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WO2017217023A1 - 波長変換部材及びその製造方法並びに発光デバイス - Google Patents

波長変換部材及びその製造方法並びに発光デバイス Download PDF

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WO2017217023A1
WO2017217023A1 PCT/JP2017/007777 JP2017007777W WO2017217023A1 WO 2017217023 A1 WO2017217023 A1 WO 2017217023A1 JP 2017007777 W JP2017007777 W JP 2017007777W WO 2017217023 A1 WO2017217023 A1 WO 2017217023A1
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WO
WIPO (PCT)
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resin layer
cover member
wavelength conversion
container
conversion member
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/007777
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆史 西宮
浅野　秀樹
隆 村田
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
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Publication date
Application filed by 日本電気硝子株式会社 filed Critical 日本電気硝子株式会社
Publication of WO2017217023A1 publication Critical patent/WO2017217023A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations

Definitions

  • the present invention relates to a wavelength conversion member that converts the wavelength of light emitted from a light source into another wavelength, a method for manufacturing the same, and a light emitting device.
  • next-generation light sources that can replace fluorescent lamps and incandescent lamps.
  • a light-emitting device that combines an LED that emits blue light and a wavelength conversion member that absorbs part of the light from the LED and converts it into yellow light is widely known.
  • This light emitting device emits white light that is a combined light of blue light emitted from the LED and yellow light emitted from the wavelength conversion member.
  • Patent Document 1 discloses a wavelength conversion member in which a resin in which phosphors such as quantum dots are dispersed is arranged in a space surrounded by a container and a cover member as an example of a wavelength conversion member. .
  • FIG. 1 of Patent Document 1 discloses a wavelength conversion member in which a space is formed between a resin in which a phosphor is dispersed and a cover member. When such a space exists, there is a problem that fluorescence is refracted at the interface between the resin and the space, and the light extraction efficiency is lowered.
  • FIG. 2 of Patent Document 1 shows a wavelength conversion member in which a resin in which a phosphor is dispersed and a cover member are in close contact with each other and the space is not formed.
  • paragraph [0049] of Patent Document 1 discloses a bonding method using welding using a laser, anodic bonding, an inorganic bonding material, or the like. When these containers are used to join the container and the cover member to bring the resin and the cover member into close contact as shown in FIG. 2, it is predicted that a very complicated process is required.
  • the present invention is to provide a wavelength conversion member that has high light extraction efficiency and can be manufactured by a simple process, a manufacturing method thereof, and a light emitting device.
  • the wavelength conversion member of the present invention is a wavelength conversion member for converting the wavelength of excitation light emitted from a light source, and is disposed in a container having a frame-shaped side wall and includes a phosphor.
  • a resin layer and a cover member that is disposed above the container and seals the inside of the container, the cover member is in close contact with the resin layer, and the resin layer provided between the side wall and the cover member The cover member is sealed to the container.
  • the resin layer has a first resin layer containing a phosphor and a second resin layer provided on the first resin layer, and the cover member is in close contact with the second resin layer. And may be sealed with a second resin layer provided between the side wall and the cover member. In this case, the second resin layer may not contain a phosphor.
  • the light-emitting device of the present invention includes a light source that emits excitation light and the wavelength conversion member of the present invention.
  • the production method of the present invention is a method capable of producing the wavelength conversion member of the present invention, wherein the resin layer before curing is placed in a container so that the upper surface of the resin layer is located above the upper portion of the side wall. Filling the cover member, contacting the cover member with the top surface of the resin layer and placing the cover member above the container; and curing and shrinking the resin layer to bring the cover member into close contact with the cured resin layer And a step of sealing with a resin layer provided between the side wall and the cover member.
  • the step of filling the container with the resin layer before curing is performed by filling the container with the first resin layer before curing, curing the first resin layer, and then before curing.
  • a step of filling the second resin layer on the first resin layer may be included.
  • the present invention it is possible to provide a wavelength conversion member that has high light extraction efficiency and can be manufactured by a simple process.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a wavelength conversion member according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a process for manufacturing the wavelength conversion member according to the first embodiment of the present invention.
