(57)【要約】【課題】  より一層の高輝度化を図ることの可能な光源装置を提供する。【解決手段】  紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源５と、固体光源５からの励起光により励起され固体光源５の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも１種類の蛍光体を含む蛍光体層２とを備え、固体光源５と蛍光体層２とが空間的に離れて配置されており、蛍光体層２の励起光が入射する側の面から反射方式で少なくとも蛍光を取り出す光源装置２０であって、蛍光体層２の励起光が入射する側の面には、固体光源５からの励起光を光拡散させるための光拡散手段１が設けられている。【選択図】      図４
2012104267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、該固体光源からの励起光により励起され該固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも１種類の蛍光体を含む蛍光体層とを備え、前記固体光源と前記蛍光体層とが空間的に離れて配置されており、前記蛍光体層の励起光が入射する側の面から反射方式で少なくとも蛍光を取り出す光源装置であって、前記蛍光体層の励起光が入射する側の面には、前記固体光源からの励起光を光拡散させるための光拡散手段が設けられていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
請求項１記載の光源装置において、前記蛍光体層は、蛍光体セラミックスであることを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の光源装置が用いられていることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の固体光源（光半導体）と蛍光体層を組み合わせた光源装置は、例えば特許文献１に記載のように広く知られている。
【０００３】
図１は特許文献１に記載の光源装置であって、この光源装置では、図１のように蛍光体層９２を光半導体（固体光源）９５と直接接合することで、蛍光体層９２で発生した熱を光半導体（固定光源）９５側に放散することを意図している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−００５３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の図１に示すような光半導体（固体光源）９５と蛍光体層９２とが直接接合された光源装置では、光半導体（固体光源）９５からの励起光によって励起された蛍光体層９２からの発光（蛍光）のうち光半導体（固体光源）９５側とは反対側に出射する蛍光と、蛍光体層９２で吸収されずに蛍光体層９２を透過する光半導体（固体光源）９５からの励起光とを用いている。つまり、図１の光源装置は、蛍光体層９２を透過する光を利用する透過方式のものとなっている。
【０００６】
ここで、蛍光体層９２からの出射光を考えると、上記透過光とともに蛍光体層９２との界面で反射されて光半導体（固体光源）９５側へ戻って行く光、つまり反射光も存在しており、この光（反射光）は、光半導体（固体光源）９５に再吸収されるため、照明光として利用できない光となってしまうという問題があった。
【０００７】
また、図１の光源装置では、蛍光体層９２の熱を光半導体（固体光源）９５側に放散することを意図しているが、光半導体（固体光源）９５の励起光強度を高めた場合、蛍光体層９２のみならず光半導体（固体光源）９５でも発熱が起きるため、蛍光体層９２の発熱を同じく発熱している光半導体（固体光源）９５の側から放散させることとなり、熱放散の効率が良くないという問題があった。
【０００８】
このように、図１の光源装置では、透過方式のものとなっていることと、蛍光体層９２の発熱に対する熱放散の効率が良くないということとから、高輝度化に限界があった。
【０００９】
本願出願人は、従来に比べて十分な高輝度化を図るため、本願の先願（特願２００９−２８６３９７）において、図２に示すように、光半導体（固体光源）５と蛍光体層２とを空間的に離して配置し、固体光源５からの励起光を蛍光体層２に入射させて蛍光体層２からの蛍光と励起光とを反射方式で取り出す光源装置１０を案出した。ここで、反射方式とは、前記蛍光体層２の面のうち励起光が入射する側の面とは反対側に設けられた反射面による反射をもちいて蛍光と励起光を取り出す方式であり、反射方式を採用することで、蛍光の反射光と励起光の反射光とを光損失が少なく利用できるため高輝度化が可能となる。なお、図２において、符号４は放熱基板、符号３は蛍光体層２と放熱基板との接合部である。
【００１０】
