JP6561777B2 - 波長変換素子の製造方法並びに波長変換素子及び発光装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態の製造方法で製造される波長変換素子を示す模式的断面図である。図1に示すように、本実施形態の波長変換素子10は、貫通孔3を有する放熱部材2と、貫通孔3内に配置される波長変換部材1と、貫通孔3内に配置され、波長変換部材1の上に設けられるガラス材4とを備えている。波長変換部材1は、ガラス材4によって貫通孔3内に融着固定されている。本実施形態において、ガラス材4は低融点ガラスから形成されている。また、本実施形態において、波長変換部材1と貫通孔3の間には、ガラス層4aが設けられている。ガラス層4aは、後述するように、軟化流動したガラス材4を、波長変換部材1と貫通孔3の間に浸透させることにより形成することができる。
図3は、本発明の第2の実施形態の製造方法を説明するための模式的断面図である。本実施形態においては、貫通孔3が円柱状に形成されている。したがって、波長変換部材1も円柱状に形成されている。本発明における貫通孔3は、必ずしも第1及び第2の実施形態のようにテーパー状に形成されている必要はなく、本実施形態のように柱状の形状を有していてもよい。また、貫通孔3及び波長変換部材1の形状は、角柱状の形状であってもよい。本実施形態の波長変換部材1及び放熱部材2におけるその他の構成は、第1の実施形態と同様である。
図5は、本発明の第3の実施形態における波長変換部材を示す模式的断面図である。本発明における波長変換部材は、図5に示す波長変換部材20のように、蛍光体層21と、蛍光体層21より高い熱伝導率を有する透光性放熱層22とを交互に積層させた積層体から構成されていてもよい。具体的には、本実施形態の波長変換部材20は、蛍光体層21と、その両面に形成された透光性放熱層22とを備えた積層体からなる。本実施形態では、蛍光体層21に励起光が照射されることにより発生した熱は、各透光性放熱層22を通じて外部に効率良く放出される。よって、蛍光体層21の温度が過度に上昇することを抑制することができる。
図6は、本発明の第1の実施形態の波長変換素子を用いた発光装置の一例を示す模式的断面図である。本実施形態の発光装置30は、第1の実施形態の波長変換素子10を用いた発光装置である。本実施形態の発光装置30において、波長変換素子10は、透過型の波長変換素子として用いられている。
1a…側面
2…放熱部材
3…貫通孔
3a…表面
3b…一方端
3c…他方端
4…ガラス材
4a…ガラス層
5…加熱プレス部材
6…台
10…波長変換素子
11…光源
12…励起光
13…蛍光
14…合成光
20…波長変換部材
21…蛍光体層
22…透光性放熱層
30…発光装置
Claims (13)
- 貫通孔を有する放熱部材と、前記貫通孔内に配置される波長変換部材とを備える波長変換素子を製造する方法であって、
前記貫通孔内に前記波長変換部材を配置し、ガラス材を前記波長変換部材の上に載置する工程と、
前記ガラス材を加熱しながら前記波長変換部材側にプレスし、前記ガラス材によって前記波長変換部材を前記貫通孔内に融着固定する工程とを備え、
前記ガラス材をプレスする際、軟化流動した前記ガラス材を、前記波長変換部材と前記貫通孔の間に浸透させる、波長変換素子の製造方法。 - 前記ガラス材が、低融点ガラスである、請求項1に記載の波長変換素子の製造方法。
- 前記ガラス材が、ケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、スズリン酸塩ガラス、ビスマス酸塩ガラス及びホウケイ酸鉛ガラスから選択される少なくとも1種である、請求項1または2に記載の波長変換素子の製造方法。
- 前記貫通孔は、一方端から他方端に向かって拡がるテーパー状に形成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
- 前記貫通孔に対応した形状を有する前記波長変換部材を、前記他方端側から前記貫通孔内に配置する、請求項4に記載の波長変換素子の製造方法。
- 前記波長変換部材が、無機バインダー中に蛍光体の粉末を分散して形成されたものである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
- 前記波長変換部材が、多結晶セラミック蛍光体または単結晶セラミック蛍光体からなる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
- 前記波長変換部材が、蛍光体層と、前記蛍光体層より高い熱伝導率を有する透光性放熱層とを交互に積層させた積層体である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
- 前記透光性放熱層が、透光性セラミックからなる、請求項8に記載の波長変換素子の製造方法。
- 前記放熱部材が、金属またはセラミックから形成されている、請求項1〜9のいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
- 一方端から他方端に向かって拡がるテーパー状に形成されている貫通孔を有する放熱部材と、
前記貫通孔内に配置され、側面が前記貫通孔のテーパー状の表面に対応した形状を有している波長変換部材と、
前記貫通孔内に配置され、前記波長変換部材の上に設けられる低融点ガラスからなるガラス材と、
前記貫通孔と前記波長変換部材の間の隙間を埋めるように設けられる前記低融点ガラスからなるガラス層とを備え、
前記ガラス材及び前記ガラス層によって前記波長変換部材が前記貫通孔内に融着固定されている、波長変換素子。 - 請求項11に記載の波長変換素子と、前記波長変換素子に励起光を照射する光源とを備える、発光装置。
- 前記光源がレーザーダイオードである、請求項12に記載の発光装置。
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