CN111448489A

CN111448489A - 波长转换部件和使用该波长转换部件的发光装置

Info

Publication number: CN111448489A
Application number: CN201980006195.1A
Authority: CN
Inventors: 古山忠仁
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2020-07-24
Also published as: US20200381597A1; JP7469847B2; DE112019001280T5; TW201938757A; JP2019159308A

Abstract

本发明提供在照射大功率的激发光时能够抑制经时的发光强度下降和构成材料熔解的波长转换部件及其制造方法、以及使用了该波长转换部件的发光装置。该波长转换部件(10)的特征在于：其是将荧光体颗粒(2)和导热性颗粒(3)分散在无机粘合剂(1)中而得到的波长转换部件(10)，无机粘合剂(1)与导热性颗粒(3)的折射率差为0.2以下，无机粘合剂(1)与导热性颗粒(3)的各含量的体积比为80:20～大于40:小于60。

Description

波长转换部件和使用该波长转换部件的发光装置

技术领域

本发明涉及将发光二极管(LED：Light Emitting Diode)或激光二极管(LD：LaserDiode)等所发出的光的波长转换成其他波长的波长转换部件以及使用该波长转换部件的发光装置。

背景技术

近年来，作为替代荧光灯和白炽灯的下一代的发光装置，从低耗电、小型轻质、容易调节光量等观点考虑，对使用了LED或LD等激发光源的发光装置的关注逐步提高。作为这样的下一代发光装置的一个例子，例如在专利文献1中公开了在射出蓝色光的LED上配置有吸收来自LED的光的一部分并将其转换成黄色光的波长转换部件的发光装置。该发光装置发出作为从LED射出的蓝色光与从波长转换部件射出的黄色光的合成光的白色光。

作为波长转换部件，目前使用在树脂基质中分散有荧光体颗粒的部件。然而，在使用该波长转换部件时，存在树脂因来自激发光源的光而劣化、发光装置的亮度容易降低的问题。特别是存在塑模树脂因激发光源所发出的热量或高能的短波长(蓝色～紫外)光而劣化、发生变色或变形的问题。

因此，提出了代替树脂基质，将荧光体颗粒分散固定在玻璃基质中的、完全由无机固体构成的波长转换部件(例如参照专利文献2和3)。该波长转换部件具有作为母材的玻璃不易因LED的热量或照射光而劣化、不易发生变色或变形的问题的特征。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000－208815号公报

专利文献2：日本特开2003－258308号公报

专利文献3：日本特许第4895541号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

近年来，为了实现大功率化，用作激发光源的LED或LD的输出提高。随之，由于来自激发光源的热量或照射激发光后的荧光体所产生的热量，波长转换部件的温度上升，结果，存在发光强度经时地下降(温度消光)的问题。另外，根据情况，波长转换部件的温度上升显著，存在构成材料(玻璃基质等)熔解的顾虑。

鉴于以上情况，本发明的目的在于提供一种照射大功率的激发光时能够抑制经时的发光强度下降和构成材料熔解的波长转换部件及其制造方法、以及使用了该波长转换部件的发光装置。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的波长转换部件是将荧光体颗粒和导热性颗粒分散在无机粘合剂中而得到的波长转换部件，其特征在于：无机粘合剂与导热性颗粒的折射率差为0.2以下，无机粘合剂与导热性颗粒的各含量的体积比为80:20～大于40:小于60。利用上述构成，通过增大波长转换部件所含的导热性颗粒的含量，激发光本身的热量和向波长转换部件照射激发光时由荧光体颗粒产生的热量经由导热性颗粒传导，高效地向外部释放。由此，能够抑制波长转换部件的温度上升，抑制经时的发光强度下降和构成材料熔解。另外，通过如上所述地规定波长转换部件所含的导热性颗粒的上限，能够形成空隙率小的波长转换部件。这样，在波长转换部件内部，导热性低的空气的存在比例降低，能够提高波长转换部件的导热率。另外，能够降低无机粘合剂、导热性颗粒或荧光体颗粒与空隙所含的空气的折射率差而造成的光散射，因此能够提高波长转换部件的透光性，结果，能够提高激发光或由荧光体颗粒发出的荧光的光取出效率。并且，通过如上所述缩小无机粘合剂与导热性颗粒的折射率差，能够减轻在两者的界面上因反射而引起的光散射，由此也能够提高激发光和荧光的光取出效率。

