JP2022026606A

JP2022026606A - Wavelength conversion member, wavelength conversion device and light source device

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Publication number: JP2022026606A
Application number: JP2020130162A
Authority: JP
Inventors: 洋介八谷; Yosuke Yatsuya; 利之桜井; Toshiyuki Sakurai; 翔平高久; Shohei Takahisa; 智雄田中; Tomoo Tanaka; 裕貴竹内; Hirotaka Takeuchi
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2040-07-31
Also published as: JP7498054B2

Abstract

To provide a technology that suppresses a fall in light emission intensity in a wavelength conversion member.SOLUTION: A wavelength conversion member 6 has: an incidence surface 11 upon which light is incident; and a rear surface that is located on an opposite side of the incidence surface 11. The wavelength conversion member comprises: a ceramic phosphor 10 that converts a wavelength of the light incident from the incidence surface 11; a reflection membrane 20 that is cemented on one part of a rear surface of the ceramic phosphor 10, and has a reflection surface reflecting the light incident upon the ceramic phosphor 10; and an encapsulation membrane 30 that encapsulates the reflection membrane 20, and covers the reflection membrane 20, in which an end part of the encapsulation membrane 30 is cemented on the rear surface of the ceramic phosphor 10 beyond an end part of the reflection membrane 20. The encapsulation membrane 30 is formed of a single membrane thicker than a thickness of the reflection membrane 20.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、波長変換部材、波長変換装置、および、光源装置に関する。 The present invention relates to a wavelength conversion member, a wavelength conversion device, and a light source device.

従来から、光源が発した光の波長を変換する波長変換部材が知られている。一般的に、波長変換部材は、入射する光の波長を変換する蛍光体と、蛍光体の裏面に配置され、蛍光体に入射した光を反射する反射膜と、を有する。例えば、特許文献１および特許文献２には、蛍光体の裏面より小さい反射膜を封止膜によって覆う技術が開示されている。 Conventionally, a wavelength conversion member that converts the wavelength of light emitted by a light source has been known. Generally, the wavelength conversion member has a phosphor that converts the wavelength of incident light and a reflective film that is arranged on the back surface of the phosphor and reflects light incident on the phosphor. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a technique of covering a reflective film smaller than the back surface of a phosphor with a sealing film.

特許６０９４６１７号公報Japanese Patent No. 6094617 特開２０１９－１２０７１１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-120711

しかしながら、上記先行技術によっても、波長変換部材において、反射膜の劣化を防止することで発光強度の低下を抑制するには、なお改善の余地があった。例えば、特許文献１および特許文献２に記載の波長変換部材では、蛍光体の励起光をレーザによって波長変換部材に照射すると、蛍光体の温度が３００℃以上となる場合がある。この場合、封止層が酸化し、封止層による封止構造が壊れるおそれがある。封止構造が壊れると、反射膜が外気と触れるため、外気に含まれる酸素などによって反射膜が劣化するおそれがある。また、特許文献１および特許文献２に記載の波長変換部材では、反射膜は、接着膜を介して封止膜によって封止されている。この場合、封止膜と接着膜との接合界面では、酸素が拡散しやすいため、封止膜の内部の酸化速度が比較的早くなり、封止層による封止構造が壊れるおそれがある。封止構造が壊れると、反射膜が外気と触れるため、反射膜が劣化するおそれがある。このように、反射膜の劣化によって、発光強度が早期に低下するおそれがある。 However, even with the above-mentioned prior art, there is still room for improvement in suppressing the decrease in emission intensity by preventing the deterioration of the reflective film in the wavelength conversion member. For example, in the wavelength conversion members described in Patent Document 1 and Patent Document 2, when the wavelength conversion member is irradiated with the excitation light of the phosphor by a laser, the temperature of the phosphor may be 300 ° C. or higher. In this case, the sealing layer may be oxidized and the sealing structure formed by the sealing layer may be broken. If the sealing structure is broken, the reflective film comes into contact with the outside air, so that the reflective film may be deteriorated by oxygen contained in the outside air. Further, in the wavelength conversion members described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the reflective film is sealed by a sealing film via an adhesive film. In this case, since oxygen is easily diffused at the bonding interface between the sealing film and the adhesive film, the oxidation rate inside the sealing film becomes relatively high, and the sealing structure by the sealing layer may be broken. If the sealing structure is broken, the reflective film comes into contact with the outside air, which may deteriorate the reflective film. As described above, the deterioration of the reflective film may cause the emission intensity to decrease at an early stage.

本発明は、波長変換部材において、発光強度の低下を抑制する技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique for suppressing a decrease in emission intensity in a wavelength conversion member.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following forms.

（１）本発明の一形態によれば、波長変換部材が提供される。この波長変換部材は、光が入射する入射面と、前記入射面の反対側に位置する裏面と、を有し、前記入射面から入射する光の波長を変換するセラミック蛍光体と、前記セラミック蛍光体の前記裏面の一部に接合され、前記セラミック蛍光体に入射した光を反射する反射面を有する反射膜と、前記反射膜を封止する封止膜であって、前記反射膜を覆い、前記封止膜の端部が前記反射膜の端部を超えて前記セラミック蛍光体の前記裏面に接合される封止膜と、を備え、前記封止膜は、前記反射膜の厚さよりも厚い単一の膜によって形成されている。 (1) According to one embodiment of the present invention, a wavelength conversion member is provided. This wavelength conversion member has an incident surface on which light is incident and a back surface located on the opposite side of the incident surface, and has a ceramic phosphor that converts the wavelength of light incident from the incident surface, and the ceramic fluorescence. A reflective film having a reflective surface bonded to a part of the back surface of the body and reflecting light incident on the ceramic phosphor, and a sealing film for sealing the reflective film, covering the reflective film. The sealing film comprises a sealing film in which an end portion of the sealing film is bonded to the back surface of the ceramic phosphor beyond the end portion of the reflective film, and the sealing film is thicker than the thickness of the reflective film. It is formed by a single membrane.

この構成によれば、封止膜の厚さは、反射膜の厚さより厚いため、封止膜のうち反射膜の端部を超えてセラミック蛍光体の裏面に接合される部分の表面は、反射膜のセラミック蛍光体の反対側の面に比べて、セラミック蛍光体の裏面より離れた位置に形成されている
。これにより、例えば、封止膜のセラミック蛍光体の反対側の表面に、封止膜とは異なる膜が形成されても、封止膜のセラミック蛍光体の裏面に接合される部分と、封止膜とは異なる膜との接合界面の延長線上に反射膜は位置しない。したがって、接合界面を介した、酸素などを含む外気と、反射膜との接触を抑制することができるため、反射膜の酸化などによる劣化を起因とする発光強度の低下を抑制することができる。さらに、上述した構成によれば、封止膜は、単一の膜によって形成されているため、封止膜が複数の膜の積層体である場合と異なり、封止膜の内部に酸素が拡散しやすい接合界面が存在しない。これにより、接合界面を介して封止膜の内部に酸素が入ることを抑制できるため、封止膜の耐酸化性を向上することができる。したがって、封止膜の内部が酸化することで反射膜を封止する構造が壊れることを抑制し、反射膜の劣化を抑制することができる。このように、上述した構成によれば、反射膜の劣化を抑制することができるため、発光強度の低下を抑制することができる。 According to this configuration, the thickness of the sealing film is thicker than the thickness of the reflective film, so that the surface of the sealing film beyond the end of the reflective film and bonded to the back surface of the ceramic phosphor is reflective. It is formed at a position farther from the back surface of the ceramic phosphor than the opposite surface of the ceramic phosphor of the film. As a result, for example, even if a film different from the sealing film is formed on the opposite surface of the ceramic phosphor of the sealing film, the portion bonded to the back surface of the ceramic phosphor of the sealing film is sealed. The reflective film is not located on the extension of the bonding interface with the film different from the film. Therefore, since it is possible to suppress the contact between the outside air containing oxygen and the like and the reflective film through the bonding interface, it is possible to suppress a decrease in the light emission intensity due to deterioration of the reflective film due to oxidation or the like. Further, according to the above-mentioned configuration, since the sealing film is formed by a single film, oxygen is diffused inside the sealing film, unlike the case where the sealing film is a laminated body of a plurality of films. There is no easy joining interface. As a result, oxygen can be suppressed from entering the inside of the sealing film through the bonding interface, so that the oxidation resistance of the sealing film can be improved. Therefore, it is possible to prevent the structure that seals the reflective film from being broken due to the oxidation of the inside of the sealing film, and to suppress the deterioration of the reflective film. As described above, according to the above-mentioned configuration, the deterioration of the reflective film can be suppressed, so that the decrease in the light emission intensity can be suppressed.

