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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】P2024094525
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】波長変換素子
(51)【国際特許分類】
G02B 5/20 20060101AFI20240703BHJP
C09K 11/08 20060101ALI20240703BHJP
C09K 11/02 20060101ALI20240703BHJP
C09K 11/70 20060101ALI20240703BHJP
【ＦＩ】
G02B5/20
C09K11/08 J
C09K11/08 G
C09K11/02 Z
C09K11/70
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022211121
(22)【出願日】2022-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(74)【代理人】
【識別番号】100156177
【弁理士】
【氏名又は名称】池見 智治
(74)【代理人】
【識別番号】100130166
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 宏明
(72)【発明者】
【氏名】妹尾 裕貴
【テーマコード（参考）】
2H148
4H001
【Ｆターム（参考）】
2H148AA00
2H148AA07
2H148AA19
4H001CA01
4H001CC09
4H001XA08
4H001XA15
4H001XA17
4H001XA20
4H001XA38
4H001XA56
4H001YA63
(57)【要約】
【課題】波長変換素子において励起光の照射に応じて出射される蛍光の光量を増加させる。
【解決手段】波長変換素子は、波長変換部を備えている。波長変換部は、複数の蛍光体粒子と、バインダー層と、を含む。バインダー層は、複数の蛍光体粒子どうしを接合しているとともにガラスを含む。バインダー層は、複数の微細結晶粒子と、非晶質相と、を含む。複数の微細結晶粒子は、複数の蛍光体粒子のうちの１つ以上の蛍光体粒子に接触している１つ以上の微細結晶粒子を含む。複数の微細結晶粒子のそれぞれは、非晶質相に含まれた少なくとも一部の成分を含む。バインダー層を、複数の蛍光体粒子のそれぞれに接触している第１領域と、複数の蛍光体粒子から離れている第２領域と、に区分した場合に、第１領域における複数の微細結晶粒子の存在率は、第２領域における複数の微細結晶粒子の存在率よりも大きい。
【選択図】図３
【解決手段】波長変換素子は、波長変換部を備えている。波長変換部は、複数の蛍光体粒子と、バインダー層と、を含む。バインダー層は、複数の蛍光体粒子どうしを接合しているとともにガラスを含む。バインダー層は、複数の微細結晶粒子と、非晶質相と、を含む。複数の微細結晶粒子は、複数の蛍光体粒子のうちの１つ以上の蛍光体粒子に接触している１つ以上の微細結晶粒子を含む。複数の微細結晶粒子のそれぞれは、非晶質相に含まれた少なくとも一部の成分を含む。バインダー層を、複数の蛍光体粒子のそれぞれに接触している第１領域と、複数の蛍光体粒子から離れている第２領域と、に区分した場合に、第１領域における複数の微細結晶粒子の存在率は、第２領域における複数の微細結晶粒子の存在率よりも大きい。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の蛍光体粒子と、該複数の蛍光体粒子どうしを接合しているとともにガラスを含むバインダー層と、を含む、波長変換部、を備え、
前記バインダー層は、複数の微細結晶粒子と、非晶質相と、を含み、
前記複数の微細結晶粒子は、前記複数の蛍光体粒子のうちの１つ以上の蛍光体粒子に接触している１つ以上の微細結晶粒子を含み、
前記複数の微細結晶粒子のそれぞれは、前記非晶質相に含まれた少なくとも一部の成分を含み、
前記バインダー層を、前記複数の蛍光体粒子のそれぞれに接触している第１領域と、前記複数の蛍光体粒子から離れている第２領域と、に区分した場合に、前記第１領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、前記第２領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率よりも大きい、波長変換素子。
前記バインダー層は、複数の微細結晶粒子と、非晶質相と、を含み、
前記複数の微細結晶粒子は、前記複数の蛍光体粒子のうちの１つ以上の蛍光体粒子に接触している１つ以上の微細結晶粒子を含み、
前記複数の微細結晶粒子のそれぞれは、前記非晶質相に含まれた少なくとも一部の成分を含み、
前記バインダー層を、前記複数の蛍光体粒子のそれぞれに接触している第１領域と、前記複数の蛍光体粒子から離れている第２領域と、に区分した場合に、前記第１領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、前記第２領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率よりも大きい、波長変換素子。
【請求項2】
請求項１に記載の波長変換素子であって、
前記第１領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、４０％以上で且つ８０％以下であり、
前記第２領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、１０％以上で且つ２０％以下である、波長変換素子。
前記第１領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、４０％以上で且つ８０％以下であり、
前記第２領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、１０％以上で且つ２０％以下である、波長変換素子。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載の波長変換素子であって、
前記１つ以上の蛍光体粒子は、窒化物を含む、波長変換素子。
前記１つ以上の蛍光体粒子は、窒化物を含む、波長変換素子。
【請求項4】
請求項１または請求項２に記載の波長変換素子であって、
前記複数の蛍光体粒子は、リンを含む１つ以上の第１蛍光体粒子と、リンを含まない１つ以上の第２蛍光体粒子と、を含み、
前記第１領域は、前記１つ以上の第１蛍光体粒子に接触している第１Ａ領域と、前記１つ以上の第２蛍光体粒子に接触している第１Ｂ領域と、を含み、
前記第１Ａ領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、前記第１Ｂ領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率よりも小さい、波長変換素子。
前記複数の蛍光体粒子は、リンを含む１つ以上の第１蛍光体粒子と、リンを含まない１つ以上の第２蛍光体粒子と、を含み、
前記第１領域は、前記１つ以上の第１蛍光体粒子に接触している第１Ａ領域と、前記１つ以上の第２蛍光体粒子に接触している第１Ｂ領域と、を含み、
前記第１Ａ領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、前記第１Ｂ領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率よりも小さい、波長変換素子。
【請求項5】
請求項１または請求項２に記載の波長変換素子であって、
前記バインダー層は、１つ以上の空隙、を含み、
前記第１領域における前記１つ以上の空隙の存在率は、前記第２領域における前記１つ以上の空隙の存在率よりも小さい、波長変換素子。
前記バインダー層は、１つ以上の空隙、を含み、
前記第１領域における前記１つ以上の空隙の存在率は、前記第２領域における前記１つ以上の空隙の存在率よりも小さい、波長変換素子。
【請求項6】
請求項１または請求項２に記載の波長変換素子であって、
前記波長変換部は、六方晶窒化ホウ素をそれぞれ含む複数の熱伝導性粒子、を含み、
該複数の熱伝導性粒子は、前記１つ以上の微細結晶粒子の表面に沿って位置している１つ以上の熱伝導性粒子を含む、波長変換素子。
前記波長変換部は、六方晶窒化ホウ素をそれぞれ含む複数の熱伝導性粒子、を含み、
該複数の熱伝導性粒子は、前記１つ以上の微細結晶粒子の表面に沿って位置している１つ以上の熱伝導性粒子を含む、波長変換素子。
【請求項7】
請求項６に記載の波長変換素子であって、
前記１つ以上の熱伝導性粒子は、前記１つ以上の微細結晶粒子の表面に接触している、波長変換素子。
前記１つ以上の熱伝導性粒子は、前記１つ以上の微細結晶粒子の表面に接触している、波長変換素子。
【請求項8】
請求項１または請求項２に記載の波長変換素子であって、
前記波長変換部を支持している基材、をさらに備え、
該基材の熱伝導率は、前記波長変換部の熱伝導率よりも高い、波長変換素子。
前記波長変換部を支持している基材、をさらに備え、
該基材の熱伝導率は、前記波長変換部の熱伝導率よりも高い、波長変換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、波長変換素子に関する。
【背景技術】
【0002】
蛍光体に励起光を照射して、この励起光を異なる波長の光に変換する波長変換素子が知られている。そして、例えば、複数の蛍光体粒子と、隣接する蛍光体粒子を連結するバインダー層とを備え、バインダー層が、結晶質である複数の微細な無機粒子と、複数の微細な無機粒子の間に存在する非晶質の無機化合物を含むアモルファス相と、を含む波長変換部材がある（例えば、特許文献１の記載を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６９４５１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
波長変換素子については、励起光の照射に応じて出射される蛍光の光量を増加させる点で改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
波長変換素子が開示される。
【0006】
波長変換素子の一態様は、波長変換部を備えている。前記波長変換部は、複数の蛍光体粒子と、バインダー層と、を含む。前記バインダー層は、前記複数の蛍光体粒子どうしを接合しているとともにガラスを含む。前記バインダー層は、複数の微細結晶粒子と、非晶質相と、を含む。前記複数の微細結晶粒子は、前記複数の蛍光体粒子のうちの１つ以上の蛍光体粒子に接触している１つ以上の微細結晶粒子を含む。前記複数の微細結晶粒子のそれぞれは、前記非晶質相に含まれた少なくとも一部の成分を含む。前記バインダー層を、前記複数の蛍光体粒子のそれぞれに接触している第１領域と、前記複数の蛍光体粒子から離れている第２領域と、に区分した場合に、前記第１領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、前記第２領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率よりも大きい。
【発明の効果】
【0007】
波長変換素子において、励起光の照射に応じて出射される蛍光の光量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
レーザ光などの励起光を蛍光体に照射して励起光とは異なる波長の光に変換する波長変換素子が知られている。この波長変換素子については、例えば、複数の蛍光体粒子と、隣接する蛍光体粒子を連結するバインダー層とを備えている構成が考えられる。
【0010】
ところで、この波長変換素子のバインダー層において、結晶質である複数の微細な無機粒子を分散させ、この複数の微細な無機粒子の間に非晶質の無機化合物を存在させることが考えられる。この構成では、例えば、波長変換素子に照射された励起光は、複数の微細な無機粒子によって散乱するため、励起光が複数の蛍光体粒子の間をすり抜けにくくなる。換言すれば、励起光が複数の蛍光体粒子に照射される確率が上昇し得る。
【0011】
