JP2019138327A

JP2019138327A - 接合体、接合体の製造方法及びプロジェクター

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Publication number: JP2019138327A
Application number: JP2018019860A
Authority: JP
Inventors: 山田　洋平; Yohei Yamada; 洋平山田; 英男宮坂; Hideo Miyasaka; 今井　英生; Hideo Imai; 英生今井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2018-02-07
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2038-02-07
Also published as: US20190243224A1; US10747093B2; JP7163586B2

Abstract

【課題】基板間の伝熱性が良く、衝撃荷重による応力を緩和できる接合体を提供する。【解決手段】第１基板２と、第１基板２と対向する第２基板３と、第１基板２と第２基板３とを接合する接合膜４と、を備え、接合膜４は第１領域４ａ及び第２領域４ｂを有し、第１基板２の平面視において第１領域４ａは第２領域４ｂより金属ナノ粒子の密度が高い。【選択図】図４

Description

本発明は、接合体、接合体の製造方法及びプロジェクターに関するものである。

金属ナノ粒子を用いて第１基板と第２基板とを接合して接合体を形成する方法が特許文献１に開示されている。それによると、接合体は、第１基板上に金属ナノ粒子で構成される膜、金属箔、金属ナノ粒子で構成される膜、第２基板の順に重ねてある。金属ナノ粒子は粒径が１ｎｍ〜１００ｎｍの金属粒子である。金属ナノ粒子は高い結合性を有し、金属ナノ粒子を構成する金属の融点よりもはるかに低い温度で結合させることができる。そして、接合体の構造的強度は金属の融点付近まで保たれる。従って、金属ナノ粒子は接合材料としても用いられる。第１基板と第２基板との間に金属ナノ粒子で構成される膜を介在させた状態で、加熱・焼成することにより第１基板と第２基板とが接合される。金属ナノ粒子を構成する金属は主にＡｇが用いられ、他にもＡｕ、Ｃｕ、Ｎｉ等が用いられる。

第１基板と第２基板との間に挟まれた金属箔はアルミニウムを含み延性に優れた金属である。第１基板と第２基板との熱膨張係数が異なるときにも、金属箔が延びることにより第１基板と第２基板との間でき裂が生じることが抑制される。そして、金属ナノ粒子を構成する金属をＮｉにすることにより、３５０℃以上の高温でも信頼性の高い接合状態が得られる。

プロジェクターの光源において、蛍光体を塗布した第２基板にレーザー光を照射し波長を変換する光学素子に上記の接合体が用いられている。第２基板は耐熱性のある基板であり、第１基板は放熱性のある基板である。そして、接合体は第２基板の熱を第１基板に伝熱して第２基板の温度上昇を抑制する。従って、基板間の伝熱性を高くする必要がある。

プロジェクターを小型にするため光学素子は小型で薄く設計されている。そして、第２基板を薄くすることにより、第２基板の熱容量を小さくして蛍光体の熱が第１基板に伝わり易くしている。第２基板は耐熱性を有するセラミック基板が用いられている。この為、第２基板は衝撃荷重による応力に弱くなっている。

特開２０１５−９３２９５号公報特開２０１４−２９８９７号公報

特許文献１の接合体では第１基板と第２基板との間に薄い金属箔と金属ナノ粒子で構成される膜とが設置されている。金属ナノ粒子で構成される膜における金属ナノ粒子の粒子密度は場所による差がない状態になっていた。そして、金属ナノ粒子で構成される膜を加熱する前の工程では第１基板上に金属ナノ粒子の膜と第２基板とが重ねて設置される。膜を構成する金属ナノ粒子の粒子密度が高いときには第２基板を設置するときの衝撃荷重が第１基板及び第２基板に加わるので第１基板及び第２基板が損傷を受ける危険性が大きい。

膜を構成する金属ナノ粒子の粒子密度が低いときには第２基板を設置するときの衝撃荷重を金属ナノ粒子で構成される膜が緩和するので第１基板及び第２基板が損傷を受ける危険性を抑制できる。しかし、金属ナノ粒子で構成される膜における粒子密度が低いときには基板間の伝熱性が悪くなるという課題がある。そこで、基板間の伝熱性が良く、衝撃荷重による応力を緩和できる接合体が望まれていた。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例にかかる接合体であって、第１基板と、前記第１基板と対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを接合する接合膜と、を備え、前記接合膜は、複数種の金属ナノ粒子を含み、前記接合膜は第１領域及び第２領域を有し、前記第１基板の平面視において前記第１領域は前記第２領域より前記金属ナノ粒子の密度が高いことを特徴とする。

本適用例によれば、接合体は第１基板及び第２基板を備えている。第１基板及び第２基板は複数種の金属ナノ粒子を含む接合膜により接合されている。接合膜は第１領域及び第２領域を有している。そして、第１領域は第２領域より金属ナノ粒子の密度が高くなっている。熱の伝導は金属ナノ粒子を伝わるので、金属ナノ粒子の密度が高い領域は低い領域より伝熱性が良い。第１領域は金属ナノ粒子の密度が高いので伝熱性が良い領域になっている。

そして、第２領域は金属ナノ粒子の密度が低いので、焼成前の工程では第２領域では金属ナノ粒子が移動し易くなっている。従って、第１基板と第２基板との間に衝撃荷重が加わるとき第２領域の金属ナノ粒子が移動することにより応力を緩和することができる。その結果、接合体は基板間の伝熱性を良くすることができ、衝撃荷重による応力を緩和することができる。

［適用例２］
上記適用例にかかる接合体において、前記第１領域は前記第２基板の中央に配置され、前記第２領域は前記第１領域の周りに配置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、第１領域は第２基板の中央に配置されている。第１領域は金属ナノ粒子の密度が高く、伝熱性の良い領域である。第２基板の熱は主に第１領域を経て第１基板に伝わる。第２領域における第２基板の熱の一部は第２領域の金属ナノ粒子を伝導する。さらに、第２領域における第２基板の熱の一部は第２基板を伝導し、第１領域の金属ナノ粒子を経由して第１基板に伝導する。従って、第２基板では第１領域からの距離が短い場所の熱は第１領域に早く到達するので早く伝熱する。そして、第２基板では第１領域からの距離が長い場所の熱は第１領域に遅く到達するので遅れて伝熱する。

第２基板の中央に第１領域があるときには、第２基板の端に第１領域が有るときに比べて、第１領域から離れた第２基板上の場所と第１領域との間の距離を短くすることができる。そして、第２基板の第２領域の熱が遅れて伝熱することを抑制できる。従って、第２基板の温度分布のばらつきを小さくすることができる。

［適用例３］
上記適用例にかかる接合体において、前記第１基板の平面視において前記接合膜は前記第２基板の周りの少なくとも一部から突出しており、前記第２基板において前記第１基板側の逆側の面である上面には前記接合膜が設置されていないことを特徴とする。

本適用例によれば、第１基板の平面視において接合膜は第２基板の周りの少なくとも一部より突出している。第２基板の熱は接合膜を経て第１基板に伝わる。従って、第２基板の周りから突出している接合膜も伝熱する。従って、接合膜が第２基板の周りから突出していないときに比べて効率良く伝熱することができる。