しかしながら、図２に示すような固体光源５と蛍光体層２を空間的に離して配置した反射方式の光源装置１０では、蛍光体層２で反射する励起光の反射光に発光強度の角度依存性の異なる２つの成分が存在するため、すべての反射成分を有効に利用できていないという問題がある。図３を用いて説明すると、反射方式の光源装置１０では、固体光源５に例えば半導体レーザーのような指向性の強い励起光を出射するものを用い、この固体光源５からの励起光を蛍光体層２に照射した場合、角度依存性を持たない拡散反射成分と反射角の方向に強い指向性を持つ正反射成分とが生じる。このうち角度依存性を持たない励起光の拡散反射成分は同じく角度依存性を持たない蛍光体層が発する蛍光と一緒に光取り出し方向（蛍光体層２の表面と垂直な方向）に出射し（なお、以下、本願においては、説明の便宜上、光取り出し方向を中心に出射して利用される光を照明光と称す）、照明光として利用可能であるが、強い角度依存性を持つ正反射成分は光取り出し方向とはかなり異なる方向に出射するため（なお、強い角度依存性を持つ正反射成分が光取り出し方向とはかなり異なる方向に出射するのは、特に反射方式では、固体光源５からの励起光を蛍光体層２に斜めに入射させることによる）、照明光としては利用できていなかった。このため、より一層の高輝度化には限界があった。
【００１１】
本発明は、さらにより一層の高輝度化を図ることの可能な光源装置および照明装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、該固体光源からの励起光により励起され該固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも１種類の蛍光体を含む蛍光体層とを備え、前記固体光源と前記蛍光体層とが空間的に離れて配置されており、前記蛍光体層の励起光が入射する側の面から反射方式で少なくとも蛍光を取り出す光源装置であって、前記蛍光体層の励起光が入射する側の面には、前記固体光源からの励起光を光拡散させるための光拡散手段が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光源装置において、前記蛍光体層は、蛍光体セラミックスであることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の光源装置が用いられていることを特徴とする照明装置である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至請求項３記載の発明によれば、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源と、該固体光源からの励起光により励起され該固体光源の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも１種類の蛍光体を含む蛍光体層とを備え、前記固体光源と前記蛍光体層とが空間的に離れて配置されており、前記蛍光体層の励起光が入射する側の面から反射方式で少なくとも蛍光を取り出す光源装置であって、前記蛍光体層の励起光が入射する側の面には、前記固体光源からの励起光を光拡散させるための光拡散手段が設けられているので、励起光の２つの反射成分のうち正反射成分を減少させ、拡散反射成分を増加させることができ、より一層の高輝度化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の光源装置を示す図である。
【図２】本願の先願に記載の光源装置を示す図である。
【図３】反射方式の光源装置を説明するための図である。
【図４】本発明の光源装置の一構成例を示す図である。
【図５】光拡散手段としての光拡散機能を有する凹凸構造の例を示す図である。
【図６】本発明の照明装置の一構成例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図４は、本発明の実施形態の光源装置の構成例を示す図である。なお、図４において、図２と同様の箇所には同じ符号を付している。図４を参照すると、この光源装置２０は、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する固体光源５と、該固体光源５からの励起光により励起され該固体光源５の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも１種類の蛍光体を含む蛍光体層２とを備え、固体光源５と蛍光体層２とが空間的に離れて配置されている。
【００１９】
ここで、蛍光体層２には、実質的に樹脂成分を含んでいないものが用いられる。
【００２０】
また、この光源装置２０では、図２に示した光源装置１０と同様に、蛍光体層２の面のうち固体光源５からの励起光が入射する側の面とは反対側に設けられた反射面による反射を用いて蛍光などの光を取り出す方式（以下、反射方式と称す）が採用されている。
【００２１】
このように、この光源装置２０は、基本的には、図２に示した光源装置１０と同様に、固体光源５と蛍光体層２とを空間的に離して設置し、蛍光体層２からの発光（蛍光）などを反射方式で利用することを特徴としている。
【００２２】
