CN107579144A - 烧结体和发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烧结体和发光装置。所述烧结体包括：波长变换区域(14a，44a，54a，64a，74a)，所述波长变换区域包含执行一次光的波长变换并且出射二次光的荧光体材料；和保持区域(14b，44b，54b，64b，74b)，所述保持区域设置成与所述波长变换区域(14a，44a，54a，64a，74a)接触。所述波长变换区域(14a，44a，54a，64a，74a)和所述保持区域(14b，44b，54b，64b，74b)成一体。
Description
技术领域
本发明涉及一种烧结体和一种发光装置，尤其涉及一种执行来自光源的一次光的波长变换并且出射二次光的烧结体和发光装置。
背景技术
使用一种发光装置，其中使用LED(发光二极管)或半导体激光器作为光源并且包含荧光体材料的波长变换部件执行波长变换，由此获得白色光。在这种发光装置中，诸如蓝色光和紫外光的一次光从光源发出并照射波长变换部件，并且波长变换部件中包含的荧光体受一次光激励并发出诸如黄色光的二次光。然后，一次光与二次光发生混色并且朝外部照射出白色光。
在日本专利申请公报No.2012-221633(JP 2012-221633 A)中提出了一种车辆用灯具，其中使用半导体激光器作为光源。当使用半导体激光器作为光源时，会出现获得输出大并且波长宽度窄的一次光但指向性非常强并且光的照射区域小的特征。因此，与使用LED作为光源的情况相比，输出大的一次光照射波长变换部件的极小区域，并且出射白色光。因此，获得指向性高的发光装置。
同时，在发光装置的波长变换部件中，在一次光的波长变换的同时发热。特别地，在使用半导体激光器作为光源的情况下，一次光集中照射小的区域，波长变换部件的温度容易上升。由于波长变换部件中包含的荧光体具有其温度与波长变换效率相关的特征，所以当温度变化过大时，不能执行适当的波长变换，由此导致无法获得充分白色光的问题。
发明内容
图12A是示出在半导体激光器用作光源的发光装置中用于固定波长变换部件的方法的一个例子的示意图。在使用半导体激光器作为光源的该发光装置中，在由透过一次光的蓝宝石等制成的光提取部1的表面上配置有包含荧光体材料的固体状的波长变换部件2，并且利用粘接剂3将波长变换部件2固定在光提取部1上。用作光源的半导体激光器配置在离开波长变换部件2的位置处，并且未被示出。
图12B是示出在半导体激光器用作光源的发光装置中用于固定波长变换部件的方法的另一个例子的示意图。在本例中，在发光装置的光提取部1中事先形成有开口，并且波长变换部件2插入该开口中。粘接剂3注入到波长变换部件2的侧面和光提取部1的开口的内表面之间，并且波长变换部件2固定在光提取部1上。在本例中，光提取部1不必是透过一次光的材料，并且可使用陶瓷材料等。
在图12A和图12B所示的发光装置中，由于波长变换部件2通过粘接剂3被固定，所以波长变换部件2中产生的热经粘接剂3传递到光提取部1并消散。一般而言，光提取部1由蓝宝石或陶瓷制成，粘接剂3由玻璃、硅树脂等制成，并且这些材料具有比较低的热传导性。因此，难以有利地消散波长变换部件2中产生的热。
因此，本发明提供了一种能有效地消散伴随着波长变换而产生的热的烧结体和发光装置。
根据本发明的第一方面的烧结体包括：波长变换区域，所述波长变换区域包含执行一次光的波长变换并且出射二次光的荧光体材料；和保持区域，所述保持区域设置成与所述波长变换区域接触。所述波长变换区域和所述保持区域成一体。
在上述方面中，由于波长变换区域和保持区域成一体，所以保持区域能在不使用粘接剂的情况下保持波长变换区域，并且伴随着波长变换而产生的热有效地消散。
