特開 2016-225581 波長変換部材及びそれを用いた発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-225581(P2016-225581A)

(43)【公開日】2016年12月28日

(54)【発明の名称】波長変換部材及びそれを用いた発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20161205BHJP

   H01S 5/02 20060101ALI20161205BHJP

   C09K 11/08 20060101ALI20161205BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/00 410

   H01S5/02

   C09K11/08 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-113694(P2015-113694)

(22)【出願日】2015年6月4日

(71)【出願人】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(72)【発明者】

【氏名】藤田 直樹

【テーマコード（参考）】

4H001

5F142

5F173

【Ｆターム（参考）】

4H001CA01

5F142AA23

5F142AA42

5F142AA62

5F142AA75

5F142DA02

5F142DA15

5F142DA61

5F142DA80

5F142FA24

5F142FA28

5F142GA21

5F142GA29

5F173MA10

5F173MC12

5F173MF10

5F173MF40

(57)【要約】

【課題】ハイパワーのＬＥＤやＬＤの光を照射した場合に、経時的な発光強度の低下や構成材料の融解を抑制することが可能な波長変換部材、及びそれを用いた発光装置を提供する。
【解決手段】無機バインダー中に蛍光体粉末と熱伝導性フィラーが分散されてなる蛍光体層と、蛍光体層の少なくとも一方の主面に形成され、無機バインダーより高い熱伝導率を有する透光性放熱層と、を含む積層体を備えることを特徴とする波長変換部材。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無機バインダー中に蛍光体粉末と熱伝導性フィラーが分散されてなる蛍光体層と、
蛍光体層の少なくとも一方の主面に形成され、無機バインダーより高い熱伝導率を有する透光性放熱層と、
を含む積層体を備えることを特徴とする波長変換部材。

【請求項2】

熱伝導性フィラーが透光性放熱層に接触していることを特徴とする請求項１に記載の波長変換部材。

【請求項3】

複数の熱伝導性フィラーが互いに接触していることを特徴とする請求項１または２に記載の波長変換部材。

【請求項4】

蛍光体粉末が熱伝導性フィラーと接触していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の波長変換部材。

【請求項5】

熱伝導性フィラーの平均粒子径が、蛍光体層の厚みの０．１倍以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の波長変換部材。

【請求項6】

熱伝導性フィラーの平均粒子径が１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の波長変換部材。

【請求項7】

熱伝導性フィラーが、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム及び窒化ホウ素から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜６にいずれか一項に記載の波長変換部材

【請求項8】

蛍光体層の厚みが１０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の波長変換部材。

【請求項9】

蛍光体層の両主面に透光性放熱層が形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の波長変換部材。

【請求項10】

透光性放熱層が透光性セラミックスからなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の波長変換部材。

【請求項11】

透光性セラミックスが、酸化アルミニウム系セラミックス、酸化ジルコニア系セラミックス、窒化アルミニウム系セラミックス、炭化ケイ素系セラミックス、窒化ホウ素系セラミックス、酸化マグネシウム系セラミックス、酸化チタン系セラミックス、酸化ニオビウム系セラミックス、酸化亜鉛系セラミックス及び酸化イットリウム系セラミックスから選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１０に記載の波長変換部材。

【請求項12】

請求項１〜１１のいずれか一項に記載の波長変換部材と、波長変換部材に励起光を照射する光源とを備えてなることを特徴とする発光装置。

【請求項13】

光源がレーザーダイオードであることを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）やレーザーダイオード（ＬＤ：Laser Diode）等の発する光の波長を別の波長に変換する波長変換部材、及びそれを用いた発光装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、蛍光ランプや白熱灯に変わる次世代の発光装置として、低消費電力、小型軽量、容易な光量調節という観点から、ＬＥＤやＬＤを用いた発光装置に対する注目が高まってきている。そのような次世代発光装置の一例として、例えば特許文献１には、青色光を出射するＬＥＤ上に、ＬＥＤからの光の一部を吸収して黄色光に変換する波長変換部材が配置された発光装置が開示されている。この発光装置は、ＬＥＤから出射された青色光と、波長変換部材から出射された黄色光との合成光である白色光を発する。

【0003】

波長変換部材としては、従来、樹脂マトリクス中に無機蛍光体粉末を分散させたものが用いられている。しかしながら、当該波長変換部材を用いた場合、ＬＥＤからの光により樹脂が劣化し、発光装置の輝度が低くなりやすいという問題がある。特に、ＬＥＤが発する熱や高エネルギーの短波長（青色〜紫外）光によってモールド樹脂が劣化し、変色や変形を起こすという問題がある。