図１に示した従来の光源装置では、固体光源９５からの励起光と蛍光体層９２からの蛍光のうち、固体光源９５とは反対の側に出射する蛍光と、蛍光体層９２で吸収されずに透過する固定光源９５からの励起光とを用いている。つまり透過方式を用いている。
【００２３】
ここで、透過方式では、蛍光体層９２からの出射光を考えると、励起光については上記透過光とともに蛍光体層９２との界面で反射されて固体光源９５側へ戻っていく発光、つまり反射光も存在しており、この反射光は固体光源９５に再吸収されるため照明光として利用できない光となってしまう。また、蛍光体層９２からの蛍光は、蛍光体層９２の両面から出射するため、やはり固体光源９５側に出射する光は利用できない。このように、透過方式では、光の利用効率が低下してしまう。
【００２４】
これに対し、図４の光源装置２０では、固体光源５とは反対の側に出射する光（励起光、蛍光）を反射面（例えば基板の反射面）で固体光源５側に反射する反射方式を採用しているので、図２に示した光源装置１０と同様に、固体光源５からの励起光によって励起された蛍光体層２からの発光（蛍光）（すなわち、固体光源５側に出射する蛍光）と、蛍光体層２で吸収されなかった固体光源５からの励起光（すなわち、蛍光体層２で吸収されなかった固体光源５からの光の反射光）とを少ない光損失で照明光として利用できるため、高輝度化が可能となる。
【００２５】
このように、図４の光源装置２０では、基本的には、図２に示した光源装置１０と同様に、固体光源５と蛍光体層２とを空間的に離して配置し、蛍光体層２からの発光（蛍光）などを反射方式で利用するので、従来に比べて高輝度化を図ることができる。
【００２６】
さらに、図４の光源装置２０では、蛍光体層２には、実質的に樹脂成分を含んでいないものが用いられているので、熱による変色がなく、光の吸収が少ないことから、より一層の高輝度化を図ることができる。
【００２７】
ここで、樹脂成分を実質的に含まない蛍光体層２とは、蛍光体層の形成に通常使用される樹脂成分が蛍光体層の５ｗｔ％以下であるものを意味する。このような蛍光体層を実現するものとして蛍光体粉末をガラス中に分散させたもの、ガラス母体に発光中心イオンを添加したガラス蛍光体、蛍光体の単結晶や蛍光体の多結晶（以下、蛍光体セラミックスと称す）などが挙げられる。蛍光体セラミックスは、蛍光体の製造過程において、焼成前に材料を任意の形状に成形し、焼成した蛍光体の塊である。蛍光体セラミックスは、その製造工程のうち、成形工程においてバインダーとして有機物を使用する場合があるが、成形後に脱脂工程を設けて有機成分を焼き飛ばすため、焼成後の蛍光体セラミックスには有機樹脂成分は５ｗｔ％以下しか残留しない。したがって、ここに挙げた蛍光体層は、実質的に樹脂成分は含まず、無機物質のみから構成されているため、熱による変色が発生することがない。また、無機物質のみからなるガラスやセラミックスは、一般に、樹脂よりも熱伝導率が高いため、蛍光体層２から基板４への熱放散においても有利である。特に蛍光体セラミックスは、一般的に、ガラスよりもさらに熱伝導率が高く、単結晶より製造コストが安いため、これを蛍光体層２に用いるのが好適である。
【００２８】
また、蛍光体層２は固体光源５からの励起光により励起され固体光源５の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも１種類の蛍光体を含んでいる。具体的には、固体光源５が紫外光を発光するものである場合、蛍光体層２は、例えば、青、緑、赤色などの蛍光体のうち、少なくとも１種類の蛍光体を含んでいる。固体光源５が紫外光を発光するものである場合、蛍光体層２が、例えば、青、緑、赤色の蛍光体を含んでいるときには（青、緑、赤色の蛍光体のそれぞれが例えば均一に分散されて混合されたものとなっているときには）、固体光源５からの紫外光を蛍光体層２に照射するとき、反射光として白色の照明光を得ることができる。また、固体光源５が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体層２は、例えば、緑、赤、黄色などの蛍光体のうち、少なくとも１種類の蛍光体を含んでいる。固体光源５が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体層２が、例えば、緑、赤色の蛍光体を含んでいるときには（緑、赤色の蛍光体のそれぞれが例えば均一に分散されて混合されたものになっているときには）、固体光源５からの青色光を蛍光体層２に照射するとき、反射光として白色などの照明光を得ることができる。また、固体光源５が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体層２が、例えば、黄色の蛍光体だけを含んでいるときには、固体光源５からの青色光を蛍光体層２に照射するとき、反射光として白色などの照明光を得ることができる。
【００２９】
