投影器用荧光轮、其制造方法及投影器用发光器件的制作方法_2

文档序号:9893522阅读:来源:国知局
光体、铝酸盐荧光体、卤磷酸盐化物荧光体、石榴石系化合物荧光体中的一种以上等。在使用蓝色光作为激发光的情况下,例如可使用作为荧光射出绿色光或黄色光的荧光体。
[0061 ]荧光体层11中的荧光体15的含量优选在5?80体积%的范围内,更优选在10?75体积%的范围内,进一步优选在20?70体积%的范围内。
[0062]荧光体15的平均粒径优选为Ιμπι?50μπι,更优选为5μπι?25μπι。当荧光体15的平均粒径过小时,有时发光强度会下降。另一方面,当荧光体15的平均粒径过大时,有时发光颜色会不均一。
[0063]荧光体层11的厚度在激发光可靠地被荧光体吸收那样的厚度的范围内越薄越好。这是因为当荧光体层11过厚时,有时会导致荧光体层11的光的散射或吸收过大,荧光的出射效率降低。具体而言,荧光体层11的厚度优选在30?200μπι的范围内,更优选在50?150μπι的范围内,进一步优选在60?ΙΟΟμπι的范围内。
[0064]第一玻璃层12和第二玻璃层13由玻璃构成。构成第一玻璃层12和第二玻璃层13的玻璃没有特别限定,例如可以列举:S12 — B2O3 — R0(R为Mg、Ca、Sr或Ba)系玻璃、S12 —B203 —R’20(R’为 1^、恥或1()系玻璃、3102 — 8203 — 1?0 — 1?’20系玻璃、3110—?205系玻璃、了602系玻璃、Bi203系玻璃等。
[0065]第一玻璃层12和第二玻璃层13的厚度优选分别在5?300μπι的范围内,更优选在10?200μπι的范围内,进一步优选在10?150μπι的范围内,特别优选在1?I OOym的范围内,最优选在10?50μπι的范围内。当第一玻璃层12和第二玻璃层13的厚度过薄时,有时荧光轮10的机械强度不充分。当第一玻璃层12和第二玻璃层13的厚度过厚时,从荧光体层11射出的荧光容易在玻璃层12内部传播而从玻璃层12的端面漏出到外部。
[0066]构成第一玻璃层12或第二玻璃层13的玻璃的热膨胀系数优选在构成玻璃基质16的玻璃的热膨胀系数的值一 50 X 10—7/°C?构成玻璃基质16的玻璃的热膨胀系数的值+50 X10—7/°C的范围内,更优选在构成玻璃基质16的玻璃的热膨胀系数的值一30 X 10—7/°C?构成玻璃基质16的玻璃的热膨胀系数的值+30 X 10—7/°C的范围内。其理由是为了抑制在烧制时因第一玻璃层12或第二玻璃层13与荧光体层11之间的热收缩率之差而在荧光轮10上发生翘曲。此外,为了在烧制后对第一玻璃层12或第二玻璃层13赋予压缩应力,构成第一玻璃层12或第二玻璃层13的玻璃的热膨胀系数优选与构成玻璃基质16的玻璃的热膨胀系数的值相同或比其小。
[0067]构成第一玻璃层12或第二玻璃层13的玻璃的软化点以及构成玻璃基质16的玻璃的软化点只要在能够充分去除第一?第三生片所含的粘合剂或气泡等的温度以上,就没有特别限定。但是,从以下观点出发,构成第一玻璃层12或第二玻璃层13的玻璃的软化点优选高于构成玻璃基质16的玻璃的软化点。这是为了在将成为玻璃基质16的第二生片夹在成为第一玻璃层12的第一生片和成为第二玻璃层13的第三生片之间进行烧制的情况下,在第一生片和第三生片的玻璃粉末烧结之前,充分去除第二生片所含的粘合剂或气泡等。构成第一玻璃层12或第二玻璃层13的玻璃的软化点与构成玻璃基质16的玻璃的软化点之差优选为30?200°C,进一步优选为50?100°C。
[0068]构成图2所示的第一实施方式的插入层14的材料没有特别限定,例如也可以使用与构成玻璃基质16的玻璃同样的材料。另外,也可以使用与构成第一玻璃层12或第二玻璃层13的玻璃同样的材料。进而,不局限于玻璃那样的透明材料,也可以使用陶瓷等不透明的材料。
[0069]第一玻璃层12和第二玻璃层13优选具有化学强化层。通过具有化学强化层,能够对荧光轮10赋予更高的机械强度。例如,作为构成第一玻璃层12和第二玻璃层13的玻璃,使用含有钠的玻璃,通过实施离子交换处理,用钾等置换存在于第一玻璃层12和第二玻璃层13的表面的钠,能够形成化学强化层。
[0070]图6是表示使用本发明第一?第三实施方式的荧光轮的投影器用发光器件的示意侧视图。投影器用发光器件30具备:荧光轮10、光源20和用于使荧光轮10旋转的电动机21。环状的荧光轮10安装于电动机21的旋转轴22,使其以旋转轴22的中心轴C为旋转中心沿周向旋转。
[0071]从光源20射出的激发光I穿过荧光轮10的第一玻璃层12而入射到荧光体层11。入射到荧光体层11的激发光I激发荧光体15,从荧光体15荧光2穿过第二玻璃层13而射出。作为光源20的具体例,可以列举LED光源和激光光源等。
