(57)【要約】【課題】蛍光体層上に被覆層を形成することで、表面硬度が向上し、蛍光体粒子の脱粒を防止できる波長変換部材およびその製造方法を提供する。【解決手段】基材と前記基材上に設けられ、吸収光に対し変換光を発する蛍光体粒子と透光性の無機材料と空隙とからなる蛍光体層を備える、特定範囲の波長の光を他の波長の光に変換する波長変換部材であって、前記蛍光体層上に設けられ、前記蛍光体粒子の劣化温度以下の融点または軟化点を有する透光性の無機材料からなる被覆層と、を備え、前記被覆層の厚さは、７μｍ以上２５μｍ以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と前記基材上に設けられ、吸収光に対し変換光を発する蛍光体粒子と透光性の無機材料と空隙とからなる蛍光体層を備える、特定範囲の波長の光を他の波長の光に変換する波長変換部材であって、
前記蛍光体層上に設けられ、前記蛍光体粒子の劣化温度以下の融点または軟化点を有する透光性の無機材料からなる被覆層と、を備え、
前記被覆層の厚さは、７μｍ以上２５μｍ以下であることを特徴とする波長変換部材。
【請求項２】
前記被覆層は、Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂ系材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載の波長変換部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の波長変換部材の製造方法であって、
蛍光体層上に前記蛍光体層を構成する蛍光体粒子の劣化温度よりも低い融点または軟化点を有する無機材料を含む被覆ペーストを塗布する工程と、
前記無機材料が軟化する温度で熱処理し、透光性を有する被覆層を形成する工程と、を含むことを特徴とする波長変換部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体粒子を含む波長変換部材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光体を用いた発光装置は、ＬＥＤ等の光源からの吸収光によって励起した蛍光体が異なる波長の変換光を放出する現象を利用している。近年、エネルギー効率が高く、小型化、高エネルギー密度に対応しやすい高出力のレーザダイオード（ＬＤ）を励起源として用いたアプリケーションが増えている。
【０００３】
しかし、従来用いられていたエポキシやシリコーンなどに代表される樹脂に蛍光体を分散させた構造では、レーザ照射箇所の樹脂が焼け焦げてしまい、長寿命化することができなかった。これに対し、樹脂の代わりに無機バインダを使用し、無機材料のみからなる波長変換部材が考案され、レーザをはじめとした高エネルギーの励起源を用いた場合の耐熱性の課題が解決された。
【０００４】
特許文献１は、基板上に透光性層を介して設けられた粒状の無機蛍光体を含有する蛍光体層を有しており、無機蛍光体は、無機蛍光体の粒子を被覆し粒子同士を互いに固着させるセラミックスからなる被覆層により被覆される、透過型の色変換用無機成形体等を開示している。この技術は、無機蛍光体が被覆層に被覆されることで透光性層に固着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２１６８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術に用いられる無機バインダは脆性材料であり、内部クラックや外部粒子との間の隙間等により表面硬度が低下し、脱粒が発生することがある。また、特許文献１記載の技術は、蛍光体層の内部に空隙が形成されているので、その空隙を起点としてクラックが発生し脱粒が発生する虞がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、蛍光体層上に被覆層を形成することで、表面硬度が向上し、蛍光体粒子の脱粒を防止できる波長変換部材およびその製造方法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】
（１）上記の目的を達成するため、本発明の波長変換部材は、基材と前記基材上に設けられ、吸収光に対し変換光を発する蛍光体粒子と透光性の無機材料と空隙とからなる蛍光体層を備える、特定範囲の波長の光を他の波長の光に変換する波長変換部材であって、前記蛍光体層上に設けられ、前記蛍光体粒子の劣化温度以下の融点または軟化点を有する透光性の無機材料からなる被覆層と、を備え、前記被覆層の厚さが、７μｍ以上２５μｍ以下であることを特徴としている。
