JP2019207761A - 光波長変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光波長変換部材の排熱を効率的に行える光波長変換装置を提供する。【解決手段】本開示の一態様は、光波長変換部材と、放熱部材と、接合部と、を備える光波長変換装置である。光波長変換部材は、入射した光の波長を変換する板状のセラミックス蛍光体を有する。放熱部材は、光波長変換部材よりも放熱性に優れる。接合部は、光波長変換部材と放熱部材とを接合する。光波長変換部材は、光の入射する入射面と、入射面と対向すると共に放熱部材と接合される側に配置された底面と、入射面と底面とをつなぐ側面とを有する。接合部は、光波長変換部材の側面の少なくとも一部に配置される。【選択図】図１

Description

本開示は、光波長変換装置に関する。

ヘッドランプ、各種照明機器、レーザープロジェクター等では、発光ダイオード（ＬＥＤ、Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や半導体レーザー（ＬＤ、Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）等の青色光を光波長変換部材である蛍光体によって波長変換することにより白色を得ている。

この蛍光体としては、樹脂系やガラス系などが知られているが、レーザーを用いた光源の高出力化に対応するため、耐久性に優れたセラミックス蛍光体が光波長変換装置に使用されつつある。

また、蛍光体は、光の照射によって発熱する。蛍光体が発熱し高温となると、蛍光体が発する光の強度（すなわち、発光強度：蛍光強度）等の蛍光機能が低下する温度消光が発生する。そのため、効率よく蛍光体を発光させるためには、蛍光体から外部への排熱が必要となる。

そこで、はんだ等の接合部を用いて光波長変換部材の底面に放熱部材を接合した光波長変換装置が知られている（特許文献１参照）。

国際公開第２０１４／０６５０５１号

上記構成では、光波長変換部材の底面に接合された接合部を介して放熱部材への排熱が行われるため、光波長変換部材の排熱が促進される。しかしながら、光波長変換部材の排熱効率には改善の余地がある。

本開示の一局面は、光波長変換部材の排熱を効率的に行える光波長変換装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様は、光波長変換部材と、放熱部材と、接合部と、を備える光波長変換装置である。光波長変換部材は、入射した光の波長を変換する板状のセラミックス蛍光体を有する。放熱部材は、光波長変換部材よりも放熱性に優れる。接合部は、光波長変換部材と放熱部材とを接合する。光波長変換部材は、光の入射する入射面と、入射面と対向すると共に放熱部材と接合される側に配置された底面と、入射面と底面とをつなぐ側面とを有する。接合部は、光波長変換部材の側面の少なくとも一部に配置される。

このような構成によれば、接合部によって、光波長変換部材の側面からも放熱部材への排熱が行われるため、光波長変換部材の排熱を効率的に行うことができる。その結果、セラミックス蛍光体の温度消光が抑制できる。

本開示の一態様では、接合部は、光波長変換部材の底面全体に配置されてもよい。このような構成によれば、放熱部材と光波長変換部材との間の伝熱性が高まるので、光波長変換部材の排熱がより効果的に行える。

本開示の一態様は、光波長変換部材は、入射面とは反対側に配置された反射層を有してもよい。反射層は、銀又は銅から構成されてもよい。このような構成によれば、反射層によって光波長変換部材の発光効率を高められる。また、反射層が酸化、硫化等によって変色することを接合部によって抑制できるため、反射層の反射率の低下が抑制される。

本開示の一態様では、接合部は、セラミックス蛍光体の入射面と交差する側面の少なくとも一部と接触してもよい。このような構成によれば、セラミックス蛍光体から放熱部材への排熱を促進できる。

本開示の一態様では、接合部は、セラミックス蛍光体の入射面と交差する側面に接触しなくてもよい。このような構成によれば、セラミックス蛍光体の側面からも光を取り出すことができる。

