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JP7821039B2 - Wavelength conversion member and light source device - Google Patents
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JP7821039B2 - Wavelength conversion member and light source device - Google Patents

Wavelength conversion member and light source device

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JP7821039B2
JP7821039B2 JP2022079230A JP2022079230A JP7821039B2 JP 7821039 B2 JP7821039 B2 JP 7821039B2 JP 2022079230 A JP2022079230 A JP 2022079230A JP 2022079230 A JP2022079230 A JP 2022079230A JP 7821039 B2 JP7821039 B2 JP 7821039B2
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Description

本発明は、波長変換部材および光源装置に関する。 The present invention relates to a wavelength conversion member and a light source device.

従来、光源から照射された励起光を別の波長の光である蛍光に変換して発する波長変換部材が知られている。例えば、特許文献1には、励起光によって蛍光を発する蛍光体であるコンバーターと、コンバーターのうち励起光が照射される側とは反対側に配置された反射膜である被覆と、を備えた波長変換部材が開示されている。このような波長変換部材において、蛍光体に入射した励起光の一部が変換されて生じた熱でコンバーターの温度が上昇すると、励起光を蛍光に変換する変換効率の低下が起こる。このため、特許文献1に開示された波長変換部材では、そのような熱を放熱する放熱部材としての冷却体を備え、更に冷却体はヒートシンクと接合されて、ヒートシンクへと熱を伝達する。 Conventionally, wavelength conversion elements are known that convert excitation light emitted from a light source into fluorescence, which is light of a different wavelength, and emit the converted light. For example, Patent Document 1 discloses a wavelength conversion element comprising a converter, which is a phosphor that emits fluorescence in response to excitation light, and a coating, which is a reflective film, placed on the side of the converter opposite the side irradiated by the excitation light. In such wavelength conversion elements, if the temperature of the converter rises due to heat generated when part of the excitation light incident on the phosphor is converted, the conversion efficiency of converting the excitation light into fluorescence decreases. For this reason, the wavelength conversion element disclosed in Patent Document 1 is equipped with a cooling element as a heat dissipation element to dissipate such heat, and the cooling element is further joined to a heat sink to transfer the heat to the heat sink.

特表2016-534396号公報Special table 2016-534396 publication

励起光の一部が変換されて生じる熱が放熱部材に伝達されると、放熱部材は熱膨張する。しかし、特許文献1では、放熱部材である冷却体の熱膨張について考慮していないことから、冷却体のうちヒートシンクと接合した側の部分が励起光の照射時に熱膨張した場合、冷却体とヒートシンクとの接触面積が減少して、蛍光体からの排熱効率が低下する虞があった。 When heat generated by the conversion of part of the excitation light is transferred to the heat dissipation member, the heat dissipation member thermally expands. However, Patent Document 1 does not take into consideration the thermal expansion of the cooling body, which is the heat dissipation member. Therefore, if the part of the cooling body that is bonded to the heat sink thermally expands when irradiated with excitation light, the contact area between the cooling body and the heat sink decreases, potentially reducing the efficiency of heat dissipation from the phosphor.

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、放熱部材の熱膨張時に蛍光体からの排熱効率を上昇させることができる波長変換部材および光源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve at least some of the above-mentioned problems, and aims to provide a wavelength conversion member and a light source device that can increase the efficiency of heat dissipation from the phosphor when the heat dissipation member thermally expands.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現できる。 The present invention has been made to solve at least some of the above-mentioned problems, and can be realized in the following forms.

(1)本発明の一形態によれば、波長変換部材が提供される。この波長変換部材は、励起光によって蛍光を発する蛍光体であって、前記励起光が入射する入射面および前記入射面の反対側に位置する裏面を有する蛍光体と、前記蛍光体の前記裏面の側に配置される反射膜と、前記反射膜のうち前記蛍光体が配置された側の面とは反対の面の側に配置され、前記蛍光体で発生する熱を外部に放熱する放熱部材と、を備え、前記放熱部材は、前記反射膜の側に位置する第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面と、を有し、前記放熱部材の前記第2面には、前記第1面の側に向けて窪んだ窪み部が形成されていることを特徴とする。 (1) According to one aspect of the present invention, a wavelength conversion member is provided. This wavelength conversion member comprises: a phosphor that emits fluorescence in response to excitation light, the phosphor having an incident surface onto which the excitation light is incident and a back surface located opposite the incident surface; a reflective film disposed on the back surface of the phosphor; and a heat dissipation member disposed on the side of the reflective film opposite the surface on which the phosphor is disposed, the heat dissipation member dissipating heat generated by the phosphor to the outside, the heat dissipation member having a first surface located on the side of the reflective film and a second surface located opposite the first surface, and the second surface of the heat dissipation member having a recessed portion recessed toward the first surface.

蛍光体に入射した励起光の一部が変換されて生じる熱は、蛍光体から反射膜を介して放熱部材に伝達される。この構成によれば、放熱部材の第2面には、第1面の側に向けて窪んだ窪み部が形成されていることから、蛍光体から伝達された熱によって放熱部材が熱膨張する際、窪み部の形状は第1面から離れる方向へ膨らむように変化する。したがって、放熱部材の第2面にヒートシンクが配置されている場合には、放熱部材の熱膨張時に、放熱部材とヒートシンクとの接触面積を増加させることができる。その結果、放熱部材の熱膨張時に蛍光体からの排熱効率を上昇させることができる。 The heat generated when a portion of the excitation light incident on the phosphor is converted is transferred from the phosphor to the heat dissipation member via the reflective film. With this configuration, a recessed portion recessed toward the first surface is formed on the second surface of the heat dissipation member. Therefore, when the heat dissipation member thermally expands due to heat transferred from the phosphor, the shape of the recessed portion changes so that it expands in a direction away from the first surface. Therefore, if a heat sink is disposed on the second surface of the heat dissipation member, the contact area between the heat dissipation member and the heat sink can be increased when the heat dissipation member thermally expands. As a result, the efficiency of heat dissipation from the phosphor can be improved when the heat dissipation member thermally expands.

(2)上記態様の波長変換部材において、前記窪み部と前記蛍光体とは、前記蛍光体の側から前記放熱部材を透過視したときに、少なくとも一部が重なっていてもよい。
この構成によれば、蛍光体の側から放熱部材を透過視したときに窪み部と蛍光体とが重なっていない構成と比べて、蛍光体の裏面から窪み部までの距離を短くすることができる。したがって、蛍光体への励起光の入射が開始されてから熱膨張による形状変化が窪み部に生じ始めるまでの時間を短縮することができる。その結果、放熱部材の第2面にヒートシンクが配置されている場合には、励起光の入射が開始されてから放熱部材とヒートシンクとの接触面積が増加し始めるまでの時間を短縮することができる。また、放熱部材のうち蛍光体の裏面と対向する位置が最も膨張する可能性が高いことから、そのような位置に窪み部の少なくとも一部が配置されていることによって、励起光の照射時における窪み部の形状変化を促進することができる。
(2) In the wavelength conversion member of the above aspect, the recessed portion and the phosphor may at least partially overlap each other when the heat dissipation member is viewed through the phosphor.
This configuration shortens the distance from the back surface of the phosphor to the recessed portion compared to a configuration in which the recessed portion and the phosphor do not overlap when viewed through the heat dissipation member from the phosphor side. Therefore, the time from when excitation light begins to be incident on the phosphor to when shape changes due to thermal expansion begin to occur in the recessed portion can be shortened. As a result, when a heat sink is disposed on the second surface of the heat dissipation member, the time from when excitation light begins to be incident on the phosphor to when the contact area between the heat dissipation member and the heat sink begins to increase can be shortened. Furthermore, since the portion of the heat dissipation member facing the back surface of the phosphor is most likely to expand, arranging at least a portion of the recessed portion in such a position can promote shape changes in the recessed portion when irradiated with excitation light.

