JP2018024722A - Fluorescent light source device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent light source device providing high reflection rate in a reflection layer over long time and having suppressed generation of detachment of the reflection layer.SOLUTION: The fluorescent light source device has a fluorescent plate having an excitation light incident face and a fluorescent light ejection face constituted on the same plane, the fluorescent plate has a fluorescent layer, a first oxide layer and a reflection layer consisting of silver laminated in this order, a first protective layer is arranged between the first oxide layer and the reflection layer, and the first protective layer is constituted by a light transmissive material consisting of nitride or fluoride.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、蛍光光源装置に関する。さらに詳しくは、励起光入射面と蛍光出射面とが同一面によって構成された蛍光プレートを備えてなる反射型の蛍光光源装置に関する。   The present invention relates to a fluorescent light source device. More specifically, the present invention relates to a reflection type fluorescent light source device including a fluorescent plate in which an excitation light incident surface and a fluorescent light emission surface are formed of the same surface.

従来、蛍光光源装置の或る種のものとしては、レーザ光を励起光として蛍光プレートの一面に照射することによって当該蛍光プレートの蛍光層を構成する蛍光体を励起し、当該一面から蛍光を出射する構成の反射型のものが知られている。
このような反射型の蛍光光源装置においては、蛍光プレートとして、蛍光層における励起光入射側の反対側に、アルミニウム、銀および金などの金属からなる反射層が設けられたものが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
そして、特許文献１の蛍光光源装置においては、高輝度化を図るために、蛍光層と反射層との間に、当該蛍光層の構成材料よりも屈折率が小さく、その蛍光層の構成材料との屈折率差が０．２以上である材料からなる全反射膜が、蛍光層と直接接触した状態で設けられている。全反射膜は、例えばフッ化マグネシウム（ＭｇＦ2 ）からなるものとされている。また、蛍光層と反射層との間、具体的には全反射膜と反射層との間には、光学多層膜よりなる増反射層、および、必要に応じて金属酸化物よりなる保護膜が積層されている。 Conventionally, as a certain type of fluorescent light source device, the phosphor constituting the fluorescent layer of the fluorescent plate is excited by irradiating one surface of the fluorescent plate with laser light as excitation light, and the fluorescent light is emitted from the one surface. A reflection type having such a structure is known.
In such a reflective fluorescent light source device, a fluorescent plate is used in which a reflective layer made of a metal such as aluminum, silver and gold is provided on the opposite side of the fluorescent layer from the excitation light incident side. (For example, refer to Patent Document 1).
In the fluorescent light source device of Patent Document 1, in order to increase the luminance, the refractive index is smaller than the constituent material of the fluorescent layer between the fluorescent layer and the reflective layer, A total reflection film made of a material having a refractive index difference of 0.2 or more is provided in direct contact with the fluorescent layer. The total reflection film is made of, for example, magnesium fluoride (MgF 2 ). In addition, between the fluorescent layer and the reflective layer, specifically, between the total reflective film and the reflective layer, there is an increased reflective layer made of an optical multilayer film, and a protective film made of a metal oxide if necessary. Are stacked.

一方、フラットパネルディスプレイやプロジェクタ等の光学系に使用される反射ミラーにおいても、樹脂製の基板上に金属からなる反射層が形成されたものが知られており、当該反射層は、高い反射率を有する銀からなるものとされている（例えば、特許文献２参照）。   On the other hand, reflection mirrors used in optical systems such as flat panel displays and projectors are also known in which a reflective layer made of metal is formed on a resin substrate, and the reflective layer has a high reflectance. (For example, refer patent document 2).

特開２０１５−５０１２４号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-50124 特開２００８−２６０９７８号公報JP 2008-260978 A

しかしながら、蛍光プレートに反射層が設けられた蛍光光源装置においては、反射層が銀からなるものである場合には、種々の不具合が生じることが明らかとなった。
具体的に説明すると、反射層が酸化劣化し、当該反射層の反射率が低下する、という問題がある。このような問題は、本発明者らの鋭意研究により、蛍光プレートが酸化物からなる構成層を有する場合、特に、反射層に酸化物からなる構成層が直接接触した状態である場合に顕著となることが明らかとなった。また、蛍光層との間に十分な密着性が得られず、よって反射層の剥離が生じる、という問題もある。 However, in the fluorescent light source device in which the reflective layer is provided on the fluorescent plate, it has been clarified that various problems occur when the reflective layer is made of silver.
More specifically, there is a problem that the reflective layer is oxidized and deteriorated, and the reflectance of the reflective layer is lowered. Such a problem is notable when the fluorescent plate has a constituent layer made of an oxide, particularly when the constituent layer made of an oxide is in direct contact with the reflective layer, as a result of diligent research by the present inventors. It became clear that There is also a problem that sufficient adhesion cannot be obtained between the fluorescent layer and the reflective layer is peeled off.

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、長期間にわたって反射層に高い反射率が得られ、また当該反射層の剥離の発生が抑制された蛍光光源装置を提供することにある。   The present invention has been made on the basis of the circumstances as described above, and an object of the present invention is to obtain a fluorescent light source in which a high reflectance is obtained in a reflective layer over a long period of time and the occurrence of peeling of the reflective layer is suppressed. To provide an apparatus.

本発明の蛍光光源装置は、励起光入射面と蛍光出射面とが同一面によって構成された蛍光プレートを備えてなる蛍光光源装置において、
前記蛍光プレートは、蛍光層と、第１酸化物層と、銀からなる反射層とがこの順に積層されており、
前記第１酸化物層と前記反射層との間に第１保護層が設けられており、
前記第１保護層は、窒化物またはフッ化物からなる透光性材料により構成されていることを特徴とする。 The fluorescent light source device of the present invention is a fluorescent light source device comprising a fluorescent plate in which an excitation light incident surface and a fluorescent light emission surface are constituted by the same surface.
In the fluorescent plate, a fluorescent layer, a first oxide layer, and a reflective layer made of silver are laminated in this order,
A first protective layer is provided between the first oxide layer and the reflective layer;
The first protective layer is made of a translucent material made of nitride or fluoride.

本発明の蛍光光源装置においては、前記第１酸化物層は、アルミナからなる酸化物単層膜、および、二酸化ケイ素からなる第１構成層とチタニアからなる第２構成層とよりなる酸化物多層膜の少なくとも一方により構成されていることが好ましい。   In the fluorescent light source device of the present invention, the first oxide layer includes an oxide single-layer film made of alumina, and an oxide multilayer comprising a first constituent layer made of silicon dioxide and a second constituent layer made of titania. It is preferable that it is composed of at least one of the films.

本発明の蛍光光源装置においては、前記反射層における、前記蛍光層、前記第１酸化物層および前記第１保護層が積層された面の反対側の面側に、第２酸化物層が積層されており、
前記第２酸化物層と前記反射層との間に第２保護層が設けられており、
前記第２保護層は、分子構造中に酸素原子を含有しない化合物からなる酸素原子非含有材料により構成されていることが好ましい。 In the fluorescent light source device of the present invention, the second oxide layer is laminated on the surface of the reflective layer opposite to the surface on which the fluorescent layer, the first oxide layer, and the first protective layer are laminated. Has been
A second protective layer is provided between the second oxide layer and the reflective layer;
The second protective layer is preferably made of an oxygen atom-free material made of a compound that does not contain an oxygen atom in the molecular structure.

本発明の蛍光光源装置においては、前記第２保護層を構成する酸素原子非含有材料は、フッ化マグネシウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、アルミニウム、クロムおよびニッケルのいずれかの化合物からなることが好ましい。   In the fluorescent light source device of the present invention, the oxygen atom-free material constituting the second protective layer is preferably composed of any compound of magnesium fluoride, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum, chromium and nickel.