第２基板の上面には接合膜が設置されていない。この上面は第１基板側の逆側の面である。接合膜には金属ナノ粒子が含まれているので導電性がある。本適用例では第２基板の上面には接合膜が設置されていないので、接合膜により電気的な不具合が生じることを抑制できる。また、接合膜が設置された場所では表面に凹凸ができる。本適用例では第２基板の上面には接合膜が設置されていないので、接合膜の凹凸により不具合が生じることを抑制できる。

［適用例４］
上記適用例にかかる接合体において、前記第１基板には前記第１領域の外周に沿って第１溝が設置され、前記第２領域の外周に沿って第２溝が設置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、第１基板には第１領域の外周に沿って第１溝が設置されている。接合膜の材料は液状である。第１領域に設置する接合膜の材料を第１基板に塗布するとき、接合膜の材料が第１基板上で広がる。このとき、第１領域の外周に沿って第１溝が設置されているので、接合膜の材料が第１溝に到達したとき、接合膜の材料が第１溝に入る。この為、接合膜の材料が第１溝を越えて広がることを低減できる。

同様に、第１基板には第２領域の外周に沿って第２溝が設置されている。第２領域に設置する接合膜の材料を第１基板に塗布するとき、接合膜の材料が第１基板上で広がる。このとき、第２領域の外周に沿って第２溝が設置されているので、接合膜の材料が第２溝に到達したとき、接合膜の材料が第２溝に入る。この為、接合膜の材料が第２溝を越えて広がることを低減できる。その結果、第１領域及び第２領域に品質良く接合膜を配置することができる。

［適用例５］
本適用例にかかる接合体の製造方法であって、第１基板または第２基板の片面に複数種の金属ナノ粒子を含むペーストを設置し、前記ペーストを前記第１基板及び前記第２基板で挟み、前記ペーストを焼成する工程を有し、前記ペーストは第１ペーストと前記第１ペーストより金属ナノ粒子の密度の低い第２ペーストとを有し、前記ペーストを設置するときに前記第１基板または前記第２基板の平面視において前記第１ペーストの周りに前記第２ペーストを設置することを特徴とする。

本適用例によれば、第１基板または第２基板の片面に金属ナノ粒子を含むペーストが設置される。そして、ペーストは第１基板及び第２基板で挟まれる。そして、ペーストが焼成される。金属ナノ粒子は粒子径が小さく微細なため高い結合性を有し、金属ナノ粒子を構成する金属の融点より低い温度で粒子間接合が生じる。従って、金属ナノ粒子を含むペーストは焼成することにより、第１基板と第２基板とを結合することができる。

ペーストは第１ペーストと第２ペーストとを有している。そして、第１ペーストは金属ナノ粒子の密度が高く、第２ペーストは金属ナノ粒子の密度の低い。つまり、第１ペーストは第２ペーストより金属ナノ粒子の密度が高くなっている。熱の伝導は金属ナノ粒子を熱が伝わって行われるので、金属ナノ粒子の密度が高いペーストが焼成された場所は金属ナノ粒子の密度が低いペーストが焼成された場所より伝熱性が良い。第１ペーストが焼成された場所を第１領域とし、第２ペーストが焼成された場所を第２領域とする。このとき、第１領域は金属ナノ粒子の密度が高いので、第１領域は第２領域より伝熱性が良い場所になる。

第２基板の平面視において第１ペーストの周りに第２ペーストが設置されている。従って、第１領域の周りに第２領域が設置される。第２基板の熱は第１領域を経て第１基板に伝わり易い。従って、第２基板では第１領域に近い場所の熱が第１基板に伝わり易く、第１領域から離れた場所では熱が第１基板に伝わり難くなる。第２領域の中側に第１領域があるときには、第２領域の端に第１領域が有るときに比べて、第１領域から離れた場所の距離を短くすることができる。従って、第２基板の温度分布のばらつきを小さくすることができる。

そして、第２ペーストは金属ナノ粒子の密度が低いので、焼成前の第２ペーストでは金属ナノ粒子が移動し易くなっている。従って、第１基板と第２基板との間に衝撃荷重が加わるとき第２ペーストの金属ナノ粒子が移動することにより応力を緩和することができる。その結果、接合体は伝熱性を良くすることができ、さらに、衝撃荷重による応力を緩和することができる。

［適用例６］
本適用例にかかるプロジェクターであって、光源と、前記光源が射出する光の波長を変換する波長変換部と、を備え、前記波長変換部は、熱を放熱する第１基板と蛍光体を有する第２基板とが接合膜で接合された接合体であり、前記波長変換部には上記のいずれか一項に記載の接合体が用いられていることを特徴とする。

本適用例によれば、プロジェクターは光源及び波長変換部を備えている。光源が射出する光の波長を波長変換部が変換する。波長変換部は、熱を放熱する第１基板と蛍光体を有する第２基板とが接合膜で接合された接合体である。蛍光体に光が照射されるとき、蛍光体が発光する。このとき、照射した光と異なる波長の光を発光することにより波長が変換される。

第２基板は照射された光により温度が上昇する。そして、第２基板から第１基板に熱が伝導することにより、第２基板の温度が適度な温度に維持される。そして、波長変換部には上記の接合体が用いられている。上記の接合体は伝熱性を良く、さらに、衝撃荷重による応力を緩和することができる接合体である。従って、波長変換部は確実に過度の温度上昇を抑制できる。そして、波長変換部は衝撃荷重による応力を緩和できるので、製造工程で衝撃を受けたときにも壊れ難いので、波長変換部を容易に生産できる。その結果、プロジェクターは確実に過度の温度上昇を抑制でき、製造し易い波長変換部を備えた装置とすることができる。

第１の実施形態にかかわる蛍光体素子の構成を示す概略斜視図。蛍光体素子の構造を示す模式側断面図。接合膜の構造を示す模式平面図。接合膜の構造を示す模式側断面。蛍光体素子の製造方法のフローチャート。蛍光体素子の製造方法を説明する為の模式図。蛍光体素子の製造方法を説明する為の模式図。蛍光体素子の製造方法を説明する為の模式図。蛍光体素子の製造方法を説明する為の模式図。蛍光体素子の製造方法を説明する為の模式図。蛍光体素子の製造方法を説明する為の模式図。蛍光体素子の製造方法を説明する為の模式図。第２の実施形態にかかわる蛍光体素子の要部模式平面図。第３の実施形態にかかわる蛍光体素子の模式側断面図。蛍光体素子の模式側断面図。蛍光体素子の模式側断面図。第４の実施形態にかかわるプロジェクターの構成を示す模式図。光源装置の構成を示す模式図。変形例にかかわる接合膜の構造を示す模式側断面図。

