JP6946706B2 - Manufacturing method of optical converter and optical converter - Google Patents

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Description

本発明は、光変換装置の製造方法及び光変換装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical conversion device and an optical conversion device .

従来、励起光を放出する光源、ダイクロイックミラー、及び励起光を変換光に変換する蛍光体等からなる光変換装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, an optical conversion device including a light source that emits excitation light, a dichroic mirror, a phosphor that converts excitation light into conversion light, and the like has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特表２０１４−５０７０５５号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-507055

特許文献１に記載のような従来技術は、励起光が照射される箇所の開口部の発光面積は大きなものである。よって、蛍光体から発光される変換光は色ムラが生じる恐れがある。また、蛍光体の温度は、励起出力により上昇するため、変換光の色度がシフトし、狙いの波長の発光色を得ることができない恐れがある。 In the prior art as described in Patent Document 1, the light emitting area of the opening of the portion irradiated with the excitation light is large. Therefore, the converted light emitted from the phosphor may cause color unevenness. Further, since the temperature of the phosphor rises due to the excitation output, the chromaticity of the converted light shifts, and there is a possibility that the emission color of the target wavelength cannot be obtained.

本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、色ムラを軽減させつつ、狙いの波長の発光色を得ることができるようにするものである。 The present disclosure has been made in view of such a situation, and makes it possible to obtain an emission color of a target wavelength while reducing color unevenness.

本開示の第１の側面である光変換装置の製造方法は、励起光を放出する光源と、前記光源から放出される前記励起光を透過させる光学多層膜と、前記光学多層膜に隣接して配置されるシリコン基板と、前記シリコン基板のうち、前記光学多層膜と接する面の一部に形成され、前記励起光を通過させる励起開口部と、前記シリコン基板に形成され、前記励起開口部から逆テーパー形状又は垂直形状となるホーン部と、前記ホーン部に充填され、前記励起光の少なくとも一部を変換光に変換する蛍光体を含む光変換層と、を備えた光変換装置の製造方法であって、前記シリコン基板をエッチング処理して前記励起開口部を形成する工程を備えるものである。 The method for manufacturing an optical converter, which is the first aspect of the present disclosure, comprises a light source that emits excitation light, an optical multilayer film that transmits the excitation light emitted from the light source, and an optical multilayer film that is adjacent to the optical multilayer film. From the silicon substrate to be arranged, the excitation opening formed in a part of the surface of the silicon substrate in contact with the optical multilayer film and passing the excitation light, and the excitation opening formed in the silicon substrate. A method for manufacturing an optical conversion device including a horn portion having an inverted tapered shape or a vertical shape, and an optical conversion layer including a phosphor filled in the horn portion and converting at least a part of the excitation light into conversion light. The present invention includes a step of etching the silicon substrate to form the excitation opening .

よって、励起開口部は、エッチング処理によりシリコン基板に形成されるものであるため、微細加工された極小のスルーホールである。よって、励起開口部を通過する励起光の光束密度が上がるため、色ムラの発生を抑制することができる。 Therefore, since the excited opening is formed on the silicon substrate by the etching process, it is a finely processed extremely small through hole. Therefore, since the luminous flux density of the excitation light passing through the excitation opening increases, the occurrence of color unevenness can be suppressed.

また、蛍光体は、発光するときに一部のエネルギーが熱に変わり、自己発熱を起こすものであるが、シリコン基板に形成されたホーン部に充填されているものである。シリコン基板は、１８０Ｗ／ｍ・Ｋと非常に高い熱伝導率があるため、蛍光体の励起出力により温度が上昇したとしても、効率良く放熱することができる。 Further, the phosphor has a part of energy converted into heat when it emits light and causes self-heating, but it is filled in a horn portion formed on a silicon substrate. Since the silicon substrate has a very high thermal conductivity of 180 W / m · K, it can efficiently dissipate heat even if the temperature rises due to the excitation output of the phosphor.