本開示の一態様では、接合部は、銀、金、及び銅のうち少なくとも１種を含んでもよい。このような構成によれば、接合部の熱伝導性を高めることができる。
本開示の一態様では、接合部は、焼結組織を有してもよい。このような構成によれば、ナノ粒子の焼結によって、接合部を容易かつ確実に形成できる。さらに、焼結組織を接合部が有していることで、より高い熱伝導性を得ることができる。

本開示の一態様は、接合部の表面の少なくとも一部を被覆する保護層をさらに備えてもよい。このような構成によれば、接合部の硫化、酸化等を抑制することができる。その結果、硫化、酸化等によって接合部の熱伝導性が低下することでセラミックス蛍光体の温度が上昇することが抑制され、発光強度の低下が抑制される。また、硫化、酸化等によって接合部の接合強度が低下することで放熱部材から光波長変換部材が剥離することが抑制できる。

本開示の一態様では、保護層は、放熱部材の表面の少なくとも一部をさらに被覆してもよい。このような構成によれば、放熱部材の硫化、酸化等を抑制できる。その結果、放熱部材の熱伝導性の低下を抑制できる。

本開示の一態様では、保護層は、放熱部材の表面のうち、接合部の近傍を被覆してもよい。このような構成によれば、より確実に接合部及び放熱部材の熱伝導性の低下を抑制できる。

本開示の一態様では、保護層は、金属で構成されてもよい。このような構成によれば、接合部の劣化を容易かつ確実に抑制できる。
本開示の一態様では、保護層は、ニッケル、コバルト、銅、ロジウム、及びルテニウムのうち少なくとも１種を含んでもよい。このような構成によれば、接合部の溶け出しや酸化を抑制できる。

本開示の一態様では、保護層は、樹脂を主成分としてもよい。このような構成によっても、接合部の劣化を容易かつ確実に抑制できる。

実施形態の光波長変換装置の模式的な断面図である。 実施形態の光波長変換装置を備えた光複合装置の模式的な断面図である。 図１とは異なる実施形態の光波長変換装置の模式的な断面図である。

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す光波長変換装置１は、光波長変換部材２と、放熱部材４と、接合部５と、保護層６とを備える。

＜光波長変換部材＞
光波長変換部材２は、板状のセラミックス蛍光体２１と、複数の反射膜２２Ａ，２２Ｂと、複数の反射防止膜２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄと、反射層２４と、中間層２５と、接合用コーティング２６とを有する。光波長変換部材２は、光の入射する入射面と、入射面と対向すると共に放熱部材４と接合される側に配置された底面と、入射面と底面とをつなぐ側面とを有する板形状に成形されている。

（セラミックス蛍光体）
セラミックス蛍光体２１は、入射した光の波長を変換する。セラミックス蛍光体２１は、蛍光性を有する結晶粒子を主体とする蛍光相と、透光性を有する結晶粒子を主体とする透光相とを有するセラミックス焼結体である。

「蛍光相」とは、蛍光性を有する結晶粒子を主体とする相であり、「透光相」とは、透光性を有する結晶粒子、詳しくは蛍光相の結晶粒子とは異なる組成の結晶粒子を主体とする相である。

また、「主体」とは、各相において、最も多く存在する成分を意味する。例えば、蛍光相は、蛍光性を有する結晶粒子が５０体積％以上、好ましくは９０体積％以上含まれる。また、例えば、透光相には、透光性を有する結晶粒子が５０体積％以上、好ましくは９０体積％以上含まれる。

セラミックス蛍光体２１を構成するセラミックス焼結体の各結晶粒子やその粒界には、蛍光相及び透光相以外の不可避不純物が含まれていてもよい。セラミックス焼結体には、蛍光相及び透光相がセラミックス焼結体の５０体積％以上、好ましくは９０体積％以上含まれる。

セラミックス蛍光体２１の材質は特に限定されないが、例えば、透光相の結晶粒子が化学式（１）Ａｌ_２Ｏ_３で表される組成を有し、蛍光相の結晶粒子が化学式（２）Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅで表される組成（つまりガーネット構造）を有するとよい。

