(57)【要約】【課題】耐熱性の低い蛍光体を含むガラス層を備えた光学部品において、耐湿性を確保しつつ、蛍光体の性能も維持する。【解決手段】光学部品１０は、透光性基板１２と、第１層１４と、第２層１６とを備えている。透光性基板１２は、透光性セラミック材料で製造された基板である。第１層１４は、第１蛍光体及び第１ガラスを含むものであり、透光性基板１２の上面の全面を覆うように設けられている。第２層１６は、第１ガラスよりも軟化点の高い第２ガラスからなり、第１層１４の上面全面を覆うように設けられている。第１蛍光体は、第２ガラスの軟化点の温度に曝されたときと比べて第１ガラスの軟化点の温度に曝されたときの方が劣化しにくいものである。この第１蛍光体の耐熱温度は、第１ガラスの軟化点よりも高く、第２ガラスの軟化点より低いことが好ましい。【選択図】図１
2015151305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板と、
前記透光性基板上に設けられ、第１蛍光体及び第１ガラスを含む第１層と、
前記第１層の少なくとも上面を覆うように設けられ、前記第１ガラスよりも軟化点の高い第２ガラスを含む第２層と、
を備え、
前記第１蛍光体は、前記第２ガラスの軟化点の温度に曝されたときと比べて前記第１ガラスの軟化点の温度に曝されたときの方が劣化しにくい、
光学部品。
【請求項２】
前記第１蛍光体は、耐熱温度が前記第１ガラスの軟化点より高く前記第２ガラスの軟化点より低い、
請求項１に記載の光学部品。
【請求項３】
前記第１蛍光体は、非酸化物系蛍光体である、
請求項１又は２に記載の光学部品。
【請求項４】
前記第１蛍光体は、窒化物系蛍光体である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項５】
前記第２層は、前記第１蛍光体よりも耐熱性の高い第２蛍光体を含む、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項６】
前記第２蛍光体は、酸化物系蛍光体である、
請求項５に記載の光学部品。
【請求項７】
前記第２層は、前記第１層の上面及び側面を被覆している、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学部品であって、
前記透光性基板と前記第２層との間で前記第１層の周囲を取り囲むように設けられ、前記第１ガラスよりも軟化点の高い第３ガラスを含む第３層
を備えた光学部品。
【請求項９】
前記第３層は、前記第１蛍光体を含む、
請求項８に記載の光学部品。
【請求項１０】
前記ガラスが白色のガラス粉末の焼き付けにより形成されている、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項１１】
（ａ）第１蛍光体と第１ガラスとを含む第１ペーストを透光性基板上に塗布し、前記第１ガラスの軟化点に対応する焼成温度で前記第１ペーストを焼成して第１層とする工程と、
（ｂ）前記第１ガラスよりも軟化点の高い第２ガラスを含む第２ペーストを第１層の少なくとも上面を覆うように塗布し、前記第２ガラスの軟化点に対応する焼成温度で前記第２ペーストを焼成して第２層とする工程と、
を含み、
前記第１蛍光体として、前記第２ガラスの軟化点の温度に曝されたときと比べて前記第１ガラスの軟化点の温度に曝されたときの方が劣化しにくい蛍光体を用いる、
光学部品の製法。
【請求項１２】
前記工程（ａ）のあと、前記第１ガラスよりも軟化点の高い第３ガラスを含む第３ペーストを前記透光性基板上であって前記第１層の側面を覆うように塗布し、前記第３ガラスの軟化点に対応する焼成温度で前記第３ペーストを焼成して第３層とする第３層形成工程を行い、その後、前記工程（ｂ）を実施して前記第２層が前記第１層及び前記第３層の上面を覆うように形成する、
請求項１１に記載の光学部品の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品及びその製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、青色光源から発せられる青色光の一部を黄色光に変換し、残部の青色光と合成して白色光とする発光色変換部材が知られている。例えば、特許文献１には、軟化点が５００℃より高いガラス中に酸化物系蛍光体を分散させたものが開示されている。一方、透光性セラミックは、セラミックでありながら透光性を有し、良好な熱伝導性を有することが知られている。例えば、特許文献２には、発光容器などに用いられる透光性アルミナの製法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１５８０１２号公報
