(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配された複数の蛍光体粒子と、
前記蛍光体粒子の間に充填され、前記蛍光体粒子よりも高い熱伝導率を有するとともに、可視光の反射率が７０％以上である熱伝導部材とを備え、
前記蛍光体粒子の表面の少なくとも一部が前記熱伝導部材から露出しており、
前記熱伝導部材は、前記複数の蛍光体粒子の間隙に密に充填されており、かつ前記熱伝導部材は金属であることを特徴とする発光部。
【請求項２】
前記複数の蛍光体粒子は、表層に位置する第１蛍光体粒子を含み、
前記第１蛍光体粒子の表面の一部のみが前記熱伝導部材から露出していることを特徴とする請求項１に記載の発光部。
【請求項３】
前記複数の蛍光体粒子は、表層に位置する第１蛍光体粒子と、前記第１蛍光体粒子に隣接し、当該第１蛍光体粒子よりも前記基板に近い位置にある第２蛍光体粒子とを含み、
前記第２蛍光体粒子の表面の少なくとも一部は、前記熱伝導部材から露出していることを特徴とする請求項１または２に記載の発光部。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の発光部と、
前記蛍光体粒子を励起させる励起光を出射する励起光源と、
前記蛍光体粒子が発した蛍光を投光する投光部とを含むことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励起光を受けて蛍光を発する発光部、および当該発光部を備える照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、励起光源として発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）または半導体レーザ（ＬＤ；Laser Diode）等の半導体発光素子を用い、これらの励起光源から生じた励起光を、蛍光体を含む発光部に照射することによって発生する蛍光を照明光として用いる発光装置の研究が盛んになってきている。
【０００３】
特許文献１には、金属からなる基板と、基板上に設けられた粒状の無機蛍光体（蛍光体粒子）を含有する蛍光体層と、を有している無機成形体（発光部）が記載されている。粒状の無機蛍光体は、無機蛍光体の粒子を含み、当該粒子同士を互いに固着させるセラミックスからなる被覆層により被覆されている。蛍光体層は、蛍光体粒子の粒径のばらつきに起因する凹凸形状を表面に有する。また、蛍光体層の内部には、空隙が形成されている。上記発光部は、励起光を照射されることで、蛍光体粒子により波長変換された蛍光および波長変換されなかった励起光を取り出すことができる光源として機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１３１３１号公報（２０１３年１０月１７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されている発光部では、蛍光体粒子同士の接触面積が小さい。また、被膜層を形成するセラミックスの熱伝導率は低い。さらに、蛍光体層の内部に形成されている空隙によって、熱伝導が阻害される。このため、蛍光体粒子から基板への放熱効率が悪い。その結果、励起光の出力密度を高めた場合に、蛍光体粒子の熱を効率的に除去できず、蛍光体粒子の温度が上昇する。蛍光体は温度の上昇に伴い発光効率が低下するため、蛍光の一部が失われるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、蛍光体において発生した熱を効率よく基板に放熱することが可能な発光部等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光部は、基板と、前記基板上に配された複数の蛍光体粒子と、前記蛍光体粒子の間に充填され、前記蛍光体粒子よりも高い熱伝導率を有するとともに、可視光の反射率が７０％以上である熱伝導部材とを備え、前記蛍光体粒子の表面の少なくとも一部が前記熱伝導部材から露出しており、前記熱伝導部材は、前記複数の蛍光体粒子の間隙に密に充填されており、かつ前記熱伝導部材は金属である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様に係る発光部によれば、蛍光体において発生した熱を効率よく基板に放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係る蛍光体発光部を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は俯瞰図である。
【図２】（ａ）は熱伝導部材が蛍光体粒子の間隙に密に充填された状態を示す断面図、（ｂ）は熱伝導部材が蛍光体粒子の間隙に空隙を有して充填された状態を示す断面図である。
【図３】基板に堆積した蛍光体粒子の集合体を示す写真であって、（ａ）は表面、（ｂ）は断面を示す写真である。
【図４】本発明の実施形態２に係る蛍光体発光部を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は俯瞰図である。
【図５】本発明の実施形態３に係る蛍光体発光部を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は俯瞰図である。
【図６】本発明の実施形態４に係る蛍光体発光部を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は俯瞰図である。
【図７】本発明の実施形態５に係る蛍光体発光部を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は俯瞰図である。
【図８】本発明の実施形態６に係る蛍光体発光部を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は俯瞰図である。
【図９】本発明の実施形態７に係る灯具の構成を示す断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はいずれも本発明の実施形態７に係る灯具が備える投光光学系の例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態８に係る車両用前照灯の構成を示す断面図である。
【図１２】（ａ）は本発明の実施形態８に係る車両用前照灯が備える蛍光体発光部の発光領域の一例を示す俯瞰図であり、（ｂ）は前記車両用前照灯が備える蛍光体発光部の発光領域の一例を示す俯瞰図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。
【００１１】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００１２】
<蛍光体発光部１０>
図１は、本実施の形態に係る蛍光体発光部１０（発光部）を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は俯瞰図である。図１の（ａ）に示すように蛍光体発光部１０は、基板１３および蛍光体部１４を備えている。蛍光体部１４は、励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発する部材であり、蛍光体粒子１１および熱伝導部材１２を備えている。以下の説明では、蛍光体発光部１０の基板１３から蛍光体部１４に向かう方向を上方とみなす。
