JP2006173326A - 光源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 コンパクトに複数の半導体発光素子から出射でき、光源装置全体が小さくても高輝度な出射光を得ることができる。
【解決手段】 光源装置１は、出射口をなす開口部２０を有するケース１３の底部１４に対し、表面部３や裏面部４に電極を有する半導体発光素子２ａ，２ｂを表面部３方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子が設けられ、この積層半導体発光素子を一つの光源としている。ケース１３には、側面部６側からの放射光を開口部２０方向に反射する傾斜面１５が積層半導体発光素子の載置面と開口部２０とを接続するように設けられる。これにより、積層半導体発光素子からの開口部２０方向以外の光を効率良く反射して開口部２０方向に導く。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＳｉＣ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＧａＡｓやＺｎＳｅ等の化合物ウエハー基板に気相反応や液相反応等によって成長させて、成長方向側（以後表面側）やその反対側（以後裏面側）に電極を設けた半導体発光素子を複数、半導体発光素子の上に半導体発光素子を直列に接続するもので、この接続する半導体発光素子の数、載置する方法および方向ならびに半導体発光素子の発光色等の選択等によって輝度の向上、色温度のバランスなどが自由にできる光源装置に関するものである。
従来の光源装置としては、リードフレームをインサートモールド成形し、複数の半導体発光素子を線状に並列に載置して１つまたは複数の出光部（開口部）を有し一体化されたものが知られている。
また、従来の光源装置として、１つの基板上に赤色発光半導体発光素子（Ｒ）、青色発光半導体発光素子（Ｂ）および緑色発光半導体発光素子（Ｇ）を個々に載置したり、マトリクッス状（２次元）に載置したものが知られている。
さらに、従来の光源装置として、半導体発光素子の表面部や裏面部等に電極を設け、表面部または裏面部の上に蛍光材（波長変換材）を設けたものも知られている。
特開平１１−００４０２２号公報 特開平０６−１５１９７４号公報 特開２００１−１７７１５８号公報
上述した従来の光源装置として、リードフレームをインサートモールド成形し、複数の半導体発光素子を線状に並列に載置して１つまたは複数の出光部（開口部）を有し一体化されたものでは、例えば図７に示すような構成となっている。図７の構成では、リードフレーム１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）上に互いに接触しないように分離して半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのように線状に並列にダイボンダ等によって不図示の接着剤を塗布や滴下した上に載置して、各々半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの出射方向である表面部３に設けられた電極７，８からボンディングワイヤ９，１０でリードフレームや電導性パターンにワイヤーボンディングし、半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを直列に接続する。
実際には、半導体発光素子２ａをリードフレーム１２ａ上に載置して、カソード電極７からボンディングワイヤ９ａでカソード電極端子１２にワイヤーボンディングする。同様に、アノード電極８からボンディングワイヤ１０ａで半導体発光素子２ａ自身を載置したリードフレームからなるアノード電極端子１２ａにワイヤーボンディングし、同じアノード電極端子１２ａに電気的に絶縁された次の半導体発光素子２ｂをリードフレーム１２ｂ上に載置して、カソード電極７からボンディングワイヤ９ｂでワイヤボンディングする。同様に、アノード電極８からボンディングワイヤ１０ｂで半導体発光素子２ｂ自身を載置したリードフレームからなるアノード電極端子１２ｂにワイヤーボンディングし、同じアノード電極端子１２ｂに電気的に絶縁された次の半導体発光素子２ｃをリードフレーム１２ｃ上に載置して、カソード電極７からボンディングワイヤ９ｃでワイヤーボンディングする。同様に、アノード電極８からボンディングワイヤ１０ｃで半導体発光素子２ｃ自身を載置したリードフレームからなるアノード電極端子１２ｃにワイヤーボンディングする。このように、次々に前の半導体発光素子を載置したリードフレームに次の半導体発光素子の異なる電位の電極をボンディングワイヤで接続し、他の電位の自身の電極を、自身を載置したリードフレームにボンディングワイヤで接続する。但し、図７の例では、半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを直列接続している。しかし、このような構成の従来の光源装置では、各半導体発光素子間の間隔がある程度存在するため、使用する目的が線状の出射光を得る場合に課題がある。
また、従来の光源装置として、図８に示すように、１つの基板１４に赤色発光半導体発光素子（Ｒ）２ａ、青色発光半導体発光素子（Ｂ）２ｂおよび緑色発光半導体発光素子（Ｇ）２ｃを個々に載置したり、マトリックス状（２次元）に載置（ここではＲＧＢの３つのみ記載）した光源装置では、白色光にした場合に赤色発光半導体発光素子（Ｒ）２ａ、青色発光半導体発光素子（Ｂ）２ｂおよび緑色発光半導体発光素子（Ｇ）２ｃの３つの色温度分布を正確に制御するのに印加電流、印加電圧等を調節しなければならない課題がある。また、これら印加電流、印加電圧等を一定とした場合に、半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃの載置部分での色温度分布に課題がある。
さらに、従来の光源装置として、図９に示すように、半導体発光素子２を絶縁性のある基材７（１４）上に設けたリードフレームや電導性パターン１１や１２に接着剤２１で接着固定し、半導体発光素子２の表面部３や裏面部４等に電極７や電極８を設け、これら電極７や電極８からリードフレームや電導性パターン１１や１２にボンディングワイヤ９や１０で電気接続し、表面部３や裏面部４の上に蛍光材１９（波長変換材）を設けた光源装置では、表面部３や裏面部４等から出射する光の単位面積当りの輝度量が小さいという課題がある。しかも、活性層５からの発光のうち表面部３や裏面部４を透過した出射光を蛍光材１９（波長変換材）に利用しなければならない課題がある。
このように、何れにせよ従来の光源装置では、半導体発光素子が活性層から直接出射するのではなく、出射面（表面や裏面）を透過して出射光を得ているので、吸収等による課題がある。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、化合物ウエハー基板に各種の化合物を気相反応や液相反応等によって成長させて、活性層をＮ層やＰ層等でサンドイッチ状に層面を挟み込んで、成長方向側（以後表面側）やその反対側（以後裏面側）に電極を設けた半導体発光素子を複数、半導体発光素子の上に半導体発光素子を直列に積層接続し、この積層半導体発光素子を載置して底部から出射部（開口部）方向へ傾斜壁を有した光源装置であって、積層する個々の半導体発光素子の発光色を同色や異色に選択したり、この積層半導体発光素子を１つの基板（底部）上で縦（出射部）方向に延びるように複数載置したり、異なる積層半導体発光素子全体の発光色によって積層半導体発光素子の積層状態（層数、層の高さまたは長さ）を変化させて色温度のバランスをコントロールしたり、異なる発光色の積層半導体発光素子全体を活性層が直接露出するように表面側や裏面側に接続する側面方向で１つの基板（底部）上に複数載置してより出射輝度の高い光を出射したり、これら同色発光色の積層半導体発光素子の側面等に半導体発光素子からの出射光によって励起し半導体発光素子の出射光とは異なる波長を出射する波長変換材を設けることにより白色光や多種多様の色の出射光を自由に得ることができる光源装置を提供することにある。
