(57)【要約】  蛍光層の温度上昇を制御し、蛍光発光強度が向上した波長変換素子を実現する。波長変換素子は、バインダと空気とを包含する媒質中に蛍光体粒子が分散した蛍光層を備え、蛍光層は、第１の領域と第２の領域とを有し、励起光の影響により第２の領域より第１の領域が高温となる波長変換素子であって、蛍光体粒子は、発光中心元素がドープされた蛍光体から構成され、蛍光層の第１の領域から第２の領域にわたって発光中心元素の濃度、蛍光体粒子の大きさ、および、バインダと空気とを包含する媒質に対する蛍光体粒子の体積比率の少なくとも１つが変化するように構成される。
2019230934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダ内に蛍光体粒子が分散した蛍光層を備え、
前記蛍光層は、第１の領域と第２の領域とを有し、励起光の影響により前記第２の領域より前記第１の領域が高温となる波長変換素子であって、
前記蛍光体粒子は、発光中心元素がドープされた蛍光体から構成され、
前記蛍光層の前記第１の領域から前記第２の領域にわたって前記発光中心元素の濃度、蛍光体粒子の大きさ、および、前記バインダに対する蛍光体粒子の体積比率の少なくとも１つが変化するように構成されることを特徴とする波長変換素子。
【請求項２】
前記発光中心元素の濃度の変化が、前記第１の領域から前記第２の領域にかけて濃度が増加する変化であることを特徴とする請求項１に記載の波長変換素子。
【請求項３】
前記蛍光体粒子の大きさの変化が、前記第１の領域から前記第２の領域にかけて体積が増加する変化であることを特徴とする請求項１または２に記載の波長変換素子。
【請求項４】
前記バインダに対する蛍光体粒子の体積比率の変化が、前記第１の領域から前記第２の領域にかけて体積比率が増加する変化であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の波長変換素子。
【請求項５】
前記蛍光層のバインダが空隙を包含し、
前記バインダの量が前記第１の領域から前記第２の領域にかけて減少し、
前記蛍光層中の前記バインダの量は、零である場合を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の波長変換素子。
【請求項６】
前記蛍光層の厚さが面方向にわたって変化するように構成され、
前記厚さの変化が、前記蛍光層のエッジの厚さよりも前記蛍光層の中央の厚さが薄くなる変化であり、
前記蛍光層の面方向において、前記第１の領域が前記蛍光層の中央にあり、前記第２の領域が前記エッジにあり、
前記励起光が前記蛍光層の中央に照射されることにより前記蛍光層の面方向において前記第２の領域より前記第１の領域が高温となることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の波長変換素子。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載の波長変換素子と、
基板と、
を備え、
前記基板上に前記蛍光層が堆積され、
前記蛍光層が、厚さ方向において互いに反対側にある第１の面と第２の面とを有し、前記第１の領域が第１の面側にあり、前記第２の領域が第２の面側にあり、
前記第２の面が前記基板に面し、
前記第１の面側から励起光が照射されることにより前記第２の領域より前記第１の領域が高温となることを特徴とする光源装置。
【請求項８】
請求項１から６の何れか１項に記載の波長変換素子と、
透過性ヒートシンク基板と、
を備え、
前記透過性ヒートシンク基板上に前記蛍光層が堆積され、
前記蛍光層が、厚さ方向において互いに反対側にある第１の面と第２の面とを有し、前記第１の領域が第１の面側にあり、前記第２の領域が第２の面側にあり、
前記第２の面が前記透過性ヒートシンク基板に面し、
前記第２の面側から励起光が照射され、前記第２の面の熱が前記透過性ヒートシンク基板に放熱することにより前記第２の領域より前記第１の領域が高温となることを特徴とする光源装置。
【請求項９】
請求項１から６の何れか１項に記載の波長変換素子と、
ヒートシンクフレームと、
を備え、
前記蛍光層のエッジが前記ヒートシンクフレームで保持され、
前記蛍光層の面方向において、前記第１の領域が前記蛍光層の中央にあり、前記第２の領域が前記エッジにあり、
前記蛍光層の中央に励起光が照射され、前記第２の領域の熱が前記ヒートシンクフレームに放熱することにより前記第２の領域より前記第１の領域が高温となることを特徴とする光源装置。
【請求項１０】
一対の電極端子と、
励起光を発光し前記一対の電極端子と電気的に接続された励起光源と、
請求項１から６の何れか１項に記載の波長変換素子と、
を備え、
前記一対の電極端子の一方に設けられた凹部底面に前記励起光源がその主たる発光方位を上向きにして配置され、前記凹部底面に配置された前記励起光源の外周をすり鉢状の斜面で囲うように前記凹部が形成され、
前記励起光源を覆うように前記波長変換素子が前記凹部に設けられ、
前記蛍光層が、厚さ方向において互いに反対側にある第１の面と第２の面とを有し、前記第１の領域が第１の面側にあり、前記第２の領域が第２の面側にあり、
前記第１の面が前記励起光源側に面し、
前記第１の面側から励起光が照射されることにより前記第２の領域より前記第１の領域が高温となることを特徴とする光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、並びに、光源装置に用いる波長変換素子に関する。
本願は、２０１８年５月３１日に日本に出願された特願２０１８−１０４９０２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
青色レーザなどの励起光を蛍光体に照射した際に、蛍光体が蛍光を発光させることが従来技術として知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２１５５０７号公報（２０１７年１２月７日公開）
【特許文献２】国際公開第２０１４／２０３４８４号（２０１４年１２月２４日公開）
【特許文献３】特開２０１２−１１９１９３号公報（２０１２年６月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような従来技術は、高密度励起光が蛍光体へ入射する際に発熱することで温度消光が生じるという問題がある。つまり、青色レーザなどにより蛍光体を発光させた場合、高出力照射時に所望の蛍光発光強度を得ることができないという問題がある。【０００５】
