本发明涉及利用光致发光的波长转换体，特别涉及即使是在被照射了高功率的激发光的情况下耐热性及散热性也优异并且生产率优异的波长转换体、波长转换构件及发光装置。
背景技术：
以往，作为利用光致发光的波长转换体，已知有由通过激发光的照射而发光的多个荧光体粒子和保持这些多个荧光体粒子的粘合剂制成的波长转换体。具体而言，已知有在有机硅树脂中填充了荧光体的波长转换体。波长转换体例如采取下述形态：形成于金属氧化物或金属基板上的层状体或板状体。
近年来，对于波长转换体，为了提高光输出功率，要求激发光的高功率化。因此，对于波长转换体，作为激发光，逐渐变成使用激光光源等高功率的激发光。但是，有机硅树脂等有机粘合剂的耐热性及散热性不足。因此，如果对具有有机粘合剂的波长转换体照射激光光源等高功率的激发光，则在形成粘合剂的有机物质中会产生变色、烧焦而使光的透射率降低，由此波长转换体的光输出效率容易降低。另外，如果对具有有机粘合剂的波长转换体照射激光光源等高功率的激发光，则有机物质的热导率通常会低至不足1W/m·K，因此会发热。这样一来，具有有机粘合剂的波长转换体容易发生荧光体的温度消光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5090549号
专利文献2：日本特开2015-38960号公报
技术实现要素：
发明所要解决的课题
对此，专利文献1中公开了一种波长转换体，其是使用下述成分来进行烧结而得到的：耐热性、散热性及可见光透射率高的陶瓷材料；有机硅树脂等有机粘合剂；和荧光体。该专利文献1的波长转换体是例如通过在1200℃左右的高温下进行烧结来制造的。但是，专利文献1的波长转换体由于是在高温下进行烧结，因此存在生产率低这样的课题。另外，演色性优异且作为白色LED用的荧光体而被广泛使用的荧光体即CASN((Sr，Ca)AlSiN3：Eu)荧光体在高温环境下会产生氧化反应，亮度维持率容易显著降低。因此，由于在高温下进行烧结的专利文献1的波长转换体无法使用在高温环境下会产生氧化反应的CASN荧光体，因此存在难以使演色性提高这样的课题。此外，例如YAG等陶瓷材料的烧结体由于一般折射率大到1.8，因此存在输出光的光提取效率降低、光斑直径扩大这样的课题。
另外，专利文献2中公开了一种制造发光装置的方法，其使用荧光体和由二氧化硅系材料或其前体形成的粘合剂，通过在500℃以下加热而固化的粘合剂将荧光体彼此粘连。但是，由于二氧化硅与其他的金属氧化物相比热导率通常低至不足1W/m·K，因此存在波长转换体的散热性差这样的课题。此外，由于二氧化硅对可见光的折射率大到1.5左右，因此存在输出光的光提取效率降低、光斑直径扩大等与光学特性有关的课题。
这样一来，以往即使是在被照射了高功率的激发光的情况下耐热性及散热性、光提取效率也优异且生产率优异的波长转换体以及使用了该波长转换体的波长转换构件及发光装置是未知的。
本发明是鉴于上述课题而进行的。本发明的目的在于，提供一种即使是在被照射了高功率的激发光的情况下耐热性及散热性、光学特性也优异且生产率优异的波长转换体、波长转换构件及发光装置。此外，关于光学特性会在后面叙述。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的第1方案的波长转换体的特征在于，具备：多个荧光体粒子；和粘合层，该粘合层由多个平均粒径D50为1nm以上且低于100nm的纳米粒子粘连而成的纳米粒子粘连体形成且使相邻的所述荧光体粒子彼此粘连。
为了解决上述课题，本发明的第2方案的波长转换构件的特征在于，具备：基板；和形成于该基板上的所述波长转换体。
为了解决上述课题，本发明的第3方案的发光装置的特征在于，使用所述波长转换体或所述波长转换构件来得到白色光。
附图说明
图1是第1～第3实施方式的波长转换体及包含这些波长转换体的波长转换构件的断面的概略图。
图2是第1实施方式的波长转换体及包含该波长转换体的波长转换构件的示意性断面图。
图3是将图2的部分A放大表示的示意性断面图。
图4是实施例1的波长转换体的断裂面的扫描型电子显微镜(SEM)照片的一个例子。
图5是图5的部分B的透射型电子显微镜(TEM)照片的一个例子。
图6是作为实施例1的波长转换体的原料的荧光体粒子的扫描型电子显微镜(SEM)照片的一个例子。
图7是表示实施例1的波长转换体的纳米空隙27的孔径分布的图表的一个例子。
图8是第2实施方式的波长转换体及包含该波长转换体的波长转换构件的示意性断面图。
图9是使第2实施方式的波长转换体大致沿着图8的B-B线断裂的情况下的断裂面的扫描型电子显微镜(SEM)照片的一个例子。
图10是第3实施方式的波长转换体及包含该波长转换体的波长转换构件的示意性断面图。
图11是在图10中所示的第3实施方式的波长转换体及包含该波长转换体的波长转换构件中的包含高散热部50的断裂面的扫描型电子显微镜(SEM)照片的一个例子。
图12是第4实施方式的波长转换体及包含该波长转换体的波长转换构件的断面的概略图。
图13是第4实施方式的波长转换体及包含该波长转换体的波长转换构件的示意性断面图。
图14是表示图13中所示的断面的平面状出射面2的扫描型电子显微镜(SEM)照片的一个例子。
具体实施方式
以下，参照附图对本实施方式的波长转换体、波长转换构件及发光装置进行说明。
[第1实施方式]
(波长转换构件)
图1是第1～第3实施方式的波长转换体及包含这些波长转换体的波长转换构件的断面的概略图。第1～第3实施方式的波长转换体1A、1B和1C的断面的概略图相同，因此一并示于图1中。另外，分别包含波长转换体1A、1B和1C的波长转换构件100A、100B和100C的断面的概略图相同，因此一并示于图1中。
如图1中所示的那样，波长转换构件100(100A、100B和100C)具备基板80和形成于该基板80上的波长转换体1(1A、1B和1C)。波长转换构件100(100A、100B和100C)在一个基板80的表面上设置有一个波长转换体1(1A、1B和1C)。如果在一个基板80的表面上设置一个波长转换体1，则波长转换构件100的制造是容易的。
(基板)
基板80是下述基板：对形成于表面的波长转换体1进行补强，并且通过材质及厚度的选择而对波长转换体1赋予适宜的光学特性、热特性。
作为基板80，例如可使用玻璃基板、金属基板、陶瓷基板等。另外，基板80可以具有透光性，也可以不具有透光性。在基板80具有透光性的情况下，变得可以介由基板80对波长转换体1中的荧光体粒子10照射激发光。另外，在基板80不具有透光性的情况下，变得可以使激发光和来自波长转换体1的发光通过基板80而反射。
