JPWO2019171775A1 - 発光素子、光源装置及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

発光領域の広がりの更なる抑制や指向性の更なる向上を実現することができる発光素子を提供することを目的とする。蛍光体層（１００２）と、所定の角度で入射した光を出射する出射角度選択層（１００１）と、を少なくとも備え、該蛍光体層（１００２）が蛍光体（５００）と光散乱体（６００）とを含み、該蛍光体層（１００２）と該光出射角度選択層（１００１）とが、この順で配される、発光素子を提供する。

Description

本技術は、発光素子、光源装置及びプロジェクタに関する。

近年、照明器具、ディスプレイ、プロジェクタ等のような光学デバイスでは、様々な用途において、必要な方向に、かつ、効率的に光を出射することのニーズがある。

例えば、金属で形成され、２次元的に周期的な配列で形成された複数のナノ構造と、励起光とは異なる波長の光を発する波長変換層と、を備え、前記ナノ構造において、励起光が入射する入射面に平行な所定の第１方向の長さ（例えば長辺長）と、前記入射面に平行かつ前記第１方向に垂直な第２方向の長さ（短辺長）とが異なる光学装置が提案されている（特許文献１を参照。）。

また、例えば、フォトルミネッセンス層と、透光層と、周期構造と、を有し、前記周期構造は、複数の凸部および複数の凹部の少なくとも一方を含み、前記フォトルミネッセンス層が発する光は、空気中の波長がλ_aの第１の光を含み、隣接する凸部間または凹部間の距離をＤ_intとし、前記第１の光に対する前記フォトルミネッセンス層の屈折率をｎ_{wav -a}とすると、λ_a／ｎ_wav-a＜Ｄ_int＜λ_aの関係が成り立ち、前記周期構造を介して前記フォトルミネッセンス層に垂直な方向に出射する光のスペクトルにおいて強度がピークとなる波長Ａが、前記フォトルミネッセンス層に含まれるフォトルミネッセンス材料の発光スペクルにおいて強度がピークとなる波長Ｂからずれている、発光素子が提案されている（特許文献２を参照。）。

さらに、例えば、入射光によって蛍光を生じる蛍光体層と、前記蛍光によって第１の表面プラズモンを励起するプラズモン励起層とが順に積層され、該プラズモン励起層における前記蛍光体層と接する面の反対側の面に発生する前記第１の表面プラズモンまたは光を外部に出射光として取り出すための出射部とを有し、前記蛍光体層は、前記入射光によって第２の表面プラズモンを励起する金属微粒子を有する、光学素子が提案されている（特許文献３を参照。）。

特開２０１７−１５７４８８号公報 特開２０１６−１７１２２８号公報 国際公開第２０１２／０４９９０５号

しかしながら、特許文献１〜３で提案された技術では、更なる、発光領域の広がり抑制や指向性の向上が図れないおそれがある。

そこで、本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、発光領域の広がりの更なる抑制や指向性の更なる向上を実現することができる発光素子、並びに、この発光素子を備える光源装置及びプロジェクタを提供することを主目的とする。

本発明者らは、上述の目的を解決するために鋭意研究を行った結果、驚くべきことに、発光領域の広がりの更なる抑制や指向性の更なる向上を実現することができることに成功し、本技術を完成するに至った。

すなわち、本技術では、まず、蛍光体層と、所定の角度で入射した光を出射する出射角度選択層と、を少なくとも備え、該蛍光体層が蛍光体と光散乱体とを含み、該蛍光体層と該光出射角度選択層とが、この順で配される、発光素子を提供する。

本技術に係る発光素子は反射層を更に備えて、
本技術に係る発光素子において、該反射層と、前記蛍光体層と、前記光出射角度選択層とが、この順で配されてよい。
本技術に係る発光素子は誘電体スペーサーを更に備えて、
本技術に係る発光素子において、該誘電体スペーサーが、前記反射層と前記蛍光体層との間に配されてよく、さらに、前記誘電体スペーサーが、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において、２．５〜６．０の誘電率を有し、１０ｎｍ〜４００ｎｍの厚みを有してよい。

本技術に係る発光素子において、前記蛍光体層が、金属ナノ粒子を更に含んで、
該金属ナノ粒子が前記蛍光体の表面に配されてよい。

本技術に係る発光素子は、反射層を更に備えて、該反射層と、前記蛍光体層と、前記光出射角度選択層とが、この順で配されて、前記蛍光体層が、金属ナノ粒子を更に含んで、該金属ナノ粒子が前記蛍光体の表面に配されてよい。

本技術に係る発光素子は、反射層と、誘電体スペーサーとを更に備えて、
該反射層と、該誘電体スペーサーと、前記蛍光体層と、前記光出射角度選択層とが、この順で配されてよく、
前記蛍光体層が、金属ナノ粒子を更に含んで、該金属ナノ粒子が前記蛍光体の表面に配されてよく、さらに、前記誘電体スペーサーが、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において、２．５〜６．０の誘電率を有し、１０ｎｍ〜４００ｎｍの厚みを有してよい。

本技術に係る発光素子において、前記蛍光体が低再吸収性蛍光体でよい。

本技術に係る発光素子において、前記出射角度選択層が誘電体膜から構成されてよい。

本技術に係る発光素子において、前記出射角度選択層がグレーティング構造か、又はパッチ構造を有してよい。

本技術に係る発光素子において、前記光散乱体が光散乱リフレクターか、散乱粒子か又は空隙でよい。

また、本技術では、本技術に係る発光素子と、励起光を出射する光源と、前記発光体素子への前記励起光の照射位置を時間とともに移動させる移動機構と、を備える光源装置を提供する。

さらに、本技術では、本技術に係る光源装置と、前記光源装置から発せられる光を用いて画像を生成する画像生成ユニットと、前記画像生成ユニットで生成された画像を投射する投影ユニットと、を備える、プロジェクタを提供する。

本技術によれば、更なる、発光領域の広がり抑制や指向性の向上を実現することができる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

