JPH11145519A - Semiconductor light-emitting element, semiconductor light-emitting device, and image-display device - Google Patents
Semiconductor light-emitting element, semiconductor light-emitting device, and image-display deviceInfo
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- JPH11145519A JPH11145519A JP24882698A JP24882698A JPH11145519A JP H11145519 A JPH11145519 A JP H11145519A JP 24882698 A JP24882698 A JP 24882698A JP 24882698 A JP24882698 A JP 24882698A JP H11145519 A JPH11145519 A JP H11145519A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光素子、
半導体発光装置および画像表示装置に関する。より詳し
くは、本発明は、発光層から放出される１次光の外部へ
の漏洩を防止し、極めて高い効率で２次光に波長変換し
て外部に取り出すことができる半導体発光素子、半導体
発光装置および画像表示装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor light emitting device,
The present invention relates to a semiconductor light emitting device and an image display device. More specifically, the present invention relates to a semiconductor light-emitting element and a semiconductor light-emitting element which can prevent primary light emitted from a light-emitting layer from leaking to the outside, convert the wavelength into secondary light with extremely high efficiency, and extract the light to the outside. The present invention relates to a device and an image display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体発光素子およびそれを搭載した各
種の半導体発光装置は、コンパクト且つ低消費電力であ
り、信頼性に優れるなどの多くの利点を有し、近年で
は、高い発光輝度が要求される室内外の表示板、鉄道／
交通信号、車載用灯具などについても広く応用されつつ
ある。2. Description of the Related Art Semiconductor light-emitting elements and various semiconductor light-emitting devices equipped with the same have many advantages such as compactness, low power consumption, and excellent reliability. In recent years, high light emission luminance has been required. Indoor and outdoor signage, railway /
It is also being widely applied to traffic signals, vehicle lighting, and the like.
【０００３】これらの半導体発光素子のうちで、窒化ガ
リウム系半導体を用いた発光素子が最近、注目されてい
る。窒化ガリウム系半導体は、直接遷移型のＩＩＩ−Ｖ
族化合物導体であり、比較的短い波長領域において高効
率で発光させることができるという特徴を有する。[0003] Among these semiconductor light emitting devices, a light emitting device using a gallium nitride-based semiconductor has recently attracted attention. Gallium nitride based semiconductor is a direct transition type III-V
It is a group III compound conductor and has a feature that light can be emitted with high efficiency in a relatively short wavelength region.
【０００４】なお、本明細書において「窒化ガリウム系
半導体」とは、Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1- x-y Ｎ（０≦ｘ，ｙ
≦１，ｘ＋ｙ≦１）なる化学式において組成比ｘ及びｙ
を零から１の範囲で変化させたすべての組成の半導体を
含むものとする。例えば、ＩｎＧａＮ（ｘ＞０、ｙ＝
０）も「窒化ガリウム系半導体」に含まれるものとす
る。[0004] Incidentally, the term "gallium nitride based semiconductor" as used herein, In x Al y Ga 1- xy N (0 ≦ x, y
≦ 1, x + y ≦ 1) In the chemical formula, the composition ratios x and y
Is changed in the range from zero to one. For example, InGaN (x> 0, y =
0) is also included in the “gallium nitride based semiconductor”.
【０００５】さらに、III族元素としてホウ素（Ｂ）、
Ｖ族元素として砒素（Ａｓ）、りん（Ｐ）の少なくとも
いずれかを含有した半導体も「窒化ガリウム系半導体」
に含むものとする。Further, boron (B) as a group III element,
A semiconductor containing at least one of arsenic (As) and phosphorus (P) as a group V element is also a “gallium nitride-based semiconductor”.
Shall be included.
【０００６】窒化ガリウム系半導体は、組成ｘ及びｙを
制御することによってバンドギャップが１．８９〜６．
２ｅＶまで変化するために、ＬＥＤや半導体レーザの材
料として有望視されている。特に、青色や紫外線の短波
長領域で高輝度に発光させることができれば、各種光デ
ィスクの記録容量を倍増させ、表示装置のフルカラー化
を可能にすることができる。そこで、Ｉｎx Ａｌy Ｇａ
1-x-y Ｎ系半導体を用いた短波長発光素子は、その初期
特性や信頼性の向上に向けて急速に開発が進められてい
る。[0006] The gallium nitride based semiconductor has a band gap of 1.89-6.
Because it changes to 2 eV, it is considered promising as a material for LEDs and semiconductor lasers. In particular, if light can be emitted with high luminance in the short wavelength region of blue or ultraviolet light, the recording capacity of various optical disks can be doubled and the display device can be made full-color. Therefore, Inx Aly Ga
Short-wavelength light-emitting devices using 1-xy N-based semiconductors are being rapidly developed to improve their initial characteristics and reliability.
【０００７】このような窒化ガリウム系半導体を用いた
従来の発光素子の構造を開示した参考文献としては、例
えば、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、２８（１９
８９）ｐ．Ｌ２１１２、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．、３２（１９９３）ｐ．Ｌ８或いは特開平５−２９
１６２１号公報を挙げることができる。References disclosing the structure of a conventional light emitting device using such a gallium nitride-based semiconductor include, for example, Jpn. J. Appl. Phys. , 28 (19
89) p. L2112, Jpn. J. Appl. Phys
s. , 32 (1993) p. L8 or JP-A-5-29
No. 1621 can be mentioned.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の発光発
光素子では、発光層から放出される発光を直接外部に取
り出す構造であるために、以下に列挙するような問題が
あった。However, the conventional light emitting device has the following problems because the light emitted from the light emitting layer is directly extracted to the outside.
【０００９】まず第１に、発光素子の構造のばらつきに
より、発光波長が素子ごとにばらつくという問題があっ
た。すなわち、半導体発光素子は、同一の条件で製造し
ても、不純物の混入量や各層厚などがばらつくことによ
って、その発光波長がばらつく傾向を有する。First, there is a problem that the emission wavelength varies from element to element due to variations in the structure of the light emitting elements. That is, even when the semiconductor light emitting device is manufactured under the same conditions, the emission wavelength tends to vary due to variation in the amount of impurities mixed or the thickness of each layer.
【００１０】第２に、駆動電流によって、発光波長が変
化するという問題があった。すなわち、半導体発光素子
に供給する電流量に応じて、その発光波長が変動するこ
とがあり、発光輝度と発光波長とを独立して制御するこ
とが困難であるという問題があった。Second, there is a problem that the emission wavelength changes depending on the driving current. That is, the emission wavelength may fluctuate depending on the amount of current supplied to the semiconductor light emitting element, and it is difficult to independently control the emission luminance and the emission wavelength.
【００１１】第３に、温度によって、発光波長が変化す
るという問題があった。すなわち、半導体発光素子の特
に発光層部分の温度が変化すると、発光層の実効的なバ
ンドギャップも変化するために、発光波長が変動すると
いう問題があった。Third, there is a problem that the emission wavelength changes depending on the temperature. That is, when the temperature of the semiconductor light-emitting element, particularly the light-emitting layer portion, changes, the effective band gap of the light-emitting layer also changes.
【００１２】以上説明したように、従来の半導体発光素
子においては、構造、温度、電流などのばらつきをすべ
て制御して、発光波長の変動を所定の範囲、例えば数ｎ
ｍの範囲内に抑えることは困難であった。As described above, in the conventional semiconductor light emitting device, variations in the structure, temperature, current, etc. are all controlled so that the variation in the emission wavelength is within a predetermined range, for example, several n.
It was difficult to keep the content within the range of m.
【００１３】一方、従来の半導体発光装置においては、
発光波長に応じて、内蔵する半導体発光素子の材料や構
造を適宜選択し、変更しなければならないという問題も
あった。例えば、赤色において発光させるためには、Ａ
ｌＧａＡｓ系材料を用い、黄色においてはＧａＡｓＰ系
またはｌｎＧａＡｌＰ系材料、緑色系においてはＧａＰ
系またはＩｎＧａＡｌＰ系材料、青色においてはＩｎＧ
ａＮ系材料の如く、最適な材料をその波長に併せて選択
しなければならないという問題があった。On the other hand, in a conventional semiconductor light emitting device,
There is also a problem that the material and structure of the built-in semiconductor light emitting device must be appropriately selected and changed according to the emission wavelength. For example, in order to emit light in red, A
1GaAs-based material, GaAsP-based or InGaAlP-based material for yellow, GaP for green
Or InGaAlP-based material, InG for blue
There was a problem that an optimum material such as an aN-based material had to be selected according to the wavelength.
【００１４】以上説明したような種々の問題を解消する
方法として、半導体発光素子から放出される１次光を蛍
光体などにより波長変換して、より波長の長い２次光と
して外部に取り出す構成も考えられる。As a method for solving the various problems as described above, a configuration is also possible in which primary light emitted from a semiconductor light emitting element is wavelength-converted by a phosphor or the like and extracted as secondary light having a longer wavelength. Conceivable.
【００１５】図３０は、このような波長変換部を備えた
半導体発光装置を例示する断面模式図である。同図に示
した例は、いわゆる「リード・フレーム型」の発光ダイ
オード（ＬＥＤ）ランプである。すなわち、半導体発光
素子９００は、リード・フレーム９１０上にマウントさ
れ、ワイア９３０、９３０により所定の端子に接続され
ている。また、半導体発光素子の周囲は蛍光体９５０に
より覆われている。さらに、半導体発光素子９１０は、
モールド樹脂９４０により封止されている。FIG. 30 is a schematic cross-sectional view illustrating a semiconductor light emitting device having such a wavelength converter. The example shown in the figure is a so-called “lead frame type” light emitting diode (LED) lamp. That is, the semiconductor light emitting device 900 is mounted on a lead frame 910 and connected to predetermined terminals by wires 930. The periphery of the semiconductor light emitting element is covered with a phosphor 950. Further, the semiconductor light emitting device 910 includes
It is sealed by a mold resin 940.
【００１６】同図に示した半導体発光装置においては、
半導体発光素子９００から放出される１次光が蛍光体９
５０により波長変換されて、より長波長の２次光として
外部に取り出すことができるようにされている。このよ
うな構成によれば、蛍光体層ＦＬの材料を変更すること
により、２次光の波長を調節することが可能となる。In the semiconductor light emitting device shown in FIG.
The primary light emitted from the semiconductor light emitting device 900 is the phosphor 9
The light is wavelength-converted by 50 and can be extracted outside as longer-wavelength secondary light. According to such a configuration, it is possible to adjust the wavelength of the secondary light by changing the material of the phosphor layer FL.
【００１７】しかし、図３０に示したような構成におい
て、半導体発光素子９００から放出される１次光を、蛍
光体９５０によりすべて吸収・変換させることは困難で
あった。すなわち、１次光のうちの一部分は、蛍光体９
５０に吸収されることなく、外部に放出される。その結
果として、変換効率が低下するという問題があった。However, in the configuration shown in FIG. 30, it is difficult for the phosphor 950 to absorb and convert all the primary light emitted from the semiconductor light emitting device 900. That is, a part of the primary light is
It is released outside without being absorbed by 50. As a result, there is a problem that the conversion efficiency is reduced.
【００１８】また、外部に取り出される光は、波長変換
された２次光と未変換の１次光とが混合された混色光と
なる。しかし、例えばディスプレイなどのように複数の
発光素子を並べて使用するような場合には、個々の発光
装置の混色の比率がばらつくために、全体的な色斑とし
て見栄えを劣化させる要因となる。The light extracted to the outside is mixed color light in which the wavelength-converted secondary light and the unconverted primary light are mixed. However, when a plurality of light emitting elements are used side by side as in a display, for example, the ratio of color mixture of the individual light emitting devices varies, which causes deterioration in appearance as an overall color spot.
【００１９】さらに、発光装置から放出される１次光の
波長が３８０ｎｍ以下の紫外線である場合には、漏洩す
る１次光成分は、人体や周囲の部品などに対して悪影響
を与え、実用上問題を生ずるおそれもある。例えば、モ
ールド樹脂が発光素子からの紫外線により劣化し、黄変
したり透過率が低下するという不具合を生ずる場合もあ
る。Further, when the wavelength of the primary light emitted from the light emitting device is ultraviolet light having a wavelength of 380 nm or less, the leaked primary light component has a bad influence on the human body and surrounding parts, and is practically used. Problems can arise. For example, the mold resin may be degraded by ultraviolet rays from the light emitting element, causing a problem such as yellowing or a decrease in transmittance.
【００２０】特に、従来の青色や紫色発光の半導体発光
素子のなかで、不純物を介して遷移するタイプの発光層
を有するものは、その発光波長帯が比較的広く、時とし
て紫外線成分まで含む場合もある。このような不要な紫
外線成分は、無駄な光として発光装置から放出されるば
かりでなく、その漏れ光が上述した種々の問題を生ずる
こととなる。また、太陽光や蛍光灯などの光源から放出
される紫外線が外乱光として発光装置に侵入し、蛍光体
が不要な発光を生ずるという問題もあった。In particular, among the conventional blue or violet semiconductor light-emitting devices having a light-emitting layer of a type that transitions through impurities, the light-emitting wavelength band is relatively wide, and sometimes even an ultraviolet component is included. There is also. Such unnecessary ultraviolet components are not only emitted from the light emitting device as useless light, but also the leaked light causes the various problems described above. In addition, there is also a problem that ultraviolet light emitted from a light source such as sunlight or a fluorescent lamp enters the light emitting device as disturbance light, and the phosphor emits unnecessary light.
【００２１】本発明は、かかる種々の問題点に鑑みてな
されたものである。すなわち、本発明は、発光波長が極
めて安定で、しかも、可視光から赤外線領域までの種々
の波長において高い変換効率で波長変換することができ
る半導体発光素子および半導体発光装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of such various problems. That is, an object of the present invention is to provide a semiconductor light-emitting element and a semiconductor light-emitting device that have extremely stable emission wavelengths and can perform wavelength conversion with high conversion efficiency at various wavelengths from visible light to infrared light. I do.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体発光素子は、第１の波長を有する１
次光を放出する発光層と、前記発光層の光取り出し側に
設けられ、前記発光層から放出される前記１次光を吸収
して前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する２次
光を放出するものとして構成されている波長変換部と、
前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前記波長変
換部から放出される前記２次光に対する吸収率が低く、
前記発光層から放出される前記１次光に対する吸収率が
高いものとして構成されている光吸収部と、を備えたこ
とを特徴とする。In order to achieve the above object, a semiconductor light emitting device according to the present invention comprises a semiconductor light emitting device having a first wavelength.
A light-emitting layer that emits secondary light; and a light-emitting layer that is provided on the light extraction side of the light-emitting layer and absorbs the primary light that is emitted from the light-emitting layer and has a second wavelength different from the first wavelength. A wavelength converter configured to emit secondary light;
Provided on the light extraction side of the wavelength conversion unit, the absorptivity for the secondary light emitted from the wavelength conversion unit is low,
A light absorbing portion configured to have a high absorptance for the primary light emitted from the light emitting layer.
【００２３】または、本発明の半導体発光素子は、第１
の波長を有する１次光を放出する発光層と、前記発光層
の光取り出し側に設けられ、前記発光層から放出される
前記１次光を吸収して前記第１の波長とは異なる第２の
波長を有する２次光を放出するものとして構成されてい
る波長変換部と、前記波長変換部の光取り出し側に設け
られ、前記波長変換部から放出される前記２次光に対す
る反射率が低く、前記発光層から放出される前記１次光
に対する反射率が高いものとして構成されている第１の
光反射部と、を備えたことを特徴とする。Alternatively, the semiconductor light emitting device of the present invention has a first
A light-emitting layer that emits primary light having a wavelength of, and a second light-emitting layer that is provided on the light extraction side of the light-emitting layer and absorbs the primary light that is emitted from the light-emitting layer and is different from the first wavelength. A wavelength conversion unit configured to emit secondary light having a wavelength of, and a reflectance for the secondary light emitted from the wavelength conversion unit, which is provided on the light extraction side of the wavelength conversion unit, is low. And a first light reflecting portion configured to have a high reflectance with respect to the primary light emitted from the light emitting layer.
【００２４】または、本発明の半導体発光素子は、第１
の波長を有する１次光を放出する発光層と、前記発光層
の光取り出し側に設けられ、前記発光層から放出される
前記１次光を吸収して前記第１の波長とは異なる第２の
波長を有する２次光を放出するものとして構成されてい
る波長変換部と、前記波長変換部の光取り出し側に設け
られ、前記波長変換部から放出される前記２次光に対す
る吸収率が低く、前記発光層から放出される前記１次光
に対する吸収率が高いものとして構成されている光吸収
部と、前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前記
波長変換部から放出される前記２次光に対する反射率が
低く、前記発光層から放出される前記１次光に対する反
射率が高いものとして構成されている第１の光反射部
と、を備えたことを特徴とする。半導体発光素子。Alternatively, the semiconductor light emitting device of the present invention has a first
A light-emitting layer that emits primary light having a wavelength of, and a second light-emitting layer that is provided on the light extraction side of the light-emitting layer and absorbs the primary light that is emitted from the light-emitting layer and is different from the first wavelength. A wavelength converter configured to emit secondary light having a wavelength of, and provided on the light extraction side of the wavelength converter, and having a low absorptivity for the secondary light emitted from the wavelength converter. A light absorbing portion configured to have a high absorptance for the primary light emitted from the light emitting layer; and a light absorbing portion provided on a light extraction side of the wavelength converting portion, the light absorbing portion being configured to emit light from the wavelength converting portion. A first light reflecting portion configured to have a low reflectance for the secondary light and a high reflectance for the primary light emitted from the light emitting layer. Semiconductor light emitting device.
【００２５】さらに、本発明の望ましい実施の形態とし
ては、前記第１の光反射部は、前記発光層と前記光吸収
部との間に設けられていることを特徴とする。Further, in a preferred embodiment of the present invention, the first light reflecting portion is provided between the light emitting layer and the light absorbing portion.
【００２６】また、前記第１の光反射部は、ブラッグ反
射鏡により構成されていることを特徴とする。Further, the first light reflecting portion is constituted by a Bragg reflecting mirror.
【００２７】または、本発明の半導体発光素子は、第１
の波長を有する１次光を放出する発光層と、前記発光層
の光取り出し側に設けられ、前記発光層から放出される
前記１次光を吸収して前記第１の波長とは異なる第２の
波長を有する２次光を放出するものとして構成されてい
る波長変換部と、前記発光層からみて前記光取り出し側
と反対の側に設けられ、前記１次光を反射するものとし
て構成されている第２の光反射部と、を備えたことを特
徴とする。Alternatively, the semiconductor light emitting device of the present invention has a first
A light-emitting layer that emits primary light having a wavelength of, and a second light-emitting layer that is provided on the light extraction side of the light-emitting layer and absorbs the primary light that is emitted from the light-emitting layer and is different from the first wavelength. A wavelength converter configured to emit secondary light having a wavelength of, and provided on a side opposite to the light extraction side as viewed from the light emitting layer, and configured to reflect the primary light. And a second light reflecting portion.
【００２８】ここで、前記第２の光反射部は、反射率が
波長選択性を有するブラッグ反射鏡により構成されて、
または、前記２次光も反射するものとして構成されてい
ても良い。Here, the second light reflector is constituted by a Bragg reflector having a wavelength selectivity in reflectance.
Alternatively, the secondary light may also be configured to be reflected.
【００２９】または、本発明の半導体発光素子は、第１
の波長を有する１次光を放出する発光層と、前記発光層
の光取り出し側に設けられ、前記発光層から放出される
前記１次光を吸収して前記第１の波長とは異なる第２の
波長を有する２次光を放出するものとして構成されてい
る波長変換部と、前記発光層の周囲を取り囲むように設
けられ、前記発光層から放出される前記１次光を反射す
るものとして構成されている第３の光反射部と、を備え
たことを特徴とする。Alternatively, the semiconductor light emitting device of the present invention has a first
A light-emitting layer that emits primary light having a wavelength of, and a second light-emitting layer that is provided on the light extraction side of the light-emitting layer and absorbs the primary light that is emitted from the light-emitting layer and is different from the first wavelength. A wavelength conversion unit configured to emit secondary light having a wavelength of: and a configuration provided to surround the periphery of the light emitting layer and to reflect the primary light emitted from the light emitting layer. And a third light reflecting portion.
【００３０】ここで、前記第３の反射鏡は、反射率が波
長選択性を有するブラッグ反射鏡により構成されて、ま
たは、前記２次光も反射するものとして構成されていて
も良い。Here, the third reflector may be constituted by a Bragg reflector having a wavelength selectivity in reflectivity, or may be constituted to reflect the secondary light.
【００３１】または、本発明の半導体発光素子は、第１
の波長を有する１次光を放出する発光層と、前記発光層
の光取り出し側に設けられ、前記発光層から放出される
前記１次光を吸収して前記第１の波長とは異なる第２の
波長を有する２次光を放出するものとして構成されてい
る波長変換部と、前記発光層と前記波長変換部との間に
設けられ、前記１次光に対する反射率が低く、前記２次
光に対する反射率が高いものとして構成されている第４
の光反射部と、を備えたことを特徴とする。Alternatively, the semiconductor light emitting device of the present invention has a first
A light-emitting layer that emits primary light having a wavelength of, and a second light-emitting layer that is provided on the light extraction side of the light-emitting layer and absorbs the primary light that is emitted from the light-emitting layer and is different from the first wavelength. A wavelength conversion unit configured to emit secondary light having a wavelength of, and between the light emitting layer and the wavelength conversion unit, the reflectance of the primary light is low, and the secondary light Fourth configured as having a high reflectance to
And a light reflecting portion.
【００３２】ここで、前記第４の光反射部は、反射率が
波長選択性を有するブラッグ反射鏡により構成されてい
ることを特徴とする。Here, the fourth light reflecting portion is characterized by comprising a Bragg reflector having a wavelength selectivity in reflectance.
【００３３】さらに、前述した第２乃至第４の光反射部
とともに、前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、
前記波長変換部から放出される前記２次光に対する吸収
率が低く、前記発光層から放出される前記１次光に対す
る吸収率が高いものとして構成されている光吸収部をさ
らに備えたことを特徴とする。Further, provided together with the second to fourth light reflecting portions described above, on the light extraction side of the wavelength conversion portion,
A light absorbing unit configured to have a low absorptance for the secondary light emitted from the wavelength conversion unit and a high absorptance for the primary light emitted from the light emitting layer. And
【００３４】また、前述した第２乃至第４の光反射部と
ともに、前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前
記波長変換部から放出される前記２次光に対する反射率
が低く、前記発光層から放出される前記１次光に対する
反射率が高いものとして構成されている第１の光反射部
をさらに備えたことを特徴とする。[0034] Further, together with the second to fourth light reflecting portions described above, the light emitting portion is provided on the light extraction side of the wavelength conversion portion, and has a low reflectance with respect to the secondary light emitted from the wavelength conversion portion. A first light reflecting portion configured to have a high reflectance with respect to the primary light emitted from the layer.
【００３５】また、前記第２乃至第３の光反射部は、反
射率が実質的に波長選択性を有しない全反射鏡により構
成されていても良い。Further, the second and third light reflecting portions may be constituted by a total reflection mirror whose reflectance has substantially no wavelength selectivity.
【００３６】また、前記第１の波長は、３８０ｎｍ以下
であり、前記波長変換部は、蛍光物質を含み、前記第２
の波長は、前記第１の波長よりも長いことを特徴とす
る。Further, the first wavelength is 380 nm or less, the wavelength conversion section contains a fluorescent substance, and the second wavelength
Is characterized by being longer than the first wavelength.
【００３７】また、前記発光層は、窒化ガリウム系半導
体、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳＳｅ、ＳｉＣ、およびＢ
Ｎからなる群から選択されたいずれかの材料系を主成分
とすることを特徴とする。The light emitting layer is made of a gallium nitride based semiconductor, ZnSe, ZnS, ZnSSe, SiC, and B
It is characterized in that any one of the material systems selected from the group consisting of N is a main component.
