發光裝置以及投影裝置制造方法

發光裝置以及投影裝置制造方法
【專利摘要】本發明的發光裝置具備放射第一波長的光的半導體發光元件、和包含至少一種第一熒光體并且被上述第一波長的光激發而放射與上述第一波長的光不同的第二波長的光的第一波長變換部，上述熒光體包含作為激活劑的Eu(銪)，上述第一波長的光以1kW/cm2以上的光密度照射上述第一波長變換部，在設想為射入上述第一波長變換部的上述第一波長的光，和從上述第一波長變換部放射的上述第二波長的光的光輸出比為η1的情況下，上述第一波長的光以5kW/cm2的光密度照射上述第一波長變換部時的光輸出比η11，和上述第一波長的光以2.5kW/cm2的光密度照射上述第一波長變換部時的光輸出比η12滿足關系式1≤η12/η11≤1.17。
【專利說明】發光裝置以及投影裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉以及一種發光裝置以及投影裝置，例如涉及業務用投影機、家用投影機、微型投影機等投影裝置，或者背投電視機、平視顯示器等的光源所使用的發光裝置，以及具備該發光裝置的投影裝置。本發明尤其涉及出射光的光輸出大、斑點小且指向性高的發光裝置以及投影裝置。

【背景技術】
[0002]近年來，由白色發光二極管(LED:Light Emitting D1de)替代白熾電燈或者熒光燈等普通照明用光源的趨勢在擴大。另一方面，作為照明用光源，除了上述普通照明以外還有店鋪的筒燈和汽車等的前照燈(前燈等)、投影機光源等，這些光源采用鹵燈和高壓水銀燈、金鹵燈等。其中，高壓水銀燈和金鹵燈等高亮度放電燈(High Intensity Dischargelamp)采用電弧放電，因此能夠高效率、高輸出地放射指向性高的光，但也存在著諸如從點燈到穩定照射為止的時間長、因為含水銀而對環境的負擔大，以及定義其壽命的亮度半衰期的時間短等問題。
[0003]針對這些問題，近年來，以LED以及半導體激光等半導體發光元件作為光源或者激發光源的發光裝置的開發研究較為活躍。作為采用半導體發光元件的發光裝置的結構現已開發出，通過改變半導體材料及其組成來使發光波長在可見光(430至660nm)范圍內發生變化的結構，通過組合熒光體來改變發光波長和發光光譜的結構等根據用途而異的多種結構。
[0004]例如，專利文獻1、2公開了一種通過組合LED和主材料為鋁酸鹽或者原硅酸鹽、激活劑為銪(Eu)的熒光體而成的白色LED。
[0005]另外，關于采用其他熒光體材料的結構，例如，專利文獻3公開了一種通過對放射發光波長為430至460nm的所謂藍色光的藍色LED和主材料為(Y、Gd)3 (AUGa)5O12、激活劑為鈰(Ce)的所謂YAG熒光體進行組合而成的白色LED。這種采用YAG熒光體的白色LED能夠實現高的變換效率(Wall Plug efficiency:WPE)，但由于YAG熒光體具有吸收光譜的峰值在波長440至450nm這一特征，因此藍色光以外的波長的光的變換效率降低，發光光譜的峰值在波長530至590nm(黃綠至橙色)。因此，采用這種材料的白色LED的光譜是從藍色LED直接射出的藍色光和來自熒光體的黃色光的混色之后的所謂的虛擬白色。
[0006]關于采用這種白色LED等半導體發光元件的發光裝置，如上所述，其在普通照明中的用途在擴大。另一方面，通過改善發光裝置的出射光的變換效率以外的特性，來擴大其他各種各樣的照明用途的活動也很活躍。尤其應提及的是，通過改善發光部的聚光率等與指向性相關的特性、白色光的顏色再現特性(在色度坐標的正確性)、三原色(藍色、綠色、紅色)的各顏色的變換效率.色純度.斑點特性等，將進一步推進向采用半導體發光元件的發光裝置的轉換。
[0007]其中，尤其在用于顯示器的發光裝置中，例如，在色度坐標上要取1/100的精度等，對于顏色再現性的要求較高。對于這些要求，例如，專利文獻4公開了一種通過對分別放射藍色、綠色、紅色的光的半導體激光器進行組合而成的發光裝置，另外，專利文獻5公開了一種通過對放射藍色光的半導體激光、Y3 (AUGa)5O12熒光體(綠色熒光體)和CASN熒光體(紅色熒光體)進行組合而成的發光裝置。但是，在這些發光裝置中，由半導體激光器射出的光構成三原色出射光的一部分或者全部，因此存在著出射光直接射入眼睛時的安全性以及干涉性為因的斑點噪聲造成畫質降低的問題。
[0008]針對這類問題，專利文獻6公開了一種通過對放射紫外光的半導體發光元件和排列設置有紅色熒光體層、綠色熒光體層以及藍色熒光體層的圓板進行組合，從而由熒光構成全部三原色的發光裝置。以下，參照圖20來說明專利文獻6所公開的現有發光裝置。
[0009]如圖20所示，現有的發光裝置具備發出紫外光的發光二極管1003和色盤1004，在色盤1004的每個被劃分的區域，分別配置有包含紅色、綠色、藍色的各熒光體的3個熒光體層，并如下進行驅動，通過使色盤1004旋轉，使得從發光二極管1003放射出的光按紅色、綠色、藍色的順序被變換，從而以時間平均觀察時放射出白色光。在該結構中，作為藍色熒光體使用(Sr、Ca、Ba、Mg) 1Q(P04)6C12:Eu 或者(Ba、Mg) AlltlO17:Eu，作為綠色的熒光體使用 ZnS:Cu、Al 以及(Ba、Mg) Al10O17: (Eu、Mn)，作為紅色熒光體使用 Y2O2S =Eu0
[0010]另外，專利文獻7公開了，在以LED作為光源時，通過使Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體的Eu濃度增至20摩爾％以上，能夠獲得最佳的發光效率。
[0011]現有技術文獻
[0012]專利文獻
[0013]專利文獻1:特表平11-500584號公報
[0014]專利文獻2:特開2003-110150號公報
[0015]專利文獻3:特開2000-223750號公報
[0016]專利文獻4:特開平11-064789號公報
[0017]專利文獻5:特開2011-53320號公報
[0018]專利文獻6:特開2004-341105號公報
[0019]專利文獻7:特表2011-506655號公報
[0020]發明概要
[0021]發明要解決的問題
[0022]但是，根據現有的結構，
【發明者】們為了提高出射光的指向性而實際制作聚光率小的發光裝置，并對該發光裝置在高溫動作或者長時間動作時發生的激發光源的光強度變化(降低)進行評價的結果，發現了多個熒光體的入射光至熒光(波長變換光)的能量變換效率(光輸出比)的平衡發生變化，發光裝置的發光光譜的色度坐標發生變化，顏色再現性發生變化的問題。
[0023]具體而言，在具有充分的散熱功能的保持部件上，形成包含有由(Ba、Mg)AlltlO17:Eu構成的藍色熒光體和由作為銪激活型原硅酸鹽之代表的(Sr、Ba)2Si04:Eu構成的綠色熒光體的熒光體層，并使波長405nm的光在該熒光體層聚光的結果，發現激發光密度超過lkff/cm2時，能量變換效率因光飽和現象而急劇下降。
[0024]另外，對使用(Ba、Mg) AlltlO17:Eu以及(Sr、Ba)2Si04:Eu的情況進行比較，上述能量變換效率的下降量有著大的差距。
[0025]另外，除了上述結構之外，利用波長450nm的光在YAG熒光體同樣進行聚光的結果，能量變換效率未發生急劇下降。
[0026]為了詳細分析這些評價結果，對各種熒光體的特性進行了調查。其結果發現，以YAG熒光體為代表的、激活劑為Ce的熒光體(Ce激活型熒光體)因其熒光壽命短而不易發生光飽和，相對于此，激活劑為Eu或者錳(Mn)的熒光體因其熒光壽命長而容易發生光飽和。
[0027]但是，如上所述，YAG熒光體等Ce激活型熒光體無法射出藍色熒光，因此，對于從半導體激光器射出的藍色光的一部分，只能是不進行波長變換就使之放射。


【發明內容】

[0028]本發明鑒于上述現有技術的問題點，其目的是基于通過多個熒光體將從半導體激光器等半導體發光元件射出的出射光變換成熒光并放射熒光的發光裝置，提供一種即使在半導體發光元件的出射光的光強度發生了變化時發光光譜的顏色再現性的變化也小的發光裝置。
[0029]用于解決問題的手段
[0030]為了達成上述目的，本發明的一形態的發光裝置的特征在于，具備:半導體發光元件，放射第一波長的光；第一波長變換部，包含至少一種第一熒光體，被上述第一波長的光激發而放射與上述第一波長的光不同的第二波長的光，上述熒光體包含作為激活劑的Eu (銪)，上述第一波長的光以lkW/cm2以上的光密度照射上述第一波長變換部，在設想為射入上述第一波長變換部的上述第一波長的光，和從上述第一波長變換部放射的上述第二波長的光的光輸出比為H I的情況下，上述第一波長的光以5kW/cm2的光密度照射上述第一波長變換部時的光輸出比H 11，和上述第一波長的光以2.5kff/cm2的光密度照射上述第一波長變換部時的光輸出比η I2滿足關系式I彡η I2/ η I1彡1.17。
[0031]通過使從上述半導體發光元件照射到第一波長變換部的第一波長的光的光密度成為lkW/cm2以上，能夠減小聚光率。另外，通過使光密度5kW/cm2時的光輸出比η I1和光密度2.5kff/cm2時的光輸出比η I2滿足I彡η I2/ η I1彡1.17的關系式，即使照射第一波長變換部(熒光體層)的第一熒光體的激發光(第一波長的光)的激發光密度發生了變化，也能夠使第一熒光體的能量變換效率(光輸出比)的變化減小。因此能夠實現即使在發光裝置中從半導體發光元件射出的光(第一波長的光)的光輸出發生了變化的情況下，也能夠保持高亮度、色差小的發光裝置。
[0032]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，上述半導體發光元件的發光波長為 380nm 至 430nm。
