波长转换元件、光源装置及投影仪的制作方法

本发明涉及波长转换元件、光源装置及投影仪。

背景技术：

近年来，作为投影仪用的照明装置，存在使用荧光作为照明光的装置。例如，在下述专利文献1中公开了一种发光装置，该发光装置具有：光源，其射出激光；以及荧光发光部，其通过入射激光而发出荧光。在该发光装置中，荧光发光部具有：荧光体层；基板，其支承该荧光体层；以及反射层，其设置于基板与荧光体层之间。在荧光发光部中，为了防止反射层的劣化而在反射层的靠基板侧设置保护膜。保护膜例如由金属或无机氧化物构成。

另外，作为上述那样的反射层，期望使用反射率高的金属材料。例如，在下述专利文献2中公开了使用反射率高的ag膜来构成反射层。

专利文献1：日本特开2015-119046号公报

专利文献2：国际公开第2015/194455号

因此，也考虑了使用ag膜作为对通过荧光体层生成的荧光进行反射的反射层，并在该ag膜上设置上述保护膜。

例如，在使用金属作为保护膜的情况下，无法完全捕获从将荧光体层与基板接合的接合材料侧扩散来的离子或氧，从而无法充分地防止反射层的劣化。

例如，在使用无机氧化物作为保护膜的情况下，反射层与保护膜的紧密贴合性可能较弱而剥离。此外，在使用接合材料将荧光体层与基板接合的情况下，可能由于接合材料的应力而损坏保护膜，从而使反射层劣化。

当反射膜像这样劣化时，产生了反射率下降、荧光的提取效率下降的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述课题，目的之一在于提供通过抑制反射层的劣化而能够抑制荧光的提取效率下降的波长转换元件。此外，目的之一在于提供具有该波长转换元件的光源装置。此外，目的之一在于提供具有该光源装置的投影仪。

根据本发明的第1方式，提供一种波长转换元件，其具有：波长转换层，其具有第1面和与所述第1面相对的第2面，激励光入射到该第1面；第1层，其设置为与所述第2面相对，含有第1无机氧化物；第2层，其设置为与所述第1层相对，含有银和铝中的任意一方，反射利用所述波长转换层对所述激励光进行波长转换而得的光或者反射所述激励光；第3层，其设置为与所述第2层相对，含有银或铝以外的第1金属；第4层，其设置为与所述第3层相对，含有所述第1无机氧化物或者与所述第1无机氧化物不同的第2无机氧化物；以及第5层，其设置为与所述第4层相对，含有所述第1金属或者与所述第1金属不同的第2金属。

根据第1方式的波长转换元件，通过第3层能够确保第2层与第4层之间的紧密贴合性。例如，在将波长转换元件与基材接合的情况下，第4层捕捉从接合材料产生的离子或氧的扩散，由此，能够抑制第2层的劣化。此外，第5层缓和了在接合时产生的压力而防止第4层的破损。因此，第4层的可靠性提高，因此，能够抑制第2层由于离子或氧的扩散而劣化。

因此，不容易引起伴随着第2层的劣化的反射率下降，因此，能够将通过波长转换层生成的光良好地反射并射出。因此，提供了抑制波长转换而得的光的提取效率下降的波长转换元件。

在上述第1方式中，优选的是，具有基材，所述第5层与所述基材通过设置于所述第5层与所述基材之间的接合材料而接合。

根据该结构，通过将第5层与基材接合，能够将波长转换层的热高效地释放到基材。由此，波长转换元件的散热性提高。

此外，第4层捕捉从将波长转换元件与基材接合的接合材料产生的离子或氧的扩散，由此，能够抑制第2层的劣化。进而，第5层缓和了将波长转换元件与基材接合时产生的压力从而防止了第4层的破损。因此，第4层的可靠性提高，因此，能够抑制第2层由于离子或氧的扩散而劣化。

因此，不容易引起伴随着第2层的劣化的反射率下降，因此，能够将通过波长转换层生成的光良好地反射并射出。因此，提供了抑制波长转换而得的光的提取效率下降的波长转换元件。

在上述第1方式中，优选的是，所述第3层具有：第2层侧金属层，其设置于所述第2层侧；以及第4层侧金属层，其设置于所述第4层侧，含有与所述第2层侧金属层不同的材料。

根据该结构，使与第2层接触的部分和与第4层接触的部分的材料不同，由此，能够更有效地防止第2层的劣化。

在上述第1方式中，优选的是，所述第3层和所述第5层中的至少一方含有al、cr、ti中的任意一种材料。

根据该结构，由于含有al、cr、ti中的任意一种材料，因此，第3层和第5层中的至少一方形成了钝化膜。因而，第3层和第5层的腐蚀性能优异，因此，能够更有效地防止第2层的劣化。

在上述第1方式中，优选的是，具有设置于所述第5层与所述接合材料之间的第6层。

根据该结构，例如，通过使用与接合材料的亲和性良好的材料作为第6层，能够提高针对接合材料的接合的可靠性。

根据本发明的第2方式，提供光源装置，其具有：上述第1方式的波长转换元件；以及光源，其朝向所述波长转换元件射出光。

第2方式的光源装置通过使用抑制了波长转换而得的光的提取效率下降的波长转换元件，能够降低波长转换光的损失。

根据本发明的第3方式，提供投影仪，其具有：上述第2方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制，从而形成图像光；以及投射光学系统，其投射所述图像光。

