特許 7182450 発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-24

(45)【発行日】2022-12-02

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/58 20100101AFI20221125BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20221125BHJP

   H01L 33/52 20100101ALI20221125BHJP

【ＦＩ】

H01L33/58

H01L33/50

H01L33/52

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2018234489

(22)【出願日】2018-12-14

(65)【公開番号】P2020096128

(43)【公開日】2020-06-18

【審査請求日】2021-11-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001025

【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 裕介

(72)【発明者】

【氏名】大野 泰弘

(72)【発明者】

【氏名】下田 陽一

【審査官】村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２１９３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０８０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８９４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０８１２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０３５９６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／４８－３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板上に配置された発光素子と、
前記基板上において前記発光素子の側方に設けられ、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、を備え、
前記可変光吸収体は、前記可変光吸収体の上面から２０μｍ以下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発光装置。

【請求項2】

前記可変光吸収体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】

前記可変光吸収体は、前記基板上において層状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記可変光吸収体は、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】

前記発光素子上に設けられ、前記発光素子から放出された光の波長を変換する波長変換体を有し、
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波長変換体によって波長が変換された光に対する吸収率が変化することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の発光装置。

【請求項6】

前記可変光吸収体は、前記複数の金属酸化物粒子を分散させる樹脂媒質を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の発光装置。

【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である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】

前記複数の酸化チタン粒子又は酸化亜鉛粒子は、前記可変光吸収体の上面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ることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。

【請求項9】

前記複数の酸化チタン粒子又は酸化亜鉛粒子は、１５０～３５０ｎｍの範囲内の平均粒径を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の発光装置。

【請求項10】

前記複数の金属酸化物粒子は、前記可変光吸収体内において前記基板に向かって徐々に濃度が高くなるように分散されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の発光装置。

【請求項11】

前記基板上に設けられ、前記発光素子及び前記可変光吸収体を封止し、紫外光に対して透光性を有する封止体を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の発光装置。

【請求項12】

前記発光素子は、支持基板と、前記支持基板に支持され、発光層を含む半導体層と、を有し、
前記可変光吸収体は、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１１のいずれか１つに記載の発光装置。

【請求項13】

基板と、
前記基板上に並置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発光素子の各々の側方に設けられ、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、を備え、
前記可変光吸収体は、前記可変光吸収体の上面から２０μｍ以下の深さの領域に形成され、紫外光の照射によって前記複数の発光素子の各々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】

【文献】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】

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。

【0006】

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。

【0007】

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】

【0008】

本発明に係る発光装置は、基板と、基板上に配置された発光素子と、基板上において発光素子の側方に設けられ、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、を有することを特徴としている。

【0009】

また、本発明に係る発光装置は、基板と、基板上に並置された複数の発光素子と、基板上において複数の発光素子の各々の側方に設けられ、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、を有することを特徴としている。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【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4】実施例１の変形例１に係る発光装置の断面図である。

【図5】実施例１の変形例２に係る発光装置の断面図である。

【図6】実施例２に係る発光装置の断面図である。

【図7】実施例３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】

【0011】

以下、本発明の実施例について詳細に説明する。

【実施例1】

【0012】

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。

【0013】

発光装置１０は、基板１１及び基板１１上に配置された発光素子１２を有する。また、発光装置１０は、基板１１上における発光素子１２の側方に設けられ、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体１３を有する。また、発光装置１０は、基板１１上に設けられ、発光素子１２を封止し、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１４を有する。

【0014】

また、本実施例においては、発光装置１０は、基板１１上において発光素子１２から離間して設けられ、発光素子１２を取り囲む枠体１５を有する。可変光吸収体１３及び封止体１４の各々は、基板１１上における発光素子１２と枠体１５との間の領域に設けられている。

【0015】

次に、発光装置１０の詳細な構成について説明する。本実施例においては、基板１１は、絶縁性の基体１１Ａと、基体１１Ａ上に設けられた第１及び第２の配線１１Ｂ及び１１Ｃと、を有する。発光素子１２は、第１及び第２の電極１１Ｂ及び１１Ｃに電気的に接続されるように基板１１に接合されている。

