(57)【要約】  本発明は、動作中に少なくとも１つのレーザ光線（５）を放出する少なくとも１つのレーザ源（１）と、レーザ光線（５）のビーム経路内に配設された自立式変換素子（１００）とを備えるオプトエレクトロニクス部品（１０００）であって、自立式変換素子（１００）が、基板（２）と、それに続く第１の層（１０）を備え、第１の層（１０）が基板（２）に直接接続され、ガラスマトリックス（３）内に埋め込まれた少なくとも１種の変換材料（４）を備え、第１の層中のガラスマトリックス（３）の割合は５０体積％〜８０体積％の範囲内である。基板（２）は、ガラスマトリックス（３）および変換材料（４）を含まず、第１の層の機械的安定化に使用され、第１の層（１０）が２００μｍ未満の層厚を有する。この構成は、変換材料からの散乱放射の量を低減し、変換材料の照明表面と非照明表面との間のコントラストを改善する。【選択図】  図１Ａ
2020510995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作中に少なくとも１つのレーザ光線（５）を放出する少なくとも１つのレーザ源（１）と、
前記レーザ光線（５）のビーム経路内に配設された自立式変換素子（１００）と
を備えるオプトエレクトロニクス部品（１０００）であって、
前記自立式変換素子（１００）が、基板（２）と、それに続く第１の層（１０）を備え、前記第１の層（１０）が前記基板（２）に直接結合され、ガラスマトリックス（３）内に埋め込まれた少なくとも１種の変換材料（４）を備え、
前記第１の層中の前記ガラスマトリックス（３）の割合が、５０体積％〜８０体積％であり、
前記基板（２）が、前記ガラスマトリックス（３）および前記変換材料（４）を含まず、前記第１の層を機械的に安定化するように機能し、
前記第１の層（１０）が、２００μｍ未満の層厚を有する、
オプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項２】
前記レーザ光線（５）が、前記変換素子（１００）に対して動的となるように配設されている、請求項１に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項３】
前記レーザ光線（５）が、前記変換素子（１００）に対して静的となるように配設されている、請求項１に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項４】
基板（２）とガラスマトリックス（３）との間に配置されたダイクロイック積層体（２１）を備え、
前記レーザ光線（５）が、前記基板（２）および前記ダイクロイック積層体（２１）を透過し、前記変換材料（４）が、透過した放射を、より長波長の異なる放射に少なくとも部分的に変換し、変換された放射が、前記ダイクロイック積層体（２１）によって少なくとも部分的に反射される、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項５】
前記ガラスマトリックス（３）がその上に配設される基板（２）を有し、
前記レーザ光線（５）が、前記変換材料（４）に衝突し、前記レーザ光線が、より長波長の異なる放射に少なくとも部分的に変換され、一次および二次放射が、前記基板（２）上で、または前記基板（２）および前記ガラスマトリックス（３）の間に位置する反射層および／もしくはダイクロイック積層体（２１）と前記基板（２）との組み合わせによってて反射され、反射された放射が、前記変換材料（４）を介して再び出現する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項６】
前記基板（２）が、ガラス、セラミック、ガラス−セラミック、金属またはサファイアである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項７】
前記基板（２）が、前記ガラスマトリックス（３）の軟化温度より高い軟化温度を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項８】
透過型の構成において、前記基板（２）が前記レーザ源（１）と前記第１の層との間に配設される、または、反射型の構成において、前記第１の層が前記レーザ源（１）と前記基板（２）との間に配設される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項９】
前記第１の層（１０）が、構造化された前記基板（２）から離れる方向を向いた表面を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１０】
前記ガラスマトリックス（３）が、酸化物であり、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化ホウ素、二酸化ケイ素、酸化テルル、五酸化リン、酸化アルミニウムまたは酸化亜鉛を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１１】
前記ガラスマトリックス（３）が、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３およびＳｉＯ２を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１２】
前記ガラスマトリックス（３）が、ＺｎＯ、少なくとも１種のガラス形成剤、およびネットワーク変換体または中間酸化物を含み、前記ネットワーク変換体または中間酸化物は、アルカリ土類酸化物、アルカリ酸化物、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化テルル、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化アンチモン、酸化銀、酸化スズ、希土類酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１種の材料を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１３】
前記ガラスマトリックス（３）が、テルライトガラス、ケイ酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラス、ホウケイ酸塩ガラスまたはリン酸塩ガラスである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１４】
前記第１の層（１０）における前記ガラスマトリックス（３）の含有量は、最大７５体積％である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１５】
前記少なくとも１種の変換材料（４）が、下記群から選択される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
（Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｌｕ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕ２、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）２（Ｓｉ，Ａｌ）５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ２＋。
【請求項１６】
少なくとも２種の異なる変換材料（４）が、前記ガラスマトリックス（３）内に埋め込まれている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）を製造するための方法であって、
Ａ）少なくともレーザ光線（５）のビーム経路内に自立式変換素子（１００）を提供するステップを含み、
前記提供するステップの前に、前記自立式変換素子（１００）を、下記ステップ：
Ｂ１）少なくとも１種の変換材料（４）と、その後の艶出しステップ後にガラスマトリックス（３）を作成するガラス粉末と、任意選択で、ペーストを作成するための溶媒および結合剤等のさらなる物質とを混合するステップと、
Ｂ２）前記ペーストを基板（２）上に直接塗布して、第１の層（１０）を形成するステップと、
Ｂ３）前記第１の層（１０）を７５℃以上で乾燥させるステップと、
Ｂ４）前記基板（２）および前記第１の層（１０）を加熱するステップであって、前記加熱の温度が、少なくとも前記第１の層（１０）の前記ガラスマトリックス材料が１０５ｄＰａ＊ｓの粘度を示す温度と少なくとも同じ高さであり、且つ３５０℃を超える温度であるステップと
を含み、任意選択で、
Ｂ５）前記基板（２）から離れる方向を向いた前記第１の層（１０）の表面を、平滑化または粗面化するステップ
をさらに含む方法によって作製する、製造方法。
【請求項１８】
ステップＢ２）を、ドクタリング、スクリーン印刷、ステンシル印刷、分注またはスプレーコーティングにより行う、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オプトエレクトロニクス部品に関する。さらに、本発明は、オプトエレクトロニクス部品を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるＬＡＲＰ（レーザ励起遠隔蛍光体（Ｌａｓｅｒ  Ａｃｔｉｖａｔｅｄ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒ））用途では、高い輝度を生成することが必要である。さらに、スポットの広がり、すなわち励起レーザ光線の光領域（＝励起領域）と比較して変換された放射の光領域（例えば最大値の１／ｅ２値に関連する）が増加する程度が小さいこと、照明で照らされる領域と照らされない領域との間のコントラスト（例えばアダプティブヘッドライトの場合）、変換体表面およびビーム角度にわたる色の均一性、効率および／または安定性（例えば、部品の長い耐用年数を保証するための、湿度、放射、温度、化学的影響等に対する安定性）が重要である。本記述および後述において、ＬＡＲＰ用途という用語は、少なくとも１つのレーザ光線を有するレーザ源を使用して、変換素子を光源として使用できるようにする用途を指すために使用する。これは、レーザ光の一部がまだ存在し、したがって光源に含まれ得る可能性を除外しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、ＬＡＲＰ用途に好適である、特にＬＡＲＰ用途において安定であるまたは高い輝度を有する、オプトエレクトロニクス部品を提供することである。さらに、本発明の課題は、安定なオプトエレクトロニクス部品の作製が可能な、オプトエレクトロニクス部品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
