JP2014042074A - 発光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子が発する光を効率的に利用しつつ、板状の光波長変換材料を用いて発光素子が発する光を適切に波長変換する。
【解決手段】発光モジュール１０において、複数の光波長変換部材２２は、各々が板状に形成されると共に、複数の半導体発光素子１４の各々の第１発光面１４ａにそれぞれが対向するよう並設される。反射部材２０は、複数の半導体発光素子１４のうち互いに隣り合う一対の半導体発光素子１４を区分けるよう、一対の半導体発光素子１４の間から、複数の光波長変換部材２２のうちその一対の半導体発光素子１４の各々にそれぞれが対向する一対の光波長変換部材２２の間にわたって延在する。反射部材２０は、一対の半導体発光素子１４の第２発光面１４ｂの各々に対向し、頂部２０ｃに近づくにしたがって第２発光面１４ｂから離間するよう傾斜する反射面２０ｂを有する。反射部材２０は、シリコンによって形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光モジュールに関し、特に発光素子とその発光素子が発する光を波長変換して出射する光波長変換部材とを備えるに関する。

従来から、蛍光体などを用いてＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子が発する光を波長変換することにより、発光素子が発する光の色とは異なる色の光を出射する発光モジュールを得る技術が知られている。これに対し、光の波長を変換するときの変換効率を増大させるべく、例えば波長変換材料を含むセラミック層を発光層によって放出された光の経路内に配置する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。一方、前走車にグレアを与えることなく視認性を向上させるべく、例えば複数のＬＥＤを点消灯制御して複数の照射パターンのうち選択された照射パターンを形成させる車両用灯具が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、例えば、小型軽量で所要の配光特性を得るべく、平面配列されたＬＥＤを表面に有する面状集積光源と、発光部を露呈させる開口部を有するマスクと、マスクの開口部内に充填された蛍光体と、を備える車両用灯具が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００６−５３６７号公報 特開２００７−１７９９６９号公報 特開２００８−１０２２８号公報

例えば結晶成長に用いたサファイアなどの基板をそのまま用いた発光素子では、その基板を導波した光が発光素子の側面からも出射する。この側面から発せられる光を適切に波長変換することができなければ、上方から見た発光素子の光の色と側方から見た発光素子の色とが異なる、いわゆる色分離が生じる。これに対し、例えば上述の特許文献３に記載するようにこの色分離を回避すべく発光素子の側面に対向する反射面を設けて側面から発せられる光を出射させるべき方向に反射する技術が考えられる。しかしながら、例えば特許文献１に記載されるようなセラミック層などの板状部材によって発光素子が発する光を波長変換する場合、マスクの開口部に蛍光体を充填して硬化させるといった特許文献３に記載するような方法では波長変換材料を配置することは困難である。

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、発光素子が発する光を効率的に利用しつつ、板状の光波長変換材料を用いて発光素子が発する光を適切に波長変換することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の発光モジュールは、互いに離間するよう並設され、各々が第１発光面および第１発光面に接する第２発光面を有する複数の発光素子と、各々が板状に形成されると共に、複数の発光素子の各々の第１発光面にそれぞれが対向するよう並設され、対向する発光素子が発する光をそれぞれが波長変換して出射する複数の光波長変換部材と、複数の発光素子のうち互いに隣り合う一対の発光素子を区分けるよう、一対の発光素子の間から、複数の光波長変換部材のうち一対の発光素子の各々にそれぞれが対向する一対の光波長変換部材の間にわたって延在する反射部材と、を備える。反射部材は、一対の発光素子のうち少なくとも一方の発光素子の第２発光面に対向しその一方の発光素子に対向する光波長変換部材の入射面に近づくにしたがって一方の発光素子の第２発光面から離間するよう傾斜する反射面を有する。

この態様によれば、複数の半導体発光素子が並設される場合においても、半導体発光素子第２発光面から発せられる光を光波長変換部材の入射面に向けて反射させることができる。このため、第２発光面から発せられる光も効率的に利用しつつ、板状の光波長変換材料を用いて発光素子が発する光を適切に波長変換することができる。

反射部材は、シリコンによって形成されてもよい。反射部材をシリコンで形成することにより、例えばエッチングなど手法を用いて、反射率が高く上述のように傾斜させた反射面を簡易に形成することができる。

反射部材は、反射面に接すると共に反射面よりも光波長変換部材から離間した位置において発光素子の第１発光面と垂直に延在する垂直面をさらに有してもよい。

この態様によれば、このような垂直面を設けない場合に比べ、反射面の角度を維持したまま反射部材を第２発光面により近づけることが可能となる。このため、発光素子と反射部材との間に生じる低輝度部分を削減することができ、輝度の均一性を高めることができる。

反射部材は、その反射部材によって区分けられる一対の光波長変換部材の少なくとも一方の出射面から突出するよう形成されてもよい。

この態様によれば、一対の光波長変換部材の出射面をより明確に区分けることができる。このため、例えば複数の発光素子の一部を点灯させるような制御を実行する場合においても、点灯している領域と消灯している領域との境界を明確にすることができる。

反射部材によって区分けられる一対の光波長変換部材の少なくとも一方は、その反射部材の反射面に載置されてもよい。

これにより、反射面を光波長変換部材の載置面としても機能させることができる。このため、光波長変換部材の中を導波した光を光波長変換部材の出射面に反射させることができる。このため、発光素子が発する光をより有効に利用することができる。

本発明によれば、発光素子が発する光を効率的に利用しつつ、板状の光波長変換材料を用いて発光素子が発する光を適切に波長変換することができる。

第１の実施形態に係る発光モジュールの上面図である。 図１のＰ−Ｐ断面図である。 第２の実施形態に係る発光モジュールの断面図である。 （ａ）は、第３の実施形態に係る発光モジュールの断面図であり、（ｂ）は、実装基板に実装された半導体発光素子の拡大図であり、（ｃ）は、反射部材の拡大図であり、（ｄ）は、もう一方の反射部材の拡大図である。 （ａ）は、第４の実施形態に係る発光モジュールの断面図であり、（ｂ）は、実装基板に実装された半導体発光素子の拡大図であり、（ｃ）は、反射部材の拡大図であり、（ｄ）は、もう一方の反射部材の拡大図である。 第５の実施形態に係る発光モジュールの断面図である。 第６の実施形態に係る発光モジュールの断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る発光モジュール１０の上面図であり、図２は、図１のＰ−Ｐ断面図である。以下、図１および図２の双方に関連して発光モジュール１０の構成について説明する。

発光モジュール１０は、実装基板１２、半導体発光素子１４、反射部材１８、反射部材２０、および光波長変換部材２２を有する。半導体発光素子１４は、正方形状の主となる発光面である第１発光面１４ａと、各々が第１発光面１４ａに直角に接する４つの第２発光面１４ｂと、第１発光面１４ａの裏面１４ｃと、の６面を有する板状に形成される。なお、第１発光面１４ａと第２発光面１４ｂとは直角以外の角度で互いに接してもよい。

実装基板１２は、ＡｌＮなど熱伝導性が高い材料によって平板状に形成される。この実装基板１２の実装面１２ａに、各々の第１発光面１４ａが実装面１２ａと平行となるよう複数の半導体発光素子１４が実装される。実装基板１２は、これら複数の半導体発光素子１４が実装可能な面積を有する。第１の実施形態では、複数の半導体発光素子１４は、半導体発光素子１４は、互いに離間するよう一列に並設される。しかし、複数の実装基板１２が複数列を構成するよう並設されるなど、平面上に複数の実装基板１２が並設されてもよい。

半導体発光素子１４は、いわゆるフリップチップのものが採用される。実装基板１２の実装面１２ａには電極（図示せず）が設けられており、複数の半導体発光素子１４の裏面１４ｃがＡｕバンプ１６を介してこの電極に接続される。この電極は、複数の半導体発光素子１４の各々に独立して電流を供給できるよう複数の半導体発光素子１４の各々と電源とをスイッチング回路を介して互いに接続する。これにより、複数の半導体発光素子１４の各々を独立して点灯制御や調光制御をすることが可能となる。なお、実装面１２ａに設けられた電極は、複数の半導体発光素子１４に同時に電力を供給することができるよう、複数の半導体発光素子１４を電気的に直列または並列に接続するよう設けられてもよい。

半導体発光素子１４は、ＬＥＤ素子によって構成される。第１の実施形態では、半導体発光素子１４として、青色の波長の光を主として発する青色ＬＥＤが採用されている。具体的には、半導体発光素子１４は、ＩｎＧａＮ系半導体層を結晶成長させることにより形成されるＩｎＧａＮ系ＬＥＤ素子によって構成されている。なお、半導体発光素子１４を形成するための材料はこれに限られず、例えばＩｎＮ、ＡｌＧａＮ、ＡＩＮのいずれかであってもよい。