第3方式的投影仪具有降低了波长转换光的损失的上述第2方式的光源装置，因此，能够形成高亮度的图像。

附图说明

图1是示出第一实施方式的投影仪的概略结构的图。

图2是示出照明装置的概略结构的图。

图3是示出波长转换元件的主要部分结构的剖视图。

图4是示出荧光体层的主要部分结构的剖视图。

图5是示出第二实施方式的波长转换元件140的主要部分结构的剖视图。

图6是示出第一变形例的波长转换元件240的主要部分结构的剖视图。

图7是示出第二变形例的波长转换元件340的主要部分结构的剖视图。

图8是示出第三变形例的波长转换元件的主要部分结构的剖视图。

图9是示出第四变形例的波长转换元件的主要部分结构的剖视图。

图10a是示出实施例和比较例的实验结果的曲线图。

图10b是示出实施例和比较例的实验结果的曲线图。

图10c是示出实施例和比较例的实验结果的曲线图。

标号说明

1：投影仪；2a：光源装置；4b、4g、4r：光调制装置；40、140、240、340、440、540：波长转换元件；41：基材；42：荧光体层(波长转换层)；42a：光入射面(第1面)；42b：底面(第2面)；50：多层膜(第1层)；51：反射层(第2层)；52：第1金属层(第3层)；53、153：无机氧化物层(第4层)；54、154：第2金属层(第5层)；55：接合辅助层(第6层)；56：接合材料；152a：第1金属层(第2层侧金属层)；152b：第2金属层(第4层侧金属层)；bls：激励光。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

另外，为了易于理解特征，在以下的说明所使用的附图中，有时为了方便而将作为特征的部分放大示出，各结构要素的尺寸比例等不一定与实际相同。

(第一实施方式)

首先，对本实施方式的投影仪的一例进行说明。

图1是示出本实施方式的投影仪的概略结构的图。

如图1所示，本实施方式的投影仪1是在屏幕scr上显示彩色影像的投射型图像显示装置。投影仪1具有照明装置2、颜色分离光学系统3、光调制装置4r、光调制装置4g、光调制装置4b、合成光学系统5以及投射光学系统6。

颜色分离光学系统3将照明光wl分离为红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb。颜色分离光学系统3大致具有第1分色镜7a、第2分色镜7b、第1全反射镜8a、第2全反射镜8b、第3全反射镜8c、第1中继透镜9a以及第2中继透镜9b。

第1分色镜7a将来自照明装置2的照明光wl分离为红色光lr和其他光(绿色光lg和蓝色光lb)。第1分色镜7a使分离出的红色光lr透过并且使其他光(绿色光lg和蓝色光lb)反射。另一方面，第2分色镜7b使绿色光lg反射并且使蓝色光lb透过，由此，将其他光分离为绿色光lg和蓝色光lb。

第1全反射镜8a配置于红色光lr的光路中，将透过第1分色镜7a的红色光lr朝向光调制装置4r反射。另一方面，第2全反射镜8b和第3全反射镜8c配置于蓝色光lb的光路中，将透过第2分色镜7b的蓝色光lb引导至光调制装置4b。绿色光lg从第2分色镜7b朝向光调制装置4g反射。

第1中继透镜9a和第2中继透镜9b配置于蓝色光lb的光路中的第2分色镜7b的后级。

光调制装置4r根据图像信息对红色光lr进行调制，从而形成与红色光lr对应的图像光。光调制装置4g根据图像信息对绿色光lg进行调制，从而形成与绿色光lg对应的图像光。光调制装置4b根据图像信息对蓝色光lb进行调制，从而形成与蓝色光lb对应的图像光。

光调制装置4r、光调制装置4g以及光调制装置4b例如使用透过型的液晶面板。此外，在液晶面板的入射侧和出射侧分别配置有偏振片(未图示。)。

此外，在光调制装置4r、光调制装置4g以及光调制装置4b的入射侧分别配置有场透镜10r、场透镜10g以及场透镜10b。场透镜10r、场透镜10g以及场透镜10b使分别入射到光调制装置4r、光调制装置4g以及光调制装置4b的红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb分别平行化。

向合成光学系统5入射来自光调制装置4r、光调制装置4g以及光调制装置4b的图像光。合成光学系统5将分别与红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb对应的图像光合成，并将该合成后的图像光朝向投射光学系统6射出。合成光学系统5例如使用十字分色棱镜。

投射光学系统6由投射透镜组构成，将被合成光学系统5合成后的图像光朝向屏幕scr放大投射。由此，在屏幕scr上显示有放大后的彩色影像。

(照明装置)

接下来，对本发明一个实施方式的照明装置2进行说明。图2是示出照明装置2的概略结构的图。如图2所示，照明装置2具有光源装置2a、集成光学系统31、偏振转换元件32以及重叠透镜33a。在本实施方式中，集成光学系统31与重叠透镜33a构成了重叠光学系统33。