【0004】

そこで、樹脂に代えてガラスマトリクス中に蛍光体を分散固定した完全無機固体からなる波長変換部材が提案されている（例えば、特許文献２及び３参照）。当該波長変換部材は、母材となるガラスがＬＥＤの熱や照射光により劣化しにくく、変色や変形といった問題が生じにくいという特徴を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−２０８８１５号公報

【特許文献2】特開２００３−２５８３０８号公報

【特許文献3】特許第４８９５５４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近年、ハイパワー化を目的として、光源として用いるＬＥＤやＬＤの出力が上昇している。それに伴い、光源の熱や、励起光を照射された蛍光体から発せられる熱により波長変換部材の温度が上昇し、その結果、発光強度が経時的に低下する（温度消光）という問題がある。また、場合によっては、波長変換部材の温度上昇が顕著となり、構成材料（ガラスマトリクス等）が融解するおそれがある。

【0007】

以上に鑑み、本発明は、ハイパワーのＬＥＤやＬＤの光を照射した場合に、経時的な発光強度の低下や構成材料の融解を抑制することが可能な波長変換部材、及びそれを用いた発光装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の波長変換部材は、無機バインダー中に蛍光体粉末と熱伝導性フィラーが分散されてなる蛍光体層と、蛍光体層の少なくとも一方の主面に形成され、無機バインダーより高い熱伝導率を有する透光性放熱層と、を含む積層体を備えることを特徴とする。

【0009】

上記構成によれば、光源から発せられる励起光を波長変換部材に照射した際に、蛍光体層において発生した熱が、蛍光体層の少なくとも一方の主面に形成された透光性放熱層から効率良く外部に放出される。ここで、蛍光体層には熱伝導性フィラーが分散されているため、蛍光体粉末で発生した熱を熱伝導性フィラーが奪い、透光性放熱層に効率良く伝導させることができる。これにより、蛍光体層の温度上昇を抑制して、経時的な発光強度の低下や構成材料の融解を抑制することが可能となる。

【0010】

なお、透光性放熱層における「透光性」とは、励起光、及び蛍光体層から発せられる蛍光を透過させることを意味する。

【0011】

本発明の波長変換部材において、熱伝導性フィラーが透光性放熱層に接触していることが好ましい。このようにすれば、熱伝導性フィラーと透光性放熱層との間で熱伝導経路が形成されるため、熱伝導性フィラーが蛍光体粉末で発生した熱を奪った後、効率良く透光性放熱層に伝導させることができる。

【0012】

本発明の波長変換部材において、複数の熱伝導性フィラーが互いに接触していることが好ましい。このようにすれば、複数の熱伝導性フィラーの間で熱伝導経路が形成されるため、蛍光体粉末で発生した熱を透光性放熱層に伝導させやすくなる。

【0013】

本発明の波長変換部材において、蛍光体粉末が熱伝導性フィラーと接触していることが好ましい。このようにすれば、蛍光体粉末と熱伝導性フィラーの間で熱伝導経路が形成されるため、蛍光体粉末で発生した熱を透光性放熱層に伝導させやすくなる。

【0014】

本発明の波長変換部材において、熱伝導性フィラーの平均粒子径が、蛍光体層の厚みの０．１倍以上であることが好ましい。このようにすれば、熱伝導性フィラーと透光性放熱層または蛍光体粉末、あるいは熱伝導性フィラー同士を接触させやすくなる。結果として、蛍光体粉末で発生した熱を効率良く透光性放熱層に伝達しやすくなる。

【0015】

本発明の波長変換部材において、熱伝導性フィラーの平均粒子径が１０μｍ以上であることが好ましい。

【0016】

本発明の波長変換部材において、熱伝導性フィラーが、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム及び窒化ホウ素から選択される少なくとも１種であることが好ましい。

【0017】

本発明の波長変換部材において、蛍光体層の厚みが１０００μｍ以下であることが好ましい。

【0018】

本発明の波長変換部材において、蛍光体層の両主面に透光性放熱層が形成されていることが好ましい。このようにすれば、蛍光体層で発生した熱を両主面から透光性放熱層を通じて外部に放出できるため、放熱効率をより一層向上させることができる。

