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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023056465
(43)【公開日】2023-04-19
(54)【発明の名称】蛍光体デバイス及び発光装置
(51)【国際特許分類】
G02B 5/20 20060101AFI20230412BHJP
【ＦＩ】
G02B5/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022102068
(22)【出願日】2022-06-24
(31)【優先権主張番号】P 2021165146
(32)【優先日】2021-10-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(74)【代理人】
【識別番号】100137235
【弁理士】
【氏名又は名称】寺谷 英作
(74)【代理人】
【識別番号】100131417
【弁理士】
【氏名又は名称】道坂 伸一
(72)【発明者】
【氏名】中島 功康
(72)【発明者】
【氏名】阿部 岳志
(72)【発明者】
【氏名】森 俊雄
【テーマコード（参考）】
2H148
【Ｆターム（参考）】
2H148AA01
2H148AA07
2H148AA19
2H148AA25
2H148AA27
2H148AA28
(57)【要約】
【課題】蛍光部で発生する熱の放熱性を良くすることができるとともに、隣接する２つの部材の界面で剥離が生じることを抑制できる蛍光体デバイス等を提供する。
【解決手段】蛍光体デバイス１は、基板部材１０と、少なくとも蛍光部２１及び光反射部２２を有する波長変換部材２０と、を備え、蛍光部２１と基板部材１０とは、接着後の状態において可撓性を有する透明接着層３０を介して接着されており、蛍光部２１の主成分は、蛍光体セラミックスであり、蛍光部２１の厚みは、２００μｍ以上であり、蛍光部２１と基板部材１０とにおいて、線膨張係数の小さい方の線膨張係数の値は、線膨張係数の大きい方の線膨張係数の値の９７％以下である。
【選択図】図１
【解決手段】蛍光体デバイス１は、基板部材１０と、少なくとも蛍光部２１及び光反射部２２を有する波長変換部材２０と、を備え、蛍光部２１と基板部材１０とは、接着後の状態において可撓性を有する透明接着層３０を介して接着されており、蛍光部２１の主成分は、蛍光体セラミックスであり、蛍光部２１の厚みは、２００μｍ以上であり、蛍光部２１と基板部材１０とにおいて、線膨張係数の小さい方の線膨張係数の値は、線膨張係数の大きい方の線膨張係数の値の９７％以下である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板部材と、
少なくとも蛍光部及び光反射部を有する波長変換部材と、を備え、
前記蛍光部の主成分は、蛍光体セラミックスであり、
前記蛍光部の厚みは、２００μｍ以上であり、
前記蛍光部と前記基板部材とにおいて、線膨張係数の小さい方の線膨張係数の値は、線膨張係数の大きい方の線膨張係数の値の９７％以下であり、
前記蛍光部と前記基板部材とは、接着後の状態において可撓性を有する透明接着層を介して接着されている、
蛍光体デバイス。
少なくとも蛍光部及び光反射部を有する波長変換部材と、を備え、
前記蛍光部の主成分は、蛍光体セラミックスであり、
前記蛍光部の厚みは、２００μｍ以上であり、
前記蛍光部と前記基板部材とにおいて、線膨張係数の小さい方の線膨張係数の値は、線膨張係数の大きい方の線膨張係数の値の９７％以下であり、
前記蛍光部と前記基板部材とは、接着後の状態において可撓性を有する透明接着層を介して接着されている、
蛍光体デバイス。
【請求項2】
前記光反射部は、前記蛍光部と熱的に接している、
請求項１に記載の蛍光体デバイス。
請求項１に記載の蛍光体デバイス。
【請求項3】
前記光反射部は、アルミナによって構成されている、
請求項１に記載の蛍光体デバイス。
請求項１に記載の蛍光体デバイス。
【請求項4】
前記光反射部は、樹脂材料からなるバインダと、無機材料からなる光反射粒子とによって構成されている、
請求項１に記載の蛍光体デバイス。
請求項１に記載の蛍光体デバイス。
【請求項5】
前記バインダは、前記蛍光部の上面にかかっていない、
請求項４に記載の蛍光体デバイス。
請求項４に記載の蛍光体デバイス。
【請求項6】
前記透明接着層のヤング率は、０．１ＧＰａ未満である、
請求項１～５のいずれか１項に記載の蛍光体デバイス。
請求項１～５のいずれか１項に記載の蛍光体デバイス。
【請求項7】
前記透明接着層の厚みは、０．５μｍ以上２０μｍ以下である、
請求項６に記載の蛍光体デバイス。
請求項６に記載の蛍光体デバイス。
【請求項8】
前記透明接着層は、シリコン樹脂を主成分とする、
請求項７に記載の蛍光体デバイス。
請求項７に記載の蛍光体デバイス。
【請求項9】
前記透明接着層の厚みは、０．５μｍ以上２０μｍ以下である、
請求項１～５のいずれか１項に記載の蛍光体デバイス。
請求項１～５のいずれか１項に記載の蛍光体デバイス。
【請求項10】
前記透明接着層は、シリコン樹脂を主成分とする、
請求項１～５のいずれか１項に記載の蛍光体デバイス。
請求項１～５のいずれか１項に記載の蛍光体デバイス。
【請求項11】
前記基板部材は、透光基材と、前記透光基材の前記波長変換部材側の面である第１の面に設けられた誘電体多層膜と、を有する、
請求項１～５のいずれか１項に記載の蛍光体デバイス。
請求項１～５のいずれか１項に記載の蛍光体デバイス。
【請求項12】
前記透光基材を構成する材料の主成分は、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、又は、ＧａＮである、
請求項１１に記載の蛍光体デバイス。
請求項１１に記載の蛍光体デバイス。
【請求項13】
前記基板部材は、さらに、前記透光基材の前記第１の面に背向する第２の面に設けられた反射防止膜を有する、
請求項１１に記載の蛍光体デバイス。
請求項１１に記載の蛍光体デバイス。
【請求項14】
さらに、前記基板部材の前記波長変換部材側の面とは反対側の面に接合層を介して設けられた金属板を備え、
前記金属板は、前記蛍光体デバイスに入射する光が通過する開口部を有する、
請求項１～５のいずれか１項に記載の蛍光体デバイス。
前記金属板は、前記蛍光体デバイスに入射する光が通過する開口部を有する、
請求項１～５のいずれか１項に記載の蛍光体デバイス。
【請求項15】
前記接合層は、樹脂材料によって構成されている、
請求項１４に記載の蛍光体デバイス。
請求項１４に記載の蛍光体デバイス。
【請求項16】
前記接合層は、高熱伝導フィラーを有する、
請求項１４に記載の蛍光体デバイス。
請求項１４に記載の蛍光体デバイス。
【請求項17】
請求項１～５のいずれか１項に記載の蛍光体デバイスと、
前記蛍光体デバイスに入射する光を発する光源と、を備え、
前記蛍光体デバイスにおける前記蛍光部の外形サイズは、前記光源から出射した光が前記蛍光部に入射するときのスポットサイズと同等である、
発光装置。
前記蛍光体デバイスに入射する光を発する光源と、を備え、
前記蛍光体デバイスにおける前記蛍光部の外形サイズは、前記光源から出射した光が前記蛍光部に入射するときのスポットサイズと同等である、
発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蛍光体デバイス及び蛍光体デバイスを用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
プロジェクタ、内視鏡、車載ヘッドランプ、照明装置又は液晶表示装置等には、ＬＥＤ又は半導体レーザ等の固体発光素子を光源とする発光装置が用いられている。この種の発光装置は、例えば、光源と、光源が発する光を励起光として蛍光を発する蛍光体デバイスとを備える。この場合、プロジェクタ又は内視鏡に用いられる発光装置については高輝度が要求されるので、光源としては半導体レーザが用いられる。
【0003】
この種の蛍光体デバイスとして、特許文献１には、透光部材と、透光部材の上に配置された、蛍光部及び光反射部を有する波長変換部材とを備える光学部品が開示されている。特許文献１に開示された光学部品では、波長変換部材の蛍光部と透光部材との間に空間を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－５３１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
蛍光体デバイスでは、蛍光部に励起光が照射されることで蛍光部から所定の色の光が放出される。このとき、蛍光部に励起光が照射されることで蛍光部が発熱する。特に、蛍光部の光入射側の部分が高温になる。
【0006】
しかしながら、特許文献１に開示された蛍光体デバイスでは、蛍光部における高温になる部分と透光部材との間に空間が設けられているので、蛍光部で発生する熱の放熱性が悪い。このため、蛍光部の発光効率が低下し、蛍光体デバイスの効率及び輝度が低下する。
【0007】
そこで、蛍光部と透光部材との間の空間を無くして蛍光部と透光部材とを接合させることが考えられるが、蛍光体デバイスは、リジッドな部材の積層構造になっているので、蛍光部と透光部材とを直接接合させると、蛍光部と透光部材との線膨張係数（線膨張率）の差及びそれらの部材の厚みの影響によって、蛍光部と透光部材との界面で剥離が生じるおそれがある。また、リジッドな部材の積層構造になっていると、蛍光部と透光部材との界面以外の部材間の界面でも剥離が生じるおそれがある。つまり、蛍光体デバイスでは、隣接する２つの部材の任意の界面で剥離が生じるおそれがある。
【0008】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、蛍光部で発生する熱の放熱性を良くすることができるとともに、隣接する２つの部材の界面で剥離が生じることを抑制できる蛍光体デバイス及び発光装置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】