本发明的波长转换部件优选空隙率为10％以下。

本发明的波长转换部件优选邻近的多个导热性颗粒彼此的距离和/或导热性颗粒和与其邻近的荧光体颗粒的距离为0.08mm以下。特别优选多个导热性颗粒彼此接触和/或导热性颗粒与荧光体颗粒接触。这样，在导热性低的无机粘合剂中导热的距离变短，进而在多个导热性颗粒之间形成导热路径，因此容易将在波长转换部件内部产生的热量传导至外部。

本发明的波长转换部件优选导热性颗粒的平均粒径D₅₀为20μm以下。这样，容易使导热性颗粒均匀地分散在无机粘合剂中。另外，荧光体颗粒也能够均匀地分散在无机粘合剂中，从波长转换部件发出的荧光的取向性也容易提高。

本发明的波长转换部件优选导热性颗粒具有比荧光体颗粒高的导热率。

本发明的波长转换部件例如可以使用由氧化物陶瓷形成的颗粒作为导热性颗粒。具体而言，导热性颗粒优选为选自氧化铝、氧化镁、氧化钇、氧化锌和镁氧尖晶石中的至少1种。

本发明的波长转换部件优选无机粘合剂的软化点为1000℃以下。

本发明的波长转换部件优选无机粘合剂的折射率(nd)为1.6～1.85。

本发明的波长转换部件优选无机粘合剂为玻璃。在这种情况下，玻璃优选实质上不含碱金属成分。玻璃所含的碱金属成分接收激发光时，容易成为着色中心，成为激发光或荧光的吸收源，有时会导致发光效率降低。因此，形成作为无机粘合剂的玻璃实质上不含碱金属成分的构成时，不易发生上述那样的不良状况，容易提高波长转换部件的发光效率。

本发明的波长转换部件优选无机粘合剂与导热性颗粒的30～380℃的温度范围内的热膨胀系数差为60×10^－7以下。这样，在制造工序中进行烧制时，不易因无机粘合剂与导热性颗粒的热膨胀系数差而产生空隙。

本发明的波长转换部件优选荧光体颗粒的含量为1～70体积％。

本发明的波长转换部件优选厚度为500μm以下。

本发明的波长转换部件优选热扩散率为5×10^－7m²/s以上。

本发明的波长转换部件优选对光射入面和/或光射出面实施无反射处理。这样，能够抑制在射入激发光或射出荧光时部件表面的反射损失。

本发明的发光装置的特征在于，具有上述的波长转换部件和向波长转换部件照射激发光的光源。

本发明的发光装置优选光源为激光二极管。这样，能够提高发光强度。此外，在使用激光二极管作为光源时，波长转换部件的温度容易升高，因此容易享有本发明的效果。

发明效果

根据本发明，提供一种照射大功率的激发光时能够抑制经时的发光强度下降和构成材料熔解的波长转换部件及其制造方法、以及使用了该波长转换部件的发光装置。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的波长转换部件的截面示意图。

图2是表示使用了本发明的一个实施方式所涉及的波长转换部件的发光装置的侧视示意图。

图3是实施例的No.4的波长转换部件的部分截面照片。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明的实施方式进行详细说明。但是，本发明并不限定于以下的实施方式。

(波长转换部件)

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的波长转换部件的截面示意图。波长转换部件10是通过将荧光体颗粒2和导热性颗粒3分散在无机粘合剂1中而得到的。本实施方式所涉及的波长转换部件10是透射型的波长转换部件。从波长转换部件10的一个主面照射激发光时，射入的激发光的一部分因荧光体颗粒2而发生波长转换，变为荧光，该荧光从另一个主面向外部照射。另外，没有因荧光体颗粒2而发生波长转换的激发光也从另一个主面向外部射出。也就是说，荧光与激发光的合成光向外部射出。波长转换部件10的形状没有特别限定，通常是平面形状为矩形或圆形的板状。