[0033]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝中，上述第一熒光體吸收上述半導體發光兀件的發光波長為380nm至430nm的光。
[0034]根據以上所述，作為熒光體的激發光能夠利用可見光區域，尤其能夠利用藍色光以外的光。因此，作為發光裝置的出射光不使用激光，從而能夠獲得安全且不發生斑點噪聲的出射光。
[0035]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，上述第一熒光體在430nm至660nm具有熒光峰值波長。
[0036]根據以上所述，能夠實現出射光的發光波長在可見光區域的、高亮度且色差小的發光裝置。
[0037]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，上述第一熒光體在430nm至500nm具有熒光峰值波長。
[0038]根據以上所述，能夠實現發光波長在藍色區域、射出安全且不發生斑點噪聲的熒光的高亮度的發光裝置。
[0039]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，上述第一熒光體的Eu濃度X為X彡7摩爾％。
[0040]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，上述第一熒光體是包含從Sr、Ca、Ba中選擇的至少I種以上的元素和Mg氧化物以及Si氧化物的熒光體，或者是包含Ba和Mg氧化物以及Al氧化物的熒光體。
[0041]在此情況下，優選為上述第一熒光體是包含從上述Sr、Ca、Ba中選擇的至少I種以上的元素和Mg氧化物以及Si氧化物的熒光體，Eu濃度X為X彡2摩爾％。
[0042]通過這種結構，能夠減小聚光率，因此能夠實現在有激發光密度高的光照射第一波長變換部(熒光體層)的情況下，也能夠放射出高亮度的、并且即使在半導體發光元件射出的光的光輸出發生了變化時能量變換效率的變化也小的熒光的發光裝置。
[0043]另外，優選為上述第一熒光體是包含從上述Sr、Ca、Ba中選擇的至少I種以上的元素和Mg氧化物以及Si氧化物的突光體,該第一突光體的平均粒子徑為2 μ m至20 μ m。
[0044]根據以上所述，能夠提高放射藍色光的第一波長變換部(熒光體層)的能量變換效率。
[0045]另一方面，優選為上述第一熒光體是包括上述Ba和Mg氧化物以及Al氧化物的熒光體，Eu濃度X為X彡7摩爾％。
[0046]根據這種結構，能夠減小聚光率，因此能夠實現在有激發光密度高的光照射第一波長變換部(熒光體層)的情況下，也能夠放射出高亮度的、并且即使在半導體發光元件射出的光的光輸出發生變化時能量變換效率的變化也小的藍色光的發光裝置。
[0047]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，上述發光裝置具備第二波長變換部，該第二波長變換部包含放射500nm至650nm的范圍的熒光的第二熒光體。
[0048]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，在設想為射入上述第二波長變換部的上述第一波長的光，和從上述第二波長變換部放射的波長的光的光輸出比為n 2的情況下，上述第一波長的光以5kW/cm2的光密度照射上述第二波長變換部時的光輸出比η 21；和上述第一波長的光以2.5kff/cm2的光密度照射上述第二波長變換部時的光輸出比η 22滿足關系式I彡彡1.17。
[0049]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，上述第二熒光體由作為激活劑包含Ce的鋁酸鹽熒光體構成。
[0050]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，上述第二熒光體由Ce激活型Y3 (AUGa)5O12構成。在此情況下可以是，上述第二熒光體的吸收光譜的最大值在波長430nm至460nm之間。
[0051]作為第二熒光體通過采用由Ce激活型Y3(Al、Ga)5012熒光體，能夠實現在有激發光密度高的光照射第二波長變換部(熒光體層)的情況下，也能夠放射高亮度的、并且在半導體發光元件射出的光的光輸出發生了變化的情況下放射能量變換效率的變化也小的光的發光裝置。
[0052]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，上述發光裝置具備第三波長變換部，該第三波長變換部包含放射580nm至660nm的范圍的熒光的第三熒光體。
[0053]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，在設想為射入上述第三波長變換部的上述第一波長的光，和由上述第三波長變換部放射的波長的光的光輸出比為n 3的情況下，上述第一波長的光以5kW/cm2的光密度照射上述第三波長變換部時的光輸出比113”和上述第一波長的光以2.5kff/cm2的光密度照射上述第三波長變換部時的光輸出比η 32滿足關系式I彡^ 1.17。
[0054]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，上述第三熒光體由作為激活劑包含Ce的鋁酸鹽熒光體構成。
[0055]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，上述第三熒光體由Ce激活型(Y、Gd) 3(Al、GJ5O12 構成。
[0056]根據這種結構，能夠實現射出發光波長在紅色區域的熒光的發光裝置，并能夠實現高亮度的能夠抑制發生斑點噪聲的發光裝置。另外，通過對發出變換效率的效率變動系數(光飽和系數)小的藍色光的第一熒光體、發出綠色光的第二熒光體和發出紅色光的第三熒光體進行組合，能夠實現用高顯色的、并且在半導體發光元件的出射光的光輸出發生了變化時色差也小的發光裝置。
[0057]另外可以是，在本發明的一形態的發光裝置中，上述半導體發光元件由至少I個以上的半導體激光器構成。
[0058]根據以上，能夠容易地使照射波長變換部(熒光體層)的、來自半導體發光元件的光(第一波長的光)成為lkW/cm2以上，從而能夠獲得高亮度的發光裝置。
[0059]另外，本發明的一形態的投影裝置的特征在于，具有上述的任一個發光裝置，還具備射出光的峰值波長在波長580nm至660nm之間的紅色半導體發光元件。
[0060]根據以上，能夠實現半導體發光元件的種類少，容易進行出射光的顏色調整的投影裝置。
[0061]發明效果
[0062]根據本發明，能夠提供熒光體的變換效率高，并且，即使在半導體發光元件的出射光(第一波長的光)的光強度發生了變化的情況下發光裝置的發光光譜的顏色再現性的變化也小的發光裝置以及投影裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0063]圖1是表示實施方式I的發光裝置以及搭載有該發光裝置的投影裝置的結構的圖。
[0064]圖2的(a)是表示實施方式I中從熒光體層照射出的光的光譜的圖，圖2的(b)是表示實施方式I中從波長截止濾波器射出的光的光譜的圖，圖2的(C)是表示實施方式I中從分色棱鏡射出的白色光的光譜的圖，(d)是表示實施方式I中從分色棱鏡射出的藍色光、綠色光、紅色光、白色光的色度坐標的圖。
[0065]圖3的(a)是表示現有結構(I)的熒光體層的能量變換效率和激發光密度的關系的圖，圖3的(b)是表示現有結構(2)的熒光體層的能量變換效率和激發光密度的關系的圖，圖3的(c)是表示實施方式I的熒光體層的能量變換效率和激發光密度的關系的圖。
[0066]圖4是對實施方式I以及現有結構的白色光的色度坐標的激發光密度依賴性進行比較的圖。
[0067]圖5是表示實施方式I的效率變動系數JiX2Z^X1和白色光的色度坐標的色差量Δχ|、I Δ y的關系的圖。
[0068]圖6的(a)是表示實施方式I的Eu激活SMS熒光體的能量變換效率的圖，圖6的(b)是表示實施方式I的Eu激活SMS熒光體的能量變換效率的圖，圖6的(c)是表示實施方式I的Eu濃度和效率變動系數ηΧ2/ ηΧΙ的關系的圖。
[0069]圖7的(a)是表示實施方式I的Ce激活型YAG熒光體的激發光密度和能量變換效率的關系的圖，圖7的(b)是用于說明實施方式I的Ce激活型YAG熒光體的效果的圖，圖7的(c)是用于說明實施方式I的Ce激活型YAG熒光體的效果的圖。
[0070]圖8是表示實施方式2的發光裝置的藍色光和白色光的光譜的圖。
[0071]圖9是表示實施方式2的效率變動系數ηΧ2/ ηΧΙ值、從發光裝置射出的白色光的色度坐標的偏差量I ΛΧ|、I Ay和激發光密度的關系的圖。
[0072]圖10的(a)是表示實施方式2中使用的Eu激活型(Ba、Mg) AlltlO17熒光體的能量變換效率的激發光密度依存的圖，圖10的(b)是表示實施方式2或者現有的Eu激活型(Ba、Mg) Al10O17熒光體的Eu濃度和效率變動系數η X2/ JlX1的關系的圖。
[0073]圖11是表示實施方式3的發光裝置以及投影裝置的結構的圖。
[0074]圖12是表示實施方式3的發光裝置的波長變換部的結構的圖。
[0075]圖13是表示實施方式3的變形例的發光裝置的結構的圖。
[0076]圖14是表示實施方式4的發光裝置以及投影裝置的結構的圖。
[0077]圖15是表示實施方式4的發光裝置中采用的波長變換部的結構的圖。
[0078]圖16的(a)是表示實施方式4的波長變換擴散光的光譜的圖，圖16的(b)是表示實施方式4的發光裝置的出射光的光譜的圖，圖16的(C)是表示實施方式4的發光裝置的出射光的色度坐標的圖。