これらの課題は、独立請求項１に記載のオプトエレクトロニクス部品により解決される。本発明の有利な実施形態および／またはさらなる発展形態は、従属請求項の主題である。さらに、これらの課題は、請求項１７に記載のオプトエレクトロニクス部品の製造方法により解決される。本方法の有利な実施形態および／またはさらなる発展形態は、従属請求項１８の主題である。
【０００５】
少なくとも１つの実施形態において、オプトエレクトロニクス部品は、動作中に少なくとも１つのレーザ光線を放出する少なくとも１つのレーザ源を有する。さらに、部品は、レーザ光線のビーム経路内に配設された自立式変換素子を有する。自立式変換素子は、基板に続いて第１の層を備える。第１の層は、基板に直接結合される。第１の層は、ガラスマトリックス中に埋め込まれた少なくとも１種の変換材料を備える。第１の層におけるガラスマトリックスの割合は、（空隙なしで計算した値が）５０体積％〜８０体積％の間である。基板は、ガラスマトリックスおよび変換材料を含まず、第１の層を機械的に安定化させるように機能する。第１の層は、２００μｍ未満の厚さを有する。
【０００６】
当該部品は、任意選択で、レーザ源または光源に対して機械的に不動な状態で装着されてもよい。ここで、機械的に不動とは、特に、変換素子およびレーザ源の相対的空間位置が変化しないことを意味する。好ましくは一次ビーム誘導光学系を含むレーザ源は、そのビーム方向が変動し得る少なくとも１つのレーザ光線を有してもよい。ビーム方向の変動は、様々な技術により実現され得る。これには、例えばＭＥＭＳ（マイクロ電子機械システム）素子または圧電駆動が含まれるが、ポリゴンミラーまたは回転ローラも含まれ、ここではＣＤおよびブルーレイプレーヤーにおいて使用される典型的な技術、例えば「ボイスコイルアクチュエータ」もまた使用され得る。一般に、レーザ光線が変換素子を介して一次光学素子と共に走査され得る全ての技術を使用することができる。変換素子は、透過型または反射型の構成で使用され得る。記載される変換素子は、特にＡＭ分野（ＡＭ＝自動車）におけるシステム、特に有利には走査ＬＡＲＰシステムにおいてそのような技術と組み合わせて使用され得る。これらのシステムの詳細な記載は、以下に示す。偏向は、好ましくは、または排他的に、ミラーおよび／またはレンズ等の１つまたは複数の光学素子の移動によって提供する。
【０００７】
ここで、直接とは、第１の層と基板との間にさらなる層または素子が配設されていないことを意味する。換言すれば、第１の層は、接着剤を使用せずに基板に取り付けることができる。したがって、第１の層は、追加的な接着材料を用いて基板に結合されない。基板は、他の層、例えば基板のコーティングを有してもよい。コーティングは、ダイクロイックであってもよい。これに加え、またはその代わりとして、基板は反射防止コーティングを有してもよい。
【０００８】
本発明者らは、ＬＡＲＰアセンブリにおける本明細書に記載の部品の使用が、シリコーンまたはエポキシ等の有機マトリックス材料を含む従来の変換素子と比較して、放熱、放射安定性および温度安定性を改善したことを認めた。
【０００９】
ガラスマトリックス中に高い割合の変換材料を有する非常に薄い層が作成され得る。変換素子は、高い光散乱を示すことができ、また好ましくは無機材料のみでできている。好ましくは、変換材料およびガラスマトリックスは、透過性基板上に配設される。
【００１０】
基板は、変換素子の作製中にガラスマトリックスがより低粘度で加工されることを可能にする。したがって、基板を使用せずに形成した変換素子と比べてより薄くなり得、変換材料でより高度に充填され得る。基板およびマトリックス材料は、良好な水分安定性を有する。ガラスの場合、基板は、好ましくは、ガラスマトリックスより高い軟化温度および／または高い溶融温度を有し、したがって整形効果（ｓｈａｐｉｎｇ  ｅｆｆｅｃｔ）を有する。
【００１１】
基板を使用しない変換素子の場合、ガラスマトリックスが過度に低い粘度になると、表面張力に起因して形状が失われる。
【００１２】
さらに、他の無機マトリックス材料を用いた場合と比べて、細孔および屈折率差による散乱が可変または調節可能となり得る。ガラスマトリックスは、ある程度の残留多孔度を示す、すなわち細孔は少ないが完全に細孔を取り除くことはできない。ガラスマトリックスの表面は主に閉じており、比較的平滑となり得る。
【００１３】
ＬＡＲＰ用途のための以前から知られている変換素子は、スポットの広がりおよび／または低コントラストの欠点を示す。しかしながら、これらのパラメータは、例えば自動車用途、例えばヘッドランプにおける変換素子の使用、特に「グレアフリー（Ｇｌａｒｅ−Ｆｒｅｅ）ＨＢ」としても知られるＡＤＢ（高度運転ビーム（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  Ｂｅａｍ））システムを目標とした用途において非常に重要である。これらのシステムは、上述のビーム偏向技術のうちの１つを用いて実現され得る。ここで、１つまたは複数のレーザ光線が、変換素子上に走査され得る。これは、１次元または２次元で実現され得る。得られる局所的な変換光の配光は、二次光学系により遠視野に画像化される。レーザドライバおよびビーム偏向素子を同期させることによって、レーザのスイッチオフおよび／または減光を含む配光の、ひいてはある特定の領域における得られる配光の標的化された制御が達成され得る。これは、他の道路使用者（接近車両および先行車両等）を隠すように使用されてもよい。これらがヘッドライトの視野から消失したらすぐに、防眩ゾーンを再び完全に照らすことができる。特に垂直および水平の防眩ゾーンにおいて良好な性能を達成するためには、問題のスポットの広がりおよびコントラストを最適化することが必須である。法規制は、周知のＥＣＥ−Ｒ１２３標準、例えば、ヘッドランプにおける変換素子の使用から見出すことができる。
【００１４】
しかしながら、減光またはフォグライト等の他の配光も、ＥＣＥ−Ｒ１９およびＥＣＥ−Ｒ１１２の法的要件に適合するために、垂直方向における十分な鮮明さおよびコントラストを必要とする。代替として、励起は、静的であってもよい。この場合、変換素子上のレーザ光線の励起領域は、空間的に一定のままである。変換光および任意の残留する励起光の混合光は、例えばビーム整形または集束のための他の光学素子に接触し得る。さらに、混合光は、例えばＡＤＢシステムにおいて、照らされる表面上の放射の空間的および／または時間的な変調を達成するために、ＭＥＭＳまたはポリゴンミラー等の光学部品に衝突し得る。
【００１５】
少なくとも１つの実施形態によれば、部品は、波長を変換する少なくとも１つの変換材料を有する。変換材料は、特にレーザ源からの第１の主波長（および場合によりその周囲のスペクトル範囲）を有する放射を吸収し、それを好ましくは第１の主波長より長い第２の主波長（および、場合により、その周囲のスペクトル範囲の波長）を有する放射に少なくとも部分的に変換する。主波長は、当業者に公知であり、したがって、ここでは説明しない。好ましくは、波長変換特性を有する無機材料が変換材料として使用され得る。例えば、ガーネット、オルトケイ酸塩および／またはニトリドシリケートが、変換材料として好適である。
【００１６】
変換材料のための他の材料としては、例えば、以下が挙げられる。
（Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｌｕ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋
（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋
（Ｃａ，Ｓｒ）８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋
（Ｓｒ，Ｂａ，Ｌｎ）２Ｓｉ（Ｏ，Ｎ）４：Ｅｕ２＋（但しＬｎはランタニド系列の少なくとも１つの元素）
（Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ２＋
（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋
（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋
（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕ２＋
（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）２（Ｓｉ，Ａｌ）５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ２＋
（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）３ＳｉＯ５：Ｅｕ２＋
α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋
β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋
Ｃａ（５−δ）Ａｌ（４−２δ）Ｓｉ（８＋２δ）Ｎ１８Ｏ：Ｅｕ２＋、および
他の蛍光体、発光材料、量子ドット、有機染料または発光ガラス。
【００１７】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、変換材料を１種のみ有する。代替として、２種以上の変換材料、例えば少なくとも２種の変換材料が変換素子内に存在してもよい。
【００１８】
少なくとも１つの実施形態によれば、少なくとも２種の異なる変換材料がガラスマトリックス中に埋め込まれている。
【００１９】
変換材料は、レーザ源の放射、特に１つまたは複数のレーザ光線を完全に吸収し、より長波長の異なる放射を放出することができてもよい。換言すれば、いわゆる完全変換が生じる、すなわち、レーザ源からの放射は最終的な全放射に全く寄与しないか、または最終的な全放射の５％未満に寄与する。
【００２０】
