(57)【要約】      （修正有）【課題】実装後に容易に光学特性を調節することが可能であり、高品質かつ長寿命な発光装置を提供する。【解決手段】基板１１と、基板上に形成された配線電極１２と、基板上に配置され、電極に電気的に接続された発光素子１３と、基板上において電極を覆うように形成され、かつ紫外光の照射によって光吸収特性が変化する複数の金属酸化物粒子を含む可変光吸収体１４と、発光素子を封止するように基板上に形成され、かつ発光素子から放出された光に対して透光性を有する封止体１５と、を有する。【選択図】図１Ｂ
2020205355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された電極と、
前記基板上に配置され、前記電極に電気的に接続された発光素子と、
前記基板上において前記電極を覆うように形成され、かつ紫外光の照射によって光吸収特性が変化する複数の金属酸化物粒子を含む可変光吸収層と、
前記発光素子を封止するように前記基板上に形成され、かつ前記発光素子から放出された光に対して透光性を有する封止体と、を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記可変光吸収層は、前記基板の上面の端部に至って形成され、かつ側面において外部雰囲気に曝露されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記基板上において前記発光素子を取り囲むように形成された枠体を有し、
前記可変光吸収層は、前記基板上における前記枠体の内側の領域に形成されており、
前記封止体は、前記基板上において、前記発光素子、前記可変光吸収層及び前記枠体を埋設するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記可変光吸収層の前記複数の金属酸化物粒子は、紫外光の照射によってバンドギャップが変化する特性を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
前記可変光吸収層は、前記可変光吸収層の上面から所定の深さの領域に形成され、紫外光の照射によって前記発光素子から放出された光に対して吸収性を有する複数の金属酸化物粒子を含む吸収領域を有することを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記可変光吸収層は、前記吸収領域よりも前記基板側に設けられ、前記発光素子から放出された光に対して散乱及び反射性を有する複数の金属酸化物粒子を含む散乱反射領域を有することを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記複数の金属酸化物粒子は、複数の酸化チタン粒子又は酸化亜鉛粒子を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項８】
前記発光素子は、支持基板と、前記支持基板に支持されかつ発光層を含む半導体層と、を有し、
前記可変光吸収層は、前記基板上において前記発光素子の前記発光層を越えない高さで形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項９】
基板と、
前記基板上に形成された複数の電極と、
前記基板上に並置され、前記複数の電極にそれぞれ電気的に接続された複数の発光素子と、
前記基板上において前記複数の電極を覆うように形成され、かつ紫外光の照射によって光吸収特性が変化する複数の金属酸化物粒子を含む可変光吸収層と、
前記複数の発光素子を封止するように前記基板上に形成され、かつ前記複数の発光素子から放出された光に対して透光性を有する封止体と、を有することを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
前記複数の発光素子は、互いにピーク波長が異なる光を放出することを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記可変光吸収層の前記複数の金属酸化物粒子は、紫外光の照射によって前記複数の発光素子から放出された光の少なくとも一部に対する光吸収特性が変化することを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記基板は、互いに離間して配置された複数の凹部を有し、
前記複数の発光素子は、前記複数の凹部の各々の底部に個別に配置され、
前記可変光吸収層は、前記複数の凹部の各々の底部上に個別に形成され、紫外光の照射によって前記複数の凹部の各々内の発光素子から放出された光に対する吸収特性が変化する複数の個別可変光吸収層を有することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１つに記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードなどの発光素子を含む発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば発光ダイオードなどの発光素子を含む発光装置が知られている。例えば、特許文献１には、発光素子及び当該発光素子から放出された光を透過させる光透過部材を含む発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2010-219324号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光素子は、給電されることで発光動作を行う。発光装置には、例えば、発光素子への給電用の電極及び配線が設けられている。また、発光装置には、例えば、発光素子の他、抵抗やコンデンサなどの機能素子などが設けられている。そして、発光装置は、当該種々の素子及び配線が保護及び封止された状態で、当該発光装置を用いる種々の装置及びシステムに取り付けられる。
【０００５】
このような発光装置は、屋外で使用されるなどの種々の過酷な環境下で動作する場合でも、劣化しにくいように構成されていることが好ましい。例えば、上記機能素子や電極などは、外部雰囲気に晒された場合でも長期に亘って安定した電気特性や光学特性を維持するように、十分に保護されていることが好ましい。
【０００６】
また、発光装置には、用途及び客先によって要求される光学特性、例えば、要求される光出力の範囲が異なる。また、当該要求される光学特性を満たすように装置設計を行った場合でも、製造工程上の許容誤差などの他の要因によって当該光学特性を満たさない個体が作製される場合がある。
【０００７】
しかし、発光装置の場合、例えば、実装後、例えば封止後に発光素子や他の機能素子を変更することが困難である場合が多い。従って、例えば、完成品検査において合格範囲から外れた光学特性の発光装置を当該検査後に合格範囲となるように調整すること、また、客先で発光装置の光学特性を変更することが困難である場合が多い。
【０００８】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、実装後に容易に光学特性を調節することが可能であり、高品質かつ長寿命な発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による発光装置は、基板と、基板上に形成された電極と、基板上に配置され、電極に電気的に接続された発光素子と、基板上において電極を覆うように形成され、かつ紫外光の照射によって光吸収特性が変化する複数の金属酸化物粒子を含む可変光吸収体と、と、発光素子を封止するように基板上に形成され、かつ発光素子から放出された光に対して透光性を有する封止体と、を有することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明による発光装置は、基板と、基板上に形成された複数の電極と、基板上に並置され、複数の電極にそれぞれ電気的に接続された複数の発光素子と、基板上において複数の電極を覆うように形成され、かつ紫外光の照射によって光吸収特性が変化する複数の金属酸化物粒子を含む可変光吸収層と、複数の発光素子を封止するように基板上に形成され、かつ複数の発光素子から放出された光に対して透光性を有する封止体と、を有することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】実施例１に係る発光装置の上面図である。
【図１Ｂ】実施例１に係る発光装置の断面図である。
【図１Ｃ】実施例１に係る発光装置の拡大断面図である。
【図１Ｄ】実施例１に係る発光装置における可変光吸収体内の粒子の断面図である。
【図２Ａ】実施例１に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図２Ｂ】実施例１に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図２Ｃ】実施例１に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図３】実施例１に係る発光装置における光出力の調整方法を示す図である。
【図４Ａ】実施例２に係る発光装置の上面図である。
【図４Ｂ】実施例２に係る発光装置の断面図である。
【図５Ａ】実施例３に係る発光装置の上面図である。
