CN108028509A - 发光装置 - Google Patents

Abstract

发光装置(8)具备，包含吸收辐射源(1)辐射的一次光(2)的至少一部分来转换为二次光(4)的第一荧光体(31)的第一波长转换体(3)、以及包含吸收二次光(4)的至少一部分来转换为三次光(6)的第二荧光体(51)的第二波长转换体(5)。第二荧光体(51)的荧光寿命，比第一荧光体(31)的荧光寿命长，照射到第二波长转换体(5)的二次光(4)的光密度，比照射到第一波长转换体(3)的一次光(2)的光密度小。

Description

发光装置

技术领域

本发明涉及，发光装置。

背景技术

近几年，提出了组合辐射激光的固体发光元件、以及包含荧光体的波长转换体的发光装置的方案。存在一种发光装置，按照用途组合固体发光元件和荧光体，使发光波长或发光光谱变化为所希望的波长。

然而，若由激光使荧光体以高光密度激发，则荧光体产生效率饱和，因此，转换效率大幅度降低。因此，存在的课题是，不能充分地提高发光装置的输出。例如，专利文献1中记载，红色荧光体是，容易产生效率饱和的荧光体。

针对这样的课题，专利文献2中提出了，由光学透镜使从半导体元件射出的光扩散后，照射到包含红色荧光体的波长转换体，从而使照射到波长转换体的光密度降低的结构。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2014－160227号公报

专利文献2：国际公开第2014/073136号

然而，若在装置内安装光学透镜等的光学部件，则装置的结构变得复杂，存在难以提供紧凑的发光装置的课题。

发明内容

本发明，提供紧凑的发光装置。

本发明涉及的发光装置的实施方案之一，所述发光装置具备：辐射源，辐射激光以作为一次光；第一波长转换体，包含第一荧光体，该第一荧光体吸收由所述辐射源辐射的所述一次光的至少一部分来将所述一次光转换为二次光；以及第二波长转换体，包含第二荧光体，该第二荧光体吸收由所述第一波长转换体辐射的所述二次光的至少一部分来将所述二次光转换为三次光，所述发光装置，发出包含所述一次光、所述二次光、以及所述三次光的输出光，所述二次光包含的长波长成分，比所述一次光多，所述三次光包含的长波长成分，比所述二次光多，所述第二荧光体的荧光寿命，比所述第一荧光体的荧光寿命长，照射到所述第二波长转换体的所述二次光的光密度，比照射到所述第一波长转换体的所述一次光的光密度小。

根据本发明，能够实现紧凑的发光装置。

附图说明

图1是示出实施例1涉及的发光装置的结构的概略图。

图2是示出实施例1的变形例1涉及的发光装置的结构的概略图。

图3是示出实施例1的变形例2涉及的发光装置的结构的概略图。

图4是示出实施例1的变形例3涉及的发光装置的结构的概略图。

图5是示出实施例2涉及的发光装置的结构的概略图。

图6是示出实施例2的变形例涉及的发光装置的结构的概略图。

图7是示出实施例3涉及的发光装置的结构的概略图。

图8是示出实施例4涉及的发光装置的结构的概略图。

图9是示出实施例4的变形例涉及的发光装置的结构的概略图。

图10是实施例5涉及的发光部的上面图。

图11是图10的XI－XI线的模式截面图。

图12是示出形成为格子状的第二波长转换体的图。

图13是示出形成为点状的第二波长转换体的图。

图14是实施例5的变形例涉及的发光部的模式截面图。

图15是示出用于说明由实施例涉及的发光装置获得的效果的试验的试验环境的模式图。

图16是实施例6涉及的发光部的模式截面图。

图17是比较例涉及的发光部的模式截面图。

图18是示出实施例6涉及的发光部的输出光的CIE色度座标的色度的图。

图19是示出相对于激发光的功率密度的输出光的全光通量的变化率的图。

图20是示出相对于激发光的功率密度的输出光的色度x的变化量Δx的图。

图21是示出相对于激发光的功率密度的输出光的色度y的变化量Δy的图。

图22是示出相对于激发光的功率密度的输出光的色度x的变化量Δx以及色度y的变化量Δy的图。

具体实施方式

以下，对于本发明的实施例，参照附图进行说明。而且，以下说明的实施例，都示出本发明的优选的一个具体例子。因此，以下的实施例所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态等是一个例子，而不是限定本发明的主旨。因此，对于以下的实施例的构成要素中的、示出本发明的最上位概念的实施方案中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素而被说明。

而且，各个图是模式图，并不一定是严密示出的图。并且，在各个图中，对实质上相同的结构附上相同的符号，省略或简化重复的说明。

(实施例1)

[概略结构]

首先，对于实施例1涉及的发光装置的结构，利用图1进行说明。图1是示出实施例1涉及的发光装置的结构的图。

如图1示出，实施例1涉及的发光装置8具备，辐射源1、第一波长转换体3、以及第二波长转换体5。

辐射源1，辐射激光以作为一次光2。第一波长转换体3包含，吸收一次光2的至少一部分来将一次光2转换为二次光4的第一荧光体31。第二波长转换体5包含，吸收由第一波长转换体3辐射的二次光4的至少一部分来将二次光4转换为三次光6的第二荧光体51。发光装置8，发出包含一次光2、二次光4、以及三次光6的输出光7。第二荧光体51的荧光寿命，比第一荧光体31的荧光寿命长。

在实施例1中，发光装置8，在大致圆锥形状的罩91的底部组合大致半球状的第二波长转换体5，从而形成外围。辐射源1，位于大致圆锥形状的罩91内的顶点附近，辐射源1辐射的一次光2的光轴，与大致圆锥形状的罩91的轴(圆锥轴)大致平行。辐射源1，例如，与向辐射源1供给电力的外部电源92连接。在发光装置8中，第一波长转换体3，位于辐射源1与第二波长转换体5之间，且与辐射源1以及第二波长转换体5都分离。

而且，在图中，将一次光2的光轴方向设为x轴方向。并且，将与x轴正交的平面内的彼此正交的方向分别设为y轴方向以及z轴方向。

在实施例1中，例如，发光装置8的x轴方向的长度为200mm以下，大致圆锥形状的罩91的底部的半径为50mm以下。由第一波长转换体3以及第二波长转换体5构成的发光部100的x轴方向的长度为50mm以下，大致半球状的第二波长转换体5的半径为50mm以下。

以下，对于发光装置8的详细结构，继续利用图1进行详细说明。

[辐射源]

辐射源1，辐射激光以作为一次光2。这样的辐射源1，例如，利用表面发光激光二极管等的激光二极管。辐射源1，被收容在罩91内，由通过罩91的贯通孔911的电源线与外部电源92连接。

辐射源1具有，例如，所述激光二极管等的固体发光元件。根据这样的结构，辐射源1变小，能够实现发光装置8的小型化。

辐射源1，例如，辐射具有在420nm以上480nm以下、或440nm以上470nm以下的波长区域内示出最大峰值强度的发光光谱的蓝色系光，以作为一次光2。一次光2在这样的波长区域内具有最大峰值强度，因此，一次光2成为视认性良好的蓝光。因此，能够将一次光2，不仅作为第一荧光体31以及第二荧光体51的激发光来利用，也作为发光装置8的输出光7来利用，从而不会浪费。

并且，辐射源1也可以，例如，辐射具有在200nm以上380nm以下、或360nm以上380nm以下的波长区域内示出最大峰值强度的发光光谱的紫外线光，以作为一次光2。并且，辐射源1也可以，例如，辐射具有在380nm以上420nm以下、或395nm以上415nm以下的波长区域内示出最大峰值强度的发光光谱的紫色系光，以作为一次光2。

如此，若一次光2在紫外线或紫色系的波长区域内具有最大峰值强度，则能够作为第一荧光体31选定蓝色荧光体。作为第一荧光体31利用蓝色荧光体，从而能够将第一荧光体31发出的具有宽幅的发光光谱的蓝光作为输出光7的一部分利用。一般而言，荧光体的发光光谱，与激光的发光光谱相比光谱宽度(FWHM：Full Width at Half Maximum)为宽幅。因此，根据这样的结构能够实现输出光7的高演色性。

而且，一次光2也可以是，辐射源1发出的激光由光学透镜聚光于第一波长转换体3附近的高光密度光。

[第一波长转换体]

一次光2由辐射源1照射到第一波长转换体3。也就是说，一次光2，以保持高光密度的状态下，照射到第一波长转换体3。也可以在辐射源1与第一波长转换体3之间，不配置光学元件等，由辐射源1发出的一次光2，直接照射到第一波长转换体3。并且，在辐射源1与第一波长转换体3之间也可以，配置聚光透镜、光纤等的光波导、光滤波器、平面反射镜、或偏光板等的光学元件。在此情况下，一次光2，通过这些光学元件之后，以保持高光密度的状态下，照射到第一波长转换体3。

