CN116848440A - 波长转换体以及使用了该波长转换体的发光装置 - Google Patents

波长转换体以及使用了该波长转换体的发光装置 Download PDF

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Abstract

一种波长转换体(10)，其具备：荧光体陶瓷(11)，其含有放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的第一荧光体；以及荧光体部(12)，其含有放射由宇称容许跃迁产生的荧光的第二荧光体。荧光体陶瓷(11)的主表面具有由多个凸部(11b)以及多个凹部(11c)形成的凹凸结构。在荧光体陶瓷(11)中的多个凹部(11c)的内部配置有荧光体部(12)。发光装置(100)具备波长转换体(10)和固体光源(20)，该固体光源(20)放射向波长转换体(10)照射并且在400nm以上且小于500nm的波长范围内具有发光峰的光。

Description

波长转换体以及使用了该波长转换体的发光装置
技术领域
本发明涉及波长转换体以及使用了该波长转换体的发光装置。
背景技术
以往，已知有将放射激光等一次光的固体光源和含有荧光体的波长转换体组合的发光装置。作为这样的发光装置，例如已知有激光照明装置、激光投影仪。另外，在该发光装置中，使用了利用电动机等旋转驱动装置进行旋转的荧光体轮型的波长转换体。
在专利文献1中，公开了具备光源和具有第一基板及第二基板的荧光体轮的光源装置。该荧光体轮具有配置在第一基板和第二基板之间的第一荧光体以及第二荧光体，第一荧光体以及第二荧光体配置在荧光体轮的旋转方向上不同的位置。另外，第一荧光体与第一基板以及第二基板相接触，第二荧光体与第二基板相接触。通过这样的结构，不易受到荧光体的发热的影响，并且会抑制发光效率的降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-161709号公报
发明内容
然而，荧光体轮型的波长转换体需要使用旋转驱动装置来使其旋转，因此存在发光装置的结构变得复杂、难以小型化的问题。另外，由于使用旋转驱动装置，因此发光装置发生故障的风险有可能提高。
本发明是鉴于这样的现有技术所具有的技术问题而完成的。另外，本发明的目的在于提供即使不使用旋转驱动装置也能够提高荧光体的发光效率的波长转换体以及使用了该波长转换体的发光装置。
为了解决上述技术问题，本发明的第一方式所涉及的波长转换体具备：荧光体陶瓷，其含有放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的第一荧光体；以及荧光体部，其含有放射由宇称容许跃迁产生的荧光的第二荧光体。荧光体陶瓷的主表面具有由多个凸部以及多个凹部形成的凹凸结构，在荧光体陶瓷中的多个所述凹部的内部配置有荧光体部。
本发明的第二方式所涉及的发光装置具备：上述的波长转换体；以及固体光源，其放射向波长转换体照射并且在400nm以上且小于500nm的波长范围内具有发光峰的光。
附图说明
图1(a)是表示具备含有放射由宇称容许跃迁产生的荧光的荧光体的波长转换体的发光装置的概略图。图1(b)是表示具备含有放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的荧光体的波长转换体的发光装置的概略图。
图2是表示具备含有放射由宇称容许跃迁产生的荧光的荧光体的波长转换体和含有放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的荧光体的波长转换体这两者的发光装置的概略图。
图3是概略地表示本实施方式所涉及的波长转换体的一个例子的立体图。
图4是概略地表示本实施方式所涉及的波长转换体的另一个例子的立体图。
图5是概略地表示本实施方式所涉及的波长转换体的另一个例子的图。
图6是用于说明本实施方式所涉及的波长转换体的制造方法的概略立体图。
图7是表示具备本实施方式所涉及的波长转换体的发光装置的一个例子的概略图。
图8是表示具备本实施方式所涉及的波长转换体的发光装置的另一个例子的概略图。
图9是表示具备本实施方式所涉及的发光装置的电子设备的一个例子的概略图。
图10是表示具备本实施方式所涉及的发光装置的电子设备的另一个例子的概略图。
图11是俯视观察实施例中制作的波长转换体的照片。
图12是概略地表示比较例所涉及的波长转换体的立体图。
图13是表示在实施例以及比较例所涉及的波长转换体中作为激发光照射激光时的激光的输出和从该波长转换体发出的荧光的输出的关系的曲线图。
图14是表示在实施例所涉及的波长转换体中作为激发光照射激光时的激光的输出和从该波长转换体发出的荧光的分光分布的关系的曲线图。
图15是表示在比较例所涉及的波长转换体中作为激发光照射激光时的激光的输出和从该波长转换体发出的荧光的分光分布的关系的曲线图。
具体实施方式
以下，使用附图对本实施方式所涉及的波长转换体以及使用了该波长转换体的发光装置详细地进行说明。需要说明的是，为了便于说明，有时对附图的尺寸比率进行了夸张，与实际的比率不同。
如图1所示，作为组合固体光源和荧光体而成的发光装置，能够列举出下述发光装置，其具备：放射一次光(激发光)的固体光源2、含有荧光体的波长转换体3和将波长转换体3保持在表面的基材4。
固体光源2是放射作为一次光的激光L的发光元件，例如能够使用面发光激光二极管等激光二极管。波长转换体3通过接收激光L，放射波长比激光L长的荧光F。即，波长转换体3在正面3a接收激光L，从背面3b放射荧光F。基材4具有激光L可透过的透明度，从作为基材4的表面的主面4a入射的激光L能够透过。作为透明的基材4，例如使用石英基材、蓝宝石基材、透光性荧光陶瓷基材。
在这样的发光装置1中，照射到基材4上的激光L透过基材4以及波长转换体3。另外，在激光L透过波长转换体3时，波长转换体3中含有的荧光体吸收激光L的一部分并放射荧光F。由此，发光装置1放射包含激光L和荧光F的光作为输出光。因此，例如在激光L为蓝色、荧光F为黄色的情况下，通过激光L与荧光F的加法混色，放射白色的输出光。
在此，在波长转换体3(3A)中含有的荧光体是放射由宇称容许跃迁产生的荧光的荧光体的情况下，由于该荧光体的跃迁概率高，因此能够有效地吸收激光L。具体而言，在荧光体例如是用Ce3+活化的钇铝石榴石(Y3Al2(AlO4)3:Ce3+、YAG:Ce3+)的情况下，荧光体吸收90％左右的蓝色的激光L并放射黄色的荧光F。因此，如图1(a)所示，在发光装置1中，在波长转换体3A中含有的荧光体是放射由宇称容许跃迁产生的荧光的荧光体的情况下，能够使波长转换体3A的厚度t1比较薄。具体而言，波长转换体3A的厚度t1例如能够为50μm～100μm。
与此相对，在波长转换体3(3B)中含有的荧光体是放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的荧光体的情况下，由于该荧光体的跃迁概率低，因此无法有效地吸收激光L。具体而言，在荧光体例如是用Cr3+活化的(Gd,La)3(Ga,Sc)2(GaO4)3:Cr3+荧光体(GSG荧光体)的情况下，荧光体吸收60％左右的蓝色激光L并放射近红外的荧光F。因此，如图1(b)所示，在发光装置1A中，在波长转换体3B中含有的荧光体是放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的荧光体的情况下，需要使波长转换体3B的厚度t2比较厚来提高波长转换效率。具体而言，波长转换体3B的厚度t2例如需要设定为300μm～400μm。