【0016】

本実施例においては、基板１１の基体１１Ａは板状の形状を有し、基体１１Ａの上面上に第１及び第２の配線１１Ｂ及び１１Ｃが形成されている。発光素子１２は、第１及び第２の配線１１Ｂ及び１１Ｃに接しつつ基体１１Ａの上面に接合されている。すなわち、基体１１の上面は、基板１１における発光素子１２の実装面として機能する。

【0017】

なお、図示していないが、本実施例においては、第１及び第２の配線１１Ｂ及び１１Ｃは、基体１１の上面と底面との間を貫通する貫通孔を介し、基体１１の底面に形成された外部端子に接続されている。しかし、基板１１の配線の構成はこれに限定されない。基板１１上に発光素子１２が実装されていればよい。

【0018】

発光素子１２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１２は、支持基板１２Ａと、支持基板１２Ａに支持され、発光層を含む半導体層１２Ｂと、を有する。例えば、支持基板１２Ａはシリコン基板からなる。また、例えば、半導体層１２Ｂは、窒化物系半導体からなる。発光素子１２の各々は、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。

【0019】

例えば、発光素子１２は、支持基板１２Ａ、支持基板１２Ａの上面上に形成された半導体層１２Ｂ、半導体層１２Ｂ上に形成された第１の電極（図示せず）、及び支持基板１２Ａの底面上に形成された第２の電極（図示せず）を有する。

【0020】

発光素子１２は、支持基板１２Ａの底面から基板１１の実装面に載置されている。また、発光素子１２の当該第１の電極は、例えば金ワイヤなどのボンディングワイヤを介して基板１１の第１の配線１１Ｂに接続されている。また、第２の電極は、導電性接合部材を介して基板１１の第２の配線１１Ｃに接続されている。

【0021】

なお、発光素子１２の構成はこれに限定されない。例えば、発光素子１２は、半導体層１２Ｂ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１２は、成長基板、当該成長基板上に成長された半導体層１２Ｂ、当該半導体層１２Ｂ上に形成された第１の電極及び第２の電極を有する。また、この場合、発光素子１２は、成長基板が基板１１に接合される。また、第１及び第２の電極は、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１１Ｂ及び１１Ｃに接続される。

【0022】

また、発光素子１２の他の構成としては、半導体層１２Ｂ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１２は、半導体層１２Ｂ上に形成された第１及び第２の電極を有する。また、発光素子１２の第１及び第２の電極は、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１２Ｂが配置され、半導体層１２Ｂ上に透光性の支持基板１２Ａ又は半導体層１２Ｂ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。

【0023】

また、本実施例においては、発光素子１２は、基板１１における発光素子１２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１２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１２の上面（例えば半導体層１２Ｂ又は支持基板１２Ａにおける基板１１とは反対側の表面）は、発光素子１２の光取り出し面として機能する。

【0024】

可変光吸収体１３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、可変光吸収体１３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、可変光吸収体１３は、基板１１上における発光素子１２の側方において層状に形成されている。

【0025】

可変光吸収体１３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１２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、可変光吸収体１３は、その一部の領域において発光素子１２から放出された光を吸収し、他の領域において当該光を透過又は散乱させる。

【0026】

本実施例においては、可変光吸収体１３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１２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）１３ＳＣを有する。

【0027】

また、可変光吸収体１３は、散乱反射領域１３ＳＣ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体１３の上面１３Ｓの近傍に設けられ、紫外光が照射されることで発光素子１２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）１３ＡＢを有する。

【0028】

封止体１４は、基板１１上において発光素子１２及び可変光吸収体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１４は、発光素子１２の上面及び側面と、可変光吸収体１３の上面１３Ｓとを完全に覆っている。また、封止体１４は、絶縁性を有し、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。例えば、封止体１４は、シリコーン樹脂からなる。

【0029】

枠体１５は、可変光吸収体１３及び封止体１４の側面に接し、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。枠体１５は、例えば、可変光吸収体１３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。

【0030】

なお、枠体１５は、基板１１上において発光素子１２の実装領域及び封止体１４による発光素子１２の封止領域を画定する部材として機能する。封止体１４は、枠体１５の内側の領域に設けられる。しかし、封止体１４は、枠体１５の上面の一部の領域を覆っていてもよいし、枠体１５の全体を覆っていてもよい（枠体１５を埋設していてもよい）。また、枠体１５は設けられていなくてもよい。

