CN110799862A - 荧光体层组成物、荧光构件、光源装置以及投影装置 - Google Patents

荧光体层组成物、荧光构件、光源装置以及投影装置 Download PDF

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Abstract

提供一种能够抑制荧光体粒子与粘合剂的界面的反射或散射，并提高荧光体粒子的激发光吸收以及光提取效率的荧光体层组成物、荧光构件、光源装置以及投影装置。本发明的一个方式涉及的荧光体层组成物包括：荧光体粒子111，其吸收激发光并发出规定的荧光；以及粘合剂112，其由金属醇盐或金属醇盐与金属氧化物的混合物形成的透光性的凝胶制成，荧光体粒子111被分散于所述粘合剂中，荧光体粒子111的折射率与粘合剂112的折射率之差在0.3以下。由此，可以抑制荧光体粒子111与粘合剂112的界面的反射，并提高荧光体粒子的激发光吸收以及光提取效率。

Description

荧光体层组成物、荧光构件、光源装置以及投影装置
技术领域
本发明涉及利用激发光的照射而起作用的荧光体层组成物、使用该荧光体层组成物的荧光构件、光源装置以及投影装置。
背景技术
以往，利用激光的照射发光的荧光体、荧光体的粘合剂被用于投影仪等。并且，文献中记载了这些材料的折射率。例如，专利文献1中记载了一种使用荧光轮的投影仪用发光设备，该荧光轮在透明基板上设置了具有无机粘合剂与在无机粘合剂中分散的荧光体的荧光体层，在上述投影仪用发光设备中，通过溶胶凝胶法形成无机粘合剂，透明基板的折射率与无机粘合剂的折射率之差在0.4以下。
另外，专利文献2中还记载了一种LED装置，其具有在粘合剂材料中分散有纳米粒子的转换层，并且，以粘合剂材料和纳米粒子的组合的有效折射率与荧光剂粒子的折射率严格匹配的方式，使纳米粒子分散在粘合剂材料中。
另一方面，已知有对氧化铝进行温水处理而在表面上形成微细结构，并调整折射率的技术。专利文献3中记载了一种透镜，其使用水合氧化铝在表面上设置微细结构来形成抗反射膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/072319号专利文献2：日本专利第5227252号公报
专利文献3：国际公开第2014/061237号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在使用了利用如上所述的高密度激发光使荧光体发光的荧光体元件的装置中，如激光这样的能量高的激发光聚光，且以点状照射在荧光轮圆周部的荧光体层上。在点状的照射部中可以获得荧光发光的同时，激发光的一部分被转换为热能，且照射部变为高温。
已知当荧光体的温度上升时，会随之发生荧光体的发光效率降低的称为温度淬灭的现象。因此，在光学装置、投影装置中，通过荧光轮的旋转来移动荧光体层上的照射部，并抑制局部的温度上升。然而，还有当增强激发光的照射来获得荧光发光时，仅通过荧光轮的旋转难以充分抑制激发光照射部位的温度上升。
与荧光体的发光效率相关的温度特性根据发光中心元素的浓度改变。图14是表示相对于各发光中心元素浓度的荧光体的温度与光提取效率的关系的图表。通常，作为市售的YAG：Ce荧光体的发光中心元素的Ce浓度选择常温使用时发光效率高的浓度(例如0.03左右)。当为了获得更强的荧光发光强度而使用这样的荧光体并使激发光强度增加时，存在如下由发热引起的发光强度降低的问题。