光源装置2a具有阵列光源21a、准直光学系统22、无焦光学系统23、第1相位差板28a、偏振分离元件25、第1聚光光学系统26、波长转换元件40、第2相位差板28b、第2聚光光学系统29以及扩散反射元件30。

阵列光源21a、准直光学系统22、无焦光学系统23、第1相位差板28a、偏振分离元件25、第2相位差板28b、第2聚光光学系统29以及扩散反射元件30在光轴ax1上依次排列配置。另一方面，波长转换元件40、第1聚光光学系统26、偏振分离元件25、集成光学系统31、偏振转换元件32以及重叠透镜33a在照明光轴ax2上依次排列配置。光轴ax1与照明光轴ax2位于同一面内并且互相垂直。

阵列光源21a具有作为固体光源的多个半导体激光器211。多个半导体激光器211在与光轴ax1垂直的面内呈阵列状地排列配置。

半导体激光器211例如射出蓝色的光线bl(例如峰值波长为460nm的激光)。阵列光源21a射出由多条光线bl构成的光束。在本实施方式中，阵列光源21a相当于本发明的“光源”。

从阵列光源21a射出的光线bl入射到准直光学系统22。准直光学系统22将从阵列光源21a射出的光线bl转换为平行光。准直光学系统22例如由呈阵列状地排列配置的多个准直透镜22a构成。多个准直透镜22a与多个半导体激光器211对应地配置。

透过准直光学系统22的光线bl入射到无焦光学系统23。无焦光学系统23对光线bl的光束直径进行调整。无焦光学系统23例如由凸透镜23a和凹透镜23b构成。

透过无焦光学系统23的光线bl入射到第1相位差板28a。第1相位差板28a例如是能够旋转的1/2波长板。从半导体激光器211射出的光线bl是线偏振光。通过对第1相位差板28a的旋转角度进行适当设定，能够使透过第1相位差板28a的光线bl成为按照规定的比例包含相对于偏振分离元件25的s偏振成分与p偏振成分的光线。通过使第1相位差板28a旋转，能够改变s偏振成分与p偏振成分的比例。

透过第1相位差板28a而生成的包含s偏振成分和p偏振成分的光线bl入射到偏振分离元件25。偏振分离元件25例如由具有波长选择性的偏转分束器构成。偏振分离元件25相对于光轴ax1和照明光轴ax2也呈45°的角度。

偏振分离元件25具有将光线bl分离为相对于偏振分离元件25的s偏振成分的光线bls和p偏振成分的光线blp的偏振分离功能。具体而言，偏振分离元件25使s偏振成分的光线bls反射，使p偏振成分的光线blp透过。

此外，偏振分离元件25具有如下的颜色分离功能：针对波段与光线bl不同的荧光yl，无论其偏振状态如何都使其透过。

从偏振分离元件25射出的s偏振的光线bls入射到第1聚光光学系统26。第1聚光光学系统26使光线bls朝向波长转换元件40会聚。

在本实施方式中，第1聚光光学系统26例如由第1透镜26a和第2透镜26b构成。从第1聚光光学系统26射出的光线bls以会聚的状态入射到波长转换元件40。

波长转换元件40生成的荧光yl在被第1聚光光学系统26平行化之后，入射到偏振分离元件25。荧光yl透过偏振分离元件25。

另一方面，从偏振分离元件25射出的p偏振的光线blp入射到第2相位差板28b。第2相位差板28b由配置在偏振分离元件25与扩散反射元件30之间的光路中的1/4波长板构成。因此，从偏振分离元件25射出的p偏振的光线blp在被该第2相位差板28b例如转换为作为右旋圆偏振光的蓝色光blc1之后，入射到第2聚光光学系统29。

第2聚光光学系统29例如由凸透镜29a、29b构成，使蓝色光blc1在会聚的状态下入射到扩散反射元件30。

扩散反射元件30配置于偏振分离元件25的与荧光体层42相反的一侧，使从第2聚光光学系统29射出的蓝色光blc1朝向偏振分离元件25扩散反射。作为扩散反射元件30，优选使用使蓝色光blc1朗伯反射并且不打乱偏振状态的扩散反射元件。

以下，将被扩散反射元件30扩散反射后的光称为蓝色光blc2。根据本实施方式，通过使蓝色光blc1扩散反射而得到了大致均匀的照度分布的蓝色光blc2。例如，作为右旋圆偏振光的蓝色光blc1被反射为作为左旋圆偏振光的蓝色光blc2。

蓝色光blc2在被第2聚光光学系统29转换为平行光之后再次入射到第2相位差板28b。

作为左旋圆偏振光的蓝色光blc2被第2相位差板28b转换为s偏振的蓝色光bls1。s偏振的蓝色光bls1被偏振分离元件25朝向集成光学系统31反射。

由此，蓝色光bls1与透过偏振分离元件25的荧光yl一起被用作照明光wl。即，蓝色光bls1和荧光yl从偏振分离元件25朝向彼此相同的方向射出，生成了蓝色光bls1与荧光(黄色光)yl混合的白色的照明光wl。

