CN113396201A - 波长变换元件、光源装置、车辆用前照灯具、透射型照明装置、显示装置以及照明装置 - Google Patents
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Abstract
实现荧光层的发光效率的提升。将入射光的波长区变换成与入射光的波长区不同的波长区，所述波长变换元件的特征在于；具备：荧光层，在第一粘结剂内分散第一粒子与小于所述第一粒子的第二粒子；所述第一粒子对于所述入射光的波长具备荧光特性，在所述荧光层中的对于包含所述第一粒子以及所述第二粒子的粒子群的体积的所述第一粘结剂的体积比例是10％以上且小于50％。
Description
技术领域
本发明关于波长变换元件，用于光源装置、车辆用前照灯具、透射型照明装置、显示装置以及照明装置。
本发明基于在2019年2月6日向日本申请的对特愿2019-19794号，主张优先权，其内容援用于该本发明中。
背景技术
在向荧光体照射激励光且使其发光的光学元件中，在荧光体产生发热。为了提高荧光体的膜密度且提升发热性，已知填满多个尺寸的粒子的构成作为现有技术。
专利文献1公开了波长变换构件以及发光装置，其不会降低由大粒径的荧光体粒子的光的变换效率的情况下，使空隙减少，能够抑制光源光的透射。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开号WO2017/188191(2017年11月2日公开)
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，如上述那样的现有技术有粘合剂结合粒子彼此，在空隙占据大部分的构成中，陶瓷材料的比例小，主要的导热性通过粒子向基板放热而导致放热性不佳且存在荧光体的发光效率低的问题。
本发明的一形态鉴于上述问题，其目的在于实现提高荧光层的发光效率的提升。
解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的一形态所涉及的波长变换元件将入射光的波长区变换成与入射光的波长区不同的波长区，所述波长变换元件的特征在于；具备：荧光层，在第一粘结剂内分散第一粒子与小于所述第一粒子的第二粒子；所述第一粒子对于所述入射光的波长具备荧光特性，在所述荧光层中的对于包含所述第一粒子以及所述第二粒子的粒子群的体积的所述第一粘结剂的体积比例是10％以上且小于50％。
发明效果
根据本发明的一形态，起到能够提高荧光层的发光效率的效果。
附图说明
图1的(a)是示意性地示出本发明的实施方式一所涉及的波长变换元件的概略截面图。(b)是示意性地示出现有技术所涉及的发光装置的概略截面图。
图2是本发明的实施方式一所涉及的波长变换元件所包含的荧光体粒子的粒度分布的图表。
图3是示意性地示出本发明的实施方式一所涉及的波长变换元件的变形例的概略截面图。
图4是示意性地示出本发明的实施方式一所涉及的波长变换元件的安装例的概略截面图。
图5是示意性地示出本发明的实施方式二所涉及的波长变换元件的概略截面图。
图6是示出荧光体的发光效率的温度依赖性的图表。
图7的(a)、(b)是示意性地示出本发明的实施方式三所涉及的波长变换元件的概略截面图。(c)是示意性地示出比较例的波长变换元件的概略截面图。
图8是示意性地示出本发明的实施方式四所涉及的波长变换元件的概略截面图。
图9是示出本发明的实施方式四所涉及的波长变换元件所包含的粒子的粒度分布的图表。
图10是示意性地示出本发明的实施方式五所涉及的波长变换元件的概略截面图。
图11是示意性地示出本发明的实施方式六所涉及的波长变换元件的概略截面图。
图12是示意性地示出本发明的实施方式六所涉及的波长变换元件的概略截面图。
图13是示意性地示出本发明的实施方式六所涉及的波长变换元件的概略截面图。
图14是示意性地示出本发明的实施方式六所涉及的波长变换元件的概略截面图。
图15示意性地示出本发明的实施方式七所涉及的光源装置的概略图。
图16示意性地示出本发明的实施方式八所涉及的光源装置的概略图。
图17的(a)示出本发明的实施方式九所涉及的显示装置的概略图。图17的(b)示出荧光轮的概略俯视图。图17的(c)示出荧光轮的概略侧视图。
图18示出本发明的实施方式十所涉及的光源装置9的概略截面图。
具体实施方式
〔实施方式一〕
以下，详细说明本发明的一实施方式。
图1的(a)是示意性地示出本发明的实施方式一所涉及的波长变换元件的概略截面图。为了与本发明的实施方式一所涉及的构成进行比较，在图1的(b)示意性地示出现有技术所涉及的发光装置。
(与现有技术的比较)
如图1的(b)所示，现有技术的发光装置1b的基板13上配置有荧光体粒子。该荧光体粒子由第一粒子10、小于第一粒子10的第二粒子11构成。在专利文献1公开的现有技术中，各粒子彼此通过透光性陶瓷材料来结合。但是，在现有技术所涉及的发光装置1b中，透光性陶瓷材料的比例小，存在发热性有问题。
在粘结剂少的荧光层19b的情况下，荧光体与空隙(空气)之间的接触点多且放热性低。因此，优选通过比空隙热导率高的材料来置换荧光体以外的部分。再者，更优选为比荧光体材料，热导率高的材料。由于能够有效地移动热，从而优选是将铝化合物等的无机材料作为主要成分的高热导率的粘结剂。在铝化合物中，特别优选是将氧化铝、勃姆石等作为主要成分的粘结剂。
波长变换元件所使用的主要的材料的常温中的热导率是以下。
【表1】
| 材料 | 热导率[W/mK] |
| YAG:Ce荧光体 | 12 |
| 空气 | 0.026 |
| 硅树脂 | 0.2至0.4 |
| 二氧化硅 | 1至1.4 |
| TiO<sub>2</sub> | 2至4 |
| 氧化铝 | 25至30 |
另外，假设将荧光体的形状为完全的球形，进一步假设荧光体的粒径由单一的粒径构成时，在成为紧密堆积结构的情况下，推断荧光体密度是大致74％(≒π/√18)。在多球的情况下,1-(1-π/√18)^2＝约93％左右是极限值。实际上，荧光体的形状不是完全的球形，非周期性地随机地配置，从而认为占在荧光层的荧光体的比例是对于荧光层的最大体积比是90％以下，优选粒子/粘结剂比例是0.9以下。在粘结剂比此少的情况下，增加荧光膜中的空隙，且热导率恶化。另外，在粒子/粘结剂比例小于0.1的情况下，占在荧光膜中的粒子成分变小且降低发光效率，因此优选粒子/粘结剂比例大于0.1。
如图1的(a)所示，本发明的实施方式一所涉及的波长变换元件1a具备荧光层19a，所述荧光层19a在粘结剂12内分散荧光体粒子即第一粒子10与小于第一粒子10的第二粒子11(将荧光层所使用的粘结剂12也称为“第一粘结剂”)。在优选实施方式中，荧光层19a配置于基板13上。