（２）上記形態の波長変換部材において、前記封止膜は、前記反射膜の周囲において、前記セラミック蛍光体の前記裏面と接合された封止領域を有しており、前記封止領域のうち、前記反射膜に面する端部から前記封止膜の端部までの距離である封止幅の最小値は、１μｍ以上であってもよい。この構成によれば、封止膜は、反射膜の周囲において、セラミック蛍光体の裏面と接合された封止領域を有している。この封止領域において、反射膜に面する端部から封止膜の端部までの距離である封止幅の最小値は、１μｍ以上である。これにより、封止膜とセラミック蛍光体との接合界面において酸素は拡散しにくくなるため、反射膜の劣化をさらに抑制することができる。したがって、発光強度の低下をさらに抑制することができる。 (2) In the wavelength conversion member of the above embodiment, the sealing film has a sealing region bonded to the back surface of the ceramic phosphor around the reflective film, and is included in the sealing region. The minimum value of the sealing width, which is the distance from the end facing the reflective film to the end of the sealing film, may be 1 μm or more. According to this configuration, the sealing film has a sealing region bonded to the back surface of the ceramic phosphor around the reflective film. In this sealing region, the minimum value of the sealing width, which is the distance from the end facing the reflective film to the end of the sealing film, is 1 μm or more. As a result, oxygen is less likely to diffuse at the junction interface between the sealing film and the ceramic phosphor, so that deterioration of the reflective film can be further suppressed. Therefore, the decrease in emission intensity can be further suppressed.

（３）上記形態の波長変換部材において、前記封止膜は、前記反射膜の周囲において、前記セラミック蛍光体の前記裏面と接合された封止領域を有しており、前記セラミック蛍光体と前記反射膜と前記封止膜との積層方向に沿った前記波長変換部材の断面において、前記封止領域における前記セラミック蛍光体の前記裏面と前記封止膜との接合線の長さを長さＡとし、前記セラミック蛍光体の裏面と前記反射膜との接合線の長さを長さＢとすると、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＞０．０３であってもよい。この構成によれば、波長変換部材の断面において、セラミック蛍光体の裏面と封止膜との接合線の長さＡと、セラミック蛍光体の裏面と反射膜との接合線の長さＢとの関係が、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＞０．０３となっている。これにより、封止膜とセラミック蛍光体との接合強度が向上するため、外気と反射膜との接触をさらに抑制することができる。したがって、反射膜の劣化がさらに抑制されるため、発光強度の低下をさらに抑制することができる。 (3) In the wavelength conversion member of the above embodiment, the sealing film has a sealing region bonded to the back surface of the ceramic phosphor around the reflective film, and the ceramic phosphor and the said. In the cross section of the wavelength conversion member along the stacking direction of the reflective film and the sealing film, the length of the junction line between the back surface of the ceramic phosphor and the sealing film in the sealing region is length A. Assuming that the length of the junction line between the back surface of the ceramic phosphor and the reflective film is length B, A / (A + B)> 0.03 may be used. According to this configuration, in the cross section of the wavelength conversion member, the length A of the junction line between the back surface of the ceramic phosphor and the sealing film and the length B of the junction line between the back surface of the ceramic phosphor and the reflective film. The relationship is A / (A + B)> 0.03. As a result, the bonding strength between the sealing film and the ceramic phosphor is improved, so that the contact between the outside air and the reflective film can be further suppressed. Therefore, since the deterioration of the reflective film is further suppressed, the decrease in emission intensity can be further suppressed.

（４）上記形態の波長変換部材において、前記封止膜は、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、シリコン（Ｓｉ）、希土類元素の少なくとも１つから形成されてもよい。この構成によれば、封止膜は、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、シリコン（Ｓｉ）、希土類元素の少なくとも１つから形成される。これらの材料は、表面に酸化膜が形成されることで内部が酸化されにくくなるため、封止膜内部の酸化による反射膜の封止構造の破損を抑制することができる。これにより、反射膜の劣化による発光強度の低下をさらに抑制することができる。 (4) In the wavelength conversion member of the above embodiment, the sealing film is formed from at least one of titanium (Ti), chromium (Cr), aluminum (Al), zirconium (Zr), silicon (Si), and a rare earth element. May be done. According to this configuration, the sealing film is formed from at least one of titanium (Ti), chromium (Cr), aluminum (Al), zirconium (Zr), silicon (Si), and rare earth elements. Since the inside of these materials is less likely to be oxidized due to the formation of an oxide film on the surface, it is possible to suppress damage to the sealing structure of the reflective film due to oxidation inside the sealing film. As a result, it is possible to further suppress a decrease in emission intensity due to deterioration of the reflective film.

（５）本発明の別の形態によれば、波長変換装置が提供される。この波長変換装置は、上記形態の波長変換部材と、前記波長変換部材の熱を外部に放出する放熱部材と、前記波長変換部材と前記放熱部材を接合する接合層と、を備える。この構成によれば、反射膜の酸化などによる劣化を起因とする、波長変換装置の発光強度の低下を抑制することができる。また、波長変換部材で発生する熱を放熱部材によって外部に放出することができる。これにより、反射膜の劣化による発光強度の低下を抑制しつつ、熱による波長変換装置の
発光強度の低下を抑制することができる。 (5) According to another embodiment of the present invention, a wavelength conversion device is provided. This wavelength conversion device includes the wavelength conversion member of the above-mentioned form, a heat radiation member that releases heat of the wavelength conversion member to the outside, and a bonding layer that joins the wavelength conversion member and the heat radiation member. According to this configuration, it is possible to suppress a decrease in the emission intensity of the wavelength converter due to deterioration due to oxidation of the reflective film or the like. Further, the heat generated by the wavelength conversion member can be released to the outside by the heat dissipation member. As a result, it is possible to suppress the decrease in the emission intensity of the wavelength converter due to heat while suppressing the decrease in the emission intensity due to the deterioration of the reflective film.

（６）本発明のさらに別の形態によれば、光源装置が提供される。この光源装置は、上記の波長変換装置と、前記セラミック蛍光体に光を照射する光源と、を備える。この構成によれば、波長変換装置では、封止膜の内部が酸化することで反射膜を封止する構造が壊れることを抑制し、反射膜の劣化が抑制される。これにより、セラミック蛍光体で波長が変換された光の一部や、セラミック蛍光体を素通りする光などセラミック蛍光体内の光を、劣化しにくい反射膜で反射することができるため、光源装置の発光強度の低下を抑制することができる。 (6) According to still another embodiment of the present invention, a light source device is provided. This light source device includes the above-mentioned wavelength conversion device and a light source for irradiating the ceramic phosphor with light. According to this configuration, in the wavelength conversion device, the structure that seals the reflective film is suppressed from being broken due to the oxidation of the inside of the sealing film, and the deterioration of the reflective film is suppressed. As a result, a part of the light whose wavelength is converted by the ceramic phosphor and the light in the ceramic phosphor such as the light passing through the ceramic phosphor can be reflected by the reflective film which is not easily deteriorated, so that the light source device emits light. It is possible to suppress a decrease in strength.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、波長変換部材や波長変換装置などを含む各種装置、これらの装置を製造する製造方法等の形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various aspects, for example, various devices including a wavelength conversion member and a wavelength conversion device, and a manufacturing method for manufacturing these devices. ..

第１実施形態の波長変換装置を備える光源装置の断面図である。It is sectional drawing of the light source apparatus which comprises the wavelength conversion apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態の波長変換部材の断面図である。It is sectional drawing of the wavelength conversion member of 1st Embodiment. 図２のＣｓ－Ｃｓ線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line Cs—Cs of FIG. 波長変換装置の第１の評価試験の結果を説明する図である。It is a figure explaining the result of the 1st evaluation test of a wavelength conversion apparatus. 波長変換装置の第２の評価試験の結果を説明する図である。It is a figure explaining the result of the 2nd evaluation test of the wavelength conversion apparatus. 比較例の波長変換部材の断面図である。It is sectional drawing of the wavelength conversion member of the comparative example. 第２実施形態の波長変換装置および波長変換部材の断面図である。It is sectional drawing of the wavelength conversion apparatus and the wavelength conversion member of 2nd Embodiment. 変形例の波長変換部材の断面図である。It is sectional drawing of the wavelength conversion member of the modification.