如图1所示，在本实施方式中，多个导热性颗粒3彼此邻近或接触。由此，存在于多个导热性颗粒3之间的导热性低的无机粘合剂1的距离缩短。特别是在多个导热性颗粒3彼此接触的部位，形成导热路径。另外，在本实施方式中，导热性颗粒3与荧光体颗粒2邻近或接触，由此，存在于荧光体颗粒2与导热性颗粒3之间的导热性低的无机粘合剂1的距离缩短。特别是在导热性颗粒3与荧光体颗粒2接触的部位，形成导热路径。邻近的多个导热性颗粒3彼此的距离和/或导热性颗粒3和与其邻近的荧光体颗粒2的距离优选为0.08mm以下，特别优选为0.05mm以下。这样，容易将荧光体颗粒2所产生的热量向外部传导，能够抑制波长转换部件10的温度不当地上升。

其中，邻近的多个导热性颗粒3彼此的距离、以及导热性颗粒3和与其邻近的荧光体颗粒2的距离可以根据波长转换部件10的反射电子图像的截面图像进行测定。

以下，对各构成要素进行详细说明。

作为无机粘合剂1，考虑制造时的烧制工序中荧光体颗粒2的热劣化，优选使用软化点为1000℃以下的物质。作为这样的无机粘合剂1，可以列举玻璃。玻璃与树脂等有机系基质相比，耐热性优异，并且容易通过热处理而发生软化流动，因此具有容易使波长转换部件10的结构致密化的特征。玻璃的软化点优选为250～1000℃，更优选为300～950℃，进一步优选为400～900℃，特别优选为400～850℃。玻璃的软化点过低时，有时波长转换部件10的机械强度和化学耐久性下降。另外，由于玻璃自身的耐热性低，有时可能因由荧光体颗粒2产生的热量而发生软化变形。另一方面，玻璃的软化点过高时，荧光体颗粒2在制造时的烧制工序中发生劣化，存在波长转换部件10的发光强度下降的情况。此外，从提高波长转换部件10的化学稳定性和机械强度的观点考虑，玻璃的软化点优选为500℃以上、600℃以上、700℃以上、800℃以上，特别优选为850℃以上。作为这样的玻璃，可以列举硼硅酸盐系玻璃、硅酸盐系玻璃、铝硅酸盐系玻璃等。但是，玻璃的软化点升高时，烧制温度也升高，结果，存在制造成本增高的倾向。另外，荧光体颗粒2的耐热性低时，可能在烧制时发生劣化。因此，在廉价地制造波长转换部件10的情况、或者使用耐热性低的荧光体颗粒2的情况下，玻璃基质的软化点优选为550℃以下、530℃以下、500℃以下、480℃以下，特别优选为460℃以下。作为这样的玻璃，可以列举锡磷酸盐系玻璃、铋酸盐系玻璃、亚碲酸系玻璃。

构成无机粘合剂1的玻璃优选实质上不含碱金属成分。这是因为玻璃所含的碱金属成分接收激发光时容易成为着色中心，成为激发光或荧光的吸收源，有时会导致发光效率下降的缘故。

此外，作为无机粘合剂1所使用的玻璃，通常使用玻璃粉末。玻璃粉末的平均粒径优选为50μm以下、30μm以下、10μm以下，特别优选为5μm以下。玻璃粉末的平均粒径过大时，不易得到致密的烧结体。玻璃粉末的平均粒径的下限没有特别限定，通常为0.5μm以上，进而为1μm以上。

其中，在本说明书中，平均粒径是指利用激光衍射法测得的值，表示在利用激光衍射法测定时的体积基准的累积粒度分布曲线中，其累积量从小颗粒开始累积成为50％的粒径(D₅₀)。

优选选择无机粘合剂1的折射率，使其与导热性颗粒3的折射率相近。例如，无机粘合剂1的折射率(nd)优选为1.6～1.85，更优选为1.65～1.8。

荧光体颗粒2只要能够通过激发光的射入而射出荧光，就没有特别限定。作为荧光体颗粒2的具体例，例如可以列举选自氧化物荧光体、氮化物荧光体、氮氧化物荧光体、氯化物荧光体、氯氧化物荧光体、硫化物荧光体、硫氧化物荧光体、卤化物荧光体、硫属化物荧光体、铝酸盐荧光体、卤磷酸盐化物荧光体、石榴石系化合物荧光体中的至少1种。另外，在使用蓝色光作为激发光时，例如可以使用作为荧光射出绿色光、黄色光或红色光的荧光体。

荧光体颗粒2的平均粒径优选为1～50μm，特别优选为5～30μm。荧光体颗粒2的平均粒径过小时，发光强度容易下降。另一方面，荧光体颗粒2的平均粒径过大时，存在发光颜色不均匀的倾向。因此，从提高发光颜色的均匀性的观点考虑，荧光体颗粒2的平均粒径优选为20μm以下、10μm以下，特别优选小于10μm。