在上述方面中，所述保持区域可具有比所述波长变换区域高的热传导率。
此外，在上述方面中，所述保持区域可具有在第一陶瓷材料中分散有微小的第二陶瓷材料并且所述第一陶瓷材料和所述第二陶瓷材料三维地彼此络合的结构。
此外，在上述方面中，所述第一陶瓷材料可具有比所述波长变换区域高的热传导率。
再者，在上述方面中，所述第一陶瓷材料和所述第二陶瓷材料之间的折射率差可在0.2以上。
根据本发明的第二方面的发光装置包括所述烧结体和发出所述一次光的发光元件。
根据本发明，可以提供能有效地消散伴随着波长变换而产生的热的烧结体和发光装置。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是一个实施方式中的发光装置10的示意性剖视图；
图2A是第一实施方式中的波长变换部件14的结构的示意性剖视图，图2B是波长变换区域14a和保持区域14b的结构的放大的示意性剖视图；
图3A是波长变换部件14的制造方法的工序图，图3B是波长变换部件14的制造方法的工序图，图3C是波长变换部件14的制造方法的工序图，图3D是波长变换部件14的制造方法的工序图；
图4是第一实施方式中的发光装置10中如何传热的概念图；
图5A是第一实施方式的改型中的波长变换部件14的结构的示意性剖视图，图5B是为了显示细节而放大的波长变换区域14a的示意性剖视图；
图6是第二实施方式中的灯具单元20的示意性剖视图；
图7是第三实施方式中的发光装置40的示意性剖视图；
图8是第四实施方式中的发光装置50的示意性剖视图；
图9是第五实施方式中的发光装置60的示意性剖视图；
图10A是第六实施方式中的波长变换部件14的构型例的示意性剖视图，图10B是第六实施方式中的波长变换部件14的构型例的示意性剖视图；
图11是第七实施方式中的发光装置70的示意性剖视图；以及
图12A是在根据半导体激光器用作光源的相关技术的发光装置中用于固定波长变换部件的方法的一个例子的示意图，图12B是在根据半导体激光器用作光源的相关技术的发光装置中用于固定波长变换部件的方法的一个例子的示意图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的第一实施方式。对在各图中示出的相同或相当的构件、部件、处理使用相同的附图标记，并且酌情省略重复说明。图1是该实施方式中的发光装置10的示意性剖视图。
发光装置10设置有脚座11、半导体激光器12、外壳部13和波长变换部件14。在发光装置10中，半导体激光器12出射照射波长变换部件14的一次光L1，并且一次光L1的颜色与由通过波长变换部件14执行的波长变换获得的二次光混合，由此允许向外部出射白色光L2。图1示出所谓的CAN型包装(但不限于此)的发光装置10，并且可使用各类用于半导体激光器的包装。
脚座11是供装设半导体激光器12和固定外壳部13的部件，并且设置有引线、散热器等(未示出)以使得电力从外部供给到半导体激光器12且半导体激光器12中产生的热传递到外部。尽管用于脚座11的材料不受特别限制，但优选散热性良好的金属，例如铜。
半导体激光器12是其中被供给以电力并且激光束振荡的半导体元件。尽管用于半导体激光器12的材料不受特别限制，但在照射蓝色光或紫外光作为一次光L1时使用基于氮化物的半导体。半导体激光器12的器件结构如共振器结构、电极结构和电流限制结构不受特别限制，并且可使用适合于取得必要的发光强度和振荡波长的结构。在本实施方式中，半导体激光器12被示出为出射一次光L1的元件。然而，该元件不限于半导体激光器，只要它是出射通过波长变换部件14变换波长的一次光L1的发光元件即可，并且可以是发光二极管、有机EL等。
