(57)【要約】【課題】従来とは異なる方法で、発光スペクトルのピーク波長を制御することで、発光色の色度を微調整することができる光学部品及びその製造方法を提供する。【解決手段】光源からの励起光１２を波長変換して、励起光１２とは異なった発光色（出射光１４）を得る第１光学部品１０Ａであって、透光性基板１６と、透光性基板１６上に積層された波長変換部１８とを有する。波長変換部１８は、励起光１２に対する発光スペクトルが第１波長にピークを持つ第１蛍光体層２０Ａと、励起光１２に対する発光スペクトルが第１波長よりも長い第２波長にピークを持つ第２蛍光体層２０Ｂとを有する。波長変換部１８の励起光１２に対する発光スペクトルは第３波長にピークを持つ。第３波長は、第１波長よりも長く、第１波長と第２波長との平均波長よりも短い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの励起光を波長変換して、前記励起光とは異なった発光色を得る光学部品であって、
透光性基板と、
前記透光性基板上に積層された波長変換部とを有し、
前記波長変換部は、
前記励起光に対する発光スペクトルが第１波長にピークを持つ第１蛍光体層と、
前記励起光に対する発光スペクトルが前記第１波長よりも長い第２波長にピークを持つ第２蛍光体層とを有し、
前記波長変換部の前記励起光に対する発光スペクトルが第３波長にピークを持ち、
前記第３波長は、前記第１波長よりも長く、前記第１波長と前記第２波長との平均波長よりも短いことを特徴とする光学部品。
【請求項２】
請求項１記載の光学部品において、
前記第３波長は、前記第１波長よりも長く、前記平均波長の１／２よりも短いことを特徴とする光学部品。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光学部品において、
前記第２蛍光体層のガラス転移点が前記第１蛍光体層のガラス転移点よりも低いことを特徴とする光学部品。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部品において、
前記第１蛍光体層は、第１蛍光体とガラスを含み、前記第１蛍光体と前記ガラスの体積比（第１蛍光体／ガラス）が２０／８０〜８０／２０であり、
前記第２蛍光体層は、第２蛍光体とガラスを含み、前記第２蛍光体と前記ガラスの体積比（第２蛍光体／ガラス）が５／９５〜６０／４０であることを特徴とする光学部品。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学部品において、
前記第１蛍光体層上に前記第２蛍光体層が積層されていることを特徴とする光学部品。
【請求項６】
請求項５記載の光学部品において、
前記第１蛍光体層及び前記第２蛍光体層のうち、前記光源に近い方の蛍光体層のガラスの比率が、他方の蛍光体層よりも大きいことを特徴とする光学部品。
【請求項７】
請求項５記載の光学部品において、
前記第１蛍光体層及び前記第２蛍光体層のうち、前記光源に近い方の蛍光体層のガラスの比率が、他方の蛍光体層よりも小さいことを特徴とする光学部品。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学部品において、
前記透光性基板上に前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層とが並置されていることを特徴とする光学部品。
【請求項９】
請求項８記載の光学部品において、
前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層とが一部において接触していることを特徴とする光学部品。
【請求項１０】
請求項８記載の光学部品において、
前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層とが離れていることを特徴とする光学部品。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学部品において、
前記第１蛍光体層の発光スペクトルの波長領域が５３０〜５９０ｎｍであり、
前記第２蛍光体層の発光スペクトルの波長領域が６２０〜６９０ｎｍであることを特徴とする光学部品。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学部品において、
前記第１蛍光体層の発光スペクトルの波長領域が５９０〜６２０ｎｍであり、
前記第２蛍光体層の発光スペクトルの波長領域が６２０〜６９０ｎｍであることを特徴とする光学部品。
【請求項１３】
光源からの励起光を波長変換して、前記励起光とは異なった発光色を得る光学部品の製造方法であって、