本発明の一態様は、蛍光体の温度上昇を調整し、蛍光発光強度の向上に資することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る波長変換素子は、バインダと空気とを包含する媒質中に蛍光体粒子が分散した蛍光層を備え、前記蛍光層は、第１の領域と第２の領域とを有し、励起光の影響により前記第２の領域より前記第１の領域が高温となる波長変換素子であって、前記蛍光体粒子は、発光中心元素がドープされた蛍光体から構成され、前記蛍光層の前記第１の領域から前記第２の領域にわたって前記発光中心元素の濃度、蛍光体粒子の大きさ、および、前記バインダと空気とを包含する媒質に対する蛍光体粒子の体積比率の少なくとも１つが変化するように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、蛍光層の温度上昇を制御し、蛍光発光強度の向上に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来技術に係る波長変換素子を示す概略図である。
【図２】ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体の外部量子効率を示すグラフである。
【図３】本発明の実施形態１に係る波長変換素子を示す概略図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態１に係る波長変換素子の作製プロセスを示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る波長変換素子の実装例を示す概略図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態１に係る波長変換素子の実装例を示す概略図である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態２に係る波長変換素子を示す概略図である。
【図８】図８（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態３に係る波長変換素子の波長変換素子の作製プロセスを示す概略図である。
【図９】図９（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態４に係る波長変換素子を示す概略図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態５に係る波長変換素子を示す概略図である。
【図１１】図１１（ａ）は本発明の実施形態６に係る光源装置を示す概略図であり、（ｂ）、（ｃ）は、光源装置に実装する波長変換素子を示す概略図である。
【図１２】本発明の実施形態７に係る波長変換素子を示す概略図である。
【図１３】図１３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態８に係る波長変換素子を示す概略図である。
【図１４】図１４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態９に係る光源装置を示す概略図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施形態１０に係る光源装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に一般的な波長変換素子１０の構成を示す。基板１１の上に蛍光体層１２が堆積された構成が一般的である。反射型の光学系では、蛍光体層１２に励起光源１３から発した励起光１４が照射し、蛍光体層１２は蛍光発光する。青色レーザなどにより蛍光体を発光させた場合、高出力照射時に所望の蛍光発光強度を得ることができないという問題に対し、特許文献１では、蛍光体の励起光照射側の蛍光体粒子の体積密度を基板側よりも高くするという構成が提案されていた。しかし、かかる構成では、蛍光体の励起光照射側の蛍光体密度が高いため発熱が大きいという課題がある。つまり蛍光体の発光効率の温度依存性を検討する必要がある。
【００１０】
〔発光効率の温度依存性〕
蛍光体の発光効率の温度依存性について、ＹＡＧ：Ｃｅ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋）蛍光体の外部量子効率に基づいて説明する。図２に示す通り、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）にドーパントとしてＣｅ（セリウム）をドープした蛍光体材料について、Ｃｅのドープ濃度の違いにより発光効率の温度依存性が相違する様子が確認できる。本発明の一態様におけるＣｅドープ濃度（ｍｏｌ％）とは、ガーネット系蛍光体の一般式（Ｍ１−ｘＲＥｘ）３Ａｌ５Ｏ１２で示される物質において、ｘ×１００（ｍｏｌ％）で表される。上記一般式において、Ｍ、ＲＥは希土類元素群より選ばれる少なくとも一つの元素を含むものが用いられる。一般的に、Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ、ＲＥは、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｔｂのうち、少なくとも一種の元素が用いられる。
【００１１】
蛍光体に励起光を照射した場合、蛍光発光が得られると同時に、励起光の一部は熱エネルギーに変換されるため、蛍光体の照射スポット部は高温になる。熱放射については、一般的に下記の式で説明することができる。
【００１２】
Ｑ＝Ａ・ε・σ・（ＴＡ＾４−ＴＢ＾４）
ここで、Ｑは放射熱量、Ａは放射部面積、εは放射率、σはステファン・ボルツマン定数、ＴＡは放射部の温度、ＴＢは周囲の温度を示す。
【００１３】
蛍光体の発光効率は蛍光体の温度による影響を受け、図２に示すように、温度が増加するに従って発光効率が低下することが知られている。より強い（明るい）蛍光発光を得るためには励起光１４の照射強度を強める必要があり、この場合、冷却状況によっては蛍光体層１２の温度上昇抑制が十分に行えなくなる場合がある。
【００１４】
また、蛍光体の温度特性は発光中心元素（本実施形態ではＣｅ）の濃度により変化することが知られている。一般的に市販されているＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体のＣｅ濃度は、常温使用時の発光効率が高い濃度（例えば１．４〜１．５ｍｏｌ％程度）が用いられることが多い。これはＣｅの濃度が低いＹＡＧ蛍光体では、内部量子効率は高くなるが、励起光の吸収率が低いため、波長変換素子として重要な外部量子効率は、Ｃｅ濃度１．５ｍｏｌ％付近が最適値となるためである。高密度、高強度の励起光照射によって照射スポットの蛍光体温度が２５０℃を超える領域になるような場合、一般的なＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体（Ｃｅ濃度１．４ｍｏｌ％）では発光効率が低下する（図２参照）。しかし、Ｃｅ濃度が低いＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体（例えば０．３〜１．０ｍｏｌ％程度）は発光効率の温度依存性が小さく、低温時と比較して高濃度の発光体と発光効率が逆転する場合もある。例えば、図２のグラフにおいて低温領域（５０℃〜１００℃）と高温領域（２５０℃〜３５０℃）とを比較する。低温領域では、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体のＣｅ濃度が高い方が高発光効率となるが、高温領域ではＣｅ濃度が低い方が高発光効率となる傾向がある。かかる傾向に鑑みて本発明を実施形態ごとに説明する。
