(57)【要約】  高い輝度を有する光を効率的に得ることができる光源装置を提供する。本開示の光源装置（１００）は、１０Ｗ／ｍｍ2以上のエネルギー密度を有する励起光を放射する励起光源（１０）と、マトリクス（４１）とマトリクス（４１）に埋め込まれた蛍光体粒子（４２）とを有する蛍光体層（４０）と、を備える。蛍光体粒子（４２）は、下記式（１）で表される金属酸化物、及び、下記式（２）で表される金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。Ｙ3-x1-y1Ｒ1y1Ｃｅx1Ａｌ5-z1Ｇａz1Ｏ12  （１）Ｙ3-x2-y2Ｒ2y2Ｃｅx2Ａｌ5-z2Ｓｃz2Ｏ12  （２）
2020012923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０Ｗ／ｍｍ2以上のエネルギー密度を有する励起光を放射する励起光源と、
マトリクスと前記マトリクスに埋め込まれた蛍光体粒子とを有する蛍光体層と、を備え、
前記蛍光体粒子は、下記式（１）で表される金属酸化物、及び、下記式（２）で表される金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、
Ｙ3-x1-y1Ｒ1y1Ｃｅx1Ａｌ5-z1Ｇａz1Ｏ12  （１）
Ｙ3-x2-y2Ｒ2y2Ｃｅx2Ａｌ5-z2Ｓｃz2Ｏ12  （２）
式（１）中、Ｒ1は、Ｇｄ及びＴｂからなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、ｘ1、ｙ1及びｚ1は、それぞれ、０．００３≦ｘ1≦０．０３、０≦ｙ1≦２．１、及び、０≦ｚ1≦２．２を満たす。式（２）中、Ｒ2は、Ｇｄ及びＴｂからなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、ｘ2、ｙ2及びｚ2は、それぞれ、０．００３≦ｘ2≦０．０３、０≦ｙ2≦２．１、及び、０≦ｚ2≦１．５を満たす、光源装置。
【請求項２】
前記式（１）において、ｙ1が０．１≦ｙ1≦２．１を満たし、
前記式（２）において、ｙ2が０．１≦ｙ2≦２．１を満たす、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記式（１）において、ｘ1が０．００３≦ｘ1≦０．０２４を満たし、
前記式（２）において、ｘ2が０．００３≦ｘ2≦０．０２４を満たす、請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記マトリクスは、ｃ軸に配向した酸化亜鉛結晶を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記励起光のピーク波長は、３６０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下であり、
前記蛍光体粒子が発する蛍光の光のピーク波長は、５４８ｎｍ以上５８０ｎｍ以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記蛍光体層に入射する前記励起光の、前記蛍光体層表面でのスポット径は、１０μｍ以上１０ｍｍ以下である、請求項１から５のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の光源装置を備えたプロジェクタ。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載の光源装置を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光源装置、プロジェクタ及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、励起光源及び波長変換部材を備えた光源装置が開発されている。波長変換部材は、蛍光体を含む。励起光源の光が励起光として蛍光体に照射され、励起光の波長よりも長い波長の蛍光の光が蛍光体から放射される。このタイプの光源装置において、光の輝度及び出力を高めることが求められている。【０００３】
図１０に示すように、特許文献１には、光源装置の一例として、発光層８１０、素子基板８３０及び蛍光体８４０を備える発光素子８００が記載されている。発光層８１０は、青色の光を発する。蛍光体８４０は、平板状の単結晶である。発光層８１０が発した光は、素子基板８３０を透過して、蛍光体８４０に入射する。蛍光体８４０は、発光層８１０が発した光の波長を変換する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特許第６２４１００２号公報
【特許文献２】国際公開第２０１３／１７２７２５号公報
【特許文献３】特開２０１４−３１５３４２号公報
【発明の概要】
【０００５】
特許文献１の発光素子８００から高い輝度を有する光を効率的に得ることは難しい。
【０００６】
本開示は、高い輝度を有する光を効率的に得ることができる光源装置を提供する。
【０００７】
本開示の一態様にかかる光源装置は、以下の構成を備える。すなわち、１０Ｗ／ｍｍ2以上のエネルギー密度を有する励起光を放射する励起光源と、マトリクスとこのマトリクスに埋め込まれた蛍光体粒子とを有する蛍光体層と、を備える。そして、蛍光体粒子は、下記式（１）で表される金属酸化物、及び、下記式（２）で表される金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。
Ｙ3-x1-y1Ｒ1y1Ｃｅx1Ａｌ5-z1Ｇａz1Ｏ12  （１）
Ｙ3-x2-y2Ｒ2y2Ｃｅx2Ａｌ5-z2Ｓｃz2Ｏ12  （２）
式（１）中、Ｒ1は、Ｇｄ及びＴｂからなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、ｘ1、ｙ1及びｚ1は、それぞれ、０．００３≦ｘ1≦０．０３、０≦ｙ1≦２．１、及び、０≦ｚ1≦２．２を満たす。式（２）中、Ｒ2は、Ｇｄ及びＴｂからなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、ｘ2、ｙ2及びｚ2は、それぞれ、０．００３≦ｘ2≦０．０３、０≦ｙ2≦２．１、及び、０≦ｚ2≦１．５を満たす。
【０００８】
本開示の光源装置によれば、高い輝度を有する光を効率的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示の一実施形態にかかる光源装置の概略断面図である。
【図２】図２は、本開示の変形例にかかる光源装置の概略断面図である。
【図３】図３は、本開示の別の変形例にかかる光源装置の概略構成図である。
【図４】図４は、図３に示す光源装置が備える波長変換部材の斜視図である。
【図５】図５は、本開示の光源装置を用いたプロジェクタの概略構成図である。
【図６】図６は、図５に示すプロジェクタの斜視図である。
【図７】図７は、本開示の光源装置を用いた車両用ヘッドランプの概略構成図である。
【図８】図８は、本開示の車両用ヘッドランプを用いた車両の概略構成図である。
【図９】図９は、励起光のエネルギー密度と、実施例２、実施例５、実施例１７及び比較例１の蛍光体粒子のそれぞれの内部量子効率の維持率との関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、従来の光源装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本開示の基礎となった知見）
蛍光体としては、例えば、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12で表される化合物（ＹＡＧ）において、Ｙ原子の一部をＣｅ原子に置換した化合物が知られている。この蛍光体において、Ｃｅ原子は、発光中心として機能する。すなわち、この蛍光体において、Ｃｅ原子が励起光によって励起され、蛍光の光を発する。
【００１１】
しかし、励起光のエネルギー密度を上げると、蛍光体の内部量子効率は、大きく低下することがある。蛍光体の内部量子効率とは、蛍光体に照射された励起光の光子の数に対する蛍光体から放射された光の光子の数の割合を意味する。蛍光体の内部量子効率が低下する理由は、次のように考えられる。励起光のエネルギー密度を上げると、蛍光体において、励起状態のＣｅ原子の数も増える。すなわち、蛍光体において、励起状態のＣｅ原子の密度が上がる。そのため、励起状態のＣｅ原子は、当該Ｃｅ原子の近傍に位置する他のＣｅ原子から放射された蛍光の光を容易に吸収する。励起状態のＣｅ原子は、他のＣｅ原子から放射された蛍光の光を吸収することによって、蛍光の光の放射に寄与しないエネルギー準位までさらに励起される。これにより、蛍光体の内部量子効率が低下する。
【００１２】
本開示の第１態様にかかる光源装置は、１０Ｗ／ｍｍ2以上のエネルギー密度を有する励起光を放射する励起光源と、マトリクスとこのマトリクスに埋め込まれた蛍光体粒子とを有する蛍光体層と、を備える。蛍光体粒子は、下記式（１）で表される金属酸化物、及び、下記式（２）で表される金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。
Ｙ3-x1-y1Ｒ1y1Ｃｅx1Ａｌ5-z1Ｇａz1Ｏ12  （１）
Ｙ3-x2-y2Ｒ2y2Ｃｅx2Ａｌ5-z2Ｓｃz2Ｏ12  （２）