第一波长转换体3包含，第一荧光体31。在实施例1中，第一波长转换体3包含，一个种类的多个第一荧光体31。多个第一荧光体31由密封材料密封，从而构成第一波长转换体3。而且，第一波长转换体3也可以包含，多个种类的第一荧光体31。

第一波长转换体3(第一荧光体31)，吸收一次光2的至少一部分，从而将一次光2转换为二次光4。从第一波长转换体3辐射的二次光4，照射到第二波长转换体5。照射到第一波长转换体3的一次光2的光密度，比照射到第二波长转换体5的二次光4的光密度大。具体而言，二次光4的辐射角，由于来自第一荧光体31的荧光为主成分，因此，比作为激光的一次光2的辐射角宽。因此，在实施例1中，照射到第二波长转换体5的二次光4的光密度，比照射到第一波长转换体3的一次光2的光密度小。

并且，第一波长转换体3，使一次光2的至少一部分散射或透射来作为输出光7的一部分射出。

[第一荧光体]

第一荧光体31，包含在第一波长转换体3中。第一荧光体31，吸收一次光2以作为激发光，并且，发出二次光4以作为荧光。第一荧光体31发出的二次光4的波长成分，与作为第一荧光体31的激发光的一次光2的波长成分相比，长波长成分多。例如，二次光4的发光峰波长，比一次光2的发光峰波长长。

在实施例1中，第一荧光体31的荧光寿命，比第二荧光体51的荧光寿命短。也就是说，对于第一荧光体31，利用荧光寿命比较短的荧光体。例如，第一荧光体31是，进行奇偶容许跃迁型的发光的荧光体。具体而言，第一荧光体31是，Eu²⁺活化荧光体或Ce³⁺活化荧光体等。

例如，Ce³⁺活化荧光体是，发出荧光寿命为10ns以上100ns以下的超短余辉性的萤光的荧光体，也是最难以发生高光密度激发下的发光效率降低的荧光体。因此，若利用Ce³⁺活化荧光体以作为第一荧光体31，即使在基于作为激光的一次光2的高光密度激发下使用第一荧光体31，第一荧光体31的效率饱和也小。

而且，一般而言，荧光寿命，按照活化剂不同。对于荧光寿命，例如，Ce³⁺活化荧光体比Eu²⁺活化荧光体短，Eu²⁺活化荧光体比Tb³⁺活化荧光体、Mn²⁺活化荧光体、以及Mn⁴⁺活化荧光体短。例如，根据与这样的活化剂对应的荧光寿命的关系性，适当地选择第一荧光体31以及第二荧光体51，以使第二荧光体51的荧光寿命比第一荧光体31的荧光寿命长。

并且，例如第一荧光体31，发出可见光。从第一荧光体31发出的二次光4包含人看得到的可见光，据此，能够将二次光4作为照明光利用。

并且，第一荧光体31发出的荧光，例如，具有在480nm以上600nm以下、525nm以上585nm以下、或535nm以上575nm以下的波长区域内示出最大峰值强度的光谱。据此，从第一荧光体31发出的二次光4，成为视敏度高的可见光，因此，若将二次光4作为照明光利用,则能够使发光装置8成为高光通量。

而且，在第一荧光体31是Ce³⁺活化荧光体的情况下，第一荧光体31发出的荧光，例如，具有在500nm以上560nm以下、510nm以上550nm以下、或520nm以上540nm以下的波长区域内示出最大峰值强度的光谱。据此，从第一荧光体31发出的二次光4成为温度猝灭小的高功率的可见光,因此,若将二次光4作为照明光利用,则能够使发光装置8成为高光通量。

并且，第一荧光体31具有，例如石榴石结构。石榴石结构，由一般式A’₃B’₂(C’X₄)₃表示。但是，在一般式中，A’、B’以及C’是，能够构成石榴石结构的金属元素，X是，能够构成石榴石结构的非金属元素。

在此，金属元素A’的一个例子是，从碱金属、碱土族金属、镁、稀土族、以及过渡金属中选择的至少一个元素。具体而言，例如，金属元素A’是，从Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、Ln、以及Mn等中选择的至少一个元素(Ln示出，元素号57至71的镧系元素)。

金属元素B’的一个例子是，从稀土族、过渡金属、碱土族金属、镁、以及碳族元素中选择的至少一个元素。具体而言，例如，金属元素B’是，从Mg、Sc、Y、Lu、Ti、Zr、Hf、V、Cr、Nb、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Ga、In、以及Sn等中选择的至少一个元素。

金属元素C’的一个例子是，从碱金属、过渡金属、碱土族金属、镁、碳族、氮族元素中选择的至少一个元素。具体而言，例如，金属元素C’是，从Li、V、Fe、Al、Ga、Si、Ge、P等中选择的至少一个元素。

非金属元素X的一个例子是，从氮、硫族元素、以及卤素中选择的至少一个元素。具体而言，例如，非金属元素X是，从N、O、F、以及Cl等中选择的至少一个元素。

作为具有石榴石结构的Ce³⁺活化荧光体，例如，利用以下示出的荧光体。

作为具有石榴石结构的蓝绿色Ce³⁺活化荧光体，例如，利用Ca₂YZr₂(AlO₄)₃:Ce³⁺。在此，蓝绿色Ce³⁺活化荧光体是，辐射在480nm以上且小于500nm的波长区域内具有发光峰值的光的Ce³⁺活化荧光体。

作为具有石榴石结构的绿色Ce³⁺活化荧光体，例如，利用Lu₃Al₂(AlO₄)₃:Ce³⁺、Lu₃(Al,Ga)₂(AlO₄)₃:Ce³⁺、(Y,Lu)₃Al₂(AlO₄)₃:Ce³⁺、Y₃Al₂(AlO₄)₃:Ce³⁺、Y₃Ga₂(AlO₄)₃:Ce³⁺、以及Ca₃Sc₂(SiO₄)₃:Ce³⁺。在此，绿色Ce³⁺活化荧光体是，辐射在500nm以上且小于560nm、尤其510nm以上且小于550nm的波长区域内具有发光峰值的光的Ce³⁺活化荧光体。

所述绿色Ce³⁺活化荧光体之中的、Lu₃Al₂(AlO₄)₃:Ce³⁺以及Lu₃(Al,Ga)₂(AlO₄)₃:Ce^{3 +}，与Y₃Ga₂(AlO₄)₃:Ce³⁺相比温度猝灭小，即使因一次光的高光密度激发而荧光体的温度上升，也保持高效率水准。因此，若利用Lu₃Al₂(AlO₄)₃:Ce³⁺活化绿色荧光体，则能够获得绿光成分的出力效率良好的发光装置8。因此，Lu₃Al₂(AlO₄)₃:Ce³⁺，有用于照明用的荧光体。

作为具有石榴石结构的黄绿色至黄至橙黄色Ce³⁺活化荧光体，利用例如(Y,Gd)₃Al₂(AlO₄)₃:Ce³⁺。在此，黄绿色至黄至橙黄色Ce³⁺活化荧光体是，辐射在560nm以上且小于600nm的波长区域内具有发光峰值的光的Ce³⁺活化荧光体。

并且，第一荧光体31也可以，至少由一个单结晶形成。据此，第一荧光体31，内部缺陷少，因此，能够实现基于第一荧光体31的波长转换损失少的发光装置8。

进而，第一荧光体31也可以，由多个单结晶构成,包含在第一波长转换体3内。据此，作为激光的一次光2在第一波长转换体3内扩散。因此，照射到第二波长转换体5的光密度低，能够实现进一步抑制第二波长转换体5包含的第二荧光体51的效率饱和的高功率的发光装置8。

[第二波长转换体]

二次光4由第一波长转换体3照射到第二波长转换体5。在实施例1中，第二波长转换体5的厚度是，例如10μm以上10mm以下。第二波长转换体5是，例如，薄膜状或厚膜状，如图1示出，被形成为包围第一波长转换体3的半球状。

第二波长转换体5包含，第二荧光体51。在实施例1中，第二波长转换体5包含，一个种类的多个第二荧光体51。多个第二荧光体51由密封材料密封，从而构成第二波长转换体5。而且，第二波长转换体5也可以包含，多个种类的第二荧光体51。