在此，通过组合上述的固体光源2、波长转换体3A以及波长转换体3B，能够得到放射白色光和近红外光这两者作为输出光的发光装置。具体而言，作为固体光源2使用放射蓝色的激光L的发光元件，作为波长转换体3A使用含有YAG:Ce3+荧光体的部件，作为波长转换体3B使用含有GSG荧光体的部件。然后，如图2所示，在透明的基材4上层叠波长转换体3A以及波长转换体3B。就图2(a)所示的发光装置1B而言，在基材4的上方层叠波长转换体3A，进而在波长转换体3A的上方层叠波长转换体3B。在图2(b)所示的发光装置1C中，在基材4的上方层叠波长转换体3B，进而在波长转换体3B的上方层叠波长转换体3A。
当从基材4的主面(下表面)4a对这样的发光装置1B、1C照射蓝色的激光L时，所照射的激光L透过基材4以及波长转换体3A和3B。激光L透过波长转换体3A时，波长转换体3A中含有的YAG:Ce3+荧光体吸收激光L的一部分并放射黄色的荧光。另外，在激光L透过波长转换体3B时，波长转换体3B中含有的GSG荧光体吸收激光L的一部分并放射近红外的荧光。因此，图2的发光装置能够从光射出面O射出由激光L以及黄色荧光的加法混色生成的白色光和近红外光这两者。
在此，如上所述，由于波长转换体3A中含有的荧光体是放射由宇称容许跃迁产生的荧光的荧光体，因此能够使波长转换体3A的厚度比较薄。与此相对，由于波长转换体3B中含有的荧光体是放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的荧光体，因此需要使波长转换体3B的厚度比较厚来提高波长转换效率。因此，就图2(a)所示的发光装置1B而言，从波长转换体3A放射的黄色荧光有时被厚膜的波长转换体3B阻挡，无法充分透过波长转换体3B。另外，就图2(b)所示的发光装置1C而言，有时透过基材4的激光L被波长转换体3B吸收，无法充分到达波长转换体3A。
这样一来，图2所示的发光装置1B、1C由于将波长转换体3A以及波长转换体3B层叠在基材4的厚度方向上，因此存在下述问题：源于厚膜的波长转换体3B而导致白色光的取出效率降低，整体上发光效率变得不充分。
本实施方式的波长转换体具有下述的构成：即使在具备放射由宇称容许跃迁产生的荧光的荧光体和放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的荧光体这两者的情况下，也能够提高取出光的效率、提高发光效率。
[波长转换体]
如图3以及图4所示，本实施方式所涉及的波长转换体10具备荧光体陶瓷11和荧光体部12。在荧光体陶瓷11的主表面11a上形成有多个凸部11b，在相邻的凸部11b之间形成有凹部11c。另外，在荧光体陶瓷11中的多个凹部11c的内部配置有荧光体部12。
详细地说，波长转换体10具备整体为大致长方体状(板状)的荧光体陶瓷11。另外，通过从荧光体陶瓷11中的一个主表面11a凹切到另一个主表面11d，从而形成凹部11c。另外，凹部11c沿着图3中的z轴方向，从荧光体陶瓷11的一个端部形成到另一个端部。另外，在相邻的凹部11c之间形成有凸部11b。因此，荧光体陶瓷11的一个主表面11a以及与主表面11a相反侧的另一个主表面11d具有由多个凸部11b以及多个凹部11c形成的凹凸结构。
另外，在多个凹部11c的内部填充有荧光体部12。另外，在图3的波长转换体10中，荧光体陶瓷11的一个主表面11a以及另一个主表面11d通过凸部11b以及荧光体部12而分别齐平。这样一来，波长转换体10成为下述的结构：沿着图3的x轴方向交替层叠荧光体陶瓷11的凸部11b和荧光体部12。
波长转换体10的厚度t，换言之荧光体陶瓷11的厚度t没有特别限定，例如优选为100μm～800μm，更优选为200μm～600μm，进一步优选为300μm～500μm。如后所述，荧光体陶瓷11含有放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的第一荧光体。因此，需要使厚度t比较大，从而提高第一荧光体的波长转换效率，所以厚度t优选在上述范围内。
在波长转换体10中，荧光体陶瓷11含有放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的第一荧光体。另外，荧光体陶瓷11优选为含有第一荧光体作为主成分、整体由无机材料形成的成型体。由此，荧光体陶瓷11具有高的热传导性，所以能够抑制第一荧光体的温度消光，提高发光效率。
需要说明的是，荧光体陶瓷11优选为含有第一荧光体的烧结体，更优选为由第一荧光体形成的烧结体。即，荧光体陶瓷11优选为通过下述的步骤而得到的烧结体：对由第一荧光体形成的粉末或第一荧光体的原料粉末进行加压而形成压粉体之后，对该压粉体进行烧成。需要说明的是，荧光体陶瓷11也可以是利用由无机材料形成的粘结材料使第一荧光体的粒子粘结而成的成型体。
第一荧光体是放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光(第一荧光)的荧光体。即，由于第一荧光体的发光源于宇称禁戒跃迁，因此存在激发光的吸收率降低的倾向。作为这样的第一荧光体，能够使用放射基于过渡金属离子的电子能量跃迁的荧光的荧光体。例如，作为第一荧光体，能够使用含有选自由Cr、Mn、Fe、Cu以及Ni构成的组中的至少一种离子作为活化剂(发光中心元素)的荧光体。具体而言，作为第一荧光体，能够使用含有Cr3+以及Mn4+中的至少一者作为活化剂的荧光体。第一荧光体的母体没有特别限定，例如能够使用选自由氧化物、硫化物、氮化物、卤化物、氧硫化物、氧氮化物以及氧卤化物构成的组中的至少一种。
更详细地说，第一荧光体的活化剂是具有吸收从固体光源发出的激发光(一次光)并转换为波长比该激发光长的光成分的性质的荧光离子。另外，第一荧光体的活化剂是能够放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的离子，例如优选为Cr3+以及Mn4+中的至少一者。
作为第一荧光体，有：添加了上述的活化剂的卤磷酸盐、磷酸盐、卤硅酸盐、硅酸盐、铝酸盐、铝硅酸盐、硼酸盐、锗酸盐、氮化硅酸盐、氮化铝硅酸盐、氧氮化硅酸盐、氧氮化铝硅酸盐。因此，可以从它们中适当选择适合于照明设计者来利用。
在此，第一荧光体的活化剂优选为Cr3+。通过利用Cr3+，能够得到第一荧光体，该第一荧光体具有吸收可见光，特别是蓝色光或红色光，并将其转换为深红色～近红外的光成分的性质。另外，根据添加活化剂的母体的种类，也容易改变荧光体的光吸收峰值波长或荧光峰值波长，在改变激发光谱形状或荧光光谱形状方面有利。此外，还已知许多可以吸收蓝色光或红色光并将其转换成近红外荧光成分的用Cr3+活化的荧光体。因此，不仅可以扩大发出一次光的固体光源的选择范围，而且容易改变第一荧光体发出的荧光的峰值波长，所以成为有利于输出光的分光分布的控制的发光装置。
需要说明的是，荧光离子为Cr3+的荧光体只要是吸收激发光并转换为波长比该激发光长的荧光的荧光体即可，没有特别限定，可以从已知的Cr3+活化荧光体中适当选择。但是，Cr3+活化荧光体优选为以容易制造的复合金属氧化物为母体的荧光体。
Cr3+活化荧光体优选为具有大量实际应用实绩的具有石榴石型晶体结构的复合氧化物荧光体。作为这样的Cr3+活化石榴石荧光体，优选稀土类铝石榴石荧光体以及稀土类镓石榴石荧光体中的至少一者。具体而言，Cr3+活化石榴石荧光体优选为选自由Y3Al2(AlO4)3:Cr3+、La3Al2(AlO4)3:Cr3+、Gd3Al2(AlO4)3:Cr3+、Y3Ga2(AlO4)3:Cr3+、La3Ga2(AlO4)3:Cr3+、Gd3Ga2(AlO4)3:Cr3+、Y3Sc2(AlO4)3:Cr3+、La3Sc2(AlO4)3:Cr3+、Gd3Sc2(AlO4)3:Cr3+、Y3Ga2(GaO4)3:Cr3 +、La3Ga2(GaO4)3:Cr3+、(Gd,La)3Ga2(GaO4)3:Cr3+、Gd3Ga2(GaO4)3:Cr3+、Y3Sc2(GaO4)3:Cr3+、La3Sc2(GaO4)3:Cr3+、Gd3Sc2(GaO4)3:Cr3+以及(Gd,La)3(Ga,Sc)2(GaO4)3:Cr3+构成的组中的至少一种。另外，Cr3+活化石榴石荧光体也可以是以这些荧光体为端成分而成的固溶体。