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態の波長変換装置１を備える光源装置５の断面図である。図２は、第１実施形態の波長変換部材６の断面図である。本実施形態の光源装置５では、発光ダイオード（ＬＥＤ：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）や半導体レーザー（ＬＤ：ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）などの光源９が発した光Ｌ１を波長変換装置１に照射する。光Ｌ１が照射された波長変換装置１は、光Ｌ１とは異なる波長の光Ｌ２を発生し、光源装置５の外部に放出する。このような波長変換装置１は、例えば、ヘッドランプ、照明、プロジェクタなどの各種光学機器において使用される。波長変換装置１は、セラミック蛍光体１０と、反射膜２０と、封止膜３０と、接合膜４０と、放熱部材５０と、接合層６０と、を備えている。波長変換装置１は、セラミック蛍光体１０と、反射膜２０と、封止膜３０と、接合膜４０と、を備える波長変換部材６と、放熱部材５０とを接合層６０によって接合することで製造される。なお、図１および図２における、セラミック蛍光体１０と、反射膜２０と、封止膜３０と、接合膜４０と、放熱部材５０と、接合層６０とのそれぞれの大きさおよび厚さの関係は、説明の便宜上、実際の大きさまたは厚さの関係とは異なるように図示されている。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view of a light source device 5 including the wavelength conversion device 1 of the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the wavelength conversion member 6 of the first embodiment. In the light source device 5 of the present embodiment, the wavelength conversion device 1 is irradiated with light L1 emitted by a light source 9 such as a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode) or a semiconductor laser (LD: Laser Diode). The wavelength conversion device 1 irradiated with the light L1 generates light L2 having a wavelength different from that of the light L1 and emits it to the outside of the light source device 5. Such a wavelength conversion device 1 is used in various optical devices such as headlamps, lighting, and projectors. The wavelength conversion device 1 includes a ceramic phosphor 10, a reflective film 20, a sealing film 30, a bonding film 40, a heat radiating member 50, and a bonding layer 60. The wavelength conversion device 1 is manufactured by joining a wavelength conversion member 6 including a ceramic phosphor 10, a reflective film 20, a sealing film 30, and a bonding film 40, and a heat radiating member 50 by a bonding layer 60. Will be done. The relationship between the sizes and thicknesses of the ceramic phosphor 10, the reflective film 20, the sealing film 30, the bonding film 40, the heat radiating member 50, and the bonding layer 60 in FIGS. 1 and 2. Is illustrated to differ from the actual size or thickness relationship for convenience of explanation.

波長変換部材６では、セラミック蛍光体１０において、波長変換装置１に照射される光の波長が変換される。セラミック蛍光体１０において波長が変換された光は、反射膜２０によって反射された光とともに、波長変換装置１の外部に放出される。波長変換部材６の詳細な構成は、後述する。 In the wavelength conversion member 6, the wavelength of the light irradiated to the wavelength conversion device 1 is converted in the ceramic phosphor 10. The light whose wavelength has been converted in the ceramic phosphor 10 is emitted to the outside of the wavelength conversion device 1 together with the light reflected by the reflective film 20. The detailed configuration of the wavelength conversion member 6 will be described later.

放熱部材５０は、例えば、銅、銅モリブデン合金、銅タングステン合金、アルミニウム、窒化アルミニウムなど、セラミック蛍光体１０よりも高い熱伝導性を有する材料から形成されている平板部材である。放熱部材５０は、接合層６０を通して伝わるセラミック蛍光体１０の熱を外部に放出する。なお、放熱部材５０は、上述した材料からなる単層構造
の部材であってもよいし、同種または異なる材料から形成されている多層構造の部材であってもよい。また、放熱部材５０のセラミック蛍光体１０側の表面には、接合層６０との密着性を高めるメッキが配置されていてもよい。 The heat radiating member 50 is a flat plate member made of a material having higher thermal conductivity than the ceramic phosphor 10, such as copper, copper molybdenum alloy, copper tungsten alloy, aluminum, and aluminum nitride. The heat radiating member 50 releases the heat of the ceramic phosphor 10 transmitted through the bonding layer 60 to the outside. The heat radiating member 50 may be a single-layered member made of the above-mentioned material, or may be a multi-layered member made of the same or different materials. Further, plating may be arranged on the surface of the heat radiating member 50 on the ceramic phosphor 10 side to improve the adhesion to the bonding layer 60.

接合層６０は、波長変換部材６と放熱部材５０との間に配置されており、銀（Ａｇ）の焼結材からなる。接合層６０は、セラミック蛍光体１０と放熱部材５０とを接合し、セラミック蛍光体１０と放熱部材５０との間での熱のやり取りを行う。 The bonding layer 60 is arranged between the wavelength conversion member 6 and the heat radiating member 50, and is made of a silver (Ag) sintered material. The bonding layer 60 bonds the ceramic phosphor 10 and the heat radiating member 50, and exchanges heat between the ceramic phosphor 10 and the heat radiating member 50.

波長変換部材６は、セラミック蛍光体１０と、反射膜２０と、封止膜３０と、接合膜４０と、を備える。 The wavelength conversion member 6 includes a ceramic phosphor 10, a reflective film 20, a sealing film 30, and a bonding film 40.

セラミック蛍光体１０は、平板状部材であって、本実施形態では、４ｍｍ×４ｍｍの矩形状をなす。セラミック蛍光体１０は、光が入射する入射面１１と、入射面１１の反対側に位置する裏面１２とを有する。セラミック蛍光体１０は、入射面１１から入射する光源が発した光の波長を変換する。セラミック蛍光体１０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を有するセラミック焼結体から構成されている。透光相の結晶粒子は、化学式Ａｌ₂Ｏ₃で表される組成を有し、蛍光相の結晶粒子は、化学式Ａ₃Ｂ₅Ｏ₁₂：Ｃｅで表される組成（いわゆる、ガーネット構造）を有することが好ましい。「Ａ₃Ｂ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ」とは、Ａ₃Ｂ₅Ｏ₁₂の中に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。 The ceramic phosphor 10 is a flat plate-shaped member, and in the present embodiment, has a rectangular shape of 4 mm × 4 mm. The ceramic phosphor 10 has an incident surface 11 on which light is incident and a back surface 12 located on the opposite side of the incident surface 11. The ceramic phosphor 10 converts the wavelength of the light emitted by the light source incident from the incident surface 11. The ceramic phosphor 10 is composed of a fluorescent phase mainly composed of fluorescent crystal particles and a ceramic sintered body having a translucent phase mainly composed of translucent crystal particles. The crystal particles of the translucent phase have a composition represented by the chemical formula Al ₂ O ₃ , and the crystal particles of the fluorescent phase have a composition represented by the chemical formula A ₃ B ₅ O ₁₂ : Ce (so-called garnet structure). It is preferable to have. "A ₃ B ₅ O ₁₂ : Ce" indicates that Ce is dissolved in A ₃ B ₅ O ₁₂ and a part of the element A is replaced with Ce.

化学式Ａ₃Ｂ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ中の元素Ａおよび元素Ｂは、それぞれ下記の元素群から選択される少なくとも１種類の元素から構成されている。
元素Ａ：Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅを除くランタノイド（ただし、元素ＡとしてさらにＧｄを含んでいてもよい）
元素Ｂ：Ａｌ（ただし、元素ＢとしてさらにＧａを含んでいてもよい）
セラミック蛍光体１０として、セラミック焼結体を使用することで、蛍光相と透光相との界面で光が散乱し、光の色の角度依存性を減らすことができる。これにより、色の均質性を向上することができる。なお、セラミック蛍光体１０の材料は、上述の材料に限定されない。 Chemical formula A ₃ B ₅ O ₁₂ : Element A and element B in Ce are each composed of at least one element selected from the following element groups.
Element A: Lanthanoids excluding Sc, Y, Ce (however, Gd may be further contained as element A).
Element B: Al (However, Ga may be further contained as element B)
By using a ceramic sintered body as the ceramic phosphor 10, light is scattered at the interface between the fluorescent phase and the translucent phase, and the angle dependence of the color of the light can be reduced. This makes it possible to improve color homogeneity. The material of the ceramic phosphor 10 is not limited to the above-mentioned material.

反射膜２０は、銀（Ａｇ）からなる矩形形状の薄膜であって、セラミック蛍光体１０の裏面１２の一部に接合されている。反射膜２０は、セラミック蛍光体１０に入射した光を反射する。反射膜２０は、セラミック蛍光体１０より小さく、本実施形態では、反射膜２０の大きさは、３．７ｍｍ×３．７ｍｍである。また、反射膜２０の厚さＤ２は、１００ｎｍである。反射膜２０は、セラミック蛍光体１０に入射した光を反射する反射面２１と、セラミック蛍光体１０の反対側の裏面２２と、反射面２１と裏面２２とを接続する側面２３と、を有する。なお、反射膜２０は、アルミニウムなど光の反射率が高い材料から形成されていてもよい。 The reflective film 20 is a rectangular thin film made of silver (Ag), and is bonded to a part of the back surface 12 of the ceramic phosphor 10. The reflective film 20 reflects the light incident on the ceramic phosphor 10. The reflective film 20 is smaller than the ceramic phosphor 10, and in the present embodiment, the size of the reflective film 20 is 3.7 mm × 3.7 mm. The thickness D2 of the reflective film 20 is 100 nm. The reflective film 20 has a reflecting surface 21 that reflects light incident on the ceramic phosphor 10, a back surface 22 on the opposite side of the ceramic phosphor 10, and a side surface 23 that connects the reflecting surface 21 and the back surface 22. The reflective film 20 may be made of a material having a high light reflectance such as aluminum.

