CN110168418A - 光学部件以及照明装置 - Google Patents
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Abstract
光学部件(50)具有:第一基板(10),其包括荧光体基板(11);和第二基板(20),其支撑第一基板(10)、并包括透光性基板(21)。透光性基板(21)具有带取向性的多晶结构。
Description
技术领域
本发明涉及光学部件以及照明装置,特别涉及具有荧光体基板的光学部件、和具有该光学部件的照明装置。
背景技术
根据国际公开第2011/141377号(专利文献1)公开了一种车辆用前照灯模块,其具有:支撑荧光体的支撑体、和对荧光体进行电磁辐射的辐射源。作为支撑体,示例了多晶氧化铝陶瓷或蓝宝石。任一材料均具有高耐热性和高热传导性,从该观点出发,适合用于容易产生温度上升以及温度分布不均的照明装置、亦即前照灯。作为荧光体,示例了掺杂有铯(Ce)的钇铝石榴石(YAG)。作为辐射源,示例了蓝色发光激光器。蓝光激光器的光通过黄色荧光体并利用该互补色而被转换为白色光。由此,前照灯模块可以放射出白色光。
根据日本特开2016-119361号公报(专利文献2)公开了一种具有荧光体作为波长转换构件的发光装置。作为荧光体,可以使用被分散于粘合剂的粉末形态的荧光体。另外,还记载:作为替代其的方案,可以使用单一的单晶或单一的多晶,此时,可以得到排除因荧光体和粘合剂的折射率之差而在两者的界面处产生光散射这样的效果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2011/141377号
专利文献2:日本特开2016-119361号公报
发明内容
对于发光装置而言,有时期望光被适度地散射。例如,使用蓝色激光器作为光源的前照灯的情况下,若光的散射过小,则沿着未散射的蓝色激光器的光的行进方向强烈地辐射出带有蓝色的光,而并非白色光。因此,来自前照灯的照明光具有较强的颜色不均。另一方面,若光的散射过大,则光的衰减变大,因此照明光的输出功率下降。
光散射的程度根据荧光体为分散于粘合剂中的荧光体、多晶的荧光体或单晶的荧光体而有所不同。具体而言,在分散于粘合剂中的荧光体的情况下,光散射的程度较大,在多晶荧光体的情况下,光散射的程度为中等程度,在单晶荧光体的情况下,光散射的程度较小。并不一定可以从这三种类型的荧光体中选择任意的荧光体。例如,对于分散于粘合剂中的荧光体而言,在高温下,内部量子效率容易下降,特别是粘合剂为有机物的情况下,粘合剂容易发生劣化。照明装置为前照灯以及投影仪用光源这样的高亮度的装置的情况下,温度容易上升,因此分散于粘合剂中的荧光体有时因上述理由而并不合适。另一方面,对于单晶荧光体而言,即使在300℃左右的高温下,内部量子效率的下降也较少。因此,对在高亮度用途中的应用进行了研究。然而,单晶荧光体一般通过提拉法而制作得到,因此难以制作大型结晶,另外,具有添加活性剂的浓度在结晶的上下方向不同这样的缺点。另一方面,陶瓷等多晶容易进行大型化,并且也难以产生添加活性剂的浓度差。另外,最近也提出了并不逊于单晶的温度特性以及透过特性的荧光体。如此,在高亮度用途中,难以利用荧光体类型的选择来调整光散射的程度。
在光不仅通过荧光体并且也通过其支撑体的情况下,光的散射不仅在荧光体中发生,在机械性保持荧光体的支撑体中也会发生。由此,即使无法充分对荧光体中的光散射的程度进行调整,只要能够对支撑体中的光散射的程度进行充分调整,就能够使整体的光散射的程度最佳化。然而,在现有技术中,支撑体的选择项一般限于使光较大地散射的多晶或不太使光散射的单晶这两种。由此,无法任意地调整支撑体中的光散射的程度。
本发明是为了解决以上课题而进行的,其目的之一在于提供一种光学部件,该光学部件可以任意调整保持荧光体的支撑体中的光散射的程度。另外,其它目的在于提供一种照明装置,该照明装置可以使来自光源的光适度地散射。
本发明的光学部件具有:第一基板,其包括荧光体基板;和第二基板,其支撑第一基板、并包括透光性基板。透光性基板具有带取向性的多晶结构。