図１は、本技術を適用した第１の実施形態の発光素子の構成例を示す断面図である。 図２は、蛍光体の吸収スペクトル及び発光スペクトルの関係性の一例を示すグラフである。 図３は、蛍光体の吸収スペクトル及び発光スペクトルの関係性の一例を示すグラフである。 図４は、本技術を適用した第２の実施形態の発光素子の構成例を示す断面図である。 図５は、本技術を適用した第３の実施形態の発光素子の構成例を示す断面図である。 図６は、本技術を適用した第４の実施形態の発光素子の構成例を示す断面図である。 図７は、本技術を適用した第４の実施形態の発光素子を上方から見た平面図である。 図８は、本技術を適用した第５の実施形態の発光素子の構成例を示す断面図である。 図９は、本技術を適用した第５の実施形態の発光素子を上方から見た平面図である。 図１０は、本技術を適用した第６の実施形態の発光素子の構成例を示す断面図である。 図１１は、発光スポット直径のＴｉＯ_２散乱粒子の濃度依存性を示すグラフである。 図１２は、出射光発散角の誘電膜臨界角依存性を示すグラフである。 図１３は、本技術を適用した第７の実施形態の光源装置の構成例を示す斜視図である。 図１４は、本技術を適用した第７の実施形態の光源装置を上方から見た平面図である。 図１５は、本技術を適用した第８の実施形態のプロジェクタの構成例を示す模式図である。

以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本開示の範囲が狭く解釈されることはない。なお、図面を用いた説明においては、同一又は同等の要素又は部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

なお、説明は以下の順序で行う。
１．本技術の概要
２．第１の実施形態（発光素子の例１）
３．第２の実施形態（発光素子の例２）
４．第３の実施形態（発光素子の例３）
５．第４の実施形態（発光素子の例４）
６．第５の実施形態（発光素子の例５）
７．第６の実施形態（発光素子の例６）
８．第７の実施形態（光源装置の例）
９．第８の実施形態（プロジェクタの例）

＜１．本技術の概要＞
まず、本技術の概要について説明をする。
本技術は、発光素子、光源装置及びプロジェクタに関するものである。

蛍光体光源は、蛍光体層内部の発光領域の広がり及び出射蛍光の発散角の広がりによって光源と結合させる光学系との結合効率が低下することがある。蛍光体光源では回折構造を用いて出射蛍光の発散角を抑制している例があるが、出射面に対し１つまたは２つの垂直面内の発散角のみ制御可能という制約がある。しかしながら、この例では、発光領域の広がり抑制対策は適用されていない。また、金属ナノ粒子とバルク媒質の表面プラズモン現象による蛍光発光増強を行う例がある。しかしながら、励起光が多重反射する環境下で使用していないため、励起効率が低い状態のままである。

本技術は、エタンデュ（Ｅｔｅｎｄｕｅ）（＝発光領域の大きさ×出射発散角）を小さくすることができる。さらに、本技術は、発光量減少を最小限にとどめることができる。

エタンデュ（Ｅｔｅｎｄｕｅ）に関しては、
Ａ．散乱構造によって蛍光体層内における蛍光発光領域の広がりを抑制する（発光領域の広がり抑制）、
Ｂ．出射角依存の出射角度選択層（例えば、誘電体膜）によって出射角が小さい蛍光のみ出射されるようにし、臨界角より大きい角度で蛍光体層側から出射角度選択層（誘電体膜）に入射した蛍光は反射され、臨界角未満の角度で入射するまで層内部で散乱を繰り返す（指向性の向上）、
以上のＡ及びＢの技術を組み合わせることによって、エタンデュ（Ｅｔｅｎｄｕｅ）を低減することができる。

また、蛍光が蛍光体層内部で多重反射されるため蛍光体の再吸収によって、蛍光発光量が低下し、蛍光体温度が上昇することがある。蛍光発光量低下及び蛍光体温度上昇を改良するために、
Ｃ．再吸収率の低い蛍光体を用いる（蛍光体再吸収による発光減衰の改善）、
以上のＣの技術によって、蛍光発光特性及び温度特性を改良することができる。
さらに、本技術は、蛍光体層が円形基板上に形成されて回転駆動をさせて使用するときに、励起光照射部温度を時間的に緩和して放熱性能を向上させることができる。

本技術は、エタンデュ（Ｅｔｅｎｄｕｅ）（＝発光領域の大きさ×出射発散角）を小さくして、さらには、発光量減少を最小限にとどめることができるので、プロジェクタ用光源、透過型空間変調パネル、スポット照明、自動車用ヘッドライト、窓等に、好適に適用することができる。

＜２．第１の実施形態（発光素子の例１）＞
本技術に係る第１の実施形態（発光素子の例１）の発光素子は、蛍光体層と、所定の角度で入射した光を出射する出射角度選択層とを少なくとも備え、蛍光体層が蛍光体と光散乱体とを含み、蛍光体層と光出射角度選択層とが、この順で配される、発光素子である。ここで、所定の角度で入射した光とは、臨界角以下で蛍光体層側から蛍光体層表面を経由して出射角度選択層に光が入射したことを意味する。なお、臨界角以下で、光が出射角度選択層に入射すると、出射角度選択層は光を出射し、臨界角より大きい角度で、光が出射角度選択層に入射すると、臨界角度以下の角度で出射角度選択層に光が入射されるまで、蛍光体層内部で光は散乱を繰り返す。

本技術に係る第１の実施形態の発光素子は反射層を更に備えてよく、この場合、本技術に係る第１の実施形態に発光素子は、反射層と、前記蛍光体層と、光出射角度選択層とが、この順で配される。

本技術に係る第１の実施形態の発光素子によれば、エタンデュ（Ｅｔｅｎｄｕｅ）が低減され得る。また、後述するように、蛍光体層に低再吸収性蛍光体が用いられる場合は、本技術に係る第１の実施形態の発光素子は、発光減衰が更に改良され得る。

図１に、本技術に係る第１の実施形態の発光素子の一例である発光素子１０００（図１中では、発光素子１０００−１である。）を示す。図１は、発光素子１０００−１の断面図である。

発光素子１０００−１は、蛍光体層１００２と、出射角度選択層１００１と、反射層１００３とを備え、反射層１００３と、蛍光体層１００２と、出射角度選択層１００１とが、この順で配されている。図１に示されるように、発光素子１０００−１は、入射光（励起光Ｂ１及びＢ２）並びに出射光（蛍光発光Ａ１及びＡ２）側の表面が出射角度選択層１００１となる。蛍光体層１００２には、蛍光体５００と光散乱体６００とが含まれている。出射光（蛍光発光Ａ１及びＡ２）の出射角Ｃは、出射角度選択層１００１により、小さくすることができる。