(波长转换体)
对第1实施方式的波长转换体及波长转换构件进行说明。如图1中所示的那样，波长转换体1A(1)在与基板80相反侧的表面形成有平面状出射面2。这里，所谓平面状出射面2是指在波长转换体1的与基板80相反侧的表面当中、高度大致达到相同的面。就图1中所示的波长转换体1而言，除了图1中的左右端部附近的断面为圆弧形的部分以外形成有平面状出射面2。
如后述那样，波长转换体1具有相邻的荧光体粒子10彼此被粘合层20粘连而得到的结构。因此，波长转换体1的表面即平面状出射面2成为主要由荧光体粒子10而形成的具有微小凹凸的凹凸面3。这里，所谓凹凸面3是指不满足Ra≤0.15μm或Rz≤0.3μm的面。需要说明的是，图1中，为了便于说明，将凹凸面3比实际更为强调地进行了表示。
图2是第1实施方式的波长转换体及包含该波长转换体的波长转换构件的示意性断面图。如图2中所示的那样，波长转换构件100A具备基板80和形成于该基板80上的波长转换体1A。波长转换体1A具备多个荧光体粒子10和使相邻的荧光体粒子10彼此粘连的粘合层20。粘合层20由多个平均粒径D50为1nm以上且低于100nm的纳米粒子粘连而成的纳米粒子粘连体形成。
另外，在图2中所示的波长转换体1A中，通过各个荧光体粒子10的表面被粘合层20被覆，从而形成了由荧光体粒子10和粘合层20形成的纳米粒子被覆荧光体粒子30。此外，波长转换体1A只要粘合层20按照至少使相邻的荧光体粒子10彼此粘连的方式来形成即可。因此，作为图2中所示的波长转换体1A以外的实施方式，也可以通过各个荧光体粒子10的表面的一部分不被粘合层20被覆而露出，从而制成没有形成纳米粒子被覆荧光体粒子30的波长转换体。
<荧光体粒子>
荧光体粒子10只要是能够光致发光的粒子即可，其种类没有特别限定。作为荧光体粒子10，例如可使用由YAG即Y3Al5O12形成的石榴石结构的晶体的粒子、由(Sr，Ca)AlSiN3：Eu形成的荧光体粒子。
荧光体粒子10优选包含下述的荧光体粒子：在大气中1200℃以上的荧光体粒子的烧成后的亮度(L2)除以在大气中1200℃以上的荧光体粒子的烧成前的亮度(L1)而得到的亮度维持率(L2/L1)为80％以下。如果荧光体粒子10包含亮度维持率(L2/L1)为80％以下的荧光体粒子，则能够实现具有高转换效率并且演色性高的波长转换体，因此优选。
波长转换体1A中包含的荧光体粒子10的粒径没有特别限定，例如为1～100μm。
荧光体粒子10可以是由相同组成的荧光体形成的粒子，也可以是2种以上组成的荧光体的粒子的混合体。
<粘合层>
粘合层20是下述的层：由多个平均粒径D50为1nm以上且低于100nm(10埃以上且低于1000埃)的纳米粒子粘连而成的纳米粒子粘连体形成，且使相邻的荧光体粒子10彼此粘连。这里，所谓纳米粒子粘连体是指纳米粒子彼此以分子间力粘连而成者。另外，所谓纳米粒子是指平均粒径D50为1nm以上且低于100nm的粒子。纳米粒子的平均粒径D50例如通过TEM(透射型电子显微镜)、SEM(扫描型电子显微镜)、FE-SEM(场发射型扫描型电子显微镜)而测定。
纳米粒子的平均粒径D50为1nm以上且低于100nm，优选为10nm以上且低于100nm，更优选为10nm以上且低于50nm，进一步优选为15nm以上且低于25nm。
如果纳米粒子的平均粒径D50为1nm以上且低于100nm，则纳米粒子彼此会以分子间力粘连而形成牢固的由纳米粒子粘连体形成的粘合层20，相邻的荧光体粒子10彼此容易被强烈地粘连。
另外，如果纳米粒子的平均粒径D50为10nm以上且低于100nm，则可以抑制由于为了波长转换体1A的制造等而进行加热处理时的热膨胀、热收缩而引起的粘合层20的内部裂纹46的产生。需要说明的是，对于内部裂纹46会在第2实施方式中进行详述，所谓内部裂纹46是指在粘合层20中所形成的长度为10μm以上、槽宽为2μm以下的槽状的空隙。在存在内部裂纹46的情况下，内部裂纹46通常存在于粘合层20内部和由介由粘合层20而粘连的荧光体粒子10所围成的荧光体粒子围绕区域40中。此外，内部裂纹46据认为不会对波长转换体1A和波长转换构件100A造成光学上的不良影响。对于其理由，会在第2实施方式中进行说明。
如上述那样，如果纳米粒子的平均粒径D50为10nm以上且低于100nm，则可抑制内部裂纹46的产生，能够进一步提高波长转换体1A的散热性、提高膜强度。特别是在高功率密度激发的发光装置或容易施加冲击的环境下的发光装置中，由于对波长转换体1A要求高散热性、高膜强度，因此纳米粒子的平均粒径D50优选为10nm以上且低于100nm。
图3是将图2的部分A放大表示的示意性断面图。图2的部分A表示相邻的荧光体粒子10彼此介由由纳米粒子粘连体形成的粘合层20而粘连的部分。图3是对图2的部分A的介于荧光体粒子10间的由纳米粒子粘连体形成的粘合层20进行详细说明的图。
如图3中所示的那样，介于相邻的荧光体粒子10间的粘合层20由多个纳米粒子21彼此通过分子间力粘连而成的纳米粒子粘连体形成。另外，构成纳米粒子粘连体的纳米粒子21通过分子间力也粘连于荧光体粒子10上。由此，纳米粒子粘连体起着将相邻的荧光体粒子10彼此粘连的粘合层20的作用。
另外，如图3中所示的那样，粘合层20将荧光体粒子10的表面的整个面被覆。此外，粘合层20不需要如图3中所示的那样将荧光体粒子10的表面的整个面被覆，只要将荧光体粒子10的表面中的仅介于相邻荧光体粒子10间的部分的荧光体粒子10的表面被覆即可。即，粘合层20只要将荧光体粒子10的表面的至少一部分被覆即可。
此外，如果粘合层20将荧光体粒子10的表面的整个面被覆，则可抑制荧光体粒子10与外部的折射率阶梯差，有可能提高荧光体粒子10的吸收率、外量子效率，因此优选。另外，如果粘合层20仅将荧光体粒子10的表面的一部分被覆，则被封入荧光体粒子内部的光的成分增加，有可能使输出光斑直径窄小化，因此优选。
如图2中所示的那样，在波长转换体1A中，在由相邻的荧光体粒子10所围成的部分中形成荧光体粒子围绕区域40。这里，所谓荧光体粒子围绕区域40是指通过相邻的荧光体粒子10彼此被粘合层20粘连、从而由介由粘合层20而粘连的荧光体粒子10所围成的区域。此外，介由粘合层20而粘连的荧光体粒子10可以在荧光体粒子10的表面形成有粘合层20，也可以不形成粘合层20。
图2中所示的波长转换体1A的荧光体粒子围绕区域40Aa、40Ab、40Ac及40Ad分别包含上述粘合层20中的孔径为1μm以上的空隙即粘合剂内空孔45。此外，图2中所示的波长转换体1A示出了在全部的荧光体粒子围绕区域40中都包含了粘合剂内空孔45的例子。但是，作为波长转换体1A以外的实施方式，也可以制成在荧光体粒子围绕区域40的一部分中不包含粘合剂内空孔45的结构的波长转换体。对于荧光体粒子围绕区域40的至少一部分不包含粘合剂内空孔45的实施方式会在后述的第2实施方式中进行说明。
