[发明专利]波长转换构件及使用了它的白色光输出设备

说明书

波长转换构件(10)转换激光(L)的波长。波长转换构件具备：对激光具有反射性的基板(1)；和荧光体层(2)，其包含将激光转换成比该激光更为长波长的光的荧光体，并且形成于基板上。荧光体层在被照射激光的一侧的表面具有多个相对于该荧光体层的膜厚具有50％～80％的深度、并且开口宽度为50μm以上的凹部(3)。而且，相邻的凹部的间隔比照射至荧光体层的表面的激光的光斑直径小。白色光输出设备(100)具备：放出激光的激光源(20)；和上述波长转换构件。

技术领域

本发明涉及波长转换构件及使用了它的白色光输出设备。

背景技术

一直以来，已知有一种白色光输出设备，其通过将激光照射至包含荧光体的波长转换构件、并将激光的一部分与由荧光体放出的荧光的一部分进行加法混色来得到白色光。就这样的白色光输出设备而言，为了提高光输出功率，将功率密度高的激光照射至荧光体。但是，已知伴随着激光的大功率化，会产生荧光体的荧光输出饱和，其结果是，由激光向白色光的转换效率有可能降低。另外，荧光具有各向同性地进行扩散的配光分布(无指向性)，另一方面，激光具有直线传播性(指向性)高的配光分布。起因于这样的荧光和激光的特性，有时输出光的照射光斑产生色不均、色均匀性降低。

专利文献1公开了降低指向性强、干涉性高的相干光的发光元件。具体而言，专利文献1公开了接受从激发光源射出的激发光而发出荧光的发光元件。该发光元件由在基板上以层状沉积的多个荧光体粒子制成，在荧光体粒子的表面设置有涂层，进而，涂层在发光元件的表面形成有凹凸形状。通过像这样在发光元件的表面形成凹凸形状，从而使照射至发光元件的激发光发生散射，使激发光的直线传播性、指向性消失，由此变得能够改善输出光的照射光斑的色不均。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5269115号公报

发明内容

确实，如专利文献1那样，通过在荧光体粒子的表面设置涂层，涂层在发光元件的表面形成凹凸形状，从而能够使激发光散射、改善输出光的照射光斑的色不均。其另一方面，由于激发光变得难以到达至荧光体粒子，因此基于荧光体粒子得到的激发光的吸收率降低，其结果是存在下述问题：变得难以获得低色温度带的输出光等、将输出光的色度范围增大变得困难。

本发明是鉴于这样的现有技术所具有的课题而进行的。而且，本发明的目的在于提供能够增大输出光的色度范围、并且改善输出光的色不均的波长转换构件及使用了该波长转换构件的白色光输出设备。

为了解决上述课题，本发明的第一方案的波长转换构件是转换激光的波长的构件。波长转换构件具备：对激光具有反射性的基板；和荧光体层，其包含将激光转换成比该激光更为长波长的光的荧光体，并且形成于基板上。荧光体层在被照射激光的一侧的表面具有多个相对于该荧光体层的膜厚具有50％～80％的深度、并且开口宽度为50μm以上的凹部。相邻的凹部的间隔比照射至荧光体层的表面的激光的光斑直径小。

本发明的第二方案的白色光输出设备具备：放出激光的激光源；和上述波长转换构件。

附图说明

图1是示意性地表示使用了本实施方式的波长转换构件的白色光输出设备的截面图。

图2是示意性地表示使用了以往的波长转换构件的光输出设备的截面图。

图3是表示用于说明波长转换构件的荧光体层中的凹部的开口宽度的显示了荧光体层的厚度与扫描距离的关系的截面曲线的图。

图4是表示实施例及比较例的波长转换构件中的显示了荧光体层的厚度与扫描距离的关系的截面曲线的图。

图5是表示用于测定实施例及比较例的波长转换构件中的输出光的配光分布的装置的概略图。

图6是表示由实施例的波长转换构件发出的荧光及激光的放射角度及相对强度的关系的图。