CN107429906B - 荧光光源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供具有长时间不会产生反射率的下降的高可靠性的荧光光源装置。本发明的荧光光源装置的特征在于，其具备：通过激发光发出荧光且表面被制成激发光入射面的荧光板；配置在该荧光板的背面侧的反射层；和放热基板，其中，将上述反射层的背面以及覆盖周侧面的密封层介由粘接层与上述荧光板的背面的周缘密合地设置，在上述放热基板上，介由接合部件层设置有通过镀镍而形成的扩散防止层。

Description

荧光光源装置
技术领域
本发明涉及荧光光源装置。
背景技术
以往，作为荧光光源装置，已知有以激光作为激发光对荧光板进行照射、并由该荧光板射出荧光的构成的装置。
这样的荧光光源装置的某种装置如图4及图5中所示的那样，具备含有通过来自半导体激光器等激发光源11的激发光而放射荧光的荧光体且表面(图4)中的上表面)被制成激发光入射面的荧光板51和设置在该荧光板51的背面(图4中的下表面)侧的放热基板52(例如参照专利文献1)。在该荧光光源装置中，荧光板51通过设置反射层等而背面被制成具有反射功能的层。该反射层优选为由具有高的光反射特性的金属形成的层，作为构成反射层的金属，使用铝(Al)、银(Ag)等。并且，在设置于荧光板51上的反射层与放热基板52之间，例如夹有由软钎料等金属形成的接合部件层53，荧光板51通过该接合部件层53而被接合在放热基板52上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-129354号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在荧光板上设置有反射层的荧光光源装置中会产生这样的不良情况：通过由氧化及硫化等引起的表面劣化而反射层的反射率下降。此外，存在这样的问题：在荧光光源装置的制造工序中的荧光板与放热基板的接合时、及荧光光源装置的工作时，由于接合部成为高温，所以接合部件中包含的反射率低的物质扩散到反射层中而反射率下降。
这样的起因于表面劣化及接合部件中包含的金属的扩散的反射层的反射率的下降的问题在相对于反射层没有设置耐候性用的保护层及接合部件中包含的物质的扩散防止层这两者时、仅设置有保护层及扩散防止层中的任一者时、及即使设置有两者但保护层的密合性不充分时的任一情况下均产生。此外，该反射层的反射率的下降的问题在使用银(Ag)或以银作为主体的银合金作为反射层、使用例如软钎料等含有锡(Sn)的金属作为接合部件的情况下显著。
本发明是基于以上那样的情况而进行的，其目的在于提供具有长时间不会产生反射率的下降的高可靠性的荧光光源装置。
用于解决问题的手段
本发明的荧光光源装置的特征在于，其具备：通过激发光发出荧光且表面被制成激发光入射面的荧光板；配置于该荧光板的背面侧的反射层；和放热基板，其中，
将上述反射层的背面以及覆盖周侧面的密封层介由粘接层与上述荧光板的背面的周缘密合地设置，
在上述放热基板上，介由接合部件层设置有通过镀镍而形成的扩散防止层。
在本发明的荧光光源装置中，上述扩散防止层优选厚度为1μm以上且3μm以下。
在本发明的荧光光源装置中，上述扩散防止层优选为使用氨基磺酸镀镍槽形成的镀覆层。
在本发明的荧光光源装置中，优选在上述扩散防止层与上述密封层之间设置有应力缓和层。
发明效果
在本发明的荧光光源装置中，在放热基板上，介由接合部件层设置有通过镀镍形成的扩散防止层。因此，能够防止起因于接合部件层的构成材料(接合部件)扩散到反射层中而该反射层的反射率下降。因而，即使是使用含有锡的金属作为接合部件层的构成材料、使用银反射膜或以银作为主体的银合金反射膜作为反射层的情况下，也能够防止起因于锡的扩散的反射层的反射率的下降。
