JP2012104267A - Light source device and lighting system - Google Patents

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Shinichiro Seki
紳一郎 関
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device capable of achieving higher luminance.SOLUTION: The light source device 20 includes a solid light source 5 which emits light with a prescribed wavelength out of a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and a phosphor layer 2 including at least one kind of phosphor which, excited by excitation light from the solid light source 5, emits fluorescent light with a longer wavelength than a light-emitting wavelength of the solid light source 5. The solid light source 5 and the phosphor layer 2 are located spatially in separation, and the fluorescent light is at least extracted by reflection from a surface of an excitation-light-incident side of the phosphor layer 2. On a face of the side where excitation light of the phosphor layer 2 is incident, a light-diffusing means 1 is arranged for diffusion of excitation light from the solid light source 5.

Description

本発明は、光源装置および照明装置に関する。   The present invention relates to a light source device and an illumination device.

LED等の固体光源(光半導体)と蛍光体層を組み合わせた光源装置は、例えば特許文献1に記載のように広く知られている。   A light source device in which a solid light source (photo semiconductor) such as an LED and a phosphor layer are combined is widely known as described in Patent Document 1, for example.

図1は特許文献1に記載の光源装置であって、この光源装置では、図1のように蛍光体層92を光半導体(固体光源)95と直接接合することで、蛍光体層92で発生した熱を光半導体(固定光源)95側に放散することを意図している。   FIG. 1 shows a light source device described in Patent Document 1. In this light source device, the phosphor layer 92 is generated in the phosphor layer 92 by directly bonding the phosphor layer 92 to an optical semiconductor (solid light source) 95 as shown in FIG. It is intended to dissipate the heat to the optical semiconductor (fixed light source) 95 side.

特開2006−005367号公報JP 2006-005367 A

ところで、従来の図1に示すような光半導体(固体光源)95と蛍光体層92とが直接接合された光源装置では、光半導体(固体光源)95からの励起光によって励起された蛍光体層92からの発光(蛍光)のうち光半導体(固体光源)95側とは反対側に出射する蛍光と、蛍光体層92で吸収されずに蛍光体層92を透過する光半導体(固体光源)95からの励起光とを用いている。つまり、図1の光源装置は、蛍光体層92を透過する光を利用する透過方式のものとなっている。   Incidentally, in the conventional light source device in which the optical semiconductor (solid light source) 95 and the phosphor layer 92 are directly bonded as shown in FIG. 1, the phosphor layer excited by the excitation light from the optical semiconductor (solid light source) 95. The light emitted from the light 92 (fluorescence) is emitted to the side opposite to the optical semiconductor (solid light source) 95 side, and the light semiconductor (solid light source) 95 that is not absorbed by the phosphor layer 92 and passes through the phosphor layer 92. The excitation light from is used. That is, the light source device of FIG. 1 is of a transmissive type that uses light transmitted through the phosphor layer 92.

ここで、蛍光体層92からの出射光を考えると、上記透過光とともに蛍光体層92との界面で反射されて光半導体(固体光源)95側へ戻って行く光、つまり反射光も存在しており、この光(反射光)は、光半導体(固体光源)95に再吸収されるため、照明光として利用できない光となってしまうという問題があった。   Here, when light emitted from the phosphor layer 92 is considered, there is also light reflected from the interface with the phosphor layer 92 together with the transmitted light and returning to the optical semiconductor (solid light source) 95 side, that is, reflected light. This light (reflected light) is re-absorbed by the optical semiconductor (solid light source) 95, so that there is a problem that the light cannot be used as illumination light.

また、図1の光源装置では、蛍光体層92の熱を光半導体(固体光源)95側に放散することを意図しているが、光半導体(固体光源)95の励起光強度を高めた場合、蛍光体層92のみならず光半導体(固体光源)95でも発熱が起きるため、蛍光体層92の発熱を同じく発熱している光半導体(固体光源)95の側から放散させることとなり、熱放散の効率が良くないという問題があった。   1 is intended to dissipate the heat of the phosphor layer 92 to the optical semiconductor (solid light source) 95 side, but the excitation light intensity of the optical semiconductor (solid light source) 95 is increased. Since heat is generated not only in the phosphor layer 92 but also in the optical semiconductor (solid light source) 95, the heat generated in the phosphor layer 92 is dissipated from the side of the optical semiconductor (solid light source) 95 that is also generating heat. There was a problem that the efficiency of was not good.

このように、図1の光源装置では、透過方式のものとなっていることと、蛍光体層92の発熱に対する熱放散の効率が良くないということとから、高輝度化に限界があった。   As described above, the light source device shown in FIG. 1 has a limitation on high luminance because it is of a transmissive type and the efficiency of heat dissipation with respect to the heat generation of the phosphor layer 92 is not good.

本願出願人は、従来に比べて十分な高輝度化を図るため、本願の先願(特願2009−286397)において、図2に示すように、光半導体(固体光源)5と蛍光体層2とを空間的に離して配置し、固体光源5からの励起光を蛍光体層2に入射させて蛍光体層2からの蛍光と励起光とを反射方式で取り出す光源装置10を案出した。ここで、反射方式とは、前記蛍光体層2の面のうち励起光が入射する側の面とは反対側に設けられた反射面による反射をもちいて蛍光と励起光を取り出す方式であり、反射方式を採用することで、蛍光の反射光と励起光の反射光とを光損失が少なく利用できるため高輝度化が可能となる。なお、図2において、符号4は放熱基板、符号3は蛍光体層2と放熱基板との接合部である。   In the prior application (Japanese Patent Application No. 2009-286397) of the present application, the applicant of the present application, as shown in FIG. Are spaced apart from each other, and the light source device 10 is devised in which the excitation light from the solid light source 5 is incident on the phosphor layer 2 and the fluorescence and excitation light from the phosphor layer 2 are extracted in a reflective manner. Here, the reflection method is a method of taking out the fluorescence and the excitation light by using the reflection by the reflection surface provided on the opposite side of the surface of the phosphor layer 2 on the side where the excitation light is incident, By adopting the reflection method, the reflected light of the fluorescence and the reflected light of the excitation light can be used with little optical loss, so that high luminance can be achieved. In FIG. 2, reference numeral 4 denotes a heat dissipation substrate, and reference numeral 3 denotes a joint portion between the phosphor layer 2 and the heat dissipation substrate.