以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。

（第１の実施形態）
本実施形態では、蛍光体素子と、この蛍光体素子を製造する製造方法との特徴的な例について、図に従って説明する。第１の実施形態にかかわる蛍光体素子について図１〜図４に従って説明する。図１は、蛍光体素子の構成を示す概略斜視図である。図１に示すように、接合体としての蛍光体素子１は四角形の第１基板２を備えている。第１基板２は平面形状が四角形の板である。第１基板２における四角形の隣り合う２辺が延びる方向をＸ方向及びＹ方向とする。第１基板２の厚み方向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。第１基板２の中央には第１基板２と対向して第２基板３が設置されている。第２基板３も平面形状が四角形の板である。第１基板２と第２基板３とは接合膜４により接合されている。

第２基板３は蛍光体を有している。本実施形態では、例えば、第２基板３が総て蛍光体になっている。第２基板３の上面３ａは第２基板３において第１基板２側の逆側の面である。第２基板３の特性は特に限定されないが、本実施形態では例えば、第２基板３に青色の光が照射されるとき、第２基板３は黄色の光を発光する。第２基板３は紫外線の領域から青色の領域の光により励起されて発光する光学部材である。

蛍光体粒子には希土類蛍光体やサイアロイ蛍光体等が用いられている。詳細には、希土類蛍光体には、例えば、Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ（ＹＡＧ（ＹｔｔｒｉｕｍＡｌｕｍｉｎｕｍＧａｒｎｅｔ）：Ｃｅ）が用いられ、サイアロイ蛍光体には、例えば、αサイアロイが用いられる。母材にはアルミナ等を混合した焼結体、ガラスや樹脂を用いることができる。蛍光体は母材に蛍光体粒子を内包したものを用いることができる。また、蛍光体は蛍光体粒子のみからなる焼結体等も用いることができる。

第２基板３に光を照射するとき、第２基板３の上面３ａが加熱される。第２基板３の温度が高くなると第２基板３が変色するので光の反射効率が下がる。第２基板３が厚いと第２基板３に熱がこもるので、第２基板３が変色しやすくなる。第２基板３を薄くすることにより、第２基板３は第２基板３の上面３ａから第１基板２に伝熱しやすい構造になっている。

第１基板２の材料は剛性があり伝熱性のある材料が好ましく、例えば、第１基板２の材料に銅やアルミニウム等を含む金属を用いることができる。本実施形態では、例えば、第１基板２の材料に銅や銅合金を用いている。第１基板２の大きさは特に限定されないが、本実施形態では、例えば、辺の長さは１０ｍｍ〜２０ｍｍである。厚みが０．１ｍｍ〜３ｍｍである。

接合膜４は銀のナノ粒子を焼成した膜である。第１基板２の平面視において接合膜４は第２基板３の周りから突出している。本実施形態では、第２基板３の全周から接合膜４が突出している。接合膜４が突出する部分は第２基板３の周り総てでも良く、周りの一部分でも良い。そして、第２基板３の上面３ａには接合膜４が設置されていない。

第２基板３に照射された光により第２基板３が加熱される。そして、第２基板３の熱が第１基板２に伝導することにより第２基板３が冷却される。第２基板３の熱は接合膜４を経て第１基板２に伝わる。従って、第２基板３の周りから突出している接合膜４も伝熱する。従って、接合膜４が第２基板３の周りから突出していないときに比べて、接合膜４は効率良く第２基板３と第１基板２との間で伝熱することができる。

第２基板３の上面３ａには接合膜４が設置されていない。接合膜４には銀のナノ粒子が含まれているので導電性がある。蛍光体素子１では第２基板３の上面３ａには接合膜４が設置されていないので、接合膜４により電気的な不具合が生じることを抑制できる。また、接合膜４が設置された場所では表面に凹凸ができる。蛍光体素子１では第２基板３の上面３ａには接合膜４が設置されていないので、接合膜４の凹凸により不具合が生じることを抑制できる。

図２は蛍光体素子の構造を示す模式側断面図である。図２に示すように、第１基板２には＋Ｚ方向側の面に第１補助膜６が設置されている。接合膜４が第１基板２と接合することを第１補助膜６が補助する。つまり、第１補助膜６が設置されることにより接合膜４が第１基板２と接合し易くなっている。第１補助膜６の材料はクロム及び金であり、めっき法を用いて設置されている。

第２基板３においても−Ｚ方向側の面に第２補助膜７が設置されている。接合膜４が第２基板３と接合することを第２補助膜７が補助する。つまり、第２補助膜７が設置されることにより接合膜４が第２基板３と接合し易くなっている。第２補助膜７の材料は銀であり、蒸着法を用いて設置されている。

図３は接合膜の構造を示す模式平面図であり、図４は接合膜の構造を示す模式側断面である。図３は蛍光体素子１の第２基板３を省略した図である。図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面を−Ｙ方向側からみた図である。図３及び図４に示すように、接合膜４は第１領域４ａ及び第２領域４ｂを有している。第１領域４ａには多数の第１粒子８が設置され、第２領域４ｂには多数の第２粒子９が設置されている。第１粒子８の平均粒径は１０ｎｍ〜６０ｎｍであり、第２粒子９の平均粒径は６０ｎｍ〜１００ｎｍになっている。平均粒径は粒径の平均値を示す。第１粒子８及び第２粒子９は粒径が異なる金属ナノ粒子である。このように、接合膜４は粒径が異なる複数種の金属ナノ粒子を含んでいる。詳しくは、接合膜４は粒径の分布が異なる２種類の金属ナノ粒子を含んでいる。粒径が小さい程、粒子間の隙間が小さくなる。従って、第１基板２の平面視において第１領域４ａは第２領域４ｂより金属ナノ粒子の密度が高くなっている。金属ナノ粒子の金属には銀、金、銀−パラジウム、銅、銀−銅等が用いられている。本実施形態では、例えば、金属ナノ粒子の金属に銀が用いられている。

熱の伝導は第１粒子８及び第２粒子９を伝わるので、金属ナノ粒子の密度が高い第１領域４ａは密度が低い第２領域４ｂより伝熱性が良い。第１領域４ａは金属ナノ粒子の密度が高いので伝熱性が良い領域になっている。

製造工程では金属ナノ粒子を媒体に混成してペースト状にし、第１基板２に塗布する。その後、金属ナノ粒子を含むペーストの上に第２基板３を設置する。次に、ペーストを焼成することにより接合膜４が形成される。第２基板３を設置するとき、第２基板３を専用工具で吸着して第１基板２上に載置する。このとき、第２基板３に衝撃荷重が加わる可能性がある。

第２領域４ｂは第２粒子９の密度が低い。焼成前の工程の第２領域４ｂでは第２粒子９が移動し易くなっている。従って、第１基板２と第２基板３との間に衝撃荷重が加わるとき第２領域４ｂの第２粒子９が移動することにより応力を緩和することができる。その結果、接合膜４は伝熱性を良くすることができ、さらに、衝撃荷重による応力を緩和することができる。

