CN109424860A - 荧光部件、光学零件及发光装置 - Google Patents

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Abstract

一种亮度提高且维持一定强度的荧光部件。本发明的荧光部件(10)包含多个荧光体粒子(11)和无机粘合剂(12)，具有成为光取出面的上表面。荧光部件(10)包含多个空隙(13)，在与荧光部件(10)的上表面平行且将荧光体粒子(11)及空隙(13)二者横切的一截面，多个空隙(13)在多个荧光体粒子(11)中的至少一个荧光体粒子(11)附近不均匀地分布。

Description

荧光部件、光学零件及发光装置
技术领域
本发明涉及荧光部件、包含荧光部件的光学零件以及包含荧光部件的发光装置。
背景技术
专利文献1记载的波长转换部件由荧光体和陶瓷粘合剂的烧结物构成。
专利文献1：WO2017－064951
在现有的波长转换部件中，在使亮度和强度均较高方面还具有改善的空间。
发明内容
本发明的荧光部件包含多个荧光体粒子和无机粘合剂，并且具有成为光取出面的上表面。另外，所述荧光部件具有多个空隙，在与所述上表面平行且将所述荧光体粒子及所述空隙二者横切的一截面，所述多个空隙在所述多个荧光体粒子中的至少一个荧光体粒子附近不均匀地分布。
以上，能够形成为亮度提高且维持了一定强度的荧光部件。
附图说明
图1是实施方式1的发光装置的概略图；
图2是光学零件的俯视图；
图3是图2的III－III线的剖面图；
图4是图3的虚线框内的剖面图；
图5是将图3的V－V线的剖面图的一部分放大的图；
图6是实施例的荧光部件的SEM图像；
图7是比较例的荧光部件的SEM图像；
图8是测定了实施例的荧光部件的照度的数据；
图9是测定了比较例的荧光部件的照度的数据；
图10是实施方式2的光学零件的俯视图；
图11是图10的XI－XI线的剖面图；
图12是实施方式2的光学零件的变形例的剖面图。
标记说明
10：荧光部件
11：荧光体粒子
12：无机粘合剂
13：空隙
20：反射膜
30：防扩散层
31：第1层
32：第2层
33：第3层
40：接合部件
40a：透明接合部件
50：基部
60：保护膜
100：光学零件
200：光源
300：反射镜
400：透镜
1000：发光装置
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。以下所示的方式用于将本发明的技术思想具体化，并不限定本发明。另外，为了使说明清楚，有时会将各附图所示的部件的大小及位置关系等夸大。另外，同一名称、标记表示相同或同质的部件，适当省略重复的说明。
＜实施方式1＞
图1表示本实施方式的发光装置1000的概略图。图2表示光学零件100的俯视图，图3表示图2的III－III线的剖面图。另外，图4表示图3的虚线框内的放大图，图5表示将图3的V－V线的剖面图的一部分放大的图。
如图1所示，发光装置1000具有包含荧光部件10的光学零件100、射出向荧光部件10照射的激励光的光源200、将来自光源200的激励光向荧光部件10反射的反射镜300、以使来自荧光部件10的光成为平行光束的方式成像的透镜400。
如图2～图5所示，荧光部件10包含多个荧光体粒子11及无机粘合剂12，并且具有成为光取出面的上表面。另外，如图5所示，荧光部件10具有多个空隙13，在与荧光部件的上表面平行且将荧光体粒子11及空隙13二者横切的一截面，多个空隙13在多个荧光体粒子11中的至少一个荧光体粒子11附近不均匀地分布。
根据上述荧光部件10，能够降低来自荧光体粒子11的光向横向(图3中的左右方向)的扩展，并且能够确保荧光部件的强度。以下，对该方面进行说明。