【００１３】
（基板１３）
基板１３は、図１に示すように、蛍光体部１４を支持するための板状の支持部材である。蛍光体部１４において発生した熱を基板１３を介して効率よく放熱するため、基板１３の材料として、熱伝導率の高い金属（例えば、鉄、銅、アルミニウムなど）を用いることが好ましい。また、蛍光体粒子１１から基板１３の方向に放出される蛍光、および蛍光体粒子１１に吸収されなかった励起光の取り出し効率向上のために、基板１３の表面における可視光の反射率は高いことが好ましい。
【００１４】
（蛍光体部１４）
蛍光体部１４は、上述した通り、蛍光体粒子１１と熱伝導部材１２とを備える。蛍光体部１４は、図１の（ａ）に示すように基板１３上に設けられている。
【００１５】
（蛍光体粒子１１）
蛍光体粒子１１は、励起光を吸収して、当該励起光より長波長の光へと波長変換するものである。蛍光体粒子１１は無機材料で形成され、粒子形状を有することが好ましい。蛍光体粒子１１の材料として、ＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ）、ＬｕＡＧ（Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ）、ＢＳＯＮ（Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２:Ｅｕ）、またはＣＡＳＮ（ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）等を挙げることができる。なお、上記材料は一例であって、蛍光体粒子１１の材料については、蛍光体粒子１１に入射させる励起光の波長または取り出したい蛍光の波長によって適宜選択することが可能である。
【００１６】
例えば、蛍光体発光部１０を白色光源の発光部として用いる場合には、ＹＡＧを用いることができる。ＹＡＧを青色の励起光で励起すると黄色の蛍光が生じる。このため、青色の励起光と黄色の蛍光とが混合し、擬似的な白色光を得ることができる。
【００１７】
蛍光体発光部１０においては、図１の（ａ）に示すように、複数の蛍光体粒子１１が基板１３上に配され、蛍光体粒子１１の集合体を形成している。蛍光体粒子１１の集合体とは、個々の蛍光体粒子１１同士が相互に接触することによって形成された、複数の蛍光体粒子１１のひと固まりを意味する。ここで、「蛍光体粒子１１同士が相互に接触する」とは、（ｉ）蛍光体粒子１１同士が直接的に接触する場合、および（ｉｉ）蛍光体粒子１１が熱伝導部材１２によって蛍光体粒子１１間が充填されており、熱伝導部材１２を介して間接的に蛍光体粒子１１同士が接触する場合の両方を含んでいる。
【００１８】
また、蛍光体粒子１１の集合体において、一部の蛍光体粒子１１は、他の蛍光体粒子１１の上に堆積している。蛍光体粒子１１は、上記集合体の表層に位置する第１蛍光体粒子１１ａを含む。
【００１９】
図３は、基板１３に堆積した蛍光体粒子１１の集合体を示す写真であって、（ａ）は表面、（ｂ）は断面を示す写真である。図３の（ａ）、（ｂ）は、いずれもＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）を用いて、１０００倍の倍率で撮影された写真である。また、図３の（ｂ）に示す蛍光体粒子１１の集合体は、断面観察のために樹脂により包埋されている。
【００２０】
図３の（ａ）および（ｂ）に示すとおり、蛍光体粒子１１として、様々な形状および粒径の粒子が堆積している。図１、図２および図４〜８では、蛍光体粒子１１の形状および粒径を同一として簡略化している。蛍光体粒子１１の粒径は、例えば１μｍ以上かつ２０μｍ以下である。
【００２１】
（熱伝導部材１２）
熱伝導部材１２は、（ｉ）蛍光体粒子１１において発生した熱を基板１３へ逃がす経路の役割と、（ｉｉ）励起光および蛍光を反射する役割とを有している。この熱伝導部材１２は、蛍光体粒子１１の集合体に形成される間隙の少なくとも一部に充填される。
【００２２】
熱伝導部材１２は、蛍光体粒子１１よりも高い熱伝導率を有する。これにより、蛍光体粒子１１において発生した熱を効率良く放熱することができる。例えばＹＡＧ蛍光体の熱伝導率は、１２Ｗ／ｍ・Ｋである。このため、蛍光体粒子１１の材料としてＹＡＧ蛍光体を用いる場合、熱伝導部材１２の材料として熱伝導率が１２Ｗ／ｍ・Ｋより高い材料を用いることが望ましい。そのような材料の例として、サファイア（アルミナの単結晶、熱伝導率４１Ｗ／ｍ・Ｋ）、鉄（熱伝導率６７Ｗ／ｍ・Ｋ）、アルミニウム（熱伝導率２０４Ｗ／ｍ・Ｋ）、または銀（熱伝導率４１８Ｗ／ｍ・Ｋ）などが挙げられる。一方で、例えば石英ガラス（熱伝導率１．３５Ｗ／ｍ・Ｋ）は、熱伝導部材１２の材料として不適切である。特に、熱伝導部材１２の熱伝導率は、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。そのような材料の例としては、アルミニウムまたは銀などが挙げられる。
【００２３】
また、熱伝導部材１２の可視光の反射率は、７０％以上である。これにより、蛍光体粒子１１が発する蛍光および蛍光体粒子１１により吸収されなかった励起光の取り出し効率が高くなる。そのような材料の例としては、アルミナ粉末（可視光反射率８０％）、アルミニウム（可視光反射率７５％〜９０％）または銀（可視光反射率９０％以上）などが挙げられる。
【００２４】
したがって、熱伝導部材１２の材料としては、熱伝導率および可視光反射率がともに高い、アルミニウムまたは銀といった金属が好ましい。
【００２５】
なお、熱伝導部材１２の材料としては、熱伝導率および可視光反射率が高い金属がもっとも好適である。しかし、熱伝導部材１２の表面の一部が酸化することなどを考慮すると、熱伝導部材１２の全体を金属の単体で構成することは困難である。したがって、熱伝導部材１２は、少なくとも一部に金属を含んでいればよい。これにより、熱伝導部材１２を熱伝導率および可視光反射率が高い材料で形成することができる。
【００２６】
図２の（ａ）は、熱伝導部材１２が蛍光体粒子１１の間隙に密に充填された状態を示す断面図である。図２の（ｂ）は、熱伝導部材１２が蛍光体粒子１１の間隙に空隙１２ａを有して充填された状態を示す断面図である。図２の（ｂ）に示すように、蛍光体粒子１１の間隙に、熱伝導部材１２が充填されない空隙１２ａが存在していてもよく、それにより熱伝導部材１２を形成するための材料の使用量を削減することができる。一方、図２の（ａ）に示すように、蛍光体粒子１１の間隙に熱伝導部材１２が、空隙１２ａが存在しないように密に充填されていることで、蛍光体粒子１１で発生した熱を、空隙１２ａが存在する場合より効率的に基板１３へ放熱することができる。
【００２７】
また、熱伝導部材１２の粒子の粒径は、蛍光体粒子１１の粒径より小さいことが望ましく、具体的には１μｍ以下であることが望ましい。これにより、蛍光体粒子１１の間隙に、熱伝導部材１２を密に充填することができる。
【００２８】
（蛍光体粒子１１と熱伝導部材１２との関係）