図３に示すように、Ｘ方向における第２基板３の−Ｘ方向側の端から第１領域４ａの−Ｘ方向側の端までの長さを第１長さ１０ａとする。そして、Ｘ方向における第１領域４ａの幅を第２長さ１０ｂとする。Ｘ方向における第２基板３の＋Ｘ方向側の端から第１領域４ａの＋Ｘ方向側の端までの長さを第３長さ１０ｃとする。このとき、第１長さ１０ａと第３長さ１０ｃとは同じ長さになっている。第１長さ１０ａと第２長さ１０ｂとは略同じ長さになっている。

同様に、Ｙ方向における第２基板３の＋Ｙ方向側の端から第１領域４ａの＋Ｙ方向側の端までの長さを第４長さ１０ｄとする。そして、Ｙ方向における第１領域４ａの幅を第５長さ１０ｅとする。Ｙ方向における第２基板３の−Ｙ方向側の端から第１領域４ａの−Ｙ方向側の端までの長さを第６長さ１０ｆとする。このとき、第４長さ１０ｄと第６長さ１０ｆとは同じ長さになっている。第４長さ１０ｄと第５長さ１０ｅとは略同じ長さになっている。

従って、第１領域４ａは第２基板３の中央に配置され、第２領域４ｂは第１領域４ａの周りに配置されている。第１領域４ａは第１粒子８の密度が高く、伝熱性の良い領域である。第２基板３の熱は第１領域４ａを経て第１基板２に伝わる。第２領域４ｂにおける第２基板３の熱の一部は第２領域４ｂの第２粒子９を伝導する。さらに、第２領域４ｂにおける第２基板３の熱の一部は第２基板３を伝導し、第１領域４ａの第１粒子８を経由して第１基板２に伝導する。従って、第２基板３では第１領域４ａからの距離が短い場所の熱は第１領域４ａに早く到達するので早く伝熱する。そして、第２基板３では第１領域４ａからの距離が長い場所の熱は第１領域４ａに遅く到達するので遅れて伝熱する。

第２基板３の中央に第１領域４ａがあるときには、第２基板３の端に第１領域４ａが有るときに比べて、第１領域４ａから離れた第２基板３上の場所と第１領域４ａとの間の距離を短くすることができる。そして、第２基板３の第２領域４ｂの熱が遅れて伝熱することを抑制できる。従って、第２基板３の温度分布のばらつきを小さくすることができる。

次に上述した蛍光体素子１の製造方法について図５〜図１２にて説明する。図５は、蛍光体素子の製造方法のフローチャートであり、図６〜図１２は蛍光体素子の製造方法を説明する為の模式図である。図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１は第１基板めっき工程である。この工程は、第１基板２上に第１補助膜６を設置する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は第２基板蒸着工程である。この工程は、第２基板３に第２補助膜７を設置する工程である。次にステップＳ３に移行する。

ステップＳ３はペースト設置工程である。この工程は、第１基板２上に第１粒子８を含む第１ペーストと第２粒子９を含む第２ペーストとを設置する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は基板組み立て工程である。この工程は、第１ペースト及び第２ペースト上に第２基板３を設置する工程である。次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５は焼成工程である。この工程は、第１ペースト及び第２ペーストを加熱して焼成する工程である。以上の工程により蛍光体素子の製造工程を終了する。

次に、図６〜図１２を用いて、図５に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。図６はステップＳ１の第１基板めっき工程に対応する図である。図６に示すように、ステップＳ１では第１基板２上に第１補助膜６を設置する。まず、第１基板２を用意する。次に、第１補助膜６を設置する場所を除いて他の面に樹脂膜を設置する。樹脂膜は各種の印刷法やコーティング法を用いて設置する。そして、第１基板２にクロム及び金のめっきを行う。第１基板２は銅板なので、電気めっきを行うことができる。続いて、剥離液を用いて樹脂膜を除去することにより第１基板２上の所定の場所に第１補助膜６を設置する。

図７はステップＳ２の第２基板蒸着工程に対応する図である。図７に示すように、第２基板３を用意する。第２基板３は公知の方法で製造されているので、詳細な説明は省略して概略の製造方法を説明する。アルミナの粉末及び蛍光体の粉末をバインダーに混成してペースト状にする。次に、第２基板３の材料を焼成することにより第２基板３が形成される。

次に、上面３ａに樹脂膜を塗布し乾燥する。樹脂膜により上面３ａを覆ってマスキングする。続いて第２基板３を蒸着装置にセットして、第２基板３上に銀の蒸着膜を形成する。続いて、剥離液を用いて第２基板３から樹脂膜を剥離することにより第２補助膜７が設置される。

図８及び図９はステップＳ３のペースト設置工程に対応する図である。ステップＳ３において、第１ペースト及び第２ペーストを作成する。第１ペーストには第１粒子８を有機殻で被覆された有機−金属複合ナノ粒子を用いる。有機殻がナノ粒子の自己凝集を防止するので、ナノ粒子が分散した形態を維持できる。作業者はエーテル系等の溶媒中に有機−金属複合ナノ粒子を投入して攪拌する。そして、溶媒中に金属ナノ粒子が分散した第１ペーストが完成する。

第２ペーストには第２粒子９を有機殻で被覆された有機−金属複合ナノ粒子を用いる。作業者はエーテル系等の溶媒中に有機−金属複合ナノ粒子を投入して攪拌する。そして、溶媒中に金属ナノ粒子が分散した第２ペーストが完成する。第１ペースト及び第２ペースト中には金属ナノ粒子、溶媒成分及び有機殻の成分が含まれている。

図８に示すように、作業者は第１基板２の第１補助膜６上に第１ペースト１１を設置する。第１ペースト１１には第１粒子８が含まれている。続いて、図９に示すように、作業者は第１基板２の第１補助膜６上に第２ペースト１２を設置する。第２ペースト１２は第１ペースト１１の周りに配置される。第２ペースト１２には第２粒子９が含まれている。第１ペースト１１及び第２ペースト１２を合わせてペースト１３とする。ペースト１３は第１ペースト１１と第１ペースト１１より金属ナノ粒子の密度の低い第２ペースト１２とを有する。そして、第１基板２の片面に金属ナノ粒子を含むペースト１３が設置される。ペースト１３を設置するときに第１基板２の平面視において第１ペースト１１の周りに第２ペースト１２を設置する。第１ペースト１１及び第２ペースト１２の設置方法にはオフセット印刷、スクリーン印刷、凸版印刷等の各種の印刷方法を用いることができる。このとき、接合膜４の伝熱性や形状を精度良く形成するためにペースト１３の厚みを精度良く管理する必要がある。

図１０及び図１１はステップＳ４の基板組み立て工程に対応する図である。図１０に示すように、ステップＳ４において、作業者は第２基板３を専用工具１４で吸着する。専用工具１４には凹部１４ａが設置されている。専用工具１４には凹部１４ａと連通する配管１４ｂが接続されている。配管１４ｂには図示しない真空ポンプが接続されている。専用工具１４には平坦な吸着面１４ｃが設置され、吸着面１４ｃに凹部１４ａが配置されている。作業者は吸着面１４ｃを第２基板３の上面３ａに接触させて真空ポンプを作動する。凹部１４ａ内が減圧されるので、第２基板３が専用工具１４に吸着される。