式（１）中、Ｒ1は、Ｇｄ及びＴｂからなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、ｘ1、ｙ1及びｚ1は、それぞれ、０．００３≦ｘ1≦０．０３、０≦ｙ1≦２．１、及び、０≦ｚ1≦２．２を満たす。式（２）中、Ｒ2は、Ｇｄ及びＴｂからなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、ｘ2、ｙ2及びｚ2は、それぞれ、０．００３≦ｘ2≦０．０３、０≦ｙ2≦２．１、及び、０≦ｚ2≦１．５を満たす。
【００１３】
第１態様によれば、蛍光体粒子におけるＣｅ原子の含有率が低い。そのため、１０Ｗ／ｍｍ2以上のエネルギー密度を有する励起光を蛍光体粒子に照射したときであっても、蛍光体粒子において、励起状態のＣｅ原子の密度が低い。これにより、励起状態のＣｅ原子が他のＣｅ原子から放射された蛍光の光を吸収する確率が低い。すなわち、励起状態のＣｅ原子が蛍光の光の放射に寄与しないエネルギー準位までさらに励起されることが抑制される。これにより、蛍光体粒子の内部量子効率の低下を抑制できる。そのため、光源装置によれば、高い輝度を有する光を効率的に得ることができる。
【００１４】
本開示の第２態様は、第１態様にかかる光源装置において、式（１）において、ｙ1が０．１≦ｙ1≦２．１を満たし、式（２）において、ｙ2が０．１≦ｙ2≦２．１を満たしている。第２態様によれば、蛍光体粒子は、長いピーク波長を有する蛍光の光を放射できる。
【００１５】
本開示の第３態様は、第１又は第２態様にかかる光源装置において、式（１）において、ｘ1が０．００３≦ｘ1≦０．０２４を満たし、式（２）において、ｘ2が０．００３≦ｘ2≦０．０２４を満たしている。第３態様によれば、１０Ｗ／ｍｍ2以上のエネルギー密度を有する励起光を蛍光体粒子に照射したときであっても、蛍光体粒子の内部量子効率の低下をさらに抑制できる。
【００１６】
本開示の第４態様は、第１から第３態様のいずれか１つにかかる光源装置では、マトリクスは、ｃ軸に配向した酸化亜鉛結晶を含んでいる。第４態様によれば、蛍光体層は、優れた放熱性を有する。
【００１７】
本開示の第５態様は、第１から第４態様のいずれか１つにかかる光源装置において、励起光のピーク波長は、３６０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下であり、蛍光体粒子が発する蛍光の光のピーク波長は、５４８ｎｍ以上５８０ｎｍ以下である。第５態様によれば、励起光及び蛍光の光が混ざることによって、白色の光を容易に得ることができる。さらに、５８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長を有する光のみを透過するフィルタなどを利用することによって、高い強度を有する赤色の光を得ることができる。
【００１８】
本開示の第６態様は、第１から第５態様のいずれか１つにかかる光源装置において、蛍光体層に入射するべき励起光のスポット径は、１０μｍ以上１０ｍｍ以下である。第６態様によれば、蛍光体層から放射される光を容易に集光できる。すなわち、蛍光体層から放射される光を効率的に利用できる。さらに、励起光のスポット径が上記の範囲内であれば、励起光を蛍光の光に効率的に変換することができる。
【００１９】
本開示の第７態様にかかるプロジェクタは、第１から第６態様のいずれか１つにかかる光源装置を備える。第７態様によれば、プロジェクタから、高い輝度を有する光を効率的に得ることができる。
【００２０】
本開示の第８態様にかかる車両は、第１から第６態様のいずれか１つにかかる光源装置を備える。第８態様によれば、車両から、高い輝度を有する光を効率的に得ることができる。
【００２１】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されない。
【００２２】
（光源装置の実施形態）
図１に示すように、本実施形態にかかる光源装置１００は、励起光源１０及び波長変換部材２０を備えている。励起光源１０は、励起光を放射する。波長変換部材２０は、励起光源１０から放射された励起光の光路上に配置されている。
【００２３】
光源装置１００は、光学系５０をさらに備えている。励起光源１０から放射された励起光の光路上に光学系５０が位置していてもよい。光学系５０は、レンズ、ミラー、光ファイバーなどの光学部品を含む。
【００２４】
波長変換部材２０は、基板３０及び蛍光体層４０を備えている。基板３０は、蛍光体層４０を支持している。蛍光体層４０は、基板３０の上に配置されている。励起光源１０と波長変換部材２０の基板３０との間に波長変換部材２０の蛍光体層４０が位置している。光源装置１００は、反射型光源である。
【００２５】
蛍光体層４０は、マトリクス４１及び蛍光体粒子４２を有する。マトリクス４１は、各粒子間に存在している。蛍光体粒子４２は、マトリクス４１に埋め込まれている。言い換えれば、蛍光体粒子４２は、マトリクス４１に分散されている。蛍光体粒子４２は、マトリクス４１に囲まれている。
【００２６】
第１の波長帯域を有する励起光が波長変換部材２０に照射されたとき、波長変換部材２０は、励起光の一部を第２の波長帯域を有する光に変換して放射する。波長変換部材２０は、励起光の波長よりも長い波長の光を放射する。第２の波長帯域は、第１の波長帯域と異なる帯域である。ただし、第２の波長帯域の一部が第１の波長帯域に重なっていてもよい。波長変換部材２０から放射された光には、蛍光体粒子４２から放射された光だけでなく、励起光そのものが含まれていてもよい。
【００２７】
励起光源１０は、典型的には、半導体発光素子である。半導体発光素子は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）又はレーザーダイオード（ＬＤ）である。励起光源１０は、１つのＬＤによって構成されていてもよく、複数のＬＤによって構成されていてもよい。複数のＬＤは、光学的に結合されていてもよい。
【００２８】
励起光源１０からの励起光のエネルギー密度は、１０Ｗ／ｍｍ2以上である。励起光のエネルギー密度は、１００Ｗ／ｍｍ2以上であってもよい。波長変換部材２０から放射光を得るためには、波長変換部材２０に照射する励起光のエネルギー密度の上限値は、特に限定されない。励起光のエネルギー密度は、１０００Ｗ／ｍｍ2以下であってもよく、４００Ｗ／ｍｍ2以下であってもよく、２００Ｗ／ｍｍ2以下であってもよい。なお、励起光のエネルギー密度が１０００Ｗ／ｍｍ2を超えると励起光のエネルギー密度が高くなり過ぎて波長変換部材２０の発光効率が下がることになる。そのため、波長変換部材２０から効率よく放射光を得るためには、励起光のエネルギー密度は１０Ｗ／ｍｍ2以上かつ１０００Ｗ／ｍｍ2以下であることが好ましい。波長変換部材２０から、より効率よく放射光を得るためには、１０Ｗ／ｍｍ2以上かつ４００Ｗ／ｍｍ2以下、さらには１０Ｗ／ｍｍ2以上かつ２００Ｗ／ｍｍ2以下がより好ましい。なお、「エネルギー密度」とは、特定の範囲に照射された励起光の照射エネルギーを当該範囲の面積で除した値を意味する。エネルギー密度は、例えば、次の方法によって測定できる。励起光を対象物に照射する。励起光の照射強度がピーク強度の１／ｅ2以上である範囲を特定する。ｅは自然対数の底を表す。特定された範囲に照射された励起光の照射エネルギーを測定する。特定された範囲の面積を算出する。励起光の照射エネルギーを特定された範囲の面積で除することによって、エネルギー密度が定められる。
【００２９】
励起光源１０からの励起光のピーク波長は、３６０ｎｍ以上であってもよく、４００ｎｍ以上であってもよい。励起光のピーク波長は、４８０ｎｍ以下であってもよく、４７０ｎｍ以下であってもよい。これらのピーク波長の範囲ならば、波長変換部材２０からの放射光と合わせ、波長変換部材２０から白色光を容易に得ることができる。すなわち波長変換部材２０から効率よく白色光を得るための励起光のピーク波長は、３６０ｎｍ以上かつ４８０ｎｍ以下が好ましく、より好ましい励起光のピーク波長は、４００ｎｍ以上かつ４７０ｎｍ以下である。
【００３０】
蛍光体層４０に入射するべき励起光のスポット径（蛍光体層４０表面での励起光のスポット径）は、１０μｍ以上であってもよく、５０μｍ以上であってもよい。蛍光体層４０に入射するべき励起光のスポット径は、１０ｍｍ以下であってもよく、５ｍｍ以下であってもよい。スポット径とは、励起光の照射強度がピーク強度の１／ｅ2以上である範囲の面積と同じ面積を有する円の直径を意味する。なお、ｅは自然対数の底を表す。励起光のスポット径が小さければ小さいほど、蛍光体層４０から放射される光を容易に集光できる。すなわち、蛍光体層４０から放射される光を効率的に利用できる。ただし、励起光のスポット径が小さければ小さいほど、励起光のエネルギー密度が上昇する。蛍光体層４０表面での励起光のスポット径が１０μｍ以上かつ１０ｍｍ以下の範囲内、とりわけ５０μｍ以上かつ５ｍｍ以下の範囲内であるとき、高い輝度を有する光を効率的に得ることができる。
【００３１】