熱伝導部材１２の厚みは蛍光体粒子１１の集合体の厚みと比較して同等または小さく、複数の第１蛍光体粒子１１ａの少なくとも一部に関して、当該第１蛍光体粒子１１ａの表面の少なくとも一部が熱伝導部材１２から露出している。このため、熱伝導部材１２に阻害されることなく励起光を第１蛍光体粒子１１ａに入射させることができる。ここで、「蛍光体粒子１１の集合体の厚み」とは、蛍光体粒子１１の最上面と基板１３の表面との間の距離を示すものとする。なお、本明細書では「蛍光体粒子１１の集合体の厚み」は均一であるという前提に基づいて説明を行っている。
【００２９】
特に蛍光体発光部１０においては、図１の（ａ）に示されるように、蛍光体粒子１１の集合体の厚みと熱伝導部材１２の厚みとの差は、蛍光体粒子１１の平均粒径より小さい。そのため、第１蛍光体粒子１１ａの少なくとも一部に関して、当該第１蛍光体粒子１１ａの表面の一部のみが熱伝導部材１２から露出している。
【００３０】
〈蛍光体発光部１０の製造方法〉
（第１の製造方法）
蛍光体発光部１０の第１の製造方法を以下に説明する。まず、基板１３上に複数の蛍光体粒子１１を堆積させる。基板１３上に蛍光体粒子１１を堆積させる方法としては、蛍光体粒子１１を分散させた蛍光体分散液を基板１３上に塗布した後に焼成する方法が挙げられる。蛍光体分散液を塗布する具体的な方法については、インクジェット法、ディスペンス法、印刷法、またはスプレー塗布法等が挙げられる。
【００３１】
また、基板１３上に蛍光体粒子１１を堆積させる別の方法として、電気泳動法が挙げられる。この電気泳動法では、帯電した蛍光体を含む分散媒の中に基板１３を電極として浸漬し、基板１３と、もう一方の電極とに電圧を印加することにより電気泳動を発生させ、基板１３に蛍光体を堆積させる。
【００３２】
また、基板１３上に蛍光体粒子１１を堆積させるさらに別の方法として、蛍光体分散液中に基板１３を静置し、当該基板１３上に蛍光体を沈降させる方法を用いてもよい。
【００３３】
なお、後述する図６に示すように、基板１３上に付着される蛍光体粒子１１は、１層であってもよい。そのため、本製造方法の第１の工程は、基板１３上に複数の蛍光体粒子１１を配置する配置工程であると表現することができる。
【００３４】
蛍光体分散液とは、蛍光体粒子１１を溶剤に分散させた溶液である。溶剤の例としては、炭化水素系、アルコール系、またはグリコールエーテル系などの有機溶剤が挙げられる。基板１３上への塗布を容易とするため、有機溶剤は、室温での蒸発が遅いものであることが好ましい。
【００３５】
蛍光体粒子１１の材料については、上述した通り、ＹＡＧ、ＬｕＡＧ、ＢＳＯＮ、またはＣＡＳＮなどから、励起光の波長および蛍光の波長などを考慮して適宜選択すればよい。
【００３６】
また、蛍光体分散液の粘度を高め、成形を容易にするため、蛍光体分散液には樹脂などがさらに混合されていてもよい。この場合、溶剤として、蛍光体分散液に混合された樹脂を溶解する性質を有する物を使用する。また、蛍光体分散液に混合された樹脂は、蛍光体分散液が基板１３に塗布された後の焼成によってすべて分解されることが好ましい。焼成は、蛍光体粒子１１の耐熱温度より低い温度で行われる。したがって、上記の樹脂としては、蛍光体粒子１１の耐熱温度より低い温度で分解される物が使用される。これにより、焼成後の蛍光体部１４に樹脂が残留せず、発光を阻害する要因を除去することができる。
【００３７】
次に、配置工程において配置された複数の蛍光体粒子１１の間に、熱伝導部材１２を充填する（充填工程）。充填の方法として、熱伝導部材１２の粒子を溶剤に分散した熱伝導部材分散液を、蛍光体粒子１１の集合体に滴下する方法が考えられる。滴下の具体的な方法としては、インクジェット法、ディスペンス法、または印刷法等が挙げられる。
【００３８】
熱伝導部材分散液の溶剤については、蛍光体分散液の溶剤と同様であるため、説明を省略する。また、熱伝導部材分散液には、蛍光体分散液と同様、樹脂などが混合されていてもよい。その場合の樹脂の種類についても蛍光体分散液に混合される樹脂と同様である。
【００３９】
その後、基板１３上に堆積された複数の蛍光体粒子１１の少なくとも一部に関して、当該蛍光体粒子１１の表面の少なくとも一部を熱伝導部材から露出させる（露出工程）。具体的には、蛍光体粒子１１の集合体の表層に位置する第１蛍光体粒子１１ａを覆っている熱伝導部材の一部が除去される。除去の方法としては、エッチングまたは研磨などが挙げられる。エッチングを用いる場合には、蛍光体粒子１１および基板１３へのダメージが少ない方法を用いることが好ましい。これにより、蛍光体粒子１１の露出した部分に励起光を入射させることができる。
【００４０】
以上の工程により、蛍光体粒子１１において発生した熱を効率よく基板１３に放熱することができる蛍光体発光部１０を製造することができる。
【００４１】
なお、蛍光体粒子１１の表面の少なくとも一部を熱伝導部材から露出させるために、蛍光体粒子１１の間に充填される熱伝導部材１２の量を、第１蛍光体粒子１１ａ全体を覆わないように厳密に制御してもよい。この場合、上記の露出工程は不要となる。
【００４２】
（第２の製造方法）
蛍光体発光部１０の第２の製造方法を以下に説明する。まず、基板１３とは別の仮基板上に複数の蛍光体粒子１１を配置し、当該蛍光体粒子１１を完全に包埋する厚みに熱伝導部材１２を充填することで、蛍光体部１４を作製する。これらの過程については、基板１３が仮基板に代わることを除けば第１の製造方法における配置工程および充填工程と同じであるので説明を省略する。
【００４３】
その後、蛍光体部１４から仮基板を除去し、蛍光体部１４の上下を逆転させて、蛍光体部１４の仮基板と接触していた面とは逆側の面を基板１３に接着する。仮基板の除去手段は当該仮基板の材料により異なるが、エッチングまたは研磨などにより行われる。また、蛍光体部１４と基板１３とは、例えば半田、または他の熱伝導率の高い接着剤により接着されてよい。
【００４４】
仮基板の材料は、配置工程および充填工程に耐え、かつエッチングまたは研磨などによって容易に除去できる材料であることが好ましい。また、仮基板は、表面の平坦性が高いことが望ましい。
【００４５】
この方法により蛍光体発光部１０を製造する場合、蛍光体部１４の基板１３に接着される側の面において、蛍光体粒子１１は熱伝導部材１２により包埋されている。このため、基板１３は蛍光体粒子１１と接触していない。このため、基板１３の表面に蛍光が入射することはない。したがって、基板１３の表面における可視光の反射率は、どのような値であってもよくなる。
【００４６】
また、蛍光体粒子１１のうち仮基板と接触していた面は、熱伝導部材１２によって覆われていない。このため、基板１３に蛍光体部１４を接着した際に、蛍光体粒子１１の表面の少なくとも一部が、熱伝導部材１２から露出している。したがって、本製造方法では露出工程が不要となる。
【００４７】
（第３の製造方法）
蛍光体発光部１０の第３の製造方法を以下に説明する。まず、熱伝導部材１２を基板１３上に設ける。具体的な方法については、基板１３上に蛍光体粒子１１が堆積していない点を除いては第１の製造方法における充填工程と同じであるため説明を省略する。
【００４８】
次に、基板１３上に設けられた熱伝導部材１２に複数の蛍光体粒子１１を、当該蛍光体粒子１１の一部が露出するように埋入する（埋入工程）。埋入工程の具体的な方法としては、サンドブラストの要領で粉末状の蛍光体粒子１１を熱伝導部材１２に吹き付ける方法が挙げられる。この場合、蛍光体粒子１１は、熱伝導部材１２に一部分が埋め込まれた状態となるが、必要であれば、蛍光体粒子１１に圧力を加え、より深く熱伝導部材１２に埋め込んでもよい。