第一粒子10以及第二粒子11对于入射光的波长具备荧光特性，将入射光的波长区变换成与入射光的波长区不同的波长区。优选对于包含荧光层19a中的第一粒子10以及第二粒子11的粒子群的体积的粘结剂12的体积的比例是10％以上且小于50％。
作为优选的荧光层19a的实施例，优选荧光层厚是50μm，第一粒子10以及第二粒子11由YAG:Ce(作为掺杂物向钇、铝、石榴石掺杂了Ce(铈)的荧光体，例如是Y3Al5O12:Ce3+)等的黄色发光荧光体构成。另外，优选粘结剂12将无机氧化铝作为主要成分。优选第一粒子10的平均粒径D50是25μm，第二粒子11的平均粒径D50是5μm。作为第一粒子10：第二粒子11：粘结剂12的混合比例，在体积比例中，优选为50％：30％：20％。
作为荧光体的粒径，优选第一粒子10是10至30μm，第二粒子11是1至10μm左右。优选第一粒子与第二粒子的粒径差是两倍以上，更优选三倍以上的差异。粒径形状特别不限于球形、椭圆形状等。图2示出本实施方式一中的荧光体粒子的粒度分布。图2的横轴示出粒子的直径，纵轴示出体积比。如图2所示，粒度分布的特征在于具有明显的两个高峰。荧光体的粒度分布是在适当地分离粘结剂与粒子之后，通过使用HORIBA制作所(堀场制作所)的静态光散射法的激光衍射/散射装置LA-950等来测量。
(变形例)
在依照图1的(a)上述的本发明的典型的形态中，荧光层19a配置于基板13上。本发明所涉及的波长变换元件不限于这种形态，存在例如如图3所示那样的各种的变形例。图3是示意性的示出本发明的实施方式一所涉及的波长变换元件1a的变形例的波长变换元件1c至1e的概略截面图。图3的(a)示出在形成有断面形状成为矩形的槽的基板33a配置有荧光层19c的构成的波长变换元件1c。图3的(b)示出在形成有断面形状是弧的槽的基板33b，配置有荧光层19d的构成的波长变换元件1d。图3的(c)示出在形成有断面形状是V字形状的槽的基板33c，配置有荧光层19e的构成的波长变换元件1e。优选荧光层19d至19e的构成是与图1的(a)所示的荧光层19a相同，但是与基板的配置关系不同。
(实施例)
图4是示意性地示出本发明的实施方式一所涉及的波长变换元件的安装例的概略图。例示在散热器18上配置有在图1的(a)例示的波长变换元件1a的形态，但是在散热器18上也可以配置有变形例的波长变换元件1c至1e。
作为荧光层19a的制作过程，优选使用丝网印刷法等。优选基板13例如由铝基板、高反射的氧化铝基板等构成。优选基板13的材质是金属等热导率高的材质，特别不限于上述材料。为了提高荧光发光强度，优选在基板13上涂布有银、氧化钛、增反射多层膜、介质镜等的高反射膜。如在实施方式六后述那样，优选在基板13上配置有散射层100。在本发明的一形态中，如像在荧光层与基板13之间包含被涂布的层、散射层100的情况那样，即使在基板13上没有直接配置荧光层的情况下，也称为基板13，但是，也将该基板称为下位层。通过直接使与散热器18固定接触来冷却基板13。
如图4所示，安装有波长变换元件的光源装置1具有出射激励光14的光源15、配置于散热器18上的波长变换元件1a。优选光源15是出射蓝色激光、蓝色LED等的蓝色的激励光的光源。
从光源15出射的激励光14向荧光层19a照射，一部分在荧光层19a的表面漫反射，成为反射光17。另一方面，激励光14的一部分入射到荧光层19a，通过与荧光体粒子的作用，进行荧光发光，作为荧光16从荧光层19a出射。
〔实施方式二〕
以下说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件标注相同的附图标记，省略其说明。
图5是示意性地示出本发明的实施方式二所涉及的波长变换元件的概略截面图。图6是示出荧光体的发光效率的温度依赖性的图表。
(发光效率的温度依赖性)
关于荧光体的发光效率的温度依赖性，基于YAG:Ce(Y3Al5O12:Ce3+)荧光体的外部量子效率说明。如图6所示，关于作为掺杂物将Ce掺杂于YAG的荧光体材料，能够确认通过Ce的掺杂浓度的差异来发光效率的温度依赖性是不同的样子。本发明的一形态中的Ce掺杂浓度(mol％)是指在通过石榴石系荧光体的通式((M1-xREx)3Al5O12)示出的物质中，以x×100(mol％)表示。在上述通式中，M、RE使用包含选自稀土元素群中的至少一个元素的构成。一般来说，M使用Sc、Y、Gd、Lu，RE使用Ce、Eu、Tb中的至少一种的元素。
在向荧光体照射激励光的情况下，能够获得荧光发光的同时，激励光的一部分变换成热能，因此荧光体的照射点部变高温。关于热放射，一般来说通过下记公式能够说明。
Q＝A·ε·σ·(TA^4-TB^4)
在此，Q示出放射热量，A示出放射部面积，ε示出放射率，σ示出史蒂芬·玻尔兹曼(Stefan-Boltzmann)常数，TA示出放射部的温度，TB示出周围的温度。
荧光体的发光效率受到由荧光体的温度的影响，如图6所示，已知随着温度增加，发光效率变低。为了获得更强(明亮)的荧光发光，需要加强激励光14的照射强度，在此情况下，根据冷却状况，有时不能足够地进行荧光层的温度上升抑制。
另外，已知荧光体的温度特性通过发光中心元素(在本实施方式中为Ce)的浓度会变化。在一般市售的YAG：Ce荧光体的Ce浓度中，使用常温使用时的发光效率高的浓度(例如，1.4至1.5mol％左右)的情况较多。这是因为在Ce浓度低的YAG荧光体中，内部量子效率变高，但是激励光的吸收率低，因此作为波长变换元件重要的外部量子效率在Ce浓度1.5mol％附近成为适合值。在照射点的荧光体温度通过高密度、高强度的激励光照射成为超过250度的区域的情况下，在一般的YAG：Ce荧光体(例如，Ce浓度1.4mol％)中，发光效率降低(参照图6)。但是，Ce浓度低的YAG：Ce荧光体(例如0.3mol％左右)的发光效率的温度依赖性小，与低温时相比，有时高浓度的发光体与发光效率反转。例如，在图6的图表中，低温区域(50度至100度)与高温区域(250度至350度)比较。在低温区域中，YAG：Ce荧光体的Ce浓度高成为高发光效率，但是，存在在高温区域中，Ce浓度低成为高发光效率的倾向。鉴于以上，在每个实施方式说明本发明。
此外，有发光中心元素浓度低的荧光体的激励光的吸收小的问题，有无法充分地吸收激励光的问题。
在由激光的激励中，激励密度变高且变高温，因此优选使用耐热性高的氧氮化物系、氮化物系的荧光体。作为荧光体更期望发光效率的温度依赖性优异。另外，由于作为光源装置利用，从而也可以荧光是蓝色、绿色、红色等的白色光以外。
作为将近紫外光变换成红色光的荧光体，例如能够使用CaAlSiN3：Eu2+。作为将近紫外光变换成黄色光的荧光体，例如能够使用Ca-α-SiAlON：Eu2+。作为将近紫外光变换成绿色光的荧光体，例如能够使用β-SiAlON:Eu2+、Lu3Al5O12:Ce3+(LuAG：Ce)。作为将近紫外光变换成蓝色光的荧光体，例如能够使用(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6C12:Eu、BaMgAl10O17:Eu2+、(Sr,Ba)3MgSi2O8：Eu2+。