在波长转换体10中，第一荧光体优选为含有Cr作为发光中心元素、在700nm以上且小于1600nm的波长范围内具有发光峰的荧光体。这样的第一荧光体能够吸收激发光并发出近红外光。因此，通过使用具备该第一荧光体的波长转换体10，能够得到有利于利用近红外光的成像或传感、进而有利于医疗或美容等用途的发光装置。
在波长转换体10中，荧光体部12含有放射由宇称容许跃迁产生的荧光的第二荧光体。另外，荧光体部12优选为将第二荧光体的粒子用密封材料密封而成的密封体。密封材料只要能够透过可见光即可，没有特别限定，优选有机材料以及无机材料中的至少一者，特别优选透明有机材料以及透明无机材料中的至少一者。作为有机材料的密封材料，例如能够使用有机硅树脂以及环氧树脂中的至少一者。作为无机材料的密封材料，例如能够使用低熔点玻璃。
第二荧光体是放射由宇称容许跃迁产生的荧光(第二荧光)的荧光体。即，第二荧光体的发光源于宇称容许跃迁，所以存在激发光的吸收率高的倾向。作为这样的第二荧光体，能够使用含有选自由Ce3+、Eu2+以及Yb2+构成的组中的至少一种作为活化剂的荧光体。第二荧光体的母体没有特别限定，例如能够使用选自由氧化物、硫化物、氮化物、卤化物、氧硫化物、氧氮化物以及氧卤化物构成的组中的至少一种。
更详细地说，第二荧光体的活化剂是具有下述性质的荧光离子：吸收从固体光源发出的激发光(一次光)并转换为波长比该激发光长的光成分。另外，第二荧光体的活化剂是能够放射由宇称容许跃迁产生的荧光的离子，例如优选为选自由Ce3+、Eu2+以及Yb2+构成的组中的至少一种。
作为第二荧光体，有：添加了上述的活化剂的卤磷酸盐、磷酸盐、卤硅酸盐、硅酸盐、铝酸盐、铝硅酸盐、硼酸盐、锗酸盐、氮化硅酸盐、氮化铝硅酸盐、氧氮化硅酸盐、氧氮化铝硅酸盐。因此，第二荧光体可以从这些荧光体中适当选择适于照明设计者来利用。
需要说明的是，作为第二荧光体特别优选的荧光体是具有石榴石型的晶体结构、用Ce3+活化的复合氧化物荧光体。作为这样的Ce3+活化石榴石荧光体，优选为选自由Lu3Al2(AlO4)3:Ce3+、Y3Al2(AlO4)3:Ce3+、Lu3Ga2(AlO4)3:Ce3+以及Y3Ga2(AlO4)3:Ce3+构成的组中的至少一种。另外，Ce3+活化石榴石荧光体也可以是以这些荧光体为端成分而成的固溶体。
该Ce3+活化石榴石荧光体大多具有吸收蓝色光并转换为黄色～绿色的光的性质。另外，如上所述，Cr3+活化石榴石荧光体大多具有吸收蓝色光或红色光并转换为深红色～近红外光的性质。因此，通过利用发出蓝色光的固体光源、作为第一荧光体的Cr3+活化石榴石荧光体和作为第二荧光体的Ce3+活化石榴石荧光体，能够得到含有构成光的三原色的光成分和近红外的光成分而成的输出光。
在波长转换体10中，第二荧光体优选为含有Ce作为发光中心元素、在500nm以上且小于600nm的波长范围内具有发光峰的荧光体。这样的第二荧光体能够吸收激发光而发出绿色～黄色～橙色的荧光。因此，通过组合发出蓝色的激发光的固体光源和含有第二荧光体的波长转换体10，能够射出通过蓝色的激发光和荧光的加法混色而生成的白色光。另外，能够利用该白色光作为照明光。
在波长转换体10中，优选荧光体部12除了含有第二荧光体以外，还含有在600nm以上且小于700nm的波长范围内具有发光峰的第三荧光体。即，荧光体部12优选为将第二荧光体的粒子以及第三荧光体的粒子这两者用密封材料密封而成的密封体。这样的第三荧光体能够吸收激发光并发出红色的荧光。
在此，如上所述，在第二荧光体是在500nm以上且小于600nm的波长范围内具有发光峰的荧光体的情况下，通过组合发出蓝色的激发光的固体光源和第二荧光体，能够射出白色光。另外，荧光体部12除了含有第二荧光体以外还含有第三荧光体，由此在白色光中进一步加法混色红色光，所以能够提高白色光的显色性。
作为第三荧光体，只要是在600nm以上且小于700nm的波长范围内具有发光峰的荧光体即可，没有特别限定，例如能够使用由Eu2+活化的氮化物或氧氮化物形成的荧光体。另外，作为这样的Eu2+活化氮化物系荧光体，能够列举出碱土类金属氮化硅酸盐、碱土类金属氮化铝硅酸盐、碱土类金属氧氮化硅酸盐、碱土类金属氧氮化铝硅酸盐的荧光体。另外，作为Eu2+活化氮化物系荧光体，能够列举出MAlSiN3:Eu2+、MAlSi4N7:Eu2+、M2Si5N8:Eu2+。需要说明的是，M是选自由Ca、Sr以及Ba构成的组中的至少一种元素。此外，作为Eu2+活化氮化物系荧光体，能够列举出将上述化合物的组成中的Si4+-N3+的组合的一部分用Al3+-O2-取代的荧光体。
对具有上述的结构的波长转换体10的作用进行说明。如图7所示，作为使用了波长转换体10的发光装置，能够设定成下述的构成：沿从固体光源20发出的一次光L(激发光)透过波长转换体10的方向发出输出光。具体而言，照射到波长转换体10的主表面11d(下表面)的一次光L透过波长转换体10。在一次光L透过波长转换体10时，荧光体陶瓷11中含有的第一荧光体吸收一次光L的至少一部分并转换为第一荧光。然后，从荧光体陶瓷11的上端的主表面11a向上方放射第一荧光。同样地，当一次光L透过波长转换体10时，荧光体部12中含有的第二荧光体吸收一次光L的至少一部分并转换为第二荧光。然后，从荧光体部12的上表面向上方放射第二荧光。此后，混合了第一荧光以及第二荧光的输出光从发光装置的光射出面被发出。
在此，如上所述，荧光体陶瓷11中含有的第一荧光体是放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的荧光体。因此，第一荧光体无法有效地吸收从固体光源20照射的一次光L，所以荧光体陶瓷11需要大量含有第一荧光体。但是，荧光体陶瓷11是含有第一荧光体的烧结体，所以第一荧光体的填充率高。因此，荧光体陶瓷11整体上能够有效地吸收一次光L，波长转换为第一荧光。另外，通过调整荧光体陶瓷11的厚度t，能够使从一次光L向第一荧光的转换效率最佳化。
与此相对，荧光体陶瓷11中包含的荧光体部12是放射由宇称容许跃迁产生的荧光的荧光体。因此，第二荧光体能够有效地吸收从固体光源照射的一次光L，所以荧光体部12不需要大量含有第二荧光体。另外，如上所述，荧光体部12优选为将第二荧光体的粒子用密封材料密封而成的密封体。因此，通过调整分散于荧光体部12的第二荧光体的量，能够使从一次光L向第二荧光的转换效率最佳化。另外，通过调整填充在荧光体陶瓷11的凹部11c中的荧光体部12的厚度，即图3中的y轴方向的厚度，也能够使从一次光L向第二荧光的转换效率最佳化。
如上所述，荧光体陶瓷11具有由多个凸部11b以及多个凹部11c形成的凹凸结构。即，荧光体陶瓷11的内部成为被多个凹部11c细微分离的构成。具体而言，如图3所示，通过在z轴方向上凹切而形成有多个凹部11c，因此荧光体陶瓷11的内部成为被凹部11c分离的状态。因此，在荧光体陶瓷11内进行了波长转换的第一荧光难以沿着图3的x轴传导，所以第一荧光变得难以从荧光体陶瓷11的侧面11e射出。同样地，在荧光体部12内进行了波长转换的第二荧光也难以沿着x轴传导，所以第二荧光变得难以从荧光体陶瓷11的侧面11e射出。其结果是，第一荧光以及第二荧光变得容易从荧光体陶瓷11的主表面11a(上表面)射出，所以能够提高从波长转换体10取出荧光的效率。
在此，荧光体陶瓷11中含有的第一荧光体有时会由于伴随着从激发光向第一荧光的波长转换而产生的能量损失因而发热。但是，荧光体陶瓷11整体由无机材料形成，所以热传导性高。因此，即使在第一荧光体发热的情况下，也能够通过荧光体陶瓷11向外部散热，其结果是，能够抑制第一荧光体的温度消光。