第二波长转换体5(第二荧光体51)，吸收二次光4的至少一部分，从而将二次光4转换为三次光6。并且，第二波长转换体5(第二荧光体51)，吸收由第一波长转换体3散射的、或透射第一波长转换体3的一次光2的至少一部分，从而发出荧光62。而且，照射到第二波长转换体5的一次光2，在到达第二波长转换体5之前，一部分由第一波长转换体3散射或吸收。因此，照射到第二波长转换体5的一次光2的光密度，比照射到第一波长转换体3的一次光2的光密度小。

并且，第二波长转换体5，使由第一波长转换体3散射的、或透射第一波长转换体3的一次光2以及二次光4的至少一部分，散射或透射并作为输出光7的一部分射出。

[第二荧光体]

第二荧光体51，包含在第二波长转换体5中。第二荧光体51是，辐射比第一荧光体31长波长的光成分的荧光体，吸收二次光4的至少一部分以作为激发光，并且，发出作为荧光的三次光6。并且，第二荧光体51，吸收由第一波长转换体3散射的、或透射第一波长转换体3的一次光2的至少一部分以作为激发光，发出荧光62。作为来自第二荧光体51的荧光的三次光6的波长成分，与作为第二荧光体51的激发光的二次光4的波长成分相比，长波长成分多。例如，三次光6的发光峰波长，比二次光4的发光峰波长长。

如此，第二荧光体51，发出仅由第一荧光体31不能实现的发光光谱的光成分，因此，能够实现容易进行输出光7的光谱控制的发光装置。进而，第二荧光体51，吸收由第一波长转换体3散射的、或透射第一波长转换体3的光密度低的一次光2以及第一波长转换体3发出的光密度低的二次光4的至少一部分以作为激发光，因此，难以产生效率饱和。

第二荧光体51是，例如，由过渡金属离子或稀土离子活化的荧光体。而且，对于所述过渡金属离子，具体而言，利用从Ti⁴⁺、Cr³⁺、Mn²⁺、Mn⁴⁺、以及Fe³⁺等中选择的至少一个离子，示出Mn⁴⁺的例子，以作为有代表性的离子。并且，对于所述稀土离子，利用从Ce³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Sm³⁺、Eu²⁺、Eu³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺、Ho³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Yb³⁺等中选择的至少一个离子，示出Eu²⁺的例子，以作为有代表性的离子。而且，对于由Mn⁴⁺活化的荧光体，例如，示出3.5MgO·0.5MgF₂·GeO₂:Mn⁴⁺等的氧化物荧光体、以及K₂SiF₆:Mn⁴⁺等的氟化物荧光体等的例子。这样的第二荧光体51能够，吸收一次光2，高效率地波长转换为比一次光2长波长的荧光62。

第二荧光体51也可以是，Eu²⁺活化荧光体。对于Eu²⁺活化荧光体，例如，利用Ca₂SiO₄:Eu²⁺、(Ca,Sr,Ba)₃SiO₅:Eu²⁺、CaS:Eu²⁺、以及NaMgPO₄:Eu²⁺等。如此，若第二荧光体51是Eu²⁺活化荧光体，第二荧光体51，发出由Ce³⁺活化荧光体不能实现的半峰宽度窄的发光光谱的光，因此，能够实现容易进行输出光7的光谱控制的发光装置8。

并且，第二荧光体51也可以是，氮化物荧光体以及氮氧化物荧光体的任一方。对于氮化物荧光体，例如，可以利用Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺、CaAlSiN₃:Eu²⁺、SrAlSi₄N₇:Eu²⁺、以及SrLiAl₃N₄:Eu²⁺等。对于氮氧化物荧光体，例如，利用Sr₂(Si,Al)₅(N,O)₈:Eu²⁺、CaAl(Si,Al)(N,O)₃:Eu²⁺、以及SrAl(Si,Al)₄(N,O)₇:Eu²⁺等。如此，若第二荧光体51是氮化物荧光体以及氮氧化物荧光体的任一方，第二荧光体51，化学上稳定，激发光的吸收率高，能够将吸收的激发光高效率地波长转换为比它长波长的光。

并且，第二荧光体51也可以是，具有与CaAlSiN₃相同的结晶结构的化合物。具有与CaAlSiN₃相同的结晶结构的第二荧光体51成为，作为LED照明用而被使用的实绩多的荧光体，因此，能够利用容易供应的第二荧光体51，实现发出高功率且可靠性高的输出光的发光装置8。

进而，第二荧光体51也可以，在600nm以上660nm以下、或620nm以上650nm以下的波长区域内具有强度最大值(发光峰值)。若利用这样的第二荧光体51，发光装置8的输出光7中可以包含多量红色成分，因此，能够实现用于高演色照明的优选的发光装置8。

[密封结构]

第一荧光体31由密封材料密封，从而形成第一波长转换体3，第二荧光体51由密封材料密封，从而形成第二波长转换体5。

对于密封结构，例如，可以举出由树脂材料树脂密封的结构、以及由无机材料无机密封的结构。而且，所述无机材料也可以包括，透光性荧光陶瓷以及单结晶等。

对于树脂材料，例如，可以举出硅树脂、氟树脂、硅及环氧的混合树脂、以及尿素树脂等。在荧光体被树脂密封的结构中，能够利用被使用的实绩多的一般的树脂密封技术，因此，能够容易设计波长转换体。

并且，无机材料意味着，有机材料以外的材料，无机材料包括，陶瓷以及金属。而且，无机材料也包括，硅氧烷的一部分被置换为烷基等的有机性官能团的有机硅氧烷。另外，无机材料包括，例如，金属氧化物、低熔点玻璃、以及超微粒子等。

具有荧光体由无机材料密封的结构的波长转换体，与荧光体由有机材料密封的波长转换体相比，散热性高，能够抑制因激发等而引起的荧光体的温度上升。因此，在具有荧光体由无机材料密封的结构的波长转换体中，荧光体的温度猝灭被抑制，因此，能够实现发光装置8的输出光7的高功率化。

在实施例1中，第一荧光体31由无机材料密封，从而形成第一波长转换体3。在第一荧光体31由光密度高的一次光2高光密度激发的情况下，第一荧光体31由无机材料密封，据此，因散热而引起的第一荧光体31的温度猝灭被抑制，能够实现发光装置8的输出光7的高功率化。

[一次光，二次光，三次光，输出光]

照射到第二波长转换体5的二次光4的光密度是，例如，照射到第一波长转换体3的一次光2的光密度的1/10以下。据此，激发第二荧光体51的激发光的光密度，比作为从辐射源1辐射的激光的一次光2的光密度低1位数以上，因此，第二荧光体51的效率饱和难以产生。也就是说，第二波长转换体5的从二次光4向三次光6的波长转换中转换效率提高，因此，能够实现三次光6的强度提高的发光装置8。

输出光7包含，从辐射源1输出的一次光2没有由第一波长转换体3以及第二波长转换体5波长转换而输出的一次光2、从第一波长转换体3辐射后没有由第二波长转换体5波长转换而输出的二次光4、以及从第二波长转换体5辐射的三次光6。并且，输出光7也可以包含，由第一波长转换体3散射的、或透射第一波长转换体3的一次光2的至少一部分由第二波长转换体5吸收来从第二波长转换体5辐射的荧光62。在此情况下，例如，透射第一波长转换体3后照射到第二波长转换体5的一次光2，比由第一波长转换体3照射到第二波长转换体5的二次光4少。

而且，一次光2、二次光4、以及三次光6各自的一部分，透射第一波长转换体3以及第二波长转换体5。进而，一次光2、二次光4、以及三次光6各自的一部分，由第一波长转换体3以及第二波长转换体5散射。并且，一次光2、二次光4、以及三次光6各自的一部分，在罩91的内表面吸收、散射或反射。

输出光7的相关色温是，例如，2500K以上7000K以下。若发光装置8的输出光7的相关色温在2500K以上7000K以下的范围内，则能够获得辐射作为照明光优选的光的发光装置8。对于使发光装置8的输出光7的相关色温处于2500K以上7000K以下的范围内的方法，采用选择用于辐射源1的波长区域不同的激光光源的方法，调节第一波长转换体3及第二波长转换体5包含的第一荧光体31、第二荧光体51以及其他的荧光体及色素的种类、量、或波长转换体中的荧光体的分布的方法等。

例如，输出光7从第二波长转换体5辐射。据此，发光装置8成为，单纯的装置结构，因此能够容易设计。并且，如上所述，能够将输出光7，作为照明光利用。

[罩]

发光装置8是，在实施例1中，具有由罩91和第二波长转换体5包围的封闭空间的结构。罩91，例如，具有使外部电源92的电源线插通的贯通孔911，通过利用ABS树脂等的树脂材料的注射成型来形成。由罩91和第二波长转换体5包围的封闭空间，也可以是真空状态，也可以由空气、氮、稀有气体、或者树脂或玻璃等的透明材料填充。

