光学部件及光学部件的制造方法与流程

文档序号:15442207发布日期:2018-09-14 22:56阅读:297来源:国知局

本发明涉及光学部件及光学部件的制造方法。



背景技术:

就专利文献1所记载的光学部件而言,在氧化铝等的光取出件,经由金属膜而固定有透光件(例如,参照专利文献1的图2。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开2015-019013

这种光学部件有时因金属膜劣化而亮度降低。



技术实现要素:

本发明一方面的光学部件具备:透光件,其具有上表面、下表面及侧面;光反射件,其以包围所述透光件的方式设于所述透光件的侧方。所述光反射件由包含多个空隙的陶瓷构成,在横切所述透光件及所述光反射件的一截面上,所述多个空隙以高密度存在于所述透光件的附近。

本发明一方面的光学部件的制造方法具有如下的工序:制备具有上表面、下表面及侧面的透光件;以包围所述透光件的方式,在所述透光件的侧方形成包含由无机材料构成的光反射粉末的成形体;烧结所述成形体,以使包含所述光反射粉末的烧结体的光反射件和所述透光件一体地形成,且在横切所述透光件及所述光反射件的一截面上,在所述光反射件中,多个空隙以高密度存在于所述透光件的附近。

根据上述的光学部件,能够形成减少亮度的降低且确保强度的光学部件。

另外,根据上述的光学部件的制造方法,能够容易地制造减少亮度的降低且确保强度的光学部件。

附图说明

图1a是第一实施方式的光学部件的俯视图;

图1b是图1a的1b-1b线的剖面图;

图2a是用于说明第一实施方式的光学部件的制造方法的图;

图2b是图2a的2b-2b线的剖面图;

图3a是用于说明第一实施方式的光学部件的制造方法的图;

图3b是图3a的3b-3b线的剖面图;

图4a是用于说明第一实施方式的光学部件的制造方法的图;

图4b是图4a的4b-4b线的剖面图;

图5a是用于说明第一实施方式的光学部件的制造方法的图;

图5b是图5a的5b-5b线的剖面图;

图6a是用于说明第一实施方式的光学部件的制造方法的图;

图6b是图6a的6b-6b线的剖面图;

图7a是用于说明第一实施方式的光学部件的制造方法的图;

图7b是图7a的7b-7b线的剖面图;

图8a是从上表面侧观察光学部件的二次电子像;

图8b是图8a的a区域的sem图像;

图8c是图8a的b区域的sem图像;

图9是组合第二实施方式的光学部件和发光元件而成的发光装置的图;

图10a是组合第三实施方式的光学部件和发光元件而成的发光装置的俯视图;

图10b是图10a的10b-10b线的剖面图;

图11是从上表面侧观察实施例的光学部件的像片。

标记说明

1:透光件

2:光反射件

2a:第一区域

2b:第二区域

2c:浆料

2d:成形体

3:散热件

4:滤光装置

5:绝缘膜

10、20、30:光学部件

40:支承件

50:框体

60:发光元件

70:基板

80:光反射性树脂

100、200:发光装置

具体实施方式

以下,参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。但是,下面表示的方式用于将本发明的技术构思具体化,其不对本发明构成限定。需要说明的是,为了使说明清晰,各附图表示的构件的大小或位置关系等有所夸张。

<第一实施方式>

图1a表示第一实施方式的光学部件10的俯视图。另外,图1b是图1a的1b-1b线的剖面图。

光学部件10具备:透光件1,其具有上表面、下表面及侧面;光反射件2,其以包围透光件1的方式设于透光件1的侧方。光反射件2由包含多个空隙的陶瓷构成,在横切透光件1及光反射件2的一截面上,多个空隙偏靠于透光件1的附近,即,多个空隙以高密度存在于透光件1的附近。

