荧光板的制作方法

文档序号:18227974发布日期:2019-07-19 23:42阅读:965来源:国知局
荧光板的制作方法

本发明涉及荧光板。进一步详细而言,涉及用同一面来构成激发光入射面和荧光射出面的荧光板。



背景技术:

以往,作为荧光光源装置的某一种类,已知有下述构成的反射型的荧光光源装置:通过以激光作为激发光而对荧光板的一面进行照射,从而激发构成该荧光板的荧光体层的荧光体,从该一面射出荧光。

在这样的反射型的荧光光源装置中,作为荧光板,使用了下述的荧光板:在荧光体层的激发光入射侧的相反侧设置有由铝、银及金等金属形成的反射层(例如参照专利文献1)。

并且,在专利文献1的荧光板中,为了谋求高亮度化,在荧光体层与反射层之间,以与荧光体层直接接触的状态设置有由与该荧光体层的构成材料相比折射率小、且与该荧光体层的构成材料的折射率差为0.2以上的材料形成的全反射膜。全反射膜设定为例如由氟化镁(mgf2)形成的反射膜。另外,在荧光体层与反射层之间、具体而言在全反射膜与反射层之间,层叠有由增反射膜形成的构成层。

另一方面,就平板显示器、投影仪等光学系统中使用的反射镜而言,也已知有在树脂制的基板上形成有由金属形成的反射层的反射镜,该反射层设定为由具有高反射率的银形成的反射层(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-50124号公报

专利文献2:日本特开2008-260978号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

然而,已知的是,在设置有反射层的荧光板中,在反射层由银形成的情况下会产生各种不良情况。

如果具体地进行说明,则存在反射层发生氧化劣化、该反射层的反射率下降这样的问题。通过本发明的发明者们的深入研究弄清楚了:在荧光板中在由氧化物形成的构成层即氧化物层与反射层直接接触的状态的情况下这样的问题会变得显著。另外,还存在产生反射层的剥离这样的问题。这里,作为设置于荧光板上的氧化物层的具体例子,可列举出作为增反射膜起作用的氧化物多层膜以及作为防湿膜起作用的氧化物单层膜等。

于是,为了解决上述的问题,提出了:在荧光板中,在反射层与通过增反射膜等形成的氧化物层之间设置通过由氮化物或氟化物形成的透光性材料而形成的抗氧化用保护层。

然而,已知的是,在将抗氧化用保护层配置于荧光体层与反射层之间而成的荧光板中,由于使用环境的温度变化以及伴随使用而产生的温度变化具体而言伴随在荧光光源装置中重复点灯和熄灯而产生的温度变化,导致在该抗氧化用保护层与该反射层的界面会产生剥离。

本发明是基于以上那样的情况而进行的,其目的在于提供可长期地在反射层中得到高反射率、而且该反射层的剥离的产生得以抑制的荧光板。

用于解决课题的手段

本发明的荧光板具备含有荧光体的荧光体层、配置于所述荧光体层的下方的氧化物层和配置于所述氧化物层的下方的由银形成的反射层,其特征在于,

具备设置于所述氧化物层与所述反射层之间的由透光性材料形成的抗氧化用保护层,

具备介于所述抗氧化用保护层与所述反射层之间的透光性密合层而成。

在本发明的荧光板中,形成所述抗氧化用保护层的所述透光性材料优选由氟化物或氮化物形成。

在本发明的荧光板中,所述透光性密合层优选由氧化铪及氧化锆中的至少一者形成。

在本发明的荧光板中,优选所述透光性密合层的厚度为5~10nm。

在本发明的荧光板中,所述氧化物层优选由下述膜中的至少一者来形成:由氧化铝形成的氧化物单层膜;以及用由二氧化硅形成的第1构成层和由二氧化钛形成的第2构成层形成的氧化物多层膜。

在本发明的荧光板中,优选进一步具备配置于所述反射层的下方的由不含有氧原子的不含氧原子材料形成的不含氧原子层。

另外,在这样的构成的本发明的荧光板中,所述不含氧原子材料优选由氟化镁、氮化硅、氮化铝、铝、铬及镍中的任一种物质形成。

发明效果

在本发明的荧光板中,在荧光体层与反射层之间设置有氧化物层,在该氧化物层与该反射层之间,抗氧化用保护层以透光性密合层介于其与该反射层之间的状态被设置。因此,即使反射层由银来形成,但在荧光体层与反射层之间也能够得到高密合性,而且,在长期的重复使用中能够维持该密合性。另外,能够防止因在荧光体层与反射层之间设置有氧化物层所引起的反射层的氧化劣化。