代替として、変換材料は、変換素子から出て行く全放射がレーザ放射および変換された放射で構成されるように、レーザ源からの放射を部分的に吸収することができる。これはまた、部分変換と呼ばれる場合がある。全放射は、白色混合光であってもよい。
【００２１】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、第１の層を有する。第１の層は、基板から離れる方向を向いた表面を有してもよい。第１の層は、構造化されてもよい。例えば、第１の層は、研磨、研削、エッチングおよび／またはコーティングされてもよい。第１の層の表面は、好ましくは粗面である。これにより、散乱に起因して光抽出が改善され得、したがってコントラストもまた増加され得る。平滑表面は、例えばその後のコーティングに役立ち得る。例えば、平滑表面はまた、光が蛍光体上で散乱し得るように、ガラスマトリックスと蛍光体との間の屈折率差が０．１以上、または０．１５以上、または０．２以上、または０．２５以上、または０．３以上、または０．３５以上、または０．４以上、または０．５以上、または０．５５以上、または０．６以上である場合、十分良好な光抽出を提供することができる。屈折率差を増加させることによるより良好な光抽出は、ガラスマトリックスに散乱粒子を添加することによっても達成され得る。この場合、屈折率の差は、ガラスマトリックスと散乱粒子との間の差である。理想的には、ガラスマトリックスと空気との間の屈折率差は可能な限り小さくなるべきである、すなわち、１．０以下、または０．９以下、または０．８以下、または０．７以下、または０．６以下、または０．５５以下、または０．５以下となるべきである。また、空気に対抗するより良好なカップリングは、例えば、第１の層に設けられた反射防止層により、および／または散乱層により達成され得る、または少なくとも良好に補助され得る。
【００２２】
少なくとも１つの実施形態によれば、第１の層は、２００μｍ未満の層厚を有する。特に、第１の層は、部分変換には最大１５０μｍの層厚を有し、または最大１４０μｍ、または最大１３０μｍ、または最大１２０μｍ、または最大１１０μｍ、またはより良好には最大１００μｍ、または好ましくは最大９０μｍ、または最大８０μｍ、または最大７０μｍ、または最大６０μｍ、最大５０μｍ、または最大４５μｍ、または最大３５μｍ、または最大３０μｍ、または最大２５μｍ、または最大２０μｍの層厚を有するべきである。代替として、第１の層は、完全変換には最大２００μｍの層厚を有し、または最大２５０μｍ、または最大２２０μｍ、より良好には最大２００μｍ、好ましくは最大１８０μｍ、または最大１７０μｍ、または最大１６０μｍ、または最大１５０μｍ、または最大１００μｍ、または最大９０μｍ、または最大８０μｍ、または最大７０μｍ、または最大６０μｍ、または最大５０μｍ、理想的には７０μｍ〜１８０μｍの層厚を有する。
【００２３】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、基板を有する。基板は、透過性または透明であってもよい。本記述および後述において、基板は、９０％超、好ましくは９５％超、特に好ましくは９９％超の内部透過率を有する場合、透明と呼ばれる。ここで、内部透過率とは、表面での反射（フレネル反射）なしの透過を意味する。
【００２４】
代替として、基板はまた反射性であってもよく、好ましくは０．９５〜１の間の反射率を有してもよい。サファイア、セラミック、ガラス、ガラス様材料、ガラスセラミック、他の透明または半透明材料の群から選択される材料が、基板として使用され得る。代替として、基板は、酸化アルミニウム、多結晶性酸化アルミニウム、セラミック、アルミニウム、銅、金属、および（例えば銀の）被覆層シスステムを有する高反射性アルミニウムから選ばれる材料または材料の組合せを含んでもよい。いわゆる反射性ＬＡＲＰには反射性成形基板が好適であり、透過性ＬＡＲＰには透明基板が好適である。
【００２５】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、基板を有する。基板は、ガラス、ガラスセラミック、サファイア、金属またはセラミックであってもよい。好ましくは、基板は、ガラスまたはサファイアである。例えば、ホウケイ酸塩ガラス、例えばＳｃｈｏｔｔ社製のＤ２６３、Ｄ２６３ＴもしくはＤ２６３ＴＥＣＯ、またはアルミノケイ酸塩ガラス、例えばＳｃｈｏｔｔ社製のＡＳ８７  ｅｃｏが、ガラスとして使用され得る。代替として、ガラス様材料、多結晶性酸化アルミニウムまたは他の透明もしくは半透明材料もまた使用され得る。好ましくは、基板は、湿度、放射および／または高温に対する良好な安定性を有するべきである。
【００２６】
少なくとも１つの実施形態によれば、基板は、０．２Ｗ／（ｍ＊Ｋ）超、好ましくは０．５Ｗ／（ｍ＊Ｋ）以上、特に好ましくは０．７Ｗ／（ｍ＊Ｋ）以上、または１．０Ｗ／（ｍ＊Ｋ）以上、または４．０Ｗ／（ｍ＊Ｋ）以上、または１０Ｗ／（ｍ＊Ｋ）以上の高い熱伝導率を有する。ガラスは、最も低い熱伝導率を有する。さらに、基板は、水分、放射および／または温度に対する良好な耐性を示すことができ、これは自動車用途において特に有利である。例えば、基板は、例えば８５℃で８５％相対湿度において１０００時間以上の湿度試験後に、透過特性および反射特性に認識され得る変化を示さない。具体的には、認識され得る変化がないとは、一次および／または二次波長範囲内で測定可能な変化がない、または低下が最大でも５％であることを意味する。１８０℃以上、より良好には２００℃以上で１時間以上、より良好には５時間以上、理想的には１０時間以上の長期温度耐性、および放射耐性についても同様のことが成り立つ。ダイヤモンドは約２３００Ｗ／（ｍ＊Ｋ）の熱伝導率を有し、サファイアは約４０Ｗ／（ｍ＊Ｋ）の熱伝導率を有する。両方とも、透明材料として非常に好適である。ガラスは、材料によっては約０．７５Ｗ／（ｍ＊Ｋ）の熱伝導率を有する。
【００２７】
少なくとも１つの実施形態によれば、基板の厚さは、５０μｍ〜７００μｍの間、好ましくは１００μｍ〜５００μｍの間である。
【００２８】
基板は、構造化されてもよい。例えば、基板は、構造化サファイア基板であってもよく、または表面上の構造化された１つもしくは複数のマイクロレンズとして形成されてもよい。基板は、表面上にフォトニック結晶格子を有してもよい。これは、特に光注入および／または抽出を増加させるために、ひいては効率を増加させるために有利である。一方、１方向または異なる方向での改善された角度発光特性またはビーム形成がもたらされ得る。基板の表面は、粗面化、サンドブラスト、研削、研磨またはエッチングにより改質され得る。
【００２９】
基板は、コーティングを有してもよい。コーティングは、例えば、光抽出を増加させるために、散乱層を有してもよい。
【００３０】
少なくとも１つの実施形態によれば、基板は、デカップリング箔（ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｆｏｉｌ）を有する。これによって放射の入力および出力が増加して、オプトエレクトロニクス部品の効率が増加し得る。一方、デカップリング箔は、レーザ源により放出された放射のビームを整形または偏向させ、ビームをある特定の方向に向けるように機能し得る。これに加え、またはその代わりとして、基板は、研磨後に塗布されるガラスマトリックス等の薄いコーティングを有してもよい。
【００３１】
少なくとも１つの実施形態によれば、基板は、コーティングを有する。コーティングは、例えば、光抽出を増加させるために、散乱層を有してもよい。コーティングはまた、封止部であってもよい。封止部は、水分等の環境の影響から保護することを意図する。
【００３２】
少なくとも１つの実施形態によれば、基板は、ダイクロイックコーティング、干渉コーティングまたは反射防止コーティング等の機能性コーティングを有する。これらのコーティングは、反射防止特性またはフィルタ特性を有してもよい。さらに、基板は、より均一な端部放出および／またはより高い効率を達成するために、主放射出口表面とは反対の表面にあり、基板を通過する放射の一部を反射する誘電性後方反射体を有してもよい。基板は、特に励起が第１の層の側からのレーザ光線によるものである場合、放射の少なくとも一部を反射し、したがって完全変換を達成する誘電体フィルタを有してもよい。いわゆる透過性ＬＡＲＰ用途には、好ましくはダイクロイックコーティングを使用する。これは、レーザ源により放出された光のほとんどを透過し、変換材料により放出された光のほとんどを反射する。ダイクロイックコーティングまたは積層体が基板とガラスマトリックスとの間に配設され、励起が基板側からのレーザ光線により生じると有利である。これによって、励起レーザ光線の透過が増加し得、基板の方向に放出または散乱された変換光が順方向にほぼ反射されるため、より高い効率が達成され得る。反射用途の場合、一次および二次放射は、理想的には良好に反射される。反射用途の場合、基板がすでに反射性であり、理想的には一次および二次放射を良好に反射する限り、ダイクロイックコーティングまたは積層体は絶対に必要であるわけではない。代替として、反射層は、基板と第１の層との間に存在してもよく、単独で、または基板と組み合わせて、理想的には一次および二次放射を良好に反射する。そのような反射層は、例えば、銀層または無機反射コーティングであってもよい。任意選択で、基板は、ダイクロイックコーティングまたは積層体、および反射層を有してもよい。この選択肢はまた、例えば効率を増加させることができるため、すでに十分反射性である基板においても可能である。
【００３３】
ここに記載する基板に対する変更は、主放射出口表面に面する基板側および反対の基板側の両方が同時または個別に変更され得るように、個別に、または組み合わせて行うことができる。
【００３４】
ダイクロイックコーティングは、第１の層に面する基板側に塗布することができる。一般に、ダイクロイックコーティングは、系内の放射の波長および方向変動の干渉を使用するために、屈折率差を有するいくつかの薄層からなる。ここで、ダイクロイックコーティングは、一方では入射放射の高い透過率を確保し、他方では変換素子から来る変換光の高い反射率を確保するという２つの主要な機能を有し得る。この両方の効果が、効率または有効性を増加させる。この動作モードは、当業者に公知であり、したがってここでは詳細に説明しない。
【００３５】