照明光wl朝向集成光学系统31射出。集成光学系统31例如由透镜阵列31a和透镜阵列31b构成。透镜阵列31a、31b由多个小透镜呈阵列状排列而得的透镜构成。

透过集成光学系统31的照明光wl入射到偏振转换元件32。偏振转换元件32由偏振分离膜和相位差板构成。偏振转换元件32将包含非偏振的荧光yl的照明光wl转换为线偏振光。

透过偏振转换元件32的照明光wl入射到重叠透镜33a。重叠透镜33a与集成光学系统31协作地使被照明区域中的照明光wl的照度分布均匀化。这样，照明装置2生成了照明光wl。

(波长转换元件)

如图2所示，波长转换元件40是具有基材41和荧光体层42的不旋转的固定型的结构。基材41具有靠第1聚光光学系统26侧的上表面41a和与上表面41a相反侧的下表面41b。波长转换元件40还具有设置于上表面41a与荧光体层42之间的反射部件43以及设置于下表面41b的散热部件44。在本实施方式中，荧光体层42相当于本发明的“波长转换层”。

作为基材41的材料，优选使用热传导性高并且散热性优异的材料，例如可列举铝、铜等金属以及氮化铝、氧化铝、蓝宝石、金刚石等陶瓷。在本实施方式中，使用铜来形成基材41。

在本实施方式中，荧光体层42借助后述的接合材料而被保持在基材41的上表面41a上。荧光体层42将入射的光的一部分转换为荧光yl并射出。此外，反射部件43使从荧光体层42入射的光朝向第1聚光光学系统26反射。

散热部件44例如由散热器构成，由具有多个翅片的构造构成。散热部件44设置于基材41中的与荧光体层42相反的一侧的第2面41b。另外，散热部件44例如通过基于金属焊料的接合(金属接合)而被固定于基材41。在波长转换元件40中，由于能够经由该散热部件44而散热，因此，能够防止荧光体层42的热劣化并且抑制由荧光体层42的温度上升导致的转换效率的下降。

在本实施方式中，反射部件43由将多个膜层叠而得的多层膜构成。图3是示出波长转换元件40的主要部分结构的剖视图。具体而言，图3是示出反射部件43的截面的图。另外，在图3中，省略散热部件44的图示。以下，将从第1聚光光学系统26射出并入射到荧光体层42的光线bls称为激励光bls。

如图3所示，荧光体层42具有入射有激励光bls并射出荧光yl的光入射面42a以及与该光入射面42a相对的面、即设置有反射部件43的底面42b。在本实施方式中，荧光体层42相当于本发明的“波长转换层”，光入射面42a相当于本发明的“第1面”，底面42b相当于本发明的“第2面”。

在本实施方式中，荧光体层42是通过将荧光体粒子烧结而形成的陶瓷荧光体。作为构成荧光体层42的荧光体粒子，使用包含ce离子的yag(yttriumaluminumgarnet：钇铝石榴石)荧光体。这样的陶瓷荧光体的耐热性优异，因此，能够增加激励光的入射光量，所以能够增加荧光生成量。

另外，荧光体粒子的形成材料可以是1种，也可以采用将使用2种以上的材料而形成的粒子混合而得的材料。作为荧光体层42，优选使用在氧化铝等无机粘合剂中分散有荧光体粒子的荧光体层、以及将作为无机材料的玻璃粘合剂和荧光体粒子烧结而形成的荧光体层等。

反射部件43设置于荧光体层42的底面42b侧。形成有反射部件43的荧光体层42经由接合材料56而与基材41接合。

本实施方式的反射部件43构成为从荧光体层42的底面42b侧按顺序层叠有多层膜50、反射层51、保护层60以及接合辅助层55。

多层膜50是含有无机氧化物的层，该多层膜50包含：全反射层50a，其使通过荧光体层42生成的荧光yl的临界角以上的角度的光发生全反射；以及反射增强层50b、50c、50d。反射增强层50b、50c、50d用于起到反射增强效果，使荧光yl的提取效率提高。多层膜50相当于本发明的“第1层”。

在本实施方式中，作为全反射层50a，例如使用sio2。通过使用sio2，能够使荧光yl良好地发生全反射。

此外，使用tio2作为反射增强层50b，使用sio2作为反射增强层50c，使用al2o3作为反射增强层50d。

因而，多层膜50由无机氧化物构成。

在本实施方式中，反射层51设置为与多层膜50相对。反射层51设置为与多层膜50抵接或者层叠于多层膜50。反射层51设置为与多层膜50的反射增强层50d抵接或者层叠于该反射增强层50d。多层膜50设置为抵接或者层叠于荧光体层42和反射层51之间。

反射层51使通过荧光体层42生成的、朝向底面42b侧的荧光yl的一部分朝向光入射面42a侧反射。此外，反射层51使入射到荧光体层42但并未被转换为荧光yl而入射到反射部件43的激励光bls反射并返回到荧光体层42内。由此，能够高效地生成荧光yl。反射层51相当于本发明的“第2层”。

