(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物セラミックスからなる基板と、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａ）系ガラス、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｒ’２Ｏ（Ｒ’はＬｉ、ＮａまたはＫａ）系ガラスまたはＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＲＯ−Ｒ’２Ｏ系ガラスからなるガラスマトリクス中に、窒化物蛍光体粉末、酸窒化物蛍光体粉末、酸化物蛍光体粉末、硫化物蛍光体粉末、酸硫化物蛍光体粉末、ハロゲン化物蛍光体粉末及びアルミン酸塩蛍光体粉末から選択される１種以上からなる無機蛍光体粉末が分散してなる蛍光体層と、が融着してなる波長変換部材であって、
前記蛍光体層における前記無機蛍光体粉末の含有量が４０〜８０体積％であり、
３０℃〜前記蛍光体層の固着点の温度範囲において、前記基板の熱膨張係数をα１、前記蛍光体層の熱膨張係数をα２とした場合、−１０×１０−７≦α１−α２≦１０×１０−７（／℃）の関係を満たすことを特徴とする波長変換部材。
ただし、固着点＝Ｔｆ−（Ｔｆ−Ｔｇ）／３  （Ｔｇ：ガラス転移点、Ｔｆ：屈伏点）
【請求項２】
前記酸化物セラミックスが多結晶アルミナまたは単結晶サファイアであ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】
前記蛍光体層の厚みが３０〜３００μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の波長変換部材。
【請求項４】
ホイール形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項のいずれか一項に記載の波長変換部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の波長変換部材と、前記波長変換部材における前記蛍光体層に励起光を照射する光源とを備えることを特徴とする発光デバイス。
【請求項６】
プロジェクター光源として使用されることを特徴とする請求項５に記載の発光デバイス。
【請求項７】
ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａ）系ガラス、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｒ’２Ｏ（Ｒ’はＬｉ、ＮａまたはＫａ）系ガラスまたはＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＲＯ−Ｒ’２Ｏ系ガラスからなるガラス粉末と、窒化物蛍光体粉末、酸窒化物蛍光体粉末、酸化物蛍光体粉末、硫化物蛍光体粉末、酸硫化物蛍光体粉末、ハロゲン化物蛍光体粉末及びアルミン酸塩蛍光体粉末から選択される１種以上からなる無機蛍光体粉末を含むグリーンシートを作製する工程、
前記グリーンシートを酸化物セラミックスからなる基板上に貼付し、焼成することにより前記基板に融着してなる蛍光体層を形成する工程、
を含む波長変換部材の製造方法であって、
前記蛍光体層における前記無機蛍光体粉末の含有量が４０〜８０体積％であり、
３０℃〜前記蛍光体層の固着点の温度範囲において、前記基板の熱膨張係数をα１、前記蛍光体層の熱膨張係数をα２とした場合、−１０×１０−７≦α１−α２≦１０×１０−７（／℃）の関係を満たすことを特徴とする波長変換部材の製造方法。
ただし、固着点＝Ｔｆ−（Ｔｆ−Ｔｇ）／３  （Ｔｇ：ガラス転移点、Ｔｆ：屈伏点）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター用蛍光ホイール等として好適な波長変換部材及びそれを用いた発光デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターを小型化するため、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源と、蛍光体層を有する波長変換部材とを用いた発光デバイスが提案されている。例えば、光源の光を蛍光体層で波長変換し、得られた蛍光を、波長変換部材に隣接して設けられた反射基板により光源の入射側に反射させて外部に取り出す、いわゆる反射型の蛍光ホイールが提案されている（例えば、特許文献１参照）。反射型の蛍光ホイールは外部への蛍光取出し効率が高く、プロジェクターを高輝度化しやすいという利点がある。