根据光学部件10,能够形成如下的光学部件10,即,能够降低光反射件2处的透过率,并且强度也得到确保。以下,就该点进行说明。

在现有的光学部件中,在透光件与光取出件之间设置金属膜,使从透光件朝向光取出件的光由金属膜反射而将其取出。但是,例如,在搭载于车上的情况下,有时由于车配置于沿岸部,金属膜因盐蚀等而劣化。该情况下,光取出效率降低。因此,考虑不使用金属膜,而将由陶瓷构成的光反射件设于透光件的周围。该情况下,为了抑制从透光件朝向光反射件的光的透过而使其高效地反射,考虑提高光反射件的气孔率,但如果整体提高气孔率则将导致光反射件的强度降低。

因此,本申请发明人作为光反射件2使用如下的陶瓷:在横切透光件1及光反射件2的一截面上,多个空隙以高密度存在于透光件1的附近。即,作为光反射件2,使用如下的陶瓷:从靠近透光件1一侧起依次具有第一气孔率的第一区域2a、和气孔率比第一气孔率低的第二气孔率的第二区域2b。由此,能够在第一区域2a降低来自透光件1的光的透过,并且在第二区域2b确保作为光学部件10的强度。因此,能够形成减少亮度的降低且确保强度的光学部件10。

以下,对光学部件10的构成要素进行说明。

(透光件1)

透光件1由透过来自发光元件等的光的材料构成。作为透光件1,可以使用在光反射件2的烧结温度下不熔融的材料。本实施方式中,作为透光件1,使用包含荧光体的陶瓷(以下,称作“荧光体陶瓷”。)。荧光体陶瓷中,由于在其内部光容易漫射,故而光容易照射到光反射件2。因此,在第一区域2a对光的透过进行抑制的效果更为显著。进一步地,光反射件2中,气孔率比高气孔率的第一区域2a低的第二区域2b的散热性优良。因此,能够使荧光体所产生的热经由第一区域2a而在第二区域2b有效地扩散。需要说明的是,这里,将荧光体陶瓷用作透光件1,但也可以使用荧光体的单晶作为透光件1。该情况下也是,根据本实施方式,能够使来自荧光体的热高效地向光反射件2的第二区域2b扩散。

也可以在透光件1与光反射件2之间夹设透光性的其他构件,但本实施方式中,透光件1与光反射件2的侧面相接。即,透光件1和光反射件2不经由其他构件而直接相接。由此,光不被其他构件吸收,因而光取出效率提高。另外,在透光件1中含有荧光体的情况下,与经由其他构件的情况相比,能够容易扩散由荧光体产生的热。

本实施方式中,作为荧光体陶瓷,使用包含荧光体和由无机材料构成的粘合剂的荧光体陶瓷。具体来说,将yag(yttriumaluminumgarnet)类荧光体用作荧光体,将铝氧化物用作粘合剂。另外,作为光反射件2,使用以铝氧化物为主成分的材料。这样,在透光件1中所含的粘合剂中包含与光反射件2相同的材料的情况下,能够提高透光件1和光反射件2的密合力。

作为荧光体,为了提高透光件1和光反射件2的密合力,优选使用具有与光反射件2的线膨胀系数相近的线膨胀系数的荧光体。在将以铝氧化物为主成分的材料用作光反射件2的情况下,作为具有与之相近的线膨胀系数的荧光体,例如可举出yag类荧光体。yag类荧光体还包括:例如,将y的至少一部分置换为tb的荧光体、或将y的至少一部分置换为lu的荧光体。另外,yag类荧光体也可以是组成中含有gd或ga等的荧光体。在将yag类荧光体用于荧光体、将铝氧化物用于光反射件2的情况下,出于同样的理由,透光件1中所含的粘合剂优选为铝氧化物。作为粘合剂,除此以外,还能够使用:例如,不含活化剂的yag、钇氧化物。通过包含粘合剂,能够调节荧光体的含量,故而,能够容易调节自透光件1发出的光的颜色。

