JP2015094777A - Fluorescent wheel for projector, manufacturing method of the same, and light-emitting device for projector - Google Patents

Fluorescent wheel for projector, manufacturing method of the same, and light-emitting device for projector Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent wheel for a projector that can suppress a phosphor layer from being heated, and a light-emitting device for a projector using the same.SOLUTION: A fluorescent wheel for a projector includes a ring-shaped metal reflection board 11, a phosphor layer 12 that is provided on the metal reflection board 11 and contains phosphor particles 14, and a jointing material layer 13 that joints the metal reflection board 11 and phosphor layer 12, where some of the phosphor particles 14 in the phosphor layer 12 are in contact with the metal reflection board 11.

Description

本発明は、プロジェクター用蛍光ホイール、その製造方法及びプロジェクター用発光デバイスに関するものである。   The present invention relates to a fluorescent wheel for a projector, a manufacturing method thereof, and a light emitting device for a projector.

近年、プロジェクターを小型化するため、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と蛍光体とを用いた発光デバイスが提案されている。例えば、特許文献１には、紫外光を発光する光源と、光源からの紫外光を可視光に変換する蛍光体層とを備える発光デバイスを用いたプロジェクターが開示されている。特許文献１においては、リング状の回転可能な透明基板の上に、リング状の蛍光体層を設けることにより作製した蛍光ホイールが用いられている。   In recent years, in order to reduce the size of a projector, a light emitting device using an LED (Light Emitting Diode) and a phosphor has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a projector using a light emitting device that includes a light source that emits ultraviolet light and a phosphor layer that converts ultraviolet light from the light source into visible light. In Patent Document 1, a fluorescent wheel produced by providing a ring-shaped phosphor layer on a ring-shaped rotatable transparent substrate is used.

特開２００４−３４１１０５号公報JP 2004-341105 A

ところで、光源として高出力の光源を用いる場合、励起光の照射により蛍光体が発熱し、蛍光体層が加熱される。蛍光体層が加熱されると、蛍光強度が低下したり、蛍光体層が基板から剥離するという問題を生じる。   By the way, when a high-output light source is used as the light source, the phosphor generates heat by the irradiation of excitation light, and the phosphor layer is heated. When the phosphor layer is heated, there is a problem that the fluorescence intensity is reduced or the phosphor layer is peeled off from the substrate.

本発明の目的は、蛍光体層が加熱されるのを抑制することができるプロジェクター用蛍光ホイール、その製造方法及びそれを用いたプロジェクター用発光デバイスを提供することにある。   The objective of this invention is providing the fluorescent wheel for projectors which can suppress that a fluorescent substance layer is heated, its manufacturing method, and the light-emitting device for projectors using the same.

本発明のプロジェクター用蛍光ホイールは、リング状の金属反射基板と、金属反射基板の上に設けられ、蛍光体粒子を含有する蛍光体層と、金属反射基板と蛍光体層とを接合する接合材層とを備え、蛍光体層の蛍光体粒子の一部が、金属反射基板と接触していることを特徴としている。   The fluorescent wheel for a projector of the present invention includes a ring-shaped metal reflection substrate, a phosphor layer provided on the metal reflection substrate, and a bonding material for bonding the metal reflection substrate and the phosphor layer. And a part of the phosphor particles of the phosphor layer is in contact with the metal reflective substrate.

蛍光体層は、リング状であることが好ましい。   The phosphor layer is preferably ring-shaped.

蛍光体層は、ガラスマトリクスと、ガラスマトリクス中に分散した蛍光体粒子とを含有することが好ましい。   The phosphor layer preferably contains a glass matrix and phosphor particles dispersed in the glass matrix.

金属反射基板としては、アルミニウム基板が挙げられる。   An example of the metal reflective substrate is an aluminum substrate.

接合材層は、例えば、シリコーン樹脂またはポリイミド樹脂から形成される。   The bonding material layer is formed from, for example, a silicone resin or a polyimide resin.

蛍光体層は、周方向に沿って複数の領域に分割されており、複数の領域に、互いに異なる種類の蛍光体粒子が含まれているものであってもよい。   The phosphor layer may be divided into a plurality of regions along the circumferential direction, and different types of phosphor particles may be included in the plurality of regions.

本発明のプロジェクター用発光デバイスは、上記本発明のプロジェクター用蛍光ホイールと、蛍光体層の蛍光体粒子を励起させるための励起光を照射する光源とを備えることを特徴としている。   A light emitting device for a projector according to the present invention includes the above-described fluorescent wheel for a projector according to the present invention and a light source that emits excitation light for exciting the phosphor particles in the phosphor layer.

