JP2019086778A - 光波長変換部品及び発光装置並びに光波長変換部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光波長変換部品から出射される光の変色を抑制できる光波長変換部品及び発光装置並びに光波長変換部品の製造方法を提供すること。【解決手段】光波長変換部品９の光波長変換部材１１は、熱伝導率の高い金属枠１３に直接に接触した状態で、金属枠１３に固定されている。また、光波長変換部材１１の内側面が、金属枠１３の貫通方向における表面より突出しているので、光波長変換部品９から出る光の変色を抑制できる。つまり、光波長変換部材１１の内側面が、金属枠１３の貫通方向に突出していることにより、金属枠１３が温度の変化によって塑性変形している場合でも、光波長変換部品９から出た光が金属枠１３の塑性変形した部分に当たって反射する現象が発生しにくくなっている。これにより、光波長変換部品９から出る光の変色を抑制できる。【選択図】図１

Description

本開示は、例えばヘッドランプや照明やプロジェクター等の各種光学機器に用いられるような、光の波長の変換が可能な光波長変換部材を備えた光波長変換部品、及び光波長変換部品を備えた発光装置、並びに光波長変換部品の製造方法に関するものである。

従来、ヘッドランプや各種照明機器などでは、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）や半導体レーザー（ＬＤ：Laser Diode）の青色光を、光波長変換部材である蛍光体によって波長変換することにより、白色を得ている装置が主流となっている。

この蛍光体としては、樹脂系やガラス系などが知られているが、近年、光源の高出力化が進められており、蛍光体には、より高い耐久性が求められるようになったことから、セラミックス蛍光体に注目が集まっている。

また、上述した蛍光体は、例えば基板上に配置されるとともに、樹脂やガラスによって基板等に固定されていた（特許文献１参照）。なお、以下では、基板等に蛍光体が固定された部品を光波長変換部品と称し、光波長変換部品とＬＤ等の発光素子とを備えた装置を、発光装置と称する。

国際公開第２００９／０６９６７１号

ところで、上述した従来技術では、下記のような問題があり、その改善が求められていた。
具体的には、従来では、蛍光体は熱伝導率の低い樹脂やガラスで基板等に固定されているので、例えば蛍光体にレーザー光を照射して光波長変換を行う際に、蛍光体が高温になると、その熱を十分に外部に放出（即ち放熱）できないことがある。その場合には、いわゆる蛍光体の温度消光によって、発光強度が低下してしまう。

この対策として、本願発明者等は、熱伝導率の高い金属枠を使用して蛍光体を固定する研究を行っているが、その際に、蛍光体から出力される光（即ち外部に照射される光）の変色が発生するという問題に直面にした。

例えば、セラミック製の蛍光体と金属枠とでは熱膨張率が異なるので、蛍光体を金属枠の貫通孔に嵌めて固定した光波長変換部品においては、発光開始時や発光停止時（即ち消灯直後）では、金属枠の膨張や収縮に伴う問題が生じることがある。つまり、金属枠は膨張と収縮を繰り返すことによって塑性変形を生じ、その結果として、光波長変換部材から照射される光の変色が生じることがある。

詳しくは、発光開始時における熱の伝わり方は、発光素子からの入射光を受けた蛍光体では、最初は温度が上昇し、その後、熱は周囲の金属枠に伝播する。しかし、熱の伝播には時間がかかるために、蛍光体が比較的高温、金属枠が比較的低温といった状況が生じる。同様に、発光停止時における熱の伝わり方も、金属枠が冷めやすい特性であるのに対して蛍光体が冷めにくいことで、蛍光体が比較的高温、金属枠が比較的低温といった状況が生じる。

そして、蛍光体が比較的高温、金属枠が比較的低温といった状況では、蛍光体の体積膨張が大きいのに対し、金属枠の膨張が小さく、結果として、金属枠が蛍光体の膨張に伴う応力に耐え切れず、塑性変形する。

その塑性変形は、温度が高く軟化している金属枠の貫通孔側で起こりやすく、蛍光体に接する箇所が金属枠の厚み方向に膨張し、光の出射面（即ち発光面）あるいは入射面よりも盛り上がった形態に変形する。この金属枠の盛り上がった部分は、蛍光体の入射光や出射光を反射し易いが、そこで反射された光は、通常は波長が長く変化しており、結果として、発光装置から出る光の変色が起こるという問題があった。

つまり、金属枠に塑性変形が発生すると、発光装置（詳しくは光波長変換部品）から出る光の色度が、本来の目的とする色度から変化するという問題があった。
本開示は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光波長変換部品から出射される光の変色を抑制できる光波長変換部品及び発光装置並びに光波長変換部品の製造方法を提供することにある。

（１）本開示の第１局面は、光の波長を変換し、一方の表面と他方の表面を有する光波長変換部材と、光波長変換部材を囲み貫通孔を有する枠状の金属枠と、を備えた光波長変換部品に関するものである。

この光波長変換部品は、金属枠に固定されているとともに、光波長変換部材自身の一方の表面と他方の表面とが、それぞれ貫通孔の貫通方向の一方の側と他方の側となるように配置されている。さらに、光波長変換部材の一方の表面及び他方の表面のうち、少なくともどちらかの表面が、金属枠の貫通方向における表面より突出している。

本第１局面では、光波長変換部材の一方の表面及び他方の表面のうち、少なくともどちらかの表面が、金属枠の貫通方向における表面より突出しているので、発光装置（詳しくは光波長変換部品）から出る光の変色を抑制できる。つまり、光波長変換部品から外部に照射される光の色度が、本来の目的とする色度から変化することを抑制できるという顕著な効果を奏する。

詳しくは、金属枠と波長変換部材との熱膨張率が異なり、温度変化が繰り返し発生することにより、金属枠が塑性変形した場合でも、光波長変換部材の一方の表面及び他方の表面のうち、少なくともどちらかの表面が（両方でもよい）、金属枠の貫通方向における表面より突出しているので、光波長変換部品から出た光が金属枠に当たって反射するという現象が発生しにくくなっている。これにより、金属枠にて反射した反射光と光波長変換部材から出る出射光とが混合しにくくなっているので、結果として、光波長変換部品から出る光の変色を抑制できる。

なお、色度とは、国際照明委員会（ＣＩＥ）のＸＹＺ表色形を使用した色度図により求められる色度である。
（２）本開示の第２局面では、光波長変換部材は、貫通孔において、金属枠に直接に接触していてもよい。

本第２局面では、光波長変換部材は、金属枠に直接に接触した状態で金属枠に固定されているので、光波長変換部材の温度が上昇しにくいという効果がある。つまり、金属枠の熱伝導率は、上述した従来の樹脂やガラスの熱伝導率より高いので、光波長変換部材の温度が上昇した場合でも、その熱は金属枠側に容易に伝達される（即ち放熱される）。よって、光波長変換部材の温度が過度に上昇することを抑制できるので、好適に温度消光を抑制できる。

（３）本開示の第３局面では、光波長変換部材の金属枠の貫通孔を形成する内周面に接する側面は、光波長変換部材の一方の表面に対して傾斜していてもよい。
このように、光波長変換部材の側面が一方の表面に対して傾斜していることで、光波長変換部材の側面と金属枠の内周面との接触面積が大きくなる。従って、光波長変換部材から金属枠への放熱性が向上する。また、光波長変換部材と金属枠との接合性が向上する。