这里，所谓粘合剂内空孔45是指被内包于粘合层20中的孔径为0.3μm以上的空隙。因此，例如在粘合层20以外的部分所形成的空隙、在粘合层20中开口的空隙、孔径低于0.3μm的空隙不包含在粘合剂内空孔45中。另外，所谓孔径是指在将粘合剂内空孔45的形状假定为完美球体的情况下的直径。粘合剂内空孔45的孔径通常为5～15μm左右。
粘合剂内空孔45的形状没有特别限定，但通常为球状。粘合剂内空孔45的长宽比(短径为长)通常为1：1～1：10。此外，为了方便起见，在图2以及后述的图8、10、13中，将粘合剂内空孔45的形状表示为断面为三角形状的形状。就实际的粘合剂内空孔45而言，由于粘合层20彼此的接合部分是呈缩颈而带弧度的，因此粘合剂内空孔45容易成为球状。
粘合剂内空孔45对波长转换体1A中的可见光的散射造成影响。例如，如果容易产生可见光散射的孔径为0.3μm～20μm的粘合剂内空孔45在粘合层20中较多，则波长转换体1A中的可见光的散射变多。这种情况下，由于波长转换体1A中的波导成分容易增加，因此有可能使输出光的光斑直径增大，因此不优选。
另一方面，如果容易产生可见光散射的孔径为0.3μm～20μm的粘合剂内空孔45在粘合层20中较少，则波长转换体1A中的可见光的散射变少。这种情况下，由于波长转换体1A中的波导成分容易减少，因此具有提高光提取效率、使输出光斑直径窄小化的效果，因此优选。
因此，波长转换体1A优选由介由粘合层20而粘连的荧光体粒子10所围成的荧光体粒子围绕区域40的至少一部分不包含粘合层20中的孔径为0.3μm以上的空隙的粘合剂内空孔45。如果荧光体粒子围绕区域40的至少一部分不包含粘合剂内空孔45，则波长转换体1A中的波导成分容易减少，因此可提高光提取效率、变得容易使输出光斑直径窄小化，因此优选。
作为纳米粒子的材质，使用纳米粒子彼此能够以分子间力粘连并且激发光的透射性高的无机材料。作为纳米粒子的材质，例如可以使用氧化铝(Alumina)、二氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化锆、氮化硼。这些材质的纳米粒子彼此的分子间力强，容易形成由牢固的纳米粒子粘连体形成的粘合层20。作为纳米粒子，可以使用由选自上述材质中的1种或2种以上的材质形成的纳米粒子。
另外，纳米粒子的材料在25℃的热导率优选大于1W/m·K，更优选大于4W/m·K。另外，纳米粒子的材料在25℃的热导率优选低于50W/m·K，更优选低于30W/m·K。如果纳米粒子在25℃下的热导率在上述范围内，则波长转换体1A的散热性变高。例如，氧化铝在25℃的热导率为30W/m·K，二氧化硅在25℃的热导率为1W/m·K。
如果在粘合层20中包含有机物质，则在被照射了激光光源等高功率的激发光时，有可能在粘合层20中包含的有机物质中会产生变色、烧焦而光的透射率降低。因此，粘合层20优选尽可能不包含有机物质，但根据激发光的功率密度，也可以酌情加入分散剂等有机物质。
另外，由纳米粒子粘连体形成的粘合层20也可以在内部如图3及后述的图5中所示的那样包含纳米空隙(微小空隙)27。这里，所谓纳米空隙27是指形成于粘合层20中的孔径低于0.3μm的空隙。因此，例如形成于粘合层20以外的部分的空隙、孔径为0.3μm以上的空隙不包含在纳米空隙27中。另外，所谓孔径是指在将纳米空隙27的形状假定为完美球体的情况下的直径。纳米空隙27的孔径通常为5～15nm左右。
图7是表示后述的实施例1的波长转换体的纳米空隙27的孔径分布的图表的一个例子。如图7中所示的那样，纳米空隙27的平均孔径为(10nm)左右。
纳米空隙27的形状没有特别限定，但通常为球状。纳米空隙27的长宽比(短径为长)通常为1：1～1：10。纳米空隙27是在纳米粒子21进行粘连而形成纳米粒子粘连体时残存于纳米粒子21间的空隙。
纳米空隙27通过使粘合层20的折射率降低，使被封入荧光体粒子10中的光的成分增加，从而表现出提高来自粘合层20的光提取效率的效果。因此，如果在粘合层20中包含纳米空隙27，则有可能使输出光斑直径窄小化，并且提高输出光的效率，因此优选。
因此，波长转换体1A优选粘合层20在内部包含孔径低于0.3μm的空隙的纳米空隙27。
示出波长转换体1A的断裂面的扫描型电子显微镜(SEM)照片或透射型电子显微镜(TEM)照片的一个例子。图4是后述的实施例1的波长转换体的断裂面的扫描型电子显微镜(SEM)照片的一个例子。图5是图4的部分B的透射型电子显微镜(TEM)照片的一个例子。图6是作为后述的实施例1的波长转换体的原料的荧光体粒子的扫描型电子显微镜(SEM)照片的一个例子。
如图4中所示的那样，通过在荧光体粒子(YAG粒子)10的表面及荧光体粒子10间形成粘合层20，相邻的荧光体粒子10彼此被粘合层20粘连，从而形成波长转换体1A。粘合层20由多个氧化铝的纳米粒子21粘连而成的纳米粒子粘连体形成。
将没有形成粘合层20的荧光体粒子10的SEM照片示于图6中。如图6中所示的那样，就没有形成粘合层20的荧光体粒子10而言，在相邻的荧光体粒子10间形成有空隙15，相邻的荧光体粒子10彼此没有被粘连。
如图4中所示的那样，在波长转换体1A中，图6中所示的各个荧光体粒子10的表面被由氧化铝的纳米粒子粘连体形成的粘合层20被覆，并且上述粘合层20介于荧光体粒子10间。但是，相邻的荧光体粒子10间并非被粘合层20无间隙地填充，而是在粘合层20的一部分中形成有空隙25。此外，本实施方式以外的波长转换体也可以制成相邻的荧光体粒子10间被粘合层20无间隙地填充而成的波长转换体来代替图4中所示的波长转换体1。
图5是图4的粘合层20的部分B的透射型电子显微镜(TEM)照片的一个例子。图5是将图4的部分B放大观察的图。如图5中所示的那样，粘合层20由多个氧化铝的纳米粒子21粘连而成的纳米粒子粘连体形成。另外，如图5中所示的那样，在由纳米粒子粘连体形成的粘合层20中形成有直径为15nm、5nm左右的纳米空隙27。这些纳米空隙27据认为是在多个纳米粒子21粘连而形成由纳米粒子粘连体形成的粘合层20时残存于纳米粒子21间的空隙。
波长转换体1A的厚度没有特别限定，例如设定为40～400μm，优选设定为80～200μm。如果波长转换体1A的厚度为上述范围内，则能够较高地维持散热性，因此优选。
(波长转换体的制造方法)