本発明の請求項１に係る光源装置は、表面部または／および裏面部に電極を有する半導体発光素子を表面部または／および裏面部方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子とし、積層半導体発光素子を一つの光源としたことを特徴とする。
請求項１に係る光源装置は、表面部または／および裏面部に電極を有する半導体発光素子を表面部または／および裏面部方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子とし、積層半導体発光素子を一つの光源としたので、コンパクトに複数の半導体発光素子から出射でき、光源装置全体が小さくても高輝度な出射光を得ることができる。
また、請求項２に係る光源装置は、表面部または／および裏面部に電極を有する半導体発光素子を表面部または／および裏面部方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子とし、積層半導体発光素子の表面部と裏面部とに直交する一つの側面部側を一つの基板に載置し、一つの光源としたことを特徴とする。
請求項２に係る光源装置は、表面部または／および裏面部に電極を有する半導体発光素子を表面部または／および裏面部方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子とし、積層半導体発光素子の表面部と裏面部とに直交する一つの側面部側を一つの基板に載置し、一つの光源としたので、３次元マトリックスのように立方体全体として出射光を得ることができる。
また、縦状（Ｚ方向）に積層した半導体発光素子全体を１つとして、各々面方向（Ｘ−Ｙ方向）に広がって互いに異なる発光動作をすることができる。
さらに、請求項３に係る光源装置は、表面部または／および裏面部に電極を有する半導体発光素子を表面部または／および裏面部方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子とし、積層半導体発光素子の表面部と裏面部とに直交する一つの側面部側を一つの基板に載置し、積層半導体発光素子を一つの基板に対して平行に複数並設し、一つの光源としたことを特徴とする。
請求項３に係る光源装置は、表面部または／および裏面部に電極を有する半導体発光素子を表面部または／および裏面部方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子とし、積層半導体発光素子の表面部と裏面部とに直交する一つの側面部側を一つの基板に載置し、積層半導体発光素子を一つの基板に対して平行に複数並設し、一つの光源としたので、面状の光源を得ることができる。
また、請求項４に係る光源装置は、半導体発光素子が、赤色発光、青色発光および緑色発光の単色発光または混合発光からなることを特徴とする。
請求項４に係る光源装置は、半導体発光素子が、赤色発光、青色発光および緑色発光の単色発光または混合発光からなるので、単色発光の半導体発光素子を複数積層すると高輝度の単色発光の出射光が得られ、赤色発光半導体発光素子、青色発光半導体発光素子および緑色発光半導体発光素子を組み合わせて１つの積層としたときには希望するカラー発光の出射光や白色光の出射光を得ることができる。
また、赤色発光半導体発光素子、青色発光半導体発光素子および緑色発光半導体発光素子の各々単色発光の半導体発光素子を積層したものを半導体発光素子の表面部と裏面部とに直交する側面部方向に複数載置して１つの光源とすれば、光源装置全体から希望するカラー発光の出射光や白色発光の出射光を得ることができる。
さらに、赤色発光半導体発光素子、青色発光半導体発光素子および緑色発光半導体発光素子の各々単色発光の半導体発光素子を載置したものを表面部と裏面部とに直交する一つの側面部側になるように基板に対して平行に複数並設して１つの光源とすれば、光源装置全体から希望するカラー発光の出射光や白色発光の出射光を得ることができる。
またさらに、これら赤色発光半導体発光素子、青色発光半導体発光素子および緑色発光半導体発光素子と積層方法と載置方法との組み合わせによってあらゆるカラーの光を３次元マトリックス状にすることができる。
また、請求項５に係る光源装置は、積層半導体発光素子を、積層する半導体発光素子の発光色を赤色、青色および緑色のいずれかの同一発光色とし、赤色発光の積層発光半導体発光素子、青色発光の積層半導体発光素子、緑色発光の積層半導体発光素子の各々の積層状態が異なって一つの基板に載置し、一つの光源としたことを特徴とする。
請求項５に係る光源装置は、積層半導体発光素子を、積層する半導体発光素子の発光色を赤色、青色および緑色のいずれかの同一発光色とし、赤色発光の積層発光半導体発光素子、青色発光の積層半導体発光素子、緑色発光の積層半導体発光素子の各々の積層状態が異なって一つの基板に載置し、一つの光源としたので、各赤色発光積層半導体発光素子、青色発光積層半導体発光素子、緑色発光積層半導体発光素子の出射輝度、色度等を積層した半導体発光素子に供給する電流または電圧等を調整せずに、各半導体発光素子の積層する半導体発光素子量（数）でコントロールすることができる。
また、請求項６に係る光源装置は、積層半導体発光素子が青色発光の半導体発光素子からなり、この青色発光の半導体発光素子の側面部に対し、この青色発光の半導体発光素子によって励起され略黄色に発光する波長変換材を設けることを特徴とする。
請求項６に係る光源装置は、積層半導体発光素子が青色発光の半導体発光素子からなり、この青色発光の半導体発光素子の側面部に対し、この青色発光の半導体発光素子によって励起され略黄色に発光する波長変換材を設けるので、半導体発光素子の発光の基である活性層等が直接露出している高輝度の出射光を用いるために輝度の高い白色光を得ることができる。
さらに、請求項７に係る光源装置は、積層半導体発光素子が青色発光の半導体発光素子からなり、この青色発光の半導体発光素子の活性層の部分に対し、青色発光の半導体発光素子によって励起され略黄色に発光する波長変換材を設けることを特徴とする。
請求項７に係る光源装置は、積層半導体発光素子が青色発光の半導体発光素子からなり、この青色発光の半導体発光素子の活性層の部分に対し、青色発光の半導体発光素子によって励起され略黄色に発光する波長変換材を設けるので、半導体発光素子の活性層からの光のうち導光性の化合物ウエハー基板を透過する光をも利用して青色発光積層半導体発光素子の両端部でも白色光を得ることができる。
また、請求項８に係る光源装置は、さらに側面部側からの放射光を装置の出射口方向に反射する傾斜面を、積層半導体発光素子の載置面と出射口とを接続するように設けることを特徴とする。
請求項８に係る光源装置は、さらに側面部側からの放射光を装置の出射口方向に反射する傾斜面を、積層半導体発光素子の載置面と出射口とを接続するように設けるので、積層した半導体発光素子の光源装置の出射口方向以外の光を効率良く反射し出射口方向に導くことができる。