【０００９】
これにより、蛍光体層上に被覆層が形成されているため、表面硬度が向上し、蛍光体粒子の脱粒を防止できる。被覆層は、透光性の無機材料からなるため、蛍光体層による発光を透過できる。また、被覆層の軟化点または融点が、蛍光体層を構成する蛍光体粒子の劣化温度よりも低いため、被覆層形成時に蛍光体粒子の蛍光機能の低下が抑制される。さらに、波長変換部材の表面硬度が向上するとともに、波長変換部材からの蛍光体粒子の脱粒を防止できる。
【００１０】
なお、蛍光体粒子の劣化温度とは、未加熱処理の蛍光体粒子発光強度の９０％の発光強度になるときの熱処理温度とした。
【００１１】
（２）また、本発明の波長変換部材は、前記被覆層が、Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂ系材料で形成されていることを特徴としている。これにより、波長変換部材の表面硬度が向上するとともに、波長変換部材からの蛍光体粒子の脱粒を防止できる。
【００１２】
（３）また、本発明の製造方法は、上記（１）または（２）に記載の波長変換部材の製造方法であって、蛍光体層上に前記蛍光体層を構成する蛍光体粒子の劣化温度よりも低い軟化点または融点を有する無機材料を含む被覆ペーストを塗布する工程と、前記無機材料が軟化する温度で熱処理し、透光性を有する被覆層を形成する工程と、を含むことを特徴としている。このように、蛍光体層の形成後に前記蛍光体層を構成する蛍光体粒子の劣化温度よりも低い軟化点または融点を有する無機材料を軟化させることで、蛍光体粒子の蛍光機能を損なわずに蛍光体層上に被覆層を形成できる。その結果、表面硬度を高め、蛍光体粒子の脱粒を防止した波長変換部材を容易に製造できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、蛍光体層上に被覆層が形成されているため、表面硬度が向上し、蛍光体粒子の脱粒を防止できる。被覆層は、透光性の無機材料からなるため、蛍光体層による発光を透過できる。また、被覆層の軟化点または融点が蛍光体層を構成する蛍光体粒子の劣化温度よりも低いため、被覆層形成時に蛍光体粒子の蛍光機能の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の波長変換部材を表す模式図である。
【図２】本発明の波長変換部材の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】鉛筆硬度試験および発光強度試験の条件および結果を表す表である。
【図４】波長変換部材に対する発光強度試験のための透過型の評価システムを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。なお、構成図において、各構成要素の大きさは概念的に表したものであり、必ずしも実際の寸法比率を表すものではない。
【００１６】
［波長変換部材の構成］
図１は、本発明の波長変換部材１０を表す模式図である。波長変換部材１０は、基材１２上に蛍光体層１４が形成され、蛍光体層１４上に被覆層１６が形成されている。波長変換部材１０は、光源から照射された吸収光を透過または反射させつつ、吸収光により励起して波長の異なる光を発生させる。例えば、青色光の吸収光を透過または反射させつつ、蛍光体層１４で変換された緑と赤や黄色の変換光を放射させて、変換光と吸収光を合わせて、または、変換光のみを利用し、様々な色の光に変換できる。
【００１７】
基材１２の材料は、アルミニウム、サファイア、ガラス等を用いることができる。透過型の基板は、透光性を有する材料で製造する。反射型の基板は、基材のすべてを、光を反射する材料で製造することもできるが、透光性を有する材料の一面に光を反射する材料をメッキなどで設けてもよい。発光強度の観点から、光が透過する部分は少なくとも吸収光を吸収しにくい材料とする。また、高エネルギーの光が照射されて温度が高くなるので、熱伝導性が高い方がよい。
【００１８】
蛍光体層１４は、基材１２上に膜として設けられ、蛍光体粒子１８、結合材２０および空隙２２により形成されている。結合材２０は、蛍光体粒子１８同士を結合するとともに蛍光体粒子１８と基材１２とを結合している。これにより、高エネルギー密度の光の照射に対して、放熱材として機能する基材１２と接合しているため効率よく放熱でき、蛍光体の温度消光を抑制できる。蛍光体層１４の厚さは、ペースト状態で５μｍ以上２００μｍ以下であればよく、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