（４）本開示の第４局面では、光波長変換部材の側面は、光波長変換部材の一方の表面に対して、テーパ形状であってもよい。
この構成によって、光波長変換部材の側面（即ち全周における側面）における放熱性のムラが少なくなり、光波長変換部材の温度がより均一になる。

なお、ここでテーパ形状とは、光波長変換部材の厚み方向に沿って、すなわち、光波長変換部材の一方の表面側から他方の表面側に向けて、または、他方の表面側から一方の表面側に向けて、径方向の寸法が小さくなっている（即ち先細りになっている）形状を示している。

（５）本開示の第５局面では、光波長変換部材の一方の表面と、光波長変換部材の金属枠の貫通孔を形成する内周面に接する側面と、の間の角度は、８０°以上１００°以下の範囲であってもよい。

後述する実験例から明らかなように、一方の表面と側面との間の角度（即ち一方の表面に対する側面の傾斜の角度）が８０°未満や１００°を超える場合には、光波長変換部材の端部（即ちエッジ部）が割れやすくなるので、８０°以上１００°以下の範囲が好適である。

ここで、エッジ部とは、光波長変換部材を厚み方向に破断した場合に、側面と一方の表面又は他方の表面とのなす角の部分である。なお、エッジ部は、一方の表面側と他方の表面側の両方にあるが、割れ易いのは、エッジ部における角度（エッジ角）が鋭角の部分である。

（６）本開示の第６局面では、光波長変換部材の一方の表面と光波長変換部材の側面との間の角度は、８５°以上９５°以下の範囲であってもよい。
後述する実験例から明らかなように、一方の表面と側面との間の角度（即ち一方の表面に対する側面の傾斜の角度）が８５°以上９５°以下の範囲にある場合には、光波長変換部品として総合的に優れた性能を有するので、この範囲が好適である。

詳しくは、後述するように、他の条件が同じ場合に、一方の表面と側面との間の角度（以下、「発光側エッジ角」と称することがある）が小さくなるほど、一方の表面の面積（例えば発光面積）が増加するので、発光強度が増加する。

また、発光側エッジ角が大きくなるほど、固定強度が増加する。なお、この場合の固定強度は、一方の表面と反対側の他方の表面側から一方の表面側に力を加えた場合の固定強度である。

従って、これらのことから、総合的に、上述した角度の範囲が好適である。
（７）本開示の第７局面では、金属枠を構成する材料が、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｆｅ（鉄）のうち少なくとも１種の金属、または、少なくとも１種の金属を含む金属複合体又は合金であってもよい。

本第７局面では、金属枠を構成する好適な材料を例示している。
なお、金属枠の材料としては、光波長変換部品の使用温度範囲において、光波長変換部材の熱伝導率よりも熱伝導率が大きな材料が用いられる。また、金属枠の材料としては、使用温度範囲において、光波長変換部材の熱膨張率よりも熱膨張率が大きな材料が用いられる。

なお、前記金属としては、前記金属の各単体（Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ）のいずれかを用いることができる。また、前記金属のうち少なくとも１種を含む金属複合体や前記金属のうち少なくとも１種を含む合金としては、例えば銅タングステン（Ｃｕ−Ｗ）、銅モリブデン（Ｃｕ−Ｍｏ）、真鍮、ベリリウム銅合金、銅クロム合金、銅ジルコニウム合金、銅鉄合金、アルミニウム合金、ステンレス鋼等を用いることができる。

（８）本開示の第８局面では、金属枠を構成する材料が、Ａｌ又はＡｌ合金であってもよい。
金属枠を構成する材料が、Ａｌ又はＡｌ合金である場合には、後述するように光波長変換部品を製造する際に、その製造が容易である（即ち潰し易い）という効果がある。また、光波長変換部材から照射される光がＡｌ又はＡｌ合金に当たった場合でも、その反射光の波長が変化しにくいので、結果として、光波長変換部品から出力される光の色度が変化しにくいという利点がある。さらに、熱伝導率が高いという効果もある。

なお、Ａｌ合金とは、Ａｌを主成分とする合金である。なお、主成分とは、最も含有量（例えば体積％）多い成分のことである。
（９）本開示の第９局面は、前記第１〜第８局面のいずれかに記載の光波長変換部品と、光波長変換部材に光を照射する発光素子と、を備えた発光装置である。

本第９局面では、発光素子から光波長変換部材にて光を照射することにより、光波長変換部材にて波長が変換された光（即ち蛍光）を、外部等に照射することができる。
この発光装置は、前記光波長変換部品を備えているので、上述した光波長変換部品による効果を発揮できる。

なお、発光装置の発光素子としては、例えばＬＥＤやＬＤなどの公知の素子を用いることができる。
（１０）本開示の第１０局面では、光波長変換部材は、発光素子側にて、金属枠の表面より突出していてもよい。

これにより、光波長変換部材の表面に接触するように発光素子を配置することが容易にできるので、発光素子から光波長変換部材に対して効率良く光を入射させることができる。
（１１）本開示の第１１局面は、前記第１〜第８局面のいずれかに記載の光波長変換部品を製造する光波長変換部品の製造方法に関するものである。

この光波長変換部品の製造方法は、金属枠の貫通孔の開口部と対向する位置に光波長変換部材を配置するとともに、金属枠の内周部（即ち貫通孔側の部分）と重なるように光波長変換部材の外周部を配置する工程と、光波長変換部材を金属枠の貫通孔に押し込むことにより、光波長変換部材の外周部にて金属枠の内周部を潰す工程と、を有している。

つまり、本第１１局面では、光波長変換部材を金属枠の貫通孔に押し込むことにより、光波長変換部材を金属枠に固定することができる。また、その際には、光波長変換部材の外周部にて金属枠の内周部を潰すようにする。

従って、本第１１局面では、簡易な方法で光波長変換部品を製造することができるという効果を奏する。
なお、本第１１局面では、光波長変換部材の材料としては、金属枠を潰すことができるように、金属枠よりは硬い材料を用いる。例えば光波長変換部材としては、セラミック製の部材を用いることができる。

（１２）本開示の第１２局面では、光波長変換部材の外周部にて金属枠の内周部を潰した後に、更に光波長変換部材を金属枠の貫通孔に押し込んで金属枠を貫いてもよい。
本第１２局面では、光波長変換部材を金属枠の貫通孔に押し込んで金属枠を貫くことにより、光波長変換部材の押し込む側の表面を、金属枠の貫通方向における表面よりも突出されることができる。これにより、上述した構成の光波長変換部品を容易に製造することができる。

＜以下に、本開示の各構成について説明する＞
・前記「光波長変換部材」として、セラミック製の部材（即ちセラミックス焼結体）を採用できる。

このセラミックス焼結体としては、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３結晶粒子と化学式Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅで表される成分の結晶粒子との体積が最も多い（即ち主成分とする）多結晶体であるセラミックス焼結体を採用できる。