【００３８】また、前記２次光は、可視光であることを
特徴とする。Further, the secondary light is visible light.
【００３９】また、前記２次光は、赤色と緑色と青色の
波長領域にそれぞれ強度ピークを有する白色光であるこ
とを特徴とする。Further, the secondary light is white light having intensity peaks in red, green and blue wavelength regions, respectively.
【００４０】一方、本発明による半導体発光装置も、半
導体発光素子に対して、波長変換部、第１乃至第４の光
反射部、光吸収部などの構成要素を適宜選択し、前述し
た半導体発光素子における発光層の場合と同様の位置関
係に配置することにより、波長変換効率や光の取り出し
効率が極めて高いものとして構成することができる。On the other hand, in the semiconductor light emitting device according to the present invention, the semiconductor light emitting element is appropriately selected from components such as a wavelength conversion section, first to fourth light reflection sections, and light absorption sections, and the semiconductor light emitting element described above is used. By arranging them in the same positional relationship as in the case of the light emitting layer in the element, it is possible to configure the element with extremely high wavelength conversion efficiency and light extraction efficiency.
【００４１】また、本発明による画像表示装置は、第１
の波長を有する１次光を放出する半導体発光素子と、前
記半導体発光素子から放出される前記１次光の強度を調
節する調光部と、前記調光部により強度が調節された前
記１次光を吸収して前記第１の波長とは異なる第２の波
長を有する２次光を放出するものとして構成されている
波長変換部と、前記波長変換部の光取り出し側に設けら
れ、前記波長変換部から放出される前記２次光に対する
反射率が低く、前記波長変換部を透過する前記１次光に
対する反射率が高いものとして構成されている第１の光
反射部と、を備えたことを特徴とするものして構成され
る。Further, the image display device according to the present invention has a first
A semiconductor light emitting element that emits primary light having a wavelength of: a light adjusting section that adjusts the intensity of the primary light that is emitted from the semiconductor light emitting element; and a primary light whose intensity is adjusted by the light adjusting section. A wavelength conversion unit configured to absorb light and emit secondary light having a second wavelength different from the first wavelength; and a wavelength conversion unit provided on a light extraction side of the wavelength conversion unit. A first light reflector configured to have a low reflectance for the secondary light emitted from the conversion unit and a high reflectance for the primary light transmitted through the wavelength conversion unit. The configuration is characterized by the following.
【００４２】[0042]
【発明の実施の形態】本発明は、波長変換機能を有する
波長変換部と、波長選択性を有する光反射部と、波長選
択性を有する光吸収部と、を適宜組み合わせて適宜所定
の位置関係に配置することにより、１次光の外部への漏
洩を遮断するとともに極めて高い効率で波長変換して外
部に２次光を取り出すことができる半導体発光素子、半
導体発光装置および画像表示装置を提供するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a wavelength conversion section having a wavelength conversion function, a light reflection section having wavelength selectivity, and a light absorption section having wavelength selectivity. The present invention provides a semiconductor light emitting element, a semiconductor light emitting device, and an image display device which can prevent leakage of primary light to the outside and convert the wavelength with high efficiency to take out secondary light to the outside. Things.
【００４３】以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の
形態について説明する。図１は、本発明による第１の実
施形態に係る半導体発光素子の概略構成を例示する断面
図である。同図に示した半導体発光素子１０Ａは、半導
体発光素子であり、その光の取り出し経路に、波長変換
部ＦＬおよび光吸収部ＡＢが設けられている点に特徴を
有する。ここで用いる半導体発光層は、波長変換部ＦＬ
に所定の波長帯の光を供給できるものであれば良い。例
えば、青色から紫外線領域の発光を得るためには、窒化
ガリウム系半導体や、ＳｉＣ（炭化シリコン）系、ある
いはＺｎＳｅ（セレン化亜鉛）系などの種々の材料を用
いることができる。以下に、窒化ガリウム系半導体を用
いた場合を例に挙げて説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the present invention. The semiconductor light emitting device 10A shown in the figure is a semiconductor light emitting device, and is characterized in that a wavelength conversion portion FL and a light absorption portion AB are provided in a light extraction path. The semiconductor light emitting layer used here is a wavelength conversion unit FL.
Any device can be used as long as it can supply light of a predetermined wavelength band to the device. For example, in order to obtain light emission in the blue to ultraviolet region, various materials such as a gallium nitride-based semiconductor, a SiC (silicon carbide) -based, or a ZnSe (zinc selenide) -based material can be used. Hereinafter, a case where a gallium nitride based semiconductor is used will be described as an example.
【００４４】すなわち、発光素子１０Ａは、サファイア
基板１２上に積層された半導体の多層構造を有する。サ
ファイア基板１２上には、バッファ層１４、ｎ型コンタ
クト層１６、ｎ型クラッド層１８、発光層２０、ｐ型ク
ラッド層２２およびｐ型コンタクト層２４がこの順序で
形成されている。これらの各層は、例えば、有機金属化
学気相成長法（metal-organic chemical vapor deposit
ion：ＭＯＣＶＤ）により成長することができる。That is, the light emitting element 10 A has a semiconductor multilayer structure laminated on the sapphire substrate 12. On the sapphire substrate 12, a buffer layer 14, an n-type contact layer 16, an n-type cladding layer 18, a light emitting layer 20, a p-type cladding layer 22, and a p-type contact layer 24 are formed in this order. Each of these layers is deposited, for example, by metal-organic chemical vapor deposition.
ion: MOCVD).
【００４５】バッファ層１４の材料は、例えばｎ型のＧ
ａＮとすることができる。ｎ型コンタクト層１６は、ｎ
側電極３４とのオーミック接触を確保するように高いキ
ャリア濃度を有するｎ型の半導体層であり、その材料
は、例えば、ＧａＮとすることができる。ｎ型クラッド
層１８およびｐ型クラッド層２２は、それぞれ発光層２
０にキャリアを閉じこめる役割を有する。その材料は、
例えば、発光層２０よりもバッドギャップの大きいＡｌ
ＧａＮとすることができる。発光層２０は、発光素子に
電流として注入された電荷が再結合することにより発光
を生ずる半導体層である。その材料としては、例えば、
アンドープのＩｎＧａＮを用いることができる。ｐ型コ
ンタクト層２４は、ｐ側電極とのオーミック接触を確保
するように高いキャリア濃度を有するｐ型の半導体層で
あり、その材料は、例えば、ＧａＮとすることができ
る。The material of the buffer layer 14 is, for example, n-type G
aN. The n-type contact layer 16 has n
An n-type semiconductor layer having a high carrier concentration so as to ensure ohmic contact with the side electrode 34, and may be made of, for example, GaN. The n-type cladding layer 18 and the p-type cladding layer 22 are
It has the role of confining the carrier to zero. The material is
For example, Al having a larger bad gap than the light emitting layer 20
It can be GaN. The light-emitting layer 20 is a semiconductor layer that emits light when electric charges injected into the light-emitting element as a current recombine. As the material, for example,
Undoped InGaN can be used. The p-type contact layer 24 is a p-type semiconductor layer having a high carrier concentration so as to ensure ohmic contact with the p-side electrode, and may be made of, for example, GaN.
【００４６】ｐ型コンタクト層２４の上には、透光性を
有するｐ側電極層２６が堆積されている。また、ｎ型コ
ンタクト層１８の上には、ｎ側電極層３４が堆積されて
いる。それぞれの電極の上には、Ａｕからなるボンディ
ング・パッド３２が堆積されている。ボンディング・パ
ッド３２には、駆動電流を素子に供給するための図示し
ないワイアがボンディングされる。さらに、素子の表面
部分は、酸化シリコンなどによる保護膜３０が形成され
ている。On the p-type contact layer 24, a translucent p-side electrode layer 26 is deposited. An n-side electrode layer 34 is deposited on the n-type contact layer 18. A bonding pad 32 made of Au is deposited on each electrode. A wire (not shown) for supplying a drive current to the device is bonded to the bonding pad 32. Further, a protective film 30 made of silicon oxide or the like is formed on the surface of the element.
【００４７】ここで、本発明においては、ｐ側電極２６
の上に、波長変換部ＦＬおよび光吸収部ＡＢが、この順
序で積層されている。これらのうちで、まず、波長変換
部ＦＬについて説明する。Here, in the present invention, the p-side electrode 26
On top of this, a wavelength conversion section FL and a light absorption section AB are stacked in this order. Among them, first, the wavelength conversion unit FL will be described.
【００４８】波長変換部ＦＬは、発光層２０から放出さ
れた１次光を吸収して、より長波長の２次光を放出する
役割を有する。その構成としては、例えば、所定の媒体
に蛍光体を含有させた層とすることができる。この蛍光
体は、発光層２０から放出される１次光を吸収して励起
され、所定の波長を有する２次光を放出する。例えば、
発光層２０から放出される１次光が、波長約３３０ｎｍ
の紫外線であり、蛍光体により波長変換された２次光
は、可視光あるいは赤外線領域の所定の波長を有するよ
うにすることができる。２次光の波長は、蛍光体の材料
を適宜選択することにより、調節することができる。紫
外線領域の１次光を吸収して、効率良く２次光を放出す
る蛍光体としては、例えば、赤色の発光を生ずるものと
しては、Ｙ2 Ｏ2 Ｓ：ＥｕやＬａ2Ｏ2Ｓ：（Ｅｕ、Ｓ
ｍ）、青色の発光を生ずるものとしては、（Ｓｒ、Ｃ
ａ、Ｂａ、Ｅｕ）10（ＰＯ4 ）6 ・Ｃｌ2 、緑色の発光
を生ずるものとしては、３（Ｂａ、Ｍｇ、Ｅｕ、Ｍｎ）
Ｏ・８Ａｌ2 Ｏ3 などを挙げることができる。これらの
蛍光物質を適当な割合で混合すれば、可視光領域の殆ど
すべての色調を表現することができる。The wavelength conversion portion FL has a role of absorbing the primary light emitted from the light emitting layer 20 and emitting a longer wavelength secondary light. The structure can be, for example, a layer in which a predetermined medium contains a phosphor. The phosphor absorbs primary light emitted from the light emitting layer 20 and is excited to emit secondary light having a predetermined wavelength. For example,
The primary light emitted from the light emitting layer 20 has a wavelength of about 330 nm.
The secondary light whose wavelength has been converted by the phosphor can have a predetermined wavelength in the visible or infrared region. The wavelength of the secondary light can be adjusted by appropriately selecting the material of the phosphor. As a phosphor that absorbs primary light in the ultraviolet region and efficiently emits secondary light, for example, a phosphor that emits red light includes Y 2 O 2 S: Eu and La 2 O 2 S :( Eu, S
m) and those that emit blue light include (Sr, C
a, Ba, Eu) 10 (PO 4 ) 6 .Cl 2 , which emits green light: 3 (Ba, Mg, Eu, Mn)
O.8Al 2 O 3 and the like can be mentioned. By mixing these fluorescent substances in an appropriate ratio, almost all colors in the visible light region can be expressed.
【００４９】また、これらの蛍光物質は、３００〜３８
０ｎｍ付近の波長帯において吸収ピークを有する。従っ
て、これらの蛍光物質により効率的に波長変換を行うた
めには、発光層２０が３８０ｎｍ以下の波長帯の紫外線
を放出するようにすることが望ましい。また、蛍光物質
の変換効率を最大とするためには、３３０ｎｍ付近の波
長の紫外線を放出することがさらに望ましい。Further, these fluorescent materials are 300 to 38.
It has an absorption peak in a wavelength band around 0 nm. Therefore, in order to perform wavelength conversion efficiently with these fluorescent substances, it is desirable that the light emitting layer 20 emits ultraviolet rays in a wavelength band of 380 nm or less. Further, in order to maximize the conversion efficiency of the fluorescent substance, it is more desirable to emit ultraviolet rays having a wavelength near 330 nm.
【００５０】次に、光吸収部ＡＢについて説明する。光
吸収部は、波長選択性を有する吸収体であり、１次光を
高い効率で吸収するとともに２次光は透過させる役割を
有する。すなわち、１次光の波長の光に対する吸収率が
高く、２次光の波長の光に対する吸収率は低いような吸
収特性を有する。この具体的な構成としては、例えば、
透光性の媒体に所定の吸収体を分散させたものを挙げる
ことができる。１次光として、紫外線領域の光が用いら
れる場合には、吸収体ＡＢの材料としては、例えば、ベ
ンゾトリアゾール、シアノアクリレートなどを用いるこ
とができる。また、同様の特性を示す材料としてパラア
ミノ安息酸、ペンゾフェノン、ケイ皮酸などを用いるこ
ともできる。また、色素系の材料としては、２次光が赤
色の光の場合には、カドミウム・レッドや弁柄を用いる
ことができ、２次光が青色の光の場合には、コバルト・
ブルーや群青などを用いることができる。Next, the light absorbing portion AB will be described. The light absorbing portion is an absorber having wavelength selectivity, and has a role of absorbing primary light with high efficiency and transmitting secondary light. That is, it has an absorption characteristic such that the absorptance for light of the primary light wavelength is high and the absorptivity for light of the secondary light wavelength is low. As a specific configuration, for example,
One in which a predetermined absorber is dispersed in a translucent medium can be given. When light in the ultraviolet region is used as the primary light, for example, benzotriazole, cyanoacrylate, or the like can be used as the material of the absorber AB. Further, as a material having similar characteristics, para-aminobenzoic acid, benzophenone, cinnamic acid, or the like can be used. When the secondary light is red light, cadmium red or red iron oxide can be used as the pigment material. When the secondary light is blue light, cobalt.
Blue or ultramarine can be used.
【００５１】このような光吸収部ＡＢを設けることによ
り、波長変換部ＦＬを透過した１次光を吸収して外部へ
の漏洩を防止することができるとともに、外部に取り出
す光のスペクトルを調節して、純色性を改善することも
可能となる。また、外部から入射する紫外線も吸収する
ことができるので、このような外乱光により波長変換部
ＦＬが励起されて不要な発光が生ずるという問題も解消
することができる。By providing such a light absorbing portion AB, primary light transmitted through the wavelength conversion portion FL can be absorbed to prevent leakage to the outside, and the spectrum of light to be taken out can be adjusted. As a result, it is possible to improve the color purity. Further, since ultraviolet light incident from the outside can also be absorbed, the problem that the wavelength conversion section FL is excited by such disturbance light and unnecessary light emission occurs can be solved.
【００５２】次に、本発明による第２の実施形態に係る
半導体発光素子について説明する。図２は、本発明によ
る第２の実施形態に係る半導体発光素子の概略構成を例
示する断面図である。同図に示した半導体発光素子１０
Ｂも、窒化ガリウム系半導体などを用いた発光素子であ
り、その光の取り出し経路に、波長変換部ＦＬ、および
光反射部ＲＥ１が設けられている点に特徴を有する。こ
こで、前述した図１の発光素子と同一の部分について
は、同一の符合を付して詳細な説明を省略する。Next, a semiconductor light emitting device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor light emitting device according to a second embodiment of the present invention. Semiconductor light emitting device 10 shown in FIG.
B is also a light-emitting element using a gallium nitride-based semiconductor or the like, and is characterized in that a wavelength conversion portion FL and a light reflection portion RE1 are provided in a light extraction path. Here, the same portions as those of the light emitting device of FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００５３】ここで、本実施形態においては、光吸収層
ＡＢの代わりに光反射部ＲＥ１が設けられている点で前
述した第１実施形態と異なる。光反射部ＲＥ１は波長選
択性を有する反射層であり、波長変換部ＦＬから入射す
る光のうちで、１次光を反射し、２次光を透過させる役
割を有する。すなわち、光反射部ＲＥ１は、１次光の波
長の光を反射し、２次光の波長の光を透過するカット・
オフ・フィルタ、あるいはバンドパス・フィルタとして
作用する。その具体的な材料としては、例えば、１次光
が紫外線領域の光の場合には、酸化チタンや酸化亜鉛な
どを用いることができる。これらの反射性の材料を、所
定の溶媒中に適宜分散させ、波長変換部ＦＬの上にコー
ティングして光反射部ＲＥ１を形成することができる。Here, the present embodiment differs from the first embodiment in that a light reflecting portion RE1 is provided instead of the light absorbing layer AB. The light reflection part RE1 is a reflection layer having wavelength selectivity, and has a role of reflecting primary light and transmitting secondary light among light incident from the wavelength conversion part FL. That is, the light reflecting portion RE1 reflects the light having the wavelength of the primary light and transmits the light having the wavelength of the secondary light.
Acts as an off-filter or band-pass filter. As a specific material, for example, when the primary light is light in the ultraviolet region, titanium oxide, zinc oxide, or the like can be used. These reflective materials can be appropriately dispersed in a predetermined solvent and coated on the wavelength conversion portion FL to form the light reflection portion RE1.
【００５４】また、光反射部ＲＥ１として、ブラッグ反
射鏡を用いることもできる。すなわち、屈折率が異なる
２種類の薄膜を交互に積層することにより、特定の波長
領域の光に対する反射率が高い反射鏡を形成することが
できる。例えば、１次光の波長をλ、薄膜層の光屈折率
をｎとした場合に、膜厚をそれぞれλ／（４ｎ）とした
２種類の薄膜を交互に積層することにより、１次光に対
する反射率が極めて高い反射鏡を形成することができ
る。このような２種類の薄膜は、光屈折率の差が大きい
ことが望ましい。その組み合わせとしては、例えば、酸
化シリコン（ＳｉＯ2 ）と酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）と窒化インジウム（Ｉｎ
Ｎ）、あるいはこれらのうちのいずれかの材料からなる
薄膜と、アルミニウム・ガリウム砒素、アルミニウム・
ガリウム燐、五酸化タンタル、多結晶シリコン、非晶質
シリコンなどのいずれか材料の薄膜とを適宜組み合わせ
ても良い。Further, a Bragg reflecting mirror can be used as the light reflecting portion RE1. That is, by alternately laminating two types of thin films having different refractive indexes, it is possible to form a reflecting mirror having a high reflectance for light in a specific wavelength region. For example, assuming that the wavelength of the primary light is λ and the light refractive index of the thin film layer is n, two types of thin films each having a film thickness of λ / (4n) are alternately laminated, whereby the primary light It is possible to form a reflector having a very high reflectance. It is desirable that the two types of thin films have a large difference in optical refractive index. As the combination, for example, silicon oxide (SiO 2 ) and titanium oxide (TiO 2 ), aluminum nitride (AlN) and indium nitride (In)
N) or a thin film made of any of these materials, aluminum gallium arsenide, aluminum
A thin film of any material such as gallium phosphorus, tantalum pentoxide, polycrystalline silicon, and amorphous silicon may be appropriately combined.
【００５５】このような光反射部ＲＥ１を配置すること
により、波長変換部ＦＬを透過して漏洩した１次光を高
い効率で反射して、波長変換部ＦＬに再び戻すことがで
きる。このようにして戻された１次光は、波長変換部Ｆ
Ｌにおいて波長変換され、２次光として、光反射部ＲＥ
１を透過する。つまり、波長変換部ＦＬの光出射側に光
反射部ＲＥ１を配置することにより、１次光の漏洩を防
止するとともに、波長変換部ＦＬを透過した１次光を戻
して高い効率で波長変換することができるようになる。
また、外部から侵入する紫外線も反射することができ
る。すなわち、外乱光により波長変換部ＦＬが励起され
て不要な発光が生ずるという問題を解消することができ
る。By arranging such a light reflecting portion RE1, the primary light that has passed through the wavelength converting portion FL and leaked can be reflected with high efficiency and returned to the wavelength converting portion FL again. The primary light returned in this way is the wavelength conversion unit F
L, the wavelength of which is converted to a secondary light,
1 is transmitted. That is, by arranging the light reflecting portion RE1 on the light emission side of the wavelength conversion portion FL, the leakage of the primary light is prevented, and the primary light transmitted through the wavelength conversion portion FL is returned to perform wavelength conversion with high efficiency. Will be able to do it.
In addition, ultraviolet light that enters from outside can be reflected. That is, it is possible to solve the problem that the wavelength conversion unit FL is excited by the disturbance light to generate unnecessary light emission.
【００５６】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。図３は、本発明による第３の実施形態に係る
半導体発光素子の概略構成を例示する断面図である。同
図に示した半導体発光素子１０Ｃは、半導体発光素子で
あり、その光の取り出し経路に、波長変換部ＦＬ、光反
射部ＲＥ１、および光吸収部ＡＢが設けられている点に
特徴を有する。ここで、前述した図１あるいは図２の発
光素子と同一の部分については、同一の符合を付して詳
細な説明を省略する。Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor light emitting device according to a third embodiment of the present invention. The semiconductor light emitting device 10C shown in the figure is a semiconductor light emitting device, and is characterized in that a wavelength conversion portion FL, a light reflection portion RE1, and a light absorption portion AB are provided in a light extraction path. Here, the same portions as those of the light emitting device of FIG. 1 or FIG. 2 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
【００５７】本実施形態によれば、光反射部ＲＥ１と光
吸収部ＡＢとを組み合わせて配置することにより、さら
に改善された半導体発光素子を提供することができる。
すなわち、光反射部ＦＬは、波長変換部ＦＬを透過して
漏洩した１次光を高い効率で反射して、波長変換部ＦＬ
に再び戻すことができる。このようにして戻された１次
光は、波長変換部ＦＬにおいて波長変換され、２次光と
して、光反射部ＲＥ１を透過する。つまり、波長変換部
ＦＬの光出射側に光反射部ＲＥ１を配置することによ
り、１次光の漏洩を防止するとともに、波長変換部ＦＬ
を透過した１次光を戻して高い効率で波長変換すること
ができるようになる。また、外部から侵入する紫外線も
反射することができる。すなわち、外乱光により波長変
換部ＦＬが励起されて不要な発光が生ずるという問題を
解消することができる。According to the present embodiment, a further improved semiconductor light emitting device can be provided by arranging the light reflecting portion RE1 and the light absorbing portion AB in combination.
That is, the light reflecting portion FL reflects the primary light that has passed through and leaked through the wavelength conversion portion FL with high efficiency, and the wavelength conversion portion FL
Can be returned to. The primary light returned in this manner is wavelength-converted in the wavelength conversion unit FL, and passes through the light reflection unit RE1 as secondary light. That is, by arranging the light reflecting portion RE1 on the light emission side of the wavelength converting portion FL, it is possible to prevent leakage of the primary light and to prevent the wavelength converting portion FL from leaking.
The primary light that has passed through is returned and wavelength conversion can be performed with high efficiency. In addition, ultraviolet light that enters from outside can be reflected. That is, it is possible to solve the problem that the wavelength conversion unit FL is excited by the disturbance light to generate unnecessary light emission.
【００５８】さらに、光反射部ＲＥ１の上に光吸収部Ａ
Ｂを設けることにより、光反射部ＲＥ１を透過した１次
光を吸収して外部への漏洩を防止することができるとと
もに、外部に取り出す光のスペクトルを調節して、純色
性を改善することも可能となる。また、外部から入射す
る紫外線も吸収することができるので、このような外乱
光により波長変換部ＦＬが励起されて不要な発光が生ず
るという問題も解消することができる。Further, the light absorbing portion A is placed on the light reflecting portion RE1.
By providing B, the primary light transmitted through the light reflecting portion RE1 can be absorbed to prevent leakage to the outside, and the spectrum of the light to be taken out can be adjusted to improve the pure color. It becomes possible. Further, since ultraviolet light incident from the outside can also be absorbed, the problem that the wavelength conversion section FL is excited by such disturbance light and unnecessary light emission occurs can be solved.