専用工具１４は図示しない組立装置により移動される。作業者は組立装置を制御することにより第２基板３を位置精度良く移動させる。組立装置には水平多関節ロボットや直交ロボットを用いることができる。そして、組立装置は専用工具１４をロボットハンドのように動作させる。専用工具１４に吸着された第２基板３は組立装置によりペースト１３と対向する場所に移動される。

図１１に示すように、組立装置は専用工具１４を移動させて、第２基板３をペースト１３に接触させる。この操作により、ペースト１３は第１基板２及び第２基板３で挟まれる。第２ペースト１２は第２粒子９の密度が低いので、第２粒子９が移動し易くなっている。従って、第１基板２と第２基板３との間に衝撃荷重が加わるとき第２ペースト１２の第２粒子９が移動することにより応力を緩和することができる。その結果、第２ペースト１２は衝撃荷重により第２基板３に加わる応力を緩和することができる。

第２基板３がペースト１３を押圧するとき、ペースト１３は厚みが薄くなる。そして、ペースト１３の一部が第１基板２の平面方向に膨らむ。さらに、ペースト１３は第２基板３の側面側にも膨らむ。その結果、第１基板２の平面視においてペースト１３は第２基板３の周りの少なくとも一部から突出する。

組立装置は第１基板２と第２基板３との間の距離が所定の距離になるように第２基板３の位置精度良く制御する。そして、組立装置は第２基板３の上面３ａにペースト１３が設置されないようにする。

図１２はステップＳ５の焼成工程に対応する図である。図１２に示すように、ステップＳ５において、第２基板３が設置された状態で作業者はペースト１３を焼成する。焼成条件は特に限定されず、ペースト１３における有機−金属複合ナノ粒子と溶媒成分との比率やペースト１３の設置量に合わせて設定される。焼成工程は本実施形態では、例えば、低温焼成工程と高温焼成工程との２段階で行われる。低温焼成工程ではペースト１３が８０℃〜１００℃で焼成される。低温焼成工程では溶媒成分を蒸発させて除去する。

高温焼成工程では２００℃〜２５０℃で焼成される。ペースト１３を２００℃以上に加熱することにより、残存する溶媒成分と有機殻の成分が分解する。そして、溶媒成分と有機殻の成分の一部は揮発してペースト１３から離脱し、残部は高温によって炭化して接合膜４中に残存する。溶媒と有機殻が炭化して残存した成分が占める比率は小さいので接合膜４の伝熱性や結合力に与える影響は小さい。

高温焼成工程では、有機殻が分解除去されて金属ナノ粒子同士が結合し易くなるため、ペースト１３を金属の融点より低温で焼成することが可能になる。そして、高温焼成工程ではペースト１３が焼成されて接合膜４になり、第１基板２と第２基板３とが接合される。その結果、蛍光体素子１が完成する。以上の工程により、蛍光体素子１の製造工程が終了する。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、蛍光体素子１は第１基板２及び第２基板３を備えている。第１基板２及び第２基板３は接合膜４により接合されている。接合膜４は第１領域４ａ及び第２領域４ｂを有している。第１領域４ａと第２領域４ｂとでは金属ナノ粒子の粒径の分布が異なっている。第１領域４ａの金属ナノ粒子の粒径は第２領域４ｂの金属ナノ粒子の粒径より小さくなっている。そして、第１領域４ａは第２領域４ｂより金属ナノ粒子の密度が高くなっている。熱の伝導は金属ナノ粒子を熱が伝わって行われるので、金属ナノ粒子の密度が高い領域は低い領域より伝熱性が良い。第１領域４ａは金属ナノ粒子の密度が高いので伝熱性が良い領域になっている。

そして、第２領域４ｂは金属ナノ粒子の密度が低いので、ステップＳ４の基板組み立て工程では第２領域４ｂの金属ナノ粒子が移動し易くなっている。従って、第１基板２と第２基板３との間に衝撃荷重が加わるとき第２領域４ｂの金属ナノ粒子が移動することにより応力を緩和することができる。その結果、蛍光体素子１は伝熱性を良くすることができ、さらに、衝撃荷重による応力を緩和することができる。

（２）本実施形態によれば、第１領域４ａは第２基板３の中央に配置され、第２領域４ｂは第１領域４ａの周りに配置されている。第１領域４ａは第１粒子８の密度が高く、伝熱性の良い領域である。第２基板３の熱は第１領域４ａを経て第１基板２に伝わる。第２領域４ｂにおける第２基板３の熱の一部は第２領域４ｂの第２粒子９を伝導する。さらに、第２領域４ｂにおける第２基板３の熱の一部は第２基板３を伝導し、第１領域４ａの第１粒子８を経由して第１基板２に伝導する。従って、第２基板３では第１領域４ａからの距離が短い場所の熱は第１領域４ａに早く到達するので早く伝熱する。そして、第２基板３では第１領域４ａからの距離が長い場所の熱は第１領域４ａに遅く到達するので遅れて伝熱する。

（３）本実施形態によれば、第１基板２の平面視において接合膜４は第２基板３の周りより突出している。第２基板３の熱は接合膜４を経て第１基板２に伝わる。従って、第２基板３の周りから突出している接合膜４も伝熱する。従って、接合膜４が第２基板３の周りから突出していないときに比べて効率良く伝熱することができる。

第２基板３の上面３ａには接合膜４が設置されていない。上面３ａは第２基板３において第１基板２側の逆側の面である。接合膜４には金属ナノ粒子が含まれているので導電性がある。蛍光体素子１では第２基板３の上面３ａには接合膜４が設置されていないので、接合膜４により電気的な不具合が生じることを抑制できる。また、上面３ａに接合膜４が設置されたときは上面３ａに接合膜４の凹凸ができる。蛍光体素子１では第２基板３の上面３ａに接合膜４が設置されていないので、接合膜４の凹凸により不具合が生じることを抑制できる。

（４）本実施形態によれば、第１基板２の片面に金属ナノ粒子を含むペースト１３が設置される。そして、ペースト１３は第１基板２及び第２基板３で挟まれる。そして、ペースト１３が焼成される。金属ナノ粒子は粒子径が小さく微細なため高い結合性を有し、金属ナノ粒子を構成する金属の融点より低い温度で粒子間接合が生じる。従って、金属ナノ粒子を含むペースト１３は焼成することにより、第１基板２と第２基板３とを結合することができる。

ペースト１３は第１ペースト１１と第２ペースト１２とを有している。そして、第１ペースト１１は金属ナノ粒子の密度が高く、第２ペースト１２は金属ナノ粒子の密度の低い。つまり、第１ペースト１１は第２ペースト１２より金属ナノ粒子の密度が高くなっている。熱の伝導は金属ナノ粒子を伝わるので、金属ナノ粒子の密度が高い第１ペースト１１が焼成された第１領域４ａは金属ナノ粒子の密度が低い第２ペースト１２が焼成された第２領域４ｂより伝熱性が良い。このとき、第１領域４ａは金属ナノ粒子の密度が高いので、第１領域４ａは第２領域４ｂより伝熱性が良い場所になる。