半導体発光素子１４は、例えば１ｍｍ角のチップとして形成され、発する青色光の中心波長は４７０ｎｍとなるよう設けられている。なお、半導体発光素子１４の構成や発する光の波長が上述したものに限られないことは勿論であり、半導体発光素子１４は青以外の波長の光を主として発するものが採用されてもよい。

光波長変換部材２２は、複数の半導体発光素子１４の各々に対応するよう複数設けられる。光波長変換部材２２の各々は板状に形成される。光波長変換部材２２は、複数の半導体発光素子１４の各々の第１発光面１４ａにそれぞれの入射面２２ａが対向するよう並設される。光波長変換部材２２は、入射面２２ａが第１発光面１４ａに接着され半導体発光素子１４に固定される。このとき、シリコーン系、ゾルゲルシリカ系、フッ素系、無機ガラス系など耐光性に優れた接着剤を使用する。光波長変換部材２２は、対向する半導体発光素子１４が発する光をそれぞれが波長変換して出射する。

光波長変換部材２２は、いわゆる発光セラミック、または蛍光セラミックと呼ばれるものであり、青色光によって励起される蛍光体であるＹＡＧ（Yttrium Alminum Garnet）粉末を用いて作成されたセラミック素地を焼結することにより得ることができる。このような光波長変換セラミックの製造方法は公知であることから詳細な説明は省略する。なお、光波長変換部材２２は、焼結セラミックに限定されず、例えばアモルファス、多結晶、単結晶のものを含み、結晶構造などによって限定されない。

また、光波長変換部材２２には、透明なものが採用されている。第１の実施形態において「透明」とは、変換波長域の光の全光線透過率が４０％以上のことを意味するものとする。発明者の鋭意なる研究開発の結果、変換波長域の光の全光線透過率が４０％以上の透明な状態であれば、光波長変換部材２２において光の波長を適切に変換できると共に、各々を通過する光の光度の減少も適切に抑制できることが判明した。したがって、光波長変換部材２２をこのように透明な状態にすることによって、半導体発光素子１４が発する光をより効率的に変換することができる。

また、光波長変換部材２２は有機系バインダーレスの無機物で構成され、有機系バインダーなどの有機物を含有する場合に比べて耐久性の向上が図られている。このため、例えば発光モジュール４０に１Ｗ（ワット）以上の電力を投入することが可能となっており、発光モジュール４０が発する光の輝度、光度、および光束を高めることが可能となっている。なお、光波長変換部材２２にバインダーが含まれていてもよい。

光波長変換部材２２は、半導体発光素子１４が主として発する青色光の波長を変換して黄色光を出射する。このため、発光モジュール４０からは、光波長変換ユニット５２をそのまま透過した青色光と、光波長変換部材２２によって波長変換され出射された黄色光との合成光である白色光が出射する。

半導体発光素子１４は、例えばサファイアなどの結晶成長用基板上に半導体層を単結晶成長させることにより形成される。第１の実施形態に係る半導体発光素子１４は、この結晶成長用基板が除去されずに残されたものが使用されている。このため、この結晶成長用基板を導波した光が発光素子の側面からも出射する。また、第２発光面１４ｂのうち半導体層の部分からも光は発せられる。なお、結晶成長用基板が除去されたものが半導体発光素子１４として使用されてもよい。第１発光面１４ａから発せられる光だけでなく、このように第２発光面１４ｂから発せられる光も適切に波長変換できなければ、いわゆる色分離が生じるおそれがある。

このため、第１の実施形態では、発光モジュール１０に反射部材１８が設けられる。反射部材１８は、矩形の枠状に形成され、断面は四角形状に形成される。反射部材１８は、複数の半導体発光素子１４のすべてを囲うように実装基板１２の実装面１２ａに載置され、下面１８ａが実装面１２ａに接着され実装基板１２に固定される。このとき、シリコーン系、ゾルゲルシリカ系、フッ素系、無機ガラス系など耐光性に優れた接着剤を使用する。なお、反射部材１８は、ハンダ接合、表面活性化接合、または陽極酸化接合などによって実装基板１２に接合されてもよい。

反射部材１８は、枠の内面に反射面１８ｃを有する。反射面１８ｃは、一列に並ぶ複数の半導体発光素子１４の各々の第２発光面１４ｂのうち、互いに対向する第２発光面１４ｂ以外の第２発光面１４ｂに対向する。したがって、反射面１８ｃは、複数の半導体発光素子１４の各々の第２発光面１４ｂのうち、半導体発光素子１４の並設方向と平行な第２発光面１４ｂに対向し、また、両端部に位置する半導体発光素子１４の各々の外側の第２発光面１４ｂにも対向する。

反射面１８ｃは、上面１８ｂに近づくにしたがって、対向する第２発光面１４ｂから離間するよう傾斜する。このように反射面１８ｃを形成することにより、半導体発光素子１４の第２発光面１４ｂから発せられた光を光波長変換部材２２の入射面２２ａに向けて反射することができる。このため、第２発光面１４ｂから発せられた光も有効利用することが可能となり、反射面１８ｃを設けない場合に比べ発光モジュール１０が発する光の輝度や光度を高めることができる。

反射部材２０は、複数の半導体発光素子１４のうち互いに隣り合う一対の半導体発光素子１４を区分けるよう、一対の半導体発光素子１４の間から、複数の光波長変換部材２２のうち一対の半導体発光素子１４の各々にそれぞれが対向する一対の光波長変換部材２２の間にわたって延在する。半導体発光素子１４は一列に配設されるため、反射部材２０は、半導体発光素子１４の個数より１つ少ない個数設けられる。なお、複数の半導体発光素子１４が複数列を構成するよう平面上に並設された場合も、反射部材２０は、互いに隣り合う一対の半導体発光素子１４を区分けるよう両者の間に配置される。

反射部材２０は、下面２０ａと、下面２０ａに対し各々が同じ角度で接する一対の反射面２０ｂと、を側面として含む三角柱状に形成される。反射部材２０は、下面２０ａが実装基板１２の実装面１２ａに接着され固定される。接着剤の種類は上述と同様である。なお、反射部材２０は、ハンダ接合、表面活性化接合、または陽極酸化接合などによって実装基板１２に接合されてもよい。

一対の反射面２０ｂの各々は、その反射部材２０によって区分けられる一対の半導体発光素子１４の各々に対向する。一対の反射面２０ｂの各々は、互いに交わる頂部２０ｃに近づくにしたがって、対向する第２発光面１４ｂから離間するよう傾斜する。これにより、複数の半導体発光素子１４が実装される場合においても、隣り合う一対の光波長変換部材２２の間における低輝度部分の発生を抑制することができ、また、半導体発光素子１４の各々が発する光を効率的に利用することができる。なお、反射面２０ｂは、一対の半導体発光素子１４のうち少なくとも一方の第２発光面１４ｂに対向するよう設けられていてもよい。

反射部材２０は、その反射部材２０によって区分けられる一対の光波長変換部材２２の双方から突出するよう形成される。反射部材２０の突出部分の高さ、すなわち光波長変換部材２２の出射面２２ｂから反射部材２０の頂部２０ｃまでの突出部高さＨ１は、１μｍ以上１００μｍ以下とされている。なお反射部材２０は、その反射部材２０によって区分けられる一対の光波長変換部材２２の一方から突出するよう形成されてもよい。

また、反射部材２０によって区分けられる一対の光波長変換部材２２の各々は、その反射部材２０の一対の反射面２０ｂの各々に載置される。また、光波長変換部材２２の各々は、反射部材１８の反射面１８ｃにも載置される。光波長変換部材２２は、反射面１８ｃおよび反射面２０ｂに接着され固定される。接着剤の種類は上述と同様である。

このように反射面１８ｃおよび反射面２０ｂに載置すべく、光波長変換部材２２の側面２２ｃは、出射面２２ｂに近づくほど光波長変換部材２２の中心からの距離が広がるよう傾斜する。光波長変換部材２２は、ダイシングの際に傾斜する側面２２ｃが設けられる。光波長変換部材２２は、入射面２２ａに対する４つの側面２２ｃの各々の傾斜角度が、第１発光面１４ａに対する反射面１８ｃの傾斜角度、および第１発光面１４ａに対する反射面２０ｂの傾斜角度と同一となるよう形成されている。このため、光波長変換部材２２を反射部材１８の反射面１８ｃおよび反射部材２０の反射面２０ｂに載置すると、光波長変換部材２２の４つの側面２２ｃは、それぞれ反射部材１８の反射面１８ｃおよび反射部材２０の反射面２０ｂに接する。

