JP5994575B2 - 波長変換部材の製造方法及び波長変換部材 - Google Patents
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まず、図1に示される波長変換部材形成用グリーンシート10を用意する。波長変換部材形成用グリーンシート10は、第1の無機蛍光体粉末11と、ガラス粉末12とを含む。本実施形態では、波長変換部材形成用グリーンシート10は、第1の無機蛍光体粉末11と、ガラス粉末12とに加えて、バインダー13をさらに含む。波長変換部材形成用グリーンシート10は、例えば、第1の無機蛍光体粉末11と、ガラス粉末12とバインダー13とを含むスラリーをPET(ポリエチレンテレフタレート)等からなるシート上に塗布し、乾燥させることにより作製することができる。なお、スラリーの塗布は、例えば、ドクターブレード法等により行うことができる。
次に、波長変換部材形成用グリーンシート10の少なくとも片面上に、第2の無機蛍光体粉末21aを含む層を表層として備えた拘束層20を積層することにより、積層体30を得る。ここで、拘束層20は、後に詳述する焼成工程において、波長変換部材形成用グリーンシート10の収縮を抑制するための層である。
次に、積層体30を焼成する。これにより、図2に示されるように、波長変換部材形成用グリーンシート10中のガラス粉末12が溶解し、ガラスマトリクス14中に第1の無機蛍光体粉末11が分散した波長変換層(本体)15が形成される。本実施形態では、拘束層20が波長変換部材形成用グリーンシート10に密着して設けられているため、焼成工程において、波長変換部材形成用グリーンシート10の収縮が抑制される。従って、高い形状精度を有する波長変換部材1を得ることができる。
次に、図3に示されるように、焼成された積層体31から、焼成された拘束層25を分離する(分離工程)。これにより、波長変換部材形成用グリーンシート10の焼成体である波長変換層15を含む波長変換部材1を得る。詳細には、分離工程において、焼成された拘束層25のうち、波長変換部材形成用グリーンシート10の焼成体である波長変換層15に付着した第2の無機蛍光体粉末21aを含む第2の無機蛍光体粉末層16を除いた部分が焼成された積層体31から分離される。従って、図4に示されるように、製造された波長変換部材1は、ガラスマトリクス14と、ガラスマトリクス14中に分散した第1の無機蛍光体粉末11とを含む波長変換層(本体)15と、波長変換層15の表面に付着した第2の無機蛍光体粉末21aからなる第2の無機蛍光体粉末層16とを備えている。
モル%でSiO2:58%、Al2O3:6%、B2O3:17%、Li2O:8%、Na2O:8%、K2O:3%となるように原料を調合し、溶融急冷法によってフィルム状にガラスを成形した。得られたガラスフィルムを、ボールミルを用いて湿式粉砕し、平均粒子径(D50)が2μmであるガラス粉末を得た。
上記実施例1と同様にして、波長変換部材形成用セラミックグリーンシート及び第2の拘束層形成用グリーンシートを作製した。次に、波長変換部材形成用セラミックグリーンシート及び第2の拘束層形成用グリーンシートをこの順番で重ね合わせて、熱圧着機を用いて、80℃で5分、10kPaの圧力を印加することにより積層体を作製した。大気中において、作製した積層体を500℃で1時間脱脂処理した。その後、脱脂処理した積層体を600℃で20分間焼成した。その後、拘束層を分離し、波長変換部材を得た。得られた波長変換部材の厚みは、120μmであった。波長変換部材の表面には、アルミナ粉末が付着していた。
実施例及び比較例のそれぞれにおいて作製した各サンプルの第2の無機蛍光体粉末またはアルミナ粉末が付着していない側の主面に、反射基板(マテリアルハウス社製のMIRO−SILVER)を、接着剤(信越化学工業社製の高反射樹脂)を用いて貼付し、測定サンプルを作製した。測定サンプルを15℃に設定したペルチェ素子上に固定し、出力が30Wであり、波長440nmの青色レーザー光を測定サンプルに照射し、得られた蛍光を、光ファイバーを通して小型分光器(USB−4000、オーシャンオプティクス社製)で受光し、発光スペクトルを得た。発光スペクトルから、蛍光の強度を求めた。
10…波長変換部材形成用グリーンシート
11…第1の無機蛍光体粉末
12…ガラス粉末
13…バインダー
14…ガラスマトリクス
15…波長変換層
16…第2の無機蛍光体粉末層
20…拘束層
21…第1の拘束層形成用グリーンシート
21a…第2の無機蛍光体粉末
21b、22b…バインダー
22…第2の拘束層形成用グリーンシート
22a…アルミナ粉末
23…無機蛍光体粉末層
24…アルミナ粉末層
25…焼成された拘束層
30…積層体
31…焼成された積層体
Claims (10)
- 第1の無機蛍光体粉末と、ガラス粉末とを含む波長変換部材形成用グリーンシートを用意する工程と、
前記波長変換部材形成用グリーンシートの少なくとも片面上に、第2の無機蛍光体粉末を含む層を表層として備えた拘束層を、前記第2の無機蛍光体粉末を含む層が前記波長変換部材形成用グリーンシートと接触するように積層することにより、積層体を得る積層体作製工程と、
前記積層体を焼成する工程と、
前記焼成された積層体から前記焼成された拘束層を分離する分離工程と、
を備え、
前記第2の無機蛍光体粉末を含む層は、前記焼成により、前記第2の無機蛍光体粉末からなる層となる、波長変換部材の製造方法。 - 前記第2の無機蛍光体粉末を含む層は、ガラスを含まない、請求項1に記載の波長変換部材の製造方法。
- 前記第2の無機蛍光体粉末を含む層として、第2の無機蛍光体粉末を含む拘束層形成用グリーンシートを用いる、請求項1または2に記載の波長変換部材の製造方法。
- 前記積層体作製工程において、前記波長変換部材形成用グリーンシートの上に、前記第2の無機蛍光体粉末を含む層を介在させて、アルミナ粉末を含む層を積層する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の波長変換部材の製造方法。
- 前記分離工程において、前記焼成された拘束層のうち、前記波長変換部材形成用グリーンシートの焼成体に付着した第2の無機蛍光体粉末を除いた部分を前記焼成された積層体から分離する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の波長変換部材の製造方法。
- 前記第1の無機蛍光体粉末と前記第2の無機蛍光体粉末とが同じ組成を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の波長面反部材の製造方法。
- 前記第2の無機蛍光体粉末の平均粒子径(D50)が1μm以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の波長変換部材の製造方法。
- 前記ガラス粉末の屈折率が1.47〜1.54である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の波長変換部材の製造方法。
- 前記第2の無機蛍光体粉末を含む層の厚みが5μm〜50μmである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の波長変換部材の製造方法。
- 前記波長変換部材の厚みが300μm以下となるような厚みに前記波長変換部材形成用グリーンシートを形成する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の波長変換部材の製造方法。
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