因此,根据本发明的荧光板,可长期地在反射层中得到高反射率,而且该反射层的剥离的产生得以抑制。

附图说明

图1是表示具备本发明的荧光板而成的反射型的荧光光源装置的构成的一个例子的概略的说明图。

图2是表示图1的荧光光源装置中的发光构件的具体的构成的说明用分解图。

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式进行说明。

本发明的荧光板是用同一面来构成激发光入射面和荧光射出面,且适宜在反射型的荧光光源装置中使用。

图1是表示具备本发明的荧光板而成的反射型的荧光光源装置的构成的一个例子的概略的说明图,图2是表示图1的荧光光源装置中的发光构件的具体的构成的说明用分解图。

该荧光光源装置10如图1中所示的那样,例如具备由半导体激光器制成的激发光源11和具有通过来自激发光源11的激发光而射出荧光的荧光板21的发光构件20,它们彼此被隔开配置。

在该图的例子中,发光构件20按照与激发光源11相对向的方式、以相对于该激发光源11的光轴倾斜的姿态被配置。

发光构件20是平板状的荧光板21被配置于平板状的散热基板24的表面(图1中的上表面)上的构件,在散热基板24与荧光板21之间形成有平板状的接合构件层28。即,荧光板21与散热基板24是通过接合构件层28来接合的。另外,发光构件20按照荧光板21的表面(图1中的上表面)与激发光源11相对向的方式进行配置,该荧光板21的表面被设定为激发光入射面,并且被设定为荧光射出面。即,在荧光板21中,用同一面来构成激发光入射面和荧光射出面。

荧光板21如图2中所示的那样层叠地设置有平板状的荧光体层22、平板状的第1氧化物层33和平板状的反射层31。在该荧光板21中,通过荧光体层22的表面(图2中的上表面)构成了该荧光板21的表面即荧光板21的激发光入射面及荧光射出面。另外,在荧光体层22的背面(图2中的下表面)侧,依次设置有第1氧化物层33和反射层31。即,在荧光体层22的背面侧,第1氧化物层33被配置于荧光体层22的下方,在该第1氧化物层33的下方配置有反射层31。

在该图的例子中,在荧光板21中,在荧光体层22的背面侧按照将第1氧化物层33及反射层31与后述的抗氧化用保护层32a、透光性密合层36、不含氧原子层32b及第2氧化物层37覆盖的方式设置有粘接层42和密封层41。具体而言,在荧光体层22的背面配置有依次层叠了第1氧化物层33、抗氧化用保护层32a、透光性密合层36、反射层31、不含氧原子层32b及第2氧化物层37而成的层叠体(以下,也称为“反射层叠体”),为了覆盖该反射层叠体,密封层41以通过粘接层42而与反射层叠体和荧光体层22粘接的状态进行设置。即,通过荧光体层22、粘接层42及密封层41,形成了反射层叠体的密封结构。

荧光体层22含有荧光体。

并且,荧光体层22优选由含有荧光体的多晶体形成、具体而言由荧光体与氧化铝(al2o3)等金属氧化物的混合烧结体形成。

通过荧光体层22由多晶体形成,该荧光体层22成为具有高导热性的层。

作为形成荧光体层22的多晶体的具体例子,可列举出al2o3/yag:ce、al2o3/yag:pr、al2o3/yag:sm、al2o3/luag:ce等。在这些多晶体的荧光体中,稀土类元素(活化材料)的掺杂量为0.5mol%左右。

在该图的例子中,荧光体层22由yag系荧光体与氧化铝的混合烧结体(多晶体)形成。

形成荧光体层22的多晶体例如可以通过下述的方法得到。

首先,通过将原材料(具体而言是母材、活化材料、烧成助剂及氧化铝(al2o3)等金属氧化物)使用球磨机等进行粉碎处理,从而得到亚微米以下的原材料微粉末。然后,利用所得到的原材料微粉末和有机溶剂来制备原材料微粉末在有机溶剂中均匀地分散而成的浆料。

接着,由所得到的浆料通过刮刀法来制作规定的厚度的生片,通过对该生片进行烧成处理而得到烧结体。之后,通过对所得到的烧结体实施热各向同性压力加压加工,得到气孔率为0.5%以下的多晶体。

另外,从激发光有效利用性及散热性的观点出发,荧光体层22的厚度优选为0.05~2.0mm。

在该图的例子中,荧光体层22的厚度为0.1mm。

第1氧化物层33由氧化物形成,且对于激发光及荧光具有透射性。

该第1氧化物层33优选由下述膜中的至少一者来形成:由氧化铝(al2o3)形成的氧化物单层膜(以下,也称为“特定单层膜”)34;以及由二氧化硅(sio2)形成的第1构成层35a和二氧化钛(tio2)形成的第2构成层35b所形成的氧化物多层膜(以下,也称为“特定多层膜”)35。即,第1氧化物层33优选作为防湿层及增反射层中的至少一者来发挥功能。

通过第1氧化物层33为具有特定单层膜34的层,从而特定单层膜34为具有优异的耐候性的膜,因此该特定单层膜34作为防湿膜起作用。因此,能够防止或充分地抑制反射层31的表面(图2中的上表面)被暴露于介由层叠于该反射层31的表面侧的构成层(具体而言是特定多层膜35及荧光体层22)而侵入到荧光板21的内部的湿气中。其结果是,能够防止或充分地抑制形成该反射层31的银与水在反射层31的表面发生反应。