蛍光体粒子１８は、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ系蛍光体）およびルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＬＡＧ系蛍光体）を用いることができる。その他、蛍光体粒子１８は、発光させる色の設計に応じて以下のような材料から選択できる。例えば、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＢａＡｌ２Ｓ４：ＥｕあるいはＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕなどの青色系蛍光体、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、（Ｍ１）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｍ１）（Ｍ２）２Ｓ：Ｅｕ、（Ｍ３）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ、ＣａＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ、（Ｍ１）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ：Ｅｕあるいは（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ，Ｍｎなどの黄色または緑色系蛍光体、（Ｍ１）３ＳｉＯ５：Ｅｕあるいは（Ｍ１）Ｓ：Ｅｕなどの黄色、橙色または赤色系蛍光体、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ，Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、（Ｍ１）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、（Ｍ１）ＡｌＳｉＮ３：ＥｕあるいはＹＰＶＯ４：Ｅｕなどの赤色系蛍光体が挙げられる。なお、上記化学式において、Ｍ１は、Ｂａ，Ｃａ，ＳｒおよびＭｇからなる群のうちの少なくとも１つが含まれ、Ｍ２は、ＧａおよびＡｌのうちの少なくとも１つが含まれ、Ｍ３は、Ｙ、Ｇｄ、ＬｕおよびＴｅからなる群のうち少なくとも１つが含まれる。なお、上記の蛍光体粒子１８は一例であり、波長変換部材１０に用いられる蛍光体粒子１８が必ずしも上記に限られるわけではない。
【００２０】
結合材２０は、無機バインダが加水分解または酸化されて形成されたものであり、透光性を有する無機材料により構成されている。結合材２０は、例えばシリカ（ＳｉＯ２）、リン酸アルミニウムで構成される。結合材２０は無機材料からなるので、レーザダイオード等の高エネルギーの光が照射されても変質しない。また、結合材２０は透光性を有するので、吸収光や変換光を透過させることができる。無機バインダとしては、エチルシリケート、リン酸アルミニウム水溶液等を用いることができる。
【００２１】
空隙２２は、基材１２、蛍光体粒子１８、結合材２０のうちのいくつかで囲まれた部分であり、内部に空気等の気体を含む。空隙２２を有することにより、使用時の発熱による蛍光体層１４の膨張を緩和することができるが、空隙２２はクラックの起点になるので、その表面硬度は低下する。
【００２２】
被覆層１６は、透光性を有する無機材料により構成されている。これにより、レーザダイオード等の高エネルギーの光が照射されても変質せず、吸収光や変換光を透過させることができる。被覆層１６を形成する無機材料は、蛍光体粒子１８の劣化温度よりも低い温度の軟化点または融点を有する。これにより、被覆層１６の形成時に加えられる熱による蛍光体粒子１８の蛍光機能の低下が抑制される。また、被覆層１６を形成する無機材料は、熱処理後に透光性を発現する物質であってもよい。
【００２３】
