(57)【要約】【課題】蛍光体層の温度上昇を効率的に抑制することができる発光デバイスを提供する。【解決手段】筒状の蛍光体層２と、筒状の蛍光体層２を周方向Ａに回転させる回転機構と、蛍光体層２に励起光１０を照射する光源４とを備えることを特徴としている。【選択図】図１
2016115563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の蛍光体層と、
前記筒状の蛍光体層を周方向に回転させる回転機構と、
前記蛍光体層に励起光を照射する光源とを備える、発光デバイス。
【請求項２】
前記蛍光体層が、筒状の基材上に設けられることより、筒状に形成されている、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記筒状の基材が、前記励起光を透過する基材である、請求項２に記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記励起光が、前記筒状の蛍光体層の内側から照射され、前記蛍光体層からの蛍光が前記筒状の蛍光体層の外側に出射される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記励起光が、前記筒状の蛍光体層の外側から照射され、前記蛍光体層からの蛍光が前記筒状の蛍光体層の内側に出射される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光デバイス。
【請求項６】
前記筒状の基材が、前記蛍光体層からの蛍光を反射する基材である、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記筒状の基材と前記蛍光体層との間に、前記蛍光体層からの蛍光を反射する反射層が設けられている、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項８】
前記励起光が、前記筒状の蛍光体層の外側から照射され、前記蛍光体層からの蛍光が前記基材または前記反射層で反射して前記筒状の蛍光体層の外側に出射される、請求項１、２、６及び７のいずれか一項に記載の発光デバイス。
【請求項９】
前記励起光が、前記筒状の蛍光体層の内側から照射され、前記蛍光体層からの蛍光が前記基材または前記反射層で反射して前記筒状の蛍光体層の内側に出射される、請求項１、２、６及び７のいずれか一項に記載の発光デバイス。
【請求項１０】
前記蛍光体層が、ガラスマトリクスと、前記ガラスマトリクス中に分散された蛍光体とを有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体を用いた発光デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターを小型化することなどを目的として、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源と蛍光体とを用いた発光デバイスが提案されている。例えば、励起光を照射する光源と、光源からの励起光を蛍光に変換する蛍光体層とを備える発光デバイスが提案されている。
【０００３】
ところで、光源として高出力の光源を用いる場合、励起光の照射により蛍光体が発熱し、蛍光体層の温度が上昇する。蛍光体の温度が上昇すると、発光強度が低下したり、蛍光体層が基板から剥離するという問題を生じる。
【０００４】
これらの問題を解消するため、特許文献１〜５では、発光デバイスに、高い熱伝導性を有するヒートシンクや、放熱用フィンまたは放熱のための凹凸構造を設けることにより、放熱性を向上させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１６９０４９号公報
【特許文献２】特開２００１−１４２１４６号公報
【特許文献３】特開２００２−９０８８６号公報
【特許文献４】特開２００３−１５６７９６号公報
【特許文献５】特開２０１１−１８６３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術では、発光デバイスの構造が複雑になったり、蛍光体層の温度上昇を効率的に抑制することができないという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、蛍光体層の温度上昇を効率的に抑制することができる発光デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発光デバイスは、筒状の蛍光体層と、筒状の蛍光体層を周方向に回転させる回転機構と、蛍光体層に励起光を照射する光源とを備えることを特徴としている。
【０００９】
蛍光体層は、筒状の基材上に設けられることより、筒状に形成されていてもよい。この場合、筒状の基材は、励起光を透過する基材であってもよいし、蛍光体層からの蛍光を反射する基材であってもよい。
【００１０】
発光デバイスが透過型である場合、筒状の基材は励起光を透過する基材であることが好ましい。この場合、励起光が筒状の蛍光体層の内側から照射され、蛍光体層からの蛍光が筒状の蛍光体層の外側に出射されてもよいし、励起光が筒状の蛍光体層の外側から照射され、蛍光体層からの蛍光が筒状の蛍光体層の内側に出射されてもよい。
【００１１】