また、図４の光源装置２０において、放熱基板４は、光（固体光源５からの励起光によって励起された蛍光体層２からの発光（蛍光）と、蛍光体層２で吸収されなかった固体光源５からの励起光）に対する反射面の役割と、蛍光体層２から放散してきた熱を外部へ放散させる役割と、蛍光体層２の支持基板の役割も担うものである。このため、高い光反射特性、伝熱特性、加工性が求められる。この放熱基板４には、金属基板やアルミナなどの酸化物セラミックス、窒化アルミニウムなどの非酸化セラミックスなどが使用可能であるが、特に高い光反射特性、伝熱特性、加工性を併せ持つ金属基板が使用されるのが望ましい。
【００３０】
また、蛍光体層２と放熱基板４との接合部３には、有機接着剤、無機接着剤、低融点ガラス、金属（金属のろう付け）などを用いることができる。接合部３も、光（固体光源５からの励起光によって励起された蛍光体層２からの発光（蛍光）と、蛍光体層２で吸収されなかった固体光源５からの励起光）に対する反射面の役割と、蛍光体層から熱を放散させる役割とを担うものであるから、高い光反射特性と伝熱特性を併せ持つ金属（金属のろう付け）が用いられるのが望ましい。
【００３１】
ところで、前述したように、反射方式の光源装置において、固体光源５からの励起光を蛍光体層２に照射した場合、角度依存性を持たない拡散反射成分と反射角の方向に強い指向性を持つ正反射成分とが生じ、強い指向性（強い角度依存性）を持つ正反射成分は光の取り出し方向（照明光の取り出し方向）とはかなり異なる方向に出射するため（なお、強い角度依存性を持つ正反射成分が光取り出し方向とはかなり異なる方向に出射するのは、特に反射方式では、固体光源５からの励起光を蛍光体層２に斜めに入射させることによる）、照明光としては利用できず、より一層の高輝度化には限界があった。
【００３２】
図４の光源装置２０では、さらにより一層の高輝度化を図るため、蛍光体層２の励起光が入射する側の面には、固体光源５からの励起光を光拡散させるための光拡散手段１が設けられている。すなわち、図４の光源装置２０では、蛍光体層２の表面に励起光の反射角の方向に強い指向性を持つ正反射成分を角度依存性を持たない拡散反射成分に変換する光拡散機能を有する凹凸構造を、光拡散手段１として形成している。
【００３３】
ここで、光拡散手段１としての光拡散機能を有する凹凸構造は、図５（ａ）に示す例のように、高さと幅がともに０．０５μｍ以上５０μｍ以下の凹凸のもの（なお、図５（ａ）の例では、蛍光体層２の表面を加工して凹凸構造とすることができるので、この場合、凹凸構造は蛍光体層２と同じ材料のものとなる）、あるいは、図５（ｂ）に示す例のように、粒径が０．０５μｍ以上５０μｍ以下の粒子状物質が並べられているもの（この場合には、凹凸構造は、蛍光体層２上に堆積される粒子状物質によって構成されるので、凹凸構造を蛍光体層２とは別の材料のものにできる）が望ましい。特に凹凸や粒径が０．５μｍ以上２０μｍ以下の場合、前方散乱が多く生じるため望ましい。これは、励起光や蛍光が可視光である場合、凹凸や粒径が０．５μｍ以上であればＭｉｅ散乱のうちの前方散乱の成分が多くなり、２０μｍ以上になると光の反射や屈折により相対的に前方散乱の成分が少なくなるためである。
【００３４】
このように、図４の光源装置２０では、蛍光体層２の表面に、照明光として利用できない正反射成分を照明光として利用できる拡散反射成分に変換する光拡散機能を有する凸凹構造が光拡散手段１として形成されているので、励起光の照明光への利用効率をより一層高め、より一層の高輝度化を図ることができる。
【００３５】
次に、図４の光源装置２０をより詳細に説明する。
【００３６】
光源装置２０において、固体光源５には、紫外光から可視光領域に発光波長をもつ発光ダイオードや半導体レーザーなどが使用可能である。
【００３７】
より具体的に、光源装置２０において、固体光源５には、例えば、ＩｎＧａＮ系の材料を用いた発光波長が約３８０ｎｍないし約４００ｎｍ程度の近紫外光を発光する発光ダイオードや半導体レーザーなどを用いることができる。この場合、蛍光体層２の蛍光体としては、波長が約３８０ｎｍないし約４００ｎｍの紫外光により励起されるものとして、例えば、赤色蛍光体には、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＫＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＫＴｉＦ６：Ｍｎ４＋などを用いることができ、緑色蛍光体には、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ２＋などを用いることができ、青色蛍光体には、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃ１２：Ｅｕ２＋、ＬａＡｌ（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）１０：Ｃｅ３＋  、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋などを用いることができる。
