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公開番号2025115554
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024010065
出願日2024-01-26
発明の名称波長変換素子および発光装置
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 20060101AFI20250731BHJP(光学)
要約【課題】波長変換素子における効率および光量を向上させる。
【解決手段】波長変換素子は波長変換部を備える。波長変換部は、複数の蛍光体粒子と、バインダー層とを含む。バインダー層は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。波長変換部の厚さは30μm以上かつ100μm以下である。波長変換部における複数の蛍光体粒子の体積濃度は20vol%以上である。
【選択図】図3
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、を含む、波長変換部を備え、
前記波長変換部の厚さは３０μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、
前記波長変換部における前記複数の蛍光体粒子の体積濃度は２０ｖｏｌ％以上である、波長変換素子。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
請求項１に記載の波長変換素子であって、
前記体積濃度は、３５ｖｏｌ％以上であり、
前記厚さは３０μｍ以上かつ７０μｍ以下である、波長変換素子。
【請求項３】
請求項２に記載の波長変換素子であって、
前記厚さは４０μｍ以上かつ６０μｍ以下である、波長変換素子。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一つに記載の波長変換素子であって、
前記体積濃度は７０ｖｏｌ％以下である、波長変換素子。
【請求項５】
請求項１から請求項３の何れか一つに記載の波長変換素子であって、
前記バインダー層は、アルカリ金属酸化物を含み、
前記バインダー層における前記アルカリ金属酸化物のモル濃度は、１０ｍｏｌ％以上かつ１９ｍｏｌ％以下である、波長変換素子。
【請求項６】
請求項１から請求項３の何れか一つに記載の波長変換素子であって、
前記波長変換部の緻密度は８２％以上である、波長変換素子。
【請求項７】
請求項１から請求項３の何れか一つ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、前記波長変換部よりも高い反射率を有する反射基材をさらに備え、
前記バインダー層が前記反射基材に直接接合している、波長変換素子。
【請求項８】
請求項７に記載の波長変換素子であって、
前記反射基材は酸化アルミニウムによって形成される、波長変換素子。
【請求項９】
請求項８に記載の波長変換素子であって、
前記バインダー層はホウケイ酸亜鉛系ガラスによって形成される、波長変換素子。
【請求項１０】
請求項１から請求項３の何れか一つに記載の波長変換素子と、
前記波長変換素子に励起光を出力するレーザー光源部と
を備える、発光装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、波長変換素子および発光装置に関する。
続きを表示（約 1,500 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。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、効率および光量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】
一実施形態において、波長変換素子は波長変換部を備える。波長変換部は、複数の蛍光体粒子と、バインダー層とを含む。バインダー層は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。波長変換部の厚さは３０μｍ以上かつ１００μｍ以下である。波長変換部における複数の蛍光体粒子の体積濃度は２０ｖｏｌ％以上である。
【発明の効果】
【０００７】
波長変換素子における効率および光量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、波長変換部の厚さと表面温度との関係を示すグラフである。
図５は、波長変換部の厚さと蛍光の光量との関係を示すグラフである。
図６は、波長変換部の厚さと効率との関係を示すグラフである。
図７は、図５のグラフから３１ｖｏｌ％の波長変換部の実験結果を除いて得られたグラフである。
図８は、図６のグラフから３１ｖｏｌ％の波長変換部の実験結果を除いて得られたグラフである。
図９は、波長変換部における緻密度と表面温度との関係を示すグラフである。
図１０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、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１３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、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１６は、第２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１７は、第２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１８は、第２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。
【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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