CN111033328A - 波长转换构件及光源 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有优异的散热性的波长转换构件。本申请的波长转换构件具备：波长转换粒子，其具有荧光体和将荧光体包围的第1基体；和第2基体，其具有比第1基体的热导率高的热导率，且将波长转换粒子包围。荧光体例如为选自由量子点制成的荧光体、由金属络合物制成的荧光体及有机荧光体中的至少一种。第1基体例如包含选自树脂及玻璃中的至少一种。第2基体例如包含无机晶体。无机晶体例如为氧化锌晶体。

Description

波长转换构件及光源
技术领域
本申请涉及波长转换构件及光源。
背景技术
近年来，开发了具备发光元件及波长转换构件的光源。波长转换构件具有被埋入基体中的荧光体。发光元件的光作为激发光被照射至荧光体，波长长于激发光的波长的光被从荧光体放射。在该类型的光源中，进行了用于提高光的亮度及输出功率的尝试。
专利文献1公开了一种使用了由量子点制成的荧光体的波长转换构件。专利文献2公开了一种使用有机荧光体作为荧光体的发光介质。在专利文献1及2中，荧光体分散于液体介质或环氧树脂等分散介质中。
专利文献3公开了一种由沿c轴取向的ZnO多晶而构成的基体。
另外，溶液生长法例如公开于专利文献4中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-61098号公报
专利文献2：日本特开2008-182197号公报
专利文献3：国际公开第2013/172025号
专利文献4：日本特开2004-315342号公报
发明内容
专利文献1的波长转换构件及专利文献2的发光介质从散热性的观点出发具有改良的余地。
本申请的目的是提供具有优异的散热性的波长转换构件。
即，本申请提供一种波长转换构件，其具备：波长转换粒子，其具有荧光体和将上述荧光体包围的第1基体；和第2基体，其具有比第1基体的热导率高的热导率，且将波长转换粒子包围。
根据本申请的技术，能够提供具有优异的散热性的波长转换构件。
附图说明
图1是本申请的一个实施方式的波长转换构件的概略截面图。
图2是图1中所示的波长转换粒子的截面图。
图3是量子点的截面图。
图4是本申请的变形例的波长转换粒子的截面图。
图5是使用了本申请的波长转换构件的反射型光源的概略截面图。
图6是使用了本申请的波长转换构件的透射型光源的概略截面图。
图7是使用了本申请的波长转换构件的另一透射型光源的概略截面图。
图8是使用了本申请的光源的照明装置的概略构成图。
具体实施方式
(成为本申请的基础的见解)
在使用专利文献1的波长转换构件或专利文献2的发光介质时，荧光体的温度有可能会大大上升。在荧光体的温度大大上升时，荧光体的发光效率降低。在使用由量子点制成的荧光体时，还存在下述问题：因荧光体的温度大大上升而导致配位于量子点上的配体烧毁。
氧化锌(ZnO)是具有与大多荧光体的折射率相近的折射率的无机材料，并且具有优异的透光性及高导热性。因此，在使用氧化锌作为基体的材料时，荧光体与ZnO基体的界面处的光散射得以抑制，可达成高的光输出功率。包含氧化锌的基体例如可以通过使氧化锌晶体生长来形成。在氧化锌的晶体生长中，可以利用使用了包含Zn离子的溶液而进行的溶液生长法。但是，荧光体有可能会因与晶体生长用的溶液接触而失活。
本申请的第1方案的波长转换构件具备：波长转换粒子，其具有荧光体和将该荧光体包围的第1基体；和第2基体，其具有比第1基体的热导率高的热导率，且将波长转换粒子包围。
根据第1方案，第2基体具有比第1基体的热导率高的热导率。因此，波长转换构件具有优异的散热性。
在本申请的第2方案中，例如，第1方案的波长转换构件的荧光体为选自由量子点制成的荧光体、由金属络合物制成的荧光体及有机荧光体中的至少一种。根据第2方案，通过波长转换构件，可得到单色性优异的光或演色性优异的光。
