颜色转换元件制造技术

一种颜色转换元件(1)包括：基板(2)；配置在基板(2)的一个主面(22)侧的荧光体层(3)；和介于基板(2)与荧光体层(3)之间且用于将基板(2)与荧光体层(3)进行金属接合的接合部(4)。荧光体层(3)通过包含至少一种荧光体的片状的多个单片(31)以面状排列而形成。

Color Conversion Element

A color conversion element (1) includes a substrate (2); a fluorescent layer (3) disposed on a main surface (22) side of the substrate (2); and a joint (4) between the substrate (2) and the fluorescent layer (3) for metal bonding between the substrate (2) and the fluorescent layer (3). The fluorescent body layer (3) is formed by the planar arrangement of a plurality of monoliths (31) containing at least one fluorescent body.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】颜色转换元件
本专利技术涉及荧光体层层叠在基板上得到的颜色转换元件。
技术介绍
例如，在投影仪等投影装置中所使用的荧光体轮(颜色转换元件)中，为了提高散热性，公开了将荧光体层与基板进行金属接合的技术(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-230760号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，在制造颜色转换元件时，有时将板状的荧光体层在基板上进行金属接合。此时，金属接合时的热会传导至荧光体层和基板，但如果因两者的热膨胀系数之差而导致颜色转换元件产生翘曲或者在金属接合部产生开裂或剥离，则有可能发生不良情况。因此，本专利技术的目的在于抑制因金属接合而引起的不良情况的发生。用于解决课题的手段本专利技术的一个方案的颜色转换元件具备：基板；配置在基板的一个主面侧的荧光体层；和介于基板与荧光体层之间且用于将基板与荧光体层进行金属接合的接合部，其中，荧光体层通过包含至少一种荧光体的片状的多个单片以面状排列而形成。专利技术效果利用本专利技术，能够抑制因金属接合引起的不良情况的发生。附图说明图1是表示实施方式的颜色转换元件的概略构成的示意图。图2是观察包含图1中的II-II线的剖面的剖视图。图3是表示实施方式的颜色转换元件的制造时的状态的正视图。图4是观察包含图3中的IV-IV线的剖面的剖视图。图5是表示实施方式的颜色转换元件的制造时的状态的正视图。图6是表示变形例1的颜色转换元件的概略构成的剖视图。图7是表示变形例2的颜色转换元件的概略构成的剖视图。图8是表示变形例4的颜色转换元件的概略构成的示意图。具体实施方式以下，使用附图对本专利技术的实施方式的颜色转换元件进行说明。需要说明的是，以下说明的实施方式都是表示本专利技术的优选的一个具体例子。因此，以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置和连接方式等为一个例子，并不是要限定本专利技术。因此，以下的实施方式中的构成要素中，对于没有在表示本专利技术的最上位概念的独立权利要求中记载的构成要素，作为任意的构成要素来说明。另外，各图为示意图，并不一定是严格图示的图。另外，各图中，对相同构成部件标注了相同符号。以下，对实施方式进行说明。图1是表示实施方式的颜色转换元件的概略构成的示意图。图2是观察包含图1中的II-II线的剖面的剖视图。颜色转换元件1是在投影仪等投影装置中所使用的荧光体轮。投影装置中，作为光源部设置有对颜色转换元件1辐射蓝紫～蓝色(430～490nm)的波长的激光的半导体激光元件。颜色转换元件1以从光源部照射的激光作为激发光，辐射白色光。以下，对颜色转换元件1具体说明。如图1和图2所示，颜色转换元件1具备基板2、荧光体层3和接合部4。基板2是俯视形状为例如圆形状的基板，在其中央部形成有贯通孔21。通过对贯通孔21安装处于投影装置内的旋转轴，使基板2旋转驱动。基板2是热传导率比荧光体层3高的基板。由此，能够将从荧光体层3传导出的热从基板2有效地散热出去。具体而言，基板2由Al、Al2O3、AlN、Fe、Ti等金属材料形成。此外，基板2只要热传导率高于荧光体层3，则可以由金属材料以外的材料形成。作为金属材料以外的材料，可以列举出Si、陶瓷、蓝宝石、石墨等。