[0079]圖17的(a)是表示實施方式4的發光裝置采用的，其他第I例的波長變換部的結構的圖，圖17的(b)是表示實施方式4的發光裝置采用的、其他第2例的波長變換部的結構的圖。
[0080]圖18是表示實施方式4的變形例的發光裝置的結構的圖。
[0081]圖19是表示實施方式5的發光裝置的結構的圖。
[0082]圖20是表示現有的發光裝置的結構的圖。

【具體實施方式】
[0083]以下，關于本發明的發光裝置以及投影裝置，根據實施方式進行說明。在此，以下說明的實施方式均表示一優選具體例。以下的實施方式中給出的數值、形狀、材料、結構要素、結構要素的配置位置以及連接形態等也都表示一個例子，并不意味本發明限定于此。另夕卜，關于以下實施方式的結構要素中未被記載于表示最上位概念的獨立權利要求中的結構要素，作為任意的結構要素對其進行說明。
[0084]另外，各附圖為模式圖，并非是嚴密意義的圖示。并且，在各圖中對于相同的結構要賦予相同的符號。
[0085](實施方式I)
[0086]以下，關于實施方式I的發光裝置以及投影裝置，利用圖1至圖7進行說明。
[0087]圖1是表示實施方式I的發光裝置以及投影裝置的結構的圖。
[0088]如圖1所示，本實施方式的投影裝置99主要由發光裝置1、圖像顯示元件50B、50G、50R、分色棱鏡60以及投影透鏡65構成。
[0089]發光裝置I放射以下三原色的光，即，主要發光波長為580至660nm范圍的所謂紅色光的波長變換光79R、主要發光波長為500至580nm范圍的所謂綠色光的波長變換光79G、以及主要發光波長為430至500nm范圍的所謂藍色光的波長變換光79B。
[0090]發光裝置I具有分別放射三原色光的3種類的光學塊，具體是，放射藍色光的第一光學塊、放射綠色光的第二光學塊和放射紅色光的第三光學塊。這些光學塊的結構大致相同。
[0091]例如，關于放射作為藍色光的波長變換光79B的第一光學塊而言，例如為25個(圖1中是3個)等多個半導體發光元件IlB被配置在散熱片25B上，從半導體發光元件IlB射出的出射光70B通過準直透鏡12B聚集到凹透鏡13B而成為直射光，并透射分色鏡14B之后通過聚光透鏡15B在波長變換部16B的熒光體層17B的規定位置聚光，該半導體發光元件例如是光輸出為2瓦特、發光波長的中心波長(峰值波長)在400至430nm的范圍(例如波長410nm)的半導體激光器。此時，在作為聚光位置的聚光部75B設定為,光輸出例如為50W的光被聚光于Imm2的面積。
[0092]波長變換部16B具有圓盤狀的金屬板和在該金屬板的表面形成的突光體層17B。該波長變換部16B具有旋轉軸19B，是通過旋轉機構20B旋轉的結構。波長變換部16B在發光裝置I的動作中，通過旋轉機構20B進行旋轉。旋轉的目的在于防止出射光70B持續照射在熒光體層17B特定位置。在熒光體層17B聚光的出射光70B被熒光體層17B中包含的熒光體反射，從中心波長為400至430nm的光被變換成主要波長為430至500nm的光。SP，熒光體層17B以出射光70B作為激發光，發出熒光。經過波長變換反射的光，成為所謂朗伯型的波長變換擴散光76B。該波長變換擴散光76B，通過聚光透鏡15B再次成為直射光的波長變換光77B，被分色鏡14B以及反射鏡31B反射出為波長變換光78B通過波長截止濾波器40B。通過波長截止濾波器40B時，波長變換光78B的不必要的波長的光被截止，成為色純度更高的波長變換光79B (藍色光)，并從發光裝置I射出。
[0093]另外，第二光學塊以及第三光學塊，具有與第一光學塊相同的結構，分別是射出綠色光的波長變換光79G以及紅色光的波長變換光79R的結構。
[0094]具體而言，在放射綠色光的波長變換光79G的第二光學塊中，多個半導體發光元件IlG被配置在散熱片25G上，從半導體發光元件IlG射出的出射光70G通過準直透鏡12G被聚集到凹透鏡13G而成為直射光，并透射分色鏡14G，通過聚光透鏡15G在波長變換部16G的突光體層17G的規定位置聚光。此時，在作為聚光位置的聚光部75G設定為,光輸出例如為50W的光被聚光于Imm2的面積中。
[0095]波長變換部16G具有圓盤狀的金屬板和在該金屬板的表面形成的突光體層17G。該波長變換部16G具有旋轉軸19G，是通過旋轉機構20G旋轉的結構，進行與波長變換部16B相同的動作。
[0096]聚光于熒光體層17G的出射光70G，被熒光體層17G中包含的熒光體進行波長變換而成為波長變換擴散光76G。該波長變換擴散光76G通過聚光透鏡15G再次成為直射光的波長變換光77G，并由分色鏡14G以及反射鏡31G反射，作為波長變換光78G通過波長截止濾波器40G，成為波長變換光79G(綠色光)從發光裝置I射出。
[0097]同樣，在放射紅色光的波長變換光79R的第三光學塊中，多個半導體發光元件IlR被配置在散熱片25R上，從半導體發光元件IlR射出的出射光70R通過準直透鏡12R被聚集到凹透鏡13R而成為直射光，并透射分色鏡14R，通過聚光透鏡15R在波長變換部16R的熒光體層17R的規定位置聚光。此時，在作為聚光位置的聚光部75R設定為，光輸出例如為50W的光被聚光于Imm2的面積中。
[0098]波長變換部16R具有圓盤狀的金屬板和在該金屬板的表面形成的突光體層17R。該波長變換部16R具有旋轉軸19R，是通過旋轉機構20R旋轉的結構，進行與波長變換部16B相同的動作。
[0099]聚光于熒光體層17R的出射光70R被熒光體層17R中包含的熒光體進行波長變換而成為波長變換擴散光76R。該波長變換擴散光76R通過聚光透鏡15R再次成為作為直射光的波長變換光77R，然后被分色鏡14R以及反射鏡3IR反射，作為波長變換光78R通過波長截止濾波器40R，成為波長變換光79R(紅色光)從發光裝置I射出。
[0100]另外，為了便于進行發光裝置I的色調整，在各塊中，作為半導體發光元件11B、IlGUlR使用相同特性的半導體發光元件。
[0101]在上述結構中，從半導體發光元件11B、11G、11R射出之后照射熒光體層17B、17G、17R的聚光部75B、75G、75R的光的光輸出為10瓦特以上，優選為50瓦特。另外，聚光部75B、75G、75R的聚光面積為Imm2以下，即，光密度為lkW/cm2以上，優選設定為5kW/cm2。其理由在于，被如上所述的熒光體層17B、17G、17R變換之后的波長變換擴散光76B、76G、76R是具有大的廣角的光，為了在聚光透鏡15B、15G、15R變換成直射光(波長變換光77B、77G、77R)，發光面積越小(擴大角X發光面積的聚光率越小)越好。
[0102]接下來，關于采用了該發光裝置I的投影裝置99的動作進行說明。
[0103]從發光裝置I射出的波長變換光79B、79G、79R分別被反射鏡32B、33B、35B、33G、35G、35R引導至例如作為DMD (Digital Mirror Divice)的圖像顯示裝置50B、50G、50R。照射圖像顯示裝置50B、50G、50R的光成為重疊有二維影像信號的信號光80B、80G、80R并被反射，通過分色棱鏡60成為被合波的合成光85，并通過投影透鏡65成為可投影到規定的屏幕(未圖示)的影像光89而從投影裝置99被射出。
[0104]接下來，關于發光裝置I的各波長變換部中搭載的熒光體的特性，說明其優選形態。
[0105]在如上所述的發光裝置I中，聚光部75B、75G、75R各自的光密度為lkW/cm2以上。在照射這種高光密度的光的情況下，相對于半導體發光元件11B、11G、11R的光輸出的變動，優選紅色、綠色、藍色的波長變換光79R、79G、79B的顏色平衡的變化(色差)充分小的結構。因此，在波長變換部16B (第一波長變換部)、波長變換部16G (第二波長變換部)、波長變換部16R (第三波長變換部)，必須由從半導體發光元件I IB、11G、I IR以5kW/cm2的光密度照射各熒光體時的光輸出比(能量變換效率):IlG1, JlR1和以2.5kff/cm2的光密度照射各熒光體時的光輸出比(能量變換效率):n B2, n G2, η R2的比(即，ηΒ2/η B1、η G2/JlG1, JlR2ZnR1)滿足以下條件的材料構成熒光體層17R、17G、17B。
[0106]I ^ nB2/ IlB1 ( = nB2 (P = 0.5P0)/ nB^p = P0)) ^ 1.09
[0107]I ^ nG2/ IlG1 ( = nG2(p = 0.5P0)/ nG^p = P0)) ^ 1.09
[0108]i 彡 n R2/ n R1 ( = η R2 (P = ο.5Ρ0) / η R1 (P = P0)) ( ι.09
[0109]在此，ηX1 (P = P0)表不從半導體發光兀件Ii射出而照射突光體層(突光體)的光密度P是動作初期的標準光密度Ptl = 5kff/cm2時的熒光體的能量變換效率(=從熒光體發光的波長變換光的能量/射入熒光體的入射光的能量)，n X2 (P = 0.5Ρ0)表示從半導體發光元件11照射熒光體層(熒光體)的光密度P成了動作初期的基準條件的50%的2.5kff/Cm2 (減半)時，即P = 0.54時的熒光體的能量變換效率。另外，“ η X”中的“X”是B、G或者R。另外，在本說明書中，HX2Z^X1以下也稱之為“效率變動系數”。
[0110]以下，關于構成滿足上述條件的具體的各熒光體層的熒光體材料進行說明。
[0111]首先，熒光體層17Β的熒光體(第一熒光體)，例如其熒光譜的峰值波長即熒光峰值波長在430nm至500nm的范圍內。本實施方式的熒光體層17B的熒光體，是至少包含Sr和硅酸鹽以及作為激活劑的Eu而構成的熒光體，例如是以Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體作為主要成分的熒光體。