如图14所示，当通过高密度、高强度的激发光照射而照射点的荧光体温度超过例如200℃时，在通常的荧光体中存在发光效率降低的、所谓的温度淬灭的问题。另一方面，Ce浓度低(例如0.003)的荧光体也有时发光效率的温度依赖性小，与低温时相比发光效率反转。然而，杂质浓度低的荧光体的激发光的吸收小，不能够充分吸收激发光。因此，如图14所示，当使用由温度上升等引起的温度淬灭的影响低的低Ce浓度的荧光体时，向外部提取光的光提取效率低，且不能够得到期望的荧光发光强度(亮度)。如此，当使用荧光体时，该荧光体对于高密度的激发光照射而言，不易受到荧光体的激发密度依赖性以及温度上升等的影响，且发光中心元素浓度低，存在相对于激发光的荧光体自身的吸收少的问题。
进一步，通常而言，作为构成荧光体层的粘合剂大多使用以硅树脂为代表的树脂材料、作为无机粘合剂如聚硅氮烷这样的透明无机材料。根据情况有时也会使用如荧光体的周围与空气接触的那样的多孔质结构的荧光体层。
通常，构成荧光体粒子的石榴石系材料(YAG，LuAG)的折射率n高达约1.8，作为包围周围的粘合剂的所述硅树脂等的折射率约为1.5左右，因此在荧光体粒子与粘合剂接触的界面中，产生由该折射率之差引起的界面反射。如上所述，当使用发光效率的温度依赖性低的低杂质浓度的荧光体时，激发光向荧光体入射时的界面反射的影响不能忽视。
本发明的一实施方式是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种抑制荧光体粒子与粘合剂的界面的反射，且能够提高荧光体粒子的激发光吸收以及光提取效率的荧光体层组成物、荧光构件、光源装置以及投影装置。
解决问题的方案
为了实现上述目的，在本发明的一实施方式中采取以下方案。即，本发明的一实施方式的荧光体层组成物包括：荧光体粒子，其吸收激发光并发出规定的荧光；以及粘合剂，其由金属醇盐或金属醇盐与金属氧化物的混合物形成的透光性的凝胶制成，所述荧光体粒子被分散于所述粘合剂中，所述荧光体粒子的折射率与所述粘合剂的折射率之差在0.3以下。
发明效果
根据本发明的一实施方式，可以抑制荧光体粒子与粘合剂的界面的反射，并提高荧光体粒子的激发光吸收以及光提取效率。其结果，即使当使用由温度上升等引起的温度淬灭的影响小、发光中心元素浓度小的荧光体粒子时，也得到高的荧光发光强度(亮度)。另外，由于使用无机系粘合剂，因此荧光体层的耐热性提高。结果，即使高温也能够抑制发光强度的降低。
附图说明
图1A是表示第一实施方式的荧光构件的剖视图。
图1B是表示第一实施方式的荧光体层的剖视图。
图2是表示YAG(Y3Al5O12)的结晶结构的图。
图3A是表示第一实施方式的荧光设备的主视图。
图3B是表示第一实施方式的荧光设备的侧剖视图。
图4是表示第一实施方式的光源装置的示意图。
图5是表示投影装置的示意图。
图6A是表示溶胶溶液的制造工序的流程图。
图6B是表示荧光体层的生成工序的流程图。
图7是表示第二实施方式的荧光构件的剖视图。
图8是表示微细凹凸结构的生成工序的流程图。
图9A是表示第三实施方式的荧光构件的主视图。
图9B是表示第三实施方式的荧光构件的主视图。
图10是表示第三实施方式的光源装置的示意图。
图11A是表示第四实施方式的荧光构件的主视图。
图11B是表示第四实施方式的荧光构件的剖视图。
图12是表示微细凹凸结构的剖面的SEM照片。
图13A是表示荧光体层的表面的SEM照片。
图13B是表示荧光体层的表面的SEM照片。
图14是表示相对于各发光中心元素浓度的荧光体的温度与光提取效率的关系的图表。
具体实施方式
接着，参照附图说明本发明的实施方式。
[第一实施方式]
(荧光构件的构成)