【0031】

以下、可変光吸収体１３について詳細に説明する。可変光吸収体１３は、発光素子１２とともに、封止体１４によって封止されている。本実施例においては、可変光吸収体１３は、上面１３Ｓにおいて封止体１４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、可変光吸収体１３は、底面において基板１１に接し、外側面において枠体１５に接している。なお、可変光吸収体１３は、基板１１上において発光素子１２に側方に配置されていればよく、図１に示すような配置構成を有する場合に限定されない。

【0032】

次に、図１Ｃ及び図１Ｄを用いて、可変光吸収体１３の内部構造について説明する。図１Ｄは、可変光吸収体１３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、可変光吸収体１３は、可変光吸収体１３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１３ＰＴを有する。

【0033】

本実施例においては、可変光吸収体１３は、粒子群１３ＰＴ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、可変光吸収体１３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、可変光吸収体１３は、その媒質が基板１１、発光素子１２及び封止体１３などに接している。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

次に、図１Ｄに示すように、粒子群１３ＰＴ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。

【0037】

また、図１Ｃに示すように、本実施例においては、粒子群１３ＰＴは、可変光吸収体１３の上面１３Ｓ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。

【0038】

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。

【0039】

本実施例においては、粒子群１３ＰＴのうち、可変光吸収体１３内における最も上面１３Ｓ側の領域（以下、第１の領域と称する場合がある）１３Ａ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。

【0040】

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。

【0041】

また、粒子群１３ＰＴのうち、可変光吸収体１３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）１３Ｂ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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

また、粒子群１３ＰＴのうち、第１及び第２の領域１３Ａ及び１３Ｂ間の領域（以下、第３の領域と称する場合がある）１３Ｃ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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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１３Ａ及び１３Ｃ）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１３Ｂ）は、白色の可視光を用いた観察下では、白色を呈している。

【0051】

換言すれば、本実施例においては、第１及び第３の領域１３Ａ及び１３Ｃは、可視光を吸収する吸収領域１３ＡＢとして機能する。一方、第２の領域１３Ｂは、可視光を散乱及び反射させる散乱反射領域１３ＳＣとして機能する。

【0052】

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、可変光吸収体１３の上面１３Ｓ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１３Ｓ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、可変光吸収体１３は、上面１３Ｓの近傍では吸収領域１３ＡＢとして機能し、その内部では散乱反射領域１３ＳＣとして機能する。

【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、可変光吸収体１３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１３ＰＴは、可変光吸収体１３における基板１１に近い領域（下部領域）においては、上面１３Ｓ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、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、発光素子１２、吸収領域１３ＡＢを有さない可変光吸収体１３Ｐ（以下、同様に可変光吸収体と称する）、封止体１４及び枠体１５が形成された基板１１を示す図である。本実施例においては、まず、基体１１（第１及び第２の配線１１Ｂ及び１１Ｃが形成された基体１１Ａ）を準備し、基板１１に枠体１５を固定する（図３、工程Ｓ１１）。なお、予め枠体１５が固定されている基板１１を準備してもよいし、基板１１及び枠体１５が一体的に成型されたものを準備してもよい。

【0057】

次に、基板１１上に発光素子１２を実装する（図３、工程Ｓ１２）。続いて、基板１１上における発光素子１２と枠体１５との間の領域に、可変光吸収体１３Ｐを形成する（図３、工程Ｓ１３）。

【0058】

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、可変光吸収体１３Ｐを形成した。また、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、可変光吸収体１３Ｐ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１２を封止する（図３、工程Ｓ１４）。本実施例においては、発光素子１２及び可変光吸収体１４を埋設するように、基板１１上における枠体１５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１４を形成した。

【0060】

なお、本実施例においては、可変光吸収体１３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１４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、可変光吸収体１３Ｐの上面１３Ｓに紫外光ＬＢが照射されている基板１１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１４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、可変光吸収体１３Ｐに紫外光ＬＢを照射し、可変光吸収体１３Ｐ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）。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ため、これによって発光装置１０が完成する。