【００１５】
レーザ光による励起では励起密度が高くなり高温となるため、耐熱性の高い酸化物系や窒化物系の蛍光体を用いることが望ましい。蛍光体として発光効率の温度依存性が優れている方がより望ましい。また、光源装置として利用するため、蛍光を青色、緑色、赤色等の白色光以外としてもよい。
【００１６】
近紫外光を赤色光に変換する蛍光体として、例えばＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋を用いることができる。近紫外光を黄色光に変換する蛍光体として、例えばＣａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋を用いることができる。近紫外光を緑色光に変換する蛍光体として、例えばβ−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋やＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋（ＬｕＡＧ：Ｃｅ）を用いることができる。近紫外光を青色光に変換する蛍光体として、例えば（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃ１２：ＥｕやＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋を用いることができる。
【００１７】
また、近紫外光の励起光を黄色光及び青色光に変換する２種類の蛍光体を含むように蛍光部材を形成してもよい。これにより、蛍光部材から出射される黄色光及び青色光の蛍光を混色して擬似白色光が得られる。
【００１８】
以下では、好ましい実施形態としてＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体の一例について、本発明を実施形態ごとに説明する。
【００１９】
〔実施形態１〕
〔波長変換素子の構成〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図３に本発明の実施形態１にかかる波長変換素子３０の概略図を示す。図１に示した一般的な波長変換素子１０の構成と比べて、蛍光体層の構成が異なる。波長変換素子３０の蛍光体層は基板１１の上にＣｅがドープされたＹＡＧ蛍光体層３５が堆積されており、その上に低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体層３６が堆積されている。つまり励起光１４が照射される面の蛍光体層３６は、基板側の蛍光体層３５よりも発光中心元素であるＣｅの濃度が低い構成となっている。以下、励起光１４が照射される側を「第１の領域」と称し、他の側を第２の領域と称する。この例では、Ｃｅ濃度の異なる少なくとも２つの領域（第１の領域、第２の領域）からなる蛍光体層から構成される例を示しているが、２層構造に限定されず、他の多層構造であってもよい。多層構造から構成される場合、基板１１の上に堆積された層が第２の領域に相当し、励起光１４が照射される照射面側が第１の領域に相当する。
【００２０】
〔波長変換素子の製造プロセス〕
図４に実施形態１にかかる波長変換素子３０の製造プロセス例を示す。基板１１はアルミ基板を用いることができる。蛍光発光強度を高める為に、アルミ基板上には銀などの高反射膜がコーティングされているのが好ましい。他の実施形態では、高反射のアルミナ基板、白色完全散乱基板などを用いてもよい。基板１１の材質は金属など熱伝導率の高いものが好ましく、特に上述した材料に限定されない。
【００２１】
図４（ａ）では、沈降塗布による作製例を示す。基板１１の上に第２層目（第２の領域に相当）となる高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４５を塗布し、その後、第１層目（第１の領域に相当）の低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４６を塗布する。製造方法は沈降塗布に限定されず他の方法を用いてもよい。ＹＡＧにＣｅをドープした黄色蛍光体の一例として、第１層目は、Ｃｅ濃度が０．５ｍｏｌ％のＹＡＧ蛍光体を膜厚２５μｍで塗布することができる。第２層目は、Ｃｅ濃度が１．４ｍｏｌ％のＹＡＧ蛍光体を膜厚２５μｍで塗布することができる。ともに平均粒径Ｄ５０が８μｍ程度であるのが好ましい。この場合、第１の領域および第２の領域とも３〜４層のＹＡＧ蛍光体から構成され得る。かかる実施形態では、総膜厚５０μｍ程度の蛍光体層を構成することができる。層の数は２層に限定されず、３層以上で構成されていても良い。
【００２２】
蛍光体層は、図４（ｂ）に示すようなＣｅの濃度勾配を有する構成とすることもできる。Ｃｅ濃度勾配ＹＡＧ蛍光体層４７は、基板１１の側（第２の領域に相当）のＣｅ濃度が高く、励起光照射面側（第１の領域に相当）のＣｅ濃度が低く構成される。
【００２３】
いずれにしても、励起光照射面側と基板側で発光中心元素濃度の異なる蛍光体を設けることで、それぞれの温度域で発光効率の良い蛍光体による発光を得ることができ、単一の蛍光体を用いた場合に比べ明るい光源装置を実現することができる。
【００２４】
〔波長変換素子の実装例〕
図５に本実施形態に係る波長変換素子３０の実装の一例を示す。基板１１の上に高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５５が堆積され（第２の領域に相当）、その上に低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５６が堆積される（第１の領域に相当）。基板１１を直接ヒートシンク５７と固定接触させることで冷却することができる。
【００２５】
図６（ａ）〜（ｃ）に、本実施形態に係る波長変換素子３０の他の実装の例を示す。図５の基板１１の代わりに種々の形状の基板６１、６２、６３を用いることができる。かかる種々の形状の基板に高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５５が堆積され、その上に低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５６が堆積される。かかる形状の基板に蛍光体を堆積することにより、基板の面内への放熱効果が期待される。基板の形状は基板６１、６２、６３の形状に限定されず、放熱効果の観点から種々の形状を採用することができ得る。また図５のように基板を直接ヒートシンク５７と固定接触させることで更に冷却することができる。