作为透光件1,除此以外,还能够使用:不含荧光体的蓝宝石、透光性氧化铝、石英等。即使在透光件1中不含荧光体的情况下,也能够使在透光件1漫射等的光在光反射件2的第一区域2a高效地反射,并且,能够在光反射件2的第二区域2b确保光学部件10的强度。

本实施方式中,透光件1是四棱柱,是其上表面沿一方向较长的长方形。除此以外,还能够形成圆柱、多棱柱、多棱锤台、圆锥台,其中,优选形成圆柱或圆锥台。在圆柱或圆锥台的情况下,能够使第一区域2a的宽度(俯视观察时,穿过圆形的透光件1的中心的直线和第一区域2a重合的部分的长度)接近恒定,故而,能够容易减少发光不均匀。

(光反射件2)

光反射件2以包围透光件1的方式设于透光件1的侧方。换言之,在光反射件2设有沿上下方向贯通的贯通孔,在贯通孔的内部设有透光件1。并且,透光件1的上表面及透光件1的下表面从光反射件2露出。

光反射件2由包含多个空隙的陶瓷构成。在横切透光件1和光反射件2的一截面上,多个空隙以高密度存在于透光件1的附近。即,从与透光件1相近一侧依次具有:第一气孔率的第一区域2a、气孔率比第一气孔率低的第二气孔率的第二区域2b。假设降低光反射件整体的气孔率,则强度升高但透过率不佳。其原因在于,光反射件2的内部的界面减少,故而,入射到光反射件2的内部的光容易传播。另外,假设升高光反射件整体的气孔率,则透过率降低但强度不佳。与此相对,本实施方式中,与透光件1相接地设置气孔率较高的第一区域2a,由此,在透光件1的附近使光高效地反射。进一步地,在第一区域2a的外侧,设置气孔率较低的第二区域2b,由此,使强度提高,并且使散热性提高。需要说明的是,本说明书中,第一区域2a和第二区域2b处于相同构件中,具有相同的组成。即,本说明书中的第一区域2a及第二区域2b并非将不同构件彼此接合。由此,与不同构件彼此接合的情况相比,能够使第一区域2a与第二区域2b之间的剥离难以发生。

优选地,在透光件1的整个周围,第一区域2a的宽度(从上方观察时,穿过光学部件10的中心部的直线和第一区域2a重合的部分的长度)比直线上的第二区域2b的宽度(从上方观察时,穿过光学部件10的中心部的直线和第二区域2b重合的部分的长度)窄。由此,能够容易确保光反射件2的强度。

第一区域2a的宽度优选设定在50μm以上且300μm以下的范围内,更优选设定在100μm以上且250μm以下的范围内。通过设定在50μm以上的范围内,能够容易降低朝向光反射件2的光的透过。另外,通过设定在300μm以下的范围内,能够在将包含荧光体的构件用作透光件1的情况下,缩短至气孔率低且散热性高的第二区域2b的距离,故而,能够容易扩散来自荧光体的热。

优选地,在透光件1的整个周围将第一区域2a的宽度设为恒定,但也可以如本实施方式为不同。作为一例,假定如下情况:从上方观察光学部件10时,透光件1的外形及光反射件2的外形均为矩形,两者各自的中心部一致,且两者各自的一构成边相互平行。这里,将穿过透光件1的中心部且与透光件1的一构成边呈垂直的直线(以下,称作“l1”。)和第一区域2a重合的部分的距离设为“d1a”,将l1和第二区域2b重合的部分的距离设为“d1b”,将穿过透光件1的中心部且垂直于l1的直线(以下,称作“l2”。)和第一区域2a重合的部分的距离设为“d2a”,将l2和第二区域2b重合的部分的距离设为“d2b”。该情况下,例如,当d1a大于d2a时,优选使d1b大于d2b。第一区域2a的宽度越大则越容易在第一区域2a将光反射,但强度容易降低。但是,即使在这种情况下,通过增加位于宽度大的第一区域2a的附近的第二区域2b的宽度,也能够抑制作为光学部件10的强度的降低。

