CN104968995A - 荧光光源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种荧光光源装置：当对波长转换构件照射激发光时，抑制了该激发光的反向散射，同时能够以高的效率将在波长转换构件内部产生的荧光出射至外部，因而可获得高的发光效率。该荧光光源装置是具备由被激发光激发的荧光体构成的波长转换构件而成的荧光光源装置，其特征在于，所述波长转换构件在成为激发光受光面的表面上形成表面侧周期结构、在背面形成背面侧周期结构、在该背面的外侧设有光反射面。

Description

荧光光源装置
技术领域
本发明涉及通过利用激发光将荧光体激发而从该荧光体放射荧光的荧光光源装置。
背景技术
作为例如投影仪中使用的绿色光源，一直以来已知通过对荧光体照射激光而从该荧光体放射绿色光的荧光光源装置。作为这样的荧光光源装置的一个例子，已知下述的荧光光源装置：其具备在旋转轮的表面上涂布荧光体而成的波长转换构件，通过对该波长转换构件照射蓝色区域的激光，在该波长转换构件中的荧光体中生成绿色区域的光(参照专利文献1)。
具体地说，专利文献1中使用如下所述的荧光光源装置：如图17所示，作为投影仪装置的绿色光源，具备放射在蓝色区域内进行振动的激光的激光光源71、荧光轮72以及用于使该荧光轮72旋转的轮发动机73。该荧光光源装置的荧光轮72是在透过来自激光光源71的激光的基材上形成由被该激光激发的荧光体构成的波长转换构件的层而成的。
图17中，81是准直透镜、82是由红色发光二极管构成的红色光源。另外，83A、83B、83C、84A、84B、84C是聚光透镜。另外，85是透过来自绿色光源的光、对来自红色光源的光进行反射的分色镜；86是导光装置入射透镜。另外，87是反射镜，88是导光装置。
然而，含有轮发动机73的荧光轮72的驱动体系的构成复杂，而且有下述问题：由于构成构件的劣化，因此轮发动机73无法获得长使用寿命。
另外，作为荧光光源装置的另一例子，例如可举出下述荧光光源装置：如图18所示，由被来自激光光源的激光所激发的荧光体(YAG烧结体)构成的波长转换构件61介由硫酸钡层63接合在由背面设有散热用散热片64的AIN烧结体构成的基板62的表面上，在激光光源上固定地设有该接合体(参照专利文献2)。通过对该波长转换构件61照射蓝色区域的激光作为激发光，在该波长转换构件61中生成绿色区域的光。
然而，这样的荧光光源装置具有无法获得很高的发光效率的问题。
具体地说，具有下述问题：当将激发光照射到波长转换构件61时，在该波长转换构件61的表面处、激发光被反向散射，因此无法将激发光充分地摄入到波长转换构件61的内部。另外，具有下述问题：在波长转换构件61内，用荧光体产生的荧光中，相对于波长转换构件61与空气的界面的入射角超过临界角的荧光被封闭在波长转换构件61的内部，因此无法有效地利用荧光。
另外，专利文献2所记载的装置中，具有下述问题：由于从荧光体放射的荧光向全方向扩散、被放射，因此对于从波长转换构件61的侧面方向放射的荧光而言，无法效率良好地进行利用。
另外，具有下述问题：由于硫酸钡的导热性低，因此作为扩散反射构件使用硫酸钡时，无法有效地进行排热。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-13316号公报
专利文献2：日本特开2011-198560号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明是基于上述事实而作出的，其目的在于提供一种荧光光源装置：其在将激发光照射到波长转换构件时，在抑制该激发光的反向散射的同时、能够高的效率地将在波长转换构件内部产生的荧光出射至外部，因此可获得高的发光效率。
另外，本发明的另一目的在于提供可获得高的发光效率、且排热性高的荧光光源装置。
用于解决课题的手段
本发明的第1实施方式的荧光光源装置是具备由被激发光激发的荧光体得到的波长转换构件而成的荧光光源装置，其特征在于，
上述波长转换构件在成为激发光受光面的表面上形成有表面侧周期结构、在背面形成有背面侧周期结构、在该背面的外侧设有光反射面。
本发明的第1实施方式的荧光光源装置中，优选：上述表面侧周期结构的周期是从上述荧光体放射的荧光的衍射发生的范围的大小。
另外，优选：上述背面侧周期结构的周期是从上述荧光体放射的荧光的衍射发生的范围的大小。
本发明的第1实施方式的荧光光源装置中，上述波长转换构件可以是以下的构成：其是由其整体含有荧光体而成的荧光构件构成的。
本发明的第1实施方式的荧光光源装置中，上述波长转换构件可以是以下的构成：其具备含有荧光体而成的荧光构件和周期结构体层，上述周期结构体层是在该荧光构件的表面上形成的、表面具有周期结构的表面侧周期结构体层及在该荧光构件的背面上形成的、背面具有周期结构的背面侧周期结构体层中的至少一个周期结构体层。
另外，在上述荧光构件上形成的周期结构体层的折射率优选为该荧光构件的折射率以上。
本发明的第1实施方式的荧光光源装置是具备由被激发光激发的荧光体得到的波长转换构件而成的荧光光源装置，其特征在于，
上述波长转换构件在成为激发光受光面的表面上形成有表面侧周期结构，背面成为由粗糙面形成的光扩散面，在该背面的外侧设有光反射面。
本发明的第2实施方式的荧光光源装置是具备由被激发光激发的荧光体得到的波长转换构件而成的荧光光源装置，其特征在于，
在上述波长转换构件的激发光受光面上形成有大致锥状的凸部周期性排列而成的周期结构，该周期结构的周期是从上述荧光体放射的荧光的衍射发生的范围的大小，
在上述波长转换构件的背面形成有由电介质多层膜构成的光反射膜。
本发明的第2实施方式的荧光光源装置中，优选上述波长转换构件的周侧面被反射面包围。
本发明的第2实施方式的荧光光源装置中，优选包围上述波长转换构件的周侧面的反射面是扩散反射面。
本发明的第3实施方式的荧光光源装置是具备由被激发光激发的荧光体得到的波长转换构件而成的荧光光源装置，其特征在于，
上述波长转换构件介由接合用金属层接合在基板表面上，
上述接合用金属层具有未被上述波长转换构件覆盖的非被覆部分，
反射性粒子分散在粘合剂中而成的反射层按照将上述波长转换构件的周侧面覆盖的方式形成在上述接合用金属层的非被覆部分上，
上述反射层是形成该反射层的材料对形成上述接合用金属层的材料的亲和性高于对形成上述基板表面的材料的亲和性的层。
本发明的第3实施方式的荧光光源装置中，优选上述反射层的层厚为100μm以上。
本发明的第3实施方式的荧光光源装置中，优选：
上述基板形成有凹部，
在上述凹部内配置有上述波长转换构件，
通过在上述凹部的内周面与上述波长转换构件的周侧面之间填充了形成反射层的材料的状态而形成有反射层。
本发明的第3实施方式中，粘合剂是指硅酮树脂、水性陶瓷悬浮液、低熔点玻璃、SiO2凝胶-溶胶材料等。
发明效果
本发明的第1实施方式的荧光光源装置中，由于在波长转换构件的激发光受光面上形成有表面侧周期结构，因此当对波长转换构件照射激发光时，可以抑制该激发光的反向散射，结果可以使激发光充分地进入波长转换构件的内部。
另外，在波长转换构件的背面的外侧设有光反射面，同时，该背面通过形成有背面侧周期结构或由粗糙面形成有光扩散面而成为凹凸面。因此，由于在波长转换构件的内部从荧光体放射的荧光在该背面改变角度、在光反射面上被反射，因而会抑制荧光被封闭在波长转换构件的内部。
因此，根据本发明的第1实施方式的荧光光源装置，能够使激发光充分地进入波长转换构件的内部，同时能够以高的效率将在波长转换构件内生成的荧光出射至外部，因而可获得高的发光效率。
根据本发明的第2实施方式的荧光光源装置，基本上在波长转换构件的激发光受光面上形成有大致锥状的凸部周期性排列而成的周期结构，因此当对波长转换构件照射激发光时，会抑制该激发光的反向散射，结果可获得高的发光效率。
另外，由于在波长转换构件的激发光受光面上形成的周期结构的周期是从荧光体放射的荧光的衍射发生的范围的大小，因此能够以高的效率将从该荧光体放射的荧光放射至外部，结果可获得更高的发光效率。
进而，由于在波长转换构件的背面形成有由电介质多层膜而成的光反射膜，因此能够以高的效率将在该波长转换构件内部发生的荧光取出，结果可获得进一步高的发光效率。
另外，根据波长转换构件的周侧面被反射面包围的构成的荧光光源装置，可以在该反射面上将从波长转换构件的周侧面出射的荧光反射、返回至波长转换构件的内部，因此能够以更高的效率将该波长转换构件的内部发生的荧光取出。
另外，根据包围波长转换构件的周侧面的反射面为扩散反射面的构成的荧光光源装置，在将从波长转换构件的周侧面出射的荧光返回至波长转换构件内部时，易于通过扩散反射改变其方向、将其取出至波长转换构件的正面方向(激发光受光面方向)，因而能够以进一步更高的效率将在该波长转换构件的内部发生的荧光取出。
根据本发明的第3实施方式的荧光光源装置，通过按照将波长转换构件的周侧面覆盖的方式来形成反射层，能够以高的效率将在波长转换构件内发生的荧光取出。结果，可获得高的发光效率。另外，通过将波长转换构件介由接合用金属层接合在基板表面上，可获得高的排热性。
另外，作为形成反射层的材料使用由硅酮树脂构成的粘合剂时，该硅酮树脂一般来说与形成基板表面的材料的亲和性低，因此有反射层剥离的顾虑，但本发明的第3实施方式的荧光光源装置中，在接合用金属层的非被覆部分上形成有反射层的同时，形成反射层的材料对形成接合用金属层的材料的亲和性高于对形成基板表面的材料的亲和性，因而可以将反射层可靠地固定在接合用金属层的非被覆部分上、抑制反射层的剥离。
另外，根据本发明的第3实施方式的荧光光源装置，反射层的层厚为100μm以上，因此可获得进一步高的发光效率。