在本申请的第3方案中，例如，第1或第2方案的波长转换构件的上述第1基体包含选自树脂及玻璃中的至少一种。根据第3方案，荧光体的失活得以抑制。即，波长转换粒子中的荧光体的状态稳定。因此，能够容易地维持荧光体的发光特性。
在本申请的第4方案中，例如，第1～第3方案中任一项的波长转换构件的第2基体包含无机晶体。根据第4方案，波长转换构件具有优异的散热性。
在本申请的第5方案中，例如，第4方案的波长转换构件的无机晶体为氧化锌晶体。根据第5方案，波长转换构件具有优异的散热性。
在本申请的第6方案中，例如，第5方案的波长转换构件的氧化锌晶体为沿c轴取向的氧化锌多晶。根据第6方案，波长转换构件具有优异的散热性。
在本申请的第7方案中，例如，第1～第6方案中任一项的波长转换构件的波长转换粒子的平均粒径为0.1μm～10μm。根据第7方案，波长转换构件具有优异的散热性。
在本申请的第8方案中，例如，第1～第7方案中任一项的波长转换构件的波长转换粒子进一步具有将第1基体覆盖的保护层。根据第8方案，荧光体的失活得以抑制。即，波长转换粒子中的荧光体的状态稳定。因此，能够容易地维持荧光体的发光特性。
本申请的第9方案的光源具备：发光元件；和第1～第8方案中任一项的波长转换构件，其配置于从发光元件放射的光的光路上。
根据第9方案，波长转换构件具有优异的散热性。因此，能够容易地提供具有目标光学特性的光源。
以下，对于本申请的实施方式，参照附图进行说明。本申请并不限于以下的实施方式。
(波长转换构件的实施方式)
如图1中所示的那样，波长转换构件100具备基板10及波长转换层20。基板10支撑波长转换层20。波长转换层20配置于基板10之上。波长转换层20具有第2基体26及波长转换粒子21。第2基体26存在于多个波长转换粒子21之间。波长转换粒子21被埋入第2基体26中。换言之，波长转换粒子21分散于第2基体26中。波长转换粒子21被第2基体26包围。
如图2中所示的那样，波长转换粒子21具有第1基体25及荧光体30。第1基体25存在于多个荧光体30之间。荧光体30被埋入第1基体25中。换言之，荧光体30分散于第1基体25中。荧光体30被第1基体25包围。荧光体30也可以溶解于第1基体25中。
在具有第1波长频带的激发光被照射至波长转换构件100时，波长转换构件100将激发光的一部分转换成具有第2波长频带的光并放射。波长转换构件100放射出波长长于激发光的波长的光。第2波长频带是与第1波长频带不同的频带。但是，第2波长频带的一部分也可以与第1波长频带重叠。对于从波长转换构件100放射的光，不仅包含从荧光体30放射的光，也可以包含激发光本身。
基板10具有基板本体11及薄膜12。基板10的厚度例如大于波长转换层20的厚度。基板本体11由选自蓝宝石(Al2O3)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、硅、铝、玻璃、石英(SiO2)、碳化硅(SiC)及氧化锌中的1种材料制作。基板本体11例如对于激发光及由荧光体30放射的光具有透光性。在该情况下，波长转换构件100可适宜用于透射型光源。在基板10不具有透光性的情况下，波长转换构件100可用于反射型光源。基板本体11也可以具有经镜面研磨的表面。
基板本体11的表面也可以被防反射膜、二向色镜、金属反射膜、增反射膜、保护膜等覆盖。防反射膜是用于防止激发光的反射的膜。二向色镜可由电介体多层膜来构成。金属反射膜是用于使光反射的膜，由银、铝等金属材料制作。增反射膜可由电介体多层膜来构成。保护膜可以是用于物理或化学地保护这些膜的膜。
薄膜12作为用于形成波长转换层20的基底层发挥功能。在波长转换层20的第2基体26为结晶质时，薄膜12作为第2基体26的晶体生长过程中的籽晶发挥功能。即，薄膜12为单晶薄膜或多晶薄膜。在第2基体26是由ZnO单晶或ZnO多晶构成时，薄膜12可以为ZnO单晶薄膜或ZnO多晶薄膜。但是，在基板本体11能够发挥籽晶的功能的情况下，薄膜12也可以被省略。例如，在基板本体11是由结晶质的GaN或结晶质的ZnO构成时，可以将由结晶质的ZnO构成的第2基体26直接形成于基板本体11上。