此外，在荧光板的背面侧，通过覆盖反射层的背面及周侧面的密封层介由粘接层与该荧光板的背面的周缘密合地设置，从而形成反射层的密封结构。因此，由于反射层不会被暴露在大气等环境气氛中，所以能够防止起因于由氧化及硫化等引起的表面劣化的该反射层的反射率的下降。
因此，根据本发明的荧光光源装置，可得到长时间不会产生反射率的下降的高可靠性。
附图说明
图1是表示本发明的荧光光源装置的构成的一个例子的概略的说明图。
图2是表示图1的荧光光源装置中的荧光发光部件及放热基板的具体的构成的说明用分解图。
图3是表示图1的荧光光源装置中的荧光发光部件的形成过程的流程图。
图4是表示以往的荧光光源装置的构成的一个例子的概略的说明图。
图5是表示图4的荧光光源装置中的荧光板及放热基板的说明用俯视图。
具体实施方式
以下，对本发明的荧光光源装置的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的荧光光源装置的构成的一个例子的概略的说明图，图2是表示图1的荧光光源装置中的荧光发光部件及放热基板的具体的构成的说明用分解图。
该荧光光源装置10是如图1中所示的那样，具备例如由半导体激光器形成的激发光源11和具有通过来自激发光源11的激发光而射出荧光的荧光板21的荧光发光部件20，并且它们彼此分开地配设。此外，在荧光光源装置10中，在荧光发光部件20的背面侧(图1及图2中的下表面侧)设置有放热基板22。
在该图的例子中，荧光发光部件20按照与激发光源11相向的方式，以相对于该激发光源11的光轴倾斜的姿势配置。
荧光发光部件20是平板状的荧光板21的表面(图1及图2中的上表面)被制成激发光入射面且被制成荧光射出面的发光部件。
该荧光发光部件20是以荧光板21的背面(图1及图2中的下表面)与放热基板22的表面相向的状态配置而接合在平板状的该放热基板22的表面(图1及图2中的上表面)的发光部件。并且，在放热基板22与荧光发光部件20之间，形成有平板状的接合部件层26。即，荧光发光部件20与放热基板22通过接合部件层26被接合。
此外，荧光发光部件20按照荧光板21的表面与激发光源11相向的方式配置。
荧光板21是含有被激发光激发而放射荧光的荧光体的板状体。
此外，荧光板21是由荧光体和金属氧化物形成的板状体、具体而言是荧光体与金属氧化物的混合物的烧结体，优选为由金属氧化物的粒子形成的部分(以下也称为“金属氧化物部分”)与由荧光体的粒子形成的部分(以下也称为“荧光体部分”)混合存在、且金属氧化物部分露出到表面的状态的板状体。
通过荧光板21为由荧光体和金属氧化物形成的板状体、即金属氧化物部分与荧光体部分混合存在且金属氧化物部分露出到表面的荧光板，在与以与该荧光板21接触的状态层叠的荧光发光部件20的构成部件(在该图的例子中为后述的反射层叠体30及粘接层38)之间可得到高的密合性。
此外，通过荧光板21为由荧光体和金属氧化物形成的荧光板，由于入射到荧光板21的内部的激发光及荧光的导光得到控制，所以荧光射出面中的发光区域变小而发光亮度提高。此外，在荧光板21的内部，虽然入射到某一荧光体部分中但是没有被吸收的激发光的前进方向在该荧光体部分与金属氧化物部分的界面中发生变更。然后，虽然入射到该某一荧光体部分中但是没有被吸收的激发光的一部分朝着其他荧光体部分前进。因此，用于将激发光转换成荧光的光路长变长，激发光被荧光体部分吸收的概率变高。其结果是，能够将入射到荧光板21的内部的激发光有效地利用，以高的效率转换成荧光。此外，由于由某一荧光体部分放射的荧光的前进方向在其他荧光体部分与金属氧化物部分的界面中发生变更，所以可抑制荧光被封入荧光板21的内部。其结果是，在荧光发光部件20中，能够将在荧光板21的内部产生的荧光有效地利用，以高的效率射出到外部。
在荧光板21中，作为荧光体，使用多晶的荧光体。
通过构成荧光板21的荧光体为多晶的荧光体，荧光板21成为具有高的导热性的荧光板。因此，由于在荧光板21中通过激发光的照射产生的热被高效地排热，所以可抑制荧光板21变成高温。其结果是，在荧光板21中，能够抑制起因于在荧光体中产生热淬灭的荧光光量的降低。