【特許文献２】特開２００６−１６０５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２を参照すれば、酸化物系蛍光体を分散させたガラスと透光性基板とを積層した構造体を発光色変換部材とすることが考えられる。こうすれば、前者のガラスによって青色光源から発せられる青色の光を所望の色の光に変換し、後者の透光性基板によって熱を放散することができる。
【０００５】
ところで、ガラスには、軟化点の低いものや高いものがある。一般に、軟化点の低いガラスは、軟化点の高いガラスに比べて耐湿性が劣り、高温多湿の環境下で使用すると曇りが生じる等の不具合が発生することがある。そのため、耐湿性を考慮すれば、軟化点の高いガラスを使用するのが好ましい。その際、耐熱性の高い酸化物系蛍光体であれば、軟化点の高いガラスと混合し成形したあとその軟化点に対応した高い焼成温度で焼成したとしても、劣化するおそれはあまりない。
【０００６】
しかしながら、非酸化物系蛍光体のように大気中での耐熱性の低い蛍光体を分散させたガラス層を製造する場合、その蛍光体粒子を軟化点の高いガラス粉末と混合し成形したあとその軟化点に対応した高い焼成温度で焼成すると、蛍光体が劣化してしまい、性能が十分発揮されないおそれがあった。一方、そうした耐熱性の低い蛍光体を軟化点の低いガラスと混合し成形したあとその軟化点に対応した低い焼成温度で焼成すると、蛍光体は劣化しにくいものの、軟化点の低いガラスは湿度に弱いため、高温多湿の環境下で使用すると不具合が生じるおそれがあった。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、耐熱性の低い蛍光体を含むガラス層を備えた光学部品において、耐湿性を確保しつつ、その蛍光体の性能も維持することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光学部品は、
透光性基板と、
前記透光性基板上に設けられ、第１蛍光体及び第１ガラスを含む第１層と、
前記第１層の少なくとも上面を覆うように設けられ、前記第１ガラスよりも軟化点の高い第２ガラスを含む第２層と、
を備え、
前記第１蛍光体は、前記第２ガラスの軟化点の温度に曝されたときと比べて前記第１ガラスの軟化点の温度に曝されたときの方が劣化しにくいものである。
【０００９】
この光学部品は、透光性基板によって光源からの熱を放散することができる。また、光源から発せられる光を異なる色の光に変換することができる。また、第１層は、第２ガラスよりも軟化点の低い第１ガラスを含んでいるため、十分な耐湿性を有さないが、この第１ガラスの上面を覆っている第２層は、第１ガラスよりも軟化点の高い第２ガラスを含んでいるため、十分な耐湿性を有している。そのため、光学部品としては、第２層によって十分な耐湿性が確保される。更に、第１蛍光体は、第２ガラスの軟化点の温度に曝されたときと比べて第１ガラスの軟化点の温度に曝されたときの方が劣化しにくい性質を持つ。そのため、第１蛍光体を第２ガラスの軟化点に対応する高い焼成温度（例えば第２ガラスの軟化点以上の温度）で焼成する場合には、第１蛍光体の性能が劣化しやすい。しかし、本発明では、第１蛍光体を第１ガラス粉末が軟化溶融する第１ガラスの軟化点に対応する低い焼成温度（例えば第１ガラスの軟化点以上第２ガラスの軟化点未満の温度、好ましくは第１蛍光体の耐熱温度以下の温度）で前もって焼成するため、第１蛍光体の性能が劣化しにくい。また、第２ガラスの焼成の際、第１ガラスの形態が粉末ではなく固形物とした状態で第２ガラスの軟化点に対応する高い温度に曝されるため、第１ガラスが熱を受ける表面積が小さくなる。そのため、第１ガラスの溶融スピードが遅くなり、第１ガラスよりも軟化点の高い第２ガラスの焼成温度に第１蛍光体を曝しても第１蛍光体の劣化が抑えられる。更に、第１蛍光体粒子を第１ガラスで溶融して第１蛍光体を被覆するので、第１蛍光体粒子が大気と接することを効果的に防止した状態で第１ガラスの軟化点よりも高い第２ガラスの軟化点以上で焼成できる。以上のことから、本発明の光学部品によれば、耐熱性の低い蛍光体を含むガラス層を備えているものの、耐湿性を確保しつつ、その蛍光体の性能も維持するという効果が得られる。