発光デバイスが反射型である場合、蛍光体層からの蛍光を反射する基材を用いることができる。また、筒状の基材と蛍光体層との間に、蛍光体層からの蛍光を反射する反射層が設けられていてもよい。この場合、励起光が筒状の蛍光体層の外側から照射され、蛍光体層からの蛍光が基材または反射層で反射して筒状の蛍光体層の外側に出射されてもよいし、励起光が筒状の蛍光体層の内側から照射され、蛍光体層からの蛍光が基材または反射層で反射して筒状の蛍光体層の内側に出射されてもよい。
【００１２】
蛍光体層は、ガラスマトリクスと、ガラスマトリクス中に分散された蛍光体とを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、蛍光体層の温度上昇を効率的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態の発光デバイスを示す模式的斜視図である。
【図２】図１に示す第１の実施形態の発光デバイスを示す模式的断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の発光デバイスを示す模式的斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の発光デバイスを示す模式的斜視図である。
【図５】図４に示す第３の実施形態の発光デバイスを示す模式的断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の発光デバイスを示す模式的断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態の発光デバイスを示す模式的断面図である。
【図８】本発明の第６の実施形態の発光デバイスを示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の発光デバイスを示す模式的斜視図である。図２は、図１に示す第１の実施形態の発光デバイスを示す模式的断面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態の発光デバイス１は、筒状の蛍光体層２と、筒状の蛍光体層２を周方向Ａに回転させる回転機構３（図２にのみ図示）と、蛍光体層２に励起光１０を照射する光源４とを備えている。本実施形態において、蛍光体層２は、筒状の基材５の上に設けられることにより、筒状に形成されている。図２に示すように、蛍光体層２は、筒状の基材５の外周面の上に形成されている。本発明は、これに限定されるものではなく、筒状の基材５の内周面の上に蛍光体層２が形成されていてもよい。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態において、基材５は、円筒状である。したがって、蛍光体層２も、円筒状に形成されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、筒状であれば、多角形の角筒状を含む角筒状や、その他の形状であってもよい。
【００１８】
本実施形態において、光源４は、筒状の基材５の内側に配置されている。筒状の基材５は、図２に示すように、回転機構３である円筒状の回転台の上に設置されている。円筒状の回転台が周方向に回転することにより、筒状の基材５が、図１に示すように周方向Ａに回転する。光源４は、固定治具７によって、固定台６に取り付けられている。固定台６は、回転機構３が回転しても、回転しないように設けられている。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態では、筒状の基材５を周方向Ａに回転させることにより、筒状の蛍光体層２を周方向Ａに回転させる。周方向Ａに回転している筒状の蛍光体層２に、筒状の蛍光体層２の内側に設けられた光源４から励起光１０を出射する。励起光１０は、筒状の基材５を透過して、蛍光体層２に入射する。蛍光体層２に入射した励起光１０は、蛍光体層２により波長変換され、蛍光１１として筒状の蛍光体層２の外側に出射される。したがって、本実施形態では、励起光１０が、筒状の蛍光体層２の内側から照射され、蛍光体層２からの蛍光１１が筒状の蛍光体層２の外側に出射されている。
【００２０】
本実施形態では、筒状の蛍光体層２が周方向Ａに回転しているので、励起光１０の照射スポットは、蛍光体層２の上を常に移動しており、同じ箇所に励起光１０が照射され続けることはない。また、蛍光体層２が周方向Ａに回転していることにより、蛍光体層２を常に蛍光体層２より低い温度の外気に触れさせることができるので、外部への熱放出がさらに促進される。そのため、励起光１０の照射により生じる熱が蛍光体層２に蓄積し、蛍光体層２の温度が上昇するのを抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、蛍光体層２の温度上昇により発光効率が低下するのを抑制することができ、高い発光強度を得ることができる。
【００２１】
光源４の具体例としては、ＬＥＤ光源やレーザー光源などが挙げられる。例えば、光源４から、励起光１０として青色光を出射し、蛍光体層２でこの青色光を黄色光に波長変換することができる。この場合、蛍光１１として蛍光体層２から出射された黄色光と、蛍光体層２に吸収されず、蛍光体層２を透過した励起光１０としての青色光とを合成し、合成光として白色光を出射させることができる。このような場合、本実施形態の発光デバイスを照明装置などに用いることができる。