これにより、光波長変換部材２２の内部を導波して側面２２ｃに達した光を出射面２２ｂに向けて反射させることができる。このため、半導体発光素子１４が発する光をより有効に利用することが可能となる。なお、反射部材２０によって区分けられる一対の光波長変換部材の一方がその反射部材２０の一対の反射面２０ｂの一方に載置されてもよい。

反射部材１８と反射部材２０とは、シリコンによって一体的に形成される。反射部材１８の上面１８ｂと、反射部材２０の頂部２０ｃとは同じ高さとなる。反射部材１８および反射部材２０を製造する場合、まず平板状の単結晶シリコンの基板に対し、反射部材１８の上面１８ｂおよび反射部材２０の頂部２０ｃの各々に相当する部分にマスキングを施す。次にマスキングした側からウエットエッチングを施し、反射面１８ｃおよび反射面２０ｂを形成する。

反射部材１８および反射部材２０をシリコンによって形成することにより、反射面１８ｃおよび反射面２０ｂを上面１８ｂに対して５４．７°と正確な傾斜角度で形成することができる。また、反射部材１８および反射部材２０をシリコンによって形成することにより、表面を容易に滑らかにすることができ、高い反射効率を実現することができる。反射面１８ｃおよび反射面２０ｂを形成後、マスキングを除去する。なお、反射部材１８および反射部材２０がシリコン以外の材料によって形成されてもよいことは勿論である。

反射部材１８および反射部材２０の表面には、例えばアルミニウムまたは銀を蒸着させることによって反射率を８５％以上とした反射膜が設けられる。適切な電流の供給を実現すべく、この反射膜は、反射部材１８であれば下面１８ａよりも５μｍ以上の部分に設けられ、反射部材２０であれば下面２０ａよりも５μｍ以上の部分に設けられる。

なお、反射部材１８および反射部材２０は、シリコン以外の材料によって形成されてもよい。反射部材１８は、上面１８ｂに対する反射面１８ｃの傾斜角度が２０°以上７０°以下となるよう形成されてもよい。反射部材２０は、上面１８ｂに対する反射面２０ｂの傾斜角度が２０°以上７０°以下となるよう形成されてもよい。

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係る発光モジュール４０の断面図である。なお、図３は、図２と同様に一列に並ぶ半導体発光素子１４の各々の中心を通過する平面によって切断したときの断面図を示している。第１の実施形態のような発光モジュールの上面図は省略する。以下、第１の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。発光モジュール４０は、反射部材１８に代えて反射部材４４が設けられ、反射部材２０に代えて反射部材４６が設けられる以外は、第１の実施形態に係る発光モジュール１０と同様に構成される。

反射部材４６は、下面４６ａおよび一対の反射面４６ｂを３側面とする三角柱状に形成される。一対の反射面４６ｂの各々は、下面４６ａに互いに同じ角度で接する。下面４６ａに対する一対の反射面４６ｂの各々の傾斜角度は、第１の実施形態に係る反射部材２０の反射面２０ｂと下面２０ａとの傾斜角度と同一である。反射部材４６は、下面４６ａが実装面１２ａに接着され実装基板１２に固定される。接着剤の種類は上述と同様である。なお、反射部材４６は、ハンダ接合、表面活性化接合、または陽極酸化接合などによって実装基板１２に接合されてもよい。

反射部材４６は、複数の半導体発光素子１４のうち互いに隣り合う一対の半導体発光素子１４を区分けるよう、一対の半導体発光素子１４の間に配置される。反射部材４６は、下面４６ａが実装面１２ａに接着され実装基板１２に実装される。これにより反射部材４６は、一対の半導体発光素子１４の間から、複数の光波長変換部材２２のうち一対の半導体発光素子１４の各々にそれぞれが対向する一対の光波長変換部材２２の間にわたって延在する。

反射部材４６は、一対の反射面４６ｂを有する。第２の実施形態においても、一対の反射面４６ｂの各々は、その反射部材４６によって区分けられる一対の半導体発光素子１４の各々に対向する。反射面４６ｂは、上方に進むほど一方の半導体発光素子１４の第２発光面１４ｂから離間するよう傾斜する。

反射部材４６は、その反射部材４６によって区分けられる一対の光波長変換部材２２の双方の出射面２２ｂから突出するよう形成される。反射部材４６の突出部高さは、第１の実施形態に係る反射部材２０と同様である。ここで、発光モジュール４０を容易に扱うためには、この突出する部分にも機械的な強度が求められる。

このため、反射部材４６には上面４６ｃが設けられる。上面４６ｃは、下面４６ａと平行となるよう一対の反射面４６ｂが交わる頂部が平坦に削り取られた形状に形成される。この上面４６ｃの上面幅Ｗ１は、５μｍ以上１００μｍ以下とされている。このように、反射部材４６のうち光波長変換部材２２の出射面２２ｂから突出する部分において、鋭角な頂部を設けることを回避することにより、反射部材４６の機械的な強度を高めることができる。

反射部材４４は、下面４４ａ、上面４４ｂ、および反射面４４ｃを有する。反射部材４４は、下面４４ａと上面４４ｂとの間の距離が、反射部材４６の下面４６ａと反射面４６ｂとの間の距離と同一となるよう形成されていること以外は、第１の実施形態に係る反射部材１８と同様に形成される。反射部材４４は、複数の半導体発光素子１４のすべてを囲うように実装基板１２の実装面１２ａに載置され、下面４４ａが実装面１２ａに接着され実装基板１２に固定される。接着剤の種類は上述と同様である。なお、反射部材４４は、ハンダ接合、表面活性化接合、または陽極酸化接合などによって実装基板１２に接合されてもよい。

反射面４４ｃは、一列に並ぶ複数の半導体発光素子１４の各々の第２発光面１４ｂのうち、互いに対向する第２発光面１４ｂ以外の第２発光面１４ｂに対向する点は、第１の実施形態に係る反射面１８ｃと同様である。また反射面４４ｃは、上面４４ｂに近づくにしたがって、対向する第２発光面１４ｂから離間するよう傾斜する点も第１の実施形態に係る反射面１８ｃと同様である。

反射部材４４および反射部材４６はシリコンによって一体的に形成される。反射部材４４および反射部材４６を製造する場合、まず平板状の単結晶シリコンの基板に対し、反射部材４４の上面４４ｂおよび反射部材４６の上面４６ｃの各々に相当する部分にマスキングを施す。次にマスキングした側からウエットエッチングを施し、反射面４４ｃおよび反射面４６ｂを形成する。こうして反射面４４ｃおよび反射面４６ｂを上面４４ｂに対して５４．７°の傾斜角度で形成することができる。反射面４４ｃおよび反射面４６ｂを形成後、マスキングを除去する。なお、反射部材４４および反射部材４６がシリコン以外の材料によって形成されてもよいことは勿論である。

反射部材４４および反射部材４６の表面には、例えばアルミニウムまたは銀を蒸着させることによって反射率を８５％以上とした反射膜が設けられる。適切な電流の供給を実現すべく、この反射膜は、反射部材４４であれば下面４４ａよりも５μｍ以上の部分に設けられ、反射部材４６であれば下面４６ａよりも５μｍ以上の部分に設けられる。

なお、反射部材４４および反射部材４６は、シリコン以外の材料によって形成されてもよい。反射部材４４は、上面４４ｂに対する反射面４４ｃの傾斜角度が２０°以上７０°以下となるよう形成されてもよい。反射部材４６は、上面４４ｂに対する反射面４６ｂの傾斜角度が２０°以上７０°以下となるよう形成されてもよい。

（第３の実施形態）
図４（ａ）は、第３の実施形態に係る発光モジュール８０の断面図である。なお、図４（ａ）は、図２と同様に一列に並ぶ半導体発光素子１４の各々の中心を通過する平面によって切断したときの断面図を示している。第１の実施形態のような発光モジュールの上面図は省略する。

発光モジュール８０は、実装基板８２、半導体発光素子１４、反射部材８４、反射部材８６、および光波長変換部材８８を有する。実装基板８２は、第１の実施形態に係る実装基板１２と同様の材質にて板状に形成される。複数の半導体発光素子１４が一列に実装基板８２の実装面８２ａに実装される点は第１の実施形態と同様である。但し、後述するように、複数の半導体発光素子１４は、第１の実施形態よりも短い配置間隔で実装基板８２の実装面８２ａに実装される。このため実装基板８２の全長や実装面８２ａに形成される電極の間隔が実装基板１２よりも短くなっている。