【0009】
上記目的を達成するために、本発明に係る蛍光体デバイスの一態様は、基板部材と、少なくとも蛍光部及び光反射部を有する波長変換部材と、を備え、前記蛍光部の主成分は、蛍光体セラミックスであり、前記蛍光部の厚みは、２００μｍ以上であり、前記蛍光部と前記基板部材とにおいて、線膨張係数の小さい方の線膨張係数の値は、線膨張係数の大きい方の線膨張係数の値の９７％以下であり、前記蛍光部と前記基板部材とは、接着後の状態において可撓性を有する透明接着層を介して接着されている。
【0010】
また、本発明に係る発光装置の一態様は、上記の蛍光体デバイスと、前記蛍光体デバイスに入射する光を発する光源と、を備え、前記蛍光体デバイスにおける前記蛍光部の外形サイズは、前記光源から出射した光が前記蛍光部に入射するときのスポットサイズと同等である。
【発明の効果】
【0011】
蛍光部で発生する熱の放熱性を良くすることができるとともに、隣接する２つの部材の界面で剥離が生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【0014】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。また、本明細書において、線膨張率と線膨張係数とは同義である。
【0015】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係る蛍光体デバイス１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る蛍光体デバイス１の構成を示す図である。図１において、（ａ）は、同蛍光体デバイス１の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩｂ－Ｉｂ線における同蛍光体デバイス１の断面図である。
まず、実施の形態１に係る蛍光体デバイス１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る蛍光体デバイス１の構成を示す図である。図１において、（ａ）は、同蛍光体デバイス１の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩｂ－Ｉｂ線における同蛍光体デバイス１の断面図である。
【0016】
図１に示すように、実施の形態１に係る蛍光体デバイス１は、基板部材１０と、波長変換部材２０とを備える。基板部材１０と波長変換部材２０とは、透明接着層３０を介して接着されている。
【0017】
基板部材１０は、透光基材１１と、透光基材１１に設けられた誘電体多層膜１２及び反射防止膜１３とを有する。また、波長変換部材２０は、少なくとも、蛍光を発する蛍光部２１と、光を反射する光反射部２２とを有する。
【0018】
基板部材１０の透光基材１１は、透光性を有する基板であり、波長変換部材２０側の面である第１の面１１ａ（上面）と、第１の面１１ａに背向する第２の面１１ｂ（下面）とを有する。
【0019】
透光基材１１は、光透過率が高い基板であるとよい。具体的には、透光基材１１は、向こう側が透けて見える程度に透過率が高い透明基板であるとよい。また、透光基材１１としては、耐熱性が高い基板であるとよい。このような透明基板としては、Ａｌ２Ｏ３からなるアルミナ基板、ＡｌＮからなる窒化アルミニウム基板、又は、ＧａＮからなる窒化ガリウム基板を用いることができる。この場合、透光基材１１を構成する材料の主成分は、それぞれ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、又は、ＧａＮとなる。また、耐熱性及び光透過率が高い透明基板としては、これらの透明基板に限るものではなく、サファイア基板又はガラス基板等の透明基板であってもよい。一例として、透光基材１１の形状は、縦７．５ｍｍ×横７．５ｍｍ×厚さ０．６ｍｍの矩形薄板状である。
【0020】
なお、サファイア基板は、ヤング率が４７０ＧＰａで、線膨張率が７．７×１０－６／Ｋである。窒化アルミニウム基板は、ヤング率が３２０ＧＰａで、線膨張率が４．６×１０－６／Ｋである。窒化ガリウム基板は、ヤング率が約２００ＧＰａで、線膨張率が５．５×１０－６／Ｋである。
【0021】
誘電体多層膜１２は、透光基材１１の第１の面１１ａに設けられている。本実施の形態において、誘電体多層膜１２は、基板部材１０の最上層となる表面膜である。
【0022】
誘電体多層膜１２は、複数の誘電体膜が積層された構成になっており、特定の光を反射するとともに、他の特定の光を透過する。本実施の形態における誘電体多層膜１２は、波長変換部材２０の蛍光部２１の蛍光体で蛍光発光する光を反射し、かつ、蛍光体デバイス１に入射する励起光を透過する。例えば、蛍光部２１が黄色蛍光体によって構成され、蛍光体デバイス１に入射する励起光が紫外光又は青色光である場合、誘電体多層膜１２は、少なくとも蛍光部２１が発する黄色光を反射し、かつ、励起光である紫外光又は青色光を透過する。
【0023】
このように透光基材１１の第１の面１１ａ側（波長変換部材２０側）に誘電体多層膜１２を設けることで、波長変換部材２０の蛍光部２１が発する光のうち基板部材１０に向かう光を誘電体多層膜１２で反射させることができる。これにより、蛍光体デバイス１から取り出せる蛍光部２１の光を多くすることができる。
【0024】
反射防止膜１３は、透光基材１１の第２の面１１ｂに設けられている。本実施の形態において、反射防止膜１３は、基板部材１０の最下層となる表面膜である。
【0025】
反射防止膜１３は、単層膜及び多層膜のいずれであってもよい。一例として、反射防止膜１３は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の少なくとも２種類の誘電体膜が積層された多層膜である。
【0026】
このように透光基材１１の第２の面１１ｂに反射防止膜１３を設けることで、透光基材１１の第２の面１１ｂ側から蛍光体デバイス１に入射する光が反射することを抑制することができる。これにより、透光基材１１の第２の面１１ｂ側から透光基材１１に入射する光を効率良く透光基材１１に取り込むことができる。具体的には、蛍光部２１を蛍光発光させるために蛍光体デバイス１に入射させる励起光を効率良く透光基材１１に取り込むことができる。
【0027】
波長変換部材２０の蛍光部２１は、光を発する発光層であり、励起光により励起されて可視領域の所定の波長の光を蛍光発光する。一例として、蛍光部２１は、黄色蛍光体によって構成された黄色蛍光体層である。この場合、黄色蛍光体層である蛍光部２１は、黄色光よりも短波長の光（例えば紫外光～青色光）を励起光として蛍光を発する。つまり、黄色蛍光体層では、励起光の波長を当該励起光よりも長波長の黄色光に波長変換する。
【0028】
蛍光部２１は、蛍光体のみから成る蛍光体層である。具体的には、蛍光部２１は、焼結された単一の結晶相の蛍光体によって構成された蛍光体セラミックス層であり、主成分が蛍光体セラミックスである。このように、蛍光部２１として蛍光体セラミックス層を用いることで、耐熱性及び放熱性を向上させることができる。また、蛍光部２１として蛍光体セラミックス層を用いることで、蛍光の散乱による光損失を抑制できるため、蛍光部の変換効率を向上させることができる。本実施の形態において、蛍光部２１は、単一の結晶相のみから成る蛍光体セラミックス層である。
【0029】
なお、蛍光部２１は、蛍光体がバインダ（結合剤）によって封止することで結合された蛍光体層であってもよい。具体的には、蛍光部２１は、蛍光体がアルミナ等のセラミックスからなるセラミックス焼結体（単結晶で屈折率約１．８）で結合された蛍光体セラミックス層であってもよい。このように、蛍光部２１として蛍光体セラミックス層を用いることで、耐熱性及び放熱性を向上させることができる。蛍光部２１は、単結晶から成る蛍光体セラミックス層であってもよい。蛍光部２１が単結晶からなる蛍光体層である場合、蛍光部２１が空気を含まないため、蛍光部２１の熱伝導性がよくなる。
【0030】
蛍光部２１は、ガーネット構造を有する第１結晶相を含む。より具体的には、本実施の形態においては、蛍光部２１は、ガーネット構造を有する第１結晶相のみによって構成されている。つまり、本実施の形態に係る蛍光部２１は、ガーネット構造とは異なる構造を有する結晶相を含まない。ガーネット構造とは、Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２の一般式で表される結晶構造である。元素Ａには、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ及びＬｕなどの希土類元素が適用され、元素Ｂには、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇａ及びＳｃなどの元素が適用され、元素Ｃには、Ａｌ、Ｓｉ及びＧａなどの元素が適用される。このようなガーネット構造としては、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ））、ＬｕＡＧ（ルテチウム・アルミニウム・ガーネット（Ｌｕｔｅｔｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ））、Ｌｕ２ＣａＭｇ２Ｓｉ３Ｏ１２（ルテチウム・カルシウム・マグネシウム・シリコン・ガーネット（Ｌｕｔｅｔｉｕｍ Ｃａｌｃｉｕｍ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｇａｒｎｅｔ））及びＴＡＧ（テルビウム・アルミニウム・ガーネット（Ｔｅｒｂｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ））などが挙げられる。本実施の形態において、蛍光部２１を構成する蛍光体の材料は、（Ｙ１－ｘＣｅｘ）３Ａｌ２Ａｌ３Ｏ１２（つまり、（Ｙ１－ｘＣｅｘ）３Ａｌ５Ｏ１２）（０．００００１≦ｘ＜０．１）で表される結晶相、すなわちＹＡＧによって構成されており、蛍光部２１は、焼結ＹＡＧのみからなる蛍光体セラミックス層である。具体的には、蛍光部２１は、ＹＡＧ蛍光体からなる黄色蛍光体層である。蛍光部２１がＹＡＧ蛍光体である場合、蛍光部２１は、ヤング率が約２３０ＧＰａ～約２９０ＧＰａで、線膨張率が約８×１０－６／Ｋ～約９．２×１０－６／Ｋである。