【００５９】次に、本発明による第４の実施形態に係る
半導体発光素子について説明する。図４は、本発明によ
る第４の実施形態に係る半導体発光素子の概略構成を例
示する断面図である。同図に示した半導体発光素子１０
Ｄも、半導体発光素子であり、光の取り出し経路に、波
長変換部ＦＬ、光反射部ＲＥ１、および光吸収部ＡＢが
設けられている。ここで、前述した図１あるいは図２の
発光素子と同一の部分については、同一の符合を付して
説明を省略する。Next, a semiconductor light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention. Semiconductor light emitting device 10 shown in FIG.
D is also a semiconductor light emitting element, and a wavelength conversion section FL, a light reflection section RE1, and a light absorption section AB are provided in a light extraction path. Here, the same portions as those of the light emitting device of FIG. 1 or FIG. 2 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【００６０】本実施形態においては、さらに、発光層２
０からみて光取り出し側と反対側、つまり基板側に、第
２の光反射部ＲＥ２が設けられている。この光反射部Ｒ
Ｅ２は、発光層２０から放出された１次光を反射して、
波長変換部ＦＬに入射させる役割を有する。このような
反射部ＲＥ２を設けることにより、発光層２０から基板
１２側に放出される１次光を有効に利用することができ
るようになる。すなわち、このような反射部ＲＥ２を設
けない場合には、発光層２０から基板１２側に放出され
る１次光は、途中の各層において吸収され、あるいは基
板１２の裏面において乱反射されることが多く、波長変
換部ＦＬにおいて効率良く波長変換することができなか
った。しかし、本発明によれば、光反射部ＲＥ２を設け
ることにより、１次光を反射させて波長変換部ＦＬに入
射させることができる。その結果として、１次光を高い
効率で波長変換して外部に取り出すことができるように
なる。In this embodiment, the light emitting layer 2
The second light reflection part RE2 is provided on the side opposite to the light extraction side when viewed from 0, that is, on the substrate side. This light reflection part R
E2 reflects the primary light emitted from the light emitting layer 20,
It has a role to make it enter the wavelength conversion unit FL. By providing such a reflection part RE2, the primary light emitted from the light emitting layer 20 toward the substrate 12 can be effectively used. That is, when such a reflection part RE2 is not provided, the primary light emitted from the light emitting layer 20 to the substrate 12 is often absorbed in each layer in the middle or irregularly reflected on the back surface of the substrate 12. In addition, efficient wavelength conversion could not be performed in the wavelength conversion unit FL. However, according to the present invention, by providing the light reflecting portion RE2, the primary light can be reflected and made incident on the wavelength converting portion FL. As a result, the primary light can be wavelength-converted with high efficiency and extracted to the outside.
【００６１】光反射部ＲＥ２の具体的な構成としては、
例えば、前述したようなブラッグ反射鏡とすることがで
きる。すなわち、１次光に対して高い反射率を有するよ
うに構成したブラッグ反射鏡とすることにより、発光層
２０から基板１２側に放出された１次光を高い反射率で
波長変換部ＦＬに戻すことができるようになる。その具
体的な構成としては、例えば、窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）と窒化インジウム（ＩｎＮ）、窒化インジウムとア
ルミニウム・ガリウム砒素、窒化インジウムとアルミニ
ウム・ガリウム燐などの薄膜を交互に積層したものを挙
げることができる。または、図２に関して前述したよう
に、酸化チタンや酸化亜鉛などの反射性の材料を、所定
の溶媒中に適宜分散させ、波長変換部ＦＬの上にコーテ
ィングして光反射部ＲＥ１を形成することもできる。As a specific configuration of the light reflecting portion RE2,
For example, a Bragg reflector as described above can be used. That is, by using a Bragg reflector configured to have a high reflectance for the primary light, the primary light emitted from the light emitting layer 20 to the substrate 12 is returned to the wavelength conversion unit FL with a high reflectance. Will be able to do it. As a specific configuration, for example, aluminum nitride (Al
N) and indium nitride (InN), a thin film of indium nitride and aluminum gallium arsenide, or a thin film of indium nitride and aluminum gallium phosphide alternately stacked. Alternatively, as described above with reference to FIG. 2, a reflective material such as titanium oxide or zinc oxide is appropriately dispersed in a predetermined solvent and coated on the wavelength conversion portion FL to form the light reflection portion RE1. Can also.
【００６２】また、光反射鏡ＲＥ２は、このような波長
選択性を有しない全反射鏡であっても良い。すなわち、
１次光だけでなく、２次光に対しても高い反射率を有す
るような反射鏡とすれば、波長変換部ＦＬから基板１２
方向に放出される２次光を効率良く反射して外部に取り
出すことができるようになる。このような全反射鏡は、
ブラッグ反射鏡ではなく、金属膜などの反射率の高い材
料を単層として用いることができる。The light reflecting mirror RE2 may be a total reflecting mirror having no such wavelength selectivity. That is,
If the reflecting mirror has a high reflectivity not only for the primary light but also for the secondary light, the wavelength conversion part FL can be used for the substrate 12.
The secondary light emitted in the direction can be efficiently reflected and extracted to the outside. Such a total reflection mirror,
Instead of a Bragg reflector, a high-reflectivity material such as a metal film can be used as a single layer.
【００６３】一方、光反射鏡ＲＥ２を配置する位置は、
図４に示した例には限定されない。すなわち、各結晶層
１２〜２０の間に配置したり、基板１２の裏面に位置し
ても良い。さらに、各結晶層１４〜１８のいずれかを光
反射層ＲＥ２として構成しても良い。On the other hand, the position where the light reflecting mirror RE2 is disposed is
The invention is not limited to the example shown in FIG. That is, it may be arranged between the crystal layers 12 to 20 or may be located on the back surface of the substrate 12. Further, any one of the crystal layers 14 to 18 may be configured as the light reflection layer RE2.
【００６４】次に、本発明による第５の実施形態に係る
半導体発光素子について説明する。図５は、本発明によ
る第５の実施形態に係る半導体発光素子の概略構成を例
示する断面図である。同図に示した半導体発光素子１０
Ｅにおいても、光の取り出し経路に、波長変換部ＦＬ、
光反射部ＲＥ１、および光吸収部ＡＢが設けられてい
る。ここでも、図１あるいは図２に関して前述した発光
素子と同一の部分については、同一の符合を付して説明
を省略する。Next, a semiconductor light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention. Semiconductor light emitting device 10 shown in FIG.
Also in E, the wavelength conversion unit FL,
The light reflection part RE1 and the light absorption part AB are provided. Here, the same portions as those of the light emitting element described above with reference to FIG. 1 or FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【００６５】本実施形態においては、さらに、発光素子
の周囲が光反射部ＲＥ３により取り囲まれている。この
光反射部ＲＥ３は、波長選択性を有するものであって
も、波長選択性を有しない全反射鏡であっても良い。In the present embodiment, the periphery of the light emitting element is further surrounded by the light reflecting portion RE3. The light reflecting part RE3 may have wavelength selectivity or may be a total reflection mirror having no wavelength selectivity.
【００６６】光反射部ＲＥ３が、波長選択性を有する場
合には、発光層２０から放出された１次光を反射して、
外部への漏洩を防止することができる。さらに、このよ
うにして反射を繰り返された１次光は、最終的に波長変
換部ＦＬに入射して２次光に変換されるので、波長変換
効率を改善することができる。このような波長選択性
は、前述したようなブラッグ反射鏡などにより実現する
ことができる。When the light reflecting portion RE3 has wavelength selectivity, it reflects the primary light emitted from the light emitting layer 20, and
Leakage to the outside can be prevented. Furthermore, the primary light that has been repeatedly reflected in this manner finally enters the wavelength conversion unit FL and is converted into secondary light, so that the wavelength conversion efficiency can be improved. Such wavelength selectivity can be realized by the above-described Bragg reflector or the like.
【００６７】一方、光反射部ＲＥ３が、波長選択性を有
しない場合には、１次光のみならず、２次光などの波長
を有する光成分の外部への漏洩も防止することができ
る。このような全反射鏡は、例えば、金属膜により形成
することができる。そして、このような全反射鏡を形成
することにより、発光素子１０Ｅの光放出部を、光反射
部ＲＥ３が形成されていない開口部のみに限定すること
ができる。すなわち、発光素子１０Ｅの周囲をこのよう
な光反射部ＲＥ３で取り囲んで、所定の開口部のみから
２次光が放出されるようにすれば、光の放射パターンを
その開口の形状にあわせて容易に制御することができる
ようになる。例えば、光反射部ＲＥ３の開口を極めて小
さく形成することにより、点光源状の発光素子を容易に
形成することができる。このような点光源は、レンズな
どの光学系により効果的に集光することができ、実用上
有利である場合が多い。On the other hand, when the light reflecting portion RE3 has no wavelength selectivity, it is possible to prevent not only the primary light but also the light component having the wavelength such as the secondary light from leaking to the outside. Such a total reflection mirror can be formed of, for example, a metal film. By forming such a total reflection mirror, the light emitting portion of the light emitting element 10E can be limited to only the opening where the light reflecting portion RE3 is not formed. That is, by surrounding the light emitting element 10E with such a light reflecting portion RE3 so that the secondary light is emitted only from a predetermined opening, the light emission pattern can be easily adjusted to the shape of the opening. Can be controlled. For example, by forming the opening of the light reflecting portion RE3 to be extremely small, a point light source-like light emitting element can be easily formed. Such a point light source can be effectively focused by an optical system such as a lens, and is often practically advantageous.
【００６８】次に、本発明による第６の実施形態に係る
半導体発光素子について説明する。図６は、本発明によ
る第６の実施形態に係る半導体発光素子の概略構成を例
示する断面図である。同図に示した半導体発光素子１０
Ｆにおいては、波長変換部ＦＬの光入射側に第２の光反
射部ＲＥ４が設けられている。すなわち、光の取り出し
経路に、光反射部ＲＥ４、波長変換部ＦＬ、光反射部Ｒ
Ｅ１、および光吸収部ＡＢがこの順序で設けられてい
る。ここでも、図１あるいは図２に関して前述した発光
素子と同一の部分については、同一の符合を付して説明
を省略する。Next, a semiconductor light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention. Semiconductor light emitting device 10 shown in FIG.
In F, a second light reflection part RE4 is provided on the light incident side of the wavelength conversion part FL. That is, in the light extraction path, the light reflection part RE4, the wavelength conversion part FL, and the light reflection part R
E1 and the light absorbing portion AB are provided in this order. Here, the same portions as those of the light emitting element described above with reference to FIG. 1 or FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【００６９】本実施形態における光反射部ＲＥ４は、発
光層２０から放出される１次光を透過し、波長変換部に
おいて変換され放出される２次光は反射するような波長
選択性を有する。すなわち、１次光に波長の光に対する
反射率は低く、２次光の波長の光に対する反射率が高く
なるように構成されている。このような波長選択性は、
例えば、前述したブラッグ反射鏡を利用することにより
実現することができる。The light reflecting portion RE4 in this embodiment has a wavelength selectivity such that the primary light emitted from the light emitting layer 20 is transmitted and the secondary light converted and emitted by the wavelength converting portion is reflected. In other words, the primary light has a low reflectance with respect to light having a wavelength, and the secondary light has a high reflectance with respect to light having a wavelength. Such wavelength selectivity is
For example, it can be realized by using the aforementioned Bragg reflector.
【００７０】また、波長変換部ＦＬは、１次光を吸収し
てそれよりも波長が長い２次光を放出する役割を有す
る。その詳細については、第１実施形態に関して前述し
たものと同様である。The wavelength conversion section FL has a function of absorbing primary light and emitting secondary light having a longer wavelength. The details are the same as those described above with respect to the first embodiment.
【００７１】また、光反射部ＲＥ１は、波長変換部から
放出される２次光に対する反射率が低く、１次光に対す
る反射率が高くなるように構成されている。このような
波長選択性も、前述したブラッグ反射鏡を利用すること
により実現することができる。The light reflector RE1 is configured to have a lower reflectance for the secondary light emitted from the wavelength converter and a higher reflectance for the primary light. Such wavelength selectivity can also be realized by using the aforementioned Bragg reflector.
【００７２】光吸収部ＡＢは、１次光に対して高い光吸
収率を有し、２次光に対しては低い吸収率を有するよう
に構成される。この詳細な構成についても、第１実施形
態に関して前述したものと同様とすることができる。The light absorbing portion AB is configured to have a high light absorption for primary light and a low absorption for secondary light. This detailed configuration can be the same as that described above with respect to the first embodiment.
【００７３】本実施形態によれば、発光層２０から放出
された１次光は光反射部ＲＥ４を透過して波長変換部Ｆ
Ｌに入射し、２次光に波長変換される。また、波長変換
部ＦＬにおいて波長変換されずに透過した１次光は、光
反射部ＲＥ１により反射されて再び波長変換部ＦＬに戻
される。さらに、光反射部ＲＥ１も透過した１次光は、
光吸収部ＡＢにおいて吸収され、外部への漏洩が防止さ
れる。According to the present embodiment, the primary light emitted from the light emitting layer 20 passes through the light reflecting portion RE4 and passes through the wavelength converting portion F
L and is wavelength-converted into secondary light. The primary light transmitted without wavelength conversion in the wavelength conversion unit FL is reflected by the light reflection unit RE1 and returned to the wavelength conversion unit FL again. Further, the primary light transmitted through the light reflecting portion RE1 is
The light is absorbed in the light absorbing portion AB, and leakage to the outside is prevented.
【００７４】一方、波長変換部ＦＬから放出された２次
光のうちで光反射部ＲＥ１の方向に出射した光成分は、
光反射部ＲＥ１および光吸収部ＡＢを透過して外部に取
り出すことができる。また、波長変換部ＦＬから放出さ
れた２次光のうちで発光層２０の方向に出射した光成分
は、光反射部ＲＥ４により反射され、波長変換部ＦＬ、
光反射部ＲＥ１および光吸収部ＡＢを透過して外部に取
り出すことができるようになる。On the other hand, of the secondary light emitted from the wavelength conversion part FL, the light component emitted in the direction of the light reflection part RE1 is:
The light can pass through the light reflecting portion RE1 and the light absorbing portion AB and be extracted to the outside. Further, of the secondary light emitted from the wavelength conversion unit FL, a light component emitted in the direction of the light emitting layer 20 is reflected by the light reflection unit RE4, and is reflected by the wavelength conversion unit FL,
This allows the light to pass through the light reflecting portion RE1 and the light absorbing portion AB and be extracted to the outside.
【００７５】すなわち、光反射部ＲＥ４を設けない場合
には、波長変換部ＦＬから発光層２０の方向に放出され
た２次光は、各層１２〜２６により吸収され、あるい
は、層間の界面や基板１２の裏面において乱反射され
て、外部に有効に取り出すことができない。これに対し
て、本実施形態によれば、光反射部ＲＥ４を設けること
により、波長変換部ＦＬから発光層２０の方向に放出さ
れる２次光を光反射部ＲＥ４により反射して、外部に効
率良く取り出すことができるようになる。That is, when the light reflecting portion RE4 is not provided, the secondary light emitted from the wavelength conversion portion FL in the direction of the light emitting layer 20 is absorbed by each of the layers 12 to 26, or the interface between the layers or the substrate. The light is irregularly reflected on the back surface of No. 12 and cannot be effectively extracted to the outside. On the other hand, according to the present embodiment, by providing the light reflecting portion RE4, the secondary light emitted from the wavelength conversion portion FL in the direction of the light emitting layer 20 is reflected by the light reflecting portion RE4, and externally. It can be taken out efficiently.
【００７６】また、本実施形態と、前述した第４実施形
態または第５実施形態とを組み合わせることにより、さ
らに高効率の半導体発光素子を実現することもできる。
すなわち、本実施形態の構成に、第４実施形態で説明し
た光反射部ＲＥ２を追加することにより、発光層２０か
ら放出される１次光をさらに効率良く波長変換部ＦＬに
導いて、波長変換することができるようになる。また、
本実施形態の構成に、第５実施形態で説明した光反射部
ＲＥ３を追加することにより、発光素子の発光パターン
を制御して、容易に点光源を構成することができるよう
になる。Further, by combining this embodiment with the above-described fourth or fifth embodiment, a semiconductor light emitting device with higher efficiency can be realized.
That is, by adding the light reflecting portion RE2 described in the fourth embodiment to the configuration of the present embodiment, the primary light emitted from the light emitting layer 20 is guided to the wavelength conversion portion FL more efficiently, and the wavelength conversion is performed. Will be able to Also,
By adding the light reflecting portion RE3 described in the fifth embodiment to the configuration of the present embodiment, the point light source can be easily configured by controlling the light emitting pattern of the light emitting element.
【００７７】以上、図１〜図６においては、サファイア
基板上に成長した窒化ガリウム系半導体発光素子を例に
挙げて説明した。しかし、本発明は、これに限定される
ものではない。この他にも、例えば、ＳｉＣ基板やその
他の基板上に成長した窒化ガリウム系半導体発光素子に
おいても本発明を同様に適用して、同様の効果を得るこ
とができる。また、発光層をはじめとする各層の材料は
窒化ガリウム系半導体に限定されず、波長変換部ＦＬに
おいて効率よく波長変換されるような１次光を放出する
材料であれば良い。蛍光体を利用して可視光を得るよう
な場合においては、青色から紫外線領域の波長の光を放
出する発光層を用いることが望ましい。このような発光
層の材料としては、窒化ガリウム系半導体の他に、例え
ば、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＳｉＣ、ＢＮなどの材料を挙げ
ることができる。The gallium nitride based semiconductor light emitting device grown on the sapphire substrate has been described with reference to FIGS. However, the present invention is not limited to this. In addition, for example, the present invention can be similarly applied to a gallium nitride-based semiconductor light emitting device grown on a SiC substrate or another substrate to obtain the same effect. The material of each layer including the light-emitting layer is not limited to the gallium nitride-based semiconductor, and may be any material that emits primary light that can be efficiently wavelength-converted in the wavelength conversion unit FL. In the case where visible light is obtained using a phosphor, it is desirable to use a light emitting layer that emits light in a wavelength range from blue to ultraviolet. Examples of the material of such a light emitting layer include materials such as ZnSe, ZnS, SiC, and BN, in addition to the gallium nitride-based semiconductor.
【００７８】次に、本発明による半導体発光装置につい
て説明する。図７は、本発明の実施形態に係る半導体発
光装置を表す概略断面図である。同図に表した半導体発
光装置１００Ａは、いわゆる「リード・フレーム・タイ
プ」の「ＬＥＤランプ」と称されるものである。すなわ
ち、半導体発光素子９００は、リード・フレーム１１０
のカップの底部にマウントされている。そして、発光素
子のｐ側電極およびｎ側電極は、それぞれ、リード・フ
レーム１１０および１２０に対して、ワイア１３０、１
３０により接続されている。さらに、リード・フレーム
の先端部は、樹脂１４０によりモールドされ保護されて
いる。Next, a semiconductor light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention. The semiconductor light emitting device 100A shown in the figure is a so-called “lead frame type” “LED lamp”. That is, the semiconductor light emitting device 900 is connected to the lead frame 110.
Mounted on the bottom of the cup. The p-side electrode and the n-side electrode of the light emitting element are connected to the lead frames 110 and 120 with wires 130, 1 and 2, respectively.
30 are connected. Further, the tip of the lead frame is molded and protected by resin 140.
【００７９】本実施形態においては、半導体発光素子９
００の表面に波長変換部ＦＬが配置されている。さら
に、樹脂１４０は、波長選択性を有する光吸収部ＡＢと
して作用するように構成されている。In this embodiment, the semiconductor light emitting device 9
The wavelength conversion unit FL is disposed on the surface of the reference numeral 00. Further, the resin 140 is configured to function as a light absorbing portion AB having wavelength selectivity.
【００８０】波長変換部ＦＬは、半導体発光素子９００
から放出される１次光を吸収して、より長波長の２次光
を放出する役割を有する。その構成は、図１に関して前
述したものと同様とすることができる。すなわち、その
具体例としては、透光性を有する媒体中に所定の蛍光体
を分散させたものを挙げることができる。これらの溶媒
や無機系コーティング剤を発光素子９００の表面に塗布
することにより波長変換部ＦＬを形成することができ
る。The wavelength conversion section FL is a semiconductor light emitting device 900
It has a role of absorbing the primary light emitted from the device and emitting secondary light of a longer wavelength. Its configuration may be similar to that described above with reference to FIG. That is, as a specific example, a material in which a predetermined phosphor is dispersed in a translucent medium can be given. The wavelength conversion portion FL can be formed by applying the solvent or the inorganic coating agent to the surface of the light emitting element 900.
【００８１】光吸収部ＡＢは、波長変換部から放出され
る２次光を透過し、発光素子から放出される１次光は吸
収するような波長選択性を有する。すなわち、樹脂１４
０に所定の光吸収体を分散させることにより、光吸収部
ＡＢを構成することができる。その構成の詳細について
も、図１に関して前述した光吸収部ＡＢと同様とするこ
とができる。すなわち、１次光が紫外線の場合には、光
吸収体を構成する物質して、例えば、ベンゾトリアゾー
ル、シアノアクリレート、パラアミノ酸、ベンゾフェノ
ン、ケイ皮酸などを用いることができる。The light absorbing portion AB has a wavelength selectivity such that the secondary light emitted from the wavelength converting portion is transmitted and the primary light emitted from the light emitting element is absorbed. That is, the resin 14
By dispersing a predetermined light absorber to zero, the light absorbing portion AB can be configured. The details of the configuration can be the same as those of the light absorbing portion AB described above with reference to FIG. That is, when the primary light is ultraviolet light, for example, benzotriazole, cyanoacrylate, paraamino acid, benzophenone, cinnamic acid, or the like can be used as a material constituting the light absorber.
【００８２】また、半導体発光素子９００としては、波
長変換部ＦＬにおける波長変換効率を高くするためには
発光波長の短いものであることが望ましい。このような
発光素子としては、例えば、窒化ガリウム系半導体や、
ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＳｉＣ、ＢＮなどの材料を発光層に
用いた半導体発光素子を挙げることができる。The semiconductor light emitting device 900 preferably has a short emission wavelength in order to increase the wavelength conversion efficiency in the wavelength conversion section FL. As such a light emitting element, for example, a gallium nitride based semiconductor,
A semiconductor light-emitting element using a material such as ZnSe, ZnS, SiC, or BN for a light-emitting layer can be given.
【００８３】本発明によれば、波長変換部ＦＬを配置す
ることにより、半導体発光素子９００からの１次光を所
望の波長の可視光または赤外線に変換することができ
る。According to the present invention, by arranging the wavelength converter FL, it is possible to convert the primary light from the semiconductor light emitting device 900 into visible light or infrared light having a desired wavelength.
【００８４】さらに、光吸収部ＡＢを設けることによ
り、波長変換部ＦＬを透過した１次光を吸収して外部へ
の漏洩を防止することができるとともに、外部に取り出
す光のスペクトルを調節して、純色性を改善することも
可能となる。また、外部から侵入する外乱光により、波
長変換部ＦＬが不必要な発光を生ずるという問題も解消
することができる。Further, by providing the light absorbing portion AB, the primary light transmitted through the wavelength converting portion FL can be absorbed to prevent leakage to the outside, and the spectrum of the light taken out can be adjusted. It is also possible to improve the pure color. Further, it is possible to solve the problem that the wavelength conversion unit FL generates unnecessary light emission due to disturbance light entering from the outside.
【００８５】なお、図７においては、リードフレームタ
イプのＬＥＤランプを一例として示したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、その他にも例えば、ＳＭ
Ｄ（surface mounted device：表面実装型デバイス）タ
イプのＬＥＤランプについても同様に適用して同様の効
果を得ることができる。Although FIG. 7 shows a lead frame type LED lamp as an example, the present invention is not limited to this.
The same effect can be obtained by applying the same to an LED lamp of a D (surface mounted device) type.