このセラミックス焼結体としては、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２中のＡとＢは下記元素群から選択される少なくとも１種の元素であるものを採用できる。
Ａ：Ｓｃ、Ｙ、ランタノイド（Ｃｅは除く）
Ｂ：Ａｌ、Ｇａ
なお、「Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ」とは、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２中の元素Ａの一部にＣｅが固溶置換していることを示しており、このような構造を有することにより、同化合物は蛍光特性を示すようになる。

・前記金属枠の硬度としては、１５〜４００Ｈｖの範囲を採用できる。
・前記光波長変換部材が金属枠より突出する寸法としては、例えば１０〜３０μｍの範囲を採用できる。

第１実施形態の光波長変換部品を備えた発光装置を厚み方向に破断した断面図である。 図２Ａは第１実施形態の光波長変換部品の平面図、図２ＢはそのＡ−Ａ断面図である。 第１実施形態の光波長変換部品の製造工程を示す説明図である。 図４Ａは第２実施形態の光波長変換部品を備えた発光装置を厚み方向に破断した断面図、図４Ｂは第３実施形態の光波長変換部品を備えた発光装置を厚み方向に破断した断面図、図４Ｃは第４実施形態の光波長変換部品を備えた発光装置を厚み方向に破断した断面図である。 図５Ａは第５実施形態の光波長変換部品を厚み方向に破断した断面図、図５Ｂはその変形例の光波長変換部品を厚み方向に破断した断面図である。 図６Ａは第６実施形態の光波長変換部品を軸線に沿って破断した断面図、図６Ｂは第７実施形態の光波長変換部品を軸線に沿って破断した断面図である。 図７Ａは第７実施形態の光波長変換部品を厚み方向に破断した断面図、図７Ｂは第７実施形態の光波長変換部品を備えた発光装置の一部を厚み方向に破断した断面図である。 図８Ａは第８実施形態の発光装置を厚み方向に破断した断面図、図８Ｂはその光波長変換部材の平面図、図８Ｃはその変形例の発光装置を厚み方向に破断した断面図である。 実験例４の実験条件や実験結果を示す説明図である。 実験例５の実験方法を示す説明図である。 実験例５の実験条件や実験結果を示す説明図である。 実験例６の実験条件や実験結果を示す説明図である。 実験例７の実験条件や実験結果を示す説明図である。 図１４Ａは応用例の光波長変換部品を厚み方向に破断した断面図、図１４Ｂは他の応用例の光波長変換部品を厚み方向に破断した断面図、図１４Ｃは更に他の応用例の光波長変換部品を厚み方向に破断した断面図である。

次に、本開示の光波長変換部品、発光装置、光波長変換部品の製造方法の実施形態について説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．発光装置］
まず、第１実施形態の光波長変換部品を備えた発光装置について説明する。

図１に示すように、本第１実施形態の発光装置１は、例えばアルミナ等の箱状のセラミック製のパッケージ（容器）３と、容器３の内部に配置された例えばＬＤ等の発光素子５と、容器３の開口部７を覆うように配置された板状の光波長変換部品９とを備えている。

また、光波長変換部品９は、後に詳述するように、光の波長を変換する光波長変換部材１１と、光波長変換部材１１を保持する金属枠１３とから構成されている。なお、金属枠１３の外周部１５は、容器３の開口側の枠状の端面１７に接合されている。

この発光装置１では、発光素子５から図１の矢印方向に放射された光（Ｌ）は、光波長変換部材１１を透過するとともに、その光の一部は光波長変換部材１１の内部で波長変換されて発光する。つまり、光波長変換部材１１では、発光素子５から放射（即ち照射）される光の波長とは異なる波長の蛍光を発する。なお、Ｌの矢印の向きは、発光素子５から照射される光の向きである（以下同様）。

例えば、ＬＤから照射される青色光が、光波長変換部材１１によって波長変換されることにより、全体として白色光が光波長変換部材１１から外部（例えば図１の上方）に照射される。
［１−２．光波長変換部品］
次に、光波長変換部品９について説明する。

図２に示すように、本第１実施形態の光波長変換部品９は、セラミック製の板状の光波長変換部材１１と、光波長変換部材１１の周囲を囲んで保持する板状の金属枠１３とから構成されている。以下、詳細に説明する。

＜光波長変換部材＞
光波長変換部材１１は、平面視で（即ち図２（ｂ）の上下方向である板厚方向から見た場合）、矩形状（例えば正方形）の部材である。

なお、光波長変換部材１１の寸法としては、例えば縦１．０ｍｍ×横１．０ｍｍ×厚み０．１８ｍｍを採用できる。
この光波長変換部材１１は、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３結晶粒子と、化学式Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅで表される成分の結晶粒子（即ちＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ結晶粒子）と、を主成分とする多結晶体であるセラミックス焼結体から構成されている。

なお、化学式Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：ＣｅのＡ、Ｂは、化学式Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅで示される物質を構成する各元素（但し異なる元素）を示しており、Ｏは酸素、Ｃｅはセリウムである。
この光波長変換部材１１としては、セラミックス焼結体全体におけるＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅの割合が、セラミックス焼結体の３〜７０体積％のものを採用できる。

また、このセラミックス焼結体は、下記元素群から選択される少なくとも１種の元素から構成されているＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅで表されるガーネット構造を有している。
Ａ：Ｓｃ、Ｙ、ランタノイド（Ｃｅは除く）
Ｂ：Ａｌ、Ｇａ
さらに、セラミックス焼結体は、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ中のＣｅの濃度が、元素Ａに対して５ｍｏｌ％以下（但し０を含まず）である。

なお、上述したセラミックス焼結体としては、例えば、セラミックス焼結体中のＹＡＧ（Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２）の割合が３０体積％、Ｃｅ濃度がＹＡＧ中のＹに対して０．３ｍｏｌ％の焼結体を採用できる。

＜金属枠＞
金属枠１３は、平面視で、四角枠状の板材であり、その中央に、板厚方向に貫通する矩形状（例えば正方形）の貫通孔１９が形成されている。

この金属枠１３は、例えばＡｌ等の金属からなり、その硬度（例えばビッカース硬度）は光波長変換部材１１よりも低い。つまり、金属枠１３は、光波長変換部材１１よりも柔らかい材料からなる。また、２５℃〜３００℃の範囲では、金属枠１３の熱膨張率は、光波長変換部材１１の熱膨張率よりも大きい。

なお、金属枠１３の外径寸法は、例えば縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み０．１５ｍｍである。
また、貫通孔１９は、平面視で、金属枠１３の外周形状と相似であり、貫通孔１９の周囲を囲む部分（即ち金属枠１３の枠部１４）の幅は同じ寸法である。つまり、平面視で、貫通孔１９の中心（重心）は、金属枠１３の中心（重心）と一致している。なお、貫通孔１９の寸法は、例えば縦１．０ｍｍ×横１．０ｍｍである。

＜光波長変換部品＞
そして、光波長変換部品９においては、光波長変換部材１１は、金属枠１３の貫通孔１９に配置されており、光波長変換部材１１の厚み方向の一方の表面（例えば図２Ｂの上方の外面１１ａ）と他方の表面（例えば図２Ｂの下方の内面１１ｂ）とが外部（即ち貫通孔１９の外側）に露出している。

なお、外面１１ａが、光が光波長変換部材１１から外部に照射される出射面（即ち発光面）であり、内面１１ｂが、光が発光素子５側から光波長変換部材１１に入射する入射面（即ち受光面）である。