(3)上記態様の波長変換部材において、前記窪み部のうち前記第2面からの深さが最も大きい底部は、透過視した際の前記窪み部と前記蛍光体との重なり部分に含まれていてもよい。
この構成によれば、蛍光体の側から放熱部材を透過視したときに窪み部と蛍光体との重なり部分に窪み部の底部が含まれていない構成と比べて、蛍光体の裏面から窪み部の底部までの距離を短くすることができる。このため、蛍光体への励起光の入射が開始されてから熱膨張による形状変化が底部に生じ始めるまでの時間を短縮することができる。底部は第2面からの深さが最も大きい部分であるため、底部の形状変化は窪み部全体に広がりやすいことから、底部に形状変化が生じ始める時間を早めることによって、窪み部の形状を効率よく第1面から離れる方向へ膨らませことができる。
(3) In the wavelength conversion member of the above aspect, the bottom of the recessed portion that has the greatest depth from the second surface may be included in an overlapping portion between the recessed portion and the phosphor when viewed through the recessed portion.
According to this configuration, the distance from the back surface of the phosphor to the bottom of the recess can be shortened compared to a configuration in which the bottom of the recess is not included in the overlapping portion between the phosphor and the heat dissipation member when viewed through the phosphor. This shortens the time from when excitation light begins to be incident on the phosphor to when shape changes due to thermal expansion begin to occur at the bottom. Because the bottom is the deepest part from the second surface, shape changes at the bottom tend to spread throughout the entire recess. Therefore, by shortening the time when shape changes begin to occur at the bottom, the shape of the recess can be efficiently expanded in a direction away from the first surface.

(4)上記態様の波長変換部材において、前記窪み部の内表面は曲面であってもよい。
この構成によれば、放熱部材の熱膨張時に窪み部の内表面にかかる応力が特定の箇所に集中するのを抑制できることから、窪み部の内表面におけるクラックの発生を抑制することができる。
(4) In the wavelength conversion member of the above aspect, the inner surface of the recess may be a curved surface.
According to this configuration, the stress acting on the inner surface of the recessed portion during thermal expansion of the heat dissipation member can be prevented from concentrating at a specific location, thereby preventing cracks from occurring on the inner surface of the recessed portion.

(5)上記態様の波長変換部材において、前記第2面から前記底部までの深さは、30μm以下であり、前記第2面を基準として、前記窪み部のうち前記第2面の側の外縁から前記底部に到るまでの勾配は、20μm/mm以下であってもよい。
この構成によれば、放熱部材の第2面にヒートシンクが配置されている場合において、放熱部材が熱膨張して窪み部の形状が変化する際、放熱部材とヒートシンクとの良好な接触を実現させることができる。その結果、放熱部材の熱膨張時に、蛍光体からの排熱効率を一層上昇させることができる。
(5) In the wavelength conversion member of the above aspect, the depth from the second surface to the bottom may be 30 μm or less, and the gradient from the outer edge of the recess on the second surface side to the bottom may be 20 μm/mm or less, based on the second surface.
With this configuration, when a heat sink is disposed on the second surface of the heat dissipation member, good contact between the heat dissipation member and the heat sink can be achieved when the heat dissipation member thermally expands and the shape of the recess changes, thereby further increasing the efficiency of heat dissipation from the phosphor when the heat dissipation member thermally expands.

(6)本発明の別の一形態によれば、光源装置が提供される。この光源装置は、上記形態に記載の波長変換部材と、前記入射面に前記励起光を照射する光源と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、光源から蛍光体に照射された励起光は、蛍光体から蛍光として発せられる。また、波長変換部材を構成する放熱部材には、第1面の側に向けて窪んだ窪み部が形成されていることから、光源からの励起光の照射により蛍光体から伝達される熱で放熱部材が熱膨張する際、窪み部の形状は第1面から離れる方向へ膨らむように変化する。このため、放熱部材の第2面にヒートシンクが配置されている場合には、放熱部材の熱膨張時に、放熱部材とヒートシンクとの接触面積を増加させることができる。よって、このような放熱部材を備えていることにより、光源から励起光を照射している際の蛍光体からの排熱効率が高められた光源装置を提供することができる。
(6) According to another aspect of the present invention, there is provided a light source device, the light source device including the wavelength conversion member according to the above aspect, and a light source that irradiates the excitation light onto the incident surface.
According to this configuration, excitation light irradiated from the light source onto the phosphor is emitted as fluorescence from the phosphor. Furthermore, the heat dissipation member constituting the wavelength conversion member has a recessed portion recessed toward the first surface. When the heat dissipation member thermally expands due to heat transferred from the phosphor upon irradiation with excitation light from the light source, the shape of the recessed portion changes to expand away from the first surface. Therefore, when a heat sink is disposed on the second surface of the heat dissipation member, the contact area between the heat dissipation member and the heat sink can be increased during thermal expansion of the heat dissipation member. Therefore, by including such a heat dissipation member, a light source device can be provided that improves the efficiency of heat dissipation from the phosphor when irradiated with excitation light from the light source.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、波長変換部材、光源装置、発光装置、照明、およびこれらを備える装置、およびこれらの製造方法等の形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms, such as wavelength conversion members, light source devices, light-emitting devices, lighting, devices including these, and methods for manufacturing these.

本発明の一実施形態の波長変換部材の断面構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a cross-sectional configuration of a wavelength conversion member according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の波長変換部材の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a wavelength conversion member according to an embodiment of the present invention. 比較例の波長変換部材の断面構成を模式的に示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram schematically illustrating a cross-sectional configuration of a wavelength conversion member of a comparative example. 比較例の放熱部材が熱膨張している状態を示す説明図である。10 is an explanatory diagram showing a state in which a heat dissipation member of a comparative example is thermally expanded; FIG. 本発明の一実施形態の放熱部材が熱膨張している状態を示す説明図である。10A and 10B are explanatory views showing a state in which the heat dissipation member of the embodiment of the present invention is thermally expanded; 励起光レーザーを照射した際の試験結果を示した説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing test results when irradiating with an excitation light laser. 「深さ」および「勾配」について説明するための説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining "depth" and "gradient."

図1は、本発明の一実施形態の波長変換部材1の断面構成を模式的に示す説明図である。図1には、相互に直交するXYZ軸が図示されている。このXYZ軸は、図1以降の各図においても共通する。図1に示す断面は、波長変換部材1のXZ断面にあたる。波長変換部材1は、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)や半導体レーザー(LD:Laser Diode)等の光源50から照射された励起光L1を、励起光L1とは異なる別の波長の蛍光L2に変換して発する部材である。波長変換部材1は、例えば、ヘッドランプ、照明、プロジェクタなどの各種光学機器において使用される。図1に示された波長変換部材1は、光源装置100の一部である。光源装置100は、波長変換部材1の他に、励起光L1を照射する光源50と、ヒートシンク60と、を備えている。波長変換部材1は、蛍光体10と、反射膜20と、接合層30と、放熱部材40と、を備える。 Figure 1 is an explanatory diagram schematically illustrating the cross-sectional configuration of a wavelength conversion member 1 according to one embodiment of the present invention. Mutually orthogonal X, Y, and Z axes are illustrated in Figure 1. These X, Y, and Z axes are common to all subsequent figures. The cross section shown in Figure 1 corresponds to the XZ cross section of the wavelength conversion member 1. The wavelength conversion member 1 converts excitation light L1 irradiated from a light source 50, such as a light-emitting diode (LED) or a semiconductor laser (LD), into fluorescence L2 of a wavelength different from that of the excitation light L1 and emits the fluorescence. Wavelength conversion members 1 are used in various optical devices, such as headlamps, lighting fixtures, and projectors. The wavelength conversion member 1 shown in Figure 1 is part of a light source device 100. In addition to the wavelength conversion member 1, the light source device 100 includes a light source 50 that irradiates excitation light L1 and a heat sink 60. The wavelength conversion member 1 includes a phosphor 10, a reflective film 20, a bonding layer 30, and a heat dissipation member 40.