如图1b所示,优选地,第一区域2a在透光件1的侧面的从上端到下端的整个范围内配置。由此,能够在透光件1的侧面整个区域降低光的透过。

作为光反射件2,除铝氧化物以外,还可以使用:例如,锆氧化物、钛氧化物。另外,光反射件2还可以包含由与主材料不同的材料构成的添加剂。作为添加剂,可举出例如,钇氧化物、锆氧化物、硼氮化物、镥氧化物、镧氧化物。通过这些材料,能够降低光反射件2的光透过率。

如上所述,第一区域2a的气孔率高,第二区域2b的气孔率低。例如,如后述的实施例所说明的,通过使用落射式显微镜对光学部件进行暗场观察,能够区分气孔率高的区域(第一区域)和气孔率低的区域(第二区域)。除此以外,还能够通过扫描电子显微镜观察光反射件2,从而把握气孔率的差异。需要说明的是,在光反射件2中,“多个空隙以高密度存在于与透光件1相近一侧”是指,例如,通过扫描式电子显微镜(sem)观察时,由透光件1的表面和距透光件1的表面300μm的线夹住的区域的空隙的密度高于其外侧的区域的空隙的密度。

(其他)

在将包含荧光体的构件用作透光件1的情况下,优选地,在透光件1的上表面、光反射件2的上表面、透光件1的下表面及光反射件2的下表面的至少一方,设置透光性的散热件3。在第一区域2a,可能因气孔率高而散热性降低,但通过设置散热件3,能够通过散热件3扩散在透光件1产生的热,能够使透光件1的温度特性提高。为了提高排热性,优选地,散热件3直接设于透光件1及光反射件2的至少一方。但是,在将使从透光件1朝向散热件3的光反射的滤光装置4设于散热件3的情况下,也可以经由滤光装置4间接地设于透光件1及光反射件2的至少一方。

接着,参照图2a~图7b,说明光学部件10的制造方法。

光学部件10的制造方法具有如下的工序:制备具有上表面、下表面及侧面的透光件1;以包围透光件1的方式,在透光件1的侧方形成包含由无机材料构成的光反射粉末的成形体2d;烧结成形体2d,以使包含光反射粉末的烧结体的光反射件和透光件一体地形成,且在横切透光件1及光反射件2的一截面上,在光反射件2中,多个空隙以高密度存在于透光件1的附近。

由此,能够容易地制造减少亮度的降低且确保强度的光学部件10。

以下,对光学部件10的制造方法中所含的各工序进行说明。这里,就同一名称、标记而言,其表示与上述说明同一或同质的构件,故而,适当地省略重复的说明。

(制备透光件1的工序)

首先,制备具有上表面、下表面及侧面的透光件1。本实施方式中,制备多个透光件1。由此,能够通过一次烧结得到具备多个透光件1的光学部件10,故而能够使量产性提高。

(将透光件1暂时固定于支承件40的工序)

接着,如图2a及图2b所示,将透光件1暂时固定于支承件40。由此,在形成包含光反射粉末的成形体2d的工序中,能够抑制透光件1翻转。另外,能够将相邻的透光件1的间距保持恒定。本实施方式中,仅在透光件1与支承件40之间设置树脂,将透光件1暂时固定于支承件40。由此,在从透光件1及成形体2d将支承件40去除的工序中,能够容易去除支承件40而无需过度用力。需要说明的是,当考虑作业性时优选使用支承件40,但并非必须使用支承件40。

支承件40的材料能够根据在形成成形体2d的工序中使用的方法进行选择。本实施方式中,通过粉浆浇注法(泥浆浇注成形法)形成成形体2d,故而,将石膏用作支承件40。

在形成成形体2d之际使用粉浆浇注法的情况下,当在石膏的整个上表面上涂布粘接剂时,浆料中所含的水分被石膏吸收,此时,可能出现吸收不均匀,产生裂纹。因此,这里仅在透光件1与支承件40之间设置树脂,由此抑制吸收不均匀。作为树脂,能够使用例如丙烯酸类的树脂。由此,能够通过浆料中所含的粘合剂和树脂发生反应来抑制树脂中所含的成分进入浆料。

