JP2012094419A - 波長変換素子、それを備える光源及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】波長変換素子1は、波長変換部材10と、放熱部材11とを備えている。波長変換部材10は、無機材料からなる。放熱部材11は、波長変換部材10が壁面に接するように設けられている凹部または貫通孔11aを有する。放熱部材11の熱伝導率は、波長変換部材10の熱伝導率よりも高い。
【選択図】図3
Description
図1は、第1の実施形態に係る光源の模式図である。図1に示すように、光源2は、波長変換素子1と、発光素子3とを備えている。波長変換素子1は、発光素子3から出射された光L0が照射された際に、光L0よりも波長の長い光L2を出射する。また、光L0の一部は、波長変換素子1を透過する。このため、波長変換素子1からは、透過光L1と光L2との合成光である光L3が出射する。このため、光源2から出射する光L3は、発光素子3から出射する光L0の波長及び強度と、波長変換素子1から出射する光L2の波長及び強度とによって決まる。例えば、光L0が青色光であり、光L2が黄色光である場合は、白色の光L3を得ることができる。
図5は、第2の実施形態における波長変換素子の略図的斜視図である。図6は、第3の実施形態における波長変換素子の略図的斜視図である。
図7は、第4の実施形態における波長変換素子の略図的断面図である。図8は、第4の実施形態に係る光源の模式図である。
図9は、第5の実施形態における波長変換素子の略図的断面図である。
図10は、第6の実施形態における波長変換素子の略図的断面図である。図11は、第6の実施形態における波長変換素子の略図的斜視図である。
上記第1の実施形態では、無機波長変換部材として、無機蛍光体粉末が分散したガラスからなるものを用いる場合について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。無機波長変換部材として、例えば、透光性YAG多結晶体や、透光性YAG単結晶を用いてもよい。
モル%で、SnO:62%、P2O5:22%、B2O3:11%、Al2O3:2%及びMgO:3%のガラス組成を有するバッチを坩堝内で1000℃で2時間加熱した。その後、得られた溶融ガラスの一部をロール成形することにより、ガラスフィルムを作製した。また、溶融ガラスの残りの一部をカーボン枠内に鋳込むことにより、ガラスブロックを作製した。
上記実施例1と実質的に同様の組成を有し、かつ同様の寸法を有する波長変換部材を作製した。この比較例1では、この波長変換部材単体を波長変換素子として用いた。
上記実施例1と実質的に同様の組成を有し、かつ同様の寸法を有する波長変換部材を作製した。この比較例2では、この波長変換部材を、上記実施例1で用いた放熱部材と実質的に同様の放熱部材の貫通孔に、樹脂(信越化学工業社製LPS−5510)を用いて固定することにより、波長変換素子を作製した。
上記実施例1及び比較例1,2のそれぞれにおいて作製した波長変換素子に対して、波長460nmの光を出射するLDからの光を5分間照射した。そのときの波長変換部材の温度を測定した。なお、LDに供給した電流は、400mAとした。
2…光源
3…発光素子
10…波長変換部材
11…放熱部材
11a…貫通孔
11b…凹部
11c…第1の主面
11d…第2の主面
11e…突部
12…プリフォーム
13,14…成形型
Claims (11)
- 無機材料からなる波長変換部材と、
凹部または貫通孔を有し、前記波長変換部材よりも熱伝導率が高い放熱部材と、
を備え、前記波長変換部材が前記凹部または貫通孔の壁面に接している、波長変換素子。 - 前記波長変換部材は、前記凹部または貫通孔に嵌合している、請求項1に記載の波長変換素子。
- 前記放熱部材の熱伝導率が150W/mK以上である、請求項1または2に記載の波長変換素子。
- 前記放熱部材は、金属または合金からなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の波長変換素子。
- 前記放熱部材は、Cu、Al、Ag及びAuからなる群から選ばれた金属またはCu、Al、Ag及びAuからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなる、請求項4に記載の波長変換素子。
- 前記放熱部材は、第1及び第2の主面を有する板状に形成されており、前記第1及び第2の主面の少なくとも一方には、複数の突起部が形成されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の波長変換素子。
- 前記波長変換部材の熱膨張率と前記放熱部材の熱膨張率との差は、10×10−7/℃〜90×10−7/℃の範囲内である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の波長変換素子。
- 前記放熱部材の熱膨張係数は、前記波長変換部材の熱膨張係数よりも大きい、請求項1〜7のいずれか一項に記載の波長変換素子。
- 前記波長変換部材は、無機蛍光体粉末が分散しているガラスからなる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の波長変換素子。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の波長変換素子と、
前記波長変換素子に対して励起光を出射する発光素子と、
を備える、光源。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法であって、
無機蛍光体粉末が分散しているガラスからなり、前記凹部または貫通孔よりも細いプリフォームを前記放熱部材の前記凹部または貫通孔内に挿入する工程と、
前記凹部または貫通孔内に挿入されたプリフォームを加熱プレスすることにより前記プリフォームから前記波長変換部材を作製する工程と、
を備える、波長変換素子の製造方法。
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