【００４９】
また、埋入工程の別の例として、熱伝導部材１２の表面に複数の蛍光体粒子１１を配置し、圧力を加えることで、当該蛍光体粒子１１を熱伝導部材１２の内部に埋入させることが挙げられる。
【００５０】
この方法により蛍光体発光部１０を製造する場合、熱伝導部材１２の設置後に蛍光体粒子１１が埋入される。このため、蛍光体粒子１１の表面の少なくとも一部は、熱伝導部材１２によって覆われることなく熱伝導部材１２から露出している。したがって、本製造方法では露出工程が不要となる。
【００５１】
また、熱伝導部材１２の表面側から複数の蛍光体粒子１１を埋入するため、第１蛍光体粒子１１ａの表面の一部のみが熱伝導部材１２から露出する構造を形成する上で、使用する蛍光体量を低減することができる。
【００５２】
〈蛍光体発光部１０の効果〉
上述した通り、従来の発光部においては、蛍光体粒子から基板への放熱効率が悪く、蛍光体粒子の吸光による発熱を効率的に除去できない。蛍光体粒子間にガラスまたは樹脂などを充填する方法によっては、十分な熱伝導率の向上効果を得ることはできない。
【００５３】
本実施形態に係る蛍光体発光部１０において、熱伝導部材１２は、蛍光体粒子１１より高い熱伝導率を有している。そのため、蛍光体粒子１１において発生した熱は、熱伝導部材１２を介して基板１３へ放熱されやすい。つまり、蛍光体部１４の放熱性を高めることが出来る。特に、銀、アルミニウム等の金属は、１００Ｗ／ｍ・Ｋを超える熱伝導率を有している。この値は、樹脂、ガラス、またはセラミックスといった材料と比べて高い。そのため、当該金属を用いて熱伝導部材１２を構成することによって、蛍光体粒子１１で発生した熱を、熱伝導部材１２を介して効率的に放熱することができる。これにより、蛍光体粒子１１に照射される励起光の出力密度を高めた場合においても、蛍光体粒子１１の温度上昇を抑制できるため、量子効率を高く保つことができる。
【００５４】
また、熱伝導部材１２は、高い可視光反射率を有する。これにより、蛍光体粒子１１から基板１３側に放出された蛍光が熱伝導部材１２により反射されるため、蛍光をロスなく外部へ取り出すことができる。これにより、蛍光体粒子１１から放出される蛍光の利用効率を高めることができる。
【００５５】
さらに、熱伝導部材１２の厚みは、蛍光体粒子１１の集合体の厚みと比較して、同等または小さい。このため、励起光の入射側に蛍光体粒子１１の表面が露出する。これにより、蛍光体粒子１１への励起光の照射が、熱伝導部材１２に阻害されない。
【００５６】
また、励起光は、積層された蛍光体粒子１１の最も励起光の入射側にある蛍光体粒子１１において、最も多く吸収される。そのため、最も励起光の入射側にある蛍光体粒子１１は、最も発熱量が大きくなる。本実施の形態においては、熱伝導部材１２の厚みと、蛍光体粒子１１の集合体の厚みの差は、蛍光体粒子１１の平均粒径よりも小さい。すなわち、最も発熱量の大きい第１蛍光体粒子１１ａに熱伝導部材１２が接していることになる。これにより、第１蛍光体粒子１１ａから熱伝導部材１２を介して効率的に基板１３へ放熱することができる。
【００５７】
なお、図１の（ａ）および（ｂ）に示した蛍光体発光部１０において、複数の蛍光体粒子１１は複数の層をなしていた。しかし、上記の構造は一例であって、複数の蛍光体粒子１１は単層をなしていてもよい。ここで「単層」とは、基板１３上に複数の蛍光体粒子１１が一層のみ堆積した構造を示す。言い換えると、複数の蛍光体粒子１１が互いに積層されず、全ての蛍光体粒子１１が基板１３と直接接している構造を示す。この場合、蛍光体粒子１１と基板１３との距離が短くなる。したがって、蛍光体粒子１１から基板１３までの熱抵抗が小さくなり、放熱効率が向上する。
【００５８】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図４の（ａ）および（ｂ）に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
本発実施の形態に係る蛍光体発光部２０は、第１蛍光体粒子１１ａより基板１３の側に位置する蛍光体粒子１１の少なくとも一部が熱伝導部材１２から露出している点で蛍光体発光部１０と相違する。
【００６０】
〈蛍光体発光部２０の構造〉
図４は、本実施の形態に係る蛍光体発光部２０を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は俯瞰図である。本実施形態に係る蛍光体発光部２０は、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、基板１３と、蛍光体粒子１１および熱伝導部材１２を有する蛍光体部１４とを備える。ただし、本実施形態において、蛍光体粒子１１は複数段積層されている。
【００６１】
本実施形態においても、実施形態１と同様、蛍光体粒子１１は第１蛍光体粒子１１ａを含む。また、蛍光体粒子１１は、第１蛍光体粒子１１ａと接し、第１蛍光体粒子１１ａよりも基板１３に近い位置にある第２蛍光体粒子１１ｂを含む。
【００６２】
蛍光体発光部２０においては、複数の第２蛍光体粒子１１ｂの少なくとも一部に関して、当該第２蛍光体粒子１１ｂの表面の少なくとも一部は、熱伝導部材１２から露出している。すなわち、熱伝導部材１２は、第２蛍光体粒子１１ｂの上面に到達しない厚みを有する。
【００６３】
蛍光体発光部２０の製造方法については、実施形態１において説明した第１から第３までのいずれの製造方法も用いることが可能である。ただし、第２の製造方法により蛍光体発光部２０を製造する場合、第２蛍光体粒子１１ｂの表面の少なくとも一部を熱伝導部材１２から露出させるため、第１の製造方法と同様の露出工程が必要となる。
【００６４】
〈蛍光体発光部２０の効果〉
複数の第１蛍光体粒子１１ａの間には間隙が存在し、この間隙に入射した励起光は、第１蛍光体粒子１１ａによっては波長変換されない。
【００６５】
蛍光体発光部２０においては、第１蛍光体粒子１１ａに隣接し、当該第１蛍光体粒子１１ａよりも基板１３に近い位置にある第２蛍光体粒子１１ｂの少なくとも一部が熱伝導部材１２から露出している。このため、蛍光体発光部２０においては、第１蛍光体粒子１１ａの間に入射した励起光が第２蛍光体粒子により波長変換される。したがって、第１蛍光体粒子１１ａの粒子の間から蛍光を発生させることができるため、均一な発光パターンを得ることができる。また、第１蛍光体粒子１１ａによって吸収されなかった励起光が第２蛍光体粒子１１ｂにより波長変換されるため、励起光の変換効率を高めることができる。
【００６６】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図５の（a）および（ｂ）に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１および２と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
本実施の形態に係る蛍光体発光部３０は、第１蛍光体粒子１１ａが所定の発光領域３１（非被覆領域）においてのみ熱伝導部材１２から露出している点で蛍光体発光部１０と相違する。