【００２６】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００２７】
〔波長変換素子の構成〕
図７に波長変換素子の照射面側の層を構成する蛍光体と基板１１側の層を構成する蛍光体との平均粒径が異なる場合を示す。図７（ａ）に示す通り、励起光の照射面側の層（第１の領域に相当）の低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体７６の平均粒径に比べ、基板１１側の層（第２の領域に相当）の高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体７５の平均粒径が相対的に大きい。図７（ｂ）のように低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体７６を複数層積層してもよい。好ましい実施形態では、低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体７６の平均粒径は５μｍ程度であり、高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体７５の平均粒径は１５μｍ程度であってよい。総膜厚は２０〜１００μｍであるのが好ましい。
【００２８】
一般的に内部量子効率の観点から、蛍光体の粒径サイズが大きくなるにつれて、蛍光体の発光効率が高くなることが知られている。照射面側（第１の領域）の発光効率が相対的に低いので発熱を抑えることが可能である。また、高温になる発光面側（第１の領域）を相対的に小さい蛍光体とすることで、蛍光体の発光表面での色ムラを小さくすることができる。
【００２９】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００３０】
〔波長変換素子の構成〕
図８に実施形態３にかかる波長変換素子を示す。本実施形態の蛍光体層は、蛍光体と蛍光体を覆うバインダとから構成されているのが好ましい。バインダは空隙を包含する媒質であるのが好ましい。別の実施形態では媒質は、空隙を包含しないバインダであってもよい。好ましい実施形態では、空隙を包含するバインダの中に蛍光体が分散している。蛍光体層に占める蛍光体の割合は、蛍光体層に対する体積比で蛍光体が５０〜７５％程度であるのが好ましい。蛍光体の量が少ないと発光部が少なくなるため、蛍光体が少なくとも５０％以上占めるのが好ましい。また蛍光体の形状を完全な球形と仮定し、更に、蛍光体の粒径が単一の粒径からなると仮定すると、最密充填構造となった場合、蛍光体密度が約７４％（≒π／√１８）となると想定される。好ましい実施形態では、蛍光体の形状は完全な球形ではなく、蛍光体粒径も粒度分布が存する。そのため、蛍光体層に占める蛍光体の割合は、最大で蛍光体層に対する体積比で７５％程度となるのが好ましい。
【００３１】
蛍光体をバインダが覆っているが、バインダに空隙が含まれているため、プロセスによっては気泡が多く含まれ、蛍光体同士をつなぐバインダ量が少ない場合もある。蛍光体の周囲においてバインダと空隙が接するような多孔質構造の蛍光体層であっても良い。空隙を包含するバインダから構成される蛍光体層において、バインダの量が第１の領域から第２の領域にかけて減少する構成とすることができる。他の好ましい実施形態では、実施形態１、２を説明する図４（ａ）や図５〜７に示した概略図のようにバインダ量がゼロの場合もある。少なくとも、励起光照射面側（第１の領域）は蛍光体／媒質から構成されるのが好ましい。バインダに空隙が存在することにより、空隙を包含しないバインダよりも蛍光体層の屈折率が小さいため、蛍光体層内部での光の散乱を増やすことができる。屈折率は例えば、ＹＡＧは１．８２、アルミナ（無機バインダ）は１．７７、シリコーンゴム（有機バインダ）は１．５７、真空や気体はおよそ１である。したがって、蛍光体と屈折率差が大きな空隙が存在すると蛍光体／空隙界面での反射が増える。
【００３２】
蛍光体層を構成するバインダは、シリコーン樹脂に代表される有機材料や、無機バインダとしてアルミナ、シリカのような透明な無機材料を用いるのが好ましい。かかる蛍光体層は、一般的なディスペンサやスクリーン印刷等の印刷法によって形成が可能である。特にパターン形状を形成する必要が無ければ、アルミナゾル、シリカゾルなどの溶液に浸漬する、所謂ディップ法を用いても良い。
【００３３】
図８（ａ）は、基板１１の上に第２層目（第２の領域）を塗布し、その上に、第１層目（第１の領域）を塗布した様子を示す。第２層目は印刷法などで高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体７５／媒質８１で構成され、第１層目は同様に、低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体７６／媒質８２で構成される。図８（ｂ）は、基板１１の上に第２層目を沈降塗布し、その上に、第１層目を印刷法やディップ法で塗布した様子を示す。第２層目（第２の領域）は高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体７５で構成され、第１層目（第１の領域）は、低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体７６／媒質８２で構成される。図８（ｂ）に示した構成では、第２層目（第２の領域）にはバインダが存在しない蛍光体層となる。
【００３４】
空気よりも熱伝導が高いバインダを用いて、少なくとも励起光照射面側（第１の領域）を蛍光体／バインダ含有媒質から構成することにより放熱性が向上する。
【００３５】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００３６】
〔波長変換素子の構成〕
図９に実施形態４にかかる波長変換素子を示す。本実施形態の蛍光体層は、蛍光体と蛍光体を覆う媒質から構成されているのが好ましい。実施形態３と同様に、媒質は少なくともバインダと空気を包含するマトリクスである。好ましい実施形態では、バインダと空気を包含する媒質の中に蛍光体が分散している。本実施形態の蛍光体層は、実施形態３と比べて、蛍光体の密度に差がある。少なくとも、励起光照射面側（第１の領域）は媒質に対して蛍光体の密度が小さいのが好ましい。図９（ａ）に示す例では、基板１１の上に第２層目（第２の領域）を堆積し、その上に、第１層目（第１の領域）を堆積した様子を示す。第１層目は低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体９６の密度が低く（媒質８２の密度が高く）、第２層目は高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体９５の密度が高い（媒質８１の密度が低い）。