【図５Ｂ】実施例３に係る発光装置の断面図である。
【図６Ａ】実施例４に係る発光装置の上面図である。
【図６Ｂ】実施例４に係る発光装置の断面図である。
【図７】実施例４の変形例に係る発光装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１Ａは、実施例１に係る発光装置１０の模式的な上面図である。図１Ｂは、図１Ａの１Ｂ−１Ｂ線に沿った断面図である。また、図１Ｃは、図１Ｂの破線で囲まれた部分Ａを拡大して示す拡大断面図である。図１Ａ乃至図１Ｃを用いて、発光装置１０の構成について説明する。
【００１４】
発光装置１０は、実装用基板（以下、単に基板と称する）１１及び基板１１上に形成された配線電極１２と、基板１１上に実装された発光素子１３と、を有する。また、発光装置１０は、基板１１上において電極１２を覆うように形成され、かつ発光素子１２から放出された光に対する吸収性を変更可能な可変光吸収層１４を有する。また、発光装置１０は、発光素子１２を封止するように基板１１上に設けられ、かつ発光素子１２から放出された光に対して透光性を有する封止体１５を有する。
【００１５】
本実施例においては、基板１１は、絶縁性を有する板状の基材１１Ａと、基材１１Ａの上面及び下面間を貫通するように基材１１Ａの内部に設けられた第１及び第２の貫通電極１１Ｂ及び１１Ｃと、を有する。なお、本実施例においては、基材１１Ａの上面は、基板１１における配線電極１２及び発光素子１３が設けられる表面であり、基板１１における発光素子１２の実装面である。また、基材１１Ａの下面は、当該上面とは反対側の表面である。なお、図示していないが、基板１１は、基材１１Ａの下面上に設けられ、外部端子として機能する裏面電極を有する。
【００１６】
本実施例においては、配線電極１２は、第１の貫通電極１１Ｂに電気的に接続されつつ基板１１上に配線された第１の配線電極１２Ａを有する。また、第２の貫通電極１１Ｃに電気的に接続されつつ基板１１上に配線され、第１の配線電極１２Ａとは絶縁された第２の配線電極１２Ｂを有する。第１及び第２の配線電極１２Ａ及び１２Ｂは、例えば、基板１１における基材１１Ａの上面上にパターニングされた銅及び銀のいずれかを含む金属からなる。なお、第１及び第２の配線電極１２Ａ及び１２Ｂの表面には、Ｎｉ、Ｔｉ及びＡｕなどが形成及び積層されていてもよい。
【００１７】
発光素子１３は、例えば、発光ダイオードなどの半導体発光素子である。本実施例においては、発光素子１３は、支持基板１３Ａと、支持基板１３Ａに支持され、発光層を含む半導体層１３Ｂと、を有する。例えば、支持基板１３Ａは、Ｓｉ基板からなる。また、例えば、半導体層１３Ｂは、窒化物系半導体からなる。発光素子１３は、例えば、４２０〜４７０ｎｍの波長の光（以下、青色光と称する場合がある）を放出する。
【００１８】
例えば、発光素子１３は、支持基板１３Ａ、支持基板１３Ａの上面上に形成された半導体層１３Ｂ、半導体層１３Ｂ上に形成された第１の素子電極（図示せず）、及び支持基板１３Ａの底面上に形成された第２の素子電極（図示せず）を有する。
【００１９】
また、本実施例においては、発光素子１３の当該第１の素子電極は、例えば金ワイヤなどのボンディングワイヤを介して第１の配線電極１２Ａに接続されている。また、発光素子１３の当該第２の素子電極は、導電性接合部材を介して第２の配線電極１２Ｂに接合及び接続されている。例えば、当該導電性接合部材としては、Ａｕバンプ、Ａｕ−Ｓｎの合金、Ａｕ、Ａｇ又はＣｕのナノ粒子、Ａｇのペーストなどを用いることができる。
【００２０】
なお、発光素子１３の構成はこれに限定されない。例えば、発光素子１３は、半導体層１３Ｂの結晶成長に用いられる成長基板を有していてもよい。この場合、例えば、発光素子１３は、支持基板１３Ａとしての成長基板、当該成長基板上に成長された半導体層１３Ｂ、当該半導体層１３Ｂ上に形成された第１の素子電極及び第２の素子電極を有する。また、この場合、発光素子１３は、成長基板が基板１１に接合されることで基板１１に固定される。また、第１及び第２の素子電極は、ボンディングワイヤを介して基板１１の第１及び第２の配線電極１２Ａ及び１２Ｂに接続される。
【００２１】
また、発光素子１３の他の構成としては、半導体層１３Ｂが基板１１の実装面に載置されていてもよい。この場合、発光素子１３は、半導体層１３Ｂ上に形成された第１及び第２の素子電極を有する。また、発光素子１３の第１及び第２の素子電極は、導電性接合部材を介して基板１１に接合される（フリップチップ接合ともいう）。この場合、基板１１上には半導体層１３Ｂが配置され、半導体層１３Ｂ上に透光性の支持基板１３Ａ又は半導体層１３Ｂの結晶成長に用いられる成長基板が配置されることとなる。
【００２２】
また、本実施例においては、発光素子１３は、基板１１における発光素子１３の実装面に垂直な方向から見たときに矩形（本実施例においては正方形）の上面形状を有する場合について説明する。しかし、発光素子１３の上面形状は、矩形に限定されず、例えば円形状、楕円形状及び長方形状など、種々の形状であってもよい。本実施例においては、発光素子１３の上面（例えば半導体層１３Ｂ又は支持基板１３Ａにおける基板１１とは反対側の表面）は、発光素子１３の光取り出し面として機能する。
【００２３】
また、発光素子１３の光取り出し面には、発光素子１３から放出される光を吸収して当該吸収した光の波長よりも長い波長の光を放出する波長変換部材が配置されていてもよい。例えば、当該波長変換部材としては、蛍光体粒子、蛍光体板、ナノサイズの波長変換粒子などを用いることができる。これにより、例えば、青色光とは異なる波長の光を生成することができる。例えば、黄色光を生成する光を生成する波長変換部材を用いることで、発光装置１０からは、白色光として認識される光を出射することができる。
【００２４】
可変光吸収層１４は、紫外光を照射することによって光吸収性が変化するように構成されている。例えば、可変光吸収層１４は、後述するように、酸化チタン粒子及び酸化チタン粒子を含有する媒質（マトリクス）からなる。本実施例においては、可変光吸収層１４は、基板１１上における発光素子１３の側方において層状に形成されている。
【００２５】
可変光吸収層１４内の酸化チタン粒子は、紫外光を照射することによって変質し、例えば発光素子１３から放出された光に対する吸収性を変化させる。本実施例においては、可変光吸収層１４は、その一部の領域において発光素子１３から放出された光を吸収し、他の領域において当該光を散乱及び反射させる。
【００２６】
本実施例においては、可変光吸収層１４は、基板１１上に設けられ、紫外光が照射されておらず、発光素子１３から放出された光を散乱及び反射させる酸化チタン粒子、すなわち当該光に対して吸収性を有さない酸化チタン粒子が含有された領域（以下、散乱反射領域と称する）１４ＳＣを有する。
【００２７】
また、可変光吸収層１４は、散乱反射領域１４ＳＣよりも基板１１から離れた位置、本実施例においては可変光吸収層１４の上面１４Ｓの近傍に設けられ、紫外光が照射されることで発光素子１３から放出された光に対して吸収性を有する酸化チタン粒子が含有された領域（以下、吸収領域と称する）１４ＡＢを有する。
【００２８】
封止体１５は、基板１１上において発光素子１３を埋設するように設けられている。本実施例においては、封止体１５は、発光素子１３の上面及び側面と、可変光吸収層１４の上面１４Ｓとを完全に覆っている。また、封止体１５は、絶縁性を有し、かつ発光素子１３から放出された光に対して透光性を有する。例えば、封止体１５は、シリコーン樹脂及びエポキシ樹脂からなる。
【００２９】
以下、可変光吸収層１４について詳細に説明する。可変光吸収層１４は、発光素子１３の側面の下部領域に接し、また基板１１の上面（実装面）の端部に至るように基板１１の上面上に形成されている。また、本実施例においては、可変光吸収層１４の側面は、外部雰囲気中に露出している。
【００３０】
より具体的には、本実施例においては、可変光吸収層１４は、上面１４Ｓにおいて封止体１５に接し、内側面において発光素子１２に接している。また、本実施例においては、可変光吸収層１４は、底面において基板１１及び配線電極１２に接している。一方、可変光吸収層１４の外側面は、空気中又は外部雰囲気中に露出されている。
【００３１】
次に、図１Ｃ及び図１Ｄを用いて、可変光吸収層１４の内部構造について説明する。図１Ｄは、可変光吸収層１４に含有されている粒子の模式的な断面図である。まず、図１Ｃに示すように、可変光吸収層１４は、可変光吸収層１４内に分散された複数の酸化チタン粒子（図１Ｃには第１、第２及び第３の酸化チタン粒子Ｐ１、Ｐ２及びＰ３を示した）を含む粒子群１４ＰＴを有する。
【００３２】
本実施例においては、可変光吸収層１４は、粒子群１４ＰＴを分散させる媒質を含む。当該媒質としては、例えば熱硬化性のシリコーン樹脂及びエポキシ樹脂などが挙げられる。すなわち、可変光吸収層１４は、粒子を含有する樹脂体からなる。また、本実施例においては、当該媒質としての樹脂体は、可視光を透過させる特性を有する。なお、本実施例においては、可変光吸収層１４は、その媒質が基板１１、配線電極１２、発光素子１３及び封止体１５などに接している。
【００３３】