附图说明
图1是表示本发明的荧光光源装置的一个例子的构成的概略的说明图。
图2是表示本发明第1实施方式的荧光光源装置的荧光发光构件的构成的说明用截面图。
图3是示意地表示荧光发光构件的表面侧周期结构的变形例的说明图。
图4是宏观地表示在将激发光入射到垂直于由荧光构件所构成的波长转换构件表面的方向上时、该激发光进行传播的介质的折射率的变化的图，(a)是放大显示荧光构件的一部分的截面图，(b)是表示相对于荧光构件表面垂直的方向的位置与折射率的宏观关系的图表。
图5是表示本发明第1实施方式的荧光光源装置的另一个例子的荧光发光构件的构成的说明用截面图。
图6是表示本发明第1实施方式的荧光光源装置的又一个例子的荧光发光构件的构成的说明用截面图。
图7是表示本发明第1实施方式的荧光光源装置的再一个例子的荧光发光构件的构成的说明用截面图。
图8是表示本发明第2实施方式的荧光光源装置的荧光发光构件的构成的说明用截面图。
图9是宏观地表示在将激发光入射到垂直于由荧光构件所构成的波长转换构件表面的方向上时、该激发光进行传播的介质的折射率的变化的图，(a)是放大显示荧光构件的一部分的截面图，(b)是表示相对于荧光构件表面垂直的方向的位置与折射率的宏观关系的图表。
图10是示意地表示荧光构件表面中荧光所产生的反射及衍射的说明图。
图11是表示本发明第2实施方式的荧光光源装置的另一个例子的荧光发光构件的构成的说明用截面图。
图12是表示本发明第2实施方式的荧光光源装置的又一个例子的荧光发光构件的构成的说明用截面图。
图13是表示本发明第3实施方式的荧光光源装置的荧光发光构件的构成的说明用立体图。
图14是图13所示荧光发光构件的说明用截面图。
图15是表示本发明第3实施方式的荧光光源装置的另一个例子的荧光发光构件的构成的说明用截面图。
图16是示出实施例1-2中所得的波长转换构件的背面的光的反射率与该波长转换构件的光取出效率的关系的图表。
图17是表示以往的荧光光源装置的构成的一个例子的说明图。
图18是表示以往的荧光光源装置的构成的另一个例子的说明图。
具体实施方式
以下说明本发明的荧光光源装置的实施方式。
图1表示本发明的荧光光源装置的一个例子的构成的概略的说明图。
该荧光光源装置如图1所示，其具备出射蓝色区域的光的激光二极管10；和与该激光二极管10相向配置的具有由荧光构件构成的波长转换构件的荧光发光构件20，上述荧光构件是由被作为从该激光二极管10出射的激光的激发光L所激发、将绿色区域的荧光L1出射的荧光体所形成的。
在激光二极管10与荧光发光构件20之间接近该激光二极管10的位置上，配置有使从激光二极管10入射的激发光L作为平行光线出射的准直透镜15。另外，在准直透镜15与荧光发光构件20之间，在将来自激光二极管10的激发光L透过的同时、对来自荧光发光构件20的波长转换构件的荧光L1进行反射的分色镜16以相对于准直透镜15的光轴倾斜例如45°角度的姿势进行配置。
在此，图1中使用了1个激光二极管10的光，但也可以是具有多个激光二极管10、在荧光发光构件20的波长转换构件前配置聚光透镜、将会聚光照射至该波长转换构件的形态。另外，激发光并非限于由激光二极管10得到的光，只要是能够激发波长转换构件的荧光体，则可以是将LED产生的光会聚的光，也可以是来自密封有汞、氙等的灯的光。另外，在利用如灯或LED那样的放射波长具有幅度的光源时，激发光的波长是主要的放射波长的区域。但本发明中并非限定于此。
该荧光光源装置整体的结构在下述第1实施方式～第3实施方式的荧光光源装置中全部是相同的。第1实施方式～第3实施方式的荧光光源装置中，荧光发光构件20(20a～20c)的构成中分别具有各自的特征。
另外，荧光光源装置整体的结构并非限定于图1所示的结构，可以采用各种构成。
《第1实施方式》
图2是表示本发明第1实施方式的荧光光源装置中的荧光发光构件的构成的说明用截面图。
荧光发光构件20a如图2所示，在矩形基板31的表面(图2的上表面)上设有由大致矩形板状的荧光构件21构成的波长转换构件。
该荧光发光构件20a按照荧光构件21的表面(图2的上表面)与激光二极管10相向的方式配置，在该表面成为激发光受光面的同时、成为荧光出射面。
另外，在荧光构件21的背面(图2的下表面)及侧面上分别设有例如由银构成的光反射膜33。如此，通过在荧光构件21的背面及侧面上形成光反射膜33，在荧光构件21的背面及侧面的外侧上设置有光反射面。另外，在基板31的背面上配置有例如散热用散热片(省略图示)。
进而，在构成波长转换构件的荧光构件21中，在激发光受光面、即该荧光构件21的表面上形成有凸部(以下也称作“表面侧凸部”)23周期性排列而成的表面侧周期结构22。另外，在波长转换构件的背面、即荧光构件21的背面上形成有凸部(以下也称作“背面侧凸部”)26周期性排列而成的背面侧周期结构25。
在此，本说明书中“周期结构”是指具有沿着从表面至背面的方向变为小径的凸状形状的周期结构体(图2中为凸部23、26)周期性排列而成的结构。
荧光构件21由单晶或多晶的荧光体构成。荧光构件21的厚度例如为0.05～2.0mm。
构成荧光构件21的单晶的荧光体例如可利用切克劳斯基单晶生长法获得。具体地说，在坩埚内使籽晶与已经熔融的原料接触、在此状态下一边使籽晶旋转一边向铅直方向提拉、使单晶在该籽晶上成长，从而获得单晶的荧光体。
另外，构成荧光构件21的多晶的荧光体例如可如下这样地获得。首先，通过利用球磨机等对母材、活化材料及烧成助剂等原材料进行粉碎处理，从而获得亚微米以下的原材料微粒。接着，例如利用注浆成型法对该原材料微粒进行烧结。之后，通过对所得的烧结体实施热等静压加压加工，从而获得气孔率为例如0.5％以下的多晶的荧光体。
作为构成荧光构件21的荧光体的具体例子，可举出YAG：Ce、YAG：Pr、YAG：Sm、LuAG：Ce等。在这样的荧光体中，稀土类元素的掺杂量为0.5mol％左右。
构成在荧光构件21的表面形成的表面侧周期结构22的表面侧凸部23如图2所示，优选为大致锥形状。
具体地说，表面侧凸部23的大致锥形状是图2所示的锥状(图2中的圆锥状)或图3所示的截头锥体状(图3中的截头圆锥体状)。在此，当表面侧凸部23的形状为截头锥体状时，上底部24a的尺寸(最大尺寸)a小于激发光L的波长。例如，当凸部23的形状为截头圆锥体状、激发光L的波长为445nm时，截头圆锥体状的凸部23的上底部24a的尺寸(外径)为100nm。
通过使表面侧凸部23的形状为大致锥形状，可以防止或抑制在荧光构件21的表面上激发光L发生反射。认为发生这种作用的原因是以下的理由。
图4是示意地示出激发光L向垂直于荧光构件21的表面的方向入射时、该激发光L进行传播的介质的折射率的变化的图，(a)是放大显示荧光构件21的一部分的截面图，(b)是表示垂直于荧光构件21的表面的方向的位置与折射率的宏观关系的图表。如该图4所示，在将激发光L从空气(折射率为1)中照射到荧光构件21(折射率为N1)的表面时，从相对于构成表面侧周期结构22的表面侧凸部23的锥面倾斜的方向使其入射。因此，宏观地进行观察时，激发光L进行传播的介质的折射率朝向垂直于荧光构件21的表面的方向从1慢慢地变化成N1。因此，由于在荧光构件21的表面上实质上没有折射率急剧发生变化的界面，因而可以防止或抑制在荧光构件21的表面上激发光L进行反射。
另外，在构成表面侧周期结构22的大致锥形状的表面侧凸部23中，优选锥面(侧面)的倾斜角度(侧面与底面所成的角度)为11°以上。
当锥面的倾斜角度小于11°时，成为将锥面看成折射率不同的2个介质的边界面，因此有产生因该折射率差引起的反射光的可能性。
另外，在表面侧周期结构22中，周期d1优选为从构成荧光构件21的荧光体放射的荧光L1的衍射发生的范围(布拉格的条件)的大小。
具体地说，表面侧周期结构22的周期d1优选为从荧光体放射的荧光L1的峰值波长除以构成表面侧周期结构22的材料(图2中为构成荧光构件21的荧光体)的折射率而得到的值(以下称作“光学长度”)或光学长度的数倍左右的值。
本发明中，周期结构的周期是指周期结构中相互相邻的凸部间的距离(中心间距离)(nm)。
表面侧周期结构22的周期d1是在荧光构件21内产生的荧光L1的衍射发生的范围的大小，由此能够以高的效率将荧光L1从荧光构件21的表面出射至外部。
具体地进行说明时，在荧光构件21内产生的荧光L1在相对于荧光构件21的表面(荧光构件21与空气的界面)的入射角小于临界角时，作为透过荧光构件21的表面的透过光，以无反射方式从荧光构件21的表面取出至外部。另外，荧光L1在相对于荧光构件21的表面的入射角为临界角以上时，例如在荧光构件的表面为平坦面时，荧光在该荧光构件的表面上进行全反射、朝向波长转换构件的内部，因此无法从该荧光构件的表面取出至外部。然而，通过在荧光构件21的表面上形成具有满足上述条件的周期d1的表面侧周期结构22，荧光L1在荧光构件21的表面上通过表面侧周期结构22而发生衍射。结果，作为-1次衍射光，从荧光构件21的表面出射、取出至外部。
另外，作为表面侧周期结构22的表面侧凸部23的高度h1与周期d1之比(h1/d1)的长宽比优选为0.2以上。
当该比(h1/d1)小于0.2时，高度方向的衍射的区域变窄，因此无法获得由衍射带来的充分的光取出效率。
这样的表面侧周期结构22可利用纳米压印法和干式刻蚀处理形成。具体地说，在具有平坦表面的荧光构件的该表面上例如利用旋涂法涂布抗蚀剂，接着，例如利用纳米压印法对抗蚀剂的涂布膜进行布图。之后，通过对荧光构件表面的露出的区域实施干式刻蚀处理，从而形成表面侧周期结构22。
构成在荧光构件21的表面形成的背面侧周期结构25的背面侧凸部26是圆锥状。