蛍光体10は、照射された励起光L1によって蛍光L2を発する。蛍光体10は、入射面10Fと、裏面10Bと、を有する。入射面10Fは、励起光L1が入射する面である。裏面10Bは、入射面10Fの反対側に位置する面である。蛍光体10を構成するセラミック焼結体には、蛍光性を有する結晶粒子を主体とする蛍光相と、透光性を有する結晶粒子を主体とする透光相と、が含まれる。透光相の結晶粒子は、Al23(アルミナ)である。一方、蛍光相の結晶粒子は、A3512:Ceで表される組成(いわゆる、ガーネット構造)であることが好ましい。A3512:Ceとは、A3512の中にCeが固溶し、元素Aの一部がCeに置換されていることを示す。 The phosphor 10 emits fluorescence L2 when irradiated with excitation light L1. The phosphor 10 has an incident surface 10F and a back surface 10B. The incident surface 10F is the surface onto which the excitation light L1 is incident. The back surface 10B is the surface opposite the incident surface 10F. The ceramic sintered body constituting the phosphor 10 includes a fluorescent phase mainly composed of fluorescent crystal particles and a translucent phase mainly composed of translucent crystal particles. The crystal particles of the translucent phase are Al2O3 ( alumina). On the other hand, the crystal particles of the fluorescent phase preferably have a composition represented by A3B5O12 : Ce (a so -called garnet structure ) . A3B5O12 :Ce indicates that Ce is dissolved in A3B5O12 , substituting a portion of the element A with Ce.

3512:Ce中の元素Aおよび元素Bは、それぞれ下記の元素群から選択される少なくとも1種類の元素から構成されている。
元素A:Sc、Y、Ceを除くランタノイド(ただし、元素AとしてさらにGdを含んでいてもよい)
元素B:Al(ただし、元素BとしてさらにGdを含んでいてもよい)
蛍光体10として、セラミック焼結体を採用することで、蛍光相と透光相との界面で光が散乱し、光の色の角度依存性を減らすことができる。これにより、色の均質性を向上することができる。なお、蛍光体10の材料は、上述の材料に限定されない。
The element A and the element B in A 3 B 5 O 12 :Ce are each composed of at least one element selected from the following group of elements:
Element A: Lanthanides other than Sc, Y, and Ce (however, element A may further contain Gd)
Element B: Al (however, element B may further contain Gd)
By using a ceramic sintered body as the phosphor 10, light is scattered at the interface between the fluorescent phase and the translucent phase, reducing the angular dependency of the color of the light. This improves the color uniformity. Note that the material of the phosphor 10 is not limited to the above-mentioned materials.

反射膜20は、蛍光体10の裏面10Bの側に配置され、蛍光体10に入射した励起光L1のうち蛍光体10を透過した励起光や、蛍光体10から発せられた蛍光L2のうち裏面10Bの側に向かった蛍光を、蛍光体10の側に反射する。反射膜20を構成する金属として、銀(Ag)、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、銀合金などが例示され、本実施形態では、反射膜20を構成する金属は、銀(Ag)である。また、反射膜20は、一方面20Fと、他方面20Bと、を有する。一方面20Fは、反射膜20のうち蛍光体10が配置された側の面である。他方面20Bは、一方面20Fとは反対の面である。 The reflective film 20 is disposed on the rear surface 10B side of the phosphor 10 and reflects, toward the phosphor 10, excitation light L1 incident on the phosphor 10 that has passed through the phosphor 10 and fluorescence L2 emitted from the phosphor 10 that is directed toward the rear surface 10B. Examples of metals that make up the reflective film 20 include silver (Ag), platinum (Pt), aluminum (Al), and silver alloys. In this embodiment, the metal that makes up the reflective film 20 is silver (Ag). The reflective film 20 also has one surface 20F and another surface 20B. The one surface 20F is the surface of the reflective film 20 on which the phosphor 10 is disposed. The other surface 20B is the surface opposite the one surface 20F.

接合層30は、反射膜20と後述する放熱部材40との間に配置され、反射膜20と放熱部材40とを接合している。接合層30は、金(Au)と錫(Sn)とを含むAuSn半田から形成されている。なお、接合層30は、AuSn半田に限定されず、例えば、銀(Ag)や銅(Cu)などの微細粉末を焼結して形成されていてもよい。 The bonding layer 30 is disposed between the reflective film 20 and the heat dissipation member 40 (described below), and bonds the reflective film 20 and the heat dissipation member 40 together. The bonding layer 30 is formed from AuSn solder, which contains gold (Au) and tin (Sn). Note that the bonding layer 30 is not limited to AuSn solder, and may be formed by sintering fine powders of silver (Ag), copper (Cu), or other metals, for example.

放熱部材40は、他方面20Bの側に配置され、蛍光体10で発生する熱を波長変換部材1の外部に放熱する。本実施形態では、放熱部材40は、接合層30を介して、反射膜20のうち他方面20Bの側に配置されている。放熱部材40を構成する材料として、銅、銅モリブデン合金、銅タングステン合金、アルミニウム、窒化アルミニウムなど、蛍光体10よりも高い熱伝導性を有する材料が例示され、本実施形態では、放熱部材40を構成する材料は、銅である。 The heat dissipation member 40 is disposed on the other surface 20B side and dissipates heat generated by the phosphor 10 to the outside of the wavelength conversion member 1. In this embodiment, the heat dissipation member 40 is disposed on the other surface 20B side of the reflective film 20 via the bonding layer 30. Examples of materials that can be used to form the heat dissipation member 40 include copper, copper-molybdenum alloy, copper-tungsten alloy, aluminum, and aluminum nitride, which have higher thermal conductivity than the phosphor 10. In this embodiment, the material that forms the heat dissipation member 40 is copper.

放熱部材40は、第1面40Fと、第2面40Bと、を有する。第1面40Fは、反射膜20の側に位置する面である。第2面40Bは、第1面40Fの反対側に位置する面である。第2面40Bには、ヒートシンク60が配置されている。第2面40Bには、第1面40Fの側に向けて窪んだ窪み部42が形成されている。詳細には、窪み部42は、第2面40Bから第1面40Fまでの長さの50%以下の深さの範囲内で、第1面40Fの側に向けて窪んでいる。ここで、深さとは、第2面40Bから第1面40Fに向かう方向の長さ(図1においては+Z軸方向への長さ)のことである。また、本実施形態では、第2面40Bに窪み部42が形成されていることにより、放熱部材40とヒートシンク60との間には、窪み部42およびヒートシンク60で画定された空間Sが存在している。底部42Bは、窪み部42のうち第2面40Bからの深さが最も大きい部分である。外縁EDについては、次の図2を用いて説明する。 The heat dissipation member 40 has a first surface 40F and a second surface 40B. The first surface 40F is located on the reflective film 20 side. The second surface 40B is located on the opposite side of the first surface 40F. A heat sink 60 is disposed on the second surface 40B. A recess 42 is formed on the second surface 40B, recessed toward the first surface 40F. Specifically, the recess 42 is recessed toward the first surface 40F to a depth of 50% or less of the length from the second surface 40B to the first surface 40F. Here, the depth refers to the length in the direction from the second surface 40B toward the first surface 40F (the length in the +Z-axis direction in FIG. 1). In addition, in this embodiment, the recess 42 is formed on the second surface 40B, and thus a space S defined by the recess 42 and the heat sink 60 exists between the heat dissipation member 40 and the heat sink 60. The bottom 42B is the portion of the recess 42 that is deepest from the second surface 40B. The outer edge ED will be explained using Figure 2 below.