在波长转换层20中，波长转换粒子21被分散于第2基体26中。在图1中，波长转换粒子21彼此分离。但是，波长转换粒子21也可以彼此相接触。波长转换粒子21也可以像石墙那样堆积。
在波长转换粒子21中，荧光体30被分散于第1基体25中。在图2中，荧光体30彼此分离。但是，荧光体30也可以彼此相接触。
荧光体30接受激发光而放射荧光。荧光体30例如为选自无机荧光体及有机荧光体中的至少一种。无机荧光体例如为选自由量子点制成的荧光体及由金属络合物制成的荧光体中的至少一种。荧光体30典型而言为由量子点制成的荧光体。
由量子点制成的荧光体例如由1个量子点构成。量子点是由半导体晶体制成的粒子。量子点具有纳米尺寸的粒径(粒子直径)。因此，量子点可以通过量子尺寸效应而放射出荧光的光。
如图3中所示的那样，量子点35例如包含芯36及壳37。壳37将芯36覆盖。壳37也可以将芯36的表面整体覆盖。壳37与芯36相接触。芯36的组成与壳37的组成不同。芯36的形状例如为球形。
芯36及壳37各自的材料例如包含选自II-VI族化合物半导体、III-V族化合物半导体及IV-VI族化合物半导体中的至少一种。芯36及壳37各自的材料也可以包含Si。
II-VI族化合物半导体例如包含选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe及HgZnSTe中的至少一种。
III-V族化合物半导体例如包含选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlGaN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、InGaN、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs及InAlPSb中的至少一种。
IV-VI族化合物半导体例如包含SbTe。
量子点35的芯36的材料例如包含InP。量子点35的壳37的材料例如包含ZnS。
在量子点35上也可以配位有配体。配体例如配位于壳37的表面。在量子点35上配位有配体时，量子点35具有高分散性。配体例如包含烃化合物。烃化合物具有官能团。烃化合物例如包含直链状或支链状的脂肪族基。烃化合物的碳原子数可以在2～30的范围，也可以在4～20的范围。官能团例如包含选自羧基、氨基、酰胺基、腈基、羟基、醚基、羰基、磺酰基及膦酰基中的至少一种。烃化合物也可以进一步包含选自卤素基团、卤代烷基、芳香族基团及烯基中的至少一种。
烃化合物例如包含选自三辛基氧化膦(tri-n-octylphosphine oxide：TOPO)及三辛基膦(tri-n-octylphosphine：TOP)中的至少一种。
量子点35的平均粒径小于波长转换粒子21的平均粒径。量子点35的平均粒径可以在1～1000nm的范围，也可以在2～100nm的范围。量子点35的平均粒径也可以为20nm以下。量子点35的平均粒径例如可以通过以下的方法来确定。首先，用透射电子显微镜观察波长转换粒子21的截面。在所得到的电子显微镜像中，通过图像处理而算出确定的量子点35的面积。将具有与所算出的面积相同的面积的圆的直径视为该确定的量子点35的粒径(粒子的直径)。分别算出任意个数(例如50个)的量子点35的粒径，将算出值的平均值视为量子点35的平均粒径。波长转换粒子21的截面可以通过FIB(聚焦离子束；Focused Ion Beam)等方法而使其露出。在本申请中，量子点35的形状没有限定。量子点35的形状例如为球状。在本申请中，平均粒径的测定方法并不限于上述的方法。