外壳部13是配置成覆盖脚座11的顶部上的半导体激光器12的部件，并且设置有从脚座11立起的筒状侧壁，以及上表面。在外壳部13的上表面的中央设有开口，并且波长变换部件14固定在开口上。尽管用于外壳部13的材料不受限制，但优选热传导性优良的金属材料以便有利地向脚座11传递波长变换部件14中产生的热。
波长变换部件14是其中波长变换区域14a和保持区域14b彼此接触并且一体地形成的烧结体。波长变换部件14固定在外壳部13的开口上并且用作从发光装置10提取光的部分。
图2A是第一实施方式中的波长变换部件14的结构的示意性剖视图，图2B是波长变换区域14a和保持区域14b的结构的放大的示意性剖视图。如图2A和图2B所示，本实施方式中的波长变换部件14设置有波长变换区域14a和保持区域14b。
波长变换区域14a是由从半导体激光器12照射的一次光L1激励并且发出二次光的含有荧光体材料的部分。然后，一次光L1和二次光的颜色混合，由此允许向外部发出白色光L2。这里，示出了其中一次光L1和二次光的颜色混合以使得发出白色光L2的例子。然而，可设置多种荧光体材料以使得发出多种颜色的二次光，并且可由于二次光的颜色的混合而发出白色光L2。示出的是要发出的光L2为白色光的例子，但光L2也可以是其它单色光，或者可具有通过多种颜色混合而获得的不同于白色的颜色。
波长变换区域14a的尺寸仅需大于被来自半导体激光器12的一次光L1照射的区域，并且允许一次光L1的适当波长变换以获得二次光。例如，波长变换区域14a具有约数百μm的厚度和约0.1～数mm的直径。波长变换区域14a中包含的荧光体材料是陶瓷荧光体，因为它与稍后所述的保持区域14b同时烧结。作为具体材料，最优选通过烧结由Y3Al5O12或YAG(钇铝石榴石)粉末制成的陶瓷体而获得的陶瓷荧光体。通过使用YAG烧结体作为波长变换区域14a，为蓝色光的一次光L1的波长发生变换，从而发出为黄色光的二次光，并且一次光和二次光的颜色混合产生白色光。
保持区域14b是与波长变换区域14a一体地形成并同时烧结的部分，并且保持波长变换区域14a。用于保持区域14b的材料不受特别限制。然而，为了有利地传递波长变换区域14a中产生的热，优选保持区域14b具有比波长变换区域14a高的热传导率，并且保持区域14b的热传导率在20W/mK以上。
此外，如图2B所示，保持区域14b具有其中第二陶瓷材料15b和第三陶瓷材料15c在第一陶瓷材料15a的内部三维地彼此络合的结构。保持区域14b的热传导率是指具有这些材料三维地彼此络合的结构的陶瓷全体的热传导率。
第一陶瓷材料15a是与波长变换区域14a接触并且遍及整个保持区域14b连续地形成的相，并且第二陶瓷材料15b和第三陶瓷材料15c的相在第一陶瓷材料15a的内部三维地彼此络合。尽管用于第一陶瓷材料15a的材料不受特别限制，但优选第一陶瓷材料15a由具有比第二陶瓷材料15b和第三陶瓷材料15c高的热传导率的材料制成。通过使用具有比其余的陶瓷材料高的热传导率的材料制造第一陶瓷材料15a，波长变换区域14a内的荧光体14c中产生的热容易如图2B中的黑色箭头所示传递通过第一陶瓷材料15a并消散到外部。
此外，优选地，用于第二陶瓷材料15b或第三陶瓷材料15c的材料的折射率与第一陶瓷材料15a相差0.2以上。当多种陶瓷材料具有彼此相差很大的折射率时，如图2B中的白色箭头所示，从波长变换区域14a朝保持区域14b行进的光由三维地彼此络合的第一陶瓷材料15a至第三陶瓷材料15c之间的界面反射。这使保持区域14b整体上成为白色区域，从而允许保持区域14b也用作能防止横向上的漏光的光反射部。此外，使光朝波长变换区域14a返回并从波长变换区域14a提取到外部。