【0031】
なお、蛍光部２１を構成する第１結晶相は、化学組成の異なる複数のガーネット結晶相の固溶体であってもよい。このような固溶体としては、（Ｙ１－ｘＣｅｘ）３Ａｌ２Ａｌ３Ｏ１２（０．００００１≦ｘ＜０．１）で表されるガーネット結晶相と（Ｌｕ１－ｄＣｅｄ）３Ａｌ２Ａｌ３Ｏ１２（０．００００１≦ｄ＜０．１）で表されるガーネット結晶相との固溶体（（１－ａ）（Ｙ１－ｘＣｅｘ）３Ａｌ５Ｏ１２・ａ（Ｌｕ１－ｄＣｅｄ）３Ａｌ２Ａｌ３Ｏ１２（０＜ａ＜１））が挙げられる。また、このような固溶体としては、（Ｙ１－ｘＣｅｘ）３Ａｌ２Ａｌ３Ｏ１２（０．００００１≦ｘ＜０．１）で表されるガーネット結晶相と（Ｌｕ１－ｚＣｅｚ）２ＣａＭｇ２Ｓｉ３Ｏ１２（０．００００１≦ｚ＜０．１５）で表されるガーネット結晶相との固溶体（（１－ｂ）（Ｙ１－ｘＣｅｘ）３Ａｌ２Ａｌ３Ｏ１２・ｂ（Ｌｕ１－ｚＣｅｚ）２ＣａＭｇ２Ｓｉ３Ｏ１２（０＜ｂ＜１））などが挙げられる。蛍光部２１が化学組成の異なる複数のガーネット結晶相の固溶体から構成されることで、蛍光部２１が放つ蛍光の蛍光スペクトルがより広帯域化し、緑色の光成分と赤色の光成分が増える。そのため、色域の広い出力光を放つ蛍光体デバイスを提供できる。
【0032】
また、蛍光部２１を構成する第１結晶相は、前記した一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２で表される結晶相に対して、化学組成がずれた結晶相が含まれていてもよい。このような結晶相としては、（Ｙ１－ｘＣｅｘ）３Ａｌ２Ａｌ３Ｏ１２（０．００００１≦ｘ＜０．１）で表される結晶相に対してＡｌがリッチな（Ｙ１－ｘＣｅｘ）３Ａｌ２＋δＡｌ３Ｏ１２（δは正の数）が挙げられる。また、このような結晶相としては、（Ｙ１－ｘＣｅｘ）３Ａｌ２Ａｌ３Ｏ１２（０．００００１≦ｘ＜０．１）で表される結晶相に対してＹがリッチな（Ｙ１－ｘＣｅｘ）３＋ζＡｌ２Ａｌ３Ｏ１２（ζは正の数）などが挙げられる。これらの結晶相は、一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２で表される結晶相に対して、化学組成がずれているが、ガーネット構造は維持している。蛍光部２１が化学組成がずれた結晶相から構成されることで、蛍光部２１の中に屈折率の異なる領域が生じるため、励起光及び蛍光がより散乱され、蛍光部２１の発光面積がより小さくなる。このため、よりエタンデュが小さく、より光の利用効率が高い蛍光体デバイスを提供できる。
【0033】
さらに、蛍光部２１は、第１結晶相と、ガーネット構造以外の構造を有する異相とを含んでいてもよい。蛍光部２１がこのような第１結晶相及び異相から構成されることで、蛍光部２１の中に屈折率の異なる領域が生じるため、励起光及び蛍光がより散乱され、蛍光部２１の発光面積がより小さくなる。このため、よりエタンデュが小さく、より光の利用効率が高い蛍光体デバイスを提供できる。
【0034】
蛍光部２１の密度は、理論密度の９５％以上１００％以下であればよく、理論密度の９７％以上１００％以下であればよりよい。ここで、理論密度とは、層中の原子が理想的に配列しているとした場合の密度である。換言すると、理論密度とは、蛍光部２１中に空隙がないと仮定したときの密度であり、結晶構造を用いて計算される値である。例えば、蛍光部２１の密度が９９％である場合、残りの１％は空隙に相当する。つまり、蛍光部２１の密度が高いほど、空隙が少ない。蛍光部２１の密度が上記範囲であると、蛍光部２１が放つ全蛍光量が増えるため、放射される光量がより多い蛍光体デバイスを提供できる。
【0035】
また、蛍光部２１の密度は、４．３２ｇ／ｃｍ３以上４．５５ｇ／ｃｍ３以下であればよく、４．４１ｇ／ｃｍ３以上４．５５ｇ／ｃｍ３以下であればよりよい。本実施の形態で示すように、蛍光部２１がＹＡＧで構成されている場合、蛍光部２１の密度が上記範囲であると、蛍光部２１の密度がそれぞれ理論密度の９５％以上１００％以下及び９７％以上１００％以下となる。蛍光部２１の密度が上記範囲であることで、蛍光部２１が吸収した励起光を効率よく蛍光に変換することができる。つまり、発光効率の高い蛍光部２１が実現される。
【0036】
蛍光部２１の上面視形状は、矩形状であるが、これに限らない。蛍光部２１の上面視形状は、円形であってもよい。また、蛍光部２１の厚みは、２００μｍ以上の厚い膜厚にするとよい。これにより、蛍光部２１の側面からの放熱性を確保できるとともに、検出角による色度のシフトを抑制して蛍光部２１の色度の安定化を図ることができる。なお、蛍光部２１の厚さは、一定であるが、これに限らない。一例として、蛍光部２１の形状は、縦１．１ｍｍ×横１．１ｍｍ×厚み０．４ｍｍの矩形の薄板状である。
【0037】
波長変換部材２０の光反射部２２は、蛍光部２１の周囲に設けられている。本実施の形態において、光反射部２２は、上面視において、蛍光部２１の周囲全体を囲っている。具体的には、蛍光部２１の上面視形状が矩形状であるので、光反射部２２は、矩形状の開口部を有する。具体的には、光反射部２２の上面視形状は、矩形状の開口部を有し且つ外形が矩形状の矩形枠状である。なお、光反射部２２の上面視形状は、矩形枠状に限るものではなく、円環状等であってもよい。一例として、光反射部２２の外形形状は、縦７．５ｍｍ×横７．５ｍｍ×厚み０．４ｍｍである。
【0038】
光反射部２２は、蛍光部２１と熱的に接している。つまり、蛍光部２１と光反射部２２とは、蛍光部２１で発生する熱が光反射部２２に伝導できるように設けられている。本実施の形態において、光反射部２２は、物理的に蛍光部２１に接触している。具体的には、光反射部２２の内周側面の全てが蛍光部２１の外周側面に接している。つまり、蛍光部２１は、光反射部２２の開口部に充填するように設けられている。
【0039】
なお、光反射部２２の厚み（高さ）は、蛍光部２１の厚み（高さ）と同じになっているが、これに限らない。つまり、光反射部２２の厚みは、蛍光部２１の厚みよりも低くてもよいし、蛍光部２１の厚みよりも高くてもよい。ただし、光反射部２２は、蛍光部２１の上面にかからないように設けられているとよい。つまり、光反射部２２は、光反射部２２を構成する材料（バインダ等）が蛍光部２１の上面にはみ出さないように形成されているとよい。
【0040】
光反射部２２は、アルミナ等のセラミックス材料からなるセラミックス層、又は、樹脂材料等からなる樹脂層等によって構成されている。本実施の形態において、光反射部２２は、可視光帯域の波長の光を反射するので白色である。つまり、光反射部２２は、白色セラミックス層又は白樹脂層である。
【0041】
光反射部２２の内部には、光を散乱反射させるための無数の光散乱部２２ａが存在している。具体的には、光反射部２２がセラミックス層である場合、セラミックス層の内部には、光を散乱反射させるため光散乱部２２ａとして無数の空隙（空気層）が存在している。また、光反射部２２が樹脂層である場合、樹脂層の内部には、光を散乱反射させるため光散乱部２２ａとして無数の光反射粒子が存在している。
【0042】
本実施の形態における蛍光部２１は、焼結蛍光体のみからなる蛍光体セラミックス層であるので、光反射部２２は、アルミナ等のセラミックスによって構成されたセラミックス層であるとよい。これにより、蛍光部２１と光反射部２２とが一体化しやすくなる。
【0043】
なお、蛍光部２１がＹＡＧ蛍光体とアルミナのバインダとによって構成されている場合には、光反射部２２はアルミナによって構成されたセラミックス層であるとよい。すなわち、光反射部２２の主成分と蛍光部２１のバインダとは、同一の無機材料によって構成されているとよい。これにより、蛍光部２１と光反射部２２とが一体化しやすくなる。
【0044】
また、このように光反射部２２をアルミナ等のセラミックス焼結体によって構成する場合、焼結温度等を制御することによって、光反射部２２を構成するセラミックス焼結体の内部に、光散乱部２２ａとして多数の空隙を形成することができる。これにより、光反射部２２に入射する光は、セラミックス（アルミナ）と空隙との界面で散乱される。光反射部２２がアルミナからなるセラミックス層である場合、光反射部２２は、ヤング率が約２８０ＧＰａ～約３８０ＧＰａで、線膨張率が約６×１０－６／Ｋ～約１０×１０－６／Ｋである。
【0045】
一方、光反射部２２を樹脂材料からなる樹脂層で構成する場合、光反射部２２は、例えば、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂からなる絶縁性樹脂材料をバインダとして、このバインダに光散乱部２２ａとして光を散乱反射させるための光反射粒子を分散させることで形成することができる。この場合、光反射部２２を構成する絶縁性樹脂材料としては、シリコン樹脂、フェノール樹脂又はエポキシ樹脂等を用いることができる。また、この絶縁性樹脂材料に分散させる光反射粒子（光散乱部２２ａ）としては、空気粒子（空気層）、又は、ＳｉＯ２（シリカ）、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯ等の無機材料からなる微粒子等を用いることができる。例えば、バインダとなる絶縁性樹脂材料に無数の光反射粒子を分散させたペーストを塗布して硬化させることで、白色樹脂層の光反射部２２を形成することができる。なお、光反射粒子としては、金属微粒子を用いてもよい。光反射部２２がシリコン樹脂からなる樹脂層である場合、光反射部２２は、ヤング率が０．００２ＧＰａで、線膨張率が４００×１０－６／Ｋである。
【0046】
基板部材１０と波長変換部材２０の蛍光部２１とは、透明接着層３０によって接着されている。本実施の形態では、基板部材１０と蛍光部２１とが透明接着層３０を介して接着されているだけではなく、基板部材１０と光反射部２２とについても透明接着層３０を介して接着されている。