また、図１Ｄに示すように、第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３の各々は、酸化チタンＰ１０、Ｐ２０及びＰ３０と、酸化チタン（粒子本体）Ｐ１０、Ｐ２０及びＰ３０をそれぞれ被覆する被覆膜Ｐ１１、Ｐ２１及びＰ３１と、を有している。
【００３４】
具体的には、本実施例においては、第１の酸化チタン粒子Ｐ１は、酸化チタンＰ１０と、酸化チタンＰ１０の表面を被覆して酸化チタンＰ１０を保護する被覆膜Ｐ１１と、を有する。被覆膜Ｐ１１は、例えば、アルミナ、シリカ、ポリオールなどの有機物からなる膜である。同様に、第２及び第３の酸化チタン粒子Ｐ２及びＰ３の各々は、酸化チタンＰ２０及びＰ３０と、酸化チタンＰ２０及びＰ３０の表面を被覆する被覆膜Ｐ２１及びＰ３１と、を有する。
【００３５】
次に、図１Ｄに示すように、粒子群１４ＰＴのうち、第１及び第３の酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ３の各々は、各粒子内（各酸化チタンＰ１０及びＰ３０内）において他の部分よりもバンドギャップが小さい部分Ｐ００を有する。当該部分Ｐ００は、酸化チタンにおける酸素が欠損した部分である。以下においては、部分Ｐ００を酸素欠損部と称する。
【００３６】
また、図１Ｃに示すように、本実施例においては、粒子群１４ＰＴは、可変光吸収層１４の上面１４Ｓから基板１１に向かって、各粒子内における酸素欠損部Ｐ００の平均密度が低くなるように分散された第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３を含む。なお、図の明確さのため、図１Ｃにおいては、第１及び第３の酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ３にハッチングを施している。本実施例においては、酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３の各々は、ルチル型の結晶構造を有する二酸化チタン（ＴｉＯ2）Ｐ１０、Ｐ２０及びＰ３０からなる。
【００３７】
なお、第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３の各々内における酸素欠損部Ｐ００の密度とは、例えば、各粒子内における酸素欠損部Ｐ００が占める割合であり、例えば、各酸化チタンＰ１０〜Ｐ３０の表面における酸素欠損部Ｐ００の占有面積である。
【００３８】
本実施例においては、粒子群１４ＰＴのうち、可変光吸収層１４内における最も上面１４Ｓ側の領域（以下、第１の領域と称する場合がある）１４Ａに分散された第１の酸化チタン粒子Ｐ１は、最も高い密度（第１の密度）で酸素欠損部Ｐ００を有する。
【００３９】
例えば、第１の酸化チタン粒子Ｐ１の酸素欠損部Ｐ００は、可視光のエネルギー（詳細には可視光の波長のエネルギー）よりも小さなバンドギャップエネルギーを有する。例えば、本実施例においては、第１の酸化チタン粒子Ｐ１における酸素欠損部Ｐ００は、発光素子１２からの放出光（本実施例においては青色光）のエネルギーよりも小さなバンドギャップエネルギー（例えば約１．５ｅＶ）を有する。
【００４０】
また、粒子群１４ＰＴのうち、可変光吸収層１４内における最も基板１１側の領域（以下、第２の領域と称する場合がある）１４Ｂに分散された第２の酸化チタン粒子Ｐ２は、最も低い密度（第２の密度）で酸素欠損部Ｐ００を有する。
【００４１】
例えば、第２の酸化チタン粒子Ｐ２は、図１Ｄに示すように、酸素欠損部Ｐ００をほとんど有さない。従って、例えば、第２の酸化チタン粒子Ｐ２は、いずれの部分においても（ほぼ全体において）、発光素子１２からの放出光のエネルギーよりも大きなバンドギャップエネルギーを有する。
【００４２】
例えば、第２の酸化チタン粒子Ｐ２（酸化チタンＰ２０）がルチル型の結晶構造を有する場合、第２の酸化チタン粒子Ｐ２は、３．０ｅＶのバンドギャップエネルギーを有する。なお、第２の酸化チタン粒子Ｐ２がアナターゼ型の結晶構造を有する場合、第２の酸化チタン粒子Ｐ２は、３．２ｅＶのバンドギャップエネルギーを有する。
【００４３】
また、粒子群１４ＰＴのうち、第１及び第２の領域１４Ａ及び１４Ｂ間の領域（以下、第３の領域と称する場合がある）１４Ｃに分散された第３の酸化チタン粒子Ｐ３は、第１の酸化チタン粒子Ｐ１よりも小さくかつ第２の酸化チタン粒子Ｐ２よりも密度（第３の密度（第１の密度と第２の密度との間の密度））で、酸素欠損部Ｐ００を有する。
【００４４】
なお、酸化チタンの結晶は、酸素欠損によってバンドギャップが小さくなると解されている。より詳細には、酸素欠損によって、酸化チタンの価電子帯と導電帯との間に中間準位が形成される。ここでいうバンドギャップとは、この中間準位と価電子帯又は導電帯との間のエネルギーギャップである。
【００４５】
ここで、第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３におけるバンドギャップ（各粒子内における局部的なバンドギャップ）について説明する。バンドギャップを有する結晶は、そのバンドギャップエネルギーよりも大きなエネルギーの波長の光を吸収し、これよりも小さなエネルギーの波長の光を透過させる光学特性を有する。
【００４６】
本実施例においては、第１及び第３の酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ３の各々における酸素欠損部Ｐ００は、可視光の波長に相当するバンドギャップエネルギーよりも小さなバンドギャップエネルギーを有する。
【００４７】
例えば、４５０ｎｍの波長の光、（青色光、大気中）の光のエネルギーは約２．７６ｅＶであり、６３０ｎｍの波長の光（赤色光、大気中）の光のエネルギーは約１．６７ｅＶである。そして、第１及び第３の酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ３は、上記したように、１．５ｅＶのバンドギャップエネルギーを有する酸素欠損部Ｐ００を含む。従って、第１及び第３の酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ３の各々は、酸素欠損部Ｐ００によって、可視光を吸収する。
【００４８】
一方、第２の酸化チタン粒子Ｐ２の各々は酸素欠損部Ｐ００を有さない（ほとんど有さない）。すなわち、第２の酸化チタン粒子Ｐ２は、そのほぼ全体が３．０ｅＶ（例えばルチル型の場合）のバンドギャップエネルギーを有する。従って、第２の酸化チタン粒子Ｐ２は、可視光を吸収しない散乱反射粒子として機能し、可視光を透過及び散乱させる。
【００４９】
なお、本実施例においては、第１及び第３の酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ３（第１及び第３の領域１４Ａ及び１４Ｃ）は、白色の可視光を用いた観察下では、可視光を吸収するため、黒色又は灰色を呈している。また、本実施例においては、第２の酸化チタン粒子Ｐ２（第２の領域１４Ｂ）は、白色の可視光を用いた観察下では、白色を呈している。
【００５０】
換言すれば、本実施例においては、第１及び第３の領域１４Ａ及び１４Ｃは、可視光を吸収する可視光吸収領域（以下、単に吸収領域と称する）１４ＡＢとして機能する。一方、第２の領域１４Ｂは、可視光を散乱及び反射させる可視光散乱反射領域（以下、単に散乱反射領域と称する）１４ＳＣとして機能する。
【００５１】
また、本実施例においては、第１及び第３の酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ３は、可変光吸収層１４の上面１４Ｓの近傍の所定の深さの領域のみに分散されている。例えば、第１及び第３の酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ３は、上面１４Ｓから２０μｍ以下の厚さ（深さ）の範囲内の領域のみに分散されている。従って、可変光吸収層１４は、上面１４Ｓの近傍では吸収領域１４ＡＢとして機能し、その内部では散乱反射領域１４ＳＣとして機能する。
【００５２】
なお、本実施例においては、吸収領域１４ＡＢは、可変光吸収層１４の上面１４Ｓの一部に設けられている。換言すれば、本実施例においては、可変光吸収層１４は、上面１４Ｓの近傍の一部に吸収領域１４ＡＢを有する。
【００５３】
また、本実施例においては、第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３は、可変光吸収層１４内（媒質内）において、全体として均一な分散密度で分散されている。しかし、第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３は、可変光吸収体１３の上面１３Ｓから基板１１に向かって分散密度（含有量）が徐々に高くなるように、分散されていてもよい。例えば、粒子群１４ＰＴは、可変光吸収層１４における基板１１に近い領域（下部領域）においては、上面１４Ｓに近い領域（上部領域）よりも高い密度で分散されていてもよい。
【００５４】
なお、第１、第２及び第３の酸化チタン粒子Ｐ１、Ｐ２及びＰ３は、それぞれ被覆膜Ｐ１１、Ｐ２１及びＰ３１を有する。これによって、第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３に、発光装置１０の使用環境下に存在する弱い紫外線による黄変への耐性（耐黄変性）や、耐候性を持たせることができる。しかし、紫外線による黄変への耐性や耐候性を必要としない場合、第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３は被覆膜Ｐ１１〜Ｐ３１を有していなくてもよい。