另外，第二荧光体也与第一荧光体同样地，有时由于伴随着从激发光向第二荧光的波长转换而产生的能量损失因而发热。但是，由于含有第二荧光体的荧光体部12被配置在荧光体陶瓷11的凹部11c的内部，因此荧光体部12与荧光体陶瓷11直接接触。另外，荧光体部12成为由相邻的凸部11b夹持的构成。此外，荧光体陶瓷11由无机材料形成，所以热传导性高。因此，即使在第二荧光体发热的情况下，也能够通过荧光体部12的密封材料以及荧光体陶瓷11向外部散热，其结果是，能够抑制第二荧光体的温度消光。
如图4所示，本实施方式的波长转换体10A也可以在荧光体陶瓷11的另一个主表面11d上具备底壁部11f。底壁部11f与凸部11b同样地，是由含有第一荧光体的烧结体形成的板部件，形成在整个主表面11d上。另外，凸部11b和底壁部11f一体地形成，由凸部11b和底壁部11f形成有凹部11c。即，如后所述，首先，荧光体陶瓷11A在制作含有第一荧光体的大致长方体状(板状)的烧结体之后，通过切割等对烧结体的表面进行凹切，从而形成凹部11c。因此，就荧光体陶瓷11A而言，凸部11b和底壁部11f成为一体的构成。
然后，如图4所示，通过在荧光体陶瓷11A的凹部11c中填充荧光体部12，能够得到波长转换体10A。在这样的波长转换体10A中，也通过从下表面照射一次光L，一次光L透过底壁部11f，到达荧光体陶瓷11的凸部11b以及荧光体部12。然后，第一荧光体吸收一次光L的至少一部分并转换为第一荧光，从主表面11a向上方放射第一荧光。同样地，第二荧光体吸收一次光L的至少一部分并转换为第二荧光，从荧光体部12的上表面向上方放射第二荧光。
如图3所示，本实施方式的波长转换体能够设定成在俯视观察的情况下荧光体陶瓷11和荧光体部12交替层叠的条纹型。但是，本实施方式的波长转换体并不限定于这样的形状。例如，如图5的(a)、(b)所示，也可以是在俯视观察的情况下荧光体部12分散在荧光体陶瓷11的基质中的点型。另外，如图5的(c)、(d)所示，也可以是在俯视观察的情况下荧光体陶瓷11分散在荧光体部12的基质中的点型。
在此，图5(a)是表示在俯视观察的情况下荧光体部12分散在荧光体陶瓷11的基质中的构成的俯视图。图5(b)是沿着图5(a)中的B-B线的剖视图。另外，图5(c)是表示在俯视观察的情况下荧光体陶瓷11分散在荧光体部12的基质中的构成的俯视图。图5(d)是沿着图5(c)中的D-D线的剖视图。
如图5中的(a)以及(b)所示，波长转换体10B具有下述的构成：在荧光体陶瓷11B的格子状基质中分散有多个荧光体部12B。在该情况下，荧光体陶瓷11B的比例比荧光体部12B高，所以波长转换体10B能够发出包含大量第一荧光的输出光。此外，荧光体部12B的周围被荧光体陶瓷11B包围。因此，即使在第二荧光体发热的情况下，也能够通过荧光体陶瓷11B有效地散热，从而抑制第二荧光体的温度消光。另外，如图5中的(c)以及(d)所示，波长转换体10C具有在荧光体部12C的格子状基质中分散有多个荧光体陶瓷11C的构成。在该情况下，荧光体部12C的比例比荧光体陶瓷11C高，所以波长转换体10C能够发出包含大量第二荧光的输出光。
在此，在凹部11c的内部未配置荧光体部12的荧光体陶瓷11中，凹凸结构中的断面曲线要素的平均长度PSm优选为400μm以下。即，关于荧光体陶瓷11本身的主表面11a的表面性状，日本产业标准JIS B0601中规定的断面曲线要素的平均长度PSm优选为400μm以下。通过使断面曲线要素的平均长度PSm为400μm以下，凸部11b以及凹部11c的周期变小，所以能够提高由凸部11b产生的散热特性，从而进一步抑制温度消光。另外，如上所述，从凸部11b的上表面放射第一荧光，从荧光体部12的上表面放射第二荧光，所以通过使平均长度PSm在上述范围内而使凸部11b的周期结构微细，从而能够抑制荧光的发光不均。
需要说明的是，关于荧光体陶瓷11，凹凸结构中的断面曲线要素的平均长度PSm更优选为350μm以下，进一步优选为300μm以下，特别优选为250μm以下。另外，平均长度PSm的下限没有特别限定，例如能够为50μm。
本实施方式的波长转换体与图1以及图2所示的波长转换体同样地，也可以通过载置于基材的表面而被固定。通过这样的构成，能够提高波长转换体的耐久性以及耐冲击性。
作为载置波长转换体的基材，能够使用具有透过从固体光源发出的激发光以及从第一荧光体和第二荧光体放射的荧光的特性的基材。即，基材能够设定为具有透光性者。这样的基材没有特别限定，例如能够使用由石英、蓝宝石或透光性荧光陶瓷形成的基材。另外，作为载置波长转换体的基材，能够使用具有反射从固体光源发出的激发光以及从第一荧光体和第二荧光体放射的荧光的特性的基材。即，基材能够设定为具有光反射性者。这样的基材没有特别限定，例如能够使用由金属形成的基材，具体而言，能够使用由铝形成的基材。
接着，说明本实施方式所涉及的波长转换体的制造方法。如图6(a)所示，首先，制作含有第一荧光体的大致长方体状(板状)的烧结体11D。烧结体11D能够通过下述的步骤而得到：对由第一荧光体形成的粉末进行加压而制成压粉体之后，对该压粉体进行烧成。另外，烧结体11D能通过下述的步骤而得到：对用于合成第一荧光体的原料粉末进行加压而制成压粉体之后，对该压粉体进行烧成。
接着，如图6(b)所示，通过从烧结体11D的主表面凹切，从而形成凹部11c。凹部11c的形成方法没有特别限定，例如能够使用切割锯来进行。另外，也可以使用钻头等在烧结体11D上形成凹部11c。通过这样地形成凹部11c，能够得到荧光体陶瓷11。
需要说明的是，在通过切割形成凹部11c时，不需要从烧结体11D的一个主表面到另一个主表面切断烧结体11D。即，如图6(b)所示，通过从烧结体11D的一个主表面向另一个主表面切入到烧结体11D的中途，就能够形成凹部11c。
接着，如图6(c)所示，在所得到的荧光体陶瓷11的凹部11c中填充分散有第二荧光体的密封材料。此后，根据需要，通过研磨荧光体陶瓷11的主表面以及侧面，能够得到波长转换体。需要说明的是，图6(c)的波长转换体10A具备底壁部11f。因此，如图6(d)所示，通过研磨除去该底壁部11f，能够得到图3所示的波长转换体10。
这样一来，本实施方式的波长转换体10具备：荧光体陶瓷11，其含有放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的第一荧光体；以及荧光体部12，其含有放射由宇称容许跃迁产生的荧光的第二荧光体。荧光体陶瓷11的主表面11a具有由多个凸部11b以及多个凹部11c形成的凹凸结构。另外，在荧光体陶瓷11的多个凹部11c的内部配置有荧光体部12。
在波长转换体10中，荧光体陶瓷11是含有第一荧光体的烧结体，所以第一荧光体的填充率高。因此，荧光体陶瓷11整体上能够有效地吸收激发光并进行波长转换。此外，通过调整荧光体陶瓷11的厚度t，能够使从激发光到第一荧光的转换效率最佳化。另外，在荧光体部12中分散有第二荧光体，所以通过调整第二荧光体的量以及荧光体部12的厚度，能够使从激发光向第二荧光的转换效率最优化。
此外，由于荧光体陶瓷11的内部成为被凹部11c分离的状态，因此第一荧光以及第二荧光容易变得从荧光体陶瓷11的主表面11a射出。因此，能够提高从波长转换体10取出荧光的效率。此外，荧光体陶瓷11由无机材料形成，所以能够促进来自第一荧光体以及第二荧光体的散热，抑制它们的温度消光。这样一来，本实施方式的波长转换体10即使不使用旋转驱动装置，也能够提高荧光体的发光效率。
另外，在俯视观察波长转换体10的情况下，优选荧光体陶瓷11和荧光体部12交替层叠。此外，在俯视观察波长转换体10的情况下，优选荧光体部12隔着荧光体陶瓷11分离地配置，或者荧光体陶瓷11隔着荧光体部12分离地配置。通过这样的构成，从波长转换体10的光射出面(主表面11a)中的荧光体陶瓷11的部分直接射出第一荧光，从光射出面处的荧光体部12的部分直接射出第二荧光。因此，能够提高从波长转换体10取出第一荧光以及第二荧光的效率。