本発明のプロジェクター用蛍光ホイールの第１の製造方法は、ガラス粒子と、蛍光体粒子と、有機成分とを含むスラリーを、樹脂フィルム上に塗布し、加熱乾燥することにより、蛍光体層用のグリーンシートを作製する工程、グリーンシートを焼成することにより、蛍光体粒子の一部が表面から突出した蛍光体層を得る工程、及び、蛍光体層と、金属反射基板とを対向させ、かつ、蛍光体粒子が金属反射基板の表面に接触するように、蛍光体層と金属反射基板とを接合材層によって接合する工程、を含むことを特徴としている。   A first manufacturing method of a fluorescent wheel for a projector according to the present invention is a method for applying a slurry containing glass particles, phosphor particles, and an organic component on a resin film, followed by drying by heating. A step of producing a green sheet, a step of obtaining a phosphor layer in which a part of the phosphor particles protrudes from the surface by firing the green sheet, and the phosphor layer and the metal reflecting substrate are opposed to each other; and A step of bonding the phosphor layer and the metal reflective substrate with a bonding material layer so that the phosphor particles are in contact with the surface of the metal reflective substrate.

本発明のプロジェクター用蛍光ホイールの第２の製造方法は、ガラスマトリクス中に蛍光体粒子が分散してなる蛍光体層前駆体を作製する工程、蛍光体層前駆体の表面を、エッチングまたは研磨することにより、蛍光体粒子の一部が表面から突出した蛍光体層を得る工程、蛍光体層と、金属反射基板とを対向させ、かつ、蛍光体粒子が金属反射基板の表面に接触するように、蛍光体層と金属反射基板とを接合材層によって接合する工程、を含むことを特徴としている。   The second method for producing a fluorescent wheel for a projector according to the present invention includes a step of producing a phosphor layer precursor in which phosphor particles are dispersed in a glass matrix, and a surface of the phosphor layer precursor is etched or polished. A step of obtaining a phosphor layer in which a part of the phosphor particles protrudes from the surface, the phosphor layer and the metal reflecting substrate are opposed to each other, and the phosphor particles are in contact with the surface of the metal reflecting substrate. And a step of bonding the phosphor layer and the metal reflective substrate with a bonding material layer.

本発明によれば、プロジェクター用蛍光ホイールにおける蛍光体層が加熱されるのを抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the fluorescent substance layer in the fluorescent wheel for projectors is heated.

本発明の一実施形態のプロジェクター用蛍光ホイールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the fluorescent wheel for projectors of one Embodiment of this invention. 図１に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line shown in FIG. 本発明の一実施形態のプロジェクター用蛍光ホイールにおける蛍光体層の近傍を拡大して示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which expands and shows the vicinity of the fluorescent substance layer in the fluorescent wheel for projectors of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態のプロジェクター用発光デバイスを示す模式的側面図である。It is a typical side view showing a light emitting device for projectors of one embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態のプロジェクター用蛍光ホイールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the fluorescent wheel for projectors of other embodiment of this invention.

以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。   Hereinafter, preferred embodiments will be described. However, the following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to the following embodiments. Moreover, in each drawing, the member which has the substantially the same function may be referred with the same code | symbol.

図１は、本発明の一実施形態のプロジェクター用蛍光ホイールを示す斜視図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１及び図２に示すように、蛍光ホイール１０は、リング状の形状を有している。蛍光ホイール１０は、リング状の金属反射基板１１と、金属反射基板１１の上に設けられる蛍光体層１２と、金属反射基板１１と蛍光体層１２との間に設けられ、金属反射基板１１と蛍光体層１２とを接合する接合材層１３とを備えている。   FIG. 1 is a perspective view showing a projector fluorescent wheel according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the fluorescent wheel 10 has a ring shape. The fluorescent wheel 10 is provided between the metal reflective substrate 11, the phosphor layer 12 provided on the metal reflective substrate 11, and between the metal reflective substrate 11 and the phosphor layer 12. A bonding material layer 13 for bonding the phosphor layer 12 is provided.