其中，构成荧光板21的多晶的荧光体例如可以如以下那样操作而得到。首先，通过将母材、活化材料、金属氧化物及烧成助剂等原材料通过球磨机等进行粉碎处理，得到亚微米以下的原材料微粒。接着，使用该原材料微粒，通过例如注浆法形成成形体并进行烧结。之后，通过对所得到的烧结体实施热等静压加压加工，得到气孔率例如为0.5％以下的多晶的荧光体。
构成荧光板21的荧光体优选为无机荧光体、具体而言由掺杂有稀土类元素作为发光离子(活化材料)的复合氧化物形成的荧光体。
在荧光板21中，荧光体的含有比例例如为20～80质量％。
此外，荧光体的粒子的粒径(平均粒径)例如为1～10μm。
在荧光板21中，作为金属氧化物，从排热性(导热性)及与荧光体的密合性等观点出发，使用氧化铝(Al2O3)等。
这样的构成的荧光板21可以通过例如将具有适合的粒径的荧光体的粒子与氧化铝(Al2O3)的粒子混合，并将该混合物压制后进行烧成来制造。
作为荧光板21的材质的具体例子，可列举出Al2O3/YAG：Ce、Al2O3/YAG：Pr、Al2O3/YAG：Sm、及Al2O3/LuAG：Ce等。在这样的荧光板21的荧光体中，稀土类元素(活化材料)的掺杂量为0.5mol％左右。
从激发光向荧光的转换效率(量子产率)及排热性的观点出发，荧光板21的厚度优选为0.05～2.0mm。
此外，荧光板21也可以是至少含有将激发光扩散的光散射体、且具有将激发光扩散的光扩散功能的荧光板。这里，荧光板21在光散射体为将激发光和荧光扩散的光散射体的情况下，成为具有将激发光及荧光扩散的光扩散功能的荧光板。
通过荧光板21为具有光扩散功能的荧光板，在荧光板21的内部，激发光的前进方向通过光散射体而发生变更。因此，用于将激发光转换成荧光的光路长变长，激发光被荧光体部分吸收的概率变高。其结果是，能够将入射到荧光板21的内部的激发光有效地利用，以高的效率转换成荧光。
此外，在荧光板21为具有将荧光扩散的功能的荧光板的情况下，由于在荧光板21的内部，荧光的前进方向通过光散射体而发生变更，所以可抑制荧光被封入荧光板21的内部。其结果是，在荧光发光部件20中，能够将在荧光板21的内部产生的荧光有效地利用，以高效率射出到外部。
而且，通过荧光板21为具有光扩散功能的荧光板，能够在不产生激发光向荧光的转换效率(量子产率)变小这样的弊端的情况下，减小荧光板21的厚度。并且，通过减小荧光板21的厚度，该荧光板21成为具有极高的排热性的荧光板，此外能够充分抑制或防止荧光从荧光板21的外周面射出到外部。
荧光板21中含有的光散射体为通过具有与构成荧光板21的金属氧化物部分的氧化铝(Al2O3)或荧光体不同的折射率的微小粒子或晶界析出相构成的光散射体。其中，作为构成光散射体的微小粒子，可列举出例如由氧化钇、氮化硅、氮化铝及氟化锶等无机化合物形成的粒子。
作为构成接合部件层26的接合部件，从排热性及低应力性的观点出发，优选使用含有锡的软钎料。
作为用作接合部件的含有锡的软钎料的具体例子，可列举出例如金锡合金(AuSn，锡(Sn)的含有比例为20质量％，热导率为250W/mk)及锡-银-铜合金(Sn-3Ag-0.5Cu(银(Ag)的含有比例为3质量％，铜(Cu)的含有比例为0.5质量％，锡(Sn)的含有比例为96.5质量％)，热导率为55W/mk)等。它们中，由于热导率高、且锡的含量少，所以优选金锡合金。若具体地进行说明，则在使用金锡合金作为接合部件的情况下，由于热导率高，所以与使用锡-银-铜合金作为接合部件的情况相比，即使激发光的激发功率相同，也能够将荧光板21的温度降低20deg左右。此外，由于锡的含有比例少，所以能够抑制反射层31的反射率的下降。
此外，接合部件层26的厚度例如为30μm。