【００２２】
本実施形態において、蛍光体層２は、ガラスや樹脂などの透明材料からなるマトリクスと、マトリクス中に分散した蛍光体とから構成されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、励起光１０により励起して蛍光１１を発するものであればよい。マトリクスとして樹脂を用いる場合、樹脂は励起光１０や蛍光１１により劣化して着色する場合がある。そのため、マトリクスとしてはガラスを用いることが好ましい。ガラスマトリクスは、蛍光体の分散媒として用いることができるものであれば特に限定されない。例えば、ホウ珪酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラスなどを用いることができる。ガラスマトリクスの軟化点は、２５０℃〜１０００℃であることが好ましく、３００℃〜８５０℃であることがより好ましい。一般に、低軟化点ガラスは機械的強度が低い傾向がある。このため、ガラスマトリクスの軟化点が低すぎると、蛍光体層２の機械的強度が低下する場合がある。一方、ガラスマトリクスの軟化点が高すぎると、製造時における焼成工程で蛍光体が劣化して、蛍光体層２の発光強度が低下する場合がある。
【００２３】
蛍光体は、励起光１０の入射により蛍光１１を出射するものであれば、特に限定されるものではない。蛍光体の具体例としては、例えば、酸化物蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、塩化物蛍光体、酸塩化物蛍光体、硫化物蛍光体、酸硫化物蛍光体、ハロゲン化物蛍光体、カルコゲン化物蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、ハロリン酸塩化物蛍光体、ガーネット系化合物蛍光体から選ばれた１種以上が挙げられる。励起光１０として青色光を用いる場合、例えば、緑色光または黄色光を蛍光１１として出射する蛍光体を用いることができる。
【００２４】
蛍光体層２の厚みは、励起光１０が確実に蛍光体に吸収されるような厚みである範囲において、薄い方が好ましい。蛍光体層２が厚すぎると、蛍光体層２における光の散乱や吸収が大きくなりすぎ、蛍光１１の出射効率が低くなってしまう場合があるためである。具体的には、蛍光体層２の厚みは、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。蛍光体層２の厚みの下限値は、通常、０．０３ｍｍ程度である。
【００２５】
本実施形態において、基材５としては、励起光１０を透過する基材が用いられる。このような基材としては、ガラス、樹脂、セラミックス等からなる基材が挙げられる。これらの中でも、特にガラスを用いることが好ましい。樹脂を用いた場合、励起光１０の照射による劣化が生じ、着色するなどの問題を生じる。また、セラミックスでは、ガラスのような透過性が得られない場合がある。したがって、基材５としては、ガラスの基材を用いることが好ましい。基材５からの放熱性を高める観点からは、サファイア、スピネルまたは窒化アルミニウムなどの放熱性の高い材料を基材５として用いてもよい。
【００２６】
筒状の基材５の厚みは、特に限定されるものではなく、筒状の基材５を周方向Ａに回転させることができる剛性強度を有するような厚みであればよい。具体的な厚みとしては、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であることが好ましく、０．２ｍｍ〜７ｍｍの範囲であることがより好ましく、０．３ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることが特に好ましい。基材５の厚みが薄すぎると、筒状の基材５を周方向Ａに回転させることができる剛性強度が得られない場合がある。基材５の厚みが厚すぎると、基材５による励起光１０の吸収及び散乱が大きくなりすぎる場合がある。
【００２７】
蛍光体層２を、ガラスマトリクスと、ガラスマトリクス中に分散された蛍光体とから構成する場合、ガラスマトリクスと同種のガラスからなる基材を用いることが好ましい。これにより、蛍光体層２と基材５との接合強度を高めることができるとともに、蛍光体層２と基材５の界面での励起光１０の反射及び散乱を抑制することができる。このような蛍光体層２は、以下のようにして製造することができる。
【００２８】
蛍光体層２のガラスマトリクスとなるガラス粒子と、蛍光体と、バインダー樹脂や溶剤等の有機成分とを含むスラリーを、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルム上にドクターブレード法等により塗布し、加熱乾燥することにより、蛍光体層２用のグリーンシートを作製する。
【００２９】
得られた蛍光体層２用のグリーンシートを、ガラスからなる筒状の基材５の外周面の上に貼り付ける。その後、グリーンシートを焼成することにより、蛍光体層２を筒状の基材５の外周面の上に形成することができる。
【００３０】
