CN113471350A - 波长转换构件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于，提供一种改善了发光面的颜色偏差的波长转换构件及其制造方法。解决方法是波长转换构件(30)，其具备：波长转换材料、和在一面配置有波长转换材料的透光性构件(4)，上述波长转换材料是将树脂(10)、荧光体(9)、以及填料(20)混合而成的，将树脂(10)设为100质量份，上述荧光体(9)的含量为165质量份以上且400质量份以下，且中值粒径为10μm以上且30μm以下，将树脂(10)设为100质量份，上述填料(20)的含量为5质量份以上且90质量份以下，且中值粒径为5μm以上且40μm以下。相对于树脂(10)，荧光体(9)及填料(20)的混合体积比为0.5以上且1.0以下。

Description

波长转换构件及其制造方法
技术领域
本申请涉及一种波长转换构件及其制造方法。
背景技术
将发光元件和荧光体组合而发出混色光的发光装置用于例如照明装置、液晶的背光灯的用途。
在这样的发光装置中，例如如专利文献1所公开，采用在发光元件的光取出面配置波长转换构件的构成。从发光元件发出的光通过波长转换构件，一部分的光被波长转换而以波长不同的光的形式出射。波长转换构件例如由含有荧光体和成为粘合剂的树脂构成。
然而，存在波长转换构件中的发光面内的颜色偏差变差的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-38960号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的一个方式的目的之一在于，提供一种改善了波长转换构件的发光面内的颜色偏差的波长转换构件及其制造方法。
解决问题的方法
本发明的一个方式的波长转换构件具备：波长转换材料、和在一面配置有上述波长转换材料的透光性构件，上述透光性构件是将树脂、荧光体、以及填料混合而成的，将上述树脂设为100质量份，上述荧光体的含量为165质量份以上且400质量份以下，且中值粒径为10μm以上且30μm以下，将上述树脂设为100质量份，上述填料的含量为5质量份以上且90质量份以下，且中值粒径为5μm以上且40μm以下，上述荧光体及上述填料相对于上述树脂的混合体积比为0.5以上且1.0以下。
另外，本发明的其它方式的发光装置具备：支撑体、配置于上述支撑体上的发光元件、配置于上述发光元件上的上述波长转换构件、以及配置于上述发光元件及上述波长转换构件的侧方的光反射构件，在上述透光性构件的设置有上述波长转换材料的一侧配置有上述发光元件。
另外，对于本发明的其它方式的波长转换构件的制造方法而言，上述波长转换构件包含：树脂、荧光体、以及填料，将上述树脂设为100质量份，上述荧光体的含量为165质量份以上且400质量份以下，且中值粒径为10μm以上且30μm以下，将上述树脂设为100质量份，上述填料的含量为5质量份以上且90质量份以下，且中值粒径为5μm以上且40μm以下，该方法包含：准备上述荧光体及上述填料相对于上述树脂的混合体积比为0.5以上且1.0以下的混合物的工序；在透光性板材的一面印刷上述混合物的工序；以及使印刷于上述透光性板材上的上述混合物固化的工序。
发明的效果
根据本发明的一个方式的波长转换构件，可以减少波长转换构件中的发光面内的颜色偏差。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的波长转换构件的示意剖面图。
图2是包含本发明的实施方式1的波长转换构件的发光装置的示意剖面图。
图3是示出颜色偏差恶化的状况的发光装置的放大示意剖面图。
图4是示出改善了颜色偏差的状况的发光装置的放大示意剖面图。
图5是示出波长转换构件的制造方法的示意剖面图。
图6A～图6C是示出波长转换构件的制造方法的示意剖面图。
图7是示出波长转换构件的制造方法的变形例的示意俯视图。
图8A是示出波长转换构件的模式侧面图，图8B是示出图8A的波长转换构件的、色调的测定位置的示意俯视图。
符号说明
100…发光装置、
1…基板、
2…发光元件、
3…荧光体层、
3A…荧光体糊、
4…透光性构件、
5…粘接层、
6…光反射构件、