作为反射层51的材料，使用ag(银)或者al(铝)。在本实施方式中，将具有更高反射率的ag用作反射层51的材料。

保护层60通过保护反射层51从而用于抑制该反射层51的劣化。在本实施方式中，保护层60包含第1金属层52、无机氧化物层53以及第2金属层54。

第1金属层52设置为与反射层51相对。第1金属层52设置为与反射层51抵接或者层叠于反射层51。反射层51设置为抵接或者层叠于多层膜50(反射增强层50d)和第1金属层52之间。第1金属层52在与反射层51紧密贴合的状态下设置。由此，在反射层51与保护层60之间不容易引起剥离。

作为第1金属层52的材料，例如使用ni、cr、co、mo、cu、zn、al、ti以及fe中的任意一种。第1金属层52相当于本发明的“第3层”。

这里，构成反射层51的ag是面心立方晶体。因此，作为第1金属层52的材料，期望使用具有与ag相同晶体构造的材料。上述金属材料中的ni和cu具有与ag相同的晶体构造。在本实施方式中，作为第1金属层52的材料，例如使用ni。当这样使用晶体构造相同的材料作为第1金属层52时，ag膜的晶体性不容易混乱，因此，能够提高反射层51的反射率。

无机氧化物层53设置为与第1金属层52相对。无机氧化物层53设置为与第1金属层52抵接或者层叠于第1金属层52。第1金属层52设置为抵接或者层叠于反射层51和无机氧化物层53之间。无机氧化物层53具有防止离子或氧向荧光体层42侧扩散的功能。作为无机氧化物层53的材料，例如能够使用al2o3、sio2以及tio2中的任意一个。

在本实施方式中，作为无机氧化物层53，使用al2o3。al2o3的晶体构造致密，因此，捕获从接合材料56产生的离子或氧的功能优异。无机氧化物层53相当于本发明的“第4层”。

第2金属层54设置为与无机氧化物层53相对。第2金属层54设置为与无机氧化物层53抵接或者层叠于无机氧化物层53。无机氧化物层53设置为抵接或者层叠于第1金属层52和第2金属层54之间。第2金属层54如后述那样具有缓和通过接合材料56产生的应力的功能。作为第2金属层54的材料，例如使用cr、ni、co、mo、cu、zn、al、ti以及fe中的任意一种。第2金属层54相当于本发明的“第5层”。

作为第2金属层54的材料，使用形成钝化膜的金属。上述金属材料中的例如al、cr以及ti形成钝化膜。在本实施方式中，作为第2金属层54的材料，例如使用cr。作为cr的膜厚，例如设定为100nm左右。当这样使用形成钝化膜的金属材料作为第2金属层54时，能够提高反射层51的保护性能。

接合辅助层55提高了借助接合材料56接合反射部件43和基材41的可靠性。作为接合辅助层55，使用与接合材料56的亲和性良好的金属材料。即，接合辅助层55的材料根据接合材料56来进行选择。接合辅助层55相当于本发明的“第6层”。

例如，在使用利用了纳米ag粒子的烧结型接合材料作为接合材料56的材料的情况下，使用ag作为接合辅助层55的材料。

此外，在使用利用了纳米cu粒子的烧结型接合材料作为接合材料56的材料的情况下，使用cu作为接合辅助层55的材料。

此外，在使用利用了纳米au粒子的烧结型接合材料作为接合材料56的材料的情况下，使用au作为接合辅助层55的材料。

此外，在使用ausn系焊料或者snagcu系焊料作为接合材料56的材料的情况下，使用ni/pt/au镀层或者ni/au镀层作为接合辅助层55。

当接合材料56和接合辅助层55采用上述组合时，能够将反射部件43与基材41良好地接合。

在本实施方式中，例如，使用利用了纳米ag粒子的烧结型接合材料作为接合材料56的材料。烧结型接合材料具有较高的热传导性，因此，反射部件43与基材41的热传导性提高。因此，荧光体层42的热被高效地向基材41侧释放，所以能够抑制荧光体层42的温度上升，防止荧光体层42的荧光转换效率的下降。

图4是示出荧光体层42的主要部分结构的剖视图。

如图4所示，在本实施方式中，荧光体层42具有设置于内部的多个气孔42a。由此，荧光体层42通过多个气孔42a而具有光散射特性。

多个气孔42a的一部分形成于荧光体层42的表面(底面42b)，因此，在荧光体层42的底面42b产生了基于气孔42a的凹部42b。本实施方式的波长转换元件40具有将凹部42b密封的透明部件45。

作为透明部件45的材料，使用具有透光性的无机材料，例如，氧化铝、y3al5o12、yalo3、二氧化锆、lu3al5o12、sio2(玻璃浆料)或厌氧性的粘接剂。在本实施方式中，作为透明部件45的材料，期望使用与形成在荧光体层42的底面42b上的反射部件43相同的材料。

具体而言，作为透明部件45的材料，例如能够使用与全反射层50a相同的sio2。这样，能够通过同一工艺来形成透明部件45和全反射层50a(反射部件43的第1层的一部分)。