基板３０は、基板本体３１及び薄膜３２を有する。基板３０の厚さは、例えば、蛍光体層４０の厚さよりも大きい。基板本体３１は、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコン、アルミニウム、ガラス、石英（ＳｉＯ2）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）及び酸化亜鉛からなる群より選ばれる１つの材料で作られている。基板本体３１は、鏡面研磨された表面を有していてもよい。光源装置１００において、基板本体３１は、例えば、励起光及び蛍光体粒子４２から放射された光に対して透光性を有していない。
【００３２】
基板本体３１の表面は、反射防止膜、ダイクロイックミラー、金属反射膜、増反射膜、保護膜などによって被覆されていてもよい。反射防止膜は、励起光の反射を防止するための膜である。ダイクロイックミラーは、誘電体多層膜によって構成されうる。金属反射膜は、光を反射させるための膜であり、銀、アルミニウムなどの金属材料で作られる。増反射膜は、誘電体多層膜によって構成されうる。保護膜は、これらの膜を物理的又は化学的に保護するための膜でありうる。
【００３３】
薄膜３２は、蛍光体層４０を形成するための下地層として機能する。蛍光体層４０のマトリクス４１が結晶質であるとき、薄膜３２は、マトリクス４１の結晶成長過程における種結晶として機能する。つまり、薄膜３２は、単結晶薄膜又は多結晶薄膜である。マトリクス４１がＺｎＯ単結晶又はＺｎＯ多結晶によって構成されているとき、薄膜３２は、ＺｎＯ単結晶薄膜又はＺｎＯ多結晶薄膜でありうる。ただし、基板本体３１が種結晶の機能を発揮できる場合、薄膜３２は省略されていてもよい。例えば、基板本体３１が結晶質のＧａＮ又は結晶質のＺｎＯによって構成されているとき、結晶質のＺｎＯによって構成されたマトリクス４１を基板本体３１の上に直接形成することができる。さらに、マトリクス４１が結晶質でない場合にも、薄膜３２は省略されていてもよい。
【００３４】
蛍光体層４０において、蛍光体粒子４２は、マトリクス４１に分散されている。図１において、蛍光体粒子４２は、互いに離れている。ただし、蛍光体粒子４２は、互いに接していてもよい。蛍光体粒子４２は、石垣のように積まれていてもよい。
【００３５】
蛍光体粒子４２は、励起光を受けて蛍光を放射する。蛍光体粒子４２は、下記式（１）で表される金属酸化物、及び、下記式（２）で表される金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。
Ｙ3-x1-y1Ｒ1y1Ｃｅx1Ａｌ5-z1Ｇａz1Ｏ12  （１）
Ｙ3-x2-y2Ｒ2y2Ｃｅx2Ａｌ5-z2Ｓｃz2Ｏ12  （２）
式（１）中、Ｒ1は、Ｇｄ及びＴｂからなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、ｘ1、ｙ1及びｚ1は、それぞれ、０．００３≦ｘ1≦０．０３、０≦ｙ1≦２．１、及び、０≦ｚ1≦２．２を満たす。式（２）中、Ｒ2は、Ｇｄ及びＴｂからなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、ｘ2、ｙ2及びｚ2は、それぞれ、０．００３≦ｘ2≦０．０３、０≦ｙ2≦２．１、及び、０≦ｚ2≦１．５を満たす。
【００３６】
本明細書では、式（１）で表される金属酸化物を「金属酸化物Ａ」と呼ぶことがある。式（２）で表される金属酸化物を「金属酸化物Ｂ」と呼ぶことがある。金属酸化物Ａ及び金属酸化物Ｂのそれぞれは、例えば、ガーネット型結晶構造を有する。蛍光体粒子４２は、金属酸化物Ａ及び金属酸化物Ｂからなる群より選ばれる少なくとも１つを主成分として含んでいてもよい。「主成分」とは、蛍光体粒子４２に重量比で最も多く含まれた成分を意味する。蛍光体粒子４２は、実質的に、金属酸化物Ａ及び金属酸化物Ｂからなる群より選ばれる少なくとも１つからなっていてもよい。「実質的に〜からなる」は、言及された金属酸化物の本質的特徴を変更する他の成分を排除することを意味する。蛍光体粒子４２は、実質的に金属酸化物Ａからなっていてもよく、実質的に金属酸化物Ｂからなっていてもよい。ただし、蛍光体粒子４２は、金属酸化物Ａ及び金属酸化物Ｂの他に不純物を含んでいてもよい。
【００３７】
式（１）において、Ｒ1は、Ｇｄからなっていてもよく、Ｔｂからなっていてもよい。式（２）において、Ｒ2は、Ｇｄからなっていてもよく、Ｔｂからなっていてもよい。
【００３８】
式（１）において、ｘ1は、０．０１０以上であってもよく、０．０１５以上であってもよい。式（１）において、ｘ1は、０．０２４以下であってもよく、０．０２３以下であってもよく、０．０２１以下であってもよい。式（１）において、ｘ1は、０．００３≦ｘ1≦０．０２４を満たしていてもよい。
【００３９】
式（２）において、ｘ2は、０．０１０以上であってもよく、０．０１５以上であってもよい。式（２）において、ｘ2は、０．０２４以下であってもよく、０．０２３以下であってもよく、０．０２１以下であってもよい。式（２）において、ｘ2は、０．００３≦ｘ2≦０．０２４を満たしていてもよい。
【００４０】
金属酸化物Ａ及び金属酸化物Ｂにおいて、Ｃｅ原子は、発光中心として機能する。式（１）及び式（２）において、ｘ1及びｘ2のそれぞれが０．００３以上であるため、蛍光体粒子４２は、励起光を十分に吸収することができる。そのため、蛍光体粒子４２は、高い内部量子効率を示す。
【００４１】
式（１）及び式（２）において、ｘ1及びｘ2のそれぞれが０．０３以下であるため、１０Ｗ／ｍｍ2以上のエネルギー密度を有する励起光を蛍光体粒子４２に照射したときであっても、蛍光体粒子４２において、励起状態のＣｅ原子の密度が低い。これにより、励起状態のＣｅ原子が他のＣｅ原子から放射された蛍光の光を吸収する確率が低い。すなわち、励起状態のＣｅ原子が蛍光の光の放射に寄与しないエネルギー準位までさらに励起されることが抑制される。これにより、蛍光体粒子４２の内部量子効率の低下を抑制できる。
【００４２】
式（１）において、ｙ1は、０．０６以上であってもよく、０．１０以上であってもよく、０．２４以上であってもよく、０．３０以上であってもよい。式（１）において、ｙ1は、１．８０以下であってもよい。式（１）において、ｙ1は、０．１≦ｙ1≦２．１を満たしていてもよい。
【００４３】
式（２）において、ｙ2は、０．０６以上であってもよく、０．１０以上であってもよく、０．２４以上であってもよく、０．３０以上であってもよい。式（２）において、ｙ2は、１．８０以下であってもよい。式（２）において、ｙ2は、０．１≦ｙ2≦２．１を満たしていてもよい。
【００４４】
金属酸化物Ａ又は金属酸化物ＢがＧｄ原子又はＴｂ原子を含むとき、蛍光体粒子４２は、長いピーク波長を有する蛍光の光を放射できる。式（１）及び式（２）において、ｙ1及びｙ2のそれぞれを適切に調整することによって、目的とするピーク波長を有する蛍光の光を得ることができる。
【００４５】
Ｇｄ原子及びＴｂ原子は、蛍光体粒子４２の内部量子効率を低下させることがある。式（１）及び式（２）において、ｙ1及びｙ２のそれぞれが２．１以下であるため、蛍光体粒子４２は、十分に高い内部量子効率を示す。さらに、Ｇｄ原子及びＴｂ原子は、蛍光体粒子４２の温度特性を低下させることがある。温度特性とは、蛍光体粒子の温度の上昇に伴って、蛍光体粒子の内部量子効率が低下する特性を意味する。蛍光体粒子４２の温度特性が十分でないとき、蛍光体粒子４２の温度の上昇を抑制する必要がある。蛍光体粒子４２の温度の上昇を抑制するために、マトリクス４１の材料として優れた放熱性を有する材料を用いてもよい。
【００４６】
式（１）において、ｚ1は、０．１以上であってもよく、０．５以上であってもよく、１．０以上であってもよい。式（１）において、ｚ1は、２．０以下であってもよい。式（１）において、ｚ1は、０．１≦ｚ1≦２．２を満たしていてもよい。
【００４７】
式（２）において、ｚ2は、０．１以上であってもよく、０．５以上であってもよく、１．０以上であってもよい。式（２）において、ｚ2は、０．１≦ｚ2≦１．５を満たしていてもよい。
【００４８】
金属酸化物ＡがＧａ原子を含むとき、又は、金属酸化物ＢがＳｃ原子を含むとき、蛍光体粒子４２は、短い蛍光寿命を有する。「蛍光寿命」は、励起光を吸収することによって励起された蛍光体粒子４２が基底状態に戻るために必要な時間を意味する。言い換えると、蛍光体粒子４２から放射された蛍光の光の強度が、最大値の１／ｅまで低下するために必要な時間を意味する。蛍光体粒子４２が短い蛍光寿命を有するとき、Ｃｅ原子が励起光によって励起されてから蛍光の光を放射するまでの時間が短い。そのため、励起状態のＣｅ原子が他のＣｅ原子から放射された蛍光の光を吸収する確率が低い。これにより、１０Ｗ／ｍｍ2以上のエネルギー密度を有する励起光を蛍光体粒子４２に照射したときであっても、蛍光体粒子４２の内部量子効率の低下をさらに抑制できる。
【００４９】
Ｇａ原子及びＳｃ原子は、蛍光体粒子４２の内部量子効率を低下させることがある。さらに、金属酸化物ＡがＧａ原子を含むとき、又は、金属酸化物ＢがＳｃ原子を含むとき、蛍光体粒子４２は、燐光の光を発することがある。燐光の寿命は、蛍光寿命に比べて長い。そのため、蛍光体粒子４２が燐光の光を発するとき、蛍光体粒子４２の内部量子効率は、さらに低下することがある。式（１）において、ｚ1は、２．２以下であり、さらに、式（２）において、ｚ2は、１．５以下である。そのため、蛍光体粒子４２は、十分に高い内部量子効率を示す。蛍光体粒子４２は、燐光の光をほとんど放射しない。
【００５０】