就由各材料制成的基板2的热膨胀系数而言，如果形成基板2的材料为Al，则热膨胀系数为12ppm/K，如果为Al2O3，则热膨胀系数为7ppm/K，如果为AlN，则热膨胀系数为4.6ppm/K，如果为Fe，则热膨胀系数为12ppm/K，如果为Ti，则热膨胀系数为8.4ppm/K，如果为Si，则热膨胀系数为3ppm/K，如果为石墨，则热膨胀系数为2.3ppm/K。荧光体层3经由接合部4而配置在基板2的1个主面22侧。荧光体层3例如以分散状态具备被激光激发而发出荧光的荧光体的颗粒(荧光体颗粒32)，荧光体颗粒32通过激光的照射而发出荧光。因此，荧光体层3的外侧的主面成为发光面。另外，荧光体层3的热膨胀系数为7ppm/K～10ppm/K。荧光体层3从整体上来看俯视形状被形成为环状。该荧光体层3通过多个片状的单片31以环状排列而形成。多个单片31为相同形状，且为相同种类。具体而言，单片31俯视时形成为梯形。相邻的单片31彼此被无间隙地配置。单片31中包含至少一种荧光体颗粒32。本实施方式的情况下，单片31辐射白色光，且以适当比例包含下述3种荧光体颗粒：通过照射激光而发出红色光的红色荧光体、发黄色光的黄色荧光体、发绿色光的绿色荧光体。荧光体颗粒32的种类和特性没有特别限定，但由于输出功率比较高的激光成为激发光，所以优选热耐性高。另外，以分散状态保持荧光体颗粒32的基材的种类没有特别限定，但优选对于激发光的波长和从荧光体颗粒32发出的光的波长的透明性高的基材。具体而言，可以列举出由玻璃或陶瓷等制成的基材。此外，荧光体层3可以是由1种荧光体产生的多晶体或单晶体。另外，在各单片31的背面(与接合部4相对向的主面)层叠有反射激光和从荧光体颗粒32辐射的光的反射层(省略图示)。反射层由对激光和从荧光体颗粒32辐射的光的反射率高的材料形成。具体而言，作为反射率高的材料，为Ag、Al等金属材料。反射层例如通过溅射、镀覆等公知的成膜方法在各单片31的背面将金属材料成膜而形成。接合部4是介于荧光体层3与基板2之间且用于将荧光体层3与基板2进行金属接合的接合层。接合部4由能够进行金属接合的金属材料形成。作为能够进行金属接合的金属材料可以列举出例如AuSn系、AuGe系、SnAgCu系的焊接材料、Ag纳米颗粒等。这里，对颜色转换元件1的组装前的状态进行说明。图3是表示实施方式的颜色转换元件的制造时的状态的正视图。图4是观察包含图3中的IV-IV线的剖面的剖视图。如图3和图4所示，在制造颜色转换元件1时，成为接合部4的焊接材料4a预先与基板2一体化。焊接材料4a按照与设置多个单片31的区域对应的方式而形成为连续的环状。图5是表示实施方式的颜色转换元件的制造时的状态的正视图。具体而言，图5表示多个单片31设置时的状态。此外，在图5中，以辐射状图示了设置前的多个单片31，但实际上多个单片31集中储存在规定的部位，从那里一个一个被搬运到基板2上的规定位置。然后，如果全部单片31配置在规定位置，则如图1所示那样成为环状的荧光体层3。然后，通过加热将焊接材料4a熔化，使得荧光体层3与基板2得以金属接合。在金属接合时，热也会传导至荧光体层3和基板2，从而两者发生热变形。热变形量依赖于荧光体层3和基板2的热膨胀系数，因此两者的热变形量会产生差异，由此造成的应力作用于荧光体层3。然而，由于荧光体层3是多个单片31的集合体，所以能够对多个单片31分别使应力分散。由此，能够减小颜色转换元件1的翘曲量。另外，如果存在残留应力，则也会导致在接合部4产生开裂或剥离，但由于应力得到了分散而使残留应力也变小，因此还能够抑制接合部4的开裂或剥离。[投影装置的动作]接下来，对投影装置的动作进行说明。从投影装置的光源照射激光时，颜色转换元件1一边旋转驱动，一边在荧光体层3接受激光。在荧光体层3，一部分激光直接照射到荧光体颗粒32。另外，没有直接照射到荧光体颗粒32的一部分激光被反射层反射，从而照射到荧光体颗粒32。到达荧光体颗粒32的激光被荧光体颗粒32转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颜色转换元件，其具备：基板；荧光体层，其配置在所述基板的一个主面侧；和接合部，其介于所述基板与所述荧光体层之间且用于将所述基板与所述荧光体层进行金属接合，其中，所述荧光体层通过包含至少一种荧光体的片状的多个单片以面状排列而形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.30 JP 2016-1684561.一种颜色转换元件，其具备：基板；荧光体层，其配置在所述基板的一个主面侧；和接合部，其介于所述基板与所述荧光体层之间且用于将所述基板与所述荧光体层进行金属接合，其中，所述荧光体层通过包含至少一种荧光体的片状的多个单片以面状排列而形成。2.根据权利要求1所述的颜色转换元件，其中，所述多个单片为相...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野彻，明田孝典，大石公辉，
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