透光性基板上に波長変換部を積層する工程を有し、
前記工程は、
前記透光性基板上に、前記励起光に対する発光スペクトルが第１波長にピークを持つ第１蛍光体層を設ける工程と、
前記透光性基板上に、前記励起光に対する発光スペクトルが前記第１波長よりも長い第２波長にピークを持つ第２蛍光体層を設ける工程と、を有し、
前記工程を経ることで、前記波長変換部の前記励起光に対する発光スペクトルが、前記第１波長よりも長く、前記第１波長と前記第２波長との平均波長よりも短い第３波長にピークを持つ光学部品を製造することを特徴とする光学部品の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の光学部品の製造方法において、
前記透光性基板上に前記第１蛍光体層を積層し、該第１蛍光体層上に前記第２蛍光体層を積層することを特徴とする光学部品の製造方法。
【請求項１５】
請求項１３記載の光学部品の製造方法において、
前記透光性基板上に、前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層とを並置することを特徴とする光学部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの励起光を波長変換して、前記励起光とは異なった発光色を得る光学部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、光源の光の色（波長）を変換する光変換部材についての記載があり、それぞれ蛍光体粒子が異なる２つの蛍光体層を積層して、光変換部材の色度を調整する方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】国際公開第２０１５／０４１２０４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の光変換部材は、発光スペクトルが１つの山のスペクトルを形成する場合は、２つの蛍光体層を積層することで、短波長側（５００〜５８０ｎｍ）の強度を高めて、発光スペクトルの半値幅を広げ、また、色度座標ｘ、ｙの値を変更するようにしている。
【０００５】
これに対応する例として、特許文献１の図３の例３、例４及び例５並びに図４の例１３、例１７及び例１８が挙げられ、一方の蛍光体層に含まれる蛍光体ＣＡＳＮ−１のピーク（６３０ｎｍ）がほとんどみられず、一方の蛍光体層に含まれる蛍光体ＬＡＧのピーク（５１２ｎｍ）のみがみられるケースや、反対に蛍光体ＬＡＧのピーク（５１２ｎｍ）がほとんどみられず、蛍光体ＣＡＳＮ−１のピーク（６３０ｎｍ）のみがみられるケースが明示されている。
【０００６】
また、発光スペクトルが２つの山のスペクトルを形成する場合においても、２つの蛍光体層を積層することで、２つのピークを維持させながらも、色度座標ｘ、ｙの値を変更するようにしている。
【０００７】
これに対応する例として、図５の例１９及び例２０が挙げられ、いずれも発光スペクトルが２つの山のスペクトルを形成しており、この場合、一方の蛍光体層に含まれる蛍光体ＣＡＳＮ−２のピーク（６６２ｎｍ）と、他方の蛍光体層に含まれる蛍光体ＳｒＧａ2Ｓ4のピーク（５３９ｎｍ）とがみられ、両者間ではピークの強度が異なっている。
【０００８】
つまり、特許文献１記載の光変換部材並びに色度調整方法は、２つの蛍光体の発光スペクトルのピークを維持しつつ、半値幅や発光スペクトルの強度を変えることで、色度座標ｘ及びｙの値を変更するようにしている。なお、特許文献１の表２〜表５に記載された色度座標ｘ及びｙは、いずれも青系である。
【０００９】
本発明は、上述した特許文献１に記載された方法とは異なる方法で、発光スペクトルのピーク波長を制御することで、発光色の色度を微調整することができる光学部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［１］  第１の本発明に係る光学部品は、光源からの励起光を波長変換して、前記励起光とは異なった発光色を得る光学部品であって、透光性基板と、前記透光性基板上に積層された波長変換部とを有し、前記波長変換部は、前記励起光に対する発光スペクトルが第１波長にピークを持つ第１蛍光体層と、前記励起光に対する発光スペクトルが前記第１波長よりも長い第２波長にピークを持つ第２蛍光体層とを有し、前記波長変換部の前記励起光に対する発光スペクトルが第３波長にピークを持ち、前記第３波長は、前記第１波長よりも長く、前記第１波長と前記第２波長との平均波長よりも短いことを特徴とする。
【００１１】