这里描述的保持区域14b由第一陶瓷材料15a至第三陶瓷材料15c这三种材料制成。然而，材料的种类数不受限制，只要保持区域14b具有其中多种陶瓷材料三维地彼此络合的结构即可。
当选择适当的材料组合作为第一陶瓷材料15a至第三陶瓷材料15c并且针对烧结适当地设定组成比和合成温度时，上述保持区域14b具有其中各材料不会变成化合物并且各相三维地彼此络合的结构。表1示出具体的陶瓷材料的热传导率和折射率的组合，以及合成温度和组成比的例子。如表1所示，当选择Al2O3作为第一陶瓷材料15a时，可使用YSZ(Y2O3稳定的ZrO2)和TiO2(金红石型)作为第二陶瓷材料15b和第三陶瓷材料15c。此外，当选择MgO作为第一陶瓷材料15a时，可使用YSZ作为第二陶瓷材料15b。
[表1]
*1：Y2O3稳定的ZrO2
接下来将利用图3A～图3D说明用于波长变换部件14的制造方法。首先，如图3A所示，准备其中混有用于波长变换区域14a的原料的坯板14a’和其中混有用于保持区域14b的原料的坯板14b’。然后，制成层叠坯板，其中坯板14a’被夹在坯板14b’之间。例如，使用包含YAG荧光体的坯板14a’，并且使用表1所示的包含多种陶瓷材料的复合材料作为坯板14b’。
接下来，如图3B所示，通过使用热等静压(WIP)装置对所获得的层叠坯板加压，并且使坯板14a’和坯板14b’彼此附接。
接下来，如图3C所示，同时烧结所附接的层叠坯板，并且获得烧结体，其具有其中波长变换区域14a被夹在保持区域14b之间的层叠结构。当使用YAG作为波长变换区域14a中包含的荧光体材料时，选择表1中的1号或3号组合作为用于保持区域14b的材料，并且将烧结温度设定为1500～1600℃。
最后，通过切割等来分割具有所获得的层叠结构的烧结体，由此获得波长变换部件14，其是保持区域14b与波长变换区域14a的两侧接触并一体地烧结的烧结体。
图4是本实施方式的发光装置10中如何传热的概念图。发光装置10的波长变换部件14由从半导体激光器12发出的一次光L1照射。图4中的黑色箭头示意性地示出来自波长变换区域14a的热的路径。如上所述，由于保持区域14b具有比波长变换区域14a高的热传导率，所以热有利地经分别与波长变换区域14a的侧面接触且同时烧结的保持区域14b传递到外壳部13，且然后散热。此外，如上所述，由于折射率彼此相差0.2以上的多种陶瓷材料在保持区域14b中三维地彼此络合，所以从波长变换区域14a朝保持区域14b行进的光被反射而不透过保持区域14b，并且如图中的箭头L2所示从波长变换区域14a出去。
如上所述，在本实施方式中，波长变换部件14具有包含执行一次光的波长变换并且出射二次光的荧光体材料的波长变换区域14a和设置成与波长变换区域14a接触的保持区域14b。此外，波长变换部件14是波长变换区域14a和保持区域14b同时并一体地烧结的烧结体。因此，本实施方式中的烧结体能有效地消散伴随着波长变换而产生的热。
接下来参照图5A和图5B说明第一实施方式的改型。图5A是第一实施方式的改型中的波长变换部件14的结构的示意性剖视图，图5B是为了显示细节而放大的波长变换区域14a的示意性剖视图。在本改型中，波长变换部件14的波长变换区域14a具有层叠结构，该层叠结构具有波长变换层14d和热输送层14e。
波长变换层14d是包含有由从半导体激光器12出射的一次光L1激励并且发出二次光的荧光体材料的层。用于波长变换层14d的具体材料与在上述第一实施方式中述及的材料相似。
热输送层14e是由透过一次光L1和二次光的透明材料制成的层。透明的热输送层14e意味着热输送层14e具有高的全光线透过率。直线透过率可以低，并且优选例如全光线透过率在80％以上。还优选用于热输送层14e的材料具有比波长变换层14d高的热传导率。