而且，在由罩91和第二波长转换体5包围的封闭空间为真空状态、或由氮或稀有气体等填充的情况下，贯通孔911被封闭等，发光装置8成为，具有气密性的结构。在由罩91和第二波长转换体5包围的封闭空间由空气以及透明材料填充的情况下，在由罩91和第二波长转换体5包围的封闭空间也可以存在间隙等。

实施例1涉及的发光装置8，一次光2照射到包含荧光寿命短的第一荧光体31的第一波长转换体3，从第一波长转换体3辐射的二次光4照射到第二波长转换体5。在发光装置8中，高功率的一次光2难以直接照射到比第一波长转换体3(第一荧光体31)容易效率饱和的第二波长转换体5(第二荧光体51)，因此，能够抑制效率饱和的产生。并且，在发光装置8中，不需要为了抑制效率饱和而追加光学部件等，因此，发光装置8能够，不使装置结构变得复杂而构成为紧凑。

[变形例1]

接着，对于变形例1涉及的发光装置的结构，利用图2进行说明。图2是示出变形例1涉及的发光装置的结构的图。而且，以下，以变形例1涉及的发光装置8a与发光装置8不同之处为中心进行说明，省略说明与发光装置8同样的结构。

如图2示出，变形例1涉及的发光装置8a具备，包含第一波长转换体3a以及第二波长转换体5a的发光部100a。在发光部100a中，第一波长转换体3a与第二波长转换体5a物理接触。第一波长转换体3a是，例如，半径45mm以下20mm以上的半球状。第二波长转换体5a，与第一波长转换体3a的球面部的全面接触，但是，也可以与第一波长转换体3a的球面部的一部分接触。

第二波长转换体5a，不是薄膜状或厚膜状，而具有一定量的厚度。第二波长转换体5a的厚度是，例如，5mm以上30mm以下。并且，也可以适当地变更第一波长转换体3a的半径与第二波长转换体5a的厚度的比率。

转换体3a与第二波长转换体5a物理接触的部分，在第一波长转换体3a与第二波长转换体5a之间的仅一个位置存在界面。进而，第一波长转换体3a和第二波长转换体5a彼此都是固体材料，折射率差比气体与固体之间的界面小。

另一方面，在发光装置8中，第一波长转换体3不与第二波长转换体5物理接触，在第一波长转换体3与第二波长转换体5之间存在气体层，因此，在至少两个以上的位置存在界面。在第一波长转换体3与第二波长转换体5之间存在气体层的情况下，第一波长转换体3以及第二波长转换体5各自与气体层的折射率差大。

也就是说，发光装置8a，与发光装置8相比，在将光从第一波长转换体3a向第二波长转换体5a传播的过程中，能够减少起因于折射率差所产生的反射的光损失。因此，发光装置8，能够辐射光损失更少的高效率的输出光7。

而且，若第一波长转换体3a的光的射出面(输出光7侧的面)和第二波长转换体5a的光的入射面(一次光2侧的面)的全面物理接触，则与第一波长转换体3a的光的射出面和第二波长转换体5a的光入射面的一部分接触的情况相比，能够减少起因于折射率差所产生的反射的光损失。

[变形例2]

接着，对于变形例2涉及的发光装置的结构，利用图3进行说明。图3是示出变形例2涉及的发光装置的结构的概略图。而且，以下，以变形例2涉及的发光装置8b与发光装置8不同之处为中心进行说明，省略说明与发光装置8同样的结构。

如图3示出，变形例2涉及的发光装置8b具备，包含第一波长转换体3b(第一荧光体31b)以及第二波长转换体5的发光部100b。第一荧光体31b是，具有来源于石榴石结晶结构的多面体的粒子形状的一颗粒子。第一波长转换体3b仅由具有来源于石榴石结晶结构的多面体的粒子形状的一颗粒子(第一荧光体31b)构成。

“来源于石榴石结晶结构的多面体的粒子形状”是指，多面体或近似于多面体的形状。第一波长转换体3b(第一荧光体31b)是，例如，具有明确的小面的粒子形状。小面是指，以原子的规模平坦的晶面。一般而言，小面，出现在结晶质量良好的单结晶中。也可以将高平坦性的小面出现的单粒子所构成的石榴石化合物，视为结晶质量良好的单结晶的粒子。

这样的第一波长转换体3b(第一荧光体31b)为，小型且结晶质量良好。根据第一波长转换体3b(第一荧光体31b)，能够实现小型且高功率的发光装置8。

[变形例3]

接着，对于变形例3涉及的发光装置的结构，利用图4进行说明。图4是示出变形例3涉及的发光装置的结构的概略图。而且，以下，以变形例3涉及的发光装置8c与变形例2涉及的发光装置8b不同之处为中心进行说明，省略说明与发光装置8b同样的结构。

如图4示出，变形例3涉及的发光装置8c具备，包含第一波长转换体3c(第一荧光体31c)以及第二波长转换体5的发光部100c。第一荧光体31c，除了粒径小之处以外，与第一荧光体31b的结构同样。第一波长转换体3c，仅由具有来源于石榴石结晶结构的多面体的粒子形状的一颗粒子(第一荧光体31c)构成。

并且，在发光装置8c中，一次光2的光束直径，比第一波长转换体3c的粒径大。更详细而言，一次光2的光束直径，比与第一波长转换体3c的光轴垂直的截面的最大直径大。换而言之，第一波长转换体3c的大小，比一次光2的光束直径小，第一波长转换体3c整体位于一次光2的光束内。

据此，能够由一次光2照射第一波长转换体3c的光的入射面(辐射源1侧的面)整体，因此，能够将一次光2高效率地转换为二次光4。进而，一次光2的光束直径相对于第一波长转换体3c的大小充分大，因此，能够容易以一次光2的照射面积成为最大的方式进行第一波长转换体3c的定位。

并且，在发光装置8c中，容易使光密度高的一次光2的一部分不经过第一波长转换体3c，而直接照射到第二波长转换体5。此时，一次光2的至少一部分，由第二波长转换体5吸收并作为荧光62辐射。

在此，在第二波长转换体5的大小，比一次光2不经过第一波长转换体3c而直接照射到第二波长转换体5的区域的面积充分大的情况下，效率饱和产生的位置仅为第二波长转换体5的一部分。因此，在此情况下，对发光装置8c的输出光7几乎没有影响。

(实施例2)

[概略结构]

接着，对于实施例2涉及的发光装置的结构，利用图5进行说明。图5是示出实施例2涉及的发光装置的结构的概略图。而且，以下，以实施例2涉及的发光装置8d与实施例1涉及的发光装置8不同之处为中心进行说明，省略说明与发光装置8同样的结构。

如图5示出，实施例2涉及的发光装置8d具备，包含第一波长转换体3d以及第二波长转换体5d的发光部100d。发光装置8d，在大致圆锥形状的罩91的底部组合大致半球状的第一波长转换体3d，从而形成外围。辐射源1，位于大致圆锥形状的罩91的顶点附近，辐射源1辐射的一次光2的光轴，与大致圆锥形状的罩91的轴(圆锥轴)大致平行。发光装置8d的第一波长转换体3d以及第二波长转换体5d的位置关系，与发光装置8不同。

[第一波长转换体]

在实施例2中，第一波长转换体3d是，厚度为，例如10μm以上10mm以下的薄膜状或厚膜状，被形成为包围第二波长转换体5d的半球状。第一波长转换体3d包含，第一荧光体31。

[第二波长转换体]

在实施例2中，第二波长转换体5d是，厚度为10μm以上10mm以下的盘状。在第二波长转换体5d的中心部分，形成有直径100μm以上10mm以下的贯通孔52d。第二波长转换体5d，例如，在大致圆锥形状的罩91底部附近被配置为堵塞该底部。第二波长转换体5d包含，第二荧光体51。贯通孔52d的孔轴，与一次光2的光轴大致平行，一次光2的至少一部分，通过贯通孔52d。

[一次光，二次光，三次光，输出光]

在实施例2中，一次光2，通过贯通孔52d照射到第一波长转换体3d。第一波长转换体3d(第一荧光体31)，吸收一次光2的一部分来将一次光2波长转换为二次光4。也就是说，第一波长转换体3d，辐射二次光4。一次光2的至少一部分，通过第一波长转换体3d成为输出光7的一部分。

向发光装置8d的内侧以及外侧的双方辐射二次光4。向发光装置8d的内侧辐射的二次光4，照射到第二波长转换体5。并且，向发光装置8d的外侧辐射的二次光4，成为输出光7的一部分。