【００６８】
〈蛍光体発光部３０の構造〉
図５は、本実施の形態に係る蛍光体発光部３０を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は俯瞰図である。本実施形態に係る蛍光体発光部３０は、図５の（ａ）および（ｂ）に示すように、基板１３および蛍光体部１４を備える。
【００６９】
蛍光体発光部３０においては、図５の（ａ）に示すように、複数の第１蛍光体粒子１１ａの一部のみを熱伝導部材から露出させる発光領域３１が形成されている。第１蛍光体粒子１１ａは、発光領域３１以外の領域においては熱伝導部材１２に埋入されている。換言すれば、熱伝導部材１２の厚さは、発光領域３１においては蛍光体粒子１１の集合体の厚さより小さく、発光領域３１以外の領域においては蛍光体粒子１１の集合体の厚さより大きい。
【００７０】
本実施の形態の蛍光体部１４の構造は、蛍光体粒子１１に熱伝導部材１２を充填した後に、熱伝導部材１２を所望する発光領域３１の形状にエッチングすることによって得られる。したがって、本実施形態の蛍光体発光部３０の製造方法としては、実施形態１で説明した第１の製造方法を好適に用いることができる。
【００７１】
（発光領域３１）
発光領域３１は、図５の（ｂ）に示されるように、励起光の入射側から俯瞰すると、第１蛍光体粒子１１ａの間から第２蛍光体粒子１１ｂが露出する構造を有している。図５の（ｂ）における発光領域３１の形状は一例であって、発光領域３１の形状は適宜選択可能である。発光領域３１の形状は、長方形に限定されず、例えば台形などの他の矩形または円、楕円等の形状であってもよい。
【００７２】
〈効果〉
蛍光体発光部３０においては、発光領域３１以外の領域では蛍光体粒子１１が熱伝導部材１２により最上層まで覆われ、熱伝導部材１２から露出しない。このため、発光領域３１以外の領域に存在する蛍光体粒子１１には励起光が入射しない。したがって、発光領域３１の周縁部における蛍光の明暗コントラストを高めることができる。
【００７３】
また、蛍光体粒子１１の集合体の、発光領域３１の近傍まで熱伝導部材１２により覆われるため、最も発熱量の大きい第１蛍光体粒子１１ａから、熱伝導部材１２を介して効率良く放熱することができる。
【００７４】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図６の（ａ）および（ｂ）に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１〜３と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。本実施形態に係る蛍光体発光部４０は、蛍光体粒子１１同士が直接的に接触していない点で、蛍光体発光部１０と相違する。
【００７５】
〈蛍光体発光部４０の構造〉
図６は、本実施の形態に係る蛍光体発光部４０を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は俯瞰図である。本実施形態に係る蛍光体発光部４０は、図６の（ａ）および（ｂ）に示すように、基板１３および蛍光体部１４を備える。
【００７６】
蛍光体発光部４０においては、図６の（ａ）に示すように、熱伝導部材１２から露出している蛍光体粒子１１同士が直接的に接触しておらず、蛍光体粒子１１の集合体の間隙に熱伝導部材１２が充填されている。また、蛍光体発光部４０において、蛍光体粒子１１は複数層積層した構造であってもよく、単層構造であってもよいが、単層構造であることがより好ましい。
【００７７】
（製造方法）
本実施形態の蛍光体発光部４０の製造方法として、実施形態１において説明した第３の製造方法を好適に用いることができる。この方法では、先に形成された熱伝導部材１２に蛍光体粒子１１を塗布、または埋め込むため、複数の蛍光体粒子１１を直接的に接触させることがないように位置決めすることができる。一方、第１および第２の製造方法によっても、配置工程において複数の蛍光体粒子１１同士が直接的に接触しないよう配置することで、蛍光体発光部４０を製造することができる。
【００７８】
〈効果〉
蛍光体発光部４０においては、熱伝導部材１２から露出しているそれぞれの蛍光体粒子１１同士は直接的に接触せず、その間に熱伝導部材１２が充填されている。このため、最も発熱量の大きい最上層の蛍光体粒子１１で発生した熱を、熱伝導部材１２を介して、より効率良く放熱することができる。
【００７９】
〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、図７の（ａ）および（ｂ）に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１〜４と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８０】
本実施形態に係る蛍光体発光部５０は、少なくとも一部が熱伝導部材１２により覆われていない複数の蛍光体粒子１１の少なくとも一部が透明部材１５で覆われている点で、蛍光体発光部１０と相違する。
【００８１】
〈蛍光体発光部５０の構造〉
図７は、本実施の形態に係る蛍光体発光部５０を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は俯瞰図である。本実施形態に係る蛍光体発光部５０は、図７の（ａ）および（ｂ）に示すように、基板１３および蛍光体部１４を備える。蛍光体部１４は、蛍光体粒子１１および熱伝導部材１２を有する。また、蛍光体発光部５０は、透明部材１５をさらに備える。
【００８２】
透明部材１５は、図７の（ａ）に示されるように、少なくとも一部が熱伝導部材１２で覆われていない複数の蛍光体粒子１１の周囲に存在している。すなわち、熱伝導部材１２から露出している部分を有する蛍光体粒子１１の少なくとも一部は、透明部材１５で覆われている。透明部材１５は、空気の熱伝導率（２０℃において０．０２６Ｗ／（ｍ・Ｋ））より高い熱伝導率を有する材料で構成されている。
【００８３】
また、透明部材１５はガラスまたは樹脂等の、可視光透過率の高い材料で形成されることが望ましい。熱伝導部材１２の厚みと透明部材１５の厚みとの和は、蛍光体粒子１１の集合体の厚みと同等または小さいことが望ましい。また、上記の和と、蛍光体粒子１１の集合体の厚みとの差は、蛍光体粒子１１の平均粒径より小さいことが望ましい。すなわち、透明部材１５の厚みは、蛍光体粒子１１の集合体の最表面に位置する第１蛍光体粒子１１ａの少なくとも一部が露出する厚みであることが望ましい。
【００８４】
本実施の蛍光体発光部５０の製造方法は、以下の通りである。まず、実施形態１において説明した第１〜第３の製造方法のいずれかにより、蛍光体粒子１１および熱伝導部材１２を備える蛍光体発光部を製造する。次に、熱伝導部材１２から露出している蛍光体粒子１１の少なくとも一部を透明部材１５により覆う。これにより、蛍光体発光部５０を製造することができる。
【００８５】
〈効果〉
実施形態１〜４で説明した蛍光体発光部１０〜４０においては、熱伝導部材１２から露出している蛍光体粒子１１の周囲には空気が存在している。空気の熱伝導率は極めて低いため、蛍光体粒子１１において発生した熱は、空気中へはほとんど放熱されず、ほぼ熱伝導部材１２のみを介して放熱される。