本発明の蛍光光源装置においては、蛍光プレートにおける蛍光層と反射層との間に、第１酸化物層と第１保護層とが設けられていることから、反射層が銀からなるものであっても、蛍光層と反射層との間に高い密着性を得ることができる。また、第１保護層が第１酸化物層と反射層との間に配設されており、当該第１保護層が窒化物またはフッ化物からなる透光性材料により構成されていることから、蛍光プレートが第１酸化物層を有するものであっても、当該第１酸化物層が設けられていることに起因する、反射層の酸化劣化を防止することができる。
従って、本発明の蛍光光源装置によれば、長期間にわたって反射層に高い反射率が得られ、また当該反射層の剥離の発生が抑制される。 In the fluorescent light source device of the present invention, since the first oxide layer and the first protective layer are provided between the fluorescent layer and the reflective layer in the fluorescent plate, the reflective layer is made of silver. However, high adhesion can be obtained between the fluorescent layer and the reflective layer. In addition, since the first protective layer is disposed between the first oxide layer and the reflective layer, the first protective layer is made of a light-transmitting material made of nitride or fluoride. Even if the fluorescent plate has the first oxide layer, it is possible to prevent oxidative deterioration of the reflective layer due to the provision of the first oxide layer.
Therefore, according to the fluorescent light source device of the present invention, a high reflectance is obtained in the reflective layer over a long period of time, and the occurrence of peeling of the reflective layer is suppressed.

本発明の蛍光光源装置においては、第１酸化物層を、アルミナからなる酸化物単層膜、および、酸化ケイ素からなる第１構成層とチタニアからなる第２構成層とよりなる酸化物多層膜の少なくとも一方により構成することにより、蛍光プレートがより優れた特性を有するものとなる。   In the fluorescent light source device of the present invention, the first oxide layer includes an oxide single layer film made of alumina, and an oxide multilayer film made up of a first constituent layer made of silicon oxide and a second constituent layer made of titania. By constituting with at least one of the above, the fluorescent plate has more excellent characteristics.

本発明の蛍光光源装置においては、反射層における、蛍光層、第１酸化物層および第１保護層が積層された面の反対側の面側に、第２酸化物層と酸素原子非含有材料により構成された第２保護層とをこの順に設けることにより、蛍光プレートが第２酸化物層を有するものであっても、当該第２酸化物層が設けられていることに起因する、反射層の酸化劣化を防止することができる。   In the fluorescent light source device of the present invention, the second oxide layer and the oxygen atom-free material are provided on the surface of the reflective layer opposite to the surface on which the fluorescent layer, the first oxide layer, and the first protective layer are laminated. By providing the second protective layer configured in this order in this order, even if the fluorescent plate has the second oxide layer, the reflective layer is caused by the provision of the second oxide layer. Oxidative degradation of the can be prevented.

本発明の蛍光光源装置の構成の一例の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of an example of a structure of the fluorescence light source device of this invention. 図１の蛍光光源装置における蛍光発光部材の具体的な構成を示す説明用分解図である。FIG. 2 is an explanatory exploded view showing a specific configuration of a fluorescent light emitting member in the fluorescent light source device of FIG. 1. 実験例１において得られた直線反射率測定の結果を示すグラフである。6 is a graph showing the results of linear reflectance measurement obtained in Experimental Example 1.

以下、本発明の蛍光光源装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の蛍光光源装置の構成の一例の概略を示す説明図であり、図２は、図１の蛍光光源装置における蛍光発光部材の具体的な構成を示す説明用分解図である。
この蛍光光源装置１０は、図１に示すように、例えば半導体レーザよりなる励起光源１１と、励起光源１１からの励起光によって蛍光を出射する蛍光プレート２１を有する蛍光発光部材２０とを備え、これらが互いに離間して配設されたものである。
この図の例において、蛍光発光部材２０は、励起光源１１に対向するよう、当該励起光源１１の光軸に対して傾斜した姿勢で配置されている。 Hereinafter, embodiments of the fluorescent light source device of the present invention will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of an example of the configuration of the fluorescent light source device of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory exploded view showing a specific configuration of a fluorescent light emitting member in the fluorescent light source device of FIG. .
As shown in FIG. 1, the fluorescent light source device 10 includes an excitation light source 11 made of, for example, a semiconductor laser, and a fluorescent light emitting member 20 having a fluorescent plate 21 that emits fluorescence by excitation light from the excitation light source 11. Are spaced apart from each other.
In the example of this figure, the fluorescent light emitting member 20 is disposed in a posture inclined with respect to the optical axis of the excitation light source 11 so as to face the excitation light source 11.

蛍光発光部材２０は、平板状の蛍光プレート２１が、平板状の放熱基板２４の表面（図１における上面）上に配設されたものであり、放熱基板２４と蛍光プレート２１との間には、矩形平板状の接合部材層２８が形成されている。すなわち、蛍光プレート２１と放熱基板２４とは、接合部材層２８によって接合されている。また、蛍光発光部材２０は、蛍光プレート２１の表面（図１における上面）が、励起光源１１に対向するように配置されており、当該蛍光プレート２１の表面が、励起光入射面とされていると共に蛍光出射面とされている。すなわち、蛍光プレート２１においては、励起光入射面と蛍光出射面とが同一面によって構成されている。   In the fluorescent light emitting member 20, a flat fluorescent plate 21 is disposed on the surface of the flat heat dissipation substrate 24 (upper surface in FIG. 1), and between the heat dissipation substrate 24 and the fluorescent plate 21. A rectangular flat plate-shaped joining member layer 28 is formed. That is, the fluorescent plate 21 and the heat dissipation substrate 24 are joined by the joining member layer 28. The fluorescent light emitting member 20 is disposed such that the surface of the fluorescent plate 21 (the upper surface in FIG. 1) faces the excitation light source 11, and the surface of the fluorescent plate 21 is an excitation light incident surface. At the same time, it is used as a fluorescence emission surface. That is, in the fluorescence plate 21, the excitation light incident surface and the fluorescence emission surface are configured by the same surface.

蛍光プレート２１は、図２に示されているように、平板状の蛍光層２２と、平板状の第１酸化物層３３と、銀からなる、薄膜状の反射層３１とがこの順に積層して設けられたものである。この蛍光プレート２１においては、蛍光層２２の表面（図２における上面）によって当該蛍光プレート２１の表面、すなわち蛍光プレート２１の励起光入射面および蛍光出射面が構成されており、蛍光層２２の裏面（図２における下面）側に、第１酸化物層３３と反射層３１とがこの順に設けられている。
この図の例において、蛍光プレート２１には、蛍光層２２の裏面側に、第１酸化物層３３および反射層３１と、後述する第１保護層３２Ａ、第２保護層３２Ｂおよび第２酸化物層３７とを覆うように、接着層４２と封止層４１とが設けられている。具体的には、蛍光層２２の裏面には、第１酸化物層３３、第１保護層３２Ａ、反射層３１、第２保護層３２Ｂおよび第２酸化物層３７の順に積層された積層体（以下、「反射積層体」ともいう。）が配設されており、この反射積層体を覆うようにして、封止層４１が、接着層４２によって反射積層体と蛍光層２２とに接着された状態で設けられている。すなわち、蛍光層２２、接着層４２および封止層４１により、反射積層体の封止構造が形成されている。
また、封止層４１の裏面（図２における下面）には、応力緩和層４３、金層４５、拡散防止層４６および半田濡れ膜層４７がこの順に設けられている。応力緩和層４３は、チタン層４３Ａと白金層４３Ｂとを有する多層膜よりなるものである。 As shown in FIG. 2, the fluorescent plate 21 includes a flat fluorescent layer 22, a flat first oxide layer 33, and a thin reflective layer 31 made of silver in this order. It is provided. In this fluorescent plate 21, the surface of the fluorescent layer 22 (upper surface in FIG. 2) constitutes the surface of the fluorescent plate 21, that is, the excitation light incident surface and the fluorescent light emitting surface of the fluorescent plate 21. A first oxide layer 33 and a reflective layer 31 are provided in this order on the (lower surface in FIG. 2) side.
In the example of this figure, the fluorescent plate 21 includes a first oxide layer 33 and a reflective layer 31, a first protective layer 32A, a second protective layer 32B, and a second oxide, which will be described later, on the back side of the fluorescent layer 22. An adhesive layer 42 and a sealing layer 41 are provided so as to cover the layer 37. Specifically, on the back surface of the fluorescent layer 22, a stacked body in which a first oxide layer 33, a first protective layer 32 </ b> A, a reflective layer 31, a second protective layer 32 </ b> B, and a second oxide layer 37 are stacked in this order ( The sealing layer 41 is adhered to the reflective laminate and the fluorescent layer 22 by the adhesive layer 42 so as to cover the reflective laminate. It is provided in the state. That is, the fluorescent layer 22, the adhesive layer 42, and the sealing layer 41 form a sealing structure of the reflective laminate.
Further, a stress relaxation layer 43, a gold layer 45, a diffusion prevention layer 46, and a solder wetting film layer 47 are provided in this order on the back surface (the lower surface in FIG. 2) of the sealing layer 41. The stress relaxation layer 43 is made of a multilayer film having a titanium layer 43A and a platinum layer 43B.