【００３７】
励起光照射面側（第１の領域）は低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体９６の占める割合（発光点）が少ないため、励起光による発熱を抑制することができる。
【００３８】
他の実施形態として図９（ｂ）に示すように、第１層目の表面に凹凸構造を付与し、光の取り出し効率の向上を図ることもできる。励起光照射面側（第１の領域）の表面がフラットな場合、入射光の一部が全反射するため光量ロスが生じる。図９（ｂ）のように凹凸構造の表面の場合、全反射の影響が少なく光量ロスが生じにくい。第１層目の表面に凹凸構造を付与するのに、第１層目の媒質８３に包含される低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体９７の粒径を大小様々なサイズとすることも好ましい。言い換えると、図９（ｂ）の媒質８３は点線で示したように、照射面側に空気を多く配置した媒質から構成される。
【００３９】
〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００４０】
〔波長変換素子の構成〕
図１０（ａ）〜（ｃ）に実施形態５にかかる波長変換素子を示す。本実施形態の蛍光体層は、励起光１４の照射スポット部分は蛍光体層が薄く、照射スポット以外は蛍光体層が厚い構成である。好ましい実施形態では、蛍光体層の中央部に励起光１４が照射されるため、蛍光体層の中央部付近が薄くなり、周辺部が厚い構成となる。かかる実施形態では、中央部を第１の領域と称し、周辺部を第２の領域と称する。図１０では、高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１０５および低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１０６のいずれについても、粒径が同一サイズからなるものをサフィックス「ａ」を付して１０５ａ、１０６ａと表記する。同様に、高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１０５および低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１０６のいずれについても、粒径が異なるサイズからなるものをサフィックス「ｂ」を付して１０５ｂ、１０６ｂと表記する。
【００４１】
図１０（ａ）を参照すると、第２層目は、ベタ塗りで膜厚が均一の高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１０５ａから構成され、第１層目は、照射スポット部分（第１の領域）の厚さが薄い膜厚の低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１０６ｂから構成される。図１０（ｂ）を参照すると、第２層目は、照射スポット部分（第１の領域）の厚さが薄い膜厚の高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１０５ｂから構成され、第１層目は、ベタ塗りで膜厚が均一の低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１０６ａから構成される。図１０（ｃ）を参照すると、第２層目および第１層目のいずれも、照射スポット部分（第１の領域）の厚さが薄い膜厚の高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１０５ｂおよび低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１０６ｂから構成される。
【００４２】
製法プロセスにおいては、塗布する蛍光体粒径や塗布厚で面内分布をつけることができる。また第１層目、第２層目のいずれにおいても複数層とすることで膜厚分布に差をつけるのも好ましい。
【００４３】
蛍光体層のサイズに対して照射スポットは小さいため、実施形態５の構成を用いることにより、照射される場所の熱発生を抑制し、周辺部（第２の領域）へ熱を逃がすことができる。
【００４４】
〔実施形態６〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００４５】
〔光源装置の構成〕
図１１（ａ）に本発明の実施形態６に係る光源装置１１０の概略図を示す。光源装置１１０は好ましくは反射型レーザヘッドライトである。励起光源１３は、波長変換素子３０の蛍光体層を励起する波長の励起光１４を出射する青色レーザ光源であるのが好ましい。リフレクタ１１１は、半放物面ミラーから構成されるのが好ましい。放物面をｘｙ平面に平行に上下に２分割して半放物面とし、その内面はミラーになっているのが好ましい。リフレクタ１１１には励起光１４が通過する透孔がある。波長変換素子３０は、青色の励起光１４によって励起され、可視光の長波長域（黄色波長）の蛍光発光１１７を出射する。また、励起光１４は、波長変換素子３０に当たって拡散反射光１１８ともなる。波長変換素子３０は、放物面の焦点の位置に配置される。波長変換素子３０が、放物面ミラーの焦点の位置にあるので、波長変換素子３０から出射された蛍光発光１１７、拡散反射光１１８はリフレクタ１１１へ当たって反射すると、一様に出射面１１２に直進する。蛍光発光１１７と拡散反射光１１８とが混ざり合った白色光が平行光として出射面１１２から出射する。図１１（ａ）では、実施形態１にかかる波長変換素子３０を放物面の焦点に配置したが、他の好ましい実施形態では実施形態２〜５にかかる波長変換素子を用いてもよい。
【００４６】
図１１（ｂ）に、放物面の焦点に配置された波長変換素子の概略図を示す。波長変換素子は、励起光の照射面側の層（第１の領域）が低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１１６で構成され、基板側の層（第２の領域）が高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１１５で構成される。
【００４７】
図１１（ｃ）は、波長変換素子のｘｙ平面に平行な平面図の一例を示す。実施形態６のようにｘｚ平面において励起光１４を斜めから入射させる光学系では、第１層目の低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１１６による層を入射方向に対して長尺にするなどｘｙ平面において面内異方性形状を持たせても良い。