另外，也可以形成荧光构件，以包含将近紫外光的激励光变换成黄色光以及蓝色光的两种的荧光体。由此，混色从荧光构件出射的黄色光以及蓝色光的荧光来能够获得模拟白色光。
(混合发光中心元素浓度不同的荧光体的荧光层)
鉴于上述的荧光体的发光效率的温度依赖性，以下说明荧光体粒子即第一粒子与第二粒子的发光中心元素浓度不同的形态。
图5的(a)示出荧光层29a具备与实施方式一相同的第一粒子10，还具备比第一粒子10的发光中心元素浓度高浓度的发光中心元素浓度的第二粒子21的波长变换元件2a。图5的(b)示出荧光层29b具备与实施方式一相同的第二粒子11，还具备比第二粒子11的发光中心元素浓度高浓度的发光中心元素浓度的第一粒子20的波长变换元件2b。
优选在图5的(a)所示的荧光层29a中，例如层的厚度是50μm左右。优选第一粒子10与实施方式一同样的是YAG：Ce荧光体，平均粒径D50是25μm左右。优选第一粒子10的掺杂物即Ce浓度是0.7mol％(0.5至1.0mol左右)。
另一方面，优选第二粒子21是YAG：Ce荧光体，平均粒径D50是5μm左右。优选第二粒子21的掺杂物即Ce浓度是1.5mol％(1.0至2.0mol％左右)。
优选荧光层29a的粘结剂12将无机氧化铝粘结剂作为主要成分，但是不限于该材料。优选荧光层20a的组成比例如在体积比中，设为第一粒子10：第二粒子21：粘结剂12＝50％：30％：20％。
优选图5的(b)所示的荧光层29b与荧光层29a同样的，层的厚度是50μm左右。优选第一粒子20是YAG：Ce荧光体，平均粒径D50是25μm左右。优选第一粒子20的掺杂物即Ce浓度是1.5mol％(1.0至2.0mol％左右)。
另一方面，第二粒子11与实施方式一同样的是YAG：Ce荧光体，平均粒径D50是5μm左右。优选第二粒子11的掺杂物即Ce浓度是0.7mol％(0.5至1.0mol％左右)。
与荧光层29a同样的，优选荧光层29b的粘结剂12将无机氧化铝粘结剂作为主要成分，但是不限于该材料。优选荧光层29b的组成比例如在体积比中，设为第一粒子20：第二粒子11：粘结剂12＝50％：30％：20％。
在荧光体粒子的粒径是小的情况下，激励光14的吸收率降低。另一方面，在YAG：Ce荧光体的掺杂物Ce浓度是高的情况下，增加激励光14的吸收率。YAG：Ce荧光体的外部量子效率是根据荧光体粒子的粒径、Ce浓度变化，其时的激励光吸收、发光有变化而发光颜色也会变化。
通过使YAG：Ce荧光体即第一粒子与小于第一粒子的第二粒子的掺杂物Ce浓度变化，容易进行要目标的色温度的调整。在Ce浓度，第一粒子或第二粒子可以更高，可以根据用途进行选择，没有特别限制。
(与实施方式一的组合)
该实施方式二能够与上述实施方式一组合。
例如，图5示出的波长变换元件2a、2b配置于基板13上，但是能够配置于形成有如图3所示的槽的基板33a至33c。另外，能够将波长变换元件2a、2b安装于图4所示的光源装置1。
〔实施方式三〕
以下说明本发明的其他实施方式。为了便于说明，对于具有与在实施方式中说明过的构件相同的功能的构件，赋予与实施方式相同的附图标记，并省略其说明。
图7的(a)、(b)是示意性地示出本发明的实施方式三所涉及的波长变换元件的概略截面图。图7的(c)是示意性地示出比较例的波长变换元件的概略截面图。
(比较例的构成)
图7的(c)示意性的示出比较例的波长变换元件3c。比较例的荧光层39c在粘结剂12内包含荧光体粒子即第一粒子10，其特征在于不包含小于第一粒子10的第二粒子。在激励光14向荧光体粒子即第一粒子10照射的情况下，优选第一粒子10进行荧光发光，且荧光16从激励光14入射的面出射。但是，如图7的(c)所示，在激励光14向荧光体粒子即第一粒子10照射的情况下，有如下问题；通过第一粒子10的曲率与激励光14的入射角度的关系、粘结剂12的折射率等的条件，荧光在界面全反射，从激励光14入射的面不能够取得荧光16。这种荧光导致由内部导光的荧光出射损失，荧光的取得效率降低。“荧光取得效率”意味着“激励光14从入射面出来的荧光强度”/“激励光强度”，包含有“激励光向激励光入射的效率”、“荧光体的发光效率”、以及“荧光从激励光入射的面出去的效率”。
(混合散射粒子的荧光层)
如图7的(a)所示，本发明的实施方式三所涉及的波长变换元件3a具备荧光层39a，所述荧光层39a在粘结剂12内分散荧光体粒子即第一粒子10、以及小于第一粒子10的第二粒子31。在优选实施方式中，荧光层39a配置于基板13上。与实施方式一的第二粒子11不同，本实施方式三的第二粒子31的特征在于对于入射光的波长，具备散射特性。
优选在图7的(a)所示的荧光层39a中，例如层的厚度是50μm左右。优选第一粒子10与实施方式一同样的是YAG：Ce荧光体，平均粒径D50是25μm左右。
另一方面，第二粒子31是具备散射特性的粒子即可，也可以将YAG作为主要成分，但是优选将氧化钛、二氧化硅、氧化锌、钻石等作为主要成分的粒子。
作为光散射，存在有几何光学的散射、米氏散射、瑞利散射等。已知尤其在光的波长附近的粒径中，通过米氏散射，散射效率变最大。另外已知散射的波长依赖性也小。因此，作为具备散射特性的粒子，优选是至少波长左右的尺寸的粒径。在本实施方式中，能够设为第二粒子31的平均粒径D50是2μm左右。更优选实施方式中，优选对于入射光的波长，具备散射特性的第二粒子31的平均粒径D50小于入射光的波长。例如，优选第二粒子31的平均粒径D50是200μm左右。
优选荧光层39a的粘结剂12是将无机氧化铝粘结剂作为主要成分，但是不限于该材料。优选荧光层39a的组成比例如在体积比中，第一粒子10：第二粒子31：粘结剂12＝50％：30％：20％。
与图7的(c)所示的比较例的荧光层39c相比，通过具备散射特性的第二粒子，使在界面全反射的荧光散射，能够降低在界面全反射的荧光，且降低朝向荧光层39的侧面的荧光。
第二粒子31采用在内部有空隙的中空粒子为佳。由于空隙的折射率低，从而容易产生由折射率差的散射。
(与其他实施方式的组合)
该实施方式三能够与上述的实施方式一或二组合。
例如，如在实施方式二说明，也可以使荧光体粒子的掺杂物浓度变化。
例如，将图7的(a)所示的波长变换元件3a的荧光层39a所包含的第一粒子10的掺杂物即Ce浓度能够设为0.7mol％(0.5至1.0mol左右)。另一方面，将图7的(b)所示的波长变换元件3b的荧光层39b所包含的第一粒子20的掺杂物即Ce浓度设为1.5mol％(1.0至2.0mol左右)。