しかしながら、例えば、バインダー層において複数の微細な無機粒子の数が増大すると、微細な無機粒子と非晶質の無機化合物との界面が増加し、この界面におけるフレネル反射によって複数の蛍光体粒子に入射する励起光の光量が低下する場合がある。また、例えば、バインダー層において複数の微細な無機粒子の数が増大すると、励起光のうちの複数の微細な無機粒子に吸収される光量が増加し、複数の蛍光体粒子に入射する励起光の光量が低下する場合がある。そして、複数の蛍光体粒子に入射する励起光の光量が低下すると、励起光の照射に応じて出射される蛍光の光量が低下する。
【0012】
よって、波長変換素子については、励起光の照射に応じて出射される蛍光の光量を増加させる点で改善の余地がある。
【0013】
そこで、本開示の発明者は、波長変換素子について、励起光の照射に応じて出射される蛍光の光量を増加させることができる技術を創出した。
【0014】
これについて、以下、各種の実施形態および各種の例について図面を参照しつつ説明する。図面においては同一または類似の構成および機能を有する部分に同じ符号を付しており、下記の説明では重複する説明を省略する。図面では、各種の構成などを模式的に示している。図２から図６、図１３、図１４、図１６、図１９および図２０のそれぞれには、右手系のＸＹＺ座標系を付している。より具体的には、波長変換部３０ｔの第１面Ｆ１が向いている方向を＋Ｚ方向とし、＋Ｚ方向に垂直である一方向を＋Ｘ方向とし、＋Ｚ方向に垂直であり且つ＋Ｘ方向に垂直である一方向を＋Ｙ方向としている。
【0015】
＜１．第１実施形態＞
＜１－１．照明システム＞
図１は、第１実施形態に係る照明システム１の構成の一例を示す概略図である。照明システム１は、蛍光体を含む波長変換素子３０に対して光源部２から励起光Ｌ０が照射されることで生じる蛍光Ｌ１を照明光Ｌ２として所定の空間（照明空間ともいう）に放射することができる。照明システム１は、屋内の空間に対して照明光Ｌ２を放射してもよいし、屋外の空間に対して照明光Ｌ２を放射してもよい。換言すれば、照明システム１が放射する照明光Ｌ２は、屋内で利用されてもよいし、屋外で利用されてもよい。また、複数の照明システム１が同じ空間に対して照明光Ｌ２をそれぞれ放射してもよいし、複数の照明システム１が互いに異なる複数の空間に対して照明光Ｌ２をそれぞれ放射してもよい。
＜１－１．照明システム＞
図１は、第１実施形態に係る照明システム１の構成の一例を示す概略図である。照明システム１は、蛍光体を含む波長変換素子３０に対して光源部２から励起光Ｌ０が照射されることで生じる蛍光Ｌ１を照明光Ｌ２として所定の空間（照明空間ともいう）に放射することができる。照明システム１は、屋内の空間に対して照明光Ｌ２を放射してもよいし、屋外の空間に対して照明光Ｌ２を放射してもよい。換言すれば、照明システム１が放射する照明光Ｌ２は、屋内で利用されてもよいし、屋外で利用されてもよい。また、複数の照明システム１が同じ空間に対して照明光Ｌ２をそれぞれ放射してもよいし、複数の照明システム１が互いに異なる複数の空間に対して照明光Ｌ２をそれぞれ放射してもよい。
【0016】
図１で示されるように、照明システム１は、例えば、光源部２と、変換部３と、照明部４と、を備えている。
【0017】
光源部２は、例えば、励起光Ｌ０を出射することができる。光源部２は、例えば、発光素子を有する。発光素子は、例えば、レーザーダイオード（Laser Diode：ＬＤ）または発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）のチップなどを含む。発光素子が発する励起光Ｌ０は、例えば、紫色、青紫色または青色などの単色の光であってよい。より具体的には、発光素子は、例えば、４０５ナノメートル（ｎｍ）の紫色のレーザ光を放出する窒化ガリウム（ＧａＮ）系の半導体レーザであってもよい。図１の例では、光源部２が出射した励起光Ｌ０は、光ファイバなどの光の伝送路（第１光伝送路ともいう）Ｇ１などを介して変換部３に伝送される。この場合には、光源部２は、第１光伝送路Ｇ１のうちの励起光Ｌ０が入射される端部（第１入射端部ともいう）が接続された接続部を有する。図１では、第１光伝送路Ｇ１によって励起光Ｌ０が伝送される様子を細い２点鎖線で描かれた矢印で示している。
【0018】
変換部３は、例えば、波長変換素子３０を有する。波長変換素子３０は、例えば、照射された励起光Ｌ０を、この励起光Ｌ０とは異なる波長の光に変換することができる。波長変換素子３０は、例えば、励起光Ｌ０の照射に応じて励起光Ｌ０とは異なる波長の蛍光を発する蛍光体を含む。波長変換素子３０が、例えば、蛍光体として、紫色の励起光Ｌ０の照射に応じて、赤色（Ｒ）の蛍光、緑色（Ｇ）の蛍光および青色（Ｂ）の蛍光を発する蛍光体を含んでいれば、波長変換素子３０において、紫色の励起光Ｌ０は、擬似的な白色光に変換される。図１の例では、励起光Ｌ０の照射に応じて波長変換素子３０から発せられる蛍光Ｌ１は、光ファイバなどの光の伝送路（第２光伝送路ともいう）Ｇ２などを介して照明部４に伝送される。図１では、第２光伝送路Ｇ２によって蛍光Ｌ１が伝送される様子を細い２点鎖線で描かれた矢印で示している。
【0019】
また、変換部３は、例えば、波長変換素子３０が内部に固定された筐体を有する。この場合には、筐体は、例えば、第１光伝送路Ｇ１のうちの励起光Ｌ０を出射する端部（第１出射端部ともいう）が接続された第１開口部と、第２光伝送路Ｇ２のうちの蛍光Ｌ１が入射される端部（第２入射端部ともいう）が接続された第２開口部と、を有する。筐体の内部には、例えば、励起光Ｌ０の照射に応じて波長変換素子３０から発せられる蛍光Ｌ１を第２光伝送路Ｇ２の第２入射端部に集めるためのミラーなどの光学素子が配置されていてもよい。
【0020】
照明部４は、例えば、光源部２から出射された励起光Ｌ０の照射に応じて波長変換素子３０から発せられる蛍光Ｌ１を所定の照明空間に向けて発することができる。照明部４は、例えば、本体部および光学素子などを有する。この場合には、本体部は、例えば、第２光伝送路Ｇ２のうちの蛍光Ｌ１を出射する端部（第２出射端部ともいう）が接続された接続部を有する。本体部は、例えば、筒状の部材であってよい。光学素子は、例えば、本体部に取り付けられており、第２光伝送路Ｇ２の第２出射端部から出射される蛍光Ｌ１を照明光Ｌ２として所定の照明空間に向けて発する。図１では、照明部４から所定の照明空間に向けて照明光Ｌ２が発せられる様子を細い２点鎖線で描かれた矢印で示している。
【0021】
また、照明システム１は、例えば、光源部２の動作を制御するための制御装置５を備えていてよい。制御装置５は、例えば、制御部５１および駆動部５２を有する。制御部５１は、制御装置５の他の構成要素を制御することで、制御装置５の動作を統括的に管理することができる。制御部５１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１１および記憶部５１２を備えている。記憶部５１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などの、ＣＰＵ５１１が読み取り可能な非一時的な記録媒体を含む。記憶部５１２は、例えば、制御装置５を制御するためのプログラムＰｇ１などを記憶している。制御部５１における各種の機能は、ＣＰＵ５１１が記憶部５１２内のプログラムＰｇ１を実行することで実現される。駆動部５２は、例えば、制御部５１からの指示に応じて、光源部２を駆動させることができる。駆動部５２は、例えば、電源からの電力を光源部２に供給することで光源部２を駆動させて、光源部２から励起光Ｌ０を出力させることができる。例えば、制御部５１は、駆動部５２を通じて電源から光源部２への電力の供給の有無を制御することで、光源部２が励起光Ｌ０を出射するタイミングを制御することができる。
【0022】
＜１－２．波長変換素子＞
図２は、第１実施形態に係る波長変換素子３０の構成の一例を示す断面図である。図２では、第１光伝送路Ｇ１のうちの第１出射端部の周辺および第２光伝送路Ｇ２のうちの第２入射端部の周辺が模式的に描かれている。図２で示されるように、波長変換素子３０は、波長変換部３０ｔと、基材３０ｂと、を備えている。波長変換部３０ｔの断面の構造は、微小な構造が入り組んだ複雑な構造を有するが、図２では便宜的に構造の模式的な図示を省略している。
図２は、第１実施形態に係る波長変換素子３０の構成の一例を示す断面図である。図２では、第１光伝送路Ｇ１のうちの第１出射端部の周辺および第２光伝送路Ｇ２のうちの第２入射端部の周辺が模式的に描かれている。図２で示されるように、波長変換素子３０は、波長変換部３０ｔと、基材３０ｂと、を備えている。波長変換部３０ｔの断面の構造は、微小な構造が入り組んだ複雑な構造を有するが、図２では便宜的に構造の模式的な図示を省略している。
【0023】
波長変換部３０ｔは、例えば、励起光Ｌ０が入射される面（第１面ともいう）Ｆ１を有する。図２では、第１光伝送路Ｇ１から第１面Ｆ１に向けて励起光Ｌ０が出射する様子を細い２点鎖線で描かれた矢印で示している。図２では、第１面Ｆ１から第２光伝送路Ｇ２に向けて蛍光Ｌ１が出射する様子を細い２点鎖線で描かれた矢印で示している。また、波長変換部３０ｔは、例えば、第１面Ｆ１とは逆側に位置している面（第２面ともいう）Ｆ２を有する。波長変換部３０ｔは、例えば、第２面Ｆ２から第１面Ｆ１に向かう方向に沿った厚さを有する板状もしくは膜状の形状を有する。
【0024】
基材３０ｂは、波長変換部３０ｔを支持している部材である。別の観点から言えば、基材３０ｂは、波長変換部３０ｔが固定された部材である。ここで、例えば、基材３０ｂの熱伝導率が、波長変換部３０ｔの熱伝導率よりも高ければ、基材３０ｂは、波長変換部３０ｔから熱を放出させるヒートシンクとしての機能を有する。換言すれば、基材３０ｂの存在によって、波長変換部３０ｔから熱が放散する速度が向上し得る。これにより、波長変換部３０ｔに含まれている複数の蛍光体粒子３１の劣化が低減され得る。その結果、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射する蛍光Ｌ１の光量の低下が低減され得る。換言すれば、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射する蛍光Ｌ１の光量が増加し得る。
【0025】
基材３０ｂの材料は、例えば、金属材料などであってよい。この金属材料として、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）または合金などが採用される。ここで、例えば、金属材料として、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｏまたはＢｅを採用すれば、ダイキャスト成型などの鋳造法によって、基材３０ｂを容易に作製することができる。ここで、例えば、金属材料として、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｆｅ、ＣｒまたはＣｏを採用すれば、基材３０ｂの表面における可視光線の反射率を上昇させることができる。基材３０ｂの表面を物理的研磨または化学研磨などで鏡面に加工することで可視光線の反射率を向上させてもよい。
【0026】
また、基材３０ｂの材料として、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭素（Ｃ）、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ）またはガーネットなどの非金属材料を採用してもよい。非金属材料は、例えば、結晶性を有する材料であっても、結晶性を有さない非結晶性の材料であってもよい。結晶性を有する非金属材料としては、例えば、ＳｉＣまたはＳｉ３Ｎ４を採用してもよい。これらの非金属材料は、可視光に対する反射率が低いため、例えば、ＡｌＮを用いる場合には、表面に光学反射膜を形成してもよい。基材３０ｂの形状および大きさは、波長変換素子３０の大きさに応じて適宜設定してよい。例えば、平面視で矩形状の基材３０ｂの場合には、基材３０ｂの厚さを、０．１ミリメートル（ｍｍ）から５ｍｍ程度に設定し、基材３０ｂの縦および横の長さを、それぞれ０．５ｍｍから３０ｍｍ程度に設定してもよい。
【0027】
