素子１０２からの光を効率よく蛍光体層１０６に入射させ、かつ蛍光体層１０６からの光を効率よく封止部材１０８に入射させることができる。
また、本例においては、サブ波長格子１３２の機能により、出射面１２０において、封止部材１０８から空気中へ光を効率よく取り出せる。そのため、出射面１２０における封止部材１０８の内側と外側との屈折率の差は、発光ダイオード素子１０２と対向する界面１１４における封止部材１０８の内側と外側との屈折率の差よりも大きくてよい。この場合、界面１１４からの光を効率よく入射させ、かつ入射した光を、出射面１２０から効率よく出射させることができる。
また、他の例において、封止部材１０８の屈折率は、空気及び蛍光体層１０６のいずれの屈折率よりも大きくてもよい。この場合、封止部材１０８の屈折率は、出射面１２０における封止部材１０８の外側の屈折率、及び界面１１４における封止部材１０８の外側の屈折率のいずれよりも大となる。これにより、界面１１４において全反射が生じるのを防ぎ、蛍光体層１０６から封止部材１０８への光を、更に効率よく入射させることができる。そのため、この場合も、封止部材１０８は、発光ダイオード素子１０２からの光を、空気中へ、効率よく透過することができる。
尚、サブ波長格子１３２を用いない場合においても、例えば出射面１２０を球面状とすることにより、出射面１２０における反射を低減させることはできる。しかし、この場合、封止部材１０８が凸レンズの機能を有することとなる。そのため、光源ユニット２０（図１参照）の光学設計においては、この凸レンズの機能を考慮する必要が生じる。この場合、例えば光学設計が複雑化する場合がある。また、高い精度で配光パターンを形成するために、この凸レンズを高い精度で形成しようとすれば、ＬＥＤモジュール１００のコストが大きく上昇する場合がある。
しかし、本例において、出射面１２０は、発光ダイオード素子１０２の発光面１１６と平行な平面状に形成されている。そのため、本例によれば、封止部材１０８のレンズ機能を考慮することなく、光源ユニット２０の光学設計を、簡易に行うことができる。また、平面状の出射面１２０は、低いコストで、高精度に形成することができる。そのため、本例によれば、ＬＥＤモジュール１００を、低いコストで提供することができる。
図５は、サブ波長格子１３２の機能の一例を説明する図である。本例において、封止部材１０８の屈折率はｎ１である。また、空気の屈折率はｎ２である。また、サブ波長格子１３２におけるそれぞれの凸部１３４は、四角錐状であり、出射面１２０と垂直な高さの方向（ｚ軸）に対して、断面積が漸減する。
ここで、サブ波長格子１３２の有効屈折率は、封止部材１０８の媒質と、空気との体積占有率に応じて変化する。そのため、本例において、サブ波長格子１３２の有効屈折率は、凸部１３４の底面からの距離ｚに応じて、封止部材１０８の屈折率ｎ１から空気の屈折率はｎ２へ、徐々に変化する。これにより、出射面１２０における封止部材１０８の内部と外部との屈折率差を滑らかに整合させることができる。そのため、本例によれば、出射面１２０における反射を低減することができる。
ここで、複数の凸部１３４は、封止部材１０８が透過すべき光の半波長より小さな格子間隔Δｘ、Δｙで配列されるのが好ましい。例えば、複数の凸部１３４は、封止部材１０８中における青色光の半波長よりも小さな格子間隔Δｘ、Δｙで配列されてよい。また、凸部１３４の高さｈは、封止部材１０８が透過すべき光の半波長より大きいのが好ましい。例えば、凸部１３４の高さｈは、空気中における赤色光の半波長よりも大きくてよい。この場合、出射面１２０における反射を更に適切に低減することができる。