【００３８】
また、光源装置２０において、固体光源５には、例えば、ＧａＮ系の材料を用いた発光波長が約４６０ｎｍ程度の青色光を発光する発光ダイオードや半導体レーザーなどを用いることができる。この場合、蛍光体層２の蛍光体としては、波長が約４４０ｎｍないし約４７０ｎｍの青色光により励起されるものとして、例えば、赤色蛍光体には、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、ＫＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＫＴｉＦ６：Ｍｎ４＋などを用いることができ、黄色蛍光体には、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋（ＹＡＧ）、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ２＋などを用いることができ、緑色蛍光体には、Ｙ３（Ｇａ，Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ２＋、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ２＋などを用いることができる。
【００３９】
蛍光体層２としては、これらの蛍光体粉末をガラス中に分散させたものや、ガラス母体に発光中心イオンを添加したガラス蛍光体、樹脂などの結合部材を含まない蛍光体セラミックスなどを用いることができる。蛍光体粉末をガラス中に分散させたものの具体例としては、上に列挙した組成の蛍光体粉末をＰ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３などの成分を含むガラス中に分散したものが挙げられる。ガラス母体に発光中心イオンを添加したガラス蛍光体としては、Ｃｅ３＋やＥｕ２＋を付活剤として添加したＣａ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系やＹ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系などの酸窒化物系ガラス蛍光体が挙げられる。蛍光体セラミックスとしては、上に列挙した組成の蛍光体組成からなり、樹脂成分を実質的に含まない焼結体が挙げられる。これらの中でも透光性を有する蛍光体セラミックスを使用することが望ましい。これは、焼結体中に光の散乱の原因になるポアや粒界の不純物がほとんど存在しないために透光性を有するに至った蛍光体セラミックスである。ポアや不純物は熱拡散を妨げる原因にもなるため、透光性セラミックスは高い熱伝導率を示す。このため蛍光体層とした利用した場合には励起光や蛍光を拡散により失うことなく蛍光体層から取り出して利用でき、さらに蛍光体層で発生した熱を効率良く放散することができる。透光性を示さない焼結体でもできるだけポアや不純物の少ないものが望ましい。ポアの残存量を評価する指標としては蛍光体セラミックスの比重の値を用いることができ、その値が計算される理論値に対して９５％以上のものが望ましい。
【００４０】
ここで、青色励起の黄色発光蛍光体であるＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋蛍光体を例に、透光性を有する蛍光体セラミックスの製造方法を説明する。蛍光体セラミックスは出発原料の混合工程、成形工程、焼成工程、加工工程を経て製造される。出発原料には、酸化イットリウムや酸化セリウムやアルミナなど、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋蛍光体の構成元素の酸化物や、焼成後に酸化物となる炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩などを用いる。出発原料の粒径はサブミクロンサイズのものが望ましい。これらの原料を化学量論比となるように秤量する。このとき焼成後のセラミックスの透過率向上を目的として、カルシウムやシリコンなどの化合物を添加することも可能である。秤量した原料は、水もしくは有機溶剤を用い、湿式ボールミルにより十分に分散、混合を行う。次に混合物を所定の形状に成形する。成形方法としては、一軸加圧法、冷間静水圧法、スリップキャスティング法や射出成形法などを用いることができる。得られた成形体を１６００〜１８００℃で焼成する。これにより、透光性のＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋蛍光体セラミックスを得ることができる。
【００４１】
以上のようにして作製した蛍光体セラミックスは、自動研磨装置などを用いて、厚さ数十〜数百μｍの厚みに研磨し、さらに、ダイアモンドカッターやレーザーを用いたダイシングやスクライブにより、円形や四角形や扇形、リング形など任意の形状の板に切り出して使用する。
【００４２】