波长转换体1A例如可以通过以下的方法来制造。首先，将分散有纳米粒子21的溶液与荧光体粒子10混合而制作混合液。此外，在混合液中，根据需要添加分散剂。混合液例如按照成为糊状的方式来调整粘度。粘度的调整例如通过调整纳米粒子21、荧光体粒子10等固体成分的浓度来进行。
接着，将该糊状的混合液涂布到金属基板等基板80上。糊状的混合液的涂布例如可采用使用了具备棒涂布机的敷料器的涂布、丝网印刷等在常压环境下进行的各种公知的涂布方法。
进而，通过使基板80上的糊状的混合液干燥而使其固化。混合液固化而形成的干燥体成为下述波长转换体1A，该波长转换体具备：多个荧光体粒子10；和由多个纳米粒子21粘连而成的纳米粒子粘连体形成且使相邻的荧光体粒子10彼此粘连的粘合层20。
混合液的干燥例如通过将涂布了糊状的混合液的基板80在常温下放置或进行加热来进行。在进行加热的情况下的加热温度例如为100℃。
粘合层20由多个纳米粒子21粘连而成的纳米粒子粘连体形成，可以仅通过从包含纳米粒子21的混合液中除去水等溶剂来制作，不需要将纳米粒子21进行烧成。这样一来，本实施方式的波长转换体1A可以不进行在高温下的加热来制造，因此生产率高，另外不易产生因高温加热而导致的荧光体粒子10的劣化。
<第1实施方式的波长转换体及波长转换构件的作用>
对波长转换体1A及波长转换构件100A的作用进行说明。构成本实施方式的波长转换构件100A的波长转换体1A通过被照射激发光，使得波长转换体1A中的荧光体粒子10被激发而放射二次光。此外，在荧光体粒子10的表面形成有由多个纳米粒子21粘连而成的纳米粒子粘连体形成的粘合层20。但是，由于纳米粒子21的激发光透射性高，使光散射的效果比较小(散射断面积小)，因此激发光能够透过粘合层20而照射至荧光体粒子10、荧光体粒子10被激发而放射二次光。
在构成波长转换构件100A的基板80为光透射性低的基板80的情况下，在波长转换体1A产生的二次光从波长转换体1A的表面侧被放射。另外，在构成波长转换构件100A的基板80为光透射性高的基板80的情况下，在波长转换体1A产生的二次光从波长转换体1A的表面侧及基板80的表面侧被放射。
<第1实施方式的波长转换体及波长转换构件的效果>
构成波长转换构件100A的波长转换体1A的构成粘合层20的纳米粒子粘连体是耐热性及散热性高的无机材料的纳米粒子多个粘连而成的纳米粒子粘连体。因此，第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A即使是在使用了激光光源等高功率的激发光作为激发光的情况下耐热性及散热性也高。这样一来，由于粘合层20的散热性高，因此第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A即使是在使用了激光光源等高功率的激发光作为激发光的情况下，也不易产生因荧光体粒子10的高温化而导致的温度消光。
另外，第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A凭借纳米空隙27而使粘合层20的折射率降低。因此，根据第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A，容易表现出被封入荧光体粒子10中的光的成分的增加和提高来自粘合层20的光提取效率的效果，容易使输出光斑直径窄小化。该效果在波长转换体1A与基板的界面处的可见光的反射成分量比较大的情况下特别显著。这样一来，第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A的光学特性优异。
另外，由于波长转换体1A的粘合层20中所包含的有机物质量充其量为杂质程度的量且少，因此即使是在使用了激光光源等高功率的激发光的情况下，也不易产生基于有机物质的热劣化而导致的粘合层20的变色、粘合层20的烧焦。因此，第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A的耐热性高。
进而，波长转换体1A的粘合层20由多个纳米粒子粘连而成的纳米粒子粘连体形成，不需要将纳米粒子21进行烧成。这样一来，第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A由于可以不进行在高温下的烧成来形成粘合层20，因此生产率高。
另外，第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A由于可以不进行在高温下的烧结来形成粘合层20，因此可以使用耐热性低的荧光体作为荧光体粒子10。例如，(Sr，Ca)AlSiN3：Eu荧光体虽然演色性优异，但是在高温环境下会产生氧化反应，因此就具有在高温下烧结的粘合层的以往的波长转换体及波长转换构件而言，容易在荧光体中产生氧化反应而演色性降低。与此相对，就第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A而言，由于可以不进行在高温下的烧结来形成粘合层20，因此这样的荧光体也可以作为荧光体粒子10使用，能够使演色性提高。
需要说明的是，就第1实施方式的波长转换体1A而言，示出了对构成粘合层20的纳米粒子21和荧光体粒子10没有进行表面处理等的方案。但是，就第1实施方式以外的波长转换体而言，只要不阻碍波长转换体的散热性，也可以对构成粘合层20的纳米粒子21及荧光体粒子10中的至少任一者进行表面处理。就该表面处理而言，例如为了提高构成由纳米粒子粘连体形成的粘合层20的纳米粒子21彼此的密合性、纳米粒子粘连体的致密性而在纳米粒子21的表面进行。另外，就上述表面处理而言，例如为了提高粘合层20与荧光体粒子10之间的密合性、波长转换体的致密性而在纳米粒子21及荧光体粒子10中的至少一者的表面进行。
这种情况下，在激发光的功率比较弱的情况下，可以适宜使用。
[第2实施方式]
对第2实施方式的波长转换体及波长转换构件进行说明。图8是第2实施方式的波长转换体及包含该波长转换体的波长转换构件的示意性断面图。如图8中所示的那样，波长转换构件100B具备基板80和形成于该基板80上的波长转换体1B。
波长转换构件100B是在图2中所示的第1实施方式的波长转换构件100A中使用了波长转换体1B来代替波长转换体1A的波长转换构件。另外，波长转换体1B与图2中所示的第1实施方式的波长转换体1A相比，在荧光体粒子围绕区域40的一部分不包含粘合剂内空孔45而包含实心部44这一点上是不同的，其他的方面相同。