図2は、波長変換部材1の平面図である。すなわち、図2は、+Z軸方向側から波長変換部材1を見た状態を示している。図2において、波長変換部材1は透過視されており、円形状の破線は、窪み部42のうち第2面40Bの側の外縁ED(図1にも図示)を示している。底部42Bの位置は、点で示されている。窪み部42と蛍光体10とは、蛍光体10の側(図1,2においては+Z軸方向側)から放熱部材40を透過視したときに少なくとも一部が重なっている。本実施形態では、図2に示すように、蛍光体10の側から放熱部材40を透過視したときに、窪み部42の内側に蛍光体10が含まれる位置関係で、窪み部42と蛍光体10とは重なっている。また、底部42Bは、透過視した際の窪み部42と蛍光体10との重なり部分に含まれている。重なり部分とは、蛍光体10の側から放熱部材40を透過視したときに蛍光体10と窪み部42とが重なっている部分のことであり、本実施形態では、蛍光体10のうちXY平面に沿って伸びた領域(図2に図示)の内側部分にあたる。さらに、詳細には、本実施形態では、底部42Bは、図2に示すように、+Z軸方向側から見た蛍光体10の中央位置と対向する位置に配置され、この対向する位置は、+Z軸方向側から見た窪み部42の中央位置である。 Figure 2 is a plan view of the wavelength conversion member 1. That is, Figure 2 shows the wavelength conversion member 1 as viewed from the +Z-axis direction. In Figure 2, the wavelength conversion member 1 is viewed in a see-through manner, and the circular dashed line indicates the outer edge ED (also shown in Figure 1) of the recess 42 on the second surface 40B side. The position of the bottom 42B is indicated by a dot. The recess 42 and the phosphor 10 at least partially overlap when the heat dissipation member 40 is viewed in a see-through manner from the phosphor 10 side (the +Z-axis direction side in Figures 1 and 2). In this embodiment, as shown in Figure 2, when the heat dissipation member 40 is viewed in a see-through manner from the phosphor 10 side, the recess 42 and the phosphor 10 overlap in a positional relationship where the phosphor 10 is included inside the recess 42. Furthermore, the bottom 42B is included in the overlapping portion between the recess 42 and the phosphor 10 when viewed in a see-through manner. The overlapping portion refers to the portion where the phosphor 10 and the recessed portion 42 overlap when viewed through the heat dissipation member 40 from the phosphor 10 side, and in this embodiment, this corresponds to the inner portion of the region of the phosphor 10 that extends along the XY plane (shown in Figure 2). More specifically, in this embodiment, the bottom 42B is positioned opposite the center position of the phosphor 10 when viewed from the +Z axis direction, as shown in Figure 2, and this opposing position is the center position of the recessed portion 42 when viewed from the +Z axis direction.

また、図1に示すように、窪み部42の内表面は、曲面である。詳細には、本実施形態では、窪み部42の内表面は、外縁EDから底部42Bに向かうほど第1面40Fに近付く形状の曲面である。すなわち、窪み部42の内表面は、+Z軸方向側から見た際の中央位置(底部42Bに相当)が最も深い曲面である。 Also, as shown in FIG. 1, the inner surface of the recessed portion 42 is a curved surface. More specifically, in this embodiment, the inner surface of the recessed portion 42 is a curved surface that approaches the first surface 40F as it moves from the outer edge ED toward the bottom 42B. In other words, the inner surface of the recessed portion 42 is deepest at its center position (corresponding to the bottom 42B) when viewed from the +Z axis direction.

図3は、比較例の波長変換部材1cの断面構成を模式的に示す説明図である。図3に示された波長変換部材1cは、光源50とともに光源装置100cを構成している。波長変換部材1cは、窪み部42が形成されていない放熱部材40に相当する放熱部材40cを備える点を除いて、図1,2において説明した実施形態の波長変換部材1と同じである。 Figure 3 is an explanatory diagram showing a schematic cross-sectional configuration of a wavelength conversion member 1c of a comparative example. The wavelength conversion member 1c shown in Figure 3 constitutes a light source device 100c together with a light source 50. The wavelength conversion member 1c is the same as the wavelength conversion member 1 of the embodiment described in Figures 1 and 2, except that it includes a heat dissipation member 40c that corresponds to the heat dissipation member 40 without the recessed portion 42.

放熱部材40cの第1面40cFおよび第2面40cBは、実施形態の放熱部材40の第1面40Fおよび第2面40Bにあたる。放熱部材40cの第2面40cBには、窪み部42が形成されていない。このため、比較例の波長変換部材1cにおいては、放熱部材40cとヒートシンク60との間に空間S(図1参照)は存在していない。 The first surface 40cF and second surface 40cB of the heat dissipation member 40c correspond to the first surface 40F and second surface 40B of the heat dissipation member 40 of the embodiment. The second surface 40cB of the heat dissipation member 40c does not have a recess 42 formed therein. Therefore, in the wavelength conversion member 1c of the comparative example, there is no space S (see Figure 1) between the heat dissipation member 40c and the heat sink 60.

図4は、比較例の波長変換部材1cにおいて、放熱部材40cが熱膨張している際の状態を示した説明図である。光源50から蛍光体10に入射した励起光L1の一部が変換されて生じる熱は、蛍光体10から反射膜20および接合層30を介して放熱部材40cに伝達されたのち、放熱部材40cを熱膨張させる。このとき放熱部材40cのうち第2面40cBは、第1面40cFから離れる方向へ膨らむ。図4に示す膨張部分exは、第2面40cBのうち熱膨張によって第1面40cFから離れる方向へ膨らんだ部分である。比較例の波長変換部材1cには空間S(図1参照)が存在していないことから、蛍光体10への励起光L1の照射時に膨張部分exが生じることにより、放熱部材40cとヒートシンク60との接触面積が減少して、蛍光体10からの排熱効率が低下する場合がある。 Figure 4 is an explanatory diagram showing the state of the heat dissipation member 40c thermally expanding in the wavelength conversion member 1c of the comparative example. The heat generated by the conversion of a portion of the excitation light L1 incident on the phosphor 10 from the light source 50 is transferred from the phosphor 10 to the heat dissipation member 40c via the reflective film 20 and the bonding layer 30, causing the heat dissipation member 40c to thermally expand. At this time, the second surface 40cB of the heat dissipation member 40c expands in a direction away from the first surface 40cF. The expanded portion ex shown in Figure 4 is the portion of the second surface 40cB that expands in a direction away from the first surface 40cF due to thermal expansion. Because the wavelength conversion member 1c of the comparative example does not have the space S (see Figure 1), the expansion portion ex occurs when the phosphor 10 is irradiated with the excitation light L1. This reduces the contact area between the heat dissipation member 40c and the heat sink 60, which may reduce the efficiency of heat dissipation from the phosphor 10.

図5は、図1,2において説明した実施形態の波長変換部材1において、放熱部材40が熱膨張している際の状態を示した説明図である。図4の場合と同様に、光源50から蛍光体10に入射した励起光L1の一部が変換されて生じる熱は、放熱部材40を熱膨張させる。このとき放熱部材40のうち第2面40Bに形成された窪み部42の形状は、第1面40Fから離れる方向へ膨らむように変化する。図5に示す膨張部分EXは、窪み部42のうち熱膨張によって第1面40Fから離れる方向へ膨らんだ部分である。蛍光体10への励起光L1の照射時に膨張部分EXが生じることにより、空間S(図1参照)が小さくなるとともに放熱部材40とヒートシンク60との接触面積が増加することから、蛍光体10からの排熱効率を上昇させる。 Figure 5 is an explanatory diagram showing the state of the heat dissipation member 40 during thermal expansion in the wavelength conversion member 1 of the embodiment described in Figures 1 and 2. As in Figure 4, heat generated by conversion of a portion of the excitation light L1 incident on the phosphor 10 from the light source 50 causes thermal expansion of the heat dissipation member 40. At this time, the shape of the recess 42 formed on the second surface 40B of the heat dissipation member 40 changes so that it expands in a direction away from the first surface 40F. The expanded portion EX shown in Figure 5 is the portion of the recess 42 that expands in a direction away from the first surface 40F due to thermal expansion. The expansion portion EX is generated when the phosphor 10 is irradiated with excitation light L1, thereby reducing the space S (see Figure 1) and increasing the contact area between the heat dissipation member 40 and the heat sink 60, thereby improving the efficiency of heat dissipation from the phosphor 10.