尚、発光ダイオード素子１０２が青色光を発生し、蛍光体層１０６が黄色光を発生する場合、複数の凸部１３４は、封止部材１０８中における青色光の半波長よりも小さな格子間隔Δｘ、Δｙで配列されてよく、凸部１３４の高さｈは、空気中における黄色光の半波長よりも大きくてよい。また、他の例において、凸部１３４は、例えば円錐状、又は他の多角錐状であってもよい。凸部１３４は、高さ方向に対して徐々に断面積が減少するテーパー状に形成されるのが好ましい。また、凸部１３４のアスペクト比は、１以上であるのが好ましい。
図６は、ＬＥＤモジュール１００を製造する製造方法の一例を示すフローチャートである。本例において、サブ波長格子１３２は、封止部材１０８の出射面１２０に対する型成形により形成される。この型成形は、１００ｎｍ以下の加工精度を有するナノインプリントであるのが好ましい。
本製造方法においては、最初に、型成形のための型を準備する（Ｓ１０２）。この型は、例えば、電子ビームリソグラフィー法によりシリコン基板等を加工することにより、形成される。次に、例えば保持部１１８に保持された基板１１２上に、発光ダイオード素子１０２を実装し（Ｓ１０４）、例えばキャビティ１０９中に蛍光体粒子及びバインダを充填することにより、蛍光体層１０６を形成する（Ｓ１０６）。
そして、発光ダイオード素子１０２及び蛍光体層１０６を覆うように、封止部材１０８用の樹脂を充填し（Ｓ１０８）、Ｓ１０２で準備した型を用いて、出射面１２０に対し、型押しを行う（Ｓ１１０）。この場合、例えば、封止部材１０８用の樹脂を加熱により軟化させて、型押しを行う。そして、本例の製造方法は、型を剥離させて（Ｓ１１２）、フローチャートを終了する。
ここで、サブ波長格子１３２を、例えばエッチングにより形成するとすれば、各封止部材１０８毎にエッチングマスクを形成する必要があるため、大量のエッチングマスクを、例えば電子ビームリソグラフィー法により形成しなければならない。しかし、本例によれば、１個の型を用いて、大量の封止部材１０８に対し、繰り返し型成形をすることができる。そのため、本例によれば、封止部材１０８上のサブ波長格子１３２を、低コストかつ簡易に形成することができる。また、これにより、光の取り出し効率が高いＬＥＤモジュール１００を低いコストで提供することができる。
尚、封止部材１０８用に樹脂は、例えば紫外線硬化樹脂であってもよい。この場合、紫外線を照射して硬化させる前に、Ｓ１１０において、型押しを行ってよい。また、型押しを行った後に、例えば発光ダイオード素子１０２が発生する紫外光により、封止部材１０８の樹脂を硬化させてもよい。
図７及び図８は、光源ユニット２０の構成の一例を示す。図７は、光源ユニット２０のＡＡ垂直断面図である。図８は、光源ユニット２０のＢＢ垂直断面図である。光源ユニット２０は、ＬＥＤモジュール１００が発生する光を、車両の前方に照射する直射型の光源ユニットであり、ＬＥＤモジュール１００、基板５００、固定部材２０２、レンズ２０４、エクステンション２０８、及びハウジング２０６を有する。
ＬＥＤモジュール１００は、発光ダイオード素子１０２の発光面１１６における一辺とレンズ２０４の光軸とが直交するように、基板５００上に固定される。また、発光ダイオード素子１０２は、ケーブル２２及び基板５００を介して光源ユニット２０の外部から受け取る電力に基づき、発光面１１６から光を発生する。
基板５００は、例えば表面又は内部等に形成されたプリント配線により、ＬＥＤモジュール１００と、ケーブル２２とを電気的に接続する。本例において、基板５００は、ＬＥＤモジュール１００を裁置して固定する板状体であり、ＬＥＤモジュール１００を、予め定められた基準位置に固定する。基板５００の少なくとも一部は、例えば金属等の、空気よりも熱伝導率が高い素材により形成される。また、基板５００の少なくとも一部は、固定部材２０２と接触する。これにより、基板５００は、ＬＥＤモジュール１００が発生する熱を、固定部材２０２に伝達する。