因此，在图8中所示的波长转换体1B及波长转换构件100B与图2中所示的第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A中，对相同构成标注相同符号，将构成及作用的说明进行省略或简化。
如图8中所示的那样，在波长转换体1B的荧光体粒子围绕区域40当中，荧光体粒子围绕区域40Ba及40Bd包含粘合剂内空孔45，荧光体粒子围绕区域40Bb及40Bc包含实心部44。这里，所谓实心部44是指在荧光体粒子围绕区域40内的部分当中，不包含粘合剂内空孔45而实质上仅由构成粘合层20的纳米粒子粘连体形成的部分。此外，实心部44也可以具有体积比粘合剂内空孔45小的空隙即内部裂纹46。
即，在图8中所示的波长转换体1B中，由介由粘合层20而粘连的荧光体粒子10所围成的荧光体粒子围绕区域40的至少一部分变得不包含粘合层20中的孔径为0.3μm以上的空隙即粘合剂内空孔45。
如上述那样，粘合剂内空孔45对波长转换体1B中的可见光的散射造成影响。例如，如果容易产生可见光的散射的孔径为0.3μm～20μm的粘合剂内空孔45在粘合层20中较少，则波长转换体1B中的可见光的散射变少。这种情况下，波长转换体1B中的波导成分变得容易减少，具有提高光提取效率、使输出光斑直径窄小化的效果，因此优选。
由上述粘合剂内空孔45的含量少所带来的波长转换体1B的优选的效果通过波长转换体1B以特定的比例包含粘合剂内空孔45而表现出来。由上述粘合剂内空孔45的含量少所带来的波长转换体1B的优选的效果例如通过波长转换体1B以39体积％以下的比例包含粘合剂内空孔45而表现出来。
图9是将第2实施方式的波长转换体1B大致沿着图8的B-B线进行断裂的情况下的断裂面的扫描型电子显微镜(SEM)照片的一个例子。如图9中所示的那样，在波长转换体1B的荧光体粒子围绕区域40的断裂面中形成有不包含粘合剂内空孔45的实心部44。即，在图9中所示的断裂面中，波长转换体1B的荧光体粒子围绕区域40变成了高填充结构。
如图9中所示的那样，实心部44具有槽状的空隙即内部裂纹46。这里，所谓内部裂纹46是指在粘合层20中形成的长度为10μm以上、槽宽为2μm以下的槽状的空隙。内部裂纹46的长度、槽宽例如也可以在图9中确认的那样，可以通过断裂面的显微镜观察来进行确认。内部裂纹46的长宽比(短径为长)通常超过1：10且为1：1000以下。此外，内部裂纹46与粘合剂内空孔45由于长宽比(短径为长)的数值范围不同，因此能够区别开。
内部裂纹46并非有意图形成的，据认为：通常是在波长转换体1B的制造中，由于使波长转换体1B的原料加热干燥时的上述原料的热膨胀、收缩而产生的。因此，据认为：波长转换体1B能够通过优化制造条件来抑制实心部44中的内部裂纹46的生成，据认为通过抑制该内部裂纹46的生成，从而膜的强度会得以改善。
如后述的那样，据认为：内部裂纹46如果鉴于其形状及大小、存在频率，则不会对波长转换体1B及波长转换构件100B造成抵消由本发明所获得的光学效果那样程度的不良影响。因此，内部裂纹46是与本发明的粘合剂内空孔45明确相区别的。
<第2实施方式的波长转换体及波长转换构件的作用>
波长转换体1B及波长转换构件100B的作用显示与第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A同样的作用。
另外，波长转换体1B变成荧光体粒子围绕区域40的至少一部分不包含粘合剂内空孔45。因此，波长转换体1B及波长转换构件100B与第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A相比，具有使波长转换体1B的激发光的波导成分进一步减少的作用。
此外，据认为：内部裂纹46如果鉴于其形状及大小，则散射可见光的作用小，透射/反射可见光的作用大。因此，据认为：即使存在内部裂纹46，也不会对波长转换体1B及波长转换构件100B造成抵消由本发明所获得的光学效果那样程度的不良影响。
<第2实施方式的波长转换体及波长转换构件的效果>
波长转换体1B及波长转换构件100B的效果发挥与第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A同样的效果。
另外，波长转换体1B及波长转换构件100B变成荧光体粒子围绕区域40的至少一部分不包含粘合剂内空孔45。因此，根据波长转换体1B及波长转换构件100B，则与第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A相比，会进一步发挥提高粘合层20与热膨胀系数比较高的基板80的密合性的效果。
另外，由于荧光体粒子围绕区域40的至少一部分不包含粘合剂内空孔45，因此波长转换体1B及波长转换构件100B与波长转换体1A及波长转换构件100A相比，会进一步发挥波导成分减少的效果。因此，根据波长转换体1B及波长转换构件100B，则与第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A相比，容易提高光提取效率、使输出光斑直径窄小化，因此具有更为优异的光学特性。
[第3实施方式]
对第3实施方式的波长转换体及波长转换构件进行说明。图10是第3实施方式的波长转换体及包含该波长转换体的波长转换构件的示意性断面图。如图10中所示的那样，波长转换构件100C具备基板80和在该基板80上形成的波长转换体1C。
波长转换构件100C是在图2中所示的第1实施方式的波长转换构件100A中使用了波长转换体1C来代替波长转换体1A的波长转换构件。另外，波长转换体1C与图2中所示的第1实施方式的波长转换体1A相比，在粘合层20进一步包含高散热部50这一点上是不同的，其他的方面相同。
因此，在图10中所示的波长转换体1C及波长转换构件100C与图2中所示的第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A中，对相同构成标注相同符号，将构成及作用的说明进行省略或简化。
如图10中所示的那样，在波长转换体1C中，在相邻的粘合层20间进一步包含高散热部50。这里，所谓高散热部50是指由在25℃的热导率比纳米粒子21高的材质形成并且粒径为1μm以上的部分。粘合层20如果包含由在25℃的热导率比纳米粒子21高的材质形成的高散热部50，则波长转换体1C及波长转换构件100C的散热性变高，能够抑制由温度消光引起的效率降低。