すなわち、蛍光体粒子４２の内部量子効率の低下を抑制するためには、式（１）において０．１≦ｚ1≦２．２であることが好ましい。より好ましくは０．５≦ｚ1≦２．０であり、さらに好ましくは１．０≦ｚ1≦２．０である。
【００５１】
また、蛍光体粒子４２の内部量子効率の低下を抑制するためには、式（２）において０．１≦ｚ2≦１．５が好ましい。より好ましくは０．５≦ｚ2≦１．５であり、さらに好ましくは１．０≦ｚ2≦１．５である。
【００５２】
金属酸化物ＡがＧａ原子を含むとき、又は、金属酸化物ＢがＳｃ原子を含むとき、蛍光体粒子４２は、短いピーク波長を有する蛍光の光を放射できる。式（１）及び式（２）において、ｚ1及びｚ2のそれぞれを適切に調整することによって、目的とするピーク波長を有する蛍光の光を得ることができる。
【００５３】
蛍光体粒子４２が金属酸化物Ａ及び金属酸化物Ｂからなる群より選ばれる少なくとも１つを含むかどうかは、次の方法によって判断することができる。まず、波長変換部材２０の断面から露出している蛍光体粒子４２の位置を特定する。この蛍光体粒子４２に対して元素分析を行うことによって、蛍光体粒子４２の組成を特定する。蛍光体粒子４２の組成に基づいて、蛍光体粒子４２が金属酸化物Ａ及び金属酸化物Ｂからなる群より選ばれる少なくとも１つを含むかどうかを判断できる。元素分析は、例えば、電子線マイクロアナライザによって実施できる。蛍光体粒子４２の組成は、任意の個数（例えば１０個）の蛍光体粒子４２のそれぞれの組成を平均したものであってもよい。
【００５４】
蛍光体粒子４２の平均粒径は、０．１μｍから１００μｍの範囲にあってもよく、０．１μｍから５０μｍの範囲にあってもよい。蛍光体粒子４２の平均粒径は、例えば、次の方法によって特定することができる。まず、波長変換部材２０の断面を走査電子顕微鏡で観察する。得られた電子顕微鏡像において、特定の蛍光体粒子４２の面積を画像処理によって算出する。算出された面積と同じ面積を有する円の直径をその特定の蛍光体粒子４２の粒径（粒子の直径）とみなす。任意の個数（例えば５０個）の蛍光体粒子４２の粒径をそれぞれ算出し、算出値の平均値を蛍光体粒子４２の平均粒径とみなす。本開示において、平均粒径の測定方法は、上記の方法に限定されない。蛍光体粒子４２の平均粒径は、レーザー回折・散乱式粒子径・粒度分布測定装置によって測定された粒度分布において累積体積百分率が５０％に相当する粒径（メディアン径又はＤ５０）であってもよい。本開示において、蛍光体粒子４２の形状は限定されない。蛍光体粒子４２の形状は、球状であってもよく、鱗片状であってもよく、繊維状であってもよい。蛍光体層４０における蛍光体粒子４２の含有率は、特に限定されないが、例えば、１０ｖｏｌ％から７５ｖｏｌ％の範囲にある。ここで、ｖｏｌ％とは、体積百分率のことを指す。
【００５５】
蛍光体粒子４２は、十分に高い内部量子効率を示す。励起光のエネルギー密度が０．１Ｗ／ｍｍ2であるとき、蛍光体粒子４２の内部量子効率は、８５％以上であってもよく、９０％以上であってもよい。この条件における蛍光体粒子４２の内部量子効率の上限値は、特に限定されないが、例えば、９９％である。蛍光体粒子４２の内部量子効率は、例えば、市販の絶対ＰＬ量子収率測定装置によって測定できる。
【００５６】
蛍光体粒子４２は、内部量子効率について、高い維持率を示す。蛍光体粒子４２の内部量子効率の維持率は、高いエネルギー密度を有する励起光を蛍光体粒子４２に照射した場合における蛍光体粒子４２の内部量子効率の低下の程度を表している。蛍光体粒子４２の内部量子効率の維持率Ｒ（％）は、以下の式（３）によって算出できる。
Ｒ（％）＝η（Ｅ1）／η（Ｅ2）×１００  （３）
式（３）において、η（Ｅ1）は、Ｅ1（Ｗ／ｍｍ2）のエネルギー密度を有する励起光を蛍光体粒子４２に照射したときの蛍光体粒子４２の内部量子効率を示す。η（Ｅ2）は、Ｅ2（Ｗ／ｍｍ2）のエネルギー密度を有する励起光を蛍光体粒子４２に照射したときの蛍光体粒子４２の内部量子効率を示す。ただし、Ｅ1及びＥ2は、Ｅ1＞Ｅ2を満たしている。
【００５７】
式（３）において、Ｅ1が１００Ｗ／ｍｍ2であり、かつＥ2が１０Ｗ／ｍｍ2であるとき、蛍光体粒子４２の内部量子効率の維持率Ｒは、８５％以上であってもよく、９０％以上であってもよい。この条件における蛍光体粒子４２の内部量子効率の維持率の上限値は、特に限定されないが、例えば、９９％である。
【００５８】
蛍光体粒子４２が所定の条件を満たすとき、以下の式（４）によって算出される検出効率ＤＥの比率Ｐ（％）を蛍光体粒子４２の内部量子効率の維持率Ｒ（％）とみなすこともできる。
Ｐ（％）＝ＤＥ（Ｅ1）／ＤＥ（Ｅ2）×１００  （４）
式（４）において、ＤＥ（Ｅ1）は、Ｅ1（Ｗ／ｍｍ2）のエネルギー密度を有する励起光を蛍光体粒子４２に照射したときの蛍光体粒子４２から放射された蛍光の光の検出効率を示す。詳細には、検出効率ＤＥ（Ｅ1）は、励起光のエネルギー密度（Ｅ1）に対する蛍光の光の検出強度の比率である。蛍光の光の検出強度は、例えば、フォトディテクタによって測定できる。ＤＥ（Ｅ2）は、Ｅ2（Ｗ／ｍｍ2）のエネルギー密度を有する励起光を蛍光体粒子４２に照射したときの蛍光体粒子４２から放射された蛍光の光の検出効率を示す。詳細には、検出効率ＤＥ（Ｅ2）は、励起光のエネルギー密度（Ｅ2）に対する蛍光の光の検出強度の比率である。式（３）と同様に、Ｅ1及びＥ2は、Ｅ1＞Ｅ2を満たしている。励起光のエネルギー密度がＥ2（Ｗ／ｍｍ2）からＥ1（Ｗ／ｍｍ2）に増加するときに、蛍光体粒子４２から放射される蛍光の光の分光分布、及び、蛍光体粒子４２が励起光を吸収する確率がほとんど変化しない場合、式（４）によって算出される検出効率ＤＥの比率Ｐ（％）を蛍光体粒子４２の内部量子効率の維持率Ｒ（％）とみなすことができる。
【００５９】
蛍光体粒子４２の蛍光寿命は、１００ｎｓ（ナノ秒）以下であってもよく、８０ｎｓ以下であってもよく、６３ｎｓ以下であってもよい。蛍光体粒子４２の蛍光寿命の下限値は、特に限定されないが、例えば、１０ｎｓである。蛍光寿命は、市販の蛍光寿命測定装置によって測定することができる。
【００６０】
蛍光体粒子４２が発する蛍光の光のピーク波長は、５４８ｎｍ以上５８０ｎｍ以下であってもよい。５４８ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光は、例えば、黄色の光である。このとき、励起光が青色の光であれば、励起光及び蛍光の光が混ざることによって、白色の光を容易に得ることができる。青色の光とは、例えば、３６０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長を有する光である。蛍光体粒子４２から放射される蛍光の光は、赤色の光を含んでいてもよい。赤色の光とは、例えば、５８０ｎｍを超え、かつ７５０ｎｍ以下の波長を有する光である。このとき、光源装置１００は、プロジェクタの用途に適している。蛍光体粒子４２が発する蛍光の光のピーク波長が５４８ｎｍ以上５８０ｎｍ以下であるとき、５８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長を有する光のみを透過するフィルタなどを利用することによって、高い強度を有する赤色の光を得ることができる。さらに、４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の波長を有する光のみを透過するフィルタなどを利用することによって、高い強度を有する緑色の光を得ることができる。
【００６１】
Ｃｅ原子は、蛍光体粒子４２から放射される蛍光の光のピーク波長を長波長側にシフトできる。ただし、本実施形態では、金属酸化物Ａ及び金属酸化物ＢにおけるＣｅ原子の含有率が低い。そのため、式（１）及び式（２）において、ｙが０であるとき、蛍光体粒子４２は、黄緑色の光を放射することがある。黄緑色の光とは、例えば、５２０ｎｍ以上５４８ｎｍ未満の波長を有する光である。
【００６２】
上述したとおり、Ｃｅ原子、Ｇｄ原子及びＴｂ原子のそれぞれは、蛍光体粒子４２から放射される蛍光の光のピーク波長を長波長側にシフトできる。ただし、Ｇｄ原子及びＴｂ原子は、Ｃｅ原子に比べて、蛍光体粒子４２の温度特性を低下させる傾向がある。そのため、従来では、蛍光体から長いピーク波長を有する蛍光の光を放射させる必要がある場合、蛍光体におけるＣｅ原子の含有率は、高い値に設定される。これに対して、本実施形態の蛍光体粒子４２におけるＣｅ原子の含有率は、あえて低い値に設定されている。これにより、高いエネルギー密度を有する励起光を蛍光体粒子４２に照射したときであっても、蛍光体粒子４２の内部量子効率の低下を抑制できる。
【００６３】
さらに、蛍光体粒子４２は、内部量子効率について、高い維持率を示す。すなわち、励起光のエネルギー密度が変化する場合であっても、蛍光体粒子４２の内部量子効率の変化が抑制されている。これにより、光源装置１００から放出されるべき光の色の変化を抑制することができる。
【００６４】
特許文献１に開示された蛍光体８４０は、平板状の単結晶である。このような蛍光体に励起光を照射すると、蛍光体の内部で励起光及び蛍光の光が導波する。これに対して、蛍光体粒子４２は、粒子の形状を有しているため、蛍光体層４０の内部における励起光及び蛍光の光の導波を抑制することができる。そのため、蛍光体粒子４２によれば、波長変換部材２０から放射された光を容易に集光できる。蛍光体粒子４２は、プロジェクタ、車両用ヘッドランプなどの用途に適している。