在该图的例子中，作为利用接合部件的荧光发光部件20与放热基板22的接合方法，采用例如使用回流炉，将无助焊剂软钎料片材(接合部件)夹在荧光发光部件20与放热基板22之间，在甲酸气体或氢气的气氛中进行加热的回流方式。像这样，根据利用甲酸或氢的还原力将无助焊剂软钎料片材的表面氧化膜除去而进行回流的接合方法，在所形成的接合部件层26中不会产生空隙，可得到良好的导热性。
放热基板22是将荧光发光部件20(具体而言荧光板21)中产生的热进行排热的基板。
该放热基板22优选为由具有高导热性、并且与荧光板21的热膨胀系数的差小的材料形成的基板。
具体而言，优选放热基板22的构成材料的热膨胀系数为荧光板21的构成材料的热膨胀系数以上，其热膨胀系数的差为9×10-6〔1/K〕以下。
根据放热基板22的构成材料与荧光板21的构成材料的热膨胀系数的差为9×10-6〔1/K〕以下，通过将荧光板21的工作时温度设定为150℃以下，在荧光光源装置10的制造工序中，荧光发光部件20与放热基板22的利用接合部件(具体而言含有锡的软钎料)的接合温度成为100℃左右。因此，在荧光光源装置10的工作时，由于成为在荧光板21中产生了压缩应力的状态，所以在荧光板21与放热基板22之间不会产生起因于热膨胀的剥离。
作为放热基板22的构成材料，使用铜(Cu)及钼与铜的合金(Mo-Cu)等金属。
其中，作为放热基板22的构成材料使用的铜的热膨胀系数为16.5×10-6〔1/K〕，钼与铜的合金(铜(Cu)的含有比例为30质量％)的热膨胀系数为8.6×10-6〔1/K〕。另一方面，作为荧光板21的构成材料使用的YAG的热膨胀系数为8.6×10-6〔1/K〕。
在图的例子中，放热基板22为由铜形成的基板。
在放热基板22中，厚度只要考虑放热特性而适当决定即可，例如为0.5～5.0mm。
此外，放热基板22的表面的面积如图1及图2中所示的那样，从排热性等观点出发，优选大于荧光板21的背面的面积。
此外，放热基板22也可以是兼备散热片的功能的基板。
在该图的例子中，放热基板22的厚度为2mm。
此外，对于放热基板22，从与接合部件层26的接合性的观点出发，优选如图2中所示的那样，在该放热基板22的表面上形成有保护膜层23及软钎料润湿膜层24依次层叠而成的金属膜。
在该金属膜中，保护膜层23由通过例如利用瓦特浴的镀覆法而形成的镍(Ni)膜形成，软钎料润湿膜层24由通过例如利用瓦特浴的镀覆法而形成的金(Au)膜形成。
在该图的例子中，放热基板22为外表面整面(表面、背面及周侧面)被由保护膜层23及软钎料润湿膜层24形成的金属膜覆盖而成的基板。关于构成该金属膜的各层的厚度，保护膜层23为2.5μm，软钎料润湿膜层24为0.03μm。
在荧光板21的背面侧、具体而言在荧光板21与放热基板22之间，按照沿着荧光板21的背面延伸的方式，设置有由银反射膜或以银作为主体的银合金反射膜形成的平板状的反射层31。即，在荧光板21的背面，相向配置有反射层31。像这样，荧光板21通过在背面侧设置由具有高反射特性的银或银合金形成的反射层31，从而使背面具有高反射功能。
在该图的例子中，在反射层31与荧光板21之间，以与荧光板21的背面密合的状态设置有由金属氧化物多层膜形成的增反射部32。即，在荧光板21的背面依次设置有增反射部32和反射层31。构成该增反射部32的金属氧化物多层膜是具有二氧化硅(SiO2)层32A和氧化钛(TiO2)层32B的膜。其中，构成增反射部32的金属氧化物多层膜的厚度为350nm。包含构成该金属氧化物多层膜的二氧化硅层32A及氧化钛层32B的反射层叠体30通过电子束蒸镀法来制作。具体而言，在配设有通过曝光而图案化的抗蚀剂的荧光板21的背面上，通过电子束蒸镀法成膜层叠膜(反射层叠体30)。之后，通过剥离除掉抗蚀剂，从而制作。此外，增反射部32的表面(图2中的上表面)的整面与荧光板21的背面的中央部相向接触。
反射层31的厚度例如为110～350nm。
此外，从激发光及荧光的有效利用性的观点出发，反射层31的表面(图1及图2中的上表面)的面积优选为荧光板21的背面的面积以下。