另一方面,通过第1氧化物层33具有特定多层膜35,从而特定多层膜35作为增反射膜起作用,因此能够提高荧光板21的反射率(具体而言是荧光体层22的背面的反射率),因此荧光板21成为具有更为优异的高反射性能的荧光板。

在该图的例子中,第1氧化物层33由特定单层膜34与特定多层膜35形成。另外,在第1氧化物层33中,特定单层膜34被配置于反射层31侧(图2中的下方侧),特定多层膜35被配置于荧光体层22侧(图2中的上方侧)。

第1氧化物层33的厚度根据该第1氧化物层33的构成来适当决定。

具体而言,例如,在第1氧化物层33是由特定单层膜34形成的情况下,设定为5~15nm,另外,在第1氧化物层33是由特定多层膜35形成的情况下,设定为80~140nm。另外,在第1氧化物层33是由特定单层膜34与特定多层膜35来形成的情况下,设定为85~155nm。

在该图的例子中,第1氧化物层33的厚度为85~155nm。即,特定单层膜34的厚度为5~15nm,特定多层膜35的厚度为80~140nm。

反射层31由银形成。具体而言,由银反射膜或以银作为主体的银合金反射膜形成。

通过反射层31由银来形成,由于银是具有高反射率的物质,因此荧光板21(具体而言是荧光体层22的背面)成为具有高反射性能的荧光板。

反射层31的厚度为例如110~350nm。

另外,从激发光及荧光的有效利用性的观点出发,反射层31的表面的面积优选为荧光体层22的背面的面积以下。

在该图的例子中,反射层31的厚度为130nm。另外,反射层31的表面与荧光体层22的背面的尺寸相比具有略小的尺寸,其整面与荧光体层22的背面的中央部相对向。

并且,在荧光板21中,在第1氧化物层33与反射层31之间设置有薄膜状的抗氧化用保护层32a和薄膜状的透光性密合层36。就抗氧化用保护层32a和透光性密合层36而言,抗氧化用保护层32a被配置于第1氧化物层33侧,透光性密合层36被配置于反射层31侧。

抗氧化用保护层32a由透光性材料形成,且对于激发光及荧光具有透射性。并且,抗氧化用保护层32a具有保护反射层31免受氧化的功能。具体而言,不使氧透过,不会放出氧。

通过设置有抗氧化用保护层32a,从而在由银形成的反射层31(具体而言是反射层31的表面)中,能够防止银的氧化物的生成。因此,即使荧光板21具有第1氧化物层33,反射层31的表面也不会被暴露于下述氧中:从第1氧化物层33放出的氧;以及介由层叠于反射层31的表面侧的构成层(具体而言是荧光体层22及第1氧化物层33)而侵入到荧光板21的内部的氧。其结果是,能够防止反射层31的氧化劣化,因而,能够抑制因氧化劣化所引起的反射层31的反射率的下降。

形成抗氧化用保护层32a的透光性材料优选为氧化物以外的结晶物质的材料,具体而言,优选为由氮化物或氟化物形成的材料。

通过形成抗氧化用保护层32a的透光性材料是由氮化物或氟化物形成的材料,从而在由银形成的反射层31(具体而言是反射层31的表面)中,能够防止银的氧化物的生成,并且能够防止反射层31中的银的硫化物及氢氧化银等化合物的生成。

这里,对下述理由进行说明:抗氧化用保护层32a通过由氮化物或氟化物形成的透光性材料来形成,由此能够防止反射层31中的银的硫化物、银的氧化物及氢氧化银等化合物的生成的理由。形成抗氧化用保护层32a的透光性材料如上所述优选为氧化物以外的材料、并且不是非晶体(非晶质)、而是结晶物质的材料。通过透光性材料是氧化物以外的材料,从而不会从抗氧化用保护层32a中放出氧,另外,能够减少反射层31的形成中(反射膜成膜中)的氧分压,因而能够防止反射层31的氧化。进而,通过透光性材料是结晶物质的材料,从而抗氧化用保护层32a会成为致密的层。因此,抗氧化用保护层32a成为下述层:内部不含水分,另外,能够进一步防止来自外部的氧、硫、水等的浸入以及来自第1氧化物层33的氧以及特别是来自形成第1构成层35a的二氧化硅(sio2)的水向反射层31中的扩散。其结果是,通过由氮化物或氟化物形成的透光性材料来形成抗氧化用保护层32a,由此能够防止形成反射层31的银与氧、硫、水等发生反应。