本发明的照明装置具有光学部件以及光源。光学部件具有:第一基板,其包括荧光体基板;和第二基板,其支撑第一基板、并包括透光性基板。透光性基板具有带取向性的多晶结构。光源提供通过光学部件的第一基板以及第二基板这两者的光。
发明效果
根据本发明的光学部件,荧光体基板被具有带取向性的多晶结构的透光性基板所支撑。由此,通过调整透光性基板的取向性,从而能够调整光散射的程度。即,可以任意地调整支撑荧光体的支撑体中的光散射的程度。
根据本发明的照明装置,来自光源的光不仅通过第一基板,还通过第二基板。由此,通过对第二基板所具有的透光性基板的取向性进行调整,从而可以调整照明装置中的光散射的程度。
本发明的目的、特征、方面以及优点通过以下的详细说明和附图而更加清楚。
附图说明
图1是示意性表示本发明的实施方式1中的具有光学部件的照明装置的构成的截面图。
图2是图1的局部放大图,其是示意性地表示光学部件中的被支撑基板和支撑基板之间的接合层的附近的部分截面图。
图3是示意性地表示本发明的实施方式2中的光学部件的构成的截面图。
图4是图3的局部放大图,其是示意性地表示被支撑基板和支撑基板之间的接合层的附近的部分截面图。
图5是示意性地表示图3的光学部件的制造方法的第一工序的截面图。
图6是示意性地表示图3的光学部件的制造方法的第二工序的截面图。
图7是示意性地表示图3的光学部件的制造方法的第三工序的截面图。
图8是示意性地表示图3的光学部件的制造方法的第四工序的截面图。
图9是图4的变形例。
图10是表示关于实施例以及比较例的光学部件的评价结果的曲线图。
具体实施方式
<实施方式1>
(构成)
参照图1,照明装置100具有光源90和波长转换构件50(光学部件)。光源90例如为半导体激光器。波长转换构件50是通过使用荧光体对光的波长进行转换的构件。来自光源的激发光91通过波长转换构件50从而被转换为照明光92。例如,激发光91为蓝光或紫外光,照明光92为白色光(激发光91的透过光亦即蓝光和通过荧光体进行了波长转换的转换光亦即黄色光的合成光)。
波长转换构件50具有被支撑基板10(第一基板)和机械性保持被支撑基板10的支撑基板20(第二基板)。使用照明装置100时,通过被支撑基板10以及支撑基板20这两者的光由光源90所提供。被支撑基板10包含荧光体基板11,在本实施方式中,被支撑基板10为荧光体基板11。支撑基板20包含透光性基板21,在本实施方式中,支撑基板20为透光性基板21。
荧光体基板11具有多晶结构。荧光体基板11优选实质上不含有玻璃或树脂等粘合剂。即,荧光体基板11不是将大量的荧光体颗粒通过粘合剂结合而构成的,而是通过连续地设置多晶结构本身而构成的,典型地优选陶瓷。优选的是,透光性基板21的热传导率比荧光体基板11的热传导率高。荧光体基板11例如由掺杂了Ce等添加活性剂的YAG制作得到。
透光性基板21是具有透光性的基板,优选为实质上透明的基板。对于透光性基板21的直线透过率而言,优选的是,在照明装置100所利用的波长范围中,每0.5mm厚度的直线透过率为70%左右以上。透光性基板21的厚度例如为1mm左右。透光性基板21优选在水平方向(图中的横向)上具有实质上恒定的折射率。透光性基板21优选实质上不具有气孔。气孔的观察例如通过5000倍左右的显微镜观察来进行。在准备所观察的面时,为了避免发生脱粒,优选通过使用了离子铣削的研磨对所观察的面进行精加工。
透光性基板21优选包含氧化铝(Al2O3)或氮化铝作为主成分。透光性基板21的成分中,主成分所占的比例优选为99%以上、更优选为99.99%以上。优选的是,透光性基板21的线膨胀系数在荧光体基板11的线膨胀系数的±30%以内。此处,线膨胀系数是面内方向(图中的横向)的线膨胀系数。
透光性基板21为陶瓷(烧结体),其具有带取向性的多晶结构。取向方向优选沿着透光性基板21的厚度方向(图中的纵向)。换而言之,取向方向优选沿着被支撑基板10和支撑基板20的层叠方向。结晶的取向轴典型地为结晶学中的c轴。