蛍光層２２は、蛍光体を含有する多結晶体からなるもの、具体的には、蛍光体と、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）などの金属酸化物との混合焼結体からなるものであることが好ましい。
蛍光層２２が多結晶体からなるものであることにより、当該蛍光層２２が高い熱伝導性を有するものとなる。 The fluorescent layer 22 is made of a polycrystalline body containing a fluorescent material, specifically, a mixed sintered body of a fluorescent material and a metal oxide such as alumina (Al 2 O 3 ). Is preferred.
When the fluorescent layer 22 is made of a polycrystalline material, the fluorescent layer 22 has high thermal conductivity.

蛍光層２２を構成する多結晶体の具体例としては、Ａｌ2 Ｏ3 ／ＹＡＧ：Ｃｅ、Ａｌ2 Ｏ3 ／ＹＡＧ：Ｐｒ、Ａｌ2 Ｏ3 ／ＹＡＧ：Ｓｍ、Ａｌ2 Ｏ3 ／ＬｕＡＧ：Ｃｅなどが挙げられる。これらの多結晶体の蛍光体において、希土類元素（賦活材）のドープ量は、０．５ｍｏｌ％程度である。
この図の例において、蛍光層２２は、ＹＡＧ系蛍光体とアルミナとの混合焼結体（多結晶体）からなるものである。 Specific examples of the polycrystalline body constituting the fluorescent layer 22 include Al 2 O 3 / YAG: Ce, Al 2 O 3 / YAG: Pr, Al 2 O 3 / YAG: Sm, and Al 2 O 3 / LuAG: Ce. Etc. In these polycrystalline phosphors, the doping amount of the rare earth element (activator) is about 0.5 mol%.
In the example of this figure, the fluorescent layer 22 is made of a mixed sintered body (polycrystal) of YAG phosphor and alumina.

蛍光層２２を構成する多結晶体は、例えば下記の手法によって得ることができる。
先ず、原材料（具体的には母材、賦活材、焼成助剤および金属酸化物（具体的には、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ））を、ボールミルなどを用いて粉砕処理することにより、サブミクロン以下の原材料微粉末を得る。そして、得られた原材料微粉末と、有機溶剤とにより、原材料微粉末が有機溶剤中において均一に分散されてなるスラリーを調製する。
次いで、得られたスラリーからドクターブレード法によって所定の厚みのグリーンシートを作製し、そのグリーンシートを焼成処理することにより焼結体を得る。その後、得られた焼結体に対して熱間等方圧加圧加工を施すことによって、気孔率が０．５％以下の多結晶体が得られる。 The polycrystalline body constituting the fluorescent layer 22 can be obtained, for example, by the following method.
First, a raw material (specifically, a base material, an activator, a firing aid, and a metal oxide (specifically, for example, alumina (Al 2 O 3 )) is pulverized using a ball mill or the like to obtain a sub A raw material fine powder of micron or less is obtained, and a slurry in which the raw material fine powder is uniformly dispersed in the organic solvent is prepared by the obtained raw material fine powder and the organic solvent.
Next, a green sheet having a predetermined thickness is produced from the obtained slurry by a doctor blade method, and the green sheet is fired to obtain a sintered body. Then, a polycrystalline body with a porosity of 0.5% or less is obtained by subjecting the obtained sintered body to hot isostatic pressing.

また、蛍光層２２の厚みは、励起光有効利用性および排熱性の観点から、０．０５〜２．０ｍｍであることが好ましい。
この図の例において、蛍光層２２の厚みは、０．１０ｍｍである。 Moreover, it is preferable that the thickness of the fluorescent layer 22 is 0.05-2.0 mm from a viewpoint of excitation light effective utilization property and exhaust heat property.
In the example of this figure, the thickness of the fluorescent layer 22 is 0.10 mm.

第１酸化物層３３は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）からなる酸化物単層膜（以下、「特定単層膜」ともいう。）３４、および、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）からなる第１構成層３５Ａとチタニア（ＴｉＯ2 ）からなる第２構成層３５Ｂとよりなる酸化物多層膜（以下、「特定多層膜」ともいう。）３５の少なくとも一方により構成されたものであることが好ましい。
第１酸化物層３３を、特定単層膜３４および特定多層膜３５の少なくとも一方により構成することにより、蛍光プレート２１がより優れた特性を有するものとなる。
具体的に説明すると、第１酸化物層３３が特定単層膜３４を有するものであることによれば、特定単層膜３４が優れた耐候性を有するものであるため、反射層３１の表面（図２における上面）が、当該反射層３１の表面側に積層された構成層（具体的には、特定多層膜３５および蛍光層２２）を介して蛍光プレート２１の内部に侵入した湿気に曝されることを防止または十分に抑制することができる。
一方、第１酸化物層３３が特定多層膜３５を有するものであることによれば、特定多層膜３５が増反射膜として作用することから、蛍光プレート２１の反射率（具体的には、蛍光層２２の裏面における反射率）を高めることができるため、蛍光プレート２１がより一層優れた高反射性能を有するものとなる。
この図の例において、第１酸化物層３３は、特定単層膜３４と特定多層膜３５とにより構成されており、特定単層膜３４が反射層３１側（図２における下方側）に配設されており、特定多層膜３５が蛍光層２２側（図２における上方側）に配設されてなるものである。 The first oxide layer 33 includes an oxide single layer film (hereinafter also referred to as “specific single layer film”) 34 made of alumina (Al 2 O 3 ) and a first configuration made of silicon dioxide (SiO 2 ). It is preferably composed of at least one of an oxide multilayer film (hereinafter also referred to as “specific multilayer film”) 35 composed of the layer 35A and the second constituent layer 35B made of titania (TiO 2 ).
By configuring the first oxide layer 33 by at least one of the specific single layer film 34 and the specific multilayer film 35, the fluorescent plate 21 has more excellent characteristics.
Specifically, according to the fact that the first oxide layer 33 has the specific single layer film 34, the specific single layer film 34 has excellent weather resistance. (Upper surface in FIG. 2) is exposed to moisture that has entered the inside of the fluorescent plate 21 via the constituent layers (specifically, the specific multilayer film 35 and the fluorescent layer 22) laminated on the surface side of the reflective layer 31. Can be prevented or sufficiently suppressed.
On the other hand, according to the first oxide layer 33 having the specific multilayer film 35, the specific multilayer film 35 acts as an increased reflection film, and thus the reflectance of the fluorescent plate 21 (specifically, the fluorescence Since the reflectance on the back surface of the layer 22 can be increased, the fluorescent plate 21 has a more excellent high reflection performance.
In the example of this figure, the first oxide layer 33 is composed of a specific single layer film 34 and a specific multilayer film 35, and the specific single layer film 34 is arranged on the reflective layer 31 side (the lower side in FIG. 2). The specific multilayer film 35 is disposed on the fluorescent layer 22 side (upper side in FIG. 2).