したがって、色ムラを軽減させつつ、狙いの波長の発光色を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain an emission color of a target wavelength while reducing color unevenness.

また、前記励起光は、少なくとも４５０ｎｍの波長を含む青色光であり、前記変換光は、少なくとも５７０ｎｍの波長を含む黄色光である、ことが好ましい。 Further, it is preferable that the excitation light is blue light having a wavelength of at least 450 nm and the conversion light is yellow light having a wavelength of at least 570 nm.

また、前記シリコン基板は、熱酸化膜が形成され、前記励起開口部は、前記熱酸化膜の一部を排除して形成され、前記熱酸化膜は、ＳｉＯ２の支持層が成膜され、前記支持層は、前記熱酸化膜と、前記光学多層膜との間にあり、少なくとも５０μｍ以上の膜厚とされる、ことが好ましい。 Further, a thermal oxide film is formed on the silicon substrate, the excitation opening is formed by removing a part of the thermal oxide film, and the thermal oxide film is formed with a support layer of SiO 2. the support layer, said thermal oxide film, is between the optical multilayer film is at least 50μm or more thickness, it is preferable.

また、前記光学多層膜は、前記励起光のうち、前記青色光を透過するものである、ことが好ましい。 Further, it is preferable that the optical multilayer film transmits the blue light among the excitation lights.

また、前記ホーン部は、金属膜が形成され、前記光変換層は、前記金属膜の上に形成される、ことが好ましい。 Further, the horn section, the metal film is formed, the light conversion layer is formed on the metal film, it is preferable.

また、本開示の第２の側面である光変換装置は、励起光を放出する光源と、前記光源から放出される前記励起光を透過させる光学多層膜と、前記光学多層膜に隣接して配置されるシリコン基板と、前記シリコン基板のうち、前記光学多層膜と接する面の一部に形成されたスルーホールであって、前記励起光を通過させる励起開口部と、前記シリコン基板に形成され、前記励起開口部から逆テーパー形状又は垂直形状となるホーン部と、前記ホーン部に充填され、前記励起光の少なくとも一部を変換光に変換する蛍光体を含む光変換層と、を備え、前記励起開口部と相対する前記ホーン部の開口部の面積は、前記励起開口部の面積より広い又は前記励起開口部の面積より同じであるものであり、色ムラを軽減させつつ、狙いの波長の発光色を得ることができる。 Further, the optical conversion device according to the second aspect of the present disclosure is arranged adjacent to the optical multilayer film, the light source that emits the excitation light, the optical multilayer film that transmits the excitation light emitted from the light source, and the optical multilayer film. A through hole formed in a part of the surface of the silicon substrate that is in contact with the optical multilayer film, and is formed in the silicon substrate and an excitation opening through which the excitation light is passed. A horn portion having an inverted tapered shape or a vertical shape from the excitation opening, and an optical conversion layer filled in the horn portion and containing a phosphor that converts at least a part of the excitation light into conversion light are provided . The area of the opening of the horn portion facing the excitation opening is wider than the area of the excitation opening or the same as the area of the excitation opening , and has a target wavelength while reducing color unevenness. Emission color can be obtained.

本開示の第１及び第２の側面によれば、色ムラを軽減させつつ、狙いの波長の発光色を得ることができる。 According to the first and second aspects of the present disclosure, it is possible to obtain an emission color of a target wavelength while reducing color unevenness.