また、基材３０ｂは、例えば、波長変換部３０ｔが配置された面（第３面ともいう）Ｆ３を有する。より具体的には、第３面Ｆ３に、波長変換部３０ｔの第２面Ｆ２が固定された状態にある。図２の例では、第１面Ｆ１は、＋Ｚ方向を向いており、第２面Ｆ２は、－Ｚ方向を向いており、第３面Ｆ３は、＋Ｚ方向を向いている。基材３０ｂは、例えば、板状の部材であってよい。板状の部材は、例えば、円板状の部材であってもよいし、平面視で矩形状の形状を有する部材であってもよい。
【0028】
図３は、第１実施形態に係る波長変換素子３０の仮想的な断面の構成の一例を模式的に示すイメージ図である。図４は、図３の１点鎖線で囲まれたIV部の仮想的な断面の構成の一例を模式的に示すイメージ図である。図３および図４のそれぞれには、波長変換部３０ｔの断面を対象とした走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）を用いた撮影で得られた画像（ＳＥＭ画像ともいう）に基づいて描いた断面のイメージが示されている。図３では、基材３０ｂに間隔の広い複数本の右上がりの斜線を用いたハッチングを付している。
【0029】
図３および図４で示されるように、波長変換部３０ｔは、複数の蛍光体粒子３１と、バインダー層３２と、を含む。図３および図４では、複数の蛍光体粒子３１のそれぞれに間隔の狭い複数本の斜線を用いたハッチングを付している。
【0030】
複数の蛍光体粒子３１のそれぞれは、例えば、励起光Ｌ０の照射に応じて蛍光を発する蛍光体の粒子である。複数の蛍光体粒子３１は、例えば、励起光Ｌ０の照射に応じて励起光Ｌ０の波長スペクトルとは異なる１種類以上の波長スペクトルの蛍光を発する１種類以上の蛍光体粒子３１を含む。１種類以上の蛍光体粒子３１は、例えば、励起光Ｌ０の照射に応じて相互に異なる波長スペクトルを有する蛍光を発する複数の種類の蛍光体粒子３１を含んでいてもよい。複数の種類の蛍光体粒子３１は、例えば、赤色蛍光体の粒子と、緑色蛍光体の粒子と、青色蛍光体の粒子と、を含む。赤色蛍光体は、励起光Ｌ０の照射に応じて赤色（Ｒ）の蛍光を発する蛍光体である。緑色蛍光体は、励起光Ｌ０の照射に応じて緑色（Ｇ）の蛍光を発する蛍光体である。青色蛍光体は、励起光Ｌ０の照射に応じて青色（Ｂ）の蛍光を発する蛍光体である。
【0031】
複数の蛍光体粒子３１を構成する蛍光体としては、例えば、ユーロピウム（Ｅｕ）、セリウム（Ｃｅ）もしくはイットリウム（Ｙ）などのレアアースを、リン酸塩、酸化物、ケイ酸塩、窒化物、フッ化物、アルミン酸塩または硫化物などの化合物の形態で含む蛍光体が採用されてよい。
【0032】
赤色蛍光体として、例えば、励起光Ｌ０の照射に応じて発する蛍光の波長のピークが６２０ｎｍから７５０ｎｍ程度の範囲にある蛍光体を採用してよい。赤色蛍光体の材料としては、例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ、Ｙ３Ｏ３Ｓ：Ｅｕ、Ｙ３Ｏ３：Ｅｕ、ＳｒＣａＣｌＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）３：Ｅｕなどを採用してよい。赤色蛍光体の蛍光体粒子として、例えば、リン（Ｐ）を含まない蛍光体粒子（非リン系の蛍光体粒子ともいう）を採用してもよいし、窒化物を含む蛍光体粒子を採用してもよい。
【0033】
緑色蛍光体として、例えば、励起光Ｌ０の照射に応じて発する蛍光の波長のピークが４９５ｎｍから５７０ｎｍ程度の範囲にある蛍光体を採用してよい。緑色蛍光体の材料としては、例えば、β－サイアロン（β－ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕ）、ＳｒＳｉ２（Ｏ，Ｃｌ）２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２
２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ，ＡｌまたはＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎなどを採用してよい。緑色蛍光体の蛍光体粒子として、例えば、リン（Ｐ）を含まない蛍光体粒子（非リン系の蛍光体粒子）を採用してもよいし、窒化物を含む蛍光体粒子を採用してもよい。
【0034】
青色蛍光体として、例えば、励起光Ｌ０の照射に応じて発する蛍光の波長のピークが４５０ｎｍから４９５ｎｍ程度の範囲にある蛍光体を採用してよい。青色蛍光体の材料としては、例えば、（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７:Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕまたはα－サイアロンなどを採用してよい。青色蛍光体の蛍光体粒子として、例えば、リン（Ｐ）を含む蛍光体粒子（リン系の蛍光体粒子ともいう）を採用してもよいし、窒化物を含む蛍光体粒子を採用してもよい。
【0035】
蛍光体粒子３１の粒子径は、例えば、５マイクロメートル（μｍ）から５０μｍ程度であってよい。
【0036】
バインダー層３２は、複数の蛍光体粒子３１どうしを接合している。換言すれば、波長変換素子３０は、バインダー層３２において複数の蛍光体粒子３１が分散している形態を有する。バインダー層３２の材料としては、ガラスが採用される。換言すれば、バインダー層３２は、ガラスを含む。バインダー層３２は、主成分としてガラスを含んでいてよい。主成分とは、物質を構成している成分のうちの含有されている比率（含有率ともいう）が最も大きい（高い）成分のことを意味する。ガラスは、例えば、励起光Ｌ０を波長変換部３０ｔの内部まで透過させるとともに、励起光Ｌ０の照射に応じて励起された蛍光体粒子３１が発する蛍光Ｌ１を波長変換部３０ｔの外部に放射するために透明性を有する。換言すれば、ガラスは、例えば、励起光Ｌ０および蛍光Ｌ１を透過させる透明性を有する。
【0037】
バインダー層３２を構成しているガラスとして、例えば、低融点ガラスを採用してよい。低融点ガラスとして、例えば、融点（Ｔｍ）が摂氏２００度（２００℃）から７００℃の酸化物ガラスを採用してよい。この低融点ガラスとしての酸化物ガラスは、例えば、１００℃から６００℃の範囲内のガラス転移点（Ｔｇ）と、１５０℃から６５０℃の範囲内の結晶化温度（Ｔｃ）と、を有する。酸化物ガラスとして、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ３）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、一酸化鉛（ＰｂＯ）および五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）のうちの２つ以上の酸化物を主成分として含有するガラスを採用してよい。換言すれば、酸化物ガラスは、金属元素の酸化物を含んでいてもよいし、半金属元素の酸化物を含んでいてもよい。
【0038】
バインダー層３２は、例えば、複数の蛍光体粒子３１の間、ならびに蛍光体粒子３１と基材３０ｂとの間に位置している。バインダー層３２は、蛍光体粒子３１に直接接触している部分では、蛍光体粒子３１の熱を直接に伝導する機能を有する。ここで、蛍光体粒子３１の表面は、被覆層で被覆されていてもよい。この場合には、「バインダー層３２が蛍光体粒子３１に直接接触している」状態は、蛍光体粒子３１を被覆する被覆層とバインダー層３２とが直接接触している状態を含む。波長変換部３０ｔの第１面Ｆ１に励起光Ｌ０が照射される際には、励起光Ｌ０の照射によって複数の蛍光体粒子３１で熱が生じる。この熱は、バインダー層３２などを介して基材３０ｂに伝導されて放散される。
【0039】
図３および図４で示されるように、バインダー層３２は、非晶質相３２１と、複数の微細な結晶粒子（微細結晶粒子ともいう）３２２と、を含む。微細結晶粒子３２２は、結晶質の粒子である。図３および図４では、非晶質相３２１に梨地模様を用いたハッチングを付している。図３および図４では、複数の微細結晶粒子３２２には図の簡略化を図る目的で便宜的にハッチングを付していない。
【0040】
非晶質相３２１は、例えば、ガラスのアモルファス相の部分であってよい。より具体的には、非晶質相３２１は、例えば、低融点ガラスのアモルファス相の部分であってよい。ガラスで構成された非晶質相３２１は、例えば、励起光Ｌ０および蛍光Ｌ１を透過させる透明性を有する。
【0041】
複数の微細結晶粒子３２２のそれぞれは、非晶質相３２１に含まれた少なくとも一部の成分を含む。微細結晶粒子３２２は、非晶質相３２１に含まれた少なくとも一部の成分を含む結晶質の粒子である。複数の微細結晶粒子３２２のそれぞれは、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯおよびＰ２Ｏ５を含む酸化物のグループ（第１酸化物グループともいう）のうちの１つ以上の酸化物の結晶であってもよいし、第１酸化物グループのうちの２つ以上の酸化物が複合した酸化物（複合酸化物ともいう）の結晶であってもよい。例えば、微細結晶粒子３２２がＺｎＯで構成されている例が考えられる。微細結晶粒子３２２は、非晶質相３２１に含まれた全ての成分を含む結晶質の粒子であってもよい。換言すれば、非晶質相３２１に含まれた少なくとも一部の成分は、非晶質相３２１に含まれた一部の成分であってもよいし、非晶質相３２１に含まれた全ての成分であってもよい。
【0042】
複数の微細結晶粒子３２２の大きさは、例えば、複数の蛍光体粒子３１の大きさよりも小さくてよい。ここで、複数の微細結晶粒子３２２の大きさが、複数の蛍光体粒子３１の大きさよりも小さい状態は、例えば、複数の微細結晶粒子３２２の粒子径の平均値が、複数の蛍光体粒子３１の粒子径の平均値よりも小さい状態であってもよいし、複数の微細結晶粒子３２２のそれぞれの粒子径が、複数の蛍光体粒子３１の粒子径の平均値よりも小さい状態であってもよい。粒子の粒子径は、例えば、粒子の長軸方向における径（長軸径ともいう）と粒子の短軸方向における径（短軸径ともいう）との平均値（幾何学的平均径ともいう）であってもよいし、平面に投影した面積もしくは体積と所定の幾何学的な公式とを用いて円または球形の粒子の直径に換算した値（相当径ともいう）であってもよいし、粒子の長手方向における長さ（最大径ともいう）であってもよい。微細結晶粒子３２２の粒子径は、例えば、０．１μｍから３μｍ程度であってよい。
【0043】
微細結晶粒子３２２は、例えば、励起光Ｌ０および蛍光Ｌ１を透過させる透明性を有しているとともに、励起光Ｌ０および蛍光Ｌ１の一部を散乱させる特性を有する。このため、波長変換素子３０に照射される励起光Ｌ０は、複数の微細結晶粒子３２２によって散乱されることで、励起光Ｌ０が複数の蛍光体粒子３１の間をすり抜けにくくなる。換言すれば、複数の微細結晶粒子３２２の存在によって、励起光Ｌ０が複数の蛍光体粒子３１に照射される確率が上昇し得る。
【0044】
複数の微細結晶粒子３２２は、複数の蛍光体粒子３１のうちの１つ以上の蛍光体粒子３１に接触している１つ以上の微細結晶粒子３２２を含む。図３および図４で示されるように、例えば、１つの蛍光体粒子３１に対して１つの微細結晶粒子３２２が接触していてもよいし、１つの蛍光体粒子３１に対して２つ以上の微細結晶粒子３２２が接触していてもよい。ここでは、微細結晶粒子３２２の熱伝導率が、非晶質相３２１の熱伝導率よりも高いことで、蛍光体粒子３１に接触している微細結晶粒子３２２の存在により、微細結晶粒子３２２を介した熱伝達および熱伝導によって、蛍光体粒子３１から熱が放散する速度が向上し得る。これにより、複数の蛍光体粒子３１の劣化が低減され得る。その結果、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量の低下を低減することができる。換言すれば、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量を増加させることができる。
【0045】
図５は、第１実施形態に係る波長変換素子３０の仮想的な断面の一部の構成における複数の微細結晶粒子３２２の分布の一例を簡略化して示すイメージ図である。図５では、複数の蛍光体粒子３１の形状を便宜的に円形としている。
【0046】