なお、「Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ」とは、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２中にＣｅが固溶し、元素Ａの一部がＣｅに置換されていることを示す。蛍光相の結晶粒子は、Ｃｅの固溶により、蛍光特性を示す。

化学式（１）中のＡ元素及び化学式（２）中のＢ元素は、それぞれ下記の元素群から選択される少なくとも１種の元素から構成されている。
Ａ：Ｓｃ、Ｙ、ランタノイド（但し、Ｃｅは除く）
（但し、Ａとして更にＧｄを含んでいてもよい）
Ｂ：Ａｌ（但し、Ｂとして更にＧａを含んでいてもよい）

セラミックス蛍光体２１として、上記セラミックス焼結体を使用することで、蛍光相と透光相との界面での光の散乱が起き、光の色の角度依存性を減らすことができる。その結果、色の均質性を向上できる。

また、上記セラミックス焼結体は、熱伝導率が優れているため、レーザー光の照射によって発生した熱を放熱部材４に排しやすい。そのため、レーザーの高出力域でも蛍光機能を維持することができる。

一方で、セラミックス蛍光体２１が単一組成であると、光の散乱が起こらないため、光の色の角度依存性が大きくなり、光の色のムラが生じるおそれがある。また、蛍光体として樹脂を用いると、熱伝導率が低下し、放熱が十分にできずに温度消光が起きるおそれがある。

セラミックス蛍光体２１は、光の入射する入射面と、入射面と対向すると共に放熱部材４と接合される側に配置された底面と、入射面と底面とをつなぐ側面とを有する。つまり、セラミックス蛍光体２１の側面は入射面と交差して配置されている。
セラミックス蛍光体２１の平均厚み（つまり、入射面から底面までの平均距離）としては、１００μｍ以上５００μｍ以下が好ましい。

（反射膜）
複数の反射膜２２Ａ，２２Ｂは、セラミックス蛍光体２１の底面（つまり、放熱部材４側の面）に配置されている。本実施形態では、光波長変換部材２は、２層の反射膜２２Ａ，２２Ｂを有する。

反射膜２２Ａ，２２Ｂは、セラミックス蛍光体２１内部で発生する光を反射することで、この光を光波長変換部材２の外部に効率よく放射させる。これにより、光波長変換部材２の発光強度が向上する。

各反射膜２２Ａ，２２Ｂの材質としては、例えば、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化ランタン、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ガドリニウム、酸化タングステン、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素等の酸化物が採用できる。

各反射膜２２Ａ，２２Ｂの平均厚みとしては、０．１μｍ以上２μｍ以下が好ましい。
なお、光波長変換部材２は、単層の反射膜を有してもよい。また、光波長変換部材２は、必ずしも反射膜を有さなくてもよい。

（反射防止膜）
複数の反射防止膜２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄは、セラミックス蛍光体２１の入射面（つまり、放熱部材４とは反対側の面）に配置されている。本実施形態では、光波長変換部材２は、２種の反射防止膜が交互に積層された４層の反射防止膜２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄを有する。

反射防止膜２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄは、セラミックス蛍光体２１での光の反射を抑制するための反射防止コーティング（ＡＲコーティング）である。反射防止膜２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄにより、セラミックス蛍光体２１に光を効率よく吸収させることができる。また、セラミックス蛍光体２１の内部で発生する光を効率よく外部に取り出すことができる。その結果、光波長変換部材２の発光強度が向上する。

各反射防止膜２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄの材質としては、例えば、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、フッ化マグネシウム等が採用できる。

各反射防止膜２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄの平均厚みとしては、０．０１μｍ以上１μｍ以下が好ましい。
なお、光波長変換部材２は、単層の反射防止膜を有してもよい。また、光波長変換部材２は、必ずしも反射防止膜を有さなくてもよい。

（反射層）
反射層２４は、光波長変換部材２の入射面とは反対側（つまり、放熱部材４と接合される側）、具体的にはセラミックス蛍光体２１に対し最も外側の反射膜２２Ｂの底面に配置されている。