蛍光体層２の製造方法は、上記の方法に限定されるものではなく、例えば、上記の蛍光体層２形成用スラリーを筒状の基材５の外周面の上に塗布し、その後乾燥及び焼成して、蛍光体層２を形成してもよい。また、筒状の基材５の内周面の上に蛍光体層２を形成する場合には、筒状の基材５の内周面の上にグリーンシートを貼り付けたり、蛍光体層２形成用スラリーを塗布して、蛍光体層２を形成することができる。
【００３１】
筒状の基材５の径方向の大きさは、特に限定されるものではなく、本発明の発光デバイスが用いられる用途などに応じて適宜決定される。また、筒状の基材５の軸方向（径方向と垂直な方向）の大きさも、特に限定されるものではなく、本発明の発光デバイスが用いられる用途などに応じて適宜決定される。
【００３２】
本実施形態では、筒状の基材５を回転機構３である回転台の上に載せることにより、筒状の基材５を回転させているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、筒状の基材５の外周面及び／または内周面にローラーを接触させ、ローラーを回転することにより、筒状の基材５を周方向Ａに回転させてもよい。
【００３３】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態の発光デバイスを示す模式的斜視図である。本実施形態では、筒状の基材５の外側に光源４を配置している。光源４から出射した励起光１０は、筒状の基材５の回転中心の上方に配置された反射部材８によって、下方に反射される。下方に反射された励起光１０は、筒状の基材５の回転中心の下方に配置された反射部材９によって反射され、蛍光体層２に照射される。蛍光体層２に照射された励起光１０は、蛍光体層２に含まれる蛍光体を励起し、蛍光体から蛍光１１が筒状の基材５の外側に向かって出射される。したがって、本実施形態では、励起光１０が、筒状の蛍光体層２の内側から照射され、蛍光体層２からの蛍光１１が筒状の蛍光体層２の外側に出射されている。本実施形態における他の構成については、上記の第１の実施形態と同様である。
【００３４】
反射部材８及び９は、励起光１０を反射することができるものであれば、特に限定されない。反射部材８及び９としては、例えば、アルミニウム板などの金属板を用いることができる。また、反射部材８及び９として、ガラス等からなる基板の表面に銀、アルミニウム、白金等の金属膜や、誘電体多層膜等の反射膜が形成された基板を用いてもよい。
【００３５】
本実施形態では、光源４が筒状の基材５の外側に配置されるので、光源４のサイズが大きい場合などのように、光源４を筒状の基材５の内側に配置できない場合に、本実施形態は有用である。
【００３６】
本実施形態においても、筒状の蛍光体層２が周方向Ａに回転しているので、励起光１０の照射により生じる熱が蛍光体層２に蓄積しない。そのため、蛍光体層２の温度が上昇するのを抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、蛍光体層２の温度上昇により発光効率が低下するのを抑制することができ、高い発光強度を得ることができる。
【００３７】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態の発光デバイスを示す模式的斜視図である。図５は、図４に示す第３の実施形態の発光デバイスを示す模式的断面図である。本実施形態では、図４及び図５に示すように、光源４が筒状の基材５の外側に配置されている。図５に示すように、本実施形態において、蛍光体層２は、筒状の基材５の外周面の上に形成されている。しかしながら、蛍光体層２は、筒状の基材５の内周面の上に形成されていてもよい。筒状の基材５の内側には、反射部材８が設けられている。図５に示すように、反射部材８は、固定治具７によって、固定台６に取り付けられている。したがって、反射部材８は、回転機構３が回転しても、回転しないように設けられている。反射部材８としては、上記の第２の実施形態における反射部材と同様のものを用いることができる。その他の構成については、上記の第１の実施形態と同様である。
【００３８】
光源４から出射された励起光１０は、蛍光体層２に入射し、蛍光体層２に含まれる蛍光体を励起する。これにより、蛍光体層２から蛍光１１が出射される。蛍光１１は、筒状の基材５を透過し、筒状の基材５の内側に設けられた反射部材８で反射され、発光デバイス１の上方に蛍光１１が出射される。したがって、本実施形態では、励起光１０が、筒状の蛍光体層２の外側から照射され、蛍光体層２からの蛍光１１が筒状の蛍光体層２の内側に出射されている。
【００３９】
本実施形態においても、筒状の蛍光体層２が周方向Ａに回転しているので、励起光１０の照射により生じる熱が蛍光体層２に蓄積しない。そのため、蛍光体層２の温度が上昇するのを抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、蛍光体層２の温度上昇により発光効率が低下するのを抑制することができ、高い発光強度を得ることができる。
【００４０】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態の発光デバイスを示す模式的断面図である。本実施形態では、筒状の基材５として、蛍光体層２から出射した蛍光１１を反射する基材を用いている。本実施形態では、光源４が筒状の基材５の外側に配置されている。また、蛍光体層２は、筒状の基材５の外周面の上に形成されている。筒状の基材５は、回転機構３である回転台の上に設置されている。