ここで、図５で示されるように、バインダー層３２を、複数の蛍光体粒子３１のそれぞれに接触している領域（第１領域とも接触領域ともいう）Ａ１と、複数の蛍光体粒子３１から離れている領域（第２領域とも周辺領域ともいう）Ａ２と、に区分した場合を想定する。図５では、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との境界を細い２点鎖線で描かれた円で示している。図５の例では、バインダー層３２のうち、細い２点鎖線でそれぞれ描かれた複数の円の内側の領域が第１領域Ａ１であり、細い２点鎖線でそれぞれ描かれた複数の円の外側の領域が第２領域Ａ２である。第１実施形態では、第１領域Ａ１における複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１存在率ともいう）は、第２領域Ａ２における複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第２存在率ともいう）よりも大きい。
【0047】
この構成が採用されれば、バインダー層３２のうち、複数の蛍光体粒子３１に近接している第１領域Ａ１において、複数の蛍光体粒子３１から離れている第２領域Ａ２よりも、相対的に多くの微細結晶粒子３２２が存在している。このため、第２領域Ａ２では、複数の微細結晶粒子３２２の減少によって、複数の微細結晶粒子３２２と非晶質相３２１との界面が減少し得る。これにより、複数の微細結晶粒子３２２と非晶質相３２１との界面におけるフレネル反射が減少し得るとともに、複数の微細結晶粒子３２２に吸収される励起光Ｌ０の光量が減少し得る。その結果、複数の蛍光体粒子３１に入射する励起光Ｌ０の光量が増加し得る。よって、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量を増加させることができる。
【0048】
第１領域Ａ１は、例えば、バインダー層３２のうち、複数の蛍光体粒子３１のそれぞれの表面から所定の距離（第１距離ともいう）の範囲内にある領域であってよい。第１距離は、例えば、複数の蛍光体粒子３１の分散の度合いに応じて設定されてもよい。複数の蛍光体粒子３１が密に分布している場合には、複数の蛍光体粒子３１が疎に分布している場合よりも第１距離が小さくてもよい。第１距離は、例えば、複数の微細結晶粒子３２２の粒子径に応じて設定されてもよい。第１距離は、例えば、２μｍであってもよいし、３μｍであってもよいし、４μｍ以上の任意の長さであってもよい。
【0049】
第１領域Ａ１における複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１存在率）と、第２領域Ａ２における複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第２存在率）との比較は、種々の比較方法によって実施され得る。この種々の比較方法の１つとして、例えば、波長変換部３０ｔの切断面を対象としたＳＥＭ画像において、第１領域Ａ１における複数の微細結晶粒子３２２の面積の割合（第１面積占有率ともいう）と、第２領域Ａ２における複数の微細結晶粒子３２２の面積の割合（第２面積占有率ともいう）と、を比較する方法が考えられる。この場合には、例えば、第１存在率は、第１領域Ａ１の仮想的な断面（仮想断面ともいう）における複数の微細結晶粒子３２２の面積の割合であってもよいし、第２存在率は、第２領域Ａ２の仮想断面における複数の微細結晶粒子３２２の面積の割合であってもよい。ここで、第１領域Ａ１の仮想断面と第２領域Ａ２の仮想断面とは、例えば、波長変換部３０ｔの同一の仮想断面上に位置していてもよいし、波長変換部３０ｔの別の仮想断面上に位置していてもよい。
【0050】
例えば、波長変換部３０ｔの切断面を対象としたＳＥＭ画像を取得する走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）には、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＳ装置ともいう）が搭載されている場合がある。この場合には、例えば、波長変換部３０ｔの切断面のうちのＳＥＭ画像の対象となっている領域について、ＥＤＳ装置を用いた元素分析によって、蛍光体粒子３１と、非晶質相３２１と、微細結晶粒子３２２と、を区別してもよい。また、第１存在率は、例えば、第１領域Ａ１における複数の微細結晶粒子３２２の体積の割合（第１体積占有率ともいう）であってもよいし、第２存在率は、第２領域Ａ２における複数の微細結晶粒子３２２の体積の割合（第２体積占有率ともいう）であってもよい。
【0051】
ここで、第１領域Ａ１における複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１存在率）は、例えば、４０パーセント（％）以上で且つ８０％以下であってもよい。第２領域Ａ２における複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第２存在率）は、例えば、１０％以上で且つ２０％以下であってもよい。例えば、第１存在率が４０％であり、第２存在率が１０％である場合が考えられる。また、例えば、第１存在率が８０％であり、第２存在率が２０％である場合が考えられる。
【0052】
第１実施形態では、例えば、１つ以上の微細結晶粒子３２２が接触している１つ以上の蛍光体粒子３１が、窒化物を含む蛍光体粒子３１であれば、この窒化物を含む蛍光体粒子３１の表面がこの表面に接触している１つ以上の微細結晶粒子３２２によって保護される。これにより、蛍光体粒子３１における窒化物の酸化の進行の度合いが低減され、窒化物を含む蛍光体粒子３１の劣化が低減され得る。その結果、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量の低下を低減することができる。換言すれば、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量を増加させることができる。
【0053】
ここでは、１つの蛍光体粒子３１の表面のうち１つ以上の微細結晶粒子３２２が接触している面積の割合が大きい程、この１つの蛍光体粒子３１は１つ以上の微細結晶粒子３２２によって保護される度合いが大きくなり得る。また、例えば、複数の蛍光体粒子３１が、酸素の含有率が相対的に低い材料で構成された蛍光体粒子３１と、酸素の含有率が相対的に高い材料で構成された蛍光体粒子３１と、を含む場合が考えられる。この場合には、例えば、酸素の含有率が相対的に低い材料として、上述した窒化物を含む赤色蛍光体の材料が採用されており、酸素の含有率が相対的に高い材料として、上述した窒化物を含まない青色蛍光体の材料が採用されている構成の一例が考えられる。この構成の一例では、窒化物を含む赤色蛍光体の蛍光体粒子３１の表面がこの表面に接触している１つ以上の微細結晶粒子３２２によって保護されていれば、赤色蛍光体の酸化の進行の度合いが低減され、赤色蛍光体の劣化が低減され得る。その結果、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量の低下を低減することができる。換言すれば、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量を増加させることができる。
【0054】
また、第１実施形態では、例えば、図３から図５で示されるように、複数の蛍光体粒子３１は、１つ以上のリン系の蛍光体粒子（第１蛍光体粒子ともいう）３１ａと、１つ以上の非リン系の蛍光体粒子（第２蛍光体粒子ともいう）３１ｂと、を含んでいてもよい。この場合には、第１領域Ａ１は、１つ以上の第１蛍光体粒子３１ａのそれぞれに接触している領域（第１Ａ領域ともいう）Ａ１ａと、１つ以上の第２蛍光体粒子３１ｂのそれぞれに接触している領域（第１Ｂ領域ともいう）Ａ１ｂと、を含む。図３から図５では、第１蛍光体粒子３１ａに間隔の狭い複数本の右上がりの斜線を用いたハッチングを付しており、第２蛍光体粒子３１ｂに間隔の狭い複数本の左上がりの斜線を用いたハッチングを付している。
【0055】
そして、例えば、図５で示されるように、第１Ａ領域Ａ１ａにおける複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１Ａ存在率ともいう）は、第１Ｂ領域Ａ１ｂにおける複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１Ｂ存在率ともいう）よりも小さくてもよい。この構成が採用されれば、非リン系の第２蛍光体粒子３１ｂに近接している第１Ｂ領域Ａ１ｂにおける多くの微細結晶粒子３２２の存在により、微細結晶粒子３２２を介した熱伝達および熱伝導によって、非リン系の第２蛍光体粒子３１ｂから熱が放散する速度が向上し得る。ここでは、例えば、リン系の第１蛍光体粒子３１ａよりも非リン系の第２蛍光体粒子３１ｂの方が熱による劣化の速度が大きい場合を想定する。この場合には、微細結晶粒子３２２を介した熱伝達および熱伝導によって、非リン系の第２蛍光体粒子３１ｂから熱が放散する速度が向上すると、非リン系の第２蛍光体粒子３１ｂの劣化が低減され得る。これにより、波長変換素子３０において、複数の第２蛍光体粒子３１ｂの劣化が低減される。その結果、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量の低下を低減することができる。換言すれば、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量を増加させることができる。
【0056】
例えば、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）にＥＤＳ装置が搭載されている場合には、波長変換部３０ｔの切断面のうちのＳＥＭ画像の対象となっている領域について、ＥＤＳ装置を用いた元素分析によって、リン系の蛍光体粒子（第１蛍光体粒子）３１ａと、非リン系の蛍光体粒子（第２蛍光体粒子）３１ｂと、を区別してもよい。
【0057】
第１Ａ領域Ａ１ａは、例えば、バインダー層３２のうち、１つ以上のリン系の蛍光体粒子（第１蛍光体粒子）３１ａのそれぞれの表面から所定の距離（第１Ａ距離ともいう）の範囲内にある領域であってよい。第１Ｂ領域Ａ１ｂは、例えば、バインダー層３２のうち、１つ以上の非リン系の蛍光体粒子（第２蛍光体粒子）３１ｂのそれぞれの表面から所定の距離（第１Ｂ距離ともいう）の範囲内にある領域であってよい。第１Ａ距離と第１Ｂ距離とは、例えば、同一であってもよいし、異なっていてもよい。第１Ａ距離および第１Ｂ距離のそれぞれは、例えば、複数の蛍光体粒子３１の分散の度合いに応じて設定されてもよい。１つ以上の第１蛍光体粒子３１ａが密に分布している場合には、複数の第１蛍光体粒子３１ａが疎に分布している場合よりも第１Ａ距離が小さくてもよい。１つ以上の第２蛍光体粒子３１ｂが密に分布している場合には、複数の第２蛍光体粒子３１ｂが疎に分布している場合よりも第１Ｂ距離が小さくてもよい。第１Ａ距離および第１Ｂ距離のそれぞれは、例えば、複数の微細結晶粒子３２２の粒子径に応じて設定されてもよい。第１Ａ距離および第１Ｂ距離のそれぞれは、例えば、２μｍであってもよいし、３μｍであってもよいし、４μｍ以上の任意の長さであってもよい。
【0058】
第１Ａ領域Ａ１ａにおける複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１Ａ存在率）と、第１Ｂ領域Ａ１ｂにおける複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１Ｂ存在率）との比較は、種々の比較方法によって実施され得る。この種々の比較方法の１つとして、例えば、波長変換部３０ｔの切断面を対象としたＳＥＭ画像において、第１Ａ領域Ａ１ａにおける複数の微細結晶粒子３２２の面積の割合（第１Ａ面積占有率ともいう）と、第１Ｂ領域Ａ１ｂにおける複数の微細結晶粒子３２２の面積の割合（第１Ｂ面積占有率ともいう）と、を比較する方法が考えられる。この場合には、例えば、第１Ａ存在率は、第１Ａ領域Ａ１ａの仮想断面における複数の微細結晶粒子３２２の面積の割合であってもよいし、第１Ｂ存在率は、第１Ｂ領域Ａ１ｂの仮想断面における複数の微細結晶粒子３２２の面積の割合であってもよい。ここで、第１Ａ領域Ａ１ａの仮想断面と第１Ｂ領域Ａ１ｂの仮想断面とは、例えば、波長変換部３０ｔの同一の仮想断面上に位置していてもよいし、波長変換部３０ｔの別の仮想断面上に位置していてもよい。また、第１Ａ存在率は、例えば、第１Ａ領域Ａ１ａにおける複数の微細結晶粒子３２２の体積の割合（第１Ａ体積占有率ともいう）であってもよいし、第１Ｂ存在率は、第１Ｂ領域Ａ１ｂにおける複数の微細結晶粒子３２２の体積の割合（第１Ｂ体積占有率ともいう）であってもよい。