已知有包含荧光体粒子和无机粘合剂的荧光部件。由于来自荧光体粒子的光在无机粘合剂中沿横向传播并扩展，故而通常从上方观测到的亮度下降一定程度。因此，考虑通过在荧光部件的内部设置多个空隙，增加折射率不同的区域而容易发生散射，由此抑制光自荧光体粒子的传播。但是，在荧光部件中，为了提高亮度而增加空隙数量的话，荧光部件的强度下降，为了确保强度而减少空隙数量的话，难以降低自荧光体粒子的传播。
因此，在本实施方式中，使多个空隙13在接近荧光体粒子11的区域不均匀地分布。由此，能够在远离荧光体粒子11且空隙少的区域确保荧光部件10的强度，并且在接近荧光体粒子11且空隙多的区域防止光自荧光体粒子11的传播。因此，能够构成亮度提高且维持了一定强度的荧光部件10。
以下，对发光装置1000的构成要素进行说明。
(光学零件100)
如图2及图3所示，光学零件100具有基部50、与基部50的上表面接合的荧光部件10。在荧光部件10的下表面设有反射膜20。而且，在反射膜20的下表面设有防扩散层30，防扩散层30的下表面和基部50的上表面通过接合部件40而接合。
(荧光部件10)
如图3所示，荧光部件10具有成为光取出面的上表面、位于上表面相反侧的下表面、将上表面和下表面连接的侧面。荧光部件10包含多个荧光体粒子11、无机粘合剂12、多个空隙13。而且，如图5所示，在与荧光部件10的上表面平行且将荧光体粒子11及空隙13二者横切的一截面(以下称为“横截面X”)，多个空隙13在荧光体粒子11附近不均匀地分布。由此，在荧光部件10能够抑制光的传播并提高亮度，故而与无空隙的情况相比，能够构成对比度高的荧光部件10。例如观察荧光部件10上表面的发光强度分布，对比度能够识别为最大亮度与距此1mm位置的亮度之比。上述“不均匀地分布”是指，例如观察由扫描型电子显微镜(SEM)以能够清晰地确认10个荧光体粒子11的规模拍摄的照片，在至少一个荧光体粒子11中，由荧光体粒子11的表面和距该表面距离0.1μm的线夹着的区域的空隙13的密度比其外侧区域的空隙13的密度高。另外，“与荧光部件10的上表面平行”显然包含与荧光部件10的上表面完全平行的情况，也包含相对于荧光体10的上表面倾斜±10度的情况。另外，在显微镜下观察，荧光部件10的上表面为粗糙面的情况下，横截面X是指与宏观观察时的荧光部件10的平坦的上表面平行的一截面。
多个空隙13也可以设置在距离荧光部件10的上表面较深的方向。即，如图4所示，在与荧光部件10的上表面垂直且将荧光体粒子11及空隙13二者横切的一截面(以下称为“纵截面Y”)，也可以设有多个空隙13。另外，由于也能够抑制光从荧光部件10的上表面进入内部的传播，故而例如在分开10μm以上的多个横截面X，在荧光体粒子11的附近不均匀地分布有多个空隙13为好。
从容易制作荧光部件10方面来看，荧光部件10的形状可形成为在一方向上较长的长方体或立方体，优选为长方体。在为长方体的情况下，从上方观察，荧光部件10左右方向的长度(为荧光部件10的宽度，相当于图2的横向长度)优选为10mm以上且15mm以下的范围内，并且优选荧光部件10上下方向的长度(为荧光部件10的进深，相当于图2的纵向长度)为2mm以上且5mm以下的范围内。通过形成为上述的下限值以上的长度，能够改变激励光照射的区域，通过形成为上述的上限值以下的长度，能够抑制荧光部件10的面积过度增大。
荧光部件10的厚度(图3上下方向的长度)优选在50μm以上且200μm以下的范围内，更优选在70μm以上且130μm以下的范围内。通过形成为上述的下限值以上的厚度，容易调整激励光和荧光的混色光的色度，通过设为上述的上限值以下的厚度，能够缩短容易发热的上表面侧的荧光体粒子11到基部50的距离，故而容易将在荧光部件10产生的热向基部50发散。