  • Drawing 3 is a typical sectional view showing the process of manufacturing the wavelength conversion member of a 1st embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a light emitting device using the wavelength conversion member of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a wavelength conversion member according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a wavelength conversion member according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a wavelength conversion member of a comparative example.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a wavelength conversion member according to the first embodiment of the present invention.
  • the wavelength conversion member 1 of the present embodiment is disposed in a container 2 having a frame-like side wall 4, a resin layer 6 containing a phosphor, and the container 2. 2 and a cover member 5 for sealing the inside.
  • the container 2 is comprised from the bottom part 3 and the side wall 4 which consist of a transparent base material.
  • the cover member 5 is in close contact with the resin layer 6.
  • the cover member 5 is sealed to the container 2 by a resin layer 6 provided between the side wall 4 and the cover member 5.
  • the resin layer 6 contains a phosphor, and preferably contains phosphor particles dispersed therein.
  • a curable resin such as an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin is used.
  • an epoxy curable resin, an acrylic ultraviolet curable resin, a silicone curable resin, or the like can be used.
  • the curable resin is preferably a translucent resin.
  • quantum dots can be used.
  • quantum dots include II-VI group compounds and III-V group compounds.
  • the II-VI group compounds include CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe and the like.
  • the III-V group compound include InP, GaN, GaAs, GaP, AlN, AlP, AlSb, InN, InAs, and InSb. At least one selected from these compounds, or a composite of two or more of these can be used as quantum dots.
  • the composite include those having a core-shell structure, such as those having a core-shell structure in which the surface of CdSe particles is coated with ZnS.
  • the phosphor is not limited to quantum dots.
  • oxide phosphor, nitride phosphor, oxynitride phosphor, chloride phosphor, acid chloride phosphor, sulfide phosphor, oxysulfide Inorganic phosphor particles such as a product phosphor, a halide phosphor, a chalcogenide phosphor, an aluminate phosphor, a halophosphate phosphor, or a garnet compound phosphor may be used.
  • the container 2 is comprised from the bottom part 3 and the side wall 4 as mentioned above. More specifically, the side wall 4 is provided on the bottom 3.
  • the bottom 3 can be made of a transparent material.
  • glass can be used as a material constituting the bottom portion 3.
  • the glass include SiO 2 —B 2 O 3 —RO (R is Mg, Ca, Sr, or Ba) glass, SiO 2 —B 2 O 3 —R ′ 2 O (R ′ is Li, Na, or Ka). ) Glass, SiO 2 —B 2 O 3 —RO—R ′ 2 O glass, SnO—P 2 O 5 glass, TeO 2 glass, Bi 2 O 3 glass, or the like can be used.
  • the side wall 4 is preferably made of ceramics with high reflectivity. In this case, since excitation light and fluorescence can be reflected, the light utilization efficiency can be further enhanced.
  • a ceramic with high reflectance for example, low temperature co-sintered ceramic (LTCC) can be mentioned.
  • LTCC low temperature co-sintered ceramic
  • alumina-glass ceramics can be used as the LTCC.
  • the bottom 3 and the side wall 4 can be joined by an inorganic joining material such as glass frit, welding, metal solder or the like. Moreover, the bottom part 3 and the side wall 4 may be integrally formed. In this case, the side wall 4 may be formed of glass.
  • the cover member 5 can be made of a transparent material.
  • glass can be used as a material constituting the cover member 5, for example.
  • the glass include SiO 2 —B 2 O 3 —RO (R is Mg, Ca, Sr, or Ba) glass, SiO 2 —B 2 O 3 —R ′ 2 O (R ′ is Li, Na, or Ka). ) Glass, SiO 2 —B 2 O 3 —RO—R ′ 2 O glass, SnO—P 2 O 5 glass, TeO 2 glass, Bi 2 O 3 glass, or the like can be used.
  • the bottom 3 and the cover member 5 are made of glass, it is possible to further suppress the permeation of moisture and oxygen. In this case, since the phosphor contained in the resin layer 6 is difficult to deteriorate, a highly reliable wavelength conversion member can be obtained.
  • the resin layer 7 before curing is filled in the container 2.
  • the resin layer 7 before curing is made of a resin before the resin layer 6 is cured. Accordingly, the resin layer 7 contains a phosphor.