［２］  第１の本発明において、前記第３波長は、前記第１波長よりも長く、前記平均波長の１／２よりも短いことが好ましい。
【００１２】
［３］  第１の本発明において、前記第２蛍光体層のガラス転移点が前記第１蛍光体層のガラス転移点よりも低いことが好ましい。
【００１３】
［４］  第１の本発明において、前記第１蛍光体層は、第１蛍光体とガラスを含み、前記第１蛍光体と前記ガラスの体積比（第１蛍光体／ガラス）が２０／８０〜８０／２０であり、前記第２蛍光体層は、第２蛍光体とガラスを含み、前記第２蛍光体と前記ガラスの体積比（第２蛍光体／ガラス）が５／９５〜６０／４０であることが好ましい。
【００１４】
［５］  第１の本発明において、前記第１蛍光体層上に前記第２蛍光体層が積層されていてもよい。
【００１５】
［６］  この場合、前記第１蛍光体層及び前記第２蛍光体層のうち、前記光源に近い方の蛍光体層のガラスの比率が、他方の蛍光体層よりも大きいことが好ましい。
【００１６】
［７］  あるいは、前記第１蛍光体層及び前記第２蛍光体層のうち、前記光源に近い方の蛍光体層のガラスの比率が、他方の蛍光体層よりも小さいことが好ましい。
【００１７】
［８］  第１の本発明において、前記透光性基板上に前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層とが並置されていてもよい。
【００１８】
［９］  この場合、前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層とが一部において接触していてもよい。
【００１９】
［１０］  あるいは、前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層とが離れていてもよい。
【００２０】
［１１］  第１の本発明において、前記第１蛍光体層の発光スペクトルの波長領域が５３０〜５９０ｎｍであり、前記第２蛍光体層の発光スペクトルの波長領域が６２０〜６９０ｎｍであることが好ましい。
【００２１】
［１２］  第１の本発明において、前記第１蛍光体層の発光スペクトルの波長領域が５９０〜６２０ｎｍであり、前記第２蛍光体層の発光スペクトルの波長領域が６２０〜６９０ｎｍであることが好ましい。
【００２２】
［１３］  第２の本発明に係る光学部品の製造方法は、光源からの励起光を波長変換して、前記励起光とは異なった発光色を得る光学部品の製造方法であって、透光性基板上に波長変換部を積層する工程を有し、前記工程は、前記透光性基板上に、前記励起光に対する発光スペクトルが第１波長にピークを持つ第１蛍光体層を設ける工程と、前記透光性基板上に、前記励起光に対する発光スペクトルが前記第１波長よりも長い第２波長にピークを持つ第２蛍光体層を設ける工程と、を有し、前記工程を経ることで、前記波長変換部の前記励起光に対する発光スペクトルが、前記第１波長よりも長く、前記第１波長と前記第２波長との平均波長よりも短い第３波長にピークを持つ光学部品を製造することを特徴とする。
【００２３】
［１４］  第２の本発明において、前記透光性基板上に前記第１蛍光体層を積層し、該第１蛍光体層上に前記第２蛍光体層を積層してもよい。
【００２４】
［１５］  第２の本発明において、前記透光性基板上に、前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層とを並置してもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る光学部品及びその製造方法によれば、上述した特許文献１に記載された方法とは異なる方法で、発光スペクトルのピークを制御することで、発光色の色度を微調整することができる。例えば光学部品からの出射光として、色度図上、励起光の青色からｘ方向に離れた橙色に赤みがかった発光色が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施の形態に係る光学部品（第１光学部品）を示す断面図である。
【図２】図２Ａは第１光学部品の一例、特に、蛍光体とガラスとの比率を誇張して模式的に示す説明図であって、透光性基板上の蛍光体層の蛍光体比率が他方より大きい場合を示す説明図であり、図２Ｂは第１光学部品の他の例、特に、蛍光体とガラスとの比率を誇張して模式的に示す説明図であって、前述とは反対に、透光性基板上の蛍光体層の蛍光体比率が他方より小さい場合を示す説明図である。
【図３】励起光のピーク波長並びに第１蛍光体層、第２蛍光体層及び波長変換部による発光スペクトルのピーク波長を示す図である。