反射層２４は、光を反射する金属で構成される。反射層２４の形成材料としては、銀又は銅が好ましい。

（中間層）
中間層２５は、反射層２４のセラミックス蛍光体２１とは反対側の底面に配置されている。

中間層２５は、反射層２４を保護する層である。中間層２５は、例えば絶縁セラミックを主成分とする。なお、「主成分」とは、例えば８０質量％以上含まれている成分を意味する。

（接合用コーティング）
接合用コーティング２６は、中間層２５と接合部５との間に配置される。
接合用コーティング２６は、中間層２５と接合部５との接合性を高める。接合用コーティング２６は、銀、金、及び銅のうち少なくとも１種を含むとよい。

＜放熱部材＞
放熱部材４は、光波長変換部材２よりも放熱性に優れた部材である。放熱部材４は、接合部５を介して光波長変換部材２に取り付けられている。

放熱部材４により、セラミックス蛍光体２１においてレーザー光の照射によって生じた熱の排熱が促進される。これにより、高出力域でのセラミックス蛍光体２１の蛍光機能が維持される。

放熱部材４の材質としては、銅、アルミニウム、窒化アルミニウム等が採用できる。これらの中でも銅が好ましい。なお、放熱部材４は、金属で構成された本体部と、本体部の表面に形成された酸化被膜とを有していてもよい。この酸化被膜により、接合部５との接合強度が高められる。

放熱部材４は、例えば板状に構成される。また、放熱部材４は、板状部と、板状部から突出する少なくとも１つの放熱フィンとを有していてもよい。放熱部材４の板状部の平均厚みとしては、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましい。

放熱フィンと板状部との接合方法としては、摩擦撹拌接合（ＦＳＷ）を用いるとよい。ＦＳＷは、被接合材を一体化させる接合法であり、接合界面での熱抵抗の上昇を抑えられる。そのため、放熱効果の低減が抑制できる。

＜接合部＞
接合部５は、光波長変換部材２と放熱部材４とを接合している。接合部５は、光波長変換部材２の側面を被覆するように、光波長変換部材２と対向しない部分が盛り上がっている。

具体的には、接合部５は、接合用コーティング２６の底面と放熱部材４の上面（つまり、光波長変換部材２側の面）との間に配置される底面部５Ａと、光波長変換部材２の入射面と交差する側面の少なくとも一部に配置される側面部５Ｂと、光波長変換部材２の厚み方向から視て側面部５Ｂよりも外側に配置される裾部５Ｃとを有する。

底面部５Ａは、光波長変換部材２の底面全体に配置されている。側面部５Ｂは、放熱部材４の上面から光波長変換部材２の側面まで延伸している。また、側面部５Ｂは、セラミックス蛍光体２１の入射面と交差する側面の少なくとも一部と、反射層２４の側面全体とに接触している。なお、側面部５Ｂは、必ずしもセラミックス蛍光体２１の側面に接合される必要はない。

側面部５Ｂは、セラミックス蛍光体２１の側面全体を被覆してもよいし、光波長変換部材２の側面全体を被覆してもよい。ただし、光波長変換部材２の入射面には接合部５が配置されないことが好ましい。

側面部５Ｂの上端部（つまり放熱部材４とは反対側の端部）は、図１に示すように、光波長変換部材２に近づくに連れて下側に（つまり放熱部材４に向かって）落ち込んでいる。ただし、側面部５Ｂの上端部は、光波長変換部材２に近づくに連れて高さが徐々に大きくなる形状であってもよい。

接合部５は、光波長変換部材２の厚み方向に沿って放熱部材４に近づくに連れて、幅が大きくなる。ただし、接合部５は、光波長変換部材２の厚み方向に沿って一定の幅を有してもよい。

接合部５の材質は、熱伝導性の観点から、金属が好ましい。接合部５は、金、銀、及び銅のうち少なくとも１種を含むとよい。接合部５は、例えば、上述した金属のナノ粒子を焼結することで容易に形成することができる。つまり、接合部５は、金属のナノ粒子の焼結組織を有することが好ましい。この焼結組織では、焼結により互いに結合したナノ粒子間の空隙によって気孔が構成される。なお、ナノ粒子とは、ナノサイズオーダーの粒子を含む、平均粒径が数ナノメートルから数マイクロメートルの粒子群である。