ここで、蛍光体セラミックスは、空気に対して屈折率が高く、さらに、内部にポアなどの散乱の原因となるものが少なく、光がセラミックス内部を導波するため、板状に成形した場合には側面から出射される発光成分が増加し、正面方向へ出射される発光成分が減少してしまう。この問題を解決するために、セラミックスの表面にエッチングにより凹凸の光取り出し構造を設けたり、レンズを実装したり、側面に反射層を設けることで、正面方向へ出射される発光成分を増加させることも可能である。
【００４３】
また、放熱基板４には、金属基板や酸化物セラミックス、非酸化セラミックスなどが使用可能であるが、特に高い光反射特性、伝熱特性、加工性を併せ持つ金属基板を使用するのが望ましい。金属としては、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｐｄなどの単体や、それらを含む合金が使用可能である。また、放熱基板４の表面に増反射や腐食防止を目的としたコーティングを施しても良い。また、放熱基板４には、放熱性を高めるために、フィンなどの構造を設けても良い。
【００４４】
また、蛍光体層２と放熱基板４との接合部３には、有機接着剤、無機接着剤、低融点ガラス、金属ろう付けなどを用いることができる。これらの中でも、高い反射率と伝熱特性を両立可能な金属ろう付けを用いるのが望ましい。セラミックス（蛍光体層２）と金属基板（放熱基板４）との接合は、まず、セラミックス側に金属膜を形成し、その金属膜と金属基板を金属ろう付けすることで可能である。セラミックスへの金属膜の形成は、真空中での蒸着法やスパッタ法、もしくは高融点金属法などが使用可能である。なお、高融点金属法とは、セラミックスの表面に金属微粒子を含む有機バインダーを塗布し、水蒸気と水素を含む還元雰囲気下で１０００〜１７００℃に加熱する方法である。このとき形成される金属膜には、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｃｕなどを含む単体や合金が用いられる。また、金属ろう材には、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｂｉなどを含むろう材が使用可能である。必要であれば金属膜と金属との接合面の酸化皮膜をフラックスで除去し、接合面に金属ろう材を配置し、２００〜８００℃に加熱し、冷却することで、接合することができる。また、接合後にセラミックスと金属の膨張係数の差による接合面の破壊を防ぐために、セラミックスと金属の中間の膨張係数を有する物質を介在させて接合を行っても良い。
蛍光体層２の表面への凹凸構造は、セラミック粉やダイアモンド粉によるサンドブラスト法やフッ酸、硝酸、硫酸またはそれらの混酸によるウェットエッチング法やフッ素や塩素のハロゲン化物を含む反応性ガスの高周波プラズマによる反応性イオンエッチングなどのドライエッチング法を用いて形成することができる。また、有機物や無機物の粒子状物質を堆積させて凹凸構造を形成することもできる。有機物の粒子としては、アクリル、スチレン、ポリスチレン、メラニン樹脂、ポリエステル樹脂などの樹脂粒子が挙げられる。無機物の粒子としてはＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２などの金属酸化物粒子が挙げられる。ただ、蛍光体層２の発熱を考慮すると、熱的に安定な無機物の粒子を使用するのが望ましい。粒子状物質を堆積させる方法としては、粒子状物質を樹脂に分散させた液を刷け塗り、印刷、スプレーなどで蛍光体層２の表面に膜状に塗布し、乾燥させて付着させる方法が挙げられる。
【００４５】
また、本発明の上述した光源装置を所定のレンズ系などの光学部品と組み合わせることで、高輝度化が可能な照明装置を提供できる。
【００４６】
図６には、図４に示した光源装置２０の光取り出し方向に所定のレンズ系６を設けた照明装置３０が示されている。図６の照明装置３０では、図４に示した光源装置２０が用いられているので、より一層の高輝度化が可能となる。
【００４７】
また、上述の説明では、光拡散機能を有する凹凸構造として、図５（ａ）、あるいは、図５（ｂ）を例示したが、本発明はこれに限定されず、凹凸構造に種々の形状などをもたせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、ヘッドランプ等の車両用照明や一般照明などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１          光拡散手段
２          蛍光体層
３          接合部
４          放熱基板
５          固体光源
６          レンズ系
２０        光源装置
３０        照明装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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