如上述那样，反射部件43通过在荧光体层42的底面42b上形成多个层而构成。这里，在假设底面42b的平坦度较低的情况下，不容易良好地形成构成反射部件43的各层。当无法相对于底面42b良好地形成反射部件43时，无法使荧光yl朝向光入射面42a反射，荧光yl的提取效率下降。

与此相对，在本实施方式的波长转换元件40中，通过透明部件45将凹部42b密封，由此，使底面42b上成为大致平坦的面。这里，大致平坦的面是指能够通过蒸镀等在底面42b上良好地形成反射部件43的程度的平面度，容许能够形成反射部件43的程度的凹凸。

在本实施方式中，透明部件45由与全反射层50a相同的材料构成。因此，透明部件45与全反射层50a(反射部件43)形成为一体。

本实施方式的波长转换元件40例如通过以下所示的制造方法来制造。

首先，对构成荧光体层42的由荧光体粒子和有机物构成的混合物进行调整，并在规定的温度下将该混合物烧结。

通过烧结，有机物蒸发，如图4所示，包含多个气孔42a地形成由荧光体构成的荧光体层42。另外，气孔42a的大小或者数量能够利用烧结温度或有机物的材质等来进行调整。

接下来，对荧光体层42的两面进行研磨抛光，形成具有光入射面42a和底面42b的荧光体层42。通过研磨抛光，气孔42a的一部分露出到外部，在荧光体层42的底面42b形成了凹部42b。

接下来，在底面42b上通过旋涂法来涂敷玻璃浆料(sio2)。由此，玻璃浆料在埋入于凹部42b中的状态下被涂敷于底面42b的整个面上。

然后，通过将玻璃浆料烧结，如图4所示，在底面42b上形成了将凹部42b密封的透明部件45以及与该透明部件45一体地形成的全反射层50a。另外，在底面42b上涂敷玻璃浆料的方法不限于旋涂法，也可以使用刮刀法。

这样，通过透明部件45将凹部42b密封，由此，能够使底面42b(全反射层50a)的表面成为大致平坦的面。另外，将玻璃浆料烧结时的温度比将由荧光体粒子和有机物构成的混合物烧结时的温度低。

接下来，在全反射层50a上通过蒸镀或溅射等而依次形成各层，由此，形成反射部件43。另外，全反射层50a如上述那样为大致平坦面，因此，能够在底面42b上均匀地形成反射部件43。

接下来，借助接合材料56将反射部件43和荧光体层42的层叠体与基材41固定在一起。最后，将散热部件44固定于基材41中的与荧光体层42相反的一侧的面，由此，制造出波长转换元件40。

另外，在上述制造方法中，可以对构成荧光体层42的由荧光体粒子和无机物构成的混合物进行调整，并在规定的温度下将该混合物烧结，也可以在规定的温度下仅将构成荧光体层42的荧光体粒子烧结。

但是，接合材料56在接合时由于收缩等而变形。因此，应力施加于与接合材料56接触的反射部件43。根据本实施方式的保护层60，通过第2金属层54缓和应力，因此，能够防止由应力导致的无机氧化物层53的破损。

此外，接合材料56在接合时扩散出离子或氧。这样的离子或氧可能使反射层51氧化而劣化。根据本实施方式，由于像上述那样防止了无机氧化物层53的破损，因此，通过无机氧化物层53而稳定地防止了离子或氧的扩散。因而，抑制了反射层51中的由离子或氧的扩散而导致的劣化、即反射率和耐久性的下降。

在本实施方式中，作为接合材料56，使用烧结型接合材料(纳米ag粒子)。这样的烧结型接合材料在接合时与接合辅助层55之间发生金属扩散和聚集，但通过无机氧化物层53阻挡了扩散和聚集。

此外，保护层60通过第1金属层52而设置为与反射层51紧密贴合的状态。因此，反射层51与保护层60之间不容易产生剥离。因而，反射部件43由于通过保护层60稳定地保护了反射层51，因此，耐久性优异且可靠性高。

如以上说明的那样，根据本实施方式的波长转换元件40，通过第1金属层52，保护层60与反射层51良好地紧密贴合，由此，能够稳定地保护反射层51。此外，在荧光体层42与基材41接合时，无机氧化物层53捕捉从接合材料56产生的离子或氧的扩散，由此，能够抑制反射层51的劣化。此外，第2金属层54缓和在接合时通过接合材料56产生的压力从而防止无机氧化物层53的破损。因此，无机氧化物层53的可靠性提高，因此，能够抑制反射层51由于离子或氧的扩散而劣化。

因此，根据本实施方式的波长转换元件40，不容易引起伴随着反射层51的劣化的反射率下降，因此，能够将通过荧光体层42生成的荧光yl中的、入射到底面42b侧的成分良好地反射并从光入射面42a射出。因此，能够提供抑制了荧光yl的提取效率下降的、可靠性优异的波长转换元件40。

此外，在本实施方式中，通过透明部件45来填埋荧光体层42的凹部42b，由此，遍及底面42b的整个区域而均匀地形成了反射部件43。因此，通过荧光体层42生成的荧光yl中的、入射到底面42b侧的成分被反射部件43良好地反射并从光入射面42a射出。因而，能够提高荧光yl的提取效率。