照射到第二波长转换体5d的二次光4的至少一部分，由第二波长转换体5d吸收。第二波长转换体5d(第二荧光体51)，吸收二次光4的一部分来将二次光4波长转换为三次光6。也就是说，第二波长转换体5d，辐射三次光6。向第一波长转换体3d的方向辐射的三次光6的至少一部分，通过第一波长转换体3d成为输出光7的一部分。

如上所述，一次光2、二次光4、以及三次光6各自的至少一部分，透射第一波长转换体3d。进而，一次光2、二次光4、以及三次光6各自的至少一部分，由第一波长转换体3d以及第二波长转换体5d散射。

而且，一次光2、二次光4、以及三次光6各自的至少一部分也可以，透射第二波长转换体5d，在罩91的内表面吸收、散射或反射。并且，也可以是，照射到第二波长转换体5d的一次光2，由第二波长转换体5d吸收，据此，第二波长转换体5d辐射的荧光62包含在输出光7中。

输出光7的平均演色评价数Ra是，例如，80以上100以下。若发光装置8d的输出光7的平均演色评价数Ra在80以上100以下的范围内，则能够获得辐射作为照明光优选的光的发光装置8d。对于使发光装置8d的输出光7的平均演色评价数Ra处于80以上100以下的范围内的方法，采用选择用于辐射源1的波长区域不同的激光光源的方法，调节第一波长转换体3d及第二波长转换体5d包含的第一荧光体31、第二荧光体51以及其他的荧光体及色素的多个种类的荧光体的种类、量、或波长转换体中的荧光体的分布的方法。

例如，输出光7从第一波长转换体3d辐射。据此，即使第二波长转换体5d具有红色等的显眼的颜色，也能够解除外观上的不舒服，因此，能够实现设计性良好的发光装置8d。

[变形例]

接着，对于实施例2的变形例涉及的发光装置的结构，利用图6进行说明。图6是示实施例2的变形例涉及的发光装置的结构的图。而且，以下，以实施例2的变形例涉及的发光装置8e与发光装置8d不同之处为中心进行说明，省略说明与发光装置8d同样的结构。

如图6示出，实施例2的变形例1涉及的发光装置8e具备，包含第一波长转换体3e以及第二波长转换体5e的发光部100e。在发光部100e中，第一波长转换体3e不是薄膜状或厚膜状，而具有一定量的厚度。第一波长转换体3e与第二波长转换体5e物理接触。对于第一波长转换体3e的厚度，例如，最厚的部分为5mm以上30mm以下。

在发光装置8e中，一次光2，也通过贯通孔52e照射到第一波长转换体3e。第一波长转换体3e(第一荧光体31)，吸收一次光2的一部分来将一次光2波长转换为二次光4。也就是说，第一波长转换体3e，辐射二次光4。向发光装置8e的内侧辐射的二次光4，照射到第二波长转换体5e。

在第一波长转换体3e与第二波长转换体5e物理接触的部分，在第一波长转换体3e与第二波长转换体5e之间的仅一个位置存在界面。进而，第一波长转换体3e和第二波长转换体5e彼此都是固体材料，折射率差比气体与固体之间的界面小。

另一方面，在发光装置8d中，第一波长转换体3d不与第二波长转换体5d物理接触，在第一波长转换体3d与第二波长转换体5d之间存在气体层，因此，在至少两个以上的位置存在界面。在第一波长转换体3d与第二波长转换体5d之间存在气体层的情况下，第一波长转换体3d以及第二波长转换体5d各自与气体层的折射率差大。

也就是说，发光装置8e，与发光装置8d相比，在将光从第一波长转换体3e向第二波长转换体5e传播的过程中，能够减少起因于折射率差所产生的反射的光损失。因此，发光装置8e，能够辐射光损失更少的高效率的输出光7。

而且，若第一波长转换体3e的一次光2侧的面和第二波长转换体5e的输出光7侧的面的全面物理接触，则与一部分接触的情况相比，能够减少起因于折射率差所产生的反射的光损失。

(实施例3)

接着，对于实施例3涉及的发光装置的结构，利用图7进行说明。图7是示出实施例3涉及的发光装置的结构的概略图。而且，以下，以实施例3涉及的发光装置8f与实施例1涉及的发光装置8不同之处为中心进行说明，省略说明与发光装置8同样的结构。

如图7示出，实施例3涉及的发光装置8f，与发光装置8同样，具备包含第一波长转换体3以及第二波长转换体5的发光部100。在发光装置8f中，辐射源1以及外部电源92被形成为一体。

并且，发光装置8f具备，光波导93。具体而言，光波导93是，光纤。光波导93也可以是，薄片状或板状的光波导。辐射源1、外部电源92、以及光波导93，被配置在由罩91f和第二波长转换体5构成的封闭空间的外侧。另一方面，在封闭空间内，配置有第一波长转换体3。辐射源1辐射的一次光2，由光波导93引导后照射到第一波长转换体3。

罩91f是，盘形状，在罩91的中心部，例如，形成有直径100μm以上10mm以下的贯通孔911f。通过光波导93的一次光，通过贯通孔911f照射到封闭空间内的第一波长转换体3。

在发光装置8f中，发光部100和辐射源1被配置在分开的位置。例如，在发光装置8f用在照明用途上的情况下，在照明对象的位置，仅配置由第一波长转换体3和第二波长转换体5构成的发光部100即可。因此，能够实现被配置在照明对象的位置的装置的紧凑化。

而且，在发光装置8f中也可以，一个辐射源1与多个光波导93连接。在此情况下，一个辐射源1能够，向与多个光波导93对应的多个发光部100辐射一次光2。

(实施例4)

[概略结构]

接着，对于实施例4涉及的发光装置的结构，利用图8进行说明。图8是示出实施例4涉及的发光装置的结构的概略图。而且，以下，以实施例4涉及的发光装置8g与实施例1涉及的发光装置8不同之处为中心进行说明，省略说明与发光装置8同样的结构。

如图8示出，实施例4涉及的发光装置8g，具备具有辐射源1以及第一波长转换体3g的光源部911g，从光源部911g辐射的一次光2以及二次光4经由光波导93照射到发光部100g(第二波长转换体5g)。发光部100g，具有第二波长转换体5g以及罩91g(或支撑体)。以下，对于发光装置8g的详细结构，继续利用图8进行详细说明。

[光源部]

在实施例4中，辐射源1以及第一波长转换体3，被配置在光源部911g内(光源部911g的壳体内)。并且，光波导93，与光源部911g光学连接。由辐射源1辐射的一次光2的一部分，由包含第一荧光体31的第一波长转换体3g转换为二次光4(图8中没有示出)。由辐射源1辐射的一次光2的另一部分、和由第一波长转换体3g辐射的二次光4的混合光63，入射到光波导93。

[光波导]

在实施例4中，光波导93，一端与光源部911g光学连接，另一端与发光部100g光学连接。光波导93，将由光源部911g辐射的混合光63引导到第二波长转换体5g附近。而且，光波导93是，例如，光纤，但是，也可以是薄片状或板状的光波导。

[发光部]

在实施例4中，发光部100g，由第二波长转换体5g和罩91g(或支撑体)构成。发光部100g与光波导93光学连接，由光波导93引导的一次光2以及二次光4的混合光63，照射到第二波长转换体5g。

第二波长转换体5g包含，第二荧光体51。第二波长转换体5g，吸收混合光63的至少一部分来辐射三次光6(图8中没有示出)。从第二波长转换体5g，辐射包含混合光63和三次光6的输出光7。

在发光装置8g中，在照明对象的位置，仅配置由第二波长转换体5g和罩91g构成的发光部100g即可。发光部100g，不包含第一波长转换体3g。因此，在发光装置8g中，能够实现发光部100g的紧凑化。

[变形例]

接着，对于实施例4的变形例涉及的发光装置的结构，利用图9进行说明。图9是示出实施例4的变形例涉及的发光装置的结构的概略图。而且，以下，以实施例4的变形例涉及的发光装置8h与实施例4涉及的发光装置8g不同之处为中心进行说明，省略说明与发光装置8g同样的结构。

如图9示出，发光装置8h具备的第一波长转换体3h的大小，比一次光2的光束直径小。换而言之，一次光2的光束直径，比第一波长转换体3h的粒径大。

据此，能够由一次光2照射第一波长转换体3h的光的入射面(辐射源1侧的面)整体，因此，能够将一次光2高效率地转换为二次光4(图9中没有示出)。进而，若一次光2的光束直径相对于第一波长转换体3h的大小充分大，则能够容易进行第一波长转换体3h的定位，以使一次光2的照射面积成为最大。