【００６５】
マトリクス４１は、例えば、透明樹脂、ガラス、透明結晶、無機材料からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。透明樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂が挙げられる。シリコーン樹脂としては、例えば、ポリシルセスキオキサンが挙げられる。無機材料は、例えば、ＺｎＯ、ＳｉＯ2及びＴｉＯ2からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。
【００６６】
マトリクス４１は、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む。ＺｎＯは、透明性及び熱伝導性の観点から、マトリクス４１の材料に適している。ＺｎＯは、高い熱伝導性を有する。そのため、ＺｎＯがマトリクス４１の材料として使用されているとき、蛍光体層４０の熱を外部（主に基板３０）に容易に逃がすことができる。これにより、蛍光体粒子４２の温度の上昇を抑制することができる。マトリクス４１は、ＺｎＯを主成分として含んでいてもよい。マトリクス４１は、実質的にＺｎＯからなっていてもよい。ただし、マトリクス４１は、ＺｎＯの他に不純物を含んでいてもよい。
【００６７】
マトリクス４１の材料としてのＺｎＯは、詳細には、ＺｎＯの単結晶又はＺｎＯの多結晶である。ＺｎＯは、ウルツ鉱型の結晶構造を有する。結晶成長によってマトリクス４１を形成したとき、マトリクス４１は、例えば、薄膜３２の結晶構造に応じた結晶構造を有する。すなわち、薄膜３２として、ｃ軸に配向したＺｎＯの多結晶を用いたとき、マトリクス４１は、ｃ軸に配向したＺｎＯの多結晶を有する。「ｃ軸に配向したＺｎＯ」とは、基板３０の主面に平行な面がｃ面であることを意味する。「主面」とは、最も広い面積を有する面を意味する。マトリクス４１がｃ軸に配向したＺｎＯ多結晶を含むとき、蛍光体層４０の内部において光散乱が抑制され、高い光出力を達成できる。
【００６８】
ｃ軸に配向したＺｎＯ多結晶は、ｃ軸に配向した複数の柱状の結晶粒を含む。ｃ軸に配向したＺｎＯ多結晶において、ｃ軸方向の結晶粒界が少ない。「柱状の結晶粒がｃ軸に配向している」とは、ｃ軸方向のＺｎＯの成長がａ軸方向のＺｎＯの成長よりも速く、基板３０の上に縦長のＺｎＯ結晶粒が形成されていることを意味する。ＺｎＯ結晶粒のｃ軸は、基板３０の法線方向に平行である。言い換えると、ＺｎＯ結晶粒のｃ軸は、蛍光体層４０の励起光を受光する表面の法線方向に平行である。ＺｎＯがｃ軸配向の結晶であるかどうかは、ＸＲＤ測定（２θ／ωスキャン）によって確認できる。ＸＲＤ測定結果から得られたＺｎＯの回折ピークにおいて、ＺｎＯのｃ面に起因する回折ピークが、ＺｎＯのｃ面以外に起因する回折ピークよりも大きい強度を有する場合、ＺｎＯがｃ軸配向の結晶であると判断できる。特許文献２は、ｃ軸に配向したＺｎＯ多結晶によって構成されたマトリクスを詳しく開示している。
【００６９】
蛍光体層４０は、フィラー粒子をさらに有していてもよい。蛍光体層４０において、フィラー粒子は、マトリクス４１に分散されている。フィラー粒子に励起光が照射されたとき、フィラー粒子は、蛍光の光を放射しないか、無視できる強度の蛍光の光のみを放射する。フィラー粒子の材料、形状及び添加量は、必要とする色度に応じて適宜調節される。
【００７０】
フィラー粒子は、例えば無機粒子であり、典型的には金属酸化物を含む。フィラー粒子は、実質的に金属酸化物からなっていてもよい。金属酸化物の多くは、化学的に安定であり、蛍光を殆ど放射しないので、フィラー粒子の材料として適している。一例において、フィラー粒子は、Ａｌ2Ｏ3粒子、ＳｉＯ2粒子及びＴｉＯ2粒子から選ばれる少なくとも１つを含む。
【００７１】
フィラー粒子の平均粒径は、例えば、０．１μｍから２０μｍの範囲にある。フィラー粒子の平均粒径は、例えば、蛍光体粒子４２の平均粒径よりも小さい。蛍光体粒子４２の平均粒径Ｄ１に対するフィラー粒子の平均粒径Ｄ２の比率（Ｄ２／Ｄ１）は、例えば、０．０１から０．９０の範囲にある。フィラー粒子の平均粒径は、蛍光体粒子４２の平均粒径と同じ方法によって測定されうる。フィラー粒子の形状は、球状であってもよく、鱗片状であってもよく、繊維状であってもよい。蛍光体粒子４２の体積をＶ１と定義する。フィラー粒子の体積をＶ２と定義する。このとき、Ｖ２／（Ｖ１＋Ｖ２）の値は、例えば、０．１から０．９の範囲にある。
【００７２】
次に、波長変換部材２０の製造方法を説明する。
【００７３】
まず、蛍光体粒子４２を作製する。蛍光体粒子４２は、次の方法によって作製できる。まず、原料として、Ｙ原子を含む化合物、Ｇｄ原子を含む化合物、Ｔｂ原子を含む化合物、Ｃｅ原子を含む化合物、Ａｌ原子を含む化合物、Ｇａ原子を含む化合物、及び、Ｓｃ原子を含む化合物を準備する。Ｙ原子を含む化合物は、例えば、酸化イットリウムである。Ｇｄ原子を含む化合物は、例えば、酸化ガドリニウムである。Ｔｂ原子を含む化合物は、例えば、酸化テルビウムである。Ｃｅ原子を含む化合物としては、例えば、酸化セリウム、塩化セリウム及びフッ化セリウムが挙げられる。Ａｌ原子を含む化合物は、例えば、酸化アルミニウムである。Ｇａ原子を含む化合物は、例えば、酸化ガリウムである。Ｓｃ原子を含む化合物は、例えば、酸化スカンジウムである。これらの原料の形状は、例えば、粉末状である。
【００７４】
次に、金属酸化物Ａ又は金属酸化物Ｂが得られるように、これらの原料を秤量し、混合することによって混合物を得る。原料を混合する方法としては、例えば、湿式混合法及び乾式混合法が挙げられる。原料を混合するための装置としては、例えば、ボールミル、撹拌ミル、遊星ミル、振動ミル、ジェットミル及びＶ型混合機が挙げられる。混合物は、上記の原料の他に融剤（フラックス）を含んでいてもよい。融剤としては、例えば、フッ化バリウムが挙げられる。
【００７５】
次に、混合物を焼成することによって蛍光体粒子４２が得られる。焼成は、例えば、窒素雰囲気下、又は、窒素と水素との混合ガスの雰囲気下で行う。焼成は、加圧条件下で行われてもよい。焼成の温度は、１３００℃から１８００℃の範囲にあってもよく、１５００℃から１７００℃の範囲にあってもよい。焼成の時間は、例えば、１時間から５０時間である。
【００７６】
得られた蛍光体粒子４２について、さらに洗浄処理を行ってもよい。洗浄処理には、例えば、酸又は水が用いられる。酸は、例えば、酸水溶液である。酸水溶液は、例えば、硝酸水溶液である。酸による洗浄処理のあとに、水による洗浄処理を行ってもよい。蛍光体粒子４２に対して洗浄処理を行うことによって、融剤を除去することができる。さらに、必要に応じて、蛍光体粒子４２を粉砕することによって、蛍光体粒子４２の平均粒径を調節してもよい。蛍光体粒子４２の粉砕には、ボールミル、ジェットミルなどの粉砕機を利用できる。さらに、必要に応じて、蛍光体粒子４２を分級することによって、蛍光体粒子４２の粒度分布を調節してもよい。蛍光体粒子４２の分級には、乾式分級機、湿式分級機などの分級機を利用できる。蛍光体粒子４２の分級には、ナイロンなどでできたメッシュを用いて、蛍光体粒子４２を篩い分ける方法、水簸によって、特定の粒径よりも小さい粒径を有する蛍光体粒子４２の微粒子を除去する方法などを用いてもよい。
【００７７】
次に、基板３０を準備する。例えば、基板本体３１の上に薄膜３２として結晶性のＺｎＯ薄膜を形成する。ＺｎＯ薄膜を形成する方法としては、蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性プラズマ蒸着法、イオンアシスト蒸着法、スパッタリング法、パルスレーザ堆積法などの気相成膜法が用いられる。薄膜３２は、次の方法によって形成してもよい。まず、亜鉛アルコキシドなどの前駆体を含むゾルを調製する。印刷法によって、ゾルを基板本体３１に塗布し、塗膜を形成する。次に、塗膜を加熱処理することによって薄膜３２が得られる。薄膜３２は、ＺｎＯ単結晶薄膜又はＺｎＯ多結晶薄膜でありうる。
【００７８】
次に、基板３０の上（薄膜３２の上）に蛍光体層４０を作製する。マトリクス４１が透明樹脂を含む場合、次の方法によって、蛍光体層４０を作製できる。まず、透明樹脂及び蛍光体粒子４２を含む分散液を調製する。分散液を基板３０の上に塗布することによって塗布膜を得る。塗布膜を乾燥させる、又は、加熱若しくは紫外線照射によって透明樹脂を硬化させることによって、蛍光体層４０が得られる。
【００７９】
マトリクス４１がガラスを含む場合、次の方法によって、蛍光体層４０を作製できる。まず、シリコンアルコキシドなどの前駆体を含むゾルを調製する。蛍光体粒子４２をゾルに分散させる。ゾルを基板３０の上に塗布する。ゾルをゲル化させ、焼成する。これにより、蛍光体層４０が得られる。
【００８０】
マトリクス４１が酸化亜鉛を含む場合、次の方法によって、蛍光体層４０を作製できる。まず、蛍光体粒子４２を含む層を形成する。例えば、蛍光体粒子４２を含む分散液を調製する。基板３０を分散液中に配置し、電気泳動法を用いて蛍光体粒子４２を基板３０の上に堆積させる。これにより、蛍光体粒子４２を含む層を基板３０の上に形成することができる。基板３０を分散液中に配置し、蛍光体粒子４２を沈降させることによって基板３０の上に蛍光体粒子４２を含む層を形成することもできる。蛍光体粒子４２を含む塗布液を用い、印刷法などの薄膜形成方法によって蛍光体粒子４２を含む層を基板３０の上に形成することもできる。