しかしながら、図2に示すような固体光源5と蛍光体層2を空間的に離して配置した反射方式の光源装置10では、蛍光体層2で反射する励起光の反射光に発光強度の角度依存性の異なる2つの成分が存在するため、すべての反射成分を有効に利用できていないという問題がある。図3を用いて説明すると、反射方式の光源装置10では、固体光源5に例えば半導体レーザーのような指向性の強い励起光を出射するものを用い、この固体光源5からの励起光を蛍光体層2に照射した場合、角度依存性を持たない拡散反射成分と反射角の方向に強い指向性を持つ正反射成分とが生じる。このうち角度依存性を持たない励起光の拡散反射成分は同じく角度依存性を持たない蛍光体層が発する蛍光と一緒に光取り出し方向(蛍光体層2の表面と垂直な方向)に出射し(なお、以下、本願においては、説明の便宜上、光取り出し方向を中心に出射して利用される光を照明光と称す)、照明光として利用可能であるが、強い角度依存性を持つ正反射成分は光取り出し方向とはかなり異なる方向に出射するため(なお、強い角度依存性を持つ正反射成分が光取り出し方向とはかなり異なる方向に出射するのは、特に反射方式では、固体光源5からの励起光を蛍光体層2に斜めに入射させることによる)、照明光としては利用できていなかった。このため、より一層の高輝度化には限界があった。   However, in the reflection-type light source device 10 in which the solid light source 5 and the phosphor layer 2 are arranged spatially apart as shown in FIG. 2, the reflected light of the excitation light reflected by the phosphor layer 2 depends on the angle of the emission intensity. Since there are two components having different properties, there is a problem that not all the reflection components can be used effectively. Referring to FIG. 3, in the reflection-type light source device 10, a solid light source 5 that emits excitation light with strong directivity such as a semiconductor laser is used, and the excitation light from the solid light source 5 is converted into a phosphor. When the layer 2 is irradiated, a diffuse reflection component having no angle dependency and a regular reflection component having strong directivity in the direction of the reflection angle are generated. Among them, the diffuse reflection component of the excitation light having no angle dependency is emitted in the light extraction direction (direction perpendicular to the surface of the phosphor layer 2) together with the fluorescence emitted by the phosphor layer having no angle dependency ( Hereinafter, in the present application, for convenience of explanation, light that is emitted around and used in the light extraction direction is referred to as illumination light), and can be used as illumination light, but is a regular reflection component that has a strong angle dependency. Is emitted in a direction significantly different from the light extraction direction (Note that the specular reflection component having a strong angle dependency is emitted in a direction significantly different from the light extraction direction, particularly in the reflection method, from the solid light source 5. It was not available as illumination light (by causing the excitation light to enter the phosphor layer 2 obliquely). For this reason, there is a limit to further increasing the brightness.

本発明は、さらにより一層の高輝度化を図ることの可能な光源装置および照明装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a light source device and an illuminating device that can achieve higher luminance.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、該固体光源からの励起光により励起され該固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含む蛍光体層とを備え、前記固体光源と前記蛍光体層とが空間的に離れて配置されており、前記蛍光体層の励起光が入射する側の面から反射方式で少なくとも蛍光を取り出す光源装置であって、前記蛍光体層の励起光が入射する側の面には、前記固体光源からの励起光を光拡散させるための光拡散手段が設けられていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is excited by a solid light source that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and excitation light from the solid light source. A phosphor layer containing at least one type of phosphor that emits fluorescence having a longer wavelength than the emission wavelength of the solid-state light source, and the solid-state light source and the phosphor layer are arranged spatially apart from each other, A light source device that extracts at least fluorescence from a surface of the phosphor layer on which the excitation light is incident by a reflection method, wherein the excitation light from the solid-state light source is disposed on the surface of the phosphor layer on which the excitation light is incident. A light diffusing means for diffusing light is provided.

また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の光源装置において、前記蛍光体層は、蛍光体セラミックスであることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the light source device according to the first aspect, the phosphor layer is phosphor ceramic.

また、請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載の光源装置が用いられていることを特徴とする照明装置である。   The invention described in claim 3 is an illumination device characterized in that the light source device described in claim 1 or claim 2 is used.

請求項1乃至請求項3記載の発明によれば、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、該固体光源からの励起光により励起され該固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含む蛍光体層とを備え、前記固体光源と前記蛍光体層とが空間的に離れて配置されており、前記蛍光体層の励起光が入射する側の面から反射方式で少なくとも蛍光を取り出す光源装置であって、前記蛍光体層の励起光が入射する側の面には、前記固体光源からの励起光を光拡散させるための光拡散手段が設けられているので、励起光の2つの反射成分のうち正反射成分を減少させ、拡散反射成分を増加させることができ、より一層の高輝度化が可能となる。   According to the first to third aspects of the present invention, the solid light source that emits light having a predetermined wavelength in the wavelength region from ultraviolet light to visible light, and the solid that is excited by the excitation light from the solid light source. A phosphor layer containing at least one phosphor that emits fluorescence having a wavelength longer than the emission wavelength of the light source, and the solid-state light source and the phosphor layer are arranged spatially separated from each other, and the fluorescence A light source device for extracting at least fluorescence from a surface of the body layer on which the excitation light is incident by a reflection method, wherein the excitation light from the solid-state light source is irradiated on the surface of the phosphor layer on which the excitation light is incident. Since the light diffusing means for diffusing is provided, it is possible to reduce the regular reflection component of the two reflection components of the excitation light, increase the diffuse reflection component, and further increase the luminance. .

従来の光源装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional light source device. 本願の先願に記載の光源装置を示す図である。It is a figure which shows the light source device as described in the prior application of this application. 反射方式の光源装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a reflection-type light source device. 本発明の光源装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the light source device of this invention. 光拡散手段としての光拡散機能を有する凹凸構造の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the uneven structure which has a light-diffusion function as a light-diffusion means. 本発明の照明装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows one structural example of the illuminating device of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図4は、本発明の実施形態の光源装置の構成例を示す図である。なお、図4において、図2と同様の箇所には同じ符号を付している。図4を参照すると、この光源装置20は、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源5と、該固体光源5からの励起光により励起され該固体光源5の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含む蛍光体層2とを備え、固体光源5と蛍光体層2とが空間的に離れて配置されている。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the light source device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 2. Referring to FIG. 4, the light source device 20 is excited by a solid light source 5 that emits light having a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and excitation light from the solid light source 5. The phosphor layer 2 includes at least one type of phosphor that emits fluorescence having a wavelength longer than the emission wavelength of the light source 5, and the solid light source 5 and the phosphor layer 2 are arranged spatially separated from each other.