此外，由于底面42b为大致平坦面，因此，能够增大荧光体层42与反射部件43的接触面积。由此，在荧光体层42产生的热被高效地传递到反射部件43。此外，在荧光体层42产生的热经由反射部件43而传递到基材41和散热部件44侧。因而，荧光体层42的散热性提高。

这样，由于荧光体层42的散热性提高，因此，能够使散热部件44小型化，因此，能够使波长转换元件40小型化。

此外，根据本实施方式的波长转换元件40，由于提高了荧光体层42的散热性，因此，能够降低荧光体层42的温度上升，降低荧光体层42的转换效率下降。

因而，能够提供具有该波长转换元件40的光源装置2a，在该光源装置2a中，降低了荧光yl的损失。

此外，根据本实施方式的投影仪1，由于具有利用了上述光源装置2a的照明装置2，因此，该投影仪1能够形成高亮度的图像。

(第二实施方式)

接下来，对本发明第二实施方式的波长转换元件进行说明。对与上述实施方式共同的部件标注相同的标号，并省略详细的说明。

图5是示出本实施方式的波长转换元件140的主要部分结构的剖视图。具体而言，

图5是示出反射部件143的截面的图。

如图5所示，波长转换元件140具有设置于基材41的上表面41a与荧光体层42之间的反射部件143。

本实施方式的反射部件143构成为从荧光体层42的底面42b侧按顺序层叠有多层膜50、反射层51、保护层160以及接合辅助层55。

保护层160包含第1金属层152、无机氧化物层53以及第2金属层54。

在本实施方式中，第1金属层152包含位于反射层51侧的第1金属层152a以及位于无机氧化物层53侧的第2金属层152b。即，第1金属层152由2层构造构成。第1金属层152a设置为与反射层51抵接或者层叠于反射层51。此外，第2金属层152b设置为与无机氧化物层53抵接或者层叠于无机氧化物层53。在本实施方式中，第1金属层152a相当于本发明的“第2层侧金属层”，第2金属层152b相当于本发明的“第4层侧金属层”。

作为第1金属层152a和第2金属层152b的材料，例如使用ni、cr、co、mo、cu、zn、al、ti以及fe中的任意一种。在本实施方式中，作为位于反射层51侧的第1金属层152a的材料，例如使用ni。由此，由于ag膜的晶体性不容易混乱，因此，能够提高反射层51的反射率。

在本实施方式中，作为位于无机氧化物层53侧的第2金属层152b的材料，使用形成钝化膜的金属。作为第2金属层152b的材料，例如使用cr。另外，可以使用作为形成钝化膜的其他金属的al、ti。

根据本实施方式的第1金属层152，通过采用第1金属层152a和第2金属层152b的2层构造，提高了反射层51的反射率，并且由于具有基于钝化膜的耐腐蚀性，因此，能够进一步提高保护层160的可靠性。

根据本实施方式的波长转换元件140，能够通过可靠性更高的保护层160抑制反射层51的劣化。因此，提供了抑制荧光yl的提取效率下降的可靠性高的波长转换元件140。

(第一变形例)

接下来，对第一变形例的波长转换元件进行说明。本变形例是第一实施方式的变形例，对与第一实施方式共同的部件标注相同的标号，并省略详细的说明。

图6是示出本变形例的波长转换元件240的主要部分结构的剖视图。具体而言，图6是示出反射部件243的截面的图。

如图6所示，波长转换元件240具有设置于基材41的上表面41a与荧光体层42之间的反射部件243。

本变形例的反射部件243构成为从荧光体层42的底面42b侧按顺序层叠有多层膜50、反射层51、保护层260以及接合辅助层55。

保护层260包含第1金属层52、无机氧化物层53以及第2金属层154。

在本变形例中，第2金属层154包含位于无机氧化物层53侧的第1金属层154a以及位于接合辅助层55侧的第2金属层154b。即，第2金属层154由2层构造构成。第1金属层154a设置为与无机氧化物层53抵接或者层叠于无机氧化物层53。此外，第2金属层154b设置为与接合辅助层55抵接或者层叠于接合辅助层55。

作为金属层154a、154b的材料，例如使用ni、cr、co、mo、cu、zn、al、ti以及fe中的任意一种。在本变形例中，作为位于无机氧化物层53侧的第1金属层154a的材料，使用形成钝化膜的金属，例如cr。另外，可以使用作为形成钝化膜的其他金属的al、ti。此外，作为位于接合辅助层55侧的第2金属层154b的材料，例如使用ni。

另外，构成保护层260的第2金属层154可以构成为层叠有2层以上的金属层。在该情况下，作为与无机氧化物层53接触的金属层的材料，期望使用形成钝化膜的金属。

(第二变形例)

接下来，对第二变形例的波长转换元件进行说明。

本变形例是在上述第二实施方式的基础上组合了上述第一变形例的结构而得的。

图7是示出本变形例的波长转换元件340的主要部分结构的剖视图。具体而言，图7是示出反射部件343的截面的图。

如图7所示，本变形例的反射部件343构成为层叠有多层膜50、反射层51、保护层360以及接合辅助层55。在本变形例中，保护层360包含第1金属层152、无机氧化物层53以及第2金属层154。

