波长转换部件、光源装置、照明装置、车辆及波长转换部件的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术要解决的问题是提高来自光源装置的出射光的能量密度。本发明专利技术的波长转换部件具备多个荧光体粒子和基质，所述基质位于所述多个荧光体粒子之间，由氧化锌的多个晶体构成，且在上述多个晶体中的至少1个晶体的内部具有多个细孔。光源装置为包含例如半导体发光元件和将来自所述半导体发光元件的出射光进行波长转换的本公开的波长转换部件的光源装置，且所述半导体发光元件的发光峰值波长为420nm以上且470nm以下。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及波长转换部件、包含半导体发光元件(例如激光二极管)和将来自上述半导体发光元件的出射光进行波长转换的波长转换部件的光源装置、及具备该光源装置的照明装置(例如车辆用照明装置)。本公开还涉及具备上述车辆用照明装置的车辆。
技术介绍
一直以来，开发了将半导体发光元件与荧光体组合而成的光源装置，该光源装置在各种照明装置等中被使用。其中，高输出功率的光源装置在车辆用照明装置(例如前照灯)等照明装置中是有用的，进行了高输出功率的光源装置的开发。例如，在专利文献1中，公开了通过使用低温的溶液生长法来形成位于多个荧光体粒子之间的氧化锌而包含多个荧光体粒子和由位于该多个荧光体粒子之间的氧化锌构成的基质的波长转换部件，并公开了将其以LED(LightEmittingDiode，发光二极管)、半导体激光器等半导体发光元件进行激发的LED元件、半导体激光器发光装置等光源。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2013/172025号
技术实现思路
专利技术所要解决的问题激光二极管(LD)与以往作为半导体发光元件使用的发光二极管(LED)相比，出射光的能量密度高。当以高的光能量密度来激发荧光体层时，荧光体层的温度变高。对于荧光体，有发光效率的温度依赖性，存在若荧光体的温度变高则发光效率降低的关系。因此，当以高的光能量密度来激发荧光体层时，存在荧光体层的发光效率降低这样的问题。本公开提供用于提高来自波长转换部件的出射光的能量密度的技术。用于解决问题的手段本公开的一实施方式所述的波长转换部件具备多个荧光体粒子和基质(matrix)，所述基质位于上述多个荧光体粒子之间，由氧化锌的多个晶体构成，且在上述多个晶体中的至少1个晶体的内部具有多个细孔。专利技术效果根据本公开的波长转换部件，能够提高出射光的能量密度。附图说明图1是本公开的实施方式1中的波长转换部件的截面图。图2是本公开的实施方式1中的波长转换部件的制造方法的工序顺序的截面图。图3是本公开的实施方式1中的波长转换部件的截面图。图4是本公开的实施方式2中的透射型光源装置的截面图。图5是本公开的实施方式3中的反射型光源装置的截面图。图6是表示本公开的实施方式4中的照明装置(车辆用前照灯)的简略构成的构成图。图7是表示本公开的实施方式5中的车辆的简略构成的构成图。图8是表示实施例3中的波长转换部件的截面SEM(扫描型电子显微镜)观察图像的图。图9是表示比较例3中的波长转换部件的截面SEM观察图像的图。图10是表示实施例3中的波长转换部件的截面SEM观察图像的图。图11是表示实施例3中的波长转换部件的截面SEM观察图像的图。图12是表示实施例1中的波长转换部件的截面SEM观察图像的图。图13是表示实施例1中的波长转换部件的截面SEM观察图像的图。图14是表示在500℃下经过细孔处理的氧化锌膜的截面SEM观察图像的图。图15是表示在450℃下经过细孔处理的氧化锌膜的截面SEM观察图像的图。图16是表示实施例3的波长转换部件的细孔集合部的截面SEM观察图像的图。图17是表示实施例1的波长转换部件的细孔集合部的截面SEM观察图像的图。图18(a)是表示实施例3的波长转换部件的氧化锌的柱状晶体的平面SEM观察图像的图，图18(b)是表示实施例3的波长转换部件的氧化锌的柱状晶体的断裂后的面的截面SEM观察图像的图。图19是表示将实施例1的波长转换部件的荧光体层断裂后的面的SEM观察图像的图。图20是表示将实施例3的波长转换部件的荧光体层断裂后的面的SEM观察图像的图。图21是表示比较例4中的波长转换部件的截面SEM观察图像的图。图22是表示实施例3及比较例3的光源装置中的荧光体层的温度的激发光能量密度依赖性的图表。