  • the resin layer 7 is filled so that the upper surface 7 a of the resin layer 7 is positioned above the upper portion 4 a of the side wall 4.
  • the volume of the resin layer 6 is prevented from becoming smaller than the volume of the container 2.
  • the cover member 5 can be kept flat without curving to the container 2 side.
  • the cover member 5 is placed in close contact with the upper surface 7 a of the resin layer 7 and placed above the container 2.
  • the upper surface 7 a of the resin layer 7 is located above the upper portion 4 a of the side wall 4.
  • the bottom surface of the cover member 5 is also located above the upper portion 4 a of the side wall 4.
  • the resin layer 7 is cured.
  • the resin of the resin layer 7 is a thermosetting resin
  • the resin layer 7 is cured by heating.
  • the resin layer 7 is softened by heating and enters between the cover member 5 and the upper portion 4 a of the side wall 4.
  • the resin layer 7 is cured while entering between the cover member 5 and the upper portion 4 a of the side wall 4, whereby the cover member 5 and the side wall 4 are sealed by the cured resin layer 6.
  • the cover member 5 When the resin of the resin layer 7 is an ultraviolet curable resin, it is preferable to press the cover member 5 downward to force the resin layer 7 to enter between the cover member 5 and the upper portion 4 a of the side wall 4. . In this state, the cover member 5 and the side wall 4 can be sealed by the cured resin layer 6 by irradiating the resin layer 7 with ultraviolet rays. Even when the resin of the resin layer 7 is a thermosetting resin, the cover member 5 may be pressed downward to force the resin layer 7 to enter between the cover member 5 and the upper portion 4a of the side wall 4. Good.
  • the wavelength conversion member 1 of the present embodiment can be manufactured.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a light emitting device using the wavelength conversion member of the first embodiment.
  • the light emitting device 10 includes a light source 11 on the bottom 3 side of the wavelength conversion member 1 of the first embodiment.
  • the light source 11 an LED light source, a laser light source, or the like can be used.
  • Excitation light emitted from the light source 11 passes through the bottom 3 of the container 2 and enters the resin layer 6.
  • the phosphor contained in the resin layer 6 is excited by excitation light, and fluorescence is emitted from the phosphor.
  • the fluorescence from the resin layer 6 is emitted to the outside through the cover member 5.
  • the wavelength conversion member 1 converts the blue light into yellow light, combines the yellow light as fluorescence and the blue light that is excitation light, and emits white light. be able to.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a wavelength conversion member of a comparative example.
  • a resin layer 36 containing a phosphor is disposed in a container 32 composed of a bottom 33 and a side wall 34, and the cover member 35 is sealed with a sealing material 38 made of glass frit or the like. It is constituted by.
  • a gap 39 is formed between the resin layer 36 and the cover member 35.
  • the void 39 is formed by the shrinkage of the resin when the uncured resin filled in the container 32 is cured. When such a gap 39 is present, the difference in refractive index between the resin layer 36 and the gap 39 increases, so that a part of the light is reflected at this interface, and the light extraction efficiency decreases.
  • the cover member 5 is in close contact with the resin layer 6 and no gap is formed. For this reason, the light extraction efficiency can be improved. Further, in the wavelength conversion member 1 of the present embodiment, the cover member 5 is sealed to the container 2 by a resin layer 6 provided between the side wall 4 and the cover member 5. As described above, sealing of the cover member 5 can be performed in the step of forming the resin layer 6 by curing the resin layer 7. Therefore, according to this embodiment, a wavelength conversion member with high light extraction efficiency can be manufactured in a simple process.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a wavelength conversion member according to the second embodiment of the present invention.
  • the resin layer 6 shown in FIG. 1 is composed of a first resin layer 6a and a second resin layer 6b provided on the first resin layer 6a. ing.
  • the cover member 5 is in close contact with the second resin layer 6 b, and the cover member 5 is sealed to the container 2 by the second resin layer 6 b provided between the side wall 4 and the cover member 5.
  • the first resin layer 6a contains a phosphor.
  • the second resin layer 6b may or may not contain a phosphor. In the present embodiment, the second resin layer 6b contains no phosphor. Therefore, in this embodiment, the 2nd resin layer 6b is comprised only from resin.