图1A以及图1B分别是表示荧光构件100的剖视图以及表示荧光体层110的剖视图。荧光构件100具备有荧光体层110以及基材120，并形成为板状。荧光构件100优选为激发光点容易移动的圆盘状，但也可以不一定是圆盘。基材120若为反射型，则由反射光的铝等的材料形成，若为透射型，则由透射光的玻璃、蓝宝石等的材料形成。反射型的基材120也可以在透射光的材料的表面设置有由反射的材料形成的反射膜。荧光体层110设置于基材120的表面。由于荧光体层110由后述的荧光体层组成物形成，因此可以抑制由荧光构件100的激发光引起的温度上升的影响并提高光提取效率。
如图1A所示，荧光体层组成物具备有荧光体粒子111与粘合剂112，荧光体粒子111被分散于粘合剂112中。并且，如图1B所示，荧光体粒子111吸收入射至荧光体层110的一部分的激发光e1并发出规定的荧光f1。粘合剂112由以金属醇盐或金属醇盐与金属氧化物的混合物形成的透光性的凝胶制成。
粘合剂112以荧光体粒子111的折射率与粘合剂112的折射率之差在0.3以下的方式进行选择。在与荧光体粒子111之间使用折射率差小的无机系粘合剂，由此可以抑制荧光体粒子111与粘合剂112的界面的反射，并提高荧光体粒子的激发光吸收以及光提取效率。荧光体粒子111的折射率与粘合剂112的折射率之差更优选为0.2以下。
其结果，即使当使用由温度上升等带来的影响小的发光中心元素浓度小的荧光体粒子111时，也可以得到大的荧光发光强度(亮度)。另外，因为使用无机系粘合剂，所以荧光体层110的耐热性提高。结果，即使高温也能够抑制发光强度的降低。
荧光体粒子111由石榴石系材料构成，所述石系材料以氧化铝为母材。作为石榴石系材料使用YAG：Ce(黄色发光荧光体)、LuAG(绿色发光荧光体)等。这种材料的折射率n约为1.8。荧光体粒子111由以通式(RE1-xCex)3Al5O12表示的物质构成，RE优选包含选自稀土类元素群中的至少一种元素。相对于发光中心元素Ce的稀土类RE的浓度x优选为超过0且在0.03以下。如此，即使当使用发光中心元素浓度小的荧光体粒子时，也能够得到大的荧光发光强度(亮度)。并且，发光中心元素浓度的符号将在后文描述。
粘合剂112是由金属醇盐或金属醇盐与金属氧化物的混合物形成的透光性的凝胶。构成金属醇盐或金属氧化物的金属可以例举硅、铝、锡、锌、锆和钛。其中特别是对于铝、锡、锌而言，氧化物的折射率在1.7～2.0左右。因此，这些折射率与YAG：Ce或LuAG：Ce的折射率之差设定在0.2以内，粘合剂112优选由其中金属以铝、锡以及锌中的任一种为主的、由金属醇盐或金属醇盐与金属氧化物的混合物形成。另外，氧化铝的热传导率为30W/m·K，氧化锌的热传导率为25.2W/m·K，即使从热传导率的观点出发，这些材料也是优选的。
并且，即使在这些金属之中，也更优选主要以与YAG等的荧光体相同的由以氧化铝为母材的铝醇盐或铝醇盐与氧化铝的混合物形成。
并且，“主要以……形成”是指，若凝胶整体的折射率与YAG：Ce或LuAG：Ce的折射率之差在0.3以下，则也可以为混合物。粘合剂112通过设为如上所述的构成，可以减小荧光体粒子111的折射率与粘合剂112的折射率之差。
特别地，为了减小荧光体粒子111与粘合剂112的折射率之差，作为无机系的粘合剂，使用以与荧光体粒子111的材料相同折射率(约1.76)的氧化铝为主成分的溶胶凝胶系的材料，并对两者的折射率进行匹配，由此降低了荧光体粒子111的材料与粘合剂112的界面反射f1，并提高激发光e1吸收至荧光体粒子111的光吸收。如此，抑制了荧光体粒子111与粘合剂112的界面中的光的反射，且能够改善荧光体粒子111的激发光吸收。
(界面反射率)
