波長轉換煅燒體的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及發(fā)光二極管（L??；Li曲t血ittingDiode)或激光二極管（LD;Laser Diode)等發(fā)光元件中均可使用的波長轉換鍛燒體。
【背景技術】
[0002] 從省電、長壽命和小尺寸等觀點出發(fā)，LED可應用于移動電話或各種顯示裝置等。 此外，隨著近年來發(fā)光效率的提高，在照明用途也受到關注并迅速普及。
[0003] 目前，就白色L邸照明而言，通過將由藍色L邸產(chǎn)生的發(fā)光與來自于接受該藍色光 入射光并發(fā)光成作為藍色互補色的黃色的巧光體的出射光混合而得到白色光的方法成為 主流。使用該樣的巧光體的波長轉換部件目前通常為在樹脂中分散有巧光體粉末的部件， 但近年來從耐熱性的觀點出發(fā)，多使用制成與陶瓷的復合體的部件。
[0004] 但是，在要求均勻的發(fā)光色的L邸照明中，使用所述陶瓷復合體的波長轉換部件 具有容易產(chǎn)生顏色不均勻的課題。
[0005] 與之相對的是，例如在日本特開2010-157637號公報中記載了通過對部件表面實 施凹凸加工，從而將經(jīng)波長轉換的二次光反射或折射W在不規(guī)則方向散射，可消除亮度不 均勻和顏色不均勻的波長轉換燒結體。
[0006] 具體而言，記載了通過對無機物與巧光體的燒結體進行濕式蝕刻處理，優(yōu)先地將 巧光體粒子溶解，通過在表面形成不規(guī)則的凹凸和設為使巧光體粒子遠離表面的配置，從 而提高所述二次光的散射性。
[0007] 另外，作為在白色L邸照明中使用的目前接受藍色光并發(fā)出黃色光的巧光體，例 如已知含有Ce(錦）的YAG(錠?侶?石惱石）類巧光體。若對該樣的YAG類巧光體照 射藍色光，則可通過將照射的藍色光與YAG類巧光體所發(fā)出的巧光色混色而得到白色光。 [000引但是，在日本特開2010-157637號公報中記載的通過蝕刻處理而粗面化的波長轉 換燒結體由于存在巧光體粒子與無機物的蝕刻速率差，所W隨著巧光體粒子的溶解，形成 主要由所述無機物構成的表層。由此，在波長轉換燒結體面內出現(xiàn)巧光體粒子濃度的不均 勻分布，不能說從所述表層射出的光的顏色不均勻得到充分改善。
[0009] 另外，通過所述蝕刻處理，巧光體粒子被浸蝕，巧光體粒子表層的結晶性降低，有 無法得到足夠的發(fā)光效率的課題。
[0010] 此外，由于無機物表面的凹凸程度嚴重，所W機械強度低，有在安裝時或使用時容 易產(chǎn)生破裂的技術性課題。
[0011] 本發(fā)明為了解決上述技術性課題而實施，其目的在于，提供一種可抑制出射光的 顏色不均勻，并且具有優(yōu)異的發(fā)光效率，可抑制機械強度的降低的波長轉換鍛燒體。

【發(fā)明內容】

[0012] 本發(fā)明為了解決上述技術性課題而實施，本發(fā)明所設及的波長轉換鍛燒體的特征 在于，其是一個主面為光的入射面，且與所述入射面相反側的主面為光的出射面的板狀體， 所述板狀體由w下鍛燒體構成，所述鍛燒體是由含有活化劑（賦活剤）的巧光性材料粒子 和透光性材料粒子構成的氣孔率為1.0%W下的鍛燒體，至少所述入射面和所述出射面是 所述巧光性材料粒子和透光性材料粒子未經(jīng)加工而露出的鍛燒面，且4mm測定長度下的10 點平均算術平均粗趟度Ra為0. 1 y m W上且0. 5 y m W下，在所述表面露出的巧光性材料粒 子的1 y m測定長度下的20點平均算術平均粗趟度Ral為0. 2nm W上且0. 5nm W下，且在 所述表面露出的透光性材料粒子的1 ym測定長度下的20點平均算術平均粗趟度Ra2為 0. 3nm W上且0. 7nm W下。
[0013] 根據(jù)該樣的本發(fā)明所設及的波長轉換鍛燒體，可抑制出射光的顏色不均勻，并且 具有優(yōu)異的發(fā)光效率，可抑制機械強度的降低。
[0014] 此處，希望所述巧光性材料粒子的20個平均直徑dl為0. 5 ym W上且5 ym W下， 且所述透光性材料粒子的20個平均直徑d2為1 y m W上且10 y m W下，所述巧光性材料粒 子所占的比例為22容積％W上且35容積％ ^下，且所述透光性材料粒子所占的比例為65 容積％W上且78容積％W下。