量子点35的材料、量子点35的平均粒径及量子点35中包含的芯36的粒径根据应该从波长转换构件100放射的光的色度来选择。例如，在量子点35的芯36由InP制成、壳37由ZnS制成、并且芯36的粒径(粒子直径)在1～20nm的范围时，可从量子点35放射红色或绿色的光。详细而言，在芯36的粒径在6～10nm的范围时，可从量子点35放射红色的光。在芯36的粒径在4～8nm的范围时，可从量子点35放射绿色的光。从量子点35放射的光具有优异的单色性。在荧光体30是由量子点35制成的荧光体时，也可以通过波长转换构件100得到演色性优异的光。
由金属络合物制成的荧光体例如由1个金属络合物构成。金属络合物包含金属原子及配体。配体配位于金属原子上。金属原子只要是作为发光中心发挥功能的原子，则没有特别限定。金属原子例如包含选自Fe、Cu、Zn、Al及Au中的至少一种。金属原子也可以包含稀土类。稀土类例如包含选自Gd、Yb、Y、Eu、Tb、Nd、Er、Sm、Dy及Ce中的至少一种。在金属原子包含稀土类时，被金属络合物吸收的光的波长与从金属络合物放射的光的波长之差大。因此，从金属络合物放射的光不容易被其他金属络合物吸收。由此，在波长转换构件100中，能够达成高的量子效率。在金属络合物中，金属原子也可以被离子化。
作为金属络合物的配体，可列举出作为量子点35的配体例示出的物质。即，金属络合物的配体也可以包含烃化合物。在金属络合物的配体中，烃化合物也可以包含杂环。杂环例如包含选自菲咯啉环及噻吩环中的至少一种。烃化合物例如包含选自1,10-菲咯啉及4,4,4-三氟-1-(2-噻嗯基)-1,3-丁二酮中的至少一种。金属络合物例如为(1,10-菲咯啉)三[4,4,4-三氟-1-(2-噻嗯基)-1,3-丁二酮]铕(III)(Eu(TTA)3phen)。
无机荧光体也可以是与由量子点35形成的荧光体及由金属络合物制成的荧光体不同的其他荧光体。无机荧光体也可以是由无机粒子制成的荧光体。由无机粒子制成的荧光体例如由1个无机粒子构成。无机粒子的材料例如包含选自Y3Al5O12：Ce(YAG)、Y3(Al，Ga)5O12：Ce(GYAG)、Lu3Al5O12：Ce(LuAG)、(Si，Al)6(O，N)8：Eu(β-SiAlON)、(La，Y)3Si6N11：Ce(LYSN)、La3Si6N11：Ce(LSN)、Lu2CaMg2Si3O12：Ce(LCMS)、Sr2SiO4：Eu、(Ba，Sr)Si2O2N2：Eu、Ca3Sc2Si3O12：Ce、CaSi2O2N2：Eu、CaAlSiN3：Eu(CASN)及(Ca，Sr)AlSiN3：Eu(SCASN)中的至少一种。
无机粒子的平均粒径例如在10～500nm的范围。无机粒子的平均粒径可以通过与量子点35的平均粒径相同的方法来测定。无机粒子的形状可以为球状，也可以为鳞片状，还可以为纤维状。在无机粒子的平均粒径小于可见光的波长时，可见光的散射得以抑制。因此，能够提供透明的波长转换构件100。
有机荧光体例如包含选自稠环化合物及稠环化合物的衍生物中的至少一种。稠环化合物例如包含选自蒽、菲、并五苯、并四苯、芘、苝、苯并芘及晕苯中的至少一种。有机荧光体例如为并四苯。
有机荧光体也可以包含选自罗丹明衍生物、香豆素衍生物、喹吖啶酮衍生物、苯并噁唑衍生物、芳基胺衍生物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、咔唑衍生物、噻咯衍生物、三苯胺衍生物、萘二甲酰亚胺衍生物、三呋喃基胺衍生物、吡唑并喹啉衍生物、腙衍生物、吡啶衍生物、芴衍生物、苯并噁嗪酮衍生物、菲咯啉衍生物、喹唑啉酮衍生物、喹酞酮衍生物、紫环酮衍生物、红荧烯衍生物、苯乙烯基衍生物、噻吩衍生物、唑衍生物、吡唑衍生物及吡咯衍生物中的至少一种。苯乙烯基衍生物例如包含选自二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基亚芳基衍生物及芪衍生物中的至少一种。噻吩衍生物例如包含低聚噻吩衍生物。唑衍生物例如包含选自噁二唑衍生物、噁唑衍生物、三唑衍生物及苯并氮杂三唑衍生物中的至少一种。吡唑衍生物例如包含吡唑啉衍生物。吡咯衍生物例如包含选自卟啉衍生物及酞菁衍生物中的至少一种。有机荧光体也可以包含选自螺化合物、亚苯基化合物及二烯化合物中的至少一种。二烯化合物例如包含选自环戊二烯衍生物及四苯基丁二烯衍生物中的至少一种。