如图1B的区域r1所示，经由粘合剂112并垂直入射至荧光体粒子111的激发光在其界面上基于彼此的折射率，进行界面反射。无机荧光体的折射率高达约1.8左右，因此当使用硅、二氧化硅系的无机粘合剂以替代粘合剂112时，界面反射率为0.98％左右。若是杂质浓度高的通常的荧光体粒子111，则由于界面反射而入射的激发光减少，但荧光体粒子自身的激发光吸收也大，因此可以得到充分的荧光发光。
另一方面，在杂质浓度低的荧光体粒子111中，荧光体粒子111自身的激发光吸收也小，因此，由于界面反射的影响而减少的激发光的影响不能忽视。并且，激发光的吸收减少，难以得到充分的荧光发光。作为粘合剂112，折射率与荧光体粒子111接近，当例如使用了氧化铝凝胶时，其界面反射率变为硅、二氧化硅系的粘合剂的界面反射率的约1/25左右，且更多的激发光不在粘合剂的界面中反射而入射至荧光体。其结果，激发光的吸收量增大，且得到的荧光发光增加。
(发光中心元素浓度的符号)
在本发明中，一般而言，示例出通常简单表示为YAG、LuAG的荧光体，但对这些材料所包含的发光中心元素的浓度的符号定义如下。
在黄色发光荧光体YAG：Ce中，基本构成元素为钇(Y)、铝(Al)、氧(O)、以及铈(Ce)的四个。黄绿色发光荧光体LuAG：Ce是将YAG：Ce的Y全部替换为镏(Lu)的构成。作为意图改变发光颜色等的目的，将Y的一部分进行置换成其他稀土类元素等，或将Al的一部分进行置换成Ga等的同族元素。甚至，除了作为发光中心元素的Ce以外，作为以例如发光效率的改善为目的，大多在结晶中导入适量的共活化剂。
图2是表示YAG(Y3Al5O12)的结晶结构的图。YAG是具有图2所示的石榴石结构的结晶，化学式表示为Y3Al5O12。Y设为8配位的位置则Al位于4配位以及6配位的两位置的最稳定的状态。发光中心元素的Ce置换尺寸最接近的Y的一部分。
当考虑到发光中心元素Ce的浓度x为Y的置换量时，由Ce活化的YAG荧光体以通式(Y1-xCex)3Al5O12表示。在本发明中，当设为例如x＝0.030时，将对Y与Ce的占有位点的Ce的比率定义为“3.0mol％”。
另外，LuAG的情况也与YAG相同，当以通式(Lu1-yCey)3Al5O12表示时，将对Lu与Ce的占有位点的Ce的比率定义为“···mol％”。
(荧光设备)
图3A以及图3B分别是表示荧光设备200的主视图以及侧剖视图。图3A是从图3B所示的箭头2a方向观察时的图，图3B从图3A所示的箭头2b的方向观察时的图。如图3A所示，荧光设备200具备有荧光构件100(荧光轮)、固定件210、旋转轴220、驱动部230(马达)。这种荧光设备200适用于例如投影仪用的荧光发光元件。
在图3A以及图3B所示的例子中，基材120形成为在中央处有孔的圆盘状，且在圆盘的周缘区域设有荧光体层110。对照射至荧光体层110的激发光的提取光。提取的光根据用途可以仅是荧光，也可以是混合了荧光与激发光的光。
固定件210优选是用于将圆盘状的荧光构件100固定于旋转轴220的构件，且为金属制成。固定件210在厚度方向上夹住荧光构件100的孔侧周缘并将其固定。旋转轴220由驱动部230的驱动力绕中心轴旋转以使荧光构件100旋转。驱动部230由电信号控制以通过旋转轴220使圆盘状的荧光构件100旋转移动(旋转以及停止)。
(光源装置的构成)
图4是表示光源装置300的示意图。光源装置300具备光源310、光学***320以及荧光设备200，并构成组合了激发光源与光学***的光源装置，光学***用于向轮圆周部照射激发光并提取荧光发光。光源310发出激发光，激发光使荧光体层110中的荧光体粒子111荧光发光。激发光源可以使用激发YAG、LuAG等的荧光体粒子的蓝色光源，例如蓝色激光二极管(LD)。