另外，背面侧周期结构25的周期d2优选为从构成荧光构件21的荧光体放射的荧光L1的衍射发生的范围(布拉格的条件)的大小。
具体地说，背面侧周期结构25的周期d2优选为从荧光体放射的荧光L1的峰值波长除以构成背面侧周期结构25的材料(图2中为构成荧光构件21的荧光体)的折射率而得到的值(光学长度)或光学长度的数倍左右的值。
通过满足该条件，对于在荧光构件21内产生、入射到该荧光构件21的表面的荧光L1而言，可以增大入射角小于临界角的荧光L1的光量。因此，能够以高的效率将在荧光构件21内生成的荧光L1从该荧光构件21的表面出射至外部。
具体地进行说明时，通过在荧光构件21的背面形成有具有满足上述条件的周期d2的背面侧周期结构25，在荧光构件21内产生、相对于该荧光构件21的背面(荧光构件21与光反射膜33的界面)的入射角为临界角以上的荧光L1在该背面处通过背面侧周期结构25发生衍射。进而，-1次衍射光在荧光构件21的背面，通过光反射膜33沿着法线方向(相对于荧光构件21的表面的垂直方向)的方式朝向荧光构件21的表面被反射。如此，由于通过背面侧周期结构25发生衍射的荧光L1的-1次衍射光按照相对于荧光构件21的表面、入射角小于临界角的方式进行入射，因此在入射至荧光构件21的表面的荧光L1中，入射角小于临界角的荧光L1的光量增大。
这样的背面侧周期结构25与表面侧周期结构22相同，可利用纳米压印法和干式刻蚀处理形成。具体地说，在具有平坦背面的荧光构件的该背面上例如利用旋涂法涂布抗蚀剂，接着例如利用纳米压印法对抗蚀剂的涂布膜进行布图。之后，通过在荧光构件背面的露出的区域上实施干式刻蚀处理，从而形成背面侧周期结构25。
作为构成基板31的材料，可以使用介由在树脂中混入有金属微粉末的放热粘接剂的铝基板等。另外，基板31的厚度例如为0.5～1.0mm。另外，该铝基板可以兼具散热用散热片的功能。
具备上述荧光发光构件20a的荧光光源装置中，作为从激光二极管10出射的蓝色区域的激光的激发光L通过准直透镜15变成平行光线。之后，该激发光L透过分色镜16，相对于荧光发光构件20a中的波长转换构件的激发光受光面、即荧光构件21的表面大致垂直地照射。进而，在荧光构件21中，构成该荧光构件21的荧光体被激发、放射荧光L1。该荧光L1自波长转换构件的荧光出射面、即荧光构件21的表面出射，通过分色镜16反射至垂直方向之后，出射至荧光光源装置的外部。
该荧光光源装置中，在作为波长转换构件的激发光受光面的荧光构件21的表面上形成有表面侧周期结构22。因此，当对荧光构件21的表面照射激发光L时，会抑制该激发光L的反向散射，结果能够以高的效率使激发光L进入到荧光构件21内。
另外，在设有光反射膜33的荧光构件21的背面形成有背面侧周期结构25。因此，在荧光构件21内从荧光体被放射，入射到该荧光构件21的背面的荧光L1在该背面处改变角度、被反射。因此，可以使在荧光构件21内反复反射的荧光L1的方向性相对于作为波长转换构件的荧光出射面的荧光构件21的表面成为垂直的方向。结果，由于可以抑制荧光L1被封闭在荧光构件21内，因而能够以高的效率将荧光L1从荧光构件21的表面取出至外部。
而且，由于表面侧周期结构22的周期d1及背面侧周期结构25的周期d2是荧光构件21内产生的荧光L1的衍射发生的范围的大小，因此能够以更高的效率将荧光L1从荧光构件21的表面取出至外部。
因此，根据该荧光光源装置，可以使激发光L充分地进入到波长转换构件的内部，同时能够以高的效率将在波长转换构件内部产生的荧光L1出射至外部，因此可获得高的发光效率。
图5是表示本发明第1实施方式的荧光光源装置的另一个例子的荧光发光构件的构成的说明用截面图。
该荧光光源装置中，构成荧光发光构件的波长转换构件40如图5所示，设置在矩形的基板31上。该波长转换构件40具有矩形板状的荧光构件41、在该荧光构件41的表面(图5的上表面)上形成的表面侧周期结构体层42以及在荧光构件41的背面(图5的下表面)上形成的背面侧周期结构体层44。在表面侧周期结构体层42中，在表面上形成有表面侧周期结构43，该表面侧周期结构43是周期性排列圆锥状凸部(表面侧凸部)43a而成的。另外，在背面侧周期结构体层44中，在背面形成有背面侧周期结构45，该背面侧周期结构45是周期性排列圆锥状凸部(背面侧凸部)45a而成的。
该波长转换构件40中，在表面侧周期结构体层42的表面(图5中的上表面)成为激发光受光面的同时，成为荧光出射面。
另外，在荧光构件41的侧面、背面侧周期结构体层44的背面(图5中的下表面)及侧面上分别设有例如由银构成的光反射膜33。如此，通过在荧光构件41的侧面、背面侧周期结构体层44的背面及侧面上形成有光反射膜33，从而在波长转换构件40的背面及侧面的外侧上设有光反射面。另外，在基板31的背面上例如配置有散热用散热片(省略图示)。除了在该荧光构件41的表面和背面未直接形成有周期结构以外，基板31和荧光构件41的构成与图2所示的结构相同。
构成在表面侧周期结构体层42的表面上形成的表面侧周期结构43的表面侧凸部43a与图2所示的构成荧光发光构件的波长转换构件的表面侧周期结构22相同，优选为大致锥形状。通过使表面侧凸部43a的形状为大致锥形状，能够以更高的效率使激发光L进入到波长转换构件40的内部。
在表面侧周期结构体层42的表面上形成的表面侧周期结构43优选其周期d1是从构成荧光构件41的荧光体放射的荧光的衍射发生的范围的大小。通过满足这样的条件，能够以高的效率将从构成荧光构件41的荧光体放射的荧光从表面侧周期结构体层42的表面取出至外部。
另外，作为表面侧周期结构体层42的表面侧周期结构43中的凸部43a的高度h1与周期d1之比的长宽比与图2所示的构成荧光发光构件的波长转换构件的表面侧周期结构43相同。
在背面侧周期结构体层44的表面上形成的背面侧周期结构45优选其周期d2是从构成荧光构件41的荧光体放射的荧光的衍射发生的范围的大小。通过满足这样的条件，能够以高的效率将从构成荧光构件41的荧光体放射的荧光从表面侧周期结构体层42的表面取出至外部。
作为构成表面侧周期结构体层42及背面侧周期结构体层44(以下也将它们统一称作“周期结构体层”)的材料，优选使用折射率为荧光构件41的折射率的值以上的材料。通过由折射率高于荧光构件41的折射率值的材料构成周期结构体层，从而入射到荧光构件41与周期结构体层的界面的荧光通过透过该界面而发生折射。因此，在波长转换构件40内部产生的荧光不仅在该波长转换构件40的背面处角度改变、而且在荧光构件41与周期结构体层的界面上角度也改变，其朝向接近于法线方向(相对于表面侧周期结构体层42的表面的垂直方向)，因此会抑制荧光被封闭在波长转换构件40的内部。
另外，通过使用与荧光构件41相比为高折射率的材料作为周期结构体层的材料，能够形成周期小的周期结构。因而，由于可以设计长宽比大但高度小的凸部作为构成周期结构的凸部，因此周期结构的形成变得容易。例如，在利用纳米打印法时，可以容易地进行模型(模板)的制作或压印作业。此时，由于对形成有该周期结构的波长转换构件40中的荧光体进行激发的能量具有约5W/mm2以上的激发密度，因而优选构成周期结构体层的材料是无机材料。
作为构成周期结构体层的材料，可以使用二氧化钛(折射率为2.2)、二氧化锆(折射率为1.8)、氮化硅(折射率为2.0)等。
另外，周期结构体层的厚度例如为0.1～1.0μm。
周期结构体层可以使用凝胶-溶胶法和纳米压印法形成。具体地说，例如利用旋涂法将含有钛、锆等的醇盐的溶胶状材料涂布在荧光构件41的表面上，在按压有模型(模板)模具的状态下进行加热处理，实施脱模后进行热处理。利用该热处理来进行反应(水解及缩聚)，形成由无机材料构成的周期结构体层。
在具备上述荧光发光构件的荧光光源装置中，作为从激光二极管出射的蓝色区域的激光的激发光通过准直透镜变成平行光线。之后，该激发光透过分色镜相对于荧光发光构件中的波长转换构件40的激发光受光面、即表面侧周期结构体层42的表面大致垂直地照射，介由该表面侧周期结构体层42入射到荧光构件41。进而，在荧光构件41中将构成该荧光构件41的荧光体激发。由此，在荧光构件41中放射荧光。该荧光从波长转换构件40的荧光出射面、即表面侧周期结构体层42的表面出射，通过分色镜反射至垂直方向之后，出射至荧光光源装置的外部。
该荧光光源装置中，在波长转换构件40中的荧光构件41的表面上设有表面侧周期结构体层42，通过该表面侧周期结构体层42的表面构成有激发光受光面。进而，在表面侧周期结构体层42的表面上形成有表面侧周期结构43。因此，在将激发光照射至波长转换构件40时，会抑制该激发光的反向散射，结果能够以高的效率使激发光进入波长转换构件40内。
另外，在荧光构件41的背面设有形成有背面侧周期结构45的背面侧周期结构体层44，在该背面侧周期结构体层44的背面设有光反射膜33。因此，在波长转换构件40的内部从荧光体放射、入射到该背面的荧光在该背面处改变角度、被反射。因此，可以使在波长转换构件40内反复反射的荧光的方向性相对于波长转换构件40的荧光出射面成为垂直的方向。结果，由于会抑制荧光被封闭在波长转换构件40的内部，因此能够以高的效率将荧光从波长转换构件40的表面取出至外部。
另外，表面侧周期结构43的周期d1和背面侧周期结构45的周期d2是在波长转换构件40内部产生的荧光的衍射发生的范围的大小，因此能够以更高的效率将荧光从波长转换构件40的表面取出至外部。
进而，作为构成周期结构体层(表面侧周期结构体层42和背面侧周期结构体层44)的材料，由于使用折射率高于荧光构件41的折射率的值的材料，因此入射至该荧光构件41与周期结构体层的界面的荧光发生折射，从而荧光的朝向接近于法线方向，因而从表面侧周期结构体层42的表面被高效地取出。