【００４８】
励起光の照射面側の層（第１の領域）に低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体１１６を配置したことにより、従来より更に高輝度での発光が可能となる。
【００４９】
〔実施形態７〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００５０】
〔波長変換素子の構成〕
図１２に実施形態７にかかる波長変換素子１２０を示す。実施形態７では、透過型レーザヘッドライトへの実装を想定した波長変換素子１２０について説明する。例えば、特許文献２（国際公開第２０１４／２０３４８４号）などに透過型のレーザヘッドライトが開示されている。透過型の灯具では、基板側から励起光を照射して蛍光発光させる。図１２では、透過性ヒートシンク基板１２１の上に高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５５が堆積され（第２の領域）、その上に低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５６が堆積（第１の領域）された一例を示す。蛍光体が堆積された面とは反対側の透過性ヒートシンク基板１２１の面（第２の領域）から励起光１４を照射させる。透過性ヒートシンク基板１２１はヒートシンク機能を備えているのが好ましい。特許文献３（特開２０１２−１１９１９３号公報）に開示されているように、透過型のヒートシンク基板に蛍光膜が堆積している場合、ヒートシンク側から励起光が入射すると、ヒートシンク側は放熱性が高いことが知られている。波長変換素子１２０に用いられる透過性ヒートシンク基板１２１はヒートシンク機能を備えているため、高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５５が励起光により照射される照射面側（第２の領域）に堆積されるのが好ましい。照射面側（第２の領域）から励起光が照射され、照射面側（第２の領域）の熱が透過性ヒートシンク基板１２１に放熱することにより第２の領域より第１の領域が高温となる。従って、第１の領域に低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５６が堆積されるのが好ましい。
【００５１】
実施形態７では、実施形態１で示した粒径サイズが同じ高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５５および低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５６を例示したが、他の実施形態２〜５で示した粒径サイズや体積密度が異なる蛍光体を用いてもよい。
【００５２】
〔実施形態８〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００５３】
〔波長変換素子の構成〕
図１３に実施形態８にかかる波長変換素子１３０を示す。波長変換素子１３０は、円盤型の蛍光層１３１と、蛍光層１３１の周辺部すなわちエッジを取り囲んで保持するヒートシンクフレーム１３２とを有する。図１３（ａ）に示す通り、便宜的に円盤型の蛍光層１３１の中心部を原点（０）として、原点から円盤の面方向に広がる平面をｘｙ平面とし、円盤型の蛍光層１３１の発光面から垂直に伸びる方向をｚ軸とした。
【００５４】
実施形態８では、円盤型の蛍光層１３１は、発光中心元素であるＣｅの濃度勾配を有するＹＡＧ蛍光体であるのが好ましい。図１３（ｂ）に示すように励起光１４が蛍光層１３１に照射される場合、照射部を中心に高温となるため、原点（０）付近（第１の領域）で蛍光層１３１のＣｅ濃度が低いのが好ましい。原点（０）から離れるようにｘｙ平面における半径（√（ｘ＾２＋ｙ＾２））の値が大きくなるにつれてＣｅ濃度が高くなるのが好ましい。結果的に、円盤型の蛍光層１３１の周辺部すなわちエッジ（第２の領域）では、中央よりもＣｅ濃度が高くなる。円盤型の蛍光層１３１のエッジ（第２の領域）は、ヒートシンクフレーム１３２で蛍光層１３１が保持され放熱性が高い。円盤型の蛍光層１３１の中央（第１の領域）で発生した熱を周辺部（第２の領域）に伝え、エッジでヒートシンクに放熱することができる。ヒートシンクの放熱作用により、蛍光層１３１の中央（第１の領域）に励起光１４が照射され、第２の領域の熱がヒートシンクフレーム１３２に放熱されることにより第２の領域より第１の領域が高温となる。
【００５５】
〔実施形態９〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００５６】
〔光源装置の構成〕
図１４（ａ）に実施形態９にかかる光源装置１４０の概略図を示す。光源装置１４０は、好ましくはプロジェクターなどに用いられる。光源装置１４０では、励起光源１３は、蛍光体層１４８を励起する波長の励起光１４を出射する青色レーザ光源であるのが好ましい。好ましい実施形態では、ＹＡＧ、ＬｕＡＧ等の蛍光体を励起する青色レーザダイオードが用いられる。蛍光体層１４８を照射する励起光１４は、光路上にてレンズ１４３、１４４ａ、１４４ｂを通過することができる。励起光１４の光路上にミラー１４５が配置されてもよい。ミラー１４５は半透鏡（ハーフミラー）であるのが好ましい。
【００５７】
蛍光体層１４８は蛍光ホイール１４１上に堆積される。図１４（ｂ）に、蛍光ホイール１４１の平面図（ｘｙ平面）を、図１４（ｃ）に、蛍光ホイール１４１の断面図（ｘｚ平面）を示す。好ましい実施形態では、蛍光ホイール１４１の表面上の周辺部に蛍光体層１４８が堆積される。蛍光ホイール１４１はホイール固定具１４６で、駆動装置１４２の回転軸１４７に固定される。駆動装置１４２は好ましくはモータであり、モータの回転シャフトである回転軸１４７に固定具１４６で固定された蛍光ホイール１４１がモータの回転に伴い回転する。
【００５８】
蛍光ホイール１４１の表面上の周辺部に堆積された蛍光体層１４８が、励起光を受けて蛍光発光１１７を出射し、ミラー１４５を透過して蛍光を出射する。蛍光体層１４８は、蛍光ホイール１４１の回転に伴い回転するため随時回転しながら、蛍光発光１１７を出射する。
【００５９】
好ましい実施形態では、蛍光体層１４８は実施形態１にて示したような粒径サイズが同じ高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５５および低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５６を基板となる蛍光ホイール１４１の上に堆積させることができる。基板となる蛍光ホイール１４１の上に第２層目（第２の領域）となる高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５５を堆積させ、その上に低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５６を堆積させる（第１の領域）ことにより、従来より高輝度の発光が可能となる。他の好ましい実施形態では、実施形態２〜５で示した粒径サイズや体積密度が異なる蛍光体を用いてもよい。