[0112]另外，熒光體層17G的熒光體(第二熒光體)，例如其熒光峰值波長在500nm至660nm的范圍內。本實施方式的熒光體層17G的熒光體是Ce激活型鋁酸鹽熒光體，例如是以Ce激活型Y3(AUGa)5O12熒光體作為主要成分的熒光體。
[0113]另外，熒光體層17R的熒光體(第三熒光體)，例如其熒光峰值波長在520nm至660nm的范圍內。本實施方式的熒光體層17R的熒光體是Ce激活型鋁酸鹽熒光體，例如是以Ce激活型(Y、Gd)3 (AUGa)5O12熒光體作為主要成分的熒光體。
[0114]以下，關于采用了這種熒光體的發光裝置I的動作，參照圖2進行說明。
[0115]圖2的(a)表示了，作為構成波長變換部16B、16G、16R的熒光體分別采用了 Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體，Ce激活型Y3(Al、Ga)5012熒光體，Ce激活型Y3Al5O12熒光體的情況下的波長變換光78B、78G、78R的光譜。
[0116]如上所述，由波長截止濾波器40B、40G、40R去除波長變換光78B、78G、78R的不需要的波長的光，從而如圖2的(b)所示，成為由色純度更高的光譜所表示的波長變換光79B、79G、79R，從發光裝置I被放射。此時被設定為，波長截止濾波器40B去除波長500nm以上的光，波長截止濾波器40G去除波長610nm以上的光，波長截止濾波器40R去除波長580nm以下的光。
[0117]這些波長變換光79B、79G、79R，如圖2的(d)的色度坐標所示，可知分別成為藍色光、綠色光和紅色光。并且，對這些波長變換光79B、79G、79R進行合波的合成光85的光譜如圖2的(c)所示。另外，圖2的(d)表示了該合成光85的色度坐標。此時的顏色坐標為(x，y) = (0.306，0.315)，成為色溫度約為7000k的白色光。
[0118]接下來，根據圖3，關于本實施方式的發光裝置I以及投影裝置99的效果，利用模擬數據和實驗數據來進行說明。
[0119]首先，根據圖3的(a)以及圖3的(b)，對使用現有的發光裝置的熒光體組合來測定能量變換效率的激發光密度依賴性的結果進行說明。
[0120]圖3的(a)是表示現有結構(I)的發光裝置的激發光密度依賴性的圖，表示了在以發光中心波長約為410nm的半導體激光器作為光源的發光裝置中的熒光體的能量變換效率。在圖3的(a)中表示了，作為熒光體使用以下熒光體，即，白色LED中采用的作為藍色熒光體的Eu激活型(Ba、Mg) Al10O17熒光體(稱之為“BAM-1”)和作為綠色熒光體的Eu激活型(Sr、Ba)2Si04熒光體(稱之為“BSE-1”)時的測量結果。
[0121]如圖3的(a)所示，可知隨著激發光密度變大，藍色熒光體以及綠色熒光體的能量變換效率均下降，尤其是綠色熒光體的能量變換效率急劇下降。其結果，這2個熒光體之間的能量變換效率的差的變動變大，從而效率變動系數HB2/JlB1, JlG2ZnG1的值的差就變大，例如，在半導體發光元件11的光輸出從動作初期的5kW/cm2降到2.5kff/cm2即降低50%時，發光裝置I的顏色平衡將出現大的偏離。
[0122]另外，圖3的(b)是表示現有結構(2)的發光裝置的激發光密度依賴性的圖，表示了在以發光中心波長約為450nm的半導體激光器作為光源的發光裝置中的熒光體的能量變換效率。在圖3的(b)中表示了，作為熒光體對專利文獻4中公開的Ce激活型Y3(Al、Ga)5012的熒光體(稱之為“YAGG-1”進行評價的結果，為了進行比較對作為一般的YAG熒光體的Ce激活型Y3Al5O12熒光體(稱之為“YAG-1”)進行評價的結果。
[0123]如圖3的(b)所示，在熒光體是YAG-1的情況下，能量變換效率的激發光密度依賴性較小。但是，該熒光體其發光顏色在所謂的黃色區域，因此難以用于顯示器用的綠色熒光體。另外，在熒光體是YAGG-1的情況下，可看出能量變換效率的激發光密度依賴性相比于YAG-1的情況有所增大。在此，作為形成白色光時使用的藍色光，直接使用半導體發光元件的出射光。在此情況下，藍色光不依賴激發光密度，其光學效率定在一定比例。因此，在對半導體發光元件的藍色光和YAGG-1熒光體的綠色光進行組合而利用的情況下，半導體發光元件的光輸出的降低量變大的話，效率變動系數HG2Z^G1的影響就變大，白色光的色差量也變大。
[0124]另一方面，圖3的(C)是表示本實施方式的發光裝置的激發光密度依賴性的圖，表示了使用圖1所示的熒光體層的熒光體時的評價結果。在此，圖3的(c)中，作為激發光源采用了發光中心波長約為410nm的半導體激光器，作為熒光體采用了構成熒光體層17B的Eu激活型Sr3MgSi2O8 (稱之為“SMS-1”)和構成熒光體層17G的Ce激活型Y3(Al,Ga) 5012 (YAGG-1)。具體是，關于Eu激活型Sr3MgSi2O8 (SMS-1)，以Eu濃度為I摩爾％、粒子直徑在2 μ m至20 μ m (平均粒子直徑8 μ m)分散該熒光體。
[0125]如圖3的(C)所示，可看出，在本實施方式中，熒光體是Eu激活型Sr3MgSi2O8 (SMS-1)的情況下，即使激發光密度發生了變化，能量變換效率的變化也小。即，SMS-1的熒光體，其激發光密度依賴性小。另外，在熒光體是Ce激活型Y3(A1、Ga)5012(YAGG-1)的情況下，能量變換效率的變化也小。S卩，可看出YAGG-1的熒光體，其激發光密度依賴性小。其結果，可知Eu激活型Sr3MgSi2O8和Ce激活型Y3(Al、Ga)5012之間能量變換效率的變化量的差變得非常小。即可知，不僅能使熒光體層17B的熒光體(SMS-1)的效率變動系數變小，還能使效率變動系數與熒光體層17G的熒光體(YAGG-1)的效率變動系數nG2/IlG1的差(η B2/η B1B-η G2/η G1)也變小。
[0126]如上所述，通過作為構成放射藍色光的熒光體層17Β的熒光體使用Eu激活型Sr3MgSi2O8,并作為激發光源的半導體發光元件IlB使用發光波長為400至430nm的半導體激光器，能夠抑制熒光體層17B的光飽和，即使在激發光源的激發光密度發生了變化時，也能夠使Eu激活型Sr3MgSi2O8和被組合使用的熒光體之間的能量變換效率的差的變動變小。其結果，能夠抑制作為發光裝置的色差，從而能夠提供可實現良好的發光光譜的顏色再現性的發光裝置。
[0127]另外，在采用發光波長為400至430nm的一種類半導體發光元件，并作為放射藍色光的熒光體采用Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體的情況下，作為放射綠色光的熒光體優選采用Ce激活型Y3(A1、Ga)5012熒光體。
[0128]另外，實施方式I的熒光體層17B所采用的Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體相比于同樣是作為Eu激活型熒光體的Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體而言，前者的效率變動系數小，關于其理由推測如下。
[0129]首先，Eu激活型Sr3MgSi2O8具有作為細微的結晶結構的鈣石結構，用激活劑Eu替換作為結構元素的Sr的一部分而成。相對于此，歷來使用的Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體為尖晶石結晶的積層結構，由激活劑Eu替換Ba的一部分而成。
[0130]在此，若注目于作為激活劑的Eu和母材結晶的原子間距離的話，Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體中的Eu和母材結晶的距離約力2A，比Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體的Eu和母材結晶的距離(約為3人)短。因此，Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體的Eu離子的能量準位的振蕩準位高，激發光強度高時的非發光變遷比率的增加量與Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體相比較小。
[0131]由此，可推測為Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體的效率變動系數比Eu激活型BaMgAl10O17熒光體的效率變動系數小。另外，可認為在用Ca或者Ba替換Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體的Sr的一部分或者全部熒光體中也能夠獲得上述效果。
[0132]接下來，根據圖4，關于以上說明的熒光體的能量變換效率的激發光密度依賴性對發光裝置的出射光的顏色平衡造成的影響進行說明。圖4是在色度坐標對作為發光裝置的出射光的白色光在半導體發光元件的光輸出從動作初期(P = P0:5kff/cm2)降低了 25%的情況(P = 0.75P0:3.75kff/cm2)和降低了 50% 的情況(P = 0.5P0:2.5kff/cm2)的色差進行比較的圖。另外，在圖4中，對于實施方式I的發光裝置、現有結構(I)和(2)的發光裝置的3種類的組合，在設定為初期的色度坐標設定為7000k的基礎上進行了比較。另外，此時，在實施方式1、現有的結構(I)、⑵中，均作為紅色熒光體使用Ce激活型Y3Al5O12 (YAG-1)進行了評價。