在图4所示的例子中，光学***320由双面凸透镜321、分色镜322、单面凸透镜323、324构成，并构成入射光学***以及出射光学***。入射光学***将照射的激发光引导至荧光设备200。分色镜322例如反射蓝色光，并透射黄色光以及红色光。如此，出射光学***至少出射来自荧光设备200的荧光。
图4所示的荧光设备200为反射型荧光设备，为了增加来自荧光体层110的荧光发光强度，期望在圆状的基材120上的荧光体层110的下部涂布有银等的高反射膜。在荧光设备200具备的荧光体层110中，由于荧光体粒子111与粘合剂112的折射率差小，因此作为荧光体粒子111，通过组合由高输出的激发光照射引起的荧光体的温度上升所导致的荧光发光效率的减少(温度淬灭)小的低Ce浓度的荧光体，可以改善吸收至荧光体粒子111的激发光，并提高从荧光体出射的荧光发光的光提取效率。
(投影装置的构成)
图5是表示投影装置400(投影仪)的示意图。投影装置400具备输入部410、旋转位置传感器420、光源控制部430、光源装置300、导光光学***440、显示元件460以及投影光学***470。
输入部410接收投影的影像数据的输入，并将输入的数据传输至光源控制部430。输入部410可以接收来自独立于投影装置400的其他设备的数据，也可以连接到互联网等，并通过通信来接收数据。输入部410也可以接收用户的输入。旋转位置传感器420检测荧光构件100的旋转位置。
光源控制部430相对于投影光的强度的输入，根据荧光构件100的旋转位置来控制来自光源310的激发光的输出。通过控制激发光，可以任意改变荧光构件100出射的光的强度。
另外，通过配合与颜色、亮度的灰阶来控制激发光的输出，可以抑制光源310、荧光构件100的劣化。另外，由于无需使不要的光衰减，可以抑制投影装置400内部的发热。另外，光源控制部430也进行将输入的图像数据输出至显示元件460的控制。光源控制部430也可以对光学***进行控制。对于投影部透镜475而言，透镜的一部分利用马达等而可动，并且通过利用光源控制部430控制，可以进行变焦、聚焦等的调整。
光源装置300具有光源310、荧光设备200以及光学***。光学***具有分色镜322以及反射镜325。图5所示的荧光设备200为透射型荧光设备。作为光源光的蓝色光由分色镜322反射，而入射至荧光设备200，并由三个反射镜325与分色镜322反射，并入射至显示元件460。另外，作为荧光设备200的荧光的黄色光以及红色光透射过分色镜322并入射至显示元件460。
导光光学***440将来自光源装置300的照射光引导至显示元件460。显示元件460将输入的图像数据处理成用于投影并进行输出，同时使用利用导光光学***440引导的照射光进行图像的显示。显示元件460中使用例如DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜设备)。投影光学***470将由显示元件460显示的图像投影至外部。投影光学***470中包含投影部透镜475。投影光学***470也可以由多个透镜或反射镜构成。并且，在本实施方式中示出的构成是一个例子，各光学***可以根据用途由各种透镜或反射镜构成。
为了进行难以对外部光有影响的、优质的投影显示，需要高照度。为了提高光源的光量并以高照度进行投影，已经开始使用高密度激发光与荧光的组合光源。通过使用上述投影装置400，可以维持高的投影照度，并且即使在具有外部光的环境下，也能够得到良好的投影影像。如此，可以构成高亮度的投影装置400。
(荧光构件的制造方法)
接着，例举一例来说明荧光构件100的制造方法。荧光构件100可以通过在基材上处理溶胶溶液来制造。图6A以及图6B分别是表示溶胶溶液的制造工序以及荧光体层的生成工序的流程图。
