波長(zhǎng)變換構(gòu)件、光源以及汽車(chē)用前照燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及將來(lái)自半導(dǎo)體發(fā)光元件的光波長(zhǎng)變換為波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光的波長(zhǎng)變換構(gòu) 件、具備該波長(zhǎng)變換構(gòu)件的光源、以及具備該光源的汽車(chē)用前照燈。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，存在一種前照燈，其具備：半導(dǎo)體激光元件；發(fā)光單元，其通過(guò)從半導(dǎo)體激 光元件射出的激光而發(fā)光；熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其具有與發(fā)光單元對(duì)置的發(fā)光單元對(duì)置面，且通過(guò) 發(fā)光單元對(duì)置面接受發(fā)光單元的熱；和間隙層，其設(shè)置于發(fā)光單元與發(fā)光單元對(duì)置面之間， 使發(fā)光單元的熱傳導(dǎo)到發(fā)光單元對(duì)置面，間隙層至少包含無(wú)機(jī)非晶質(zhì)材料（例如，參照專(zhuān) 利文獻(xiàn)1)。
[0003] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :JP特開(kāi)2013-4479號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的課題
[0007] 但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，尋求發(fā)光效率或可靠性的進(jìn)一步提高。
[0008] 因此，本公開(kāi)的一個(gè)方式提供一種使發(fā)光效率以及可靠性的至少一方提高的波長(zhǎng) 變換構(gòu)件。
[0009] 解決課題的手段
[0010] 本公開(kāi)的一個(gè)方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件具備：熱傳導(dǎo)單元，其具有凹部；導(dǎo)光 路，其貫通熱傳導(dǎo)單元，具有設(shè)置于凹部側(cè)的光的出射口以及設(shè)置于與凹部相反的一側(cè)的 光的入射口；和波長(zhǎng)變換單元，其至少一部分埋入凹部，與熱傳導(dǎo)單元相接而設(shè)置，將通過(guò) 導(dǎo)光路而入射的第1光變換為不同波長(zhǎng)的第2光。波長(zhǎng)變換單元的與熱傳導(dǎo)單元相接的部 分的面積大于導(dǎo)光路的出射口的面積。導(dǎo)光路由填充于貫通熱傳導(dǎo)單元的開(kāi)口部的、熱傳 導(dǎo)率比空氣大的透明材料構(gòu)成。
[0011] 另外，這些總括的或具體的方式既可以由裝置、系統(tǒng)或方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以由系 統(tǒng)、裝置、系統(tǒng)以及方法的任意的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0012] 發(fā)明效果
[0013] 根據(jù)本公開(kāi)的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，能夠使發(fā)光效率以及可靠性的至少一方提高。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是表示第1實(shí)施方式所涉及的光源的示意圖。
[0015] 圖2是表示第1實(shí)施方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件的變形例的示意圖。
[0016] 圖3是表示第1實(shí)施方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件的變形例的示意圖。
[0017] 圖4是表示第1實(shí)施方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件的變形例的示意圖。
[0018]圖5是表示第1實(shí)施方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件的變形例的示意圖。
[0019] 圖6是表示第1實(shí)施方式所涉及的燈的示意圖。
[0020] 圖7是表示第1實(shí)施方式所涉及的車(chē)輛的示意圖。
[0021] 圖8是表示實(shí)施例1的波長(zhǎng)變換構(gòu)件的示意圖。
[0022] 圖9是用于說(shuō)明實(shí)施例1的解析方法的圖。
[0023] 圖10是表示實(shí)施例1的解析結(jié)果的圖。
[0024] 圖11是表示實(shí)施例1的解析結(jié)果的圖。
[0025] 圖12是表示實(shí)施例2的解析結(jié)果的曲線圖。
[0026]圖13是表示實(shí)施例3的波長(zhǎng)變換構(gòu)件的示意圖。
[0027] 圖14是表示實(shí)施例3的解析結(jié)果的曲線圖。
[0028] 圖15是表示第2實(shí)施方式所涉及的光源的簡(jiǎn)要構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0029] 圖16是表示第3實(shí)施方式所涉及的光源的簡(jiǎn)要構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0030] 圖17是表示第4實(shí)施方式所涉及的光源的簡(jiǎn)要構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0031] 圖18是表示第5實(shí)施方式所涉及的光源的簡(jiǎn)要構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0032] 圖19是表示第6實(shí)施方式所涉及的車(chē)輛用前照燈的簡(jiǎn)要構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0033] 圖20是表示第7實(shí)施方式所涉及的車(chē)輛用前照燈的簡(jiǎn)要構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0034] 圖21是表示第8實(shí)施方式所涉及的車(chē)輛的簡(jiǎn)要構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0035] 圖22是表示實(shí)施例4的波長(zhǎng)變換構(gòu)件的簡(jiǎn)要構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0036] 圖23是用于說(shuō)明實(shí)施例4的解析方法的說(shuō)明圖。