【0047】
例えば、波長変換部材２０として蛍光部２１と光反射部２２とが一体になったものを用いる場合、基板部材１０及び波長変換部材２０のうちの少なくとも一方に、液状の透明接着剤を塗布して硬化させることで、基板部材１０と波長変換部材２０とを透明接着剤で貼り合わせることができる。これにより、基板部材１０と波長変換部材２０との間に、硬化した透明接着剤が透明接着層３０となって形成される。つまり、基板部材１０と蛍光部２１及び光反射部２２とが透明接着層３０で貼り合わされる。
【0048】
基板部材１０と波長変換部材２０との間の透明接着層３０は、接着後の状態において可撓性を有する。つまり、接着後（硬化後）の透明接着層３０のヤング率は、比較的に小さな値になっている。具体的には、透明接着層３０のヤング率は、１ＧＰａ未満であり、より好ましくは０．１ＧＰａ未満、さらに０．０１ＧＰａ未満であるとよい。特に、透明接着層３０は、ゴム弾性を有するとよいので、透明接着層３０のヤング率は、０．００１ＧＰａ以上０．０１ＧＰａ未満であるとよい。本実施の形態において、透明接着層３０は、シリコン樹脂を主成分としている。この場合、シリコン樹脂からなる透明接着層３０のヤング率は、０．００２ＧＰａ程度である。なお、透明接着層３０を構成する樹脂材料は、シリコン樹脂に限るものではない。
【0049】
透明接着層３０の厚みは、特に限定されるものではないが、０．５μｍ以上５０μｍ以下である。より好ましくは、透明接着層３０の厚みは、５μｍ以上１０μｍ以下である。
【0050】
このように構成される蛍光体デバイス１は、線膨張係数（線膨張率）が異なる複数の部材によって構成されている。例えば、蛍光部２１の線膨張係数と基板部材１０の線膨張係数とは異なっている。この場合、蛍光部２１と基板部材１０とについては、上記のどのような材料の組み合わせであっても、線膨張係数の小さい方の線膨張係数の値は、線膨張係数の大きい方の線膨張係数の値の９７％以下になっている。
【0051】
【0052】
本実施の形態に係る発光装置１００は、蛍光体デバイス１と、蛍光体デバイス１に入射する光を発する光源２とを備える。
【0053】
光源２は、波長変換部材２０の蛍光部２１を発光させるための励起光を出射する励起光源である。蛍光部２１に含まれる蛍光体は、光源２から出射する励起光によって励起されて蛍光を発する。本実施の形態において、発光装置１００は、蛍光体デバイス１に入射する励起光が蛍光体デバイス１を透過する透過型の発光装置である。つまり、蛍光体デバイス１に入射する励起光は、波長変換部材２０を透過する。したがって、光源２は、光源２が出射する光が蛍光体デバイス１を透過するように配置されている。具体的には、光源２は、蛍光体デバイス１の下方（基板部材１０側）に配置されている。
【0054】
光源２としては、例えば紫外光又は青色光のレーザ光を出射する半導体レーザを用いることができる。レーザ光は直進性に優れているので、光源２として半導体レーザを用いることで、蛍光部２１に対して所望の入射角でレーザ光（励起光）を入射させることができる。なお、光源２は、半導体レーザに限らず、ＬＥＤ等の他の固体発光素子、又は固体発光素子以外の励起光源であってもよい。
【0055】
このように構成される発光装置１００では、光源２から出射する光が蛍光体デバイス１に入射することで蛍光体デバイス１から所定の色の光が放出される。
【0056】
具体的には、本実施の形態において、光源２から出射した光は、基板部材１０の裏面に入射する。基板部材１０に入射した光源２の光は、基板部材１０及び透明接着層３０を透過して波長変換部材２０の蛍光部２１に到達する。このとき、蛍光部２１の外形サイズは、光源２から出射した光が蛍光部２１に入射するときのスポットサイズ（励起光のスポットサイズ）と同等になっているとよい。
【0057】
本実施の形態では、光源２の励起光が青色光で、蛍光部２１が黄色蛍光体層である。この場合、蛍光部２１には、光源２の青色光が入射する。これにより、蛍光部２１の黄色蛍光体（ＹＡＧ蛍光体）は、光源２の青色光の一部を吸収して励起されて蛍光として黄色光を発する。そして、蛍光部２１では、この黄色光と黄色蛍光体に吸収されなかった光源２の青色光とが混ざり合って白色光となり、蛍光部２１からは白色光が放射される。つまり、波長変換部材２０から白色光が取り出される。
【0058】
このとき、基板部材１０には、蛍光部２１が発する黄色光を反射し、かつ、励起光である紫青色光を透過する誘電体多層膜１２が形成されている。この構成により、蛍光部２１が発する黄色光のうち光源２側に向かう光は、誘電体多層膜１２で反射して光源２側とは反対側に進むことになる。
【0059】
また、蛍光部２１の周囲には白色の光反射部２２が形成されている。この構成により、蛍光部２１から放出される白色光（青色光＋黄色光）のうち横方向側に進行する光は、光反射部２２で反射して、蛍光部２１に戻って蛍光部２１から外部に放射される。これにより、蛍光部２１から取り出すことができる光を多くすることができる。
【0060】
また、本実施の形態において、蛍光体デバイス１は、リモートフォスファ型であり、蛍光体デバイス１と光源２とは空間的に離されて配置されている。これにより、蛍光体デバイス１（特に蛍光部２１）が光源２で発生する熱の影響を受けることを抑制することができる。
【0061】
なお、図２において、光源２から出射する光は、基板部材１０の裏面に対して垂直に入射されているが、基板部材１０の裏面に対して斜めに入射されてもよい。
【0062】
次に、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１の作用効果について、従来の蛍光体デバイス１Ｘと比較しながら、本発明の一態様を得るに至った経緯も含めて説明する。図３Ａは、従来の蛍光体デバイス１Ｘの構成を示す図であり、図３Ｂは、従来の蛍光体デバイス１Ｘに励起光が入射したときの様子を説明するための図である。
【0063】
図３Ａに示すように、従来の蛍光体デバイス１Ｘは、基板部材１０Ｘと、基板部材１０Ｘの上に配置された波長変換部材２０Ｘとを備える。基板部材１０Ｘは、透光基材１１Ｘと、誘電体多層膜１２Ｘと、反射防止膜１３Ｘとによって構成されている。また、波長変換部材２０Ｘは、蛍光部２１Ｘと光反射部２２Ｘとによって構成されている。光反射部２２Ｘの内部には、光を散乱反射させるための光散乱部２２ａが存在している。
【0064】
波長変換部材２０Ｘの光反射部２２Ｘと基板部材１０Ｘとは、接続部材３０Ｘによって接続されているが、波長変換部材２０Ｘの蛍光部２１Ｘと基板部材１０Ｘとは接続されていない。つまり、波長変換部材２０Ｘの蛍光部２１Ｘと基板部材１０Ｘの誘電体多層膜１２Ｘとは接触しておらず、蛍光部２１Ｘと基板部材１０Ｘとの間には、接続部材３０Ｘの厚み分の厚さの空間４０Ｘが存在する。
【0065】
このように構成される従来の蛍光体デバイス１Ｘでは、図３Ｂに示すように、上記実施の形態１における蛍光体デバイス１と同様に、波長変換部材２０Ｘの蛍光部２１Ｘに励起光が入射することで白色光を放射する。
【0066】
蛍光部２１Ｘに励起光が照射されると蛍光部２１Ｘが発熱する。このとき、励起光の入射側の蛍光部２１Ｘの下側の部分が上側の部分と比べて高温になる。
【0067】
しかしながら、従来の蛍光体デバイス１Ｘでは、蛍光部２１Ｘにおける高温になる部分（下側の部分）と基板部材１０Ｘとの間に空間４０Ｘが設けられているので、蛍光部２１Ｘで発生する熱が基板部材１０Ｘに伝導しにくくなる。つまり、蛍光部２１Ｘで発生する熱の放熱性が悪くなる。このため、従来の蛍光体デバイス１Ｘでは、蛍光部２１Ｘの発光効率が低下し、蛍光体デバイス１Ｘの効率及び輝度が低下する。
【0068】
そこで、蛍光部２１Ｘと基板部材１０Ｘとの間の空間４０Ｘを無くして蛍光部２１Ｘと基板部材１０Ｘとを直接接合して蛍光部２１Ｘで発生する熱の放熱性を良くすることが考えられるが、従来の蛍光体デバイス１Ｘは、リジッドな部材の積層構造になっているので、蛍光部２１Ｘと基板部材１０Ｘとを直接接合させると、蛍光部２１Ｘと基板部材１０Ｘとの線膨張係数（線膨張率）の差及びそれらの部材の厚みの影響によって、励起光が照射される蛍光体デバイス１Ｘの温度が上昇したときに、蛍光部２１Ｘと基板部材１０Ｘとの界面で剥離が生じるおそれがある。
【0069】
また、リジッドな部材の積層構造からなる蛍光体デバイスでは、蛍光部と透光部材との界面以外の部材間の界面でも剥離が生じるおそれがある。つまり、隣接する２つの部材の任意の界面で剥離が生じるおそれがある。例えば、従来の蛍光体デバイス１Ｘでは、蛍光部２１Ｘと光反射部２２Ｘとの間の界面に剥離が生じたり、光反射部２２Ｘと基板部材１０Ｘとの間の界面に剥離が生じたりするおそれがある。
【0070】
このような課題に対して、本願発明者らが鋭意検討した結果、蛍光部を有する波長変換部材が基板部材に設けられた蛍光体デバイスにおいて、波長変換部材が蛍光部だけではなく光反射部を有するように構成するとともに、蛍光部の主成分の材料を限定し且つ蛍光部の厚みを厚くした上で、さらに、蛍光部と基板部材とを可撓性を有する透明接着層で接着することで、蛍光部で発生する熱の放熱性を良くすることができるとともに、蛍光部と基板部材との界面等、隣接する２つの部材の界面で剥離が生じることを抑制できることを見出した。
【0071】
具体的には、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１では、まず、波長変換部材２０が蛍光部２１だけではなく光反射部２２を有しており、さらに、蛍光部２１の主成分を蛍光体セラミックスとし、且つ、蛍光部２１の厚みを２００μｍ以上にしている。
【0072】
このように、蛍光部２１の主成分を蛍光体セラミックスとすることで、蛍光部２１の主成分を蛍光体樹脂にする場合と比べて、蛍光部２１で発生する熱の放熱性を大幅に向上させることができる。しかも、波長変換部材２０が蛍光部２１だけではなく光反射部２２を有しているので、蛍光部２１の厚みを２００μｍ以上にすることで、蛍光部２１で発生する熱を蛍光部２１の側面から光反射部２２へと効率良く伝導させることができる。これにより、蛍光部２１の主成分を蛍光体セラミックスにしたことによる放熱性の向上効果に加えて、蛍光部２１で発生する熱の放熱性をさらに向上させることができる。