作为被用作形成抗氧化用保护层32a的透光性材料的氮化物,可列举出氮化铝(aln)等金属氮化物及氮化硅(si3n4)等。

另外,作为被用作形成抗氧化用保护层32a的透光性材料的氟化物,可列举出氟化镁(mgf2)等金属氟化物。

并且,从防止氧放出以及防止氧、硫及水等的浸入的观点出发,形成抗氧化用保护层32a的透光性材料优选为氟化镁(mgf2)、氮化硅(si3n4)、氮化铝(aln)。

在该图的例子中,抗氧化用保护层32a由氟化镁(mgf2)形成。

从防止反射层31的氧化劣化及该抗氧化用保护层32a的透光性(对于激发光及荧光的透射性)的观点出发,抗氧化用保护层32a的厚度优选为1~80nm,进一步优选为40~80nm。通过抗氧化用保护层32a的厚度为40~80nm,能够防止形成反射层31的银与氧、硫及水等发生反应。

另外,从反射层31的保护的观点出发,抗氧化用保护层32a的背面(图2中的下表面)的面积优选与反射层31的表面的面积是同等的。

在该图的例子中,抗氧化用保护层32a的厚度为40nm。另外,抗氧化用保护层32a的背面具有与反射层31的表面的尺寸同等的尺寸,该抗氧化用保护层32a按照介由透光性密合层36而将反射层31的表面的整面覆盖的方式被配置。

透光性密合层36是介于抗氧化用保护层32a与反射层31之间的中间层,且以与抗氧化用保护层32a及反射层31分别直接接触的状态被设置,对于激发光及荧光具有透射性。并且,透光性密合层36是下述密合层:按照在抗氧化用保护层32a与反射层31之间不会产生剥离的方式使抗氧化用保护层32a与反射层31介由该透光性密合层36密合,并且,发挥在长期的重复使用中维持该密合性的功能。

通过设置有透光性密合层36,从而可在荧光体层22与反射层31之间得到高密合性,并且对于该密合性可得到充分的耐久性,因此即使是在荧光板21被暴露于反复的温度变化的情况下,也可防止或充分地抑制荧光体层22与反射层31之间的剥离的产生。

如果具体地进行说明,则在荧光体层22与反射层31之间设置有第1氧化物层33的荧光板21中,如上所述,通过在反射层31与第1氧化物层33之间设置抗氧化用保护层32a,能够防止反射层31的氧化劣化。然而,在抗氧化用保护层以与反射层直接接触的状态被设置的情况下,由于使用环境的温度变化以及伴随着在荧光光源装置中重复点灯和熄灯而产生的温度变化,导致在该抗氧化用保护层与反射层的界面会产生剥离。然而,如图2中所示的那样,通过在抗氧化用保护层32a与反射层31之间设置透光性密合层36,可防止或充分地抑制因荧光板21被暴露于反复的温度变化中而引起的抗氧化用保护层32a与反射层31之间的剥离的产生,其结果是,能够防止或充分地抑制荧光体层22与反射层31之间的剥离的产生。

透光性密合层36优选由氧化铪(hfo2)及氧化锆(zro2)中的至少一种过渡金属氧化物来形成,进一步优选由氧化铪来形成。

通过将透光性密合层36制成由氧化铪(hfo2)及氧化锆(zro2)中的至少一者而形成的层,从而如由后述的实验例表明的那样,可得到高反射率(荧光体层22的背面中的反射率),并且即使是在荧光板21被暴露于反复的温度变化的情况下,也能够防止荧光体层22与反射层31之间的剥离的产生。

另外,通过将透光性密合层36制成由氧化铪形成的层,可得到高制造稳定性。具体而言,能够稳定地制造在荧光体层22与反射层31之间不会产生剥离的反射率高的荧光板21。

这里,通过由作为金属氧化物的氧化铪(hfo2)及氧化锆(zro2)中的至少一者来形成透光性密合层36,从而不会产生在由增反射膜及防湿膜等形成的氧化物层与反射层直接接触的状态的情况下所产生的问题(具体而言是反射层31的反射率的下降以及透光性密合层36与反射层31的界面的剥离的产生),可得到上述的效果是通过本发明的发明者们的实验而弄清楚的事项。

从荧光体层22与反射层31之间的密合性及其密合性的耐久性的观点出发,透光性密合层36的厚度优选小,具体而言,考虑透光性及形成稳定性,优选为5~10nm。

另一方面,在透光性密合层36的厚度过小的情况下,有可能会无法稳定地形成所期望的厚度的透光性密合层36。另外,在透光性密合层36的厚度过大的情况下,有可能在荧光板21中无法得到充分的反射率(具体而言是荧光体层22的背面中的反射率)。

另外,透光性密合层36只要与抗氧化用保护层32a的背面和反射层31的表面接触地来进行设置即可,也可以按照将抗氧化用保护层32a的背面及反射层31的表面的一部分覆盖的方式进行配置。即,抗氧化用保护层32a与反射层31也可以被设定为彼此相对向的面(具体而言,抗氧化用保护层32a的背面及反射层31的表面)的一部分是直接接触的状态。在这样的情况下,能够将透光性密合层36的厚度变得极小而得到锚定效应,因此可得到更为优异的密合性的耐久性及透光性。