如图5A和图5B所示，波长变换区域14a具有其中波长变换层14d和热输送层14e交替地层叠的结构。由此，波长变换层14d中产生的热有利地经热输送层14e传递到保持区域14b，并且伴随着波长变换产生的热有效地消散。此外，由于热输送层14e具有高的全光线透过率并且透明，所以热输送层14e不阻挡来自半导体激光器12的一次光L1和在波长变换层14d中的波长变换之后获得的二次光，由此一并实现一次光L1的出射和二次光的提取以及散热。
在图5A和图5B中，示出了其中三个波长变换层14d和三个热输送层14e交替地层叠的例子。然而，层数不受限制，并且该数目可更大或各一层。波长变换层14d和热输送层14e的厚度可相似或不同，并且可根据波长变换层14d中的波长变换和热输送层14e中的热输送之间的平衡来酌情设定厚度比率。
可利用诸如硅树脂的粘接剂将波长变换层14d和热输送层14e彼此交替地层叠，或可将坯板结合在一起并一体地烧结。通过使用在第一实施方式中描述的热等静压和烧结技术，来同时烧结保持区域14b、波长变换层14d和热输送层14e。于是，各层之间的界面处的反射降低，并且一次光L1和二次光的提取效率提高。因此，优选使用一体烧结来形成波长变换部件14。作为用于被一体地烧结的波长变换层14d和热输送层14e的具体材料的例子，当对波长变换层14d使用YAG时，可组合氧化铝作为热输送层14e。
在本实施方式的改型中，波长变换区域14a具有波长变换层14d和热输送层14e的层叠结构，并且热输送层14e能有利地将波长变换层14d中由于波长变换而产生的热输送到保持区域14b。结果，散热性提高，从而可以防止波长变换层14d中的温度过度上升而导致的波长变换效率的下降。
接下来将参照图6说明本发明的第二实施方式。省略了对与第一实施方式重复的部分的说明。图6是第二实施方式中的灯具单元20的示意性剖视图。本实施方式是通过使用在第一实施方式中描述的发光装置10作为光源而构成的用于车辆的灯具单元。
图6所示的灯具单元20构造成形成用于远光的配光图案。灯具单元20设置有发光装置10、罩盖21、灯体22、投影透镜23、具有朝投影透镜23反射出射光的椭圆反射面的反射器24、经供装设发光装置10的基座部26向外部消散发光装置10中产生的热的散热翅片25、回转致动器27、螺钉29、调平致动器30和螺钉31。
基座部26由回转致动器27支承成能在水平方向上回转。基座部26的上部经螺钉31等与灯体22连接。回转致动器27与调平致动器30连接。调平致动器30通过使螺钉29旋转来移动连接部件28，并且能改变基座部26在上下方向上的倾斜度。因此，调平致动器30用于改变灯具单元20的光轴和由灯具单元20在上下方向上形成的配光图案。
如图1所示，从半导体激光器12发出的一次光L1的波长由波长变换部件14变换成二次光，并且通过一次光L1和二次光的颜色混合而形成的白色光L2从发光装置10出射。如图6所示，从发光装置10向上方出射的白色光被反射器24向前方反射，透过投影透镜23和罩盖21，并且投射到车辆的前方。
在本实施方式的灯具单元20中，如图4和图6所示，波长变换区域14a中产生的热经保持区域14b从外壳部13和脚座11通过，从基座部26传递到散热翅片25，然后消散。因此，在本实施方式的灯具单元20中，也可以在有利地消散波长变换区域14a中产生的热的同时实现稳定的白色光照射。
接下来，参照图7说明本发明的第三实施方式。省略了对与第一实施方式重复的部分的说明。图7是第三实施方式中的发光装置40的示意性剖视图。发光装置40设置有脚座41、半导体激光器42和波长变换部件44。在发光装置40中，一次光L1从半导体激光器42出射并且照射波长变换部件44。然后，一次光L1的颜色与在波长变换部件44中的波长变换之后获得的二次光的颜色混合。因此，发光装置40向外部出射白色光。