【００８６】次に、本発明による第２の半導体発光装置
について説明する。図８は、本発明による第２の半導体
発光装置を表す概略断面図である。同図に表した半導体
発光装置１００Ｂも、リードフレームタイプのＬＥＤラ
ンプである。本具体例については、図７に関して前述し
たものと同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明
は省略する。Next, a second semiconductor light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 8 is a schematic sectional view showing a second semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device 100B shown in the figure is also a lead frame type LED lamp. In this specific example, the same portions as those described above with reference to FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００８７】本具体例においては、半導体発光素子９０
０の表面に波長変換部ＦＬが配置されている。さらに、
封止樹脂は、リードフレームのカップ部に設けられたイ
ンナーモールド部１４０ａと、その外側を覆うように設
けられたアウターモールド部１４０ｂとからなる。そし
て、インナーモールド部１４０ａが波長選択性を有する
光吸収部ＡＢとして作用するように構成されている。In this example, the semiconductor light emitting device 90
The wavelength converter FL is disposed on the surface of the zero. further,
The sealing resin includes an inner mold part 140a provided on the cup part of the lead frame and an outer mold part 140b provided so as to cover the outside. The inner mold section 140a is configured to act as a light-absorbing section AB having wavelength selectivity.
【００８８】インナーモールド部１４０ａの材料として
は、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。そし
て、これに分散させる光吸収体としては、図７に関して
前述したものと同様にベンゾトリアゾールなどの各種の
材料を用いることができる。As a material of the inner mold portion 140a, for example, an epoxy resin can be used. As the light absorber dispersed therein, various materials such as benzotriazole can be used in the same manner as described above with reference to FIG.
【００８９】また、アウターモールド部１４０ｂは、光
透過性を有する樹脂により形成されている。The outer mold part 140b is formed of a resin having a light transmitting property.
【００９０】本具体例の発光装置の具体的な製造方法と
しては、例えば、所定の溶媒やコーティング剤に波長選
択性を有する光吸収体を分散させ、発光素子や蛍光体の
周囲を封止してインナーモールド部１４０ａを形成し、
しかる後に、光透過性モールド樹脂によりその周囲を封
止して、アウターモールド部１４０ｂを形成することが
できる。As a specific method for manufacturing the light emitting device of this example, for example, a light absorber having wavelength selectivity is dispersed in a predetermined solvent or coating agent, and the periphery of the light emitting element or the phosphor is sealed. To form an inner mold part 140a,
After that, the outer mold part 140b can be formed by sealing the periphery with the light transmitting mold resin.
【００９１】また、蛍光体と波長選択性光吸収体とを混
合した所定の溶媒やコーティング剤を発光素子の周囲に
滴下または塗布し、両者の沈降速度の差異を利用して蛍
光体を発光素子の表面に積層させ、さらにその上に光吸
収体を積層させるようにしても良い。一般的に、蛍光体
は、比重が比較的大きいために先に沈み、光吸収体は分
子量の大きい有機物質であり、またその粘性のために後
まで溶媒の中にとどまる。光吸収体の融点を混入させる
コーティング剤などの熱硬化温度近傍に設定することに
より、熱硬化過程でコーティング剤の中に均一に分散さ
せることができる。Further, a predetermined solvent or coating agent in which the phosphor and the wavelength-selective light absorber are mixed is dropped or applied around the light emitting element, and the difference in sedimentation speed between the two is used to convert the phosphor into the light emitting element. And a light absorber may be further laminated thereon. Generally, phosphors sink first due to their relatively high specific gravity, while light absorbers are high molecular weight organic materials and remain in the solvent until later due to their viscosity. By setting the melting point of the light absorber near the thermosetting temperature of the coating agent or the like to be mixed, it is possible to uniformly disperse in the coating agent during the thermosetting process.
【００９２】このような光吸収部ＡＢを設けることによ
り、波長変換部ＦＬを透過した１次光を吸収して外部へ
の漏洩を防止することができるとともに、外部に取り出
す光のスペクトルを調節して、純色性を改善することも
可能となる。また、外部から入射する紫外線も吸収する
ことができるので、このような外乱光により波長変換部
ＦＬが励起されて不要な発光が生ずるという問題も解消
することができる。By providing such a light absorbing portion AB, the primary light transmitted through the wavelength converting portion FL can be absorbed to prevent leakage to the outside, and the spectrum of the light taken out can be adjusted. As a result, it is possible to improve the color purity. Further, since ultraviolet light incident from the outside can also be absorbed, the problem that the wavelength conversion section FL is excited by such disturbance light and unnecessary light emission occurs can be solved.
【００９３】次に、本発明による第３の半導体発光装置
について説明する。図９は、本発明による第３の半導体
発光装置を表す概略断面図である。同図に表した半導体
発光装置１００Ｃも、リードフレームタイプのＬＥＤラ
ンプである。本具体例についても、図７に関して前述し
たものと同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明
は省略する。Next, a third semiconductor light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 9 is a schematic sectional view showing a third semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device 100C shown in the figure is also a lead frame type LED lamp. Also in this specific example, the same portions as those described above with reference to FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
【００９４】本具体例においては、樹脂１４０は、波長
選択性を有する光反射部ＲＥ１として作用するように構
成されている。すなわち、樹脂１４０は、波長選択性を
有する光反射体を含有したエポキシ樹脂などからなる。
樹脂１４０に含有される波長選択性光反射体は、波長変
換部ＦＬを透過して発光素子から放出される紫外線など
の１次光を反射、散乱し、蛍光体からの２次光は透過す
る性質を有する。このような材料としては、前述したよ
うに酸化チタン、酸化亜鉛などを用いることができる。In this specific example, the resin 140 is configured to act as a light reflecting portion RE1 having wavelength selectivity. That is, the resin 140 is made of an epoxy resin or the like containing a light reflector having wavelength selectivity.
The wavelength-selective light reflector contained in the resin 140 reflects and scatters primary light such as ultraviolet light emitted from the light emitting element through the wavelength conversion portion FL, and transmits secondary light from the phosphor. Has properties. As such a material, titanium oxide, zinc oxide, or the like can be used as described above.
【００９５】このような光反射部ＲＥ１を配置すること
により、波長変換部ＦＬを透過して漏洩した１次光を高
い効率で反射して、波長変換部ＦＬに再び戻すことがで
きる。このようにして戻された１次光は、波長変換部Ｆ
Ｌにおいて波長変換され、２次光として、光反射部ＲＥ
１を透過する。つまり、波長変換部ＦＬの光出射側に光
反射部ＲＥ１を配置することにより、１次光の漏洩を防
止するとともに、波長変換部ＦＬを透過した１次光を戻
して高い効率で波長変換することができるようになる。
また、外部から侵入する紫外線も反射することができ
る。すなわち、外乱光により波長変換部ＦＬが励起され
て不要な発光が生ずるという問題を解消することができ
る。By arranging such a light reflecting portion RE1, the primary light that has passed through the wavelength converting portion FL and leaked can be reflected with high efficiency and returned to the wavelength converting portion FL again. The primary light returned in this way is the wavelength conversion unit F
L, the wavelength of which is converted to a secondary light,
1 is transmitted. That is, by arranging the light reflecting portion RE1 on the light emission side of the wavelength conversion portion FL, the leakage of the primary light is prevented, and the primary light transmitted through the wavelength conversion portion FL is returned to perform wavelength conversion with high efficiency. Will be able to do it.
In addition, ultraviolet light that enters from outside can be reflected. That is, it is possible to solve the problem that the wavelength conversion unit FL is excited by the disturbance light to generate unnecessary light emission.
【００９６】次に、本発明による第４の半導体発光装置
について説明する。図１０は、本発明による第４の半導
体発光装置を表す概略断面図である。同図に表した半導
体発光装置１００Ｄも、リードフレームタイプのＬＥＤ
ランプである。本具体例については、図７に関して前述
したものと同一の部分には同一の符号を付して詳細な説
明は省略する。Next, a fourth semiconductor light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 10 is a schematic sectional view showing a fourth semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device 100D shown in FIG.
It is a lamp. In this specific example, the same portions as those described above with reference to FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００９７】本具体例においては、半導体発光素子９０
０の表面に波長変換部ＦＬが配置されている。さらに、
封止樹脂は、リードフレームのカップ部に設けられたイ
ンナーモールド部１４０ａと、その外側を覆うように設
けられたアウターモールド部１４０ｂとからなる。そし
て、インナーモールド部１４０ａが波長選択性を有する
光反射部ＲＥ１として作用するように構成されている。In this example, the semiconductor light emitting device 90
The wavelength converter FL is disposed on the surface of the zero. further,
The sealing resin includes an inner mold part 140a provided on the cup part of the lead frame and an outer mold part 140b provided so as to cover the outside. The inner mold section 140a is configured to act as a light reflecting section RE1 having wavelength selectivity.
【００９８】インナーモールド部１４０ａの材料として
は、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。そし
て、これに分散させる光反射体としては、図９に関して
前述したものと同様に酸化チタンなどの各種の材料を用
いることができる。As a material of the inner mold portion 140a, for example, an epoxy resin can be used. As the light reflector to be dispersed therein, various materials such as titanium oxide can be used in the same manner as described above with reference to FIG.
【００９９】また、アウターモールド部１４０ｂは、光
透過性を有する樹脂により形成されている。The outer mold part 140b is formed of a resin having light transmittance.
【０１００】本具体例の発光装置の具体的な製造方法と
しては、図８に関して前述したものと同様とすることが
できる。すなわち、所定の溶媒やコーティング剤に波長
選択性を有する光反射体とを分散させ、発光素子や蛍光
体の周囲を封止してインナーモールド部１４０ａを形成
し、しかる後に、光透過性モールド樹脂によりその周囲
を封止して、アウターモールド部１４０ｂを形成するこ
とができる。A specific method of manufacturing the light emitting device of this example can be the same as that described above with reference to FIG. That is, a light reflector having wavelength selectivity is dispersed in a predetermined solvent or coating agent, the periphery of the light emitting element or the phosphor is sealed to form the inner mold portion 140a, and thereafter, the light transmitting mold resin is formed. Thus, the outer periphery can be sealed and the outer mold portion 140b can be formed.
【０１０１】また、蛍光体と波長選択性光反射体とを混
合した所定の溶媒やコーティング剤を発光素子の周囲に
滴下または塗布し、両者の沈降速度の差異を利用して蛍
光体を発光素子の表面に積層させ、さらにその上に光反
射体を積層させるようにしても良い。Further, a predetermined solvent or coating agent in which the phosphor and the wavelength-selective light reflector are mixed is dropped or applied around the light emitting element, and the difference in sedimentation speed between the two is used to convert the phosphor into the light emitting element. And a light reflector may be further laminated thereon.
【０１０２】このような光反射部ＲＥ１を設けることに
より、図９に関して前述したような種々の効果を同様に
得ることができる。By providing such a light reflecting portion RE1, various effects as described above with reference to FIG. 9 can be similarly obtained.
【０１０３】次に、本発明による第５の半導体発光装置
について説明する。図１１は、本発明による第５の半導
体発光装置を表す概略断面図である。同図に表した半導
体発光装置１００Ｅも、リードフレームタイプのＬＥＤ
ランプである。本具体例については、図７に関して前述
したものと同一の部分には同一の符号を付して詳細な説
明は省略する。Next, a fifth semiconductor light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 11 is a schematic sectional view showing a fifth semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device 100E shown in FIG.
It is a lamp. In this specific example, the same portions as those described above with reference to FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【０１０４】本具体例においては、半導体発光素子９０
０の表面に波長変換部ＦＬが配置されている。その材料
や形成方法は、図７に関して前述したものと同様とする
ことができる。さらに、その上に波長選択性の光吸収部
ＡＢが設けられ、樹脂１４０により封止されている。In this example, the semiconductor light emitting device 90
The wavelength converter FL is disposed on the surface of the zero. The material and the forming method can be the same as those described above with reference to FIG. Further, a wavelength-selective light absorbing portion AB is provided thereon, and is sealed with a resin 140.
【０１０５】本具体例における光吸収部ＡＢも、発光素
子から放出される紫外線などの１次光を吸収し、蛍光体
から放出される可視光などの２次光を透過する性質を有
する。このような機能材として、本具体例においては、
ダイクロイックフィルタやＵＶ（紫外線）カットフィル
タを用いる。ここで、発光素子９００と光吸収部ＡＢと
の間の空間は、樹脂などにより埋められていても良く、
または所定の雰囲気ガスにより充填されていても良い。The light absorbing portion AB in this specific example also has a property of absorbing primary light such as ultraviolet light emitted from the light emitting element and transmitting secondary light such as visible light emitted from the phosphor. As such a functional material, in this specific example,
A dichroic filter or a UV (ultraviolet) cut filter is used. Here, the space between the light emitting element 900 and the light absorbing portion AB may be filled with a resin or the like,
Alternatively, it may be filled with a predetermined atmospheric gas.
【０１０６】このような光吸収部ＡＢを設けることによ
っても、図７に関して前述したような種々の効果を同様
に得ることができる。By providing such a light absorbing portion AB, the various effects described above with reference to FIG. 7 can be similarly obtained.
【０１０７】次に、本発明による第６の半導体発光装置
について説明する。図１２は、本発明による第６の半導
体発光装置を表す概略断面図である。同図に表した半導
体発光装置１００Ｆも、リードフレームタイプのＬＥＤ
ランプである。本具体例については、図７に関して前述
したものと同一の部分には同一の符号を付して詳細な説
明は省略する。Next, a sixth semiconductor light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 12 is a schematic sectional view showing a sixth semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device 100F shown in FIG.
It is a lamp. In this specific example, the same portions as those described above with reference to FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【０１０８】本具体例においては、半導体発光素子９０
０の表面に波長変換部ＦＬが配置されている。その材料
や形成方法は、図７に関して前述したものと同様とする
ことができる。さらに、その上に波長選択性の光反射部
ＲＥ１が設けられ、樹脂１４０により封止されている。In this example, the semiconductor light emitting device 90
The wavelength converter FL is disposed on the surface of the zero. The material and the forming method can be the same as those described above with reference to FIG. Further, a wavelength-selective light reflecting portion RE1 is provided thereon, and is sealed with a resin 140.
【０１０９】本具体例における光反射部ＲＥ１も、発光
素子から放出される紫外線などの１次光を反射し、蛍光
体から放出される可視光などの２次光を透過する性質を
有する。このような機能材として、本具体例において
は、ダイクロイックミラーを用いる。ここで、発光素子
９００と光反射部ＲＥ１との間の空間は、樹脂などによ
り埋められていても良く、または所定の雰囲気ガスによ
り充填されていても良い。The light reflecting portion RE1 in this example also has a property of reflecting primary light such as ultraviolet light emitted from the light emitting element and transmitting secondary light such as visible light emitted from the phosphor. In this specific example, a dichroic mirror is used as such a functional material. Here, the space between the light emitting element 900 and the light reflecting portion RE1 may be filled with a resin or the like, or may be filled with a predetermined atmospheric gas.
【０１１０】また、光反射部ＲＥ１としては、前述した
ブラッグ反射鏡を用いても良い。As the light reflecting portion RE1, the above-described Bragg reflecting mirror may be used.
【０１１１】このような光反射部ＲＥ１を設けることに
よっても、図９に関して前述したような種々の効果を同
様に得ることができる。By providing such a light reflecting portion RE1, various effects as described above with reference to FIG. 9 can be obtained in the same manner.
【０１１２】次に、本発明による第７の半導体発光装置
について説明する。図１３は、本発明による第７の半導
体発光装置を表す概略断面図である。同図に表した半導
体発光装置１００Ｇも、リードフレームタイプのＬＥＤ
ランプである。本具体例については、図７あるいは図８
に関して前述したものと同一の部分には同一の符号を付
して詳細な説明は省略する。Next, a seventh semiconductor light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 13 is a schematic sectional view showing a seventh semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device 100G shown in FIG.
It is a lamp. This specific example is shown in FIG. 7 or FIG.
The same reference numerals are given to the same portions as those described above, and the detailed description is omitted.
【０１１３】本具体例においては、半導体発光素子９０
０ａは、例えば、青色あるいは紫色の波長帯で発光する
半導体発光素子である。一般に、このような波長帯の半
導体発光素子においては、特に不純物を介して遷移する
タイプの発光層を有するものが多く、発光スペクトルが
紫外線の波長帯にまで伸びている場合が多い。つまり、
青色や紫色の光の他に、有る程度の量の紫外線成分が放
出される場合が多い。このような発光素子としては、例
えば、ＧａＮ系のＬＥＤの他に、ＺｎＳｅ系やＳｉＣ系
あるいはＢＮ系の発光素子を挙げることができる。In this example, the semiconductor light emitting device 90
Reference numeral 0a denotes a semiconductor light emitting element which emits light in a blue or purple wavelength band, for example. In general, many semiconductor light emitting devices having such a wavelength band have a light emitting layer of a type that transitions through an impurity, and the emission spectrum often extends to the ultraviolet wavelength band. That is,
In addition to blue and purple light, a certain amount of ultraviolet component is often emitted. Examples of such a light emitting element include a ZnSe-based, SiC-based, or BN-based light-emitting element in addition to a GaN-based LED.
【０１１４】本具体例においては、インナーモールド部
１４０ａが光吸収部ＡＢとして構成されている。つま
り、光吸収部ＡＢは、発光素子から放出される紫外線成
分を吸収し、青色や紫色の波長成分は透過する性質を有
する。このようにすれば、有害な紫外線の漏洩を防ぎつ
つ、必要とされる青色や紫色の光を外部に取り出すこと
ができる。なお、光吸収部ＡＢの詳細については、図７
に関して前述したとおりである。また、図示した例の他
にも、例えば、アウターモールド部１４０ｂにも光吸収
剤を添加して光吸収部ＡＢとして作用するようにしても
良い。In this example, the inner mold part 140a is configured as a light absorbing part AB. That is, the light absorbing portion AB has a property of absorbing an ultraviolet component emitted from the light emitting element and transmitting a blue or purple wavelength component. In this way, required blue or violet light can be extracted to the outside while preventing harmful ultraviolet rays from leaking. The details of the light absorbing portion AB are described in FIG.
Is as described above. Further, in addition to the illustrated example, for example, a light absorbing agent may be added to the outer mold portion 140b to function as the light absorbing portion AB.
【０１１５】次に、本発明による第８の半導体発光装置
について説明する。図１４は、本発明による第８の半導
体発光装置を表す概略断面図である。同図に表した半導
体発光装置１００Ｈも、リードフレームタイプのＬＥＤ
ランプである。本具体例については、図７あるいは図１
３に関して前述したものと同一の部分には同一の符号を
付して詳細な説明は省略する。Next, an eighth semiconductor light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 14 is a schematic sectional view showing an eighth semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device 100H shown in FIG.
It is a lamp. For this specific example, see FIG.
The same reference numerals are given to the same portions as those described above with respect to No. 3, and the detailed description is omitted.
【０１１６】本具体例においても、半導体発光素子９０
０ａは、例えば、青色あるいは紫色の波長帯で発光する
半導体発光素子であり、その詳細は、図１３に関して前
述したとおりである。さらに、本具体例においては、半
導体発光素子９００ａの上に波長選択性の光吸収部ＡＢ
が設けられ、樹脂１４０により封止されている。Also in this example, the semiconductor light emitting device 90
Reference numeral 0a denotes, for example, a semiconductor light emitting element that emits light in a blue or violet wavelength band, the details of which are as described above with reference to FIG. Further, in this specific example, the wavelength-selective light absorbing portion AB is provided on the semiconductor light emitting device 900a.
Are provided, and are sealed with the resin 140.
【０１１７】本具体例における光吸収部ＡＢも、発光素
子から放出される紫外線などの１次光を吸収し、蛍光体
から放出される可視光などの２次光を透過する性質を有
する。このような機能材として、本具体例においては、
ダイクロイックフィルタやＵＶ（紫外線）カットフィル
タを用いる。ここで、発光素子９００ａと光吸収部ＡＢ
との間の空間は、樹脂などにより埋められていても良
く、または所定の雰囲気ガスにより充填されていても良
い。The light absorbing portion AB in this specific example also has a property of absorbing primary light such as ultraviolet light emitted from the light emitting element and transmitting secondary light such as visible light emitted from the phosphor. As such a functional material, in this specific example,
A dichroic filter or a UV (ultraviolet) cut filter is used. Here, the light emitting element 900a and the light absorbing portion AB
May be filled with a resin or the like, or may be filled with a predetermined atmospheric gas.
【０１１８】このような光吸収部ＡＢを設けることによ
っても、図１３に関して前述したような種々の効果を同
様に得ることができる。By providing such a light absorbing portion AB, the various effects described above with reference to FIG. 13 can be similarly obtained.
【０１１９】次に、本発明による第９の半導体発光装置
について説明する。図１５は、本発明による第９の半導
体発光装置を表す概略断面図である。同図に表した半導
体発光装置１００Ｉも、リードフレームタイプのＬＥＤ
ランプである。本具体例については、図７あるいは図８
に関して前述したものと同一の部分には同一の符号を付
して詳細な説明は省略する。Next, a ninth semiconductor light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 15 is a schematic sectional view showing a ninth semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device 100I shown in FIG.
It is a lamp. This specific example is shown in FIG. 7 or FIG.
The same reference numerals are given to the same portions as those described above, and the detailed description is omitted.
【０１２０】本具体例においても、半導体発光素子９０
０ａは、例えば、青色あるいは紫色の波長帯で発光する
半導体発光素子であり、その詳細は、図１３に関して前
述したとおりである。さらに、本具体例においては、イ
ンナーモールド部１４０ａが波長選択性を有する光反射
部ＲＥ１として構成されている。つまり、光反射部ＲＥ
１は、発光素子から放出される紫外線成分を反射し、青
色や紫色の波長成分は透過する性質を有する。このよう
にすれば、有害な紫外線の漏洩を防ぎつつ、必要とされ
る青色や紫色の光を外部に取り出すことができる。な
お、光反射部ＲＥ１の詳細については、図９に関して前
述したとおりである。また、図示した例の他にも、例え
ば、アウターモールド部１４０ｂにも光反射剤を添加し
て光反射部ＲＥ１として作用するようにしても良い。Also in this example, the semiconductor light emitting device 90
Reference numeral 0a denotes, for example, a semiconductor light emitting element that emits light in a blue or violet wavelength band, the details of which are as described above with reference to FIG. Further, in this specific example, the inner mold section 140a is configured as a light reflection section RE1 having wavelength selectivity. That is, the light reflecting portion RE
Numeral 1 has a property of reflecting an ultraviolet component emitted from the light emitting element and transmitting a blue or violet wavelength component. In this way, required blue or violet light can be extracted to the outside while preventing harmful ultraviolet rays from leaking. The details of the light reflecting portion RE1 are as described above with reference to FIG. Further, in addition to the illustrated example, for example, a light reflecting agent may be added to the outer mold portion 140b to act as the light reflecting portion RE1.
【０１２１】次に、本発明による第１０の半導体発光装
置について説明する。図１６は、本発明による第１０の
半導体発光装置を表す概略断面図である。同図に表した
半導体発光装置１００Ｊも、リードフレームタイプのＬ
ＥＤランプである。本具体例については、図７あるいは
図１３に関して前述したものと同一の部分には同一の符
号を付して詳細な説明は省略する。Next, a tenth semiconductor light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 16 is a schematic sectional view showing a tenth semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device 100J shown in FIG.
It is an ED lamp. In this specific example, the same portions as those described above with reference to FIG. 7 or FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
【０１２２】本具体例においても、半導体発光素子９０
０ａは、例えば、青色あるいは紫色の波長帯で発光する
半導体発光素子であり、その詳細は、図１３に関して前
述したとおりである。さらに、本具体例においては、半
導体発光素子９００ａの上に波長選択性の光反射部ＲＥ
１が設けられ、樹脂１４０により封止されている。Also in this example, the semiconductor light emitting device 90
Reference numeral 0a denotes, for example, a semiconductor light emitting element that emits light in a blue or violet wavelength band, the details of which are as described above with reference to FIG. Further, in this specific example, the wavelength-selective light reflecting portion RE is provided on the semiconductor light emitting device 900a.