発光素子１０００−１においては、反射層１００３（例えば、ミラー基板）上に任意の厚みになるように蛍光体層１００２が保持され、蛍光体層１００２の入射光（励起光Ｂ１及びＢ２）並びに出射光（蛍光発光Ａ１及びＡ２）側の表面に出射角度選択層１００１が配置される。出射角度選択層１００１は、特に限定されないが、誘電体膜（例えば、誘電体材料による薄膜の多層膜）から構成されてよい。

蛍光体５００は、例えば、有機材料、無機材料、ＹＡＧ系、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳ及びＣｄＳｅから選ばれる少なくとも１種の材料を構成材料として含んでよい。蛍光体５００は、低再吸収性蛍光体から構成されることが好ましい。低再吸収性蛍光体から構成されることにより、発光減衰が改善され得る。蛍光体５００の発光半値幅は、特に限定されないが１３０ｎｍ以下でよい。また、蛍光体５００は、例えば蛍光体粒子である。蛍光体粒子の場合、例えば、量子ドットであるときは、平均粒子直径は、特に限定されないが、２ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましく、また、Ｃｅ：ＹＡＧ蛍光体であるときは、平均粒子直径は、特に限定されないが、１〜５０μｍであることが好ましい。蛍光体層１００２中の蛍光体５００（例えば、蛍光体粒子）の濃度も特に限定されないが、例えば、量子ドットであるときは、濃度は２〜３４Ｖｏｌ％であることが好ましく、例えば、Ｃｅ：ＹＡＧ蛍光体であるときは、濃度は４０〜７０Ｖｏｌ％であることが好ましい。

光散乱体６００は、散乱粒子でよく、散乱粒子は、シリカ系及び酸化物のうち少なくとも１種の材料を構成材料としてよく、蛍光体層１００２中の光散乱体６００（例えば、散乱粒子）の濃度は、特に限定されないが、０.５Ｖｏｌ％以上であることが好ましい。また、光散乱体６００は空隙でもよい。光散乱体６００により、蛍光体層１００２内における蛍光発光領域の広がりを抑制することができる。

反射層１００３は、ミラー基板でよく、誘電体材料及び金属材料のうち少なくとも１種の材料を構成材料としてよく、波長３８０〜７８０ｎｍの領域における反射率が８０％以上であることが好ましい。吸収スペクトルと発光スペクトルとの重なり率は、特に限定されないが、重なり率が小さいことが好ましく、例えば、重なり率が１０％以下でよい。

図２に、蛍光体の吸収スペクトルと発光スペクトルとの関係性を示す。図２のグラフにおいて、縦軸は、Ａｂｓｏｒｐｔａｎｃｅ（吸収率）（図２中では矢印Ｐ２で示す縦軸である。）及びＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ（蛍光発光強度）（図２中では矢印Ｑ２で示す縦軸である。）であり、横軸は、Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（波長）である。図２を参照すると、吸収スペクトルと発光スペクトルとが重なっている波長領域の存在を確認することができ、発光波長領域における吸収率が高いことがわかる。

図３に、低再吸収性蛍光体の吸収スペクトルと発光スペクトルとの関係性を示す。図３のグラフにおいて、縦軸は、Ａｂｓｏｒｐｔａｎｃｅ（吸収率）（図３中では矢印Ｐ３で示す縦軸である。）及びＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ（蛍光発光強度）（図３中では矢印Ｑ３で示す縦軸である。）であり、横軸は、Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（波長）である。図３を参照すると、吸収スペクトルと発光スペクトルとが重なっている波長領域の存在は、ほぼないことを確認することができ、発光波長領域における吸収率が低いことがわかる。

図１１に、Ｍｉｅ散乱を引き起こす粒子直径１．０μｍの散乱粒子（ＴｉＯ_２）の体積濃度に対する、蛍光発光スポット直径の光学シミュレーション１の結果のグラフを示す。なお、前記光学シミュレーション１では、粒子直径１．０μｍの散乱粒子を用いたが、Ｍｉｅ散乱を引き起こすスケールであれば、散乱粒子の粒子直径は、特に限定されない。図１１のグラフにおいて、縦軸は、Ｄｉａｍｅｔｅｒ of fｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ａｒｅａ (ｍｍ)（発光スポットの直径）であり、横軸は、ＴｉＯ_２ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ (ｖｏｌ％) (ＴｉＯ_２濃度)である。

以下に、光学シミュレーション１の内容について、詳細に説明する。
（目的）
発光領域の大きさに対する蛍光体層内部に含まれるＴｉＯ_２粒子濃度の影響度を確認した。
（計算方法）
蛍光体内部のＴｉＯ_２粒子の濃度を変化させて、蛍光体層表面の発光円形領域の直径を計算した。
（結果）
ＴｉＯ_２粒子濃度が高いほうが発光サイズは小さくなることを確認した。すなわち、濃度０．５Ｖｏｌ％以上になると発光スポットサイズは小さくなり、スポットの直径はφ１．３２ｍｍとなる。散乱粒子非添加状態と比較して１０％の発光スポットサイズ縮小が可能となることを確認できた。

さらに、図１２に、蛍光出射光の誘電体膜（出射角度選択層）の臨界角依存性の光学シミュレーション２の結果を示す。光学シミュレーション２ではＴｉＯ_２散乱粒子の直径１．０μｍ、体積濃度を０．５Ｖｏｌ％に設定して計算した。縦軸は、Ｂｅａｍ ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ ａｎｇｌｅ (ｄｅｇｒｅｅ) (出射光発散角)であり、横軸は、Ａｎｇｌｅ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ (ｄｅｇｒｅｅ) (臨界角)である。

以下に、光学シミュレーション２の内容について、詳細に説明する。
（目的）
発光発散角に対する誘電体多層膜（出射角度選択層）の出射臨界角の影響度を確認した。
（計算方法）
蛍光体層側から誘電体多層膜へ入射する角度をθとする。θより小さい角度で蛍光体層側から誘電体膜へ入射した場合のみ誘電膜を透過して蛍光出射される制約を設定した。θを２０度、３０度、４０度と変化させた際の発散角を計算した。
（結果）
θが２０度の時が最も蛍光発散角が小さくなることを確認した。誘電体多層膜の臨界角を４０度から２０度まで小さくすることで出射光発散角は７４度から１２度まで小さくすることが可能となった。なお、光学シミュレーション２の結果に基づくと、２０度より小さい領域の方がより指向性が増すと考えられる。