因此，根据使用了图5所示的荧光发光构件的荧光光源装置，可以使激发光充分地进入到波长转换构件40的内部，同时能够以高的效率将在波长转换构件40内部产生的荧光出射至外部，因而获得高的发光效率。
本发明第1实施方式的荧光光源装置的另一个例子的特征在于，在由被激发光激发的荧光体得到的波长转换构件中，在成为激发光受光面的表面上形成表面侧周期结构、背面成为由粗糙面形成的光扩散面，在该背面的外侧设有光反射膜。
在此，本说明书中“粗糙面”是指利用机械研磨(具体地说例如为喷砂处理等)及化学研磨(具体地说为刻蚀处理等)等粗糙面处理所形成的凹凸面。
作为以上的荧光光源装置的具体例子，除了例如在图1的荧光光源装置中构成波长转换构件的荧光构件的背面为由粗糙面形成的光扩散面之外，可举出具备具有与图2所示的荧光发光构件相同的构成的荧光发光构件。
具备上述荧光发光构件的荧光光源装置中，作为从激光二极管出射的蓝色区域的激光的激发光通过准直透镜变成平行光线。之后，该激发光透过分色镜相对于波长转换构件的激发光受光面、即荧光构件的表面大致垂直地照射。进而，在波长转换构件中，构成该波长转换构件的荧光构件的荧光体被激发、放射荧光。该荧光从波长转换构件的荧光出射面、即荧光构件的表面出射，通过分色镜反射至垂直方向之后，出射至荧光光源装置的外部。
该荧光光源装置中，在作为波长转换构件的激发光受光面的荧光构件的表面上形成有表面侧周期结构。因此，当对荧光构件照射激发光时，会抑制该激发光的反向散射，结果能够以高的效率使激发光进入荧光构件的内部。
另外，设有光反射膜的荧光构件的背面成为由粗糙面形成的光扩散面。因此，在荧光构件内从荧光体放射、入射到该荧光构件背面的荧光以各种角度被反射。因此，可以使在波长转换构件内反复反射的荧光的方向性相对于作为波长转换构件荧光出射面的荧光构件的表面成为垂直的方向。结果，由于会抑制荧光被封闭在荧光构件的内部，因而能够以高的效率将荧光从荧光构件的表面取出至外部。
因此，根据该荧光光源装置，能够使激发光充分地进入波长转换构件的内部，同时能够以高的效率将在波长转换构件内部产生的荧光出射至外部，因而可获得高的发光效率。
以上对本发明的第1实施方式进行了说明，但本发明并非限定于上述实施方式、可以施加各种变更。
例如，在第1实施方式的荧光光源装置中，只要波长转换构件的背面侧周期结构是具有沿着表面至背面的方向变为小径的凸状形状的凸部，就并非限定于具有大致锥状的凸部者，也可以是具有其他结构的凸部。
具体地说，构成第1实施方式的荧光光源装置的波长转换构件还可以是其背面侧周期结构具有例如图6所示的半球状的凸部。
在此，在图6所示的荧光发光构件中，由荧光构件51构成的波长转换构件中，除了构成背面侧周期结构52的凸部(表面侧凸部)52a的形状为半球状之外，还具有与图2所示的荧光发光构件相同的构成。
在具备该图6所示的荧光发光构件的荧光光源装置中，背面侧周期结构52的周期d2优选为从构成荧光构件51的荧光体放射的荧光的衍射发生的范围的大小。通过满足这样的条件，能够以高的效率将从构成荧光构件51的荧光体放射的荧光从波长转换构件的表面取出至外部。
另外，在第1实施方式的荧光光源装置中，在波长转换构件中形成背面侧周期结构而成的背面上连续地设置具有透光性的构件(以下也称作“堆积构件”)，以光反射面与波长转换构件的背面离开的状态进行设置(参照图7)。
该堆积构件在位于波长转换构件的背面侧的表面上形成适合该波长转换构件的背面侧周期结构的周期结构，通过具有透光性的接合构件与波长转换构件40接合。另外，堆积构件按照在波长转换构件40的背面(波长转换构件与堆积构件的界面)发生折射的方式具有与形成有背面侧周期结构的构件不同的折射率。
具体地说，在图7所示的荧光发光构件中，在具有荧光构件41、表面侧周期结构体层42及背面侧周期结构体层44的波长转换构件40的背面，通过接合构件接合有由荧光构件构成的堆积构件47，该波长转换构件40与堆积构件47的堆积体设置在矩形的基板31上。另外，在波长转换构件40与堆积构件47的接合体的背面(图7中的下表面)及侧面分别设有例如由银构成的光反射膜33。如此，通过在波长转换构件40与堆积构件47的接合体的背面及侧面上形成光反射膜33，从而在波长转换构件40的背面的外侧设有光反射面。另外，在基板31的背面配置有例如散热用散热片(省略图示)。
该荧光发光构件中除了在波长转换构件40的背面侧周期结构体层44的背面不设有光反射膜、该波长转换构件40以介由在背面及侧面设有光反射膜33的堆积构件47的状态设置在矩形的基板31上之外，具有与图5所示的荧光发光构件相同的构成。另外，由荧光构件构成的堆积构件47的构成除了在该堆积构件47的背面未形成周期结构之外，与图2所示的荧光发光构件相同。
具备该图7所示的荧光发光构件的荧光光源装置中，通过对波长转换构件40照射激发光，在将激发光入射到波长转换构件40的荧光构件41的同时，将透过了该波长转换构件40的激发光入射到堆积构件47。由此，在波长转换构件40的内部产生荧光(以下也称作“第1荧光”)、另外在堆积构件47的内部也产生荧光(以下也称作“第2荧光”)。
进而，对于第1荧光来说，通过入射到波长转换构件40的背面与堆积构件47的界面，它的一部分在该界面处改变角度、被反射，另一部分通过透过该界面发生折射、入射到堆积构件47中。另外，对于第2荧光来说，通过入射到波长转换构件40的背面与堆积构件47的界面，它的一部分在该界面处改变角度、被反射、另一部分通过透过该界面而发生折射、入射到波长转换构件40中。
如此，第1荧光及第2荧光变成：通过经由堆积构件47与背面侧周期结构体层44的界面和/或荧光构件41与周期结构体层(表面侧周期结构体层42及背面侧周期结构体层44)的界面，入射到波长转换构件40的表面。因此，由于第1荧光及第2荧光在波长转换构件40内通过经过界面而改变角度，因而相对于波长转换构件40的表面以各种角度入射，因此会抑制被封闭在波长转换构件40的内部。
本发明的第1实施方式的荧光光源装置中，波长转换构件并非限定于如图5所示的由荧光构件和表面侧周期结构体层和背面侧周期结构体层而成的构成的波长转换构件，只要具备荧光构件、和表面侧周期结构体层及背面侧周期结构体层中的至少一者，则也可具有其他结构。
具体地说，构成荧光光源装置的波长转换构件例如可以是如下构成的波长转换构件：由荧光构件和表面侧周期结构体层而成，该表面侧周期结构体层的表面成为激发光受光面、在该荧光构件的背面形成背面侧周期结构、设有光反射膜。另外，还可以是如下构成的波长转换构件：由荧光构件和背面侧周期结构体层而成，在该荧光构件的表面形成表面侧周期结构、成为激发光受光面，在该背面侧周期结构体层的背面设有光反射膜。
本发明第1实施方式的荧光光源装置中波长转换构件并非限定于由荧光构件而成、该荧光构件的表面成为激发光受光面、背面是由粗糙面形成的光扩散面的构成的波长转换构件，只要是在成为激发光受光面的表面上形成表面侧周期结构、背面是由粗糙面形成的光扩散面，则也可以具有其他的结构。
具体地说，构成荧光光源装置的波长转换构件例如可以是如下构成的波长转换构件：由荧光构件和表面侧周期结构体层而成，该表面侧周期结构体层的表面成为激发光受光面，该荧光构件的背面成为由粗糙面形成的光扩散面，设有光反射膜。另外，还可以是具备荧光构件和在该荧光构件背面形成的背面侧粗糙面层，该背面侧粗糙面层的背面是由粗糙面形成的光扩散面的构成。
《第2实施方式》
图8是表示本发明第2实施方式的荧光光源装置中的荧光发光构件的构成的说明用截面图。
荧光发光构件20b如图8所示，具有矩形的基板31和设置在该基板31表面上的例如由矩形的板状荧光构件24构成的波长转换构件。该例子的荧光发光构件20b中，波长转换构件的表面(图8中的上表面)成为激发光受光面。波长转换构件的表面在作为激发光受光面发挥功能的同时，还作为光出射面发挥功能。进而，在波长转换构件的激发光受光面、即该例子中的荧光构件24的表面上形成有周期性排列沿着从背面至表面的方向变为小径的锥状的凸部27a(参照图9)而成的周期结构27(参照图9)。另外，在波长转换构件的周侧面上，按照其反射面与该周侧面相向的方式形成有反射构件28。进而，在基板31的背面例如配置有散热用散热片(省略图示)。
进而，在波长转换构件(该例中即荧光构件24)的背面(图8中的下表面)形成有由电介质多层膜构成的光反射膜29。
作为构成基板31的材料，可以使用介由在树脂中混入有金属微粉末的放热粘接剂的铝基板等。另外，基板31的厚度例如为0.5～1.0mm。另外，该铝基板还可以兼具散热用散热片的功能。
荧光构件24由单晶或多晶的荧光体构成。荧光构件24的厚度例如为0.05～2.0mm。
构成荧光构件24的单晶的荧光体例如可利用切克劳斯基单晶生长法获得。具体地说，在坩埚内使籽晶与已经熔融的原料接触，在此状态下一边使籽晶旋转一边向垂直方向提拉，使单晶在该籽晶上成长，从而获得单晶的荧光体。
另外，构成荧光构件24的多晶的荧光体例如可如下这样地获得。首先，通过利用球磨机等对母材、活化材料及烧成助剂等原材料进行粉碎处理，从而获得亚微米以下的原材料微粒。接着，例如利用注浆成型法对该原材料微粒进行烧结。之后，通过对所得的烧结体实施热等静压加压加工，从而获得气孔率例如为0.5％以下的多晶的荧光体。
作为构成荧光构件24的荧光体的具体例子，可举出YAG：Ce、YAG：Pr、YAG：Sm、LuAG：Ce等。这样的荧光体中，稀土类元素的掺杂量为0.5mol％左右。
在荧光构件24表面上形成的周期结构27具有周期性排列沿着从背面至表面的方向变为小径的大致锥状的凸部27a(参照图9)而成的构成。