以上のように、請求項１に係る光源装置は、表面部または／および裏面部に電極を有する半導体発光素子を表面部または／および裏面部方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子とし、積層半導体発光素子を一つの光源としたので、コンパクトに複数の半導体発光素子から出射でき、光源装置全体が小さくても高輝度な出射光を得ることができる。そして、光源装置の出射方向に対して表面部または裏面部が向くように積層した半導体発光素子全体を縦に載置した場合には、光源装置の出射開口部が小さくできるとともに高輝度な出射光を得ることができる。
また、光源装置の出射方向に対して側面部が向くように積層した半導体発光素子全体を横に載置した場合には、光源装置全体がコンパクトな半導体発光素子のアレー状または線光線の出射光を得ることができる。
また、請求項２に係る光源装置は、表面部または／および裏面部に電極を有する半導体発光素子を表面部または／および裏面部方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子とし、積層半導体発光素子の表面部と裏面部とに直交する一つの側面部側を一つの基板に載置し、一つの光源としたので、３次元マトリックスのように立方体全体として出射光を得ることができ、電球のような大きな光源を得ることができる。
また、縦状（Ｚ方向）に積層した半導体発光素子全体を１つとして、各々面方向（Ｘ−Ｙ方向）に広がって互いに異なる発光動作をすることができる。これにより、半導体発光素子全ての発光色が同色の場合には、連続的に出射輝度をコントロールすることができる。これに対し、積層した半導体発光素子の発光色が各々面方向（Ｘ−Ｙ方向）で異色の場合には、連続的に出射色光を変化することができたり白色光を得ることができる。
さらに、請求項３に係る光源装置は、表面部または／および裏面部に電極を有する半導体発光素子を表面部または／および裏面部方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子とし、積層半導体発光素子の表面部と裏面部とに直交する一つの側面部側を一つの基板に載置し、積層半導体発光素子を一つの基板に対して平行に複数並設し、一つの光源としたので、面状の光源を得ることができ、積層した半導体発光素子の発光色が全て同色の場合には２次元マトリックスのような例えば信号機の赤、黄色、青等の面状の光源を得ることができる。
また、積層した半導体発光素子の発光色をアレー状光源または線光源のように各々異なった発光色にすることによってディスプレのような全体として変化のあるカラー光源を得ることができる。
また、請求項４に係る光源装置は、半導体発光素子が、赤色発光、青色発光および緑色発光の単色発光または混合発光からなるので、単色発光の半導体発光素子を複数積層すると高輝度の単色発光の出射光が得られ、赤色発光半導体発光素子、青色発光半導体発光素子および緑色発光半導体発光素子を組み合わせて１つの積層としたときには希望するカラー発光の出射光や白色光の出射光を得ることができる。
また、赤色発光半導体発光素子、青色発光半導体発光素子および緑色発光半導体発光素子の各々単色発光の半導体発光素子を積層したものを半導体発光素子の表面部と裏面部とに直交する側面部方向に複数載置して１つの光源とすれば、光源装置全体から希望するカラー発光の出射光や白色発光の出射光を得ることができる。
さらに、赤色発光半導体発光素子、青色発光半導体発光素子および緑色発光半導体発光素子の各々単色発光の半導体発光素子を載置したものを表面部と裏面部とに直交する一つの側面部側になるように基板に対して平行に並設して１つの光源とすれば、光源装置全体から希望するカラー発光の出射光や白色発光の出射光を得ることができる。
またさらに、これら赤色発光半導体発光素子、青色発光半導体発光素子および緑色発光半導体発光素子と積層方法と載置方法との組み合わせによってあらゆるカラーの光を３次元マトリックス状にすることができる。そのため、目的にあった光の強度、大きさ、発光色等自由にコントロールや表現をすることができる。
さらに、請求項５に係る光源装置は、積層半導体発光素子を、積層する半導体発光素子の発光色を赤色、青色および緑色のいずれかの同一発光色とし、赤色発光の積層発光半導体発光素子、青色発光の積層半導体発光素子、緑色発光の積層半導体発光素子の各々の積層状態が異なって一つの基板に載置し、一つの光源としたので、各赤色発光積層半導体発光素子、青色発光積層半導体発光素子、緑色発光積層半導体発光素子の出射輝度、色度等を積層した半導体発光素子に供給する電流または電圧等を調整せずに、各半導体発光素子の積層する半導体発光素子量（数）でコントロールすることができ、簡略化、作業性に優れている。
また、光源装置全体として白色発光色を得たい時、実際の各々半導体発光素子の色温度に対する印加電流の最適電流値が有るとともに色温度に対する輝度比率を有し、例えば現状の赤色発光半導体発光素子（Ｒ）等では４元素素子でもＧａＮ系の青色発光半導体発光素子（Ｂ）や緑色発光半導体発光素子（Ｇ）等に輝度等が劣るため、赤色発光半導体発光素子の数を多くした赤色発光積層半導体発光素子を用いることによって、人間の視覚にマッチして出射光を得ることができる。
また、請求項６に係る光源装置は、積層半導体発光素子が青色発光の半導体発光素子からなり、この青色発光の半導体発光素子の側面部に対し、この青色発光の半導体発光素子によって励起され略黄色に発光する波長変換材を設けるので、半導体発光素子の発光の基である活性層等が直接露出している高輝度の出射光を用いるために輝度の高い白色光を得ることができる。そして、光源装置の出射（開口部）方向に積層した場合には、出射（開口部）方向以外の４側面側から輝度の高い白色光を得ることができる。また、積層した側面部の一方を光源装置の出射（開口部）方向、反対側の側面部を載置側にした場合には、出射（開口部）方向にストレートな白色光と２側面側から輝度の高い白色光と載置側１側面側からの反射白色光を得ることができる。
さらに、請求項７に係る光源装置は、積層半導体発光素子が青色発光の半導体発光素子からなり、この青色発光の半導体発光素子の活性層の部分に対し、青色発光の半導体発光素子によって励起され略黄色に発光する波長変換材を設けるので、半導体発光素子の活性層からの光のうち導光性の化合物ウエハー基板を透過する光をも利用して青色発光積層半導体発光素子の両端部でも白色光を得ることができる。そのため、より多くの白色光を得ることができ、光源装置全体として輝度の高い白色光を得ることができる。
また、請求項８に係る光源装置は、さらに側面部側からの放射光を装置の出射口方向に反射する傾斜面を、積層半導体発光素子の載置面と出射口とを接続するように設けるので、積層した半導体発光素子の光源装置の出射口方向以外の光を効率良く反射し出射口方向に導くことができる。そのために、より白色光が均一に混合されたり、個々の出射色光の異なった赤色発光半導体発光素子、青色発光半導体発光素子および緑色発光半導体発光素子等の半導体発光素子の積層方法と載置方法および赤色発光積層半導体素子、青色発光積層半導体発光素子および緑色発光積層半導体発光素子等の載置方法など異なる出射色光を出射口方向に反射する間に混合することができる。