透光性基板21的多晶结构的取向性优选具有10%~99%的取向度。取向度可以通过使用了X射线衍射的Lotgering法来进行测定。测定试样是通过将透光性基板21的几乎水平的截面(与厚度方向几乎垂直的截面)研磨至平滑而得到的。对该进行了研磨的面照射X射线,从而取得X射线衍射图谱。以下,对由氧化铝制作透光性基板21的情况进行详细叙述。
若将X射线入射方向与X射线衍射方向所成的角度设为2θ,并使用CuKα射线作为X射线,则例如在2θ=20°~70°的范围取得X射线衍射图谱。由该图谱读取与(hkl)面分别对应的强度IS(hkl)的数据。由该数据,如下算出c面取向度。
[数1]
上述式中的强度比P0以及强度比P通过下式算出。
[数2]
[数3]
强度比P是将测定试样的与c面对应的(006)面的强度IS(006)利用测定范围的全部的关于(hkl)的强度IS(hkl)之和进行标准化而得的值。强度比P0是将无取向氧化铝的与c面对应的(006)面的强度I0(006)利用测定范围的全部的关于(hkl)的强度I0(hkl)之和进行标准化而得的值。强度比P0可以由作为无取向氧化铝的标准α-氧化铝的JCPDS(JointCommittee on Powder Diffraction Standards:粉末衍射标准联合委员会)卡片No.46-1212算出。需要说明的是,作为X射线衍射装置,例如可以使用株式会社Rigaku制“RINT-TTRIII”,作为X射线源的设定条件,例如可以使用电压50kV以及电流300mA的条件。
通常的多晶氧化铝并不具有取向性,实质上具有0%的取向度。另一方面,有意地赋予了取向性的多晶氧化铝的取向度可以控制为1%左右至接近100%。为了得到取向性,例如使用模板晶粒生长(Templated Grain Growth:TGG)法,该方法使用了包含板状氧化铝颗粒的原材料。通过对原材料中的板状氧化铝颗粒和非板状的通常的氧化铝颗粒的混配比进行调整,从而可以任意地调整取向度。需要说明的是,为了得到高取向度和致密性这两者,板状氧化铝颗粒的厚度优选为1.5μm左右以上20μm左右以下。
参照图2,利用电子显微镜等进行微观观察时,波长转换构件50在被支撑基板10和支撑基板20之间具有接合层30。接合层30是通过被支撑基板10和支撑基板20之间的直接接合而形成的界面层。直接接合时发生原子扩散,因此接合层30包含:被支撑基板10的面向支撑基板20的面(图中的下面)所含有的至少一种元素、和支撑基板20的面向被支撑基板10的面(图中的上面)所含有的至少一种元素。特别是在本实施方式中,接合层30是通过荧光体基板11和透光性基板21之间的直接接合而形成的界面层。因此,接合层30包含:荧光体基板11所含有的至少一种元素和透光性基板21所含有的至少一种元素。接合层30的厚度非常小,由此接合层30几乎不会妨碍透过其的光的行进。接合层30的厚度优选为1nm左右以上100nm左右以下,更优选为1nm~10nm。
需要说明的是,由于存在接合层30,因此,严谨而言,可以说荧光体基板11是隔着接合层30而被透光性基板21支撑的。
(效果)
根据本实施方式的波长转换构件50,荧光体基板11被具有带取向性的多晶结构的透光性基板21所支撑。由此,可以通过调整透光性基板21的取向性来调整光散射的程度。即,可以任意地调整支撑荧光体的支撑体中的光散射的程度。
另外,在本实施方式中,荧光体基板11具有多晶结构。由此,与荧光体为单晶的情况以及荧光体分散于粘合剂中的情况相比,荧光体基板11使光以中等程度散射。该情况下,为了使通过荧光体基板11以及透光性基板21的整体实现的光散射为适当的程度,可要求透光性基板21使光以中等程度散射。根据本实施方式,透光性基板21具有带取向性的多晶结构。由此,与单晶结构的情况以及无取向多晶结构的情况相比,透光性基板21能够使光以中等程度散射。
需要说明的是,荧光体基板11并不限定于具有多晶结构的荧光体基板。无论荧光体基板11的构成如何,均可得到通过对透光性基板21的多晶结构所具有的取向性进行调整来调整光散射的程度这样的效果。由此,作为变形例,荧光体基板11可以为具有单晶结构的荧光体基板。该情况下,可通过减小透光性基板21的取向度而使光散射不会不充分。作为其它变形例,荧光体基板11可以为分散在粘合剂中而成的荧光体基板。该情况下,可通过减小透光性基板21的取向度而使光散射不会过剩。