【0019】

本発明の波長変換部材において、透光性放熱層が透光性セラミックスからなることが好ましい。

【0020】

本発明の波長変換部材において、透光性セラミックスが、酸化アルミニウム系セラミックス、酸化ジルコニア系セラミックス、窒化アルミニウム系セラミックス、炭化ケイ素系セラミックス、窒化ホウ素系セラミックス、酸化マグネシウム系セラミックス、酸化チタン系セラミックス、酸化ニオビウム系セラミックス、酸化亜鉛系セラミックス及び酸化イットリウム系セラミックスからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。

【0021】

本発明の発光装置は、上記の波長変換部材と、波長変換部材に励起光を照射する光源とを備えてなることを特徴とする。

【0022】

本発明の発光装置において、光源がレーザーダイオードであることが好ましい。このようにすれば、発光強度を高めることが可能となる。なお、光源としてレーザーダイオードを用いた場合は、蛍光体層の温度が上昇しやすくなるため、本発明の効果を享受しやすくなる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、ハイパワーのＬＥＤやＬＤの光を照射した場合に、経時的な発光強度の低下や構成材料の融解を抑制することが可能な波長変換部材、及びそれを用いた発光装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る波長変換部材を示す模式的断面図である。

【図2】本発明の第２の実施形態に係る波長変換部材を示す模式的断面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係る波長変換部材を用いた発光装置を示す模式的側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではない。

【0026】

（１）第１の実施形態に係る波長変換部材
図１は、本発明の第１の実施形態に係る波長変換部材を示す模式的断面図である。波長変換部材１０は、蛍光体層１と、その一方の主面に形成された透光性放熱層２とを備えた積層体３からなる。蛍光体層１は無機バインダー６中に蛍光体粉末４と熱伝導性フィラー５が分散されてなる。本実施形態に係る波長変換部材１０は透過型の波長変換部材である。透光性放熱層２側から励起光を照射すると、入射した励起光の一部が蛍光体層１で波長変換されて蛍光となり、当該蛍光は、透光性放熱層２とは反対側の主面から外部に照射される。

【0027】

図１に示すように、本実施形態では熱伝導性フィラー５の一部は透光性放熱層２に接触している。これにより、熱伝導性フィラー５と透光性放熱層２との間で熱伝導経路Ｐが形成されるため、熱伝導性フィラー５が蛍光体粉末４で発生した熱を奪った後、効率良く透光性放熱層２に伝導させることができる。また、図１に示すように、複数の熱伝導性フィラー５が互いに接触することにより、熱伝導経路Ｐがされていても良い。なお、蛍光体粉末４が熱伝導性フィラー５に接触していれば、蛍光体粉末４と熱伝導性フィラー５の間で熱伝導経路Ｐが形成されるため、蛍光体粉末４で発生した熱を透光性放熱層２に伝導させやすくなる。以上のようにして、本実施形態の波長変換部材１０では、蛍光体層１の温度が不当に上昇することを抑制できる。

【0028】

蛍光体粉末４は、励起光の入射により蛍光を出射するものであれば、特に限定されるものではない。蛍光体粉末４の具体例としては、例えば、酸化物蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、塩化物蛍光体、酸塩化物蛍光体、硫化物蛍光体、酸硫化物蛍光体、ハロゲン化物蛍光体、カルコゲン化物蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、ハロリン酸塩化物蛍光体、ガーネット系化合物蛍光体から選ばれた少なくとも１種が挙げられる。励起光として青色光を用いる場合、例えば、緑色光、黄色光または赤色光を蛍光として出射する蛍光体を用いることができる。

【0029】

蛍光体粉末４の平均粒子径は１〜５０μｍ、特に５〜２５μｍであることが好ましい。蛍光体粉末４の平均粒子径が小さすぎると、発光強度が低下しやすくなる。一方、蛍光体粉末４の平均粒子径が大きすぎると、発光色が不均一になる傾向がある。

【0030】

なお、本発明において平均粒子径は、レーザ回折法で測定した値を指し、レーザ回折法により測定した際の体積基準の累積粒度分布曲線において、その積算量が粒子の小さい方から累積して５０％である粒子径（Ｄ_５０）を表す。