7…导电构件、
8…半导体元件、
9…荧光体、
10…树脂、
11…切割线、
13…荧光体层的周缘部、
20…填料、
30…波长转换构件。
具体实施方式
本发明的实施方式包含以下的构成。
本发明的一个方式的波长转换构件具备：波长转换材料和、在一面配置有上述波长转换材料的透光性构件，上述波长转换材料是将树脂、荧光体、以及填料混合而成的，将上述树脂设为100质量份，上述荧光体的含量为165质量份以上且400质量份以下，且中值粒径为10μm以上且30μm以下，将上述树脂设为100质量份，上述填料的含量为5质量份以上且90质量份以下，且中值粒径为5μm以上且40μm以下，上述荧光体及上述填料相对于上述树脂的混合体积比为0.5以上且1.0以下。
另外，本发明的其它方式的发光装置具备：支撑体、配置于上述支撑体上的发光元件、配置于上述发光元件上的上述的波长转换构件、以及配置于上述发光元件及上述波长转换构件的侧方的光反射构件，上述透光性构件的设置有上述波长转换材料的一侧配置有上述发光元件。
另外，对于本发明的其它方式的波长转换构件的制造方法而言，上述波长转换构件包含：树脂、荧光体、以及填料，将上述树脂设为100质量份，上述荧光体的含量为165质量份以上且400质量份以下，且中值粒径为10μm以上且30μm以下，将上述树脂设为100质量份，上述填料的含量为5质量份以上且90质量份以下，且中值粒径为5μm以上且40μm以下，该方法包含：准备上述荧光体及上述填料相对于上述树脂的混合体积比为0.5以上且1.0以下的混合物的工序；在透光性板材的一面印刷上述混合物的工序；以及使印刷于上述透光性板材上的上述混合物固化的工序。
本发明的实施方式可以通过以下的构成来限定。
本发明的一实施方式的波长转换构件除上述构成以外，上述树脂的折射率为1.4以上且1.6以下，上述填料的折射率为1.4以上且1.8以下，上述树脂与上述填料的折射率之差的绝对值为0.35以下。
另外，本发明的其它实施方式的波长转换构件除上述任意构成以外，上述填料含有选自氧化硅、氧化铝、氧化钛中的至少一种。
此外，本发明的其它实施方式的波长转换构件除上述任意构成以外，上述树脂含有选自苯基硅酮树脂、二甲基硅酮树脂中的至少一种。
另外，本发明的其它实施方式的波长转换构件除上述任意构成以外，上述荧光体包含选自下述(1)～(5)的荧光体中的至少一种荧光体：
(1)具有含有选自Y、La、Lu、Gd及Tb中的至少一种元素Ln、Ce、Al、以及根据需要含有的选自Ga及Sc中的至少一种元素的组成的稀土类铝酸盐荧光体，
(2)具有含有Si、Al、O、N以及Eu的组成的β-Sialon荧光体，
(3)具有含有Ca、Eu、Mg、Si、O、以及选自F、Cl及Br中的至少一种卤素元素的组成的卤硅酸盐荧光体、
(4)具有含有Ca、Eu、Si、Al、N、以及根据需要含有的Sr的组成的氮化物荧光体，
(5)具有含有选自碱金属及铵中的至少一种、选自第4族元素、第13族元素及第14族元素中的至少一种元素、氟、以及Mn的组成的氟化物荧光体。
另外，本发明的其它实施方式的波长转换构件除上述任意构成以外，上述荧光体包含选自具有下述式(1)表示的组成的稀土类铝酸盐荧光体、具有下述式(2)表示的组成的卤硅酸盐荧光体、具有下述式(3)表示的组成的β-Sialon荧光体、具有下述式(4)表示的组成的氮化物荧光体、具有下述式(5)表示的组成的氟化物荧光体中的至少一种荧光体。
(Y,Lu,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce (1)
(Ca,Sr,Ba)8MgSi4O16(F,Cl,Br)2:Eu (2)
Si6-zAlzOzN8-z:Eu(0＜z≤4.2) (3)
(Sr,Ca)AlSiN3:Eu (4)
A2[M11-aMn4+ aF6] (5)
(式(5)中，A含有选自碱金属及铵中的至少一种，M1含有选自第4族元素、第13族元素及第14族元素中的至少一种元素。a是满足0.01＜a＜0.2的数。)
另外，本发明的其它实施方式的波长转换构件除上述任意构成以外，用发光峰值波长为443nm的光激发上述波长转换构件时，发光面上任意点的色度的标准偏差优选为0.0065以下，更优选为0.0054以下，越低越优选。