第１酸化物層３３の厚みは、当該第１酸化物層３３の構成によって適宜に定められる。
具体的には、例えば、第１酸化物層３３が特定単層膜３４により構成されてなる場合には、５〜１５ｎｍとされ、また第１酸化物層３３が特定多層膜３５により構成されてなる場合には、８０〜１００ｎｍとされる。また、第１の酸化物層３３が特定単層膜３４と特定多層膜３５とにより構成されてなる場合には、８５〜１１５ｎｍとされる。
この図の例において、第１酸化物層３３の厚みは、８５〜１１５ｎｍである。すなわち、特定単層膜３４の厚みが５〜１５ｎｍであって、特定多層膜３５の厚みが８０〜１００ｎｍである。そして、特定多層膜３５において、第１構成層３５Ａの厚みは１０ｎｍであって第２構成層３５Ｂの厚みは４０ｎｍである。 The thickness of the first oxide layer 33 is appropriately determined depending on the configuration of the first oxide layer 33.
Specifically, for example, when the first oxide layer 33 is configured by the specific single layer film 34, the thickness is 5 to 15 nm, and the first oxide layer 33 is configured by the specific multilayer film 35. In this case, the thickness is 80 to 100 nm. Further, when the first oxide layer 33 includes the specific single layer film 34 and the specific multilayer film 35, the thickness is 85 to 115 nm.
In the example of this figure, the thickness of the first oxide layer 33 is 85 to 115 nm. That is, the specific single layer film 34 has a thickness of 5 to 15 nm, and the specific multilayer film 35 has a thickness of 80 to 100 nm. In the specific multilayer film 35, the thickness of the first constituent layer 35A is 10 nm, and the thickness of the second constituent layer 35B is 40 nm.

反射層３１は、銀からなるものである。具体的には、銀反射膜または銀を主体とする銀合金反射膜よりなるものである。
反射層３１が銀からなるものであることにより、銀が高反射特性を有するものであることから、蛍光プレート２１（具体的には、蛍光層２２の裏面）が高反射性能を有するものとされる。 The reflective layer 31 is made of silver. Specifically, it is made of a silver reflective film or a silver alloy reflective film mainly composed of silver.
Since the reflective layer 31 is made of silver, silver has high reflection characteristics, and thus the fluorescent plate 21 (specifically, the back surface of the fluorescent layer 22) has high reflection performance. The

反射層３１の厚みは、例えば１１０〜３５０ｎｍである。
また、反射層３１の表面の面積は、励起光および蛍光の有効利用性の観点から、蛍光層２２の裏面の面積以下であることが好ましい。
この図の例において、反射層３１の厚みは、１３０ｎｍである。また、反射層３１の表面は、蛍光層２２の裏面の寸法よりも僅かに小さな寸法を有しており、その全面が蛍光層２２の裏面の中央部に対向している。 The thickness of the reflective layer 31 is, for example, 110 to 350 nm.
The area of the surface of the reflective layer 31 is preferably equal to or less than the area of the back surface of the fluorescent layer 22 from the viewpoint of effective utilization of excitation light and fluorescence.
In the example of this figure, the thickness of the reflective layer 31 is 130 nm. Further, the surface of the reflective layer 31 has a size slightly smaller than the size of the back surface of the fluorescent layer 22, and the entire surface faces the central portion of the back surface of the fluorescent layer 22.

そして、蛍光プレート２１には、蛍光層２２、第１酸化物層３３および反射層３１と共に、第１酸化物層３３と反射層３１との間に、薄膜状の第１保護層３２Ａが設けられている。この第１保護層３２Ａは、窒化物またはフッ化物からなる透光性材料により構成されており、励起光および蛍光に対する透光性を有するものである。そして、第１保護層３２Ａは、反射層３１を酸化から保護する機能を有するものである。具体的には、酸素を透過せず、酸素を放出しないものである。
第１保護層３２Ａが設けられていることにより、銀からなる反射層３１（具体的には、反射層３１の表面）において、銀の硫化物、銀の酸化物および水酸化銀等の化合物の生成を防止することができる。よって、反射層３１の反射率の低下を抑制することができる。そのため、蛍光プレート２１が酸化物層（具体的には、第１酸化物層３３）を有するものであっても、反射層３１の表面が、当該酸化物層から放出される酸素、および、反射層３１の表面側に積層された構成層（具体的には、蛍光層２２および第１酸化物層３３）を介して蛍光プレート２１の内部に侵入した酸素に曝されることがない。その結果、反射層３１の酸化劣化を防止することができる。
ここに、第１保護層３２Ａが窒化物またはフッ化物からなる透光性材料により構成されていることによって、反射層３１における、銀の硫化物、銀の酸化物および水酸化銀等の化合物の生成を防止できる理由について説明する。第１保護層３２Ａを構成する透光性材料は、酸化物以外のものであって、かつ、アモルファス（非晶質）ではなく、結晶質のものであることがよい。透光性材料が酸化物以外のものであることによれば、第１保護層３２Ａから酸素が放出されることがなく、また、反射膜成膜中の酸素分圧を少なくすることができ、反射層３１の酸化を防止することができる。更に、透光性材料が結晶質のものであることによれば、第１保護層３２Ａは緻密であるため、当該第１保護層３２Ａ中に水分を含まず、また、外部からの酸素、硫黄、水等の浸入、及び、第１酸化物層３３からの酸素、特に第１構成層３５Ａを構成する二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）中の水の反射層３１への拡散をより防止することができるものとなる。そのため、第１保護層３２Ａを、酸化物ではなく、かつ、結晶質である、窒化物またはフッ化物からなる透光性材料によって構成することにより、反射層３１を構成する銀が、酸素、硫黄、水などと反応することを防止できる。 The fluorescent plate 21 is provided with a thin-film first protective layer 32A between the first oxide layer 33 and the reflective layer 31 together with the fluorescent layer 22, the first oxide layer 33, and the reflective layer 31. ing. The first protective layer 32A is made of a translucent material made of nitride or fluoride and has translucency for excitation light and fluorescence. The first protective layer 32A has a function of protecting the reflective layer 31 from oxidation. Specifically, it does not transmit oxygen and does not release oxygen.
By providing the first protective layer 32A, in the reflective layer 31 made of silver (specifically, the surface of the reflective layer 31), a compound such as silver sulfide, silver oxide, and silver hydroxide can be used. Generation can be prevented. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the reflectance of the reflective layer 31. Therefore, even if the fluorescent plate 21 has an oxide layer (specifically, the first oxide layer 33), the surface of the reflective layer 31 has oxygen released from the oxide layer and the reflective layer. The layer 31 is not exposed to oxygen that has entered the inside of the fluorescent plate 21 through the constituent layers (specifically, the fluorescent layer 22 and the first oxide layer 33) stacked on the surface side of the layer 31. As a result, the oxidative deterioration of the reflective layer 31 can be prevented.
Here, the first protective layer 32A is made of a translucent material made of nitride or fluoride, so that the reflective layer 31 can be made of a compound such as silver sulfide, silver oxide and silver hydroxide. The reason why the generation can be prevented will be described. The translucent material constituting the first protective layer 32A is preferably other than an oxide, and is not amorphous (amorphous) but crystalline. When the translucent material is other than an oxide, oxygen is not released from the first protective layer 32A, and the oxygen partial pressure during the formation of the reflective film can be reduced. The oxidation of the reflective layer 31 can be prevented. Furthermore, if the translucent material is crystalline, since the first protective layer 32A is dense, the first protective layer 32A does not contain moisture, and oxygen, sulfur from the outside. Infiltration of water and the like, and diffusion of oxygen from the first oxide layer 33, particularly water into the silicon dioxide (SiO 2 ) constituting the first constituent layer 35A, can be further prevented. It will be a thing. Therefore, by forming the first protective layer 32A from a transparent material made of nitride or fluoride that is not an oxide and is crystalline, the silver constituting the reflective layer 31 is oxygen, sulfur, It can prevent reaction with water.