【0031】

蛍光体層１中における蛍光体粉末４の含有量は５〜８０体積％、１０〜７５体積％、特に２０〜７０体積％であることが好ましい。蛍光体粉末４の含有量が少なすぎると、所望の発光強度が得られにくくなる。一方、蛍光体粉末４の含有量が多すぎると、蛍光体層１の機械的強度が低下しやすくなる。

【0032】

熱伝導性フィラー５は、無機バインダー６より高い熱伝導率を有している。具体的には、熱伝導性フィラー５の熱伝導率は５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。

【0033】

熱伝導性フィラー５としては、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム及び窒化ホウ素等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を混合して用いてもよい。なかでも、熱伝導率の比較的高い酸化マグネシウムまたは窒化アルミニウムを用いることが好ましく、特に熱伝導率の高い窒化アルミニウムを用いることがより好ましい。

【0034】

熱伝導性フィラー５の平均粒子径は１０μｍ以上、１５以上、特に２０μｍ以上であることが好ましい。熱伝導性フィラー５の平均粒子径が小さすぎると、十分な放熱効果が得られにくくなる。一方、熱伝導性フィラー５の平均粒子径の上限は特に限定されないが、蛍光体層１の表面平滑性が要求される場合（例えば、蛍光体層１の両主面に透光性放熱層２を設ける場合）は、１００μｍ以下、８０μｍ以下、特に５０μｍ以下であることが好ましい。

【0035】

なお、熱伝導性フィラー５の平均粒子径は蛍光体層１の厚みに応じて適宜選択することが好ましい。具体的には、熱伝導性フィラー５の平均粒子径は蛍光体層１の厚みの０．１倍以上、０．２倍以上、０．３倍以上、特に０．５倍以上であることが好ましい。熱伝導性フィラー５の平均粒子径が蛍光体層１の厚みに対して小さすぎると、放熱効果が十分に得られにくくなる。一方、蛍光体層１の厚みに対する熱伝導性フィラー５の平均粒子径の倍率の上限は特に限定されないが、蛍光体層１の表面平滑性が要求される場合は、熱伝導性フィラー５の平均粒子径は蛍光体層１の厚みの１倍以下、０．８倍以下、特に０．５倍以下であることが好ましい。なお、蛍光体層１の表面平滑性が特に要求されない場合は、熱伝導性フィラー５の平均粒子径は蛍光体層１の厚みの０．８〜１．２倍、さらには０．９〜１．１倍としても良い。そうすることにより、熱伝導性フィラー５と透光性放熱層２とが接触しやすくなるため、熱伝導性フィラー５による放熱効果をより一層高めることができる。

【0036】

蛍光体層１中における熱伝導性フィラー５の含有量は１〜１５体積％、２〜１３体積％、特に３〜１０体積％であることが好ましい。熱伝導性フィラー５の含有量が少なすぎると、所望の放熱効果が得られにくくなる。一方、熱伝導性フィラー５の含有量が多すぎると、蛍光体層１内部の光散乱が過剰となり、蛍光強度が低下しやすくなる。

【0037】

蛍光体層１における無機バインダー６としては、ガラスやポリシラザン等が挙げられる。ガラスとしては、蛍光体粉末４の耐熱性を考慮し、軟化点が２５０℃〜１０００℃、さらには３００℃〜８５０℃であるものを用いることが好ましい。ガラスの具体例としては、ホウケイ酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラス等が挙げられる。

【0038】

蛍光体層１の厚みは、励起光が確実に蛍光体に吸収されるような厚みである範囲において、薄い方が好ましい。その理由としては、蛍光体層１が厚すぎると、蛍光体層１における光の散乱や吸収が大きくなりすぎ、蛍光の出射効率が低下する傾向があること、及び、蛍光体層１の温度が高くなって、経時的な発光強度の低下や構成材料の融解が発生しやすくなることが挙げられる。そのため、蛍光体層１の厚みは、１０００μｍ以下であることが好ましく、５００μｍ以下であることがより好ましく、３００μｍ以下であることがさらに好ましい。蛍光体層１の厚みの下限値は、通常、３０μｍ程度である。

【0039】

透光性放熱層２は、無機バインダー６より高い熱伝導率を有している。具体的には、透光性放熱層２の熱伝導率は５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。また、透光性放熱層２は、励起光、及び蛍光体層１から発せられる蛍光を透過させる。具体的には、透光性放熱層２の波長４００〜８００ｎｍにおける全光線透過率は１０％以上、２０％以上、３０％以上、４０％以上、特に５０％以上であることが好ましい。