[0133]首先，在該比較中，動作初期的白色光的色度坐標(基準色度坐標)均被設定為(X，y) = (0.306,0.315) 0此時，在本實施方式的結構中，半導體發光元件的光輸出相對于動作初期降低25%的話(P = 0.75P0)，相對于基準色度坐標的偏差就成為(0.0006，0.0009)。另外，光輸出相對于動作初期降低50%的話(P = 0.5P0)，相對于基準色度坐標的偏差就成(-0.0004,0.0043)。從相對于基準色度坐標的比較可看出，偏差量在X坐標，y坐標上均為0.01以下，被抑制在非常小的水平。
[0134]相對于此，在現有的結構(I)中，在光輸出相對于動作初期降低了 25% (P =0.75P0)的情況下，色度坐標成為(0.312，0.379)，另外，在光輸出相對于動作初期降低了50% (P = 0.5P0)的情況下，色度坐標成為(0.312，0.401)。
[0135]另外，在現有的結構⑵中，在光輸出相對于動作初期降低了 25% (P = 0.75P0)的情況下，色度坐標成為(0.312，0.346)，在光輸出相對于動作初期降低了 50% (P = 0.5P0)的情況下，色度坐標成為(0.310,0.337)。
[0136]從上述可知，在現有的結構(I)、(2)中，無論在哪種情況下，相對于基準色度坐標而言，X坐標以及y坐標的至少一個偏離1/100以上，造成顏色再現性的降低。
[0137]接下來，為了更詳細地說明效率變動系數HX2/HX1與白色光在色度坐標上的色差量I ΛΧ|、I Ay的關系，利用圖2的(b)所示的發光光譜進行了計算。圖5表示了通過對效率變動系數HX2/HX1與白色光在色度坐標上的色差量I ΛΧ|、I Ay的關系進行計算而求出的結果。
[0138]根據圖5所示的結果，相對于基準色度坐標，能夠使X坐標的色差量(I Δχ|)和y坐標的色差量(I Ay|)成為1/100以下的Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體的效率變動系數的條件為 I 彡 JlB2ZnB1 ^ 1.09。
[0139]接下來，為了對可滿足上述效率變動系數的條件的Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體的結構進行調查，通過改變激活劑(Eu)的濃度(摩爾濃度)來評價了 Eu激活型Sr3MgSi2O8的能量變換效率的激發光密度依賴性。圖6的(a)表示了使Eu的濃度變化為0.35%,1%>2%、3%時的結果。圖6的(b)表示了在激發光密度分別為lW/cm2和5kW/cm2情況下，使Eu的濃度變化時的能量變換效率的圖。
[0140]在此，在像現有的發光裝置那樣例如用在白色LED的情況下，照射熒光體的激發光密度非常低，為lW/cm2左右。在此情況下，如圖6的(b)所示，Eu濃度的最適當值為2摩爾％左右。另一方面，像本實施方式那樣，激發光密度高的發光裝置的情況下，為了提高能量變換效率，如該圖所示，Eu濃度最好低于白色LED中使用的情況，例如優選為I摩爾％。
[0141]如上所述，關于最適當值因激發光密度而異的理由，可作如下推測。在激發光密度是較低的lW/cm2的情況下，即使Eu濃度高，基本上可以忽略晶格變形和晶格振動等非發光變遷，因此變換效率的峰值的上限為濃度消光的影響，該上限是Eu濃度為2摩爾％左右。另一方面，在照射投影機用光源等的熒光體的情況等，激發光密度較高的情況下，Eu濃度為I摩爾％時的能量變換效率成為峰值。如上所述，關于激發光密度的大小導致Eu濃度的最適當值變化的原因，可考慮為晶格變形的降低以及晶格振動的降低等非發光變遷高的激發光密度的情況下，將無法忽略高Eu濃度的晶格變形的降低和晶格振動的降低。
[0142]接下來，圖6的(C)表示了使Eu濃度變化時畫出的效率變動系數ηΧ2/ JlX1的圖。如圖6的(C)所示，通過將Eu濃度設定成比歷來低的值，能夠是效率變動系數JlB2Z^B1變小。但是，如上所述，如果將Eu濃度設定的過低，能量變換效率會整體降低。因此，在激發光密度為lkW/cm2的非常高的情況下，為了將白色光的色差控制在未滿1/100(1 ( nB2/JlB1 ( 1.09)，并提高熒光體層的發光效率，優選使Eu濃度成為2%以下，更優選為0.5摩爾％以上2摩爾％以下。
[0143]接下來，關于構成熒光體層17G的熒光體材料的優選形態進行說明。圖7的(a)表示了，關于作為熒光體層17G采用的Ce激活型Y3 (AUGa)5O12熒光體(YAGG-1熒光體)的能量變換效率的激發光密度依賴性，分成作為激發光使用了發光中心波長約為450nm的光的情況和使用了約為410nm的光的情況進行比較的結果。
[0144]如圖7的(a)所示，可看出在使用中心發光波長為450nm的光的情況下，能量變換效率的激發光密度依賴性高，能量變換效率相對于激發光密度而變化。相對于此，在使用中心發光波長為410nm的光的情況下，能量變換效率的激發光密度依賴性變低，能量變換效率的效率變動系數HG2/JlG1表示出IlG2Z^G1 = 1.019的非常小的值。另外，關于用于熒光體層17R的Ce激活型Y3Al5O12熒光體，能量變換效率的效率變動系數Π R2/ n R1也變得非常低。
[0145]如上所述，關于Ce激活型Y3(AUGa)5O12熒光體的光飽和在短波長時變小的理由，推測如下。圖7的(b)表示了 Ce激活型Y3(AUGa)5O12-光體的Ce離子的能量準位。另夕卜，圖7的(C)表示了 Ce激活型(Y、Gd)3 (AUGa)5O12熒光體的吸收光譜。
[0146]如圖7的(b)所示，Ce激活型Y3 (AUGa)5O12熒光體的Ce離子是4f_5d遷移，電子因激發光而從4f軌道的2F5/2被激發到5d的激發準位之后，再向4f軌道的2F5/2和2F7/2的2個基底準位遷移時放射出波長510至580nm的光。此時，可考慮為，通過使激發光的能量成為比激發準位的中心能量大的能量，能夠利用更高能量的激發準位，從而能夠抑制激發準位的飽和，而不易發生光飽和。
[0147]因此，如圖7的(C)所示，在Ce激活型(Y、Gd)3(Al、Ga)5012熒光體的吸收光譜中，將波長比峰值波長短的光作為激發光，因此能夠減小光飽和。尤其是，如本實施方式所示，優選對波長400至430nm的光和Ce激活型Y3 (Al、Ga) 5012熒光體進行組合。
[0148]以上，根據實施方式I的發光裝置1，通過作為熒光體層17B、熒光體層17G以及熒光體層17R的熒光體，使用能量變換效率的效率變動系數nBVnBp IlG2ZnG1, IlR2/HR1滿足上述條件的熒光體，在因長時間使用發光裝置而半導體發光元件的光輸出減半的情況下，也能夠將例如色度坐標(0.306,0.316)的白色光的色差控制在(0.306±0.01，
0.316±0.01)以內，從而能夠實現高亮度且色差小的發光裝置。即，能夠提供，在對從半導體激光器射出的光進行變換并放射的發光裝置中抑制熒光體的光飽和，并能夠緩解熒光體的能量變換效率的急劇降低，以及易于進行顏色平衡的調整的發光裝置以及投影裝置。
[0149]另外，在實施方式I中，說明了用于投影機的發光裝置以及投影裝置，但本發明并不限定于投影機，還能夠用于背投電視、平視顯示器等顯示器，前照燈等投射光源，內窺鏡等醫療用光源的光源的發光裝置。
[0150](實施方式2)
[0151]接下來，參照圖8、圖9以及圖10，來說明實施方式2的發光裝置。在本實施方式中，作為藍色熒光體使用Eu激活型BaMgAl 1(|017。并且，在本實施方式中將說明，在Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體中，也能夠使能量變換效率的效率變動系數Π B2/ n B1變小的形態。另夕卜，本實施方式的發光裝置的結構與實施方式I的發光裝置I的結構相同，因此省略贅述。
[0152]在本實施方式中，作為構成波長變換部16B、16G、16R的熒光體分別使用Eu激活型BaMgAl10O17^Ce激活型Y3(Al、Ga)5012、Ce激活型Y3A15012。圖8表示了本實施方式的波長變換光78B的光譜、波長變換光78B、78G、78R的合成光85的光譜。在此，波長變換光78B、78G、78R的不需要的波長的光被波長截止濾波器40B、40G、40R去除，因此成為色純度更高的光譜(未圖示)的波長變換光79B、79G、79R，從發光裝置I被放射。此時，與實施方式I同樣，波長截止濾波器40B去除波長為500nm以上的光，波長截止濾波器40G去除波長為610nm以上的光，波長截止濾波器40R去除波長為580nm以下的光。另外，合成光85的色度坐標成為(x，y) = (0.306，0.315)，被設定成為色溫度約為7000k的白色光。
[0153]接下來，根據圖9、與圖5同樣，說明本實施方式的效率變動系數的值和發光裝置的色度坐標的偏差之間的關系。圖9是表示效率變動系數JlB2/JlB1和白色光在色度坐標的色差量I ΛΧ|、I Ay之間的關系的圖。
[0154]根據圖9所示的結果，在本實施方式中，為了使色差量(I Δχ|)以及y坐標的色差量(I Ayl)成為1/100以下，必須使效率變動系數HB2/IlB1成為1.17以下。S卩，如圖9所示，與藍色光對應的熒光體的效率變動系數HB2/ JlB1優選滿足以下的條件。
[0155]n B2/ n B1 ( = n B2 (P = 2.5kff/cm2) / n B1 (P = 5kff/cm2))彡 1.17
[0156]圖10的(a)表示了 Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體的能量變換效率的激發光密度依賴性以及Eu濃度依賴性。
[0157]在此，像現有的發光裝置那樣，在激發光密度lW/cm2以下的情況下，如專利文獻7所示，由于向Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體添加20摩爾％以上濃度的Eu，因此能夠進行發光效率的最佳化。本申請的