また、図２に示されているように、第１保護層３２Ａを、反射層３１に直接接触した状態で設けることによれば、後述する実験例からも明らかなように、反射層３１に高い反射率が得られる。   Further, as shown in FIG. 2, when the first protective layer 32 </ b> A is provided in direct contact with the reflective layer 31, it is higher in the reflective layer 31, as will be apparent from experimental examples described later. Reflectance is obtained.

第１保護層３２Ａを構成する透光性材料として用いられる窒化物としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の金属窒化物および窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）などが挙げられる。
また、第１保護層３２Ａを構成する透光性材料として用いられるフッ化物としては、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2 ）などの金属フッ化物が挙げられる。
そして、第１保護層３２Ａを構成する透光性材料は、前述したように、酸素放出防止、並びに、酸素、硫黄および水等の浸入防止の観点から、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2 ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）であることが好ましい。
この図の例において、第１保護層３２Ａは、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2 ）によって構成されている。 Examples of the nitride used as the translucent material constituting the first protective layer 32A include metal nitrides such as aluminum nitride (AlN) and silicon nitride (Si 3 N 4 ).
Further, examples of the fluoride used as the translucent material constituting the first protective layer 32A include metal fluorides such as magnesium fluoride (MgF 2 ).
As described above, the translucent material constituting the first protective layer 32A is magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon nitride from the viewpoint of preventing oxygen release and preventing intrusion of oxygen, sulfur, water, and the like. (Si 3 N 4 ) and aluminum nitride (AlN) are preferable.
In the example of this figure, the first protective layer 32A is made of magnesium fluoride (MgF 2 ).

第１保護層３２Ａの厚みは、１〜８０ｎｍであることが好ましい。更に好ましくは４０〜８０ｎｍである。第１保護層３２Ａの厚みが４０〜８０ｎｍであることにより、反射層３１を構成する銀が、酸素、硫黄、水などと反応することを防止できる。
また、第１保護層３２Ａの裏面（図２における下面）の面積は、反射層３１の保護の観点から、反射層３１の表面の面積と同等であることが好ましい。
この図の例において、第１保護層３２Ａの厚みは、４０ｎｍである。また、第１保護層３２Ａの裏面は、反射層３１の表面の寸法と同等の寸法を有しており、当該第１保護層３２Ａが、反射層３１の表面の全面を覆っている。 The thickness of the first protective layer 32A is preferably 1 to 80 nm. More preferably, it is 40-80 nm. When the thickness of the first protective layer 32A is 40 to 80 nm, silver constituting the reflective layer 31 can be prevented from reacting with oxygen, sulfur, water, and the like.
Moreover, it is preferable that the area of the back surface (lower surface in FIG. 2) of the first protective layer 32 </ b> A is equal to the surface area of the reflective layer 31 from the viewpoint of protecting the reflective layer 31.
In the example of this figure, the thickness of the first protective layer 32A is 40 nm. The back surface of the first protective layer 32 </ b> A has the same dimensions as the surface of the reflective layer 31, and the first protective layer 32 </ b> A covers the entire surface of the reflective layer 31.

また、蛍光プレート２１には、図２に示されているように、反射層３１における、第１保護層３２Ａ、第１酸化物層３３および蛍光層２２が積層された面の反対側、すなわち反射層３１の裏面側（図２における下面側）に、第２酸化物層３７が積層されており、当該第２酸化物層３７と反射層３１との間に第２保護層３２Ｂが設けられていることが好ましい。すなわち、蛍光プレート２１において、反射層３１の裏面側に第２酸化物層３７を設ける場合には、その第２酸化物層３７と反射層３１との間に第２保護層３２Ｂを介在させることが好ましい。この第２保護層３２Ｂは、分子構造中に酸素原子を含有しない化合物からなる酸素原子非含有材料により構成されており、反射層３１を酸化から保護する機能を有するものである。具体的には、酸素を透過せず、酸素を放出しないものである。
第２保護層３２Ｂが設けられていることによれば、蛍光プレート２１が酸化物層（具体的には、第２酸化物層３７）を有するものであっても、反射層３１の裏面が、当該酸化物層から放出される酸素に曝されることがない。その結果、反射層３１の酸化劣化を防止することができる。 Further, as shown in FIG. 2, the fluorescent plate 21 has a reflective layer 31 opposite to the surface where the first protective layer 32A, the first oxide layer 33, and the fluorescent layer 22 are stacked, that is, the reflective layer 31. A second oxide layer 37 is laminated on the back surface side of the layer 31 (the lower surface side in FIG. 2), and a second protective layer 32 B is provided between the second oxide layer 37 and the reflective layer 31. Preferably it is. That is, in the fluorescent plate 21, when the second oxide layer 37 is provided on the back side of the reflective layer 31, the second protective layer 32 </ b> B is interposed between the second oxide layer 37 and the reflective layer 31. Is preferred. The second protective layer 32B is made of an oxygen atom-free material made of a compound that does not contain an oxygen atom in the molecular structure, and has a function of protecting the reflective layer 31 from oxidation. Specifically, it does not transmit oxygen and does not release oxygen.
According to the provision of the second protective layer 32B, even if the fluorescent plate 21 has an oxide layer (specifically, the second oxide layer 37), the back surface of the reflective layer 31 is There is no exposure to oxygen released from the oxide layer. As a result, the oxidative deterioration of the reflective layer 31 can be prevented.

この第２保護層３２Ｂは、励起光および蛍光に対する透光性を有するものであってもよく、また非透光性のものであってもよい。   The second protective layer 32B may be light transmissive with respect to excitation light and fluorescence, or may be non-light transmissive.

第２保護層３２Ｂを構成する酸素原子非含有材料は、フッ化物、窒化物または金属からなるものであることが好ましい。
具体的には、酸素原子非含有材料は、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2 ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）およびニッケル（Ｎｉ）のいずれかの化合物からなることが好ましい。
酸素原子非含有材料が、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2 ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）およびニッケル（Ｎｉ）のいずれかの化合物からなることにより、反射層３１（具体的には、反射層３１の裏面）が、酸化物層（具体的には、第２酸化物層３７）から放出される酸素に曝されることがない。
この図の例において、第２保護層３２Ｂは、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2 ）によって構成されている。 The oxygen atom-free material that constitutes the second protective layer 32B is preferably made of fluoride, nitride, or metal.
Specifically, the oxygen atom-free material includes magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum nitride (AlN), aluminum (Al), chromium (Cr) and nickel (Ni). It is preferable to consist of any compound.
The oxygen atom-free material is composed of any compound of magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum nitride (AlN), aluminum (Al), chromium (Cr) and nickel (Ni). Thus, the reflective layer 31 (specifically, the back surface of the reflective layer 31) is not exposed to oxygen released from the oxide layer (specifically, the second oxide layer 37).
In the example of this figure, the second protective layer 32B is made of magnesium fluoride (MgF 2 ).

第２保護層３２Ｂの厚みは、１〜３０ｎｍであることが好ましい。
また、第２保護層３２Ｂの表面（図２における上面）の面積は、反射層３１の保護の観点から、反射層３１の裏面の面積と同等であることが好ましい。
この図の例において、第２保護層３２Ｂの表面は、反射層３１の裏面の寸法と同等の寸法を有しており、当該第２保護層３２Ｂが、反射層３１の裏面の全面を覆っている。 The thickness of the second protective layer 32B is preferably 1 to 30 nm.
In addition, the area of the surface of the second protective layer 32B (the upper surface in FIG. 2) is preferably equal to the area of the back surface of the reflective layer 31 from the viewpoint of protecting the reflective layer 31.
In the example of this figure, the surface of the second protective layer 32B has the same dimensions as the back surface of the reflective layer 31, and the second protective layer 32B covers the entire back surface of the reflective layer 31. Yes.