1 is provided and sealed with a resin 140.
【０１２３】本具体例における光反射部ＲＥ１も、発光
素子から放出される紫外線などの１次光を反射し、蛍光
体から放出される可視光などの２次光を透過する性質を
有する。このような機能材として、本具体例において
は、ダイクロイックミラーやＵＶ（紫外線）カットミラ
ーを用いる。ここで、発光素子９００ａと光反射部ＲＥ
１との間の空間は、樹脂などにより埋められていても良
く、または所定の雰囲気ガスにより充填されていても良
い。The light reflecting portion RE1 in this example also has a property of reflecting primary light such as ultraviolet light emitted from the light emitting element and transmitting secondary light such as visible light emitted from the phosphor. In this specific example, a dichroic mirror or a UV (ultraviolet) cut mirror is used as such a functional material. Here, the light emitting element 900a and the light reflecting portion RE
1 may be filled with a resin or the like, or may be filled with a predetermined atmospheric gas.
【０１２４】このような光反射部ＲＥ１を設けることに
よっても、図１５に関して前述したような種々の効果を
同様に得ることができる。By providing such a light reflecting portion RE1, various effects as described above with reference to FIG. 15 can be similarly obtained.
【０１２５】また、図７〜図１６には、リードフレーム
タイプのＬＥＤランプを例示したが、本発明は、これら
の具体例に限定されるものではない。これらの他にも、
後に詳述するように、表面実装型（ＳＭＤ）のＬＥＤラ
ンプやその他各種の半導体発光装置について、本発明
は、同様に適用して同様の効果を得ることができる。Although FIGS. 7 to 16 illustrate the lead frame type LED lamps, the present invention is not limited to these specific examples. Besides these,
As will be described later in detail, the present invention can be similarly applied to a surface mount type (SMD) LED lamp and other various semiconductor light emitting devices to obtain similar effects.
【０１２６】次に、本発明による第１１の半導体発光装
置について説明する。図１７は、本発明の第１１実施形
態に係る半導体発光装置を表す概略断面図である。同図
に表した半導体発光装置１００Ｋも、リードフレームタ
イプのＬＥＤランプである。本具体例については、図７
に関して前述したものと同一の部分には同一の符号を付
して詳細な説明は省略する。Next, an eleventh semiconductor light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 17 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor light emitting device according to an eleventh embodiment of the present invention. The semiconductor light emitting device 100K shown in the figure is also a lead frame type LED lamp. This specific example is described in FIG.
The same reference numerals are given to the same portions as those described above, and the detailed description is omitted.
【０１２７】本実施形態においては、半導体発光素子９
００の光取り出し方向に波長変換部ＦＬと光反射部ＲＥ
１とが配置されている。さらに、樹脂１４０は、波長選
択性を有する光吸収部ＡＢとして作用するように構成さ
れている。In this embodiment, the semiconductor light emitting element 9
In the light extraction direction of 00, the wavelength conversion unit FL and the light reflection unit RE
1 are arranged. Further, the resin 140 is configured to function as a light absorbing portion AB having wavelength selectivity.
【０１２８】波長変換部ＦＬは、半導体発光素子９００
から放出される１次光を吸収して、より長波長の２次光
を放出する役割を有する。その構成は、図１に関して前
述したものと同様とすることができる。その具体例とし
ては、透光性を有する媒体中に所定の蛍光体を分散させ
たものを挙げることができる。The wavelength conversion section FL is a semiconductor light emitting device 900
It has a role of absorbing the primary light emitted from the device and emitting secondary light of a longer wavelength. Its configuration may be similar to that described above with reference to FIG. As a specific example, a material in which a predetermined phosphor is dispersed in a translucent medium can be given.
【０１２９】光反射部ＲＥ１は、半導体発光素子９００
から放出される１次光を反射し、波長変換部ＦＬにより
変換される２次光は透過する波長選択性を有する。その
構成も前述した各実施形態における光反射部ＲＥ１のい
ずれかと同様とすることができる。The light reflecting portion RE1 is provided for the semiconductor light emitting device 900.
The secondary light reflected by the wavelength converter FL reflects the primary light emitted from the light source, and has a wavelength selectivity to be transmitted. The configuration can be the same as any one of the light reflection parts RE1 in each of the above-described embodiments.
【０１３０】光吸収部ＡＢは、２次光を透過し、１次光
は吸収するような波長選択性を有する。すなわち、樹脂
１４０に所定の光吸収体を分散させることにより、光吸
収部ＡＢを構成することができる。その構成の詳細につ
いても、図１に前述した各実施形態における光吸収部Ａ
Ｂのいずれかと同様とすることができる。The light absorbing portion AB has a wavelength selectivity such that secondary light is transmitted and primary light is absorbed. That is, by dispersing a predetermined light absorber in the resin 140, the light absorbing portion AB can be configured. The details of the configuration are also described in the light absorbing portion A in each of the embodiments described above with reference to FIG.
B can be the same as any of B.
【０１３１】本発明によれば、波長変換部ＦＬを配置す
ることにより、半導体発光素子９００からの１次光を所
望の可視光または赤外線に変換することができる。さら
に、光反射部ＲＥ１を配置することにより、波長変換部
ＦＬを透過して漏洩した１次光を高い効率で反射して、
波長変換部ＦＬに再び戻すことができる。このようにし
て戻された１次光は、波長変換部ＦＬにおいて波長変換
され、２次光として、光反射部ＲＥ１を透過する。つま
り、波長変換部ＦＬの光出射側に光反射部ＲＥ１を配置
することにより、１次光の漏洩を防止するとともに、波
長変換部ＦＬを透過した１次光を戻して高い効率で波長
変換することができるようになる。According to the present invention, by arranging the wavelength converter FL, it is possible to convert the primary light from the semiconductor light emitting device 900 into desired visible light or infrared light. Furthermore, by arranging the light reflecting portion RE1, the primary light that has passed through the wavelength converting portion FL and leaked is reflected with high efficiency,
It can be returned to the wavelength converter FL again. The primary light returned in this manner is wavelength-converted in the wavelength conversion unit FL, and passes through the light reflection unit RE1 as secondary light. That is, by arranging the light reflecting portion RE1 on the light emission side of the wavelength conversion portion FL, the leakage of the primary light is prevented, and the primary light transmitted through the wavelength conversion portion FL is returned to perform wavelength conversion with high efficiency. Will be able to do it.
【０１３２】さらに、光吸収部ＡＢを設けることによ
り、光反射部ＲＥ１を透過した１次光を吸収して外部へ
の漏洩を防止することができるとともに、外部に取り出
す光のスペクトルを調節して、純色性を改善することも
可能となる。Further, by providing the light absorbing portion AB, the primary light transmitted through the light reflecting portion RE1 can be absorbed to prevent leakage to the outside, and the spectrum of the light taken out can be adjusted. It is also possible to improve the pure color.
【０１３３】以下、本実施形態に係る各種の半導体発光
装置について図面に具体例を表しつつ説明する。図１８
は、本実施形態に係る第２の半導体発光装置を表す断面
模式図である。同図に表した半導体発光装置１５０Ａ
は、いわゆる「表面実装（ＳＭＤ）ランプ」と称される
ものである。すなわち、ＳＭＤランプ１５０Ａにおいて
は、実装部材１６０の実装表面に半導体発光素子９００
がマウントされている。そして、発光素子は、樹脂１９
０によりモールドされ保護されている。Hereinafter, various semiconductor light emitting devices according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a second semiconductor light emitting device according to the embodiment. Semiconductor light emitting device 150A shown in FIG.
Is a so-called “surface mount (SMD) lamp”. That is, in the SMD lamp 150A, the semiconductor light emitting element 900 is mounted on the mounting surface of the mounting member 160.
Is mounted. The light emitting element is made of resin 19
0 is molded and protected.
【０１３４】図１８に示したような基板タイプのＳＭＤ
ランプ１５０Ａにおいても、波長変換部ＦＬ、光反射部
ＲＥ１、光吸収部ＡＢを設けることにより図１７に関し
て前述した半導体発光装置と同様の効果を得ることがで
きる。なお、ここで光吸収部ＡＢは、図示したように樹
脂１９０として構成することができるが、この他にも樹
脂１９０の表面に別体の薄膜あるいはフィルム状にして
積層させても良い。A substrate type SMD as shown in FIG.
Also in the lamp 150A, the same effects as those of the semiconductor light emitting device described above with reference to FIG. 17 can be obtained by providing the wavelength conversion unit FL, the light reflection unit RE1, and the light absorption unit AB. Here, the light absorbing portion AB can be configured as the resin 190 as shown in the figure, but may be laminated on the surface of the resin 190 as a separate thin film or film.
【０１３５】図１９は、本実施形態に係る第３の半導体
発光装置を表す断面模式図である。同図に表した半導体
発光装置２００Ａは、いわゆる「面発光型」と称される
半導体発光装置である。すなわち、面発光型装置２００
Ａにおいては、リード・フレーム２１０、２１０に、半
導体発光素子９００がそれぞれマウントされている。そ
して、それぞれの半導体発光素子は、反射板２２０のカ
ップ部の内部において、樹脂２４０によりモールドされ
ている。FIG. 19 is a schematic sectional view showing a third semiconductor light emitting device according to this embodiment. The semiconductor light emitting device 200A shown in the figure is a so-called “surface emitting type” semiconductor light emitting device. That is, the surface-emitting type device 200
In A, the semiconductor light emitting devices 900 are mounted on the lead frames 210, 210, respectively. Each semiconductor light emitting element is molded with a resin 240 inside the cup portion of the reflection plate 220.
【０１３６】それぞれの半導体発光素子から出射した光
は、反射板２２０により反射されて、面状の光となり、
外部に取り出すことができる。The light emitted from each of the semiconductor light emitting elements is reflected by the reflection plate 220 to become planar light.
Can be taken out.
【０１３７】図１９に示したような面発光型の半導体発
光装置２００Ａにおいても、波長変換部ＦＬ、光反射部
ＲＥ１、光吸収部ＡＢを設けることにより図１７に関し
て前述した半導体発光装置と同様の効果を得ることがで
きる。Also in the surface-emitting type semiconductor light emitting device 200A as shown in FIG. 19, by providing the wavelength conversion portion FL, the light reflecting portion RE1, and the light absorbing portion AB, the same as the semiconductor light emitting device described above with reference to FIG. The effect can be obtained.
【０１３８】図２０は、本実施形態に係る第４の半導体
発光装置を表す断面模式図である。同図に表した半導体
発光装置２５０Ａは、いわゆる「ドーム型」と称される
半導体発光装置である。すなわち、ドーム型装置２５０
Ａにおいては、リード・フレーム２６０に、半導体発光
素子９００が複数個、例えば５〜１０個程度マウントさ
れている。それぞれの半導体発光素子は、図示しないワ
イアよりリード・フレーム２６０の所定の端子に接続さ
れている。そして、それぞれの半導体発光素子は、封止
樹脂２９０によりモールドされている。FIG. 20 is a schematic sectional view showing a fourth semiconductor light emitting device according to this embodiment. The semiconductor light emitting device 250A shown in the figure is a so-called “dome type” semiconductor light emitting device. That is, the dome-shaped device 250
In A, a plurality of, for example, about 5 to 10 semiconductor light emitting elements 900 are mounted on a lead frame 260. Each semiconductor light emitting element is connected to a predetermined terminal of the lead frame 260 via a wire (not shown). Each semiconductor light emitting element is molded with a sealing resin 290.
【０１３９】このようなドーム型半導体発光装置２５０
Ａは、多数の半導体発光素子を搭載しているので、輝度
が高く、また均一な光を取り出すことができるという利
点を有する。The dome type semiconductor light emitting device 250 as described above
A has an advantage that it has high luminance and can take out uniform light because it has a large number of semiconductor light emitting elements.
【０１４０】図２０に示したようなドーム型の半導体発
光装置２５０Ａにおいても、波長変換部ＦＬ、光反射部
ＲＥ１、光吸収部ＡＢを設けることにより図１７に関し
て前述した半導体発光装置と同様の効果を得ることがで
きる。In the dome type semiconductor light emitting device 250A as shown in FIG. 20, the same effect as the semiconductor light emitting device described above with reference to FIG. 17 can be obtained by providing the wavelength conversion portion FL, the light reflecting portion RE1, and the light absorbing portion AB. Can be obtained.
【０１４１】図２１は、本実施形態に係る第５の半導体
発光装置を表す模式図である。同図に表した半導体発光
装置３００Ａは、いわゆる「７セグメント型」と称され
る半導体発光装置であり、この中でも特に「基板タイ
プ」と称されるものの要部断面を表したものである。７
セグメント型発光装置とは数字を表示する発光装置であ
る。すなわち、基板３１０の上に半導体発光素子９００
がマウントされた型式のものである。半導体発光素子９
００から放出された光は、反射板３２０により反射され
る。FIG. 21 is a schematic diagram showing a fifth semiconductor light emitting device according to the present embodiment. The semiconductor light emitting device 300A shown in the figure is a so-called “seven-segment type” semiconductor light emitting device, and particularly shows a cross section of a main part of a so-called “substrate type”. 7
The segment type light emitting device is a light emitting device that displays numbers. That is, the semiconductor light emitting device 900 is placed on the substrate 310.
Is of the mounted type. Semiconductor light emitting element 9
The light emitted from 00 is reflected by the reflector 320.
【０１４２】図２１に示したような７セグメント型半導
体発光装置３００Ａにおいても、波長変換部ＦＬ、光反
射部ＲＥ１、光吸収部ＡＢを設けることにより図１７に
関して前述した半導体発光装置と同様の効果を得ること
ができる。In the seven-segment semiconductor light emitting device 300A as shown in FIG. 21, the same effects as those of the semiconductor light emitting device described above with reference to FIG. 17 can be obtained by providing the wavelength conversion portion FL, the light reflecting portion RE1, and the light absorbing portion AB. Can be obtained.
【０１４３】図２２は、本実施形態に係る第６の半導体
発光装置を表す模式図である。同図に表した半導体発光
装置３５０Ａも、いわゆる「７セグメント型」と称され
る半導体発光装置であり、この中でも特に「リード・フ
レーム・タイプ」と称されるものの要部断面を表したも
のである。すなわち、半導体発光素子９００は、リード
・フレーム３６０にマウントされ、ワイアにより所定の
配線が施されている。また、半導体発光素子は、樹脂３
９０によって封止されている。半導体発光素子から放出
された光は、反射板３７０により反射され、外部に取り
出すことができる。FIG. 22 is a schematic diagram showing a sixth semiconductor light emitting device according to this embodiment. The semiconductor light-emitting device 350A shown in the figure is also a so-called “seven-segment type” semiconductor light-emitting device, and particularly shows a cross section of a main part of a so-called “lead frame type”. is there. That is, the semiconductor light emitting device 900 is mounted on the lead frame 360, and a predetermined wiring is provided by wire. Further, the semiconductor light emitting element is made of resin 3
90 sealed. Light emitted from the semiconductor light emitting element is reflected by the reflector 370 and can be extracted to the outside.
【０１４４】図２２に示したような７セグメント型半導
体発光装置３５０Ａにおいても、波長変換部ＦＬ、光反
射部ＲＥ１、光吸収部ＡＢを設けることにより図１７に
関して前述した半導体発光装置と同様の効果を得ること
ができる。In the seven-segment semiconductor light emitting device 350A as shown in FIG. 22, the same effects as those of the semiconductor light emitting device described above with reference to FIG. 17 can be obtained by providing the wavelength conversion portion FL, the light reflecting portion RE1, and the light absorbing portion AB. Can be obtained.
【０１４５】図２３は、本実施形態に係る第７の半導体
発光装置を表す模式図である。すなわち、同図に要部断
面図として表した半導体発光装置４００Ａは、いわゆる
「ＬＥＤアレイ型」、「メータ指針型」、「レベル・メ
ータ型」、「マトリクス型」などと称される半導体発光
装置である。このような半導体発光装置４００Ａにいお
いては、所定の基板あるいはリード・フレーム４１０の
上に、半導体発光素子９００が複数個、所定の間隔をお
いてマウントされている。それぞれの半導体発光素子
は、図示しないワイアにより、所定の端子に接続されて
いる。そして、それぞれの半導体発光素子は、封止樹脂
４４０によりモールドされている。FIG. 23 is a schematic view showing a seventh semiconductor light emitting device according to the present embodiment. That is, the semiconductor light emitting device 400A shown as a main part sectional view in the figure is a semiconductor light emitting device referred to as a so-called “LED array type”, “meter pointer type”, “level meter type”, “matrix type”, or the like. It is. In such a semiconductor light emitting device 400A, a plurality of semiconductor light emitting elements 900 are mounted on a predetermined substrate or a lead frame 410 at predetermined intervals. Each semiconductor light emitting element is connected to a predetermined terminal by a wire (not shown). Each semiconductor light emitting element is molded with a sealing resin 440.
【０１４６】このような半導体発光装置４００Ａは、小
型で軽量であり、多数の半導体発光素子を搭載している
ので、輝度が高く、また均一な光を取り出すことができ
るという利点を有する。Such a semiconductor light emitting device 400A has advantages that it is small in size and light in weight, and has a high luminance and can take out uniform light because it has a large number of semiconductor light emitting elements.
【０１４７】図２３に示したような半導体発光装置４０
０Ａにおいても、波長変換部ＦＬ、光反射部ＲＥ１、光
吸収部ＡＢを設けることにより図１７に関して前述した
半導体発光装置と同様の効果を得ることができる。な
お、ここで波長変換部ＦＬは、封止樹脂４４０内に混入
されているものとして図示したが、これ以外にも、例え
ば、半導体発光素子９００の表面あるいは周囲に蛍光体
層を堆積させたような構成であっても良い。A semiconductor light emitting device 40 as shown in FIG.
Even at 0A, the same effect as the semiconductor light emitting device described above with reference to FIG. 17 can be obtained by providing the wavelength conversion section FL, the light reflection section RE1, and the light absorption section AB. Here, the wavelength conversion portion FL is illustrated as being mixed in the sealing resin 440, but other than this, for example, a phosphor layer may be deposited on or around the surface of the semiconductor light emitting device 900. Configuration may be used.
【０１４８】また、異なる波長の２次光を放出する波長
変換部ＦＬを並べることにより、指針上に発光色の分布
を設けることも容易となる。このような場合において
も、本発明によれば、用いる蛍光体の種類を変えるだけ
で済み、半導体素子の材料や構造は同一とすることがで
きるので、駆動電流や、供給電圧は、共通にすることが
できるという利点も生ずる。Further, by arranging the wavelength converters FL that emit secondary lights of different wavelengths, it is easy to provide a distribution of the emission colors on the hands. Even in such a case, according to the present invention, it is only necessary to change the type of the phosphor to be used, and the material and structure of the semiconductor element can be the same, so that the drive current and the supply voltage are made common. There is also the advantage of being able to do so.
【０１４９】図２４は、本実施形態に係る第８の半導体
発光装置を表す模式図である。同図に断面図として表し
た半導体発光装置４５０Ａは、いわゆる「キャン型レー
ザ」と称される半導体発光装置である。このようなキャ
ン型レーザ４５０Ａにおいては、ステム４７０の先端部
に、半導体発光素子９００が配置されている。ここで、
半導体発光素子９００は、レーザ素子である。半導体発
光素子の背面側には、モニタ用の受光素子４７５が配置
され、半導体発光素子９００の光出力をモニタできるよ
うにされている。また、ステム４７０の頭部は、キャン
４９０により封止され、レーザ光は取り出し窓４９２を
介して、外部に取り出すことができるようにされてい
る。FIG. 24 is a schematic diagram showing an eighth semiconductor light emitting device according to this embodiment. A semiconductor light emitting device 450A shown as a cross-sectional view in the same drawing is a semiconductor light emitting device called a so-called “can-type laser”. In such a can-type laser 450A, the semiconductor light emitting element 900 is disposed at the tip of the stem 470. here,
The semiconductor light emitting device 900 is a laser device. A light receiving element 475 for monitoring is arranged on the back side of the semiconductor light emitting element so that the optical output of the semiconductor light emitting element 900 can be monitored. The head of the stem 470 is sealed by a can 490 so that the laser beam can be extracted to the outside through an extraction window 492.
【０１５０】図２４に示したようなキャン型レーザ半導
体発光装置４５０Ａにおいても、波長変換部ＦＬ、光反
射部ＲＥ１、光吸収部ＡＢを設けることにより図１７に
関して前述した半導体発光装置と同様の効果を得ること
ができる。Also in the can-type laser semiconductor light emitting device 450A as shown in FIG. 24, by providing the wavelength converting portion FL, the light reflecting portion RE1, and the light absorbing portion AB, the same effect as the semiconductor light emitting device described above with reference to FIG. Can be obtained.
【０１５１】以上、本発明の第１１の実施形態として、
波長変換部ＦＬ、光反射部ＲＥ１、光吸収部ＡＢを備え
た半導体発光装置とについて、それぞれ図１７〜図２４
に具体例を例示しつつ説明した。次に、本発明の第１２
の実施の形態について説明する。本実施形態において
は、前述した第４の実施形態のように、第２の光反射部
ＲＥ２を備えた半導体発光装置を提供する。As described above, as the eleventh embodiment of the present invention,
FIGS. 17 to 24 show a semiconductor light emitting device including a wavelength conversion unit FL, a light reflection unit RE1, and a light absorption unit AB.
This has been described while exemplifying a specific example. Next, the twelfth embodiment of the present invention
An embodiment will be described. In the present embodiment, as in the above-described fourth embodiment, a semiconductor light-emitting device including the second light reflection part RE2 is provided.
【０１５２】図２５は、本発明の第１２実施形態に係る
半導体発光装置を表す概略断面図である。すなわち、同
図に表した半導体発光装置１００Ｌは、「リード・フレ
ーム・タイプ」の「ＬＥＤランプ」である。同図に示し
た半導体発光装置１００Ｌも、半導体発光素子の光の取
り出し経路に、波長変換部ＦＬ、光反射部ＲＥ１、およ
び光吸収部ＡＢが設けられている。ここでも、図１７に
関して前述した発光装置と同一の部分については、同一
の符合を付して説明を省略する。FIG. 25 is a schematic sectional view showing a semiconductor light emitting device according to the twelfth embodiment of the present invention. That is, the semiconductor light emitting device 100L shown in the figure is a “lead lamp type” “LED lamp”. Also in the semiconductor light emitting device 100L shown in the figure, a wavelength conversion part FL, a light reflection part RE1, and a light absorption part AB are provided in a light extraction path of the semiconductor light emitting element. Also in this case, the same portions as those of the light emitting device described above with reference to FIG.