特に本第１実施形態では、光波長変換部材１１の内面１１ｂは、金属枠１３の貫通孔１９の貫通方向（図２Ｂの上下方向：金属枠１３の厚み方向）において、金属枠１３の内面１３ｂ（図２Ｂの下方の面）より下方に突出している。つまり、図１における発光素子５側に突出している。

すなわち、光波長変換部材１１の殆どが金属枠１３の貫通孔１９内に配置されており、一部が貫通孔１９外に突出している。
なお、光波長変換部材１１の内面１１ｂが、金属枠１３の内面１３ｂより突出している寸法は、例えば２０〜３０μｍの範囲である。

また、光波長変換部材１１の側面１１ｃ、即ち外面１１ａの外周と内面１１ｂの外周とを繋ぐ帯状の側面１１ｃは、金属枠１３の貫通孔１９の内周面１９ａに直接に接触している。
［１−３．光波長変換部品の製造方法］
次に、光波長変換部品９の製造方法について説明する。

図３Ａに示すように、まず、基台２１上に、貫通孔１９を有する金属枠１３を配置した。なお、図示しないが、貫通孔１９は、矩形状の例えばＡｌからなる金属板の中央を、プレス機によって打ち抜くことによって形成した。

次に、金属枠１３の貫通孔１９の開口部２３と対向する位置（図３Ａの上方）に、光波長変換部材１１を配置した。このとき、金属枠１３の貫通孔１９に沿った内周部２５の全周（即ち四角枠状の全周部分）と重なるように、光波長変換部材１１の外周部２７の全周（即ち矩形の外周の全周部分）を配置した。

なお、この段階では、貫通孔１９の内径は、後述する押し込み後の内径（即ち光波長変換部品９における貫通孔１９の内径）よりも小さく、例えば、平面視で、縦０．９７ｍｍ×横０．９７ｍｍの正方形である。

次に、図３Ｂに示すように、プレス機２９にて、光波長変換部材１１を金属枠１３の貫通孔１９に押し込んだ。その際には、光波長変換部材１１の外周部２７にて金属枠１１３の内周部２５を潰した。

次に、図３Ｃに示すように、他の基台２２上に、枠体２８を配置し、枠体２８の上に、光波長変換部材１１を押し込んだ状態の金属枠１３を配置した。なお、平面視で、枠体２８の貫通孔３０の範囲内に光波長変換部材１１が位置するようにした。

そして、この状態で、更に、プレス機２９にて、光波長変換部材１１を金属枠１３の貫通孔１９に押し込んで、光波長変換部材１１の内面１１ｂが金属枠１３を貫くようにした。つまり、光波長変換部材１１の内面１１ｂが金属枠１３の内面１３ｂより下方に突出するようにした。

なお、光波長変換部材１１の外面１１ａと金属枠１３の外面１３ａとは、同一平面となるようにした。
これにより、本第１実施形態の光波長変換部品９を得た。
［１−４．効果］
次に、本第１実施形態の効果を説明する。

（１）本第１実施形態では、光波長変換部材１１は、熱伝導率の高い金属枠１３に直接に接触した状態で金属枠１３に固定されているので、光波長変換部材１１の温度が上昇しにくいという効果がある。よって、光波長変換部材１１の温度が過度に上昇することを抑制できるので、好適に温度消光を抑制できる。

（２）本第１実施形態では、光波長変換部材１１の内面１１ｂが、金属枠１３の貫通方向における表面（即ち内面１３ｂ）より突出しているので、発光装置１（詳しくは光波長変換部品９）から出る光の変色を抑制できる。

つまり、本第１実施形態では、光波長変換部材１１の内面１１ｂが、金属枠１３の内面１３ｂより貫通孔１９の貫通方向に突出していることにより、金属枠１３が温度の変化によって塑性変形している場合でも、光波長変換部品１１から出た光が金属枠１３の塑性変形した部分に当たって反射する現象が発生しにくくなっている。

これにより、金属枠１３にて反射した反射光と光波長変換部材１１から照射された出射光とが混合しにくくなっているので、結果として、光波長変換部品９から出る光の変色を抑制できる。すなわち、光波長変換部品９から出る光の色度が、本来の目的とする色度から変化することを抑制できるという顕著な効果を奏する。

（３）本第１実施形態では、金属枠１３を構成する材料として、例えばＡｌ（又はＡｌ合金）を用いるので、光波長変換部品９を製造する際に、その製造が容易である（即ち潰し易い）という効果がある。

また、光波長変換部材１１から照射される光が金属枠１３に当たった場合でも、その反射光の波長が変化しにくいので、結果として、光波長変換部品９から出力される光の色度が変化しにくいという利点がある。さらに、熱伝導率が高いという効果もある。

（４）本第１実施形態の発光装置１は、前記光波長変換部品９を備えているので、上述した光波長変換部品９による効果を発揮できる。
（５）本第１実施形態の光波長変換部品９の製造方法では、光波長変換部材１１を金属枠１３の貫通孔１９に押し込むことにより、光波長変換部材１１の外周部２７にて金属枠１３の内周部２５を潰して、光波長変換部材１１を金属枠１３に容易に固定することができる。

さらに、光波長変換部材１１の外周部２７にて金属枠１３の内周部２５を潰した後に、光波長変換部材１１を金属枠１３の貫通孔１９に押し込んで金属枠１３を貫くことにより、光波長変換部材１１の内面１１ｂを金属枠１３の内面１３ｂより突出させることができる。

なお、光波長変換部材１１を金属枠１３の貫通孔１９に押し込んで金属枠１３を貫くことにより、上述した押し潰す際に発生した貫通孔１９の周囲のバリを除去することができる。

これにより、本第１実施形態の光波長変換部品９を容易に製造することができる。
［２．第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容については、その説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同じ構成については、同じ番号を用いて説明する。

図４Ａに示すように、本第２実施形態の発光装置３１は、第１実施形態と同様に、容器３と、容器３の内部に配置された発光素子５と、容器３の開口部７を覆うように配置された光波長変換部品９とを備えている。

また、光波長変換部品９は、光波長変換部材１１と金属枠１３とから構成されている。光波長変換部材１１は貫通孔１９に配置され、光波長変換部材１１の内面１１ｂは金属枠１３の内面１３ｂより発光素子５側（図４Ａの下方）に突出している。

本第２実施形態では、発光素子５の上面５ａは光波長変換部材１１の内面１１ｂに密着し、発光素子５の下面５ｂは容器３の底面３ａに密着している。
本第２実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。また、本第２実施形態では、発光素子５は光波長変換部材１１の内面１１ｂに密着するように配置されているので、発光素子５から照射された光は、光波長変換部材１１側に効率よく供給される。よって、光波長変換部材１１の発光強度が高いという利点がある。
［３．第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明するが、第２実施形態と同様な内容については、その説明は省略又は簡略化する。なお、第２実施形態と同じ構成については、同じ番号を用いて説明する。

図４Ｂに示すように、本第３実施形態の発光装置４１は、基本的には第２実施形態と同様であるが、光波長変換部品４３において、光波長変換部材１１の突出方向が、第２実施形態とは逆である。