【００１０】
なお、第１蛍光体の色を決めるにあたっては、光源から発せられた光が本発明の光学部品を通過したあとの色を何色にしたいかに応じて、適宜決めればよい。また、第１蛍光体は、１種類であってもよいし２種類以上であってもよく、２種類以上の場合には同じ色の蛍光体であってもよいし異なる色の蛍光体であってもよい。更に、第１層は、第１蛍光体のほかに、第１蛍光体よりも耐熱性の高い蛍光体を含んでいてもよい。その場合、耐熱性の高い蛍光体は、第１蛍光体と同じ色であってもよいし異なる色であってもよい。
【００１１】
本発明の光学部品において、第１蛍光体は、耐熱温度が前記第１ガラスの軟化点より高く前記第２ガラスの軟化点より低いものとしてもよい。本明細書で、蛍光体の耐熱温度とは、熱処理後の蛍光体の内部量子効率が熱処理前の蛍光体の内部量子効率に比べて４０％以上低下しない最高温度をいう。
【００１２】
本発明の光学部品において、前記第１蛍光体は、非酸化物系蛍光体であってもよいし、窒化物系蛍光体であってもよい。一般に、非酸化物系蛍光体や窒化物系蛍光体は酸化物系蛍光体に比べて大気中での耐熱性が低い。そのため、第１蛍光体として非酸化物系蛍光体や窒化物系蛍光体を含んだ蛍光体を用いる場合には、本発明の構成を採用する意義が高い。
【００１３】
本発明の光学部品において、前記第２層は、前記第１蛍光体よりも耐熱性の高い第２蛍光体を含んでいてもよい。こうすれば、光学部品を通過したあとの光の色の設計自由度が高まる。第２層は、軟化点が第１ガラスよりも高い第２ガラスを含んでいるため、第２蛍光体は第２ガラスの軟化点に対応する高い焼成温度で焼成されるが、第２蛍光体は耐熱性が高いため、性能が劣化しにくい。こうした第２蛍光体として、酸化物系蛍光体を使用してもよい。
【００１４】
本発明の光学部品において、前記第２層は、前記第１層の上面及び側面を被覆していてもよい。こうすれば、第１層の上面のみならず側面も外部に露出しないため、光学部品の耐湿性が一層向上する。
【００１５】
本発明の光学部品は、前記透光性基板と前記第２層との間で前記第１層の周囲を取り囲むように設けられ、前記第１ガラスよりも軟化点の高い第３ガラスを含む第３層を備えていてもよい。こうすれば、第１層の上面のみならず側面も外部に露出しないため、光学部品の耐湿性が一層向上する。このような第３層は、第１蛍光体を含んでいてもよい。こうすれば、透光性基板上の第１層にのみ第１蛍光体が含まれている場合に比べて、第１層及び第３層に第１蛍光体が含まれているため、広範囲にわたって光源からの色を変換することができる。この場合、第１〜第３ガラスの軟化点Ｔ１〜Ｔ３は、Ｔ１＜Ｔ３≦Ｔ２の関係にあることが好ましい。例えば、Ｔ１は３００〜８００℃、Ｔ２，Ｔ３は５００〜１０００℃としてもよい。
【００１６】
本発明の光学部品において、前記ガラスが白色のガラス粉末の焼き付けにより形成されていてもよい。白色ガラス粉末は気泡を含んでおり、これを焼き付けた際には、ガラスに気孔が残留する可能性が高くなり、光の分散効果や各層間に発生する熱歪に基づく熱応力を低減する効果がある。
【００１７】
本発明の光学部品の製法は、
（ａ）第１蛍光体と第１ガラスとを含む第１ペーストを透光性基板上に塗布し、前記第１ガラスの軟化点に対応する焼成温度で前記第１ペーストを焼成して第１層とする工程と、
（ｂ）前記第１ガラスよりも軟化点の高い第２ガラスを含む第２ペーストを第１層の少なくとも上面を覆うように塗布し、前記第２ガラスの軟化点に対応する焼成温度で前記第２ペーストを焼成して第２層とする工程と、
を含み、
前記第１蛍光体として、前記第２ガラスの軟化点の温度に曝されたときと比べて前記第１ガラスの軟化点の温度に曝されたときの方が劣化しにくい蛍光体を用いるものである。
【００１８】
この光学部品の製法によれば、上述した光学部品を比較的簡単に製造することができる。また、この製法の工程（ｂ）では、第１蛍光体を含む第１層も、第２ガラスの軟化点に対応する焼成温度（第１ガラスの軟化点に対応する焼成温度よりも高温）で処理される。しかし、第１蛍光体は第１層中に閉じ込められているため、高温下の大気雰囲気の影響が及びにくい。更に、第１蛍光体粒子を第１ガラス内で溶融して大気と接することを効果的に防止した状態としているため、第１蛍光体粒子が第２ガラスの熱処理温度におかれた時にも大気との接触を効果的に防止できる。そのため、工程（ｂ）終了後も、第１層中に含まれる第１蛍光体はほとんどダメージを受けない。