＜３．第２の実施形態（発光素子の例２）＞
本技術に係る第２の実施形態（発光素子の例２）の発光素子は、蛍光体層と、所定の角度で入射した光を出射する出射角度選択層と、反射層と、誘電体スペーサーを少なくとも備え、蛍光体層が蛍光体と光散乱体とを含み、反射層と、誘電体スペーサーと、蛍光体層と、光出射角度選択層とが、この順で配される、発光素子である。

本技術に係る第２の実施形態の発光素子において、誘電体スペーサーは、任意の波長範囲において、随意の誘電率及び厚みを有してよいが、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において、２．５〜６．０の誘電率を有して、１０ｎｍ〜４００ｎｍの厚みを有することが好ましい。

本技術に係る第２の実施形態の発光素子によれば、エタンデュ（Ｅｔｅｎｄｕｅ）が低減され得る。また、後述するように、蛍光体層に低再吸収性蛍光体が用いられる場合は、本技術に係る第２の実施形態の発光素子は、発光減衰が更に改良され得る。

図４に、本技術に係る第２の実施形態の発光素子の一例である発光素子１０００（図４中では、発光素子１０００−４である。）を示す。図４は、発光素子１０００−４の断面図である。

発光素子１０００−４は、蛍光体層１００２と、出射角度選択層１００１と、誘電体スペーサー１００４と反射層１００３とを備え、反射層１００３と、誘電体スペーサー１００４と、蛍光体層１００２と、出射角度選択層１００１とが、この順で配されている。発光素子１０００−４は、入射光（図４中では不図示であるが、励起光である。）並びに出射光（図４中では不図示であるが、蛍光発光である。）側の表面が出射角度選択層１００１となる。蛍光体層１００２には、蛍光体５００と光散乱体６００とが含まれている。

発光素子１０００−４は、上述したように、蛍光体層１００２と反射層（ミラー基板）１００３との間に誘電体スペーサー１００４が配置された構造である。この場合、ミラー基板１００３は金属ミラーを使用し、励起光又は蛍光によって金属表面に表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは強電場を発生させて蛍光体５００を励起し、蛍光発光量を増強することができる。例えば透明酸化物の屈折率の観点からは、誘電スペーサー１００４は波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において誘電率が２．５〜６．０の材料でよい。誘電スペーサー１００４の厚さは、例えば誘電体スペーサーの誘電率と空気媒質における表面プラズモンの作り出す電場浸み込み長の観点からは、１０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲でよい。上記のように指定された誘電率及び厚みにすると、表面プラズモンによる蛍光体の励起効率がより良好となる。

本技術に係る第２の実施形態の発光素子に関して、以上のとおり述べた内容以外は、本技術に係る第１の実施形態の発光素子の欄で述べた内容が、本技術に係る第２の実施形態の発光素子にそのまま適用することができる。

＜４．第３の実施形態（発光素子の例３）＞
本技術に係る第３の実施形態（発光素子の例３）の発光素子は、蛍光体層と、所定の角度で入射した光を出射する出射角度選択層とを少なくとも備え、蛍光体層が蛍光体と光散乱体と金属ナノ粒子とを含み、金属ナノ粒子が蛍光体の表面に配されて、蛍光体層と光出射角度選択層とが、この順で配される、発光素子である。

本技術に係る第３の実施形態の発光素子は反射層を更に備えてよく、この場合、本技術に係る第３の実施形態に発光素子は、反射層と、蛍光体層と、光出射角度選択層とが、この順で配される。また、本技術に係る第３の実施形態の発光素子は、反射層と、誘電体スペーサーとを、更に備えてもよく、この場合、反射層と、誘電体スペーサーと、蛍光体層と、光出射角度選択層とが、この順で配される。

本技術に係る第３の実施形態の発光素子が誘電体スペーサーを備えるとき、誘電体スペーサーは、任意の波長範囲において、随意の誘電率及び厚みを有してよいが、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において、２．５〜６．０の誘電率を有して、１０ｎｍ〜４００ｎｍの厚みを有することが好ましい。

本技術に係る第３の実施形態の発光素子によれば、エタンデュ（Ｅｔｅｎｄｕｅ）が低減され得る。また、後述するように、蛍光体層に低再吸収性蛍光体が用いられる場合は、本技術に係る第３の実施形態の発光素子は、発光減衰が更に改良され得る。

図５に、本技術に係る第３の実施形態の発光素子の一例である発光素子１０００（図５中では、発光素子１０００−５である。）を示す。図５は、発光素子１０００−５の断面図である。

発光素子１０００−５は、蛍光体層１００２と、出射角度選択層１００１と、反射層１００３とを備え、反射層１００３と、蛍光体層１００２と、出射角度選択層１００１とが、この順で配されている。発光素子１０００−５は、入射光（図５中では不図示であるが、励起光である。）並びに出射光（図５中では不図示であるが、蛍光発光である。）側の表面が出射角度選択層１００１となる。蛍光体層１００２には、蛍光体５００と光散乱体６００とが含まれている。図５に示されるように、蛍光体５００の表面には金属ナノ粒子７００が配されている。

発光素子１０００−５は、上述したように、蛍光体５００の表面に金属ナノ粒子７００を配置した構造である。金属ナノ粒子７００の表面に励起光又は蛍光によって表面プラズモンが励起され、電場が局在する。励起光だけでなく、局在した強電場によっても蛍光体を励起することができ、蛍光発光量を増強することができる。誘電体膜（出射角度選択層１００１）とミラー（反射層１００３）との間で、光の多重反射があるため効率よくプラズモンを励起することができる。金属ナノ粒子は、随意の平均粒子直径を有してよいが、２００ｎｍ以下の平均粒子直径を有することが好ましく、Ａｕ、Ａｇ及びＴｉのうち、少なくとも１種の金属を構成材料としてよい。金属ナノ粒子７００と蛍光体５００との間の距離は、特に限定されないが２０ｎｍ以下であることが好ましい。

本技術に係る第３の実施形態の発光素子に関して、以上のとおり述べた内容以外は、本技術に係る第１の実施形態の発光素子の欄で述べた内容が、本技術に係る第３の実施形態の発光素子にそのまま適用することができる。

＜５．第４の実施形態（発光素子の例４）＞
本技術に係る第４の実施形態（発光素子の例４）の発光素子は、蛍光体層と、所定の角度で入射した光を出射する出射角度選択層とを少なくとも備え、蛍光体層が蛍光体と光散乱体とを含み、蛍光体層と光出射角度選択層とが、この順で配され、出射角度選択層がグレーティング構造を有する、発光素子である。