如在实施方式二所述，随着掺杂物即Ce浓度高，荧光体粒子的温度也变高，发光效率降低。在这种情况下，第二粒子31与多采用在内部有空隙的中空粒子相比，优选多采用从由实心的粒子构成的第二粒子31。通过包含实心的粒子，与包含中空粒子的荧光层相比，能够提高热导率，有效地冷却荧光层39b。由此，能够防止由荧光层39b的热的烧损，且提高波长变换元件3b的耐久力。
另外，例如，图7的(a)、(b)所示的波长变换元件3a、3b配置于基板13上，但是，能够配置于形成有如图3所示的槽的基板33a至33c。另外，能够将波长变换元件3a、3b安装于图4所示的光源装置1。
〔实施方式四〕
以下说明本发明的其他实施方式。为了便于说明，对于具有与在实施方式中说明过的构件相同的功能的构件，赋予与实施方式相同的附图标记，并省略其说明。
图8是示意性的示出本发明的实施方式四所涉及的波长变换元件的概略截面图。图9是示出本发明的实施方式四所涉及的波长变换元件所包含的粒子的粒度分布的图表。
(混合散射粒子的荧光层)
如图8的(a)所示，本发明的实施方式四所涉及的波长变换元件4a具备荧光层49a，所述荧光层49a在粘结剂12内分散第一粒子10、小于第一粒子10的第二粒子11、以及小于第二粒子11的第三粒子31。在优选实施方式中，荧光层49a配置于基板13上。
第一粒子10以及第二粒子11对于入射光的波长具备荧光特性，且将入射光的波长区变换成与入射光的波长区不同的波长区。本实施方式四的第三粒子31与实施方式三的第二粒子31同样的，特征在于对于入射光的波长具备散射特性。优选本实施方式四的第三粒子31与实施方式三的第二粒子31是相同的结构。优选本实施方式四的第一粒子10、第二粒子11以及粘结剂12与实施方式一的第一粒子10、第二粒子11以及粘结剂12是相同的结构。
作为优先的荧光层49a的实施例，荧光层厚是50μm，第一粒子10以及第二粒子11由YAG：Ce等的黄色发光荧光体构成。具备散射特性的第三粒子31将氧化钛、二氧化硅、氧化锌、钻石作为主要成分。
另外，优选粘结剂12将无机氧化铝作为主要成分，但是不限于该材料。荧光层49a的组成比例如在体积比中,优选第一粒子10：第二粒子11：第三粒子31：粘结剂12＝50％：20％：10％：20％。
优选第一粒子10的平均粒径D50是25μm,第二粒子11的平均粒径D50是5μm。优选第三粒子31的平均粒径D50是0.2μm。
图9示出本实施方式四中的粒子的粒度分布。图9的横轴示出粒子的直径，纵轴示出体积比。如图9所示，粒度的分布特征在于具有明显的三个高峰。荧光体的粒度分布是在适当地分离粘结剂与粒子之后，通过使用HORIBA制作所(堀场制作所)的静态光散射法的激光衍射/散射装置LA-950等来能够测量。
荧光体的粒径越大，发光效率越好，若是超微左右，则发光效率急速降低。因此，优选作为第二粒子11混合的荧光体将几μm左右设为下限值。
通过在本实施方式四中混合第三的粒子31，与实施方式三同样，提高在荧光层49a内部中的散射性，能够提高向入射光入射的面的方向的荧光取得效率。
(与其他实施方式的组合)
该实施方式四能够与上述实施方式一至三组合。
例如，如实施方式二说明，能够使荧光体粒子的掺杂物浓度变化。
例如，将由图8的(b)所示的波长变换元件4b的荧光层49b所包含的YAG：Ce构成的第一粒子10的掺杂物即Ce浓度能够设为0.7mol％(0.5至1.0mol％左右)。与实施方式二同样的，优选由荧光层49b所包含的YAG：Ce构成的第二粒子21的掺杂物即Ce浓度是1.5mol％(1.0至2.0mol％左右)。
另一方面，将由图8的(c)所示的波长变换元件4c的荧光层49c所包含的YAG：Ce构成的第一粒子20的掺杂物即Ce浓度能够设为1.5mol％(1.0至2.0mol％左右)。与实施方式二同样的，优选由荧光层49b所包含的YAG：Ce构成的第二粒子11的掺杂物即Ce浓度是0.7mol％(0.5至1.0mol％左右)。
如上面实施例2中所述，掺杂物即Ce浓度越高，荧光体粒子的温度越高，发光效率会降低。在这种情况下，优选第三粒子31与多采用内部空隙的某个中控粒子相比，多采用由实心的氧化钛粒子构成的第三粒子31。通过包含实心的粒子，与包含中空粒子的荧光层相比，能够提高热导率，因此有效地冷却荧光层49b、49c。由此，能够防止由荧光层49b、49c的热的烧损，提高波长变换元件4b、4c的耐久力。
另外，例如，图8所示的波长变换元件4a至4c配置于基板13上，但是能够配置于形成有如图3所示的槽的基板33a至33c。另外，能够将波长变换元件4a至4c安装于图4所示的光源装置1。
〔实施方式五〕
以下说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对于具有与在实施方式中说明过的构件相同的功能的构件，赋予与实施方式相同的附图标记，并省略其说明。
图10是示意性的示出本发明的实施方式五所涉及的波长变换元件的概略截面图。
(混合异质荧光体的荧光层)
如图10的(a)所示，本发明的实施方式五所涉及的波长变换元件5a具备荧光层59a，所述荧光层59a在粘结剂12内分散荧光体粒子即第一粒子10、小于第一粒子10的第二粒子11、小于第一粒子的第四粒子51。虽然在图10没有记载，但是与上述的实施方式一至四同样的，优选荧光层59a配置于基板13上。
第四粒子具备如下荧光特性，所述荧光特性是变换成与接收所述入射光波长，第一粒子放射的波长不同的波长。
作为优选荧光层59a的实施形态，优选荧光层厚是50μm，第一粒子10以及第二粒子11由YAG：Ce(Y3Al5O12:Ce3+)等的黄色发光荧光体构成。优选具备与YAG不同的荧光特性的第四粒子51将CASN(CaAlSiN3:Eu2+)主要成分。
另外，优选粘结剂12将无机氧化铝作为主要成分，但是不限于该材料。优选荧光层59a的组成比在例如体积比中，设为第一粒子10：第二粒子11：第四粒子51：粘结剂12＝50％：20％：10％：20％。
优选第一粒10的平均粒径D50是25μm，第二粒子11的平均粒径D50是5μm。优选第四粒子51的平均粒径D50是5μm。
在本实施方式五中，通过混合将CASN(CaAlSiN3:Eu2+)作为主要成分的第四粒子51，能够赋予荧光的红色成分。通过混合不同的种类的荧光体，使荧光层59a的发光色变化。
能够适当地变更根据需要的颜色。将近紫外光变换成红色光的荧光体，例如能够使用CaAlSiN3:Eu2+。将近紫外光变换成黄色光的荧光体，例如能够使用Ca-α-SiAlON:Eu2+。将近紫外光变换成绿色光的荧光体，例如能够使用β-SiAlON:Eu2+、Lu3Al5O12:Ce3+(LuAG:Ce)。将近紫外光变换成蓝色光的荧光体，例如能够使用(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6C12:Eu、BaMgAl10O17:Eu2+、(Sr,Ba)3MgSi2O8:Eu2+。