【００１９】
本発明の光学部品の製法において、第１蛍光体は、耐熱温度が第１ガラスの軟化点より高く第２ガラスの軟化点より低いものであってもよく、また、非酸化物系蛍光体であってもよい。一般に、非酸化物系蛍光体は酸化物系蛍光体に比べて耐熱性が低いため、第１蛍光体として非酸化物系蛍光体を用いる場合には本発明の製法を採用する意義が高い。また、第２ペーストは、第１蛍光体よりも耐熱性の高い第２蛍光体（例えば酸化物系蛍光体）を含んでいてもよい。こうすれば、光学部品を通過したあとの光の色の設計自由度が高まる。更に、第２層形成工程では、第２ペーストを第１層の上面及び側面を覆うように塗布してもよい。こうすれば、第１層の上面のみならず側面も外部に露出しないため、光学部品の耐湿性が一層向上する。
【００２０】
本発明の光学部品の製法において、前記工程（ａ）のあと、前記第１ガラスよりも軟化点の高い第３ガラスを含む第３ペーストを前記透光性基板上であって前記第１層の側面を覆うように塗布し、前記第３ガラスの軟化点に対応する焼成温度で前記第３ペーストを焼成して第３層とする第３層形成工程を行い、その後、前記工程（ｂ）を実施して前記第２層が前記第１層及び前記第３層の上面を覆うように形成してもよい。こうすれば、第１層の側面も外部に露出することなく第３層によって被覆されるため、光学部品の耐湿性が一層向上する。このような第３層は、第１蛍光体を含んでいてもよい。こうすれば、透光性基板上の第１層にのみ第１蛍光体が含まれている場合に比べて、第１層及び第３層に第１蛍光体が含まれているため、広範囲にわたって光源からの色を変換することができる。この場合、第１蛍光体は、第３ガラスの軟化点に対応する第１ガラスの軟化点に比べて高い焼成温度で焼成されるため第１層の中の第１蛍光体より性能が劣化するが、第３層の関わる発光面積を第１層に比べて小さく設計すればその影響は限定的である。なお、第３ガラスは、第２ガラスと同じであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態の光学部品１０の断面図。
【図２】第２実施形態の光学部品２０の断面図。
【図３】第３実施形態の光学部品３０の断面図。
【図４】第４実施形態の光学部品４０の断面図。
【図５】比較例１の光学部品５０の断面図。
【図６】試料の色度を測定する装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の光学部品１０の断面図である。光学部品１０は、透光性基板１２と、第１層１４と、第２層１６とを備えている。
【００２３】
透光性基板１２は、透光性セラミック材料で製造された基板である。透光性基板１２の厚みは、例えば０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。透光性基板１２の気孔率は、内部にごく少量、たとえば体積で１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの気孔を含有することが好ましい。透光性セラミック材料の種類は、特に限定されず、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ＹＡＧ、Ｓｉ3Ｎ4、石英、サファイア、硬質ガラス（例えばパイレックス（登録商標））などが挙げられるが、このうち透光性アルミナが好ましい。透光性アルミナの結晶の平均粒子径は０．５〜５０μｍが好ましい。
【００２４】
第１層１４は、第１蛍光体及び第１ガラスを含むものであり、透光性基板１２の上面の全面を覆うように設けられている。第２層１６は、第１ガラスよりも軟化点及び耐湿性が高い第２ガラスからなり、第１層１４の上面全てを覆うように設けられている。第１蛍光体は、第２ガラスの軟化点の温度に曝されたときと比べて第１ガラスの軟化点の温度に曝されたときの方が劣化しにくいものである。この第１蛍光体の耐熱温度は、第１ガラスの軟化点よりも高く、第２ガラスの軟化点より低い。第１層１４及び第２層１６の厚みは５〜５００μｍが好ましい。蛍光体粒子の平均粒子径は、５０μｍ以下が好ましく、２〜３０μｍであることがより好ましく、５〜３０μｍであることがさらに好ましい。