【００８６】
本実施形態の蛍光体発光部５０においては、熱伝導部材１２から露出している部分を有する蛍光体粒子１１が、空気より高い熱伝導率を有する透明部材１５で覆われている。したがって、蛍光体粒子１１において発生した熱は、熱伝導部材１２の他に透明部材１５を介しても放熱されるため、蛍光体粒子１１の放熱効率が向上する。
【００８７】
また、透明部材１５は可視光透過率の高い材料で形成されるため、蛍光体粒子１１への励起光の照射を妨げることなく、蛍光体粒子１１からの放熱性を高めることができる。
【００８８】
また、透明部材１５の厚みを第１蛍光体粒子１１ａの表面の少なくとも一部が露出する厚みとすることで、透明部材１５の表面における励起光の反射を抑制することができ、第１蛍光体粒子１１ａへの励起光入射効率を高めることができる。
【００８９】
〔実施形態６〕
本発明の他の実施形態について、図８の（ａ）および（ｂ）に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１〜５と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。本実施形態に係る蛍光体発光部６０は、異なる色の蛍光を発する複数種類の蛍光体粒子を含む点で、蛍光体発光部１０と相違する。
【００９０】
〈蛍光体発光部６０の構造〉
図８は、本実施の形態に係る蛍光体発光部６０を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は俯瞰図である。本実施形態に係る蛍光体発光部６０は、図８の（ａ）および（ｂ）に示すように、基板１３および蛍光体部１４を備える。蛍光体部１４は、第１種蛍光体粒子１１Ａ、第２種蛍光体粒子１１Ｂ、および熱伝導部材１２を有する。
【００９１】
第１種蛍光体粒子１１Ａおよび第２種蛍光体粒子１１Ｂは、励起光を吸収して、互いに異なるピーク波長を有する蛍光を発する。すなわち、第１種蛍光体粒子１１Ａおよび第２種蛍光体粒子１１Ｂは、互いに異なる色の蛍光を発する。第１種蛍光体粒子１１Ａが発する蛍光の波長は、第２種蛍光体粒子１１Ｂが発する蛍光の波長より短い。例えば、青色の励起光に対して第１種蛍光体粒子１１Ａは黄色蛍光体であり、第２種蛍光体粒子１１Ｂは赤色蛍光体である。このような蛍光体の組み合わせにより、色再現性の高い白色光源を実現できる。このように、蛍光体発光部６０は、発光色や色再現性、励起光源の種類の適用幅を広く取ることができる。なお、蛍光体発光部６０は、互いに異なるピーク波長を有する蛍光を発する３種類以上の蛍光体粒子を備えていてもよい。
【００９２】
第１種蛍光体粒子１１Ａおよび第２種蛍光体粒子１１Ｂは、種類ごとに層をなしている。第２種蛍光体粒子１１Ｂの蛍光体層は、基板１３上に積層される。第１種蛍光体粒子１１Ａの蛍光体層は、第２種蛍光体粒子１１Ｂの蛍光体層上に積層される。したがって、第１種蛍光体粒子１１Ａの蛍光体層は、第２種蛍光体粒子１１Ｂの蛍光体層よりも励起光入射側に形成されている。すなわち、第２種蛍光体粒子１１Ｂより短波長の蛍光を発する第１種蛍光体粒子１１Ａが、第２種蛍光体粒子１１Ｂより励起光入射側に設けられている。このため、第１種蛍光体粒子１１Ａから励起光入射側へ出射された蛍光は、第２種蛍光体粒子１１Ｂに吸収されることなく出射される。一方、第２種蛍光体粒子１１Ｂから出射された蛍光は、第１種蛍光体粒子１１Ａが発する蛍光より波長が長いため、第１種蛍光体粒子１１Ａに吸収されることなく出射される。これにより、蛍光を効率良く取り出すことができる。
【００９３】
熱伝導部材１２の厚みは、最も基板１３に近い蛍光体種からなる層の、基板１３から最も遠い表面が露出する厚みとする。より好ましくは、所望の発光領域３１（図５の（ｂ）参照）においては上記の厚みとし、それ以外の領域では最表面に位置する第１種蛍光体粒子１１Ａを覆う厚みとする。
【００９４】
〈効果〉
本実施形態の蛍光体発光部６０においては、互いに異なるピーク波長を有する蛍光を発する第１種蛍光体粒子１１Ａおよび第２種蛍光体粒子１１Ｂを用いることで、色再現性を向上させることができる。また、蛍光体発光部６０においては第２種蛍光体粒子１１Ｂの間隙に熱伝導部材１２が充填されているため、強励起時の効率低下が抑制される。
【００９５】
〔実施形態７〕
本発明の他の実施形態について、図９および図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態に係る灯具（照明装置）１００は、上述の蛍光体発光部１０を、励起光を出射する励起光源としての半導体レーザ１０５、および蛍光体発光部１０からの光を所望の位置に投光する投光部と組み合わせた灯具である。
【００９６】
〈灯具１００の構成〉
図９は、本実施形態に係る灯具１００の構成を示す断面図である。灯具１００は、図９に示すように、蛍光体発光部１０と、半導体レーザ１０５と、集光レンズ１０６と、光ファイバ１０７と、レンズ１１０と、ミラー１２０と、筐体１３０と、投光レンズ１４０（投光部）とを備える。
【００９７】
半導体レーザ１０５は、蛍光体発光部１０に含まれる蛍光体粒子１１を励起する励起光としてのレーザ光を出射する励起光源である。励起光源として半導体レーザ１０５を用いることで、蛍光体発光部１０に高エネルギー密度のレーザ光を励起光として照射することができるため好ましい。本実施形態においては、励起光源として半導体レーザを使用しているが、励起光源としてＬＥＤなどの半導体発光デバイスを用いてもよい。集光レンズ１０６は、半導体レーザ１０５から出射されたレーザ光を光ファイバ１０７へ向けて集光する。光ファイバ１０７は、レーザ光をレンズ１１０へ導光する。レンズ１１０は、半導体レーザ１０５から出射されたレーザ光を略平行光となるように制御して、ミラー１２０へと導光する導光部材である。ミラー１２０は、レンズ１１０を透過したレーザ光を反射する。ミラー１２０は、反射したレーザ光が蛍光体発光部１０へ入射するように配置される。蛍光体発光部１０は、ミラー１２０で反射されたレーザ光を受けて蛍光を発する。
【００９８】
筐体１３０は、主として、蛍光体発光部１０、レンズ１１０およびミラー１２０を支持するものである。筐体１３０を形成する材料としては、例えばアルミニウムを用いることができる。この場合、蛍光体発光部１０で発生した熱を筐体１３０の外部へと効率よく放熱することができる。なお、銅、ステンレス、またはマグネシウム等の任意の材料で形成された部材に、銀またはアルミニウムをコーティングさせることによって、筐体１３０を形成してもよい。
【００９９】
投光レンズ１４０は、蛍光体発光部１０から発せられた蛍光を少なくとも含む照明光を外部へ投光する投光光学系である。本実施形態では、上記蛍光と、蛍光体発光部１０によって散乱された励起光とを含む照明光が、投光レンズ１４０によって灯具１００の外部の所望の方向に投光される。
【０１００】
図１０の（ａ）および（ｂ）はいずれも本実施形態に係る灯具が備える投光光学系の一例を示す図である。上述した通り、灯具１００は投光光学系として、図１０の（ａ）に示すような投光レンズ１４０を備えている。具体的には、投光レンズ１４０として、凸レンズが用いられている。投光レンズ１４０は、球面レンズまたは非球面レンズのどちらでもよい。投光レンズ１４０の材質は、アクリル樹脂、ポリカーボネイト、シリコーン樹脂、ホウケイ酸ガラス、ＢＫ７、または石英などから適宜選択すればよい。