接合部５は、例えば、ナノ粒子を含むペーストを放熱部材４上に印刷して塗膜を形成し、この塗膜に光波長変換部材２を押し込んで光波長変換部材２を包むようにペーストを盛り上げてから焼結することで形成することができる。

＜保護層＞
保護層６は、接合部５における光波長変換部材２及び放熱部材４のいずれとも接触していない表面の全体と、放熱部材４の表面の一部とを被覆する単一の連続した層である。なお、保護層６は、多層構造であってもよい。

具体的には、保護層６は、接合部５が接合された放熱部材４の表面のうち、接合部５の近傍を被覆している。ここで、「接合部５の近傍」とは、例えば、接合部５から０．５ｍｍ以上７．５ｍｍ以下の範囲を意味する。

保護層６の材質は特に限定されず、保護層６は例えばシリコン等の樹脂を主成分としてもよいし、金属から構成されてもよい。
特に、保護層６は、ニッケル、コバルト、銅、ロジウム、及びルテニウムのうち少なくとも１種を含むとよい。また、保護層６は、これらの金属を電解メッキ、無電解メッキ等によって成膜したメッキ層であるとよい。

ニッケル及びコバルトは、銀及び銅に対して、イオン化傾向が大きい。そのため、接合部５又は反射層２４が銀又は銅で構成される際に、保護層６にピンホールが存在しても保護層６が接合部５又は反射層２４よりも先に溶け出すため、接合部５又は反射層２４の溶け出しを抑制できる。また、ニッケルは、銀よりも硫黄（Ｓ）との親和力が強いため、硫黄雰囲気において銀よりも先に硫化される。そのため、接合部５又は反射層２４が銀で構成される際に、接合部５又は反射層２４の硫化を抑制できる。

銅は、銀に対してイオン化傾向が高いので、接合部５又は反射層２４が銀で構成される際に、接合部５又は反射層２４の溶け出しを抑制できる。
ロジウム及びルテニウムは、耐酸化性に優れるため、接合部５及び反射層２４の酸化を抑制できる。

なお、接合部５が光波長変換部材２の側面を被覆しておらず、かつ絶縁性を有する中間層２５が存在する場合には、反射層２４の側面を電解メッキにて被覆することはできない。本実施形態では、接合部５が反射層２４の側面を被覆しているため、反射層２４の側面を保護する保護層６を電解メッキにて形成することができる。

＜光複合装置＞
図２に示す光複合装置１０は、光波長変換装置１と、光波長変換装置１が収容されたパッケージ９とを備える。

パッケージ９は、箱状の容器、又は板状の基板である。パッケージ９は、例えば、アルミナ等のセラミックスを主成分としている。パッケージ９には、ＬＥＤ、ＬＤ等の発光素子を搭載する発光素子搭載領域が設けられていてもよい。

［１−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）接合部５によって、光波長変換部材２の側面からも放熱部材４への排熱が行われるため、光波長変換部材２の排熱を効率的に行うことができる。その結果、セラミックス蛍光体２１の温度消光が抑制できる。

（１ｂ）接合部５がセラミックス蛍光体２１の側面の少なくとも一部と接触することで、セラミックス蛍光体２１から放熱部材４への排熱を促進できる。

（１ｃ）接合部５が光波長変換部材２の底面全体に配置されることで、放熱部材４と光波長変換部材２との間の伝熱性が高まる。その結果、光波長変換部材２の排熱がより効果的に行える。

（１ｄ）保護層６により、接合部５の硫化、酸化等を抑制することができる。その結果、硫化、酸化等によって接合部５の熱伝導性が低下することでセラミックス蛍光体２１の温度が上昇することが抑制され、発光強度の低下が抑制される。また、硫化、酸化等によって接合部５の接合強度が低下することで放熱部材４から光波長変換部材２が剥離することが抑制できる。また、保護層６により、放熱部材４の接合部５の近傍における硫化、酸化等を抑制できる。その結果、放熱部材４の熱伝導性の低下を抑制できる。

