[实用新型]波长转换部件和使用其的发光器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及适合作为投影器用荧光轮等的波长转换部件和使用其的发光器件。

背景技术

近年来，为了将投影器小型化，提案有使用LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等光源和荧光体的发光器件。例如，提案有将光源的光在荧光体层进行波长转换、使所获得的荧光利用与波长转换部件相邻设置的反射层向光源的入射侧反射而向外部取出的、所谓的反射型的荧光轮(例如，参照专利文献1)。反射型的荧光轮具有向外部取出荧光的效率高，容易实现投影器的高亮度化的优点。

在专利文献1中，作为反射层公开了金、银、铜、铝等金属层。金属层由于导热系数也高所以能够将在荧光体层产生的热有效地向外部释放，因此具有能够有效地抑制荧光体的温度消光(由于荧光体的温度上升而发光强度降低的现象)的优点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-1709号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的课题

由于金属层的热膨胀系数比较大，所以从光源照射光的情况下、或者停止了光照射的情况下的膨胀和收缩的比例大。因此，起因于与荧光体层的热膨胀系数差，存在在荧光体层产生裂缝或发生剥离的问题。因此考虑使用热膨胀系数比较小、导热系数比较高的陶瓷层作为反射层，但存在陶瓷层的反射率差，不能获得充分的发光强度的问题。

鉴于上述问题，本实用新型的课题在于：提供具有陶瓷层作为反射层、发光强度优异的波长转换部件和使用其的发光器件。

用于解决课题的方法

本实用新型的波长转换部件的特征在于，包括：孔隙率为20体积％以上的第一多孔陶瓷层；形成在第一多孔陶瓷层上且含有荧光体的荧光体层；和形成在荧光体层上且具有荧光体的折射率以下的折射率的低折射率层。

在本实用新型的波长转换部件中，第一多孔陶瓷层作为反射层发挥作用。具体而言，通过向荧光体层的主面(与第一多孔陶瓷层侧为相反侧的主面)照射激发光而产生的荧光在第一多孔陶瓷层被反射，从荧光体层的与激发光入射面相同的主面向外部射出。其中，通过第一多孔陶瓷层具有20体积％以上的孔隙率显示高的光反射率。具体而言，在存在于第一多孔陶瓷层的内部的孔隙与陶瓷的界面，起因于两者的折射率差，光容易被反射。在本实用新型中，第一多孔陶瓷层中的孔隙的比例比较大，为20体积％以上，存在大量有助于光反射的上述界面，因此作为第一多孔陶瓷层整体，光反射率变大。作为结果，能够将在荧光体层产生的荧光在第一多孔陶瓷层有效反射，能够提高波长转换部件的发光强度。此外，在荧光体层产生的热通过第一多孔陶瓷层被释放。

在本实用新型的波长转换部件中，在荧光体层上形成有具有荧光体的折射率以下的折射率的低折射率层。由此，能够提高激发光向波长转换部件的入射效率和从波长转换部件的出射效率，作为结果，能够提高发光强度。另外，一般荧光体层具有在玻璃和树脂等的基质中分散有荧光体粉末而构成的结构。此处由于荧光体粉末的折射率比较高(例如YAG荧光体的折射率nd约为1.8)，所以存在荧光体层的折射率也变高的趋势。因此，在不形成低折射率层的情况下，外部的空气与荧光体层的折射率差变大，在两者的界面容易反射激发光和荧光。

在本实用新型的波长转换部件中，优选荧光体层通过熔接或无机接合层与第一多孔陶瓷层接合。

根据上述结构，能够不使用耐热性低的树脂粘接剂等，将荧光体层与第一多孔陶瓷层接合，因此能够获得耐热性优异的波长转换部件。具体而言，虽然由于树脂粘接剂因激发光的照射热而劣化并黑化，发光强度容易随时间的经过而降低，但是根据上述结构不易产生那样的问题。此外，由于树脂粘接剂的导热性低，所以在利用树脂粘接剂将荧光体层与第一多孔陶瓷层粘接的情况下，在荧光体层产生的热不易散热至第一多孔陶瓷层侧。另一方面，如果荧光体层通过熔接或无机接合层与第一多孔陶瓷层接合，则在荧光体层产生的热容易有效地散热至第一多孔陶瓷层侧。

在本实用新型的波长转换部件中，优选第一多孔陶瓷层含有选自氧化铝、氧化镁和氧化锆中的至少1种。

在本实用新型的波长转换部件中，优选在第一多孔陶瓷层的与形成有荧光体层的主面为相反侧的主面形成有散热层。

在荧光体层产生的热传导至第一多孔陶瓷层，但在第一多孔陶瓷层由于存在大量孔隙而存在导热性不充分的情况。在这种情况下，如果采用上述结构，则在荧光体层产生且传导至第一陶瓷层的热容易通过散热层而释放至外部。由此，能够进一步抑制荧光体层的发热。

在本实用新型的波长转换部件中，优选散热层为孔隙率低于20体积％的致密陶瓷层。