【００６０】
〔実施形態１０〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００６１】
〔光源装置の構成〕
図１５に実施形態１０にかかる光源装置１５０の概略図を示す。光源装置１５０は、好ましくは砲弾型発光ダイオード（ＬＥＤ）である。光源装置１５０は、一対の電極端子を構成するリードワイヤ１５４と、励起光を発光し一対のリードワイヤ１５４と電気的に接続された励起光源１５３と、を備える。励起光源１５３は、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子であるのが好ましい。図１５に示すように、一対のリードワイヤ１５４のうちの一方に設けられた凹部底面に発光ダイオード（ＬＥＤ）素子（励起光源）１５３がその主たる発光方位を上向きにして配置される。凹部底面に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）素子１５３の外周をすり鉢状の斜面で囲うように凹部が形成されるのが好ましい。凹部底面に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）素子１５３を覆うように波長変換素子が凹部に設けられる。波長変換素子の蛍光層１５１が、厚さ方向において互いに反対側にある第１の面（底面）と第２の面（上面）とを有し、第１の領域が第１の面（底面）側にあり、第２の領域が第２の面（上面）側にあるのが好ましい。図１５に示すように、第１の面（底面）が発光ダイオード（ＬＥＤ）素子１５３側に面し、第１の面（底面）側から励起光が照射されることにより第２の領域より第１の領域が高温となる。図１５に示すように、リードワイヤに形成された凹部を覆うように、蛍光層１５１の第２の面（上面）の上に樹脂１５２でパッケージされる。
【００６２】
好ましい実施形態では、蛍光層１５１は実施形態１にて示したような粒径サイズが同じ低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５６および高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５５を凹部に堆積させることができる。発光ダイオード（ＬＥＤ）素子１５３の上に第１層目（第１の領域）となる低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５６を堆積させ、その上に高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体５５を堆積させる（第２の領域）ことにより、従来より高輝度の発光が可能となる。他の好ましい実施形態では、実施形態２〜５で示した粒径サイズや体積密度が異なる蛍光体を用いてもよい。
【００６３】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る波長変換素子は、
バインダ内に蛍光体粒子（高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４５、５５、７５、９５、１０５ａ、１０５ｂ、低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４６、５６、７６、９６、９７、１０６ａ、１０６ｂ）が分散した蛍光層を備え、
前記蛍光層は、第１の領域と第２の領域とを有し、励起光１４の影響により前記第２の領域より前記第１の領域が高温となる波長変換素子であって、
前記蛍光体粒子（高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４５、５５、７５、９５、１０５ａ、１０５ｂ、低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４６、５６、７６、９６、９７、１０６ａ、１０６ｂ）は、発光中心元素（Ｃｅ）がドープされた蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体）から構成され、
前記蛍光層の前記第１の領域から前記第２の領域にわたって前記発光中心元素（Ｃｅ）の濃度、蛍光体粒子（高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４５、５５、７５、９５、１０５ａ、１０５ｂ、低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４６、５６、７６、９６、９７、１０６ａ、１０６ｂ）の大きさ、および、前記バインダに対する蛍光体粒子（高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４５、５５、７５、９５、１０５ａ、１０５ｂ、低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４６、５６、７６、９６、９７、１０６ａ、１０６ｂ）の体積比率の少なくとも１つが変化するように構成されることを特徴とする。
【００６４】
上記の構成によれば、蛍光層の温度上昇制御を行うことができる。
【００６５】
本発明の態様２に係る波長変換素子は、上記態様１において、
前記発光中心元素（Ｃｅ）の濃度の変化が、前記第１の領域から前記第２の領域にかけて濃度が増加する変化であることを特徴とする。
【００６６】
上記の構成によれば、ドーパント濃度を調整することにより放熱性が調整でき、照射面で低ドーパント濃度の蛍光体を用いることにより、高輝度の波長変換素子を提供できる。
【００６７】
本発明の態様３に係る波長変換素子は、上記態様１または２において、
前記蛍光体粒子（高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４５、５５、７５、９５、１０５ａ、１０５ｂ、低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４６、５６、７６、９６、９７、１０６ａ、１０６ｂ）の大きさの変化が、前記第１の領域から前記第２の領域にかけて体積が増加する変化であることを特徴とする。
【００６８】
上記の構成によれば、粒径サイズを調整することにより放熱性が調整でき、発光面に粒径サイズの小さな蛍光体を用いることにより、発光表面での色ムラを小さくすることができる。
【００６９】
本発明の態様４に係る波長変換素子は、上記態様１から３のいずれか１つにおいて、