(与其他实施方式的组合)
该实施方式五能够与上述实施方式一至四组合。
例如，如在实施方式二说明，也可以使荧光体粒子的掺杂物浓度变化。
例如，将由图10的(b)所示的波长变换元件5b的荧光层59b所包含的YAG：Ce构成的第一粒子10的掺杂物即Ce浓度能够设为0.7mol％(0.5至1.0mol％左右)。与实施方式二同样的，优选由荧光层59b所包含的YAG：Ce构成的第二粒子21的掺杂物即Ce浓度是1.5mol％(1.0至2.0mol％左右)。
另一方面，将由图10的(c)所示的波长变换元件5c的荧光层59c所包含的YAG：Ce构成的第一粒子20的掺杂物即Ce浓度能够设为1.5mol％(1.0至2.0mol％左右)。与实施方式二同样的，优选由荧光层49b所包含的YAG：Ce构成的第二粒子11的掺杂物即Ce浓度是0.7mol％(0.5至1.0mol％左右)。
在本实施方式五中，通过混合上述的第四粒子51，进一步能够将荧光的红色成分赋予给实施方式二的形态。如在实施方式二上述，掺杂物即Ce浓度越高，荧光体粒子的温度越高，发光效率会降低。通过混合不同的种类的荧光体，一边能够调整发光效率以及温度，一边使荧光层59b、59c的发光颜色变化。
进一步，在本实施方式五中，如在实施方式四说明，与实施方式三的第二粒子31同样的，进一步能够具备第三粒子31，所述第三粒子31是对于入射光的波长具备散射特性(参照图10的(d)至(f))。
图10的(d)所示的波长变换元件5d的构成是在图10的(a)所示的波长变换元件5a的构成中混合了第三粒子31的构成。同样的，图10的(e)所示的波长变换元件5e的构成在图10的(b)所示的波长变换元件5b的构成中混合了第三粒子31的构成，图10的(f)所示的波长变换元件5f的构成是在图10的(c)所示的波长变换元件5c的构成中混合了第三粒子31的构成。
在图10的(d)至(f)的形态中，与实施方式三、四同样的，能够提高在荧光层59d至59f内部的散射性，提高向入射光入射的面的方向荧光取出效率。
另外，例如，图10所示的波长变换元件5a至5f能够配置于基板13上，也能够配置于形成有如图3所示那样的槽的基板33a至33c。另外，能够将波长变换元件5a至5f安装于图4所示的光源装置1。
〔实施方式六〕
以下说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对于具有与在实施方式中说明过的构件相同的功能的构件，赋予与实施方式相同的附图标记，并省略其说明。
(波长变换元件的构成)
图11至图14是示意性的示出本发明的实施方式六所涉及的波长变换元件的构成的剖视图。
本实施方式所涉及的波长变换元件的荧光层以面向下位层的方式配置，还具备散射层100，所述散射层100配置于下位层即基板13与荧光层19a、29a、29b、39a、39b、49a、49b、49c、59a、59b、59c、59d、59e、59f之间。
(散射层100)
散射层100包含粘结剂12a、分散在粘结剂12a内的散射粒子31a(用于散射层的粘结剂12a也称为“第二粘结剂”)。优选粘结剂12a是与上述的粘结剂12a相同的构成，也可以是其他构成。优选散射粒子31a的折射率比第一粒子10、20、第二粒子11、21、第四粒子51以及粘结剂12a高。优选本实施方式六的散射粒子31a与实施方式四的第三粒子31相同构成。
通过在基板13与荧光层19a、29a、29b、39a、39b、49a、49b、49c、59a、59b、59c、59d、59e、59f之间配置有包含折射率高的散射粒子31a的散射层100，能够散射指向与取出侧相反方向的荧光，使其指向取出侧。因此，能够抑制由导光的荧光的损失。另外，将入射于荧光层，但是不直接助于由荧光体粒子(第一粒子10、20；第二粒子11、21；第四粒子51)的荧光发光，透射荧光层19a、29a、29b、39a、39b、49a、49b、49c、59a、59b、59c、59d、59e、59f的激励光14通过散射层100散射，激励光14的光学长度延伸而能够提高激励光14的利用效率。因此，能够提高荧光发光强度。
另外，与具有相同的荧光发光强度的波长变换元件相比，能够将荧光层19a、29a、29b、39a、39b、49a、49b、49c、59a、59b、59c、59d、59e、59f的厚度变薄。也就是说，能够减小荧光体粒子(第一粒子10、20；第二粒子11、21；第四粒子51)。在此，“取出侧”是指荧光层的，与荧光层与散射层的接触面(荧光层的底面)相对的面，“与取出侧相反方向”是指向该接触面或荧光层的侧面的方向。
作为散射粒子31a，优选将氧化钛(TiO2)、二氧化硅、氧化锌(ZnO)、钻石作为主要成分。其中，优选为氧化钛。优选氧化钛具有金红石型的晶体结构。
占有在散射层100的散射粒子31a的比例对于散射层100，优选为10至75体积％左右。通过是该构成，一边能够具有向基板13的密合性，一边起到上述的效果。
优选散射层100的厚度是20至60μm。
(与其他实施方式的组合)
该实施方式六能够与上述实施方式一至五组合。
图11的(a)示出与实施方式一组合的例子。与实施方式一相同的，波长变换元件101a具备荧光层19a，所述荧光层19a在粘结剂12内分散荧光体粒子即第一粒子10、小于第一粒子10的第二粒子11。在基板13与荧光层19a之间还具备散射层100。
图11的(b)、(c)示出与实施方式二的组合的例子。与实施方式二同样的，波长变换元件102a、102b具备荧光层29a、29b，所述荧光层29a、29b在粘结剂12内分散荧光体粒子即第一粒子10、20、小于第一粒子10、20的第二粒子21、11。在基板13与荧光层20a、29b之间还具备散射层100。
图12的(a)、(b)示出与实施方式三的组合的例子。与实施方式三同样的，波长变换元件103a、103b具备荧光层39a、39b，所述荧光层39a、39b在粘结剂12内分散荧光体粒子即第一粒子10、20、小于第一粒子10、20的第二粒子31。该第二粒子31具备散射特性。在基板13与荧光层30a、39b之间还具备散射层100。
图13的(a)、(b)、(c)示出与实施方式四的组合的例子。与实施方式四同样的，波长变换元件104a、104b、104c具备荧光层49a、49b、49c，所述荧光层49a、49b、49c在粘结剂12内分散荧光体粒子即第一粒子10、20、小于第一粒子10、20的第二粒子11、21、小于第二粒子11、21的第三粒子31。进一步，该第二粒子31具备散射特性。在基板13与荧光层49a、49b、49c之间还具备散射层100。