  • the phosphor contained in the second resin layer 6b may be different from the phosphor contained in the first resin layer 6a.
  • the second resin layer 6b When the second resin layer 6b is provided on the first resin layer 6a, the second resin layer 6b prevents the first resin layer 6a containing the phosphor from coming into contact with water or oxygen. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the phosphor.
  • the refractive index of the resin of the second resin layer 6b is preferably close to the refractive index of the resin of the first resin layer 6a and the cover member 5. Thereby, it can reduce that light is refracted or reflected in the interface of the 1st resin layer 6a and the 2nd resin layer 6b, and the interface of the cover member 5 and the 2nd resin layer 6b, The light extraction efficiency can be increased.
  • the difference between the refractive index of the resin of the second resin layer 6b and the refractive index of the resin of the first resin layer 6a is preferably 0.10 or less, more preferably 0.08 or less, and still more preferably Is 0.05 or less, particularly preferably 0.03 or less, and most preferably 0.01 or less.
  • the difference between the refractive index of the cover member 5 and the refractive index of the resin of the second resin layer 6b is preferably 0.20 or less, more preferably 0.12 or less, and still more preferably 0.00. Or less, particularly preferably 0.04 or less, and most preferably 0.01 or less.
  • the first resin layer before curing is filled in the container 2, the first resin layer is cured, and then the second resin layer before curing is changed to the first resin layer. It is preferable to fill the first resin layer 6a and then cure the second resin layer to form the second resin layer 6b.
  • the present invention is not limited to this.
  • the second resin layer before curing is filled on the first resin layer before curing, and then the first resin layer and the second resin layer are simultaneously cured.
  • the first resin layer 6a and the second resin layer 6b may be used.
  • a wavelength conversion member with high light extraction efficiency can be manufactured by a simple process.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a wavelength conversion member according to a third embodiment of the present invention.