つまり、本第３実施形態では、光波長変換部材１１の外面１１ａは金属枠１３の外面１３ａより発光素子５と反対側（図４Ｂの上方）に突出している。
本第３実施形態は、第２実施形態と同様な効果を奏する。
［４．第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明するが、第３実施形態と同様な内容については、その説明は省略又は簡略化する。なお、第３実施形態と同じ構成については、同じ番号を用いて説明する。

図４Ｃに示すように、本第４実施形態の発光装置５１は、基本的には第３実施形態と同様であるが、光波長変換部品５３において、光波長変換部材１１の突出方向が、第３実施形態とは異なっている。

つまり、本第４実施形態では、光波長変換部材１１の外面１１ａは金属枠１３の外面１３ａより発光素子５と反対側（図４Ｃの上方）に突出し、且つ、光波長変換部材１１の内面１１ｂは金属枠１３の内面１３ｂより発光素子５側（図４Ｃの下方）に突出している。

本第４実施形態は、第３実施形態と同様な効果を奏する。
［５．第５実施形態］
次に、第５実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容については、その説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同じ構成については、同じ番号を用いて説明する。

図５Ａに示すように、本第５実施形態の光波長変換部品６１は、四角枠状の金属枠１３の貫通孔１９に、第１実施形態と同様な光波長変換部材１１を嵌め込んだものである。そして、光波長変換部材１１の外面１１ａは、金属枠１３の外面１３ａより図５Ａの上方に、即ち発光素子５（図１参照）と反対側に突出している。

また、本第５実施形態では、金属枠１３の貫通孔１９側の開口端、即ち光波長変換部材１１が突出する側と反対側（図５Ａの下方）の開口端には、光波長変換部材１１の外周部２７と重なる重なり部６３が設けられている。

この重なり部６３とは、平面視で、光波長変換部材１１の外周部２７と金属枠１３の内周部２５とが重なる部分であり、貫通孔１９の内周に沿って四角枠状に形成されている。
なお、発光素子５からは、光波長変換部材１１の内面１１ｂ（即ち重なり部６３がある側の面）に、光が照射される。

本第５実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。また、本第５実施形態では、金属枠１３の内周部２５には、光波長変換部材１１の外周部２７と重なる重なり部６３が形成されている。よって、金属枠１３と光波長変換部材１１との熱膨張率が異なっている場合に、温度変化があっても、金属枠１３と光波長変換部材１１との間に隙間が生じにくい。

そのため、発光素子５から光波長変換部材１１に光を照射して、光波長変換させる場合に、温度変化が生じても、金属枠１３と光波長変換部材１１との間の隙間から光が漏れにくい。その結果、本来の目的とする色度の光が得られ易いという顕著な効果を奏する。

図５Ｂは、第５実施形態の変形例であり、この変形例の光波長変換部品７１は、第５実施形態の光波長変換部品６１とは、上下が逆である。
つまり、光波長変換部材１１の内面１１ｂが、金属枠１３の内面１３ｂより図５Ｂの下方に、即ち発光素子５側に突出している。なお、重なり部６３は、外面１１ａ側（図５Ｂの上方）に設けられている。

そして、発光素子５からは、光波長変換部材１１の内面１１ｂ（即ち重なり部６３がない側の面）に対して、光が照射される。
この変形例は、前記第５実施形態と同様な効果を奏する。
［６．第６実施形態］
次に、第６実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容については、その説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同じ構成については、同じ番号を用いて説明する。

図６Ａに示すように、本第６実施形態の光波長変換部品８１は、第１実施形態と同様な光波長変換部材１１が、筒状の金属枠８３の先端側（図６Ａの上方）の板状部８５に固定されたものである。

詳しくは、金属枠８３は、四角形の筒状の筒状部８７と、筒状部８７の先端側を覆う板状部８５とから一体に構成されており、この板状部８５の（第１実施形態と同様な）貫通孔１９に光波長変換部材１１が固定されている。

本第６実施形態では、光波長変換部材１１の内面１１ｂが、板状部８５の内面８５ａより、図６Ａの下方、即ち発光素子５側（図１参照）に突出している。
本第６実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。
［７．第７実施形態］
次に、第７実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容については、その説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同じ構成については、同じ番号を用いて説明する。

図６Ｂに示すように、本第７実施形態の光波長変換部品９１は、第１実施形態と同様な光波長変換部材１１が、筒状の金属枠９３の先端側（図６Ｂの上方）に固定されたものである。

詳しくは、金属枠９３は、四角形の筒状であり、その軸方向に設けられた貫通孔９５の先端側の開口部９７を覆うように、光波長変換部材１１が固定されている。
本第７実施形態では、貫通孔９５は、後端側より先端側の内径が大きくなっており、内径が異なる段差部分が重なり部９９を構成している。なお、この重なり部９９とは、前記第５実施形態と同様に、軸方向から見た場合に、光波長変換部材１１の外周部２７と金属枠９３の内周部２５とが重なる部分である。

本第７実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。また、重なり部９９により、 前記第５実施形態と同様な効果を奏する。
［８．第８実施形態］
次に、第８実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容については、その説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同じ構成については、同じ番号を用いて説明する。

図７Ａに示すように、本第８実施形態の光波長変換部品１０１は、平面視で四角枠状の金属枠１３の貫通孔１９に、光波長変換部材１１と発光素子５とが配置されたものである。
つまり、貫通孔１９内において、図７Ａの上方より、光波長変換部材１１と発光素子５とが積層されている。また、光波長変換部材１１と発光素子５との側面は、貫通孔１９の内周面に接触している。なお、金属枠１３の厚みは、光波長変換部材１１と発光素子５とを収容できる程度の厚みとされている。

また、光波長変換部材１１の外面１１ａは、金属枠１３の外面１３ａより、図７Ａの上方、即ち発光素子５と反対側に突出している。
本第８実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。また、本第８実施形態では、発光素子５は、貫通孔１９内にて、光波長変換部材１１の内面１１ｂに密着するように配置されているので、発光素子５から照射された光は、光波長変換部材１１側に一層効率よく供給される。よって、光波長変換部材１１の発光強度が高いという利点がある。
［９．第９実施形態］
次に、第９実施形態について説明するが、第５実施形態と同様な内容については、その説明は省略又は簡略化する。なお、第５実施形態と同じ構成については、同じ番号を用いて説明する。

図７Ｂに示すように、本第９実施形態の発光装置１１１では、平面視で四角枠状の金属枠１３の貫通孔１９に光波長変換部材１１が配置され、その光波長変換部材１１の内側面１１ｂに密着して発光素子５が配置されている。

また、金属枠１３には、第５実施形態と同様に重なり部６３が設けられており、この重なり部６３の内周側に発光素子５が配置されている。
なお、金属枠１３の外周の発光素子５側には、筒状部１１３が接合されている。

本第９実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。また、光波長変換部材１１と発光素子５とが密着しているので、前記第８実施形態と同様な効果を奏する。さらに、重なり部６３を有するので、前記第５実施形態と同様な効果を奏する。
［１０．第１０実施形態］
次に、第１０実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容については、その説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同じ構成については、同じ番号を用いて説明する。
［１０−１．発光装置の構成］
図８Ａに示すように、本第８実施形態の発光装置１２１では、箱状の基台１２３の底面１２３ａ上に発光素子５（例えばＬＥＤ）が配置され、その発光素子５を覆うように、金属枠１２５及び光波長変換部材１２７からなる光波長変換部品１２９が配置されている。なお、この光波長変換部材１２７は第１実施形態とは形状が異なるが、材料は同じである。