図３は、本発明の一実施形態のプロジェクター用蛍光ホイールにおける蛍光体層の近傍を拡大して示す部分断面図である。図３に示すように、蛍光体層１２は、蛍光体粒子１４を含有している。本実施形態において、蛍光体層１２は、ガラスマトリクス１５と、その中に分散された蛍光体粒子１４とから構成されている。本実施形態では、蛍光体粒子１４として、無機蛍光体の粒子が用いられている。   FIG. 3 is an enlarged partial sectional view showing the vicinity of the phosphor layer in the phosphor wheel for a projector according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the phosphor layer 12 contains phosphor particles 14. In the present embodiment, the phosphor layer 12 is composed of a glass matrix 15 and phosphor particles 14 dispersed therein. In the present embodiment, inorganic phosphor particles are used as the phosphor particles 14.

ガラスマトリクス１５は、無機蛍光体等の蛍光体粒子１４の分散媒として用いることができるものであれば特に限定されない。例えば、ホウ珪酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラスなどを用いることができる。ガラスマトリクスの軟化点は、２５０℃〜１０００℃であることが好ましく、３００℃〜８５０℃であることがより好ましい。   The glass matrix 15 is not particularly limited as long as it can be used as a dispersion medium for the phosphor particles 14 such as inorganic phosphors. For example, borosilicate glass or phosphate glass can be used. The softening point of the glass matrix is preferably 250 ° C to 1000 ° C, and more preferably 300 ° C to 850 ° C.

蛍光体粒子１４を構成する蛍光体は、励起光の入射により蛍光を出射するものであれば、特に限定されるものではない。蛍光体の具体例としては、例えば、酸化物蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、塩化物蛍光体、酸塩化物蛍光体、硫化物蛍光体、酸硫化物蛍光体、ハロゲン化物蛍光体、カルコゲン化物蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、ハロリン酸塩化物蛍光体、ガーネット系化合物蛍光体から選ばれた１種以上等が挙げられる。励起光として青色光を用いる場合、例えば、緑色光または黄色光を蛍光として出射する蛍光体を用いることができる。   The phosphor constituting the phosphor particles 14 is not particularly limited as long as it emits fluorescence when incident excitation light is incident. Specific examples of the phosphor include, for example, an oxide phosphor, a nitride phosphor, an oxynitride phosphor, a chloride phosphor, an acid chloride phosphor, a sulfide phosphor, an oxysulfide phosphor, and a halide. Examples thereof include one or more selected from phosphors, chalcogenide phosphors, aluminate phosphors, halophosphate phosphors, and garnet compound phosphors. When blue light is used as the excitation light, for example, a phosphor that emits green light or yellow light as fluorescence can be used.

蛍光体粒子１４の平均粒子径は、１μｍ〜５０μｍであることが好ましく、５μｍ〜２５μｍであることがより好ましい。蛍光体粒子１４の平均粒子径が小さすぎると、発光強度が低下する場合がある。一方、蛍光体粒子１４の平均粒子径が大きすぎると、発光色が不均一になる場合がある。   The average particle diameter of the phosphor particles 14 is preferably 1 μm to 50 μm, and more preferably 5 μm to 25 μm. If the average particle size of the phosphor particles 14 is too small, the emission intensity may be reduced. On the other hand, if the average particle diameter of the phosphor particles 14 is too large, the emission color may be non-uniform.

蛍光体層１２中での蛍光体粒子１４の含有量は、５〜８０体積％の範囲内であることが好ましく、１０〜７５体積％の範囲内であることがより好ましく、２０〜７０体積％の範囲内であることがさらに好ましい。   The content of the phosphor particles 14 in the phosphor layer 12 is preferably in the range of 5 to 80% by volume, more preferably in the range of 10 to 75% by volume, and 20 to 70% by volume. More preferably, it is in the range.

蛍光体層１２の厚みは、励起光が確実に蛍光体に吸収されるような厚みである範囲において、薄い方が好ましい。蛍光体層１２が厚すぎると、蛍光体層１２における光の散乱や吸収が大きくなりすぎ、蛍光の出射効率が低くなってしまう場合があるためである。具体的には、蛍光体層１２の厚みは、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。蛍光体層１２の厚みの下限値は、通常、０．０３ｍｍ程度である。   The phosphor layer 12 is preferably as thin as possible in such a range that the excitation light is surely absorbed by the phosphor. This is because if the phosphor layer 12 is too thick, light scattering and absorption in the phosphor layer 12 become too large, and the emission efficiency of fluorescence may be lowered. Specifically, the thickness of the phosphor layer 12 is preferably 1 mm or less, more preferably 0.5 mm or less, and even more preferably 0.3 mm or less. The lower limit of the thickness of the phosphor layer 12 is usually about 0.03 mm.