【０００３】
蛍光体層は、光源からの光の照射により発熱を伴うため、耐熱性が要求される。そこで、耐熱性の高いガラスマトリクス中に無機蛍光体粉末が分散してなる蛍光体層を有する波長変換部材が提案されている。しかしながら、この場合、蛍光体層と反射基板との熱膨張係数差に起因して、両者の界面に応力歪みが発生する場合がある。例えば、反射基板として金属基板を用いた場合、蛍光体層との熱膨張係数差が大きいため、応力歪みが大きくなる。その結果、使用中に受ける振動等により、蛍光体層にクラックが生じたり、蛍光体層が反射基板から剥離するという不具合が発生するおそれがある。
【０００４】
上記の問題を軽減するために、反射基板と蛍光体層との熱膨張係数差を小さくする方法が考えられる。例えば、先行文献２には、反射基板をセラミック基板と金属反射層の２層構造とし、セラミック基板側の表面に蛍光体層を設けた波長変換部材（プロジェクター用蛍光ホイール）が開示されている。セラミック基板は金属材料と比較して熱膨張係数が低いため、蛍光体層との熱膨張係数差を小さくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１７０９号公報
【特許文献２】国際公開第２０１５／０６８５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
反射基板と蛍光体層との熱膨張係数差を小さくしても、両者の界面に発生する応力歪みが十分に小さくならない場合がある。
【０００７】
従って、本発明は、基板と蛍光体層との界面に発生する応力歪みを低減し、使用時に破損しにくい波長変換部材を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の波長変換部材は、基板と、ガラスマトリクス中に無機蛍光体粉末が分散してなる蛍光体層と、が接合してなる波長変換部材であって、３０℃〜前記蛍光体層の固着点の温度範囲において、基板の熱膨張係数をα１、蛍光体層の熱膨張係数をα２とした場合、−１０×１０−７≦α１−α２≦１０×１０−７（／℃）の関係を満たすことを特徴とする。ここで、固着点はＴｆ−（Ｔｆ−Ｔｇ）／３  （Ｔｇ：ガラス転移点、Ｔｆ：屈伏点）で表される温度を意味する。
【０００９】
本発明者等が検討した結果、波長変換部材における基板と蛍光体層との界面に発生する応力歪みは、その製造工程に起因することがわかった。具体的には以下のように説明される。
【００１０】
基板上に蛍光体層が形成されてなる波長変換部材は、例えばガラス粉末及び無機蛍光体粉末を含むグリーンシートを基板上に貼付し、焼成することにより作製される。具体的には、グリーンシートを焼成すると、ガラス粉末及び無機蛍光体粉末の焼結体からなる蛍光体層が形成される。蛍光体層はその固着点で基板に固着し、その後常温付近まで冷却することにより、基板上に蛍光体層が形成されてなる波長変換部材が得られる。ここで、３０℃〜蛍光体層の固着点の温度範囲において、基板の熱膨張係数と、蛍光体層の熱膨張係数の差が大きいと、蛍光体層が基板に固着した後、降温過程において両者の界面に残留応力が発生しやすくなる。そこで、３０℃〜蛍光体層の固着点の温度範囲において、基板の熱膨張係数と、蛍光体層の熱膨張係数の差を上記の通り規定することにより、上記の不具合の発生を抑制することができる。
【００１１】
本発明の波長変換部材において、基板が酸化物セラミックスまたはガラスからなることが好ましい。
【００１２】
本発明の波長変換部材において、酸化物セラミックスが多結晶アルミナまたは単結晶サファイアであることが好ましい。
【００１３】
本発明の波長変換部材において、蛍光体層が、基板に融着していることが好ましい。当該構成によれば、耐熱性の低い樹脂接着剤等を使用することなく、蛍光体層と基板を接合することができるため、耐熱性に優れた波長変換部材を得ることができる。具体的には、樹脂接着剤は励起光の照射熱により劣化して黒化するため、発光強度が経時的に低下しやすいが、上記構成によればそのような問題が生じにくい。また、樹脂接着剤は熱伝導性が低いため、蛍光体層と基板を樹脂接着剤で接着した場合は、蛍光体層で発生した熱が基板側に放熱されにくい。一方、蛍光体層が、基板に融着していれば、蛍光体層で発生した熱が基板側に効率良く放熱されやすい。
【００１４】
本発明の波長変換部材において、蛍光体層の厚みが３０〜３００μｍであることが好ましい。
【００１５】