[0015] 通過該樣構成，可得到顏色不均勻更少，并且發(fā)光效率更高的波長轉換鍛燒體。
[0016] 另外，希望所述巧光性材料粒子的20個平均直徑dl為所述透光性材料粒子的20 個平均直徑d2的0. 1倍W上且0. 78倍W下。
[0017] 通過該樣構成，可得到顏色不均勻更少的波長轉換鍛燒體。
[0018] 此外，希望在所述表面露出的透光性材料粒子的1 ym測定長度下的20點平均算 術平均粗趟度Ra2為在所述表面露出的巧光性材料粒子的1 y m測定長度下的20點平均算 術平均粗趟度Ral的1.2倍W上且2.0倍W下。
[0019] 通過該樣構成，可得到進一步提高發(fā)光效率的波長轉換鍛燒體。
[0020] 另外，希望所述巧光性材料為W通式A3Bs〇i2:Ce(A為選自Y、Gd、Tb、孔和Lu中的 至少1種，B為選自Al、Ga和Sc中的至少1種。）表示的物質，所述透光性材料為Al2〇3或 在Al2〇3中含有選自Sc2〇3、Ga2〇3中的1種的物質。
[0021] 通過使用該些材料，可更有效且可靠地制備上述波長轉換鍛燒體，可制備由板狀 體構成的波長轉換鍛燒體。
[0022] 需說明的是，除了單體的情況W外，上述波長轉換鍛燒體也可在內部含有活化劑 擴散抑制層（中間層）、支持體層。
[0023] 此外，在內部具有活化劑擴散抑制層（中間層）的本發(fā)明所設及的波長轉換鍛燒 體的特征在于，具有：由含有活化劑的YAG類巧光性材料和Al2〇3構成的第1層，在所述第1 層上層壓并由直徑為20 y m W上且300 y m W下的粒子占所有粒子個數(shù)的90% W上的Al2〇3 構成的中間層，和在所述中間層上層壓并由所述第1層的活化劑含量的10% W下的YAG類 材料和Al2〇3構成的第2層；具有在所述各層內將Al2〇3粒子彼此連結，與此同時在各層界面 也將Al2〇3粒子彼此連結的連結結構，并且所述第1層、中間層和第2層均由氣孔率為1. 0% W下的鍛燒體構成，所述第1層和第2層的表面為未經(jīng)加工而露出的鍛燒面，且4mm測定長 度下的10點平均算術平均粗趟度Ra為0. 1 y m W上且0. 5 y m W下，在所述表面露出的所述 YAG類巧光性材料粒子和YAG類材料的1 y m測定長度下的20點平均算術平均粗趟度Ral 為0. 2nm W上且0. 5nm W下，且在所述表面露出的AI2O3粒子的1 y m測定長度下的20點平 均算術平均粗趟度Ra2為0. 3皿W上且0. 7皿W下。
[0024] 根據(jù)該樣的本發(fā)明所設及的波長轉換鍛燒體，可抑制出射光的顏色不均勻，并且 具有優(yōu)異的發(fā)光效率，可抑制機械強度的降低，與此同時，如上所述，通過制成在含有W下 材料的第1層和含有YAG類材料的第2層之間配置中間層而成的波長轉換鍛燒體，所述材 料為含有活化劑的YAG類巧光性材料，可提供通過所述中間層抑制活化劑從所述第1層向 第2層的擴散，具有高的散熱性并W更高的發(fā)光效率射出所希望的色調的光，并且剛性高 的波長轉換鍛燒體。
[0025] 此處，優(yōu)選所述第1層中的含有活化劑的YAG類巧光性材料粒子和所述第2層中 的YAG類材料粒子的20個平均直徑dl為0. 5 y m W上且5 y m W下，且所述第1、2層的各層 中的所述Al2〇3粒子的20個平均直徑d2為1 ym W上且10 ym W下，在所述第1、2層的各 層中所述第1層中的含有活化劑的YAG類巧光性材料粒子和所述第2層中的YAG材料粒子 所占的比例為22容積％W上且35容積％ ^下，且在所述第1層和所述第2層中所述Al2〇3 粒子所占的比例分別為65容積％W上且78容積％W下。
[0026] 如上所述，通過設定粒徑和含有容積比例，可使出射光的散射性良好，可進一步降 低出射光的視角依賴性，與此同時特別是可進一步降低第1層中的YAG類巧光性材料的不 均勻分布所伴有的出射光的面內顏色不均勻。
[0027] 另外，優(yōu)選所述第1層中的含有活化劑的YAG類巧光性材料粒子和所述第2層中 的所述YAG類材料粒子的各層中的20個平均直徑dl為所述Al2〇3粒子的20個平均直徑d2 的0. 1倍W上且0. 78倍W下。