上記のダイクロイックコーティングは、代替として、または追加として、基板の任意の他の外側表面および／またはその端部側面上に配設されてもよい。
【００３６】
少なくとも１つの実施形態によれば、部品は、ガラスマトリックスが配設される基板を有し、レーザ光線は、変換材料に衝突し、レーザ放射をより長波長の異なる放射に少なくとも部分的に変換する。そして、一次および二次放射が、基板上で反射される、または基板とガラスマトリックスとの間に位置する反射層および／もしくはダイクロイック積層体と基板との組み合わせによって反射され、反射された放射は、変換材料を介して再び出現する。
【００３７】
少なくとも１つの実施形態によれば、基板は、波長を選択的に吸収し得るフィルタを有する。例えば、基板材料は、フィルタガラス、例えばショートパス、ロングパスまたはバンドパスフィルタであってもよい。これは、基板がレーザ源により放出された光を吸収する場合の完全変換において特に有利となり得る。したがって、特に励起が第１の層の側からのものである場合、レーザ源により放出された光が全て変換され得る。
【００３８】
少なくとも１つの実施形態によれば、これに加え、またはその代わりとして、ダイクロイックコーティング、反射防止コーティング、封止部、デカップリングフィルムおよび／または他のコーティングが、第１の層の片側もしくは両側、および／または第１の層の端部に塗布されてもよい。
【００３９】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換材料および／またはガラスマトリックスは、ドクタリング、スクリーン印刷、ステンシル印刷、分注、スプレーコーティング、スピンコーティング、電気泳動堆積、またはこれらの異なる方法の組合せによって基板上に作製される。
【００４０】
変換素子は、自立式である。本記述および後述において、自立式という用語は、変換素子がそれ自体を支えていること、および支持のためにさらなる素子が必要ないことを表すために使用される。変換素子は、さらなる支持なしに、いわゆるピックアンドプレイスプロセスにおいて加工され得る。
【００４１】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、散乱粒子または充填剤を有する。散乱粒子または充填剤は、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、硫酸バリウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、二酸化チタン、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ＹＡＧ、オルトケイ酸塩、酸化亜鉛または二酸化ジルコニウム、およびＡｌＯＮ、ＳｉＡｌＯＮまたはそれらの組合せもしくは誘導体、または他のセラミックもしくはガラス質粒子、金属酸化物、または他の無機粒子であってもよい。散乱粒子または充填剤は、様々な形状、例えば球状、ロッド形状またはディスク形状を有してもよく、粒子サイズは、数ナノメートルから数十マイクロメートルの範囲である。懸濁液の粘度を調節するために、より小さい粒子を使用してもよい。より大きい粒子は、小型変換素子の作製および／または改善された放熱、耐湿性、もしくは厚さの均一性に寄与し得る。散乱を変化させることができる、および／または機械的安定性を改善することができる。
【００４２】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、層厚、圧密度、ガラスマトリックス、変換材料、散乱体および／または充填剤が異なり得るいくつかの層から製造される。
【００４３】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、ガラスマトリックスを有する。変換材料は、ガラスマトリックス中に導入され、好ましくは分散される。変換材料は、ガラスマトリックス中に均一に分布し得る。代替として、ガラスマトリックス中の変換材料には、濃度勾配、例えば、レーザ源から離れる方向へのガラスマトリックス中の変換材料の濃度の増加があってもよい。例えば、より基板の近くにより大きい粒子が配設されてもよく、変換素子の表面上に、すなわち基板から離れる方向を向いた側により小さい粒子が配設されてもよい。これは、後方散乱を低減する。特に、青色光、すなわちレーザ光線により放出された光の後方散乱が低減され得る。
【００４４】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換材料および／またはガラスマトリックスは無機である。変換材料は、好ましくは、変換材料としていかなる有機染料も含有しない。
【００４５】
少なくとも１つの実施形態によれば、ガラスマトリックスは、有機材料を含まない。好ましくは、ガラスマトリックスは、シリコーンおよび／またはエポキシを含まない。このことは、シリコーンおよびエポキシが青色光の影響下で劣化し得るため、有利である。それらは、ＬＡＲＰ用途においてよく見られるように、高温および青色光または短波光の高い放射密度の影響下で特に劣化する。したがって、マトリックスがシリコーンおよび／またはエポキシを含有する場合、マトリックスは不可逆的に劣化し得る。走査ＬＡＲＰでは、光偏向素子が故障し、スポットが多く停止する変換素子の一部において平均青色出力密度が増加した場合、これは特に重大である。
【００４６】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、平滑化または平坦化された表面を有する。これは、例えば研削または研磨により行うことができる。これは、コーティングの塗布に有利となり得る。
【００４７】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換材料は、粒子として形成される。平均直径（ｄ５０値）は、０．５μｍ〜５０μｍの間、好ましくは２μｍ〜４０μｍの間、特に３μｍ〜２５μｍの間であってもよい。さらに、異なる放出スペクトルを有する異なる変換材料があってもよい。研磨および／または構造化ステップは、変換材料の粒子を研削する場合があり、したがってそれらを損傷し得る。したがって、この構造化および／または研磨の後に、変換材料の安定性を増加させるために、保護層または封止部を設けることができる。
【００４８】
変換素子は、ある特定の多孔性を有し得る。材料、例えばシリコーンもしくはポリシラザンもしくはポリシロキサンもしくはオルモサー（ｏｒｍｏｃｅｒ）もしくはパリレン等のポリマー、または一般的に励起波長もしくは変換光の波長範囲内の光吸収性が低い材料が、細孔内に導入され得る。
【００４９】
さらに、変換素子の細孔を閉鎖するために変換素子にコーティングが塗布されてもよい。コーティングは、第１の層のガラスマトリックスと同じ材料を有してもよい。コーティングはまた、充填剤を含有してもよい。これに加え、またはその代わりとして、変換素子の端部は、例えば成形または鋳造を用いてコーティングされてもよい。例えば、この目的のために二酸化チタン粒子を含むシリコーンを変換素子の端部に取り付けてもよい。
【００５０】
基板と第１の層との間に、他の層、例えば硬質の変換材料から基板を保護し得る保護層が存在してもよい。保護層は、例えば酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素でできていてもよい。
【００５１】
変換素子の横の広がりは、例えば、１０ｍｍ×２５ｍｍ、または２ｍｍの直径であってもよい。しかしながら、原則として、他の寸法もまた可能である。
【００５２】
少なくとも１つの実施形態によれば、第１の層は、ガラスマトリックスを有する。第１の層におけるガラスマトリックスの含有量は、好ましくは（いかなる細孔も含まない値が）８０〜５０体積％である。ガラスマトリックスは、良好な水分安定性を有する。
【００５３】
少なくとも１つの実施形態によれば、第１の層中のガラスマトリックスの割合は、０体積％超１００体積％未満、好ましくは５０体積％〜８０体積％の間（境界値を含む）、または４０もしくは４５体積％、５０もしくは５１体積％、５２もしくは５３体積％、５４もしくは５５体積％、５６もしくは５７体積％、５８もしくは５９体積％、６０もしくは６１体積％、６２もしくは６３体積％、６４もしくは６５体積％、６６もしくは６７体積％、６８もしくは７０体積％、７１もしくは７２体積％、７３もしくは７４体積％、７５もしくは７６体積％、７７もしくは７８体積％、７９もしくは８０体積％、８１もしくは８２体積％、８３もしくは８４体積％、８５もしくは８６体積％、９０もしくは９５体積％である。第１の層中の変換材料の割合は、０体積％〜１００体積％の間、好ましくは２０〜５０体積％の間、例えば２０、２２、２５、２８、３０、３２、３５、３８、４０、４５、４８または５０体積％であってもよい。
【００５４】
少なくとも１つの実施形態によれば、第１の層は、２００μｍ未満の厚さを有する。好ましくは、層厚は、１５０μｍ以下または１００μｍ以下である。変換度に加えて、層厚上限値に関し、層厚の増加と共に減少する傾向がある放熱性を、変換素子がまだ十分に有することも留意すべきである。基板がすでに取扱い中の変換素子の十分な機械的安定性を提供するはずであるため、層厚下限は、ある程度所望の変換度に重点が置かれるが、そのためにはある特定の量の変換材料が必要である。
【００５５】
少なくとも１つの実施形態によれば、基板は、ガラスマトリックスの軟化温度より高い軟化温度を有する。これは、ペーストまたは分散液として塗布される第１の層が、基板が熱変型することなく焼成および／または焼結および／または艶出し加工され得ることを意味する。
【００５６】
少なくとも１つの実施形態によれば、部品は、基板とガラスマトリックスとの間に配設されたダイクロイック積層体を有し、レーザ光線は、ガラスマトリックスおよびダイクロイック積層体を透過し、ガラスマトリックス中に埋め込まれた変換材料は、透過した放射をより長波長の異なる放射に少なくとも部分的に変換し、変換された放射は、少なくとも部分的に、特に８０％超が、ダイクロイック積層体によって反射される。
【００５７】
少なくとも１つの実施形態によれば、基板は、レーザ源と第１の層との間に配設される。反射用途において、第１の層は、好ましくは、レーザ源と基板との間に位置する。
【００５８】
少なくとも１つの実施形態によれば、基板は、特に透過型の構成において、レーザ源と第１の層との間に配設される。代替として、第１の層は、特に反射型の構成において、レーザ源と基板との間に配設される。