透光性密合层36可以通过物理气相沉积法等干式法来形成。

作为用于形成透光性密合层36的物理气相沉积法的优选的具体例子,可列举出离子辅助电子射线蒸镀法。

通过利用离子辅助电子射线蒸镀法来形成透光性密合层36,从而能够将透光性密合层36制成具有高致密性、并且与抗氧化用保护层32a及反射层31各自的密合性高的层。

透光性密合层36的具体的形成条件根据透光性密合层36的形成材料等来适当设定。

另外,在荧光板21中,优选的是,如图2中所示的那样,在反射层31的背面侧(图2中的下表面侧)设置有由在表示其组成的化学式中不含有氧原子的不含氧原子材料形成的不含氧原子层32b。

通过设置不含氧原子层32b,从而由于不含氧原子层32b不会放出氧,因此通过适当选择形成该不含氧原子层32b的不含氧原子材料的种类及不含氧原子层32b的配置位置,能够防止或充分地抑制因配置于反射层31的背面侧的构成层所引起的反射层31的氧化劣化。即,荧光板21即使是如图2中所示的那样在反射层31的背面侧设置有第2氧化物层37,通过在反射层31与第2氧化物层37之间配置由适当的不含氧原子材料形成的不含氧原子层32b,从而也能够防止或充分地抑制因设置有第2氧化物层37所引起的反射层31的氧化。

该不含氧原子层32b可以对于激发光及荧光具有透射性,另外,也可以是非透射性。

形成不含氧原子层32b的不含氧原子材料优选为由氟化物、氮化物或金属形成的材料。

具体而言,不含氧原子材料优选由氟化镁(mgf2)、氮化硅(si3n4)、氮化铝(aln)、铝(al)、铬(cr)及镍(ni)中的任一种物质形成。

通过不含氧原子材料由氟化镁(mgf2)、氮化硅(si3n4)、氮化铝(aln)、铝(al)、铬(cr)及镍(ni)中的任一种物质形成,从而不含氧原子层32b成为不会放出氧、且不使氧透过的层。因此,荧光板21即使是在不含氧原子层32b的下方具有第2氧化物层37,反射层31的背面也不会被暴露于从第2氧化物层37放出的氧中。其结果是,能够防止反射层31的氧化劣化。

另外,从不含氧原子层32b与反射层31的密合性及该密合性的耐久性的观点出发,不含氧原子材料优选由氮化硅(si3n4)、氮化铝(aln)、铝(al)、铬(cr)或镍(ni)来形成。

在该图的例子中,不含氧原子层32b由金属铬(cr)形成。

不含氧原子层32b的厚度优选为1~30nm。

另外,从反射层31的保护的观点出发,不含氧原子层32b的表面(图2中的上表面)的面积优选与反射层31的背面的面积是同等的。

在该图的例子中,不含氧原子层32b的表面具有与反射层31的背面的尺寸同等的尺寸,该不含氧原子层32b将反射层31的背面的整面覆盖。

第2氧化物层37优选由金属氧化物形成。

具体而言,第2氧化物层37优选用由氧化铝(al2o3)形成的金属氧化物单层膜(特定单层膜)来形成。

通过第2氧化物层37由特定单层膜来形成,从而由于该特定单层膜具有优异的耐候性,因此该特定单层膜作为防湿膜起作用。因此,能够防止或充分地抑制反射层31的背面被暴露于湿气中。其结果是,能够防止或充分地抑制形成该反射层31的银与水在反射层31的背面发生反应。

在该图的例子中,第2氧化物层37用由氧化铝(al2o3)形成的金属氧化物单层膜来形成。

第2氧化物层37的厚度根据该第2氧化物层37的材质来适当决定。

具体而言,例如,在第2氧化物层37由金属氧化物单层膜来形成的情况下、即在第2氧化物层37的材质为氧化铝的情况下,设定为5~30nm。

在该图的例子中,第2氧化物层37的厚度为20nm。

在发光构件20中,散热基板24具有将荧光板21(荧光体层22)中所产生的热进行散热的功能。

作为散热基板24的构成材料,可使用铜(cu)及钼与铜的合金(mo-cu)等金属。

在图的例子中,散热基板24由铜形成。

散热基板24的厚度只要考虑散热特性来适当决定即可,例如为0.5~5.0mm。

另外,散热基板24的表面的面积如图1及图2中所示的那样,从散热性等观点出发,优选比荧光板21的背面的面积大。

另外,散热基板24也可以兼具散热片的功能。

在该图的例子中,散热基板24的厚度为0.5~4mm。

另外,对于散热基板24,从与接合构件层28的接合性的观点出发,优选在该散热基板24的表面上形成有密合用基底膜层及焊料润湿膜层依次层叠而成的金属膜。

在该图的例子中,散热基板24的外表面整面(表面、背面及周侧面)是被由镍形成的密合用基底膜层及金形成的焊料润湿膜层所形成的金属膜(省略图示)覆盖而成。就形成该金属膜的各层的厚度而言,密合用基底膜层为2.5μm,焊料润湿膜层为0.03μm。