【００８１】
次に、複数の蛍光体粒子４２の間にマトリクス４１を形成する。マトリクス４１を形成する方法としては、Ｚｎイオンを含有する溶液を使用した溶液成長法を利用できる。溶液成長法には、大気圧下で行われる化学溶液析出法（chemical bath deposition）、大気圧以上の圧力下で行う水熱合成法（hydrothermal synthesis）、電圧又は電流を印加する電解析出法（electrochemical deposition）などが用いられる。結晶成長用の溶液として、例えば、ヘキサメチレンテトラミンを含有する硝酸亜鉛の水溶液が用いられる。結晶質のマトリクス４１は、薄膜３２の上にエピタキシャル成長する。これによって、蛍光体層４０が得られる。溶液成長法の詳細は、特許文献３に開示されている。
【００８２】
（光源装置の変形例）
蛍光体層４０は、励起光源１０と波長変換部材２０の基板３０との間に位置していなくてもよい。図２の光源装置１１０において、励起光源１０は、波長変換部材２０の基板３０に向かい合っている。光源装置１１０において、基板３０は、励起光に対して透光性を有する。励起光は、基板３０を透過して蛍光体層４０に到達する。光源装置１１０は、透過型光源である。
【００８３】
（光源装置の別の変形例）
図３に示すように、本実施形態の光源装置１２０は、複数の励起光源１０及び波長変換部材２０を備えている。図３では、波長変換部材２０の蛍光体層４０は、複数の励起光源１０のそれぞれと波長変換部材２０の基板３０との間に位置している。複数の励起光源１０のそれぞれは、波長変換部材２０の蛍光体層４０に向かい合っている。光源装置１２０は、プロジェクタの用途に適している。
【００８４】
図４に示すように、光源装置１２０の波長変換部材２０の基板３０は、円板の形状を有する。基板３０は、貫通孔３３及び透光部３４を有する。貫通孔３３は、基板３０の厚さ方向に延びている。貫通孔３３は、例えば、基板３０の外周面によって規定された仮想円の中心に位置する。透光部３４は、円弧の形状を有する。透光部３４は、蛍光体層４０に接していてもよい。透光部３４は、例えば、貫通孔である。透光部３４は、透明樹脂又はガラスでできていてもよい。透光部３４は、サファイア、石英などの透光性を有する材料でできていてもよい。
【００８５】
蛍光体層４０は、円弧の形状を有している。蛍光体層４０の外周面によって規定された仮想円に沿って、蛍光体層４０と透光部３４とが並んでいる。蛍光体層４０は、基板３０の主面を部分的に被覆している。光源装置１２０において、波長変換部材２０は、複数の蛍光体層４０を含んでいてもよい。特定の蛍光体層４０の外周面によって規定された仮想円に沿って、複数の蛍光体層４０が並んでいてもよい。複数の蛍光体層４０に含まれる蛍光体粒子４２は、それぞれ、互いに異なる組成を有していてもよい。
【００８６】
図３に示すように、光源装置１２０は、モーター６０をさらに備える。波長変換部材２０は、モーター６０に配置されている。詳細には、モーター６０のシャフトが基板３０の貫通孔３３に挿入されている。波長変換部材２０は、例えば、ネジなどの固定部材によって、モーター６０に固定されている。モーター６０によって波長変換部材２０が回転させられ、複数の励起光源１０から放射された励起光が波長変換部材２０に照射される。これにより、励起光が蛍光体層４０に部分的に照射されることを防ぐことができる。そのため、励起光及び蛍光の光によって、蛍光体層４０の温度が上昇することを抑制できる。
【００８７】
光源装置１２０は、コリメートレンズ５１、ダイクロイックミラー５２、レンズ５３及び５４、並びに、反射ミラー５５，５６及び５７をさらに備える。コリメートレンズ５１、ダイクロイックミラー５２及びレンズ５３は、複数の励起光源１０と波長変換部材２０との間に位置する。コリメートレンズ５１、ダイクロイックミラー５２及びレンズ５３は、複数の励起光源１０から放射された励起光の光路上にこの順番で並んでいる。レンズ５４、反射ミラー５５，５６及び５７、並びに、ダイクロイックミラー５２は、波長変換部材２０を透過した励起光の光路上に、この順番で並んでいる。
【００８８】
コリメートレンズ５１は、複数の励起光源１０から放射された励起光を集光する。コリメートレンズ５１によれば、平行光が得られる。ダイクロイックミラー５２は、励起光を透過し、かつ、波長変換部材２０から放射された光を効率的に反射できる。レンズ５３は、励起光及び波長変換部材２０から放射された光を集光する。レンズ５４は、波長変換部材２０を透過した励起光を集光する。レンズ５４によれば、平行光が得られる。反射ミラー５５，５６及び５７のそれぞれは、励起光を反射する。
【００８９】
光源装置１２０は、ヒートシンク１１をさらに備える。ヒートシンク１１は、複数の励起光源１０のそれぞれに接している。ヒートシンク１１によれば、複数の励起光源１０の熱を外部に容易に逃がすことができる。これにより、複数の励起光源１０の温度が上昇することを抑制できるため、複数の励起光源１０におけるエネルギーの変換効率の低下を抑制できる。
【００９０】
次に、光源装置１２０の動作を説明する。
【００９１】
まず、複数の励起光源１０が励起光を放射する。励起光は、コリメートレンズ５１によって集光され、平行光に変換される。次に、励起光は、ダイクロイックミラー５２を透過し、レンズ５３によってさらに集光される。レンズ５３によれば、蛍光体層４０に入射するべき励起光のスポット径を調節できる。次に、励起光が波長変換部材２０に入射する。波長変換部材２０は、モーター６０によって回転されている。そのため、光源装置１２０の動作には、励起光が蛍光体層４０に入射する期間と、励起光が透光部３４を透過する期間とが存在する。励起光が蛍光体層４０に入射するとき、波長変換部材２０は、励起光の波長よりも長い波長の光を放射する。波長変換部材２０から放射された光は、レンズ５３によって集光され、平行光に変換される。波長変換部材２０から放射された光は、ダイクロイックミラー５２によって反射され、光源装置１２０の外部へ送られる。
【００９２】
励起光が透光部３４を透過するとき、励起光は、レンズ５４によって集光され、平行光に変換される。レンズ５４を通過した励起光は、反射ミラー５５，５６及び５７によって反射される。次に、励起光は、ダイクロイックミラー５２を透過する。これにより、励起光は、光源装置１２０の外部へ送られる。このとき、励起光は、波長変換部材２０から放射された光と混ざる。
【００９３】
（プロジェクタの実施形態）
図５に示すように、本実施形態のプロジェクタ５００は、光源装置１２０、光学ユニット２００及び制御部３００を備える。光学ユニット２００は、光源装置１２０から放射された光を変換し、プロジェクタ５００の外部の対象物に画像又は映像を投射する。対象物としては、例えば、スクリーンが挙げられる。光学ユニット２００は、集光レンズ７０、ロッドインテグレータ７１、レンズユニット７２、表示素子７３及び投射レンズ７４を備える。
【００９４】
集光レンズ７０は、光源装置１２０から放射された光を集光させる。これにより、光源装置１２０から放射された光は、ロッドインテグレータ７１の入射側の端面に集光する。
【００９５】
ロッドインテグレータ７１は、例えば、四角柱の形状を有する。ロッドインテグレータ７１に入射した光は、ロッドインテグレータ７１内で全反射を繰り返し、ロッドインテグレータ７１の出射側の端面から出射される。ロッドインテグレータ７１から出射した光は、均一な輝度分布を有する。
【００９６】
レンズユニット７２は、複数のレンズを有する。レンズユニット７２が有する複数のレンズとしては、例えば、コンデンサレンズ及びリレーレンズが挙げられる。レンズユニット７２は、ロッドインテグレータ７１から出射した光を表示素子７３に導く。
【００９７】
表示素子７３は、レンズユニット７２を通過した光を変換する。これにより、プロジェクタ５００の外部の対象物に投射されるべき画像又は映像が得られる。表示素子７３は、例えば、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）である。
【００９８】
投射レンズ７４は、表示素子７３によって変換された光をプロジェクタ５００の外部に投射する。これにより、表示素子７３によって変換された光を対象物に投射することができる。投射レンズ７４は、１又は２以上のレンズを有する。投射レンズ７４が有するレンズとしては、例えば、両凸レンズ及び平凹レンズが挙げられる。
【００９９】
制御部３００は、光源装置１２０及び光学ユニット２００の各部を制御する。制御部３００は、例えば、マイクロコンピュータ又はプロセッサである。
【０１００】
図６に示すように、プロジェクタ５００は、筐体５１０をさらに備える。筐体５１０は、光源装置１２０、光学ユニット２００及び制御部３００を収容している。光学ユニット２００の投射レンズ７４の一部は、筐体５１０の外部に露出している。
【０１０１】
光源装置１２０によれば、高い輝度を有する光を効率的に得ることができる。そのため、プロジェクタ５００は、高い輝度を有する光を効率的に投射できる。光源装置１２０によれば、従来のプロジェクタに比べて、必要とされる励起光源の数を減少できる。プロジェクタ５００の消費電力は、従来のプロジェクタに比べて低い。光源装置１２０によれば、プロジェクタを小型化することもできる。