【００２５】
次に、光学部品１０の使用例について説明する。光学部品１０は、光源から発せられる光（光源光）の一部を別の色の光に変換し、変換後の光と残部の光源光とを合成して所望の色の光とすることができる。この場合、例えば、光学部品１０の透光性基板１２側に光源を配置してもよいし、光学部品１０の第２層１６側に光源を配置してもよい。前者の場合、第１蛍光体への光源光の拡散が増える。後者の場合、第１蛍光体で別の色に変換された光と光源光とが混合した光の拡散が増え、また、光学部品で発する熱を透光性基板１２によって効率よく放散することができる。第１層１４は、第１蛍光体以外に別の蛍光体を含んでいてもよい。別の蛍光体としては、例えば、酸化物系蛍光体を使用してもよいし、非酸化物系蛍光体を使用してもよい。別の蛍光体は、第１層１４に含ませる代わりに第２層１６に含ませてもよい。複数種類の蛍光体を用いる場合には、光源光が光学部品１０を通過したあと所望の色の光になるように蛍光体を選択すればよい。
【００２６】
光源としては、青色に限定されず、緑、赤色であってもよいが、青色ＬＥＤを用いる場合、光学部品１０は、青色ＬＥＤから発せられる青色光の一部を別の色の光に変換し、残部の青色光と合成して白色光となるように蛍光体を選択してもよい。この場合、蛍光体としては、青色ＬＥＤ励起用蛍光体を使用する。青色ＬＥＤ励起用蛍光体には、酸化物系蛍光体と非酸化物系蛍光体とが存在する。それぞれの代表例を色ごとに以下に示す。
【００２７】
・酸化物系蛍光体
黄色  （Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+
Ｔｂ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+
赤色  （Ｓｒ，Ｂａ）3ＳｉＯ5：Ｅｕ2+
緑色    Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ3+
（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+
・非酸化物系蛍光体
黄色    ＣａＧａ2Ｓ4：Ｅｕ2+
Ｃａ−α−Ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ2+
赤色  （Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕ2+
（Ｃａ，Ｓｒ）2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ2+
緑色    ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ2+
β−Ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ2+
【００２８】
第１層１４中の第１蛍光体は、例えば、上述した非酸化物系蛍光体の中から選択すればよい。第１層１４中に第１蛍光体以外の別の蛍光体を含める場合（つまり蛍光体を混ぜる場合）には、例えば、上述した酸化物系蛍光体の中から選択してもよいし、非酸化物系蛍光体の中から選択してもよい。このように蛍光体を混ぜる場合、赤色蛍光体と緑色蛍光体と光源から発せられる青色とを混ぜて白色にしてもよいし、黄色蛍光体と光源から発せられる青色とを混ぜて白色にしてもよい。前者の方が、後者に比べて、演色性が高く（つまり青みよりも赤みがある）、色再現範囲が広くなる（つまり含まれる波長範囲が広くなる）ため、好ましい。第１層１４中の第１蛍光体の量を調整すれば、光源と第１蛍光体とによって決まる発光色を任意に変化させることができる。光源として青色を例示したが、赤色や緑色の光源を使う場合にも各光源に適した蛍光体を選択するのが好ましい。
【００２９】
また、第１ガラスとして使用可能な軟化点の低いガラスと、第２ガラスとして使用可能な軟化点の高いガラスの代表例を、その軟化点Ｔｓと共に以下に示す。なお、以下の例では、Ｔｓが６００℃以下のガラスを軟化点の低いガラスとし、Ｔｓが７００℃以上のガラスを軟化点の高いガラスとした。ガラスは軟化点を低くするため鉛酸化物を含んでいてもよいが、環境問題を考えると含まない方が好ましい。また、ガラスは無色透明が好ましいが、光学設計上問題なければ有色透明、更に、大きさによっては、透明でなくて結晶質を含んでいても利用可能である。