在本实施方式中，波长变换部件44是其中波长变换区域44a与保持区域44b互相接触并且一体地形成的烧结体。在本实施方式的波长变换部件44中，保持区域44b与波长变换区域44a的侧面和底面接触，从而形成波长变换区域44a埋入保持区域44b中的形状。此外，保持区域44b具有其中多种陶瓷材料三维地彼此络合的结构。通过使各种陶瓷材料之间的折射率差在0.2以上，保持区域14b整体上变成白色区域，并且也作为光反射部工作。
半导体激光器42配置在波长变换区域44a的露出面侧，并且朝波长变换区域44a出射一次光L1。入射在波长变换区域44a上的一次光L1在由荧光体材料变换波长之后从露出面提取到外部。如图7中的白色箭头所示，从波长变换区域44a行进到保持区域44b的光被用作光反射部的保持区域44b反射，被使得朝波长变换区域44a返回，并且提取到外部。
如图7中的黑色箭头所示，由于保持区域44b具有比波长变换区域44a高的热传导率，所以热有利地经保持区域44b和脚座41传递和消散。保持区域44b通过与波长变换区域44a的侧面和底面接触并同时烧结而获得。
接下来参照图8说明本发明的第四实施方式。省略了对与第一实施方式重复的部分的说明。图8是第四实施方式中的发光装置50的示意性剖视图。发光装置50设置有脚座51、半导体激光器52和波长变换部件54。在发光装置50中，来自半导体激光器52的一次光L1照射波长变换部件54，并且一次光L1的颜色与在波长变换部件54中的波长变换之后获得的二次光的颜色混合。因此，发光装置50向外部出射白色光L2。
在本实施方式中，波长变换部件54也是其中波长变换区域54a与保持区域54b互相接触并且一体地形成的烧结体。在本实施方式的波长变换部件54中，保持区域54b与波长变换区域54a的侧面接触。此外，保持区域54b具有其中多种陶瓷材料三维地彼此络合的结构。通过使各种陶瓷材料之间的折射率差在0.2以上，保持区域54b整体上变成白色区域，并且也作为光反射部工作。
在本实施方式中，半导体激光器52装设在脚座51上，波长变换部件54配置在半导体激光器52的顶部上，并且波长变换区域54a覆盖半导体激光器52的光出射位置。入射在波长变换区域54a上的一次光L1的波长由荧光体材料变换，并且光从露出面提取到外部。如图8中的白色箭头所示，从波长变换区域54a被引向保持区域54b的光被用作光反射部的保持区域54b反射，被使得朝波长变换区域54a返回，并且提取到外部。
如图8中的黑色箭头所示，由于保持区域54b具有比波长变换区域54a高的热传导率，所以热有利地经保持区域54b传递并消散。保持区域54b与波长变换区域54a的侧面接触并一体地烧结。
接下来参照图9说明本发明的第五实施方式。省略了对与第一实施方式重复的部分的说明。图9是第五实施方式中的发光装置60的示意性剖视图。发光装置60设置有脚座61、半导体激光器62和波长变换部件64。在发光装置60中，来自半导体激光器62的一次光L1照射波长变换部件64，并且一次光L1的颜色与在波长变换部件64处的波长变换之后发出的二次光的颜色混合。因此，发光装置60向外部出射白色光L2。
在本实施方式中，波长变换部件64也是其中波长变换区域64a与保持区域64b互相接触并且一体地形成的烧结体。在本实施方式的波长变换部件64中，保持区域64b与波长变换区域64a的底面接触，并且波长变换区域64a装设在保持区域64b的上表面上。此外，保持区域64b具有其中多种陶瓷材料三维地彼此络合的结构。通过使各种陶瓷材料之间的折射率差在0.2以上，保持区域64b整体上变成白色区域，并且也用作光反射部。