本開示を適用した光変換装置１の全体構成例を示す図である。It is a figure which shows the whole structure example of the optical conversion apparatus 1 to which this disclosure is applied. シリコン基板２１に熱酸化膜３１が形成されている一例を示す図である。It is a figure which shows an example which the thermal oxide film 31 is formed on the silicon substrate 21. 熱酸化膜３１にＳｉＯ２の支持層１５が形成されている一例を示す図である。It is a figure which shows an example which the support layer 15 of SiO 2 is formed on the thermal oxide film 31. 支持層１５に光学多層膜１３が積層されている一例を示す図である。It is a figure which shows an example which the optical multilayer film 13 is laminated on the support layer 15. シリコン基板２１に形成されたエッチングウィンドウ４１の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the etching window 41 formed on the silicon substrate 21. シリコン基板２１に形成されたホーン部２５の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the horn part 25 formed on the silicon substrate 21. シリコン基板２１に形成されたホーン部２５の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the horn part 25 formed on the silicon substrate 21. ホーン部２５に充填された光変換層３５の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the light conversion layer 35 filled in the horn part 25. ホーン部２５に充填された光変換層３５の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the light conversion layer 35 filled in the horn part 25.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限られるものではない。図１は、本開示を適用した光変換装置１の全体構成例を示す図である。図１に示すように、光変換装置１は、光源１１と、光学多層膜１３と、支持層１５と、シリコン基板２１と、励起開口部２３と、ホーン部２５と、光変換層３５と、を備える。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration example of the optical conversion device 1 to which the present disclosure is applied. As shown in FIG. 1, the light conversion device 1 includes a light source 11, an optical multilayer film 13, a support layer 15, a silicon substrate 21, an excitation opening 23, a horn portion 25, and a light conversion layer 35. To be equipped.

光源１１は、励起光を放出するものであって、例えばレーザーダイオード、発光ダイオード、又はマルチチップＬＥＤ等により構成されるものである。励起光は、少なくとも４５０ｎｍの波長を含む青色光である。光学多層膜１３は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、又はＭｇフッ化物等の多層膜を積層して形成されるものであり、光源１１から放出される励起光を透過させるものである。光学多層膜１３の膜厚は、光源１１が放出する励起光の波長の整数倍又は半整数倍となり、いわゆる光の強め合い又は弱め合いの特性を考慮されたものであって、励起光の波長に依存して決定されるものである。 The light source 11 emits excitation light and is composed of, for example, a laser diode, a light emitting diode, a multi-chip LED, or the like. The excitation light is blue light containing a wavelength of at least 450 nm. The optical multilayer film 13 is formed by laminating multilayer films such as TiO 2 , SiO 2 , or Mg fluoride, and transmits the excitation light emitted from the light source 11. The thickness of the optical multilayer film 13 is an integral multiple or a half-integer multiple of the wavelength of the excitation light emitted by the light source 11, and takes into consideration the so-called light strengthening or weakening characteristics, and is the wavelength of the excitation light. It depends on.

上記特性は、膜厚をｄとし、屈折率をｎとし、励起光の波長をλとし、ｍを整数とすると、２ｄｎ＝（Ａ）λで表されるものである。ただしＡ＝ｍ又は１−ｍ／２となるものである。つまり、光学多層膜１３は、膜厚でどの波長の光を透過させるかが決まるものである。 The above characteristics are represented by 2dn = (A) λ, where d is the film thickness, n is the refractive index, λ is the wavelength of the excitation light, and m is an integer. However, A = m or 1-m / 2. That is, the optical multilayer film 13 determines which wavelength of light is transmitted by the film thickness.

シリコン基板２１は、光学多層膜１３に隣接して配置される。励起開口部２３は、シリコン基板２１のうち、光学多層膜１３と接する面の一部にエッチング処理により形成され、励起光を通過させるものである。ホーン部２５は、シリコン基板２１に形成され、励起開口部２３から逆テーパー形状となるものである。光変換層３５は、ホーン部２５に充填され、励起光の少なくとも一部を変換光に変換する蛍光体を含むものである。光変換層３５は、透明樹脂に蛍光体を分散させたものがホーン部２５に充填されたものとなる。 The silicon substrate 21 is arranged adjacent to the optical multilayer film 13. The excitation opening 23 is formed by etching on a part of the surface of the silicon substrate 21 in contact with the optical multilayer film 13, and allows excitation light to pass therethrough. The horn portion 25 is formed on the silicon substrate 21 and has a reverse taper shape from the excitation opening 23. The light conversion layer 35 contains a phosphor that is filled in the horn portion 25 and converts at least a part of the excitation light into conversion light. The light conversion layer 35 is a transparent resin in which a phosphor is dispersed, and the horn portion 25 is filled with the light conversion layer 35.