另外，本发明的其它实施方式的波长转换构件除上述任意构成以外，上述透光性构件包含选自玻璃、树脂、荧光体中的至少一种。
另外，本发明的其它实施方式的波长转换构件除上述任意构成以外，上述波长转换材料与上述透光性构件的合计厚度为130μm以上且300μm以下。
另外，本发明的其它实施方式的波长转换构件的制造方法除上述任意构成以外，上述使混合物固化的工序包含：通过将印刷有上述混合物的透光性板材翻转而使上述荧光体及上述填料沉积后、使上述混合物固化的工序。
另外，本发明的其它实施方式的波长转换构件的制造方法除上述任意构成以外，上述荧光体及上述填料相对于上述树脂的混合体积比为0.6以上且0.9以下。
另外，上述波长转换构件的制造方法除上述任意构成以外，印刷于上述透光性板材上的荧光体层的厚度为30μm以上且150μm以下。
以下，根据需要参照附图进行说明。然而，以下示出的实施方式是用于将本发明的技术思想具体化的示例，本发明不限定于以下的内容。另外，本说明书不一定将权利要求书所示的构件限定为实施方式的构件。特别地，只要没有特定的记载，不意图将本发明的范围仅限定于实施方式中记载的构成构件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，只不过是简单的说明例。需要说明的是，有时为了使说明明确，夸大了各附图所示的构件的大小、位置关系等。此外，在以下的说明中，关于相同的名称、符号，示出相同或同质的构件，适宜省略详细的说明。此外，可以将构成本发明的各要素设为由相同的构件构成多个要素、由一个构件兼用作多个要素的方式，相反也可以由多个构件分担实现一个构件的功能。另外，在部分实施例、实施方式中说明的内容也可以用于其它实施例、实施方式等。
(波长转换构件30)
图1示出波长转换构件30的示意剖面图，而且图2示出使用了该波长转换构件30的发光装置100的示意剖面图。波长转换构件30具备：透光性构件4、和形成于透光性构件4的一个主面的作为波长转换材料的荧光体层3。需要说明的是，使用波长转换构件30构成发光装置100时，透光性构件4的一个主面成为与发光元件2对置的面。另外，荧光体层3是包含：树脂10、配置于该树脂10中的荧光体9、以及填料20的波长转换材料。
树脂10是固化而保持于分散有荧光体9和填料20的状态的粘合剂。该粘合剂中也可以利用选自苯基硅酮树脂、二甲基硅酮树脂中的至少一种。
将树脂10设为100质量份时，优选将填料20的含量设为5质量份以上且90质量份以下。另外，优选将填料20的中值粒径设为5μm以上且40μm以下。这样的填料20中可以利用选自氧化硅、氧化铝、氧化钛中的至少一种。
此外，除填料20外，还可追加利用中值粒径为5μm以下的填料。将树脂10设为100质量份时，优选将这样的追加的填料的含量设为0质量份以上且15质量份以下，更优选设为1质量份以上且10质量份以下。
另外，优选将荧光体9及填料20相对于树脂10的混合体积比设为0.5以上且1.0以下，更优选设为0.6以上且0.9以下。通过如上所述地添加填料20，从而可以抑制荧光体9凝聚，降低颜色偏差。
如果使用苯基系的树脂，则如图3的发光装置100的放大示意剖面图所示，荧光体9容易凝聚，因此，有时面内的颜色偏差变差。特别地，涂布波长转换材料而形成荧光体层3时，在荧光体层3中的荧光体9的配置中发生不均，来自发光元件2的光、例如蓝色光容易泄露部分、不易泄露的部分之差变大。特别是苯基树脂与二甲基树脂相比，表面张力更高，因此，荧光体彼此更容易凝聚。因此，如图4的放大示意剖面图所示，添加填料20，在荧光体彼此的间隙中填充填料20，从而缓和荧光体9的凝聚。
而且，通过使用与树脂10的折射率差少的填料作为填料20，，从而进一步减少光束的降低。具体而言，优选将树脂10的折射率设为1.4以上且1.6以下。而且，优选将填料20的折射率设为1.4以上且1.8以下。而且，优选将树脂10与填料20的折射率之差的绝对值设为0.35以下。
透光性构件4可以由玻璃、树脂、荧光体等构成。而且，优选仅包含荧光体层3和透光性构件4的波长转换构件30的厚度设为130μm以上且300μm以下。由此，可以保持发光装置的制造工序中的机械强度。