【發明者】們還確認到，當Eu濃度在20摩爾％以下時，發光效率變低。但是，如果用Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體構成本實施方式中的發光裝置，可獲得上述那樣大的效率變動系數。關于其理由，如上所述，可考慮為是因為Eu與母材的結合距離長，從而晶格變形和晶格振動導致的非發光過程大。對此，為了在激發光密度高的情況下也能夠得到光飽和小的Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體，從而使Eu濃度在7%至53%之間變化，來比較能量變換效率對激發光密度的依賴性。
[0158]其結果，如圖10的(b)所示，可看出在Eu濃度為7摩爾％以下時，具有在熒光體的效率變動系數 I 彡 Π B2/ η B1 ( = η B2 (P = 2.5kff/cm2) / η B1 (P = 5kff/cm2))彡 1.17 的情況下，能夠使發光裝置的色差變小的結構。關于其理由可考慮為，由于Eu濃度的低濃度化，而使晶格振動為因的非發光過程變小了。
[0159]另外，在該圖中，同時還畫出了激發光密度為6kW/cm2的熒光體的能量變換效率的Eu依賴性。此時，在Eu濃度低的情況下(例如，7摩爾％ )，激發光密度低的時候(例如，lkff/cm2)的能量變換效率會變得比Eu濃度為20摩爾％以上的熒光體低，但由于效率變動系數小，因此，實際使用時的激發光密度(5kW/cm2以上)的熒光體層的能量變換效率充分高。因此，通過使用Eu濃度為7摩爾％以下的Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體來構成發光裝置，能夠實現即使在發光裝置的半導體發光元件的光輸出發生了變化的情況下，也能保持色差少并且熒光體層的變換效率高的發光裝置。
[0160]另外，在使用Eu濃度7摩爾％以下的Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體的情況下，作為與其組合的綠色以及紅色熒光體，可以使用效率變動系數IlG2/nGp IlR2/IlR1滿足I彡IlG2ZnG1 ^ 1.17,1 ^ HR2ZnR1彡1.17的熒光體。具體是，能夠使用實施方式I中公開的熒光體。
[0161](實施方式3)
[0162]接下來，根據圖11以及圖12，關于實施方式3的發光裝置以及投影裝置進行說明。
[0163]圖11是表示實施方式3的發光裝置以及投影裝置的結構的圖。圖12的(a)是沿著從半導體發光元件射出的光的入射方向所看到的本實施方式的發光裝置101中采用的波長變換部16的圖，圖12的(b)是表示(a)的Ia-1a線的波長變換部16的剖面圖。另外，在圖11以及圖12中，對于與實施方式I相同的結構要素賦予相同的符號，并省略說明。
[0164]如圖11所示，本實施方式的投影裝置199主要由發光裝置101、圖像顯示元件50和投影透鏡65構成。
[0165]在發光裝置101，作為只由主要發光波長在590至660nm的范圍的所謂紅色光、主要發光波長在500至590nm的范圍的所謂綠色光、主要發光波長在430至500nm的范圍的所謂藍色光作在時間上連續而成的出射光，放射波長變換光79。波長變換光79例如是一周期約為8.3ms (120Hz)的光，例如以藍色一綠色一紅色的順序放射三原色。
[0166]發光裝置101是如下結構，在散熱片25上配置有例如25個(圖12的(a)中是3個)例如由光輸出為2瓦特并且發光波長的中心波長在400至430nm的范圍的半導體激光器構成的半導體發光元件11，從半導體發光元件11射出的出射光70通過準直透鏡12被聚集到凹透鏡13而成為直射光，并透射分色鏡14，然后通過聚光透鏡15在波長變換部16的規定位置聚光50瓦特的光。在此,分色鏡14被設定成使波長380nm至430nm的光透射,而對波長430至660nm的光進行發射。
[0167]波長變換部16如圖12的(a)所示，具備圓盤狀的金屬板和在該金屬板的表面上形成的熒光體層17B、17G、17R。熒光體層17B、17G、17R在金屬板的同一面上被分為3部分而形成，各熒光體包含Eu激活型Sr3MgSi208、Ce激活型Y3 (Al、Ga) 5012、Ce激活型Y3Al5O1215另夕卜，本實施方式中的波長變換部16，如圖12的(b)所示，例如，由鋁合金構成的金屬板16a、被形成在金屬板16a上的熒光體層17B、17G、17R和被設置在該熒光體層17B、17G、17R的正上方的波長截止濾波器40B、40G、40R構成，熒光體層17B、17G、17R是在例如由二甲基硅酮等的有機透明材料或者例如低熔點玻璃等無機透明材料構成的粘合劑中混合上述熒光體而成的結構，波長截止濾波器40B、40G、40R與實施方式I同樣用于提高波長變換光79的色純度。具體是，設定為波長截止濾波器40B例如對波長為500nm以上的光進行反射，波長截止濾波器40G例如對波長為610nm以上的光進行反射，波長截止濾波器40R例如對波長為580nm以下的光進行反射。更具體是，例如通過在厚度為0.1mm的圓盤狀的玻璃上按每個區域變更規定的電介質多層膜的膜厚來制造波長截止濾波器40B、40G、40R。
[0168]具有這種結構的波長變換部16，通過旋轉機構20和旋轉軸19以規定的旋轉數進行旋轉。通過使波長變換部16進行旋轉，來防止出射光70持續照射熒光體層17B、17G、17R特定位置，并設定為由波長變換部16變換的波長變換擴散光76的發光光譜按時間變化。具體是，由熒光體層17B、17G、17R中包含的熒光體對聚光于波長變換部16的出射光70進行變換，中心波長400至430nm的光，在熒光體層17B被變換成主要發光波長為430至500nm的光，在熒光體層17G被變換成主要發光波長為510nm至580nm的光，在熒光體層17R被變換成主要發光波長為580nm至660nm的光。該波長變換擴散光76被聚光透鏡I再次被換成直射光的波長變換光77，然后被分色鏡14反射，并通過聚光透鏡131，作為波長變換光79從發光裝置101被射出。
[0169]接下來，關于將由發光裝置101射出的波長變換光79變換成影像光89的投影裝置199的結構進行說明。
[0170]從聚光透鏡131射出的波長變換光79是聚集光，其射入柱狀透鏡132。在柱狀透鏡132中被多重反射的波長變換光79，波面的光強度分布被變換成矩形，通過凸透鏡133成為直射光，并被反射鏡35導向被DMD等反射式的圖像顯示元件50。照射圖像顯示元件50的光成為重疊有二維影像信號的信號光80并被反射，通過投影透鏡65而成為可在規定的屏幕(未圖示)投影的影像光89，并從投影裝置199射出。
[0171]另外，在上述結構中，與實施方式I同樣，聚光部75的聚光面積為Imm2以下，激發光密度被設定為lkW/cm2以上。因此，對波長變換部16中搭載的熒光體進行與實施方式I的熒光體相同的設定。
[0172]另外，作為波長變換光79，按每個一定的時間由熒光體層17B、17G、17R發光，通過調整熒光體層17B、17G、17R的面積，能夠發出作為目標白色光。另外，如上所述通過采用激發光強度為因的熒光體變換效率變化小的熒光體材料，能夠實現熒光體層的能量變換效率高且色差小的發光裝置。
[0173](實施方式3的變形例)
[0174]以下，根據圖13，來說明實施方式3的變形例的發光裝置。圖13是表示實施方式3的變形例的發光裝置的結構的圖。在此，本變形例的發光裝置的基本結構，與實施方式3的發光裝置201相同，因此重點說明兩者的不同點。
[0175]首先，在本變形例的波長變換部16中，在金屬板的表面形成由不同的熒光體材料構成的2個熒光體層17B、17G。構成熒光體層17B的熒光體材料例如是Eu激活型Sr3MgSi2O8，另外，構成熒光體層17G的熒光體材料例如是Ce激活型Y3 (Al、Ga) 5012。另一方面，作為放射紅色光的光源被設置的紅色半導體發光元件211R例如是由(Al、In、Ga、As、P)系材料構成的紅色發光二極管，是被配置在規定位置，通過分色鏡14R結合光路的結構。
[0176]上述結構中被波長變換部16變換的波長變換擴散光76，被分色鏡14以垂直方向反射，透射分色鏡14R，然后作為波長變換光79從發光裝置201射出。另外，從紅色半導體發光元件21 IR射出的例如以波長630nm作為峰值波長的紅色光，通過準直透鏡12R被變換成直射光成為出射光70R，被分色鏡14R反射。出射光70R和波長變換光79，被分色鏡14R合波而在同一光軸上被傳輸。在此，根據發光裝置201的出射光的發光光譜,來調整施加在發光裝置201的半導體發光元件11和紅色半導體發光元件211R上的功率。S卩，在射出藍色光的情況下，僅使半導體發光元件11進行動作，放射由熒光體層17B進行了波長變換的光。另外，在射出綠色光的情況下，僅使半導體發光元件11進行動作，放射由熒光體層17G進行了波長變換的光。另外，在射出紅色光的情況下，使半導體發光元件11停止動作，使紅色半導體發光元件211R進行動作，放射紅色光。通過按一定時間周期進行上述動作，能夠以時間平均放射出白色光。
[0177]由此，在對由半導體激光器射出的光進行變換并放射的發光裝置中，能夠對放射藍色光和綠色光的熒光體的光飽和進行抑制，從而緩解能量變換效率的急劇降低，并且只由半導體發光元件11和紅色半導體發光元件211R這2種發光元件，來對半導體發光元件11的光輸出因溫度上升或者時間經過而降低了的情況下的藍色、綠色、紅色的顏色平衡進行調整。
[0178]另外，根據上述結構，可以設置使半導體發光元件11和紅色半導體發光元件211R同時進行動作的時域。在此情況下，除了上述藍色、綠色、紅色以外，能夠設置從發光裝置201發出黃色光的時域，因此能夠提高采用了發光裝置201的投影裝置的顏色再現性。