【0040】

透光性放熱層２としては、酸化アルミニウム系セラミックス（サファイア等）、酸化ジルコニア系セラミックス、窒化アルミニウム系セラミックス、炭化ケイ素系セラミックス、窒化ホウ素系セラミックス、酸化マグネシウム系セラミックス、酸化チタン系セラミックス、酸化ニオビウム系セラミックス、酸化亜鉛系セラミックス、酸化イットリウム系セラミックス等の透光性セラミック基板が挙げられる。

【0041】

透光性放熱層２の厚みは５０〜１０００μｍ、７０〜８００μｍ、特に１００〜５００μｍであることが好ましい。透光性放熱層２の厚みが小さすぎると、機械的強度が低下する傾向がある。一方、透光性放熱層２の厚みが大きすぎると、発光装置が大型化する傾向がある。

【0042】

透光性放熱層２の励起光入射側表面に、励起光の反射損失低減や蛍光の前方取り出し向上を目的として、反射防止膜やバンドパスフィルターを設けてもよい。また、蛍光体層１の励起光及び蛍光の出射側表面に、励起光及び蛍光の反射損失低減を目的として反射防止膜を設けてもよい。

【0043】

波長変換部材１０は、例えば以下のようにして作製することができる。

【0044】

ガラス粉末と、蛍光体と、バインダー樹脂や溶剤等の有機成分とを含むスラリーを、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルム上にドクターブレード法等により塗布し、加熱乾燥することにより、蛍光体層１用のグリーンシートを作製する。グリーンシートを焼成することにより蛍光体層１を得る。

【0045】

蛍光体層１の一方の主面に透光性放熱層２を積層し、加熱圧着することにより波長変換部材１０が得られる。あるいは、ポリシラザン等の無機接着剤を介して蛍光体層１と透光性放熱層２を接合してもよい。

【0046】

（２）第２の実施形態に係る波長変換部材
図２は、本発明の第２の実施形態に係る波長変換部材を示す模式的断面図である。波長変換部材２０では、蛍光体層１の両主面に透光性放熱層２、２’が各々形成されている点で、第１の実施形態に係る波長変換部材１０と異なる。本実施形態によれば、蛍光体層１で発生した熱を両主面から透光性放熱層２、２’を通じて外部に放出できるため、放熱効率をより一層向上させることができる。具体的には、図２に示すように、波長変換部材２０においては、一部の熱伝導性フィラー５が、透光性放熱層２、２’の両方に接触している。あるいは、複数の熱伝導性フィラー５が互いに接触し、かつ、蛍光体層１の両主面近傍に位置している熱伝導性フィラー５が各々透光性放熱層２、２’に接触している。これにより、蛍光体粉末４から熱伝導性フィラー５を経由して、透光性放熱層２、２’の両方に放熱する熱伝導経路Ｐを形成することができる。

【0047】

なお、透光性放熱層２、２’の厚みは同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、一方の透光性放熱層２の厚みを比較的大きく（例えば０．２ｍｍ以上、さらには０．５ｍｍ以上）することにより、波長変換部材としての機械的強度が担保される場合は、他方の透光性放熱層２の厚みを比較的小さく（例えば０．２ｍｍ未満、さらには０．１ｍｍ以下）してもよい。また、透光性放熱層２、２’の材質は同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0048】

本実施形態の波長変換部材２０は、１つの蛍光体層の両主面に透光性放熱層が積層されてなる積層体から構成されているが、２つ以上の蛍光体層と３つ以上の透光性放熱層とが交互に積層されてなる積層体から構成されていても構わない。その場合は、蛍光体層の温度上昇を抑制しつつ、波長変換部材の発光強度をさらに向上させることが可能となる。

【0049】

（３）第１の実施形態に係る波長変換部材を用いた発光装置
図３は、本発明の第１の実施形態に係る波長変換部材を用いた発光装置の模式的側面図である。本実施形態に係る発光装置は、透過型の波長変換部材を用いた発光装置である。図３に示すように、発光装置３０は、波長変換部材１０と光源７を備えている。光源７から出射された励起光Ｌ０は、波長変換部材１０における蛍光体層１により、励起光Ｌ０よりも波長の長い蛍光Ｌ１に波長変換される。また、励起光Ｌ０の一部は、波長変換部材１０を透過する。このため、波長変換部材１０からは、励起光Ｌ０と蛍光Ｌ１との合成光Ｌ２が出射する。例えば、励起光Ｌ０が青色光であり、蛍光Ｌ１が黄色光である場合、白色の合成光Ｌ２を得ることができる。