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は、各種の化合物基板上に成長させ、Ｐ層やＮ層の間に半導体発光素子の基となる活性層（発光層）を得た半導体発光素子の成長方向と同方向を表面部とし、この表面部の反対方向や基板方向を裏面部とした時に、最下位の半導体発光素子の上部に次の半導体発光素子の裏面部が来るように、この半導体発光素子の表面部の上部に次の半導体発光素子の裏面部が来るようにといったように、縦方向に複数の半導体発光素子を積層した光源装置である。そして、これら積層した半導体発光素子を１つの基板上に複数載置したり、積層する半導体発光素子の数が異なった積層半導体発光素子を１つの基板上に複数載置したり、また積層半導体発光素子全体を横方向（表面部や裏面部に接続する側面部方向）に載置（横方向に積層半導体発光素子を複数載置したものを含む）したり、さらに発光色が異なる積層半導体発光素子個々や１つの積層半導体発光素子の中で発光色の異なるように構成したものや、活性層部に波長変換材を混入した接着剤を設けた構成により、出射に係る活性層や積極的に活用した光源装置を提供するものである。
図１乃至図６は本発明に係る光源装置の各形態を示す図であり、図１は本発明に係る光源装置の略斜視図、図２は本発明に係る光源装置の略断面図、図３は本発明に係る光源装置の略斜視図、図４は本発明に係る光源装置の略断面図、図５は本発明に係る光源装置の略斜視図、図６は本発明に係る光源装置の略斜視図である。
光源装置１は、図１に示すように、ケース１３の底部１４にリードフレームや導電性パターン等によって設けられたカソード、アノード等の電極１１や１２を有する各種の化合物基板上に成長させ、Ｐ層やＮ層の間に半導体発光素子２（２ａ，２ｂ）の基となる活性層５を有し、成長方向と同方向を表面部３とし、この表面部３の反対方向や基板方向を裏面部４とする半導体発光素子２ａ，２ｂを複数直列（電気的にも）に積層して構成される。
例えば、カソード側パターン１２上に半導体発光素子２ａの裏面部４に設けてあるカソード電極（図１では不図示）が電気的に接続されるように導電性接着剤で接着固定されている。
そして、半導体発光素子２ａの表面部３の上部に半導体発光素子２ｂの裏面部４を積層し、半導体発光素子２ａの表面部３の上部に設けてあるアノード電極７と半導体発光素子２ｂの裏面部４に設けてあるカソード電極（図１では不図示）が電気的に導電性接着剤１６や金粒接合によって接続されている。
尚、金粒接合の場合には、物理的に接着剤（絶縁性でも可）で半導体発光素子２ａと半導体発光素子２ｂとを接続積層する。
また、半導体発光素子２ｂの表面部３の上部に設けてあるアノード電極７からボンディングワイヤ９でアノード側パターン１１に電気的に接続されている。
尚、ここでは２つの半導体発光素子２（２ａ，２ｂ）を積層して積層半導体発光素子２Ｓとしたものであるが、より多くの半導体発光素子２を積層することができる。
さらに、ここでは図示しないが、アノード側パターン１１やカソード側パターン１２は各々電極端子に接続されている。
そして、光源装置１の出射口である開口部２０から底部１４まで導電性樹脂等で充填されている。
積層半導体発光素子２Ｓを構成する半導体発光素子２ａ、半導体発光素子２ｂの各々活性層５（活性層５が直接露出している側面部６方向）から出射する光をケース１３の内壁面の傾斜面１５によって出射口である開口部２０方向へ偏向させる。
図２（ａ），（ｂ）は光源装置１の積層半導体発光素子２Ｓの断面図を示している。図２（ａ）は、４つの半導体発光素子２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）の表面部３に電極８と裏面部４に電極７をそれぞれ有し、各半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの互いの電極８と電極７とを直列に接続して積層半導体発光素子２Ｓを形成し、１つの光源を構成している。
例えば、４つの半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを直列接続する時、ケース１３の底部１４にリードフレームからなるアノード側パターン１１やカソード側パターン１２を設けたり、電気絶縁性の基板１７上に導電性のアノード側パターン１１やカソード側パターン１２を設けて、これらどちらかのパターン（図２（ａ）ではアノード側パターン１１）に最下位の半導体発光素子２ａの裏面部４の電極７ａを電気的導通が取れるように導電性接着剤１６で接着固定する。
この最下位の半導体発光素子２ａの上部に次の半導体発光素子２ｂを載置し、半導体発光素子２ａの表面部３の電極８ａに電気的導通が取れるように半導体発光素子２ｂの裏面部４の電極７ｂを導電性接着剤１６で接着固定する。
さらに半導体発光素子２ｂの上部に次の半導体発光素子２ｃを載置し、半導体発光素子２ｂの表面部３の電極８ｂに電気的導通が取れるように半導体発光素子２ｃの裏面部４の電極７ｃを導電性接着剤１６で接着固定する。
またさらに半導体発光素子２ｃの上に最上部の半導体発光素子２ｄを載置し、半導体発光素子２ｃの表面部３の電極８ｃに電気的導通が取れるように半導体発光素子２ｄの裏面部４の電極７ｄを導電性接着剤１６で接着固定する。
そして、最上部の半導体発光素子２ｄの表面部３の電極８ｄとカソード側パターン１２とをボンディングワイヤ１０で電気的接続する。
尚、この時、一つの積層半導体発光素子２Ｓを構成する各半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの活性層５から出射される光の発光色を全て同色とすれば、図２（ａ）では図示しないが、ケース１３の傾斜面１５によって開口部２０（出射口）から輝度の高い出射光を得ることができる。
また、各半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの発光色を変えることによって、希望する出射色光を得ることができる。
例えば、各半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの発光色をＲ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）を用いることによって白色の出射光を得ることができる。
この時、半導体発光素子２として、Ｒ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）の３つの半導体発光素子２だけでも良く、発光色がＲ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）の半導体発光素子２の数をコントロールすることによって色温度バランスを正確に制御することができる。
図２（ｂ）は、半導体発光素子２ａ，２ｂの表面部３に電極８と電極７とを有し、各半導体発光素子２ａ，２ｂの互いの電極８と電極７とを並列に接続して積層半導体発光素子２Ｓを形成し、１つの光源を構成している。
例えば、２つの半導体発光素子２ａ，２ｂを直列接続（電気的には並列接続）する時、ケース１３の底部１４にリードフレームからなるアノード側パターン１１やカソード側パターン１２を設けたり、電気絶縁性の基板１７上に導電性のアノード側パターン１１やカソード側パターン１２を設けて、下位の半導体発光素子２ａの裏面部４を接着剤２１で接着固定する。この時、下位の半導体発光素子２ａをどちらかのパターン１１または１２上に設けても良い。