【0073】
さらに、波長変換部材２０が蛍光部２１だけではなく光反射部２２を有することで、蛍光部２１から放出される光を光反射部２２で反射させることができる。これにより、蛍光部２１から取り出すことができる光を多くすることができる。したがって、蛍光部２１の輝度を向上させることができる。
【0074】
しかも、蛍光部２１の厚みを２００μｍ以上にすることで、蛍光部２１の色度を安定化させることもできる。この点について実験を行ったので、その実験内容と実験結果を図４を用いて説明する。図４は、実施の形態１に係る蛍光体デバイス１において、蛍光部２１の厚みと色度との関係を示す図である。
【0075】
この実験では、ＹＡＧ蛍光体がアルミナ焼結体で結合された蛍光部２１が表面に形成された基板部材１０（表面に青透過／緑・赤反射のダイクロイックコート膜が形成され、裏面に可視光帯域ＡＲコート膜が形成されたサファイア基板）の裏面側から青色レーザ光を入射させ、分光器（ＭＣＰＤ－７００）によって、検出角がθ＝０°の場合とθ＝４５°の場合との色度を測定した。
【0076】
図４のｘｙ色度図は、蛍光部２１の厚みを、１２５μｍ（Ｃｅ濃度０．０８％）、３００μｍ（Ｃｅ濃度０．０３％）、４００μｍ（Ｃｅ濃度０．０１％）に変化させたときの各蛍光部２１の色度を測定したときの結果を示している。つまり、図４のｘｙ色度図には、ｔ＝１２５μｍ、ｔ＝３００μｍ、ｔ＝４００μｍの場合の各々について、検出角がθ＝０°の場合とθ＝４５°の場合との合計で６つの色度点（ｘ、ｙ）がプロットされている。なお、この６つの色度点のｘｙ座標を図４の下欄に示す。
【0077】
図４に示すように、ｔ＝１２５μｍの場合は、検出角がθ＝０°の場合とθ＝４５°の場合とで色度点が大きくずれており、色度のシフトが大きくなることが分かった。一方、ｔ＝３００μｍの場合は、検出角がθ＝０°の場合とθ＝４５°の場合とで色度点の差がｔ＝１２５μｍの場合と比べて大幅に小さくなり、色度が安定化することが分かった。さらに、ｔ＝４００μｍになると、検出角の違いによる色度点の差がほぼなくなることも分かった。この結果から、蛍光部２１の厚みは、少なくとも１２５μｍ以上であるとよく、２００μｍ以上にすることで、色度点の差がなくなると考えられる。また、蛍光部２１の色度を安定化させるとの観点では、蛍光部２１の厚みは、２５０μｍ以上であることが好ましく、さらに好ましくは３００μｍ以上であり、４００μｍ以上にするとさらによい。
【0078】
また、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１では、蛍光部２１と基板部材１０とは、可撓性を有する透明接着層３０を介して接着されている。これにより、従来の蛍光体デバイス１Ｘのように、蛍光部２１Ｘと基板部材１０Ｘとの間に空間４０Ｘを設ける場合と比べて、蛍光部２１で発生する熱を基板部材１０に効率良く伝導させることができる。したがって、蛍光部２１で発生する熱の放熱性を向上させることができる。
【0079】
さらに、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１では、蛍光部２１と基板部材１０とにおいて線膨張係数の小さい方の線膨張係数の値が線膨張係数の大きい方の線膨張係数の値の９７％以下になっており、蛍光部２１と基板部材１０との間に線膨張係数差が存在している。このため、蛍光部２１と基板部材１０との間の線膨張係数差に起因して蛍光部２１又は基板部材１０が変形し、その変形の応力によって蛍光部２１と基板部材１０との間の界面で剥離が生じるおそれがある。例えば、基板部材１０が変形すると、基板部材１０の変形による応力によって蛍光部２１と基板部材１０とが剥離するおそれがある。
【0080】
しかしながら、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１では、蛍光部２１と基板部材１０とは、可撓性を有する透明接着層３０を介して接着されているので、蛍光部２１と基板部材１０との間の線膨張係数差に起因して基板部材１０等が変形したとしても、その変形による応力を透明接着層３０によって吸収することができる。つまり、可撓性を有する透明接着層３０が応力を吸収する緩衝材として機能する。これにより、波長変換部材２０が基板部材１０等の変形の影響を受けにくくなるので、波長変換部材２０と基板部材１０との間の線膨張係数差によって生じる応力によって波長変換部材２０と基板部材１０との間に剥離が生じることを抑制できる。具体的には、蛍光部２１と基板部材１０との間に剥離が生じることを抑制できるとともに、光反射部２２と基板部材１０との間に剥離が生じることを抑制することができる。
【0081】
しかも、波長変換部材２０が基板部材１０等の変形の影響を受けにくくなることで、波長変換部材２０と基板部材１０との間に剥離が生じることを抑制できるだけではなく、波長変換部材２０における蛍光部２１と光反射部２２との間の界面に剥離が生じることも抑制できる。つまり、蛍光部２１と光反射部２２との密着性が向上する。
【0082】
この点について、本願発明者らが実験を行ったところ、可撓性を有する透明接着層３０を用いずに波長変換部材２０と基板部材１０とを接合して蛍光体デバイスを複数個作製したところ、その中のいくつかの蛍光体デバイスについては、蛍光体デバイスの作製中及び蛍光体デバイスの使用中に波長変換部材２０における蛍光部２１と光反射部２２との界面に剥離が生じたが、本実施の形態のように、可撓性を有する透明接着層３０によって波長変換部材２０と基板部材１０とを接着して蛍光体デバイス１を作製した場合には、蛍光部２１と光反射部２２との界面に剥離が生じるものは存在しなかった。
【0083】
このように、本実施の形態における蛍光体デバイス１では、可撓性を有する透明接着層３０を用いることで、蛍光体デバイス１における各部材間の界面に剥離が生じることを抑制できる。特に、本実施の形態における蛍光体デバイス１では、上記のように、放熱性を良くするとの観点により蛍光部２１の厚みを２００μｍ以上に厚くしているため、熱応力が増加して各部材間の界面に剥離が生じる可能性が高くなるが、可撓性を有する透明接着層３０が緩衝材として機能するので、蛍光部２１の厚みを２００μｍ以上に厚くしたとしても、各部材間の界面に剥離が生じることを効果的に抑制することができる。つまり、本実施の形態における蛍光体デバイス１では、放熱性を良くすることと剥離を抑制することとの両立を図ることができる。
【0084】
以上説明したように、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１は、基板部材１０と、少なくとも蛍光部２１及び光反射部２２を有する波長変換部材２０とを備えており、蛍光部２１の主成分は蛍光体セラミックスであり、蛍光部２１の厚みは２００μｍ以上であり、蛍光部２１と基板部材１０とにおいて線膨張係数の小さい方の線膨張係数の値は線膨張係数の大きい方の線膨張係数の値の９７％以下であり、蛍光部２１と基板部材１０とは、接着後の状態において可撓性を有する透明接着層３０を介して接着されている。
【0085】
この構成により、蛍光部２１で発生する熱の放熱性を良くすることができるとともに、隣接する２つの部材の界面で剥離が生じることを抑制することができる。これにより、高効率及び高輝度の蛍光体デバイス１と発光装置１００とを実現することができる。
【0086】
また、波長変換部材２０と基板部材１０とを接着する透明接着層３０のヤング率は、１ＧＰａ未満であるとよい。
【0087】
これにより、透明接着層３０のヤング率が小さくなるので、基板部材１０等の変形による応力を透明接着層３０によってより吸収することができる。したがって、隣接する２つの部材の界面で剥離が生じることを一層抑制することができる。
【0088】
また、波長変換部材２０と基板部材１０とを接着する透明接着層３０は、シリコン樹脂が主成分になっているとよい。
【0089】
これにより、透明接着層３０のヤング率が小さくなるので基板部材１０等の変形による応力を透明接着層３０によってより吸収することができるとともに、透明接着層３０の厚みを小さくしても透明接着層３０による応力吸収機能を効果的に発揮させることができるので、透明接着層３０を薄肉化することができる。これにより、蛍光部２１で発生する熱の放熱性を向上させることができる。このように、透明接着層３０の主成分をシリコン樹脂にすることで、蛍光部２１で発生する熱の放熱性の向上と透明接着層３０による応力吸収機能の発揮との両立を図ることができる。
【0090】
また、透明接着層３０の厚みが厚すぎると、蛍光部２１で発生する熱が基板部材１０に伝導しにくくなる。一方、透明接着層３０が薄すぎると、透明接着層３０の応力吸収機能が低減してしまう。
【0091】
そこで、波長変換部材２０と基板部材１０とを接着する透明接着層３０の厚みは、０．５μｍ以上５０μｍ以下であるとよい。
【0092】
これにより、蛍光部２１で発生する熱の放熱性の向上と透明接着層３０による応力吸収機能の発揮との両立をさらに図ることができる。
【0093】
また、本実施の形態に係る発光装置１００において、蛍光部２１の外形サイズは、光源２から出射した光が蛍光部２１に入射するときのスポットサイズ（励起光のスポットサイズ）と同等になっている。
【0094】
この構成により、さらに高効率及び高輝度の蛍光体デバイス１と発光装置１００とを実現することができる。
【0095】
また、本実施の形態における蛍光体デバイス１では、光反射部２２は、蛍光部２１と熱的に接している。
【0096】
この構成により、蛍光部２１で発生する熱が、蛍光部２１の側面から光反射部２２へと効果的に伝導することになる。したがって、蛍光部２１で発生する熱の放熱性が向上する。これにより、蛍光部２１の発光効率を向上させることができるので、さらに高効率及び高輝度の蛍光体デバイス１と発光装置１００とを実現することができる。