有机荧光体的发光特性可以通过使有机荧光体的分子结构发生变化来容易地进行调节。在波长转换构件100中，在存在分子结构彼此不同的多个有机荧光体时，通过波长转换构件100可得到演色性优异的光。
第1基体25的材料没有特别限定。第1基体25例如包含选自树脂及玻璃中的至少一种。此时，荧光体30的失活得以抑制。即，波长转换粒子21中的荧光体30的状态稳定。树脂只要是透明，则没有特别限定。树脂例如包含选自有机硅树脂及丙烯酸树脂中的至少一种。有机硅树脂例如包含聚倍半硅氧烷。丙烯酸树脂例如包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。第1基体25也可以包含树脂或玻璃作为主要成分。所谓“主要成分”是指在第1基体25中以重量比计被最多包含的成分。第1基体25也可以实质上由树脂或玻璃形成。“实质上由～形成”是指将使所提及的材料的本质特征变更的其他成分排除。但是，第1基体25除了树脂或玻璃以外还可以包含杂质。
第1基体25的热导率低于第2基体26的热导率。第1基体25的热导率例如在0.1～2.0W/(m·K)的范围。第1基体25的热导率可以使用具有与第1基体25的组成相同的组成的试验片来测定。热导率可以根据日本工业标准(JIS)R1611(2010)中规定的方法来测定。热导率为25℃时的值。
波长转换粒子21的平均粒径例如在0.01～50μm的范围。波长转换粒子21的平均粒径可以为0.01μm～10μm，也可以为0.1μm～10μm。波长转换粒子21的平均粒径例如可以通过以下的方法来确定。首先，用扫描电子显微镜观察波长转换构件100的截面。在所得到的电子显微镜像中，通过图像处理算出确定的波长转换粒子21的面积。将具有与所算出的面积相同的面积的圆的直径视为该确定的波长转换粒子21的粒径(粒子的直径)。分别算出任意个数(例如50个)的波长转换粒子21的粒径，将算出值的平均值视为波长转换粒子21的平均粒径。在本申请中，波长转换粒子21的形状没有限定。波长转换粒子21的形状可以为球状，也可以为鳞片状，还可以为纤维状。
第2基体26例如由无机材料构成。无机材料例如包含选自Al2O3、ZnO及SiO2中的至少一种。无机材料也可以为结晶质。即，第2基体26也可以包含无机晶体。第2基体26优选对于激发光及从荧光体30放射的光具有透光性。从透明性及导热性的观点出发，作为第2基体26的材料，ZnO是适合的。在使用ZnO作为第2基体26的材料时，能够容易地使波长转换层20的热逃散到外部(主要是基板10)。第2基体26也可以包含ZnO作为主要成分。第2基体26也可以实质上由ZnO形成。但是，第2基体26除了ZnO以外还可以包含杂质。
第2基体26中包含的无机晶体例如为氧化锌(ZnO)晶体。无机晶体详细而言为ZnO的单晶或ZnO的多晶。ZnO具有纤锌矿型的晶体结构。在通过晶体生长来形成第2基体26时，第2基体26例如具有与薄膜12的晶体结构相应的晶体结构。即，作为薄膜12，在使用沿c轴取向的ZnO的多晶时，第2基体26具有沿c轴取向的ZnO的多晶。所谓“沿c轴取向的ZnO”是指与基板10的主表面(具有最广的面积的面)平行的面为c面。在第2基体26包含沿c轴取向的ZnO多晶时，在波长转换层20的内部光散射得以抑制，能够达成高的光输出功率。
沿c轴取向的ZnO多晶包含沿c轴取向的多个柱状的晶粒。在沿c轴取向的ZnO多晶中，c轴方向的晶体晶界少。所谓“柱状的晶粒沿c轴取向”是指c轴方向的ZnO的生长比a轴方向的ZnO的生长快，在基板10上形成有纵长的ZnO晶粒。ZnO晶粒的c轴与基板10的法线方向平行。ZnO是否为c轴取向的晶体可以通过XRD测定(2θ/ω扫描)来确认。在由XRD测定结果得到的ZnO的衍射峰中，在由ZnO的c面产生的衍射峰具有大于由ZnO的c面以外产生的衍射峰的强度的情况下，可以判断ZnO为c轴取向的晶体。