如图1所示，优选为如下的光学零件100，即，在荧光部件10，对荧光体粒子11激励的激励光的入射面和自荧光体粒子11取出荧光的光取出面为同一面，并且从斜向向该面射入激励光。由于这样的光学零件100难以从上方(正上方)取出激励光，故而在从荧光部件10的上方取出的光中，荧光的颜色容易变强，激励光的颜色容易变弱。例如在激励光为蓝色、荧光为黄色的情况下，容易取出黄色的强光。对此，根据荧光部件10，由于能够由空隙13使激励光散射，故而能够在最终得到的混色光中增强激励光的颜色。
(荧光体粒子11)
作为荧光体粒子11，例如能够使用YAG(Yttrium Aluminum Garnet)系荧光体、由铕及/或铬激活的含氮硅铝酸钙(CaO－Al2O3－SiO2)荧光体、由铕激活的硅酸盐((Sr，Ba)2SiO4)荧光体、α塞隆荧光体、β塞隆荧光体。其中，特别优选使用YAG系荧光体。YAG系荧光体由于为耐热性较高的材料，故而能够降低由激励光引起的劣化。在此，YAG系荧光体中也包含例如将Y的至少一部分置换成Tb的成分、将Y的至少一部分置换成Lu的成分。另外，YAG系荧光体也可以在组成中包含Gd或Ga等。
荧光体粒子11的粒径例如优选为1μm以上且20μm以下的范围内，更优选为3μm以上且6μm以下的范围内。通过形成为上述的下限值以上的粒径，容易设置空隙13，通过形成为上述的上限值以下的粒径，难以在荧光部件10均匀地排列配置荧光体粒子11。作为粒径的测定方法，例如由拍摄10个荧光体粒子的规模的SEM图像求出近似圆形形状的荧光体粒子11的最短与最长的平均值而进行测定。
荧光部件10中的荧光体粒子11优选在40质量％以上且70质量％以下的范围内，更优选在45％质量以上且60％质量以下的范围内。通过形成为上述的下限值以上的质量％，能够容易形成空隙13并容易抑制荧光体粒子11的传播。另外，通过设为上述的上限值以下的质量％，能够确保无机粘合剂12的质量％，因此，容易抑制荧光部件10的强度下降，并且容易将荧光体粒子11产生的热发散。特别是，在对荧光体粒子11激励的激励光的入射面和从荧光体粒子11取出荧光的光取出面为同一面的光学零件100中，荧光体粒子11的质量％较低的话，射入荧光部件10的光有可能不到达荧光体粒子11而被反射膜20使用的金属吸收，但通过将荧光体粒子11的质量确保一定以上，能够减少被金属吸收的激励光。
(无机粘合剂12)
无机粘合剂12将荧光体粒子11粘接。无机粘合剂12优选由热膨胀系数接近荧光部件10的材料构成。作为无机粘合剂12，能够使用氧化铝、氧化钇等。
(空隙13)
多个空隙13在荧光体粒子11附近不均匀地分布设置。空隙13由真空、大气等构成。
如图5所示，在横截面X，优选多个空隙13的一部分沿荧光体粒子11而设置。由此，能够抑制光自荧光体粒子11的传播。在横截面X，多个空隙13优选遍及荧光体粒子11整周的1/2以上而设置，更优选遍及1/3以上而设置。
空隙13的折射率优选比无机粘合剂12的折射率低，优选无机粘合剂12的折射率比荧光体粒子11的折射率低。由此，由于在空隙13及无机粘合剂12的界面、无机粘合剂12及荧光体粒子11的界面容易将激励光全反射，故而能够容易取出激励光。此时，多个空隙13中的一部分空隙13还优选与荧光体粒子11直接接触。空隙13及荧光体粒子11的折射率差比无机粘合剂12及荧光体粒子11的折射率差大，故而能够容易地抑制光自荧光体粒子11的传播。
在横截面X，优选一个空隙13的面积比一个荧光体粒子11的面积小。由于具有多个面积小的空隙13，能够确保荧光部件10的强度并且能够容易地将来自荧光体粒子11的光反射。空隙13的面积比荧光体粒子11的面积小是指，例如观察由SEM以拍摄10个荧光体粒子11的规模拍摄的照片，全部的空隙13比全部的荧光体粒子11小。空隙13的面积例如为0.01μm2以上且2μm2以下。