金属反射基板１１としては、蛍光体層１２に入射する励起光、及び励起光の入射により蛍光体粒子１４から出射される蛍光を反射することができるものであれば特に限定されるものではない。金属反射基板１１は、一般に、金属または合金から形成され、表面処理が施されていてもよい。金属反射基板１１としては、反射率の高いものが好ましく、例えば、表面に金属酸化物などからなる増反射膜が形成されたアルミニウム基板が挙げられる。このようなものとしては、アラノッド（Ａｌａｎｏｄ）社製のＭｉｒｏ（登録商標）及びＭｉｒｏ−Ｓｉｌｖｅｒ（登録商標）等が挙げられる。   The metal reflective substrate 11 is not particularly limited as long as it can reflect the excitation light incident on the phosphor layer 12 and the fluorescence emitted from the phosphor particles 14 by the incidence of the excitation light. The metal reflective substrate 11 is generally formed of a metal or an alloy and may be subjected to a surface treatment. The metal reflective substrate 11 preferably has a high reflectivity, and examples thereof include an aluminum substrate having a surface formed with a reflection enhancing film made of a metal oxide or the like. Examples of such include Miro (registered trademark) and Miro-Silver (registered trademark) manufactured by Alanod.

金属反射基板１１と蛍光体層１２との間には、接合材層１３が設けられている。接合材層１３によって、金属反射基板１１と蛍光体層１２が接着されている。接合材層１３は、励起光及び蛍光を透過する透明材料から形成されることが好ましい。このような透明材料の具体例としては、シリコーン樹脂及びポリイミド樹脂が挙げられる。   A bonding material layer 13 is provided between the metal reflective substrate 11 and the phosphor layer 12. The metal reflective substrate 11 and the phosphor layer 12 are bonded by the bonding material layer 13. The bonding material layer 13 is preferably formed of a transparent material that transmits excitation light and fluorescence. Specific examples of such transparent materials include silicone resins and polyimide resins.

シリコーン樹脂としては、一般的なシロキサン結合を有するシリコーン樹脂を用いることができ、特に、耐熱性の高いシルセスキオキサンを好ましく用いることができる。シルセスキオキサンは、主鎖骨格がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合からなるシロキサン系の化合物で、３官能性シランを加水分解することで得られる（ＲＳｉＯ１．５）ｎの構造を持つネットワーク型ポリマーまたは多面体クラスターである。 As the silicone resin, a silicone resin having a general siloxane bond can be used, and in particular, silsesquioxane having high heat resistance can be preferably used. Silsesquioxane is a siloxane-based compound whose main chain skeleton is composed of Si—O—Si bonds, and is obtained by hydrolyzing trifunctional silane (RSiO 1.5 ) n network type polymer having a structure of n Or a polyhedral cluster.

ポリイミド樹脂としては、いわゆる透明ポリイミド樹脂を用いることができ、透明ポリイミド樹脂として、多くの樹脂メーカーから市販されているものを用いることができる。   As the polyimide resin, a so-called transparent polyimide resin can be used, and as the transparent polyimide resin, those commercially available from many resin manufacturers can be used.

接合材層１３の厚みは、２μｍ〜４０μｍであることが好ましく、５μｍ〜２０μｍであることがより好ましい。接合材層１３の厚みが小さすぎると、金属反射基板１１と蛍光体層１２の接着強度に劣る場合がある。一方、接合材層１３の厚みが大きすぎると、蛍光体層１２に発生した熱が金属反射基板１１へ放熱されにくくなる場合がある。   The thickness of the bonding material layer 13 is preferably 2 μm to 40 μm, and more preferably 5 μm to 20 μm. If the thickness of the bonding material layer 13 is too small, the adhesive strength between the metal reflective substrate 11 and the phosphor layer 12 may be inferior. On the other hand, if the thickness of the bonding material layer 13 is too large, heat generated in the phosphor layer 12 may be difficult to dissipate to the metal reflective substrate 11.