封止膜３０は、反射膜２０を覆うことで反射膜２０を封止する。封止膜３０は、被覆部３１と、接合部３２とを有する。被覆部３１は、反射膜２０の裏面２２上に配置されており、セラミック蛍光体１０側の対向面３１ａと、セラミック蛍光体１０の反対側の端面３１ｂと、を有する。対向面３１ａは、反射膜２０の裏面２２に対向する。被覆部３１の厚さＤ３１（対向面３１ａと端面３１ｂとの間の距離）は、封止膜３０の厚さに相当し、反射膜２０の厚さＤ２より厚い１５０ｎｍである。接合部３２は、反射膜２０の端部２０ａを超えてセラミック蛍光体１０の裏面１２に接合されており、反射膜２０の周囲において、セラミック蛍光体１０の裏面１２と接合される接合面３２ａと、セラミック蛍光体１０の反対側の端面３２ｂと、を有する。接合部３２の厚さＤ３２（接合面３２ａと端面３２ｂとの間の距離）は、反射膜２０の厚さＤ２より厚い１５０ｎｍであり、被覆部３１の厚
さＤ３１と同じである。封止膜３０の詳細な構成は、後述する。接合部３２は、特許請求の範囲の「封止膜の端部」に相当する。接合面３２ａは、特許請求の範囲の「封止領域」に相当する。 The sealing film 30 seals the reflective film 20 by covering the reflective film 20. The sealing film 30 has a covering portion 31 and a joining portion 32. The covering portion 31 is arranged on the back surface 22 of the reflective film 20, and has a facing surface 31a on the ceramic phosphor 10 side and an end surface 31b on the opposite side of the ceramic phosphor 10. The facing surface 31a faces the back surface 22 of the reflective film 20. The thickness D31 (distance between the facing surface 31a and the end surface 31b) of the covering portion 31 corresponds to the thickness of the sealing film 30 and is 150 nm, which is thicker than the thickness D2 of the reflective film 20. The bonding portion 32 is bonded to the back surface 12 of the ceramic phosphor 10 beyond the end portion 20a of the reflective film 20, and is bonded to the bonding surface 32a bonded to the back surface 12 of the ceramic phosphor 10 around the reflective film 20. , And an end face 32b on the opposite side of the ceramic phosphor 10. The thickness D32 of the joint portion 32 (distance between the joint surface 32a and the end surface 32b) is 150 nm, which is thicker than the thickness D2 of the reflective film 20, and is the same as the thickness D31 of the covering portion 31. The detailed configuration of the sealing film 30 will be described later. The joint portion 32 corresponds to the "end portion of the sealing film" in the claims. The joint surface 32a corresponds to the "sealing region" in the claims.

接合膜４０は、金（Ａｕ）からなる薄膜であって、封止膜３０のセラミック蛍光体１０の反対側の端面３１ｂ、３２ｂに配置されている。本実施形態では、接合膜４０は、厚さが２００ｎｍであり、封止膜３０の端面３１ｂ、３２ｂの形状に沿って形成されている。 The bonding film 40 is a thin film made of gold (Au), and is arranged on the end faces 31b and 32b on the opposite side of the ceramic phosphor 10 of the sealing film 30. In the present embodiment, the bonding film 40 has a thickness of 200 nm and is formed along the shapes of the end faces 31b and 32b of the sealing film 30.

次に、本実施形態の波長変換部材６が備える封止膜３０の特徴について説明する。封止膜３０は、反射膜２０の厚さより厚いクロム（Ｃｒ）からなる単一の薄膜である。図２に示すセラミック蛍光体１０と反射膜２０と封止膜３０との積層方向Ｄｓに沿った波長変換部材６の断面において、接合面３２ａにおけるセラミック蛍光体１０の裏面１２と封止膜３０との接合線Ｌ３０の長さを長さＡとする。セラミック蛍光体１０の裏面１２と反射膜２０との接合線Ｌ２０の長さを長さＢとすると、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＞０．０３である。ここで、セラミック蛍光体１０の裏面１２と封止膜３０との接合線Ｌ３０の長さＡは、図２に示すように、反射膜２０の両側のそれぞれに位置する２つの接合線Ｌ３０のそれぞれの長さＡ１、Ａ２の合計に相当する。なお、図２では、説明の便宜上、長さＢを長さＡに対して長くなるように示してある。 Next, the features of the sealing film 30 included in the wavelength conversion member 6 of the present embodiment will be described. The sealing film 30 is a single thin film made of chromium (Cr) that is thicker than the thickness of the reflective film 20. In the cross section of the wavelength conversion member 6 along the stacking direction Ds of the ceramic phosphor 10 and the reflective film 20 and the sealing film 30 shown in FIG. 2, the back surface 12 of the ceramic phosphor 10 and the sealing film 30 on the bonding surface 32a Let the length of the joint line L30 of the above be the length A. Assuming that the length of the junction line L20 between the back surface 12 of the ceramic phosphor 10 and the reflective film 20 is length B, A / (A + B)> 0.03. Here, the length A of the bonding line L30 between the back surface 12 of the ceramic phosphor 10 and the sealing film 30 is, as shown in FIG. 2, each of the two bonding lines L30 located on both sides of the reflective film 20. Corresponds to the sum of the lengths A1 and A2. In FIG. 2, for convenience of explanation, the length B is shown to be longer than the length A.

図３は、図２のＣｓ－Ｃｓ線断面図である。封止膜３０の接合面３２ａは、図３の封止膜３０で示すように、反射膜２０の周囲に配置されている。本実施形態では、接合面３２ａのうち、反射膜２０に面する端部３２ｃから封止膜３０の端部３２ｄまでの距離である封止幅Ｃの最小値は、１μｍ以上である。ここで、接合面３２ａのうち反射膜２０に面する端部３２ｃとは、図３に示すように、反射膜２０の周囲に配置される接合面３２ａの内側の端部を指しており、本実施形態では、接合面３２ａの端部３２ｃは、反射膜２０の端部２０ａに接している。また、接合面３２ａのうち封止膜３０の端部３２ｄとは、図３に示すように、接合面３２ａの外側の端部を指す。なお、図３では、反射膜２０と、封止膜３０との大きさの関係は、説明の便宜上、実際の大きさの関係とは異なるように図示されており、封止幅Ｃの最小値を説明する便宜上、反射膜２０の形状を大きく変形させて示している。 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line Cs—Cs of FIG. The bonding surface 32a of the sealing film 30 is arranged around the reflective film 20 as shown by the sealing film 30 in FIG. In the present embodiment, the minimum value of the sealing width C, which is the distance from the end portion 32c facing the reflective film 20 to the end portion 32d of the sealing film 30, among the bonding surfaces 32a, is 1 μm or more. Here, the end portion 32c of the joint surface 32a facing the reflective film 20 refers to the inner end portion of the joint surface 32a arranged around the reflective film 20 as shown in FIG. In the embodiment, the end portion 32c of the joint surface 32a is in contact with the end portion 20a of the reflective film 20. Further, of the joint surface 32a, the end portion 32d of the sealing film 30 refers to the outer end portion of the joint surface 32a, as shown in FIG. In FIG. 3, the relationship between the sizes of the reflective film 20 and the sealing film 30 is shown so as to be different from the relationship between the actual sizes for convenience of explanation, and the minimum value of the sealing width C is shown. For the sake of convenience, the shape of the reflective film 20 is shown with a large deformation.

次に、波長変換部材６の製造方法について説明する。最初に、セラミック蛍光体１０の裏面１２にレジスト膜を形成する。次に、レジスト膜が裏面１２に形成されているセラミック蛍光体１０に対して、銀を蒸着またはスパッタリングし、セラミック蛍光体１０の裏面１２の一部に反射膜２０を成膜する。その後、レジスト膜を除去し、反射膜２０の裏面２２、ならびに、セラミック蛍光体１０の裏面１２上に、封止膜３０を製膜する。さらに、封止膜３０の端面３１ｂ、３２ｂ上に、接合膜４０を製膜し、波長変換部材６を製造する。 Next, a method of manufacturing the wavelength conversion member 6 will be described. First, a resist film is formed on the back surface 12 of the ceramic phosphor 10. Next, silver is vapor-deposited or sputtered on the ceramic phosphor 10 having the resist film formed on the back surface 12, and the reflective film 20 is formed on a part of the back surface 12 of the ceramic phosphor 10. After that, the resist film is removed, and the sealing film 30 is formed on the back surface 22 of the reflective film 20 and the back surface 12 of the ceramic phosphor 10. Further, a bonding film 40 is formed on the end faces 31b and 32b of the sealing film 30, and a wavelength conversion member 6 is manufactured.