【0063】

一方、所望の光出力が得られていない場合、可変光吸収体１３Ｐに紫外光ＬＢを照射し、可変光吸収体１３Ｐ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、基板１１を支持しつつ、封止体１４の外側から可変光吸収体１３Ｐ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１４の表面から、可変光吸収体Ｐに向けて出射する。これによって、紫外光ＬＢは、封止体１４を透過し、可変光吸収体１３Ｐ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、可変光吸収体１３Ｐ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、可変光吸収体１３Ｐの上面１３ＰＳ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、可変光吸収体１３Ｐにおける上面１３ＰＳ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１３ＰＳ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、可変光吸収体１３Ｐの上面１３ＰＳ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、可変光吸収体１３Ｐの上面１３ＰＳ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１３ＰＳ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１１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）を含む可変光吸収体１３が形成される（図２Ｃ）。この紫外光ＬＢが照射された可変光吸収体１３は、上面１３Ｓの近傍に吸収領域１３ＡＢを有し、吸収領域１３ＡＢよりも基板１１側に散乱反射領域１３ＳＣを有する。

【0069】

可変光吸収体１３は、紫外光ＬＢの照射前の可変光吸収体１３Ｐ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１４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を可変光吸収体１３Ｐ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、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。

【0070】

従って、発光装置１０は、この紫外光ＬＢが照射され、吸収領域１３ＡＢを有する可変光吸収体１３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１３ＳＣのみ）を有する可変光吸収体１３Ｐ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。

【0071】

なお、紫外光ＬＢの照射工程（工程Ｓ１７）においては、他の材料、例えば可変光吸収体１３又は１３Ｐの媒質（例えばシリコーン樹脂）、封止体１４及び枠体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。

【0072】

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体１３の媒質及び封止体１４としてのシリコーン樹脂、及び枠体１５を変質させないことを確認している。例えば、可変光吸収体１３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。

【0073】

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１３ＰＴ（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。

【0074】

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。

【0075】

なお、枠体１５は、例えば、可変光吸収体１３又は１３Ｐよりも高い濃度、例えば７０～９０ｗｔ％の濃度で酸化チタン粒子Ｐ０を有するシリコーン樹脂からなる。この場合、枠体１５は、高い反射率で光を反射させ、発光素子１２から放出された光の封止体１４から光取り出す効率を向上させる部材として機能する。この枠体１５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。可変光吸収体１３及び枠体１５は、この点で少なくとも異なる。

【0076】

また、酸化チタン粒子Ｐ０は、上面１３Ｓ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、可変光吸収体１３は、上面１３Ｓ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、可変光吸収体１３の上面１３Ｓ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１３ＰＴ（酸化チタン粒子Ｐ０）の平均粒径は、可変光吸収体１３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、極めて良好な散乱反射を得ることができる。また、粒子群１３ＰＴ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１３ＳＣ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】

可変光吸収体１３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、可変光吸収体１３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、可変光吸収体１３Ｐ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１３Ｓ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体１３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１３ＰＴを有する可変光吸収体１３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、可変光吸収体１３における粒子群１３ＰＴ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、可変光吸収体１３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１３Ａ～１３Ｃ間の各々には媒質の境界が存在しない。従って、吸収領域１３ＡＢを設けた場合でも可変光吸収体１３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体１３及び発光装置１０となる。

【0084】

また、粒子群１３ＰＴは、可変光吸収体１３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体１３内に分散されている。従って、吸収領域１３ＡＢを設けた場合でも可変光吸収体１３の全体としての熱膨張係数が均一化され、これによって、可変光吸収体１３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体１３及び発光装置１０となる。

【0085】

なお、上記したように、粒子群１３ＰＴにおける可変光吸収体１３内の分散密度は基板１１に向かって徐々に低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１３Ｓ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、可変光吸収体１３の上面１３Ｓと封止体１４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、可変光吸収体１３と封止体１４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体１３Ｐを形成する。この場合、可変光吸収体１３における上面１３Ｓ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１３Ｓの近傍における吸収領域１３ＡＢでの光吸収特性及び散乱反射領域１３ＳＣでの光散乱特性を維持することができ、さらに可変光吸収体１３と封止体１４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、可変光吸収体１３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１３ＰＴ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１３ＳＣ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１３ＰＴ（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１３ＡＢを形成することができる。