透光件1和相邻的透光件1隔着规定的间隔,暂时固定于支承件40的上表面。从某一透光件1的侧面到相邻的透光件1的侧面的距离例如能够设为1mm以上且10mm以下的范围。通过设为1mm以上,容易确保第二区域2b的宽度,通过设为10mm以下,能够增加由一次烧结得到的光学部件中所含的透光件1的数量。

(形成包含光反射粉末的成形体2d的工序)

接着,如图3a、图3b、图4a及图4b所示,以包围透光件1的方式在透光件1的侧方形成包含由无机材料构成的光反射粉末的成形体2d。本实施方式中,以将多个透光件1各个包围的方式,在透光件1各自的侧面形成成形体2d。

成形体2d能够使用粉浆浇注法、刮刀法(板料成形法)、干式成形法等进行成形。在使用刮刀法的情况下,具体来说,能够将混合有添加剂的浆料以覆盖透光件的方式涂布成片状后,使呈片状涂布有浆料的生坯板料干燥而形成成形体。另外,在使用干式成形法的情况下,具体来说,能够将由无机材料构成的光反射粉末以覆盖透光件的方式填充到容器,并按压光反射粉末,由此形成成形体。

本实施方式中,通过粉浆浇注法形成成形体2d。具体来说,首先,如图3a及图3b所示,将包围多个透光件1的框体50配置于支承件40的上表面。接着,将包含光反射粉末的浆料2c涂布到框体50的内侧。接着,使浆料2c中所含的水分被石膏吸收。石膏是吸收水分的材料,故而,例如在室温下放置几小时左右即可。由此,形成包含光反射粉末的成形体2d。此时,透光件1和成形体2d并未完全固着,但成形为一定形状(以下,将透光件1和成形体2d成形为一定形状的构件称作“复合体”。)。通过使用粉浆浇注法,能够不加压地成形。另外,与刮刀法相比,能够减少浆料中所含的有机物。由此,能够提高成形密度,故而,能够减少烧成时在光反射件2产生裂纹的可能性。

作为框体50,能够使用具有脱模性及拒水性的部件。由此,能够减少成形体2d固着于框体50的内侧面。另外,能够抑制浆料2c中所含的水分被框体50吸收,故而,能够降低框体50附近的成形体2d的成形密度的不均匀。本实施方式中,使用由氟树脂构成的框体50。

本实施方式的浆料2c包括:包含铝氧化物及钇氧化物的光反射粉末、分散剂、粘合剂、以及纯水。优选地,浆料2c的厚度大于透光件1的厚度。即,优选地,浆料2c不仅覆盖透光件1的侧面,还覆盖至上表面。由于难以使透光件和浆料的厚度相同,故而透光件的厚度有时比浆料厚。该情况下,在下述的将所得光学部件10的一部分去除的工序中,在研磨等时仅对透光件施加力,故而透光件可能破损。因此,本实施方式中,通过增加厚度,抑制仅对透光件1施加力。优选地,浆料2c的厚度相对于光学部件10的厚度设为2倍以上且4倍以下。通过设为2倍以上,能够抑制透光件1和成形体2d的剥离,故而,能够容易从透光件1及成形体2d将支承件40去除。另外,通过设为4倍以下,在将所得光学部件10的一部分去除的工序中,能够减小去除的光学部件10的厚度。

(将支承件40去除的工序)

接着,如图4a及图4b所示,从透光件1及成形体2d将支承件40去除。透光件1和支承件40由树脂暂时固定,但透光件1的下表面的面积较小。另外,透光件1和成形体2d在一定程度上一体地成形。基于这些理由,例如通过加热使树脂软化,能够使透光件1和支承件40分离而不过度用力拉拽。本实施方式中,从支承件40的上表面将框体50去除,之后,将复合体从支承件40取下。