光波長変換部材８８は、複数の半導体発光素子１４の各々に対応するよう複数設けられる。光波長変換部材８８の各々は板状に形成される。光波長変換部材８８は、複数の半導体発光素子１４の各々の第１発光面１４ａにそれぞれの入射面８８ａが対向するよう並設される。光波長変換部材８８の各々は、入射面８８ａが第１発光面１４ａに接着され半導体発光素子１４に固定される。接着剤の種類は上述と同様である。光波長変換部材８８の各々は、対向する半導体発光素子１４が発する光を波長変換して出射する。

光波長変換部材８８の材質は、第１の実施形態に係る光波長変換部材２２と同様である。したがって光波長変換部材８８は、半導体発光素子１４が主として発する青色光の波長を変換して黄色光を出射する。このため、発光モジュール８０からは、光波長変換部材８８をそのまま透過した青色光と、光波長変換部材８８によって波長変換され出射された黄色光との合成光である白色光が出射する。

反射部材８４は、複数の半導体発光素子１４のすべてを囲う大きさを有する矩形の枠状に形成され、断面は四角形状に形成される。反射部材８４は、複数の半導体発光素子１４すべてを囲うように実装基板１２の実装面１２ａに載置され、下面８４ａが実装面１２ａに接着され実装基板１２に固定される。接着剤の種類は上述と同様である。なお、反射部材８４は、ハンダ接合、表面活性化接合、または陽極酸化接合などによって実装基板１２に接合されてもよい。

反射部材８４は、枠の内面に反射面８４ｃを有する。反射面８４ｃは、第１の実施形態に係る反射面１８ｃと同様に、一列に並ぶ複数の半導体発光素子１４の各々の第２発光面１４ｂのうち、互いに対向する第２発光面１４ｂ以外の第２発光面１４ｂに対向する。反射面８４ｃは、上面８４ｂに近づくにしたがって第２発光面１４ｂから離間するよう傾斜する。反射面８４ｃの傾斜角度は第１の実施形態に係る反射面１８ｃと同様である。

反射部材８４は、反射面８４ｃに接すると共に反射面８４ｃよりも光波長変換部材８８から離間した位置において実装面１２ａと垂直に延在する垂直面８４ｄを有する。このような垂直面８４ｄを設けることにより、反射部材８４と半導体発光素子１４の第２発光面１４ｂに近づけることができ、両者の間における低輝度部分の発生を抑制することができる。

反射部材８６は、複数の半導体発光素子１４のうち互いに隣り合う一対の半導体発光素子１４を区分けるよう、一対の半導体発光素子１４の間から、複数の光波長変換部材８８のうちその一対の半導体発光素子１４の各々にそれぞれが対向する一対の光波長変換部材８８の間にわたって延在する。

半導体発光素子１４は一列に配設されるため、反射部材８６は、半導体発光素子１４の個数より１つ少ない個数設けられる。なお、複数の半導体発光素子１４が複数列を構成するよう平面上に並設された場合も、反射部材８６は、互いに隣り合う一対の半導体発光素子１４を区分けるよう両者の間に配置される。

第３の実施形態では、反射部材８６は、下面８６ａと、下面８６ａに垂直に接する一対の垂直面８６ｄと、一対の垂直面８６ｄの各々と同じ角度でそれぞれが傾斜する一対の反射面８６ｂとを側面として含む五角柱状に形成される。反射部材８６は、下面８６ａが実装面８２ａに接着され実装基板８２に固定される。接着剤の種類は上述と同様である。なお、反射部材８６は、ハンダ接合、表面活性化接合、または陽極酸化接合などによって実装基板８２に接合されてもよい。

このとき一対の反射面８６ｂの各々は、隣り合う一対の半導体発光素子１４の各々の第２発光面１４ｂに対向する。なお、反射面８６ｂは、一対の半導体発光素子１４のうち少なくとも一方の第２発光面１４ｂに対向するよう設けられていてもよい。

一対の反射面８６ｂの各々は、互いに交じり合う頂部８６ｃに近づくにしたがって、対向する第２発光面１４ｂから離間するよう傾斜する。このように反射部材８６を設けることにより、複数の半導体発光素子１４を並設させた場合においても、半導体発光素子１４同士の間における低輝度部分の発生を抑制することができ、また、半導体発光素子１４の各々が発する光を効率的に利用することができる。なお、反射面８６ｂは、一対の半導体発光素子１４のうち少なくとも一方の第２発光面１４ｂに対向するよう設けられていてもよい。

一対の垂直面８６ｄの各々は、一対の反射面８６ｂの各々の下端に接すると共に、反射面８６ｂよりも光波長変換部材８８から離間した位置において第１発光面１４ａおよび実装面８２ａと垂直に延在する。このような垂直面８６ｄを設けることにより、互いに隣接する一対の半導体発光素子１４の間においても、反射部材８６と半導体発光素子１４の第２発光面１４ｂに近づけることができ、両者の間における低輝度部分の発生を抑制することができる。

反射部材８６は、その反射部材８６によって区分けられる一対の光波長変換部材８８の双方から突出するよう形成される。反射部材８６の突出部高さは、第１の実施形態に係る反射部材２０と同様である。なお反射部材８６は、その反射部材８６によって区分けられる一対の光波長変換部材８８の一方から突出するよう形成されてもよい。

また、反射部材８６によって区分けられる一対の光波長変換部材８８の各々は、その反射部材８６の一対の反射面８６ｂの各々に載置される。また、光波長変換部材８８の各々は、反射部材８４の反射面８４ｃにも載置される。

このように反射面８６ｂに載置すべく、光波長変換部材８８の側面８８ｃは、出射面８８ｂに近づくにしたがって光波長変換部材８８の中心からの距離が広がるよう傾斜する。光波長変換部材８８は、入射面８８ａに対する４つの側面８８ｃの各々の傾斜角度が、第１発光面１４ａに対する反射面８４ｃの傾斜角度、および第１発光面１４ａに対する反射面８６ｂの傾斜角度の各々と同一となるよう形成されている。

反射部材８４と反射部材８６とは一体的にシリコンによって形成される。したがって反射部材８４および反射部材８６を製造する場合、まず平板状の単結晶シリコンの基板に対し、反射部材８４の上面８４ｂおよび反射部材８６の頂部８６ｃに相当する部分にマスキングを施す。次にマスキングした側からウエットエッチングを施し、反射面８４ｃおよび反射面８６ｂを形成する。このため、反射面８４ｃおよび反射面８６ｂもまた、上面８４ｂに対して５４．７°の角度で傾斜する。反射面８４ｃおよび反射面８６ｂの形成後、マスキングを除去する。

反射面８４ｃおよび反射面８６ｂが形成された後、反射部材８４の下面８４ａおよび反射部材８６の下面８６ａに相当する部分をマスキングし、マスキングした側から今度はドライエッチングを施して反射部材８４の垂直面８６ｄおよび反射部材８６の垂直面８６ｄを形成する。垂直面８６ｄおよび垂直面８６ｄの形成後、マスキングを再び除去する。

反射部材８４および反射部材８６の表面には、例えばアルミニウムまたは銀を蒸着させることによって反射率を８５％以上とした反射膜が設けられる。適切な電流の供給を実現すべく、この反射膜は、反射部材８４であれば下面８４ａよりも５μｍ以上の部分に設けられ、反射部材８６であれば下面８６ａよりも５μｍ以上の部分に設けられる。

なお、反射部材８４および反射部材８６は、シリコン以外の材料によって形成されてもよい。反射部材８４は、上面８４ｂに対する反射面８４ｃの傾斜角度が２０°以上７０°以下となるよう形成されてもよい。反射部材８６は、上面８４ｂに対する反射面８６ｂの傾斜角度が２０°以上７０°以下となるよう形成されてもよい。

図４（ｂ）は、実装基板８２に実装された半導体発光素子１４の拡大図である。図４（ｃ）は、反射部材８４の拡大図である。図４（ｄ）は、もう一方の反射部材８６の拡大図である。図４（ｂ）に示すように、実装基板８２の実装面８２ａと半導体発光素子１４の裏面１４ｃとの間隔の高さを非発光領域高さＨ２とする。非発光領域高さＨ２は、５μｍ以上１００μｍ以下とされている。また、図４（ｃ）に示すように、垂直面８４ｄの高さを垂直面高さＨ３とする。また、図４（ｄ）に示すように垂直面８６ｄの高さを垂直面高さＨ４とする。

第３の実施形態では、垂直面高さＨ３＝非発光領域高さＨ２となるよう反射部材８４が形成されている。なお、非発光領域高さＨ２から垂直面高さＨ３を引いた値がゼロμｍ以上３０μｍ以下のときに、反射部材８４と半導体発光素子１４との間における低輝度部分の発生を抑制しつつ半導体発光素子１４が発する光を効率的に利用できることが確認されている。このため、非発光領域高さＨ２から垂直面高さＨ３を引いた値がこの範囲となるよう垂直面８４ｄが設けられてもよい。