此外，在波长转换体10中，优选荧光体陶瓷11的热传导系数大于荧光体部12的热传导系数。如上所述，荧光体部12被配置在荧光体陶瓷11的凹部11c中。因此，通过使荧光体陶瓷11的热传导系数比荧光体部12高，能够促进第一荧光体以及第二荧光体的散热，从而抑制它们的温度消光。
[发光装置]
接着，对本实施方式所涉及的发光装置进行说明。如图7所示，本实施方式的发光装置100具备上述的波长转换体10和放射向波长转换体10照射的光(激发光、一次光L)的固体光源20。作为这样的固体光源20，能够使用发出在400nm以上且小于500nm、优选440nm以上且小于480nm的波长范围内具有发光峰的一次光L的固体发光元件。
固体光源20例如能够使用发光二极管(LED)或激光二极管。另外，例如通过利用发出1W以上的高能量的光的LED模块或激光二极管，成为可以期待数百mW等级的光输出的发光装置。另外，通过利用发出3W以上或10W以上的高能量的光的LED模块等，成为可以期待数W等级的光输出的发光装置。此外，通过利用发出30W以上的高能量的光的LED模块等，成为可以期待超过10W的光输出的发光装置。另外，通过利用发出100W以上的高能量的光的LED模块等，成为可以期待超过30W的光输出的发光装置。
如果利用激光二极管作为固体光源20，使一次光成为激光，则成为对波长转换体10照射高密度的点光的规格。因此，所得到的发光装置能够作为高输出的点光源，因此能够扩大固体照明的产业利用的范围。作为这样的激光二极管，例如可以利用端面发光激光器(EEL：Edge Emitting Laser)、垂直共振器面发光型激光器(VCSEL：Vertical CavitySurface Emitting Laser)等。
也可以在波长转换体10和固体光源20之间设置光纤等导光部件。由此，能够成为波长转换体10和固体光源20在空间上分离的结构。因此，发光部轻且能够自如地移动，其结果是，成为容易自如地改变照射场所的发光装置。
如上所述，在发光装置中，优选固体光源20是发光二极管以及激光二极管中的至少一者。但是，固体光源20并不限定于此，只要能够发出高输出的一次光，就能够使用所有的发光元件。
需要说明的是，发光装置所具备的固体光源20的个数没有特别限定，可以是单个，也可以是多个。通过固体光源20为多个，可以容易地增大一次光的输出，所以成为有利于高输出化的发光装置。
固体光源20的个数没有特别限定，例如可以从9个以上、16个以上、25个以上、36个以上、49个以上、64个以上、81个以上、100个以上中适当选择。另外，个数的上限也没有特别限定，例如可以从9个以下、16个以下、25个以下、36个以下、49个以下、64个以下、81个以下、100个以下中适当选择。
在发光装置中，优选固体光源20是面发光型的面发光光源。由此，会抑制向波长转换体10照射的一次光的强度分布的偏差或色调的不均，所以成为有利于抑制输出光的强度分布不均的发光装置。
就图7所示的发光装置100而言，将固体光源20所发出的一次光直接照射到波长转换体10中的荧光体陶瓷11以及荧光体部12。即，照射到波长转换体10的下表面的一次光L的至少一部分被荧光体陶瓷11中含有的第一荧光体以及荧光体部12中含有的第二荧光体吸收。第一荧光体将一次光L转换为第一荧光，第二荧光体将一次光L转换为第二荧光。然后，从荧光体陶瓷11的上端的主表面11a向上方放射第一荧光，从荧光体部12的上表面向上方放射第二荧光。此后，混合了第一荧光以及第二荧光的输出光从发光装置的光射出面发出。需要说明的是，在该输出光中，也可以除了包含第一荧光以及第二荧光以外，还包含透过波长转换体10的一次光L。
如上所述，波长转换体10也可以通过载置在基材的表面而被固定。图8示出了波长转换体10由具有透光性的基材13固定而成的发光装置100A。在这样的发光装置100A中，从下方向基材13照射的一次光L透过基材13，到达波长转换体10。另外，如上所述，一次光L由荧光体陶瓷11中含有的第一荧光体以及荧光体部12中含有的第二荧光体进行波长转换。此后，混合了第一荧光以及第二荧光的输出光从发光装置100A的射出面发出。需要说明的是，在该输出光中，也可以除了包含第一荧光以及第二荧光以外，还包含透过基材13以及波长转换体10的一次光L。
接着，关于本实施方式的发光装置，对用于改善性能的改良例进行说明。
本实施方式的发光装置通过将固体光源20设定为高输出型的光源、或者增加固体光源20的数量等手段，能够增加构成输出光的光子的绝对数。由此，能够使从发光装置发出的输出光的光能超过3W，优选超过10W，更优选超过30W。通过设定为这样的高输出型的发光装置，能够用较强的输出光(例如近红外光)照射，因此即使与照射对象物的距离较大，也能够照射比较强的近红外线。另外，也成为下述的发光装置：即使照射对象物是微小的对象物或具有厚度的对象物，也容易得到与对象物有关的信息。
另外，发光装置通过将固体光源20设定为激光二极管等发出高光密度的一次光的发光元件、或者利用光学透镜对固体光源20所发出的光进行聚光等手段，也能够提高向荧光体供给的光子密度。例如，固体光源20所发出的一次光的光能密度能够超过0.3W/mm2，优选超过1.0W/mm2，更优选超过3.0W/mm2。在该情况下，由于一次光的光能密度较大，因此即使设定为将光扩散后的一次光向波长转换体照射的构成，也成为发出比较强的输出光的发光装置。另外，如果设定为向波长转换体照射不进行光扩散的一次光的构成，则成为发出光能量密度大的输出光的发光装置。因此，能够提供利用光射出面小的发光元件并且可以大面积地照射输出光的发光装置、照射光能量密度大的输出光的发光装置。此外，例如也成为能够点输出光能量密度大的近红外光的发光装置。需要说明的是，固体光源所发出的一次光的光能量密度的上限没有特别限定，例如能够设定为30W/mm2。
另外，通过使用发出这样的高光密度的一次光的固体光源20，波长转换体能够使发出的光的能量密度超过0.3W/mm2，优选超过1.0W/mm2，更优选超过3.0W/mm2。
需要说明的是，通过选择适当的固体光源，能够将输出光中的波长比440nm短的区域的光成分的强度调整为小于荧光强度最大值的3％。另外，也能够将输出光中的波长比440nm短的区域的光成分的强度调整为小于荧光强度最大值的1％。这样一来，成为光致抗蚀剂容易感光的紫外～蓝色波长区域的光成分的强度接近零的输出光，因此成为有利于作为半导体关联的检查作业用的发光装置。
本实施方式的发光装置还可以具备控制配光特性的配光控制机构。如果采用这样的结构，则成为例如车载用的配光可变型照明系统等在得到具有所希望的配光特性的输出光方面有利的发光装置。
本实施方式的发光装置还可以具备投入电力的控制装置等改变输出光的强度的输出强度可变机构。如果设定成这样的结构，则成为有利于检查容易因近红外线照射而损伤的食品或药剂等的发光装置。
本实施方式的发光装置还可以具备例如对在700nm以上且小于2500nm的波长范围内具有荧光强度最大值的光成分的峰值波长进行改变的可变机构。如果设定成这样的结构，则成为通用性大、容易应对各种用途的发光装置。另外，光向照射对象物的内部侵入的深度根据波长而变化，因此也成为有利于照射对象物的深度方向的检查的发光装置。需要说明的是，作为这样的荧光峰值波长的可变机构，例如能够使用带通滤波器或低截滤波器等光学滤波器。
本实施方式的发光装置还可以具备对输出光的至少一部分的输出进行开-关(ON-OFF)控制的光控制机构。即使设定成这样的结构，也成为通用性大，容易应对各种用途的发光装置。
需要说明的是，本实施方式的发光装置能够将输出光中的波长小于700nm的可见光成分以及波长700nm以上的光成分作为脉冲光。脉冲光的照射时间的半值宽度能够设定成小于300ms。另外，输出光的输出强度越大，能够使半值宽度越短。因此，根据输出光的输出强度，能够使半值宽度小于100ms、小于30ms、小于10ms、小于3ms或小于1ms。需要说明的是，脉冲光的熄灭时间能够为1ms以上且小于10s。