固定部材２０２は、例えば車両の前方を向く表面を有する板状体である。固定部材２０２は、レンズ２０４に対する相対位置が既知の位置に設けられる。また、固定部材２０２は、基板５００を挟んでＬＥＤモジュール１００と対向するように、その表面上に、基板５００を固定する。これにより、固定部材２０２は、ＬＥＤモジュール１００を、車両の前方に向けて固定し、車両の前方に向けて発光させる。
また、固定部材２０２は、例えば金属等の、空気よりも熱伝導率が高い素材により形成される。また、固定部材２０２は、一端において、ハウジング２０６と接触する。これにより、固定部材２０２は、ＬＥＤモジュール１００が発生する熱をハウジング２０６に伝達して、ＬＥＤモジュール１００を放熱する。これにより、ＬＥＤモジュール１００の発光量が熱により低下するのを防ぐことができる。
エクステンション２０８は、例えば薄い金属板等により、ＬＥＤモジュール１００の近傍から、レンズ２０４の縁部の近傍に渡って形成される。これにより、エクステンション２０８は、ハウジング２０６の内面と、ＬＥＤモジュール１００との間の隙間を覆い隠し、車両用灯具１０（図１参照）の見栄えを向上させる。エクステンション２０８は、ＬＥＤモジュール１００が発生する光を反射してもよい。
ハウジング２０６は、ＬＥＤモジュール１００、基板５００、固定部材２０２、及びエクステンション２０８を収容する筐体である。また、ハウジング２０６は、前面に開口部を有し、この開口部においてレンズ２０４を保持する。ハウジング２０６は、基板５００及び固定部材２０２を介してＬＥＤモジュール１００から受け取る熱を、放熱部材２４（図１参照）及び／又はエクステンションリフレクタ２８（図１参照）に更に伝達してよい。これにより、ＬＥＤモジュール１００を、適切に放熱することができる。
レンズ２０４は、車両用灯具１０に用いられる光学部材の一例であり、ＬＥＤモジュール１００からの光を、車両用灯具１０の外部に照射する。本例において、レンズ２０４は、発光ダイオード素子１０２の発光面１１６の形状を車両の前方に投影することにより、配光パターンの少なくとも一部を形成する。また、レンズ２０４は、発光面１１６の一辺の上に、光学的中心の一例である焦点Ｆを有する。この場合、レンズ２０４は、例えば、この直線状の境界の形状に基づき、配光パターンの明暗境界を規定するカットラインの少なくとも一部を形成する。本例によれば配光パターンを適切に形成することができる。
ここで、本例において、封止部材１０８（図３参照）の出射面１２０には、サブ波長格子１３２（図３参照）が形成されている。しかし、サブ波長格子１３２が形成された封止部材１０８を用いないとすれば、例えば出射面１２０が球面状の封止部材１０８を用いることとなり、レンズ２０４から見た発光面１１６は、レンズ状の封止部材１０８により拡大された像となる。この場合、高い精度で配光パターンを形成するためには、発光ダイオード素子１０２に対してレンズ２０４よりも近い位置にある封止部材１０８を、例えばレンズ２０４よりも高い精度で形成する必要が生じ、ＬＥＤモジュール１００のコストが上昇する場合がある。また、発光ダイオード素子１０２の拡大像の大きさを考慮してＬＥＤモジュール１００の位置あわせを行う必要が生じ、高い精度での位置合わせが困難になる場合がある。
しかし、本例によれば、サブ波長格子１３２を形成することにより、平面状の出射面１２０を有する封止部材１０８を用いることができる。そのため、本例によれば、高い精度で配光パターンを形成する車両用灯具１０を、低いコストで提供することができる。また、拡大されていない実寸の発光ダイオード素子１０２を観察しながらＬＥＤモジュール１００の位置あわせを行うことにより、レンズ２０４に対するＬＥＤモジュール１００の位置を、簡易かつ高精度に合わせることができる。