第２基板３の平面視において第１ペースト１１の周りに第２ペースト１２が設置されている。従って、第１領域４ａの周りに第２領域４ｂが設置される。第２基板３の熱は第１領域４ａを経て第１基板２に伝わり易い。従って、第２基板３では第１領域４ａに近い場所の熱が第１基板２に伝わり易く、第１領域４ａから離れた場所では熱が第１基板２に伝わり難くなる。第２領域４ｂの中側に第１領域４ａがあるときには、第２領域４ｂの端の一カ所に第１領域４ａが有るときに比べて、第１領域４ａから離れた第２基板３の場所と第１領域４ａとの間の距離を短くすることができる。従って、第２基板３の温度分布のばらつきを小さくすることができる。

そして、第２ペースト１２は第２粒子９の密度が低いので、ステップＳ４の基板組み立て工程の第２ペースト１２は第２粒子９が移動し易くなっている。従って、第１基板２と第２基板３との間に衝撃荷重が加わるとき第２ペースト１２の第２粒子９が移動することにより応力を緩和することができる。その結果、蛍光体素子１は伝熱性を良くすることができ、さらに、衝撃荷重による応力を緩和することができる。

（第２の実施形態）
次に、蛍光体素子の一実施形態について図１３の蛍光体素子の要部模式平面図を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、第２基板３の周りの一部から接合膜４が突出している点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図１３に示すように、接合体としての蛍光体素子１７では第１基板２の平面視において接合膜４は第２基板３の周りの一部から突出している。つまり、第２基板３の四隅からは接合膜４が突出せず、四辺の中程から接合膜４が突出している。このとき、第２基板３と対向する場所の接合膜４を介して伝熱され、第２基板３の周りから突出している接合膜４も伝熱する。従って、接合膜４が第２基板３の周りから突出していないときに比べて効率良く伝熱することができる。

（第３の実施形態）
次に、蛍光体素子の一実施形態について図１４〜図１６の蛍光体素子の模式側断面図を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、第１基板２に溝が設置されている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図１４に示すように、接合体としての蛍光体素子８０は第１基板８１を備えている。第１基板８１は第１領域４ａの外周に沿って第１溝８２が設置されている。そして、第２領域４ｂの外周に沿って第２溝８３が設置されている。

接合膜４の材料である第１ペースト１１は液状である。図１５に示すように、第１領域４ａに設置する第１ペースト１１を第１基板８１に塗布するとき、第１ペースト１１が第１基板８１上で広がる。このとき、第１領域４ａの外周に沿って第１溝８２が設置されているので、第１ペースト１１が第１溝８２に到達したとき、第１ペースト１１が第１溝８２に入る。このとき、第１溝８２があることで第１ペースト１１の表面張力により塗布範囲が安定する。この為、第１ペースト１１が第１溝８２を越えて広がることを低減できる。

同様に、接合膜４の材料である第２ペースト１２は液状である。図１６に示すように、第２領域４ｂに設置する第２ペースト１２を第１基板８１に塗布するとき、第２ペースト１２が第１基板８１上で広がる。このとき、第２領域４ｂの外周に沿って第２溝８３が設置されているので、第２ペースト１２が第２溝８３に到達したとき、第２ペースト１２が第２溝８３に入る。このとき、第２溝８３があることで第２ペースト１２の表面張力により塗布範囲が安定する。この為、第２ペースト１２が第２溝８３を越えて広がることを低減できる。従って、第１ペースト１１及び第２ペースト１２を適正な位置に配置することができる。その結果、第１領域４ａ及び第２領域４ｂに品質良く接合膜４を配置することができる。

（第４の実施形態）
次に、蛍光体素子が用いられたプロジェクターについて図１７及び図１８を用いて説明する。図１７はプロジェクターの構成を示す模式図であり、図１８は光源装置の構成を示す模式図である。図１７に示すように、プロジェクター２０は、内部に設けられた光源装置２４から射出された光束を変調して画像情報に応じた画像を形成し、画像をスクリーン２１の被投射面上に拡大投射する表示装置である。プロジェクター２０は、外装筐体２２を備えている。外装筐体２２内には光学ユニット２３の他、図示しない制御装置、冷却装置、及び電源装置等が収納されている。

光学ユニット２３は光源装置２４を備えている。光源装置２４は色分離装置２５に照明光２６を射出する。色分離装置２５は、光源装置２４から入射された照明光２６を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３つの色光に分離する装置である。照明光２６は色分離装置２５のダイクロイックミラー２７に入射される。ダイクロイックミラー２７は赤色光２８を透過させて、緑色光２９及び青色光３０を反射する。

ダイクロイックミラー２７を透過した赤色光２８は全反射ミラー３１で反射して色分離装置２５から射出される。次に、赤色光２８は平行化レンズ３２ａ及び光変調装置３３ａを通過して色合成装置３４に射出される。ダイクロイックミラー２７で反射した緑色光２９はダイクロイックミラー３５で反射して色分離装置２５から射出される。次に、緑色光２９は平行化レンズ３２ｂ及び光変調装置３３ｂを通過して色合成装置３４に射出される。ダイクロイックミラー２７で反射した青色光３０はダイクロイックミラー３５及びリレーレンズ３６を通過して全反射ミラー３７に向かって進行する。青色光３０は全反射ミラー３７で反射し、リレーレンズ３８を通過して全反射ミラー４１に向かって進行する。青色光３０は全反射ミラー４１で反射して色分離装置２５から射出される。次に、青色光３０は平行化レンズ３２ｃ及び光変調装置３３ｃを通過して色合成装置３４に射出される。

青色光３０の光路長は赤色光２８や緑色光２９の光路長よりも長くなる。リレーレンズ３６及びリレーレンズ３８は青色光３０の光損失を補償する。平行化レンズ３２ａは光変調装置３３ａに入射する光を平行光にし、平行化レンズ３２ｂは光変調装置３３ｂに入射する光を平行光にする。平行化レンズ３２ｃは光変調装置３３ｃに入射する光を平行光にする。光変調装置３３ａ、光変調装置３３ｂ及び光変調装置３３ｃは、それぞれ入射される光を変調して、画像情報に応じた色画像を形成する。光変調装置３３ａ、光変調装置３３ｂ及び光変調装置３３ｃには液晶パネルが用いられる。

色合成装置３４には、赤色光２８、緑色光２９及び青色光３０が入射される。色合成装置３４は、赤色光２８、緑色光２９及び青色光３０を合成して合成光４２を形成し、合成光４２を投射光学装置４３に向けて射出する。本実施形態では、色合成装置３４は、クロスダイクロイックプリズムにより構成される。投射光学装置４３は、色合成装置３４にて合成された合成光４２をスクリーン２１の被投射面に投射する。このような構成のプロジェクター２０によりスクリーン２１には拡大された画像が投射される。

次に、光源装置２４の構造を説明する。図１８に示すように、光源装置２４は光源４４を備えている。光源４４は、アレイ光源４５及びコリメーター光学系４６を備えている。アレイ光源４５には複数の第１半導体レーザー４７及び複数の第２半導体レーザー４８がアレイ状に並んで配置されている。