【0059】
ここでは、第１Ａ領域Ａ１ａにおける複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１Ａ存在率）は、例えば、２０％以上で且つ６０％以下であってもよい。第１Ｂ領域Ａ１ｂにおける複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１Ｂ存在率）は、例えば、４０％以上で且つ８０％以下であってもよい。例えば、第１Ａ存在率が２０％であり、第１Ｂ存在率が４０％である場合が考えられる。また、例えば、第１Ａ存在率が６０％であり、第１Ｂ存在率が８０％である場合が考えられる。
【0060】
また、第１実施形態では、例えば、図３から図５で示されるように、波長変換部３０ｔは、複数の熱伝導性粒子３３を含んでいてもよい。図３から図５では、複数の熱伝導性粒子３３が直線状の太線で描かれている。複数の熱伝導性粒子３３のそれぞれは、例えば、バインダー層３２内、複数の蛍光体粒子３１とバインダー層３２との境界、および２つの蛍光体粒子３１の間、のうちの１つ以上の場所に位置していてよい。複数の熱伝導性粒子３３のそれぞれは、ガラスよりも優れた熱伝導性を有する粒子であってよい。複数の熱伝導性粒子３３のそれぞれは、六方晶の結晶構造を有する窒化ホウ素（六方晶窒化ホウ素ともｈ－ＢＮともいう）であってよい。例えば、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）にＥＤＳ装置が搭載されている場合には、波長変換部３０ｔの切断面のうちのＳＥＭ画像の対象となっている領域について、ＥＤＳ装置を用いた元素分析によって、六方晶窒化ホウ素の粒子を検出してもよい。
【0061】
六方晶窒化ホウ素の粒子は、例えば、板状の形状を有し、板面に沿った方向（ａｂ面に沿った方向とも（００２）面に沿った方向ともいう）に高い熱伝導性を示すことが知られている（例えば、虎瀬 なつみ、多々見 純一、飯島 志行、高橋 拓実、「窒化物蛍光体粒子分散h-BN／ガラス複合体の作製」、粉体工学会誌 ５７巻３号 ２０２０年 第１３７～１４３頁など参照）。換言すれば、熱伝導性粒子３３は、板面に沿った方向において高い熱伝導性を有する。複数の熱伝導性粒子３３のそれぞれの板面に沿った長さは、例えば、１μｍから１０μｍ程度であってもよいし、５μｍから６μｍ程度であってもよい。熱伝導性粒子３３は、蛍光体粒子３１に直接接触している部分では、蛍光体粒子３１の熱を直接に伝導する機能を有する。熱伝導性粒子３３は、バインダー層３２に接触している部分では、バインダー層３２を介して蛍光体粒子３１の熱を間接的に伝導する機能を有する。
【0062】
そして、例えば、図３から図５で示されるように、複数の熱伝導性粒子３３は、１つ以上の蛍光体粒子３１の表面に接触している１つ以上の微細結晶粒子３２２の表面に沿って位置している１つ以上の熱伝導性粒子３３を含んでいてもよい。この構成が採用されれば、熱伝導性に優れた複数の六方晶窒化ホウ素（ｈ－ＢＮ）が微細結晶粒子３２２の表面に沿って位置していることで、微細結晶粒子３２２および熱伝導性粒子３３を介した熱伝達および熱伝導により、複数の蛍光体粒子３１から熱が放散する速度が向上し得る。これにより、複数の蛍光体粒子３１の劣化が低減され得る。その結果、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量の低下を低減することができる。換言すれば、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量を増加させることができる。ここでは、１つの熱伝導性粒子３３は、１つの蛍光体粒子３１の表面に接触している１つの微細結晶粒子３２２の表面に沿って位置していてもよいし、１つの蛍光体粒子３１の表面にそれぞれ接触している２つ以上の微細結晶粒子３２２の表面に沿って位置していてもよいし、２つ以上の蛍光体粒子３１の表面にそれぞれ接触している２つ以上の微細結晶粒子３２２の表面に沿って位置していてもよい。
【0063】
また、ここで、例えば、図３から図５で示されるように、１つ以上の蛍光体粒子３１の表面に接触している１つ以上の微細結晶粒子３２２の表面に沿って位置している１つ以上の熱伝導性粒子３３は、１つ以上の蛍光体粒子３１の表面に接触している１つ以上の微細結晶粒子３２２の表面に接触していてもよい。この構成が採用されれば、蛍光体粒子３１に接触している微細結晶粒子３２２の表面に、熱伝導性に優れた熱伝導性粒子３３が接触していることで、微細結晶粒子３２２および熱伝導性粒子３３を介した熱伝達および熱伝導により、蛍光体粒子３１から熱が放散する速度が向上し得る。これにより、複数の蛍光体粒子３１の劣化が低減され得る。その結果、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量の低下を低減することができる。換言すれば、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量を増加させることができる。
【0064】
また、第１実施形態では、例えば、図６で示されるように、バインダー層３２は、１つ以上の空隙３２３を含んでいてもよい。図６は、第１実施形態に係る波長変換素子３０の仮想的な断面の一部の構成における複数の微細結晶粒子３２２および１つ以上の空隙３２３の分布の一例を示すイメージ図である。図６のイメージ図は、図５で示したイメージ図に白抜きの円でそれぞれ描かれた複数の空隙３２３が加えられた図である。図６では、バインダー層３２は、９つの空隙３２３を含んでいるが、これに限られない。バインダー層３２は、例えば、１つの空隙３２３を含んでいてもよいし、２つ以上の任意の数の空隙３２３を含んでいてもよい。ここでは、例えば、図６で示されるように、第１領域Ａ１における１つ以上の空隙３２３の存在率（第３存在率ともいう）は、第２領域Ａ２における１つ以上の空隙３２３の存在率（第４存在率ともいう）よりも小さくてもよい。この構成が採用されれば、バインダー層３２に空隙３２３が存在していても、第１領域Ａ１における１つ以上の空隙３２３の存在率（第３存在率）が、第２領域Ａ２における１つ以上の空隙３２３の存在率（第４存在率）よりも相対的に小さければ、蛍光体粒子３１から熱が放射する速度が、空隙３２３の存在によって低下する度合いが低減され得る。これにより、複数の蛍光体粒子３１の劣化が低減され得る。その結果、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量の低下を低減することができる。換言すれば、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量を増加させることができる。
【0065】
例えば、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）にＥＤＳ装置が搭載されている場合には、波長変換部３０ｔの切断面のうちのＳＥＭ画像の対象となっている領域について、ＥＤＳ装置を用いた元素分析によって、バインダー層３２のうち、非晶質相３２１と、微細結晶粒子３２２と、空隙３２３と、を区別してもよい。
【0066】
第１領域Ａ１における１つ以上の空隙３２３の存在率（第３存在率）と、第２領域Ａ２における１つ以上の空隙３２３の存在率（第４存在率）との比較は、種々の比較方法によって実施され得る。この種々の比較方法の１つとして、例えば、波長変換部３０ｔの切断面を対象としたＳＥＭ画像において、第１領域Ａ１における１つ以上の空隙３２３の面積の割合（第３面積占有率ともいう）と、第２領域Ａ２における１つ以上の空隙３２３の面積の割合（第４面積占有率ともいう）と、を比較する方法が考えられる。この場合には、例えば、第３存在率は、第１領域Ａ１の仮想断面における１つ以上の空隙３２３の面積の割合であってもよいし、第４存在率は、第２領域Ａ２の仮想断面における１つ以上の空隙３２３の面積の割合であってもよい。ここで、第１領域Ａ１の仮想断面と第２領域Ａ２の仮想断面とは、例えば、波長変換部３０ｔの同一の仮想断面上に位置していてもよいし、波長変換部３０ｔの別の仮想断面上に位置していてもよい。また、第３存在率は、例えば、第１領域Ａ１における１つ以上の空隙３２３の体積の割合（第３体積占有率ともいう）であってもよいし、第４存在率は、第２領域Ａ２における１つ以上の空隙３２３の体積の割合（第４体積占有率ともいう）であってもよい。
【0067】
＜１－３．波長変換素子の製造方法＞
図７は、第１実施形態に係る波長変換素子３０の製造フローの一例を示す流れ図である。図８から図１２は、波長変換素子３０の製造途中の状態の一例のそれぞれを示す断面図である。図１３は、波長変換素子３０の製造途中において微細結晶粒子３２２が出現する直前の状態のイメージを模式的に示す断面図である。図１４は、波長変換素子の製造途中において微細結晶粒子３２２が出現した直後の状態のイメージを模式的に示す断面図である。以下、図７を参照しつつ図８から図１４を用いて波長変換素子３０の製造方法について説明する。
図７は、第１実施形態に係る波長変換素子３０の製造フローの一例を示す流れ図である。図８から図１２は、波長変換素子３０の製造途中の状態の一例のそれぞれを示す断面図である。図１３は、波長変換素子３０の製造途中において微細結晶粒子３２２が出現する直前の状態のイメージを模式的に示す断面図である。図１４は、波長変換素子の製造途中において微細結晶粒子３２２が出現した直後の状態のイメージを模式的に示す断面図である。以下、図７を参照しつつ図８から図１４を用いて波長変換素子３０の製造方法について説明する。
【0068】
まず、図８に示されるように、基材３０ｂを準備する（ステップＳ１）。基材３０ｂの材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｂｅ、Ｍｏ、Ｗまたは合金など金属材料を採用してよい。基材３０ｂの材料としては、例えば、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｃ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯまたはガーネットなどの非金属材料を採用してもよい。
【0069】
次に、図９で示されるように、基材３０ｂのうちの波長変換部３０ｔを形成する側の主面としての第３面Ｆ３に、波長変換部３０ｔの平面視形状に対応した開口部３０ｏを有するマスク３０ｍを重ね合わせる（ステップＳ２）。マスク３０ｍの材料としては、例えば、アルミニウムを採用してよい。この場合には、エッチング加工などにより所望の平面視形状の開口部３０ｏが形成され得る。マスク３０ｍの厚さは、波長変換部３０ｔの厚さよりも大きく設定されている。例えば、波長変換部３０ｔの厚さが０．１ｍｍであれば、マスク３０ｍの厚さは、０．１５ｍｍから０．２ｍｍに設定されてよい。ここでは、例えば、マスク３０ｍの材料は、樹脂であってもよい。所望の形状の開口部３０ｏの形成が可能で、次の粉体の充填工程に耐えられる強度があれば、マスクの材料に限定はない。
【0070】
次に、図１０で示されるように、１種類以上の蛍光体粒子３１の粉末（蛍光体粉末ともいう）と、ガラスの粉末（ガラス粉末ともいう）と、熱伝導性粒子３３の粉末（熱伝導性粉末ともいう）と、を十分に混合した粉末（混合粉末ともいう）を、マスク３０ｍの開口部３０ｏ内に充填し、粉末充填体ＰＷを形成する（ステップＳ３）。
【0071】
ここで、混合粉末において、例えば、蛍光体粉末の含有率が１０重量パーセント（ｗｔ％）から８０ｗｔ％程度とされ、ガラス粉末の含有率が２０ｗｔ％から９０ｗｔ％程度とされ、熱伝導性粉末の含有率が０ｗｔ％から３０ｗｔ％とされる。
【0072】
蛍光体粉末は、例えば、赤色蛍光体の粒子と緑色蛍光体の粒子と青色蛍光体の粒子とを含む。赤色蛍光体の材料として、上述したように、例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ、Ｙ３Ｏ３Ｓ：Ｅｕ、Ｙ３Ｏ３：Ｅｕ、ＳｒＣａＣｌＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）３：Ｅｕなどを採用してよい。緑色蛍光体の材料として、上述したように、例えば、β－サイアロン（β－ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕ）、ＳｒＳｉ２（Ｏ，Ｃｌ）２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２