半导体激光器62配置在波长变换区域64a的露出面侧，并且朝波长变换区域64a出射一次光L1。入射在波长变换区域64a上的一次光L1在经历了由荧光体材料执行的波长变换之后从露出面提取到外部。如图9中的白色箭头所示，从波长变换区域64a被引向保持区域64b的光被用作光反射部的保持区域64b反射，被使得朝波长变换区域64a返回，并且提取到外部。
如图9中的黑色箭头所示，由于保持区域64b具有比波长变换区域64a高的热传导率，所以热有利地经保持区域64b和脚座61传递并消散。保持区域64b与波长变换区域64a的底面接触并同时烧结。
接下来参照图10A和图10B说明本发明的第六实施方式。省略了对与第一实施方式重复的部分的说明。图10A和图10B是第六实施方式中的波长变换部件的构型例的示意性剖视图。作为根据本发明的烧结体的波长变换部件仅需具有彼此接触并且一体地烧结的波长变换区域14a和保持区域14b。波长变换区域14a和保持区域14b的形状不限于第一至第五实施方式中描述的形状。
例如，如图10A所示，具有大致圆柱形状的波长变换区域14a可设置在平板状的保持区域14b的中央附近，并且如图10B所示，可设置锥台形状的波长变换区域14a。
在本实施方式中，波长变换部件14具有包含有执行一次光的波长变换并且出射二次光的荧光体材料的波长变换区域14a和设置成与波长变换区域14a接触的保持区域14b，并且波长变换部件14也是其中波长变换区域14a和保持区域14b同时并一体地烧结的烧结体，并且能有效地消散伴随着波长变换而产生的热。
接下来参照图11说明本发明的第七实施方式。省略了对与第一实施方式重复的部分的说明。图11是第七实施方式中的发光装置70的示意性剖视图。
发光装置70设置有半导体激光器72、波长变换部件74和保持部件76。在发光装置70中，来自半导体激光器72的一次光L1照射波长变换部件74，并且一次光L1的颜色与在波长变换部件74处的波长变换之后发出的二次光的颜色混合。因此，发光装置70向外部出射白色光L2。
如图11所示，本实施方式中的波长变换部件74是其中波长变换区域74a呈大致锥台形状并且波长变换区域74a的侧面与保持区域74b接触且一体地形成的烧结体。此外，波长变换区域74a的具有较大直径的底面是一次光L1的入射面，并且波长变换区域74a被保持成沿一次光L1的行进方向渐缩。由于波长变换区域74a的较小直径侧用作光出射面，所以可以减小白色光出射面积。在这里示出的形状中，波长变换区域74a的直径逐渐减小。然而，该直径可分阶段地改变。
保持部件76是其中形成有开口并且以使得波长变换区域74a在该开口上露出的方式配置在波长变换部件74的光入射面侧的板状部件。保持部件76的开口形成为使得其半径比波长变换区域74a的光入射面的半径小Δt，并且配置成与波长变换区域74a同心。用于保持部件76的材料不受限制，只要保持部件76具有能保持波长变换部件74的刚性即可。然而，优选使用热传导率高的陶瓷材料和金属以便提高散热性。
可通过形成光学膜(未示出)来对保持部件76的开口增添期望的光学特性。例如，当形成透过一次光并反射二次光的反射膜时，可以防止二次光从波长变换区域74a的入射面侧提取出来。因此，可以有效地从出射面侧提取白色光并且抑制光通量和亮度的下降。
在本实施方式中，波长变换区域74a中所包含的荧光体材料的浓度低，并且波长变换区域74a的厚度与相关技术中的厚度相比增大。例如，在相关技术中，荧光体浓度在0.05～0.5atm％的范围内，并且厚度为约0.1～0.3mm。然而，在本实施方式中，荧光体浓度在0.0005～0.05atm％的范围内且厚度为约1～5mm。