本発明の波長変換部材において、無機蛍光体粉末が、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、酸化物蛍光体、硫化物蛍光体、酸硫化物蛍光体、ハロゲン化物蛍光体及びアルミン酸塩蛍光体から選択される１種以上からなることが好ましい。
【００１６】
本発明の波長変換部材において、蛍光体層における無機蛍光体粉末の含有量が３０〜８０体積％であることが好ましい。
【００１７】
本発明の波長変換部材は、ホイール形状であることが好ましい。当該構成によれば、回転による放熱が容易となり、蛍光体層の昇温に伴う破損や温度消光を低減することができる。よって、特に高輝度のプロジェクター光源用として好適である。
【００１８】
本発明の発光デバイスは、上記の波長変換部材と、波長変換部材における蛍光体層に励起光を照射する光源とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の発光デバイスは、プロジェクター光源として好適である。
【００２０】
本発明の波長変換部材の製造方法は、ガラス粉末と無機蛍光体粉末を含むグリーンシートを作製する工程、グリーンシートを基板上に貼付し、焼成することにより蛍光体層を形成する工程、含む。ここで、３０℃〜前記蛍光体層の固着点の温度範囲において、基板の熱膨張係数をα１、蛍光体層の熱膨張係数をα２とした場合、−１０×１０−７≦α１−α２≦１０×１０−７（／℃）の関係を満たすことを特徴とする。ここで固着点は、上記と同様に、Ｔｆ−（Ｔｆ−Ｔｇ）／３  （Ｔｇ：ガラス転移点、Ｔｆ：屈伏点）で表される温度を意味する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、蛍光体層と基板との界面に発生する応力歪みを低減し、使用時に破損しにくい波長変換部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る波長変換部材の模式的断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る波長変換部材を用いた発光デバイスの模式的側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。ただし、下記の実施形態は単なる例示であり、本発明は下記の実施形態に何ら限定されない。
【００２４】
（波長変換部材１）
図１は、本発明の一実施形態を示す波長変換部材の略図的断面図である。図１に示すように、波長変換部材１は、基板１０と、その表面に接合されている蛍光体層２０を備えている。蛍光体層２０は、ガラスマトリクス２１中に無機蛍光体粉末２２が分散してなる。
【００２５】
蛍光体層２０は基板１０に融着していることが好ましい。無機接合層としてはガラス層が挙げられる。具体的には、ガラスマトリクス２１と同じ組成からなるガラス層が挙げられる。
【００２６】
波長変換部材１の形状寸法は、波長変換部材１が用いられるデバイスの形状寸法等に応じて適宜設定することができる。波長変換部材１の形状としては、例えば矩形板状、円盤状、ホイール形状が挙げられる。特にプロジェクター用光源に使用する場合は、ホイール形状であることが好ましい。なお、基板１０の表面（少なくとも一方の主面）の全体に蛍光体層２０が形成されていてもよく、基板１０の表面の一部のみに蛍光体層１０が形成されていてもよい。
【００２７】
（基板１０）
基板１０としては、酸化物セラミックスやガラスからなるものが挙げられる。酸化物セラミックスとしては、多結晶アルミナ、単結晶サファイア等が挙げられる。多結晶アルミナは多孔質体であっても良い。多結晶アルミナは反射基板として使用される。一方、単結晶サファイアは光透過性であるため、透過型の波長変換部材として使用することができる。
【００２８】
（蛍光体層２０）
蛍光体層２０は、ガラスマトリクス２１と無機蛍光体粉末２２を含む。例えば、蛍光体層２０は、ガラス粉末焼結体からなるガラスマトリクス２１中に無機蛍光体粉末２２が分散してなる。このようにすれば、ガラスマトリクス２１中に無機蛍光体粉末２２が均一に分散した蛍光体層２０が得られやすくなる。
【００２９】