【0089】

図４は、実施例１の変形例１に係る発光装置１０Ａの断面図である。発光装置１０Ａは、可変光吸収体１６の構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。本変形例においては、可変光吸収体１６は、上面１６Ｓ上の一部の領域のみに吸収領域１６ＡＢを有する。すなわち、可変光吸収体１６は、上面１６Ｓの一部の領域に散乱反射領域１６ＳＣを有する。

【0090】

本変形例においては、可変光吸収体１６は、上面１６Ｓの一部を含む吸収領域１６ＡＢ以外の領域に散乱反射領域１６ＳＣを有する。なお、吸収領域１６ＡＢは、吸収領域１３ＡＢと同様の粒子及び媒質を有し、散乱反射領域１６ＳＣは散乱反射領域１３ＳＣと同様の粒子及び媒質を有する。

【0091】

本変形例のように、可変光吸収体１６は、上面１６Ｓの一部の領域のみ吸収領域１６ＡＢを有し、その他の領域に散乱反射領域１６ＳＣを有する。例えば、基板１１上において光出力の調整に適した位置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、可変光吸収体１６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１６ＡＢを形成すればよい。この場合、可変光吸収体１６の表面の一部のみに吸収領域１６ＡＢが形成された発光装置１０Ａが作製されることとなる。上面１６Ｓのその他の領域は、本変形例においては、反射性を有する領域となる。

【0092】

なお、可変光吸収体１６においても、必ずしも吸収領域１６ＡＢが設けられる必要はない。例えば、光出力を調整する必要がない場合、紫外光ＬＢを照射する必要がないからである。可変光吸収体１３及び１６のいずれにおいても、紫外光ＬＢを照射しない場合は、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又は１０Ａとなる。

【0093】

すなわち、可変光吸収体１３又は１６は、光吸収性をほとんど有さない状態と、光吸収性を有する状態との間でその光吸収特性が変化する。そして、可変光吸収体１３又は１６は、発光装置１０又は１０Ａにおいて、紫外光ＬＢの照射によって光出力を調整する光出力調整部として機能する粒子含有体である。

【0094】

図５は、実施例１の変形例２に係る発光装置１０Ｂの断面図である。発光装置１０Ｂは、発光素子１２Ｆ及び封止体１７の構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。発光装置１０Ｂは、フリップチップ接合によって実装された発光素子１２Ｆを有する。発光素子１２Ｆは、基板１１上に半導体層１２Ｂが配置され、この半導体層１２Ｂ上に支持基板１２Ａが配置されている。

【0095】

また、発光装置１０Ｂは、枠体１５の上面に固定された板状の封止体１７を有する。封止体１７は、発光素子１２Ｆ及び可変光吸収体１３に接しておらず、枠体１５によって形成された基板１１上の空間を封止している。封止体１７は、封止体１４と同様に、発光素子１２から放出された光及び紫外光に対して透光性を有する。封止体１７は、例えば、ガラスやアクリル樹脂などの材料からなる。

【0096】

例えば、封止体１７は、接着剤によって枠体１５に固定されている。また、発光装置１０Ｂは、工程Ｓ１３において可変光吸収体１３Ｐを十分に加熱して完全に硬化させ、その後に工程１４において封止体１７としてのガラス板などを枠体１５に接着する点を除いては、図３と同様の工程によって作製されることができる。

【0097】

また、本変形例のように、発光装置１０は、フリップチップ接合によって実装された発光素子１２Ｆを有していてもよい。すなわち、発光素子１２が種々の構成を有する場合でも、封止後の光出力の調整は可能である。

【0098】

なお、種々の発光素子１２を形成する場合でも、可変光吸収体１３は、発光素子１２の半導体層１２Ｂにおける発光層の側面を覆わない範囲内の高さを有することが好ましい。例えば、可変光吸収体１３は、基板１１上において発光素子１２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。可変光吸収体１３に吸収領域１３ＡＢを形成する場合に吸収領域１３ＡＢ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。

【0099】

一方、光出力を大きく調整する場合には、意図的に発光素子１２の発光層の側面を覆うように可変光吸収体１３を形成すればよい。例えば、当該発光層の側面を覆うように吸収領域１３ＡＢを形成した場合、当該発光層の下部において上面１３Ｓに沿って吸収領域１３ＡＢを設ける場合に比べ、大きく光出力が低下する。