ここで、蛍光体層2には、実質的に樹脂成分を含んでいないものが用いられる。   Here, the phosphor layer 2 is substantially free of a resin component.

また、この光源装置20では、図2に示した光源装置10と同様に、蛍光体層2の面のうち固体光源5からの励起光が入射する側の面とは反対側に設けられた反射面による反射を用いて蛍光などの光を取り出す方式(以下、反射方式と称す)が採用されている。   Further, in the light source device 20, similarly to the light source device 10 shown in FIG. 2, the reflection provided on the opposite side of the surface of the phosphor layer 2 from the surface on which the excitation light from the solid light source 5 is incident. A method of taking out light such as fluorescence by using reflection by a surface (hereinafter referred to as a reflection method) is employed.

このように、この光源装置20は、基本的には、図2に示した光源装置10と同様に、固体光源5と蛍光体層2とを空間的に離して設置し、蛍光体層2からの発光(蛍光)などを反射方式で利用することを特徴としている。   In this way, the light source device 20 basically has the solid light source 5 and the phosphor layer 2 installed spatially apart from the phosphor layer 2 in the same manner as the light source device 10 shown in FIG. The light emission (fluorescence) is used in a reflection system.

図1に示した従来の光源装置では、固体光源95からの励起光と蛍光体層92からの蛍光のうち、固体光源95とは反対の側に出射する蛍光と、蛍光体層92で吸収されずに透過する固定光源95からの励起光とを用いている。つまり透過方式を用いている。   In the conventional light source device shown in FIG. 1, among the excitation light from the solid light source 95 and the fluorescence from the phosphor layer 92, the fluorescence emitted to the opposite side of the solid light source 95 and the phosphor layer 92 are absorbed. The excitation light from the fixed light source 95 that is transmitted without being transmitted is used. That is, the transmission method is used.

ここで、透過方式では、蛍光体層92からの出射光を考えると、励起光については上記透過光とともに蛍光体層92との界面で反射されて固体光源95側へ戻っていく発光、つまり反射光も存在しており、この反射光は固体光源95に再吸収されるため照明光として利用できない光となってしまう。また、蛍光体層92からの蛍光は、蛍光体層92の両面から出射するため、やはり固体光源95側に出射する光は利用できない。このように、透過方式では、光の利用効率が低下してしまう。   Here, in the transmission method, when the emitted light from the phosphor layer 92 is considered, the excitation light is reflected at the interface with the phosphor layer 92 together with the transmitted light and is returned to the solid light source 95 side, that is, reflected. There is also light, and this reflected light is reabsorbed by the solid light source 95 and becomes light that cannot be used as illumination light. Further, since the fluorescence from the phosphor layer 92 is emitted from both sides of the phosphor layer 92, the light emitted to the solid light source 95 side cannot be used. Thus, in the transmission method, the light use efficiency is reduced.

これに対し、図4の光源装置20では、固体光源5とは反対の側に出射する光(励起光、蛍光)を反射面(例えば基板の反射面)で固体光源5側に反射する反射方式を採用しているので、図2に示した光源装置10と同様に、固体光源5からの励起光によって励起された蛍光体層2からの発光(蛍光)(すなわち、固体光源5側に出射する蛍光)と、蛍光体層2で吸収されなかった固体光源5からの励起光(すなわち、蛍光体層2で吸収されなかった固体光源5からの光の反射光)とを少ない光損失で照明光として利用できるため、高輝度化が可能となる。   On the other hand, in the light source device 20 of FIG. 4, a reflection method in which light (excitation light, fluorescence) emitted to the side opposite to the solid light source 5 is reflected to the solid light source 5 side by a reflection surface (for example, a reflection surface of the substrate). 2 is used, similarly to the light source device 10 shown in FIG. 2, light emission (fluorescence) from the phosphor layer 2 excited by excitation light from the solid light source 5 (ie, emitted to the solid light source 5 side). Fluorescent light and excitation light from the solid light source 5 that is not absorbed by the phosphor layer 2 (that is, reflected light of the light from the solid light source 5 that is not absorbed by the phosphor layer 2) are used for illumination light with little light loss. Therefore, high brightness can be achieved.

このように、図4の光源装置20では、基本的には、図2に示した光源装置10と同様に、固体光源5と蛍光体層2とを空間的に離して配置し、蛍光体層2からの発光(蛍光)などを反射方式で利用するので、従来に比べて高輝度化を図ることができる。   As described above, in the light source device 20 of FIG. 4, basically, as in the light source device 10 shown in FIG. 2, the solid light source 5 and the phosphor layer 2 are arranged spatially separated to form a phosphor layer. Since the light emission (fluorescence) from 2 is used in a reflective manner, higher brightness can be achieved compared to the conventional case.

さらに、図4の光源装置20では、蛍光体層2には、実質的に樹脂成分を含んでいないものが用いられているので、熱による変色がなく、光の吸収が少ないことから、より一層の高輝度化を図ることができる。   Further, in the light source device 20 of FIG. 4, since the phosphor layer 2 that does not substantially contain a resin component is used, there is no discoloration due to heat and less light absorption. The brightness can be increased.