波长转换部件10中的荧光体颗粒2的含量优选为1～70体积％、1～50体积％，特别优选为1～30体积％。荧光体颗粒2的含量过少时，难以得到所希望的发光强度。另一方面，荧光体颗粒2的含量过多时，波长转换部件10的热扩散率下降，容易导致散热性降低。

导热性颗粒3具有比无机粘合剂1高的导热率。特别优选导热性颗粒3具有比无机粘合剂1和荧光体颗粒2高的导热率。具体而言，导热性颗粒3的导热率优选为5W/m·K以上、20W/m·K以上、40W/m·K以上，特别优选为50W/m·K以上。

作为导热性颗粒3，优选氧化物陶瓷。作为氧化物陶瓷的具体例，可以列举氧化铝、氧化镁、氧化钇、氧化锌、镁氧尖晶石(MgAl₂O₄)等。它们可以单独使用，也可以将2种以上混合使用。其中，优选使用导热率比较高的氧化铝或氧化镁，特别更优选使用导热率高且光吸收少的氧化镁。另外，从比较容易获得且廉价的方面考虑，优选镁氧尖晶石。

导热性颗粒3的平均粒径(D₅₀)优选为20μm以下、15μm以下，特别优选为10μm以下。导热性颗粒3的平均粒径过大时，难以使导热性颗粒3在无机粘合剂之间均匀地分散。并且，荧光体颗粒2之间的距离变得过大，由波长转换部件10发出的荧光的取向性容易出现不均匀。此外，导热性颗粒3的平均粒径过小时，导热性颗粒3的比表面积增大，波长转换部件10的致密性容易下降，因此优选为0.1μm以上、1μm以上、3μm以上、以及5μm以上。

波长转换部件10中的无机粘合剂1与导热性颗粒3的各含量的体积比为80:20～大于40:小于60，优选为80:20～41:59，更优选为75:25～50:50，进一步优选为73:27～55:45，特别优选为72:28～60:40。导热性颗粒3的含量过少(无机粘合剂1的含量过多)时，难以获得所希望的散热效果。另一方面，导热性颗粒3的含量过多(无机粘合剂1的含量过少)时，波长转换部件10中的空隙增多，因此无法获得所希望的散热效果，波长转换部件10内部的光散射变得过剩，荧光强度容易降低。特别是在导热性颗粒3的粒径小的情况下，存在这样的导热性颗粒3的含量过多时的不良情况变得更为明显的倾向。

此外，考虑到荧光体颗粒2的含量，波长转换部件10中的无机粘合剂1与导热性颗粒3的合计量优选在30～99体积％、50～99体积％、特别是70～99体积％的范围内调整。

波长转换部件10中的空隙率(体积％)优选为10％以下、5％以下，特别优选为3％以下。空隙率过大时，散热效果容易下降。另外，波长转换部件10内部的光散射变得过剩，荧光强度容易降低。

无机粘合剂1与导热性颗粒3的折射率差(nd)为0.2以下，优选为0.15以下，特别优选为0.1以下。该折射率差过大时，无机粘合剂1与导热性颗粒3的界面的反射增大，结果，光散射变得过剩，荧光强度容易降低。

无机粘合剂1与导热性颗粒3的折射率差可以根据各原料的折射率的值算出。或者，对于烧结后的波长转换部件10，通过使用市售的透射型相移激光干涉显微镜，也能够测定无机粘合剂1与导热性颗粒3的折射率差。

无机粘合剂1与导热性颗粒3的热膨胀系数差(30～380℃)优选为60×10^－7以下，特别优选为50×10^－7以下。这样，在制造工序中的烧制时，不易因无机粘合剂与导热性颗粒的热膨胀系数差而产生空隙。

波长转换部件10的厚度优选为500μm以下，更优选为300μm以下。波长转换部件10的厚度过大时，波长转换部件10中的光的散射和吸收变得过大，存在荧光的射出效率下降的倾向。另外，由于导热性下降，波长转换部件10的温度升高，容易发生经时的发光强度下降和构成材料熔解。另外，波长转换部件10的厚度的下限值优选为100μm左右。波长转换部件10的厚度过小时，机械强度容易下降。另外，为了得到所希望的发光颜色，需要增加荧光体颗粒2的含量，因此导热性颗粒3的含量相对减少，导热性容易下降。

