JP7418621B2 - 波長変換部材及びそれを備える光源装置 - Google Patents
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Description
前記蛍光体の前記裏面側に配置された反射膜であって、金属層、及び、前記金属層の中に分散したセラミック粒子を有する反射膜と、を備え、
前記セラミック粒子は結晶性であり、且つ、前記セラミック粒子の融点は前記金属層を構成する金属の融点よりも高く、
前記セラミック粒子が、前記蛍光体を構成するセラミック焼結体の粒子であることを特徴とする波長変換部材が提供される。
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Gdを含んでいてもよい)
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。
実施例1では、以下の手順で、波長変換部材1を作製した(図2参照)。まず、蛍光相と透光相が6:4となるように原料を秤量した(S11)。次に、秤量した原料をエタノールとともにボールミルに投入し、16時間粉砕混合を行った(S12)。なお、エタノールに代えて純水を用いることもできる。次に、粉砕混合を行うことによって得られたスラリーを乾燥し、造粒した後、バインダと、水とを加えた(S13)。次に、せん断力を加えながら混練を行うことで坏土を作製し、これを押出成形機でシート状に成形した(S14)。作製した成形体を大気雰囲気中において約1700℃で焼成した(S15)。得られた焼成体を厚さ250μmに切断し、表面に鏡面加工を施すことによって蛍光体10を作製した。
実施例2では、反射膜20の内部に分散する酸化物粒子がアルミナ粒子ではなく、セリウム付活イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG:Ce)の粒子である点を除いて、実施例1と同様の製法で波長変換部材1を製造した。以下の説明においては、セリウム付活イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG:Ce)の粒子を単にYAG粒子と呼ぶ。
実施例3においては、アルミナ粉末と銀粉末とを混合する際に、平均粒径約5~50μmのアルミナ粉末を用いたことと、厚さ10~150μmの反射膜20を成膜したこととを除いて、実施例1と同様にして波長変換部材1を製造した。平均粒径約5~50μmのアルミナ粉末を用いているので、製造された波長変換部材1の反射膜20に分散したアルミナ粒子の平均粒径は約5~50μmであった。実施例3の波長変換部材1も、実施例1の波長変換部材1と同様の効果を奏することが確認された。
本実施形態に係る波長変換部材1は、励起光L1によって蛍光を発する蛍光体10と、蛍光体10の第2面12側に配置された反射膜20とを有している。これにより、例えば、図1に示すように、蛍光体10において光L2が放射される方向とは異なる方向に放射される光(例えば、下側に向かって進む光)は、反射膜20によって上側に反射されるため、波長変換部材1から放射される光量を増加することができる。さらに、反射膜20は銀などの金属層21と金属層21の中に分散した結晶性の酸化物粒子22とを有している。そして、酸化物粒子22の融点は、金属層21を構成する金属の融点よりも高い。そのため、金属層21を構成する金属の融点よりも高い温度まで加熱した状態で金属層を蛍光体10の表面に焼き付けることができる。これにより、反射膜20の蛍光体10に対する密着強度を強くすることができる。なお、仮に、金属層21を構成する金属の融点よりも高い温度まで加熱した状態で金属層21を蛍光体10の表面に焼き付ける場合であっても、酸化物粒子22は溶融せず流動しないため、酸化物粒子22が蛍光体10との界面に集まることがなく、溶融した金属の中に分散させることができる。酸化物粒子22が溶融した金属の中に分散しているので、溶融した金属の粘性が上がり、溶融した金属が部分的に凝集してしまうことを抑制することができる。これにより、反射膜20の反射率が低下することを抑制することができる。
上述の実施形態及び上記実施例は、あくまで例示に過ぎず、適宜変更しうる。例えば、蛍光体10及び反射膜20の材料は、上述の材料に限定されず、適宜の材料を用いることができる。接合層30は、金と錫から形成されるAuSn半田に限られず、他の材料から形成される半田であってもよいし、銀や銅(Cu)などの微細粉末を焼結したものであってもよい。放熱部材40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40の表面を金、ニッケルなどでメッキしてもよい。また、接合層30との密着性を高めるため、及び/又は、反射膜20の酸化防止のために、接合層30と反射膜20との間に、金属膜(例えば金(Au)の薄膜、ニッケル(Ni)の薄膜など)を成膜することができる。
10 蛍光体
20 反射膜
21 金属層
22 酸化物粒子
30 接合層
40 放熱部材
Claims (6)
- 励起光によって蛍光を発する蛍光体であって、前記励起光が入射する入射面及び前記入射面と対向する裏面を有する蛍光体と、
前記蛍光体の前記裏面側に配置された反射膜であって、金属層、及び、前記金属層の中に分散したセラミック粒子を有する反射膜と、を備え、
前記セラミック粒子は結晶性であり、且つ、前記セラミック粒子の融点は前記金属層を構成する金属の融点よりも高く、
前記セラミック粒子が、前記蛍光体を構成するセラミック焼結体の粒子であることを特徴とする波長変換部材。 - 前記セラミック粒子が酸化物粒子であることを特徴とする請求項1に記載の波長変換部材。
- 前記セラミック粒子が透光性を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の波長変換部材。
- 前記セラミック粒子が励起光により発光する酸化物粒子であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の波長変換部材。
- さらに、前記反射膜の、前記蛍光体と反対側に配置されて、前記蛍光体の熱を放熱する放熱部材を備える請求項1~4のいずれか一項に記載の波長変換部材。
- 光源装置であって、
請求項5に記載の波長変換部材と、
前記蛍光体の前記入射面に前記励起光を照射する光源と、を備える光源装置。
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