(脱脂工序)

接着,为了将复合体中所含的有机物(分散剂及粘合剂)去除,以比烧结成形体2d的温度低的温度进行加热。脱脂工序例如能够在氮环境或大气环境下进行。为了可靠地去除有机物,用于脱脂的加热优选进行3小时以上。本实施方式中,将脱脂工序和烧结成形体2d的工序在分开的工序中进行,但也可以在烧结成形体2d的工序中,以低温进行一定时间的脱脂,并继续升高温度来烧结成形体2d。需要说明的是,在形成成形体2d的工序中使用干式成形法的情况下,无需该工序。

(烧结成形体2d的工序)

接着,烧结成形体2d,以使包含光反射粉末的烧结体的光反射件和透光件一体地形成,且在横切透光件1及光反射件2的一截面上,在光反射件2中,多个空隙以高密度存在于透光件1的附近。这种光反射件2能够通过烧结温度或烧结时的加压的程度进行调节。这里,如图5a及图5b所示,烧结成形体2d而不对其进行按压,由此,得到光反射粉末的烧结体和透光件1成为一体的光学部件10。由此,能够形成包括如下光反射件2的光学部件10:从透光件1侧起依次具有第一区域2a和第二区域2b。可考虑基于以下的理由形成第一区域2a及第二区域2b。在烧结成形体2d时,光反射粉末在与附近的其他光反射粉末结合的同时收缩。此时,在远离透光件1的区域中,光反射粉末处于整周,故而,光反射粉末彼此容易结合难以形成气孔,但在透光件1的附近区域中,光反射粉末仅在外侧,故而,光反射粉末彼此不能结合容易形成气孔。可认为:通过烧结而不按压,这样在光反射粉末彼此分离的状态被持续维持的状况下完成烧结,故而,在透光件1的附近,光反射件2的气孔率升高。

图8a中表示从上表面侧观察如下光学部件10得到的二次电子像:在由包含荧光体的陶瓷构成的透光件1的周围,通过粉浆浇注法形成具有包含95.2重量%的铝氧化物和4.8重量%的钇氧化物的光反射粉末的成形体2d,之后烧结而不按压。在测定二次电子像时,通过气相沉积形成碳膜以便测定二次电子像。图8a的第一区域2a因第一区域2a中所含的空隙而比第二区域2b黑。另外,图8b中表示图8a的a区域的sem图像,图8c中表示图8a的b区域的sem图像。图8b中,在透光件1的附近存在大量气孔,与此相对,图8c中,几乎不存在气孔。由上述结果可知,能够确认:通过烧结光反射粉末而不对其进行按压来形成光反射件2,能够形成具有气孔率不同的区域的光反射件2。

在将铝氧化物用作光反射性粉末的情况下,烧结温度优选设定为1200℃以上且1800℃以下,更优选设定为1400℃以上且1500℃以下。通过设定为1200℃以上,能够确保作为光反射件2的强度。另外,通过设定为1800℃以下,能够减少光反射件2的透光性升高的可能性。

本实施方式中,在大气环境下进行烧结。烧结时间例如优选设定在30分钟以上且5小时以下的范围内,更优选设定在2小时以上且4小时以下的范围内。通过设为30分钟以上,能够容易确保光反射件2的强度。另外,通过设为5小时以下,能够避免就烧结耗费所需以上的时间。

(将光学部件10的一部分去除的工序)

该阶段中,透光件1的上表面由光反射件2覆盖。因此,如图6a及图6b所示,从光学部件10的上表面侧将光学部件10的一部分去除,直到透光件1露出为止。作为将光学部件10的一部分去除的方法,例如可举出研磨等。本实施方式仅从一方侧去除,但为了将透光件1的下表面及光反射件2的下表面的附着物去除,也可以进一步从下表面侧将光学部件10的一部分去除。本实施方式中,透光件1是多棱柱状态,在与其角相接的部分没有第一区域2a、或从上方观察时,与角相接的部分的第一区域2a的宽度比其以外的部分的第一区域2a的宽度窄。需要说明的是,本工序并非是必须的,例如,在可由烧结成形体2d的工序得到透光件1的上表面从光反射件2的上表面露出的光学部件的情况下,也可以省略本工序。