图14的(a)至(f)示出与实施方式五的组合的例子。与实施方式五同样的，波长变换元件105a、105b、105c具备荧光层59a、59b、59c，所述荧光层59a、59b、59c在粘结剂12内分散荧光体粒子即第一粒子10、20、小于第一粒子10、20的第二粒子11、21、小于第一粒子11、21的第四粒子51。第四粒子具备荧光特性，所述荧光特性变换成与接收入射光的波长，第一粒子放射的波长不同的波长。在基板13(未图示)与荧光层59a、59b、59c之间还具备散射层100。
与实施方式五同样，波长变换元件105d、105e、105f具备荧光层59d、59e、59f，所述荧光层59d、59e、59f在粘结剂12内分散荧光体粒子即第一粒子10、20、小于第一粒子10、20的第二粒子11、21、小于第二粒子11、21的第三粒子31、小于第一粒子10、20的第四粒子51。进一步，该第三粒子31具备散射特性，第四粒子具备荧光特性，所述荧光特性变换成与接收入射光的波长，第一粒子放射的波长不同的波长。在基板13(未图示)与荧光层59d、59e、59f之间还具备散射层100。
在图11至图14的形态中，更能够提高在荧光层19a、29a、29b、39a、39b、49a、49b、49c、59a、59b、59c、59d、59e、59f内部中的散射性，更提高向入射光入射的面的方向的荧光取出的效率。
另外，图11至图14所示的散射层100能够配置于基板13上，但是也能够配置于形成有如图3所示的基板33a至33c。另外，将波长变换元件101a、102a、102b、103a、103b、104a、104b、104c、105a、105b、105c、105d、105e、105f安装于图4所示的光装装置1。
〔实施方式七〕
以下说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对于具有与在实施方式中说明过的构件相同的功能的构件，赋予与实施方式相同的附图标记，并省略其说明。
(光源装置的构成)
图15是示意性地示出本发明的实施方式七所涉及的光源装置6的概略图。光源装置6是前灯(车辆用前照灯具)，优选是反射型激光前灯。
优选激励光源15将激励波长变换元件60的荧光层的波长的激励光14出射的蓝色激光光源。优选反射镜61由半抛物面镜构成。优选通过与xy平面平行的分割面62将抛物面两分割成上下且作为半抛物面，在其内面是镜子的构成。在反射镜61有通过激励光14的透过孔。波长变换元件60被蓝色的激励光14激励，发光可见光的长波长域(黄色波长)的荧光16。另外，激励光14冲突到波长变换元件60的照射表面，且也成为扩散反射光17。波长变换元件60配置于分割面62上的抛物面的焦点的位置。由于波长变换元件60位于抛物面镜的焦点的位置，从而从波长变化元件60出射的荧光16、扩散反射光17冲突到反射镜61且反射，则一起向出射面63直进。荧光16与扩散反射光17混合的白色光作为平行光从出射面63出射。
在本实施方式七中，优选配置于在图15公开的抛物面的焦点的波长变换元件60用于实施方式一所涉及的波长变换元件1a。通过将波长变换元件1a适用于实施方式六，可以实现比现有更高的发光效率。
(与其他实施方式的组合)
在其他优选实施方式中，能够使用实施方式一所涉及的波长变换元件1c至1e、实施方式二所涉及的波长变换元件2a至2b、实施方式三所涉及的波长变换元件3a至3b、实施方式四所涉及的波长变换元件4a至4c、实施方式五所涉及的波长变换元件5a至5f、实施方式六所涉及的波长变换元件101a、102a、102b、103a、103b、104a、104b、104c、105a、105b、105c、105d、105e、105f。
〔实施方式八〕
以下说明本发明的其他实施方式。为了便于说明，对于具有与在实施方式中说明过的构件相同的功能的构件，赋予与实施方式相同的附图标记，并省略其说明。
(光源装置的构成)
图16示意性地示出本发明的实施方式八所涉及的光源装置7的概略图。光源装置7是透射型照明装置，优选为透射型激光前灯。
在透射型的灯具中，将激励光14从基板侧照射进行荧光发光。在图16中，示出在透射性散热器基板71上配置有波长变换元件70的一例。从与配置有荧光层的面相反一侧的透射性散热器基板71的面照射激励光14。优选透射性散热器基板71具备散热器功能。已知在在透射型的散热器基板71沉积有荧光层的情况下，激励光从散热器侧入射，则散热器侧的放热性高。
在波长变换元件70发光的光从与入射光侧相对的面出射荧光，在抛物面72反射且具有指向性出射。
在本实施方式八中，优选图16公开的波长变换元件70使用实施方式一所涉及的波长变换元件1a。通过将波长变换元件1a适用于实施方式八，可以实现比现有更高的发光效率。
(与其他实施方式的组合)
在其他优选实施方式中，图12公开的透射性散热器基板71能够适用形成有在实施方式一说明的如图3所示的槽的基板33a至33c。
在其他优选实施方式中，在本实施方式八中，图16公开的波长变换元件70能够使用实施方式一所涉及的波长变换元件1c至1e、实施方式二所涉及的波长变换元件2a至2b、实施方式三所涉及的波长变换元件3a至3b、实施方式四所涉及的波长变换元件4a至4c、实施方式五所涉及的波长变换元件5a至5f、实施方式六所涉及的波长变换元件101a、102a、102b、103a、103b、104a、104b、104c、105a、105b、105c、105d、105e、105f。
〔实施方式九〕
以下说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件标注相同的附图标记，省略其说明。
(光源装置的构成)
图17的(a)示出本发明的实施方式九所涉及的显示装置8的概略图。光源装置8优选使用于具备荧光轮141的投影仪等。
优选激励光源15是将激励荧光层148的波长的激励光14出射的蓝色激光光源。在优选实施方式中，使用YAG、LuAG等的激励荧光体的蓝色激光二极管。照射荧光层148的激励光14在光路上，能够通过透镜143、144a、144b。也可以在激励光14的光路上配置有镜子145。优选镜子145是分色镜。
(荧光轮的构成)
图17的(b)示出能够安装于显示装置8的荧光轮141的概略俯视图(xy俯视)。图17的(c)示出能够安装于显示装置8的荧光轮141的概略俯视图(xz俯视)。
荧光层148配置于荧光轮141上。在优选实施方式中，在荧光轮141的表面上的周边部的至少一部分沉积有荧光层148。荧光轮141通过轮固定具146固定于驱动装置142的旋转轴147。优选驱动装置142是电动机，通过固定具146固定于电动机的旋转轴即旋转轴147的荧光轮141随着电动机的旋转旋转。
沉积于荧光轮141的表面上的周边部的至少一部分的荧光层148接收激励光14发光荧光16，透射镜子145出射荧光16。发光层148因为随着荧光轮141的旋转旋转，从而一边随时旋转，一边出射荧光16。