被覆層１６の厚さは、７μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。７μｍより小さいと表面硬度があまり向上せず、２５μｍより大きいと発光強度が低くなるからである。また、被覆層１６部分には、蛍光体層１４に存在する空隙よりも大きいサイズの空隙が存在しないことが好ましい。また、被覆層１６を形成する無機材料は、ガラスであることが好ましく、Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂ系ガラスであることがさらに好ましい。軟化点または融点が６００℃以下であるため、蛍光体粒子１８がＹＡＧ粒子である場合でも、被覆層１６形成の際の熱処理による蛍光体粒子１８の蛍光機能の低下を抑制できるからである。また、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ成分を添加することで軟化点を低下させることも可能であるが、可視光の透過率に影響を及ぼすことから好ましくない。
【００２４】
被覆層１６を形成する無機材料は、結合材２０を形成する無機材料よりも、鉛筆硬度が高いほうが好ましい。また、被覆層１６の鉛筆硬度は、３Ｈ以上であることが好ましい。これにより、波長変換部材１０の表面硬度がより向上する。鉛筆硬度については後述する。
【００２５】
なお、透光性を有する物質とは、０．５ｍｍの対象物質に対して、可視光の波長領域（λ＝３８０〜７８０ｎｍ）で光を垂直に入射したとき、反対側から抜けた光の放射束が入射光の８０％を超える特性を有する物質をいう。
【００２６】
［波長変換部材の製造方法］
波長変換部材の製造方法の一例を説明する。図２は、本発明の波長変換部材の製造方法を示すフローチャートである。最初に蛍光体ペーストを作製する。まず、蛍光体粒子を準備する（ステップＳ１）。蛍光体粒子には、例えばＹＡＧ、ＬＡＧ等の粒子を用いることができる。蛍光体粒子の平均粒子径は、１μｍ以上３０μｍ以下であり、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。蛍光体の粒子径が５μｍ以上となることで、励起光（光源光）の吸収率が向上し、光の変換効率が向上するからである。また、２０μｍ以下とすることで、蛍光体と無機材料で構成される蛍光体層の膜厚の均一性、発光の面内均一性が向上するからである。なお、本明細書において平均粒子径とは、メジアン径（Ｄ５０）である。平均粒子径は、レーザ回折／散乱式粒子径分布測定装置の乾式測定または湿式測定を用いて計測することができる。
【００２７】
次に、準備した蛍光体粒子を溶剤に分散させ、無機バインダと混合し、蛍光体ペーストを作製する（ステップＳ２）。混合にはボールミル等を用いることができる。溶剤は、α−テルピネオール、ブタノール、イソホロン、グリセリン等の高沸点溶剤を用いることができる。無機バインダは、エチルシリケート等の有機シリケートを用いることができる。その他、無機バインダは、加水分解あるいは酸化により酸化ケイ素となる酸化ケイ素前駆体、ケイ酸化合物、シリカ、およびアモルファスシリカからなる群のうちの少なくとも１種を含む原料を、常温で反応させるか、または、５００℃以下の温度で熱処理することにより得られたものであってもよい。酸化ケイ素前駆体としては、例えば、ペルヒドロポリシラザン、エチルシリケート、メチルシリケートを主成分としたものが挙げられる。
【００２８】
ここで、蛍光体ペーストには、蛍光体粒子以外の無機粒子を混合することもできる。無機粒子を混合する場合には、様々な目的にかなった無機粒子を混合できる。例えば、蛍光体ペーストの粘度を調整する目的、蛍光体ペーストの蛍光体粒子の密度を調整する目的、蛍光体層で光を散乱させる目的、蛍光体層の熱伝導率をよくする目的、蛍光体層の空隙を減少させる目的等が挙げられる。しかし、無機粒子を添加しすぎると蛍光体層に占める蛍光体粒子の体積割合が低下するので好ましくない。
【００２９】
蛍光体ペーストの作製後、基材上に蛍光体ペーストを塗布して蛍光体ペースト層を形成する（ステップＳ３）。基材は板状であることが好ましい。蛍光体ペーストの塗布は、スクリーン印刷法、スプレー法、ディスペンサーによる描画法、インクジェット法を用いることができる。スクリーン印刷法を用いると、厚さの薄い蛍光体ペースト層を安定的に形成できるので好ましい。蛍光体ペースト層の厚さは、５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。
【００３０】
そして、蛍光体ペースト層を形成した基材を焼成し、蛍光体層を作製する（ステップＳ４）。焼成温度は、１５０℃以上５００℃以下であることが好ましく、焼成時間は、０．５時間以上２．０時間以下であることが好ましい。また、昇温速度は、５０℃／ｈ以上２００℃／ｈ以下であることが好ましい。
【００３１】