【００５５】
図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃの各々は、発光装置１０の製造方法の各工程を示す図である。図２Ａ乃至図２Ｃの各々は、各工程中における図１Ａと同様の断面図である。また、図３は、発光装置１０の製造方法を示すフロー図である。図２Ａ乃至図２Ｃ及び図３を用いて、発光装置１０の製造方法について説明する。
【００５６】
まず、図２Ａは、複数の発光素子１３、吸収領域１４ＡＢを有さない可変光吸収層１４Ｐ（以下、同様に可変光吸収層と称する）及び封止層１５Ｐ、並びに可変光吸収層１４Ｐ及び封止層１５Ｐを形成するためのダム１９が形成された基板１１Ｐを示す図である。本実施例においては、まず、基板１１Ｐ（複数の第１及び第２の貫通電極１１Ｂ及び１１Ｃが形成された基材）を準備し、基板１１Ｐに配線電極１２及びダム１９を形成する（図３、工程Ｓ１１）。
【００５７】
次に、基板１１Ｐ上に発光素子１２を接合する（図３、工程Ｓ１２）。続いて、基板１１Ｐ上におけるダム１９の内側に可変光吸収層１４Ｐを形成する（図３、工程Ｓ１３）。本実施例においては、第２の酸化チタン粒子Ｐ２と同様の酸化チタン粒子Ｐ０を含有するシリコーン樹脂を充填し、短時間加熱して仮硬化させる（シリコーン樹脂の分子間の架橋が不十分な状態にする）ことで、可変光吸収層１４Ｐを形成した。
【００５８】
なお、本実施例においては、酸化チタン粒子Ｐ０として、平均粒径が２５０ｎｍ、バンドギャップエネルギーが３．０ｅＶのルチル型の二酸化チタンを用いた。そして、可変光吸収層１４Ｐにおける酸化チタン粒子Ｐ０の濃度は１６ｗｔ％とした。
【００５９】
次に、発光素子１３を封止する（図３、工程Ｓ１４）。本実施例においては、発光素子１３を埋設するように、基板１１Ｐ上におけるダム１９の内側の領域を透光性のシリコーン樹脂で充填した。そして、当該シリコーン樹脂を加熱して本硬化させることで、封止体１５を形成した。
【００６０】
なお、本実施例においては、可変光吸収層１４における光吸収率の調整に紫外光を用いる。従って、本実施例においては、封止体１５として、紫外光及び可視光の両方に対して透光性を有する樹脂材料を用いた。
【００６１】
図２Ｂは、可変光吸収層１４Ｐの上面１４ＰＳに紫外光ＬＢが照射されている基板１１Ｐを示す図である。本実施例においては、封止工程Ｓ１４の後、封止体１５から取り出される光の出力を測定する（図３、工程Ｓ１５）。そして、光出力の測定結果に基づいて、可変光吸収層１４Ｐに紫外光ＬＢを照射し、可変光吸収層１４Ｐによる光吸収率を調整する。
【００６２】
具体的には、測定工程Ｓ１５の結果が、所望の結果であったか否か、本実施例においては所望の光出力が得られているか否かを判定する（図３、工程Ｓ１６）。なお、所望の光出力が得られている場合、光出力を調整する必要はない。
【００６３】
一方、所望の光出力が得られていない場合、可変光吸収層１４Ｐに紫外光ＬＢを照射し、可変光吸収層１４Ｐによる光吸収率を調整する（図３、工程Ｓ１７）。本実施例においては、封止体１５の外側から可変光吸収層１４Ｐに対し、紫外光ＬＢとして、紫外領域にピーク波長を有するレーザ光を照射した。本実施例においては、３５５ｎｍの波長のレーザ光を出射するレーザ光源ＬＳを準備した。また、当該レーザ光を走査しつつ封止体１５の表面から、可変光吸収層１４Ｐに向けて出射する。これによって、紫外光ＬＢは、封止体１５を透過し、可変光吸収層１４Ｐに照射される。
【００６４】
本実施例においては、φ４５μｍのビーム径及び５０ｋＷ／ｃｍ2の出力のレーザ光を、１０００ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動させつつ、可変光吸収層１４Ｐに照射した。なお、３５５ｎｍの波長の光のエネルギーは約３．５ｅＶであり、ルチル型の二酸化チタンのバンドギャップエネルギーは３．０ｅＶである。従って、紫外光ＬＢのエネルギーは酸化チタン粒子Ｐ０のバンドギャップエネルギーよりも大きい。従って、紫外光ＬＢは、酸化チタン粒子Ｐ０に吸収される。
【００６５】
これによって、紫外光ＬＢに照射された酸化チタン粒子Ｐ０が変質し、粒子内の酸素原子が脱離する。また、紫外光ＬＢは、可変光吸収層１４Ｐの上面１４ＰＳの近傍の酸化チタン粒子Ｐ０に集中的に照射される。従って、可変光吸収層１４Ｐにおける上面１４ＰＳの近傍で最も酸素欠損の多い酸化チタン粒子が生成され、上面１４ＰＳから離れるに従ってその酸素欠損の程度が小さい酸化チタン粒子が生成される。
【００６６】
これによって、可変光吸収層１４Ｐの上面１４ＰＳの近傍における紫外光ＬＢが比較的強く照射された酸化チタン粒子Ｐ０は、高密度で酸素欠損部Ｐ００を有する酸化チタン粒子、すなわち第１の酸化チタン粒子Ｐ１となる。そして、可変光吸収層１４Ｐの上面１４ＰＳから少し離れた酸化チタン粒子Ｐ０は、酸素欠損部Ｐ００が比較的少ない第３の酸化チタン粒子Ｐ３となる。
【００６７】
また、上面１４ＰＳから所定の距離（紫外光ＬＢが酸化チタン粒子Ｐ０によって遮光される距離）以上離れると、紫外光ＬＢが照射されず、酸化チタン粒子Ｐ０は変質しない。従って、例えば基板１１Ｐの近傍に存在する酸化チタン粒子Ｐ０は、酸素欠損部Ｐ００をほとんど有しない酸化チタン粒子、すなわち第２の酸化チタン粒子Ｐ２となる。
【００６８】
このようにして、紫外光ＬＢの照射によって、酸素欠損部Ｐ００の密度が徐々に低くなるように分散された複数の酸化チタン粒子（粒子群１３ＰＴ）を含む可変光吸収層１４Ｐが形成される。
【００６９】
そして、光出力の調整の有無に関わらず、基板１１Ｐを発光素子１３毎に個片化することで、発光装置１０が作成される（図２Ｃ）。また、光出力の調整を行った場合、紫外光ＬＢが照射された可変光吸収層１４は、上面１４Ｓの近傍に吸収領域１４ＡＢを有し、吸収領域１４ＡＢ以外の領域、例えば吸収領域１４ＡＢよりも基板１１側の領域に散乱反射領域１４ＳＣを有する。
【００７０】
可変光吸収層１４は、紫外光ＬＢの照射前の可変光吸収層１４Ｐに比べ、高い光吸収率を有する。従って、本実施例においては、紫外光ＬＢの照射によって、封止体１５から取り出される光の出力が低くなる。すなわち、本実施例においては、紫外光ＬＢを可変光吸収層１４Ｐに照射することで、光出力を低くするための出力調整を行うことができる。また、紫外光ＬＢの照射工程（工程Ｓ１７）の後、例えば基板１１Ｐを個片化した後においても、再度光出力の測定（工程Ｓ１５）を行い、所望の出力が得られるまで繰り返し出力調整を行うことができる。
【００７１】
従って、発光装置１０は、この紫外光ＬＢが照射され、吸収領域１４ＡＢを有する可変光吸収層１４を有するか、又は紫外光ＬＢが照射されず、酸化チタン粒子Ｐ０のみ（散乱反射領域１４ＳＣのみ）を有する可変光吸収層１４を有する。そして、このようにして製造された発光装置１０は、安定した光出力を有する。
【００７２】
なお、紫外光ＬＢの照射工程（工程Ｓ１７）においては、他の材料、例えば基板１１、配線電極１２、可変光吸収層１４の媒質（例えばシリコーン樹脂）及び封止体１５などを変質させないように光源ＬＳの出力調節を行うことが好ましい。例えば上記した条件で紫外光（レーザ光）ＬＢを照射することで、他の材料の変質を抑制しつつ、酸化チタン粒子Ｐ０のみを変質させることができる。
【００７３】
本願の発明者らは、当該条件（及び２５〜７５ｋＷ／ｃｍ2の範囲内の出力）のレーザ光が可変光吸収層１４の媒質及び封止体１５としてのシリコーン樹脂を変質させないことを確認している。例えば、可変光吸収層１４の媒質としては、３５５ｎｍの波長の光に対して６０％以上の透過率を有するシリコーン樹脂を用いることが好ましい。
【００７４】
また、紫外光ＬＢの照射によって安定して酸素欠損部Ｐ００の密度を調整することを考慮すると、粒子群１４ＰＴ（例えば酸化チタン粒子Ｐ０）の濃度は、３０ｗｔ％以下であることが好ましく、２０ｗｔ％以下であることがさらに好ましい。
【００７５】
例えば酸化チタン粒子Ｐ０が３０ｗｔ％よりも高い濃度で含有されている場合、例えば上記した条件で紫外光ＬＢを照射しても、酸化チタン粒子Ｐ０に酸素欠損部Ｐ００を形成することが困難になる場合が多いからである。これは、３０ｗｔ％よりも高い濃度で酸化チタン粒子Ｐ０が分散された媒質内では、酸化チタン粒子Ｐ０が酸素欠損を起こす前に紫外光ＬＢが広範囲に亘って散乱することに起因すると考えられる。従って、酸化チタン粒子Ｐ０が３０ｗｔ％よりも高い濃度を有する場合、安定して光吸収率を調整できなくなる場合がある。
【００７６】
なお、酸化チタン粒子Ｐ０は、上面１４Ｓの近傍で上記した濃度を有していればよく、その内部での濃度は３０ｗｔ％以下に限定されない。例えば、可変光吸収層１４は、上面１４Ｓの近傍では３０ｗｔ％以下の濃度の酸化チタン粒子Ｐ０を有し、基板１１の近傍では３０ｗｔ％よりも高い濃度の酸化チタン粒子Ｐ０を有していてもよい。例えば、可変光吸収層１４の上面１４Ｓから所定の深さの領域において、３０ｗｔ％以下の濃度で分散されていればよい。
【００７７】