２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ，ＡｌまたはＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎなどを採用してよい。青色蛍光体の材料として、例えば、（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７:Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕまたはα－サイアロンなどを採用してよい。蛍光体粉末の粒度分布は、種々の粒子径の分布を有していてよい。例えば、蛍光体粉末は、５０％粒子径（Ｄ５０）が０．１μｍから１００μｍの範囲の蛍光体粒子３１を含んでいてもよいし、Ｄ５０が１０μｍから３０μｍの範囲の蛍光体粒子３１を含んでいてもよい。
【0073】
ガラス粉末は、例えば、焼結後に透明性を有する低融点ガラスの粉末であってよい。低融点ガラスとして、融点（Ｔｍ）が摂氏２００℃から７００℃の酸化物ガラスを採用してよい。この酸化物ガラスとして、上述したように、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯおよびＰ２Ｏ５のうちの２つ以上の酸化物を主成分として含有するガラスを採用してよい。ガラス粉末の粒度分布は、蛍光体粉末の粒度分布と同じく、種々の粒子径の分布を有していてよい。例えば、ガラス粉末は、Ｄ５０が０．１μｍから１００μｍの範囲のガラス粒子を含んでいてもよいし、Ｄ５０が１０μｍから２０μｍの範囲のガラス粒子を含んでいてもよい。
【0074】
熱伝導性粉末は、例えば、熱伝導性粒子３３としての六方晶窒化ホウ素（ｈ－ＢＮ）の粒子の粉末であってよい。六方晶窒化ホウ素の粒子は、板状の形状を有する。熱伝導性粉末の粒度分布は、種々の粒子径の分布を有していてよい。例えば、熱伝導性粉末は、５０％粒子径（Ｄ５０）が１μｍから１０μｍの範囲の熱伝導性粒子３３を含んでいてもよいし、Ｄ５０が５μｍから６μｍの範囲の熱伝導性粒子３３を含んでいてもよい。
【0075】
蛍光体粉末とガラス粉末と熱伝導性粉末との混合には、振動法または回転揺動法などを利用することができる。また、蛍光体粉末とガラス粉末と熱伝導性粉末とを混合する際にメディアを用いても良い。このメディアは、例えば、複数の種類の粉末を粉体の状態で直接混ぜる乾式方式、ならびに複数の種類の粉末を溶剤もしくはバインダーなどと混ぜる湿式方式など、複数の種類の粉末を混合する種々の方式で用いることができる。
【0076】
次に、図１１で示されるように、粉末充填体ＰＷが形成された基材３０ｂ上からマスク３０ｍを取り外し（ステップＳ４）、粉末充填体ＰＷを加熱して仮焼結体ＰＳを形成する（ステップＳ５）。ここでは、加熱温度を、ガラス粉末を構成しているガラスの融点（Ｔｍ）以上とし、蛍光体粒子３１が蛍光機能を失う温度よりも低い温度に設定する。例えば、加熱温度は、２６０℃から６００℃程度の温度域であってもよいし、３５０℃から４５０℃の温度域であってもよい。
【0077】
粉末充填体ＰＷおよび仮焼結体ＰＳの加熱ならびに以下に説明する加圧加工は、例えば、共通のチャンバー内で行われる。このチャンバーは、真空容器であってもよいし、真空容器でなくてもよい。例えば、チャンバーが真空容器であれば、加熱中に、チャンバー内を真空状態とすることができる。例えば、チャンバー内を真空状態として加熱すれば、ガラス粉末が溶融する際における気泡の発生が低減される。粉末充填体ＰＷおよび仮焼結体ＰＳの加熱ならびに加圧加工は、例えば、大気中で行われてもよい。粉末充填体ＰＷおよび仮焼結体ＰＳの加熱ならびに加圧加工は、例えば、多目的高温焼結炉を用いて行われてもよいし、ヒーターブロックとハンドプレスとを用いて行われてもよい。
【0078】
次に、図１２で示されるように、加熱温度が設定温度に達した後に、設定温度を保った状態で基材３０ｂ上において仮焼結体ＰＳに加圧加工を施す（ステップＳ６）。加圧加工時の圧力は、蛍光体粒子３１が物理的に潰れて蛍光機能を失うことがない圧力に設定され得る。例えば、加圧加工時の圧力は、２０ｋｇｆ／ｃｍ２から３００ｋｇｆ／ｃｍ２（約２ＭＰａから約３０ＭＰａ）程度に設定される。ここでは、この圧力条件を満たす圧力で、例えば、３０秒間から３０分間程度の期間、仮焼結体ＰＳに対して加圧加工が施された状態が保持される。
【0079】
次に、仮焼結体ＰＳに対する加圧加工時の圧力を維持したままで仮焼結体ＰＳを所定の温度（第１所定温度ともいう）で保持する（ステップＳ７）。この際には、仮焼結体ＰＳは、例えば、３０秒間から３０分間程度の期間、第１所定温度で保持される。第１所定温度は、ガラス粉末を構成していたガラスの結晶化温度（Ｔｃ）と融点（Ｔｍ）との間の温度に設定される。ここでは、例えば、ガラスのうちの蛍光体粒子３１と接している部分においてガラスがエネルギー的に不安定な状態にあるため、主に複数の蛍光体粒子３１の表面を起点として、ガラスを構成している少なくとも一部の成分が結晶化し得る。例えば、図１３から図１４で示されるように、主に複数の蛍光体粒子３１の表面を起点として、ガラス３２ｐを構成している少なくとも一部の成分が結晶化することで、複数の微細結晶粒子３２２が生じ得る。図１３および図１４では、ガラス３２ｐの部分に密度の低い梨地模様を用いたハッチングを付している。また、図１３および図１４では、図３および図４と同じく、複数の蛍光体粒子３１のそれぞれに間隔の狭い複数本の斜線を用いたハッチングを付しており、複数の熱伝導性粒子３３が直線状の太線で描かれており、複数の微細結晶粒子３２２には便宜的にハッチングを付していない。
【0080】
次に、仮焼結体ＰＳに対する加圧加工時の圧力を維持したままで仮焼結体ＰＳをガラス転移点（Ｔｇ）よりも低い温度まで冷却し（ステップＳ８）、仮焼結体ＰＳの温度がガラス粉末を構成していたガラスのガラス転移点（Ｔｇ）より低くなれば圧力を解除する。これにより、仮焼結体ＰＳは、例えば、図３から図５で示されたような形態を有する波長変換部３０ｔとなる。すなわち、上述したように、第１領域Ａ１における複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１存在率）が、第２領域Ａ２における複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第２存在率）よりも大きい構成を有する、波長変換部３０ｔを得ることができる。
【0081】
以上のステップによって、波長変換素子３０が製造され得る。
【0082】
上記の製造方法において、例えば、第１所定温度ならびに仮焼結体ＰＳが第１所定温度に保持される期間の長さを制御することで、複数の微細結晶粒子３２２の分布、数および大きさなどを調整することができる。例えば、第１領域Ａ１における複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１存在率）が４０％以上で且つ８０％以下であり、第２領域Ａ２における複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第２存在率）が１０％以上で且つ２０％以下である構成を有する、波長変換部３０ｔを得ることができる。
【0083】
また、上記の製造方法において、例えば、蛍光体粉末を構成している１種類以上の蛍光体粒子３１に、窒化物を含む蛍光体粒子３１を含ませてもよい。この場合には、例えば、上述した、１つ以上の微細結晶粒子３２２が接触している１つ以上の蛍光体粒子３１が、窒化物を含む蛍光体粒子３１を含む構成を有する、波長変換部３０ｔを得ることができる。
【0084】
また、上記の製造方法において、例えば、蛍光体粉末を構成している１種類以上の蛍光体粒子３１に、リン系の蛍光体粒子（第１蛍光体粒子）３１ａおよび非リン系の蛍光体粒子（第２蛍光体粒子）３１ｂを含ませてもよい。そして、例えば、リン系の第１蛍光体粒子３１ａの表面が、非リン系の第２蛍光体粒子３１ｂの表面よりも、凹凸が少ない場合がある。この場合には、例えば、仮焼結体ＰＳが第１所定温度に保持される期間において、ガラスとリン系の第１蛍光体粒子３１ａとの界面の面積は、ガラスと非リン系の第２蛍光体粒子３１ｂとの界面の面積よりも小さくなる。これにより、リン系の第１蛍光体粒子３１ａの表面を起点としてガラスを構成している少なくとも一部の成分が結晶化する度合いは、非リン系の第２蛍光体粒子３１ｂの表面を起点としてガラスを構成している少なくとも一部の成分が結晶化する度合いよりも小さくなり得る。その結果、例えば、上述した、第１Ａ領域Ａ１ａにおける複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１Ａ存在率）が、第１Ｂ領域Ａ１ｂにおける複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１Ｂ存在率）よりも小さい構成を有する、波長変換部３０ｔを得ることができる。なお、ここで、蛍光体粒子３１の表面において凹凸が相対的に少ない状態は、例えば、蛍光体粒子３１の表面において凹凸の密度が相対的に小さい状態であってもよいし、蛍光体粒子３１の表面において凹凸の密度が同等以上であり且つ凹凸の大きさが相対的に大きい状態であってもよい。
【0085】
また、上記の製造方法において、例えば、上述したステップＳ６において、仮焼結体ＰＳに加圧加工を施す際には、仮焼結体ＰＳにおける複数の蛍光体粒子３１の含有率がある程度高ければ、複数の蛍光体粒子３１の間隔が狭い場所が増加し得る。これにより、例えば、複数の蛍光体粒子３１の間において溶融したガラスが毛細管現象で流動し得る。その際に、複数の熱伝導性粒子３３が、複数の蛍光体粒子３１の表面に沿って位置している部分が形成され得る。その後の上述したステップＳ７において、複数の蛍光体粒子３１の表面を起点として複数の微細結晶粒子３２２が生じると、複数の熱伝導性粒子３３のうちの一部の熱伝導性粒子３３が、複数の蛍光体粒子３１の表面を起点として生じた複数の微細結晶粒子３２２に沿って位置している状態となり得る。よって、例えば、上述した、複数の熱伝導性粒子３３が、１つ以上の微細結晶粒子３２２の表面に沿って位置している１つ以上の熱伝導性粒子３３を含む構成を有する、波長変換部３０ｔを得ることができる。ここで、さらに、例えば、第１所定温度ならびに仮焼結体ＰＳが第１所定温度に保持される期間の長さを制御することで、複数の微細結晶粒子３２２の大きさを調整すると、複数の熱伝導性粒子３３のうちの一部の熱伝導性粒子３３が、複数の蛍光体粒子３１の表面を起点として生じた複数の微細結晶粒子３２２の表面に接触している状態となり得る。よって、例えば、上述した、１つ以上の微細結晶粒子３２２の表面に沿って位置している１つ以上の熱伝導性粒子３３が、１つ以上の蛍光体粒子３１の表面に接触している１つ以上の微細結晶粒子３２２の表面に接触している構成を有する、波長変換部３０ｔを得ることができる。
【0086】
また、上記の製造方法において、例えば、基材３０ｂの材料にアルミニウムのような酸化膜が形成され易い材料を用いた場合には、基材３０ｂと波長変換部３０ｔとは、酸化結合によって結合される。この場合には、加熱により基材３０ｂの表面に形成された酸化膜の酸素と、酸化物ガラスの酸素とが結合する酸化結合によって基材３０ｂと波長変換部３０ｔとが結合する。これにより、基材３０ｂと波長変換部３０ｔとの結合力が高まり得る。
【0087】
また、上記の製造方法において、例えば、基材３０ｂの材料に酸化結合しにくい材料を用いる場合には、基材３０ｂの表面に、数μｍの微小な凹凸を設けておき、その凹凸にガラスを絡みつかせることで、アンカー効果によって基材３０ｂと波長変換部３０ｔとの結合力を高めてもよい。換言すれば、基材３０ｂの表面は、凹凸形状（微小な凹凸）を有していてもよい。例えば、ここでいう微小な凹凸の大きさは、加熱時に液状化した低融点ガラスが流動し、この微小な凹凸に入り込む大きさであればよい。この場合には、微小な凹凸の大きさは、例えば、０．１μｍから５０μｍに設定され得る。また、微小な凹凸の大きさは、この微小な凹凸に蛍光体粒子３１が入り込む大きさに設定されてもよい。この場合には、微小な凹凸の大きさは、例えば、５μｍから５０μｍに設定され得る。ここでいう基材３０ｂの微小な凹凸（凹凸形状の凹凸）の大きさは、例えば、基材３０ｂの厚さ方向における、微小な凹凸の凹部の底（最下点）と凸部の頂（最高点）との間の寸法をいう。