在本实施方式九中，优选在图17的(b)、(c)公开的荧光层148使用实施方式一所涉及的波长变换元件1a(荧光层19a)。通过将波长变换元件1a适用于实施方式九，可以实现比现有更高的发光效率。
(与其他实施方式的组合)
在其他优选实施方式中，在图17公开的荧光轮141的基板中，在实施方式一说明的如图3所示那样的槽能够适用沿着荧光轮141的表面上的周边部形成的基板33a至33c。
在其他优选实施方式中，在本实施方式九中，图17的(b)、(c)公开的荧光层148能够使用实施方式一所涉及的波长变换元件1c至1e、实施方式二所涉及的波长变换元件2a至2b、实施方式三所涉及的波长变换元件3a至3b、实施方式四所涉及的波长变换元件4a至4c、实施方式五所涉及的波长变换元件5a至5f、实施方式六所涉及的波长变换元件101a、102a、102b、103a、103b、104a、104b、104c、105a、105b、105c、105d、105e、105f中的荧光层。
〔实施方式十〕
以下说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件标注相同的附图标记，省略其说明。
(光源装置的构成)
图18示出本发明的实施方式十所涉及的光源装置9的概略截面图。光源装置9是照明装置，优选是炮弹型二极管(LED)。
光源装置9具备导线154与激励光源，所述导线154构成一对的电极端子，所述激励光源发光激励光14且与一对的导线电连接。优选激励光源是发光二极管(LED)元件153。
如图18所示，在设置于一对的导线154中的一方的凹部底面配置有发光二极管(LED)元件153以将主要发光方位朝向上方。优选形成有凹部，以通过是状的斜面覆盖配置于凹部底面的发光二极管(LED)元件153的外周。波长变换元件设置于凹部，以覆盖配置于凹部底面的发光二极管(LED)元件153。波长变换元件的荧光层151从第一面(底面)侧照射激励光14，从与第一面相对的第二面取出荧光16。
如图18所示，通过树脂152封装于荧光层151的第二面(上面)，以覆盖形成于导线的凹部。
在本实施方式十中，优选图18公开的荧光层151使用实施方式一所涉及的波长变换元件1a(荧光层19a)。通过将波长变换元件1a使用于实施方式十，可以实现比现有更高的发光效率。
(与其他实施方式的组合)
在其他优选实施方式中，在本实施方式十中，图18公开的荧光层151能够使用实施方式二所涉及的波长变换元件2a至2b、实施方式三所涉及的波长变换元件3a至3b、实施方式四所涉及的波长变换元件4a至4c、实施方式五所涉及的波长变换元件5a至5f、实施方式六所涉及的波长变换元件101a、102a、102b、103a、103b、104a、104b、104c、105a、105b、105c、105d、105e、105f中的荧光层。
〔总结〕
本发明的形态一所涉及的种波长变换元件是如下构成；将入射光的波长区变换成与入射光的波长区不同的波长区，所述波长变换元件的特征在于；具备：荧光层，在第一粘结剂内分散第一粒子与小于所述第一粒子的第二粒子；所述第一粒子对于所述入射光的波长具备荧光特性，在所述荧光层中的对于包含所述第一粒子以及所述第二粒子的粒子群的体积的所述第一粘结剂的体积比例是10％以上且小于50％。
根据本发明的形态一，能够提高荧光层的发光效率。
本发明的形态二所涉及的波长变换元件在上述的形态一中，也可以如下构成；所述第一粘结剂的热导率大于所述第一粒子以及所述第二粒子的热导率。
根据本发明的形态二，能够减少荧光层的温度上升，提高荧光层的发光效率。
本发明的形态三所涉及的波长变换元件在上述的形态一或二中，也可以如下构成；所述第二粒子对于所述入射光的波长具备荧光特性。
根据本发明的形态三，能够提高荧光层的荧光体粒子的填充率，提高荧光层的发光效率。
本发明的形态四所涉及的波长变换元件在上述的形态一至三中的任一项中，也可以如下构成；所述第一粒子以及所述第二粒子由掺杂发光中心元素的荧光体构成，掺杂于所述第一粒子的发光中心原子的浓度与掺杂于所述第二粒子的发光中心原子的浓度不同。
根据本发明的形态四，能够控制荧光层的荧光体粒子的温度上升，提高荧光层的发光效率。
本发明的形态五所涉及的波长变换元件在上述的一至四中任一项中，也可以如下构成；在所述第一粘结剂内还分散小于所述第一粒子的第三粒子，所述第三粒子对于所述入射光的波长具备散射特性，所述粒子群还包含所述第三粒子。
根据本发明的形态五，能够提高从荧光层的荧光取出效率，且提高荧光层的发光效率。
本发明的形态六所涉及的波长变换元件在上述的形态一或二中，也可以如下构成；所述第二粒子对于所述入射光的波长还具备散射特性。
根据本发明的形态六，能够提高从荧光层的荧光取出效率，且提高荧光层的发光效率。
本发明的形态七所涉及的波长变换元件在上述的形态五或六中，也可以如下构成；对于所述入射光的波长具备散射特性的粒子的平均粒径小于所述入射光的波长。
根据本发明的形态七，能够提高散射粒子的散射特性，且提高荧光层的发光效率。
本发明的形态八所涉及的波长变换元件在上述的形态一至七中任一项中，也可以如下构成；在所述第一粘结剂内还分散小于所述第一粒子的第四粒子，所述第四粒子具备荧光特性，所述荧光特性接收所述入射光的波长，变换成与所述第一粒子放射的波长不同的波长，所述粒子群还包含所述第四粒子。
根据本发明的形态八，一边控制荧光层的荧光体粒子的温度上升，一边提高从荧光层的荧光取出效率，提高荧光层的发光效率。
本发明的形态九所涉及的波长变换元件在上述的形态一至八中任一项中，也可以如下构成；所述荧光层以面向下位层的方式配置，还具备散射层，所述散射层配置于所述下位层与所述荧光层之间，
所述散射层包含第二粘结剂与具备分散于所述第二粘结剂内的散射特性的粒子，具备所述散射特性的粒子的折射率高于具备所述荧光特性的粒子、所述第一粘结剂、以及所述第二粘结剂。
根据本发明的形态九，激励光的光学长度延伸，从而能够提高激励光的利用效率。
本发明的形态十所涉及的波长变换元件在上述的形态一至九中任一项中，也可以如下构成；所述第一粘结剂将铝化合物作为主要成分。
根据本发明的形态十，能够有效地移动热，从而提高波长变换元件的放热性。
本发明的形态十一所涉及的光源装置，也可以如下构成，上述的形态一至十中任一项所述的波长变换元件；以及光源，向所述波长变换元件出射入射光。
根据本发明的形态十一，能够提供提高荧光层的发光效率的光源装置。
本发明的形态十二所涉及的车辆用前照灯具具备：上述的方式十一所述的光源装置；以及反射镜，具有反射面，所述反射面使从所述波长变换元件出射的荧光反射，所述反射镜的反射面使从所述波长变换元件出射的荧光反射，以在与固定方向平行地出射。
根据本发明的形态十二，能够提供反射型车辆用前照灯具，所述反射型车辆用前照灯具提高荧光层的发光效率。