如图6A所示，首先，为了制作成为粘合剂的氧化铝溶胶溶液，准备Tri-sec-butoxide(Al(O-sec-Bu)3)(工序P11)。并且，相对于此，添加IPA(i-PrOH)，并在室温下搅拌约1小时(工序P12)。进一步，添加螯合剂Etyl-aceto-acetate(EAcAc)，并搅拌约3小时(工序P13)。并且，非常小心地滴下H2O+IPA(工序P14)。如此，制作成为粘合剂的氧化铝溶胶溶液。各成分的比率是例如，Al(O-sec-Bu)3：IPA：EAcAc：H2O＝1：20：1：4(工序P15)。在得到的溶胶溶液中混合荧光体粒子(YAG：Ce，LuAG：Ce)(工序P16)。如此，制造混合了粘合剂与荧光体粒子的荧光体层组成物的溶胶溶液。
接着，说明如下工序：在基板上形成混合了荧光体粒子与粘合剂的由所述荧光体层组成物形成的膜之中，通过干燥或是烘干来去除溶媒，并形成在氧化铝凝胶中包含荧光体的荧光体层。
如图6B所示，首先，在涂布前清洗基板(工序P21)。在清洗后的基板的表面上涂布上述荧光体层组成物。当基板为轮形时，在圆周上进行涂布(工序P22)。作为涂布方式，可以利用点胶机、丝网印刷等的印刷方式进行涂布。其他，例如，可以通过棒涂布机进行涂布膜形成、或也可使用喷涂法、喷墨法等。尤其是若不需要形成图案形状，则以效率而言优选使用浸渍于溶胶溶液的浸渍(Dip Method)法。
在溶胶溶液涂布后，通过进行干燥或烘干，将溶胶溶液凝胶化，并形成荧光体被分散于氧化铝凝胶粘合剂中的荧光体层。例如，通过烘干(无烘干～400℃，10min～30min)来形成氧化铝(Al2O3)凝胶膜(工序P23)。在由此获得的荧光构件100中，可以抑制界面反射、散射的影响，并且通过组合激发光吸收低的低杂质浓度的荧光体材料来改善吸收至荧光体粒子的光吸收。
上述例子中，当使用铝醇盐时，即使在使用其他金属醇盐时，也可以以同样的工序形成荧光体层。即，只要准备溶胶溶液，在基材上涂布，并干燥或烘干即可。
[第二实施方式]
(荧光构件的构成)
在上述实施方式中，在荧光体粒子111与粘合剂112的界面中折射率差虽小，但在空气与粘合剂112的界面中，折射率差变大。若在填充空隙的空气(n＝1.0)的界面中存在折射率差，则产生光的散射，这是由于入射至荧光体粒子111的激发光减少。图7是表示荧光构件500的剖视图。
荧光构件500具有荧光体层110、基材120以及抗反射层510。抗反射层510形成为由在荧光体层110上构成粘合剂112的金属氧化物凝胶膜的水合物形成的微细凹凸结构。由此，降低空气与荧光体层110的折射率差并抑制它们的界面的反射，可以提高在空气与荧光体层110之间的激发光入射以及荧光发光的提取效率。
粘合剂112在由以金属醇盐或金属醇盐与金属氧化物的混合物形成的透光性的氧化铝凝胶形成的情况下，作为抗反射层510可以形成花状氧化铝(Flower like Aluminum)。通过使用具有这种表面形状的材料，可以提高入射至荧光体层110的表面的激发光入射以及荧光发光提取。
在表面形成成为抗反射膜的微细结构，并组合荧光体与微细凹凸结构，由此可以提高荧光体粒子的光吸收，并可以高效地得到荧光发光。通过对不仅是具有通常的杂质浓度的荧光材料，而且是即使在高温时效率降低也少的低杂质浓度的荧光材料进行组合，由此可以提供一种荧光体层、发光设备，其相对于由激光源等的高输出的激发光照射引起的温度上升，效率降低也少。
(荧光构件的制造方法)
例举一个例子，来说明具备了抗反射层510的荧光构件500的制造方法。图8是表示微细凹凸结构的生成工序的流程图。首先，准备荧光构件，荧光构件由粘合剂由金属醇盐或金属醇盐与金属氧化物的混合物形成的透光性的氧化铝凝胶形成。