【0050】

発光装置３０においては、上述の波長変換部材１０を用いているため、蛍光体層１に励起光Ｌ０が照射されることにより発生した熱を、効率良く外部に放出することができる。よって、蛍光体層１の温度が不当に上昇することを抑制できる。なお、第１の実施形態に係る波長変換部材１０に代えて、第２の実施形態に係る波長変換部材２０を用いてもよい。

【0051】

光源７としては、ＬＥＤやＬＤが挙げられる。発光装置３０の発光強度を高める観点からは、光源７は高強度の光を出射できるＬＤを用いることが好ましい。

【実施例】

【0052】

以下、本発明の波長変換部材を実施例を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0053】

表１は本発明の実施例（Ｎｏ．１〜４）及び比較例（Ｎｏ．５、６）を示す。

【0054】

【表1】

【0055】

ガラス粉末（日本電気硝子株式会社製ホウケイ酸塩系ガラス粉末ＧＡ−１３（熱伝導率：０．９４Ｗ／ｍ・Ｋ））、蛍光体粉末（ＹＡＧ蛍光体、平均粒子径１５μｍ）、熱伝導性フィラー（ＭｇＯ（熱伝導率：約４２Ｗ／ｍ・Ｋ、平均粒子径：１０μｍ、５０μｍ）またはＡｌＮ（熱伝導率：約２００Ｗ／ｍ・Ｋ、平均粒子径：５０μｍ、８０μｍ））を混合し、φ２０ｍｍの金型を用いて圧粉体を作製した。混合粉末中の蛍光体粉末の含有量は２８．９体積％、熱伝導性フィラーの含有量は表１に示す通りとした。

【0056】

圧粉体を真空下８５０℃で焼成した後、切削加工を施すことにより、厚み５０μｍの蛍光体層を得た。蛍光体層を、透光性放熱層である厚み１００μｍのサファイア基板（熱伝導率：４１Ｗ／ｍ・Ｋ）上に熱圧着して積層させることにより波長変換部材を得た。

【0057】

蛍光体層の熱伝導率はレーザーフラッシュ法により測定した。また、得られた波長変換部材のサファイア基板側からＬＤの励起光（波長４４５ｎｍ、出力３Ｗ）を６０秒間照射し、励起光照射位置における蛍光体層とサファイア基板の界面付近におけるガラスマトリクスの状態を観察した。なお、Ｎｏ．６に試料については、サファイア基板を積層させず、蛍光体層のみに励起光を照射した。ガラスマトリクスに変化がない場合を「○」、ガラスマトリクスが融解した場合を「×」として評価した。結果を表１に示す。

【0058】

表１から明らかなように、蛍光体層中に熱伝導性フィラーを配合した試料Ｎｏ．１〜４では、蛍光体層の熱伝導率が２．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上と高く、ＬＤ照射試験においてもガラスマトリクスの融解は見られなかった。一方、蛍光体層中に熱伝導性フィラーを配合しなかった試料Ｎｏ．５、では、蛍光体層の熱伝導率が２．０８Ｗ／ｍ・Ｋと低く、ＬＤ照射試験においてガラスマトリクスが融解した。また、サファイア基板を積層させなかった試料Ｎｏ．６についても、ＬＤ照射試験においてガラスマトリクスが融解した。このように、試料Ｎｏ．１〜４は、試料Ｎｏ．５、６と比較して、蛍光体層で発生した熱をサファイア基板側に効率良く放出できるため、温度消光が抑制されると考えられる。

【0059】

なお、試料Ｎｏ．１〜４の比較から、熱伝導性フィラーの平均粒子径が大きいほど、蛍光体層の熱伝導率が高く、放熱効果が高いことがわかる。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明の波長変換部材は、白色ＬＥＤ等の一般照明や特殊照明（例えば、プロジェクター光源、自動車のヘッドランプ光源、内視鏡の光源）等の構成部材として好適である。

【符号の説明】

【0061】

１ 蛍光体層
２、２’ 透光性放熱層
３ 積層体
４ 蛍光体粉末
５ 熱伝導性フィラー
６ 無機バインダー
７ 光源
１０、２０ 波長変換部材
３０ 発光装置

【図1】

【図2】

【図3】