(单片化的工序)

接着,如图7a及图7b所示,以一个光学部件10包含一个透光件1的方式,单片化成多个光学部件10。例如,能够使用刀条而单片化成多个光学部件10。需要说明的是,本实施方式中,以一个光学部件10包含一个透光件1的方式进行单片化,但也可以以一个光学部件10包含多个透光件1的方式进行单片化。另外,本工序并非是必须的,例如,在可由烧结成形体2d的工序或将光学部件10的一部分去除的工序得到希望的光学部件10的情况下,也可以省略本工序。

<第二实施方式>

图9表示组合第二实施方式的光学部件20和发光元件60而成的发光装置100的示意图。除接下来说明的事项以外,光学部件20与通过光学部件10说明的事项实质上相同。

就光学部件20而言,在透光件1的下表面及光反射件2的下表面的双方,从透光件1侧起依次经由绝缘膜5及滤光装置4而设有散热件3。也可以在透光件1的下表面和光反射件2的下表面中的一方设置散热件3,但如本实施方式,优选考虑散热性而在两面设置散热件3。需要说明的是,也能够在透光件1的上表面及光反射件2的上表面的至少一方设置散热件,但如本实施方式,优选在透光件1的下表面及光反射件2的下表面的至少一方设有透光性的散热件3。在将散热件3接合于透光件1时,有时通过研磨等使透光件1的表面平坦,但在该情况下,有时由于研磨等的速率差,光反射件2的第一区域2a先于透光件1或第二区域2b被去除,其结果,有时第一区域2a局部凹陷,形成有槽。因此,若假设将在透光件的上表面及光反射件的上表面的至少一方设置散热件,则可能在成为光取出侧的上方,光从在第一区域形成的槽透出,故而亮度降低。因此,如本实施方式,优选在透光件1的下表面及光反射件2的下表面的至少一方设置散热件3。

在光学部件20中,由于能够将在透光件1产生的热排出到散热件3,故而,能够减缓透光件1的劣化。

本实施方式中,作为滤光装置4,使用容易透过来自发光元件60的光、且容易反射透光件1的荧光的滤光装置。本实施方式中,作为发光元件60,使用发蓝光的元件;作为透光件1,使用包含因被照射蓝光而发黄光的荧光体的构件。因此,使用容易透过蓝光且容易反射黄光的滤光装置4。

本实施方式中,滤光装置4和透光件1的下表面及光反射件2的下表面经由绝缘膜5接合。本实施方式中,为了将滤光装置4和透光件1等通过表面活化接合法接合,对透光件1的下表面及光反射件2的下表面进行研磨。此时,由于透光件1和光反射件2的研磨速率之差,在透光件1和光反射件2的分界线的附近形成槽。如果在有槽的状态下进行表面活化接合法,则在透光件1与散热件3之间出现间隙,故而,散热性可能降低。因此,通过绝缘膜5将槽掩埋,以减少散热性的降低。

本实施方式中,作为绝缘膜5,使用铝氧化物。除此以外,还能够使用:例如,硅氧化物、钛氧化物。为了抑制散热性的降低,绝缘膜5优选以可掩埋槽的膜厚形成。需要说明的是,本实施方式中,通过表面活化接合法将滤光装置4和透光件1接合,但也可以使用原子扩散接合法进行接合。该情况下,在滤光装置的上表面和透光件的下表面分别形成金属膜,通过将金属膜彼此接合,来接合滤光装置和透光件。