（１ｅ）反射層２４が酸化、硫化等によって変色することを接合部５及び保護層６によって抑制できるため、反射層２４の反射率の低下が抑制される。その結果、セラミックス蛍光体２１の発光効率が上昇する。

［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
図３に示す光波長変換装置１Ａは、光波長変換部材２と、放熱部材４と、接合部１５とを備える。接合部１５以外の構成については、図１の光波長変換装置１と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

＜接合部＞
接合部１５は、光波長変換部材２と放熱部材４とを接合している。接合部１５は、接合用コーティング２６の底面と放熱部材４の上面との間に配置される底面部１５Ａと、光波長変換部材２の側面の少なくとも一部に配置される側面部１５Ｂと、光波長変換部材２の厚み方向から視て側面部１５Ｂよりも外側に配置される裾部１５Ｃとを有する。

底面部１５Ａは、光波長変換部材２の底面全体に配置されている。側面部１５Ｂは、放熱部材４の上面から、光波長変換部材２の側面のうちセラミックス蛍光体２１よりも下側（つまり放熱部材４側）までの範囲に配置されており、セラミックス蛍光体２１には接触していない。

側面部１５Ｂは、光波長変換部材２の側面のうち、セラミックス蛍光体２１よりも下側の少なくとも一部を被覆すればよい。ただし、反射層２４の保護の観点から、側面部１５Ｂは、少なくとも反射層２４の側面全体を被覆することが好ましい。

［２−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）セラミックス蛍光体２１の側面が接合部１５によって被覆されていないので、セラミックス蛍光体２１の側面からも光を取り出すことができる。

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（３ａ）上記実施形態の光波長変換装置１，１Ａにおいて、接合部５，１５は、必ずしも光波長変換部材２の底面全体に配置されなくてもよい。つまり、光波長変換部材２と放熱部材４との間には空隙（つまりボイド）が形成されていてもよい。

（３ｂ）上記実施形態の光波長変換装置１，１Ａにおいて、保護層６は、放熱部材４の表面のうち接合部５，１５の近傍以外の領域に配置されてもよい。また、保護層６は、必ずしも放熱部材４の表面に配置されなくてもよい。さらに、上記実施形態の光波長変換装置１，１Ａは、必ずしも保護層６を備えなくてもよい。

（３ｃ）上記実施形態の光波長変換装置１，１Ａにおいて、光波長変換部材２は、必ずしも反射膜２２Ａ，２２Ｂ、反射防止膜２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ、反射層２４、中間層２５及び接合用コーティング２６を有しなくてもよい。また、光波長変換部材２は、これら以外の膜又は層を有してもよい。

（３ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

［４．実施例］
以下に、本開示の効果を確認するために行った試験の内容とその評価とについて説明する。

＜実施例１＞
１ｍｍ角、平均厚み０．２２ｍｍのセラミックス蛍光体２１を用いて、図１の光波長変換装置１を作製した。セラミックス蛍光体２１は、ＹＡＧ（Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２）を３０体積％含み、セラミックス蛍光体２１のＣｅ濃度は、ＹＡＧ中のＹに対して０．３ｍｏｌ％である。また、放熱部材４は、１０ｍｍ角、平均厚み２ｍｍとした。

＜実施例２＞
図１の光波長変換装置１における保護層６を除去した以外は、実施例１と同じ光波長変換装置を作製した。

＜比較例１＞
図１の光波長変換装置１における接合部５の側面部５Ｂと保護層６とを除去した以外は、実施例１と同じ光波長変換装置を作製した。

＜発光強度の低下率の測定＞
実施例１及び比較例１の装置に対して、出力３Ｗ（出力密度：３０Ｗ／ｍｍ^２）、波長４６５ｍｍのレーザー光（つまり青色ＬＤ光）を１０分間、インターバル１０分で１０００回照射した。