図９は、車両用灯具１０（図１参照）により形成される配光パターン３００の一例を示す概念図である。配光パターン３００は、車両用灯具１０の前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム配光パターンである。本例において、車両用灯具１０は、略水平方向の明暗境界を定める水平カットライン３０２、及び水平方向に対して１５°程度の角度をなす所定の斜め方向の明暗境界を定める斜めカットライン３０４を有する配光パターン３００を形成する。
本例において、車両用灯具１０は、それぞれ異なる配光特性を有する複数の光源ユニット２０備え、それぞれの光源ユニット２０が発生する光に基づき、配光パターン３００を形成する。この場合、それぞれの光源ユニット２０は、配光パターン３００における一部の領域を形成する。例えば、図７及び図８を用いて説明した光源ユニット２０は、配光パターン３００の一部の領域３０６を形成する。
以下、図７及び図８を用いて説明した光源ユニット２０の配光特性について、更に詳しく説明する。本例において、この光源ユニット２０におけるレンズ２０４は、発光ダイオード素子１０２が発生する光を前方に照射することにより、発光ダイオード素子１０２の発光面１１６の形状を車両の前方に投影し、領域３０６を形成する。レンズ２０４は、この発光面１１６の形状を、水平方向に拡大して、投影してよい。
ここで、本例において、レンズ２０４は、発光面１１６の一辺３１０の上に焦点Ｆを有している。辺３１０は、発光面１１６における、水平方向に延伸する下辺である。また、レンズ２０４は、発光ダイオード素子１０２が発生する光を、光源ユニット２０の光軸を交差させて照射する。そのため、レンズ２０４は、発光面１１６の辺３１０の形状を、領域３０６の上辺の位置に投影する。
また、レンズ２０４は、領域３０６の上辺の少なくとも一部を、水平カットライン３０２の少なくとも一部を形成すべき位置に形成する。これにより、光源ユニット２０は、領域３０６により形成される明暗境界に基づき、水平カットライン３０２の少なくとも一部を形成する。本例によれば、配光パターンを適切に形成することができる。
図１０は、ＬＥＤモジュール１００の構成の他の例を示す。尚、以下に説明する点を除き、図１０において、図３及び図４と同一の符号を付した構成は、図３及び図４における構成と同一又は同様の機能を有するため、説明を省略する。
本例において、ＬＥＤモジュール１００は、複数の封止部材１０８ａ、ｂを有する。封止部材１０８ａは、蛍光体層１０６を挟んで発光ダイオード素子１０２と対向して、界面１１４ａにおいて蛍光体層１０６と接するように、蛍光体層１０６上に設けられる。封止部材１０８ａは、例えばシリコンゲル等の流動体であるのが好ましい。この場合、発光ダイオード素子１０２及び蛍光体層１０６にかかる、封止部材１０８ａ、ｂからの応力を低減することができる。
封止部材１０８ｂは、封止部材１０８ａを挟んで発光ダイオード素子１０２及び発光ダイオード素子１０２と対向するように、封止部材１０８ａ上に設けられる。封止部材１０８は、固体の樹脂により形成され、界面１１４ｂにおいて、封止部材１０８ａと接する。また、封止部材１０８ｂは、サブ波長格子１３２が形成された出射面１２０を有し、封止部材１０８ａを介して発光ダイオード素子１０２及び蛍光体層１０６から入射する光を、出射面１２０から、ＬＥＤモジュール１００の外部に出射する。本例においても、封止部材１０８ａ、ｂから空気中へ、光を効率よく取り出すことができる。また、これにより、光の取り出し効率が高いＬＥＤモジュール１００を提供することができる。
尚、封止部材１０８ｂは、封止部材１０８ａよりも高い屈折率を有してもよい。この場合、封止部材１０８ａから封止部材１０８ｂへ、効率よく光を入射させることができる。また、封止部材１０８ｂは、例えば、界面１１４ｂ上に更に、サブ波長格子を有してもよい。