ガラスマトリクス２１の組成としては、例えば、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３のいずれか１種以上を６０〜９０質量％含有するものが好ましい。具体的にはＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａ）系ガラス、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｒ’２Ｏ（Ｒ’はＬｉ、ＮａまたはＫａ）系ガラス、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＲＯ−Ｒ’２Ｏ系ガラス等が挙げられる。
【００３０】
本実施形態では、３０℃〜蛍光体層２０の固着点の温度範囲において、基板１０の熱膨張係数をα１、蛍光体層２０の熱膨張係数をα２とした場合、−１０×１０−７≦α１−α２≦１０×１０−７（／℃）の関係を満たす。α１−α２が小さすぎると、既述の理由から、基板１０と蛍光体層２０の界面に発生する応力歪み（基板１０から蛍光体２０に対する引張応力）が大きくなり、使用時に破損するおそれがある。一方、α１−α２が大きすぎる場合も、基板１０と蛍光体層２０の界面に発生する応力歪み（基板１０から蛍光体２０に対する圧縮応力）が大きくなり、蛍光体層２０が基板１０から剥離しやすくなる。α１−α２は−８×１０−７以上、特に−６×１０−７以上（／℃）が好ましく、８×１０−７以下、特に６×１０−７以下（／℃）が好ましい。
【００３１】
無機蛍光体粉末２２としては、一般に市場で入手できるものであれば特に限定されない。例えば、窒化物蛍光体粉末、酸窒化物蛍光体粉末、酸化物蛍光体粉末（ＹＡＧ蛍光体粉末等のガーネット系蛍光体粉末を含む）、硫化物蛍光体粉末、酸硫化物蛍光体粉末、ハロゲン化物蛍光体粉末（ハロリン酸塩化物粉末等）及びアルミン酸塩蛍光体粉末等からなるものが挙げられる。なかでも、窒化物蛍光体粉末、酸窒化物蛍光体粉末及び酸化物蛍光体粉末は耐熱性が高く、焼成時に比較的劣化しにくいため好ましい。なお、窒化物蛍光体粉末及び酸窒化物蛍光体粉末は、近紫外〜青の励起光を緑〜赤という幅広い波長領域に変換し、しかも発光強度も比較的高いという特徴を有している。そのため、窒化物蛍光体粉末及び酸窒化物蛍光体粉末は、特に白色ＬＥＤ素子用波長変換部材に用いられる無機蛍光体粉末２２として有効である。
【００３２】
無機蛍光体粉末２２としては、波長３００〜５００ｎｍに励起帯を有し波長３８０〜７８０ｎｍに発光ピークを有するもの、特に青色（波長４４０〜４８０ｎｍ）、緑色（波長５００〜５４０ｎｍ）、黄色（波長５４０〜５９５ｎｍ）または赤色（波長６００〜７００ｎｍ）に発光するものが挙げられる。
【００３３】
波長３００〜４４０ｎｍの紫外〜近紫外の励起光を照射すると青色の発光を発する無機蛍光体粉末としては、（Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
【００３４】
波長３００〜４４０ｎｍの紫外〜近紫外の励起光を照射すると緑色の蛍光を発する無機蛍光体粉末としては、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＢａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ２＋、ＳｒＳｉＯｎ：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｂａ２ＭｇＳｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｂａ２Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、ＢａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
【００３５】
波長４４０〜４８０ｎｍの青色の励起光を照射すると緑色の蛍光を発する無機蛍光体粉末としては、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＢａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＳｒＳｉＯｎ：Ｅｕ２＋、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
【００３６】
波長３００〜４４０ｎｍの紫外〜近紫外の励起光を照射すると黄色の蛍光を発する無機蛍光体粉末としては、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ３＋等が挙げられる。
【００３７】
波長４４０〜４８０ｎｍの青色の励起光を照射すると黄色の蛍光を発する無機蛍光体粉末としては、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋が挙げられる。