本发明中，周期结构的周期是指周期结构中相互相邻的凸部间的距离(nm)。
如此，通过在波长转换构件的激发光受光面(此例中为荧光构件24的表面)上形成有周期结构27，可以防止或抑制在荧光构件24的表面上激发光L发生反射。发生这种作用的原因如下所述。
图9是宏观地表示在将激发光L向垂直于荧光构件24表面的方向入射时、该激发光L进行传播的介质的折射率的变化的图，(a)是放大显示荧光构件24的一部分的截面图、(b)是表示垂直于荧光构件24表面的方向的位置与折射率的宏观关系的图表。如该图9所示，在将激发光L从空气(折射率为1)中照射到荧光构件24(折射率为N1)的表面时，从相对于构成表面侧周期结构27的锥状凸部27a的锥面倾斜的方向使其入射，因此宏观地进行观察时，激发光L进行传播的介质的折射率朝向垂直于荧光构件24表面的方向从1慢慢地变化成N1。因此，由于在荧光构件24的表面上实质上没有折射率急剧进行变化的界面，因而可以防止或抑制在荧光构件24的表面处、激发光L进行反射。
另一方面，当未形成周期结构27时，成为将倾斜面看成是折射率不同的2个介质的边界面，因此会产生因该折射率差引起的反射光。
进而，周期结构27的周期d是从构成荧光构件24的荧光体放射的荧光L1的衍射发生的范围(布拉格的条件)的大小。具体地说，周期结构27的周期d是从荧光体放射的荧光L1的峰值波长除以构成周期结构27的材料(图示的例子中为构成荧光构件24的荧光体)的折射率而得到的值(以下称作“光学长度”)或光学长度附近的值。
通过满足该条件，能够以高的效率将从构成荧光构件24的荧光体放射的荧光L1从该荧光构件24的表面放射至外部。具体地进行说明时，如图10所示，在荧光构件24内产生的荧光L1在相对于荧光构件24表面(荧光构件24与空气的界面)的入射角θI小于临界角时，作为透过荧光构件24的表面的透过光L2，以无反射的方式从荧光构件24的表面取出至外部。另外，荧光L1在相对于荧光构件24的表面的入射角θI为临界角以上时，例如在荧光构件24的表面为平坦面时，荧光L1在该荧光构件24的表面上进行全反射、作为反射光L3朝向荧光构件24的内部，因此无法从荧光构件24的表面取出至外部。但是，通过在荧光构件24的表面上形成具有满足上述条件的周期d的周期结构27，荧光L1在荧光构件24的表面上通过周期结构27而发生衍射。结果，作为-1次衍射光L4，从荧光构件24的表面以出射角θm(θm＜θI)出射、取出至外部。
另外，作为周期结构27的凸部27a的高度h与周期d之比(h/d)(长宽比)为0.2以上、优选为0.2～1.5、特别优选为0.5～1.0。该长宽比(h/d)小于0.2时，高度方向的衍射的区域变窄，因此无法获得由衍射带来的充分的光取出效率。
这样的周期结构27可利用纳米压印法和干式刻蚀处理形成。具体地说，在荧光构件24的表面上例如利用旋涂法涂布抗蚀剂，接着，例如利用纳米压印法对抗蚀剂的涂布膜进行布图。之后，通过对荧光构件24表面的露出的区域实施干式刻蚀处理，形成周期结构27。
在荧光构件24的表面形成的光反射膜29由电介质多层膜构成。
具体地说，可举出Ag+增加反射保护膜(SiO2或Al2O3)的2层结构者、交替层叠二氧化硅(SiO2)层及二氧化钛(TiO2)层而成者、交替层叠氮化铝(AlN)层及氧化铝(Al2O3)层而成者等，作为构成电介质多层膜的层的材料，可以从AlN、SiO2、SiN、ZrO2、SiO、TiO2、Ta2O3、Nb2O5等中选择。
例如，在SiO2/Ta2O3、SiO2/Nb2O5、SiO2/TiO2组合的电介质多层膜中，TiO2、Nb2O5及Ta2O3的折射率是TiO2＞Nb2O5＞Ta2O3的顺序，在为SiO2/TiO2组合的电介质多层膜时SiO2的总膜厚变薄。因此，电介质多层膜的热电阻降低、热传导变得良好。
因此，优选使用交替层叠氮化铝(AlN)层及氧化铝(Al2O3)层而成者。当使用交替层叠氮化铝(AlN)层及氧化铝(Al2O3)层而成的电介质多层膜时，该电介质多层膜的热导率变得更为良好，因此可以抑制波长转换构件的温度上升，因而可以防止因热淬灭导致的光量下降。
通过在波长转换构件的背面形成有由电介质多层膜构成的光反射膜29，电介质多层膜与银的单层膜相比反射率高，因而与波长转换构件的背面由银的单层膜构成的情况相比，能够以高的效率将在该波长转换构件内部发生的荧光取出。
另外，电介质多层膜与银的单层膜相比没有硫化、氧化的影响，因此不需要由SiO2等构成的保护膜。因而，可以成为简单的结构，另外可获得高的耐候性。因此，能够抑制在波长转换构件内部发生的荧光的取出效率降低。
光反射膜29的厚度及反射率例如在该光反射膜29是由SiO2/TiO2组合的电介质多层膜构成的情况下，总数为69层、由SiO2得到的层的总厚度为3.3μm、由TiO2得到的层的总厚度为1.8μm、电介质多层膜的厚度为5μm，在425nm～600nm的波长范围内反射率可以是98％以上。
另外，从与基板31的接合性等的观点出发，优选：在荧光发光构件20b上介由在光反射膜29背面(图8的下表面)的整面上通过蒸镀成膜而成的例如Cr/Ni/Au＝30nm/500nm/500nm或Ti/Ni/Au＝30nm/500nm/500nm等蒸镀膜(未图示)形成有接合构件层30。此时，作为与光反射膜29(电介质多层膜)的密合膜，相比较于Cr、使用Ti更会提高与电介质多层膜的密合性。
接合构件层30可以由焊锡、银(Ag)烧结材料、银(Ag)环氧粘接材料等形成。此时，当由焊锡形成接合构件层30时，作为与蒸镀膜中的接合构件层30接触的膜，通过形成Ti/Pt/Au＝30nm/500nm/500nm的膜，可以通过Pt进一步抑制焊锡的Sn的扩散，结果可以确保接合构件层30的长期可靠性。进而，当使用更高熔点的焊锡时，还可以制成层叠Ti/Pt、层叠Au作为最终膜的构成。
荧光发光构件20b中，优选在波长转换构件的周侧面上按照其反射面28a与该周侧面相向的方式来形成反射构件28，特别优选该反射面28a为扩散反射面。
本发明中，反射构件可以形成为与波长转换构件接触的状态，也可如图11所示，形成与波长转换构件的周侧面分离的状态。图11中，用符号38表示反射构件。
另外，反射构件优选至少具有与波长转换构件同等的高度(参照图11)，如图12所示，也可以是比波长转换构件还高的构成。通过成为这样的构成，可以将激光可靠地照射至波长转换构件的激发光受光面。图12中，用符号48表示反射构件。
作为反射面28a为镜面反射面时的反射构件，例如可以使用筒状镜面反射构件。作为筒状镜面反射构件，可举出在筒状玻璃的内周面上形成有由银构成的薄膜而成的构件；在亮度铝板、Ag+增加反射保护膜(SiO2或Al2O3)、铝板的表面上形成有电介质多层膜者等反射板多张组合成方筒状、利用环氧树脂等粘接剂接合而成的构件等。
这些筒状镜面反射构件可以通过由硅酮树脂、环氧树脂、陶瓷等构成的粘接剂层36固定在基板31上。
用于固定筒状镜面反射构件的粘接剂层36可以由下述反射构件28的材料形成。通过这样的反射材料固定筒状镜面反射构件时，入射至粘接剂层36的荧光也被扩散反射，能够以高的效率将荧光取出。另外，由于再入射至波长转换构件时的光的方向也会变化，因而能够以高的效率将荧光取出。
反射面28a为扩散反射面时的反射构件可以是在硅酮或玻璃糊料中分散有数微米～纳米级的氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)或硫酸钡的固化物或烧成物。
当使反射构件为与波长转换构件接触的状态时，可以将上述材料涂布成与波长转换构件的周侧面接触的状态之后，进行固化或烧成，从而形成。
另外，当使反射构件为与波长转换构件分离的状态时，可以以各自形成为适当形状的状态对上述材料进行固化或烧成，通过由硅酮树脂、环氧树脂、陶瓷、低熔点玻璃、凝胶-溶胶等构成的粘接剂层36固定在基板31上，从而形成。
反射面28a的反射率优选为98％以上。
通过按照将波长转换构件的周侧面包围的方式设有反射构件28，可以将从波长转换构件的周侧面出射的荧光在该反射面28a处反射、返回至波长转换构件的内部，因此能够以更高的效率将该波长转换构件内部发生的荧光取出。
另外，通过该反射面28a是扩散反射面，从波长转换构件的周侧面出射的荧光在被返回至波长转换构件的内部时，通过扩散反射改变其方向，易于被取出至波长转换构件的正面方向(激发光受光面方向)，因此能够以进一步高的效率将在该波长转换构件的内部发生的荧光取出。
在具备上述荧光发光构件20b的荧光光源装置中，作为从激光二极管10出射的蓝色区域激光的激发光L通过准直透镜15变成平行光线。之后，该激发光L透过分色镜16，相对于波长转换构件的激发光受光面、即荧光构件24的表面大致垂直地照射。进而，在荧光构件24中，构成该荧光构件24的荧光体被激发、放射荧光L1。该荧光L1从荧光构件24的表面出射，通过分色镜16反射至垂直方向之后，出射至荧光光源装置的外部。
另外，作为本实施方式的激发光使用了从激光二极管10放射的激光，但激发光并不限定于激光二极管10的光，只要是能够激发荧光体的光即可。例如可以是对LED的光进行了聚光的光，也可以是来自密封有汞、氙气等的放电灯等的光。
这样的荧光光源装置中，基本上来说，在作为波长转换构件的激发光受光面的荧光构件24的表面上形成有周期结构27。因此，当对波长转换构件的激发光受光面照射激发光L时，会抑制该激发光L的反向散射，结果能够获得高的发光效率。
另外，该周期结构27的周期d是从构成荧光构件24的荧光体L1放射的荧光L1的衍射发生的范围的大小。由此，能够以高的效率将从该荧光体放射的荧光L1取出至外部，结果可获得更高的发光效率。