また、酸化チタン粒子Ｐ０の粒径（平均粒径）は、紫外光ＬＢによる良好な光吸収性の調整を行うことを考慮すると、例えば、１５０〜３５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００７８】
具体的には、粒子群１４ＰＴ（酸化チタン粒子Ｐ０）の平均粒径は、可変光吸収層１４内における光（可視光）の波長（例えばシリコーン樹脂内の波長）に対し、１〜１／４程度の範囲内とすることで、後方散乱割合が高いミー散乱を生じさせ、良好な散乱反射を得ることができる。また、粒子群１４ＰＴ内の粒子の平均粒径を調節することで、光が散乱することで光が高確率で粒子に取り込まれて吸収されるため、良好に光吸収率を調整することができる。
【００７９】
なお、光吸収性の調整の容易さに加え、酸化チタン粒子Ｐ０が紫外光ＬＢを照射しない状態で良好な可視光の散乱粒子として機能すること、すなわち散乱反射領域１４ＳＣに良好な可視光の散乱反射性を持たせることを考慮すると、酸化チタン粒子Ｐ０は、２００〜３００ｎｍの範囲内の平均粒径を有することが好ましい。
【００８０】
可変光吸収層１４は、例えば上記したように、紫外光ＬＢの照射によって光吸収率を変化させるのに適した粒子構成を有している。これによって、可変光吸収層１４は、容易に光出力の調整を封止後に行うことができる部材となる。
【００８１】
なお、発光装置１０の製造方法はこれに限定されない。例えば、可変光吸収層１４Ｐとなる粒子含有樹脂を塗布し、所定時間静置した後に加熱することによって酸化チタン粒子Ｐ０を沈降させる。これによって、上面１４ＰＳ側の酸化チタン粒子Ｐ０の分散密度を低くした可変光吸収層１４を形成することもできる。
【００８２】
このように、本実施例においては、紫外光ＬＢの照射によって光吸収特性が変化する酸化チタン粒子Ｐ０を含む粒子群１４ＰＴを有する可変光吸収層１４を有する。従って、発光素子を封止した後、例えば完成後又は出荷後においても、また、例えば客先においても、容易に光出力の調整を行うことが可能となる。従って、実装後に容易に光学特性を調節することが可能な発光装置１０を提供することができる。
【００８３】
また、本実施例においては、可変光吸収層１４における粒子群１４ＰＴの分散媒質である樹脂体は、一体的に形成されている。すなわち、例えば、可変光吸収層１４は、第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３の各々を担持する１つの樹脂マトリクスを有する。また、第１〜第３の領域１４Ａ〜１４Ｃ間の各々には媒質の境界が存在しない。従って、吸収領域１４ＡＢを設けた場合でも可変光吸収層１４の機械的強度が維持される。従って、高品質及び高寿命な可変光吸収層１４及び発光装置１０となる。
【００８４】
また、粒子群１４ＰＴは、可変光吸収層１４内において、全体として均一な分散密度を有する。従って、第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３の各々は、互いに同程度の範囲内の密度で可変光吸収層１４内に分散されている。従って、吸収領域１４ＡＢを設けた場合でも可変光吸収層１４の全体としての熱膨張係数が均一化され、これによって、可変光吸収層１４の機械的強度が維持される。従って、高品質及び高寿命な可変光吸収層１４及び発光装置１０となる。
【００８５】
なお、上記したように、粒子群１４ＰＴにおける可変光吸収層１４内の分散密度は基板１１に向かって徐々に高くなっていてもよい。例えば、基板１１側における第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３の分散密度を高くし、上面１４Ｓ側における第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３の分散密度を低くした場合には、可変光吸収層１４の上面１４Ｓと封止体１５との界面の密着性が向上する。従って、例えば、紫外光ＬＢとして高出力のレーザ光を複数回に亘って照射した場合でも、可変光吸収層１４と封止体１５とが剥離することを抑制することができる。
【００８６】
例えば、上記した工程Ｓ１３を実行する際に、酸化チタン粒子Ｐ０の含有量を３２ｗｔ％とした粒子含有樹脂を用いて、酸化チタン粒子Ｐ０を静置して沈降させた後に硬化させることで可変光吸収層１４Ｐを形成する。この場合、可変光吸収層１４における上面１４Ｓの近傍の酸化チタン粒子（第１の酸化チタン粒子Ｐ１）の濃度を光吸収率の調整に適した濃度、例えば１６ｗｔ％程度に調節とすることができる。この場合、上面１４Ｓの近傍における吸収領域１４ＡＢでの光吸収特性及び散乱反射領域１４ＳＣでの光散乱特性を維持することができ、さらに可変光吸収層１４と封止体１５との密着性を向上させることが可能となる。
【００８７】
また、本実施例においては、可変光吸収層１４は、樹脂媒質として、１．４〜１．５５の範囲内の屈折率を有する熱硬化性のシリコーン樹脂を有する。また、粒子群１４ＰＴは、例えば、約２．５の屈折率を有するアナターゼ型の酸化チタン粒子、又は約２．７の屈折率を有するルチル型の酸化チタン粒子を含む。散乱反射領域１４ＳＣで高い散乱反射性を得ることを考慮すると、このように、粒子群１４ＰＴ（酸化チタン粒子Ｐ０又はＰ２）は、樹脂媒質よりも高い屈折率を有していることが好ましい。
【００８８】
また、図１Ｄに示したように、第１〜第３の酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３の各々が被覆膜Ｐ１１〜Ｐ３１を有すること（すなわち各粒子の形成用に用いる酸化チタン粒子Ｐ０が被覆膜を有すること）で、紫外光ＬＢ、例えば３５５ｎｍの波長の高出力レーザを用いて、効果的にかつ安定して各酸化チタンＰ１０〜Ｐ３０の表面に酸素欠損部Ｐ００を生じさせることができる。従って、所望の領域に安定して吸収領域１４ＡＢを形成することができる。
【００８９】
また、本実施例においては、基板１１上に形成された配線電極１２は、可変光吸収層１４によって覆われている。可変光吸収層１４は、配線電極１２に対する保護機能を発揮する。例えば、配線電極１２は、封止体１５（透光性の部材）に覆われている場合に比べ、劣化しにくい。
【００９０】
より具体的には、発光装置１０は、車両用灯具など、大気中に設置されるシステム内に搭載されることができる。この場合、大気中に存在する硫化物と金属とが反応することによって金属が硫化し、金属が腐食する場合がある。配線電極１２の材料、例えば銅及び銀は、硫化することによってその電気的特性が劣化する。
【００９１】
これに対し、可変光吸収層１４によって配線電極１２を覆うことで、配線電極１２の硫化などの腐食から保護することができる。これは、例えば封止体１５などのように粒子を含有しない部材によって保護する場合に比べ、可変光吸収層１４のように粒子を含有する部材によって保護する場合の方が、種々の腐食源（例えば硫化物や水分など）の進入に対して吸着材として機能するからである。
【００９２】
従って、可変光吸収層１４は、実装後の光学特性の調整を行う機能のみならず、基板１１上の配線電極１２（金属材料）の高い保護機能を有する。従って、実装後に容易に光学特性を調節することが可能であり、高品質かつ長寿命な発光装置１０を提供することができる。
【００９３】
なお、発光素子１３の素子電極は、最表面においては耐腐食性の高い金属、例えば金によって形成されている。また、発光素子１３の素子電極以外の部分は耐腐食性の保護膜によって覆われている。また、ボンディングワイヤは、金などの耐腐食性の金属によって形成されている。これによって、これらの部材が可変光吸収層１４に覆われていなくても、腐食されることはほとんどない。
【００９４】
なお、上記した可変光吸収層１４の構成は一例に過ぎない。例えば、本実施例においては、吸収領域１４ＡＢが可変光吸収層１４の上面１４Ｓの一部に設けられる場合について説明した。しかし、可変光吸収層１４は、求められる光学特性や、光出力の調整工程の結果によっては、上面１４Ｓの全体に吸収領域１４ＡＢを有していてもよい。
【００９５】
例えば、光出力の調整に適した吸収領域１４ＡＢの形成領域が分かっている場合、又は強度ムラを抑制するなどの局所的な出力調整を行う場合においては、可変光吸収層１４Ｐの一部のみに紫外光ＬＢを照射し、その部分のみに吸収領域１４ＡＢを形成すればよい。一方、発光素子１３の領域とその周辺の領域との間で高い光のコントラストを形成する場合、上面１４ＰＳの全体に吸収領域１４ＡＢを形成すればよい。
【００９６】
なお、本実施例においては、可変光吸収層１４は、紫外光ＬＢが照射されない場合は、その全体がほとんど吸収性を有さず、光反射体として機能する。これによって、高出力でありつつ、その光出力を調節可能な発光装置１０となる。
【００９７】
また、例えば、本実施例においては、可変光吸収層１４は、側面において外部雰囲気中に露出している場合について説明した。しかし、可変光吸収層１４は、封止体１５によって完全に覆われていてもよい。
【００９８】
なお、可変光吸収層１４のように、基板１１の上面の端部に至って形成され、かつ側面において外部雰囲気中に露出している場合、基板１１の上面への腐食源の進入及び滞留を確実に防ぐことができる。従って、配線電極１２の高い保護機能を得ることを考慮すると、可変光吸収層１４は、基板１１の上面の端部に至って形成され、かつ側面において外部雰囲気中に露出している（曝露されている）ことが好ましい。
