荧光光源装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过利用激发光激发荧光体而从该荧光体放射荧光的荧光光源装置。
【背景技术】
[0002]例如作为投影仪中使用的绿色光源，以往已知通过将激光作为激发光照射至荧光体而从该荧光体作为荧光放射绿色光的荧光光源装置。作为这样的荧光光源装置的一个例子，已知下述的荧光光源装置:其具备在旋转轮的表面上涂布荧光体而成的波长转换构件，通过对该波长转换构件照射蓝色区域的激光，从而生成该波长转换构件中的荧光体的绿色区域的光(参见专利文献I)。
[0003]但是，在具备旋转轮的荧光光源装置中具有下述问题:对旋转轮进行旋转驱动的发动机部件易于发生劣化、产生故障，而且驱动体系本身的构成复杂。
[0004]另外，作为荧光光源装置的另一个例子，如图10所示，已知下述的荧光光源装置:其具备在背面设有散热用散热片45的由AlN烧结体构成的基板42的表面上、介由硫酸钡层43配置由YAG烧结体构成的荧光构件41而成的波长转换构件。该荧光光源装置是通过对波长转换构件中的荧光构件41照射蓝色区域的激光作为激发光、从而在该荧光构件41中生成绿色区域的光的荧光光源装置(参见专利文献2)。
[0005]但是，这样的荧光光源装置中具有下述问题:当将激发光照射至荧光构件41时，在该荧光构件41的表面上激发光被后方散射，因此激发光不会充分地进入荧光构件41内，结果无法获得高的发光效率。
[0006]于是，提出了下述方案:在荧光光源装置中，在成为波长转换构件中的激发光受光面的表面上形成凹凸结构，利用该凹凸结构抑制激发光受光面上的激发光的反射(例如参见专利文献3)。
[0007]具体地说，专利文献3中公开了下述的荧光光源装置:其具备在荧光构件上设置具有表面排列有凸部的凹凸结构的透光性基板而成的波长转换构件，该透光性基板的表面成为激发光受光面。该荧光光源装置中，荧光构件是在无机玻璃等玻璃材料或硅酮树脂等树脂材料等密封材料中分散荧光体而成的构件，另外，透光性基板例如是由蓝宝石等具有高热导率的材料构成的基板。
[0008]但是，专利文献3的荧光装置中，在荧光构件的内部由荧光体放射的荧光的一部分通过因波长转换构件(具体地说是荧光构件或透光性基板)与空气的折射率差所产生的临界角反射而发生全反射。因此可知，荧光的一部分不会从透光性基板的表面或利用荧光构件的表面及侧面构成的荧光出射面出射、而是在该透光性基板内反复地反射、从侧面出射至外部。如此可知，由于无法以高效率从荧光出射面将在波长转换构件的内部产生的荧光取出，因此无法有效地利用荧光、无法获得高的发光效率。这样的问题的产生原因在于，在波长转换构件内部产生的多数荧光在荧光出射面上通过临界角反射而发生全反射。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本特开2011-13316号公报
[0012]专利文献2:日本特开2011-198560号公报
[0013]专利文献3:日本特开2012-109400号公报
【发明内容】
[0014]发明要解决的技术问题
[0015]本发明基于以上事实而作出，其目的在于提供在向波长转换构件照射激发光时，在抑制该激发光的后方散射的同时、可以有效地利用在波长转换构件的内部产生的荧光、以高效率出射至外部、从而可获得高的发光效率的荧光光源装置。
[0016]用于解决技术问题的手段
[0017]本发明的荧光光源装置是具备由被激发光激发的荧光体得到的波长转换构件而成的荧光光源装置，其特征在于，
[0018]在上述波长转换构件中的激发光受光面上形成有由大致锥状的凸部周期性地排列而成的周期结构，作为该周期结构中凸部的高度与周期之比的长宽比为0.2以上，该周期是从上述荧光体放射的荧光的衍射发生的范围的大小。
[0019]本发明的荧光光源装置中，优选:上述波长转换构件具备表面具有上述周期结构且含有荧光体而成的荧光构件，该荧光构件的表面成为上述激发光受光面。
[0020]本发明的荧光光源装置中，优选:上述波长转换构件具备含有荧光体而成的荧光构件和形成在该荧光构件上且表面具有上述周期结构的周期结构体层，该周期结构体层的表面成为上述激发光受光面。