[002引通過該樣構成，可得到顏色不均勻更少的波長轉換鍛燒體。
[0029] 另外，優(yōu)選在所述表面露出的Al2〇3粒子的1 ym測定長度下的20點平均算術平 均粗趟度Ra2為在所述表面露出的所述第1層中的含有活化劑的YAG類巧光性材料粒子和 所述第2層中的YAG類材料粒子的各層中的1 y m測定長度下的20點平均算術平均粗趟度 Ral的1. 2倍W上且2. 0倍W下。
[0030] 通過該樣構成，可得到進一步提高發(fā)光效率的波長轉換鍛燒體。
[0031] 另外，優(yōu)選在將整體計為100的將所述第1層中的含有活化劑的YAG類巧光材料 的容積組成比計為a的情況下，a為22~35,在將整體計為100的將所述第2層中的YAG類 材料的容積組成比計為b的情況下，b為25~40,并且所述b比所述a大。
[0032] 通過將上述波長轉換鍛燒體用于將所述第2層位于發(fā)光元件的上面并從發(fā)光元 件照射藍色光的方式，從發(fā)光元件釋放出的藍色光在YAG類材料的容積組成比大的第2層 進一步擴散，在對所述第1層進行照射時，藍色光變?yōu)楦鶆虻財U散的狀態(tài)，可抑制局部的 照射不均勻所伴有的發(fā)熱，可進一步提高發(fā)光效率。
[0033] 此外，優(yōu)選所述第1層所含有的含有活化劑的YAG類巧光性材料為 (Yi_sGds)3(Ali_tGat)5〇c:Ce(0《S《0. 33、0《t《0.。。
[0034] 通過該樣的YAG類巧光性材料，可更可靠地制備上述波長轉換鍛燒體，與此同時 可使上述本發(fā)明的效果更顯著。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明，可得到可抑制出射光的顏色不均勻，并且具有優(yōu)異的發(fā)光效率，可抑 制機械強度的降低的波長轉換鍛燒體。
[0036] 因此，本發(fā)明所設及的波長轉換鍛燒體可適合用于使用L邸或LD等的發(fā)光裝置， 特別是在白色L邸照明中適合得到無顏色不均勻的穩(wěn)定的白色發(fā)光。
[0037]另外，根據(jù)本發(fā)明，進一步通過制成在含有W下材料的第1層與含有YAG類材料的 第2層之間配置中間層而成的波長轉換鍛燒體，所述材料為含有活化劑的YAG類巧光性材 料，從而可得到通過所述中間層抑制活化劑從所述第1層向第2層的擴散，具有高的散熱性 并可W高的發(fā)光效率射出所希望的色調的光，并且剛性高的波長轉換鍛燒體。
【附圖說明】
[003引圖1為本發(fā)明所設及的第1實施方式的波長轉換鍛燒體的示意截面圖。
[0039] 圖2為本發(fā)明所設及的第2實施方式的波長轉換鍛燒體的截面圖。
[0040] 圖3為示出將圖2的第2實施方式的波長轉換鍛燒體配置于發(fā)光元件上的狀態(tài)的 截面圖。
[0041] 圖4為現(xiàn)有的光電設備的截面圖。
[0042] 圖5為圖4的光電設備所具備的波長轉換元件的截面圖。
【具體實施方式】
[0043] W下，對于本發(fā)明的第1實施方式，參照圖1詳細地進行說明。
[0044] 在圖1中示出本發(fā)明所設及的波長轉換鍛燒體的截面圖。如圖1所示，本發(fā)明所 設及的波長轉換鍛燒體1是一個主面為光的入射面2,且與入射面2相反側的主面為光的出 射面3的板狀體。
[0045] 所述板狀體1由W下鍛燒體構成，所述鍛燒體是由含有活化劑的巧光性材料粒子 和透光性材料粒子構成的氣孔率為1. 0%W下的鍛燒體。
[0046] 若所述氣孔率超過1. 0%，則不僅機械強度降低，而且至入射面2側的回光的比例 因過度的散射而增加，產(chǎn)生發(fā)光效率降低的問題。為了解決該些問題、且對從波長轉換鍛燒 體射出的光賦予適度的散射性W降低顏色不均勻，優(yōu)選所述氣孔率為0. 1%W上且1. 0%W 下。
[0047] 另外，在與藍色發(fā)光元件等組合W得到白色發(fā)光的情況下，作為所述巧光性材料， 使用W通式A3Bs〇i2:Ce (A為選自Y、Gd、Tb、孔和Lu中的至少1種，B為選自A1、Ga和Sc 中的至少1種。）表示的物質；另外，作為所述透光性材料，適合使用AI2