詳しくは、金属枠１２５は、第１実施形態とほぼ同様に、平面視（図８Ａの上下方向から見た場合）で四角枠状の板材であり、光波長変換部材１２７は、金属枠１２５の平面視で正方形の貫通孔１３１に固定されている。

特に本第１０実施形態では、光波長変換部材１２７の形状は、第３実施形態とは異なり、その側面１２６はテーパ形状となっている。つまり、側面１２６は外面（即ち発光面である一方の表面）１２７ａに対して、所定の角度（発光側エッジ角）θの範囲内で傾斜している。

詳しくは、光波長変換部材１２７は、図８Ｂに示すように、平面視が正方形の板材であり、その四方の側面１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ（１２６と総称する）は、図８Ａに示すように、光波長変換部材１２７の発光面１２７ａに対して、所定角度（即ち発光側エッジ角）θで傾斜している。

なお、発光面１２７ａは、光波長変換部材１２７の厚み方向の一方の表面（発光素子５が配置される他方の表面と反対側の表面）である。
ここでは、全ての側面１２６は、発光面１２７ａに対して同様な角度で傾斜している。つまり、光波長変換部材１２７の側面１２６の形状は、発光面１２７ａに対して同様な角度で傾斜するいわゆるテーパ形状となっている。

前記発光側エッジ角θは、例えば７５°〜１０５°の範囲である。なお、図８Ａは、発光側エッジ角θが鋭角の場合を例示している。なお、発光側エッジ角θが９０°の場合には、発光面１２７ａに対して側面１２６は傾斜していない。

一方、光波長変換部材１２７が嵌めこまれる貫通孔１３１を形成する内周面１３１ａ（即ち側面１２６と接する内周面１３１ａ）は、光波長変換部材１２７の側面１２６の形状と一致するように、側面１２６と同様な角度（即ち発光側エッジ角θ）で傾斜している。つまり、貫通孔１３１を形成する内周面１３１ａの形状も光波長変換部材１２７の側面１２６と同様なテーパ形状となっている。

また、光波長変換部材１２７の発光面１２７ａは、第３実施形態と同様に、金属枠１２５の外面１２５ａ（図８Ａの上方の面）より外側（図８Ａ）の上方に、例えば１０〜３０μｍの範囲で突出している。

光波長変換部材１２７の受光面１２７ｂと発光素子５の発光側の表面５ａとは、平面視で同じ形状であり、受光面１２７ｂと発光側の表面５ａとは密着している。なお、光波長変換部材１２７の受光面１２７ｂと金属枠１２５の内面１２５ｂ（図８Ａの下方の面）とは、同一平面上にある。
［１０−２．光波長変換部品の製造方法］
本第１０実施形態の光波長変換部品１２９を製造する方法は、基本的には第１実施形態と同様である。

具体的には、金属枠１２５に、光波長変換部材１２７の外径よりも若干小径の貫通孔１３１を開けておき、この貫通孔１３１に、図８Ａの上方より光波長変換部材１２７を圧入する。

つまり、光波長変換部材１２７の外径の小さな受光面１２７ｂ側を貫通孔１３１側にして、光波長変換部材１２７を貫通孔１３１に圧入する。
また、この方法とは別に、金属枠１２５に、光波長変換部材１２７の外形形状に合ったテーパ形状の貫通孔１３１を空けておき、この貫通孔１３１に光波長変換部材１２７を嵌め込んで、接着剤等によって、金属枠１２５に接合してもよい。
［１０−３．効果］
本第１０実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。また、本第１０実施形態は、第１実施形態に比べて、光波長変換部材１２７の側面１２６が金属枠１２５と接する面積が広いので、光波長変換部材１２７から金属枠１２５への放熱性がさらに優れるという効果がある。

また、光波長変換部材１２７と金属枠１２５とを、圧入や接着剤等によって接合する場合には、接触する面積が広くなるので、接合性に優れるという効果がある。
さらに、本第１０実施形態では、光波長変換部材１２７の側面１２６はテーパ形状であるので、全周のおける放熱性のムラが少なくなり、光波長変換部材１２７の温度がより均一になる。

さらに、本第１０実施形態では、発光側エッジ角θが鋭角であるので、発光面１２７ａの面積（発光面積）が広く、発光強度が高いという効果がある。
［１０−４．変形例］
また、図８Ｃは、発光側エッジ角θが鈍角の場合の変形例を示している。

この場合には、光波長変換部材１２７の外径の小さな先端側、即ち、発光側エッジ角θが鈍角の発光面１２７ａ側が、金属枠１２５の外面１２５ａより外側（図８Ｃの上方）に突出している。

このような変形例においても、上述のように、光波長変換部材１０７から金属枠１０５への放熱性がさらに優れるという効果がある。
さらに、発光側エッジ角θが鈍角であるので、受光面１２７ｂ側から発光面１２７ａ側に向けて、光波長変換部材１２７に外力が加わった際に、光波長変換部材１２７が金属枠１２５から脱落することが抑制される。つまり、光波長変換部材１２７が金属枠１２５に固定されている際の固定強度が向上するという利点がある。
［１１．実験例］
次に、本開示の効果を確認するために行った実験例について説明する。

＜実験例１＞
本実験例１は、本開示例と（本開示例ではない）比較例とについて、光波長変換部材に対してレーザー光を照射した場合の色度の変化を調べたものである。

なお、色度とは、国際照明委員会（ＣＩＥ）のＸＹＺ表色形を使用した色度図により求められる色度である。
本開示例の試料としては、以下のように、第１実施形態と同様な光波長変換部品を用いた。

光波長変換部材（即ち蛍光体）としては、第１実施形態と同様に、セラミックス焼結体からなる四角状の板材を用いた。この光波長変換部材の寸法は、縦１ｍｍ×横１ｍｍ×厚み０．２２ｍｍである。

なお、光波長変換部材としては、セラミックス焼結体中のＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）の割合が３０体積％、Ｃｅ濃度がＹＡＧ中のＹに対して０．３ｍｏｌ％である光波長変換部材を用いた（以下他の実験例も同様）。

金属枠としては、第１実施形態と同様に、Ａｌからなる四角枠状の板材を用いた。この金属枠の寸法は、外径が縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み０．２ｍｍ、貫通孔の内径は縦１ｍｍ×横１ｍｍである。

本開示例では、光波長変換部材の外側面は、金属枠の外側面より２０μｍ突出している。
本実験例１では、試料の光波長変換部材に対して、レーザー光を照射した。詳しくは、出力３Ｗ（出力密度：３０Ｗ／ｍｍ^２）のレーザー装置を用い、レーザー光を１０００回繰り返して照射した。つまり、光波長変換部材の発光・消灯を繰り返して実施した。

なお、レーザー装置としては、波長４６５ｎｍの青色ＬＤ光を発生させる装置を用い、レーザー光の一回の照射時間は１０分とした。
そして、各試料から出力される光の色度を、色彩照度計により測定した。