【００９９】
また、可変光吸収層１４は、発光素子１３の半導体層１３Ｂにおける発光層の側面を覆わない範囲内で形成されていることが好ましい。例えば、可変光吸収層１４は、基板１１上において発光素子１３の発光層を越えない高さで形成されていることが好ましい。例えば、吸収領域１４ＡＢが発光層の側面を覆うと、光出力が大きく低下するからである。
【０１００】
しかし、光出力を大きく調整する場合には、意図的に発光素子１３の発光層の側面を覆うように可変光吸収層１４を形成すればよい。換言すれば、例えば、可変光吸収層１４の全体としての形成領域を調整することで光出力の粗調整を行うことができ、吸収領域１４ＡＢを形成する領域を調整することで光出力の微調整を行うことができる。
【０１０１】
なお、本実施例においては、可変光吸収層１４が可視光に対する吸収性を有する吸収領域１４ＡＢ及び可視光に対して反射性を有する散乱反射領域１４ＳＣを有する場合について説明した。しかし、可変光吸収層１４の構成はこれに限定されない。例えば、発光素子１３は、可視光以外の帯域の光を放出する構成を有していてもよい。この場合、可変光吸収層１４の吸収領域１４ＡＢ及び散乱反射領域１４ＳＣは、当該他の波長帯域の光に対し、それぞれ吸収性及び反射性を有していればよい。
【０１０２】
換言すれば、例えば、発光素子１３から放出された光に対する光吸収特性が変化するように可変光吸収層１４内の粒子及びそのバンドギャップ構成、並びに媒質が調節されていればよい。
【０１０３】
また、この場合、可変光吸収層１４内において効果的に吸収領域１４ＡＢを設けることを考慮すると、例えば、粒子群１４ＰＴにおける酸化チタン粒子は、発光素子１３からの放出光の可変光吸収層１４内の波長（粒子群１４ＰＴを分散させる媒質内の波長）に対応する平均粒径を有していることが好ましい。
【０１０４】
また、本実施例においては、吸収領域１４ＡＢが第１及び第３の酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ３を有する場合について説明したが、粒子群１４ＰＴの構成はこれに限定されない。例えば、粒子群１４ＰＴは、例えば２種類の酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ２のみから構成されていてもよい。
【０１０５】
この場合、例えば、可変光吸収層１４内における可変光吸収層１４の上面１４Ｓの近傍の第１の領域１４Ａに分散された第１の酸化チタン粒子Ｐ１における酸素欠損部Ｐ００の平均密度は、第１の領域１４Ａよりも基板１１側の第２の領域１４Ｂに分散された第２の酸化チタン粒子Ｐ２における酸素欠損部Ｐ００の平均密度よりも大きければよい。
【０１０６】
また、例えば、上記したように、光出力の調整自体が行われない場合がある。この場合、例えば、粒子群１４ＰＴは、第２の酸化チタン粒子Ｐ２、すなわち紫外光ＬＢが照射されていない状態の酸化チタン粒子Ｐ０を有していればよい。換言すれば、可変光吸収層１４は、紫外光ＬＢの照射によって光吸収特性が変化する複数の酸化チタン粒子を有していればよい。
【０１０７】
また、粒子群１４ＰＴを構成する粒子は、酸化チタン粒子に限定されない。例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、酸化チタンと同様の性質を有する。例えば、酸化亜鉛のバンドギャップエネルギーは３．３７ｅＶであり、可視光を透過する。また、酸化亜鉛は、波長３５５ｎｍの紫外光ＬＢを吸収する性質を有する。さらに、酸化亜鉛の屈折率は２．０であり、シリコーン樹脂の屈折率（１．４〜１．５５）より大きい。そして、酸化亜鉛は、酸素欠損によって、深いドナー準位を形成してバンドギャップが小さくなり、可視光を吸収する性質を有する。
【０１０８】
従って、粒子群１４ＰＴには、例えば酸化チタン粒子及び酸化亜鉛粒子など、酸素欠損がない結晶状態において可視光などの所定の波長の光を散乱又は反射させ、酸素欠損によって当該波長の光を吸収する性質を有する金属酸化物結晶を用いることができる。例えば、このような性質を有する金属酸化物の粒子は、酸化チタン粒子Ｐ０又はＰ１〜Ｐ３に置き換えられてもよいし、粒子群１４ＰＴに追加されていてもよい。すなわち、可変光吸収層１４は、例えば、紫外光ＬＢの照射によってバンドギャップが変化する複数の金属酸化物粒子を有していればよい。
【０１０９】
また、粒子群１４ＰＴには、酸化チタン粒子又は酸化亜鉛粒子などの紫外光ＬＢの照射によってバンドギャップが変化する粒子以外に、発光素子１３からの放出光を散乱させる他の粒子が添加されていてもよい。当該他の粒子としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化珪素（Ｓｉ2Ｎ3）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）などの金属炭化物、金属窒化物、金属酸化物などの粒子が挙げられる。
【０１１０】
換言すれば、例えば、可変光吸収層１４は、粒子群１４ＰＴとして、少なくとも、紫外光ＬＢの照射によって光吸収特性が変化する複数の金属酸化物粒子を含んでいればよい。例えば、粒子群１３ＰＴが酸化チタン粒子及び酸化亜鉛粒子以外の粒子を含む複数の粒子を含んでいる場合、当該複数の粒子が可変光吸収体１３内で均一な密度で分散されているか、又は上面１３Ｓから基板１１に向かって徐々に密度が高くなるように分散されていればよい。また、例えば、粒子群１３ＰＴに含まれる粒子の全体が上記した濃度で分散されていればよい。
【０１１１】
また、粒子群１４ＰＴは、光散乱性以外の特性を持つ粒子を含んでいてもよい。例えば、例えば、粒子群１４ＰＴは、配線電極１２の保護に適した粒子を含んでいてもよい。例えば、酸化ケイ素のナノ微粒子は、配線電極１２の硫化防止に適した特性を有している。また、粒子群１４ＰＴは、保護機能を目的とした粒子のみを有していてもよい。この場合、可変光吸収層１４は、配線電極１２を覆って配線電極１２を保護する粒子含有層となる。
【０１１２】
また、本実施例においては、可変光吸収層１４の全体に酸化チタン粒子Ｐ０が分散されている場合について説明した。しかし、可変光吸収層１４は、例えば、その少なくとも一部の領域のみに、紫外光ＬＢの照射によって光吸収特性が変化する複数の金属酸化物粒子を含んでいてもよい。また、例えば、紫外光ＬＢが照射された場合、可変光吸収層１４内に分散された金属酸化物粒子のうち、紫外光ＬＢが到達する金属酸化物粒子が酸素欠損を起こし、これによって吸収領域１４ＡＢが形成されることとなる。
【０１１３】
また、本実施例においては、可変光吸収層１４が吸収領域１４ＡＢ及び散乱反射領域１４ＳＣを有する場合について説明した。しかし、可変光吸収層１４は、例えば、紫外光ＬＢの照射によって吸収領域１４ＡＢを形成できるように構成されていればよい。
【０１１４】
従って、例えば、可変光吸収層１４は、可変光吸収層１４の上面１４Ｓから所定の深さの領域（例えば第１及び第３の領域１４Ａ及び１４Ｃ）に形成され、紫外光ＬＢの照射によって発光素子１３から放出された光に対して吸収性を有する複数の金属酸化物粒子（例えば酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ３）を含む吸収領域１４ＡＢを有していればよい。
【０１１５】
また、高い光取り出し効率を得ることを考慮すると、可変光吸収層１４は、例えば、吸収領域１４ＡＢよりも基板１１側（例えば第２の領域１４Ｂ）に設けられ、発光素子１３から放出された光に対して散乱及び反射性を有する複数の金属酸化物粒子（例えば酸化チタン粒子Ｐ２）を含む散乱反射領域１３ＳＣを有することが好ましい。
【０１１６】
このように、例えば、発光装置１０は、基板１１と、基板１１上に形成された配線電極１２（電極）と、基板１１上に配置され、配線電極１２に電気的に接続された発光素子１３と、基板１１上において配線電極１２を覆うように形成され、かつ紫外光ＬＢの照射によって光吸収特性が変化する複数の金属酸化物粒子を含む可変光吸収体１４と、発光素子１３を封止するように基板１１上に形成され、かつ発光素子１３から放出された光に対して透光性を有する封止体１５と、を有する。従って、実装後に容易に光学特性を調節することが可能であり、高品質かつ長寿命な発光装置１０を提供することができる。
【実施例２】
【０１１７】
図４Ａは、実施例２に係る発光装置２０の上面図である。また、図４Ｂは、発光装置２０の断面図である。図４Ｂは、図４Ａの４Ｂ−４Ｂ線に沿った断面図である。図４Ａ及び図４Ｂを用いて、発光装置２０の構成について説明する。
【０１１８】
本実施例においては、発光装置２０は、基板１１上において発光素子１３を取り囲むように形成された枠体２１を有する。また、本実施例においては、発光装置２０の可変光吸収層２２は、基板１１上における枠体２１の内側の領域に形成されている。また、本実施例においては、発光装置２０の封止体２３は、基板１１上において、発光素子１３、可変光吸収層２２及び枠体２１を埋設するように形成されている。
【０１１９】
可変光吸収層２２は、可変光吸収層１４と同様に、上面２２Ｓの近傍において酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ３が分散された吸収領域２２ＡＢと、酸化チタン粒子Ｐ２が分散された散乱反射領域２２ＳＣとを有する。また、可変光吸収層２２は、配線電極１２を覆うように基板１１上に形成されている。