各装置の発光強度として、レーザー光が照射された各装置において反射した光に対し、分光放射照度計（コニカミノルタ社製の「ＣＬ−５００Ａ」）によってＸ方向の色度値を測定した。

比較例１では、１回目のレーザー光の照射における色度値に対する１０００回目のレーザー光の照射における色度値の低下率が１２％であったのに対し、実施例１ではこの低下率は２％であった。

さらに、実施例１及び実施例２の各装置を３０℃、Ｈ_２Ｓ濃度２０ｐｐｍ、Ｈ_２Ｏ濃度２０体積％、Ｏ_２濃度１６体積％、残部がＮ_２の雰囲気に５００時間曝露した後、上記レーザー光を照射し、Ｘ方向の色度値を測定した。

実施例２では、曝露前のレーザー光の照射における色度値に対する曝露後のレーザー光の照射における色度値の低下率が３５％であったのに対し、実施例１ではこの低下率は５％であった。

＜考察＞
実施例１と比較例１との比較結果から、光波長変換部材２の側面に接合部５を配置することで、レーザー光の照射によるセラミックス蛍光体の温度上昇が抑制され、発光効率の低下を抑制できることがわかる。

また、実施例１と実施例２との比較結果から、保護層６を設けることで、硫黄雰囲気下での発光効率の低下を抑制できることがわかる。

１，１Ａ…光波長変換装置、２…光波長変換部材、４…放熱部材、５…接合部、
５Ａ…底面部、５Ｂ…側面部、５Ｃ…裾部、６…保護層、９…パッケージ、
１０…光複合装置、１５…接合部、１５Ａ…底面部、１５Ｂ…側面部、１５Ｃ…裾部、
２１…セラミックス蛍光体、２２Ａ，２２Ｂ…反射膜、
２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ…反射防止膜、２４…反射層、２５…中間層、
２６…接合用コーティング。

Claims (13)

1. 入射した光の波長を変換する板状のセラミックス蛍光体を有する光波長変換部材と、
   前記光波長変換部材よりも放熱性に優れた放熱部材と、
   前記光波長変換部材と前記放熱部材とを接合する接合部と、
   を備え、
   前記光波長変換部材は、光の入射する入射面と、前記入射面と対向すると共に前記放熱部材と接合される側に配置された底面と、前記入射面と前記底面とをつなぐ側面とを有し、
   前記接合部は、前記光波長変換部材の前記側面の少なくとも一部に配置される、光波長変換装置。
2. 前記接合部は、前記光波長変換部材の前記底面全体に配置される、請求項１に記載の光波長変換装置。
3. 前記光波長変換部材は、前記入射面とは反対側に配置された反射層を有し、
   前記反射層は、銀又は銅から構成される、請求項１又は請求項２に記載の光波長変換装置。
4. 前記接合部は、前記セラミックス蛍光体の入射面と交差する側面の少なくとも一部と接触する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光波長変換装置。
5. 前記接合部は、前記セラミックス蛍光体の入射面と交差する側面に接触しない、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光波長変換装置。
6. 前記接合部は、銀、金、及び銅のうち少なくとも１種を含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光波長変換装置。
7. 前記接合部は、焼結組織を有する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光波長変換装置。
8. 前記接合部の表面の少なくとも一部を被覆する保護層をさらに備える、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光波長変換装置。
9. 前記保護層は、前記放熱部材の表面の少なくとも一部をさらに被覆する、請求項８に記載の光波長変換装置。
10. 前記保護層は、前記放熱部材の表面のうち、前記接合部の近傍を被覆する、請求項９に記載の光波長変換装置。
11. 前記保護層は、金属で構成される、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の光波長変換装置。
12. 前記保護層は、ニッケル、コバルト、銅、ロジウム、及びルテニウムのうち少なくとも１種を含む、請求項１１に記載の光波長変換装置。
13. 前記保護層は、樹脂を主成分とする、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の光波長変換装置。

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