さらに、波長変換部材６を用いて波長変換装置１を製造する場合、波長変換部材６と放熱部材５０の間に銀の微粒子を挟みこんだ状態で、２００～３００℃で加熱する。これにより、銀の微粒子における固相反応によって焼結し、波長変換部材６と放熱部材５０とが接合層６０によって接合され、波長変換装置１が完成する。 Further, when the wavelength conversion device 1 is manufactured by using the wavelength conversion member 6, it is heated at 200 to 300 ° C. with silver fine particles sandwiched between the wavelength conversion member 6 and the heat radiation member 50. As a result, the silver fine particles are sintered by the solid phase reaction, and the wavelength conversion member 6 and the heat radiation member 50 are bonded by the bonding layer 60 to complete the wavelength conversion device 1.

次に、本実施形態の波長変換装置１についての評価試験の内容およびその結果を説明する。本評価試験では、複数の波長変換装置のサンプルを作製し、それぞれのサンプルに、セラミック蛍光体の励起光を繰り返し照射したときのサンプルの発光強度を測定することで、励起光照射の繰り返しによる発光強度の変化を比較した。 Next, the contents of the evaluation test and the result of the evaluation test for the wavelength conversion device 1 of the present embodiment will be described. In this evaluation test, samples of multiple wavelength converters are prepared, and each sample is measured for the emission intensity of the sample when it is repeatedly irradiated with the excitation light of a ceramic phosphor. The changes in intensity were compared.

ここで、それぞれのサンプルにおける発光強度の変化を測定する方法を説明する。本評
価試験では、セラミック蛍光体の大きさが４ｍｍ×４ｍｍのサンプルに、スポット径がφ０．５ｍｍのレーザを照射する。このとき、セラミック蛍光体の最高温度が、２５０℃となるような条件で、レーザを３分間照射したときの発光強度を初期の発光強度として測定する。レーザを３分間照射した後、レーザ照射を停止してから、風を３分間当て続けることでサンプルを冷却する。このレーザ照射と冷却との繰り返しを、３０００サイクル行った後における、サンプルの発光強度を、使用後の発光強度として測定した。 Here, a method for measuring the change in emission intensity in each sample will be described. In this evaluation test, a sample having a ceramic phosphor size of 4 mm × 4 mm is irradiated with a laser having a spot diameter of φ0.5 mm. At this time, the emission intensity when the laser is irradiated for 3 minutes under the condition that the maximum temperature of the ceramic phosphor is 250 ° C. is measured as the initial emission intensity. After irradiating the laser for 3 minutes, the laser irradiation is stopped, and then the sample is cooled by continuing to blow the wind for 3 minutes. The emission intensity of the sample after 3000 cycles of repeating this laser irradiation and cooling was measured as the emission intensity after use.

次に、サンプルにおける発光強度の変化の判定方法について説明する。それぞれのサンプルにおける発光強度の変化の度合いは、上述した初期の発光強度に対する使用後の発光強度の比率を、それぞれのサンプルの発光強度比として算出する。この算出される発光強度比を、以下の基準に沿って判定した。
〇：発光強度比が９５％以上
△：発光強度比が８５％以上９５％未満
×：発光強度比が８５％未満 Next, a method for determining a change in emission intensity in a sample will be described. The degree of change in the emission intensity in each sample is calculated by calculating the ratio of the emission intensity after use to the above-mentioned initial emission intensity as the emission intensity ratio of each sample. The calculated emission intensity ratio was determined according to the following criteria.
〇: Emission intensity ratio is 95% or more Δ: Emission intensity ratio is 85% or more and less than 95% ×: Emission intensity ratio is less than 85%

図４は、波長変換装置の第１の評価試験の結果を説明する図である。第１の評価試験では、反射膜の厚さ（Ｄ２）と封止膜の厚さ（Ｄ３１、Ｄ３２）との関係、および、封止幅（Ｃ）の大きさ、による発光強度比の変化を評価した。図４より、封止幅が０．５μｍの２つのサンプル（サンプル１とサンプル２）を比較すると、封止膜の厚さを反射膜の厚さより薄くする場合（サンプル１）に比べ、封止膜の厚さを反射膜の厚さより厚くする場合（サンプル２）の方が、発光強度比が大きくなることが確認された。これは、封止膜の厚さを反射膜の厚さに比べ厚くすることで、封止膜と接合膜との接合界面の延長線上に反射膜の側面が位置しないため、接合界面を介した、酸素などを含む外気と、反射膜との接触を抑制され、反射膜の劣化を抑制することができるためである。また、封止幅を１．０μｍ以上とすること（サンプル３～６）で発光強度比が９５％以上となることが確認され、封止幅が０．５μｍのサンプル２に比べ、発光強度比の低下を抑制できることが確認された。 FIG. 4 is a diagram illustrating the result of the first evaluation test of the wavelength converter. In the first evaluation test, the change in the emission intensity ratio depending on the relationship between the thickness of the reflective film (D2) and the thickness of the sealing film (D31, D32) and the size of the sealing width (C) was determined. evaluated. From FIG. 4, when comparing two samples (sample 1 and sample 2) having a sealing width of 0.5 μm, the sealing film is sealed as compared with the case where the thickness of the sealing film is thinner than the thickness of the reflective film (sample 1). It was confirmed that the emission intensity ratio was larger when the thickness of the film was made thicker than the thickness of the reflective film (Sample 2). This is because the thickness of the sealing film is made thicker than the thickness of the reflective film, and the side surface of the reflective film is not located on the extension line of the bonding interface between the sealing film and the bonding film, so that the side surface of the reflective film is not located through the bonding interface. This is because the contact between the outside air containing oxygen and the like and the reflective film can be suppressed, and the deterioration of the reflective film can be suppressed. Further, it was confirmed that the emission intensity ratio was 95% or more when the sealing width was 1.0 μm or more (Samples 3 to 6), and the emission intensity ratio was compared with that of Sample 2 having a sealing width of 0.5 μm. It was confirmed that the decrease in the amount could be suppressed.

図５は、波長変換装置の第２の評価試験の結果を説明する図である。第２の評価試験では、封止膜の接合面積の割合による発光強度比の変化を評価した。ここで、封止膜の接合面積の割合とは、セラミック蛍光体の裏面に接合される反射膜の面積と封止膜の面積との合計に対する、封止膜の面積の比率である。例えば、図３に示した波長変換部材６の中心軸に垂直な断面において、図３における反射膜２０の面積と封止膜３０の面積との合計に対する封止膜３０の面積がこれにあたる。上述した封止膜の接合面積は、図２における波長変換部材６の断面での長さＡと長さＢとを用いたＡ／（Ａ＋Ｂ）によって代用することもできる。 FIG. 5 is a diagram illustrating the result of the second evaluation test of the wavelength converter. In the second evaluation test, the change in the emission intensity ratio depending on the ratio of the bonding area of the sealing film was evaluated. Here, the ratio of the bonding area of the sealing film is the ratio of the area of the sealing film to the total of the area of the reflective film bonded to the back surface of the ceramic phosphor and the area of the sealing film. For example, in the cross section perpendicular to the central axis of the wavelength conversion member 6 shown in FIG. 3, the area of the sealing film 30 with respect to the total area of the reflecting film 20 and the sealing film 30 in FIG. 3 corresponds to this. The bonding area of the sealing film described above can be substituted by A / (A + B) using the length A and the length B in the cross section of the wavelength conversion member 6 in FIG. 2.

図５より、封止膜の接合面積の割合が３％以上になる場合（サンプル９～１１）、発光強度比は９７％以上となることが確認された。これは、封止膜の接合面積の割合が３％以上になると、封止膜とセラミック蛍光体との接合強度が向上するため、外気と反射膜との接触を抑制することができるからである。一方で、封止膜の接合面積の割合が０％（サンプル７）または０％（サンプル８）では、発光強度比は８０％程度となり、反射膜の劣化を抑制できないことが確認された。 From FIG. 5, it was confirmed that when the ratio of the bonding area of the sealing film was 3% or more (samples 9 to 11), the emission intensity ratio was 97% or more. This is because when the ratio of the bonding area of the sealing film is 3% or more, the bonding strength between the sealing film and the ceramic phosphor is improved, so that the contact between the outside air and the reflective film can be suppressed. .. On the other hand, when the ratio of the bonding area of the sealing film was 0% (Sample 7) or 0% (Sample 8), the emission intensity ratio was about 80%, and it was confirmed that the deterioration of the reflective film could not be suppressed.