【０１２０】
枠体２１は、発光素子１２から離間して発光素子１２を取り囲むように、基板１１上に配置されている。本実施例においては、枠体２１は、基板１１上において発光素子１３の実装領域及び可変光吸収層２２の形成領域を画定する部材として機能する。
【０１２１】
また、枠体２１は、例えば、可変光吸収層２２よりも高い濃度で酸化チタン粒子を含有する樹脂体からなる。例えば、枠体２１は、可変光吸収層２２よりも高い濃度、例えば７０〜９０ｗｔ％の濃度で酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３を有するシリコーン樹脂からなる。
【０１２２】
また、本実施例においては、枠体２１は、高い反射率で光を反射させ、発光素子１３から放出された光の封止体２３から光取り出す効率を向上させる部材として機能する。なお、枠体２１は、紫外光ＬＢを照射しても酸素欠損を起こさず（黒色化せず）、可視光の散乱反射性を維持する。可変光吸収層２２及び枠体２１は、この点で少なくとも異なる。
【０１２３】
本実施例においては、可変光吸収層２２が基板１１上の一部の領域に形成され、封止体２３が可変光吸収層２２を埋設するように配置されている。このような封止構造を有する発光装置２０においても、可変光吸収層２２は、配線電極１２を覆うことによる保護機能を有し、酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３を有することで光出力調整機能を有する。
【０１２４】
なお、枠体２１の構成は上記に限定されない。枠体２１は、発光素子１３を取り囲むように基板１１上に形成されていればよい。また、枠体２１は、光反射機能などの光学機能を有していなくてもよい。
【０１２５】
このように、本実施例においては、発光装置２０は、基板１１上において発光素子１３を取り囲むように形成された枠体２１を有する。また、可変光吸収層２２は、基板１１上における枠体２１の内側の領域に形成されている。また、封止体２３は、基板１１上において、発光素子１３、可変光吸収層２２及び枠体２１を埋設するように形成されている。従って、このような封止構造を有する発光装置２０においても、可変光吸収層２２は、実装後に容易に光学特性を調節することが可能であり、高品質かつ長寿命な発光装置を提供することができる。
【実施例３】
【０１２６】
図５Ａは、実施例３に係る発光装置３０の上面図である。図５Ｂは、発光装置３０の断面図である。図５Ｂは、図５Ａの５Ｂ−５Ｂ線に沿った断面図である。図５Ａ及び図５Ｂを用いて発光装置３０の構成について説明する。
【０１２７】
発光装置３０は、凹部３１Ｒを有する基板３１と、凹部３１Ｒの底部上に形成された配線電極３２と、凹部３１Ｒの底部上に配置された発光素子１３と、凹部３１Ｒの底部上に形成された可変光吸収層３４と、凹部３１Ｒを埋め込みつつ基板３１上に形成された封止体３５と、を有する。
【０１２８】
本実施例においては、基板３１は、板状の第１の基材３１Ａと、第１の基材３１Ａ上に形成されかつ開口部を有する板状の第２の基材３１Ｂと、を有する。第１の基材３１Ａは、第２の基材３１Ｂの開口部から、その一部が露出している。基板３１の凹部３１Ｒは、第１の基材３１Ａにおける第２の基材３１Ｂの開口部から露出した部分を底部として有する。また、凹部３１Ｒは、第２の基材３１Ｂの開口部の内壁を側面として有する。
【０１２９】
また、基板３１は、第１の基材３１Ａ及び第２の基材３１Ｂを貫通する第１の貫通電極３１Ｃと、第１の基材３１Ａを貫通する第２の貫通電極３１Ｄと、を有する。発光装置３０は、基板３１の凹部３１Ｒの底部上に形成されて第２の貫通電極３１Ｄに接続された配線電極３２と、基板３１の凹部３１Ｒの外側上（本実施例においては第２の基材３１Ｂ上）に形成されて第１の貫通電極３１Ｃに接続された配線電極３３と、を有する。
【０１３０】
本実施例においては、可変光吸収層３４は、配線電極３２を覆うように基板３１の凹部３１Ｒ内に形成されている。また、可変光吸収層３４は、可変光吸収層１４と同様に、上面３４Ｓの近傍において酸化チタン粒子Ｐ１及びＰ３が分散された吸収領域３４ＡＢと、酸化チタン粒子Ｐ２が分散された散乱反射領域３４ＳＣとを有する。また、可変光吸収層３４は、配線電極３２を覆うように基板１１上に形成されている。
【０１３１】
このように封止された構造の発光装置３０においても、可変光吸収層３４を発光素子１３の側方に配置することで、容易に実装後の光学特性の調節を行うことができる。また、配線電極３２の劣化を防止することができる。
【０１３２】
なお、本実施例においては、基板３１の凹部３１Ｒは、基板３１の底部に向かって先細るように形成された側面を有する。これによって、発光素子１３から放出された光が封止体３５の上面、すなわち光取り出し面に向かって反射されやすい。また、凹部３１Ｒによって、狭角な配向の光が取り出される。
【０１３３】
このように、本実施例においては、基板３１は、発光素子１３を収容する領域を形成する凹部３１Ｒを有する。また、可変光吸収層３４は、凹部３１Ｒ内において配線電極３２を覆うように形成されている。従って、このような封止構造を有する発光装置３０においても、可変光吸収層３４は、実装後に容易に光学特性を調節することが可能であり、高品質かつ長寿命な発光装置を提供することができる。
【実施例４】
【０１３４】
図６Ａは、実施例４に係る発光装置４０の上面図である。図６Ｂは、発光装置４０の断面図である。図６Ｂは、図６Ａの６Ｂ−６Ｂ線に沿った断面図である。図６Ａ及び図６Ｂを用いて発光装置３０の構成について説明する。
【０１３５】
本実施例においては、発光装置３０は、複数の凹部４１ＲＲ、４１ＲＧ及び４１ＲＢを有する基板４１と、凹部４１ＲＲ、４１ＲＧ及び４１ＲＢの各々内にそれぞれ形成された複数の配線電極４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂと、凹部４１ＲＲ、４１ＲＧ及び４１ＲＢの各々内にそれぞれ配置された複数の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂと、を有する。
【０１３６】
また、発光装置４０は、凹部４１ＲＲ、４１ＲＧ及び４１ＲＢの各々内において配線電極４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂを覆うように発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂの側方に形成された複数の個別可変光吸収層４４Ｒ、４４Ｇ及び４４Ｂからなる可変光吸収層４４を有する。また、発光装置４０は、発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂを封止するように基板４１上に形成された封止体４５を有する。
【０１３７】
まず、基板４１は、板状の第１の基材４１Ａと、第１の基材４１Ａ上に形成され、互いに離間する複数の開口部を有する第２の基材４１Ｂを有する。凹部４１ＲＲ、４１ＲＧ及び４１ＲＢは、第２の基材４１Ｂの開口部と、当該開口部から露出した第１の基材４１Ａの上面部分と、によって形成される。
【０１３８】
また、本実施例においては、発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂは、互いにピーク波長が異なる光を放出する。例えば、発光素子４３Ｒは、支持基板４３ＲＡ（図示せず）及びリン化物系半導体からなる発光層を含む半導体層４３ＲＢ（図示せず）と、を有し、赤色領域にピーク波長を有する光を放出する。また、例えば、発光素子４３Ｇは、支持基板４３ＧＡ及び窒化物系半導体からなる半導体層４３ＧＢを有し、緑色領域にピーク波長を有する光を放出する。また、例えば、発光素子４３Ｂは、支持基板４３ＢＡ及び窒化物系半導体からなる半導体層４３ＢＢを有し、青色領域にピーク波長を有する光を放出する。
【０１３９】
可変光吸収層４４は、４１ＲＲ、４１ＲＧ及び４１ＲＢの各々の底部上に個別に形成されている。また、可変光吸収層４４は、紫外光の照射によって、凹部４１ＲＲ、４１ＲＧ及び４１ＲＢ内の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂから放出された光に対する吸収特性が変化する複数の個別可変光吸収層４４Ｒ、４４Ｇ及び４４Ｂを有する。
【０１４０】
個別可変光吸収層４４Ｒは、紫外光の照射によって赤色領域の光に対する吸収性が変化する金属酸化物粒子を有する。例えば、個別可変光吸収層４４Ｒは、上面４４ＲＳ（図示せず）の近傍に設けられて紫外光の照射によって赤色領域の光を吸収する吸収領域４４ＲＡＢ（図示せず）と、紫外光が照射されずに赤色領域の光を散乱及び反射させる散乱反射領域４４ＲＳＣ（図示せず）と、を有する。
【０１４１】
同様に、個別可変光吸収層４４Ｇは、例えば、上面４４ＧＳの近傍に設けられて紫外光の照射によって緑色領域の光を吸収する吸収領域４４ＧＡＢと、紫外光が照射されずに緑色領域の光を散乱及び反射させる散乱反射領域４４ＧＳＣと、を有する。また、個別可変光吸収層４４Ｂは、例えば、上面４４ＢＳの近傍に設けられて紫外光の照射によって青色領域の光を吸収する吸収領域４４ＢＡＢと、紫外光が照射されずに青色領域の光を散乱及び反射させる散乱反射領域４４ＢＳＣと、を有する。