【０１５３】本実施形態においては、半導体発光素子９
００の下側に、さらに、第２の光反射部ＲＥ２が設けら
れている。この光反射部ＲＥ２は、半導体発光素子９０
０から放出された１次光を反射して、波長変換部ＦＬに
入射させる役割を有する。すなわち、このような光反射
部ＲＥ２を設けることにより、半導体発光素子９００か
らリード・フレーム１１０側に放出される１次光を有効
に利用することができるようになる。すなわち、このよ
うな反射部ＲＥ２を設けない場合には、半導体発光素子
９００からリード・フレーム１１０側に放出される１次
光は、素子のマウント面において乱反射されることが多
く、波長変換部ＦＬに導いて効率良く波長変換すること
ができなかった。しかし、本発明によれば、光反射部Ｒ
Ｅ２を設けることにより、１次光を反射させて波長変換
部ＦＬに入射させることができる。その結果として、１
次光を高い効率で波長変換して外部に取り出すことがで
きるようになる。In this embodiment, the semiconductor light emitting device 9
Below 00, a second light reflection part RE2 is further provided. The light reflecting part RE2 is provided with a semiconductor light emitting element 90
It has a role of reflecting the primary light emitted from 0 and making it incident on the wavelength conversion unit FL. That is, by providing such a light reflecting portion RE2, the primary light emitted from the semiconductor light emitting element 900 to the lead frame 110 side can be effectively used. That is, when such a reflection part RE2 is not provided, the primary light emitted from the semiconductor light emitting element 900 to the lead frame 110 side is often irregularly reflected on the mounting surface of the element, and the wavelength conversion part FL And efficient wavelength conversion was not possible. However, according to the present invention, the light reflecting portion R
By providing E2, primary light can be reflected and made incident on the wavelength conversion unit FL. As a result, 1
The next light can be wavelength-converted with high efficiency and extracted to the outside.
【０１５４】光反射部ＲＥ２の具体的な構成としては、
例えば、前述したようなブラッグ反射鏡とすることがで
きる。すなわち、１次光に対して高い反射率を有するよ
うに構成したブラッグ反射鏡とすることにより、半導体
発光素子９００からリード・フレーム１１０側に放出さ
れた１次光を高い反射率で波長変換部ＦＬに戻すことが
できるようになる。その具体的な構成としては、例え
ば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）と窒化インジウム（Ｉ
ｎＮ）、窒化インジウムとアルミニウム・ガリウム砒
素、窒化インジウムとアルミニウム・ガリウム燐などの
薄膜を交互に積層したものを挙げることができる。As a specific configuration of the light reflecting portion RE2,
For example, a Bragg reflector as described above can be used. That is, by using a Bragg reflector configured to have a high reflectance with respect to the primary light, the primary light emitted from the semiconductor light emitting device 900 to the lead frame 110 side can be converted into a wavelength conversion portion with a high reflectance. It will be possible to return to FL. As a specific configuration, for example, aluminum nitride (AlN) and indium nitride (I
nN), thin films of indium nitride and aluminum gallium arsenide, and indium nitride and aluminum gallium phosphide are alternately stacked.
【０１５５】また、光反射鏡ＲＥ２は、このような波長
選択性を有しない全反射鏡であっても良い。すなわち、
１次光だけでなく、２次光に対しても高い反射率を有す
るような反射鏡とすれば、波長変換部ＦＬからリード・
フレーム１１０の方向に放出される２次光を効率良く反
射して外部に取り出すことができるようになる。このよ
うな全反射鏡は、ブラッグ反射鏡ではなく、金属膜など
の反射率の高い材料を単層として用いることができる。Further, the light reflecting mirror RE2 may be a total reflecting mirror having no such wavelength selectivity. That is,
If the reflecting mirror has a high reflectivity not only for the primary light but also for the secondary light, it is possible to obtain a read / write signal from the wavelength conversion unit FL.
Secondary light emitted in the direction of the frame 110 can be efficiently reflected and extracted to the outside. For such a total reflection mirror, a material having a high reflectance such as a metal film can be used as a single layer instead of a Bragg reflection mirror.
【０１５６】なお、本実施形態は、図２５に示したＬＥ
Ｄランプに限定されない。すなわち、図１８〜図２４に
関して前述した、各種の半導体発光装置や、その他の半
導体発光素子を用いた半導体発光装置についても、本実
施形態は同様に適用することができ、同様の効果を得る
ことができる。In this embodiment, the LE shown in FIG.
It is not limited to the D lamp. That is, the present embodiment can be similarly applied to the various semiconductor light emitting devices described above with reference to FIGS. 18 to 24 and the semiconductor light emitting devices using other semiconductor light emitting elements, and the same effects can be obtained. Can be.
【０１５７】次に、本発明の第１３の実施の形態につい
て説明する。本実施形態においては、前述した第５の実
施形態のように、第３の光反射部ＲＥ３を半導体発光素
子の周囲に備えた半導体発光装置を提供する。Next, a thirteenth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, as in the fifth embodiment described above, a semiconductor light emitting device including a third light reflecting portion RE3 around a semiconductor light emitting element is provided.
【０１５８】図２６は、本発明の第１３実施形態に係る
半導体発光装置を表す概略断面図である。すなわち、同
図に例示した半導体発光装置１００Ｍは、「リード・フ
レーム・タイプ」の「ＬＥＤランプ」である。同図に示
した半導体発光装置１００Ｍにおいても、半導体発光素
子９００の光の取り出し経路に、波長変換部ＦＬ、光反
射部ＲＥ１、および光吸収部ＡＢが設けられている。こ
こでも、図１７に関して前述した発光装置と同一の部分
については、同一の符合を付して説明を省略する。FIG. 26 is a schematic sectional view showing a semiconductor light emitting device according to the thirteenth embodiment of the present invention. That is, the semiconductor light emitting device 100M illustrated in the figure is a “lead frame type” “LED lamp”. Also in the semiconductor light emitting device 100M shown in the figure, the wavelength conversion section FL, the light reflection section RE1, and the light absorption section AB are provided in the light extraction path of the semiconductor light emitting element 900. Also in this case, the same portions as those of the light emitting device described above with reference to FIG.
【０１５９】本実施形態においては、半導体発光素子９
００の周囲に、さらに、第３の光反射部ＲＥ３が設けら
れている。この光反射部ＲＥ３は、波長選択性を有する
ものであっても、波長選択性を有しない全反射鏡であっ
ても良い。In this embodiment, the semiconductor light emitting device 9
Around the 00, a third light reflection part RE3 is further provided. The light reflecting part RE3 may have wavelength selectivity or may be a total reflection mirror having no wavelength selectivity.
【０１６０】光反射部ＲＥ３が、波長選択性を有する場
合には、半導体発光素子９００から放出された１次光を
反射して、外部への漏洩を防止することができる。さら
に、このようにして反射を繰り返された１次光は、最終
的に波長変換部ＦＬに入射して２次光に変換されるの
で、波長変換効率を改善することができる。このような
波長選択性は、前述したようなブラッグ反射鏡により実
現することができる。When the light reflecting portion RE3 has wavelength selectivity, it can reflect the primary light emitted from the semiconductor light emitting device 900 and prevent leakage to the outside. Furthermore, the primary light that has been repeatedly reflected in this manner finally enters the wavelength conversion unit FL and is converted into secondary light, so that the wavelength conversion efficiency can be improved. Such wavelength selectivity can be realized by the Bragg reflector as described above.
【０１６１】一方、光反射部ＲＥ３が、波長選択性を有
しない場合には、１次光のみならず、２次光などの波長
を有する光成分の外部への漏洩も防止することができ
る。このような全反射鏡は、例えば、金属膜により形成
することができる。そして、このような全反射鏡を形成
することにより、発光装置１００Ｍの光放出部を、光反
射部ＲＥ３が形成されていない開口部のみに限定するこ
とができる。すなわち、発光装置１００Ｍの周囲をこの
ような光反射部ＲＥ３で取り囲んで、所定の開口部のみ
から２次光が放出されるようにすれば、光の放射パター
ンをその開口の形状にあわせて容易に制御することがで
きるようになる。例えば、光反射部ＲＥ３の開口を極め
て小さく形成することにより、点光源状の半導体発光装
置を容易に形成することができる。このような点光源
は、レンズなどの光学系により効果的に集光することが
でき、実用上有利である場合が多い。On the other hand, when the light reflecting portion RE3 has no wavelength selectivity, it is possible to prevent not only the primary light but also the light component having the wavelength such as the secondary light from leaking to the outside. Such a total reflection mirror can be formed of, for example, a metal film. By forming such a total reflection mirror, the light emitting portion of the light emitting device 100M can be limited to only the opening where the light reflecting portion RE3 is not formed. That is, if the periphery of the light emitting device 100M is surrounded by such a light reflecting portion RE3 so that the secondary light is emitted only from the predetermined opening, the light emission pattern can be easily adjusted to the shape of the opening. Can be controlled. For example, by forming the opening of the light reflecting portion RE3 extremely small, a point light source-like semiconductor light emitting device can be easily formed. Such a point light source can be effectively focused by an optical system such as a lens, and is often practically advantageous.
【０１６２】なお、本実施形態も、図２６に示したＬＥ
Ｄランプに限定されない。すなわち、図１８〜図２４に
関して前述した、各種の半導体発光装置や、その他の半
導体発光素子を用いた半導体発光装置についても、本実
施形態は同様に適用することができ、同様の効果を得る
ことができる。In this embodiment, the LE shown in FIG.
It is not limited to the D lamp. That is, the present embodiment can be similarly applied to the various semiconductor light emitting devices described above with reference to FIGS. 18 to 24 and the semiconductor light emitting devices using other semiconductor light emitting elements, and the same effects can be obtained. Can be.
【０１６３】次に、本発明の第１４の実施の形態につい
て説明する。本実施形態においては、前述した第６の実
施形態のように、第４の光反射部ＲＥ４を半導体発光素
子９００と波長変換部ＦＬとの間に設ける。Next, a fourteenth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the fourth light reflecting portion RE4 is provided between the semiconductor light emitting element 900 and the wavelength conversion portion FL, as in the above-described sixth embodiment.
【０１６４】図２７は、本発明の第１４実施形態に係る
半導体発光装置を表す概略断面図である。すなわち、同
図に例示した半導体発光装置１００Ｎは、「リード・フ
レーム・タイプ」の「ＬＥＤランプ」である。同図に示
した半導体発光装置１００Ｎにおいては、半導体発光素
子９００の光の取り出し経路に、光反射部ＲＥ４、波長
変換部ＦＬ、光反射部ＲＥ１、および光吸収部ＡＢがこ
の順序で設けられている。ここでも、図１７に関して前
述した発光素子と同一の部分については、同一の符合を
付して説明を省略する。FIG. 27 is a schematic sectional view showing a semiconductor light emitting device according to the fourteenth embodiment of the present invention. That is, the semiconductor light emitting device 100N illustrated in the figure is a “lead frame type” “LED lamp”. In the semiconductor light emitting device 100N shown in the figure, a light reflection path RE4, a wavelength conversion section FL, a light reflection section RE1, and a light absorption section AB are provided in this order on the light extraction path of the semiconductor light emitting element 900. I have. Here, the same portions as those of the light emitting element described above with reference to FIG. 17 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【０１６５】本実施形態における光反射部ＲＥ４は、半
導体発光素子９００から放出される１次光を透過し、波
長変換部ＦＬにおいて変換され放出される２次光は反射
するような波長選択性を有する。すなわち、１次光に波
長の光に対する反射率は低く、２次光の波長の光に対す
る反射率が高くなるように構成されている。このような
波長選択性は、例えば、前述したブラッグ反射鏡を利用
することにより実現することができる。The light reflecting portion RE4 in this embodiment has a wavelength selectivity such that the primary light emitted from the semiconductor light emitting element 900 is transmitted, and the secondary light converted and emitted by the wavelength converting portion FL is reflected. Have. In other words, the primary light has a low reflectance with respect to light having a wavelength, and the secondary light has a high reflectance with respect to light having a wavelength. Such wavelength selectivity can be realized, for example, by using the above-mentioned Bragg reflector.
【０１６６】また、波長変換部ＦＬは、１次光を吸収し
てそれよりも波長が長い２次光を放出する役割を有す
る。その詳細については、第１実施形態に関して前述し
たものと同様である。The wavelength conversion section FL has a role of absorbing primary light and emitting secondary light having a longer wavelength. The details are the same as those described above with respect to the first embodiment.
【０１６７】また、光反射部ＲＥ１は、波長変換部から
放出される２次光に対する反射率が低く、１次光に対す
る反射率が高くなるように構成されている。このような
波長選択性も、前述したブラッグ反射鏡を利用すること
により実現することができる。The light reflecting portion RE1 is configured to have a low reflectance for the secondary light emitted from the wavelength conversion portion and a high reflectance for the primary light. Such wavelength selectivity can also be realized by using the aforementioned Bragg reflector.
【０１６８】光吸収部ＡＢは、１次光に対して高い光吸
収率を有し、２次光に対しては低い吸収率を有するよう
に構成される。この詳細な構成についても、前述した各
実施形態と同様とすることができる。The light absorbing portion AB is configured to have a high light absorption for primary light and a low absorption for secondary light. This detailed configuration can be the same as in each of the above-described embodiments.
【０１６９】本実施形態によれば、半導体発光素子９０
０から放出された１次光は光反射部ＲＥ４を透過して波
長変換部ＦＬに入射し、２次光に波長変換される。ま
た、波長変換部ＦＬにおいて波長変換されずに透過した
１次光は、光反射部ＲＥ１により反射されて再び波長変
換部ＦＬに戻される。さらに、光反射部ＲＥ１も透過し
た１次光は、光吸収部ＡＢにおいて吸収され、外部への
漏洩が防止される。According to the present embodiment, the semiconductor light emitting device 90
The primary light emitted from 0 passes through the light reflection part RE4, enters the wavelength conversion part FL, and is wavelength-converted into secondary light. The primary light transmitted without wavelength conversion in the wavelength conversion unit FL is reflected by the light reflection unit RE1 and returned to the wavelength conversion unit FL again. Further, the primary light transmitted through the light reflecting portion RE1 is absorbed by the light absorbing portion AB, and leakage to the outside is prevented.
【０１７０】一方、波長変換部ＦＬから放出された２次
光のうちで光反射部ＲＥ１の方向に出射した光成分は、
光反射部ＲＥ１および光吸収部ＡＢを透過して外部に取
り出すことができる。また、波長変換部ＦＬから放出さ
れた２次光のうちで半導体発光素子９００の方向に出射
した光成分は、光反射部ＲＥ４により反射され、波長変
換部ＦＬ、光反射部ＲＥ１および光吸収部ＡＢを透過し
て外部に取り出すことができるようになる。On the other hand, of the secondary light emitted from the wavelength conversion portion FL, the light component emitted in the direction of the light reflection portion RE1 is:
The light can pass through the light reflecting portion RE1 and the light absorbing portion AB and be extracted to the outside. Further, of the secondary light emitted from the wavelength conversion unit FL, the light component emitted in the direction of the semiconductor light emitting element 900 is reflected by the light reflection unit RE4, and is reflected by the wavelength conversion unit FL, the light reflection unit RE1, and the light absorption unit. The light can pass through the AB and can be taken out.
【０１７１】すなわち、光反射部ＲＥ４を設けない場合
には、波長変換部ＦＬから半導体発光素子９００の方向
に放出された２次光は、半導体発光素子９００より吸収
され、あるいは、半導体発光素子９００のマウント面に
おいて乱反射されて、外部に有効に取り出すことができ
ない。これに対して、本実施形態によれば、光反射部Ｒ
Ｅ４を設けることにより、波長変換部ＦＬから半導体発
光素子９００の方向に放出される２次光を光反射部ＲＥ
４により反射して、外部に効率良く取り出すことができ
るようになる。That is, when the light reflecting portion RE4 is not provided, the secondary light emitted from the wavelength conversion portion FL in the direction of the semiconductor light emitting device 900 is absorbed by the semiconductor light emitting device 900, or The light is irregularly reflected on the mounting surface and cannot be effectively taken out. On the other hand, according to the present embodiment, the light reflecting portion R
By providing E4, the secondary light emitted from the wavelength conversion unit FL in the direction of the semiconductor light emitting device 900 is transmitted to the light reflection unit RE.
The light is reflected by 4 and can be efficiently extracted to the outside.
【０１７２】また、本実施形態と、前述した第１２実施
形態または第１３実施形態とを組み合わせることによ
り、さらに高効率の半導体発光装置を実現することもで
きる。すなわち、本実施形態の構成に、第１２実施形態
で説明した光反射部ＲＥ２を追加することにより、半導
体発光素子９００から放出される１次光をさらに効率良
く波長変換部ＦＬに導いて、波長変換することができる
ようになる。また、本実施形態の構成に、第１３実施形
態で説明した光反射部ＲＥ３を追加することにより、発
光装置の発光パターンを制御して、容易に点光源を構成
することができるようになる。Further, by combining this embodiment with the twelfth embodiment or the thirteenth embodiment, a semiconductor light emitting device with higher efficiency can be realized. That is, by adding the light reflecting part RE2 described in the twelfth embodiment to the configuration of the present embodiment, the primary light emitted from the semiconductor light emitting element 900 is more efficiently guided to the wavelength conversion part FL, Can be converted. Further, by adding the light reflecting portion RE3 described in the thirteenth embodiment to the configuration of the present embodiment, the point light source can be easily configured by controlling the light emission pattern of the light emitting device.
【０１７３】次に、本発明の第１５の実施の形態につい
て説明する。本実施形態においては、画像表示装置にお
いて、半導体発光素子と、前述したような波長変換部、
光反射部、光吸収部を組み合わせた構成を実現する。Next, a fifteenth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, in the image display device, a semiconductor light emitting element, the wavelength conversion unit as described above,
A configuration combining a light reflecting portion and a light absorbing portion is realized.
【０１７４】図２８は、本発明による画像表示装置の具
体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に
示した画像表示装置５００Ａは、光源部５２０と、調光
部５３０と、変換部５５０とを備える。FIG. 28 is a schematic sectional view showing the structure of a specific example of the image display device according to the present invention. That is, the image display device 500 </ b> A illustrated in FIG. 10 includes a light source unit 520, a light control unit 530, and a conversion unit 550.
【０１７５】光源部５２０は、所定の発光スペクトルを
有する半導体発光素子９００を光源として備え、さらに
導光板５２２により半導体発光素子９００からの光を均
一に拡散させて調光部に照射する。The light source section 520 includes a semiconductor light emitting element 900 having a predetermined emission spectrum as a light source, and further uniformly diffuses the light from the semiconductor light emitting element 900 by the light guide plate 522 and irradiates the light adjusting section.
【０１７６】調光部５３０は、例えば、液晶により光の
透過率を調節する構成を有する。すなわち、調光部５３
０においては、偏光板５３１及び５３９の間に液晶層５
３６が挟持されている。液晶層５３６は、画素電極５３
４と対向電極５３８との間に所定の電圧を印加すること
によって、その分子の配向状態が制御され、上下の偏光
板５３１及び５３９と共に作用して光の透過率を制御で
きるようにされている。透光性基板５３２の上に形成さ
れた各画素電極５３４には、それぞれスイッチング素子
５３５を介して所定の電圧が供給される。スイッチング
素子５３５としては、例えば、金属・絶縁層・金属（Ｍ
ＩＭ）接合型素子や、水素化アモルファス・シリコン或
いは多結晶化シリコンにより形成した薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）などを用いることができる。The light control section 530 has a configuration for adjusting the light transmittance by using, for example, a liquid crystal. That is, the light control section 53
0, the liquid crystal layer 5 is interposed between the polarizing plates 531 and 539.
36 are pinched. The liquid crystal layer 536 is
By applying a predetermined voltage between the electrode 4 and the counter electrode 538, the orientation state of the molecule is controlled, and the light transmittance can be controlled by acting together with the upper and lower polarizing plates 531 and 539. . A predetermined voltage is supplied to each pixel electrode 534 formed on the light-transmitting substrate 532 via a switching element 535. As the switching element 535, for example, a metal, an insulating layer, a metal (M
IM) junction elements, thin film transistors (TFTs) formed of hydrogenated amorphous silicon or polycrystalline silicon, or the like can be used.
【０１７７】変換部５５０は、透明性基板５４２の下面
に波長変換部ＦＬ１〜３、光反射部ＲＥ１〜３、光吸収
部ＡＢ１〜３が配置された構成を有する。波長変換部Ｆ
Ｌは、遮光性の材料により形成されたブラック・マトリ
クスによって、画素毎に仕切られるようにしても良い。
また、波長変換部ＦＬは、透明性基板５４２の上面に配
置するようにしても良い。The conversion section 550 has a configuration in which the wavelength conversion sections FL1 to FL3, the light reflection sections RE1 to 3, and the light absorption sections AB1 to AB3 are arranged on the lower surface of the transparent substrate 542. Wavelength converter F
L may be partitioned for each pixel by a black matrix formed of a light-shielding material.
Further, the wavelength conversion section FL may be arranged on the upper surface of the transparent substrate 542.
【０１７８】このような画像表示装置５００Ａにおいて
は、光源部５２０から出射した光は、調光部５３０にお
いて、液晶層５３６に印加される電圧に応じて、画素毎
に光量が調節され、それぞれ波長変換部ＦＬ１〜３に入
射する。波長変換部ＦＬ１〜３においては、それぞれの
蛍光体の種類に応じて、入射した１次光が所定の波長を
有する２次光に変換される。例えば、ＦＬ１においては
赤色、ＦＬ２においては緑色、ＦＬ３においては青色に
それぞれ変換されるようにすることができる。In such an image display device 500A, the amount of light emitted from the light source unit 520 is adjusted in the dimming unit 530 for each pixel in accordance with the voltage applied to the liquid crystal layer 536, and the wavelength of each light is adjusted. The light enters the conversion units FL1 to FL3. In the wavelength conversion units FL1 to FL3, incident primary light is converted into secondary light having a predetermined wavelength according to the type of each phosphor. For example, the color may be converted into red in FL1, green in FL2, and blue in FL3.
【０１７９】それぞれの波長変換部ＦＬ１〜３から放出
された２次光は、光反射部ＲＥ１〜３に入射する。それ
ぞれの光反射部は、１次光が反射され、２次光のみが透
過するような波長選択性を有する。The secondary light emitted from each of the wavelength conversion units FL1 to FL3 enters the light reflection units RE1 to RE3. Each light reflecting portion has a wavelength selectivity such that primary light is reflected and only secondary light is transmitted.
【０１８０】さらに、光反射部ＲＥ１〜３を透過した２
次光は、それぞれ光吸収部ＡＢ１〜３に入射する。光吸
収部ＡＢ１〜３は、それぞれ所定の２次光を透過し、１
次光は吸収するような波長選択性を有する。例えば、Ａ
Ｂ１は赤色の光を透過し、ＡＢ２は緑色の光を透過し、
ＡＢ３は青色の光を透過するような、いわゆる「カラー
・フィルタ」として構成することができる。Further, the light transmitted through the light reflecting portions RE1 to RE3
The next light is incident on the light absorbing portions AB1 to AB3, respectively. Each of the light absorbing portions AB1 to AB3 transmits a predetermined secondary light and
The next light has a wavelength selectivity to absorb. For example, A
B1 transmits red light, AB2 transmits green light,
AB3 can be configured as a so-called "color filter" that transmits blue light.
【０１８１】本発明によれば、光源に半導体発光素子を
用いるので、従来の陰極蛍光管などと比較して光電変換
効率が高く、消費電力を低減することができる。しか
も、このような高効率である半導体発光素子からの光に
より蛍光体を励起させるという新規な構成を採用した結
果、画像表示装置全体として消費電力の低減を図ること
ができる。According to the present invention, since a semiconductor light emitting element is used as a light source, the photoelectric conversion efficiency is higher and power consumption can be reduced as compared with a conventional cathode fluorescent tube or the like. Moreover, as a result of adopting a novel configuration in which the phosphor is excited by light from the semiconductor light emitting element having such high efficiency, power consumption of the entire image display device can be reduced.
【０１８２】特に、本発明においては、波長変換部と共
に、波長選択性を有する光反射部ＲＥや光吸収部ＡＢを
設けることによって、変換効率をさらに向上することが
できる。また、画像表示装置５００Ａの波長変換部ＦＬ
１〜３の光入射側に、図４または図１５に関して前述し
たような第４の光反射部ＲＥ４を設けることにより、波
長変換部ＦＬ１〜３から放出された２次光を反射して、
より高い効率で外部に取り出すことができるようにな
る。In particular, in the present invention, by providing a light reflecting portion RE and a light absorbing portion AB having wavelength selectivity together with the wavelength converting portion, the conversion efficiency can be further improved. The wavelength conversion unit FL of the image display device 500A
By providing the fourth light reflecting portion RE4 as described above with reference to FIG. 4 or FIG. 15 on the light incident side of 1 to 3, the secondary light emitted from the wavelength conversion portions FL1 to 3 is reflected,
It becomes possible to take out to the outside with higher efficiency.