その結果、本開示例の光波長変換部品（即ち光波長変換部材の外側面が金属枠の外側面より突出しているもの）では、色度の変化率は１％未満であった。
なお、本実験例１では、光波長変換部材に同様にレーザー光を照射した場合の色度を基準として、その基準より変化した色度の割合（即ち、基準である光波長変換部材単体にレーザー光を照射したときに光波長変換部材単体から発せられる光の色度に対する、光波長変換部品にレーザー光を照射したときに光波長変換部品から発せられる光の色度の変化の割合）を色度の変化率としている。

また、比較例１として、金属枠と光波長変換部材との厚みが同じ光波長変換部品を作製し、前記と同様にしてレーザー光を照射して、色度の変化率を求めた。
その結果、比較例１の場合には、色度の変化率は５％と大きかった。

さらに、比較例２として、金属枠の厚みが光波長変換部材の厚みより大きな（即ち金属枠が光波長変換部材よりも２０μｍ厚い）光波長変換部品を作製し、前記と同様にしてレーザー光を照射して、色度の変化率を求めた。

その結果、比較例２の場合には、色度の変化率は１０％と大きかった。
この実験結果から、本開示例の場合には、比較例１、２に比べて、色度の変化が小さく好適であることが分かる。

＜実験例２＞
本実験例２は、本開示例と比較例とについて、光波長変換部材の温度消光による発光強度の変化を調べたものである。

本開示例の試料としては、下記のように、第１実施形態と同様な光波長変換部品を用いた。
光波長変換部材としては、第１実施形態と同様に、セラミックス焼結体からなる四角状の板材を用いた。この光波長変換部材の寸法は、縦１ｍｍ×横１ｍｍ×厚み０．２２ｍｍである。

金属枠としては、第１実施形態と同様に、Ａｌからなる四角枠状の板材を用いた。この金属枠の寸法は、外径が縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み０．２ｍｍ、貫通孔の内径は縦１ｍｍ×横１ｍｍである。

本開示例では、光波長変換部材の外側面は、金属枠の外側面より２０μｍ突出している。
本実験例２では、試料の光波長変換部材に対して、レーザー光を照射して、発光強度を測定した。

詳しくは、レーザー光を照射するレーザー装置として、波長４６５ｎｍの青色ＬＤ光を発生させる装置を用い、その出力を５Ｗ（従って出力密度：５０Ｗ／ｍｍ^２）として、１分間レーザー光を照射した。そして、光波長変換部材の反対側から出力された光をレンズによって集光し、パワーセンサーによりその発光強度を測定した。

また、比較例として、金属枠がない光波長変換部材に対して、前記と同様にしてレーザー光を照射し、発光強度を測定した。
この実験結果では、本開示例の場合の発光強度を１００％とした場合、比較例では、発光強度は７５％であった。

この実験結果から、本開示例の場合には、比較例に比べて、温度消光が生じにくいことが分かる。
＜実験例３＞
本実験例３は、本開示例と比較例とについて、光波長変換部品から出力される光の色度の変化を調べたものである。

前記第１、２、４実施形態と同様な形状の本開示例の光波長変換部品に対して、前記実験例２と同様にして、レーザー光を照射した。その結果、本開示例では、発光時には金属枠が膨張したが、いずれも、金属枠の厚み方向の表面が、光波長変換部材の厚み方向の表面（即ち突出した部分）よりも盛り上がることはなかった。

一方、光波長変換部材の厚み方向の両表面が、それぞれ金属枠の両表面と同じ平面上にある比較例の場合には、発光時には金属枠が膨張し、金属枠の厚み方向の表面が、光波長変換部材の厚み方向の表面よりも盛り上がった。

そして、色度に関しては、本開示例では、比較例に比べて色度の変化率が小さく、好適であった。
＜実験例４＞
本実験例４は、本開示例の試料について、発光側エッジ角θが異なる光波長変換部材の温度消光を調べたものである。

本実験例４では、図９に示すように、光波長変換部材（１４１）としては、第１実施形態と同様な材料のセラミックス焼結体からなる四角状の板材を用いた。この光波長変換部材の寸法は、縦１ｍｍ×横１ｍｍ×厚み０．２２ｍｍである。なお、縦横の寸法は、発光素子（１４３）に接する側（即ち受光面）の寸法であり、受光面の形状や寸法は各試料同じである（以下同様）。

金属枠（１４５）としては、第１実施形態と同様に、Ａｌからなる四角枠状の板材を用いた。この金属枠の寸法は、外径が縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み０．２０ｍｍである。
本実験例４では、前記第１実施形態と同様な材料のセラミックス焼結体からなる四角状の板材と前記第１実施形態と同様なＡｌからなる四角枠状の板材とに対して、本開示例の試料として、第１０実施形態と同様な光波長変換部品の試料を作製した。つまり、図９に示すように、エッジ角度θ（即ち発光側エッジ角θ）を、１０５°から７５°の範囲で、５°毎に変更した７種の試料（No.５〜１１）を作製した。

そして、実験例４の各試料の光波長変換部材に対して、レーザー光を照射した。詳しくは、レーザー光を照射するレーザー装置の出力（従って出力密度）を徐々に増加させて、温度消光が生じたレーザー装置の出力を求めた。

なお、レーザー装置としては、波長４６５ｎｍの青色ＬＤ光を発生させる装置を用い、レーザー装置の出力を０．５Ｗから始めて、０．１Ｗずつ段階的に増加させた。各段階におけるレーザー装置の出力の保持時間は５分間とした。

その結果を、図９のレーザー出力の欄に示す。なお、図９に示すレーザー出力［Ｗ］の数値は、それぞれの試料において、温度消光することなく光波長変換部材が発光することできたレーザー出力である。図９から明らかなように、発光側エッジ角θが９０°から小さくなるほど又は大きくなるほど、光波長変換部材から金属枠への放熱性が向上し、温度消光が生じにくいという効果を得ることができる。

＜実験例５＞
本実験例５は、実験例４と同様な試料（No.５〜１１）を用いて、エッジ部の強度を調べたものである。

具体的には、図１０に示すように、光波長変換部材（１５１）が突出する側を下にして、基体（１５３）上に光波長変換部品（１５５）を載置し、プレス機によって、光波長変換部材の発光素子の配置側（上側）から光波長変換部材を下方に押圧し、金属枠（１５７）から光波長変換部材を打ち抜いた。

そして、打ち抜いた際に、各試料のエッジ部（詳しくはエッジ部のうち角度が９０°以下のエッジ部）に欠けが生じたかどうかを調べた。具体的には、各試料毎に実験に用いる試料を１００個ずつ用意して打ち抜きを行い、１００個中に何個の欠けが生じたかを調べた。

その結果を、図１１に示す。なお、図１１では、１００個中欠けが３個未満の場合を「○」で示し、３〜５個の場合を「△」で示している。
図１１から明らかなように、発光側エッジ角θが１００°〜８０°の場合は、エッジ部の欠けが少なく好適である。つまり、光波長変換部材の強度が大きく好適である。

＜実験例６＞
本実験例６は、実験例４と同様な試料（No.５〜１１）を用いて、光波長変換部材の発光強度を調べたものである。

具体的には、各試料の光波長変換部材に対して、レーザー光を照射した。詳しくは、レーザー光を照射するレーザー装置の出力を一定（例えば３Ｗ）とし、各試料から出力される光の強度（発光強度）を求めた。詳しくは、出力された光をレンズによって集光し、パワーセンサーによりその発光強度を測定した。