[0072]在使用发蓝色光作为激发光的光源作为光源20的情况下,例如,作为荧光体层11的荧光体15,可使用由蓝色光激发而发出黄色光或绿色光的荧光体。从荧光体层11射出的光根据需要可通过滤光片而仅取出具有所期望的波长的光。也可以将环状的滤光片安装于旋转轴22,且使其与荧光轮10同步旋转,来过滤出射光。
[0073]在本实施方式中,荧光轮1沿周向旋转。因此,接受来自光源20的激发光I的区域总在移动,即使接受激发光I而加热,也会立刻散热。因此,能够抑制荧光轮10的温度上升。
[0074]在本实施方式的荧光轮10中,遍及荧光体层11的整个面而含有同一种类的荧光体
15。但是,本发明不局限于这种方式。荧光体层11也可以沿周向被分割为多个区域,在各区域含有种类互不相同的荧光体15。此外,也可以使用后述的第五?第八实施方式的荧光轮作为本实施方式的荧光轮10。
[0075](第四实施方式)
[0076]图7是表示本发明第四实施方式的投影器用荧光轮的剖面图。另外,图8是放大表示本发明第四实施方式的投影器用荧光轮的荧光体层的局部剖面图。在本实施方式中,如图7和图8所示,在第一玻璃层12之上设有包括金属膜的反射层17。通过设置包括金属膜的反射层17,能够使在荧光体层11产生的热量穿过反射层17而散发到外部。从而,能够抑制荧光体层11被加热。因此,能够防止由于荧光体层11被加热而产生的荧光强度的下降等。
[0077]反射层17例如由银或铝等的金属膜构成,可通过蒸镀法、溅射法、离子镀法、镀敷法等而形成。
[0078]作为反射层17,也可以使用由金属或合金形成的金属反射基板。这种金属反射基板也可以实施有表面处理。作为金属反射基板,优选反射率高的基板,例如可以列举在表面形成有由金属氧化物等构成的增反射膜的铝基板。作为这种基板,可以列举Alanod公司制的Miro (注册商标)和Miro — Si Iver (注册商标)等。金属反射基板通过接合材料与第一玻璃层12接合。作为接合材料,可使用有机硅树脂、透明聚酰亚胺树脂等透明的材料。
[0079]反射层17的厚度优选在0.01?ΙΟΟμπι的范围内,更优选在0.03?50μπι的范围内,进一步优选在0.03?ΙΟμπι的范围内。当反射层17的厚度过薄时,从荧光体层射出的光透过反射层,而难以得到充分的反射特性。当反射层17的厚度过厚时,有时会因反射膜17和玻璃层12的热膨胀系数差,而在形成反射膜时发生玻璃层12的损坏或翘曲。作为反射层17,除包括金属膜的反射层以外,也可以为包括电介质多层反射膜的反射层。或者,作为反射膜17,也可以使用高反射陶瓷层或高反射树脂层,还可以将高反射陶瓷层和/或高反射树脂层与由金属构成的反射层组合在一起使用。作为高反射陶瓷层,可以列举在玻璃基质中分散含有Al、Nb、Ta、La、Zr、Ce、Ga、Mg、S1、Zn等的陶瓷粉末而成的层。
[0080]在本实施方式中,表示了在图2所示的第一实施方式中设有反射层17的结构,但也可以是分别在图3所示的第二实施方式和图4所示的第三实施方式中设有反射层17的结构。
[0081]图9是表示使用本发明第四实施方式的荧光轮的投影器用发光器件的示意侧视图。本实施方式的投影器用发光器件31具备荧光轮10、光源20和用于使荧光轮10旋转的电动机21。环状的荧光轮10安装于电动机21的旋转轴22,使其以旋转轴22的中心轴C为旋转中心沿周向旋转。
[0082]从光源20射出的激发光I穿过荧光轮10的第二玻璃层13而入射到荧光体层11。入射到荧光体层11的激发光I激发荧光体15,从荧光体15射出荧光2。穿过第一玻璃层12射出到反射层17侧的荧光2被反射层17的表面反射,穿过第一玻璃层12、荧光体层11和第二玻璃层13进行出射。作为光源20的具体例,可以列举LED光源或激光光源等。
[0083]在本实施方式中,在使用发蓝色光作为激发光I的光源作为光源20的情况下,例如,作为荧光体层11的荧光体15,也可使用由蓝色光激发而发出黄色光或绿色光的荧光体。从荧光体层11射出的光可根据需要通过滤光片而仅取出具有所期望的波长的光。也可以将环状的滤光片安装于旋转轴22,使其与荧光轮10同步旋转,来过滤出射光。
[0084]在本实施方式中,荧光轮10沿周向旋转。如上所述,从荧光体层11传导到包括金属膜的反射层17的热量从反射层17散发到外部。通过荧光轮10沿周向旋转,进一步促进热量从反射层17向外部的散发。
[0085](第五?第七实施方式)
[0086]图10是表示本发明第五实施方式的投影器用荧光轮的剖面图。在本实施方式中,在荧光体层11的激发光I的入射侧设有第一波长选择层61。更具体而言,在第一玻璃层12的与荧光体层11侧相反侧的主面12a之上设有第一波长选择层61。本实施方式除上述这一点以外,具有与第一实施方式相同的构成。
[0087]在本实施方式中,激发光I的波长在400?520nm附近,荧光2的波长为约520nm以上。第一波长选择层61是透射激发光I且反射荧光2的带通滤光片。如
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