【０１８３】一例として、従来の陰極蛍光管を光源とし
た１０．４インチ型ＴＦＴ液晶表示装置の場合の消費電
力は、約９ワットであった。しかし、本発明による、紫
外線ＬＥＤと蛍光体とを採用した画像表示装置の場合の
消費電力は約４ワットであり、従来の液晶表示装置の半
分以下に低減される。その結果として、ノート型コンピ
ュータや各種情報携帯端末機器などの携帯型電子機器の
電池寿命を延ばすことができる。As an example, the power consumption of a conventional 10.4-inch TFT liquid crystal display device using a cathode fluorescent tube as a light source was about 9 watts. However, the power consumption of the image display device employing the ultraviolet LED and the phosphor according to the present invention is about 4 watts, which is less than half that of the conventional liquid crystal display device. As a result, the battery life of a portable electronic device such as a notebook computer or various information portable terminal devices can be extended.
【０１８４】また、本発明によれば、波長変換部ＦＬを
画像表示面の表面近傍に隣接して配置することができる
ので、視野角を大幅に改善することができる。Further, according to the present invention, since the wavelength conversion portion FL can be arranged adjacent to the vicinity of the surface of the image display surface, the viewing angle can be greatly improved.
【０１８５】また、従来の陰極蛍光管などと比較して回
路を簡略化し、駆動電圧を低減することができる。すな
わち、陰極蛍光管では、安定化回路やインバータを介し
て高電圧を印加することが必要とされていた。しかし、
本発明によれば、光源である半導体発光素子は、わずか
２〜３．５ボルト程度の直流電圧で十分な発光強度を得
ることができる。従って、安定化回路やインバータ回路
が不要となり、光源の駆動回路が大幅に簡略化されると
共に、駆動電圧を低減することができる。Further, the circuit can be simplified and the driving voltage can be reduced as compared with a conventional cathode fluorescent tube or the like. That is, in the cathode fluorescent tube, it was necessary to apply a high voltage via a stabilizing circuit or an inverter. But,
According to the present invention, the semiconductor light emitting element as a light source can obtain a sufficient light emission intensity with a DC voltage of only about 2 to 3.5 volts. Therefore, a stabilizing circuit and an inverter circuit are not required, and the driving circuit of the light source is greatly simplified, and the driving voltage can be reduced.
【０１８６】また、本発明によれば、光源の寿命を従来
よりも大幅に延ばすことができる。すなわち、従来の陰
極蛍光管では、電極部でのスパッタリング現象などに起
因して、所定の寿命期間の経過後は、輝度が急速に低下
し、発光が停止する。しかし、本発明によれば、光源の
半導体発光素子は、数万時間という極めて長時間の使用
に対しても輝度の低下は殆ど見られず、その寿命は、半
永久的ということもできる。従って、本発明による画像
表示装置は、従来の装置と比べて、寿命が大幅に延び
る。Further, according to the present invention, the life of the light source can be greatly extended as compared with the related art. That is, in the conventional cathode fluorescent tube, the luminance rapidly decreases and the light emission stops after the elapse of a predetermined life period due to a sputtering phenomenon at the electrode portion or the like. However, according to the present invention, the semiconductor light-emitting element of the light source hardly shows a decrease in luminance even when used for an extremely long time of tens of thousands of hours, and its life can be said to be semi-permanent. Therefore, the life of the image display device according to the present invention is greatly extended as compared with the conventional device.
【０１８７】さらに、本発明によれば、画像表示装置の
動作立ち上がり時間が極めて短い。すなわち、電源を投
入してから光源の照明輝度が定常状態に至るまでの時間
は、従来の陰極蛍光管と比較して、きわめて短く、瞬時
動作が可能である。Further, according to the present invention, the rise time of the operation of the image display device is extremely short. That is, the time from when the power is turned on until the illumination luminance of the light source reaches a steady state is extremely short as compared with the conventional cathode fluorescent tube, and instantaneous operation is possible.
【０１８８】また、本発明によれば、信頼性も向上す
る。すなわち、従来の陰極蛍光管は、ガラス管に所定の
ガスを封入した構造を有する。従って、過度の衝撃や振
動に対して破損することがあった。しかし、本発明によ
れば、光源として固体素子である半導体発光素子を用い
るので、衝撃や振動に対する耐久性も顕著に向上する。
この結果として、特に、本発明による画像表示装置を搭
載した携帯用の各種電子機器の信頼性を格段に向上させ
ることができる。According to the present invention, the reliability is also improved. That is, the conventional cathode fluorescent tube has a structure in which a predetermined gas is sealed in a glass tube. Therefore, it may be damaged by excessive impact or vibration. However, according to the present invention, since a semiconductor light emitting device which is a solid-state device is used as a light source, durability against impact and vibration is significantly improved.
As a result, in particular, the reliability of various portable electronic devices equipped with the image display device according to the present invention can be significantly improved.
【０１８９】さらに、本発明によれば、有害な水銀を使
用することがない。すなわち、従来の陰極蛍光管では、
ガラス管の内部に所定量の水銀が封入されていることが
多かった。しかし、本発明によれば、このような有害な
水銀を用いる必要がない。Further, according to the present invention, no harmful mercury is used. That is, in the conventional cathode fluorescent tube,
In many cases, a predetermined amount of mercury was sealed in a glass tube. However, according to the present invention, there is no need to use such harmful mercury.
【０１９０】次に、本発明による画像表示装置の変型例
について説明する。図２９は、本発明による画像表示装
置の変形性の構成を表す概略断面図である。すなわち、
同図に示した画像表示装置５００Ｂも、光源部５２０
と、調光部５３０と、変換部５５０とを備える。しか
し、画像表示装置５００Ｂは、前述した画像表示装置５
００Ａと比べると、光源部５２０と、調光部５３０との
間に変換部５５０が配置されている点で異なる。ここ
で、前述した画像表示装置５００Ａと同様の部分には、
同一の符合を付して説明を省略する。Next, a modified example of the image display device according to the present invention will be described. FIG. 29 is a schematic cross-sectional view illustrating a deformable configuration of the image display device according to the present invention. That is,
The image display device 500B shown in FIG.
, A light control section 530 and a conversion section 550. However, the image display device 500B is different from the image display device 5 described above.
Compared with 00A, the difference is that a conversion unit 550 is arranged between the light source unit 520 and the light control unit 530. Here, the same parts as the image display device 500A described above include:
The same reference numerals are given and the description is omitted.
【０１９１】画像表示装置５００Ｂにおいては、半導体
発光素子９００から放出された１次光は、導光板５２２
を介して、まず波長変換部ＦＬ１〜３に入射する。入射
した１次光は、それぞれの波長変換部において、所定の
波長を有する２次光に変換され、光反射部ＲＥ１〜３に
入射する。そして、１次光成分は反射され、２次光成分
は、透過して、それぞれ光吸収部ＡＢ１〜３に入射す
る。光吸収部ＡＢ１〜３においても前述の場合と同様
に、１次光成分が吸収され、２次光は透過する。In the image display device 500 B, the primary light emitted from the semiconductor light emitting device 900 is transmitted to the light guide plate 522.
First, the light enters the wavelength conversion units FL1 to FL3. The incident primary light is converted into secondary light having a predetermined wavelength in each wavelength conversion unit, and is incident on the light reflection units RE1 to RE3. Then, the primary light component is reflected, and the secondary light component is transmitted and enters the light absorbing units AB1 to AB3, respectively. In the light absorbing portions AB1 to AB3 as well, the primary light component is absorbed and the secondary light is transmitted as in the case described above.
【０１９２】図２９に示した画像表示装置５００Ｂにお
いても、前述した画像表示装置５００Ａと同様の効果を
得ることができる。さらに、画像表示装置５００Ｂにお
いては、半導体発光素子９００から放出された紫外線な
どの１次光が、波長変換されて、より長波長の２次光と
されてから調光部に入射する。従って、調光部のスイッ
チング素子５３５や液晶層５３６などが、１次光である
紫外線に曝されて劣化するという問題も解消することが
できる。In the image display device 500B shown in FIG. 29, the same effects as those of the image display device 500A described above can be obtained. Further, in the image display device 500B, primary light such as ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting element 900 is wavelength-converted into secondary light having a longer wavelength before being incident on the light control section. Therefore, the problem that the switching element 535, the liquid crystal layer 536, and the like of the dimming unit are deteriorated by being exposed to the ultraviolet light as the primary light can be solved.
【０１９３】[0193]
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に説明する効果を奏する。本発明によれ
ば、半導体発光素子の発光層からの発光を直接取り出す
ことがなく、蛍光物質により波長変換することとしてい
るので、半導体発光素子の製造パラメータのばらつき、
駆動電流、温度などに依存して、発光波長が変動すると
いう問題を解消することができる。すなわち、本発明に
よれば、発光波長が極めて安定で、発光輝度と発光波長
とを独立して制御することができるようになる。The present invention is embodied in the form described above, and has the following effects. According to the present invention, the light emission from the light emitting layer of the semiconductor light emitting element is not directly extracted, and the wavelength is converted by the fluorescent substance.
The problem that the emission wavelength fluctuates depending on the drive current, temperature, and the like can be solved. That is, according to the present invention, the emission wavelength is extremely stable, and the emission luminance and the emission wavelength can be controlled independently.
【０１９４】また、本発明によれば、用いる蛍光物質を
適宜組み合わせることによって、容易に複数の発光波長
を得ることができる。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の蛍光物質を適宜混合して、発光素子に含有させ
れば、白色光の発光を容易に得ることができる。Further, according to the present invention, a plurality of emission wavelengths can be easily obtained by appropriately combining the fluorescent substances used. For example, by appropriately mixing red (R), green (G), and blue (B) fluorescent substances and incorporating them into a light-emitting element, white light can be easily emitted.
【０１９５】さらに、本発明によれば、発光波長に応じ
て、内蔵する半導体発光素子の材料や構造を適宜選択
し、変更する必要がなくなる。例えば、従来は、赤色に
おいて発光させるためには、ＡｌＧａＡｓ系材料を用
い、黄色においてはＧａＰ系材料、緑色系においてはＩ
ｎＧａＡｌＰ系材料、青色においてはＩｎＧａＮ系材料
の如く、最適な材料をその波長に併せて選択しなければ
ならないという問題があった。これに対して、本発明に
よれば、発光波長に応じて蛍光物質の種類を適宜選択す
れば良く、半導体発光素子を変更する必要がなくなる。Further, according to the present invention, it is not necessary to appropriately select and change the material and structure of the built-in semiconductor light emitting element according to the emission wavelength. For example, conventionally, an AlGaAs-based material is used to emit light in red, a GaP-based material is used in yellow, and an IGaAs-based material is used in green.
There is a problem that an optimum material, such as an nGaAlP-based material and an InGaN-based material for blue, must be selected according to the wavelength. On the other hand, according to the present invention, the type of the fluorescent substance may be appropriately selected according to the emission wavelength, and it is not necessary to change the semiconductor light emitting device.
【０１９６】また、本発明によれば、異なる発光色を有
する半導体発光素子を並べる必要がある場合において
も、発光色の変更は、用いる蛍光体の種類を変えるだけ
で済み、半導体発光素子の材料や構造は同一とすること
ができる。従って、発光装置の構成を極めて簡略化する
ことが可能となり、製造コストを顕著に低減することが
できるとともに、信頼性も高く、また、駆動電流や、供
給電圧、あるいは素子のサイズなどを共通にすることに
より、応用範囲を顕著に拡大することができるという利
点も生ずる。Further, according to the present invention, even when it is necessary to arrange semiconductor light emitting elements having different emission colors, it is sufficient to change the emission color only by changing the kind of the phosphor to be used. And the structure can be the same. Therefore, the configuration of the light emitting device can be extremely simplified, the manufacturing cost can be significantly reduced, the reliability is high, and the driving current, the supply voltage, the element size, and the like are commonly used. This also has the advantage that the range of application can be significantly expanded.
【０１９７】さらに、本発明によれば、光反射部ＲＥ１
を配置することにより、波長変換部ＦＬを透過して漏洩
した１次光を高い効率で反射して、波長変換部ＦＬに再
び戻すことができる。このようにして戻された１次光
は、波長変換部ＦＬにおいて波長変換され、２次光とし
て、光反射部ＲＥ１を透過する。つまり、波長変換部Ｆ
Ｌの光出射側に光反射部ＲＥ１を配置することにより、
１次光の漏洩を防止するとともに、波長変換部ＦＬを透
過した１次光を戻して高い効率で波長変換することがで
きるようになる。また、外乱光により波長変換部ＦＬが
励起されて不要な発光を生ずるという問題を解消するこ
とができる。Further, according to the present invention, the light reflecting portion RE1
Is disposed, the primary light that has passed through and leaked through the wavelength conversion unit FL can be reflected with high efficiency and returned to the wavelength conversion unit FL again. The primary light returned in this manner is wavelength-converted in the wavelength conversion unit FL, and passes through the light reflection unit RE1 as secondary light. That is, the wavelength converter F
By arranging the light reflection part RE1 on the light emission side of L,
While preventing the leakage of the primary light, the primary light transmitted through the wavelength conversion unit FL can be returned and the wavelength can be converted with high efficiency. Further, it is possible to solve the problem that the wavelength conversion unit FL is excited by the disturbance light to generate unnecessary light emission.
【０１９８】また、本発明によれば、光吸収部ＡＢを設
けることにより、光反射部ＲＥ１を透過した１次光を吸
収して外部への漏洩を防止することができるとともに、
外部に取り出す光のスペクトルを調節して、純色性を改
善することも可能となる。また、外部から入射する紫外
線も吸収することができるので、このような外乱光によ
り波長変換部ＦＬが励起されて不要な発光が生ずるとい
う問題も解消することができる。Further, according to the present invention, the provision of the light absorbing portion AB makes it possible to absorb the primary light transmitted through the light reflecting portion RE1, thereby preventing leakage to the outside,
By adjusting the spectrum of the light extracted to the outside, it is also possible to improve the pure color. Further, since ultraviolet light incident from the outside can also be absorbed, the problem that the wavelength conversion section FL is excited by such disturbance light and unnecessary light emission occurs can be solved.
【０１９９】また、本発明によれば、反射部ＲＥ２を設
けることにより、１次光を反射させて波長変換部ＦＬに
入射させることができる。その結果として、１次光を高
い効率で波長変換して外部に取り出すことができるよう
になる。Further, according to the present invention, by providing the reflecting portion RE2, the primary light can be reflected and made incident on the wavelength converting portion FL. As a result, the primary light can be wavelength-converted with high efficiency and extracted to the outside.
【０２００】さらに、本発明によれば、光反射部ＲＥ３
を設けることにより、波長変換効率をさらに向上させる
ことができるとともに、１次光のみならず、２次光など
の波長を有する光成分の外部への漏洩も防止することが
できる。また、光放出部を、光反射部ＲＥ３が形成され
ていない開口部のみに限定することができる。例えば、
光反射部ＲＥ３の開口を極めて小さく形成することによ
り、点光源状の発光素子を容易に形成することができ
る。このような点光源は、レンズなどの光学系により効
果的に集光することができ、実用上有利である場合が多
い。Further, according to the present invention, the light reflecting portion RE3
Is provided, it is possible to further improve the wavelength conversion efficiency and to prevent the leakage of not only the primary light but also the light component having the wavelength such as the secondary light to the outside. Further, the light emitting portion can be limited to only the opening where the light reflecting portion RE3 is not formed. For example,
By forming the opening of the light reflecting portion RE3 to be extremely small, a point light source-like light emitting element can be easily formed. Such a point light source can be effectively focused by an optical system such as a lens, and is often practically advantageous.
【０２０１】また、本発明によれば、光反射部ＲＥ４を
設けることにより、波長変換部ＦＬにおいて波長変換さ
れた２次光を反射して外部に効率良く取り出すことがで
きるようになる。Further, according to the present invention, by providing the light reflecting portion RE4, it becomes possible to reflect the secondary light whose wavelength has been converted by the wavelength converting portion FL and efficiently extract it to the outside.
【０２０２】一方、本発明によれば、消費電力が低く寿
命が長く、信頼性が良好で、立ち上がり時間が短く、機
械的信頼性も良好な画像表示装置を実現することもでき
る。On the other hand, according to the present invention, it is possible to realize an image display device which consumes low power, has a long life, has good reliability, has a short rise time, and has good mechanical reliability.
【０２０３】このように、本発明によれば、比較的簡略
な構成により、発光波長が極めて安定で、効率が高く、
しかも、可視光から赤外線領域までの種々の波長におい
て高い輝度で発光させることができる半導体発光素子、
半導体発光装置および画像表示装置を提供することがで
き、産業上のメリットは多大である。As described above, according to the present invention, with a relatively simple configuration, the emission wavelength is extremely stable, the efficiency is high,
In addition, a semiconductor light emitting device that can emit light with high luminance at various wavelengths from visible light to infrared region,
A semiconductor light emitting device and an image display device can be provided, and the industrial merits are great.
【図１】本発明による第１の実施形態に係る半導体発光
素子の概略構成を例示する断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明による第２の実施形態に係る半導体発光
素子の概略構成を例示する断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor light emitting device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明による第３の実施形態に係る半導体発光
素子の概略構成を例示する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor light emitting device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明による第４の実施形態に係る半導体発光
素子の概略構成を例示する断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明による第５の実施形態に係る半導体発光
素子の概略構成を例示する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】本発明による第６の実施形態に係る半導体発光
素子の概略構成を例示する断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施形態に係る半導体発光装置を表す
概略断面図である。FIG. 7 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention.
【図８】本発明による第２の半導体発光装置を表す断面
模式図である。FIG. 8 is a schematic sectional view showing a second semiconductor light emitting device according to the present invention.
【図９】本発明による第３の半導体発光装置を表す断面
模式図である。FIG. 9 is a schematic sectional view showing a third semiconductor light emitting device according to the present invention.
【図１０】本発明による第４の半導体発光装置を表す断
面模式図である。FIG. 10 is a schematic sectional view showing a fourth semiconductor light emitting device according to the present invention.
【図１１】本発明による第５の半導体発光装置を表す断
面模式図である。FIG. 11 is a schematic sectional view showing a fifth semiconductor light emitting device according to the present invention.
【図１２】本発明による第６の半導体発光装置を表す断
面模式図である。FIG. 12 is a schematic sectional view showing a sixth semiconductor light emitting device according to the present invention.
【図１３】本発明による第７の半導体発光装置を表す概
略断面図である。FIG. 13 is a schematic sectional view showing a seventh semiconductor light emitting device according to the present invention.
【図１４】本発明による第８の半導体発光装置を表す概
略断面図である。FIG. 14 is a schematic sectional view showing an eighth semiconductor light emitting device according to the present invention.
【図１５】本発明による第９の半導体発光装置を表す概
略断面図である。FIG. 15 is a schematic sectional view showing a ninth semiconductor light emitting device according to the present invention.
【図１６】本発明による第１０の半導体発光装置を表す
概略断面図である。FIG. 16 is a schematic sectional view showing a tenth semiconductor light emitting device according to the present invention.
【図１７】本発明による第１１の半導体発光装置を表す
概略断面図である。FIG. 17 is a schematic sectional view showing an eleventh semiconductor light emitting device according to the present invention.
【図１８】本発明の第１１実施形態に係る第２の半導体
発光装置を表す断面模式図である。FIG. 18 is a schematic sectional view illustrating a second semiconductor light emitting device according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図１９】本発明の第１１実施形態に係る第３の半導体
発光装置を表す断面模式図である。FIG. 19 is a schematic sectional view illustrating a third semiconductor light emitting device according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図２０】本発明の第１１実施形態に係る第４の半導体
発光装置を表す断面模式図である。FIG. 20 is a schematic sectional view illustrating a fourth semiconductor light emitting device according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図２１】本発明の第１１実施形態に係る第５の半導体
発光装置を表す模式図である。FIG. 21 is a schematic view illustrating a fifth semiconductor light emitting device according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図２２】本発明の第１１実施形態に係る第６の半導体
発光装置を表す模式図である。FIG. 22 is a schematic view illustrating a sixth semiconductor light emitting device according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図２３】本発明の第１１実施形態に係る第７の半導体
発光装置を表す模式図である。FIG. 23 is a schematic view illustrating a seventh semiconductor light emitting device according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図２４】本発明の第１１実施形態に係る第８の半導体
発光装置を表す模式図である。FIG. 24 is a schematic view illustrating an eighth semiconductor light emitting device according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図２５】本発明の第１２実施形態に係る半導体発光装
置を表す概略断面図である。FIG. 25 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor light emitting device according to a twelfth embodiment of the present invention.
【図２６】本発明の第１３実施形態に係る半導体発光装
置を表す概略断面図であるFIG. 26 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor light emitting device according to a thirteenth embodiment of the present invention.
【図２７】本発明の第１４実施形態に係る半導体発光装
置を表す概略断面図である。FIG. 27 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor light emitting device according to a fourteenth embodiment of the present invention.
【図２８】本発明による画像表示装置の具体例の構成を
表す概略断面図である。FIG. 28 is a schematic sectional view illustrating a configuration of a specific example of an image display device according to the present invention.
【図２９】本発明による画像表示装置の変形性の構成を
表す概略断面図である。FIG. 29 is a schematic sectional view illustrating a deformable configuration of the image display device according to the present invention.
【図３０】波長変換部を備えた従来の半導体発光装置を
例示する断面模式図である。FIG. 30 is a schematic cross-sectional view illustrating a conventional semiconductor light emitting device including a wavelength converter.
１０、９００、９００’ 半導体発光素子 １２ サファイア基板 １４ バッファ層 １６ ｎ型コンタクト層 １８ ｎ型クラッド層 ２０ 発光層 ２２ ｐ型クラッド層 ２４ ｐ型コンタクト層 ２６ ｐ側電極層 ３０ 保護膜 ３２ ボンディング・パッド ３４ ｎ側電極 １００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４
００、４５０ 半導体発光装置 １１０、１２０、２１０、２６０ リードフレーム １３０、３３０ ワイア １４０、１９０、２４０、２９０、３９０、４４０ 樹
脂 １６０ 実装部材 ２２０、３２０、３７０ 反射板 ４７０ ステム ５００ 画像表示装置 ＦＬ 波長変換部 ＲＥ１〜ＲＥ４ 光反射部 ＡＢ 光吸収部10, 900, 900 'Semiconductor light emitting device 12 Sapphire substrate 14 Buffer layer 16 N-type contact layer 18 N-type clad layer 20 Light-emitting layer 22 P-type clad layer 24 P-type contact layer 26 P-side electrode layer 30 Protective film 32 Bonding pad 34 n-side electrode 100, 150, 200, 250, 300, 350, 4
00, 450 Semiconductor light emitting device 110, 120, 210, 260 Lead frame 130, 330 Wire 140, 190, 240, 290, 390, 440 Resin 160 Mounting member 220, 320, 370 Reflector 470 Stem 500 Image display device FL Wavelength conversion Section RE1 to RE4 Light reflection section AB Light absorption section
Claims (48)
層と、 前記発光層の光取り出し側に設けられ、前記発光層から
放出される前記１次光を吸収して前記第１の波長とは異
なる第２の波長を有する２次光を放出するものとして構
成されている波長変換部と、 前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前記波長変
換部から放出される前記２次光に対する吸収率が低く、
前記発光層から放出される前記１次光に対する吸収率が
高いものとして構成されている光吸収部と、 を備えたことを特徴とする半導体発光素子。A light-emitting layer for emitting primary light having a first wavelength; a light-emitting layer provided on a light extraction side of the light-emitting layer; A wavelength conversion unit configured to emit a secondary light having a second wavelength different from the wavelength of the wavelength conversion unit; and a wavelength conversion unit that is provided on a light extraction side of the wavelength conversion unit and emitted from the wavelength conversion unit. Low absorptivity for the next light,
A light absorbing portion configured to have a high absorptance for the primary light emitted from the light emitting layer.