ここで、樹脂成分を実質的に含まない蛍光体層2とは、蛍光体層の形成に通常使用される樹脂成分が蛍光体層の5wt%以下であるものを意味する。このような蛍光体層を実現するものとして蛍光体粉末をガラス中に分散させたもの、ガラス母体に発光中心イオンを添加したガラス蛍光体、蛍光体の単結晶や蛍光体の多結晶(以下、蛍光体セラミックスと称す)などが挙げられる。蛍光体セラミックスは、蛍光体の製造過程において、焼成前に材料を任意の形状に成形し、焼成した蛍光体の塊である。蛍光体セラミックスは、その製造工程のうち、成形工程においてバインダーとして有機物を使用する場合があるが、成形後に脱脂工程を設けて有機成分を焼き飛ばすため、焼成後の蛍光体セラミックスには有機樹脂成分は5wt%以下しか残留しない。したがって、ここに挙げた蛍光体層は、実質的に樹脂成分は含まず、無機物質のみから構成されているため、熱による変色が発生することがない。また、無機物質のみからなるガラスやセラミックスは、一般に、樹脂よりも熱伝導率が高いため、蛍光体層2から基板4への熱放散においても有利である。特に蛍光体セラミックスは、一般的に、ガラスよりもさらに熱伝導率が高く、単結晶より製造コストが安いため、これを蛍光体層2に用いるのが好適である。   Here, the phosphor layer 2 substantially not containing a resin component means that the resin component normally used for forming the phosphor layer is 5 wt% or less of the phosphor layer. In order to realize such a phosphor layer, a phosphor powder dispersed in glass, a glass phosphor in which a luminescent center ion is added to a glass matrix, a phosphor single crystal, or a phosphor polycrystal (hereinafter referred to as a phosphor) And so on). The phosphor ceramic is a lump of phosphor that is formed by firing a material into an arbitrary shape before firing in the phosphor manufacturing process. Phosphor ceramics may use an organic substance as a binder in the molding process during the manufacturing process. However, an organic resin component is included in the fired phosphor ceramic because a degreasing process is provided after molding to burn off the organic components. Remains only 5 wt% or less. Therefore, the phosphor layer mentioned here does not substantially contain a resin component and is composed only of an inorganic substance, so that no discoloration due to heat occurs. In addition, glass or ceramics made of only an inorganic substance generally has a higher thermal conductivity than a resin, and is therefore advantageous in heat dissipation from the phosphor layer 2 to the substrate 4. In particular, phosphor ceramics generally have higher thermal conductivity than glass and are less expensive to manufacture than single crystals. Therefore, it is preferable to use them for the phosphor layer 2.

また、蛍光体層2は固体光源5からの励起光により励起され固体光源5の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含んでいる。具体的には、固体光源5が紫外光を発光するものである場合、蛍光体層2は、例えば、青、緑、赤色などの蛍光体のうち、少なくとも1種類の蛍光体を含んでいる。固体光源5が紫外光を発光するものである場合、蛍光体層2が、例えば、青、緑、赤色の蛍光体を含んでいるときには(青、緑、赤色の蛍光体のそれぞれが例えば均一に分散されて混合されたものとなっているときには)、固体光源5からの紫外光を蛍光体層2に照射するとき、反射光として白色の照明光を得ることができる。また、固体光源5が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体層2は、例えば、緑、赤、黄色などの蛍光体のうち、少なくとも1種類の蛍光体を含んでいる。固体光源5が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体層2が、例えば、緑、赤色の蛍光体を含んでいるときには(緑、赤色の蛍光体のそれぞれが例えば均一に分散されて混合されたものになっているときには)、固体光源5からの青色光を蛍光体層2に照射するとき、反射光として白色などの照明光を得ることができる。また、固体光源5が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体層2が、例えば、黄色の蛍光体だけを含んでいるときには、固体光源5からの青色光を蛍光体層2に照射するとき、反射光として白色などの照明光を得ることができる。   The phosphor layer 2 includes at least one kind of phosphor that is excited by excitation light from the solid light source 5 and emits fluorescence having a longer wavelength than the emission wavelength of the solid light source 5. Specifically, when the solid-state light source 5 emits ultraviolet light, the phosphor layer 2 includes at least one kind of phosphor among phosphors such as blue, green, and red. When the solid light source 5 emits ultraviolet light, the phosphor layer 2 contains, for example, blue, green, and red phosphors (the blue, green, and red phosphors are, for example, uniformly When the phosphor layer 2 is irradiated with ultraviolet light from the solid light source 5, white illumination light can be obtained as reflected light. Moreover, when the solid light source 5 emits blue light as visible light, the phosphor layer 2 includes at least one kind of phosphor among phosphors such as green, red, and yellow. When the solid-state light source 5 emits blue light as visible light, when the phosphor layer 2 contains, for example, green and red phosphors (the green and red phosphors are dispersed uniformly, for example) In the case where the phosphor layer 2 is irradiated with blue light from the solid light source 5, illumination light such as white can be obtained as reflected light. Further, when the solid light source 5 emits blue light as visible light, for example, when the phosphor layer 2 contains only a yellow phosphor, the blue light from the solid light source 5 is emitted from the phosphor layer 2. When illuminating, illumination light such as white can be obtained as reflected light.

また、図4の光源装置20において、放熱基板4は、光(固体光源5からの励起光によって励起された蛍光体層2からの発光(蛍光)と、蛍光体層2で吸収されなかった固体光源5からの励起光)に対する反射面の役割と、蛍光体層2から放散してきた熱を外部へ放散させる役割と、蛍光体層2の支持基板の役割も担うものである。このため、高い光反射特性、伝熱特性、加工性が求められる。この放熱基板4には、金属基板やアルミナなどの酸化物セラミックス、窒化アルミニウムなどの非酸化セラミックスなどが使用可能であるが、特に高い光反射特性、伝熱特性、加工性を併せ持つ金属基板が使用されるのが望ましい。   Further, in the light source device 20 of FIG. 4, the heat dissipation substrate 4 includes light (emission (fluorescence) from the phosphor layer 2 excited by excitation light from the solid light source 5) and solids not absorbed by the phosphor layer 2. The role of the reflecting surface with respect to the excitation light from the light source 5, the role of radiating the heat dissipated from the phosphor layer 2, and the role of the support substrate of the phosphor layer 2 are also assumed. For this reason, high light reflection characteristics, heat transfer characteristics, and workability are required. The heat dissipation substrate 4 can be a metal substrate, oxide ceramics such as alumina, or non-oxide ceramics such as aluminum nitride, but a metal substrate having particularly high light reflection characteristics, heat transfer characteristics, and workability is used. It is desirable to be done.

また、蛍光体層2と放熱基板4との接合部3には、有機接着剤、無機接着剤、低融点ガラス、金属(金属のろう付け)などを用いることができる。接合部3も、光(固体光源5からの励起光によって励起された蛍光体層2からの発光(蛍光)と、蛍光体層2で吸収されなかった固体光源5からの励起光)に対する反射面の役割と、蛍光体層から熱を放散させる役割とを担うものであるから、高い光反射特性と伝熱特性を併せ持つ金属(金属のろう付け)が用いられるのが望ましい。   In addition, an organic adhesive, an inorganic adhesive, low-melting glass, metal (metal brazing), or the like can be used for the joint 3 between the phosphor layer 2 and the heat dissipation substrate 4. The junction 3 also has a reflection surface for light (light emission (fluorescence) from the phosphor layer 2 excited by the excitation light from the solid light source 5 and excitation light from the solid light source 5 not absorbed by the phosphor layer 2). Therefore, it is desirable to use a metal (metal brazing) having both high light reflection characteristics and heat transfer characteristics.