第2基体26的热导率高于第1基体25的热导率。第2基体26的热导率例如在5.0～50W/(m·K)的范围。第2基体26的热导率可以通过与第1基体25的热导率相同的方法来测定。
波长转换层20也可以进一步具有填料粒子。在波长转换层20中，填料粒子被分散于第2基体26中。在对填料粒子照射激发光时，填料粒子不放射荧光的光或仅放射可以忽略的强度的荧光的光。填料粒子的材料、形状及添加量可以根据需要的色度来适当调节。
填料粒子例如包含金属氧化物。填料粒子也可以实质上由金属氧化物形成。金属氧化物大多由于化学稳定，且几乎不放射荧光，因此适合作为填料粒子的材料。在一个例子中，填料粒子包含选自Al2O3粒子、SiO2粒子及TiO2粒子中的至少一种。
填料粒子的平均粒径例如在0.1～20μm的范围。填料粒子的平均粒径例如小于波长转换粒子21的平均粒径。填料粒子的平均粒径D2相对于波长转换粒子21的平均粒径D1的比率(D2/D1)例如在0.01～0.90的范围。填料粒子的平均粒径可以通过与波长转换粒子21的平均粒径相同的方法来测定。填料粒子的形状可以为球状，也可以为鳞片状，还可以为纤维状。将波长转换粒子21的体积定义为V1。将填料粒子的体积定义为V2。此时，V2/(V1+V2)的值例如在0.1～0.9的范围。
接下来，对波长转换构件100的制造方法进行说明。
首先，准备波长转换粒子21。波长转换粒子21也可以使用市售的粒子。在第1基体25包含树脂的情况下，可以通过以下的方法来制作波长转换粒子21。首先，制备包含树脂及荧光体30的分散液。通过将分散液中包含的溶剂除去来得到固态物。通过将固态物粉碎来得到波长转换粒子21。
在第1基体25包含玻璃的情况下，可以通过以下的方法来制作波长转换粒子21。首先，制备包含醇硅等前驱体的溶胶。使荧光体30分散于溶胶中。使溶胶凝胶化并进行烧成。通过将所得到的固态物进行粉碎来得到波长转换粒子21。
接着，准备基板10。例如，在基板本体11上形成结晶性的ZnO薄膜作为薄膜12。作为形成ZnO薄膜的方法，可使用蒸镀法、电子束蒸镀法、反应性等离子体蒸镀法、离子辅助蒸镀法、溅射法、脉冲激光积蓄法等气相成膜法。薄膜12也可以通过以下的方法来形成。首先，制备包含醇锌(Zinc alkoxide)等前驱体的溶胶。通过印刷法，将溶胶涂布于基板本体11上，形成涂膜。接着，通过对涂膜进行加热处理而得到薄膜12。薄膜12可以为ZnO单晶薄膜或ZnO多晶薄膜。
接着，在基板10上(薄膜12上)形成包含波长转换粒子21的层。例如，制备包含波长转换粒子21的分散液。将基板10配置于分散液中，使用电泳法使波长转换粒子21沉积在基板10上。由此，能够在基板10上形成包含波长转换粒子21的层。也可以通过将基板10配置于分散液中并使波长转换粒子21沉降从而在基板10上形成包含波长转换粒子21的层。也可以使用包含波长转换粒子21的涂布液，通过印刷法等薄膜形成方法而在基板10上形成包含波长转换粒子21的层。
接着，在多个波长转换粒子21之间形成第2基体26。作为形成第2基体26的方法，可以利用使用了含有Zn离子的溶液而进行的溶液生长法。对于溶液生长法，可使用在大气压下进行的化学溶液析出法(chemical bath deposition)、在大气压以上的压力下进行的水热合成法(hydrothermal synthesis)、施加电压或电流的电解析出法(electrochemicaldeposition)等。作为晶体生长用的溶液，例如可使用含有六亚甲基四胺的硝酸锌的水溶液。结晶质的第2基体26在薄膜12上进行外延生长。由此，可得到波长转换层20。