そして、この下位の半導体発光素子２ａの上部に半導体発光素子２ｂを載置し、半導体発光素子２ａの表面部３の電極８ａと半導体発光素子２ｂの表面部３の電極８ｂとを金粒１８によって接合し、これら電極８ａ、電極８ｂとアノード側パターン１１とをボンディングワイヤ９で電気的接続する。
同様に半導体発光素子２ａの表面部３の電極７ａと半導体発光素子２ｂの表面部３の電極７ｂとを金粒１８や導電性接着剤１６によって接合し、これら電極７ａ、電極７ｂとカソード側パターン１２とをボンディングワイヤ９で電気的接続する。
また、半導体発光素子２ａの表面部３と半導体発光素子２ｂの表面部３とは絶縁性の接着剤２１で接着固定しても良い。
図３は、図２（ａ）で示した積層半導体発光素子２Ｓの積層状態が全て一定な積層半導体発光素子２Ｓを１つの基板１７上に複数設けた構成である。ここで、上記積層状態は、積層する数、高さまたは長さであり、図３の例では、各積層半導体発光素子２Ｓを同一高さとしている。
例えば、４つの半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを直列接続した積層半導体発光素子２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３，２Ｓ４）をケース１３の底部１４や電気絶縁性の基板１７上の導電性のアノード側パターン１１に各々積層半導体発光素子２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３，２Ｓ４の最下位の半導体発光素子２ａの裏面部４の電極７を電気的導通が取れるように導電性接着剤１６で接着固定する。
そして、図２（ａ）で示した積層半導体発光素子２Ｓと同様に最上部の半導体発光素子２ｄの表面部３の電極８とカソード側パターン１２とをボンディングワイヤ１０で電気的接続する。
尚、この時各積層半導体発光素子２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３，２Ｓ４）の活性層５から出射される光の発光色を全て同色とすれば、図３では図示しないが、ケース１３の傾斜面１５によって開口部２０（出射口）から輝度の高い光を得ることができる。
また、各積層半導体発光素子２Ｓの発光色を変えることによって、希望する出射色光を得ることができる。
例えば、発光色がＲ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）の積層半導体発光素子２Ｓを用いることによって白色の出射光を得ることができる。
この時、Ｒ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）の３つの積層半導体発光素子２Ｓだけでも良く、発光色がＲ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）の各積層半導体発光素子２Ｓの数をコントロールすることによって色温度バランスを正確に制御することができる。
さらに、各積層半導体発光素子２Ｓの中で各々の半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの発光色をＲ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）として立方体（３次元マトリックス）状に用いれば、白色の出射光を光源装置１全体として得ることができる。
図４は、光源装置１からの出射光の色調が目的に合うように、図２（ａ）で示した積層半導体発光素子２Ｓの積層状態（積層した層の数、高さまたは長さ）が異なる積層半導体発光素子２Ｓを１つの基板１７上に複数設けた構成である。
例えば、４つの半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを直列接続した積層半導体発光素子２Ｓ１，２Ｓ２と、２つの半導体発光素子２ａ，２ｂを直列接続した積層半導体発光素子２Ｓ３と、３つの半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃを直列接続した積層半導体発光素子２Ｓ４とを、ケース１３の底部１４や電気絶縁性の基板１７上の導電性のアノード側パターン１１に各々積層半導体発光素子２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３，２Ｓ４）の最下位の半導体発光素子２ａの裏面部４の電極７を電気的導通が取れるように導電性接着剤１６で接着固定する。
そして、図２（ａ）で示した積層半導体発光素子２Ｓと同様に各々の最上部の半導体発光素子２ｄ、半導体発光素子２ｂ、半導体発光素子２ｃの表面部３の電極８とカソード側パターン１２とをボンディングワイヤ１０で電気的接続する。
尚、この時これら各積層半導体発光素子２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３，２Ｓ４）の活性層５からの出射光は、不図示のケース１３の傾斜面１５によって開口部２０（出射口）から混合された光として出射される。
よって、各積層半導体発光素子２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３，２Ｓ４）の積層状態（積層した層の数、高さまたは長さ）を変えることによって、希望する出射色光を得ることができる。
例えば、発光色がＲ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）の組合せとなるように各積層半導体発光素子２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３，２Ｓ４）を用いることによって白色の出射光を得ることができるが、この時、Ｒ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）の半導体発光素子２の積層状態（積層した層の数、高さまたは長さ）をコントロールすることによって色温度バランスを正確に制御することができる。
さらに、最終的にＲ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）の半導体発光素子２の数が上記と同様の数ならば、各積層半導体発光素子２Ｓの中で各々の半導体発光素子２の発光色をＲ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）を立方体（３次元マトリックス）状に用いることによって、より混合された白色の出射光を光源装置１全体として得ることができる。
尚、各積層半導体発光素子２Ｓに対して荷電電圧や電流等をコントロールするときに各積層半導体発光素子２Ｓとパターン間に抵抗等を挿入しても良い。
特に、単色積層半導体発光素子２Ｓで荷電電圧や電流等が異なる場合にも同様に行うことができる。
図５は、図２（ａ）で示した積層半導体発光素子２Ｓの１側面部６を基板１７に載置し、対向する側面部６が光源装置１のケース１３の開口部２０（出射口）に向くように１つの基板１７上に複数設けた構成である。図５の例では、複数の積層半導体発光素子２Ｓを横向きにして基板１７上に並設される。
例えば、４つの半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを直列接続した積層半導体発光素子２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３）の各々の１側面部６をケース１３の底部１４や電気絶縁性の基板１７上に載置し絶縁性接着剤（後述する図６（ｂ）の絶縁性接着剤２１に相当）で接着固定する。