符号说明1、51、61基板2氧化锌的薄膜3荧光体粒子4荧光体粒子层5氧化锌基质6细孔7柱状晶体的氧化锌基质8晶界9荧光体层10、20、30、40波长转换部件50光透射基板52防反射膜53二向色镜52防反射膜60反射基板62反射膜63薄膜80入射光学系统90半导体发光元件100透射型光源装置200反射型光源装置120车辆用前照灯121散射板122出射光学系统130车辆131电力供给源132发电机具体实施方式以下，列举出特定的实施方式对本公开进行详细说明，当然本公开并不限定于这些实施方式，可以在不脱离本公开的技术范围的范围内适当变更来实施。首先，对本专利技术人们发现的问题进行详细说明。即，当以高的光能量密度来激发荧光体层时，荧光体层的温度变高，荧光体的发光效率降低。因此，需要通过将由荧光体产生的热高效地热传导至外部来使荧光体温度降低。在使用了多个荧光体粒子和作为基质的位于上述多个荧光体粒子之间的氧化锌的波长转换部件中，在形成氧化锌时在氧化锌的晶体中包含杂质。由于通过该杂质，热传导被散射而受到阻碍，所以存在荧光体层的温度变高、发光效率降低这样的较大的问题。进而，在具备荧光体层和基板的波长转换部件中，能够使荧光体层中产生的热逃逸至基板侧。与荧光体层的厚度相比基板的厚度大的情况下，热移动至热容量相对大的基板侧。此外，当将基板以风冷冷却器等散热时，热进一步高效地从荧光体层移动至基板侧。像这样，当热从荧光体层移动至基板时，荧光体层的厚度厚的情况与薄的情况相比，由于热的移动距离变长，所以存在热电阻变大、荧光体的温度变高这样的问题。然而，若为了降低荧光体层的温度，而使用相同的荧光体粒子来减小荧光体层的膜厚，则无法以荧光体将激发光充分地进行波长转换，不能得到所期望的发光特性。由于以上的情况，所以为了降低荧光体层的温度，在使荧光体层的厚度变薄与得到所期望的发光特性之间产生矛盾。本申请专利技术人们鉴于这样的问题想到了新型的波长转换部件、及其制造方法以及使用了波长转换部件的光源装置。本公开的1个方式的波长转换部件具有基质，所述基质位于多个荧光体粒子之间，由氧化锌的多个晶体构成，且在各晶体的内部具有多个细孔。本公开提供一种波长转换部件，其具备多个荧光体粒子和基质，所述基质位于上述多个荧光体粒子之间，由氧化锌的多个晶体构成，且在上述多个晶体中的至少1个晶体的内部具有多个细孔。根据本公开，能够提供出射光的能量密度高的波长转换部件。此外，上述多个晶体也可以分别是柱状晶体。此外，上述多个晶体也可以分别是c轴取向。此外，上述多个细孔也可以包含至少1个具有10nm以上且200nm以下的直径的细孔。此外，上述至少1个晶体也可以具有在该晶体的截面中细孔所占的面积的比例大于其他区域的多个第1区域。此外，在上述多个第1区域中的至少1个中，上述细孔所占的面积的比例也可以为2％以上且6％以下。此外，上述波长转换部件也可以进一步具备基板，上述多个荧光体粒子及上述基质构成荧光体层，上述基板的厚度大于上述荧光体层的厚度。此外，本公开提供一种光源装置，其是包含半导体发光元件和将来自上述半导体发光元件的出射光进行波长转换的波长转换部件的光源装置，上述半导体发光元件的发光峰值波长为420nm以上且470nm以下，上述波长转换部件为本公开的波长转换部件。此外，来自上述半导体发光元件的上述出射光的光能量密度也可以为11.4W/mm2以上。此外，本公开提供一种照明装置，其具备上述光源装置。此外，上述照明装置也可以是车辆用照明装置。此外，本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波长转换部件，其具备多个荧光体粒子和基质，所述基质位于所述多个荧光体粒子之间，由氧化锌的多个晶体构成，且在所述多个晶体中的至少1个晶体的内部具有多个细孔。

【技术特征摘要】
2015.07.23 JP 2015-1454961.一种波长转换部件，其具备多个荧光体粒子和基质，所述基质位于所述多个荧光体粒子之间，由氧化锌的多个晶体构成，且在所述多个晶体中的至少1个晶体的内部具有多个细孔。2.根据权利要求1所述的波长转换部件，其中，所述多个晶体分别为柱状晶体。3.根据权利要求1所述的波长转换部件，其中，所述多个晶体分别为c轴取向。4.根据权利要求1所述的波长转换部件，其中，所述多个细孔包含至少1个具有10nm以上且200nm以下的直径的细孔。5.根据权利要求1所述的波长转换部件，其中，所述至少1个晶体具有在该晶体的截面中细孔所占的面积的比例大于其他区域的多个第1区域。6.根据权利要求5所述的波长转换部件，其中，在所述多个第1区域中的至少1个中，所述细孔所占的面积的比例为2％以上且6％以下。7.根据权利要求1所述的波长转换部件，其中，所述波长转换部件进一步具...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨田贵裕，美马一真，杉尾幸彦，长崎纯久，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP