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公開番号2024139933
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023050884
出願日2023-03-28
発明の名称波長変換素子
出願人京セラ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02B 5/20 20060101AFI20241003BHJP(光学)
要約【課題】波長変換素子における発光効率を向上させる。
【解決手段】波長変換素子は、波長変換部、を備えている。波長変換部は、複数の蛍光体粒子と、バインダー層と、複数の熱伝導性粒子と、を含む。バインダー層は、複数の蛍光体粒子どうしを接合しているとともにガラスを含む。波長変換部における複数の蛍光体粒子が存在していない領域を、複数の蛍光体粒子のそれぞれに接触している第1領域と、複数の蛍光体粒子から離れている第2領域と、に区分した場合に、第1領域における複数の熱伝導性粒子の存在率は、第2領域における複数の熱伝導性粒子の存在率よりも大きい。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
複数の蛍光体粒子と、該複数の蛍光体粒子どうしを接合しているとともにガラスを含むバインダー層と、複数の熱伝導性粒子と、を含む、波長変換部、を備え、
前記波長変換部における前記複数の蛍光体粒子が存在していない領域を、前記複数の蛍光体粒子のそれぞれに接触している第１領域と、前記複数の蛍光体粒子から離れている第２領域と、に区分した場合に、前記第１領域における前記複数の熱伝導性粒子の存在率は、前記第２領域における前記複数の熱伝導性粒子の存在率よりも大きい、波長変換素子。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
請求項１に記載の波長変換素子であって、
前記波長変換部の体積に占める前記複数の熱伝導性粒子の体積の割合は、１パーセント以上であり且つ７パーセント以下である、波長変換素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の波長変換素子であって、
前記複数の熱伝導性粒子の平均粒径は、０．１μｍ以上であり且つ０．４５μｍ以下である、波長変換素子。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の波長変換素子であって、
前記複数の熱伝導性粒子は、球状の熱伝導性粒子を含む、波長変換素子。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の波長変換素子であって、
前記複数の熱伝導性粒子のそれぞれは、六方晶窒化ホウ素を含み、
前記複数の熱伝導性粒子は、前記複数の蛍光体粒子の表面に沿って位置している１つ以上の熱伝導性粒子を含む、波長変換素子。
【請求項６】
請求項５に記載の波長変換素子であって、
前記波長変換部は、励起光が照射される第１面を有し、
前記１つ以上の熱伝導性粒子は、前記第１面に垂直な方向に沿って並んだ２つ以上の熱伝導性粒子を含む、波長変換素子。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の波長変換素子であって、
前記波長変換部を支持している基材、をさらに備え、
該基材の熱伝導率は、前記波長変換部の熱伝導率よりも高い、波長変換素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、波長変換素子に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
蛍光体に励起光を照射して、この励起光を異なる波長の光に変換する波長変換素子が知られている。そして、例えば、特許文献１には、ガラスをマトリックスとして蛍光体粒子および熱伝導性フィラーがマトリックスに分散された構成を有する蛍光体粒子分散ガラスと、励起光を発する半導体発光素子と、を備えた発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－２６１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
波長変換素子については、発光効率を向上させる点で改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
波長変換素子が開示される。
【０００６】
波長変換素子の一態様は、波長変換部、を備えている。前記波長変換部は、複数の蛍光体粒子と、バインダー層と、複数の熱伝導性粒子と、を含む。前記バインダー層は、前記複数の蛍光体粒子どうしを接合しているとともにガラスを含む。前記波長変換部における前記複数の蛍光体粒子が存在していない領域を、前記複数の蛍光体粒子のそれぞれに接触している第１領域と、前記複数の蛍光体粒子から離れている第２領域と、に区分した場合に、前記第１領域における前記複数の熱伝導性粒子の存在率は、前記第２領域における前記複数の熱伝導性粒子の存在率よりも大きい。
【発明の効果】
【０００７】
波長変換素子における発光効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態に係る照明システムの構成の一例を示す概略図である。
図２は、第１実施形態に係る波長変換素子の構成の一例を示す断面図である。
図３は、第１実施形態に係る波長変換素子の断面構成の一例を示すイメージ図である。
図４は、第１実施形態に係る波長変換素子の仮想的な断面の一部の構成における複数の熱伝導性粒子の分布の一例を簡略化して示すイメージ図である。
図５は、第１実施形態に係る波長変換素子の製造フローの一例を示す流れ図である。
図６は、波長変換素子の製造途中の状態の一例を示す断面図である。
図７は、波長変換素子の製造途中の状態の一例を示す断面図である。
図８は、波長変換素子の製造途中の状態の一例を示す断面図である。
図９は、波長変換素子の製造途中の状態の一例を示す断面図である。
図１０は、波長変換素子の製造途中の状態の一例を示す断面図である。
図１１は、波長変換素子の製造途中の状態の一例を示す断面図である。
図１２は、各具体例に係る波長変換素子の作製フローを示す流れ図である。
図１３は、第２実施形態に係る波長変換素子の仮想的な断面の一部の構成における複数の熱伝導性粒子の分布の一例を簡略化して示すイメージ図である。
図１４は、波長変換素子の製造途中の状態の一例を示す断面図である。
図１５は、一参考例に係る加圧加工前の仮焼結体における熱伝導性粒子の状態のイメージを模式的に示す断面図である。
図１６は、一参考例に係る加圧加工後の仮焼結体における熱伝導性粒子の状態のイメージを模式的に示す断面図である。
図１７は、第３実施形態に係る波長変換素子の構成の一例を示す斜視図である。
図１８は、第３実施形態に係る波長変換素子の構成の一例を示す断面図である。
図１９は、第３実施形態に係る波長変換素子の製造フローの一例を示す流れ図である。
図２０は、第３実施形態に係る基材の構成の一例を示す斜視図である。
図２１は、第３実施形態に係る基材の構成の一例を示す断面図である。
図２２は、別の第１例に係る基材の構成を示す断面図である。
図２３は、別の第２例に係る基材の構成を示す断面図である。
図２４は、別の第１例に係る波長変換素子の一構成例を示す断面図である。
図２５は、別の第１例に係る波長変換素子の一構成例を示す断面図である。
図２６は、別の第２例に係る波長変換素子の一構成例を示す断面図である。
図２７は、別の第２例に係る波長変換素子の一構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
レーザー光などの励起光を蛍光体に照射して励起光とは異なる波長の光に変換する波長変換素子が知られている。この波長変換素子については、例えば、複数の蛍光体粒子と、隣接する蛍光体粒子を連結するガラスを含むバインダー層とを備えた構成が考えられる。
【００１０】
この波長変換素子は、例えば、ガラス粉末と複数の蛍光体粒子とを混合して得られた混合物を用いてガラス粉末の焼結を行うことで製造され得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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