本技術に係る第４の実施形態の発光素子は反射層を更に備えてよく、この場合、本技術に係る第４の実施形態に発光素子は、反射層と、蛍光体層と、光出射角度選択層とが、この順で配される。また、本技術に係る第４の実施形態の発光素子は、反射層と、誘電体スペーサーとを、更に備えてもよく、この場合、反射層と、誘電体スペーサーと、蛍光体層と、光出射角度選択層とが、この順で配される。

本技術に係る第４の実施形態の発光素子が誘電体スペーサーを備えるとき、誘電体スペーサーは、任意の波長範囲において、随意の誘電率及び厚みを有してよいが、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において、２．５〜６．０の誘電率を有して、１０ｎｍ〜４００ｎｍの厚みを有することが好ましい。

本技術に係る第４の実施形態の発光素子によれば、エタンデュ（Ｅｔｅｎｄｕｅ）が低減され得る。また、後述するように、蛍光体層に低再吸収性蛍光体が用いられる場合は、本技術に係る第４の実施形態の発光素子は、発光減衰が更に改良され得る。

図６に、本技術に係る第４の実施形態の発光素子の一例である発光素子１０００（図６中では、発光素子１０００−６である。）を示す。図６は、発光素子１０００−６の断面図である。また、図７は、発光素子１０００−６を上方から見た平面図である。

発光素子１０００−６は、蛍光体層１００２と、出射角度選択層１００６と、反射層１００３とを備え、反射層１００３と、蛍光体層１００２と、出射角度選択層１００６とが、この順で配されている。発光素子１０００−６は、入射光（図６中では不図示であるが、励起光である。）並びに出射光（図６中では不図示であるが、蛍光発光である。）側の表面が出射角度選択層１００６となる。蛍光体層１００２には、蛍光体５００と光散乱体６００とが含まれている。図６に示されるように、出射角度選択層１００６はグレーティング構造を有する。

図７を参照しながら、グレーティング構造を更に詳細に説明する。図７を参照すると、出射角度選択層１００６は、発光素子１０００−６の縦方向（図７中では上下方向）に線状に延在し、発光素子１０００−６の横方向（図７中では左右方向）では、出射角度選択層１００６と蛍光体層１００２とによって、略一定間隔のピッチが形成されている。

蛍光体層１００２の表面にグレーティング構造を有する出射角度選択層１００６が配置される。グレーティングの材料及びピッチ間隔によって回折波長と回折方向とを制御して、指向性を向上させることができる。グレーティング（回折格子）を有する出射角度選択層１００６の構成材料としては、特に限定されないが、波長３８０〜７８０ｎｍの領域において透過率が８０％以上の材料であることが好ましい。

本技術に係る第４の実施形態の発光素子に関して、以上のとおり述べた内容以外は、本技術に係る第１の実施形態の発光素子の欄で述べた内容が、本技術に係る第４の実施形態の発光素子にそのまま適用することができる。

＜６．第５の実施形態（発光素子の例５）＞
本技術に係る第５の実施形態（発光素子の例５）の発光素子は、蛍光体層と、所定の角度で入射した光を出射する出射角度選択層とを少なくとも備え、蛍光体層が蛍光体と光散乱体とを含み、蛍光体層と光出射角度選択層とが、この順で配され、出射角度選択層がパッチ構造を有する、発光素子である。

本技術に係る第５の実施形態の発光素子は反射層を更に備えてよく、この場合、本技術に係る第５の実施形態に発光素子は、反射層と、蛍光体層と、光出射角度選択層とが、この順で配される。また、本技術に係る第５の実施形態の発光素子は、反射層と、誘電体スペーサーとを、更に備えてもよく、この場合、反射層と、誘電体スペーサーと、蛍光体層と、光出射角度選択層とが、この順で配される。

本技術に係る第５の実施形態の発光素子が誘電体スペーサーを備えるとき、誘電体スペーサーは、任意の波長範囲において、随意の誘電率及び厚みを有してよいが、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において、２．５〜６．０の誘電率を有して、１０ｎｍ〜４００ｎｍの厚みを有することが好ましい。

本技術に係る第５の実施形態の発光素子によれば、エタンデュ（Ｅｔｅｎｄｕｅ）が低減され得る。また、後述するように、蛍光体層に低再吸収性蛍光体が用いられる場合は、本技術に係る第５の実施形態の発光素子は、発光減衰が更に改良され得る。

図８に、本技術に係る第５の実施形態の発光素子の一例である発光素子１０００（図８中では、発光素子１０００−８である。）を示す。図８は、発光素子１０００−８の断面図である。また、図８は、発光素子１０００−８を上方から見た平面図である。

発光素子１０００−８は、蛍光体層１００２と、出射角度選択層１００７と、反射層１００３とを備え、反射層１００３と、蛍光体層１００２と、出射角度選択層１００７とが、この順で配されている。発光素子１０００−８は、入射光（図８中では不図示であるが、励起光である。）並びに出射光（図８中では不図示であるが、蛍光発光である。）側の表面が出射角度選択層１００７となる。蛍光体層１００２には、蛍光体５００と光散乱体６００とが含まれている。図８に示されるように、出射角度選択層１００７はパッチ構造を有する。

図９を参照しながら、パッチ構造を更に詳細に説明する。図９を参照すると、出射角度選択層１００７は、蛍光体層１００２の表面に、縦横方向（図９中では上下方向及び左右方向）において、略一定間隔で略円形状のパッチで形成されている。略円形状のパッチはモスアイ構造を有してよい。

発光素子１０００−８が備える出射角度選択層１００７が、パッチ構造（例えば、円形パッチ構造）を有することによって、蛍光体層に対して全方向の垂直面内に対して指向性を向上させることができる。

本技術に係る第５の実施形態の発光素子に関して、以上のとおり述べた内容以外は、本技術に係る第１の実施形態の発光素子の欄で述べた内容が、本技術に係る第５の実施形態の発光素子にそのまま適用することができる。

＜７．第６の実施形態（発光素子の例６）＞
本技術に係る第６の実施形態（発光素子の例６）の発光素子は、蛍光体層と、所定の角度で入射した光を出射する出射角度選択層とを少なくとも備え、蛍光体層が蛍光体と光散乱体とを含み、蛍光体層と光出射角度選択層とが、この順で配され、光散乱体が光散乱リフレクターである、発光素子である。