また、垂直面高さＨ４＝非発光領域高さＨ２となるよう反射部材８６が形成されている。なお、非発光領域高さＨ２から垂直面高さＨ４を引いた値がゼロμｍ以上３０μｍ以下のときに、反射部材８６と半導体発光素子１４との間における低輝度部分の発生を抑制しつつ半導体発光素子１４が発する光を効率的に利用できることが確認されている。このため、非発光領域高さＨ２から垂直面高さＨ４を引いた値がこの範囲となるよう垂直面８６ｄが設けられてもよい。

なお、反射部材８６もまた、第２の実施形態の反射部材２０のように、頂部８６ｃが平坦に削り取られた形状に形成されてもよい。こうして設けられた上面の幅は、５μｍ以上１００μｍ以下とされてもよい。

（第４の実施形態）
図５（ａ）は、第４の実施形態に係る発光モジュール１００の断面図である。なお、図５（ａ）は、図２と同様に一列に並ぶ半導体発光素子１０４の各々の中心を通過する平面によって切断したときの断面図を示している。第１の実施形態のような発光モジュールの上面図は省略する。

発光モジュール１００は、実装基板１０２、半導体発光素子１０４、反射部材１１０、反射部材１１２、および光波長変換部材１１４を有する。実装基板１０２は、第１の実施形態に係る実装基板１２と同様の材質にて板状に形成される。複数の半導体発光素子１０４が互いに離間して一列に実装基板１０２の実装面１０２ａに実装される点は第１の実施形態と同様である。複数の半導体発光素子１０４は、各々の主となる発光面が実装面１０２ａと平行となるよう実装される。

実装基板１２は、これら複数の半導体発光素子１０４が実装可能な面積を有する。第４の実施形態においても、複数の半導体発光素子１０４は互いに離間するよう一列に並設される。しかし、複数の実装基板１２が複数列を構成するよう並設されるなど、平面上に複数の実装基板１２が並設されてもよい。

半導体発光素子１０４は、いわゆる縦型チップタイプのものものが採用される。このため半導体発光素子１０４は、両面にそれぞれ電極（図示せず）が設けられている。実装基板１２の実装面１２ａには、電極が設けられており、複数の半導体発光素子１０４は、実装基板１０２の実装面１０２ａ上に実装されるとき、上面の電極が実装面１０２ａの電極に直接接続され、下面の電極が導電性ワイヤ（図示せず）を介して実装面１０２ａの別の電極に接続される。

実装面１０２ａに設けられる電極は、複数の半導体発光素子１０４の各々に独立して電流を供給できるよう複数の半導体発光素子１０４の各々と電源とをスイッチング回路を介して互いに接続する。これにより、複数の半導体発光素子１０４の各々を独立して点灯制御することが可能となる。なお、実装面１０２ａに設けられた電極は、複数の半導体発光素子１０４に同時に電力を供給することができるよう、複数の半導体発光素子１０４を電気的に直列または並列に接続するよう設けられてもよい。

半導体発光素子１０４は、ＬＥＤ素子によって構成される。第１の実施形態では、半導体発光素子１０４として、青色の波長の光を主として発する青色ＬＥＤが採用されており、発する青色光の中心波長は４７０ｎｍとなるよう設けられている。なお、半導体発光素子１０４の発する光の波長が上述したものに限られないことは勿論であり、半導体発光素子１０４は青以外の波長の光を主として発するものが採用されてもよい。半導体発光素子１０４の半導体層の材質、および半導体発光素子１０４の大きさ、形状は、第１の実施形態に係る半導体発光素子１４と同様である。

半導体発光素子１０４は、発光部１０６および基板１０８を有する。発光部１０６は半導体層であり、基板１０８は発光部１０６の結晶成長用基板である。基板１０８の材質などは公知であるため説明を省略する。このため基板１０８は発光せず、発光部１０６のみから光が発せられる。

発光部１０６は、正方形状の主となる発光面である第１発光面１０６ａと、各々が第１発光面１０６ａに接する側面である４つの第２発光面１０６ｂとを有する板状に形成される。基板１０８は、外形が発光部１０６と同一の正方形状に形成される板状に形成される。基板１０８は、下面１０８ａが実装基板１０２の実装面１０２ａに実装され固定される。

光波長変換部材１１４は、複数の半導体発光素子１０４の各々に対応するよう複数設けられる。光波長変換部材１１４の各々は板状に形成される。光波長変換部材１１４は、複数の半導体発光素子１０４の各々の第１発光面１０４ａにそれぞれの入射面１１４ａが対向するよう並設される。光波長変換部材１１４は、対向する半導体発光素子１０４が発する光をそれぞれが波長変換して出射する。光波長変換部材１１４は、側面１１４ｃによって画定される大きさを除き、光波長変換部材１１４の材質や厚さにおいて第１の実施形態に係る光波長変換部材２２と同様である。

反射部材１１０は、この複数の半導体発光素子１０４を囲うことができる大きさを有する矩形の枠状に形成される。反射部材１１０は、複数の半導体発光素子１０４を囲うよう実装基板１０２の実装面１０２ａに載置され、下面１１０ａが実装面１０２ａに接着され実装基板１０２に固定される。接着剤の種類は上述と同様である。なお、反射部材１１０は、ハンダ接合、表面活性化接合、または陽極酸化接合などによって実装基板１２に接合されてもよい。

反射部材１１０もまた、その内面に反射面１１０ｃを有する。反射面１１０ｃは、第１の実施形態の反射面１８ｃと同様に、複数の半導体発光素子１０４の各々の第２発光面１０６ｂのうち、半導体発光素子１０４の並設方向と平行な第２発光面１０６ｂに対向し、また、両端部に位置する半導体発光素子１０４の各々の外側の第２発光面１０６ｂにも対向する。反射面１１０ｃは、上面１１０ｂ近づくにしたがって第２発光面１０６ｂから離間するよう傾斜する。反射面１１０ｃの形成方法や傾斜角度は第１の実施形態に係る反射面１８ｃと同様である。また、反射部材１１０は、反射面１１０ｃの下端に接すると共に反射面１１０ｃよりも光波長変換部材１１４から離間した位置において第１発光面１０４ａおよび実装面１２ａと垂直に延在する垂直面１１０ｄを有する。

反射部材１１２は、複数の半導体発光素子１０４のうち互いに隣り合う一対の半導体発光素子１０４を区分けるよう、一対の半導体発光素子１０４の間から、複数の光波長変換部材１１４のうちその一対の半導体発光素子１０４の各々にそれぞれが対向する一対の光波長変換部材１１４の間にわたって延在する。

反射部材１１２は、一対の反射面１１２ｂを有する。一対の反射面１１２ｂの各々は、その反射部材１１２によって区分けられる一対の半導体発光素子１０４の各々の第２発光面１０６ｂに対向する。一対の反射面１１２ｂの各々は、互いに交じり合う頂部１１２ｃに近づくにしたがって、対向する第２発光面１０６ｂから離間するよう傾斜する。これにより、このように複数の半導体発光素子１０４が実装される場合においても、隣り合う一対の光波長変換部材１１４の間における低輝度部分の発生を抑制することができる。

半導体発光素子１０４は一列に配設されるため、反射部材１１２は、半導体発光素子１０４の個数より１つ少ない個数設けられる。なお、複数の半導体発光素子１０４が複数列を構成するよう平面上に並設された場合も、反射部材１１２は、互いに隣り合う一対の半導体発光素子１０４を区分けるよう両者の間に配置される。

第４の実施形態では、反射部材１１２は、下面１１２ａと、下面１１２ａに垂直に接する一対の垂直面１１２ｄと、一対の垂直面１１２ｄの各々と同じ角度でそれぞれが傾斜する一対の反射面１１２ｂとを側面として含む五角柱状に形成される。反射部材１１２は、下面１１２ａが実装面１０２ａに接着され実装基板１０２に固定される。接着剤の種類は上述と同様である。なお、反射部材１１２は、ハンダ接合、表面活性化接合、または陽極酸化接合などによって実装基板１２に接合されてもよい。

このとき一対の反射面１１２ｂの各々が、互いに隣り合う一対の半導体発光素子１０４の各々の第２発光面１０６ｂに対向する。反射部材１１２は、一対の反射面１１２ｂの間の頂部が、光波長変換部材１１４に光波長変換部材１１４の入射面８８ａが接するよう形成される。なお、反射面１１２ｂは、一対の半導体発光素子１０４のうち少なくとも一方の第２発光面１０６ｂに対向するよう設けられていてもよい。