第１半導体レーザー４７は光としての励起光４９を射出する。励起光４９は、例えば、ピーク波長が４４０ｎｍのレーザー光である。第２半導体レーザー４８は、青色光５０を射出する。青色光５０は、例えばピーク波長が４６０ｎｍのレーザー光である。アレイ光源４５から射出された励起光４９及び青色光５０は、コリメーター光学系４６を通過して光源４４から射出される。

次に、励起光４９及び青色光５０はアフォーカル光学系５１及びホモジナイザー光学系５２を通過して偏光分離装置５３に向かって進行する。アフォーカル光学系５１は励起光４９及び青色光５０の光束径を調整する。ホモジナイザー光学系５２は被照明領域の照度分布の均一性を高める。

偏光分離装置５３に入射した励起光４９は図中下側へ進行する。偏光分離装置５３に入射した青色光５０は図中左へ進行する。そして、偏光分離装置５３は励起光４９と青色光５０とを分離する。偏光分離装置５３はプリズム型の偏光ビームスプリッターである。偏光分離装置５３は偏光分離層５４を２つのプリズム５５で挟んだ構造になっている。

偏光分離層５４は入射する光に含まれるＳ偏光成分とＰ偏光成分とを分離する。具体的に、偏光分離層５４は、Ｓ偏光成分を反射させ、Ｐ偏光成分を透過させる。また、偏光分離層５４は、Ｓ偏光成分及びＰ偏光成分のいずれの偏光成分であっても、所定波長以上の光を透過させる色分離特性を有する。励起光４９及び青色光５０はいずれも直線偏光光である。励起光４９はＳ偏光であり、偏光分離層５４で反射する。青色光５０は、Ｐ偏光であり、偏光分離層５４を透過する。

光源装置２４は光源４４が射出する励起光４９の波長を変換する波長変換部５７を備えている。偏光分離装置５３から射出された励起光４９はピックアップ光学系５６を通過して波長変換部５７を照射する。ピックアップ光学系５６は励起光４９を波長変換部５７に集光させる。波長変換部５７は照射された励起光４９により励起されて励起光４９より波長が長い蛍光光である黄色光５８を射出する。波長変換部５７は、熱を放熱する第１基板５７ａと蛍光体を有する第２基板５７ｂとが接合膜５７ｄで接合された接合体であり、波長変換部５７には蛍光体素子１、蛍光体素子１７または蛍光体素子８０が用いられている。

第２基板５７ｂは照射された励起光４９により温度が上昇する。そして、第２基板５７ｂから第１基板５７ａに熱が伝導することにより、第２基板５７ｂの温度が適度な温度に維持される。そして、波長変換部５７には蛍光体素子１、蛍光体素子１７または蛍光体素子８０が用いられている。蛍光体素子１、蛍光体素子１７及び蛍光体素子８０は伝熱性が良く、さらに、製造工程では衝撃荷重による応力を緩和することができる。従って、波長変換部５７は確実に過度の温度上昇を抑制できる。そして、波長変換部５７は衝撃荷重による応力を緩和できるので、製造工程で衝撃を受けたときにも壊れ難いので、容易に生産できる。その結果、プロジェクター２０は確実に過度の温度上昇を抑制でき、製造し易い波長変換部５７を備えた装置とすることができる。

波長変換部５７から射出された黄色光５８は、ピックアップ光学系５６を通過した後、偏光分離装置５３に入射される。ピックアップ光学系５６は、波長変換部５７から射出される黄色光５８を集光する。そして、この黄色光５８は、偏光分離装置５３の偏光分離層５４を通過する。

一方、偏光分離層５４を透過した青色光５０は位相差板６１及びピックアップレンズ６２を通過して拡散反射素子６３を照射する。青色光５０は拡散反射素子６３で反射した後ピックアップレンズ６２及び位相差板６１を通過して偏光分離装置５３に射出される。位相差板６１は、１／４波長板であり、偏光分離装置５３と拡散反射素子６３との間の光路中に配置されている。この位相差板６１は、偏光分離装置５３から入射されるＰ偏光の青色光５０を円偏光に変換する。ピックアップレンズ６２は、青色光５０を拡散反射素子６３に向けて集光させる。

拡散反射素子６３は入射された青色光５０を拡散反射させる。次に、青色光５０は位相差板６１によりＳ偏光に変換される。そして、青色光５０は偏光分離装置５３に入射される。青色光５０は偏光分離装置５３の偏光分離層５４にて反射されてインテグレーター光学系６４に入射される。このとき、青色光５０は、偏光分離装置５３を透過した黄色光５８とともに、インテグレーター光学系６４に入射される。

青色光５０及び黄色光５８はインテグレーター光学系６４、偏光変換素子６５及び重畳レンズ６６を通過して光源装置２４から射出される。光源装置２４から射出された青色光５０及び黄色光５８は照明光２６として利用される。

インテグレーター光学系６４は重畳レンズ６６と協同して、被照明領域における照度分布を均一化する。このインテグレーター光学系６４は、一対のレンズアレイを備える。レンズアレイでは複数のレンズがアレイ状に配列されている。インテグレーター光学系６４から射出された青色光５０及び黄色光５８は、偏光変換素子６５に入射する。

偏光変換素子６５は偏光分離層及び反射層が形成された透光性部材と、位相差板とを有している。そして、偏光変換素子６５は入射される青色光５０及び黄色光５８を偏光方向が揃えられた直線偏光に変換する。重畳レンズ６６は、偏光変換素子６５から入射された青色光５０及び黄色光５８を被照明領域に重畳させる。この重畳レンズ６６から射出された青色光５０及び黄色光５８は照明光２６として色分離装置２５に入射される。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、プロジェクター２０は光源４４及び波長変換部５７を備えている。光源４４が射出する励起光４９の波長を波長変換部５７が変換する。波長変換部５７は、熱を放熱する第１基板５７ａと蛍光体を有する第２基板５７ｂとが接合膜５７ｄで接合された接合体である。第２基板５７ｂに励起光４９が照射されるとき、第２基板５７ｂが発光する。このとき、照射した励起光４９と異なる波長の黄色光５８を発光することにより波長が変換される。

第２基板５７ｂは照射された励起光４９により温度が上昇する。そして、第２基板５７ｂから第１基板５７ａに熱が伝導することにより、第２基板５７ｂの温度が適度な温度に維持される。そして、波長変換部５７には蛍光体素子１または蛍光体素子１７が用いられている。蛍光体素子１または蛍光体素子１７は伝熱性が良く、さらに、製造工程では衝撃荷重による応力を緩和することができる。従って、波長変換部５７は確実に過度の温度上昇を抑制できる。そして、波長変換部５７は衝撃荷重による応力を緩和できるので、製造工程で衝撃を受けたときにも壊れ難いので、容易に生産できる。その結果、プロジェクター２０は確実に第２基板５７ｂの過度の温度上昇を抑制でき、製造し易い波長変換部５７を備えた装置とすることができる。