优选的是,透光性基板21的热传导率比荧光体基板11的热传导率高。由此,可以促进在荧光体基板11所产生的热的散热。由此,可以抑制因发热使荧光体基板11的温度上升而导致的性能劣化。
优选的是,透光性基板21的多晶结构具有10%~99%的取向度。由此,可以使透光性基板21中的光散射的程度充分小于透光性基板21的多晶结构为无取向的情况,并且可以使其充分大于透光性基板21为单晶的情况。需要说明的是,从提高透光性基板21的热传导度的观点出发,取向度优选为90%以上。
接合层30包含:被支撑基板10的面向支撑基板20的面所含有的至少一种元素、和支撑基板20的面向被支撑基板10的面所含有的至少一种元素。如上所述,这样的接合层30可以通过直接接合而形成。通过使用直接接合,可以抑制从被支撑基板10向支撑基板20的热传导在接合部处被阻碍。
需要说明的是,作为变形例,在被支撑基板10和支撑基板20的接合中可以使用直接接合以外的方法。该情况下,设置了与上述接合层30不同的用于接合的层。
优选的是,透光性基板21的线膨胀系数在荧光体基板11的线膨胀系数的±30%以内。由此,可以防止由热膨胀的差异而导致的荧光体基板11的破裂的发生。特别是,荧光体基板11的厚度为100μm左右以下并且透光性基板21的厚度为1mm以上这样两者的厚度的差异较大的情况下,可以得到显著的效果。
根据本实施方式的照明装置100,来自光源90的光不仅通过被支撑基板10,还通过支撑基板20。由此,通过调整支撑基板20所具有的透光性基板21的取向性,从而可以调整照明装置100中的光散射的程度。散射的程度不会过小,由此可以避免向特定的方向(图1中的上方)强烈地放射激发光91中未散射的成分。因此,照明光92的颜色不均得到抑制。特别是,使用激光器作为光源90的情况下,一般容易发生颜色不均,因此上述效果显著。另一方面,散射的程度不会过大,由此可以避免光的过度衰减。因此,可以抑制由散射而导致的照明光92的输出功率下降。由此,可以抑制颜色不均并且提高输出功率。
<实施方式2>
(构成)
参照图3,代替被支撑基板10(图1),本实施方式的波长转换构件50a(光学部件)具有被支撑基板10a(第一基板)。被支撑基板10a包含面向支撑基板20的中间层13。由此,荧光体基板11隔着中间层13被透光性基板21所支撑。中间层13由与荧光体基板11的材料不同的材料构成。中间层13为具有透光性的层,优选实质上是透明的。优选的是,中间层13的厚度为1μm以下。优选的是,中间层13的热传导率比荧光体基板11的热传导率高。中间层13的材料优选为氧化物,例如为氧化铝(Al2O3)或五氧化二钽(Ta2O5)。
参照图4,代替接合层30(图2),本实施方式的波长转换构件50a具有接合层30a。接合层30a是通过被支撑基板10a和支撑基板20之间的直接接合而形成的界面层。因此,接合层30a包含:被支撑基板10a的面向支撑基板20的面(图中的下面)所含有的至少一种元素、和支撑基板20的面向被支撑基板10a的面(图中的上面)所含有的至少一种元素。特别是在本实施方式中,接合层30a是通过中间层13和透光性基板21之间的直接接合而形成的界面层。因此,接合层30a包含:中间层13所含有的至少一种元素和透光性基板21所含有的至少一种元素。由于存在接合层30a,因此,严谨而言,可以说荧光体基板11是隔着中间层13以及接合层30a而被透光性基板21所支撑的。除上述以外,接合层30a与接合层30(图2)相似。
需要说明的是,关于上述以外的构成,与上述的实施方式1的构成几乎相同,因此对相同或对应的要素赋予相同的符号,并且不再重复其说明。
(制造方法)
关于波长转换构件50a的制造方法,一边参照图5~图8一边进行以下说明。