第２酸化物層３７は、金属酸化物からなるものであることが好ましい。
具体的には、第２酸化物層３７は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）からなる金属酸化物単層膜（特定単層膜）により構成されたものであることが好ましい。
第２酸化物層３７が特定単層膜により構成されたものであることにより、当該特定単層膜が優れた耐候性を有するものであるため、反射層３１の裏面が湿気に曝されることを防止または十分に抑制することができる。
この図の例において、第２酸化物層３７は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）からなる金属酸化物単層膜により構成されている。 The second oxide layer 37 is preferably made of a metal oxide.
Specifically, the second oxide layer 37 is preferably composed of a metal oxide single layer film (specific single layer film) made of alumina (Al 2 O 3 ).
Since the second oxide layer 37 is composed of a specific single layer film, the specific single layer film has excellent weather resistance, so that the back surface of the reflective layer 31 is exposed to moisture. Can be prevented or sufficiently suppressed.
In the example of this figure, the second oxide layer 37 is composed of a metal oxide single layer film made of alumina (Al 2 O 3 ).

第２酸化物層３７の厚みは、当該第２酸化物層３７の材質によって適宜に定められる。
具体的には、例えば、第２酸化物層３７が金属酸化物単層膜により構成されてなる場合、すなわち第２酸化物層３７の材質がアルミナである場合には、５〜３０ｎｍとされる。
この図の例において、第２酸化物層３７の厚みは、２０ｎｍである。 The thickness of the second oxide layer 37 is appropriately determined depending on the material of the second oxide layer 37.
Specifically, for example, when the second oxide layer 37 is formed of a metal oxide single layer film, that is, when the material of the second oxide layer 37 is alumina, the thickness is set to 5 to 30 nm. .
In the example of this figure, the thickness of the second oxide layer 37 is 20 nm.

放熱基板２４は、蛍光プレート２１（蛍光層２２）において発生した熱を排熱する機能を有するものである。
この放熱基板２４は、高熱伝導性を有すると共に、蛍光プレート２１（蛍光層２２の構成材料（多結晶体））との熱膨張係数の差が小さい材料よりなるものであることが好ましい。 The heat dissipation substrate 24 has a function of exhausting heat generated in the fluorescent plate 21 (fluorescent layer 22).
The heat dissipation substrate 24 is preferably made of a material having high thermal conductivity and a small difference in thermal expansion coefficient from the fluorescent plate 21 (the constituent material of the fluorescent layer 22 (polycrystalline material)).

放熱基板２４の構成材料としては、銅（Ｃｕ）およびモリブデンと銅との合金（Ｍｏ−Ｃｕ）などの金属が用いられる。
ここに、放熱基板２４の構成材料として用いられる銅の熱膨張係数は１６．５×１０-6〔１／Ｋ〕であり、モリブデンと銅との合金（銅（Ｃｕ）の含有割合３０質量％）の熱膨張係数は８．６×１０-6〔１／Ｋ〕である。一方、蛍光層２２の構成材料として用いられるＹＡＧの熱膨張係数は８．６×１０-6〔１／Ｋ〕である。
図の例において、放熱基板２４は、銅よりなるものである。 As a constituent material of the heat dissipation substrate 24, metals such as copper (Cu) and an alloy of molybdenum and copper (Mo-Cu) are used.
Here, the thermal expansion coefficient of copper used as a constituent material of the heat dissipation substrate 24 is 16.5 × 10 −6 [1 / K], and an alloy of molybdenum and copper (copper (Cu) content ratio of 30% by mass) ) Is 8.6 × 10 −6 [1 / K]. On the other hand, the thermal expansion coefficient of YAG used as the constituent material of the fluorescent layer 22 is 8.6 × 10 −6 [1 / K].
In the illustrated example, the heat dissipation substrate 24 is made of copper.

放熱基板２４において、厚みは、放熱特性を考慮して適宜に定めればよく、例えば０．５〜５．０ｍｍである。
また、放熱基板２４の表面の面積は、図１および図２に示されているように、排熱性などの観点から、蛍光プレート２１の裏面の面積よりも大きいことが好ましい。
また、放熱基板２４は、放熱フィンの機能を兼ね備えたものであってもよい。
この図の例において、放熱基板２４の厚みは０．５〜４ｍｍである。 In the heat dissipation substrate 24, the thickness may be appropriately determined in consideration of heat dissipation characteristics, and is, for example, 0.5 to 5.0 mm.
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the area of the surface of the heat dissipation substrate 24 is preferably larger than the area of the back surface of the fluorescent plate 21 from the viewpoint of heat exhaustion.
Further, the heat dissipation substrate 24 may have a function of a heat dissipation fin.
In the example of this figure, the thickness of the heat dissipation substrate 24 is 0.5 to 4 mm.

また、放熱基板２４には、接合部材層２８との接合性の観点から、図２に示されているように、当該放熱基板２４の表面に、保護膜層２５および半田濡れ膜層２６がこの順に積層された金属膜が形成されていることが好ましい。
この図の例において、放熱基板２４は、外表面全面（表面、裏面および周側面）が、保護膜層２５および半田濡れ膜層２６よりなる金属膜で覆われてなるものである。この金属膜を構成する各層の厚みは、保護膜層２５が２．５μｍ、半田濡れ膜層２６が０．０３μｍである。 Further, as shown in FIG. 2, the heat dissipation substrate 24 has a protective film layer 25 and a solder wet film layer 26 on the surface of the heat dissipation substrate 24 from the viewpoint of bondability with the bonding member layer 28. It is preferable that metal films laminated in order are formed.
In the example of this figure, the heat radiating substrate 24 is formed by covering the entire outer surface (front surface, back surface and peripheral side surface) with a metal film composed of the protective film layer 25 and the solder wetting film layer 26. The thickness of each layer constituting the metal film is 2.5 μm for the protective film layer 25 and 0.03 μm for the solder wetting film layer 26.

接合部材層２８を構成する接合部材としては、排熱性および低応力性の観点から、スズを含有する半田を使用することが好ましい。
接合部材として用いられるスズを含有する半田の具体例としては、例えば金スズ合金（ＡｕＳｎ，スズ（Ｓｎ）の含有割合２０質量％，熱伝導率２５０Ｗ／ｍｋ）およびスズ−銀−銅合金（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ（銀（Ａｇ）の含有割合３質量％、銅（Ｃｕ）の含有割合０．５質量％、スズ（Ｓｎ）の含有割合９６．５質量％），熱伝導率５５Ｗ／ｍｋ）などが挙げられる。
また、接合部材層２８の厚みは、例えば３０μｍである。
この図の例において、接合部材による蛍光プレート２１と放熱基板２４との接合方法としては、例えばリフロー炉を用い、フラックスフリー半田シート（接合部材）を、蛍光プレート２１と放熱基板２４との間に挟み、蟻酸ガスまたは水素ガスの雰囲気中において加熱を行うリフロー方式が用いられている。このように、蟻酸または水素の還元力を利用してフラックスフリー半田シートの表面酸化膜を除去してリフローを行う接合方法によれば、形成される接合部材層２８にボイドが生じることがなく、良好な熱伝導性が得られる。 As the joining member constituting the joining member layer 28, it is preferable to use tin-containing solder from the viewpoint of exhaust heat and low stress.
Specific examples of the solder containing tin used as the bonding member include, for example, a gold-tin alloy (AuSn, tin (Sn) content 20 mass%, thermal conductivity 250 W / mk) and a tin-silver-copper alloy (Sn). -3Ag-0.5Cu (silver (Ag) content 3 mass%, copper (Cu) content 0.5 mass%, tin (Sn) content 96.5 mass%), thermal conductivity 55 W / mk).
Moreover, the thickness of the joining member layer 28 is, for example, 30 μm.
In the example of this figure, as a method of joining the fluorescent plate 21 and the heat dissipation substrate 24 by the joining member, for example, a reflow furnace is used, and a flux-free solder sheet (joining member) is interposed between the fluorescent plate 21 and the heat dissipation substrate 24. A reflow method is used in which heating is performed in an atmosphere of formic acid gas or hydrogen gas. Thus, according to the joining method in which the reflow is performed by removing the surface oxide film of the flux-free solder sheet using the reducing power of formic acid or hydrogen, voids are not generated in the formed joining member layer 28, Good thermal conductivity is obtained.