将树脂10设为100质量份时，优选将荧光体9的含量设为165质量份以上且400质量份以下。而且，优选将荧光体9的中值粒径设为10μm以上且30μm以下。荧光体9可以利用选自稀土类铝酸盐荧光体、β-Sialon荧光体、卤硅酸盐荧光体、氮化物荧光体、氟化物荧光体中的至少一种。
稀土类铝酸盐荧光体具有含有选自Y、La、Lu、Gd及Tb中的至少一种元素Ln、Ce、Al、以及根据需要含有的选自Ga及Sc中的至少一种元素的组成。其组成式由下式表示。
(Y,Lu,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce
β-Sialon荧光体具有含有Si、Al、O、N以及Eu的组成。其组成式由下式表示。
Si6-zAlzOzN8-z:Eu(0＜z≤4.2)
卤硅酸盐荧光体具有含有Ca、Eu、Mg、Si、O、以及选自F、Cl及Br中的至少一种卤素元素的组成。其组成式由下式表示。
(Ca,Sr,Ba)8MgSi4O16(F,Cl,Br)2:Eu
氮化物荧光体含有Ca、Eu、Si、Al、N、以及根据需要含有的Sr的组成。其组成式由下式表示。
(Sr,Ca)AlSiN3:Eu
氟化物荧光体具有含有选自碱金属及铵中的至少一种、选自第4族元素、第13族元素及第14族元素中的至少一种元素、氟、以及Mn的组成。其组成式由下式表示。
A2[M11-aMn4+ aF6]
(在组成式中，A含有选自碱金属及铵中的至少一种，优选至少含有钾。M1含有选自第4族元素、第13族元素及第14族元素中的至少一种元素，优选含有选自硅、铝、锗及钛中的至少一种元素，更优选含有选自硅及铝中的至少一种元素。a是满足0.01＜a＜0.2的数。)
(发光装置100)
发光装置100如图2的剖面图所示，具有：基板1、安装于基板1的发光元件2、以及配置于发光元件2的波长转换构件30。波长转换构件30如上所述，包含作为波长转换材料的荧光体层3和透光性构件4。
可以隔着导电构件7在基板1上对发光元件2进行倒装片安装。而且，波长转换构件30可以通过粘接层5接合于发光元件2。此外，发光装置100也可以包含沿着发光元件2、荧光体层3及透光性构件4的侧面配置的光反射构件6。
此外，根据需要，发光装置100可以具有在基板1上隔着导电构件7进行了倒装片安装的半导体元件。半导体元件可列举例如像齐纳二极管这样的保护元件、像晶体管这样的控制元件。
可以将荧光体层3的面积、特别是与发光元件2对置的主面的面积设为与发光元件2的上表面的面积相同的大小。然而，如果考虑到制造工序中的安装精度，则如果荧光体层3的面积是与发光元件2的上表面的面积相同的大小，则存在在发光元件2的上表面产生未配置荧光体层3的部分的担忧。因此，在发光装置100中，为了在发光元件2的整个上表面可靠地配置荧光体层3，优选将荧光体层3的面积设为大于发光元件2的上表面的面积。在该情况下，可以将荧光体层3以在与发光元件2的粘接面侧的一部分具有未覆盖发光元件2的上表面的露出部的方式配置于发光元件2。需要说明的是，根据需要，可以将荧光体层3的面积设为透光性构件4的形成有荧光体层3的主面的面积。
(波长转换构件的制造方法)
将示出波长转换构件的制造方法的示意剖面图示于图5及图6A～图6C。如图5所示，在透光性构件4的一个主面配置包含荧光体9和粘合剂的荧光体糊3A。可以通过例如蚀刻、激光加工等，对透光性构件4的形成有荧光体层3的主面或与其对置的其它主面中的至少一者预先进行糙面化。由此，可以抑制制成发光装置时产生的发光不均。
通过印刷法将荧光体层3形成于透光性构件4的表面。需要说明的是，本发明中的荧光体层的形成方法不限定于印刷法，也可以适宜利用印刷法、与其它方法例如压缩成型、荧光体电镀、荧光体片的粘接等已知的形成方法、或者这些形成方法的组合。在通过印刷法形成的情况下，考虑到波长转换构件的发光不均的抑制和印刷时的操作性，优选将荧光体层的厚度设为30μm以上且150μm以下，更优选设为60μm以上且100μm以下。
(印刷法)
调整包含荧光体9、粘合剂及填料20的荧光体糊，将该荧光体糊涂布于透光性构件4的表面(主面)。可以在荧光体9中使用上述荧光体。另外，粘合剂中可以使用硅酮树脂、环氧树脂、酚醛树脂及聚酰亚胺树脂等树脂、玻璃。此外，填料20中可以使用选自二氧化硅、氧化钛、钛酸钡、氧化铝或氧化硅中的至少一种。荧光体糊的涂布可以通过例如以透过配置于透光性构件上的丝网版的方式使滑动台移动、并在透光性构件上涂布给定的厚度的荧光体糊而进行。由此，可以以几乎均匀的厚度涂布荧光体糊。