図１１は、ＬＥＤモジュール１００の構成の更なる他の例を示す。尚、以下に説明する点を除き、図１１において、図３及び図４と同一の符号を付した構成は、図３及び図４における構成と同一又は同様の機能を有するため、説明を省略する。本例において、発光ダイオード素子１０２は、発光面１１６の裏面、及び発光面１１６と垂直な端面１２８からも更に光を発生する。蛍光体層１０６は、発光ダイオード素子１０２上に、薄膜上に塗布されている。また、封止部材１０８は、出射面１２０を底面とする錐台状に形成されている。この場合、出射面１２０から発光ダイオード素子１０２に向かう方向に垂直な断面における封止部材１０８の断面積は、この方向に対して漸減する。
また、本例において、封止部材１０８の側面には、サブ波長格子１３２が形成されない。この場合、封止部材１０８の側面は、発光ダイオード素子１０２からの光の少なくとも一部を全反射する。これにより、封止部材１０８の側面には、反射部１２４が形成される。反射部１２４は、発光ダイオード素子１０２が端面１２８から発生する光の少なくとも一部を、封止部材１０８の出射面１２０に向かって反射する。この場合、サブ波長格子１３２が形成されている出射面１２０は、反射部１２４により反射された光を、高い効率で、ＬＥＤモジュール１００の外部に出射させる。そのため、本例によれば、封止部材１０８の表面の一部にサブ波長格子１３２を形成することにより、発光ダイオード素子１０２が発生する光を、効率よく利用することができる。
また、ＬＥＤモジュール１００は、基板１１２上に、反射部１２６を更に備える。反射部１２６は、例えば、基板１１２上に形成された金属層である。反射部１２６は、発光ダイオード素子１０２が裏面から発生する光を、封止部材１０８の出射面１２０に向かって反射する。これにより、発光ダイオード素子１０２が発生する光を、更に効率よく利用することができる。
図１２は、ＬＥＤモジュール１００の構成の更なる他の例を示す。尚、以下に説明する点を除き、図１２において、図３及び図４と同一の符号を付した構成は、図３及び図４における構成と同一又は同様の機能を有するため、説明を省略する。本例において、発光ダイオード素子１０２は、発光面１１６と垂直な端面１２８からも更に光を発生する。また、封止部材１０８は、発光ダイオード素子１０２の発光面１１６及び端面１２８を覆うように形成される。この場合、封止部材１０８は、端面１２８と対向する側面１２２により、端面１２８を覆う。
また、封止部材１０８において側面１２２には、サブ波長格子１３２が形成されない。そのため、側面１２２は、発光ダイオード素子１０２からの光の少なくとも一部を全反射する。これにより、封止部材１０８は、発光ダイオード素子１０２が端面１２８から発生する光を、側面１２２により、封止部材１０８の出射面１２０に向かって反射する。この場合、サブ波長格子１３２が形成されている出射面１２０は、側面１２２により反射された光を、高い効率で、ＬＥＤモジュール１００の外部に出射させる。そのため、本例においても、封止部材１０８の表面の一部にサブ波長格子１３２を形成することにより、発光ダイオード素子１０２が発生する光を、効率よく利用することができる。
図１３は、ＬＥＤモジュール１００の構成の更なる他の例を示す。尚、以下に説明する点を除き、図１３において、図３及び図４と同一の符号を付した構成は、図３及び図４における構成と同一又は同様の機能を有するため、説明を省略する。本例において、ＬＥＤモジュール１００は、複数の発光ダイオード素子１０２を有する。蛍光体層１０６は、複数の発光ダイオード素子１０２を覆うように設けられる。封止部材１０８は、複数の発光ダイオード素子１０２、及び蛍光体層１０６を封止する。この場合、サブ波長格子１３２は、それぞれの発光ダイオード素子１０２からの光の反射を低減させる。そのため、本例においても、発光ダイオード素子１０２が発生する光を、効率よく利用することができる。