図6は、図1,2で説明した窪み部42に関するパラメータを調整して作製した波長変換部材(実施例1~9、比較例1)の各々に対して、励起光レーザーを照射した際の蛍光体10の「最高温度」を示した試験結果の説明図である。実施例1~9、比較例1は、窪み部42に関する各種パラメータとして、図6に示された「深さ」および「勾配」を調整して作製された波長変換部材である。図6に示された「最高温度」や「判定」については後述する。 Figure 6 is an explanatory diagram of test results showing the "maximum temperature" of phosphor 10 when irradiated with an excitation laser light for wavelength conversion members (Examples 1 to 9, Comparative Example 1) manufactured by adjusting the parameters related to the recessed portion 42 described in Figures 1 and 2. Examples 1 to 9 and Comparative Example 1 are wavelength conversion members manufactured by adjusting the "depth" and "gradient" shown in Figure 6 as various parameters related to the recessed portion 42. The "maximum temperature" and "determination" shown in Figure 6 will be discussed later.

図7は、図6に示された「深さ」および「勾配」について説明するための説明図である。図7に示す一点鎖線DLは、放熱部材40の断面における第2面40Bの端部OTを通る線である。「深さ」は、一点鎖線DLから底部42Bまでの深さDPのことである。「勾配」は、一点鎖線DLを基準として、窪み部42のうち外縁EDから底部42Bに到るまでの勾配(深さDPを、次に説明する長さLGで除した値)のことである。長さLGは、底部42Bから深さDPだけ第2面40Bの側に離れた位置Pから外縁EDまでの長さのうち最小長さのことである。本実施形態では、+Z軸方向側から見た窪み部42の中央位置に底部42Bが位置しているため(図2参照)、位置Pから外縁EDまでの長さは、外縁EDのいずれの位置においても一定である。 Figure 7 is an explanatory diagram illustrating the "depth" and "gradient" shown in Figure 6. The dashed-dotted line DL in Figure 7 is a line passing through the end OT of the second surface 40B in the cross section of the heat dissipation member 40. "Depth" refers to the depth DP from the dashed-dotted line DL to the bottom 42B. "Gradient" refers to the gradient from the outer edge ED of the recess 42 to the bottom 42B (the value obtained by dividing the depth DP by the length LG, described below), based on the dashed-dotted line DL. The length LG refers to the minimum length from position P, which is the depth DP away from the bottom 42B toward the second surface 40B, to the outer edge ED. In this embodiment, because the bottom 42B is located at the center of the recess 42 when viewed from the +Z axis direction (see Figure 2), the length from position P to the outer edge ED is constant at any position on the outer edge ED.

図6の説明に戻る。実施例1~9の各々は、「深さ」を3~50μmの範囲、且つ、「勾配」を1~25μm/mmの範囲内に調整して作製した波長変換部材である。すなわち、実施例1~9は、窪み部42が形成された波長変換部材1(図1参照)にあたる。一方、比較例1は、「深さ」0μm、且つ、「勾配」0μm/mmに調整して作製した波長変換部材である。すなわち、比較例1は、窪み部42が形成されていない波長変換部材1c(図3参照)にあたる。 Returning to the explanation of Figure 6, Examples 1 to 9 are wavelength conversion members manufactured with a "depth" adjusted to a range of 3 to 50 μm and a "gradient" adjusted to a range of 1 to 25 μm/mm. In other words, Examples 1 to 9 correspond to wavelength conversion member 1 (see Figure 1) in which recesses 42 are formed. On the other hand, Comparative Example 1 is a wavelength conversion member manufactured with a "depth" adjusted to 0 μm and a "gradient" adjusted to 0 μm/mm. In other words, Comparative Example 1 corresponds to wavelength conversion member 1c (see Figure 3) in which recesses 42 are not formed.

図6に示された「最高温度」は、ヒートシンク60上に配置した波長変換部材(実施例1~9、比較例1)中の蛍光体10に対して、スポット径1Φmmの励起光レーザー(波長450nm)を1分間照射した際、その間にサーモグラフィーにて測定された蛍光体10の温度のうちの最高温度のことである。この「最高温度」が低いほど、励起光レーザーの照射時に蛍光体10にて生じた熱が、蛍光体10から反射膜20および接合層30を介して放熱部材40cおよびヒートシンク60に伝わる熱伝達効率が高いことを示す。特に、実施例1~9のように、窪み部42が形成された波長変換部材1においては、「最高温度」が低いほど、励起光レーザーの照射によって放熱部材40とヒートシンク60との接触面積が増加して、蛍光体10からの排熱効率が上昇していることを示す。図6に示された「判定」は、「最高温度」に関する判定であり、A、B、Cの3段階で示されている。「最高温度」が、80℃未満の場合をAと判定し、80℃以上~100℃未満の場合をBと判定し、100℃以上の場合をCと判定した。 The "maximum temperature" shown in Figure 6 refers to the highest temperature of the phosphor 10 measured by thermography during one minute of irradiation of the phosphor 10 in a wavelength conversion member (Examples 1-9, Comparative Example 1) placed on a heat sink 60 with an excitation laser beam (wavelength 450 nm) having a spot diameter of 1 mm. The lower this "maximum temperature," the higher the heat transfer efficiency of the heat generated in the phosphor 10 upon irradiation with the excitation laser beam, which is transferred from the phosphor 10 to the heat dissipation member 40c and heat sink 60 via the reflective film 20 and bonding layer 30. In particular, in wavelength conversion members 1 having recesses 42, such as those in Examples 1-9, the lower the "maximum temperature," the greater the increase in the contact area between the heat dissipation member 40 and the heat sink 60 due to irradiation with the excitation laser beam, thereby improving the efficiency of heat dissipation from the phosphor 10. The "evaluation" shown in Figure 6 is a rating for the "maximum temperature," and is indicated by three levels: A, B, and C. If the "maximum temperature" was less than 80°C, it was rated as A; if it was between 80°C and 100°C, it was rated as B; and if it was 100°C or higher, it was rated as C.

比較例1において、「最高温度」は103℃であったことから、「判定」はCであった。また、実施例1,2,6においては、各々の「最高温度」は88℃、83℃、81℃であったことから、「判定」はBであった。実施例3~5,7~9においては、各々の「最高温度」は75℃、74℃、68℃、62℃、64℃、73℃であったことから、「判定」はAであった。したがって、図6に示された結果から、比較例1と比べて、少なくとも実施例1~9の各々に示す「深さ」と「勾配」との組み合わせで作製された波長変換部材1(図1参照)の場合には、励起光レーザーの照射時に放熱部材40とヒートシンク60との接触面積が増加して、蛍光体10からの排熱効率が上昇することが確認された。また、図6に示された実施例1~9の結果から、「判定」がAとなるのは、「深さ」は30μm以下であり、且つ、「勾配」は20μm/mm以下の場合であることが確認された。すなわち、図6に示された結果から、波長変換部材1に形成された窪み部42について、「深さ」は30μm以下であり、且つ、「勾配」は20μm/mm以下であるのが好ましいことが確認された。 In Comparative Example 1, the "maximum temperature" was 103°C, resulting in a "C" rating. Furthermore, in Examples 1, 2, and 6, the "maximum temperatures" were 88°C, 83°C, and 81°C, respectively, resulting in a "B" rating. In Examples 3-5 and 7-9, the "maximum temperatures" were 75°C, 74°C, 68°C, 62°C, 64°C, and 73°C, respectively, resulting in a "A" rating. Therefore, the results shown in Figure 6 confirm that, compared to Comparative Example 1, in the case of wavelength conversion members 1 (see Figure 1) fabricated with the combinations of "depth" and "gradient" shown in at least Examples 1-9, the contact area between the heat dissipation member 40 and the heat sink 60 increases during irradiation with an excitation laser beam, improving the efficiency of heat dissipation from the phosphor 10. Furthermore, the results of Examples 1-9 shown in Figure 6 confirm that a "gradation" of "A" is achieved when the "depth" is 30 μm or less and the "gradient" is 20 μm/mm or less. That is, from the results shown in Figure 6, it was confirmed that it is preferable for the recesses 42 formed in the wavelength conversion member 1 to have a "depth" of 30 μm or less and a "gradient" of 20 μm/mm or less.