如图5所示，在透光性构件4的一个主面上涂布荧光体糊3A后，如图6A所示，使透光性构件4的涂布有荧光体糊3A的主面朝下。即，以对调透光性构件4的两个主面的上下的方式对透光性构件4进行翻转。然后，如图6B所示，在荧光体糊3A内，使荧光体9在与透光性构件4相接的一面的相反侧沉积。作为该沉积的方法，可列举利用对荧光体9施加的重力的自然沉积法。由此，对于使形成于透光性构件4的与发光元件2对置的主面的荧光体层3中的荧光体9的浓度而言，可以在与该主面垂直的方向上，使靠近发光元件2的一侧高于靠近透光性构件4的一侧。而且，在荧光体糊3A内得到期望的荧光体9的分布的状态(优选为荧光体9沉积的状态)下使荧光体糊3A的粘合剂固化，得到荧光体层3。由此，可以设为在与透光性构件4的主面平行的方向上大致相同(大致均匀)。粘合剂的固化可以根据粘合剂的种类通过干燥、加热或紫外线照射等适当的方法进行。
本实施方式的波长转换构件30可以通过上述的方法而得到。然而，对于通过这样的方法形成于透光性构件4上的荧光体层3而言，从与透光性构件4的形成有荧光体层3的主面垂直的方向俯视，在荧光体层3的外周附近(以下称为“周缘部”。)，荧光体9的浓度分布有时未成为期望的状态。特别是在通过印刷法进行荧光体层3的形成方法的情况下，如图5所示，有时荧光体层3越接近周缘部越薄，在远离周缘部的部位和周缘部，荧光体的分布状态不同，有时荧光体的粒子被配置于超出期望的位置的位置。在这样的波长转换构件中，发生色度偏差。为了消除这样的问题，优选进一步包含下述工序：沿着图7的切割线11，从除荧光体层3的周缘部以外的内侧的区域(除荧光体层3的周缘部及透光性构件4的周缘部以外的内侧的区域)中选择荧光体的分布大致相同的区域，将荧光体层3及透光性构件4切成给定形状的工序。通过该切割工序，可以得到荧光体层3中的荧光体的浓度在与透光性构件4的主面平行的方向上大致相同的分布的波长转换构件。更优选调整荧光体的量、上述的沉积时间，进一步选择作为波长转换构件切割的部位，如图1所示，在从通过切割工序露出的荧光体层3的侧面至面对该侧面的侧面为止的空间，荧光体的粒子可以成为遍布地排列的状态。通过设为这样的荧光体的配置，从而可以抑制构成发光装置时的色度偏差。
(波长转换构件的制造方法的变形例)
图7是示出波长转换构件的制造方法的变形例的示意俯视图。在图7所示的方法中，可以高效地制造大量波长转换构件。需要说明的是，关于没有特别说明的制造条件，也可以利用上述的条件。
在透光性构件4的一个主面涂布荧光体糊3A。接下来，使透光性构件4的涂布了荧光体糊3A的主面朝下。然后，在荧光体糊3A内，使荧光体9在与透光性构件4相接的一面的相反侧沉积。由此，对于形成于透光性构件4的与发光元件2对置的主面的荧光体层3中的荧光体9的浓度而言，在与该主面垂直的方向上，使靠近发光元件2的一侧高于靠近透光性构件4的一侧，在与该主面平行的方向上，设为大致相同(大致均匀)。接下来，在荧光体糊3A内得到了期望的荧光体9的分布的状态(荧光体9沉积的状态)下，使荧光体糊3A的粘合剂固化，得到荧光体层3。
然后，通过进行沿着图7所示的切割线11切断的单片化工序，可以得到多个给定形状的波长转换构件30。
需要说明的是，优选在单片化工序中，以在单片化后的波长转换构件30中不包含荧光体层3的周缘部13的方式，从除上述的周缘部13以外的内侧的区域切下各个波长转换构件30(荧光体层3及透光性构件4)，单片化成给定形状。与以上说明的波长转换构件的情况同样，选择荧光体9的分布大致相同的区域，将荧光体层3及透光性构件4切成给定形状，从而可以抑制色度偏差。另外，选择切下的多个波长转换构件中、荧光体层中的荧光体9的分布大致相同的波长转换构件，使用该选择的波长转换构件，制造多个发光装置，从而可以使每个这些发光装置的光学特性均匀化。
作为在与透光性构件4的上述主面(形成有荧光体层3的主面)平行的方向上的荧光体9的浓度的测定方法的实例，可以在进行上述单片化工序前，根据对荧光体层3照射荧光体9的激发光而得到的发光的色度推定上述方向上的荧光体9的浓度分布。