在该图的例子中，反射层31的表面具有比荧光板21的背面的尺寸稍小的尺寸，其整面与荧光板21的背面的中央部相向。
此外，在反射层31中，在该反射层31的表面上，按照以与该表面密合的状态覆盖其整面的方式设置有粘接性改善层35A。此外，在反射层31的背面(图2中的下表面)，按照以与该背面密合的状态覆盖其整面的方式设置有粘接性改善层35B。
通过在反射层31的表背面各自上设置有粘接性改善层35A、35B，在反射层31与介由该粘接性改善层35A、35B而层叠在反射层31上的荧光发光部件20的构成部件之间可得到高的密合性。
在该图的例子中，在粘接性改善层35A的上表面(图2中的上表面)，以密合的状态配设有增反射部32。即，在粘接性改善层35A与荧光板21之间，形成增反射部32与粘接性改善层35A及荧光板21分别密合的状态。并且，通过反射层31、粘接性改善层35A、35B和增反射部32而构成反射层叠体30。
粘接性改善层35A、35B为由氧化铝(Al2O3)形成的层。
此外，粘接性改善层35A、35B的厚度优选为1μm以下。
在粘接性改善层35A、35B的厚度超过1μm的情况下，粘接性改善层35A、35B成为导热性低的层，荧光光源装置10的工作时的荧光板21的温度变高。因此，起因于在荧光体中产生热淬灭而变得无法得到充分的荧光光量。
在该图的例子中，粘接性改善层35A的厚度为50nm，粘接性改善层35B的厚度为50nm。
并且，在反射层叠体30上，按照覆盖反射层31中的背面及周侧面的方式设置有密封层37。
此外，在反射层叠体30与密封层37之间、及荧光板21的背面的周缘与密封层37之间，设置有用于将密封层37粘接在反射层叠体30及荧光板21上的粘接层38。即，粘接层38以与反射层叠体30中的背面及周侧面、荧光板21的背面的周缘和密封层37密合的状态设置。
这样操作，在荧光板21的背面中，密封层37介由粘接层38与反射层叠体30密合地设置，通过该密封层37、粘接层38和荧光板21，形成反射层叠体30的密封结构。
通过形成反射层叠体30的密封结构，可防止反射层叠体30中的构成层的剥落，此外，在荧光光源装置10的工作时，由于能够防止反射层叠体30被暴露在工作环境气氛中，所以荧光发光部件20成为具有优异的耐候性及耐湿性的部件。其结果是，能够防止反射层31从荧光板21的剥离、以及反射层31的由氧化及硫化引起的表面劣化。
此外，通过形成反射层叠体30的密封结构，能够防止反射层叠体30被暴露在荧光发光部件20的形成过程(具体而言，形成反射层叠体30的密封结构后的荧光发光部件20的构成层的形成过程)、及荧光发光部件20与放热基板22的接合过程等荧光光源装置10的制造工序中的制造环境气氛中。因此，在荧光光源装置10中，反射层叠体30成为具有所期望的反射功能的层叠体。
密封层37为由镍或铟形成的层，从耐候性的观点出发，优选为由镍形成的层。
此外，密封层37的厚度被设定为例如0.5μm以下。
该密封层37通过溅射蒸镀法等而形成。
在该图的例子中，密封层37为由镍形成的层，该密封层37的厚度为110nm。
粘接层38为由铬、铬合金或钛形成的层，特别是在密封层37为由镍形成的层的情况下，从与该密封层37的密合性的观点出发，优选为由铬形成的层。
该粘接层38在反射层叠体30与密封层37之间及荧光板21与密封层37之间，分别为具有例如50nm的厚度的层。
此外，粘接层38通过溅射蒸镀法等而形成。
在该图的例子中，粘接层38为由铬形成的层。此外，荧光板21的背面中的粘接层38密合的区域、即荧光板21的背面的周缘通过密合地设置由金属形成的粘接层38，被制成具有反射功能的区域。即，荧光板21的背面被制成中央具有高反射功能、周缘具有反射功能的面。由此，荧光板21的背面的周缘中的荧光的吸收变少。因此，在荧光发光部件20中，能够将荧光板21中产生的荧光高效地取出。