(反射膜20)
在荧光部件10的下表面设有反射膜20。由此，能够将从荧光部件10朝向下表面的光向上方反射。
作为反射膜20，能够包含金属膜及电介质膜的至少一方。金属膜及电介质膜可以为单层也可以为层积层。作为金属膜，例如可使用Al、Ag。另外，作为电介质膜，例如可使用氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化铌。在使用金属膜及电介质膜二者的情况下，从荧光部件10的下表面侧起可依次设有电介质膜、金属膜。
(防扩散层30)
在反射膜20包含金属膜的情况下，优选在反射膜20的下表面设置防扩散层30。由此，能够降低接合部件40向金属膜的扩散。作为防扩散层30，例如可使用包含Ti、Pt、Au、Pd以及Ta的至少一种的材料。
(接合部件40)
接合部件40将荧光部件10和基部50固定。作为接合部件40，能够使用例如以AuSn、Ag、Al、Au等为主成分的部件或加入了散射材料的树脂。其中，根据接合强度的大小，优选使用AuSn等共晶合金。
(基部50)
基部50由导热率比荧光部件10高的材料构成，将荧光部件10的下表面和基部50的上表面连接。由此，由于来自荧光部件10的热容易向基部50发散，故而能够降低荧光体粒子11的劣化。在将反射膜20和基部50直接接合的情况下，不夹着接合部件40而将荧光部件10和基部50接合。
基部50包含金属及扩散反射性的陶瓷的至少一方。作为金属，例如可使用Cu、CuMo、CuW，作为光扩散性的陶瓷，例如能够使用氧化铝、氮化铝。
基部50的厚度例如优选为1mm以上且3mm以下的范围内。通过设为1mm以上，容易对光学零件进行处理，通过设为3mm以下，能够防止光学零件过大。
(保护膜60)
可以在荧光部件10的上表面设置保护膜60。作为保护膜60，例如使用氧化硅、氧化铌。
(光学零件100的制造方法)
光学零件中包含的荧光部件10例如能够通过以下的方法制作。
荧光部件10的制造方法具有如下的工序：将荧光体粒子11和陶瓷粒子混合；通过以在荧光体粒子11附近不均匀地分布多个空隙13的方式将陶瓷粒子烧结而形成一体，从而得到具有荧光体粒子11、无机粘合剂12、空隙13的荧光部件10。在此，还具有对荧光部件10进行热处理的工序、对荧光部件10切片的工序、对荧光部件10的上表面进行研磨、磨削的工序。另外，在本说明书中，为了便于说明，将切片或单片化前的荧光部件和单片化后的荧光部件总称为“荧光部件10”。以下，对荧光部件10的制造方法中包含的各工序进行说明。
首先，将荧光体粒子11和之后成为无机粘合剂12的陶瓷粒子混合。此时，作为陶瓷粒子，使用烧结温度比荧光体粒子11的烧结温度低的陶瓷粒子。由此，能够降低由荧光体粒子11的热导致的劣化并对陶瓷粒子进行烧结。陶瓷粒子的粒径优选比荧光体粒子11的粒径小。由此，与荧光体粒子11的紧密贴合力容易提高。陶瓷粒子的粒径例如优选在荧光体粒子11的1/15以上且1/2以下的范围内，更优选在1/12以上且1/5以下的范围内。例如，优选设为0.1μm以上且2μm以下的范围内，更优选设为0.3μm以上且1μm以下的范围内。通过形成为上述的下限值以上的粒径，能够稳定地制作，通过设为上述的上限值以下的粒径，能够确保与荧光体粒子11的紧密贴合力。
接着，通过将陶瓷粒子烧结而与荧光体粒子11形成一体，可得到包含荧光体粒子11和无机粘合剂12的荧光部件10。作为烧结的方法，例如可使用放电等离子体烧结(SparkPlasma Sinterning、SPS)法、热压(HP)法。此时，以荧光部件10的烧结密度不过高的方式调整烧结温度及时间而进行烧结。