層と、 前記発光層の光取り出し側に設けられ、前記発光層から
放出される前記１次光を吸収して前記第１の波長とは異
なる第２の波長を有する２次光を放出するものとして構
成されている波長変換部と、 前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前記波長変
換部から放出される前記２次光に対する反射率が低く、
前記発光層から放出される前記１次光に対する反射率が
高いものとして構成されている第１の光反射部と、 を備えたことを特徴とする半導体発光素子。2. A light emitting layer that emits primary light having a first wavelength, and is provided on a light extraction side of the light emitting layer, and absorbs the primary light emitted from the light emitting layer to form the first light. A wavelength conversion unit configured to emit a secondary light having a second wavelength different from the wavelength of the wavelength conversion unit; and a wavelength conversion unit that is provided on a light extraction side of the wavelength conversion unit and emitted from the wavelength conversion unit. Low reflectance for the next light,
A first light reflecting portion configured to have a high reflectance with respect to the primary light emitted from the light emitting layer.
層と、 前記発光層の光取り出し側に設けられ、前記発光層から
放出される前記１次光を吸収して前記第１の波長とは異
なる第２の波長を有する２次光を放出するものとして構
成されている波長変換部と、 前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前記波長変
換部から放出される前記２次光に対する吸収率が低く、
前記発光層から放出される前記１次光に対する吸収率が
高いものとして構成されている光吸収部と、 前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前記波長変
換部から放出される前記２次光に対する反射率が低く、
前記発光層から放出される前記１次光に対する反射率が
高いものとして構成されている第１の光反射部と、 を備えたことを特徴とする半導体発光素子。3. A light emitting layer that emits primary light having a first wavelength, and is provided on a light extraction side of the light emitting layer and absorbs the primary light emitted from the light emitting layer to form the first light. A wavelength conversion unit configured to emit a secondary light having a second wavelength different from the wavelength of the wavelength conversion unit; and a wavelength conversion unit that is provided on a light extraction side of the wavelength conversion unit and emitted from the wavelength conversion unit. Low absorptivity for the next light,
A light absorbing portion configured to have a high absorptance for the primary light emitted from the light emitting layer; and a light absorbing portion provided on a light extraction side of the wavelength converting portion, and the secondary light emitted from the wavelength converting portion. Low reflectance to light,
A first light reflecting portion configured to have a high reflectance with respect to the primary light emitted from the light emitting layer.
光吸収部との間に設けられていることを特徴とする請求
項３記載の半導体発光素子。4. The semiconductor light emitting device according to claim 3, wherein said first light reflecting portion is provided between said light emitting layer and said light absorbing portion.
より構成されていることを特徴とする請求項２〜４のい
ずれか１つに記載の半導体発光素子。5. The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein said first light reflecting portion is constituted by a Bragg reflector.
層と、 前記発光層の光取り出し側に設けられ、前記発光層から
放出される前記１次光を吸収して前記第１の波長とは異
なる第２の波長を有する２次光を放出するものとして構
成されている波長変換部と、 前記発光層からみて前記光取り出し側と反対の側に設け
られ、前記１次光を反射するものとして構成されている
第２の光反射部と、 を備えたことを特徴とする半導体発光素子。6. A light emitting layer that emits primary light having a first wavelength, and is provided on a light extraction side of the light emitting layer, and absorbs the primary light emitted from the light emitting layer to form the first light. A wavelength converter configured to emit a secondary light having a second wavelength different from the wavelength of the light-emitting layer, provided on a side opposite to the light extraction side as viewed from the light-emitting layer, and configured to emit the primary light. And a second light reflecting portion configured to reflect light.
性を有するブラッグ反射鏡により構成されていることを
特徴とする請求項６記載の半導体発光素子。7. The semiconductor light emitting device according to claim 6, wherein said second light reflecting portion is constituted by a Bragg reflector having a wavelength selectivity in reflectance.
するものとして構成されていることを特徴とする請求項
６記載の半導体発光素子。8. The semiconductor light emitting device according to claim 6, wherein said second light reflecting portion is configured to also reflect said secondary light.
層と、 前記発光層の光取り出し側に設けられ、前記発光層から
放出される前記１次光を吸収して前記第１の波長とは異
なる第２の波長を有する２次光を放出するものとして構
成されている波長変換部と、 前記発光層の周囲を取り囲むように設けられ、前記発光
層から放出される前記１次光を反射するものとして構成
されている第３の光反射部と、 を備えたことを特徴とする半導体発光素子。9. A light emitting layer that emits primary light having a first wavelength, and is provided on a light extraction side of the light emitting layer, and absorbs the primary light emitted from the light emitting layer to form the first light. A wavelength conversion unit configured to emit a secondary light having a second wavelength different from the wavelength of the light-emitting layer; a wavelength conversion unit provided to surround a periphery of the light-emitting layer; And a third light reflecting portion configured to reflect light.
性を有するブラッグ反射鏡により構成されていることを
特徴とする請求項９記載の半導体発光素子。10. The semiconductor light emitting device according to claim 9, wherein said third reflector is a Bragg reflector having a wavelength selectivity in reflectance.
射するものとして構成されていることを特徴とする請求
項９記載の半導体発光素子。11. The semiconductor light emitting device according to claim 9, wherein said third light reflecting portion is configured to also reflect said secondary light.
光層と、 前記発光層の光取り出し側に設けられ、前記発光層から
放出される前記１次光を吸収して前記第１の波長とは異
なる第２の波長を有する２次光を放出するものとして構
成されている波長変換部と、 前記発光層と前記波長変換部との間に設けられ、前記１
次光に対する反射率が低く、前記２次光に対する反射率
が高いものとして構成されている第４の光反射部と、 を備えたことを特徴とする半導体発光素子。12. A light emitting layer that emits primary light having a first wavelength, and is provided on a light extraction side of the light emitting layer, and absorbs the primary light emitted from the light emitting layer to form the first light. A wavelength conversion unit configured to emit a secondary light having a second wavelength different from the wavelength of the light-emitting layer;
A fourth light reflecting portion configured to have a low reflectance for the secondary light and a high reflectance for the secondary light.
択性を有するブラッグ反射鏡により構成されていること
を特徴とする請求項１２記載の半導体発光素子。13. A semiconductor light emitting device according to claim 12, wherein said fourth light reflecting portion is constituted by a Bragg reflector having a wavelength selectivity in reflectance.
れ、前記波長変換部から放出される前記２次光に対する
吸収率が低く、前記発光層から放出される前記１次光に
対する吸収率が高いものとして構成されている光吸収部
をさらに備えたことを特徴とする請求項６〜１３のいず
れか１つに記載の半導体発光素子。14. An absorptivity for the secondary light emitted from the wavelength converter, which is provided on a light extraction side of the wavelength converter, and an absorptivity for the primary light emitted from the light emitting layer. 14. The semiconductor light emitting device according to claim 6, further comprising a light absorbing portion configured to be high.
れ、前記波長変換部から放出される前記２次光に対する
反射率が低く、前記発光層から放出される前記１次光に
対する反射率が高いものとして構成されている第１の光
反射部をさらに備えたことを特徴とする請求項６〜１４
のいずれか１つに記載の半導体発光素子。15. A light-emitting element according to claim 1, wherein said light-emitting layer has a low reflectance for said secondary light emitted from said wavelength conversion section and a low reflectance for said primary light emitted from said light-emitting layer. 15. The device according to claim 6, further comprising a first light reflecting portion configured to be high.
The semiconductor light emitting device according to any one of the above.
り、 前記波長変換部は、蛍光物質を含み、 前記第２の波長は、前記第１の波長よりも長いことを特
徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の半導体
発光素子。16. The method according to claim 16, wherein the first wavelength is equal to or less than 380 nm, the wavelength converter includes a fluorescent substance, and the second wavelength is longer than the first wavelength. 16. The semiconductor light emitting device according to any one of 1 to 15.
ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳＳｅ、ＳｉＣ、およびＢＮか
らなる群から選択されたいずれかの材料系を主成分とす
ることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記
載の半導体発光素子。17. The semiconductor device according to claim 17, wherein the light emitting layer is a gallium nitride based semiconductor,
17. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein a main component is any material selected from the group consisting of ZnSe, ZnS, ZnSSe, SiC, and BN.
とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の半導体発
光素子。18. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein said secondary light is visible light.
領域にそれぞれ強度ピークを有する白色光であることを
特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の半導
体発光素子。19. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the secondary light is white light having intensity peaks in red, green, and blue wavelength regions, respectively. .
光を放出する半導体発光素子と、 前記半導体発光素子の光取り出し側に設けられ、前記半
導体発光素子から放出される前記１次光を吸収して前記
第１の波長とは異なる第２の波長を有する２次光を放出
するものとして構成されている波長変換部と、 前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前記波長変
換部から放出される前記２次光に対する吸収率が低く、
前記半導体発光素子から放出される前記１次光に対する
吸収率が高いものとして構成されている光吸収部と、 を備えたことを特徴とする半導体発光装置。20. A mounting member; a semiconductor light emitting device mounted on the mounting member and emitting primary light having a first wavelength; and a semiconductor light emitting device provided on a light extraction side of the semiconductor light emitting device. A wavelength converter configured to absorb the primary light emitted from the element and emit a secondary light having a second wavelength different from the first wavelength; and a light of the wavelength converter. Provided on the extraction side, the absorptance for the secondary light emitted from the wavelength conversion unit is low,
A light absorbing portion configured to have a high absorptance for the primary light emitted from the semiconductor light emitting element.
光を放出する半導体発光素子と、 前記半導体発光素子の光取り出し側に設けられ、前記半
導体発光素子から放出される前記１次光を吸収して前記
第１の波長とは異なる第２の波長を有する２次光を放出
するものとして構成されている波長変換部と、 前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前記波長変
換部から放出される前記２次光に対する反射率が低く、
前記半導体発光素子から放出される前記１次光に対する
反射率が高いものとして構成されている第１の光反射部
と、 を備えたことを特徴とする半導体発光装置。21. A mounting member; a semiconductor light emitting device mounted on the mounting member to emit primary light having a first wavelength; and a semiconductor light emitting device provided on a light extraction side of the semiconductor light emitting device. A wavelength converter configured to absorb the primary light emitted from the element and emit a secondary light having a second wavelength different from the first wavelength; and a light of the wavelength converter. Provided on the extraction side, the reflectance for the secondary light emitted from the wavelength conversion unit is low,
A first light reflecting portion configured to have a high reflectance for the primary light emitted from the semiconductor light emitting element.
光を放出する半導体発光素子と、 前記半導体発光素子の光取り出し側に設けられ、前記半
導体発光素子から放出される前記１次光を吸収して前記
第１の波長とは異なる第２の波長を有する２次光を放出
するものとして構成されている波長変換部と、 前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前記波長変
換部から放出される前記２次光に対する吸収率が低く、
前記半導体発光素子から放出される前記１次光に対する
吸収率が高いものとして構成されている光吸収部と、 前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前記波長変
換部から放出される前記２次光に対する反射率が低く、
前記半導体発光素子から放出される前記１次光に対する
反射率が高いものとして構成されている第１の光反射部
と、 を備えたことを特徴とする半導体発光装置。22. A mounting member; a semiconductor light emitting element mounted on the mounting member and emitting primary light having a first wavelength; and a semiconductor light emitting element provided on a light extraction side of the semiconductor light emitting element. A wavelength converter configured to absorb the primary light emitted from the element and emit a secondary light having a second wavelength different from the first wavelength; and a light of the wavelength converter. Provided on the extraction side, the absorptance for the secondary light emitted from the wavelength conversion unit is low,
A light absorbing section configured to have a high absorptance for the primary light emitted from the semiconductor light emitting element; and a light absorbing section provided on a light extraction side of the wavelength converting section, wherein Low reflectance for the next light,
A first light reflecting portion configured to have a high reflectance for the primary light emitted from the semiconductor light emitting element.
素子と前記光吸収部との間に設けられていることを特徴
とする請求項２２記載の半導体発光装置。23. The semiconductor light emitting device according to claim 22, wherein said first light reflecting portion is provided between said semiconductor light emitting element and said light absorbing portion.
により構成されていることを特徴とする請求項２１〜２
３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。24. The apparatus according to claim 21, wherein said first light reflecting portion is constituted by a Bragg reflecting mirror.
3. The semiconductor light emitting device according to any one of 3.
光を放出する半導体発光素子と、 前記半導体発光素子の光取り出し側に設けられ、前記半
導体発光素子から放出される前記１次光を吸収して前記
第１の波長とは異なる第２の波長を有する２次光を放出
するものとして構成されている波長変換部と、 前記半導体発光素子からみて前記光取り出し側と反対の
側に設けられ、前記１次光を反射するものとして構成さ
れている第２の光反射部と、 を備えたことを特徴とする半導体発光装置。25. A mounting member; a semiconductor light emitting device mounted on the mounting member to emit primary light having a first wavelength; and a semiconductor light emitting device provided on a light extraction side of the semiconductor light emitting device. A wavelength converter configured to absorb the primary light emitted from the element and emit a secondary light having a second wavelength different from the first wavelength; A second light reflecting portion provided on a side opposite to the light extraction side and configured to reflect the primary light.
択性を有するブラッグ反射鏡により構成されていること
を特徴とする請求項２５記載の半導体発光装置。26. The semiconductor light emitting device according to claim 25, wherein said second light reflecting portion is constituted by a Bragg reflector having a wavelength selectivity in reflectance.
射するものとして構成されていることを特徴とする請求
項２５記載の半導体発光装置。27. The semiconductor light emitting device according to claim 25, wherein said second light reflecting portion is configured to also reflect said secondary light.
光を放出する半導体発光素子と、 前記半導体発光素子の光取り出し側に設けられ、前記半
導体発光素子から放出される前記１次光を吸収して前記
第１の波長とは異なる第２の波長を有する２次光を放出
するものとして構成されている波長変換部と、 前記半導体発光素子の周囲を取り囲むように設けられ、
前記半導体発光素子から放出される前記１次光を反射す
るものとして構成されている第３の光反射部と、 を備えたことを特徴とする半導体発光装置。28. A mounting member; a semiconductor light emitting device mounted on the mounting member and emitting primary light having a first wavelength; and a semiconductor light emitting device provided on a light extraction side of the semiconductor light emitting device. A wavelength converter configured to absorb the primary light emitted from the element and emit secondary light having a second wavelength different from the first wavelength; and around the semiconductor light emitting element. Is provided to surround the
A third light reflecting portion configured to reflect the primary light emitted from the semiconductor light emitting element.
性を有するブラッグ反射鏡により構成されていることを
特徴とする請求項２８記載の半導体発光装置。29. The semiconductor light emitting device according to claim 28, wherein said third reflecting mirror is constituted by a Bragg reflecting mirror having a wavelength selectivity in reflectance.
射するものとして構成されていることを特徴とする請求
項２８記載の半導体発光装置。30. The semiconductor light emitting device according to claim 28, wherein said third light reflecting portion is configured to also reflect said secondary light.
光を放出する半導体発光素子と、 前記半導体発光素子の光取り出し側に設けられ、前記半
導体発光素子から放出される前記１次光を吸収して前記
第１の波長とは異なる第２の波長を有する２次光を放出
するものとして構成されている波長変換部と、 前記半導体発光素子と前記波長変換部との間に設けら
れ、前記１次光に対する反射率が低く、前記２次光に対
する反射率が高いものとして構成されている第４の光反
射部と、 を備えたことを特徴とする半導体発光装置。31. A mounting member, a semiconductor light emitting device mounted on the mounting member and emitting primary light having a first wavelength, and a semiconductor light emitting device provided on a light extraction side of the semiconductor light emitting device. A wavelength conversion unit configured to absorb the primary light emitted from the element and emit a secondary light having a second wavelength different from the first wavelength; and A fourth light reflection unit provided between the wavelength conversion unit and having a low reflectance for the primary light and a high reflectance for the secondary light. Semiconductor light emitting device.
択性を有するブラッグ反射鏡により構成されていること
を特徴とする請求項３１記載の半導体発光装置。32. The semiconductor light emitting device according to claim 31, wherein said fourth light reflecting portion is constituted by a Bragg reflector having a wavelength selectivity in reflectance.
れ、前記波長変換部から放出される前記２次光に対する
吸収率が低く、前記半導体発光素子から放出される前記
１次光に対する吸収率が高いものとして構成されている
光吸収部をさらに備えたことを特徴とする請求項２５〜
３２のいずれか１つに記載の半導体発光装置。33. An absorptivity for the primary light emitted from the semiconductor light emitting device, wherein the absorptivity for the secondary light emitted from the wavelength converter is provided on the light extraction side of the wavelength conversion unit 26. The light-emitting device according to claim 25, further comprising a light-absorbing portion configured to have a high height.
32. The semiconductor light emitting device according to any one of 32.
れ、前記波長変換部から放出される前記２次光に対する
反射率が低く、前記半導体発光素子から放出される前記
１次光に対する反射率が高いものとして構成されている
第１の光反射部をさらに備えたことを特徴とする請求項
２５〜３３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。34. A reflectivity for the secondary light, which is provided on the light extraction side of the wavelength conversion unit and is low for the secondary light emitted from the wavelength conversion unit, for the primary light emitted from the semiconductor light emitting device. The semiconductor light emitting device according to any one of claims 25 to 33, further comprising a first light reflection portion configured to have a high light reflection.
り、 前記波長変換部は、蛍光物質を含み、 前記第２の波長は、前記第１の波長よりも長いことを特
徴とする請求項２０〜３４のいずれか１つに記載の半導
体発光装置。35. The method according to claim 35, wherein the first wavelength is equal to or less than 380 nm, the wavelength converter includes a fluorescent substance, and the second wavelength is longer than the first wavelength. 35. The semiconductor light emitting device according to any one of 20 to 34.
半導体、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳＳｅ、ＳｉＣ、およ
びＢＮからなる群から選択されたいずれかの材料系を発
光層に含むことを特徴とする請求項２０〜３５のいずれ
か１つに記載の半導体発光装置。36. The semiconductor light emitting device according to claim 36, wherein the light emitting layer includes any material selected from the group consisting of gallium nitride based semiconductor, ZnSe, ZnS, ZnSSe, SiC, and BN. The semiconductor light emitting device according to any one of 20 to 35.
とする請求項２０〜３６のいずれか１つに記載の半導体
発光装置。37. The semiconductor light emitting device according to claim 20, wherein said secondary light is visible light.
領域にそれぞれ強度ピークを有する白色光であることを
特徴とする請求項２０〜３７のいずれか１つに記載の半
導体発光装置。38. The semiconductor light emitting device according to claim 20, wherein the secondary light is white light having intensity peaks in red, green, and blue wavelength regions, respectively. .
導体発光素子と、 前記半導体発光素子から放出される前記１次光の強度を
調節する調光部と、 前記調光部により強度が調節された前記１次光を吸収し
て前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する２次光
を放出するものとして構成されている波長変換部と、 前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前記波長変
換部から放出される前記２次光に対する反射率が低く、
前記波長変換部を透過する前記１次光に対する反射率が
高いものとして構成されている第１の光反射部と、 を備えたことを特徴とする画像表示装置。39. A semiconductor light emitting device that emits primary light having a first wavelength, a dimming unit that adjusts the intensity of the primary light emitted from the semiconductor light emitting device, and an intensity by the dimming unit. A wavelength converter configured to absorb the adjusted primary light and emit secondary light having a second wavelength different from the first wavelength; and light extraction of the wavelength converter. Side, the reflectance for the secondary light emitted from the wavelength conversion unit is low,
An image display device, comprising: a first light reflection unit configured to have a high reflectance for the primary light transmitted through the wavelength conversion unit.
導体発光素子と、 前記半導体発光素子から放出された前記１次光を吸収し
て前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する２次光
を放出するものとして構成されている波長変換部と、 前記波長変換部の光取り出し側に設けられ、前記波長変
換部から放出される前記２次光に対する反射率が低く、
前記波長変換部を透過する前記１次光に対する反射率が
高いものとして構成されている第１の光反射部と、 前記光反射部から放出される前記２次光の強度を調節す
る調光部と、 を備えたことを特徴とする画像表示装置。40. A semiconductor light emitting device that emits primary light having a first wavelength, and a second wavelength different from the first wavelength by absorbing the primary light emitted from the semiconductor light emitting device. A wavelength conversion unit configured to emit secondary light having: and a light conversion side provided on the light extraction side of the wavelength conversion unit, the reflectance for the secondary light emitted from the wavelength conversion unit is low,
A first light reflector configured to have a high reflectance with respect to the primary light transmitted through the wavelength converter; and a light controller that adjusts the intensity of the secondary light emitted from the light reflector. An image display device comprising:
により構成されていることを特徴とする請求項３９また
は４０に記載の画像表示装置。41. The image display device according to claim 39, wherein said first light reflecting portion is constituted by a Bragg reflecting mirror.
けられ、前記第１の光反射部を透過した前記２次光に対
する吸収率が低く、前記第１の光反射部を透過した前記
１次光に対する吸収率が高いものとして構成されている
光吸収部をさらに備えたことを特徴とする請求項３９〜
４１のいずれか１つに記載の画像表示装置。42. An absorptivity for the secondary light transmitted through the first light reflecting portion, which is provided on a light extraction side of the first light reflecting portion, and transmitted through the first light reflecting portion. 40. The device according to claim 39, further comprising a light absorbing portion configured to have a high absorptivity for the primary light.
42. The image display device according to any one of 41.
の間に設けられ、前記１次光に対する反射率が低く、前
記２次光に対する反射率が高いものとして構成されてい
る第４の光反射部をさらに備えたことを特徴とする請求
項３９〜４２のいずれか１つに記載の画像表示装置。43. A fourth light which is provided between the semiconductor light emitting element and the wavelength converter and has a low reflectance for the primary light and a high reflectance for the secondary light. 43. The image display device according to claim 39, further comprising a reflection unit.
択性を有するブラッグ反射鏡により構成されていること
を特徴とする請求項４３記載の画像表示装置。44. The image display device according to claim 43, wherein said fourth light reflecting portion is constituted by a Bragg reflector having a wavelength selectivity in reflectance.
り、 前記波長変換部は、蛍光物質を含み、 前記第２の波長は、前記第１の波長よりも長いことを特
徴とする請求項３９〜４４のいずれか１つに記載の画像
表示装置。45. The apparatus according to claim 45, wherein the first wavelength is equal to or less than 380 nm, the wavelength conversion section includes a fluorescent substance, and the second wavelength is longer than the first wavelength. 45. The image display device according to any one of 39 to 44.
半導体、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳＳｅ、ＳｉＣ、およ
びＢＮからなる群から選択されたいずれかの材料系を発
光層に含むことを特徴とする請求項３９〜４５のいずれ
か１つに記載の画像表示装置。46. The semiconductor light emitting device according to claim 46, wherein the light emitting layer includes any material selected from the group consisting of gallium nitride based semiconductor, ZnSe, ZnS, ZnSSe, SiC and BN. The image display device according to any one of items 39 to 45.
とする請求項３９〜４６のいずれか１つに記載の画像表
示装置。47. The image display device according to claim 39, wherein said secondary light is visible light.
れかの波長領域に強度ピークを有する光であることを特
徴とする請求項３９〜４７のいずれか１つに記載の画像
表示装置。48. The image display according to claim 39, wherein said secondary light is light having an intensity peak in any one of red, green and blue wavelength regions. apparatus.
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