以上説明したように、本実施形態の波長変換部材1によれば、放熱部材40の第2面40Bには、第1面40Fの側に向けて窪んだ窪み部42が形成されていることから、蛍光体10から伝達された熱によって放熱部材40が熱膨張する際、窪み部42の形状は第1面40Fから離れる方向へ膨らむように変化する(図5参照)。したがって、放熱部材40の第2面40Bにヒートシンク60が配置されている場合には、放熱部材40の熱膨張時に、放熱部材40とヒートシンク60との接触面積を増加させることができる。その結果、放熱部材40の熱膨張時に蛍光体10からの排熱効率を上昇させることができる。 As described above, according to the wavelength conversion member 1 of this embodiment, the second surface 40B of the heat dissipation member 40 has a recessed portion 42 recessed toward the first surface 40F. Therefore, when the heat dissipation member 40 thermally expands due to heat transferred from the phosphor 10, the shape of the recessed portion 42 changes so that it expands in a direction away from the first surface 40F (see FIG. 5). Therefore, if a heat sink 60 is disposed on the second surface 40B of the heat dissipation member 40, the contact area between the heat dissipation member 40 and the heat sink 60 can be increased when the heat dissipation member 40 thermally expands. As a result, the efficiency of heat dissipation from the phosphor 10 can be improved when the heat dissipation member 40 thermally expands.

また、本実施形態の波長変換部材1では、図2に示したように、窪み部42と蛍光体10とは、蛍光体10の側から放熱部材40を透過視したときに少なくとも一部が重なっている。このため、蛍光体10の側から放熱部材40を透過視したときに窪み部42と蛍光体とが重なっていない構成と比べて、蛍光体10の裏面10Bから窪み部42までの距離を短くすることができる。したがって、蛍光体10への励起光L1の入射が開始されてから熱膨張による形状変化が窪み部42に生じ始めるまでの時間を短縮することができる。その結果、放熱部材40の第2面40Bにヒートシンク60が配置されている場合には、励起光L1の入射が開始されてから放熱部材40とヒートシンク60との接触面積が増加し始めるまでの時間を短縮することができる。また、放熱部材40のうち蛍光体10の裏面10Bと対向する位置が最も膨張する可能性が高いことから、そのような位置に窪み部42の少なくとも一部が配置されていることによって、励起光L1の照射時における窪み部42の形状変化を促進することができる。 Furthermore, in the wavelength conversion member 1 of this embodiment, as shown in FIG. 2, the recessed portion 42 and the phosphor 10 at least partially overlap when viewed through the heat dissipation member 40 from the phosphor 10 side. Therefore, compared to a configuration in which the recessed portion 42 and the phosphor do not overlap when viewed through the heat dissipation member 40 from the phosphor 10 side, the distance from the back surface 10B of the phosphor 10 to the recessed portion 42 can be shortened. Therefore, the time from when the excitation light L1 begins to be incident on the phosphor 10 to when the recessed portion 42 begins to change shape due to thermal expansion can be shortened. As a result, when a heat sink 60 is disposed on the second surface 40B of the heat dissipation member 40, the time from when the excitation light L1 begins to be incident on the phosphor 10 to when the contact area between the heat dissipation member 40 and the heat sink 60 begins to increase can be shortened. Furthermore, since the portion of the heat dissipation member 40 facing the rear surface 10B of the phosphor 10 is most likely to expand, arranging at least a portion of the recess 42 in such a position can promote the change in shape of the recess 42 when irradiated with excitation light L1.

また、本実施形態の波長変換部材1では、図2に示したように、底部42Bは、透過視した際の窪み部42と蛍光体10との重なり部分に含まれている。このため、蛍光体10の側から放熱部材40を透過視したときに窪み部42と蛍光体10との重なり部分に窪み部42の底部42Bが含まれていない構成と比べて、蛍光体10の裏面10Bから窪み部42の底部42Bまでの距離を短くすることができる。このため、蛍光体10への励起光L1の入射が開始されてから熱膨張による形状変化が底部42Bに生じ始めるまでの時間を短縮することができる。底部42Bは第2面40Bからの深さが最も大きい部分であるため、底部42Bの形状変化は窪み部42全体に広がりやすいことから、底部42Bに形状変化が生じ始める時間を早めることによって、窪み部42の形状を効率よく第1面40Fから離れる方向へ膨らませことができる。 Furthermore, in the wavelength conversion member 1 of this embodiment, as shown in FIG. 2, the bottom 42B is included in the overlapping portion between the recessed portion 42 and the phosphor 10 when viewed through the phosphor 10. Therefore, compared to a configuration in which the bottom 42B of the recessed portion 42 is not included in the overlapping portion between the recessed portion 42 and the phosphor 10 when the heat dissipation member 40 is viewed through the phosphor 10, the distance from the back surface 10B of the phosphor 10 to the bottom 42B of the recessed portion 42 can be shortened. This shortens the time from when excitation light L1 begins to be incident on the phosphor 10 to when shape changes due to thermal expansion begin to occur in the bottom 42B. Because the bottom 42B is the deepest part from the second surface 40B, shape changes in the bottom 42B tend to spread throughout the recessed portion 42. Therefore, by shortening the time when shape changes begin to occur in the bottom 42B, the shape of the recessed portion 42 can be efficiently expanded in the direction away from the first surface 40F.

さらに、本実施形態の波長変換部材1では、図2に示したように、透過視した際の窪み部42と蛍光体10との重なり部分のうち、底部42Bは、+Z軸方向側から見た蛍光体10の中央位置と対向する位置に配置され、この対向する位置は、+Z軸方向側から見た窪み部42の中央位置である。+Z軸方向側から見た蛍光体10の中央位置に対して励起光L1が照射される場合、励起光L1の一部が変換されて生じる熱は、その中央位置に集中しやすい。このため、そのような中央位置と対向する位置に底部42Bが配置されていることによって、励起光L1の照射時に蛍光体10の中央位置に集中して発生する熱を、底部42Bの形状変化に利用することができる。また、底部42Bは、+Z軸方向側から見た窪み部42の中央位置に配置されていることから、熱膨張による底部42Bの形状変化を窪み部42全体に一層広がりやすくすることができる。 Furthermore, in the wavelength conversion member 1 of this embodiment, as shown in FIG. 2 , in the overlapping portion between the recess 42 and the phosphor 10 when viewed through a transmittance lens, the bottom 42B is positioned opposite the center position of the phosphor 10 when viewed from the +Z-axis direction, and this opposing position is the center position of the recess 42 when viewed from the +Z-axis direction. When excitation light L1 is irradiated onto the center position of the phosphor 10 when viewed from the +Z-axis direction, heat generated by the conversion of a portion of the excitation light L1 tends to concentrate at that center position. Therefore, by arranging the bottom 42B at a position opposite such a center position, the heat generated and concentrated at the center position of the phosphor 10 when irradiated with excitation light L1 can be used to change the shape of the bottom 42B. Furthermore, because the bottom 42B is positioned at the center position of the recess 42 when viewed from the +Z-axis direction, shape changes of the bottom 42B due to thermal expansion can be more easily spread throughout the entire recess 42.

また、本実施形態の波長変換部材1では、窪み部42の内表面は、曲面である。このため、放熱部材40の熱膨張時に窪み部42の内表面にかかる応力が特定の箇所に集中するのを抑制できることから、窪み部42の内表面におけるクラックの発生を抑制することができる。 Furthermore, in the wavelength conversion member 1 of this embodiment, the inner surface of the recessed portion 42 is curved. This prevents the stress acting on the inner surface of the recessed portion 42 during thermal expansion of the heat dissipation member 40 from concentrating in a specific location, thereby preventing cracks from occurring on the inner surface of the recessed portion 42.