优选对波长转换部件10的光射入面和/或光射出面实施无反射处理。这样，在射入激发光或射出荧光时，能够抑制部件表面的反射损失。作为无反射处理，可以列举电介质多层膜等防反射膜、或者蛾眼(moth-eye)结构等微观结构。另外，通过在波长转换部件10的光射入面设置带通滤光器，能够抑制在波长转换部件10的内部产生的荧光向光射入面侧漏出。

波长转换部件10通过具有上述构成而具有优异的热扩散性。具体而言，波长转换部件10的热扩散率优选为5×10^－7m²/s以上、6×10^－7m²/s以上、7×10^－7m²/s以上，特别优选为8×10^－7m²/s以上。

也可以将波长转换部件10与金属或陶瓷等其它的散热部件接合而使用。这样，能够将波长转换部件10所产生的热量更高效地向外部释放。

(波长转换部件的制造方法)

作为波长转换部件10的制造方法，可以列举：(i)利用模具对含有无机粘合剂1、荧光体颗粒2和导热性颗粒3的混合粉末进行加压，并对所得到的预成型体进行烧制的方法。在此，优选在真空等减压气氛下对预成型体进行烧制。这样，容易得到空隙率低的波长转换部件。

或者，作为波长转换部件10的制造方法，可以列举：(ii)向含有无机粘合剂1、荧光体颗粒2和导热性颗粒3的混合粉末中添加树脂、溶剂、增塑剂等有机成分并进行混炼，利用刮刀法等将所得到的浆料在聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂膜上成型，并加热干燥，对所得到的生片预成型体进行烧制的方法。关于生片预成型体的烧制，优选在大气气氛下以树脂的分解温度以上进行加热后，在减压气氛下加热至烧制温度。这样，容易得到空隙率低的波长转换部件。

在上述制造方法(i)和(ii)中，烧制温度优选为1000℃以下、950℃以下，特别优选为900℃以下。烧制温度过高时，荧光体颗粒2容易发生热劣化。此外，烧制温度过低时，难以得到致密的烧结体，因此优选为250℃以上、300℃以上，特别优选为400℃以上。

上述制造方法(i)和(ii)在导热性颗粒3相对于无机粘合剂1与导热性颗粒3的合计量的体积比率大概为40％以下的情况下是有效的。导热性颗粒3的体积比率过大时，难以得到致密的烧结体。

此外，作为波长转换部件10的制造方法，还可以列举：(iii)对含有无机粘合剂1、荧光体颗粒2和导热性颗粒3的混合粉末进行热压的方法。热压可以利用热压装置、放电等离子体烧结装置或热等静压装置进行。通过使用这些装置，能够容易地得到致密的烧结体。其中，热压优选在减压气氛下进行。这样，能够促进烧制时的脱泡，容易得到致密的烧结体。

进行热压时的温度优选为1000℃以下、950℃以下，特别优选为900℃以下。进行热压时的温度过高时，荧光体颗粒2容易发生热劣化。此外，进行热压时的温度过低时，难以得到致密的烧结体，因此优选为250℃以上、300℃以上，特别优选为400℃以上。

为了得到致密的烧结体，进行热压时的压力例如优选在10～100MPa、特别是20～60MPa的范围内适当调整。

烧结用模具的材质没有特别限定，例如可以使用碳制或陶瓷制的模具。

为了容易地得到致密的烧结体，上述制造方法(iii)在导热性颗粒3相对于无机粘合剂1与导热性颗粒3的合计量的体积比率大(例如35％以上、进而大于40％)的情况下特别有效。

(发光装置)

图2是表示使用了上述实施方式所涉及的波长转换部件的发光装置的侧视示意图。如图2所示，发光装置20具有波长转换部件10和光源4。从光源4射出的激发光L₀因波长转换部件10转换为荧光L₁。另外，激发光L₀的一部分直接透过波长转换部件10。因此，从波长转换部件10射出激发光L₀与荧光L₁的合成光L₂。例如在激发光L₀为蓝色光且荧光L₁为黄色光时，能够得到白色的合成光L₂。

由于发光装置20使用了上述的波长转换部件10，所以能够将通过向波长转换部件10照射激发光L₀而产生的热量高效地向外部释放。因此，能够抑制波长转换部件10的温度不当地上升。