  • a light source 11 is provided inside the container 2. Therefore, the wavelength conversion member of the present embodiment is configured as the light emitting device 20.
  • the wavelength conversion member of the present embodiment is configured as the light emitting device 20.
  • it is the same as that of 1st Embodiment.
  • a wavelength conversion member with high light extraction efficiency can be manufactured by a simple process.

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Abstract

光の取り出し効率が高く、かつ簡易な工程で製造することができる波長変換部材及びその製造方法並びに発光デバイスを提供する。　光源から出射された励起光の波長を変換するための波長変換部材１であって、枠状の側壁４を有する容器２と、容器２内に配置されており、蛍光体を含む樹脂層６と、容器２の上方に配置されており、容器２内を封止するカバー部材５とを備え、カバー部材５が、樹脂層６と密着しており、側壁４とカバー部材５の間に設けられた樹脂層６により、カバー部材５が容器２に封着されていることを特徴としている。

Description

波長変換部材及びその製造方法並びに発光デバイス
　本発明は、光源が発する光の波長を別の波長に変換する波長変換部材及びその製造方法並びに発光デバイスに関するものである。
　近年、蛍光ランプや白熱灯に代わる次世代の光源として、ＬＥＤやＬＤなどの励起光源を用いた発光デバイスが注目を集めている。そのような次世代光源の一例として、青色光を出射するＬＥＤと、ＬＥＤからの光の一部を吸収して黄色光に変換する波長変換部材とを組み合わせた発光デバイスが広く知られている。この発光デバイスは、ＬＥＤから出射された青色光と、波長変換部材から出射された黄色光との合成光である白色光を発する。
　下記の特許文献１には、波長変換部材の一例として、容器とカバー部材とにより囲まれた空間に、量子ドットなどの蛍光体を分散させた樹脂が配置された波長変換部材が開示されている。
特開２０１５－２２０３３０号公報
　特許文献１の図１には、蛍光体を分散させた樹脂とカバー部材との間に空間が形成された波長変換部材が開示されている。このような空間が存在すると、樹脂と空間の界面で蛍光が屈折し、光の取り出し効率が低下するという問題がある。
　特許文献１の図２には、蛍光体を分散させた樹脂とカバー部材とが密着し、上記空間が形成されていない波長変換部材が示されている。容器とカバー部材との接合については、特許文献１の段落［００４９］に、レーザー等を用いた溶接、陽極接合、無機接合材などを用いた接合方法が示されている。これらの接合方法を用いて、容器とカバー部材を接合して図２に示すように樹脂とカバー部材を密着させようとすると、非常に複雑な工程が必要であることが予測される。
　本発明は、光の取り出し効率が高く、かつ簡易な工程で製造することができる波長変換部材及びその製造方法並びに発光デバイスを提供することにある。
　本発明の波長変換部材は、光源から出射された励起光の波長を変換するための波長変換部材であって、枠状の側壁を有する容器と、容器内に配置されており、蛍光体を含む樹脂層と、容器の上方に配置されており、容器内を封止するカバー部材とを備え、カバー部材が、樹脂層と密着しており、側壁とカバー部材の間に設けられた樹脂層により、カバー部材が容器に封着されていることを特徴としている。
　本発明において、樹脂層は、蛍光体を含む第１の樹脂層と、第１の樹脂層上に設けられる第２の樹脂層とを有し、カバー部材が、第２の樹脂層と密着しており、側壁とカバー部材の間に設けられた第２の樹脂層により封着されていてもよい。この場合、第２の樹脂層は、蛍光体を含んでいなくてもよい。
　本発明の発光デバイスは、励起光を出射する光源と、上記本発明の波長変換部材とを備えることを特徴としている。
　本発明の製造方法は、上記本発明の波長変換部材を製造することができる方法であって、硬化前の樹脂層を、該樹脂層の上面が側壁の上部より上方に位置するように容器内に充填する工程と、カバー部材を、樹脂層の上面に密着させて容器の上方に配置する工程と、樹脂層を硬化して収縮させることにより、カバー部材を硬化後の樹脂層と密着させた状態で、側壁とカバー部材の間に設けられた樹脂層により封着する工程とを備えることを特徴としている。
　本発明の製造方法において、硬化前の樹脂層を容器内に充填する工程は、硬化前の第１の樹脂層を容器内に充填し、第１の樹脂層を硬化させた後、硬化前の第２の樹脂層を第１の樹脂層の上に充填する工程を含むものであってもよい。