【００３８】
波長３００〜４４０ｎｍの紫外〜近紫外の励起光を照射すると赤色の蛍光を発する無機蛍光体粉末としては、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｍｎ２＋、ＭｇＳｒ３Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｃａ２ＭｇＳｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋等が挙げられる。
【００３９】
波長４４０〜４８０ｎｍの青色の励起光を照射すると赤色の蛍光を発する無機蛍光体粉末としては、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、ＣａＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
【００４０】
なお、励起光や発光の波長域に合わせて、複数の無機蛍光体粉末を混合して用いてもよい。例えば、紫外域の励起光を照射して白色光を得る場合は、青色、緑色、黄色、赤色の蛍光を発する無機蛍光体粉末を混合して使用すればよい。
【００４１】
蛍光体層２０における無機蛍光体粉末２２の含有量が多すぎると、焼結性が低下して蛍光体層２０の機械的強度が低下しやすくなる。一方、無機蛍光体粉末２２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。このような観点から、蛍光体層２０における無機蛍光体粉末２２の含有量は、体積％で、２０〜９０％、３０〜８０％、特に４０〜７５％であることが好ましい。
【００４２】
無機蛍光体粉末２２の平均粒子径が大きすぎると発光色が不均一になる場合がある。従って、無機蛍光体粉末２２の平均粒子径は５０μｍ以下、特に２５μｍ以下であることが好ましい。ただし、無機蛍光体粉末２２の平均粒子径が小さすぎると、発光強度が低下する場合がある。従って、無機蛍光体粉末２２の平均粒子径は１μｍ以上、特に５μｍ以上であることが好ましい。
【００４３】
蛍光体層２０の厚みは３０〜３００μｍ、特に５０〜２００μｍであることが好ましい。蛍光体層２０の厚みが小さすぎると、所望の発光強度が得られにくくなる。一方、蛍光体層２０の厚みが大きすぎると、蛍光体層２０からの光の取り出し効率に劣り、発光強度が低下する傾向がある。なお、蛍光体層２０の厚みが大きいほど蛍光体層２０と基板１０の界面応力が大きくなりやすいため、本発明の効果が享受しやすくなる。
【００４４】
（波長変換部材１の製造方法）
次に、波長変換部材１の製造方法の一例について説明する。
【００４５】
まず、ガラスマトリクス２１を構成するためのガラス粉末と、無機蛍光体粉末２２とを含む混合粉末を用いてグリーンシートを作製する。具体的には、混合粉末に対し、有機溶剤や樹脂バインダー等を適量添加して混錬することによりスラリーを得たのち、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂フィルム上にシート成形することによりグリーンシートを作製する。
【００４６】
ガラス粉末の粒子径は、最大粒子径（Ｄｍａｘ）が２００μｍ以下（特に１５０μｍ以下、さらには１０５μｍ以下）、かつ、平均粒子径（Ｄ５０）が０．１μｍ以上（特に１μｍ以上、さらには２μｍ以上）であることが好ましい。ガラス粉末の最大粒子径が大きすぎると、蛍光体層２０において励起光が散乱しにくくなり発光効率が低下しやすくなる。また、平均粒子径が小さすぎると、蛍光体層２０において、励起光が過剰に散乱してかえって発光効率が低下しやすくなる。
【００４７】
なお、本発明において、最大粒子径及び平均粒子径はレーザー回折法により測定した値を指す。
【００４８】
次に、グリーンシートと基板１０を積層し、必要に応じてプレスすることにより、積層体を作製する。積層体を焼成することにより波長変換部材１を得る。なお、基板１０とガラス粉末は、各々の熱膨張係数が既述の関係となる材料を選択する。焼成温度は、緻密な焼結体を得るため、ガラス粉末の軟化点以上であることが好ましい。一方、焼成温度が高すぎると、無機蛍光体粉末がガラス粉末中に溶出して発光強度が低下するおそれがある。そのため、焼成温度は、ガラス粉末の軟化点＋１５０℃以下、特にガラス粉末の軟化点＋１００℃以下であることが好ましい。
【００４９】
（発光デバイス２）