【図４】第１光学部品の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】図５Ａは第１変形例に係る第１光学部品の構成を示す断面図であり、図５Ｂは第２変形例に係る第１光学部品の構成を示す断面図である。
【図６】図６Ａは第２の実施の形態に係る光学部品（第２光学部品）の構成を示す断面図であり、図６Ｂは第１変形例に係る第２光学部品の構成を示す断面図であり、図６Ｃは第２変形例に係る第２光学部品の構成を示す断面図である。
【図７】図７Ａは第３の実施の形態に係る光学部品（第３光学部品）の構成を示す断面図であり、図７Ｂは第１変形例に係る第３光学部品の構成を示す断面図であり、図７Ｃは第２変形例に係る第３光学部品の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る光学部品及びその製造方法の実施の形態例を図１〜図７Ｃを参照しながら説明する。なお、本明細書において、数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味として使用される。
【００２８】
先ず、第１の実施の形態に係る光学部品（以下、第１光学部品１０Ａと記す）は、図１に示すように、例えば発光ダイオード、レーザーダイオード、半導体レーザー等の光源からの励起光１２を波長変換して、励起光１２とは異なった色の出射光１４を得る光学部品であって、板状の透光性基板１６と、該透光性基板１６の一主面１６ａに積層された波長変換部１８とを有する。
【００２９】
波長変換部１８は、透光性基板１６上に積層された第１蛍光体層２０Ａと、該第１蛍光体層２０Ａ上に積層された第２蛍光体層２０Ｂとを有する。
【００３０】
図２Ａ及び図２Ｂに模式的に示すように、第１蛍光体層２０Ａは、第１蛍光体粒子（単に、第１蛍光体２２ａと記す）と第１ガラス２４ａを含み、第２蛍光体層２０Ｂは、第１蛍光体２２ａとは異なる第２蛍光体粒子（単に、第２蛍光体２２ｂと記す）と第２ガラス２４ｂを含む。この場合、第２蛍光体層２０Ｂのガラス転移点が第１蛍光体層２０Ａのガラス転移点よりも低いことが好ましい。むろん、第２ガラス２４ｂの転移点は、第１ガラス２４ａの転移点と同一のガラス転移点でもよいが、高くないことが好ましい。
【００３１】
そして、第１蛍光体層２０Ａの第１蛍光体２２ａの量と第１ガラス２４ａの量を制御し、第２蛍光体層２０Ｂの第２蛍光体２２ｂの量と第２ガラス２４ｂの量を制御することで、以下の発光特性を持たせることができる。
【００３２】
すなわち、図３に示すように、第１蛍光体層２０Ａの励起光１２に対する発光スペクトルＳｐは第１波長λ１にピークを持ち、第２蛍光体層２０Ｂの励起光１２に対する発光スペクトル（図３において省略して示す）は第１波長λ１よりも長い第２波長λ２にピークを持つ。
【００３３】
そして、波長変換部１８の励起光１２に対する発光スペクトルＳｐｍは、第３波長λ３にピークを持つ。第３波長λ３は、第１波長λ１よりも長く、第１波長λ１と第２波長λ２との平均波長λａ｛＝（λ１＋λ２）／２｝よりも短い。さらに好ましくは、第３波長λ３は、第１波長λ１よりも長く、第１波長λ１と平均波長λａとの１／２の波長λｂ｛＝（λ１＋λａ）／２｝よりも短い。これにより、波長変換部１８からは、例えば橙色光に赤みがかった色に微調整された発光色が出射されることになる。これは、発光スペクトルの半値幅を広げたり、ピークの強度を制御しただけでは得られない効果である。なお、波長λｅは励起光１２のピーク波長を示す。図３は、本発明を説明するための分光光度計による一例である。
【００３４】
励起光１２の波長としては３８０〜４９５ｎｍ程度とすることが好ましい。なお、第１蛍光体層２０Ａ及び第２蛍光体層２０Ｂの平面形状は、透光性基板１６の平面形状と同じでもよいし、違っていてもよい。また、第１蛍光体層２０Ａと第２蛍光体層２０Ｂの平面形状とは、印刷時のパターン設計等によって異なっていてもよい。
【００３５】
透光性基板１６の厚みは、例えば０．０５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３６】
透光性基板１６の平均結晶粒子径は２〜５０μｍが好ましい。発光の配光角、すなわち、光源から光が基板を通過してどれほど広げられるかの指標を大きくする場合は、平均結晶粒子径が小さい方が好ましく、透過率を大きくする場合は、平均結晶粒子径は大きい方が好ましい。小さい粒子径の方が、微小な気孔が多くなり、当該気孔で光が散乱し易くなるため、配光角が大きくなると考えられる。これは、結晶粒子径の制御を行うと、透過率（あるいは反射率）と配光角とは相反する関係になる傾向があるためである。さらに、粒子径が大きく透過率が高い透光性基板１６で配光角を向上させるには、透光性基板１６の表面を粗面化する、あるいは、微小レンズ形状の集積体等の方法により、表面形状で制御することが好ましい。