図３に示すように、蛍光体層１２の蛍光体粒子１４の一部は、金属反射基板１１と接触している。蛍光体粒子１４の一部が、金属反射基板１１と接触しているので、励起光が蛍光体層１２に入射することにより蛍光体層１２に発生した熱は、蛍光体粒子１４から金属反射基板１１を通って外部に放出される。そのため、蛍光体層１２が励起光の入射により加熱されるのを抑制することができる。したがって、蛍光体層１２が加熱されることにより生じる蛍光強度の低下や、蛍光体層の基板からの剥離等を防止することができる。   As shown in FIG. 3, some of the phosphor particles 14 of the phosphor layer 12 are in contact with the metal reflective substrate 11. Since some of the phosphor particles 14 are in contact with the metal reflective substrate 11, heat generated in the phosphor layer 12 when excitation light enters the phosphor layer 12 is generated from the phosphor particles 14 to the metal reflective substrate. 11 is discharged to the outside. Therefore, it can suppress that the fluorescent substance layer 12 is heated by incidence | injection of excitation light. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in fluorescence intensity caused by heating the phosphor layer 12 and peeling of the phosphor layer from the substrate.

以下に、蛍光ホイール１０の作製方法を説明する。   Below, the manufacturing method of the fluorescent wheel 10 is demonstrated.

まず、蛍光体粒子１４の一部が、表面１２ｄから突出した蛍光体層１２を、例えば、以下の方法で作製する。   First, the phosphor layer 12 in which a part of the phosphor particles 14 protrudes from the surface 12d is produced, for example, by the following method.

（１）ガラスマトリクス１５となるガラス粒子と、蛍光体粒子１４と、バインダー樹脂や溶剤等の有機成分とを含むスラリーを、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルム上にドクターブレード法等により塗布し、加熱乾燥することにより、蛍光体層１２用のグリーンシートを作製する。グリーンシートを樹脂フィルム上に設置する設置面と反対側の表面（自由表面）では、上記の加熱乾燥により、蛍光体粒子１４が露出し、突出した状態となる。グリーンシートを焼成することにより、蛍光体粒子１４の一部が、表面１２ｄから突出した蛍光体層１２が得られる。   (1) A slurry containing glass particles to be the glass matrix 15, phosphor particles 14, and organic components such as a binder resin and a solvent is applied onto a resin film such as polyethylene terephthalate by a doctor blade method or the like, and dried by heating. Thus, a green sheet for the phosphor layer 12 is produced. On the surface (free surface) opposite to the installation surface on which the green sheet is installed on the resin film, the phosphor particles 14 are exposed and protruded by the heat drying. By firing the green sheet, the phosphor layer 12 in which part of the phosphor particles 14 protrudes from the surface 12d is obtained.

ここで、グリーンシートを、アルミナグリーンシート等の拘束部材の間に挟持した状態で焼成すれば、焼成時におけるグリーンシートの収縮を抑制できる。さらに、グリーンシートと、拘束部材との間の少なくとも一方に、蛍光体粒子１４を含むグリーンシート（以下、「蛍光体グリーンシート」）を挿入した状態で焼成してもよい。このようにすれば、焼成時に、蛍光体グリーンシートに含まれる蛍光体粒子１４が、上記グリーンシート表面に付着し、焼成後に、蛍光体粒子１４の一部が表面１２ｄから突出した蛍光体層１２が得られやすくなる。   Here, if the green sheet is fired while being sandwiched between restraining members such as alumina green sheets, the shrinkage of the green sheet during firing can be suppressed. Further, it may be fired in a state where a green sheet containing phosphor particles 14 (hereinafter referred to as “phosphor green sheet”) is inserted between at least one of the green sheet and the restraining member. In this way, the phosphor particles 14 contained in the phosphor green sheet adhere to the green sheet surface during firing, and the phosphor layer 12 in which a part of the phosphor particles 14 protrudes from the surface 12d after firing. Becomes easier to obtain.

（２）ガラスマトリクス１５中に蛍光体粒子１４が分散してなる蛍光体層前駆体を作製し、蛍光体層前駆体の表面を、エッチングまたは研磨することにより、蛍光体粒子１４の一部が表面１２ｄから突出した蛍光体層１２を得る。   (2) A phosphor layer precursor in which the phosphor particles 14 are dispersed in the glass matrix 15 is prepared, and the surface of the phosphor layer precursor is etched or polished so that a part of the phosphor particles 14 is obtained. The phosphor layer 12 protruding from the surface 12d is obtained.

次に、上記で得られた蛍光体層１２の表面１２ｄと、金属反射基板１１の蛍光体層１２が設けられる側の表面１１ａとを対向させ、かつ、蛍光体粒子１４が表面１１ａに接触するように、蛍光体層１２と金属反射基板１１とを接合材層１３によって接合する。これにより、蛍光体粒子１４の一部が、金属反射基板１１と接触した状態の蛍光ホイール１０を作製することができる。   Next, the surface 12d of the phosphor layer 12 obtained above and the surface 11a on the side of the metal reflective substrate 11 on which the phosphor layer 12 is provided are opposed to each other, and the phosphor particles 14 are in contact with the surface 11a. As described above, the phosphor layer 12 and the metal reflective substrate 11 are bonded together by the bonding material layer 13. Thereby, the fluorescent wheel 10 in which a part of the phosphor particles 14 is in contact with the metal reflective substrate 11 can be produced.