在对陶瓷粒子进行烧结时，陶瓷粒子一边与近处的其他陶瓷粒子结合一边收缩。此时，在远离荧光体粒子11的区域，由于陶瓷粒子均匀地分布在整个周围，故而虽然容易将陶瓷粒子彼此结合，但在荧光体粒子11的附近区域，因荧光体粒子11的存在而使陶瓷粒子彼此难以结合。由此，考虑为在荧光体粒子11的附近，空隙13容易不均匀地分布。
在此的烧结温度及时间设为将陶瓷粒子的表面烧结且不将荧光体粒子11烧结的温度及时间。例如，作为荧光体粒子11，使用YAG系荧光体，作为陶瓷粒子，使用氧化铝，在使用SPS法烧结的情况下，优选在1200度以上且1500度以下的范围内的温度下保持1分以上且20分以下的时间。
荧光部件10的烧结密度优选为90％以上且98％以下的范围，更优选为93.5％以上且96％以下的范围。通过设为上述的下限值以上，容易确保强度，通过设为上述的上限值以下，与烧结密度较高的情况相比，能够降低亮度并增强光束。能够增强光束的理由为，由于具有空隙13，光难以进入到荧光部件10的接近下表面侧，故而能够降低由反射膜的金属等引起的光吸收。在本说明书中，烧结密度利用阿基米德原理如下地求出。首先，通过秤求出荧光部件10的重量A。接着，将荧光部件10以不接触容器底的方式放入加入容器中的水中，求出在水中受到水的浮力时的荧光部件10的重量B。而且，将重量A除以荧光部件10受到的浮力(A－B)、即荧光部件10的体积(A－B)，求出包含空隙13的荧光部件10的比重C。求出荧光部件10中含有的荧光体粒子11及陶瓷粒子的真比重(D)，C除以D，从而能够求出荧光部件10的烧结密度。
通常，由于在SPS法及HP法使用的烧结型中含有碳，故而在进行烧结时，在氧化物中浸碳而容易发生还原反应，由碳吸收光。因此，在本实施方式中，最终在氧化环境中对由SPS法等得到的荧光部件10进行热处理。由此，能够将氧化物中含有的碳除去而缺损的氧复原。
热处理的工序优选在1200度以上且1450度以下的温度下进行1小时以上且40小时以下。通过设为上述的下限值以上，容易使氧回到无机粘合剂12含有的氧化物中，通过设为上述的上限值以下，能够防止荧光体粒子的劣化。
虽然可直接使用得到的荧光部件10，但在荧光部件10比所希望的荧光部件10厚的情况下，使用金属线等以比规定厚度稍厚的方式对荧光部件10进行切片。为了得到多个这样厚度的荧光部件10，可以进行多次切片。另外，也可以通过研磨、磨削而加工至规定的厚度。
接着，通过溅射法等在荧光部件10的下表面形成反射膜20及防扩散层30。然后，以成为所希望的形状的方式通过刀片等将荧光部件10切断而单片化。
接着，在荧光部件10的下表面与基部50的上表面之间配置接合部件40并将荧光部件10和基部50粘接。此时，作为接合部件40，优选使用AuSn箔进行热压接。由此，与使用AuSn焊料的情况相比，难以在接合部件40形成孔隙，故而能够容易使在荧光部件10产生的热发散。
接着，为了去除在将荧光部件10单片化时附着的灰尘，将荧光部件10的上表面洗净。在洗净之前，优选向荧光部件10的上表面照射激励光来测定来自荧光部件10的光的色度。例如，荧光体粒子11为YAG系荧光体，由测定得到的色度比所希望的色度偏黄色的情况下，利用磷酸等进行酸洗净。由此，由于容易削减荧光部件10表面的荧光体粒子11，故而能够使荧光部件10的色度偏向激励光的色度而与所希望的色度一致。在通过测定得到的色度在规定的色度范围内的情况下，通过超声波洗净将荧光部件10的上表面洗净。
(光源200)
作为光源200，例如包含发光二极管元件及半导体激光元件。特别是，优选包含半导体激光元件。由于半导体激光元件是富有指向性的光，故而可使荧光部件10高亮度的效果变得显著。半导体激光元件与发光二极管元件相比，输出高且荧光部件10容易发热，故而适合使用图1所示那样的反射型的光学零件100。光源200也可以包含多个半导体激光元件。另外，发光装置1000也可以包含多个光源200。