【０１０１】
また、本実施形態に係る灯具は、投光光学系として、図１０の（ｂ）に示すようなリフレクタ１５０を備えていてもよい。リフレクタ１５０は、例えば放物面鏡であってよい。これらの投光光学系を介して、蛍光体発光部１０からの光が投光される。また、投光光学系の配置およびサイズは、蛍光体発光部１０からの光を効率よく利用するために適宜選択されてよい。
【０１０２】
なお、灯具１００は蛍光体発光部１０を備えているが、本実施形態に係る灯具は、蛍光体発光部１０の代わりに蛍光体発光部２０〜６０のいずれかを備えていてもよい。
【０１０３】
〈効果〉
灯具１００は、光源としての蛍光体発光部１０を励起光源および投光系と組み合わせた構成を有する。上述した通り、蛍光体発光部１０は励起光の出力密度を高めた場合においても量子効率を高く保つことができる。したがって、灯具１００は、光源の輝度の高い照明となる。灯具１００においては、光源の輝度が高いことで、蛍光体発光部１０の発光面積を小さくすることができ、それにより光源のエタンデュが小さくなる。そのため、小型の投光系においても効率の良い集光が可能となり、小型で遠方を照らすことが可能な灯具を実現できる。
【０１０４】
灯具１００が備える半導体レーザ１０５は励起光源であり、励起光としてのレーザ光を発する。このため、半導体レーザ１０５は蛍光体粒子１１に比較的高いエネルギー密度の励起光を照射し、灯具１００が発する照明光の強度を向上させることができる。
【０１０５】
〔実施形態８〕
本発明の他の実施形態について、図１１および図１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態に係る車両用前照灯２００は、光源として上述の蛍光体発光部３０を備えるヘッドライトユニットである。
【０１０６】
〈車両用前照灯２００の構成〉
図１１は、本実施形態に係る車両用前照灯２００の構成を示す断面図である。車両用前照灯２００は、図１１に示すように、蛍光体発光部３０と、半導体レーザ１０５と、集光レンズ１０６と、光ファイバ１０７と、レンズ１１０と、ミラー１２０と、筐体１３０と、投光レンズ１４０とを備える。車両用前照灯２００から出射される光は、配光パターン５００を有する。
【０１０７】
図１２の（ａ）は、車両用前照灯２００が備える蛍光体発光部３０の発光領域３１の、一例を示す俯瞰図である。蛍光体発光部３０は、実施形態３において説明した通り、発光領域３１において蛍光体粒子１１の一部のみが熱伝導部材１２から露出している。車両用前照灯２００において、蛍光体発光部３０の発光領域３１は、図１２の（ａ）に示すように車両用前照灯の配光パターンに相似する形状を有する。このため、車両用前照灯２００が出射する光の配光パターン５００は、車両用前照灯の配光パターンとして適切な形状を有する。
【０１０８】
また、図１２の（ｂ）は、車両用前照灯２００が備える蛍光体発光部３０の発光領域３１の、別の例を示す俯瞰図である。蛍光体発光部３０は、図１２の（ｂ）に示す矩形など、直線部を有する形状の発光領域３１を有していてもよい。この場合、配光パターンの明領域と暗領域との境界部が直線部に対応する。
【０１０９】
なお、車両用前照灯２００は蛍光体発光部３０の代わりに蛍光体発光部１０、２０、４０〜６０のいずれかを備えていてもよいが、配光パターンをより厳密に規定できる蛍光体発光部３０がより好適に使用される。
【０１１０】
〈効果〉
車両用前照灯のロービームでは、その配光パターンが規定されている。車両用前照灯２００は、光源として実施形態３の蛍光体発光部３０を備える。蛍光体発光部３０の発光領域３１は、ロービームの配光パターンに相似の形状を有する。蛍光体発光部３０は蛍光体粒子１１からの放熱性が高く、かつ発光領域３１の周縁部における蛍光の明暗コントラストを高めることができる。このとき、車両用前照灯２００から出射される配光パターンの明暗境界線が明瞭かつ光源輝度の高い車両用前照灯を実現することができる。
【０１１１】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る発光部（蛍光体発光部１０）は、基板（１３）と、前記基板上に配された複数の蛍光体粒子（１１）と、前記蛍光体粒子の間に充填され、前記蛍光体粒子よりも高い熱伝導率を有するとともに、可視光の反射率が７０％以上である熱伝導部材（１２）とを備え、前記蛍光体粒子の表面の少なくとも一部が前記熱伝導部材から露出している。
【０１１２】
上記の構成によれば、発光部は、基板と、複数の蛍光体粒子と、熱伝導部材とを備える。熱伝導部材は、蛍光体粒子の間に充填され、蛍光体粒子より高い熱伝導率を有し、可視光の反射率が７０％以上である。複数の蛍光体粒子の表面の少なくとも一部が前記熱伝導部材から露出している。熱伝導部材から露出している蛍光体粒子の一部に励起光が入射することで、当該蛍光体粒子は蛍光を発する。蛍光体粒子で発生した熱を、熱伝導部材を介して効率的に放熱することができる。
【０１１３】
したがって、発光部は、蛍光体粒子において発生した熱を効率よく基板へ放熱することができる。さらに、蛍光体粒子から基板側へ出射された蛍光および蛍光体により吸収されなかった励起光は熱伝導部材により反射されるため、蛍光および励起光をロスなく外部へ取り出すことができる。
【０１１４】
本発明の態様２に係る発光部は、上記態様１において、熱伝導部材の少なくとも一部に金属を含むことが好ましい。
【０１１５】
上記の構成によれば、熱伝導部材を熱伝導率および可視光反射率が高い材料で形成することができる。
【０１１６】
本発明の態様３に係る発光部は、上記態様１または２において、熱伝導部材の熱伝導率は、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。
【０１１７】
上記の構成によれば、蛍光体粒子において発生した熱を、熱伝導部材を介して効率的に放熱することができる。
【０１１８】
本発明の態様４に係る発光部は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記複数の蛍光体粒子は、表層に位置する第１蛍光体粒子（１１ａ）を含み、前記第１蛍光体粒子の表面の少なくとも一部が前記熱伝導部材から露出していることが好ましい。
【０１１９】
上記の構成によれば、第１蛍光体粒子の少なくとも一部が熱伝導部材から露出する。したがって、熱伝導部材に阻害されることなく励起光を第１蛍光体粒子に入射させることができる。
【０１２０】
本発明の態様５に係る発光部は、上記態様４において、前記第１蛍光体粒子の表面の一部のみが前記熱伝導部材から露出していることが好ましい。
【０１２１】
上記の構成によれば、最も発熱量の大きい第１蛍光体粒子に熱伝導部材が接している。したがって、第１蛍光体粒子から効率的に放熱することができる。
【０１２２】
本発明の態様６に係る発光部は、上記態様４において、前記第１蛍光体粒子に隣接し、当該第１蛍光体粒子よりも前記基板に近い位置にある第２蛍光体粒子（１１ｂ）をさらに含み、前記第２蛍光体粒子の表面の少なくとも一部は、前記熱伝導部材から露出していることが好ましい。
【０１２３】