蛍光体は、特定の波長変換物質だけでなく、全ての波長変換物質が想定されるものであり、例えば蛍光材料又はリン光材料等により構成されるものである。蛍光体は、蛍光体成分を１つより多く含むものであってもよく、例えば２つ以上の蛍光体成分を混合したものであってもよい。 The phosphor is not only a specific wavelength conversion substance, but all wavelength conversion substances are assumed, and is composed of, for example, a fluorescent material or a phosphorescent material. The phosphor may contain more than one fluorescent substance component, and may be, for example, a mixture of two or more fluorescent substance components.

変換光は、使用される蛍光体の種類に依存するものであるが、少なくとも５７０ｎｍの波長を含む黄色光であって、励起光よりも長波長の光が該当するものとする。つまり、光変換装置１は、励起光をダウンコンバートすることにより変換光に変換するものである。つまり、光変換装置１は、。励起光である青色光と、変換光である黄色光とが混合されることにより、擬似的に白色光を生成するものである。 Although the conversion light depends on the type of phosphor used, it is assumed that the conversion light is yellow light having a wavelength of at least 570 nm and has a wavelength longer than that of the excitation light. That is, the optical conversion device 1 converts the excitation light into conversion light by down-converting the excitation light. That is, the optical converter 1 is. By mixing blue light, which is excitation light, and yellow light, which is conversion light, white light is generated in a pseudo manner.

次に、光変換装置１の製造工程を順に説明する。図２は、シリコン基板２１に熱酸化膜３１が形成されている一例を示す図である。なお、励起開口部２３は、熱酸化膜３１の一部を排除して形成されるものである。 Next, the manufacturing process of the optical converter 1 will be described in order. FIG. 2 is a diagram showing an example in which the thermal oxide film 31 is formed on the silicon substrate 21. The excitation opening 23 is formed by removing a part of the thermal oxide film 31.

図３は、熱酸化膜３１にＳｉＯ２の支持層１５が形成されている一例を示す図である。支持層１５は、熱酸化膜３１に、プラズマＣＤ又はスパッタ等によりＳｉＯ２を成膜することで形成されるものであり、透明支持基板となるものである。支持層１５は、熱酸化膜３１と、光学多層膜１３との間にあり、光学的歪みが大きくならないように、少なくとも５０μｍ以上の膜厚となる。なお、支持層１５は、ＳｉＯ２以外の材料からなるものであれば、膜厚が上記条件とは異なるものとなる。 FIG. 3 is a diagram showing an example in which the support layer 15 of SiO 2 is formed on the thermal oxide film 31. The support layer 15 is formed by forming SiO 2 on the thermal oxide film 31 by plasma CD, sputtering, or the like, and serves as a transparent support substrate. The support layer 15 is located between the thermal oxide film 31 and the optical multilayer film 13, and has a film thickness of at least 50 μm or more so as not to increase the optical distortion. If the support layer 15 is made of a material other than SiO 2 , the film thickness will be different from the above conditions.

図４は、支持層１５に光学多層膜１３が積層されている一例を示す図である。光学多層膜１３は、支持層１５に、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、又はＭｇフッ化物等を成膜することにより、ダイクロイックを形成した構造体となる。光学多層膜１３は、膜厚に応じた波長を透過させるダイクロイックミラーとして機能するものである。つまり、光学多層膜１３は、青色光を透過させ、黄色光を反射させるものであって、光の波長に応じて透過させる光を選択できるものである。 FIG. 4 is a diagram showing an example in which the optical multilayer film 13 is laminated on the support layer 15. The optical multilayer film 13 is a structure in which a dichroic is formed by forming a film of TiO 2 , SiO 2, or Mg fluoride on the support layer 15. The optical multilayer film 13 functions as a dichroic mirror that transmits wavelengths according to the film thickness. That is, the optical multilayer film 13 transmits blue light and reflects yellow light, and the light to be transmitted can be selected according to the wavelength of the light.