半导体激光元件或发光二极管元件优选照射可见区域的激励光。例如使用包含氮化物半导体，发光峰值波长为430nm～480nm范围的元件。在此，如图1所示，以来自半导体激光元件的激励光相对于荧光部件10的光取出面倾斜射入的方式配置。在倾斜射入的情况下，由于在正反射方向上激励光容易缺矢(抜け)，故而从荧光部件10的上方取出的光容易成为荧光色强的光。根据光学零件100，能够通过空隙13将激励光反射并取出，故而能够增强从荧光部件10的上方取出的激励光的颜色。
(反射镜300)
反射镜300将激励光向荧光部件10反射。作为反射镜300，能够使用例如MEMS(Micro Electro－Mechanical Systems)。由此，能够一边扫描光一边向荧光部件10照射激励光。
(透镜400)
来自荧光部件10的光通过透镜400向外部射出。作为透镜400，能够使用石英玻璃。若来自荧光部件10的光过度扩展，则射入透镜400的光减少，但荧光部件10能够提高亮度，故而来自荧光部件10的光容易射入透镜400。
＜实施方式2＞
如图10及11所示，在实施方式2中，与实施方式1的不同之处在于：在荧光部件10的下表面不设置反射膜20，而是在基部50的上表面设有反射膜20；在荧光部件10的下表面至少具有一个凹部，且由透明接合部件40a将荧光部件10和基部50连接。除此之外，与实施方式1相同。
如实施方式1那样，在荧光部件10的下表面直接形成反射膜20的情况下，反射膜20中含有的金属会向荧光部件10引起迁移。此时，金属的一部分侵入荧光部件10的内部，自荧光部件10的光取出量下降。这是因为，侵入荧光部件10的金属使荧光体粒子11及/或无机粘合剂12变色。另外，作为理由，也考虑侵入荧光部件10的金属本身吸收光。因此，如图11所示，在实施方式2的光学零件100中，不在荧光部件10的下表面，而是在基部50的上表面设置反射膜20，并且由透明接合部件40a将荧光部件10和基部50连接。由此，由于在荧光部件10的下表面配置透明接合部件40a，故而能够抑制在透明接合部件40a下方配置的反射膜20中含有的金属向荧光部件10迁移。结果，能够抑制自荧光部件10的光取出量的降低。
在实施方式2中，荧光部件10的下表面至少具有一个凹部。由于荧光部件10具有多个空隙13，故而在使用切片、研磨以及磨削中的一个以上以成为规定厚度的方式对荧光部件10的下表面进行加工时，一个空隙13的一部分区域配置在荧光部件10的下表面附近。该情况下，能够在具有多个空隙13的荧光部件10的下表面形成至少一个凹部。
在荧光部件10的下表面具有凹部的情况下，与在荧光部件10的下表面直接形成反射膜20的情况、荧光部件10的下表面不具有凹部的情况相比，反射膜20中含有的金属更容易引起迁移。由此，金属的一部分侵入荧光部件10的内部，自荧光部件10上方的光取出量下降。因此，在实施方式2中，不在荧光部件10的下表面，在基部50的上表面设置反射膜20，利用透明接合部件40a填充荧光部件10下表面的至少一个凹部，利用透明接合部件40a将荧光部件10和基部50连接。由此，能够抑制在透明接合部件40a下方配置的反射膜20中包含的金属向荧光部件10迁移。其结果，能够抑制自荧光部件10上方的光取出量的降低。
作为透明接合部件40a，能够使用透明树脂(硅树脂、环氧树脂)、玻璃、陶瓷等。器重，优选使用硅树脂。由此，能够利用透明接合部件40a容易地填充凹部。另外，在树脂中，由于硅树脂的耐热性及透光率较高，故而优选之。另外，在本实施方式中，使用透明接合部件40a填充了凹部，但也能够将透明部件填充到凹部中而另外设置接合部件。