その結果を、図１２に示す。なお、図１２では、各試料の発光強度は、発光側エッジ角θが９０°の光波長変換部品における発光強度を１００％とし、それに対する割合で示している。

図１２から明らかなように、受光面の面積が同じ場合には、発光側エッジ角θが小さくなるほど、発光強度が大きくなるという効果を得ることができる。
＜実験例７＞
本実験例７は、実験例４と同様な試料（No.５〜１１）を用いて、光波長変換部材の固定強度を調べたものである。

具体的には、前記実験例５と同様に、プレス機によって、光波長変換部材を金属枠から打ち抜いた。そして、各試料を打ち抜いた際の最大強度（最大圧力）を調べた。
その結果を、図１３に示す。図１３から明らかなように、発光側エッジ角θが大きくなるほど、最大圧力（従って固定強度）が大きくなるという効果を得ることができる。

従って、上述した実験例４〜７の実験結果を総合的に判断すると、受光面の面積が同じ場合には、発光側エッジ角θが８５°〜９５°の範囲が総合的最も好ましいことが分かる。
つまり、この範囲であれば、エッジ部強度、発光強度、固定強度が大きいので、好適である。
［１２．他の実施形態］
本開示は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本開示を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。

（１）光波長変換部品や発光装置の用途としては、蛍光体、光波長変換機器、ヘッドランプ、照明、プロジェクター等の光学機器など、各種の用途が挙げられる。
（２）光波長変換部材としては、前記セラミックス焼結体に限らず、金属枠よりも硬度が大きな各種のセラミックス焼結体を採用できる。

（３）金属枠としては、前記ＡｌやＡｌ合金に限らず、光波長変換部材よりも熱伝導率が高く、光波長変換部材よりも硬度の低い各種の材料を採用できる。
（４）金属枠の光波長変換部材を支持した光波長変換部品の構成としては、前記各実施形態の構成に限らず、各種の構成が挙げられる。

例えば、図１４Ａ及び図１４Ｂに、応用例の光波長変形部品１６１、１７１を示すように、光波長変換部材１１が固定された金属枠１３の外周に、例えば金属製の別の枠部材１６３、１７３を、接合等によって一体化して固定してもよい。

なお、光波長変形部品１６１の光波長変換部材１１の突出方向は、図１４Ａの上方であり、光波長変形部品１７１の光波長変換部材１１の突出方向は、図１４Ｂの下方である。
また、例えば、図１４Ｃに、更に他の応用例の光波長変形部品１８１を例示するように、金属枠１３と、金属枠１３の貫通孔１９に配置した光波長変換部材１１とを、ろう材等を用いて接合することにより、一体に固定してもよい。

なお、光波長変形部品１８１の光波長変換部材１１の突出方向は、図１４Ｃの下方である。
（５）また、上述の第１０実施形態とその変形例では、一方の表面である発光面１２７ａ側が金属枠１２５の外面１２５ａよりも突出している形態において、光波長変換部材１２７の側面１２６が傾斜している形態を示したが、光波長変換部材１２７の他方の表面である受光面１２７ｂ側が金属枠１２５の内面１２５ｂよりも突出している形態において、光波長変換部材１２７の側面１２６が傾斜している形態としてもよい。この形態においても、上記と同様な効果を得ることができる。

さらに、光波長変換部材１２７の一方の表面である発光面１２７ａ側、および、他方の表面である受光面１２７ｂ側の両方が、金属枠１２５の外面１２５ａ、および、内面１２５ｂよりも突出している形態において、光波長変換部材１２７の側面１２６が傾斜している形態としてもよい。

（６）なお、上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を、省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１、３１、４１、５１、１１１、１２１…発光装置
５、１４３…発光素子
９、４３、５３、６１、７１、８１、９１、１０１、１２１、１２９、１３１、１６１、１７１、１８１…光波長変換部品
１１、１２７、１４１…光波長変換部材
１３、８３、９３、１２５、１４５…金属枠
１９、９５、１３１…貫通孔
２３、９７…開口部
２５…内周部
２７…外周部

Claims (12)

1. 光の波長を変換し、一方の表面と他方の表面を有する光波長変換部材と、
   前記光波長変換部材を囲み貫通孔を有する枠状の金属枠と、
   を備えた光波長変換部品であって、
   前記光波長変換部材は、前記金属枠に固定されているとともに、前記光波長変換部材自身の前記一方の表面と前記他方の表面とが、それぞれ前記貫通孔の貫通方向の一方の側と他方の側となるように配置されており、
   更に、前記光波長変換部材の前記一方の表面及び前記他方の表面のうち、少なくともどちらかの表面が、前記金属枠の前記貫通方向における表面より突出している、
   光波長変換部品。
2. 前記光波長変換部材は、前記貫通孔において、前記金属枠に直接に接触している、
   請求項１に記載の光波長変換部品。
3. 前記光波長変換部材の前記金属枠の前記貫通孔を形成する内周面に接する側面は、前記光波長変換部材の前記一方の表面に対して傾斜している、
   請求項１又は２に記載の光波長変換部品。
4. 前記光波長変換部材の前記側面は、前記光波長変換部材の前記一方の表面に対して、テーパ形状である、
   請求項３に記載の光波長変換部品。
5. 前記光波長変換部材の前記一方の表面と、前記光波長変換部材の前記金属枠の前記貫通孔を形成する内周面に接する側面と、の間の角度は、８０°以上１００°以下の範囲である、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の光波長変換部品。
6. 前記光波長変換部材の前記一方の表面と、前記光波長変換部材の前記側面と、の間の角度は、８５°以上９５°以下の範囲である、
   請求項５に記載の光波長変換部品。
7. 前記金属枠を構成する材料が、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅのうち少なくとも１種の金属、または、前記少なくとも１種の金属を含む金属複合体又は合金である、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の光波長変換部品。
8. 前記金属枠を構成する材料が、Ａｌ又はＡｌ合金である、
   請求項７に記載の光波長変換部品。
9. 前記請求項１〜８のいずれか１項に記載の光波長変換部品と、前記光波長変換部材に光を照射する発光素子と、を備えた、
   発光装置。
10. 前記光波長変換部材は、前記発光素子側にて、前記金属枠の表面より突出している、
    請求項９に記載の発光装置。
11. 前記請求項１〜８のいずれか１項に記載の光波長変換部品を製造する光波長変換部品の製造方法であって、
    前記金属枠の前記貫通孔の開口部と対向する位置に前記光波長変換部材を配置するとともに、前記金属枠の内周部と重なるように前記光波長変換部材の外周部を配置する工程と、
    前記光波長変換部材を前記金属枠の前記貫通孔に押し込むことにより、前記光波長変換部材の前記外周部にて前記金属枠の前記内周部を潰す工程と、
    を有する、光波長変換部品の製造方法。
12. 前記光波長変換部材の外周部にて前記金属枠の内周部を潰した後に、更に前記光波長変換部材を前記金属枠の前記貫通孔に押し込んで前記金属枠を貫く工程、
    を有する、請求項１１に記載の光波長変換部品の製造方法。