そして、これら各積層半導体発光素子２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３）の両端である積層した最初の裏面部４の電極７と最終積層した表面部３の電極８とを各導電性のアノード側パターン１１およびカソード側パターン１２とをボンディングワイヤ１０で電気的接続する。
尚、この時これら各積層半導体発光素子２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３）は、不図示のケース１３の開口部２０（出射口）方向へ対向している活性層５からは開口部２０（出射口）方向に直接出射し、傾斜面１５方向に対向している活性層５からは傾斜面１５によって開口部２０（出射口）へ偏向され開口部２０（出射口）方向に出射する。
この時、各積層半導体発光素子２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３）全体を単色光としても良く、各積層半導体発光素子２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３）全体を異なる単色光としても良い。
また、各積層半導体発光素子２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３）の中で各々の半導体発光素子２の発光色をＲ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）を用いることによって各種の出射光を自由にコントロールすることもでき、白色の出射光を光源装置１全体として得ることもできる。
尚、ここでは積層半導体発光素子２Ｓの積層状態（例えば積層する数）が全て一定な積層半導体発光素子２Ｓとしたが、積層半導体発光素子２Ｓの積層状態量（例えば積層する数）が異なる積層半導体発光素子２Ｓを１つの基板１７上に横向きにして複数設けても良い。
また、各積層半導体発光素子２Ｓの積層状態（例えば積層する数）を変えることによって、希望する出射色光を得ることができる。
例えば、各積層半導体発光素子２Ｓの発光色としてＲ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）を用いることによって白色の出射光を得ることができるが、この時、Ｒ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）の半導体発光素子２の積層状態（例えば積層した数または高さ）をコントロールすることによって色温度バランスを正確に制御することができる。
また、最終的にＲ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）の半導体発光素子２の数が上記と同様の数ならば、各積層半導体発光素子２Ｓの中で各々の半導体発光素子２の発光色をＲ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）を立方体（３次元マトリックス）状に用いることによって、より混合された白色の出射光を光源装置１全体として得ることができる。
尚、各積層半導体発光素子２Ｓに対して荷電電圧や電流等をコントロールするときに各積層半導体発光素子２Ｓとパターン間に抵抗等を挿入しても良い。
特に、単色積層半導体発光素子２Ｓで荷電電圧や電流等が異なる場合にも同様に行うことができる。
さらに、複数の半導体発光素子２を物理的（機械的）に直列接続した積層半導体発光素子２Ｓの１側面部６を底部１４に載置するために、１つの積層半導体発光素子２Ｓは各半導体発光素子２間にギャップが無いので、各半導体発光素子２からの出射光が飛び飛びにならず、各種の出射色光を１つの線状光源を再現することができる。
図６（ａ），（ｂ）は、図２（ａ）や図２（ｂ）で示した積層半導体発光素子２Ｓの１側面部６を基板１７に載置して横向きに配置し、対向する１側面部６が光源装置１のケース１３の開口部２０（出射口）に向くように基板１７上に設け、積層半導体発光素子２Ｓの活性層５の部分に対し、この活性層５からの出射光によって励起されて２次発光する波長変換材１９を絶縁性接着剤２１に混入したものを設ける構成である。
尚、ここでは１つの積層半導体発光素子２Ｓで示したが、図５のように積層半導体発光素子２Ｓを１つの基板１７に複数載置しても良い。
図６（ａ）は、図２（ｂ）で示した半導体発光素子２ａ，２ｂの表面部３に電極８と電極７とを有し、互いの電極８と電極７とを並列に接続した積層半導体発光素子２Ｓの各半導体発光素子２ａ，２ｂの活性層５の部分に対し、波長変換材１９を絶縁性接着剤２１に混入したものを設ける構成である。
例えば、２つの半導体発光素子２ａ，２ｂを直列接続（電気的には並列接続）する時、ケース１３の底部１４にリードフレームからなるアノード側パターン１１やカソード側パターン１２を設けたり、電気絶縁性の基板１７上に導電性のアノード側パターン１１やカソード側パターン１２を設けて、これらパターン１１，１２上に絶縁性接着剤２１を設けた上に積層半導体発光素子２Ｓの１側面部６を載置して絶縁性接着剤２１で接着固定する。尚、この時、絶縁性接着剤２１に波長変換材１９を混入させても良い。
ここで、重複する説明は省くが、２つの半導体発光素子２ａ，２ｂを接続した互いの電極８ａ、電極８ｂとアノード側パターン１１および電極７ａ、電極７ｂとカソード側パターン１２をボンディングワイヤ９で電気的接続し、各半導体発光素子２ａ，２ｂの活性層５の部分に対し、半導体発光素子２ａ，２ｂからの出射光によって励起されて２次発光する波長変換材１９を絶縁性接着剤２１に混入したものを設ける。
図６（ｂ）は、半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃの表面部３に電極８と裏面部４に電極７をそれぞれ有し、互いの電極８と電極７とを直列に接続した積層半導体発光素子２Ｓの各半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃの活性層５の部分に対し、波長変換材１９を絶縁性接着剤２１に混入したものを設ける構成である。
例えば、３つの半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃを直列接続する時、ケース１３の底部１４にリードフレームからなるアノード側パターン１１やカソード側パターン１２を設けたり、電気絶縁性の基板１７上に導電性のアノード側パターン１１やカソード側パターン１２を設けて、これらパターン１１，１２上に絶縁性接着剤２１を設けた上に積層半導体発光素子２Ｓの１側面部６を載置して絶縁性接着剤２１で接着固定する。尚、この時、絶縁性接着剤２１に波長変換材１９を混入させても良い。
ここで、重複する説明は省くが、積層半導体発光素子２Ｓの最下位の半導体発光素子２ａの裏面部４の電極７をアノード側パターン１１および最上部の半導体発光素子２ｃの表面部３の電極８をカソード側パターン１２とボンディングワイヤ１０で電気的接続し、各半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃの活性層５の部分に対し、半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃからの出射光によって励起されて２次発光する波長変換材１９を絶縁性接着剤２１に混入したものを設ける。