并且，发光装置8h具备，聚光透镜94h。在发光装置8h中，从辐射源1辐射的没有经过第一波长转换体3h的一次光2、从辐射源1辐射且在第一波长转换体3h透射或散射的一次光2、以及由第一波长转换体3h波长转换后的二次光4，由聚光透镜94h，聚光于光波导93的端部。据此，由一次光2以及二次光4构成的混合光63高效率地入射到光波导93。

并且，发光装置8h具备的发光部100h，具有第二波长转换体5h以及罩91h(或支撑体)。第二波长转换体5h的形状，与第二波长转换体5g不同。对于第二波长转换体5h的形状，没有特别的限定，但是，例如，是平板状、半球状、碗状、炮弹状、圆锥状、角锥状、或柱状。并且，第二波长转换体5h是，例如，带圆形的凸面，但是，也可以是平面，也可以是具有凹凸的形状。

例如，在光输出面是带圆形的凸面的情况下，能够容易进行点光源的设计，因此，能够实现易于小型化的发光部100h。在光输出面平坦的情况下，能够实现易于薄型化的、设计方面良好的发光部100h。在光输出面是具有凹凸的形状的情况下，能够实现有利于光提取效率的发光部100h。

(实施例5)

所述任一个实施例中说明的发光部也可以被构成为，例如，在基板上层叠第一波长转换体以及第二波长转换体。以下，说明这样的实施例5涉及的发光部。图10是实施例5涉及的发光部的上面图，图11是图10的XI－XI线的模式截面图。而且，以下，省略所述任一个实施例中已经说明的内容的说明。

如图10以及图11示出，实施例5涉及的发光部100i具备，基板9、第一波长转换体3i(第一波长转换层)、以及第二波长转换体5i(第二波长转换层)。

基板9是，俯视形状为矩形的板材，具有透光性。在基板9的一方的主面，形成第一波长转换体3i，一次光2入射到基板9的另一方的主面。也就是说，基板9的另一方的主面，与辐射源1相对配置。基板9是，例如，蓝宝石基板，但是，没有特别的限定。并且，对于基板9的形状，也没有特别的限定，例如，基板9的俯视形状也可以是圆形。

在基板9的一方的主面，例如，通过印刷形成第一波长转换体3i。第一波长转换体3i，吸收由辐射源1辐射的一次光2的至少一部分来将一次光2转换为二次光4。第一波长转换体3i，包含第一荧光体31(图10以及图11中没有示出)，没有包含第二荧光体51。也就是说，第一波长转换体3i，包含的第一荧光体31比第二荧光体51多。第一波长转换体3i的俯视形状是，矩形，但是，也可以是圆形等的其他的形状。

具体而言，第一波长转换体3i具有，辐射源1发出的一次光2入射的入射面33i、以及与入射面33i相反侧的射出面34i。在射出面34i，形成第二波长转换体5i。

在第一波长转换体3i的射出面34i，例如，通过印刷形成第二波长转换体5i。第二波长转换体5i，吸收由第一波长转换体3i辐射的二次光4的至少一部分来将二次光4转换为三次光6。第二波长转换体5i，包含第二荧光体51(图10以及图11中没有示出)，没有包含第一荧光体31。也就是说，第二波长转换体5i，包含的第二荧光体51比第一荧光体31多。

第二波长转换体5i，在第一波长转换体3i的射出面34i，被形成为在俯视时呈条纹状，覆盖该射出面34i的一部分。若第一波长转换体3i的射出面34i全部由第二波长转换体5i覆盖，则会有过度吸收二次光4(黄色光或绿光)的情况。在这样的情况下，第二波长转换体5i覆盖第一波长转换体3i的射出面34i的一部分的结构是有用的。而且，在俯视时，第一波长转换体3i的射出面34i之中的、没有由第二波长转换体5i覆盖的部分的比例(第一波长转换体3i露出的比例)为，一定的比例。一定的比例是，例如，5％以上95％以下。

而且，对于第二波长转换体5i，若覆盖射出面34i的一部分，则并不需要形成为条纹状。对于第二波长转换体5i，例如，也可以如图12示出形成为格子状，也可以如图13示出形成为点状。图12是示出形成为格子状的第二波长转换体的图，图13是示出形成为点状的第二波长转换体的的图。并且，第二波长转换体5i，也可以形成为组合条纹状、格子状、以及点状的形状。

而且，组合第一波长转换体3i和第二波长转换体5i的波长转换体(波长转换层)的厚度是，例如，10μm以上100μm以下。

[变形例]

接着，对于实施例5的变形例涉及的发光部的结构，利用图14进行说明。图14是实施例5的变形例涉及的发光部的模式截面图。而且，以下，以实施例5的变形例涉及的发光部100j与实施例5涉及的发光部100i不同之处为中心进行说明，省略说明与发光部100i同样的结构。

如图14示出，在发光部100j，在基板9的另一方的主面断续形成第二波长转换体5j，第一波长转换体3j被形成为，覆盖第二波长转换体5j。在此情况下，一次光2，也入射到第一波长转换体3j的入射面33j，第一波长转换体3i的射出面34j的一部分，由第二波长转换体5j覆盖。如图14示出，在发光部100j，第一波长转换体3j，也可以位于第二波长转换体5j的间隙。

而且，在发光部100j中，基板9，也可以具有透光性，也可以没有透光性。在基板9具有透光性的情况下，向上侧(x轴+侧)辐射输出光7。在基板9没有透光性而具有光反射性的情况下等，向下侧(x轴－侧)辐射输出光7。

(实施例6)

[试验环境]

以下，作为实施例6，对用于说明由所述任意实施例涉及的发光装置获得的效果的试验结果进行说明。首先，说明试验环境。图15是示出用于说明由实施例涉及的发光装置获得的效果的试验的试验环境的模式图。

如图15示出，试验对象的发光部(样本)是，所述实施例的发光部20或比较例涉及的发光部25。试验对象的发光部，被载置在φ20英寸的积分球10内配置的台30的中央。台30是金属制，发光部固定到台30。在台30，设置使光纤40插通的贯通孔30a，一次光2(蓝色激光)从辐射源1经由光纤40照射到试验对象的发光部。蓝色激光的发光峰波长是，445nm。

照射到试验对象的发光装置的蓝色激光的光功率密度，由光学透镜提高。并且，照射到发光装置的蓝色激光的光点直径，被调整在1mmφ以上3mm以下的范围内。

而且，光学透镜是，为了在评价中造出光功率密度提高的环境而使用的，并不是试验对象的发光部所必需的结构。在所述任意实施例涉及的发光装置中，例如，增大从外部电源92向辐射源1接通的电力，从而能够提高光功率密度。

[试验对象的发光装置]

接着，说明试验对象的发光装置。作为试验对象的发光装置，利用再现了所述任意实施例涉及的发光部的结构的发光部20、以及比较例涉及的发光部。图16是发光部20的模式截面图。图17是比较例涉及的发光部的模式截面图。

如图16所示，实施例6涉及的发光部20具备，蓝宝石基板21、第一波长转换体22、以及第二波长转换体23。第一波长转换体22包含第一荧光体22a，第二波长转换体23包含第二荧光体23a。第一荧光体22a，相当于所述实施例的第一荧光体31，第二荧光体23a，相当于所述实施例的第二荧光体51。

在蓝宝石基板21的蓝色激光的入射面，形成有AR涂膜21a。在蓝宝石基板21的载置第一波长转换体22的面(涂布第一波长转换体22的面)，形成有双向分色镜膜21b。蓝宝石基板21的尺寸是，9.0mm×9.0mm，厚度0.3mm。

发光部20的形成次序是如下次序。首先，制作用于形成第一波长转换体22的第一荧光体糊、以及用于形成第二波长转换体23的第二荧光体糊。

第一荧光体糊包含，第一荧光体22a。对第一荧光体22a，利用出售的YAG(钇铝石榴石)绿色荧光体。出售的YAG绿色荧光体是，具体而言，中心粒径D₅₀为5μm的、以Ce³⁺活化的YAG绿色荧光体。

将第一荧光体22a，与液状的有机无机混合玻璃以及溶剂，以第一荧光体22a和玻璃的固形分比率为60/40vol的比例调剂之后，利用氧化铝乳钵进行混炼。据此，形成第一荧光体糊。具体而言，有机无机混合玻璃是，主链骨架由Si－O耦合组成的硅氧烷系的化合物([(RSiO1.5)n]的组成式所表示的倍半硅氧烷)。具体而言，溶剂是，二乙二醇一甲基醚。

另一方面，第二荧光体糊包含，第二荧光体23a。对第二荧光体23a，利用出售的SCASN(碱土族金属氮化硅铝酸盐)红色荧光体。具体而言，出售的SCASN红色荧光体是，中心粒径D₅₀为12μm的、以Eu²⁺活化的SCASN红色荧光体。