　本発明によれば、光の取り出し効率が高く、かつ簡易な工程で製造することができる波長変換部材とすることができる。
図１は、本発明の第１の実施形態の波長変換部材を示す模式的断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態の波長変換部材を製造する工程を示す模式的断面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態の波長変換部材を製造する工程を示す模式的断面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態の波長変換部材を用いた発光デバイスを示す模式的断面図である。 図５は、本発明の第２の実施形態の波長変換部材を示す模式的断面図である。 図６は、本発明の第３の実施形態の波長変換部材を示す模式的断面図である。 図７は、比較例の波長変換部材を示す模式的断面図である。
　以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。
　（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態の波長変換部材を示す模式的断面図である。本実施形態の波長変換部材１は、枠状の側壁４を有する容器２と、容器２内に配置されており、蛍光体を含む樹脂層６と、容器２の上方に配置されており、容器２内を封止するカバー部材５とを備えている。容器２は、透明基材からなる底部３と側壁４から構成されている。図１に示すように、本実施形態において、カバー部材５は樹脂層６と密着している。また、カバー部材５は、側壁４とカバー部材５の間に設けられた樹脂層６により容器２に封着されている。
　樹脂層６には、蛍光体が含有されており、好ましくは蛍光体粒子が分散して含有されている。樹脂層６に含まれる樹脂としては、例えば、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などの硬化性樹脂が用いられる。具体的には、例えば、エポキシ系硬化樹脂、アクリル系紫外線硬化樹脂、シリコーン系硬化樹脂等を用いることができる。上記硬化性樹脂は、透光性樹脂であることが望ましい。
　蛍光体としては、例えば、量子ドットを用いることができる。量子ドットとしては、ＩＩ－ＶＩ族化合物、及びＩＩＩ－Ｖ族化合物が挙げられる。ＩＩ－ＶＩ族化合物としては、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅなどが挙げられる。ＩＩＩ－Ｖ族化合物としては、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＡｓ又はＩｎＳｂなどが挙げられる。これらの化合物から選択される少なくとも１種、またはこれら２種以上の複合体を量子ドットとして用いることができる。複合体としては、コアシェル構造のものが挙げられ、例えばＣｄＳｅ粒子表面がＺｎＳによりコーティングされたコアシェル構造のものが挙げられる。
　蛍光体は、量子ドットに限定されるものではなく、例えば、酸化物蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、塩化物蛍光体、酸塩化物蛍光体、硫化物蛍光体、酸硫化物蛍光体、ハロゲン化物蛍光体、カルコゲン化物蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、ハロリン酸塩化物蛍光体又はガーネット系化合物蛍光体などの無機蛍光体粒子などを用いてもよい。
　容器２は、上述のように、底部３と側壁４から構成されている。より具体的には、底部３の上に側壁４を設けることにより構成されている。
　底部３は、透明な材料により構成することができる。底部３を構成する材料としては、例えばガラスを用いることができる。ガラスとしては、例えば、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、ＳｎＯ－Ｐ２Ｏ５系ガラス、ＴｅＯ２系ガラス又はＢｉ２Ｏ３系ガラスなどを用いることができる。
　側壁４は、反射率の高いセラミックスにより構成されていることが好ましい。この場合、励起光や蛍光を反射させることができるので、光の利用効率をより一層高めることができる。反射率の高いセラミックスとしては、例えば、低温同時焼結セラミックス（ＬＴＣＣ）が挙げられる。ＬＴＣＣとしては、例えば、アルミナ－ガラス系セラミックスを用いることができる。
　底部３と側壁４は、ガラスフリット等の無機接合材、溶接、金属半田などで接合することができる。また、底部３と側壁４は一体的に形成されたものであってもよい。この場合、側壁４をガラスから形成してもよい。
　カバー部材５は、透明な材料により構成することができる。カバー部材５を構成する材料としては、例えばガラスを用いることができる。ガラスとしては、例えば、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、ＳｎＯ－Ｐ２Ｏ５系ガラス、ＴｅＯ２系ガラス又はＢｉ２Ｏ３系ガラスなどを用いることができる。