作为形成接合构件层28的接合构件,从散热性及低应力性的观点出发,优选使用含有锡的焊料。

作为被用作接合构件的含有锡的焊料的具体例子,可列举出例如金锡合金(ausn,锡(sn)的含有比例为20质量%,导热率为250w/mk)及锡-银-铜合金(sn-3ag-0.5cu(银(ag)的含有比例为3质量%、铜(cu)的含有比例为0.5质量%、锡(sn)的含有比例为96.5质量%),导热率为55w/mk)等。

另外,接合构件层28的厚度为例如30μm。

在该图的例子中,作为利用接合构件而进行的荧光板21与散热基板24的接合方法,例如采用下述的回流方式:使用回流炉,在荧光板21与散热基板24之间夹持无助焊剂焊料片材(接合构件),在甲酸气体或氢气的气氛中进行加热。根据像这样地利用甲酸或氢的还原力来除去无助焊剂焊料片材的表面氧化膜从而进行回流的接合方法,在所形成的接合构件层28中不会产生空隙,可得到良好的导热性。

在这样的构成的荧光光源装置10中,由激发光源11射出的激发光照射到发光构件20中的荧光板21的表面(激发光入射面),入射至该荧光板21中。然后,在荧光板21中,形成荧光体层22的荧光体被激发。由此,在荧光体层22中由荧光体放射出荧光。该荧光不会被荧光体吸收而与在荧光体层22的背面被反射层31反射的激发光一起从荧光板21的表面(荧光射出面)射出至外部,射出至荧光光源装置10的外部。

此外,在荧光板21中,在荧光体层22与反射层31之间设置有第1氧化物层33,在该第1氧化物层33与反射层31之间,抗氧化用保护层32a以透光性密合层36介于其与反射层31之间的状态被设置。

因此,反射层31即使是相对于荧光体层22的密合性小的由银形成的层,在荧光体层22与反射层31之间也能够得到高密合性,而且,在长期的重复使用中也能够维持该密合性。因而,即使是在因荧光光源装置10的使用环境的温度变化以及伴随着在荧光光源装置10中重复点灯和熄灯而产生的温度变化等而导致荧光板21被暴露于反复的温度变化中的情况下,也可防止或充分地抑制荧光体层22与反射层31之间的剥离的产生。

另外,由于抗氧化用保护层32a被配置于第1氧化物层33与反射层31之间,因此即使荧光板21具有第1氧化物层33,也能够防止因设置有该第1氧化物层33所引起的反射层31的氧化劣化。

因此,根据荧光板21,可长期在反射层31中得到高反射率,而且该反射层31的剥离的产生得以抑制。

另外,在荧光板21中,第1氧化物层33由于是由特定单层膜34和特定多层膜35所形成,因此能够防止或充分地抑制反射层31的表面被暴露于湿气中,另外,荧光板21成为具有更为优异的高反射性能的荧光板。

另外,在荧光板21中,由于在反射层31的背面侧设置有不含氧原子层32b、且该不含氧原子层32b被配置在反射层31与第2氧化物层37之间,因此能够防止因设置有第2氧化物层37所引起的反射层31的氧化劣化。

以上,使用具体的例子对本发明的荧光板进行了说明,但本发明的荧光板并不限定于此。

例如,荧光板也可以在该荧光板的表面形成有多个凸部周期性地排列而成的周期结构。这里,荧光板的表面的周期结构是例如大致锥形状(具体而言是锥状或锥台状)的凸部以密集的状态二维周期性地排列而成的结构。另外,在荧光板在表面具有周期结构的情况下,从制造容易性的观点出发,该荧光板优选在荧光体层的表面层叠有对于激发光及荧光具有透射性的周期结构体层。

以下,对本发明的实验例进行说明。

<实验例1>

制作了依次层叠有下述层的实验用层叠体(以下,也称为“实验用层叠体(1a)”):荧光体层;由层叠二氧化硅(sio2)层及二氧化钛(tio2)层而成的氧化物多层膜(增反射膜)形成的氧化物层;由氟化镁(mgf2)形成的抗氧化用保护层;由氧化锆(zro2)形成的密合层;和由银形成的反射层。

所制作的实验用层叠体(1a)的规格如下所述。

在该实验用层叠体(1a)中,氧化物层(增反射膜)为下述构成:在荧光体层的背面依次层叠有厚度为5nm的二氧化硅层、厚度为10nm的二氧化钛层、厚度为40nm的二氧化硅层及厚度为80nm的二氧化钛层。

〔荧光体层〕

厚度:0.1mm

〔抗氧化用保护层〕

材质(透光性材料):氟化镁(mgf2)

厚度:40nm

〔密合层〕

材质:氧化锆(zro2)

厚度:5nm

〔反射层〕

材质:银(ag)

厚度:120nm

另外,制作了除了在实验用层叠体(1a)中具备扩散板来代替荧光体层以外具有与该实验用层叠体(1a)同样的构成的实验用层叠体(以下,也称为“实验用层叠体(1b)”)。