図２は、波長変換部材１を用いた発光デバイス２の一実施形態を示す模式的側面図である。発光デバイス２は、波長変換部材１と光源３０を有する。光源３０は、波長変換部材１に対して励起光Ｌ１を照射する。励起光Ｌ１が波長変換部材１における蛍光体層２０に入射すると、蛍光Ｌ２に波長変換される。蛍光Ｌ２は、反射基板である基板１０により反射され、光源３０側に向けて出射される。蛍光Ｌ２は、光源３０と波長変換部材１との間に配されたビームスプリッタ４０により分離され、外部に取り出される。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
【００５１】
表１は実施例１〜３及び比較例１、２を示す。
【００５２】
【表１】
0006740616.tif 000002
【００５３】
（１）波長変換部材の作製
表１に記載のガラス組成となるように原料を調合し、溶融急冷法によってフィルム状にガラスを成形した。得られたガラスフィルムを、ボールミルを用いて湿式粉砕し、平均粒子径が２μｍであるガラス粉末を得た。
【００５４】
得られたガラス粉末と、ＹＡＧ蛍光体粉末（Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ：Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、平均粒子径１５μｍ）を、体積比で、ガラス粉末：蛍光体粉末＝３０：７０となるように振動混合機を用いて混合した。得られた混合粉末５０ｇに結合剤、可塑剤、溶剤等を適量添加し、２４時間混練することによりスラリーを得た。このスラリーを、ドクターブレード法（ブレードギャップ２００μｍ）を用いてＰＥＴフィルム上に塗布し、乾燥させることによりグリーンシートを作製した。得られたグリーンシートの厚みは１２０μｍであった。
【００５５】
多結晶アルミナ基板（ＭＡＲＵＷＡ製ＨＡ−９６−２、１８０ｍｍ×１５ｍｍ、厚み０．２５ｍｍ）の表面に、同サイズに切断した上記のグリーンシートを貼付し、熱圧着機を用いて１００℃で１０ｋＰａの圧力を３分印加することにより積層体を作製した。積層体を大気中にて６００℃で１時間脱脂処理した後、表１に記載の焼成温度で３０分間焼成することにより、波長変換部材を作製した。得られた波長変換部材における蛍光体層の厚みは１００μｍであった。
【００５６】
蛍光体層の固着点、及び、３０℃〜固着点の温度範囲における熱膨張係数は以下のようにして測定した。上記で得られたガラス粉末とＹＡＧ蛍光体粉末の混合粉末を、金型を用いて５０ＭＰａでプレスすることにより圧粉体を作製した。圧粉体を電気炉にて表１に記載の焼成温度で６０分間焼成することにより緻密な焼結体を得た。得られた焼結体を所定形状に加工し、ＴＭＡ（熱機械分析）装置（リガク製Ｔｈｅｒｍｏ  Ｐｌｕｓ  ＴＭＡ８３１０）を用いて得られた熱膨張曲線からガラス転移点Ｔｇ及び屈伏点Ｔｆを求め、固着点＝Ｔｆ−（Ｔｆ−Ｔｇ）／３の式から固着点を算出した。熱膨張曲線は昇温過程で急激な勾配をもつ直線に変化する。この屈曲点をガラス転移点Ｔｇとした。さらに昇温を行うと、焼結体は軟化によって見かけ上、伸びが停止して収縮が検出される。この変曲点を屈服点Ｔｆとした。また熱膨張曲線より、３０℃〜前記蛍光体層の固着点の温度範囲における熱膨張係数を算出した。多結晶アルミナ基板についても、ＴＭＡ装置を用いて得られた熱膨張曲線より、３０℃〜蛍光体層の固着点の温度範囲における熱膨張係数を算出した。
【００５７】
（２）特性評価
上記で作製した波長変換部材につき、基板と蛍光体層の界面における残存応力を確認した。なお、基板及び蛍光体層はともに不透明体であり、偏光顕微鏡等による光学的歪みを観察することができないため、波長変換部材の反り量を測定して残存応力の指標とした。具体的には、波長変換部材の長手方向の端部を定盤上に押さえつけた際、反対側の端部と定盤との距離を測定し、反り量として評価した。なお、表には蛍光体層側が凹となるように反る場合を正、基板側が凹となるように反る場合を負として記載した。
【００５８】
表１から明らかなように、実施例１〜３の波長変換部材は、比較例１、２の波長変換部材と比較して、反り量の絶対値が小さく、基板と蛍光体層の界面における残存応力が小さいことがわかる。
【符号の説明】
【００５９】
１  波長変換部材
２  発光デバイス
１０  基板
２０  蛍光体層
２１  ガラスマトリクス
２２  無機蛍光体粉末
３０  光源
４０  ビームスプリッタ
【図１】
0006740616.tif 000003
【図２】
0006740616.tif 000004