なお、蛍光体層１２と金属反射基板１１とを接合材層１３によって接合する際、必要に応じて、熱処理を施して接合材層１３を熱硬化させてもよい。さらに、蛍光体層１２と金属反射基板１１とをより密着させるために、加熱と同時に加圧してもよい。   In addition, when joining the fluorescent substance layer 12 and the metal reflective substrate 11 with the joining material layer 13, you may heat-process the joining material layer 13 by performing heat processing as needed. Furthermore, in order to make the fluorescent substance layer 12 and the metal reflective board | substrate 11 adhere more, you may pressurize simultaneously with a heating.

蛍光体粒子１４が表面１２ｄから突出している部分の高さ（表面１２ｄと垂直な方向における高さ）は、接合材層１３の厚みとほぼ同程度であることが好ましい。したがって、２μｍ〜４０μｍであることが好ましく、５μｍ〜２０μｍであることがより好ましい。   The height of the portion where the phosphor particles 14 protrude from the surface 12d (the height in the direction perpendicular to the surface 12d) is preferably approximately the same as the thickness of the bonding material layer 13. Therefore, it is preferably 2 μm to 40 μm, and more preferably 5 μm to 20 μm.

蛍光体層１２の表面１２ｄにおいて露出している蛍光体粒子１４の割合は、特に限定されるものではなく、励起光の出力や使用環境等を考慮して、適宜調整することができる。例えば、１０面積％以上であることが好ましく、さらには２０面積％以上であることが好ましい。   The ratio of the phosphor particles 14 exposed on the surface 12d of the phosphor layer 12 is not particularly limited, and can be appropriately adjusted in consideration of the output of the excitation light, the use environment, and the like. For example, it is preferably 10 area% or more, and more preferably 20 area% or more.

図４は、本発明の一実施形態のプロジェクター用発光デバイスを示す模式的側面図である。本実施形態のプロジェクター用発光デバイス３０は、蛍光ホイール１０と、光源２０と、蛍光ホイール１０を回転させるためのモーター２１とを備えている。リング状の蛍光ホイール１０は、モーター２１の回転軸２２に、回転軸２２の中心軸Ｃを回転中心として周方向に回転するように取り付けられている。   FIG. 4 is a schematic side view showing a light emitting device for a projector according to an embodiment of the present invention. The projector light emitting device 30 according to the present embodiment includes a fluorescent wheel 10, a light source 20, and a motor 21 for rotating the fluorescent wheel 10. The ring-shaped fluorescent wheel 10 is attached to the rotating shaft 22 of the motor 21 so as to rotate in the circumferential direction about the central axis C of the rotating shaft 22.

光源２０から出射された励起光１は、蛍光ホイール１０の蛍光体層１２に入射する。蛍光体層１２に入射した励起光１は、蛍光体粒子１４を励起し、蛍光体粒子１４から蛍光２が出射される。金属反射基板１１側に出射された蛍光２は、金属反射基板１１の表面で反射され、蛍光体層１２側に出射される。光源２０の具体例としては、ＬＥＤ光源やレーザー光源などが挙げられる。   Excitation light 1 emitted from the light source 20 is incident on the phosphor layer 12 of the fluorescent wheel 10. The excitation light 1 incident on the phosphor layer 12 excites the phosphor particles 14 and the fluorescence 2 is emitted from the phosphor particles 14. The fluorescence 2 emitted to the metal reflective substrate 11 side is reflected by the surface of the metal reflective substrate 11 and emitted to the phosphor layer 12 side. Specific examples of the light source 20 include an LED light source and a laser light source.

励起光として青色光を発光する光源を、光源２０として用いる場合、例えば、蛍光体層１２の蛍光体として、青色光で励起され、黄色光または緑色光を発する蛍光体を用いることができる。蛍光体層１２から出射された光は、必要に応じて、フィルターによって所望の波長を有する光のみを取り出すことができる。リング状のフィルターを、回転軸２２に取り付け、蛍光ホイール１０と同期させて回転させ、出射光をフィルタリングしてもよい。   When a light source that emits blue light as the excitation light is used as the light source 20, for example, a phosphor that is excited by blue light and emits yellow light or green light can be used as the phosphor of the phosphor layer 12. As for the light emitted from the phosphor layer 12, only light having a desired wavelength can be extracted by a filter as necessary. A ring-shaped filter may be attached to the rotating shaft 22 and rotated in synchronization with the fluorescent wheel 10 to filter the emitted light.