晶体生长用的溶液典型而言显示酸性。因此，在荧光体30与晶体生长用的溶液接触时，有可能会因荧光体30被氧化而失活。在荧光体30是由量子点35制成的荧光体时，有可能会因荧光体30与晶体生长用的溶液接触而导致量子点35凝聚。在本实施方式的制造方法中，荧光体30被第1基体25包围。因此，荧光体30不会与晶体生长用的溶液直接接触。由此，荧光体30的失活及量子点35的凝聚得以抑制。即，能够容易地提供具有目标光学特性的波长转换构件100。
在波长转换构件100中，第2基体26具有比第1基体25的热导率高的热导率。因此，波长转换构件100具有优异的散热性。根据波长转换构件100，能够抑制荧光体30的温度大大上升。由此，能够维持荧光体30的发光效率。在荧光体30是由量子点35制成的荧光体时，配位于量子点35的配体的烧毁得以抑制。由此，能够容易地维持量子点35的分散性。
(波长转换粒子的变形例)
如图4中所示的那样，变形例的波长转换粒子22进一步具有保护层40。在波长转换粒子22中，荧光体30由1个量子点35构成。除了具有保护层40并且荧光体30由1个量子点35构成以外，波长转换粒子22的结构与波长转换粒子21的结构相同。
保护层40将第1基体25覆盖。详细而言，保护层40将第1基体25的表面整体覆盖。保护层40也可以仅将第1基体25的表面部分地覆盖。保护层40例如包含树脂。作为树脂，可以使用上述的树脂。保护层40例如包含聚倍半硅氧烷。保护层40也可以包含树脂作为主要成分。保护层40也可以实质上由树脂形成。保护层40的组成与第1基体25的组成不同。
保护层40的平均厚度例如在10～500nm的范围。保护层40的厚度是指从保护层40的表面到第1基体25的表面为止的厚度。保护层40的平均厚度例如可以由波长转换粒子22的截面的电子显微镜观察像及EDX测定进行确定。例如，使用确定的粒子的EDX像，在任意的多个点(例如5个点)中测定保护层40的厚度。可以将所得到的值的平均值视为该确定的粒子的保护层40的厚度。进而，对多个粒子(例如10个)实施相同的测定。通过将所得到的厚度的合计值除以粒子的个数(10个)，可以算出保护层40的平均厚度。波长转换粒子22的截面可以通过FIB(聚焦离子束；Focused Ion Beam)等方法使其露出。
波长转换粒子22可以通过以下的方法来制作。首先，准备前驱体粒子。在前驱体粒子中，荧光体30被第1基体25包围。前驱体粒子可以通过与制作波长转换粒子21的方法相同的方法来制作。接着，制备包含树脂的分散液。在分散液中添加前驱体粒子并搅拌分散液。从分散液中取出前驱体粒子。通过将前驱体粒子干燥，从而在前驱体粒子的表面形成保护层40。由此，得到波长转换粒子22。
荧光体30有可能因与氧、腐蚀性气体、水蒸汽等气体接触而失活。在本实施方式中，波长转换粒子22具有保护层40。因此，气体无法容易地透过第1基体25。即，通过保护层40能够抑制荧光体30的失活。由于荧光体30的失活得以抑制，因此能够容易地维持荧光体30的发光特性。
(光源的实施方式)
如图5中所示的那样，本实施方式的光源200具备波长转换构件100及发光元件51。发光元件51放射出激发光。波长转换构件100配置于从发光元件51放射的激发光的光路上。波长转换构件100的波长转换层20位于发光元件51与波长转换构件100的基板10之间。光源200为反射型光源。
发光元件51典型而言为半导体发光元件。半导体发光元件例如为发光二极管(LED)、超辐射发光二极管(SLD)或激光二极管(LD)。
发光元件51可以由1个LD构成，也可以由多个LD构成。多个LD也可以光学性地结合。发光元件51例如放射出蓝紫光。在本申请中，蓝紫光为具有380～420nm的范围的峰波长的光。
光源200进一步具备光学系统50。光学系统50也可以位于从发光元件51放射的激发光的光路上。光学系统50包含透镜、镜子、光纤等光学部件。
如图6中所示的那样，本实施方式的光源210具备波长转换构件100及发光元件51。发光元件51与波长转换构件100的基板10相对向。发光元件51的光透过基板10而到达波长转换层20。光源210为透射型光源。