蛍光体層の作製後、蛍光体層上に被覆ペーストを塗布して被覆ペースト層を形成する（ステップＳ５）。被覆ペーストの塗布も、スクリーン印刷法、スプレー法、ディスペンサーによる描画法、インクジェット法を用いることができ、これらのうち、スクリーン印刷法が好ましい。被覆ペースト層の厚さは、被覆層として、７μｍ以上２５μｍ以下となるように厚さを適宜調整し設定することが好ましい。
【００３２】
そして、被覆ペースト層を形成した基材を熱処理し、被覆層を作製する（ステップＳ６）。このようにして、蛍光体層上に被覆層が形成された波長変換部材を作製する。熱処理温度は、３８０℃以上９００℃以下であることが好ましく、熱処理時間は、１分以上１時間以下であることが好ましい。
【００３３】
このような製造工程により、表面硬度が高く、蛍光体粒子の脱粒を防止できる波長変換部材を容易に製造できる。また、本発明の波長変換部材は、蛍光体層の表面が無機材料からなる被覆層を備えるので、高出力のレーザダイオードを励起源として用いた発光装置に好適に使用でき、蛍光体層の表面硬度が被覆層を備えない従来の蛍光体層よりも高いので、長寿命の発光装置を構成できる。
【００３４】
［実施例および比較例］
（試料の作製方法）
蛍光体粒子（ＹＡＧ粒子）とα−テルピネオール（溶剤）を混合した分散材と、エチルシリケート（無機バインダ）をそれぞれ作製した。次に、分散材とエチルシリケートを７：３の質量割合で混合して蛍光体ペーストを作製した。そして、スクリーン印刷法を用いてサファイア基板に蛍光体ペーストを３０μｍの厚さになるよう塗布した。塗布後に１５０℃／ｈで３５０℃まで昇温し、３０分焼成して蛍光体層を作製した。
【００３５】
次に、低融点ガラスとα−テルピネオールを混合し、印刷用ガラスペースト（被覆ペースト）を作製した。実施例１〜５および比較例２〜５は、Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂ系材料の低融点ガラス（日本フリット（株）  ＥＹ００７７Ｕ３０）を用いた。実施例６および７は、それぞれ、Ｓｉ−Ｂ−Ｚｎ系材料のガラス（日本フリット（株）  ＣＹ００９０）およびＳｉ−Ｂ−Ｃａ−Ｓｒ−Ｂａ系材料のガラス（日本フリット（株）  ＣＫ５４５４）を用いた。そして、蛍光体層を形成したサファイア基板に、スクリーン印刷法を用いて印刷用ガラスペーストを塗布した。塗布後に４２０〜７３０℃で５分の熱処理を行い、実施例および比較例の波長変換部材を作製した。被覆層の組成は、図３の表のとおりであった。また、被覆ペーストを塗布しない比較例１の波長変換部材も作製した。なお、実施例および比較例の蛍光体層を形成する無機材料の融点または軟化点は、１５００℃以上であるため、被覆層を形成するための熱処理によって蛍光体層を形成する無機材料は変質しない。
【００３６】
（蛍光体粒子の劣化温度の測定）
熱処理していない蛍光体粒子（ＹＡＧ粒子）、４００〜１０００℃の一定の温度で６０分間熱処理した蛍光体粒子（ＹＡＧ粒子）を準備した。これらの蛍光体粒子を用いて、上記の試料の作製方法と同じ方法で蛍光体層を作製し、被覆層のない波長変換部材を作製した。作製した波長変換部材に対して、透過型のレーザ照射試験（後述）を行った。そして、熱処理していない蛍光体粒子を用いた波長変換部材の発光強度を基準（１００）とし、各温度で熱処理した蛍光体粒子を用いた波長変換部材の発光強度の相対値を算出した。その結果、蛍光体粒子としてＹＡＧ粒子を用いた場合、ＹＡＧ粒子は熱処理温度の上昇により徐々に発光強度が小さくなり特性劣化は進むものの、合格基準（相対値で９０）を切るのは９００℃であった。
【００３７】
蛍光体粒子の劣化温度の測定の結果、ＹＡＧ粒子の劣化温度は９００℃であることがわかった。そのため、蛍光体粒子としてＹＡＧ粒子を用いる場合、被覆層を形成する無機材料の融点または軟化点は、９００℃以下とすることができる。つまり、蛍光体粒子としてＹＡＧ粒子を用いる場合、融点または軟化点が９００℃以下の無機材料を用いて、被覆層を形成することができる。蛍光体粒子の劣化温度は蛍光体粒子の種類毎に異なるため、被覆層を形成する無機材料として使用できる材料も、蛍光体粒子毎に適切なものを選択すればよい。
【００３８】
（試料の評価方法）
図３は、上記の製造方法で製造した実施例および比較例の試料の鉛筆硬度試験および発光強度試験の条件および結果を表す表である。被覆層の厚さは、各試料のＳＥＭ断面写真を１０００倍の倍率で撮影し、等間隔で１０本の垂線を引き、被覆層のトップ面から蛍光体層のトップ面の距離を測定し、１０本の線の平均長さから被覆層の厚さを算出した。鉛筆硬度試験は、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４の引っかき硬度（鉛筆法）による試験を実施して被覆層および蛍光体層の膜の硬度を測定した。