参照图5,在荧光体基板11上(图中的下面上)形成中间层13。由此,得到具有荧光体基板11以及中间层13的被支撑基板10a。另外,准备作为支撑基板20的透光性基板21。被支撑基板10a以及支撑基板20被搬运至真空腔室40中。从粒子束生成装置41分别向被支撑基板10a的中间层13的表面和支撑基板20的表面照射粒子束42。由此,两表面成为适合于直接接合的表面。例如,粒子束生成装置41为离子枪,粒子束42为离子束。典型的离子束为氩(Ar)离子束。需要说明的是,也可以照射等离子体来代替粒子束。
进一步,参照图6,使上述一对表面彼此接触。然后,通过负荷44对被支撑基板10a和支撑基板20彼此进行按压。由此,被支撑基板10a和支撑基板20通过直接接合而彼此接合。接合时的温度可以为常温,也可以为高于常温的温度。若使用高温、特别是800℃左右以上的温度,则可特别显著地促进物质的扩散。因此,与常温的情况相比,并不严格要求所接合的表面的平滑性。因此,只要允许高接合温度,就可以使用,从而能够降低成本、提高成品率。
参照图7,根据需要,通过研磨46而减少荧光体基板11的厚度。参照图8,沿着切割线48从通过上述接合而得到的被支撑基板10a以及支撑基板20的层叠体切割出一个以上的波长转换构件50a。
由此,得到了波长转换构件50a(图3)。需要说明的是,若不形成中间层13就进行上述制造方法,则可得到波长转换构件50(图1:实施方式1)。
(效果)
通过本实施方式也可以得到与前述的实施方式1几乎同样的效果。
进一步,根据本实施方式,被支撑基板10a包括面向支撑基板20的中间层13,该中间层13由与荧光体基板11的材料不同的材料构成。由此,可以使被支撑基板10a的面向支撑基板20的面的材料为适合于与支撑基板20接合的材料。由此,被支撑基板10a和支撑基板20的接合变得容易,特别是,作为材料的组合重要的接合的直接接合变得容易。需要说明的是,中间层13的材料可以与透光性基板21的材料相同,此时,直接接合变得更容易。
(变形例)
参照图9,代替支撑基板20(图3),变形例的波长转换构件50b(光学部件)具有支撑基板20a(第二基板)。支撑基板20a包含面向被支撑基板10a的中间层23。由此,荧光体基板11隔着中间层13以及中间层23而被透光性基板21所支撑。中间层23由与透光性基板21的材料不同的材料构成。中间层23为具有透光性的层,优选实质上是透明的。优选的是,中间层23的厚度为1μm以下。优选的是,中间层23的热传导率比荧光体基板11的热传导率高。中间层23的材料优选为氧化物,例如为氧化铝或五氧化二钽。
另外,代替接合层30a(图4),波长转换构件50b具有接合层30b。接合层30b是通过被支撑基板10a和支撑基板20a之间的直接接合而形成的界面层。因此,接合层30b包含:被支撑基板10a的面向支撑基板20a的面(图中的下面)所含有的至少一种元素、和支撑基板20a的面向被支撑基板10a的面(图中的上面)所含有的至少一种元素。特别是在本实施方式中,接合层30b是通过中间层13和中间层23之间的直接接合而形成的界面层。因此,接合层30b包含:中间层13所含有的至少一种元素和中间层23所含有的至少一种元素。由于存在接合层30b,因此,严谨而言,可以说荧光体基板11是隔着中间层13、中间层23和接合层30b而被透光性基板21所支撑的。除上述以外,接合层30b与接合层30a(图4)相似。
通过本变形例也可以得到与实施方式2几乎同样的效果。需要说明的是,中间层23的材料可以与中间层13的材料相同,此时,直接接合变得更容易。
实施例
将波长转换构件50a(图3)的实施例1~3和其比较例1以及2的研究结果归纳于下表。需要说明的是,对于表中的“综合评价”,在照明光92(图1)的输出功率为2200lm以上且照明光92未观察到颜色不均的情况下评价为“合格”,其他情况评价为“不合格”。
[表1]
以下,对各例进行详细叙述。
(实施例1)