[0179]另外，在上述結構中，作為紅色半導體發光元件211R，可以使用紅色超輻射發光二極管。通過使用超輻射發光二極管，能夠提高從發光裝置射出的紅色光的指向性，因此能夠使準直透鏡12R的數值孔徑減小，從而能夠提高光學系統的效率，并能夠利用斑點噪聲少的紅色光。
[0180](實施方式4)
[0181]接下來，關于實施方式4的發光裝置以及投影裝置，利用圖14至圖17進行說明。
[0182]圖14是表示實施方式4的發光裝置以及采用了該發光裝置的投影裝置的結構和動作的圖。圖15是表示本實施方式的發光裝置裝中搭載的波長變換部的結構的圖。圖16是說明本實施方式的發光裝置以及投影裝置的發光光譜和色度坐標的圖。圖17是表示本實施方式的發光裝置所采用的其他波長變換部的結構的圖。
[0183]如圖14所示，本實施方式的投影裝置399主要由放射白色光的波長變換光79的發光裝置301、將波長變換光79分離成藍色光、綠色光、紅色光的分色鏡14R、14B，和例如是液晶面板單元的3個圖像顯示元件50B、50G、50R，以及投影透鏡65構成。
[0184]發光裝置301是如下結構，在散熱片25上配置有例如25個(圖14中是3個)由光輸出例如為2瓦特并且發光波長的中心波長在400至430nm的范圍的半導體激光器構成的半導體發光元件11，從半導體發光元件11射出的出射光被準直透鏡12聚集到凹透鏡13，并被變換成光輸出為50瓦特的直射光，成為出射光70。出射光70透射分色鏡14，由聚光透鏡15聚集到波長變換部16的規定位置(聚光部75)。
[0185]波長變換部16，如圖15所示，由例如由鋁合金構成的圓盤狀的金屬板16a以及熒光體層17構成，該熒光體層17是通過在該金屬板16a的外周部的規定寬度的環形區域的整個面涂敷同一熒光體材料而形成的。熒光體層17是在例如二甲基硅酮等有機透明材料或者例如低熔點玻璃等無機透明材料的粘著劑中混合并固定例如Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體、Ce激活型Y3(AUGa)5O12熒光體以及Ce激活型Y3Al5O12熒光體而成的結構。
[0186]在本實施方式中，在波長變換部16的表面未搭載用于對特定波長的光進行反射的波長截止濾波器。波長變換部16在發光裝置301的動作中隨著旋轉機構20進行旋轉，能夠防止出射光70持續照射熒光體層17的特定位置。在熒光體層17聚光的出射光70被熒光體層17中包含的熒光體進行變換，由主要波長為3種的熒光體材料將中心波長為400至430nm的光變換成具有圖16的(a)所示的白色光的光譜的波長變換擴散光76。該波長變換擴散光76，通過聚光透鏡15而再次成為直射光的波長變換光77，然后被分色鏡14反射，作為具有指向性的出射光(波長變換光79)從發光裝置301射出。
[0187]從發光裝置301射出的波長變換光79，在投影裝置399的內部，通過以下的動作被變換成影像光89。首先，波長變換光79在分色鏡14B，被分離成主要波長的光在430至500nm的波長變換光(藍色光)79B、和其余的光的波長變換光(黃色光)79Y。
[0188]波長變換光(藍色光)79B在反射鏡31B、32B被反射，透射未圖示的偏振光單元而成為偏振光，并射入圖像顯不兀件50B。另一方面,波長變換光(黃色光)79Y在分色鏡14R被分離成主要波長的光在500至590nm的波長變換光(綠色光)79G，和主要波長的光在590至660nm的波長變換光(紅色光)79R。波長變換光(紅色光)79R被反射鏡31R、32R反射，與圖像顯示元件50B同樣，透射未圖示的偏振光單元而射入圖像顯示元件50R。波長變換光(綠色光)79G也同樣透射未圖示的偏振光單元而射入圖像顯示元件50G。
[0189]射入圖像顯示元件50B、50G、50R的波長變換光79B、79G、79R，通過圖像顯示元件以及位于其出射側的未圖示的偏振光單元，分別成為重疊有影像信息的信號光80B、80G、80R,并照射分色棱鏡60而被進行合波成為合成光85。使該光通過投影透鏡而能夠獲得影像光89。此時，射入圖像顯示元件50B、50G、50R的波長變換光79B、79G、79R的光譜如圖16的(b)所示。另外，圖16的(c)表示了波長變換光79B、79G、79R以及作為白色光的合成光85色度坐標。在本實施方式中，波長變換光79B、79G、79R是基板上符合sRGB規格的色純度非常高的單色光。
[0190]在上述結構中，從半導體發光兀件11射出并照射突光體層17的光的光輸出為1W以上，聚光部75的聚光面積為Imm2以下，即，激發光密度被設定為lkW/cm2以上。
[0191]通過具有上述結構的發光裝置301，在色度坐標上，針對(x，y) = (0.304, 0.328),色溫度約為7000k的情況，即使激發光密度從5kW/cm2變化成lkW/cm2，可見(x，y)=(0.304±0.01,0.328±0.01)，因此能夠實現色差小的發光裝置。
[0192]根據以上所述，能夠提供在對從半導體激光器射出的光進行變換并放射的發光裝置中，能夠抑制熒光體的光飽和，從而緩解能量變換效率的急劇降低，并易于進行顏色平衡調整的投影機裝置。
[0193]另外，在上述結構中，作為波長變換部316的熒光體層的結構，還可以采用如圖17的(a)或者圖17的(b)所示，在不同的熒光體區域涂敷不同的熒光體材料的結構。例如，如圖17的(a)所示，可以采用具有以下2個熒光體區域，即由主成分是Eu激活型Sr3MgSi2O8的熒光體材料構成的熒光體層317B、和由主成分是Ce激活型(Y、GcD3(Al, Ga)5012的熒光體材料構成熒光體層317Y的結構。并且，如圖17的(b)所示，可以采用熒光體層317B和熒光體層317Y這兩種熒光體區域被形成有多個(在圖17的(b)中是各為4個區域)的結構。根據這種結構，Eu激活型Sr3MgSi2O8射出的藍色光在Ce激活型(Y、Gd)3(AUGa)5O12再吸收，從而能夠抑制波長變換部316的能量變換效率的降低。
[0194](實施方式4的變形例)
[0195]接下來，采用圖18，關于實施方式4的變形例的發光裝置進行說明。圖18是表示實施方式4的變形例的發光裝置的結構的圖。另外，本變形例的發光裝置401的基本結構與實施方式4的發光裝置301相同，因此重點說明兩者的不同點。
[0196]在本變形例中，從來自半導體發光元件11的出射光70被波長變換部16變換，并作為波長變換擴散光76在分色鏡14被反射為止是相同結構。被分色鏡14反射的波長變換擴散光76，通過聚光透鏡432而成為聚集光479，例如，從由玻璃構成的光纖435的入射端部435a射入光纖435的內部。射入光纖435的內部的聚集光479在光纖435內部傳播，并從光纖的出射端部435b作為白色光的出射光480而射出。
[0197]在本變形例的發光裝置401的結構中，通過隨意變更光纖435的形狀，能夠自由變更出射端部435b的位置。另外，通過使出射端部的大小成為直徑Imm以下，能夠實現聚光率小、熒光體層的能量變換效率高、并且激發光源的光輸出發生了變化時的色差小的發光
>j-U ρ?α裝直。
[0198](實施方式5)
[0199]接下來，關于實施方式5的發光裝置，根據圖19進行說明。圖19是表示本實施方式的發光裝置的結構的圖。
[0200]如圖19所示，本實施方式的發光裝置501的結構為，例如，在散熱片25上配置有3個由發光中心波長約為410nm且光輸出為2瓦特的氮化物半導體激光器構成的半導體發光兀件11，并具備導光部件535和反射器530。該導光部件535用于將從半導體發光兀件11射出的光被準直透鏡12變換而成為直射光的出射光70導向波長變換部516，該反射器530用于將從波長變換部516射出的波長變換光576反射向前方方向而使之成為出射光580b。
[0201]反射器530具有例如Al、Ag等的金屬膜或者表面形成有保護膜的Al膜。導光部件535是與波長變換部516的支持部516a—體成形的零部件，例如由低熔點玻璃等不吸收波長400nm以上的光的材料構成。導光部件535例如是直徑朝向支持部516a變小的圓錐形，通過用高溫爐對其尖端部分進行軟化而形成球形，使支持部516a與導光部件535成為一體結構。在支持部516a，形成有熒光體層517，通過由熒光體層517Y和熒光體層B依次覆蓋在支持部516a的方式形成，該熒光體層517Y包含例如Ce激活型Y3Al5O12熒光體等能夠發出對于激發光密度的變化的能量變化小的黃色光的熒光體，該熒光體層517B包含例如Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體等能夠發出對于激發光密度的變化的能量變換效率變化小的藍色光的熒光體。熒光體層517Y以及熒光體層517B，例如在硅酮等透明處理中混合上述的熒光體，然后通過模具等被固定在支持部516a而形成。另外，發光裝置501是通過波長截止濾波器540來射出出射光580b的結構，在本實施方式中，由于波長截止濾波器540，來自反射器530的反射光580a中包含的光中的例如波長為430nm以下的光不能透射，即，是一種作為激光的來自半導體發光元件的光不被直接放射的結構。
[0202]接下來，關于發光裝置501的動作進行說明。從3個半導體發光元件11射出的例如6瓦特的出射光，通過準直透鏡12被變換成直射光的出射光70，并從導光部件535的入射端部532射入導光部件535的內部。射入導光部件535的光，直接或者在導光部件535的表面被全反射而被導向支持部516a。射入支持部516a的出射光70射入熒光體層517Y，或者透射熒光體層517Y之后射入熒光體層517B。射入熒光體層517Y、517B的光被變換成黃色光、藍色光，從波長變換部516作為白色光的波長變換光576而被全方位放射。從波長變換部516放射出的波長變換光576，直接射向波長截止濾波器540，或者被反射器530的反射面反射之后成為反射光580a,并向圖中的上方方向放射。此時,波長變換光576以及反射光580a，透射波長截止濾波器540時，例如波長430nm以下的光被除去，放射出具有圖15的(a)所示的光譜的白色光。