在荧光光源装置10中，在放热基板22上介由接合部件层26设置有扩散防止层45。即，在荧光发光部件20中，在密封层37的背面侧、具体而言在密封层37与接合部件层26之间设置有扩散防止层45。
通过设置扩散防止层45，在荧光光源装置10的工作时，能够防止构成接合部件层26的金属(具体而言例如锡)扩散至层叠于扩散防止层45的表面(图1及图2中的上表面)上的荧光发光部件20的构成部件中。此外，在荧光光源装置10的制造工序中，能够防止在荧光发光部件20与放热基板22的接合过程中构成接合部件层26的金属扩散到荧光发光部件20的构成部件中。
扩散防止层45为通过镀镍而形成的层。
通过扩散防止层45为通过镀覆法而形成的层，由于该扩散防止层45与通过蒸镀法形成时相比成为致密的层，所以可得到优异的扩散防止功能。
此外，通过扩散防止层45为由镍形成的层，可以将该扩散防止层45制成使用氨基磺酸镀镍槽形成的镀覆层、即通过利用氨基磺酸浴的镀覆法而形成。并且，根据通过利用氨基磺酸浴的镀覆法而形成扩散防止层45，能够减小由该扩散防止层45负载于反射层31上的应力，因而能够防止反射层31的剥离。
其中，在通过利用氨基磺酸浴的镀覆法而形成由镍形成的扩散防止层45的情况下，负载于反射层31上的应力为1～7kg/mm2，但在通过利用瓦特浴的镀覆法而形成的情况下，负载于反射层31上的应力达到11～13kg/mm2。因此，在通过利用瓦特浴的镀覆法来形成扩散防止层45的情况下，由于负载于反射层31上的应力高，所以在反射层31的界面中产生剥离。因此，与利用瓦特浴的镀覆法相比，扩散防止层45优选通过利用氨基磺酸浴的镀覆法来形成。
此外，从减小由扩散防止层45负载于反射层31上的应力而防止反射层31的剥离的观点出发，扩散防止层45优选通过利用溶解度高的镀覆浴的镀覆法来形成，特别优选通过利用上述的氨基磺酸浴的镀覆法来形成。
在荧光发光部件20的形成过程中，如图3的流程图中所示的那样，根据通过干式法形成反射层叠体30、粘接层38、密封层37及后述的应力缓和层41后，通过利用氨基磺酸浴的镀覆法而形成扩散防止层45，荧光光源装置10成为长时间可得到高的发光效率的装置。具体而言，可以将荧光光源装置10制成反射层31的反射率高、而且在荧光发光部件20(荧光板21)的工作时温度为100℃以上且250℃以下的温度范围内的情况下该反射层31的反射率不会下降的装置。
此外，扩散防止层45优选其厚度为1μm以上且3μm以下。
通过扩散防止层45为具有上述的范围的厚度的层，在荧光光源装置10的工作时，即使是荧光发光部件20(荧光板21)的工作时温度达到200～250℃(接合部温度为150～200℃)的情况下，也能够防止构成接合部件层26的金属扩散到层叠于扩散防止层45的表面上的荧光发光部件20的构成部件中。此外，能够防止在荧光板21与粘接层38之间产生剥离、且起因于此而产生反射层31从荧光板21的剥离。
另一方面，在扩散防止层45的厚度过大的情况下，有可能在荧光板21与粘接层38之间产生剥离。
此外，在扩散防止层45的厚度过小的情况下，有可能变得在该扩散防止层45中得不到充分的扩散防止功能。
这里，对通过扩散防止层45的厚度为1μm以上且3μm以下可得到充分的扩散防止功能的理由进行说明。
在荧光发光部件20的形成过程中，如图3的流程图中所示的那样，在隔着反射层叠体30等而层叠于荧光板21的背面的后述的金层43的背面上，通过例如利用氨基磺酸浴的镀覆法而形成由厚度为2μm的镀镍层形成的扩散防止层45，之后，形成由金形成的厚度为0.5μm的软钎料润湿膜层46。像这样，通过在荧光板21的背面上层叠反射层叠体30、粘接层38、密封层37、应力缓和层41及金层43后，形成扩散防止层45及软钎料润湿膜层46，可制造荧光发光部件20。然后，在所得到的荧光发光部件20与放热基板22之间夹着接合部件而通过回流炉进行接合。通过经由该接合过程，在扩散防止层45中，通过构成接合部件的金属(具体而言例如锡)的扩散而在背面侧形成金属间化合物(具体而言以Sn-Ag-Cu为主体的金属间化合物)。但是，上述扩散防止层45的表面侧(具体而言厚度为1μm的表层部分)为镍原样，该扩散防止层45的表面侧在荧光光源装置10的工作时发挥构成接合部件的金属的扩散防止功能。因此，即使在荧光发光部件20的工作时温度达到200～250℃的高温工作时，扩散防止层45也防止构成接合部件层26的金属的扩散，因而反射层31能够维持高的反射率。