在此，有报告显示，人的眼睛会感觉到50～100Hz(周期20～10ms)的光闪烁。另外，有报告显示，鸽子等鸟类会感觉到150Hz(周期6.7ms)左右的光闪烁，苍蝇等昆虫会感觉到300Hz(周期3.3ms)左右的光闪烁。因此，这些生物感觉不到闪烁的小于30ms的熄灭时间成为一个优选的方式。
另一方面，强光照射具有对所照射的物体造成损伤的风险，所以在不需要担心闪烁的用途中，脉冲光的熄灭时间优选为100ms以上，特别优选为300ms以上。
需要说明的是，出于调整人的毛发或体毛的生长的目的而优选的输出光的光能为0.01J/cm2以上且小于1J/cm2。另外，当将从发光装置发出的输出光的光能设定为该范围内、并且使该输出光照射到毛根附近时，能够使存在于皮肤内部的黑色素吸收光。其结果是，能够调整毛发等的生长。
在此，输出光的1/10余辉时间、即直到即将熄灭之前的光强度降低到1/10的时间优选小于100μs，更优选小于10μs，特别优选小于1μs。由此，能够得到可以瞬间点亮或瞬间熄灭的发光装置。
本实施方式的发光装置还可以具备发出在120nm以上且小于380nm，优选250nm以上且小于370nm的波长范围内具有强度最大值的紫外线的紫外光源。这样一来，成为同时具有利用紫外线的杀菌效果等的发光装置。
本实施方式的发光装置优选为医疗用发光装置。即，能够发出近红外的光成分的本实施方式的发光装置能够作为医疗用或生物技术用的光源或照明装置。特别是，本实施方式的发光装置能够作为在荧光成像法或光线力学疗法中使用的医疗用发光装置、或者在细胞、基因以及送检样本等的检查以及分析等中使用的生物技术用发光装置。近红外光的光成分具有透过生物体或细胞等的性质，因此通过这样的发光装置，能够从体内外进行患部的观察或治疗，或用于生物技术。
另外，能够发出近红外的光成分的本实施方式的发光装置也能够作为传感系统用光源或传感系统用照明系统。这样一来，例如能够利用具有透过有机物的性质的近红外光的光成分、或被物体反射的近红外光的光成分，在未开封状态下检查有机物制的袋或容器中的内装物或异物。另外，通过这样的发光装置，能够进行包括人在内的动植物或物体的监视。
[电子设备]
接着，对本实施方式所涉及的电子设备进行说明。本实施方式所涉及的电子设备具备上述的发光装置。图9概略地地示出了本实施方式所涉及的电子设备的一个例子。电子设备200至少具备电源电路31、导体32以及具有波长转换体10和固体光源20的发光装置100。
电源电路31向发光装置100中的固体光源20供给电力。另外，电源电路31通过导体32向固体光源20供给电能。
如上所述，发光装置100将电能转换为光能。发光装置100将从电源电路31供给的电能的至少一部分转换为成为输出光33的光能并输出。需要说明的是，图9的发光装置100成为发出包含近红外光的输出光33的构成。
图9的电子设备200还具备第一检测器37A以及第二检测器37B。第一检测器37A检测从发光装置100放射并照射到被照射物34的输出光33的透射光成分35。具体而言，第一检测器37A检测透过被照射物34的透射光成分35中的近红外光。第二检测器37B检测从发光装置100放射并照射到被照射物34的输出光33中的反射光成分36。具体而言，第二检测器37B检测由被照射物34反射的反射光成分36中的近红外光。
就这样地构成的电子设备200而言，向被照射物34照射含有近红外的光成分的输出光33，分别由第一检测器37A以及第二检测器37B检测透过被照射物34的透射光成分35以及由被照射物34反射的反射光成分36。因此，通过电子设备200，能够检测近红外的光成分参与的被照射物34的特性信息。
在此，本实施方式的发光装置包含可见光和近红外光，能够发出对人眼和检测器都合适的输出光33。因此，通过组合该发光装置和近红外线的检测器，成为适合产业用途的电子设备。
另外，本实施方式的发光装置能够设定成输出光33的能量大、照射范围广的构成。因此，即使从远离的距离向被照射物34照射输出光33，也能够检测S/N比(信号/噪声比)良好的信号。因此，成为适合下述检测的电子设备：大的被照射物34的检查、广范围内分布的物体的统一检查、广范围的检查面积的一部分中存在的物体的检测、来自远方的人或物体的检测等。
为了参考，对本实施方式的发光装置的尺寸进行说明，例如，发光装置100的主光取出面的面积能够设定为1cm2以上且小于1m2，优选为10cm2以上且小于1000cm2。另外，从发光装置100到被照射物34的最短距离例如为1mm以上且小于10m。在需要向被照射物34照射强的近红外线的情况下，例如在医疗、美容、精细的异物检查等的情况下，从发光装置100到被照射物34的最短距离例如能够设定为1mm以上且小于30cm，优选为3mm以上且小于10cm。此外，在需要进行广范围的被照射物34的检查的情况下，从发光装置100到被照射物34的最短距离能够设定为30cm以上且小于10m，优选为1m以上且小于5m。
需要说明的是，在需要在广范围内照射强的近红外线的情况下，优选使发光装置100为可动的结构，更优选根据照射物的形态而能够自如地移动的构成。例如，发光装置100能够成为可以在直线或曲线上往来的结构、可以在XY轴方向或XYZ方向上扫描的结构、安装在移动体(汽车、自行车、无人机等飞行体)上的结构。
第一检测器37A以及第二检测器37B能够使用各种光检测器。具体而言，能够使用检测光入射到半导体的PN结时产生的电荷的量子型光检测器(光电二极管、光电晶体管、光电IC、CCD图像传感器、CMOS图像传感器等)。另外，作为光检测器，也能够使用检测由于由接收光时产生的热引起的温度上升而产生的电性质变化的热型光检测器(利用热电效应的热电堆、利用热释电效应的热释电元件等)，或者对光进行感光的红外线膜等。
作为第一检测器37A以及第二检测器37B，可以使用将光电转换元件以单体利用的单独元件，也可以使用将光电转换元件集成化的摄像元件。摄像元件的形态可以是一维配置的线型，也可以是二维配置的面型。作为第一检测器37A以及第二检测器37B，也能够使用拍摄照相机。
需要说明的是，图9的电子设备200具备第一检测器37A以及第二检测器37B这两者，但该电子设备具备第一检测器37A以及第二检测器37B的至少一者即可。
另外，本实施方式的电子设备能够使用输出光，作为被照射物的检查装置、检测装置、监视装置或区分装置利用。输出光所具有的近红外的光成分具有透过大部分物质的性质。因此，通过设定成从物质的外部照射近红外的光、并检测其透射光或反射光的构成，能够在不破坏物质的情况下检查内部的状态或异物的有无等。
另外，近红外光的光成分人眼看不见，其反射特性取决于物质。因此，通过采用对物体照射近红外的光，并检测其反射光的结构，不会被人所察觉，即使在黑暗等中也能够检测人、动植物、物体等。
此外，本实施方式的电子设备能够在不破坏物质的情况下检查其内部的状态或有无异物等，判定物质的好坏，进行合格品和不合格品的筛选。因此，电子设备通过还具备区分正常状态的被照射物和异常状态的被照射物的机构，能够进行物体的区分。
在本实施方式的电子设备中，发光装置1也可以不是可动式，而是固定式。这样一来，由于不需要具备用于机械地移动发光装置的复杂的机构，因此成为不易发生故障的电子设备。另外，通过将发光装置固定在室内或室外，能够定点观察预定场所中的人或物的状态，或对人或物的数量进行计数。因此，成为有利于有助于发现技术问题和商业应用等的大数据采集的电子设备。
本实施方式的电子设备也能够使发光装置1为可动式，改变照射的场所。例如，能够将发光装置1安装在移动台或移动体(车辆、飞行体等)上而成为可动式。这样一来，发光装置1能够照射所希望的场所和广的范围，因此成为有利于大型物品的检查和室外物品的状态检查的电子设备。
本实施方式的电子设备能够设定成除了具备发光装置以外还具备作为拍摄照相机的高光谱照相机的构成。由此，该电子设备能够进行高光谱成像。具备高光谱照相机的电子设备能够将肉眼或通常的照相机无法判别的差异作为图像来划分，因此成为在与产品的检查或筛选等相关的广泛领域中有用的检查装置。
