換層壓復(fù)合體)10將從L邸或LD入射的規(guī)定波長的 光在第1層12轉(zhuǎn)換成不同的波長并射出。
[0094] 所述第1層12具有將來自于LED(發(fā)光二極管)或LD(激光?二極管)的激發(fā) 光(特定波長)的一部分轉(zhuǎn)換成比其波長長的波長并透過的波長轉(zhuǎn)換功能。
[0095] 具體而言,為由含有活化劑(例如Ce)的YAG類巧光性材料(例如YAG:Ce)和Al2〇3 構(gòu)成的層。如該第1層12那樣的波長轉(zhuǎn)換功能層可通過巧光性材料基材的組成、活化劑的 種類、含量W及該層的厚度等調(diào)整轉(zhuǎn)換激發(fā)光的波長等(色度設(shè)計)。
[0096] 更具體而言,含有所述活化劑的所述YAG類巧光性材料希望為 (Yi_sGds)3(Ali_tGat)5〇i2:Ce,其中0《S《0. 33、0《t《0. 2,通過該樣的YAG類巧光性材 料,從而可更可靠地制備上述波長轉(zhuǎn)換鍛燒體(波長轉(zhuǎn)換層壓復(fù)合體)11,與此同時可使 下述本發(fā)明效果更顯著。
[0097] 另外,如上所述,在第1層12與第2層13之間設(shè)置由AI2O3構(gòu)成的中間層14。該 中間層14在制備波長轉(zhuǎn)換鍛燒體11時,在將成為各層12~14的生片材依次層壓后進行鍛 燒一體化之際,在鍛燒工序中抑制第1層12中的活化劑擴散至第2層13。
[009引目P,若在第1層12中所含有的活化劑擴散至第2層13,則第1層12中的活化劑的 含量與所期望的量相比減少,產(chǎn)生轉(zhuǎn)換波長偏移的問題。另外,通過在第2層13中滲雜活 化劑,即使在第2層13中也會產(chǎn)生激發(fā)光的部分轉(zhuǎn)換,結(jié)果產(chǎn)生無法如設(shè)計那樣達成整體 的出射光的色度的問題。為了解決該些問題,設(shè)置所述中間層14。
[0099] 另外,通過Al2〇3形成所述中間層14并構(gòu)成使得所述A12〇3的直徑為20ymW上且 300ymW下的粒子個數(shù)占所述Al2〇3的所有粒子個數(shù)的90%W上。
[0100] 該樣,通過進行鍛燒使得所述生片材層壓體的鍛燒工序結(jié)束后所述Al2〇3的直徑 為20ymW上且300ymW下的粒子個數(shù)占所述Al2〇3的所有粒子個數(shù)的90%W上,從而可 充分降低活化劑從第1層12向第2層13的擴散。另外,使得在鍛燒后的成膜、粘接等再加 熱工序中也可抑制活化劑的擴散。
[OW] 另外,更優(yōu)選形成中間層14的AI2O3粒子的直徑為SumW上且500ymW下。若 為該樣的Al2〇3粒子的直徑,則可更有效地抑制活化劑的擴散,而且可抑制該粒子變得過大 所伴有的機械強度的降低。
[010引另外,更優(yōu)選中間層14的氣孔率為1. 0%W下,且將直徑為0. 3ymW上且3ymW下的氣孔均勻分布,由此可更可靠地防止由熱應(yīng)力導(dǎo)致的破裂。為了更可靠地得到該效果, 更優(yōu)選氣孔率為0.1%W上且1.0%W下。
[0103] 另外,第2層13除了活化劑的有無W外,由與第1層12相同的材質(zhì)構(gòu)成,具體而 言,由第1層12的活化劑含量的10%W下的YAG類材料和Al2〇3構(gòu)成。
[0104] 通過該樣形成第2層13,在將該波長轉(zhuǎn)換鍛燒體(波長轉(zhuǎn)換層壓復(fù)合體)10用作 L邸燈或LD等的情況下,可抑制L邸元件或LD元件的發(fā)熱所伴有的復(fù)合體的彎曲的產(chǎn)生。
[0105] 另外,就所述第1層12中的YAG類巧光性材與Al2〇3的容積組成比而言,YAG類巧 光性材料為22容積%W上且35容積% ^下,且Al2〇3在65容積%W上且78容積%W下的 范圍內(nèi)。
[0106] 另外,就所述第2層13中的YAG類材料與Al2〇3的容積組成比而言,YAG類材料為 22容積%W上且35容積% ^下,且Al2〇3在65容積%W上且78容積%W下的范圍內(nèi)。
[0107] 另外,具有在所述第1層12、第2層13、中間層14的各層中將Al2〇3粒子彼此連 結(jié),與此同時在各層12、13、14的界面也將Al2〇3粒子彼此連結(jié)的連結(jié)結(jié)構(gòu)。
