JP6648660B2 - 蛍光体含有部材及び蛍光体含有部材を備える発光装置 - Google Patents
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Description
図1に第1実施形態に係る発光装置100の端面図を示す。図2は図1の蛍光体含有部材10aの上面図(発光面側から見た図)であり、図3は図2のX−X線における端面図であり、図4は図3の破線枠の内側における拡大図である。なお、図2においては、各部材の構成をわかりやすくするために、光学膜13を省略している。
基部11は拡散反射性のセラミックスからなり、複数の蛍光部12が配置されるものである。
蛍光部12は蛍光体を含み、セラミックスからなる。本実施形態では、蛍光部12として、蛍光体と添加剤とからなるものを用いている。具体的には、本実施形態では、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)系の蛍光体と酸化アルミニウムを含む添加剤とからなるものを用いている。これにより、蛍光部12における蛍光体の濃度を適宜調整できる。なお、蛍光部12としては蛍光体のみからなるものを用いることもできる。
本実施形態では、隣り合う蛍光部12間に、遮光部14が設けられている。これにより、蛍光部12の側面に向かう光を反射させることができるため、輝度の低下を抑制しやすくなる。遮光部14としては、金属材料などの公知の光反射性材料を用いることができる。なお、遮光部14は設けられていなくてもよい。
蛍光部12の上面には光学膜13を設けることができる。光学膜13としては、反射防止コート(ARコート)等を用いることができる。これにより、第1光を蛍光部12へと入射させやすくなる。本実施形態では、蛍光部12の側面、蛍光部12の上面、及び遮光部14の上面に光学膜13を設けている。
本実施形態では、基部11が放熱部15に接合されている。これにより、基部11からの放熱性を向上させることができる。放熱部15としては、Cu、W、Mo等を主成分とする金属又は基部11よりも放熱性が高いセラミックス等を用いることができる。放熱部15と基部11との接合は、接合材等を介して行うこともできるし、接合材を介さずに行うこともできる。また、本実施形態では放熱部15を介して基部11を基体31に接合しているが、放熱部15を介さずに基部11を基体31に直接接合してもよい。
図5に、第2実施形態に係る蛍光体含有部材10bの端面図を示す。蛍光体含有部材10bは、次に説明する事項以外は、蛍光体含有部材10aで説明した事項と実質的に同一である。なお、第1実施形態の発光装置において、蛍光体含有部材10aの代わりに蛍光体含有部材10bを用いてもよい。
図6に、第3実施形態に係る蛍光体含有部材10cの端面図を示す。蛍光体含有部材10cは、次に説明する事項以外は、蛍光体含有部材10aで説明した事項と実質的に同一である。なお、第1実施形態の発光装置において、蛍光体含有部材10aの代わりに蛍光体含有部材10cを用いてもよい。
図7に、第4実施形態に係る蛍光体含有部材10dの上面図を示し、図8に、図7のX−X線における端面図を示す。蛍光体含有部材10dは、次に説明する事項以外は、蛍光体含有部材10aで説明した事項と実質的に同一である。なお、第1実施形態の発光装置において、蛍光体含有部材10aの代わりに蛍光体含有部材10dを用いてもよい。
図9に第5実施形態に係る発光装置200としてのレーザモジュールの概略図を示す。図9に示すように、発光装置200は、光源20であるレーザパッケージと、第1光の一部を波長変換する蛍光体含有部材10aと、蛍光体含有部材10aからの光が入射するレンズ等の光学系80と、を有する。このとき、レーザパッケージから出射された光は導光部材71を介して蛍光体含有部材10aへと照射される。また、光学系80を通過した蛍光体含有部材10aからの光は、例えば窓90から外部に取り出される。蛍光体含有部材10aの構成は発光装置100で説明した構成と実質的に同じである。
図10に第6実施形態に係る発光装置300としてのレーザモジュールの概略図を示す。発光装置300は、次に説明する事項以外は、発光装置200で説明した事項と実質的に同一である。図10に示すように、発光装置300は、第1光の光路上に第1光を蛍光体含有部材10aに向けて反射する光反射機構72を有している。光反射機構72は、例えば、多数の鏡面を有するデジタルマイクロミラーデバイスを含む。これにより、蛍光体含有部材10aにおける第1光の照射位置を可変とすることができる。本実施形態においても、第5実施形態の発光装置と同様の効果を得ることができる。
11・・・基部
11a・・・第1領域
11b・・・第2領域
11c・・・凸部
12・・・蛍光部
12a・・・第1領域
12b・・・第2領域
13・・・光学膜
14・・・遮光部
15・・・放熱部
20・・・光源
31・・・基体
32・・・蓋体
32a・・・枠部
32b・・・透光部
40・・・レンズ
50・・・プリズム
60・・・サブマウント
71・・・導光部材
72・・・光反射機構
80・・・光学系
90・・・窓
100、200、300・・・発光装置