【0088】
また、上記の製造方法において、例えば、基材３０ｂの材料に酸化結合もアンカー効果も期待できない材料を用いる場合には、波長変換部３０ｔと基材３０ｂとを別々に準備してもよい。ここでは、例えば、基材３０ｂ上に波長変換部３０ｔを形成するのではなく、基材３０ｂとは別に、粉末充填体ＰＷを形成して、粉末充填体ＰＷを加熱して仮焼結体ＰＳを形成し、仮焼結体ＰＳに対する加圧加工などを行うことで、波長変換部３０ｔを得てもよい。この場合には、波長変換部３０ｔのうちの基材３０ｂに対向する面に、金属の多層膜を形成し、波長変換部３０ｔと基材３０ｂとを半田付けで接合してもよい。
【0089】
ここで、多層膜の一例としては、波長変換部３０ｔ側からチタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）の順で薄膜が積層された多層膜（Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層膜ともいう）が挙げられる。この多層膜は、例えば、スパッタリング法もしくは蒸着法によって数ｎｍから数百ｎｍの厚さで形成され得る。ここでは、Ｔｉは酸化物ガラスとの結合性が良く、Ａｕは半田材との濡れ性が良い材料である。Ｐｔ膜は、半田材が溶融した際に、溶融した半田材によるＴｉ膜の波長変換部３０ｔからの剥離を低減するバリア膜として機能する。多層膜には、例えば、波長変換部３０ｔ側からクロム（Ｃｒ）、Ｐｔ、Ａｕの順で薄膜が積層された多層膜（Ｃｒ／Ｐｔ／Ａｕの多層膜ともいう）または波長変換部３０ｔ側からＣｒ、ニッケル（Ｎｉ）、Ａｕの順で薄膜が積層された多層膜（Ｃｒ／Ｎｉ／Ａｕの多層膜ともいう）などの多層膜が用いられてもよい。ここで、例えば、Ｔｉの薄膜の厚さが０．１μｍ程度とされ、Ｐｔの薄膜の厚さが０．２μｍ程度とされ、Ａｕの薄膜の厚さが０．２μｍ程度とされ得る。また、半田材としては、例えば、スズ（Ｓｎ）－リン（Ｐ）－銅（Ｃｕ）半田またはＡｕ－Ｓｎ半田などが採用され得る。
【0090】
＜１－４．第１実施形態のまとめ＞
第１実施形態に係る波長変換素子３０では、例えば、複数の微細結晶粒子３２２が、複数の蛍光体粒子３１のうちの１つ以上の蛍光体粒子３１に接触している１つ以上の微細結晶粒子３２２を含む。ここでは、微細結晶粒子３２２の熱伝導率が、非晶質相３２１の熱伝導率よりも高いことで、蛍光体粒子３１に接触している微細結晶粒子３２２の存在により、微細結晶粒子３２２を介した熱伝達および熱伝導によって、蛍光体粒子３１から熱が放散する速度が向上し得る。これにより、複数の蛍光体粒子３１の劣化が低減され得る。その結果、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量の低下を低減することができる。換言すれば、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量を増加させることができる。
第１実施形態に係る波長変換素子３０では、例えば、複数の微細結晶粒子３２２が、複数の蛍光体粒子３１のうちの１つ以上の蛍光体粒子３１に接触している１つ以上の微細結晶粒子３２２を含む。ここでは、微細結晶粒子３２２の熱伝導率が、非晶質相３２１の熱伝導率よりも高いことで、蛍光体粒子３１に接触している微細結晶粒子３２２の存在により、微細結晶粒子３２２を介した熱伝達および熱伝導によって、蛍光体粒子３１から熱が放散する速度が向上し得る。これにより、複数の蛍光体粒子３１の劣化が低減され得る。その結果、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量の低下を低減することができる。換言すれば、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量を増加させることができる。
【0091】
さらに、第１実施形態に係る波長変換素子３０では、例えば、バインダー層３２を、複数の蛍光体粒子３１のそれぞれに接触している第１領域Ａ１と、複数の蛍光体粒子３１から離れている第２領域Ａ２と、に区分した場合に、第１領域Ａ１における複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第１存在率）が、第２領域Ａ２における複数の微細結晶粒子３２２の存在率（第２存在率）よりも大きい。ここでは、バインダー層３２のうち、複数の蛍光体粒子３１に近接している第１領域Ａ１において、複数の蛍光体粒子３１から離れている第２領域Ａ２よりも、相対的に多くの微細結晶粒子３２２が存在している。このため、第２領域Ａ２では、複数の微細結晶粒子３２２の減少によって、複数の微細結晶粒子３２２と非晶質相３２１との界面が減少し得る。これにより、複数の微細結晶粒子３２２と非晶質相３２１との界面におけるフレネル反射が減少し得るとともに、複数の微細結晶粒子３２２に吸収される励起光Ｌ０の光量が減少し得る。その結果、複数の蛍光体粒子３１に入射する励起光Ｌ０の光量が増加し得る。よって、波長変換素子３０において、励起光Ｌ０の照射に応じて出射される蛍光Ｌ１の光量を増加させることができる。
【0092】
＜２．他の実施形態＞
本開示は上述の第１実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更および改良などが可能である。
本開示は上述の第１実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更および改良などが可能である。
【0093】
＜２－１．第２実施形態＞
上記第１実施形態において、例えば、基材３０ｂは、波長変換部３０ｔが配置される種々の構造を有する基材とされてもよい。
上記第１実施形態において、例えば、基材３０ｂは、波長変換部３０ｔが配置される種々の構造を有する基材とされてもよい。
【0094】
【0095】
図１５および図１６で示されるように、第１実施形態に係る波長変換素子３０は、例えば、基材３０ｂＡの凹部３０ｒ内に波長変換部３０ｔが位置している波長変換素子３０Ａに変更されてもよい。凹部３０ｒは、底面としての第３面Ｆ３および側面としての第４面Ｆ４とを有する。波長変換部３０ｔの第２面Ｆ２が凹部３０ｒの第３面Ｆ３に固定された状態にある。波長変換部３０ｔの側面が凹部３０ｒの第４面Ｆ４に接している。
【0096】
この構成が採用されれば、波長変換部３０ｔの内部で散乱して蛍光Ｌ１に変換されなかった励起光Ｌ０が、基材３０ｂＡの凹部３０ｒの側面としての第４面Ｆ４で反射して、波長変換部３０ｔの内部に戻り、蛍光Ｌ１に変換され得る。また、波長変換部３０ｔの側面が凹部３０ｒの第４面Ｆ４に接しているため、波長変換部３０ｔで発生した熱が第４面Ｆ４から基材３０ｂを介して外部に放散され、波長変換部３０ｔの温度の上昇が低減され得る。
【0097】
【0098】
まず、図１８および図１９で示されるような基材３０ｂＡを準備する（ステップＳ１１）。図１８は、第２実施形態に係る基材３０ｂＡの構成の一例を示す斜視図である。図１９は、第２実施形態に係る基材３０ｂＡの構成の一例を示す断面図である。基材３０ｂＡは、全体が円板状の形状を有し、第１の板面に凹部３０ｒを有する。基材３０ｂＡの凹部３０ｒの深さは、例えば、０．０１ｍｍから１ｍｍに設定される。基材３０ｂＡのうちの凹部３０ｒの底面よりも－Ｚ側に位置している部分の厚さは、例えば、０．０５ｍｍから１０ｍｍに設定される。凹部３０ｒの深さは、波長変換部３０ｔの厚さよりも大きく設定される。例えば、波長変換部３０ｔの厚さが０．１ｍｍであれば、凹部３０ｒの深さは０．１５ｍｍから０．２ｍｍに設定される。また、例えば、基材３０ｂＡの直径は０．５ｍｍから３０ｍｍに設定され、凹部３０ｒの直径は０．１ｍｍから１０ｍｍに設定される。
【0099】
基材３０ｂＡの材料には、波長変換部３０ｔの熱膨張係数と近い熱膨張係数を持つ材料が採用される。例えば、波長変換部３０ｔのバインダー層３２を構成しているガラスの熱膨張係数に対して、±５０％の熱膨張係数を持つ金属材料または無機材料が採用され得る。例えば、基材３０ｂＡの材料に金属材料が用いられる場合には、金属材料として、アルミニウムまたはアルミニウム合金などが採用され得る。例えば、基材３０ｂＡの材料としてアルミニウムなどの光の反射率が高い材料を用いる場合には、基材３０ｂＡの表面を物理的研磨または化学研磨などで鏡面に加工することで基材３０ｂＡの表面における可視光線の反射率を向上させてもよい。また、基材３０ｂＡの材料に金属材料を用いる場合には、例えば、マシニング加工による切削加工またはダイキャスト法による成型加工によって基材３０ｂＡが形成され得る。
【0100】
また、基材３０ｂＡの材料にセラミックスを用いてもよい。この場合には、積層セラミックスを用いて基材３０ｂＡが形成されてもよいし、粉体の加圧成型によって基材３０ｂＡが形成されてもよい。ここでは、例えば、グリーンシートの状態で、凹部３０ｒに対応する貫通穴を設けたリング状のグリーンシートと、貫通穴を設けていない円板状のグリーンシートとを積層して、焼結させることで、積層セラミックスによって基材３０ｂＡが形成され得る。また、例えば、円筒状の開口部を有する第１の金型にセラミックスの粉末を充填し、凹部（凹部３０ｒに対応）を設けるための第２の金型によって第１の金型に充填されたセラミックスの粉末に圧力をかけることで、粉体の加圧成型によって基材３０ｂＡが形成され得る。例えば、セラミックスの粉末にワックスおよびバインダーなどを混ぜて、加圧処理することで凹部３０ｒに対応する凹部が設けられた成型体を形成し、この成型体を焼結させることで、基材３０ｂＡが形成されてもよい。基材３０ｂＡの材料に適用可能なセラミックスは、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、ムライトおよびジルコニアなどを含む。
【0101】
また、基材３０ｂＡがセラミックスと金属とで形成されていてもよい。例えば、円板状のセラミックスの基板の上に、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属製のリング状の部材（金属製部材ともいう）を接合材で接合することで、基材３０ｂＡが形成され得る。この場合には、リング状の部材の貫通穴が凹部３０ｒとなる。接合材としては、例えば、ＡｇまたはＣｕを主成分とするロウ材などが採用され得る。または、接合材としては、Ａｌを主成分とするロウ材、ＳｎとＡｇとＣｕとを主成分とした半田、またはエポキシ、シリコーンもしくはアクリルなどの樹脂製の接合材が採用されてもよい。樹脂製の接合材には、例えば、Ａｇ、ＡｌＮもしくは窒化ホウ素（ＢＮ）などの高い熱伝導性を有するフィラー（高熱伝導フィラーともいう）を入れることで、基材３０ｂＡの熱伝導性が高められてもよい。
【0102】
また、基材３０ｂＡは、一体焼成による積層セラミックスで形成するのではなく、セラミックスの基板とセラミックスのリング状部材とを接合材で接合することで形成されてもよい。この場合にも、前述した接合材を用いることができる。
【0103】
ここで、図１７の説明に戻り、次に、１種類以上の蛍光体粒子３１の粉末（蛍光体粉末）と、ガラス粉末と、熱伝導性粒子３３の粉末（熱伝導性粉末）と、を十分に混合した粉末（混合粉末）を、凹部３０ｒ内に充填し、粉末充填体を形成する（ステップＳ１２）。ここで、混合粉末における蛍光体粉末、ガラス粉末および熱伝導性粉末の各含有率、蛍光体粒子３１、ガラス粉末および熱伝導性粒子３３の材料、組成および混合法などの説明については、上記第１実施形態における説明と重複するため、その説明を省略する。
【0104】
次に、凹部３０ｒ内に粉末充填体が充填された基材３０ｂＡごと粉末充填体を加熱して仮焼結体を形成する（ステップＳ１３）。粉末充填体の加熱の説明については、上記第１実施形態における説明と重複するため、その説明を省略する。
【0105】
次に、加熱温度が設定温度に達した後に、設定温度を保った状態で基材３０ｂＡ上において仮焼結体に対して加圧加工を施す（ステップＳ１４）。仮焼結体の加熱および加圧加工の説明については、上記第１実施形態における説明と重複するため、その説明を省略する。