[0037] 圖24是表示實(shí)施例4的解析結(jié)果的圖。
[0038] 圖25是表示實(shí)施例4的熱傳導(dǎo)層的尺寸與溫度的關(guān)系的曲線圖。
[0039] 圖26是表示實(shí)施例4的熱傳導(dǎo)層和熒光體層的面積比與溫度的關(guān)系的曲線圖。
[0040] 圖27是表示實(shí)施例5的波長(zhǎng)變換構(gòu)件的簡(jiǎn)要構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0041] 圖28是表示實(shí)施例5的熱傳導(dǎo)層的尺寸與溫度的關(guān)系的曲線圖。
[0042] 圖29是表示實(shí)施例5的熱傳導(dǎo)層和熒光體層的面積比與溫度的關(guān)系的曲線圖。
[0043] 圖30是表示實(shí)施例6的波長(zhǎng)變換構(gòu)件的簡(jiǎn)要構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0044] 圖31是用于說(shuō)明實(shí)施例6的解析方法的說(shuō)明圖。
[0045] 圖32是表示實(shí)施例6的解析結(jié)果的圖。
[0046] 圖33是表示實(shí)施例6的藍(lán)寶石基板的尺寸與溫度的關(guān)系的曲線圖。
[0047] 圖34是表示實(shí)施例6的熱傳導(dǎo)層和藍(lán)寶石基板的面積比與溫度的關(guān)系的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 本公開(kāi)的第1方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件具備：熱傳導(dǎo)單元，其具有凹部；導(dǎo)光 路，其貫通熱傳導(dǎo)單元，具有設(shè)置于凹部側(cè)的光的出射口以及設(shè)置于與凹部相反的一側(cè)的 光的入射口；和波長(zhǎng)變換單元，其至少一部分埋入凹部，與熱傳導(dǎo)單元相接而設(shè)置，將通過(guò) 導(dǎo)光路而入射的第1光變換為不同波長(zhǎng)的第2光。波長(zhǎng)變換單元的與熱傳導(dǎo)單元相接的部 分的面積大于導(dǎo)光路的出射口的面積。導(dǎo)光路由填充于貫通熱傳導(dǎo)單元的開(kāi)口部的、熱傳 導(dǎo)率比空氣大的透明材料構(gòu)成。熱傳導(dǎo)單元也可以對(duì)可見(jiàn)光的至少一部分進(jìn)行反射。熱傳 導(dǎo)單元的可見(jiàn)光反射率也可以為0. 8以上。
[0049] 本公開(kāi)的第2方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第1方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件中， 也可以構(gòu)成為：熱傳導(dǎo)單元的與波長(zhǎng)變換單元相反的一側(cè)的面的面積相對(duì)于波長(zhǎng)變換單元 的與熱傳導(dǎo)單元相反的一側(cè)的面的面積為2800倍以上。
[0050] 本公開(kāi)的第3方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第1或第2方式所涉及的波長(zhǎng)變換 構(gòu)件中，也可以構(gòu)成為：熱傳導(dǎo)單元的熱傳導(dǎo)率大于20W/m?K。
[0051] 本公開(kāi)的第4方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第1?第3中任一方式所涉及的波 長(zhǎng)變換構(gòu)件中，也可以構(gòu)成為：熱傳導(dǎo)單元為金屬。
[0052] 本公開(kāi)的第5方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第1?第4中任一方式所涉及的波 長(zhǎng)變換構(gòu)件中，也可以構(gòu)成為：熱傳導(dǎo)單元為鋁或含有鋁的合金。
[0053]本公開(kāi)的第6方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第1?第5中任一方式所涉及的波 長(zhǎng)變換構(gòu)件中，也可以構(gòu)成為：透明材料為無(wú)機(jī)透明材料。
[0054] 本公開(kāi)的第7方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第6方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件中， 也可以構(gòu)成為：無(wú)機(jī)透明材料的熱傳導(dǎo)率大于20w/m?K。
[0055] 本公開(kāi)的第8方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第6或第7方式所涉及的波長(zhǎng)變換 構(gòu)件中，也可以構(gòu)成為：無(wú)機(jī)透明材料為氧化鋅。
[0056]本公開(kāi)的第9方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第1?第8中任一方式所涉及的波 長(zhǎng)變換構(gòu)件中，也可以構(gòu)成為：波長(zhǎng)變換單元是如下所述的錐狀：與導(dǎo)光路側(cè)的面相比，與 導(dǎo)光路相反的一側(cè)的面的面積更大，方式具有傾斜。
[0057] 本公開(kāi)的第10方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第1?第8的任一方式所涉及的波 長(zhǎng)變換構(gòu)件中，也可以構(gòu)成為：波長(zhǎng)變換單元為拋物線形狀。