高散热部50在25℃的热导率通常为10W/m·K以上，优选为35W/m·K以上，更优选为50W/m·K以上。如果高散热部50在25℃的热导率在上述范围内，则波长转换体1C及波长转换构件100C的散热性会充分变高，能够有效地抑制由温度消光引起的效率降低。此外，在高散热部50具有热导率的各向异性的情况下，如果在高散热部50当中的热导率最高的方向的热导率在上述范围内，则波长转换体1C及波长转换构件100C的散热性会充分变高，因此优选。
高散热部50的形状没有特别限定，例如可以制成粒状、鳞片状等。在荧光体粒子10包含具有派生于荧光体粒子10的石榴石结构的形状的荧光体粒子10的情况下，如果高散热部50的形状为鳞片状，则能够提高波长转换体1C的粒子填充密度，因此优选。
如图10中所示的那样，高散热部50包含在相邻的粘合层20间。即，高散热部50的表面变成不与荧光体粒子10接触，而与粘合层20接触。像这样，如果高散热部50介于在一个荧光体粒子10的表面形成的粘合层20与在另一个荧光体粒子10的表面形成的粘合层20之间，则粘合层20间的热传导提高，因此优选。
作为高散热部50的材质，例如可使用氮化硼、氧化铝等。其中，氮化硼在25℃的热导率高，因此优选。
图11是在图10中所示的第3实施方式的波长转换体及包含该波长转换体的波长转换构件中的包含高散热部50的断裂面的扫描型电子显微镜(SEM)照片的一个例子。如图11中所示的那样，高散热部50介于在一个荧光体粒子10的表面形成的粘合层20与在另一个荧光体粒子10的表面形成的粘合层20之间。
<第3实施方式的波长转换体及波长转换构件的作用>
波长转换体1C及波长转换构件100C的作用显示与第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A同样的作用。
另外，波长转换体1C包含由在25℃的热导率比纳米粒子21高的材质形成的高散热部50。因此，波长转换体1C及波长转换构件100C与第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A相比，散热性更高，能够进一步抑制由温度消光引起的效率降低。
<第3实施方式的波长转换体及波长转换构件的效果>
波长转换体1C及波长转换构件100C的效果发挥与第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A同样的效果。
另外，波长转换体1C及波长转换构件100C由于在相邻的粘合层20间进一步包含高散热部50，因此与第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A相比，散热性更高，能够进一步抑制由温度消光引起的效率降低。
[第4实施方式]
对第4实施方式的波长转换体及波长转换构件进行说明。图12是第4实施方式的波长转换体及包含该波长转换体的波长转换构件的断面的概略图。
如图12中所示的那样，波长转换构件100D(100)具备基板80和在该基板80上形成的波长转换体1D(1)。波长转换构件100D在一个基板80的表面上设置一个波长转换体1D。如果在一个基板80的表面上设置一个波长转换体1D，则波长转换构件100D的制造是容易的。
第4实施方式的波长转换构件100D(100)是在第1实施方式的波长转换构件100A中将波长转换体1A替换成波长转换体1D而得到的波长转换构件。基板80使用与第1实施方式的波长转换构件100A同样的基板。
如图12中所示的那样，第4实施方式的波长转换体1D(1)与第1实施方式的波长转换体1A同样地在与基板80相反侧的表面具有平面状出射面2。但是，波长转换体1D(1)与第1实施方式的波长转换体1A不同，平面状出射面2具有凹凸面3和平坦面4。这里，所谓平坦面4是指凹凸比凹凸面3少的面，具体而言是指满足Ra≤0.15μm并且Rz≤0.3μm的面。即，平面状出射面2的至少一部分成为满足Ra≤0.15μm并且Rz≤0.3μm的平坦面4。此外，在图12中，为了便于说明，将凹凸面3比实际更为强调地进行了表示。
图13是第4实施方式的波长转换体及包含该波长转换体的波长转换构件的示意性断面图。图13是更详细地表示图12中所示的波长转换体1D(1)的断面的图。
如图12及13中所示的那样，波长转换体1D在图2中所示的第1实施方式的波长转换体1D中，平面状出射面2具有凹凸面3和平坦面4。平坦面4如图13中所示的那样，例如通过形成平面状出射面2的粘合层20的表面的至少一部分变得平坦而得到。
粘合层20由多个纳米粒子21粘连而成的纳米粒子粘连体23形成。该粘合层20例如通过下述操作来得到：在波长转换体1D的制造时，填充于荧光体粒子10间的纳米粒子21通过加热干燥处理等进行粘连而形成纳米粒子粘连体23。因此，就图13中所示的平坦面4而言，例如使用流动性高的纳米粒子21来制作按照基板80与粘合层20的界面成为平坦面的方式进行密合而成的波长转换体，在将该波长转换体从基板80剥离的情况下的剥离面上形成。另外，如果将剥离的波长转换体的表背面翻转，并按照包含剥离面的表面成为新的平面状出射面2的方式将波长转换体与基板80再次粘连，则能够得到具备具有包含平坦面4的平面状出射面2的波长转换体1D的波长转换构件100D。
平坦面4相对于平面状出射面2的面积的占有率优选为36％以上，更优选为65.5％以上。如果平坦面4的占有率在上述范围内，则容易提高激发光的吸收效率。因此，平坦面4的占有率在上述范围内的波长转换体1D及具备该波长转换体1D的波长转换构件100D对于放映机等的用途是有用的。
另外，第4实施方式的波长转换体1D也可以在平面状出射面2侧的表面进行AR涂敷等公知的防反射涂敷处理。如果在波长转换体1D的平面状出射面2侧的表面进行防反射涂敷处理，则容易提高激发光的吸收效率及光提取效率。
进而，虽然未图示，但第4实施方式的波长转换体1D也可以在平面状出射面2侧的表面形成作为槽状的空隙的表面裂纹。这里，所谓表面裂纹是例如宽度为10μm以上并且深度为1μm以上的槽。
此外，就第2实施方式的波长转换体1B而言，内部裂纹46形成于波长转换体1B的内部的实心部44。与此相对，就第4实施方式的波长转换体1D而言，表面裂纹形成于平面状出射面2侧的表面。这样一来，表面裂纹与内部裂纹46由于形成的部位不同，因此能够区别开。
第4实施方式的表面裂纹并非有意图形成的，据认为：其与第2实施方式的内部裂纹46同样地，通常是在波长转换体1D的制造中，由于使波长转换体1D的原料加热干燥时的上述原料的热膨胀、收缩而产生的。因此，据认为：波长转换体1D能够通过优化制造条件来抑制表面裂纹的生成。
此外，据认为：表面裂纹如果鉴于其形状、大小及间距等的存在频率，则散射可见光的作用小，透射/反射可见光的作用大。因此，据认为：即使存在表面裂纹，也不会对波长转换体1D及波长转换构件100D造成抵消由本发明所获得的光学效果那样程度的不良影响。