本実施形態において、蛍光ホイール１０は周方向に回転している。上記のように、蛍光体粒子１４から金属反射基板１１に伝導された熱は、金属反射基板１１から外部に放出される。蛍光ホイール１０が周方向に回転していることにより、金属反射基板１１から外部への熱放出がさらに促進される。   In the present embodiment, the fluorescent wheel 10 rotates in the circumferential direction. As described above, the heat conducted from the phosphor particles 14 to the metal reflective substrate 11 is released from the metal reflective substrate 11 to the outside. By rotating the fluorescent wheel 10 in the circumferential direction, heat release from the metal reflective substrate 11 to the outside is further promoted.

上記実施形態の蛍光ホイール１０では、蛍光体層１２の全面にわたって、同じ種類の蛍光体が含有されている。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されるものではない。以下に説明する実施形態のように、蛍光体層１２が、周方向に沿って複数の領域に分割され、各領域に互いに異なる種類の蛍光体が含まれていてもよい。   In the fluorescent wheel 10 of the above embodiment, the same type of phosphor is contained over the entire surface of the phosphor layer 12. However, the present invention is not limited to such an embodiment. As in the embodiment described below, the phosphor layer 12 may be divided into a plurality of regions along the circumferential direction, and different types of phosphors may be included in each region.

図５は、本発明の他の実施形態のプロジェクター用蛍光ホイールを示す斜視図である。図５に示す蛍光ホイール１０は、二組の第１の領域１２ａ、第２の領域１２ｂ、及び第３の領域１２ｃを有している。これらの領域は、図５に示すように、周方向に分割して設けられている。これらの領域を、例えば、赤色、緑色、または青色の光を蛍光として発光する領域に対応させ、蛍光ホイール１０をカラーホイールとして用いることができる。この場合においても、蛍光体層１２に含有される蛍光体粒子１４を金属反射基板１１と接触させておくことにより、蛍光体層１２が加熱されるのを抑制することができる。なお、第１の領域１２ａ、第２の領域１２ｂ、及び第３の領域１２ｃのいずれかを、蛍光体層１２を設けない領域としてもよい。   FIG. 5 is a perspective view showing a projector fluorescent wheel according to another embodiment of the present invention. The fluorescent wheel 10 shown in FIG. 5 has two sets of a first region 12a, a second region 12b, and a third region 12c. As shown in FIG. 5, these areas are divided in the circumferential direction. For example, these regions correspond to regions that emit red, green, or blue light as fluorescence, and the fluorescent wheel 10 can be used as a color wheel. Also in this case, the phosphor layer 12 can be prevented from being heated by bringing the phosphor particles 14 contained in the phosphor layer 12 into contact with the metal reflective substrate 11. Note that any one of the first region 12a, the second region 12b, and the third region 12c may be a region where the phosphor layer 12 is not provided.

１…励起光
２…蛍光
１０…蛍光ホイール
１１…金属反射基板
１１ａ…表面
１２…蛍光体層
１２ａ…第１の領域
１２ｂ…第２の領域
１２ｃ…第３の領域
１２ｄ…表面
１３…接合材層
１４…蛍光体粒子
１５…ガラスマトリクス
２０…光源
２１…モーター
２２…回転軸
３０…プロジェクター用発光デバイス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Excitation light 2 ... Fluorescence 10 ... Fluorescence wheel 11 ... Metal reflective board | substrate 11a ... Surface 12 ... Phosphor layer 12a ... 1st area | region 12b ... 2nd area | region 12c ... 3rd area | region 12d ... Surface 13 ... Bonding material layer 14 ... phosphor particles 15 ... glass matrix 20 ... light source 21 ... motor 22 ... rotating shaft 30 ... light emitting device for projector

Claims (9)