図１４は、ＬＥＤモジュール１００の構成の更なる他の例を示す。尚、以下に説明する点を除き、図１４において、図３及び図４と同一の符号を付した構成は、図３及び図４における構成と同一又は同様の機能を有するため、説明を省略する。本例において、ＬＥＤモジュール１００は、レンズ１３６を更に備える。レンズ１３６は、透光性部材の他の例であり、封止部材１０８の上に、封止部材１０８を挟んで発光ダイオード素子１０２と対向するように設けられる。
レンズ１３６は、例えば素通し状のレンズであり、発光ダイオード素子１０２の発光面１１６と平行な出射面１２０に、サブ波長格子１３２を有している。これにより、レンズ１３６は、封止部材１０８を介して発光ダイオード素子１０２から入射する光を、高い効率で、出射面１２０から空気中へ出射する。そのため、本例においても、発光ダイオード素子１０２が発生する光を、効率よく利用することができる。
また、レンズ１３６は、封止部材１０８と別体に、例えば熱可塑性の樹脂により、射出成形で形成される。この場合、例えば金型にサブ波長格子１３２の形状を形成しておくことにより、サブ波長格子１３２を、低いコストで形成できる。
ここで、レンズ１３６は、例えば１．５〜１．６程度の、封止部材１０８よりも高い屈折率を有してよい。この場合、封止部材１０８からの光を、高い効率で、レンズ１３６に入射させることができる。これにより、発光ダイオード素子１０２が発生する光を、更に効率よく利用することができる。
また、レンズ１３６は、封止部材１０８と空気との間の屈折率を有してもよい。この場合、発光ダイオード素子１０２から空気中への光路において、封止部材１０８及びレンズ１３６を挟んで徐々に屈折率が小さくなっていくため、屈折率の急激な変化が生じない。そのため、この場合も、発光ダイオード素子１０２からの光を、空気中へ、効率よく透過することができる。
尚、他の例において、蛍光体層１０６は、例えば、封止部材１０８とレンズ１３６との間に設けられてもよい。この場合、レンズ１３６は、第２の封止部材として用いられ、蛍光体層１０６を封止する。
図１５は、図１４を用いて説明したＬＥＤモジュール１００を製造する製造方法の一例を示すフローチャートである。本製造方法においては、最初に、サブ波長格子付きのレンズ１３６を、射出成形により形成する（Ｓ２０２）。そして、例えば図６を用いて説明した工程Ｓ１０４、Ｓ１０６と同様に、発光ダイオード素子１０２を実装し（Ｓ２０２）、蛍光体層１０６を形成する（Ｓ２０６）。
そして、発光ダイオード素子１０２を覆うようにレンズ１３６を装着し（Ｓ２０８）、発光ダイオード素子１０２及び蛍光体層１０６とレンズ１３６との間の隙間に、封止部材１０８用の樹脂を充填する（Ｓ２１０）。これにより、封止部材１０８を形成する。また、この場合、例えばレンズ１３６を介して紫外線を照射することにより、封止部材１０８用の樹脂を硬化させてよい。本例によれば、レンズ１３６上のサブ波長格子１３２を、低コストかつ簡易に形成することができる。また、これにより、光の取り出し効率が高いＬＥＤモジュール１００を低いコストで提供することができる。
尚、Ｓ２１０において、封止部材１０８用の樹脂は、例えば、レンズ１３６又は保持部１１８に予め設けられた穴から充填されてよい。また、他の例においては、封止部材１０８用の樹脂を蛍光体層１０６上に充填した後にレンズ１３６を装着してもよい。また、他の例においては、レンズ１３６の一部を射出成形により形成してもよい。この場合、レンズ１３６において、少なくともサブ波長格子１３２は、射出成形により形成されるのが好ましい。この場合も、サブ波長格子１３２を、低コストかつ簡易に形成することができる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