【００３７】
なお、平均結晶粒子径の測定は、例えば次のように行われる。試料の任意の箇所が光学顕微鏡によって２００倍の倍率で観察される。観察された像において、０．７ｍｍの線分上に位置する結晶数Ｎが数えられる。この場合、平均結晶粒子径は、
０．７×（４／π）／Ｎ
によって算出され得る。
【００３８】
透光性基板１６の熱伝導率は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。さらに好ましくは３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることで、第１蛍光体層２０Ａ及び第２蛍光体層２０Ｂでの発熱を透光性基板１６を介して放熱することができ、第１蛍光体２２ａ及び第２蛍光体２２ｂの温度消光の発生を抑制することができる。
【００３９】
透光性基板１６の材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、スピネル、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）、ＹＡＧ、Ｓｉ3Ｎ4、石英、サファイア、ＡｌＯＮ、硬質ガラス（例えばパイレックス（登録商標））等が挙げられるが、特にＡｌ2Ｏ3成分を主体としたものがよく、さらに、多結晶体の方が酸化物ガラスとの結合性が良好なので好ましい。
【００４０】
また、透光性基板１６は、波長依存の小さいフラット、且つ、高い前方透過性が望まれる。光の波長４００〜７００ｎｍの平均の前方透過率は３０％以上、好ましくは７０％以上である。これを実現するためには透光性基板１６の厚みのほか、緻密さと結晶粒径が重要である。例えば焼結をコントロールするために、透光性基板１６の材料粉末に、ＭｇＯを１０〜５００ｐｐｍ含有させ、１６００〜２０００℃の水素５０％以上の雰囲気で焼成する。ＭｇＯ以外に希土類や４Ａ族と組みあわせてもよい。
【００４１】
平均粒径が大きすぎると、ダイサー、スライサー等で切断加工する際に、チッピングが生じやすくなる。平均粒径が細かいと、前方透過率が低下する。前方透過率が低いと光を取り出すために、パッケージの反射特性を高める必要があり、コスト高を招くおそれがある。透光性基板１６の表面粗さは、反射率の低減のためには、鏡面等の平滑な面の方が好ましく、光源からの光の散乱を大きくするためには、切削面等の粗い面の方が好ましいので、利用する蛍光体材料に対して、両方の観点から蛍光体の発光が最適になるように設計することが好ましい。
【００４２】
一方、第１蛍光体層２０Ａに含まれる第１蛍光体２２ａ並びに第２蛍光体層２０Ｂに含まれる第２蛍光体２２ｂの粒度（Ｄ５０）は、３５μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１０〜３５μｍである。ここで、蛍光体の粒度（Ｄ５０）とは、レーザ回折散乱式粒度分布測定法により測定して得られる体積基準粒度分布において、小粒径側からの通過分積算（積算通過分率）５０％の粒子径（Ｄ５０）をいう。
【００４３】
第１蛍光体２２ａは耐熱性の高い蛍光体を使用し、第２蛍光体２２ｂは窒化物、窒素酸化物等の比較的耐熱性の低い蛍光体を使用することが好ましい。また、この場合は、第２蛍光体層２０Ｂに含まれる第２ガラス２４ｂのガラス転移点は、第１蛍光体層２０Ａに含まれる第１ガラス２４ａのガラス転移点よりも低いことが好ましい。
【００４４】
このような条件に合うガラスの種類としては、以下のような組み合わせが挙げられる。第１蛍光体層２０Ａに含まれる第１ガラス２４ａは、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＢａＯ−ＣａＯ系等であり、第２蛍光体層２０Ｂに含まれる第２ガラス２４ｂは、Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ等である。もちろん、第１蛍光体層２０Ａに含まれる第１ガラス２４ａと、第２蛍光体層２０Ｂに含まれる第２ガラス２４ｂは、同じものを使用してもよい。この場合、両方ともガラス転移点が低いガラスを使用することが好ましい。
【００４５】
なお、上述したように、透光性基板１６の中の小さな気孔は、光の散乱に効果があるが、第１蛍光体層２０Ａ及び第２蛍光体層２０Ｂの中の気孔についても、なるべく小さくするためには、蛍光体とガラスとの比率において、ガラス比率を高めることが望ましい。これにより、蛍光体層内部での光の散乱効果が発現する。
【００４６】