図６は、比較例の波長変換部材９１、９２の断面図である。図６には、本実施形態の波長変換部材６とは構成が異なる２つの波長変換部材９１、９２の断面図を示している。図６（ａ）に示す波長変換部材９１は、セラミック蛍光体１０と、反射膜２０と、本実施形態の封止膜３０に対応する封止膜３６と、接合膜４０と、を備える。図６（ａ）に示すように、封止膜３６の厚さＤ３６は、反射膜２０の厚さＤ２に比べ薄い。このため、比較例の波長変換部材９１では、封止膜３６のセラミック蛍光体１０に接合する部分３６ａと接
合膜４０との接合界面Ｐ３６の延長線Ｅ３６上に、反射膜２０の側面２３が位置する。一般的に、異なる材料の接合界面では、酸素の拡散速度が比較的速いため、接合界面Ｐ３６を通って酸素が反射膜２０に到達しやすい。反射膜２０に到達した酸素は、反射膜２０を参加するため、反射膜２０が劣化し、波長変換部材９１の発光強度が低下するおそれがある。 FIG. 6 is a cross-sectional view of the wavelength conversion members 91 and 92 of the comparative example. FIG. 6 shows a cross-sectional view of two wavelength conversion members 91 and 92 having a configuration different from that of the wavelength conversion member 6 of the present embodiment. The wavelength conversion member 91 shown in FIG. 6A includes a ceramic phosphor 10, a reflective film 20, a sealing film 36 corresponding to the sealing film 30 of the present embodiment, and a bonding film 40. As shown in FIG. 6A, the thickness D36 of the sealing film 36 is thinner than the thickness D2 of the reflective film 20. Therefore, in the wavelength conversion member 91 of the comparative example, the side surface 23 of the reflective film 20 is located on the extension line E36 of the bonding interface P36 between the portion 36a bonded to the ceramic phosphor 10 of the sealing film 36 and the bonding film 40. do. Generally, at the bonding interface of different materials, the diffusion rate of oxygen is relatively high, so that oxygen easily reaches the reflective film 20 through the bonding interface P36. Since the oxygen that has reached the reflective film 20 participates in the reflective film 20, the reflective film 20 may deteriorate and the emission intensity of the wavelength conversion member 91 may decrease.

図６（ｂ）に示す波長変換部材９２は、セラミック蛍光体１０と、反射膜２０と、本実施形態の封止膜３０に対応する封止膜３７と、接合膜４０と、を備える。図６（ｂ）に示すように、封止膜３７の厚さＤ３７は、反射膜２０の厚さＤ２に比べ厚いものの、封止膜３７は、異なる材料からなる２つの封止膜３７ａ、３７ｂが積層されている。封止膜３７ａの厚さＤ３７ａが反射膜２０の厚さＤ２に比べ薄い場合、比較例の波長変換部材９２では、封止膜３７ａのセラミック蛍光体１０に接合する部分と封止膜３７ｂのセラミック蛍光体１０に接合する部分との接合界面Ｐ３７の延長線Ｅ３７上に、反射膜２０の側面２３が位置する。上述したように、異なる材料の接合界面では、酸素の拡散速度が比較的速いため、接合界面Ｐ３７を通って酸素が反射膜２０に到達しやすい。このため、反射膜２０が劣化し、発光強度が低下するおそれがある。 The wavelength conversion member 92 shown in FIG. 6B includes a ceramic phosphor 10, a reflective film 20, a sealing film 37 corresponding to the sealing film 30 of the present embodiment, and a bonding film 40. As shown in FIG. 6B, the thickness D37 of the sealing film 37 is thicker than the thickness D2 of the reflective film 20, but the sealing film 37 is two sealing films 37a and 37b made of different materials. Are laminated. When the thickness D37a of the sealing film 37a is thinner than the thickness D2 of the reflective film 20, in the wavelength conversion member 92 of the comparative example, the portion of the sealing film 37a bonded to the ceramic phosphor 10 and the ceramic of the sealing film 37b are used. The side surface 23 of the reflective film 20 is located on the extension line E37 of the bonding interface P37 with the portion bonded to the phosphor 10. As described above, since the diffusion rate of oxygen is relatively high at the bonding interface of different materials, oxygen easily reaches the reflective film 20 through the bonding interface P37. Therefore, the reflective film 20 may deteriorate and the light emission intensity may decrease.

以上説明した、本実施形態の波長変換部材６によれば、封止膜３０の厚さＤ３１、Ｄ３２は、反射膜２０の厚さＤ２より厚いため、封止膜３０のうち反射膜２０の端部２０ａを超えてセラミック蛍光体１０の裏面１２に接合される接合部３２の端面３２ｂは、反射膜２０のセラミック蛍光体１０の反対側の裏面２２に比べて、セラミック蛍光体１０の裏面１２より離れた位置に形成されている。これにより、図１に示すように、封止膜３０の接合部３２と、接合膜４０との接合界面Ｐ３０の延長線Ｅ３０上に反射膜２０は位置しない。したがって、接合界面Ｐ３０を介した、酸素などを含む外気と、反射膜２０との接触を抑制することができるため、反射膜２０の酸化などによる劣化を起因とする発光強度の低下を抑制することができる。さらに、本実施形態の波長変換部材６によれば、封止膜３０は、単一の膜によって形成されているため、封止膜３０が複数の膜の積層体である場合と異なり、封止膜３０の内部に酸素が拡散しやすい接合界面が存在しない。これにより、接合界面を介して封止膜３０の内部に酸素が入ることを抑制できるため、封止膜３０の耐酸化性を向上することができる。したがって、封止膜３０の内部が酸化することで反射膜２０を封止する構造が壊れることを抑制し、反射膜２０の劣化を抑制することができる。このように、反射膜２０の劣化を抑制することができるため、発光強度の低下を抑制することができる。 According to the wavelength conversion member 6 of the present embodiment described above, since the thicknesses D31 and D32 of the sealing film 30 are thicker than the thickness D2 of the reflective film 20, the end of the reflective film 20 in the sealing film 30 The end surface 32b of the bonding portion 32 bonded to the back surface 12 of the ceramic phosphor 10 beyond the portion 20a is more than the back surface 12 of the ceramic phosphor 10 as compared with the back surface 22 on the opposite side of the ceramic phosphor 10 of the reflective film 20. It is formed at a distant position. As a result, as shown in FIG. 1, the reflective film 20 is not located on the extension line E30 of the bonding interface P30 between the bonding portion 32 of the sealing film 30 and the bonding film 40. Therefore, since it is possible to suppress the contact between the outside air containing oxygen and the like and the reflective film 20 via the bonding interface P30, it is possible to suppress a decrease in emission intensity due to deterioration of the reflective film 20 due to oxidation or the like. Can be done. Further, according to the wavelength conversion member 6 of the present embodiment, since the sealing film 30 is formed of a single film, unlike the case where the sealing film 30 is a laminated body of a plurality of films, the sealing film 30 is sealed. There is no bonding interface inside the membrane 30 where oxygen can easily diffuse. As a result, oxygen can be suppressed from entering the inside of the sealing film 30 through the bonding interface, so that the oxidation resistance of the sealing film 30 can be improved. Therefore, it is possible to prevent the structure that seals the reflective film 20 from being broken due to the oxidation of the inside of the sealing film 30, and to suppress the deterioration of the reflective film 20. As described above, since the deterioration of the reflective film 20 can be suppressed, the decrease in the light emission intensity can be suppressed.

また、本実施形態の波長変換部材６によれば、封止膜３０は、反射膜２０の周囲において、セラミック蛍光体１０の裏面１２と接合された接合面３２ａを有している。この接合面３２ａにおいて、反射膜２０に面する端部３２ｃから封止膜３０の端部３２ｄまでの距離である封止幅Ｃの最小値は、１μｍ以上である。これにより、封止膜３０とセラミック蛍光体１０との接合界面において酸素は拡散しにくくなるため、反射膜２０の劣化をさらに抑制することができる。したがって、発光強度の低下をさらに抑制することができる。 Further, according to the wavelength conversion member 6 of the present embodiment, the sealing film 30 has a bonding surface 32a bonded to the back surface 12 of the ceramic phosphor 10 around the reflective film 20. In the joint surface 32a, the minimum value of the sealing width C, which is the distance from the end portion 32c facing the reflective film 20 to the end portion 32d of the sealing film 30, is 1 μm or more. As a result, oxygen is less likely to diffuse at the junction interface between the sealing film 30 and the ceramic phosphor 10, so that deterioration of the reflective film 20 can be further suppressed. Therefore, the decrease in emission intensity can be further suppressed.