如图8所示，将以氧化铝凝胶作为粘合剂的荧光体层浸渍于沸腾水中，并进行沸腾处理(浸渍于温水的处理，60℃～100℃)(工序P31)。荧光体层表面的氧化铝粘合剂成为水合氧化铝(Boehmite，勃姆石)。将通过浸渍得到的荧光构件以400℃烘干10分钟(工序P32)。如此，在荧光体层的上形成称作花状氧化铝(Flower Like Al2O3)的微细凹凸结构。
[第三实施方式]
在上述实施方式中，虽沿着荧光构件的圆周形成单一的荧光体层，但也可以针对多个节段的各节段，设置多个不同的荧光体层、或者设置透射部。不同的荧光体层是指，当接收了相同的激发光时，发出不同的波段光的构成。并且，当透射部为反射型时，也可以是反射部(同样适用于下文)。
图9A以及图9B分别是表示荧光构件600、700的主视图。如图9A所示，荧光构件600在圆周方向上分割成两个节段，各节段中分别设有功能不同的荧光体层610与荧光体层620。例如在将黄色的荧光体粒子111用于荧光体层610的荧光体层620中，当使用红色的荧光体粒子111时，可以根据荧光构件600的旋转位置提取不同颜色的光。
如图9B所示，荧光构件700在圆周方向分割成三个节段，两个节段中分别设有荧光体层610与荧光体层620，另一个节段中设有直接透射入射光的透射部710。荧光构件700中优选使用玻璃等的透明的基材120。在图9B的例子中，在荧光构件700中，向激发光点SP1的区域照射激发光。此时，虽产生黄色的荧光，但荧光构件700旋转移动，且例如在激发光点SP1移动到荧光体层620上时，产生红色的荧光。
如此，在荧光构件600、700中，基材120上的区域在圆周方向上分割的多个不同的节段区域之中，至少一个节段区域中设有荧光体层。并且，当对节段区域的各节段区域照射同样的激发光时，提取不同的光。即，可以根据照射光的位置改变提取的光。
图10是表示使用了荧光构件700的透射型的光源装置800的示意图。通过将该光源装置800用于投影装置400，可以利用荧光构件的旋转位置来控制输出的投影影像的颜色、亮度的灰度。
[第四实施方式]
在圆周方向上分割的各节段中形成有荧光体层，在此基础上，也可以将荧光构件浸渍于不含有荧光体粒子的氧化铝溶胶溶液中，并在表面形成微细凹凸结构。图11A以及图11B分别是表示荧光构件900的主视图以及剖视图。此时，将氧化铝凝胶膜形成于荧光构件900的表面以及背面，通过温水处理，可以在荧光构件的表面、背面形成微细凹凸结构510。由此，从背面入射的激发光以及从表面出射的荧光发光和激发光均被抑制界面反射，结果，可以提高荧光构件900的光提取效率。
透射型的荧光构件900的荧光体层620优选由作为无机粘合剂的氧化铝凝胶与荧光体粒子形成。在透射型的荧光构件900的入射侧以及荧光发光的提取侧的两各面上形成花状氧化铝(Flower Like Al2O3)的微细凹凸结构510。
[实施例]
沿用上述制造方法，已形成花状氧化铝(Flower Like Al2O3)的微细凹凸结构。图12是表示微细凹凸结构的剖面的SEM照片。可确认如下状态：通过对形成在荧光体层上的氧化铝凝胶膜实施上述的温水处理，在下部的氧化铝凝胶膜110上形成有微细凹凸结构510的状态，微细凹凸结构510由240nm厚的勃姆石的薄片结晶形成。
另外，图13(a)、(b)分别是表示荧光体层的表面的SEM照片。在浸渍于沸腾水之后，确认是否由于烘干的有无而产生差别，虽然有烘干的凹凸比无烘干的凹凸细，可见形状有所差别，但无论哪种情况都可以确认到由微细凹凸结构降低了表面反射。