进而，通过在荧光构件24的背面形成有由电介质多层膜构成的光反射膜29，能够以高的效率将在该荧光体内部发生的荧光取出。结果获得进一步高的发光效率。
以上对本发明的第2实施方式进行了说明，但本发明并非限定于上述实施方式，可以施加各种变更。
例如，波长转换构件并非限定于仅由荧光构件形成的波长转换构件，波长转换构件也可以是在未形成周期结构的板状荧光构件的表面上层叠表面形成有周期结构的周期结构体层而成的波长转换构件。在该例子的荧光发光构件中，周期结构体层的表面成为激发光受光面。
在周期结构体层的表面形成的周期结构是可以具有与在图8所示的荧光发光构件中在荧光构件24的表面形成的周期结构27相同的形状的结构。
作为构成周期结构体层的材料，优选采用折射率为荧光构件的折射率以上者。通过构成由这样的材料得到的周期结构体层，在将荧光从荧光构件入射至周期结构体层时，周期结构体层内的荧光角度比入射角度小，接近出射面的法线方向，因此更易将荧光取出。
除了不在该荧光构件的表面上直接形成有周期结构之外，基板、荧光构件、光反射膜、接合构件层及反射构件的构成与图8所示者相同。
《第3实施方式》
图13是表示本发明第3实施方式的荧光光源装置的荧光发光构件构成的说明用立体图、图14是图13所示的荧光发光构件的说明用截面图。
荧光发光构件20c如图13所示是在矩形平板状的基板121表面上介由矩形的接合用金属层129接合由矩形平板状的荧光构件构成的波长转换构件122而成的，按照将波长转换构件122的周侧面覆盖的方式形成有反射层128。
该荧光发光构件20c的波长转换构件122的表面(图14的上表面)成为激发光受光面。另外，波长转换构件122的表面作为激发光受光面发挥功能，同时也作为光出射面发挥功能。
波长转换构件122通过由单晶材料或多晶材料构成的荧光体所形成的荧光构件构成。
作为单晶材料，例如可以使用可通过切克劳斯基单晶生长法(CZ法)获得的材料，即在坩埚内使籽晶与处于熔融状态的原材料接触，保持铅直方向一边使其旋转一边提拉，使结晶(单晶)成长。
作为原材料及籽晶，可以使用各种物质。
作为多晶材料例如可以使用以下材料：使用球磨机等粉碎机将原材料(母材、烧成助剂及根据需要的活化剂)粉碎，使粒径为亚微米以下，利用注浆成型法由所得的原料的微粉末形成烧结体之后，对所得的烧成体实施热等静压加压加工。
作为原材料，只要是能够烧结的材料，则可以使用各种材料。
作为多晶材料，优选使用气孔率为0.5％以下的材料。其理由在于：由于单晶材料没有气孔、另外多晶材料也基本没有气孔，因此不会有因气孔中存在热导率低的空气所导致的导热性大幅度降低。
作为单晶材料及多晶材料，优选掺杂(活化)有稀土类化合物作为活化剂的材料。
作为稀土类化合物，例如可举出铈(Ce)、镨(Pr)及钐(Sm)等。
稀土类化合物的掺杂量例如根据所掺杂的稀土类化合物的种类等适当地决定，例如为0.5mol％左右。
作为荧光体的具体例子，例如可举出在钇铝榴石(Y3Al5O12)中掺杂有铈的晶体材料(YAG：Ce)，在钇铝榴石(Y3Al5O12)中掺杂有镨的晶体材料(YAG：Pr)、在钇铝榴石(Y3Al5O12)中掺杂有钐的晶体材料(YAG：Sm)及在镥铝榴石(Lu3Al5O12)中掺杂有铈的晶体材料(LuAG：Ce)等。
在波长转换构件的激发光受光面、即该波长转换构件122的表面上形成有周期性排列凸部而成的表面侧周期结构。该表面侧周期结构的周期是在荧光体内产生的荧光的衍射发生的范围的大小，由此，能够以高的效率将荧光从波长转换构件的表面出射至外部。
利用纳米压印法作为周期结构的形成方法时，可以容易地进行模型(模板)的制作或压印作业。另外，可以在波长转换构件上进行成膜或者通过直接对波长转换构件进行干式刻蚀来形成周期结构。
作为纳米压印的凝胶-溶胶材料及形成成膜的材料，由于激发光密度达到约5W/mm2以上，因此优选YAG、LuAG、ZrO2、Y2O3、In2O3、HfO2、Nb2O2、SnO2，Al2O3/La2O3、ITO、ZnO，Ta2O5、TiO2等无机材料。
波长转换构件122的厚度优选为30～200μm、更优选为50～150μm。
当波长转换构件122的厚度过小时，激发光发生透过，因此在波长转换构件122中无法充分地吸收激发光、有荧光的变换量减小的可能性。另一方面，当波长转换构件122的厚度过大时，由于波长转换构件122的热电阻，有通过照射激发光所产生的热量被蓄积在波长转换构件122中、变成高温的可能性。
从光取出效率的观点出发，在波长转换构件122的背面(图14的下表面)整面上优选形成由电介质多层膜构成的光反射膜124。
作为电介质多层膜，具体地说可举出Ag+增加反射保护膜(SiO2或Al2O3)的2层结构者、交替层叠二氧化硅(SiO2)层及二氧化钛(TiO2)层而成者、交替层叠氮化铝(AlN)层及氧化铝(Al2O3)层而成者等，作为构成电介质多层膜的材料可以从AlN、SiO2、SiN、ZrO2、SiO、TiO2、Ta2O3、Nb2O5等中选择。
例如在SiO2/Ta2O3、SiO2/Nb2O5、SiO2/TiO2组合的电介质多层膜中，TiO2、Nb2O5及Ta2O3的折射率是TiO2＞Nb2O5＞Ta2O3的顺序，在为SiO2/TiO2组合的电介质多层膜时SiO2的总膜厚变薄。因此，电介质多层膜的热电阻降低、热传导变得良好。
因此，优选使用交替层叠氮化铝(AlN)层及氧化铝(Al2O3)层而成者。当使用交替层叠氮化铝(AlN)层及氧化铝(Al2O3)层而成的电介质多层膜时，该电介质多层膜的热导率变得更为良好，因此可以抑制波长转换构件122的温度上升，因而可以抑制因热淬灭导致的光量下降。
通过在波长转换构件122的背面形成有由电介质多层膜构成的光反射膜124，电介质多层膜比银的单层膜的反射率还高，因此与波长转换构件122的背面由银的单层膜构成的情况相比，能够以高的效率将在该波长转换构件122内部发生的荧光取出。
另外，电介质多层膜与银的单层膜相比，没有硫化、氧化的影响，因此不需要由SiO2等构成的保护膜。因此，能够采用简单的结构，并且可获得高的耐候性。因而，可以抑制波长转换构件122内部发生的荧光的取出效率降低。
光反射膜124的厚度及反射率例如在该光反射膜124是由SiO2/TiO2组合的电介质多层膜构成的情况下，总数为69层、由SiO2得到的层的总厚度为3.3μm、由TiO2得到的层的总厚度为1.8μm、电介质多层膜的厚度为5μm，在420nm～600nm的波长范围内反射率可以是98％以上。
另外，从与接合用金属层129的接合性等的观点出发，优选在波长转换构件122的背面(本实施方式中为光反射膜124的背面)整面上形成有利用蒸镀等形成的、由镍/铂/金(Ni/Pt/Au)膜和镍/金(Ni/Au)膜形成的金属膜125。
金属膜125的厚度例如为Ni/Pt/Au＝30nm/500nm/500nm。
基板121优选是由具有高导热性的材料形成的。
作为形成基板121的材料，例如可举出铝、石墨板、氧化铝、石墨与铝的复合材料(以下也称作“石墨复合材料”)等。
石墨复合材料是利用熔融锻铸造法而获得的材料。
具体地说，石墨复合材料可以是将石墨块浸渍在已熔融的铝金属中，通过对该熔融铝金属施加高压力，强制地将熔融铝金属压入-含浸到该石墨块中存在的气孔中，之后进行冷却，从而制造。通过这样的制造方法，可以使所得的特定石墨复合材料成为致密、铸件气孔(空洞)少的铸造物。
从与接合用金属层129的接合性的观点出发，基板121的表面(图14的上表面)例如是由金属膜(未图示)所构成的，该金属膜是由利用镀覆法形成的镍/金(Ni/Au)膜构成的。即，基板121的最外表面是金(Au)膜。
该金属膜的厚度例如为Ni/Au＝5000～1000nm/1000～100nm。
在基板121的背面(图14的下表面)上例如配置有散热用散热片(未图示)。
基板121的厚度例如为1～3mm。
另外，从排热性等的观点出发，基板121优选表面(图14的上表面)的面积比波长转换构件122的背面(图14的下表面)的面积大。
基板121与波长转换构件122介由接合用金属层129而接合，本实施方式中，利用接合用金属层129将形成基板121表面的金(Au)膜与在波长转换构件122背面侧形成的金属膜125接合。
接合用金属层129由具有高的热导率、对形成后述反射层128的材料具有高亲和性的材料所形成。
作为形成接合用金属层129的材料(以下也称作“接合用金属层形成材料”)例如优选：热导率为40W/mK以上，对形成反射层128的材料、特别是对硅酮树脂的亲和性(润湿性)高的材料。具体地说，可举出无焊剂焊锡(Sn-Ag-Cu)、银(Ag)烧结材料、银(Ag)糊料等。作为接合用金属层形成材料的焊锡(Sn-Ag-Cu)的熔点为250～270℃、银(Ag)烧结材料的熔点为180～220℃、银(Ag)糊料的熔点为150～200℃。
另外，使用银(Ag)烧结材料作为接合用金属层形成材料时，例如可以通过涂布银(Ag)的纳米粒子并进行加热(180～200℃)，利用固相反应将其粘合，形成接合用金属层129。
进而，使用银(Ag)糊料作为接合用金属层形成材料时，可以通过涂布银(Ag)糊料并进行加热(120～210℃)，形成接合用金属层129。
接合用金属层129具有未被波长转换构件122覆盖的非被覆部分129A。具体地说，接合用金属层129的表面(图14的上表面)面积大于波长转换构件122的背面(本实施方式中金属膜125的背面)面积。
本实施方式中，非被覆部分129A是从接合用金属层129表面(图14的上表面)区域除去被波长转换构件122的背面(本实施方式中的金属膜125的背面)占据的区域的矩形框状区域。