図５は、シリコン基板２１に形成されたエッチングウィンドウ４１の一例を示す図である。エッチングウィンドウ４１は、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により、ＳｉＯ２の一部を排除して形成されたものである。このエッチングウィンドウ４１を用いて、異方性エッチング又は等方性エッチングを施すことにより、ホーン部２５が形成される。なお、熱酸化膜３１がストップエッチング層となるため、支持層１５まで極端にエッチングされることはない。また、異方性エッチングとして、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）による垂直エッチングを施してもよい。 FIG. 5 is a diagram showing an example of an etching window 41 formed on the silicon substrate 21. The etching window 41 is formed by removing a part of SiO 2 by a photolithography step and an etching step. The horn portion 25 is formed by performing anisotropic etching or isotropic etching using the etching window 41. Since the thermal oxide film 31 serves as a stop etching layer, the support layer 15 is not extremely etched. Further, as the anisotropic etching, vertical etching by RIE (Reactive Ion Etching) may be performed.

図６は、シリコン基板２１に形成されたホーン部２５の一例を示す図である。図７は、シリコン基板２１に形成されたホーン部２５の別の一例を示す図である。図８は、ホーン部２５に充填された光変換層３５の一例を示す図である。図９は、ホーン部２５に充填された光変換層３５の別の一例を示す図である。ホーン部２５は、金属膜３３が形成されている。金属膜３３は、ホーン部２５の表面に、銀又はアルミニウムを蒸着させることにより形成されるものである。光変換層３５は、金属膜３３の上に形成されるものである。なお、励起開口部２３は、励起光の照射面積よりも広いものである。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a horn portion 25 formed on a silicon substrate 21. FIG. 7 is a diagram showing another example of the horn portion 25 formed on the silicon substrate 21. FIG. 8 is a diagram showing an example of the light conversion layer 35 filled in the horn portion 25. FIG. 9 is a diagram showing another example of the light conversion layer 35 filled in the horn portion 25. A metal film 33 is formed on the horn portion 25. The metal film 33 is formed by depositing silver or aluminum on the surface of the horn portion 25. The light conversion layer 35 is formed on the metal film 33. The excitation opening 23 is wider than the irradiation area of the excitation light.

なお、光変換装置１は、車両用灯具として使用されてもよい。 The light conversion device 1 may be used as a vehicle lamp.

以上の説明から、本開示を適用した光変換装置１によれば、励起開口部２３は、エッチング処理によりシリコン基板２１に形成されるものであるため、微細加工された極小のスルーホールである。よって、励起開口部２３を通過する励起光の光束密度が上がるため、色ムラの発生を抑制することができる。 From the above description, according to the optical conversion device 1 to which the present disclosure is applied, since the excitation opening 23 is formed on the silicon substrate 21 by an etching process, it is a finely processed extremely small through hole. Therefore, since the luminous flux density of the excitation light passing through the excitation opening 23 increases, the occurrence of color unevenness can be suppressed.

また、蛍光体は、発光するときに一部のエネルギーが熱に変わり、自己発熱を起こすものであるが、シリコン基板２１に形成されたホーン部２５に充填されているものである。シリコン基板２１は、１８０Ｗ／ｍ・Ｋと非常に高い熱伝導率があるため、蛍光体の励起出力により温度が上昇したとしても、効率良く放熱することができる。 Further, the phosphor has a part of energy converted into heat when it emits light and causes self-heating, but it is filled in the horn portion 25 formed on the silicon substrate 21. Since the silicon substrate 21 has a very high thermal conductivity of 180 W / m · K, it can efficiently dissipate heat even if the temperature rises due to the excitation output of the phosphor.