[0058] 本公開(kāi)的第11方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第1?第10中的任一方式所涉及 的波長(zhǎng)變換構(gòu)件中，也可以構(gòu)成為：還具備分色鏡，該分色鏡配置于波長(zhǎng)變換單元的與導(dǎo)光 路相反的一側(cè)，使第2光透過(guò)，且對(duì)第1光進(jìn)行反射。
[0059] 本公開(kāi)的第12方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第1?第11中任一方式所涉及的 波長(zhǎng)變換構(gòu)件中，也可以構(gòu)成為：還具備分色鏡，該分色鏡配置于波長(zhǎng)變換單元的導(dǎo)光路 側(cè)，使第1光透過(guò)，且對(duì)第2光進(jìn)行反射。
[0060] 本公開(kāi)的第13方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第1?第11中任一方式所涉及的 波長(zhǎng)變換構(gòu)件中，也可以構(gòu)成為：還具備分色鏡，該分色鏡配置于導(dǎo)光路的入射口側(cè)，使第 1光透過(guò)，且對(duì)第2光進(jìn)行反射。
[0061] 本公開(kāi)的第14方式所涉及的光源，具備：第1?第13中任一方式所涉及的波長(zhǎng)變 換構(gòu)件；和生成入射到導(dǎo)光路的入射口的光的半導(dǎo)體發(fā)光元件。
[0062] 本公開(kāi)的第15方式所涉及的汽車(chē)用前照燈，具備：第14方式所涉及的光源；和將 來(lái)自光源的光導(dǎo)向前方的出射光學(xué)系統(tǒng)。
[0063] 本公開(kāi)的第16方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，是具有將來(lái)自半導(dǎo)體發(fā)光元件的光 波長(zhǎng)變換為波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光的熒光體的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，所述波長(zhǎng)變換構(gòu)件具備1個(gè)或多個(gè)波 長(zhǎng)變換層以及熱傳導(dǎo)層，所述熱傳導(dǎo)層的表面的面積或背面的面積相對(duì)于波長(zhǎng)變換層的受 光面積為2800倍以上。
[0064] 本公開(kāi)的第17方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第16方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件 中，所述熱傳導(dǎo)層的表面的面積或背面的面積相對(duì)于波長(zhǎng)變換層的受光面積為8000倍以 上。
[0065] 本公開(kāi)的第18方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第16或第17方式所涉及的波長(zhǎng)變 換構(gòu)件中，所述波長(zhǎng)變換層具有多個(gè)種類(lèi)的層，所述波長(zhǎng)變換層的多個(gè)種類(lèi)的層中的至少1 個(gè)種類(lèi)的層不含有樹(shù)脂粘合劑。
[0066] 本公開(kāi)的第19方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第16?第18中任一方式所涉及的 波長(zhǎng)變換構(gòu)件中，所述熱傳導(dǎo)層在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)為透明，并且熱傳導(dǎo)率為30WAm?K)以上。
[0067] 本公開(kāi)的第20方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第16?第19中任一方式所涉及的 波長(zhǎng)變換構(gòu)件中，所述熱傳導(dǎo)層的熱傳導(dǎo)率為42WAm?K)以上。
[0068] 本公開(kāi)的第21方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第16?第20中任一方式所涉及的 波長(zhǎng)變換構(gòu)件中，所述熱傳導(dǎo)層的熱傳導(dǎo)率為230WAm?K)以上。
[0069] 本公開(kāi)的第22方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第16?第21中任一方式所涉及的 波長(zhǎng)變換構(gòu)件中，所述波長(zhǎng)變換層具備多個(gè)種類(lèi)的層，所述波長(zhǎng)變換層的多個(gè)種類(lèi)的層中 的至少1個(gè)種類(lèi)的層是與熱傳導(dǎo)層相接而設(shè)置的藍(lán)寶石基板。
[0070] 本公開(kāi)的第23方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第16?第21中任一方式所涉及的 波長(zhǎng)變換構(gòu)件中，所述波長(zhǎng)變換層具備使熒光體分散于玻璃或透明晶體中的熒光體層和藍(lán) 寶石基板。
[0071] 本公開(kāi)的第24方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第22或第23方式所涉及的波長(zhǎng)變 換構(gòu)件中，所述藍(lán)寶石基板和與所述藍(lán)寶石基板對(duì)置的所述波長(zhǎng)變換層的其他層的接觸面 的面積、或者所述藍(lán)寶石基板和與所述藍(lán)寶石基板對(duì)置的所述熱傳導(dǎo)層的接觸面的面積， 等于所述波長(zhǎng)變換層對(duì)來(lái)自半導(dǎo)體發(fā)光元件的光進(jìn)行受光的受光面積。
[0072] 本公開(kāi)的第25方式所涉及的波長(zhǎng)變換構(gòu)件，在第22或第23方式所涉及的波長(zhǎng)變 換構(gòu)件中，所述藍(lán)寶石基板和與所述藍(lán)寶石基板對(duì)置的所述波長(zhǎng)變換層的其他層的接觸面 的面積、或者所述藍(lán)寶石基板和與所述藍(lán)寶石基板對(duì)置的所述熱傳導(dǎo)層的接觸面的面積， 與所述波長(zhǎng)變換層對(duì)來(lái)自半導(dǎo)體發(fā)光元件的光進(jìn)行受光的受光面積之比為3. 1以上。
[0073] 本公開(kāi)的