图9所示的发光装置100中,将激光元件(laserdiode,ld)用作发光元件60。ld与光学部件20分开配置,以使来自ld的光通过光学部件20中所含的透光件1。在将包含荧光体的荧光体陶瓷用作透光件1、且将ld用作发光元件60的情况下,来自透光件1的排热的必要性增加。因此,由设置散热件3实现的排热性提高的效果更为显著。

<第三实施方式>

图10a中表示组合第三实施方式的光学部件30和发光元件60而成的发光装置200的俯视图,图10b中表示图10a的10b-10b线的剖面图。除接下来说明的事项以外,光学部件30与通过光学部件10说明的事项实质上相同。

就光学部件30而言,在一个光学部件30中含有多个透光件1。并且,光反射件2在各透光件1的周围具有第一区域2a,在其外侧具有第二区域2b。

图10a及图10b所示的发光装置200中,在基板70的上表面设有多个发光元件60。发光装置200中,使用发光二极管(lightemittingdiode,led)作为发光元件60。并且,以在一个发光元件60的上表面存在一个透光件1的方式,在多个发光元件60的上表面配置有一个光学部件30。另外,在发光元件60的周围配置有光反射性树脂80。

发光装置200中,以来自一个发光元件60的光通过一个透光件1的方式进行配置,但也可以以来自两个以上发光元件的光通过一个透光件的方式,配置光学部件及发光元件。

<实施例>

通过以下制造方法制作光学部件。首先,作为透光件1,制备短边为500μm、长边为1000μm、高度为600μm的长方体的荧光体陶瓷。作为荧光体陶瓷,使用由烧结体构成的荧光体陶瓷,其包含yag荧光体和铝氧化物。

接着,通过粉浆浇注法形成成形体2d。具体来说,通过以下方法形成成形体2d。首先,在丙烯酸类的树脂片上配置荧光体陶瓷,通过加压将丙烯酸类的树脂转印到荧光体陶瓷的下表面。然后,经由树脂将荧光体陶瓷的下表面暂时固定于支承件40即石膏的上表面。然后,以包围荧光体陶瓷的方式,将由内径为30mm的特氟龙(注册商标)环构成的框体50固定于支承件40的上表面。接着,将浆料2c填充到框体50的内侧,直到透光件1的上表面不能被看到为止。作为浆料2c,使用包含76.4%的光反射粉末、0.7%的分散剂、2.4%的粘合剂、20.5%的纯水的浆料。光反射粉末包含95.2重量%的铝氧化物和4.8重量%的钇氧化物。另外,分散剂包含聚羧酸铵类的材料,作为粘合剂包含丙烯酸类的材料。然后,放置一晚,浆料2c中所含的水分被石膏吸收,由此,形成成形体2d。即,形成荧光体陶瓷和成形体2d成形为一定形状的复合体。

接着,在将框体50取下后,从支承件40将复合体取下。此时,荧光体陶瓷的下表面和石膏通过粘接剂被暂时固定,但由于荧光体陶瓷的下表面的面积较小,故而能够从支承件40将复合体取下。然后,在氮环境下以700℃下将复合体加热3小时,由此将其脱脂。接着,以1450℃烧成2小时。由此,荧光体陶瓷和光反射件2成为一体,得到荧光体陶瓷的侧面及上表面被光反射件2覆盖的光学部件。接着,从上表面侧研磨所得的光学部件,直到荧光体陶瓷的上表面露出为止。由此,可得到如下的光学部件:从上方观察时,荧光体陶瓷被光反射件2包围。

图11中表示使用落射式显微镜对所得的光学部件进行暗场观察的像片。在图11中,处于中心的长方形的构件是透光件1,处于其外侧的是光反射件2。在光反射件2中,黑色的部分是第一区域2a,其外侧的区域是第二区域2b。如图11所示,可认为:第一区域2a中,由于气孔率高,故而,因气孔而成为阴影进行呈现的部分多,因此看起来是黑色;第二区域2b中,气孔率低,因此阴影少,未加上颜色。

产业上的可利用性

各实施方式所记载的光学部件能够用于照明、车辆用灯具等。

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