【0100】

換言すれば、例えば、可変光吸収体１３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１３ＡＢ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、可変光吸収体１３が可視光に対する吸収性を有する吸収領域１３ＡＢ及び可視光に対して反射性を有する散乱反射領域１３ＳＣを有する場合について説明した。しかし、可変光吸収体１３の構成はこれに限定されない。例えば、発光素子１２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、可変光吸収体１３の吸収領域１３ＡＢ及び散乱反射領域１３ＳＣ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１２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体１３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、可変光吸収体１３内において効果的に吸収領域１３ＡＢを設けることを考慮すると、例えば、粒子群１３ＰＴにおける酸化チタン粒子は、発光素子１２からの放出光の可変光吸収体１３内の波長（粒子群１３ＰＴ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１３ＡＢ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１３ＰＴの構成はこれに限定されない。例えば、粒子群１３ＰＴ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、可変光吸収体１３内における可変光吸収体１３の上面１３Ｓの近傍の第１の領域１３Ａ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１３Ａよりも基板１１側の第２の領域１３Ｂ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１３ＰＴ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、可変光吸収体１３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１３ＰＴ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１３ＰＴ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１３ＰＴに追加されていてもよい。すなわち、可変光吸収体１３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１３ＰＴ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１２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、また、金属酸化物、金属窒化物などの粒子が挙げられる。

【0110】

また、粒子群１３ＰＴは、光散乱性以外の特性を持つ粒子を含んでいいてもよい。例えば、例えば、粒子群１３ＰＴは、チクソトロピー性を有するナノサイズのシリカやアルミナ粒子などを含んでいてもよい。例えば、チクソトロピー性の粒子を添加した可変光吸収体１３Ｐを用いる場合、硬化前の酸化チタン粒子Ｐ０の沈降が抑制され、酸化チタン粒子Ｐ０が均一に分散された可変光吸収体１３を形成することができる。

【0111】

すなわち、可変光吸収体１３は、粒子群１３ＰＴ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。

【0112】

また、本実施例においては、可変光吸収体１３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、可変光吸収体１３は、その少なくとも一部の領域に、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ればよい。また、例えば、紫外光ＬＢが照射された場合、可変光吸収体１３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１３ＡＢが形成されることとなる。

【0113】

また、本実施例においては、可変光吸収体１３が吸収領域１３ＡＢ及び散乱反射領域１３ＳＣを有する場合について説明した。しかし、可変光吸収体１３は、例えば、紫外光ＬＢの照射によって吸収領域１３ＡＢ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、可変光吸収体１３は、可変光吸収体１３の上面１３Ｓから所定の深さの領域（例えば第１及び第３の領域１３Ａ及び１３Ｃ）に形成され、紫外光ＬＢの照射によって発光素子１２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１３ＡＢ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、可変光吸収体１３は、例えば、吸収領域１３ＡＢよりも基板１１側（例えば第２の領域１３Ｂ）に設けられ、発光素子１２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】

また、例えば、高い自由度及び調整幅で光出力を調整することが可能なように構成する場合、例えば、可変光吸収体１３は、基板１１上において層状に形成されていることが好ましい。これによって、例えば、光出力の全体的な調整のみならず、局所的な調整を行うことができる。

【0117】

また、本実施例においては、発光装置１０が封止体１４を有する場合について説明した。しかし、発光装置１０は、封止体１４を有する場合に限定されない。例えば、発光素子１２並びに基板１１の第１及び第２の配線１１Ｂ及び１１Ｃが電気的に保護されていれば封止体１４は設けられていなくてもよい。

【0118】

このように、例えば、発光装置１０は、基板１１と、基板１１上に配置された発光素子１２と、基板１１上において発光素子１２の側方に配置され、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１３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な発光装置１０を提供することができる。

【実施例2】

【0119】

図６は、実施例２に係る発光装置２０の断面図である。発光装置２０は、発光素子１２を上に形成された波長変換体２１を有する点を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。本実施例においては、波長変換体２１は、発光素子１２の全体を層状に覆い、基板１１に部分的に接している。

【0120】

波長変換体２１は、発光素子１２から放出された光の波長を変換する材料、例えば蛍光体を含む。例えば、当該蛍光体としては、青色光を緑色光に変換する緑色蛍光体、青色光を黄色光に変換する黄色蛍光体、青色光を赤色光に変換する赤色蛍光体などが用いられることができる。なお、波長変換体２１の構成はこれに限定されない。例えば、波長変換体２１は、発光素子１２の上面上に板状に設けられた蛍光体プレートであってもよい。