【００４１】
光源４から出射した励起光１０は、蛍光体層２に入射し、蛍光体層２に含まれる蛍光体を励起する。これにより、蛍光体層２から蛍光１１が出射され、蛍光１１は基材５により反射され、反射部材８に向かって出射される。蛍光１１は、反射部材８で反射され、発光デバイス１の上方に出射される。したがって、本実施形態では、励起光１０が、筒状の蛍光体層２の外側から照射され、蛍光体層２からの蛍光１１が基材５で反射して筒状の蛍光体層２の外側に出射されている。第１〜第３の実施形態が、透過型の発光デバイスであるのに対し、本実施形態は、反射型の発光デバイスである。
【００４２】
反射部材８としては、上記の第２の実施形態における反射部材と同様のものを用いることができる。本実施形態の基材５としては、蛍光１１を反射するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、アルミニウム板などの金属板からなる筒状部材を用いることができる。また、ガラスまたは樹脂等からなる筒状部材の表面に銀、アルミニウム、白金等の金属膜や、誘電体多層膜等の反射膜が形成されたものを用いてもよい。基材５として、金属板や金属膜を用いる場合、金属は一般に熱伝導性に優れているので、蛍光体層２からの放熱性を高めることができる。
【００４３】
また、基材５として、反射ガラスからなる筒状部材を用いてもよい。反射ガラスは、例えば、ガラスマトリクスと、その中に分散した無機粒子とから構成されている。無機粒子としては、ガラスマトリクスと異なる屈折率を有し、一般には、ガラスマトリクスより高い屈折率を有するものであることが好ましい。
【００４４】
具体的には、無機粒子は、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｂ及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも一種の酸化物または窒化物であることが好ましい。無機粒子の好ましい具体例としては、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ランタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化ガリウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素などが挙げられる。無機粒子として、特に好ましくは、酸化アルミニウムが用いられる。
【００４５】
ガラスマトリクスとしては、例えば、ホウ珪酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラスなどを用いることができる。ガラスマトリクスの軟化点は、２５０℃〜１０００℃であることが好ましく、３００℃〜８５０℃であることがより好ましい。
【００４６】
無機粒子の平均粒子径は、０．１μｍ〜３０μｍの範囲内であることが好ましく、０．５μｍ〜１０μｍの範囲内であることがより好ましい。無機粒子の平均粒子径が小さすぎると、十分な反射率が得られにくくなる場合がある。一方、無機粒子の平均粒子径が大きすぎると、単位体積あたりに存在できる粒子数が少なくなり十分な反射率が得られにくくなる場合がある。
【００４７】
反射ガラス中での無機粒子の含有量は、５〜９０体積％の範囲内であることが好ましく、２０〜８５体積％の範囲内であることがより好ましく、３０〜８０体積％の範囲内であることがさらに好ましい。無機粒子の含有量が多すぎると、無機粒子同士を結着するガラスの量が少なくなるため、使用中に発塵したり、あるいは反射ガラスの強度が低下する場合がある。一方、無機粒子の含有量が少なすぎると、十分な反射率が得られにくくなる。
【００４８】
本実施形態においても、筒状の蛍光体層２が周方向Ａに回転しているので、励起光１０の照射により生じる熱が蛍光体層２に蓄積しない。そのため、蛍光体層２の温度が上昇するのを抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、蛍光体層２の温度上昇により発光効率が低下するのを抑制することができ、高い発光強度を得ることができる。
【００４９】
（第５の実施形態）
図７は、本発明の第５の実施形態の発光デバイスを示す模式的断面図である。本実施形態では、筒状の基材５として、蛍光体層２から出射した蛍光１１を反射する基材を用いている。本実施形態では、光源４が筒状の基材５の内側に配置されている。また、蛍光体層２は、筒状の基材５の内周面の上に形成されている。筒状の基材５は、回転機構３である回転台の上に設置されている。光源４は、固定治具７ａにより、固定台６に取り付けられている。また、筒状の基材５の内側には、反射部材８が設けられている。反射部材８は、固定治具７ｂにより、固定台６に取り付けられている。したがって、光源４及び反射部材８は、回転機構３が回転しても、回転しないように設けられている。反射部材８としては、上記の第２の実施形態における反射部材と同様のものを用いることができる。その他の構成については、第４の実施形態と同様である。
【００５０】