[0108]目P,波長轉(zhuǎn)換鍛燒體(波長轉(zhuǎn)換層壓復(fù)合體)11為由上述組成比構(gòu)成的第1層12 和第2層13夾持由Al2〇3構(gòu)成的中間層14的結(jié)構(gòu),而且所述3個層具有A1 2〇3彼此連結(jié)的 結(jié)構(gòu),在各層界面也具有Al2〇3彼此連結(jié)的結(jié)構(gòu)。
[0109] 特別是第1層12和第2層13因分別W規(guī)定的組成比含有Al2〇3而具有足夠的強 度,可抑制各層間的熱膨脹系數(shù)差所伴有的使用時由熱應(yīng)力導(dǎo)致的破裂的產(chǎn)生。為了使破 裂的產(chǎn)生更低,優(yōu)選在±5容積%W內(nèi)使第1層12和第2層13的Al2〇3容積組成比均勻。 另外,由于第1層12的散熱性提高,所W也可抑制由熱蓄積導(dǎo)致的發(fā)光效率的降低。另外, 也可使向L邸封裝等的散熱片的散熱性優(yōu)異。
[0110] 另外,由于在各層12、13、14的界面具有Al2〇3粒子彼此連結(jié)的連結(jié)結(jié)構(gòu),所W可降 低各層間的折射率差所伴有的光的界面反射量,結(jié)果可抑制發(fā)光效率的降低。另外,由于具 有Al2〇3粒子彼此連結(jié)的結(jié)構(gòu),所W也可抑制由在所述第1層12的熱蓄積導(dǎo)致的發(fā)熱效率 的降低。另外,也可提高向作為散熱片的設(shè)備箱的散熱性。
[0111] 需說明的是,若將"在第1層12中所含有的YAG類巧光性材料的容積組成比(容 積%)X厚度Um)"計為A (vol%- ym),且將"在第2層3中所含有的YAG類材料的容積 組成比(容積%)X厚度(ym)"計為B(容積% ?ym),則A/B更優(yōu)選為0. 024W上且5W 下。通過滿足其它條件,并進一步在該范圍內(nèi)形成,從而可更可靠地降低在使用時產(chǎn)生的彎 曲。為了進一步提高該效果,更優(yōu)選所述A/B為0. 083~0. 360。
[0112] 另外,將在所述第1層12中所含有的YAG類巧光性材料和在所述第2層13中所 含有的YAG類材料的平均粒徑設(shè)為0. 5ymW上且5ymW下,將在所述第1層12和第2層 13中所含有的Al2〇3的平均粒徑設(shè)為1ymW上且10ymW下。
[0113] 通過如上所述地設(shè)定粒徑,從而使出射光的散射性良好,可進一步降低視角內(nèi)的 顏色不均勻,與此同時特別是可進一步降低在第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(nèi)顏色不均勻。
[0114] 另外,優(yōu)選在將所述第1層2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,在將所述第2層3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。
[0115] 通過將上述波長轉(zhuǎn)換鍛燒體(波長轉(zhuǎn)換層壓復(fù)合體)如圖3所示地用于將所述第 2層13位于發(fā)光元件15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13進一步擴散,在對所述第1層12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。
[0116] 需說明的是,在該第2實施方式中,也如第1實施方式所述,所述第1層12和第2 層13的表面是未經(jīng)加工而露出的鍛燒面,且4mm測定長度下的10點平均算術(shù)平均粗趟度Ra為0. 1ymW上且0. 5ymW下,并如下形成: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1ym測定長度下的20點平均算術(shù)平均粗趟度Ral為0. 2nmW上且 0. 5nmW下,且在所述表面露出的Al2〇3粒子的1ym測定長度下的20點平均算術(shù)平均粗趟 度Ra2為0. 3皿W上且0. 7皿W下。 實施例
[0117] W下,基于實施例更具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不因下列實施例而受到限制。
[01化](Y3Als〇i2:Ce+Al2〇3鍛燒體樣品的制備) 將平均粒徑為0. 5ym、純度為99. 9%的氧化錦粉末,平均粒徑為1. 2ym、純度為99. 9% 的氧化錠粉末,和平均粒徑為0. 4ym、純度為99. 9%的氧化侶粉末W所定的滲混比例進行 混合,得到原料粉末。