作为荧光体基板11(图5),准备了掺杂有Ce原子的多晶YAG陶瓷基板(神岛化学工业株式会社制)。在荧光体基板11上,利用溅射法形成厚度为0.5μm的氧化铝层作为中间层13(图5)。所得到的层具有0.5nm的表面粗糙度Ra。另外,作为支撑基板20(图5),准备了具有1mm的厚度、60%的取向度以及70%的直线透过率的透明氧化铝基板。将氧化铝层和透明氧化铝基板直接接合。具体而言,首先,向两者的表面照射氩离子束。接着,在真空中、常温下使两者接触,然后施加负荷44(图6)。即,进行直接接合。根据显微镜观察,在接合面未观察到气泡。接着,通过研磨46(图7),以±0.25μm以内的误差将荧光体基板11的厚度减少至100μm。研磨46以光学研磨的精度来进行。具体而言,依次进行砂轮机磨削、研磨以及化学机械研磨(CMP)。接着,使用切割装置以3mm见方的尺寸切割出波长转换构件50a(图3)。在所得到的波长转换构件50a未观察到缺损和裂纹。
作为光源90(图1),准备了输出功率10W、波长450nm的GaN系蓝色激光装置。向波长转换构件50a(图1)照射使用该光源所生成的激发光91(图1)。关于该光通过波长转换构件50a而得到的照明光92(图1),对其输出功率以及颜色不均进行了评价。如上表所示,输出功率为2800lm,未观察到颜色不均。由此,波长转换构件50a被判定为合格。
需要说明的是,照明光92的输出功率的测定根据日本工业标准(JIS:JapaneseIndustrial Standards)中的“JIS C 7801”的规定来进行。具体而言,利用来自波长转换构件50a的总光通量的时间平均进行了测定。总光通量的测定使用积分球(球形光度计)来进行。将被测定光源和被赋予了总光通量值的标准光源在相同的位置点亮,通过两者的比较来进行测定。
颜色不均通过使用亮度分布测定装置而得到的色度图来进行评价。在色度图中,测定结果处于中央值x:0.3447±0.005、y:0.3553±0.005的范围的情况下,判定为没有颜色不均,其他情况判定为有颜色不均。
(实施例2)
作为支撑基板20(图5),准备了具有10%的取向度以及50%的直线透过率的透明氧化铝基板。除此之外的制造条件与实施例1相同。与实施例1同样,在接合面未观察到气泡,另外,在所得到的波长转换构件50a也未观察到缺损和裂缝。如上表所示,来自波长转换构件50a的照明光92(图1)的输出功率为2200lm,未观察到颜色不均。由此,波长转换构件50a被判定为合格。
(实施例3)
作为支撑基板20(图5),准备了具有99%的取向度以及84%的直线透过率的透明氧化铝基板。除此之外的制造条件与实施例1相同。与实施例1以及2同样,在接合面未观察到气泡,另外,在所得到的波长转换构件50a也未观察到缺损和裂缝。如上表所示,来自波长转换构件50a的照明光92(图1)的输出功率为2550lm,未观察到颜色不均。由此,波长转换构件50a被判定为合格。
(比较例1)
作为构成支撑基板20(图5)的透光性基板,在实施例1~3中使用了取向性多晶氧化铝,在本比较例中,使用了具有沿着厚度方向的c轴的单晶蓝宝石。因此,可以说本比较例中的透光性基板的c面取向度为100%。单晶蓝宝石的直线透过率为85%。除此之外的制造条件与实施例1相同。与实施例1~3同样,在接合面未观察到气泡,另外,在所得到的波长转换构件也未观察到缺损和裂缝。如上表所示,来自波长转换构件的照明光的输出功率为2500lm,观察到颜色不均。因存在颜色不均,该波长转换构件被判定为不合格。
(比较例2)
作为构成支撑基板20(图5)的透光性基板,在实施例1~3中使用了取向性多晶氧化铝,但在本比较例中使用了无取向性氧化铝。因此,可以说本比较例中的透光性基板的c面取向度为0%。无取向性氧化铝的直线透过率为45%。除此之外的制造条件与实施例1相同。与上述各例同样,在接合面未观察到气泡,另外,在所得到的波长转换构件也未观察到缺损和裂缝。如上表所示,来自波长转换构件的照明光的输出功率为2000lm,未观察到颜色不均。因输出功率不充分,该波长转换构件被判定为不合格。
(其它的实施例)
除上述以外,关于使用了具有20%、50%以及70%的取向度的透明氧化铝基板的实施例,也进行了与上述同样的研究。它们的评价结果被归纳于图10的曲线图中。
(针对上述例的研究)
在比较例1中,来自波长转换构件的照明光观察到颜色不均。认为其理由在于,比较例1中使用了单晶蓝宝石作为透光性基板,因此光的散射不充分。与此相对,在其它例中,光被充分散射,因此认为颜色不均的发生得到抑制。由此认为,为了避免颜色不均的发生,作为透光性基板,优选使用多晶氧化铝,而并非单晶蓝宝石。