【０１０２】
（車両用ヘッドランプの実施形態）
図７に示すように、本実施形態の車両用ヘッドランプ６００は、光源装置１００及び光学部品８０を備えている。光源装置１００に代えて、図２を参照して説明した光源装置１１０も使用可能である。車両としては、例えば、自動車、鉄道車両、路面電車、２輪車及び特殊車両が挙げられる。自動車としては、例えば、エンジン車両、電気車両及びハイブリッド車両が挙げられる。２輪車としては、例えば、オートバイが挙げられる。特殊車両としては、例えば、建築車両及び農業車両が挙げられる。光学部品８０は、光源装置１００から放射された光を前方に導くための部品であり、具体的には、リフレクタである。光学部品８０は、例えば、Ａｌ、Ａｇなどの金属膜又は表面に保護膜が形成されたＡｌ膜を有する。光源装置１００の前方には、フィルタ８１が設けられていてもよい。フィルタ８１は、光源装置１００の励起光源からのコヒーレントな青色光が直接外部に出ないように、青色光を吸収又は散乱させる。車両用ヘッドランプ６００は、いわゆるリフレクタータイプであってもよく、プロジェクタータイプであってもよい。
【０１０３】
（車両の実施形態）
図８に示すように、本実施形態の車両７００は、車両用ヘッドランプ６００及び電力供給源９０を備える。車両用ヘッドランプ６００及び電力供給源９０のそれぞれは、車両７００の前部に配置されている。電力供給源９０は、車両用ヘッドランプ６００と電気的に接続している。電力供給源９０は、例えば、電気回路と、エンジンなどの駆動源によって回転駆動され、電力を発生する発電機とを有する。電気回路は、例えば、バッテリー又はキャパシタを含む。
【０１０４】
光源装置１００によれば、高い輝度を有する光を効率的に得ることができる。そのため、車両７００の車両用ヘッドランプ６００は、高い輝度を有する光を効率的に照射できる。車両用ヘッドランプ６００から放射された光によれば、車両用ヘッドランプ６００から離れた位置に存在する対象物を容易に照射できる。車両用ヘッドランプ６００の消費電力は、従来のヘッドランプに比べて低い。
【実施例】
【０１０５】
本開示を実施例に基づき、具体的に説明する。ただし、本開示は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。【０１０６】
（比較例１）
［蛍光体粒子］
まず、組成式Ｙ3-x1-y1Ｇｄy1Ｃｅx1Ａｌ5-z1Ｇａz1Ｏ12で表され、かつ、ｘ1、ｙ1及びｚ1のそれぞれが表１に示された値を満たす金属酸化物が得られるように、粉末状の酸化イットリウム、粉末状の酸化ガドリニウム、粉末状の酸化セリウム、粉末状の酸化アルミニウム及び粉末状の酸化ガリウムのそれぞれを秤量した。これらの原料と、フッ化バリウムとを混合することによって、粉末状の混合物を得た。【０１０７】
次に、混合物をアルミナ製のルツボに入れた。ルツボ内で混合物の焼成を行った。焼成は、窒素と水素との混合ガスの雰囲気下で行った。焼成の温度は、１５００℃から１７００℃の範囲であった。焼成の時間は、１６時間であった。【０１０８】
次に、得られた焼成物を酸によって洗浄した。酸としては、１ｍｏｌ／Ｌ（Ｌはリットルを表す）の硝酸水溶液を用いた。次に、焼成物を水によって洗浄した。これにより、比較例１の蛍光体粒子を得た。比較例１の蛍光体粒子は、Ｙ2.964Ｃｅ0.036Ａｌ5Ｏ12で表される金属酸化物でできていた。比較例１の蛍光体粒子は、約１０μｍの平均粒子径を有していた。【０１０９】
［波長変換部材］
次に、比較例１の蛍光体粒子を備えた波長変換部材を作製した。まず、基板本体の上に、結晶性のＺｎＯ薄膜を形成した。基板本体としては、市販のＡｇミラーを用いた。ＺｎＯ薄膜の上に、比較例１の蛍光体粒子を配置した。次に、溶液成長法によって、ＺｎＯ薄膜の上に結晶質のＺｎＯマトリクスを作製した。結晶成長用の溶液としては、ヘキサメチレンテトラミンを含有する硝酸亜鉛の水溶液を用いた。水溶液におけるヘキサメチレンテトラミンの濃度は、０．１０ｍｏｌ／Ｌであった。水溶液における硝酸亜鉛の濃度は、０．１０ｍｏｌ／Ｌであった。このようにして、比較例１の波長変換部材を得た。【０１１０】
（実施例１から１６及び比較例２から３）
ｘ1、ｙ1及びｚ1のそれぞれが表１に示された値を満たす金属酸化物が得られるように、原料を秤量したことを除き、比較例１と同じ方法によって、実施例１から１６及び比較例２から３の蛍光体粒子、並びに、実施例１から１６及び比較例２から３の波長変換部材を得た。【０１１１】
（実施例１７）
組成式Ｙ3-x1-y1Ｇｄy1Ｃｅx1Ａｌ5-z1Ｇａz1Ｏ12において、ｘ1が０．０１４であり、ｙ1が０．６０であり、かつｚ1が０である金属酸化物が得られるように、原料を秤量したことを除き、比較例１と同じ方法によって、実施例１７の蛍光体粒子、及び、実施例１７の波長変換部材を得た。【０１１２】
＜ピーク波長及び内部量子効率＞
実施例１から１６及び比較例１から３のそれぞれの蛍光体粒子について、蛍光の光のピーク波長、及び、内部量子効率（ＩＱＥ：internal quantum efficiency）を測定した。ピーク波長及びＩＱＥの測定には、絶対ＰＬ量子収率測定装置（浜松ホトニクス社製のＣ９９２０−０２Ｇ）を用いた。測定装置から放射される励起光が４５０ｎｍのピーク波長を有するように、測定装置の設定を行った。励起光のエネルギー密度は、測定装置の仕様から、０．１Ｗ／ｍｍ2以下であったことが確認できた。結果を表１に示す。【０１１３】
表１において、５４８ｎｍ以上のピーク波長を有する光を放射した蛍光体粒子については、特性が良好（○）であると評価した。５４８ｎｍ未満のピーク波長を有する光を放射した蛍光体粒子については、特性がやや良好（△）であると評価した。【０１１４】
表１において、９０％以上のＩＱＥを示した蛍光体粒子については、特性が特に良好（◎）であると評価した。８５％以上９０％未満のＩＱＥを示した蛍光体粒子については、特性が良好（○）であると評価した。８５％未満のＩＱＥを示した蛍光体粒子については、特性が不良（×）であると評価した。【０１１５】
＜蛍光寿命＞
実施例１から１６及び比較例１から３のそれぞれの蛍光体粒子について、蛍光寿命を測定した。蛍光寿命の測定には、蛍光寿命測定装置（浜松ホトニクス社製のＣ１１３６７）を用いた。蛍光寿命の測定は、蛍光体粒子から放射された光のピーク波長を基準として行った。結果を表１に示す。ただし、比較例３の蛍光体粒子は、蛍光の光とともに、燐光の光を発していた。そのため、比較例３の蛍光体粒子については、正確な蛍光寿命を測定することができなかった。【０１１６】
＜内部量子効率の維持率＞
実施例１から１６及び比較例１から３のそれぞれの波長変換部材を用いて、蛍光体粒子の内部量子効率（ＩＱＥ）の維持率を測定した。ＩＱＥの維持率の測定には、レーザー光源、レンズ、フィルタ及びフォトディテクタを備えた評価システムを用いた。レーザー光源は、励起光として、パルス状で、かつ４５０ｎｍの波長を有する光を放射した。フィルタは、４６０ｎｍ以下の波長を有する光を吸収した。フィルタ及びフォトディテクタについては、励起光が波長変換部材に到達することを妨げない位置に配置した。この評価システムを用いて、次の動作を行った。まず、レーザー光源から励起光を放射した。励起光は、レンズによって集光され、波長変換部材に入射した。これにより、波長変換部材から光が放射された。波長変換部材から放射された光は、フィルタに入射した。フィルタを透過した光がフォトディテクタに入射した。これにより、フォトディテクタにおいて、波長変換部材から放射された蛍光の光の強度が検出された。【０１１７】
ＩＱＥの維持率は、次の方法によって測定した。まず、１０Ｗ／ｍｍ2のエネルギー密度を有する励起光を波長変換部材の蛍光体層に照射した。励起光は、１００μｓ（マイクロ秒）の矩形パルス光であった。励起光のパルス周期は２０Ｈｚであった。次に、フォトディテクタによって、波長変換部材から放射された蛍光の光の検出強度を測定した。得られた検出強度を励起光のエネルギー密度で除することによって、蛍光体粒子から放射された蛍光の光の検出効率（ＤＥ（１０））を得た。次に、１００Ｗ／ｍｍ2のエネルギー密度を有する励起光を波長変換部材の蛍光体層に照射した。励起光は、１００μｓの矩形パルス光であった。励起光のパルス周期は２０Ｈｚであった。次に、フォトディテクタによって、波長変換部材から放射された蛍光の光の検出強度を測定した。得られた検出強度を励起光のエネルギー密度で除することによって、蛍光体粒子から放射された蛍光の光の検出効率（ＤＥ（１００））を得た。励起光のエネルギー密度が１０（Ｗ／ｍｍ2）から１００（Ｗ／ｍｍ2）に増加するときに、蛍光体粒子から放射される蛍光の光の分光分布、及び、蛍光体粒子が励起光を吸収する確率は、ほとんど変化しなかった。次に、下記式に基づいて、検出効率ＤＥの比率Ｐを求めた。検出効率ＤＥの比率ＰをＩＱＥの維持率Ｐ（％）とみなした。結果を表１に示す。
Ｐ（％）＝ＤＥ（１００）／ＤＥ（１０）×１００
なお、励起光のエネルギー密度は、上記の評価システムを用いて、次の方法によって特定した。まず、波長変換部材を配置するべき位置に、ビームプロファイラを配置した。評価システムのレーザー光源から励起光を放射させた。ビームプロファイラによって、励起光の照射強度がピーク強度の１／ｅ2以上である範囲の面積を特定した。レーザー光源の出力エネルギーを特定された範囲の面積で除した。これにより、励起光のエネルギー密度を特定した。【０１１８】