【００３０】
・軟化点の低いガラス
Ｚｎ−Ｂ−Ｓｉ−Ｎａ−Ｏ（Ｔｓ＝５６０℃）
Ｐ−Ｓｒ−Ｏ（Ｔｓ＝３４４℃）
Ｐｂ−Ｂ−Ｚｎ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ（Ｔｓ＝４４５℃）
・軟化点の高いガラス
Ｃａ−Ｂａ−Ｓｉ−Ｏ（Ｔｓ＝８５０℃）
Ｂａ−Ｂ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ（Ｔｓ＝７８３℃）
Ｂ−Ｓｉ−Ｏ（Ｔｓ＝７６２℃）
なお、先ほど例示列挙した酸化物蛍光体は、ここに挙げた軟化点の高いガラスの軟化点以上の耐熱性を有する。また、先ほど例示列挙した非酸化物蛍光体は、ここに挙げた軟化点の低いガラスの軟化点以上、ここに挙げた軟化点の高いガラスの軟化点未満の耐熱性を有する。
【００３１】
次に、光学部品１０の製法について説明する。まず、第１蛍光体と第１ガラスとを含む第１ペーストを透光性基板１２上に塗布し、第１ガラスの軟化点に対応する焼成温度で第１ペーストを焼成して第１層１４とする（工程（ａ））。次に、第２ガラスを含む第２ペーストを第１層１４の上面を覆うように塗布し、第２ガラスの軟化点に対応する焼成温度で第２ペーストを焼成して第２層１６とし、光学部品１０を得る（工程（ｂ））。
【００３２】
ここで、工程（ａ）の焼成温度は、例えば、第１ガラスの軟化点よりも０〜２００℃高い温度としてもよい。第１蛍光体は、耐熱温度が工程（ａ）の焼成温度以上であることが好ましい。但し、耐熱温度が工程（ａ）の焼成温度未満の第１蛍光体を用いる場合には、焼成処理を短時間で済ませるようにすれば、第１蛍光体の性能劣化を最小限に抑えることができる。また、工程（ｂ）の焼成温度は、例えば、第２ガラスの軟化点よりも０〜２００℃高い温度とすればよい。各工程の焼成処理は、熱履歴（焼成温度と焼成時間との積とほぼ同じ）ができるだけ小さくなるように実施するのが好ましい。各工程の焼成時間は、焼成温度や耐熱温度に応じて適宜設定すればよいが、熱履歴を小さくすることを考慮すると、焼成温度が高いほど短くなるように設定するのが好ましい。また、昇温速度や降温速度は、大きい方が好ましい。使用する炉は、単独炉を利用してもよいが、ベルト炉（異なる温度設定が可能な複数のゾーンを備えた連続炉において、処理対象物を載せたベルトにより各ゾーンを移動させるもの）を利用してもよい。ベルト炉を利用すれば、昇温、降温に要する時間が短くなるため、好ましい。第１ガラスの軟化点Ｔ１と第２ガラスの軟化点Ｔ２との関係は、Ｔ２＞Ｔ１であればよいが、１００℃≦Ｔ２−Ｔ１≦５００℃であることが好ましく、２００℃≦Ｔ２−Ｔ１≦４００℃であることがより好ましい。例えば、Ｔ１を３００〜８００℃、Ｔ２を５００〜１０００℃としてもよい。工程（ｂ）では、第１層１４を再度加熱することになるため、第１層１４の再加熱によって変化する特性を見込んで全体の発光に関する設計を行うのが好ましい。例えば、第１層１４を再加熱したときに第１層の中のガラスの結晶化や気泡の発生等を伴う場合はその特性を見込んで全体の発光に関する設計を行うのが好ましい。
【００３３】
工程（ａ）において、蛍光体とガラスの体積比率（各成分体積＝各成分重量／比重）は、蛍光体／ガラス＝９５／５〜５／９５であることが好ましい。光源光量に依存するが、所定の波長を得るために必要な蛍光体の量はほぼ一定の値になるため、例えば第１層１４の厚みは、蛍光体／ガラスの値が小さければ厚くし、蛍光体／ガラスの値が大きければ薄くすればよい。蛍光体／ガラスの体積比でガラスが５より小さくなると蛍光体粒子を効果的に透光性基板に結着させることが困難になり、９５より大きくなると蛍光体層の厚みが大きくなり膜の形成が困難になる。蛍光体／ガラスの体積比率は９０／１０〜３０／７０であることが更に好ましい。
【００３４】