また、本実施形態の波長変換部材６によれば、波長変換部材６の断面において、セラミック蛍光体１０の裏面１２と封止膜３０との接合線Ｌ３０の長さＡと、セラミック蛍光体１０の裏面１２と反射膜２０との接合線Ｌ２０の長さＢとの関係が、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＞０．０３となっている。これにより、封止膜３０とセラミック蛍光体１０との接合強度が向上するため、外気と反射膜２０との接触をさらに抑制することができる。したがって、反射膜２０の劣化がさらに抑制されるため、発光強度の低下をさらに抑制することができる。 Further, according to the wavelength conversion member 6 of the present embodiment, in the cross section of the wavelength conversion member 6, the length A of the junction line L30 between the back surface 12 of the ceramic phosphor 10 and the sealing film 30 and the ceramic phosphor 10 The relationship between the length B of the junction line L20 between the back surface 12 and the reflective film 20 is A / (A + B)> 0.03. As a result, the bonding strength between the sealing film 30 and the ceramic phosphor 10 is improved, so that the contact between the outside air and the reflective film 20 can be further suppressed. Therefore, since the deterioration of the reflective film 20 is further suppressed, the decrease in the light emission intensity can be further suppressed.

また、本実施形態の波長変換部材６によれば、封止膜３０は、表面が酸化されやすいク
ロムから形成される。クロムは、表面に酸化膜が形成されることで内部が酸化されにくくなるため、封止膜３０の内部の酸化によって、反射膜２０を封止する構造が壊れることを抑制できる。これにより、反射膜２０の劣化による発光強度の低下をさらに抑制することができる。 Further, according to the wavelength conversion member 6 of the present embodiment, the sealing film 30 is formed of chromium whose surface is easily oxidized. Since the inside of chromium is less likely to be oxidized due to the formation of an oxide film on the surface, it is possible to prevent the structure that seals the reflective film 20 from being broken due to the oxidation inside the sealing film 30. As a result, it is possible to further suppress a decrease in light emission intensity due to deterioration of the reflective film 20.

また、本実施形態の波長変換装置１によれば、反射膜２０の酸化などによる劣化を起因とする、波長変換装置１の発光強度の低下を抑制することができる。また、波長変換部材６で発生する熱を放熱部材５０によって外部に放出することができる。これにより、反射膜２０の劣化による発光強度の低下を抑制しつつ、熱による波長変換装置１の発光強度の低下を抑制することができる。 Further, according to the wavelength conversion device 1 of the present embodiment, it is possible to suppress a decrease in the emission intensity of the wavelength conversion device 1 due to deterioration due to oxidation of the reflective film 20 or the like. Further, the heat generated by the wavelength conversion member 6 can be released to the outside by the heat radiating member 50. As a result, it is possible to suppress the decrease in the emission intensity of the wavelength conversion device 1 due to heat while suppressing the decrease in the emission intensity due to the deterioration of the reflective film 20.

また、本実施形態の光源装置５によれば、波長変換装置１では、封止膜３０の内部が酸化することで反射膜２０を封止する構造が壊れることを抑制し、反射膜２０の劣化を抑制される。これにより、セラミック蛍光体１０で波長が変換された光の一部や、セラミック蛍光体１０を素通りする光などセラミック蛍光体１０内の光を、劣化しにくい反射膜２０で反射することができるため、光源装置５の発光強度の低下を抑制することができる。 Further, according to the light source device 5 of the present embodiment, in the wavelength conversion device 1, the structure for sealing the reflective film 20 is suppressed from being broken due to the oxidation of the inside of the sealing film 30, and the reflective film 20 is deteriorated. Is suppressed. As a result, a part of the light whose wavelength is converted by the ceramic phosphor 10 and the light in the ceramic phosphor 10 such as the light passing through the ceramic phosphor 10 can be reflected by the reflective film 20 which is hard to deteriorate. , It is possible to suppress a decrease in the light emission intensity of the light source device 5.

＜第２実施形態＞
図７は、第２実施形態の波長変換装置２および波長変換部材７の断面図である。第２実施形態の波長変換部材７は、第１実施形態の波長変換部材６（図１）と比較すると、酸化防止膜を備える点、ならびに、接合膜および接合層の材料が異なる。なお、図７における、セラミック蛍光体１０と、反射膜２０と、封止膜３０と、接合膜４０と、酸化防止膜７０と、放熱部材５０と、接合層８０とのそれぞれの大きさおよび厚さの関係は、説明の便宜上、実際の大きさまたは厚さの関係とは異なるように図示されている。 <Second Embodiment>
FIG. 7 is a cross-sectional view of the wavelength conversion device 2 and the wavelength conversion member 7 of the second embodiment. The wavelength conversion member 7 of the second embodiment is different from the wavelength conversion member 6 of the first embodiment (FIG. 1) in that it includes an antioxidant film and the materials of the bonding film and the bonding layer are different. The size and thickness of the ceramic phosphor 10, the reflective film 20, the sealing film 30, the bonding film 40, the antioxidant film 70, the heat radiating member 50, and the bonding layer 80 in FIG. 7, respectively. For convenience of explanation, the relationship between the ceramics is shown so as to be different from the actual size or thickness relationship.

本実施形態の波長変換装置２は、図７（ａ）に示すように、波長変換部材７と、放熱部材５０と、接合層８０と、を備える。 As shown in FIG. 7A, the wavelength conversion device 2 of the present embodiment includes a wavelength conversion member 7, a heat dissipation member 50, and a bonding layer 80.

接合層８０は、図７（ａ）に示すように、波長変換部材７と放熱部材５０との間に配置され、金と錫から形成されている。接合層８０は、セラミック蛍光体１０と放熱部材５０とを接合し、セラミック蛍光体１０と放熱部材５０との間での熱のやり取りを行う。 As shown in FIG. 7A, the bonding layer 80 is arranged between the wavelength conversion member 7 and the heat radiating member 50, and is formed of gold and tin. The bonding layer 80 bonds the ceramic phosphor 10 and the heat radiating member 50, and exchanges heat between the ceramic phosphor 10 and the heat radiating member 50.

図７（ｂ）に示す波長変換部材７は、セラミック蛍光体１０と、反射膜２０と、封止膜３０と、接合膜４０と、酸化防止膜７０と、を備える。波長変換部材７の接合膜４０は、ニッケル（Ｎｉ）からなる薄膜であって、封止膜３０のセラミック蛍光体１０の反対側の端面３１ｂ、３２ｂに配置されている。 The wavelength conversion member 7 shown in FIG. 7B includes a ceramic phosphor 10, a reflective film 20, a sealing film 30, a bonding film 40, and an antioxidant film 70. The bonding film 40 of the wavelength conversion member 7 is a thin film made of nickel (Ni), and is arranged on the end faces 31b and 32b on the opposite side of the ceramic phosphor 10 of the sealing film 30.

酸化防止膜７０は、接合膜４０のセラミック蛍光体１０の反対側に配置されており、厚さが、１０～５００ｎｍ程度の金からなる薄膜である。酸化防止膜７０は、ニッケルからなる接合膜４０の表面の酸化を防止するとともに、セラミック蛍光体１０と放熱部材５０とを接合層８０によって接合するとき、接合層８０に拡散し、セラミック蛍光体１０と放熱部材５０との接合力を向上する。 The antioxidant film 70 is arranged on the opposite side of the ceramic phosphor 10 of the bonding film 40, and is a thin film made of gold having a thickness of about 10 to 500 nm. The antioxidant film 70 prevents oxidation of the surface of the bonding film 40 made of nickel, and when the ceramic phosphor 10 and the heat radiating member 50 are bonded by the bonding layer 80, the antioxidant film 70 diffuses into the bonding layer 80 and the ceramic phosphor 10 And the bonding force between the heat radiating member 50 and the heat radiating member 50 are improved.

以上説明した、本実施形態の波長変換部材７によれば、図７に示すように、封止膜３０は、単一の膜から形成されており、厚さＤ３１、Ｄ３２が反射膜２０の厚さＤ２より厚い。これにより、接合界面Ｐ３０を介した外気と反射膜２０との接触を抑制することができるため、反射膜２０の酸化などによる劣化を起因とする発光強度の低下を抑制することができるとともに、封止膜３０の内部の酸化を抑制することができるため、反射膜２０の劣化を抑制することができる。したがって、発光強度の低下を抑制することができる。 According to the wavelength conversion member 7 of the present embodiment described above, as shown in FIG. 7, the sealing film 30 is formed of a single film, and the thicknesses D31 and D32 are the thicknesses of the reflective film 20. It is thicker than D2. As a result, contact between the outside air and the reflective film 20 via the bonding interface P30 can be suppressed, so that a decrease in light emission intensity due to deterioration of the reflective film 20 due to oxidation or the like can be suppressed, and the seal can be sealed. Since the oxidation inside the waterproof film 30 can be suppressed, the deterioration of the reflective film 20 can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in emission intensity.

＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。 <Modified example of this embodiment>
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be carried out in various embodiments without departing from the gist thereof, and for example, the following modifications are also possible.