上記の構成によれば、第１蛍光体粒子の間に入射した励起光が第２蛍光体粒子により波長変換される。したがって、第１蛍光体粒子の間から蛍光を発生させることができるため、均一な発光パターンを得ることができる。また、第１蛍光体粒子によって吸収されなかった励起光が第２蛍光体粒子により波長変換されるため、励起光の変換効率を高めることができる。
【０１２４】
本発明の態様７に係る発光部は、上記態様４において、前記第１蛍光体粒子の一部のみが前記熱伝導部材から露出するように、前記熱伝導部材によって前記第１蛍光体粒子が覆われていない非被覆領域が形成されていることが好ましい。
【０１２５】
上記の構成によれば、発光領域の周縁部における蛍光の明暗コントラストを高めることができる。
【０１２６】
本発明の態様８に係る発光部は、上記態様１から７のいずれかにおいて、異なる色の蛍光を発する複数種類の蛍光体粒子を含み、前記複数種類の蛍光体粒子は、その種類ごとに層をなしていることが好ましい。
【０１２７】
上記の構成によれば、複数種類の蛍光体粒子が発する、異なる色の蛍光を組み合わせることで、色の再現性を向上させることができる。
【０１２８】
本発明の態様９に係る発光部は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記複数の蛍光体粒子は、単層をなしていることが好ましい。
【０１２９】
上記の構成によれば、励起光が入射することで蛍光を発する蛍光体粒子と基板との距離が短くなる。したがって、蛍光体粒子から基板への放熱効率が向上する。
【０１３０】
本発明の態様１０に係る発光部は、上記態様１から９のいずれかにおいて、前記熱伝導部材から露出している部分を有する蛍光体粒子の少なくとも一部は、透明部材（１５）で覆われていることが好ましい。
【０１３１】
上記の構成によれば、蛍光体粒子の放熱効率が向上する。
【０１３２】
本発明の態様１１に係る照明装置（灯具１００）は、上記態様１から１０のいずれかの発光部と、前記蛍光体粒子を励起させる励起光を出射する励起光源（半導体レーザ１０５）と、前記蛍光体粒子が発した蛍光を投光する投光部（投光レンズ１４０）とを含むことが好ましい。
【０１３３】
上記の構成によれば、照明装置は、励起光源と、蛍光体粒子において発生した熱を効率よく基板に放熱することができる発光部と、蛍光を投光する投光部とを備える。したがって、発光効率を低下させることなく発光部の輝度を高めることができ、それにより照明光の強度を向上させることができる。
【０１３４】
本発明の態様１２に係る照明装置は、上記態様１１において、前記励起光源は、レーザ光を発することが好ましい。
【０１３５】
上記の構成によれば、高いエネルギー密度の励起光を蛍光体粒子に照射することができる。したがって、発光部の輝度をさらに高めることができ、それにより照明装置が発する照明光の強度を向上させることができる。
【０１３６】
本発明の態様１３に係る車両用前照灯（２００）は、上記態様１から１０のいずれかの発光部と、前記蛍光体粒子を励起させる励起光を出射する励起光源と、前記蛍光体粒子が発した蛍光を投光する投光部とを含むことが好ましい。
【０１３７】
上記の構成によれば、態様１１と同様の効果を奏する。
【０１３８】
本発明の態様１４に係る発光部の製造方法は、基板上に複数の蛍光体粒子を配置する配置工程と、前記配置工程において配置された複数の蛍光体粒子の間に、前記蛍光体粒子よりも高い熱伝導率を有するとともに、可視光の反射率が７０％以上である熱伝導部材を充填する充填工程とを含む。
【０１３９】
上記の構成によれば、蛍光体において発生した熱を効率よく基板に放熱することができる発光部を製造することができる。
【０１４０】
本発明の態様１５に係る発光部の製造方法は、上記態様１４において、前記蛍光体粒子の表面の少なくとも一部を前記熱伝導部材から露出させる露出工程をさらに含むことが好ましい。
【０１４１】
上記の構成によれば、態様４の効果を奏する発光部を製造することができる。
【０１４２】
本発明の態様１６に係る発光部の製造方法は、蛍光体粒子よりも高い熱伝導率を有するとともに、可視光の反射率が７０％以上である熱伝導部材を基板上に設ける工程と、前記基板上に設けられた熱伝導部材に複数の前記蛍光体粒子を、当該蛍光体粒子の一部が露出するように埋入する工程とを含む。
【０１４３】
上記の構成によれば、態様１４と同様の効果を奏する。
【０１４４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【０１４５】
（本発明の別の表現）
なお、本発明は以下のようにも表現できる。
【０１４６】
すなわち、本発明の一態様に係る発光部は、基板と、基板上に堆積された蛍光体粒子と、高い熱伝導率と高い可視光反射率を有する熱伝導部材からなる蛍光体発光部であり、蛍光体粒子間にある間隙の少なくとも一部は熱伝導部材が充填されている。
【０１４７】
また、本発明の一態様に係る発光部において、熱伝導部材は金属である。
【０１４８】
また、本発明の一態様に係る発光部において、蛍光体粒子は複数層積層されている。
【０１４９】
また、本発明の一態様に係る発光部において、蛍光体粒子は単層である。
【０１５０】
また、本発明の一態様に係る発光部において、熱伝導部材の厚みは蛍光体粒子層の厚みと同等もしくは小さい。
【０１５１】
また、本発明の一態様に係る発光部において、熱伝導部材の厚みと蛍光体粒子層の厚みの差は蛍光体の平均粒径より小さい。
【０１５２】
また、本発明の一態様に係る発光部において、熱伝導部材の厚みと蛍光体粒子層の厚みの差は蛍光体の平均粒径より大きく、平均粒径の2倍より小さい。
【０１５３】
また、本発明の一態様に係る発光部において、熱伝導部材の厚みは、所望の発光エリアについては蛍光体粒子層の厚みと同等もしくは小さく、その他の領域では蛍光体粒子層の厚みより厚い。
【０１５４】
また、本発明の一態様に係る発光部において、異なる発光色を有する複数の蛍光体粒子を備え、発光色ごとに積層された構造を有する。
【０１５５】
また、本発明の一態様に係る発光部において、熱伝導部材に覆われていない蛍光体周囲が透明部材で覆われている。
【０１５６】
また、本発明の一態様に係る灯具は、上記のいずれかの態様の蛍光体発光部と、励起光を出射する励起光源部と、蛍光体発光部からの光を所望の位置に投光する投光系からなる灯具である。
【０１５７】
また、本発明の一態様に係る車両用前照灯は、上記のいずれかの態様の蛍光体発光部と、励起光を出射する励起光源部と、蛍光体発光部からの光を所望の位置に投光する投光系からなる車両用前照灯である。
【０１５８】
また、本発明の一態様に係る灯具または車両用前照灯は、励起光としてレーザ光が用いられている。
【符号の説明】
【０１５９】
１０、２０、３０、４０、５０、６０  蛍光体発光部（発光部）
１１  蛍光体粒子
１１ａ  第１蛍光体粒子
１１ｂ  第２蛍光体粒子
１２  熱伝導部材
１３  基板
１５  透明部材
１００  灯具（照明装置）
１０５  半導体レーザ（励起光源）
１４０  投光レンズ（投光部）
１５０  リフレクタ（投光部）
２００  車両用前照灯
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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