以上詳述した光学部品１０によれば、透光性基板１２によって光源からの熱を放散することができる。また、光源から発せられる光を異なる色の光に変換することができる。また、第１層１４は、第２ガラスよりも軟化点の低い第１ガラスを含んでいるため、十分な耐湿性を有さないが、この第１ガラスの上面を覆っている第２層１６は、第１ガラスよりも軟化点の高い第２ガラスを含んでいるため、十分な耐湿性を有している。そのため、光学部品１０としては、第２層によって十分な耐湿性が確保される。更に、第１蛍光体は、第２ガラスの軟化点の温度に曝されたときと比べて第１ガラスの軟化点の温度に曝されたときの方が劣化しにくい性質を持つ。そのため、第１蛍光体は、第２ガラスの軟化点に対応する高い焼成温度で焼成される場合には性能が劣化しやすいが、ここでは第１ガラスの軟化点に対応する低い焼成温度で焼成されるため、性能が劣化しにくい。更に、第１ガラスが溶融したガラス層に第１蛍光体粒子が分散した状態で、第１蛍光体粒子が第２ガラスの熱処理温度におかれた時にも大気との接触を効果的に防止できるものである。したがって、光学部品１０は、耐熱性の低い蛍光体を含む第１層１４を備えているものの、耐湿性を確保しつつ、蛍光体の性能も維持することができる。
【００３５】
［第２実施形態］
図２は、第２実施形態の光学部品２０の断面図である。光学部品２０は、透光性基板２２と、第１層２４と、第２層２６とを備えている。この光学部品２０は、第１実施形態の光学部品１０と比べて、第１層２４が透光性基板２２の上面の全面ではなく外周縁を除く面を覆っており、第２層２６は、第１層２４の上面及び側面を覆っている点で相違しているが、その他は光学部品１０と同じである。
【００３６】
以上説明した光学部品２０も、光学部品１０と同様、耐熱性の低い蛍光体を含む第１層２４を備えているものの、耐湿性を確保しつつ、蛍光体の性能も維持できる。また、光学部品１０は、第１層１４の側面が外部に露出していたのに対して、光学部品２０は、第１層２４の側面も外部に露出していないため耐湿性が一層向上する。
【００３７】
［第３実施形態］
図３は、第３実施形態の光学部品３０の断面図である。光学部品３０は、透光性基板３２と、第１層３４と、第２層３６と、第３層３８とを備えている。この光学部品３０は、第１実施形態の光学部品１０と比べて、透光性基板３２の上面のうち、外周縁を除く面は第１層３４で、外周縁は環状の第３層３８で覆われている点や、第２層３６が第１層３４及び第３層３８の上面を覆っている点で相違しているが、その他は光学部品１０と同じである。第３層３８は、第１ガラスよりも軟化点の高い第３ガラス（第２ガラスと同じ材料でもよい）と第１蛍光体とを含む層である。
【００３８】
この光学部品３０の製法について説明する。まず、第１実施形態の工程（ａ）と同様にして、透光性基板３２の上面のうち外周縁を除く部分に第１層３４を形成する。次に、第３ガラスと第１蛍光体とを含む第３ペーストを透光性基板３２の上面のうちの外周縁に第１層３４の側面を覆うように塗布し、第３ガラスの軟化点に対応する焼成温度で第３ペーストを焼成して第３層３８を形成する。このときの焼成温度は、第３ガラスの軟化点よりも０〜２００℃高い温度である。その後、第１実施形態の工程（ｂ）を実施して第２層３６が第１層３４及び第３層３８の上面を覆うように第２層３６を形成する。尚、第３層３８の焼成は、第１層３４を焼成した後、第２層３６の焼成と同時に行ってもよいし、第２層３６の前に第１層の焼成温度〜第２層の焼成温度の間で焼成しておいてもよい。
【００３９】
以上説明した光学部品３０も、光学部品１０と同様、耐熱性の低い蛍光体を含む第１層３４を備えているものの、耐湿性を確保しつつ、蛍光体の性能も維持できる。また、光学部品１０は、第１層１４の側面が外部に露出していたのに対して、光学部品３０は、第１層３４の側面も外部に露出していないため耐湿性が一層向上する。また、第１層３４のみに第１蛍光体が含まれている場合に比べて、第１層３４及び第３層３８に第１蛍光体が含まれているため、広範囲にわたって光源からの色を変換することができる。
【００４０】
なお、光学部品３０の第３層３８は、蛍光体を含まないもの、すなわち第３ガラスのみから形成された層としてもよい。この場合には、光源からの色を変換できるのは第１層３４のみとなるが、第１層３４の側面は外部に露出していないため、光学部品１０と比べて耐湿性が一層向上する。
【００４１】
［第４実施形態］
図４は、第４実施形態の光学部品４０の断面図である。光学部品４０は、透光性基板４２と、第１層４４と、第２層４６とを備えている。この光学部品４０は、第２実施形態の光学部品２０と比べて、第１蛍光体よりも耐熱性の高い第２蛍光体が第２層４６に含まれている点で相違しているが、その他は光学部品２０と同じである。第２蛍光体は、第２ガラスの軟化点に対応する高い焼成温度で焼成されるが、耐熱性が高いため、性能が劣化しにくい。こうした第２蛍光体として、酸化物系蛍光体を使用してもよい。第２蛍光体の耐熱温度は、第２ガラスの軟化点よりも高いことが好ましく、上述した工程（ｂ）の焼成温度よりも高いことがより好ましい。