作为光源4，可以列举LED和LD。从提高发光装置20的发光强度的观点考虑，光源4优选使用能够射出高强度光的LD。在使用LD作为光源时，波长转换部件10的温度容易升高，因此容易享有本发明的效果。

实施例

以下，利用实施例对本发明的波长转换部件进行详细说明，但本发明并不限定于以下的实施例。

表1表示本发明的实施例(No.1～10)和比较例(No.11～12)。

[表1]

将导热性颗粒、无机粘合剂和荧光体颗粒以表1所记载的比例混合，得到混合粉末。其中，在表中，荧光体颗粒的含量为在混合粉末中所占的含量，导热性颗粒和无机粘合剂占剩余部分。作为各材料，使用以下的物质。

(a)导热性颗粒

MgO(导热率：约42W/m·K、平均粒径D₅₀：8μm、折射率(nd)：1.73)

Al₂O₃(导热率：约20W/m·K、平均粒径D₅₀：9μm、折射率(nd)：1.76)

MgAl₂O₄(导热率：约16W/m·K、平均粒径D₅₀：21μm)

(b)无机粘合剂

无机粘合剂A(硅酸钡系玻璃粉末、软化点：790℃、折射率(nd)：1.71、平均粒径D₅₀：2.5μm)

无机粘合剂B(硼硅酸盐系玻璃粉末、软化点：775℃、折射率(nd)：1.49、平均粒径D₅₀：1.3μm)

无机粘合剂C(锡磷酸盐系玻璃粉末、软化点：380℃、折射率(nd)：1.82、平均粒径D₅₀：3.8μm)

无机粘合剂D(铋系玻璃粉末、软化点：450℃、折射率(nd)：1.91、平均粒径D₅₀：2.7μm)

(c)荧光体颗粒

YAG荧光体颗粒(Y₃Al₅O₁₂、平均粒径：22μm)

CASN荧光体颗粒(CaAlSiN₃、平均粒径：15μm)

表1的No.1～3、7～12的波长转换部件如下所述制作。将上述所得到的混合粉末加入30mm×40mm的模具内，以25MPa的压力进行压制，制作预成型体。将所得到的预成型体在真空气氛下升温至表1所示的热处理温度，保持20分钟(减压烧制)后，一边导入N₂气体恢复大气压一边缓慢冷却至常温。对所得到的烧结体实施研削、研磨加工，从而得到5mm×5mm×0.5mm的矩形板状的波长转换部件。

表1的No.4～6的波长转换部件如下所述制作。将上述所得到的混合粉末加入30mm×40mm的模具内，以25MPa的压力进行压制，制作预成型体。将所得到的预成型体放入设置于富士电波工业制造的热压炉(Hi multi 5000)内的30mm×40mm的碳制模具内，进行热压。作为热压的条件，在真空气氛下升温至表1所示的热处理温度，以40MPa的压力加压20分钟后，一边导入N₂气体一边缓慢冷却至常温。对所得到的烧结体实施研削、研磨加工，从而得到5mm×5mm×0.5mm的矩形板状的波长转换部件。

对于所得到的波长转换部件，按照以下方法对空隙率、热扩散率、散热性、透光性、发光不均匀进行评价。将结果示于表1。另外，将No.4的波长转换部件的部分截面照片示于图3。

关于空隙率，利用图像分析软件Winroof对波长转换部件的反射电子图像的截面照片进行二值化，根据空隙在所得到的处理图像中所占的面积比例算出。

热扩散率利用Ai-Phase Co.,Ltd.制造的热扩散率测定装置ai-phase进行测定。

散热性如下所述测定。准备2片中央部形成有

开口部的30mm×30mm×2mm的铝板，将波长转换部件夹在这2片铝板之间并固定。将波长转换部件固定，使其位于铝板的大致中央部，使波长转换部件从各铝板的开口部露出。对从铝板的一个开口部露出的波长转换部件照射LD的激发光(波长445nm、功率1.8W)10分钟，利用FLIR制造的温度记录仪测定波长转换部件的激光照射面和相反面的温度。其中，玻璃基质熔解的情况评价为“×”。

关于透光性，将所得到的波长转换部件在1000勒克斯的荧光灯下载置在书写有文字的纸面上，判断是否能够确认该文字的阴影。将能够确认文字的阴影的情况评价为“○”，将无法确认的情况评价为“×”。