【0097】
また、本実施の形態における蛍光体デバイス１では、光反射部２２は、アルミナによって構成されている。
【0098】
アルミナは熱伝導率が高いので、光反射部２２をアルミナによって構成することで、蛍光部２１で発生する熱が蛍光部２１の側面から光反射部２２へとさらに伝導しやすくなる。これにより、蛍光部２１で発生する熱の放熱性がさらに向上する。
【0099】
また、本実施の形態における蛍光体デバイス１では、光反射部２２が、樹脂材料からなるバインダと、無機材料からなる光反射粒子とによって構成されているとよい。
【0100】
この構成により、高い光反射率を有する光反射部２２を蛍光部２１の周囲に設けることができるので、蛍光部２１から取り出すことができる光を多くすることができる。したがって、さらに高効率及び高輝度の蛍光体デバイス１と発光装置１００とを実現することができる。
【0101】
しかも、光反射部２２の主成分を樹脂材料にすることで、部材間の線膨張係数差によって光反射部２２が変形したとしても、光反射部２２が変形する際の追随性を向上させることができる。また、蛍光部２１と光反射部２２との密着性を向上させることもできる。
【0102】
また、光反射部２２を樹脂材料からなるバインダによって構成する場合、このバインダは、蛍光部２１の上面にかからないようにするとよい。
【0103】
光反射部２２のバインダが蛍光部２１の上面にかかると、蛍光部２１の外形サイズを励起光のスポットサイズと同等にすることの妨げになり、蛍光部２１の輝度が低下するおそれがある。そこで、光反射部２２のバインダが蛍光部２１の上面にかからないようにすることで、光反射部２２のバインダが蛍光部２１の外形サイズを励起光のスポットサイズと同等にすることの妨げにならないので、蛍光部２１の輝度が低下することを抑制できる。
【0104】
また、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１において、基板部材１０は、透光基材１１と、透光基材１１の第１の面１１ａに設けられた誘電体多層膜１２とを有している。
【0105】
この構成により、蛍光部２１が発する光のうち基板部材１０に向かう光を誘電体多層膜１２で反射させることができる。これにより、蛍光体デバイス１から取り出せる蛍光部２１の光を多くすることができる。したがって、さらに高効率及び高輝度の蛍光体デバイス１と発光装置１００とを実現することができる。
【0106】
また、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１において、基板部材１０は、さらに、透光基材１１の第２の面１１ｂに設けられた反射防止膜１３を有している。
【0107】
この構成により、蛍光体デバイス１に入射する励起光の取り込み効率を向上させることができる。したがって、さらに高効率及び高輝度の蛍光体デバイス１と発光装置１００とを実現することができる。
【0108】
また、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１において、基板部材１０の透光基材１１を構成する材料の主成分は、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、又は、ＧａＮであるとよい。
【0109】
このようにすることで、基板部材１０の熱伝導率を高くすることができる。これにより、蛍光部２１で発生する熱を基板部材１０にさらに効率良く伝導させることができるので、蛍光部２１で発生する熱の放熱性をさらに向上させることができる。したがって、さらに高効率及び高輝度の蛍光体デバイス１と発光装置１００とを実現することができる。
【0110】
【0111】
金属板４０は、基板部材１０の波長変換部材２０側の面とは反対側の面に接合層５０を介して設けられている。具体的には、金属板４０は、接合層５０を介して基板部材１０の反射防止膜１３に接合されている。金属板４０としては、銅板又はアルミニウム板を用いることができる。
【0112】
この構成により、上記蛍光体デバイス１よりも、蛍光部２１で発生する熱の放熱性を向上させることができる。したがって、さらに高効率及び高輝度の蛍光体デバイス１Ａと発光装置とを実現することができる。
【0113】
接合層５０としては、樹脂材料を主成分とする樹脂接着剤を用いることができる。接合層５０を構成する樹脂材料は、例えば、シリコン樹脂、エポキシ樹脂又はウレタン樹脂等である。このように、接合層５０を樹脂材料によって構成することで、接合層５０のヤング率を小さくすることができる。これにより、基板部材１０と金属板４０との間の線膨張係数差に起因する基板部材１０等の変形による応力を接合層５０で吸収することができる。したがって、基板部材１０と金属板４０との間に剥離が生じることを抑制することができる。
【0114】
また、接合層５０が樹脂材料によって構成されている場合、樹脂材料には無機材料からなる高熱伝導フィラーが分散されているとよい。これにより、接合層５０の熱伝導率が高くなるので、蛍光部２１で発生する熱を基板部材１０及び金属板４０を介して効率良く放熱することができる。なお、高熱伝導フィラー（無機フィラー）は、溶融又は焼結しないものである。例えば、無機フィラーを含む樹脂接着剤としては、溶融しない銀フィラーを含む銀ペースト接着剤を用いることができる。
【0115】
なお、接合層５０は、樹脂材料を主成分とする樹脂接着剤に限るものではなく、主成分の金属が溶融凝固、共晶又は焼結等する金属接着剤であってもよい。この場合、接合層５０としては、焼結銀ペースト接着剤又は半田等の金属接着剤を用いることができる。
【0116】
また、蛍光体デバイス１Ａにおいて、金属板４０は、蛍光体デバイス１Ａに入射する光が通過する開口部４１を有する。例えば、金属板４０は、矩形状の開口部４１を有する。具体的には、金属板４０の平面視形状は、矩形状の開口部４１を有し且つ外形が矩形状の矩形枠状である。なお、本実施の形態において、金属板４０の開口部４１は、光反射部２２の開口部と同じサイズ及び同じ形状であるが、これに限らない。
【0117】
ここで、図５に示される構成の蛍光体デバイス１Ａについて、構造解析モデルによって透明接着層３０及び接合層５０の応力緩和効果を確かめるシミュレーションを行ったので、以下、このシミュレーションの内容と結果について、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。
【0118】
図６Ａは、透明接着層及び接合層の応力緩和効果に関するシミュレーションを行う際の蛍光体デバイス１Ａの構造解析モデルの仕様を示している。なお、図６Ａの「接合」の項目において、「接着」は、樹脂接着剤（透明接着層３０）による接合を想定し、「金属接合」は、金属接着剤による接合を想定している。
【0119】
図６Ｂは、図６Ａの仕様における図５に示される構成の蛍光体デバイス１Ａの応力の計算結果を示す図である。図６Ｂでは、蛍光部２１と基板部材１０との間の接合状態及び基板部材１０と金属板４０との間の接合状態を「接着」又は「金属接合」で変えたときの４つのサンプル（比較例１、比較例２、実施例１、実施例２）についての応力の計算結果を示している。
【0120】
比較例１の蛍光体デバイス１Ａは、蛍光部２１と基板部材１０とが直接接合され、基板部材１０と金属板４０とが金属接着剤で接合された構成である。つまり、基板部材１０と金属板４０とを接合する接合層５０が金属接着剤である。
【0121】
比較例２の蛍光体デバイス１Ａは、蛍光部２１と基板部材１０とが直接接合され、基板部材１０と金属板４０とが樹脂接着剤で接合された構成である。つまり、基板部材１０と金属板４０とを接合する接合層５０が樹脂接着剤である。
【0122】
実施例１の蛍光体デバイス１Ａは、蛍光部２１と基板部材１０とが樹脂接着剤で接合され、基板部材１０と金属板４０とは金属接着剤で接合された構成である。つまり、蛍光部２１と基板部材１０とを接着する透明接着層３０が樹脂接着剤であり、基板部材１０と金属板４０とを接合する接合層５０が金属接着剤である。
【0123】
実施例２の蛍光体デバイス１Ａは、蛍光部２１と基板部材１０とが樹脂接着剤で接合され、基板部材１０と金属板４０とも樹脂接着剤で接合されている。つまり、蛍光部２１と基板部材１０とを接着する透明接着層３０も基板部材１０と金属板４０とを接合する接合層５０も樹脂接着剤である。
【0124】
このシミュレーションでは、比較例１、比較例２、実施例１及び実施例２の４つの蛍光体デバイス１Ａに対して温度変化による荷重を加えて、このときの蛍光部２１と基板部材１０と接合層５０（基板部材１０と金属板４０との接合部分）との各部位の応力を算出した。なお、このシミュレーションでは、蛍光体デバイス１Ａに対して一様に２００℃から－２０℃に冷却（ΔＴ＝２２０℃）することで、温度変化による荷重を与えた。温度による荷重を与えることで、各部材間の線膨張係数差によって各部材に圧縮応力又は引張応力等の応力が生じる。
【0125】
図６Ｂに示すように、比較例１と実施例１とを比べると、蛍光部２１と基板部材１０とを直接接合するのではなく樹脂接着剤（透明接着層３０）で接着することによって、蛍光部２１及び基板部材１０の応力を大幅に低減できることが分かる。同様に、比較例２と実施例２とを比べても、蛍光部２１と基板部材１０とを樹脂接着剤（透明接着層３０）で接着することによって、蛍光部２１及び基板部材１０の応力を大幅に低減できることが分かる。
【0126】
また、実施例１と実施例２とを比べると、蛍光部２１と基板部材１０とを樹脂接着剤（透明接着層３０）で接着するだけではなく、基板部材１０と金属板４０とを樹脂接着剤で接着することで、蛍光部２１及び基板部材１０の応力をさらに低減できることが分かる。しかも、蛍光部２１及び基板部材１０の応力を低減できるだけではなく、基板部材１０と金属板４０との接合部である接合層５０の応力を低減できることも分かる。
【0127】
ただし、樹脂接着剤は金属接着剤と比べて熱伝導率が低いことから、接合層５０が樹脂接着剤であると、接合層５０が金属接着剤である場合と比べて、蛍光部２１で発生する熱の放熱効果が低下する。