一対の反射面１１２ｂの各々は、光波長変換部材１１４の入射面１１４ａに近づくにしたがって、対向する第２発光面１０６ｂから離間するよう傾斜する。このように反射部材１１２を設けることにより、複数の半導体発光素子１０４を並設させた場合においても、半導体発光素子１０４同士の間における低輝度部分の発生を抑制することができ、また、半導体発光素子１０４の各々が発する光を効率的に利用することができる。なお、反射面１１２ｂは、一対の半導体発光素子１０４のうち少なくとも一方の第２発光面１０６ｂに対向するよう設けられていてもよい。

一対の垂直面１１２ｄの各々は、隣接する反射面１１２ｂに接すると共に、反射面１１２ｂよりも光波長変換部材１１４から離間した位置において第１発光面１０４ａおよび実装面１０２ａと垂直に延在する。このような垂直面１１２ｄを設けることにより、互いに隣接する一対の半導体発光素子１０４の間においても、反射部材１１２と半導体発光素子１０４の第２発光面１０６ｂに近づけることができ、両者の間における低輝度部分の発生を抑制することができる。

反射部材１１２は、その反射部材１１２によって区分けられる一対の光波長変換部材１１４の双方から突出するよう形成される。反射部材１１２の突出部高さは、第１の実施形態に係る反射部材２０と同様である。なお反射部材１１２は、その反射部材１１２によって区分けられる一対の光波長変換部材１１４の一方から突出するよう形成されてもよい。

また、反射部材１１２によって区分けられる一対の光波長変換部材１１４の各々は、その反射部材１１２の一対の反射面１１２ｂの各々に載置される。また、光波長変換部材１１４の各々は、反射部材１１０の反射面１１０ｃにも載置される。

このように反射面１１２ｂに載置すべく、光波長変換部材１１４の側面１１４ｃは、出射面１１４ｂに近づくほど光波長変換部材１１４の中心からの距離が広がるよう傾斜する。光波長変換部材１１４は、入射面１１４ａに対する４つの側面１１４ｃの各々の傾斜角度が、第１発光面１０４ａに対する反射面１１０ｃの傾斜角度、および第１発光面１０４ａに対する反射面１１２ｂの傾斜角度の各々と同一となるよう形成されている。

反射部材１１０および反射部材１１２はシリコンによって形成され、反射部材１１０と反射部材１１２とは一体的に形成される。したがって反射部材１１０および反射部材１１２を製造する場合、まず平板状の単結晶シリコンの基板に対し、反射部材１１０の上面１１０ｂおよび反射部材１１２の頂部１１２ｃに相当する部分にマスキングを施す。次にマスキングした側からウエットエッチングを施し、反射面１１０ｃおよび反射面１１２ｂを形成する。このため、反射面１１０ｃおよび反射面１１２ｂもまた、上面１１０ｂに対して５４．７°の角度で傾斜する。反射面１１０ｃおよび反射面１１２ｂの形成後、マスキングを除去する。

反射面１１０ｃおよび反射面１１２ｂが形成された後、反射部材１１０の下面１１０ａおよび反射部材１１２の下面１１２ａに相当する部分をマスキングし、マスキングした側から今度はドライエッチングを施して反射部材１１０の垂直面１１２ｄおよび反射部材１１２の垂直面１１２ｄを形成する。垂直面１１２ｄおよび垂直面１１２ｄの形成後、マスキングを再び除去する。

反射部材１１０および反射部材１１２の表面には、例えばアルミニウムまたは銀を蒸着させることによって反射率を８５％以上とした反射膜が設けられる。適切な電流の供給を実現すべく、この反射膜は、反射部材１１０であれば下面１１０ａよりも５μｍ以上の部分に設けられ、反射部材１１２であれば下面１１２ａよりも５μｍ以上の部分に設けられる。

なお、反射部材１１０および反射部材１１２は、シリコン以外の材料によって形成されてもよい。反射部材１１０は、上面１１０ｂに対する反射面１１０ｃの傾斜角度が２０°以上７０°以下となるよう形成されてもよい。反射部材１１２は、上面１１０ｂに対する反射面１１２ｂの傾斜角度が２０°以上７０°以下となるよう形成されてもよい。

図５（ｂ）は、実装基板１０２に実装された半導体発光素子１０４の拡大図である。図５（ｃ）は、反射部材１１０の拡大図である。図５（ｄ）は、もう一方の反射部材１１２の拡大図である。図５（ｂ）に示すように、基板１０８の側面１０８ｂの高さを基板側面高さＨ５とする。基板側面高さＨ５は、ゼロμｍ以上３００μｍ以下とされている。また、図５（ｃ）に示すように、垂直面１１０ｄの高さを垂直面高さＨ６とする。また、図５（ｄ）に示すように垂直面１１２ｄの高さを垂直面高さＨ７とする。

第４の実施形態では、垂直面高さＨ６＝基板側面高さＨ５となるよう反射部材１１０が形成されている。このように側面１０８ｂに対向する部分を垂直面１１０ｄとし、第２発光面１０６ｂに対向する部分を反射面１１０ｃとすることにより、第２発光面１０６ｂから発せられる光を効率的に利用しつつ、反射部材１１０を半導体発光素子１０４に近づけて両者の間における低輝度領域の発生を抑制することができる。

なお、基板側面高さＨ５から垂直面高さＨ６を引いた値がゼロμｍ以上３０μｍ以下のときに、反射部材１１０と半導体発光素子１０４との間における低輝度部分の発生を抑制しつつ半導体発光素子１０４が発する光を効率的に利用できることが確認されている。このため、基板側面高さＨ５から垂直面高さＨ６を引いた値がこの範囲となるよう垂直面１１０ｄが設けられてもよい。

また、垂直面高さＨ７＝基板側面高さＨ５となるよう反射部材１１２が形成されている。このように側面１０８ｂに対向する部分を垂直面１１２ｄとし、第２発光面１０６ｂに対向する部分を反射面１１２ｂとすることにより、第２発光面１０６ｂから発せられる光を効率的に利用しつつ、反射部材１１２を半導体発光素子１０４に近づけて両者の間における低輝度領域の発生を抑制することができる。

なお、基板側面高さＨ５から垂直面高さＨ７を引いた値がゼロμｍ以上３０μｍ以下のときに、反射部材１１２と半導体発光素子１０４との間における低輝度部分の発生を抑制しつつ半導体発光素子１０４が発する光を効率的に利用できることが確認されている。このため、基板側面高さＨ５から垂直面高さＨ７を引いた値がこの範囲となるよう垂直面１１２ｄが設けられてもよい。

なお、反射部材１１２もまた、第２の実施形態の反射部材２０のように、頂部１１２ｃが平坦に削り取られた形状に形成されてもよい。こうして設けられた上面の幅は、５μｍ以上１００μｍ以下とされてもよい。

（第５の実施形態）
図６は、第５の実施形態に係る発光モジュール１４０の断面図である。なお、図６は、図２と同様に一列に並ぶ半導体発光素子１４の各々の中心を通過する平面によって切断したときの断面図を示している。第１の実施形態のような発光モジュールの上面図は省略する。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。発光モジュール１４０は、反射部材１８に代えて反射部材１４４が設けられ、反射部材２０に代えて反射部材１４６が設けられる以外は、第１の実施形態に係る発光モジュール１０と同様に構成される。

反射部材１４６は、下面１４６ａおよび一対の反射面１４６ｂを３側面とする三角柱を含む形状に形成される。一対の反射面１４６ｂの各々は、下面１４６ａに互いに同じ角度で接する。下面１４６ａに対する一対の反射面１４６ｂの各々の傾斜角度は、第１の実施形態に係る反射部材２０の反射面２０ｂと下面２０ａとの傾斜角度と同一である。

反射部材１４６は、複数の半導体発光素子１４のうち互いに隣り合う一対の半導体発光素子１４を区分けるよう、一対の半導体発光素子１４の間に配置される。反射部材１４６は、下面１４６ａが実装面１２ａに接着され実装基板１２に固定される。接着剤の種類は上述と同様である。なお、反射部材１４６は、ハンダ接合、表面活性化接合、または陽極酸化接合などによって実装基板１２に接合されてもよい。これにより反射部材１４６は、一対の半導体発光素子１４の間から、複数の光波長変換部材２２のうち一対の半導体発光素子１４の各々にそれぞれが対向する一対の光波長変換部材２２の間にわたって延在する。

このとき一対の反射面１４６ｂの各々は、その反射部材１４６によって区分けられる一対の半導体発光素子１４の各々に対向する。反射面１４６ｂは、光波長変換部材２２の出射面２２ｂに近づくにしたがって一方の半導体発光素子１４の第２発光面１４ｂから離間するよう傾斜する。