非被覆部分129A的大小及形状优选是具有距离波长转换构件122端部至少约1mm以上的宽度、矩形框状的形状。
接合用金属层129的层厚例如为20～200μm。
接合用金属层129的背面(图14的下表面)面积小于基板121的表面面积。
反射层128在接合用金属层129的非被覆部分129A上按照将波长转换构件122的周侧面整面覆盖的方式来形成。
具体地说，反射层128以与波长转换构件122的周侧面全周接触的状态粘接在该周侧面上，反射层128的一个侧面(图14的下表面)128a以与接合用金属层129的非被覆部分129A接触的状态粘接在该非被覆部分129A上来形成。
反射层128的另一个侧面128a与接合用金属层129的非被覆部分129A接触、以该接触面为立足点将反射层128固定。
反射层128通过在粘合剂中分散反射性粒子而成的材料(以下也称作“反射层形成材料”)来形成。
作为粘合剂，可举出硅酮树脂、水性陶瓷悬浮液、低熔点玻璃、SiO2凝胶-溶胶材料等。
作为反射性粒子，可举出氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、硫酸钡(BaSO4)、氧化锌(ZnO)等，可以单独使用1种或组合使用2种以上。作为反射性粒子，从赋予扩散反射性的观点出发，优选使用二氧化钛(TiO2)，从赋予触变性的观点出发，优选使用二氧化硅(SiO2)。
反射性粒子的粒径例如为300nm～50μm。
反射性粒子的含有比例随反射性粒子的种类也有所不同，但从反射层128与波长转换构件122及接合用金属层129的密合性的观点出发，相对于粘合剂为10质量％以下。
另外，反射层128的反射率在波长450nm下为95％以上。
反射层形成材料对接合用金属层形成材料的亲和性比对形成基板121表面的材料的亲和性高。即，对于反射层形成材料来说，与对作为形成基板121表面的材料的金(Au)的亲和性相比，对作为上述接合用金属层形成材料的焊锡(Sn-Ag-Cu)、银(Ag)烧结材料、银(Ag)糊料等的亲和性高。由此，以接合用金属层129的非被覆部分129A为立足点可靠地将反射层128固定。
反射层128可如下形成：在非被覆部分129A上，以与波长转换构件122的周侧面接触的状态使用分配器将膏状或凝胶状的反射层形成材料进行排出定量涂布之后，进行固化或烧成，从而形成。此时，固化温度是比接合用金属层形成材料的熔点低的温度，固化温度例如是150℃、固化时间例如为30分钟。
反射层128与波长转换构件122的周侧面的粘接可以是物理性粘接，也可以是化学性粘接。具体地说，反射层128表现出相对于波长转换构件122有由形成波长转换构件122的荧光体的表面凹凸所产生的粘接性(物理性粘接)或由OH基产生的粘接性(化学性粘接)。
反射层128的层厚t例如优选为100μm以上、更优选为100μm～1mm。
另外，反射层128的层厚t是指垂直于波长转换构件122的周侧面的方向(图14的左右方向)的长度的最小宽度。另外，该最小宽度是指波长转换构件122的厚度范围内(波长转换构件122的周侧面上)的最小宽度。
另外，反射层128的高度h优选至少与波长转换构件122的高度(厚度)是同等的高度。
另外，反射层128的高度h是指与波长转换构件122的周侧面平行的方向(图14的上下方向)的长度的最大宽度。
以下示出以上荧光发光构件20c的样式的一个例子。
基板121的尺寸是25mm(长度)×25mm(宽度)×1.6mm(厚度)、波长转换构件122的尺寸是1.7mm(长度)×3.0mm(宽度)×0.13mm(厚度)、接合用金属层129的尺寸是3.7mm(长度)×5.0mm(宽度)×40μm(层厚)、反射层128的层厚t是1.0mm、高度h是0.14mm。接合用金属层129的非被覆部分129A是1mm宽的矩形框状。
具备上述荧光发光构件20c的荧光光源装置10中，作为从激光二极管10出射的蓝色区域的激光的激发光L通过准直透镜15变成平行光线。之后，该激发光L透过分色镜16相对于波长转换构件122的激发光受光面(表面)大致垂直地照射。进而，在波长转换构件122中，构成该波长转换构件122的荧光体被激发、放射荧光L1。该荧光L1从波长转换构件122的光出射面(表面)被出射，通过分色镜16反射至垂直方向之后，出射至荧光光源装置的外部。
这样的荧光光源装置10中，按照将波长转换构件122的周侧面覆盖的方式形成有反射层128，从而可以在反射层128上将从波长转换构件122的周侧面出射的荧光反射、返回至波长转换构件122的内部，因此能够以高的效率将在该波长转换构件内产生的荧光取出，结果获得高发光效率。
另外，通过将波长转换构件122介由接合用金属层129接合在基板121表面上，可获得高排热性。
进而，在形成反射层128的硅酮树脂中分散反射性粒子而成的材料一般来说对金(Au)的亲和性低，但由于该反射层128形成在接合用金属层129的非被覆部分129A上、反射层形成材料对接合用金属层形成材料的亲和性比对形成基板121表面的材料的亲和性高，因此可以将反射层128可靠地固定在接合用金属层129的非被覆部分129A上、抑制反射层128的剥离。
进而，通过反射层128的层厚t为100μm以上，可获得更高的发光效率。
以上对本发明的第3实施方式进行了说明，但本发明并非限定上述实施方式，可以施加各种变更。
例如，如图15所示，荧光发光构件20c的基板121可以是以下构成：形成有凹部121a，在该凹部121a内配置有波长转换构件122，以在凹部121a的内周面与波长转换构件122的周侧面之间填充了反射层形成材料的状态形成有反射层128。根据这样的构成，在形成反射层128时可以在反射层形成材料不发生流动的情况下确保均匀层厚的状态下形成反射层128，获得更高的发光效率。
另外例如，接合用金属层的非被覆部分并非限定于矩形框状。
实施例
以下对本发明的具体实施例进行说明，但本发明并非限定于这些实施例。
〔实施例1-1〕
基于图5所示的构成，制作了具有下述样式的表面侧周期结构的荧光发光构件(A-1)。
[基板(31)]
材质：铝基板，尺寸：25mm(长度)×25mm(宽度)×1mm(厚度)
[荧光构件(41)]
材质：LuAG(折射率＝1.83，激发波长＝445nm、荧光波长＝535nm)，尺寸：1.7mm(长度)×3.0mm(宽度)×130μm(厚度)
[表面侧周期结构体层(42)]
材质：氮化硅(折射率＝2.0)，尺寸：1.7mm(长度)×3.0mm(宽度)×500nm(厚度)
[表面侧周期结构(43)]
凸部(43a)的形状：圆锥状，周期(d1)＝268nm，凸部(43a)的高(h1)＝500nm(凸部(43a)的高(h1)与周期(d1)之比(h1/d1)＝2.0)
[光反射膜(33)]
材质：银，厚度：110nm
另外，制作了除了不设置表面侧周期结构体层之外与荧光发光构件(A-1)相同的构成及样式的荧光发光构件(A-2)。
分别对荧光发光构件(A-1)的激发光受光面(周期结构体层的表面)及荧光发光构件(A-2)的激发光受光面(荧光构件的表面)照射峰值波长为445nm的激发光，测定了该激发光受光面的光的反射率。
结果，在荧光发光构件(A-1)中反射率为0.4％，而在荧光发光构件(A-2)中反射率为15％，确认了在荧光发光构件(A-1)中能充分地抑制激发光的反向散射。
〔实施例1-2〕
根据图2所示的构成，制作了下述样式的荧光发光构件(A-3)。
[基板(31)]
材质：铝基板，尺寸：25mm(长度)×25mm(宽度)×1mm(厚度)
[荧光构件(21)]
材质：LuAG：Ce(折射率＝1.85，激发波长＝450nm、荧光波长＝530nm)，尺寸：1.7mm(长度)×3.0mm(宽度)×130μm(厚度)
表面侧周期结构(22)：凸部(23)的形状为圆锥状，周期(d1)＝292nm，凸部(23)的高(h1)与周期(d1)之比(h1/d1)＝2.0
背面侧周期结构(25)：凸部(26)的形状是半径为0.015mm的半球状，周期(d2)＝0.03mm，凸部(26)的高(h)＝0.01nm
[光反射膜(33)]
材质：银，厚度：110nm
另外，制作除了不设置表面侧周期结构体层之外与荧光发光构件(A-3)相同的构成及样式的荧光发光构件(A-4)，同时制作了除了不设置背面侧周期结构体层之外与荧光发光构件(A-3)相同的构成及样式的荧光发光构件(A-5)。
分别对荧光发光构件(A-3)、荧光发光构件(A-4)及荧光发光构件(A-5)的激发光受光面(荧光构件的表面)照射峰值波长为445nm的激发光，测定了荧光出射面(荧光构件的表面)的光取出效率及背面(荧光构件的背面)的光的反射率(背面反射率)。将结果示于图16。该图16中，用三角图表示与荧光发光构件(A-3)有关的测定值，用菱形图表示与荧光发光构件(A-4)有关的测定值、用四角图表示与荧光发光构件(A-5)有关的测定值。
结果确认了，在荧光发光构件(A-3)中设有背面侧周期结构，因此光取出效率充分地提高。
该荧光发光构件(A-3)中，例如背面反射率为98％时的光取出效率为84.7％，与背面反射率为98％时的光取出效率为67.5％的荧光发光构件(A-5)相比，获得了1.25倍的取出效率。
〔实施例2-1〕
根据图8所示的构成，制作了下述样式的荧光发光构件〔B-1〕。
[基板(31)]
材质：铝基板，尺寸：25mm(长度)×25mm(宽度)×1mm(厚度)
[荧光构件(24)]
材质：LuAG(折射率＝1.83，激发波长＝445nm、荧光波长＝535nm)，尺寸：1.7mm(长度)×3.0mm(宽度)×130μm(厚度)
[周期结构(27)]