本技術に係る第６の実施形態の発光素子は反射層を更に備えてよく、この場合、本技術に係る第６の実施形態に発光素子は、反射層と、蛍光体層と、光出射角度選択層とが、この順で配される。また、本技術に係る第６の実施形態の発光素子は、反射層と、誘電体スペーサーとを、更に備えてもよく、この場合、反射層と、誘電体スペーサーと、蛍光体層と、光出射角度選択層とが、この順で配される。

本技術に係る第６の実施形態の発光素子が誘電体スペーサーを備えるとき、誘電体スペーサーは、任意の波長範囲において、随意の誘電率及び厚みを有してよいが、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において、２．５〜６．０の誘電率を有して、１０ｎｍ〜４００ｎｍの厚みを有することが好ましい。

本技術に係る第６の実施形態の発光素子によれば、エタンデュ（Ｅｔｅｎｄｕｅ）が低減され得る。また、後述するように、蛍光体層に低再吸収性蛍光体が用いられる場合は、本技術に係る第６の実施形態の発光素子は、発光減衰が更に改良され得る。

図１０に、本技術に係る第６の実施形態の発光素子の一例である発光素子１０００（図１０中では、発光素子１０００−１０である。）を示す。図１０は、発光素子１０００−１０の断面図である。

発光素子１０００−１０は、蛍光体層１００２と、出射角度選択層１００１と、を備え、蛍光体層１００２と、出射角度選択層１００１とが、この順で配されている。発光素子１０００−１０は、入射光（図１０中では不図示であるが、励起光である。）並びに出射光（図１０中では不図示であるが、蛍光発光である。）側の表面が出射角度選択層１００１となる。蛍光体層１００２には、蛍光体５００と、光散乱体である光散乱リフレクター１００５とが含まれている。図１０では、光散乱リフレクター１００５は、蛍光体層１００２の一方の側面部（例えば、図１０中では、蛍光体層１００２の左側面部）から、蛍光体層１００２の底面部（図１０中では、蛍光体層１００２の下部）を介して、蛍光体層１００２の他方の側面部（例えば、図１０中では、蛍光体層１００２の右側面部）まで配置されている。

発光素子１０００−１０においては、散乱構造として光散乱性の高いリフレクターを適用した構造（光散乱リフレクター１００５）を用いる。蛍光体層１００２の底面部の光散乱リフレクター１００５のリフレクター構造は微細構造が周期的もしくは非周期的に加工されて形成されている。光散乱リフレクター１００５は、蛍光体層１００２の内側壁面においては傾斜構造を有しており、蛍光発光領域が広がりにくい効果が奏される。光散乱リフレクター１００５の構成材料は、特に限定されないが、波長３８０〜７８０ｎｍの領域において反射率が８０％以上の固体材料であることが好ましい。

本技術に係る第６の実施形態の発光素子に関して、以上のとおり述べた内容以外は、本技術に係る第１の実施形態の発光素子の欄で述べた内容が、本技術に係る第６の実施形態の発光素子にそのまま適用することができる。

＜８．第７の実施形態（光源装置の例）＞
本技術に係る第７の実施形態（光源装置の例）の光源装置は、本技術に係る第１〜６の実施形態のうち、少なくとも１つの実施形態の発光素子と、励起光を出射する光源と、前記発光体素子への前記励起光の照射位置を時間とともに移動させる移動機構と、を備える光源装置である。

図１３は、本技術に係る第７の実施形態の光源装置の構成例を示す斜視図である。この光源装置１００は、青色波長域のレーザ光、及び、そのレーザ光によって励起される蛍光物質から生じる赤色波長域から緑色波長域の光を合成して白色光を出射するタイプの、プロジェクタ用の光源装置である。

図１３Ａに示すように、光源装置１００は、底部に設けられたベース１と、ベース１に固定される側壁部２とを有する。また光源装置１００は、側壁部２に接続される前面部３及び上面部４と、上面部４に接続される蓋部５とを有する。これら側壁部２、前面部３、上面部４及び蓋部５により、光源装置１００の筐体部１０が構成される。

ベース１は、一方向に長い形状を有する。ベース１の延びる長手方向が光源装置１００の左右方向となり、長手方向に直交する短手方向が前後方向となる。従って短手方向で対向する２つの長手部分の一方が前方側６となり、他方が後方側７となる。また長手方向及び短手方向の両方に直交する方向が、光源装置１００の高さ方向となる。図１３に示す例では、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向が、それぞれ左右方向、前後方向及び高さ方向となる。

図１３Ｂは、前面部３、上面部４及び蓋部５の図示を省略した図であり、光源装置１００の内部の構成例を示す図である。図１３Ｂに示すように、側壁部２には、前方側６の中央に切り欠き９が形成され、また、後方側７には開口１１が形成されている。側壁部２の前方側６の切り欠き９には、蛍光光学ユニット５０が配置される。蛍光光学ユニット５０は、光の出射側が前方側に向くように、切り欠き９を介してベース１に固定される。従って蛍光光学ユニット５０から出射される光の光軸Ｃは、平面で見てベース１の略中央を通って、ｙ軸に平行な方向に沿って延在する（図１４参照）。なお、蛍光光学ユニット５０には、本技術に係る第１〜６の実施形態のうち、少なくとも１つの実施形態の発光素子が含まれている。

蛍光光学ユニット５０の後方側７には、２つの集光ユニット３０が配置される。集光ユニット３０は、光軸Ｃを対称にして配置される。各集光ユニット３０は、第１の波長域の励起光を出射する光源として、例えばレーザ光を出射するレーザ光源３１を有する。レーザ光源３１は、例えば複数設けられている。

図１４は、図１３Ｂに示す光源装置１００を上方から見た平面図である。

集光ユニット３０は、複数のレーザ光源３１を含む光源ユニット３２と、複数のレーザ光源３１から出射された各レーザ光Ｂ１を所定の集光エリア（または集光ポイント）８に集光する集光光学系３４とを備える。また、集光ユニット３０は、光源ユニット３２及び集光光学系３４を１つのユニットとして支持するメインフレーム３３（図１３Ｂ参照）を備える。

図１３Ｂに示すように、側壁部２の後方側７の開口１１に、２つの光源ユニット３２が長手方向に並ぶように配置される。各集光ユニット３０は、複数のレーザ光源３１からのレーザ光を蛍光光学ユニット５０に集光する。