作为在基部50的上表面设置的反射膜20，能够使用与在实施方式1中可设于荧光部件10的下表面的反射膜20相同的材料。另外，在基部50具有反射性的情况下，也可以在基部50的上表面不设置反射膜20，由透明接合部件40a将荧光部件10和基部50连接。在此，具有反射性是指，基部50将由荧光部件10进行了波长转换的光反射80％以上。作为具有这样的反射性的反射膜20，例如列举Ag、Al、Au。
荧光部件10下表面的至少一个凹部的宽度或直径与荧光体粒子11的粒径相同。
在荧光部件10的下表面配置有透明接合部件40a的情况下，透明接合部件40a的一部分爬到荧光部件10的侧面，绕入荧光部件10的上表面。该情况下，荧光部件10的发光效率下降。另外，荧光部件10的可靠性也下降。因此，如图12所示，将基部的上表面的一部分形成为凸部，在基部的凸部的上表面，从下方起依次配置反射膜20、透明接合部件40a、荧光部件10。由此，透明接合部件40a由于重力的影响，与荧光部件10的侧面相比，容易向基部50的凸部的侧面行进，故而能够抑制透明接合部件40a向荧光部件10上表面的绕入。
＜实施例＞
通过以下的制造方法制作光学零件。首先，将粒径为5μm的YAG荧光体构成的荧光体粒子11和粒径为0.5μm的Al2O3构成的陶瓷粒子各准备50质量％并混合。接着，将混合后的物质在1310℃下通过SPS法加热10分钟而烧结陶瓷粒子。得到的荧光部件10的烧结密度为93.7％。接着利用市场销售的线锯将得到的荧光部件10切片。因此，自荧光部件10的上表面侧进行研磨及磨削，直到厚度达到100μm。
接着，通过溅射法在荧光部件10的下表面，按照自接近荧光部件10的下表面侧的顺序，依次形成有Al(1μm)的反射膜20、及第1层31为Ti(0.2μm)、第2层32为Pt(0.2μm)、第3层33为Au(0.5μm)的防扩散层30。然后，从上表面侧看，以长度方向的长度为12mm、宽度方向的长度为3mm的方式通过刀片将荧光部件单片化。
然后，准备主成分由Cu构成，在表面实施了2μm的镀镍和100nm的镀金的基部50。从上表面看，基部50的长度方向的长度为30mm，宽度方向的长度为12mm，厚度为1.5mm。首先，将基部50加热到250度，在基部50的上表面与荧光部件10的下表面之间配置AuSn箔(Au22％、Sn78％)。然后，一边将AuSn箔溶解一边施加荷重并加热到280度。在达到280度后，冷却至250度并完成接合。这样通过热压接，将基部50和荧光部件10接合。
接着，向荧光部件10照射发光峰值波长为450nm的激光，对从荧光部件10向上方取出的光的色度进行测定。而且，利用加热到130度的磷酸溶液对荧光部件10的表面进行蚀刻，得到所希望的色度。
＜比较例＞
比较例除了在1450℃下烧结了15分钟之外，实质上与实施例相同。得到的荧光部件的烧结密度为99.5％。
图6表示通过SEM观察实施例的荧光部件10的横截面X所看到的图像，图7表示通过SEM观察比较例的荧光部件的横截面所看到的图像。由图6及图7可知，在实施例的荧光部件10中，多个空隙13在荧光体粒子11附近不均匀地分布，而在比较例的荧光部件，确认不存在空隙。实施例的荧光部件10与烧结密度高的比较例的荧光部件同样地，在将荧光部件10热压接在基部50上时，不引起荧光部件10的破损，故而能够确保荧光部件10的强度。