したがって、色ムラを軽減させつつ、狙いの波長の発光色を得ることができる。なお、ホーン部２５にＲＩＥによる垂直エッチングが施された場合、ホーン部２５は垂直形状となる。このような垂直加工の場合には、ホーン部２５が逆テーパー形状となる場合と比べ、光変換層３５において、光が放出される側の面積は、光が入射される側の面積と同等になるため、色ムラをさらに軽減することができる。 Therefore, it is possible to obtain an emission color of a target wavelength while reducing color unevenness. When the horn portion 25 is vertically etched by RIE, the horn portion 25 has a vertical shape. In the case of such vertical processing, the area of the light conversion layer 35 on the side where the light is emitted is equal to the area on the side where the light is incident, as compared with the case where the horn portion 25 has a reverse taper shape. Therefore, color unevenness can be further reduced.

また、励起光は、少なくとも４５０ｎｍの波長を含む青色光である。変換光は、少なくとも５７０ｎｍの波長を含む黄色光である。青色と黄色とは補色関係にある。よって、光変換装置１は、励起光である青色光と、変換光である黄色光とが混合することにより、擬似的に白色光を作り出すことができる。 The excitation light is blue light containing a wavelength of at least 450 nm. The converted light is yellow light containing a wavelength of at least 570 nm. Blue and yellow have a complementary color relationship. Therefore, the light conversion device 1 can produce pseudo white light by mixing the blue light which is the excitation light and the yellow light which is the conversion light.

また、シリコン基板２１には熱酸化膜３１が形成される。熱酸化膜３１は、ストップエッチング層として機能するため、極端にエッチングされることがない。また、熱酸化膜３１は、少なくとも５０μｍ以上の膜厚の支持層１５が成膜されるものであるため、蛍光体を含む樹脂の液垂れを防ぐことができる。 Further, a thermal oxide film 31 is formed on the silicon substrate 21. Since the thermal oxide film 31 functions as a stop etching layer, it is not extremely etched. Further, since the thermal oxide film 31 is formed with the support layer 15 having a film thickness of at least 50 μm or more, it is possible to prevent the resin containing the phosphor from dripping.

また、光学多層膜１３は、励起光のうち、青色光を透過するものである。よって、変換光である黄色光が光学多層膜１３に回り込んできたとしても、光学多層膜１３は黄色光を透過させることがない。よって、光変換装置１は、迷光が少なくなるため、ランバーシアンの配光に近づかせることができ、配光制御をしやすくなる。 Further, the optical multilayer film 13 transmits blue light among the excitation lights. Therefore, even if the yellow light, which is the conversion light, wraps around the optical multilayer film 13, the optical multilayer film 13 does not transmit the yellow light. Therefore, since the light conversion device 1 has less stray light, it can be brought closer to the Lambertian light distribution, and the light distribution control becomes easier.

また、ホーン部２５は、金属膜３３が形成されている。金属膜３３は光を反射しやすいため、青色光と黄色光とによる擬似的な白色光の出力効率を向上させることができる。 Further, a metal film 33 is formed on the horn portion 25. Since the metal film 33 easily reflects light, it is possible to improve the output efficiency of pseudo white light by blue light and yellow light.

以上、本開示を適用した光変換装置１を実施形態に基づいて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。 Although the optical conversion device 1 to which the present disclosure is applied has been described above based on the embodiment, the present disclosure is not limited to this, and changes may be made without departing from the gist of the present disclosure.

例えば、単一の光源１１から放出される励起光を変換する光変換装置１の一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、複数の光源１１から放出されるそれぞれの励起光を混合させたものを変換する光変換装置１であってもよい。 For example, an example of an optical conversion device 1 that converts excitation light emitted from a single light source 11 has been described, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, it may be an optical conversion device 1 that converts a mixture of excitation lights emitted from a plurality of light sources 11.