よって、例えばＩｎＧａＡｌＮ系の半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃの活性層５から青色発光の出射光を側面部６から直接出射し、これら側面部６に半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃからの光によって励起し黄色や橙色等に発光する波長変換材１９（ＹＡＧ系）を混入した透明接着剤２１を側面部６（側面部６の活性層５）に設け、半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ自身の青色発光色と波長変換材１９からの黄色や橙色等に発光色とによって混合された発光色が白色となって、開口部２０に向く１側面部６からは直接、ケース１３の傾斜面１５に対向する側面部６からの光は傾斜面１５で反射されて開口部２０方向に進む。
さらに、半導体発光素子２ａ，２ｂ，２ｃの側面部６以外の表面部３や裏面部４にも波長変換材１９（ＹＡＧ系）を混入した透明接着剤２１を設ければ、ケース１３の傾斜面１５方向に進んで傾斜面１５で反射されて開口部２０方向に進み、開口部２０（出射口）方向に出射光を得ることができる。
ここでは図示しないが、これらケース１３の底部１４に載置した積層半導体発光素子２Ｓ全体を包囲するように底部１４から開口部２０（出射口）まで導光性の接着剤で充填することもできる。また、積層半導体発光素子２Ｓが基板１７に対して横向きに載置した図６（ａ），（ｂ）の光源装置に波長変換材１９を用いた例を説明したが、図１乃至図５に示すような積層半導体発光素子２Ｓを基板１７に対して縦向きに載置した構成に波長変換材１９を採用することもできる。この場合、積層半導体発光素子２Ｓを青色発光の半導体発光素子２で構成し、青色発光の半導体発光素子２の側面部６に波長変換材１９を設けたり、青色発光の半導体発光素子２の活性層５の部分に波長変換材１９を設ける。
このように、複数の半導体発光素子２を物理的（機械的）に直列接続した積層半導体発光素子２Ｓの１側面部６を底部１４に載置するために、各半導体発光素子２間にギャップが無いので、各半導体発光素子２からの出射光が飛び飛びにならず、１つの線光線のような白色出射光を得ることができる。
光源装置１は、インジェクションないしトランスファーモールドタイプによるリードフレームのものや電気絶縁性の基板１７に導電性のパターン１１，１２を設けて半導体発光素子２をダイボンダでボンディングし、ボンディングワイヤ９，１０で導電性のパターン１１，１２にボンディングする。
また、インジェクションないしトランスファーモールドタイプの場合には、パターンをインサート成形によって樹脂にパターン形状を形成した燐青銅材等からなるリードフレームを挿入してリードフレーム上に樹脂成形される。
但し、この時点では半導体発光素子２の載置底部１４やボンディングワイヤ９や１０をボンディングするリードフレームなどの領域および半導体発光素子２から光を出射する開口部２０には何も無い空間である。
図示しないリードフレームは、燐青銅材やアルミニウム等の良質の電気伝導性を有し靭性および塑性を有した材料からなる。
また、リードフレームは、金鍍金等の貴金属の鍍金や銅鍍金後に金鍍金等の処理を施している。これにより、図示しない電極端子等の露出部や半導体発光素子２を載置する部分やボンディングワイヤ９や１０をボンディングする部分等にダイボンダ、ワイヤーボンド等をするときに電気的にリードフレームの表面が酸化しないように防止する。また、電気抵抗を低減させるとともに全体の導電性や電極端子での接触抵抗を低減させる。
また、基板１７は、電気絶縁性を有し、ＡｌＯやＳｉＯを主成分とし、さらにＺｒＯ，ＴｉＯ，ＴｉＣ，ＳｉＣ，ＳｉＮ等の化合物からなり、耐熱性や硬度、強度に優れ、白色系の表面を有し反射効率等の良いセラミック基板や酸化チタン等の白色粉体を混入または塗布させて成形した液晶ポリマー樹脂基板、ガラス布エポキシ樹脂基板等からなる。
さらに、基板１７は、珪素樹脂、紙エポキシ樹脂、合成繊維布エポキシ樹脂および紙フェノール樹脂等の積層板や変成ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートや芳香族ポリエステル等で構成しても良い。
また、導電性のパターン１１や１２は、良導電性金属を真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ（化学蒸着）、エッチング（ウエット、ドライ）等によりパターンを形成する。
積層半導体発光素子２Ｓを構成する半導体発光素子２（図示の例では２ａ〜２ｄの組合せ）は、積層する半導体発光素子２同士の電気的仕様が同じであれば良い。例えば、４元素化合物やＩｎＧａＡｌＰ系、ＩｎＧａＡｌＮ系、ＩｎＧａＮ系等の化合物の高輝度の発光素子で、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＩｎＰサファイア，ＳｉＣ，ＧａＡｓ，ＺｎＳｅ等の基板上に有機金属気相成長法等で製作され、最上部にはＩｎ2 Ｏ3 ，ＳｎＯ2 ，ＩＴＯ等からなる材料でスパッタリング、真空蒸着、化学蒸着等によって透明電極７および８を設ける。
また、半導体発光素子２は、一方の面（表面）にアノード電極７およびカソード電極８ｂを有しているが、裏面側にはアノード電極７およびカソード電極８を設けたり、表面と裏面とに各々一つずつアノード電極７、カソード電極８を設けても良い。
波長変換材１９は、無機物や有機物からなる蛍光顔料や蛍光染料等であり、これら波長変換材１９を無色透明な接着剤２１に混入させて半導体発光素子２の活性層５を有する側面部６に設ける。
例えばケース１３の底部１４と底部１４に載置する半導体発光素子２の１側面部６との間に設けて接着固定し、他の残る３つの側面部６にも同様に波長変換材１９を無色透明な接着材２１に混入させてケース１３の傾斜面１５方向と、開口部２０方向に向く残る３つの側面部６に設ける。
また、ここでは図示しないが、無色透明な接着剤２１に波長変換材１９を混入させ半導体発光素子２の表面部３や裏面部４（側面部６以外の面）に設けても良い。
例えば、ＩｎＧａＡｌＮ系の半導体発光素子２の活性層５から青色発光の出射光を側面部６から直接出射し、これら側面部６に半導体発光素子２からの光によって励起し黄色や橙色等に発光する波長変換材１９（ＹＡＧ系）を混入した透明接着剤２１を側面部６に設け、半導体発光素子２自身の青色発光色と波長変換材１９からの黄色や橙色等に発光色とによって混合された発光色が白色となって、開口部２０に向く側面部６からは直接、ケース１３の傾斜面１５に対向する側面部６からの光は傾斜面１５で反射されて開口部２０方向に進み、残るケース１３の底部１４に対向する載置側の側面部６からの光は半導体発光素子２自身を透過して開口部２０方向に進む。
さらに、半導体発光素子２の側面部６以外の表面部３や裏面部４にも波長変換材１９（ＹＡＧ系）を混入した透明接着剤２１を設けてケース１３の傾斜面１５方向に進んで傾斜面１５で反射されて開口部２０方向に進む。
また、半導体発光素子２の出射光と同色に発光する蛍光材１９を用いて、より鮮明な出射光を出射させても良い。
さらに、接着剤２１は出射光と同色の透明接着剤２１でも良い。また、求める出射光によっては必ずしも透明（クリアーな光）でなくとも良く、濁色性のある出射光の場合には透明でなくとも良い。
ボンディングワイヤ９や１０は、金線等の導電性線からなり、半導体発光素子２のアノード電極とパターンとの間およびカソード電極とパターンとの間をそれぞれボンダによって電気的に接続されている。