图14是表示图13中所示的断面的平面状出射面2的扫描型电子显微镜(SEM)照片的一个例子。如图14中所示的那样，在波长转换体1D的平面状出射面2形成有平坦面4。
<第4实施方式的波长转换体及波长转换构件的作用>
波长转换体1D及波长转换构件100D的作用显示与第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A同样的作用。
另外，波长转换体1D及波长转换构件100D由于平面状出射面2具有平坦面4，因此容易提高激发光的吸收效率。
<第4实施方式的波长转换体及波长转换构件的效果>
波长转换体1D及波长转换构件100D的效果发挥与第1实施方式的波长转换体1A及波长转换构件100A同样的效果。
另外，波长转换体1D及波长转换构件100D由于平面状出射面2具有平坦面4，因此容易提高激发光的吸收效率。因此，具备波长转换体1D的波长转换构件100D对于放映机等的用途是有用的。
[变形例]
作为波长转换体的变形例，可以使用将上述第1～第4实施方式的波长转换体1A、1B、1C及1D各自的特征组合而成的结构的波长转换体。该变形例的作用/效果成为基于各个波长转换体的特征的作用/效果的组合。
另外，作为波长转换构件的变形例，可以使用将上述第1～第4实施方式的波长转换构件100A、100B、100C及100D各自的特征组合而成的结构的波长转换构件。该变形例的作用/效果成为基于各个波长转换构件的特征的作用/效果的组合。
就上述第1～第4实施方式的波长转换构件100(100A、100B、100C及100D)而言，示出了在一个基板80的表面上设置一个波长转换体1(1A、1B、1C及1D)的例子。但是，作为波长转换构件100的变形例，可以使用在一个基板80的表面上设置有两个以上波长转换体1而成的结构的波长转换构件。根据该变形例，可以在一个基板80的表面上形成多个波长转换特性不同的波长转换体1。
[发光装置]
如果使用上述第1～第4实施方式的波长转换体或波长转换构件和对波长转换体照射适合的激发光的激发源，则可得到获得白色光的发光装置。作为激发源，可以使用公知的激发源。
实施例
以下，通过实施例对本实施方式进行更详细地说明，但本实施方式并不限于这些实施例。
[实施例1]
(混合溶液的制备)
首先，作为荧光体粒子，准备平均粒径D50为约20.5μm的YAG粒子(Nemoto Lumi-Materials Company Limited制YAG462E205)。另外，作为纳米粒子，准备分散有平均粒径D50为约20nm的氧化铝的纳米粒子而成的水溶液(CIK NanoTek Corporation制ALW10WT-G0)。接着，在上述分散有纳米粒子的水溶液中添加上述YAG粒子，进行混揉，制作了纳米粒子混合溶液(纳米粒子混合溶液No.1)。
(纳米粒子混合溶液的涂布)
在由铝制成的金属基板上贴附胶带而形成台阶差，在由台阶差所围成的部分滴加纳米粒子混合溶液，使用具备棒涂布机的敷料器涂布了纳米粒子混合溶液No.1。
(波长转换体的形成)
将涂布有纳米粒子混合溶液No.1的金属基板在常温下干燥，结果在金属基板上得到了膜厚为100μm的干燥体。该干燥体成为了具有YAG粒子和由多个氧化铝的纳米粒子粘连而成的纳米粒子粘连体形成且将相邻的YAG粒子彼此以纳米粒子粘连体粘连的粘合层的波长转换体(波长转换体No.1)。由此，得到了在金属基板上形成有厚度为100μm的膜状的波长转换体No.1的波长转换构件(波长转换构件No.1)。
(评价)
<显微镜观察>
将波长转换体No.1的断裂面用扫描型电子显微镜(SEM)及透射型电子显微镜(TEM)进行了观察。图4是实施例1的波长转换体No.1的断裂面的扫描型电子显微镜(SEM)照片的一个例子。图5是图4的部分B的透射型电子显微镜(TEM)照片的一个例子。图6是作为实施例1的波长转换体No.1的原料的荧光体粒子的扫描型电子显微镜(SEM)照片的一个例子。
如图4中所示的那样，通过在YAG粒子(荧光体粒子)10的表面及YAG粒子10间形成粘合层20，相邻的YAG粒子10彼此被粘合层20粘连，从而形成了波长转换体1(波长转换体No.1)。粘合层20由多个氧化铝的纳米粒子粘连而成的纳米粒子粘连体形成。
将没有形成粘合层20的YAG粒子10的SEM照片示于图6中。图6是为了与分散有纳米粒子的水溶液进行混合而使用的YAG粒子。如图6中所示的那样，就没有形成粘合层20的YAG粒子10而言，在相邻的YAG粒子10间形成有空隙15，相邻的YAG粒子10彼此没有被粘连。
如图4中所示的那样，就波长转换体1(波长转换体No.1)而言，图6中所示的各个YAG粒子10的表面被由氧化铝的纳米粒子粘连体形成的粘合层20被覆，并且上述粘合层20介于YAG粒子10间。但是，相邻的YAG粒子10间并非被粘合层20无间隙地填充，而是在粘合层20的一部分中形成有空隙25。
图5是图4的粘合层20的部分B的透射型电子显微镜(TEM)照片的一个例子。图5是将图4的部分B放大观察的图。如图5中所示的那样，粘合层20由多个氧化铝的纳米粒子21粘连而成的纳米粒子粘连体形成。另外，由图5可知：在由纳米粒子粘连体形成的粘合层20中形成有直径为15nm、5nm左右的纳米空隙27。据认为：这些纳米空隙27是在多个纳米粒子21进行粘连而形成由纳米粒子粘连体形成的粘合层20时残存在纳米粒子21间的空隙。
<粘合层的纳米空隙评价>
测定了波长转换体No.1的纳米空隙27的孔径。纳米空隙27的孔径是通过使用了Quantachrome Corporation制的Autosorb(注册商标)-3的氮吸附法来测定的。将结果示于图7中。由图7可知：在波长转换体No.1的内部存在孔径为(10nm)左右的纳米空隙27。
<对波长转换体的激光照射试验>
将波长转换构件No.1贴附到金属制的散热器上。然后，通过热像图仪测定了从波长转换体No.1的表面侧照射中心波长λ为450nm的激光时的波长转换体的表面的温度。激光光源的功率设定为3.5W，激光的入射角度设定为45°，激光的照射时间设定为60秒钟。表1中示出波长转换体的表面的温度的测定结果。
[表1]
[实施例2]
代替纳米粒子混合溶液No.1，使用氧化铝的纳米粒子固体成分浓度为实施例1的纳米粒子混合溶液的1.3倍的纳米粒子混合溶液(纳米粒子混合溶液No.2)，除此以外与实施例1进行同样操作，得到了波长转换构件(波长转换构件No.2)。
[实施例3]