【００５９】
少なくとも１つの実施形態によれば、第１の層は、構造化または表面処理された、基板から離れる方向を向いた表面を有する。これは、特に、表面が平滑化されることを意味する。例えば、平滑化は、研磨、研削、エッチングまたは一般的な構造化もしくはコーティングによって行うことができる。
【００６０】
少なくとも１つの実施形態によれば、ガラスマトリックスは、酸化物であり、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化ホウ素、二酸化ケイ素、二酸化テルル、酸化亜鉛、五酸化リン、酸化アルミニウムの材料の少なくとも１つまたは組合せを含む、またはそれらからなる。ここで記載される材料は、個々に、または組合せとしてガラスマトリックス中に存在し得る。ガラスマトリックスは、好ましくは、酸化亜鉛を含有する。好ましくは、ガラスマトリックスは、酸化鉛を含まない。
【００６１】
少なくとも１つの実施形態によれば、ガラスマトリックスは、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、および二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含むか、またはそれらからなる。
【００６２】
少なくとも１つの実施形態によれば、ガラスマトリックスは、酸化亜鉛、少なくとも１種のガラス形成剤およびネットワーク変換体または中間酸化物を含む。ガラス形成剤は、ホウ酸、二酸化ケイ素、五酸化リン、二酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化鉛および／またはテルル化物酸化物であってもよい。ネットワーク変換体または中間酸化物は、アルカリ土類酸化物、アルカリ酸化物、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、二酸化テルル、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化アンチモン、酸化銀、酸化スズ、希土類酸化物の群またはそれらの組合せから選択され得る。
【００６３】
少なくとも１つの実施形態によれば、ガラスマトリックスは、テルライトガラスである。
【００６４】
少なくとも１つの実施形態によれば、第１の層におけるガラスマトリックスの割合は、少なくとも６０体積％である。
【００６５】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、無機である。換言すれば、変換素子は、無機成分のみを有し、有機材料を含まない。例えば、変換素子は、シリコーンを有さない。
【００６６】
ガラスは、ガラスマトリックスとして使用することができる。酸化物ガラスが好ましい。酸化物ガラスは、例えば、これらに限定されないが、ケイ酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス、テルライトガラス、またはゲルマニウム酸塩ガラスであってもよい。さらに、光学ガラス、または低い変態温度を有するガラス、いわゆる「低Ｔｇ」ガラスも使用することができる。
【００６７】
例えば、酸化鉛および酸化ホウ素（ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３）、または酸化鉛および二酸化ケイ素（ＰｂＯ−ＳｉＯ２）、または酸化鉛、酸化ホウ素および二酸化ケイ素（ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２）、または酸化鉛、酸化ホウ素、酸化亜鉛（ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ）、または酸化鉛、酸化ホウ素および酸化アルミニウム（ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３）の混合物等の、酸化鉛を含有するガラスをガラスとして使用してもよい。
【００６８】
ここで記載される酸化鉛含有ガラスはまた、酸化ビスマスまたは酸化亜鉛を含有してもよい。これらのガラスはまた、例えば、アルカリ土類酸化物、アルカリ酸化物、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタン、二酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、二酸化テルル、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化アンチモン、酸化銀、酸化スズおよび／または他の希土類酸化物を含有してもよい。
【００６９】
少なくとも１つの実施形態によれば、ガラスマトリックスは、鉛または酸化鉛を含まない。例えば、酸化ビスマスを含有するガラスを使用してもよい。例えば、酸化ビスマスおよび酸化ホウ素（Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３）、または酸化ビスマス、酸化ホウ素、二酸化ケイ素（Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２）、または酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化亜鉛（Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ）、または酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化亜鉛および酸化ケイ素（Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２）を含有するガラスを使用してもよい。酸化ビスマスを含有するガラスはまた、アルカリ土類酸化物、アルカリ酸化物、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化テルル、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化アンチモン、酸化銀、酸化スズおよび／または他の希土類酸化物等の他のガラス成分を含有してもよい。
【００７０】
代替として、酸化鉛不含ガラス、例えば酸化亜鉛を含有するガラスもまた使用することができる。例えば、酸化亜鉛および酸化ホウ素（ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３）、または酸化亜鉛、酸化ホウ素および二酸化ケイ素（ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２）、または酸化亜鉛および酸化リン（五酸化リン、ＺｎＯ−Ｐ２Ｏ５）、または酸化亜鉛、酸化スズおよび五酸化リン（ＺｎＯ−ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５）、または酸化亜鉛および二酸化テルル（ＺｎＯ−ＴｅＯ２）を、ガラスマトリックスとして使用してもよい。
【００７１】
酸化亜鉛を含有するガラスは、アルカリ土類酸化物、アルカリ酸化物、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、二酸化テルル、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化アンチモン、酸化銀、酸化スズおよび／または他の希土類酸化物等の他の成分を含有してもよい。
【００７２】
少なくとも１つの実施形態によれば、ガラスマトリックスは、テルライトガラス、ケイ酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラス、ホウケイ酸塩ガラスまたはリン酸塩ガラスである。
【００７３】
少なくとも１つの実施形態によれば、ガラスマトリックスは、好ましくは１５０〜１０００℃、より良好には１５０〜９５０℃の範囲内、特に２００〜８００℃の間、理想的には３００〜７００℃の範囲内または３５０〜６５０℃の範囲内の軟化温度を有する。軟化温度では、ガラスは、ＩＳＯ７８８４において定義される１０７，６ｄＰａ＊ｓの粘度を有する。さらに、ガラスマトリックスは、１５０℃〜９００℃または１４００℃の範囲内、特に２５０〜１２００℃の範囲内、例えば２５０〜６５０℃の範囲内または６００〜１２００℃の範囲内で１０５ｄＰａ＊ｓの粘度を有する。
【００７４】
特に、変換素子の製造のための温度上限は、１４００℃もしくは９５０℃を超えるべきではなく、または１３５０℃以下、または１３００℃以下、または１２５０℃以下、または１２００℃以下、または１１５０℃以下、または１１００℃以下、または１０５０℃以下、または１０００℃以下、または９５０℃以下、または９００℃以下、または８５０℃以下、または８００℃以下、または７００℃以下、または６５０℃以下、または６００℃以下、または５５０℃以下となるべきである。これはまた、超えるべきでない基板の軟化温度に依存する。
【００７５】
少なくとも１つの実施形態によれば、ガラスマトリックスは、酸化亜鉛を含有し、酸化亜鉛、酸化ホウ素および二酸化ケイ素（ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２）、酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化亜鉛および二酸化ケイ素（Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２）、ならびに／または酸化亜鉛および二酸化テルル（ＺｎＯ−ＴｅＯ２）の系に属する。酸化亜鉛−酸化ホウ素−二酸化ケイ素の屈折率は、約１．６である。ガラスマトリックスとしての酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化亜鉛および二酸化ケイ素の屈折率は約２．０であり、二酸化テルルおよび酸化亜鉛を含むガラスマトリックスもまた高い屈折率を有し、約１．９である。好ましくは、変換素子は、水分に対し極めて安定である。
【００７６】