このような構成の蛍光光源装置１０においては、励起光源１１から出射された励起光は、蛍光発光部材２０における蛍光プレート２１の表面（励起光入射面）に照射され、当該蛍光プレート２１に入射する。そして、蛍光プレート２１においては、蛍光層２２を構成する蛍光体が励起される。これにより、蛍光層２２において蛍光体から蛍光が放射される。この蛍光は、蛍光体に吸収されずに蛍光層２２の裏面において反射層３１によって反射された励起光と共に蛍光プレート２１の表面（蛍光出射面）から外部に出射され、蛍光光源装置１０の外部に出射される。   In the fluorescent light source device 10 having such a configuration, the excitation light emitted from the excitation light source 11 is applied to the surface (excitation light incident surface) of the fluorescent plate 21 in the fluorescent light emitting member 20 and is incident on the fluorescent plate 21. . And in the fluorescent plate 21, the fluorescent substance which comprises the fluorescent layer 22 is excited. As a result, fluorescence is emitted from the phosphor in the phosphor layer 22. The fluorescence is emitted from the surface (fluorescence emission surface) of the fluorescent plate 21 to the outside together with the excitation light reflected by the reflection layer 31 on the back surface of the fluorescent layer 22 without being absorbed by the phosphor. Emitted.

而して、蛍光光源装置１０においては、蛍光プレート２１において、蛍光層２２と反射層３１との間に、第１酸化物層３３と第１保護層３２Ａとが設けられていることから、当該反射層３１が、蛍光層２２に対する密着性の小さい銀からなるものであっても、蛍光層２２と反射層３１との間に高い密着性を得ることができる。また、第１保護層３２Ａが第１酸化物層３３と反射層３１との間に配設されており、当該第１保護層３２Ａが窒化物またはフッ化物からなる透光性材料により構成され、酸素を透過せず、酸素を放出しないものであることから、蛍光プレート２１が第１酸化物層３３を有するものであっても、当該第１酸化物層３３が設けられていることに起因する、反射層３１の酸化劣化を防止することができる。
従って、蛍光光源装置１０によれば、長期間にわたって反射層３１に高い反射率が得られ、また当該反射層３１の剥離の発生が抑制される。 Thus, in the fluorescent light source device 10, in the fluorescent plate 21, the first oxide layer 33 and the first protective layer 32A are provided between the fluorescent layer 22 and the reflective layer 31. Even if the reflective layer 31 is made of silver having low adhesion to the fluorescent layer 22, high adhesion can be obtained between the fluorescent layer 22 and the reflective layer 31. Further, the first protective layer 32A is disposed between the first oxide layer 33 and the reflective layer 31, and the first protective layer 32A is made of a translucent material made of nitride or fluoride, Since it does not transmit oxygen and does not release oxygen, even if the fluorescent plate 21 has the first oxide layer 33, it is caused by the provision of the first oxide layer 33. Further, it is possible to prevent oxidative deterioration of the reflective layer 31.
Therefore, according to the fluorescent light source device 10, a high reflectance can be obtained in the reflective layer 31 over a long period of time, and the occurrence of peeling of the reflective layer 31 is suppressed.

また、蛍光光源装置１０においては、第１酸化物層３３が、特定単層膜３４と特定多層膜３５とにより構成されていることから、反射層３１の表面が湿気に曝されることを防止または十分に抑制することができ、また、蛍光プレート２１がより一層優れた高反射性能を有するものとなる。   Further, in the fluorescent light source device 10, the first oxide layer 33 is constituted by the specific single layer film 34 and the specific multilayer film 35, thereby preventing the surface of the reflective layer 31 from being exposed to moisture. Alternatively, it can be sufficiently suppressed, and the fluorescent plate 21 has a further excellent high reflection performance.

また、蛍光光源装置１０においては、蛍光プレート２１に、第２酸化物層３７と共に、当該第２酸化物層３７と反射層３１との間に第２保護層３２Ｂが設けられていることから、当該第２酸化物層３７が設けられていることに起因する、反射層３１の酸化劣化を防止することができる。   Further, in the fluorescent light source device 10, the fluorescent plate 21 is provided with the second oxide layer 37 and the second protective layer 32 </ b> B between the second oxide layer 37 and the reflective layer 31. Oxidative deterioration of the reflective layer 31 due to the provision of the second oxide layer 37 can be prevented.

以上において、本発明の蛍光光源装置を具体的な例を用いて説明したが、本発明の蛍光光源装置はこれに限定されるものではない。
例えば、蛍光プレートは、当該蛍光プレートの表面に、複数の凸部が周期的に配列されてなる周期構造が形成されたものであってもよい。ここに、蛍光プレートの表面の周期構造は、例えば略錐形状（具体的には、錐状または錐台状）の凸部が密集した状態で二次元周期的に配列されてなるものである。また、蛍光プレートが表面に周期構造を有するものである場合には、その蛍光プレートは、製造容易性の観点から、蛍光層の表面に、励起光および蛍光に対する光透過性を有する周期構造体層が積層されたものであることが好ましい。 In the above, the fluorescent light source device of the present invention has been described using a specific example, but the fluorescent light source device of the present invention is not limited to this.
For example, the fluorescent plate may have a periodic structure in which a plurality of convex portions are periodically arranged on the surface of the fluorescent plate. Here, the periodic structure on the surface of the fluorescent plate is, for example, a two-dimensional periodic arrangement in which convex portions having a substantially cone shape (specifically, a cone shape or a frustum shape) are densely packed. In addition, when the fluorescent plate has a periodic structure on the surface, the fluorescent plate is formed on the surface of the fluorescent layer from the viewpoint of manufacturability, and has a periodic structure layer having optical transparency to excitation light and fluorescence. Are preferably laminated.

また、蛍光光源装置全体の構造は、図１に示すものに限定されず、種々の構成を採用することができる。例えば、図１に係る蛍光光源装置では、１つの励起光源（例えば、半導体レーザ）の光を用いているが、励起光源が複数あり、蛍光発光部材の前に集光レンズを配置して、集光光を蛍光発光部材に照射する形態であってもよい。また、励起光は半導体レーザによる光に限るものではなく、蛍光プレートにおける蛍光体を励起することができるものであれば、ＬＥＤによる光を集光したものでもよく、更には、水銀、キセノン等が封入されたランプからの光であってもよい。尚、ランプやＬＥＤのように放射波長に幅を持つ光源を利用した場合には、励起光の波長は主たる放射波長の領域である。ただし、本発明においては、これに限定されるものではない。   Moreover, the structure of the whole fluorescence light source device is not limited to what is shown in FIG. 1, A various structure is employable. For example, in the fluorescent light source device according to FIG. 1, the light of one excitation light source (for example, a semiconductor laser) is used. However, there are a plurality of excitation light sources, and a condensing lens is arranged in front of the fluorescent light emitting member. The form which irradiates light light to a fluorescence light-emitting member may be sufficient. Further, the excitation light is not limited to the light from the semiconductor laser, but may be one that collects the light from the LED as long as it can excite the phosphor in the fluorescent plate, and further, mercury, xenon, etc. Light from an enclosed lamp may be used. When a light source having a width in the emission wavelength such as a lamp or LED is used, the wavelength of the excitation light is the main emission wavelength region. However, the present invention is not limited to this.