ところで、前述したように、反射方式の光源装置において、固体光源5からの励起光を蛍光体層2に照射した場合、角度依存性を持たない拡散反射成分と反射角の方向に強い指向性を持つ正反射成分とが生じ、強い指向性(強い角度依存性)を持つ正反射成分は光の取り出し方向(照明光の取り出し方向)とはかなり異なる方向に出射するため(なお、強い角度依存性を持つ正反射成分が光取り出し方向とはかなり異なる方向に出射するのは、特に反射方式では、固体光源5からの励起光を蛍光体層2に斜めに入射させることによる)、照明光としては利用できず、より一層の高輝度化には限界があった。   By the way, as described above, in the reflection type light source device, when the phosphor layer 2 is irradiated with the excitation light from the solid light source 5, the diffuse reflection component having no angle dependency and the strong directivity in the direction of the reflection angle are obtained. The specular reflection component with strong directivity (strong angle dependency) is emitted in a direction that is significantly different from the light extraction direction (illumination light extraction direction) (in addition, strong angle dependency) The specular reflection component having a light output in a direction that is significantly different from the light extraction direction is due to the excitation light from the solid light source 5 entering the phosphor layer 2 obliquely, particularly in the reflection method) It could not be used, and there was a limit to further increasing the brightness.

図4の光源装置20では、さらにより一層の高輝度化を図るため、蛍光体層2の励起光が入射する側の面には、固体光源5からの励起光を光拡散させるための光拡散手段1が設けられている。すなわち、図4の光源装置20では、蛍光体層2の表面に励起光の反射角の方向に強い指向性を持つ正反射成分を角度依存性を持たない拡散反射成分に変換する光拡散機能を有する凹凸構造を、光拡散手段1として形成している。   In the light source device 20 of FIG. 4, in order to further increase the brightness, light diffusion for diffusing the excitation light from the solid light source 5 is performed on the surface of the phosphor layer 2 on which the excitation light is incident. Means 1 are provided. That is, the light source device 20 of FIG. 4 has a light diffusing function for converting a regular reflection component having strong directivity in the direction of the reflection angle of excitation light on the surface of the phosphor layer 2 into a diffuse reflection component having no angle dependency. The concavo-convex structure is formed as the light diffusion means 1.

ここで、光拡散手段1としての光拡散機能を有する凹凸構造は、図5(a)に示す例のように、高さと幅がともに0.05μm以上50μm以下の凹凸のもの(なお、図5(a)の例では、蛍光体層2の表面を加工して凹凸構造とすることができるので、この場合、凹凸構造は蛍光体層2と同じ材料のものとなる)、あるいは、図5(b)に示す例のように、粒径が0.05μm以上50μm以下の粒子状物質が並べられているもの(この場合には、凹凸構造は、蛍光体層2上に堆積される粒子状物質によって構成されるので、凹凸構造を蛍光体層2とは別の材料のものにできる)が望ましい。特に凹凸や粒径が0.5μm以上20μm以下の場合、前方散乱が多く生じるため望ましい。これは、励起光や蛍光が可視光である場合、凹凸や粒径が0.5μm以上であればMie散乱のうちの前方散乱の成分が多くなり、20μm以上になると光の反射や屈折により相対的に前方散乱の成分が少なくなるためである。   Here, the concavo-convex structure having a light diffusing function as the light diffusing unit 1 has a concavo-convex structure whose height and width are both 0.05 μm or more and 50 μm or less as in the example shown in FIG. In the example of (a), the surface of the phosphor layer 2 can be processed into a concavo-convex structure, and in this case, the concavo-convex structure is made of the same material as the phosphor layer 2), or FIG. As shown in the example shown in b), particles having a particle size of 0.05 μm or more and 50 μm or less arranged (in this case, the concavo-convex structure is a particulate material deposited on the phosphor layer 2) It is desirable that the concavo-convex structure be made of a material different from that of the phosphor layer 2). In particular, when the unevenness and the particle diameter are 0.5 μm or more and 20 μm or less, it is desirable because many forward scattering occurs. This is because when the excitation light or fluorescence is visible light, if the unevenness or particle size is 0.5 μm or more, the forward scattering component of Mie scattering increases, and if it is 20 μm or more, the light is reflected or refracted. This is because the forward scattering component is reduced.

このように、図4の光源装置20では、蛍光体層2の表面に、照明光として利用できない正反射成分を照明光として利用できる拡散反射成分に変換する光拡散機能を有する凸凹構造が光拡散手段1として形成されているので、励起光の照明光への利用効率をより一層高め、より一層の高輝度化を図ることができる。   As described above, in the light source device 20 of FIG. 4, the surface of the phosphor layer 2 has an uneven structure having a light diffusion function that converts a regular reflection component that cannot be used as illumination light into a diffuse reflection component that can be used as illumination light. Since it is formed as means 1, it is possible to further improve the utilization efficiency of the excitation light to the illumination light and further increase the brightness.

次に、図4の光源装置20をより詳細に説明する。   Next, the light source device 20 of FIG. 4 will be described in more detail.

光源装置20において、固体光源5には、紫外光から可視光領域に発光波長をもつ発光ダイオードや半導体レーザーなどが使用可能である。   In the light source device 20, a light emitting diode or a semiconductor laser having a light emission wavelength from the ultraviolet light to the visible light region can be used as the solid light source 5.