リング状の金属反射基板と、
前記金属反射基板の上に設けられ、蛍光体粒子を含有する蛍光体層と、
前記金属反射基板と前記蛍光体層とを接合する接合材層とを備え、
前記蛍光体層の前記蛍光体粒子の一部が、前記金属反射基板と接触している、プロジェクター用蛍光ホイール。 A ring-shaped metal reflective substrate;
A phosphor layer provided on the metal reflective substrate and containing phosphor particles;
A bonding material layer for bonding the metal reflective substrate and the phosphor layer;
A fluorescent wheel for a projector, wherein a part of the phosphor particles of the phosphor layer is in contact with the metal reflective substrate. 前記蛍光体層が、リング状である、請求項１に記載のプロジェクター用蛍光ホイール。   The phosphor wheel for a projector according to claim 1, wherein the phosphor layer has a ring shape. 前記蛍光体層は、ガラスマトリクスと、前記ガラスマトリクス中に分散した前記蛍光体粒子とを含有する、請求項１または２に記載のプロジェクター用蛍光ホイール。   The phosphor wheel for a projector according to claim 1, wherein the phosphor layer contains a glass matrix and the phosphor particles dispersed in the glass matrix. 前記金属反射基板が、アルミニウム基板である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクター用蛍光ホイール。   The fluorescent wheel for a projector according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal reflective substrate is an aluminum substrate. 前記接合材層が、シリコーン樹脂またはポリイミド樹脂から形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクター用蛍光ホイール。   The fluorescent wheel for projectors according to any one of claims 1 to 4, wherein the bonding material layer is formed of a silicone resin or a polyimide resin. 前記蛍光体層は、周方向に沿って複数の領域に分割されており、前記複数の領域に、互いに異なる種類の前記蛍光体粒子が含まれている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクター用蛍光ホイール。   The phosphor layer is divided into a plurality of regions along a circumferential direction, and the phosphor particles of different types are included in the plurality of regions. Fluorescent wheel for projector as described in 4. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクター用蛍光ホイールと、
前記蛍光体層の前記蛍光体粒子を励起させるための励起光を照射する光源とを備える、プロジェクター用発光デバイス。 A fluorescent wheel for a projector according to any one of claims 1 to 6,
A light emitting device for a projector, comprising: a light source that emits excitation light for exciting the phosphor particles of the phosphor layer. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクター用蛍光ホイールを製造するための方法であって、
ガラス粒子と、蛍光体粒子と、有機成分とを含むスラリーを、樹脂フィルム上に塗布し、加熱乾燥することにより、蛍光体層用のグリーンシートを作製する工程、
前記グリーンシートを焼成することにより、前記蛍光体粒子の一部が表面から突出した蛍光体層を得る工程、及び、
前記蛍光体層と、金属反射基板とを対向させ、かつ、前記蛍光体粒子が前記金属反射基板の表面に接触するように、前記蛍光体層と前記金属反射基板とを接合材層によって接合する工程、
を含む、プロジェクター用蛍光ホイールの製造方法。 A method for producing the fluorescent wheel for a projector according to any one of claims 1 to 6,
A step of producing a green sheet for a phosphor layer by applying a slurry containing glass particles, phosphor particles, and an organic component on a resin film and drying by heating.
Firing the green sheet to obtain a phosphor layer in which some of the phosphor particles protrude from the surface; and
The phosphor layer and the metal reflecting substrate are bonded to each other by the bonding material layer so that the phosphor layer and the metal reflecting substrate are opposed to each other and the phosphor particles are in contact with the surface of the metal reflecting substrate. Process,
A method for manufacturing a fluorescent wheel for a projector, comprising: 請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクター用蛍光ホイールを製造するための方法であって、
ガラスマトリクス中に蛍光体粒子が分散してなる蛍光体層前駆体を作製する工程、
前記蛍光体層前駆体の表面を、エッチングまたは研磨することにより、前記蛍光体粒子の一部が表面から突出した蛍光体層を得る工程、
前記蛍光体層と、金属反射基板とを対向させ、かつ、前記蛍光体粒子が前記金属反射基板の表面に接触するように、前記蛍光体層と前記金属反射基板とを接合材層によって接合する工程、
を含む、プロジェクター用蛍光ホイールの製造方法。 A method for producing the fluorescent wheel for a projector according to any one of claims 1 to 6,
Producing a phosphor layer precursor in which phosphor particles are dispersed in a glass matrix;
Etching or polishing the surface of the phosphor layer precursor to obtain a phosphor layer in which some of the phosphor particles protrude from the surface;
The phosphor layer and the metal reflecting substrate are bonded to each other by the bonding material layer so that the phosphor layer and the metal reflecting substrate are opposed to each other and the phosphor particles are in contact with the surface of the metal reflecting substrate. Process,
A method for manufacturing a fluorescent wheel for a projector, comprising:
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