将第二荧光体23a，与液状玻璃以及溶剂，以第二荧光体23a和玻璃的固形分比率为60/40vol的比例调剂之后，利用氧化铝乳钵进行混炼。据此，形成第二荧光体糊。用于第二荧光体糊的液状玻璃以及溶剂，与用于第一荧光体糊的液状玻璃以及溶剂同样。

第一荧光体糊，在形成在蓝宝石基板21的单面的双向分色镜膜21b上被进行网版印刷。将印刷后的第一荧光体糊，以80℃加热60分钟后除去溶媒。将除去溶媒后的第一荧光体糊，以150℃进行热硬化8小时，据此，形成第一波长转换体22。

第一波长转换体22是，第一荧光体22a的单体层(YAG单体层)，俯视形状(从与蓝宝石基板21的主面垂直的方向看时的形状)为φ7mm的圆形，厚度大致为3μm。

接着，在第一波长转换体22上印刷第二荧光体糊。然后，通过与第一波长转换体22同样的方法(次序以及条件)，形成第二波长转换体23。第二波长转换体23是，第二荧光体23a的单体层(SCASN单体层)，厚度大致为15μm。

如此，发光部20具备，蓝宝石基板21和第一波长转换体22和第二波长转换体23。换而言之，第一波长转换体22以及第二波长转换体23是，厚度为45μm的层叠荧光膜。

另一方面，如图17示出，对于比较例涉及的发光部25具有的波长转换体24，包含第一荧光体22a以及第二荧光体23a的双方的荧光体糊在蓝宝石基板21的双向分色镜膜21b上被进行印刷之后，通过与第一波长转换体22以及第二波长转换体23同样的方法而被形成。换而言之，波长转换体24是，包含YAG绿色荧光体和SCASN红色荧光体的混合荧光膜。波长转换体24的厚度大致为40μm。

[效率饱和]

以下，说明发光部20以及发光部25的效率饱和的试验结果。在效率饱和的试验中，以辐射源1的输出成为6W(3W+3W)的方式，预先由功率计规定向辐射源1具有的激光二极管接通的电力和该激光二极管的温度。

而且，使照射到发光部20或发光部25的蓝色激光的光点直径变化为φ3mm、φ2mm、以及φ1mm这三种，从而使向发光部20或发光部25的光照射密度(激发光的功率密度)发生变化，检查发光部20或发光部25发出的输出光的强度、以及色调(分光分布)。

而且，在确认发光部20或发光部25的温度成为规定值之后，进行输出光的强度、以及色调的测量。具体而言，发光部20以及发光部25的表面温度由红外线热成像仪(FLIR制T620)确认。表面温度，随着激发光的功率密度的增加，从大致70℃上升到大致220℃，其倾向，发光部20与发光部25之间的差小。也就是说，在输出光的强度、以及色调的测量中，温度的条件在发光部20与发光部25之间几乎没有差异。

而且，发光部20的输出光包含，透射第一波长转换体22以及第二波长转换体23的蓝光、第一荧光体22a发出的绿光、以及第二荧光体23a发出的红光，发光部20的输出光，通过这些光的加色混色成为白光。图18是示出发光部20的输出光的CIE色度座标的色度的图，发光部20的输出光的色度(x，y)，在0.42＜x＜0.47，0.45＜y＜0.47的范围内。而且，在图18中，还示出发光部25的输出光的色度。

首先，说明相对于激发光的功率密度的输出光的全光通量的变化。图19是示出相对于激发光的功率密度的输出光的全光通量的变化率的图。

如图19示出，全光通量的变化率，随着激发功率密度的增加而降低。然而，发光部20的全光通量的降低率，与比较例涉及的发光部25相比小。也就是说，发光部20，能够实现与比较例涉及的发光部25相比，伴随于激发光的功率密度的增加的全光通量的降低少的发光装置。

接着，说明相对于激发光的功率密度的输出光的色度的变化。图20是示出相对于激发光的功率密度的输出光的色度x的变化量Δx的图。图21是示出相对于激发光的功率密度的输出光的色度y的变化量Δy的图。图22是示出相对于激发光的功率密度(蓝色激光的光点直径)对的输出光的色度x的变化量Δx以及色度y的变化量Δy的图。

如图20至图22示出，色度x的变化量Δx以及色度y的变化量Δy，都随着激发光的功率密度的增加而减少。然而，发光部20的色度的变化，与比较例涉及的发光部25相比小。也就是说，发光部20，能够实现与比较例涉及的发光部25相比，伴随于激发光的功率密度的增加的色度(色调)的变化少的发光装置。

如此，发光部20，即使因蓝色激光而荧光体高光密度激发，第二荧光体23a(红色荧光体)也难以产生效率饱和。因此，根据发光部20，能够以比较单纯的结构实现高功率、且输出光的色调的稳定性良好的发光装置。

(总括)

如上说明，发光装置8具备：辐射源1，辐射激光以作为一次光2；第一波长转换体3，包含吸收由辐射源1辐射的一次光2的至少一部分来将一次光2转换为二次光4的第一荧光体31；以及第二波长转换体5，包含吸收由第一波长转换体3辐射的二次光4的至少一部分来将二次光4转换为三次光6的第二荧光体51。发光装置8，发出包含一次光2、二次光4、以及三次光6的输出光7。二次光4包含的长波长成分，比一次光2多，三次光6包含的长波长成分，比二次光4多。第二荧光体51的荧光寿命，比第一荧光体31的荧光寿命长，照射到第二波长转换体5的二次光4的光密度，比照射到第一波长转换体3的一次光2的光密度小。发光装置8a至8h也是同样的。

据此，照射到第二波长转换体5的二次光4的光密度，比照射到第一波长转换体3的一次光2的光密度小，因此，能够抑制第二荧光体51的效率饱和。根据这样的结构，不使用光学部件等也能够抑制第一荧光体31的效率饱和，因此，能够实现紧凑的发光装置8。

并且，辐射源1也可以具有固体发光元件。

据此，能够实现辐射源1的小型化，因此，能够实现发光装置8的小型化。

并且，照射到第二波长转换体5的二次光4的光密度也可以是，照射到第一波长转换体3的一次光2的光密度的1/10以下。

据此，激发第二荧光体51的激发光的光密度，比作为从辐射源1辐射的激光的一次光2的光密度低1位数以上，因此，第二荧光体51的效率饱和难以产生。也就是说，第二波长转换体5的从二次光4向三次光6的波长转换中转换效率提高，因此，能够实现三次光6的强度提高的发光装置8。

并且，也可以是，辐射源1，辐射具有在420nm以上480nm以下的波长区域内示出最大峰值强度的发光光谱的蓝色系光，以作为一次光2。

一次光2在这样的波长区域内具有最大峰值强度，因此，一次光2成为视认性良好的蓝光。因此，能够将一次光2，不仅作为第一荧光体31以及第二荧光体51的激发光来利用，也作为发光装置8的输出光7来利用，从而不会浪费。

并且，也可以是，第一荧光体31，辐射具有在480nm以上600nm以下的波长区域内示出最大峰值强度的发光光谱的光，以作为二次光4。

据此，从第一荧光体31发出的二次光4，成为视敏度高的可见光，因此，若将二次光4作为照明光利用,则能够使发光装置8成为高光通量。

并且，第一荧光体31也可以是Ce³⁺活化荧光体。

据此，能够抑制在基于一次光2的高光密度激发下使用第一荧光体31时的第一荧光体31的效率饱和。

并且，第一荧光体31也可以具有石榴石的结晶结构。

据此，根据具有石榴石的结晶构造的第一荧光体31发出的二次光4，能够抑制第二荧光体51的效率饱和。

并且，也可以是，第一荧光体31，至少由一个单结晶形成。

据此，第一荧光体31，内部缺陷少，因此，能够实现基于第一荧光体31的波长转换损失少的发光装置8。

并且，在发光装置8b(或发光装置8c)中，第一波长转换体3b，仅由第一荧光体31b构成，第一荧光体31b，由具有来源于石榴石的结晶结构的多面体的粒子形状的一颗粒子构成。

这样的第一波长转换体3b(第一荧光体31b)，小型、且结晶质量良好，因此，能够实现小型且高功率的发光装置8b。

并且，第二荧光体51也可以是Eu²⁺活化荧光体。

据此，第二荧光体51，发出由Ce³⁺活化荧光体不能实现的半峰宽度窄的发光光谱的光，因此，能够实现容易进行输出光7的光谱控制的发光装置8。

并且，也可以是，第二荧光体51，辐射具有在600nm以上660nm以下的波长区域内示出最大峰值强度的发光光谱的光，以作为三次光6。

若利用这样的第二荧光体51，发光装置8的输出光7中可以包含多量红色成分，因此，能够实现用于高演色照明的优选的发光装置8。

并且，第二荧光体51也可以是，氮化物荧光体或氮氧化物荧光体的任一方。

如此，若第二荧光体51是氮化物荧光体以及氮氧化物荧光体的任一方，第二荧光体51，化学上稳定，激发光的吸收率高，能够将吸收的激发光高效率地波长转换为比它长波长的光。