より具体的に、光源装置20において、固体光源5には、例えば、InGaN系の材料を用いた発光波長が約380nmないし約400nm程度の近紫外光を発光する発光ダイオードや半導体レーザーなどを用いることができる。この場合、蛍光体層2の蛍光体としては、波長が約380nmないし約400nmの紫外光により励起されるものとして、例えば、赤色蛍光体には、CaAlSiN:Eu2+、CaSi:Eu2+、LaS:Eu3+、KSiF:Mn4+、KTiF:Mn4+などを用いることができ、緑色蛍光体には、(Ba,Sr)SiO:Eu2+、BaMgAl1017:Eu2+,Mn2+、(Si,Al)(O,N):Eu2+などを用いることができ、青色蛍光体には、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO12:Eu2+、LaAl(Si,Al)(O,N)10:Ce3+ 、BaMgAl1017:Eu2+,Mn2+などを用いることができる。 More specifically, in the light source device 20, for the solid light source 5, for example, a light emitting diode or semiconductor laser that emits near ultraviolet light having an emission wavelength of about 380 nm to about 400 nm using an InGaN-based material is used. Can do. In this case, the phosphor of the phosphor layer 2 is excited by ultraviolet light having a wavelength of about 380 nm to about 400 nm. For example, the red phosphor has CaAlSiN 3 : Eu 2+ , Ca 2 Si 5 N 8. : Eu 2+ , La 2 O 2 S: Eu 3+ , KSiF 6 : Mn 4+ , KTiF 6 : Mn 4+ can be used, and (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ , BaMgAl can be used for the green phosphor. 10 O 17 : Eu 2+ , Mn 2+ , (Si, Al) 6 (O, N) 8 : Eu 2+ and the like can be used, and (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) Use 6 C 12 : Eu 2+ , LaAl (Si, Al) 6 (O, N) 10 : Ce 3+ , BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ , Mn 2+, etc. Can do.

また、光源装置20において、固体光源5には、例えば、GaN系の材料を用いた発光波長が約460nm程度の青色光を発光する発光ダイオードや半導体レーザーなどを用いることができる。この場合、蛍光体層2の蛍光体としては、波長が約440nmないし約470nmの青色光により励起されるものとして、例えば、赤色蛍光体には、CaAlSiN:Eu2+、CaSi:Eu2+、KSiF:Mn4+、KTiF:Mn4+などを用いることができ、黄色蛍光体には、YAl12:Ce3+(YAG)、(Sr,Ba)SiO:Eu2+、Ca(Si,Al)12(O,N)16:Eu2+などを用いることができ、緑色蛍光体には、Y(Ga,Al)12:Ce3+、CaScSi12:Ce3+、CaSc:Eu2+、(Ba,Sr)SiO:Eu2+、BaSi12:Eu2+、(Si,Al)(O,N):Eu2+などを用いることができる。 In the light source device 20, the solid-state light source 5 can be, for example, a light emitting diode or a semiconductor laser that emits blue light having a light emission wavelength of about 460 nm using a GaN-based material. In this case, the phosphor of the phosphor layer 2 is excited by blue light having a wavelength of about 440 nm to about 470 nm. For example, the red phosphor has CaAlSiN 3 : Eu 2+ , Ca 2 Si 5 N 8. : Eu 2+ , KSiF 6 : Mn 4+ , KTiF 6 : Mn 4+, etc. can be used, and Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ (YAG), (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu 2+ , Ca x (Si, Al) 12 (O, N) 16 : Eu 2+, and the like can be used, and Y 3 (Ga, Al) 5 O 12 : Ce 3+ , Ca 3 Sc can be used as a green phosphor. 2 Si 3 O 12: Ce 3+ , CaSc 2 O 4: Eu 2+, (Ba, Sr) 2 SiO 4: Eu 2+, Ba 3 Si 6 O 12 N 2: Eu 2+, (Si, l) 6 (O, N) 8: Eu 2+ or the like can be used.

蛍光体層2としては、これらの蛍光体粉末をガラス中に分散させたものや、ガラス母体に発光中心イオンを添加したガラス蛍光体、樹脂などの結合部材を含まない蛍光体セラミックスなどを用いることができる。蛍光体粉末をガラス中に分散させたものの具体例としては、上に列挙した組成の蛍光体粉末をP、SiO、B、Alなどの成分を含むガラス中に分散したものが挙げられる。ガラス母体に発光中心イオンを添加したガラス蛍光体としては、Ce3+やEu2+を付活剤として添加したCa−Si−Al−O−N系やY−Si−Al−O−N系などの酸窒化物系ガラス蛍光体が挙げられる。蛍光体セラミックスとしては、上に列挙した組成の蛍光体組成からなり、樹脂成分を実質的に含まない焼結体が挙げられる。これらの中でも透光性を有する蛍光体セラミックスを使用することが望ましい。これは、焼結体中に光の散乱の原因になるポアや粒界の不純物がほとんど存在しないために透光性を有するに至った蛍光体セラミックスである。ポアや不純物は熱拡散を妨げる原因にもなるため、透光性セラミックスは高い熱伝導率を示す。このため蛍光体層とした利用した場合には励起光や蛍光を拡散により失うことなく蛍光体層から取り出して利用でき、さらに蛍光体層で発生した熱を効率良く放散することができる。透光性を示さない焼結体でもできるだけポアや不純物の少ないものが望ましい。ポアの残存量を評価する指標としては蛍光体セラミックスの比重の値を用いることができ、その値が計算される理論値に対して95%以上のものが望ましい。 As the phosphor layer 2, a phosphor in which these phosphor powders are dispersed in glass, a glass phosphor in which a luminescent center ion is added to a glass matrix, a phosphor ceramic not including a binding member such as a resin, or the like is used. Can do. As a specific example of the phosphor powder dispersed in glass, the phosphor powder having the composition listed above is contained in a glass containing components such as P 2 O 3 , SiO 2 , B 2 O 3 , and Al 2 O 3. Are dispersed. Examples of glass phosphors in which a luminescent center ion is added to a glass matrix include Ca—Si—Al—O—N and Y—Si—Al—O—N systems in which Ce 3+ or Eu 2+ is added as an activator. Examples thereof include oxynitride glass phosphors. Examples of the phosphor ceramic include a sintered body having a phosphor composition having the composition listed above and substantially not including a resin component. Among these, it is desirable to use a phosphor ceramic having translucency. This is a phosphor ceramic that has translucency because there are almost no pores or impurities at grain boundaries that cause light scattering in the sintered body. Since pores and impurities can also prevent thermal diffusion, translucent ceramics exhibit high thermal conductivity. For this reason, when used as a phosphor layer, excitation light and fluorescence can be taken out from the phosphor layer without being lost by diffusion, and heat generated in the phosphor layer can be efficiently dissipated. Even a sintered body that does not show translucency is desirable to have as few pores and impurities as possible. As an index for evaluating the remaining amount of pores, the value of specific gravity of the phosphor ceramic can be used, and it is desirable that the value is 95% or more with respect to the theoretical value by which the value is calculated.