表１において、９０％以上のＩＱＥの維持率を示した蛍光体粒子については、特性が特に良好（◎）であると評価した。８５％以上９０％未満のＩＱＥの維持率を示した蛍光体粒子については、特性が良好（○）であると評価した。８５％未満のＩＱＥの維持率を示した蛍光体粒子については、特性が不良（×）であると評価した。【０１１９】
さらに、実施例２、実施例５、実施例１７及び比較例１のそれぞれの波長変換部材を用いて、蛍光体粒子のＩＱＥの維持率を測定した。詳細には、励起光のエネルギー密度が１７Ｗ／ｍｍ2、７０Ｗ／ｍｍ2、１３０Ｗ／ｍｍ2、１６０Ｗ／ｍｍ2又は１８０Ｗ／ｍｍ2であるときの実施例２、実施例５、実施例１７及び比較例１のそれぞれの蛍光体粒子のＩＱＥを測定した。励起光のエネルギー密度が１７Ｗ／ｍｍ2であるときの蛍光体粒子のＩＱＥを基準として、蛍光体粒子のＩＱＥの維持率を算出した。励起光のエネルギー密度と、蛍光体粒子のＩＱＥの維持率との関係を図９に示す。【０１２０】
＜総合評価＞
実施例１から１６及び比較例１から３の蛍光体粒子について、ピーク波長、ＩＱＥ及びＩＱＥの維持率に基づいて総合評価を行った。詳細には、次の方法によって総合評価を行った。まず、ピーク波長、ＩＱＥ及びＩＱＥの維持率のそれぞれの評価について、×を０点と定義した。△を２点と定義した。○を３点と定義した。◎を４点と定義した。これらの定義に基づいて、実施例１から１６及び比較例１から３の蛍光体粒子のそれぞれについて、ピーク波長、ＩＱＥ及びＩＱＥの維持率のそれぞれの評価の点数を合計した。点数の合計値が１１点以上である蛍光体粒子について、総合評価が特に良好（◎）であると判断した。点数の合計値が８点以上かつ１０点以下である蛍光体粒子について、総合評価が良好（○）であると判断した。点数の合計値が７点以下である蛍光体粒子について、総合評価が不良（×）であると判断した。【０１２１】
【表１】
2020012923.tif 000003
【０１２２】
表１からわかるとおり、ｘ1が０．００３≦ｘ1≦０．０３を満たしている実施例１から３の蛍光体粒子は、ｘ1が０．０３を上回っている比較例１の蛍光体粒子に比べて、ＩＱＥについて、高い維持率を示した。【０１２３】
実施例４から１０の結果からわかるとおり、ｙ1の数値が大きければ大きいほど、蛍光体粒子は、長いピーク波長を有する光を放射した。特に、実施例６から９の蛍光体粒子は、５４８ｎｍ以上のピーク波長を有する光を放射できるとともに、ＩＱＥについて、高い維持率を示した。ｙ1が２．１を上回っている比較例２の蛍光体粒子は、ＩＱＥについて、低い維持率を示した。【０１２４】
実施例１１から１３の結果からわかるとおり、ｚ1の数値が大きければ大きいほど、蛍光体粒子の蛍光寿命が低下した。ｚ1が２．２を上回っている比較例３の蛍光体粒子は、蛍光の光とともに、燐光の光を発していた。比較例３の蛍光体粒子は、ＩＱＥについて、低い維持率を示した。【０１２５】
実施例１４から１６の結果からわかるとおり、Ｇｄ原子及びＧａ原子の両方を含む蛍光体粒子は、ＩＱＥについて、高い維持率を示すとともに、５４８ｎｍ以上のピーク波長を有する光を放射することができた。【０１２６】
さらに、図９からわかるとおり、ｘ1が０．０１４である実施例１７の蛍光体粒子、並びに、ｘ1が０．０２６である実施例２及び５の蛍光体粒子は、ｘ1が０．０３を上回る比較例１の蛍光体粒子に比べて、ＩＱＥの維持率の低下が抑制されていた。【０１２７】
以上のとおり、ｘ1、ｙ1及びｚ1のそれぞれが、０．００３≦ｘ1≦０．０３、０≦ｙ1≦２．１、及び、０≦ｚ1≦２．２を満たしている実施例１から１６の蛍光体粒子は、高いＩＱＥを有するとともに、ＩＱＥについて、高い維持率を示した。実施例１７の蛍光体粒子も、ＩＱＥについて、高い維持率を示した。そのため、これらの蛍光体粒子を含む光源装置によれば、高い輝度を有する光を効率的に得ることができる。【０１２８】
また、蛍光体粒子について、実施例４〜１０に示すように０．０１５≦ｘ１≦０．０３および０．２４≦ｙ1≦２．１のとき、５４８ｎｍ以上のピーク波長を有する光が得られ、高いＩＱＥを示し、ＩＱＥの維持率についても良好であった。すなわち、当該ｘ1、ｙ1を満たす蛍光体粒子についての総合評価は良好であった。また、蛍光体粒子について、実施例６〜９に示すように０．０１５≦ｘ1≦０．０２１および０．３≦ｙ1≦１．８のとき、ＩＱＥの維持率についてさらに良好な結果が得られた。すなわち、当該ｘ1、ｙ1を満たす蛍光体粒子についての総合評価は特に良好であった。【０１２９】
また、蛍光体粒子について、実施例１１〜１６に示すように０≦ｙ1≦０．２４および１≦ｚ１≦２．２のとき、高いＩＱＥを示し、ＩＱＥの維持率についても良好であった。さらに、蛍光体粒子について、実施例１４〜１６に示すように０．１２≦ｙ1≦０．２４および１≦ｚ１≦２．２のとき、５４８ｎｍ以上のピーク波長を有する光が得られた。すなわち、当該ｙ1、ｚ1を満たす蛍光体粒子についての総合評価は良好であった。【０１３０】
そのため、これらの蛍光体粒子を含む光源装置によれば、より高い輝度を有する光を効率的に得ることができる。【０１３１】
（実施例１８から１９及び比較例４）
組成式Ｙ3-x2-y2Ｇｄy2Ｃｅx2Ａｌ5-z2Ｓｃz2Ｏ12で表され、かつ、ｘ2、ｙ2及びｚ2のそれぞれが表２に示す値を満たす金属酸化物が得られるように、比較例１と同じ方法（但し、粉末状の酸化イットリウム、粉末状の酸化ガドリニウム、粉末状の酸化セリウム、粉末状の酸化アルミニウム及び粉末状の酸化スカンジウムのそれぞれを秤量したことを除く。）によって、実施例１８から１９及び比較例４の蛍光体粒子、並びに、実施例１８から１９及び比較例４の波長変換部材を得た。【０１３２】
次に、実施例１から１６と同じ方法によって、実施例１８から１９及び比較例４の蛍光体粒子について、蛍光の光のピーク波長、ＩＱＥ、蛍光寿命、及び、ＩＱＥの維持率を測定した。さらに、実施例１から１６と同じ方法によって、実施例１８から１９及び比較例４の蛍光体粒子について、総合評価を行った。結果を表２に示す。【０１３３】
【表２】
2020012923.tif 000004
【０１３４】
実施例１８から１９の結果からわかるとおり、ｚ2の数値が大きければ大きいほど、蛍光体粒子の蛍光寿命が低下した。ｚ2が１．５を上回っている比較例４の蛍光体粒子は、蛍光の光とともに、燐光の光を発していた。そのため、比較例４の蛍光体粒子については、正確な蛍光寿命を測定することができなかった。比較例４の蛍光体粒子のＩＱＥは、実施例１８から１９に比べて低かった。【０１３５】
以上のとおり、ｘ2、ｙ2及びｚ2のそれぞれが、０．００３≦ｘ2≦０．０３、０≦ｙ2≦２．１、及び、０≦ｚ2≦１．５を満たしている実施例１８から１９の蛍光体粒子は、高いＩＱＥを有するとともに、ＩＱＥについて、高い維持率を示した。そのため、これらの蛍光体粒子を含む光源装置によれば、高い輝度を有する光を効率的に得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本開示の光源装置は、例えば、シーリングライトなどの一般照明装置に利用することができる。また、本開示の光源装置は、例えば、スポットライト、スタジアム用照明、スタジオ用照明などの特殊照明装置に利用することができる。また、本開示の光源装置は、例えば、ヘッドランプなどの車両用照明装置に利用することができる。また、本開示の光源装置は、例えば、プロジェクタ、ヘッドアップディスプレイなどの投影装置に利用することができる。また、本開示の光源装置は、例えば、医療用又は工業用の内視鏡用ライトに利用することができる。また、本開示の光源装置は、例えば、デジタルカメラ、携帯電話機、スマートフォンなどの撮像装置に利用することができる。また、本開示の光源装置は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）用モニター、ノート型パーソナルコンピュータ、テレビ、携帯情報端末（ＰＤＸ）、スマートフォン、タブレットＰＣ、携帯電話などの液晶ディスプレイ装置などに利用することができる。
【符号の説明】
【０１３７】
１０    励起光源
２０    波長変換部材
３０    基板
３１    基板本体
３２    薄膜
４０    蛍光体層
４１    マトリクス
４２    蛍光体粒子
５０    光学系
１００，１１０，１２０    光源装置
５００    プロジェクタ
６００    車両用ヘッドランプ
７００    車両
【図１】
2020012923.tif 000005
【図２】
2020012923.tif 000006
【図３】
2020012923.tif 000007
【図４】
2020012923.tif 000008
【図５】
2020012923.tif 000009
【図６】
2020012923.tif 000010
【図７】
2020012923.tif 000011
【図８】
2020012923.tif 000012
【図９】
2020012923.tif 000013
【図１０】
2020012923.tif 000014
【国際調査報告】
2020012923.tif 000015
2020012923.tif 000016
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