［変形例１］
上述の実施形態では、波長変換部材６は、セラミック蛍光体１０と反射膜２０と封止膜３０の他に、接合膜４０を備えるとした。また、波長変換部材７は、接合膜４０と酸化防止膜７０とを備えるとした。これらの膜はなくてもよい。 [Modification 1]
In the above-described embodiment, the wavelength conversion member 6 includes a bonding film 40 in addition to the ceramic phosphor 10, the reflecting film 20, and the sealing film 30. Further, the wavelength conversion member 7 includes a bonding film 40 and an antioxidant film 70. These films may not be present.

［変形例２］
上述の実施形態では、接合面３２ａのうち、反射膜２０に面する端部３２ｃから封止膜３０の端部３２ｄまでの距離である封止幅Ｃの最小値は、１μｍ以上であるとした。しかしながら、封止幅Ｃの最小値は、１μｍ未満であってもよい。また、接合面３２ａのうち反射膜２０に面する端部３２ｃは、図３に示すように、反射膜２０の表面に接しているとした。しかしながら、接合面３２ａの反射膜２０に面する端部３２ｃは、反射膜２０から離れていてもよい。 [Modification 2]
In the above-described embodiment, the minimum value of the sealing width C, which is the distance from the end portion 32c facing the reflective film 20 to the end portion 32d of the sealing film 30, is 1 μm or more in the joint surface 32a. .. However, the minimum value of the sealing width C may be less than 1 μm. Further, it is assumed that the end portion 32c of the joint surface 32a facing the reflective film 20 is in contact with the surface of the reflective film 20 as shown in FIG. However, the end portion 32c of the bonding surface 32a facing the reflective film 20 may be separated from the reflective film 20.

図８は、変形例の波長変換部材６の断面図である。図８に示す波長変換部材６の変形例では、接合面３２ａのうち反射膜２０側の端部は、反射膜２０の端部２０ａから離れた位置にある。この場合、接合面３２ａのうち反射膜２０に面する端部３２ｅは、環状の封止膜３０において最も内側の端部となることから、封止幅Ｃは、図８に示すように、反射膜２０に面する端部３２ｅから封止膜３０の端部３２ｄまでの距離となる。この封止幅Ｃの最小値が１μｍ以上となることによって、外気による反射膜の劣化を抑制することができる。 FIG. 8 is a cross-sectional view of the wavelength conversion member 6 of the modified example. In the modified example of the wavelength conversion member 6 shown in FIG. 8, the end portion of the joint surface 32a on the reflective film 20 side is located at a position away from the end portion 20a of the reflective film 20. In this case, since the end portion 32e of the joint surface 32a facing the reflective film 20 is the innermost end portion of the annular sealing film 30, the sealing width C is reflected as shown in FIG. It is the distance from the end portion 32e facing the film 20 to the end portion 32d of the sealing film 30. When the minimum value of the sealing width C is 1 μm or more, deterioration of the reflective film due to the outside air can be suppressed.

［変形例３］
上述の実施形態では、セラミック蛍光体１０と反射膜２０と封止膜３０との積層方向Ｄｓに沿った波長変換部材６の断面において、接合面３２ａにおけるセラミック蛍光体１０の裏面１２と封止膜３０との接合線Ｌ３０の長さＡと、セラミック蛍光体１０の裏面１２と反射膜２０との接合線Ｌ２０の長さＢとは、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＞０．０３の関係であるとした。しかしながら、長さＡと長さＢとの関係はこれに限定されない。長さＡと長さＢとの関係がＡ／（Ａ＋Ｂ）＞０．０３になると、封止膜３０とセラミック蛍光体１０との接合強度を向上することができるため、反射膜２０の劣化をさらに抑制することができる。 [Modification 3]
In the above-described embodiment, in the cross section of the wavelength conversion member 6 along the stacking direction Ds of the ceramic phosphor 10, the reflective film 20, and the sealing film 30, the back surface 12 of the ceramic phosphor 10 and the sealing film on the bonding surface 32a It is assumed that the length A of the junction line L30 with 30 and the length B of the junction line L20 between the back surface 12 of the ceramic phosphor 10 and the reflective film 20 have a relationship of A / (A + B)> 0.03. .. However, the relationship between the length A and the length B is not limited to this. When the relationship between the length A and the length B is A / (A + B)> 0.03, the bonding strength between the sealing film 30 and the ceramic phosphor 10 can be improved, so that the reflective film 20 is deteriorated. It can be further suppressed.

［変形例４］
上述の実施形態では、封止膜３０は、クロムから形成されるとした。しかしながら、封止膜３０は、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、シリコン（Ｓｉ）、希土類元素の少なくとも１つから形成されていればよい。これらの材料は、表面が酸化されやすいため、内部の酸化を抑制することができる。これにより、反射膜２０を封止する構造が壊れることを抑制できるため、反射膜２０の劣化による発光強度の低下をさらに抑制することができる。 [Modification 4]
In the above embodiment, the sealing film 30 is formed of chromium. However, the sealing film 30 may be formed of at least one of titanium (Ti), aluminum (Al), zirconium (Zr), silicon (Si), and a rare earth element. Since the surface of these materials is easily oxidized, internal oxidation can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the structure that seals the reflective film 20 from being broken, so that it is possible to further suppress a decrease in light emission intensity due to deterioration of the reflective film 20.

以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。 Although this embodiment has been described above based on the embodiments and modifications, the embodiments described above are for facilitating the understanding of the present embodiment and do not limit the present embodiment. This aspect may be modified or improved without departing from its spirit and claims, and this aspect includes its equivalent. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it may be deleted as appropriate.

１，２…波長変換装置
６，７…波長変換部材
５…光源装置
９…光源
１０…セラミック蛍光体
１１…入射面
１２…裏面
２０…反射膜
２０ａ…端部
３０…封止膜
３２…接合部
３２ａ…接合面
３２ｃ…端部
３２ｄ…端部
３２ｅ…端部
４０…接合膜
５０…放熱部材
６０，８０…接合層
７０…酸化防止膜
Ｃ…封止幅
Ｄｓ…積層方向
Ｌ２０，Ｌ３０…接合線
Ｐ３０…接合界面 1,2 ... Wavelength conversion device 6,7 ... Wavelength conversion member 5 ... Light source device 9 ... Light source 10 ... Ceramic phosphor 11 ... Incident surface 12 ... Back surface 20 ... Reflective film 20a ... End 30 ... Sealing film 32 ... Joint 32a ... Bonding surface 32c ... End 32d ... End 32e ... End 40 ... Bonding film 50 ... Heat dissipation member 60, 80 ... Bonding layer 70 ... Antioxidant film C ... Sealing width Ds ... Laminating direction L20, L30 ... Joining wire P30 ... Joining interface

Claims

It is a wavelength conversion member,
A ceramic phosphor having an incident surface on which light is incident and a back surface located on the opposite side of the incident surface and converting the wavelength of light incident from the incident surface.
A reflective film having a reflective surface bonded to a part of the back surface of the ceramic phosphor and reflecting light incident on the ceramic phosphor.
A sealing film that seals the reflective film, which covers the reflective film, and the end portion of the sealing film extends beyond the end portion of the reflective film and is bonded to the back surface of the ceramic phosphor. With a membrane,
The wavelength conversion member, characterized in that the sealing film is formed of a single film thicker than the thickness of the reflective film.

The wavelength conversion member according to claim 1.
The sealing film has a sealing region around the reflective film, which is bonded to the back surface of the ceramic phosphor.
A wavelength conversion member characterized in that, in the sealing region, the minimum value of the sealing width, which is the distance from the end facing the reflective film to the end of the sealing film, is 1 μm or more.

The wavelength conversion member according to claim 1 or 2.
The sealing film has a sealing region around the reflective film, which is bonded to the back surface of the ceramic phosphor.
In the cross section of the wavelength conversion member along the stacking direction of the ceramic phosphor, the reflective film, and the sealing film.
The length of the junction line between the back surface of the ceramic phosphor and the sealing film in the sealing region is defined as length A.
Let the length of the junction line between the back surface of the ceramic phosphor and the reflective film be length B.
A wavelength conversion member characterized in that A / (A + B)> 0.03.

The wavelength conversion member according to any one of claims 1 to 3.
The wavelength conversion member is characterized in that the sealing film is formed of at least one of titanium (Ti), chromium (Cr), aluminum (Al), zirconium (Zr), silicon (Si), and a rare earth element. ..

It ’s a wavelength converter,
The wavelength conversion member according to any one of claims 1 to 4.
A heat radiating member that releases the heat of the ceramic phosphor to the outside,
A wavelength conversion device comprising: a bonding layer for bonding the wavelength conversion member and the heat radiation member.

It is a light source device
The wavelength conversion device according to claim 5 and
It is characterized by comprising a light source for irradiating the ceramic phosphor with light.
Light source device.