　底部３やカバー部材５がガラスにより構成されている場合、水分や酸素の透過をより一層抑制することができる。この場合、樹脂層６に含まれる蛍光体が劣化し難いため、信頼性の高い波長変換部材とすることができる。
　図２及び図３は、本発明の第１の実施形態の波長変換部材を製造する工程を示す模式的断面図である。図２に示すように、硬化前の樹脂層７を、容器２内に充填する。硬化前の樹脂層７は、樹脂層６の硬化前の樹脂からなる。従って、樹脂層７には蛍光体が含有されている。樹脂層７を容器２内に充填するに際しては、樹脂層７の上面７ａが側壁４の上部４ａより上方に位置するように樹脂層７を充填する。これにより、樹脂層７を硬化させて樹脂層６としたときに、樹脂層６の体積が容器２の容積より小さくならないようにしている。尚、樹脂層６の体積が容器２の容積より小さくならないようすることで、カバー部材５が容器２側に湾曲することを抑えてフラットに維持することができるため、例えば、表示装置のバックライトとして適用する場合、導光板に付き合わせる際に、カバー部材５と導光板の間に隙間をなくすことができ、光損失を抑えることができる。
　図３に示すように、次に、カバー部材５を樹脂層７の上面７ａに密着させて容器２の上方に配置する。この状態において、樹脂層７の上面７ａは、側壁４の上部４ａより上方に位置している。従って、カバー部材５の底面も側壁４の上部４ａより上方に位置している。
　次に、樹脂層７を硬化する。樹脂層７の樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、加熱して樹脂層７を硬化する。このとき、樹脂層７が加熱により軟化して、カバー部材５と側壁４の上部４ａとの間に浸入する。樹脂層７がカバー部材５と側壁４の上部４ａとの間に浸入しながら硬化することにより、硬化後の樹脂層６によってカバー部材５と側壁４とが封着される。
　樹脂層７の樹脂が紫外線硬化性樹脂である場合には、カバー部材５を下方に押圧して、樹脂層７を強制的にカバー部材５と側壁４の上部４ａの間に浸入させることが好ましい。この状態で、紫外線を照射して樹脂層７を硬化することにより、硬化後の樹脂層６によってカバー部材５と側壁４とを封着させることができる。樹脂層７の樹脂が熱硬化性樹脂である場合にも、カバー部材５を下方に押圧して、樹脂層７をカバー部材５と側壁４の上部４ａとの間に強制的に浸入させてもよい。
　以上のようにして、本実施形態の波長変換部材１を製造することができる。
　図４は、第１の実施形態の波長変換部材を用いた発光デバイスを示す模式的断面図である。図４に示すように、発光デバイス１０は、第１の実施形態の波長変換部材１の底部３側に、光源１１が設けられている。光源１１としては、ＬＥＤ光源やレーザー光源などを用いることができる。
　光源１１から出射された励起光は、容器２の底部３を通り、樹脂層６に入射する。樹脂層６に含有された蛍光体が励起光により励起され、蛍光体からは蛍光が出射する。樹脂層６からの蛍光は、カバー部材５を通り外部に出射される。例えば、励起光として、青色光を用いる場合、波長変換部材１で青色光を黄色光に変換し、蛍光としての黄色光と、励起光である青色光とを合成して、白色光を出射させることができる。
　図７は、比較例の波長変換部材を示す模式的断面図である。比較例の波長変換部材３１は、蛍光体を含む樹脂層３６を、底部３３及び側壁３４からなる容器３２内に配置し、カバー部材３５を、ガラスフリットなどからなる封着材料３８で封着することにより構成されている。図７に示すように、比較例の波長変換部材３１では、樹脂層３６とカバー部材３５との間に空隙３９が形成されている。この空隙３９は、容器３２内に充填された硬化前の樹脂を硬化する際、樹脂が収縮することにより形成されるものである。このような空隙３９が存在すると、樹脂層３６と空隙３９との間で屈折率差が大きくなるため、この界面において、光の一部が反射され、光の取り出し効率が低下する。
　これに対し、図１に示す本実施形態の波長変換部材１においては、カバー部材５が樹脂層６と密着しており、空隙が形成されていない。このため、光の取り出し効率を向上させることができる。また、本実施形態の波長変換部材１においては、カバー部材５は側壁４とカバー部材５の間に設けられた樹脂層６により容器２に封着されている。上述のように、カバー部材５の封着を、樹脂層７を硬化させて樹脂層６を形成する工程において行うことができる。従って、本実施形態によれば、光の取り出し効率の高い波長変換部材を、簡易な工程で製造することができる。
　（第２の実施形態）
　図５は、本発明の第２の実施形態の波長変換部材を示す模式的断面図である。図５に示すように、本実施形態においては、図１に示す樹脂層６が、第１の樹脂層６ａと、第１の樹脂層６ａ上に設けられる第２の樹脂層６ｂとから構成されている。カバー部材５は、第２の樹脂層６ｂと密着しており、側壁４とカバー部材５の間に設けられた第２の樹脂層６ｂにより、カバー部材５は容器２に封着されている。第１の樹脂層６ａには、蛍光体が含まれている。第２の樹脂層６ｂには、蛍光体が含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。本実施形態では、第２の樹脂層６ｂに蛍光体は含まれていない。従って、本実施形態において、第２の樹脂層６ｂは樹脂のみから構成されている。第２の樹脂層６ｂに蛍光体が含まれる場合、第２の樹脂層６ｂに含まれる蛍光体は、第１の樹脂層６ａに含まれる蛍光体と異なっていてもよい。