以下、本発明の実験例について説明する。   Hereinafter, experimental examples of the present invention will be described.

＜実験例１＞
銀よりなる反射膜の表面および裏面の各々に、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）からなる金属酸化物層を形成した実験用反射積層体（以下、「反射積層体Ａ」ともいう。）を作製した。
また、反射積層体Ａにおいて、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）よりなる金属酸化物層に代えて、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2 ）からなる金属フッ化物層を作成したこと以外は、当該反射積層体Ａと同様の構成の実験用反射積層体（以下、「反射積層体Ｂ」ともいう。）を作製した。すなわち、反射積層体Ｂは、銀よりなる反射膜の表面および裏面の各々に、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2 ）金属フッ化物層が形成されたものである。
そして、作製した反射積層体Ａおよび反射積層体Ｂの各々に対して、光入射角度５°の光照射条件によって光を照射することにより、直線反射率測定を行い、分光反射率を測定した。結果を図３に示す。図３においては、反射積層体Ａの分光反射率が破線で示されており、反射積層体Ｂの分光反射率が実線で示されている。 <Experimental example 1>
An experimental reflective laminate (hereinafter also referred to as “reflective laminate A”) in which a metal oxide layer made of alumina (Al 2 O 3 ) was formed on each of the front and back surfaces of the reflective film made of silver was produced. .
In addition, in the reflective laminate A, the reflective laminate A except that a metal fluoride layer made of magnesium fluoride (MgF 2 ) was created instead of the metal oxide layer made of alumina (Al 2 O 3 ). An experimental reflective laminate (hereinafter also referred to as “reflective laminate B”) having the same configuration as in FIG. That is, the reflective laminate B is obtained by forming a magnesium fluoride (MgF 2 ) metal fluoride layer on each of the front and back surfaces of a reflective film made of silver.
And the linear reflectance measurement was performed by irradiating light with respect to each of the produced reflective laminated body A and the reflective laminated body B on the light irradiation conditions of 5 degrees of light incident angles, and the spectral reflectance was measured. The results are shown in FIG. In FIG. 3, the spectral reflectance of the reflective laminate A is indicated by a broken line, and the spectral reflectance of the reflective laminate B is indicated by a solid line.

図３の結果から、反射積層体Ａの波長４３５〜６６０ｎｍの光の反射率の平均値は、９６．８％であり、一方、反射積層体Ｂの波長４３５〜６６０ｎｍの光の反射率の平均値は、９７．7％であり、よって、反射積層体Ｂの反射率が、反射積層体Ａの反射率に比して、約１％高いことが確認された。
この結果から、銀からなる反射層の表裏面の各々に酸化物層に代えて、酸素を透過せず、酸素を放出しない保護層を設けることにより、蛍光プレートからの、励起パワーに対する蛍光パワーの割合である外部量子効率は６５％から６８．３％となり、３．３％明るくなることが明らかとなった。
また、本発明の構成である反射積層体Ｂの構成では、銀からなる反射層の剥離が発生することなく、長期間にわたって高い反射率を維持できることが判った。 From the result of FIG. 3, the average value of the reflectance of the light of the wavelength 435 to 660 nm of the reflective laminate A is 96.8%, while the average of the reflectance of the light of the wavelength 435 to 660 nm of the reflective laminate B is obtained. The value was 97.7%. Therefore, it was confirmed that the reflectance of the reflective laminate B was higher by about 1% than the reflectivity of the reflective laminate A.
From this result, instead of the oxide layer on each of the front and back surfaces of the reflective layer made of silver, by providing a protective layer that does not transmit oxygen and does not release oxygen, the fluorescence power from the fluorescence plate with respect to the excitation power can be reduced. It became clear that the external quantum efficiency, which is a ratio, was increased from 65% to 68.3% and brightened by 3.3%.
In addition, it was found that in the configuration of the reflective laminate B which is the configuration of the present invention, high reflectance can be maintained over a long period without peeling of the reflective layer made of silver.

１０ 蛍光光源装置
１１ 励起光源
２０ 蛍光発光部材
２１ 蛍光プレート
２２ 蛍光層
２４ 放熱基板
２５ 保護膜層
２６ 半田濡れ膜層
２８ 接合部材層
３１ 反射層
３２Ａ 第１保護層
３２Ｂ 第２保護層
３３ 第１酸化物層
３４ 酸化物単層膜（特定単層膜）
３５ 酸化物多層膜（特定多層膜）
３５Ａ 第１構成層
３５Ｂ 第２構成層
３７ 第２酸化物層
４１ 封止層
４２ 接着層
４３ 応力緩和層
４３Ａ チタン層
４３Ｂ 白金層
４５ 金層
４６ 拡散防止層
４７ 半田濡れ膜層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fluorescence light source device 11 Excitation light source 20 Fluorescence light emission member 21 Fluorescence plate 22 Fluorescence layer 24 Heat dissipation board 25 Protective film layer 26 Solder wetting film layer 28 Joining member layer 31 Reflection layer 32A 1st protection layer 32B 2nd protection layer 33 1st oxidation Material layer 34 Oxide monolayer film (specific monolayer film)
35 Oxide multilayer film (specific multilayer film)
35A First constituent layer 35B Second constituent layer 37 Second oxide layer 41 Sealing layer 42 Adhesive layer 43 Stress relaxation layer 43A Titanium layer 43B Platinum layer 45 Gold layer 46 Diffusion prevention layer 47 Solder wetting film layer

Claims (4)

励起光入射面と蛍光出射面とが同一面によって構成された蛍光プレートを備えてなる蛍光光源装置において、
前記蛍光プレートは、蛍光層と、第１酸化物層と、銀からなる反射層とがこの順に積層されており、
前記第１酸化物層と前記反射層との間に第１保護層が設けられており、
前記第１保護層は、窒化物またはフッ化物からなる透光性材料により構成されていることを特徴とする蛍光光源装置。 In the fluorescence light source device comprising a fluorescence plate in which the excitation light incident surface and the fluorescence emission surface are configured by the same surface,
In the fluorescent plate, a fluorescent layer, a first oxide layer, and a reflective layer made of silver are laminated in this order,
A first protective layer is provided between the first oxide layer and the reflective layer;
The fluorescent light source device, wherein the first protective layer is made of a translucent material made of nitride or fluoride. 前記第１酸化物層は、アルミナからなる酸化物単層膜、および、二酸化ケイ素からなる第１構成層とチタニアからなる第２構成層とよりなる酸化物多層膜の少なくとも一方により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光光源装置。   The first oxide layer is composed of at least one of an oxide single layer film made of alumina and an oxide multilayer film made of a first constituent layer made of silicon dioxide and a second constituent layer made of titania. The fluorescent light source device according to claim 1. 前記反射層における、前記蛍光層、前記第１酸化物層および前記第１保護層が積層された面の反対側の面側に、第２酸化物層が積層されており、
前記第２酸化物層と前記反射層との間に第２保護層が設けられており、
前記第２保護層は、分子構造中に酸素原子を含有しない化合物からなる酸素原子非含有材料により構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蛍光光源装置。 A second oxide layer is laminated on the surface of the reflective layer opposite to the surface on which the fluorescent layer, the first oxide layer, and the first protective layer are laminated,
A second protective layer is provided between the second oxide layer and the reflective layer;
3. The fluorescent light source device according to claim 1, wherein the second protective layer is made of an oxygen atom-free material made of a compound that does not contain an oxygen atom in the molecular structure. 前記第２保護層を構成する酸素原子非含有材料は、フッ化マグネシウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、アルミニウム、クロムおよびニッケルのいずれかの化合物からなることを特徴とする請求項３に記載の蛍光光源装置。   The fluorescent light source according to claim 3, wherein the oxygen atom-free material constituting the second protective layer is composed of any compound of magnesium fluoride, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum, chromium and nickel. apparatus.
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