具体而言，如图10所示，电子设备200A具备发光装置100和高光谱照相机41。然后，从发光装置100对载置于输送机42的表面42a上的被照射物43照射输出光44，并且利用高光谱照相机41拍摄来自被照射物43的反射光45。然后，通过对所得到的被照射物43的图像进行解析，能够进行被照射物43的检查和筛选。
优选本实施方式的电子设备除了具备发光装置以外还具备进行机器学习的数据处理系统。由此，能够反复学习输入到计算机中的数据，找出其中潜藏的模式。另外，也能够将新输入的数据适用于该模式。因此，成为有利于检查、检测和监视等的自动化和高精度化、以及利用大数据预测未来等的电子设备。
本实施方式的电子设备能够用于医疗、动物医疗、生物技术、农林水产业、畜牧业(食用肉、肉制品和乳制品等)、工业(异物检查、内容量检查、形状检查、包装状态检查等)。另外，电子设备也能够用于医药品、动物实验、食品、饮料、农林水产品、畜产品、工业制品的检查。换言之，本实施方式的电子设备能够用于人体、动植物、物体中的所有，还能够用于气体、液体、固体中的所有。
本实施方式的电子设备优选用作医疗设备、治疗设备、美容设备、健康设备、护理相关设备、分析设备、测量设备、评价设备。
例如，出于医疗或生物技术开发的目的，本实施方式的电子设备能够用于：1)血液、体液和它们的成分；2)排泄物(尿和大便)；3)蛋白质和氨基酸；4)细胞(包括癌细胞)；5)基因、染色体和核酸；6)生物体试样、细菌、送检样本和抗体；7)生物体组织、脏器和血管；8)皮肤病和脱毛症的检查、检测、测定、评价、分析、解析、观察、监视、分离、诊断、治疗、净化等。
另外，例如出于美容或保健的目的，本实施方式的电子设备能够用于：1)皮肤；2)毛发和体毛；3)口内、牙内和牙周；4)耳和鼻；5)生命体征的检查、检测、测定、评价、分析、解析、观察、监视、美化、卫生、促进发育、促进健康、诊断等。
例如，出于农林水产业、畜牧业、工业的目的，本实施方式的电子设备能够用于：1)工业制品(包括电子部件和电子设备)；2)农产品(蔬果等)；3)酶和菌；4)海产品(鱼类、贝类、甲壳类和软体类)；5)医药品和生物体试样；6)食品和饮料；7)人、动物和物体的存在、状态；8)气体(包括水蒸气)的状态；9)液体、流体、水和湿度；10)物体的形状、颜色、内部结构和物理状态；11)空间、位置和距离；12)物体的污染状态；13)分子和粒子的状态；14)工业废弃物的检查、检测、测定、测量、评价、分析、解析、观察、监视、识别、筛选、区分等。
例如，出于护理的目的，本实施方式的电子设备能够用于排泄确认、健康状态的识别、管理、监视等。
这样一来，本实施方式的电子设备能够对应于检查、检测、测定、测量、评价、分析、解析、观察、监视、识别、筛选、区分等所有用途。
实施例
以下，通过实施例以及比较例更详细地说明本实施方式，但本实施方式并不限于这些实施例。
[波长转换体的制作]
(实施例)
首先，称量表1中所示的原料，以通过化学反应生成由Cr3+活化的复合金属氧化物形成的第一荧光体。需要说明的是，由Cr3+活化的复合金属氧化物由(Gd0.95La0.05)3(Ga0.97Cr0.03)2(GaO4)3的组成式表示，成为具有石榴石型的晶体结构的(Gd,La)3Ga2(GaO4)3:Cr3+荧光体。以后，将(Gd,La)3Ga2(GaO4)3:Cr3+荧光体也称为GLGG荧光体。另外，表1所示的原料使用了以下的原料。
氧化钆(Gd2O3)：纯度3N，日本钇株式会社制
氢氧化镧(La(OH)3)：纯度3N，信越化学工业株式会社制
氧化镓(Ga2O3)：纯度4N，亚洲物性材料株式会社制
氧化铬(Cr2O3)：纯度3N，株式会社高纯度化学研究所制
[表1]
接着，将称量的原料混合之后，将荧光体原料填充到Φ13mm的模具中，以约2MPa的表压进行冲压成型，由此得到由荧光体原料形成的板状的压粉体。接着，将该压粉体载置在氧化铝制的大型烧成舟皿上设置的氧化铝板上，利用管状气氛炉，在1500～1600℃的氮气氛中进行了2小时的烧成。需要说明的是，烧成时的升降温速度为150℃/小时。这样一来，得到板状的烧结体。用研磨机对该烧结体的顶面和底面进行机械研磨，使厚度为300μm，由此得到由GLGG荧光体形成的烧结体11D。
接下来，使用切割锯，从烧结体11D的主表面进行凹切，由此形成如图6(b)所示的多个凹部11c。需要说明的是，x轴方向上的各凹部11c的宽度为160μm，各凸部11b的宽度也为160μm。因此，荧光体陶瓷的凹凸结构中的断面曲线要素的平均长度PSm为320μm。需要说明的是，y轴方向上的各凹部11c的深度为200μm。
接着，作为第二荧光体，准备了Y3Al2(AlO4)3:Ce3+荧光体(YAG荧光体)。YAG荧光体使用了株式会社东京化学研究所制造的中心粒径D50为约24μm的荧光体。该YAG荧光体在波长540nm附近具有荧光峰，发出黄绿色光。此外，作为YAG荧光体的密封材料，准备了双组分混合型的热固化有机硅树脂(信越化学工业株式会社制，产品名：KER-2500A/B)。
接着，使用搅拌脱泡装置混合YAG荧光体和有机硅树脂，进一步进行脱泡。这样一来，制作了由YAG荧光体和有机硅树脂形成的荧光体糊剂。需要说明的是，荧光体糊剂中的YAG荧光体的含量为30体积％。
将这样地得到的荧光体糊剂滴加到荧光体陶瓷的整个凹部11c中。然后，通过将在凹部11c中填充了荧光体糊剂的荧光体陶瓷在150℃的大气中加热2小时，使荧光体糊剂固化。由此，得到图6(c)所示的波长转换体。此外，通过以除去该波长转换体的底壁部11f的方式进行研磨，得到图6(d)所示的本例的波长转换体。需要说明的是，本例的波长转换体的厚度t为200μm。对所得到的波长转换体进行俯视观察时的照片如图11所示。
(比较例)
首先，以如下的方式制作了GLGG荧光体的粒子。首先，按照表1所示称量了荧光体原料。接着，将称量的原料20g投入到容量250ml的氧化铝制的球形磨中，再投入氧化铝球以及60ml乙醇。氧化铝球的直径为φ3mm，合计投入200g。然后，使用行星式球磨机，以150rpm的转速将球形磨混合30分钟。
接着，利用筛子除去氧化铝球，得到由原料和乙醇形成的浆料状的混合原料。此后，使用干燥机在125℃下将浆料状的混合原料全部干燥。然后，使用研钵和研棒将干燥后的混合原料轻轻混合，由此制成荧光体原料。
接着，将荧光体原料放入氧化铝制的烧成容器(材质SSA-H，B3尺寸，带盖)中，利用箱型电炉，在1500℃的大气中进行2小时的烧成。需要说明的是，烧成时的升降温速度为300℃/小时。
使用氧化铝制的研钵和研棒将所得到的烧成物手动粉碎后，使其通过尼龙筛网(网眼为95μm)而除去粗大粒子。由此，得到由(Gd0.95La0.05)3(Ga0.97Cr0.03)2(GaO4)3的组成式表示的粉末状的GLGG荧光体。
接着，使用该GLGG荧光体制作了第一荧光体片。具体而言，首先，称量了有机硅树脂和GLGG荧光体以使得树脂中的GLGG荧光体粉末的填充率为30体积％。需要说明的是，有机硅树脂使用了与实施例相同的有机硅树脂。接着，使用研钵和研棒来混合有机硅树脂和荧光体粉末。然后，通过将所得到的混合物抽真空(脱泡处理)，得到荧光体糊剂。
接着，在玻璃基板上滴加荧光体糊剂，利用刮板使表面平滑化。然后，通过将荧光体糊剂在150℃的大气中加热2小时而使其固化，得到第一荧光体片。需要说明的是，第一荧光体片的厚度为100μm。
此外，使用与实施例相同的YAG荧光体，制作了第二荧光体片。具体而言，首先，称量了有机硅树脂和YAG荧光体，以使得树脂中的YAG荧光体粉末的填充率为30体积％。需要说明的是，有机硅树脂使用了与实施例相同的有机硅树脂。接着，使用研钵和研棒来混合有机硅树脂和荧光体粉末。然后，通过将所得到的混合物抽真空(脱泡处理)，得到荧光体糊剂。