筒状の基材５の内側に設けられた光源４から出射した励起光１０は、基材５の内周面の上に設けられた蛍光体層２に入射し、蛍光体層２に含まれる蛍光体を励起する。これにより、蛍光体層２から蛍光１１が出射され、蛍光１１は基材５の内周面で反射され、反射部材８に向かって筒状の蛍光体層２の内側に出射される。蛍光１１は、反射部材８で反射され、発光デバイス１の上方に出射される。したがって、本実施形態では、励起光１０が、筒状の蛍光体層２の内側から照射され、蛍光体層２からの蛍光１１が基材５で反射して筒状の蛍光体層２の内側に出射されている。したがって、本実施形態は、反射型の発光デバイスである。
【００５１】
本実施形態においても、筒状の蛍光体層２が周方向Ａに回転しているので、励起光１０の照射により生じる熱が蛍光体層２に蓄積しない。そのため、蛍光体層２の温度が上昇するのを抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、蛍光体層２の温度上昇により発光効率が低下するのを抑制することができ、高い発光強度を得ることができる。
【００５２】
（第６の実施形態）
図８は、本発明の第６の実施形態の発光デバイスを示す模式的断面図である。本実施形態では、蛍光体層２と基材５との間に、反射層２０が設けられている。したがって、第４の実施形態及び第５の実施形態と同様に、反射型の発光デバイスである。蛍光体層２と基材５との間に、反射層２０が設けられているので、基材５としては、ガラス等のように励起光１０及び蛍光１１を透過する材料を用いることができる。
【００５３】
反射層２０としては、銀、アルミニウム、白金等の金属膜や、誘電体多層膜等を用いることができる。また、上記の反射ガラスを用いてもよい。反射ガラスは、ガラス粒子と無機粒子を含むグリーンシートを焼成することにより形成することができる。このため、蛍光体層２を形成するためのグリーンシートと、反射ガラス層を形成するためのグリーンシートとを積層し、この積層体を焼成して、蛍光体層２と反射ガラス層を同時に形成することができる。この場合、基材５としてガラスを用いれば、基材５と反射ガラス層と蛍光体層２のいずれもがガラスから形成されているので、密着強度を高めることができる。
【００５４】
光源４から出射した励起光１０は、蛍光体層２に入射し、蛍光体層２に含まれる蛍光体を励起する。これにより、蛍光体層２から蛍光１１が出射され、蛍光１１は反射層２０により反射され、反射部材８に向かって出射される。蛍光１１は、反射部材８で反射され、発光デバイス１の上方に出射される。したがって、本実施形態では、励起光１０が、筒状の蛍光体層２の外側から照射され、蛍光体層２からの蛍光１１が反射層２０で反射して筒状の蛍光体層２の外側に出射されている。
【００５５】
本実施形態においても、筒状の蛍光体層２が周方向Ａに回転しているので、励起光１０の照射により生じる熱が蛍光体層２に蓄積しない。そのため、蛍光体層２の温度が上昇するのを抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、蛍光体層２の温度上昇により発光効率が低下するのを抑制することができ、高い発光強度を得ることができる。
【００５６】
上記各実施形態においては、蛍光体層２の外側表面及び／または内側表面の上に、波長選択層を設けてもよい。このような波長選択層としては、誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタなどが挙げられる。例えば、励起光１０を透過し、蛍光１１を反射する波長選択層や、蛍光１１を透過し、励起光１０を反射する波長選択層等を形成することができる。
【００５７】
上記各実施形態においては、蛍光体層２の全面にわたって、同じ種類の蛍光体が含有されている。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されるものではない。蛍光体層２を、周方向に沿って複数の領域に分割し、各領域に互いに異なる種類の蛍光体が含まれるようにしてもよい。
【００５８】
上記各実施形態においては、筒状の基材５として、円筒状のものを例にして説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、多角形の角筒状の基材を用いてもよい。反射型の発光デバイスの場合、このような多角形の角筒状の基材を用い、ポリゴンミラーのように広い領域に蛍光を出射するようなデバイスとしてもよい。また、多角形の角筒状の基材の各側面毎に、異なる種類の蛍光体を含む蛍光体層を形成してもよい。
【００５９】
本発明の発光デバイスは、種々の用途に用いることができるものであり、例えば、プロジェクターや、一般的な照明器具、ヘッドランプ等の車載用照明装置などに用いることができるものである。
【符号の説明】
【００６０】
１…発光デバイス
２…蛍光体層
３…回転機構
４…光源
５…筒状の基材
６…固定台
７，７ａ，７ｂ…固定治具
８…反射部材
９…反射部材
１０…励起光
１１…蛍光
２０…反射層
【図１】
2016115563.tif 000003
【図２】
2016115563.tif 000004
【図３】
2016115563.tif 000005
【図４】
2016115563.tif 000006
【図５】
2016115563.tif 000007
【図６】
2016115563.tif 000008
【図７】
2016115563.tif 000009
【図８】
2016115563.tif 000010