【0128】
そこで、上記のように、接合層５０に高熱伝導フィラーを含ませて、接合層５０の熱伝導率を高くするとよい。
【0129】
この点について、図５に示される構成の蛍光体デバイス１Ａについて、熱解析モデルによって接合層５０による蛍光部２１の放熱効果を確かめるシミュレーションを行ったので、以下、このシミュレーションの内容と結果について、図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明する。
【0130】
図７Ａは、接合層による蛍光部の放熱効果に関するシミュレーションを行う際の蛍光体デバイス１Ａの熱解析モデルの仕様を示している。図７Ｂは、図７Ａの仕様における図５の蛍光体デバイス１Ａにおいて、接合層５０の熱伝導率を変えたときの３つのサンプル（実施例３、実施例４、実施例５）についての蛍光部２１の温度上昇の計算結果を示している。
【0131】
実施例３及び実施例４は、上記の実施例２と同様に、基板部材１０と金属板４０とを接合する接合層５０が樹脂接着剤である。ただし、実施例３の接合層５０は、高熱伝導フィラーを有しておらず、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫである。一方、実施例４の接合層５０は、高熱伝導フィラーを有しており、熱伝導率が５Ｗ／ｍＫである。
【0132】
実施例５は、上記の実施例１と同様に、基板部材１０と金属板４０とを接合する接合層５０が金属接着剤である。したがって、実施例５の接合層５０の熱伝導率は、１００Ｗ／ｍＫと高くなっている。
【0133】
このシミュレーションでは、蛍光部２１を発熱させて、このときの蛍光部２１の温度上昇を算出している。なお、このシミュレーションでは、蛍光体デバイス１Ａの蛍光部２１の中央１ｍｍ角の領域に３．７５Ｗの熱を付与することで蛍光部２１を発熱させた。
【0134】
その結果、図７Ｂに示すように、接合層５０が樹脂接着剤である場合に接合層５０が金属接着剤の場合と同等の放熱効果を得るには、接合層５０の熱伝導率が数Ｗ／ｍＫ以上であればよいことが分かる。具体的には、接合層５０が樹脂接着剤であっても、接合層５０の熱伝導率が５Ｗ／ｍＫ以上であれば、金属接着剤の場合と同等の放熱効果を得ることができる。
【0135】
次に、図５に示される構成の蛍光体デバイス１Ａについて、構造解析により透明接着層３０のヤング率と厚みとの関係をシミュレーションにより分析したので、以下、このシミュレーションの内容と結果について、図８、図９Ａ～図９Ｃを用いて説明する。
【0136】
図８は、透明接着層３０におけるヤング率と厚みとの関係をシミュレーションにより分析する際の蛍光体デバイス１Ａの構造解析モデルの仕様を示している。なお、図８に示すように、このシミュレーションにおいて、透明接着層３０のサイズ（厚み）及びヤング率は、変数（パラメータ）であり、変更される。
【0137】
このシミュレーションでは、蛍光体デバイス１Ａの構造解析モデルに温度変化による荷重を加えて、このときの蛍光部２１と基板部材１０と透明接着層３０との各部位の応力を算出した。なお、このシミュレーションでは、蛍光体デバイス１Ａに対して一様に２００℃から－２０℃に冷却（ΔＴ＝２２０℃）することで、温度変化による荷重を与えた。温度による荷重を与えることで、各部材間の線膨張係数差によって各部材に圧縮応力又は引張応力等の応力が生じる。
【0138】
図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃは、そのシミュレーション結果を示している。図９Ａは、図８の仕様で構造解析を行ったときに蛍光部２１に働く主応力と透明接着層３０のヤング率との関係を示している。図９Ｂは、図８の仕様で構造解析を行ったときに基板部材１０に働く主応力と透明接着層３０のヤング率との関係を示している。図９Ｃは、図８の仕様で構造解析を行ったときに透明接着層３０に働く相当応力と透明接着層３０のヤング率との関係を示している。なお、図９Ａ～図９Ｃにおいて、主応力がプラスの場合は、引張応力が働いていることを示しており、主応力がマイナスの場合は、圧縮応力が働いていることを示している。なお、脆性材料であるＹＡＧ及びアルミナは主応力で評価し、延性材料であるシリコン樹脂については相当応力で評価した。
【0139】
また、このシミュレーションでは、図９Ａ～図９Ｃに示すように、透明接着層３０の厚みが、０．５μｍ、１０μｍ、５０μｍ、１００μｍの場合について、蛍光部２１、基板部材１０及び透明接着層３０のそれぞれに働く主応力又は相当応力と透明接着層３０のヤング率との関係を分析した。
【0140】
その結果、ＹＡＧ蛍光体からなる蛍光部２１及びアルミナからなる光反射部２２の破断応力は、曲げ応力が約３００ＭＰａで、圧縮応力が約２０００ＭＰａであるので、図９Ａに示すように、透明接着層３０の厚みが０．５μｍ～１００μｍの範囲においては、蛍光部２１の破断応力には至らない。図９Ａに示す結果から、透明接着層３０のヤング率としては、１０００ＭＰａ（＝１ＧＰａ）未満であることが好ましく、より好ましくは、１００ＭＰａ（＝０．１ＧＰａ）未満である。なお、図９Ａのグラフにプロットされた主応力は、波長変換部材２０を構成するＹＡＧの部分とアルミナの部分とにおいて、最も主応力の大きかった部分の値である。具体的には、中央部のＹＡＧよりも周辺部のアルミナの方が主応力は大きい。このため、図９Ａのグラフにプロットした値が算出された部分は、アルミナの角部（７．５ｍｍ角の角部分）であり、表面側ではなく裏面側（透明接着層３０との界面側）である。
【0141】
また、サファイアからなる基板部材１０の破断応力は、曲げ応力が約５００ＭＰａで、圧縮応力が約３０００ＭＰａであるので、図９Ｂに示すように、透明接着層３０の厚みが０．５μｍ～１００μｍの範囲においては、基板部材１０の破断応力には至らない。図９Ｂに示す結果から、透明接着層３０のヤング率としては、１０００ＭＰａ（＝１ＧＰａ）未満であることが好ましく、より好ましくは、１００ＭＰａ（＝０．１ＧＰａ）未満である。
【0142】
また、シリコン樹脂からなる透明接着層３０の破断応力は、約５０ＭＰａであるので、図９Ｃに示すように、透明接着層３０の厚みが０．５μｍ～１００μｍの範囲においては、透明接着層３０のヤング率としては、１００ＭＰａ（＝０．１ＧＰａ）未満であることが好ましい。
【0143】
以上、図９Ａ～図９Ｃを総合的に勘案すると、応力を低減するとの観点では、透明接着層３０の厚みが０．５μｍ～１００μｍの範囲において、透明接着層３０のヤング率は、１００ＭＰａ（＝０．１ＧＰａ）未満であるとよい。
【0144】
次に、図５に示される構成の蛍光体デバイス１Ａについて、熱解析により透明接着層３０の厚みと温度との関係をシミュレーションにより分析したので、以下、このシミュレーションの内容と結果について、図１０、図１１Ａ及び図１１Ｂを用いて説明する。
【0145】
図１０は、透明接着層３０の厚みと蛍光部２１及び透明接着層３０の温度との関係をシミュレーションにより分析する際の蛍光体デバイス１Ａの熱解析モデルの仕様を示している。なお、図１０に示すように、このシミュレーションにおいて、透明接着層３０のサイズ（厚み）は、変数（パラメータ）であり、変更される。
【0146】
このシミュレーションでは、蛍光体デバイス１Ａの蛍光部２１を発熱させたときの透明接着層３０の厚みに対する蛍光部２１の温度と透明接着層３０の温度とを算出した。なお、このシミュレーションでは、蛍光体デバイス１Ａの蛍光部２１の中央０．８ｍｍ角の領域に３．７５Ｗの熱（７Ｗ励起相当）を付与することで蛍光部２１を発熱させた。このとき、周囲温度は３０℃で一定とし、金属板４０の下面温度は３０℃で一定とした。
【0147】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、そのシミュレーション結果を示している。図１１Ａは、図１０の仕様で熱解析を行ったときの透明接着層３０の厚みと蛍光部２１及び透明接着層３０の温度との関係を示している。図１１Ｂは、図１０の仕様で熱解析を行ったときの透明接着層３０の熱抵抗と蛍光部２１及び透明接着層３０の温度との関係を示している。
【0148】
ＹＡＧ蛍光体からなる蛍光部２１の温度は、ＹＡＧ蛍光体の消光温度（２３０℃～２４０℃程度）以下であることが好ましく、また、熱伝導率が約０．２Ｗ／ｍＫのシリコン樹脂からなる透明接着層３０の温度は、シリコン樹脂の耐熱温度（約２００℃）以下であることが好ましい。
【0149】
したがって、蛍光部２１の消光温度及び透明接着層３０の耐熱温度の観点からは、図１１Ａに示すように、透明接着層３０の厚みは、２０μｍ以下であることが好ましい。透明接着層３０の厚みを２０μｍ以下にすることで、蛍光部２１で発生する熱を効果的に放熱することができ、蛍光部２１の温度を消光温度以下に維持することができるとともに、透明接着層３０の温度を耐熱温度以下に維持することができる。
【0150】
このように、応力低減のみの観点では、上記のように、透明接着層３０の厚みは、０．５μｍ以上１００μｍ以下であるとよいが、応力低減と放熱性とを両立するとの観点では、透明接着層３０の厚みは、０．５μｍ以上２０μｍ以下であるとよい。
【0151】
また、蛍光部２１の消光温度及び透明接着層３０の耐熱温度の観点から、図１１Ｂに示すように、透明接着層３０の熱抵抗は、３５ＫＷ以下であることが好ましい。なお、透明接着層３０を構成する材料がシリコン樹脂ではない場合、透明接着層３０の熱伝導率は材料により異なるが、この場合も、透明接着層３０の熱抵抗は、３５ＫＷ以下であることが好ましい。
【0152】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る蛍光体デバイス１Ｂについて、図１２を用いて説明する。図１２は、実施の形態２に係る蛍光体デバイス１Ｂの構成を示す図である。図１２において、（ａ）は、同蛍光体デバイス１Ｂの上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＩｂ－ＸＩＩｂ線における同蛍光体デバイス１Ｂの断面図である。