そのようなオプトエレクトロニクス部品を自動車産業に使用するためには、これらの部品が高い水分安定性、例えば８５℃、８５％相対湿度で１０００時間の安定性を有すると有利である。好ましくは、二酸化ケイ素を含有するテルライトガラスまたはケイ酸塩ガラスまたはホウ酸塩ガラスを、ガラスマトリックスとして使用する。ホウ酸塩ガラスのケイ素含有量は、好ましくは１モル％以上２０モル％以下、好ましくは３モル％以上、好ましくは５モル％以上である。２０モル％以上、または２５モル％以上、または３０モル％以上、または３５モル％以上、または４０モル％以上、または４５モル％以上、または５０モル％以上、または５５モル％以上、または６０モル％以上、または６５モル％以上、または７０モル％以上、または７５モル％以上、または８０モル％以上の二酸化ケイ素含有量を有するケイ酸塩ガラスもまた使用し得る。好ましくは、ガラスは、少なくとも１モル％の割合で（すなわち、成分は原材料不純物を介して導入されない）、但し具体的には最大５０モル％の割合で酸化亜鉛を含有する。アルミノケイ酸塩ガラス、例えばアルカリ土類アルミノケイ酸塩ガラスもまた使用することができる。
【００７７】
少なくとも１つの実施形態によれば、レーザ源は、４１０〜４９０ｎｍ、好ましくは４３０〜４７０ｎｍ、好ましくは４４０〜４６０ｎｍの主波長を有する少なくとも１つのレーザ光線を有する。代替として、２つ以上のレーザ光線、例えばレーザ源は、６つのレーザ光線から構成されていてもよく、これらはスタックとして、変換素子上に並行に誘導される。同じまたは異なる波長を有する１つまたは複数のレーザを、レーザ源として使用してもよい。
【００７８】
少なくとも１つの実施形態によれば、レーザ源は、ＵＶ、青色、緑色、黄色、橙色、赤色および／または近ＩＲスペクトル範囲内の主波長を有する放射を放出するように設計される。特に、レーザ光線は、青色スペクトル範囲からの波長を有する。
【００７９】
少なくとも１つの単純な実施形態によれば、レーザ源の放射は、動作中に変換素子に直接衝突する。換言すれば、レーザ源と変換素子との間にさらなる層、素子、レンズまたは光学素子を配設しない。しかしながら、通常、特に複数のレーザダイオードを使用する場合、レーザ光を事前に平行化し、場合によりそれをビーム結合器で結合し、ビーム経路を整形するために、一次光学系を使用する。用途および設置空間に応じて、この一次光学系は、全ての共通素子、例えばレンズおよびレンズスタックもしくはアレイ、または反射光学素子を含み得る。屈折光学素子の使用もまた可能である。ダイクロイックミラーの使用もまた可能である。
【００８０】
代替として、他の素子または層、例えば反射素子を、レーザ源の放射と変換素子との間に配設してもよい。換言すれば、動作中、レーザ源からの放射は、反射素子または別の光学素子を介して変換素子に間接的に衝突する。例えば、反射素子は、ダイクロイックミラーであってもよい。ダイクロイックミラーは、いくつかの層から形成されてもよく、例えば、二酸化チタン層および二酸化ケイ素層の交互配列を有してもよい。ダイクロイックミラーは、使用されるガラスマトリックスに合わせて最適化され得る。光学素子は、例えば、レンズであってもよい。
【００８１】
反射性ＬＡＲＰは、透過性ＬＡＲＰとは異なり、レーザが変換媒体の入射側の反対側から出ず、元の入射側で反射し、再びそこから出るシステムである。
【００８２】
少なくとも１つの実施形態によれば、レーザ源の放射は、変換素子に対して動的または静的に配設される。
【００８３】
少なくとも１つの実施形態によれば、レーザ源の放射は、動作中透過性基板を介して変換素子に衝突する。
【００８４】
本発明はまた、オプトエレクトロニクス部品の製造方法に関する。好ましくは、ここに記載する方法は、ここに記載する部品を製造するために使用する。部品の全ての定義および実施形態はまた、変換素子の製造方法にも適用され、またその逆も成り立つ。
【００８５】
少なくとも１つの実施形態において、変換素子の製造方法は、
Ａ）少なくともレーザ光線のビーム経路内に自立式変換素子を提供するステップとを含み、前記提供するステップの前に、自立式変換素子を、下記ステップ：
Ｂ１）少なくとも１種の変換材料およびガラス粉末、ならびに、適切な場合には、溶媒および結合剤等の他の物質を混合して、ペーストを作成するステップと、
Ｂ２）ペーストを基板上に直接塗布して第１の層を形成するステップと、
Ｂ３）第１の層を少なくとも７５℃で乾燥させるステップと、
Ｂ４）基板および第１の層（１０）を加熱するステップであって、加熱の温度が、特に、第１の層のガラスマトリックス材料が１０５ｄＰａ＊ｓ（浮動小数点）の粘度を示す温度と少なくとも同じ高さの温度であり、且つ３５０℃を超える温度であるステップを含み、任意選択で、
Ｂ５）基板から離れる方向を向いた第１の層の表面を、平滑化または粗面化するステップをさらに含む方法によって作製する。
【００８６】
少なくとも１つの実施形態によれば、ステップＢ２）は、ドクタリング、スクリーン印刷、ステンシル印刷、分注またはスプレーコーティングにより行う。
【００８７】
ここで記載する変換素子は、より小さな放出光スポットを生成することができる。よって、照らされる表面と照らされない表面との間のより良好なコントラストを得ることができる。これは、例えば、セラミック変換体等と比較して低減された散乱放射、または照明表面の周囲の低減されたハローもしくはコロナ環境によって観察することができる。
【００８８】
これらの利点は、自動車産業におけるいわゆる走査ＬＡＲＰシステムに好適に適用され得る。さらに、ここに記載する変換素子は、セラミック変換体と比較して、より高い輝度を有し得る。他の変換素子では、多くの場合スポットの広がりが著しいため、変換素子上の光領域は、意図しないハローまたはコロナ効果を回避または低減するために、追加的な開口によって画定されなければならない。ここで提示する本発明では、スポットの広がりが小さいため、そのような開口を省略し、ひいては費用を削減することが可能となり得る。
【００８９】
さらに、特に高いエネルギー密度および／または温度を有する部品において、より良好な放熱故に効率が増加し得る。これによって、通常０．５Ｗ（ｍ＊Ｋ）未満の著しく低い熱伝導率を有する有機マトリックス材料と比較して、変換材料における温度、ひいては変換材料の温度消光が低減される。変換材料のいわゆる「熱的ロールオーバー（ｔｈｅｒｍａｌ  ｒｏｌｌｏｖｅｒ）」が発生する前、または変換材料への不可逆的損傷が引き起こされる前に、最大動作性能および／または温度を増加させることができる。
【００９０】
熱的ロールオーバーは、以下のように生じ得る。
１．動作中、変換素子内に、（例えば青色から黄色への変換時のストークス熱、１００％未満の量子効率、または吸収による損失に起因する）熱が発生する。
２．より高温において、ほとんどの変換材料は熱的消光を有する、すなわち温度上昇と共に量子効率が低下する。
３．熱的消光はより多くの熱を発生させ、これがさらにより多くの熱的消光をもたらし得る。
４．レーザ出力（励起）の増加にもかかわらず、全放射または変換された放射が上昇を続けず、さらには下降し得る場合、熱的ロールオーバーが生じる。
【００９１】
少なくとも１つの実施形態によれば、基板とガラスマトリックスおよび／または変換材料との間に接着剤層が存在しない。換言すれば、変換材料を有するガラスマトリックスは、基板にまたは基板上に、直接、例えば基板のコーティング上に直接塗布することができる。それに対して、セラミック変換体は結合させる必要があり、接着剤は通常低い熱伝達率および最大熱負荷容量を有する。
【００９２】
ここに記載する変換素子および／または部品の作製は、基板に結合させる必要のあるセラミック変換体と比較してより安価であるが、これは、このプロセスステップがここでは必要ないためである。さらに、いくつかの変換素子は化合物として、例えばスプレーコーティングまたはドクタリングによりウエハレベルで加工され得、単にその後分離される。これはプロセスを単純化し、また個々のセラミック変換体上に接着するよりもコスト効率が良い。さらに、異なる変換材料（例えば異なるドーピングまたは異なるＡｌ／ＧａもしくはＬｕ／Ｙ含有量を有するガーネット）または変換材料の混合物が、ここに記載する変換素子に使用され得る。したがって、ここに記載する変換材料は、全放射の色座標または演色評価数（ＣＲＩ）の設定に関して、セラミック変換体よりも高い柔軟性を有する。
【００９３】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、自動車分野で、例えばヘッドライトに使用される。代替として、変換素子は、投影用途、内視鏡または舞台照明に使用され得る。
【００９４】
変換素子は、サファイアウエハ上に複合材として作製され得る。サファイアウエハがコーティングされたら、それは、例えば鋸引きまたはレーザ切断により分離され得る。そのようなプロセスは、均一性または収率を改善し、プロセス費用を削減し得る。
【００９５】
少なくとも１つの実施形態によれば、２種以上の変換材料がガラスマトリックス中に埋め込まれている。これによって、色の位置または演色評価数（ＣＲＩ）を調節することが可能になる。例えば、温白色混合光は、緑色および橙色または赤色変換材料を組み合わせることによって作成され得る。色の位置を変更することにより、例えば雨、雪または霧の中でのヘッドライトまたは車内の視認性を変更することができる。
【００９６】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換材料は、１〜２５μｍの間、特に２〜１５μｍの間、好ましくは３〜９μｍの間の平均粒子直径を有する。
【００９７】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、活性剤またはドーパントにより活性化される。ドーパントの濃度は、（Ｙ０．９７Ｃｅ０．０３）３Ａｌ５Ｏ１２のように、０．１％〜１０％の間、例えば３％であってもよい。例えばランタニドまたは希土類が、ドーパントとして使用され得る。
【００９８】
少なくとも１つの実施形態によれば、変換素子は、孔（ｈｏｌｅｓ）を有さない。これは、変換または散乱なしに青色光を透過するように設計された、細孔または他の孔等の変換素子内の不均一性を指す。これは、例えば、変換材料の粒子サイズおよび粒子形状によって、または充填剤もしくは散乱粒子の添加によって、または追加的な（好ましくは無機）材料での細孔もしくは穴の充填による影響を受ける。これは、平行化レーザ光が散乱される、または変換素子により変換される場合には特に重要である。
【００９９】