(荧光体粒径的测定方法)
在本说明书中，荧光体9、填料20等粒子的中值粒径是体积平均粒径(中值粒径)，从小径侧起的体积累积频率达到50％的粒径(D50：中值粒径)。这里，中值粒径通过激光衍射式粒度分布测定装置(MALVERN公司制MASTER SIZER 2000)来测定。
(波长转换构件的测定方法)
使波长转换构件的发光面内的多个位置通过发光峰值波长为443nm、半值宽为17.4nm的光个别地发光，使用分光测光装置(产品编号：PMA-12、Hamamatsu Photonics株式会社)测定了各发光点的发光色的色度坐标(x、y)。将其结果示于表1。这里，作为波长转换构件，使用了图8A、图8B中所示的印刷玻璃。如图8A所示，作为透光性构件4，使用玻璃板，在其上表面上如后所述地形成了波长转换材料。然后，如图8B的俯视图所示，测定波长转换材料的发光面内的任意9个点的测定点P1～P9中的色调，使用一般的标准偏差的数学式计算出平均每一片的色调x的标准偏差。需要说明的是，认为无论选择哪里作为测定点，任意9个点的颜色偏差几乎相同。对每一片波长转换构件测定任意9个点的色调，计算出平均每一片的色调x的标准偏差的平均值。
此外，调查了各实施例及比较例的表面状态和涂布性。对于表面状态，观察荧光体层3的表面，将荧光体层的浓淡(不均)的程度大的情况设为“X”，将观察到少量的不均的情况设为“△”，将几乎观察不到不均的情况设为“〇”。另外，关于涂布性，将可以通过丝网印刷在透光性构件4的主面整体涂布荧光体糊作为荧光体层3的情况设为“〇”，将未能涂布的情况设为“X”。
[表1]
Figure BDA0002960356210000121
[实施例1～3]
接下来，制作了波长转换构件的实施例。这里，以给定的配合比制作了实施例的波长转换构件。具体而言，将树脂10、荧光体9、填料20(二氧化硅)、以及与填料20不同的填料(氧化铝)混合，对于得到的荧光体糊，通过丝网印刷在透光性构件4的表面、即一个主面整体涂布了荧光体层3。关于实施例1～3，荧光体9使用了Y3(Al,Ga)5O12:Ce表示的荧光体1和荧光体2(需要说明的是，荧光体1的发光峰值波长为540nm附近，荧光体2的发光峰值波长为535nm附近。)、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu表示的荧光体3这三种荧光体。关于实施例1～3的荧光体的配合比，荧光体1为21.75质量％，荧光体2为65.25质量％，荧光体3为13质量％。树脂10使用了苯基硅酮树脂。透光性构件4的构件使用了将硼硅酸玻璃成型为板状而得到的构件。透光性构件4的平面形状为纵50mm、横75mm的长方形，厚度为约0.145mm。
如表1所示，关于实施例1～3的荧光体层3的荧光体的含量，将树脂设为100质量份，将上述3种荧光体加和而得到的含量为192质量份～224质量份，作为填料20的二氧化硅为20质量份～60质量份，与填料20不同的填料(氧化铝)为3.9质量份～4.7质量份，荧光体及填料20相对于树脂的混合体积比、(二氧化硅+荧光体)/树脂为0.54～0.79，为0.5以上且1.0以下的范围内。荧光体层3的平面形状为纵约42mm、横约67mm的长方形，荧光体层3的厚度为约80μm。透光性构件4与荧光体层3的合计厚度合计为约225μm。即，作为波长转换材料的荧光体层与透光性构件的合计厚度为130μm以上且300μm以下的范围内。
对于通过上述方法制作的波长转换构件，用发光峰值波长为443nm、半值宽为17.4nm的光使波长转换构件的发光面内的任意点(多个位置)个别地发光，使用分光测光装置(产品编号：PMA-12、Hamamatsu Photonics株式会社)测定了各发光点的发光色的色度坐标(x、y)。
荧光体9的中值粒径为21μm以上24μm以下。
树脂10是折射率为1.47的苯基硅酮树脂。在使用了苯基硅酮树脂的情况下，与使用了二甲基硅酮树脂的情况相比，树脂10中所含的荧光体彼此存在容易凝聚的倾向。