Claims (17)
- 拡散反射性のセラミックスからなる基部と、それぞれが蛍光体を含みセラミックスからなる複数の蛍光部と、を備え、
前記複数の蛍光部は、互いに離間して前記基部の上面に直接設けられており、かつ、前記蛍光部間に遮光部が設けられておらず、
前記基部は、上面に直接設けられた前記蛍光部の側面の全てを覆う形状ではないことを特徴とする、蛍光体含有部材。 - 拡散反射性のセラミックスからなり、複数の凸部が設けられた基部と、それぞれが蛍光体を含みセラミックスからなる複数の蛍光部と、を備え、
前記複数の蛍光部は、互いに離間して前記基部の上面に直接設けられており、
1つの前記凸部に対して1つの前記蛍光部が配置されており、
前記基部は、上面に直接設けられた前記蛍光部の側面の全てを覆う形状ではないことを特徴とする、蛍光体含有部材。 - 上下方向において、前記蛍光部の厚さは、前記凸部の厚さよりも小さい、ことを特徴とする請求項2に記載の蛍光体含有部材。
- 拡散反射性のセラミックスからなる基部と、それぞれが蛍光体を含みセラミックスからなる複数の蛍光部と、を備え、
前記蛍光部は、第1領域と、前記第1領域よりも下方に位置する第2領域と、を有し、
前記第1領域における前記蛍光体を励起するための光に対する反射率は、前記第2領域における前記蛍光体を励起するための光に対する反射率よりも低く、
前記複数の蛍光部は、互いに離間して前記基部の上面に直接設けられており、
前記基部は、上面に直接設けられた前記蛍光部の側面の全てを覆う形状ではないことを特徴とする、蛍光体含有部材。 - 前記蛍光部間に遮光部が設けられている、ことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の蛍光体含有部材。
- 前記蛍光部の上面は、粗面である、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の蛍光体含有部材。
- 前記基部は、前記蛍光部と接する第1領域と、前記第1領域よりも下方に位置する第2領域と、を有し、
前記第1領域における前記蛍光体を励起するための光に対する反射率は、前記第2領域における前記蛍光体を励起するための光に対する反射率よりも高い、ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の蛍光体含有部材。 - 前記蛍光部の下面は、粗面である、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の蛍光体含有部材。
- 前記蛍光部は上面視四角形状であり、隣り合う蛍光部間の距離が一定であり、該蛍光部間に、遮光部が配置されている、ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の蛍光体含有部材。
- 光源を有する発光装置に設けられ、前記光源からの光が照射される蛍光体含有部材であって、
前記複数の蛍光部は、前記光源からの光が少なくとも隣り合う2つの前記蛍光部に同時に照射される間隔で、互いに離間して前記基部の上面に直接設けられる、ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の蛍光体含有部材。 - 基部と複数の蛍光部とを有する蛍光体含有部材を製造する方法であって、
蛍光体を含みセラミックスからなる前記複数の蛍光部が互いに離間するように、拡散反射性のセラミックスからなる前記基部の上面に前記複数の蛍光部を直接設ける工程を有し、
前記基部は、上面に直接設けられた前記蛍光部の側面の全てを覆う形状ではなく、
前記複数の蛍光部が互いに離間するとは、前記複数の蛍光部の表面に層が形成され、形成された層同士が接した状態を除く方法。 - 前記複数の蛍光部を直接設ける工程は、前記基部の上面に直接設けられた蛍光板を加工して、前記複数の蛍光部が互いに離間するように溝を形成する請求項11に記載の方法。
- 前記複数の蛍光部を直接設ける工程は、前記複数の蛍光部をそれぞれ、前記基部の上面に接合する請求項11に記載の方法。
- 前記基部の上面に設けられた前記複数の蛍光部の蛍光部間に遮光部を設ける工程をさらに有する請求項11から13のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1から10のいずれか1項に記載の、あるいは、請求項11から14のいずれか1項に記載の方法で製造された蛍光体含有部材と、
前記蛍光体含有部材と離間した位置に配置され、前記蛍光部の上面に前記蛍光体を励起するための光を照射する光源と、を備える、ことを特徴とする発光装置。 - 前記光源は、半導体レーザ素子を有し、
前記蛍光体含有部材において前記光源からの光が照射される領域の面積が、2以上の前記蛍光部の上面の面積よりも大きい、ことを特徴とする請求項15に記載の発光装置。 - 前記光源からの光が、前記複数の蛍光部のうち少なくとも隣り合う2つの前記蛍光部に同時に照射される、ことを特徴とする請求項15又は16に記載の発光装置。
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