接着，在玻璃基板上滴加荧光体糊剂，利用刮辊使表面平滑化。然后，通过将荧光体糊剂在150℃的大气中加热2小时而使其固化，得到第二荧光体片。需要说明的是，第二荧光体片的厚度为100μm。
然后，如图12所示，通过将所得到的第一荧光体片51以及第二荧光体片52重合，得到本例的波长转换体。需要说明的是，本例的波长转换体的厚度为200μm。
[评价]
向实施例以及比较例的波长转换体照射激光，测定了从波长转换体放射的输出光的放射束以及分光分布。具体而言，在向实施例以及比较例的波长转换体的主表面照射激光之后，用积分球(φ20英寸，产品编号：LMS-200，Labsphere(蓝菲光学)公司制)对从波长转换体放射的输出光进行了积分。另外，使用全光束测定系统(产品编号：SLMS-CDS-2021，Labsphere(蓝菲光学)公司制)，测定了输出光的放射束以及分光分布。需要说明的是，激光为波长450nm的蓝色光，输出为0.5W、1.0W、1.5W、2.0W、2.5W、3.0W。另外，比较例的波长转换体从分散有YAG荧光体的第二荧光体片侧照射了激光。
图13涉及实施例以及比较例的波长转换体，示出了激光的输出和从波长转换体放射的荧光的输出(放射束)的关系。由图13可知，实施例的波长转换体存在下述的倾向：随着激光的输出提高，来自波长转换体的输出也提高。需要说明的是，当激光的输出为3W时，来自波长转换体的输出降低，这是因为荧光体部中的有机硅树脂烧焦而黑色化。另外，比较例的波长转换体也存在下述的倾向：随着激光的输出提高，来自波长转换体的输出也提高。但是，如果激光的输出为2W，则有机硅树脂烧焦而黑色化，导致来自波长转换体的输出降低的结果。
这样一来，可知：实施例的波长转换体与比较例相比，放射的荧光的输出较高。另外可知：实施例的波长转换体与比较例相比，散热性较高，耐热性优异。
图14中示出了向实施例的波长转换体照射激光时的激光的输出与从该波长转换体放射的输出光的分光分布的关系。另外，在图15中，示出了向比较例的波长转换体照射激光时的激光的输出与从该波长转换体放射的输出光的分光分布的关系。
根据图14，就实施例的波长转换体而言，得到了在波长550nm附近和波长740nm附近具有发光峰的分光分布。因此，可知实施例的波长转换体可以高效率地放射绿色光和近红外光这两者。另外，可知即使将激光的输出从0.5W提高到2.5W，也能够高效率地放射绿色光和近红外光这两者。与此相对，由图15可知，虽然比较例的波长转换体在波长550nm附近具有较强的发光峰，但波长740nm附近的发光峰与实施例相比大大降低。推测其理由是因为激光被YAG荧光体大量吸收，因此GLGG荧光体中的吸收不充分。另外，可知在将激光的输出从0.5W提高到1.5W的情况下，虽然绿色光的强度提高，但近红外光的强度没有大幅提高。
这样一来，可知实施例的波长转换体即使不使用旋转驱动装置，也能够高效率地放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光和由宇称容许跃迁产生的荧光这两者。
以上，对本实施方式进行了说明，但本实施方式并不限定于这些，在本实施方式的主旨的范围内能够进行各种变形。
日本特愿2021-024564号(申请日：2021年2月18日)的全部内容援引于此。
产业上的可利用性
根据本公开，能够提供即使不使用旋转驱动装置也能够提高荧光体的发光效率的波长转换体以及使用了该波长转换体的发光装置。
附图标记说明
10、10A、10B、10C波长转换体
11、11A、11B、11C荧光体陶瓷
11a 荧光体陶瓷的主表面
11b 凸部
11c 凹部
12、12B、12C荧光体部
20固体光源
100、100A发光装置。

Claims (9)

1.一种波长转换体，其具备：荧光体陶瓷，其含有放射由宇称禁戒跃迁产生的荧光的第一荧光体；以及荧光体部，其含有放射由宇称容许跃迁产生的荧光的第二荧光体，其中，
所述荧光体陶瓷的主表面具有由多个凸部以及多个凹部形成的凹凸结构，在所述荧光体陶瓷中的多个所述凹部的内部配置有所述荧光体部。
2.根据权利要求1所述的波长转换体，其中，
在所述荧光体部未配置在所述凹部的内部的所述荧光体陶瓷中，所述凹凸结构中的断面曲线要素的平均长度PSm为400μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的波长转换体，其中，
所述第一荧光体是含有Cr作为发光中心元素、并且在700nm以上且小于1600nm的波长范围内具有发光峰的荧光体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的波长转换体，其中，
所述第二荧光体是含有Ce作为发光中心元素、并且在500nm以上且小于600nm的波长范围内具有发光峰的荧光体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的波长转换体，其中，
在俯视观察的情况下，所述荧光体陶瓷和所述荧光体部交替层叠。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的波长转换体，其中，
在俯视观察的情况下，所述荧光体部隔着所述荧光体陶瓷分离地配置，或者所述荧光体陶瓷隔着所述荧光体部分离地配置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的波长转换体，其中，
所述荧光体陶瓷的热传导系数比所述荧光体部的热传导系数大。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的波长转换体，其中，
所述荧光体部还含有在600nm以上且小于700nm的波长范围内具有发光峰的第三荧光体。
9.一种发光装置，其具备：
权利要求1至8中任一项所述的波长转换体；以及
固体光源，其放射向所述波长转换体照射并且在400nm以上且小于500nm的波长范围内具有发光峰的光。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5962103B2 (ja) * 2012-03-21 2016-08-03 カシオ計算機株式会社 蛍光体デバイス、照明装置及びプロジェクタ装置
JP6459634B2 (ja) 2015-02-27 2019-01-30 日亜化学工業株式会社 光源装置及び光源装置を備えたプロジェクタ
JP6528344B2 (ja) * 2015-10-28 2019-06-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置
KR102120739B1 (ko) * 2016-11-07 2020-06-09 후지필름 가부시키가이샤 형광체 함유 필름 및 백라이트 유닛
CN110730762A (zh) * 2017-06-15 2020-01-24 松下知识产权经营株式会社 石榴石硅酸盐、石榴石硅酸盐荧光体以及使用了石榴石硅酸盐荧光体的波长转换体和发光装置
JP7189422B2 (ja) * 2018-09-27 2022-12-14 日亜化学工業株式会社 波長変換部材複合体、発光装置及び波長変換部材複合体の製造方法
JP7220363B2 (ja) * 2019-03-28 2023-02-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 波長変換部材、光源装置、及び照明装置
US20210031714A1 (en) 2019-07-30 2021-02-04 Zf Friedrichshafen Ag Enhanced discrimination method and apparatus for controlling an actuatable protection device

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