【0121】

例えば、本実施例においては、波長変換体２１は、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）蛍光体を含む。従って、本実施例においては、発光素子１２は青色光を放出し、波長変換体２１は青色光を黄色光に変換する。そして、発光装置１０からはこれらが混色されることで生成された白色光が出射される。

【0122】

本実施例においては、可変光吸収体２２は、波長変換体２１の側方に設けられている。可変光吸収体２２は、例えば、可変光吸収体１３と同様の構成を有する。可変光吸収体２２は、粒子群１３ＰＴを有し、例えば酸化チタン粒子Ｐ０を有する。また、可変光吸収体２２に紫外光ＬＢを照射することによって、可変光吸収体２２内には、吸収領域２２ＡＢ及び散乱反射領域２２ＳＣが形成される。

【0123】

なお、本実施例のように波長変換体２１を有する発光装置２０の場合、可変光吸収体２２は、発光素子１２から放出された光、波長変換体２１によって波長が変換された光、又はこれらの光が混色されることで生成された光に対する光吸収性が変化するように構成されていればよい。

【0124】

例えば、可変光吸収体２２が発光素子１２から放出された光のみに対する吸収性が紫外光ＬＢの照射によって変化するような粒子を含む場合でも、発光装置２０から取り出される光の出力調整又は色調整を行うことができる。なお、可変光吸収体１３に用いられる酸化チタン粒子Ｐ０は、紫外光ＬＢの照射によって可視光に対する光吸収性が変化する。従って、酸化チタン粒子Ｐ０は、可変光吸収体２２としても用いられることができる。

【0125】

このように、本実施例においては、発光装置２０は、発光素子１２上に設けられ、発光素子１２から放出された光の波長を変換する波長変換体２１を有する。そして、本実施例においては、可変光吸収体２２は、紫外光ＬＢの照射によって、発光素子１２から放出された光又は波長変換体２２によって波長が変換された光に対する吸収率が変化する金属酸化物粒子（例えば酸化チタン粒子Ｐ０又は酸化亜鉛粒子）を含む。従って、例えば可視光を用いる種々の用途、例えば照明用途に用いられる光源に採用される発光装置についても、実装後に容易に光学特性を調整することができる。

【実施例3】

【0126】

図７は、実施例３に係る発光装置３０の断面図である。発光装置３０は、複数の発光素子１２を有する点、及びこれに付随する構成の基板３１、可変光吸収体３２、封止体３３及び枠体３４を有する点を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。発光装置３０は、２つの発光素子１２と、発光素子１２の各々に対応する２セットの第１及び第２の配線１１Ｂ及び１１Ｃが設けられた基体１１からなる基板３１を有する。

【0127】

また、発光装置３０は、基板３１上における発光素子１２の各々の側方に設けられた可変光吸収体３２を有する。可変光吸収体３２は、可変光吸収体１３と同様に、粒子群１３ＰＴを有し、例えば酸化チタン粒子Ｐ０を含む。また、可変光吸収体３２は、紫外光ＬＢの照射によって粒子群１３ＰＴの粒子における光吸収性が変化した吸収領域３２ＡＢを有する。また、可変光吸収体３２は、可変光吸収体１３と同様の散乱反射領域３２ＳＣを有する。

【0128】

また、発光装置３０は、発光素子１２の各々及び可変光吸収体３２を封止する封止体３３と、発光素子１２の各々、可変光吸収体３２及び封止体３３の各々を取り囲むように基板３１上に設けられた枠体３４と、を有する。

【0129】

本実施例のように、発光装置３０は、複数の発光素子１２を有していてもよい。この場合でも、可変光吸収体３２が紫外光ＬＢの照射によって光吸収特性が変化する金属酸化物粒子を含むことで、容易に光出力の調整を行うことができる。従って、実装後に容易に光学特性を調整することが可能な発光装置３０を提供することができる。

【符号の説明】

【0130】

１０、１０Ａ、１０Ｂ、２０、３０ 発光装置
１１、３１ 基板
１２ 発光素子
１３、３２ 可変光吸収体
Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 酸化チタン粒子

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】