反射部材１４６は、その反射部材２０によって区分けられる一対の光波長変換部材２２の双方の出射面２２ｂから突出するよう形成される。反射部材１４６の突出部高さ、すなわち光波長変換部材２２の出射面２２ｂから反射部材１４６の上面１４６ｄまでの突出部高さＨ８は、５μｍ以上２００μｍ以下とされている。ここで、発光モジュール１４０を容易に扱うためには、この突出する部分にも機械的な強度が求められる。

このため、反射部材１４６は、光波長変換部材２２の出射面２２ｂから上方に突出する部分に一対の垂直面１４６ｃを有する。一対の垂直面１４６ｃの各々は、一対の反射面１４６ｂの各々の上端に接し、光波長変換部材２２の出射面２２ｂから上方の位置において、実装面１２ａに対して垂直に延在する。一対の垂直面１４６ｃの各々は、反射部材１４６の上面１４６ｄまで延在する。上面１４６ｄは、下面１４６ａに平行な平面状に形成される。この上面１４６ｄの上面幅Ｗ２は、５μｍ以上１００μｍ以下とされている。このように、反射部材１４６のうち光波長変換部材２２の出射面２２ｂから突出する部分において、鋭角な頂部を設けることを回避することにより、反射部材１４６の機械的な強度を高めることができる。

また、反射部材１４４もまた、光波長変換部材２２の出射面２２ｂから上方に突出する部分に、垂直面１４４ｄを有する。それ以外は、第１の実施形態に係る反射部材１８と同様に形成される。反射部材１４４は、複数の半導体発光素子１４のすべてを囲うように実装基板１２の実装面１２ａに載置され、下面１４４ａが実装面１２ａに接着され実装基板１２に固定される。接着剤の種類は上述と同様である。なお、反射部材１４４は、ハンダ接合、表面活性化接合、または陽極酸化接合などによって実装基板１２に接合されてもよい。

反射面１４４ｃは、一列に並ぶ複数の半導体発光素子１４の各々の第２発光面１４ｂのうち、互いに対向する第２発光面１４ｂ以外の第２発光面１４ｂに対向する点は、第１の実施形態に係る反射面１８ｃと同様である。また反射面１４４ｃは、光波長変換部材２２の出射面２２ｂに近づくにしたがって、対向する第２発光面１４ｂから離間するよう傾斜する点も第１の実施形態に係る反射面１８ｃと同様である。

垂直面１４４ｄは、反射面１４４ｃの上端に接し、光波長変換部材２２の出射面２２ｂから上方の位置において、実装面１２ａに対して垂直に延在する。これにより、反射部材１４４においても上方における幅の減少を抑制することができ、反射部材１４４の機械的な強度を高めることができる。

反射部材１４４および反射部材１４６はシリコンによって一体的に形成される。反射部材１４４および反射部材１４６を製造する場合、まず平板状の単結晶シリコンの基板に対し、反射部材１４４の上面１４４ｂおよび反射部材１４６の上面１４６ｄの各々に相当する部分にマスキングを施す。次にマスキングした側から所定の深さに達するまでドライエッチングを施して垂直面１４４ｄおよび垂直面１４６ｃを形成する。

次に同じ側からウエットエッチングを施し、反射面１４４ｃおよび反射面１４６ｂを形成する。こうして反射面１４４ｃおよび反射面１４６ｂを上面１４４ｂに対して５４．７°の傾斜角度で形成することができる。反射面１４４ｃおよび反射面１４６ｂを形成後、マスキングを除去する。なお、反射部材１４４および反射部材１４６がシリコン以外の材料によって形成されてもよいことは勿論である。

反射部材１４４および反射部材１４６の表面には、例えばアルミニウムまたは銀を蒸着させることによって反射率を８５％以上とした反射膜が設けられる。適切な電流の供給を実現すべく、この反射膜は、反射部材１４４であれば下面１８ａよりも５μｍ以上の部分に設けられ、反射部材１４６であれば下面２０ａよりも５μｍ以上の部分に設けられる。

なお、反射部材１４４および反射部材１４６は、シリコン以外の材料によって形成されてもよい。反射部材１４４は、上面１４４ｂに対する反射面１４４ｃの傾斜角度が２０°以上７０°以下となるよう形成されてもよい。反射部材１４６は、上面１４４ｂに対する反射面１４６ｂの傾斜角度が２０°以上７０°以下となるよう形成されてもよい。

なお、反射部材１４４は、反射面１４４ｃの下端に接するとともに反射面１４４ｃよりも光波長変換部材２２から離間した位置において実装面１２ａと垂直に延在する垂直面を有していてもよい。また、反射部材１４６は、反射面１４６ｂの下端に接するとともに反射面１４６ｂよりも光波長変換部材２２から離間した位置において実装面１２ａと垂直に延在する垂直面を有していてもよい。このとき非発光領域高さＨ２から垂直面の高さを引いた値がゼロμｍ以上３０μｍ以下となるよう垂直面が設けられてもよい。これにより、反射部材１４４と半導体発光素子１４との間、または反射部材１４４と半導体発光素子１４との間における低輝度部分の発生を抑制することができる。

（第６の実施形態）
図７は、第６の実施形態に係る発光モジュール１６０の断面図である。なお、図７は、図２と同様に一列に並ぶ半導体発光素子１４の各々の中心を通過する平面によって切断したときの断面図を示している。第１の実施形態のような発光モジュールの上面図は省略する。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。発光モジュール１６０は、実装基板１２、光波長変換部材２２、反射部材１８、および反射部材２０のそれぞれに代えて、実装基板１６２、光波長変換部材１６８、反射部材１６４、および反射部材１６６の各々が設けられる以外は、第１の実施形態に係る発光モジュール１０と同様に構成される。

実装基板１６２は、第１の実施形態に係る実装基板１２と同様の材質にて板状に形成される。複数の半導体発光素子１４が一列に実装基板１６２の実装面１６２ａに実装される点は第１の実施形態と同様である。但し、後述するように、複数の半導体発光素子１４は、第１の実施形態よりも短い配置間隔で実装基板１６２の実装面１６２ａに実装される。このため実装基板１６２の全長や実装面１６２ａに形成される電極の間隔が実装基板１２よりも短くなっている。

光波長変換部材１６８は、複数の半導体発光素子１４の各々に対応するよう複数設けられる。光波長変換部材１６８の各々は板状に形成される。光波長変換部材１６８は、複数の半導体発光素子１４の各々の第１発光面１４ａにそれぞれの入射面１６８ａが対向するよう並設される。光波長変換部材１６８は、入射面１６８ａが第１発光面１４ａに接着され半導体発光素子１４に固定される。接着剤の材質は上述と同様である。光波長変換部材１６８は、対向する半導体発光素子１４が発する光をそれぞれが波長変換して出射する。光波長変換部材１６８は、側面１６８ｃが入射面１６８ａおよび出射面１６８ｂの各々に対し垂直となるよう形成される以外は、材質などにおいて第１の実施形態に係る光波長変換部材２２と同様に構成される。

反射部材１６６は、下面１６６ａおよび一対の反射面１６６ｂを３側面とする三角柱を含む形状に形成される。一対の反射面１６６ｂの各々は、下面１６６ａに互いに同じ角度で接する。下面１６６ａに対する一対の反射面１６６ｂの各々の傾斜角度は、第１の実施形態に係る反射部材２０の反射面２０ｂと下面２０ａとの傾斜角度と同一である。

反射部材１６６は、複数の半導体発光素子１４のうち互いに隣り合う一対の半導体発光素子１４を区分けるよう、一対の半導体発光素子１４の間に配置される。反射部材１６６は、下面１６６ａが実装面１６２ａに接着され実装基板１６２に固定される。接着剤の種類は上述と同様である。なお、反射部材１６６は、ハンダ接合、表面活性化接合、または陽極酸化接合などによって実装基板１６２に 接合されてもよい。これにより反射部材１６６は、一対の半導体発光素子１４の間から、複数の光波長変換部材１６８のうち一対の半導体発光素子１４の各々にそれぞれが対向する一対の光波長変換部材１６８の間にわたって延在する。

このとき一対の反射面１６６ｂの各々は、その反射部材１６６によって区分けられる一対の半導体発光素子１４の各々に対向する。反射面１６６ｂは、光波長変換部材１６８の入射面１６８ａに近づくにしたがって一方の半導体発光素子１４の第２発光面１４ｂから離間するよう傾斜する。

反射部材１６６は、その反射部材２０によって区分けられる一対の光波長変換部材１６８の双方の出射面１６８ｂから突出するよう形成される。反射部材１６６の突出部高さ、すなわち光波長変換部材１６８の出射面１６８ｂから反射部材１６６の上面１６６ｄまでの突出部高さＨ９は、５μｍ以上２００μｍ以下とされている。ここで、発光モジュール１６０を容易に扱うためには、この突出する部分にも機械的な強度が求められる。