次に、実施の形態２に係る蛍光体デバイス１Ｂについて、図１２を用いて説明する。図１２は、実施の形態２に係る蛍光体デバイス１Ｂの構成を示す図である。図１２において、（ａ）は、同蛍光体デバイス１Ｂの上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＩｂ－ＸＩＩｂ線における同蛍光体デバイス１Ｂの断面図である。
【0153】
本実施の形態に係る蛍光体デバイス１Ｂは、上記実施の形態１に係る蛍光体デバイス１に対して、波長変換部材２０Ｂの構成が異なる。具体的には、図１２に示すように、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１Ｂの波長変換部材２０Ｂは、上記実施の形態１に係る蛍光体デバイス１の波長変換部材２０と同様に、蛍光部２１及び蛍光部２１の側面を囲む光反射部２２Ｂを有するが、本実施の形態における光反射部２２Ｂは、サイドフィル構造になっている。したがって、光反射部２２Ｂは、基板部材１０の上面の全面に形成されておらず、蛍光部２１の周辺部のみに形成されており、蛍光部２１の側面を覆うように壁状に形成されている。
【0154】
また、本実施の形態において、透明接着層３０は、蛍光部２１と基板部材１０との間のみに形成されている。つまり、透明接着層３０は、蛍光部２１の下方のみに形成されている。このため、本実施の形態における光反射部２２Ｂは、蛍光部２１の側面を覆っているだけではなく、透明接着層３０の側面も覆っている。
【0155】
なお、光反射部２２Ｂの材料は、上記実施の形態１における光反射部２２と同様のものを用いることができる。具体的には、光反射部２２Ｂは、樹脂層又はセラミックス層とすることができるが、サイドフィル構造の光反射部２２Ｂとするには、光反射部２２Ｂは、樹脂層であるとよい。一例として、光反射部２２Ｂは、シリコン樹脂に光散乱部２２ａとして酸化チタン粒子が分散された白色樹脂層である。
【0156】
以上、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１Ｂは、上記実施の形態に係る蛍光体デバイス１と同様に、波長変換部材２０Ｂが蛍光部２１だけではなく光反射部２２Ｂを有しており、さらに、蛍光部２１の主成分を蛍光体セラミックスとし、且つ、蛍光部２１の厚みを２００μｍ以上にしている。さらに、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１Ｂは、上記実施の形態に係る蛍光体デバイス１と同様に、蛍光部２１と基板部材１０とにおいて線膨張係数の小さい方の線膨張係数の値が線膨張係数の大きい方の線膨張係数の値の９７％以下になっており、蛍光部２１と基板部材１０とは、可撓性を有する透明接着層３０を介して接着されている。
【0157】
これにより、本実施の形態に係る蛍光体デバイス１Ｂは、上記実施の形態に係る蛍光体デバイス１と同様の効果を奏する。つまり、蛍光部２１で発生する熱の放熱性を良くすることができるとともに、隣接する２つの部材の界面で剥離が生じることを抑制することができる。これにより、高効率及び高輝度の蛍光体デバイス１Ｂ及び発光装置を実現することができる。
【0158】
また、図１３に示される蛍光体デバイス１Ｃのように、上記蛍光体デバイス１Ｂに対して、さらに、金属板４０を備えるように構成してもよい。図１３は、実施の形態２の変形例に係る蛍光体デバイス１Ｃの断面図である。
【0159】
金属板４０は、基板部材１０の波長変換部材２０側の面とは反対側の面に接合層５０を介して設けられている。具体的には、金属板４０は、接合層５０を介して基板部材１０の反射防止膜１３に接合されている。金属板４０としては、銅板又はアルミニウム板を用いることができる。また、金属板４０は、蛍光体デバイス１Ｃに入射する光が通過する開口部４１を有する。つまり、本変形例に係る蛍光体デバイス１Ｃは、図５に示される蛍光体デバイス１Ａと同じ構成の金属板４０及び接合層５０を有する。
【0160】
この構成により、本変形例に係る蛍光体デバイス１Ｃは、図５に示される蛍光体デバイス１Ａと同様の効果を奏する。
【0161】
ここで、図１３に示される構成の蛍光体デバイス１Ｃについて、サイドフィル構造を有する光反射部２２Ｂの放熱効果を確かめる実験を行ったので、以下、この実験の内容と結果について、図１４Ａ及び図１４Ｂを用いて説明する。
【0162】
図１４Ａは、蛍光体デバイス１Ｃにおいて蛍光部２１と基板部材１０との間の接合状態及び基板部材１０と金属板４０との間の接合状態を変えたときの５つの水準（水準１、水準２、水準３、水準４、水準５）について、基板部材１０の裏面側から励起光を照射したときの蛍光体デバイス１Ｃの温度上昇を示している。
【0163】
なお、本実験において、蛍光部２１は焼結ＹＡＧ蛍光体のみからなる蛍光体セラミックス層（縦５ｍｍ×横５ｍｍ×厚さ０．２ｍｍ）であり、透光基材１１はサファイア基板（縦７ｍｍ×横７ｍｍ×厚さ１ｍｍ）であり、金属板４０は、φ３ｍｍの開口部４１を有する銅基板（縦２４ｍｍ×横２４ｍｍ×３ｍｍ）である。また、蛍光体デバイス１Ｃに照射する励起光は、出力１５Ｗ（２．７Ａ）の青色レーザ光であり、蛍光部２１でのレーザスポット径はφ３ｍｍである。また、温度上昇は、蛍光部２１の温度と金属板４０の温度との差分とした。各水準については、それぞれ２つのサンプル（ｎ＝２）で温度上昇を測定した。
【0164】
図１４Ａにおいて、蛍光部２１と基板部材１０との間の接合状態の項目の「無し」及び「シリコン」は、それぞれ、蛍光部２１と基板部材１０とを接合する透明接着層３０が存在しない場合と透明接着層３０としてシリコン樹脂接着剤が存在する場合とを示している。また、サイドフィルの項目の「無し」及び「有り」は、それぞれ、光反射部２２としてサイドフィル構造が存在しない場合とサイドフィル構造が存在する場合とを示している。サイドフィル構造が存在しない場合は、蛍光部２１及び透明接着層３０の各々の側面は光反射部２２で覆われておらず露出している。また、基板部材１０と金属板４０との間の接合状態を示す、「無し」、「銀ペースト層」及び「銀焼結層」は、それぞれ、基板部材１０と金属板４０とを接合する接合層５０が存在しない場合と接合層５０として銀ペースト層が存在する場合と接合層５０として銀焼結層が存在する場合とを示している。なお、銀ペースト層及び銀焼結層の厚さは、０．０５ｍｍとした。
【0165】
【0166】
図１４Ｂに示すように、水準１と水準２とを比べると、蛍光部２１と基板部材１０とをシリコン樹脂接着剤からなる透明接着層３０で接着することで、蛍光部２１で発生する熱の放熱性が向上することが分かる。
【0167】
また、水準２と水準３とを比べると、蛍光部２１の側面をサイドフィル構造の光反射部２２で覆うことで、蛍光部２１で発生する熱の放熱性がさらに向上することが分かる。
【0168】
また、水準３と水準４、５とを比べると、蛍光部２１の側面をサイドフィル構造の光反射部２２で覆うことで、基板部材１０と金属板４０とを銀ペースト層又は銀焼結層からなる高熱伝導率の接合層５０で接合した場合と同等の放熱効果が得られることが分かる。
【0169】
（変形例）
以上、本発明に係る蛍光体デバイス及び発光装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
以上、本発明に係る蛍光体デバイス及び発光装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【0170】
例えば、上記実施の形態１、２において、波長変換部材２０は、蛍光部２１に加えて光反射部２２を有していたが、これに限らない。また、上記実施の形態１、２において、基板部材１０は、透光基材１１に加えて、誘電体多層膜１２及び反射防止膜１３を有していたが、これに限らない。具体的には、波長変換部材２０は、光反射部２２を有しておらず、蛍光部２１のみによって構成されていてもよいし、基板部材１０は、誘電体多層膜１２及び反射防止膜１３を有しておらず、透光基材１１のみによって構成されていてもよい。
【0171】
また、上記実施の形態１、２において、発光装置は、蛍光体デバイスに入射する励起光が蛍光体デバイスを透過する透過型の発光装置であったが、これに限らない。例えば、発光装置は、蛍光体デバイスに入射する励起光が蛍光体デバイスを透過せずに蛍光体デバイスで反射する反射型の発光装置であってもよい。つまり、発光装置は、光源２から出射する光が波長変換部材で反射するように構成されていてもよい。この場合、波長変換部材が形成される基板部材は、反射基板となり、波長変換部材の上方から励起光が照射される。
【0172】
また、上記実施の形態１、２において、発光装置は、蛍光体デバイスが動かない固定型の発光装置であったが、これに限らない。具体的には、発光装置は、蛍光体デバイスが回転する回転型の発光装置であってもよい。この場合、蛍光体デバイスは、例えば、回転する蛍光体ホールとして用いることができる。
【0173】
その他、上記実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【0174】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 蛍光体デバイス
２ 光源
１０ 基板部材
１１ 透光基材
１１ａ 第１の面
１１ｂ 第２の面
１２ 誘電体多層膜
１３ 反射防止膜
２０、２０Ｂ 波長変換部材
２１ 蛍光部
２２、２２Ｂ 光反射部
３０ 透明接着層
４０ 金属板
４１ 開口部
５０ 接合層
１００ 発光装置
２ 光源
１０ 基板部材
１１ 透光基材
１１ａ 第１の面
１１ｂ 第２の面
１２ 誘電体多層膜
１３ 反射防止膜
２０、２０Ｂ 波長変換部材
２１ 蛍光部
２２、２２Ｂ 光反射部
３０ 透明接着層
４０ 金属板
４１ 開口部
５０ 接合層
１００ 発光装置
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】