另外，图8表示对实施例的荧光部件10的照度进行了测定的数据，图9表示对比较例的荧光部件的照度进行了测定的数据。在此，相对于荧光部件的上表面，从斜向照射发光峰值波长为445nm的激光，俯视看该激光沿着荧光部件的长度方向照射(从图3的左侧斜上方照射)，测定俯视看在宽度方向上横切最亮的发光部位的线上的照度。具体地，通过Radiant Vision Systems公司制作的Pro Metric亮度仪测定从荧光部件的上方取出的光。如图8及图9所示，比较例的荧光部件在自照度峰值±1m的范围外也发光一定量以上，而实施例的荧光部件10在自照度的峰值±1m的范围内发光。由此可确认，在实施例的荧光部件10中，能够抑制在荧光部件10的传播。另外，与在自照度的峰值±1m的范围内相比的情况下，在实施例的荧光部件10中，照度比比较例的荧光部件提高。由此可确认，实施例的荧光部件10的亮度比比较例的荧光部件的亮度高。
【产业上的可利用性】
实施方式记载的荧光部件可用于投影仪、照明、车辆用灯具等。

Claims (16)

1.一种荧光部件，其包含多个荧光体粒子和无机粘合剂，并且具有成为光取出面的上表面，其特征在于，
所述荧光部件具有多个空隙，
在与所述上表面平行且将所述荧光体粒子及所述空隙二者横切的一截面，所述多个空隙在所述多个荧光体粒子中的至少一个荧光体粒子附近不均匀地分布。
2.如权利要求1所述的荧光部件，其特征在于，
在所述一截面，所述多个空隙的一部分沿着所述荧光体粒子而设置。
3.如权利要求1或2所述的荧光部件，其特征在于，
在所述一截面，所述空隙的面积比所述荧光体粒子的面积小。
4.如权利要求1～3中任一项所述的荧光部件，其特征在于，
所述空隙的折射率比所述无机粘合剂的折射率低，
所述无机粘合剂的折射率比所述荧光体粒子的折射率低，
所述多个空隙中的一部分空隙与所述荧光体粒子直接接触。
5.如权利要求1～4中任一项所述的荧光部件，其特征在于，
所述荧光部件中的所述荧光体粒子在40质量％以上且70质量％以下的范围内，
在所述荧光部件，对所述荧光体粒子激励的激励光的入射面和成为所述光取出面的上表面为同一面。
6.如权利要求1～5中任一项所述的荧光部件，其特征在于，
所述荧光体粒子的粒径在1μm以上且20μm以下的范围内。
7.如权利要求1～6中任一项所述的荧光部件，其特征在于，
所述荧光部件的烧结密度在90％以上且98％以下的范围内。
8.如权利要求1～7中任一项所述的荧光部件，其特征在于，
所述空隙的面积在0.01μm2以上且2μm2以下的范围内。
9.如权利要求1～8中任一项所述的荧光部件，其特征在于，
所述多个空隙遍及所述荧光体粒子整周的1/3以上而设置。
10.一种光学零件，其特征在于，具有：
权利要求1～9中任一项所述的荧光部件，该荧光部件具有位于所述上表面相反侧的下表面；
基部，其与所述荧光部件的下表面连接，具有比所述荧光部件高的导热率。
11.如权利要求10所述的光学零件，其特征在于，
所述基部包含金属及扩散反射性的陶瓷的至少一方。
12.如权利要求10或11所述的光学零件，其特征在于，
所述基部具有带反射性的上表面，
所述荧光部件的下表面和所述基部的上表面通过透明接合部件而连接。
13.如权利要求12所述的光学零件，其特征在于，
所述基部的上表面形成有反射膜。
14.如权利要求12或13所述的光学零件，其特征在于，
所述荧光部件的下表面具有至少一个凹部，
所述至少一个凹部被所述透明接合部件填充，所述荧光部件的下表面和所述基部的上表面通过所述透明接合部件而连接。
15.一种发光装置，其特征在于，具有：
权利要求1～9中任一项所述的荧光部件、或者权利要求10～14中任一项所述的光学零件；
半导体激光元件，其对所述荧光部件照射可见区域的激励光，
所述半导体激光元件以所述激励光从斜向向所述荧光部件的上表面入射的方式配置。
16.如权利要求15所述的发光装置，其特征在于，
还具有将来自所述半导体激光元件的所述激励光向所述荧光部件的上表面反射的反射镜。
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