ここで、青色励起の黄色発光蛍光体であるYAl12:Ce3+蛍光体を例に、透光性を有する蛍光体セラミックスの製造方法を説明する。蛍光体セラミックスは出発原料の混合工程、成形工程、焼成工程、加工工程を経て製造される。出発原料には、酸化イットリウムや酸化セリウムやアルミナなど、YAl12:Ce3+蛍光体の構成元素の酸化物や、焼成後に酸化物となる炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩などを用いる。出発原料の粒径はサブミクロンサイズのものが望ましい。これらの原料を化学量論比となるように秤量する。このとき焼成後のセラミックスの透過率向上を目的として、カルシウムやシリコンなどの化合物を添加することも可能である。秤量した原料は、水もしくは有機溶剤を用い、湿式ボールミルにより十分に分散、混合を行う。次に混合物を所定の形状に成形する。成形方法としては、一軸加圧法、冷間静水圧法、スリップキャスティング法や射出成形法などを用いることができる。得られた成形体を1600〜1800℃で焼成する。これにより、透光性のYAl12:Ce3+蛍光体セラミックスを得ることができる。 Here, a method of manufacturing a phosphor ceramic having translucency will be described by taking as an example a Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ phosphor which is a blue-excited yellow light-emitting phosphor. The phosphor ceramic is manufactured through a starting material mixing step, a forming step, a firing step, and a processing step. As the starting material, an oxide of a constituent element of Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ phosphor such as yttrium oxide, cerium oxide, or alumina, or a carbonate, nitrate, sulfate, or the like that becomes an oxide after firing is used. The particle size of the starting material is preferably a submicron size. These raw materials are weighed so as to have a stoichiometric ratio. At this time, for the purpose of improving the transmittance of the ceramic after firing, it is also possible to add a compound such as calcium or silicon. The weighed raw materials are sufficiently dispersed and mixed by a wet ball mill using water or an organic solvent. Next, the mixture is formed into a predetermined shape. As the molding method, a uniaxial pressing method, a cold isostatic pressing method, a slip casting method, an injection molding method, or the like can be used. The obtained molded body is fired at 1600 to 1800 ° C. Thus, translucent Y 3 Al 5 O 12: Ce 3+ phosphor ceramic can be obtained.

以上のようにして作製した蛍光体セラミックスは、自動研磨装置などを用いて、厚さ数十〜数百μmの厚みに研磨し、さらに、ダイアモンドカッターやレーザーを用いたダイシングやスクライブにより、円形や四角形や扇形、リング形など任意の形状の板に切り出して使用する。   The phosphor ceramic produced as described above is polished to a thickness of several tens to several hundreds of μm using an automatic polishing apparatus and the like, and is further rounded by dicing or scribing using a diamond cutter or laser. Cut out to a board of any shape such as a square, fan or ring.

ここで、蛍光体セラミックスは、空気に対して屈折率が高く、さらに、内部にポアなどの散乱の原因となるものが少なく、光がセラミックス内部を導波するため、板状に成形した場合には側面から出射される発光成分が増加し、正面方向へ出射される発光成分が減少してしまう。この問題を解決するために、セラミックスの表面にエッチングにより凹凸の光取り出し構造を設けたり、レンズを実装したり、側面に反射層を設けることで、正面方向へ出射される発光成分を増加させることも可能である。   Here, phosphor ceramics have a high refractive index with respect to air, and there are few things that cause scattering such as pores inside, and light is guided inside the ceramics. The light emission component emitted from the side surface increases, and the light emission component emitted in the front direction decreases. In order to solve this problem, the light emission component emitted in the front direction can be increased by providing an uneven light extraction structure by etching on the ceramic surface, mounting a lens, or providing a reflective layer on the side surface. Is also possible.

また、放熱基板4には、金属基板や酸化物セラミックス、非酸化セラミックスなどが使用可能であるが、特に高い光反射特性、伝熱特性、加工性を併せ持つ金属基板を使用するのが望ましい。金属としては、Al、Cu、Ti、Si、Ag、Au、Ni、Mo、W、Fe、Pdなどの単体や、それらを含む合金が使用可能である。また、放熱基板4の表面に増反射や腐食防止を目的としたコーティングを施しても良い。また、放熱基板4には、放熱性を高めるために、フィンなどの構造を設けても良い。   Moreover, although a metal substrate, oxide ceramics, non-oxide ceramics, etc. can be used for the heat radiating substrate 4, it is desirable to use a metal substrate having particularly high light reflection characteristics, heat transfer characteristics, and workability. As the metal, simple substances such as Al, Cu, Ti, Si, Ag, Au, Ni, Mo, W, Fe, Pd, and alloys containing them can be used. Further, the surface of the heat dissipation substrate 4 may be coated for the purpose of preventing reflection and corrosion. The heat dissipation board 4 may be provided with a structure such as a fin in order to improve heat dissipation.