複数のレーザ光源３１は、例えば、第１の波長域として４００nm以上５００nm以下の波長域内に発光強度のピーク波長を有する青色レーザ光Ｂ１を発振可能な青色レーザ光源である。レーザ光源３１としては、レーザ光を発する光源でなく、ＬＥＤ等の他の固体光源が用いられてもよい。

図１３Ａに示すように、上面部４は、２つの集光ユニット３０の上方に配置される。上面部４は、側壁部２及び２つの集光ユニット３０に接続される。前面部３は、蛍光光学ユニット５０、上面部４及びベース１に接続される。蓋部５は、２つの集光ユニット３０の間の領域を覆うように配置され、上面部４と接続される。

部材同士を固定及び接続する方法は限定されない。例えば所定の係合部を介して部材同士が係合され、ネジ留め等により部材同士が固定及び接続される。

図１４に示すように、上記集光光学系３４は、非球面ミラー３５と、平面ミラー３６とを有する。非球面ミラー３５は、複数のレーザ光源３１からの出射光を反射して、平面ミラー３６に集光する。非球面ミラー３５により反射された出射光が上述のように所定の集光エリア８に集光するように、平面ミラー３６は、その反射された出射光を反射する。後述するように蛍光光学ユニット５０に含まれる蛍光体ユニットの蛍光体層５３に集光エリア８が配置される。

なお、上記したメインフレーム３３は、光源ユニット３２、非球面ミラー３５及び平面ミラー３６を１つのユニットとして支持する。

蛍光光学ユニット５０は、蛍光体ユニット及び蛍光光コリメータレンズを備えてよい。

蛍光体ユニットは、例えば円盤状の回転板である透明基板と、この透明基板を回転させる駆動部としてのモータと、例えば、透明基板の一面側に設けられた、本技術に係る第１〜６の実施形態のうち、少なくとも１つの実施形態の発光素子とを含んでよい。透明基板は、前記発光素子を支持する支持体として機能してよい。モータ及び透明基板は、前記発光素子を時間とともに移動させる移動機構として機能する。移動機構により、前記発光素子に対する、励起光の照射位置が時間とともに移動するので、励起光の照射位置には、励起されていない蛍光体原子が次々と配置されることになり、前記発光素子は、効率良く発光することができる。

＜９．第８の実施形態（プロジェクタの例）＞
本技術に係る第８の実施形態（プロジェクタの例）のプロジェクタは、本技術に係る第７の実施形態の光源装置と、前記光源装置から発せられる光を用いて画像を生成する画像生成ユニットと、前記画像生成ユニットで生成された画像を投射する投影ユニットと、を備える、プロジェクタである。

図１５は、本技術に係る第８の実施形態のプロジェクタの構成例を示す模式図である。

プロジェクタ４００は、光源装置１００と、光源装置１００から発せられる光を用いて画像を生成する画像生成ユニット２００と、画像生成ユニット２００で生成された画像光を投射する投影ユニット３００とを備える。

画像生成ユニット２００は、インテグレータ素子２１０、偏光変換素子２１５、集光レンズ２１６、ダイクロイックミラー２２０及び２２２、ミラー２２６、２２７及び２２８、リレーレンズ２５０及び２６０を有する。また、画像生成ユニット２００は、フィールドレンズ２３０（２３０Ｒ、２３０Ｇ及び２３０Ｂ）、液晶ライトバルブ２４０Ｒ、２４０Ｇ及び２４０Ｂ、ダイクロイックプリズム２７０を有する。

インテグレータ素子２１０は、全体として、光源装置１００から液晶ライトバルブ２４０Ｒ、２４０Ｇ及び２４０Ｂに照射される入射光を、均一な輝度分布に整える機能を有する。例えば、インテグレータ素子２１０は、二次元に配列された図示しない複数のマイクロレンズを有する第１のフライアイレンズ２１１、及び、その各マイクロレンズに１つずつ対応するように配列された複数のマイクロレンズを有する第２のフライアイレンズ２１２を含んでいる。

光源装置１００からインテグレータ素子２１０に入射する平行光は、第１のフライアイレンズ２１１のマイクロレンズによって複数の光束に分割され、第２のフライアイレンズ２１２における対応するマイクロレンズにそれぞれ結像される。第２のフライアイレンズ２１２のマイクロレンズのそれぞれが、二次光源として機能し、複数の平行光を偏光変換素子２１５に入射光として照射する。

偏光変換素子２１５は、インテグレータ素子２１０等を介して入射する入射光の、偏光状態を揃える機能を有する。この偏光変換素子２１５は、例えば光源装置１００の出射側に配置された集光レンズ２１６等を介して、青色光Ｂ３、緑色光Ｇ３及び赤色光Ｒ３を含む出射光を出射する。

ダイクロイックミラー２２０及び２２２は、所定の波長域の色光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透過させる性質を有する。例えば、ダイクロイックミラー２２０が、赤色光Ｒ３を選択的に反射する。ダイクロイックミラー２２２は、ダイクロイックミラー２２０を透過した緑色光Ｇ３及び青色光Ｂ３のうち、緑色光Ｇ３を選択的に反射する。残る青色光Ｂ３が、ダイクロイックミラー２２２を透過する。これにより、光源装置１００から出射された光が、異なる色の複数の色光に分離される。

分離された赤色光Ｒ３は、ミラー２２６により反射され、フィールドレンズ２３０Ｒを通ることによって平行化された後、赤色光の変調用の液晶ライトバルブ２４０Ｒに入射する。緑色光Ｇ３は、フィールドレンズ２３０Ｇを通ることによって平行化された後、緑色光の変調用の液晶ライトバルブ２４０Ｇに入射する。青色光Ｂ３は、リレーレンズ２５０を通ってミラー２２７により反射され、さらにリレーレンズ２６０を通ってミラー２２８により反射される。ミラー２２８により反射された青色光Ｂ３は、フィールドレンズ２３０Ｂを通ることによって平行化された後、青色光の変調用の液晶ライトバルブ２４０Ｂに入射する。