在本变形例的波长转换元件340中，也能够得到与上述实施方式同样的效果。

(第三变形例)

接下来，对第三变形例的波长转换元件进行说明。本变形例是第一实施方式的变形例，对与第一实施方式共同的部件标注相同的标号，并省略详细的说明。

图8是示出本变形例的波长转换元件440的主要部分结构的剖视图。具体而言，图8是示出反射部件443的截面的图。

如图8所示，本变形例的反射部件443构成为层叠有多层膜50、反射层51、保护层460以及接合辅助层55。在本变形例中，保护层460包含第1金属层52、无机氧化物层153以及第2金属层54。

在本变形例中，无机氧化物层153由第1无机氧化物层153a和第2无机氧化物层153b的2层构造构成。作为第1无机氧化物层153a的材料，例如使用sio2，作为第2无机氧化物层153b的材料，例如使用al2o3。第1无机氧化物层153a设置为与第1金属层52抵接或者层叠于第1金属层52。此外，第2无机氧化物层153b设置为与第2金属层54抵接或者层叠于第2金属层54。

在本变形例的波长转换元件440中，也能够得到与上述实施方式同样的效果。

(第四变形例)

接下来，对第四变形例的波长转换元件进行说明。本变形例是第三变形例的另一方式，对与第一实施方式共同的部件标注相同的标号，并省略详细的说明。

图9是示出本变形例的波长转换元件540的主要部分结构的剖视图。具体而言，图9是示出反射部件543的截面的图。

如图9所示，本变形例的反射部件543构成为层叠有多层膜50、反射层51、保护层560以及接合辅助层55。在本变形例中，保护层560包含第1金属层52、无机氧化物层253以及第2金属层54。

在本变形例中，无机氧化物层253由第1无机氧化物层253a、金属层253b、第2无机氧化物层253c的三层构造构成。即，无机氧化物层253具有在2个无机氧化物层253a、253c之间夹着金属层253b的结构。作为第1无机氧化物层253a的材料，例如使用sio2，作为第2无机氧化物层253c的材料，例如使用al2o3。此外，作为与al2o3接触的金属层253b的材料，使用cr。

另外，无机氧化物层253也可以是三层以上的结构，只要至少包含一个无机氧化物层即可。

在本变形例的波长转换元件540中，也能够得到与上述实施方式同样的效果。

另外，本发明不限于上述实施方式的内容，能够在不脱离发明主旨的范围内进行适当变更。

例如，在上述实施方式中，示出了将本发明的光源装置搭载于投影仪的例子，但不限于此。本发明的光源装置也能够应用于照明器具或汽车的前照灯等。

(实施例)

本发明人对实施例与比较例进行比较，进行了确认本发明的有效性的实验。

在实施例1中，采用使用玻璃基板来代替荧光体并在玻璃基板上的一面上形成有反射部件的物体作为样品来进行实验。在实施例1的样品中，在玻璃基板上形成由与第一实施方式相同的结构构成的反射部件。另外，构成第2金属层的cr膜的厚度形成为100nm左右。

此外，在实施例2中，采用除了将第2金属层的材料设为ni以外与实施例1相同结构的物体作为样品。另外，构成第2金属层的ni膜的厚度形成为100nm左右。

此外，在比较例中，采用从上述实施例1、2的结构中省略第2金属层而得的物体作为样品。即，在比较例的样品中，保护层仅由第1金属层和无机氧化物层构成。

然后，将实施例1、2以及比较例的各样品与基材接合，并放入到350℃的恒温槽中。然后，在350℃的环境下，每经过24小时、48小时、72小时而分别测量反射部件(反射层)的反射率，关于相对于0小时的反射率的、反射率的维持率(反射率维持率)，在图10a～图10c的曲线图中示出结果。另外，图10a、图10b以及图10c所示的曲线图分别示出了3个波长(蓝色：465nm、绿色：530nm、红色：615nm)的光的反射率维持率。

如图10a～图10c所示，能够确认出：在实施例1、2中，反射率维持率在任意波长时都不会大幅变化。

与此相对，能够确认出：在比较例中，反射率维持率随着时间经过而下降。特别地，能够确认出：从刚经过48小时之后起，反射率维持率急剧下降。

这是因为，当经过48小时时，由于从接合材料产生的离子或氧的扩散而导致反射层劣化。另外，能够确认出：当经过72小时时，反射层由于劣化而部分剥离。

即，能够确认出：根据具有由第1金属层、无机氧化物层以及第2金属层的层叠构造构成的保护层的实施例1、2，能够防止由于接合时的离子或氧的扩散而导致的反射层的劣化。

此外，确认出：第2金属层缓和了在接合时产生的压力而防止了无机氧化物层的破损，由此，能够提高无机氧化物层的可靠性，防止长时间高温放置的情况下的反射层劣化。

此外，能够确认出：相比于使用ti作为第2金属层的情况，在使用cr作为第2金属层的情况下，无机氧化物层的可靠性提高。即，能够确认出：如果使用cr作为第2金属层，则能够最大程度地减轻反射层的劣化。