二氧化硅是中值粒径为14μm、折射率为1.47的球状二氧化硅。通过添加二氧化硅，可以使荧光体彼此的凝聚缓和，可以减少面内颜色偏差。另外，与树脂10的折射率差几乎没有，因此，光的取出效率不会降低，也不易引起光束降低。在中值粒径为100nm以下的纳米二氧化硅中，触变性的影响变大，因此，发生凝聚，不能进行丝网印刷，而且涂布表面恶化，但通过使用与荧光体大致相同大小的二氧化硅，也不易引起涂布表面的恶化。二氧化硅添加量以荧光体及填料20相对于树脂的混合体积比计以(二氧化硅+荧光体)/树脂成为0.5以上且1.0以下的方式进行调整。比其更少时，荧光体彼此容易凝聚，因此，存在颜色偏差变大的倾向，比其更多时，糊中的粉的量变多，粘度容易变得过高，因此，存在丝网印刷本身不能进行的担忧。
[实施例4～5]
另一方面，作为实施例4，将荧光体的配合比设为荧光体1为22.08质量％、荧光体2为66.23质量％、荧光体3为11.7质量％，除此以外，与实施例1～3同样地制作了波长转换构件。在实施例4中，对于荧光体层3的荧光体的含量而言，将树脂设为100质量份，将上述3种荧光体含量加和而得到的含量为250质量份，作为填料20的二氧化硅为70质量份，与填料20不同的填料(氧化铝)为5.3质量份，荧光体及填料20相对于树脂的混合体积比、(二氧化硅+荧光体)/树脂为0.93，同样在0.5以上且1.0以下的范围内。色调x的标准偏差(平均值)为0.0033，与实施例3几乎同等。
另外，作为实施例5，使荧光体的配合比与实施例1～3同样，并将荧光体的含量设为185质量份，将二氧化硅设为15质量份，将氧化铝设为3.8质量份，制作了波长转换构件。荧光体及填料20相对于树脂的混合体积比、(二氧化硅+荧光体)/树脂为0.50，同样在0.5以上且1.0以下的范围内。色调x的标准偏差(平均值)为0.0050，与实施例1同等。
此外，对实施例1～5的荧光体层3的表面进行观察，结果虽然在实施例1及5中观察到少量的荧光体的浓淡，但是此外几乎未观察到不均。而且，关于涂布性，实施例1～5均可以通过丝网印刷在透光性构件4的主面整体涂布荧光体糊作为荧光体层3。
将如上所述地制作的波长转换构件切割成给定的尺寸，配置于发光装置。
[比较例1～2]
另外，作为比较例1～2，与实施例的使用构件、制造方法相同，如表1所示，制作了荧光体的含量和与填料20不同的填料(氧化铝)的含量、填料20(二氧化硅)的含量不同的发光装置。在比较例1中，以荧光体及填料20相对于树脂的混合体积比计(二氧化硅+荧光体)/树脂为0.37。而且，虽然涂布性良好，但是表面状态为×。认为在该情况下，糊中的粒子数少，引起荧光体彼此的凝聚，荧光体层3的荧光体配置可以不均，因此，面内的颜色偏差变大。
另外，在比较例2中，以荧光体及填料20相对于树脂的混合体积比计，(二氧化硅+荧光体)/树脂为1.18。而且涂布性差，表面状态不能测定。认为在该情况下，糊中的粒子数多，粘度变高，因此，对丝网版上的糊填充不能充分进行，利用滑动台的丝网版的透过也变得困难，不能进行对透光性构件4的涂布。
工业实用性
本申请的波长转换构件及具备该波长转换构件的发光装置可以用于照明器具、汽车用、显示装置等的光源、显示器、液晶显示器的背光灯光源等。

Claims (15)

1.一种波长转换构件，其具备：波长转换材料和透光性构件，
所述波长转换材料配置于所述透光性构件的一面，
所述波长转换材料是将树脂、荧光体、以及填料混合而成的，
将所述树脂设为100质量份，所述荧光体的含量为165质量份以上且400质量份以下，且所述荧光体的中值粒径为10μm以上且30μm以下，
将所述树脂设为100质量份，所述填料的含量为5质量份以上且90质量份以下，且所述填料的中值粒径为5μm以上且40μm以下，
所述荧光体及所述填料相对于所述树脂的混合体积比为0.5以上且1.0以下。
2.根据权利要求1所述的波长转换构件，其中，
所述荧光体及所述填料相对于所述树脂的混合体积比为0.6以上且0.9以下。
3.根据权利要求1或2所述的波长转换构件，其中，
所述树脂的折射率为1.4以上且1.6以下，
所述填料的折射率为1.4以上且1.8以下，
所述树脂与所述填料的折射率之差的绝对值为0.35以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的波长转换构件，其中，