液晶ライトバルブ２４０Ｒ、２４０Ｇ及び２４０Ｂは、画像情報を含んだ画像信号を供給する図示しない信号源（例えばＰＣ等）と電気的に接続されている。液晶ライトバルブ２４０Ｒ、２４０Ｇ及び２４０Ｂは、供給される各色の画像信号に基づき、入射光を画素毎に変調し、それぞれ赤色画像、緑色画像及び青色画像を生成する。変調された各色の光（形成された画像）は、ダイクロイックプリズム２７０に入射して合成される。ダイクロイックプリズム２７０は、３つの方向から入射した各色の光を重ね合わせて合成し、投影ユニット３００に向けて出射する。

投影ユニット３００は、複数の３１０等を有し、ダイクロイックプリズム２７０によって合成された光を図示しないスクリーンに照射する。これにより、フルカラーの画像が表示される。

光源装置１００の形状等を適宜設定することで、プロジェクタ４００の外形のデザイン性の向上等を図ることが可能となる。

なお、本技術に係る実施形態は、上述した各実施形態及に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。

また、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
[１]
蛍光体層と、所定の角度で入射した光を出射する出射角度選択層と、を少なくとも備え、
該蛍光体層が蛍光体と光散乱体とを含み、
該蛍光体層と該光出射角度選択層とが、この順で配される、発光素子。
[２]
反射層を、更に備え、
該反射層と、前記蛍光体層と、前記光出射角度選択層とが、この順で配される、[１]に記載の発光素子。
[３]
誘電体スペーサーを更に備え、
該誘電体スペーサーが、前記反射層と前記蛍光体層との間に配される、[２]に記載の発光素子。
[４]
前記誘電体スペーサーが、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において、２．５〜６．０の誘電率を有し、１０ｎｍ〜４００ｎｍの厚みを有する、[３]に記載の発光素子。
[５]
前記蛍光体層が、金属ナノ粒子を更に含み、
該金属ナノ粒子が前記蛍光体の表面に配される、[１]から[４]のいずれか１つに記載の発光素子。
[６]
反射層を、更に備え、
該反射層と、前記蛍光体層と、前記光出射角度選択層とが、この順で配される、[５]に記載の発光素子。
[７]
誘電体スペーサーを更に備え、
該誘電体スペーサーが、前記反射層と前記蛍光体層との間に配される、[６]に記載の発光素子。
[８]
前記誘電体スペーサーが、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において、２．５〜６．０の誘電率を有し、１０ｎｍ〜４００ｎｍの厚みを有する、[７]に記載の発光素子。
[９]
前記蛍光体が低再吸収性蛍光体である、[１]から[８]のいずれか１つに記載の発光素子。
[１０]
前記出射角度選択層が誘電体膜から構成される、[１]から[９]のいずれか１つに記載の発光素子。
[１１]
前記出射角度選択層がグレーティング構造を有する、[１]から[１０]のいずれか１つに記載の発光素子。
[１２]
前記出射角度選択層がパッチ構造を有する、[１]から[１０]のいずれか１つに記載の発光素子。
[１３]
前記光散乱体が光散乱リフレクターである、[１]から[１２]のいずれか１つに記載の発光素子。
[１４]
前記光散乱体が散乱粒子である、[１]から[１２]のいずれか１つに記載の発光素子。
[１５]
前記光散乱体が空隙である、[１]から[１２]のいずれか１つに記載の発光素子。
[１６]
[１]から[１５]のいずれか１つに記載の発光素子と、励起光を出射する光源と、前記発光体素子への前記励起光の照射位置を時間とともに移動させる移動機構と、を備える光源装置。
[１７]
[１６]に記載の光源装置と、
前記光源装置から発せられる光を用いて画像を生成する画像生成ユニットと、
前記画像生成ユニットで生成された画像を投射する投影ユニットと、を備える、プロジェクタ。

１０００（１０００−１〜１０００−１０）…発光素子、１００１、１００６、１００７…出射角度選択層、１００２…蛍光体層、１００３…反射層、１００４…誘電体スペーサー、１００５…光散乱リフレクター（光散乱体）、５００…蛍光体、６００…光散乱体、７００…金属ナノ粒子

Claims (17)

1. 蛍光体層と、所定の角度で入射した光を出射する出射角度選択層と、を少なくとも備え、
   該蛍光体層が蛍光体と光散乱体とを含み、
   該蛍光体層と該光出射角度選択層とが、この順で配される、発光素子。
2. 反射層を、更に備え、
   該反射層と、前記蛍光体層と、前記光出射角度選択層とが、この順で配される、請求項１に記載の発光素子。
3. 誘電体スペーサーを更に備え、
   該誘電体スペーサーが、前記反射層と前記蛍光体層との間に配される、請求項２に記載の発光素子。
4. 前記誘電体スペーサーが、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において、２．５〜６．０の誘電率を有し、１０ｎｍ〜４００ｎｍの厚みを有する、請求項３に記載の発光素子。
5. 前記蛍光体層が、金属ナノ粒子を更に含み、
   該金属ナノ粒子が前記蛍光体の表面に配される、請求項１に記載の発光素子。
6. 反射層を、更に備え、
   該反射層と、前記蛍光体層と、前記光出射角度選択層とが、この順で配される、請求項５に記載の発光素子。
7. 誘電体スペーサーを更に備え、
   該誘電体スペーサーが、前記反射層と前記蛍光体層との間に配される、請求項６に記載の発光素子。
8. 前記誘電体スペーサーが、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において、２．５〜６．０の誘電率を有し、１０ｎｍ〜４００ｎｍの厚みを有する、請求項７に記載の発光素子。
9. 前記蛍光体が低再吸収性蛍光体である、請求項１に記載の発光素子。
10. 前記出射角度選択層が誘電体膜から構成される、請求項１に記載の発光素子。
11. 前記出射角度選択層がグレーティング構造を有する、請求項１に記載の発光素子。
12. 前記出射角度選択層がパッチ構造を有する、請求項１に記載の発光素子。
13. 前記光散乱体が光散乱リフレクターである、請求項１に記載の発光素子。
14. 前記光散乱体が散乱粒子である、請求項１に記載の発光素子。
15. 前記光散乱体が空隙である、請求項１に記載の発光素子。
16. 請求項１に記載の発光素子と、励起光を出射する光源と、前記発光体素子への前記励起光の照射位置を時間とともに移動させる移動機構と、を備える光源装置。
17. 請求項１６に記載の光源装置と、
    前記光源装置から発せられる光を用いて画像を生成する画像生成ユニットと、
    前記画像生成ユニットで生成された画像を投射する投影ユニットと、を備える、プロジェクタ。

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