由于波长变换区域74a中所包含的荧光体的浓度低，所以由于从一次光到二次光的波长变换而发热的位置分散。由于波长变换区域74a的厚度大，所以与保持区域74b接触的面积变大。由于发热位置的分散和接触面积的增大，从波长变换区域74a的散热效率提高。此外，通过增大波长变换区域74a的光入射面侧的直径，可以同时改善一次光的光强度高的入射面侧的波长变换和散热。在这种情况下，一次光在波长变换区域74a中行进并且一次光的波长变换在荧光体中进行。因此，即使出射面侧的直径减小，一次光的波长变换也有效地进行。此外，通过减小出射面的直径，亮度提高。
在本实施方式中，波长变换区域74a的较大直径侧用作入射面，但较小直径侧也可以是入射面。在这种情况下，直径沿一次光的行进方向扩大，并且在波长变换区域74a的与保持区域74b接触的侧面上，光朝具有较大直径的出射面被反射，并且白色光被有效地提取。
在本实施方式中，波长变换部件74也具有包含执行一次光的波长变换并且出射二次光的荧光体材料的波长变换区域74a和设置成与波长变换区域74a接触的保持区域74b，并且是其中波长变换区域74a和保持区域74b同时并且一体地烧结的烧结体。因此，波长变换部件74能有效地消散伴随着波长变换而产生的热。
接下来说明第七实施方式的改型。作为波长变换部件74，代替其中波长变换区域74a与保持区域74b彼此接触并且一体地形成的烧结体，可采用其中波长变换区域74a与保持区域74b分开烧结且然后彼此组合并且保持部件76防止波长变换区域74a脱落的结构。
在本实施方式的改型中，由于波长变换区域74a和保持区域74b作为分立体形成并且组合在一起，所以波长变换区域74a和保持区域74b的形状自由度提高。由于在波长变换区域74a的较大直径侧配置有具有比波长变换区域74a小的开口的保持部件76，所以可以防止波长变换区域74a从保持区域74b脱落。
本发明不限于上述实施方式，并且可在权利要求的范围内做出各种变更。本发明的技术范围还包括通过适当地组合在各实施方式中公开的技术手段而获得的实施方式。
Claims (6)
1.一种烧结体，其特征在于包括：
波长变换区域(14a，44a，54a，64a，74a)，所述波长变换区域包含执行一次光的波长变换并且出射二次光的荧光体材料；和
保持区域(14b，44b，54b，64b，74b)，所述保持区域设置成与所述波长变换区域(14a，44a，54a，64a，74a)接触，其中
所述波长变换区域(14a，44a，54a，64a，74a)和所述保持区域(14b，44b，54b，64b，74b)成一体。
2.根据权利要求1所述的烧结体，其中
所述保持区域(14b，44b，54b，64b，74b)具有比所述波长变换区域(14a，44a，54a，64a，74a)高的热传导率。
3.根据权利要求1或2所述的烧结体，其中
所述保持区域(14b，44b，54b，64b，74b)具有在第一陶瓷材料(15a)中分散有微小的第二陶瓷材料(15b)并且所述第一陶瓷材料(15a)和所述第二陶瓷材料(15b)三维地彼此络合的结构。
4.根据权利要求3所述的烧结体，其中
所述第一陶瓷材料(15a)具有比所述波长变换区域(14a，44a，54a，64a，74a)高的热传导率。
5.根据权利要求3所述的烧结体，其中
所述第一陶瓷材料(15a)和所述第二陶瓷材料(15b)之间的折射率差在0.2以上。
6.一种发光装置，其特征在于包括：
根据权利要求1或2所述的烧结体；和
发出所述一次光的发光元件。
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