また、波長変換部材1に形成された窪み部42について、「深さ」は30μm以下であり、且つ、「勾配」は20μm/mm以下であるのが好ましい。このような「深さ」および「勾配」を備える窪み部42が形成された波長変換部材1においては、放熱部材40の第2面40Bにヒートシンク60が配置されている場合において、放熱部材40が熱膨張して窪み部42の形状が変化する際、放熱部材40とヒートシンク60との良好な接触を実現させることができる。その結果、放熱部材40の熱膨張時に、蛍光体10からの排熱効率を一層上昇させることができる。 Furthermore, it is preferable that the recesses 42 formed in the wavelength conversion member 1 have a depth of 30 μm or less and a gradient of 20 μm/mm or less. In a wavelength conversion member 1 having recesses 42 with such depths and gradients, when a heat sink 60 is placed on the second surface 40B of the heat dissipation member 40, good contact between the heat dissipation member 40 and the heat sink 60 can be achieved when the heat dissipation member 40 thermally expands and the shape of the recesses 42 changes. As a result, the efficiency of heat dissipation from the phosphor 10 can be further improved when the heat dissipation member 40 thermally expands.

また、本実施形態の光源装置100によれば、光源50から蛍光体10に照射された励起光L1は、蛍光体10から蛍光L2として発せられる。また、波長変換部材1を構成する放熱部材40には、第1面40Fの側に向けて窪んだ窪み部42が形成されていることから、光源50からの励起光L1の照射により蛍光体10から伝達される熱で放熱部材40が熱膨張する際、窪み部42の形状は第1面40Fから離れる方向へ膨らむように変化する。このため、放熱部材40の第2面40Bにヒートシンク60が配置されている場合には、放熱部材40の熱膨張時に、放熱部材40とヒートシンク60との接触面積を増加させることができる。よって、このような放熱部材40を備えていることにより、光源装置100では、光源50から励起光L1を照射している際の蛍光体10からの排熱効率が高められている。 Furthermore, according to the light source device 100 of this embodiment, excitation light L1 irradiated from the light source 50 onto the phosphor 10 is emitted as fluorescence L2 from the phosphor 10. Furthermore, the heat dissipation member 40 constituting the wavelength conversion member 1 has a recessed portion 42 recessed toward the first surface 40F. Therefore, when the heat dissipation member 40 thermally expands due to heat transferred from the phosphor 10 upon irradiation with excitation light L1 from the light source 50, the shape of the recessed portion 42 changes to expand in a direction away from the first surface 40F. Therefore, if a heat sink 60 is disposed on the second surface 40B of the heat dissipation member 40, the contact area between the heat dissipation member 40 and the heat sink 60 can be increased during thermal expansion of the heat dissipation member 40. Therefore, by including such a heat dissipation member 40, the light source device 100 improves the efficiency of heat dissipation from the phosphor 10 when the light source 50 irradiates excitation light L1.

<本実施形態の変形例>
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
<Modification of this embodiment>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied in various forms without departing from the spirit of the invention. For example, the following modifications are also possible.

上記実施形態では、反射膜20は、図1に示すように、蛍光体10の裏面10Bに直接接触された状態で配置されていたが、これに限られない。例えば、反射膜20は、蛍光体10の裏面10Bの側に配置される限り、反射膜20と蛍光体10との間に他の構成が配置されていてもよい。他の構成としては、密着性を高める密着膜や増反射膜が例示される。また、反射膜20と接合層30との間にも密着膜や保護層等が配置されていてもよい。 In the above embodiment, the reflective film 20 is disposed in direct contact with the rear surface 10B of the phosphor 10, as shown in FIG. 1, but this is not limited to this. For example, as long as the reflective film 20 is disposed on the rear surface 10B side of the phosphor 10, other components may be disposed between the reflective film 20 and the phosphor 10. Examples of other components include an adhesive film or an enhanced reflection film that improves adhesion. In addition, an adhesive film or protective layer may also be disposed between the reflective film 20 and the bonding layer 30.

上記実施形態では、蛍光体10の側から放熱部材40を透過視したときに、窪み部42の内側に蛍光体10が含まれる位置関係で、窪み部42と蛍光体10とが重なっていたが、これに限られない。例えば、蛍光体10の側から放熱部材40を透過視したときに、窪み部42と蛍光体10とは一部が重なっているだけでもよいし、蛍光体10の内側に窪み部42が含まれる位置関係で窪み部42と蛍光体10とが重なっていてもよい。 In the above embodiment, when the heat dissipation member 40 is viewed through from the phosphor 10 side, the recess 42 and the phosphor 10 overlap in a positional relationship where the phosphor 10 is contained within the recess 42, but this is not limited to this. For example, when the heat dissipation member 40 is viewed through from the phosphor 10 side, the recess 42 and the phosphor 10 may only partially overlap, or the recess 42 and the phosphor 10 may overlap in a positional relationship where the recess 42 is contained within the phosphor 10.

上記実施形態では、透過視した際の窪み部42と蛍光体10との重なり部分のうち、底部42Bは、蛍光体10の側から見た蛍光体10の中央位置と対向する位置に配置され、この対向する位置は、蛍光体10の側から見た窪み部42の中央位置であったが、これに限られない。例えば、底部42Bは、蛍光体10の中央位置と対向する位置とは異なる位置に配置され、その位置が蛍光体10の側から見た窪み部42の中央位置であってもよい。また、底部42Bは、蛍光体10の側から見た蛍光体10の中央位置と対向する位置に配置され、この対向する位置が蛍光体10の側から見た窪み部42の中央位置とは異なる位置であってもよい。 In the above embodiment, the bottom 42B of the overlapping portion between the recess 42 and the phosphor 10 when viewed through the phosphor 10 is positioned opposite the center of the phosphor 10 as viewed from the phosphor 10 side, and this opposite position is the center of the recess 42 as viewed from the phosphor 10 side, but this is not limited to this. For example, the bottom 42B may be positioned at a position different from the position opposite the center of the phosphor 10, and this position may be the center of the recess 42 as viewed from the phosphor 10 side. Alternatively, the bottom 42B may be positioned opposite the center of the phosphor 10 as viewed from the phosphor 10 side, and this opposite position may be a position different from the center of the recess 42 as viewed from the phosphor 10 side.

上記実施形態では、窪み部42の内表面は、外縁EDから底部42Bに向かうほど第1面40Fに近付く形状の曲面であったが、これに限られない。例えば、窪み部42の内表面が曲面である場合に、その形状は任意の形状であってもよい。また、窪み部42の内表面は曲面でなくてもよく、例えば、窪み部42の形状は直方体形状であってもよい。また、窪み部42の内表面のうち一部が曲面であってもよく、例えば、窪み部42の形状は円錐台形状であってもよい。 In the above embodiment, the inner surface of the recessed portion 42 was a curved surface that approached the first surface 40F from the outer edge ED toward the bottom 42B, but this is not limited to this. For example, if the inner surface of the recessed portion 42 is curved, the shape may be any shape. Furthermore, the inner surface of the recessed portion 42 does not have to be a curved surface; for example, the shape of the recessed portion 42 may be a rectangular parallelepiped. Furthermore, only a portion of the inner surface of the recessed portion 42 may be curved; for example, the shape of the recessed portion 42 may be a truncated cone.

上記実施形態では、第2面40Bに1つの窪み部42が形成されていたが、これに限られない。例えば、第2面40Bに2つ以上の窪み部42が形成されていてもよい。また、そのような窪み部42の深さや勾配、外縁の大きさは、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。 In the above embodiment, one recessed portion 42 is formed on the second surface 40B, but this is not limited to this. For example, two or more recessed portions 42 may be formed on the second surface 40B. Furthermore, the depth, slope, and size of the outer edge of such recessed portions 42 may be the same as or different from each other.