这里，将通过镀镍形成的扩散防止层45的厚度与反射层31中的反射率的维持率的关系示于下述的表1中。在表1中，“反射率的维持率”为荧光发光部件20的工作时的温度(接合部温度)为150℃、175℃及200℃时的经过5000小时后的反射层31的反射率的维持率，“扩散防止层的厚度”为通过利用氨基磺酸浴的镀覆法形成的镀镍层的厚度，“表层部分的厚度”为将荧光发光部件20与放热基板22接合后的该镀镍层的除形成有金属间化合物的背面侧以外的部分、即镍原样的表层部分的厚度。
表1
此外，在荧光发光部件20中，优选如图2中所示的那样，在扩散防止层45与密封层37之间设置有应力缓和层41。
通过设置应力缓和层41，能够缓和在密封层37中产生的内部应力。因此，能够防止在荧光板21与密封层37之间产生剥离、且起因于此而产生反射层31从荧光板21的剥离。
在该图的例子中，在扩散防止层45的背面(图2中的下表面)上设置有通过溅射蒸镀法形成的厚度为500nm的金层43。
应力缓和层41为由具有与荧光板21的热膨胀系数近似的热膨胀系数的材料形成的层，可以是由单层膜形成的层，上述单层膜由1种材料形成，也可以是由多层膜形成的层，上述多层膜具有由2种以上的材料的构成层。
在该图的例子中，应力缓和层41由具有钛(Ti)层41A、41B和铂(Pt)层42A、42B的多层膜形成，这些层各自为通过溅射蒸镀法而制作的层。在该多层膜中，与密封层37接触的钛层41A的厚度为50nm，与该钛层41A接触的铂层42A的厚度为150nm。此外，与铂层42A接触的钛层41B的厚度为100nm，与该钛层41B接触的铂层42B的厚度为200nm。根据这样的多层膜，由于钛的热膨胀系数(8.5×10-6〔1/K〕)及铂的热膨胀系数(8.9×10-6〔1/K〕)与作为荧光板21的构成材料使用的YAG的热膨胀系数(8.6×10-6〔1/K〕)近似，所以能够缓和密封层37中产生的内部应力。此外，铂层42A、42B发挥构成接合部件层26的金属(具体而言例如锡)的扩散防止功能。即，铂层42A、42B与扩散防止层45一起也作为扩散防止层发挥功能。
在这样的构成的荧光光源装置10中，由激发光源11射出的激发光照射到荧光板21的表面(激发光入射面)并入射到该荧光板21中。并且，在荧光板21中，构成该荧光板21的荧光体被激发。由此，在荧光板21中由荧光体放射荧光。该荧光没有被荧光体吸收而在荧光板21的背面与通过反射层31反射的激发光一起从荧光板21的表面(荧光射出面)射出到外部，并射出到荧光光源装置10的外部。
而且，在荧光光源装置10中，在密封层37的背面侧，在放热基板22上，介由接合部件层26而形成有扩散防止层45。因此，在荧光光源装置10的工作时，能够防止起因于接合部件层26的构成材料(接合部件)扩散到反射层31中而导致该反射层31的反射率经时地下降。因而，即使是使用含有锡的金属作为接合部件层26的构成材料的情况下，反射率低的锡也不会扩散到反射层31中。此外，在荧光光源装置10的制造工序中的荧光发光部件20与放热基板22的接合过程中，也能够防止起因于接合部件层26的构成材料扩散到反射层31中而导致该反射层31的反射率下降。因而，在荧光光源装置10中，反射层叠体30成为具有所期望的反射功能的层叠体。