さらなる利点、有利な実施形態およびさらなる発展型は、図面と併せて記載される以下の例示的実施形態によってもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれ、一実施形態に係るオプトエレクトロニクス部品を示す図である。
【図２−１】図２Ａおよび図２Ｂは、それぞれ、一実施形態に係るオプトエレクトロニクス部品を示す図である。
【図２−２】図２Ｃおよび図２Ｄは、それぞれ、一実施形態に係るオプトエレクトロニクス部品を示す図である。
【図２−３】図２Ｅおよび図２Ｆは、それぞれ、一実施形態に係るオプトエレクトロニクス部品を示す図である。
【図３】一実施形態に係る変換素子の電子顕微鏡画像を示す図である。
【図４Ａ】一実施形態に係る例示的実施形態２の作製された変換素子の平面図である。
【図４Ｂ】コーティングされた表面上の例示的実施形態２の色の位置の均一性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１０１】
例示的実施形態および図面において、同一、同様または類似の機能を示す要素には、それぞれ同じ参照記号が付され得る。示した要素およびその比率は、縮尺通りとみなされるべきではない。むしろ、個々の要素、例えば層、デバイス、部品および領域は、より良い可視化および／またはより良い理解のために、過度に大きく示され得る。
【０１０２】
例えば、図１Ａおよび図１Ｂは、第１の層１０の層厚よりも薄い基板２を示しているが、基板２の層厚（約５００μｍ）は、好ましくは、第１の層１０の層厚（最大２００μｍ）よりも厚い。
【０１０３】
図１Ａは、一実施形態に係る変換素子１００の概略断面図を示す。変換素子１００は、ガラスマトリックス３が配設される基板２を有する。波長変換用に構成された変換材料４は、ガラスマトリックス３内に導入される。変換材料４およびガラスマトリックス３は、第１の層１０を形成する。この例では、変換材料４は、ガラスマトリックス３内に均一に分布している。
【０１０４】
図１Ｂは、濃度勾配または粒径勾配によるガラスマトリックス３内の変換材料４の分布を示す。変換材料４のより大きい粒子は基板２に向かって配設され、より小さい粒子は基板の反対側１に向かって配設される。ガラスマトリックス３は、例えば、テルライトガラスであってもよい。ＹＡＧ：Ｃｅ等のガーネットを、変換材料４として使用し得る。
【０１０５】
図２Ａ〜図２Ｆは、それぞれオプトエレクトロニクス部品１０００の側面図を示し、オプトエレクトロニクス部品はそれぞれ一実施形態に係る変換素子１００を有し、変換素子はそれぞれＬＡＲＰ構成として配設されている。レーザ源と変換素子との間の距離は、数ｃｍであってもよい。
【０１０６】
図２Ａは、一次放射５（第１の放射、レーザ光線またはレーザ放射とも呼ばれる）を放出するように構成されるレーザ源１を示す。第１の放射５は、基板２上に直接衝突し、基板は、例えばサファイアであり、透過可能な形状である。ガラスマトリックス３および変換材料４は、基板２の下流側に配設される。変換材料４は、一次放射５を少なくとも部分的に吸収し、二次放射６を放出する。変換素子１００は、完全変換または部分変換用に設計され得る。好ましくは、ここで、または他の例示的実施形態において、変換素子１００は接着剤を含まない。
【０１０７】
図２Ｂに示されるような変換素子１００は、反射性の基板２を示す。基板２は、変換材料４が埋め込まれたガラスマトリックス３を有する第１の層１０のベース側、および第１の層１０の側部表面に延在する。したがって、レーザ源１により放出された一次放射５は、ガラスマトリックス３上に直接衝突し、変換材料４により、変化した波長の放射に少なくとも部分的に変換され、基板２で反射される。レーザ源１は、ヒートシンク８上に配設されてもよい。レーザ源１、ならびにガラスマトリックス３および基板２はまた、担体７上に配設されてもよい。担体７は、例えば、プリント回路基板であってもよい。ここで、レーザ光線５は、変換素子１００に対して垂直に、および／またはある特定の角度で照射し得る。
【０１０８】
図２Ａおよび図２Ｂの実施形態において、変換素子１００はまた、レーザ源１に対して機械的に不動な状態で装着されてもよい。レーザ源１のレーザ光線５は、変換素子１００の表面上で走査または移動可能（動的）であってもよい。これは、レーザ光線５が移動する場合でも、レーザ源１が変換素子１００に対して機械的に不動な状態で装着される可能性を除外しない。
【０１０９】
代替として、レーザ光線５は、変換素子１００に対して静的に配設されてもよい。したがって、レーザ源１のレーザ光線５は、変換素子１００の表面の固定位置上に配設される。
【０１１０】
図２Ｃは、基板２およびガラスマトリックス３に対して角度を有するレーザ源１の構成を示す。図２Ｄによる変換素子１００にも同様のことが成り立つ。図２Ｄの変換素子１００では、レーザ源１は導光部に統合される。第１の層１０、ガラスマトリックス３、変換材料４および基板２は、以前の実施形態と同様に設計され得る。図２Ｃにおいて、レーザ源１およびガラスマトリックス３を有する基板２は、共通の担体７上に配設されない。図２Ｃまたは図２Ｄに示されるように、一次放射５は、移動自在に導光部により基板２またはガラスマトリックス３に到達し得る。両方の場合において、基板２は透過性である。反射用途では、基板２は反射型として形成され、ガラスマトリックス３の下に配設される。これは、一次放射５がまずガラスマトリックス３に衝突し、次いで反射基板２に衝突することを意味する（図示せず）。
【０１１１】
レーザ源１と変換素子１００との間には、レンズまたはコリメータまたはミラー等の光学素子９が配設されてもよい（図２Ｆを参照されたい）。
【０１１２】
図２Ｅは、図２Ａの実施形態に本質的に対応している。図２Ａとは異なり、図２Ｅの実施形態は、基板２の一部としてダイクロイックコーティング２１および／または反射防止コーティング２２を有する。ダイクロイックコーティング２１は、第１の層１０上に直接配設される。反射防止コーティング２２は、第１の層１０から離れる方向を向いた基板２の側に配設される。
【０１１３】
例示的実施形態１：  ガラスマトリックス２２１としてのＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２（屈折率約１．６）。
酸化亜鉛、酸化ホウ素、二酸化ケイ素および酸化アルミニウムからなるガラスの粉末、変換材料粉末としてのガーネット、ならびに結合剤および溶媒からなる従来のスクリーン印刷媒体を用いて作製したペーストを、通常のコーティング方法の１つにより、基板に塗布する。塗布は、例えば、湿潤状態で３０〜２００μｍの間、好ましくは５０〜１５０μｍの間、特に６０〜１３０μｍの間の層厚で、ドクタリングを用いて行うことができる。乾燥後、変換素子を、例えば６００℃の温度で調質することができる。調質後、変換素子１００の第１の層１０が変換材料４を含有し得る割合は、２５体積％である。
【０１１４】
図３は、一実施形態に係る変換素子１００の電子顕微鏡画像（ＳＥＭ）の例を示す。第１の層１０の層厚は、約６００℃の調質温度で３０分後に、約８５μｍである。第１の層１０中の変換材料４の割合は、約２２体積％である。良好な耐薬品性を有するホウケイ酸ガラスを、基板２として使用した。
【０１１５】
図３の例の測定量子効率は、約９８％（絶対値）である。測定吸収率は、６８０〜７２０ｎｍの波長範囲内で１．８％であった。これらの値は共に、ここで説明した変換素子１００が、ここに記載したオプトエレクトロニクス部品１０００において優れた特性を有することを示している。量子効率および吸収率は、Ｈａｍａｍａｔｓｕ−Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ構成を用いて測定した。
【０１１６】
例示的実施形態２：  ガラスマトリックスとしてのＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２（屈折率約１．６）。
酸化亜鉛、酸化ホウ素、二酸化ケイ素および酸化アルミニウムからなるガラス粉末、粉末形態の変換材料としてのＹＡＧａＧ、ならびに従来のスクリーン印刷媒体からペーストを作製し、次いでダイクロイックコーティングによりサファイア基板に塗布した。塗布は、ドクタリングにより行った。ドクターブレードのギャップ高さは、６０μｍであった。基板の厚さは、約５００μｍであった。８０℃で乾燥後、変換素子を１０Ｋ／分の加熱速度で６００℃で１分間調質した。調質ステップ後の、変換素子１００の第１の層１０における変換材料の割合は、２８体積％（細孔なしで計算）であり、第１の層１０の層厚は約２０μｍであった。
【０１１７】
図４Ａは、例示的実施形態２で製造した変換素子１００の平面図を示す。ここで、矢印で示すコーティングの幅は、約１ｃｍである。
【０１１８】
図４Ｂは、コーティング領域上の例示的実施形態２の色の位置の分布を示す（ａｓ−ステップ数；Ｓ−ステップサイズ）。
【０１１９】
特に例示的実施形態１および２のガラス粉末に含まれる酸化アルミニウムの割合は低い。したがって、例示的実施形態１および２の式においては、酸化アルミニウムは考慮しなかった。
【０１２０】
例示的実施形態３：  ガラスマトリックスとしてのＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２（屈折率約１．６）。
例示的実施形態３を例示的実施形態２と同様に製造し、６００℃の温度で３０分間調質した。調質した第１の層の厚さは、約２０μｍである。
【０１２１】
例示的実施形態４：  ガラスマトリックスとしてのＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２（屈折率約１．６）。
例示的実施形態４を、例示的実施形態３と同様に製造したが、ギャップ高さは６０μｍであった。調質された第１の層の厚さは、約１３μｍである。
【０１２２】
図およびその特徴と関連して記載した例示的実施形態はまた、さらなる例示的実施形態に従って、互いに組み合わせることができる。これは、そのような組合せが図に明示的に示されていないとしてもである。さらに、図と関連して記載した例示的実施形態は、本文に記載した追加的または代替的な特徴を有してもよい。
【０１２３】
本発明は、例示的実施形態に関連する記載によって限定されない。むしろ、本発明は、任意の新しい特徴および当該特徴の任意の組合せ、特に特許請求の範囲内の特徴の任意の組合せを含み、これはそれらの特徴または組合せ自体が特許請求の範囲または例示的実施形態において明示的に述べられていない場合であってもである。