以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。 This aspect has been described above based on embodiments and variations, but the above-described embodiments are intended to facilitate understanding of this aspect and are not intended to limit this aspect. This aspect may be modified or improved without departing from its spirit or the scope of the claims, and equivalents are included in this aspect. Furthermore, if a technical feature is not described as essential in this specification, it may be deleted as appropriate.

本発明は、以下の形態としても実現することが可能である。
[適用例1]
波長変換部材であって、
励起光によって蛍光を発する蛍光体であって、前記励起光が入射する入射面および前記入射面の反対側に位置する裏面を有する蛍光体と、
前記蛍光体の前記裏面の側に配置される反射膜と、
前記反射膜のうち前記蛍光体が配置された側の面とは反対の面の側に配置され、前記蛍光体で発生する熱を外部に放熱する放熱部材と、を備え、
前記放熱部材は、
前記反射膜の側に位置する第1面と、
前記第1面の反対側に位置する第2面と、を有し、
前記放熱部材の前記第2面には、前記第1面の側に向けて窪んだ窪み部が形成されていることを特徴とする、波長変換部材。
[適用例2]
適用例1に記載の波長変換部材であって、
前記窪み部と前記蛍光体とは、前記蛍光体の側から前記放熱部材を透過視したときに、少なくとも一部が重なっていることを特徴とする、波長変換部材。
[適用例3]
適用例1または適用例2に記載の波長変換部材であって、
前記窪み部のうち前記第2面からの深さが最も大きい底部は、透過視した際の前記窪み部と前記蛍光体との重なり部分に含まれていることを特徴とする、波長変換部材。
[適用例4]
適用例1から適用例3までのいずれかに記載の波長変換部材であって、
前記窪み部の内表面は、曲面であることを特徴とする、波長変換部材。
[適用例5]
適用例1から適用例4までのいずれかに記載の波長変換部材であって、
前記第2面から前記底部までの深さは、30μm以下であり、
前記第2面を基準として、前記窪み部のうち前記第2面の側の外縁から前記底部に到るまでの勾配は、20μm/mm以下であることを特徴とする、波長変換部材。
[適用例6]
光源装置であって、
適用例1から適用例5までのいずれかに記載の波長変換部材と、
前記入射面に前記励起光を照射する光源と、を備えることを特徴とする、光源装置。
The present invention can also be realized in the following forms.
[Application Example 1]
A wavelength conversion member,
a phosphor that emits fluorescence when exposed to excitation light, the phosphor having an incident surface onto which the excitation light is incident and a back surface located opposite to the incident surface;
a reflective film disposed on the back surface side of the phosphor;
a heat dissipation member that is disposed on a surface of the reflective film opposite to a surface on which the phosphor is disposed, and that dissipates heat generated by the phosphor to the outside,
The heat dissipation member is
a first surface located on the reflective film side;
a second surface located opposite the first surface,
The wavelength conversion member, wherein the second surface of the heat dissipation member has a recess formed thereon that is recessed toward the first surface.
[Application Example 2]
The wavelength conversion member according to Application Example 1,
The wavelength conversion member, wherein the recessed portion and the phosphor at least partially overlap each other when the heat dissipation member is viewed through the heat dissipation member from the phosphor side.
[Application Example 3]
The wavelength conversion member according to Application Example 1 or Application Example 2,
A wavelength conversion member, characterized in that a bottom portion of the recessed portion that has the greatest depth from the second surface is included in an overlapping portion between the recessed portion and the phosphor when viewed through the recessed portion.
[Application Example 4]
The wavelength conversion member according to any one of Application Examples 1 to 3,
The wavelength conversion member, wherein the inner surface of the recess is a curved surface.
[Application Example 5]
The wavelength conversion member according to any one of Application Examples 1 to 4,
a depth from the second surface to the bottom is 30 μm or less;
a gradient from an outer edge of the recessed portion on the second surface side to the bottom, with the second surface as a reference, of 20 μm/mm or less.
[Application Example 6]
A light source device,
The wavelength conversion member according to any one of Application Examples 1 to 5,
a light source that irradiates the excitation light onto the incident surface.

1…波長変換部材
10…蛍光体
10F…入射面
10B…裏面
20…反射膜
20F…一方面
20B…他方面
30…接合層
40…放熱部材
40F…第1面
40B…第2面
42…窪み部
42B…底部
50…光源
60…ヒートシンク
100…光源装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Wavelength conversion member 10... Phosphor 10F... Incident surface 10B... Rear surface 20... Reflective film 20F... One surface 20B... Other surface 30... Bonding layer 40... Heat dissipation member 40F... First surface 40B... Second surface 42... Recessed portion 42B... Bottom portion 50... Light source 60... Heat sink 100... Light source device

Claims (5)

光源装置であって、
励起光を照射する光源と、
前記励起光によって蛍光を発する蛍光体であって、前記励起光が入射する入射面および前記入射面の反対側に位置する裏面を有する蛍光体と、
前記蛍光体の前記裏面の側に配置される反射膜と、
前記反射膜のうち前記蛍光体が配置された側の面とは反対の面の側に配置され、前記蛍光体で発生する熱を外部に放熱する放熱部材と、を備え、
前記放熱部材は、
前記反射膜の側に位置する第1面と、
前記第1面の反対側に位置する第2面と、を有し、
記第2面には、前記第1面の側に向けて窪んだ窪み部が形成されており、
前記第2面には、ヒートシンクが配置されており、
前記放熱部材と前記ヒートシンクとの間には、前記窪み部および前記ヒートシンクで画定された空間が存在していることを特徴とする、光源装置
A light source device ,
a light source that irradiates excitation light;
a phosphor that emits fluorescence when exposed to the excitation light, the phosphor having an incident surface onto which the excitation light is incident and a back surface located opposite to the incident surface;
a reflective film disposed on the back surface side of the phosphor;
a heat dissipation member that is disposed on a surface of the reflective film opposite to a surface on which the phosphor is disposed, and that dissipates heat generated by the phosphor to the outside,
The heat dissipation member is
a first surface located on the reflective film side;
a second surface located opposite the first surface,
a recessed portion recessed toward the first surface is formed on the second surface,
A heat sink is disposed on the second surface,
A light source device , characterized in that a space defined by the recess and the heat sink exists between the heat dissipation member and the heat sink .
請求項1に記載の光源装置であって、
前記窪み部と前記蛍光体とは、前記蛍光体の側から前記放熱部材を透過視したときに、少なくとも一部が重なっていることを特徴とする、光源装置
The light source device according to claim 1 ,
The light source device , wherein the recessed portion and the phosphor at least partially overlap each other when viewed through the heat dissipation member from the phosphor side.
請求項2に記載の光源装置であって、
前記窪み部のうち前記第2面からの深さが最も大きい底部は、透過視した際の前記窪み部と前記蛍光体との重なり部分に含まれていることを特徴とする、光源装置
3. The light source device according to claim 2,
A light source device characterized in that the bottom of the recessed portion, which has the greatest depth from the second surface, is included in the overlapping portion between the recessed portion and the phosphor when viewed through the light source device.
請求項3に記載の光源装置であって、
前記窪み部の内表面は、曲面であることを特徴とする、光源装置
The light source device according to claim 3,
The light source device , wherein the inner surface of the recessed portion is a curved surface.
請求項4に記載の光源装置であって、
前記第2面から前記底部までの深さは、30μm以下であり、
前記第2面を基準として、前記窪み部のうち前記第2面の側の外縁から前記底部に到るまでの勾配は、20μm/mm以下であることを特徴とする、光源装置
The light source device according to claim 4,
a depth from the second surface to the bottom is 30 μm or less;
a gradient from the outer edge of the recessed portion on the second surface side to the bottom, with the second surface as a reference, of 20 μm/mm or less.
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