本発明の一実施形態に係る車両用灯具１０の構成の斜視図である。 車両用灯具１０の水平断面図である。 ＬＥＤモジュール１００のＣＣ断面図である。 ＬＥＤモジュール１００の上面図である。 サブ波長格子１３２の機能の一例を説明する図である。 ＬＥＤモジュール１００を製造する製造方法の一例を示すフローチャートである。 光源ユニット２０のＡＡ垂直断面図である。 光源ユニット２０のＢＢ垂直断面図である。 配光パターン３００の一例を示す概念図である。 ＬＥＤモジュール１００の構成の他の例を示す図である。 ＬＥＤモジュール１００の構成の更なる他の例を示す図である。 ＬＥＤモジュール１００の構成の更なる他の例を示す図である。 ＬＥＤモジュール１００の構成の更なる他の例を示す図である。 ＬＥＤモジュール１００の構成の更なる他の例を示す図である。 ＬＥＤモジュール１００を製造する製造方法の一例を示すフローチャートである。
符号の説明
１０・・・車両用灯具、１２・・・カバー、１４・・・ランプボディ、１６・・・回路ユニット、２０・・・光源ユニット、２２・・・ケーブル、２４・・・放熱部材、２６・・・ケーブル、２８・・・エクステンションリフレクタ、１００・・・ＬＥＤモジュール、１０２・・・発光ダイオード素子、１０４・・・電極、１０６・・・蛍光体層、１０８・・・封止部材、１０９・・・キャビティ、１１２・・・基板、１１４・・・界面、１１６・・・発光面、１１８・・・保持部、１２０・・・出射面、１２２・・・側面、１２４・・・反射部、１２６・・・反射部、１２８・・・端面、１３２・・・サブ波長格子、１３４・・・凸部、１３６・・・レンズ、１５２・・・拡大図、１５４・・・拡大図、２０２・・・固定部材、２０４・・・レンズ、２０６・・・ハウジング、２０８・・・エクステンション、３００・・・配光パターン、３０２・・・水平カットライン、３０４・・・斜めカットライン、３０６・・・領域、３１０・・・辺、５００・・・基板

Claims (16)

  1. 光を発生する発光モジュールであって、
    光を発生する半導体発光素子と、
    前記半導体発光素子が発生する光を透過する素材で、前記半導体発光素子を覆うように設けられた透光性部材であって、前記半導体発光素子と対向する界面から入射した光を外部に出射する出射面に、前記透光性部材が透過する光の波長よりも小さな格子周期で形成されることにより、光の反射を低減させるサブ波長格子が形成されている透光性部材と
    を備える発光モジュール。
  2. 前記透光性部材は、樹脂により形成された請求項１に記載の発光モジュール。
  3. 前記透光性部材は、前記半導体発光素子を封止する封止部材である請求項１に記載の発光モジュール。
  4. 前記半導体発光素子が発生する光を透過する素材で前記半導体発光素子を封止する封止部材を更に備え、
    前記透光性部材は、前記封止部材の上に、前記封止部材を挟んで前記半導体発光素子と対向するように設けられたレンズである請求項１に記載の発光モジュール。
  5. 前記レンズは、前記封止部材と別体に形成されており、
    前記レンズにおいて、少なくとも前記サブ波長格子は、射出成形により形成された請求項４に記載の発光モジュール。
  6. 前記サブ波長格子は、前記透光性部材の前記出射面に対する型成形により形成された請求項１に記載の発光モジュール。
  7. 前記サブ波長格子は、前記出射面と垂直な方向に突出する複数の凸部を有し、
    前記複数の凸部は、前記透光性部材が透過すべき光の半波長より小さな格子間隔で配列され、
    前記凸部の高さは、前記透光性部材が透過すべき光の半波長より大きい請求項１に記載の発光モジュール。
  8. 前記半導体発光素子は、紫外光を発生し、
    前記発光モジュールは、前記半導体発光素子が発生する紫外光に応じて赤色光、緑色光、及び青色光を発生する蛍光体層を更に備え、
    前記透光性部材は、前記蛍光体層が発生する赤色光、緑色光、及び青色光を透過して、前記出射面から空気中へ出射し、