凸部(27a)的形状：圆锥状，周期(d)＝600nm，凸部(27a)的高(h)＝600nm(长宽比〔h/d〕＝1.0)
[光反射膜(29)]
材质：SiO2/TiO2组合的电介质多层膜、总数为69层(由SiO2得到的层的总厚度为3.3μm、由TiO2得到的层的总厚度为1.8μm)425nm～600nm的波长范围的反射率为99％以上。
〔实施例2-2〕
制作了在实施例2-1中除了使电介质多层膜的反射率为98％以外与荧光发光构件〔B-1〕相同构成及样式的荧光发光构件〔B-2〕。
〔比较例1〕
制作了在实施例2-1中除了使背面的光反射膜为反射率是96％的银的单层膜以外与荧光发光构件〔B-1〕相同的构成及样式的荧光发光构件〔1〕。
〔比较例2〕
制作了在比较例1中除了使背面的光反射膜为反射率是94％的Ag/Pd/Cu合金的单层膜以外与荧光发光构件〔1〕相同的构成及样式的荧光发光构件〔2〕。
分别对荧光发光构件〔B-1〕、〔B-2〕、〔1〕、〔2〕的激发光受光面(荧光构件的表面)照射峰值波长为445nm的激发光，测定了该荧光构件的背面的反射率及来自荧光构件的荧光的取出效率。将结果示于表1。
表1
由表1的结果确认了，在荧光构件的背面形成的光反射膜由电介质多层膜构成情况，与形成由银构成的光反射膜的情况相比，可以提高来自荧光构件的光的取出效率。
〔实施例3-1〕
根据图13及图14所示的构成，制作了下述样式的荧光发光构件〔C-1〕。
[基板(121)]
材质：铝基板，尺寸：25mm(长度)×25mm(宽度)×1.6mm(厚度)
在铝基板上形成有镍/金(Ni/Au＝2.5μm/300nm)膜。
[波长转换构件(122)]
材质：LuAG折射率＝1.83，激发波长＝445nm、荧光波长＝535nm，尺寸：1.7mm(长度)×3.0mm(宽度)×0.13mm(厚度)
表面的周期结构体成膜材料：Ta2O5周期：460nm、高：460nm、形状：大致圆锥形状。
在LuAG的下表面形成有光反射膜(124)及金属膜(125)。
[光反射膜(124)]
材质：SiO2/TiO2组合的电介质多层膜、总数为69层(由SiO2得到的层的总厚度为3.3μm、由TiO2得到的层的总厚度为1.8μm)425nm～600nm的波长范围的反射率为98％以上。
[金属膜(125)]
材质：镍/铂/金(Ni/Pt/Au＝30nm/500nm/500nm)
[接合用金属层(129)]
材质：焊锡(Sn-Ag-Cu)熔点＝260℃
尺寸：3.7mm(长度)×5.0mm(宽度)×40μm(层厚)
非被覆部分(129A)尺寸(形状)：1mm宽的矩形框状
[反射层(128)]
材质：在硅酮树脂中分散TiO2而成的物质(反射性粒子的粒径＝500～5000nm、含有比例为2～4质量％)
层厚(t)：100μm
高(h)：0.14mm
〔实施例3-2〕
制作了在实施例3-1中除了将反射层(128)的层厚(t)变更为20μm进行形成以外与荧光发光构件〔C-1〕相同的构成及样式的荧光发光构件〔C-2〕。
〔比较例3〕
制作了在实施例3-1中除了不设置反射层(128)进行形成以外与荧光发光构件〔C-1〕相同的构成及样式的荧光发光构件〔3〕。
分别对荧光发光构件〔C-1〕，〔C-2〕及〔3〕的激发光受光面(波长转换构件的表面)照射峰值波长为445nm的激发光，测定了来自该波长转换构件的荧光的取出效率。将结果示于表2。
表2
〔比较例4〕
制作了在实施例3-1中除了代替接合用金属层(129)使用硫酸钡层进行形成以外与荧光发光构件〔C-1〕相同的构成及样式的荧光发光构件〔4〕。
分别对荧光发光构件〔C-1〕及〔4〕的激发光受光面(波长转换构件的表面)照射峰值波长为445nm的激发光。然后利用热电偶测定基板(121)表面的温度，基于所得的测定值和各波长转换构件的热电阻，计算出波长转换构件(122)的温度。将结果示于表3。
表3
〔比较例5〕
制作了在实施例3-1中除了不形成接合用金属层(129)的非被覆部分(129A)而在基板(121)上直接形成反射层(128)以外与荧光发光构件〔C-1〕相同的构成及样式的荧光发光构件〔5〕。
对于荧光发光构件〔C-1〕、〔C-2〕及〔5〕，确认了反射层(128)有无剥离。
结果，对于荧光发光构件〔C-1〕及〔C-2〕未确认到剥离，但对于荧光发光构件〔5〕确认了自基板(121)的剥离。
由以上的结果确认了，按照将波长转换构件的周侧面覆盖的方式形成有反射层时，能够以高的效率将波长转换构件内发生的荧光取出。另外确认了，随着反射层的层厚增大，荧光的取出效率提高。
另外确认了，与介由硫酸钡层的情况相比，介由接合用金属层接合波长转换构件情况可获得高的排热性。
进而确认了，在反射层形成在接合用金属层的非被覆部分上、同时形成反射层的材料对形成接合用金属层的材料的亲和性比对形成基板表面的材料的亲和性高的情况下，可以将反射层可靠地固定在接合用金属层的非被覆部分上、抑制反射层的剥离。
符号说明
10 激光二极管
15 准直透镜
16 分色镜
20 (20a～20c)荧光发光构件
21 荧光构件
22 表面侧周期结构
23 凸部(表面侧凸部)
24a 上底部
24 荧光构件
25 背面侧周期结构
26 凸部(背面侧凸部)
27 周期结构
27a 凸部
28 反射构件
28a 反射面
29 光反射膜
30 接合构件层
31 基板
33 光反射膜
36 粘接剂层
38 反射构件
40 波长转换构件
41 荧光构件
42 表面侧周期结构体层
43 表面侧周期结构
43a 凸部(表面侧凸部)
44 背面侧周期结构体层
45 背面侧周期结构
45a 凸部(背面侧凸部)
47 堆积构件
48 反射构件
51 荧光构件
52 背面侧周期结构
52a 凸部(背面侧凸部)
61 波长转换构件
62 基板
63 硫酸钡层
64 散热用散热片
71 激光光源
72 荧光轮
73 轮发动机
81 准直透镜
82 红色光源
83A，83B，83C，84A，84B，84C 聚光透镜
85 分色镜
86 导光装置入射透镜
87 反射镜
88 导光装置
121 基板
121a 凹部
122 波长转换构件
124 光反射膜
125 金属膜
128 反射层
128a 一个侧面
129 接合用金属层
129A 非被覆部分
L 激发光
L1 荧光
L2 透过光
L3 反射光
L4 -1次衍射光

Claims (13)

1.一种荧光光源装置，其是具备由被激发光激发的荧光体得到的波长转换构件而成的荧光光源装置，其特征在于，
所述波长转换构件在成为激发光受光面的表面上形成有表面侧周期结构，在背面形成有背面侧周期结构，在所述背面的外侧设有光反射面。
2.根据权利要求1所述的荧光光源装置，其特征在于，所述表面侧周期结构的周期是从所述荧光体放射的荧光的衍射发生的范围的大小。
3.根据权利要求1或2所述的荧光光源装置，其特征在于，所述背面侧周期结构的周期是从所述荧光体放射的荧光的衍射发生的范围的大小。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的荧光光源装置，其特征在于，所述波长转换构件由其整体含有荧光体而成的荧光构件所构成。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的荧光光源装置，其特征在于，所述波长转换构件具备含有荧光体而成的荧光构件和周期结构体层，所述周期结构体层是在所述荧光构件的表面上形成的、表面具有周期结构的表面侧周期结构体层及在所述荧光构件的背面上形成的、背面具有周期结构的背面侧周期结构体层中的至少一个周期结构体层。
6.根据权利要求5所述的荧光光源装置，其特征在于，在所述荧光构件上形成的周期结构体层的折射率为所述荧光构件的折射率以上。
7.一种荧光光源装置，其是具备由被激发光激发的荧光体得到的波长转换构件而成的荧光光源装置，其特征在于，
所述波长转换构件在成为激发光受光面的表面上形成有表面侧周期结构，背面成为由粗糙面形成的光扩散面，在所述背面的外侧设有光反射面。
8.一种荧光光源装置，其是具备由被激发光激发的荧光体得到的波长转换构件而成的荧光光源装置，其特征在于，
在所述波长转换构件的激发光受光面上形成有大致锥状的凸部周期性排列而成的周期结构，所述周期结构的周期是从所述荧光体放射的荧光的衍射发生的范围的大小，
在所述波长转换构件的背面形成有由电介质多层膜构成的光反射膜。
9.根据权利要求8所述的荧光光源装置，其特征在于，所述波长转换构件的周侧面被反射面包围。
10.根据权利要求9所述的荧光光源装置，其特征在于，包围所述波长转换构件的周侧面的反射面是扩散反射面。
11.一种荧光光源装置，其是具备由被激发光激发的荧光体得到的波长转换构件而成的荧光光源装置，其特征在于，
所述波长转换构件介由接合用金属层接合在基板表面上，
所述接合用金属层具有未被所述波长转换构件覆盖的非被覆部分，
反射性粒子分散在粘合剂中而成的反射层按照将所述波长转换构件的周侧面覆盖的方式形成在所述接合用金属层的非被覆部分上，
所述反射层是形成所述反射层的材料对形成所述接合用金属层的材料的亲和性高于对形成所述基板表面的材料的亲和性的反射层。
12.根据权利要求11所述的荧光光源装置，其特征在于，所述反射层的层厚为100μm以上。
13.根据权利要求11或12所述的荧光光源装置，其特征在于，
所述基板形成有凹部，
在所述凹部内配置有所述波长转换构件，
通过在所述凹部的内周面与所述波长转换构件的周侧面之间填充了形成反射层的材料的状态而形成有反射层。
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