即,实验用层叠体(1b)为下述构成:在扩散板的背面依次层叠有:由层叠二氧化硅(sio2)层及二氧化钛(tio2)层而成的氧化物多层膜(增反射膜)形成的氧化物层、由氟化镁(mgf2)形成的抗氧化用保护层、由氧化锆(zro2)形成的透光性密合层和由银形成的反射层。

使用所制作的实验用层叠体,进行了反射率评价试验、密合性评价试验及光通量维持率评价试验。此外,反射率评价试验使用了实验用层叠体(1b),密合性评价试验及光通量维持率评价试验使用了实验用层叠体(1a)。将结果示于下述表1中。

反射率评价试验、密合性评价试验及光通量维持率评价试验的具体的方法如以下所示的那样。

〔反射率评价试验〕

对实验用层叠体(1b)的表面(扩散板的表面)照射包含波长为430~670nm的光的光,测定了波长为430~670nm的光的反射率(平均反射率)。然后,基于所得到的反射率,将反射率为80%以上的情况作为反射层中可得到极其良好的反射率而评价为“1”,将反射率超过75%且低于80%的情况作为反射层中可得到良好的反射率而评价为“2”,将反射率为75%以下的情况作为反射层中无法得到良好的反射率而评价为“3”。

〔密合性评价试验〕

对于实验用层叠体(1a),在进行了以设定温度为85℃的条件实施的加热操作后进行以设定温度为-40℃的条件实施的冷却操作,由此作为热循环,在重复了1000次上述热循环后,对实验用层叠体(1a)的表面(荧光体层)照射按照聚光光斑直径成为1.5mm的方式进行聚光的100w的激光。然后,确认荧光体层与反射层之间的剥离的产生的有无,将没有产生剥离的情况作为在荧光体层与反射层之间可得到良好的密合性(密合性的耐久性)而评价为“1”,将产生了剥离的情况作为无法得到良好的密合性(密合性的耐久性)而评价为“3”。

〔光通量维持率评价试验〕

对实验用层叠体(1a)的表面(荧光体层)照射按照聚光光斑直径成为1.5mm的方式进行聚光的100w的激光。然后,在刚照射激光后测定了从实验用层叠体(1a)的表面射出的荧光的光通量(初期光通量)。另外,在开始激光的照射后经过1000小时后也测定了从实验用层叠体(1a)的表面射出的荧光的光通量(以下,也称为“经过1000小时后的光通量”)。然后,由所得到的初期光通量及经过1000小时的光通量算出经过1000小时的光通量相对于初期光通量的比例即光通量维持率,将光通量维持率为98%以上的情况作为可得到极其良好的光通量维持率而评价为“1”,将光通量维持率超过95%且低于98%的情况作为可得到良好的光通量维持率而评价为“2”,将光通量维持率为95%以下的情况作为无法得到良好的光通量维持率而评价为“3”。

<实验例2>

制作了除了在实验例1的实验用层叠体(1a)中将密合层的厚度设定为10nm以外具有与该实验用层叠体(1a)同样的构成的实验用层叠体(以下,也称为“实验用层叠体(2a)”)。

另外,制作了除了在实验用层叠体(2a)中不具备荧光体层以外具有与该实验用层叠体(2a)同样的构成的实验用层叠体(以下,也称为“实验用层叠体(2b)”)。

然后,使用所制作的实验用层叠体,与实验例1同样地操作,进行了评价试验。将结果示于表1中。

<实验例3>

制作了除了在实验例1的实验用层叠体(1a)中将密合层的厚度设定为15nm以外具有与该实验用层叠体(1a)同样的构成的实验用层叠体(以下,也称为“实验用层叠体(3a)”)。

另外,制作了除了在实验用层叠体(3a)中具备扩散板来代替荧光体层以外具有与该实验用层叠体(3a)同样的构成的实验用层叠体(以下,也称为“实验用层叠体(3b)”)。

然后,使用所制作的实验用层叠体,与实验例1同样地操作,进行了评价试验。将结果示于表1中。

<实验例4>

制作了除了在实验例1的实验用层叠体(1a)中将密合层设定为由氧化铪形成以外具有与该实验用层叠体(1a)同样的构成的实验用层叠体(以下,也称为“实验用层叠体(4a)”)。

另外,制作了除了在实验用层叠体(4a)中具备扩散板来代替荧光体层以外具有与该实验用层叠体(4a)同样的构成的实验用层叠体(以下,也称为“实验用层叠体(4b)”)。

然后,使用所制作的实验用层叠体,与实验例1同样地操作,进行了评价试验。将结果示于表1中。

<实验例5>

制作了除了在实验例4的实验用层叠体(4a)中将密合层的厚度设定为10nm以外具有与该实验用层叠体(4a)同样的构成的实验用层叠体(以下,也称为“实验用层叠体(5a)”)。

另外,制作了除了在实验用层叠体(5a)中具备扩散板来代替荧光体层以外具有与该实验用层叠体(5a)同样的构成的实验用层叠体(以下,也称为“实验用层叠体(5b)”)。