【０１２４】
本特許出願は、独国特許出願公開第１０２０１７１０４１３４．６号明細書の優先権を主張し、その開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【符号の説明】
【０１２５】
１０００  オプトエレクトロニクス部品
１００  変換素子
１  レーザ源または光源
２  基板
３  ガラスマトリックス
４  変換材料
５  一次放射、またはレーザ源により放出された放射、またはレーザ光線、または第１の放射
６  二次放射、または変換材料により放出された放射
７  担体
８  ヒートシンク
９  光学素子
１０  第１の層
２１  ダイクロイックコーティング
２２  反射防止コーティング
【図１】
2020510995.tif 000003
【図２−１】
2020510995.tif 000004
【図２−２】
2020510995.tif 000005
【図２−３】
2020510995.tif 000006
【図３】
2020510995.tif 000007
【図４Ａ】
2020510995.tif 000008
【図４Ｂ】
2020510995.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月27日(2019.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作中に少なくとも１つのレーザ光線（５）を放出する少なくとも１つのレーザ源（１）と、
前記レーザ光線（５）のビーム経路内に配設された自立式変換素子（１００）と
を備えるオプトエレクトロニクス部品（１０００）であって、
前記自立式変換素子（１００）が、基板（２）と、それに続く第１の層（１０）を備え、前記第１の層（１０）が前記基板（２）に直接結合され、ガラスマトリックス（３）内に埋め込まれた少なくとも１種の変換材料（４）を備え、
前記第１の層中の前記ガラスマトリックス（３）の割合が、５０体積％〜８０体積％であり、
前記基板（２）が、前記ガラスマトリックス（３）および前記変換材料（４）を含まず、前記第１の層を機械的に安定化するように機能し、
前記第１の層（１０）が、２００μｍ未満の層厚を有する、
オプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項２】
前記レーザ光線（５）が、前記変換素子（１００）に対して動的となるように配設されている、請求項１に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項３】
前記レーザ光線（５）が、前記変換素子（１００）に対して静的となるように配設されている、請求項１に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項４】
基板（２）とガラスマトリックス（３）との間に配置されたダイクロイック積層体（２１）を備え、
前記レーザ光線（５）が、前記基板（２）および前記ダイクロイック積層体（２１）を透過し、前記変換材料（４）が、透過した放射を、より長波長の異なる放射に少なくとも部分的に変換し、変換された放射が、前記ダイクロイック積層体（２１）によって少なくとも部分的に反射される、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項５】
前記ガラスマトリックス（３）がその上に配設される基板（２）を有し、
前記レーザ光線（５）が、前記変換材料（４）に衝突し、前記レーザ光線が、より長波長の異なる放射に少なくとも部分的に変換され、一次および二次放射が、前記基板（２）上で、または前記基板（２）および前記ガラスマトリックス（３）の間に位置する反射層および／もしくはダイクロイック積層体（２１）と前記基板（２）との組み合わせによってて反射され、反射された放射が、前記変換材料（４）を介して再び出現する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項６】
前記基板（２）が、ガラス、セラミック、ガラス−セラミック、金属またはサファイアである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項７】
前記基板（２）が、前記ガラスマトリックス（３）の軟化温度より高い軟化温度を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項８】
透過型の構成において、前記基板（２）が前記レーザ源（１）と前記第１の層との間に配設される、または、反射型の構成において、前記第１の層が前記レーザ源（１）と前記基板（２）との間に配設される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項９】
前記第１の層（１０）が、構造化された前記基板（２）から離れる方向を向いた表面を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１０】
前記ガラスマトリックス（３）が、酸化物であり、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化ホウ素、二酸化ケイ素、酸化テルル、五酸化リン、酸化アルミニウムまたは酸化亜鉛を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１１】
前記ガラスマトリックス（３）が、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３およびＳｉＯ２を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１２】
前記ガラスマトリックス（３）が、ＺｎＯ、少なくとも１種のガラス形成剤、およびネットワーク変換体または中間酸化物を含み、前記ネットワーク変換体または中間酸化物は、アルカリ土類酸化物、アルカリ酸化物、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化テルル、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化アンチモン、酸化銀、酸化スズ、希土類酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１種の材料を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１３】
前記ガラスマトリックス（３）が、テルライトガラス、ケイ酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラス、ホウケイ酸塩ガラスまたはリン酸塩ガラスである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１４】
前記第１の層（１０）における前記ガラスマトリックス（３）の含有量は、最大７５体積％である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１５】
前記少なくとも１種の変換材料（４）が、下記群から選択される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
（Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｌｕ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕ２、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）２（Ｓｉ，Ａｌ）５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ２＋。
【請求項１６】
少なくとも２種の異なる変換材料（４）が、前記ガラスマトリックス（３）内に埋め込まれている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１０００）を製造するための方法であって、
Ａ）少なくともレーザ光線（５）のビーム経路内に自立式変換素子（１００）を提供するステップを含み、
前記提供するステップの前に、前記自立式変換素子（１００）を、下記ステップ：
Ｂ１）少なくとも１種の変換材料（４）と、その後の艶出しステップ後にガラスマトリックス（３）を作成するガラス粉末と、任意選択で、ペーストを作成するための溶媒および結合剤等のさらなる物質とを混合するステップと、
Ｂ２）前記ペーストを基板（２）上に直接塗布して、第１の層（１０）を形成するステップと、
Ｂ３）前記第１の層（１０）を７５℃以上で乾燥させるステップと、
Ｂ４）前記基板（２）および前記第１の層（１０）を加熱するステップであって、前記加熱の温度が、少なくとも前記第１の層（１０）の前記ガラスマトリックス材料が１０５ｄＰａ＊ｓの粘度を示す温度と少なくとも同じ高さであり、且つ３５０℃を超える温度であるステップと
を含み、任意選択で、
Ｂ５）前記基板（２）から離れる方向を向いた前記第１の層（１０）の表面を、平滑化または粗面化するステップ
をさらに含む方法によって作製する、製造方法。
【請求項１８】
ステップＢ２）を、ドクタリング、スクリーン印刷、ステンシル印刷、分注またはスプレーコーティングにより行う、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
基板（２）と、それに続く第１の層（１０）を備える自立式変換素子（１００）であって、
前記第１の層（１０）が、前記基板（２）に直接結合されており、
前記第１の層（１０）がガラスマトリックス（３）と変換材料（４）とを備え、前記少なくとも１種の変換材料（４）がガラスマトリックス（３）内に埋め込まれており、前記第１の層中の前記ガラスマトリックス（３）の割合が、５０体積％〜８０体積％であり、
前記基板（２）が、前記ガラスマトリックス（３）および前記変換材料（４）を含まず、前記第１の層を機械的に安定化するように機能し、
前記第１の層（１０）が、２００μｍ未満の層厚を有する、
自立式変換素子（１００）。
【国際調査報告】
2020510995.tif 000010
2020510995.tif 000011
2020510995.tif 000012
2020510995.tif 000013