[0021]另外，这样的构成的本发明的荧光光源装置中，优选:上述周期结构体层的折射率为上述荧光构件的折射率的值以上。
[0022]本发明的荧光光源装置中，优选:上述波长转换构件的表面在成为激发光受光面的同时、成为荧光出射面，该波长转换构件的背面及侧面中的至少一者具有光反射功能。
[0023]发明效果
[0024]本发明的荧光光源装置中，在波长转换构件中的激发光受光面上周期性地排列大致锥状的凸部，形成具有特定长宽比的周期结构，因此在对该激发光受光面照射激发光时，可抑制该激发光的后方散射，结果可以使激发光充分地进入到波长转换构件的内部。
[0025]另外，由于周期结构的周期是在波长转换构件的内部从荧光体放射的荧光的衍射发生的范围的大小，因此能够以高效率将从荧光体放射的荧光从波长转换构件取出至外部。
[0026]因此，根据本发明的荧光光源装置，可以在使激发光充分地进入波长转换构件的内部的同时，可以有效地利用在波长转换构件的内部生成的荧光，以高效率出射至外部，因此可获得高的发光效率。
[0027]本发明的荧光光源装置中，通过使波长转换构件为具备荧光构件和周期结构体层而成的构件，从而不需要使荧光构件为形成有周期结构的构件，因此周期结构的形成变得容易。
[0028]另外，由于周期结构体层的折射率为荧光构件的折射率的值以上，因此在荧光构件与周期结构体层的界面上可避免荧光发生反射，因此可以维持来自荧光构件的荧光的发光效率。而且，当周期结构体层的折射率比荧光构件的折射率的值高时，在荧光构件与周期结构体层的界面上通过折射改变荧光的前进方向，因此能够以高效率将荧光从波长转换构件中的荧光出射面出射至外部。结果可获得更高的发光效率。
【附图说明】
[0029]图1是表示本发明的荧光光源装置的一个例子的构成的概略的说明图。
[0030]图2是表示图1的荧光光源装置中的波长转换构件的构成的说明用截面图。
[0031]图3是示意地表示波长转换构件中的周期结构的变形例的说明图。
[0032]图4是宏观地表不在激发光向垂直于由焚光构件构成的波长转换构件的表面的方向入射时、该激发光进行传播的介质的折射率变化的图。
[0033]图5是示意地表示在荧光构件的表面上荧光中产生的反射及衍射的说明图。
[0034]图6是表示本发明的荧光光源装置的另一例子中的波长转换构件的构成的说明用截面图。
[0035]图7是表示实验例I中获得的、构成波长转换构件的表面的周期结构的凸部的高度(周期结构中的长宽比)与该波长转换构件的表面上的光的反射率及光的取出效率的关系的图表。
[0036]图8是表示实验例2中获得的、构成波长转换构件的表面的周期结构的凸部的高度(周期结构中的长宽比)与该波长转换构件的表面上的光的反射率及光的取出效率的关系的图表。
[0037]图9是表示实验例3中获得的、构成波长转换构件的表面的周期结构的凸部的高度(周期结构中的长宽比)与该波长转换构件的表面上的光的反射率及光的取出效率的关系的图表。
[0038]图10是表示以往的荧光光源装置中的波长转换构件的构成的说明用截面图。
【具体实施方式】
[0039]以下对本发明的荧光光源装置的实施方式进行说明。
[0040]图1是表示本发明的荧光光源装置的一个例子的构成的概略的说明图，图2是表示图1的荧光光源装置中的波长转换构件的构成的说明用截面图。
[0041]该荧光光源装置如图1所示，具备出射蓝色区域的光的激光二极管10和与该激光二极管10相向地配置的荧光发光构件20而成。该荧光发光构件20是具有通过作为由激光二极管10出射的激光的激发光L被激发、出射例如绿色区域的荧光LI的波长转换构件的构件。
[0042]在接近于激光二极管10与荧光发光构件20之间的该激光二极管10的位置上，配置有将从激光二极管10入射的激发光L作为平行光线出射的准直透镜15。另外，在准直透镜15与荧光发光构件20之间，在透过来自激光二极管10的激发光L的同时、将来自荧光发光构件20中的波长转换构件的荧光LI反射的分色镜16以相对于准直透镜15的光轴倾斜了例如45°的角度的姿态配置。
[0043]荧光发光构件20如图2所示，在矩形的基板31的表面(图2中的上表面)上设置有由大致矩形板状的荧光构件22构成的波长转换构件。
[0044]该荧光发光构件20按照荧光构件22的表面(图2中的上表面)与激光二极管10相向的方式进行配置，该荧光