进而，在荧光光源装置10中，通过荧光板21、密封层37和粘接层38而形成反射层叠体30的密封结构。因此，反射层31在荧光板21的背面侧中，介由粘接性改善层35A及增反射部32而成为与荧光板21密合的状态。此外，由于反射层叠体30不会被暴露在大气等环境气氛、及荧光光源装置10的制造工序中的形成反射层叠体30的密封结构后的制造环境气氛中，所以能够防止起因于反射层31因氧化及硫化等而表面劣化的该反射层31的反射率的下降。
因此，根据荧光光源装置10，可得到长时间不会产生反射率的下降的高可靠性。
此外，在荧光光源装置10中，通过扩散防止层45的厚度为1μm以上且3μm以下，荧光光源装置10即使在荧光板21的背面的温度成为高温的驱动条件下被驱动的情况下，也能够防止构成接合部件层26的金属扩散到层叠于扩散防止层45的表面上的荧光发光部件20的构成部件中。此外，能够防止在荧光板21与粘接层38之间产生剥离、且起因于此而产生反射层31从荧光板21的剥离。
此外，在荧光光源装置10中，通过扩散防止层45为使用氨基磺酸镀镍槽形成的镀覆层，能够减小由扩散防止层45负载于反射层31上的应力，因而能够防止反射层31的剥离。
此外，在荧光光源装置10中，通过在荧光发光部件20上设置有应力缓和层41，可以缓和在密封层37中产生的内部应力。因此，能够防止在荧光板21与密封层37之间产生剥离、且起因于此而产生反射层31从荧光板21的剥离。
以上，使用具体的例子对本发明的荧光光源装置进行了说明，但本发明的荧光光源装置并不限定于此。
例如，荧光板也可以是在该荧光板的表面上形成有多个凸部周期性地排列而成的周期结构的荧光板。这里，荧光板的表面的周期结构例如为大致锥形状(具体而言锥状或锥台状)的凸部以密集的状态二维周期性地排列而成的结构。此外，在荧光板为在表面上具有周期结构的荧光板的情况下，从制造容易性的观点出发，该荧光板也可以是由荧光部件和具有相对于激发光及荧光的透光性的周期结构体层形成的荧光板。
此外，荧光光源装置整体的结构不限定于图1中所示的结构，可以采用各种构成。例如，在图1所述的荧光光源装置中，使用了1个激发光源(例如半导体激光器)的光，但也可以是有多个激发光源，在荧光发光部件前配置聚光透镜、且将聚光光对荧光发光部件进行照射的形态。此外，激发光并不限于利用半导体激光器的光，只要是能够将荧光板中的荧光体激发的激发光，则可以是将利用LED的光聚光而得到的激发光，进而也可以是来自封入有汞、氙等的灯的光。另外，在利用像灯或LED那样放射波长具有宽度的光源的情况下，激发光的波长为主要放射波长的区域。但是，在本发明中，并不限定于此。
符号的说明
10 荧光光源装置
11 激发光源
20 荧光发光部件
21 荧光板
22 放热基板
23 保护膜层
24 软钎料润湿膜层
26 接合部件层
30 反射层叠体
31 反射层
32 增反射部
32A 二氧化硅层
32B 氧化钛层
35A、35B 粘接性改善层
37 密封层
38 粘接层
41 应力缓和层
41A、41B 钛层
42A、42B 铂层
43 金层
45 扩散防止层
46 软钎料润湿膜层
51 荧光板
52 放热基板
53 接合部件层

Claims (3)

1.一种荧光光源装置，其特征在于，其具备：通过激发光发出荧光且表面被制成激发光入射面的荧光板；配置在该荧光板的背面侧的反射层；和放热基板，其中，
将所述反射层的背面以及覆盖周侧面的密封层介由粘接层与所述荧光板的背面的周缘密合地设置，
通过所述荧光板、所述密封层和所述粘接层形成有反射层叠体的密封结构，
在所述放热基板上，介由接合部件层设置有通过镀镍而形成的扩散防止层，
所述扩散防止层的厚度为1μm以上且3μm以下。
2.根据权利要求1所述的荧光光源装置，其特征在于，所述扩散防止层为使用氨基磺酸镀镍槽形成的镀覆层。
3.根据权利要求1所述的荧光光源装置，其特征在于，在所述扩散防止层与所述密封层之间设置有应力缓和层。
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