１ 光変換装置
１１ 光源
１３ 光学多層膜
１５ 支持層
２１ シリコン基板
２３ 励起開口部
２５ ホーン部
３１ 熱酸化膜
３３ 金属膜
３５ 光変換層
４１ エッチングウィンドウ 1 Optical converter 11 Light source 13 Optical multilayer film 15 Support layer 21 Silicon substrate 23 Excitation opening 25 Horn part 31 Thermal oxide film 33 Metal film 35 Optical conversion layer 41 Etching window

Claims (4)

励起光を放出する光源と、
前記光源から放出される前記励起光を透過させる光学多層膜と、
前記光学多層膜に隣接して配置されるシリコン基板と、
前記シリコン基板のうち、前記光学多層膜と接する面の一部に形成され、前記励起光を通過させる励起開口部と、
前記シリコン基板に形成され、前記励起開口部から逆テーパー形状又は垂直形状となる
ホーン部と、
前記ホーン部に充填され、前記励起光の少なくとも一部を変換光に変換する蛍光体を含む光変換層と、を備えた光変換装置の製造方法であって、
前記シリコン基板をエッチング処理して前記励起開口部を形成する工程を備える
光変換装置の製造方法。 A light source that emits excitation light and
An optical multilayer film that transmits the excitation light emitted from the light source, and
A silicon substrate arranged adjacent to the optical multilayer film and
An excitation opening formed on a part of the surface of the silicon substrate in contact with the optical multilayer film and allowing the excitation light to pass through.
A horn portion formed on the silicon substrate and having a reverse taper shape or a vertical shape from the excitation opening,
A method for manufacturing an optical conversion device, comprising: a light conversion layer including a phosphor filled in the horn portion and converting at least a part of the excitation light into conversion light.
A method for manufacturing an optical conversion device, comprising a step of etching the silicon substrate to form the excited opening. 前記シリコン基板は、
熱酸化膜が形成され、
前記励起開口部は、
前記熱酸化膜の一部を排除して形成され、
前記熱酸化膜は、
ＳｉＯ２の支持層が成膜され、
前記支持層は、
前記熱酸化膜と、前記光学多層膜との間にあり、少なくとも５０μｍ以上の膜厚とされる
請求項１に記載の光変換装置の製造方法。 The silicon substrate is
A thermal oxide film is formed,
The excitation opening is
It is formed by removing a part of the thermal oxide film.
The thermal oxide film is
A support layer of SiO2 is formed,
The support layer is
The method for manufacturing an optical conversion device according to claim 1, wherein the film is between the thermal oxide film and the optical multilayer film and has a film thickness of at least 50 μm or more. 前記ホーン部は、
金属膜が形成され、
前記光変換層は、
前記金属膜の上に形成される、
請求項１又は２の何れか一項に記載の光変換装置の製造方法。 The horn part
A metal film is formed,
The optical conversion layer is
Formed on the metal film,
The method for manufacturing an optical conversion device according to any one of claims 1 or 2. 励起光を放出する光源と、
前記光源から放出される前記励起光を透過させる光学多層膜と、
前記光学多層膜に隣接して配置されるシリコン基板と、
前記シリコン基板のうち、前記光学多層膜と接する面の一部に形成されたスルーホールであって、前記励起光を通過させる励起開口部と、
前記シリコン基板に形成され、前記励起開口部から逆テーパー形状又は垂直形状となるホーン部と、
前記ホーン部に充填され、前記励起光の少なくとも一部を変換光に変換する蛍光体を含む光変換層と、を備え、
前記励起開口部と相対する前記ホーン部の開口部の面積は、前記励起開口部の面積より広い又は前記励起開口部の面積より同じである、
光変換装置。 A light source that emits excitation light and
An optical multilayer film that transmits the excitation light emitted from the light source, and
A silicon substrate arranged adjacent to the optical multilayer film and
Through-holes formed in a part of the surface of the silicon substrate in contact with the optical multilayer film, and an excitation opening through which the excitation light passes.
A horn portion formed on the silicon substrate and having a reverse taper shape or a vertical shape from the excitation opening,
The horn portion is filled with an optical conversion layer containing a phosphor that converts at least a part of the excitation light into conversion light .
The area of the opening of the horn facing the excitation opening is larger than the area of the excitation opening or the same as the area of the excitation opening.
Optical converter.
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