然后,使用所制作的实验用层叠体,与实验例1同样地操作,进行了评价试验。将结果示于表1中。

<实验例6>

制作了除了在实验例4的实验用层叠体(4a)中将密合层的厚度设定为15nm以外具有与该实验用层叠体(4a)同样的构成的实验用层叠体(以下,也称为“实验用层叠体(6a)”)。

另外,制作了除了在实验用层叠体(6a)中具备扩散板来代替荧光体层以外具有与该实验用层叠体(6a)同样的构成的实验用层叠体(以下,也称为“实验用层叠体(6b)”)。

然后,使用所制作的实验用层叠体,与实验例1同样地操作,进行了评价试验。将结果示于表1中。

<比较实验例1>

制作了除了在实验例1的实验用层叠体(1a)中不具备抗氧化用保护层及密合层以外具有与该实验用层叠体(1a)同样的构成的比较用的实验用层叠体(以下,也称为“比较实验用层叠体(1a)”)。

即,比较实验用层叠体(1a)是依次层叠荧光体层、氧化物层和反射层而成的构成。

另外,制作了除了在比较实验用层叠体(1a)中具备扩散板来代替荧光体层以外具有与该比较实验用层叠体(1a)同样的构成的比较用的实验用层叠体(以下,也称为“比较实验用层叠体(1b)”)。

然后,使用所制作的比较实验用层叠体,与实验例1同样地操作,进行了评价试验。将结果示于表1中。

<比较实验例2>

制作了除了在实验例1的实验用层叠体(1a)中不具备密合层、而且将抗氧化用保护层的厚度设定为10nm以外具有与该实验用层叠体(1a)同样的构成的比较用的实验用层叠体(以下,也称为“比较实验用层叠体(2a)”)。

即,比较实验用层叠体(2a)是依次层叠荧光体层、氧化物层、抗氧化用保护层和反射层而成的构成。

另外,制作了除了在比较实验用层叠体(2a)中具备扩散板来代替荧光体层以外具有与该比较实验用层叠体(2a)同样的构成的比较用的实验用层叠体(以下,也称为“比较实验用层叠体(2b)”)。

然后,使用所制作的比较实验用层叠体,与实验例1同样地操作,进行了评价试验。将结果示于表1中。

<比较实验例3>

制作了除了在实验例1的实验用层叠体(1a)中不具备密合层以外具有与该实验用层叠体(1a)同样的构成的比较用的实验用层叠体(以下,也称为“比较实验用层叠体(3a)”)。

即,比较实验用层叠体(3a)是依次层叠荧光体层、氧化物层、抗氧化用保护层和反射层而成的构成。

另外,制作了除了在比较实验用层叠体(3a)中具备扩散板来代替荧光体层以外具有与该比较实验用层叠体(3a)同样的构成的比较用的实验用层叠体(以下,也称为“比较实验用层叠体(3b)”)。

然后,使用所制作的比较实验用层叠体,与实验例1同样地操作,进行了评价试验。将结果示于表1中。

<比较实验例4>

制作了除了在实验例1的实验用层叠体(1a)中具备厚度为3nm的钛层作为密合层以外具有与该实验用层叠体(1a)同样的构成的多个比较用的实验用层叠体(以下,也称为“比较实验用层叠体(4a)”)。

即,比较实验用层叠体(4a)是依次层叠荧光体层、氧化物层、抗氧化用保护层、密合层(钛层)和反射层而成的构成。

另外,制作了除了在比较实验用层叠体(4a)中具备扩散板来代替荧光体层以外具有与该比较实验用层叠体(4a)同样的构成的比较用的实验用层叠体(以下,也称为“比较实验用层叠体(4b)”)。

然后,使用所制作的比较实验用层叠体,与实验例1同样地操作,进行了评价试验。将结果示于表1中。

[表1]

由表1的结果可知:通过在氧化物层与反射层之间,将抗氧化用保护层以由氧化锆或氧化铪形成的密合层(透光性密合层)介于其与该反射层之间的状态进行设置,从而可得到与不具备抗氧化用保护层及密合层的情况同等以上的反射率,并且可得到与具备钛层作为密合层的情况同等的极其良好的密合性(密合性的耐久性)及光通量维持率。

因此,可知:在荧光体层与反射层之间设置有氧化物层的荧光板中,通过在该氧化物层与该反射层之间,将抗氧化用保护层以透光性密合层介于其与该反射层之间的状态进行设置,从而不会产生由银形成的反射层的剥离,能够长期地维持高反射率。另外确认到:通过将透光性密合层设定为具有5~10nm的厚度,可得到更高的反射率。

符号的说明

10荧光光源装置

11激发光源

20发光构件

21荧光板

22荧光体层

24散热基板

28接合构件层

31反射层

32a抗氧化用保护层

32b不含氧原子层

33第1氧化物层

34氧化物单层膜(特定单层膜)

35氧化物多层膜(特定多层膜)

35a第1构成层

35b第2构成层

36透光性密合层

37第2氧化物层

41密封层

42粘接层

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