并且，第二荧光体51也可以是，具有与CaAlSiN₃相同的结晶结构的化合物。

据此，能够利用容易供应的第二荧光体51，实现发出高功率且可靠性高的输出光的发光装置8。

并且，也可以是，像发光装置8f、发光装置8g、以及发光装置8h那样，发光装置8，还在辐射源1与第一波长转换体3之间、以及第一波长转换体3与第二波长转换体5之间的至少一方具备光波导93。一次光2、二次光4、以及三次光6的至少一个也可以由光波导93引导。

据此，在发光装置8用在照明用途上的情况下，能够实现被配置在照明对象的位置的装置的紧凑化。

并且，第一波长转换体3也可以，位于辐射源1与第二波长转换体5之间。

据此，一次光2难以直接照射到第二波长转换体5，因此，能够抑制第二荧光体51的效率饱和。

并且，在发光部100i中，第一波长转换体3i具有，使辐射源1发出的一次光2入射的入射面33i、以及与入射面33i相反一侧的射出面34i，第二波长转换体5i，覆盖第一波长转换体3i的射出面34i的一部分。

据此，能够抑制第二波长转换体5i过度吸收二次光4。

并且，第二波长转换体5i也可以，在第一波长转换体3i的所述射出面34i，被形成为条纹状、格子状、或点状，从而覆盖该射出面34i的一部分。

若形成这样的形状(图样)的第二波长转换体5，则能够抑制发光部100i的输出光的颜色不均匀。

并且，输出光7的相关色温也可以是2500K以上7000K以下。

据此，能够获得辐射作为照明光优选的光的发光装置8。

并且，输出光7的平均演色评价数Ra也可以是80以上100以下。

据此，能够获得辐射作为照明光优选的光的发光装置8。

并且，在发光装置8中，输出光7从第二波长转换体5辐射。

据此，发光装置8能够，从第二波长转换体5辐射输出光7。

并且，在发光装置8d(或发光装置8e)中，输出光7从第一波长转换体3d辐射。

据此，即使第二波长转换体5d具有红色等的显眼的颜色，也能够解除外观上的不舒服，因此，能够实现设计性良好的发光装置8d。

并且，在发光装置8c等中，一次光2的一部分，不经由第一波长转换体3c，而从辐射源1照射到第二波长转换体5。例如，一次光2的光束直径也可以比第一波长转换体3c大。

据此，能够由一次光2照射第一波长转换体3c，因此，能够将一次光2高效率地转换为二次光4。

(其他)

以上，说明了实施例以及其变形例涉及的发光装置，但是，本发明，不仅限于所述实施例以及变形例。

例如，在所述实施例以及其变形例中，辐射源也可以具有，半导体激光器以外的激光器。辐射源也可以具有，例如，YAG激光器等的固体激光器、色素激光器等的液体激光器、或者Ar离子激光器、He－Cd激光器、氮激光器、或准分子激光器等的气体激光器。并且，发光装置也可以具备多个辐射源。

并且，发光装置也可以不具备辐射源。例如，也可以仅将发光装置中的发光部(第一波长转换体以及第二波长转换体)设为发光装置。并且，发光装置也可以，除了所述实施例中说明的构成要素以外，还具有扩散板、反射板、或支撑基板等。

所述实施例涉及的发光装置，例如，会成为光源或照明系统等的照明装置、或投影机等的显示装置。

另外，对各个实施例以及变形例实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态，以及在不脱离本发明的宗旨的范围内任意组合实施例的构成要素以及功能来实现的形态，也包含在本发明中。

符号说明

1 辐射源

2 一次光

3、3a至3e、3g至3j、22 第一波长转换体

4 二次光

5、5a、5d、5e、5g至5j、23 第二波长转换体

6 三次光

7 输出光

8、8a至8h 发光装置

22a、31、31b、31c 第一荧光体

23a、51 第二荧光体

93 光波导

Claims (18)

1.一种发光装置，

所述发光装置具备：

辐射源，辐射激光以作为一次光；

第一波长转换体，包含第一荧光体，该第一荧光体吸收由所述辐射源辐射的所述一次光的至少一部分来将所述一次光转换为二次光；以及

第二波长转换体，包含第二荧光体，该第二荧光体吸收由所述第一波长转换体辐射的所述二次光的至少一部分来将所述二次光转换为三次光，

所述发光装置，发出包含所述一次光、所述二次光、以及所述三次光的输出光，

所述二次光包含的长波长成分，比所述一次光多，

所述三次光包含的长波长成分，比所述二次光多，

所述第二荧光体的荧光寿命，比所述第一荧光体的荧光寿命长，

照射到所述第二波长转换体的所述二次光的光密度，比照射到所述第一波长转换体的所述一次光的光密度小。

2.如权利要求1所述的发光装置，

所述辐射源具有固体发光元件。

3.如权利要求1或2所述的发光装置，

照射到所述第二波长转换体的所述二次光的光密度是，照射到所述第一波长转换体的所述一次光的光密度的1/10以下。

4.如权利要求1至3的任一项所述的发光装置，

所述辐射源，辐射具有在420nm以上480nm以下的波长区域内示出最大峰值强度的发光光谱的蓝色系光，以作为所述一次光。

5.如权利要求1至3的任一项所述的发光装置，

所述第一荧光体，辐射具有在480nm以上600nm以下的波长区域内示出最大峰值强度的发光光谱的光，以作为所述二次光。

6.如权利要求1至5的任一项所述的发光装置，

所述第一荧光体是Ce³⁺活化荧光体。

7.如权利要求1至6的任一项所述的发光装置，

所述第一荧光体具有，石榴石的结晶结构。

8.如权利要求1至7的任一项所述的发光装置，

所述第一荧光体，至少由一个单结晶形成。

9.如权利要求8所述的发光装置，

所述第一波长转换体，仅由所述第一荧光体构成，

所述第一荧光体，由具有来源于石榴石的结晶结构的多面体的粒子形状的一颗粒子构成。

10.如权利要求1至9的任一项所述的发光装置，

所述第二荧光体是Eu²⁺活化荧光体。

11.如权利要求1至10的任一项所述的发光装置，

所述第二荧光体，辐射具有在600nm以上660nm以下的波长区域内示出最大峰值强度的发光光谱的光，以作为所述三次光。

12.如权利要求1至11的任一项所述的发光装置，

所述第二荧光体是，氮化物荧光体或氮氧化物荧光体的任一方。

13.如权利要求12所述的发光装置，

所述第二荧光体是，具有与CaAlSiN₃相同的结晶结构的化合物。

14.如权利要求1至13的任一项所述的发光装置，

所述发光装置还具备光波导，

所述光波导位于所述辐射源与所述第一波长转换体之间、以及所述第一波长转换体与所述第二波长转换体之间的至少一方，

所述一次光、所述二次光、以及所述三次光的至少一个，由所述光波导引导。

15.如权利要求1至14的任一项所述的发光装置，

所述第一波长转换体，位于所述辐射源与所述第二波长转换体之间。

16.如权利要求1至15的任一项所述的发光装置，

所述第一波长转换体具有，使所述辐射源发出的一次光入射的入射面、以及与所述入射面相反一侧的射出面，

所述第二波长转换体，覆盖所述第一波长转换体的所述射出面的一部分。

17.如权利要求16所述的发光装置，

所述第二波长转换体，在所述第一波长转换体的所述射出面，被形成为条纹状、格子状、或点状，从而覆盖该所述射出面的一部分。

18.一种发光装置，

所述发光装置具备：

第一波长转换体，包含第一荧光体，该第一荧光体吸收一次光的至少一部分来将所述一次光转换为二次光，所述一次光是由辐射源辐射的激光；以及

第二波长转换体，包含第二荧光体，该第二荧光体吸收由所述第一波长转换体辐射的所述二次光的至少一部分来将所述二次光转换为三次光，

所述发光装置，发出包含所述一次光、所述二次光、以及所述三次光的输出光，

所述二次光包含的长波长成分，比所述一次光多，

所述三次光包含的长波长成分，比所述二次光多，

所述第二荧光体的荧光寿命，比所述第一荧光体的荧光寿命长，

照射到所述第二波长转换体的所述二次光的光密度，比照射到所述第一波长转换体的所述一次光的光密度小。