另外，本国际申请基于2017年6月30日申请的日本国专利申请第2017-129900号主张优先权，将把日本国专利申请第2017-129900号的全部内容引用于本国际申请。
附图标记说明
100、500、600、700、900 荧光构件
110、610、620 荧光体层(氧化铝凝胶膜)
111 荧光体粒子
112 粘合剂
120 基材
200 荧光设备
210 固定件
220 旋转轴
230 驱动部
300、800 光源装置
310 光源
321 双面凸透镜
320 光学***
322 分色镜
325 反射镜
330 单面凸透镜
400 投影装置
410 输入部
420 旋转位置传感器
430 光源控制部
440 导光光学***
460 显示元件
470 投影光学***
475 投影部透镜
510 抗反射层(微细凹凸结构)
710 透射部
e1 激发光
f1 荧光
r1 区域
SP1 激发光点

Claims (10)

1.一种荧光体层组成物，其特征在于，包括：
荧光体粒子，其吸收激发光并发出规定的荧光；以及
粘合剂，其由金属醇盐或金属醇盐与金属氧化物的混合物形成的透光性的凝胶制成，
所述荧光体粒子被分散于所述粘合剂中，
所述荧光体粒子的折射率与所述粘合剂的折射率之差在0.3以下。
2.根据权利要求1所述的荧光体层组成物，其特征在于，
所述粘合剂是其中金属以铝、锡以及锌中的任一种为主的、由金属醇盐或金属醇盐与金属氧化物的混合物形成的透光性的凝胶。
3.根据权利要求2所述的荧光体层组成物，其特征在于，
所述粘合剂主要是由铝醇盐或铝醇盐与氧化铝的混合物所形成凝胶制成。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的荧光体层组成物，其特征在于，
所述荧光体粒子是以通式(RE1-xCex)3Al5O12表示的荧光体粒子，
所述RE包含选自稀土类元素群的至少一种元素，
所述发光中心元素Ce相对于所述稀土类RE的浓度x大于0且在0.03以下。
5.一种荧光构件，其特征在于，包括：
由权利要求1至4中的任一项所述的荧光体层组成物形成的荧光体层；以及
基材，其在表面上设置有所述荧光体层。
6.根据权利要求5所述的荧光构件，其特征在于，还包括：
抗反射层，其在所述荧光体层上具有由所述金属氧化物的水合物形成的微细凹凸结构。
7.根据权利要求5或6所述的荧光构件，其特征在于，
所述基材形成为圆盘状，
在所述基材上的区域沿圆周方向分割的多个不同的节段区域中的至少一个节段区域中设置所述荧光体层，
当对每个所述节段区域照射相同的激发光时，对不同的光进行提取。
8.一种光源装置，其特征在于，包括：
光源，其照射激发光；
入射光学***，其引导所述照射的激发光；
权利要求5至7中的任一项所述的荧光构件，其接收所述被引导的激发光并发出荧光；以及
出射光学***，其至少出射来自所述荧光构件的荧光。
9.一种投影装置，其特征在于，包括：
权利要求8所述的光源装置；
导光光学***，其引导来自所述光源装置的照射光；
显示元件，其使用照射光来进行显示，所述照射光利用所述导光光学***被引导；以及
投影光学***，其对所述显示进行投影。
10.一种投影装置，其特征在于，包括：
光源装置，其具有：照射激发光的光源、对所述照射的激发光进行引导的入射光学***、接收所述被引导的激发光并发出荧光的权利要求7所述的荧光构件以及对从所述荧光构件出射的荧光进行聚光的出射光学***；
驱动部，其使所述荧光构件旋转移动；
旋转位置传感器，其获取所述荧光构件的旋转位置，以及
控制部，其根据所述获取的荧光构件的旋转位置控制激发光的输出。
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