在实施例1中得到的纳米粒子混合溶液No.1中，相对于YAG粒子100质量份添加5质量份的平均粒径D50为约10μm的氮化硼粒子(昭和电工株式会社制SHOBN)，进行混揉，得到了纳米粒子混合溶液No.3。代替纳米粒子混合溶液No.1，使用了纳米粒子混合溶液No.3，除此以外与实施例1进行同样操作，得到了波长转换构件(波长转换构件No.3)。
[实施例4]
通过对实施例1中得到的波长转换构件NO.1的金属基板用工具施加弯曲应力，从而使金属基板与波长转换体No.1有意图地剥离。将剥离的波长转换体No.1的表背面翻转，按照剥离面成为与金属基板相反侧的新的表面(平面状出射面)的方式将波长转换体No.1与金属基板再次粘连。由此，得到了包含金属基板和波长转换体No.4的波长转换构件(波长转换构件No.4)。
对所得到的波长转换构件No.4分析了波长转换体No.4的表面形状。
<表面形状分析>
对波长转换体No.4的表面通过触针式台阶计(Bruker公司制DEKTAK)测定了10次2mm的扫描距离。由此，知道了：在波长转换体4的表面存在Ra≤0.15μm并且Rz≤0.3μm的平坦面和槽宽为10mm以上并且深度为1mm以上的凹部这2个区域。此外，Ra是实施10次2mm扫描、设定为在1个轴线数据中平坦面所占的比例的10次量的测定值的平均值。
[比较例1]
代替纳米粒子混合溶液，使用了有机硅树脂(信越化学工业株式会社制双组份RTV硅橡胶KE106)，除此以外与实施例1进行同样操作，得到了在金属基板上形成有厚度为100μm的膜状的波长转换体的波长转换构件。该波长转换构件的波长转换体成为具有YAG粒子和由有机硅树脂形成且将相邻的YAG粒子彼此以有机硅树脂粘接而成的粘合层的波长转换构件。
使用所得到的波长转换体，与实施例1同样地进行了激光照射试验。需要说明的是，在激光照射试验中，在试验的过程中粘合层发生了燃烧。将结果示于表1中。由表1可知：实施例1的波长转换体与比较例1的波长转换体相比，散热性及散热性高。
[实施例5]<使用了包含ZnO溶胶凝胶溶液和ZnO纳米粒子的混合液的波长转换体的制作>
(混合液的制备)
首先，准备平均粒径D50为约20μm的YAG荧光体粉末。此外，YAG荧光体粉体是通过传统的固相反应而合成的荧光体粉体。另外，通过使醋酸锌2水合物分散于甲醇中，从而得到了包含10质量％醋酸锌的溶胶凝胶溶液。然后，将YAG荧光体粉末1.0g、溶胶凝胶溶液0.5g和分散有30质量％的平均粒径为20nm的氧化锌纳米粒子的悬浮液0.5g进行混合而得到了混合液(混合液No.5)。
(无机波长转换体的制作)
将由铝合金制成的长20mm、横20mm、厚0.5mm的金属基板多块连续地排列，在各金属基板的周围贴附卡普顿胶带(厚度为0.1mm)，设置台阶差。在各金属基板的由台阶差所围成的部分滴加混合液No.5而制作了波长转换体。具体而言，在由台阶差所围成的部分，使用敷料器通过棒涂涂布混合液No.5，通过热板以100℃、1小时使溶剂干燥后，使用干燥炉在350℃下加热5小时。由此，得到了在金属基板上形成有无机波长转换体(波长转换体No.5)的波长转换构件(波长转换构件No.5)。波长转换体No.5的厚度与卡普顿胶带的厚度相同。构成连接荧光体粒子10间的粘合层的纳米粒子的平均粒径为10～20nm。
对于构成所得到的波长转换构件No.5的波长转换体No.5，与实施例1同样地用扫描型电子显微镜(SEM)观察了波长转换体No.5的断裂面。在波长转换体No.5的断裂面观察到了少量的图9中所示那样的内部裂纹46。
[实施例6]<使用了不包含纳米粒子的ZnO溶胶凝胶溶液的波长转换体的制作>
(混合液的制备)
首先，准备平均粒径D50为约20μm的YAG荧光体粉末。此外，YAG荧光体粉体是通过传统的固相反应而合成的粉体。另外，通过使醋酸锌2水合物分散于甲醇中而得到了包含10质量％的醋酸锌的溶胶凝胶溶液。然后，将上述YAG荧光体粉末1.0g与上述溶胶凝胶溶液0.5g进行混合而得到了混合液(混合液No.6)。
(无机波长转换体的制作)
将由铝合金制成的长20mm、横20mm、厚0.5mm的金属基板多块连续地排列，在各金属基板的周围贴附卡普顿胶带(厚度为0.1mm)，设置了台阶差。在各金属基板的由台阶差所围成的部分滴加混合液No.6而制作了波长转换体。具体而言，在由台阶差所围成的部分使用敷料器通过棒涂涂布混合液No.6，通过热板以100℃、1小时使溶剂干燥后，使用干燥炉在350℃下加热了5小时。由此，得到了在金属基板上形成有无机波长转换体(波长转换体No.6)的波长转换构件(波长转换构件No.6)。波长转换体No.6的厚度与卡普顿胶带的厚度相同。构成连接荧光体粒子10间的粘合层的纳米粒子的平均粒径低于10nm。
对于构成所得到的波长转换构件No.6的波长转换体No.6，与实施例1同样地用扫描型电子显微镜(SEM)观察了波长转换体No.6的断裂面。在波长转换体No.6的断裂面观察到大量的图9中所示那样的内部裂纹46。
(实施例5与实施例6的比较)
由SEM观察可知：实施例5的波长转换体No.5与实施例6的波长转换体No.6相比，内部裂纹的产生量少。此外，就构成连接荧光体粒子10间的粘合层的纳米粒子的粒径而言，实施例6的波长转换体No.6比实施例5的波长转换体No.5小。因此，据认为：如果构成连接荧光体粒子10间的粘合层的粒子的大小过小，则会产生较多内部裂纹。
据认为：内部裂纹是由于由作为原料的混合液制作波长转换体时的干燥、烧成时所产生的内部应力而生成的。因此，据认为：如果构成粘合层的纳米粒子的粒径过小，则荧光体粒子10间的空隙量降低，内部裂纹的发生增加。
知道了：如上述那样，通过将构成保持荧光体间的粘合层的纳米粒子的粒径设定为平均粒径10nm以上，使得内部裂纹的产生得以抑制。
日本特愿2015-242020号(申请日：2015年12月11日)的全部内容被援引于此。
以上，按照实施例对本实施方式的内容进行了说明，但本实施方式并不限于这些记载，能够进行各种变形及改良对于本领域技术人员而言是不言而喻的。
产业上的可利用性
本发明的波长转换体、波长转换构件及发光装置即使是在被照射了高功率的激发光的情况下耐热性及散热性也优异，并且生产率优异。
符号的说明
1、1A、1B、1C、1D 波长转换体
2 平面状出射面
3 凹凸面
4 平坦面
10 荧光体粒子(YAG粒子)
15 空隙
20 粘合层
21 纳米粒子
23 纳米粒子粘连体
25 空隙
27 纳米空隙(微小空隙)
30 纳米粒子被覆荧光体粒子
40 荧光体粒子围绕区域
44 实心部
45 粘合剂内空孔
46 裂纹
50 高散热部
80 基板
100、100A、100B、100C、100D 波长转换构件