第１蛍光体層２０Ａの第１蛍光体２２ａと第１ガラス２４ａの体積比（第１蛍光体２２ａ／第１ガラス２４ａ）は、２０／８０〜８０／２０であることが好ましい。第２蛍光体層２０Ｂの第２蛍光体２２ｂと第２ガラス２４ｂの体積比（第２蛍光体２２ｂ／第２ガラス２４ｂ）は、５／９５〜６０／４０であることが好ましい。特に、蛍光体の発光スペクトルの波長領域によって、蛍光体とガラスの体積比は変更することが好ましく、発光スペクトルが青色領域の蛍光体の場合の蛍光体とガラスの体積比は７０／３０〜９５／５であり、赤色領域の蛍光体の場合の蛍光体とガラスの体積比は３０／７０〜５／９５とすることが好ましい。これは、発光スペクトルの波長領域によって、ガラスに対する吸収のされ方が異なることが影響していると考えられる。前記体積比に使用する各成分の体積は、各成分ごとの重量／比重として定義したものとする。
【００４７】
第１蛍光体層２０Ａの発光スペクトルの波長領域が５３０〜５９０ｎｍである場合は、第２蛍光体層２０Ｂの発光スペクトルの波長領域が６２０〜６９０ｎｍである。これにより、第１光学部品１０Ａからの出射光１４として、色度図上、励起光１２の青色と第１蛍光体層２０Ａの黄色を結んだ線からｘ方向に離れた白色に赤みがかった演色性に優れる発光色が得られる。また、第１蛍光体層２０Ａの発光スペクトルの波長領域が４９０〜５６０ｎｍである場合は、第２蛍光体層２０Ｂの発光スペクトルの波長領域が５３０〜５９０ｎｍであれば、色度図上、励起光１２の青色と第２蛍光体層２０Ｂの黄色を結んだ線からｙ方向に離れた白色に緑色を強調した発光色が得られる。
【００４８】
第１蛍光体層２０Ａの発光スペクトルの波長領域が５９０〜６２０ｎｍである場合は、第２蛍光体層２０Ｂの発光スペクトルの波長領域が６２０〜６９０ｎｍである。これにより、第１光学部品１０Ａからの出射光１４として、橙色に赤みが強調された発光色が得られる。
【００４９】
このように、第１光学部品１０Ａにおいては、上述した特許文献１に記載された方法とは異なる方法で、発光スペクトルのピークを制御することで、発光色の色度を微調整することができる。
【００５０】
図２Ａに示すように、第１蛍光体層２０Ａ及び第２蛍光体層２０Ｂのうち、光源に近い方の第１蛍光体層２０Ａの第１ガラス２４ａの比率が、第２蛍光体層２０Ｂの第２ガラス２４ｂの比率よりも小さくてもよい。この場合、第１蛍光体２２ａの発光による出射光が第２蛍光体層２０Ｂで阻害され難くなる効果がある。
【００５１】
反対に、図２Ｂに示すように、光源に近い方の第１蛍光体層２０Ａの第１ガラス２４ａの比率が、第２蛍光体層２０Ｂの第２ガラス２４ｂの比率よりも大きくてもよい。この場合、第２蛍光体層２０Ｂ中の第２蛍光体２２ｂへの励起光１２の到達が容易になる効果がある。
【００５２】
従って、第１蛍光体層２０Ａ及び第２蛍光体層２０Ｂの各蛍光体とガラスの比率を適宜変更することで、光学部品から出射される混色光の波長（第３波長）を制御することができる。なお、以下の説明では、第１蛍光体層２０Ａと第２蛍光体層２０Ｂを区別しない場合は、単に蛍光体層と記す。
【００５３】
蛍光体層の厚みは、１０〜４００μｍが好ましい。蛍光体層の厚みは、必ずしも透光性基板１６の厚みよりも小さい必要はなく、光学特性を重視する場合は、蛍光体層より透光性基板１６を薄く、機械特性を重視する場合は、透光性基板１６を蛍光体層より厚くすることが好ましい。
【００５４】
次に、第１光学部品１０Ａの製造方法について図４を参照しながら説明する。
【００５５】
先ず、図４のステップＳ１において、透光性基板１６を作製する。透光性基板１６の製造方法は特に限定されず、ドクターブレード法、押し出し法、ゲルキャスト法等、任意の方法であってよい。これらの任意の方法によって板状に成形した後、焼成することにより透光性基板１６が得られる。透光性基板１６の形状が概ね平板形状の場合は、ドクターブレード法等のテープ成形法が好ましく、三次元的な形状を付与する場合や板厚の大きなものを成形する場合は、特に好ましくは、透光性基板１６をゲルキャスト法を用いて製造する。好適な実施の形態においては、セラミック粉末、分散媒及びゲル化剤を含むスラリーを注型し、このスラリーをゲル化させることによって成形体を得、この成形体を焼結することで、透光性基板１６を得る（特開２００１−３３５３７１号公報参照）。
【００５６】
特に好ましくは、純度９９．９％以上（好ましくは９９．９５％以上）の高純度アルミナ粉末に対して、１５０〜１０００ｐｐｍの助剤を添加した原料を用いる。このような高純度アルミナ粉末としては、大明化学工業株式会社製の高純度アルミナ粉体を例示することができる。
【００５７】