【００４２】
以上説明した光学部品４０も、光学部品２０と同様、耐熱性の低い蛍光体を含む第１層２４を備えているものの、耐湿性を確保しつつ、蛍光体の性能も維持できる。また、第２層４６に第２蛍光体を含んでいるため、第２層２６に蛍光体を含んでいない光学部品２０と比べて、光の色の設計自由度が高い。
【００４３】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００４４】
例えば、上述した各実施形態では、透光性基板１２の上面に１種類の第１層１４を設けたが、透光性基板１２の上面を複数の区画に分け、各区画ごとに種類の異なる蛍光体粉末を含むガラスペーストを塗布し、複数種類の第１層を同一面内に設けてもよい。
【実施例】
【００４５】
［実施例１］
酸化物系赤色蛍光体（Ｓｒ，Ｂａ）3ＳｉＯ5：Ｅｕ2+と非酸化物系緑色蛍光体β−Ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ2+とを体積比１：１に混合した蛍光体粉末に対し、軟化点の低いガラスであるＺｎ−Ｂ−Ｓｉ−Ｎａ−Ｏ（Ｔｓ＝５６０℃） 系ガラスを体積比率で３０％となるように秤量し、これらを混合した。この混合粉末１００重量部に対して、ブチラール樹脂１５重量部を添加して、テルピネオールを溶媒として混合して、第１ペーストとした。また、同様に、軟化点の高いガラスであるＢａ−Ｂ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ（Ｔｓ＝７８３℃）系ガラス１）１００重量部に対して、ブチラール樹脂２０重量部を添加して、テルピネオールを溶剤として混合して、第２ペーストとした。
【００４６】
縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ１ｍｍの透光性アルミナ基板（平均粒子径２０μｍ）の上に、第１ペーストを用いてスクリーン印刷法により縦２５ｍｍ、横２５ｍｍ、高さ０．０５ｍｍのペースト層を形成し、このペースト層を大気中で焼成して第１層とした。焼成条件は、昇温速度５０℃／ｍｍで６００℃まで昇温し、６００℃で１０分保持し、降温速度５０℃／ｍｍで降温した。次いで、第１層上に第２ペーストを用いてスクリーン印刷法により縦２８ｍｍ、横２８ｍｍ、高さ０．１ｍｍのペースト層を第１層の上面及び側面を被覆するように形成し、このペースト層を大気中で焼成して第２層とした。焼成条件は、昇温速度１００℃／ｍｉｎで８００℃まで昇温し、８００℃で５分保持し、降温速度１００℃／ｍｉｎで降温した。これにより、図２に示す光学部品２０を得た。この光学部品２０を１０枚作製した。
【００４７】
［比較例１］
実施例１において、第１層のみ形成し第２層を省略した図５に示す光学部品５０を１０枚作製した。
【００４８】
［評価］
実施例１と比較例１につき、初期の色度（＝色度図（ＣＩＥ１９３１）ｙ値）を蛍光分光光度計（日本分光製、ＦＰ−８３００）、φ６０ｍｍ積分球を使い、図６の配置で測定した後、温度８５℃、湿度８５％の高温高湿槽に入れて、色度変化を観察した。初期の色度ｙ値に対して、変化が±５％以上になった基板の発生数を表１に示す。表１から、比較例１に比べて、本発明の実施例１は耐湿性が優れていることが確認できた。
【００４９】
【表１】
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【符号の説明】
【００５０】
１０  光学部品、１２  透光性基板、１４  第１層、１６  第２層、２０  光学部品、２２  透光性基板、２４  第１層、２６  第２層、３０  光学部品、３２  透光性基板、３４  第１層、３６  第２層、３８  第３層、４０  光学部品、４２  透光性基板、４４  第１層、４６  第２層、５０  光学部品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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