また、蛍光体層2と放熱基板4との接合部3には、有機接着剤、無機接着剤、低融点ガラス、金属ろう付けなどを用いることができる。これらの中でも、高い反射率と伝熱特性を両立可能な金属ろう付けを用いるのが望ましい。セラミックス(蛍光体層2)と金属基板(放熱基板4)との接合は、まず、セラミックス側に金属膜を形成し、その金属膜と金属基板を金属ろう付けすることで可能である。セラミックスへの金属膜の形成は、真空中での蒸着法やスパッタ法、もしくは高融点金属法などが使用可能である。なお、高融点金属法とは、セラミックスの表面に金属微粒子を含む有機バインダーを塗布し、水蒸気と水素を含む還元雰囲気下で1000〜1700℃に加熱する方法である。このとき形成される金属膜には、Si、Nb、Ti、Zr、Mo、Ni、Mn、W、Fe、Pt、Al、Au、Pd、Ta、Cuなどを含む単体や合金が用いられる。また、金属ろう材には、Ag、Cu、Zn、Ni、Sn、Ti、Mn、In、Biなどを含むろう材が使用可能である。必要であれば金属膜と金属との接合面の酸化皮膜をフラックスで除去し、接合面に金属ろう材を配置し、200〜800℃に加熱し、冷却することで、接合することができる。また、接合後にセラミックスと金属の膨張係数の差による接合面の破壊を防ぐために、セラミックスと金属の中間の膨張係数を有する物質を介在させて接合を行っても良い。
蛍光体層2の表面への凹凸構造は、セラミック粉やダイアモンド粉によるサンドブラスト法やフッ酸、硝酸、硫酸またはそれらの混酸によるウェットエッチング法やフッ素や塩素のハロゲン化物を含む反応性ガスの高周波プラズマによる反応性イオンエッチングなどのドライエッチング法を用いて形成することができる。また、有機物や無機物の粒子状物質を堆積させて凹凸構造を形成することもできる。有機物の粒子としては、アクリル、スチレン、ポリスチレン、メラニン樹脂、ポリエステル樹脂などの樹脂粒子が挙げられる。無機物の粒子としてはTiO、ZrO、Al、SiOなどの金属酸化物粒子が挙げられる。ただ、蛍光体層2の発熱を考慮すると、熱的に安定な無機物の粒子を使用するのが望ましい。粒子状物質を堆積させる方法としては、粒子状物質を樹脂に分散させた液を刷け塗り、印刷、スプレーなどで蛍光体層2の表面に膜状に塗布し、乾燥させて付着させる方法が挙げられる。
In addition, an organic adhesive, an inorganic adhesive, low-melting glass, metal brazing, or the like can be used for the joint 3 between the phosphor layer 2 and the heat dissipation substrate 4. Among these, it is desirable to use metal brazing that can achieve both high reflectance and heat transfer characteristics. The ceramic (phosphor layer 2) and the metal substrate (heat dissipation substrate 4) can be joined by first forming a metal film on the ceramic side and brazing the metal film to the metal substrate. The metal film can be formed on the ceramic by a vacuum deposition method, a sputtering method, a refractory metal method, or the like. The refractory metal method is a method in which an organic binder containing metal fine particles is applied to the surface of a ceramic and heated to 1000 to 1700 ° C. in a reducing atmosphere containing water vapor and hydrogen. For the metal film formed at this time, a simple substance or an alloy containing Si, Nb, Ti, Zr, Mo, Ni, Mn, W, Fe, Pt, Al, Au, Pd, Ta, Cu, or the like is used. Further, as the metal brazing material, a brazing material containing Ag, Cu, Zn, Ni, Sn, Ti, Mn, In, Bi, or the like can be used. If necessary, the oxide film on the joint surface between the metal film and the metal is removed with a flux, a metal brazing material is disposed on the joint surface, heated to 200 to 800 ° C., and cooled to be joined. Further, in order to prevent destruction of the joint surface due to the difference in expansion coefficient between the ceramic and the metal after joining, the joining may be performed with a substance having an intermediate expansion coefficient between the ceramic and the metal interposed.
The concavo-convex structure on the surface of the phosphor layer 2 is a high-frequency plasma of a reactive gas containing a halide blast of fluorine or chlorine, a sand blast method using ceramic powder or diamond powder, a wet etching method using hydrofluoric acid, nitric acid, sulfuric acid or a mixed acid thereof It can be formed using a dry etching method such as reactive ion etching. In addition, an uneven structure can be formed by depositing organic or inorganic particulate matter. Examples of organic particles include resin particles such as acrylic, styrene, polystyrene, melanin resin, and polyester resin. Examples of the inorganic particles include metal oxide particles such as TiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , and SiO 2 . However, considering the heat generation of the phosphor layer 2, it is desirable to use thermally stable inorganic particles. As a method for depositing the particulate matter, there is a method in which a liquid in which the particulate matter is dispersed in a resin is applied by brushing, applied to the surface of the phosphor layer 2 by printing, spraying, etc., and dried to adhere. Can be mentioned.

また、本発明の上述した光源装置を所定のレンズ系などの光学部品と組み合わせることで、高輝度化が可能な照明装置を提供できる。   Further, by combining the above-described light source device of the present invention with an optical component such as a predetermined lens system, an illumination device capable of increasing the brightness can be provided.

図6には、図4に示した光源装置20の光取り出し方向に所定のレンズ系6を設けた照明装置30が示されている。図6の照明装置30では、図4に示した光源装置20が用いられているので、より一層の高輝度化が可能となる。   FIG. 6 shows an illuminating device 30 provided with a predetermined lens system 6 in the light extraction direction of the light source device 20 shown in FIG. In the illuminating device 30 of FIG. 6, since the light source device 20 shown in FIG. 4 is used, it is possible to further increase the luminance.

また、上述の説明では、光拡散機能を有する凹凸構造として、図5(a)、あるいは、図5(b)を例示したが、本発明はこれに限定されず、凹凸構造に種々の形状などをもたせることができる。   In the above description, FIG. 5A or FIG. 5B is illustrated as the concavo-convex structure having a light diffusion function. However, the present invention is not limited to this, and various shapes, etc. Can be given.

本発明は、ヘッドランプ等の車両用照明や一般照明などに利用可能である。
The present invention can be used for vehicle lighting such as headlamps and general lighting.

1 光拡散手段
2 蛍光体層
3 接合部
4 放熱基板
5 固体光源
6 レンズ系
20 光源装置
30 照明装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light diffusion means 2 Phosphor layer 3 Junction part 4 Heat radiation board 5 Solid light source 6 Lens system 20 Light source device 30 Illumination device

Claims (3)

紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、該固体光源からの励起光により励起され該固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも1種類の蛍光体を含む蛍光体層とを備え、前記固体光源と前記蛍光体層とが空間的に離れて配置されており、前記蛍光体層の励起光が入射する側の面から反射方式で少なくとも蛍光を取り出す光源装置であって、前記蛍光体層の励起光が入射する側の面には、前記固体光源からの励起光を光拡散させるための光拡散手段が設けられていることを特徴とする光源装置。 A solid-state light source that emits light of a predetermined wavelength in a wavelength region from ultraviolet light to visible light, and at least emits fluorescence having a wavelength longer than the emission wavelength of the solid-state light source when excited by excitation light from the solid-state light source A phosphor layer containing one kind of phosphor, the solid light source and the phosphor layer are spatially separated, and a reflection method from a surface of the phosphor layer on which excitation light is incident A light source device for extracting at least fluorescence, wherein a light diffusing means for diffusing the excitation light from the solid state light source is provided on a surface of the phosphor layer on which the excitation light is incident. A light source device. 請求項1記載の光源装置において、前記蛍光体層は、蛍光体セラミックスであることを特徴とする光源装置。 2. The light source device according to claim 1, wherein the phosphor layer is phosphor ceramic. 請求項1または請求項2記載の光源装置が用いられていることを特徴とする照明装置。 An illumination device using the light source device according to claim 1.
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