前述した助剤としては、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が好ましいが、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）、酸化スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3）も例示することができる。
【００５８】
次に、ステップＳ２において、透光性基板１６の一主面１６ａに第１蛍光体層２０Ａを形成する。先ず、透光性基板１６の一主面１６ａに、第１蛍光体２２ａと第１ガラス２４ａとを混合した第１ペーストを塗布した後、該第１ペーストを例えば６０〜１５０℃で乾燥して第１成形体とする。第１ペーストを塗布する方法は特に限定されず、スクリーン印刷のほか、ディップコートやインクジェット等の公知の方法を用いることができる。
【００５９】
第１ペーストの作製方法は、特に限定されず、自公転式攪拌脱泡ミキサーのほか、トリロールミル等の公知の方法を用いることができる。また、ペースト用樹脂、溶剤等の有機ビヒクルの種類も特に限定されない。ビヒクルについては、溶剤としてテルピネオールのほかに、ポリビニルアセタール等の公知のもの、ペースト用樹脂としてエトセル、アクリル、ブチラール樹脂等の公知のものを用いることができる。
【００６０】
その後、透光性基板１６上の第１成形体を、第１成形体に含まれる第１ガラス２４ａの溶融温度以上で焼成して、第１蛍光体層２０Ａとする。この焼成処理によって、第１成形体中の有機成分が焼失し、第１蛍光体層２０Ａは、実質的に有機成分が存在しない構成となる。このため、印刷時の蛍光体層の厚み方向への焼成後の収縮率は、有機成分が大きい程大きくなるので、焼成後の蛍光体層の厚みを制御することに利用することが好ましい。特に、焼成後の厚みばらつきの許容幅は、印刷時の厚みの許容幅と相関するので、焼成後収縮率が大きい程、印刷時の厚みの許容幅を大きくすることができる。
【００６１】
その後、ステップＳ３において、第１蛍光体層２０Ａ上に第２蛍光体層２０Ｂを形成する。この場合も、第１蛍光体層２０Ａを形成する場合と同様に、先ず、第１蛍光体層２０Ａの表面に、第２蛍光体２２ｂと第２ガラス２４ｂとを混合した第２ペーストを塗布した後、該第２ペーストを乾燥して第２成形体とする。第２ペーストを塗布する方法や、第２ペーストの作製方法は、第１ペーストの場合と同様の方法を用いることができる。
【００６２】
その後、第１蛍光体層２０Ａ上の第２成形体を、第２成形体に含まれる第２ガラス２４ｂの溶融温度以上で、且つ、第１ガラス２４ａの溶融温度未満で焼成して、第２蛍光体層２０Ｂとする。この焼成処理によって、第２成形体中の有機成分が焼失し、第２蛍光体層２０Ｂは、実質的に有機成分が存在しない構成となる。この段階で、第１光学部品１０Ａが完成する。なお、第１蛍光体層２０Ａと第２蛍光体層２０Ｂとで同じ溶融温度のガラスを利用する場合は、第１成形体及び第２成形体を印刷乾燥して成形した後、同時焼成して、一回の焼成で第１蛍光体層２０Ａ及び第２蛍光体層２０Ｂを形成してもよい。
【００６３】
ステップＳ２での第１蛍光体層２０Ａの形成においては、１回の印刷焼成で、所定厚みの第１蛍光体層２０Ａを形成してもよいが、複数回の印刷焼成を繰り返すことで、所定厚みの第１蛍光体層２０Ａを形成してもよい。この場合、１回の印刷焼成で形成される第１蛍光体層２０Ａの厚みが厚くなるほど、焼成中に発生する気泡の抜け（気泡が蛍光体層から抜け出すこと）が起こりにくくなるため、複数回の印刷焼成を経ることで、第１蛍光体層２０Ａから気泡をできるだけ排除することができるという効果がある。これは、ステップＳ３での第２蛍光体層２０Ｂにおいても同じである。従って、特に蛍光体層が、例えば４０μｍ以上の厚いものを形成する場合に、複数回の印刷焼成を繰り返すことが有効である。また、気泡の発生防止には、蛍光体／ガラスの比率をなるべく小さくした方が、ガラスの溶融の効果が有効に作用するので好ましい。
【００６４】
また、第１蛍光体層２０Ａ及び第２蛍光体層２０Ｂの形成における第１成形体及び第２成形体の焼成は、各成形体が大気雰囲気で焼成可能であれば、大気雰囲気での焼成が好ましい。各成形体が大気雰囲気での焼成に対して耐熱性が劣る場合は、大気以外の雰囲気で焼成することが必要となる。この場合、窒素雰囲気、水素雰囲気、窒素／水素雰囲気が適宜適用されるが、真空下で焼成するようにしてもよい。
【００６５】