　なお、第１の樹脂層６ａ上に第２の樹脂層６ｂを設けた場合、第２の樹脂層６ｂにより、蛍光体を含有する第１の樹脂層６ａが水や酸素と接触することを抑えることができるため、蛍光体が劣化することを抑えることも可能となる。
　本実施形態では、カバー部材５が、第２の樹脂層６ｂにより封着されるので、第２の樹脂層６ｂの樹脂として、封着性に優れた樹脂を選択することができる。このため、本実施形態によれば、封着性を高めることができる。
　また、第２の樹脂層６ｂの樹脂の屈折率は、第１の樹脂層６ａの樹脂やカバー部材５の屈折率に近いことが好ましい。これにより、第１の樹脂層６ａと第２の樹脂層６ｂの界面や、カバー部材５と第２の樹脂層６ｂの界面で光が屈折したり、または反射することを低減することができ、光の取り出し効率を高めることができる。第２の樹脂層６ｂの樹脂の屈折率と第１の樹脂層６ａの樹脂の屈折率との差は、０．１０以下であることが好ましく、より好ましくは０．０８以下であり、さらに好ましくは０．０５以下であり、特に好ましくは０．０３以下であり、０．０１以下であることが最も好ましい。また、カバー部材５の屈折率と第２の樹脂層６ｂの樹脂の屈折率との差は、０．２０以下であることが好ましく、より好ましくは０．１２以下であり、さらに好ましくは０．０８以下であり、特に好ましくは０．０４以下であり、０．０１以下であることが最も好ましい。
　本実施形態の波長変換部材の製造方法においては、硬化前の第１の樹脂層を容器２内に充填し、第１の樹脂層を硬化させた後、硬化前の第２の樹脂層を第１の樹脂層６ａの上に充填し、その後第２の樹脂層を硬化させて第２の樹脂層６ｂにすることが好ましい。しかしながら、これに限定されるものではなく、硬化前の第１の樹脂層の上に硬化前の第２の樹脂層を充填し、その後第１の樹脂層及び第２の樹脂層を同時に硬化させて第１の樹脂層６ａ及び第２の樹脂層６ｂとしてもよい。
　本実施形態においても、光の取り出し効率の高い波長変換部材を簡易な工程で製造することができる。
　（第３の実施形態）
　図６は、本発明の第３の実施形態の波長変換部材を示す模式的断面図である。図６に示すように、本実施形態では、容器２の内部に光源１１が設けられている。従って、本実施形態の波長変換部材は、発光デバイス２０として構成されている。その他の構成については、第１の実施形態と同様である。
　本実施形態においても、光の取り出し効率の高い波長変換部材を簡易な工程で製造することができる。
１…波長変換部材
２…容器
３…底部
４…側壁
４ａ…上部
５…カバー部材
６…樹脂層
６ａ…第１の樹脂層
６ｂ…第２の樹脂層
７…硬化前の樹脂層
７ａ…硬化前の樹脂層の上面
１０…発光デバイス
１１…光源
２０…発光デバイス

Claims (6)

  1. 　光源から出射された励起光の波長を変換するための波長変換部材であって、
    　枠状の側壁を有する容器と、
    　前記容器内に配置されており、蛍光体を含む樹脂層と、
    　前記容器の上方に配置されており、前記容器内を封止するカバー部材とを備え、
    　前記カバー部材が、前記樹脂層と密着しており、前記側壁と前記カバー部材の間に設けられた前記樹脂層により、前記カバー部材が前記容器に封着されている、波長変換部材。
  2. 　前記樹脂層が、
    　前記蛍光体を含む第１の樹脂層と、
    　前記第１の樹脂層上に設けられる第２の樹脂層と、
    を有し、
    　前記カバー部材が、前記第２の樹脂層と密着しており、前記側壁と前記カバー部材の間に設けられた前記第２の樹脂層により封着されている、請求項１に記載の波長変換部材。
  3. 　前記第２の樹脂層が、前記蛍光体を含んでいない、請求項２に記載の波長変換部材。
  4. 　前記励起光を出射する光源と、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の波長変換部材と、
    を備える、発光デバイス。
  5. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の波長変換部材を製造する方法であって、
    　硬化前の前記樹脂層を、該樹脂層の上面が前記側壁の上部より上方に位置するように前記容器内に充填する工程と、
    　前記カバー部材を、前記樹脂層の上面に密着させて前記容器の上方に配置する工程と、
    　前記樹脂層を硬化して収縮させることにより、前記カバー部材を硬化後の前記樹脂層と密着させた状態で、前記側壁と前記カバー部材の間に設けられた前記樹脂層により封着する工程とを備える、波長変換部材の製造方法。
  6. 　硬化前の前記樹脂層を前記容器内に充填する工程が、
    　硬化前の前記第１の樹脂層を前記容器内に充填し、前記第１の樹脂層を硬化させた後、硬化前の前記第２の樹脂層を前記第１の樹脂層の上に充填する工程を含む、請求項５に記載の波長変換部材の製造方法。
     
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