在比较例2中,来自波长转换构件的照明光的输出功率不充分。认为其理由在于,在比较例2中使用了无取向性的多晶氧化铝作为透光性基板,因此光的散射过剩。与此相对,在其它例中,光未被过剩地散射,因此认为照明光的输出功率下降得到抑制。由此认为,为了抑制照明光的输出功率下降,透光性基板的多晶结构优选具有取向性。
由此认为,通过透光性基板21具有带取向性的多晶结构,从而可以避免光散射过剩和不充分。另外,由此可以避免颜色不均的发生,并且可以抑制照明光92的输出功率的下降。
以上对本发明进行了详细的说明,上述说明在所有情况下均为示例,本发明并不限于上述说明。在不脱离本发明范围的情况下可以想到未例示的无数变形例。
符号说明
10,10a 被支撑基板(第一基板)
11 荧光体基板
13,23 中间层
20,20a 支撑基板(第二基板)
21 透光性基板
30,30a,30b 接合层
40 真空腔室
41 粒子束生成装置
50,50a,50b 波长转换构件(光学部件)
90 光源
91 激发光
92 照明光
100 照明装置
Claims (9)
1.一种光学部件(50,50a,50b),具备:
第一基板(10,10a),所述第一基板(10,10a)包括荧光体基板(11);和
第二基板(20,20a),所述第二基板(20,20a)包括透光性基板(21),支撑所述第一基板(10,10a),
所述透光性基板(21)具有带取向性的多晶结构。
2.根据权利要求1所述的光学部件(50,50a,50b),其中,所述荧光体基板(11)具有多晶结构。
3.根据权利要求1或2所述的光学部件(50,50a,50b),其中,所述透光性基板(21)的热传导率比所述荧光体基板(11)的热传导率高。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的光学部件(50,50a,50b),其中,所述透光性基板(21)的所述多晶结构具有10%~99%的取向度。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的光学部件(50,50a,50b),其中,在所述第一基板(10,10a)和所述第二基板(20,20a)之间进一步具备接合层(30,30a,30b),所述接合层(30,30a,30b)包含:所述第一基板(10,10a)的面向所述第二基板(20,20a)的面所含有的至少一种元素、和所述第二基板(20,20a)的面向所述第一基板(10,10a)的面所含有的至少一种元素。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的光学部件(50,50a,50b),其中,所述透光性基板(21)的线膨胀系数在所述荧光体基板(11)的线膨胀系数的±30%以内。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的光学部件(50a,50b),其中,所述第一基板(10a)包括面向所述第二基板的中间层(13,23),所述中间层(13,23)由与所述荧光体基板(11)的材料不同的材料构成。
8.一种照明装置(100),具备光学部件(50,50a,50b),
所述光学部件(50,50a,50b)包括:
第一基板(10,10a),所述第一基板(10,10a)包括荧光体基板(11);和
第二基板(20,20a),所述第二基板(20,20a)包括透光性基板(21),支撑所述第一基板(10,10a),
所述透光性基板(21)具有带取向性的多晶结构,
所述照明装置(100)进一步具备光源(90),所述光源(90)提供通过所述光学部件(50,50a,50b)的所述第一基板(10,10a)以及所述第二基板(20,20a)这两者的光。
9.根据权利要求8所述的照明装置(100),其中,所述光源(90)包括激光器。
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