发光不均匀如下所述评价。在上述的散热性试验中，将白色反射板设置于距离波长转换部件的光射出侧1m的位置，确认投影到该白色反射板上的光有无颜色不均匀。将没有颜色不均匀的情况评价为“○”，将稍微能够确认颜色不均匀的情况评价为“△”，将能够确认颜色不均匀的情况评价为“×”。

由表1可知，作为实施例的No.1～10的波长转换部件的热扩散率高达5.9×10^－7m²/s以上，在散热性试验中，波长转换部件的温度为45～89℃，也是较低的温度。进一步，使用了平均粒径小至8～9μm的导热性颗粒的No.1～8的波长转换部件没有发光不均匀，射出光的均质性优异。另一方面，作为比较例的No.11的波长转换部件，由于导热性颗粒的含有比率过小，热扩散率低至3.5×10^－7m²/s，在散热性试验中，波长转换部件的玻璃基质熔解。另外，No.12的波长转换部件由于导热性颗粒与无机粘合剂的折射率差大至0.24，因此两者界面的光散射变得过强，透光性成为“×”。

产业上的可利用性

本发明的波长转换部件适合作为白色LED等的普通照明或特殊照明(例如投影仪光源、汽车的前照灯光源、内视镜的光源)等的构成部件。

符号说明

1：无机粘合剂；2：荧光体颗粒；3：导热性颗粒；4：光源；10：波长转换部件；20：发光装置。

Claims

1.一种波长转换部件，其特征在于：

该波长转换部件是将荧光体颗粒和导热性颗粒分散在无机粘合剂中而得到的，

无机粘合剂与导热性颗粒的折射率差为0.2以下，

无机粘合剂与导热性颗粒的各含量的体积比为80:20～大于40:小于60。

2.如权利要求1所述的波长转换部件，其特征在于：

空隙率为10％以下。

3.如权利要求1或2所述的波长转换部件，其特征在于：

邻近的多个导热性颗粒彼此的距离和/或导热性颗粒和与其邻近的荧光体颗粒的距离为0.08mm以下。

4.如权利要求1～3中任一项所述的波长转换部件，其特征在于：

多个导热性颗粒彼此接触和/或导热性颗粒与荧光体颗粒接触。

5.如权利要求1～4中任一项所述的波长转换部件，其特征在于：

导热性颗粒的平均粒径D₅₀为20μm以下。

6.如权利要求1～5中任一项所述的波长转换部件，其特征在于：

导热性颗粒具有比荧光体颗粒高的导热率。

7.如权利要求1～6中任一项所述的波长转换部件，其特征在于：

导热性颗粒包含氧化物陶瓷。

8.如权利要求7所述的波长转换部件，其特征在于：

导热性颗粒为选自氧化铝、氧化镁、氧化钇、氧化锌和镁氧尖晶石中的至少1种。

9.如权利要求1～8中任一项所述的波长转换部件，其特征在于：

无机粘合剂的软化点为1000℃以下。

10.如权利要求1～9中任一项所述的波长转换部件，其特征在于：

无机粘合剂的折射率(nd)为1.6～1.85。

11.如权利要求1～10中任一项所述的波长转换部件，其特征在于：

无机粘合剂为玻璃。

12.如权利要求11所述的波长转换部件，其特征在于：

玻璃实质上不含碱金属成分。

13.如权利要求1～12中任一项所述的波长转换部件，其特征在于：

无机粘合剂与导热性颗粒的30～380℃的温度范围内的热膨胀系数差为60×10^－7以下。

14.如权利要求1～13中任一项所述的波长转换部件，其特征在于：

荧光体颗粒的含量为1～70体积％。

15.如权利要求1～14中任一项所述的波长转换部件，其特征在于：

厚度为500μm以下。

16.如权利要求1～15中任一项所述的波长转换部件，其特征在于：

热扩散率为5×10^－7m²/s以上。

17.如权利要求1～16中任一项所述的波长转换部件，其特征在于：

对光射入面和/或光射出面实施无反射处理。

18.一种发光装置，其特征在于：

具有权利要求1～17中任一项所述的波长转换部件和向波长转换部件照射激发光的光源。

19.如权利要求18所述的发光装置，其特征在于：

光源为激光二极管。