【００３９】
発光強度試験は、透過型のレーザ照射試験を行い、レーザパワー密度に対して透過した吸収光の強度を確認し、被覆層がない波長変換部材の発光強度を１００としたときの発光強度の相対値を表した。引っかき硬度は３Ｈ以上、発光強度は９０％以上を合格とし、総合判定はいずれも合格した試料を○、いずれか一方でも不合格の試料を×で表した。図４は、波長変換部材に対する発光強度試験のための透過型の評価システムを示す断面図である。図４に示すように、透過型の評価システム７００は、光源７１０、平面凸レンズ７２０、両凸レンズ７３０、バンドパスフィルタ７３５、パワーメータ７４０で構成されている。波長変換部材１０からの透過光を集光して測定できるように各要素が配置されている。
【００４０】
バンドパスフィルタ７３５は、波長４８０ｎｍを閾値として光をカットするフィルタであり、透過した光源光（吸収光）を測定する際には波長の大きい側をカットするフィルタが用いられる。また、変換光の発光強度を測定する際には波長の小さい側をカットするフィルタが用いられる。このように、透過した光源光を変換光と切り分けるために、両凸レンズ７３０とパワーメータ７４０の間に設置される。
【００４１】
このように構成されたシステムにおいて、平面凸レンズ７２０に入った光源光は、波長変換部材の試料Ｓ上の焦点へ集光される。そして、試料Ｓから生じた放射光を両凸レンズ７３０で集光し、その集光された光についてバンドパスフィルタ７３５でカットした光の強度をパワーメータ７４０で測定する。この測定値を変換光の発光強度とする。レーザ光をレンズで集光し、照射面積を絞ることで、低出力のレーザでも単位面積あたりのエネルギー密度が上げられる。このエネルギー密度をレーザパワー密度とする。
【００４２】
比較例１は、蛍光体層上に被覆層を設けていない波長変換部材である。これによると、発光強度に問題はなかったが、蛍光体層の鉛筆硬度は非常に低いので、表面にクラック等が生じ蛍光体粒子の脱粒が生じる虞がある。
【００４３】
比較例２、３、実施例１〜５、比較例４、５は、同じ組成を有するガラスペーストを用いて被覆層を形成し、被覆層の厚さを変化させた試料である。これによると、比較例２、３は、発光強度に問題はなかったが、被覆層の厚さが５μｍ以下と薄すぎたため、鉛筆硬度の大きな向上がみられず、被覆層および蛍光体層の硬度は大きくは改善しなかった。
【００４４】
実施例１〜５は、被覆層の厚さが十分だったため、被覆層および蛍光体層の膜の硬度は改善した。また、発光強度も基準を満たしていた。そして、被覆層を厚くすると鉛筆硬度も徐々に高くなることが分かる。
【００４５】
比較例４、５は、被覆層および蛍光体層の硬度は改善したが、被覆層の厚さが厚すぎたため、発光強度が弱くなってしまった。被覆層が厚いため発生した熱が十分放熱されず、蓄熱による蛍光体の温度消光が起きたため、および、厚い被覆層により光が吸収や散乱されたためと考えられる。
【００４６】
実施例６、７は、被覆層の組成が、Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂではないが、被覆層の硬度が改善し、発光強度も９０％以上の値を有していた。しかしながら、実施例１〜５の発光強度の値よりは若干ではあるが、低い値であった。
【００４７】
以上の結果によって、本発明の波長変換部材は、表面硬度が高い、蛍光体粒子の脱粒を防止できる波長変換部材である。また、本発明の波長変換部材の製造方法により、表面硬度が高い、蛍光体粒子の脱粒を防止でき、発光強度の高い波長変換部材を容易に製造できることが分かる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  波長変換部材
１２  基材
１４  蛍光体層
１６  被覆層
１８  蛍光体粒子
２０  結合材
２２  空隙
７００  評価システム
７１０  光源
７２０  平面凸レンズ
７３０  両凸レンズ
７３５  バンドパスフィルタ
７４０  パワーメータ
【図１】
2018165757.tif 000003
【図２】
2018165757.tif 000004
【図３】
2018165757.tif 000005
【図４】
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