前記バインダに対する蛍光体粒子（高Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４５、５５、７５、９５、１０５ａ、１０５ｂ、低Ｃｅ濃度ＹＡＧ蛍光体４６、５６、７６、９６、９７、１０６ａ、１０６ｂ）の体積比率の変化が、前記第１の領域から前記第２の領域にかけて体積比率が増加する変化であることを特徴とする。
【００７０】
上記の構成によれば、蛍光体粒子の体積比率を調整することにより放熱性が調整でき、表面形状により光量ロスを低減させることができる。
【００７１】
本発明の態様５に係る波長変換素子は、上記態様１から４のいずれか１つにおいて、
前記蛍光層のバインダが空隙を包含し、
前記バインダの量が前記第１の領域から前記第２の領域にかけて減少し、
前記蛍光層中の前記バインダの量は、零である場合を含むことを特徴とする。
【００７２】
上記の構成によれば、バインダ量により放熱性が調整でき、表面形状により光量ロスを低減させることができる。
【００７３】
本発明の態様６に係る波長変換素子は、上記態様１から５のいずれか１つにおいて、
前記蛍光層（３５、３６、４７、１１５、１１６、１３１、１４８）の厚さが面方向にわたって変化するように構成され、
前記厚さの変化が、前記蛍光層（３５、３６、４７、１１５、１１６、１３１、１４８）のエッジの厚さよりも前記蛍光層の中央の厚さが薄くなる変化であり、
前記蛍光層の面方向において、前記第１の領域が前記蛍光層の中央にあり、前記第２の領域が前記エッジにあり、
前記励起光１４が前記蛍光層（３５、３６、４７、１１５、１１６、１３１、１４８）の中央に照射されることにより前記蛍光層（３５、３６、４７、１１５、１１６、１３１、１４８）の面方向において前記第２の領域より前記第１の領域が高温となることを特徴とする。
【００７４】
上記の構成によれば、蛍光層に比して励起光が照射されるスポットが小さいので、中央部で発生した熱を抑制することができる。
【００７５】
本発明の態様７に係る光源装置は、
上記態様１から６の何れか１つに記載の波長変換素子と、
基板（１１、６１、６２、６３）と、
を備え、
前記基板上（１１、６１、６２、６３）に前記蛍光層が堆積され、
前記蛍光層が、厚さ方向において互いに反対側にある第１の面と第２の面とを有し、前記第１の領域が第１の面側にあり、前記第２の領域が第２の面側にあり、
前記第２の面が前記基板（１１、６１、６２、６３）に面し、
前記第１の面側から励起光１４が照射されることにより前記第２の領域より前記第１の領域が高温となることを特徴とする。
【００７６】
上記の構成によれば、従来よりも高輝度の蛍光発光を提供することができる。
【００７７】
本発明の態様８に係る光源装置は、
上記態様１から６の何れか１つに記載の波長変換素子と、
透過性ヒートシンク基板１２１と、
を備え、
前記透過性ヒートシンク基板１２１上に前記蛍光層が堆積され、
前記蛍光層が、厚さ方向において互いに反対側にある第１の面と第２の面とを有し、前記第１の領域が第１の面側にあり、前記第２の領域が第２の面側にあり、
前記第２の面が前記透過性ヒートシンク基板１２１に面し、
前記第２の面側から励起光１４が照射され、前記第２の面の熱が前記透過性ヒートシンク基板１２１に放熱することにより前記第２の領域より前記第１の領域が高温となることを特徴とする。
【００７８】
上記の構成によれば、従来よりも高輝度の蛍光発光を提供することができる。
【００７９】
本発明の態様９に係る光源装置は、
上記態様１から６の何れか１つに記載の波長変換素子と、
ヒートシンクフレーム１３２と、
を備え、
前記蛍光層１３１のエッジが前記ヒートシンクフレーム１３２で保持され、
前記蛍光層１３１の面方向において、前記第１の領域が前記蛍光層１３１の中央にあり、前記第２の領域が前記エッジにあり、
前記蛍光層１３１の中央に励起光１４が照射され、前記第２の領域の熱が前記ヒートシンクフレーム１３２に放熱することにより前記第２の領域より前記第１の領域が高温となることを特徴とする。
【００８０】
上記の構成によれば、円盤型の蛍光層１３１の中央（第１の領域）で発生した熱を周辺部（第２の領域）に伝え、エッジでヒートシンクに放熱することができる。
【００８１】
本発明の態様１０に係る波長変換素子は、上記態様１から６のいずれか１つにおいて、
前記バインダが有機材料からなることを特徴とする。
【００８２】
本発明の態様１１に係る波長変換素子は、上記態様１から６のいずれか１つにおいて、
前記バインダが無機材料からなることを特徴とする。
【００８３】
上記の構成によれば、用途によりバインダを、樹脂材料や透明無機材料などから取捨選択して用いることができる。
【００８４】
本発明の態様１２に係る波長変換素子は、上記態様７において、
励起光１４を斜めから入射させる光学系では、前記第１の領域の前記蛍光層が入射方向に対して長尺であることを特徴とする。
【００８５】
上記の構成によれば、温度制御を効果的に行うことができ、従来よりも高輝度の蛍光発光を提供することができる。
【００８６】
本発明の態様１３に係る光源装置１５０は、
一対の電極端子（リードワイヤ１５４）と、
励起光を発光し前記一対の電極端子（リードワイヤ１５４）と電気的に接続された励起光源（発光ダイオード（ＬＥＤ）素子１５３）と、
上記態様１から６の何れか１つに記載の波長変換素子と、
を備え、
前記一対の電極端子（リードワイヤ１５４）の一方に設けられた凹部底面に前記励起光源（発光ダイオード（ＬＥＤ）素子１５３）がその主たる発光方位を上向きにして配置され、前記凹部底面に配置された前記励起光源（発光ダイオード（ＬＥＤ）素子１５３）の外周をすり鉢状の斜面で囲うように前記凹部が形成され、
前記励起光源（発光ダイオード（ＬＥＤ）素子１５３）を覆うように前記波長変換素子が前記凹部に設けられ、
前記蛍光層が、厚さ方向において互いに反対側にある第１の面と第２の面とを有し、前記第１の領域が第１の面側にあり、前記第２の領域が第２の面側にあり、
前記第１の面が前記励起光源側に面し、
前記第１の面側から励起光が照射されることにより前記第２の領域より前記第１の領域が高温となることを特徴とする。
【００８７】
上記の構成によれば、温度制御を効果的に行うことができ、従来のＬＥＤよりも高輝度のＬＥＤ発光を提供することができる。
【００８８】
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。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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2019230934.tif 000019
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