所述填料含有选自氧化硅、氧化铝、氧化钛中的至少一种。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的波长转换构件，其中，
所述树脂含有选自苯基硅酮树脂、二甲基硅酮树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的波长转换构件，其中，
所述荧光体包含选自下述荧光体中的至少一种荧光体：
具有含有选自Y、La、Lu、Gd及Tb中的至少一种元素Ln、Ce、Al、以及根据需要含有的选自Ga及Sc中的至少一种元素的组成的稀土类铝酸盐荧光体，
具有含有Si、Al、O、N以及Eu的组成的β-Sialon荧光体，
具有含有Ca、Eu、Mg、Si、O、以及选自F、Cl及Br中的至少一种卤素元素的组成的卤硅酸盐荧光体，
具有含有Ca、Eu、Si、Al、N、以及根据需要含有的Sr的组成的氮化物荧光体，
具有含有选自碱金属及铵中的至少一种、选自第4族元素、第13族元素及第14族元素中的至少一种元素、氟、以及Mn的组成的氟化物荧光体。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的波长转换构件，其中，
所述荧光体包含选自下述式(1)～(5)中的至少一种荧光体，
(Y,Lu,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce (1)
(Ca,Sr,Ba)8MgSi4O16(F,Cl,Br)2:Eu (2)
Si6-zAlzOzN8-z:Eu、(0＜z≤4.2) (3)
(Sr,Ca)AlSiN3:Eu (4)
A2[M11-aMn4+ aF6] (5)
式(5)中，A含有选自碱金属及铵中的至少一种，M1含有选自第4族元素、第13族元素及第14族元素中的至少一种元素，a是满足0.01＜a＜0.2的数。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的波长转换构件，其中，
被发光峰值波长为443nm的光激发时，发光面上任意点的色度的标准偏差为0.0065以下。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的波长转换构件，其中，
所述透光性构件包含选自玻璃、树脂、荧光体中的至少一种。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的波长转换构件，其中，
所述波长转换材料与所述透光性构件的合计厚度为130μm以上且300μm以下。
11.一种发光装置，其具备：
支撑体、
配置于所述支撑体上的发光元件、
配置于所述发光元件上的所述权利要求1～10中任一项所述的波长转换构件、以及
配置于所述发光元件及所述波长转换构件的侧方的光反射构件，
所述发光装置在所述透光性构件的设置有所述波长转换材料的一侧配置所述发光元件而成。
12.一种波长转换构件的制造方法，所述波长转换构件包含：树脂、荧光体、以及填料，
将所述树脂设为100质量份，所述荧光体的含量为165质量份以上且400质量份以下，且所述荧光体的中值粒径为10μm以上且30μm以下，
将所述树脂设为100质量份，所述填料的含量为5质量份以上且90质量份以下，且所述填料的中值粒径为5μm以上且40μm以下，
所述方法包含：
准备所述荧光体及所述填料相对于所述树脂的混合体积比为0.5以上且1.0以下的混合物的工序；
在透光性板材的一面印刷所述混合物的工序；以及
使印刷于所述透光性板材的所述混合物固化的工序。
13.根据权利要求12所述的波长转换构件的制造方法，其中，
使所述混合物固化的工序包含：通过将印刷有所述混合物的透光性板材翻转而使所述荧光体及所述填料沉积后，使所述混合物固化的工序。
14.根据权利要求12或13所述的波长转换构件的制造方法，其中，
所述荧光体及所述填料相对于所述树脂的混合体积比为0.6以上且0.9以下。
15.根据权利要求12～14中任一项所述的波长转换构件，其中，
印刷于所述透光性板材的荧光体层的厚度为30μm以上且150μm以下。
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