[0119] 在該原料粉末中添加己醇、聚己締醇縮了醒(PVB)類粘合劑和甘油類增塑劑,通 過使用氧化侶球的球磨機進行40小時的粉碎混合,制備漿料。
[0120] 使用該漿料,通過刮刀法,成型為規(guī)定厚度的生片材。在將得到的生片材在空氣中 進行脫脂、預(yù)鍛燒后,在1.0X10-申aW下的真空氣氛下進行鍛燒,制備Y3Alg〇i2:Ce+Al2〇3鍛 燒體(實施例1~實施例18、比較例1~比較例5)。
[012U 需說明的是,制備Y3AI亂2:Ce+Al203鍛燒體的氣孔率、鍛燒面的4mm測定長度下 的10點平均算術(shù)平均粗趟度、巧光性材料粒子和透光性材料粒子的1ym測定長度下的20點平均算術(shù)平均粗趟度、巧光性材料粒子和透光性材料粒子的20個平均直徑通過在 1500°C~1750°C的范圍內(nèi)適宜變更鍛燒溫度,而且在上述數(shù)值范圍內(nèi)適宜變更Y203原料、 Ce02原料和A1203原料的平均粒徑而達到表1的鍛燒體。
[0122] 另外,在比較例3中,W與上述實施例11相同的條件制備Y3Als〇i2:Ce+Al2〇3鍛燒 體,然后使用3ym的金剛石漿料對入射面和出射面實施鏡面加工。
[0123] 此外,在比較例4中,W與上述實施例14相同的條件制備Y3AI成i2:Ce+Al2〇3鍛燒 體,然后使用#200(目)的固定磨粒,通過平面研磨加工機對入射面和出射面實施研磨加 工。
[0124] 此外,在比較例5中,W與上述實施例15相同的條件制備Y3AI訊2:Ce+Al2〇3鍛燒 體,然后通過熱濃硫酸(25%H2S04,150°C)對入射面和出射面實施蝕刻加工。
[01巧]將上述實施例1~實施例18、比較例1~比較例5示出于表1、表2中。
[0126] (Y2GdiAls〇i2:Ce+Al2〇3鍛燒體樣品的制備) 將平均粒徑為0. 5ym、純度為99. 9%的氧化錦粉末,平均粒徑為1. 2ym、純度為99. 9% 的氧化錠粉末,平均粒徑為0. 5ym、純度為99. 9%的氧化亂粉末,和平均粒徑為0. 4ym、純 度為99. 9%的氧化侶粉末W規(guī)定的滲混比例進行混合,得到原料粉末。
[0127] 在該原料粉末中添加己醇、聚己締醇縮了醒(PVB)類粘合劑和甘油類增塑劑,通 過使用氧化侶球的球磨機進行40小時的粉碎混合,制備漿料。
[0128] 使用該漿料,通過刮刀法,成型為規(guī)定厚度的生片材。在將得到的生片材在空氣中 進行脫脂、預(yù)鍛燒后,在1.0X10-申aW下的真空氣氛下進行鍛燒,制備Y2GdiAlg〇i2:Ce+Al2〇3 鍛燒體。
[0129] 該樣,得到實施例19~實施例36、比較例6~比較例10所設(shè)及的鍛燒體。將上述 實施例19~實施例36、比較例6~比較例10示出于表3、表4中。
[0130] 需說明的是,實施例19~實施例36和比較例6、7中的各種特性值的變更與 上述Y3Als〇i2:Ce+Al2〇3鍛燒體的情況相同地進行。比較例8 (與實施例31相同的 YsGdiAlsO。:Ce+Al2〇3鍛燒體)、比較例9 (與實施例36相同的YsGdiAlsO。:Ce+Al2〇3鍛燒體)、 比較例10 (與實施例25相同的Y2GdiAls〇i2:Ce+Al2〇3鍛燒體)W與比較例3、4、5相同的條 件實施鏡面加工、研磨加工、蝕刻加工。
[01川 (Lu3Al50i:Ce+Al203鍛燒體樣品的制備) 將平均粒徑為0. 5ym、純度為99. 9%的氧化錦粉末,平均粒徑為1. 7ym、純度為99. 9% 的氧化錯粉末,和平均粒徑為0. 4ym、純度為99. 9%的氧化侶粉末W規(guī)定的滲混比例進行 混合,得到原料粉末。
[0132] 在該原料粉末中添加己醇、聚己締醇縮了醒(PVB)類粘合劑和甘油類增塑劑,通 過使用氧化侶球的球磨機進行40小時的粉碎混合,制備漿料。
[0133] 使用該漿料,通過刮刀法,成型為規(guī)定厚度的生片材。在將得到的生片材在空氣中 進行脫脂、預(yù)鍛燒后,在1. 〇X10-2PaW下的真空氣氛下進行鍛燒,制備LUsAl亂:Ce+Al2〇3 鍛燒體(實施例37)。需說明的是,將實施例37示出于表5、表6中。
[0134] (Y腳lAlA:Ce+Al2〇鍛燒體樣品的制備) 將平均粒徑為0. 5ym、純度為99. 9%的氧化錦粉末,平均粒徑為1. 2ym、純度為99. 9% 的氧化錠粉末,平均粒徑為2ym、純度為99. 9%的氧化嫁粉末,和平均粒徑為0. 4ym、