（比較例）
特許文献２では、金属粒径を１種類にして、ペースト用溶剤の量を変えて粒子の密度が異なる領域を複数設置した。そして、伝熱し易く耐衝撃性の小さい領域と伝熱し難く耐衝撃性の大きな領域を設置した。この複数の領域を製造するプロセスでは温度プロファイルを細かく制御する必要があった。詳しくは、ペースト用溶剤中に有機溶媒が多く残る温度域では昇温速度を遅く、有機溶媒が少なくなる温度域では昇温速度を早くする制御を行っていた。そして、ペースト用溶剤の量が異なる領域が設定されているので、複雑な温度プロファイルの設定が必要であった。

さらに、有機溶媒が多く残る温度域では低加重とし、有機溶媒が少なくなる温度域では高加重とする制御を行っている。このように、１種類の金属粒径で密度勾配をつくるには温度プロファイル及び荷重を精度良く制御可能な装置が必要である。従って、蛍光体素子の量産を行うには装置を特殊な装置が多数必要となるので生産性良く製造することが難しい。

また、ペースト用溶剤の量が多くなると空隙が大きくなるので、耐衝撃性が低下する恐れがある。特許文献２に比べて蛍光体素子１では複数種の金属粒径を用いているので、焼結条件の制御が容易である。また、空隙が大きくなり過ぎることを抑制することができる。

尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、ステップＳ３のペースト設置工程において第１基板２にペースト１３を設置した。第１基板２にペースト１３を設置せずに第２基板３にペースト１３を設置しても良い。そして、ペースト１３を設置するときに第２基板３の平面視において第１ペースト１１の周りに第２ペースト１２を設置する。製造装置を利用する上でこちらの方が製造し易いときには、第２基板３にペースト１３を設置するのが良い。このときにも、第２基板３の温度分布のばらつきを小さくすることができる。そして、衝撃荷重により第２基板３に生じる応力を緩和することができる。

（変形例２）
前記第１の実施形態では、接合膜４が第１領域４ａ及び第２領域４ｂの２つの領域で構成された。接合膜４は３つ以上の領域で構成されていても良い。図１９は接合膜の構造を示す模式側断面図である。図１９に示すように、接合体としての蛍光体素子７０は第１基板２と第２基板３とを接合する接合膜７１を備えている。接合膜７１は第１領域７１ａ、第２領域７１ｂ及び第３領域７１ｃを有している。

第１領域７１ａには多数の第１粒子７２が設置され、第２領域７１ｂには多数の第２粒子７３が設置されている。第３領域７１ｃには多数の第３粒子７４が設置されている。接合膜７１は、粒径が異なる３種の金属ナノ粒子を含んでいる。各粒子の平均粒径は特に限定されないが、例えば本変形例では、第１粒子７２の平均粒径は１０ｎｍ〜５０ｎｍであり、第２粒子７３の平均粒径は４０ｎｍ〜８０ｎｍになっている。第３粒子７４の平均粒径は６０ｎｍ〜１００ｎｍになっている。第１粒子７２、第２粒子７３及び第３粒子７４は粒径が異なる金属ナノ粒子である。このように、接合膜７１は粒径が異なる複数種の金属ナノ粒子を含んでいる。詳しくは、接合膜７１は粒径の分布が異なる３種類の金属ナノ粒子を含んでいる。粒径が小さい程、粒子間の隙間が小さくなる。従って、第１基板２の平面視において第１領域７１ａは第２領域７１ｂより金属ナノ粒子の密度が高くなっている。第１基板２の平面視において第２領域７１ｂは第３領域７１ｃより金属ナノ粒子の密度が高くなっている。

第１領域７１ａは第２基板３の中央に配置され、第２領域７１ｂは第１領域７１ａの周りに配置されている。そして、第３領域７１ｃは第２領域７１ｂの周りに配置されている。従って、第２基板３の中央に近づく程接合膜７１の熱伝導が高くなっている。そして、第２基板３の外周に近づく程接合膜７１は金属ナノ粒子が移動し易くなっている。従って、蛍光体素子７０は伝熱性を良くすることができ、さらに、衝撃荷重による応力を緩和することができる。尚、接合膜に含まれる粒径が異なる複数種の金属ナノ粒子の種類数は４種以上でも良い。さらに、伝熱性や耐衝撃性を細かく設定することができる。

（変形例３）
前記第１の実施形態では、第１領域４ａは第２基板３の中央に配置され、第２領域４ｂは第１領域４ａの周りに配置されていた。第２基板３の外周に近い場所の温度が高くなるときには、第２領域４ｂが第２基板３の中央に配置され、第１領域４ａが第２領域４ｂの周りに配置されても良い。効率良く第２基板３の熱を第１基板２に伝導させることができる。

１，１７，７０，８０…接合体としての蛍光体素子、２，５７ａ…第１基板、３，５７ｂ…第２基板、４ａ…第１領域、４ｂ…第２領域、４，５７ｄ…接合膜、８…金属ナノ粒子としての第１粒子、９…金属ナノ粒子としての第２粒子、１１…第１ペースト、１２…第２ペースト、１３…ペースト、２０…プロジェクター、４４…光源、４９…光としての励起光、５７…波長変換部。

Claims

第１基板と、
前記第１基板と対向する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とを接合する接合膜と、を備え、
前記接合膜は、複数種の金属ナノ粒子を含み、
前記接合膜は第１領域及び第２領域を有し、前記第１基板の平面視において前記第１領域は前記第２領域より前記金属ナノ粒子の密度が高いことを特徴とする接合体。
請求項１に記載の接合体であって、
前記第１領域は前記第２基板の中央に配置され、前記第２領域は前記第１領域の周りに配置されていることを特徴とする接合体。
請求項１または２に記載の接合体であって、
前記第１基板の平面視において前記接合膜は前記第２基板の周りの少なくとも一部から突出しており、
前記第２基板において前記第１基板側の逆側の面である上面には前記接合膜が設置されていないことを特徴とする接合体。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の接合体であって、
前記第１基板には前記第１領域の外周に沿って第１溝が設置され、前記第２領域の外周に沿って第２溝が設置されていることを特徴とする接合体。
第１基板または第２基板の片面に複数種の金属ナノ粒子を含むペーストを設置し、
前記ペーストを前記第１基板及び前記第２基板で挟み、
前記ペーストを焼成する工程を有し、
前記ペーストは第１ペーストと前記第１ペーストより金属ナノ粒子の密度の低い第２ペーストとを有し、
前記ペーストを設置するときに前記第１基板または前記第２基板の平面視において前記第１ペーストの周りに前記第２ペーストを設置することを特徴とする接合体の製造方法。
光源と、
前記光源が射出する光の波長を変換する波長変換部と、を備え、
前記波長変換部は、熱を放熱する第１基板と蛍光体を有する第２基板とが接合膜で接合された接合体であり、
前記波長変換部には前記請求項１〜４のいずれか一項に記載の接合体が用いられていることを特徴とするプロジェクター。