如图7中所示的那样，本实施方式的光源220具备波长转换构件100、发光元件51、框体52、接合线53及端子54。波长转换构件100安装于框体52上。在光源220中，发光元件51为LED。发光元件51配置于框体52的内部。发光元件51与波长转换构件100的基板10相对向。发光元件51的光透过基板10而到达波长转换层20。光源220为透射型光源。
端子54的一部分被埋入框体52中。端子54与电源(未图示出)电连接。接合线53将发光元件51与端子54电连接。光源220适合于液晶显示装置的背光源。
(照明装置的实施方式)
如图8中所示的那样，本实施方式的照明装置300具备光源200及光学部件55。也可以使用参照图6说明的光源210来代替光源200。光学部件55是用于将从光源200放射的光引导向前方的部件，具体而言，为反射镜。光学部件55例如具有Al、Ag等金属膜或在表面形成有保护膜的Al膜。在光源200的前方也可以设置滤光片56。滤光片56使蓝色光吸收或散射，以使来自光源200的发光元件的相干的蓝色光不会直接放出到外部。照明装置300可以是所谓的反射镜类型，也可以是投影器类型。照明装置300例如为车辆用前照灯。
产业上的可利用性
本申请的波长转换构件例如可以用于吊灯等一般照明装置。另外，本申请的波长转换构件例如可以用于聚光灯、体育场用照明、摄影室用照明等特殊照明装置的光源。另外，本申请的波长转换构件例如可以用于前照灯等车辆用照明装置的光源。另外，本申请的波长转换构件例如可以用于投影器、抬头显示器(Head up display)等投影装置的光源。另外，本申请的波长转换构件例如可以用于医疗用或工业用的内窥镜用灯；数码相机、手机、智能手机等摄像装置的光源。另外，本申请的波长转换构件例如可以用于个人电脑(PC)用显示器、笔记本型个人电脑、电视机、便携式信息终端(PDX)、智能手机、平板PC、手机等液晶显示器装置等中的光源。像这样，本申请的波长转换构件及光源在产业上是有用的。
符号的说明
10 基板
11 基板本体
12 薄膜
20 波长转换层
21、22 波长转换粒子
25 第1基体
26 第2基体
30 荧光体
35 量子点
36 芯
37 壳
40 保护层
51 发光元件
55 光学部件
100 波长转换构件
200、210、220 光源
300 照明装置

Claims (9)

1.一种波长转换构件，其具备：
波长转换粒子，其具有荧光体和将所述荧光体包围的第1基体；和
第2基体，其具有比所述第1基体的热导率高的热导率，且将所述波长转换粒子包围。
2.根据权利要求1所述的波长转换构件，其中，所述荧光体为选自由量子点制成的荧光体、由金属络合物制成的荧光体及有机荧光体中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的波长转换构件，其中，所述第1基体包含选自树脂及玻璃中的至少一种。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的波长转换构件，其中，所述第2基体包含无机晶体。
5.根据权利要求4所述的波长转换构件，其中，所述无机晶体为氧化锌晶体。
6.根据权利要求5所述的波长转换构件，其中，所述氧化锌晶体为沿c轴取向的氧化锌多晶。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的波长转换构件，其中，所述波长转换粒子的平均粒径为0.1μm～10μm。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的波长转换构件，其中，所述波长转换粒子进一步具有将所述第1基体覆盖的保护层。
9.一种光源，其具备：
发光元件；和
权利要求1～8中任一项所述的波长转换构件，其配置于从所述发光元件放射的光的光路上。
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