ケース１３の底部１４から開口部２０までの空間には、無色透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂等で充填している。これにより、より強く半導体発光素子２を固定するとともに半導体発光素子２からの出射光を空気層に露出せずに光を減衰することなく開口部２０から出射する。さらに、ボンディングワイヤ９や１０を固定し、振動等による断線等を防ぐ目的をなす。
また、充填する樹脂は、半導体発光素子２の出射光と同色に調整した色の透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂等で充填してより鮮明な発光色を出射させる。
さらに、無色透明の樹脂に無機系の蛍光顔料や有機系の蛍光染料等からなる波長変換材１９を混入させた樹脂を充填して半導体発光素子２自身の発光色と半導体発光素子２により励起し発光した半導体発光素子２と異なる波長の光とを混合させた光を出射させてより鮮明な色度調整をしたり、活性層５上に設けた波長変換材１９での波長変換量が少ない場合に波長変換光を補充する役目を行う。
ケース１３は、変成ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン４６や芳香族系ポリエステル等からなる液晶ポリマなどの絶縁性の有る樹脂材料に、光の反射性を良くするとともに遮光性を得るために酸化チタン等の白色粉体を混入させたものを加熱射出成形によって開口部２０を有するような形状に成形する。
また、ケース１３は、開口部２０から底部１４までの内側壁を傾斜面１５にし、半導体発光素子２からの出射光（半導体発光素子２の２つの側面部６と表面部３および裏面部４からの出射光）と、これら半導体発光素子２からの出射光を波長変換した光を傾斜面１５で反射して開口部２０から出射するようにする。
尚、傾斜面１５の表面は完全に鏡面でなくとも良く、微細な凹凸の加工を施して広がりの有る反射光を得ることができるとともに充填する透明樹脂との結合（接合）強度を高めることができる。
図示しないが電極端子は、リードフレームをそのまま用いたり、電気伝導性の良いアルミニウムや銅等を基材とし、表面を貴金属等で鍍金を施してケース１３の１側面や底部裏から外部に露出するように設ける。
このように、電気的には並列接続や直列接続を有して、複数の半導体発光素子２を物理的に（機械的に）直列に積層接続した積層半導体発光素子２Ｓによって、平面方向に広げずに高輝度の出射光を得ることができる。
また、これら積層半導体発光素子２Ｓを１つの基板に複数備えることによって多色および色温度のコントロールを容易にできる。
さらに、この積層半導体発光素子２Ｓを積層方向に対して横方向に載置することによって１本の線状光源とすることができる。
またさらに、活性層の部分に波長変換材を設けることによって単一の波長の出射光を得て、より高輝度の出射光を得ることができたり多色および色温度のコントロールを容易にすることができる。
小型なモバイル製品のバックライト用光源から大型の液晶表示装置等のバックライト用光源などに適し、特に半導体発光素子であるため動作速度や動作温度範囲が広く例えばカーナビやファクシミリ光源等の使用環境に対しても十分対応することができる。
本発明に係る光源装置の略斜視図である。 （ａ），（ｂ）本発明に係る光源装置の略断面図である。 本発明に係る光源装置の略斜視図である。 本発明に係る光源装置の略斜視図である。 本発明に係る光源装置の略斜視図である。 （ａ），（ｂ）本発明に係る光源装置の略斜視図である。 従来の光源装置の略斜視図である。 従来の光源装置の略斜視図である。 従来の光源装置の略斜視図である。
符号の説明
１ 光源装置
２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ） 半導体発光素子
２Ｓ（２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ３，２Ｓ４） 積層半導体発光素子
３ 表面部
４ 裏面部
５ 活性層
６ 側面部
７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ） 電極（アノード）
８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ） 電極（カソード）
９，１０ ボンディングワイヤ
１１ アノード側パターン
１２ カソード側パターン
１３ ケース
１４ 底部
１５ 傾斜面
１６ 導電性接着剤
１７ 電気絶縁性基板
１９ 波長変換材
２０ 開口部
２１ 絶縁性の接着剤

Claims (8)

  1. 表面部または／および裏面部に電極を有する半導体発光素子を前記表面部または／および前記裏面部方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子とし、該積層半導体発光素子を一つの光源としたことを特徴とする光源装置。
  2. 表面部または／および裏面部に電極を有する半導体発光素子を前記表面部または／および前記裏面部方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子とし、該積層半導体発光素子の前記表面部と前記裏面部とに直交する一つの側面部側を一つの基板に載置し、一つの光源としたことを特徴とする光源装置。
  3. 表面部または／および裏面部に電極を有する半導体発光素子を前記表面部または／および前記裏面部方向に複数積層接続して一対の電極から電力を供給する積層半導体発光素子とし、該積層半導体発光素子の前記表面部と前記裏面部とに直交する一つの側面部側を一つの基板に載置し、前記積層半導体発光素子を前記一つの基板に対して平行に複数並設し、一つの光源としたことを特徴とする光源装置。
  4. 前記半導体発光素子は、赤色発光、青色発光および緑色発光の単色発光または混合発光からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置。
  5. 前記積層半導体発光素子は、積層する半導体発光素子の発光色を赤色、青色および緑色のいずれかの同一発光色とし、赤色発光の積層発光半導体発光素子、青色発光の積層半導体発光素子、緑色発光の積層半導体発光素子の各々の積層状態が異なって一つの基板に載置し、一つの光源としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置。
  6. 前記積層半導体発光素子が青色発光の半導体発光素子からなり、この青色発光の半導体発光素子の側面部に対し、この青色発光の半導体発光素子によって励起され略黄色に発光する波長変換材を設けることを特徴とする請求項２または請求項３記載の光源装置。
  7. 前記積層半導体発光素子が青色発光の半導体発光素子からなり、この青色発光の半導体発光素子の活性層の部分に対し、青色発光の半導体発光素子によって励起され略黄色に発光する波長変換材を設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置。
  8. さらに側面部側からの放射光を装置の出射口方向に反射する傾斜面を、前記積層半導体発光素子の載置面と前記出射口とを接続するように設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置。
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