[0203]在上述結構中，在波長變換部516例如是直徑0.5mm的球形的情況下，考慮到與導光部件535的連接部分的面積，其表面積成為0.6mm2左右，熒光體的激發光密度成為IkW/cm2左右。因此，作為熒光體材料，通過對能量的激發光密度依賴性的變化量小的熒光體，例如，Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體以及Ce激活型Y3Al5O12熒光體等進行組合，能夠提供在半導體發光元件11的光輸出有變動時出射光的色差小的發光裝置。
[0204]另外，在實施方式5中，為了提高散熱性，在與激發光所照射的一側相反側的基臺的面上，可以形成微小的凹凸。
[0205]以上，關于本發明的發光裝置以及投影裝置，根據實施方式以及變形例進行了說明了，但本發明并不限定于上述的實施方式以及變形例。
[0206]例如，作為上述實施方式I至5所示的發光裝置以及投影裝置中使用的藍色光用、綠色光用、紅色光用的各熒光體的種類，給出了 Eu激活型Sr3MgSi2O8熒光體、Eu激活型BaMgAlltlO17熒光體、Ce激活型Y3(Al、Ga)5012熒光體、Ce激活型Y3Al5O12熒光體，但并不限定于此。例如，為了獲得滿足上述效率變動系數的條件的熒光體，還可以使用Eu激活型CaAlSiN, Eu 激活型(Sr、Ca) AlSiN, Eu 激活型 β -SiAlON，Eu 激活型(Sr、Ca、Ba) 3MgSi208,Eu 激活型(Sr、Ca)3MgSi208, Eu 激活型(Sr、Ba) 3MgSi208, Eu 激活型(Sr、Ca、Ba) 2MgSi207, Eu激活型(Sr、Ca)2MgSi207, Eu激活型(Sr、Ba)2MgSi207等，并且，還可以使用對這些熒光體的銪濃度等進行調整而獲得的優化熒光體。
[0207]另外，本領域技術人員將其想到的各種變形方式實施于各實施方式以及變形例而成的形態，或者在不超出本發明的宗旨的范圍內對各實施方式以及變形例的結構要素以及功能進行任意組合而成的形態也屬于本發明。
[0208]工業實用性
[0209]根據本發明，能夠實現在對從半導體激光器射出的光進行變換并放射的發光裝置中抑制熒光體的光飽和，從而緩和能量變換效率的急劇降低，并易于進行顏色平衡調整的發光裝置，因此不僅能夠用于投影機、背投電視、平視顯示器等顯示器的照明，還能夠廣泛應用于前照燈等車載用照明或者內窺鏡等醫療用照明等。
[0210]符號說明
[0211]1、101、201、301、401、501 發光裝置
[0212]11、11R、11G、11B 半導體發光元件
[0213]12、12R、12G、12B 準直透鏡
[0214]13、13R、13G、13B 凹透鏡
[0215]14、14R、14G、14B 分色鏡
[0216]15、15R、15G、15B 聚光透鏡
[0217]16、16R、16G、16B、316 波長變換部
[0218]16a 金屬板
[0219]17、17R、17G、17B、317Y 熒光體層
[0220]19、19R、19G、19B 旋轉軸
[0221]20、20R、20G、20B 旋轉機構
[0222]25、25R、25G、25B 散熱板
[0223]3 IR、31G、3IB 反射鏡
[0224]32B 反射鏡
[0225]33G、B 反射鏡
[0226]35、35R、35G、35B 反射鏡
[0227]40R、40G、40B、540 波長截止濾波器
[0228]50、50R、50G、50B 圖像顯示元件
[0229]60分色棱鏡
[0230]65投影透鏡
[0231]70、70R、70G、70B 出射光
[0232]75、75R、75G、75B 聚光部
[0233]76、76R、76G、76B 波長變換擴散光
[0234]77、77R、77G、77B 波長變換光
[0235]78R、78G、78B 波長變換光
[0236]79、79R、79G、79B、79Y 波長變換光
[0237]80、80R、80G、80B 信號光
[0238]85 合成光
[0239]89 影像光
[0240]99、199、399 投影裝置
[0241]131,432 聚光透鏡
[0242]132柱狀透鏡
[0243]133凸透鏡
[0244]21 IR紅色半導體發光元件
[0245]435光纖
[0246]435a入射端部
[0247]435b出射端部
[0248]479聚集光
[0249]480出射光
[0250]516波長變換部
[0251]516a支持部
[0252]517、517Y、517B 熒光體層
[0253]530反射器
[0254]532入射端部
[0255]535導光部件
[0256]576波長變換光
[0257]580a反射光
[0258]580b出射光
【權利要求】
1.一種發光裝置，具備: 半導體發光元件，放射第一波長的光；以及 第一波長變換部，包含至少一種第一熒光體，被上述第一波長的光激發而放射與上述第一波長的光不同的第二波長的光， 上述熒光體包含作為激活劑的Eu (銪)， 上述第一波長的光以lkW/cm2以上的光密度照射上述第一波長變換部， 在設想為射入上述第一波長變換部的上述第一波長的光，和從上述第一波長變換部放射的上述第二波長的光的光輸出比為ni的情況下， 上述第一波長的光以5kW/cm2的光密度照射上述第一波長變換部時的光輸出比η I1,和上述第一波長的光以2.5kff/cm2的光密度照射上述第一波長變換部時的光輸出比η I2滿足以下的關系式，
I 彡 n I2/Iii1 ^ 1.17。
2.如權利要求1所述的發光裝置， 上述半導體發光元件的發光波長為380nm至430nm。
3.如權利要求1或者2所述的發光裝置， 上述第一熒光體吸收上述半導體發光元件的發光波長為380nm至430nm的光。
4.如權利要求1至3的任一項所述的發光裝置， 上述第一突光體在430nm至660nm具有突光峰值波長。
5.如權利要求4所述的發光裝置， 上述第一熒光體在430nm至500nm具有熒光峰值波長。
6.如權利要求1至5的任一項所述的發光裝置， 上述第一熒光體的Eu濃度X為X彡7摩爾％。
7.如權利要求1至6的任一項所述的發光裝置， 上述第一熒光體是包含從Sr、Ca、Ba中選擇的至少I種以上的元素和Mg氧化物以及Si氧化物的熒光體，或者是包含Ba和Mg氧化物以及Al氧化物的熒光體。
8.如權利要求7所述的發光裝置， 上述第一熒光體是包含從上述Sr、Ca、Ba中選擇的至少I種以上的元素和Mg氧化物以及Si氧化物的熒光體，Eu濃度X為X彡2摩爾％。
9.如權利要求7或者8所述的發光裝置， 上述第一熒光體是包含從上述Sr、Ca、Ba中選擇的至少I種以上的元素和Mg氧化物以及Si氧化物的突光體,該第一突光體的平均粒子徑為2 μ m至20 μ m。
10.如權利要求7所述的發光裝置， 上述第一熒光體是包括上述Ba和Mg氧化物以及Al氧化物的熒光體，Eu濃度x為x彡7摩爾％。
11.如權利要求1至10的任一項所述的發光裝置， 上述發光裝置具備第二波長變換部，該第二波長變換部包含放射500nm至650nm的范圍的熒光的第二熒光體。
12.如權利要求11所述的發光裝置， 在設想為射入上述第二波長變換部的上述第一波長的光，和從上述第二波長變換部放射的波長的光的光輸出比為n2的情況下， 上述第一波長的光以5kW/cm2的光密度照射上述第二波長變換部時的光輸出比112”和上述第一波長的光以2.5kff/cm2的光密度照射上述第二波長變換部時的光輸出比η 22滿足以下關系式，
I 彡 η22/ 112!彡 1.17。
13.如權利要求11或者12所述的發光裝置， 上述第二熒光體由作為激活劑包含Ce的招酸鹽熒光體構成。
14.如權利要求11至13的任一項所述的發光裝置 上述第二熒光體由Ce激活型Y3(AUGa)5O12構成。
15.如權利要求14所述的發光裝置， 上述第二突光體的吸收光譜的最大值在波長430nm至460nm之間。
16.如權利要求1至15的任一項所述的發光裝置， 上述發光裝置具備第三波長變換部，該第三波長變換部包含放射580nm至660nm的范圍的熒光的第三熒光體。
17.如權利要求16所述的發光裝置， 在設想為射入上述第三波長變換部的上述第一波長的光和，由上述第三波長變換部放射的波長的光的光輸出比為H3的情況下， 上述第一波長的光以5kW/cm2的光密度照射上述第三波長變換部時的光輸出比和，上述第一波長的光以2.5kff/cm2的光密度照射上述第三波長變換部時的光輸出比Π32滿足以下關系式，
I 彡 η32/ I^1 彡 1.17。
18.如權利要求16或者17所述的發光裝置， 上述第三熒光體由作為激活劑包含Ce的招酸鹽熒光體構成。
19.如權利要求16至18的任一項所述的發光裝置， 上述第三熒光體由Ce激活型(Y、Gd)3 (AUGa)5O12構成。
20.如權利要求1至19的任一項所述的發光裝置， 上述半導體發光元件由至少I個以上的半導體激光器構成。
21.一種投影裝置，具有權利要求1至15的任一項所述的發光裝置，該投影裝置還具備射出光的峰值波長在波長580nm至660nm之間的紅色半導體發光元件。
【文檔編號】F21Y101/02GK104169637SQ201380015184
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月29日 優先權日:2012年6月21日
【發明者】春日井秀紀, 森本廉, 山中一彥, 片山琢磨 申請人:松下電器產業株式會社