本发明的形态十三所涉及的透射型照明装置也可以如下构成；具备：上述的形态11所述的光源装置；以及透射性基板，配置所述波长变换元件，所述透射性基板具有照射所述光源的照射面、与所述照射面相对的面，在与所述透射性基板的照射面相对的面配置所述波长变换元件，所述光源经由所述透射性基板向所述波长变换元件照射入射光，所述荧光层从与入射光侧相对的面出射荧光。
根据本发明的形态十三，能够提供透射型照明装置，所述透射型照明装置提高荧光层的发光效率。
本发明的形态十四所涉及的显示装置也可以如下构成；具备：光源，出射入射光；荧光轮，在从所述光源出射的入射光通过的周方向的至少一部分，敷设有在上述的形态一至十中任一项所述的波长变换元件；以及驱动装置，使所述荧光轮旋转，随着所述荧光轮的旋转，当在至少所述波长变换元件的表面入射入射光时，出射荧光。
根据本发明的形态十四，能够提供显示装置，所述显示装置提高荧光层的发光效率。
根据本发明的形态十五所涉及的照明装置，也可以如下构成；具备：一对的电极端子；光源，发光入射光，与所述一对的电极端子电连接；以及上述的形态一至十中任一项所述的波长变换元件，形成有如下构成的凹部：在设置于一对的电极端子的一方的所述凹部底面配置有所述光源，所述光源设置为其主要发光方位朝向上方，将配置于所述凹部底面的所述光源的外周由研钵状的斜面来覆盖，所述波长变换元件设置于所述凹部，以覆盖所述光源，所述荧光层具有在厚度方向中互相相反侧的第一面与第二面，所述第一面朝向所述光源侧，通过从所述第一面侧照射入射光，从所述第二面出射荧光。
根据本发明的形态十五，能够提供照明装置，所述照明装置提高荧光层的发光效率。
本发明不限于上述的各实施方式，在权利要求所示的范围中能够进行各种变更，将分别公开在不同的实施方式中的技术方案适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围中。而且，通过将各实施方式中分别公开的技术手段组合能够形成新的技术特征。
本发明的形态十六所涉及的波长变换元件在上述的形态一中，也可以如下构成；所述第一粘结剂的热导率大于空隙的热导率。
根据本发明的形态十六，能够减少荧光层的温度上升，提高荧光层的发光效率。
本发明的形态十七所涉及的波长变换元件在上述的形态一至九中的任一项中，也可以如下构成；所述第二粘结剂将铝化合物作为主要成分。
根据本发明的形态十七，有效地移动热，从而能够提高波长变换元件的放热性。
Claims (15)
1.一种波长变换元件，其将入射光的波长区变换成与入射光的波长区不同的波长区，所述波长变换元件的特征在于；具备：
荧光层，在第一粘结剂内分散第一粒子与小于所述第一粒子的第二粒子；
所述第一粒子对于所述入射光的波长具备荧光特性，
在所述荧光层中的对于包含所述第一粒子以及所述第二粒子的粒子群的体积的所述第一粘结剂的体积比例是10％以上且小于50％。
2.根据权利要求1所述的波长变换元件，其特征在于；
所述第一粘结剂的热导率大于所述第一粒子以及所述第二粒子的热导率。
3.根据权利要求1或2所述的波长变换元件，其特征在于；
所述第二粒子对于所述入射光的波长具备荧光特性。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的波长变换元件，其特征在于；
所述第一粒子以及所述第二粒子由掺杂发光中心元素的荧光体构成，
掺杂于所述第一粒子的发光中心原子的浓度与掺杂于所述第二粒子的发光中心原子的浓度不同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的波长变换元件，其特征在于；
在所述第一粘结剂内还分散小于所述第一粒子的第三粒子，
所述第三粒子对于所述入射光的波长具备散射特性，
所述粒子群还包含所述第三粒子。
6.根据权利要求1或2所述的波长变换元件，其特征在于；
所述第二粒子对于所述入射光的波长还具备散射特性。
7.根据权利要求5或6所述的波长变换元件，其特征在于；
对于所述入射光的波长具备散射特性的粒子的平均粒径小于所述入射光的波长。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的波长变换元件，其特征在于；
在所述第一粘结剂内还分散小于所述第一粒子的第四粒子，
所述第四粒子具备荧光特性，所述荧光特性接收所述入射光的波长，变换成与所述第一粒子放射的波长不同的波长，
所述粒子群还包含所述第四粒子。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的波长变换元件，其特征在于；
所述荧光层以面向下位层的方式配置，
还具备散射层，所述散射层配置于所述下位层与所述荧光层之间，
所述散射层包含第二粘结剂与具备分散于所述第二粘结剂内的散射特性的粒子，
具备所述散射特性的粒子的折射率高于具备所述荧光特性的粒子、所述第一粘结剂、以及所述第二粘结剂。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的波长变换元件，其特征在于；
所述第一粘结剂将铝化合物作为主要成分。
11.一种光源装置，其特征在于；具备：
从权利要求1至10中任一项所述的波长变换元件；以及
光源，向所述波长变换元件出射入射光。
12.一种车辆用前照灯具，其特征在于；具备：
权利要求11所述的光源装置；以及
反射镜，具有反射面，所述反射面使从所述波长变换元件出射的荧光反射，
所述反射镜的反射面使从所述波长变换元件出射的荧光反射，使得所述荧光与固定方向平行地出射。
13.一种透射型照明装置，其特征在于；具备：
权利要求11所述的光源装置；以及
透射性基板，配置所述波长变换元件，
所述透射性基板具有照射所述光源的照射面、与所述照射面相对的面，
在与所述透射性基板的照射面相对的面配置所述波长变换元件，
所述光源经由所述透射性基板向所述波长变换元件照射入射光，
所述荧光层从与入射光侧相对的面出射荧光。
14.一种显示装置，其特征在于；具备：
光源，出射入射光；
荧光轮，在从所述光源出射的入射光通过的周方向的至少一部分，敷设有在权利要求1至10中任一项所述的波长变换元件；以及
驱动装置，使所述荧光轮旋转，
随着所述荧光轮的旋转，当在至少所述波长变换元件的表面入射入射光时，出射荧光。
15.一种照明装置，其特征在于；具备：
一对的电极端子；
光源，发光入射光，与所述一对的电极端子电连接；以及
权利要求1至10中任一项所述的波长变换元件，
形成有如下构成的凹部：在设置于一对的电极端子的一方的所述凹部底面配置有所述光源，所述光源设置为其主要发光方位朝向上方，将配置于所述凹部底面的所述光源的外周由研钵状的斜面来覆盖，
所述波长变换元件设置于所述凹部，以覆盖所述光源，
所述荧光层具有在厚度方向中互相相反侧的第一面与第二面，
所述第一面朝向所述光源侧，
通过从所述第一面侧照射入射光，从所述第二面出射荧光。
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