なお、第１光学部品１０Ａでは、図１に示すように、第１蛍光体層２０Ａの厚みｔａと第２蛍光体層２０Ｂの厚みｔｂとを同じにした例を示したが、その他、図５Ａに示す第１変形例に係る第１光学部品１０Ａａのように、第１蛍光体層２０Ａの厚みｔａを第２蛍光体層２０Ｂの厚みｔｂより厚くしてもよいし、図５Ｂに示す第２変形例に係る第１光学部品１０Ａｂのように、第２蛍光体層２０Ｂの厚みｔｂを第１蛍光体層２０Ａの厚みｔａより厚くしてもよい。これは、蛍光体層の蛍光体／ガラスの比率、すなわち、ほぼ蛍光体濃度に対応する値と厚みの積に比例する蛍光体量を適宜制御することにより、発光波長を制御することになる。
【００６６】
次に、第２の実施の形態に係る光学部品（以下、第２光学部品１０Ｂと記す）及び第３の実施の形態に係る光学部品（以下、第３光学部品１０Ｃと記す）について図６Ａ〜図７Ｃを参照しながら説明する。
【００６７】
第２光学部品１０Ｂは、図６Ａに示すように、上述した第１光学部品１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、透光性基板１６の一主面１６ａに第１蛍光体層２０Ａと第２蛍光体層２０Ｂとが並置されている点で異なる。
【００６８】
第１光学部品１０Ａでは、第１蛍光体層２０Ａを透過した励起光１２が第２蛍光体層２０Ｂに入射することから、励起光１２が第１蛍光体層２０Ａでどの程度吸収されるかを制御して、第２蛍光体層２０Ｂの第２蛍光体２２ｂと第２ガラス２４ｂとの比率を設定する必要があり、第１光学部品１０Ａ間でばらつきが生じるおそれがある。
【００６９】
しかし、第２光学部品１０Ｂでは、第１蛍光体層２０Ａと第２蛍光体層２０Ｂへの励起光１２の入射が透光性基板１６を介して直接に行われることから、励起光１２が第１蛍光体層２０Ａでどの程度吸収されるかを考慮する必要がなくなり、希望する発光色の波長に応じて各蛍光体層の形状を、幾何学的に各蛍光体層の蛍光体とガラスの比率を考慮した上で設定すればよい。これは、第２光学部品１０Ｂ間でのばらつきの低減にもつながる。透光性基板１６と反対側の蛍光体層の表面を研磨等によって平滑にすることにより、さらにばらつきの低減を図ることが可能である。
【００７０】
第２光学部品１０Ｂは、第１蛍光体層２０Ａの厚みｔａと第２蛍光体層２０Ｂの厚みｔｂとが同じであってもよいし、図６Ｂに示す第１変形例に係る第２光学部品１０Ｂａのように、第１蛍光体層２０Ａの厚みｔａを第２蛍光体層２０Ｂの厚みｔｂより厚くしてもよい。また、図６Ｃに示す第２変形例に係る第２光学部品１０Ｂｂのように、第２蛍光体層２０Ｂの厚みｔｂを第１蛍光体層２０Ａの厚みｔａより厚くしてもよい。
【００７１】
上述した第２光学部品１０Ｂでは、図６Ａ〜図６Ｃに示すように、第１蛍光体層２０Ａと第２蛍光体層２０Ｂとが一部において接触している例を示したが、図７Ａに示す第３の実施の形態に係る光学部品（以下、第３光学部品１０Ｃと記す）のように、第１蛍光体層２０Ａと第２蛍光体層２０Ｂとが離れていてもよい。この場合、第１蛍光体層２０Ａと第２蛍光体層２０Ｂとの隙間２６を以下のように設定することが好ましい。すなわち、第１蛍光体層２０Ａからの例えば黄色光と、第２蛍光体層２０Ｂからの赤色光と、隙間２６を通過する光源からの青色光との３色を混色して、好ましい波長に制御された白色光を出射する場合に適している。
【００７２】
この第３光学部品１０Ｃにおいても、図７Ａに示すように、第１蛍光体層２０Ａの厚みｔａと第２蛍光体層２０Ｂの厚みｔｂとが同じであってもよいし、図７Ｂに示す第１変形例に係る第３光学部品１０Ｃａのように、第１蛍光体層２０Ａの厚みｔａを第２蛍光体層２０Ｂの厚みｔｂより厚くしてもよい。また、図７Ｃに示す第２変形例に係る第３光学部品１０Ｃｂのように、第２蛍光体層２０Ｂの厚みｔｂを第１蛍光体層２０Ａの厚みｔａより厚くしてもよい。
【００７３】
なお、本発明に係る光学部品及びその製造方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７４】
１０Ａ、１０Ａａ、１０Ａｂ…第１光学部品
１０Ｂ、１０Ｂａ、１０Ｂｂ…第２光学部品
１０Ｃ、１０Ｃａ、１０Ｃｂ…第３光学部品
１２…励起光                              １４…出射光
１６…透光性基板                          １６ａ…一主面
１８…波長変換部                          ２０Ａ…第１蛍光体層
２０Ｂ…第２蛍光体層                      ２２ａ…第１蛍光体
２２ｂ…第２蛍光体                        ２４ａ…第１ガラス
２４ｂ…第２ガラス                        ２６…隙間
【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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