【０１４２】
例えば、本実施例においては、個別可変光吸収層４４Ｒ、４４Ｇ及び４４Ｂの各々は、可変光吸収層１４のように、酸化チタン粒子Ｐ１〜Ｐ３を有し、これによって、各波長領域を含む可視光に対する吸収性が変化するように構成されている。
【０１４３】
また、本実施例においては、配線電極４２Ｒは、第１及び第２の配線電極４２ＲＡ及び４３ＲＢを有する。個別可変光吸収層４４Ｒは、第１及び第２の配線電極４２ＲＡ及び４３ＲＢを覆うように凹部４１ＲＲ内に形成されている。
【０１４４】
同様に、配線電極４２Ｇは、第１及び第２の配線電極４２ＧＡ及び４３ＧＢを有する。個別可変光吸収層４４Ｇは、第１及び第２の配線電極４２ＧＡ及び４３ＧＢを覆うように凹部４１ＧＲ内に形成されている。また、配線電極４２Ｂは、第１及び第２の配線電極４２ＢＡ及び４３ＢＢを有する。個別可変光吸収層４４Ｂは、第１及び第２の配線電極４２ＢＡ及び４３ＢＢを覆うように凹部４１ＢＲ内に形成されている。
【０１４５】
本実施例においては、可変光吸収層４４は、異なる波長が異なる光を有する発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂに対し、個別に光出力を調節するように構成されている。従って、発光装置４０から取り出される光の出力調節のみならず、その波長の調節を行うことができる。従って、実装後において、光出力及び波長の厳密な調節を行うことができる。また、可変光吸収層４４によって配線電極４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂの強固な保護を行うことができる。従って、高品質かつ長寿命な発光装置４０を提供することができる。
【０１４６】
図７は、実施例４の変形例に係る発光装置４０Ａの上面図である。発光装置４０Ａは、発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂの全体を収容する共通の凹部４１ＲＣを有する基板４１Ｃを有する。配線電極４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂの各々は、全て凹部４１ＲＣ内に形成されている。
【０１４７】
また、可変光吸収体４４Ｃは、発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂの各々の側方において、部分的に紫外光を照射することによって形成された吸収領域４４ＲＡＢ、４４ＧＡＢ及び４４ＢＡＢと、その他の領域に形成された共通の散乱反射領域４４ＣＳＣと、を有する。
【０１４８】
本変形例のように、発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂが光学的に遮断されていない共通の空間内に実装されていてもよい。この場合でも、可変光吸収層４４に紫外光を照射することで、発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂの各々から放出される光の出力を個別又は共通で調節することができる。従って、発光装置４０Ａから取り出される光の出力及び波長を実装後に容易に調節することができる。従って、高品質かつ長寿命な発光装置４０を提供することができる。
【０１４９】
なお、本実施例においては、発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂが互いにピーク波長が異なる光を放出する場合について説明した。しかし、発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂの構成はこれに限定されない。発光装置４０は、基板１１上に実装された複数の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂを有していればよい。
【０１５０】
また、例えば本実施例のように互いに異なる波長の光を放出する複数の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂが実装されている場合でも、可変光吸収層４４は、紫外光の照射によって複数の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂから放出された光の少なくとも一部に対する光吸収特性が変化する複数の金属酸化物粒子を含んでいればよい。
【０１５１】
また、可変光吸収層４４は、少なくとも、基板４１上において複数の配線電極４２Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂを覆うように形成され、かつ紫外光の照射によって光吸収特性が変化する複数の金属酸化物粒子を含んでいればよい。これによって、実装後の光出力の調節と、電極の保護とを両立することができる。
【０１５２】
このように、本実施例においては、例えば、発光装置４０は、基板４１と、基板４１上に形成された複数の配線電極４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂ（電極）と、基板４１上に並置され、配線電極４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂにそれぞれ電気的に接続された複数の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂと、を有する。また、発光装置４０は、基板４１上において配線電極４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂを覆うように形成され、かつ紫外光の照射によって光吸収特性が変化する複数の金属酸化物粒子を含む可変光吸収層４４と、複数の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂを封止するように４１基板上に形成され、かつ複数の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂから放出された光に対して透光性を有する封止体４５と、を有する。従って、実装後に容易に光学特性を調節することが可能であり、高品質かつ長寿命な発光装置４０を提供することができる。
【０１５３】
なお、例えば、十分に配線電極４２Ｒ、４３Ｇ及び４３Ｂが保護されている場合や劣化の懸念が少ない環境で使用される場合には、可変光吸収層４４は、配線電極４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂを覆っていなくてもよい。すなわち、発光装置４０は、例えば、光出力及び波長の調節を行うように構成されることのみを考慮して構成されていてもよい。
【０１５４】
この場合、例えば、発光装置４０は、基板４１と、基板４１上に並置され、互いにピーク波長が異なる光を放出する複数の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂと、基板４１上における複数の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂの側方に形成され、かつ紫外光の照射によって複数の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂから放出された光の少なくとも一部に対する光吸収特性が変化する複数の金属酸化物粒子を含む可変光吸収層４４と、複数の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂを封止するように４１基板上に形成され、かつ複数の発光素子４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂから放出された光に対して透光性を有する封止体４５と、を有していればよい。これによって、実装後に容易に光出力及び波長の調節を行うことが可能な発光装置４０を提供することができる。
【符号の説明】
【０１５５】
１０、２０、３０、４０、４０Ａ  発光装置
１４、２２、３４、４４  可変光吸収層
Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３  酸化チタン粒子
【図１Ａ】
2020205355.tif 000003
【図１Ｂ】
2020205355.tif 000004
【図１Ｃ】
2020205355.tif 000005
【図１Ｄ】
2020205355.tif 000006
【図２Ａ】
2020205355.tif 000007
【図２Ｂ】
2020205355.tif 000008
【図２Ｃ】
2020205355.tif 000009
【図３】
2020205355.tif 000010
【図４Ａ】
2020205355.tif 000011
【図４Ｂ】
2020205355.tif 000012
【図５Ａ】
2020205355.tif 000013
【図５Ｂ】
2020205355.tif 000014
【図６Ａ】
2020205355.tif 000015
【図６Ｂ】
2020205355.tif 000016
【図７】
2020205355.tif 000017