このため、反射部材１６６は、一対の垂直面１６６ｃを有する。一対の垂直面１６６ｃの各々は、一対の反射面１６６ｂの各々の上端に接し、光波長変換部材１６８の入射面１６８ａから上方の位置において、反射部材１６６の上面１６６ｄまで、対向する第１発光面１４ａに対して垂直に延在する。上面１６６ｄは、下面１６６ａに平行な平面状に形成される。この上面１６６ｄの上面幅Ｗ２は、５μｍ以上１００μｍ以下とされている。このように、反射部材１６６のうち光波長変換部材１６８の出射面１６８ｂから突出する部分において、鋭角な頂部を設けることを回避することにより、反射部材１６６の機械的な強度を高めることができる。

また、光波長変換部材１６８の側面１６８ｃに対向する垂直面１６４ｄおよび垂直面１６６ｃを第１発光面１４ａに対して垂直に設けることにより、光波長変換部材１６８の側面１６８ｃを、入射面１６８ａおよび出射面１６８ｂに対して垂直に設けることができる。このため、光波長変換部材１６８をダイシングする工程や光波長変換部材１６８を半導体発光素子１４に載置する工程が複雑になることを回避することができ、製造コストの増加を抑制することができる。

また、反射部材１６４もまた、光波長変換部材１６８の出射面１６８ｂから上方に突出する部分に、垂直面１６４ｄを有する。それ以外は、第１の実施形態に係る反射部材１８と同様に形成される。このため反射部材１６４は、複数の半導体発光素子１４のすべてを囲うように実装基板１６２の実装面１６２ａに載置され、下面１６４ａが実装面１６２ａに接着され実装基板１６２に固定される。接着剤の種類は上述と同様である。なお、反射部材１６４は、ハンダ接合、表面活性化接合、または陽極酸化接合などによって実装基板１６２に接合されてもよい。

反射面１６４ｃは、一列に並ぶ複数の半導体発光素子１４の各々の第２発光面１４ｂのうち、互いに対向する第２発光面１４ｂ以外の第２発光面１４ｂに対向する点は、第１の実施形態に係る反射面１８ｃと同様である。また反射面１６４ｃは、光波長変換部材１６８の入射面１６８ａに近づくにしたがって、対向する第２発光面１４ｂから離間するよう傾斜する点も第１の実施形態に係る反射面１８ｃと同様である。

垂直面１６４ｄは、反射面１６４ｃの上端に接し、光波長変換部材１６８の出射面１６８ｂから上方の位置において、実装面１６２ａに対して垂直に延在する。これにより、反射部材１６４においても上方における幅の減少を抑制することができ、反射部材１６４の機械的な強度を高めることができる。このとき非発光領域高さＨ２から垂直面の高さを引いた値がゼロμｍ以上３０μｍ以下となるよう垂直面が設けられてもよい。

反射部材１６４および反射部材１６６はシリコンによって一体的に形成される。反射部材１６４および反射部材１６６を製造する場合、まず平板状の単結晶シリコンの基板に対し、反射部材１６４の上面１６４ｂおよび反射部材１６６の上面１６６ｄの各々に相当する部分にマスキングを施す。次にマスキングした側から所定の深さまでドライエッチングを施し、垂直面１６４ｄおよび垂直面１６６ｃを形成する。

次に同じ側からウエットエッチングを施し、反射面１６４ｃおよび反射面１６６ｂを形成する。こうして反射面１６４ｃおよび反射面１６６ｂを上面１６４ｂに対して５４．７°の傾斜角度で形成することができる。反射面１６４ｃおよび反射面１６６ｂを形成後、マスキングを除去する。なお、反射部材１６４および反射部材１６６がシリコン以外の材料によって形成されてもよいことは勿論である。

反射部材１６４および反射部材１６６の表面には、例えばアルミニウムまたは銀を蒸着させることによって反射率を８５％以上とした反射膜が設けられる。適切な電流の供給を実現すべく、この反射膜は、反射部材１６４であれば下面１６４ａよりも５μｍ以上の部分に設けられ、反射部材１６６であれば下面１６６ａよりも５μｍ以上の部分に設けられる。

なお、反射部材１６４および反射部材１６６は、シリコン以外の材料によって形成されてもよい。反射部材１６４は、上面１６４ｂに対する反射面１６４ｃの傾斜角度が２０°以上７０°以下となるよう形成されてもよい。反射部材１６６は、上面１６４ｂに対する反射面１６６ｂの傾斜角度が２０°以上７０°以下となるよう形成されてもよい。

なお、反射部材１６４は、反射面１６４ｃの下端に接するとともに反射面１６４ｃよりも光波長変換部材１６８から離間した位置において実装面１６２ａと垂直に延在する垂直面を有していてもよい。また、反射部材１６６は、反射面１６６ｂの下端に接するとともに反射面１６６ｂよりも光波長変換部材１６８から離間した位置において実装面１６２ａと垂直に延在する垂直面を有していてもよい。このとき非発光領域高さＨ２から垂直面の高さを引いた値がゼロμｍ以上３０μｍ以下となるよう垂直面が設けられてもよい。これにより、反射部材１６４と半導体発光素子１４との間、または反射部材１６４と半導体発光素子１４との間における低輝度部分の発生を抑制することができる。

本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。

ある変形例では、半導体発光素子は紫外光を主として発するものが用いられる。また、光波長変換部材は、紫外光を互いに異なる色の光に変換する複数の光波長変換層が積層されて形成されている。例えば、紫外光を青色光に変換する光波長変換層と、紫外光を黄色光に変換する光波長変換層が積層されて形成されてもよい。または、紫外光を青色光に変換する光波長変換層と、紫外光を緑色光に変換する光波長変換層と、紫外光を赤色光に変換する光波長変換層が積層されて形成されてもよい。このように半導体発光素子および光波長変換部材を構成することによっても、白色光を発する発光モジュールを得ることができる。

なお、光波長変換部材に、紫外光を互いに異なる色の光に変換する複数種類の蛍光体が含められていてもよい。例えば、紫外光を青色光に変換する蛍光体と、紫外光を黄色光に変換する蛍光体が光波長変換部材に含められていてもよい。または、紫外光を青色光に変換する蛍光体と、紫外光を緑色光に変換する蛍光体と、紫外光を赤色光に変換する蛍光体が光波長変換部材に含められていてもよい。このように半導体発光素子および光波長変換部材を構成することによっても、白色光を発する発光モジュールを得ることができる。

１０ 発光モジュール、 １２ 実装基板、 １２ａ 実装面、 １４ 半導体発光素子、 １４ａ 第１発光面、 １４ｂ 第２発光面、 １４ｃ 裏面、 １８ 反射部材、 １８ｃ 反射面、 ２０ 反射部材、 ２０ｂ 反射面、 ２０ｃ 頂部、 ２２ 光波長変換部材、 ２２ａ 入射面、 ２２ｂ 出射面、 ２２ｃ 側面。

Claims (3)

1. 互いに離間するよう並設され、各々が第１発光面および第１発光面に接する第２発光面を有する複数の発光素子と、
   各々が板状に形成されると共に、前記複数の発光素子の各々の第１発光面にそれぞれが対向するよう並設され、対向する発光素子が発する光をそれぞれが波長変換して出射する複数の光波長変換部材と、
   前記複数の発光素子のうち互いに隣り合う一対の発光素子を区分けるよう、前記一対の発光素子の間から、前記複数の光波長変換部材のうち前記一対の発光素子の各々にそれぞれが対向する一対の光波長変換部材の間にわたって延在する反射部材と、
   を備え、
   前記光波長変換部材は、対向する前記発光素子の前記第１発光面に接着され、
   前記反射部材は、前記一対の発光素子のうち少なくとも一方の発光素子の第２発光面に対向しその一方の発光素子に対向する光波長変換部材の入射面に近づくにしたがって前記一方の発光素子の第２発光面から離間するよう傾斜する反射面を有し、その反射部材によって区分けられる一対の光波長変換部材の少なくとも一方の出射面から突出するよう形成され、
   前記反射部材によって区分けられる一対の光波長変換部材の少なくとも一方は、その反射部材の前記反射面に載置され、
   前記光波長変換部材は、前記反射面と対向する側面が前記反射面の傾斜に沿って傾斜し、
   隣接する一対の発光素子の間に配置される前記反射部材は、一方の光波長変換部材に対向する反射面および他方の光波長変換部材に対向する反射面を側面として含む三角柱状部を有することを特徴とする発光モジュール。
2. 前記反射部材は、シリコンによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
3. 前記反射部材は、前記反射面に接すると共に前記反射面よりも前記光波長変換部材から離間した位置において前記発光素子の第１発光面と垂直に延在する垂直面をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の発光モジュール。

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