【0106】
次に、仮焼結体に対する加圧加工時の圧力を維持したままで仮焼結体を所定の温度（第１所定温度）で保持する（ステップＳ１５）。仮焼結体の第１所定温度で保持する処理の説明については、上記第１実施形態における説明と重複するため、その説明を省略する。
【0107】
次に、仮焼結体に対する加圧加工時の圧力を維持したままで仮焼結体をガラス転移点（Ｔｇ）よりも低い温度まで冷却し（ステップＳ１６）、仮焼結体の温度がガラス粉末を構成していたガラスのガラス転移点（Ｔｇ）より低くなれば圧力を解除する。
【0108】
以上のステップによって、波長変換素子３０Ａが製造され得る。また、例えば、基材３０ｂＡの凹部３０ｒ内に粉末充填体を形成するため、図７の製造フローを用いて説明した第１実施形態に係る波長変換素子３０の製造方法に対して、基材上にマスク３０ｍを重ね合わせるステップＳ２およびマスク３０ｍを取り外すステップＳ４が不要となり、製造工程の簡略化が図られ得る。
【0109】
ここで、図１５で示した波長変換素子３０Ａは、円板状の基材３０ｂＡの上面に平面視の形状が円形である凹部３０ｒを設けた構成を有していたが、基材３０ｂＡは、円板状に限定されず、凹部３０ｒの平面視の形状も円形に限定されない。
【0110】
ここで、例えば、基材３０ｂＡの凹部３０ｒの内部空間の形状は、板状または柱状に限定されない。基材３０ｂＡの凹部３０ｒの内部空間の形状は、例えば、円錐状もしくは角錐状などの錐状であってもよいし、半球状もしくは半楕円体状であってもよい。これらの場合には、基材３０ｂＡは、例えば、凹部３０ｒの底面として第３面Ｆ３を有していれば、凹部３０ｒの側面としての第４面Ｆ４を有していなくてもよい。
【0111】
ここでは、波長変換部３０ｔの第１面Ｆ１は、例えば、凹部３０ｒの底面としての第３面Ｆ３に平行な面であれば、ＸＹ平面に沿った平坦な面であってもよいし、ＸＹ平面に沿った平坦な面でなくてもよい。
【0112】
例えば、基材３０ｂＡの凹部３０ｒの内部空間の形状が、円錐状もしくは角錐状などの錐状であれば、波長変換部３０ｔの第１面Ｆ１は、例えば、ＸＹ平面に沿った平坦な面であってもよいし、第３面Ｆ３に平行な面であってもよい。波長変換部３０ｔは、例えば、凹部３０ｒの形状に応じた円錐状もしくは角錐状などの錐状の形状を有していてもよいし、第３面Ｆ３に沿って曲がった板状の形状を有していてもよい。
【0113】
例えば、基材３０ｂＡの凹部３０ｒの内部空間の形状が、半球状もしくは半楕円体状であれば、波長変換部３０ｔの第１面Ｆ１は、例えば、ＸＹ平面に沿った平坦な面であってもよいし、第３面Ｆ３に平行な面であってもよい。波長変換部３０ｔは、例えば、凹部３０ｒの形状に応じた半球状もしくは半楕円体状の形状を有していてもよいし、第３面Ｆ３に沿って曲がった板状の形状を有していてもよい。
【0114】
窪んだ第１面Ｆ１を有する波長変換部３０ｔは、例えば、加圧加工などを行う際に、第３面Ｆ３の形状に応じた凸状部を有する押圧体によって仮焼結体が押圧されることで実現され得る。
【0115】
＜２－２．第３実施形態＞
上記第１実施形態および上記第２実施形態のそれぞれにおいて、例えば、波長変換部３０ｔは、複数の熱伝導性粒子３３を含んでいなくてもよい。図２０は、第３実施形態に係る波長変換素子３０，３０Ａの仮想的な断面のうち、図３の１点鎖線で囲まれたIV部に対応する部分の仮想的な断面の構成の一例を模式的に示すイメージ図である。図２０のイメージ図は、図４のイメージ図から複数の熱伝導性粒子３３を除いたものである。
上記第１実施形態および上記第２実施形態のそれぞれにおいて、例えば、波長変換部３０ｔは、複数の熱伝導性粒子３３を含んでいなくてもよい。図２０は、第３実施形態に係る波長変換素子３０，３０Ａの仮想的な断面のうち、図３の１点鎖線で囲まれたIV部に対応する部分の仮想的な断面の構成の一例を模式的に示すイメージ図である。図２０のイメージ図は、図４のイメージ図から複数の熱伝導性粒子３３を除いたものである。
【0116】
この場合には、例えば、波長変換素子３０，３０Ａを製造する際に、混合粉末が、１種類以上の蛍光体粒子３１の粉末（蛍光体粉末）と、ガラス粉末と、を十分に混合した粉末であってよい。
【0117】
＜３．その他＞
上記各実施形態では、例えば、複数の蛍光体粒子３１に対応する１種類以上の蛍光体粒子３１のそれぞれは、励起光Ｌ０の照射に応じて１つの波長スペクトルを有する蛍光を発する１種類の蛍光体粒子３１であってもよい。
上記各実施形態では、例えば、複数の蛍光体粒子３１に対応する１種類以上の蛍光体粒子３１のそれぞれは、励起光Ｌ０の照射に応じて１つの波長スペクトルを有する蛍光を発する１種類の蛍光体粒子３１であってもよい。
【0118】
また、例えば、複数の蛍光体粒子３１に含まれる複数の種類の蛍光体粒子３１は、励起光Ｌ０の照射に応じて第１の波長スペクトルを有する第１の蛍光を発する第１種類の蛍光体粒子３１、および励起光Ｌ０の照射に応じて第１の波長スペクトルとは異なる第２の波長スペクトルを有する第２の蛍光を発する第２種類の蛍光体粒子３１を、少なくとも含んでいてもよい。第１種類の蛍光体粒子３１および第２種類の蛍光体粒子３１としては、例えば、赤色蛍光体の粒子、緑色蛍光体の粒子および青色蛍光体の粒子から選出される２種類の蛍光体の粒子が採用され得る。
【0119】
また、例えば、複数の蛍光体粒子３１に含まれる複数の種類の蛍光体粒子３１は、励起光Ｌ０の照射に応じて第１の波長スペクトルおよび第２の波長スペクトルの何れとも異なる第３の波長スペクトルを有する第３の蛍光を発する第３種類の蛍光体粒子３１を含んでいてもよい。第１種類の蛍光体粒子３１、第２種類の蛍光体粒子３１もしくは３種類の蛍光体粒子３１としては、青緑色蛍光体の粒子もしくは黄色蛍光体の粒子など、励起光Ｌ０の照射に応じて種々の色の蛍光を発する蛍光体の粒子が採用されてもよい。
【0120】
青緑色蛍光体は、励起光Ｌ０の照射に応じて青緑色の蛍光を発する蛍光体である。黄色蛍光体は、励起光Ｌ０の照射に応じて黄色の蛍光を発する蛍光体である。青緑色蛍光体としては、例えば、励起光Ｌ０の照射に応じて発する蛍光の波長のピークが４９５ｎｍ程度の範囲にある蛍光体が採用される。青緑色蛍光体の材料としては、例えば、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：ＥｕまたはＳｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕなどが採用される。黄色蛍光体としては、例えば、励起光Ｌ０の照射に応じて発する蛍光の波長のピークが５７０ｎｍから５９０ｎｍ程度の範囲にある蛍光体が採用される。黄色蛍光体の材料としては、例えば、ＳｒＳｉ２（Ｏ，Ｃｌ）２Ｎ２：Ｅｕなどが採用される。ここでは、かっこ内の元素の割合は、分子式の範囲内であれば任意に設定され得る。
【0121】
また、例えば、複数の蛍光体粒子３１に含まれる複数の種類の蛍光体粒子３１は、４種類以上の蛍光体粒子３１を含んでいてもよい。
【0122】
上記各実施形態では、例えば、光源部２と変換部３とが近接している状態で位置していてもよい。この場合には、光源部２から出射される励起光Ｌ０は、変換部３の波長変換素子３０，３０Ａに対して、直接照射されても良いし、コリメータレンズなどの光学素子などを介して照射されてもよい。
【0123】
上記各実施形態では、例えば、波長変換素子３０は、基材３０ｂを有さず、波長変換部３０ｔを有していてもよい。この場合には、波長変換部３０ｔに含まれるバインダー層３２は、例えば、少なくとも複数の蛍光体粒子３１の間に位置していてよい。ここでは、例えば、基材３０ｂとは別に、鋳型などを用いて粉末充填体ＰＷを形成して、粉末充填体ＰＷを加熱して仮焼結体ＰＳを形成し、仮焼結体ＰＳに対する加圧加工などを行うことで、波長変換部３０ｔを波長変換素子として得ることができる。
【0124】
以上のように、波長変換素子は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この開示がそれに限定されるものではない。また、上述した各種の例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない無数の例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【0125】
本開示には、以下の内容が含まれる。
【0126】
一実施形態において、（１）波長変換素子は、複数の蛍光体粒子と、該複数の蛍光体粒子どうしを接合しているとともにガラスを含むバインダー層と、を含む、波長変換部、を備え、前記バインダー層は、複数の微細結晶粒子と、非晶質相と、を含み、前記複数の微細結晶粒子は、前記複数の蛍光体粒子のうちの１つ以上の蛍光体粒子に接触している１つ以上の微細結晶粒子を含み、前記複数の微細結晶粒子のそれぞれは、前記非晶質相に含まれた少なくとも一部の成分を含み、前記バインダー層を、前記複数の蛍光体粒子のそれぞれに接触している第１領域と、前記複数の蛍光体粒子から離れている第２領域と、に区分した場合に、前記第１領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、前記第２領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率よりも大きい。
【0127】
（２）上記（１）の波長変換素子において、前記第１領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、４０％以上で且つ８０％以下であり、前記第２領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、１０％以上で且つ２０％以下であってもよい。
【0128】
（３）上記（１）または（２）の波長変換素子において、前記１つ以上の蛍光体粒子は、窒化物を含んでいてもよい。
【0129】
（４）上記（１）から（３）の何れか１つの波長変換素子において、前記複数の蛍光体粒子は、リンを含む１つ以上の第１蛍光体粒子と、リンを含まない１つ以上の第２蛍光体粒子と、を含み、前記第１領域は、前記１つ以上の第１蛍光体粒子に接触している第１Ａ領域と、前記１つ以上の第２蛍光体粒子に接触している第１Ｂ領域と、を含み、前記第１Ａ領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率は、前記第１Ｂ領域における前記複数の微細結晶粒子の存在率よりも小さくてもよい。
【0130】
（５）上記（１）から（４）の何れか１つの波長変換素子において、前記バインダー層は、１つ以上の空隙、を含み、前記第１領域における前記１つ以上の空隙の存在率は、前記第２領域における前記１つ以上の空隙の存在率よりも小さくてもよい。
【0131】
（６）上記（１）から（５）の何れか１つの波長変換素子において、前記波長変換部は、六方晶窒化ホウ素をそれぞれ含む複数の熱伝導性粒子、を含み、該複数の熱伝導性粒子は、前記１つ以上の微細結晶粒子の表面に沿って位置している１つ以上の熱伝導性粒子を含んでいてもよい。
【0132】
（７）上記（６）の波長変換素子において、前記１つ以上の熱伝導性粒子は、前記１つ以上の微細結晶粒子の表面に接触していてもよい。
【0133】
（８）上記（１）から（７）の何れか１つの波長変換素子は、前記波長変換部を支持している基材、をさらに備え、該基材の熱伝導率は、前記波長変換部の熱伝導率よりも高くてもよい。
【符号の説明】
【0134】
３０，３０Ａ 波長変換素子
３０ｂ，３０ｂＡ 基材
３０ｔ 波長変換部
３１ 蛍光体粒子
３１ａ 第１蛍光体粒子
３１ｂ 第２蛍光体粒子
３２ バインダー層
３２１ 非晶質相
３２２ 微細結晶粒子
３２３ 空隙
３３ 熱伝導性粒子
Ａ１ 第１領域
Ａ１ａ 第１Ａ領域
Ａ１ｂ 第１Ｂ領域
Ａ２ 第２領域
Ｌ０ 励起光
Ｌ１ 蛍光
３０ｂ，３０ｂＡ 基材
３０ｔ 波長変換部
３１ 蛍光体粒子
３１ａ 第１蛍光体粒子
３１ｂ 第２蛍光体粒子
３２ バインダー層
３２１ 非晶質相
３２２ 微細結晶粒子
３２３ 空隙
３３ 熱伝導性粒子
Ａ１ 第１領域
Ａ１ａ 第１Ａ領域
Ａ１ｂ 第１Ｂ領域
Ａ２ 第２領域
Ｌ０ 励起光
Ｌ１ 蛍光
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】