    前記複数の凸部は、前記透光性部材中における青色光の半波長よりも小さな格子間隔で配列され、
    前記凸部の高さは、空気中における赤色光の半波長よりも大きい請求項７に記載の発光モジュール。
  9. 前記半導体発光素子は、青色光を発生し、
    前記発光モジュールは、前記半導体発光素子が発生する青色光に応じて黄色光を発生する蛍光体層を更に備え、
    前記透光性部材は、前記半導体発光素子及び前記蛍光体層が発生する青色光及び黄色光を透過して、前記出射面から空気中へ出射し、
    前記複数の凸部は、前記透光性部材中における青色光の半波長よりも小さな格子間隔で配列され、
    前記凸部の高さは、空気中における黄色光の半波長よりも大きい請求項７に記載の発光モジュール。
  10. 前記半導体発光素子は、前記出射面と対向する発光面から光を発生し、
    前記透光性部材の前記出射面は、前記半導体発光素子の前記発光面と平行である請求項１に記載の発光モジュール。
  11. 前記透光性部材の屈折率は、前記出射面における前記透光性部材の外側の屈折率より大で、かつ前記半導体発光素子と対向する界面における前記透光性部材の外側の屈折率より小であり、
    前記出射面における前記透光性部材の内側と外側との屈折率の差は、前記半導体発光素子と対向する界面における前記透光性部材の内側と外側との屈折率の差よりも大きい請求項１に記載の発光モジュール。
  12. 前記透光性部材の屈折率は、前記出射面における前記透光性部材の外側の屈折率、及び前記半導体発光素子と対向する界面における前記透光性部材の外側の屈折率のいずれよりも大である請求項１に記載の発光モジュール。
  13. 前記半導体発光素子は、前記出射面と対向する発光面、及び前記発光面と垂直な端面から光を発生し、
    前記透光性部材は、前記半導体発光素子の前記発光面及び前記端面を覆うように形成され、
    前記半導体発光素子が前記端面から発生する光を、前記透光性部材は、前記半導体発光素子の前記端面と対向する側面により、前記透光性部材の出射面に向かって反射する請求項１に記載の発光モジュール。
  14. 前記半導体発光素子は、前記出射面と対向する発光面と、前記発光面の裏面、及び／又は前記発光面と直交する端面とから光を発生し、
    前記発光モジュールは、前記半導体発光素子が前記裏面又は前記端面から発生する光を前記透光性部材の出射面に向かって反射させる反射部を更に備える請求項１に記載の発光モジュール。
  15. 光を発生する灯具であって、
    光を発生する発光モジュールと、
    前記発光モジュールからの光を前記灯具の外部に照射する光学部材と
    を備え、
    前記発光モジュールは、
    光を発生する半導体発光素子と、
    前記半導体発光素子が発生する光を透過する素材で、前記半導体発光素子を覆うように設けられた透光性部材であって、前記半導体発光素子と対向する界面から入射した光を外部に出射する出射面に、前記透光性部材が透過する光の波長よりも小さな格子周期で形成されることにより、光の反射を低減させるサブ波長格子が形成されている透光性部材と
    を有し、
    前記光学部材は、前記半導体発光素子上に光学的中心を有する灯具。
  16. 前記灯具は、車両の前照灯に用いられる灯具であり、
    前記半導体発光素子は、前記透光性部材の前記出射面と対向する発光面から光を発生し、
    前記透光性部材の前記出射面は、前記半導体発光素子の前記発光面と平行であり、
    前記光学部材は、前記半導体発光素子の前記発光面の形状を投影することにより、前記前照灯の配光パターンの明暗境界を定めるカットラインの少なくとも一部を形成する請求項１５に記載の灯具。
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